(57)【要約】  本開示の実施形態は、冷媒を受け取るように構成された凝縮器（２０１）と、蒸発管束（２１５、２１６）を有する蒸発器（２０３）と、凝縮器から冷媒の第１の部分を受け取り、第１の部分を蒸発器に仕向ける前に冷媒の第１の部分を膨張させるように構成されている絞り装置（２０８）と、高圧導管（２１１）、低圧導管（２１９）、および出口導管（２１７）を有するエジェクタ（２０２）であって、第１の部分を絞り装置からまたは冷媒の第２の部分を凝縮器から高圧導管を介して受け取り、冷媒の第３の部分を低圧導管を介して蒸発器から受け取り、第１の部分または第２の部分を第３の部分と混合して混合冷媒を形成し、混合冷媒を出口導管を介して蒸発器に仕向けるように構成されているエジェクタ（２０２）とを含む熱交換装置（２００）に関する。【選択図】図３
2019507312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧冷媒に適した熱交換装置であって、
冷媒を受け取るように構成された凝縮器と、
蒸発管束を含む蒸発器であって、前記蒸発管束は、前記冷媒を、前記蒸発管束中を流れる流体と熱交換関係に置くように構成されている蒸発器と、
前記蒸発器と前記凝縮器との間に配置された絞り装置であって、前記凝縮器から前記冷媒の第１の部分を受け取るように構成され、および前記冷媒の前記第１の部分を前記蒸発器に仕向ける前に前記冷媒の前記少なくとも第１の部分を膨張させるように構成されている絞り装置と、
前記蒸発器と前記凝縮器との間に配置されたエジェクタであって、前記エジェクタは高圧導管、低圧導管、および出口導管を含み、前記エジェクタは前記第１の部分を前記絞り装置からまたは前記冷媒の第２の部分を前記凝縮器から前記高圧導管を介して受け取るように構成され、前記エジェクタは前記冷媒の第３の部分を前記低圧導管を介して前記蒸発器から受け取るように構成され、前記エジェクタは前記冷媒の前記第１の部分または前記第２の部分を前記冷媒の前記第３の部分と混合して混合冷媒を形成し、前記混合冷媒を前記出口導管を介して前記蒸発器に仕向けるように構成されているエジェクタと
を含む熱交換装置。
【請求項２】
前記蒸発管束上の前記冷媒の分配を向上させるために冷媒分配器および気液分離室が前記蒸発器内に配置される、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項３】
前記蒸発管束が流下液膜式管束を含む、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項４】
前記絞り装置および前記エジェクタが、前記冷媒の前記凝縮器から前記蒸発器への流れに関して並列の構成で配置される、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項５】
前記エジェクタの前記高圧導管が前記凝縮器の冷媒出口と流体連通し、前記エジェクタの前記低圧導管が前記蒸発器の底部と流体連通し、前記エジェクタの前記出口導管が前記蒸発器の冷媒入口と流体連通し、前記絞り装置が前記凝縮器の前記冷媒出口と前記蒸発器の前記冷媒入口との間に配置される、請求項４に記載の熱交換装置。
【請求項６】
前記絞り装置および前記エジェクタが、前記冷媒の前記凝縮器から前記蒸発器への流れに関して直列の構成で配置される、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項７】
前記凝縮器の冷媒出口が前記蒸発器の冷媒入口と流体連通し、第１の流路管束および第２の流路管束が前記蒸発器内に配置され、前記絞り装置が、前記凝縮器の前記冷媒出口と前記エジェクタの前記高圧導管との間に配置され、前記エジェクタの前記低圧導管が前記蒸発器の前記第２の流路管束の底部と流体連通し、前記エジェクタの前記出口導管が前記蒸発器の前記第１の流路管束の底部と流体連通する、請求項６に記載の熱交換装置。
【請求項８】
仕切板が前記第１の流路管束と前記第２の流路管束との間に配置される、請求項７に記載の熱交換装置。
【請求項９】
前記凝縮器が冷媒入口および冷媒出口と、凝縮器管束と、衝突板と、副冷却器とを含む、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項１０】
熱交換装置を使用する方法であって、
凝縮器の冷媒入口を介して前記凝縮器に冷媒を受け入れることと、
前記冷媒の第１の部分を前記凝縮器の冷媒出口から、前記凝縮器と蒸発器との間に配置された絞り装置へ仕向けることと、
前記第１の部分を前記絞り装置から、または前記冷媒の第２の部分を前記凝縮器の前記冷媒出口から、前記凝縮器と前記蒸発器との間に配置されたエジェクタに仕向けることと、
前記エジェクタ内の前記冷媒の前記第１の部分または前記第２の部分によって引き起こされる高圧ジェット作用を介して前記冷媒の第３の部分を前記蒸発器から前記エジェクタへ引くことと、
前記エジェクタ内で前記冷媒の前記第１の部分または前記第２の部分を前記冷媒の前記第３の部分と組み合わせて混合冷媒を形成することと、
前記混合冷媒を前記蒸発器に仕向けることと
を含む方法。
【請求項１１】
前記凝縮器の前記冷媒入口を介して前記凝縮器に前記冷媒を受け入れることが、前記冷媒を前記凝縮器内に配置された衝突板に通すことと、前記冷媒を前記凝縮器内に配置された凝縮器管束上に流して液体冷媒を形成することとを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の部分を前記絞り装置からまたは前記冷媒の前記第２の部分を前記凝縮器の前記冷媒出口から前記エジェクタへ仕向けることが、前記第１の部分を前記絞り装置からまたは前記冷媒の前記第２の部分を前記エジェクタの高圧導管へ仕向けることを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記エジェクタ内の前記冷媒の前記第１の部分または前記第２の部分によって引き起こされる前記高圧ジェット作用を介して前記冷媒の前記第３の部分を前記蒸発器から前記エジェクタへ引くことが、前記冷媒の前記第３の部分を前記エジェクタの低圧導管に引き込むことを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記絞り装置からの前記第１の部分または前記冷媒の前記第２の部分を前記エジェクタ内で前記冷媒の前記第３の部分と組み合わせて混合冷媒を形成することが、前記混合冷媒として中圧二相冷媒を形成することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記蒸発器内で前記混合冷媒の少なくとも一部を冷媒蒸気へ蒸発させ、前記冷媒蒸気を蒸発器出口を介して圧縮器へ仕向けることを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
熱交換装置であって、
冷媒を受け取るように構成された凝縮器と、
蒸発管束を含む蒸発器であって、前記蒸発管束は、前記冷媒を、前記蒸発管束中を流れる流体と熱交換関係に置くように構成されている蒸発器と、
前記蒸発器と前記凝縮器との間に配置された絞り装置であって、前記凝縮器から前記冷媒の第１の部分を受け取るように構成され、および前記冷媒の前記第１の部分を前記蒸発器に仕向ける前に前記冷媒の前記少なくとも第１の部分を膨張させるように構成されている絞り装置と、
前記蒸発器と前記凝縮器との間に配置されたエジェクタであって、前記エジェクタは高圧導管、低圧導管、および出口導管を含み、前記エジェクタは前記冷媒の前記第１の部分を前記高圧導管を介して前記絞り装置から受け取るように構成され、前記エジェクタは前記冷媒の第２の部分を前記低圧導管を介して前記蒸発器から受け取るように構成され、前記エジェクタは前記冷媒の前記第１の部分と前記冷媒の前記第２の部分とを混合して混合冷媒を形成し、前記混合冷媒を出口導管を介して前記蒸発器に仕向けるように構成されているエジェクタと
を含む熱交換装置。
【請求項１７】
前記蒸発管束が第１の流路管束と第２の流路管束とを含み、前記第２の流路管束が前記第１の流路管束と前記蒸発器の分配器との間に配置される、請求項１６に記載の熱交換装置。
【請求項１８】
前記エジェクタが、前記冷媒の前記第２の部分を前記第２の流路管束から受け取るように構成され、前記エジェクタの前記出口導管が前記混合冷媒を前記第１の流路管束へ仕向けるように構成される、請求項１７に記載の熱交換装置。
【請求項１９】
前記蒸発器が、前記第１の流路管束と前記第２の流路管束とを互いに分離するように構成された仕切板を含む、請求項１８に記載の熱交換装置。
【請求項２０】
前記凝縮器が、冷媒入口および冷媒出口と、凝縮器管束と、衝突板と、副冷却器とを含む、請求項１６に記載の熱交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年２月２９日に出願された「ＨＥＡＴ  ＥＸＣＨＡＮＧＥ  ＤＥＶＩＣＥ  ＳＵＩＴＡＢＬＥ  ＦＯＲ  ＬＯＷ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ  ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＮＴ（低圧冷媒に適した熱交換装置）」と題する中国特許出願第２０１６１０１１２２２７．４号、および２０１６年２月２９日に出願された「ＨＥＡＴ  ＥＸＣＨＡＮＧＥ  ＤＥＶＩＣＥ  ＳＵＩＴＡＢＬＥ  ＦＯＲ  ＬＯＷ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ  ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＮＴ（低圧冷媒に適した熱交換装置）」と題する中国特許出願第２０１６２０１５３７６１．５号に基づく優先権および利益を主張し、前出の両特許出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本開示は、暖房、換気、空調、および冷凍（ＨＶＡＣ＆Ｒ）システムに関し、詳細には、低圧冷媒に適した熱交換装置に関する。
【０００３】
伝熱効率を高め、冷媒充填量を減少させるために、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムに流下液膜式蒸発器が使用されている。残念なことに、典型的な流下液膜式蒸発器は、比較的高圧の冷媒を使用するシステムで使用される典型的な流下液膜式蒸発器のために、冷媒に比較的高い圧力差が生じる冷媒分配器を含む場合がある。従って、低圧冷媒環境に適した熱交換装置が望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示の実施形態は、熱交換装置内の冷媒の分配を向上させる低圧冷媒に適した熱交換装置を提供することに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
いくつかの実施形態において、低圧冷媒に適した熱交換装置は、冷媒を受け取るように構成された凝縮器と、蒸発管束を有する蒸発器であって、蒸発管束は、冷媒を、蒸発管束中を流れる流体と熱交換関係に置くように構成されている蒸発器と、蒸発器と凝縮器との間に配置された絞り装置であって、凝縮器からの冷媒の第１の部分を受け取るように構成され、および冷媒の第１の部分を蒸発器に仕向ける前に冷媒の少なくとも第１の部分を膨張させるように構成されている絞り装置と、蒸発器と凝縮器との間に配置されたエジェクタであって、エジェクタは高圧導管、低圧導管、および出口導管を含み、エジェクタは第１の部分を絞り装置からまたは冷媒の第２の部分を凝縮器から高圧導管を介して受け取るように構成され、エジェクタは冷媒の第３の部分を低圧導管を介して蒸発器から受け取るように構成され、エジェクタは冷媒の第１の部分または第２の部分を冷媒の第３の部分と混合して混合冷媒を形成し、混合冷媒を出口導管を介して蒸発器に仕向けるように構成されているエジェクタとを含む。
【０００６】
いくつかの実施形態において、冷媒分配器、流下液膜式管束、および気液分離室が蒸発器に配置され、蒸発管束は流下液膜式管束である。
【０００７】
いくつかの実施形態において、エジェクタの高圧導管は凝縮器の冷媒出口と流体連通し、エジェクタの低圧導管は蒸発器の底部と流体連通し、エジェクタの出口導管は蒸発器の冷媒入口と流体連通し、絞り装置は凝縮器の冷媒出口と蒸発器の冷媒入口との間に配置される。
【０００８】
いくつかの実施形態において、凝縮器の冷媒出口は蒸発器の冷媒入口と流体連通し、第１の流路管束および第２の流路管束が蒸発器内に配置され、絞り装置は、凝縮器の冷媒出口とエジェクタの高圧導管との間に配置され、エジェクタの低圧導管は蒸発器の第２の流路管束の底部と流体連通し、エジェクタの出口導管は蒸発器の第１の流路管束の底部と流体連通する。
【０００９】
いくつかの実施形態において、第１の流路管束と第２の流路管束との間に仕切板が配置されてもよい。
【００１０】
いくつかの実施形態において、凝縮器は、冷媒入口、冷媒出口、凝縮器管束、衝突板、および副冷却器を含む。
【００１１】
いくつかの実施形態において、本開示は、熱交換装置を使用する方法に関し、方法は、凝縮器の冷媒入口を介して凝縮器に冷媒を受け入れることと、冷媒の第１の部分を凝縮器の冷媒出口から、凝縮器と蒸発器との間に配置された絞り装置へ仕向けることと、第１の部分を絞り装置から、または冷媒の第２部分を凝縮器の冷媒出口から、凝縮器と蒸発器との間に配置されたエジェクタに仕向けることと、エジェクタ内の冷媒の第１の部分または第２の部分によって引き起こされる高圧ジェット作用を介して冷媒の第３の部分を蒸発器からエジェクタへ引くことと、エジェクタ内で冷媒の第１の部分または第２の部分を冷媒の第３の部分と組み合わせて混合冷媒を形成することと、この混合冷媒を蒸発器に仕向けることとを含む。
【００１２】
本開示により提供される低圧冷媒に適した熱交換装置は、単純な構造を含み、伝熱効率を高め、および／または冷媒充填量を低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来型の流下液膜式蒸発器の概略図である。
【図２】本開示の実施形態による、低圧冷媒で使用するのに適した熱交換装置の実施形態の概略図である。
【図３】本開示の実施形態による、低圧冷媒で使用するのに適した熱交換装置の実施形態の概略図である。
【図４】本開示の実施形態による、図２および３の熱交換装置を利用し得るシステムの圧力−エンタルピー図のチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
比較的高圧の冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ）を利用するために構成された典型的な流下液膜式蒸発器は、一般に、図１に示すような構造を含み得る。例えば、図１の図示された実施形態に示されるように、流下液膜式蒸発器は、蒸発器出口２５、液体入口２４、冷媒分配器２２、および／または蒸発管束２３を含み得る。いくつかの実施形態では、気液冷媒（例えば、二相冷媒）が、液体入口２４を通過し、冷媒分配器２２を通過した後、蒸発器に入り得る。冷媒が蒸発器に入ると、冷媒液滴（例えば、液体冷媒）が蒸発管束２３上に落下し得、その結果、冷媒液滴が蒸発管束２３内の液体から熱を吸収し、蒸発して冷媒蒸気となる。生成された冷媒蒸気は、次に蒸発器出口２５を介して排出され、そこで圧縮器に入り得る。
【００１５】
冷媒分配器２２は、蒸発管束２３上への冷媒の均一な分配を向上させ得る。しかしながら、典型的な流下液膜式蒸発器は、比較的高圧の冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ）を利用するように構成され得る。従って、冷媒分配器２２は、最終的に蒸発管束２３上に冷媒を仕向けるために、高圧冷媒を受け入れる圧力差を含み得る。例えば、いくつかの場合において、冷媒分配器を横切る圧力差は、最大１５０キロパスカル（ｋＰａ）または最大３００ｋＰａであり得る。
【００１６】
本開示の実施形態によれば、冷凍システムは、Ｒ１２３３ｚｄ（Ｅ）などの低圧冷媒を含むことができる。低圧冷媒は、一般に高圧冷媒よりも環境にやさしく効率的であるため、より望ましいものになりつつある。表１に、典型的な冷凍動作条件（蒸発温度５℃および凝縮温度３６．７℃）におけるＲ１２３３ｚｄ（Ｅ）およびＲ１３４ａの蒸発圧力と凝縮圧力との比較を示す。図示のように、Ｒ１２３３ｚｄ（Ｅ）の蒸発圧力（Ｐｅｖａｐ、ｋＰＡ）と凝縮圧力（Ｐｃｏｎｄ、ｋＰａ）の差は、Ｒ１３４ａの圧力差の２３．１％である。従って、冷媒分配器２２は、高圧冷媒を蒸発管束２３上に分配するために、比較的高圧の冷媒の大きな圧力差に対応するように構成されてもよい。しかしながら、このような圧力差は、低圧冷媒に対しては高すぎる可能性があり、その結果、冷媒分配器２２は、蒸発管束２３の上に低圧冷媒を十分に分配しない可能性がある（例えば、低圧冷媒が冷媒分配器２２の端部に向かって分散されずに冷媒分配器２２内を単に落下する可能性がある）。
【００１７】
【表１】
2019507312.tif 000003
【００１８】
本開示の実施形態は、絞り装置を含む熱交換装置に関する。絞り装置の２つの端部は、それぞれ、凝縮器の出口に、および蒸発器の入口に接続されてもよい。動作中、エジェクタが、エジェクタの高圧導管内の液体によって引き起こされる高圧ジェット作用を利用することによって、蒸発器の底部から液体冷媒を受け取ることができる。いくつかの実施形態では、エジェクタからの液体冷媒は、絞り装置を出る冷媒と混合して蒸発器の入口に入り、そこで蒸発器の冷媒分配器に仕向けられてもよい。
【００１９】
実施例１
例えば、図２は、低圧冷媒に適した熱交換装置の実施形態の概略図である。図２の図示された実施形態に示すように、熱交換装置は、凝縮器１０１と、絞り装置１１２と、蒸発器１０３とを含んでもよい。蒸発器１０３内の冷媒を、蒸発管束１１９を流れる流体と熱交換関係下に置くために、蒸発器１０３に、蒸発管束１１９（例えば、流下液膜式管束）が配置される。絞り装置１１２に加えて、凝縮器１０１と蒸発器１０３との間に、エジェクタ１０２が配置されてもよい。いくつかの実施形態では、エジェクタ１０２は、高圧導管１０８と、低圧導管１０９と、出口導管１１０とを有する。そのように、エジェクタ１０２は、蒸発器１０３内の冷媒液体を蒸発器１０３に戻して、蒸発管束１１９上に再分配するようにしてもよい。凝縮器１０１は、冷媒入口１０４および冷媒出口１０７を含んでもよい。加えて、凝縮器管束１１８、衝突板１０５、および副冷却器１０６が、凝縮器１０１内に配置されてもよい。同様に、蒸発器１０３は、冷媒入口１１４と、蒸発器１０３の上部で蒸発器１０３内に配置された冷媒分配器１１５と、冷媒分配器１１５の下で蒸発器１０３内に配置された蒸発管束１１９（例えば、流下液膜式管束）を含んでもよい。蒸発器１０３はさらに、気液分離室１１７および冷媒出口１１６を設けられる。
【００２０】
図２の図示される実施形態に示すように、エジェクタ１０２および絞り装置１１２は、凝縮器１０１から蒸発器１０３への冷媒の流れに関して平行に配置されている。エジェクタ１０２の出口導管１１０および絞り装置１１２の出口導管１１３は、蒸発器１０３の冷媒入口１１４と連通している。加えて、エジェクタ１０２の高圧導管１０８および絞り装置１１２の入口導管１１１は、凝縮器１０１の冷媒出口１０７と連通している（例えば、冷媒出口１０７は凝縮器１０１の底部にある）。さらにまた、エジェクタ１０２の低圧導管１０９は、蒸発器１０３の底部と流体連通している。
【００２１】
動作中、冷媒は、凝縮器１０１の冷媒入口１０４を介して凝縮器１０１に入ってもよい。次に冷媒は衝突板１０５上に仕向けられてもよい。衝突板１０５は、凝縮器管束１１８中を流れる流体と熱交換する関係に冷媒を置くために、凝縮器管束１１８上に冷媒を分配してもよい（例えば、凝縮器管束１１８中を流れる流体は、冷媒からの熱エネルギーを吸収して冷媒を冷却してもよい）。凝縮器管束１１８上を通過した後、冷媒は、副冷却器１０６上を流れてもよい。副冷却器１０６は、副冷却器１０６の管中を流れる流体を介して冷媒をさらに冷却してもよい（例えば、副冷却器１０６中を流れる流体は、冷媒をさらに冷却するために冷媒からの熱エネルギーを吸収してもよい）。冷媒はその後凝縮器１０１の冷媒出口１０７を介して凝縮器１０１から流出してもよい。
【００２２】
凝縮器１０１の冷媒出口１０７からの冷媒の第１の部分は、絞り装置１１２の入口導管１１１を介して絞り装置１１２に仕向けられてもよい。冷媒の第２の部分は、エジェクタ１０２の高圧導管１０８を介してエジェクタ１０２に仕向けられてもよい。加えて、エジェクタ１０２の高圧導管１０８内の冷媒の第２の部分によって引き起こされる高圧ジェット作用が、蒸発器１０３の底部の液体冷媒を、エジェクタ１０２の低圧導管１０９を介してエジェクタ１０２に導いてもよい。高圧導管１０８を介してエジェクタ１０２に入る冷媒と、低圧導管１０９を介してエジェクタ１０２に入る冷媒とが混合して中圧二相冷媒（例えば、混合冷媒）を形成する。中圧二相冷媒は、出口導管１１０を通って蒸発器１０３の入口１１４に向かって流れてもよい。従って、中圧二相冷媒は、出口導管１１３を介して絞り装置１１２を出る冷媒と混合して、混合物を形成してもよい。冷媒入口１１４を介して蒸発器１０３に仕向けられた後、混合物は、分配器１１５を介して蒸発管束１１９上に分配（例えば、滴下）されてもよい。蒸発管束１１９（例えば、流下液膜式管束）上を通過する混合物が気液分離室１１７に流入してもよく、そこで冷媒液体と冷媒蒸気とが互いに分離されてもよい。冷媒蒸気は、冷媒出口１１６を介して圧縮機（図示せず）に戻されてもよく、冷媒液体は、エジェクタ１０２の低圧導管１０９に仕向けられてもよい。
【００２３】
上述したように、エジェクタ１０２の高圧導管１０８内の冷媒液体によって引き起こされる高圧ジェット作用は、蒸発器１０３の底部の冷媒液体をエジェクタ１０２の低圧導管１０９に引き込む。高圧導管１０８内の高圧冷媒と低圧導管１０９内の低圧冷媒とを混合することにより、中圧二相冷媒が形成される。次いで、中圧二相冷媒は、絞り装置１１２中を通過する冷媒と混合され、分配のために蒸発器１０３内の冷媒分配器１１５に入る。エジェクタ１０２のために、冷媒分配器１１５の上流の冷媒と冷媒分配器１１５の下流の冷媒との間に増大された圧力差が生じる。例えば、エジェクタ１０２を含むことから生じる増大された圧力差は、従来の流下液膜式蒸発器（例えば、図１参照）のそれを超えるかもしれず、これにより蒸発器１０３内の冷媒分配の均一性が向上し得る。
【００２４】
実施例２
図３は、低圧冷媒に適した熱交換装置の別の実施形態の概略図である。図３の図示される実施形態に示すように、熱交換装置は、凝縮器２０１と、絞り装置２０８と、蒸発器２０３とを含んでもよい。さらに、エジェクタ２０２が、凝縮器２０１と蒸発器２０３との間に配置される。蒸発器２０３は、冷媒入口２１２と、冷媒出口２１４とを含んでもよい。蒸発器２０３はまた、蒸発管束を含んでもよく、蒸発管束は、第１の流路管束２１６と第２の流路管束２１５とを含む。いくつかの実施形態では、第１の流路管束２１６は、満液式管束であり、第２の流路管束２１５は落下液膜式管束である。しかしながら、他の実施形態では、第１の流路管束２１６および第２の流路管束２１５は、他の適切なタイプの管束であってもよい。さらに、冷媒分配器２１３が、第２の流路管束２１５の上方に配置されてもよく、仕切板２１８が、第１の流路管束２１６と第２の流路管束２１５との間に取り付けられてもよい。いくつかの実施形態において、第１の流路管束２１６は、第１の流路管束２１６の底部に入口を含んでもよく、第２の流路管束２１５は、第２の流路管束２１５の底部に出口を含んでもよい。
【００２５】
図３の図示される実施形態に示すように、エジェクタ２０２は、高圧導管２１１、低圧導管２１９、および出口導管２１７を有する。さらに、絞り装置２０８は、入口導管２０９および出口導管２１１を含んでもよい。凝縮器２０１は、冷媒入口２０４、冷媒出口２０７、凝縮器管束２２０、衝突板２０５、および／または凝縮器２０１内に配置された副冷却器２０６を含む。図３の図示される実施形態に示すように、エジェクタ２０２の高圧導管２１１は、絞り装置２０８と直列に配置され、凝縮器２０１から蒸発器２０３への冷媒の流れに関して絞り装置２０８の下流に配置される。例えば、高圧導管２１１は、絞り装置２０８の出口２１０と流体連通していてもよい。さらに、エジェクタ２０２の低圧導管２１９は、蒸発器２０３の第２の流路管束２１５の出口（例えば、第２の流路管束２１５の底部に配置された出口）と流体連通していてもよい。エジェクタ２０２の出口導管２１７は、蒸発器２０３の第１の流路管束２１６の入口（例えば、第１の流路管束２１６の底部に配置された入口）と流体連通していてもよい。凝縮器２０１の冷媒出口２０７は、従って、２つの経路に分割されており、第１の経路は蒸発器２０３の冷媒入口２１２と流体連通状態にあり、第２の経路は、絞り装置２０８の入口導管２０９と流体連通状態にある。
【００２６】
図３および４の図示される実施形態に示すように、冷媒は、凝縮器２０１の冷媒入口２０４を介して凝縮器２０１に入る。冷媒は、衝突板２０５によって凝縮器管束２２０上に分配され、凝縮器管束２２０中を流れる流体との熱交換関係に冷媒を置く（例えば、凝縮器管束２２０中を流れる流体は、冷媒から熱エネルギーを吸収して冷媒を冷却し得る）。次いで、冷媒は、副冷却器２０６に向かって流れてもよく、そこで冷媒は、副冷却器２０６の管中を流れる流体との熱交換関係に置かれることによってさらに冷却されてもよい（例えば、副冷却器２０６中を流れる流体は冷媒から熱エネルギーを吸収する）。次いで冷媒は、凝縮器２０１の冷媒出口２０７を介して凝縮器２０１から流出してもよい。
【００２７】
上述のように、冷媒出口２０７は、最終的に、凝縮器２０１を出る冷媒（例えば、高温高圧の冷媒液体）を２つの経路に分割してもよい。例えば、冷媒出口２０７からの冷媒の第１の部分は、蒸発器２０３の冷媒入口２１２を介して蒸発器２０３に仕向けられてもよい。さらに、冷媒出口２０７からの冷媒の第２の部分は、絞り装置２０８の入口導管２０９を介して絞り装置２０８に仕向けられてもよい。冷媒入口２１２を介して蒸発器２０３に仕向けられる冷媒の第１の部分は、分配器２１３によって絞られてもよい（例えば、膨張されてもよい）。例えば、冷媒の第１の部分の圧力は、ＰｃからＰｅ−１に減少されてもよい（例えば、図４参照）。さらに、冷媒の第１部分の温度も低下されてもよい（例えば、図４は、冷媒の温度が約５℃であることを示す）。次いで、冷媒の第１の部分は、冷媒の第１の部分を、第２の流路管束２１５を通って流れる流体との熱交換関係に置くために、蒸発器２０３の第２の流路管束２１５の上に仕向けられてもよい（例えば、冷媒の第１の部分は、第２の流路管束２１５中を流れる流体から熱エネルギーを吸収してもよい）。
【００２８】
さらに、絞り装置２０８に入る冷媒の第２の部分は、絞り装置２０８によって絞られてもよい（例えば、膨張されてもよい）。例えば、冷媒の第２の部分の圧力は、ＰｃからＰ３’に減少されてもよく（例えば図４参照）、冷媒の第２の部分は、エジェクタ２０２の高圧導管２１１に仕向けられる前に中圧冷媒になってもよい。エジェクタ２０２の高圧導管２１１内の冷媒の第２の部分によって引き起こされる高圧ジェット効果は、蒸発器２０３の第２の流路管束２１５の底部に集められた冷媒液体（例えば、冷媒の第１部分）を、エジェクタ２０２の低圧導管２１９に引き込んでもよい。従って、冷媒の第１の部分と冷媒の第２の部分との量が、エジェクタ２０２中で混じり合ってもよい。いくつかの実施形態では、冷媒ａの第１の部分の圧力は、Ｐｅ−１からＰｅ−２へ増大してもよい（例えば、図４参照）。さらに、冷媒の第１の部分と冷媒の第２の部分との混合物の温度が上昇してもよい（例えば、図４は、冷媒の温度が約８℃に上昇することを示す）。冷媒の第１の部分と冷媒の第２の部分との混合物は、次いで、エジェクタ２０２の出口導管２１７を介して蒸発器２０３の第１の流路管束２１６に仕向けられ、冷媒の第１の部分と冷媒の第２の部分との混合物を、第１の流路管束２１６中を流れる流体との熱交換関係に置いてもよい（例えば、冷媒の第１の部分と冷媒の第２の部分との混合物は、第１の流路管束２１６中を流れる流体から熱エネルギーを吸収してもよい）。いくつかの実施形態では、冷媒の第１の部分と冷媒の第２の部分との混合物は、蒸発（例えば冷媒蒸気を形成）してもよく、その結果、冷媒蒸気は冷媒出口２１４を介して圧縮器（図示せず）に戻されてもよい。
【００２９】
図４は、本開示の熱交換装置の１つまたは複数の実施形態を含み得る冷凍サイクルの圧力−エンタルピー図である。図４の図示される実施形態に示すように、点「ａ」は、凝縮器２０１の冷媒入口２０４内の冷媒に対応する圧力およびエンタルピー値を示す。点「ｂ」は、凝縮器２０１の冷媒出口２０７内の冷媒に対応する圧力およびエンタルピー値を示す。点「ｃ」は、エジェクタ２０２の高圧導管２１１内の冷媒に対応する圧力およびエンタルピー値を示す。点「ｄ」は、蒸発器２０３内の分配器２１３を介して冷媒を絞った後の（例えば、膨張させた後の）冷媒の圧力およびエンタルピー値を示す。点「ｅ」、「ｆ」および「ｎ」は、エジェクタ内の冷媒の圧力およびエンタルピー値を示す。点「ｇ」は、エジェクタ２０２の出口導管２１７内の冷媒に対応する圧力およびエンタルピー値を示す。点「ｍ」は、エジェクタ２０２の低圧導管内の冷媒に対応する圧力およびエンタルピー値を示す。最後に、点「ｋ」は、蒸発器２０３の冷媒出口２１４内の冷媒に対応する圧力およびエンタルピー値を示す。
【００３０】
図２の実施形態と比較すると、図３の図示される実施形態は、分配器２１３の上流の冷媒と分配器２１３の下流の冷媒との圧力差をさらに増し（例えば、圧力差は、凝縮器内の冷媒と蒸発器内の冷媒との圧力差にほぼ等しいかもしれない）、これにより、少なくとも第２の流路管束２１５上の冷媒の分配の均一性が改善される可能性がある。さらに、図３の図示される実施形態は、蒸発器２０３が冷媒を高圧で排出することを可能にし、それによりシステム全体の効率が改善される可能性がある。例えば、図４に示すように、蒸発器２０３から排出される冷媒の圧力はＰｅ−２であり、蒸発器１０３および／または典型的な蒸発器から排出される冷媒の圧力はＰｅ−１である。従って、図３の実施形態を利用することにより、Δｈ１＋Δｈ２で表される電力消費節約が達成される可能性がある。
【００３１】
特定の特徴および実施形態のみを図示および記載してきたが、特許請求の範囲に記載された主題の新規な教示および利点から実質的に逸脱することなく、多くの修正および変更を当業者は思い付くかもしれない（例えば、様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状および大きさ、パラメータの値（例えば、温度、圧力等）、取り付けるための配置、材料の使用、色、向き等の変更）。いずれのプロセスまたは方法ステップの順序またはシーケンスも、代替実施形態に従って変更または再配列されてよい。従って、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の精神に含まれるすべてのそのような修正および変化を包含するように意図されていることが理解されるべきである。さらに、例示的な実施形態の簡潔な記載を提供するために、実際の実践形態のすべての特徴は記載されていないかもしれない（すなわち、本開示の実施形態を実施する現在考えられている最良の形態と無関係なもの、または特許請求された開示内容を可能にすることと無関係なもの）。いずれのそのような実際の実践形態の開発においても、いずれの工学的または設計プロジェクトのように、多くの実践上の固有の決定がなされてもよいことを理解されたい。そのような開発努力は、複雑で時間がかかるかもしれないが、過度の実験をすることのない、本開示の利益を有する当業者の設計、製作、および製造の日常的な業務であろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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