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具有噴射器的致冷劑循環裝置的製作方法

2023-09-23 10:40:45

專利名稱:具有噴射器的致冷劑循環裝置的製作方法
技術領域:
本發明涉及--種具有噴射器的致冷劑循環裝置,其中所述噴射器起到 致冷劑減壓裝置和致冷劑循環裝置的作用。
背景技術:
JP-A-2006-118849提出了一種蒸氣壓縮式致冷劑循環裝置。此蒸氣壓 縮式致冷劑循環裝置被構造成噴射器用作致冷循環中的致冷劑減壓裝置 以及致冷劑循環裝置;以及多個蒸發器(例如,第一蒸發器、第二蒸發器) 位於此噴射器的致冷劑吸入側以及下遊。蒸氣壓縮式致冷劑循環裝置設置 冇打開和關閉噴射器的上遊致冷劑側的噴射器關閉機構;連接壓縮機的 致冷劑排出側和第二蒸發器的致冷劑入口側的旁路通道;以及打開和關閉 此旁路通道的旁路關閉機構。
當在致冷劑循環操作的情況下蒸發器出現結霜時,噴射器關閉機構關 閉,且旁路關閉機構打開,使得從壓縮機排出的高溫致冷劑(熱氣體)從 第二蒸發器通過噴射器流到第一蒸發器。因此,可以通過採取以上措施很 容易地為蒸發器除霜。
然而,以上技術存在問題。即,在蒸發器除霜期間,噴射器變得抵抗 流動的致冷劑,因此,在第二蒸發器處的致冷劑壓力變得比第一蒸發器處 的致冷劑壓力高。結果,在第二蒸發器處的致冷劑溫度增加。在此情況下, 儘管在第二蒸發器處進行的除霜比在第一蒸發器處更有效,但溫度無用地 傾向於在第二蒸發器處增加,直到第一蒸發器的除霜操作完成為止,從而 降低了除霜操作後冷卻操作的冷卻速度。

發明內容
考慮到以上問題,本發明的一個目的是提供一種致冷劑循環裝置,所
述致冷劑循環裝置可以有效地降低第一蒸發器的除霜操作和第二蒸發器 的除霜操作之間的差異。
本發明的另一個目的是提供--種致冷劑循環裝置,其中即使在第一和 第二蒸發器的除霜操作期間,第一和第二蒸發器的致冷劑溫度也可以更均 勻。
本發明的進一步目的是提供一種可以縮短蒸發器的除霜時間的致冷 劑循環裝置。
本發明的更進一步的目的是提供一種可以增加除霜操作後冷卻操作 的冷卻速度的致冷劑循環裝置。
根據本發明的一個實例,致冷劑循環裝置包括吸入和壓縮致冷劑的 壓縮機;定位為冷卻從壓縮機排出的高壓熱氣致冷劑的散熱器;噴射器, 所述噴射器具有用於使散熱器下遊的致冷劑減壓和膨脹的噴嘴部分、用於 通過從噴嘴部分噴射的高速致冷劑流吸入致冷劑的致冷劑吸入口 、以及用 於混合和增壓以高速噴射的致冷劑和經由致冷劑吸入口吸入的致冷劑的 增壓部分;用於蒸發流出噴射器的致冷劑的第一蒸發器;用於將致冷劑引 導到致冷劑吸入口的第一通道部分;節流單元,所述節流單元位於第一通 道部分中,並減壓在第一通道部分中流動的致冷劑;第二蒸發器,所述第 二蒸發器在致冷劑流中的節流單元的下遊處位於第一通道部分中以蒸發 致冷劑;旁路通道部分,所述旁路通道部分用於將從壓縮機排出的熱氣致 冷劑引導進第二蒸發器;旁路打開及關閉單元,所述旁路打開及關閉單元 設置在旁路通道部分中以打開和關閉旁路通道部分,所述旁路打開及關閉 單元當打開時具有節流開度;第二通道部分,所述第二通道部分在致冷劑 流中的旁路打開及關閉單元的下遊從旁路通道部分分支出來,其中旁路通 道部分中的熱氣致冷劑通過第二通道部分流到第一蒸發器;以及第一流動 控制單元,所述第一流動控制單元設置在第二通道部分中,以防止致冷劑 通過第二通道部分從第一蒸發器一側流到第二蒸發器一側。
因此,當旁路打開及關閉單元關閉時,從壓縮機排出的致冷劑通過散 熱器,並通過噴射器流進第一隻蒸發器,同時一部分致冷劑通過第一通道 部分流進第二蒸發器。因此,在致冷劑循環裝置中,第一和第二蒸發器具 有冷卻能力(致冷功能),使得可以執行冷卻模式。在致冷劑循環裝置的
冷卻模式中,第一和第二蒸發器的表面可能結霜。在此情況下,旁路打開 及關閉單元打開,使得可以執行第一和第二蒸發器的除霜。當旁路打開及 關閉單元打開時,從壓縮機排出的熱氣致冷劑流進旁路通道部分和從旁路 通道部分分支出來的第二通道部分。因此,可以將熱氣致冷劑直接引入第 一蒸發器和第二蒸發器,從而可以對第一和第二蒸發器進行除霜。結果, 可以有效地減小第一蒸發器的除霜操作和第二蒸發器的除霜操作之間的 差異。因此,即使在除霜操作期間,第一和第二蒸發器的致冷劑溫度也可 以更均勻。
例如,第一通道部分可以為分支通道,所述分支通道在來自散熱器的 致冷劑流中從噴射器的噴嘴部分的上遊側分支出來,以將致冷劑從散熱器 引導到噴射器的致冷劑吸入口。可供選擇地,致冷劑循環裝置可以設置有 氣液分離器,所述氣液分離器將流出第一蒸發器的致冷劑分離為蒸氣致冷 劑和液體致冷劑,將液體致冷劑收集在其內,並將蒸氣致冷劑引導出壓縮 機的致冷劑吸入側。在此情況下,第一通道部分為將氣液分離器的液體致 冷劑出口部分連接到噴射器的致冷劑吸入口的連接通道。
在致冷劑循環裝置中,第一流動控制單元可以為止回閥,所述止回閥 被定位為只允許致冷劑通過第二通道部分從旁路通道部分流到第一蒸發 器。可供選擇地,第一流動控制單元可以為開關閥,所述開關閥定位為打 開及關閉第二通道部分。在此情況下,當旁路打開及關閉單元打開時,開 關閥打開,而當旁路打開及關閉單元關閉時,開關閥關閉。
可供選擇地,第一流動控制單元可以為流動調節閥,所述流動調節闊 被定位為進入關閉狀態並根據可調節的閥門開度調節致冷劑的流量。在此 情況下,當旁路打開及關閉單元關閉時,流動調節閥進入關閉狀態。相反, 當旁路打開及關閉單元打開時,當通過第一蒸發器的入口側溫度檢測器檢 測的致冷劑溫度低於通過第二蒸發器的出口側溫度檢測器檢測的致冷劑 溫度時,流動調節閥的閥門開度增加得更大,而當通過第一蒸發器的入口 側溫度檢測器檢測的致冷劑溫度高於通過第二蒸發器的出口側溫度檢測 器檢測的致冷劑溫度時,流動調節閥的閥門開度減小得更多。
此外,致冷劑循環裝置可以設置有第三通道部分以及第二流動控制單 元,其中所述第三通道部分在來自第二蒸發器的致冷劑流中的第二蒸發器下遊的位置處從第一通道部分分支出來,以引導致冷劑從第二蒸發器流到 第一蒸發器,所述第二流量控制單元位於第三通道部分中,以防止致冷劑 通過第三通道部分從第-一蒸發器流到第二蒸發器。在此情況下,第二流動 控制單元可以為止回闊,所述止回閥被定位為只允許致冷劑通過第三通道 部分從第二蒸發器流到第一蒸發器,也可以為開關閥,所述開關閥被定位 為打開和關閉第三通道部分,或者可以為流動調節閥,所述流動調節閥被 定位為進入關閉狀態,並根據其可調節的閥門開度調節致冷劑的流量。
此外,致冷劑循環裝置可以設置有通道打開及關閉單元,所述通道打 幵及關閉單元被定位為打幵和關閉連接到散熱器的致冷劑入口或致冷劑 出口的致冷劑通道,當旁路打開及關閉單元打開時,通道打開及關閉單元 可以關閉。
根據本發明的另一個實例,致冷劑循環裝置包括吸入和壓縮致冷劑
的壓縮機;定位為冷卻從壓縮機排出的高壓熱氣致冷劑的散熱器;噴射器,
所述噴射器具有用於使散熱器下遊的致冷劑減壓和膨脹的噴嘴部分、以及
用於通過從噴嘴部分噴射的高速致冷劑流吸入致冷劑的致冷劑吸入口 ;用 於蒸發流出噴射器的致冷劑的第一蒸發器;分支通道部分,所述分支通道 部分從噴嘴部分的上遊側分支出來並連接到噴射器的致冷劑吸入口 ;節流 單元,所述節流單元位於分支通道部分中並減壓在分支通道部分中流動的 致冷劑;在致冷劑流中的節流單元的下遊位於分支通道部分中的第二蒸發 器;用於將從壓縮機排出的熱氣致冷劑引導進第二蒸發器的旁路通道部 分;以及旁路打開及關閉單元,所述旁路打開及關閉單元位於旁路通道部 分中,以打開和關閉旁路通道部分。在致冷劑循環裝置中,第一蒸發器和 第二蒸發器被構造成使得在第二蒸發器中流動的致冷劑的流動阻力大於 在第一蒸發器中流動的致冷劑的流動阻力。
在該致冷劑循環裝置中,在第一和第二蒸發器的除霜操作期間,從壓 縮機排出的熱氣致冷劑可以以此順序流過旁路通道部分至第二蒸發器、至 噴射器並至第一蒸發器。在本發明的此實例中,因為在第二蒸發器中流動 的致冷劑的流動阻力大於在第一蒸發器中流動的致冷劑的流動阻力,所以 在第二蒸發器中的壓力損失可以很大,從而在除霜操作期間,增加了通過 第二蒸發器的致冷劑的平均溫度。結果,可以縮短除霜時間,並增加除霜
操作後的冷卻操作中的冷卻速度。
例如,第一蒸發器包括致冷劑在其中流動的多個第一管子,而第二蒸 發器包括致冷劑在其中流動的多個第二管子。在此情況下,每個第一管子 和每個第二管子內的通道截面面積相同,同時第二蒸發器的第二管子具有 小於第一蒸發器的第一管子的管數。可供選擇地,第一蒸發器的第一管子 和第二蒸發器的第二管子的管長可以相同,而第二蒸發器的第二管子中的 每一個內都具有小於第一蒸發器的每個第一管子的通道截面面積。可供選 擇地,第一蒸發器的每個第一管子和第二蒸發器的每個第二管子內的通道 截面面積可以相同,而第二蒸發器的第二管子中的每一個都具有大於第一 蒸發器的第--管子的管長。可供選擇地,第一蒸發器的每個第一管子和第 二蒸發器的每個第二管子內的通道截面面積可以相同,而第二蒸發器的第 二管子內具有溝槽形通道,而第一蒸發器的第二管子內具有平坦通道。


參照附圖對優選實施例進行的以下詳細說明,將使本發明的其它目的 和優點更容易清楚呈現。其中
圖l是顯示根據本發明的第一實施例的在冷卻模式中的致冷劑循環裝 置的示意圖2是顯示根據第一實施例的在除霜模式中的致冷劑循環裝置的示意
圖3是顯示根據第一實施例的致冷劑循環操作中的致冷劑壓力、致冷
劑溫度和焓之間關係的圖表;
圖4是顯示根據第一實施例的致冷劑循環中的致冷劑壓力和焓之間關
系的圖表;
圖5是顯示第一實施例以及比較實例中的用於除霜操作所需的時間和 用於致冷操作的冷卻所需的時間的圖表;
圖6是顯示根據本發明的第二實施例的在冷卻模式中的致冷劑循環裝 置的示意圖7是顯示根據第二實施例的在除霜模式中的致冷劑循環裝置的示意
圖8是顯示根據本發明的第三實施例的在冷卻模式中的致冷劑循環裝 置的示意圖9是顯示根據第三實施例的在除霜模式中的致冷劑循環裝置的示意
圖10是顯示根據第三實施例的流動調節閥的開度和致冷劑溫度之間 關係的圖表;
圖ll是顯示根據本發明的第四實施例的在冷卻模式中的致冷劑循環 裝置的示意圖12是顯示根據第四實施例的在除霜模式中的致冷劑循環裝置的示
意圖13是顯示根據本發明的第五實施例的在冷卻模式中的致冷劑循環 裝置的示意圖14是顯示根據第五實施例的在除霜模式中的致冷劑循環裝置的示
意圖15是顯示根據本發明的第六實施例的致冷劑循環裝置的示意圖; 圖16A是顯示根據第六實施例的第一蒸發器的示意性前視圖,而圖 16B是顯示根據第六實施例的第二蒸發器的示意性前視圖17是顯示根據第六實施例的在致冷劑循環中的除霜模式期間的致
冷劑壓力和焓之間關係的圖表;
圖18A和圖18B是顯示根據第六實施例的在致冷劑的流動阻力相同的 情況下,當外部空氣溫度(TAM)為35'C時和當外部空氣溫度(TAM) 為(TC時所獲得的除霜時間比的圖表;
圖19A是顯示根據本發明的第七實施例的第一蒸發器的示意性前視 圖,而圖19B是顯示根據本發明的第七實施例的第二蒸發器的示意性前視 圖20A是顯示根據本發明的第八實施例的第一蒸發器的示意性前視 圖,而圖20B是顯示根據本發明的第八實施例的第二蒸發器的示意性前視 圖;以及
圖21是顯示根據本發明的第九實施例的致冷劑循環裝置的示意圖。
具體實施例方式
(第一實施例)
現在將參照圖1到圖5說明本發明的第一實施例。
圖1說明其中第一實施例的蒸氣壓縮式致冷劑循環裝置10典型地用 於車輛空調的致冷循環的一個實例。致冷劑循環裝置10設置有致冷劑循 環通道11、以及吸入和壓縮位於致冷劑循環通道11中的致冷劑的壓縮機 12。
壓縮機12通過皮帶或類似部件由車輛運轉發動機(圖中未示)旋轉 驅動。對於壓縮機12,可以使用其致冷劑排出量可以通過排出量的變化調 節的可變排量壓縮機。從壓縮機12排出的致冷劑的排出量等於每轉的致 冷劑放出量。排出量可以通過改變吸入致冷劑的容量來改變。
斜盤式壓縮機(swash plate compressor)可以用作可變排量壓縮機。 例如,斜盤式壓縮機可以被構造成使得吸入致冷劑的容量通過改變旋轉斜 盤的角度以改變活塞衝程而變化。旋轉斜盤的角度通過改變旋轉斜盤腔室 中的壓力(控制壓力)受到外部電氣控制。此控制可以通過構成排量控制 機構的電磁壓力控制裝置(未示出)執行。
散熱器13相對於致冷劑流位於壓縮機12的下遊。散熱器13在從壓 縮機12排出的高壓致冷劑和通過冷卻風扇傳送的外部空氣(即,車輛車 廂外部的空氣)之間交換熱量。因此,散熱器13冷卻從壓縮機12排出的 高壓致冷劑。
噴射器14相對於致冷劑流位於散熱器13的下遊。此噴射器14具有 作為用於降低致冷劑壓力的減壓裝置的噴嘴部分14a。同時,噴射器14 用作動力真空泵,所述動力真空泵由於從噴嘴部分14a噴射的致冷劑的高 速流動通過抽吸輸送流體。
噴射器14包括噴嘴部分14a和吸入口 (致冷劑吸入口) 14c。噴嘴部 分14a減少了從散熱器13流出的高壓致冷劑的通道面積,以便使高壓致 冷劑等熵減壓和膨脹。致冷劑吸入口 14c被設置成使得其與噴嘴部分14a 的致冷劑噴射孔連通,並從將在後面說明的第二蒸發器19吸入致冷劑。
此外,相對於致冷劑的流動在噴嘴部分14a和致冷劑吸入口 14c的下 遊側,設置有形成噴射器14中的增壓部分的擴散器部分14b。此擴散器 部分14b形成使致冷劑通道的面積逐歩增加的形狀。因此,擴散器部分14b 的功能為減速致冷劑的流動,以便增加致冷劑壓力,即,將致冷劑的速度 能量轉換為壓力能。
流出噴射器14的擴散器部分14b的致冷劑流入第一蒸發器15。例如, 第一蒸發器15位於車輛空氣調節單元(未示出)的空氣管道中,並起到
冷卻車輛車廂內部的作用。
將做出更具體的說明。將要吹進車輛車廂的空氣通過電動鼓風機送到
第一蒸發器15,並通過蒸發在噴射器14的噴嘴部分14a處減壓的致冷劑 在第一蒸發器15中冷卻。即,來自噴射器14的低壓致冷劑從待吹進車輛 車廂中的空氣吸收熱量,並在第一蒸發器15中蒸發。因此,冷卻待吹進 車輛車廂中的空氣,且通過蒸發器15可以獲得冷卻能力。在第一蒸發器 15處蒸發的氣相致冷劑被吸入壓縮機12,並再次通過致冷劑循環通道11 循環。
在使用此實施例的噴射器14的蒸氣壓縮式致冷劑循環裝置10中,形 成有第一分支通道17。第一分支通道17在散熱器13和噴射器14的噴嘴 部分14a之間的致冷劑循環通道11中的區域處分支。然後,第一分支通 道17在噴射器14的致冷劑吸入口 14c處連接到致冷劑循環通道11。此分 支通道17也被稱為用於將致冷劑引導到噴射器14的致冷劑吸入口 Mc的 通道。在致冷循環的高壓通道中,分支通道17從位於存在相對較大量的 液體致冷劑的散熱器13下遊的管子分支出來。在此實施例中,位於散熱 器13下遊的分支部分16形成液體致冷劑供給部分。在此分支通道17中, 定位有用於以預定的節流開度減壓致冷劑的節流機構18。節流機構18在 分支通道17中設置節流裝置。
第二蒸發器19相對於致冷劑流位於此節流機構18的下遊。例如,此 第二蒸發器19位於安裝在車輛中的冰箱(未示出)中,且冷卻通過電動 鼓風機傳送的冰箱中的空氣。
溫度傳感器22位於接近第二蒸發器19的位置。接近第二蒸發器19 的空氣的溫度用此溫度傳感器22檢測,而通過溫度傳感器22的該檢測獲 得的溫度信號輸入到電氣控制單元21 (ECU)。
旁路通道23設置在致冷劑循環通道11和分支通道17之間。旁路通
道23為用於讓從壓縮機12排出的高溫致冷劑直接流進第二蒸發器19的
通道。具體地,如圖1和圖2所示,旁路通道23形成為連接到壓縮機12 和散熱器13之間的通道區域以及節流機構18和第二蒸發器19之間的通 道區域的通道。
打開及關閉裝置24 (開關裝置)位於旁路通道23中的一位置處。打 幵及關閉裝置24在實質的致冷劑循環狀態和致冷劑阻塞狀態之間轉換旁 路通道23,並且也被稱為開關裝置。打開及關閉裝置24可以包括通過電 氣控制單元21控制打開/關閉的閥門機構。通常控制為關閉狀態,並阻塞 旁路通道23中的致冷劑的循環。打開及關閉裝置24被構造成使得當其打 開時,其減壓來自壓縮機12的高壓且高溫的致冷劑,並讓致冷劑以預定 的節流開度通過。
第二分支通道25形成為在打開及關閉裝置24的下遊位置從旁路通道 23分支出來,並連接到第一蒸發器15的入口側。第二分支通道25為經 由其使旁路通道23可以與第一蒸發器15直接連通的通道。在此分支通道 25中,設置有止回閥26a (流動控制單元,回流防止裝置)。止回閥26a 允許致冷劑從打開及關閉裝置24—側流到第一蒸發器15—側。同時,所 述止回閥可防止致冷劑從第一蒸發器15 —側回流到打開及關閉裝置24 (第二蒸發器19) 一側。在此實施例中,在打開及關閉裝置24的下遊側 從旁路通道23分支出來的第二分支通道25在噴射器14的致冷劑出口和 第一蒸發器15的致冷劑入口之間的位置處連接到致冷劑循環通道11。
散熱器13的下遊和分支通道17的分支部分16的上遊定位有通過電 氣控制單元21控制打開/關閉的打開及關閉裝置31。打開及關閉裝置31 也被稱為用於打開和關閉來自散熱器13的致冷劑流的打開及關閉工具。 在致冷劑循環中,當打開及關閉裝置31關閉時,打開及關閉裝置31實質 上阻塞散熱器13的主要路徑中的致冷劑流。
將要說明根據以上結構的蒸氣壓縮式致冷劑循環裝置10的操作。
1.冷卻模式(圖1)
圖1說明在冷卻模式中的致冷劑流(實線箭頭)。在冷卻模式中,通 過電氣控制單元21,打開及關閉裝置24關閉,而打開及關閉裝置31打 開。當壓縮機12被車輛發動機驅動時,通過壓縮機12壓縮並形成高溫及
高壓狀態的致冷劑流入散熱器13。高溫且高壓的致冷劑通過外部空氣在散 熱器13中冷卻並在所述散熱器內凝結。當流出散熱器13後,高壓液體致
冷劑流過打開及關閉裝置31,並接著被分成從分支部分16到致冷劑循環 通道11的致冷劑流、以及從分支部分16通過分支通道17的致冷劑流。
流過分支通道17的致冷劑在節流機構18處減壓並形成低壓狀態。此 低壓致冷劑從通過電動鼓風機傳送的冰箱中的空氣吸收熱量,並在第二蒸 發器19中蒸發。因此,第二蒸發器19起到冷卻冰箱內部的作用。
流過致冷劑循環通道11的致冷劑流進噴射器14的噴嘴部分14a,並 在噴嘴部分14a處減壓和膨脹。因此,致冷劑的壓力能在噴嘴部分14a處 轉換為速度能量。致冷劑噴射出噴嘴噴射口,從而降低噴嘴噴射口周圍的 壓力。此時,在第二蒸發器19處蒸發的氣相致冷劑通過降低接近噴嘴噴 射口的壓力經由致冷劑吸入口 14c吸入。
噴射出噴嘴部分14a的致冷劑和從致冷劑吸入口 14c吸入的致冷劑在 噴嘴部分14a的下遊混合在一起並流進擴散器部分14b。在擴散器部分14b 處,由於通道面積增加,致冷劑的速度(膨脹)能量轉換為壓力能。這樣 就增加了擴散器部分14b中的致冷劑的壓力。流出噴射器14的擴散器部 分14b的致冷劑流入第一蒸發器15。
在第-一蒸發器15處,致冷劑從通過電動鼓風機吹進車輛車廂的調節 空氣中吸收熱量並蒸發。因此,第一蒸發器15起到冷卻車輛車廂內部的 作用。蒸發的氣相致冷劑被吸入壓縮機12並在所述壓縮機內被壓縮,並 再次循環通過致冷劑循環通道U。此時,電磁壓力控制單元可以控制壓縮 機12的排量,以便控制壓縮機12的致冷劑排出量。
閒此,用於冷卻待冷卻空間的冷卻能力,例如,用於冷卻車輛車廂內 部的冷卻能力可以通過第一蒸發器15獲得。調節至第一蒸發器15的致冷 劑的流量,並進--步控制電動鼓風機的轉數(鼓風量),使得可以控制冷 卻能力。
第一蒸發器15的致冷劑蒸發壓力為通過增壓噴射器14的擴散器部分 14b處的致冷劑獲得的壓力。第二蒸發器19的出口連接到噴射器14的致 冷劑吸入口 14c。因此,可以將在噴嘴部分14a處減壓後立刻獲得的最低 壓力施加到第二蒸發器19。
因此,第二蒸發器19的致冷劑蒸發壓力(致冷劑蒸發溫度)可以設 定為低於第一蒸發器15的致冷劑蒸發壓力(致冷劑蒸發溫度)。結果,可 以在適用於冷卻車輛車廂內部的相對較高的溫度範圍內使第一蒸發器15 獲得冷卻作用。同時,可以在適用於冷卻冰箱內部的甚至更低的溫度範圍
內使第二蒸發器19獲得冷卻作用。
在冷卻模式中,由於噴射器14的增壓作用,第一蒸發器15處的壓力 被設定為高於第二蒸發器19處的壓力。在此蒸氣壓縮式致冷劑循環裝置 10中,從第一蒸發器15到第二蒸發器19的致冷劑的流動可以通過安裝 在分支通道25中的止回閥26a進行阻塞。因此,可以在致冷劑循環裝置 10中執行所述冷卻模式,從而使用第一蒸發器15和第二蒸發器19執行 冷卻操作。
2.除霜模式(圖2)
圖2說明除霜模式中的致冷劑的流動(虛線箭頭)。在上述冷卻模式 中,蒸發器15、 19可以在致冷劑蒸發溫度低於0。C的條件下操作。因此, 由於在每個蒸發器15、 19上結霜(形成霜)而造成冷卻能力下降。
在此實施例中,每個蒸發器15、 19都可以通過電氣控制單元21的控 制操作自動除霜。例如,電氣控制單元21根據通過設置在接近第二蒸發 器19處的溫度傳感器22檢測的溫度判定第二蒸發器19中存在或不存在 結霜。然後,當電氣控制單元21判定第二蒸發器19中結霜時,電氣控制 單元21對蒸發器15、 19執行除霜模式。
當通過第二蒸發器19後立即通過溫度傳感器22檢測的空氣溫度下降 到低於預先設定的霜確定溫度Ta的數值時,電氣控制單元21判定第二蒸 發器19結霜,則打開及關閉裝置24打開,而打開及關閉裝置31關閉。
然後,從壓縮機12排出的高溫致冷劑流進旁路通道23,同時繞過散 熱器13。同時,阻塞從散熱器13的下遊側至噴射器14的噴嘴部分14a 以及至節流機構18的致冷劑流。
已經流入旁路通道23的高溫致冷劑通過具有節流功能的打開及關閉 裝置24減壓。進一步而言,來自打開及關閉裝置24的減壓致冷劑經由旁 路通道23流入第二蒸發器19,並經由分支通道25流入第一蒸發器15。 此時,每個蒸發器15、 19都起到輻射來自高溫致冷劑的熱量的致冷劑散
熱器的作用,並因此除霜。流出第二蒸發器19的致冷劑流過噴射器14的
致冷劑吸入口 14c,並遇到來自分支通道25的高溫致冷劑並流入第一蒸發 器15。
在一個比較實例中,其中熱氣致冷劑循環被構造為沒有上述的分支通
道25和止回閥26,如圖3和4所示,從壓縮機12排出的高溫致冷劑通 過以下路線流動從第二蒸發器入口"a"到第二蒸發器出口"b",到噴射器 14,到第一蒸發器入口"c",到第一蒸發器出口"d"。因此,在所述比較實 例的熱氣致冷劑循環中,致冷劑的流動與第一和第二蒸發器15、 19相連。 因此,在所述比較實例中,因為噴射器14阻止致冷劑的流動,所以致冷 劑壓力Pla在第二蒸發器入口"a"處升高。因此,第二蒸發器入口溫度T1 相對於第一蒸發器入口溫度T2變得較高,且溫度差傾向於增加。
相反,此實施例採用關於圖1和圖2所述的循環結構。由此可以分開 在除霜模式中從壓縮機12排出的高溫致冷劑並使其流入第二蒸發器19和 第--蒸發器15。將進行更具體的說明。在相關技術(比較實例)中,來自 壓縮機12的致冷劑的所有流量G連續地流動到第一和第二蒸發器15、 19。 在此實施例中,從第二蒸發器19到噴射器14的致冷劑的流量G2等於通 過從來自壓縮機的致冷劑的流量G減去流到分支通道25的致冷劑的流量 Gl獲得的流量(G2 = G-G1)。因此,在除霜模式中,通過第二蒸發器19 和噴射器14的致冷劑的流量可以相對於從壓縮機12排出的致冷劑的總流 量G減少。因此,如圖4所示,可以降低在噴射器14中造成的流動阻力, 而在第二蒸發器19處的致冷劑壓力可以從比較實例中的Pla降低到Ple。 在此實施例中,第二蒸發器入口標繪在用"e"標註的位置處(致冷劑溫度 線T3),而第二蒸發器出口的標繪位置移位到用"f'標記的位置。
從旁路通道23引導到分支通道25併到第一蒸發器15的入口的具有 流量Gl的致冷劑流與從第二蒸發器出口"f'流出並通過噴射器14的具有 流量G2的致冷劑流混合。然後,進入第一蒸發器入口"g"處的焓的狀態, 其中焓高於比較實例中的第一蒸發器入口"c"處的焓。因此,此實施例的 第一蒸發器15的入口溫度變得高於比較實例中的第一蒸發器溫度T2,並 接近第二蒸發器的入口溫度T2。因此,在第一實施例中,整體與比較實 例相比,可以減小第一和第二蒸發器15、 19之間的溫度差。結果,可以
抑制致冷能力在除霜模式後下降以及冷卻速度的下降。重新啟動冷卻模式 後所需用於冷卻(即,圖5中的冷卻)的時間可以通過減小第一和第二蒸
發器15、 19之間的溫度差而減少。在第一實施例中,如圖5所示,與不 A有分支通道25的比較實例相比,可以獲得減少大約4分鐘的時間。
在此實施例中,打開及關閉裝置31設置在散熱器13的下遊,使得打 開及關閉裝置31在除霜模式下關閉。因此,可以增加造成從壓縮機12直 接流入第二蒸發器19和第一蒸發器15的高溫致冷劑的流量。結果,可以 有效地執行除霜模式。 (第二實施例)
圖6和圖7說明了本發明的第二實施例。第二實施例通過用開關轉換 閥(on-off switching valve) 26b (流動控制單元,回流防止裝置)替換第 一實施例中的止回閥2 6 a實現。
開關轉換閥26b為安裝在分支通道25中的閥門,所述開關轉換閥的 打開/關閉通過電氣控制單元21進行控制。例如,開關轉換閥26b被構造 成當旁路通道23中的打開及關閉裝置24在冷卻模式下關閉時,所述開 關轉換閥關閉;而當打開及關閉裝置24在除霜模式中打開時,所述開關 轉換闊打開。
在第二實施例中,致冷劑循環裝置10的其它部件可以製作為與上述 第一實施例的部分相似。
因此,與上述第一實施例相似,在冷卻模式下可以形成圖6中所說明 的致冷劑流(實線箭頭);而在除霜模式下可以形成圖7中所說明的致冷 劑流(虛線箭頭)。因此,可以獲得與第一實施例相同的操作及其作用和 效果。 (第三實施例)
圖8到圖10說明了本發明的第三實施例。在第三實施例中,使用流 動調節閥26c (流動控制單元,回流防止裝置)代替第一實施例的止回閥 26a;設置了用於直接或間接檢測第一蒸發器15的致冷劑入口側的致冷劑 溫度的溫度傳感器27;以及設置了用於直接或間接檢測第二蒸發器19出 口側的致冷劑溫度的溫度傳感器28。流動調節閥26c被定位成用於調節流 過分支通道25的致冷劑的流量。流動調節閥26c的開度在冷卻模式中設
定為零。溫度傳感器27被定位成用於檢測流入第一蒸發器15的致冷劑溫
度。溫度傳感器28被定位成用於檢測流出第二蒸發器19的致冷劑溫度。
流動調節閥26c通過電氣控制單元21控制其閥門打開。流動調節闊 26c具有閥門關閉功能,所述流動調節閥通過所述閥門關閉功能完全關閉 分支通道25。流動調節閥26c具有流動調節功能,當所述流動調節閥打開 時,所述流動調節閥通過所述流動調節功能調節其閥門開度,並調節流過 分支通道25的致冷劑的流量。
溫度傳感器27、 28為分別直接檢測第一蒸發器15的入口側致冷劑溫 度和第二蒸發器19的出口側致冷劑溫度的溫度傳感器。作為溫度傳感器 27、 28的檢測結果而獲得的溫度信號輸入到電氣控制單元21。
在第三實施例中,在冷卻模式中,電氣控制單元21關閉打幵及關閉 裝置24,使流動調節閥26c進入關閉狀態,並打開打開及關閉裝置31。 因此,形成圖8所說明的致冷劑流(實線箭頭)。
在除霜模式中,電氣控制單元21打開打開及關閉裝置24,使流動調 節閥26c進入打開狀態,並關閉打開及關閉裝置31。因此,形成圖9所說 明的致冷劑流(虛線箭頭)。
電氣控制單元21根據從溫度傳感器27、 28獲得的溫度信號調節流動 調節閥26c的閥門開度。將進行更具體的說明。在圖IO的曲線圖中,第 一蒸發器15的入口側致冷劑溫度稱為T4,第二蒸發器9的出口側致冷 劑溫度稱為T5。電氣控制單元21對這些致冷劑溫度T4、 T5進行相互比 較,並如下操作致冷劑溫度T4比致冷劑溫度T5低的越多,即,(T5- T4) 的數值增加的越多,則電氣控制單元21調節並使流動調節閥26c的閥門 開度接近完全打開位置;相反,致冷劑溫度T4比致冷劑溫度T5高的越多, 即,(T5-T4)的絕對值增加的越多,則電氣控制單元21調節並使流動調 節閥26c的閥門開度接近完全關閉位置。
因此,在除霜模式中,可以讓更高溫的致冷劑流入蒸發器(15或19), 其中該致冷劑溫度低於第一蒸發器15和第二蒸發器19的致冷劑溫度。因 此,可以有效地進行除霜模式,並且可以進一步縮短除霜時間。
在圖9和10的此實例中,用於直接檢測各致冷劑溫度的溫度傳感器 27、 28,即,溫度傳感器用作用於檢測第一蒸發器15的致冷劑入口側的
致冷劑溫度的入口側溫度檢測裝置、以及用於檢測第二蒸發器19的致冷 劑出口側的致冷劑溫度的出口側溫度檢測裝置。與之不同的是,可以使用 第-蒸發器15的致冷劑入口側和第二蒸發器19的致冷劑出口側的壓力傳 感器檢測致冷劑的壓力,並且可以根據在致冷劑壓力和致冷劑溫度之間具 有關係的預設圖計算及確定對應於該壓力的致冷劑溫度。此外,對於溫度
傳感器27、 28中的一個傳感器可以使用溫度傳感器,而另一個傳感器可 以使用壓力傳感器。 (第四實施例)
圖11和圖12說明了本發明的第四實施例。第四實施例通過將分支通 道(即,第二分支通道)29和止回閥30a (流動控制單元,回流防止裝置) 增加到第一-實施例的致冷劑循環裝置10而構成。止回閥30a被定位成只 允許致冷劑從第二蒸發器19的致冷劑出口側流到第一蒸發器15的致冷劑 入口側。
分支通道29從第二蒸發器19的致冷劑下遊側分支出來,g卩,從第二 蒸發器19和噴射器14的致冷劑吸入口 14c之間的分支部分分支出來。同 時,分支通道29在噴射器14的致冷劑出口和第一蒸發器15的致冷劑入 口之間的連接部分處連接到第一蒸發器15的致冷劑上遊側。止回閥30a 設置在此分支通道29中,並允許致冷劑從第二蒸發器19 一側流到第一蒸 發器15 —側。同時,止回閥30a可防止致冷劑從第一蒸發器15 —側回流 到第二蒸發器19一側。
在第四實施例的致冷劑循環裝置中的冷卻模式中,通過電氣控制單元 21,打開及關閉裝置24關閉,而打開及關閉裝置31打開。因此,形成圖 11所說明的致冷劑流(實線箭頭)。在冷卻模式中,第一蒸發器15 —側的 致冷劑壓力高於第二蒸發器19一側的致冷劑壓力。因此,流出第二蒸發 器19的致冷劑不會通過分支通道29,而經由致冷劑吸入口 Mc流過噴射 器14。
在第四實施例的致冷劑循環裝置10的除霜模式中,通過電氣控制單 元21,打開及關閉裝置24打開,而打開及關閉裝置31關閉。因此,形 成圖12所說明的致冷劑流(虛線箭頭)。在除霜模式中,第二蒸發器19 一側的致冷劑壓力水平稍微高於第一蒸發器15 —側的致冷劑壓力。結果,
流出第二蒸發器19的致冷劑繞過噴射器14,並穿過分支通道29和止回
閥30a,並流入第一蒸發器15。
這樣就可以防止從旁路通道23流入第二蒸發器19的高溫致冷劑遇到 來自噴射器14的阻力。因此,在除霜模式中,可以進一步降低在第二蒸 發器19處的致冷劑壓力,而致冷劑溫度可以構成為在第一和第二蒸發器 15、 19之間更均勻。
在第四實施例中,可以使用開關轉換閥(第二開關轉換闊)代替止回 閥30a。在此情況下,設置在分支通道29中的開關轉換閥的打開/關閉由 電氣控制單元21控制。例如,當打開及關閉裝置24打開時,設置在分支 通道29中的開關轉換閥打開,而當打開及關閉裝置24關閉時,所述開關 轉換閥關閉。另外,在此情況下,可以獲得與以上所述相同的效果。
可供選擇地,在第四實施例中,可以使用流動調節閥代替止回閥30a。 在此情況下,可以關閉流動調節閥,並且可以通過閥門開口的調節控制致 冷劑的流量。
另外,止回閥26a可以用第二或第三實施例中的開關轉換閥26b或流 動調節閥26c代替。 (第五實施例)
圖13和圖14說明了本發明的第五實施例。在第五實施例中,蒸氣壓 縮式致冷劑循環裝置IO包括設置在致冷劑流中的第一蒸發器15下遊的 氣液分離器35;以及設置作為氣液分離器35和噴射器14的致冷劑吸入 口 14c之間的致冷劑通道的分支通道36。
例如,氣液分離器35為容器體。氣液分離器35將流出第一蒸發器15 的致冷劑分成蒸氣和液體,並將氣相致冷劑引導到壓縮機12的致冷劑吸 入側,並將液相致冷劑收集於其內。
分支通道36被設置為使得其從氣液分離器35的液相致冷劑出口側連 接到噴射器14的致冷劑吸入口 14c。在此實施例中,氣液分離器35的液 體儲存部分用作用於將液體致冷劑供給到分支通道36中的液體致冷劑供 給部分。節流機構18和第二蒸發器19以從分支通道36的氣液分離器35 一側的該順序位於分支通道36中。此外,打開及關閉裝置32設置在節流 機構18的入口側,即,在氣液分離器35和節流機構18之間。打開及關
閉裝置32在電氣控制單元21的控制下打開和關閉分支通道36。打開及 關閉裝置32可以設置在節流機構18的下遊(在節流機構18和第二蒸發 器19之間)。可供選擇地,打開及關閉裝置32可以與節流機構18組合以 形成整體結構。
在第五實施例的蒸氣壓縮式致冷劑循環裝置10中,在冷卻模式期間, 通過電氣控制單元21,打開及關閉裝置24關閉,而打開及關閉裝置31、 32打開。因此,形成圖13所說明的致冷劑流(實線箭頭)。將做更具體 的說明。在致冷劑循環通道11中流動的致冷劑從散熱器13通過噴射器14 的噴嘴部分14a,流出第一蒸發器15,並在氣液分離器35處分離成蒸氣 和液體。然後,氣相致冷劑從氣液分離器35吸入壓縮機12。氣液分離器 35中的液相致冷劑流入分支通道36,並通過節流機構18和第二蒸發器 19。然後,通過第二蒸發器19後的致冷劑被吸入噴射器14的致冷劑吸入 U 14c。因此,與在第一實施例中一樣,使第一蒸發器15在適用於冷卻車 輛車廂內部的相對較高的溫度範圍中執行冷卻操作。同時,與在第一實施 例中一樣,使第二蒸發器19在適用於冷卻冰箱內部的甚至更低的溫度範 圍中執行冷卻操作。
在致冷劑循環裝置IO的除霜模式中,通過電氣控制單元21,打開及 關閉裝置24打開,而打開及關閉裝置31、 32關閉。因此,形成圖14所 說明的致冷劑流(虛線箭頭)。即,從壓縮機12排出的高溫致冷劑流入旁 路通道23。同時,關閉從散熱器13的下遊側至噴射器14的噴嘴部分14a 的致冷劑流。
當從壓縮機12流入旁路通道23後,高溫致冷劑通過打開及關閉裝置 24以預定的節流度被減壓。來自打開及關閉裝置24的減壓致冷劑進一步 從旁路通道23流入第二蒸發器19,同時,從分支通道25流入第一蒸發 器15。流出噴射器14的致冷劑與從分支通道25流出的高溫致冷劑混合, 且混合致冷劑流入第一蒸發器15。
因此,在第五實施例的致冷劑循環裝置10中,形成與第一實施例相 同的致冷劑流。因此,在除霜模式中可以減少在蒸發器15、 19之間的致 冷劑溫度差。結果,可以抑制除霜模式後致冷能力的下降以及重新啟動冷 卻模式後冷卻速度的下降。
(實施例的修改)
在上述第一到第五實施例中,打開及關閉裝置31設置在散熱器13的 致冷劑出口側。相反地,打開及關閉裝置21可以設置在散熱器13的致冷 劑入口側。進一步而言,散熱器13可以被構造成使得其散熱能力通過冷 卻風扇的空氣量進行調節,而且可以省略打開及關閉裝置31。在此情況下, 在除霜模式中,通過冷卻風扇吹送的空氣量為零,使得散熱器13的散熱 能力被調節為接近零。
此外,分支通道23的分支點可以設置在散熱器13的下遊。
在上述第一到第四實施例中,氣液分離器可以設置在第一蒸發器15 的下遊。在此情況下,壓縮機12可以無誤地只吸入氣相致冷劑,並且可 以防止在壓縮機12中出現液體壓縮。
此外,在上述第一到第五實施例中,溫度傳感器可以設置為接近第一 蒸發器15,而控制單元可以設置為控制打開及關閉裝置24,以根據通過 此溫度傳感器檢測的溫度進行防霜控制。在此情況下,控制單元根據溫度 傳感器檢測的溫度判定在第一蒸發器15中霜形成的狀態以及形成的霜量。 當控制單元判定第一蒸發器處於霜形成狀態,即,結霜時,所述控制單元 打開打開及關閉裝置24並關閉打開及關閉裝置31以執行除霜模式。可供 選擇地,個別蒸發器15、 19可以設置有作為用於檢測霜形成的裝置的溫 度傳感器,並且可以在逐個蒸發器的基礎上獨立地進行除霜控制。進一步 而言,可以執行除霜模式來代替通過溫度傳感器進行的霜形成檢測,使得 以預定的相等時間間隔打開打開及關閉裝置24以及關閉打開及關閉裝置 31。
(第六實施例)
在下文中,將參照圖15到圖18B說明第六實施例中的致冷劑循環裝置。
在第六實施例中,與第一實施例相比,未設置上述第一實施例中說明 的分支通道25和止回閥26a。因此,在除霜模式期間,從壓縮機12排出 的所有致冷劑經由旁路通道23流入第二蒸發器19,並通過噴射器14流 入第一蒸發器15。
在第六實施例中,例如,第一蒸發器15位於車輛車廂中,以冷卻通
過第一鼓風機20A吹進車輛車廂的空氣,以及例如,第二蒸發器19位於 安裝在車輛中的冰箱(未示出)中,並起到冷卻冰箱內部的作用。此實施
例被構造成使得冰箱中的空氣通過第二鼓風機20B傳送到第二蒸發器19。
此外,在第六實施例中,使用了可變排量壓縮機12,且根據來自電氣 控制單元21的控制信號通過電磁壓力控制部分12a控制從可變排量壓縮 機12排出的致冷劑的排出量。
形成直接連接壓縮機12的排出側上的致冷劑通道和第二蒸發器19的 入口部分的旁路通道23。關閉機構24 (打開及關閉裝置)設置在此旁路 通道23中。具體地,例如,關閉機構24可以由只有當其被供以能量時打 開的常閉電磁闊構成。
此旁路通道23為熱氣通道,其中從壓縮機12排出的熱氣致冷劑經由 所述熱氣通道可以被直接引入第二蒸發器19。當第二蒸發器19的表面結 霜時,關閉機構24打開以具有預定的節流,使得從壓縮機12排出的熱氣 致冷劑直接流到第二蒸發器19,同時繞過散熱器13和節流機構18。
在第二蒸發器19不需要除霜的正常時間(冷卻模式)中,根據來自 將在後面說明的電氣控制單元21的控制信號使關閉機構24保持在關閉狀 態。因此,在冷卻模式中,致冷劑不通過旁路通道23;因此,通過壓縮機 12的操作進行致冷循環。因此,冷卻車輛車廂內部的冷卻操作可以通過第 …-蒸發器15執行,同時,冷卻冰箱內部的冷卻操作可以通過第二蒸發器 19執行。
溫度傳感器22位於接近第二蒸發器19的位置。空氣在通過第二蒸發 器19後的即刻溫度通過此溫度傳感器22檢測。溫度傳感器22的檢測信 號輸入到將在後面說明的電氣控制單元21 。
在除霜模式中,至少第二蒸發器19根據通過溫度傳感器22檢測的接 近第二蒸發器19的空氣的溫度進行除霜。在除霜模式中,關閉機構24根 據來自電氣控制單元21的控制信號打開。因此,壓縮機12排出側的高溫、 高壓氣相致冷劑通過旁路通道23並流入第二蒸發器19。因此,可以融化 並消除形成於第二蒸發器19表面上的霜。
此實施例被構造成使得根據來自電氣控制單元21的控制信號進行電 氣控制如 F:可變排量壓縮機12的電磁壓力控制部分12a、第一和第二鼓
風機20A, 20B、節流機構18及類似裝置。
第一蒸發器15為在噴射器14的噴嘴部分14a處減壓的致冷劑和通過 第一鼓風機20A傳送的車輛車廂中的空氣之間交換熱量的蒸發器;所述蒸 發器從而使致冷劑從車輛車廂中的空氣吸收熱量。
圖16A顯示了第一蒸發器15。如圖16A所說明,在此實施例中的第 一蒸發器15為具有由管子IIO和散熱片120構成的核心部分110、 120的 散熱片及管式熱交換器。
第--蒸發器15由多個構件構成,例如,核心部分110、 120以及左側 及右側上水箱130。構成蒸發器15的這些部件的各構件都由鋁或鋁合金 形成。蒸發器15如下構成通過裝配、填嵌(caulking)、使用夾具固定 或類似方式將這些構件組裝在一起;以及通過整體硬焊,通過預先設置在 各構件的表面上的硬焊填充材料連接組裝構件。
在核心部分110、 120中,設置有為預定總數的使致冷劑在其內流動 的多個管子110、以及形成為板狀的多個散熱片120。根據車輛車廂中的 冷卻載荷,散熱片120以預定的散熱片間距設置在管子110的長度方向上。
例如,多個管子110中的每個都為形成大體為圓柱形的內徑為Od的 導管。管子110沿空氣流動方向以交錯圖案在逆風側和順風側上設置為兩 排。預定數量N1個管子110設置有預定的間距。
在管子110的層疊方向上延伸的成對上水箱130設置在多個管子110 的縱向端部處。各上水箱130都由在圖中未示出的水箱部分、芯板以及端 板整體形成。
水箱部分(未示出)為具有大體呈U形的部分並在芯板的側面上具有 開口的箱形殼體。芯板(未示出)具有在其短側方向上的兩端具有未示出 的鍛壓部分,並形成為大體呈U形。芯板具有形成於與管子110的端部相 對應的位置處的多個管子插入孔(未示出)。
管子110的端部與這些管子插入孔連接,從而使水箱空間和管子110 的內部彼此連通。上水箱130的端板為用於封閉水箱部分和芯板所形成的 水箱空間的兩端。
在右側上水箱130的一端形成有使致冷劑經由其流入上水箱130的致 冷劑入口 140。在左側上水箱130的一端形成有使經歷熱交換的致冷劑經
由其流出上水箱130的致冷劑出口 150。
圖16B顯示了第二蒸發器19。第二蒸發器19在節流機構18處減壓 的致冷劑和通過第二鼓風機20B傳送的冰箱中的空氣之間交換熱量。第二 蒸發器19從而使致冷劑從冰箱中的空氣吸收熱量。
如圖16B所示,與第一蒸發器15相似,在此實施例中的第二蒸發器 19為具有由管子IIO和散熱片120構成的核心部分的散熱片及管式熱交換 器。 '
然而,第二蒸發器19使用如下設置在成對的上水箱130之間的多個 管子110:形成為大體呈圓柱形的內徑為Od的導管狀管子110,所述管子 在致冷劑側的通道截面面積與第一蒸發器15中所使用的管子相同。在此 實例中,'第二蒸發器19被構造成使得管子110的數目N2小於第一蒸發器 15中的管子110的數目N1。
換言之,第二蒸發器19形成為使得致冷劑側的流動阻力大於第一蒸 發器15的致冷劑側的流動阻力。§卩,第一和第二蒸發器15、 19被構造成 使得第二蒸發器19中的致冷劑的壓力損失大於第一蒸發器15中的致冷劑 的壓力損失。
根據冰箱中的冷卻載荷,用於第二蒸發器19的為預定總數量的散熱 片120設置有預定的散熱片間距。因此,第二蒸發器19的散熱片120的 總數不同於第一蒸發器15的總數。
在此實施例中,第一蒸發器15和第二蒸發器19被構造成使得成對的 上水箱130位於管子110的兩端。第一蒸發器15和第二蒸發器19的結構 不局限於此。例如,第一蒸發器15和第二蒸發器19可以被構造成如下實 現在管子IIO兩端的開口使用大體呈U形的連接管(未示出)而無需使 用上水箱130連接。在此情況下,流入致冷劑入口 140的致冷劑向左、向 右流動,然後向左以在管子IIO中重複U形轉彎,並經由致冷劑出口150 流出。
將說明如上所述構造成的此實施例的致冷劑循環裝置10的操作。首 先,現在將說明致冷劑循環裝置IO的冷卻模式。當壓縮機12操作時,致 冷劑在壓縮機12處壓縮,並進入高溫、高壓的狀態。從壓縮機12排出的 該致冷劑流入散熱器13,並通過外部空氣冷卻且可以凝結。當流出散熱器13後,高壓致冷劑分為通過致冷劑循環通道11的流動和通過分支通道17 的流動。
在第二蒸發器19不需要除霜(正常時間)的冷卻模式中,分支通道
17中的節流機構18起到根據來自電氣控制單元21的控制信號的固定節 流閥的作用。因此,流過分支通道17的致冷劑在節流機構18處減壓並進 入低壓狀態。此低壓致冷劑從第二鼓風機20B所傳送的冰箱中的空氣吸收 熱量並在第二蒸發器19中蒸發。因此,第二蒸發器19執行冷卻冰箱內部 的操作。
此實施例被構造成使得節流機構18作為固定節流閥進行控制。該實 施例的結構不局限於此。節流機構18可以作為可變節流閥進行控制,使 得其開口可調節。因此,可以調節通過第一分支通道17並流入第二蒸發 器19的致冷劑的流量。因此,用於冷卻通過使用第二蒸發器19冷卻的空 間(具體地,冰箱中的空間)的冷卻能力可以通過控制電氣控制單元21 處的第二鼓風機20B的轉數(吹送的空氣量)進行控制。
流出第二蒸發器19的氣相致冷劑被吸入噴射器14的致冷劑吸入口 14c。同時,通過致冷劑循環通道11的致冷劑流流入噴射器14的噴嘴部 分14a,使得致冷劑在噴嘴部分14a處減壓並膨脹。因此,致冷劑的壓力 能在噴嘴部分14a處轉換為速度能量,且致冷劑加速並噴射出噴嘴噴射口。 此時,壓力在接近噴嘴噴射口處下降,而在第二蒸發器19處蒸發的氣相 致冷劑通過此壓力降經由致冷劑吸入口 14c吸入。
從噴嘴部分14a噴射的致冷劑和經由致冷劑吸入口 14c吸入的致冷劑 在噴嘴部分14a的下遊混合在一起並流入擴散器部分14b。在擴散器部分 14b處,致冷劑的速度(膨脹)能量通過通道面積的增加轉換為壓力能。 這提高了致冷劑的壓力。流出噴射器14的擴散器部分14b的致冷劑流入 第一蒸發器15。
在第一蒸發器15處,致冷劑從待吹出到車輛車廂內的調節空氣吸收 熱量並蒸發。蒸發的氣相致冷劑被吸入壓縮機12並在其內被壓縮,並再 次循環通過致冷劑循環通道11。電氣控制單元21可以控制壓縮機12的排 量,從而控制壓縮機12的致冷劑排出量。
因此,第一蒸發器15冷卻待冷卻空間的冷卻能力,具體地,第一蒸
發器15冷卻車輛車廂內部的冷卻能力可以由電氣控制單元21控制。在此 實施例中,調節流到第一蒸發器15的致冷劑的流量,並進一步控制第一
鼓風機20A的轉數(吹送的空氣量),以便控制第一蒸發器15的冷卻能力。 第一蒸發器15的致冷劑蒸發壓力為通過在擴散器部分14b處減壓致 冷劑獲得的壓力。第二蒸發器19的致冷劑出口連接到噴射器14的致冷劑 吸入口 14c。因此,與第一蒸發器15相比,可以在第二蒸發器19上施加 低壓。
因此,第二蒸發器19的致冷劑蒸發壓力(致冷劑蒸發溫度)可以構 成為低於第一蒸發器15的致冷劑蒸發壓力(致冷劑蒸發溫度)。結果,可 以使第一蒸發器15在適用於冷卻車輛車廂內部的相對較高的溫度範圍內 執行冷卻作用。同時,可以使第二蒸發器19在適用於冷卻冰箱內部的甚 辛:較低的溫度範圍內執行冷卻作用。
第二蒸發器19可以在致冷劑蒸發溫度低於0匸的條件下進行操作。因 此,在第二蒸發器19上結霜(形成霜)造成的冷卻能力的下降成為問題。 在此實施例中,為了解決此問題,第二蒸發器19通過採取以下措施自動 除霜溫度傳感器22位於接近第二蒸發器19處;以及在第二蒸發器19 中存在或不存在結霜根據此溫度傳感器22檢測的溫度通過電氣控制單元 21來判定。
將做更具體的說明。當通過溫度傳感器22檢測的接近第二蒸發器19 的空氣溫度降低到低於預設的霜確定溫度Ta的數值時,電氣控制單元21 判定第二蒸發器19結霜並打開關閉機構24 (打開及關閉裝置)。
結果,在壓縮機12排出側的高溫、高壓的氣相致冷劑通過旁路通道 23並流入第二蒸發器19。因此,形成於第二蒸發器19表面上的霜可以融 化並消除,第二蒸發器19的除霜操作可以通過很簡單的結構執行。
通過執行此除霜模式,接近第二蒸發器19的空氣溫度升高到除霜終 止溫度Tb,所述除霜終止溫度比霜確定溫度Ta高出預定溫度a (Tb=Ta+a)。然後,電氣控制單元21判定應該終止除霜模式並使關閉機 構24返回到關閉狀態。因此,節流機構18再次起到固定節流閥的作用, 而第二蒸發器19也返回到使其執行冷卻作用的正常狀態。
在此除霜模式中,電氣控制單元21進行控制,使得第一鼓風機20A
和第二鼓風機20B進入停止狀態。結果當霜形成於第二蒸發器19的表面
上,且接近所述第二蒸發器的空氣溫度下降到霜確定溫度Ta或更低時, 第一蒸發器15的冷卻作用停止,直到接近第二蒸發器19的空氣溫度升高 到除霜終止溫度Tb或更高為止。
為了縮短此除霜時間,此實施例被構造成使得第二蒸發器19的致冷 劑側的流動阻力大於第一蒸發器15的致冷劑側的流動阻力。將進行更具 體的說明。此申請的發明者提出的構思揭示了以下問題當第二蒸發器19 上的流動阻力高於第一蒸發器15上的流動阻力時,流入第二蒸發器19的 致冷劑的溫度升高;且這提高了流過第二蒸發器19的管子110的致冷劑 的平均溫度。
將參照顯示此實施例的除霜模式中的循環性能的圖17中的莫裡爾圖 給出前述的說明。在圖17的圖式中,實線表示構造成使得在致冷劑側的 流動阻力方面第二蒸發器19大於第一蒸發器15的第六實施例中的循環性 能;而虛線表示當循環被構造成使得第二蒸發器19和第一蒸發器15在流 動阻力方面彼此相等時所觀測的循環性能。
圖17的點A表示在壓縮機12處壓縮的排出的致冷劑的壓力和烚的狀 態。此外,在圖17中,點B表示流入第二蒸發器19的致冷劑的狀態;點 C表示流出第二蒸發器19的致冷劑的狀態;點D表示流入第一蒸發器15 的致冷劑的狀態;以及點E表示流出第一蒸發器15的致冷劑的狀態。
圖17中所示的點Bo表示在第二蒸發器19和第一蒸發器15形成為使 得其在流動阻力方面彼此相等時流入第二蒸發器19的致冷劑的狀態。壓 力從點C下降到點D表示當從第二蒸發器19放出的致冷劑流入噴射器14 時出現的壓力損失。壓力從點A下降到點B表示當從壓縮機12排出的致 冷劑流過旁路通道23和關閉機構24時出現的壓力損失。
壓力從點B下降到點C表示當致冷劑流過第二蒸發器19時出現的壓 力損失。壓力從點D下降到點E表示當致冷劑流過第一蒸發器15時出現 的壓力損失。
壓力從點B。下降到點C表示當致冷劑流過形成為使得其與第一蒸發 器的流動阻力相同的第二蒸發器19時出現的壓力損失。所述壓力下降顯 示出與連接點D和點E的斜線具有大體相同的梯度。
因此,連接點B和點C的斜線比連接點Bo和點C的斜線陡。g卩,發
現當連接點B和點C的斜線的梯度增加時,在莫裡爾圖中,點B處比點 Bo處的致冷劑溫度升高的更多。更具體地,在圖17的莫裡爾圖中,在點 Bo處的溫度為Tl,而點B處的溫度為T2。即,根據等溫線(IL (T2), IL (Tl)),點B處的溫度T2高於點Bo處的溫度Tl。
因此,當第二蒸發器19和第一蒸發器15形成為使得在此實施例中, 前者的流動阻力大於後者時,具有如下優點在除霜模式中,流入第二蒸 發器19的致冷劑的溫度變得較高;並且與第二蒸發器19和第一蒸發器15 形成為使得其流動阻力彼此相等的情況相比,流過第二蒸發器19的管子 110的致冷劑的平均溫度可以升高。
因此,在此實施例中,與第二蒸發器19和第一蒸發器15形成為使得 其流動阻力彼此相等的情況相比,可以縮短除霜時間。當第二蒸發器19 和第一蒸發器15形成為使得前者的流動阻力低於後者時,因為連接點B 和點C的斜線的梯度比連接點B和點C的斜線的梯度更平緩,所以流入 第二蒸發器19的致冷劑的溫度不會升高。
圖18A和圖18B為說明當外部空氣溫度(TAM)作為參量時,根據 此實施例的除霜時間比以及當第二蒸發器19和第一蒸發器15形成為使得 其流動阻力相同(相等的流動阻力)時所獲得的除霜時間比之間的關係的 圖表。圖18A說明當外部空氣溫度(TAM)為35匸時所獲得的除霜時間 比,而圖18B說明當外部空氣溫度(TAM)為0"C時所獲得的除霜時間比。 除霜時間比表示除霜時間與正常操作時間的比率。
如圖18A所示,當外部空氣溫度(TAM)為35。C時,與在第二蒸發 器19和第一蒸發器15形成為使得其流動阻力彼此相同的情況時所獲得的 除霜時間比相比,在此實施例中的除霜時間比可以減少大約30%。
如圖18B所示,當外部空氣溫度(TAM)為0r時,與在第二蒸發器 19和第一蒸發器15形成為使得其流動阻力彼此相同的情況時所獲得的除 霜時間比相比,在此實施例中的除霜時間比可以減少大約60%。即,當外 部空氣下降時,在此實施例中的除霜時間比可以顯著下降。
在第六實施例的噴射器致冷循環中,第一蒸發器15和第二蒸發器19 使用在致冷劑側通道截面面積相同的管子110形成。形成為使得第二蒸發器19中管子110的數量小於第一蒸發器15中管子110的數量。因此,第
二蒸發器19的致冷劑流動阻力可以製作為大於第一蒸發器15的致冷劑流
動阻力。
在除霜模式中,從壓縮機12排出的高壓致冷劑以此順序流到第二蒸 發器19、噴射器14和第一蒸發器15。此時,第二蒸發器19的致冷劑側 的流動阻力大於第一蒸發器15的致冷劑側的流動阻力。這增加了第二蒸 發器19處的壓力損失,且第二蒸發器19的入口致冷劑溫度升高。第二蒸 發器19的入口致冷劑溫度的升高使流過第二蒸發器19的致冷劑的平均溫 度升高,因此可以縮短除霜時間。
在此實施例中,在關閉機構24關閉的正常致冷循環操作中,致冷劑 的分叉部分流到第二蒸發器19;而流過循環的所有致冷劑都流到第一蒸發 器15。進一步而言,由於第二蒸發器15定位在上遊側,所以含有相對較 大量的液體含量的致冷劑流到第二蒸發器19。
因此,即使當第二蒸發器19具有相對較大的流動阻力時,也可以防 止在正常操作中在第二蒸發器19中產生過大的壓力損失。由於第一蒸發 器15具有相對低的流動阻力,所以即使當致冷循環的所有流動在正常操 作中均流過第一蒸發器15時,也可以防止在第一蒸發器15中產生過大的 壓力損失。 (第七實施例)
在上述第六實施例中,第二蒸發器19和第一蒸發器15被構造成使得 前者的流動阻力大於後者的流動阻力。即,在第七實施例中,第一蒸發器 15和第二蒸發器19使用在致冷劑側通道截面面積相同的管子110形成, 同時第二蒸發器19的管子110的數量小於第一蒸發器15的管子110的數 量。然而,第二蒸發器19和第一蒸發器15可以形成為使得前者的管子110 的通道截面面積小於後者。
如圖19A和圖19B所示,第一蒸發器15的每個管子110都形成為具 有內徑Odl,而第二蒸發器19的每個管子110都形成為具有小於(Ddl的 內徑Od2。第-一蒸發器15和第二蒸發器19中設置的管子110的數量N彼 此相同。
通過此結構,可以使第二蒸發器19的致冷劑側上的流動阻力大於第
一蒸發器15的致冷劑側上的流動阻力。因此,當第二蒸發器19的入口側 上的壓力損失增加時,第二蒸發器19的入口溫度升高。入口溫度的該升
高使流過第二蒸發器19的致冷劑的平均溫度升高,因此可以縮短除霜時間。
在第七實施例的致冷劑循環裝置中,其它部件可以製作為與上述第六 實施例的部件相似,從而獲得與上述第六實施例相同的優點。 (第八實施例)
如圖20A和圖20B所說明,在此實施例中,第一蒸發器15的管子110 形成為具有長度Ll;而第二蒸發器19的管子110形成為具有比Ll長的 長度L2。第一蒸發器15和第二蒸發器19中設置的管子110的數量N彼 此相同。第一蒸發器15和第二蒸發器19使用具有相同的致冷劑通道截面 面積的管子110。
通過此結構,可以使第二蒸發器19的致冷劑側上的流動阻力大於第 一蒸發器15的致冷劑側上的流動阻力。
在第八實施例的致冷劑循環裝置中,其它部件可以製作為與上述第六 實施例的部件相似,從而獲得與上述第六實施例相同的優點。 (第九實施例)
在如圖21所示的第九實施例的致冷劑循環裝置10中,致冷單元37 由第 一蒸發器15和第二蒸發器19構成。致冷單元37冷卻待冷卻到如0°C 或更低的低溫的公共空間(具體地,安裝在車輛中的冰箱中的空間)。
將做出更具體的說明。第一蒸發器15相對於空氣流動位於第一鼓風 機20A的上遊,而第二蒸發器19相對於空氣流動位於第一蒸發器15的下 遊。已經通過第二蒸發器19的冷卻空氣被吹進待冷卻的空間(冰箱中的 空間)。第一蒸發器15和第二蒸發器19可以通過諸如硬焊的方法整體形 成。
在此實施例中,待冷卻的公共空間(冰箱中的空間)用第一蒸發器15 和第二蒸發器19冷卻到0X:或更低的低溫。因此,需要對第一蒸發器15 和第二蒸發器19進行除霜操作。
將對具有致冷單元37的噴射器式致冷劑循環裝置10做出說明。在正 常操作(冷卻模式)中,壓縮機12、未示出的用於散熱器13的冷卻風扇
以及致冷單元37的鼓風機20A (第一鼓風機)進行操作。節流機構18被 控制到預定的節流狀態。關閉機構24保持關閉狀態。
因此,在第九實施例的致冷劑循環裝置IO中,由於在第一蒸發器15 和第二蒸發器19處的致冷劑蒸發,通過鼓風機20A傳送的空氣通過熱量 吸收作用被冷卻。從而可以冷卻致冷單元37中待冷卻的空間。即,正常 的冷卻操作可以通過使用致冷劑循環裝置10中的第一和第二蒸發器15、 19來執行。
當通過溫度傳感器22檢測的溫度下降到霜確定溫度以下時,電氣控 制單元21判定第一和第二蒸發器15、 19結霜,並將致冷劑循環裝置10 中的操作模式改為除霜模式。
將做出更具體的說明。當設定除霜模式時,電氣控制單元21打開關 閉機構24,同時,使鼓風機20A進入停止狀態。用於散熱器13的冷卻風 扇可以處於停止狀態或除霜模式中的操作狀態。
作為打開關閉機構24的結果,從壓縮機12排出的高溫致冷劑(熱氣 體)直接流入第二蒸發器19,使得輻射熱量,並且致冷劑的溫度在第二蒸 發器19處降低預定量;並因此使獲得的中間溫度的致冷劑通過噴射器14 的致冷劑吸入口 14c並流入第一蒸發器15內。如上所述,從壓縮機12排 出的高溫致冷劑以此順序流到第二蒸發器19和第一蒸發器15,從而對第 二蒸發器19和第一蒸發器15同時除霜。
在此實施例中,第二蒸發器19和第一蒸發器15形成為使得第二蒸發 器19的致冷劑側的流動阻力大於第一蒸發器15的致冷劑側的流動阻力。 結果,第二蒸發器19的入口側上的壓力損失增加,因此,第二蒸發器19 的入口溫度升高。入口溫度的該升高使流過第二蒸發器19的致冷劑的平 均溫度升高。進一步而言,可以使通過散熱和通過在第二蒸發器19處使 其溫度降低預定量而獲得的中間溫度的致冷劑流入第一蒸發器15。
因此,可以對第一和第二蒸發器15、 19進行除霜,並進一步縮短對 第二蒸發器19和第一蒸發器15的除霜時間。 (其它實施例)
雖然已經參照附圖結合優選實施例及其修改例充分地說明了本發明, 但要提及的是,各種變更和修改對於本領域普通技術人員將變得清楚。
例如,在上述第一到第五實施例中每一個實施例的致冷劑循環裝置10 中,可以使用上述第六到第八實施例中任何一個實施例的第一蒸發器15 和第二蒸發器19的結構。
在第六到第九實施例中,第一蒸發器15和第二蒸發器19由具有由管 子110和散熱片120構成的核心部分110、 120的散熱片及管式熱交換器 構成。第六到第九實施例不局限於此結構。相反地,蒸發器15、 19可以 由諸如管子110為層疊的扁平管且波形散熱片120位於扁平管110之間的
熱交換器構成。
在第六到第九實施例中,管子110的內部由平滑通道形成。第六到第 九實施例不局限於此結構。相反地,管子110的內部可以由溝槽形通道形 成。可供選擇地,第二蒸發器19的管子110可以由溝槽形通道形成,而 第一蒸發器15的管子110可以由平滑通道形成。
在上述實施例中,除霜模式通過用溫度傳感器22檢測接近第二蒸發 器19的空氣溫度自動執行。這只是一個實例。除霜模式的自動控制可以 以各種方式做出修改。例如,除霜模式的自動控制可以通過檢測第二蒸發 器19的表面溫度進行,而不是用溫度傳感器22檢測接近第二蒸發器19 的空氣溫度。
可供選擇地,可以採用以下結構用於檢測致冷劑溫度的致冷劑溫度 傳感器設置在接近第二蒸發器19的致冷劑通道中;而除霜模式的自動控 制根據接近第二蒸發器19的致冷劑溫度進行。接近第二蒸發器19的致冷 劑溫度和致冷劑壓力之間具有相關性。因此,可以採用以下結構設置用 於檢測接近第二蒸發器19的致冷劑壓力的致冷劑壓力傳感器;以及除霜 模式的自動控制可以根據接近第二蒸發器19的致冷劑壓力進行。
可以討論如上所述的該種溫度傳感器22和致冷劑壓力傳感器。相反 地,當循環開始後,除霜模式使用電氣控制單元21的定時器功能可以以 預定時間間隔僅自動執行預定時間。
第一到第九實施例的上述說明被視為致冷劑循環裝置用於車輛用的 空調和冰箱的情況下的實例。相反地,致冷劑蒸發溫度較高的第一蒸發器 15和致冷劑蒸發溫度較低的第二蒸發器19可以都用於冷卻待冷卻的單一 空間,例如,冰箱的內部。例如,可以採用以下結構冰箱的冷藏室用致
冷劑蒸發溫度較高的第一蒸發器15冷卻;而冰箱的冷凍室用致冷劑蒸發 溫度較低的第二蒸發器19冷卻。
在第九實施例(圖21)的實例中, 一個致冷單元37由第一蒸發器15 和第二蒸發器19構成。然後, 一個冰箱的內部用此致冷單元37冷卻。相
反地,可以採用以下結構第一蒸發器15和第二蒸發器19位於不同的冰 箱中;以及不同的冰箱分別用第一蒸發器15和第二蒸發器19冷卻。
在以上實施例的說明中,沒有具體說明致冷劑的類型。只要可應用於 蒸氣壓縮式致冷劑循環,可以採用任何類型的致冷劑,包括氯氟碳化物、 對於氯氟碳化物的HC可供選擇例、以及二氧化碳(C02)。
在此引用的氯氟碳化物為用於由碳、氟、氯和氫組成的有機化合物的 屬名,並廣泛用作致冷劑。例如,碳氟化物致冷劑包括HCFC (氫氯氟碳 化物)致冷劑、HFC (氫氟碳化物)致冷劑及類似致冷劑。因為這些致冷 劑不會損壞臭氧層,所以這些致冷劑也可指定為對氯氟碳化物的可供選擇 例。
HC (碳氫化合物)致冷劑為包含氫和碳且出現在自然界中的致冷劑 物質。例如,HC致冷劑包括R600a(異丁烷)、R290 (丙烷)及類似物質。
在上述第六到第九實施例中,可變排量壓縮機12的排量用電氣控制 單元21控制,以控制壓縮機12的致冷劑排出量。相反地,固定排量壓縮 機也可以用於壓縮機12。在此情況下,固定排量壓縮機12的操作為利用 電磁離合器進行的開/關控制。因此,控制壓縮機12的啟動/關閉操作比率, 從而控制壓縮機12的致冷劑排出量。當電動壓縮機用於壓縮機12時,其 致冷劑排出量可以通過控制電動壓縮機12的轉數進行控制。
在上述實施例中,可變流量噴射器可以用於噴射器14。此噴射器檢測 在第一蒸發器15出口處的致冷劑的過熱度,並調節噴射器14的噴嘴部分 14a中的致冷劑通道的面積,以便調節噴射器中的致冷劑的流量。在此情 況下,從噴嘴部分14a噴射出的致冷劑的壓力可以受到控制,使得可以控 制吸入噴射器14中的氣相致冷劑的流量。
在上述實施例中,每個蒸發器15、 19都被構造為作為用戶側熱交換 器的室內熱交換器。然而,以上實施例的結構也可以應用於其中指定為非 用戶側熱交換器或熱源側熱交換器的室外熱交換器用於上述的每個蒸發
器15、 19的循環。
例如,上述實施例也可以用於指定為熱泵的循環。這種循環包括用於 加熱的致冷劑循環,其中每個蒸發器都被構造為室外熱交換器,而冷凝器
被構造為室內熱交換器;以及用於供給熱水的致冷劑循環,其中水通過散 熱器13加熱。
這種變更和修改可以理解為在如附屬權利要求所限定的本發明的範 圍內。
權利要求
1.一種致冷劑循環裝置,包括吸入和壓縮致冷劑的壓縮機(12);定位為冷卻從所述壓縮機排出的高壓熱氣致冷劑的散熱器(13);噴射器(14),所述噴射器具有用於使所述散熱器下遊的致冷劑減壓和膨脹的噴嘴部分(14a)、用於通過從所述噴嘴部分噴射的高速致冷劑流吸入致冷劑的致冷劑吸入口(14c)、以及用於混合和增壓以高速噴射的致冷劑和經由所述致冷劑吸入口吸入的致冷劑的增壓部分(14b);用於蒸發流出所述噴射器的致冷劑的第一蒸發器(15);用於將致冷劑引導到所述致冷劑吸入口的第一通道部分(17、36);節流單元(18),所述節流單元位於所述第一通道部分中並減壓在所述第一通道部分中流動的致冷劑;第二蒸發器(19),所述第二蒸發器在致冷劑流中的所述節流單元的下遊位於所述第一通道部分中以蒸發致冷劑;用於將從所述壓縮機排出的熱氣致冷劑引導進所述第二蒸發器的旁路通道部分(23);旁路打開及關閉單元(24),所述旁路打開及關閉單元設置在所述旁路通道部分中,以打開和關閉所述旁路通道部分,所述旁路打開及關閉單元當打開時具有節流開度;第二通道部分(25),所述第二通道部分在致冷劑流中的所述旁路打開及關閉單元的下遊從所述旁路通道部分分支出來,其中所述旁路通道部分中的熱氣致冷劑通過所述第二通道部分流到所述第一蒸發器;以及第一流動控制單元(26a、26b、26c),所述第一流動控制單元設置在所述第二通道部分中,以防止致冷劑通過所述第二通道部分從所述第一蒸發器一側流到所述第二蒸發器一側。
2. 根據權利要求l所述的致冷劑循環裝置,其中所述第一通道部分為分支通道(17),所述分支通道從來自所述 散熱器的致冷劑流中的所述噴射器的所述噴嘴部分的上遊側分支出來,以 引,致冷劑從所述散熱器到所述噴射器的所述致冷劑吸入口 。
3. 根據權利要求l所述的致冷劑循環裝置,還包括氣液分離器(35),所述氣液分離器將流出所述第一蒸發器的致冷劑 分離為蒸氣致冷劑和液體致冷劑,將所述液體致冷劑收集在其內,而將所 述蒸氣致冷劑引導出所述壓縮機的致冷劑吸入側,其中所述第一通道部分為將所述氣液分離器的液體致冷劑出口部分 連接到所述致冷劑入口的連接通道(36)。
4. 根據權利要求l-3中任一項所述的致冷劑循環裝置, 其中所述第一流動控制單元為止回閥(26a),所述止回閥被定位為只允許致冷劑通過第二通道部分(25)從旁路通道部分(23)流到所述第一 蒸發器。
5. 根據權利要求l-3中任一項所述的致冷劑循環裝置, 其中所述第 一流動控制單元為開關閥(26b),所述開關閥被定位為打開和關閉第二通道部分(25)。
6. 根據權利要求5所述的致冷劑循環裝置,其中當所述旁路打開及關閉單元打開時,所述開關閥打開,而當所述 旁路打開及關閉單元關閉時,所述開關閥關閉。
7. 根據權利要求l-3中任一項所述的致冷劑循環裝置, 其中所述第一流動控制單元為流動調節閥(26c),所述流動調節閥被定位為進入關閉狀態,並根據其可調節的閥門開度調節致冷劑的流量。
8. 根據權利要求7所述的致冷劑循環裝置,還包括 入口側溫度檢測器(27),所述入口側溫度檢測器被定位為直接或間接檢測所述第一蒸發器的致冷劑入口側處的致冷劑溫度;以及出口側溫度檢測器(28),所述出口側溫度檢測器被定位為直接或間接檢測所述第二蒸發器的致冷劑出口側處的致冷劑溫度,其中當所述旁路打開及關閉單元關閉時,流動調節閥(26c)進入關閉狀態;以及當旁路打開及關閉單元(24)打幵時,當通過入口側溫度檢測器(27) 檢測的致冷劑溫度低於通過出口側溫度檢測器(28)檢測的致冷劑溫度時, 所述流動調節閥的閥門開度增加得更大,而當通過入口側溫度檢測器(27) 過出口側溫度檢測器(28)檢測的致冷劑溫度時,流動調節閥(26c)的閥門開度減小得更多。
9. 根據權利要求l-3中任一項所述的致冷劑循環裝置,還包括 第三通道部分(29),所述第三通道部分在來自所述第二蒸發器的致冷劑流中的第二蒸發器(19)的下遊位置處從第一通道部分(17)分支出 來,以引導致冷劑從所述第二蒸發器流到所述第一蒸發器;以及第二流動控制單元(30),所述第二流動控制單元位於第三通道部分 (29)中,以防止致冷劑通過第三通道部分(29)從第一蒸發器(15)流 到第二蒸發器(19)。
10. 根據權利要求9所述的致冷劑循環裝置,其中所述第二流動控制單元為止回閥(30a),所述止回闊被定位為只 允許致冷劑通過所述第三通道部分從所述第二蒸發器流到所述第一蒸發 器。
11. 根據權利要求9所述的致冷劑循環裝置,其中所述第二流動控制單元為開關閥,所述開關閥被定位為打開和關 閉所述第三通道部分。
12. 根據權利要求ll所述的致冷劑循環裝置,其中當所述旁路打開及關閉單元打幵時,所述開關閥打開,而當所述 旁路打開及關閉單元關閉時,所述開關閥關閉。
13. 根據權利要求9所述的致冷劑循環裝置,其中所述第二流動控制單元為流動調節閥,所述流動調節閥被定位為 進入關閉狀態,並根據其可調節的閥門開度調節致冷劑的流量。
14. 根據權利要求l-3中任一項所述的致冷劑循環裝置,還包括 通道打開及關閉單元(31),所述通道打幵及關閉單元被定位為打開和關閉連接到所述散熱器的致冷劑入口或致冷劑出口的致冷劑通道,其中當旁路打開及關閉單元(24)打開時,旁路打開及關閉單元(31) 關閉。
15. 根據權利要求3所述的致冷劑循環裝置,還包括 節流閥打開及關閉單元(32),所述節流閥打開及關閉單元位於所述連接通道中,以打開和關閉連接到所述節流單元的致冷劑入口或致冷劑出 口的致冷劑通道,其中當旁路打開及關閉單元(24)打開時,所述節流閥打開及關閉單 元關閉。
16. 根據權利要求l-3中任一項所述的致冷劑循環裝置, 其中所述第一蒸發器和所述第二蒸發器被構成為使得在所述第二蒸發器中流動的致冷劑的流動阻力大於在所述第一蒸發器中流動的致冷劑 的流動阻力。
17. —種致冷劑循環裝置,包括吸入和壓縮致冷劑的壓縮機(12);定位為冷卻從所述壓縮機排出的高壓熱氣致冷劑的散熱器(13);噴射器(14),所述噴射器具有用於使所述散熱器下遊的致冷劑減壓 和膨脹的噴嘴部分(14a)、以及用於通過從所述噴嘴部分噴射的高速致冷劑流吸入致冷劑的致冷劑吸入口 (14C);用於蒸發流出所述噴射器的致冷劑的第一蒸發器05);分支通道部分(17),所述分支通道部分從所述噴嘴部分的上遊側分 支出來並連接到所述噴射器的所述致冷劑吸入口;節流單元(18),所述節流單元位於分支通道部分(17)中並減壓在 所述分支通道部分中流動的致冷劑;在致冷劑流中的所述節流單元的下遊位於所述分支通道部分中的第 二蒸發器(19);用於將從所述壓縮機排出的熱氣致冷劑引導進所述第二蒸發器的旁路通道部分(23);以及旁路打開及關閉單元(24),所述旁路打開及關閉單元位於所述旁路 通道部分中以打開和關閉所述旁路通道部分,其中所述第一蒸發器和所述第二蒸發器被構成為使得在所述第二蒸 發器中流動的致冷劑的流動阻力大於在所述第一蒸發器中流動的致冷劑 的流動阻力。
18. 根據權利要求17所述的致冷劑循環裝置,其中所述第一蒸發器包括致冷劑在其中流動的多個第一管子(110); 所述第二蒸發器包括致冷劑在其中流動的多個第二管子(110);每個所述第一管子和每個所述第二管子內的通道截面面積相同;以及所述第二蒸發器的所述第二管子具有小於所述第一蒸發器的所述第 一管子的管數。
19.根據權利要求17所述的致冷劑循環裝置,其中所述第一蒸發器包括致冷劑在其中流動的多個第一管子(110);所述第二蒸發器包括致冷劑在其中流動的多個第二管子(110);所述第一蒸發器的所述第一管子和所述第二蒸發器的所述第二管子 的管長相同;以及所述第二蒸發器的所述第二管子中的每一個內都具有小於所述第一 蒸發器的每個所述第一管子的通道截面面積。
20. 根據權利要求17所述的致冷劑循環裝置,其中 所述第--蒸發器包括致冷劑在其中流動的多個第一管子(110); 所述第二蒸發器包括致冷劑在其中流動的多個第二管子(110); 所述第一蒸發器的每個所述第一管子和所述第二蒸發器的每個所述第二管子內的通道截面面積相同;以及所述第二蒸發器的所述第二管子中的每一個都具有大於所述第一蒸 發器的所述第一管子的管長。
21. 根據權利要求17所述的致冷劑循環裝置,其中 所述第一蒸發器包括致冷劑在其中流動的多個第一管子(110); 所述第二蒸發器包括致冷劑在其中流動的多個第二管子(110); 所述第一蒸發器的每個所述第一管子和所述第二蒸發器的每個所述第二管子內的通道截面面積相同;以及其中所述第二蒸發器的所述第二管子內具有溝槽形通道,而所述第一 蒸發器的所述第二管子內具有平坦通道。
22. 根據權利要求17-21中任一項所述的致冷劑循環裝置,其中所述 旁路打開及關閉單元在對至少所述第二蒸發器執行除霜操作的除霜模式 中打開所述旁路通道部分。
全文摘要
一種具有噴射器(14)的致冷劑循環裝置,包括用於蒸發流出噴射器的致冷劑的第一蒸發器(15);用於將致冷劑引導到噴射器的致冷劑吸入口的第一通道部分(17、36);位於第一通道部分中的節流單元(18);在節流單元的下遊位於第一通道部分中的第二蒸發器(19);用於將從壓縮機排出的熱氣致冷劑引導進第二蒸發器的旁路通道部分(23);設置在旁路通道部分中的旁路打開及關閉單元(24)。此外,第二通道部分(25)在旁路打開及關閉單元的下遊從旁路通道部分分支出來,而第一流動控制單元(26a、26b、26c)設置在第二通道部分中,以防止致冷劑通過第二通道部分從第一蒸發器流到第二蒸發器。因此,可以適當地執行第一和第二蒸發器的除霜操作。
文檔編號F25B1/00GK101097099SQ200710112058
公開日2008年1月2日 申請日期2007年6月22日 優先權日2006年6月26日
發明者大村源太郎, 山田悅久, 松井秀也, 武內裕嗣, 藤原良子, 西島春幸 申請人:株式會社電裝

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