一種用于廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)的噴射器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種兩級(jí)噴嘴噴射器，包括噴射器本體，噴射器本體內(nèi)設(shè)有工作流體進(jìn)口、引射流體進(jìn)口、第一噴射腔、第二噴射腔及流體出口，第一噴射腔包括依次相連通的第一流道、第一噴射道、第一噴嘴、第一吸入室、第一混合段、第一喉管及第一擴(kuò)散管，第二噴射腔包括依次相連通的第二流道、第二噴射道、第二噴嘴、第二吸入室、第二混合段、第二喉管及第二擴(kuò)散室，第一擴(kuò)散管出口與第二吸入室相連，工作流體進(jìn)口分別與第一、二流道相通。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)引射流體大幅升壓，提高噴射式制冷系統(tǒng)的制冷效果，進(jìn)而拓寬了噴射式制冷系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。
【專利說明】一種用于廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)的噴射器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種兩級(jí)噴嘴噴射器，屬于噴射器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于利用廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)的兩級(jí)噴嘴噴射器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對(duì)生活質(zhì)量的追求越來越高，具有高度營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的新鮮水果、蔬菜、肉類、魚類和蛋奶等的需求越來越大，這就極大地促進(jìn)了冷藏物流的發(fā)展。傳統(tǒng)冷藏車制冷系統(tǒng)是通過消耗燃油運(yùn)行的，制冷過程消耗了大量能源，同時(shí)增大了汽車尾氣的排放，加劇了環(huán)境污染，因此在當(dāng)前能源短缺和環(huán)境污染的形勢(shì)下，亟需對(duì)目前的冷藏車制冷方式進(jìn)行改進(jìn)。
[0003]噴射式制冷系統(tǒng)是利用太陽能、廢熱等低品位熱源進(jìn)行制冷，利用汽車產(chǎn)生的廢熱實(shí)現(xiàn)冷藏車的制冷是非常有前途的節(jié)能減排方式，但是傳統(tǒng)噴射式制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸發(fā)壓力較高，因此傳統(tǒng)噴射式制冷系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)5°C及以上制冷，難以實(shí)現(xiàn)0°C以下的冷藏及冷凍制冷，這也限制了噴射式制冷系統(tǒng)在全程冷鏈物流中的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是用于解決傳統(tǒng)噴射式制冷系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)0°C及以下深度制冷的問題，提供一種兩級(jí)噴嘴噴射器及采用該噴射器的噴射式制冷系統(tǒng)，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)引射流制冷劑較低的蒸發(fā)壓力，實(shí)現(xiàn)0°c以下冷凍制冷，提高了噴射式制冷系統(tǒng)的制冷效果，可用于全程冷鏈物流車應(yīng)用領(lǐng)域。同時(shí)，由于利用汽車的廢熱驅(qū)動(dòng)進(jìn)行制冷，基本不用額外消耗燃料，具有較好的節(jié)能效果。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種用于利用廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)的兩級(jí)噴嘴噴射器，包括噴射器本體，噴射器本體的一端設(shè)有工作流體進(jìn)口、相對(duì)的另一端設(shè)有流體出口，在噴射器本體內(nèi)部設(shè)有相連通的第一噴射腔和第二噴射腔，在噴射器本體的側(cè)面設(shè)有與第一噴射腔相連通的引射流體入口 ；所述的工作流體進(jìn)口分別與第一噴射腔和第二噴射腔的入口相通，第一噴射腔的出口與第二噴射腔相連通，且第二噴射腔的出口與流體出口相連通，所述的第一噴射腔和第二噴射腔實(shí)現(xiàn)流體在噴射器本體內(nèi)的增壓。
[0007]所述的第一噴射腔包括依次相連通的第一流道、第一噴射道、第一噴嘴、第一吸入室、第一混合段、第一喉管及第一擴(kuò)散管，所述的第一流道、第一噴射道設(shè)于第一噴嘴的入口前且與第一噴嘴的入口相連通，第一噴嘴的出口與第一吸入室、第一混合段相連通，第一混合段的出口端安裝第一喉管且與其連通，所述的第一擴(kuò)散管安裝在第一喉管的出口端。
[0008]所述的第一噴嘴包括一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)和一發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)，圓柱形結(jié)構(gòu)的前端與第一噴射道的后端相連，圓柱形結(jié)構(gòu)的后端與噴嘴中喇叭形結(jié)構(gòu)相連。
[0009]所述的第一擴(kuò)散管為一個(gè)發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)。
[0010]所述的第一喉管為一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)。
[0011]所述的第一混合段為一個(gè)發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)。
[0012]所述的第二噴射腔包括依次相連通的第二流道、第二噴射道、第二噴嘴、第二吸入室、第二混合段、第二喉管及第二擴(kuò)散室，所述的第二流道、第二噴射道設(shè)于第二噴嘴的入口前且與第二噴嘴的入口相連通，第二噴嘴的出口與第二吸入室、第二混合段相連通，第二混合段的出口端安裝第二喉管且與其連通，所述的第二擴(kuò)散管安裝在第二喉管的出口端。
[0013]所述的第二噴嘴的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)和一發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)，圓柱形結(jié)構(gòu)的前端與第二噴射道的后端相連，圓柱形結(jié)構(gòu)的后端與噴嘴中喇叭形結(jié)構(gòu)前端相連。
[0014]所述的第二擴(kuò)散管為一個(gè)發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)。
[0015]所述的第二喉管為一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)。
[0016]所述的第二混合段為一個(gè)發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)。
[0017]所述的第一擴(kuò)散管出口與第二吸入室相連通，工作流體進(jìn)口分別與第一、二流道相通。
[0018]所述第一流道、第一噴射道、第一噴嘴、第一吸入室、第一混合段、第一喉管及第一擴(kuò)散管的中心線位于同一條直線上。
[0019]所述第二流道、第二噴射道、第二噴嘴、第二吸入室、第二混合段、第二喉管及第二擴(kuò)散管的中心線位于同一條直線上。
[0020]本發(fā)明的工作原理如下:
[0021]工作流體的一部分流經(jīng)第一噴射道、第一噴嘴后，速度增加，壓力降低，并在第一噴嘴的喉部達(dá)到音速；然后，在第一噴嘴的后半段繼續(xù)加速降壓，以超音速流出第一噴嘴；這個(gè)高速低壓流體在第一吸入室形成一系列的激波，并在第一吸入室內(nèi)的第一噴嘴口附近建立一個(gè)低壓區(qū)。
[0022]抽吸引射流體進(jìn)入第一吸入室，在第一混合段的入口處達(dá)到音速，兩股流體在第一混合段混合后，壓力趨于均勻，然后流經(jīng)第一喉管和第一擴(kuò)散管，混合后的流體在擴(kuò)散管重新形成激波，壓力上升，速度降低；
[0023]工作流體的另一部分流經(jīng)第二噴射道、第二噴嘴后，速度增加，壓力降低，并在第二噴嘴的喉部達(dá)到音速；然后，在第二噴嘴的后半段繼續(xù)加速降壓，以超音速流出第二噴嘴；這個(gè)高速低壓流體在第二吸入室形成一系列的激波，并在第二吸入室內(nèi)的第二噴嘴口附近建立一個(gè)低壓區(qū)。抽吸第一擴(kuò)散管出口的流體進(jìn)入第二吸入室，在第二混合段的入口處達(dá)到音速，兩股流體在第二混合段混合后，壓力趨于均勻，然后流經(jīng)第二喉管和第二擴(kuò)散管，混合后的流體在擴(kuò)散管重新形成激波，壓力上升，速度降低，然后經(jīng)流體出口流出；此時(shí)的壓力高于引射流體的進(jìn)口壓力，從而完成了對(duì)引射流體的增壓。
[0024]本發(fā)明兩級(jí)噴嘴噴射器具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0025]本發(fā)明利用汽車廢熱驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)冷藏車的制冷，無需額外消耗燃料，實(shí)現(xiàn)了冷藏車的節(jié)能。
[0026]本發(fā)明與傳統(tǒng)噴射器相比，能夠產(chǎn)生較低的蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度，可用于冷凍應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了噴射器從空調(diào)到冷凍應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明兩級(jí)噴嘴噴射器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2-圖4為本發(fā)明兩級(jí)噴嘴噴射器的其他結(jié)構(gòu)形式。
[0029]圖5是本發(fā)明實(shí)施例所述熱泵空調(diào)器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖中:1、噴射器本體，2、工作流體進(jìn)口，3、引射流體進(jìn)口，4、流體出口，5、第一流道，6、第一噴射道，7、第一噴嘴，8、第一吸入室，9、第一混合段，10、第一喉管，11、第一擴(kuò)散管，12、第二流道，13、第二噴射道，14、第二噴嘴，15、第二吸入室，16、第二混合段，17、第二喉管，18、第二擴(kuò)散管，19、太陽能、汽車廢熱等低品位熱源熱回收裝置，20、冷凝器，21、循環(huán)泵，22、節(jié)流裝置，23、蒸發(fā)器。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例作進(jìn)一步的詳細(xì)介紹。
[0032]一種用于利用廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)的兩級(jí)噴嘴噴射器，包括噴射器本體1，噴射器本體的一端設(shè)有工作流體進(jìn)口 2、相對(duì)的另一端設(shè)有流體出口 4，在噴射器本體1內(nèi)部設(shè)有相連通的第一噴射腔和第二噴射腔，且在噴射器本體1的側(cè)面設(shè)有與第一噴射腔相連通的引射流體入口 3 ;所述的第一噴射腔和第二噴射腔的入口與工作流體進(jìn)口相通，第一噴射腔的出口與第二噴射腔相連通，且第二噴射腔的出口與流體出口相連通，所述的第一噴射腔和第二噴射腔實(shí)現(xiàn)流體在噴射器本體1內(nèi)的增壓。
[0033]第一噴射腔包括依次相連通的第一流道5、第一噴射道6、第一噴嘴7、第一吸入室8、第一混合段9、第一喉管10及第一擴(kuò)散管11，所述的第一流道、第一噴射道設(shè)于第一噴嘴的入口前且與第一噴嘴的入口相連通，第一噴嘴的出口與第一吸入室、第一混合段相連通，第一混合段的出口端安裝第一喉管且與其連通，所述的第一擴(kuò)散管安裝在第一喉管的出口端。
[0034]第一噴嘴7包括一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)和一發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)，圓柱形結(jié)構(gòu)的前端與第一噴射道的后端相連，圓柱形結(jié)構(gòu)的后端與噴嘴中喇叭形結(jié)構(gòu)相連。
[0035]第一擴(kuò)散管11為一個(gè)發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)。
[0036]第一喉管10為一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)。
[0037]第一混合段9為一個(gè)發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)。
[0038]第二噴射腔包括依次相連通的第二流道12、第二噴射道13、第二噴嘴14、第二吸入室15、第二混合段16、第二喉管17及第二擴(kuò)散室18，所述的第二流道12、第二噴射道13設(shè)于第二噴嘴14的入口前且與第二噴嘴14的入口相連通，第二噴嘴14的出口與第二吸入室15、第二混合段16相連通，第二混合段16的出口端安裝第二喉管且與其連通，所述的第二擴(kuò)散管18安裝在第二喉管17的出口端。
[0039]第二噴嘴14的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)和一發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)，圓柱形結(jié)構(gòu)的前端與第二噴射道的后端相連，圓柱形結(jié)構(gòu)的后端與噴嘴中喇叭形結(jié)構(gòu)前端相連。
[0040]第二擴(kuò)散管18為一個(gè)發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)。
[0041]第二喉管17為一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)。
[0042]第二混合段16為一個(gè)發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)。
[0043]第一擴(kuò)散管11出口與第二吸入室15相連通，工作流體進(jìn)口分別與第一、二流道相通。
[0044]第一流道5、第一噴射道6、第一噴嘴7、第一吸入室8、第一混合段9、第一喉管10及第一擴(kuò)散管11的中心線位于同一條直線上。
[0045]第二流道12、第二噴射道13、第二噴嘴14、第二吸入室15、第二混合段16、第二喉管17及第二擴(kuò)散管18的中心線位于同一條直線上。
[0046]本發(fā)明兩級(jí)噴嘴噴射器原理如下:
[0047]工作流體的一部分流經(jīng)第一噴射道6、第一噴嘴7后，速度增加，壓力降低，并在第一噴嘴7的喉部達(dá)到音速；然后，在第一噴嘴7的后半段繼續(xù)加速降壓，以超音速流出第一噴嘴7 ;這個(gè)高速低壓流體在第一吸入室8形成一系列的激波，并在第一吸入室8內(nèi)的第一噴嘴7 口附近建立一個(gè)低壓區(qū)。
[0048]抽吸引射流體進(jìn)入第一吸入室8，在第一混合段的入口處達(dá)到音速，兩股流體在第一混合段混合后，壓力趨于均勻，然后流經(jīng)第一喉管10和第一擴(kuò)散管11，混合后的流體在擴(kuò)散管重新形成激波，壓力上升，速度降低；
[0049]工作流體的另一部分流經(jīng)第二噴射道13、第二噴嘴14后，速度增加，壓力降低，并在第二噴嘴的喉部達(dá)到音速；然后，在第二噴嘴14的后半段繼續(xù)加速降壓，以超音速流出第二噴嘴14 ;這個(gè)高速低壓流體在第二吸入室15形成一系列的激波，并在第二吸入室15內(nèi)的第二噴嘴口附近建立一個(gè)低壓區(qū)。抽吸第一擴(kuò)散管18出口的流體進(jìn)入第二吸入室15，在第二混合段9的入口處達(dá)到音速，兩股流體在第二混合段16混合后，壓力趨于均勻，然后流經(jīng)第二喉管17和第二擴(kuò)散管18，混合后的流體在擴(kuò)散管重新形成激波，壓力上升，速度降低，然后經(jīng)流體出口流出；此時(shí)的壓力高于引射流體的進(jìn)口壓力，從而完成了對(duì)引射流體的增壓。
[0050]具體的應(yīng)用實(shí)例如下:
[0051]如圖5所示，一種利用廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)，包括本發(fā)明兩級(jí)噴嘴噴射器1、太陽能、汽車廢熱等低品位熱源熱回收裝置19、冷凝器20、循環(huán)泵21、節(jié)流裝置22、蒸發(fā)器23，太陽能、汽車廢熱等低品位熱源熱回收裝置19的第一端與兩級(jí)噴嘴噴射器1的工作流體進(jìn)口 2相連，太陽能、汽車廢熱等低品位熱源熱回收裝置19的第二端與循環(huán)泵21的第一端相連，蒸發(fā)器23的第一端與兩級(jí)噴嘴噴射器1的引射流體進(jìn)口 3相連，蒸發(fā)器23的第二端與節(jié)流裝置22的第一端相連，兩級(jí)噴嘴噴射器1的流體出口 4與冷凝器20的第一端相連，冷凝器20的第二端與節(jié)流裝置22的第二端相連，冷凝器20的第二端與循環(huán)泵21的第二端相連。
[0052]太陽能、汽車廢熱等低品位熱源熱回收裝置19利用收集的廢熱將冷凝劑加熱，使之成為高溫高壓的工作氣體，飽和蒸汽流經(jīng)兩級(jí)噴嘴噴射器1，在兩級(jí)噴嘴噴射器1的第一噴嘴7出口處壓力降低，將蒸發(fā)器23中的制冷劑蒸汽吸入兩級(jí)噴嘴噴射器1中混合，從兩級(jí)噴嘴噴射器1中出來的是混合均勻、壓力升高的氣體，混合氣體進(jìn)入冷凝器20冷凝；冷凝器20出來的制冷劑液體分為兩路，一路通過節(jié)流裝置22降壓后回到蒸發(fā)器23，另一路則通過循環(huán)泵21升壓后再進(jìn)入太陽能、汽車廢熱等低品位熱源熱回收裝置19中。
[0053]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)的噴射器，其特征在于:包括噴射器本體，噴射器本體的一端設(shè)有工作流體進(jìn)口、相對(duì)的另一端設(shè)有流體出口，在噴射器本體內(nèi)部設(shè)有相連通的第一噴射腔和第二噴射腔，在噴射器本體的側(cè)面設(shè)有與第一噴射腔相連通的引射流體入口 ；所述的工作流體進(jìn)口分別與第一噴射腔和第二噴射腔的入口相通，第一噴射腔的出口與第二噴射腔相連通，且第二噴射腔的出口與流體出口相連通，所述的第一噴射腔和第二噴射腔實(shí)現(xiàn)流體在噴射器本體內(nèi)的增壓。
2.如權(quán)利要求1所述的用于廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)的噴射器，其特征在于:所述的第一噴射腔包括依次相連通的第一流道、第一噴射道、第一噴嘴、第一吸入室、第一混合段、第一喉管及第一擴(kuò)散管，所述的第一流道、第一噴射道設(shè)于第一噴嘴的入口前且與第一噴嘴的入口相連通，第一噴嘴的出口與第一吸入室、第一混合段相連通，第一混合段的出口端安裝第一喉管且與其連通，所述的第一擴(kuò)散管安裝在第一喉管的出口端。
3.如權(quán)利要求2所述的用于廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)的噴射器，其特征在于:所述的第一噴嘴包括一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)和一發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)，圓柱形結(jié)構(gòu)的前端與第一噴射道的后端相連，圓柱形結(jié)構(gòu)的后端與噴嘴中喇叭形結(jié)構(gòu)相連。
4.如權(quán)利要求2所述的用于廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)的噴射器，其特征在于:所述的第一擴(kuò)散管為一個(gè)發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)； 所述的第一喉管為一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)； 所述的第一混合段為一個(gè)發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求2所述的用于廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)的噴射器，其特征在于:所述第一流道、第一噴射道、第一噴嘴、第一吸入室、第一混合段、第一喉管及第一擴(kuò)散管的中心線位于同一條直線上。
6.如權(quán)利要求1所述的用于廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)的噴射器，其特征在于:所述的第二噴射腔包括依次相連通的第二流道、第二噴射道、第二噴嘴、第二吸入室、第二混合段、第二喉管及第二擴(kuò)散室，所述的第二流道、第二噴射道設(shè)于第二噴嘴的入口前且與第二噴嘴的入口相連通，第二噴嘴的出口與第二吸入室、第二混合段相連通，第二混合段的出口端安裝第二喉管且與其連通，所述的第二擴(kuò)散管安裝在第二喉管的出口端。
7.如權(quán)利要求6所述的用于廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)的噴射器，其特征在于:所述的第二吸入室與第一擴(kuò)散管出口相連通。
8.如權(quán)利要求6所述的用于廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)的噴射器，其特征在于:所述的第二噴嘴的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)和一發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)，圓柱形結(jié)構(gòu)的前端與第二噴射道的后端相連，圓柱形結(jié)構(gòu)的后端與噴嘴中喇叭形結(jié)構(gòu)前端相連。
9.如權(quán)利要求6所述的用于廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)的噴射器，其特征在于:第二擴(kuò)散管為一個(gè)發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)； 第二喉管為一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)； 第二混合段為一個(gè)發(fā)散的喇叭形結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求6所述的用于廢熱驅(qū)動(dòng)的冷鏈物流噴射式制冷系統(tǒng)的噴射器，其特征在于:所述第二流道、第二噴射道、第二噴嘴、第二吸入室、第二混合段、第二喉管及第二擴(kuò)散管的中心線位于同一條直線上。
【文檔編號(hào)】F25B9/08GK104457008SQ201410784672
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】王雷, 趙紅霞, 丁兆秋 申請(qǐng)人:山東大學(xué)