喷射器的制造方法_2

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(空气量)进行控制的电动送风机。
[0065]另外,在分支部14的另一方的制冷剂流出口连接有作为第2减压部的低段侧节流装置16的入口侧。低段侧节流装置16是节流开度固定的固定节流部,具体而言,能够采用喷嘴、节流孔、毛细管等。
[0066]在低段侧节流装置16的出口侧连接有第2蒸发器17的制冷剂入口侧。第2蒸发器17是如下吸热用热交换器:通过使在低段侧节流装置16减压后的低压制冷剂与从第2送风风扇17a向冷藏箱内循环吹送的箱内用空气进行热交换,从而使低压制冷剂来发挥吸热作用。该第2蒸发器17的基本结构与第1蒸发器15相同。
[0067]在此,流向第2蒸发器17的制冷剂在高段侧节流装置13减压后,在低段侧节流装置16进一步减压,因此第2蒸发器17中的制冷剂蒸发压力(制冷剂蒸发温度)比第1蒸发器15中的制冷剂蒸发压力(制冷剂蒸发温度)低。另外,第2送风风扇17a是通过从控制装置输出的控制电压来对转速(空气量)进行控制的电动送风机。
[0068]接着,在第1蒸发器15的制冷剂出口侧连接有喷射器18的喷嘴部18a的入口侧。喷射器18起到使第1蒸发器15下游侧制冷剂减压的减压部的作用,且起到通过高速喷射的喷射制冷剂的吸引作用来吸引(输送)制冷剂并使其在循环内循环的制冷剂循环部(制冷剂输送部)的作用。
[0069]根据图2对该喷射器18的详细结构进行说明。喷射器18具有喷嘴部18a及主体部18b。首先,喷嘴部18a由朝向制冷剂的流向顶端慢慢变细的大致圆筒状的金属(例如不锈钢合金)等形成,在形成于内部的制冷剂通路(节流通路)使制冷剂等熵地减压膨胀。
[0070]在形成于喷嘴部18a内的制冷剂通路设置有制冷剂通路面积最小的喉部(最小通路面积部),此外,设置有制冷剂通路面积从该喉部向喷射制冷剂的制冷剂喷射口 18c慢慢扩大的宽尾部。即,本实施方式的喷嘴部18a构成为所谓的拉瓦尔喷嘴。
[0071]另外,根据本实施方式的喷嘴部18a,在喷射器式制冷循环10的通常运转时,从制冷剂喷射口 18c喷射的喷射制冷剂为气液二相状态,此外,即将从制冷剂喷射口 18c喷射的制冷剂的流速为二相音速ah以上。
[0072]在此,二相音速a h是气相流体与液相流体所混合成的气液混合状态的流体的音速,由以下数学式F1定义。
[0073]a h = [P/{a X (1-a ) X p I}]0.5...(FI)
[0074]数学式FI中的a为空隙率,表示每单位体积所含的空隙(气泡)的容积比例。更详细而言,空隙率a由以下数学式F2定义。
[0075]a = χ/ {χ+ ( p g/ ρ 1) X (1-χ)}...(F2)
[0076]另外,数学式Fl、F2中的Ρ g为气相流体密度,Ρ 1为液相流体密度,P为二相流体的压力。
[0077]接着,主体部18b由大致圆筒状的金属(例如铝)或树脂形成,起到在内部支承固定喷嘴部18a的固定部件的作用,且形成喷射器18的外壳。更具体而言,喷嘴部18a以收容于主体部18b的长度方向一端侧的内部的方式通过压入等固定。
[0078]另外,在主体部18b的外周侧面中的与喷嘴部18a的外周侧对应的部位形成有制冷剂吸引口 18d,该制冷剂吸引口 18d被设置成贯通主体部18b的内外而与喷嘴部18a的制冷剂喷射口 18c连通。该制冷剂吸引口 18d是如下贯通孔:通过从喷嘴部18a的制冷剂喷射口 18c喷射的喷射制冷剂的吸引作用而使从第2蒸发器17流出的制冷剂被吸引向喷射器18的内部。
[0079]此外,在主体部18b的内部形成有:使从制冷剂喷射口 18c喷射的喷射制冷剂与从制冷剂吸引口 18d吸引的吸引制冷剂混合的混合部18e、将从制冷剂吸引口 18d吸引的吸引制冷剂引导向混合部18e的吸引通路18f及作为使在混合部18e混合后的混合制冷剂升压的升压部的扩散部18g。
[0080]吸引通路18f由喷嘴部18a的顶端变细形状的顶端部周边的外周侧与主体部18b的内周侧之间的空间形成,吸引通路18f的制冷剂通路面积朝向制冷剂流向慢慢缩小。由此,使在吸引通路18f流通的吸引制冷剂的流速慢慢增加,使在混合部18e使吸引制冷剂与喷射制冷剂混合时的能量损失(混合损失)减少。
[0081]混合部18e由主体部18b的内部空间中的如下范围的空间形成:该范围是在喷嘴部18a的轴向截面上从喷嘴部18a的制冷剂喷射口 18c至扩散部18g的入口部18h的范围。此外,混合部18e的从制冷剂喷射口 18c至入口部18h的在喷嘴部18a的轴线方向上的距离La以向入口部18h流入的制冷剂的流速在二相音速a h以下的方式决定。
[0082]更具体而言,在本实施方式中,设将包含制冷剂喷射口 18c的喷嘴部18a的轴向垂直截面上的制冷剂喷射口 18c的圆形状的开口截面积与吸引通路18f的圆环状的制冷剂通路截面积的合计值换算为圆时的等效直径为ODa时,以满足以下数学式F3的方式决定距离La。
[0083]La/>Da 彡 1...(F3)
[0084]在本实施方式中,具体而言,以La/Φ Da = 1的方式决定距离La (例如,等效直径Φ Da及距离La均为8mm)。但是,例如也可以使等效直径Φ Da为9_、距离La为7_。
[0085]此外,本实施方式的混合部18e形成为使制冷剂通路截面积朝向制冷剂流下游侧缩小的形状。制冷剂通路截面积是与喷嘴部18a的轴向垂直的线上的制冷剂通路的截面的面积。更具体而言,形成为如下形状:将制冷剂通路截面积朝向制冷剂流下游侧慢慢缩小的圆台形状与制冷剂通路截面积恒定的圆柱形状组合而成的形状。此外,扩散部18g的入口部18h的制冷剂通路截面积形成为比制冷剂喷射口 18c的制冷剂通路截面积小。
[0086]另外,如图2所示,将混合部18e中的圆柱形状的部位的在喷嘴部18a的轴向上的长度设为Lb,将混合部18e中的圆柱形状的部位的直径(相当于扩散部18g的入口部18h的直径)设为ODb时,以满足以下数学式F4的方式决定距离Lb。
[0087]Lb/>Db 彡 1...(F4)
[0088]在本实施方式中,具体而言,以Lb/>Db = 1的方式决定距离Lb (例如直径<i>Db及距离Lb均为7mm)。但是,例如也可以使直径<i>Db为7mm、距离Lb为6mm。
[0089]扩散部18g以与混合部18e的出口连续的方式配置,形成为制冷剂通路截面积慢慢扩大。由此,扩散部18g起到将从混合部18e流出的混合制冷剂的速度能量变换为压力能量的作用,即起到使混合制冷剂的流速减速而使混合制冷剂升压的作用。
[0090]更具体而言,如图2所示,形成本实施方式的扩散部18g的主体部18b的内周壁面的壁面形状是组合多个曲线而形成的。并且,扩散部18g的制冷剂通路截面积的扩大程度是朝向制冷剂流向慢慢变大后再变小,从而能够使制冷剂等熵地升压。
[0091]在喷射器18的扩散部18g的制冷剂出口侧连接压缩机11的吸入口。
[0092]接着,对本实施方式的电控制部进行说明。未图示的控制装置由包含CPU、R0M、RAM等的众所周知的微型计算机和其周边电路构成。控制装置基于存储于其ROM内的控制程序进行各种运算、处理,对连接于输出侧的各种控制对象设备ll、12a、15a、17a等的动作进行控制。
[0093]另外,在控制装置上连接有内部气体温度传感器、外部气体温度传感器、日照传感器、第1蒸发器温度传感器、第2蒸发器温度传感器、出口侧温度传感器、出口侧压力传感器及箱内温度传感器等传感器组,这些传感器组的检测值被输入该控制装置。内部气体温度传感器检测车室内温度。外部气体温度传感器检测外部气体温度。日照传感器检测车室内的日照量。第1蒸发器温度传感器检测第1蒸发器15的吹出空气温度(蒸发器温度)。第2蒸发器温度传感器检测第2蒸发器17的吹出空气温度(蒸发器温度)。出口侧温度传感器检测散热器12出口侧制冷剂的温度。出口侧压力传感器检测散热器12出口侧制冷剂的压力,检测冷藏箱的箱内温度。
[0094]此外,在控制装置的输入侧连接有配置于车室内前部的仪表板附近的未图示的操作面板,来自设置于该操作面板的各种操作开关的操作信号被输入控制装置。作为设置于操作面板的各种操作开关,设置有要求进行车室内空调的空调动作开关、设定车室内温度的车室内温度设定开关等。
[0095]在本实施方式的控制装置中,对连接于其输出侧的各种控制对象设备的动作进行控制的控制部构成为一体。控制装置中的控制各控制对象设备的动作的结构(硬件及软件)构成各控制对象设备的控制部。例如,在本实施方式中,控制压缩机11的动作的结构(硬件及软件)构成排出能力控制部。
[0096]接着,根据图3的焓熵图对上述结构中的本实施方式的动作进行说明。首先,打开(0N)操作面板的动作开关,控制装置使压缩机11的电动机、冷却风扇12a、第1送风风扇15a、第2送风风扇17a等动作。由此,压缩机11吸入、压缩并排出制冷剂。
[0097]从压缩机11排出的高温高压状态的气相制冷剂(图3的a3点)流入散热器12,与从冷却风扇12a吹送的空气(外部气体)进行热交换,散热而凝结(图3的a3点一b3点)。
[0098]从散热器12流出的制冷剂流入高段侧节流装置13并等焓地减压(图3的b3点—c3点)。此时,调整高段侧节流装置13的节流开度使第1蒸发器15出口侧制冷剂(图3的d3点)的过热度在预定的规定范围内。
[0099]在高段侧节流装置13减压后的制冷剂流在分支部14分支。在分支部14分支出的一方的制冷剂流入第1蒸发器15,从通过第1送风风扇15a吹送的室内用空气吸热而蒸发(图3的c3点一d3点)。由此,冷却室内用空气。
[0100]在分支部14分支出的另一方的制冷剂流入低段侧节流装置16,进一步等焓地减压(图3的c3点一e3点)。在低段侧节流装置16减压后的制冷剂流入第2蒸发器17,从通过第2送风风扇17a循环吹送的箱内用空气吸热而蒸发(图3的e3点一f3点)。由此,冷却箱内用空气。
[0101]另外,从第1蒸发器15流出的具有过热度的气相制冷剂流入喷射器18的喷嘴部la,等熵地减压并被喷射(图3的d3点一g3点)。并且,通过该喷射制冷剂的吸引作用,从第2蒸发器17流出的制冷剂从喷射器18的制冷剂吸引口 18d被吸引。
[0102]从喷嘴部18a喷射的喷射制冷剂及从制冷剂吸引口 18d吸引的吸引制冷剂在喷射器18的混合部18e混合,并流入扩散部18g (图3的g3 — h3点,f3点一h3点)。
[0103]在扩散部18g中,通过制冷剂通路截面积的扩大,从而将制冷剂的速度能量变换为压力能量。由此,喷射制冷剂与吸引制冷剂的混合制冷剂的压力上升(图3的h3点一i3点)。从扩散部18g流出的制冷剂被吸入压缩机11而再次被压缩(图3的i3点一a3点)。
[0104]本实施方式的喷射器式制冷循环10能够如上述般动作,冷却向车室内吹送的室内用空气及向冷藏箱内循环吹送的箱内用空气。此时,第2蒸发器17的制冷剂蒸发压力(制冷剂蒸发温度)比第1蒸发器15的制冷剂蒸发压力(制冷剂蒸发温度)低,因此能够以不同温度带来冷却车室内及冷藏箱的箱内。
[0105]此外,在喷射器式制冷循环10中,在喷射器18的扩散部18g升压后的制冷剂被吸入压缩机11,因此能够使压缩机11的消耗功率降低,使循环的性能系数(C0P)提高。
[0106]在本实施方式的喷射器式制冷循环10的结构中,使从第1蒸发器15流出的具有过热度的气相制冷剂流入喷射器18的喷嘴部18a。在这样的结构
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