JP5018756B2 - エジェクタ式冷凍サイクル - Google Patents

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に関する。

従来、冷媒減圧手段の機能および冷媒循環手段の機能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が知られている。例えば、特許文献１、２には、圧縮機吐出冷媒を放熱器にて室外空気と熱交換させることで放熱させ、放熱した高圧冷媒をエジェクタのノズル部へ供給するエジェクタ式冷凍サイクルが開示されている。

例えば、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタのディフューザ部下流側に低圧冷媒の気液を分離する気液分離器を配置し、気液分離器の気相冷媒出口を圧縮機吸入口側へ接続するとともに液相冷媒出口を吸引側蒸発器の入口へ接続し、吸引側蒸発器の出口をエジェクタの冷媒吸引口に接続している。

また、特許文献２のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタのノズル部の上流側に、放熱器から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部を設け、分岐部で分岐された一方の冷媒をエジェクタのノズル部側へ流入させ、他方の冷媒をエジェクタの冷媒吸引口側へ流入させている。

そして、エジェクタのディフューザ部の下流側にディフューザ部から流出した冷媒を蒸発させる流出側蒸発器を配置し、さらに、分岐部とエジェクタの冷媒吸引口との間に、冷媒を減圧膨張させる固定絞りおよび吸引側蒸発器を配置して、双方の蒸発器において冷凍能力を発揮できるようにしている。

この種のエジェクタ式冷凍サイクルに適用されるエジェクタでは、エジェクタのノズル部にて高圧冷媒を減圧膨張させて噴射し、この噴射冷媒の圧力低下によって冷媒吸引口から蒸発器下流側の冷媒を吸引することで、ノズル部における減圧膨張時の運動エネルギの損失を回収している。

そして、回収した運動エネルギ（以下、回収エネルギという。）を、エジェクタのディフューザ部にて圧力エネルギに変換して、圧縮機吸入冷媒の圧力を上昇させることで、圧縮機の駆動動力を低減させてエジェクタ式冷凍サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させている。
特許第３３２２２６３号公報 特許第３９３１８９９号公報

しかしながら、この種のエジェクタ式冷凍サイクルでは、ノズル部を通過する冷媒（以下、駆動流という。）の流量低下に伴って、エジェクタの吸引能力が低下してしまうので、回収エネルギ量も減少してしまう。このため、駆動流の流量低下に伴って、上述のＣＯＰ向上効果が低減してしまう。

例えば、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、外気温の低下に伴って高圧冷媒の圧力が低下すると、高圧冷媒と低圧冷媒との圧力差が縮小して、エジェクタの駆動流の流量が低下してしまう。

このような駆動流の流量低下が生じると、エジェクタの吸引能力が低下して、回収エネルギ量が減少するだけでなく、気液分離器から蒸発器へ液相冷媒が供給されにくくなり、サイクルが発揮できる冷凍能力も低下してしまう。その結果、駆動流の流量低下に伴って、ＣＯＰが大幅に低減してしまう。

さらに、エジェクタの吸引能力が低下して、蒸発器へ冷媒が供給されなくなってしまうと、低圧冷媒が蒸発器にて吸熱作用を発揮できなくなり、サイクルが破綻してしまうという問題を引き起こす。

このことを図５２により詳細に説明する。図５２は、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である（特許文献１の第２図参照）。なお、図５２の実線は、通常運転時の冷媒の状態を示し、破線は、上述のサイクル破綻が生じた際の冷媒の状態を示している。

図５２から明らかなように、外気温の低下等によって高圧冷媒と低圧冷媒との圧力差が縮小すると（図５２の白抜矢印Ｘ₅₂）、エジェクタの吸引能力が低下する。これにより、蒸発器に冷媒が供給されなくなると、低圧冷媒が蒸発器にて吸熱作用を発揮できなくなる（図５２の白抜矢印Ｙ₅₂）。

このため、図５２の破線に示すように、放熱器にて冷媒が放熱できる熱量は、圧縮機の圧縮仕事量相当になってしまう。その結果、実質的に、冷媒を介して低圧側から高圧側へ熱量を移動させることができなくなり、サイクルが破綻してしまう。

これに対して、特許文献２のエジェクタ式冷凍サイクルでは、分岐部から固定絞りおよび吸引側蒸発器を介して冷媒吸引口へ至る冷媒流路を、エジェクタのノズル部に対して並列的な接続関係にしているので、圧縮機の冷媒吸入、吐出能力を利用して吸引側蒸発器へ流入した冷媒を冷媒吸引口へ導出させることができる。

従って、高圧冷媒と低圧冷媒との圧力差の縮小によって駆動流の流量低下が生じ、エジェクタの回収エネルギ量が減少しても、圧縮機の作用によって冷媒を吸引側蒸発器および流出側蒸発器に供給することができる。これにより、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルのようなサイクル破綻を回避することができる。

しかしながら、駆動流の流量低下に伴って、ディフューザ部における昇圧量が減少してＣＯＰが低下してしまうことについては回避することができない。すなわち、特許文献２のエジェクタ式冷凍サイクルであっても、駆動流の流量変動が生じると、高いＣＯＰを発揮させながらサイクルを安定して作動させることができない。

本発明は、上記点に鑑み、エジェクタの駆動流の流量変動が生じても、エジェクタ式冷凍サイクルを安定して作動させることを目的とする。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出する第１圧縮機構（１１ａ）と、第１圧縮機構（１１ａ）から吐出された高圧冷媒を放熱させる放熱器（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（１８）と、分岐部（１８）にて分岐された一方の冷媒を減圧膨張させるノズル部（１３ａ）から噴射する高速度の噴射冷媒の流れによって冷媒を冷媒吸引口（１３ｂ）から吸引して、噴射冷媒と冷媒吸引口（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒との混合冷媒をディフューザ部（１３ｄ）にて昇圧するエジェクタ（１３）と、分岐部（１８）にて分岐された他方の冷媒を減圧膨張させる吸引側減圧手段（１９、２０）と、吸引側減圧手段（１９、２０）にて減圧膨張された冷媒を蒸発させて、冷媒吸引口（１３ｂ）側へ流出させる吸引側蒸発器（１６）と、吸引側蒸発器（１６）出口側冷媒を吸引して、圧縮して吐出する第２圧縮機構（２１ａ）と、第１圧縮機構（１１ａ）の冷媒吐出能力を変更する第１吐出能力変更手段（１１ｂ）と、第２圧縮機構（２１ａ）の冷媒吐出能力を変更する第２吐出能力変更手段（２１ｂ）と、第１吐出能力変更手段（１１ｂ）および第２吐出能力変更手段（２１ｂ）を制御する制御手段とを備え、
第１吐出能力変更手段（１１ｂ）および第２吐出能力変更手段（２１ｂ）は、それぞれ独立して第１圧縮機構（１１ａ）および第２圧縮機構（２１ａ）の冷媒吐出能力を変更可能に構成されており、制御手段は、第１圧縮機構（１１ａ）での昇圧量と第２圧縮機構（２１ａ）での昇圧量が同等となるように第１吐出能力変更手段（１１ｂ）および第２吐出能力変更手段（２１ｂ）を制御す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、第２圧縮機構（２１ａ）を備えているので、エジェクタ（１３）の駆動流の流量低下に伴ってエジェクタ（１３）の吸引能力が低下するような運転条件であっても、第２圧縮機構（２１ａ）によってエジェクタ（１３）の吸引能力を補助することができる。

この際、２つの第１、第２圧縮機構（１１ａ、２１ａ）およびエジェクタ（１３）のディフューザ部（１３ｄ）の昇圧作用によって冷媒を昇圧できるので、１つの圧縮機にて冷媒を昇圧する場合に対して、第１、第２圧縮機構（１１ａ、２１ａ）の駆動動力を低減させてＣＯＰを向上できる。

つまり、ディフューザ部（１３ｄ）の昇圧作用によって、第１圧縮機構（１１ａ）の吸入圧力を上昇させることで、第１圧縮機構（１１ａ）の圧縮機駆動動力を低減させるだけでなく、それぞれの第１、第２圧縮機構（１１ａ、２１ａ）の吸入圧力と吐出圧力との圧力差を縮小できるので、第１、第２圧縮機構（１１ａ、２１ａ）の圧縮効率を向上できる。

その結果、駆動流の流量変動が生じてディフューザ部（１３ｄ）の昇圧能力が低下したとしても、エジェクタ式冷凍サイクルを高いＣＯＰを発揮させた状態で安定して作動させることができる。

このことは、例えば、吸引側蒸発器（１６）の冷媒蒸発温度を極低温（例えば、−３０℃〜−１０程度）まで低下させる冷凍サイクル装置のように、サイクルの高低圧差を大きく維持しておく必要のある冷凍サイクル装置において極めて効果的である。
さらに、請求項１に記載の発明では、上記したように、第１圧縮機構（１１ａ）の冷媒吐出能力を変更する第１吐出能力変更手段（１１ｂ）と、第２圧縮機構（２１ａ）の冷媒吐出能力を変更する第２吐出能力変更手段（２１ｂ）により、それぞれ独立して第１圧縮機構（１１ａ）および第２圧縮機構（２１ａ）の冷媒吐出能力を調整するに当たり、第１圧縮機構（１１ａ）での昇圧量と第２圧縮機構（２１ａ）での昇圧量が同等となるように第１吐出能力変更手段（１１ｂ）および第２吐出能力変更手段（２１ｂ）を制御する。
このように、第１、第２圧縮機構（１１ａ、２１ａ）での昇圧量を同等にする制御を行うことで、第１、第２圧縮機構（１１ａ、２１ａ）の圧縮効率をともに向上させて、エジェクタ式冷凍サイクル全体としてのＣＯＰを略最大に近づけることができる。

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冷凍サイクルにおいて、ディフューザ部（１３ｄ）から流出した冷媒を蒸発させる流出側蒸発器（１４）を備えることを特徴とする。

これによれば、吸引側蒸発器（１６）のみならず、流出側蒸発器（１４）でも冷凍能力を発揮できる。さらに、吸引側蒸発器（１６）では、噴射冷媒の吸引作用に応じた冷媒蒸発圧力となり、流出側蒸発器（１４）では、ディフューザ部（１３ｄ）にて昇圧された後の冷媒蒸発圧力となるので、吸引側蒸発器（１６）および流出側蒸発器（１４）の冷媒蒸発温度を異なる温度とすることができる。

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、放熱器（１２）出口側からノズル部（１３ａ）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高圧側減圧手段（１７、２７）を備えることを特徴とする。

これによれば、高圧側減圧手段（１７、２７）の作用によって、ノズル部（１３ａ）へ流入する冷媒を気液二相冷媒となるまで減圧することができる。従って、ノズル部（１３ａ）へ液相冷媒を流入させる場合に対して、ノズル部（１３ａ）における冷媒の沸騰を促進させて、ノズル効率を向上させることができる。

その結果、ディフューザ部（１３ｄ）における昇圧量を増加させて、より一層、ＣＯＰを向上できる。なお、ノズル効率とは、ノズル部（１３ａ）において、冷媒の圧力エネルギを運動エネルギに変換する際のエネルギ変換効率である。

さらに、高圧側減圧手段（１７、２７）を可変絞り機構で構成することで、サイクルの負荷変動に応じて、ノズル部（１３ａ）へ流入させる冷媒流量を変化させることができる。その結果、負荷変動が生じても、高いＣＯＰを発揮させながら安定してサイクルを作動させることができる。

具体的に、高圧側減圧手段（１７、２７）は、請求項４に記載の発明のように、放熱器（１２）出口側から分岐部（１８）入口側へ至る冷媒通路に配置されていてもよいし、請求項５に記載の発明のように、分岐部（１８）出口側からノズル部（１３ａ）入口側へ至る冷媒通路に配置されていてもよい。

請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、放熱器（１２）から流出した冷媒とサイクルの低圧側冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（３０、３１、３２、３３）を備えることを特徴とする。これによれば、吸引側蒸発器（１６）入口側冷媒のエンタルピと出口側冷媒のエンタルピとのエンタルピ差（冷凍能力）を拡大して、ＣＯＰを向上できる。

具体的に、放熱器（１２）から流出した冷媒は、請求項７に記載の発明のように、放熱器（１２）出口側から分岐部（１８）入口側へ至る冷媒通路を流通する冷媒であってもよいし、請求項８に記載の発明のように、分岐部（１８）出口側から吸引側減圧手段（１９、２０）入口側へ至る冷媒通路を流通する冷媒であってもよい。

請求項９に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、吸引側減圧手段（１９）における減圧膨張過程の冷媒とサイクルの低圧側冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（３４、３５）を備えることを特徴とする。これによれば、吸引側蒸発器（１６）入口側冷媒のエンタルピと出口側冷媒のエンタルピとのエンタルピ差（冷凍能力）を拡大して、ＣＯＰを向上できる。

具体的に、サイクルの低圧側冷媒は、請求項１０に記載の発明のように、第１圧縮機構（１１ａ）へ吸入される冷媒であってもよいし、請求項１１に記載の発明のように、第２圧縮機構（２１ａ）へ吸入される冷媒であってもよい。

請求項１２に記載の発明では、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、放熱器（１２）は、冷媒を凝縮させる凝縮部（１２ｂ）、凝縮部（１２ｂ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離部（１２ｃ）、および、気液分離部（１２ｃ）から流出した液相冷媒を過冷却する過冷却部（１２ｄ）を有していることを特徴とする。

これによれば、過冷却されたエンタルピの低い冷媒を吸引側蒸発器（１６）へ流入させることができるので、吸引側蒸発器（１６）入口側冷媒のエンタルピと出口側冷媒のエンタルピとのエンタルピ差（冷凍能力）を拡大して、ＣＯＰを向上できる。

この際、吸引側蒸発器（１６）入口側冷媒のエンタルピを減少させるために、第１、第２圧縮機構（１１ａ、２１ａ）吸入冷媒のエンタルピを増加させることがないので、第１、第２圧縮機構（１１ａ、２１ａ）吸入冷媒の密度低下を抑制できる。従って、第１、第２圧縮機構（１１ａ、２１ａ）の吐出流量の低下を招くことを回避できる。

請求項１３に記載の発明では、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、分岐部（１８）の冷媒流れ下流側に配置されて、吸引側減圧手段（１９、２０）へ流入する冷媒を放熱させる補助放熱器（１２ｅ）を備えることを特徴とする。

これによれば、放熱器（１２）および補助放熱器（１２ｅ）の双方で冷却されたエンタルピの低い冷媒を吸引側蒸発器（１６）へ流入させることができるので、吸引側蒸発器（１６）入口側冷媒のエンタルピと出口側冷媒のエンタルピとのエンタルピ差（冷凍能力）を拡大して、ＣＯＰを向上できる。

この際、エジェクタ（１３）のノズル部（１３ａ）へ流入する冷媒は、補助放熱器（１２ｅ）にて冷却されないので、吸引側減圧手段（１９、２０）へ流入する冷媒に対してエンタルピが減少しない。これにより、ノズル部１３ａにおける回収エネルギ量を増大でき、より一層、ＣＯＰを向上できる。

請求項１４に記載の発明では、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、吸引側減圧手段は、冷媒を体積膨張させて減圧させるとともに、冷媒の圧力エネルギを機械的エネルギに変換して出力する膨張機（２０）であることを特徴とする。これによれば、膨張機から出力された機械的エネルギを有効に活用することで、エジェクタ式冷凍サイクル全体としてのエネルギ効率を向上できる。

請求項１５に記載の発明では、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、第１圧縮機構（１１ａ）および第２圧縮機構（２１ａ）は、同一のハウジング内に収容されて、一体的に構成されていることを特徴とする。これによれば、第１圧縮機構（１１ａ）および第２圧縮機構（２１ａ）の小型化が可能となり、エジェクタ式冷凍サイクル全体としての小型化を図ることもできる。

また、請求項１６に記載の発明のように、請求項１ないし１５のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、第１圧縮機構（１１ａ）は、冷媒を臨界圧力以上となるまで昇圧させるようになっていてもよい。

なお、この欄および特許請求の範囲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）
図１、２により、本発明のエジェクタ式冷凍サイクルを冷凍・冷蔵装置に適用した例を説明する。この冷凍・冷蔵装置は、冷却対象空間である冷蔵庫内を０〜１０℃程度の低温まで冷却し、さらに、別の冷却対象空間である冷凍庫内を−３０〜−１０℃程度の極低温まで冷却するものである。図１は、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の全体構成図である。

エジェクタ式冷凍サイクル１０において、第１圧縮機１１は、冷媒を吸入し、圧縮して吐出するもので、吐出容量が固定された第１圧縮機構１１ａを第１電動モータ１１ｂにて駆動する電動圧縮機である。第１圧縮機構１１ａとしては、具体的に、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用できる。

第１電動モータ１１ｂは、後述する制御装置から出力される制御信号によって、その作動（回転数）が制御されるもので、交流モータ、直流モータのいずれの形式を採用してもよい。そして、この回転数制御によって、第１圧縮機構１１ａの冷媒吐出能力が変更される。従って、第１電動モータ１１ｂは、第１圧縮機構１１ａの冷媒吐出能力を変更する第１吐出能力変更手段を構成している。

第１圧縮機１１の吐出口側には、放熱器１２が接続されている。放熱器１２は第１圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と冷却ファン１２ａにより送風される庫外空気（外気）とを熱交換させることによって、高圧冷媒を放熱させて冷却する放熱用熱交換器である。冷却ファン１２ａは、制御装置から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。

なお、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、冷媒として通常のフロン系冷媒を採用し、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。従って、放熱器１２は冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。また、この冷媒には、第１、第２圧縮手段１１ａ、２１ａを潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油は冷媒とともにサイクルを循環している。

また、放熱器１２の出口側に、放熱器１２から流出した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を溜めておく高圧側気液分離器としてのレシーバ（受液器）を設けてもよい。そして、このレシーバから分離された飽和液相冷媒を下流側へ導出させるようにしてもよい。

放熱器１２の出口側には、放熱器１２から流出した高圧冷媒を減圧膨張させる高圧側減圧手段としての温度式膨張弁１７が接続されている。より具体的には、本実施形態の温度式膨張弁１７は、放熱器１２出口側から後述する分岐部１８入口側へ至る冷媒通路に配置されている。

この温度式膨張弁１７は、後述する流出側蒸発器１４出口側冷媒通路に配置された感温部（図示せず）を有しており、流出側蒸発器１４出口側冷媒の温度と圧力とに基づいて、流出側蒸発器１４出口側冷媒の過熱度を検出し、この過熱度が予め設定された所定値となるように機械的機構により弁開度（冷媒流量）を調整する可変絞り機構である。

温度式膨張弁１７の出口側には、温度式膨張弁１７から流出した中間圧冷媒の流れを分岐する分岐部１８が接続されている。分岐部１８は、３つの流入出口を有する三方継手で構成されており、流入出口のうち１つを冷媒流入口とし、２つを冷媒流出口としたものである。このような三方継手は、管径の異なる配管を接合して構成してもよいし、金属ブロックや樹脂ブロックに通路径の異なる複数の冷媒通路を設けて構成してもよい。

分岐部１８の一方の冷媒流出口には、エジェクタ１３のノズル部１３ａ側が接続され、他方の冷媒流出口には、エジェクタ１３の冷媒吸引口１３ｂ側が接続される。エジェクタ１３は、冷媒を減圧膨張させる冷媒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によって冷媒の循環を行う冷媒循環手段でもある。

より具体的には、エジェクタ１３は、分岐部１８の一方の冷媒流出口から流出した中間圧冷媒の通路面積を小さく絞って、冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部１３ａ、ノズル部１３ａの冷媒噴射口と連通するように配置されて、後述する第２圧縮機２１から吐出された冷媒を吸引する冷媒吸引口１３ｂ等を有して構成される。

さらに、ノズル部１３ａおよび冷媒吸引口１３ｂの冷媒流れ下流側部位には、ノズル部１３ａから噴射する高速度の噴射冷媒と冷媒吸引口１３ｂから吸引された吸引冷媒とを混合する混合部１３ｃが設けられ、混合部１３ｃの冷媒流れ下流側には昇圧部をなすディフューザ部１３ｄが設けられている。

ディフューザ部１３ｄは冷媒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を圧力エネルギに変換する作用を果たす。また、ディフューザ部１３ｄの出口側には、流出側蒸発器１４が接続されている。

流出側蒸発器１４は、エジェクタ１３のディフューザ部１３ｄから流出した冷媒と送風ファン１４ａによって循環送風される冷蔵庫内空気とを熱交換させることによって、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。従って、流出側蒸発器１４における熱交換対象流体は、冷蔵庫内空気である。

送風ファン１４ａは、制御装置から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。流出側蒸発器１４の冷媒出口側には、第１圧縮機１１の吸引口が接続されている。

また、分岐部１８の他方の冷媒流出口には、固定絞り１９を介して、吸引側蒸発器１６が接続されている。固定絞り１９は、分岐部１８にて分岐された中間圧冷媒を減圧膨張させる吸引側減圧手段である。この固定絞り１９としては、具体的に、オリフィスやキャピラリチューブを採用できる。

吸引側蒸発器１６は、固定絞り１９にて減圧膨張された低圧冷媒と送風ファン１６ａにより循環送風される冷凍庫内空気とを熱交換させることによって、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。従って、吸引側蒸発器１６における熱交換対象流体は、冷凍庫内空気である。送風ファン１６ａは、制御装置から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。

吸引側蒸発器１６の出口側には、第２圧縮機２１の吸入口が接続されている。第２圧縮機２１の基本的構成は第１圧縮機１１と同様である。従って、第２圧縮機２１は、固定容量型の第２圧縮機構２１ａを第２電動モータ２１ｂにて駆動する電動圧縮機である。さらに、第２電動モータ２１ｂは、第２圧縮機構２１ａの冷媒吐出能力を変更する第２吐出能力変更手段を構成している。

また、前述の如く、第２圧縮機２１の吐出口には、エジェクタ１３の冷媒吸引口１３ｂが接続されている。

図示しない制御装置は、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。この制御装置は、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、上述の各種電気式のアクチュエータ１１ｂ、１２ｂ、１４ａ、１６ａ、２１ａ等の作動を制御する。

従って、この制御装置は、第１吐出能力変更手段である第１電動モータ１１ｂの作動を制御する第１吐出能力制御手段としての機能、および、第２吐出能力変更手段である第２電動モータ２１ｂの作動を制御する第２吐出能力制御手段としての機能を兼ね備えている。もちろん、第１吐出能力制御手段および第２吐出能力制御手段を異なる制御装置で構成してもよい。

また、制御装置には、外気温を検出する外気センサ、冷蔵庫内温度および冷凍庫内温度を検出する庫内温度センサ等の図示しないセンサ群の検出値や、冷凍機を作動させる作動スイッチ等が設けられた図示しない操作パネルの各種操作信号が入力される。

次に、上記構成における本実施形態の作動を図２のモリエル線図に基づいて説明する。操作パネルの作動スイッチが投入されると、制御装置が第１、第２電動モータ１１ｂ、２１ｂ、冷却ファン１２ａ、送風ファン１４ａ、１６ａを作動させる。これにより、第１圧縮機１１が冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。この時の冷媒の状態は、図２のａ₂点である。

第１圧縮機１１から吐出された高温高圧状態の気相冷媒は放熱器１２へ流入し、冷却ファン１２ａから送風された送風空気（外気）と熱交換して放熱して凝縮する（図２のａ₂点→ｂ₂点）。放熱器１２から流出した冷媒は、温度式膨張弁１７へ流入して、等エンタルピ的に減圧膨張して気液二相状態となる（図２のｂ₂点→ｃ₂点）。

この際、温度式膨張弁１７の弁開度は、流出側蒸発器１４出口側冷媒の過熱度（図２のｇ₂点）が予め定めた所定値となるように調整される。温度式膨張弁１７から流出した中間圧冷媒は、分岐部１８へ流入し、エジェクタ１３のノズル部１３ａ側へ流入する冷媒流れとエジェクタ１３の冷媒吸引口１３ｂ側へ流入する冷媒流れとに分流される。

ここで、本実施形態では、ノズル部１３ａ側へ流入する冷媒流量Ｇｎｏｚと冷媒吸引口１３ｂ側へ流入する冷媒流量Ｇｅとの流量比Ｇｅ／Ｇｎｏｚが、サイクル全体として高いＣＯＰを発揮できる最適流量比となるように、ノズル部１３ａおよび固定絞り１９の流量特性（圧力損失特性）が決定されている。

分岐部１８からノズル部１３ａ側へ流出した中間圧冷媒は、ノズル部１３ａで等エントロピ的に減圧膨張する（図２のｃ₂点→ｄ₂点）。そして、この減圧膨張時に冷媒の圧力エネルギが速度エネルギに変換されて、冷媒がノズル部１３ａの冷媒噴射口から高速度となって噴射される。この噴射冷媒の冷媒吸引作用により、冷媒吸引口１３ｂから第２圧縮機２１吐出冷媒が吸引される。

さらに、ノズル部１３ａから噴射された噴射冷媒と冷媒吸引口１３ｂから吸引された吸引冷媒がエジェクタ１３の混合部１３ｃにて混合され、ディフューザ部１３ｄに流入する（図２のｄ₂点→ｅ₂点、ｊ₂点→ｅ₂点）。ディフューザ部１３ｄでは通路面積の拡大により、冷媒の速度エネルギが圧力エネルギに変換されるため、冷媒の圧力が上昇する（図２のｅ₂点→ｆ₂点）。

次に、ディフューザ部１３ｄから流出した冷媒は、流出側蒸発器１４へ流入し、送風ファン１４ａによって循環送風された冷蔵庫内空気から吸熱して蒸発する（図２のｆ₂点→ｇ₂点）。これにより、冷蔵庫内空気が冷却される。そして、流出側蒸発器１４から流出した冷媒は、第１圧縮機１１に吸入され、再び圧縮される（図２のｇ₂点→ａ₂点）。

一方、分岐部１８から冷媒吸引口１３ｂ側へ流出した中間圧冷媒は、固定絞り１９にてさらに等エンタルピ的に減圧膨張されて、その圧力を低下させる（図２のｃ₂点→ｈ₂点）。固定絞り１９にて減圧膨張された冷媒は、吸引側蒸発器１６へ流入して、送風ファン１６ａにより循環送風される冷凍庫内空気から吸熱して蒸発する（図２のｈ₂点→ｉ₂点）。これにより、庫内空気が冷却される。

そして、吸引側蒸発器１６から流出した冷媒は、第２圧縮機２１に吸入され、圧縮される（図２のｉ₂点→ｊ₂点）。この際、制御装置は、エジェクタ式冷凍サイクル全体としてのＣＯＰが略最大に近づくように、第１、第２電動モータ１１ｂ、２１ｂの作動を制御する。具体的には、第１、第２圧縮機構１１ａ、２１ａの圧縮効率を向上させるために、第１、第２圧縮機構１１ａ、２１ａの昇圧量が略同等となるように制御する。

なお、圧縮効率とは、第１、第２圧縮機１１、２１にて冷媒が等エントロピ圧縮された際の冷媒のエンタルピの増加量をΔＨ１としたときに、この増加量ΔＨ１を、実際に第１、第２圧縮機１１、２１にて冷媒が昇圧された際の冷媒のエンタルピ増加分ΔＨ２で除した値である。

例えば、第１、第２圧縮機１１、２１の回転数や昇圧量（吐出圧力と吸入圧力との圧力差）が増加すると、その摩擦熱によって冷媒の温度が上昇して実際のエンタルピ増加分ΔＨ２が増加するため、圧縮効率も低下することになる。

さらに、第２圧縮機２１から吐出された冷媒は、前述の如く、冷媒吸引口１３ｂからエジェクタ１３内へ吸引される（図２のｊ₂点→ｅ₂点）。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０は、上述の如く作動するので、以下のような効果を発揮できる。

（Ａ）分岐部１８において、流量比Ｇｅ／Ｇｎｏｚが最適流量比となるように、冷媒の流れを分流しているので、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６の双方へ適切に冷媒を供給できる。従って、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６の双方で同時に冷却作用を発揮できる。

この際、流出側蒸発器１４の冷媒蒸発圧力は、第２圧縮機２１およびディフューザ部１３ｄで昇圧した後の圧力となり、一方、吸引側蒸発器１６の冷媒蒸発圧力は固定絞り１９での減圧直後の圧力となる。

従って、流出側蒸発器１４の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）よりも吸引側蒸発器１６の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）を十分に低くすることができる。その結果、流出側蒸発器１４を低温の冷蔵庫内の冷却用として用い、吸引側蒸発器１６を極低温の冷凍庫内の冷却用として用いることができる。

（Ｂ）第２圧縮機２１（第２圧縮機構２１ａ）を備えているので、例えば、低外気温時等のように、高圧冷媒と低圧冷媒との圧力差が低下して、エジェクタ１３の駆動流が流量低下するような運転条件、すなわち、エジェクタ１３の吸引能力が低下するような運転条件であっても、第２圧縮機構２１ａによって、エジェクタ１３の吸引能力を補助することができる。

この際、２つの第１、第２圧縮機構１１ａ、２１ａおよびエジェクタ１３のディフューザ部１３ｄの昇圧作用によって冷媒を昇圧できるので、１つの圧縮機構にて冷媒を昇圧する場合に対して、第１、第２圧縮機構１１ａ、２１ａの駆動動力を低減させてＣＯＰを向上できる。

つまり、ディフューザ部１３ｄの昇圧作用によって、第１圧縮機構１１ａの吸入圧力を上昇させることで、第１圧縮機構１１ａの駆動動力を低減できるだけでなく、それぞれの第１、第２圧縮機構１１ａ、２１ａにおける吸入圧力と吐出圧力との圧力差を縮小できるので、それぞれの第１、第２圧縮機構１１ａ、２１ａの圧縮効率を向上できる。

さらに、本実施形態では、第１、第２圧縮機構１１ａ、２１ａの冷媒吐出能力を第１、第２電動モータ１１ｂ、２１ｂが独立に変化させることができるので、第１、第２圧縮機構１１ａ、２１ａの圧縮効率を効果的に向上させることができる。

その結果、駆動流の流量変動が生じてディフューザ部１３ｄの昇圧能力が低下したとしても、エジェクタ式冷凍サイクルを高いＣＯＰを発揮させた状態で安定して作動させることができる。

このことは、例えば、本実施形態のように吸引側蒸発器１６の冷媒蒸発温度を−３０〜−１０℃といった極低温まで低下させる冷凍サイクル装置のように、サイクルの高低圧差を大きく維持しておく必要性がある冷凍サイクル装置では、極めて有効である。

（Ｃ）本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、第１圧縮機１１→放熱器１２→分岐部１８→エジェクタ１３→流出側蒸発器１４→第１圧縮機１１の順に冷媒が流れ、さらに、第１圧縮機１１→放熱器１２→分岐部１８→固定絞り１９→吸引側蒸発器１６→第２圧縮機１１→エジェクタ１３→流出側蒸発器１４→第１圧縮機１１という順に冷媒が流れる。

つまり、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６といった蒸発器を通過する冷媒の流れが環状となるので、冷媒に第１、第２圧縮機１１、２１の潤滑用のオイル（冷凍機油）を混入させても、このオイルが流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６内等に滞留してしまうことを回避できる。

（Ｄ）特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルに対して、第１圧縮機１１の吸入側に流出側気液分離器としてのアキュムレータを廃止できるので、エジェクタ式冷凍サイクル１０全体としての製造コストを低減できる。

（Ｅ）高圧側減圧手段として可変絞り機構である温度式膨張弁１７を採用しているので、サイクルの負荷変動に応じて、エジェクタ１３のノズル部１３ａへ流入させる冷媒流量を変化させることができる。その結果、負荷変動が生じても、高いＣＯＰを発揮させながら安定してサイクルを作動させることができる。

（Ｆ）温度式膨張弁１７にて減圧膨張された冷媒（図２のｃ₂点）が気液二相状態となるので、エジェクタ１３のノズル部１３ａへ気液二相状態の冷媒を流入させることができる。

従って、ノズル部１３ａへ液相冷媒を流入させる場合に対して、ノズル部１３ａにおける冷媒の沸騰を促進させることができ、ノズル効率を向上させることができる。その結果、回収エネルギ量を増加させて、ディフューザ部１３ｄにおける昇圧量を増加させることができるので、より一層、ＣＯＰを向上できる。

さらに、ノズル部１３ａへ液相冷媒を流入させる場合に対して、ノズル部１３ａの冷媒通路面積を拡大することができるので、ノズル部１３ａの加工が容易となる。その結果、エジェクタ１３の製造コストを低減して、エジェクタ式冷凍サイクル１０全体としての製造コストを低減できる。

（第２実施形態）
本実施形態では、図３の全体構成図に示すように、第１実施形態の温度式膨張弁１７の配置を、分岐部１８出口側からノズル部１３ａ入口側へ至る冷媒通路に変更した例を説明する。なお、図３では、第１実施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。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

次に、図４のモリエル線図により、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動を説明する。なお、図４における冷媒の状態を示す符号は、図２における同様の冷媒の状態を示す符号と同一の符号を用いるとともに、添字のみを変更している。このことは、以下の実施形態で説明するモリエル線図においても同様である。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、放熱器１２から流出した冷媒は、分岐部１８へ流入し、エジェクタ１３のノズル部１３ａ側へ流入する冷媒流れとエジェクタ１３の冷媒吸引口１３ｂ側へ流入する冷媒流れとに分流される（図４のｂ₄点）。

分岐部１８からノズル部１３ａ側へ流出した高圧冷媒は、温度式膨張弁１７にて等エンタルピ的に減圧膨張して気液二相状態となる（図４のｂ₄点→ｃ₄点）。温度式膨張弁１７から流出した中間圧冷媒は、ノズル部１３ａで等エントロピ的に減圧膨張する（図４のｃ₄点→ｄ₄点）。

一方、分岐部１８から冷媒吸引口１３ｂ側へ流出した高圧冷媒は、固定絞り１９にて等エンタルピ的に減圧膨張されて、その圧力を低下させる（図４のｂ₄点→ｈ₄点）。その他作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の構成においても、第１実施形態の（Ａ）〜（Ｆ）と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態では、分岐部１８において、極めて乾き度の低い冷媒あるいは液相冷媒の流れを分岐することができるので、気相冷媒と液相冷媒とが不均質な状態で混在する気液二相状態の冷媒の流れを分岐する場合に対して、分岐部１８の双方の冷媒流出口から流出する冷媒の状態を同質の状態としやすい。

従って、分岐部１８にて、分岐される冷媒の流量比Ｇｅ／Ｇｎｏｚを最適流量比に近づけやすくなり、より一層、ＣＯＰを向上できる。

（第３実施形態）
本実施形態では、図５の全体構成図に示すように、第２実施形態の固定絞り１９を廃止して、吸引側減圧手段として冷媒を体積膨張させて減圧させるとともに、冷媒の圧力エネルギを機械的エネルギに変換して出力する膨張機２０を設けた例を説明する。

本実施形態では具体的に、膨張機２０として、スクロール型の容積型圧縮機構を採用している。もちろん、ベーン型、ローリングピストン型といった他の形式の容積型圧縮機構を採用してもよい。そして、容積型圧縮機構を圧縮機構として用いる場合の冷媒流れに対して逆流させるように冷媒を流すことで、冷媒を体積膨張させて減圧させながら、回転軸を回転させて機械的エネルギ（回転エネルギ）を出力させる。

また、膨張機２０の回転軸には、発電機２０ａの回転軸が直結されている。発電機２０ａは、膨張機２０が出力した機械的エネルギ（回転エネルギ）を電気エネルギに変換して出力するものである。さらに、発電機２０ａが出力した電気エネルギは、バッテリ２０ｂに貯えられる。その他の構成および作動は、第２実施形態と同様である。

従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、第１実施形態の（Ａ）〜（Ｆ）と同様の効果を得ることができるだけでなく、エジェクタ式冷凍サイクル１０全体としてのエネルギ効率を向上できる。

すなわち、本実施形態では、第２実施形態の固定絞り１９において、冷媒が等エンタルピ的に減圧膨張する際に損失していたエネルギを膨張機２０で機械的エネルギとして回収できる。そして、回収した機械的エネルギを電気エネルギに変換することによって、損失していたエネルギを有効に活用することができる。その結果、エジェクタ式冷凍サイクル１０全体としてのエネルギ効率を向上できる。

なお、バッテリ２０ｂに蓄えられた電気エネルギは、エジェクタ式冷凍サイクル１０の各種電気式アクチュエータ１１ｂ、２１ｂ、１２ａ、１４ａ、１６ａに供給してもよいし、サイクル構成機器以外の外部の電気負荷に供給してもよい。

また、膨張機２０にて回収された機械的エネルギを、電気エネルギに変換することなく、そのまま機械的エネルギとして利用してもよい。例えば、膨張器２０の回転軸と第１、第２圧縮機構１１ａ、２１ａの回転軸とを連結して、第１、第２圧縮機構１１ａ、２１ａの補助動力源として利用すれば、エジェクタ式冷凍サイクル１０のＣＯＰを向上できる。

もちろん、膨張機２０から出力された機械的エネルギを、外部機器の駆動源として利用してもよい。例えば、外部機器としてフライホイールを採用すれば、膨張機にて回収された機械的エネルギを運動エネルギとして蓄えることができる。また、外部機器として発条装置（ぜんまいばね）を採用すれば、膨張機から出力された機械的エネルギを弾性エネルギとして蓄えることもできる。

（第４実施形態）
本実施形態では、図６の全体構成図に示すように、第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、放熱器１２から流出した冷媒とサイクルの低圧側冷媒とを熱交換させる内部熱交換器３０を追加した例を説明する。

この内部熱交換器３０は、高圧側冷媒流路３０ａを通過する放熱器１２から流出した冷媒と低圧側冷媒流路３０ｂを通過するサイクルの低圧側冷媒との間で熱交換を行うものである。より具体的には、本実施形態における放熱器１２から流出した冷媒は、放熱器１２出口側から分岐部１８入口側へ至る冷媒通路を流通する冷媒であり、サイクルの低圧側冷媒は、第２圧縮機構２１ａへ吸入される冷媒である。

また、内部熱交換器３０の具体的構成としては、高圧側冷媒流路３０ａを形成する外側管の内側に低圧側冷媒流路３０ｂを形成する内側管を配置する二重管方式の熱交換器構成を採用している。もちろん、高圧側冷媒流路３０ａを内側管として、低圧側冷媒流路３０ｂを外側管としてもよい。

さらに、高圧側冷媒流路３０ａと低圧側冷媒流路３０ｂとを形成する冷媒配管同士をろう付け接合して熱交換させる構成等を採用してもよい。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

次に、図７のモリエル線図により、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動を説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、内部熱交換器３０の作用によって、第１実施形態に対して、第２圧縮機構２１ａ吸入側冷媒のエンタルピが増加し（図７のｉ₇点→ｉ’₇点）、温度式膨張弁１７へ流入する冷媒のエンタルピが減少する（図７のｂ₇点→ｂ’₇点）。

これにより、第１実施形態に対して、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６へ流入する冷媒のエンタルピを減少させることができる。その他の作動は、第１実施形態と同様である。

従って、本実施形態の構成においても、第１実施形態の（Ａ）〜（Ｆ）と同様の効果を得ることができる。さらに、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６の入口側冷媒のエンタルピと出口側冷媒のエンタルピとのエンタルピ差を拡大させて冷凍能力を増大させることができるので、より一層、ＣＯＰを向上できる。

（第５実施形態）
本実施形態では、図８の全体構成図に示すように、第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、放熱器１２の構成を変更した例を説明する。

具体的には、本実施形態の放熱器１２は、冷媒を凝縮させる凝縮部１２ｂ、凝縮部１２ｂから流出した冷媒の気液を分離する気液分離部１２ｃ（レシーバ部）、および、気液分離部１２ｃから流出した液相冷媒を過冷却する過冷却部１２ｄを有する、いわゆるサブクール型凝縮器として構成されている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、図９のモリエル線図に示すように、放熱器１２の凝縮部１２ｂで凝縮した冷媒が、気液分離部１２ｃにて気液分離される。さらに、気液分離部１２ｃにて分離された飽和液相冷媒が過冷却部１２ｄにて過冷却化される（図９のｂ₉点→ｂ’₉点）。

これにより、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６へ流入する冷媒のエンタルピを減少させることができる。その他の作動は、第１実施形態と同様である。

従って、本実施形態の構成においても、第１実施形態の（Ａ）〜（Ｆ）と同様の効果を得ることができる。さらに、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６の入口側冷媒のエンタルピと出口側冷媒のエンタルピとのエンタルピ差を拡大させて冷凍能力を増大させることができる。

さらに、例えば、第４実施形態の内部熱交換器３０を用いる場合のように、第２圧縮機構２１ａ吸入側冷媒（サイクルの低圧側冷媒）のエンタルピを不必要に増加させてしまうことがない（図９のｉ₉点）。従って、第２圧縮機構２１ａ吸入冷媒の密度が低下してしまうことを抑制して、第４実施形態に対して、吸引側蒸発器１６における冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）を低下させることもできる。

（第６実施形態）
上述の各実施形態では、冷媒として通常のフロン系冷媒を採用し、亜臨界冷凍サイクルを構成した例を説明したが、本実施形態では、冷媒として二酸化炭素を採用し、第１圧縮機１１吐出冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成した例を説明する。さらに、本実施形態では、図１０の全体構成図に示すように、第１実施形態に対して、温度式膨張弁１７を廃止している。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

次に、図１１のモリエル線図により、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動を説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、第１圧縮機１１吐出冷媒が放熱器１２にて放熱して冷却される。この際、放熱器１２を通過する冷媒は、凝縮することなく超臨界状態のまま放熱する（図１１のａ₁₁点→ｂ₁₁点）。

放熱器１２から流出した冷媒は、分岐部１８へ流入し、エジェクタ１３のノズル部１３ａ側へ流入する冷媒流れと固定絞り１９側へ流入する冷媒流れとに分流される（図１１のｂ₁₁点）。分岐部１８からノズル部１３ａ側へ流出した超臨界状態の高圧冷媒は、ノズル部１３ａで等エントロピ的に減圧膨張する（図１１のｂ₁₁点→ｄ₁₁点）。

一方、分岐部１８から冷媒吸引口１３ｂ側へ流出した超臨界状態の高圧冷媒は、固定絞り１９にて等エンタルピ的に減圧膨張されて、その圧力を低下させる（図１１のｂ₁₁点→ｈ₁₁点）。その他の作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の構成においても、第１実施形態の（Ａ）〜（Ｄ）と同様の効果を得ることができる。

さらに、超臨界冷凍サイクルでは、高圧側冷媒圧力が亜臨界冷凍サイクルよりも高くなるので、サイクルの高低圧差（図１１では、ｂ₁₁点とｄ₁₁点の圧力差）が拡大し、エジェクタ１３のノズル部１３ａにおける減圧量が増加する。これにより、ノズル部１３ａ入口側冷媒のエンタルピとノズル部１３ａ出口側冷媒のエンタルピとの差（回収エネルギ量）も増加するので、より一層、ＣＯＰを向上できる。

（第７実施形態）
本実施形態では、図１２の全体構成図に示すように、第２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、流出側蒸発器１４および送風ファン１４ａを廃止している。さらに、エジェクタ１３のディフューザ部１３ｄの出口側にアキュムレータ１５を追加するとともに、内部熱交換器３１を追加した例を説明する。

アキュムレータ１５は、ディフューザ部１３ｄから流出した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰液相冷媒を溜める流出側気液分離器である。アキュムレータ１５の気相冷媒流出口には、第１圧縮機１１の吸入口が接続されている。

内部熱交換器３１は、高圧側冷媒流路３１ａを通過する放熱器１２から流出した冷媒と低圧側冷媒流路３２ｂを通過するサイクルの低圧側冷媒との間で熱交換を行うものである。この内部熱交換器３１の基本的構成は、第４実施形態の内部熱交換器３０と同様である。

より具体的には、本実施形態における放熱器１２から流出した冷媒は、分岐部１８出口側から固定絞り１９入口側へ至る冷媒通路を流通する冷媒であり、サイクルの低圧側冷媒は、第２圧縮機構２１ａへ吸入される冷媒である。その他の構成は、第２実施形態と同様である。

次に、図１３のモリエル線図により、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動を説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、放熱器１２から流出した冷媒は、分岐部１８へ流入し、エジェクタ１３のノズル部１３ａ側へ流入する冷媒流れとエジェクタ１３の冷媒吸引口１３ｂ側へ流入する冷媒流れとに分流される（図１３のｂ₁₃点）。

分岐部１８からノズル部１３ａ側へ流出した高圧冷媒は、第２実施形態と同様に、温度式膨張弁１７→エジェクタ１３のノズル部１３ａ→エジェクタ１３のディフューザ部１３の順に流れる（図１３のｃ₁₃点→ｄ₁₃点→ｅ₁₃点→ｆ₁₃点）。ディフューザ部１３ｄから流出した冷媒は、アキュムレータ１５にて気液分離され、分離された気相冷媒は、第１圧縮機１１に吸引されて再び圧縮される（図１３のｆ₁₃点→ｇ₁₃点→ａ₁₃点）。

一方、分岐部１８から冷媒吸引口１３ｂ側へ流出した高圧冷媒は、内部熱交換器３１にて、そのエンタルピを減少させる（図１３のｂ₁₃点→ｂ’₁₃点）。内部熱交換器３１の高圧側冷媒流路３１ａから流出した冷媒は、第２実施形態と同様に、固定絞り１９→吸引側蒸発器１６の順に流れる（図１３のｂ’₁₃点→ｈ₁₃点→ｉ₁₃点）。

吸引側蒸発器１６から流出した冷媒は、内部熱交換器３１にて、そのエンタルピを増加させる（図１３のｉ₁₃点→ｉ’₁₃点）。内部熱交換器３１の低圧側冷媒流路３１ｂから流出した冷媒は、第２圧縮機２１に吸入され、圧縮されて、エジェクタ１３の冷媒吸引口１３ｂから吸引される（図１３のｉ’₁₃点→ｊ₁₃点→ｅ₁₃点）。

従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、吸引側蒸発器１６にて冷却作用を発揮でき、第１実施形態の（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｆ）と同様の効果を得ることができる。さらに、第２実施形態および第４実施形態と同様のＣＯＰ向上効果を得ることができる。

さらに、本実施形態では、内部熱交換器３１において、分岐部１８出口側から固定絞り１９入口側へ至る冷媒通路を流通する高圧冷媒と第２圧縮機構２１ａへ吸入される低圧冷媒とを熱交換させているので、分岐部１８からノズル部１３ａへ流入する冷媒のエンタルピを不必要に減少させない。

これにより、更なるＣＯＰ向上効果を得ることができる。その理由は、ノズル部１３ａへ流入する冷媒のエンタルピを不必要に減少させないことで、ノズル部１３ａにおける回収エネルギ量を増大できるからである。

このことをより詳細に説明すると、ノズル部１３ａへ流入する冷媒のエンタルピが増加するに伴って、等エントロピ線の傾きが緩やかになる。そのため、ノズル部１３ａにて、同じ圧力分だけ等エントロピ膨張させた場合、ノズル部１３ａ入口側冷媒のエンタルピが高いほど、ノズル部１３ａ入口側冷媒のエンタルピとノズル部１３ａ出口側冷媒のエンタルピとの差（回収エネルギ量）が大きくなる。

従って、ノズル部１３ａへ流入する冷媒のエンタルピが増加するに伴って、ノズル部１３ａにおける回収エネルギ量が増大する。そして、この回収エネルギ量の増大に伴って、ディフューザ部１３ｄにおける昇圧量を増大させることができ、更なるＣＯＰ向上効果を得ることができる。

さらに、第１圧縮機１１の吸入側にアキュムレータ１５を配置しているので、第１圧縮機１１の液圧縮の問題を回避できる。

（第８実施形態）
本実施形態では、図１４の全体構成図に示すように、第７実施形態の内部熱交換器３１を、第４実施形態と同様の内部熱交換器３０に変更した例を説明する。前述の如く、内部熱交換器３０では、放熱器１２出口側から分岐部１８入口側へ至る冷媒通路を流通する高圧冷媒と、第２圧縮機構２１ａへ吸入される低圧冷媒とを熱交換させる。その他の構成は、第７実施形態と同様である。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、図１５のモリエル線図に示すように、内部熱交換器３０の作用によって、第２圧縮機構２１ａ吸入側冷媒のエンタルピが増加し（図１５のｉ₁₅点→ｉ’₁₅点）、分岐部１８へ流入する冷媒のエンタルピが減少する（図１５のｂ₁₅点→ｂ’₁₅点）。その他の作動は、第７実施形態と同様である。

従って、本実施形態の構成では、第７実施形態に対して、ノズル部１３ａへ流入する冷媒のエンタルピを不必要に減少させないことによるＣＯＰ向上効果は低減するものの、第７実施形態と同様に、吸引側蒸発器１６にて冷却作用を発揮でき、第１実施形態の（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｆ）と同様の効果を得ることができる。さらに、第２実施形態および第４実施形態と同様のＣＯＰ向上効果を得ることができる。

（第９実施形態）
本実施形態では、図１６の全体構成図に示すように、第７実施形態に対して、アキュムレータ１５および内部熱交換器３１を廃止し、内部熱交換器３２を設けた例を説明する。この内部熱交換器３２の基本的構成は、第４実施形態の内部熱交換器３０と同様である。内部熱交換器３２は、高圧側冷媒流路３２ａを通過する放熱器１２から流出した冷媒と低圧側冷媒流路３２ｂを通過するサイクルの低圧側冷媒との間で熱交換を行うものである。

より具体的には、本実施形態における放熱器１２から流出した冷媒は、分岐部１８出口側から固定絞り１９入口側へ至る冷媒通路を流通する冷媒であり、サイクルの低圧側冷媒は、第１圧縮機構１１ａへ吸入される冷媒である。その他の構成は、第７実施形態と同様である。

次に、図１７のモリエル線図により、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動を説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、第７実施形態と同様に、放熱器１２から流出した冷媒は、分岐部１８へ流入し、エジェクタ１３のノズル部１３ａ側へ流入する冷媒流れとエジェクタ１３の冷媒吸引口１３ｂ側へ流入する冷媒流れとに分流される（図１７のｂ₁₇点）。

分岐部１８からノズル部１３ａ側へ流出した高圧冷媒は、第７実施形態と同様に、温度式膨張弁１７→エジェクタ１３のノズル部１３ａ→エジェクタ１３のディフューザ部１３の順に流れる（図１７のｃ₁₇点→ｄ₁₇点→ｅ₁₇点→ｆ₁₇点）。ディフューザ部１３ｄから流出した冷媒は、内部熱交換器３２にて、そのエンタルピを増加させて第１圧縮機構１１ａへ吸入される（図１７のｇ₁₇点→ｇ’₁₇点）。

一方、分岐部１８から冷媒吸引口１３ｂ側へ流出した高圧冷媒は、内部熱交換器３２にて、そのエンタルピを減少させる（図１７のｂ₁₇点→ｂ’₁₇点）。内部熱交換器３２の高圧側冷媒流路３２ａから流出した冷媒は、固定絞り１９→吸引側蒸発器１６→第２圧縮機２１→エジェクタ１３の冷媒吸引口１３ｂの順に流れる（図１７のｂ’₁₇点→ｈ₁₇点→ｉ₁₃点→ｊ₁₇点→ｅ₁₇点）。

従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、吸引側蒸発器１６にて冷却作用を発揮でき、第１実施形態の（Ｂ）〜（Ｆ）と同様の効果を得ることができる。さらに、第２実施形態および第４実施形態と同様のＣＯＰ向上効果、および、第７実施形態と同様のノズル部１３ａへ流入する冷媒のエンタルピを不必要に減少させないことによるＣＯＰ向上効果を得ることができる。

（第１０実施形態）
本実施形態では、図１８の全体構成図に示すように、第９実施形態に対して、内部熱交換器３２を廃止し、内部熱交換器３３を設けた例を説明する。この内部熱交換器３３の基本的構成は、第４実施形態の内部熱交換器３０と同様である。内部熱交換器３３は、高圧側冷媒流路３３ａを通過する放熱器１２から流出した冷媒と低圧側冷媒流路３３ｂを通過するサイクルの低圧側冷媒との間で熱交換を行うものである。

より具体的には、本実施形態における放熱器１２から流出した冷媒は、放熱器１２出口側から分岐部１８入口側へ至る冷媒通路を流通する冷媒であり、サイクルの低圧側冷媒は、第１圧縮機構１１ａへ吸入される冷媒である。その他の構成は、第９実施形態と同様である。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、図１９のモリエル線図に示すように、内部熱交換器３３の作用によって、第１圧縮機構１１ａ吸入側冷媒のエンタルピが増加し（図１９のｇ₁₉点→ｇ’₁₉）、分岐部１８へ流入する冷媒のエンタルピが減少する（図１９のｂ₁₉点→ｂ’₁₉点）。その他の作動は、第９実施形態と同様である。

従って、本実施形態の構成では、第９実施形態に対して、ノズル部１３ａへ流入する冷媒のエンタルピを不必要に減少させないことによるＣＯＰ向上効果は低減するものの、第９実施形態と同様に、吸引側蒸発器１６にて冷却作用を発揮でき、第１実施形態の（Ｂ）〜（Ｆ）と同様の効果を得ることができる。さらに、第２実施形態および第４実施形態と同様のＣＯＰ向上効果を得ることができる。

（第１１実施形態）
本実施形態では、図２０の全体構成図に示すように、第７実施形態に対して、放熱器１２を第５実施形態と同様のサブクール型凝縮器として構成した例を説明する。その他の構成は、第７実施形態と同様である。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、図２１のモリエル線図に示すように、放熱器１２の凝縮部１２ｂで凝縮した冷媒が、気液分離部１２ｃにて気液分離される。そして、分離された飽和液相冷媒が過冷却部１２ｄにて過冷却化される（図２１のｂ₂₁点→ｂ’₂₁点）。

さらに、内部熱交換器３１の作用によって、第２圧縮機構２１ａ吸入側冷媒のエンタルピが増加し（図２１のｉ₂₁点→ｉ’₂₁点）、固定絞り１９へ流入する冷媒のエンタルピが減少する（図２１のｂ’₂₁点→ｂ”₂₁点）。これにより、吸引側蒸発器１６へ流入する冷媒のエンタルピを効果的に減少させることができる。その他の作動は、第７実施形態と同様である。

従って、本実施形態の構成においても、第７実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、第５実施形態と同様に、吸引側蒸発器１６における冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）を低下させることもできる。

（第１２実施形態）
本実施形態では、図２２の全体構成図に示すように、第７実施形態の構成に対して、温度式膨張弁１７を廃止するとともに、第６実施形態と同様に、冷媒として二酸化炭素を採用して超臨界冷凍サイクルを構成した例を説明する。その他の構成は、第７実施形態と同様である。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、図２３のモリエル線図に示すように、第１圧縮機１１吐出冷媒が放熱器１２にて放熱して冷却される。この際、放熱器１２を通過する冷媒は、凝縮することなく超臨界状態のまま放熱する（図２３のａ₂₃点→ｂ₂₃点）。さらに、放熱器１２から流出した冷媒の流れは、分岐部１８にて分岐される。

分岐部１８からノズル部１３ａ側へ流出した超臨界状態の高圧冷媒は、ノズル部１３ａで等エントロピ的に減圧膨張する（図２３のｂ₂₃点→ｄ₂₃点）。一方、分岐部１８から冷媒吸引口１３ｂ側へ流出した超臨界状態の高圧冷媒は、内部熱交換器３１にてさらに放熱した後、固定絞り１９にて等エンタルピ的に減圧膨張されて、その圧力を低下させる（図２３のｂ₂₃点→ｂ’₂₃点→ｈ₂₃点）。その他の作動は、第７実施形態と同様である。

従って、本実施形態の構成においても、吸引側蒸発器１６にて冷却作用を発揮でき、第１実施形態の（Ｂ）、（Ｃ）と同様の効果を得ることができる。さらに、第２、第４、第６実施形態と同様のＣＯＰ向上効果を得ることができる。

（第１３実施形態）
本実施形態では、図２４の全体構成図に示すように、第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、温度式膨張弁１７を廃止し、さらに、分岐部１８の冷媒流れ下流側に配置されて、固定絞り１９へ流入する冷媒を放熱させる補助放熱器１２ｅを設けた例を説明する。

補助放熱器１２は、放熱器１２から流出した高圧冷媒と冷却ファン１２ａにより送風される庫外空気（外気）とを熱交換させることによって、高圧冷媒をさらに放熱させて冷却する放熱用熱交換器である。また、本実施形態の放熱器１２は、上述の各実施形態に対して、熱交換面積を縮小することによって、その熱交換能力を低下させている。

なお、図２４では、図示の明確化のため、冷却ファン１２ａを放熱器１２近傍に配置しているが、この冷却ファン１２ａは、補助放熱器１２ｅにも庫外空気を送風する。もちろん、放熱器１２および補助放熱器１２ｅに、それぞれ独立した送風ファンから庫外空気を送風するようにしてもよい。

次に、図２５のモリエル線図により、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動を説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、第１圧縮機１１から吐出された高温高圧状態の気相冷媒は、放熱器１２にて放熱して気液二相状態となる（図２５のａ₂₅点→ｂ₂₅点）。これは、上述の各実施形態に対して放熱器１２の熱交換能力を低下させているからである。

放熱器１２から流出した高圧冷媒は、分岐部１８へ流入し、エジェクタ１３のノズル部１３ａ側へ流入する冷媒流れとエジェクタ１３の冷媒吸引口１３ｂ側へ流入する冷媒流れとに分流される（図２５のｂ₂₅点）。分岐部１８からエジェクタ１３のノズル部１３側へ流入した冷媒は、エジェクタ１３→流出側蒸発器１４の順に流れて、第１圧縮機１１にて圧縮される（図２５のｂ₂₅点→ｄ₂₅点→ｅ₂₅点→ｆ₂₅点→ｇ₂₅点→ｆ₂₅点）。

一方、分岐部１８から冷媒吸引口１３ｂ側へ流出した高圧冷媒は、補助放熱器１２ｅにてさらに冷却されて、液相状態となる（図２５のｂ₂₅点→ｂ’₂₅点）。補助放熱器１２ｅから流出した冷媒は、固定絞り１９→吸引側蒸発器１６の順に流れて、第２圧縮機２１にて圧縮されて冷媒吸引口１３ｂから吸引される（図２５のｂ’₂₅点→ｈ₂₅点→ｉ₂₅点→ｊ₂₅点→ｅ₂₅点）。

従って、本実施形態の構成においても、第１実施形態の（Ａ）〜（Ｄ）と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態では、放熱器１２の熱交換能力を低下させているので、ノズル部１３ａへ流入する冷媒のエンタルピを不必要に減少させない。従って、第７実施形態と同様に、ノズル部１３ａへ流入する冷媒のエンタルピを減少させないことによるＣＯＰ向上を得ることができる。

また、補助放熱器１２ｅの作用によって、吸引側蒸発器１６へ流入する冷媒のエンタルピを減少させることができる。これにより、吸引側蒸発器１６の入口側冷媒のエンタルピと出口側冷媒のエンタルピとのエンタルピ差を拡大させて冷凍能力を増大させることができ、より一層、ＣＯＰを向上できる。

（第１４実施形態）
本実施形態では、図２６の全体構成図に示すように、第１３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、分岐部１８出口側からノズル部１３ａ入口側へ至る冷媒通路に温度式膨張弁１７を追加したものである。その他の構成は、第１３実施形態と同様である。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、図２７のモリエル線図に示すように、分岐部１８からエジェクタ１３のノズル部１３側へ流入する冷媒は、温度式膨張弁１７にて、等エンタルピ的に減圧膨張する（図２７のｂ₂₇点→ｃ₂₇点）。その他の作動は、第１３実施形態と同様である。

従って、本実施形態の構成においても、第１３実施形態と同様の効果を得ることができることに加えて、第１実施形態の（Ｅ）、（Ｆ）と同様の効果を得ることができる。

（第１５実施形態）
本実施形態では、図２８の全体構成図に示すように、第１４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、第７実施形態と同様の内部熱交換器３１を追加した例を説明する。内部熱交換器３１は、補助放熱器１２ｅ出口側から固定絞り１９入口側へ至る冷媒通路を流通する冷媒と、第２圧縮機構２１ａ吸入冷媒とを熱交換させるものである。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、図２９のモリエル線図に示すように、内部熱交換器３１作用によって、第２圧縮機構２１ａ吸入側冷媒のエンタルピが増加し（図２９のｉ₂₉点→ｉ’₂₉点）、補助放熱器１２ｅから流出した冷媒のエンタルピが減少する（図２９のｂ’₂₉点→ｂ”₂₉点）。その他の作動は、第１４実施形態と同様である。

従って、本実施形態の構成においても、第１４実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第７実施形態と同様に、内部熱交換器３１によるＣＯＰ向上効果を得ることができる。

（第１６実施形態）
本実施形態では、図３０の全体構成図に示すように、第１４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、第９実施形態と同様の内部熱交換器３２を追加した例を説明する。本実施形態の内部熱交換器３２は、補助放熱器１２ｅ出口側から固定絞り１９入口側へ至る冷媒通路を流通する冷媒と、第１圧縮機構１１ａ吸入冷媒とを熱交換させる。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、図３１のモリエル線図に示すように、内部熱交換器３２作用によって、第１圧縮機構１１ａ吸入側冷媒のエンタルピが増加し（図３１のｇ₃₁点→ｇ’₃₁点）、補助放熱器１２ｅから流出した冷媒のエンタルピが減少する（図３１のｂ’₃₁点→ｂ”₃₁点）。その他の作動は、第１４実施形態と同様である。

従って、本実施形態の構成においても、第１４実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第９実施形態と同様に、内部熱交換器３２によるＣＯＰ向上効果を得ることができる。

（第１７実施形態）
本実施形態では、図３２の全体構成図に示すように、放熱器１２として第５実施形態と同様のサブクール型凝縮器を採用することによって、第１３実施形態と略同等のサイクル構成を実現する例を説明する。

本実施形態では、分岐部１８を廃止して、放熱器１２の気液分離部１２ｃに液相冷媒を流出させる２つの流出口を設けている。そして、一方の流出口から第５実施形態と同様に過冷却部１２ｄへ飽和液相冷媒を流出させ、他方の流出口からエジェクタ１３のノズル部１３ａ側へ飽和液相冷媒を流出させる。つまり、気液分離部１２ｃによって冷媒の流れを分岐する分岐部を構成している。

これにより、放熱器１２の凝縮部１２ｂおよび過冷却部１２ｄを、それぞれ第１３実施形態の放熱器１２および補助放熱器１２ｅと同様に機能させることができる。従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、図３３のモリエル線図に示すように、第１３実施形態とほぼ同様に作動する。

本実施形態の構成では、気液分離部１２ｃによって分岐部を構成しているので、ノズル部１３ａでは飽和液相冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させる（図３３のｂ₃₃点→ｄ₃₃点）。このため、ノズル部１３ａへ流入する冷媒のエンタルピを不必要に減少させないことによるＣＯＰ向上効果は低減するものの、第１３実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第１実施形態の（Ｅ）、（Ｆ）と同様の効果を得ることができる。

（第１８実施形態）
本実施形態では、第１３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０において、第６実施形態と同様に、冷媒として二酸化炭素を採用して超臨界冷凍サイクルを構成した例を説明する。従って、本実施形態におけるエジェクタ式冷凍サイクル１０の全体構成は、第１３実施形態の図２４と同様である。

次に、図３４のモリエル線図により、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動を説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、第１圧縮機１１吐出冷媒が放熱器１２にて放熱して冷却される。この際、放熱器１２を通過する冷媒は、凝縮することなく超臨界状態のまま放熱する（図３４のａ₃₄点→ｂ₃₄点）。さらに、放熱器１２から流出した冷媒の流れは、分岐部１８にて分岐される。

分岐部１８からノズル部１３ａ側へ流出した超臨界状態の高圧冷媒は、ノズル部１３ａで等エントロピ的に減圧膨張する（図３４のｂ₃₄点→ｄ₃₄点）。一方、分岐部１８から冷媒吸引口１３ｂ側へ流出した超臨界状態の高圧冷媒は、補助放熱器１２ｅにてされに冷却された後、固定絞り１９にて等エンタルピ的に減圧膨張されて、その圧力を低下させる（図３４のｂ₃₄点→ｂ’₃₄点→ｈ₃₄点）。その他の作動は、第１３実施形態と同様である。

従って、本実施形態の構成においても、第１３実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第６実施形態と同様のＣＯＰ向上効果を得ることができる。

（第１９実施形態）
本実施形態では、図３５の全体構成図に示すように、第１８実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、第７実施形態と同様の内部熱交換器３１を追加した例を説明する。内部熱交換器３１は、補助放熱器１２ｅ出口側から固定絞り１９入口側へ至る冷媒通路を流通する冷媒と、第２圧縮機構２１ａ吸入冷媒とを熱交換させるものである。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、図３６のモリエル線図に示すように、内部熱交換器３１作用によって、第２圧縮機構２１ａ吸入側冷媒のエンタルピが増加し（図３６のｉ₃₆点→ｉ’₃₆点）、補助放熱器１２ｅから流出した冷媒のエンタルピが減少する（図３６のｂ’₃₆点→ｂ”₃₆点）。その他の作動は、第１８実施形態と同様である。

従って、本実施形態の構成においても、第１８実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第７実施形態と同様に、内部熱交換器３１によるＣＯＰ向上効果を得ることができる。

（第２０実施形態）
本実施形態では、図３７の全体構成図に示すように、第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、内部熱交換器３４を追加した例を説明する。内部熱交換器３４は、高圧側冷媒流路として固定絞り１９を通過する減圧膨張過程の冷媒と、低圧側冷媒流路３４ｂを通過する第２圧縮機構２１ａ吸入冷媒との間で熱交換を行うものである。

この内部熱交換器３４の具体的構成としては、低圧側冷媒流路３４ｂを形成する外側管の内側に、キャピラリチューブ等で構成される固定絞り１９を配置する二重管方式の熱交換器構成を採用している。もちろん、固定絞り１９と低圧側冷媒流路３０ｂを形成する冷媒配管とをろう付け接合して熱交換させる構成等を採用してもよい。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

次に、図３８のモリエル線図により、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動を説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、内部熱交換器３４の作用によって、第１実施形態に対して、第２圧縮機構２１ａ吸入側冷媒のエンタルピが増加し（図３８のｉ₃₈点→ｉ’₃₈点）、固定絞り１９における減圧膨張過程のエンタルピが減少する（図３８のｂ₃₈点→ｈ₃₈点）。

換言すると、固定絞り１９を通過する冷媒は、減圧膨張しながら第２圧縮機構２１ａ吸入冷媒の温度と同等となるまで冷却されて、そのエンタルピを減少させる。これにより、第１実施形態に対して、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６へ流入する冷媒のエンタルピを減少させることができる。その他の作動は、第１実施形態と同様である。

従って、本実施形態の構成においても、第１実施形態の（Ａ）〜（Ｆ）と同様の効果を得ることができる。さらに、内部熱交換器３４の作用によって、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６の入口側冷媒のエンタルピと出口側冷媒のエンタルピとのエンタルピ差を拡大させて冷凍能力を増大させることができるので、より一層、ＣＯＰを向上できる。

（第２１実施形態）
本実施形態では、図３９の全体構成図に示すように、第２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、内部熱交換器３４を追加した例を説明する。その他の構成は、第２実施形態と同様である。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、図４０のモリエル線図に示すように、内部熱交換器３４の作用によって、第２実施形態に対して、第２圧縮機構２１ａ吸入側冷媒のエンタルピが増加し（図４０のｉ₄₀点→ｉ’₄₀点）、固定絞り１９における減圧膨張過程のエンタルピが減少する（図４０のｂ₄₀点→ｈ₄₀点）。

これにより、第２実施形態に対して、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６へ流入する冷媒のエンタルピを減少させることができる。その他の作動は、第２実施形態と同様である。従って、本実施形態の構成においても、第２０実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第２実施形態と同様のＣＯＰ向上効果を得ることもできる。

（第２２実施形態）
本実施形態では、図４１の全体構成図に示すように、第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、内部熱交換器３５を追加した例を説明する。

内部熱交換器３５は、高圧側冷媒流路として固定絞り１９を通過する減圧膨張過程の冷媒と、低圧側冷媒流路３４ｂを通過する第１圧縮機構１１ａ吸入冷媒との間で熱交換を行うものである。この内部熱交換器３５の基本的構成は、第２０実施形態の内部熱交換器３４と同様である。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

次に、図４２のモリエル線図により、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動を説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、内部熱交換器３５の作用によって、第１実施形態に対して、第１圧縮機構１１ａ吸入側冷媒のエンタルピが増加し（図４２のｇ₄₂点→ｇ’₄₂点）、固定絞り１９における減圧膨張過程のエンタルピが減少する（図４２のｃ₄₂点→ｈ’₄₂点→ｈ₄₂点）。

換言すると、固定絞り１９を通過する冷媒は、減圧膨張しながら第１圧縮機構１１ａ吸入冷媒の温度と同等となるまで冷却されて、そのエンタルピを減少させる。これにより、第２実施形態に対して、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６へ流入する冷媒のエンタルピを減少させることができる。

なお、図４２のｈ’₄₂点→ｈ₄₂点において、固定絞り１９通過冷媒が等エンタルピ的に減圧膨張する理由は、固定絞り１９通過冷媒は、ｂ’₄₂点に到達すると、第１圧縮機構１１ａ吸入側冷媒と同程度の温度まで冷却されて、以降の熱の授受がなくなってしまうからである。その他の作動は、第１実施形態と同様である。

従って、本実施形態の構成においても、第１実施形態の（Ａ）〜（Ｆ）と同様の効果を得ることができる。さらに、内部熱交換器３５の作用によって、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６の入口側冷媒のエンタルピと出口側冷媒のエンタルピとのエンタルピ差を拡大させて冷凍能力を増大させることができるので、より一層、ＣＯＰを向上できる。

（第２３実施形態）
本実施形態では、図４３の全体構成図に示すように、第２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、内部熱交換器３５を追加した例を説明する。その他の構成は、第２実施形態と同様である。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、図４４のモリエル線図に示すように、内部熱交換器３５の作用によって、第２実施形態に対して、第１圧縮機構１１ａ吸入側冷媒のエンタルピが増加し（図４４のｇ₄₄点→ｇ’₄₄点）、固定絞り１９における減圧膨張過程のエンタルピが減少する（図４２のｂ₄₄点→ｈ’₄₄点→ｈ₄₄点）。

これにより、第２実施形態に対して、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６へ流入する冷媒のエンタルピを減少させることができる。その他の作動は、第２実施形態と同様である。従って、本実施形態の構成においても、第２２実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第２実施形態と同様のＣＯＰ向上効果を得ることもできる。

（第２４実施形態）
本実施形態では、図４５に示すように、第２０実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０において、温度式膨張弁１７を廃止して、圧力制御弁２７を採用するとともに、第６実施形態と同様に、冷媒として二酸化炭素を採用して超臨界冷凍サイクルを構成した例を説明する。

圧力制御弁２７は、放熱器１２から流出した高圧冷媒を減圧膨張させる高圧側減圧手段であるとともに、高圧側冷媒圧力が目標高圧となるように、弁開度（絞り開度）を機械的機構にて調整する圧力制御手段である。

より具体的には、圧力制御弁２７は、放熱器１２出口側に設けられた感温部を有し、この感温部の内部に放熱器１２出口側の高圧冷媒の温度に対応した圧力を発生させ、感温部の内圧と放熱器１２出口側の冷媒圧力とのバランスで弁開度を調整するようになっている。また、目標高圧は、放熱器１２の出口側の高圧側冷媒温度に基づいて、ＣＯＰが略最大となるように決定される値である。

次に、図４６のモリエル線図により、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動を説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、第１圧縮機１１吐出冷媒が放熱器１２にて放熱して冷却される。この際、放熱器１２を通過する冷媒は、凝縮することなく超臨界状態のまま放熱する（図４６のａ₄₆点→ｂ₄₆点）。

さらに、放熱器１２から流出した冷媒の流れは、圧力制御弁２７にて等エンタルピ的に減圧膨張されて気液二相状態となる（図４６のｂ₄₆点→ｃ₄₆点）。この際、圧力制御弁２７では、ＣＯＰが略最大となるように決定された目標高圧に近づくように高圧側冷媒圧力を調整する。

分岐部１８からノズル部１３ａ側へ流出した冷媒は、ノズル部１３ａで等エントロピ的に減圧膨張する（図４６のｃ₄₆点→ｄ₄₆点）。一方、分岐部１８から冷媒吸引口１３ｂ側へ流出した冷媒は、固定絞り１９にて減圧膨張しながら、そのエンタルピを減少させる（図４６のｃ₄₆点→ｈ₄₆点）。その他の作動は、第２０実施形態と同様である。

従って、本実施形態の構成においても、第１実施形態の（Ａ）〜（Ｆ）と同様の効果を得ることができる。さらに、第２０実施形態と同様に、内部熱交換器３４によるＣＯＰ向上効果を得ることができる。なお、本実施形態の圧力制御弁２７は、分岐部１８出口側からノズル部１３ａ入口側へ至る冷媒通路に配置してもよい。

（第２５実施形態）
本実施形態では、図４７の全体構成図に示すように、第２４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、圧力制御弁２７を廃止した例を説明する。その他の構成は、第２４実施形態と同様である。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、図４８のモリエル線図に示すように、放熱器１２で放熱した超臨界状態の冷媒が分岐部１８にて分岐される（図４８のｂ₄₈点）。

分岐部１８からノズル部１３ａ側へ流出した高圧冷媒は、ノズル部１３ａで等エントロピ的に減圧膨張する（図４８のｂ₄₈点→ｄ₄₈点）。一方、分岐部１８から冷媒吸引口１３ｂ側へ流出した高圧冷媒は、固定絞り１９にて減圧膨張しながら、そのエンタルピを減少させる（図４８のｂ₄₈点→ｈ₄₈点）。その他の作動は、第２０実施形態と同様である。

従って、本実施形態の構成においても、第１実施形態の（Ａ）〜（Ｄ）と同様の効果を得ることができる。さらに、第２０実施形態と同様に、内部熱交換器３４によるＣＯＰ向上効果を得ることができる。

（第２６実施形態）
本実施形態では、図４９の全体構成図に示すように、第１３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、第９実施形態と同様の内部熱交換器３２を追加するとともに、流出側蒸発器１４および送風ファン１４ａを廃止した例を説明する。

この内部熱交換器３２は、分岐部１８出口側から固定絞り１９入口側へ至る冷媒通路を流通する高圧側冷媒のうち、補助放熱器１２ｅ出口側から固定絞り１９入口側へ至る冷媒通路を流通する冷媒と、ディフューザ部１３ｄから流出して第１圧縮機構１１ａへ吸入される冷媒とを熱交換させるものである。その他の構成は、第１３実施形態と同様である。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、図５０のモリエル線図に示すように、内部熱交換器３２の作用によって、ディフューザ部１３ｄから流出した冷媒が内部熱交換器３２の低圧側冷媒流路３２ｂにて蒸発して、第１圧縮機構１１ａ吸入側冷媒のエンタルピが増加する（図５０のｆ₅₀点→ｇ₅₀点）。さらに、補助放熱器１２ｅから流出した冷媒のエンタルピが減少する（図５０のｂ’₅₀点→ｂ”₅₀点）。

その他の作動は、第１３実施形態と同様である。従って、本実施形態では、吸引側蒸発器１６にて冷却作用を発揮できるだけでなく、第１実施形態の（Ｂ）〜（Ｄ）と同様の効果を得ることができる。

さらに、第１３実施形態と同様に、ノズル部１３ａへ流入する冷媒のエンタルピを減少させないことによるＣＯＰ向上効果、並びに、吸引側蒸発器１６へ流入する冷媒のエンタルピを減少させることによるＣＯＰ向上効果を得ることができる。さらに、第９実施形態と同様の内部熱交換器３２によるＣＯＰ向上効果を得ることができる。

（第２７実施形態）
本実施形態では、図５１の全体構成図に示すように、第２６実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、第７実施形態と同様のアキュムレータ１５および吸引側気液分離器１５ａを追加したものである。

吸引側気液分離器１５ａは、吸引側蒸発器１６から流出した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰液相冷媒を溜めるものである。さらに、吸引側気液分離器１５ａの気相冷媒流出口には、第２圧縮機２１の吸入口が接続されている。その他の構成は、第２６実施形態と同様である。

従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、第２６実施形態と同様に作動して、吸引側蒸発器１６にて冷却作用を発揮でき、第１実施形態の（Ｂ）、（Ｃ）と同様の効果、および、第２６実施形態と同様のＣＯＰ向上効果を得ることができる。

また、アキュムレータ１５および吸引側気液分離器１５ａの作用によって、それぞれ、第１、第２圧縮機１１、２１の液圧縮の問題を回避できる。なお、本実施形態では、アキュムレータ１５および吸引側気液分離器１５ａの双方を設けた例を説明しているが、いずれか一方を設ける構成としてもよい。

（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）上述の実施形態では、第１、第２圧縮機１１、２１として、それぞれ別体で構成された圧縮機を採用した例を説明したが、第１、第２圧縮機構１１ａ、２１ａおよび第１、第２電動モータ１１ｂ、２１ｂを一体的に構成してもよい。

例えば、第１、第２圧縮機構１１ａ、２１ａおよび第１、第２電動モータ１１ｂ、２１ｂを同一のハウジング内に収容して一体的に構成してもよい。この場合には、第１、第２圧縮機構１１ａ、２１ａの回転軸を共通化して、共通する駆動源から供給される駆動力によって双方の圧縮機構を駆動するようにしてもよい。

これにより、第１、第２圧縮機構１１ａ、２１ａを小型化して、エジェクタ式冷凍サイクル全体としての小型化を図ることができる。

（２）上述の実施形態では、第１、第２圧縮機１１、２１として、電動圧縮機を採用した例を説明したが、第１、第２圧縮機１１、２１の形式はこれに限定されない。

例えば、エンジン等を駆動源として、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採用してもよい。この場合は、吐出容量変更手段が、吐出能力変更手段となる。また、電磁クラッチの断続により駆動源との接続を断続的に変化させて冷媒吐出能力を調整する固定容量型圧縮機を使用してもよい。この場合は、電磁クラッチが、吐出能力変更手段となる。

さらに、第１、第２圧縮機１１、２１に、同一の形式の圧縮機構を採用してもよいし、異なる形式の圧縮機構を採用してもよい。

（３）上述の実施形態では、エジェクタ１３としてノズル部１３ａの絞り通路面積が固定された固定式のエジェクタ１３を採用しているが、ノズル部の絞り通路面積を変更可能に構成された可変エジェクタを採用してもよい。同様に、吸引側減圧手段として可変絞り機構を採用してもよい。

また、上述の実施形態では、高圧側減圧手段として、流出側蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が予め設定された所定値となるように調整する温度式膨張弁１７を採用しているが、もちろん、吸引側蒸発器１６出口側冷媒の過熱度が予め設定された所定値となるように調整する温度式膨張弁を採用してもよい。

さらに、高圧側減圧手段として、絞り開度（弁開度）を外部からの電気的制御信号によって調整可能な電気式膨張弁を採用してもよいし、可変絞り機構を採用することなく、固定絞り１９と同様の構成の固定絞り機構を採用してもよい。

また、第６、第１２、第１８、第２５、第２６、第２７実施形態のように、高圧側減圧手段を廃止してもよいし、さらに、第２４実施形態で説明した圧力制御弁２７を、その他の実施形態（例えば、第６、第１２、第１８実施形態）に適用してもよい。

（４）上述の第３実施形態では、吸引側減圧手段として膨張機２０を採用した例を説明したが、その他の実施形態においても吸引側減圧手段として膨張機を採用してもよい。さらに、高圧側減圧手段として膨張機を採用してもよい。

（５）上述の第７、第８、第１１、第１２実施形態では、流出側気液分離器としてのアキュムレータ１５を配置したエジェクタ式冷凍サイクルについて説明したが、その他の実施形態においても第１圧縮機構１１ａの吸入側にアキュムレータ１５を配置してもよい。これにより、アキュムレータ１５にて分離された気相冷媒のみを第１圧縮機構１１ａへ供給することができ、第１圧縮機構１１ａの液圧縮の問題を回避できる。

同様に、上述の第２７実施形態では、吸引側気液分離器１５ａを配置したエジェクタ式冷凍サイクルについて説明したが、その他の実施形態においても第２圧縮機構２１ａの吸入側に吸引側気液分離器を配置してもよい。これにより、吸引側気液分離器にて分離された気相冷媒のみを第２圧縮機構２１ａへ供給することができ、第２圧縮機構２１ａの液圧縮の問題を回避できる。

また、第７、第８、第１１、第１２、第２７実施形態のサイクルからアキュムレータ１５を廃止してもよい。

（６）上述の第１〜第６、第１３〜第２５実施形態では、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６にて異なる冷却対象空間（冷蔵庫内空間、冷凍庫内空間）を冷却する例を説明したが、同一の冷却対象空間を冷却するようにしてもよい。この場合は、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６を一体構造に組み付けて、送風ファンから送風された空気を流出側蒸発器１４→吸引側蒸発器１６の順に通過させることが望ましい。

その理由は、前述の如く、吸引側蒸発器１６の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）は、流出側蒸発器１４の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）よりも低くなるからである。つまり、送風ファンからの送風空気を上記の如く通過させることで、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６の冷媒蒸発温度と送風空気との温度差を確保して、効率的に送風空気を冷却できる。

また、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６を一体構造に組み付ける具体的手段として、例えば、双方の蒸発器１４、１６の構成部品をアルミニウムで構成してろう付け等の接合手段により一体構造に接合してもよい。さらに、ボルト締め等の機械的係合手段によって一体的に結合する構成でもよい。

また、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６として、フィンアンドチューブタイプの熱交換器を採用し、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６のフィンを共通化し、冷媒を通過させるチューブのパス構成（流路構成）で、２つの蒸発器に分割する構成としてもよい。

さらに、流出側蒸発器１４および吸引側蒸発器１６にて同一の冷凍庫内を冷却するように構成すると、送風空気流れの下流側の配置される吸引側蒸発器１６の冷媒蒸発温度が着霜の生じる温度（０℃以下）になる。これに対して、流出側蒸発器１４における冷媒蒸発温度を調整することで、吸引側蒸発器１６に流入する送風空気の絶対湿度を予め低下させることができる。

これにより、吸引側蒸発器１６における着霜の発生を抑制できる。さらに、着霜による送風空気の流通が妨げられることが防止できるので、吸引側蒸発器１６のフィンピッチ等を縮小して、吸引側蒸発器１６の小型化を図ることもできる。

（７）上述の実施形態では、第１、第２圧縮機構１１ａ、２１ａのみを備えるエジェクタ式冷凍サイクル１０について説明したが、さらに、追加の圧縮機構を設けてもよい。例えば、第１実施形態の吸引側蒸発器１６に対して、並列的に追加の蒸発器を配置して、この蒸発器から流出した冷媒のみを吸入して圧縮するように追加の圧縮機構を設けてもよい。

（８）上述の実施形態では、本発明のエジェクタ式冷凍サイクル１０を冷凍・冷蔵装置に適用した例を説明したが、本発明の適用はこれに限定されない。例えば、エジェクタ式冷凍サイクル１０を、その他の定置用の冷凍サイクル装置、車両用空調装置等に適用してもよい。

（９）上述の実施形態では、吸引側蒸発器１６を利用側熱交換器として、放熱器１２を大気側へ放熱する室外熱交換器として構成しているが、逆に、吸引側熱交換器１６を大気等の熱源から吸熱する室外側熱交換器として構成し、放熱器１２を空気あるいは水等の被加熱冷媒を加熱する室内側熱交換器として構成するヒートポンプサイクルとしてもよい。

（１０）上述の各実施形態の内部熱交換器３０〜３５では、高圧側冷媒流路における冷媒流れ方向と低圧側冷媒流路における冷媒流れ方向について言及していないが、高圧側冷媒流路における冷媒流れ方向と低圧側冷媒流路における冷媒流れ方向が同一方向となる並向流としてもよいし、高圧側冷媒流路における冷媒流れ方向と低圧側冷媒流路における冷媒流れ方向が異なる方向となる対向流としてもよい。また、第２６、第２７実施形態において、サイクルの低圧側冷媒を第２圧縮機２１吸入冷媒としてもよい。

第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第５実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第５実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第６実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第６実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第７実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第７実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第８実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第８実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第９実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第９実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第１０実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第１０実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第１１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第１１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第１２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第１２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第１３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第１３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第１４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第１４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第１５実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第１５実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第１６実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第１６実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第１７実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第１７実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第１８実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第１９実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第１９実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第２０実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第２０実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第２１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第２１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第２２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第２２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第２３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第２３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第２４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第２４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第２５実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第２５実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第２６実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第２６実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第２７実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 従来技術のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。

符号の説明

１１、１２ 第１、第２圧縮機
１１ａ、２１ａ 第１、第２圧縮機構
１１ｂ、２１ｂ 第１、第２電動モータ
１２ 放熱器
１２ｂ 凝縮部
１２ｃ 気液分離部
１２ｄ 過冷却部
１２ｅ 補助放熱器
１３ エジェクタ
１３ａ ノズル部
１３ｂ 冷媒吸引口
１３ｄ ディフューザ部
１４ 流出側蒸発器
１６ 吸引側蒸発器
１７ 温度式膨張弁
１８ 分岐部
１９ 固定絞り
２０ 膨張機
２７ 圧力制御弁
３０〜３５ 内部熱交換器

Claims (16)

1. 冷媒を圧縮して吐出する第１圧縮機構（１１ａ）と、
   前記第１圧縮機構（１１ａ）から吐出された高圧冷媒を放熱させる放熱器（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（１８）と、
   前記分岐部（１８）にて分岐された一方の冷媒を減圧膨張させるノズル部（１３ａ）から噴射する高速度の噴射冷媒の流れによって冷媒を冷媒吸引口（１３ｂ）から吸引して、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒との混合冷媒をディフューザ部（１３ｄ）にて昇圧するエジェクタ（１３）と、
   前記分岐部（１８）にて分岐された他方の冷媒を減圧膨張させる吸引側減圧手段（１９、２０）と、
   前記吸引側減圧手段（１９、２０）にて減圧膨張された冷媒を蒸発させて、前記冷媒吸引口（１３ｂ）側へ流出させる吸引側蒸発器（１６）と、
   前記吸引側蒸発器（１６）出口側冷媒を吸引して、圧縮して吐出する第２圧縮機構（２１ａ）と、
   前記第１圧縮機構（１１ａ）の冷媒吐出能力を変更する第１吐出能力変更手段（１１ｂ）と、
   前記第２圧縮機構（２１ａ）の冷媒吐出能力を変更する第２吐出能力変更手段（２１ｂ）と、
   前記第１吐出能力変更手段（１１ｂ）および前記第２吐出能力変更手段（２１ｂ）を制御する制御手段とを備え、
   前記第１吐出能力変更手段（１１ｂ）および前記第２吐出能力変更手段（２１ｂ）は、それぞれ独立して前記第１圧縮機構（１１ａ）および前記第２圧縮機構（２１ａ）の冷媒吐出能力を変更可能に構成されており、
   前記制御手段は、前記第１圧縮機構（１１ａ）での昇圧量と前記第２圧縮機構（２１ａ）での昇圧量が同等となるように前記第１吐出能力変更手段（１１ｂ）および前記第２吐出能力変更手段（２１ｂ）を制御することを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。
2. 前記ディフューザ部（１３ｄ）から流出した冷媒を蒸発させる流出側蒸発器（１４）を備え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。
3. 前記放熱器（１２）出口側から前記ノズル部（１３ａ）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高圧側減圧手段（１７、２７）を備え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. 前記高圧側減圧手段（１７、２７）は、前記放熱器（１２）出口側から前記分岐部（１８）入口側へ至る冷媒通路に配置されてい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. 前記高圧側減圧手段（１７、２７）は、前記分岐部（１８）出口側から前記ノズル部（１３ａ）入口側へ至る冷媒通路に配置されてい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. 前記放熱器（１２）から流出した冷媒とサイクルの低圧側冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（３０、３１、３２、３３）を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
7. 前記放熱器（１２）から流出した冷媒は、前記放熱器（１２）出口側から前記分岐部（１８）入口側へ至る冷媒通路を流通する冷媒であ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。
8. 前記放熱器（１２）から流出した冷媒は、前記分岐部（１８）出口側から前記吸引側減圧手段（１９、２０）入口側へ至る冷媒通路を流通する冷媒であ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。
9. 前記吸引側減圧手段（１９）における減圧膨張過程の冷媒とサイクルの低圧側冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（３４、３５）を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
10. 前記サイクルの低圧側冷媒は、前記第１圧縮機構（１１ａ）へ吸入される冷媒であることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
11. 前記サイクルの低圧側冷媒は、前記第２圧縮機構（２１ａ）へ吸入される冷媒であることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
12. 前記放熱器（１２）は、冷媒を凝縮させる凝縮部（１２ｂ）、前記凝縮部（１２ｂ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離部（１２ｃ）、および、前記気液分離部（１２ｃ）から流出した液相冷媒を過冷却する過冷却部（１２ｄ）を有していることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
13. 前記分岐部（１８）の冷媒流れ下流側に配置されて、前記吸引側減圧手段（１９、２０）へ流入する冷媒を放熱させる補助放熱器（１２ｅ）を備えることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
14. 前記吸引側減圧手段は、冷媒を体積膨張させて減圧させるとともに、冷媒の圧力エネルギを機械的エネルギに変換して出力する膨張機（２０）であることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
15. 前記第１圧縮機構（１１ａ）および前記第２圧縮機構（２１ａ）は、同一のハウジング内に収容されて、一体的に構成されていることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
16. 前記第１圧縮機構（１１ａ）は、冷媒を臨界圧力以上となるまで昇圧させることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。

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