阅读说明：本技术 喷射器和制冷系统 (Ejector and refrigeration system ) 是由 李胜 吴信宇 于 2019-03-15 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种喷射器和制冷系统。喷射器包括：高压流体通道,所述高压流体通道从高压流体入口延伸至混合室；吸入流体通道,所述吸入流体通道从吸入流体入口延伸至混合室,所述吸入流体通道中设置有第一阀；混合室,所述混合室包括混合流体出口；以及布置在所述吸入流体通道的所述第一阀下游的感温包；其中,所述吸入流体通道中设有弹性膜片,所述弹性膜片的第一侧为所述吸入流体通道,所述弹性膜片的第二侧为封闭容腔,所述感温包与所述封闭容腔连通,并且所述感温包和所述封闭容腔中充满流体,所述弹性膜片与所述第一阀关联,使得所述第一阀响应于所述弹性膜片两侧的压力差的变化而开闭。根据本发明的喷射器有效阻止逆流的发生。(The invention provides an ejector and a refrigeration system. The ejector includes: a high pressure fluid passage extending from a high pressure fluid inlet to a mixing chamber; a suction fluid channel extending from a suction fluid inlet to a mixing chamber, the suction fluid channel having a first valve disposed therein; a mixing chamber comprising a mixed fluid outlet; and a bulb disposed downstream of the first valve of the inhalation fluid channel; the temperature sensing bulb is communicated with the closed cavity, the temperature sensing bulb and the closed cavity are filled with fluid, and the elastic diaphragm is associated with the first valve, so that the first valve is opened and closed in response to the change of pressure difference between two sides of the elastic diaphragm. The ejector according to the present invention effectively prevents the occurrence of reverse flow.)

喷射器和制冷系统

技术领域

本发明涉及制冷系统，更具体地，本发明涉及带有喷射器的制冷系统。

背景技术

商用的制冷系统中，尤其是需要大压差的系统使用喷射器来提高效率。喷射器一般借助高压流体对吸入流体加压，并将混合流体提供至压缩机入口，由此提高压缩机入口流体的压力，从而降低对压缩机能力的需求，提高系统的效率。在喷射器运行时，如高压流体和出口流体向吸入流体入口逆流，则将导致压缩机效率的大幅损失。

发明内容

本发明的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。

根据一些方面，提供了一种喷射器，其用于制冷系统中，所述喷射器包括：

高压流体通道，所述高压流体通道从高压流体入口延伸至混合室；

吸入流体通道，所述吸入流体通道从吸入流体入口延伸至混合室，所述吸入流体通道中设置有第一阀；

混合室，所述混合室包括混合流体出口；以及

布置在所述吸入流体通道中的所述第一阀下游的感温包；

其中，所述吸入流体通道中设有弹性膜片，所述弹性膜片的第一侧为所述吸入流体通道，所述弹性膜片的第二侧为封闭容腔，所述感温包与所述封闭容腔连通，并且所述感温包和所述封闭容腔中充满流体，所述弹性膜片与所述第一阀关联，使得所述第一阀响应于所述弹性膜片两侧的压力差的变化而开闭。

可选地，在所述喷射器中，所述高压流体通道中设置有第二阀，所述第二阀与所述第一阀机械连接以便随所述第一阀同步地开闭。

可选地，在所述喷射器中，所述高压流体通道和所述吸入流体通道包括相互平行的平行区段，所述第一阀和第二阀分别设置在所述吸入流体通道和所述高压流体通道的所述平行区段中。

可选地，在所述喷射器中，所述弹性膜片与所述第一阀的阀芯的前侧连接，所述第一阀的阀芯的背侧由第一弹性构件支撑，所述第一弹性构件通过第一螺栓连接至所述喷射器的壳体，所述第一螺栓用于调节所述第一阀的阀芯的初始位置，由此可例如调节吸入流体的过热度。

可选地，在所述喷射器中，所述第一阀的阀芯通过连杆与所述第二阀的阀芯连接，所述第二阀的阀芯背侧由第二弹性构件支撑，所述第二弹性构件通过第二螺栓连接至所述喷射器的壳体，所述第二螺栓用于调节所述第二阀的阀芯的初始位置。

可选地，在所述喷射器中，所述高压流体通道包括高压流体喷嘴，所述吸入流体通道包括围绕所述高压流体喷嘴的吸入室，所述感温包设置在所述吸入室中或接近所述吸入室入口的位置。

可选地，在所述喷射器中，所述高压流体喷嘴依次包括收缩段，喉部和扩散段，所述高压流体喷嘴还包括所述喉部处的针阀。

可选地，在所述喷射器中，所述混合室依次包括收缩区段，颈部区段和扩散区段。

可选地，在所述喷射器中，所述封闭容腔中的流体为与吸入流体成分基本相同的饱和制冷剂。

可选地，在所述喷射器中，所述感温包布置在所述吸入流体管路中或外侧，所述感温包通过导管与所述封闭容腔连通。

还提供了一种制冷系统，所述制冷系统包括根据各个实施例所述的喷射器。

可选地，在所述制冷系统中，所述制冷系统包括单个喷射器或多个并联的喷射器。

可选地，在所述制冷系统中，所述喷射器的高压流体入口经可选的回热器和换热器与压缩机出口连接，所述喷射器的吸入流体入口与蒸发器连接，所述喷射器的出口与分离器连接。

可选地，在所述制冷系统中，所述系统包括：

中温压缩机，所述中温压缩机出口经换热器和可选的回热器与所述喷射器的高压流体入口连接；

气液分离器，所述多个喷射器的混合流体出口连接至所述气液分离器，并且所述气液分离器的气相出口连接至所述中温压缩机入口，所述气液分离器的液相出口经中温膨胀阀和中温蒸发器连接至所述多个喷射器的吸入流体入口。

可选地，在所述制冷系统中，所述气液分离器的液相出口还经低温膨胀阀和低温蒸发器连接至低温压缩机入口，所述低温压缩机的出口连接至所述中温压缩机的入口。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的喷射器的结构示意图；以及

图2示出了应用根据本发明的实施例的喷射器的制冷系统的结构示意图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

首先参考图1，示出了根据本发明的一个实施例的喷射器的内部结构。喷射器包括高压流体通道1，高压流体通道1从高压流体入口11延伸至混合室8；吸入流体通道2，吸入流体通道2从吸入流体入口21延伸至混合室8，吸入流体通道2中设置有第一阀；混合室8，混合室8包括混合流体出口84；以及布置在吸入流体通道2的第一阀下游的感温包75；其中，吸入流体通道中设有弹性膜片47，弹性膜片的第一侧为吸入流体通道2，弹性膜片47的第二侧为封闭容腔73，感温包75与封闭容腔73连通，并且感温包75和封闭容腔73中充满流体，弹性膜片47与第一阀关联，使得第一阀响应于弹性膜片两侧的压力差变化而开闭。根据本发明的实施例的喷射器的一个优点在于整个防逆流系统可均采用机械结构实现，无需外部电子控制，其可自动防止逆流并且稳定性高。

高压流体通道1用于接收来自如压缩机出口的，具有较高压力的流体MF，如具有90bar的制冷剂流体，在该流体MF经过高压流体通道1时将进一步加速，由此将吸入流体入口21处的流体吸入并与之混合。在所示的实施例中，高压流体通道1可依次包括：高压流体入口11，第一区段12，第二区段13以及高压流体喷嘴14。在一些实施例中，第二区段13可与第一区段12相垂直。在一些实施例中，高压流体喷嘴14可依次包括截面积逐渐缩小的收缩段141，具有最小截面积的喉部142和截面积逐渐增大的扩散段143，高压流体喷嘴14还可包括喉部142处的针阀5，该针阀5可由如步进电机操作，以控制从喷嘴喷射的高压流体流量。在备选实施例中，高压流体通道1可具有其他任何适合的结构。在备选实施例中，高压流体喷嘴14可具有其他适合的结构。高压流体在经过喷嘴后被加速，例如可加速至超音速。

吸入流体通道2则用于接收例如来自蒸发器出口的、具有较低压力如30bar的吸入流体SF。在一些实施例中，吸入流体通道2可包括吸入流体入口21，第一区段22，第二区段23，第三区段24以及吸入室25。在一些实施例中，第二区段23可与第一区段22相垂直，第三区段24可与第二区段23相垂直。在备选实施例中，吸入流体通道2可具有任何适合的结构。在图片所示的实施例中，吸入室25围绕高压流体喷嘴14。在一些实施例中，高压流体MF和吸入流体SF进入混合室8混合，混合室8可例如依次包括截面积逐渐减小的收缩区段81，截面积基本保持不变的颈部区段82和截面积逐渐增大的扩散区段83以及混合流体的出口84。在备选实施例中，混合室8可具有其他布局。从混合流体出口84离开的混合流体EF可具有高于吸入流体SF的压力，如35bar，该混合流体EF可提供至压缩机入口，由此将具有更高压力的流体提供给压缩机，从而降低了对压缩机能力的要求。

在该类喷射器工作时，由于吸入流体入口处的压力较低，在流体无法从混合流体出口84离开时，可能产生从混合室8向吸入室25流动的逆流RF。这类逆流通常在混合流体出口外压力过高的情况下发生，例如多台喷射器并联时，部分喷射器的出口处流体压力低于其他喷射器时，或下游压力过高时。逆流RF的产生将导致系统效率的降低，损害用户体验，甚至造成系统停机等情况。

在本发明的实施例中，通过在吸入流体通道2中布置的第一阀，与第一阀关联的弹性膜片47，封闭容腔73和感温包75来解决逆流问题。具体而言，第一阀可具有阀座44和阀芯43。感温包75布置在吸入流体通道2中第一阀下游的位置，如在图中的实施例中，感温包75布置在与吸入室25连接上游管道(即第三区段24)中接近吸入室25的入口位置处。吸入流体通道2中设有弹性膜片47。在本实施例中，弹性膜片47设置在吸入流体通道2的第二区段23的末端。弹性膜片47的第一侧为吸入流体通道2，弹性膜片47的第二侧为封闭容腔73。事实上，也可认为弹性膜片47将吸入流体通道2的一部分隔成了封闭容腔73。感温包75与封闭容腔73连通，例如借助于导管74，并且感温包75和封闭容腔73中充满流体，弹性膜片47与第一阀关联，使得第一阀响应于弹性膜片47两侧的压力差的变化而开闭。在感温包75位置处发生逆流RF时，由于将存在两相状态的制冷剂，感温包75处的制冷剂的过热度将下降，感温包75及封闭容腔73中的流体压力和吸入流体通道2的第二区段23中的流体压力之差将降低，由此弹性膜片47将向图中右侧方向的移动，由于阀芯43与弹性膜片47关联，阀芯43也将移动以关闭第一阀，由此抑制逆流RF。在图示的实施例中，弹性膜片47如通过连杆46来与第一阀的阀芯43的前侧连接，第一阀的阀芯43如该阀芯43的背侧可由第一弹性构件34支撑，第一弹性构件34通过第一螺栓33连接至喷射器的吸入流体通道2的壳体。备选地，第一弹性构件34与连杆46可位于阀芯43的同一侧。另外，在备选实施例中，可采用任何的适合的机械结构来使弹性膜片和第一阀关联。第一螺栓33可用于调节第一阀的阀芯的初始位置，由此调节吸入流体的过热度。在具体的装置中，可根据感温包和封闭容腔73中的流体的特性来挑选具有合适弹性系数的第一弹性构件34并设置第一螺栓33的初始位置，由此有效阻止逆流RF。

在一些实施例中，在高压流体通道1中可设置第二阀，第二阀与第一阀机械连接以便随所述第一阀同步地开闭。在图示的实施例中，高压流体通道1的第二区段13和吸入流体通道2的第二区段23可平行地设置，而第二阀和第一阀分别设置在高压流体通道1的第二区段13和吸入流体通道2的第二区段23中。类似于第一阀，第二阀也包括阀座42和阀芯41，阀芯41由第二弹性构件32支撑，并通过第二螺栓31安装至高压流体通道1的壳体上。第二螺栓31可用于调整第二阀的阀芯的初始位置，第二阀与第一阀机械连接，如通过连杆45或其他适合的方式机械连接，由此在发生逆流时，响应于第一阀的关闭，在高压流体通道中的第二阀也相应关闭，从而停止高压流体进入喷射器。

在如图1所示的实施例中，感温包75设置在吸入流体通道2的第三区段24中，接近吸入室25的入口的位置处，应理解，在备选实施例中，感温包75可设置在吸入流体通道2的所述第一阀下游的任何位置处，例如，吸入流体流体通道2的第二区段23第一阀下游位置，第三区段24处或吸入室25中。将感温包75设置在吸入室25入口处能够在第一时间感测到逆流RF，提高装置的灵敏度。另外，感温包75，导管74和封闭容腔73中可充满任何适合的流体，例如，其可由与吸入流体通道中的流体SF成分相同或接近的饱和制冷剂构成，可选地，感温包75中可包括饱和制冷剂和如惰性气体等其他成分。在图示的实施例中，感温包75和导管74布置在吸入流体通道2的外侧，此时，可对感温包75和导管74进行适当的隔热包裹，在备选实施例中，感温包75可设置在吸入流体通道2中，而导管74也可布置在吸入流体通道2中。

本发明还提供了一种制冷系统，制冷系统包括根据本发明的各个实施例所述的喷射器。继续参考图2介绍一个应用根据本发明的实施例的制冷系统，例如，以商用冷柜为例。在一些实施例中，制冷系统可包括多个并联的喷射器941,942,943，在备选实施例中，也可仅提供一个喷射器。各个喷射器的高压流体入口与压缩机911,912,913的出口连接，其间可设置有换热器921和可选的回热器93，换热器921例如可为冷凝器或气冷器。在本实施例中，压缩机911,912,913可为中温压缩机，中温压缩机911,912,913经过换热器921和可选的回热器93与各个喷射器941,942,943的高压流体入口连接，在回热器93中，流体可与分离器95的气相流体换热。另外，各个喷射器941,942,943的混合流体出口与分离器95连通，分离器95的气相经可选的回热器93通至中温压缩机911,912,913的入口，而分离器95的液相经可选的增压泵961或旁通通路962和中温膨胀阀963进入蒸发器971，随后进入各个喷射器941,942,943的吸入流体入口。另外，在可选的实施例中，气液分离器95的液相流体的一部分还可经低温膨胀阀和低温蒸发器981流至低温压缩机991,992的入口，所述低温压缩机的出口连接至中温压缩机911,912,913的入口。在备选实施例中，根据各个实施例的喷射器还可应用于其他类型的制冷装置中。

以上所描述的具体实施例仅为了更清楚地描述本发明的原理，其中清楚地示出或描述了各个部件而使本发明的原理更容易理解。在不脱离本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可容易地对本发明进行各种修改或变化。故应当理解的是，这些修改或者变化均应包含在本发明的专利保护范围之内。