喷射器的制造方法
【专利说明】喷射器
[0001]相关申请的相互参照
[0002]本申请基于2013年6月18日申请的日本专利申请2013-127579，该
【发明内容】
作为参照编入本申请。
技术领域
[0003]本发明涉及一种喷射器，该喷射器使流体减压且通过以高速度喷射的喷射流体的吸引作用而吸引流体。
【背景技术】
[0004]在以往，已知一种具备喷射器的蒸气压缩式的制冷循环装置(以下称为喷射器式制冷循环)。
[0005]在这种喷射器式制冷循环中，通过从喷射器的喷嘴部喷射的高速度的喷射制冷剂的吸引作用而吸引从蒸发器流出的制冷剂，通过在喷射器的扩散部(升压部)将喷射制冷剂与吸引制冷剂的混合制冷剂的动能变换为压力能量，从而使混合制冷剂升压，向压缩机的吸入侧流出。
[0006]由此，与蒸发器中的制冷剂蒸发压力与压缩机的吸入制冷剂压力大致相同的通常的制冷循环装置相比，喷射器式制冷循环使压缩机的消耗功率降低，使循环的性能系数(C0P)提尚。
[0007]此外，作为这样的喷射器式制冷循环的具体结构，例如，专利文献1公开了如下的循环结构:具备两个蒸发器，使从制冷剂蒸发压力高一侧的蒸发器流出的制冷剂流入喷射器的喷嘴部，通过喷射制冷剂的吸引作用吸引从制冷剂蒸发压力低一侧的蒸发器流出的制冷剂。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2012-149790号公报
【发明内容】
[0011]然而，根据本申请发明人们的研究，实际使专利文献1的喷射器式制冷循环动作的话，有无法使喷射器的扩散部发挥所希望的制冷剂升压性能，无法充分得到因具备喷射器而产生的C0P提高效果的情况。
[0012]本发明鉴于上述问题，其目的在于抑制使从蒸发器流出的制冷剂流入喷嘴部的喷射器的制冷剂升压性能的降低。
[0013]更详细而言，本发明的目的在于，在使从蒸发器流出的制冷剂流入喷嘴部的喷射器中，通过抑制喷嘴部的凝结延迟，从而抑制制冷剂升压性能的降低。
[0014]本发明的喷射器应用于具备使制冷剂蒸发的第1蒸发器及第2蒸发器的蒸气压缩式的制冷循环装置。
[0015]喷射器具备喷嘴部及主体部。喷嘴部使从第1蒸发器流出的制冷剂减压直到成为气液二相状态，并使减压后的制冷剂从制冷剂喷射口喷射。在主体部内形成有:制冷剂吸引口，该制冷剂吸引口通过从喷嘴部喷射的喷射制冷剂的吸引作用而吸引从第2蒸发器流出的制冷剂；及升压部，该升压部使喷射制冷剂与从制冷剂吸引口吸引的吸引制冷剂的混合制冷剂升压。
[0016]本发明的喷射器还具备回旋空间形成部件，该回旋空间形成部件形成回旋空间，该回旋空间使向喷嘴部流入的制冷剂绕喷嘴部的轴回旋。
[0017]由此，具备形成回旋空间的回旋空间形成部件。因此，通过使制冷剂在回旋空间内回旋，从而能够使回旋空间内的回旋中心轴侧的制冷剂减压而开始凝结，使生成有凝结核的气液二相制冷剂流入喷嘴部。
[0018]因此，能够抑制喷嘴部中制冷剂产生凝结延迟。其结果，根据本发明，在使从蒸发器流出的制冷剂流入喷嘴部的喷射器中，通过抑制喷嘴部中的凝结延迟，从而能够使升压部中的制冷剂升压性能稳定化，抑制制冷剂升压性能的降低。
【附图说明】
[0019]图1是第1实施方式的喷射器式制冷循环的整体结构图。
[0020]图2是第1实施方式的喷射器的轴向剖视图。
[0021]图3是表示使第1实施方式的喷射器式制冷循环动作时的制冷剂的状态的焓熵图。
[0022]图4是表示第1实施方式的喷射器的喷射器效率的曲线图。
[0023]图5是第2实施方式的喷射器的轴向剖视图。
[0024]图6是第3实施方式的喷射器的轴向剖视图。
[0025]图7是图6的VI1-VII剖视图。
[0026]图8是表示第3实施方式的喷射器的喷嘴效率的曲线图。
[0027]图9是第4实施方式的喷射器式制冷循环的整体结构图。
[0028]图10是表示使第5实施方式的喷射器式制冷循环动作时的制冷剂的状态的焓熵图。
[0029]图11是第5实施方式的喷射器式制冷循环的整体结构图。
[0030]图12是第5实施方式的储液罐的剖视图。
[0031]图13是第6实施方式的喷射器式制冷循环的整体结构图。
[0032]图14是第7实施方式的喷射器式制冷循环的整体结构图。
[0033]图15是第8实施方式的喷射器的轴向剖视图。
[0034]图16是第9实施方式的喷射器的轴向剖视图。
[0035]图17是第9实施方式的变形例的喷射器的轴向剖视图。
[0036]图18是第10实施方式的喷射器式制冷循环的整体结构图。
[0037]图19是第10实施方式的变形例的喷射器式制冷循环的整体结构图。
[0038]图20是用于对一般的喷射器式制冷循环运转时在喷射器内产生冲击波的位置进行说明的说明图。
[0039]图21是用于对向喷嘴部流入的制冷剂的干燥度较高的运转时在喷射器内产生冲击波的位置进行说明的说明图。
[0040]图22是用于对一般的喷射器式制冷循环的运转时的混合制冷剂的压力变化进行说明的说明图。
[0041]图23是用于对向喷嘴部流入的制冷剂的干燥度较高的运转时的混合制冷剂的压力变化进行说明的说明图。
[0042]图24是用于对桶形冲击波进行说明的说明图。
[0043]图25是表示在喷射器的喷嘴部产生凝结延迟时的制冷剂的状态的焓熵图。
【具体实施方式】
[0044]本发明对专利文献1进行了改良。根据本申请发明人们的研究，使专利文献1的喷射器式制冷循环实际动作的话，有无法使喷射器的扩散部发挥所希望的制冷剂升压性能，无法充分得到因具备喷射器而产生的C0P提高效果的情况。
[0045]因此，本申请发明人们调查了其原因，发现原因在于，在专利文献1的喷射器式制冷循环中，在形成于喷射器的喷嘴部内的制冷剂通路使气相制冷剂一边减压一边凝结，即，如后述的实施方式中说明的图3的焓熵图的从d3点至g3点的减压过程所示，在喷射器的喷嘴以跨越饱和气体线的方式使制冷剂减压。
[0046]其理由在于，在这样的减压过程中，使在形成于喷嘴部18a内的制冷剂通路流动的气相制冷剂凝结时，如图25的d25点一g25点所示，即使成为饱和状态也不立即开始凝结而变为过饱和状态，会产生凝结延迟。
[0047]另外，图25是表示产生凝结延迟时的制冷剂的状态变化的焓熵图，对与图3相同状态的制冷剂标记与图3相同的符号(字母)并仅变更后缀(数字)。其他的焓熵图也进行相同的处理。
[0048]在此，对产生这样的凝结延迟的原因进行说明，考虑范德华力的分子间力的话，如图25的焓熵图所示，气液二相制冷剂的等温线能够描绘为从等压力线偏移的曲线。
[0049]因此，焓值比饱和气体线稍小的区域的制冷剂成为亚稳定状态，该亚稳定状态为不使温度比同压力的饱和气体线上的制冷剂低就无法使制冷剂凝结的状态。因此，在使气相制冷剂流入喷嘴部18a时，会产生成为亚稳定状态的制冷剂的温度在下降到某程度之前不开始凝结的凝结延迟。
[0050]此外，产生凝结延迟的话，与在喷嘴部中使制冷剂等熵膨胀的情况相比，喷射制冷剂的焓值增加(相当于图25的Ahx)。该焓值的增加量相当于制冷剂在形成于喷嘴部内的制冷剂通路流通时作为潜热能量而放出的潜热放出量。因此，该潜热放出量增加的话，在形成于喷嘴部内的制冷剂通路流通的制冷剂就产生冲击波。
[0051]并且，因制冷剂进行潜热放出而产生的冲击波使喷射制冷剂的流速不稳定，因此使扩散部中的制冷剂升压性能降低。
[0052]本发明鉴于上述问题，其目的在于抑制使从蒸发器流出的制冷剂向喷嘴部流入的喷射器的制冷剂升压性能的降低。
[0053]更详细而言，本发明的目的在于，在使从蒸发器流出的制冷剂向喷嘴部流入喷射器中，通过抑制喷嘴部中的凝结延迟，从而抑制制冷剂升压性能的降低。
[0054]在以下说明的实施方式中，对实施如下手段的方式进行说明:该手段用于抑制在喷射器式制冷循环中，喷射器的扩散部(升压部)无法发挥所希望的制冷剂升压性能，所述喷射器式制冷循环是使从蒸发器流出的制冷剂向喷射器的喷嘴部流入的结构。此外，在以下说明的实施方式中还包含作为本发明的前提的方式及作为参考的方式。
[0055](第1实施方式)
[0056]根据图1?图4对第1实施方式进行说明。在本实施方式中，将具备喷射器18的喷射器式制冷循环10应用于车辆用制冷循环装置。具体而言，该喷射器式制冷循环10起到如下作用:冷却向车室内吹送的室内用空气的作用及冷却向配置于车室内的车内冰箱(冷藏箱)内吹送的箱内用空气的作用。
[0057]在图1的整体结构图所示的喷射器式制冷循环10中，压缩机11吸入制冷剂，对制冷剂进行压缩直到其成为高压制冷剂并将其排出。具体而言，本实施方式的压缩机11是在一个壳体内收容固定容量型的压缩机构及驱动压缩机构的电动机而构成的电动压缩机。
[0058]作为该压缩机构，能够采用涡旋式压缩机构、叶片式压缩机构等各种压缩机构。另夕卜，电动机通过从后述的控制装置输出的控制信号来控制其动作(转速)，因此也可以采用交流电机、直流电机中任意一种形式。
[0059]此外，压缩机11也可以是被经由滑轮、带等从车辆行驶用发动机传递的旋转驱动力驱动的发动机驱动式的压缩机。作为这种发动机驱动式的压缩机，可以采用能够根据排出容量的变化而调整制冷剂排出能力的可变容量型压缩机、根据电磁离合器的通断而使压缩机的运转率变化以调整制冷剂排出能力的固定容量型压缩机等。
[0060]另外，在该喷射器式制冷循环10中，采用HFC类制冷剂(具体而言R134a)作为制冷剂，构成高压侧制冷剂压力不超过制冷剂的临界压力的蒸气压缩式的亚临界制冷循环。进一步，在制冷剂中混入用于润滑压缩机11的冷冻机油，冷冻机油的一部分与制冷剂一起在循环内循环。
[0061]在压缩机11的排出口侧连接有散热器12的制冷剂入口侧。散热器12是如下散热用热交换器:使从压缩机11排出的高压制冷剂与由冷却风扇12a吹送的车室外空气(外部气体)进行热交换，从而使高压制冷剂散热而冷却。冷却风扇12a是通过从控制装置输出的控制电压而对转速(空气量)进行控制的电动式送风机。
[0062]在散热器12的制冷剂出口侧连接有作为第1减压部的高段侧节流装置13的入口侦k高段侧节流装置13具有基于第1蒸发器15出口侧制冷剂的温度及压力而检测第1蒸发器15出口侧制冷剂的过热度的感温部。后段侧节流装置13是通过机械式机构来调整节流通路面积以使第1蒸发器15出口侧制冷剂的过热度为预定的基准范围内的温度式膨胀阀。
[0063]在高段侧节流装置13的出口侧连接有使从高段侧节流装置13流出的制冷剂流分支的分支部14的制冷剂流入口。分支部14由具有三个流入出口的三通接头构成，将三个流入出口中的一个设为制冷剂流入口，将剩余两个设为制冷剂流出口。这样的三通接头可以通过接合管径不同的配管而形成，也可以通过在金属块、树脂块设置多个制冷剂通路而形成。
[0064]在分支部14的一方的制冷剂流出口连接有第1蒸发器15的制冷剂入口侧。第1蒸发器15是如下吸热用热交换器:通过使在高段侧节流装置13减压后的低压制冷剂与从第1送风风扇15a向车室内吹送的室内用空气进行热交换，从而使低压制冷剂蒸发来发挥吸热作用。第1送风风扇15a是通过从控制装置输出的控制电压来对转速