[发明专利]喷射器循环系统

说明书

本申请是于2006年6月29日递交的、申请号为200610095883.4、发明名称为“喷射器循环系统”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有喷射器的喷射器循环系统，其中所述喷射器起到致冷剂减压装置和致冷剂循环装置的作用。

背景技术

设置有多个蒸发器的喷射器循环系统已经为公众所知，如日本专利No.3322263(对应于US专利6,574,987和US专利6,477,857)中所公开的。

如图26中所述，相对于致冷剂流，第一蒸发器16被连接至喷射器15的下游。相对于致冷剂流，构成汽-液分离器的储罐32被定位在第一蒸发器16的下游。另外，第二蒸发器20被定位在储罐32的液相致冷剂出口和喷射器15的致冷剂吸入口15b之间。这两个蒸发器16、20同时被操作。

在所述致冷剂循环中，由于高速致冷剂流膨胀所产生的压力降被利用，以吸取从第二蒸发器20中流出的致冷剂，另外，致冷剂在膨胀时的速度能在扩散部分15d(压力增加部分)被转变为压力能，以升高致冷剂压力(也就是，压缩机11的进口压力)。这样，可以降低驱动压缩机11的功率，从而可以提高循环操作的效率。

在所述致冷剂循环中，使用第一蒸发器16和第二蒸发器20可以从分离开的空间中产生吸热(冷却)作用，或者它通过两个蒸发器16、20可从同一空间中产生。同样，使用两个蒸发器16、20可以冷却车厢内部。

在所述致冷剂循环中，流出散热器12的致冷剂全部通过喷射器15的喷嘴部分15a。这里，通过喷射器15的喷嘴部分15a的致冷剂流速被称为Gnoz。Gnoz被设置为这样的流速：使得第一蒸发器16的出口侧的致冷剂的干燥度变为预定值或之下。通过喷嘴部分15a被减压的致冷剂与通过喷射器15的致冷剂吸入口15b被抽吸的致冷剂相混合，并且流入第一蒸发器16。流出第一蒸发器16的致冷剂在储罐32中被分离为气相致冷剂和液相致冷剂。

喷射器15的致冷剂吸入口15b被减压，从而产生抽吸作用。因此，第二蒸发器20被供给有在储罐32中分离的液相致冷剂。这里，通过致冷剂吸入口15b被抽吸的致冷剂的流速被称为Ge。流入第二蒸发器20的液相致冷剂在第二蒸发器20处被蒸发。因此，通过致冷剂吸入口15b被抽吸的致冷剂的大部分或全部是气相致冷剂。结果，液相致冷剂的流速Gnoz基本上为第一蒸发器16的冷却能力作贡献。因此，第一蒸发器16的冷却能力受Gnoz影响。

通过增加吸取至喷射器15的致冷剂吸入口15b的致冷剂的流速Ge，使流入第二蒸发器20的液相致冷剂的流速增加。因此，第二蒸发器20的冷却能力可被增加，而不降低第一蒸发器16的冷却能力，从而整个循环的冷却能力还被增加。

蒸发器的冷却能力例如被定义为致冷剂从蒸发器中的空气吸热时观测到的致冷剂焓的增量。焓的增量被定义为：每单位重量的致冷剂的比焓(specific enthalpy)的增量乘以致冷剂的流速。整个循环的冷却能力被定义为在第一和第二蒸发器16和20处致冷剂焓的增量之和Qer。冷却能力还可被定义为性能系数(COP)，其中所述性能系数通过用Qer除以压缩机11消耗的功率而得到。

在常规循环中，因此，发生图28中说明的现象。也就是，在流动比率η(η＝Ge/Gnoz)被增加时，整个循环的冷却能力Qer还被增加。流动比率η是吸入喷射器15的致冷剂吸入口15b的致冷剂的流速Ge与通过喷射器15的喷嘴部分15a的致冷剂的流速Gnoz的比值。

在常规热载荷是低的时，循环中致冷剂的高压和低压之间的差值被降低；因此，对喷射器15的输入被减少。在这种情况中，问题出现在常规循环中。由于致冷剂流速Ge仅仅依赖于喷射器15的致冷剂吸取能力，因此下面的情况会发生：减少对喷射器15的输入-＞降低喷射器15的致冷剂吸取能力-＞降低流入第二蒸发器20中的液相致冷剂的流速-＞降低流动比率η。这导致冷却能力Qer的降低。

US 2005/0178150提出一种图示在图27中的喷射器循环(图28中的比较循环)。在图27的所述喷射器循环中，支路通道18被设置在散热器12的排放侧和喷射器15的致冷剂流进口之间。调节致冷剂的压力和流速的节流机构和第二蒸发器20被定位在所述支路通道18中。第二蒸发器20的出口被连接至喷射器15的致冷剂吸入口15b。