[发明专利]减压装置和制冷循环装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2011年3月28日提交的第2011-069537号日本专利申请并要求其优先权，上述文件公开的内容通过引用被合并于此。

技术领域

本发明大致涉及一种用于制冷循环装置的减压装置和一种制冷循环装置。

背景技术

通常，已知蒸汽压缩型制冷循环装置至少包括作为其部件的：用于压缩和排放制冷剂的压缩机；用于在从压缩机排放的制冷剂与外部空气之间执行热交换的散热器；用于使从散热器流出的制冷剂减压的减压装置；和通过使制冷剂和将被送入空气调节空间的吹送空气之间进行热交换从而使来自减压装置的减压后的制冷剂蒸发的蒸发器。

在这种制冷循环装置中，理想的是，当减压装置的入口侧和出口侧上的制冷剂的两个压力之间的压力差具有恒定值时，使从减压装置流出的制冷剂的流量具有恒定的值，而与流入减压装置的制冷剂的状态无关。这是因为，如果从减压装置流出的制冷剂的流量变化，那么流量的这种变化将导致制冷剂循环中的制冷剂循环量的变化，从而导致用于冷却吹送空气的蒸发器的冷却能力发生变化。

然而，例如当使在散热器处与制冷剂换热的外部空气发生温度变化时，制冷剂的状态可能从气液两相状态变为液态，或从液相变为气液两相状态，这是跨越饱和气体线的变化。制冷剂跨越饱和气体线的这种状态变化导致制冷剂密度的剧烈变化，从而在某些情况下会导致从减压装置中流出的制冷剂流量的剧烈变化。

考虑到这种变化，已知一种散热器(即，所谓的亚冷型冷凝器)或类似装置，其在将制冷剂朝向减压装置排放之前将制冷剂冷却为过冷的液相状态，以稳定从减压装置流出的制冷剂的流量。此外，由于这种亚冷型冷凝器将制冷剂冷却为过冷的液相状态，蒸发器的制冷剂入口侧处的制冷剂的焓降低，并且从而蒸发器的制冷能力提高。

此外，专利文件1和2公开了一种构造，其中，气相和液相制冷剂流入用作减压装置的喷射器的喷嘴。此外，在专利文件1中，使气液两相状态的制冷剂流入喷射器的喷嘴以促进在喷嘴处的制冷剂的沸腾，从而喷嘴效率提高。在这种情况下，喷嘴效率被定义为将喷嘴处的压力能转化为动能的能量转换效率。

然而，即使当上述亚冷型冷凝器被用作散热器时，如果由于例如相对高的外部温度或类似原因导致制冷剂的冷却不充分，那么流入减压装置的制冷剂也可能具有气液两相状态。换言之，从减压装置流出的制冷剂的流量的稳定有时可能很困难。

相反，当制冷循环装置被构造为如专利文件1和2中所示那样，液相制冷剂和气相制冷剂两者都流入喷嘴，则从减压装置流出的制冷剂流量的稳定总是可以预期的，这是因为，在这种制冷循环装置中，无论外部温度如何，流向减压装置的制冷剂的状态被确定地控制为气液两相状态。

然而，专利文件1和2中的制冷循环装置的结构作为整体是复杂的，因为需要对上述需要专用冷却剂通道以允许液相制冷剂和气相制冷剂流入喷嘴的构造进行折衷。

现有技术文件

专利文件

(专利文件1)第4306739号日本专利

(专利文件2)第2010-210111号日本专利公开文件

发明内容

综上所述，本发明的第一目的是提供一种具有简单结构的减压装置，其能够防止朝下游侧流动的制冷剂的流量发生波动。

此外，本发明的另一目的是提供一种具有减压装置的制冷循环装置，所述减压装置能够以简单的结构防止朝下游侧流动的制冷剂的流量发生波动。

根据本发明的第一方面，一种用于制冷循环装置的减压装置包括：制冷剂入口，制冷剂流入该制冷剂入口；制冷剂出口，制冷剂在被减压之后从该制冷剂出口流出；和形成涡旋空间的主体部件，从制冷剂入口流入的制冷剂在所述涡旋空间内涡旋。在该减压装置中，制冷剂出口被配置成具有节流阀，节流阀中的制冷剂通道面积被减小以使所述制冷剂减压；并且当涡旋空间中的涡旋中心线被定义为连接制冷剂的涡流的中心点的线时，所述涡旋空间被配置成使得所述制冷剂以一涡旋速度涡旋，使得更大量的气相制冷剂被分配到相对于涡旋中心线的涡旋空间的径向内侧而不是径向外侧。此外，制冷剂出口被设置在所述涡旋中心线的延长线上。

因此，通过使从制冷剂入口流入涡旋空间的制冷剂以一涡旋速度涡旋以使得更大量的气相制冷剂被分配到相对于涡旋中心线的涡旋空间的径向内侧而不是径向外侧，并且通过将制冷剂出口设置在所述涡旋中心线的延长线上，具有富气相的气液混合状态的制冷剂在减压装置的制冷剂出口处被减压的同时被从制冷剂出口排出。