JP2007040611A - 蒸気圧縮式冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸発器内の冷媒通路に特徴を有して冷却性能の向上を図った蒸気圧縮式冷凍サイクル装置を提供する。
【解決手段】冷媒を圧送する圧縮機１と、圧縮機１からの高圧冷媒の放熱を行う放熱器３と、この放熱器３の下流側に設けられるエジェクタ４と、エジェクタ４の下流側に接続され、昇圧された冷媒が流入する第１蒸発器５と、放熱器３の下流に設けられた膨張弁７により流量調節された冷媒が流入し、エジェクタ４の冷媒吸引口４ｂに接続される第２蒸発器６と、を備え、第１蒸発器５および第２蒸発器６はその内部に冷媒が流れる冷媒通路３３、３４を有し、この冷媒通路３３、３４は、その外部を流れる空気の流れ方向Ａに複数列を形成するように並んで配置されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車用、業務用、または家庭用の空調機として好適に用いられる蒸気圧縮式冷凍サイクル装置に関する。

従来、この種の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置としては、例えば、エジェクタを用いた蒸気圧縮式冷凍サイクル装置が知られており、エジェクタの冷媒下流側と気液分離器との間に配置された第１蒸発器と、気液分離器の液冷媒出口側とエジェクタの冷媒吸引口との間に配置された第２蒸発器と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３３２２２６３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置においては、冷却性能を向上させるために、第１蒸発器および第２蒸発器という２つの蒸発器を用いて室内の冷房を行う旨の記載があるものの、冷房を行うときにおける各蒸発器の具体的な構成については開示されていないものである。

そこで、本発明は、上記点に鑑み、蒸発器内の冷媒通路に特徴を有して冷却性能の向上を図った蒸気圧縮式冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、以下に記載の技術的手段を採用する。請求項１に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置は、冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１）と、圧縮機（１）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器（３）と、放熱器（３）の下流側の冷媒を昇圧する冷媒昇圧手段（４）と、冷媒昇圧手段（４）の下流側に接続され、昇圧された冷媒が流入する第１蒸発器（５）と、冷媒昇圧手段（４）の冷媒吸引口（４ｂ）に接続される第２蒸発器（６）と、を備え、第１蒸発器（５）および第２蒸発器（６）はその内部に冷媒が流れる冷媒通路を有し、冷媒通路（３３、３４）は、その外部を流れる空気の流れ方向（Ａ）に複数列を形成するように並んで配置されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、第１蒸発器および第２蒸発器における冷媒通路を、その外部を流れる空気の流れ方向に複数列を形成するように並んで配置したことにより、冷却の性能が向上するとともに、圧縮機の動力を低減することができる。

請求項２に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置は、冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１）と、圧縮機（１）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器（３）と、放熱器（３）の下流側の冷媒を昇圧する冷媒昇圧手段（４）と、冷媒昇圧手段（４）の下流側に接続され、昇圧された冷媒が流入する第１蒸発器（５）と、冷媒昇圧手段（４）の冷媒吸引口（４ｂ）に接続される第２蒸発器（６）と、を備え、第１蒸発器（５）および第２蒸発器（６）はその内部に冷媒が流れる冷媒通路を複数本有し、第１蒸発器（５）、第２蒸発器（６）が有するそれぞれの冷媒通路のうち、少なくとも一方の複数本の冷媒通路（３３、３４）は、その外部を流れる空気の流れ方向（Ａ）に複数列を形成するように並んで配置されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、少なくとも一つ以上の蒸発器における複数本の冷媒通路を、その外部を流れる空気の流れ方向に複数列を形成するように並んで配置したことにより、冷却の性能が向上するとともに、圧縮機の動力を低減することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置において、複数列並んで配置されている複数本の冷媒通路（３３、３４）は、それぞれ折り返されて構成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、蒸発器における複数本の冷媒通路を、その外部を流れる空気の流れ方向に複数列並ぶようにそれぞれ折り返して配置したことにより、冷却の性能が向上するとともに、圧縮機の動力を低減することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１、２、または３に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置において、冷媒昇圧手段（４）は、放熱器（３）の下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部（４ａ）、このノズル部（４ａ）から噴射する高い速度の冷媒流によって冷媒が内部に吸引される冷媒吸引口（４ｂ）、高い速度の冷媒流と冷媒吸引口（４ｂ）からの吸引冷媒とが混合される混合部（４ｃ）、および混合部（４ｃ）で混合された冷媒流の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する昇圧部（４ｄ）、を有するエジェクタ（４）で構成することを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、エジェクタを用いて冷媒を昇温、昇圧することにより、蒸発器の冷媒入口と冷媒出口との温度差を効率的に利用することができるので、圧縮機の動力低減とともに、冷却効率が向上する。

請求項５に記載の発明は、第１蒸発器（５）から流出した冷媒が過熱度を有する請求項２、３、または４に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置（１０、４０）において、第１蒸発器（５）、第２蒸発器（６）のうち、空気の流れ方向（Ａ）の上流側に配置された蒸発器における複数列並んだ冷媒通路の入口（１４ａ、１６ａ）を空気の流れ方向（Ａ）の下流側に配置するとともに、複数列並んだ冷媒通路の出口（１４ｂ、１６ｂ）を入口よりも上流寄りに配置することを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、第１蒸発器から流出した冷媒が過熱度を有する冷凍サイクルにおいては、空気流れ方向の上流側に存在する蒸発器の冷媒出口にはスーパーヒートが発生するため、この蒸発器の冷媒出口を入口よりも上流寄りに配置させて、空気流れ方向と反対の冷媒流れを構成することにより、温度効率を向上させることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置において、第１蒸発器（５）、第２蒸発器（６）のうち、空気の流れ方向（Ａ）の下流側に配置された蒸発器における複数列並んだ冷媒通路の入口（１７ａ）を空気の流れ方向（Ａ）の上流側に配置するとともに、複数列並んだ冷媒通路の出口（１７ｂ）を入口よりも下流寄りに配置することを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、空気流れ方向の下流側に存在する蒸発器ではスーパーヒートが発生しないため、温度勾配上、この蒸発器の冷媒出口を入口よりも下流寄りに配置させて、空気流れ方向と同方向の冷媒流れを構成することにより、さらに温度効率を向上させることができる。

請求項７に記載の発明は、第１蒸発器（５）から流出した冷媒が過熱度をもたない請求項２、３、または４に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置（２０、３０）において、第１蒸発器（５）、第２蒸発器（６）のうち、空気の流れ方向（Ａ）の上流側に配置された蒸発器における複数列並んだ冷媒通路の入口（１８ａ、２３ａ）を空気の流れ方向（Ａ）の上流側に配置するとともに、複数列並んだ冷媒通路の出口（１８ｂ、２３ｂ）を入口よりも下流寄りに配置することを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、第１蒸発器から流出した冷媒が過熱度をもたない冷凍サイクルにおいては、空気流れ方向の上流側に存在する蒸発器の冷媒出口にはスーパーヒートが発生しないため、温度勾配上、この蒸発器の冷媒出口を入口よりも下流寄りに配置させて、空気流れ方向と同方向の冷媒流れを構成することにより、温度効率を向上させることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置において、第１蒸発器（５）、第２蒸発器（６）のうち、空気の流れ方向（Ａ）の下流側に配置された蒸発器における複数列並んだ冷媒通路の入口（２４ａ）を空気の流れ方向（Ａ）の上流側に配置するとともに、複数列並んだ冷媒通路の出口（２４ｂ）を入口よりも下流寄りに配置することを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、空気流れ方向の下流側に存在する蒸発器ではスーパーヒートが発生しないため、温度勾配上、この蒸発器の冷媒出口を入口よりも下流寄りに配置させて、空気流れ方向と同方向の冷媒流れを構成することにより、さらに温度効率を向上させることができる。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置において、第１蒸発器（５）および第２蒸発器（６）は、冷媒通路を構成するチューブを備え、このチューブは伝熱用のフィンを備えたことを特徴とする。

請求項９に記載の発明によれば、冷媒通路を構成するチューブにフィンを備えたことにより、さらに冷却性能を向上させることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図９を用いて説明する。本実施形態に係る蒸気圧縮式冷凍サイクル装置は、複数個の蒸発器を備えた蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置であり、その一例としてエジェクタを用いた冷凍サイクル装置を例に挙げて説明する。また、冷媒としては二酸化炭素を用い、高圧圧力が臨界圧力を超えることになる超臨界冷凍サイクルについて説明する。なお、エジェクタを用いた超臨界冷凍サイクルにおいては、冷媒は超臨界状態のまま放熱するだけで凝縮しないが、エジェクタを用いた冷凍サイクル装置に通常のフロン系冷媒を使用した場合には、高圧圧力は臨界圧力を超えない亜臨界サイクルとなるため、放熱器は凝縮器として作用する。

図１に示すように、本実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置１０は、冷媒を吸入して圧送する圧縮機１と、圧縮機１から吐出された高圧冷媒の放熱を行う高圧側熱交換器に相当する放熱器３と、この放熱器３の下流側に設けられる、冷媒を昇圧する冷媒昇圧手段であるエジェクタ４と、このエジェクタ４の下流側に接続され、昇圧された冷媒が流入する第１蒸発器５と、エジェクタ４の冷媒吸引口４ｂに接続される第２蒸発器６と、を備えている。そして、第１蒸発器５および第２蒸発器６はその内部に冷媒が流れる冷媒通路３３、３４を有し、この冷媒通路３３、３４は、その外部を流れる空気の流れ方向Ａに複数列を形成するように並んで配置されている。また、放熱器３と冷媒経路１１の分岐路Ｂ地点との間には、膨張弁８を備える構成としてもよい。この膨張弁８を備えた場合には、第１蒸発器５の下流でのスーパーヒート量を制御することができる。なお、冷媒昇圧手段としては、エジェクタ４の他に、例えば、冷媒の圧力を上げる作用を有するポンプ、補助的な圧縮機などがある。

圧縮機１は、電磁クラッチ２の断続により圧縮機の稼働率を変化させて冷媒吐出能力を調整する固定容量型である。また、冷媒吐出容量の変化により吐出能力を調整できる可変容量型としてもよいし、制御装置などにより電動モータの回転数を調整してその吐出容量が電気的に制御される電動式圧縮機で構成してもよい。

放熱器３においては、圧縮機１より吐出された高圧・高温冷媒と、ファンによる送風空気や車両の走行などによる送風空気との間で熱交換が行われ、放熱器３内で冷媒の圧力は臨界圧力を超えることになる。放熱器３はクーリングファン（図示せず）により冷却され、このクーリングファンは電動式で構成される。また、クーリングファンはエンジン直結式のカップリングファンや油圧駆動モータで駆動するファンで構成されていてもよい。なお、クーリングファンは、ラジエータ冷却ファンと共用する形式でもよいし、放熱器３専用のファンとしてもよい。また、クーリングファンは、放熱器３と一体化して取り付けられる構成としてもよいし、車両側部品に固定される構成としてもよい。

エジェクタ４は、放熱器１３から流入する高圧冷媒の通路面積を小さく絞り、高圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部４ａと、このノズル部４ａの冷媒噴出口と同一空間に配置され、ノズル部４ａから噴射する高速度の冷媒流により第２蒸発器１８からの気相冷媒を吸引する冷媒吸引口４ｂと、この冷媒吸引口４ｂから吸引された冷媒と高速度の冷媒流とが混合される混合部４ｃと、を備えている。さらに混合部４ｃの下流側には、昇圧部をなすディフューザ部４ｄが設けられている。このディフューザ部４ｄは、冷媒の通路面積を徐々に拡大する形状に形成され、冷媒流れを減速して冷媒圧力を上昇させる作用、すなわち、冷媒の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する作用を有する。

ディフューザ部４ｄの下流側には、第１蒸発器５が接続され、この第１蒸発器５の出口側は圧縮機１の吸入口に接続されている。一方、エジェクタ４よりも上流における冷媒配管部では、放熱器３から延びる冷媒配管が冷媒経路１１とエジェクタ４に向かう冷媒配管に分岐され、この冷媒経路１１の下流側には冷媒吸引口４ｂが接続されている。また、冷媒経路１１には、膨張弁７が設けられ、この膨張弁７は、第２蒸発器６へ流入する冷媒流量を調節する減圧手段であり、オリフィスのような固定絞りで構成してもよい。また、電動アクチュエータにより弁開度が調整可能である電気制御弁で構成してもよい。

第１蒸発器５は、冷房のために送風される空気流れ方向Ａの上流側に配置され、第２蒸発器６は、第１蒸発器５よりも空気流れ方向Ａの下流側に配置されている。第１蒸発器５および第２蒸発器６は、両蒸発器の伝熱部を流れる空気の流れ方向に並べられた状態で一体的に組み付けられている。第１蒸発器５および第２蒸発器６の伝熱部を連続的に流れる空気は、両者の蒸発器に形成された冷媒通路内の冷媒により冷却され、冷却対象空間に送風される。冷却対象空間は、例えば、自動車、バス、トラック、建機の室内空間、冷凍車の冷凍冷蔵庫内空間、建物の室内空間である。このように送風される空気は、共通の送風ファン９により矢印Ａの方向に送風され、各蒸発器内の冷媒通路の表面に順番に接触して熱交換により冷却される。このように、冷媒蒸発温度が異なる第１蒸発器５と第２蒸発器６を組み合わせた状態で送風ファン９により空調風を送ることで、冷却対象空間の冷却性能を効果的に向上することができる。

次に、蒸発器内における冷媒の流れについて、説明する。図２に示すように、第１蒸発器５および第２蒸発器６に流れる冷媒の流れは、空気流れ方向（矢印Ａ）に対して横断するように交差する流れを形成している。この冷媒の流れを構成する冷媒通路は、第１蒸発器５および第２蒸発器６において複数本備えられており、複数本の冷媒通路３３、３４は積層して配置されている。また、第１蒸発器５および第２蒸発器６の冷媒通路のうち、少なくとも一方の冷媒通路３３、３４は、その外部を流れる空気の流れ方向Ａに複数列を形成するように並んで配置されている。さらに、複数列を形成している冷媒通路３３、３４は冷媒が流れる向きが蒸発器内で変わるように、折り返された形状で構成され、言い換えれば、Ｕ字状、またはＷ字状に構成されてもよい。折り返された形状に構成するとは、蒸発器の端部において、ヘッダタンクの内部に設けられた通路仕切りなどで冷媒通路が仕切られ、他端側へ向けて冷媒通路が折り返される形態でもよいし、それぞれが独立した通路を構成するチューブによって冷媒通路が構成され、これらのチューブそれぞれが蒸発器の端部において曲折されることによって他端側へ向けて冷媒通路が折り返される形態としてもよい。そして、この折り返された形状は、冷媒通路が、その入口から出口に至るまで蒸発器内を少なくとも一往復以上構成するように形成されるものである。

エジェクタ４により流れが減速されて圧力が上昇された冷媒は、冷媒経路１２を通り、分配器２９によって、第１蒸発器５に複数個配管された冷媒配管内に分配され、冷媒通路の入口３３ａから第１蒸発器５内に構成された冷媒通路３３内に流入する。冷媒通路３３内に流入した冷媒は、外部を流れる空気流れの方向Ａを横切るように進み、第１蒸発器５の他端側で折り返すようにＵターンし、冷媒通路の入口３３ａよりも空気流れ方向の上流側に配置されている冷媒通路の出口３３ｂに達し、外部を流れる空気を冷却する。このように、第１蒸発器５をＵ字状に横断する冷媒の流れを形成する冷媒通路３３は、空気流れ方向Ａに沿うように並んだ往きと帰りの２本の通路を形成し、さらにこの通路は、全体として、空気流れ方向Ａと反対向きに移動する冷媒の流れ（以下に、対向流（図４に示すＸ方向）とする）を形成している。そして、この冷媒通路の出口３３ｂから流出した冷媒は、タンク３５を経由して圧縮機１の吸入部から吸入される。

一方、冷媒経路１１の分岐路Ｂ地点から膨張弁７に流入し、流量が調整された冷媒は、分配器３２によって、第２蒸発器６に複数個配管された冷媒配管内に分配され、冷媒通路の入口３４ａから第２蒸発器６内に構成された冷媒通路３４内に流入する。この冷媒通路３４内に流入した冷媒は、外部を流れる空気流れの方向Ａを横切るように進み、第２蒸発器６の他端側で折り返すようにＵターンし、冷媒通路の入口３４ａよりも空気流れ方向Ａの下流側に配置されている冷媒通路の出口３４ｂに達し、外部を流れる空気を冷却する。このように、第２蒸発器６をＵ字状に横断する冷媒の流れを形成する冷媒通路３４は、空気流れ方向Ａに沿うように並んだ往きと帰りの２本の通路を形成し、さらにこの通路は、全体として、空気流れ方向Ａと同じ向きに移動する冷媒の流れ（以下に、並行流（図４に示すＹ方向）とする）を形成している。そして、この冷媒通路の出口３４ｂから流出した冷媒は、タンク３６を経由して冷媒経路１３を通り、エジェクタ４の冷媒吸引口４ｂから吸引される。

次に、本発明において、第１蒸発器５および第２蒸発器６に形成される冷媒通路のパターンについて図３〜図８を用いて説明する。なお、これらのパターンは代表的な例であり、本発明における冷媒通路は、これらのパターンだけに限定されるものではない。

図３に示すように、空気の流れ方向Ａの上流から下流に向けて、第１蒸発器５、第２蒸発器６を順番に並べて配設し、それぞれの蒸発器における冷媒通路１４、１５を設けた第１パターンを説明する。この第１パターンにおいて、第１蒸発器５における冷媒通路１４は、内部を流れる冷媒が冷却される空気の流れ方向Ａに対して反対向きに移動するように、つまり、冷媒通路の入口１４ａから冷媒通路の出口１４ｂに至る過程で空気流れ方向Ａを下流から上流へ遡るように、構成され、空気流れに対する対向流を形成する（図３におけるＸ方向）。言い換えれば、第１蒸発器５への流入口である冷媒通路の入口１４ａは、空気流れ方向Ａの下流側に配設され、第１蒸発器５からの流出口である冷媒通路の出口１４ｂは、冷媒通路の入口１４ａよりも空気流れ方向Ａの上流寄りに配設される構成である。

同様に、第１パターンにおいて、第２蒸発器６における冷媒通路１５は、内部を流れる冷媒が冷却される空気の流れ方向Ａに対して反対向きに移動するように、つまり、冷媒通路の入口１５ａから冷媒通路の出口１５ｂに至る過程で空気流れ方向Ａを下流から上流へ遡るように、構成され、空気流れに対する対向流を形成する（図３におけるＸ方向）。言い換えれば、第２蒸発器６への流入口である冷媒通路の入口１５ａは、空気流れ方向Ａの下流側に配設され、第２蒸発器６からの流出口である冷媒通路の出口１５ｂは、冷媒通路の入口１５ａよりも空気流れ方向Ａの上流寄りに配設される構成である。したがって、第１パターンは、冷媒通路１４、１５内の冷媒流れがともに対向流を形成するパターンである。

第１パターンにおいて、冷却される空気の温度変化と、冷媒通路を流れる冷媒の温度変化の関係を説明する。空気の温度は上流から下流に向けて徐々に低下する。一方、冷媒の温度は、空気流れ方向Ａの上流側に存在する第１蒸発器５から流出した冷媒が過熱度をもたない冷凍サイクル装置の場合と、過熱度をもつ冷凍サイクル装置の場合とで第１蒸発器５における冷媒通路内の冷媒の温度変化が異なることになる。過熱度をもたない冷凍サイクル装置の場合では、冷媒の温度は、第１蒸発器５、第２蒸発器６ともに、それぞれの冷媒通路の入口から出口に向かうにつれて徐々に低下することになる（つまり、空気流れ方向Ａの下流側から上流側に向けて冷媒温度が低下する）。そして、過熱度をもつ冷凍サイクル装置の場合では、冷媒の温度は、空気流れ方向Ａの下流側に存在する第２蒸発器６については、冷媒通路の入口１５ａから出口１５ｂに向かうにつれて徐々に減少することになる（つまり、空気流れ方向Ａの下流側から上流側に向けて冷媒温度が低下する）が、空気流れ方向Ａの上流側に存在する第１蒸発器５については、スーパーヒートが発生するため、逆に冷媒通路の入口１４ａから出口１４ｂに向かうにつれて上昇することになる（つまり、空気流れ方向Ａの下流側から上流側に向けて冷媒温度が上昇する）。なお、第１蒸発器５の冷媒通路１４を流れる冷媒の温度は、第２蒸発器６の冷媒通路１５を流れる冷媒の温度よりも全体として高温度である。また、第１蒸発器５から流出した冷媒が過熱度をもたない冷凍サイクル装置とは、例えば、第１蒸発器５の下流側に冷媒を気相と液相に分離する気液分離器などの手段が設けられている冷凍サイクル装置である。

次に、図４に示す第２パターンを説明する。この第２パターンにおいて、第１蒸発器５における冷媒通路１６は、前述の図３におけるＸ方向と同じ流れを形成することになる。言い換えれば、第１蒸発器５への流入口である冷媒通路の入口１６ａは、空気流れ方向Ａの下流側に配設され、第１蒸発器５からの流出口である冷媒通路の出口１６ｂは、冷媒通路の入口１６ａよりも空気流れ方向Ａの上流寄りに配設される構成である。

第２パターンにおいて、第２蒸発器６における冷媒通路１７は、冷媒通路１６が形成する流れと逆の流れを形成し、内部を流れる冷媒が冷却される空気の流れ方向Ａに対して同じ向きに移動するように、つまり、冷媒通路の入口１７ａから冷媒通路の出口１７ｂに至る過程で空気流れ方向Ａの上流から下流へ下るように、構成され、空気流れに対する並行流を形成する（図４におけるＹ方向）。言い換えれば、第２蒸発器６への流入口である冷媒通路の入口１７ａは、空気流れ方向Ａの上流側に配設され、第２蒸発器６からの流出口である冷媒通路の出口１７ｂは、冷媒通路の入口１７ａよりも空気流れ方向Ａの下流寄りに配設される構成である。したがって、第２パターンは、冷媒通路１６の冷媒流れが対向流を形成し、冷媒通路１７の冷媒流れが並行流を形成するパターンである。

第２パターンにおいて、冷却される空気の温度変化と、冷媒通路を流れる冷媒の温度変化の関係を説明する。空気の温度は上流から下流に向けて徐々に低下する。一方、冷媒の温度は、第１パターンと同様に、空気流れ方向Ａの上流側に存在する第１蒸発器５から流出した冷媒が過熱度をもたない冷凍サイクル装置の場合と、過熱度をもつ冷凍サイクル装置の場合とで第１蒸発器５における冷媒通路１６内の冷媒の温度変化が異なることになる。過熱度をもたない冷凍サイクル装置の場合では、冷媒の温度は、第１蒸発器５、第２蒸発器６ともに、それぞれの冷媒通路の入口から出口に向かうにつれて徐々に低下することになる。つまり、第１蒸発器５においては空気流れ方向Ａの下流側から上流側に向けて冷媒温度が低下し、第２蒸発器６においては空気流れ方向Ａの上流側から下流側に向けて冷媒温度が低下することになる。そして、過熱度をもつ冷凍サイクル装置の場合では、冷媒の温度は、空気流れ方向の下流側に存在する第２蒸発器６については、冷媒通路の入口１７ａから出口１７ｂに向かうにつれて徐々に減少することになる（つまり、空気流れ方向Ａの上流側から下流側に向けて冷媒温度が低下する）が、空気流れ方向Ａの上流側に存在する第１蒸発器５については、スーパーヒートが発生するため、逆に冷媒通路の入口１６ａから出口１６ｂに向かうにつれて上昇することになる（つまり、空気流れ方向Ａの下流側から上流側に向けて冷媒温度が上昇する）。

次に、図５に示す第３パターンを説明する。この第３パターンにおいて、第１蒸発器５における冷媒通路１８は、前述の図４におけるＹ方向と同じ流れを形成することになる。言い換えれば、第１蒸発器５への流入口である冷媒通路の入口１８ａは、空気流れ方向Ａの上流側に配設され、第１蒸発器５からの流出口である冷媒通路の出口１８ｂは、冷媒通路の入口１８ａよりも空気流れ方向Ａの下流寄りに配設される構成である。

第３パターンにおいて、第２蒸発器６における冷媒通路１９は、冷媒通路１８が形成する流れと逆の流れを形成し、前述の図３におけるＸ方向と同じ流れを形成することになる。言い換えれば、第２蒸発器６への流入口である冷媒通路の入口１９ａは、空気流れ方向Ａの下流側に配設され、第２蒸発器６からの流出口である冷媒通路の出口１９ｂは、冷媒通路の入口１９ａよりも空気流れ方向Ａの上流寄りに配設される構成である。したがって、第３パターンは、冷媒通路１８の冷媒流れが並行流を形成し、冷媒通路１９の冷媒流れが対向流を形成するパターンである。

第３パターンにおいて、冷却される空気の温度変化と、冷媒通路を流れる冷媒の温度変化の関係を説明する。空気の温度は上流から下流に向けて徐々に低下する。一方、冷媒の温度は、第１パターンと同様に、空気流れ方向Ａの上流側に存在する第１蒸発器５から流出した冷媒が過熱度をもたない冷凍サイクル装置の場合と、過熱度をもつ冷凍サイクル装置の場合とで第１蒸発器５における冷媒通路１８内の冷媒の温度変化が異なることになる。過熱度をもたない冷凍サイクル装置の場合では、冷媒の温度は、第１蒸発器５、第２蒸発器６ともに、それぞれの冷媒通路の入口から出口に向かうにつれて徐々に低下することになる。つまり、第１蒸発器５においては空気流れ方向Ａの上流側から下流側に向けて冷媒温度が低下し、第２蒸発器６においては空気流れ方向Ａの下流側から上流側に向けて冷媒温度が低下することになる。そして、過熱度をもつ冷凍サイクル装置の場合では、冷媒の温度は、空気流れ方向Ａの下流側に存在する第２蒸発器６については、冷媒通路の入口１９ａから出口１９ｂに向かうにつれて徐々に減少することになる（つまり、空気流れ方向Ａの下流側から上流側に向けて冷媒温度が低下する）が、空気流れ方向Ａの上流側に存在する第１蒸発器５については、スーパーヒートが発生するため、逆に冷媒通路の入口１８ａから出口１８ｂに向かうにつれて上昇することになる。つまり、空気流れ方向Ａの上流側から下流側に向けて冷媒温度が上昇するので、冷媒通路の出口１８ｂ側の冷媒温度と、冷媒通路の出口１９ｂ側の冷媒温度との差が大きくなる。

次に、図６に示す第４パターンを説明する。この第４パターンにおいて、第１蒸発器５における冷媒通路２３は、前述の図４におけるＹ方向と同じ流れを形成することになる。言い換えれば、第１蒸発器５への流入口である冷媒通路の入口２３ａは、空気流れ方向Ａの上流側に配設され、第１蒸発器５からの流出口である冷媒通路の出口２３ｂは、冷媒通路の入口２３ａよりも空気流れ方向Ａの下流寄りに配設される構成である。

第４パターンにおいて、第２蒸発器６における冷媒通路２４は、冷媒通路２３が形成する流れと同じ流れを形成することになる。言い換えれば、第２蒸発器６への流入口である冷媒通路の入口２４ａは、空気流れ方向Ａの上流側に配設され、第２蒸発器６からの流出口である冷媒通路の出口２４ｂは、冷媒通路の入口２４ａよりも空気流れ方向Ａの下流寄りに配設される構成である。したがって、第４パターンは、冷媒通路２３の冷媒流れ、冷媒通路２４の冷媒流れが、ともに並行流を形成するパターンである。

第４パターンにおいて、冷却される空気の温度変化と、冷媒通路を流れる冷媒の温度変化の関係を説明する。空気の温度は上流から下流に向けて徐々に低下する。一方、冷媒の温度は、第１パターンと同様に、空気流れ方向の上流側に存在する第１蒸発器５から流出した冷媒が過熱度をもたない冷凍サイクル装置の場合と、過熱度をもつ冷凍サイクル装置の場合とで第１蒸発器５における冷媒通路２３内の冷媒の温度変化が異なることになる。過熱度をもたない冷凍サイクル装置の場合では、冷媒の温度は、第１蒸発器５、第２蒸発器６ともに、それぞれの冷媒通路の入口から出口に向かうにつれて徐々に低下することになる。つまり、第１蒸発器５においては空気流れ方向Ａの上流側から下流側に向けて冷媒温度が低下し、第２蒸発器６においては空気流れ方向Ａの上流側から下流側に向けて冷媒温度が低下することになる。そして、過熱度をもつ冷凍サイクル装置の場合では、冷媒の温度は、空気流れ方向Ａの下流側に存在する第２蒸発器６については、冷媒通路の入口２４ａから出口２４ｂに向かうにつれて徐々に減少することになる（つまり、空気流れ方向Ａの上流側から下流側に向けて冷媒温度が低下する）が、空気流れ方向Ａの上流側に存在する第１蒸発器５については、スーパーヒートが発生するため、逆に冷媒通路の入口２３ａから出口２３ｂに向かうにつれて上昇することになる。つまり、空気流れ方向Ａの上流側から下流側に向けて冷媒温度が上昇するので、冷媒通路の出口２３ｂ側の冷媒温度と、冷媒通路の出口２４ｂ側の冷媒温度との差が大きくなる。

以上のように、図３〜図６におけるパターンについての説明から、空気流れ方向の上流側に存在する第１蒸発器５から流出した冷媒が過熱度をもたない冷凍サイクル装置においては、空気流れ方向Ａの上流側に位置する蒸発器における冷媒の流れは、温度勾配上、並行流とするのが好ましい。一方、空気流れ方向Ａの上流側に存在する第１蒸発器５から流出した冷媒が過熱度をもつ冷凍サイクル装置においては、空気流れ方向Ａの上流側に位置する蒸発器における冷媒の流れは、蒸発器の温度を保ち、温度効率を向上させるために、対向流とするのが好ましい。また、空気流れ方向Ａの下流側に位置する蒸発器における冷媒の流れは、温度勾配上、並行流とするのが好ましい。

また、空気流れ方向Ａの上流側に存在する第１蒸発器５から流出した冷媒が過熱度をもつ冷凍サイクル装置においては、空気流れ方向Ａの下流側に位置する蒸発器の冷媒通路の入口は、蒸発器内の圧力損失を考慮すると、スーパーヒートがとれる側に、つまり、空気流れ方向Ａの上流側に位置する蒸発器における冷媒通路の出口側に、配置するのが好ましい。

また、すべての冷媒流れのパターンについて、図７に示すように、空気流れ方向Ａに複数列を形成するように並んで配置される冷媒通路の入口や出口が、蒸発器について、相反する側に配置される構成としてもよい。言い換えれば、冷媒通路の入口２５ａおよび冷媒通路の出口２５ｂは、図７において蒸発器５の下方側に配置されているが、冷媒通路の入口２６ａおよび冷媒通路の出口２６ｂは、図７において蒸発器６の上方側に配置されている構成である。図７に示すような冷媒流れのパターンは、冷媒通路２５の冷媒流れ、冷媒通路２６の冷媒流れが、ともに並行流を形成するパターンであり、前述の第４パターンの変形例である。したがって、冷媒通路２５の入口および出口と、冷媒通路２６の入口および出口とが、蒸発器に対して同じ側に存在しているか否かにかかわらず、同様の冷媒流れを有する構成は、同様のパターンであり、同様の作用効果を奏するものである。

また、図８に示すように、第１蒸発器５、第２蒸発器６の一方の冷媒通路（図８においては冷媒通路２８）が、空気流れ方向Ａに対して複数列を構成しない場合であっても、他方の冷媒通路２７が複数列を構成していれば、蒸発器全体として冷媒通路は空気流れ方向Ａに複数列を形成するように並んで配置されている構成となり、同様の作用効果を奏することになる。また、冷媒通路２７のように、蒸発器５内において冷媒通路が、冷媒通路の入口２７ａから冷媒通路の出口２７ｂに至るまでに一往復以上形成されている構成としてもよい。

さらに、図８に示す第２蒸発器６の冷媒通路２８は、蒸発器について一方向だけに冷媒流れを構成するように延びる通路であり、空気流れ方向Ａに対して、複数列を形成しない一列の通路であるが、第１蒸発器５の冷媒通路も、これと同様の一列の通路で構成した場合であっても、蒸発器全体として冷媒通路は空気流れ方向Ａに対して複数列を形成するように並んで配置されている構成となり、同様の作用効果を奏するものである。なお、図８のように、蒸発器６の冷媒通路２８を空気流れ方向Ａに一列にした場合は、複数本の冷媒通路２８は積層方向（図８紙面の奥行き方向）のみに並べられることになる。

なお、図３〜図８において、第１蒸発器５および第２蒸発器６に対する、冷却される空気の流れ方向が、まず第２蒸発器６の冷媒通路の外表面に接触した後、第１蒸発器５の冷媒通路の外表面に接触するように、図中の空気流れ方向Ａと反対向きの流れとなるように構成してもよい。このような空気流れ方向とした場合には、図中のＸ方向をＹ方向に変換し、図中のＹ方向をＸ方向に変換してパターンを認識する必要がある。

また、図９に示すように、第１蒸発器５と第２蒸発器６は、双方が密着せず、所定の間隔を設けて配置される構成としてもよく、双方を一体化した場合と同様の作用効果を奏するものである。

また、本実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置１０は、２個の蒸発器を備える構成としているが、３個以上の蒸発器を備える蒸気圧縮式冷凍サイクル装置にも適用できるものである。

このように本実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置は、冷媒を吸入して圧縮する圧縮機１と、圧縮機１から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器３と、放熱器３の下流側の冷媒を昇圧する冷媒昇圧手段と、冷媒昇圧手段の下流側に接続され、昇圧された冷媒が流入する第１蒸発器５と、冷媒昇圧手段の冷媒吸引口４ｂに接続される第２蒸発器６と、を備え、第１蒸発器５および第２蒸発器６はその内部に冷媒が流れる冷媒通路を有し、冷媒通路３３、３４は、その外部を流れる空気の流れ方向Ａに複数列を形成するように並んで配置されている構成としたものである。この構成によれば、第１蒸発器および第２蒸発器において冷媒流れを構成する冷媒通路３３、３４を、その外部を流れる空気の流れ方向に複数列を形成するように並んで配置したことにより、冷却の性能が向上するとともに、圧縮機の動力を低減することができる。

さらに、第１蒸発器５および第２蒸発器６は、その内部に冷媒が流れる冷媒通路を複数本有し、第１蒸発器５、第２蒸発器６が有するそれぞれの冷媒通路のうち、少なくとも一方に構成された複数本の冷媒通路３３、３４は、その外部を流れる空気の流れ方向Ａに複数列を形成するように並んで配置されている構成とする。この構成を採用した場合には、少なくとも一つ以上の蒸発器における複数本の冷媒通路を、その外部を流れる空気の流れ方向に複数列を形成するように並んで配置したことにより、冷却の性能が向上するとともに、圧縮機の動力を低減することができる。

さらに、複数列並んで配置されている複数本の冷媒通路３３、３４は、それぞれ折り返されて構成されている。この構成を採用した場合には、蒸発器における複数本の冷媒通路を、その外部を流れる空気の流れ方向Ａに複数列並ぶようにそれぞれ折り返して配置したことにより、冷却の性能が向上するとともに、圧縮機の動力を低減することができる。

また、冷媒昇圧手段は、放熱器３の下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部４ａ、このノズル部４ａから噴射する高い速度の冷媒流によって冷媒が内部に吸引される冷媒吸引口４ｂ、高い速度の冷媒流と冷媒吸引口４ｂからの吸引冷媒とが混合される混合部４ｃ、および混合部４ｃで混合された冷媒流の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する昇圧部４ｄ、を有するエジェクタ４で構成することとする。この構成を採用した場合には、エジェクタを用いて冷媒を昇温、昇圧することにより、蒸発器の冷媒入口と冷媒出口との温度差を効率的に利用することができるので、圧縮機の動力低減とともに、冷却効率が向上する。

また、第１蒸発器５から流出した冷媒が過熱度を有することになる蒸気圧縮式冷凍サイクル装置１０、４０において、第１蒸発器５、第２蒸発器６のうち、空気の流れ方向の上流側に配置された蒸発器における複数列並んだ冷媒通路の入口１４ａ、１６ａを空気の流れ方向Ａの下流側に配置するとともに、複数列並んだ冷媒通路の出口１４ｂ、１６ｂを入口よりも上流寄りに配置する構成とする。この構成を採用した場合には、このような冷凍サイクルにおいては、空気流れ方向Ａの上流側に存在する蒸発器の冷媒出口にはスーパーヒートが発生するため、この蒸発器の冷媒出口を入口よりも上流寄りに配置させて、空気流れ方向と反対の冷媒流れを構成することにより、温度効率を向上させることができる。

さらに、第１蒸発器５から流出した冷媒が過熱度を有することになる蒸気圧縮式冷凍サイクル装置１０、４０において、第１蒸発器５、第２蒸発器６のうち、空気の流れ方向Ａの下流側に配置された蒸発器における複数列並んだ冷媒通路の入口１７ａを空気の流れ方向Ａの上流側に配置するとともに、複数列並んだ冷媒通路の出口１７ｂを入口よりも下流寄りに配置する構成とする。この構成を採用した場合には、空気流れ方向Ａの下流側に存在する蒸発器ではスーパーヒートが発生しないため、温度勾配上、この蒸発器の冷媒出口を入口よりも下流寄りに配置させて、空気流れ方向と同方向の冷媒流れを構成することにより、さらに温度効率を向上させることができる。

また、第１蒸発器５から流出した冷媒が過熱度をもたない蒸気圧縮式冷凍サイクル装置２０、３０において、第１蒸発器５、第２蒸発器６のうち、空気の流れ方向Ａの上流側に配置された蒸発器における複数列並んだ冷媒通路の入口１８ａ、２３ａを空気の流れ方向Ａの上流側に配置するとともに、複数列並んだ冷媒通路の出口１８ｂ、２３ｂを入口よりも下流寄りに配置する構成とする。この構成を採用した場合には、このような冷凍サイクルにおいては、空気流れ方向Ａの上流側に存在する蒸発器の冷媒出口にはスーパーヒートが発生しないため、温度勾配上、この蒸発器の冷媒出口を入口よりも下流寄りに配置させて、空気流れ方向Ａと同方向の冷媒流れを構成することにより、温度効率を向上させることができる。

さらに、第１蒸発器５から流出した冷媒が過熱度をもたない蒸気圧縮式冷凍サイクル装置２０、３０において、第１蒸発器５、第２蒸発器６のうち、空気の流れ方向Ａの下流側に配置された蒸発器における複数列並んだ冷媒通路の入口２４ａを空気の流れ方向Ａの上流側に配置するとともに、複数列並んだ冷媒通路の出口２４ｂを入口よりも下流寄りに配置する構成とする。この構成を採用した場合には、空気流れ方向Ａの下流側に存在する蒸発器ではスーパーヒートが発生しないため、温度勾配上、この蒸発器の冷媒出口を入口よりも下流寄りに配置させて、空気流れ方向Ａと同方向の冷媒流れを構成することにより、さらに温度効率を向上させることができる。

また、第１蒸発器５および第２蒸発器６は、冷媒通路を構成するチューブを備え、このチューブは伝熱用のフィンを備えた構成とする。この構成を採用した場合には、さらに冷却性能を向上させることができる。

（第２実施形態）
本実施形態は、本発明に係る蒸気圧縮式冷凍サイクル装置の他の例として、図１０に示す蒸気圧縮式冷凍サイクル装置２０について説明するものである。なお、図１０の構成要素の中で、第１実施形態で説明した図１と同符号の構成要素については同一であり、その説明は第１実施形態に委ね、ここでは省略する。

この蒸気圧縮式冷凍サイクル装置２０は、第１蒸発器５の冷媒流れの下流側に冷媒の気液を分離する気液分離器２１を備え、この気液分離器２１の気相冷媒の出口部を圧縮機１の吸入側に接続するとともに、この気液分離器２１の液相冷媒の出口部を冷媒経路２２によって、エジェクタ４の冷媒吸引口４ｂに接続した構成を有している。この冷媒経路２２には絞り手段である膨張弁７と第２蒸発器６が設けられている。

さらに、第１蒸発器５と第２蒸発器６の空気流れ方向Ａに対する配置は、第１実施形態と同じであり、冷媒蒸発温度が高い第１蒸発器５を空気流れ方向Ａの上流側に配置し、冷媒蒸発温度が低い第２蒸発器６を空気流れ方向Ａの下流側に配置している。本実施形態においても、冷媒蒸発温度が異なる第１蒸発器５と第２蒸発器６の組み合わせた状態で送風ファン９により空調風を送ることで、冷却対象空間の冷却性能を効果的に向上することができる。

また、蒸気圧縮式冷凍サイクル装置２０は、第１蒸発器５から流出した冷媒が過熱度を持たないことになる冷凍サイクルであり、蒸発器内の冷媒通路を流れる冷媒の流れパターンとしては、図５および図６に示す両パターンを採用するのが好ましく、この中でも図６に示すパターン４を採用した冷媒流れを構成すると、温度効率を向上させることができ、より好ましい。

なお、第１実施形態で説明した図２〜図８で示す蒸発器内の冷媒通路で構成される冷媒流れのパターンは、本実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置２０においても適用することができる。

また、本実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置２０は、２個の蒸発器を備える構成としているが、３個以上の蒸発器を備える蒸気圧縮式冷凍サイクル装置にも適用できるものである。

（第３実施形態）
本実施形態は、本発明に係る蒸気圧縮式冷凍サイクル装置の他の例として、図１１に示す蒸気圧縮式冷凍サイクル装置３０について説明するものである。なお、図１１の構成要素の中で、第１実施形態で説明した図１と同符号の構成要素については同一であり、その説明は第１実施形態に委ね、ここでは省略する。

この蒸気圧縮式冷凍サイクル装置３０は、第１蒸発器５の冷媒流れの下流側に冷媒の気液を分離する気液分離器３１を備え、この気液分離器３１の入口部を第１蒸発器５に接続するとともに、気液分離器３１の気相冷媒の出口部を圧縮機１の吸入側に接続する構成を有している。

さらに、第１蒸発器５と第２蒸発器６の空気流れ方向Ａに対する配置は、第１実施形態と同じであり、冷媒蒸発温度が高い第１蒸発器５を空気流れ方向Ａの上流側に配置し、冷媒蒸発温度が低い第２蒸発器６を空気流れ方向Ａの下流側に配置している。本実施形態においても、冷媒蒸発温度が異なる第１蒸発器５と第２蒸発器６の組み合わせた状態で送風ファン９により空調風を送ることで、冷却対象空間の冷却性能を効果的に向上することができる。

また、蒸気圧縮式冷凍サイクル装置３０は、蒸気圧縮式冷凍サイクル装置２０と同様に、第１蒸発器５から流出した冷媒が過熱度を持たないことになる冷凍サイクルであり、蒸発器内の冷媒通路を流れる冷媒の流れパターンとしては、図５および図６に示す両パターンを採用するのが好ましく、この中でも図６に示すパターン４を採用した冷媒流れを構成すると、温度効率を向上させることができ、より好ましい。

なお、第１実施形態で説明した図２〜図８で示す蒸発器内の冷媒通路で構成される冷媒流れのパターンは、本実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置３０においても適用することができる。

また、本実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置３０は、２個の蒸発器を備える構成としているが、３個以上の蒸発器を備える蒸気圧縮式冷凍サイクル装置にも適用できるものである。

（第４実施形態）
本実施形態は、本発明に係る蒸気圧縮式冷凍サイクル装置の他の例として、図１２に示す蒸気圧縮式冷凍サイクル装置４０について説明するものである。なお、図１２の構成要素の中で、第１実施形態で説明した図１と同符号の構成要素については同一であり、その説明は第１実施形態に委ね、ここでは省略する。

この蒸気圧縮式冷凍サイクル装置４０は、一体的に形成された第１蒸発器５Ａおよび第２蒸発器６Ａの他に、同様に一体的に形成された第１蒸発器５Ｂおよび第２蒸発器６Ｂを備えている。また、蒸気圧縮式冷凍サイクル装置４０は、エジェクタ４の下流部の冷媒配管から分岐され、圧縮機１の吸入側に接続される第１低圧冷媒経路４１および第２低圧冷媒経路４２を並列に備え、エジェクタ４の上流部の分岐路Ｂ地点から分岐され、第２蒸発器６Ａに接続される第１冷媒分岐経路１１Ａと、第２蒸発器６Ｂに接続される第２冷媒分岐経路１１Ｂを並列に備えている。エジェクタ４の下流側の第１低圧冷媒経路４１、第２低圧通路４２にはそれぞれ第１蒸発器５Ａ、第１蒸発器５Ｂが接続され、第１冷媒分岐経路１１Ａ、第２冷媒分岐経路１１Ｂにはそれぞれ絞り手段である膨張弁７Ａ、７Ｂが設けられ、この膨張弁７Ａ、７Ｂの下流側に第２蒸発器６Ａ、６Ｂがそれぞれ配置されている。

本実施形態では、一体的に組みつけられた第１蒸発器５Ａおよび第２蒸発器６Ａに対して、送風ファン（図示せず）、により空気を矢印Ａ１のように送風し、この送風空気を第１蒸発器５Ａおよび第２蒸発器６Ａにより冷却するように構成している。

また、蒸気圧縮式冷凍サイクル装置４０は、蒸気圧縮式冷凍サイクル装置１０と同様に、第１蒸発器５から流出した冷媒が過熱度を有することになる冷凍サイクルであり、蒸発器内の冷媒通路を流れる冷媒の流れパターンとしては、図３および図４に示す両パターンを採用するのが好ましく、この中でも図４に示すパターン２を採用した冷媒流れを構成すると、温度効率を向上させることができ、より好ましい。

同様に、一体的に組みつけられた第１蒸発器５Ｂおよび第２蒸発器６Ｂに対して、送風ファン（図示せず）、により空気を矢印Ａ２のように送風し、この送風空気を第１蒸発器５Ｂおよび第２蒸発器６Ｂにより冷却するように構成している。

なお、第１実施形態で説明した図２〜図８で示す蒸発器内の冷媒通路で構成される冷媒流れのパターンは、本実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置４０においても適用することができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態においては、冷媒として二酸化炭素を用いた蒸気圧縮式冷凍サイクル装置について説明したが、二酸化炭素の他に、例えば、フロン系、ＨＣの代替フロン、エチレン、エタン、酸化窒素などの超臨界域および亜臨界サイクル使用される冷媒を用いてもよい。

なお、ここでフロンとは炭素、フッ素、塩素、水素からなる有機化合物の総称であり、冷媒として広く使用されるものであり、フロン系冷媒には、ＨＣＦＣ（ハイドロ・クロロ・フルオロ・カーボン）系冷媒、ＨＦＣ（ハイドロ・フルオロ・カーボン）系冷媒等が含まれており、これらはオゾン層を破壊しない代替フロンと呼ばれる冷媒である。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。

第１実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置を示す構成図である。 第１実施形態における第１蒸発器および第２蒸発器と、これらの冷媒通路および冷媒の流れとを示した概略図である。 第１実施形態の蒸発器における冷媒通路と、冷媒の流れと、冷媒と熱交換される空気流れとの関係を示した第１パターンの概略図である。 第１実施形態の蒸発器における冷媒通路と、冷媒の流れと、冷媒と熱交換される空気流れとの関係を示した第２パターンの概略図である。 第１実施形態の蒸発器における冷媒通路と、冷媒の流れと、冷媒と熱交換される空気流れとの関係を示した第３パターンの概略図である。 第１実施形態の蒸発器における冷媒通路と、冷媒の流れと、冷媒と熱交換される空気流れとの関係を示した第４パターンの概略図である。 第１実施形態の蒸発器における冷媒通路と、冷媒の流れと、冷媒と熱交換される空気流れとの関係を示した第５パターンの概略図である。 第１実施形態の蒸発器における冷媒通路と、冷媒の流れと、冷媒と熱交換される空気流れとの関係を示した第６パターンの概略図である。 本発明における第１蒸発器および第２蒸発器の構成の変形例を示す概略斜視図である。 第２実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置を示す構成図である。 第３実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置を示す構成図である。 第４実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置を示す構成図である。

符号の説明

１ 圧縮機
３ 放熱器
４ エジェクタ（冷媒昇圧手段）
４ａ ノズル部
４ｂ 冷媒吸入口
４ｃ 混合部
４ｄ 昇圧部
５、５Ａ、５Ｂ 第１蒸発器
６、６Ａ、６Ｂ 第２蒸発器
１０、４０ 蒸気圧縮式冷凍サイクル装置
１４ａ、１６ａ、１７ａ 冷媒通路の入口
１４ｂ、１６ｂ、１７ｂ 冷媒通路の出口
１８ａ、２３ａ、２４ａ 冷媒通路の入口
１８ｂ、２３ｂ、２４ｂ 冷媒通路の出口
２０、３０ 蒸気圧縮式冷凍サイクル装置
２１、３１ 気液分離器
３３、３４ 冷媒通路

Claims (9)

1. 冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１）と、
   前記圧縮機（１）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器（３）と、
   前記放熱器（３）の下流側の冷媒を昇圧する冷媒昇圧手段（４）と、
   前記冷媒昇圧手段（４）の下流側に接続され、前記昇圧された冷媒が流入する第１蒸発器（５）と、
   前記冷媒昇圧手段（４）の冷媒吸引口（４ｂ）に接続される第２蒸発器（６）と、を備え、
   前記第１蒸発器（５）および前記第２蒸発器（６）はその内部に冷媒が流れる冷媒通路を有し、
   前記冷媒通路（３３、３４）は、その外部を流れる空気の流れ方向（Ａ）に複数列を形成するように並んで配置されていることを特徴とする蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。
2. 冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１）と、
   前記圧縮機（１）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器（３）と、
   前記放熱器（３）の下流側の冷媒を昇圧する冷媒昇圧手段（４）と、
   前記冷媒昇圧手段（４）の下流側に接続され、前記昇圧された冷媒が流入する第１蒸発器（５）と、
   前記冷媒昇圧手段（４）の冷媒吸引口（４ｂ）に接続される第２蒸発器（６）と、を備え、
   前記第１蒸発器（５）および前記第２蒸発器（６）はその内部に冷媒が流れる冷媒通路を複数本有し、
   前記第１蒸発器（５）、前記第２蒸発器（６）が有するそれぞれの前記冷媒通路のうち、少なくとも一方の前記複数本の冷媒通路（３３、３４）は、その外部を流れる空気の流れ方向（Ａ）に複数列を形成するように並んで配置されていることを特徴とする蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。
3. 前記複数列並んで配置されている複数本の冷媒通路（３３、３４）は、それぞれ折り返されて構成されていることを特徴とする請求項２に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。
4. 前記冷媒昇圧手段（４）は、前記放熱器（３）の下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部（４ａ）、前記ノズル部（４ａ）から噴射する高い速度の冷媒流によって冷媒が内部に吸引される冷媒吸引口（４ｂ）、前記高い速度の冷媒流と前記冷媒吸引口（４ｂ）からの吸引冷媒とが混合される混合部（４ｃ）、および前記混合部（４ｃ）で混合された冷媒流の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する昇圧部（４ｄ）、を有するエジェクタ（４）で構成することを特徴とする請求項１、２、または３に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。
5. 前記第１蒸発器（５）から流出した冷媒が過熱度を有する請求項２、３、または４に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置（１０、４０）において、
   前記第１蒸発器（５）、前記第２蒸発器（６）のうち、前記空気の流れ方向（Ａ）の上流側に配置された蒸発器における前記複数列並んだ冷媒通路の入口（１４ａ、１６ａ）を前記空気の流れ方向（Ａ）の下流側に配置するとともに、前記複数列並んだ冷媒通路の出口（１４ｂ、１６ｂ）を前記入口よりも上流寄りに配置することを特徴とする蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。
6. 前記第１蒸発器（５）、前記第２蒸発器（６）のうち、前記空気の流れ方向（Ａ）の下流側に配置された蒸発器における前記複数列並んだ冷媒通路の入口（１７ａ）を前記空気の流れ方向（Ａ）の上流側に配置するとともに、前記複数列並んだ冷媒通路の出口（１７ｂ）を前記入口よりも下流寄りに配置することを特徴とする請求項５に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。
7. 前記第１蒸発器（５）から流出した冷媒が過熱度をもたない請求項２、３、または４に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置（２０、３０）において、
   前記第１蒸発器（５）、前記第２蒸発器（６）のうち、前記空気の流れ方向（Ａ）の上流側に配置された蒸発器における前記複数列並んだ冷媒通路の入口（１８ａ、２３ａ）を前記空気の流れ方向（Ａ）の上流側に配置するとともに、前記複数列並んだ冷媒通路の出口（１８ｂ、２３ｂ）を前記入口よりも下流寄りに配置することを特徴とする蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。
8. 前記第１蒸発器（５）、前記第２蒸発器（６）のうち、前記空気の流れ方向（Ａ）の下流側に配置された蒸発器における前記複数列並んだ冷媒通路の入口（２４ａ）を前記空気の流れ方向（Ａ）の上流側に配置するとともに、前記複数列並んだ冷媒通路の出口（２４ｂ）を前記入口よりも下流寄りに配置することを特徴とする請求項７に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。
9. 前記第１蒸発器（５）および第２蒸発器（６）は、前記冷媒通路を構成するチューブを備え、前記チューブは伝熱用のフィンを備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。

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