DE10330103A1

DE10330103A1 - Ejektorpumpe mit drosselbarer Düse und diese benutzender Ejektorkreis

Info

Publication number: DE10330103A1
Application number: DE10330103A
Authority: DE
Inventors: Hirotsugu Kariya Takeuchi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2004-01-22
Also published as: ITRM20030333A0; US6966199B2; JP4120296B2; US20040007013A1; CN1470821B; JP2004044412A; ITRM20030333A1; CN1470821A

Abstract

Eine Ejektorpumpe (40) enthält eine Düse (41) mit einem Verengungsabschnitt (41a) darin, und ein Nadelventil (44), welches sich wenigstens von dem Verengungsabschnitt bis zu dem Auslass der Düse erstreckt. Das Nadelventil wird in einer axialen Richtung der Düse verschoben, um einen Öffnungsgrad des Verengungsabschnitts und einen Öffnungsgrad eines Auslasses der Düse einzustellen. Deshalb kann, selbst wenn sich eine Strömungsmenge eines in diese Düse strömenden Kältemittels verändert, die Erzeugung einer senkrechten Stoßwelle durch geeignetes Einstellen beider Öffnungsgrade des Verengungsabschnitts und des Auslasses der Düse verhindert werden. Demgemäß kann die Düsenleitung unabhängig von einer Veränderung der Strömungsmenge des Kältemittels verbessert werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ejektorpumpe mit einer drosselbaren Düse, in welcher zwei Öffnungsgrade eines Verengungsabschnitts und eines Auslasses der Düse gesteuert werden können, und einen die Ejektorpumpe benutzenden Ejektorkreis. Die Ejektorpumpe besitzt eine Fluidpumpfunktion zum Zirkulieren eines Fluids durch Mitreißen eines mit hoher Geschwindigkeit eingespritzten Antriebsfluids.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In einem Ejektorkreis wird ein Druck eines in einen Kompressor zu saugenden Kältemittels durch Umwandeln einer Expansionsenergie in eine Druckenergie in einer Ejektorpumpe erhöht, wodurch eine durch den Kompressor verbrauchte Antriebskraft reduziert wird. Ferner wird das Kältemittel mittels einer Pumpfunktion der Ejektorpumpe in einen Verdampfapparat des Ejektorkreises zirkuliert. Wenn jedoch der Wirkungsgrad der Energieumwandlung der Ejektorpumpe, d.h. der Ejektorpumpenwirkungsgrad verringert wird, kann der Druck des zu dem Kompressor zu saugenden Kältemittels durch die Ejektorpumpe nicht ausreichend erhöht werden. In diesem Fall kann die durch den Kompressor verbrauchte Antriebskraft nicht ausreichend verringert werden. Andererseits ist ein Drosselgrad (Durchgangsöffnungsrad) der Düse in der Ejektorpumpe fest. Wenn sich deshalb eine Menge des in die Düse strömenden Kältemittels verändert, verändern sich eine Düsenleistung und der Ejektorpumpenwirkungsgrad entsprechend der Veränderung der Kältemittelströmungsmenge. Hierbei ist die Düsenleistung ein Wirkungsgrad der Energieumwandlung der Düse, wenn die Druckenergie in der Düse in die Geschwindigkeitsenergie umgewandelt wird.

Ferner wird gemäß Versuchen durch den Erfinder der vorliegenden Erfindung, falls nur ein Öffnungsgrad eines Verengungsabschnitts der Düse auf einfache Weise verändert wird, zwischen einem Verengungsabschnitt und einem Auslass der Düse eine senkrechte Stoßwelle erzeugt, und der Druck des Kältemittels wird dazwischen schnell verändert. Demgemäß befindet sich ein Fluid (Kältemittel) am Auslass der Düse in einem Unterschallzustand und wird übermäßig verbraucht. Als Ergebnis wird das Kältemittel in einer Isoentropie in der Düse nicht dekomprimiert, und die Düsenleistung kann stark vermindert werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

In Anbetracht der obigen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ejektorpumpe vorzusehen, die unabhängig von einer Strömungsmenge eines Kältemittels die Düsenleistung ausreichend erhöhen kann.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen die Ejektorpumpe benutzenden Ejektorkreis vorzusehen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Ejektorpumpe eine Düse zum Definieren eines Durchgangs darin, durch welchen ein Antriebsfluid strömt, und einen Druckerhöhungsabschnitt, in welchem ein Fluid durch Mitreißen eines Strahls des aus der Düse eingespritzten Antriebsfluids angesaugt und mit dem aus der Düse eingespritzten Antriebsfluid vermischt wird. In der Ejektorpumpe enthält die Düse einen Verengungsabschnitt mit einer Querschnittsfläche, welche die kleinste in dem Durchgang der Düse ist, und eine Einstelleinheit ist angeordnet, um einen Öffnungsgrad des Verengungsabschnitts und einen Öffnungsgrad eines Auslasses der Düse einzustellen. Weil beide Öffnungsgrade des Verengungsabschnitts und des Auslasses der Düse durch die Einstelleinheit geregelt werden, kann die Erzeugung einer senkrechten Stoßwelle effektiv eingeschränkt werden, selbst wenn sich die Strömungsmenge des in die Düse strömenden Antriebsfluids verändert. Deshalb kann das Bewirken eines übermäßigen Ausdehnungszustandes verhindert werden, in dem die Strömungsgeschwindigkeit des Antriebsfluids am Auslass der Düse subsonisch wird. Demgemäß kann die Düsenleistung unabhängig von der Strömungsmenge des in die Düse strömenden Antriebsfluids ausreichend erhöht werden.

Vorzugsweise enthält die Einstelleinheit ein Nadelventil, das sich wenigstens von dem Verengungsabschnitt zu dem Auslass der Düse erstreckt. Deshalb können beide Öffnungsgrade des Verengungsabschnitts und des Auslasses der Düse gleichzeitig schnell gesteuert werden. Im allgemeinen ist das Nadelventil so angeordnet, dass es in axialer Richtung der Düse bewegt werden kann.

Die Ejektorpumpe der vorliegenden Erfindung kann geeigneter Weise für einen Ejektorkreis verwendet werden, der einen Kompressor zum Komprimieren und Ausgeben eines Kältemittels, einen zum Kühlen des aus dem Kompressor ausgegebenen Kältemittels angeordneten ersten Wärmetauscher, eine Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung zum Trennen des Kältemittels aus der Ejektorpumpe in ein gasförmiges Kältemittel und ein flüssiges Kältemittel, und einen zum Verdampfen des flüssigen Kältemittels aus der Gas/- Flüssigkeit-Trennvorrichtung angeordneten zweiten Wärmetauscher enthält. In diesem Fall wird das Kältemittel aus dem ersten Wärmetauscher in der Düse dekomprimiert, und das in dem Verdampfapparat verdampfte Kältemittel wird in einen Druckerhöhungsabschnitt der Ejektorpumpe gesaugt. Das Kältemittel aus der Düse und das Kältemittel aus dem Verdampfapparat werden in dem Druckerhöhungsabschnitt vermischt, wobei der Druck des Kältemittels in dem Druckerhöhungsabschnitt erhöht wird. Demgemäß kann der Ejektorkreis betrieben werden, während die Düsenleistung verbessert werden kann.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Obige sowie weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Ejektorkreises gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2A eine schematische Schnittdarstellung einer Ejektorpumpe gemäß dem Ausführungsbeispiel;
2B eine schematische vergrößerte Ansicht eines Teils einer Düse der Ejektorpumpe in 2A;
3 ein Mollier-Diagramm (p-h-Diagramm) einer Beziehung zwischen einem Kältemitteldruck und einer Enthalpie in dem Ejektorkreis;
4 eine Darstellung zur Erläuterung eines Problems in einem Vergleichsbeispiel; und
5 eine Graphik einer Düsenleistung in der vorliegenden Erfindung und in dem Vergleichsbeispiel.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES DERZEIT BEVORZUGTEN AUS-FÜHRUNGSBEISPIELS
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
In dem Ausführungsbeispiel wird eine Ejektorpumpe eines Ejektorkreises typischer Weise für ein Klimagerät verwendet. In dem in 1 dargestellten Ejektorkreis wird ein Fluorkarbon (Freon 134a) oder ein Kohlendioxid oder dergleichen als Kältemittel verwendet. In dem Ejektorkreis saugt ein Kompressor 10 durch eine von einem Fahrzeugmotor bezogene Energie ein Kältemittel an und komprimiert es. Ein Ausgabevolumen (Verdrängung) des Kompressors 10 wird so gesteuert, dass eine Temperatur oder ein Druck in dem Verdampfapparat 30 in einem vorgegebenen Bereich liegt. Ein Kühler 20 ist angeordnet, um das aus dem Kompressor 10 ausgegebene Kältemittel zu kühlen. Insbesondere ist der Kühler 20 ein Hochdruck-Wärmetauscher, der einen Wärmeaustausch zwischen dem aus dem Kompressor 10 strömenden Kältemittel und der Außenluft durchführt.
Ein Verdampfapparat 30 ist angeordnet, um ein flüssiges Kältemittel zu verdampfen. Insbesondere ist der Verdampfapparat 30 ein Niederdruck-Wärmetauscher, der das flüssige Kältemittel durch Aufnehmen von Wärme aus hindurch strömender Luft verdampft. Deshalb wird die durch den Verdampfapparat 30 strömende Luft gekühlt, und die gekühlte Luft kann in eine Fahrgastzelle geblasen werden, um die Fahrgastzelle zu kühlen.
Eine Ejektorpumpe 40 saugt das in dem Verdampfapparat 30 verdampfte Kältemittel an, während das aus dem Kühler 20 strömende Kältemittel dekomprimiert und ausgedehnt wird, und erhöht den Druck des in den Kompressor 10 zu saugenden Kältemittels durch Umwandeln von Expansionsenergie in Druckenergie.
Eine Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 trennt das Kältemittel aus der Ejektorpumpe 40 in ein gasförmiges Kältemittel und ein flüssiges Kältemittel und speichert das getrennte flüssige Kältemittel darin.
Die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 enthält einen mit einem Sauganschluss des Kompressors 10 verbundenen Gaskältemittelauslass und einen mit einer Eingangsseite des Verdampfapparats 30 verbundenen Flüssigkältemittelauslass. Eine Drosselvorrichtung 60 ist in einem Kältemittelkanal zwischen dem Flüssigkältemittelauslass der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 und der Eingangsseite des Verdampfapparats 30 angeordnet, sodass das von der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 dem Verdampfapparat 30 zugeführte flüssige Kältemittel dekomprimiert wird.
In dem Ejektorkreis bezeichnen die in 3 dargestellten Bezugsziffern C1–C9 Kältemittelzustände an Positionen, die durch die jeweiligen Bezugsziffern C1–C9 in 1 angegeben sind, wenn Kohlendioxid als Kältemittel verwendet wird.
Als nächstes wird nun der Aufbau der Ejektorpumpe 40 im Detail unter Bezugnahme auf 1, 2A und 2B beschrieben. Wie in 2 dargestellt, enthält die Ejektorpumpe 40 eine Düse 41, einen Mischabschnitt 42 und einen Diffusor 43. Die Düse 41 dekomprimiert und dehnt das Hochdruck-Kältemittel von dem Kühler 20 in Isoentropie durch Umwandeln von Druckenergie des Hochdruck-Kältemittels in Geschwindigkeitsenergie. Das gasförmige Kältemittel aus dem Verdampfapparat 30 wird durch einen Hochgeschwindigkeitsstrom eines aus der Düse 41 eingespritzten Kältemittels in den Mischabschnitt 42 gesaugt, und das angesaugte gasförmige Kältemittel und das eingespritzte Kältemittel werden in dem Mischabschnitt 42 vermischt. Der Diffusor 43 erhöht den Kältemitteldruck durch Umwandeln der Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels in die Druckenergie des Kältemittels, während das aus dem Verdampfapparat 30 angesaugte gasförmige Kältemittel und das aus der Düse 41 eingespritzte Kältemittel vermischt werden.
In dem Mischabschnitt 42 werden das aus der Düse 41 eingespritzte Kältemittel und das aus dem Verdampfapparat 30 angesaugte Kältemittel derart vermischt, dass die Summe der Impulse der zwei Arten von Kältemittelströmen bewahrt wird. Deshalb wird auch der statische Druck des Kältemittels in dem Mischabschnitt 42 erhöht. Weil eine Querschnittsfläche eines Kältemittelkanals in dem Diffusor 43 nach und nach ansteigt, wird ein dynamischer Druck des Kältemittels in dem Diffusor 43 in einen statischen Druck des Kältemittels umgewandelt. Somit wird der Kältemitteldruck sowohl in dem Mischabschnitt 42 als auch in dem Diffusor 43 erhöht. Demgemäß ist in dem Ausführungsbeispiel ein Druckerhöhungsabschnitt aus dem Mischabschnitt 42 und dem Diffusor 43 aufgebaut. Theoretisch wird der Kältemitteldruck in der Ejektorpumpe 40 in dem Mischabschnitt 42 derart erhöht, dass der Gesamtimpuls der zwei Arten von Kältemittelströmen in dem Mischabschnitt 42 bewahrt wird, und der Kältemitteldruck wird in dem Diffusor 43 weiter erhöht, sodass die Gesamtenergie des Kältemittels in dem Diffusor 43 bewahrt wird.
Die Düse 41 ist eine Laval-Düse mit einem Verengungsabschnitt 41a und einem Expansionsabschnitt 41b, der stromab des Verengungsabschnitts 41a ist. Hierbei ist eine Querschnittsfläche des Verengungsabschnitts 41a die kleinste in einem Kältemitteldurchgang der Düse 41. Wie in 2A dargestellt, wird ein radiales Innenmaß des Expansionsabschnitts 41b nach und nach von dem Verengungsabschnitt 41a zu einem stromabwärtigen Ende (Auslass) der Düse 41 erhöht. Ein Nadelventil 44 wird durch ein Stellglied 45 in axialer Richtung der Düse 41 verschoben, sodass ein Drosselgrad des Kältemitteldurchgangs der Düse 41 eingestellt wird. Das heißt, der Drosselgrad des Kältemitteldurchgangs in der Düse 41 wird durch das Verschieben des Nadelventils 44 eingestellt. In diesem Ausführungsbeispiel werden ein Öffnungsgrad des Verengungsabschnitts 41a und ein Öffnungsgrad des Auslasses des Expansionsabschnitts 41b der Düse 41 gleichzeitig oder unabhängig durch eine Einstelleinheit wie beispielsweise das Nadelventil 44 gesteuert, sodass der Drosselgrad des Kältemitteldurchgangs der Düse 41 eingestellt wird. Das einzelne Nadelventil 44 ist so angeordnet, dass es sich wenigstens von dem Verengungsabschnitt 41a zu dem Auslass des Expansionsabschnitts 41b erstreckt, sodass sowohl der Öffnungsgrad des Verengungsabschnitts 41a als auch der Öffnungsgrad des Auslasses des Expansionsabschnitts 41b der Düse 41 eingestellt werden. Durch geeignetes Einstellen sowohl des Öffnungsgrades des Verengungsabschnitts 41a als auch des Öffnungsgrades des Auslasses der Düse 41 kann die Erzeugung einer senkrechten Stoßwelle zwischen dem Verengungsabschnitt 41a und dem Auslass der Düse 41 verhindert werden. Deshalb kann eine Düsenleistung unabhängig von einer Veränderung der Strömungsmenge des in die Düse 41 strömenden Kältemittels verbessert werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein elektrisches Stellglied, wie beispielsweise ein Linearmagnetmotor oder ein Schrittmotor mit einem Schraubenmechanismus, als Stellglied 45 verwendet. Ferner wird der Druck des Hochdruck-Kältemittels durch einen Drucksensor (nicht dargestellt) erfasst. Dann werden der Öffnungsgrad des Verengungsabschnitts 41a und der Öffnungsgrad des Auslasses der Düse 41 durch das Nadelventil 41 derart eingestellt, dass der durch den Drucksensor erfasste Druck zu einem Solldruck wird, welcher basierend auf einer erfassten Temperatur eines Temperatursensors bestimmt wird. Der Temperatursensor ist an der Hochdruckseite angeordnet, um die Temperatur des Kältemittels auf der Hochdruckseite in dem Ejektorkreis zu erfassen. Der Solldruck wird so eingestellt, dass der Wirkungsgrad des Ejektorkreises maximal wird, relativ zu der Kältemitteltemperatur auf der Hochdruckseite in dem Ejektorkreis. Wie in 3 dargestellt, wird, wenn Kohlendioxid als Kältemittel verwendet wird, der Druck des Kältemittels auf der Hochdruckseite höher als der kritische Druck des Kältemittels. In diesem Fall wird die Öffnungsfläche des Kältemitteldurchgangs der Düse 41 so gesteuert, dass der Druck des in die Düse strömenden Kältemittels gleich dem oder höher als der kritische Druck wird. Wenn dagegen der Druck des in die Düse 41 strömenden Kältemittels niedriger als der kritische Druck des Kältemittels ist, wird die Öffnungsfläche des Kältemitteldurchgangs der Düse 41 so gesteuert, dass das in die Düse 41 strömende Kältemittel einen vorgegebenen Unterkühlungsgrad besitzt.
In dem Ejektorkreis wird das Kältemittel in den Kompressor 10 komprimiert und zu dem Kühler 20 ausgegeben. Das aus dem Kompressor 10 ausgegebene Kältemittel wird in dem Kühler 20 gekühlt und in der Düse 41 der Ejektorpumpe 40 im allgemeinen in Isoentropie dekomprimiert. Die Strömungsgeschwindigkeit des Kältemittels wird in der Düse 41 der Ejektorpumpe 40 erhöht, sodass sie am Auslass der Düse 41 mindestens gleich der Schallgeschwindigkeit ist, und das Kältemittel strömt in den Mischabschnitt 42 der Ejektorpumpe 40. Ferner wird das in dem Verdampfapparat 30 verdampfte gasförmige Kältemittel durch die Pumpfunktion aufgrund der Mitreißfunktion des aus der Düse 41 in den Mischabschnitt 42 strömenden Hochgeschwindigkeitskältemittels in den Mischabschnitt 42 der Ejektorpumpe 40 gesaugt. Das aus dem Verdampfapparat 30 angesaugte Kältemittel und das aus der Düse 41 eingespritzte Kältemittel werden in dem Mischabschnitt 42 vermischt und strömen in die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50, nachdem der dynamische Druck des Kältemittels in dem Diffusor 43 in den statischen Druck des Kältemittels umgewandelt ist. Deshalb zirkuliert das Kältemittel auf der Niederdruckseite von der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 zu der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 durch die Drosselvorrichtung 60, den Verdampfapparat 30 und den Druckerhöhungsabschnitt der Ejektorpumpe 40 in dieser Reihenfolge.
In einer idealen Düse 41 wird das in die Düse 41 strömende Kältemittel von dem Einlass der Düse 41 zu dem Verengungsabschnitt 41a gedrosselt, und die Strömungsgeschwindigkeit des Kältemittels erhöht sich von dem Einlass der Düse 41 zu dem Verengungsabschnitt 41a. Dann gelangt das Kältemittel am Verengungsabschnitt 41 in den kritischen Zustand, und die Strömungsgeschwindigkeit wird zu Mach 1. Das Kältemittel wird nach Durchlaufen des Verengungsabschnitts 41a in dem Expansionsabschnitt 41b gesiedet und ausgedehnt, und die Strömungsgeschwindigkeit des Kältemittels wird in dem Expansionsabschnitt 41b der Düse 41 höher als Mach 1.
In einem tatsächlichen Kühlkreislauf verändert sich jedoch die in die Düse 41 strömende Kältemittelströmungsmenge entsprechend einer Klimalast. Deshalb werden im all-gemeinen die Durchgangsquerschnittsflächen des Verengungsabschnitts 41a und des Auslasses des Expansionsabschnitts 41b der Düse 41 basierend auf der maximalen Strömungsmenge bei maximaler Klimalast eingestellt und ausgebildet, und der Öffnungsgrad des Verengungsabschnitts 41a wird verringert, wenn die Kältemittelströmungsmenge aufgrund einer verringerten Klimalast reduziert wird. In einem in 4 dargestellten Vergleichsbeispiel, in dem nur der Öffnungsgrad des Verengungsabschnitts 41 gesteuert wird, wenn sich die Strömungsmenge des Kältemittels verändert, wird, weil der Öffnungsgrad des Auslasses der Düse 41 fest ist, der Kältemitteldruck in dem Expansionsabschnitt 41d um den Auslass des Expansionsabschnitts 41b niedriger als der Kältemitteldruck außerhalb der Düse 41 um den Auslass des Expansionsabschnitts 41b. Deshalb wird die senkrechte Stoßwelle einfach erzeugt und die Strömungsgeschwindigkeit des Kältemittels am Auslass der Düse 41 gelangt in den Unterschallzustand und das Kältemittel wird am Auslass der Düse 41 übermäßig ausgedehnt. Demgemäß wird in dem Vergleichsbeispiel das Kältemittel in Isoentropie in der Düse 41 nicht dekomprimiert, und die Düsenleistung ist stark verringert, da die Strömungsmenge des Kältemittels der Düse 41 verringert ist, wie in 5 dargestellt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Nadelventil 44 in dem Kältemitteldurchgang der Düse 41 so angeordnet, dass es sich wenigstens zu dem Auslass (stromabwärtiges Ende) der Düse 41 erstreckt. Deshalb können durch die Bewegung des Nadelventils 44 in der axialen Richtung der Düse 41 sowohl der Öffnungsgrad des Verengungsabschnitts 41a als auch der Öffnungsgrad des Auslasses der Düse 41 gesteuert werden. Demgemäß kann, selbst wenn die Strömungsmenge des in die Düse 41 strömenden Kältemittels in dem in 5 dargestellten allgemeinen Nutzungsbereich verändert wird, die Düsenleistung durch Steuern beider Öffnungsgrade des Verengungsabschnitts 41 und des Auslasses der Düse 41 etwa auf dem Maximalwert gehalten werden, wie in 5 dargestellt. In 5 zeigt P1 einen Zustand, in dem ein Abkühlvorgang in dem Klimagerät bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird. D.h. P1 zeigt einen Zustand einer großen Kühllast.
In der vorliegenden Erfindung werden der Öffnungsgrad des Verengungsabschnitts 41a und der Öffnungsgrad des Auslasses der Düse 41 durch das Nadelventil 44 und das Stellglied 45 so eingestellt, dass die Erzeugung der senkrechten Stoßwelle in der Düse 41 verhindert werden kann. Deshalb kann das Vorliegen des Kältemittels in einem übermäßigen Ausdehnungszustand aufgrund der Unterschallströmung am Auslass der Düse verhindert werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig in Zusammenhang mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel davon unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben worden ist, ist anzumerken, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen für den Fachmann selbstverständlich sind.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung typischer Weise auf das Fahrzeugklimagerät angewendet. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf einen anderen Ejektorkreis, wie beispielsweise einen Kühlschrank, einen Gefrierapparat und einen Warmwasserbereiter angewendet werden. Das Stellglied 45 kann ein mechanisches Stellglied sein, das den Druck von Inertgas verwendet oder es kann ein nicht-elektromagnetisches elektrisches Stellglied sein, welches piezoelektrische Elemente verwendet. Zum Beispiel ist das elektrische Stellglied ein Schrittmotor oder ein Linearmagnetmotor.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden mittels des durch das Stellglied 45 betriebenen einzelnen Nadelventils 44 sowohl der Öffnungsgrad des Verengungsabschnitts 41a als auch der Öffnungsgrad des Auslasses der Düse 41 gleichzeitig gesteuert. Jedoch können in der vorliegenden Erfindung auch ein Ventil zum Steuern des Öffnungsgrades des Verengungsabschnitts 41a und ein Ventil zum Steuern des Öffnungsgrades des Auslasses der Düse 41 unabhängig voneinander vorgesehen sein. Auch in diesem Fall wird durch geeignetes Steuern beider Öffnungsgrade des Verengungsabschnitts 41a und des Auslasses der Düse 41 der Dekompressionsgrad der Düse 41 geeignet eingestellt, und die Düsenleistung kann effektiv verbessert werden.
Solche Änderungen und Modifikationen sind selbstverständlich im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Ejektorpumpe, mit einer Düse (41) zum Definieren eines Durchgangs darin, durch welchen ein Antriebsfluid strömt, wobei die Düse einen Verengungsabschnitt (41a) mit einer Querschnittsfläche enthält, welche die kleinste in dem Durchgang der Düse ist; einem Druckerhöhungsabschnitt (42, 43), in welchem ein Fluid durch Mitreißen eines Strahls des aus der Düse eingespritzten Antriebsfluids angesaugt und mit dem aus der Düse eingespritzten Antriebsfluid vermischt wird; und einer Einstelleinheit (44, 45), welche so angeordnet ist, dass sie einen Öffnungsgrad des Verengungsabschnitts (41a) und einen Öffnungsgrad eines Auslasses der Düse einstellt.
Ejektorpumpe nach Anspruch 1, bei welcher die Einstelleinheit ein Nadelventil (44) enthält, welches sich wenigstens von dem Verengungsabschnitt zu dem Auslass der Düse erstreckt.
Ejektorpumpe nach Anspruch 2, bei welcher das Nadelventil so angeordnet ist, dass es in einer axialen Richtung der Düse bewegt werden kann.
Ejektorpumpe nach Anspruch 2 oder 3, bei welcher die Düse ferner einen Expansionsabschnitt (41b) stromab des Verengungsabschnitts enthält; und sich das Nadelventil wenigstens bis zu einem Auslass des Expansionsabschnitts erstreckt.
Ejektorpumpe nach Anspruch 1, bei welcher die Einstelleinheit ein Nadelventil (44), welches sich wenigstens von dem Verengungsabschnitt zu dem Auslass der Düse erstreckt, und ein Stellglied (45) zum Bewegen des Nadelventils enthält.
Ejektorpumpe nach Anspruch 5, bei welcher sich das Nadelventil wenigstens von einem Einlass der Düse zu dem Auslass der Düse erstreckt.
Ejektorkreis, mit einem Kompressor (10) zum Komprimieren und Ausgeben eines Kältemittels; einem zum Kühlen des aus dem Kompressor ausgegebenen Kältemittels angeordneten ersten Wärmetauscher (20); einer Ejektorpumpe (40) mit einer Düse (41) zum Dekomprimieren und Ausdehnen des aus dem ersten Wärmetauscher strömenden Kältemittels; einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung (50) zum Trennen des Kältemittels aus der Ejektorpumpe in ein gasförmiges Kältemittel und ein flüssiges Kältemittel; und einem zum Verdampfen des lässigen Kältemittels aus der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung angeordneten zweiten Wärmetauscher (30), bei welchem die Düse einen Verengungsabschnitt (41) mit einer Querschnittsfläche, welche die kleinste in einem Kältemitteldurchgang der Düse ist, aufweist; und die Ejektorpumpe ferner einen Druckerhöhungsabschnitt (42, 43), in welchem das Kältemittel aus dem Verdampfapparat durch Mitreißen eines aus der Düse eingespritzten Kältemittelstroms angesaugt und mit dem aus der Düse eingespritzten Kältemittel vermischt wird, und eine Einstelleinheit (44), die so angeordnet ist, dass sie einen Öffnungsgrad des Verengungsabschnitts und einen Öffnungsgrad eines Auslasses der Düse einstellt, enthält.
Ejektorkreis nach Anspruch 7, bei welchem die Einstelleinheit ein Nadelventil (44) enthält, welches sich wenigstens von dem Verengungsabschnitt bis zu dem Auslass der Düse erstreckt.
Ejektorkreis nach Anspruch 8, bei welchem das Nadelventil so angeordnet ist, dass es in einer axialen Richtung der Düse bewegt werden kann, um sowohl den Öffnungsgrad des Verengungsabschnitts als auch den Öffnungsgrad des Auslasses der Düse einzustellen.
Ejektorkreis nach Anspruch 8 oder 9, ferner mit einem Stellglied (45) zum Bewegen des Nadelventils in einer axialen Richtung der Düse.