JP4259605B2 - エジェクタ式冷凍サイクル - Google Patents

Description

本発明は、冷媒減圧手段および冷媒循環手段の役割を果たすエジェクタを有するエジェクタ式冷凍サイクルに関するものである。

従来、複数の蒸発器を備えるエジェクタ式冷凍サイクルは、特許文献１等にて知られている。

この特許文献１には、図６に示すように、エジェクタ１５の下流側に第１蒸発器１６を接続し、この第１蒸発器１６の冷媒下流側に気液分離器をなすアキュムレータ３２を配置するともに、アキュムレータ３２の液相冷媒出口側とエジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂ側との間に第２蒸発器２０を配置し、同時に２つの蒸発器を作動させるサイクルが開示されている。

このサイクルでは、エジェクタ１５にて冷媒を減圧膨張させた際の冷媒の高速な流れにより生じる圧力低下を利用して、第２蒸発器２０から流出する冷媒を吸引するとともに、膨張時の冷媒の速度エネルギーをディフューザ部１５ｄ（昇圧部）にて圧力エネルギーに変換して冷媒圧力（圧縮機１１の吸入圧）を上昇させている。これにより、圧縮機１１の駆動動力を低減できるので、サイクルの運転効率を向上させることができる。

また、このサイクルでは、第１蒸発器１６および第２蒸発器２０の２つの蒸発器により別々の空間、または、２つの蒸発器で同一の空間から吸熱（冷却）作用を発揮することができる。そして、２つの蒸発器にて室内の冷房を行うこともできる（特許文献１の段落０１９２参照）。

さらに、特許文献１には、エジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂ側のみに蒸発器（上記第２蒸発器に対応）を配置するエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、エジェクタの上流部もしくは蒸発器の上流部に機械式もしくは電気式の制御弁を設けることが記載されている。そして、これら制御弁は、その開度調整により蒸発器出口冷媒の過熱度制御などを行う旨が記載されている（特許文献１の図２７、２９、３１〜３３参照）。
特許第３３２２２６３号公報

ところで、この従来技術のサイクルでは、放熱器１２から流出した冷媒の全量がエジェクタ１５のノズル部１５ａを通過する。ここで、エジェクタ１５のノズル部１５ａを通過する冷媒流量をＧｎｏｚとすると、このＧｎｏｚは第１蒸発器１６出口側冷媒が所定の乾き度以下になるような流量になっている。

また、ノズル部１５ａで減圧された冷媒はエジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂから吸引された冷媒と混合して第１蒸発器１６へ流入する。そして、第１蒸発器１６から流出した冷媒は、アキュムレータ３２にて気相冷媒と液相冷媒に分離される。

一方、第２蒸発器２０には、エジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂが低圧化し吸引作用を発揮することで、アキュムレータ３２で分離された液相冷媒が供給される。ここで、冷媒吸引口１５ｂから吸引される冷媒流量をＧｅとする。

第２蒸発器２０に流入した液相冷媒は、第２蒸発器２０にて蒸発するので、冷媒吸引口１５ｂから吸引される冷媒の殆ど又は全てが気相冷媒となっている。よって、第１蒸発器１６の冷却能力に寄与する冷媒流量は、ほぼＧｎｏｚの液相冷媒の流量となるので、第１蒸発器１６の冷却能力はＧｎｏｚの影響を受ける。

従って、従来技術のサイクルでは、エジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂに吸引される冷媒流量Ｇｅを増加させて、第２蒸発器２０に流入する液相冷媒の流量を増加させれば、第１蒸発器１６の冷却能力を低下させることなく第２蒸発器２０の冷却能力を増加できるので、サイクル全体としての冷却能力も増加する。

ここで、蒸発器の冷却能力とは、例えば、蒸発器において冷媒が空気より吸熱した時の冷媒のエンタルピ増加分である。このエンタルピ増加分とは冷媒の単位重量あたりの比エンタルピの増加分に冷媒流量を乗じたものである。さらに、サイクル全体としての冷却能力とは、第１および第２蒸発器１６、２０における冷媒のエンタルピ増加分の合計値Ｑｅｒである。もちろん、Ｑｅｒを圧縮機１１の消費動力で除した成績係数ＣＯＰとしてもよい。

よって、従来技術のサイクルでは、図８に示すように、エジェクタ１５のノズル部１５ａを通過する冷媒流量Ｇｎｏｚとエジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂに吸引される冷媒流量Ｇｅの比である流量比η（η＝Ｇｅ／Ｇｎｏｚ）が増加するとサイクル全体の冷却能力Ｑｅｒも上昇する。

しかし、サイクル熱負荷が低い場合には、サイクル内の冷媒の高低圧差が小さくなるので、エジェクタ１５の入力が小さくなる。この場合、従来技術のサイクルでは、冷媒流量Ｇｅがエジェクタ１５の冷媒吸引能力のみに依存するので、エジェクタ１５の入力低下→エジェクタ１５の冷媒吸引能力の低下→第２蒸発器２０に流入する液相冷媒の流量の減少→流量比ηの低下が発生して、冷却能力Ｑｅｒが低下してしまう。

そこで、本出願人は、先に、特願２００４−２９０１２０号（特開２００５−３０８３８０号公報：以下、先願例という。）にて、図７に示すようなサイクルを提案している。この先願例のサイクルでは、放熱器１２吐出側とエジェクタ１５冷媒流入口との間に分岐通路１８を設け、この分岐通路１８に冷媒の圧力および流量を調整する絞り機構４２と第２蒸発器２０を配置し、第２蒸発器２０出口側をエジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂ側に接続している。

つまり、先願例のサイクルでは、エジェクタ１５の上流部で冷媒流れを分岐し、分岐した冷媒を分岐通路１８を介して冷媒吸引口１５ｂに吸引させるから、分岐通路１８がエジェクタ１５に対して並列的な接続関係となる。このため、分岐通路１８にエジェクタ１５の冷媒吸引能力だけでなく、圧縮機１１の冷媒吸入、吐出能力をも利用して冷媒を供給できる。

よって、エジェクタ１５の入力低下→エジェクタ１５の冷媒吸引能力の低下という現象が発生しても、エジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂに吸引される冷媒流量Ｇｅの減少度合を従来技術のサイクルよりも小さくできる。

また、先願例のサイクルでは、エジェクタ１５の上流部で冷媒流れを分岐しているので、放熱器１２から流出する冷媒流量Ｇｎは、エジェクタ１５のノズル部１５ａを通過する冷媒流量Ｇｎｏｚと第２蒸発器２０に流入する冷媒流量との和に等しくなる。そして、第２蒸発器２０に流入する冷媒流量は、エジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂに吸引される冷媒流量Ｇｅと等しくなる。

従って、先願例のサイクルでは、Ｇｎ＝Ｇｎｏｚ＋Ｇｅの関係となり、Ｇｎｏｚが低下すればＧｅが増加し、逆にＧｎｏｚが増加すればＧｅが低下するので、第１蒸発器１６の冷却能力が低下しても第２蒸発器２０の冷却能力が増加し、逆に第２蒸発器２０の冷却能力が低下しても第１蒸発器１６の冷却能力が増加することになる。

よって、図８に示すように、流量比ηの変化に対する冷却能力Ｑｅｒの変化は、従来技術のサイクルよりも少ないという利点があり、さらに、最適流量比ηｍａｘにおいてピークを有する。つまり、先願例のサイクルにおいて、高い冷却能力Ｑｅｒを発揮させながらサイクルを運転するためには、流量比ηを最適流量比ηｍａｘに近づけるように運転する必要がある。

本発明は上記点に鑑み、先願例のサイクルのようにエジェクタ上流側から分岐した分岐通路に配置された蒸発器を含む複数の蒸発器を備えるエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、流量比ηを最適流量比ηｍａｘに近づけ、サイクル全体として高い冷却能力を発揮させながら運転することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明では、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（１１）と、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、放熱器（１２）から流出した冷媒を減圧膨張させる可変絞り手段（３１、３５、３８、４０）と、可変絞り手段（３１、３５、３８、４０）にて減圧膨張された冷媒の流れを分岐する分岐部（Ｚ）と、分岐部（Ｚ）にて分岐された一方の冷媒を減圧膨張させるノズル部（１５ａ）から噴射する高速度の冷媒流により冷媒を冷媒吸引口（１５ｂ）から吸引して、冷媒吸引口（１５ｂ）からの吸引冷媒と高速度の冷媒流とを混合し、この混合した冷媒流を減速して冷媒流の圧力を上昇させるエジェクタ（１５）と、エジェクタ（１５）から流出した冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１６）と、分岐部（Ｚ）にて分岐された他方の冷媒を冷媒吸引口（１５ｂ）に導く分岐通路（１８）と、分岐通路（１８）に配置されて冷媒を減圧して流量調整する絞り手段（１９）と、絞り手段（１９）下流側に配置されて冷媒を蒸発させる第２蒸発器（２０）とを備えたエジェクタ式冷凍サイクルを特徴とする。

これによれば、可変絞り手段（３１、３５、３８、４０）が放熱器（１２）出口側から分岐部（Ｚ）入口側へ至る冷媒通路に配置されているので、エジェクタ（１５）のノズル部（１５ａ）の冷媒通路面積および絞り手段（１９）の絞り開度（冷媒通路面積）を適切に設定しておくことで、流量比（η）を最適流量比（ηｍａｘ）に近づけることができる。その結果、エジェクタ式冷凍サイクルをサイクル全体として高い冷却能力を発揮させながら運転することができる。
請求項２に記載の発明では、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（１１）と、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、放熱器（１２）から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部（Ｚ）と、分岐部（Ｚ）にて分岐された一方の冷媒を減圧膨張させるノズル部（１５ａ）から噴射する高速度の冷媒流により冷媒を冷媒吸引口（１５ｂ）から吸引して、冷媒吸引口（１５ｂ）からの吸引冷媒と高速度の冷媒流とを混合し、この混合した冷媒流を減速して冷媒流の圧力を上昇させるエジェクタ（１５）と、エジェクタ（１５）から流出した冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１６）と、分岐部（Ｚ）にて分岐された他方の冷媒を冷媒吸引口（１５ｂ）に導く分岐通路（１８）と、分岐通路（１８）に配置されて冷媒を減圧して流量調整する絞り手段（１９）と、絞り手段（１９）下流側に配置されて冷媒を蒸発させる第２蒸発器（２０）とを備え、さらに、放熱器（１２）出口側から分岐部（Ｚ）入口側へ至る冷媒通路に配置されて、放熱器（１２）から流出した冷媒を減圧膨張させる可変絞り手段（３１、３５、３８、４０）を備え、可変絞り手段（３１、３５、３８、４０）によって減圧膨張された冷媒が分岐部（Ｚ）にて分岐され、分岐された一方の冷媒としてノズル部（１５ａ）へ流入するとともに、他方の冷媒として分岐通路（１８）に導かれるエジェクタ式冷凍サイクルを特徴とする。
これによれば、請求項１に記載の発明と同様に、エジェクタ（１５）のノズル部（１５ａ）の冷媒通路面積および絞り手段（１９）の絞り開度（冷媒通路面積）を適切に設定しておくことで、流量比（η）を最適流量比（ηｍａｘ）に近づけることができる。その結果、エジェクタ式冷凍サイクルをサイクル全体として高い冷却能力を発揮させながら運転することができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、可変絞り手段（３１、３５、３８、４０）は、サイクル内部の冷媒状態、第１蒸発器（１６）および第２蒸発器（２０）の冷却対象空間温度、ならびに冷却対象空間の周囲温度の少なくとも一つに関連する物理量に基づいて、サイクル全体の冷媒流量を調整するようになっていることを特徴とする。

これによれば、サイクル内部の冷媒状態などに関連する物理量に基づいて、サイクル全体の冷媒流量が調整されるので、調整された冷媒流量において、エジェクタ（１５）のノズル部（１５ａ）の冷媒通路面積、冷媒吸引口（１５ｂ）からの吸引冷媒とノズル部（１５ａ）にて減圧膨張された高速度の冷媒流とを混合し昇圧させる機能を司る部位の寸法、および、絞り手段（１９）の絞り開度（冷媒通路面積）等を予め適切に設定しておくことによって、エジェクタ式冷凍サイクルをサイクル全体として高い冷却能力を発揮させながら運転することができる。

ここで、本発明におけるサイクル内部の冷媒状態に関連する物理量とは、例えば、冷媒の温度、圧力および流量に関連する物理量であって、過熱度、過冷却度およびサイクル内の特定の箇所における流量と別の箇所における流量との比を含む意味である。また、冷却対象空間の温度とは、例えば、内気温であり、また、冷却対象空間の周囲温度とは、例えば、外気温であり、間接的に冷媒状態を推定することができる温度を含む意味である。

上記特徴の効果を発揮するために、具体的に、請求項４に記載の発明のように、物理量は、第１蒸発器（１６）出口側冷媒の過熱度に関連する物理量であり、可変絞り手段（３１）は、第１蒸発器（１６）出口側冷媒の過熱度が予め定めた値に近づくように、サイクル全体の冷媒流量を調整するようになっていてもよい。

また、請求項５に記載の発明のように、物理量は、第２蒸発器（２０）出口側冷媒の過熱度に関連する物理量であり、可変絞り手段（３５）は、第２蒸発器（２０）出口側冷媒の過熱度が予め定めた値に近づくように、サイクル全体の冷媒流量を調整するようになっていてもよい。

また、請求項６に記載の発明のように、物理量は、放熱器（１２）出口側冷媒の過冷却度に関連する物理量であり、可変絞り手段（３８）は、放熱器（１２）出口側冷媒の過冷却度が予め定めた値に近づくように、サイクル全体の冷媒流量を調整するようになっていてもよい。

また、請求項７に記載の発明のように、高圧冷媒は臨界圧力以上に昇圧されるようになっており、物理量は、放熱器（１２）出口側冷媒の温度および圧力であり、可変絞り手段（３８）は、放熱器（１２）出口側冷媒の圧力が予め定めた値に近づくように、サイクル全体の冷媒流量を調整するようになっていてもよい。

また、請求項８に記載の発明のように、物理量は、圧縮機（１１）の冷媒吐出流量に関連する物理量であり、可変絞り手段（４０）は、サイクル全体の冷媒流量が予め定めた値に近づくように、サイクル全体の冷媒流量を調整するようになっていてもよい。

物理量が第１蒸発器（１６）出口側冷媒の過熱度に関連する物理量であれば、サイクル全体として高い冷却能力を発揮させることができると同時に、第１蒸発器（１６）出口側冷媒の過熱度を確保することができるので、圧縮機（１１）に液相冷媒が吸入されることも防止できる。この結果、圧縮機（１１）の作動不良が防止でき、サイクルの安定性を向上させることができる。

物理量が、放熱器（１２）出口側冷媒の温度および圧力であれば、高圧冷媒が臨界圧力以上に昇圧され過冷却度を検出できない場合でも、上記の作用効果を発揮することができる。

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。

（本発明の前提となる形態）
まず、本発明の前提となる形態を説明する。図１は、本発明の前提となるエジェクタ式冷凍サイクル１０を車両用冷凍装置に適用した例を示す。本形態の車両用冷凍装置は、庫内温度を例えば、−２０℃付近の極低温に冷却するものである。

まず、エジェクタ式冷凍サイクルにおいて、圧縮機１１は、冷媒を吸入、圧縮および吐出するものであり、電磁クラッチ１１ａおよびベルトを介して車両走行用エンジン（図示せず。）により回転駆動される。本形態では、外部からの制御信号により吐出容量を連続的に可変制御できる斜板式可変容量型圧縮機を用いている。

具体的には、圧縮機１１の吐出圧と吸入圧を利用して斜板室（図示せず。）の圧力を制御し、斜板の傾斜角度を変更してピストンストロークを変化させ、これにより、吐出容量を略０％〜１００％の範囲で連続的に変化させるものである。そして、この吐出容量の変化により冷媒吐出能力を調整することができる。

ここで、吐出容量は冷媒の吸入圧縮を行う作動空間の幾何学的な容積であり、ピストンストロークの上死点と下死点との間のシリンダ容積である。

さらに、斜板室の圧力の制御について説明すると、圧縮機１１は電磁式容量制御弁１１ｂを備えており、この電磁式容量制御弁１１ｂは、圧縮機１１の吸入側の低圧冷媒圧力による力Ｆ１を発生する圧力応動機構（図示せず。）と、この低圧冷媒圧力Ｐｓによる力Ｆ１と対抗する電磁力Ｆ２を発生する電磁機構（図示せず。）とを内蔵している。

この電磁機構の電磁力Ｆ２は、後述する空調制御装置２１から出力される制御電流Ｉｎによって決定される。そして、この低圧冷媒圧力Ｐｓに応じた力Ｆ１と電磁力Ｆ２に応じて変位する弁体（図示せず。）により高圧冷媒と低圧冷媒を斜板室に導入する割合を変化させることで、斜板室の圧力を変化させている。

また、圧縮機１１では斜板室の圧力の調整により吐出容量を１００％から略０％付近まで連続的に変化させることができるので、吐出容量を略０％付近に減少することにより、圧縮機１１が実質的に作動停止状態にすることができる。従って、圧縮機１１の回転軸をプーリ、ベルトＶを介して車両エンジンに常時連結するクラッチレスの構成としてもよい。

放熱器１２は、圧縮機１１の冷媒吐出側に接続されており、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と放熱器用送風機１２ａ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熱交換器である。

放熱器用送風機１２ａは駆動用電動モータ１２ｂにより駆動され、駆動用電動モータ１２ｂは空調制御装置２１から印加電圧Ｖ１が出力されると回転駆動するようになっている。よって、空調制御装置２１が印加電圧Ｖ１を変更すると駆動用電動モータ１２ｂの回転数を変更できるので、放熱器用送風機１２ａが送風する空気量を変更できる。

また、本形態では、サイクル内循環冷媒として、通常のフロン系冷媒を用いているので、エジェクタ式冷凍サイクル１０は、高圧圧力が臨界圧力を超えない亜臨界サイクルを構成する。従って、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の冷媒下流部には冷媒の気液を分離して液相冷媒を溜める気液分離器として受液器１３が配置され、この受液器１３から液相冷媒が下流側に導出される。受液器１３の冷媒下流側には可変絞り機構１４が接続される。

この可変絞り機構１４は、具体的には、周知の温度式膨張弁であり、受液器１３からの高圧液相冷媒を気液二相状態の中間圧冷媒に減圧する機能を果たす。

この温度式膨張弁は、後述する第１蒸発器１６出口側冷媒の過熱度に応じて弁体部（図示せず。）の開度を調整し、それにより、可変絞り機構１４を通過する冷媒流量を調整して第１蒸発器１６出口側冷媒の過熱度が所定の値に近づくようにしている。すなわち、本形態では、温度式膨張弁の弁体部が流量比ηを調整する手段となる。

温度式膨張弁の弁体には圧力応動手段をなすダイヤフラム機構１４ａが結合され、ダイヤフラム機構１４ａは感温筒１４ｂの封入ガス媒体の圧力（第１蒸発器１６出口側冷媒の温度に応じた圧力）と、均圧管１４ｃにより導入される第１蒸発器１６出口側冷媒圧力とに応じて弁体を変位させ、弁体の開度を調整する。すなわち、本形態では、感温筒１４ｂおよび均圧管１４ｃがサイクル内部の冷媒状態に関連する物理量を検出する手段となる。

そして、可変絞り機構１４の出口側にはエジェクタ１５が接続されている。このエジェクタ１５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でもある。

エジェクタ１５には、可変絞り機構１４を通過して流入する中間圧冷媒の通路面積を小さく絞って、中間圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部１５ａと、ノズル部１５ａ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２０からの気相冷媒を吸引する冷媒吸引口１５ｂが備えられている。

さらに、ノズル部１５ａおよび冷媒吸引口１５ｂの下流側には、ノズル部１５ａからの高速度の冷媒流と冷媒吸引口１５ｂからの吸引冷媒とを混合する混合部１５ｃが設けられている。そして、混合部１５ｃの下流側に昇圧部をなすディフューザ部１５ｄが配置されている。

このディフューザ部１５ｄ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機能を有する。

エジェクタ１５のディフューザ部１５ｄの下流側には第１蒸発器１６が接続される。第１蒸発器１６は、蒸発器用送風機１６ａより送風された空気と冷媒とを熱交換し、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱器である。

蒸発器用送風機１６ａは駆動用電動モータ１６ｂにより駆動され、駆動用電動モータ１６ｂは空調制御装置２１から印加電圧Ｖ２が出力されると回転駆動するようになっている。よって、空調制御装置２１が印加電圧Ｖ２を変更すると駆動用電動モータ１６ｂの回転数を変更できるので、蒸発器用送風機１６ａが送風する空気量を変更できる。

この第１蒸発器１６の冷媒流れ下流側は内部熱交換器１７に接続され、内部熱交換器１７の冷媒出口側は圧縮機１１の吸入側に接続される。

次に、分岐通路１８は、上述の受液器１３と可変絞り機構１４の間とエジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂとを接続する冷媒通路である。Ｚは分岐通路１８の分岐部を示す。この分岐通路１８には、上述の内部熱交換器１７が配置され、この内部熱交換器１７の下流側に固定絞り１９が配置され、さらに、この固定絞り１９の下流側に第２蒸発器２０が配置されている。

ここで、内部熱交換器１７は、分岐通路１８を通過する高温の高圧冷媒と、第１蒸発器１６下流側の低温の低圧冷媒との熱交換を行うものである。この内部熱交換器１７での冷媒相互間の熱交換によって、分岐通路１８を通過する冷媒が冷却されるので、第１蒸発器１６および第２蒸発器２０における冷媒入口・出口間の冷媒のエンタルピ差（冷却能力）を増大させることができる。

固定絞り１９は、第２蒸発器２０への流入する冷媒の流量調整と減圧を行うものであって、具体的にはキャピラリチューブやオリフィスのような固定絞りで構成できる。

さらに、本形態における固定絞り１９の絞り開度は、第１蒸発器１６出口側冷媒の過熱度が所定の値になった時に可変絞り機構１４を通過し、さらにエジェクタ１５のノズル部１５ａを通過する冷媒流量Ｇｎｏｚと、エジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂに吸引される冷媒流量Ｇｅとの流量比ηが図８に示す最適流量比ηｍａｘになるように予め所定量に設計されている。ここで、η＝Ｇｅ／Ｇｎｏｚであり、最適流量比ηｍａｘはシステム全体としての冷却能力Ｑｅｒが最高になる流量比である。

このような設計は第１蒸発器１６出口側冷媒の過熱度が所定の値になった時の可変絞り機構１４の絞り開度に対して、エジェクタ１５のノズル部１５ａの冷媒通路面積、混合部１５ｃおよびディフューザ部１５ｄの寸法、固定絞り１９の絞り開度を適切な値に設計することによって実現できる。この設計には、可変絞り機構１４を通過する冷媒が流れる通路および固定絞り１９を通過する冷媒が流れる冷媒通路（分岐通路１８）の圧力損失も考慮されている。

また、第２蒸発器２０は、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱器である。さらに、本形態では、第１蒸発器１６と第２蒸発器２０を一体構造に組み付けている。具体的には、第１蒸発器１６と第２蒸発器２０の構成部品をアルミニウムで構成してろう付けにより一体構造に接合している。

そのため、上述の蒸発器用送風機１６ａにて送風された空気は、矢印Ａのように流れ、まず、第１蒸発器１６にて冷却され、次に第２蒸発器２０にて冷却されるようになっている。すなわち、第１蒸発器１６と第２蒸発器２０にて同一の冷却対象空間を冷却するようになっている。

空調制御装置２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。空調制御装置２１は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行って上記各種機器１１ａ、１１ｂ、１２ｂ、１６ｂ等の作動を制御する。

また、空調制御装置２１には、各種センサ群からの検出信号、および、操作パネル（図示せず。）からの各種操作信号が入力される。センサ群として具体的には、外気温（車室外温度）を検出する外気センサ等が設けられる。また、操作パネルには冷却対象空間の冷却温度を設定する温度設定スイッチ等が設けられる。

次に、上述のような構成で本形態の作動について説明する。空調制御装置２１の制御出力によって電磁クラッチ１１ａに通電され、電磁クラッチ１１ａが接続状態になると、圧縮機１１に車両走行用エンジンから回転駆動力が伝達される。そして、空調制御装置２１から電磁式容量制御弁１１ｂに制御プログラムに基づいて制御電流Ｉｎが出力されると、圧縮機１１が、気相冷媒を吸入圧縮して吐出する。

圧縮機１１から圧縮され吐出された高温高圧の気相冷媒は放熱器１２に流入する。放熱器１２では高温高圧の冷媒が外気により冷却されて凝縮する。放熱器１２から流出した放熱後の高圧冷媒は、受液器１３にて気相冷媒と液相冷媒に分離され、さらに、受液器１３から流出した液相冷媒は、分岐部Ｚにて可変絞り機構１４に向かう冷媒流れと、分岐通路１８に向かう冷媒流れとに分流する。

可変絞り機構１４に向かう冷媒流れは、可変絞り機構１４で減圧および流量調整されてエジェクタ１５へ流入する。ここで、可変絞り機構１４は、第１蒸発器１６出口側冷媒の過熱度が所定の値に近づくように、可変絞り機構１４の通過冷媒流量を調整する。すなわち、冷媒流量Ｇｎｏｚを調整する。

エジェクタ１５に流入した冷媒流れはノズル部１５ａでさらに減圧され膨張する。従って、ノズル部１５ａで冷媒の圧力エネルギーが速度エネルギーに変換され、このノズル部１５ａの噴出口から冷媒は高速度となって噴出する。この際の冷媒吸引作用により、冷媒吸引口１５ｂから分岐通路１８の第２蒸発器２０通過後の冷媒（気相冷媒）を吸引する。

ノズル部１５ａから噴出した冷媒と冷媒吸引口１５ｂに吸引された冷媒は、ノズル部１５ａ下流側の混合部１５ｃで混合してディフューザ部１５ｄに流入する。このディフューザ部１５ｄ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。

そして、エジェクタ１５のディフューザ部１５ｄから流出した冷媒は第１蒸発器１６に流入する。第１蒸発器１６では、低温の低圧冷媒が蒸発器用送風機１６ａの送風空気から吸熱して蒸発する。そして、第１蒸発器１６通過後の気相冷媒は内部熱交換器１７へ流入し、分岐部Ｚにて分岐通路１８へ流入した高温高圧冷媒と熱交換を行う。そして、内部熱交換器１７から流出した気相冷媒は、圧縮機１１に吸入され再び圧縮される。

一方、分岐通路１８に流入した冷媒流れは内部熱交換器１７に流入し、前述の如く、第１蒸発器１６から流出した低温低圧の気相冷媒と熱交換を行う。そして、内部交換機１９で冷却された冷媒は、固定絞り１９で減圧されて低圧冷媒となり、この低圧冷媒が第２蒸発器２０に流入する。

第２蒸発器２０では、流入した低圧冷媒が第１蒸発器１６で冷却された送風空気から吸熱して蒸発する。そして、第２蒸発器２０通過後の気相冷媒は冷媒吸引口１５ｂからエジェクタ１５内に吸引される。ここで、エジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂに吸引される冷媒流量Ｇｅは、前述のように固定絞り１９の絞り開度が予め所定量に設計されているので、Ｇｎｏｚとの流量比ηが最適流量比ηｍａｘに近づくような流量になっている。

そして、第２蒸発器２０で蒸発した気相冷媒は、エジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂより吸引されて、混合部１５ｃでノズル部１５ａを通過した液相冷媒と混合して第１蒸発器１６に流入していく。

以上のごとく、本形態では、エジェクタ１５のディフューザ部１５ｄの下流側冷媒を第１蒸発器１６に供給するとともに、分岐通路１８側の冷媒を固定絞り１９を通して第２蒸発器２０にも供給できるので、第１蒸発器１６および第２蒸発器２０で同時に冷却作用を発揮できる。

その際に、第１蒸発器１６の冷媒蒸発圧力はディフューザ部１５ｄで昇圧した後の圧力であり、一方、第２蒸発器２０の出口側はエジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂに接続されているから、ノズル部１５ａでの減圧直後の最も低い圧力を第２蒸発器２０に作用させることができる。これにより、第１蒸発器１６の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）よりも第２蒸発器２０の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）を低くすることができる。

また、エジェクタ１５のディフューザ部１５ｄでの昇圧作用によって圧縮機１１の吸入圧を上昇できる分だけ、圧縮機１１の圧縮仕事量を低減でき、省動力効果を発揮することができる。

さらに、本形態における可変絞り機構１４は、第１蒸発器１６出口側冷媒の過熱度が所定の値に近づくように冷媒流量Ｇｎｏｚを調整する。その結果、流量比ηがシステム全体の冷却能力が高くなる最適流量比ηｍａｘに近づくように調整されるので、サイクル全体として高い冷却能力を発揮しながら運転することができる。

また、第１蒸発器１６の出口側に冷媒の過熱度制御を行っているので、圧縮機１１への液相冷媒が戻ることも防止できサイクルの安定性も確保できる。

（第１実施形態）
上述の本発明の前提となる形態では、可変絞り機構１４を分岐部Ｚとエジェクタ１５との間に配置しているが、本実施形態では、図２に示すように、可変絞り機構１４を廃止して、受液器１３と分岐部Ｚとの間に可変絞り機構３１を設けている。換言すると、本実施形態の可変絞り機構３１は、放熱器１２出口側から分岐部Ｚ入口側へ至る冷媒通路に配置されている。なお、図２では、上述の前提となる形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面においても同様である。

可変絞り機構３１は、第１蒸発器１６出口側冷媒の過熱度が所定の値に近づくように冷媒流量を調整する温度式膨張弁であり、温度式膨張弁の構成は本発明の前提となる形態と同様である。すなわち、可変絞り機構３１の弁体がサイクル全体の冷媒流量を調整する手段であり、可変絞り機構３１の感温筒および均圧管がサイクル内部の冷媒状態に関連する物理量としての第１蒸発器１６出口側冷媒の過熱度に関連する物理量を検出する手段である。

さらに、本実施形態では、第１蒸発器１６出口側冷媒の過熱度が所定の値になった時の可変絞り機構３１を通過する冷媒流量において、流量比ηが最適流量比ηｍａｘになるように、エジェクタ１５のノズル部１５ａの冷媒通路面積等および固定絞り１９の絞り開度が予め所定量に設計されている。その他のサイクル構成は本発明の前提となる形態と同様である。

よって、本実施形態のサイクルを作動させると、可変絞り機構３１は、第１蒸発器１６出口側冷媒の過熱度が所定の値に近づくように可変絞り機構３１を通過する冷媒流量を調整する。その結果、流量比ηが最適流量比ηｍａｘに近づくように調整されるので、本発明の前提となる形態と同様に、サイクル全体として高い冷却能力を発揮しながら運転することができる。さらに、第１蒸発器１６の出口側に冷媒の過熱度制御を行っているので、圧縮機１１への液相冷媒が戻ることも防止できサイクルの安定性も確保できる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、可変絞り機構３１を採用した例を説明したが、本実施形態では、図３に示すように、受液器１３および可変絞り機構３１を廃止して、第１蒸発器１６の下流側に液相冷媒と気相冷媒を分離するアキュムレータ３２を設け、さらに、放熱器１２と分岐部Ｚとの間に可変絞り機構３５を設けている。

可変絞り機構３５は、第２蒸発器２０出口側冷媒の過熱度が所定の値に近づくように冷媒流量を調整する温度式膨張弁である。温度式膨張弁の構成は第１実施形態と同様であり、本実施形態では、可変絞り機構３５の感温筒および均圧管は、第２蒸発器２０出口側冷媒の温度および圧力に応じて可変絞り機構３５の弁体を変位させる。すなわち、可変絞り機構３５の弁体がサイクル全体の冷媒流量を調整する手段であり、可変絞り機構３５の感温筒および均圧管がサイクル内部の冷媒状態に関連する物理量としての第２蒸発器２０出口側冷媒の過熱度に関連する物理量を検出する手段である。

さらに、本実施形態では、第２蒸発器２０出口側冷媒の過熱度が所定の値になった時の可変絞り機構３５を通過する冷媒流量において、流量比ηが最適流量比ηｍａｘになるように、エジェクタ１５のノズル部１５ａの冷媒通路面積等および固定絞り１９の絞り開度が予め所定量に設計されている。その他のサイクル構成は第１実施形態と同様である。

よって、本実施形態のサイクルを作動させると、可変絞り機構３５は、第２蒸発器２０出口側冷媒の過熱度を所定の値に近づくように可変絞り機構３５を通過する冷媒流量を調整する。その結果、流量比ηが最適流量比ηｍａｘに近づくように調整されるので、第１実施形態と全く同様にサイクル全体として高い冷却能力を発揮しながら運転することができる。また、第１蒸発器１６の出口側にアキュムレータ３２を備えているので、圧縮機１１への液相冷媒が戻ることも防止でき、サイクルの安定性も確保できる。

（第３実施形態）
第２実施形態では、可変絞り機構３５を採用した例を説明したが、本実施形態では、図４に示すように、可変絞り機構３５を廃止して、放熱器１２の出口側冷媒の温度Ｔｃを検出する温度センサ５５および圧力Ｐｃを検出する圧力センサ５６を設け、さらに、放熱器１２と分岐部Ｚとの間であって温度センサ５５および圧力センサ５６の下流側に電気式可変絞り機構３８を設けている。

電気式可変絞り機構３８は、冷媒通路面積を調整する弁機構と空調制御装置２１から出力される制御信号（パルス信号）によって回転駆動するステッピングモータを有し、ステッピングモータが回転すると、上記弁機構の弁体が変位して冷媒通路面積を連続的に調整することができる流量調整弁である。空調制御装置２１は、温度センサ５５および圧力センサ５６の検出値に基づいて放熱器１２出口側冷媒の過冷却度を算出し、放熱器１２の出口側冷媒の過冷却度が所定の値に近づくように制御信号（パルス信号）を出力して、電気式可変絞り機構３８の冷媒通路面積を調整する。

すなわち、本実施形態における電気式可変絞り機構３８はサイクル全体の冷媒流量を調整する手段であり、温度センサ５５および圧力センサ５６がサイクル内部の冷媒状態に関連する物理量としての放熱器１２出口側冷媒の過冷却度に関連する物理量を検出する手段である。

さらに、本実施形態では、放熱器１２出口側冷媒の過冷却度が所定の値になった時の電気式可変絞り機構３８を通過する冷媒流量において、流量比ηが最適流量比ηｍａｘになるように、エジェクタ１５のノズル部１５ａの冷媒通路面積等および固定絞り１９の絞り開度が予め所定量に設計されている。その他のサイクル構成は第２実施形態と同様である。

よって、本実施形態のサイクルを作動させると、電気式可変絞り機構３８は、放熱器１２出口側冷媒の過冷却度が所定の値に近づくように電気式可変絞り機構３８を通過する冷媒流量を制御する。その結果、流量比ηを最適流量比ηｍａｘに近づくように調整されるので、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
第３実施形態では、放熱器１２出口側に温度センサ５５および圧力センサ５６を配置したが、本実施形態では、図５に示すように、温度センサ５５および圧力センサ５６を廃止して、第１蒸発器１６出口側に接続される内部熱交換器１７と圧縮機１１の間の圧縮機１１吸入側冷媒の温度Ｔｓｉを検出する温度センサ５７および圧力Ｐｓｉを検出する圧力センサ５８を設け、圧縮機１１に回転計１１ｃを設けている。さらに、電気式可変絞り機構３８を廃止して、放熱器１２と分岐点Ｚの間に電気式可変絞り機構４０を設けている。

回転計１１ｃは圧縮機１１の回転数Ｎｃを検出するもので、ホール素子やＭＲＥ素子によって圧縮機１１の回転による磁束変化を検出する磁気式回転数センサである。また、エンジンＥＣＵよりエンジン回転数Ｎｅを検出して回転数Ｎｃを演算してもよい。

そして、温度センサ５７、圧力センサ５８および回転計１１ｃの検出値は空調制御装置２１に入力され、空調制御装置２１は、ＴｓｉおよびＰｓｉに基づいて圧縮機１１吸入冷媒密度を算出し、さらに、この吸入冷媒密度、回転数Ｎｃおよび制御電流Ｉｎによって圧縮機１１の冷媒吐出流量を算出する。また、空調制御装置２１には、予め、電気式可変絞り機構４０に出力される制御信号（パルス信号）の出力（パルスカウント数）に応じた冷媒通路面積が記憶されている。

また、本実施形態では、電気式可変絞り機構４０を通過する冷媒流量が所定の値になった時に、流量比ηが最適流量比ηｍａｘになるように、エジェクタ１５のノズル部１５ａの冷媒通路面積等および固定絞り１９の絞り開度が予め所定量に設計されている。その他のサイクル構成は第３実施形態と同様である。

すなわち、本実施形態では、電気式可変絞り機構４０はサイクル全体の冷媒流量を調整する手段であり、温度センサ５７、圧力センサ５８および回転計１１ｃがサイクル内部の冷媒状態に関連する物理量としての冷媒吐出流量に関する物理量を検出する手段である。

よって、本実施形態のサイクルを作動させると、空調制御装置２１は圧縮機１１の冷媒吐出流量を算出し、算出された冷媒吐出流量と予め記憶している電気式可変絞り機構４０の制御信号（パルス信号）の出力（パルスカウント数）に応じた冷媒通路面積に基づいて、電気式可変絞り機構４０を通過する冷媒流量が所定の値になるように電気式可変絞り機構４０の冷媒通路面積を調整する。その結果、流量比ηが最適流量比ηｍａｘに近づくので、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。

（１）上記実施形態においては、本発明を車両用冷凍装置に適用し、第１蒸発器１６と第２蒸発器２０の冷却対象空間が同一である例を示したが、第１蒸発器１６と第２蒸発器２０の冷却対象空間が異なっていてもよい。

例えば、第１蒸発器１６は車室内前席側領域を冷却対象空間として、第２蒸発器２０は車室内後席側領域を冷却対象空間としてもよい。このように、冷却対象空間が異なる場合は、それぞれの蒸発器に専用の蒸発器用送風機を設けて、それぞれの蒸発器用送風機の送風量を個別に制御してもよい。これにより実質的にエジェクタ１５のノズル部１５ａを通過する冷媒流量Ｇｎｏｚとエジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂに吸引される冷媒流量Ｇｅを調整して流量比ηを調整することもできる。

（２）第１〜４実施形態では、圧縮機１１として可変容量型圧縮機を用い、空調制御装置２１によって電気式容量制御弁１１ｂを制御して、圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御するようにしているが、固定容量型圧縮機を用い、電磁クラッチによって、固定容量型圧縮機の作動状態と非作動状態の比率（稼動率）を制御して、圧縮機の冷媒吐出能力を制御するようにしてもよい。

また、圧縮機として電動圧縮機を用いてもよい。この場合は、電動圧縮機１１の回転数制御によって冷媒吐出能力を制御できる。

（３）第１実施形態では、第１蒸発器１６出口側冷媒の過熱度を温度式膨張弁の感温筒および均圧管によって検出しているが、第１蒸発器１６出口側冷媒の過熱度の検出手段はこれに限定されるものではない。

例えば、第１蒸発器１６冷媒蒸発温度または圧力と第１蒸発器１６出口側冷媒温度から推定することができる。

また、第１蒸発器１６冷媒蒸発温度または圧力と第１蒸発器１６吹出空気温度から推定することもできる。過熱度の上昇により第１蒸発器１６の冷却能力が低下して、第１蒸発器１６吹出空気温度が上昇するからである。

また、第１蒸発器１６吸込空気温度と第１蒸発器１６出口側冷媒温度から過熱度を推定することもできる。また、第１蒸発器１６吸込空気温度と第１蒸発器１６吹出空気温度から過熱度を推定することもできる。

さらに、第１蒸発器１６吸込空気温度のみでも過熱度を推定できる。これは、冷凍機のように冷却対象空間（冷凍庫）の空気を循環して蒸発器で冷却する場合、過熱度が過大になると第１蒸発器１６吹出温度が上昇し、その結果、冷凍庫内の温度が上昇するために第１蒸発器１６吸込空気温度も上昇するからである。

よって、上記の物理量を検出する手段を用いても、第１蒸発器１６出口側冷媒の過熱度を検出できる。

（４）第２実施形態では、第２蒸発器２０出口側冷媒の過熱度を温度式膨張弁の感温筒および均圧管によって検出しているが、第２蒸発器２０出口側冷媒の過熱度の検出手段はこれに限定されるものではない。

例えば、上述の第１蒸発器１６出口側冷媒の過熱度と同様に、第２蒸発器２０冷媒蒸発温度または圧力と第２蒸発器２０出口側冷媒温度とによって推定することができる。さらに、第２蒸発器２０冷媒蒸発温度または圧力と第２蒸発器２０吹出空気温度とによって推定してもよい。

この他にも、第２蒸発器２０吸込空気温度と第２蒸発器２０出口側冷媒温度との組合せ、第２蒸発器２０吸込空気温度と第２蒸発器２０吹出空気温度との組合せ、第２蒸発器２０吸込空気温度のみでも過熱度を推定できる。

よって、上記の物理量を検出する手段を用いても、第２蒸発器２０出口側冷媒の過熱度を検出できる。

（５）第３実施形態では、放熱器１２出口側冷媒の過冷却度を温度センサ５５および５６によって検出しているが、放熱器１２出口側冷媒の過冷却度の検出手段はこれに限定されるものではない。

例えば、放熱器１２における冷媒凝縮温度（冷媒圧力）と放熱器１２出口側冷媒温度との組合せ、放熱器１２吸込空気温度および放熱器１２出口冷媒温度との組合せ、および、放熱器１２出口側冷媒の乾き度から推定することができる。

よって、上記の物理量を検出する手段を用いても、放熱器１２出口側冷媒の過冷却度を検出できる。

（６）上記実施形態において、可変絞り機構３１、３５として温度式膨張弁を用い、電気式可変絞り機構３８、４０としてステッピングモータ駆動の流量調整弁を用いたが、複数の特性の異なる固定絞りを切替えて使用する可変絞り機構を用いてもよい。

また、上記各実施形態の上述の可変絞り機構、電気式可変絞り機構、固定絞りを組合せて使用してもよい。

（７）上記実施形態においては、第１蒸発器１６と第２蒸発器２０の２つの蒸発器を用いているが、さらに蒸発器の数を増加させて３以上の蒸発器を用いてもよい。

例えば、第１実施形態の構成で、分岐通路１８の内部熱交換器１７と固定絞り１９との間から第１蒸発器１６出口側とを接続する第２分岐通路を設け、第２分岐通路に固定絞りおよび第３蒸発器を設けてもよい。

この場合は、第１蒸発器１６出口側冷媒の過熱度が所定の値になった時に可変絞り機構１４を通過する冷媒流量、固定絞り１９を通過する冷媒流量および第２分岐通路に配置された固定絞りを通過する冷媒流量が、システム全体としての冷却能力Ｑｅｒを高くするように、固定絞り１９および第２分岐通路に配置された固定絞りの絞り開度を設定すればよい。

（８）上記実施形態の冷凍サイクルは高圧圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界サイクルの例を示したが、高圧圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界サイクルに適用してもよい。

例えば、第３実施形態の構成で、圧縮機１１が冷媒を超臨界圧力になるまで昇圧するようになっている場合は、空調制御装置２１が過冷却度を算出できない。この場合は、空調制御装置２１は、放熱器１２出口側冷媒の圧力が所定の値になるように電気式可変絞り機構３８を制御する。

そして、放熱器１２出口側冷媒の圧力が所定の値になった時に電気式可変絞り機構３８を通過し、さらにエジェクタ１５のノズル部１５ａを通過する冷媒流量Ｇｎｏｚと、エジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｂに吸引される冷媒流量Ｇｅとの流量比ηが最適流量比ηｍａｘになるように、固定絞り１９の絞り開度を予め所定量に設計しておくことで、冷媒が超臨界状態になるサイクルであっても、第３実施形態と全く同様の効果を得ることができる。

（９）上述の実施形態では、本発明によるエジェクタ式冷凍サイクルを車両用冷凍装置に適用したが、定置型冷蔵庫、定置型冷凍庫、冷房装置および給湯機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よい。

（１０）上記実施形態では、冷媒としてフロン系冷媒を用いているが、ＣＯ２系冷媒およびＨＣ系冷媒を用いてもよい。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ているものである。

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ため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。

（１１）上述の前提となる形態および各実施形態では、分岐通路１８に配置される絞り手段として、固定絞り１９を採用した例を説明したが、もちろん可変絞り機構を採用してもよい。この可変絞り機構としては、例えば、第１、第２蒸発器１６、２０出口側冷媒の過熱度が所定の値に近づくように冷媒流量を調整する温度式膨張弁を採用してもよい。また、例えば、放熱器１２出口側冷媒の過冷却度が所定の値に近づくように冷媒流量を調整する電気式可変絞り機構等を採用してもよい。

本発明の前提となる形態のエジェクタ式冷凍サイクルを示すサイクル構成図である。 第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルを示すサイクル構成図である。 第２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルを示すサイクル構成図である。 第３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルを示すサイクル構成図である。 第４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルを示すサイクル構成図である。 従来技術のエジェクタ式冷凍サイクルを示すサイクル構成図である。 先願例のエジェクタ式冷凍サイクルを示すサイクル構成図である。 従来技術と先願例における流量比ηと冷却能力Ｑｅｒの関係を示す説明図である。

符号の説明

１１ 圧縮機
１２ 放熱器
１５ エジェクタ
１５ａ ノズル部
１５ｂ 冷媒吸引口
１６ 第１蒸発器
１８ 分岐通路
１９ 固定絞り
２０ 第２蒸発器
３１、３５ 可変絞り機構
３８、４０ 電気式可変絞り機構

Claims (8)

1. 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）から流出した冷媒を減圧膨張させる可変絞り手段（３１、３５、３８、４０）と、
   前記可変絞り手段（３１、３５、３８、４０）にて減圧膨張された冷媒の流れを分岐する分岐部（Ｚ）と、
   前記分岐部（Ｚ）にて分岐された一方の冷媒を減圧膨張させるノズル部（１５ａ）から噴射する高速度の冷媒流により冷媒を冷媒吸引口（１５ｂ）から吸引して、前記冷媒吸引口（１５ｂ）からの吸引冷媒と前記高速度の冷媒流とを混合し、この混合した冷媒流を減速して冷媒流の圧力を上昇させるエジェクタ（１５）と、
   前記エジェクタ（１５）から流出した冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１６）と、
   前記分岐部（Ｚ）にて分岐された他方の冷媒を前記冷媒吸引口（１５ｂ）に導く分岐通路（１８）と、
   前記分岐通路（１８）に配置されて冷媒を減圧して流量調整する絞り手段（１９）と、
   前記絞り手段（１９）下流側に配置されて冷媒を蒸発させる第２蒸発器（２０）とを備えたことを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。
2. 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）から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部（Ｚ）と、
   前記分岐部（Ｚ）にて分岐された一方の冷媒を減圧膨張させるノズル部（１５ａ）から噴射する高速度の冷媒流により冷媒を冷媒吸引口（１５ｂ）から吸引して、前記冷媒吸引口（１５ｂ）からの吸引冷媒と前記高速度の冷媒流とを混合し、この混合した冷媒流を減速して冷媒流の圧力を上昇させるエジェクタ（１５）と、
   前記エジェクタ（１５）から流出した冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１６）と、
   前記分岐部（Ｚ）にて分岐された他方の冷媒を前記冷媒吸引口（１５ｂ）に導く分岐通路（１８）と、
   前記分岐通路（１８）に配置されて冷媒を減圧して流量調整する絞り手段（１９）と、
   前記絞り手段（１９）下流側に配置されて冷媒を蒸発させる第２蒸発器（２０）とを備え、
   さらに、前記放熱器（１２）出口側から前記分岐部（Ｚ）入口側へ至る冷媒通路に配置されて、前記放熱器（１２）から流出した冷媒を減圧膨張させる可変絞り手段（３１、３５、３８、４０）を備え、
   前記可変絞り手段（３１、３５、３８、４０）によって減圧膨張された冷媒が前記分岐部（Ｚ）にて分岐され、前記分岐された一方の冷媒として前記ノズル部（１５ａ）へ流入するとともに、前記他方の冷媒として前記分岐通路（１８）に導かれることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。
3. 前記可変絞り手段（３１、３５、３８、４０）は、サイクル内部の冷媒状態、前記第１蒸発器（１６）および前記第２蒸発器（２０）の冷却対象空間温度、ならびに前記冷却対象空間の周囲温度の少なくとも一つに関連する物理量に基づいて、サイクル全体の冷媒流量を調整するようになっ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。
4. 前記物理量は、前記第１蒸発器（１６）出口側冷媒の過熱度に関連する物理量であり、
   前記可変絞り手段（３１）は、前記第１蒸発器（１６）出口側冷媒の過熱度が予め定めた値に近づくように、サイクル全体の冷媒流量を調整することを特徴とする請求項３に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
5. 前記物理量は、前記第２蒸発器（２０）出口側冷媒の過熱度に関連する物理量であり、
   前記可変絞り手段（３５）は、前記第２蒸発器（２０）出口側冷媒の過熱度が予め定めた値に近づくように、サイクル全体の冷媒流量を調整することを特徴とする請求項３に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
6. 前記物理量は、前記放熱器（１２）出口側冷媒の過冷却度に関連する物理量であり、
   前記可変絞り手段（３８）は、前記放熱器（１２）出口側冷媒の過冷却度が予め定めた値に近づくように、サイクル全体の冷媒流量を調整することを特徴とする請求項３に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
7. 前記高圧冷媒は臨界圧力以上に昇圧されるようになっており、
   前記物理量は、前記放熱器（１２）出口側冷媒の温度および圧力であり、
   前記可変絞り手段（３８）は、前記放熱器（１２）出口側冷媒の圧力が予め定めた値に近づくように、サイクル全体の冷媒流量を調整することを特徴とする請求項３に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
8. 前記物理量は、前記圧縮機（１１）の冷媒吐出流量に関連する物理量であり、
   前記可変絞り手段（４０）は、サイクル全体の冷媒流量が予め定めた値に近づくように、サイクル全体の冷媒流量を調整することを特徴とする請求項３に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。

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