[发明专利]制冷剂循环装置

说明书

技术领域

本发明涉及包括喷射器的制冷剂循环装置，以及制冷剂循环装置的操作方法。

背景技术

传统地，JP-A-3-291465披露了包括喷射器的制冷剂循环装置。在JP-A-3-291465披露的制冷剂循环装置中，用于将制冷剂分成液相和气相的气液分离器被设置在喷射器的下游侧。气液分离器将制冷剂流分成两条流，其中一条被吸入压缩机，另一条被吸入喷射器的制冷剂吸入口。

第一蒸发器被设在气液分离器和压缩机之间，节流装置和第二蒸发器被设置在气液分离器和喷射器的制冷剂吸入口之间。两个蒸发器显示了制冷剂的吸热作用。此时，与第一蒸发器的制冷剂蒸发压力相比，节流装置减压作用降低了第二蒸发器的制冷剂蒸发压力，使得制冷剂可在两个蒸发器中在不同温度范围内蒸发。

当JP-A-3-291465中披露的制冷剂循环装置被实际上驱动时，第二蒸发器可被启动，而不显示制冷能力。发明人研究了导致这个问题的原因，并发现这个问题是由于在第二蒸发器的上游侧设置了节流装置。其原因在于，节流装置产生的制冷剂减压和膨胀导致制冷剂动能损失，这样减压和膨胀后与减压和膨胀前相比，制冷剂的动压被降低。

换句话说，当减压和膨胀后的制冷剂动压被降低时，喷射器出口处的动压不能被施加至节流装置下游侧的制冷剂上。结果，节流装置出口侧的制冷剂静压和喷射器制冷剂吸入口的制冷剂静压之间的压力差引起节流装置下游侧的制冷剂流入第二蒸发器。

当气液分离器被设置在节流装置上游侧时，类似JP-A-3-291465中披露的制冷剂循环，在气液分离器中，制冷剂分成液相和气相还导致制冷剂动能的损失，使得减压和膨胀后制冷剂动压很小。因此，仅节流装置出口侧制冷剂静压和喷射器制冷剂吸入口制冷剂静压之间的压力差需要允许节流装置下游侧的制冷剂流入第二蒸发器。

因此，甚至在操作JP-A-3-291465中披露的制冷剂循环中，当第二蒸发器入口和出口之间的压力损失大于节流装置出口侧制冷剂静压和喷射器制冷剂吸入口的制冷剂静压之间的压力差时，制冷剂不允许流入第二蒸发器。结果，第二蒸发器可能不能获得制冷能力。

发明内容

考虑上述问题，本发明的目的是提供一种具有喷射器的制冷剂循环装置，它能适当地在蒸发器中获得制冷能力，其中在喷射器下游侧分流的制冷剂在所述蒸发器中流动以被吸入喷射器的制冷剂吸入口。

本发明的另一个目的是提供一种制冷剂循环装置的操作方法。

根据本发明的一个方面，制冷剂循环装置包括：用于压缩和排出制冷剂的压缩机；用于冷却压缩机排出的高温高压制冷剂的散热器；喷射器，所述喷射器包括用于减压和膨胀散热器下游侧制冷剂的喷嘴部分，和利用喷嘴部分喷射的高速制冷剂流抽吸制冷剂的制冷剂吸入口；用于将流出喷射器的制冷剂流分流为至少第一制冷剂分流和第二制冷剂分流的分流部分；用于蒸发被分流部分分流的第一制冷剂分流的制冷剂以允许制冷剂流至压缩机吸入侧的第一蒸发器；以及用于蒸发被分流部分分流的第二制冷剂分流的制冷剂以允许制冷剂流至制冷剂吸入口上游侧的第二蒸发器。

在所述制冷剂循环装置中，分流部分可被设置以保持从喷射器流出的制冷剂的动压，并且第二蒸发器在从喷射器流出的制冷剂动压被施加至第二蒸发器内部的范围内连接至分流部分。与仅仅静压之间的压力差使制冷剂流入第二蒸发器的情况相比，这确保制冷剂流入第二蒸发器。结果，连接至喷射器的制冷剂吸入口的第二蒸发器能获得适当的制冷能力。

压缩机吸入侧被连接至第一蒸发器的下游侧，这样压缩机的工作确保制冷剂能够流入第一蒸发器。因此，第一蒸发器也可获得适当的制冷能力。结果，整个循环的制冷能力在制冷剂循环装置中被提高。

短语“动压被保持”在这里被使用，意思是动压的存在被保持，包括动压不被降低的状态。也就是，该短语也包括在制冷剂穿过分流部分或构成分流部分的管道时，由于压力损耗动压稍微降低的状态。

根据本发明的另一方面，分流部分和第二蒸发器被连接，而在它们之间没有节流，使得流出喷射器的制冷剂动压被施加至第二蒸发器内部。因此，喷射器出口处的动压可被容易地施加至第二蒸发器的内部。

根据本发明的另一方面，喷射器还包括扩散器部分，在所述扩散器部分中，从喷嘴部分喷射的制冷剂和从制冷剂吸入口吸入的制冷剂被混合并且混合后的制冷剂被增压。在这种情况下，分流部分被连接至喷射器和第二蒸发器，使得被吸入制冷剂吸入口的制冷剂的目标流量方面满足下述关系式：

(Ps1-Ps4)+Pv1≥(Ps1-Ps2)+(Ps2-Ps3)+(Ps3-Ps4)+Pv2