JP2007032945A - エジェクタ式サイクルおよびその流量調節弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 負荷変動に応じて適切な運転を可能とするエジェクタ式サイクルおよびその流量調節弁を提供する。
【解決手段】 第１蒸発器１５から流出する冷媒の第１圧力Ｐ１と第２蒸発器１８へ流入する冷媒の第２圧力Ｐ２との差圧ΔＰに応じて第２蒸発器１８へ流入する冷媒流量を調節する差圧流量調節弁１７を設けた。また、差圧流量調節弁１７は、第２圧力Ｐ２に対する第１圧力Ｐ１の差圧ΔＰが大きくなった場合は冷媒流量を増加させるようにした。
これによれば、高負荷時でエジェクタ１４での昇圧が大きい場合には、差圧ΔＰが大きくなり、分岐通路１６の冷媒流量を増加させることで冷房能力を増大させる。また逆に低負荷時でエジェクタ１４での昇圧が小さい場合には、差圧ΔＰが小さくなり、分岐通路１６の冷媒流量を減少させることで冷房能力を減少させる。このように、負荷変動に応じて適切な能力制御を実施することが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冷媒減圧手段の役割および冷媒循環手段の役割を果たすエジェクタと、複数の蒸発器とを有するエジェクタ式サイクルに関するものである。

従来、冷媒減圧手段および冷媒循環手段としてエジェクタを使用した蒸気圧縮式冷凍サイクル（エジェクタ式サイクル）において、エジェクタの吐出側と気液分離器との間に第１蒸発器を配置するとともに、エジェクタの吸引側と気液分離器の液相冷媒出口側との間に第２蒸発器を設け、同時に２つの蒸発器を作動させる冷凍サイクルが特許文献１にて知られている。
特許３３２２２６３号公報

しかしながら、上記従来のような構成では、常に液相冷媒を第２蒸発器に供給するよう気液分離器を設ける必要があるため、構成が複雑であるとともに、エジェクタの絞り開度を利用して第２蒸発器の冷却能力を制御するとともに、第１蒸発器の出口側の冷媒が気液二相冷媒となるよう制御する必要があり、常に、第１蒸発器の能力制御と第２蒸発器の能力制御が連動することとなり、冷却制御にずれが生じるなど、第１蒸発器と第２蒸発器双方の冷却能力を最適な状態にコントロールすることが難しい。

そのため、発明者らは、先に特願２００４−２９０１２０号に示すような冷凍サイクルを発明して出願している。すなわち、圧縮機の吐出側に放熱器を設け、放熱器の吐出側とエジェクタとを接続するとともに、エジェクタの吐出側には第１蒸発器が設けられ、第１蒸発器で蒸発した冷媒は、再び圧縮機に吸引される。さらに、放熱器の吐出側とエジェクタの吸引側との間で分岐し、エジェクタの冷媒吸引部に接続する分岐通路を設け、この分岐通路に、冷媒の圧力および流量を調整する絞り弁と、第２蒸発器とを設けている。

このような構成により、第１蒸発器の冷却能力の制御は、エジェクタのノズル部の絞り開度を調整することにより容易に制御することができ、最適な能力に制御することが可能となる。また、第１蒸発器の出口側は、気液二相冷媒状態とする必要がなく、エジェクタにより第１蒸発器の過熱度を制御して、常に気相冷媒となるように制御することで、圧縮機へ気相冷媒を供給するよう制御できるので、特許文献１のような気液分離器を設ける必要がなくなり、構成をより簡素にすることが可能となる。上述した発明の実施形態では、分岐通路で冷媒の圧力および流量を調整する絞り弁として電気的に弁開度を調節可能な流量調節弁を用いている。

本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、その目的は、同時に複数の蒸発器で冷却を可能とするエジェクタ式サイクルにおいて、負荷変動に応じて適切な運転を可能とするエジェクタ式サイクルおよびその流量調節弁を提供することにある。

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に記載の発明では、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（１２）と、
圧縮機（１２）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器（１３）と、
放熱器（１３）下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部（１４ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により冷媒を吸引するエジェクタ（１４）と、
エジェクタ（１４）から流出した冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１５）と、
放熱器（１３）とエジェクタ（１４）との間で冷媒流れを分岐して、この冷媒流れをエジェクタ（１４）に吸引させるように導く分岐通路（１６）と、
分岐通路（１６）に配置され、冷媒を蒸発させる第２蒸発器（１８）と、
第１蒸発器（１５）から流出する冷媒の第１圧力（Ｐ１）と第２蒸発器（１８）へ流入する冷媒の第２圧力（Ｐ２）との差圧（ΔＰ）に応じて第２蒸発器（１８）へ流入する冷媒流量を調節する流量調節手段（１７）とを備えることを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、負荷変動に応じて適切な運転を実施することが可能となる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のエジェクタ式サイクルにおいて、流量調節手段（１７）は、最少冷媒流量を確保するとともに、第２圧力（Ｐ２）に対する第１圧力（Ｐ１）の差圧（ΔＰ）が大きくなった場合は冷媒流量を増加させることを特徴としている。

この請求項２に記載の発明によれば、高負荷時でエジェクタ（１４）での昇圧が大きい場合には、第２圧力（Ｐ２）に対して第１圧力（Ｐ１）の差圧（ΔＰ）が大きくなり、分岐通路（１６）の冷媒流量を増加させることで冷房能力を増大させる。また逆に低負荷時でエジェクタ（１４）での昇圧が小さい場合には、第２圧力（Ｐ２）に対する第１圧力（Ｐ１）の差圧（ΔＰ）が小さくなり、分岐通路（１６）の冷媒流量を減少させることで冷房能力を減少させる。このように、負荷変動に応じて適切な能力制御を実施することが可能となる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載のエジェクタ式サイクルにおいて、流量調節手段（１７）は、ばね手段（１７４）と差圧（ΔＰ）との釣り合いによって作動する弁体（１７２）で冷媒流路（Ｂ３）の開度を調整調節することを特徴としている。

この請求項３に記載の発明によれば、電気的な制御を必要としないことよりコストを抑えることができ、差圧を利用した簡素な構成で負荷変動に応じて適切な能力制御を実施することが可能となる。

また、請求項４に記載の発明では、高圧冷媒をノズル部（１４ａ）から噴射して冷媒を吸引するエジェクタ（１４）の出口側に配置されて冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１５）から流出する冷媒の第１圧力（Ｐ１）を受ける第１受圧部と、
エジェクタ（１４）の吸引側に配置されて冷媒を蒸発させる第２蒸発器（１８）へ流入する冷媒の第２圧力（Ｐ２）を受ける第２受圧部と、
第１圧力（Ｐ１）と第２圧力（Ｐ２）との差圧（ΔＰ）に応じて第２蒸発器（１８）へ流入する冷媒流量を調節する弁体（１７２）とを備えることを特徴としている。

この請求項４に記載の発明によれば、差圧を利用した簡素な構成で負荷変動に応じて適切な能力制御を実施することが可能となる。

また、請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の流量調節弁において、第２圧力（Ｐ２）に対する第１圧力（Ｐ１）の差圧（ΔＰ）が大きくなると冷媒流量を増加させるように冷媒流量を調節することを特徴としている。この請求項５に記載の発明によれば、負荷変動に応じて適切な能力制御を実施することが可能となる。ちなみに、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。

以下、本発明の実施の形態について添付した図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態おけるエジェクタ式サイクルの構成を示す模式図である。本発明のエジェクタ式サイクルを、車両用冷凍装置の冷凍サイクルに適用している。エジェクタ式サイクルには、冷媒が循環する冷媒循環経路１１が備えられており、この冷媒循環経路１１には、冷媒を吸入圧縮する圧縮機１２が配置されている。

本実施形態では、この圧縮機１２を図示しない車両走行用エンジンによりベルトなどを介して回転駆動するようになっている。そして、圧縮機１２として吐出容量の変化により冷媒吐出能力を調整できる可変容量型圧縮機を使用している。ここで吐出容量は、１回転当たりの冷媒吐出量に相当するもので、冷媒の吸入容積を変化させることにより吐出容量を変化させることができる。

可変容量型圧縮機１２としては斜板式が代表的であり、具体的には、斜板の角度を変化させてピストンストロークを変化させて冷媒の吸入容積を変化させる。なお、容量制御機構を構成する図示しない電磁式圧力制御装置によって斜板室の圧力（制御圧力）を変化させることにより、斜板の角度を外部から電気的に制御できる。

この圧縮機１２の冷媒流れ下流側には、放熱器１３が配置されている。放熱器１３は、圧縮機１２から吐出された高圧冷媒と、図示しない冷却ファンにより送風される外気（車室外空気）との間で熱交換を行って高圧冷媒を冷却する。放熱器１３よりもさらに冷媒流れ下流側部位には、エジェクタ１４が配置されている。このエジェクタ１４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。

図２は、図１の実施形態におけるエジェクタ１４の構成を示す模式図である。エジェクタ１４には、放熱器１３から流入する冷媒を絞り込む通路面積の小さいノズル部１４ａと、ノズル部１４ａの冷媒噴出口と同一空間に配置され、後述する第２蒸発器１８からの気相冷媒を吸引する吸引部（気相冷媒吸引部）１４ｃが備えられている。

ノズル部１４ａ内には、その噴出口の開度を制御するためのニードル弁１４ｅが、噴出口と同軸上に配置されており、アクチュエータ１４ｆにより、その軸方向に移動可能なように配置されている。さらに、ノズル部１４ａの下流側には、吸引部１４ｃから流入した冷媒とノズル部１４ａより噴出した冷媒を混合する混合部１４ｄと、冷媒の通路面積を徐々に大きして冷媒を昇圧させるディフューザ部（昇圧部）１４ｂとが配置されている。

エジェクタ１４のディフューザ部１４ｂから流出した冷媒は、第１蒸発器１５に流入する。第１蒸発器１５は、例えば、冷凍庫Ｒ内の図示しない冷却ユニットの通風路内に設置され、冷凍庫Ｒ内の冷却作用を果たす。

具体的には、冷却ユニットの図示しない電動送風機により冷凍庫Ｒ内空気が第１蒸発器１５に送風され、エジェクタ１４にて減圧後の低圧冷媒が第１蒸発器１５において冷凍庫Ｒ内空気から吸熱して蒸発することにより冷凍庫Ｒ内空気が冷却されて冷却能力を発揮する。第１蒸発器１５で蒸発した気相冷媒は、差圧流量調節弁（流量調整手段）１７を介して圧縮機１２に吸入され、再び冷媒循環経路１１を循環する。なお、差圧流量調節弁１７は、本発明の要部であるため、後述で詳しく説明する。

また、本実施形態のエジェクタ式サイクルには、冷媒循環経路１１の放熱器１３とエジェクタ１４との間の部位で分岐し、エジェクタ１４の吸引部１４ｃで冷媒循環経路１１に合流する分岐通路１６が形成されている。この分岐通路１６には、冷媒の流量調節と、冷媒の減圧とを行う先の差圧流量調節弁１７が配置されている。この差圧流量調節弁１７の分岐通路側冷媒流れ下流側部位には、第２蒸発器１８が配置されている。

この第２蒸発器１８は、前述した冷凍庫Ｒ内の図示しない冷却ユニットの通風路内において、第１蒸発器１５と通風部を直列として第１蒸発器１５の風下側となるように隣接配置されており、第１蒸発器１５で冷却された冷凍庫内空気をさらに冷却する作用を果たしている。なお、本実施形態では可変容量型圧縮機１２の電磁式圧力制御装置、電動送風機などは、図示しない電気制御装置（制御手段、以下ＥＣＵと略称）からの制御信号により電気的に制御されるようになっている。

次に、差圧流量調節弁１７について図１、図３を用いて説明する。図３は、図１の実施形態における差圧流量調節弁１７の構造概要を示す縦断面図である。差圧流量調節弁１７は、弁ブロック１７１、弁棒（弁体）１７２、Oリング１７３、およびばね（ばね手段）１７４などより構成されている。弁ブロック１７１は、例えばアルミニウム製で略直方体形状に設けられ、第１の冷媒通路Ａと第２の冷媒通路Ｂとを有している。

第１の冷媒通路Ａは、先の第１蒸発器１５の出口側に接続される流入ポートＡ１、圧縮機１２の吸入側に接続される流出ポートＡ２、および流入ポートＡ１側と流出ポートＡ２側とを連通する連通孔Ａ３を有し、この連通孔Ａ３にばね１７４が設けられている。

第２の冷媒通路Ｂは、放熱器１３の出口側に接続される流入ポートＢ１、第２熱交換器１８の入口側に接続される流出ポートＢ２、および流入ポートＢ１と流出ポートＢ２とを連通する連通路（冷媒流路）Ｂ３を有し、その入口側（流入ポートＢ１側）に円錐状のシート面Ｂ４が設けられている。

弁棒１７２は、弁ブロック１７１に摺動自在に保持されており、その上端部は、第１冷媒通路Ａの連通孔Ａ３内部に挿通され、ばね１７４に吊られて支持しされている。また、図３における下方側は第２冷媒通路Ｂ（連通路Ｂ３）を上下方向に貫通し、下端側に円錐状のシート面Ｂ４と対向するよう弁体部の円錐部１７２ａが形成されている。また、上下方向に摺動自在に嵌挿されている弁棒１７２に対して、第１冷媒通路Ａと第２冷媒通路Ｂとの間の弁ブロック１７１部にはＯリング１７３によるシール部が設けられている。

分岐通路１６を流通する冷媒は、連通路Ｂ３を通過することで減圧されるとともに、先の円錐状のシート面Ｂ４と、弁棒１７２の円錐部１７２ａとが対向して距離を可変することにより流通する冷媒量を可変するようになっている。そして、弁棒１７２は、第１蒸発器１５から流出する冷媒の第１圧力Ｐ１と第２蒸発器１８へ流入する冷媒の第２圧力Ｐ２との差圧ΔＰに応じ、ばね１７４との釣り合いによって作動するようになっている。

この実施形態では、第１蒸発器１５の下流流路の一部を提供する第１冷媒通路Ａと第２蒸発器１８の上流流路の一部を提供する第２冷媒通路Ｂとを近接して配置し、形成した弁ブロック１７１を採用し、これら両通路Ａ、Ｂの間にわたって弁部の可動弁体としての弁棒１７２が配置されている。

弁棒１７２は、受圧部としてのステム部と、それ自身の変位に応じて流路面積を変化させる弁体としての円錐部１７２ａとを有する。弁体としての円錐部１７２ａは、第２冷媒通路Ｂに形成された固定弁座と協働して流路の面積を変化させ、そこを流れる冷媒流量を調節する。

弁棒１７２の小径端部であるステム部分が第１圧力Ｐ１を受ける受圧部として機能する。弁棒１７２のステム部分および大径端部である円錐部１７２ａは第２圧力Ｐ２を受ける受圧部として機能する。この結果、弁棒１７２には、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２とが作用し、それらの圧力に応じて弁棒１７２が変位して、その弁部の開度が調節される。

第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２とが弁棒１７２の両端から作用する結果、弁棒１７２は差圧ΔＰに応じて変位する。初期荷重を与える付勢手段としてのばね１７４は、受圧部の大きさなど弁棒１７２の寸法と共に、弁棒１７２に初期設定を与える。エジェクタ１４の吸引作用により第１圧力Ｐ１より第２圧力Ｐ２は低くされる。

第２圧力Ｐ２に対して第１圧力Ｐ１が高い状態のまま、それらの間の差圧ΔＰが大きくなると弁棒１７２は冷媒流量を増加させる方向に変位する。差圧ΔＰに対する冷媒流量の変化特性は、差圧ΔＰが所定値を超えると冷媒流量が所定量増加するステップ状の特性、あるいは差圧ΔＰに応じて冷媒流量が比例的に変化する直線状にあるいは曲線状の特性とすることができる。

そして、最少冷媒流量は確保するとともに、第２圧力Ｐ２に対する第１圧力Ｐ１の差圧ΔＰが大きくなった場合は冷媒流量を増加させるように作動する。なお、図３でばね１７４は引っ張りばねとして構成しているが、弁体部の下側で圧縮ばねとして構成しても良い。

次に、上記構成における本実施形態の作動を説明する。図４は図１、図２におけるエジェクタ式サイクルと差圧流量調節弁１７との作動概要を説明する表である。圧縮機１２を車両エンジンにより駆動すると、圧縮機１２で圧縮されて高温高圧状態となった冷媒は吐出されて放熱器１３に流入する。放熱器１３では高温の冷媒が外気により冷却されて凝縮する。放熱器１３から流出した液相冷媒は、冷媒循環径路１１を流れる流れと、分岐通路１６を流れる流れとに分流する。

分岐通路１６を流れる冷媒は、差圧流量調節弁１７で減圧されて低圧冷媒となり、この低圧冷媒は第２蒸発器１８で電動送風機により送風される冷凍庫Ｒ内空気から吸熱して蒸発する。これにより、第２蒸発器１８が冷凍庫Ｒ内の冷却作用を発揮する。

ここで、分岐通路１６を流れる冷媒流量、すなわち、第２蒸発器１８の冷媒流量は、冷媒循環経路１１の第１蒸発器１５から流出する冷媒の第１圧力Ｐ１と、分岐通路１６の第２蒸発器１８へ流入する冷媒の第２圧力Ｐ２との差圧ΔＰに応じ差圧流量調節弁１７で調節される。

つまり、図４の表に示すように、エジェクタ１４での昇圧が大きい負荷が高い場合においては、第２圧力Ｐ２との差圧ΔＰが大きくなることで差圧流量調節弁１７の絞り開度が開き、下段側である分岐通路１６の流量を増大させて下段側の第２蒸発器１８の流量比を増大させて冷房能力を増大させる。

また逆に、負荷が低くエジェクタ１４での昇圧が小さい場合には、第２圧力Ｐ２との差圧ΔＰが小さくなることから差圧流量調節弁１７の絞り開度は閉じて最少冷媒流量側に変位することで下段側である分岐通路１６の流量を減少させて冷房能力を減少させる。従って、両蒸発器１５、１８で発揮する冷却対象空間の冷却能力は、差圧流量調節弁１７によって制御される。

第２蒸発器１８から流出した気相冷媒は、エジェクタ１４の吸引部１４ｃへ吸引される。一方、冷媒循環経路１１を流れる冷媒流れは、エジェクタ１４に流入してノズル部１４ａで減圧され膨張する。従って、ノズル部１４ａで冷媒の圧力エネルギーが速度エネルギーに変換され、冷媒はこのノズル部１４ａの噴出口から高速度となって噴出する。この際の冷媒圧力低下により、吸引部１４ｃから第２蒸発器１８にて蒸発した気相冷媒を吸引する。

ノズル部１４ａから噴出した冷媒と、吸引部１４ｃに吸引された冷媒とは、ノズル部１４ａ下流側で混合してディフューザ部１４ｂに流入する。このディフューザ部１４ｂでは通路面積の拡大により、冷媒の速度（膨張）エネルギーが圧力エネルギーに変換されるため、冷媒の圧力が上昇する。エジェクタ１４のディフューザ部１４ｂから流出した冷媒は、第１蒸発器１５に流入する。

第１蒸発器１５では、冷媒が冷凍庫Ｒ内空気から吸熱して蒸発する。この蒸発後の気相冷媒は、圧縮機１２に吸入・圧縮され、再び冷媒循環経路１１を流れる。ここでＥＣＵは、圧縮機１２の容量制御を行い、圧縮機１２の冷媒吐出能力を制御することにより第１蒸発器１５への冷媒流量を調節するとともに、第１送風機の回転数（送風量）を制御することにより、第１蒸発器１５が発揮する冷却対象空間の冷却能力、具体的には冷凍庫Ｒ内の冷凍能力を制御できる。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、第１蒸発器１５から流出する冷媒の第１圧力Ｐ１と第２蒸発器１８へ流入する冷媒の第２圧力Ｐ２との差圧ΔＰに応じて第２蒸発器１８へ流入する冷媒流量を調節する流量調節手段（１７）を備えている。これによれば、負荷変動に応じて適切な運転を実施することが可能となる。

また、差圧流量調節弁１７は、最少冷媒流量を確保するとともに、第２圧力Ｐ２に対する第１圧力Ｐ１の差圧ΔＰが大きくなった場合は冷媒流量を増加させるようにしている。

これによれば、高負荷時でエジェクタ１４での昇圧が大きい場合には、第２圧力Ｐ２に対して第１圧力Ｐ１の差圧ΔＰが大きくなり、分岐通路１６の冷媒流量を増加させることで冷房能力を増大させる。また逆に低負荷時でエジェクタ１４での昇圧が小さい場合には、第２圧力Ｐ２に対する第１圧力Ｐ１の差圧ΔＰが小さくなり、分岐通路１６の冷媒流量を減少させることで冷房能力を減少させる。このように、負荷変動に応じて適切な能力制御を実施することが可能となる。

また、差圧流量調節弁１７は、ばね１７４と差圧ΔＰとの釣り合いによって作動する弁棒１７２で冷媒流路Ｂ３の開度を調節するようにしている。これによれば、電気的な制御を必要としないことよりコストを抑えることができ、差圧を利用した簡素な構成で負荷変動に応じて適切な能力制御を実施することが可能となる。

また、高圧冷媒をノズル部１４ａから噴射して冷媒を吸引するエジェクタ１４の出口側に配置されて冷媒を蒸発させる第１蒸発器１５から流出する冷媒の第１圧力Ｐ１を受ける第１受圧部と、エジェクタ１４の吸引側に配置されて冷媒を蒸発させる第２蒸発器１８へ流入する冷媒の第２圧力Ｐ２を受ける第２受圧部と、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との差圧ΔＰに応じて第２蒸発器１８へ流入する冷媒流量を調節する弁棒１７２とを備えている。

これによれば、差圧を利用した簡素な構成で負荷変動に応じて適切な能力制御を実施することが可能となる。また、第２圧力Ｐ２に対する第１圧力Ｐ１の差圧ΔＰが大きくなると冷媒流量を増加させるように冷媒流量を調節するようにしている。これによれば、負荷変動に応じて適切な能力制御を実施することが可能となる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では本発明を車両用空調冷蔵装置に適用した例を示したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、冷媒蒸発温度が高温側となる第１蒸発器１５と冷媒蒸発温度が低温側となる第２蒸発器１８の両方を、ともに車室内の異なる領域（例えば、車室内前席側領域と車室内後席側領域）の冷房に用いても良い。

また、冷媒蒸発温度が高温側となる第１蒸発器１５と冷媒蒸発温度が低温側となる第２蒸発器１８の両方を、ともにクールボックスなどの冷却に用いても良い。つまり、冷媒蒸発温度が高温側となる第１蒸発器１５によりクールボックス内の冷蔵室を冷却し、冷媒蒸発温度が低温側となる第２蒸発器１８によりクールボックス内の冷凍室を冷却するようにしても良い。

また、本発明によるエジェクタ式サイクルを、給湯器用のヒートポンプサイクルなどの蒸気圧縮式サイクルに適用しても良い。また、上述の実施形態では、冷媒の種類を特定しなかったが、冷媒はフロン系・ＨＣ系の代替フロンやＣＯ₂（二酸化炭素）など蒸気圧縮式の超臨界サイクルおよび亜臨界サイクルのいずれに適用できるものであっても良い。

また、上述の実施形態では、気液分離器を用いていない構成例を示したが、第１蒸発器１５の上流側に気液分離器を設けて第１蒸発器１５に液冷媒のみを流入させても良い。また、圧縮機１２上流側に気液分離器を設けて圧縮機１２に気相冷媒のみを流入させたりする構成としても良く、この場合、気液分離器は、冷凍サイクルにおいて余剰となった液冷媒を蓄積するためのバッファ（アキュムレータ）として機能する。

また、放熱器１３の下流側に、冷媒の気液分離を行って液冷媒のみを下流側に導出するレシーバを配置しても良い。また、上述の実施形態では、流量調節だけの例を示したが、流路遮断機能を持った差圧流量調整弁１７とすることで、１つの蒸発器のみを運転することが可能な構成としても良い。

また、上述の実施形態では、圧縮機１２として可変容量型圧縮機を用い、この可変容量型圧縮機１２の容量をＥＣＵにより制御して、圧縮機１２の冷媒吐出能力を制御するようにしているが、圧縮機１２として固定容量型圧縮機を用い、この固定容量型圧縮機１２の作動を電磁クラッチによりオンオフ制御し、圧縮機１２のオンオフ作動の比率を制御して、圧縮機１２の冷媒吐出能力を制御するようにしても良い。

また、圧縮機１２として電動圧縮機を用いる場合は、電動圧縮機１２の回転数制御により冷媒吐出能力を制御できる。また、上述の実施形態において、エジェクタ１４として、第１蒸発器１５の出口冷媒過熱度などを検知してエジェクタ１４のノズル１４ａの冷媒流路面積、つまり流量を調節する可変流量型のエジェクタを使用して、ノズル１４ａから噴出する冷媒圧力（吸引する気相冷媒の流量）を制御するようにしているが、固定流量型のエジェクタを使用しても良い。また、上述の実施形態において複数の蒸発器、例えば、第１、２蒸発器１５、１８を１つのユニットとして一体に構成しても良い。

本発明の実施形態おけるエジェクタ式サイクルの構成を示す模式図である。 図１の実施形態におけるエジェクタ１４の構造概要を示す縦断面図である。 図１の実施形態における差圧流量調節弁１７の構造概要を示す縦断面図である。 図１、図２におけるエジェクタ式サイクルと差圧流量調節弁１７との作動概要を説明する表である。

符号の説明

１２…圧縮機
１３…放熱器
１４…エジェクタ
１４ａ…ノズル部
１４ｂ…ディフューザ部（昇圧部）
１４ｃ…吸引部（気相冷媒吸引部）
１５…第１蒸発器
１６…分岐通路
１７…差圧流量調節弁（流量調整手段）
１８…第２蒸発器
１７２…弁棒（弁体）
１７４…ばね（ばね手段）
Ｂ３…連通孔（冷媒流路）
Ｐ１…第１圧力
Ｐ２…第２圧力
ΔＰ…差圧

Claims (5)

1. 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（１２）と、
   前記圧縮機（１２）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器（１３）と、
   前記放熱器（１３）下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部（１４ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により冷媒を吸引するエジェクタ（１４）と、
   前記エジェクタ（１４）から流出した冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１５）と、
   前記放熱器（１３）と前記エジェクタ（１４）との間で冷媒流れを分岐して、この冷媒流れを前記エジェクタ（１４）に吸引させるように導く分岐通路（１６）と、
   前記分岐通路（１６）に配置され、冷媒を蒸発させる第２蒸発器（１８）と、
   前記第１蒸発器（１５）から流出する冷媒の第１圧力（Ｐ１）と前記第２蒸発器（１８）へ流入する冷媒の第２圧力（Ｐ２）との差圧（ΔＰ）に応じて前記第２蒸発器（１８）へ流入する冷媒流量を調節する流量調節手段（１７）とを備えることを特徴とするエジェクタ式サイクル。
2. 前記流量調節手段（１７）は、最少冷媒流量を確保するとともに、前記第２圧力（Ｐ２）に対する前記第１圧力（Ｐ１）の前記差圧（ΔＰ）が大きくなった場合は前記冷媒流量を増加させることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ式サイクル。
3. 前記流量調節手段（１７）は、ばね手段（１７４）と前記差圧（ΔＰ）とのバランスによって作動する弁体（１７２）で冷媒流路（Ｂ３）の開度を調節することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエジェクタ式サイクル。
4. 高圧冷媒をノズル部（１４ａ）から噴射して冷媒を吸引するエジェクタ（１４）の出口側に配置されて冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１５）から流出する冷媒の第１圧力（Ｐ１）を受ける第１受圧部と、
   前記エジェクタ（１４）の吸引側に配置されて冷媒を蒸発させる第２蒸発器（１８）へ流入する冷媒の第２圧力（Ｐ２）を受ける第２受圧部と、
   前記第１圧力（Ｐ１）と前記第２圧力（Ｐ２）との差圧（ΔＰ）に応じて前記第２蒸発器（１８）へ流入する冷媒流量を調節する弁体（１７２）とを備えることを特徴とするエジェクタ式サイクル用の流量調節弁。
5. 前記第２圧力（Ｐ２）に対する前記第１圧力（Ｐ１）の前記差圧（ΔＰ）が大きくなると前記冷媒流量を増加させるように前記冷媒流量を調節することを特徴とする請求項４に記載の流量調節弁。

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