JP4609226B2 - エジェクタ式サイクル - Google Patents

Description

本発明は、エジェクタの昇圧作用を利用して比較的蒸発温度の高い第１蒸発器と比較的蒸発温度の低い第２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り、特に、両蒸発器の除霜に関するものである。

従来、特許文献１に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいて、圧縮機、放熱器、エジェクタ、第１蒸発器を連結して成る冷媒流路と、その冷媒流路から分岐して絞り手段、第２蒸発器を経てエジェクタに吸引される冷媒流路とにより構成されたエジェクタ式サイクルが知られている。
特開平５−３１２４２１号公報

しかしながら、上記従来のエジェクタ式サイクルにおいては、比較的蒸発温度の低い第２蒸発器、および比較的蒸発温度が高いため通風方向の風上側に配置される第１蒸発器の風上側部分の二箇所が特に霜が付着し易く、堆積すると冷却効率が悪化するという問題がある。

本発明は、上記従来の問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、複数の蒸発器を有するエジェクタを使用した高効率の冷凍サイクルにおいて、複数の蒸発器を確実に除霜することのできるエジェクタ式サイクル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、以下の請求項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（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）下流側の冷媒を減圧膨張させるとともに、冷媒を吸引するエジェクタ（１３）と、
エジェクタ（１３）から流出した冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１４）と、
圧縮機（１１）と放熱器（１２）とエジェクタ（１３）と第１蒸発器（１４）とを含む環状の冷媒流路から分岐して設けられ、冷媒をエジェクタ（１３）に導き吸引させる分岐流路（１５）と、
分岐流路（１５）に配置されて冷媒を蒸発させ、第１蒸発器（１４）の風下側に隣接配置された第２蒸発器（１７）とを備えるエジェクタ式サイクルにおいて、
第２蒸発器（１７）は、第１蒸発器（１４）よりも蒸発温度が低く設定されており、
第１、第２蒸発器（１４、１７）間を熱伝達する部材（２３〜２６）にて熱伝達可能に接続するとともに、
第１、第２蒸発器（１４、１７）に付着した霜を取り除くために加熱する除霜手段（２１）と、
除霜手段（２１）によって第１、第２蒸発器（１４、１７）を加熱して除霜を行う制御手段（３０）とを備え、
除霜手段（２１）は、第２蒸発器（１７）よりも第１蒸発器（１４）側に配置されてい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、例えば除霜手段（２１）を風上側に１つだけ設けて第１蒸発器（１４）の風上面を加熱して除霜するとともに、風下側の第２蒸発器（１７）は第１蒸発器（１４）から熱伝達する部材（２３〜２６）を介して伝熱にて加熱して除霜するものである。
これにより、蒸発温度が低いため霜が発生し易い第２蒸発器（１７）と、風上側に設置されるため風上側部分に霜が付着し易く目詰まりし易い第１蒸発器（１４）との両方を１つの除霜手段（２１）で加熱して短時間で効率の良く除霜できるようになる。また、加熱温度を低く設定しつつも、第１、第２蒸発器（１４、１７）とも霜が残ることなく確実に除霜を行うことができ、霜の付着、堆積による冷却効率の低下を防止することができる。また、除霜手段（２１）の制御も簡素にできる。

また、第２蒸発器は第１蒸発器の風下側に隣接配置される。つまり風上側に第１蒸発器、風下側に第２蒸発器が存在する。このため、第１蒸発器側に配置された除霜手段の熱は、熱を伝達する部材だけでなく、空気をも介して、第２蒸発器に熱を伝えることができる。このように、第１蒸踏器側に設置した除霜手段により、効率よく二つの蒸発器の除霜を行うことができる。
また、霜は風上に発生しやすいため、第１蒸発器の風上側に発生する。さらに、第２蒸発器は第１蒸発器よりも蒸発温度が低いため、第２蒸発器の風上側にも霜が発生する。第１蒸発器と第２蒸発器の蒸発温度を同じにした場合は、第１蒸発器の風上側に集中的に霜が発生するが、この発明では、霜の発生箇所は第１蒸発器と第２蒸発器に分散する。
このため、除霜手段によって、風上側に第１蒸発器のみでなく、第２蒸発器に加えられた熱をも除霜に用いることができる。よって、第１蒸発器と第２蒸発器の蒸発温度を同じにした場合と比べて、第２蒸発器に加えられた除霜手段の熱を有効に使える分、除霜時間を短くできる。

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、熱伝達する部材（２３〜２６）と除霜手段（２１）とを接触させた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、より熱伝達する部材（２３〜２６）から第２蒸発器（１７）へ熱を伝え易くなる。

また、請求項３に記載の発明では、エジェクタ式サイクルにおいて、熱伝達する部材として熱交換フィン（２３）を用いたことを特徴としている。これは、上記した必要熱伝導量に応じて、第１、第２蒸発器（１４、１７）で構成する熱交換フィン（２３）の一部、もしくは全部を、第１、第２蒸発器（１４、１７）間で一体にして構成したものである。この発明によれば、新たな部品を追加することなく上記の構造を構成することができ、コストを抑えることができる。

また、請求項４に記載の発明では、エジェクタ式サイクルにおいて、熱伝達する部材として第１、第２蒸発器（１４、１７）を保持する保持部材（２４）を用いたことを特徴としている。これは、上記した必要熱伝導量に応じて、第１、第２蒸発器（１４、１７）を保持する保持部材（２４）を熱伝達部材として利用したものである。この発明によっても、新たな部品を追加することなく上記の構造を構成することができ、コストを抑えることができる。

また、請求項５に記載の発明では、エジェクタ式サイクルにおいて、熱伝達する部材として第１、第２蒸発器（１４、１７）の両端側に構成するサイドプレート（２５）を用いたことを特徴としている。これは、上記した必要熱伝導量に応じて、第１、第２蒸発器（１４、１７）の両端側に構成するサイドプレート（２５）を熱伝達部材として利用したものである。この発明によっても、新たな部品を追加することなく上記の構造を構成することができ、コストを抑えることができる。

また、請求項６に記載の発明では、熱伝達する部材として第１、第２蒸発器（１４、１７）中に伝熱部材（２６）を構成したことを特徴としている。これは、上記した必要熱伝導量に応じた伝熱部材（２６）を、第１、第２蒸発器（１４、１７）の中に構成したものである。この発明によっても、上述した構造を構成することができる。
請求項７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）下流側の冷媒を減圧膨張させるとともに、冷媒を吸引するエジェクタ（１３）と、
エジェクタ（１３）から流出した冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１４）と、
圧縮機（１１）と放熱器（１２）とエジェクタ（１３）と第１蒸発器（１４）とを含む環状の冷媒流路から分岐して設けられ、冷媒をエジェクタ（１３）に導き吸引させる分岐流路（１５）と、
分岐流路（１５）に配置されて冷媒を蒸発させ、第１蒸発器（１４）を通過する風の風下側に隣接配置された第２蒸発器（１７）とを備えるエジェクタ式サイクルにおいて、
第２蒸発器（１７）は、第１蒸発器（１４）よりも蒸発温度が低く設定されており、
第１、第２蒸発器（１４、１７）間を熱伝達する部材（２３〜２６）にて熱伝達可能に接続するとともに、
第１、第２蒸発器（１４、１７）に付着した霜を取り除くために加熱する除霜手段（２１）と、
除霜手段（２１）によって第１、第２蒸発器（１４、１７）を加熱して除霜を行う制御手段（３０）と、
第１、第２蒸発器（１４、１７）の片側面または両側面に設けられ第１、第２蒸発器（１４、１７）を保持する保持部材を備え、
除霜手段（２１）は、第１蒸発器（１４）及び第２蒸発器（１７）に接触することなく、保持部材に接触していることを特徴としている。
この発明によれば、蒸発温度が低いため霜が発生し易い第２蒸発器（１７）と、風上側に設置されるため風上側部分に霜が付着し易く目詰まりし易い第１蒸発器（１４）との両方を除霜手段（２１）で加熱して短時間で効率の良く除霜できるようになる。また、加熱温度を低く設定しつつも、第１、第２蒸発器（１４、１７）とも霜が残ることなく確実に除霜を行うことができ、霜の付着、堆積による冷却効率の低下を防止することができる。また、除霜手段（２１）の制御も簡素にできる。
また、第２蒸発器は第１蒸発器の風下側に隣接配置されるため、除霜手段の熱は熱伝達する部材だけでなく、空気をも介して、第２蒸発器に熱を伝えることができる。
このように、保持部材に接触して設けた除霜手段により、二つの蒸発器の除霜を行うことができる。さらに、除霜手段を第１蒸発器や第２蒸発器に接触するように配置すると、除霜手段が通風抵抗となることが懸念されるが、除霜手段を直接第１蒸発器や第２蒸発器に接触させずに保持部材に接触させて設けているため、そのような懸念を回避できる。
また、霜は風上に発生し易いため、第１蒸発器の風上側に発生する。さらに、第２蒸発器は第１蒸発器よりも蒸発温度が低いため、第２蒸発器の風上側にも霜が発生する。第１蒸発器と第２蒸発器の蒸発温度を同じにした場合は、第１蒸発器の風上側に集中的に霜が発生するが、この発明では、霜の発生箇所は第１蒸発器と第２蒸発器に分散する。このため、除霜手段によって第２蒸発器に加えられた熱を有効に除霜に用いることができる。よって、第１蒸発器と第２蒸発器の蒸発温度を同じにした場合と比べて、第２蒸発器に加えられた除霜手段の熱を有効に使える分、除霜時間を短くできる。
請求項８に記載の発明では、除霜手段（２１）は、第１蒸発器（１４）よりも風上側に配置されていることを特徴としている。この発明によれば、霜は第１蒸発器の風上側に生じ易いため、除霜手段（２１）を、第１蒸発器（１４）よりも風上側に配置したことにより効率的に除霜することができる。
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。

（第１実施形態）
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の（ａ）は、本発明の第１実施形態（請求項１〜４に対応）におけるエジェクタ式サイクルを示す模式図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ視図である。本実施形態は、本発明のエジェクタ式サイクルを、車載用冷凍装置の冷凍サイクルに適用した例を示している。エジェクタ式サイクルには、冷媒が循環する冷媒循環流路が備えられており、冷媒循環流路には冷媒を吸入、圧縮する圧縮機１１が配置されている。

本実施形態では、この圧縮機１１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。この圧縮機１１の冷媒流れ下流側には、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って送風される外気（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ものである。

放熱器１２よりもさらに冷媒流れ下流側部位には、エジェクタ１３が配置されている。このエジェクタ１３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１３には、放熱器１２から流入する高圧冷媒の通路面積を小さく絞って、高圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部１３ａと、ノズル部１３ａ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１７からの気相冷媒を吸引する吸引部（気相冷媒吸引部）１３ｃが備えられている。

さらに、ノズル部１３ａおよび吸引部１３ｃの冷媒流れ下流側部位には、昇圧部を成すディフューザ部１３ｂが配置されている。このディフューザ部１３ｂ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１３のディフューザ部１３ｂから流出した冷媒は、第１蒸発器１４に流入する。第１蒸発器１４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、冷却ユニットの電動送風機１７ａにより冷凍庫Ｒ内空気が第１蒸発器１４に送風され、エジェクタ１３にて減圧後の低圧冷媒が第１蒸発器１４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１４で蒸発した気相冷媒は圧縮機１１に吸入され、再び冷媒循環流路を循環する。また、本実施形態のエジェクタ式サイクルには、冷媒循環流路の放熱器１２とエジェクタ１３との間の部位で分岐し、エジェクタ１３の吸引部１３ｃで冷媒循環流路に合流する分岐流路１５が形成されている。

この分岐流路１５には、冷媒の減圧を行う絞り手段１６が配置されており、この絞り手段１６よりも冷媒流れ下流側部位には第２蒸発器１７が配置されている。この第２蒸発器１７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１４と通風部を直列として第１蒸発器１４の風下側となるように隣接配置されており、第１蒸発器１４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、本実施形態では圧縮機１１、電動送風機１７ａなどは、電気制御装置（制御手段、以下ＥＣＵと称す）３０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、本発明に係る構成を説明する。まず、先の第１、第２蒸発器１４、１７間は、熱伝達する部材２３にて熱伝達可能に接続している。具体的には、熱伝達する部材２３として第１、第２蒸発器１４、１７で構成する熱交換フィン２３の一部を、第１、第２蒸発器１４、１７間で一体にして構成している。

図１の実施形態で、２３ａは第１、第２蒸発器１４、１７間で共通する熱交換フィンであり、２３ｂは第１蒸発器１４用の熱交換フィン、２３ｃは第２蒸発器１７用の熱交換フィンとなっている。そして、その一体となった第１、第２蒸発器１４、１７の風上側通風面に、第１、第２蒸発器１４、１７に付着した霜を取り除くため第１、第２蒸発器１４、１７を加熱する除霜手段としての電気ヒーター２１を一体フィン２３ａと接触するように設けている。

そして、本実施形態では、蒸発温度が低くて霜が付着し易い第２蒸発器１７に、温度を検出するサーミスタなどの蒸発器温度センサー（蒸発器温度検出手段）２２を取り付けている。この蒸発器温度センサー２２は、一体となった第１、第２蒸発器１４、１７の中でも最も昇温しにくい場所に取り付けるのが好ましい。そして、蒸発器温度センサー２２の検出信号はＥＣＵ３０に入力されるとともに、第１、第２蒸発器１４、１７に付着、堆積した霜を溶かして取り除く除霜制御時には電気ヒーター２１がＥＣＵ３０からの出力信号によって通電制御される。

次に、上記構成における本実施形態の作動を説明する。圧縮機１１を車両エンジンにより駆動すると、圧縮機１１で圧縮されて高温高圧状態となった冷媒は矢印方向に吐出され、放熱器１２に流入する。放熱器１２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１２から流出した液相冷媒は、冷媒循環流路を流れる流れと、分岐流路１５を流れる流れとに分流する。

冷媒循環流路を流れる冷媒流れはエジェクタ１３に流入し、ノズル部１３ａで減圧され膨張する。従って、ノズル部１３ａ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１３ａの噴出口から冷媒は高速度となって噴出する。この際の冷媒圧力低下により、吸引部１３ｃから第２蒸発器１７で蒸発した気相冷媒を吸引する。

ノズル部１３ａから噴出した冷媒と吸引部１３ｃから吸引された冷媒は、ノズル部１３ａ下流側で混合してディフューザ部１３ｂに流入する。このディフューザ部１３ｂ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１３のディフューザ部１３ｂから流出した冷媒は、第１蒸発器１４に流入する。

第１蒸発器１４では、冷媒が電動送風機１７ａにより送風される冷凍庫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１１に吸入、圧縮され再び冷媒循環流路を流れる。一方、分岐流路１５を流れる冷媒は、絞り手段１６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１７で電動送風機１７ａにより送風されて第１蒸発器１４を通過した冷凍庫内空気からさらに吸熱して蒸発する。これにより、第２蒸発器１７も冷凍庫Ｒ内の冷却作用を発揮し、第２蒸発器１７から流出した気相冷媒はエジェクタ１３の吸引部１３ｃへ吸引される。

次に、除霜運転について説明する。図２は、外気温度区分に対する除霜運転間隔の時間の設定例を示す図表である。この実施形態では、除霜運転間隔の時間を可変とし、外気温度に応じた時間が設定される。図３は、図１のエジェクタ式サイクルにおける除霜制御を示すタイムチャートである。また図４は、外気温度区分に対する所定温度Ｔの設定例を示す図表である。

圧縮機（コンプレッサー）１１の積算運転時間が所定時間に達したら、第１、第２蒸発器１４、１７に付着、堆積した霜を取り除くため、圧縮機１１を停止させ電気ヒーター２１に通電して第１、第２蒸発器１４、１７を加熱して除霜を行う。なお、圧縮機１１の積算運転時間は、図２に示すように、外気温度区分に対応させて可変させても良い。例えば、外気温度が１５℃（Ｔ１）以下の時はＡ時間、１５℃（Ｔ１）を超え３０℃（Ｔ２）以下の時はＢ時間、３０℃（Ｔ２）を超える場合にはＣ時間という具合である。これらの時間は、Ａ時間＞Ｂ時間＞Ｃ時間の関係に設定される。

そして、第２蒸発器１７に取り付けた蒸発器温度センサー２２の検出値が所定値Ｔに達したら、除霜手段２１への通電を停止して圧縮機１１を起動して冷凍運転を再開するものである。このときの所定値Ｔは、圧縮機１１の積算運転時間と同様図３に示すように、外気温度区分に応じて可変させても良い。例えば、外気温度が１５℃（Ｔ１）以下の時は８℃（ａ℃）、１５℃（Ｔ１）を超え３０℃（Ｔ２）以下の時は１０℃（ｂ℃）、３０℃（Ｔ２）を超える場合には１２℃（ｃ℃）という具合である。これらの温度は、ａ℃＞ｂ℃＞ｃ℃の関係に設定される。

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、第２蒸発器１４、１７間を一体フィン（熱伝達する部材）２３ａにて熱伝達可能に接続するとともに、第１、第２蒸発器１４、１７に付着した霜を取り除くために加熱する電気ヒーター２１と、電気ヒーター２１によって第１、第２蒸発器１４、１７を加熱して除霜を行うＥＣＵ３０とを備えている。

これによれば、例えば電気ヒーター２１を風上側に１つだけ設けて第１蒸発器１４の風上面を加熱して除霜するとともに、風下側の第２蒸発器１７は第１蒸発器１４から一体フィン２３ａを介して伝熱にて加熱して除霜するものである。

これにより、蒸発温度が低いため霜が発生し易い第２蒸発器１７と、風上側に設置されるため風上側部分に霜が付着し易く目詰まりし易い第１蒸発器１４との両方を１つの電気ヒーター２１で加熱して短時間で効率の良く除霜できるようになる。また、加熱温度を低く設定しつつも、第１、第２蒸発器１４、１７とも霜が残ることなく確実に除霜を行うことができ、霜の付着、堆積による冷却効率の低下を防止することができる。また、電気ヒーター２１の制御も簡素とできる。

また、一体フィン２３ａと電気ヒーター２１とを接触させている。これによれば、より一体フィン２３ａから第２蒸発器１７へ熱を伝え易くなる。また、一体フィン２３ａの熱伝導量を、第１、第２蒸発器１４、１７で必要な冷凍能力と必要な除霜性能とが両立する熱伝導量としている。

図５は、一体フィン２３ａの熱伝導量による冷凍能力と除霜性能との変化を表すグラフである。冷凍運転時に第１、第２蒸発器１４、１７に蒸発温度差が生じた場合、一体フィン２３ａを介して熱移動する。このとき熱伝導量が過度に大きい場合、熱伝達での除霜性能は向上するが、空気を冷却するために用いられるべき蒸発温度の低い第２蒸発器１７の液冷媒が第１蒸発器１４を冷却するために用いられ、全体での冷凍能力を低下させてしまう。

このように、冷凍能力に対しては、第１、第２蒸発器１４、１７が完全に分離されていることが望ましいが、熱伝導量が過度に小さいと除霜時の熱伝達が不可能となるため除霜性能が大幅に低下する。このように、熱伝導量に対する冷凍性能と除霜性能とは相反する特性を持つ。これによれば、本実施形態の蒸発器は、この必要な冷凍能力と必要な除霜性能とが両立する熱伝導量としている。なお、ここでの一体フィン２３ａによる熱伝導量に関しては、蒸発器での温度・風量などの環境条件が同等の場合には、一体フィン２３ａの枚数などで代用して考えることも可能である。

また、熱伝達する部材として熱交換フィン２３を用いている。これは、上記した必要熱伝導量に応じて、第１、第２蒸発器１４、１７で構成する熱交換フィン２３の一部、もしくは全部を、第１、第２蒸発器１４、１７間で一体にして構成したものである。これによれば、新たな部品を追加することなく上記の構造を構成することができ、コストを抑えることができる。

なお、図１で第１蒸発器１４と第２蒸発器１７とは接触するように表したが、両熱交換器の本体部は離れていて一体フィン２３ａだけで一体になっているものであっても良い。また、図１では一体フィン２３ａを均等に配しているが、蒸発器の構成や風路設計上生じる着霜性能の偏りに対し、一体フィン２３ａの連結方法・連結枚数・配置などによって対応しても良い。

また、この一体フィン２３ａは第１蒸発器１４から第２蒸発器１７への熱伝達を目的としているため、この目的を逸脱しない範囲で他の熱交換フィン２３ｂ、２３ｃとは材質・寸法形状・加工方法などが異なるものであっても良いし、蒸発器の寸法と異なっていても良い。

（第２実施形態）
図６の（ａ）は本発明の第２実施形態（請求項５に対応）におけるエジェクタ式サイクルを示す模式図であり、（ｂ）は（ａ）中のＢ視図である。上述した第１実施形態と異なる特徴として、熱伝達する部材として第１、第２蒸発器１４、１７を保持する保持部材２４を用いている。これは、前述した必要熱伝導量に応じて、第１、第２蒸発器１４、１７を保持する保持部材２４を熱伝達部材として利用したものである。これによっても、新たな部品を追加することなく上記の構造を構成することができ、コストを抑えることができる。

なお、図６に示すエジェクタ式サイクルは、上述した第１実施形態のエジェクタ式サイクルとは、冷媒循環流路からの分岐流路１５を、アキュームレーター１８の液冷媒貯留部から分岐させている点が異なるが、このようなエジェクタ式サイクルであっても良い。また、電気ヒーター２１および保持部材２４を第１、第２蒸発器１４、１７の片側面にだけ設けているが、両側面に設けた構成であっても良い（図６（ｂ）参照）。また、保持部材２４には空気を対流させるための空孔２４ａを設けても良い（図６（ａ）参照）。

（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態（請求項６に対応）における熱交換器１４、１７と電気ヒーター２１との配置例を示す模式図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。上述した各実施形態と異なる特徴として、熱伝達する部材として第１、第２蒸発器１４、１７の両端側に構成するサイドプレート２５を用いている。これは、前述した必要熱伝導量に応じて、第１、第２蒸発器１４、１７の両端側に構成するサイドプレート２５（例えばステンレス製）を熱伝達部材として利用したものである。これによっても、新たな部品を追加することなく上記の構造を構成することができ、コストを抑えることができる。

（第４実施形態）
図８は、本発明の第４実施形態（請求項７に対応）における熱交換器１４、１７と電気ヒーター２１との配置例を示す模式図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。上述した各実施形態と異なる特徴として、熱伝達する部材として第１、第２蒸発器１４、１７中に伝熱部材（２６）を構成したことを特徴としている。これは、上記した必要熱伝導量に応じた伝熱板（伝熱部材）２６を、第１、第２蒸発器１４、１７の中に構成したものである。これによっても、上述した構造を構成することができる。

（その他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下述べる如く種々変形可能である。例えば、上述した各実施形態は、組み合せて構成しても良い。また、上述の実施形態では、本発明のエジェクタ式サイクルを車載用冷凍装置に用いているが、このような冷凍冷蔵装置や空調（冷房）装置のみならず、給湯器用のヒートポンプ装置や家庭用冷蔵庫などの蒸気圧縮式サイクルに適用しても良い。

冷凍サイクルには、冷却用途のサイクルと、ヒートポンプなどと呼ばれる加熱用途のサイクルとが含まれ、さらに可逆運転可能なサイクルが含まれる。冷却用途の冷凍サイクルにおいてはエジェクタに接続された蒸発器は利用側熱交換器としての室内熱交換器あるいは庫内熱交換器などとされうる。また、加熱用途の冷凍サイクルにおいてはエジェクタに接続された蒸発器は非利用側熱交換器である熱源側の室外熱交換器あるいは吸熱器などとされうる。

また、冷媒としてはフロン系冷媒、炭化水素（ＨＣ）系冷媒、二酸化炭素（ＣＯ_２）冷媒などを使用した超臨界サイクルおよび亜臨界サイクルのいずれであっても良い。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ているものである。フロン系冷媒には、ハイドロ、クロロ、フルオロ、カーボン（ＨＣＦＣ）系冷媒、ハイドロ、フルオロ、カーボン（ＨＦＣ）系冷媒などが含まれており、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、上述の第２実施形態では、圧縮機１１上流側にアキュームレーター１８を設けて圧縮機１１に気相冷媒のみを流入させるようにしたが、第１蒸発器１４の上流側に気液分離器を設けて第１蒸発器１４に液冷媒のみを流入させる構成としても良い。また、放熱器１２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、圧縮機１１は可変容量型であっても良いし、固定容量型圧縮機１１を用い、この固定容量型圧縮機１１の作動を電磁クラッチによりオンオフ制御し、圧縮機１１のオンオフ作動の比率を制御して、圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御するようにしても良い。また、圧縮機１１として電動圧縮機を用いる場合は、電動圧縮機１１の回転数制御により冷媒吐出能力を制御しても良い。

また、エジェクタ１３も、第１蒸発器１４の出口冷媒過熱度などを検知してエジェクタ１３のノズル部１３ａ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、ノズル部１３ａ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も良い。

また、上述の各実施形態では、第２蒸発器１７の上流側に、絞り開度が一定になっているキャピラリチューブなどの固定絞り手段１６が配置されている例を示したが、第２蒸発器１７の熱負荷変動に対応して冷媒流量を可変する可変絞りとしても良い。また、絞り手段１６として、第２蒸発器１７出口の過熱度などを検知して絞り開度を調節する機構を備えるもの（例えば膨張弁など）であっても良い。

（ａ）は本発明の第１実施形態におけるエジェクタ式サイクルを示す模式図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ視図である。 外気温度区分に対する除霜運転間隔の可変例を示す図表である。 図１のエジェクタ式サイクルにおける除霜制御を示すタイムチャートである。 外気温度区分に対する所定温度Ｔの可変例を示す図表である。 一体フィン２３ａの熱伝導量による冷凍能力と除霜性能との変化を表すグラフである。 （ａ）は本発明の第２実施形態におけるエジェクタ式サイクルを示す模式図であり、（ｂ）は（ａ）中のＢ視図である。 本発明の第３実施形態における熱交換器１４、１７と電気ヒーター２１との配置例を示す模式図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の第４実施形態における熱交換器１４、１７と電気ヒーター２１との配置例を示す模式図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１１…圧縮機
１２…放熱器
１３…エジェクタ
１４…第１蒸発器
１５…分岐流路
１７…第２蒸発器
２１…電気ヒーター（除霜手段）
２３…熱交換フィン（熱伝達する部材）
２４…保持部材（熱伝達する部材）
２５…サイドプレート（熱伝達する部材）
２６…伝熱板（熱伝達する部材、伝熱部材）
３０…制御装置（制御手段）

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）下流側の冷媒を減圧膨張させるとともに、冷媒を吸引するエジェクタ（１３）と、
   前記エジェクタ（１３）から流出した冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１４）と、
   前記圧縮機（１１）と前記放熱器（１２）と前記エジェクタ（１３）と前記第１蒸発器（１４）とを含む環状の冷媒流路から分岐して設けられ、冷媒を前記エジェクタ（１３）に導き吸引させる分岐流路（１５）と、
   前記分岐流路（１５）に配置されて冷媒を蒸発させ、前記第１蒸発器（１４）の風下側に隣接配置された第２蒸発器（１７）とを備えるエジェクタ式サイクルにおいて、
   前記第２蒸発器（１７）は、前記第１蒸発器（１４）よりも蒸発温度が低く設定されており、
   前記第１、第２蒸発器（１４、１７）間を熱伝達する部材（２３〜２６）にて熱伝達可能に接続するとともに、
   前記第１、第２蒸発器（１４、１７）に付着した霜を取り除くために加熱する除霜手段（２１）と、
   前記除霜手段（２１）によって前記第１、第２蒸発器（１４、１７）を加熱して除霜を行う制御手段（３０）とを備え、
   前記除霜手段（２１）は、前記第２蒸発器（１７）よりも前記第１蒸発器（１４）側に配置されていることを特徴とするエジェクタ式サイクル。
2. 前記熱伝達する部材（２３〜２６）と前記除霜手段（２１）とを接触させた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. 前記熱伝達する部材として熱交換フィン（２３）を用いた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. 前記熱伝達する部材として前記第１、第２蒸発器（１４、１７）を保持する保持部材（２４）を用いた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。
5. 前記熱伝達する部材として前記第１、第２蒸発器（１４、１７）の両端側に構成するサイドプレート（２５）を用いた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。
6. 前記熱伝達する部材として前記第１、第２蒸発器（１４、１７）中に伝熱部材（２６）を構成した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。
7. 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）下流側の冷媒を減圧膨張させるとともに、冷媒を吸引するエジェクタ（１３）と、
   前記エジェクタ（１３）から流出した冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１４）と、
   前記圧縮機（１１）と前記放熱器（１２）と前記エジェクタ（１３）と前記第１蒸発器（１４）とを含む環状の冷媒流路から分岐して設けられ、冷媒を前記エジェクタ（１３）に導き吸引させる分岐流路（１５）と、
   前記分岐流路（１５）に配置されて冷媒を蒸発させ、前記第１蒸発器（１４）を通過する風の風下側に隣接配置された第２蒸発器（１７）とを備えるエジェクタ式サイクルにおいて、
   前記第２蒸発器（１７）は、前記第１蒸発器（１４）よりも蒸発温度が低く設定されており、
   前記第１、第２蒸発器（１４、１７）間を熱伝達する部材（２３〜２６）にて熱伝達可能に接続するとともに、
   前記第１、第２蒸発器（１４、１７）に付着した霜を取り除くために加熱する除霜手段（２１）と、
   前記除霜手段（２１）によって前記第１、第２蒸発器（１４、１７）を加熱して除霜を行う制御手段（３０）と、
   前記第１、第２蒸発器（１４、１７）の片側面または両側面に設けられ前記第１、第２蒸発器（１４、１７）を保持する保持部材を備え、
   前記除霜手段（２１）は、前記第１蒸発器（１４）及び前記第２蒸発器（１７）に接触することなく、前記保持部材に接触していることを特徴とするエジェクタ式サイクル。
8. 前記除霜手段（２１）は、前記第１蒸発器（１４）よりも風上側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載のエジェクタ式サイクル。

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