喷射器的制造方法
【专利说明】喷射器
[0001]关联申请的相互参照
[0002]本申请基于2012年12月13日申请的日本专利申请2012-272099以及2013年10月22日申请的日本专利申请2013-219043，通过参照将该
【发明内容】
引入本申请。
技术领域
[0003]本发明涉及一种使流体减压并且利用以高速度喷射的喷射流体的吸引作用来吸引流体的喷射器。
【背景技术】
[0004]以往，作为在蒸气压缩式的制冷循环装置中应用的减压装置，公知有喷射器。这种喷射器具有使冷媒减压的喷嘴部，能够利用从该喷嘴部喷射出的喷射冷媒的吸引作用来吸引从蒸发器流出的气相冷媒，在升压部(扩压部)中使喷射冷媒与吸引冷媒混合而升压。
[0005]因此，在具备喷射器作为减压装置的制冷循环装置(以下，记载为喷射式制冷循环系统。)中，能够利用喷射器的升压部的冷媒升压作用来减少压缩机的消耗动力，与具备膨胀阀等作为减压装置的通常的制冷循环装置相比，能够提高循环系统的制冷系数(COP)。
[0006]此外，在专利文献I中，作为应用于喷射式制冷循环系统的喷射器，公开了具有使冷媒分两个阶段减压的喷嘴部的喷射器。更详细而言，在该专利文献I的喷射器中，利用第一喷嘴将高压液相状态的冷媒减压至成为气液二相状态，使成为了气液二相状态的冷媒向第二喷嘴流入。
[0007]由此，在专利文献I的喷射器中，促进第二喷嘴中的冷媒的沸腾来实现作为喷嘴部整体的喂■嘴效率的提尚，作为喂■射式制冷循环系统整体，欲实现COP的进一步提尚。
[0008]另外，在一般的喷射器中，在喷嘴部的轴线方向的延长线上，扩压部(升压部)配置在同轴上。并且，在专利文献2中记载了通过使这样配置的扩压部的扩展角度比较小而能够提高喷射效率。
[0009]需要说明的是，喷嘴效率指的是在喷嘴部将冷媒的压力能转换为动能时的能量转换效率，喷射效率指的是作为喷射器整体的能量转换效率。
[0010]在先技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特许第3331604号公报
[0013]专利文献2:日本特开2003-14318号公报
【发明内容】
[0014]然而，根据本申请的发明人的研宄，在专利文献I的喷射器中，例如存在如下情况:在喷射式制冷循环系统的热负荷降低，循环系统的高压侧冷媒的压力与低压侧冷媒的压力的压力差(高低压差)缩小时，在第一喷嘴进行高低压差的减压，而在第二喷嘴中冷媒几乎不被减压。在这样的情况下，无法获得使气液二相冷媒向第二喷嘴流入所带来的喷嘴效率提高效果，无法在扩压部中使冷媒充分升压。
[0015]相对于此，考虑了这样的方法:通过将专利文献2所公开的扩展角度比较小的扩压部应用于专利文献I的喷射器来提高喷射效率，从而在喷射式制冷循环系统的低负荷时也在扩压部中使冷媒充分升压。然而，当应用这样的扩压部时，作为喷射器整体，喷嘴部的轴线方向的长度变长，因而存在喷射式制冷循环系统的通常负荷时的喷射器的外形不必要地变大的情况。
[0016]于是，本发明人等之前在日本特愿2012-184950号(以下称为在先申请例。)中提出了一种在喷射式制冷循环系统中应用的喷射器，该喷射器具备:
[0017]主体部，其形成有使从散热器流出的冷媒回旋的回旋空间、使从该回旋空间流出的冷媒减压的减压用空间、与减压用空间的冷媒流动下游侧连通而吸引从蒸发器流出的冷媒的吸引用通路、以及使从减压用空间喷射出的喷射冷媒与从吸引用通路吸引来的吸引冷媒混合而升压的升压用空间；
[0018]通路形成构件，其至少一部分配置在减压用空间的内部以及升压用空间的内部，且形成为随着从减压用空间离开而截面积扩大的圆锥状，
[0019]在主体部中的形成减压用空间的部位的内周面与通路形成构件的外周面之间形成的冷媒通路形成作为使从回旋空间流出的冷媒减压并喷射出的喷嘴而发挥功能的喷嘴通路，
[0020]在主体部中的形成升压用空间的部位的内周面与通路形成构件的外周面之间形成的冷媒通路形成作为使喷射冷媒与吸引冷媒混合并升压的扩压部而发挥功能的扩压通路，
[0021]并且，所述喷射器具备通过使通路形成构件位移而使喷嘴通路的冷媒通路面积变化的驱动装置。
[0022]在该在先申请例的喷射器中，通过在回旋空间中使冷媒回旋，从而能使回旋空间内的回旋中心侧的冷媒压力降低至成为饱和液相冷媒的压力或者冷媒减压沸腾(产生空穴)的压力。由此，与回旋中心轴的外周侧相比，在内周侧存在更多气相冷媒，从而能够做成在回旋空间内的回旋中心线附近为气体单相、在其周围为液体单相的二相分离状态。
[0023]并且，二相分离状态的冷媒向喷嘴通路流入，在壁面沸腾以及界面沸腾的作用下被促进沸腾，因而在喷嘴通路的最小流路面积部附近成为气相与液相均匀地混合了的气液混合状态。并且，在喷嘴通路的最小流路面积部附近成为了气液混合状态的冷媒产生闭塞(choking)，从而气液混合状态的冷媒的流速加速至成为二相音速。
[0024]如此加速至二相音速的冷媒在从喷嘴通路的最小流路面积部起的下游侧成为均匀地混合了的理想的二相喷雾流，从而能够进一步增大其流速。其结果是，能够提高在喷嘴通路中将冷媒的压力能向速度能转换时的能量转换效率(相当于喷嘴效率)。
[0025]并且，在在先申请例的喷射器中，采用形成为随着从减压用空间离开而截面积扩大的圆锥状的构件作为通路形成构件，从而扩压通路的轴向垂直剖面形状形成为圆环状。而且，将扩压通路的形状形成为随着从减压用空间离开而沿着通路形成构件的外周扩展的形状，并且使在扩压通路中流通的冷媒回旋。
[0026]由此，能够将在扩压通路中用于使冷媒升压的冷媒流路形成为螺旋状，因而能够抑制扩压通路的轴向尺寸扩大。其结果是，能够抑制作为喷射器整体的外形的大型化。即，根据在先申请例的喷射器，不会导致外形的大型化，且无论制冷循环系统的负荷变动如何，都能够发挥较高的喷嘴效率。
[0027]并且，在在先申请例的喷射器中，由于具备使通路形成构件位移的驱动装置，因而能够使喷嘴通路的冷媒通路面积(最小通路面积部的通路截面积)根据喷射式制冷循环系统的负荷变动而变化。因此，通过使喷嘴通路的冷媒通路面积适当地根据喷射式制冷循环系统的负荷变动而变化，从而能够使喷射器适当地动作。
[0028]然而，像在先申请例的喷射器那样，在驱动装置为了使喷嘴通路的冷媒通路面积变化而使通路形成构件位移的结构中，存在以横穿喷嘴通路或扩压通路的方式配置将驱动装置与通路形成构件连结而从驱动装置向通路形成构件传递驱动力的连结构件(动作棒)的情况。
[0029]例如，在为了抑制作为喷射器整体的大型化而将驱动装置配置在通路形成构件的外周侧的结构中，容易导致将连结构件以横穿扩压通路或扩压通路的出入口附近的方式配置。这样的连结构件的配置有时会成为在扩压通路中流通的冷媒的回旋流动的通路阻力，从而成为使冷媒的回旋方向的速度降低的原因。
[0030]而且，若在扩压通路中流通的冷媒的回旋方向的速度降低，则在扩压通路中用于使冷媒升压的螺旋状的冷媒流路变短，因而可能导致在扩压通路中不能使冷媒充分地升压。
[0031]鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种不会导致外形的大型化，且无论制冷循环系统的负荷变动如何都能够发挥较高的喷嘴效率以及较高的升压性能的喷射器。
[0032]根据本发明的一个方案，应用于蒸气压缩式的制冷循环装置的喷射器具备:
[0033]主体部，其具有使从冷媒流入口流入的冷媒回旋的回旋空间、使从回旋空间流出的冷媒减压的减压用空间、与减压用空间的冷媒流动下游侧连通而从外部吸引冷媒的吸引用通路、使从减压用空间喷射出的喷射冷媒与从吸引用通路吸引来的吸引冷媒混合的升压用空间；以及通路形成构件，其至少一部分配置在减压用空间的内部以及升压用空间的内部，且形成为随着从减压用空间离开而截面积扩大的圆锥状，
[0034]主体部至少含有形成减压用空间的喷嘴主体，在喷嘴主体中的形成减压用空间的部位的内周面与通路形成构件的外周面之间形成的冷媒通路是作为使从回旋空间流出的冷媒减压并喷射的喷嘴而发挥功能的喷嘴通路，在主体部中的形成升压用空间的部位的内周面与通路形成构件的外周面之间形成的冷媒通路是作为使喷射冷媒与吸引冷媒的混合冷媒升压的扩压部而发挥功能的扩压通路，扩压通路的与通路形成构件的轴向垂直的剖面的剖面形状形成为环状，在扩压通路中流通的冷媒绕通路形成构件的轴回旋，
[0035]并且，喷射器具备驱动装置，该驱动装置通过使喷嘴主体位移而使喷嘴通路的冷媒通路面积变化。
[0036]据此，通过使冷媒在回旋空间中回旋，从而与在先申请例同样，能够提高喷嘴通路中的能量转换效率(相当于喷嘴效率)。并且，通过使在扩压通路中流通的冷媒回旋，能够抑制扩压通路的轴向尺寸的扩大。并且，由于具备驱动装置，因而能够使喷射器适当地动作。
[0037]此外，驱动装置为了使喷嘴通路的冷媒通路面积变化而使喷嘴主体位移，因而作为从驱动装置向喷嘴主体传递驱动力的结构，能够容易地实现不妨碍在扩压通路中流通的冷媒的回旋流动的结构。
[0038]换言之，作为从驱动装置向喷嘴主体传递驱动力的结构，能够容易地实现不使在扩压通路中流通的冷媒的回旋方向的速度降低的结构。因此，能够抑制在扩压通路中用于使冷媒升压的螺旋状的冷媒流路变短，从而能够抑制扩压通路中的冷媒的升压量的降低。
[0039]其结果是，能够提供一种不会导致外形的大型化，且无论制冷循环装置的负荷变动如何都能够利用喷嘴通路来发挥较高的能量转换效率(相当于喷嘴效率)，并且能够利用扩压通路来发挥较高的升压性能的喷射器。
[0040]并且，在扩压通路中流通的冷媒也可以向与在回旋空间中回旋的冷媒相同的方向回旋。因此，能够有效地抑制在扩压通路中用于使冷媒升压的螺旋状的冷媒流路变短，从而能够有效地抑制扩压通路中的冷媒的升压量的降低。
[0041]更具体而言，作为从驱动装置向喷嘴主体传递驱动力的结构，也可以具备将驱动装置与喷嘴主体连结的连结构件。在此情况下，也可以将连结构件配置为不横穿扩压通路。另外，也可以以连结构件不阻碍在扩压通路中流通的冷媒的流动的方式将连结构件配置在扩压通路的外部。
[0042]据此，作为从驱动装置向喷嘴主体传递驱动力的结构的连结构件能够极其容易地实现不降低在扩压通路中流通的冷媒的回旋方向的速度的结构。