JP2008045775A - エジェクタ式冷凍サイクルユニット - Google Patents

Abstract

【課題】エジェクタ式冷凍サイクル用ユニットの部品数を減らす。
【解決手段】複数枚の熱交換プレート３０、３１を複数枚、積層することにより、積層型熱交換器を構成している。積層型熱交換器は、第１、第２の蒸発器１５、１８一体化したものであり、この積層型熱交換器に、エジェクタ１４を内蔵して一体に組み付けられ、一体化ユニット２０を構成している。したがって、積層型熱交換器にエジェクタ１４を接続するための配管が必要なくなり、部品数の増加を抑制することができる。また、絞り機構１７を一体化ユニット２０に内蔵化しているので、積層型熱交換器および絞り機構１７の間を接続するための配管が必要なくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エジェクタを有するエジェクタ式冷凍サイクル用ユニットに関するものである。
に関する。

従来、この種の冷凍サイクルユニットでは、エジェクタと、このエジェクタに吸引される冷媒を蒸発させる第１の蒸発器と、エジェクタから吐出された冷媒を蒸発させる第２の蒸発器とを備え、第１、第２の蒸発器を一体化して１つの積層型熱交換器を構成し、この積層型熱交換器の外側にエジェクタに配置して、積層型熱交換器およびエジェクタを冷媒配管等により接続したものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−１３７６９５号公報

上述のエジェクタ式冷凍サイクルユニットにおいては、積層型熱交換器およびエジェクタを接続するための冷媒配管等が別途必要となり、部品数の増加を招いていた。

本発明は、上記点に鑑み、部品数の増加を抑制するようにしたエジェクタ式冷凍サイクルユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、ノズル部から噴射される高い速度の冷媒流により冷媒吸引口から冷媒を吸引し、ノズル部から噴射された冷媒と冷媒吸引口から吸引された冷媒とを混合して冷媒出口から吐出するエジェクタ（１４）と、エジェクタの冷媒吸引口に吸引される冷媒を流して蒸発させる第１の冷媒流路と前記冷媒出口から吐出された冷媒を流して蒸発させる第２の冷媒流路とを有する扁平形状の熱交換プレート（３０、３１）を、複数枚、積層されてなる積層型熱交換器と、を備え、積層型熱交換器は、エジェクタを内蔵して一体に組み付けられ、一体化ユニットを構成していることを第１の特徴とする。

したがって、積層型熱交換器にエジェクタを接続する配管が必要なくなるので、部品数の増加を抑制することができる。

本発明では、積層型熱交換器の前記第１の冷媒流路の冷媒入口側に配置され、冷媒流れを減圧する絞り機構（１７）を備え、絞り機構は、前記一体化ユニットに内蔵されていることを第２の特徴とする。

したがって、積層型熱交換器に絞り機構を接続する配管が必要なくなるので、より一層、部品数の増加を抑制することができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した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）
以下、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル用ユニットおよびそれを用いたエジェクタ式冷凍サイクルの実施形態を説明する。エジェクタ式冷凍サイクル用ユニットは、エジェクタ式冷凍サイクル用蒸発器ユニット、あるいは、エジェクタ付き蒸発器ユニットとも呼ばれうるものである。

エジェクタ式冷凍サイクル用ユニットは、エジェクタを備える冷凍サイクルを構成するために配管を介して冷凍サイクルの他の構成部品である凝縮器、および圧縮機と接続される。エジェクタ式冷凍サイクル用ユニットは、ひとつの形態では室内機として空気を冷却する用途に用いられる。また、エジェクタ式冷凍サイクル用ユニットは、他の形態では、室外機として用いることができる。

図１は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は第１実施形態によるエジェクタ式冷凍サイクル１０を車両用冷凍サイクル装置に適用した例を示す。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０において、冷媒を吸入圧縮する圧縮機１１は、電磁クラッチ１１ａ、ベルト等を介して図示しない車両走行用エンジンにより回転駆動される。

この圧縮機１１としては、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、あるいは電磁クラッチ１１ａの断続により圧縮機作動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圧縮機のいずれを使用してもよい。また、圧縮機１１として電動圧縮機を使用すれば、電動モータの回転数調整により冷媒吐出能力を調整できる。

この圧縮機１１の冷媒吐出側には放熱器１２が配置されている。放熱器１２は圧縮機１１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。

ここで、エジェクタ式冷凍サイクル１０の冷媒として、本実施形態ではフロン系、ＨＣ系等の冷媒のように高圧圧力が臨界圧力を超えない冷媒を用いて、蒸気圧縮式の亜臨界サイクルを構成している。このため、放熱器１２は冷媒を凝縮する凝縮器として作用する。

放熱器１２の出口側には受液器１２ａが設けられている。この受液器１２ａは周知のように縦長のタンク形状のものであり、冷媒の気液を分離してサイクル内の余剰液冷媒を溜める気液分離器を構成する。受液器１２ａの出口にはタンク形状内部の下部側から液冷媒を導出するようになっている。なお、受液器１２ａは本例では放熱器１２と一体的に設けられている。

また、放熱器１２として、冷媒流れ上流側に位置する凝縮用熱交換部と、この凝縮用熱交換部からの冷媒を導入して冷媒の気液を分離する受液器１２ａと、この受液器１２ａからの飽和液冷媒を過冷却する過冷却用熱交換部とを有する公知の構成を採用してもよい。

受液器１２ａの出口側には温度式膨張弁１３が配置されている。この温度式膨張弁１３は受液器１２ａからの液冷媒を減圧する減圧手段であって、圧縮機１１の吸入側通路に配置された感温部１３ａを有している。

温度式膨張弁１３は周知のように、圧縮機１１の吸入側冷媒（後述の蒸発器出口側冷媒）の温度と圧力とに基づいて圧縮機吸入側冷媒の過熱度を検出し、圧縮機吸入側冷媒の過熱度が予め設定された所定値となるように弁開度（冷媒流量）を調整するものである。

温度式膨張弁１３の出口側にエジェクタ１４が配置されている。このエジェクタ１４は冷媒を減圧する減圧手段であるとともに、高速で噴出する冷媒流の吸引作用（巻き込み作用）によって冷媒の循環を行う流体輸送を冷媒循環手段（運動量輸送式ポンプ）でもある。

エジェクタ１４には、膨張弁１３通過後の冷媒（中間圧冷媒）の通路面積を小さく絞って、冷媒をさらに減圧膨張させるノズル部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冷媒吸引口１４ｂが備えられている。

さらに、ノズル部１４ａおよび冷媒吸引口１４ｂの冷媒流れ下流側部位には、ノズル部１４ａからの高速度の冷媒流と冷媒吸引口１４ｂの吸引冷媒とを混合する混合部１４ｃが設けられている。混合部１４ｃの冷媒流れ下流側に昇圧部をなすディフューザ部１４ｄが配置されている。このディフューザ部１４ｄは冷媒の通路面積を徐々に大きくする形状に形成されており、冷媒流れを減速して冷媒圧力を上昇させる作用、つまり、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果たす。

エジェクタ１４のディフューザ部１４ｄの出口側に第１蒸発器１５が接続され、この第１蒸発器１５の出口側は圧縮機１１の吸入側に接続される。

一方、エジェクタ１４の入口側（温度式膨張弁１３の出口側とエジェクタ１４の入口側との間の中間部位）から冷媒分岐通路１６が分岐され、この冷媒分岐通路１６の下流側はエジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｂに接続される。Ｚは冷媒分岐通路１６の分岐点を示す。

この冷媒分岐通路１６の下流側には絞り機構１７が配置され、この絞り機構１７よりも冷媒流れ下流側には第２蒸発器１８が配置されている。絞り機構１７は第２蒸発器１８への冷媒流量の調節作用をなす減圧手段であって、具体的にはキャピラリチューブのような固定絞り孔で構成できる。

本実施形態では、第１、第２の蒸発器１５、１８は、後述するように１つの積層型熱交換器を構成して一体化されて、さらに、積層型熱交換器に対してエジェクタ１４および絞り機構１７を内蔵化して１つの一体化ユニット２０として組み付けられている。

第１、第２の蒸発器１５、１８を図示しないケース内に収納し、そして、このケース内に構成される空気通路に共通の電動送風機１９により空気（被冷却空気）を矢印Ａのごとく送風し、この送風空気を第１、第２の蒸発器１５、１８で冷却するようになっている。

第１、第２の蒸発器１５、１８で冷却された冷風を共通の冷却対象空間（図示せず）に送り込み、これにより、第１、第２の蒸発器１５、１８にて共通の冷却対象空間を冷却するようになっている。

ここで、第１、第２の蒸発器１５、１８のうち、エジェクタ１４下流側の主流路に接続される第１蒸発器１５を空気流れＡの上流側（風上側）に配置し、エジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｂに接続される第２蒸発器１８を空気流れＡの下流側（風下側）に配置している。

ここで、第１の蒸発器１５は、エジェクタ１４のディフューザ部１４ｄから出た冷媒を作用させるものであり、第２の蒸発器１８は、エジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｂに吸入される直前の冷媒を作用させるものである。したがって、第１の蒸発器１５の冷媒蒸発温度（冷媒蒸発圧力）よりも第２の蒸発器１８の冷媒蒸発温度（冷媒蒸発圧力）が低くなる。

このため、第１の蒸発器１５を空気上流側に配置し、第２の蒸発器１８を空気流れＡの空気下流側に配置した場合には、第２の蒸発器１８の通過空気温度は、第１の蒸発器１５の通過空気温度よりも低くなり、上述の如く、第１の蒸発器１５の冷媒蒸発温度よりも第２の蒸発器１８の冷媒蒸発温度が低くなっていても、第１、第２の蒸発器１５、１８においてそれぞれ冷媒を良好に蒸発させることができる。

なお、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を車両空調用冷凍サイクル装置に適用する場合は車室内空間が冷却対象空間となる。また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を冷凍車用冷凍サイクル装置に適用する場合は冷凍車の冷凍冷蔵庫内空間が冷却対象空間となる。

次に、一体化ユニット２０の具体例を図２により説明すると、図２は一体化ユニット２０の全体構成の概要を示す斜視図である。

まず、一体化ユニット２０は、第１、第２の蒸発器１５、１８を構成する複数枚の熱交換プレート３０を備えており、複数枚の熱交換プレート３０は、空気流れＡに対して平行に配置されている。複数枚の熱交換プレート３０に対して積層方向Ｂ（すなわち、空気流れＡに対して直交する方向）には、複数枚の熱交換プレート３１が配置されている。複数枚の熱交換プレート３１は、空気流れＡに対して平行に配置されている。

複数枚の熱交換プレート３０の積層方向Ｂの両側には、保持プレート３２ａ、３２ｂが配置されており、保持プレート３２ａ、３２ｂは、後述するようにエジェクタ１４を保持する。複数枚の熱交換プレート３０、３１および保持プレート３２ａ、３２ｂに対して積層方向Ｂの両側には、サイドプレート３３ａ、３３ｂが配置されている。

一体化ユニット２０は、接続ブロック３４を備えており、接続ブロック３４は、例えば、アルミニウム等の金属からなるもので、図１に示す一体化ユニット２０における、１つの冷媒入口２５と１つの冷媒出口２６と、エジェクタ１４の挿入口２５ｂを構成している。接続ブロック３４には、１つの冷媒入口２５からエジェクタ１４の入口側に連通する主流路２５ａおよび冷媒分岐通路１６が設けられている。

次に、熱交換プレート３０、３１、保持プレート３２ａ、３２ｂの構造について説明する。

まず、熱交換プレート３０について説明すると、熱交換プレート３０は、成形プレート３０ａ、３０ｂが接合されたものである。成形プレート３０ａ、３０ｂは、金属薄板材、具体的には、Ａ３０００系のアルミニウム芯材の両面にＡ４０００系のアルミニウムろう材をクラッドした両面クラッド材をプレス成形したものである。

図３は成形プレート３０ａ、３０ｂの全体図であり、図４は図３中の成形プレート３０ａの部分拡大図であり、図５は図４中Ｒ−Ｒ断面図である。図６は図４中Ｍ−Ｍ断面図であり、図７は図４中Ｑ−Ｑ断面図である。

図４に示すように、成形プレート３０ａには、集合タンク貫通孔４０、分流タンク用貫通孔４１、固定絞り用貫通孔４２、集合タンク用貫通孔４３、および分流タンク用貫通孔４４が形成されている。

集合タンク貫通孔４０の周囲には、図４、図５に示すように、環状凸部４０ａが形成されており、環状凸部４０ａは、図４中表面側（紙面手前側）から裏面側（紙面奥側）に突出するように形成されている。

分流タンク用貫通孔４１の周囲には、図４、図６に示すように、環状凸部４１ａが形成されている。固定絞り用貫通孔４２の周囲には、図４、図７に示すように、環状凸部４２ａが形成されている。集合タンク用貫通孔４３の周囲には、図４、図５に示すように、環状凸部４３ａが形成されている。そして、分流タンク用貫通孔４４の周囲には、図４、図６に示すように、環状凸部４４ａが形成されている。環状凸部４０ａ、４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａは、それぞれ、図４中表面側（紙面手前側）から裏面側（紙面奥側）に突出するように形成されている。

集合タンク貫通孔４０および分流タンク用貫通孔４１の間には、２つの溝部４５が形成されており、集合タンク貫通孔４３および分流タンク用貫通孔４４の間には、３つの溝部４６が形成されている。図８に図４中Ｐ−Ｐ断面図を示す。図８に示すように、２つの溝部４５および３つの溝部４６は、それぞれ、図４中表面側（紙面手前側）から裏面側（紙面奥側）に突出するように形成されている。

また、図３に示す成形プレート３０ｂは、貫通孔４０…４４、環状凸部４０ａ…４４ａを有して成形プレート３０ａに対する線対称の形状に成っている。このため、成形プレート３０ｂの詳細については省略する。このような成形プレート３０ａ、３０ｂの表面同士が接合されて、熱交換プレート３０に成る。

図９に熱交換プレート３０の一部を空気下流側から視た図である。成形プレート３０ａ、３０ｂのそれぞれの集合タンク貫通孔４０が連通する。さらに、成形プレート３０ａ、３０ｂのそれぞれの固定絞り用貫通孔４２が連通する。同様に、成形プレート３０ａ、３０ｂのそれぞれの分流タンク用貫通孔４１、集合タンク用貫通孔４３、および分流タンク用貫通孔４４が連通する。

また、図１０に示すように、成形プレート３０ａの２つの溝部４５と成形プレート３０ｂの２つの溝部４５とが接合された状態では、２つの冷媒流路４５ａ（第２蒸発器１８：特許請求項の範囲に記載の第１の冷媒流路に相当する）が形成される。また、成形プレート３０ａの３つの溝部４６と、成形プレート３０ｂの３つの溝部４６とが接合された状態では、３つの第２の冷媒流路４６ａ（第１蒸発器１５：特許請求項の範囲に記載の第２の冷媒流路）が形成される。このような成形プレート３０ａ、３０ｂを用いて熱交換プレート３０が構成されている。

このような熱交換プレート３０が複数枚、積層された状態では、熱交換プレート３０毎のそれぞれの集合タンク貫通孔４０が連通して、第２の蒸発器１８の集合タンクを構成する。熱交換プレート３０毎のそれぞれの分流タンク用貫通孔４１が連通して、第２の蒸発器１８の分流タンクを構成する。熱交換プレート３０毎のそれぞれの固定絞り用貫通孔４２が連通して、絞り機構１７を構成する。熱交換プレート３０毎のそれぞれの集合タンク用貫通孔４３が連通して、第１の蒸発器１５の集合タンクを構成する。熱交換プレート３０毎のそれぞれの分流タンク用貫通孔４４が連通して、第１の蒸発器１５の分流タンクを構成する。

ここで、熱交換プレート３０のうち環状凸部４０ａ、４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａの板圧方向寸法（空気流れＡに垂直な方向寸法）Ｌ１は、図９（図中では４０ａ、４２ａだけを示す）に示すように、他の領域の板圧方向寸法Ｌ２に比べて長くなっている。このため、隣接する２枚の熱交換プレート３０の間において環状凸部４０ａ、４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ以外の領域には隙間Ｋが形成され、この隙間Ｋには、電動送風機１９からの送風空気が流れる。

次に、熱交換プレート３１について説明すると、熱交換プレート３１は、図１１に示す成形プレート３１ａ、３１ｂの表面同士を接合してなるものである。図１１は成形プレート３１ａ、３１ｂの全体図である。

成形プレート３１ａ、３１ｂは、成形プレート３０ａ、３０ｂと同様、金属薄板材、具体的には、Ａ３０００系のアルミニウム芯材の両面にＡ４０００系のアルミニウムろう材をクラッドした両面クラッド材をプレス成形したものである。

図１２は図１１中の成形プレート３１ａの部分拡大図であり、図１３は図１２中Ｓ−Ｓ断面図である。

図１１に示すように、成形プレート３１ａには、固定絞り用貫通孔５０、分流タンク用貫通孔５１、集合タンク貫通孔５２、集合タンク貫通孔５３、分流タンク用貫通孔５４、および集合タンク用貫通孔５５が形成されている。

固定絞り用貫通孔５０の周囲には、図１２、図１３に示すように、環状凸部５０ａが形成されており、環状凸部５０ａは、図１２中表面側（紙面手前側）から裏面側（紙面奥側）に突出するように形成されている。貫通孔５１、５２、５３、５４、５５のそれぞれの周囲には、環状凸部５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａが形成されており、環状凸部５１ａ…５５ａは、環状凸部５０ａと同様に、表面側から裏面側に突出するように形成されている。

分流タンク用貫通孔５１および集合タンク貫通孔５２の間には、２つの溝部５６が形成されており、分流タンク用貫通孔５４および集合タンク用貫通孔５５の間には、３つの溝部５７が形成されている。また、固定絞り用貫通孔５０および分流タンク用貫通孔５１の間には、連通溝部５０ｂが形成されており、集合タンク貫通孔５３および分流タンク用貫通孔５４の間には、連通溝部５３ｂが形成されている。溝部５６、５７、５０ｂ、５３ｂは、成形プレート３１ａ（熱交換プレート３１）の溝部４５、４６と同様、それぞれ、表面側から裏面側に突出するように形成されている。

また、図１１に示す成形プレート３１ｂは、貫通孔５０…５５、環状凸部５０ａ…５５ａ、および溝部５６、５７などを有して、成形プレート３１ａに対する線対称の形状に成っている。このため、成形プレート３１ｂの詳細については省略する。

このように成形プレート３１ａ、３１ｂの表面同士が接合されて熱交換プレート３１が構成される。そして、複数枚の熱交換プレート３１が積層された状態では、熱交換プレート３１毎のそれぞれの固定絞り用貫通孔５０と、熱交換プレート３０毎の固定絞り用貫通孔４２が連通することにより、キャピラリチューブとしての絞り機構１７を構成している。熱交換プレート３１毎のそれぞれの分流タンク用貫通孔５１が連通して、第２蒸発器１８の分流タンクを構成する。熱交換プレート３１毎のそれぞれの集合タンク貫通孔５２が連通して、第２蒸発器１８の集合タンクを構成する。

熱交換プレート３１毎のそれぞれの集合タンク貫通孔５３が連通して、第２蒸発器１８の出口側集合タンクを構成する。この出口側集合タンクは、後述するように、エジェクタ１４から第１の蒸発器１５の分流タンクまでの間の流路を形成する。熱交換プレート３１毎のそれぞれの分流タンク用貫通孔５４が連通して、第１蒸発器１５の分流タンクを構成する。熱交換プレート３１毎のそれぞれの集合タンク用貫通孔５５が連通して、第１蒸発器１５の集合タンクを構成する。

また、成形プレート３１ａの２つの溝部５６と成形プレート３１ｂの２つの溝部５６とが接合されて、第２蒸発器１８の２つの冷媒流路（これは、第２蒸発器１８：特許請求範囲に記載の第１の冷媒流路に相当する）が形成される。成形プレート３１ａの３つの溝部５７と、成形プレート３１ｂの３つの溝部５７とが接合されて、第１蒸発器１５の３つの第２の冷媒流路（これは、第１蒸発器１５：特許請求範囲に記載の第２の冷媒流路に相当する）が形成される。

成形プレート３１ａ、３１ｂのそれぞれの溝部５０ｂが接合された状態では、固定絞り用貫通孔５０および分流タンク用貫通孔５１の間を連通する連通流路を形成する。成形プレート３１ａ、３１ｂのそれぞれの溝部５３ｂが接合された状態では、集合タンク貫通孔５３および分流タンク用貫通孔５４の間を連通する連通流路を形成する。

ここで、熱交換プレート３１においても、熱交換プレート３０の場合と同様、
環状凸部５１ａ…５５ａの板圧方向寸法は、その他の領域に比べて長くなっている。このため、隣接する２枚の熱交換プレート３１の間には、互いの冷媒流路の間に隙間が形成され、この隙間には、電動送風機１９からの送風空気が流れる。

次に、保持プレート３２ａ、３２ｂの構造について説明する。

保持プレート３２ａ、３２ｂは、成形プレート３０ａ、３０ｂと同様の金属薄板材からなる。図１４（ａ）に保持プレート３２ａの正面図、図１４（ｂ）に保持プレート３２ａのＡ−Ａ断面図、図１４（ｂ）に保持プレート３２ａの右側面図である。

図１４（ａ）に示すように、保持プレート３２ａには、冷媒入口孔６０、エジェクタ用挿入孔６１、および冷媒出口孔６２が設けられており、エジェクタ用挿入孔６１の周囲には、図１４（ｂ）に示すように、表面側（紙面手前側）から裏面側（紙面奥側）に突出する環状凸部６１ａが設けられている。環状凸部６１ａは、後述するように、第２の蒸発器の集合タンク（すなわち、熱交換プレート３０の集合タンク貫通孔４０により構成されるタンク）内に配置されて、エジェクタ１４の入口側を保持するために用いられる。冷媒入口孔６０は、熱交換プレート３０の固定絞り用貫通孔４２に連通し、冷媒出口孔６２は、熱交換プレート３０の集合タンク用貫通孔４３に連通する。

図１５（ａ）に保持プレート３２ｂの正面図、図１５（ｃ）に保持プレート３２ｂの右側面図、図１５（ｂ）に保持プレート３２ｂのＢ−Ｂ断面図である。

図１５（ａ）に示すように、保持プレート３２ｂには、冷媒絞り孔７０、エジェクタ用挿入孔７１、および冷媒流路孔７２、７３が設けられている。エジェクタ用挿入孔７１の周囲には、図１５（ｂ）に示すように、表面側（紙面手前側）から裏面側（紙面奥側）に突出する環状凸部７１ａが設けられている。環状凸部７１ａは、後述するように、第２蒸発器１８の出口側集合タンク（すなわち、熱交換プレート３１のそれぞれの集合タンク貫通孔５３により構成されるタンク）内に配置されて、エジェクタ１４の出口側を保持するために用いられる。

冷媒絞り孔７０は、熱交換プレート３０の固定絞り用貫通孔４２および、熱交換プレート３１の固定絞り用貫通孔５０の間に位置し、固定絞り用貫通孔４２、５０の間を連通する。冷媒流路孔７２は、熱交換プレート３０の分流タンク用貫通孔４１および熱交換プレート３１の集合タンク貫通孔５２の間を連通する。冷媒流路孔７３は、熱交換プレート３０の分流タンク用貫通孔４４および熱交換プレート３１の集合タンク貫通孔５５の間を連通する。なお、サイドプレート３３ａ、３３ｂも、成形プレート３０ａ、３０ｂと同様の金属薄板材からなる。

次に、一体化ユニット２０の組み立て方法について説明する。

まず、複数枚の成形プレート３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂ、保持プレート３２ａ、３２ｂ、サイドプレート３３ａ、３３ｂ、および接続ブロック３４を用意する。

まず、複数対の成形プレート３０ａ、３０ｂをそれぞれ接合して積層し、複数対の成形プレート３１ａ、３１ｂをそれぞれ接合して積層する。これにより、複数枚の熱交換プレート３０と複数枚の熱交換プレート３１とを積層状態にすることにある。

次に、積層状態の複数枚の熱交換プレート３０（すなわち、複数枚の成形プレート３０ａ、３０ｂ）の両側に保持プレート３２ａ、３２ｂを配置し、これらプレート３１、３２ａ、３２ｂの隣に、積層状態の複数枚の熱交換プレート３１を配置する。

これに加えて、サイドプレート３３ａ、３３ｂの間にプレート３０、３２ａ、３２ｂ、３１を配置して、これらのプレートの積層状態に対して接続ブロック３４を組み付けて、組付体とし、この組付体の状態を適宜の治具により保持して組付体をろう付け加熱炉内に搬入して一体ろう付けする。

これにより、蒸発器１５、１８の組付が完了する。また、接続ブロック３４を保持プレート３２ａに対して固定できる。すなわち、接続ブロック３４の主流路２５ａを保持プレート３２ａのエジェクタ用挿入孔６１に連通し、冷媒分岐通路１６を冷媒入口孔６０に連通させることができる。

次に、図１６に示すように、Ｏリング１４０、１４１およびエジェクタ１４を用意し、エジェクタ１４の入口側および出口側のそれぞれにＯリング１４０、１４１を装着する。

次に、エジェクタ１４を接続ブロック３４の挿入口２５ｂから保持プレート３２ａのエジェクタ用挿入孔６１内に挿入する。すると、図１７に示すように、エジェクタ１４の入口側が第２の蒸発器１８の集合タンク４００（すなわち、集合タンク貫通孔４０からなる集合タンク）内に配置され、エジェクタ１４のディフューザ部１４ｄ（出口）側が、第２蒸発器１８の出口側集合タンク５３０（すなわち、集合タンク貫通孔５３が連通して構成されたタンク）内に押し込まれる。このとき、エジェクタ１４のＯリング１４０が保持プレート３２ａのエジェクタ用挿入孔６１内に圧入される。このため、エジェクタ１４および保持プレート３２ａの間が固定され、かつエジェクタ１４および保持プレート３２ａの間が密閉（すなわち、シール）される。

また、エジェクタ１４のＯリング１４１が保持プレート３２ｂのエジェクタ用挿入孔７１内に圧入される。このため、エジェクタ１４および保持プレート３２ｂの間が固定され、エジェクタ１４および保持プレート３２ｂの間が密閉（すなわち、シール）される。

以上により、一体化ユニット２０の組み付けが完成することになる。

次に、一体化ユニット２０の概略作動について図１８を参照して説明する。図１８は、一体化ユニット２０内の冷媒の流れを概略に示している。

まず、エジェクタ式冷凍サイクル１０の温度式膨張弁１３からの冷媒が接続ブロック３４（図１８では省略している）の冷媒入口２５に流入する。この冷媒は、接続ブロック３４の主流路２５ａ内を通過して保持プレート３２ａのエジェクタ用挿入孔６１を通りノズル部１４ａ内に流入する。そして、ノズル部１４ａにて冷媒をさらに減圧膨張させて高い速度冷媒流として噴射させる。これに伴い、冷媒吸引口１４ｂから冷媒を吸引し、ノズル部１４ａから噴射された冷媒と冷媒吸引口１４ｂから吸引された冷媒とを混合部１４ｃで混合してディフューザ部１４ｄで、冷媒流れを減速して冷媒圧力を上昇させて、吐出される。

一方、接続ブロック３４の冷媒分岐通路１６を通過した冷媒は、保持プレート３２ａの冷媒入口孔６０を通り絞り機構１７（固定絞り用貫通孔４２、５０から成る）内に流入して、冷媒が減圧される。

その後、複数枚の熱交換プレート３１では、固定絞り用貫通孔５０から図１２の矢印Ｇ１の如く、連通溝部５０ｂを通り、第２の蒸発器１８の分流タンク（すなわち、分流タンク用貫通孔５１）内に流入する。

次に、第２の蒸発器１８の分流タンクからの冷媒が各冷媒流路（すなわち、溝部５６）のそれぞれに分流する。これら各冷媒流路において、冷媒が電動送風機１９からの送風空気から吸熱して蒸発する。その後、各冷媒流路からの冷媒が第２の蒸発器１８の集合タンク（すなわち、熱交換プレート３１の集合タンク用貫通孔５２）内に集合される。

その後、集合タンク内において、冷媒が図１８中の矢印Ｇ２の如く、熱交換プレート３１の集合タンク用貫通孔５２側から熱交換プレート３０の分流タンク用貫通孔４１側に流れる。その後、各冷媒流路（すなわち、熱交換プレート３０の溝部４５からなる冷媒流路）に分流して、それぞれの冷媒流路で、送風空気から吸熱して蒸発する。その後、それぞれの冷媒流路からの冷媒が第２蒸発器１８の集合タンク４００（図１７参照）（これは、集合タンク貫通孔４０からなる集合タンク）内に流入して、エジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｂ内に入る。

また、上述のごとく、エジェクタ１４のディフューザ部１４ｄからの冷媒が上述の第２蒸発器１８の出口側集合タンク（すなわち、熱交換プレート３１の集合タンク貫通孔５３からなるタンク）に吐出され、このタンクから図１２中矢印Ｇ４に示す如く、連通流路（すなわち、連通溝部５３ｂからなる）を通り、第１の蒸発器１５の分流タンク（すなわち、分流タンク用貫通孔５４からなる）に流れる。

その後、冷媒が第１の蒸発器１５の分流タンクからそれぞれの冷媒流路（熱交換プレート３１の溝部５７からなる）に分流する。これら冷媒流路に冷媒が流れる際に、送風空気から吸熱して蒸発して、第１の蒸発器１５の集合タンク（すなわち、熱交換プレート３１の集合タンク用貫通孔５５からなる）に集合する。その後、冷媒が、図１８中矢印Ｇ５に示すごとく、集合タンク用貫通孔５５側から分流タンク用貫通孔４４側に流れる。

その後、この冷媒は図４中矢印Ｇ６に示すように、それぞれの冷媒流路（すなわち、熱交換プレート３０の溝部４６からなる）に分流し、それぞれの冷媒流路において冷媒が送風空気から吸熱して蒸発する。第１の蒸発器１５の集合タンク（すなわち、熱交換プレート３０の集合タンク用貫通孔４３からなる）内に集合して、その後、冷媒は、保持プレート３２ａの冷媒出口孔６２、および接続ブロック３４の冷媒出口２６を通過して、圧縮機１１側に吸入される。

以上説明した本実施形態によれば、複数枚の熱交換プレート３０、３１を複数枚、積層することにより、積層型熱交換器を構成している。ここで、積層型熱交換器は、第１、第２の蒸発器１５、１８一体化したものであり、この積層型熱交換器に、エジェクタ１４を内蔵して一体に組み付けられ、一体化ユニット２０を構成している。したがって、積層型熱交換器にエジェクタ１４を接続するための配管が必要なくなり、部品数の増加を抑制することができる。

また、本実施形態では、絞り機構１７を一体化ユニット２０に内蔵化しているので、積層型熱交換器および絞り機構１７の間を接続するための配管が必要なくなるので、部品数の増加をより一層、抑制することができる。

（第２実施形態）
本第２実施形態では、上述の熱交換プレート３０、３１に対して放熱フィンを設けて熱交換を促進する。図１９に成形プレート３０ｂの全体図、図２０に図１９中Ｎ−Ｎ断面図、図２１に図１９中Ｃ−Ｃ断面図を示す。成形プレート３０ｂには、部分的に鎧窓状に切り起こした切起フィン４９が複数設けられている。成形プレート３０ａにおいても成形プレート３０ｂと同様に複数の切起フィンを設ける。これにより、熱交換プレート３０、３１に対して複数の切起フィンが設けられることになる。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、エジェクタ収納用貫通孔として、各冷媒流路から冷媒が集合する集合タンク貫通孔４０を用いた例について説明したが、これに限らず、エジェクタ収納用貫通孔として、エジェクタ１４を収納する専用の貫通孔を設けるようにしてもよい。

本発明の第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成を示す模式図である。 第１実施形態の一体化ユニットの構成を示す斜視図である。 図２の熱交換プレートの全体構成を示す図である。 図３の部分拡大図である。 図４中部分断面図である。 図４中部分断面図である。 図４中部分断面図である。 図４中部分断面図である。 図４の熱交換プレートの部分的構成を示す側面図である。 図４の熱交換プレートの部分的構成を示す断面図である。 図２の熱交換プレートの全体構成を示す図である。 図１１の熱交換プレートの部分拡大図である。 図１１の熱交換プレートの部分断面図である。 図２の保持プレートの全体構成を示す図である。 図２の保持プレートの全体構成を示す図である。 図１のエジェクタを示す斜視図である。 図２の一体化ユニットの一部の構成を示す断面図である。 図２の一体化ユニット内の作動を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る成形プレートの全体図である。 図１９の部分断面図である。 図１９の部分断面図である。

符号の説明

３０、３１…熱交換プレート、１５、１８…第１、第２の蒸発器、
１４…エジェクタ、２０…一体化ユニット、
１７…絞り機構。

Claims (26)

1. ノズル部から噴射される高い速度の冷媒流により冷媒吸引口から冷媒を吸引し、前記ノズル部から噴射された冷媒と前記冷媒吸引口から吸引された冷媒とを混合して冷媒出口から吐出するエジェクタ（１４）と、
   前記エジェクタの冷媒吸引口に吸引される冷媒を流して蒸発させる第１の冷媒流路と前記冷媒出口から吐出された冷媒を流して蒸発させる第２の冷媒流路とを有する扁平形状の熱交換プレート（３０、３１）を、複数枚、積層されてなる積層型熱交換器と、を備え、
   前記積層型熱交換器は、前記エジェクタを内蔵して一体に組み付けられ、一体化ユニットを構成していることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
2. 前記積層型熱交換器は、前記第１、第２の冷媒流路において前記冷媒を蒸発させることにより、送風機（１９）から送風空気を冷却するようになっており、
   前記第２の冷媒流路は、前記第１の冷媒流路に対して空気上流側に配置されていることを請求項１に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
3. 前記複数枚の熱交換プレート（３０、３１）のうち少なくとも２枚以上の熱交換プレート（３０）は、エジェクタ収納用貫通孔（４０）をそれぞれ有しており、
   前記それぞれのエジェクタ収納用貫通孔（４０）が連通して、前記エジェクタを収納するエジェクタ収納用タンクを構成しており、
   前記エジェクタが前記エジェクタ収納用タンクに収納されることにより、前記積層型熱交換器に前記エジェクタを内蔵することになっていることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
4. 前記積層型熱交換器の前記第１の冷媒流路の冷媒入口側に配置され、冷媒流れを減圧する絞り機構（１７）を備え、
   前記絞り機構は、前記一体化ユニットに内蔵されてい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式冷凍サイクル用ユニット。
5. 前記複数枚の熱交換プレートは、それぞれ、絞り機構用貫通孔部（４２、５０）を有しており、
   前記それぞれの絞り機構用貫通孔部がそれぞれ連通して固定絞り穴を構成することにより、前記絞り機構が前記一体化ユニットに内蔵されるようになっていることを特徴とする請求項４に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
6. 前記複数枚の熱交換プレートのうち複数枚の第１の熱交換プレート（３１）は、それぞれ、前記絞り機構用貫通孔部（５０）に連通する分流タンク用貫通孔部（５１）を有しており、
   前記それぞれの分流タンク用貫通孔部（５１）が連通して分流タンク部を構成しており、
   前記分流タンク部は、前記絞り機構から流出する冷媒を前記複数枚の第１の熱交換プレートの第１の冷媒流路にそれぞれ分流させることを特徴とする請求項５に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
7. 前記複数枚の第１の熱交換プレート（３１）は、それぞれ、前記第１の冷媒流路に連通する集合用タンク用貫通孔部（５２）を有しており、
   前記それぞれの集合用タンク用貫通孔部（５２）が連通して集合用タンク部を構成しており、
   前記集合用タンク部は、前記それぞれの第１の冷媒流路から流出する冷媒を集合させるようになっていることを特徴とする請求項６に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
8. 前記複数枚の熱交換プレートのうち、前記複数枚の第１の熱交換プレート以外の複数枚の第２の熱交換プレート（３０）は、それぞれ、前記複数枚の第１の熱交換プレートの集合用タンクに連通する分流タンク用貫通孔部（４１）を有しており、
   前記それぞれの分流タンク用貫通孔部が連通して分流用タンク部を構成し、
   この分流用タンク部は、それぞれの分流タンク用貫通孔部からの冷媒を前記複数枚の第２の熱交換プレートのそれぞれの前記第１の冷媒流路に分流させるようになっていることを特徴とする請求項７に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
9. 前記複数枚の第２の熱交換プレート（３０）は、前記それぞれの第１の冷媒流路に連通する集合用タンク用貫通孔部（４０）を有しており、
   前記それぞれの集合用タンク用貫通孔部が連通して集合用タンク部を構成しており、
   前記集合用タンク部は、前記それぞれの第１の冷媒流路から流出する冷媒を集合させるようになっていることを特徴とする請求項８に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
10. 前記エジェクタは、前記冷媒吸引口を前記集合用タンク部内に開口するように配置されていることを特徴とする請求項９に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
11. 前記集合用タンク部を積層方向から挟むように配置され、前記複数枚の熱交換プレートに固定される第１、第２の保持部材（３２ａ、３２ｂ）を備えており、
    第１、第２の保持部材には、前記エジェクタが圧入される第１、第２の圧入用貫通孔部（６１、７１）がそれぞれ設けられており、
    前記エジェクタが前記第１、第２の圧入用貫通孔部にそれぞれ圧入されることにより、前記エジェクタが前記第１、第２の保持部材に固定されるようになっていることを特徴とする請求項９または１０に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
12. 前記第１、第２の保持部材は、扁平形状に形成された第１、第２の保持用プレートであり、
    前記第１、第２の保持用プレートは、前記複数枚の第１、第２の熱交換プレートとともに積層されており、
    前記第１、第２の保持用プレートのうち一方の保持用プレートは、前記複数枚の第１、第２の熱交換プレートの間に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
13. 前記エジェクタには、前記第１、第２の圧入用貫通孔部との間をそれぞれシールして前記集合用タンク部から冷媒が漏れるのを防止する第１、第２のシール部材（１４０、１４１）が設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
14. 前記第１、第２のシール部材は、Ｏリングであることを特徴とする請求項１１に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
15. 前記複数枚の第１の熱交換プレートは、それぞれ、連通用貫通孔部（５３）を有しており、
    前記それぞれの連通用貫通孔部が連通して、前記エジェクタから吐出される冷媒を前記複数枚の第１の熱交換プレートの第２の冷媒流路にそれぞれ導く冷媒連通流路を形成するようになっていることを特徴とする請求項１３に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
16. 前記複数枚の第１の熱交換プレート（３１）は、それぞれ、前記連通用貫通孔部に連通する分流タンク用貫通孔部（５４）を有しており、
    前記それぞれの分流タンク用貫通孔部が連通して分流用タンク部を構成し、
    この分流用タンク部は、前記冷媒連通流路からの冷媒を前記複数枚の第１の熱交換プレートの第２の冷媒流路のそれぞれに分流するようになっていることを特徴とする請求項１５に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
17. 前記複数枚の第１の熱交換プレート（３１）は、前記それぞれの第２の冷媒流路に連通する集合タンク用貫通孔部（５５）を有しており、
    前記それぞれの集合タンク用貫通孔部が連通して集合タンク部を構成しており、
    前記集合タンク部は、前記それぞれの第２の冷媒流路から流出する冷媒を集合させるようになっていることを特徴とする請求項１４に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
18. 前記複数枚の第２の熱交換プレート（３０）は、前記第１の熱交換プレートの集合タンク用貫通孔部（５５）にそれぞれ連通する分流タンク用貫通孔部（４１）を有しており、
    前記それぞれの分流タンク用貫通孔部が連通して分流タンク部を構成しており、
    この分流タンク部は、前記集合タンク用貫通孔部側からの冷媒を前記複数枚の第２の熱交換プレートの第２の冷媒流路のそれぞれに分流するようになっていることを特徴とする請求項１７に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
19. 前記複数枚の第２の熱交換プレートは、前記それぞれの第２の冷媒流路に連通する集合タンク用貫通孔部（４３）を有しており、
    前記それぞれの集合タンク用貫通孔部が連通して集合タンク部を構成しており、
    前記集合タンク部は、前記それぞれの第２の冷媒流路から流出する冷媒を集合させるようになっていることを特徴とする請求項１８に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
20. 前記一体化ユニット（２０）は、１つの冷媒入口（２５）と１つの冷媒出口（２６）とを有することを特徴とする請求項１ないし１９のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
21. 前記一体化ユニット（２０）は、１つの冷媒入口（２５）と１つの冷媒出口（２６）とを有し、
    前記冷媒入口（２５）は、前記エジェクタの入口側に接続される第１通路（２５ａ）と、前記絞り機構の入口側に接続される第２通路（１６）とに分岐されることを特徴とする請求項１ないし２０のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
22. 前記冷媒入口および前記冷媒出口は１個の接続ブロック（３４）に形成されることを特徴とする請求項２０または２１に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
23. 前記エジェクタは、前記ノズル部から噴射する高い速度の冷媒流と前記冷媒吸引口の吸引冷媒とを混合する混合部、および前記混合部で混合し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を有することを特徴とする請求項１ないし２２のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
24. 前記複数枚の熱交換プレートは、放熱を促進する放熱フィン（４９）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし２３のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
25. 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（１１）と、
    前記圧縮機（１１）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器（１２）と、
    前記放熱器（１２）から供給される冷媒を蒸発させる請求項１ないし２５のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニットとを備えることを特徴とする請求項１ないし２４のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
26. 前記複数枚の熱交換プレートは、外部流体から吸熱して前記第１、第２の冷媒通路内の前記冷媒を蒸発させるようになっており、
    前記第２の冷媒通路内は、前記第１の冷媒通路に対して前記外部流体の上流側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし２５のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット

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