CN1189712C - 喷射器循环装置 - Google Patents

Abstract

在具有用于减压致冷剂的喷射器(40)的喷射器循环装置中，止回阀(81)设置在回油通道(80)中，通过所述回油通道(80)包含润滑油的致冷剂不经喷射器而被从蒸发器(30)的致冷剂出口侧导向压缩机(10)的致冷剂抽吸侧。当滞留在蒸发器中的润滑油量减少时，止回阀自动关闭，并且自动设置为喷射器循环装置的标准操作模式。相反，当有大量的润滑油滞留在蒸发器中时，止回阀自动开启，并且自动设置为回油模式。因此，滞留在蒸发器中的润滑油被控制为等于或低于预定量，从而使润滑油有效地返回到压缩机中。

Description

喷射器循环装置

技术领域

本发明涉及一种带有致冷剂通道的喷射器循环装置，通过所述的致冷剂通道包含润滑油的致冷剂可在压缩机的泵作用下旁路至少喷射器的喷管而直接从蒸发器循环至压缩机的抽吸侧。

背景技术

通常，作为蒸汽压缩式致冷剂循环，使用喷射器循环装置、膨胀-阀循环或类似循环。在膨胀-阀循环中，致冷剂在减压装置如膨胀阀的作用下以等焓方式减压，并且在减压装置中减压的致冷剂流进蒸发器。即，在膨胀-阀循环中，致冷剂从压缩机经散热器、膨胀阀和蒸发器这样的顺序作为单一致冷剂循环循环到压缩机。因此，流入蒸发器的致冷剂可被直接抽吸进压缩机。

另一方面，在喷射器循环装置中，喷射器抽吸在蒸发器中蒸发的致冷剂，同时在喷管中减压和膨胀致冷剂，并且通过将膨胀能转化为压力能来增加待抽吸进压缩机的致冷剂的压力。例如，在JP-A-5-149652中描述的喷射器循环装置中，来自喷射器的致冷剂流进气体-液体分离器中，并且在分离器中分离成气体致冷剂和液体致冷剂。接着，将在气体-液体分离中所分离的液体致冷剂供给蒸发器，及在气体-液体分离中所分离的气体致冷剂被抽吸到压缩机中。然而，在喷射器循环装置中，致冷剂作为致冷剂流(即，驱动流)从压缩机经散热器、喷射器和气体-液体分离器这样的顺序循环到压缩机，及作为其它的致冷剂流(即，抽吸流)从气体-液体分离器经蒸发器和喷射器这样的顺序循环到气体-液体分离器。因此，致冷剂在压缩机的作用下以驱动流形式直接循环，同时，致冷剂还在喷射器的泵作用下循环。这样，若喷射器的泵作用减小了，从蒸发器抽吸到喷射器的致冷剂流量也就减小了，并且混合进致冷剂中的润滑油滞留在蒸发器中。因此，在这种情况下，减小了蒸发器的热吸收性能，并且减小了返回到压缩机的润滑油量，从而减小了压缩机的润滑效率。

而且，在喷射器循环装置中，气体-液体分离器存贮待提供给蒸发器的液体致冷剂和待返回到压缩机的油。由于有必要在气体-液体分离器中存贮大量的液体致冷剂和大量的润滑油，就增加了气体-液体分离器的尺寸。

发明内容

考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种能够防止大量润滑油滞留在低压热交换器(即，蒸发器)中的喷射器循环装置。

本发明的另一目的是提供一种能有效减小气体-液体分离器尺寸的喷射器循环装置。

本发明的另一目的是提供一种可减少滞留在低压热交换器中的润滑油并同时减小气体-液体分离器的尺寸的喷射器循环装置。

根据本发明的第一方面内容，具有喷射器的喷射器循环装置包括：管件，其限定致冷剂通道，通过所述致冷剂通道低压热交换器的致冷剂出口侧与压缩机的致冷剂抽吸侧相连；及开关装置，其设置在致冷剂通道中，开启和关闭致冷剂通道。在喷射器循环装置中，当开关装置开启致冷剂通道时，至少低压热交换器中的致冷剂在压缩机的泵作用下不经喷射器而被直接导向压缩机的致冷剂抽吸侧。因此，通过将包含润滑油的致冷剂经致冷剂通道导入压缩机中，可控制滞留在低压热交换器中的润滑油量等于或小于预定量。所以，可有足够量的润滑油返回到压缩机。

而且，喷射器循环装置包括气体-液体分离器，其用于将来自喷射器的致冷剂分离成气体致冷剂和液体致冷剂，并且气体-液体分离器设置为：气体-液体分离器的气体致冷剂出口连接到压缩机的致冷剂抽吸侧和液体致冷剂出口连接到低压热交换器的致冷剂入口侧。在这种情况下，当滞留在低压热交换器中的润滑油量大于预定值时，包含润滑油的致冷剂在压缩机的泵作用下可直接被导向压缩机的致冷剂抽吸侧。因此，在喷射器循环装置中，气体-液体分离器不需要存贮大量的液体致冷剂和大量的润滑油。因此，可减小气体-液体分离器的尺寸。

具体来说，在标准模式中，当开关装置关闭致冷剂通道时，低压热交换器中的致冷剂在自喷管喷出的高速致冷剂流的作用下被抽吸进喷射器中。另一方面，在回油模式(旁路模式)中，当开关装置开启致冷剂通道时，滞留在低压热交换器中的润滑油与从低压热交换器经致冷剂通道流到压缩机的致冷剂抽吸侧的致冷剂一起在压缩机的泵操作作用下被直接导入压缩机。

例如，当在低压热交换器致冷剂出口侧的致冷剂压力高于压缩机致冷剂抽吸侧的致冷剂压力时，和当低压热交换器致冷剂出口侧的致冷剂压力和压缩机致冷剂抽吸侧的致冷剂压力之间的压力差大于预定值时，开关装置设置用来开启致冷剂通道。或者，当喷射器的喷射器效率低于第一预定值时，开关装置设置为用来开启致冷剂通道，当喷射器的喷射器效率高于第二预定值时，开关装置设置为用来关闭致冷剂通道。在这种情况下，第一预定值可等于第二预定，或与第二预定值不同。

根据本发明的第二方面内容，在具有喷射器的喷射器循环装置中，限定致冷剂通道的管件设置为：从压缩机排出的致冷剂不经喷射器的喷管而通过致冷剂通道被导向低压热交换器，，并且开关装置设置在致冷剂通道中，用于开启和关闭致冷剂通道。在喷射器循环装置中，当开关装置开启致冷剂通道时，至少在低压热交换器中的致冷剂不经喷射器的喷管而被导入压缩机的致冷剂抽吸侧。因此，滞留在蒸发器中的润滑油在压缩机的操作下可被有效地导入压缩机中。尤其是，减压装置设置在致冷剂通道中，用于减压从压缩机中排出的致冷剂。在这种情况下，在标准操作模式下，开关装置关闭致冷剂通道，并且来自高压热交换器的高压致冷剂在喷射器的喷管中减压，同时抽吸蒸发器中的致冷剂。另一方面，在回油模式中，开关装置开启致冷剂通道，并且从压缩机排出的高压致冷剂在减压装置中减压并流经低压热交换器。因此，在回油模式中，可有效地减少滞留在低压热交换器中的润滑油量。

附图说明

结合附图，从下面对优选实施例的详细描述中，本发明的其它目的及其优点更容易理解，其中：

图1示出了根据本发明第一实施例的喷射器循环装置的示意图；

图2示出了在本发明中所使用的喷射器的示意图；

图3示出了本发明的喷射器循环装置中致冷剂压力和致冷剂比焓之间的关系的Mollier图(p-h图)；

图4为用于解释根据第一实施例的喷射器的大抽吸模式中喷射器循环装置的操作的示意图；

图5为用于解释根据第一实施例的喷射器的小抽吸模式中喷射器循环装置的操作的示意图；

图6示出了根据对比例子的喷射器循环装置的回油作用和根据第一实施例的喷射器循环装置的回油作用之差的曲线图；

图7示出了喷射器的压力增加值(ΔP)、陈列柜中的内部空气温度(TR)和陈列柜外部的外部空气温度(TAM)之间的关系的曲线图；

图8示出了根据本发明第二实施例的喷射器循环装置的示意图；

图9示出了根据本发明第三实施例的喷射器循环装置的示意图；

图10示出了根据第三实施例的喷射器循环装置的示意图；

图11示出了根据第三实施例的喷射器循环装置的示意图；

图12示出了根据第三实施例的喷射器循环装置的示意图；

图13示出了根据本发明第四实施例的喷射器循环装置的示意图；

图14示出了根据本发明第五实施例的喷射器循环装置的示意图；

图15示出了根据本发明第六实施例的喷射器循环装置的示意图；

图16示出了根据本发明第七实施例的喷射器循环装置的示意图；

图17示出了根据本发明第八实施例的喷射器循环装置的示意图；

图18示出了根据本发明第八实施例的喷射器循环装置的示意图；

图19A示出了根据本发明第九实施例的喷射器循环装置中喷射器和蒸发器的结合体的示意图；和图19B示出了图19A中部分XIX B的放大示意图；

图20示出了根据本发明第十实施例的喷射器循环装置的一个例子的示意图；

图21示出了根据第十实施例的喷射器循环装置的另一个例子的示意图；

图22示出了根据第十实施例的喷射器循环装置的又一个例子的示意图；和

图23示出了根据第十实施例的喷射器循环装置的又一个例子的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图讲述本发明的优选实施例。

(第一实施例)

在第一实施例中，根据本发明的喷射器循环装置典型地用于蒸汽压缩式冷冻机，所述蒸汽压缩式冷冻机用于冷冻食物的陈列柜中。在图1中，压缩机10为用于抽吸和压缩在排出循环1中循环的致冷剂的电动压缩机。散热器20为高压热交换器，通过在外部空气和高温高压致冷剂之间进行热交换来冷却从压缩机10中排放的高温高压致冷剂。而且，蒸发器30为低压热交换器，通过蒸发液体致冷剂来冷却将要吹进陈列柜的空气，更具体而言，通过在空气和低压致冷剂之间进行热交换操作来冷却将要吹进陈列柜的空气。喷射器40抽吸在蒸发器30中蒸发的致冷剂，同时，在喷管41中减压和膨胀从散热器20流出的致冷剂，并通过将膨胀能转换为压力能来增加待抽吸进压缩机10中的致冷剂的压力。

如图2所示，喷射器40包括喷管41、混合部分42、扩散部分43等等。喷管41通过将来自散热器20的高压致冷剂的压力能转换为速度能来等熵地减压和膨胀流进喷射器40的高压致冷剂。混合部分42利用从喷管41喷射的高速致冷剂流的携带功能来抽吸在蒸发器30中蒸发的致冷剂，同时，将所抽吸的致冷剂和所喷射的致冷剂进行混合。而且，扩散部分将从喷管41喷射的致冷剂和从蒸发器30抽吸的致冷剂进行混合，并且通过将混合致冷剂的速度能转换为其压力能而增加致冷剂的压力。

这时，在混合部分42中，混合来自喷管41的致冷剂驱动流和来自蒸发器30的致冷剂抽吸流，并保持动量总和恒定，从而如扩散部分43一样增加致冷剂的压力。在扩散部分43中，由于致冷剂通道截面积朝其出口方向逐渐增加，致冷剂速度能(动压)被转换为致冷剂压力能(静压)。因此，在喷射器40中，混合部分42和扩散部分43两者都增加了致冷剂压力。因此，在喷射器40中，利用混合部分42和扩散部分43构成了压力增加部分。

在第一实施例中，采用“拉伐尔喷管”(参照由东京大学出版社出版的流体工程)作为喷管41，以便加速从喷管41喷出的致冷剂，使其等于或高于声速。这里，拉伐尔喷管41包括在致冷剂通道中具有最小通道面积的节流圈41a。然而，朝向其出口逐渐变细的喷管可用作喷管41。

在图1中，致冷剂从喷射器40排出，并且流进气体—液体分离器50中。气体—液体分离器50将来自喷射器40中的致冷剂分离成气体致冷剂和液体致冷剂，并将分离的气体致冷剂和分离的液体致冷剂存贮在其中。气体—液体分离器50的气体致冷剂出口连接到压缩机10的抽吸侧，及气体—液体分离器50的液体致冷剂出口连接到蒸发器30的抽吸侧。节流阀60为用于降低从气体—液体分离器50流出的液体致冷剂的压力的减压装置。设置第一回油通道70用来使从气体—液体分离器50中致冷剂中分离出的润滑油返回到压缩机10的抽吸侧。第二回油通道80为连接蒸发器30的致冷剂出口侧和压缩机10的致冷剂抽吸侧的致冷剂通道。在第二回油通道80中，设置有止回阀81。止回阀81使第二回油通道80中的致冷剂只能从蒸发器30的致冷剂出口侧流向压缩机10的致冷剂抽吸侧。第二回油通道80的致冷剂流量受到止回阀81的开启和关闭的控制。

止回阀81包括用于开启和关闭其阀门开口的阀体81a，及用于沿阀门开口关闭的方向向阀体81a施加弹性力的弹簧81b。阀体81a和弹簧81b设定为当蒸发器30的致冷剂出口侧的致冷剂压力大于压缩机10的致冷剂抽吸侧的致冷剂压力时并且当蒸发器30的致冷剂出口侧的致冷剂压力与压缩机10的致冷剂抽吸侧的致冷剂压力之间的压力差大于预定压力时，第二回油通道80打开。在图1中，具有其它结构的止回阀可用作止回阀81。

在第一实施例中，二氧化碳被用作致冷剂。如图3所示，流进喷管的41的高压致冷剂较致冷剂的临界压力高。在图3中，标号C1-C9分别示出了图1所示的标号C1-C9的位置的致冷剂状态。

接着，下面将说明根据第一实施例的喷射器循环装置1的操作。

(1)标准操作模式

在标准操作模式中，致冷剂从压缩机10中被排出，并且流进散热器20中。接着，致冷剂在散热器20中被冷却，并流进喷射器40的喷管41。致冷剂被喷管41等熵地减压和膨胀，并以等于或高于音速的速度流进混合部分42。而且，在蒸发器30中蒸发的致冷剂利用流入混合部分42的高速致冷剂的携带功能通过泵作用被抽吸到混合部分42中。因此，低压致冷剂从气体-液体分离器50通过节流阀60、蒸发器30和喷射器40的压力增加部分并按这样的顺序循环到气体-液体分离器50。另一方面，从蒸发器30抽吸的致冷剂和从喷管41喷出的致冷剂在混合部分42混合。接着，混合致冷剂的动压在扩散部分43中被转换成其静压，并返回到气体-液体分离器50。

(2)回油模式

当喷射器效率ηe减小时，或当喷射器40的泵作用减小时，回油模式自动执行。例如，当外部空气温度较低时，或者当等于或大于预定量的润滑油储存在蒸发器30中时，喷射器效率ηe会减小。喷射器效率ηe可由式(1)计算。这里，喷射器效率ηe的分母可由流过散热器20的致冷剂质量流量Gn与在喷管41入口处致冷剂的焓和其出口处致冷剂的的焓之间的焓差Δie的乘积来确定，而且，喷射器效率ηe的分子可根据喷射器40中的压力恢复ΔP与致冷剂质量流量Gn和流过蒸发器30的致冷剂质量流量Ge的和的乘积来确定。具体而言，可考虑将要吸进喷射器40的致冷剂的速度能定义下式(1)：

$\mathrm{\ηe}=\frac{\mathrm{\ΔP}\frac{(\mathrm{Gn}+\mathrm{Ge})}{\mathrm{\ρg}}-\mathrm{Ge}\frac{{\mathrm{Ue}}^2}{2}}{\mathrm{\Δie}\×\mathrm{Gn}}=\frac{(\mathrm{Gn}+\mathrm{Ge})\mathrm{\Δir}-\mathrm{Ge}\frac{{\mathrm{Ue}}^2}{2}}{\mathrm{\Δie}\×\mathrm{Gn}}---\left(1\right)$

其中，Ue为抽吸流速，ρg为抽吸流致冷剂气体的质量密度，Δir为ΔP/ρg。

特别是，当喷射器40的泵作用足够大时，喷射器40的压力恢复ΔP，即喷射器40的压力增加值ΔP是较大的。因此，如图4所示，在喷射器40的大抽吸模式中，压缩机10的致冷剂抽吸侧的致冷剂压力P3变为大于蒸发器30的致冷剂出口侧的致冷剂压力P1。即，较预定值大的致冷剂压力被施加到止回阀81上，从而关闭止回阀81。因此，在这种情况下，第二回油通道80被止回阀81关闭，并且致冷剂(包含润滑油)不能流过第二回油通道80。

相反，如图5所示，当喷射器40的泵作用变为较小时(小抽吸模式)，蒸发器30的致冷剂排出侧的致冷剂压力P1比压缩机10的致冷剂抽吸侧的致冷剂压力P3要大。即，在喷射器40的小抽吸模式中，止回阀81被打开，以便致冷剂流过第二回油通道80。这样，蒸发器30的致冷剂出口侧直接与压缩机10的抽吸侧相连通，并且，在蒸发器30中的包含润滑油的致冷剂在压缩机10的泵作用下被直接导向压缩机10的致冷剂抽吸侧。因此，即使喷射器40的泵作用较小，滞留在蒸发器30中的润滑油也可流向压缩机10，因此，可防止润滑油滞留在蒸发器30中。

而且，当滞留在蒸发器30中的润滑油量减少时，就会提高蒸发器30的致冷性能，从而增加了喷射器40的驱动流量和抽吸流量。所以，提高了喷射器40的泵吸性能，并且，压缩机10的致冷剂抽吸侧的致冷剂压力P3比蒸发器30的致冷剂出口侧的致冷剂压力P1要大。即，当滞留在蒸发器30中的润滑油量减少时，止回阀81自动关闭，从而操作模式自动从回油模式变为标准操作模式。相反，当滞留在蒸发器30中的润滑油量变得大于预定值时，止回阀81自动开启，从而操作模式自动从标准操作模式变为回油模式。

因此，在第一实施例中，可控制滞留在蒸发器30中的润滑油量使之小于预定值，从而将足够多的润滑油量返回到压缩机10。因此，气体-液体分离器50不需要存贮大量的液体致冷剂和大量的润滑油，从而减小了气体-液体分离器50的尺寸。

在第一实施例的喷射器循环装置1中和在对比例子的喷射器循环装置中，测试压缩机10中的润滑油量的变化。在对比例子的喷射器循环装置中，没有设置第二回油通道80和止回阀81。在冷却操作中进行测试，所述冷却操作用于在外部空气温度为30℃时冷却陈列柜。测试结果如图6所示。在第一实施例中，喷射器循环装置1设置有第二回油通道80和止回阀81。因此，如图6所示，在第一实施例中，滞留在压缩机10中的润滑油量的变化维持在正值侧。即，可控制滞留在蒸发器30中的润滑油量使其等于或小于预定值，并且足够的润滑油量可返回到压缩机10中。相反，在对比例子中，由于没有设置第二回油通道80和止回阀81，因此，如图6所示，滞留在压缩机10中的润滑油量变化到负值侧。即，大量润滑油滞留在蒸发器30中，没有足够量的润滑油返回到压缩10中。

而且，当喷射器效率ηe大约在40％时，在喷射器40的压力增加值ΔP和陈列柜中的空气温度TR之间，及在压力增加值ΔP和陈列柜外部的空气温度TAM之间进行数值模拟。数值模拟结果如图7所示。如图7所示，当陈列柜外部的空气温度TAM减小时，压力增加值ΔP也减小。而且，当陈列柜中的空气温度TR减小时，压力增加值ΔP减小。

(第二实施例)

在上述的第一实施例中，第二回油通道80可在由机械阀构成的止回阀81的作用下开启和关闭。在第二实施例中，如图8所示，在第二回油通道80中设置电磁阀82用于替代止回阀81。而且，由压力传感器83a、83b检测喷射器40中的压力增加值ΔP。当由压力传感器83a、83b所检测的压力增加值ΔP等于或小于预定值时，可由电子控制单元(ECU)来关闭电磁阀82。另一方面，当由压力传感器83a、83b所检测的压力增加值ΔP超过预定值时，可由ECU关闭电磁阀82。这里，当关闭电磁阀82时的预定值可设置为与当开启电磁阀82时的预定值不同。在第二实施例中，可利用压力增加值ΔP作为参数来控制电磁阀82。

然而，在第二实施例中，也可用其它方法来控制电磁阀82。例如，例如，第一，可根据储如压缩机10的转速、致冷剂温度和致冷剂压力等来计算喷射器效率ηe。接着，当所计算的喷射器效率ηe等于或小于预定值时，电磁阀82可被ECU开启。另一方面，当所计算出的喷射器效率ηe大于预定值时，电磁阀82可被ECU关闭。这里，当电磁阀82关闭时的喷射器效率ηe的预定值可设置为与当电磁阀82开启时的喷射器效率ηe的预定值不同。作为选择，当电磁阀82关闭时的喷射器效率ηe的预定值可设置为与电磁阀82开启时的喷射器效率ηe的预定值相等。

在第二实施例中，其它部件与上述第一实施例的部件相同，可得到第一实施例中所描述的优点。

(第三实施例)

现在将参照图9-12来说明本发明的第三实施例。在第三实施例中，如图9-12所示，旁路通道90直接连接到蒸发器30上，高压致冷剂至少不经过旁路喷管41而流进所述旁路通道90不经过。在第三实施例中，没有设置如上述第一和第二实施例中所述的第二回油通道80。三通阀91设置在旁路通道90和连接到喷射器40的喷管41上的高压致冷剂通道的分支点上。设置三通阀91用于将致冷剂流动转换到旁路通道90中。在旁路通道90中设置有膨胀阀93，其用来在旁路通道90中减压和膨胀致冷剂。当喷射器40中的压力增加值ΔP等于或小于预定压力时，或当喷射器效率ηe等于或小于预定效率时，致冷剂循环进入旁路通道90中，从而执行回油模式。相反，当压力增加值ΔP大于预定压力时，或当喷射器效率ηe大于预定效率时，关闭旁路通道90，从而执行标准操作模式。

图9-12示出了旁路通道90和三通阀91的配置的具体例子。在图9和11中，旁路通道90和三通阀91设置为：来自压缩机10的所有高压致冷剂流入旁路通道90中，而不经过喷射器40的喷管41，并且在旁路通道90中由膨胀阀93减压的致冷剂在回油模式中经蒸发器30流入气体-液体分离器50。在图10和12中，旁路通道90和三通阀91设置为：来自压缩机10的部分高压致冷剂流入旁路通道90，而不经过散热器20和喷射器40的喷管41。即使在这种情况中，在回油模式中，包含润滑油的致冷剂可从蒸发器30被引导到压缩机10的抽吸侧。

膨胀阀93为机械或电子减压装置，膨胀阀93可控制它的节流阀的开启程度，以便蒸发器30的致冷剂出口侧的致冷剂的过热程度变为预定的程度。然而，也可使用固定节流阀如毛细管和喷孔来替换膨胀阀93。

在图9，11所示的喷射器循环装置1中，在回油模式中，从压缩机10排出的所有高压致冷剂流入膨胀阀93，而不流入喷射器40的喷管41。因此，在图9和11中的回油模式中，与一般的膨胀循环相同，致冷剂在喷射器循环装置1中循环。

(第四实施例)

第四实施例为第三实施例的改进。在图13所示的第四实施例中，所形成的膨胀阀93在标准操作模式中可完全关闭，且除去了第三实施例所述的三通阀91。另一方面，在回油模式中，开启膨胀阀93，从而致冷剂循环进入旁路通道90，而不经过喷射器40的喷管41。在图13中，第四实施适用于图9所示的例子。然而，第四实施例可适用于图10-12所示的其它例子。即使在这种情况下，在回油模式中，包含润滑油的致冷剂在压缩机10的泵作用下可直接从蒸发器30引入到压缩机10中。

(第五实施例)

在第五实施例中，如图14所示，在根据第一实施例(图1所示)的喷射器循环装置1中增加内部热交换器800和流量控制阀900。内部热交换器800在从散热器20流出的高压致冷剂和将要抽吸进压缩机10的低压致冷剂之间进行热交换操作。流量控制阀900在喷管41的致冷剂入口侧控制节流程度，以便以预定程度控制蒸发器30的致冷剂出口侧的致冷剂的过热程度。

与上述的第一实施例相同，当喷射器效率ηe减小时，或当喷射器40的泵作用减小时，回油模式自动执行。例如，当外部空气温度较低时，或当润滑油等于或大于存贮在蒸发器30中的预定量时，喷射器效率ηe降低。计算喷射器效率ηe的方法与上述第一实施例相同。在第五实施例中，当喷射器40具有足够的泵作用时，可通过止回阀81关闭回油通道80，并且致冷剂(包含润滑油)不流经回油通道80。

相反，当喷射器40的泵作用变小时，止回阀81打开，从而在压缩机10的泵吸作用下，致冷剂直接流经回油通道80。这样，蒸发器30的致冷剂出口侧直接与压缩机10的抽吸侧相连通。因此，即使喷射器40的泵作用较小时，滞留在蒸发器30中的润滑油也可流向压缩机10，从而防止了润滑油滞留在蒸发器30中。之后，当滞留在蒸发器30中的润滑油量减少时，止回阀81自动关闭，操作模式自动从回油模式改变为标准操作模式。

因此，在第五实施例中，其它部件与上述第一实施例的部件相同，并且可得到与上述第一实施例相同的优点。

(第六实施例)

在第六实施例中，如图15所示，除去了止回阀81的弹簧81b，或者弹簧81b的弹性力可设置为很小。在这种情况下，当蒸发器30的致冷剂出口侧的致冷剂压力高于压缩机10的致冷剂抽吸侧的致冷剂压力时，开启止回阀81。即，当蒸发器30的致冷剂出口侧的致冷剂压力高于压缩机10的致冷剂抽吸侧的致冷剂压力时，止回阀81开启回油通道80，且当蒸发器30的致冷剂出口侧的致冷剂压力小于压缩机10的致冷剂抽吸侧的致冷剂压力时，关闭回油通道80。在第六实施例中，其它部件与上述第五实施例的部件相同。

(第七实施例)

第七实施例为第五实施例的改进。如图16所示，与上述第二实施例相同，在回油通道80中设置有电磁阀82来替代止回阀81。而且，压力传感器83a、83b检测喷射器40中的压力增加值ΔP。当由压力传感器83a、83b所检测的压力增加值ΔP等于或小于预定值时，可由ECU来关闭电磁阀82。另一方面，当由压力传感器83a、83b所检测的压力增加值ΔP超过预定值时，可由ECU打开电磁阀82。这里，在关闭电磁阀82时的预定值可被设置为与开启电磁阀82时的预定值不同。在第七实施例中，可利用压力增加值ΔP作为参数来控制电磁阀82。

然而，在第七实施例中，也可用其它方法来控制电磁阀82。例如，第一，可根据储如压缩机10的转速、致冷剂温度和致冷剂压力来计算喷射器效率ηe。接着，当所计算的喷射器效率ηe等于或小于预定值时，电磁阀82可被ECU开启。另一方面，当所计算的喷射器效率ηe大于预定值时，电磁阀82可被ECU关闭。这里，当电磁阀82关闭时的喷射器效率ηe预定值可设置为与电磁阀82开启时的喷射器效率ηe预定值不同或相同。

在第七实施例中，其它部件上第五实施例的部件相同，可得到第一实施例中所描述的优点。

(第八实施例)

在第八实施例中，三通电磁阀910设置在如图17所示的低压致冷剂通道和回油通道80的分支部分处，或设置在图18所示的交叉部分处。当喷射器40的压力增加值ΔP等于或小于预定值时，回油通道80在三通电磁阀90的作用下开启。相反，当喷射器40的压力增加值ΔP大于预定值时，回油通道80在三通电磁阀90的作用下关闭。

(第九实施例)

在第九实施例中，如图19A、19B所示，形成回油通道80的管件、喷射器40、气体-液体分离器50、止回阀81、流量控制阀900及其类似部件集成在一起。即，由图14中虚线所包围的部分构成一个整体单元。而且，第九实施例可适应于其它实施例，而不限于第五实施例中的图14的结构。例如，至少用于形成回油通道80的管件、阀81和气体-液体分离器50可集成为整体单元。

(第十实施例)

以下将参照图20-23描述本发明的第十实施例。

在第十实施例中，本发明的喷射器循环装置典型地被用于具有前空调单元和后空调单元的双空调器，所述前空调单元用于执行客舱前座区域的空气调节操作，所述后空调单元用于执行客舱后座区域的空气调节操作。在这种情况下，前空调单元包括前蒸发器30a和后蒸发器30b，前蒸发器30a用于冷却将要吹进客舱前座区域的空气，后蒸发器30b用于冷却将要吹进客舱后座区域的空气。设置三通阀900用于转换致冷剂流动，另外，设置节流阀60a，60b。在图20-23中，其它部件与前述实施例中的部件相同，并用相同的标号指示。

在图20的例子中，在标准操作模式中，三通阀900被转换从而致冷剂从压缩机10依次流经冷凝器20、三通阀900、内部热交换器800的高压致冷剂通道、喷管41、气体-液体分离  50、内部热交换器800，然后返回压缩机10。同时，气体-液体分离器50中的致冷剂经过节流阀60a，60b后流经前后蒸发器30a，30b，并被抽进喷射器40。在这种情况下，可将致冷剂只导入前蒸发器30a，而不导入后蒸发器30b中。另一方面，在旁路模式(回油模式)中，致冷剂从压缩机10流经冷凝器20、三通阀900，然后经过节流阀60a，60b后直接流进前后蒸发器30a，30b中。随后，致冷剂从前后蒸发器30a，30b流进喷射器40中而不经过喷管41，接着流进气体液体分离器50。并且，在图20中，止回阀81防止致冷剂倒流。

在图20的例子中，三通阀900设置在内部热交换器800的高压致冷剂通道上游。然而，在图21的例子中，三通阀900设置在内部热交换器800的高压致冷剂通道下游。在图21中，其它部件与图20中的部件相同，并且它们的操作也相同。

在图22的例子中，在标准操作模式中，三通阀900被转换从而致冷剂从压缩机10依次流经冷凝器20、三通阀900、内部热交换器800、喷管41、气体-液体分离器50、内部热交换器800的高压致冷剂通道，然后返回压缩机10。同时，气体-液体分离器50中的致冷剂经过节流阀60a，60b后流经前后蒸发器30a，30b，并被抽进喷射器40。在这种情况下，可将致冷剂只导入前蒸发器30a，而不导入后蒸发器30b中。另一方面，在旁路模式(回油模式)中，致冷剂从压缩机10流经冷凝器20、三通阀900，然后直接流进前后蒸发器30a，30b中而不经过喷射器40。随后，致冷剂从前后蒸发器30a，30b流经节流阀60a，60b并被导入气体-液体分离器50。在这种情况下，节流阀60a，60b通常完全打开而没有节流作用。并且，在图22中，三通阀900具有减压作用，或者可以在前后蒸发器30a，30b的上游设置减压装置。即使在这种情况下，也可将致冷剂只导入前蒸发器30a而不导入后蒸发器30b中。

在图22的例子中，三通阀900设置在内部热交换器800的高压致冷剂通道上游。然而，在图23的例子中，三通阀900设置在内部热交换器800的高压致冷剂通道下游。在图23中，其它部件与图22中的部件相同，并且它们的操作也相同。

尽管参照附图并结合优选实施例对本发明的进行了充分的说明，但应该注意到，本专业技术人员很容易对本发明进行各种变化和改变。

例如，在上面的实施中，二氧化碳可用作致冷剂。然而，并不限于二氧化碳，例如，碳氢化合物、氟利昂等等可用作致冷剂。在上面的实施例中，高压致冷剂的压力设置为等于或高于致冷剂的临界压力。然而，高压致冷剂的压力可设置为小于致冷剂的临界压力。在上面的实施例中，根据本发明的喷射器循环装置1通常用于用于陈列柜的蒸汽压缩式冷冻机中。然而，本发明的喷射器循环装置1可用于空调等等装置中。

在本发明中，在回油模式(旁路模式)中，滞留在蒸发器30中的润滑油在压缩机10的泵作用下被直接抽吸或直接挤到外部。因此，仅当滞留在蒸发器30中的润滑油在压缩机10的泵作用下被直接抽吸或直接挤到外部时，回油模式不限于上述的实施例。而且，在第五到第八实施例中，内部热交换800和流量控制阀900中的任何一个可被除去。

并且，在上述实施例中，在冬天，在汽车空调器的内部空气引入模式期间，可执行旁路模式，其中，来自冷凝器20的致冷剂至少从喷射器40的喷管41的旁路通过。在汽车空调器的内部空气引入模式中，客舱内部的空气被引入。因此，蒸发器被操作以执行除湿操作。在冬天，在内部空气引入模式中，高压致冷剂的压力相对较低，低压致冷剂的压力相对较高。因此，在喷射器40中的膨胀损失能变得较小，致冷剂至少经喷射器40的喷管41的旁路通过的旁路模式是必要的。因此，在冬天，当在汽车空调器中设置内部空气引入模式时，可执行旁路模式。

在上述的实施例中，使用诸如阀81，82，900，910的用于转换致冷剂流动的开关装置。然而，其它的可用于转换致冷剂流动的开关装置也可用作开关装置。

如此变化和调整将被理解为落入由权利要求所限定的本发明的范围内。

Claims (17)

1.一种喷射器循环装置，包括：

压缩机(10)，其用于压缩和排出致冷剂；

高压热交换器(20)，其用于散发由压缩机排出的高压致冷剂的热量；

低压热交换器(30)，其用于蒸发减压后的低压致冷剂；

喷射器(40)，所述喷射器包括喷管(41)，所述喷管(41)用于减压和膨胀从高压热交换器流出的高压致冷剂，所述喷射器的作用是利用从喷管喷出的高速致冷剂流抽吸在低压热交换器中蒸发的致冷剂，并将从喷管喷出的致冷剂和被抽吸的致冷剂混合后形成的混合致冷剂的膨胀能转换为其压力能来增加将被抽吸到压缩机中的致冷剂的压力；

气体-液体分离器(50)，其用于将从喷射器流出的致冷剂分离成气体致冷剂和液体致冷剂，所述气体-液体分离器包括连接到压缩机的致冷剂抽吸侧的气体致冷剂出口和连接到低压热交换器的致冷剂入口侧的液体致冷剂出口；

管件，其形成致冷剂通道(80)，低压热交换器的致冷剂出口侧通过所述致冷剂通道与压缩机的致冷剂抽吸侧相连；和

设置在致冷剂通道中的开关装置(81、82、910)，用于开启和关闭致冷剂通道，其特征在于，

当所述开关装置开启致冷剂通道时，至少在低压热交换器中的致冷剂不经喷射器而被导向压缩机的致冷剂抽吸侧。

2.根据权利要求1所述的喷射器循环装置，其特征在于，

在标准模式中，当所述开关装置关闭致冷剂通道时，利用从喷管喷出的高速致冷剂流的携带功能将低压热交换器中的致冷剂抽进喷射器中；和

在回油模式中，当所述开关装置开启致冷剂通道时，滞留在低压热交换器中的润滑油与从低压热交换器经致冷剂通道流到压缩机的致冷剂抽吸侧的致冷剂一起被导入压缩机。

3.根据权利要求1所述的喷射器循环装置，其特征在于，在低压热交换器的致冷剂出口侧的致冷剂压力变为高于压缩机的致冷剂抽吸侧的致冷剂压力，并且当低压热交换器的致冷剂出口侧的致冷剂压力和压缩机的致冷剂抽吸侧的致冷剂压力之间的压力差大于预定值时，所述开关装置用于开启致冷剂通道。

4.根据权利要求3所述的喷射器循环装置，其特征在于，所述开关装置是一阀，所述阀包括用于开启致冷剂通道的阀口、用于开启和关闭所述阀口的阀体(81a)以及用于沿关闭阀口的方向向阀体施加弹性力的弹簧件(81b)。

5.根据权利要求1所述的喷射器循环装置，其特征在于，当喷射器的喷射器效率变为低于第一预定值时，所述开关装置被设置为用于开启致冷剂通道，当喷射器的喷射器效率变为高于第二预定值时，所述开关装置被设置为用于关闭致冷剂通道。

6.根据权利要求5所述的喷射器循环装置，其特征在于，第一预定值等于第二预定值。

7.根据权利要求5所述的喷射器循环装置，其特征在于，第一预定值与第二预定值不同。

8.根据权利要求1所述的喷射器循环装置，其特征在于，还包括：

压力差测定元件(83a、83b)，其用来测定低压热交换器的致冷剂出口侧和压缩机的致冷剂抽吸侧的致冷剂压力差；和

控制单元(ECU)，其根据压力差控制所述阀(82、910)的开关装置的操作。

9.根据权利要求1所述的喷射器循环装置，其特征在于，所述开关装置为止回阀，当所述开关装置开启致冷剂通道时，所述止回阀设置用于防止致冷剂从压缩机的致冷剂抽吸侧流向低压热交换器的致冷剂出口侧。

10.根据权利要求1所述的喷射器循环装置，其特征在于，还包括：

设置在致冷剂通道中的内部热交换器(800)，用于在来自高压热交换器的高压致冷剂和来自低压热交换器的致冷剂之间进行热交换。

11.根据权利要求1所述的喷射器循环装置，其特征在于，还包括：

流量控制单元(900)，其设置在喷射器的喷管的上游，用于控制流入喷射器喷管的致冷剂流量。

12.根据权利要求1-11其中任何一项所述的喷射器循环装置，其特征在于，至少所述管件、所述开关装置和所述气体-液体分离器被集成以形成整体单元。

13.根据权利要求1-11其中任何一项所述的喷射器循环装置，其特征在于，致冷剂为二氧化碳、碳氢化合物和氟利昂其中之一。

14.一种喷射器循环装置，包括：

压缩机(10)，其用于压缩和排出致冷剂；

高压热交换器(20)，其用于散发由压缩机排出的高压致冷剂的热量；

低压热交换器(30)，其用于蒸发减压后的低压致冷剂；

喷射器(40)，其包括喷管(41)，所述喷管(41)用于减压和膨胀从高压热交换器流出的高压致冷剂，所述喷射器的作用是利用从喷管喷出的高速致冷剂流抽吸在低压热交换器中蒸发的致冷剂，并将从喷管喷出的致冷剂和被抽吸的致冷剂混合后形成的混合致冷剂的膨胀能转换为其压力能来增加将被抽吸到压缩机中的致冷剂的压力；

气体-液体分离器(50)，其用于将来自喷射器的致冷剂分离成气体致冷剂和液体致冷剂，所述气体-液体分离器包括连接到压缩机的致冷剂抽吸侧的气体致冷剂出口及连接到低压热交换器的致冷剂入口侧液体致冷剂出口；

管件，其形成致冷剂通道(90)，从压缩机排出的致冷剂不经喷射器的喷管而通过所述致冷剂通道(90)被导向低压热交换器；和

设置在致冷剂通道中的开关装置(91)，用于开启和关闭致冷剂通道，其特征在于，

当开关装置开启致冷剂通道时，至少在低压热交换器中的致冷剂不经喷射器的喷管而被导向压缩机的致冷剂抽吸侧。

15.根据权利要求14所述的喷射器循环装置，其特征在于，还包括：

设置在致冷剂通道中的减压装置(93)，用于减压从压缩机排出的致冷剂，其特征在于：

在标准模式中，所述开关装置关闭致冷剂通道，并且来自高压热交换器的高压致冷剂在喷射器的喷管中减压，同时抽吸低压热交换器中的致冷剂；和

在回油模式中，所述开关装置开启致冷剂通道，并且从压缩机排出的高压致冷剂在减压装置中减压并流经低压热交换器。

16.根据权利要求14和15中的任意一项所述的喷射器循环装置，其特征在于，当在低压热交换器致冷剂出口侧的致冷剂压力高于压缩机致冷剂抽吸侧的致冷剂压力，并且当低压热交换器致冷剂出口侧的致冷剂压力和压缩机致冷剂抽吸侧的致冷剂压力之间的压力差大于预定值时，所述开关装置用于开启致冷剂通道。

17.根据权利要求14和15中的任意一项所述的喷射器循环装置，其特征在于，当喷射器的喷射器效率低于预定值时，所述开关装置被设置为用于开启致冷剂通道。

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