JP6277869B2 - エジェクタ式冷凍サイクル - Google Patents

Description

本発明は、異なる温度帯で冷媒を蒸発させる複数の蒸発器を備えるエジェクタ式冷凍サイクルに関する。

従来、エジェクタを備える蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置であるエジェクタ式冷凍サイクルが知られている。

この種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から噴射された高速度の噴射冷媒の吸引作用によって蒸発器から流出した冷媒をエジェクタの冷媒吸引口から吸引し、エジェクタのディフューザ部（昇圧部）にて噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させ、さらに、ディフューザ部にて昇圧された混合冷媒を圧縮機へ吸入させる。

これにより、エジェクタ式冷凍サイクルでは、蒸発器における冷媒蒸発圧力と圧縮機の吸入冷媒圧力が略同等となる通常の冷凍サイクル装置よりも、圧縮機の消費動力を低減させ、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。

さらに、特許文献１には、この種のエジェクタ式冷凍サイクルとして、２つの蒸発器を備え、一方の蒸発器（第１蒸発器）から流出した冷媒をエジェクタのノズル部へ流入させ、他方の蒸発器（第２蒸発器）から流出した冷媒を冷媒吸引口から吸引させるサイクル構成のものが開示されている。

この特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルでは、第１蒸発器における冷媒蒸発温度と第２蒸発器における冷媒蒸発温度が異なる温度帯となる。そこで、特許文献１では、このエジェクタ式冷凍サイクルを保冷装置に適用し、第１蒸発器および第２蒸発器を、それぞれ異なる保冷室（冷却対象空間）に配置して、それぞれの保冷室内を異なる温度帯で保冷できるようにしている。

特開２０１２−１４９７９０号公報

ところで、特許文献１の保冷装置のように、それぞれの蒸発器にて異なる冷却対象空間を冷却する構成では、それぞれの冷却対象空間の容積等に応じて、それぞれの蒸発器に要求される冷却能力が異なる。ここで、冷却能力とは、蒸発器の出口側冷媒のエンタルピから蒸発器の入口側冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差と蒸発器を流通する冷媒流量（質量流量）との積算値によって定義することができる。

また、一般的なエジェクタでは、噴射冷媒の吸引作用によって冷媒を吸引することで、ノズル部にて冷媒が減圧される際の速度エネルギの損失を回収している。そして、ディフューザ部にて噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換することによって、混合冷媒を昇圧させている。

従って、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルにおいても、噴射冷媒流量Ｇｎに対する吸引冷媒流量Ｇｅの流量比Ｇｅ／Ｇｎを小さくするに伴って、噴射冷媒（混合冷媒）の流速を増加させて、ディフューザ部における昇圧量ΔＰを増加させることができる。つまり、流量比Ｇｅ／Ｇｎを小さくするに伴って、ディフューザ部にて混合冷媒を昇圧させることによるＣＯＰ向上効果を得やすくなる。

ところが、流量比Ｇｅ／Ｇｎを小さくすると、第２蒸発器を流通する冷媒流量が減少してしまうので、第２蒸発器にて発揮される冷却能力が第１蒸発器にて発揮される冷却能力よりも低下してしまう。逆に、流量比Ｇｅ／Ｇｎを大きくすると、第２蒸発器にて発揮される冷却能力と第１蒸発器にて発揮される冷却能力を近づけることはできるものの、昇圧量ΔＰが減少してしまうので、ＣＯＰ向上効果を得にくくなってしまう。

つまり、特許文献１のように複数の蒸発器を備えるエジェクタ式冷凍サイクルでは、ディフューザ部にて混合冷媒を昇圧させることによるＣＯＰ向上効果を充分に得つつ、それぞれの蒸発器にて発揮される冷却能力を、用途に応じて要求される冷却能力となるように調整することが難しい。

特に、昇圧量ΔＰを増加させるために流量比Ｇｅ／Ｇｎを小さくしてしまうと、ＣＯＰ向上効果を充分に得つつ、それぞれの蒸発器にて発揮される冷却能力を同等となるように調整することは難しい。

本発明は、上記点に鑑み、異なる温度帯で冷媒を蒸発させる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、それぞれの蒸発器にて発揮される冷却能力を調整可能とすることを第１の目的とする。

また、本発明は、異なる温度帯で冷媒を蒸発させる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、それぞれの蒸発器にて発揮される冷却能力を近づけることを第２の目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、請求項１に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機（１１）から吐出された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（１３）と、放熱器（１２）から流出した冷媒を減圧させる第１減圧手段（１４）および第２減圧手段（１７）と、第１減圧手段（１４）にて減圧された冷媒を蒸発させて空気を冷却する第１蒸発器（１５）と、第２減圧手段（１７）にて減圧された冷媒を蒸発させて空気を冷却する第２蒸発器（１８）と、第１蒸発器（１５）から流出した冷媒を減圧させるノズル部（１９ａ）から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（１９ｃ）から第２蒸発器（１８）下流側冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口（１９ｃ）から吸引された吸引冷媒とを混合させて昇圧させるエジェクタ（１９）と、を備え、
分岐部（１３）の一方の冷媒流出口には、第１減圧手段（１４）の入口側が接続されており、分岐部（１３）の他方の冷媒流出口には、第２減圧手段（１７）の入口側が接続されており、
放熱器（１２）の冷媒出口側から第１減圧手段（１４）の入口側へ至る冷媒流路、および放熱器（１２）の冷媒出口側から第２減圧手段（１７）の入口側へ至る冷媒流路のうち、少なくとも一方の冷媒流路を流通する冷媒を高圧冷媒とし、第１蒸発器（１５）の冷媒出口側からノズル部（１９ａ）の入口側へ至る冷媒流路を流通する冷媒を高段側低圧冷媒とし、第２蒸発器（１８）の冷媒出口側から冷媒吸引口（１９ｃ）へ至る冷媒流路を流通する冷媒を低段側低圧冷媒としたときに、
さらに、高段側低圧冷媒および低段側低圧冷媒のうちいずれか一方と高圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（１６）を備え、
内部熱交換器（１６）は、低段側低圧冷媒と、分岐部（１３）の他方の冷媒流出口から第２減圧手段（１７）の入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒とを熱交換させるものであ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１蒸発器（１５）から流出した冷媒をエジェクタ（１９）のノズル部（１９ａ）へ流入させ、第２蒸発器（１８）から流出した冷媒をエジェクタ（１９）の冷媒吸引口（１９ｃ）から吸引させるので、第２蒸発器（１８）における冷媒蒸発温度を第１蒸発器（１５）における冷媒蒸発温度よりも低い温度帯とすることができる。

さらに、高段側低圧冷媒および低段側低圧冷媒のうちいずれか一方と、高圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（１６）を備えている。

従って、各蒸発器（１５、１８）の出口側冷媒のエンタルピから各蒸発器（１５、１８）の入口側冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差（以下、単に、各蒸発器（１５、１８）における出入口エンタルピ差と記載する。）を調整することや、ノズル部（１９ａ）へ流入させる冷媒のエンタルピを上昇させることが可能となり、それぞれの蒸発器（１５、１８）にて発揮される冷却能力を調整することができる。

具体的には、放熱器（１２）から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部（１３）を備え、分岐部（１３）の一方の冷媒流出口には、第１減圧手段（１４）の入口側が接続されており、分岐部（１３）の他方の冷媒流出口には、第２減圧手段（１７）の入口側が接続されており、内部熱交換器（１６）は、低段側低圧冷媒と、分岐部（１３）の他方の冷媒流出口から第２減圧手段（１７）の入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒とを熱交換させている。

これによれば、内部熱交換器（１６）にて、分岐部（１３）の他方の冷媒流出口から第２減圧手段（１７）の入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒を冷却することができるので、第２蒸発器（１８）における出入口エンタルピ差を拡大することができる。

従って、エジェクタ式冷凍サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させるために、前述した噴射冷媒流量Ｇｎに対する吸引冷媒流量Ｇｅの流量比Ｇｅ／Ｇｎを小さくしても、第１蒸発器（１５）にて発揮される冷却能力と第２蒸発器（１８）にて発揮される冷却能力とを近づけることができる。

また、請求項２に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機（１１）から吐出された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（１３）と、放熱器（１２）から流出した冷媒を減圧させる第１減圧手段（１４）および第２減圧手段（１７）と、第１減圧手段（１４）にて減圧された冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１５）と、第２減圧手段（１７）にて減圧された冷媒を蒸発させる第２蒸発器（１８）と、第１蒸発器（１５）から流出した冷媒を減圧させるノズル部（１９ａ）から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（１９ｃ）から第２蒸発器（１８）下流側冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口（１９ｃ）から吸引された吸引冷媒とを混合させて昇圧させるエジェクタ（１９）と、を備え、
分岐部（１３）の一方の冷媒流出口には、第１減圧手段（１４）の入口側が接続されており、分岐部（１３）の他方の冷媒流出口には、第２減圧手段（１７）の入口側が接続されており、
放熱器（１２）の冷媒出口側から第１減圧手段（１４）の入口側へ至る冷媒流路、および放熱器（１２）の冷媒出口側から第２減圧手段（１７）の入口側へ至る冷媒流路のうち、少なくとも一方の冷媒流路を流通する冷媒を高圧冷媒とし、第１蒸発器（１５）の冷媒出口側からノズル部（１９ａ）の入口側へ至る冷媒流路を流通する冷媒を高段側低圧冷媒とし、第２蒸発器（１８）の冷媒出口側から冷媒吸引口（１９ｃ）へ至る冷媒流路を流通する冷媒を低段側低圧冷媒としたときに、
さらに、高段側低圧冷媒および低段側低圧冷媒のうちいずれか一方と高圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（１６）を備え、
内部熱交換器（１６）は、高段側低圧冷媒と、分岐部（１３）の他方の冷媒流出口から第２減圧手段（１７）の入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒とを熱交換させるものであ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、第１蒸発器（１５）にて発揮される冷却能力と第２蒸発器（１８）にて発揮される冷却能力とを近づけることができる。さらに、内部熱交換器（１６）にて、高段側低圧冷媒を加熱して、エジェクタ（１９）のノズル部（１９ａ）へ流入させる冷媒のエンタルピを上昇させることができる。

従って、後述する実施形態に説明するように、エジェクタ（１９）の回収エネルギ量を増加させることができ、流量比Ｇｅ／Ｇｎを小さくしなくても、エジェクタ（１９）の昇圧量ΔＰを上昇させることができる。その結果、第１蒸発器（１５）にて発揮される冷却能力と第２蒸発器（１８）にて発揮される冷却能力とを近づけることができる。

また、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を作動させた際の冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第１実施形態のエジェクタの流量比Ｇｅ／Ｇｎと昇圧量ΔＰとの関係を示すグラフである。 第１実施形態のエジェクタ効率ηｅと成績係数ＣＯＰとの関係を示すグラフである。 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を作動させた際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３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルを作動させた際の冷媒の状態を示すモリエル線図である。 他の実施形態の内部熱交換器の熱交換態様を説明するための説明図である。 他の実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルにおける内部熱交換器の熱交換態様を説明するための説明図である。

（第１実施形態）
図１〜図４を用いて、第１実施形態について説明する。本実施形態では、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル１０を、冷蔵車両に搭載される車両用冷凍サイクル装置に適用している。この車両用冷凍サイクル装置は、冷蔵車両において、車室内へ送風される室内用送風空気を冷却する機能、および車両の荷台に配置された冷蔵庫内へ送風される庫内用送風空気を冷却する機能を担っている。

従って、本実施形態では、車室内空間および冷蔵庫内空間の双方が、エジェクタ式冷凍サイクル１０の冷却対象空間となる。さらに、本実施形態では、車室内と冷蔵庫内の容積が略同等となっており、それぞれの冷却対象空間を冷却するために必要な冷却能力も同等なっている。

なお、本実施形態における冷却能力は、エジェクタ式冷凍サイクル１０が備える蒸発器の出口側冷媒のエンタルピから蒸発器の入口側冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差（出入口エンタルピ差）と、当該蒸発器を流通する冷媒流量（質量流量）との積算値で定義される。

図１の全体構成図に示すエジェクタ式冷凍サイクル１０において、圧縮機１１は、冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。具体的には、本実施形態の圧縮機１１は、１つのハウジング内に固定容量型の圧縮機構、および圧縮機構を駆動する電動モータを収容して構成された電動圧縮機である。

この圧縮機構としては、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。また、電動モータは、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のものであってもよい。

また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、冷媒として自然冷媒（具体的には、Ｒ６００ａ）を採用しており、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。さらに、冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。

圧縮機１１の吐出口には、放熱器１２の冷媒入口側が接続されている。放熱器１２は、圧縮機１１から吐出された吐出冷媒と冷却ファン１２ａにより送風される車室外空気（外気）を熱交換させて、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。

放熱器１２の冷媒出口側には、放熱器１２から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部１３の冷媒流入口が接続されている。分岐部１３は、３つの流入出口を有する三方継手で構成されており、３つの流入出口のうち１つを冷媒流入口とし、残りの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形成してもよいし、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けて形成してもよい。

分岐部１３の一方の冷媒流出口には、第１減圧手段としての高段側絞り装置１４の入口側が接続されている。高段側絞り装置１４は、高段側蒸発器１５出口側冷媒の温度および圧力に基づいて高段側蒸発器１５出口側冷媒の過熱度を検出する感温部を有し、高段側蒸発器１５出口側冷媒の過熱度が予め定めた基準範囲内となるように機械的機構によって絞り通路面積を調整する温度式膨張弁である。

高段側絞り装置１４の出口側には、第１蒸発器としての高段側蒸発器１５の冷媒入口側が接続されている。高段側蒸発器１５は、高段側絞り装置１４にて減圧された低圧冷媒と高段側送風ファン１５ａから車室内へ送風される室内用送風空気とを熱交換させて、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。

高段側送風ファン１５ａ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）が制御される電動送風機である。高段側蒸発器１５の冷媒出口側には、後述するエジェクタ１９のノズル部１９ａの入口側が接続されている。

分岐部１３の他方の冷媒流出口には、内部熱交換器１６の高圧側冷媒通路１６ａの入口側が接続されている。本実施形態の内部熱交換器１６は、分岐部１３の他方の冷媒流出口から流出した高圧冷媒と、後述する低段側蒸発器１８から流出した低段側低圧冷媒とを熱交換させる機能を果たす。

このような内部熱交換器１６としては、分岐部１３の他方の冷媒流出口から流出した冷媒を流通させる高圧側冷媒通路１６ａを形成する外側管の内側に、低段側蒸発器１８から流出した低段側低圧冷媒を流通させる低圧側冷媒通路１６ｂを形成する内側管を配置した二重管方式の熱交換器等を採用することができる。

内部熱交換器１６の高圧側冷媒通路１６ａの出口側には、第２減圧手段としての低段側絞り装置１７の入口側が接続されている。低段側絞り装置１７は、絞り開度が固定された固定絞りであり、具体的には、ノズル、オリフィス、キャピラリチューブ等を採用することができる。

低段側絞り装置１７の出口側には、第２蒸発器としての低段側蒸発器１８の冷媒入口側が接続されている。低段側蒸発器１８は、低段側絞り装置１７にて減圧された低圧冷媒と低段側送風ファン１８ａから冷蔵庫内へ循環送風される庫内用送風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。

低段側蒸発器１８の基本的構成は、高段側蒸発器１５と同等であり、低段側送風ファン１８ａ基本的構成は、高段側送風ファン１５ａと同等である。低段側蒸発器１８の冷媒出口側には、内部熱交換器１６の低圧側冷媒通路１６ｂの入口側が接続されている。さらに、低圧側冷媒通路１６ｂの出口側には、後述するエジェクタ１９の冷媒吸引口１９ｃ側が接続されている。

ここで、本実施形態の低段側絞り装置１７の絞り開度は、サイクルの通常作動時における高段側絞り装置１４の絞り開度よりも小さくなるように設定されている。従って、低段側蒸発器１８における冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）は、高段側蒸発器１５における冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）よりも低くなる。

さらに、本実施形態では、噴射冷媒流量Ｇｎに対する吸引冷媒流量Ｇｅの流量比Ｇｅ／Ｇｎが、１以下の予め定めた基準範囲内になるように、サイクルの通常作動時における高段側絞り装置１４の絞り開度（流量特性）、低段側絞り装置１７の絞り開度（流量特性）、分岐部１３の各冷媒通路の通路断面積等が決定されている。

なお、噴射冷媒流量Ｇｎとは、高段側絞り装置１４および高段側蒸発器１８を介してエジェクタ１９のノズル部１９ａへ流入する冷媒流量（質量流量）である。また、吸引冷媒流量Ｇｅとは、内部熱交換器１６の高圧側冷媒通路１６ａ、低段側絞り装置１７および低段側蒸発器１８を介してエジェクタ１９の冷媒吸引口１９ｃから吸引される冷媒流量（質量流量）である。

つまり、噴射冷媒流量Ｇｎは、高段側蒸発器１５を流通する冷媒流量であり、吸引冷媒流量Ｇｅは、低段側蒸発器１８を流通する冷媒流量である。

次に、エジェクタ１９は、高段側蒸発器１５から流出した冷媒を減圧させる減圧手段としての機能を果たすとともに、高速で噴射される噴射冷媒の吸引作用によって低段側蒸発器１８から流出した冷媒を吸引（輸送）してサイクル内を循環させる冷媒循環手段（冷媒輸送手段）としての機能を果たすものである。

より具体的には、エジェクタ１９、ノズル部１９ａおよびボデー部１９ｂを有して構成されている。ノズル部１９ａは、冷媒の流れ方向に向かって徐々に先細る略円筒状の金属（例えば、ステンレス合金）等で形成されており、内部に形成された冷媒通路（絞り通路）にて冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるものである。

ノズル部１９ａの内部に形成された冷媒通路としては、通路断面積が最も縮小した喉部（最小通路面積部）が形成され、さらに、この喉部から冷媒を噴射する冷媒噴射口へ向かって冷媒通路面積が徐々に拡大する末広部が形成されている。つまり、ノズル部１９ａは、ラバールノズルとして構成されている。

さらに、本実施形態では、ノズル部１９ａとして、エジェクタ式冷凍サイクル１０の通常作動時に、冷媒噴射口から噴射される噴射冷媒の流速が音速以上となるように設定されたものが採用されている。もちろん、ノズル部１９ａを先細ノズルで構成してもよい。

ボデー部１９ｂは、略円筒状の金属（例えば、アルミニウム）で形成されており、内部にノズル部１９ａを支持固定する固定部材として機能するとともに、エジェクタ１９の外殻を形成するものである。より具体的には、ノズル部１９ａは、ボデー部１９ｂの長手方向一端側の内部に収容されるように圧入にて固定されている。従って、ノズル部１９ａとボデー部１９ｂとの固定部（圧入部）から冷媒が漏れることはない。

また、ボデー部１９ｂの外周面のうち、ノズル部１９ａの外周側に対応する部位には、その内外を貫通してノズル部１９ａの冷媒噴射口と連通するように設けられた冷媒吸引口１９ｃが形成されている。この冷媒吸引口１９ｃは、ノズル部１９ａから噴射される噴射冷媒の吸引作用によって、低段側蒸発器１８から流出した冷媒をエジェクタ１９の内部へ吸引する貫通穴である。

さらに、ボデー部１９ｂの内部には、冷媒吸引口１９ｃから吸引された吸引冷媒をノズル部１９ａの冷媒噴射口側へ導く吸引通路１９ｅ、および、冷媒吸引口１９ｃから吸引通路１９ｅを介してエジェクタ１９の内部へ流入した吸引冷媒と噴射冷媒とを混合させて昇圧させる昇圧部としてのディフューザ部１９ｄが形成されている。

吸引通路１９ｅは、ノズル部１９ａの先細り形状の先端部周辺の外周側とボデー部１９ｂの内周側との間の空間に形成されており、吸引通路１９ｅの冷媒通路面積は、冷媒流れ方向に向かって徐々に縮小している。これにより、吸引通路１９ｅを流通する吸引冷媒の流速を徐々に増加させて、ディフューザ部１９ｄにて吸引冷媒と噴射冷媒が混合する際のエネルギ損失（混合損失）を減少させている。

ディフューザ部１９ｄは、吸引通路１９ｅの出口に連続するように配置されて、冷媒通路面積が徐々に拡大するように形成されている。これにより、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させながら、その流速を減速させて噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の圧力を上昇させる機能、すなわち、混合冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換する機能を果たす。

より具体的には、本実施形態のディフューザ部１９ｄを形成するボデー部１９ｂの内周壁面の断面形状は、複数の曲線を組み合わせて形成されている。そして、ディフューザ部１９ｄの冷媒通路断面積の広がり度合が冷媒流れ方向に向かって徐々に大きくなった後に再び小さくなっていることで、冷媒を等エントロピ的に昇圧させることができる。エジェクタ１９のディフューザ部１９ｄの出口側には、圧縮機１１の吸入口が接続されている。

なお、上述したエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成機器のうち、圧縮機１１、放熱器１２、冷却ファン１２ａ等は、一つの筐体内に収容されて、室外ユニットして一体的に構成されている。さらに、室外ユニットは冷蔵庫の上方の車両前方側に配置されている。

次に、本実施形態の電気制御部について説明する。図示しない制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、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、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、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器（圧縮機１１、冷却ファン１２ａ、高段側送風ファン１５ａ、低段側送風ファン１８ａ等）の作動を制御する。

また、制御装置には、車室内温度を検出する内気温センサ、外気温を検出する外気温センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、高段側蒸発器１５の吹出空気温度（高段側蒸発器温度）を検出する第１蒸発器温度センサ、低段側蒸発器１８の吹出空気温度（低段側蒸発器温度）を検出する第２蒸発器温度センサ、放熱器１２出口側冷媒の温度を検出する出口側温度センサ、放熱器１２出口側冷媒の圧力を検出する出口側圧力センサ、冷蔵庫内の温度を検出する庫内温度センサ等のセンサ群が接続され、これらのセンサ群の検出値が入力される。

さらに、制御装置の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された図示しない操作パネルが接続され、この操作パネルに設けられた各種操作スイッチからの操作信号が制御装置へ入力される。操作パネルに設けられた各種操作スイッチとしては、車両用冷凍サイクル装置の作動あるいは停止を要求する作動スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ等が設けられている。

なお、本実施形態の制御装置は、その出力側に接続された各種の制御対象機器の作動を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、制御装置のうち、各制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が各制御対象機器の制御手段を構成している。例えば、本実施形態では、圧縮機１１の作動を制御する構成が吐出能力制御手段を構成している。

次に、図２のモリエル線図を用いて、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動について説明する。まず、操作パネルの作動スイッチが投入（ＯＮ）されると、制御装置が圧縮機１１の電動モータ、冷却ファン１２ａ、高段側送風ファン１５ａ、低段側送風ファン１８ａ等を作動させる。これにより、圧縮機１１が冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。

圧縮機１１から吐出された高温高圧の吐出冷媒（図２のａ２点）は、放熱器１２へ流入して、冷却ファン１２ａから送風された送風空気（外気）と熱交換し、放熱して凝縮する（図２のａ２点→ｂ２点）。さらに、放熱器１２から流出した冷媒の流れは、分岐部１３にて分岐される。

分岐部１３にて分岐された一方の冷媒は、高段側絞り装置１４へ流入して等エンタルピ的に減圧される（図２のｂ２点→ｃ２点）。この際、高段側絞り装置１４の絞り開度は、高段側蒸発器１５出口側冷媒（図２のｄ２点）の過熱度が予め定めた所定範囲内となるように調整される。

高段側絞り装置１４にて減圧された冷媒は、高段側蒸発器１５へ流入して、高段側送風ファン１５ａによって送風された室内用送風空気から吸熱して蒸発する（図２のｃ２点→ｄ２点）。これにより、室内用送風空気が冷却される。

分岐部１３にて分岐された他方の冷媒は、内部熱交換器１６の高圧側冷媒通路１６ａへ流入し、内部熱交換器１６の低圧側冷媒通路１６ｂを流通する低段側蒸発器１８流出冷媒と熱交換して、エンタルピを低下させる（図２のｂ２点→ｅ２点）。

内部熱交換器１６の高圧側冷媒通路１６ａから流出した冷媒は、低段側絞り装置１７へ流入して等エンタルピ的に減圧される（図２のｅ２点→ｆ２点）。この際、低段側絞り装置１７にて減圧された冷媒の圧力は、高段側絞り装置１４にて減圧された冷媒の圧力よりも低くなる。図２では、ｅ２点の圧力がｃ２点の圧力より低くなる。

低段側絞り装置１７にて減圧された冷媒は、低段側蒸発器１８へ流入して、低段側送風ファン１８ａによって循環送風された庫内用送風空気から吸熱して蒸発する（図２のｆ２点→ｇ２点）。これにより、庫内用送風空気が冷却される。

低段側蒸発器１８から流出した低段側低圧冷媒は、内部熱交換器１６の低圧側冷媒通路１６ｂへ流入して、内部熱交換器１６の高圧側冷媒通路１６ａを流通する分岐部１３にて分岐された他方の冷媒と熱交換してエンタルピを上昇させる（図２のｇ２点→ｈ２点）。

また、高段側蒸発器１５から流出した冷媒は、エジェクタ１９のノズル部１９ａへ流入して等エントロピ的に減圧されて噴射される（図２のｄ２点→ｉ２点）。そして、この噴射冷媒の吸引作用によって、内部熱交換器１６の低圧側冷媒通路１６ｂから流出した低段側蒸発器１８下流側冷媒（図２のｈ２点）が、エジェクタ１９の冷媒吸引口１９ｃから吸引される。

この際、冷媒吸引口１９ｃから吸引された冷媒は、エジェクタ１９の内部に形成された吸引通路１９ｅを流通する際に、等エントロピ的に減圧されて僅かに圧力を低下させる（図２のｈ２点→ｊ２点）。ノズル部１９ａから噴射された噴射冷媒および冷媒吸引口１９ｃから吸引された吸引冷媒は、エジェクタ１９のディフューザ部１９ｄへ流入する（図２のｉ２→ｋ２点、ｊ２点→ｋ２点）。

ディフューザ部１９ｄでは、冷媒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。これにより、噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の圧力が上昇する（図２のｋ２点→ｍ２点）。ディフューザ部１９ｄから流出した冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される（図２のｍ２点→ａ２点）。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０は、以上の如く作動して、車室内へ送風される室内用送風空気、および冷蔵庫内へ循環送風される庫内用送風空気を冷却することができる。この際、低段側蒸発器１８の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）が、高段側蒸発器１５の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）よりも低くなるので、車室内および冷蔵庫内を異なる温度帯で冷却することができる。

さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、エジェクタ１９のディフューザ部１９ｄにて昇圧された冷媒（図２のｍ２点）を圧縮機１１に吸入させるので、圧縮機１１の消費動力を低減させて、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。

ここで、本実施形態の車両用冷凍サイクル装置のように、高段側蒸発器１５および低段側蒸発器１８にて、異なる冷却対象空間（具体的には、車室内および冷蔵庫内）を冷却する構成では、それぞれの蒸発器１５、１８にて発揮される冷却能力を、それぞれの冷却対象空間の容積等に応じて適切に設定しておく必要がある。前述の如く、本実施形態では、それぞれの蒸発器１５、１８に要求される冷却能力が略同等となっている。

また、一般的なエジェクタでは、噴射冷媒の吸引作用によって冷媒を吸引することで、ノズル部にて冷媒が減圧される際の速度エネルギの損失を回収している。そして、ディフューザ部にて噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換することによって、混合冷媒を昇圧させている。

従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、図３に示すように、流量比Ｇｅ／Ｇｎを小さくするに伴って、混合冷媒の流速を増加させて、ディフューザ部１９ｄにおける昇圧量ΔＰを増加させることができる。つまり、流量比Ｇｅ／Ｇｎを小さくするに伴って、ディフューザ部１９ｄにて混合冷媒を昇圧させることによるＣＯＰ向上効果を得やすくなる。

ところが、流量比Ｇｅ／Ｇｎを小さくすると、低段側蒸発器１８を流通する冷媒流量が減少してしまうことになるので、低段側蒸発器１８にて発揮される冷却能力が高段側蒸発器１５にて発揮される冷却能力よりも低下してしまいやすい。

つまり、本実施形態のように複数の蒸発器を備える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にて混合冷媒を昇圧させることによるＣＯＰ向上効果を充分に得つつ、それぞれの蒸発器にて発揮される冷却能力を、用途に応じて要求される適切な能力となるように調整することが難しい。

これに対して、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、低段側蒸発器１８の冷媒出口からエジェクタ１９の冷媒吸引口１９ｃへ至る冷媒流路を流通する低段側低圧冷媒と、分岐部１３の他方の冷媒流出口から低段側絞り装置１７の入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器１６を備えている。

従って、内部熱交換器１６を備えていないエジェクタ式冷凍サイクル（以下、比較用サイクルと記載する。）に対して、低段側蒸発器１８における出入口エンタルピ差を拡大することができる。

より具体的には、比較用サイクルでは、図２に示すように、低段側蒸発器１８における出入口エンタルピ差がΔｈ＿ｌｅとなる。これに対して、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、低段側蒸発器１８における出入口エンタルピ差がΔｈ＿ｌｅ＋Δｈ＿ｉｈｅｈに拡大する。

これにより、流量比Ｇｅ／Ｇｎを小さな値に設定して（すなわち、吸引冷媒流量Ｇｅを噴射冷媒流量Ｇｎよりも少なくして）、ディフューザ部１９ｄにて混合冷媒を昇圧させることによるＣＯＰ向上効果を充分に得るようにしても、低段側蒸発器１８にて発揮される冷却能力の低下を抑制することができる。

つまり、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、以下数式Ｆ１を満たすように、高段側蒸発器１５にて発揮される冷却能力と低段側蒸発器１８にて発揮される冷却能力とを近づけることができる。
Ｇｎ×Δｈ＿ｈｅ≒Ｇｅ（Δｈ＿ｌｅ＋Δｈ＿ｉｈｅｈ）…（Ｆ１）
ここで、Δｈ＿ｈｅは、高段側蒸発器１８における出入口エンタルピ差である。

さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、ディフューザ部１９ｄにて混合冷媒を昇圧させることによるＣＯＰ向上効果を得ることができることに加えて、比較用サイクルよりも低段側蒸発器１８における出入口エンタルピ差を拡大させたことによるＣＯＰ向上効果を得ることができる。

本発明者らの検討によれば、図４に示すように、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、比較用サイクルよりも６〜８％程度ＣＯＰを向上させることができる。なお、図４の横軸は、エジェクタのエネルギ変換効率であるエジェクタ効率を示しており、エジェクタ式冷凍サイクル１０の運転条件やエジェクタ１９の寸法諸元等によって変化する値である。

図４から明らかなように、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によるＣＯＰ向上効果は、エジェクタ式冷凍サイクル１０の幅広い運転条件において得ることができるとともに、エジェクタ式冷凍サイクル１０に、幅広い寸法諸元のエジェクタ１９を採用しても得ることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図５に示すように、内部熱交換器１６の接続態様を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態では、高段側蒸発器１５の冷媒出口側に、内部熱交換器１６の低圧側冷媒通路１６ｂの入口側を接続している。さらに、低圧側冷媒通路１６ｂの出口側には、エジェクタ１９のノズル部１９ａの入口側が接続されている。

従って、本実施形態の内部熱交換器１６は、高段側蒸発器１５の冷媒出口側からエジェクタ１９のノズル部１９ａの入口側へ至る冷媒流路を流通する高段側低圧冷媒と、分岐部１３の他方の冷媒流出口から低段側絞り装置１７の入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒とを熱交換させる機能を果たす。

また、本実施形態では、低段側蒸発器１８の冷媒出口とエジェクタ１９の冷媒吸引口１９ｃが、冷媒配管を介して直接的に接続されている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

次に、図６のモリエル線図を用いて、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動について説明する。なお、図６のモリエル線図における各符号は、第１実施形態で説明した図２のモリエル線図に対して、サイクル構成状同等あるいは対応する箇所の冷媒の状態を示すものについては、同一のアルファベットを用い、添字（数字）を変更して示している。このことは、以下のモリエル線図についても同様である。

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、第１実施形態と同様に、圧縮機１１から吐出された高温高圧の吐出冷媒（図６のａ６点）が、放熱器１２にて冷却されて（図６のａ６点→ｂ６点）、分岐部１３にて分岐される。

分岐部１３にて分岐された一方の冷媒は、高段側絞り装置１４にて減圧された後に、高段側蒸発器１５へ流入し、室内用送風空気から吸熱して蒸発する（図６のｂ６点→ｃ６点→ｄ６点）。これにより、室内用送風空気が冷却される。

さらに、本実施形態では、高段側蒸発器１５から流出した高段側低圧冷媒が、内部熱交換器１６の低圧側冷媒通路１６ｂへ流入し、内部熱交換器１６の高圧側冷媒通路１６ａを流通する分岐部１３にて分岐された他方の冷媒と熱交換して、エンタルピを上昇させる（図６のｄ６点→ｈ６点）。

分岐部１３にて分岐された他方の冷媒は、内部熱交換器１６の高圧側冷媒通路１６ａへ流入して、内部熱交換器１６の低圧側冷媒通路１６ｂを流通する高段側蒸発器１５流出冷媒と熱交換して、エンタルピを低下させる（図６のｂ６点→ｅ６点）。

内部熱交換器１６の高圧側冷媒通路１６ａから流出した冷媒は、低段側絞り装置１７にて減圧された後に、低段側蒸発器１８へ流入し、庫内用送風空気から吸熱して蒸発する（図６のｅ６点→ｆ６点→ｇ６点）。これにより、庫内用送風空気が冷却される。

また、本実施形態では、内部熱交換器１６の低圧側冷媒通路１６ｂから流出した冷媒が、エジェクタ１９のノズル部１９ａへ流入して等エントロピ的に減圧されて噴射される（図６のｈ６点→ｉ６点）。そして、この噴射冷媒の吸引作用によって、低段側蒸発器１８下流側冷媒（図６のｇ６点）が、エジェクタ１９の冷媒吸引口１９ｃから吸引される。

そして、ノズル部１９ａから噴射された噴射冷媒および冷媒吸引口１９ｃから吸引された吸引冷媒は、エジェクタ１９のディフューザ部１９ｄへ流入する（図６のｉ６→ｋ６点、ｇ６点→ｊ６点→ｋ６点）。ディフューザ部１９ｄでは、冷媒の速度エネルギが圧力エネルギに変換され、混合冷媒の圧力が上昇する（図６のｋ６点→ｍ６点）。以降の作動は、第１実施形態と同様である。

従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０においても、第１実施形態と同様に、車室内および冷蔵庫内を異なる温度帯で冷却することができるとともに、内部熱交換器１６の作用によって、高段側蒸発器１５にて発揮される冷却能力と低段側蒸発器１８にて発揮される冷却能力とを近づけることができる。

さらに、本実施形態では、内部熱交換器１６の作用によって、エジェクタ１９のノズル部１９ａへ流入させる冷媒のエンタルピを、図２のΔｈ＿ｉｈｅｌに示す分上昇させることができるので、ディフューザ部１９ｄにて混合冷媒を効率的に昇圧させることができる。

このことをより詳細に説明すると、前述の如く、エジェクタ１９では、噴射冷媒の吸引作用によって冷媒を吸引することで、ノズル部１９ａにて冷媒が減圧される際の速度エネルギの損失を回収し、ディフューザ部１９ｄにて混合冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換している。従って、回収する速度エネルギの量（回収エネルギ量）を増加させることによって、ディフューザ部１９ｄにおける昇圧量ΔＰを増加させることができる。

さらに、ノズル部１９ａにて回収される回収エネルギ量は、ノズル部１９ａ入口側冷媒（図６のｈ６点）のエンタルピとノズル部１９ａ出口側冷媒（図６のｉ６点）のエンタルピとのエンタルピ差で表される（図６のΔＨ６）。

そして、本実施形態のように、ノズル部１９ａへ流入させる冷媒のエンタルピを上昇させるに伴って、ノズル部１９ａにて冷媒を等エントロピ的に減圧させる際のモリエル線図上の等エントロピ線の傾きが緩やかに（小さく）なるので、ノズル部１９ａにて、冷媒を所定の圧力分だけ等エントロピ膨張させた場合の回収エネルギ量を増加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では、ディフューザ部１９ｄにて混合冷媒を効率的に昇圧させることができる。換言すると、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、流量比Ｇｅ／Ｇｎを小さくしなくても、ディフューザ部１９ｄにおける昇圧量ΔＰを上昇させて、ディフューザ部１９ｄにて混合冷媒を昇圧させることによるＣＯＰ向上効果を充分に得ることができる。

つまり、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、流量比Ｇｅ／Ｇｎの調整可能範囲を拡大させることができるので、それぞれの蒸発器１５、１８にて発揮される冷却能力を適切に調整することができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、第２実施形態に対して、図７に示すように、内部熱交換器１６の接続態様を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態では、放熱器１２の冷媒出口側に、内部熱交換器１６の高圧側冷媒通路１６ａの入口側を接続している。さらに、内部熱交換器１６の高圧側冷媒通路１６ａの出口側には、分岐部１３の冷媒流入口が接続されている。

従って、本実施形態の内部熱交換器１６は、高段側蒸発器１５の冷媒出口側からエジェクタ１９のノズル部１９ａの入口側へ至る冷媒流路を流通する高段側低圧冷媒と、放熱器１２の冷媒出口側から分岐部１３の入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒とを熱交換させる機能を果たす。

また、本実施形態では、分岐部１３の一方の冷媒流出口に、高段側絞り装置１４の入口側が接続され、分岐部１３の他方の冷媒流出口に、低段側絞り装置１７の入口側が接続されている。その他の構成は、第２実施形態と同様である。

次に、図８のモリエル線図を用いて、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動について説明する。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実施形態と同様に、圧縮機１１から吐出された高温高圧の吐出冷媒（図８のａ８点）が、放熱器１２にて冷却される（図８のａ８点→ｂ８点）。

さらに、本実施形態では、放熱器１２から流出した高圧冷媒が、内部熱交換器１６の高圧側冷媒通路１６ａへ流入し、内部熱交換器１６の低圧側冷媒通路１６ｂを流通する高段側蒸発器１５流出冷媒と熱交換して、エンタルピを低下させる（図８のｂ８点→ｅ８点）。高圧側冷媒通路１６ａから流出した冷媒の流れは、分岐部１３にて分岐される。

分岐部１３にて分岐された一方の冷媒は、第１実施形態と同様に、高段側絞り装置１４にて減圧された後に、高段側蒸発器１５へ流入し、室内用送風空気から吸熱して蒸発する（図８のｅ８点→ｃ８点→ｄ８点）。これにより、室内用送風空気が冷却される。

さらに、本実施形態では、高段側蒸発器１５から流出した高段側低圧冷媒が、内部熱交換器１６の低圧側冷媒通路１６ｂへ流入し、内部熱交換器１６の高圧側冷媒通路１６ａを流通する分岐部１３にて分岐された他方の冷媒と熱交換して、エンタルピを上昇させる（図８のｄ８点→ｈ８点）。

分岐部１３にて分岐された他方の冷媒は、低段側絞り装置１７にて減圧された後に、低段側蒸発器１８へ流入し、庫内用送風空気から吸熱して蒸発する（図８のｅ８点→ｆ８点→ｇ８点）。これにより、庫内用送風空気が冷却される。

また、本実施形態では、第２実施形態と同様に、内部熱交換器１６の低圧側冷媒通路１６ｂから流出した冷媒が、エジェクタ１９のノズル部１９ａへ流入して等エントロピ的に減圧されて噴射される（図８のｈ８点→ｉ８点）。そして、この噴射冷媒の吸引作用によって、低段側蒸発器１８下流側冷媒（図８のｇ８点）が、エジェクタ１９の冷媒吸引口１９ｃから吸引される。以降の作動は、第２実施形態と同様である。

従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０においても、第１実施形態と同様に、車室内および冷蔵庫内を異なる温度帯で冷却することができる。さらに、第２実施形態と同様に、ノズル部１９ａにおける回収エネルギ量（図８のΔＨ８に対応）を増加させて、ディフューザ部１９ｄにて混合冷媒を効率的に昇圧させることができるので、それぞれの蒸発器１５、１８にて発揮される冷却能力を適切に調整することができる。

（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、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

（１）上述の各実施形態では、高段側蒸発器１５にて発揮される冷却能力と低段側蒸発器１８にて発揮される冷却能力が近づくように内部熱交換器１６を接続した例を説明したが、内部熱交換器１６の接続態様はこれに限定されない。つまり、各蒸発器１５、１８にて発揮される冷却能力を調整可能であれば、内部熱交換器１６にて、上述の各実施形態に開示された組み合わせとは異なる低圧冷媒と高圧冷媒とを熱交換させてもよい。

具体的には、図９に示す、領域Ｘの高圧冷媒（放熱器１２の冷媒出口側から分岐部１３の入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒）、領域Ｙの高圧冷媒（分岐部１３の一方の冷媒流出口から高段側絞り装置１４の入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒）、および領域Ｚの高圧冷媒（分岐部１３の他方の冷媒流出口から低段側絞り装置１７の入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒）のいずれか１つと、領域αの低圧冷媒（高段側低圧冷媒）および領域βの低圧冷媒（低段側低圧冷媒）のいずれか１つとを、内部熱交換器１６にて熱交換させるようにすればよい。

例えば、領域Ｙの高圧冷媒と領域α、βの低圧冷媒のいずれか一方とを熱交換させることで、高段側蒸発器１５にて発揮される冷却能力を、低段側蒸発器１８にて発揮される冷却能力よりも大きくなるように調整することができる。また、領域Ｘの高圧冷媒と領域βの低圧冷媒とを熱交換させてもよい。

（２）上述の各実施形態では、分岐部１３の一方の冷媒流出口に高段側絞り装置１４の入口側が接続され、分岐部１３の他方の冷媒流出口に低段側絞り装置１４の入口側が接続されたエジェクタ式冷凍サイクル１０について説明したが、本発明のエジェクタ式冷凍サイクルのサイクル構成は、これに限定されない。

例えば、図１０に示すように、放熱器１２の冷媒出口側に高段側絞り装置１４の入口側が接続され、高段側絞り装置１４の出口側に分岐部１３の入口側が接続され、分岐部１３の一方の冷媒流出口に高段側蒸発器１５の冷媒入口側が接続され、さらに、分岐部１３の他方の冷媒流出口に低段側絞り装置１７を介して低段側蒸発器１８の冷媒入口側が接続されたサイクル構成であってもよい。

そして、このようなサイクル構成においては、内部熱交換器１６にて、図１０の領域Ｓの高圧冷媒（放熱器１２の冷媒出口側から高段側絞り装置１４の入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒）と、領域α、βの低圧冷媒のいずれか一方とを熱交換させるようにすればよい。

さらに、上述の各実施形態では、互いに異なる温度帯で冷媒を蒸発させる２つの蒸発器１５、１８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、別の蒸発器を備えていてもよい。この別の蒸発器は、高段側蒸発器１５あるいは低段側蒸発器１８に対して並列的に接続されたものであってもよいし、高段側蒸発器１５あるいは低段側蒸発器１８に対して直列的に接続されたものであってもよい。

（３）上述の各実施形態では、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル１０を冷蔵車両用の冷凍サイクル装置に適用した例を説明したが、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル１０の適用はこれに限定されない。

例えば、車両用に適用する場合は、高段側蒸発器１５にて車両前席側へ送風される前席用送風空気を冷却し、低段側蒸発器１８にて車両後席側へ送風される後席用送風空気を冷却する、いわゆるデュアルエアコンシステムに適用してもよい。

さらに、車両用に限定されることなく、据え置き型の冷蔵冷凍装置、ショーケース、空調装置等に適用してもよい。この際、複数の冷却対象空間のうち、最も温度を低くしたい低温側の冷却対象空間を低段側蒸発器１８にて冷却し、低温側の冷却対象空間よりも高い温度帯で冷却される冷却対象空間を高段側蒸発器１５にて冷却するようにしてもよい。

（４）エジェクタ式冷凍サイクル１０を構成する構成機器は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。

例えば、圧縮機１１として、プーリ、ベルト等を介してエンジン（内燃機関）から伝達された回転駆動力によって駆動されるエンジン駆動式の圧縮機を採用してもよい。この種のエンジン駆動式の圧縮機としては、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、電磁クラッチの断続により圧縮機の稼働率を変化させて冷媒吐出能力を調整する固定容量型圧縮機等を採用することができる。

また、放熱器１２として、圧縮機１１吐出冷媒と外気とを熱交換させて圧縮機１１吐出冷媒を凝縮させる凝縮部、この凝縮部から流出した冷媒の気液を分離するモジュレータ部、およびモジュレータ部から流出した液相冷媒と外気とを熱交換させて液相冷媒を過冷却する過冷却部を有して構成される、いわゆるサブクール型の凝縮器を採用してもよい。

また、高段側絞り装置１４、低段側絞り装置１７として、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有して構成された電気式の可変絞り機構を採用してもよい。

また、内部熱交換器１６として、高圧側冷媒通路１６ａを形成する冷媒配管と低圧側冷媒通路１６ｂを形成する冷媒配管とをろう付け接合することによって、高圧冷媒と低圧冷媒とを熱交換可能とした構成を採用してもよい。また、内部熱交換器１６として、高圧側冷媒通路１６ａを形成する複数本のチューブを有し、隣り合うチューブ間に低圧側冷媒通路１６ｂを形成した構成を採用してもよい。

また、上述の実施形態では、エジェクタ１９としてノズル部１９ａの喉部（最小通路面積部）の通路断面積が変化しない固定エジェクタを採用した例を説明したが、エジェクタ１９として、喉部の通路断面積を調整可能な可変ノズル部を有する可変エジェクタを用いてもよい。また、上述の実施形態では、エジェクタ１９のボデー部１９ｂ等の構成部材を金属で形成した例を説明したが、それぞれの構成部材の機能を発揮可能であれば材質は限定されない。つまり、これらの構成部材を樹脂にて形成してもよい。

（５）上述の実施形態では、冷媒としてＲ６００ａを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ１２３４ｙｆｘｆ、Ｒ４０７Ｃ等を採用することができる。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。

１０ エジェクタ式冷凍サイクル
１１ 圧縮機
１２ 放熱器
１３ 分岐部
１４ 高段側絞り装置（第１減圧手段）
１５ 高段側蒸発器（第１蒸発器）
１６ 内部熱交換器
１７ 低段側絞り装置（第２減圧手段）
１８ 低段側蒸発器（第２蒸発器）
１９ エジェクタ

Claims (2)

1. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機（１１）から吐出された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（１３）と、
   前記放熱器（１２）から流出した冷媒を減圧させる第１減圧手段（１４）および第２減圧手段（１７）と、
   前記第１減圧手段（１４）にて減圧された冷媒を蒸発させて空気を冷却する第１蒸発器（１５）と、
   前記第２減圧手段（１７）にて減圧された冷媒を蒸発させて空気を冷却する第２蒸発器（１８）と、
   前記第１蒸発器（１５）から流出した冷媒を減圧させるノズル部（１９ａ）から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（１９ｃ）から前記第２蒸発器（１８）下流側冷媒を吸引し、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口（１９ｃ）から吸引された吸引冷媒とを混合させて昇圧させるエジェクタ（１９）と、を備え、
   前記分岐部（１３）の一方の冷媒流出口には、前記第１減圧手段（１４）の入口側が接続されており、
   前記分岐部（１３）の他方の冷媒流出口には、前記第２減圧手段（１７）の入口側が接続されており、
   前記放熱器（１２）の冷媒出口側から前記第１減圧手段（１４）の入口側へ至る冷媒流路、および前記放熱器（１２）の冷媒出口側から前記第２減圧手段（１７）の入口側へ至る冷媒流路のうち、少なくとも一方の冷媒流路を流通する冷媒を高圧冷媒とし、
   前記第１蒸発器（１５）の冷媒出口側から前記ノズル部（１９ａ）の入口側へ至る冷媒流路を流通する冷媒を高段側低圧冷媒とし、
   前記第２蒸発器（１８）の冷媒出口側から前記冷媒吸引口（１９ｃ）へ至る冷媒流路を流通する冷媒を低段側低圧冷媒としたときに、
   さらに、前記高段側低圧冷媒および前記低段側低圧冷媒のうちいずれか一方と前記高圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（１６）を備え、
   前記内部熱交換器（１６）は、前記低段側低圧冷媒と、前記分岐部（１３）の他方の冷媒流出口から前記第２減圧手段（１７）の入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒とを熱交換させるものであることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。
2. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機（１１）から吐出された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（１３）と、
   前記放熱器（１２）から流出した冷媒を減圧させる第１減圧手段（１４）および第２減圧手段（１７）と、
   前記第１減圧手段（１４）にて減圧された冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１５）と、
   前記第２減圧手段（１７）にて減圧された冷媒を蒸発させる第２蒸発器（１８）と、
   前記第１蒸発器（１５）から流出した冷媒を減圧させるノズル部（１９ａ）から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（１９ｃ）から前記第２蒸発器（１８）下流側冷媒を吸引し、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口（１９ｃ）から吸引された吸引冷媒とを混合させて昇圧させるエジェクタ（１９）と、を備え、
   前記分岐部（１３）の一方の冷媒流出口には、前記第１減圧手段（１４）の入口側が接続されており、
   前記分岐部（１３）の他方の冷媒流出口には、前記第２減圧手段（１７）の入口側が接続されており、
   前記放熱器（１２）の冷媒出口側から前記第１減圧手段（１４）の入口側へ至る冷媒流路、および前記放熱器（１２）の冷媒出口側から前記第２減圧手段（１７）の入口側へ至る冷媒流路のうち、少なくとも一方の冷媒流路を流通する冷媒を高圧冷媒とし、
   前記第１蒸発器（１５）の冷媒出口側から前記ノズル部（１９ａ）の入口側へ至る冷媒流路を流通する冷媒を高段側低圧冷媒とし、
   前記第２蒸発器（１８）の冷媒出口側から前記冷媒吸引口（１９ｃ）へ至る冷媒流路を流通する冷媒を低段側低圧冷媒としたときに、
   さらに、前記高段側低圧冷媒および前記低段側低圧冷媒のうちいずれか一方と前記高圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（１６）を備え、
   前記内部熱交換器（１６）は、前記高段側低圧冷媒と、前記分岐部（１３）の他方の冷媒流出口から前記第２減圧手段（１７）の入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒とを熱交換させるものであることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。

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