[发明专利]随蒸发温度自动调节面积比的喷射器及喷射式制冷机

说明书

技术领域

本发明属于制冷技术领域，随蒸发温度自动调节面积比的喷射器及喷射式制冷机。

背景技术

喷射式制冷技术是一种热能驱动的制冷技术，和机械压缩式制冷技术相比其主要优点是只需要消耗很少的机械能，能够直接利用热能作为驱动能源，具有设备结构简单、体积小、成本低、运行可靠、使用寿命长等优点。喷射式制冷是一种利用低品位能源驱动的制冷方式，可有效利用太阳能、地热等可再生能源及工业余热、废热；喷射式制冷所使用的制冷工质主要是水、碳氢化合物或氢氟烃类制冷剂，可避免使用破坏臭氧层的CFCs或HCFCs类制冷工质。

喷射式制冷技术中核心部件之一为蒸汽喷射器，蒸汽喷射器一般由喷嘴、引射室、混合室及扩压室四部分组成。其工作原理为：动力蒸汽进入喷嘴进行绝热膨胀并在喷嘴出口处形成超音速流，在引射室内高速气流带动引射蒸汽沿喷射器轴向流动，在混合室内混合后的两股蒸汽速度降低，在扩压室内混合蒸汽流速降低压力升高，达到排出蒸汽所需参数。引射蒸汽与动力蒸汽质量流量的比值被称为引射系数，其为衡量喷射器性能优劣的主要指标。

在喷射式制冷系统当中，扩压室喉部面积与工作流体喷嘴喉部面积的比值称为面积比，它是喷射器当中重要的结构参数。通常面积比较大时，喷射器可以得到较高的喷射系数，但可以提供的压缩比较低；面积比较小时，喷射器可以提供比较大的压缩比，但喷射系数较低。在给定面积比的情况下，随着蒸发温度的升高，引射系数随之升高，但是由于喷射器面积比的限制，引射系数上升有限；当蒸发温度降低的时候，喷射系数随之下降，当蒸发温度下降到某一数值后，喷射器无法正常工作。喷射式制冷系统的蒸发温度是由用户的需求决定的，蒸发温度由于应用场合、舒适度要求、经济性等原因通常不是一个恒定值，喷射式制冷的这一特点为其实际应用带来了困难。

为解决上述技术问题，公开号为CN102121482A的专利文献公开了一种喷嘴可调式蒸汽喷射器，包括喷嘴、动力蒸气室、引射室、混合室、扩压室、调节锥和调节锥定位螺母；所述动力蒸气室、引射室、混合室和扩压室依次沿轴向连接，所述喷嘴横穿过动力蒸气室进入引射室；动力蒸气室外喷嘴端部为法兰状，喷嘴通过定位螺栓和定位螺母与动力蒸气室连接；所述调节锥一端安装手轮，锥形的一端横穿过喷嘴法兰，所述调节锥通过调节锥定位螺母和调节锥定位螺栓与喷嘴法兰固定在一起。该发明能达到喷射器所设计的最佳引射性能。但是上述喷射器需要人工调节，工作量大，运行维护较为复杂。

发明内容

本发明提供了一种随蒸发温度自动调节面积比的喷射器，该喷射器能够根据引射流体的温度不同自动调整其自身的面积比，提高了喷射效率。

同时，本发明针对现有技术的不足和缺陷，提出了一种随蒸发温度自动调节喷射器面积比的喷射式制冷机，该制冷机通过调节片随蒸发温度变化，在蒸发器出口的压力，感温包压力，与弹簧共同作用下的形变，引起的调节锥在工作流体喷嘴轴向上的位置变化，改变工作流体喷嘴的流通面积；改变喷射器面积比，使喷射器在最佳尺寸下工作，提高制冷系统效率。

一种随蒸发温度自动调节面积比的喷射器，包括带有工作流体入口、引射流体入口和流体出口的喷射器腔体，所述喷射器腔体包括蒸汽室，蒸汽室出气口处设有工作流体喷嘴，该工作流体喷嘴内设有同轴设置的调节锥；还包括

调解室：调解室内设有将其分为主动室和从动室两个独立空间的调节片；

内腔与所述主动室连通的感温包，该感温包用于感应引射流体的温度，同时转换为压力信号输出；

所述调节片根据感温包的压力信号，实时调整调节锥沿轴向移动，实现对工作流体喷嘴流通面积的调整。

所述喷射器腔体内根据能量变化，分为依次连通的蒸汽室、引射室、混合室和扩压室等，蒸汽室用于容纳工作流体蒸汽，引射室用于高速工作流体对引射流体进行引射，混合室用于工作流体和引射流体的混合，扩压室用于混合气体升压，将动能转化为静压。

工作流体喷嘴一般选择现有结构，用于形成高速工作流体。调节锥为杆状结构，一端采用常规的杆结构，另一端为椎体结构，通过移动圆锥端的位置，可以调整工作流体喷嘴的流通面积，进而调节工作流体流量。

感温包一般采用制冷领域常规的感温包结构，用于感应工作流体的温度信号，通过其内的低沸点工质，将温度信号转换为工质的压力信号，从而实现对调节锥位置的调整，进而实现对工作流体喷嘴的流通面积的调整。

为保证调节片的精度，作为优选，所述从动室侧壁设有外平衡管，且外平衡管与所述引射流体入口的外接管道连通。