專利名稱：冷凍循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用噴射器的冷凍循環(huán)裝置，尤其是涉及根據(jù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)來切換噴射器和通常的節(jié)流裝置的制冷劑回路結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
作為已往的利用噴射器的冷凍循環(huán)裝置存在如下的冷凍循環(huán)裝置，即使在噴射器的性能降低時，也可通過旁通噴射器來實現(xiàn)運轉(zhuǎn)，并且有效地利用2個蒸發(fā)器(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。在冷凍循環(huán)裝置中，依次環(huán)狀地連接壓縮機1、散熱器2、噴射器3、分配器7和與分配器7的氣液二相出口連接的第1蒸發(fā)器51而構(gòu)成第1回路，另外，分配器7的液體制冷劑出口和噴射器3的吸引部經(jīng)由第1節(jié)流裝置4及第2蒸發(fā)器52連接而構(gòu)成第2回路，制冷劑在第1回路和第2回路中循環(huán)，第2節(jié)流裝置6被設(shè)在連接散熱器2的出口部與第1 節(jié)流裝置4的出口部的配管上，將第1蒸發(fā)器51的過熱度與預(yù)先設(shè)定的值進(jìn)行比較，當(dāng)大于設(shè)定值時，關(guān)閉第1節(jié)流裝置4，開放第2節(jié)流裝置6。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以提供即使在噴射器3阻塞而性能降低時也能有效地利用2個蒸發(fā)器而得到預(yù)定的冷卻能力的冷凍循環(huán)裝置。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-255817號公報(參照第5頁，圖1)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，已往的利用噴射器的冷凍循環(huán)裝置，存在在旁通噴射器的通常運轉(zhuǎn)中，因通過噴射器的吸引部時產(chǎn)生的壓力損失而使其性能降低的問題。本發(fā)明是為了解決上述已往的課題而做出的，其目的是提供一種冷凍循環(huán)裝置， 該冷凍循環(huán)裝置能將旁通噴射器的通常運轉(zhuǎn)時的壓力損失降低，提高冷凍循環(huán)的性能。解決課題的技術(shù)方案本發(fā)明的冷凍循環(huán)裝置具有第1回路、第2回路、第2節(jié)流裝置和開閉閥；上述第 1回路構(gòu)成為，用配管依次環(huán)狀地連接壓縮機、散熱器、噴射器和氣液分離器；上述壓縮機壓縮制冷劑，上述散熱器使從該壓縮機排出的上述制冷劑散熱而冷卻，上述噴射器使從該散熱器排出的上述制冷劑減壓及膨脹而將膨脹能轉(zhuǎn)換為壓力能、從而提高上述壓縮機的吸入壓力，上述氣液分離器把從該噴射器排出的上述制冷劑分離成為氣體制冷劑和液體制冷劑；上述第2回路構(gòu)成為，經(jīng)由第1節(jié)流裝置和蒸發(fā)器用配管連接上述氣液分離器的液體制冷劑出口部與上述噴射器的吸引部之間，上述第1節(jié)流裝置把從上述液體制冷劑出口部排出的上述液體制冷劑減壓，上述蒸發(fā)器使從該第1節(jié)流裝置排出的上述液體制冷劑蒸發(fā)； 上述第2節(jié)流裝置設(shè)在上述散熱器的出口部與上述第1節(jié)流裝置的出口部之間的配管路徑上；上述開閉閥設(shè)在上述噴射器的吸引部與上述噴射器的出口部之間的配管路徑上；在使用上述第2節(jié)流裝置的旁通循環(huán)運轉(zhuǎn)中，不實施由上述噴射器進(jìn)行的上述制冷劑的壓力恢復(fù)動作；在使用上述第1節(jié)流裝置的噴射器循環(huán)運轉(zhuǎn)中，實施由上述噴射器進(jìn)行的上述制冷劑的壓力恢復(fù)動作。發(fā)明效果在本發(fā)明的冷凍循環(huán)裝置中，在旁通噴射器而不實施由噴射器進(jìn)行的制冷劑的壓力恢復(fù)動作的運轉(zhuǎn)中，可降低因通過噴射器的吸引部而產(chǎn)生的壓力損失，得到高效率的冷卻性能。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的冷凍循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是本發(fā)明的實施方式1的冷凍循環(huán)裝置的噴射器的結(jié)構(gòu)圖。圖3是表示本發(fā)明的實施方式2的冷凍循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖4是本發(fā)明的實施方式2的冷凍循環(huán)裝置的噴射器的結(jié)構(gòu)圖。標(biāo)記說明1...壓縮機，2...冷凝器，3...噴射器，4...氣液分離器，5...蒸發(fā)器，11...第
1節(jié)流裝置，12...第2節(jié)流裝置，13...止回閥，40...電磁線圈，41a...液體制冷劑流入部，41b...氣體制冷劑吸引部，42...柔性管，43...噴管部，43a...減壓部，4 ...擴開部， 43c...喉部，44...混合部，45...擴散部，46...環(huán)狀流路，47...吸引流路壁
具體實施例方式實施方式1圖1是表示實施方式1的冷凍循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。依次用配管連接壓縮制冷劑的壓縮機1、作為散熱器的冷凝器2、將制冷劑減壓的噴射器3、把已成為氣液二相流的制冷劑分離成為氣體制冷劑和液體制冷劑的氣液分離器 4，構(gòu)成了第1制冷劑回路。另外，氣液分離器4的液體制冷劑出口部和噴射器3的氣體制冷劑吸引部41b (見后述圖2)，經(jīng)由將液體制冷劑減壓的作為電子膨脹閥的第1節(jié)流裝置 11以及使液體制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器5，用配管連接，構(gòu)成了第2制冷劑回路。地球溫室效應(yīng)系數(shù)(GWP)小的制冷劑、例如GWP不足10的HF01234yf作為制冷劑被封入這些制冷劑回路中。另外，在冷凝器2的出口部與第1節(jié)流裝置11的出口部之間的配管上，設(shè)置著作為電子膨脹閥的第2節(jié)流裝置12。在噴射器3的氣體制冷劑吸引部41b與噴射器3的出口部之間的配管路徑上，設(shè)置著作為開閉閥的例如止回閥13。圖2是實施方式1的冷凍循環(huán)裝置的噴射器3的結(jié)構(gòu)圖。噴射器3是由噴管部43、混合部44和擴散部45構(gòu)成的固定節(jié)流式的結(jié)構(gòu)，該噴管部43進(jìn)一步由減壓部43a、喉部43c和擴開部4 構(gòu)成。噴射器3，在減壓部43a使從液體制冷劑流入部41a流入的作為驅(qū)動流的高壓液體的制冷劑El減壓、膨脹而成為氣液二相制冷劑，在喉部43c，使氣液二相的制冷劑El的流通速度成為音速，進(jìn)而在擴開部43b，使該流通速度成為超音速，最終使氣液二相的制冷劑El減壓及加速。另外，氣體制冷劑E2通過氣體制冷劑吸引部41b被吸引。這時，氣液二相的制冷劑El和氣體制冷劑E2，在混合部44混合，成為干度高的氣液二相制冷劑，壓力恢復(fù)到一定程度后，在擴散部45，進(jìn)一步恢復(fù)壓力， 從噴射器3流出。下面，參照圖1和圖2，說明上述結(jié)構(gòu)的冷凍循環(huán)裝置中的運轉(zhuǎn)動作。先說明利用噴射器3使制冷劑的壓力恢復(fù)的運轉(zhuǎn)(下面稱為噴射器循環(huán)運轉(zhuǎn))。 在噴射器循環(huán)運轉(zhuǎn)中，第2節(jié)流裝置12設(shè)定為全閉，止回閥13由噴射器3內(nèi)部的升壓作用而成為關(guān)閉狀態(tài)。在壓縮機1中被壓縮后排出的高溫、高壓的氣體制冷劑，被送到冷凝器2， 在冷凝器2向空氣散熱，自身冷凝、液化，成為中溫、高壓的液體制冷劑，流入噴射器3。流入了噴射器3的液體制冷劑，在噴管部43被減壓、加速，成為氣液二相制冷劑，流入混合部 44。該氣液二相制冷劑在混合部44與從氣體制冷劑吸引部41b流入的氣體制冷劑混合，成為干度高的氣液二相制冷劑，作為驅(qū)動流的動能被轉(zhuǎn)換為壓力能而恢復(fù)壓力。然后，該氣液二相制冷劑在擴散部45進(jìn)一步恢復(fù)壓力，從噴射器3流出。在從噴射器3流出的時刻，氣液二相制冷劑與流入噴射器3的液體制冷劑的壓力相比，最終被減壓，然后，流入氣液分離器4。在該氣液分離器4，流入的氣液二相制冷劑被分離成為液體制冷劑和氣體制冷劑，其中，氣體制冷劑流入壓縮機1。在氣體制冷劑返回的U字形管設(shè)有返油孔(未圖示)，滯留在氣液分離器4內(nèi)的油返回到壓縮機1。另一方面，從氣液分離器4分離出的液體制冷劑， 在第1節(jié)流裝置11被減壓后，流入蒸發(fā)器5，在蒸發(fā)器5從作為被冷卻介質(zhì)的空氣吸熱而蒸發(fā)，成為氣體制冷劑，然后，被噴射器3的氣體制冷劑吸引部41b吸引。由上述的動作，通過采用噴射器3，可以提高被壓縮機1吸入的氣體制冷劑的壓力，壓縮機1的耗電減少，可進(jìn)行高效率的運轉(zhuǎn)。下面，說明利用噴射器3而不實施升壓作用地進(jìn)行旁通的旁通運轉(zhuǎn)(下面稱為旁通循環(huán)運轉(zhuǎn))。在伴隨著環(huán)境溫度的變化而使蒸發(fā)溫度上升或降低從而在噴射器3的節(jié)流量不足或過剩時、在因喉部43c的污物堵塞而使噴射器3阻塞時，第2節(jié)流裝置12開放，進(jìn)行利用旁通噴射器3的回路的旁通循環(huán)運轉(zhuǎn)。關(guān)于判定噴射器3的節(jié)流量不足或過剩，可根據(jù)例如外氣溫度或室內(nèi)溫度、或制冷劑回路各部的溫度或壓力信息來判斷。關(guān)于噴射器3 的阻塞，可利用例如蒸發(fā)器5的出口部的過熱度比目標(biāo)值過大來判斷。在旁通循環(huán)運轉(zhuǎn)中， 第1節(jié)流裝置11設(shè)定為全閉，止回閥13由于噴射器3的內(nèi)部不產(chǎn)生升壓作用而成為開放狀態(tài)。這時，在壓縮機1被壓縮后排出的高溫、高壓的氣體制冷劑，被送到冷凝器2，在冷凝器2向空氣散熱，自身冷凝、液化，成為中溫、高壓的液體制冷劑，流入第2節(jié)流裝置12。流入到第2節(jié)流裝置12的液體制冷劑，被減壓后流入蒸發(fā)器5，在蒸發(fā)器5從作為被冷卻介質(zhì)的空氣吸熱而蒸發(fā)，成為氣體制冷劑。然后，其主流通過止回閥13而避開噴射器3，副流從噴射器3的氣體制冷劑吸引部41b流入，通過混合部44和擴散部45從噴射器3流出，與主流合流，流入氣液分離器4。流入到該氣液分離器4的氣體制冷劑，由于第1節(jié)流裝置11 關(guān)閉，所以，被吸入到壓縮機1，再次被壓縮。反復(fù)以上的動作，從而利用蒸發(fā)器5的通常的冷凍循環(huán)成立。這時，止回閥13的內(nèi)部流動阻力，較之從噴射器3的氣體制冷劑吸引部41b 到擴散部45的內(nèi)部流動阻力，為足夠小，所以，可以降低壓力損失。通過上述的動作，在實施方式1中，在旁通循環(huán)運轉(zhuǎn)時，由于設(shè)置了避開噴射器3 的開閉閥(止回閥13)，所以，可以降低壓力損失，防止被壓縮機1吸入的氣體制冷劑的壓力降低，冷凍循環(huán)的性能提高，COP(性能系數(shù))提高。另外，作為制冷劑采用低壓時氣體密度小(壓力損失大)的HF01234yf，所以，防止在到達(dá)壓縮機1的吸入部的時刻制冷劑的壓力降低的效果比其它制冷劑好，可提供高效率的冷凍循環(huán)裝置。另外，本實施方式中的止回閥以在噴射器3的升壓量(例如IOkPa)下被關(guān)閉的方式設(shè)計其內(nèi)部的流動阻力，這是不言而喻的。作為制冷劑使用的HF01234yf具有在低壓下氣體密度小從而壓力損失大的特征， 但并不局限于采用HF01234yf的例子，也可以采用加入R32等來調(diào)整為GWP不足500的非共沸混合制冷劑，此時也能發(fā)揮同樣的效果。實施方式2圖3是表示實施方式2的冷凍循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖4是實施方式2的冷凍循環(huán)裝置的噴射器3的結(jié)構(gòu)圖。在圖3和圖4所示的實施方式2的冷凍循環(huán)裝置中，以與前述實施方式1不同的結(jié)構(gòu)為中心進(jìn)行說明。如圖3所示，在實施方式2中，未設(shè)置實施方式1中的止回閥13那樣的、避開噴射器3的開閉閥。另外，噴射器3的噴管部43與電磁線圈40相連，是可動式的，作為通往該噴管部43的制冷劑入口的液體制冷劑流入部41a設(shè)在左右二個部位。另外，如圖4所示， 噴射器3由電磁線圈40、柔性管42、噴管部43、混合部44和擴散部45構(gòu)成。噴管部43，在電磁線圈40通電時，朝著距混合部44的入口部的距離增大的方向移動；在不通電時，朝著距混合部44的入口部的距離減小的方向移動。各部的結(jié)構(gòu)、作用與實施方式1相同。下面，參照圖3和圖4，說明如上所述構(gòu)成的冷凍循環(huán)裝置中的運轉(zhuǎn)動作。關(guān)于運轉(zhuǎn)動作，也以與實施方式1不同的動作為中心進(jìn)行說明。首先，在噴射器循環(huán)運轉(zhuǎn)中，電磁線圈40不通電，噴管部43與混合部44的入口部保持適當(dāng)?shù)木嚯x，成為固定狀態(tài)。關(guān)于其它的動作與實施方式1中的噴射器循環(huán)運轉(zhuǎn)相同。接著，說明旁通循環(huán)運轉(zhuǎn)。當(dāng)噴射器3的節(jié)流量不足或過剩時、當(dāng)因喉部43c的污物堵塞而使噴射器3阻塞時，第2節(jié)流裝置12開放，進(jìn)行利用旁通噴射器3的回路的旁通循環(huán)運轉(zhuǎn)。在旁通循環(huán)運轉(zhuǎn)中，電磁線圈40通電，噴管部43被拉向電磁線圈40 —側(cè)，這樣， 由噴管部43的外壁和吸引流路壁47的內(nèi)壁形成的環(huán)狀流路46的截面積增加。被第2節(jié)流裝置12減壓了的液體制冷劑，流入蒸發(fā)器5，在蒸發(fā)器5從作為被冷卻介質(zhì)的空氣吸熱而蒸發(fā)，成為氣體制冷劑，然后，全部氣體制冷劑從噴射器3的氣體制冷劑吸引部41b流入，通過混合部44和擴散部45從噴射器3流出，流入氣液分離器4。這時，電磁線圈40被導(dǎo)通， 噴管部43被拉向電磁線圈40 —側(cè)，從而由噴管部43的外壁和吸引流路壁47的內(nèi)壁形成的環(huán)狀流路46的截面積比拉靠噴管部43前的狀態(tài)的截面積增加，這樣，噴射器3內(nèi)的內(nèi)部流動阻力減小，可以使壓力損失降低。根據(jù)上述的動作，在實施方式2中，噴射器3內(nèi)的噴管部43借助電磁線圈40而可動，在旁通循環(huán)運轉(zhuǎn)中，使噴管部43朝著由噴管部43的外壁和吸引流路壁47的內(nèi)壁形成的環(huán)狀流路46的截面積增加的方向移動，這樣，可降低噴射器3內(nèi)的壓力損失，防止被壓縮機1吸入的氣體制冷劑的壓力降低，可使冷凍循環(huán)的性能提高，COP(性能系數(shù))提高。另外，在實施方式2中例示了，作為通往噴管部43的制冷劑的入口的液體制冷劑流入部41a設(shè)置在2個部位，用柔性管42吸收噴管部43移動時的位移。但并不局限于此， 只要具有能使噴管部43移動的功能，也可以采用任何結(jié)構(gòu)。另外，在實施方式2中，噴管部43，在電磁線圈40通電時，朝著距混合部44的入口部的距離增大的方向移動，在電磁線圈40不通電時，朝著距混合部44的入口部的距離減小的方向移動。但并不局限于此，也可以使電磁線圈40通電時和不通電時的噴管部43的移動方向相反。
權(quán)利要求
1.一種冷凍循環(huán)裝置，其特征在于，具有第1回路、第2回路、第2節(jié)流裝置和開閉閥；上述第1回路構(gòu)成為，用配管依次環(huán)狀地連接壓縮機、散熱器、噴射器和氣液分離器，上述壓縮機壓縮制冷劑，上述散熱器使從該壓縮機排出的上述制冷劑散熱而冷卻，上述噴射器使從該散熱器排出的上述制冷劑減壓及膨脹而將膨脹能轉(zhuǎn)換為壓力能、從而提高上述壓縮機的吸入壓力，上述氣液分離器把從該噴射器排出的上述制冷劑分離成為氣體制冷劑和液體制冷劑；上述第2回路構(gòu)成為，經(jīng)由第1節(jié)流裝置和蒸發(fā)器用配管連接上述氣液分離器的液體制冷劑出口部與上述噴射器的吸引部之間，上述第1節(jié)流裝置對從上述液體制冷劑出口部排出的上述液體制冷劑進(jìn)行減壓，上述蒸發(fā)器使從該第1節(jié)流裝置排出的上述液體制冷劑蒸發(fā)；上述第2節(jié)流裝置設(shè)在上述散熱器的出口部與上述第1節(jié)流裝置的出口部之間的配管路徑上；上述開閉閥設(shè)在上述噴射器的吸引部與上述噴射器的出口部之間的配管路徑上；在使用上述第2節(jié)流裝置的旁通循環(huán)運轉(zhuǎn)中，不由上述噴射器實施上述制冷劑的壓力恢復(fù)動作；在使用上述第1節(jié)流裝置的噴射器循環(huán)運轉(zhuǎn)中，由上述噴射器實施上述制冷劑的壓力恢復(fù)動作。
2.如權(quán)利要求1所述的冷凍循環(huán)裝置，其特征在于，上述開閉閥，在上述旁通循環(huán)運轉(zhuǎn)時是開狀態(tài)，在上述噴射器循環(huán)運轉(zhuǎn)時是閉狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的冷凍循環(huán)裝置，其特征在于，作為上述開閉閥，具有止回閥，該止回閥使上述制冷劑僅在從上述噴射器的吸引部朝著其出口部的方向通過。
4.如權(quán)利要求2或3所述的冷凍循環(huán)裝置，其特征在于，在上述旁通循環(huán)運轉(zhuǎn)時，上述制冷劑的一部分通過上述開閉閥，剩余部分從上述噴射器的吸引部流入并從其出口部流出ο
5.一種冷凍循環(huán)裝置，其特征在于，具有第1回路、第2回路和第2節(jié)流裝置；上述第1回路構(gòu)成為，用配管依次環(huán)狀地連接壓縮機、散熱器、噴射器和氣液分離器，上述壓縮機壓縮制冷劑，上述散熱器使從該壓縮機排出的上述制冷劑散熱而冷卻，上述噴射器使從該散熱器排出的上述制冷劑減壓及膨脹而將膨脹能轉(zhuǎn)換為壓力能、從而提高上述壓縮機的吸入壓力，上述氣液分離器把從該噴射器排出的上述制冷劑分離成為氣體制冷劑和液體制冷劑；上述第2回路構(gòu)成為，經(jīng)由第1節(jié)流裝置和蒸發(fā)器用配管連接上述氣液分離器的液體制冷劑出口部與上述噴射器的吸引部之間，上述第1節(jié)流裝置對從上述液體制冷劑出口部排出的上述液體制冷劑進(jìn)行減壓，上述蒸發(fā)器使從該第1節(jié)流裝置排出的上述液體制冷劑蒸發(fā)；上述第2節(jié)流裝置設(shè)在上述散熱器的出口部與上述第1節(jié)流裝置的出口部之間的配管路徑上；作為上述噴射器的構(gòu)成部件的噴管部是可動式的；在使用上述第2節(jié)流裝置的旁通循環(huán)運轉(zhuǎn)時，不由上述噴射器實施上述制冷劑的壓力恢復(fù)動作；在使用上述第1節(jié)流裝置的噴射器循環(huán)運轉(zhuǎn)時，由上述噴射器實施上述制冷劑的壓力恢復(fù)動作。
6.如權(quán)利要求5所述的冷凍循環(huán)裝置，其特征在于，上述噴管部，在上述旁通循環(huán)運轉(zhuǎn)時，朝著由上述噴管部的外壁和上述噴射器的吸引部的內(nèi)壁構(gòu)成的制冷劑流路的截面積擴大的方向移動；在上述噴射器循環(huán)運轉(zhuǎn)時，朝著上述制冷劑流路的截面積縮小的方向移動。
7.如權(quán)利要求5或6所述的冷凍循環(huán)裝置，其特征在于，上述噴射器具有電磁線圈，上述噴管部借助上述電磁線圈的通電而移動。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的冷凍循環(huán)裝置，其特征在于，上述制冷劑采用地球溫室效應(yīng)系數(shù)(GWP)不足10的制冷劑。
9.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的冷凍循環(huán)裝置，其特征在于，上述制冷劑采用地球溫室效應(yīng)系數(shù)(GWP)不足500的非共沸混合制冷劑。
全文摘要
本發(fā)明得到能將旁通噴射器的通常運轉(zhuǎn)時的壓力損失降低而使冷凍循環(huán)的性能提高的冷凍循環(huán)裝置。在作為散熱器的冷凝器(2)的出口部與第1節(jié)流裝置(11)的出口部之間的配管路徑上，設(shè)置了第2節(jié)流裝置(12)。在噴射器(3)的氣體制冷劑吸引部(41b)與噴射器(3)的出口部之間的配管路徑上，設(shè)置了止回閥(13)。
文檔編號F25B41/04GK102171519SQ20098013901
公開日2011年8月31日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月1日
發(fā)明者岡崎多佳志 申請人:三菱電機株式會社