喷射器混合器制造技术

喷射器（200；300；400；600）具有主入口（40）、次入口（42）、和出口（44）。主流动路径从主入口延伸到该出口。次流动路径从次入口延伸到该出口。混合器收缩段（114）在次入口的下游。动力喷嘴（100）围绕在与次流动路径的连接处的上游的主流动路径。动力喷嘴具有出口（110）。混合器具有在收缩段下游并具有在混合器的最小直径的至少3.0倍的第一跨度上的0.1-2.0度的扩散半角的下游扩散段。?

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】喷射器混合器相关申请的交叉引用 要求于2011年6月27日提交的、名称为“Ejector Mixer”的美国专利申请61/501，448的权益，该文献的公开内容整体通过引用并入本文，就如同被详细记载一样。
技术介绍
本公开涉及制冷。更具体地，其涉及喷射器制冷系统。对喷射器制冷系统的早期建议可在US1836318和US3277660中找到。图1示出了喷射器制冷系统20的一个基础示例。该系统包括具有入口(吸入端口)24和出口(排出端口)26的压缩机22。压缩机和其它系统部件被沿着制冷剂回路或流动路径27定位并通过各种导管(管线)连接。排出管线28从出口 26延伸到换热器30 (在正常系统运行模式下是排热换热器(例如，冷凝器或气体冷却器))的入口 32。管线36从排热换热器30的出口34延伸到喷射器38的主入口(液体或超临界或两相入口)40。喷射器38还具有次入口(饱和的或过热的蒸气或两相入口)42和出口 44。管线46从喷射器出口 44延伸到分离器48的入口 50。该分离器具有液体出口 52和气体出口 54。吸入管线56从气体出口 54延伸到压缩机吸入端口 24。管线28、36、46、56和它们之间的部件限定了制冷剂回路27的主环路60。制冷剂回路27的次环路62包括换热器64 (在正常运行模式下是吸热换热器(例如蒸发器))。蒸发器64包括沿着次环路62的入口 66和出口 68。膨胀设备70被定位在管线72内，管线72在分离器液体出口 52和蒸发器入口 66之间延伸。喷射器次入口管线74从蒸发器出口 68延伸到喷射器次入口 42。在正常运行模式下，气态制冷剂由压缩机22通过吸入管线56和入口 24抽吸并且被压缩并从排放端口 26排入排出管线28。在排热换热器中，制冷剂向传热流体(例如由风扇推动的空气或水或其它流体)损失热或排热。被冷却的制冷剂通过出口 34离开排热换热器并通过管线36进入喷射器主入口 40。示例性的喷射器38 (图2)被形成为套设在外构件102内的动力(主)喷嘴100的组合。主入口 40是通向动力喷嘴100的入口。出口 44是外构件102的出口。主制冷剂流103进入入口 40并此后进入动力喷嘴100的收缩段104。此后它经过喉段106和膨胀(扩散)段108从而通过动力喷嘴100的出口 110。动力喷嘴100对流103进行加速并降低该流的压力。次入口 42形成外构件102的入口。由动力喷嘴引起的对主流的压力减小有助于将次流112抽入外构件。外构件包括具有收缩段114和细长的喉或混合段116的混合器。外构件还具有在细长的喉或混合段116下游的扩散段或扩散器118。动力喷嘴出口 110被定位在次喷嘴收缩段114内。当流103离开出口 110时，其开始与流112混合，而进一步混合通过提供混合区的混合段116来发生。因此，相应的主和次流动路径从主入口和次入口延伸到出口，并在出口处汇合。在运行中，主流103通常在进入喷射器时可以是超临界的并且在离开动力喷嘴时可以是亚临界的。次流112在进入次入口端口 42时是气态的(或者气体和较少量液体的混合物)。得到的混合流120是液体/蒸气混合物并且在扩散器118内减速并恢复压力同时维持混合物。在进入分离器时，流120被分离回到流103和流112。流103如以上讨论地作为气体经过压缩机吸入管线。流112作为液体前进到膨胀阀70。流112可由阀70膨胀(例如，到低品质(带有少量蒸气的两相))并且被传递到蒸发器64。在蒸发器64中，制冷剂从传热流体(例如，从由风扇推动的空气流或水或其它液体)吸热并作为前述的气体被从出口 68排放到管线74。使用喷射器来恢复压力/功。从膨胀过程恢复的功被用于在气态制冷剂进入压缩机之前对其进行压缩。因此，对于给定的期望蒸发器压力，可以减少压缩机的压力比(并且因此功率消耗)。也可以降低进入蒸发器的制冷剂品质。因此，可(相对于没有喷射器的系统)增加每单位质量流的制冷效果。改善了进入蒸发器的流体分布(由此改善了蒸发器性能)。因为蒸发器没有直接馈送压缩机，所以不要求蒸发器产生过热制冷剂出流。喷射器循环的使用因此可允许减少或消除蒸发器的过热区。这可允许蒸发器在两相状态下运行，两相状态提供了更高的传热性能(例如，对于给定能力有利于减少蒸发器尺寸)。示例性的喷射器可以是固定几何形状喷射器或者可以是可控喷射器。图2示出了由针阀130提供的可控性，针阀130具有针132和致动器134。致动器134移动针的针尖部分136进出动力喷嘴100的喉段106，从而调节通过动力喷嘴的并且进而通过喷射器整体的流动。示例性的致动器134是电动的(例如，螺线管等)。致动器134可被联接到控制器140并由其控制，控制器140可从输入设备142 (例如，开关、键盘等)和传感器(未示出)接收使用者输入。控制器140可通过控制线144 (例如硬接线路径或无线通信路径)被联接到致动器和其它可控系统部件(例如，阀、压缩机马达等)。控制器可包括一个或多个:处理器；存储器(例如，用于存储用来由处理器执行以实现操作方法的程序信息和用于存储由程序使用或产生的数据)；以及硬件接口设备(例如，端口)以与输入/输出设备和可控系统部件实现交互。
技术实现思路
本公开的一个方面包含具有主入口、次入口和出口的喷射器。主流动路径从主入口延伸到该出口。次流动路径从次入口延伸到该出口。混合器收缩段在次入口的下游。动力喷嘴围绕在与次流动路径的连接处的上游的主流动路径。动力喷嘴具有出口。混合器具有在收缩段下游并具有在混合器的最小直径的至少3倍的第一跨度上的0.1-2.0度的扩散半角的下游扩散段。在各种实施方式中，可以基本上没有通常的混合笔直部分(例如，没有长度多于混合器的最小直径的5倍的笔直部分，更狭窄地，不多于2倍)。可以在混合器的下游有扩散器(例如，具有在混合器的最小直径的至少3倍的跨度上的大于2.5度的扩散半角)。针可被安装以沿着主流动路径在第一位置和第二位置之间往复移动。针致动器可被联接到针以驱动针相对于动力喷嘴移动。本公开的其它方面包含制冷系统，该制冷系统具有压缩机、联接到该压缩机以接收由压缩机压缩的制冷剂的排热换热器、吸热换热器、分离器、和这种喷射器。分离器的入口可被联接到喷射器的出口以接收来自喷射器的制冷剂。一个或多个实施例的细节在附图和下面的描述中公开。其它的特征、目的和优点可通过该描述和附图、以及通过权利要求而易于理解。【附图说明】图1是现有技术喷射器制冷系统的示意图。图2是现有技术喷射器的轴向截面图。图3是第一喷射器的部分示意轴向截面图。图4是图3的喷射器的CFD模拟。图5是现有技术喷射器的CFD模拟。图6是第二喷射器的示意轴向截面图。在各个附图中相同的附图标记和指示表示相同的元件。【具体实施方式】图3示出了喷射器200。喷射器200可被形成为喷射器38的改进并且可被用在目前使用传统喷射器的蒸气压缩系统中(例如图1)，或者可在将来被使用。示例性的喷射器是与CO2制冷剂一起使用的两相喷射器(例如，按重量至少50%的C02)。为了与喷射器38的对应部分区分开，喷射器200具有混合器202，该混合器202具有代替收缩段114的收缩段204和代替混合段116的略微扩散的段206 (下面还要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷射器（200；300；400；600），包括：主入口（40）；次入口（42）；出口（44）；从主入口到该出口的主流动路径；从次入口到该出口的次流动路径；混合器，其具有在次入口下游的收缩段（204）；以及动力喷嘴（100），其围绕在与次流动路径的连接处的上游的主流动路径并具有出口（110），其中，该混合器包括：在所述收缩段下游并具有在该混合器的最小直径（DMIN）的至少3倍的第一跨度上的0.1?2.0度的扩散半角（????????????????????????????????????????????????）的下游扩散段（206）。2012800319872100001dest_path_image001.jpg

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.27 US 61/501,4481.一种喷射器(200 ；300 ；400 ;600)，包括: 主入口(40)； 次入口(42)； 出口(44)； 从主入口到该出口的主流动路径； 从次入口到该出口的次流动路径； 混合器，其具有在次入口下游的收缩段(204);以及 动力喷嘴(100)，其围绕在与次流动路径的连接处的上游的主流动路径并具有出口(110)， 其中，该混合器包括: 在所述收缩段下游并具有在该混合器的最小直径(Dmin)的至少3倍的第一跨度上的0.1-2.0度的扩散半角(?)的下游扩散段(206)。2.如权利要求1所述的喷射器(200；300 ；400 ;600)，其中: 下游扩散段扩散半角在所述第一跨度上是0.5-1.5度。3.如权利要求1所述的喷射器(200；300 ；400 ;600)，其中: 下游扩散段扩散半角在所述第一跨度上是0.8-1.0度。4.如权利要求1所述的喷射器(200；300 ；400 ;600)，其中: 没有多于所述混合器的所述最小直径5.0倍的混合器笔直部分。5.如权利要求1所述的喷射器(200；300 ；400 ;600)，还包括: 扩散器，在混合器的下游并具有在混合器的最小直径的至少3倍的第二跨度上的大于2.0度的扩散半角。6.如权利要求5所述的喷射器(200；300 ；400 ;600)，其中: 在下游扩散段和扩散器之间的边界是在动力喷嘴出口下游的该混合器的最小直径的3_6倍的距尚。7.如权利要求5所述的喷射器(200；300 ；400 ;600)，其中: 下游扩散段扩散半角和扩散器扩散半角在所述第一跨度和第二跨度上持续地逐渐增加。8.如权利要求5所述的喷射器...

【专利技术属性】
技术研发人员：M亚斯达尼，AA阿拉亚里，TD拉克利夫，P费尔马，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：
国别省市：