[发明专利]喷射器制冷剂循环设备

说明书

技术领域

本发明涉及到一种具有喷射器的喷射器制冷剂循环设备。

背景技术

JP-A-2005-308380(对应于美国2005/0268644 A1)公开了一种喷射器制冷剂循环设备。在这种喷射器制冷剂循环设备中，制冷剂流在散热器的下游侧且在喷射器的喷嘴部分的上游侧的分支部分处被分流为两个流束，其中一个流到喷嘴部分，而另一个流到喷射器的制冷剂吸入口。

在该文献的喷射器制冷剂循环设备中，第一蒸发器被放置在喷射器的扩散部分的下游侧。在喷射器的分支部分和制冷剂吸入口之间，设置了节流机构，所述节流机构用作使制冷剂减压的减压装置制冷，并设置了第二蒸发器，所述第二蒸发器用于蒸发被减压的制冷剂，以允许被蒸发的制冷剂被吸入喷射器的制冷剂吸入口。

喷射器的扩散部分的压力增加效应增加了第一蒸发器的制冷剂蒸发压力(也就是制冷剂蒸发温度)使其比第二蒸发器的制冷剂蒸发压力大，这样制冷剂可以在第一和第二蒸发器处以不同的温度范围蒸发。此外，第一蒸发器的下游侧被连接到压缩机吸入侧，并且将被压缩机抽吸的制冷剂的压力增加，从而降低了压缩机驱动力并提高了循环效率(也就是循环性能COP)。

为了更进一步地提高循环效率，除了在JP-A-2005-308380中公开的喷射器制冷剂循环设备的结构以外，本申请的发明人尝试了一种喷射器制冷剂循环，该喷射器制冷剂循环包括内部热交换器，用于交换散热器下游侧的高温高压制冷剂和压缩机吸入侧的低温低压制冷剂之间的热量。在这种情况下，流入每个第一和第二蒸发器中的制冷剂的焓通过在内部热交换器中的制冷剂的热交换而被降低，由此在每个第一和第二蒸发器中的制冷剂入口和出口之间的制冷剂的焓(制冷能力)的差被增加，因而与在JP-A-2005-308380中公开的循环相比，提高了循环效率。

然而，当设置有内部热交换器的喷射器制冷剂循环设备被实际地激活时，在第二蒸发器的上游侧的节流机构没有充分地使制冷剂减压。因而，喷射器制冷剂循环设备经常在第二蒸发器的制冷剂蒸发压力相对于第一蒸发器的制冷剂蒸发压力没有充分地降低的时候运转。如果制冷剂循环在这样的状态被运转，则第二蒸发器不能提供充分的制冷能力。

发明内容

本申请的发明人已经发现，这个问题是由于这样的事实引起的：即，在内部热交换器内散热后进入过冷状态的制冷剂流入到节流机构中。这是因为，当流入到节流机构中的制冷剂在过冷状态(液相状态)时，制冷剂的密度被增加了，引起通过节流机构的制冷剂质量流量的增加。换句话说，通过节流机构的制冷剂质量流量的增加导致制冷剂通过其中的节流机构的通道的阻力降低，由此由节流机构引起的制冷剂压力降低的量减少。

此外，为了通过减压装置来适当地使制冷剂减压，基于由ASHRAEResearch，“2002 ASHRAE HANDBOOK REFRIGERATION SI Edition”，USA，American Society of Heating，Refrigerating and Air-ConditioningEngineers，Inc.edition，June 2002，p45.23到p45.30中描述的报告和实验公式，发明人已经计算了用作减压装置的节流机构的形状和通过减压机构的制冷剂的流量之间的关系。

图24是示出了上面提到的关系的计算结果的图表。在这个计算中，毛细管被用作节流机构。在图24中，横轴是代表毛细管的形状的指标1/d(毛细管的长度1对毛细管的内部直径d的比率)，而纵轴显示了当在毛细管的入口处的制冷剂的压力处于预定值时，制冷剂的流量(质量流量)。

此外，图24也通过曲线表示出两种情形下的计算结果，其中两种情形分别是：流到毛细管的制冷剂处于过冷状态，以及制冷剂处于气液两相状态。在此，在计算中气液两相状态下的制冷剂的干度被设置处于0.03到0.25之间。这个干度对应于通常的喷射器制冷剂循环设备中的散热器的下游侧处的制冷剂的干度。

参考图24，当流入到毛细管的制冷剂变为过冷状态时，与在气液两相状态中的制冷剂的情形相比较，制冷剂的流量被增加了，并且l/d的值的增加没有导致制冷剂的流量降低到低于预定值。就是说，毛细管的形状的更改不会增加压力减少的量使压力减少量多于预定的值。