JP2005016747A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エジェクタサイクルの低負荷時に冷媒流量不足による性能低下を防止することのできる冷凍サイクル装置を提供する。
【解決手段】制御装置１０は、吐出圧力センサ８で検知した吐出圧力Ｐｈが所定圧力Ｐ１以下の時に、ガスクーラ２での放熱を抑制する放熱抑制手段Ｂ・１４〜１８が働くように制御している。
このように、吐出圧力Ｐｈが下がった時にガスクーラ２での放熱を抑制することで、ガスクーラ２側の高圧が上がりつつ、エバポレータ６側の低圧が下がるという膨張弁サイクルと同様の傾向となり、回収できる減圧損失エネルギーもそこそこ確保できるため駆動流が増加し、吸引流側も十分な流量を流すことが可能になる。すなわちフロストしない状態でエバポレータ６の吹き出し温度を下げることができることとなる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒の膨張動力を利用して冷媒の昇圧を行うエジェクタを用いた冷凍サイクル（エジェクタサイクル）装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図９に示したように、コンプレッサ（冷媒圧縮機）１０１、冷媒放熱器１０２、エジェクタ１０３および気液分離器１０４を冷媒配管により環状に連結すると共に、気液分離器１０４で分離された液相冷媒を固定絞り１０５等の減圧装置、冷媒蒸発器１０６を設置したバイパス配管を経てエジェクタ１０３の低圧入口部１０８に吸引させるようにしたエジェクタサイクルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このエジェクタ１０３には、ノズル出口部径（開口面積）が冷煤の循環流量に拘わらず常に一定のノズル出口部径となる固定ノズル１０７が設けられている。
【０００３】
ここで、上記のエジェクタサイクルを例えば車両用空調装置の冷凍サイクルとして用いる場合には、夏場のクールダウン等の高負荷から冬場の除湿等の低負荷まで使用環境の負荷変動範囲が非常に大きく、固定ノズル１０７では負荷変動に充分に対応することができない。そこで、絞り径を負荷変動に応じて、つまりノズル出口部径を冷媒の循環流量に応じて最適に制御する可変絞り機構として、図１０に示したように、ニードル弁１１１によりノズル出口部径（絞り径）を可変できる可変ノズル１１２を設けたエジェクタ１１０を備えたエジェクタサイクルも提案されている。ここで、１１３はエジェクタ１１０の低圧入口部である（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３７５７７号公報（第２−４頁、図１）
【０００５】
【特許文献２】
特開平５−３１２４２１号公報（第２−３頁、図１−図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、外気温度が低く、冷却風速が速いような条件では、冷凍サイクルにおいては高圧側冷媒圧力が低くなり、更に冷媒蒸発器の負荷が高い（吸い込み空気温度が高い、もしくは風量が多い）ような条件が加わると低圧側冷媒圧力が高くなり、結果的に冷凍サイクルとして高低圧の冷媒圧力差が小さくなるような状態となる（例えば、車両用空調装置では低外気温内気循環の状態）。
【０００７】
図１１は、膨張弁サイクルにおけるコンプレッサ回転数と吹き出し温度との関係を示すグラフである。膨張弁サイクルの場合、このような状態となっても、膨張弁を適当な径に絞れば高圧が上がりつつ低圧が下がる。また、電動コンプレッサの場合ならコンプレッサ回転数を上げるとか、可変容量コンプレッサの場合ならコンプレッサ容量を上げるとかによって、容易に所望の蒸発器吹き出し温度（例えば、除湿暖房時なら３℃程度）をつくることが可能である。
【０００８】
図１２は、エジェクタサイクルにおけるコンプレッサ回転数と吹き出し温度との関係を示すグラフである。エジェクタサイクルの場合はエジェクタ絞り（ノズル）の減圧時の損失エネルギーを回収して冷媒蒸発器側の冷媒を吸引することで冷媒蒸発器に流れる冷媒流量を確保することで冷房を行っている。従って、上記のように高低圧差が小さくなるような状態では、回収できるエネルギーの絶対量が不足して駆動流側の流量が減少し、結果的に吸引流側（冷媒蒸発器側）の流量が全く不足することになる。すなわち、冷媒蒸発器の吹き出し温度が上昇し、冷房能力が確保できなくなる。
【０００９】
その結果、冷媒放熱器側の高圧側が上がらないまま冷媒蒸発器側の低圧が下がり過ぎて冷媒蒸発器がフロストするという問題や、例えば車両用空調装置では、除湿暖房時に吹き出し温度３℃を確保できなくなり、窓曇りを速やかに晴らすことができないという問題等が生じている。本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、エジェクタサイクルの低負荷時に冷媒流量不足による性能低下を防止することのできる冷凍サイクル装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項５に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明によれば、制御手段（１０）は、吐出圧力検知手段（８）で検知した吐出圧力（Ｐｈ）が所定圧力（Ｐ１）以下の時に、冷媒放熱器（２）での放熱を抑制する放熱抑制手段（Ｂ、１４〜１８）が働くように制御することを特徴としている。
【００１１】
図３は、本発明のエジェクタサイクルにおけるコンプレッサ回転数と吹き出し温度との関係を示すグラフである。グラフに示すように、吐出圧力（Ｐｈ）が下がった時に冷媒放熱器（２）での放熱を抑制することで、冷媒放熱器（２）側の高圧が上がりつつ、冷媒蒸発器（６）側の低圧が下がるという膨張弁サイクルと同様の傾向となり、回収できる減圧損失エネルギーもそこそこ確保できるため駆動流が増加し、吸引流側も十分な流量を流すことが可能になる。すなわちフロストしない状態で冷媒蒸発器（６）の吹き出し温度を下げることができることとなる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、制御手段（１０）は、冷媒温度検知手段（９）で検知した冷媒温度（Ｔｇｃ）が所定温度（Ｔ１）以下の時に、冷媒放熱器（２）での放熱を抑制する放熱抑制手段（Ｂ、１４〜１８）が働くように制御することを特徴としている。これは、上記した請求項１に記載の発明では、吐出圧力（Ｐｈ）にて通常制御と冷媒放熱器（２）での放熱を抑制する制御との切り換えを判定していたのに対して、本項に記載の発明では冷媒放熱器（２）出口の冷媒温度（Ｔｇｃ）にて判定するようにしたものである。これによっても、上記した請求項１に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、放熱抑制手段として、冷媒放熱器（２）の上流に、冷媒放熱器（２）の全体もしくは一部をバイパスして流れるバイパス流路（Ｂ）と、バイパス流路（Ｂ）への流通を制御する弁手段（１４〜１７）とを設けたことを特徴としている。このように、弁手段（１４〜１７）によってバイパス流路（Ｂ）への流通を制御することにより、冷媒放熱器（２）での放熱を抑制することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、弁手段として温度式開閉弁（１７）を用いると共に、温度式開閉弁（１７）を冷媒放熱器（２）の隣り合うヘッダタンク（２１、２３）間に設けたバイパス流路（Ｂ）を開閉するように組み込み、温度式開閉弁（１７）周りを流れる冷媒温度（Ｔｇｃ）が所定温度（Ｔ１）以下の時に、バイパス流路（Ｂ）を開くようにしたことを特徴としている。このように構成することにより、制御手段（１０）での弁制御が不要となる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、放熱抑制手段として、冷媒放熱器（２）の通風面の全面もしくは一部を覆う通風制御手段（１８）を設けたことを特徴としている。通風制御手段（１８）とは例えばシャッタである。このように、吐出圧力（Ｐｈ）が所定圧力（Ｐ１）以下の時、もしくは冷媒温度（Ｔｇｃ）が所定温度（Ｔ１）以下の時にシャッタを閉じる、もしくは吐出圧力（Ｐｈ）や冷媒温度（Ｔｇｃ）に応じてシャッタ開度を調節して、冷媒放熱器（２）への冷却空気の通風量を調節して（減じて）熱交換量を減らし放熱を抑制するものである。
【００１６】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の実施形態に関る冷凍サイクルの概略構成を示した回路図である。尚、本実施形態は、本発明の冷凍サイクルを車両用空調装置に適用したものとして説明する。本実施形態の車両用空調装置の冷凍サイクルは、コンプレッサ（冷媒圧縮機）１、ガスクーラ（冷媒放熱器）２、エジェクタ３および気液分離器４を冷媒配管によって環状に連結したエジェクタサイクルである。そして、このエジェクタサイクルには更に、気液分離器４の液冷媒出口部とエジェクタ３の低圧入口部３ａとをバイパス配管によって連結しており、そのバイパス配管の途中には、減圧装置５およびエバポレータ（冷媒蒸発器）６を設置している。
【００１８】
ここで、本実施形態の冷凍サイクルは、例えば臨界温度の低い二酸化炭素（ＣＯ_２）を主成分とする冷媒を使用し、冷媒の高圧圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界蒸気圧縮式エジェクタサイクルにより構成されている。この超臨界蒸気圧縮式エジェクタサイクルでは、高圧側の冷媒圧力の上昇によりガスクーラ２の入口部の冷媒温度、つまりコンプレッサ１の吐出口部より吐出される冷媒の吐出温度を１５０℃程度まで高めることができる。尚、ガスクーラ２内に流入する冷媒は、コンプレッサ１で臨界圧力以上に加圧される場合は、ガスクーラ２で放熱しても凝縮液化することはない。
【００１９】
コンプレッサ１は、車両のエンジシルームに搭載された図示しないエンジン、または図示しない電動モータ等の駆動源により回転駆動され、内部に吸入した冷媒ガスを圧縮して高温高圧の冷媒ガスをガスクーラ２側に吐出する冷媒圧縮機で、気液分離器４の冷媒ガス出口部より吸入した冷媒ガスを一時的に使用条件において臨界圧力以上まで高温高圧に圧縮して吐出する。また、ガスクーラ２は、車両のエンジンルーム内の走行風を受け易い場所に設置されて、コンプレッサ１の吐出部より吐出された冷媒ガスと、図示しない送風ファン等により送り込まれた車外空気とを熱交換して冷媒ガスを放熱させる冷媒放熱器である。
【００２０】
エジェクタ３は、高圧入口部１１ａ・低圧入口部３ａ・ノズル１１・混合部３ｂおよびディフューザ部３ｃ等によって構成されている。エジェクタ３は、高圧入口部１１ａより流入した冷媒がノズル１１を通過する際に、ノズル１１から高速で噴出する冷媒回りの圧力低下を利用して、エジェクタ３の低圧入口部３ａから冷媒が吸引される。
【００２１】
これにより、低圧入口部３ａから吸引された冷媒とノズル１１から吹き出された冷媒とが混合部３ｂ内で混合し、ディフューザ部３ｃ内で拡散し昇圧した後に、エジェクタ３の吐出部（出口部）より気液分離器４へ吐出される。尚、本実施形態のエジェクタ３には、負荷変動に応じて絞り径（ノズル出口部径）を変更する可変絞り機構（可変絞り手段）７が一体的に設けられている。尚、可変絞り機構７の具体的な構造については説明を省略する。
【００２２】
気液分離器４は、エジェクタ３により減圧された冷媒を気液分離するアキュームレータである。また、減圧装置５は、気液分離器４の液冷媒出口部から流入した液冷媒を減圧して気液二相状態の冷媒にするキャピラリチューブやオリフィス等の固定絞り、または温度式や電気式の可変絞りである。また、エバポレータ６は、減圧装置５で減圧された冷媒を図示しない送風ファンによって送風される車室外空気または車室内空気との熱交換によって蒸発気化させ、エジェクタ３を介してコンプレッサ１に冷媒ガスを供給する冷媒蒸発器である。
【００２３】
これら、冷凍サイクルのコンプレッサ１・送風ファン・可変絞り機構７を制御する制御装置（制御手段、以下ＥＣＵと呼ぶ。）１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等の機能を含んで構成され、それ自体は周知の構造を持つマイクロコンピュータを内蔵している。
【００２４】
尚、コンプレッサ１の吐出口部より吐出されガスクーラ２に流入する冷媒の吐出圧力Ｐｈを検出する吐出圧力センサ（吐出圧力検知手段）８、およびガスクーラ２の出口部より流出する冷媒温度Ｔｇｃを検出する冷媒温度センサ（冷媒温度検知手段）９からのセンサ信号は、図示しない入力回路（Ａ／Ｄ変換回路）によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００２５】
そして、ＥＣＵ１０は通常運転として、吐出圧力センサ（吐出圧力検知手段）８によって検出された冷媒圧力Ｐｈと、冷媒温度センサ（冷媒温度検知手段）９によって検出された冷媒温度Ｔｇｃとから、冷凍サイクルの負荷変動または負荷状態を算出し、この算出した負荷変動または負荷状態に応じた駆動信号を可変絞り機構７に印加するように構成されている。
【００２６】
本実施形態では、ＥＣＵ１０は、吐出圧力センサ８によって検出された冷媒圧力Ｐｈ、あるいは冷媒温度センサ９によって検出された冷媒温度Ｔｇｃが大きい値である程、負荷が大きいと判定し、負荷が大きい程、エジェクタ３のノズル１３の絞り径（ノズル出口部径、開口面積）が大きくなるように制御する。
【００２７】
次に、本実施形態の冷凍サイクルの作用を図１に基づいて簡単に説明する。コンプレッサ１で圧縮されて高温高圧となった冷媒ガスは、ガスクーラ２の入口部からガスクーラ２内に流入する。そして、ガスクーラ２を通過する際に車外空気に熱を奪われて冷却される。
【００２８】
そして、ガスクーラ２の出口部より流出した冷媒は、エジェクタ３の高圧入口部１１ａから可変絞り機構７を通ってノズル１１内に流入する。ノズル１１内に流入した冷媒は、ノズル１１内を通過する際に減圧されてノズル１１の噴出部から混合部３ｂ内に吹き出される。そして、混合部３ｂおよびディフューザ部３ｃを通過する際に昇圧される。
【００２９】
この時、ノズル１１から高速で噴出する冷媒回りの圧力低下を利用して、エジェクタ３の低圧入口部３ａにエバポレータ６の出口部からガス冷媒が吸引される。これにより、ノズル１１から高速で噴出する冷媒と低圧入口部３ａから流入した冷媒とが効率良く混合部３ｂ内で混合した後に、ディフューザ部３ｃ内で拡散する。そして、ディフューザ部３ｃより流出した気液二相状態の冷媒は、気液分離器４内に流入して気液分離する。その後に、気液分離器４内のガス冷媒は、ガス冷媒出口部よりコンプレッサ１の吸入力によってコンプレッサ１に吸入される。
【００３０】
また、気液分離器４の底部に溜まっている液冷媒は、エジェクタ３の低圧入口部３ａの吸引作用により、気液分離器４の液冷媒出口部より流出して減圧装置５に流入し、その減圧装置５を通過する際に減圧膨張されて気液二相状態の冷媒となってエバポレータ６の入口部からエバポレータ６内に流入する。エバポレータ６内に流入した冷媒は、車両用空調装置の例えば空調ダクト内を流れる空気と熱交換して蒸発気化された後に、エジェクタ３の低圧入口部３ａに吸引されて、上述したように、エジェクタ３の混合部３ｂ内でノズル１１の噴出部から吹き出した冷媒と混合する。
【００３１】
尚、夏場のクールダウン等の高負荷時、つまり冷凍サイクルの負荷が大きい場合には、可変絞り機構７の開度が大きくなり、冷凍サイクルの冷媒循環量が多くなる。また、冬場の除湿等の低負荷時、つまり冷凍サイクルの負荷が小さい場合にはエジェクタ３のノズル１３の絞り径（ノズル出口部径、開口面積）が小さくなり、冷凍サイクルの冷媒循環量が少なくなる。
【００３２】
次に、本発明の要部構成について説明する。図２は本発明の第１実施形態におけるガスクーラ２部分の構造を示した模式図である。上述したエジェクタサイクルにおいて、コンプレッサ１から吐出される冷媒ガスの入口配管として、通常はガスクーラ２の第１ヘッダタンク２１に接続されている。そして、第１ヘッダタンク２１→コア部２ａ→第２ヘッダタンク２２→コア部２ｂ→第３ヘッダタンク２３→コア部２ｃ→第４ヘッダタンク２４→コア部２ｄ→第５ヘッダタンク２５と折り返しながら流れ、冷却された冷媒ガスがエジェクタ３へと流入するようになっている。
【００３３】
そこで本実施形態は、ガスクーラ２の放熱抑制手段として、ガスクーラ２の上流に、ガスクーラ２の一部をバイパスして流れるバイパス流路Ｂと、そのバイパス流路Ｂへの流通を制御する開閉弁（弁手段）１４とを設けたものである。そして制御装置１０は、吐出圧力センサ８で検知した吐出圧力Ｐｈが所定圧力Ｐ１以下の時、もしくは冷媒温度センサ９で検知した冷媒温度Ｔｇｃが所定温度Ｔ１以下の時には開閉弁１４を開き、冷媒ガスの一部をバイパス流路Ｂに流してガスクーラ２の一部をバイパスさせるようになっている。
【００３４】
図２の例で開閉弁１４を開くと、冷媒ガスの一部は上記した通常の流れとなるが、バイパス流路Ｂを流れた冷媒ガスの一部は、第１・第２コア部２ａ・２ｂをバイパスして第３ヘッダタンク２３→コア部２ｃ→第４ヘッダタンク２４→コア部２ｄ→第５ヘッダタンク２５と折り返して流れ、冷却された冷媒ガスがエジェクタ３へと流入するようになる。
【００３５】
次に、本実施形態での特徴を説明する。まず、ガスクーラ２での放熱を抑制する放熱抑制手段として、ガスクーラ２の上流に、ガスクーラ２の一部をバイパスして流れるバイパス流路Ｂと、このバイパス流路Ｂへの流通を制御する弁手段１４とを設けている。そして制御装置１０は、吐出圧力センサ８で検知した吐出圧力Ｐｈが所定圧力Ｐ１以下の時、もしくは冷媒温度センサ９で検知した冷媒温度Ｔｇｃが所定温度Ｔ１以下の時に、バイパス流路Ｂおよび弁手段１４が働くように制御している。
【００３６】
このように、弁手段１４によってバイパス流路Ｂへの流通を制御することにより、ガスクーラ２での放熱を抑制することができる。図３は、本発明のエジェクタサイクルにおけるコンプレッサ回転数と吹き出し温度との関係を示すグラフであり、グラフに示すように、ガスクーラ２での放熱を抑制することで、ガスクーラ２側の高圧が上がりつつ、エバポレータ６側の低圧が下がるという膨張弁サイクルと同様の傾向となり、回収できる減圧損失エネルギーもそこそこ確保できるため駆動流が増加し、吸引流側も十分な流量を流すことが可能になる。すなわちフロストしない状態でエバポレータ６の吹き出し温度を下げることができる。
【００３７】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態におけるガスクーラ２部分の構造を示した模式図である。上述した第１実施形態とは、通常の流路とバイパス流路Ｂとの流路切り替えを行なう弁手段として、３方弁もしくは流量分配弁１５を配置した点のみ異なる。このような構成として負荷により冷媒を、通常流路のみ、バイパス流路Ｂのみ、または通常流路とバイパス流路Ｂとの両方に流量配分を調節しながら流すようにしても良い。
【００３８】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態におけるガスクーラ２部分の構造を示した模式図である。上述した第１・第２実施形態とは、ガスクーラ２に流入する入口配管とガスクーラ２から流出する出口配管とをバイパス流路Ｂで接続し、通常の流路とバイパス流路Ｂとの流路切り替えを行なう弁手段として、バイパス流路Ｂ中に流量調整弁１６を配置した点が異なる。このような構成として負荷により冷媒を、通常流路のみ、または通常流路とバイパス流路Ｂとの両方に流量配分を調節しながら流すようにしても良い。
【００３９】
（第４実施形態）
図６は本発明の第４実施形態におけるガスクーラ２部分の構造を示した模式図であり、図７（ｂ）は図６のサーモバルブ（温度式開閉弁）１７部分の詳細を示す断面図であり、（ａ）は（ｂ）の上面視、（ｃ）は（ｂ）の下面視である。本実施形態では、通常の流路とバイパス流路Ｂとの流路切り替えを行なう弁手段として、サーモバルブ１７を用いると共に、このサーモバルブ１７をガスクーラ２の隣り合うヘッダタンク２１・２３間に設けたバイパス流路Ｂを開閉するように組み込み、サーモバルブ１７周りを流れる冷媒温度Ｔｇｃが所定温度Ｔ１以下の時に、バイパス流路Ｂを開くようにしている。
【００４０】
より具体的にサーモバルブ１７部は、ガスクーラ２のヘッダタンク間の仕切り部に設けられており、仕切り部に設けられた出口ポート２３ａがバイパス流路Ｂとなっている。そして、もう一方の仕切り部には入口ポート２１ａが設けられると共に、作動棒１７ｂの先端を固定してサーモバルブ１７の本体部（サーモエレメント部）１７ａが保持されている。本体部１７ａのバイパス流路Ｂ側には、ばね１７ｄを介してバイパス流路Ｂを開閉する弁１７ｃが設けられている。
【００４１】
尚、ばね１７ｄは寸法の誤差を吸収すると共に、閉じた時に弁１７ｃを保護するものであり、本体部１７ａの外周を押さえるばね１７ｅは、弁１７ｃの戻し性を上げるための弁戻り用ばねである。本体部１７ａの中にはサーモワックスや不活性ガス等の感温部材が充填されており、本体部１７ａの周りを流れる冷媒温度Ｔｇｃにより感温部材が膨張・収縮して作動棒１７ｂを出し入れし、その反力によって本体部１７ａが移動して弁１７ｃでバイパス流路Ｂが開閉される。
【００４２】
具体的な作動として、入口ポート２１ａから流入する冷媒の冷媒温度Ｔｇｃが高い場合には、作動棒１７ｂが伸びて弁１７ｃでバイパス流路Ｂが閉じられ、流入した冷媒は熱交換チューブＣへ分配されて流れて行くこととなる。これに対し、入口ポート２１ａから流入する冷媒の冷媒温度Ｔｇｃが低い場合には、作動棒１７ｂが縮んでバイパス流路Ｂが開けられ、流入した冷媒の一部は熱交換チューブＣをバイパスして隣り合ったヘッダタンクへ流れて行くこととなる。このように構成とすることにより、制御装置１０での弁制御が不要となる。
【００４３】
（第５実施形態）
図８は、本発明の第５実施形態におけるガスクーラ２部分の構造を示した模式図である。配置例として、ガスクーラ２の風流れ後方にエンジン冷却水を冷却するラジエータＲと、そのまた後方に電動ファンＦとが配置されている。そして、本実施形態ではガスクーラ２での放熱を抑制する放熱抑制手段として、ガスクーラ２の通風面の全面もしくは一部を覆うシャッタ（通風制御手段）１８を設けたものである。
【００４４】
図８（ａ）はガスクーラ２の全面にシャッタ１８を設けた例であり、図８（ｂ）はガスクーラ２の一部（図では略下半分）にシャッタを設けた例である。このように、吐出圧力Ｐｈが所定圧力Ｐ１以下の時、もしくは冷媒温度Ｔｇｃが所定温度Ｔ１以下の時にシャッタを閉じる、もしくは吐出圧力Ｐｈや冷媒温度Ｔｇｃに応じてシャッタ開度を調節して、ガスクーラ２への冷却空気の通風量を調節して（減じて）熱交換量を減らし放熱を抑制しても良い。
【００４５】
（その他の実施形態）
本発明は、二酸化炭素等を冷媒とした超臨界サイクルのみならず、フロン、その他の冷媒を用いた冷凍サイクル（エジェクタサイクル）にも適用できる。また、使用用途も、車両用の冷房装置の冷凍サイクル（エジェクタサイクル）のみならず、冷蔵・冷凍または加熱装置等、その他のあらゆる分野に用いられる冷凍サイクル（エジェクタサイクル）に適用できる。尚、上述の実施形態で所定圧力Ｐ１または所定温度Ｔ１だけの判定ではハンチングが生じる場合、第２所定圧力Ｐ２または第２所定温度Ｔ２を定めて通常流路に復帰するようヒステリシスを持たせても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に関る冷凍サイクルの概略構成を示した回路図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるガスクーラ２部分の構造を示した模式図である。
【図３】本発明のエジェクタサイクルにおけるコンプレッサ回転数と吹き出し温度との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の第２実施形態におけるガスクーラ２部分の構造を示した模式図である。
【図５】本発明の第３実施形態におけるガスクーラ２部分の構造を示した模式図である。
【図６】本発明の第４実施形態におけるガスクーラ２部分の構造を示した模式図である。
【図７】図６のサーモバルブ１７部分の詳細を示す断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態におけるガスクーラ２部分の構造を示した模式図である。
【図９】従来の冷凍サイクルの概略構成を示した模式図である。
【図１０】従来の可変絞りエジェクタ１１０の構造例を示した断面図である。
【図１１】膨張弁サイクルにおけるコンプレッサ回転数と吹き出し温度との関係を示すグラフである。
【図１２】エジェクタサイクルにおけるコンプレッサ回転数と吹き出し温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ コンプレッサ（冷媒圧縮機）
２ ガスクーラ（冷媒放熱器）
３ エジェクタ
３ａ 低圧入口部
４ 気液分離器
６ エバポレータ（冷媒蒸発器）
７ 可変絞り機構（可変絞り手段）
８ 吐出圧力センサ（吐出圧力検知手段）
９ 冷媒温度センサ（冷媒温度検知手段）
１０ 制御装置（制御手段）
１１ ノズル
１１ａ 高圧入口部
１４ 開閉弁（弁手段、放熱抑制手段）
１５ 三方弁、流量分配弁（弁手段、放熱抑制手段）
１６ 流量調整弁（弁手段、放熱抑制手段）
１７ 温度式開閉弁（弁手段、放熱抑制手段）
１８ シャッタ（通風制御手段、放熱抑制手段）
２１ 第１ヘッダタンク（ヘッダタンク）
２３ 第３ヘッダタンク（ヘッダタンク）
Ｂ バイパス流路（放熱抑制手段）
Ｐ１ 所定圧力
Ｐｈ 吐出圧力
Ｐｅ 最適高圧
Ｔ１ 所定温度
Ｔｇｃ 冷媒温度

Claims (5)

1. 冷媒を気液分離する気液分離器（４）と、
   前記気液分離器（４）より吸入した冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧縮機（１）と、
   前記冷媒圧縮機（１）より吐出された高温高圧の冷媒を放熱させる冷媒放熱器（２）と、
   前記気液分離器（４）より流入した低温低圧の冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器（６）と、
   前記冷媒放熱器（２）よりも冷媒の流れ方向下流側に接続された高圧入口部（１１ａ）、前記冷媒蒸発器（６）よりも冷媒の流れ方向下流側に接続された低圧入口部（３ａ）、および前記高圧入口部（１１ａ）より流入した冷媒を噴出するノズル（１１）を有し、前記ノズル（１１）から噴出する冷媒回りの圧力低下を利用して、前記ノズル（１１）から噴出する冷媒と前記低圧入口部（３ａ）から吸引した冷媒とを混合させながら昇圧させて前記気液分離器（４）へ吐出するエジェクタ（３）と、
   前記冷媒圧縮機（１）の吐出冷媒回路に設けられて絞り開度を制御することにより高圧冷媒の圧力を制御する可変絞り手段（７）と、
   前記冷媒圧縮機（１）が吐出する吐出圧力（Ｐｈ）を検知する吐出圧力検知手段（８）と、
   前記冷媒放熱器（２）から流出する冷媒温度（Ｔｇｃ）を検知する冷媒温度検知手段（９）と、
   これらの冷凍サイクル機器の作動を制御する制御手段（１０）とを備え、
   前記制御手段（１０）は通常制御として、前記冷媒温度検知手段（９）にて前記冷媒温度（Ｔｇｃ）を検知し、内部に記憶保持した最適高圧制御マップに基づき前記吐出圧力（Ｐｈ）が最適高圧（Ｐｅ）となるよう前記可変絞り手段（７）を制御する冷凍サイクル装置において、
   前記制御手段（１０）は、前記吐出圧力検知手段（８）で検知した前記吐出圧力（Ｐｈ）が所定圧力（Ｐ１）以下の時に、前記冷媒放熱器（２）での放熱を抑制する放熱抑制手段（Ｂ、１４〜１８）が働くように制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
2. 冷媒を気液分離する気液分離器（４）と、
   前記気液分離器（４）より吸入した冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧縮機（１）と、
   前記冷媒圧縮機（１）より吐出された高温高圧の冷媒を放熱させる冷媒放熱器（２）と、
   前記気液分離器（４）より流入した低温低圧の冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器（６）と、
   前記冷媒放熱器（２）よりも冷媒の流れ方向下流側に接続された高圧入口部（１１ａ）、前記冷媒蒸発器（６）よりも冷媒の流れ方向下流側に接続された低圧入口部（３ａ）、および前記高圧入口部（１１ａ）より流入した冷媒を噴出するノズル（１１）を有し、前記ノズル（１１）から噴出する冷媒回りの圧力低下を利用して、前記ノズル（１１）から噴出する冷媒と前記低圧入口部（３ａ）から吸引した冷媒とを混合させながら昇圧させて前記気液分離器（４）へ吐出するエジェクタ（３）と、
   前記冷媒圧縮機（１）の吐出冷媒回路に設けられて絞り開度を制御することにより高圧冷媒の圧力を制御する可変絞り手段（７）と、
   前記冷媒圧縮機（１）が吐出する吐出圧力（Ｐｈ）を検知する吐出圧力検知手段（８）と、
   前記冷媒放熱器（２）から流出する冷媒温度（Ｔｇｃ）を検知する冷媒温度検知手段（９）と、
   これらの冷凍サイクル機器の作動を制御する制御手段（１０）とを備え、
   前記制御手段（１０）は通常制御として、前記冷媒温度検知手段（９）にて前記冷媒温度（Ｔｇｃ）を検知し、内部に記憶保持した最適高圧制御マップに基づき前記吐出圧力（Ｐｈ）が最適高圧（Ｐｅ）となるよう前記可変絞り手段（７）を制御する冷凍サイクル装置において、
   前記制御手段（１０）は、前記冷媒温度検知手段（９）で検知した前記冷媒温度（Ｔｇｃ）が所定温度（Ｔ１）以下の時に、前記冷媒放熱器（２）での放熱を抑制する放熱抑制手段（Ｂ、１４〜１８）が働くように制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
3. 前記放熱抑制手段として、前記冷媒放熱器（２）の上流に、前記冷媒放熱器（２）の全体もしくは一部をバイパスして流れるバイパス流路（Ｂ）と、前記バイパス流路（Ｂ）への流通を制御する弁手段（１４〜１７）とを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記弁手段として温度式開閉弁（１７）を用いると共に、前記温度式開閉弁（１７）を前記冷媒放熱器（２）の隣り合うヘッダタンク（２１、２３）間に設けた前記バイパス流路（Ｂ）を開閉するように組み込み、前記温度式開閉弁（１７）周りを流れる冷媒温度（Ｔｇｃ）が所定温度（Ｔ１）以下の時に、前記バイパス流路（Ｂ）を開くようにしたことを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記放熱抑制手段として、前記冷媒放熱器（２）の通風面の全面もしくは一部を覆う通風制御手段（１８）を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。

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