噴射器的制造方法
【專利說明】噴射器
[0001]相關(guān)申請的相互參照
[0002]本申請基于2013年6月18日申請的日本專利申請2013-127579，該
【發(fā)明內(nèi)容】
作為參照編入本申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種噴射器，該噴射器使流體減壓且通過以高速度噴射的噴射流體的吸引作用而吸引流體。
【背景技術(shù)】
[0004]在以往，已知一種具備噴射器的蒸氣壓縮式的制冷循環(huán)裝置(以下稱為噴射器式制冷循環(huán))。
[0005]在這種噴射器式制冷循環(huán)中，通過從噴射器的噴嘴部噴射的高速度的噴射制冷劑的吸引作用而吸引從蒸發(fā)器流出的制冷劑，通過在噴射器的擴散部(升壓部)將噴射制冷劑與吸引制冷劑的混合制冷劑的動能變換為壓力能量，從而使混合制冷劑升壓，向壓縮機的吸入側(cè)流出。
[0006]由此，與蒸發(fā)器中的制冷劑蒸發(fā)壓力與壓縮機的吸入制冷劑壓力大致相同的通常的制冷循環(huán)裝置相比，噴射器式制冷循環(huán)使壓縮機的消耗功率降低，使循環(huán)的性能系數(shù)(C0P)提尚。
[0007]此外，作為這樣的噴射器式制冷循環(huán)的具體結(jié)構(gòu)，例如，專利文獻1公開了如下的循環(huán)結(jié)構(gòu):具備兩個蒸發(fā)器，使從制冷劑蒸發(fā)壓力高一側(cè)的蒸發(fā)器流出的制冷劑流入噴射器的噴嘴部，通過噴射制冷劑的吸引作用吸引從制冷劑蒸發(fā)壓力低一側(cè)的蒸發(fā)器流出的制冷劑。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本特開2012-149790號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]然而，根據(jù)本申請發(fā)明人們的研究，實際使專利文獻1的噴射器式制冷循環(huán)動作的話，有無法使噴射器的擴散部發(fā)揮所希望的制冷劑升壓性能，無法充分得到因具備噴射器而產(chǎn)生的C0P提高效果的情況。
[0012]本發(fā)明鑒于上述問題，其目的在于抑制使從蒸發(fā)器流出的制冷劑流入噴嘴部的噴射器的制冷劑升壓性能的降低。
[0013]更詳細而言，本發(fā)明的目的在于，在使從蒸發(fā)器流出的制冷劑流入噴嘴部的噴射器中，通過抑制噴嘴部的凝結(jié)延遲，從而抑制制冷劑升壓性能的降低。
[0014]本發(fā)明的噴射器應(yīng)用于具備使制冷劑蒸發(fā)的第1蒸發(fā)器及第2蒸發(fā)器的蒸氣壓縮式的制冷循環(huán)裝置。
[0015]噴射器具備噴嘴部及主體部。噴嘴部使從第1蒸發(fā)器流出的制冷劑減壓直到成為氣液二相狀態(tài)，并使減壓后的制冷劑從制冷劑噴射口噴射。在主體部內(nèi)形成有:制冷劑吸引口，該制冷劑吸引口通過從噴嘴部噴射的噴射制冷劑的吸引作用而吸引從第2蒸發(fā)器流出的制冷劑；及升壓部，該升壓部使噴射制冷劑與從制冷劑吸引口吸引的吸引制冷劑的混合制冷劑升壓。
[0016]本發(fā)明的噴射器還具備回旋空間形成部件，該回旋空間形成部件形成回旋空間，該回旋空間使向噴嘴部流入的制冷劑繞噴嘴部的軸回旋。
[0017]由此，具備形成回旋空間的回旋空間形成部件。因此，通過使制冷劑在回旋空間內(nèi)回旋，從而能夠使回旋空間內(nèi)的回旋中心軸側(cè)的制冷劑減壓而開始凝結(jié)，使生成有凝結(jié)核的氣液二相制冷劑流入噴嘴部。
[0018]因此，能夠抑制噴嘴部中制冷劑產(chǎn)生凝結(jié)延遲。其結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明，在使從蒸發(fā)器流出的制冷劑流入噴嘴部的噴射器中，通過抑制噴嘴部中的凝結(jié)延遲，從而能夠使升壓部中的制冷劑升壓性能穩(wěn)定化，抑制制冷劑升壓性能的降低。
【附圖說明】
[0019]圖1是第1實施方式的噴射器式制冷循環(huán)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2是第1實施方式的噴射器的軸向剖視圖。
[0021]圖3是表示使第1實施方式的噴射器式制冷循環(huán)動作時的制冷劑的狀態(tài)的焓熵圖。
[0022]圖4是表示第1實施方式的噴射器的噴射器效率的曲線圖。
[0023]圖5是第2實施方式的噴射器的軸向剖視圖。
[0024]圖6是第3實施方式的噴射器的軸向剖視圖。
[0025]圖7是圖6的VI1-VII剖視圖。
[0026]圖8是表示第3實施方式的噴射器的噴嘴效率的曲線圖。
[0027]圖9是第4實施方式的噴射器式制冷循環(huán)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖10是表示使第5實施方式的噴射器式制冷循環(huán)動作時的制冷劑的狀態(tài)的焓熵圖。
[0029]圖11是第5實施方式的噴射器式制冷循環(huán)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖12是第5實施方式的儲液罐的剖視圖。
[0031]圖13是第6實施方式的噴射器式制冷循環(huán)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖14是第7實施方式的噴射器式制冷循環(huán)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖15是第8實施方式的噴射器的軸向剖視圖。
[0034]圖16是第9實施方式的噴射器的軸向剖視圖。
[0035]圖17是第9實施方式的變形例的噴射器的軸向剖視圖。
[0036]圖18是第10實施方式的噴射器式制冷循環(huán)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0037]圖19是第10實施方式的變形例的噴射器式制冷循環(huán)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0038]圖20是用于對一般的噴射器式制冷循環(huán)運轉(zhuǎn)時在噴射器內(nèi)產(chǎn)生沖擊波的位置進行說明的說明圖。
[0039]圖21是用于對向噴嘴部流入的制冷劑的干燥度較高的運轉(zhuǎn)時在噴射器內(nèi)產(chǎn)生沖擊波的位置進行說明的說明圖。
[0040]圖22是用于對一般的噴射器式制冷循環(huán)的運轉(zhuǎn)時的混合制冷劑的壓力變化進行說明的說明圖。
[0041]圖23是用于對向噴嘴部流入的制冷劑的干燥度較高的運轉(zhuǎn)時的混合制冷劑的壓力變化進行說明的說明圖。
[0042]圖24是用于對桶形沖擊波進行說明的說明圖。
[0043]圖25是表示在噴射器的噴嘴部產(chǎn)生凝結(jié)延遲時的制冷劑的狀態(tài)的焓熵圖。
【具體實施方式】
[0044]本發(fā)明對專利文獻1進行了改良。根據(jù)本申請發(fā)明人們的研究，使專利文獻1的噴射器式制冷循環(huán)實際動作的話，有無法使噴射器的擴散部發(fā)揮所希望的制冷劑升壓性能，無法充分得到因具備噴射器而產(chǎn)生的C0P提高效果的情況。
[0045]因此，本申請發(fā)明人們調(diào)查了其原因，發(fā)現(xiàn)原因在于，在專利文獻1的噴射器式制冷循環(huán)中，在形成于噴射器的噴嘴部內(nèi)的制冷劑通路使氣相制冷劑一邊減壓一邊凝結(jié)，即，如后述的實施方式中說明的圖3的焓熵圖的從d3點至g3點的減壓過程所示，在噴射器的噴嘴以跨越飽和氣體線的方式使制冷劑減壓。
[0046]其理由在于，在這樣的減壓過程中，使在形成于噴嘴部18a內(nèi)的制冷劑通路流動的氣相制冷劑凝結(jié)時，如圖25的d25點一g25點所示，即使成為飽和狀態(tài)也不立即開始凝結(jié)而變?yōu)檫^飽和狀態(tài)，會產(chǎn)生凝結(jié)延遲。
[0047]另外，圖25是表示產(chǎn)生凝結(jié)延遲時的制冷劑的狀態(tài)變化的焓熵圖，對與圖3相同狀態(tài)的制冷劑標(biāo)記與圖3相同的符號(字母)并僅變更后綴(數(shù)字)。其他的焓熵圖也進行相同的處理。
[0048]在此，對產(chǎn)生這樣的凝結(jié)延遲的原因進行說明，考慮范德華力的分子間力的話，如圖25的焓熵圖所示，氣液二相制冷劑的等溫線能夠描繪為從等壓力線偏移的曲線。
[0049]因此，焓值比飽和氣體線稍小的區(qū)域的制冷劑成為亞穩(wěn)定狀態(tài)，該亞穩(wěn)定狀態(tài)為不使溫度比同壓力的飽和氣體線上的制冷劑低就無法使制冷劑凝結(jié)的狀態(tài)。因此，在使氣相制冷劑流入噴嘴部18a時，會產(chǎn)生成為亞穩(wěn)定狀態(tài)的制冷劑的溫度在下降到某程度之前不開始凝結(jié)的凝結(jié)延遲。
[0050]此外，產(chǎn)生凝結(jié)延遲的話，與在噴嘴部中使制冷劑等熵膨脹的情況相比，噴射制冷劑的焓值增加(相當(dāng)于圖25的Ahx)。該焓值的增加量相當(dāng)于制冷劑在形成于噴嘴部內(nèi)的制冷劑通路流通時作為潛熱能量而放出的潛熱放出量。因此，該潛熱放出量增加的話，在形成于噴嘴部內(nèi)的制冷劑通路流通的制冷劑就產(chǎn)生沖擊波。
[0051]并且，因制冷劑進行潛熱放出而產(chǎn)生的沖擊波使噴射制冷劑的流速不穩(wěn)定，因此使擴散部中的制冷劑升壓性能降低。
[0052]本發(fā)明鑒于上述問題，其目的在于抑制使從蒸發(fā)器流出的制冷劑向噴嘴部流入的噴射器的制冷劑升壓性能的降低。
[0053]更詳細而言，本發(fā)明的目的在于，在使從蒸發(fā)器流出的制冷劑向噴嘴部流入噴射器中，通過抑制噴嘴部中的凝結(jié)延遲，從而抑制制冷劑升壓性能的降低。
[0054]在以下說明的實施方式中，對實施如下手段的方式進行說明:該手段用于抑制在噴射器式制冷循環(huán)中，噴射器的擴散部(升壓部)無法發(fā)揮所希望的制冷劑升壓性能，所述噴射器式制冷循環(huán)是使從蒸發(fā)器流出的制冷劑向噴射器的噴嘴部流入的結(jié)構(gòu)。此外，在以下說明的實施方式中還包含作為本發(fā)明的前提的方式及作為參考的方式。
[0055](第1實施方式)
[0056]根據(jù)圖1?圖4對第1實施方式進行說明。在本實施方式中，將具備噴射器18的噴射器式制冷循環(huán)10應(yīng)用于車輛用制冷循環(huán)裝置。具體而言，該噴射器式制冷循環(huán)10起到如下作用:冷卻向車室內(nèi)吹送的室內(nèi)用空氣的作用及冷卻向配置于車室內(nèi)的車內(nèi)冰箱(冷藏箱)內(nèi)吹送的箱內(nèi)用空氣的作用。
[0057]在圖1的整體結(jié)構(gòu)圖所示的噴射器式制冷循環(huán)10中，壓縮機11吸入制冷劑，對制冷劑進行壓縮直到其成為高壓制冷劑并將其排出。具體而言，本實施方式的壓縮機11是在一個殼體內(nèi)收容固定容量型的壓縮機構(gòu)及驅(qū)動壓縮機構(gòu)的電動機而構(gòu)成的電動壓縮機。
[0058]作為該壓縮機構(gòu)，能夠采用渦旋式壓縮機構(gòu)、葉片式壓縮機構(gòu)等各種壓縮機構(gòu)。另夕卜，電動機通過從后述的控制裝置輸出的控制信號來控制其動作(轉(zhuǎn)速)，因此也可以采用交流電機、直流電機中任意一種形式。
[0059]此外，壓縮機11也可以是被經(jīng)由滑輪、帶等從車輛行駛用發(fā)動機傳遞的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力驅(qū)動的發(fā)動機驅(qū)動式的壓縮機。作為這種發(fā)動機驅(qū)動式的壓縮機，可以采用能夠根據(jù)排出容量的變化而調(diào)整制冷劑排出能力的可變?nèi)萘啃蛪嚎s機、根據(jù)電磁離合器的通斷而使壓縮機的運轉(zhuǎn)率變化以調(diào)整制冷劑排出能力的固定容量型壓縮機等。
[0060]另外，在該噴射器式制冷循環(huán)10中，采用HFC類制冷劑(具體而言R134a)作為制冷劑，構(gòu)成高壓側(cè)制冷劑壓力不超過制冷劑的臨界壓力的蒸氣壓縮式的亞臨界制冷循環(huán)。進一步，在制冷劑中混入用于潤滑壓縮機11的冷凍機油，冷凍機油的一部分與制冷劑一起在循環(huán)內(nèi)循環(huán)。
[0061]在壓縮機11的排出口側(cè)連接有散熱器12的制冷劑入口側(cè)。散熱器12是如下散熱用熱交換器:使從壓縮機11排出的高壓制冷劑與由冷卻風(fēng)扇12a吹送的車室外空氣(外部氣體)進行熱交換，從而使高壓制冷劑散熱而冷卻。冷卻風(fēng)扇12a是通過從控制裝置輸出的控制電壓而對轉(zhuǎn)速(空氣量)進行控制的電動式送風(fēng)機。
[0062]在散熱器12的制冷劑出口側(cè)連接有作為第1減壓部的高段側(cè)節(jié)流裝置13的入口偵k高段側(cè)節(jié)流裝置13具有基于第1蒸發(fā)器15出口側(cè)制冷劑的溫度及壓力而檢測第1蒸發(fā)器15出口側(cè)制冷劑的過熱度的感溫部。后段側(cè)節(jié)流裝置13是通過機械式機構(gòu)來調(diào)整節(jié)流通路面積以使第1蒸發(fā)器15出口側(cè)制冷劑的過熱度為預(yù)定的基準范圍內(nèi)的溫度式膨脹閥。
[0063]在高段側(cè)節(jié)流裝置13的出口側(cè)連接有使從高段側(cè)節(jié)流裝置13流出的制冷劑流分支的分支部14的制冷劑流入口。分支部14由具有三個流入出口的三通接頭構(gòu)成，將三個流入出口中的一個設(shè)為制冷劑流入口，將剩余兩個設(shè)為制冷劑流出口。這樣的三通接頭可以通過接合管徑不同的配管而形成，也可以通過在金屬塊、樹脂塊設(shè)置多個制冷劑通路而形成。
[0064]在分支部14的一方的制冷劑流出口連接有第1蒸發(fā)器15的制冷劑入口側(cè)。第1蒸發(fā)器15是如下吸熱用熱交換器:通過使在高段側(cè)節(jié)流裝置13減壓后的低壓制冷劑與從第1送風(fēng)風(fēng)扇15a向車室內(nèi)吹送的室內(nèi)用空氣進行熱交換，從而使低壓制冷劑蒸發(fā)來發(fā)揮吸熱作用。第1送風(fēng)風(fēng)扇15a是通過從控制裝置輸出的控制電壓來對轉(zhuǎn)速