[发明专利]蒸汽压缩致冷循环装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有作为致冷剂减压和循环设备的喷射器的蒸汽压缩致冷循环装置。

背景技术

在蒸汽压缩致冷循环装置中，已知采用作为用于给致冷剂减压的致冷剂减压装置的喷射器，被减压的致冷剂已经由压缩机压缩成超临界状态并且通过散热器冷却。喷射器是例如日本申请JP-A-2004-116807中所描述的喷射器。

喷射器具有喷嘴部分，所述喷嘴部分将从散热器流出的致冷剂的压能转变成速度能，由此等熵减压并且膨胀致冷剂。此外，喷射器借助于来自喷嘴部分的致冷剂的高速喷射流的方式从蒸发器中吸入气相致冷剂，并且在将吸入到的致冷剂与从喷嘴部分喷射的致冷剂混合的同时通过扩散器将速度能转化成压能，因而增大致冷剂的压力。通过增大致冷剂的压力，压缩机的功率可以减小，并且致冷循环装置的性能系数(COP)可以提高。

在日本专利申请JP-A-2004-116807所述的喷射器中，其提供致冷剂通道的喷嘴部分的内表面是平滑的弯曲表面且没有角，以便通过减小涡流和类似的情况的发生而便于致冷剂的流动。这样，喷射器的效率提高了。

在具有喷射器的蒸汽压缩致冷循环装置中，由于致冷循环装置的热负载的改变，难以有效地改善COP。例如，在图6A和6B中所示，如果致冷剂在喷射器的喷嘴部分的入口是气液两相状态，与致冷剂在喷射器的喷嘴部分的入口是处于超临界状态或过渡临界状态的情形相比，由于热负载的改变，作为喷射器的输入能量的压力能小。由于这点，喷嘴效率容易降低，并且由喷射器带来的压力的增大也容易降低。因而，难以有效地获得致冷循环装置的COP的改善。

考虑到上述问题而提出本发明，本发明的目的在于提供一种蒸汽压缩致冷循环装置，其能够在即使致冷循环装置的热负载改变的条件下，通过确保由喷射器带来的压力的增大的效果而改善COP。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种蒸汽压缩致冷循环装置，其包括压缩机、散热器、第一节流装置、流分配器、喷射器、第一蒸发器、吸入通道、第二节流装置和第二蒸发器。压缩机吸入并压缩致冷剂。散热器散发从压缩机排出的高压致冷剂的热。第一节流装置减压从散热器排出的致冷剂以产生气相和液相致冷剂。流分配器具有第一通道和第二通道，并且将从第一节流装置排出的气相和液相致冷剂分开到所述第一通道和所述第二通道。喷射器包括喷嘴部分、吸入部分和增压部分。喷嘴部分与所述第一通道连通并且减压和膨胀流经所述第一通道的致冷剂。吸入部分通过从所述喷嘴部分的致冷剂喷射流吸入致冷剂。增压部分混合从所述吸入部分吸入的致冷剂和从所述喷嘴部分喷射的致冷剂，并且增大致冷剂的压力。所述第一蒸发器蒸发从喷射器排出的致冷剂并且朝向所述压缩机排出被蒸发的致冷剂。所述吸入通道引导致冷剂流经所述第二通道到所述喷射器的所述吸入部分。所述第二节流装置设置在所述吸入通道，并且减压和膨胀流经所述吸入通道的致冷剂。所述第二蒸发器设置在所述第二节流装置的下游的所述吸入通道上并且蒸发流经所述吸入通道的致冷剂。此外，所述流分配器构造成能够依照所述散热器、所述第一蒸发器和所述第二蒸发器中的至少一个的热负荷，调整流经所述第二通道的致冷剂的流量与流经所述第一通道的致冷剂的流量的比值。

因此，由于流入到所述喷射器的所述喷嘴部分的致冷剂的流量是依照所述热负荷进行调整的，作为喷射器输入能量的压能可以进行调整。这样，可以通过所述喷射器正确地确保压力的增大。因而，喷射器效率得以提高，并且因而致冷剂循环装置的COP得以改善。

例如，流分配器构造成，在热负荷低于预定负荷的第一负荷情况下，能够将流到所述第一通道中的致冷剂的干度调整成比流入所述第二通道中的致冷剂的干度小。通常，由喷射器带来的压力增大随吸入到所述吸入部分的致冷剂的流量与流入到所述喷嘴部分的致冷剂的流量的比值的减小而增大。在所述第一负荷情况中，通过所述致冷循环装置致冷剂循环的流量减小，并且因而施加到所述喷射器的输入能量减小。结果，由所述喷射器带来的压力增大减小。考虑到这种情形，因为在所述第一负荷情况中流到所述第一通道的致冷剂的干度被调整成小于流到所述第二通道的致冷剂的干度，流经所述第一通道的液相致冷剂的流量增大。因而，所述流量比值减小，因而由所述喷射器带来的压力增大增加。因此，即使在所述第一负荷情况中，可以充分地保持喷射器效率并且确保了压力的增大。结果，致冷循环装置的COP改善了。