JP6299495B2 - エジェクタ式冷凍サイクル - Google Patents

Description

本発明は、冷媒減圧手段としてエジェクタを備えるエジェクタ式冷凍サイクルに関する。

従来、冷媒減圧手段としてエジェクタを備える蒸気圧縮式の冷凍サイクルであ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には、圧縮機から吐出された高圧冷媒を放熱させる放熱器の下流側に冷媒の流れを分岐する分岐部を配置し、分岐部にて分岐された一方の冷媒をエジェクタのノズル部側へ流出させ、他方の冷媒をエジェクタの冷媒吸引口側へ導くエジェクタ式冷凍サイクルが開示されている。

さらに、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタの昇圧部（ディフューザ部）の下流側にエジェクタから流出した冷媒を蒸発させる第１蒸発器（流出側蒸発器）を配置し、分岐部とエジェクタの冷媒吸引口との間に冷媒を減圧させる固定絞りおよび固定絞りにて減圧された冷媒を蒸発させる第２蒸発器（吸引側蒸発器）を配置している。そして、双方の蒸発器において冷媒が冷却対象流体を冷却できるようにしている。

この際、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタの昇圧部で昇圧された冷媒を第１蒸発器へ流入させるとともに、第２蒸発器の冷媒出口側にエジェクタのノズル部にて減圧された直後の冷媒の圧力を作用させることによって、第２蒸発器における冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）が第１蒸発器における冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）よりも低くなるようにしている。

特開２００５−３０８３８０号公報

ところで、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタのノズル部にて減圧された噴射冷媒とエジェクタの冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を、第１蒸発器へ流入させる構成になっているので、第１蒸発器へ流入する冷媒のエンタルピが、第２蒸発器へ流入する冷媒のエンタルピよりも高くなりやすい。

このため、第１蒸発器にて冷媒が発揮する冷凍能力（蒸発器の出口側冷媒のエンタルピから入口側冷媒のエンタルピを減算した値）が、第２蒸発器にて冷媒が発揮する冷凍能力よりも小さくなりやすい。さらに、第１蒸発器へ流入する冷媒流量（質量流量）についても、第２蒸発器へ流入する冷媒流量（質量流量）と異なる値になりやすい。

ここで、一般的な蒸気圧縮式の冷凍サイクルの蒸発器にて、所望の流量の冷却対象流体を所望の温度となるまで冷却するために必要な冷却能力は、上述した蒸発器における冷媒蒸発温度、冷媒が蒸発器にて発揮する冷凍能力、および蒸発器へ流入する冷媒流量等によって決定される。

より具体的には、蒸発器における冷媒蒸発温度が低くなるに伴って冷却能力が向上し、冷媒が蒸発器にて発揮する冷凍能力が高くなるに伴って冷却能力が向上し、さらに、蒸発器へ流入する冷媒流量の増加に伴って冷却能力が向上する。

従って、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルでは、第１蒸発器における冷却能力と第２蒸発器における冷却能力が異なる能力になってしまいやすい。さらに、第１蒸発器における冷却能力と第２蒸発器における冷却能力が大きく乖離してしまうと、それぞれの蒸発器にて異なる冷却対象流体を冷却する際に、それぞれの蒸発器にて冷却された冷却対象流体の温度が不均一になってしまう。

例えば、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルを、デュアルエアコンタイプの車両用空調装置に適用して、一方の蒸発器を車両前席側へ送風される前席側送風空気を冷却するために用い、他方の蒸発器を車両後席側へ送風される後席側送風空気を冷却するために用いると、前席側送風空気の温度と、後席側送風空気の温度が不均一になってしまうおそれがある。

本発明は、上記点に鑑み、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おける冷却対象流体の冷却能力を近づけることを目的とする。

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上流側分岐部（１３ａ）と、上流側分岐部（１３ａ）にて分岐された一方の冷媒を減圧させる上流側ノズル部（４１）から噴射される高速度の上流側噴射冷媒の吸引作用によって上流側冷媒吸引口（４２ａ）から冷媒を吸引し、上流側噴射冷媒と上流側冷媒吸引口（４２ａ）から吸引された上流側吸引冷媒との混合冷媒を上流側昇圧部（４２ｂ）にて昇圧させる上流側エジェクタ（１４）と、上流側エジェクタ（１４）から流出した冷媒の気液を分離して、分離された気相冷媒を圧縮機（１１）の吸入口側へ流出させる低圧側気液分離手段（１５）と、低圧側気液分離手段（１５）にて分離された液相冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１７）と、上流側分岐部（１３ａ）にて分岐された他方の冷媒を減圧させる減圧手段（１６ａ）と、減圧手段（１６ａ）にて減圧された冷媒を蒸発させる第２蒸発器（１８）とを備え、
上流側冷媒吸引口（４２ａ）には、第１蒸発器（１７）の冷媒出口側および第２蒸発器（１８）の冷媒出口側の双方が接続されてい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（１７）へ低圧側気液分離手段（１５）にて分離された液相冷媒を流入させるので、第１蒸発器（１７）へ比較的エンタルピの低い冷媒を流入させることができる。また、第２蒸発器（１８）へ放熱器（１２）から流出して減圧手段（１６ａ）にて減圧された冷媒を流入させるので、第２蒸発器（１８）へ比較的エンタルピの低い冷媒を流入させることができる。

従って、第１蒸発器（１７）へ流入する冷媒のエンタルピと第２蒸発器（１８）へ流入する冷媒のエンタルピとの差を縮小することができ、第１蒸発器（１７）にて冷媒が発揮する冷凍能力と、第２蒸発器（１８）にて冷媒が発揮する冷凍能力とを近づけることができる。その結果、第１蒸発器（１７）における冷却能力と第２蒸発器（１８）における冷却能力を近づけることができる。

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実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第１実施形態のエジェクタの軸方向断面図である。 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模式的な全体構成図である。 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模式的な全体構成図である。 第３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第５実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 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模式的な全体構成図である。 第７実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第８実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第９実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第１０実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第１１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第１２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 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模式的な全体構成図である。 第１４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第１５実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第１６実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第１７実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第１８実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第１９実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第２０実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第２１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第２２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第２３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第２４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第２５実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 第２６実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 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。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態のうち、第２〜第５、第７、第９〜第２５実施形態は、参考例としての形態を示している。
（第１実施形態）
図１〜図３を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０は、デュアルエアコンタイプの車両用空調装置に適用されており、空調対象空間である車室内に送風される送風空気を冷却する機能を果たす。

ここで、デュアルエアコンタイプの車両用空調装置とは、車室内のうち主に前席側の領域へ空調風を吹き出すための前席用空調ユニット、および主に後席側の領域へ空調風を吹き出すための後席用空調ユニットを備え、それぞれのユニット内に形成された送風空気の空気通路に、エジェクタ式冷凍サイクル１０において低圧冷媒を蒸発させる第１蒸発器１７および第２蒸発器１８を配置したものである。

従って、本実施形態では、車室内前席側に送風される前席側送風空気、および車室内後席側へ送風される後席側送風空気の双方が、エジェクタ式冷凍サイクル１０の冷却対象流体となる。

また、このエジェクタ式冷凍サイクル１０では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、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。もちろん、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）等を採用してもよい。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。

次に、エジェクタ式冷凍サイクル１０の詳細構成について説明する。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、冷媒を吸入して高圧冷媒となるまで昇圧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を採用してもよい。

さらに、圧縮機１１は、プーリ、ベルト等を介して車両走行用エンジン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であってもよい。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や、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。

圧縮機１１の吐出口側には、放熱器１２の凝縮部１２ａの冷媒入口側が接続されている。放熱器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と冷却ファン１２ｄにより送風される車室外空気（外気）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。

より具体的には、この放熱器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧気相冷媒と冷却ファン１２ｄから送風された外気とを熱交換させ、高圧気相冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮部１２ａ、凝縮部１２ａから流出した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を蓄える高圧側気液分離手段としてのレシーバ部１２ｂ、およびレシーバ部１２ｂから流出した液相冷媒と冷却ファン１２ｄから送風される外気とを熱交換させ、液相冷媒を過冷却する過冷却部１２ｃを有して構成される、いわゆるサブクール型の凝縮器である。

また、冷却ファン１２ｄ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の過冷却部１２ｃ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上流側分岐部１３ａの冷媒流入口が接続されている。上流側分岐部１３ａ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。

上流側分岐部１３ａの一方の冷媒流出口には、上流側エジェクタ１４の上流側ノズル部４１の冷媒流入口４１ａが接続されている。また、上流側分岐部１３ａの他方の冷媒流出口には、後述する高圧側固定絞り１６ａおよび第２蒸発器１８を介して、上流側エジェクタ１４の上流側ボデー部４２に形成された上流側冷媒吸引口４１ｂが接続されている。

上流側エジェクタ１４は、放熱器１２から流出した高圧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、上流側ノズル部４１から高速度で噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒を吸引（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。

上流側エジェクタ１４の詳細構成については、図２を用いて説明する。上流側エジェクタ１４は、図２に示すように、上流側ノズル部４１および上流側ボデー部４２を有して構成されている。まず、上流側ノズル部４１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）で形成されており、内部に流入した冷媒を等エントロピ的に減圧させて、冷媒流れ最下流側に設けられた冷媒噴射口４１ｂから噴射するものである。

上流側ノズル部４１の内部には、冷媒流入口４１ａから流入した冷媒を旋回させる旋回空間４１ｃ、並びに、旋回空間４１ｃから流出した冷媒を減圧させる冷媒通路が形成されている。

さらに、この冷媒通路には、冷媒通路面積が最も縮小した最小通路面積部４１ｄ、旋回空間４１ｃから最小通路面積部４１ｄへ向かって冷媒通路面積を徐々に縮小させる先細部４１ｅ、および最小通路面積部４１ｄから冷媒噴射口４１ｂへ向かって冷媒通路面積を徐々に拡大させる末広部４１ｆが形成されている。

旋回空間４１ｃは、上流側ノズル部４１の冷媒流れ最上流側に設けられて、上流側ノズル部４１の軸線方向と同軸上に延びる筒状部４１ｇの内部に形成された円柱状の空間である。さらに、冷媒流入口４１ａと旋回空間４１ｃとを接続する冷媒流入通路は、旋回空間４１ｃの中心軸方向から見たときに旋回空間４１ｃの内壁面の接線方向に延びている。

これにより、冷媒流入口４１ａから旋回空間４１ｃへ流入した冷媒は、旋回空間４１ｃの内壁面に沿って流れ、旋回空間４１ｃの中心軸周りに旋回する。従って、筒状部４１ｇは、特許請求の範囲に記載された旋回流発生手段を構成しており、本実施形態では、特許請求の範囲に記載された旋回流発生手段と上流側ノズル部が一体的に形成されていることになる。

ここで、旋回空間４１ｃ内で旋回する冷媒には遠心力が作用するので、旋回空間４１ｃ内では中心軸側の冷媒圧力が外周側の冷媒圧力よりも低下する。そこで、本実施形態では、エジェクタ式冷凍サイクル１０の通常運転時に、旋回空間４１ｃ内の中心軸側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力、あるいは、冷媒が減圧沸騰する（キャビテーションを生じる）圧力となるまで低下させるようにしている。

このような旋回空間４１ｃ内の中心軸側の冷媒圧力の調整は、旋回空間４１ｃ内で旋回する冷媒の旋回流速を調整することによって実現することができる。さらに、旋回流速の調整は、例えば、冷媒流入通路の通路断面積と旋回空間４１ｃの軸方向垂直断面積との面積比を調整すること等によって行うことができる。なお、本実施形態における旋回流速とは、旋回空間４１ｃの最外周部近傍における冷媒の旋回方向の流速を意味している。

先細部４１ｅは、旋回空間４１ｃと同軸上に配置されて旋回空間４１ｃから最小通路面積部４１ｄへ向かって冷媒通路面積を徐々に縮小させる円錐台状に形成されている。末広部４１ｆは、旋回空間４１ｃおよび先細部４１ｅと同軸上に配置されて最小通路面積部４１ｄから冷媒噴射口４１ｂへ向かって冷媒通路面積を徐々に拡大させる円錐台状に形成されている。

次に、上流側ボデー部４２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、内部に上流側ノズル部４１を支持固定する固定部材として機能するとともに、上流側エジェクタ１４の外殻を形成するものである。より具体的には、上流側ノズル部４１は、上流側ボデー部４２の長手方向一端側の内部に収容されるように圧入等によって固定さ
れている。

また、上流側ボデー部４２の外周側面のうち、上流側ノズル部４１の外周側に対応する部位には、その内外を貫通して上流側ノズル部４１の冷媒噴射口４１ｂと連通するように設けられた上流側冷媒吸引口４２ａが形成されている。この上流側冷媒吸引口４２ａは、上流側ノズル部４１の冷媒噴射口４１ｂから噴射された噴射冷媒の吸引作用によって第２蒸発器１８から流出した冷媒を上流側エジェクタ１４の内部へ吸引する貫通穴である。

従って、上流側ボデー部４２の内部の上流側冷媒吸引口４２ａの周辺には、冷媒を流入させる入口空間が形成され、上流側ノズル部４１の先細り形状の先端部周辺の外周壁面と上流側ボデー部４２の内周壁面との間には、上流側ボデー部４２の内部へ流入した吸引冷媒を上流側ディフューザ部４２ｂへ導く吸引通路４２ｃが形成されている。

この吸引通路４２ｃ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、本実施形態の上流側エジェクタ１４では、吸引通路４２ｃを流通する吸引冷媒の流速を徐々に増速させて、上流側ディフューザ部４２ｂ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。

上流側ディフューザ部４２ｂは、吸引通路４２ｃの出口側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の混合冷媒の有する運動エネルギを圧力エネルギに変換する機能、すなわち、混合冷媒の流速を減速させて混合冷媒を昇圧させる上流側昇圧部としての機能を果たす。

より具体的には、本実施形態の上流側ディフューザ部４２ｂを形成する上流側ボデー部４２の内周壁面の壁面形状は、図２の軸方向断面に示すように、複数の曲線を組み合わせて形成されている。そして、上流側ディフューザ部４２ｂ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。

上流側エジェクタ１４の冷媒出口側には、図１に示すように、気液分離器１５の冷媒流入口が接続されている。気液分離器１５は、内部に流入した冷媒の気液を分離する低圧側気液分離手段である。さらに、本実施形態では、気液分離器１５として、分離された液相冷媒を殆ど蓄えることなく液相冷媒流出口から流出させるものを採用しているが、サイクル内の余剰液相冷媒を蓄える貯液手段としての機能を有するものを採用してもよい。

気液分離器１５の気相冷媒流出口には、圧縮機１１の吸入側が接続されている。一方、気液分離器１５の液相冷媒流出口には、減圧手段としての低圧側固定絞り１６ｂを介して、第１蒸発器１７の冷媒入口側が接続されている。低圧側固定絞り１６ｂは、気液分離器１５から流出した液相冷媒を減圧させる減圧手段であり、具体的には、オリフィス、キャピラリチューブあるいはノズル等を採用できる。

第１蒸発器１７は、上流側エジェクタ１４および低圧側固定絞り１６ｂにて減圧された低圧冷媒と送風ファン１７ａから車室内前席側へ向けて送風される前席側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。送風ファン１７ａ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。

第１蒸発器１７の冷媒出口側には、合流部１３ｂの一方の冷媒流入口が接続されている。合流部１３ｂは、上流側分岐部１３ａと同様の三方継手で構成されており、３つの流入出口のうち２つを冷媒流入口とし、残りの１つを冷媒流出口としたものである。合流部１３ｂの他方の冷媒流入口には、第２蒸発器１８の冷媒出口側が接続され、合流部１３ｂの冷媒流出口には、上流側エジェクタ１４の上流側冷媒吸引口４２ａが接続されている。

また、上流側分岐部１３ａの他方の冷媒流出口には、上流側分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒を減圧させる減圧手段としての高圧側固定絞り１６ａが接続されている。この高圧側固定絞り１６ａとしては、低圧側固定絞り１６ｂと同様に、オリフィス、キャピラリチューブあるいはノズル等を採用できる。

高圧側固定絞り１６ａの冷媒流れ下流側には、第２蒸発器１８の冷媒入口側が接続されている。第２蒸発器１８は、高圧側固定絞り１６ａにて減圧された低圧冷媒と送風ファン１８ａから車室内後席側へ向けて送風される後席側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。

第２蒸発器１８の冷媒出口側には、合流部１３ｂの他方の冷媒流入口が接続されている。送風ファン１８ａ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。

次に、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１１、１２ｄ、１７ａ、１８ａ等の作動を制御する。

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、第１、第２蒸発器１７、１８の吹出空気温度（蒸発器の温度）を検出する第１、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および放熱器１２出口側冷媒の圧力を検出する出口側圧力センサ等の空調制御用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、車室内空調を行うことを要求する空調作動スイッチ、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（ハードウェアおよびソフトウェア）が吐出能力制御手段を構成している。

次に、上記構成における本実施形態の作動を図３のモリエル線図を用いて説明する。まず、操作パネルの空調作動スイッチが投入（ＯＮ）されると、制御装置が圧縮機１１、冷却ファン１２ｄ、送風ファン１７ａ、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冷媒（図３のａ３点）は、放熱器１２の凝縮部１２ａへ流入し、冷却ファン１２ｄから送風された外気と熱交換し、放熱して凝縮する。凝縮部１２ａにて放熱した冷媒は、レシーバ部１２ｂにて気液分離される。レシーバ部１２ｂにて気液分離された液相冷媒は、過冷却部１２ｃにて冷却ファン１２ｄから送風された外気と熱交換し、さらに放熱して過冷却液相冷媒となる（図３のａ３点→ｂ３点）。

放熱器１２の過冷却部１２ｃから流出した過冷却液相冷媒の流れは、上流側分岐部１３ａにて分岐される。上流側分岐部１３ａにて分岐された一方の冷媒は、上流側エジェクタ１４の上流側ノズル部４１の冷媒流入口４１ａへ流入し、等エントロピ的に減圧されて冷媒噴射口４１ｂから噴射される（図３のｂ３点→ｃ３点）。

そして、冷媒噴射口４１ｂから噴射された上流側噴射冷媒の吸引作用によって、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８から流出した冷媒が、合流部１３ｂを介して、上流側冷媒吸引口４２ａから吸引される。上流側噴射冷媒および上流側冷媒吸引口４２ａから吸引された上流側吸引冷媒は、上流側ディフューザ部４２ｂへ流入する（図３のｃ３点→ｄ３点、ｉ３点→ｄ３点）。

上流側ディフューザ部４２ｂでは冷媒通路面積の拡大により、冷媒の運動エネルギが圧力エネルギに変換される。これにより、上流側噴射冷媒と上流側吸引冷媒が混合されながら混合冷媒の圧力が上昇する（図３のｄ３点→ｅ３点）。上流側ディフューザ部４２ｂから流出した冷媒は、気液分離器１５へ流入して気液分離される（図３のｅ３点→ｆ３点、ｅ３点→ｇ３点）。

気液分離器１５にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１の吸入口から吸入されて再び圧縮される（図３のｆ３’点→ａ３点）。なお、図３においてｆ３点とｆ３’点が異なっている理由は、気液分離器１５から流出した気相冷媒が、気液分離器１５の気相冷媒流出口から圧縮機１１の吸入口へ至る冷媒配管を流通する際に、圧力損失が生じるからである。従って、理想的なサイクルでは、ｆ３点とｆ３’点が一致していることが望ましい。このことは、他のモリエル線図においても同様である。

また、気液分離器１５にて分離された液相冷媒は、低圧側固定絞り１６ｂにて等エンタルピ的に減圧されて（図３のｇ３点→ｈ３点）、第１蒸発器１７へ流入する。第１蒸発器１７へ流入した冷媒は、送風ファン１７ａから送風された前席側送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、前席側送風空気が冷却される。さらに、第１蒸発器１７から流出した冷媒は、合流部１３ｂへ流入する（図３のｈ３点→ｉ３点）。

一方、上流側分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒は、高圧側固定絞り１６ａへ流入して等エンタルピ的に減圧膨張されて（図３のｂ３点→ｊ３点）、第２蒸発器１８へ流入する。第２蒸発器１８へ流入した冷媒は、送風ファン１８ａから送風された後席側送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、後席側送風空気が冷却される。さらに、第２蒸発器１８から流出した冷媒は、合流部１３ｂへ流入する（図３のｊ３点→ｉ３点）。

ここで、本実施形態では、エジェクタ式冷凍サイクル１０の通常運転時に、第１蒸発器１７へ流入する冷媒の圧力と第２蒸発器１８へ流入する冷媒の圧力が略同等となるように、高圧側固定絞り１６ａおよび低圧側固定絞り１６ｂの減圧特性（流量係数）が決定されている。そして、合流部１３ｂから流出した冷媒は、前述の如く、上流側エジェクタ１４の上流側冷媒吸引口４２ａから吸引される。

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、前席側送風空気および後席側送風空気を冷却することができる。さらに、このエジェクタ式冷凍サイクル１０では、上流側エジェクタ１４の上流側ディフューザ部４２ｂにて昇圧された冷媒を圧縮機１１に吸入させるので、圧縮機１１の駆動動力を低減させて、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。

さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、第１蒸発器１７へ気液分離手段である気液分離器１５にて分離された液相冷媒を流入させるので、図３のｈ３点に示すように、第１蒸発器１７へ比較的エンタルピの低い冷媒を流入させることができる。また、第２蒸発器１８へ放熱器１２から流出して高圧側固定絞り１６ａにて等エンタルピ的に減圧された冷媒を流入させるので、図３のｊ３点に示すように、第２蒸発器１８にも比較的エンタルピの低い冷媒を流入させることができる。

従って、第１蒸発器１７へ流入する冷媒のエンタルピと第２蒸発器１８へ流入する冷媒のエンタルピとの差を縮小することができ、第１蒸発器１７にて冷媒が発揮する冷凍能力（図３のｉ３点とｈ３点とのエンタルピ差）と、第２蒸発器１８にて冷媒が発揮する冷凍能力（図３のｉ３点とｊ３点とのエンタルピ差）とを近づけることができる。

その結果、第１蒸発器１７における冷却能力と第２蒸発器１８における冷却能力とを近づけることができ、車両前席側へ送風される送風空気の温度と、車両後席側へ送風される送風空気の温度が不均一になってしまうことを抑制できる。なお、蒸発器における冷却能力とは、所望の流量の冷却対象流体（本実施形態では、送風空気）を所望の温度となるまで冷却する能力と定義することができる。

また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、第１蒸発器１７の冷媒入口側の冷媒圧力と第２蒸発器１８の冷媒入口側の冷媒圧力が略同等となるように、高圧側固定絞り１６ａおよび低圧側固定絞り１６ｂの減圧特性（流量係数）が決定されている。さらに、上流側エジェクタ１４の上流側冷媒吸引口４２ａに、合流部１３ｂを介して、第１蒸発器１７の冷媒出口側および第２蒸発器１８の冷媒出口側の双方が接続されている。

従って、第１蒸発器１７における冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）と第２蒸発器１８における冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）とを近づけることができ、より一層効果的に、第１蒸発器１７における冷却能力と第２蒸発器１８における冷却能力とを近づけることができる。

また、本実施形態の上流側エジェクタ１４の上流側ノズル部４１では、旋回空間４１ｃにて冷媒を旋回させて、旋回空間４１ｃの旋回中心側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力、あるいは、冷媒が減圧沸騰する（キャビテーションを生じる）圧力まで低下させている。これにより、旋回中心軸の外周側よりも内周側に気相冷媒が多く存在するようにして、旋回空間４１ｃ内の旋回中心線近傍はガス単相、その周りは液単相の二相分離状態とすることができる。

このように二相分離状態となった冷媒が上流側ノズル部４１の先細部４１ｅへ流入することで、先細部４１ｅでは、外周側壁面から冷媒が剥離する際に生じる壁面沸騰および冷媒通路の中心軸側の冷媒のキャビテーションによって生じた沸騰核による界面沸騰によって冷媒の沸騰が促進される。これにより、最小通路面積部４１ｄへ流入する冷媒が、気相と液相が均質に混合した気液混合状態に近づく。

そして、最小通路面積部４１ｄの近傍で気液混合状態の冷媒の流れに閉塞（チョーキング）が生じ、このチョーキングによって音速に到達した気液混合状態の冷媒が末広部４１ｆにて加速されて噴射される。このように、壁面沸騰および界面沸騰の双方による沸騰促進によって、気液混合状態の冷媒を音速となるまで効率よく加速できることで、上流側ノズル部４１にて冷媒の圧力エネルギを運動エネルギへ変換するエネルギ変換効率（ノズル効率）を向上させることができる。

さらに、本実施形態の放熱器１２では、高圧側気液分離手段としてのレシーバ部１２ｂを備えているので、旋回流発生手段を構成する上流側エジェクタ１４の筒状部４１ｇ内に形成される旋回空間４１ｃへ確実に液相冷媒を供給することができる。従って、旋回空間４１ｃにて旋回させた冷媒をノズル部へ供給することによるノズル効率向上効果を確実に得ることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、図４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下流側の高圧冷媒と圧縮機１１吸入側の低圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換手段である内部熱交換器１９を追加した例を説明する。なお、図４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、以下の図面でも同様である。

より具体的には、本実施形態では、気液分離器１５の気相冷媒流出口側に合流部１３ｂの一方の冷媒流入口を接続し、第２蒸発器１８の冷媒出口側に合流部１３ｂの他方の冷媒流入口を接続している。さらに、合流部１３ｂの冷媒流出口に内部熱交換器１９の低圧冷媒通路の入口側を接続している。

内部熱交換器１９は、放熱器１２下流側の高圧冷媒のうち上流側分岐部１３ａから高圧側固定絞り１６ａへ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒と、圧縮機１１吸入側の低圧冷媒のうち合流部１３ｂから圧縮機１１の吸入口へ至る冷媒流路を流通する低圧冷媒とを熱交換させるものである。

なお、合流部１３ｂから圧縮機１１の吸入口へ至る冷媒流路を流通する低圧冷媒とは、気液分離器１５から流出した気相冷媒と第２蒸発器１８から流出した冷媒が合流した低圧冷媒となる。

このような内部熱交換器１９としては、低圧冷媒を流通させる低圧冷媒通路を形成する内側管の外側に、高圧冷媒を流通させる高圧冷媒通路を形成する外側管を配置する二重管方式の熱交換器等を採用することができる。もちろん、低圧冷媒通路を形成する外側管の内側に、高圧冷媒通路を形成する内側管を配置する構成としてもよい。その他のエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成は第１実施形態と同様である。

次に、上記構成における本実施形態の作動を図５のモリエル線図を用いて説明する。なお、図５のモリエル線図にて冷媒の状態を示す各符号は、第１実施形態で説明した図３のモリエル線図に対してサイクル構成上同等の箇所の冷媒の状態を示すものは同一のアルファベットを用いて示し、添字のみ変更している。このことは、以下の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、第１実施形態と同様に、圧縮機１１吐出冷媒が、放熱器１２→上流側分岐部１３ａの順に流れ、上流側分岐部１３ａにて分岐された一方の冷媒が上流側エジェクタ１４の上流側ノズル部４１にて等エントロピ的に減圧される（図５のａ５点→ｂ５点→ｃ５点）。

これにより、第１蒸発器１７から流出した冷媒が、上流側冷媒吸引口４２ａから吸引されて上流側噴射冷媒と合流する（図５のｃ５点→ｄ５点、ｉ５点→ｄ５点）。さらに、上流側噴射冷媒および上流側冷媒吸引口４２ａから吸引された上流側吸引冷媒が、上流側ディフューザ部４２ｂにて混合されながら昇圧されて（図５のｄ５点→ｅ５点）、気液分離器１５にて気液分離される（図５のｅ５点→ｆ５点、ｅ５点→ｇ５点）。

気液分離器１５にて分離された気相冷媒は、合流部１３ｂへ流入して第２蒸発器１８から流出した冷媒と合流し、内部熱交換器１９の低圧冷媒通路へ流入する。また、気液分離器１５にて分離された液相冷媒は、第１実施形態と同様に、低圧側固定絞り１６ｂにて減圧されて（図５のｇ５点→ｈ５点）、第１蒸発器１７にて送風ファン１７ａから送風された前席側送風空気から吸熱して蒸発する（図５のｈ５点→ｉ５点）。

一方、上流側分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒は、内部熱交換器１９の高圧冷媒通路へ流入して、低圧冷媒通路を流通する低圧冷媒と熱交換してさらにエンタルピを低下させる（図５のｂ５点→ｂ’５点）。一方、低圧冷媒通路を流通する低圧冷媒はエンタルピを上昇させる（図５のｆ５点→ｆ”５点）。

内部熱交換器１９の高圧冷媒通路から流出した冷媒は、第１実施形態と同様に、高圧側固定絞り１６ａにて減圧されて（図５のｂ’５点→ｊ５点）、第２蒸発器１８にて送風ファン１８ａから送風された後席側送風空気から吸熱して蒸発する（図５のｊ５点→ｆ５点）。また、内部熱交換器１９の低圧冷媒通路から流出した冷媒は、圧縮機１１の吸入口から吸入されて再び圧縮される（図５のｆ５’点→ａ５点）。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０は、以上の如く作動するので、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。つまり、前席側送風空気および後席側送風空気を冷却することができ、この際、車両前席側へ送風される送風空気の温度と、車両後席側へ送風される送風空気の温度が不均一になってしまうことを抑制できる。

より詳細には、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、第１実施形態と同様に、第１蒸発器１７へ気液分離器１５にて分離された液相冷媒を流入させるので、図５のｈ５点に示すように、第１蒸発器１７へ比較的エンタルピの低い冷媒を流入させることができる。また、第２蒸発器１８へ内部熱交換器１９にて冷却されて高圧側固定絞り１６ａにて等エンタルピ的に減圧された冷媒を流入させるので、図５のｊ５点に示すように、第２蒸発器１８にも比較的エンタルピの低い冷媒を流入させることができる。

従って、第１蒸発器１７にて冷媒が発揮する冷凍能力（図５のｉ５点とｈ５点とのエンタルピ差）と、第２蒸発器１８にて冷媒が発揮する冷凍能力（図５のｆ５点とｊ５点とのエンタルピ差）とを近づけることができ、第１蒸発器１７における冷却能力と第２蒸発器１８における冷却能力とを近づけることができる。

また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、内部熱交換器１９を備えているので、第２蒸発器１８へ流入する冷媒のエンタルピを低下させて、第２蒸発器１８にて冷媒が発揮する冷凍能力を拡大することができる。従って、図５のモリエル線図に示すように、第２蒸発器１８における冷媒蒸発温度が、第１蒸発器１７における冷媒蒸発温度よりも高くなっていても、第１蒸発器１７における冷却能力と第２蒸発器１８における冷却能力が大きく乖離してしまうことを抑制できる。

また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、内部熱交換器１９の低圧冷媒通路に、気液分離器１５にて分離された気相冷媒と第２蒸発器１８から流出した冷媒とを合流させた低圧冷媒を流入させている。従って、第２蒸発器１８から流出した冷媒に液相冷媒が混じっていても内部熱交換器１９にて液相冷媒を蒸発気化させることができ、圧縮機１１の液圧縮を防止できる。

（第３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、下流側エジェクタ２０を追加した例を説明する。下流側エジェクタ２０の基本的構成は、上流側エジェクタ１４と同様である。従って、下流側エジェクタ２０は、上流側エジェクタ１４と同様の下流側ノズル部２１および下流側ボデー部２２を有して構成されている。

より具体的には、下流側ノズル部２１には、冷媒を流入させる冷媒流入口２１ａが形成されている。また、下流側ボデー部２２には、下流側ノズル部２１から噴射された下流側噴射冷媒の吸引作用によって冷媒を吸引する下流側冷媒吸引口２２ａ、および下流側噴射冷媒と下流側冷媒吸引口２２ａから吸引された下流側吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させる下流側昇圧部としての下流側ディフューザ部２２ｂが形成されている。

さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、気液分離器１５の気相冷媒流出口に、下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１の冷媒流入口２１ａ側が接続され、気液分離器１５の液相冷媒流出口に、第１蒸発器１７の冷媒入口側が接続されている。また、第２蒸発器１８の冷媒流出口には、下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａ側が接続されている。

つまり、本実施形態の気液分離器１５は、上流側エジェクタ１４から流出した冷媒の気液を分離するだけでなく、分離した冷媒の流れを分岐して、分岐された気相冷媒を下流側エジェクタ２０の冷媒流入口２１ａ側へ流出させ、分岐された液相冷媒を第１蒸発器１７の冷媒入口側へ流出させる下流側分岐部としての機能も果たしている。また、下流側エジェクタ２０は、気液分離器１５にて分離された気相冷媒と第２蒸発器１８から流出した冷媒とを合流させる合流部としての機能も果たしている。

なお、下流側エジェクタ２０の冷媒流入口２１ａには気相冷媒が流入するので、下流側エジェクタ２０は、下流側ノズル部２１にて減圧される冷媒に旋回流れを生じさせる旋回流発生手段を備えていない。その他のエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成は第１実施形態と同様である。

次に、上記構成における本実施形態の作動を図７のモリエル線図を用いて説明する。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吐出冷媒が、放熱器１２→上流側分岐部１３ａの順に流れ、上流側分岐部１３ａにて分岐された一方の冷媒が上流側エジェクタ１４の上流側ノズル部４１にて等エントロピ的に減圧される（図７のａ７点→ｂ７点→ｃ７点）。

これにより、第１蒸発器１７流出冷媒が上流側冷媒吸引口４２ａから吸引されて上流側噴射冷媒と合流する（図７のｃ７点→ｄ７点、ｉ７点→ｄ７点）。さらに、第１実施形態と同様に、上流側ディフューザ部４２ｂにて昇圧された冷媒が、気液分離器１５にて気液分離される（図７のｅ７点→ｆ７点、ｅ７点→ｇ７点）。

気液分離器１５にて分離された液相冷媒は、低圧側固定絞り１６ｂにて減圧されて（図５のｇ７点→ｈ７点）、第１蒸発器１７にて送風ファン１７ａから送風された前席側送風空気から吸熱して蒸発する（図７のｈ７点→ｉ７点）。

気液分離器１５にて分離された気相冷媒は、下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１へ流入し、等エントロピ的に減圧されて噴射される（図７のｆ７点→ｍ７点）。そして、下流側ノズル部２１から噴射された下流側噴射冷媒の吸引作用によって、第２蒸発器１８から流出した冷媒が、下流側冷媒吸引口２２ａから吸引される。下流側噴射冷媒および下流側冷媒吸引口２２ａから吸引された下流側吸引冷媒は、下流側ディフューザ部２２ｂへ流入する（図７のｍ７点→ｎ７点、ｋ７点→ｎ７点）。

下流側ディフューザ部２２ｂでは、上流側ディフューザ部４２ｂと同様に、下流側噴射冷媒と下流側吸引冷媒が混合されながら混合冷媒の圧力が上昇する（図７のｎ７点→ｆ’７点）。下流側ディフューザ部２２ｂ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７のｆ’７点→ａ７点）。

一方、上流側分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒は、第１実施形態と同様に、高圧側固定絞り１６ａにて減圧されて（図７のｂ７点→ｊ７点）、第２蒸発器１８にて送風ファン１８ａから送風された後席側送風空気から吸熱して蒸発する（図７のｊ７点→ｋ７点）。さらに、第２蒸発器１８から流出した冷媒は、下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａから吸引される。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０は、以上の如く作動するので、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。つまり、前席側送風空気および後席側送風空気を冷却することができ、この際、車両前席側へ送風される送風空気の温度と、車両後席側へ送風される送風空気の温度が不均一になってしまうことを抑制できる。

より詳細には、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、第１実施形態と同様に、第１蒸発器１７へ気液分離器１５にて分離された液相冷媒を流入させるので、図７のｈ７点に示すように、第１蒸発器１７へ比較的エンタルピの低い冷媒を流入させることができる。また、第２蒸発器１８へ放熱器１２から流出して高圧側固定絞り１６ａにて等エンタルピ的に減圧された冷媒を流入させるので、図７のｊ７点に示すように、第２蒸発器１８にも比較的エンタルピの低い冷媒を流入させることができる。

従って、第１蒸発器１７にて冷媒が発揮する冷凍能力（図７のｉ７点とｈ７点とのエンタルピ差）と、第２蒸発器１８にて冷媒が発揮する冷凍能力（図７のｋ７点とｊ７点とのエンタルピ差）とを近づけることができ、第１蒸発器１７における冷却能力と第２蒸発器１８における冷却能力とを近づけることができる。

また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、下流側エジェクタ２０を備えており、第２蒸発器１８の冷媒出口側が下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａに接続されているので、下流側ディフューザ部２２ｂから流出した冷媒の圧力よりも、第２蒸発器１８における冷媒蒸発圧力を低下させることができる。

従って、第２蒸発器１８における冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）を、第１蒸発器１７における冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）に近づくように低下させることができる。その結果、第１蒸発器１７における冷却能力と第２蒸発器１８における冷却能力を、より一層効果的に近づけることができる。

（第４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、下流側エジェクタ２０を追加した例を説明する。本実施形態の下流側エジェクタ２０は、第３実施形態の下流側エジェクタ２０に対して、第１実施形態と同様の旋回流発生手段を備えている。つまり、本実施形態では、下流側エジェクタ２０として、上流側エジェクタ１４と全く同様の構成のものが採用されている。

さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、上流側分岐部１３ａの一方の冷媒流出口に、上流側エジェクタ１４の上流側ノズル部４１の冷媒流入口４１ａ側が接続され、上流側分岐部１３ａの他方の冷媒流出口に、下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１の冷媒流入口２１ａ側が接続されている。

また、下流側エジェクタ２０の下流側ディフューザ部２２ｂの下流側には、下流側気液分離器１５ａが接続されている。この下流側気液分離器１５ａは、気液分離器１５と同様の構成の低圧側気液分離手段である。なお、本実施形態では、説明の明確化のために、気液分離器１５を上流側気液分離器１５と記載する。

上流側気液分離器１５の気相冷媒流出口および下流側気液分離器１５ａの気相冷媒流出口は、合流部１３ｂを介して、圧縮機１１の吸入口側に接続されている。下流側気液分離器１５ａの液相冷媒流出口には、低圧側固定絞り１６ｂと同様に構成された第２低圧側固定絞り１６ｃを介して第２蒸発器１８の冷媒入口側が接続され、第２蒸発器１８の冷媒出口には、下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａが接続されている。

つまり、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、上流側エジェクタ１４、上流側気液分離器１５、低圧側固定絞り１６ｂおよび第１蒸発器１７を上流側ユニット、そして、下流側エジェクタ２０、下流側気液分離器１５ａ、第２低圧側固定絞り１６ｃおよび第２蒸発器１８を下流側ユニットとしたときに、２つのユニットが冷媒流れに対して並列的に接続されることになる。その他の構成は、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を作動させると、前席側送風空気および後席側送風空気を冷却することができるとともに、上流側エジェクタ１４の上流側ディフューザ部４２ｂおよび下流側エジェクタ２０の下流側ディフューザ部２２ｂの昇圧作用によって、サイクルのＣＯＰを向上させることができる。

さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、第１蒸発器１７へ流入する冷媒を上流側ノズル部４１および低圧側固定絞り１６ｂにて減圧し、第２蒸発器１８へ流入する冷媒を下流側ノズル部２１および第２低圧側固定絞り１６ｃにて減圧するサイクル構成になっている。

従って、第１蒸発器１７における冷媒蒸発温度と第２蒸発器１８における冷媒蒸発温度とを、容易に同等の温度に近づけることができる。同様に、第１蒸発器１７へ流入する冷媒流量と第２蒸発器１８へ流入する冷媒流量とを、容易に同等の流量に近づけることができる。

これに加えて、第１蒸発器１７へ気液分離手段１５にて分離された液相冷媒を流入させ、第２蒸発器１８へ下流側気液分離手段１５ａにて分離された液相冷媒を流入させるサイクル構成になっている。

従って、第１蒸発器１７へ流入する冷媒の乾き度と第２蒸発器１８へ流入する冷媒の乾き度とを、容易に同等の乾き度に近づけることができる。従って、第１蒸発器１７にて冷媒が発揮する冷凍能力と、第２蒸発器１８にて冷媒が発揮する冷凍能力とを近づけることができる。

その結果、第４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、第１蒸発器１７における冷却能力と第２蒸発器１８における冷却能力を、効果的に近づけることができる。

（第５実施形態）
本実施形態では、図９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、合流部１３ｂの接続態様を変更したものである。具体的には、本実施形態では、気液分離器１５の気相冷媒流出口に合流部１３ｂの一方の冷媒流入口側を接続し、第２蒸発器１８の冷媒出口に合流部１３ｂの他方の冷媒流入口側を接続している。さらに、合流部１３ｂの冷媒流出口に圧縮機１１の吸入口側を接続している。その他のエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成は第１実施形態と同様である。

次に、上記構成における本実施形態の作動を図１０のモリエル線図を用いて説明する。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吐出冷媒が、放熱器１２→上流側分岐部１３ａの順に流れ、上流側分岐部１３ａにて分岐された一方の冷媒が上流側エジェクタ１４の上流側ノズル部４１にて等エントロピ的に減圧される（図１０のａ１０点→ｂ１０点→ｃ１０点）。

これにより、第１蒸発器１７から流出した冷媒が上流側冷媒吸引口４２ａから吸引されて上流側噴射冷媒と合流し（図１０のｃ１０点→ｄ１０点、ｉ１０点→ｄ１０点）、上流側ディフューザ部４２ｂにて昇圧される（図１０のｄ１０点→ｅ１０点）。さらに、上流側ディフューザ部４２ｂにて昇圧された冷媒は、気液分離器１５にて気液分離される（図１０のｅ１０点→ｆ１０点、ｅ１０点→ｇ１０点）。

気液分離器１５にて分離された液相冷媒は、低圧側固定絞り１６ｂにて減圧されて（図１０のｇ１０点→ｈ１０点）、第１蒸発器１７にて送風ファン１７ａから送風された前席側送風空気から吸熱して蒸発する（図１０のｈ１０点→ｉ１０点）。気液分離器１５にて分離された気相冷媒は、合流部１３ｂへ流入して、第２蒸発器１８から流出した冷媒と合流する。

一方、上流側分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒は、第１実施形態と同様に、高圧側固定絞り１６ａにて減圧されて（図１０のｂ１０点→ｊ１０点）、第２蒸発器１８にて送風ファン１８ａから送風された後席側送風空気から吸熱して蒸発する（図１０のｊ１０点→ｆ１０点）。

さらに、第２蒸発器１８から流出した冷媒は、合流部１３ｂへ流入して、気液分離器１５にて分離された気相冷媒と合流する。合流部１３ｂ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１０のｆ’１０点→ａ１０点）。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０は、以上の如く作動するので、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。つまり、第１蒸発器１７へ気液分離器１５にて分離された液相冷媒を流入させることによって、第１蒸発器１７にて冷媒が発揮する冷凍能力と、第２蒸発器１８にて冷媒が発揮する冷凍能力とを近づけることができる。

ここで、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成では、合流部１３ｂを介して、気液分離器１５の気相冷媒流出口側と第２蒸発器１８の冷媒出口側が接続されている。このため、図１０のモリエル線図に示すように、第２蒸発器１８における冷媒蒸発温度が、第１蒸発器１７における冷媒蒸発温度よりも高くなってしまい、第１蒸発器１７における冷却能力と第２蒸発器１８における冷却能力が乖離してしまいやすい。

これに対して、本実施形態では、第１蒸発器１７へ気液分離器１５にて分離された液相冷媒を流入させることによって、第１蒸発器１７にて冷媒が発揮する冷凍能力と、第２蒸発器１８にて冷媒が発揮する冷凍能力とを近づけることができる。従って、第１蒸発器１７における冷却能力と第２蒸発器１８における冷却能力が大きく乖離してしまうことを抑制できる。

（第６〜第９実施形態）
第６〜第９実施形態では、第２実施形態で説明した内部熱交換器１９を備えるエジェクタ式冷凍サイクル１０の変形例について説明する。

第６実施形態では、図１１の全体構成図に示すように、第１実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、内部熱交換器１９を追加している。より具体的には、第６実施形態の内部熱交換器１９は、放熱器１２下流側の高圧冷媒のうち放熱器１２出口側から上流側分岐部１３ａへ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒と、圧縮機１１吸入側の低圧冷媒のうち気液分離器１５の気相冷媒流出口から圧縮機１１の吸入口へ至る冷媒流路を流通する低圧冷媒とを熱交換させるように配置されている。

従って、第６実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、第１実施形態と同様の効果を得られるだけでなく、第２蒸発器１８へ流入する冷媒のエンタルピを低下させて、第２蒸発器１８にて冷媒が発揮する冷凍能力を拡大することができる。

第７実施形態では、図１２の全体構成図に示すように、第５実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、内部熱交換器１９を追加している。より具体的には、第７実施形態の内部熱交換器１９は、放熱器１２下流側の高圧冷媒のうち放熱器１２出口側から上流側分岐部１３ａへ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒と、圧縮機１１吸入側の低圧冷媒のうち合流部１３ｂの冷媒流出口から圧縮機１１の吸入口へ至る冷媒流路を流通する低圧冷媒とを熱交換させるように配置されている。

従って、第７実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、第５実施形態と同様の効果を得られるだけでなく、第２蒸発器１８へ流入する冷媒のエンタルピを低下させて、第２蒸発器１８にて冷媒が発揮する冷凍能力を拡大することができる。

第８実施形態では、図１３の全体構成図に示すように、第１実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、内部熱交換器１９を追加している。より具体的には、第８実施形態の内部熱交換器１９は、放熱器１２下流側の高圧冷媒のうち上流側分岐部１３ａから高圧側固定絞り１６ａへ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒と、圧縮機１１吸入側の低圧冷媒のうち気液分離器１５の気相冷媒流出口から圧縮機１１の吸入口へ至る冷媒流路を流通する低圧冷媒とを熱交換させるように配置されている。

従って、第８実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、第１実施形態と同様の効果を得られるだけでなく、第２蒸発器１８へ流入する冷媒のエンタルピを低下させて、第２蒸発器１８にて冷媒が発揮する冷凍能力を拡大することができる。

第９施形態では、図１４の全体構成図に示すように、第４実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、内部熱交換器１９を追加している。より具体的には、第９実施形態の内部熱交換器１９は、放熱器１２下流側の高圧冷媒のうち放熱器１２出口側から上流側分岐部１３ａへ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒と、圧縮機１１吸入側の低圧冷媒のうち合流部１３ｂから圧縮機１１の吸入口へ至る冷媒流路を流通する低圧冷媒とを熱交換させるように配置されている。

従って、第９実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、第４実施形態と同様の効果を得られるだけでなく、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８の双方へ流入する冷媒のエンタルピを低下させて、双方の蒸発器１７、１８にて冷媒が発揮する冷凍能力を拡大することができる。

さらに、第９実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０において、内部熱交換器１９は、放熱器１２出口側から上流側分岐部１３ａへ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒と、気液分離器１５の気相冷媒流出口から合流部１３ｂへ至る冷媒流路を流通する低圧冷媒とを熱交換させるように配置されていてもよい。

また、放熱器１２出口側から上流側分岐部１３ａへ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒と、下流側気液分離器１５ａの気相冷媒流出口から合流部１３ｂへ至る冷媒流路を流通する低圧冷媒とを熱交換させるように配置されていてもよい。

（第１０実施形態）
本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、図１５の全体構成図に示すように、上流側分岐部１３ａの一方の冷媒流出口に高圧側固定絞り１６ａを介して第１蒸発器１７の冷媒入口側を接続され、上流側分岐部１３ａの他方の冷媒流出口に第２高圧側固定絞り１６ｄを介して第２蒸発器１８の冷媒入口側を接続している。この第２高圧側固定絞り１６ｄの基本的構成は、高圧側固定絞り１６ａと同様である。

さらに、第１蒸発器１７の冷媒出口側には、上流側エジェクタ１４の上流側ノズル部４１の冷媒流入口４１ａ側が接続され、第２蒸発器１８の冷媒出口側には、上流側エジェクタ１４の上流側冷媒吸引口４２ａ側が接続されている。なお、本実施形態の上流側エジェクタ１４は、第３実施形態の下流側エジェクタ２０と同様に、旋回流発生手段を備えていない。

つまり、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、上流側エジェクタ１４が、第１蒸発器１７から流出した冷媒と第２蒸発器１８から流出した冷媒とを合流させる合流部としての機能を兼ね備えることによって、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８が冷媒流れに対して並列的に接続されることになる。その他の構成は、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を作動させると、第１蒸発器１７における冷媒蒸発温度が第２蒸発器１８における冷媒蒸発温度よりも高くなってしまうものの、第１蒸発器１７にて冷媒が発揮する冷凍能力と第２蒸発器１８にて冷媒が発揮する冷凍能力と近づけることができる。

さらに、高圧側固定絞り１６ａおよび第２高圧側固定絞り１６ｄの減圧特性（流量係数）を適切に調整することで、第１蒸発器１７へ流入する冷媒流量と第２蒸発器１８へ流入
する冷媒流量とを調整することができ、第１蒸発器１７における冷却能力と第２蒸発器１８における冷却能力を近づけることができる。

（第１１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３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、補助上流側分岐部１３ｃ、第２高圧側固定絞り１６ｄおよび第３蒸発器２３を追加した例を説明する。

補助上流側分岐部１３ｃの基本的構成は、上流側分岐部１３ａと同様である。補助上流側分岐部１３ｃは、上流側分岐部１３ａの他方の冷媒流出口から流出した冷媒の流れをさらに分岐して、分岐された一方の冷媒を第２高圧側固定絞り１６ｄ側へ流出させるとともに、分岐された他方の冷媒を高圧側固定絞り１６ａ側へ流出させるものである。

つまり、本実施形態の高圧側固定絞り１６ａは、上流側分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒のうちの一部を減圧させる減圧手段としての機能を果たし、第２高圧側固定絞り１６ｄは、上流側分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒のうちの別の一部を減圧させる補助減圧手段としての機能を果たす。

第３蒸発器２３は、第２高圧側固定絞り１６ｄにて減圧された低圧冷媒と送風ファン２３ａから車室内前席側へ向けて送風される前席側送風空気とを熱交換させることによって、前席側送風空気を補助的に冷却する吸熱用熱交換器である。第３蒸発器２３の冷媒出口側は、合流部１３ｂの一方の冷媒流入口側に接続されている。また、送風ファン２３ａの基本的構成は、送風ファン１７ａ、１８ａと同等である。

さらに、合流部１３ｂの他方の冷媒流入口には、第１蒸発器１７の冷媒出口側が接続され、合流部１３ｂの冷媒流出口には、上流側エジェクタ１４の上流側冷媒吸引口４２ａ側が接続されている。その他の構成は、第３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３実施形態と同様の効果を得られるだけでなく、第３蒸発器２３にて前席側送風空気を冷却することができる。

さらに、本実施形態では、上流側エジェクタ１４の上流側冷媒吸引口４２ａに、合流部１３ｂを介して、第１蒸発器１７の冷媒出口側および第３蒸発器２３の冷媒出口側の双方が接続されている。これにより、第１蒸発器１７における冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）と第３蒸発器２３における冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）とを近づけることができる。

なお、本実施形態では、第３蒸発器２３の冷媒出口側を上流側エジェクタ１４の上流側冷媒吸引口４２ａに接続した例を説明したが、第３蒸発器２３の冷媒出口側を下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａに接続して、第３蒸発器２３にて後席側送風空気を冷却するようにしてもよい。また、第３蒸発器２３にて別の冷却対象空間へ送風される送風空気を冷却してもよい。

（第１２実施形態）
本実施形態では、図１７の全体構成図に示すように、第１１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、気液分離器１５を廃止し、上流側エジェクタ１４の上流側ディフューザ部４２ｂの出口側に、第１蒸発器１７の冷媒入口側を接続した例を説明する。

さらに、本実施形態の第１蒸発器１７の冷媒出口には、下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１の冷媒流入口２１ａ側が接続され、第２蒸発器１８の冷媒出口には、上流側エジェクタ１４の上流側冷媒吸引口４２ａ側が接続され、第３蒸発器２３の冷媒出口には、下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａ側が接続されている。その他の構成は、第１１実施形態と同様である。

次に、上記構成における本実施形態の作動を図１８のモリエル線図を用いて説明する。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吐出冷媒が、放熱器１２→上流側分岐部１３ａの順に流れ、上流側分岐部１３ａにて分岐された一方の冷媒が上流側エジェクタ１４の上流側ノズル部４１にて等エントロピ的に減圧される（図１８のａ１８点→ｂ１８点→ｃ１８点）。

これにより、第２蒸発器１８から流出した冷媒が上流側冷媒吸引口４２ａから吸引されて上流側噴射冷媒と合流する（図１８のｃ１８点→ｄ１８点、ｉ１８点→ｄ１８点）。上流側噴射冷媒と上流側吸引冷媒は、上流側ディフューザ部４２ｂにて混合されながら昇圧される（図１８のｄ１８点→ｅ１８点）。

上流側ディフューザ部４２ｂから流出した冷媒は、第１蒸発器１７へ流入して、送風ファン１７ａから送風された前席側送風空気から吸熱して蒸発する（図１８のｅ１８点→ｆ１８点）。これにより、前席側送風空気が冷却される。

第１蒸発器１７から流出した冷媒は、下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１へ流入して、等エントロピ的に減圧される（図１８のｆ１８点→ｍ１８点）。これにより、第３蒸発器２３から流出した冷媒が下流側冷媒吸引口２２ａから吸引されて下流側噴射冷媒と合流する（図１８のｍ１８点→ｎ１８点、ｋ１８点→ｎ１８点）。

下流側ノズル部２１から噴射された下流側噴射冷媒と下流側冷媒吸引口２２ａから吸引された上流側吸引冷媒は、下流側ディフューザ部２２ｂにて混合されながら昇圧される（図１８のｎ１８点→ｆ’１８点）。下流側ディフューザ部２２ｂから流出した冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される（図１８のｆ’１８点→ａ１８点）。

一方、上流側分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒の流れは、補助上流側分岐部１３ｃへ流入してさらに分岐される。補助上流側分岐部１３ｃにて分岐された一方の冷媒は、高圧側固定絞り１６ａにて減圧されて（図１８のｂ１８点→ｊ１８点）、第２蒸発器１８にて送風ファン１８ａから送風された後席側送風空気から吸熱して蒸発する（図１８のｊ１８点→ｉ１８点）。これにより、後席側送風空気が冷却される。第２蒸発器１８から流出した冷媒は、上流側エジェクタ１４の上流側冷媒吸引口４２ａから吸引される。

また、補助上流側分岐部１３ｃにて分岐された他方の冷媒は、第２高圧側固定絞り１６ｄにて減圧されて（図１８のｂ１８点→ｏ１８点）、第３蒸発器２３にて送風ファン２３ａから送風された前席側送風空気から吸熱して蒸発する（図１８のｏ１８点→ｋ１８点）。これにより、前席側送風空気が冷却される。第３蒸発器２３から流出した冷媒は、下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａから吸引される。

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、前席側送風空気および後席側送風空気を冷却することができる。さらに、下流側エジェクタ２０を備えているので、第３蒸発器２３から流出した冷媒を昇圧させて圧縮機１１へ吸入させることができる。

従って、第３蒸発器２３から流出した冷媒を圧縮機１１へ吸入させるサイクル構成に対して、圧縮機１１へ吸入される冷媒の密度を上昇させることができ、圧縮機１１の回転数を増加させることなく吐出流量を増加させることができる。

ここで、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、上流側エジェクタ１４の上流側ディフューザ部４２ｂの出口側に第１蒸発器１７の冷媒入口側が接続され、第１蒸発器１７の冷媒出口側に上流側エジェクタ１４の上流側冷媒吸引口４２ａが接続されている。このため、図１８のモリエル線図に示すように、第１蒸発器１７における冷媒蒸発温度が、第２蒸発器１８における冷媒蒸発温度よりも高くなり、第１蒸発器１７における冷却能力と第２蒸発器１８における冷却能力が乖離してしまいやすい。

これに対して、本実施形態では、上記の如く、圧縮機１１の吐出流量を増加させることができるので、上流側ノズル部４１、高圧側固定絞り１６ａおよび第２高圧側固定絞り１６ｄの減圧特性（流量係数）を適切に調整することで、第１蒸発器１７へ流入する冷媒流量を第２蒸発器１８へ流入する冷媒流量よりも増加させることができる。その結果、第１蒸発器１７における冷却能力と第２蒸発器１８における冷却能力を近づけることができる。

（第１３〜第１７実施形態）
第１３〜第１７実施形態では、第１２実施形態で説明した、上流側エジェクタ１４の上流側ディフューザ部４２ｂの出口側に第１蒸発器１７の冷媒入口側が接続され、第１蒸発器１７の冷媒出口側に下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１の冷媒流入口２１ａ側が接続されたエジェクタ式冷凍サイクル１０の変形例について説明する。

第１３実施形態では、図１９の全体構成図に示すように、第１２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、第２補助上流側分岐部１３ｄ、第３高圧側固定絞り１６ｅおよび第４蒸発器２４を追加した例を説明する。

第２補助上流側分岐部１３ｄの基本的構成は、上流側分岐部１３ａ等と同様である。第２補助上流側分岐部１３ｄは、補助上流側分岐部１３ｃにて分岐された一方の冷媒をさらに分岐して、分岐された一方の冷媒を第２高圧側固定絞り１６ｄ側へ流出させるとともに、分岐された他方の冷媒を第２補助減圧手段である第３高圧側固定絞り１６ｅ側へ流出させるものである。

第４蒸発器２４は、第３高圧側固定絞り１６ｅにて減圧された低圧冷媒と送風ファン２４ａから車室内後席側へ向けて送風される後席側送風空気とを熱交換させることによって、後席側送風空気を補助的に冷却する第２補助熱交換器である。第３蒸発器２３の冷媒出口側は、合流部１３ｂの一方の冷媒流入口側に接続されている。

さらに、合流部１３ｂの他方の冷媒流入口には、第２蒸発器１８の冷媒出口側が接続され、合流部１３ｂの冷媒流出口には、上流側エジェクタ１４の上流側冷媒吸引口４２ａ側が接続されている。

従って、第１３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、第１２実施形態と同様の効果を得られるだけでなく、第４蒸発器２４にて冷却対象流体（第１３実施形態では後席側送風空気）を冷却することができる。

第１４実施形態では、図２０の全体構成図に示すように、第１２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、送風ファン１８ａを廃止するとともに、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８を一体化させた例を説明する。従って、本実施形態では、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８の双方で、同一の冷却対象空間へ送風される送風空気が冷却されることになる。

なお、このような蒸発器の一体化の具体的な手段としては、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８を、冷媒が流通する複数本のチューブと、この複数本のチューブの長手方向両端側に配置されて冷媒の集合および分配を行う一対の分配集合用タンクとを有して構成される、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器として構成する。

そして、双方の蒸発器の分配集合用タンクを一体的に形成する、あるいは双方の蒸発器において、冷媒と送風空気との熱交換を促進する熱交換フィンを共通化する等の手段等によって実現することができる。

さらに、本実施形態では、第１蒸発器１７が第２蒸発器１８に対して送風空気の流れ方向の風上側に配置されるとともに、送風空気の流れ方向から見たときに、第１蒸発器１７の熱交換コア部（冷媒と空気と熱交換させる部位）の全域が、第２蒸発器１８の熱交換領域コア部の全域に重合するように一体化されている。

従って、第１４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、送風空気を第１蒸発器１７→第２蒸発器１８の順に通過させて同一の冷却対象空間を冷却できる。この際、第１蒸発器１７の冷媒蒸発温度が第２蒸発器１８の冷媒蒸発温度よりも高くなっているので、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８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することができる。

また、第１４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０において、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８を車室内前席側へ向けて送風される前席側送風空気を冷却するために用い、第３蒸発器２３を車室内後席側へ向けて送風される後席側送風空気を冷却するために用いてもよい。

第１５実施形態では、図２１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１４実施形態と同様に、送風ファン１８ａを廃止するとともに、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８を一体化させている。従って、第１５実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、第１４実施形態と同様に、同一の冷却対象空間を効率的に冷却することができる。

また、第１５実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０において、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８を車室内前席側へ向けて送風される前席側送風空気を冷却するために用い、第３蒸発器２３および第４蒸発器２４の少なくとも一方を車室内後席側へ向けて送風される後席側送風空気を冷却するために用いてもよい。

第１６実施形態では、図２２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４蒸発器２４の冷媒出口側と合流部１３ｂとの間に、低圧側固定絞り１６ｂを配置している。これによれば、第１３実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、第２蒸発器１８の冷媒蒸発温度に対して、第４蒸発器２４の冷媒蒸発温度を上昇させることができる。

さらに、第１７実施形態では、図２３の全体構成図に示すように、第１５実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、第４蒸発器２４の冷媒出口側と合流部１３ｂとの間に、低圧側固定絞り１６ｂを配置している。これによれば、第１５実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、第２蒸発器１８の冷媒蒸発温度に対して、第４蒸発器２４の冷媒蒸発温度を上昇させることができる。

（第１８、第１９実施形態）
第１８実施形態では、第３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、図２４の全体構成図に示すように、下流側エジェクタ２０の接続態様を変更している。具体的には、本実施形態では、気液分離器１５の気相冷媒流出口に下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａ側が接続され、第２蒸発器１８の冷媒出口に下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１の冷媒流入口２１ａ側が接続されている。

従って、第１８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３実施形態と同様に、第１蒸発器１７における冷却能力と第２蒸発器１８における冷却能力とを近づけることができる。さらに、第１２実施形態と同様に、下流側エジェクタ２０の昇圧作用によって、圧縮機１１へ吸入される冷媒の密度を上昇させることができ、圧縮機１１の回転数を増加させることなく吐出流量を増加させることができる。

第１９実施形態では、第１１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、図２５の全体構成図に示すように、下流側エジェクタ２０の接続態様を変更している。具体的には、第１８実施形態と同様に、気液分離器１５の気相冷媒流出口に下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａ側が接続され、第２蒸発器１８の冷媒出口に下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１の冷媒流入口２１ａ側が接続されている。

従って、第１９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１１実施形態と同様に、第１蒸発器１７における冷却能力と第２蒸発器１８における冷却能力とを近づけることができる。さらに、第１２実施形態と同様に、下流側エジェクタ２０の昇圧作用によって、圧縮機１１へ吸入される冷媒の密度を上昇させることができ、圧縮機１１の回転数を増加させることなく吐出流量を増加させることができる。

（第２０〜第２５実施形態）
第２０実施形態では、第１２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、図２６の全体構成図に示すように、下流側エジェクタ２０の接続態様を変更している。具体的には、本実施形態では、第１蒸発器１７の冷媒出口に下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａ側が接続され、第３蒸発器２３の冷媒出口に下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１の冷媒流入口２１ａ側が接続されている。このようなサイクル構成としても第１２実施形態と同様の効果を得ることができる。

第２１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に対して、図２７の全体構成図に示すように、下流側エジェクタ２０の接続態様を変更している。具体的には、第２０実施形態と同様に、第１蒸発器１７の冷媒出口に下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａ側が接続され、第３蒸発器２３の冷媒出口に下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１の冷媒流入口２１ａ側が接続されている。このようなサイクル構成としても第１３実施形態と同様の効果を得ることができる。

第２２実施形態では、第１４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、図２８の全体構成図に示すように、下流側エジェクタ２０の接続態様を変更している。具体的には、第２０実施形態と同様に、第１蒸発器１７の冷媒出口に下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａ側が接続され、第３蒸発器２３の冷媒出口に下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１の冷媒流入口２１ａ側が接続されている。このようなサイクル構成としても第１４実施形態と同様の効果を得ることができる。

第２３実施形態では、第１５実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、図２９の全体構成図に示すように、下流側エジェクタ２０の接続態様を変更している。具体的には、第２０実施形態と同様に、第１蒸発器１７の冷媒出口に下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａ側が接続され、第３蒸発器２３の冷媒出口に下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１の冷媒流入口２１ａ側が接続されている。このようなサイクル構成としても第１５実施形態と同様の効果を得ることができる。

第２４実施形態では、第１６実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、図３０の全体構成図に示すように、下流側エジェクタ２０の接続態様を変更している。具体的には、第２０実施形態と同様に、第１蒸発器１７の冷媒出口に下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａ側が接続され、第３蒸発器２３の冷媒出口に下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１の冷媒流入口２１ａ側が接続されている。このようなサイクル構成としても第１６実施形態と同様の効果を得ることができる。

第２５実施形態では、第１７実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、図３１の全体構成図に示すように、下流側エジェクタ２０の接続態様を変更している。具体的には、第２０実施形態と同様に、第１蒸発器１７の冷媒出口に下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａ側が接続され、第３蒸発器２３の冷媒出口に下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１の冷媒流入口２１ａ側が接続されている。このようなサイクル構成としても第１７実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第２６実施形態）
本実施形態では、第９実施形態に対して、図３２の全体構成図に示すように、上流側エジェクタ１４、下流側エジェクタ２０、および内部熱交換器１９を備えるエジェクタ式冷凍サイクル１０のサイクル構成を変更している。

具体的には、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０は、上流側分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒の流れをさらに分岐する第２上流側分岐部（補助上流側分岐部）１３ｃを備えている。なお、本実施形態では、説明の明確化のために、上流側分岐部１３ａを第１上流側分岐部１３ａと記載する。

この第２上流側分岐部１３ｃの一方の冷媒流出口には、下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１の冷媒流入口２１ａが接続されている。また、第２上流側分岐部１３ｃの他方の冷媒流出口には、高圧側固定絞り１６ａおよび第２蒸発器１８を介して、下流側エジェクタ２０の下流側冷媒吸引口２２ａが接続されている。

さらに、上流側エジェクタ１４の上流側ディフューザ部４２ｂから流出した冷媒の気液を分離する気液分離器１５の気相冷媒流出口には、合流部１３ｂの一方の冷媒流入口が接続されている。また、下流側エジェクタ２０の下流側ディフューザ部２２ｂの出口側には、合流部１３ｂの他方の冷媒流入口が接続されている。

合流部１３ｂの冷媒流出口には、内部熱交換器１９の低圧冷媒通路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１９における低圧冷媒は、合流部１３ｂの冷媒流出口側から圧縮機１１の吸入口側へ至る冷媒流路を流通する冷媒である。その他のエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成は第９実施形態と同様である。

次に、上記構成における本実施形態の作動を図３３のモリエル線図を用いて説明する。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、圧縮機１１吐出冷媒（図３３のａ３３点）が、放熱器１２にて冷却されて凝縮し（図３３のａ３３点→ｂ３３点）、内部熱交換器１９の高圧冷媒通路へ流入する。

内部熱交換器１９の高圧冷媒通路へ流入した高圧冷媒は、内部熱交換器１９の低圧冷媒通路を流通する低圧冷媒と熱交換してさらにエンタルピを減少させる（図３３のｂ３３点→ｂ’３３点）。内部熱交換器１９の高圧冷媒通路から流出した冷媒の流れは、第１上流側分岐部１３ａにて分流される。

第１上流側分岐部１３ａにて分岐された一方の冷媒は、上流側エジェクタ１４の上流側ノズル部４１にて等エントロピ的に減圧される（図３３のｂ’３３点→ｃ３３点）。そして、上流側ノズル部４１から噴射された上流側噴射冷媒の吸引作用により、第１蒸発器１７から流出した冷媒が、上流側冷媒吸引口４２ａから吸引される（図３３のｃ３３点→ｄ３３点、ｉ３３点→ｄ３３点）。

上流側噴射冷媒および上流側冷媒吸引口４２ａから吸引された上流側吸引冷媒は、上流側ディフューザ部４２ｂにて混合されながら昇圧されて（図３３のｄ３３点→ｅ３３点）、気液分離器１５にて気液分離される（図３３のｅ３３点→ｆ３３点、ｅ３３点→ｇ３３点）。気液分離器１５にて分離された気相冷媒は、合流部１３ｂの一方の冷媒流入口へ流入する。

気液分離器１５にて分離された液相冷媒は、低圧側固定絞り１６ｂにて等エンタルピ的に減圧されて（図３３のｇ３３点→ｈ３３点）、第１蒸発器１７へ流入する。第１蒸発器１７へ流入した冷媒は、送風ファン１７ａから送風された前席側送風空気から吸熱して蒸発する（図３３のｈ３３点→ｉ３３点）。これにより、前席側送風空気が冷却される。

第１上流側分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒の流れは、第２上流側分岐部１３ｃにてさらに分岐される。なお、図３３では、図示の明確化のために、第１上流側分岐部１３ａの他方の冷媒流出口から合流部１３ｂの他方の冷媒流入口へ至る冷媒の状態の変化を太破線で示している。

第２上流側分岐部１３ｃにて分岐された一方の冷媒は、下流側エジェクタ２０の下流側ノズル部２１にて等エントロピ的に減圧される（図３３のｂ’３３点→ｐ３３点）。そして、下流側ノズル部２１から噴射された下流側噴射冷媒の吸引作用により、第２蒸発器１８から流出した冷媒が、下流側冷媒吸引口２２ａから吸引される（図３３のｐ３３点→ｑ３３点、ｋ３３点→ｑ３３点）。

下流側噴射冷媒および下流側冷媒吸引口２２ａから吸引された下流側吸引冷媒は、下流側ディフューザ部２２ｂにて混合されながら昇圧されて（図３３のｑ３３点→ｒ３３点）、合流部１３ｂの他方の冷媒流入口へ流入する。

第２上流側分岐部１３ｃにて分岐された他方の冷媒は、高段側固定絞り１６ａにて等エンタルピ的に減圧されて（図３３のｂ’３３点→ｊ３３点）、第２蒸発器１８へ流入する。第２蒸発器１８へ流入した冷媒は、送風ファン１８ａから送風された後席側送風空気から吸熱して蒸発する（図３３のｊ３３点→ｋ３３点）。これにより、後席側送風空気が冷却される。

また、合流部１３ｂでは、気液分離器１５にて分離された気相冷媒の流れと下流側ディフューザ部２２ｂから流出した気液二相冷媒の流れが合流し（図３３のｆ３３点→ｓ３３点、ｒ３３点→ｓ３３点）、比較的乾き度の高い気液二相状態となった低圧冷媒（図３３のｓ３３点）が、内部熱交換器１９の低圧冷媒通路側へ流出する。

内部熱交換器１９の低圧冷媒通路へ流入した低圧冷媒は、高圧冷媒通路を流通する高圧冷媒と熱交換してエンタルピを増加させる（図３３のｓ３３点→ｔ３３点）。これにより、内部熱交換器１９の低圧冷媒通路から流出する冷媒は、比較的過熱度の低い気相状態となる。内部熱交換器１９の低圧冷媒通路から流出した冷媒は、圧縮機１１に吸入され、再び圧縮される（図３３のｆ’３３→ａ３３）。

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、前席側送風空気および後席側送風空気を冷却することができるとともに、上流側エジェクタ１４の上流側ディフューザ部４２ｂおよび下流側エジェクタ２０の下流側ディフューザ部２２ｂの昇圧作用によって、サイクルのＣＯＰを向上させることができる。

さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、上流側エジェクタ１４の上流側ノズル部４１にて第１蒸発器１７へ流入する冷媒を減圧し、高段側固定絞り１６ａにて第２蒸発器１８へ流入する冷媒を減圧するサイクル構成になっている。従って、第１蒸発器１７における冷媒蒸発温度と第２蒸発器１８における冷媒蒸発温度とを、容易に同等の温度に近づけることができる。同様に、第１蒸発器１７へ流入する冷媒流量と第２蒸発器１８へ流入する冷媒流量とを、容易に同等の流量に近づけることができる。

その結果、第１蒸発器１７における冷却能力と第２蒸発器１８における冷却能力を効果的に近づけることができる。

また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、合流部１３ｂにて、気液分離器１５にて分離された気相冷媒の流れと、下流側ディフューザ部２２ｂから流出した気液二相冷媒の流れを合流させるので、内部熱交換器１９の低圧冷媒通路へ流入する低圧冷媒を気液二相状態とすることができる。

これにより、内部熱交換器１９の低圧冷媒通路から流出して圧縮機１１に吸入される低圧冷媒の過熱度が不必要に上昇してしまうことを抑制できる。従って、圧縮機１１から吐出される冷媒が過度に高温となって、圧縮機１１の耐久寿命に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制できる。

なお、本実施形態では、内部熱交換器１９へ流入させる低圧冷媒を、合流部１３ｂの冷媒流出口側から圧縮機１１の吸入口側へ至る冷媒流路を流通する冷媒とした例を説明したが、内部熱交換器１９へ流入させる低圧冷媒を、下流側昇圧部２２ｂの出口側から合流部１３ｂの入口側へ至る冷媒流路を流通する冷媒としても、同様の圧縮機１１保護効果を得ることができる。

つまり、本実施形態の内部熱交換器１９では、放熱器１２の冷媒出口側から第１上流側分岐部１３ａの入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧冷媒と下流側ディフューザ部２２ｂの出口側から圧縮機１１の吸入口側へ至る冷媒流路を流通する低圧冷媒とを熱交換させるようにすれば、圧縮機１１に吸入される低圧冷媒の過熱度が不必要に上昇してしまうことを抑制できる。

また、本実施形態では、三方継手によって第１上流側分岐部１３ａおよび第２上流側分岐部１３ｂを構成した例を説明したが、例えば、四方継手によって第１上流側分岐部１３ａおよび第２上流側分岐部１３ｂを一体的に構成してもよい。

（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、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。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

（１）上述の実施形態では、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル１０をデュアルエアコンタイプの車両用空調装置に適用し、第１蒸発器１７を前席側送風空気を冷却するために用い、第２蒸発器１８を後席側送風空気を冷却するために用いた例を説明したが、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８の冷却対象流体はこれに限定されない。

例えば、第１蒸発器１７を後席側送風空気を冷却するために用い、第２蒸発器１８を前席側送風空気を冷却するために用いてもよい。

さらに、上述の実施形態では、第３蒸発器２３および第４蒸発器２４を、前席側送風空気あるいは後席側送風空気を補助的に冷却するために用いた例を説明したが、第３蒸発器２３および第４蒸発器２４を、別の冷却対象流体を冷却するために用いてもよい。例えば、第３蒸発器２３あるいは第４蒸発器２４を、車室内に配置された車内冷蔵庫（クールボックス）内へ循環送風される庫内用送風空気を冷却するために用いてもよい。

また、上述の実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０の適用は、車両用空調装置に限定されない。例えば、定置型空調装置、冷凍冷蔵装置等に適用してもよい。

（２）上述の実施形態では、放熱器１２として、サブクール型の熱交換器を採用した例を説明したが、凝縮部１２ａのみからなる通常の放熱器を採用してもよい。さらに、通常の放熱器とともに、この放熱器にて放熱した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を蓄える受液器（レシーバ）を採用してもよい。

また、上述の実施形態では、上流側エジェクタ１４および下流側エジェクタ２０のノズル部４１、２１およびボデー部４２、２２といった各種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。従って、これらの構成部材を樹脂等にて形成してもよい。

また、上述の実施形態では、上流側エジェクタ１４と気液分離器１５とを別体として構成した例を説明したが、上流側エジェクタ１４の上流側ディフューザ部４２ｂの出口側に気液分離器１５を一体化させてもよいし、下流側エジェクタ２０の下流側ディフューザ部２２ｂの出口側に下流側気液分離器１５ａを一体化させてもよい。

また、上述の実施形態では、上流側エジェクタ１４および下流側エジェクタ２０として、最小通路面積部の冷媒通路面積が変化しない固定ノズル部を有するものを採用した例を説明したが、上流側エジェクタ１４および下流側エジェクタ２０として、最小通路面積部の冷媒通路面積を変更可能に構成された可変ノズル部を有するものを採用してもよい。

このような可変ノズル部としては、可変ノズル部の通路内にニードル状あるいは円錐状の弁体を配置し、この弁体を電気式アクチュエータ等によって変位させて、冷媒通路面積を調整する構成とすればよい。

また、上述の実施形態では、高圧側固定絞り１６ａ、低圧側固定絞り１６ｂ等として、固定絞りを採用した例を説明したが、もちろん、温度式膨張弁や電気式膨張弁等の可変絞り機構を採用してもよい。

（３）上述の第２実施形態等では、内部熱交換器１９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、もちろん、第１０〜第２５実施形態にて説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０に内部熱交換器１９を追加してもよい。

（４）上述の実施形態では、冷媒としてＲ１３４ａあるいはＲ１２３４ｙｆ等を採用可能であることを説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ６００ａ、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
１３ａ 上流側分岐部
１７、１８ 第１、第２蒸発器
１４、２０ 上流側エジェクタ、下流側エジェクタ
４１、２１ 上流側ノズル部、下流側ノズル部
４２ａ、２２ａ 上流側冷媒吸引口、下流側冷媒吸引口
４２ｂ、２２ｂ 上流側ディフューザ部、下流側ディフューザ部

Claims (1)

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上流側分岐部（１３ａ）と、
   前記上流側分岐部（１３ａ）にて分岐された一方の冷媒を減圧させる上流側ノズル部（４１）から噴射される高速度の上流側噴射冷媒の吸引作用によって上流側冷媒吸引口（４２ａ）から冷媒を吸引し、前記上流側噴射冷媒と前記上流側冷媒吸引口（４２ａ）から吸引された上流側吸引冷媒との混合冷媒を上流側昇圧部（４２ｂ）にて昇圧させる上流側エジェクタ（１４）と、
   前記上流側エジェクタ（１４）から流出した冷媒の気液を分離して、分離された気相冷媒を前記圧縮機（１１）の吸入口側へ流出させる低圧側気液分離手段（１５）と、
   前記低圧側気液分離手段（１５）にて分離された液相冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１７）と、
   前記上流側分岐部（１３ａ）にて分岐された他方の冷媒を減圧させる減圧手段（１６ａ）と、
   前記減圧手段（１６ａ）にて減圧された冷媒を蒸発させる第２蒸発器（１８）と、を備え、
   前記上流側冷媒吸引口（４２ａ）には、前記第１蒸発器（１７）の冷媒出口側および前記第２蒸発器（１８）の冷媒出口側の双方が接続されてい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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