JP2005241186A - エジェクタサイクル - Google Patents

Abstract

【課題】 気液分離器の液相冷媒流れ下流側に複数の蒸発器を有するエジェクタサイクルにおいて、サイクルの設置時にサイクル効率が低減することの防止を目的とする。
【解決手段】 圧縮機１１、放熱器１２、エジェクタ１３、および気液分離器１４を冷媒が循環し、気液分離器１４の液相冷媒流れ下流側に冷蔵蒸発器１７および冷凍蒸発器１９を有するエジェクタサイクルにおいて、最上方に冷凍蒸発器１９、最下方に冷蔵蒸発器１７、２つの蒸発器１７、１９の間の位置にエジェクタ１３および気液分離器１４を配置する。さらに、エジェクタ１３と気液分離器１４をほぼ同一の高さに配置し、気液分離器１４から冷凍蒸発器１９へ冷媒が流れる冷凍冷媒通路１６に第１減圧器１８を配置する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、流体を減圧する減圧手段であるとともに、高速で噴出する作動流体の巻き込み作用によって流体輸送を行う運動量輸送式ポンプであるエジェクタ（ＪＩＳ Ｚ ８１２６ 番号２．１．２．３等参照）を有するエジェクタサイクルに関する。

本出願人は、特願２００２−３６５３１９号の出願（以下先願例と称す）において、ほぼ図１と同構成のエジェクタサイクルを提案している。これによると、気液分離器１４で分離した液相冷媒は、気液分離器１４の冷媒流れ下流側で第１通路１５と第２通路１６に分岐する。そして、第１通路１５には冷却対象空間が冷蔵庫である冷蔵用蒸発器１７が配置されており、第２通路１６には冷却対象空間が冷凍庫である冷凍用蒸発器１９が配置されている。

これにより、エジェクタ１３を使用したことでサイクル効率が向上したエジェクタサイクルにおいて、冷蔵庫、冷凍庫の２つの冷却対象空間を冷却することができる。

しかし、先願例では、エジェクタ１３、気液分離器１４、冷蔵用蒸発器１７、および冷凍用蒸発器１９のエジェクタサイクル設置時における上下の位置関係については記載されていない。そこで、本発明者らはエジェクタ１３、気液分離器１４、冷蔵用蒸発器１７、および冷凍用蒸発器１９の実装時の位置関係について検討し、位置関係によっては以下の問題が発生することを確認した。

第一の問題点は、図７のようにエジェクタ１３がすべての蒸発器１７、１９よりも上方、つまり最上方に配置された場合に発生する。この時、エジェクタ１３よりも下側に位置する蒸発器１７、１９から流出する気相冷媒は、蒸発器の流出口とエジェクタ１３の流入口１３ａとの高低差ΔＨ１分の位置エネルギを損失してしまう。なお、図中の上下はエジェクタサイクルの設置状態における上下方向を示している。

第二の問題点は、図８のように気液分離器１４がエジェクタ１３よりも上方に配置された場合に発生する。エジェクタ１３のディフューザ部１３ｂから流出する冷媒は、ディフューザ部１３ｂと気液分離器１４の流入口との高低差ΔＨ２分の位置エネルギを損失してしまう。

第三の問題点は、図９のように冷凍、冷凍蒸発器１７、１９のいずれか一方、または両方が気液分離器１４よりも上方に配置された場合に発生する。気液分離器１４から流出する冷媒は、冷媒が蒸発器１７、１９の流入口と気液分離器１４の液冷媒流出口との高低差ΔＨ３分の位置エネルギを損失してしまう。流出する冷媒は、冷媒密度の高い液相冷媒であるためこの位置エネルギの損失は特に大きくなる。

これらの問題点により、サイクル内を循環する冷媒のエネルギが失われ、エジェクタ１３を使用したことによるサイクル効率の向上効果が低減してしまう。

本発明は、上記点に鑑み、気液分離器の液相冷媒流れ下流側に複数の蒸発器を有するエジェクタサイクルにおいて、サイクルの設置時にサイクル効率が低減することの防止を目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、エジェクタサイクルにおいて、圧縮機（１１）にて圧縮された高圧冷媒を放冷する放熱器（１２）と、放熱器（１２）から流出した高圧冷媒を減圧加速するノズル（１３ａ）を有し、ノズル（１３ａ）から噴射される高速冷媒流の巻き込み作用により、気相冷媒を吸引するエジェクタ（１３）と、エジェクタ（１３）から流出する冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器（１４）と、気液分離器（１４）の液相冷媒が流入する複数の蒸発器（１７、１９）とを備え、
液相冷媒は、複数の蒸発器（１７、１９）で蒸発して気相となりエジェクタ（１３）に吸引されるようになっており、
複数の蒸発器（１７、１９）のうち最も上方に位置する蒸発器（１７、１９）と、複数の蒸発器（１７、１９）のうち最も下方に位置する蒸発器（１７、１９）との間の位置に、エジェクタ（１３）および気液分離器（１４）を配置し、
気液分離器（１４）から気液分離器（１４）よりも上方に位置する蒸発器（１７、１９）へ向かう冷媒通路に、冷媒の通路面積を絞る絞り手段（１８、２０）を備えたことを特徴としている。

これによると、エジェクタ（１３）および気液分離器（１４）を複数の蒸発器（１７、１９）のうち最も上方に位置する蒸発器（１７、１９）と、複数の蒸発器（１７、１９）のうち最も下方に位置する蒸発器（１７、１９）との間の位置に配置している。このため、図８のようにエジェクタ（１３）と気液分離器（１４）との間に蒸発器（１７、１９）が配置される場合に比べて、エジェクタ（１３）と気液分離器（１４）との高低差が小さくなり、冷媒のエネルギ損失、つまり第二の問題点が軽減される。

また、エジェクタ（１３）を最上方と最下方の蒸発器（１７、１９）の間に配置したため、エジェクタ（１３）を最上方に配置した場合、つまり図７の第一の問題が発生する配置に比べて、エジェクタ（１３）の下方の蒸発器（１７、１９）とエジェクタ（１３）との高低差を小さくすることができる。これにより、下方の蒸発器（１７、１９）から流出する気相冷媒がエジェクタ（１３）に吸引されるまでに損失するエネルギを減少することができる。つまり、第一の問題点を軽減することができる。

さらに、気液分離器（１４）から気液分離器（１４）よりも上方に位置する蒸発器（１７、１９）へ向かう冷媒通路に、冷媒の通路面積を絞る絞り手段（１８、２０）を備えたため、密度の高い液相冷媒を密度の小さい気液２相冷媒にすることができる。つまり、密度の小さい２相冷媒が上方に位置する蒸発器（１７、１９）に流入するため、液相冷媒が蒸発器（１７、１９）に流入する場合に比べて冷媒が損失するエネルギを減少することができる。つまり、図９の配置で発生する第三の問題点を軽減することができる。

これらが相まって、エジェクタサイクルの設置によるサイクル内の冷媒のエネルギ損失を軽減でき、エジェクタ（１３）を使用したことによるサイクル効率の向上効果を充分に発揮させることができる。

また、請求項２に記載の発明では、エジェクタサイクルにおいて、圧縮機（１１）にて圧縮された高圧冷媒を放冷する放熱器（１２）と、放熱器（１２）から流出した高圧冷媒を減圧加速するノズル（１３ａ）を有し、ノズル（１３ａ）から噴射される高速冷媒流の巻き込み作用により、気相冷媒を吸引するエジェクタ（１３）と、エジェクタ（１３）から流出する冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器（１４）と、気液分離器（１４）の液相冷媒が流入する複数の蒸発器（１７、１９）とを備え、
液相冷媒は、複数の蒸発器（１７、１９）で蒸発して気相となりエジェクタ（１３）に吸引されるようになっており、
さらに複数の蒸発器（１７、１９）のうち最も下方に位置する蒸発器（１７、１９）よりも下方の位置に、エジェクタ（１３）および気液分離器（１４）を配置し、
気液分離器（１４）から複数の蒸発器（１７、１９）へ向かう各冷媒通路に、冷媒の通路面積を絞る絞り手段（１８、２０）を備えたことを特徴としている。

これによると、エジェクタ（１３）および気液分離器（１４）を最も下方に位置する蒸発器（１７、１９）よりも下方の位置に配置している。このため、図８のようにエジェクタ（１３）と気液分離器（１４）との間に蒸発器が配置される場合に比べて、エジェクタ（１３）と気液分離器（１４）との高低差が小さくなり、冷媒のエネルギ損失、つまり第二の問題点が軽減される。

また、エジェクタ（１３）を最下方の蒸発器（１７、１９）よりも下方に配置したため、蒸発器（１７、１９）から流出する冷媒は下方へ流れる。したがって、蒸発器（１７、１９）から流出してエジェクタ（１３）に吸引される冷媒は、エネルギを損失しない。つまり、図７の第一の問題点は発生しない。

さらに、気液分離器（１４）から気液分離器（１４）よりも上方に位置する蒸発器（１７、１９）へ向かう各冷媒通路に、冷媒の通路面積を絞る絞り手段（１８、２０）を備えたため、密度の高い液相冷媒を密度の小さい気液２相冷媒にすることができる。つまり、密度の小さい２相冷媒が上方に位置する蒸発器（１７、１９）に流入するため、液相冷媒が蒸発器（１７、１９）に流入する場合に比べて冷媒が損失するエネルギを減少することができる。つまり、図９の配置で発生する第三の問題点を軽減することができる。

これらが相まって、エジェクタサイクルの設置によるサイクル内の冷媒のエネルギ損失を軽減でき、エジェクタ（１３）を使用したことによるサイクル効率の向上効果を充分に発揮させることができる。

また、請求項３に記載の発明では、エジェクタサイクルにおいて、圧縮機（１１）にて圧縮された高圧冷媒を放冷する放熱器（１２）と、放熱器（１２）から流出した高圧冷媒を減圧加速するノズル（１３ａ）を有し、ノズル（１３ａ）から噴射される高速冷媒流の巻き込み作用により、気相冷媒を吸引するエジェクタ（１３）と、エジェクタ（１３）から流出する冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器（１４）と、気液分離器（１４）の液相冷媒が流入する複数の蒸発器（１７、１９）とを備え、
液相冷媒は、複数の蒸発器（１７、１９）で蒸発して気相となりエジェタ（１３）に吸引されるようになっており、
設置状態において、複数の蒸発器（１７、１９）のうち最も上方に位置する蒸発器（１７、１９）と、複数の蒸発器（１７、１９）のうち最も下方に位置する蒸発器（１７、１９）との間の位置にエジェクタ（１３）を配置し、さらに複数の蒸発器（１７、１９）のうち最も下方に位置する蒸発器（１７、１９）よりも下方の位置に気液分離器（１４）を配置し、
気液分離器（１４）から複数の蒸発器（１７、１９）へ向かう各冷媒通路に、冷媒の通路面積を絞る絞り手段（１８、２０）を備えたことを特徴としている。

これによると、設置状態において、気液分離器（１４）をエジェクタ（１３）よりも下方に配置したため、エジェクタ（１３）から流出する冷媒は下方の気液分離器（１４）へ流れる。したがって、エジェクタ（１３）から流出する冷媒は気液分離器（１４）に流入するまでにエネルギを損失しない。つまり、第二の問題点は発生しない。

また、エジェクタ（１３）を最上方と最下方の蒸発器（１７、１９）の間に配置したため、エジェクタ（１３）を最上方に配置した場合、つまり図７の第一の問題が発生する配置に比べて、エジェクタ（１３）の下方の蒸発器（１７、１９）とエジェクタ（１３）との高低差を小さくすることができる。これにより、下方の蒸発器（１７、１９）から流出する冷媒がエジェクタ（１３）に吸引されるまでに損失するエネルギを減少することができる。つまり、第一の問題点を軽減することができる。

さらに、気液分離器（１４）から気液分離器（１４）よりも上方に位置する蒸発器（１７、１９）へ向かう各冷媒通路に、冷媒の通路面積を絞る絞り手段（１８、２０）を備えたため、密度の高い液相冷媒を密度の小さい気液２相冷媒にすることができる。つまり、密度の小さい２相冷媒が上方に位置する蒸発器（１７、１９）に流入するため、液相冷媒が蒸発器（１７、１９）に流入する場合に比べて冷媒が損失するエネルギを減少することができる。つまり、図９の配置で発生する第三の問題点を軽減することができる。

これらが相まって、エジェクタサイクルの設置によるサイクル内の冷媒のエネルギ損失を軽減でき、エジェクタ（１３）を使用したことによるサイクル効率の向上効果を充分に発揮させることができる。

また、請求項４に記載の発明のように、請求項１または２に記載のエジェクタサイクルにおいて、エジェクタ（１３）および気液分離器（１４）を略同一高さに配置すれば、エジェクタ（１３）と気液分離器（１４）の高低差に起因するエネルギ損失を低減することができる。

また、請求項５に記載の発明のように、請求項１ないし４のいずれか１つのエジェクタサイクルにおいて、冷媒としてＨＦＣ系冷媒、ＨＣ系冷媒、二酸化炭素のいずれか１つを使用してもよい。

ここでＨＦＣ（ハイドロ・フルオロ・カーボン）系冷媒とは、水素、フッ素、炭素を含む化学物質であり分子中に塩素を含まないため、オゾン層を破壊しないいわゆる代替フロンのことである。このＨＦＣ系冷媒には、Ｒ１３４ａ、Ｒ４０４ａなどがある。

また、ＨＣ（炭化水素）系冷媒とは、水素、炭素を含み、自然界に存在する冷媒物質のことである。このＨＣ系冷媒には、Ｒ６００ａ（イソブタン）、Ｒ２９０（プロパン）などがある。

なお、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ものである。

（第１実施形態）
図１は、本発明を冷凍サイクルに適用した第１実施形態の模式図を示しており、冷却対象空間は冷蔵庫および冷凍庫である。図１中、１１は冷媒を吸入圧縮する圧縮機１１である。この圧縮機１１で高圧状態となった冷媒は放熱器１２に流入する。放熱器１２では冷媒が室外空気へ放熱する、言い換えると冷媒が室外空気により冷却される。

冷却された冷媒は、エジェクタ１３に流入する。エジェクタ１３は周知のものと同構成であり、冷媒を減圧するノズル部１３ａと、ノズル部１３ａの冷媒流れ下流側に配置され、後述の蒸発器１７、１９からの気相冷媒が吸引（循環）される流入口１３ｃと、冷媒の通路面積が徐々に大きくなっていくディフューザ部１３ｂとに大別できる。

エジェクタ１３は放熱器１２から流出する冷媒をノズル部１３ａで減圧膨張させて後述の蒸発器１７、１９にて蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、ディフューザ部１３ｂで膨張エネルギを圧力エネルギに変換して圧縮機１１の吸入圧を上昇させている。

エジェクタ１３から流出した冷媒は、気液分離器１４に流入する。気液分離器１４では、流入した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えており、分離された気相冷媒は圧縮機１１に吸引されて再び圧縮され、一方、分離された液相冷媒は気液分離器１４の冷媒流れ下流側で冷蔵冷媒通路１５と冷凍冷媒通路１６に分岐する。この冷蔵冷媒通路１５には冷却対象空間が冷蔵庫である冷蔵用蒸発器１７が配置されており、冷凍冷媒通路１６には冷却対象空間が冷凍庫である冷凍用蒸発器１９が配置されている。

冷蔵、冷凍蒸発器１７、１９は、液相冷媒が空間内に吹き出す空気と熱交換して蒸発することにより冷房能力を発揮するものである。なお、気液分離器１４と冷凍蒸発器１９との間に配置される第１減圧器１８は、気液分離器１４から冷凍蒸発器１９側に吸引される液相冷媒を減圧する絞り（減圧）手段である。

次に、図２を使用して各構成要素の設置時における位置関係について説明する。図中の上下方向は設置時における方向である。本実施形態では、冷蔵用蒸発器１９が最も上方に設置されている。次にエジェクタ１３および気液分離器１４がほぼ同一の高さに配置されている。そして最下方には、冷凍蒸発器１７が配置されている。

なお、各構成要素の上下関係の基準部位は、エジェクタ１３が流入口１３ｃである。ただし、一般的なエジェクタ１３の流入口１３ｃはディフューザ部１３ｂを経た冷媒流出位置とほぼ同一の高さである。また、気液分離器１４は液冷媒の流出口である。一般的な気液分離器１４の液冷媒流出口は、気液分離器１４の最下部に位置している。そして、蒸発器１７、１９の基準位置は冷媒の流出口である。一般的な蒸発器１７、１９は冷媒流入口の方が冷媒流出口よりも下方に位置している。

したがって、本実施形態では図２中の領域Ｈがエジェクタ１３および気液分離器１４の配置可能範囲となる。

さらに、上記構成において本実施形態の作動を説明すると、圧縮機１１が起動すると、気液分離器１４から気相冷媒が圧縮機１１に吸入され、圧縮された冷媒が放熱器１２に吐出される。そして、放熱器１２にて空気で冷却された冷媒は、エジェクタ１３のノズル部１３ａに流入する。この時、冷媒は絞り部により通路面積を絞られることにより減圧膨張される。言い換えると、その圧力エネルギが速度エネルギに変換されている。

ノズル部１３ａを通過した冷媒は噴出口から高速度で噴出する。この時、蒸発器１７、１９で気相となった冷媒が、高速度の噴出流により流入口１３ｃから吸引される。噴出口から噴出した冷媒と流入口１３ｃから吸引された気相冷媒は混合部で混合しながらディフューザ部１３ｂへ流れる。そして、ディフューザ部１３ｂで冷媒の動圧が静圧に変換されて気液分離器１４へ流出する。

一方、エジェクタ１３により蒸発器１７、１９内の冷媒が吸引されるため、蒸発器１７、１９には気液分離器１４から液相冷媒が流入する。冷蔵蒸発器１７に流入した冷媒は冷蔵空間へ流れる空気から吸熱して蒸発し、冷凍蒸発器１９に流入した冷媒は冷凍空間へ流れる空気から吸熱して蒸発する。なお、気液分離器１４から上方に位置する冷凍蒸発器１９へ向かう冷媒は、冷凍冷媒通路１６の第１減圧器１８で減圧されて、気液２相状態となっている。

次に、第１実施形態による作用効果を述べると、（１）気液分離器１４から気液分離器１４よりも上方に位置する冷凍蒸発器１９へ向かう冷凍冷媒通路１６に第１減圧器１８を備えたため、密度の高い液相冷媒を密度の小さい気液２相冷媒にすることができる。

ところで、第１減圧器（絞り手段）１８の開度を変化させると気液分離器１４の液冷媒流出口から冷凍蒸発器１９流入口までに冷媒が損失するエネルギは図３のようになる。第１減圧器１８が全開の時には、冷媒は密度の高い液相のままなので気液分離器１４と冷凍蒸発器１９の流入口との高低差の位置エネルギを損失する（図３中領域Ａ）。

第１減圧器１８の開度を小さくしていくと液相冷媒は、気相冷媒が混ざった気液２相状態となる。この状態の冷媒は、液相冷媒に比べて密度が小さくなるばかりでなく、冷凍冷媒通路１６内での管摩擦も低減するため、冷媒が損失するエネルギが小さくなる（図３中領域Ｂ）。さらに第１減圧器１８の開度を小さくしていくと、２相冷媒は気相冷媒の割合が多くなっていき、管摩擦による損失が大きくなる（図３中領域Ｃ）。そして、さらに第１減圧器１８の開度を小さくしていくと、冷媒は気相冷媒となるが冷媒通路が急縮小するため、冷媒の運動エネルギの損失が大きくなってしまう（図３中領域Ｄ）。

本実施形態では、領域Ｂの範囲となるように第１減圧器１８の絞り開度を決定しているため、冷媒の密度を小さくできるとともに冷凍冷媒通路１６内での管摩擦を低減できる。したがって、図９のように液相冷媒が冷凍蒸発器１９に流入する場合（図３中領域Ａに相当）に比べて冷媒が損失するエネルギを小さくすることができる。つまり、図９の配置で発生する第三の問題点を軽減することができる。
（２）また、エジェクタ１３を冷凍蒸発器１９と冷蔵蒸発器１７の間に配置したため、エジェクタ１３を最上方に配置した場合、つまり図７の第一の問題が発生する配置に比べて、エジェクタ１３の下方の蒸発器１７、１９とエジェクタ１３との高低差を小さくすることができる。これにより、冷蔵蒸発器１７から流出する気相冷媒がエジェクタ１３に吸引されるまでに損失するエネルギを減少することができる。つまり、第一の問題点を軽減することができる。

なお、蒸発器が２つの場合である図２と図７を比較すると、図７ではエジェクタ１３と冷蔵蒸発器１７との高低差がΔＨ１であるのに対し、図２ではΔＨ１’となり高低差が小さくなっている。

（３）本実施形態では、エジェクタ１３および気液分離器１４を略同一高さに配置したため、エジェクタ１３と気液分離器１４との高低差に起因する冷媒のエネルギ損失、つまり図８の配置で発生する第二の問題点は無い。

これら（１）〜（３）の効果が相まって、エジェクタサイクルの設置によるサイクル内の冷媒のエネルギ損失を軽減できる。

（４）当然に冷媒減圧手段および冷媒輸送手段として、エジェクタ１３を使用したために従来の減圧手段で生じていた渦による冷媒の運動エネルギの損失を軽減することができる。また、ディフューザ部１３ｂで冷媒を昇圧して圧縮機１１の吸入圧力を上昇させているため、圧縮機１１の駆動動力を少なくできる。これらにより、サイクルの効率を向上させることができる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、上下方向において冷凍蒸発器１９と冷蔵蒸発器１７の間に部位にエジェクタ１３および気液分離器１４を配置した例を示したが、図５に示す第２実施形態では、エジェクタ１３および気液分離器１４が最下方に配置されている。

第２実施形態のエジェクタサイクルは図４のように第１実施形態とほぼ同様であるが冷蔵冷媒通路１５に第２減圧器２０が配置されている。そして、図５に示すように各構成要素の設置時における位置関係は、エジェクタ１３および気液分離器１４がほぼ同一の高さに配置されており、その上方に冷蔵蒸発器１７、さらにその上方に冷凍蒸発器１９が配置されている。

なお、本実施形態では冷凍冷媒通路１６の第２減圧器２０の絞り開度の方が、冷蔵冷媒通路１５の第１減圧器１５の絞り開度よりも小さくなっており、より冷媒が低圧となるようになっている。つまり、冷媒がより低い温度で蒸発するため冷凍能力が大きくなる。

これによると、エジェクタ１３が冷蔵、冷凍蒸発器１７、１９よりも下方に配置されているため、冷蔵、冷凍蒸発器１７、１９から流出する冷媒は下方へ流れる。したがって、冷蔵、冷凍蒸発器１７、１９から流出してエジェクタ１３に吸引される冷媒は、エネルギを損失しない。つまり、図７の第一の問題点は発生しない。

さらに、気液分離器１４から気液分離器１４よりも上方に位置する冷蔵、冷凍蒸発器１７、１９へ向かう冷蔵冷媒通路１５および冷凍冷媒通路１６に、冷媒の通路面積を絞る第１、第２減圧器１８、２０を配置した。したがって、第１実施形態の作用効果（１）と同様の理由により、冷媒が損失するエネルギを小さくすることができ、図９の配置で発生する第三の問題点を軽減することができる。

なお、本実施形態においても、第１実施形態で述べた作用効果（３）、（４）を発揮できる。

（第３実施形態）
本実施形態は第２実施形態と同様（図４）のエジェクタサイクルであるが、各構成要素の配置が異なる。図６に示すように本実施形態の設置状態における上下関係は、最上方が冷凍蒸発器１９、その下方にエジェクタ１３、さらにその下方に冷蔵蒸発器１７が配置されており、最下方には気液分離器１４が配置されている。

なお、本実施形態でも冷凍冷媒通路１６の第２減圧器２０の絞り開度の方が、冷蔵冷媒通路１５の第１減圧器１５の絞り開度よりも小さくなっており、より冷媒が低圧となるようになっている。つまり、冷媒がより低い温度で蒸発するため冷凍能力が大きくなる。

これによると、設置状態において、気液分離器１４をエジェクタ１３よりも下方に配置したため、エジェクタ１３から流出する冷媒は下方の気液分離器１４へ流れる。したがって、エジェクタ１３から流出する冷媒は気液分離器１４に流入するまでにエネルギを損失しない。つまり、図８の第二の問題点は発生しない。

さらに、気液分離器１４から気液分離器１４よりも上方に位置する冷蔵、冷凍蒸発器１７、１９へ向かう冷蔵冷媒通路１５および冷凍冷媒通路１６に、冷媒の通路面積を絞る第１、第２減圧器１８、２０を配置した。したがって、第１実施形態の作用効果（１）と同様の理由により、冷媒が損失するエネルギを小さくすることができ、図９の配置で発生する第三の問題点を軽減することができる。

なお、本実施形態においても、第１実施形態で述べた作用効果（２）、（４）を発揮できる。

（他の実施形態）
上述の第１〜第３実施形態では、エジェクタサイクルを循環する冷媒の種類について言及していないが、冷媒として使用できる物質、例えばＣＦＣ系冷媒、ＨＣＦＣ系冷媒、ＨＦＣ系冷媒、ＨＣ系冷媒、二酸化炭素、その他の自然冷媒など種々適用可能である。

また、上述の第１〜第３実施形態では、冷却対象空間が冷蔵庫と冷凍庫の例を示したが、冷却対象空間はこれに限られるものでなく室内などでもよい。当然に室内と冷凍庫のように組み合わせは自由である。また、エジェクタサイクルを車両に搭載して車室内を冷却するものであってもよい。

また、上述の第１実施形態でも冷蔵冷媒通路１５に減圧器を配置すれば、冷蔵蒸発器１７をエジェクタ１３および気液分離器１４の上方に配置することができる。また、第２、第３実施形態では冷凍蒸発器１９が冷蔵蒸発器１７よりも上方に位置する例を示したが、冷蔵蒸発器１７が冷凍蒸発器１９よりも上方に位置してもよいのは当然である。

また、第１、第２減圧器１５、２０は絞り開度が一定の固定絞りであってもよいし、絞り開度を可変できる可変絞りのどちらでもよい。

また、上述の第１、第２実施形態では、エジェクタ１３と気液分離器１４がほぼ同一高さでエジェクタ１３から流出する冷媒が高低差なく気液分離器１４に流入する例を示した。しかし、エジェクタ１３と気液分離器１４の配置関係はこれに限定されるものではない。なお、エジェクタ１３と気液分離器１４に高低差が生じる場合は、気液分離器１４をエジェクタ１３の下方に配置する方が望ましい。

また、上述の第２、第３実施形態では、冷蔵冷媒通路１５と冷凍冷媒通路１６にそれぞれ減圧器１８、２０を配置した例を示したが、２つの冷却対象空間の冷却目標温度がほぼ同一であれば、気液分離器１４の液相冷媒流れ下流で冷蔵冷媒通路１５と冷凍冷媒通路１６に分岐前の通路に減圧器を１つ配置する構成であってもよい。

本発明を冷凍冷蔵庫の冷凍サイクルに適用した第１実施形態を示す模式図であり、先願例の説明にも使用した図である。 第１実施形態におけるエジェクタサイクルの構成要素の配置位置を示す模式図である。 絞り手段の開度と、気液分離器流出口から蒸発器流入口までにおける冷媒のエネルギ損失との関係を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る冷凍冷蔵庫の冷凍サイクルを示す模式図である。 第２実施形態におけるエジェクタサイクルの構成要素の配置位置を示す模式図である。 第３実施形態におけるエジェクタサイクルの構成要素の配置位置を示す模式図である。 エジェクタサイクルの構成要素の配置位置による第一の問題点を示す模式図である。 エジェクタサイクルの構成要素の配置位置による第二の問題点を示す模式図である。 エジェクタサイクルの構成要素の配置位置による第三の問題点を示す模式図である。

符号の説明

１１…圧縮機、１２…放熱器、１３…エジェクタ、１３ａ…ノズル、１４…気液分離器、
１７…冷蔵蒸発器（複数の蒸発器）、１８…第１減圧器（絞り手段）、
１９…冷凍蒸発器（複数の蒸発器）、２０…第２減圧器（絞り手段）。

Claims (5)

1. 圧縮機（１１）にて圧縮された高圧冷媒を放冷する放熱器（１２）と、
   前記放熱器（１２）から流出した前記高圧冷媒を減圧加速するノズル（１３ａ）を有し、前記ノズル（１３ａ）から噴射される高速冷媒流の巻き込み作用により、気相冷媒を吸引するエジェクタ（１３）と、
   前記エジェクタ（１３）から流出する冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器（１４）と、
   前記気液分離器（１４）の液相冷媒が流入する複数の蒸発器（１７、１９）とを備え、
   前記液相冷媒は、前記複数の蒸発器（１７、１９）で蒸発して気相となり前記エジェクタ（１３）に吸引されるようになっており、
   前記複数の蒸発器（１７、１９）のうち最も上方に位置する蒸発器（１７、１９）と、前記複数の蒸発器（１７、１９）のうち最も下方に位置する蒸発器（１７、１９）との間の位置に、前記エジェクタ（１３）および前記気液分離器（１４）を配置し、
   前記気液分離器（１４）から前記気液分離器（１４）よりも上方に位置する蒸発器（１７、１９）へ向かう冷媒通路に、冷媒の通路面積を絞る絞り手段（１８、２０）を備えたことを特徴とするエジェクタサイクル。
2. 圧縮機（１１）にて圧縮された高圧冷媒を放冷する放熱器（１２）と、
   前記放熱器（１２）から流出した前記高圧冷媒を減圧加速するノズル（１３ａ）を有し、前記ノズル（１３ａ）から噴射される高速冷媒流の巻き込み作用により、気相冷媒を吸引するエジェクタ（１３）と、
   前記エジェクタ（１３）から流出する冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器（１４）と、
   前記気液分離器（１４）の液相冷媒が流入する複数の蒸発器（１７、１９）とを備え、
   前記液相冷媒は、前記複数の蒸発器（１７、１９）で蒸発して気相となり前記エジェクタ（１３）に吸引されるようになっており、
   前記複数の蒸発器（１７、１９）のうち最も下方に位置する蒸発器（１７、１９）よりも下方の位置に、前記エジェクタ（１３）および前記気液分離器（１４）を配置し、
   前記気液分離器（１４）から前記複数の蒸発器（１７、１９）へ向かう各冷媒通路に、冷媒の通路面積を絞る絞り手段（１８、２０）を備えたことを特徴とするエジェクタサイクル。
3. 圧縮機（１１）にて圧縮された高圧冷媒を放冷する放熱器（１２）と、
   前記放熱器（１２）から流出した前記高圧冷媒を減圧加速するノズル（１３ａ）を有し、前記ノズル（１３ａ）から噴射される高速冷媒流の巻き込み作用により、気相冷媒を吸引するエジェクタ（１３）と、
   前記エジェクタ（１３）から流出する冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器（１４）と、
   前記気液分離器（１４）の液相冷媒が流入する複数の蒸発器（１７、１９）とを備え、
   前記液相冷媒は、前記複数の蒸発器（１７、１９）で蒸発して気相となり前記エジェタ（１３）に吸引されるようになっており、
   設置状態において、前記複数の蒸発器（１７、１９）のうち最も上方に位置する蒸発器（１７、１９）と、前記複数の蒸発器（１７、１９）のうち最も下方に位置する蒸発器（１７、１９）との間の位置に前記エジェクタ（１３）を配置し、
   さらに、前記複数の蒸発器（１７、１９）のうち最も下方に位置する蒸発器（１７、１９）よりも下方の位置に前記気液分離器（１４）を配置し、
   前記気液分離器（１４）から前記複数の蒸発器（１７、１９）へ向かう各冷媒通路に、冷媒の通路面積を絞る絞り手段（１８、２０）を備えたことを特徴とするエジェクタサイクル。
4. 前記エジェクタ（１３）および前記気液分離器（１４）を略同一高さに配置することを特徴とする請求項１または２に記載のエジェクタサイクル。
5. 前記冷媒は、ＨＦＣ系冷媒、ＨＣ系冷媒、二酸化炭素のいずれか１つであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のエジェクタサイクル。

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