WO2006033378A1

WO2006033378A1 - エジェクタ式冷凍サイクル装置

Info

Publication number: WO2006033378A1
Application number: PCT/JP2005/017447
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Oshitani; Hirotsugu Takeuchi; Etsuhisa Yamada; Haruyuki Nishijima
Original assignee: Denso Corporation
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2006-03-30
Also published as: US8186180B2; KR100798395B1; US20100257893A1; DE112005000931T5; JP2006118849A; US7757514B2; CN1910410B; CN1910410A; DE112005000931B4; JP4984453B2; KR20070029132A; US20070119207A1

Abstract

　エジェクタ１４から流出した冷媒を蒸発させる第１蒸発器１５と、放熱器１３とエジェクタ１４との間で冷媒流れを分岐して、この冷媒流れをエジェクタ１４の気相冷媒吸引口１４ｃに導く分岐通路１７と、分岐通路１７に配置された絞り機構１８と、絞り機構１８よりも冷媒流れ下流側に配置された第２蒸発器１９とを備え、絞り機構１８は、第２蒸発器１９の除霜時に分岐通路１７を全開する全開機能付きの構成である。従って、複数の蒸発器を備えるエジェクタ式冷凍サイクル装置において、簡素な構成で蒸発器の除霜機能を達成できるようにする。

Description

明細書

ェジェクタ式冷凍サイクル装置

技術分野

[0001] 本発明は、冷媒減圧手段および冷媒循環手段の役割を果たすェジェクタを有するェジクタ式冷凍サイクル装置の除霜運転に関するものであり、例えば、車両用空調冷蔵装置の冷凍サイクルに適用して有効である。

背景技術

[0002] 従来、ェジェクタ式冷凍サイクル装置の除霜運転は既に特許文献 1にて提案されている。この特許文献では、ェジヱクタ下流側に気液分離器を配置し、この気液分離器の液相冷媒出口側とェジヱクタの冷媒吸引口側との間に蒸発器を設けるサイクル構成において、圧縮機吐出側流路を蒸発器の上流側流路に直接結合するバイパス通路を設け、このバイパス通路にはシャット機構を設けている。

[0003] そして、蒸発器の上流側流路とバイパス通路との結合部と、気液分離器の液相冷媒出口との間に、バイパス通路からの高温冷媒が気液分離器の液相冷媒出口側へ向力ことを防止する機構 (例えば、絞り、逆止弁)を設けている。

[0004] 蒸発器の除霜を行う時は、バイパス通路のシャット機構を開状態にして、圧縮機吐出側の高温冷媒 (ホットガス)をバイパス通路力も蒸発器内に導入する。これにより、蒸発器の除霜を行うようにしている。このとき、高温冷媒が気液分離器の液相冷媒出口側へ向力うことを上記機構により防止できるので、バイパス通路からの高温冷媒の全量を用いて蒸発器の除霜を行うことができる（例えば、特開 2003— 83622号公報

) o

[0005] ところで、特開 2003— 83622号公報では、気液分離器の液相冷媒出口側とェジェクタの冷媒吸引口側との間のみに蒸発器を設けるサイクル構成であるので、複数の蒸発器を備えるェジヱクタ式冷凍サイクル装置における除霜手段は何ら提案されていない。

発明の開示

[0006] 本発明は、複数の蒸発器を備えるェジェクタ式冷凍サイクル装置における除霜手段を提供することを目的とする。

[0007] 上記目的を達成するため、本発明の第一例によると、ェジェクタ式冷凍サイクル装置は、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（12)と、

前記圧縮機（12)カゝら吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器 (13)と、前記放熱器（13)下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部（14a)、および前記ノズル部（14a)から噴出する高い速度の冷媒流により冷媒が吸引される冷媒吸引口（14 c)を有するェジクタ（14)と、

冷媒流出側が前記圧縮機（12)の吸入側に接続される第 1蒸発器（15)と、前記ェジェクタ（14)の上流側で冷媒流れを分岐して、この冷媒流れを前記冷媒吸引口（14c)に導く第 1分岐通路（17)と、

前記第 1分岐通路（17)に配置され、冷媒を減圧膨張させる第 1絞り手段（18)と、前記第 1分岐通路（17)において、前記第 1絞り手段（18)よりも下流側に配置され

、冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第 2蒸発器 (19)とを備え、

前記第 2蒸発器 (19)の冷媒蒸発圧力は前記第 1蒸発器 (15)の冷媒蒸発圧力よりも低くなつており、

前記第 1絞り手段（18)は、前記第 2蒸発器（19)の除霜時に前記第 1分岐通路（17 )を全開する全開機能付きの構成になっている。

[0008] これによると、冷媒蒸発圧力の高い第 1蒸発器（15)で高温域の冷却能力を発揮できるとともに、冷媒蒸発圧力の低!ヽ第 2蒸発器 (19)で低温域の冷却能力を発揮できる。

[0009] そして、第 2蒸発器（19)の除霜時には、第 1絞り手段（18)を第 1分岐通路（17)の全開位置に操作することにより、放熱器（13)出口の高温高圧冷媒をそのまま第 1分岐通路（ 17)を通して第 2蒸発器 (19)に導入できる。

[0010] これにより、第 2蒸発器（19)の除霜を良好に行うことができる。し力も、通常時は冷媒の減圧作用を行う第 1絞り手段（18)を、除霜時には全開状態にするだけで、特別の部品の追加なしで、極めて簡単な構成で第 2蒸発器（19)の除霜を行うことができる。

[0011] また、放熱器（13)下流側の冷媒を絞り手段（18)を介して第 2蒸発器（19)に流入させるから、通常運転時における第 2蒸発器（19)の冷媒流量を絞り手段（18)で熱負荷に応じた値に容易に調節できる。

[0012] ここで、「第 1分岐通路（17)を全開する全開機能」とは、完全に全開する場合の他に、第 1分岐通路（17)の面積を若干量絞りながら開放する場合も含む。つまり、製造上の理由等力第 i絞り手段（₁₈)を第 i分岐通路（₁₇)の面積を若干量絞りながら開放する構成にせざるを得なヽ場合がある。

[0013] 本発明の第二例によると、ェジェクタ式冷凍サイクル装置は、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（12)と、

前記第 1分岐通路（17)に配置され、冷媒を減圧膨張させる第 1絞り手段（180)と、前記第 1分岐通路（17)において、前記第 1絞り手段（180)よりも下流側に配置される第 2蒸発器 (19)と、

前記圧縮機（12)から吐出された高圧冷媒を直接前記第 2蒸発器 (19)に導入するバイパス通路（23)と、

前記バイパス通路（23)に設けられたシャット機構 (24)とを備え、

前記シャット機構 (24)は、前記第 2蒸発器（19)の除霜時に前記バイパス通路 (23 )を開放状態にする常閉式の構成になっていることを特徴とする。

[0014] 本発明の第二例では、第一例に対して第 2蒸発器（19)の除霜手段を変更している。すなわち、本発明の第二例においては、第 2蒸発器（19)の除霜時に、圧縮機（12 )吐出側の高温高圧冷媒をバイパス通路（23)を通して第 2蒸発器（19)に直接導入して、第 2蒸発器 (19)の除霜を行うことができる。

[0015] し力も、第 1絞り手段（180)は全開機能を設定する必要がないから、通常の固定絞りまたは可変絞りをそのまま第 1絞り手段（180)として使用できる。なお、本発明の第二例による他の作用効果は第一例と同じである。

[0016] 本発明の第三例によると、ェジェクタ式冷凍サイクル装置は、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（12)と、

前記第 1分岐通路（17)に配置され、前記放熱器 (13)下流側の冷媒を減圧膨張させる第 1絞り手段（180)と、

前記第 1分岐通路（17)において、前記第 1絞り手段（180)よりも下流側に配置される第 2蒸発器 (19)と、

前記第 1絞り手段（180)をバイパスするバイパス通路（33)と、

前記バイパス通路（33)に設けられたシャット機構 (34)とを備え、

前記シャット機構 (34)は、前記第 2蒸発器（19)の除霜時に前記バイパス通路 (33 )を開放状態にする常閉式の構成になつている。

[0017] すなわち、本発明の第三例では、第 2蒸発器（19)の除霜時に、第 1絞り手段（180 )のバイパス通路（33)をシャット機構 (34)にて開放することにより、放熱器（13)出口の高温高圧冷媒をそのままバイパス通路（33)を通して第 2蒸発器（19)に導入できる。

[0018] これにより、第 2蒸発器（19)の除霜を良好に行うことができる。し力も、第 1絞り手段 (180)は全開機能を設定する必要がないから、通常の固定絞りまたは可変絞りをそのまま第 1絞り手段（180)として使用できる。

[0019] 上記のェジェクタ式冷凍サイクル装置において、前記第 1蒸発器（15)と同じ温度帯で冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第 3蒸発器 (27)を備えることができる。

[0020] これにより、複数の蒸発器（15、 27)を用いて同一温度帯での冷却性能を発揮できる。

[0021] また、前記第 1分岐通路（17)のうち、前記第 1絞り手段（18、 180)の上流部位から冷媒流れを分岐し、この冷媒流れを前記第 1蒸発器（15)の冷媒流出側と前記圧縮機（12)の吸入側との間に合流させる第 2分岐通路 (25)と、

前記第 2分岐通路 (25)に配置され、冷媒を減圧する第 2絞り手段 (26)とを備え、前記第 2分岐通路（25)において、前記第 2絞り手段（26)よりも下流側に前記第 3 蒸発器 (27)を配置できる。

[0022] このように、第 3蒸発器 (27)は具体的には第 2分岐通路 (25)を形成して第 2分岐通路（25)中に配置すればょ、。

[0023] また、上記のェジクタ式冷凍サイクル装置において、前記第 1蒸発器（15)は前記ェジヱクタ（14)の冷媒流出側に接続してもよ!/、。

[0024] 前記放熱器（13)の冷媒流出側と前記第 1蒸発器（15)の冷媒流入側との間に第 3 絞り手段（30)を設け、前記ェジェクタ（14)を前記第 3絞り手段（30)と並列に設けることができる。

[0025] これによると、第 1蒸発器（15)のための専用の第 3絞り手段（30)を設けているから、ェジクタ（14)に第 1蒸発器（15)の冷媒流量調節機能を分担させる必要がなくなる。このため、ェジェクタ（14)は第 1、第 2蒸発器（15、 19)に圧力差を付けるためのポンプ機能に特ィ匕できる。

[0026] これにより、第 1、第 2蒸発器 15、 19間に所定の圧力差をつけるように、ェジヱクタ 1 4の形状を最適に設計することが可能となる。この結果、サイクル運転条件 (圧縮機回転数、外気温度、冷却対象空間温度等)の広範囲の変動に対しても、ェジヱクタ式冷凍サイクル装置の高効率運転が可能となる。

[0027] また、前記第 2蒸発器（19)の除霜時に前記ェジクタ（14)の上流部をシャットするシャット機構 (31)を備えれば、第 2蒸発器 (19)の除霜時に放熱器 (13)の冷媒流出側からェジクタ（14)に流入する高圧冷媒流れを遮断して、第 2蒸発器（19)に流入する高圧冷媒量を増大して除霜性能を向上できる。

[0028] 上記第二例によるェジクタ式冷凍サイクル装置において、前記第 2蒸発器（19) の除霜時に前記放熱器（13)の上流部をシャットするシャット機構 (32)を備えるようにすれば、第 2蒸発器（19)の除霜時に圧縮機（12)吐出側力第 2蒸発器（19)に流入する高圧冷媒量を増大して除霜性能を向上できる。

[0029] 本発明の第四例によると、ェジクタ式冷凍サイクル装置は、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（12)と、

前記ェジェクタ（14)から流出した冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第 1蒸発器（15)と、

前記第 1蒸発器（15)力流出した冷媒の気液を分離して液相冷媒を溜めるとともに、気相冷媒を前記圧縮機（12)の吸入側に導出する気液分離器 (35)と、前記気液分離器 (35)の液相冷媒の出口部を前記冷媒吸引口（14c)に接続する分岐通路 (36)と、

前記分岐通路（36)に配置され、前記気液分離器 (35)から流出した前記液相冷媒を減圧膨張させる絞り手段（180)と、

前記分岐通路（36)において、前記絞り手段（180)よりも下流側に配置される第 2 蒸発器 (19)と、

前記第 2蒸発器 (19)の冷媒蒸発圧力は前記第 1蒸発器 (15)の冷媒蒸発圧力よりも低くなつており、前記シャット機構 (24)は、前記第 2蒸発器（19)の除霜時に前記バイパス通路 (23 )を開放状態にする常閉式の構成になつている。

[0030] この場合、気液分離器 (35)の液相冷媒の出口部を冷媒吸引口（14c)に接続する分岐通路 (36)を具備し、この分岐通路 (36)に絞り手段（180)および第 2蒸発器（1 9)を設けてもよい。

[0031] このようなサイクル構成において、第 1蒸発器（15)よりも低温にて冷媒が蒸発する第 2蒸発器 (19)の除霜時は、圧縮機（12)吐出側の高圧冷媒を直接第 2蒸発器 (19 )に導入することで、第 2蒸発器（19)の除霜を良好に行うことができる。

[0032] 本発明の第五例によると、ェジェクタ式冷凍サイクル装置は、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（12)と、

冷媒流出側が前記圧縮機（12)の吸入側に接続される第 1蒸発器（15)と、冷媒流出側が前記冷媒吸引口（14c)に接続される第 2蒸発器（19)と、前記第 1蒸発器 (15)の冷媒流出側に配置される第 1絞り機構 (38)と、前記第 2蒸発器 (19)の冷媒流入側に設けられる第 2絞り機構 (18)と、

前記第 1絞り機構 (38)および前記第 2絞り機構 (18)の開度を制御して、前記第 1 蒸発器（15)および前記第 2蒸発器（19)にて低圧冷媒が蒸発する通常運転モードと、前記圧縮機（12)の吐出側の高圧高温冷媒を前記第 2蒸発器（19)および前記第 1 蒸発器（15)の両方に導入して、前記両蒸発器（15、 19)の除霜を行う除霜運転モ一ドとを切り替える制御手段（21)とを備えている。

[0033] これによると、図 19に例示するように、除霜運転モード時に、圧縮機（12)吐出側の高圧高温冷媒をそのまま第 1、第 2蒸発器（15、 19)に導入して両蒸発器（15、 19) の除霜を行うことができる。従って、圧縮機（12)の作動による両蒸発器（15、 19)の定常的な除霜機能を良好に発揮できる。

[0034] 除霜運転モード時に、第 1絞り機構 (38)を具体的には所定絞り開度の状態とし、第 2絞り機構（18)を全開状態とすればよい。

[0035] これにより、図 19に例示する除霜運転モード時のサイクル挙動を実現して定常的な除霜機能を行うことができる。

[0036] 本発明の第六例によると、ェジクタ式冷凍サイクル装置は、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（12)と、

冷媒流出側が前記圧縮機（12)の吸入側に接続される第 1蒸発器（15)と、冷媒流出側が前記冷媒吸引口（14c)に接続される第 2蒸発器（19)と、前記第 2蒸発器 (19)の冷媒流入側に設けられる第 1絞り機構 (18)と、前記第 2蒸発器 (19)の冷媒流出側に設けられる第 2絞り機構 (39)と、

前記第 1絞り機構 (18)および前記第 2絞り機構 (39)の開度を制御して、前記第 1 蒸発器（15)および前記第 2蒸発器（19)にて低圧冷媒が蒸発する通常運転モードと、前記第 2蒸発器 (19)の除霜を行うと同時に前記第 1蒸発器 (15)が冷却機能を発揮する除霜'冷却運転モードとを切り替える制御手段 (21)とを備え、

前記除霜'冷却運転モード時には、前記圧縮機（12)の吐出側の高圧高温冷媒を前記第 2蒸発器（19)に導入して前記第 2蒸発器（19)の除霜を行うとともに、前記第 2蒸発器（19)を通過した高圧冷媒を前記第 2絞り機構 (39)により減圧し、この減圧後の低圧冷媒を前記第 1蒸発器（15)に導入することにより、前記第 1蒸発器（15)が冷却機能を発揮している。

[0037] これによると、図 22に例示するように除霜 ·冷却運転モード時に、圧縮機（12)吐出側の高圧高温冷媒を第 2蒸発器 (19)に導入して第 2蒸発器 (19)の除霜を行うことができると同時に、第 2蒸発器（19)通過後の高圧冷媒を第 2絞り機構 (39)により減圧し、この減圧後の低圧冷媒を第 1蒸発器（15)に導入して、第 1蒸発器（15)が冷却機能を発揮できる。従って、第 2蒸発器 (19)の除霜機能と第 1蒸発器 (15)の冷却機能とを定常的に同時に発揮できる。 [0038] 例えば、除霜'冷却運転モード時に、第 1絞り機構（18)は全開状態とし、第 2絞り機構 (39)は所定絞り開度の状態とすればよい。

[0039] これにより、図 22に例示する除霜 ·冷却運転モード時のサイクル挙動を実現して除霜機能と冷却機能の同時運転を定常的に行うことができる。

[0040] 本発明の第七例によると、ェジクタ式冷凍サイクル装置は、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（12)と、

冷媒流出側が前記圧縮機（12)の吸入側に接続される第 1蒸発器（15)と、冷媒流出側が前記冷媒吸引口（14c)に接続される第 2蒸発器（19)と、前記第 2蒸発器 (19)の冷媒流入側に設けられる絞り機構 (181)と、

前記放熱器 (13)で冷媒が放熱する状態を設定して、前記第 1蒸発器 (15)および前記第 2蒸発器 (19)にて低圧冷媒が蒸発する通常運転モードと、前記放熱器 (13) で冷媒が放熱しな！、状態を設定して、前記第 1蒸発器 (15)および前記第 2蒸発器 ( 19)の両方の除霜を行う除霜運転モードとを切り替える制御手段（21)とを備え、前記除霜運転モード時には、前記圧縮機（12)の吐出側の冷媒が高圧高温状態のまま前記絞り機構（181)に流入して減圧され、前記絞り機構（181)通過後の低圧の高温気相冷媒を前記第 1蒸発器（15)および前記第 2蒸発器（19)の両方に導入している。

[0041] これによると、図 26に例示するように、除霜運転モード時に、絞り機構（181)により減圧した低圧の高温気相冷媒を第 1蒸発器（15)および第 2蒸発器（19)の両方に導入して、この両蒸発器（15、 19)を同時に除霜できる。従って、圧縮機（12)の作動による両蒸発器 (15、 19)の定常的な除霜機能を良好に発揮できる。

[0042] この場合、絞り機構（181)の通常運転モード時の開度よりも除霜運転モード時の開度を大きくすれば、除霜運転モード時にも必要冷媒流量を確保できる。

[0043] すなわち、放熱器（13)が凝縮器として作用する亜臨界サイクルでは、除霜運転モード時には、圧縮機（12)の吐出側の高圧高温の気相冷媒を絞り機構（181)により減圧することになり、気相冷媒の密度は液相冷媒の密度よりも小さいが、絞り機構（1 81)の開度を通常運転モード時よりも除霜運転モード時の方で大きくしているから、絞り機構（181)にて気相冷媒を減圧する除霜運転モード時でも必要冷媒流量を確保できる。

[0044] 上記の冷凍サイクル装置において、放熱器（13)に冷却空気を送風する送風手段（ 13a)を設け、前記除霜運転モード時には、前記送風手段（13a)を停止状態にしてもよい。

[0045] 放熱器（13)の送風手段（13a)を停止状態することにより、圧縮機（12)吐出側の冷媒を高圧高温状態のまま放熱器（ 13)を素通りして放熱器 (13)下流側に送り込むとができる。従って、放熱器（13)をバイパスする冷媒通路等を必要とすることなぐ簡単な冷媒通路構成にて蒸発器除霜機能を発揮できる。

[0046] 上記の第七例のェジヱクタ式冷凍サイクル装置において、放熱器（13)の冷媒通路をバイパスする放熱器バイパス通路 (40)と、

放熱器バイパス通路 (40)に設けられたバイパス用シャット機構 (41)とを備え、除霜運転モード時にはバイパス用シャット機構 (41)を開状態にすることにより、圧縮機（12)吐出側の高圧高温冷媒を放熱器バイパス通路 (40)を通して絞り機構（18

1)に導入するようにしてもよい。

[0047] これによると、放熱器（13)の送風手段（13a)を作動したまま、圧縮機（12)吐出側の高圧高温冷媒を放熱器バイパス通路 (40)を通して絞り機構（181)に導入することができる。

[0048] また、放熱器（13)の冷媒出口部に放熱器用シャット機構 (42)をバイパス用シャット機構 (41)と並列に設けるとともに、前記放熱器（13)に冷却空気を送風する送風手段（13a)を設け、

前記除霜運転モード時には前記バイパス用シャット機構 (41)を開状態にするとともに、前記放熱器用シャット機構 (42)を閉状態にし、かつ、前記送風手段（13a)を作動状態にすることができる。

[0049] これによると、除霜運転モード時に放熱器（13)が圧縮機（12)吐出側の高圧高温の気相冷媒を凝縮して溜める液溜め機能を発揮できる。そのため、第 1蒸発器（15) の冷媒流出側 (圧縮機（12)吸入側）に気液分離器 (35)を配置する場合には、気液分離器 (35)のタンク容量を減少できる。

[0050] 本発明のェジェクタ式冷凍サイクル装置にぉ、て、前記ェジェクタ（14)の上流側通路にェジェクタ用シャット機構 (31)を設け、前記除霜運転モード時および前記除霜-冷却運転モード時には前記ェジクタ用シャット機構（31)により前記ェジクタ（ 14)の上流側通路を閉状態にしてもよい。これにより、除霜運転モード時にはェジェクタ（14)の上流側通路を閉状態にして、この上流側通路力ェジェクタ（14)への冷媒流入を阻止して、第 2蒸発器（19)側に流入する高温冷媒流量を増やすことができ、除霜能力を向上できる。

[0051] また、本発明のェジクタ式冷凍サイクル装置において、第 1蒸発器（15)の冷媒流出側に、冷媒の気液を分離して液相冷媒を溜め、気相冷媒を圧縮機（12)の吸入側に流出する気液分離器（35)を備えてもよい。この場合、除霜運転モード時および除霜 ·冷却運転モード時に圧縮機（12)への液冷媒戻りを確実に防止できる。

[0052] なお、上記各手段および特許請求の範囲に記載の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。

図面の簡単な説明

[0053] [図 1]本発明の第 1実施形態によるェジヱクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。

[図 2](a),(b)は第 1実施形態における全開機能付き絞り機構の概略作動説明図である。

[図 3]第 2実施形態によるェジヱクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。

[図 4]第 3実施形態によるェジヱクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。

[図 5]第 4実施形態によるェジヱクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。

[図 6]第 5実施形態によるェジヱクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。

[図 7]第 6実施形態によるェジヱクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。

[図 8]第 7実施形態によるェジヱクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。

[図 9]第 8実施形態によるェジヱクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。圆 10]第 9実施形態に：よるェジヱクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。圆 11]第 10実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。圆 12]第 11実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。圆 13]第 12実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。圆 14]第 13実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。圆 15]第 14実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。圆 16]第 14実施形態による各種機器の作動をまとめて示す図表である。

圆 17]第 15実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。圆 18]第 15実施形態による各種機器の作動をまとめて示す図表である。

圆 19]第 15実施形態による除霜運転時の作動を示すモリエル線図である。

[図 20]第 16実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。

[図 21]第 16実施形態による各種機器の作動をまとめて示す図表である。

[図 22]第 16実施形態による除霜 ·冷却運転時の作動を示すモリエル線図である。

[図 23]第 17実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。圆 24]第 17実施形態における絞り機構の概略作動説明図である。

[図 25]第 17実施形態による各種機器の作動をまとめて示す図表である。

[図 26]第 17実施形態による除霜運転時の作動を示すモリエル線図である。

[図 27]第 18実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。

[図 28]第 19実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。

[図 29]第 19実施形態による各種機器の作動をまとめて示す図表である。

[図 30]第 20実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。

[図 31]第 21実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。

[図 32]第 21実施形態による各種機器の作動をまとめて示す図表である。

[図 33]第 22実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。圆 34]第 23実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。

[図 35]第 24実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。

[図 36]第 25実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。

[図 37]第 26実施形態によるェジェクタ式冷凍サイクル装置を示すサイクル図である。発明を実施するための最良の形態

[0054] (第 1実施形態）

図 1は、本発明の第 1実施形態によるェジヱクタ式冷凍サイクル装置を車両用空調冷蔵装置の冷凍サイクルに適用した例を示しており、ェジェクタ式冷凍サイクル装置 10には冷媒循環経路 11が備えられており、この冷媒循環経路 11には冷媒を吸入、圧縮する圧縮機 12が配置されてる。

[0055] 本実施形態では、この圧縮機 12を図示しない車両走行用エンジンによりベルト等を介して回転駆動するようになっている。そして、圧縮機 12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使用している。ここで、吐出容量は 1回転当たりの冷媒吐出量に相当するもので、冷媒の吸入容積を変化させることにより吐出容量を変化させることができる。

[0056] 可変容量型圧縮機 12としては斜板式が代表的であり、具体的には、斜板の角度を変化させてピストンストロークを変化させて冷媒の吸入容積を変化させる。なお、容量制御機構を構成する電磁式圧力制御装置 12aにより斜板室の圧力（制御圧力）を変ィ匕させることにより、斜板の角度を外部から電気的に制御できる。

[0057] この圧縮機 12の冷媒流れ下流側には放熱器 13が配置されている。放熱器 13は圧縮機 12から吐出された高圧冷媒と図示しない冷却ファンにより送風される外気 (車室外空気)との間で熱交換を行って高圧冷媒を冷却する。

[0058] 放熱器 13よりもさらに冷媒流れ下流側部位には、ェジクタ 14が配置されている。

このェジェクタ 14は冷媒を減圧する減圧手段であるとともに、高速で噴出する冷媒流の吸引作用によって流体輸送を行う運動量輸送式ポンプである。

[0059] ェジヱクタ 14には、放熱器 13から流入する高圧冷媒の通路面積を小さく絞って、高圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部 14aと、ノズル部 14aの冷媒噴出口と連通するように配置され、後述する第 2蒸発器 19からの冷媒を吸引する吸引口 14cが備えられている。

[0060] さらに、ノズル部 14aおよび吸引口 14cの冷媒流れ下流側部位には、昇圧部をなすディフューザ部 14bが配置されている。このディフューザ部 14bは冷媒の通路面積を徐々に大きくする形状に形成されており、冷媒流れを減速して冷媒圧力を上昇させる作用、つまり、冷媒の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する作用を果たす。

[0061] ェジヱクタ 14のディフューザ部 14bから流出した冷媒は、第 1蒸発器 15に流入する。第 1蒸発器 15は、例えば、車室内空調ユニット（図示せず)の通風路内に設置され、車室内冷房用の冷却作用を果たす。

[0062] 具体的には、車室内空調ユニットの電動送風機 (第 1送風機） 16により車室内空調空気が第 1蒸発器 15に送風され、ェジェクタ 14にて減圧後の低圧冷媒が第 1蒸発器 15において車室内空調空気から吸熱して蒸発することにより車室内空調空気が冷却されて冷房能力を発揮する。第 1蒸発器 15で蒸発した気相冷媒は圧縮機 12に吸入され、再び冷媒循環経路 11を循環する。

[0063] また、本実施形態のェジクタ式冷凍サイクル装置には、冷媒循環経路 11の放熱器 13とェジヱクタ 14との間の部位で分岐し、ェジヱクタ 14の吸引口 14cで冷媒循環経路 11に合流する分岐通路 17が形成されて、る。

[0064] この分岐通路 17には、冷媒の流量調節と冷媒の減圧を行う絞り機構 18が配置されている。この絞り機構 18は本例では全開機能付きの絞り機構により構成される。図 2 はこの全開機能付きの絞り機構 18の具体例を示す概略断面図であって、絞り機構 1 8には、固定絞りを構成する絞り穴 18aと、分岐通路 17を全開するための全開用穴部 18bとを開口した可動板部材 18cが備えられている。

[0065] 全開用穴部 18bは分岐通路 20の流路 (配管）断面積相当の断面積を持つように設計されている。これにより、絞り機構 18が分岐通路 20の全開機能を果たすようになつている。

[0066] そして、この可動板部材 18cを分岐通路 17の横断方向（冷媒流れ方向 aと直交方向）に移動可能に配置し、この可動板部材 18cをサーボモータ等により構成される電気式ァクチユエータ 18dにより駆動するようになっている。なお、図 2 (a)は絞り穴 18a が固定絞りとして作用する通常時であり、図 2 (b)は全開用穴部 18bによって分岐通路 17が全開状態にある除霜運転時を示す。

[0067] この絞り機構 18よりも冷媒流れ下流側部位には第 2蒸発器 19が配置されている。この第 2蒸発器 19は、例えば、車両搭載の冷蔵庫（図示せず）内部に設置され、冷蔵庫内の冷却作用を果たす。冷蔵庫内の空気を電動送風機 (第 2送風機) 20により第 2蒸発器 19に送風するようなっている。

[0068] なお、本実施形態では可変容量型圧縮機 12の電磁式圧力制御装置 12a、第 1 ·第 2送風機 16、 20、絞り機構 18等は、電気制御装置（以下 ECUと略称） 21からの制御信号により電気的に制御されるようになっている。第 2蒸発器 19近傍の所定位置には温度センサ 22が配置され、この温度センサ 22により第 2蒸発器 19近傍の空気温度を検出する。この温度センサ 22の検出信号は ECU21に入力される。

[0069] 次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。圧縮機 12を車両ェンジンにより駆動すると、圧縮機 12で圧縮されて高温高圧状態となった冷媒は放熱器 13 に流入して外気により冷却され凝縮する。放熱器 13から流出した高圧液冷媒は、冷媒循環径路 11を流れる流れと、分岐通路 17を流れる流れとに分流する。

[0070] ここで、通常時 (第 2蒸発器 19の除霜を行う必要のない時）は分岐通路 17の絞り機構 18が ECU21の制御信号にて図 2 (a)の通常状態に置かれ、絞り穴 18aが分岐通路 17中に位置する。このため、絞り穴 18aが固定絞りとして作用するので、分岐通路 17を流れる冷媒は、絞り機構 18で減圧されて低圧状態となる。

[0071] この低圧冷媒は第 2蒸発器 19で第 2送風機 20により送風される冷蔵庫内の空気から吸熱して蒸発する。これにより、第 2蒸発器 19が冷蔵庫内の冷却作用を発揮する。

[0072] ここで、第 1分岐通路 17を通過して第 2蒸発器 19に流入する冷媒の流量は絞り機構 18の絞り穴 18aの開度で調節できる。そして、 ECU21にて第 2送風機 20の回転数 (送風量)を制御することにより、第 2蒸発器 19が発揮する冷却対象空間 (具体的には冷蔵庫内空間）の冷却能力を制御できる。

[0073] 第 2蒸発器 19から流出した気相冷媒はェジヱクタ 14の吸引口 14cへ吸引される。

一方、冷媒循環経路 11を流れる冷媒流れはェジェクタ 14に流入し、ノズル部 14aで減圧され膨張する。従って、ノズル部 14aで冷媒の圧力エネルギーが速度エネルギ一に変換され、冷媒は高速度となってノズル噴出ロカ噴出する。この際に生じるノズル噴出口付近の圧力低下により、吸引口 14cから第 2蒸発器 19にて蒸発した気相冷媒を吸引する。

[0074] ノズル部 14aから噴出した冷媒と吸引口 14cに吸引された冷媒は、ノズル部 14a下流側で混合してディフューザ部 14bに流入する。このディフューザ部 14bでは通路面積の拡大により、冷媒の速度 (膨張)エネルギーが圧力エネルギーに変換されるため、冷媒の圧力が上昇する。ェジェクタ 14のディフューザ部 14bから流出した冷媒は、第 1蒸発器 15に流入する。

[0075] 第 1蒸発器 15では、冷媒が車室内へ吹き出す空調空気から吸熱して蒸発する。この蒸発後の気相冷媒は、圧縮機 12に吸入、圧縮され、再び冷媒循環経路 11を循環する。ここで、 ECU21は、圧縮機 12の容量制御を行って、圧縮機 12の冷媒吐出能力を制御できる。

[0076] これにより、第 1蒸発器 15への冷媒流量を調節するとともに、第 1送風機 26の回転数 (送風量)を制御することにより、第 1蒸発器 15が発揮する冷却対象空間の冷却能力、具体的には車室内冷房能力を制御できる。

[0077] ところで、第 1蒸発器 15の冷媒蒸発圧力はディフューザ部 14bで昇圧した後の圧力であり、一方、第 2蒸発器 19の出口側はェジェクタ 14の吸引口 14cに接続されているから、ノズル部 14aでの減圧直後の最も低、圧力を第 2蒸発器 19に作用させることができる。

[0078] これにより、第 1蒸発器 15の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度)よりも第 2蒸発器 19の冷媒蒸発圧力 (冷媒蒸発温度)を低くすることができる。従って、第 1蒸発器 15により車室内の冷房に適した比較的高温域の冷却作用を発揮できると同時に、第 2蒸発器 19により冷蔵庫内の冷却に適した一段と低温域の冷却作用を発揮できる。

[0079] ここで、第 2蒸発器 19は冷媒蒸発温度が 0°Cより低い条件にて運転されることがあるので、第 2蒸発器 19のフロスト (霜付き）による冷却性能の低下が課題となる。

[0080] そこで、本実施形態においては、第 2蒸発器 19近傍に温度センサ 22を配置し、この温度センサ 22の検出温度に基づいて第 2蒸発器 19のフロスト有無を ECU21で判定して第 2蒸発器 19の除霜を自動的に行うようになって!/、る。

[0081] すなわち、温度センサ 22により検出される第 2蒸発器 19近傍の空気温度が予め設定したフロスト判定温度 Ta以下に低下すると、 ECU21は第 2蒸発器 19のフロスト状態を判定して、全開機能付きの絞り機構 18の電気式ァクチユエータ 18dに制御信号を出力し、この電気式ァクチユエータ 18dにより可動板部材 18cを図 2 (a)の通常時位置から図 2 (b)の除霜時位置に移動させる。

[0082] これにより、可動板部材 18cの全開用穴部 18bが分岐通路 17の通路全体に重合して、分岐通路 17を全開状態とする。この結果、放熱器 13出口の高温高圧の液冷媒をそのまま分岐通路 17を通して第 2蒸発器 19に導くことができる。これにより、第 2蒸発器 19表面に付着した霜を溶かすことができ、極めて簡単な構成にて第 2蒸発器 19 の除霜運転を行うことができる。

[0083] この除霜運転の実行により、第 2蒸発器 19近傍の空気温度が上記フロスト判定温度 TOよりも所定温度 αだけ高い除霜終了温度 Tb (Tb=Ta+ α )まで上昇すると、 Ε CU21にて除霜運転の終了を判定して、全開機能付きの絞り機構 18の電気式ァクチユエータ 18dに通常時位置への復帰のための制御信号を出力する。

[0084] これにより、電気式ァクチユエータ 18dが可動板部材 18cを図 2 (b)の除霜時位置力図 2 (a)の通常時位置に復帰させる。そのため、絞り機構 18は再び絞り穴 18aによる固定絞りの作用を発揮するので、第 2蒸発器 19も冷却作用を発揮する状態に復帰する。

[0085] (第 2実施形態）

図 3は第 2実施形態であり、第 1実施形態と同等部分には同一符号を付して説明を省略する。第 2実施形態では圧縮機 12の吐出側通路と第 2蒸発器 19の入口部とを直接結合するバイパス通路 23を形成し、このバイパス通路 23にシャット機構 24を設けている。このシャット機構 24は具体的には通電されたときのみ開弁する常閉式電磁弁により構成できる。

[0086] 第 2実施形態によると、通常時 (第 2蒸発器 19の除霜を行う必要のない時）は ECU 21の制御信号にてシャット機構 24がシャット状態に維持される。このため、バイパス通路 23に冷媒が流れないので、圧縮機 12の作動によって第 1実施形態と同じ冷凍サイクル作動が行われ、第 1蒸発器 15により車室内の冷房に適した比較的高温域の冷却作用を発揮できると同時に、第 2蒸発器 19により冷蔵庫内の冷却に適した一段と低温域の冷却作用を発揮できる。

[0087] そして、温度センサ 22により検出される第 2蒸発器 19近傍の空気温度が予め設定したフロスト判定温度 Ta以下に低下すると、 ECU21は第 2蒸発器 19のフロスト状態を判定してシャット機構 24に制御信号を出力し、シャット機構 24を開放する。

[0088] この結果、圧縮機 12吐出側の高温高圧の気相冷媒がバイパス通路 23を通過して第 2蒸発器 19に流入するので、第 2蒸発器 19表面に付着した霜を溶かすことができ、極めて簡単な構成にて第 2蒸発器 19の除霜運転を行うことができる。除霜運転の終了は第 1実施形態と同様の判定を行って、シャット機構 24をシャット状態に復帰させればよい。

[0089] なお、第 2実施形態の分岐通路 17の絞り機構 180は全開機能を設定する必要がな V、から、通常の固定絞りあるいは可変絞りを用いて構成できる。

[0090] (第 3実施形態）

図 4は第 3実施形態であり、第 1実施形態の変形である。すなわち、第 3実施形態では、第 1実施形態の構成に加えて、分岐通路 17のうち全開機能付きの絞り機構 18の上流側部位と、第 1蒸発器 15と圧縮機 12の間の部位とを接続する第 2の分岐通路 2 5を追加している。

[0091] そして、第 2分岐通路 25には、冷媒の減圧を行う絞り機構 26と、この絞り機構 26よりも冷媒流れ下流側部位に位置する第 3蒸発器 27を配置している。絞り機構 26は全開機能を設定する必要がないから、通常の固定絞り、可変絞りを用いて構成できる。第 3蒸発器 27には電動送風機 (第 3送風機) 28により冷却対象空間の空気が送風される。この第 3送風機 28の作動も ECU21により制御される。第 3蒸発器 27

第 3実施形態によると、第 3蒸発器 27の下流側を第 1蒸発器 15の下流側に合流して、圧縮機 12の吸入側に接続しているので、第 1、第 3蒸発器 15、 27の冷媒蒸発圧力はともに圧縮機 12の吸入圧とほぼ同一圧力となる。従って、第 1、第 3蒸発器 15、 27の冷媒蒸発温度も同一温度となるので、第 1、第 3蒸発器 15、 27は互いに同一温度域の冷却作用を果たす。

[0092] 第 3実施形態でも、第 2蒸発器 19の冷媒蒸発温度が第 1、第 3蒸発器 15、 27の冷媒蒸発温度よりも低い温度となるが、第 2蒸発器 19の除霜は全開機能付きの絞り機構 18を全開状態にすることにより、第 1実施形態と同様に行うことができる。

[0093] 第 3実施形態による第 1〜第 3蒸発器 15、 19、 27の冷却対象空間の具体例としては、例えば、第 1蒸発器 15により車室内前席側領域を冷房し、第 3蒸発器 27により車室内後席側領域を冷房し、第 2蒸発器 19により冷蔵庫内部を冷却する。

[0094] (第 4実施形態）

図 5は第 4実施形態であり、第 2実施形態（図 3)の変形である。すなわち、第 4実施形態では、第 2実施形態の構成に加えて、分岐通路 17のうち絞り機構 180の上流側部位と、第 1蒸発器 15と圧縮機 12の間の部位とを接続する第 2の分岐通路 25を追カロしている。この第 2分岐通路 25には絞り機構 26と第 3蒸発器 27を配置している。この絞り機構 26と第 3蒸発器 27は第 3実施形態と同じものである。

[0095] 以上により、第 4実施形態ではバイパス通路 23とシャット機構 24により第 2蒸発器 1 9の除霜を第 2実施形態と同様に行うことができるとともに、第 3蒸発器 27による冷却作用は第 3実施形態と同様に行うことができる。

[0096] (第 5実施形態）

図 6は第 5実施形態であり、第 1実施形態の変形である。すなわち、第 5実施形態では、第 1蒸発器 15の上流部に専用の絞り機構 30を追加し、これに伴って、ェジェクタ 14をこの絞り機構 30と並列に配置している。なお、絞り機構 30としては種々なものが使用可能であるが、例えば、第 1蒸発器 15の出口冷媒の過熱度を所定値に制御する温度式膨張弁が好適である。

[0097] 第 2蒸発器 19の上流部に全開機能付きの絞り機構 18を配置し、第 2蒸発器 19の除霜が必要な時に、絞り機構 18を全開して第 2蒸発器 19の除霜運転を実行することは第 1実施形態と同じである。

[0098] 次に、第 5実施形態の第 1実施形態に対する特徴を述べると、第 1〜第 4実施形態ではいずれも、ェジェクタ 14と第 1蒸発器 15とを直列に接続しているので、ェジェクタ 14は第 1蒸発器 15の冷媒流量調節機能を果たすとともに、第 1蒸発器 15と第 2蒸発器 19との間に冷媒圧力差をつけるポンプ機能を果たしている。

[0099] 従って、ェジェクタ 14の設計に際しては、冷媒流量調節機能とポンプ機能の要求仕様をともに満足する必要があり、そして、第 1蒸発器 15の冷媒流量調節機能を確保するために第 1蒸発器 15に依存した設計とならざるを得ない。その結果、ェジエタタ式冷凍サイクル装置を高効率で運転することが困難になるという課題がある。

[0100] そこで、第 5実施形態では、図 6に示すように第 1蒸発器 15の上流部に専用の絞り機構 30を配置して、ェジクタ 14が第 1蒸発器 15の冷媒流量調節機能は分担しないですむようにしている。このため、ェジェクタ 14は、第 1蒸発器 15と第 2蒸発器 19との間に冷媒圧力差をつけるポンプ機能のみに特ィ匕できる。

[0101] これにより、第 1、第 2蒸発器 15、 19間に所定の圧力差をつけるように、換言すると、ェジヱクタ 14の通過流量が所定流量となるように、ェジヱクタ 14の形状を最適に設計することが可能となる。この結果、サイクル運転条件 (圧縮機回転数、外気温度、冷却対象空間温度等）の広範囲の変動に対しても、ェジヱクタ式冷凍サイクル装置の高効率運転が可能となる。

[0102] (第 6実施形態）

図 7は第 6実施形態であり、第 2実施形態（図 3)の変形である。すなわち、第 6実施形態は、第 2実施形態のように第 2蒸発器 19の除霜運転のためのバイパス通路 23およびシャット機構 24を有するサイクル構成において、第 1蒸発器 15の上流部に専用の絞り機構 30を追加し、この絞り機構 30にェジヱクタ 14を並列接続したものである。

[0103] この絞り機構 30とェジェクタ 14との並列接続構成は第 5実施形態（図 6)と同じである。従って、第 6実施形態は、第 2実施形態と第 5実施形態とを組み合わせた作用効果を発揮できる。

[0104] (第 7実施形態）

図 8は第 7実施形態であり、第 3実施形態（図 4)の変形である。すなわち、第 7実施形態は、第 3実施形態のように第 2蒸発器 19の上流部に除霜運転のための全開機能付きの絞り機構 18を配置し、かつ、絞り機構 26および第 3蒸発器 27を有するサイクル構成において、第 1蒸発器 15の上流部に専用の絞り機構 30を追加し、この絞り機構 30にェジヱクタ 14を並列接続したものである。

[0105] このェジェクタ 14の並列接続は第 5実施形態（図 6)と同じである。従って、第 7実施形態は、第 3実施形態と第 5実施形態とを組み合わせた作用効果を発揮できる。

[0106] (第 8実施形態）

図 9は第 8実施形態であり、第 4実施形態（図 5)の変形である。すなわち、第 8実施形態は、第 4実施形態のように第 2蒸発器 19の除霜運転のためのバイパス通路 23およびシャット機構 24を有し、かつ、絞り機構 26および第 3蒸発器 27を有するサイクル構成において、第 1蒸発器 15の上流部に専用の絞り機構 30を追加し、この絞り機構 30にェジェクタ 14を並列接続したものである。

[0107] このェジェクタ 14の並列接続は第 5実施形態（図 6)と同じである。従って、第 8実施形態は、第 4実施形態と第 5実施形態とを組み合わせた作用効果を発揮できる。

[0108] (第 9実施形態）

図 10は第 9実施形態であり、第 1実施形態の変形である。すなわち、第 9実施形態は、第 1実施形態のサイクル構成において、冷媒循環通路 11のうち、ェジェクタ 14上流部にシャット機構 31を設けている。このシャット機構 31は、具体的には通電されたときのみ閉弁する常開式電磁弁により構成できる。

[0109] 第 9実施形態によると、通常時 (第 2蒸発器 19の除霜を行う必要のない時）は ECU 21の制御信号にてシャット機構 31が全開状態に維持されるので、ェジクタ式冷凍サイクル装置 10において第 1実施形態と同じ作動が行われる。

[0110] 一方、温度センサ 22により検出される第 2蒸発器 19近傍の空気温度に基づいて第 2蒸発器 19のフロスト状態力 ¾CU21にて判定されると、 ECU21はシャット機構 31に制御信号を出力し、シャット機構 31をシャット（全閉）状態にする。これと同時に、 EC U21は全開機能付きの絞り機構 18に制御信号を出力し、この絞り機構 18を全開状態にする。

[0111] この除霜運転時に、シャット機構 31により冷媒循環通路 11をシャット状態にするので、放熱器 13出口の高温高圧冷媒の全量が絞り機構 18を通過して第 2蒸発器 19に流入する。これにより、第 1実施形態に比較して除霜能力を向上でき、第 2蒸発器 19 の除霜を短時間で終了できる。

[0112] (第 10実施形態）

図 11は第 10実施形態であり、第 2実施形態（図 3)の変形である。すなわち、第 10 実施形態は、第 2実施形態のサイクル構成において、冷媒循環通路 11のうち、ェジェクタ 14上流部にシャット機構 31を設けている。このシャット機構 31は、具体的には通電されたときのみ閉弁する常開式電磁弁により構成できる。

[0113] 第 10実施形態によると、通常時 (第 2蒸発器 19の除霜を行う必要のない時）は EC U21の制御信号にてシャット機構 31が全開状態に維持されるので、ェジクタ式冷凍サイクル装置 10において第 2実施形態と同じ作動が行われる。

[0114] 一方、温度センサ 22により検出される第 2蒸発器 19近傍の空気温度に基づいて第 2蒸発器 19のフロスト状態力 ¾CU21にて判定されると、 ECU21はシャット機構 31に制御信号を出力し、シャット機構 31をシャット（全閉）状態にする。これと同時に、 EC U21はバイパス通路 23のシャット機構 24に制御信号を出力し、このシャット機構 24 を全開状態にする。

[0115] この除霜運転時に、シャット機構 31により冷媒循環通路 11をシャット状態にするので、バイパス通路 23を通過して第 2蒸発器 19に流入する圧縮機 12吐出側の高温高圧の気相冷媒量が増加する。これにより、第 2実施形態に比較して除霜能力を向上でき、第 2蒸発器 19の除霜を短時間で終了できる。

[0116] (第 11実施形態）

図 12は第 11実施形態であり、上記第 10実施形態（図 11)の変形である。すなわち、第 11実施形態は、上記第 10実施形態のシャット機構 31に対応するシャット機構 3 2を放熱器 13の上流部に設けたものである。このシャット機構 32も具体的には第 9、第 10実施形態のシャット機構 31と同様に常開式電磁弁により構成できる。

[0117] 第 11実施形態によると、第 2蒸発器 19近傍の空気温度に基づいて第 2蒸発器 19 のフロスト状態力 ¾cu21にて判定されると、 ECU21はシャット機構 32に制御信号を出力し、シャット機構 32をシャット（全閉）状態にする。これと同時に、 ECU21はバイパス通路 23のシャット機構 24に制御信号を出力し、このシャット機構 24を全開状態にする。

[0118] この除霜運転時に、シャット機構 32により放熱器 13の上流通路をシャット状態にするので、圧縮機 12吐出側の高温高圧の気相冷媒の全量がバイパス通路 23を通過して第 2蒸発器 19に流入する。これにより、第 10実施形態に比較して除霜能力をより一層向上できる。

[0119] なお、第 11実施形態において、 2つのシャット機構 24、 32を三方弁タイプの 1つの通路切替機構で構成してもよ!/ヽ。

[0120] (第 12実施形態）

図 13は第 12実施形態であり、第 1実施形態の変形である。すなわち、第 12実施形態では、第 1実施形態の全開機能付き絞り機構 18の代わりに全開機能を設定しない通常の固定絞り、可変絞りからなる絞り機構 180を用いる。

[0121] そして、この絞り機構 180と並列にバイノス通路 33を設け、このバイパス通路 33にシャット機構 34を設けている。このシャット機構 34は具体的には通電されたときのみ開弁する常閉式電磁弁により構成できる。

[0122] 第 12実施形態によると、通常時 (第 2蒸発器 19の除霜を行う必要のない時）は EC

U21の制御信号にてシャット機構 34がシャット (全閉）状態に維持されれるので、絞り機構 180により第 2蒸発器 19への流入冷媒量が調節される。

[0123] 一方、第 2蒸発器 19のフロスト状態が判定されとき（除霜運転時）には、 ECU21の制御信号にてシャット機構 34が全開状態に移行する。これにより、放熱器 13出口の高温高圧の液冷媒がバイパス通路 33を通過して第 2蒸発器 19に流入し、第 2蒸発器 19の除霜を行うことができる。

[0124] なお、本第 12実施形態は第 1実施形態の変形例として説明しているが、第 1実施形態の他に、全開機能付き絞り機構 18を有する他の実施形態 (第 3、第 5、第 7、第 9 の各実施形態）においても、全開機能付き絞り機構 18の代わりに、全開機能を設定しない通常の絞り機構 180、バイノス通路 33およびシャット機構 34を設けることにより、本第 12実施形態の考え方を同様に実施できる。

[0125] (第 13実施形態）

第 1〜第 12実施形態ではいずれも放熱器 13出口側で分岐され、ェジェクタ 14の吸引口 14cに接続される分岐通路 17を形成し、この分岐通路 17に絞り機構 18、 18

0と第 2蒸発器 19を配置する構成になっているが、第 13実施形態はこの第 2蒸発器 1

9の配置を上記の各実施形態とは別の配置にしている。

[0126] すなわち、第 13実施形態では図 14に示すように、第 1蒸発器 15の冷媒流出側と圧縮機 12の吸入側との間に、第 1蒸発器 15の出口冷媒の気液を分離して液相冷媒を溜める気液分離器 35を配置し、気液分離器 35で分離された気相冷媒を圧縮機 12 の吸入側に導出し、そして、気液分離器 35で分離された液相冷媒を分岐通路 36側に導出するようになっている。

[0127] この分岐通路 36は気液分離器 35の底部付近の液冷媒出口とェジェクタ 14の吸引口 14cとの間を結合する通路であって、分岐通路 36のうち上流側に絞り機構 180が設けられ、この絞り機構 180の下流側に第 2蒸発器 19を配置している。絞り機構 180 は全開機能を設定しない通常の固定絞りまたは可変絞りからなる。

[0128] そして、絞り機構 180と第 2蒸発器 19との間に、シャット機構 24を有するバイパス通路 23の下流端を接続して、る。

[0129] 第 13実施形態のサイクル構成においても、第 2蒸発器 19の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度)が第 1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、第 1蒸発器 15により高温域の冷却作用を発揮し、第 2蒸発器 19により低温域の冷却作用を発揮できる。

[0130] そして、第 2蒸発器 19のフロスト状態が判定されたときは、 ECU21の制御信号にてバイパス通路 23のシャット機構 24を開放状態にする。これにより、圧縮機 12吐出側の高温高圧の気相冷媒がバイノス通路 23を通過して第 2蒸発器 19に流入するので、第 2蒸発器 19の除霜を行うことができる。

[0131] (第 14実施形態）

図 15は第 14実施形態であり、図 1の第 1実施形態に対して気液分離器 35を追加している。この気液分離器 35は第 1蒸発器 15の下流側に接続され、第 1蒸発器 15の出口冷媒の気液を分離して液相冷媒を溜め、そして、気相冷媒を圧縮機 12の吸入側に流出するものである。

[0132] 一方、第 14実施形態のェジヱクタ式冷凍サイクル装置 10では、第 1蒸発器 15および第 2蒸発器 19により共通の冷却対象空間 (具体的には、車載冷蔵庫の庫内空間）を 0°C以下の低温に冷却する冷蔵庫用の冷却ユニット 37を構成している。

[0133] 具体的には、電動送風機 16の空気流れ上流側に第 1蒸発器 15を配置し、第 1蒸発器 15の空気流れ下流側に第 2蒸発器 19を配置し、第 2蒸発器 19通過後の冷却空気を冷却対象空間 (庫内空間）に吹き出すようになつている。なお、第 1蒸発器 15 と第 2蒸発器 19はろう付け等の手段で一体に構成してもよい。

[0134] 第 14実施形態では、第 1蒸発器 15および第 2蒸発器 19により共通の冷却対象空間（庫内空間）を 0°C以下の低温に冷却するので、第 1蒸発器 15および第 2蒸発器 1 9の両方に対して除霜運転を実行する必要がある。 [0135] 次に、第 14実施形態の作動を説明する。図 16は第 14実施形態の各種機器の作動をまとめて示すものであり、通常運転時には、圧縮機 12、放熱器 13の電動冷却フアン 13a、および冷却ユニット 37の電動送風機 16が作動状態となり、そして、全開機能付きの絞り機構 18は所定の絞り状態に制御される。

[0136] これにより、冷凍サイクル 10では第 1蒸発器 15および第 2蒸発器 19での冷媒蒸発に伴う吸熱作用によって電動送風機 16の送風空気を冷却し、冷却ユニット 37の冷却対象空間を冷却できる。すなわち、通常の冷却運転を実行できる。

[0137] 一方、温度センサ 22の検出温度がフロスト判定温度よりも低下すると、制御装置 21 が第 1、第 2蒸発器 15、 19のフロスト状態を判定して冷凍サイクル 10の各機器を除霜運転モードに切り替える。すなわち、制御装置 21は全開機能付きの絞り機構 18を全開状態に制御すると同時に、圧縮機 12および蒸発器用の電動送風機 16を停止状態にする。なお、第 14実施形態では圧縮機 12として容量制御機構を構成する電磁式圧力制御装置 12aを有する可変容量型圧縮機を用いているので、圧縮機 12の停止状態とは、電磁式圧力制御装置 12aにより吐出容量を 0%付近の最小容量にする状態を意味する。

[0138] もちろん、圧縮機 12が電磁クラッチ付きの固定容量型圧縮機である場合は、電磁クラッチを遮断して、圧縮機 12を停止状態にすればよい。なお、放熱器用冷却ファン 1 3aは除霜運転時に停止状態または作動状態の、ずれでもよ、。

[0139] 除霜運転時には絞り機構 18が全開することにより、放熱器 13出口側の高温液冷媒が第 2蒸発器 19に直接流入し、更に、第 2蒸発器 19で放熱して所定量だけ温度が低下した中温の液冷媒がェジクタ 14の冷媒吸引口 14c部分を通過して第 1蒸発器 15に流入する。このように、放熱器 13の出口側の高温液冷媒が第 2蒸発器 19→第 1 蒸発器 15の順に流れて、第 2蒸発器 19および第 1蒸発器 15の除霜を同時に行う。

[0140] なお、本実施形態では、圧縮機 12の作動時に存在してヽる放熱器 13側の高温液冷媒を用いて第 1、第 2蒸発器 15、 19の除霜を一時的に行うために除霜運転時に圧縮機 12を停止している。つまり、第 1、第 2蒸発器 15、 19の体格が小さくて必要冷却能力が小さい場合は、圧縮機 12の作動時に存在している放熱器 13側の高温液冷媒を第 1、第 2蒸発器 15、 19に流入させるさせることで第 1、第 2蒸発器 15、 19の除霜を行うことができる。

[0141] 除霜運転時に第 2蒸発器 19の出口に液冷媒が流出しても、この液冷媒を気液分離器 35内に蓄えることができるので、圧縮機 12への液冷媒戻りを防止できる。

[0142] (第 15実施形態）

図 17は第 15実施形態であり、上記第 14実施形態に対してェジェクタ 14上流側のシャット機構 31、および気液分離器 35出口側の絞り機構 38を追加している。シャット機構 31は図 10等にて説明したものと同じでよい。

[0143] 絞り機構 38は気液分離器 35の出口側通路 (圧縮機吸入側通路)の全開機能付きのものであり、絞り機構 18と同一構成でよい。但し、絞り機構 38は通常運転時に全開状態となり、除霜運転時に所定の絞り開度となるように制御装置 21によって制御される。

[0144] 次に、第 15実施形態の作動を説明する。図 18は第 15実施形態の各種機器の作動をまとめて示すものであり、通常運転時には、圧縮機 12、放熱器 13の電動冷却フアン 13a、および冷却ユニット 37の電動送風機 16が作動状態となる。そして、全開機能付きの絞り機構 18は所定の絞り開度状態に制御され、全開機能付きの絞り機構 3 8は全開状態に制御され、かつ、シャット機構 31は全開状態に制御される。

[0145] これにより、第 1蒸発器 15ではェジェクタ 14を通過して減圧された低圧冷媒が蒸発するとともに、第 2蒸発器 19では絞り機構 18を通過して減圧された低圧冷媒が蒸発するので、第 1、第 2蒸発器 15、 19の冷却（吸熱)作用によって電動送風機 16の送風空気を冷却し、冷却ユニット 37の冷却対象空間を冷却できる。すなわち、通常の冷却運転を実行できる。

[0146] 一方、温度センサ 22の検出温度がフロスト判定温度よりも低下すると、制御装置 21 が除霜運転を実行するために各機器を次のように制御する。

[0147] すなわち、圧縮機 12を作動状態に維持したまま、放熱器用の冷却ファン 13aおよび蒸発器用の電動送風機 16をそれぞれ停止状態にする。これと同時に、絞り機構 1 8を全開状態に、絞り機構 38を所定の絞り開度状態に、シャット機構 31を全閉状態にそれぞれ制御する。

[0148] 放熱器用冷却ファン 13aが作動停止すると放熱器 13での冷媒の放熱が実質的に停止されるので、圧縮機 12の吐出側冷媒が高温高圧の気相状態のまま放熱器 13を通過する。更に、この高圧高温の気相冷媒はシャット機構 31の全閉によって分岐通路 17側へ全量流れ、そして、全開状態の絞り機構 18を通過して高圧高温の気相冷媒が第 2蒸発器 19に直接流入する。

[0149] 高圧高温の気相冷媒はこの第 2蒸発器 19で放熱して所定量だけ温度が低下するので、中温の高圧気相冷媒がェジクタ 14の冷媒吸引口 14c部分を通過して第 1蒸発器 15に流入する。このように、高圧高温の気相冷媒が第 2蒸発器 19→第 1蒸発器 15の順に流れて、第 2蒸発器 19および第 1蒸発器 15の除霜を同時に行う。

[0150] 第 1蒸発器 15から流出した高圧冷媒は気液分離器 35内で気液分離され、気液分離器 35から流出した高圧気相冷媒は絞り機構 38で所定の低圧状態まで減圧され、低温低圧の気相冷媒となって圧縮機 12に吸入される。

[0151] 除霜運転時に第 1蒸発器 15で高圧気相冷媒が凝縮して第 1蒸発器 15の出口に液冷媒が流出しても、この液冷媒は気液分離器 35内に蓄えることができる。

[0152] 図 19は第 15実施形態の除霜運転時におけるサイクル挙動を示すモリエル線図であって、圧縮機 12の吐出側の高温高圧気相冷媒によって第 2蒸発器 19→第 1蒸発器 15の順に除霜を行い、その後に、高圧気相冷媒を絞り機構 38で所定の低圧状態まで減圧し、圧縮機 12に吸入させる。

[0153] (第 16実施形態）

図 20は第 16実施形態であり、図 1の第 1実施形態に対して第 1蒸発器 15の出口側に気液分離器 35を追加するとともに、第 2蒸発器 19の出口側に全開機能付きの絞り機構 39を追加している。この絞り機構 39は絞り機構 18と同一構成でよい。但し、絞り機構 39は通常運転時に全開状態となり、除霜'冷却運転時に所定の絞り開度となるように制御装置 21によって制御される。

[0154] 第 16実施形態では第 1蒸発器 15を車室内空調用として設け、一方、第 2蒸発器 1 9は車両搭載の冷蔵庫内の冷却用として設け、それぞれ別の電動送風機 16、 20の送風空気を冷却するようになって!/、る。

[0155] 次に、第 16実施形態の作動を説明する。図 21は第 16実施形態の各種機器の作動をまとめて示すものであり、通常運転時には、圧縮機 12、放熱器 13の電動冷却フアン 13a、および電動送風機 16、 20が作動状態となる。そして、第 2蒸発器 19入口側の絞り機構 18は所定の絞り開度状態に制御され、逆に第 2蒸発器 19出口側の絞り機構 39は全開状態に制御される。

[0156] これにより、第 1蒸発器 15ではェジェクタ 14を通過して減圧された低圧冷媒が蒸発するので、第 1蒸発器 15の冷却（吸熱)作用によって電動送風機 16の送風空気を冷却し、車室内を冷房する。これと同時に、第 2蒸発器 19では絞り機構 18を通過して減圧された低圧冷媒が蒸発するので、第 2蒸発器 19の冷却 (吸熱)作用によって電動送風機 20の送風空気を冷却し、冷蔵庫内を冷却する。以上により、通常運転時には車室内の冷房と冷蔵庫内の冷却を同時に行うことができる。

[0157] 一方、温度センサ 22の検出温度がフロスト判定温度よりも低下すると、制御装置 21 が除霜 ·冷却運転モードを実行するするために各機器を次のように制御する。

[0158] すなわち、圧縮機 12、放熱器用の冷却ファン 13aおよび第 1蒸発器用の電動送風機 16をそれぞれ作動状態に維持したまま、第 2蒸発器用の電動送風機 20を停止状態にする。これと同時に、第 2蒸発器 19入口側の絞り機構 18は全開状態に制御され、逆に第 2蒸発器 19出口側の絞り機構 39は所定の絞り開度状態に制御される。

[0159] これにより、放熱器 13出口側の液相冷媒が高温高圧状態のまま第 2蒸発器 19に流入して第 2蒸発器 19の除霜を行う。高圧冷媒は第 2蒸発器 19で放熱して中温の高圧状態となる。そして、この高圧冷媒は第 2蒸発器 19を通過した後に絞り機構 39 で減圧され、低温低圧の気液 2相状態となる。

[0160] この低圧冷媒はェジヱクタ 14の冷媒吸引口 14c部分を通過して第 1蒸発器 15に流入する。この冷媒吸引口 14cからの吸引側低圧冷媒とェジヱクタ 14のノズル部 14a 通過後の低圧冷媒とが合流して第 1蒸発器 15に流入し、第 1蒸発器 15の冷却 (吸熱 )作用を発揮できる。

[0161] 従って、第 16実施形態によると、第 2蒸発器 19の除霜運転を行うと同時に、第 1蒸発器 15では冷房作用を発揮できる。図 22は第 16実施形態による除霜 ·冷却運転モード時のサイクル挙動を示すモリエル線図である。

[0162] (第 17実施形態）

第 15実施形態（図 17)では、図 19に示すように高圧高温冷媒を用いて第 1、第 2蒸発器 15、 19の除霜を行うようにしているが、第 17実施形態（図 23)では、図 26に示すように低圧高温冷媒を第 1、第 2蒸発器 15、 19の除霜を行う。

[0163] これに伴って、第 17実施形態では、全開機能を持たない可変絞り機構 181を第 2 蒸発器 19の入口部に設けている。図 24はこの可変絞り機構 181の具体例を示すもので、絞り開度が小さい第 1絞り穴 181aと、この第 1絞り穴 181aよりも絞り開度が大きい第 2絞り穴 18 lbとを可動板部材 18 lcに並列に開口して、る。

[0164] そして、この可動板部材 181cを分岐通路 17の横断方向（冷媒流れ方向 aと直交方向）に移動可能に配置し、この可動板部材 181cをサーボモータ等により構成される電気式ァクチユエータ 181dにより駆動するようになっている。

[0165] 通常運転時には可動板部材 181cを図 24 (a)に示す位置に移動させ、第 1絞り穴 1 8 laを分岐通路 17中に位置させ、これに対し、除霜運転時には可動板部材 181cを図 24 (b)に示す位置に移動させ、第 2絞り穴 181bを分岐通路 17中に位置させるようになっている。

[0166] 次に、第 17実施形態の作動を説明する。図 25は第 17実施形態の各種機器の作動をまとめて示すものであり、通常運転時には、圧縮機 12、放熱器用冷却ファン 13a 及び蒸発器用送風機 16を作動させ、かつ、シャット機構 31を全開状態にする。

[0167] 更に、可変絞り機構 181では ECU21により電気式ァクチユエータ 181dを制御して、可動板部材 181cを図 24 (a)に示す位置に移動させ、第 1絞り穴 181aを分岐通路 17中に位置させる。

[0168] これにより、通常運転時には第 1絞り穴 181aによる絞り開度:小の状態が設定され、この第 1絞り穴 181aにて減圧された低圧冷媒が第 2蒸発器 19に流入して第 2蒸発器 19の冷却 (吸熱)作用が発揮される。

[0169] 一方、全開状態のシャット機構 31を通して高圧冷媒がェジェクタ 14に流入してノズル部 14aで減圧され、このノズル部 14aで減圧された低圧冷媒および第 2蒸発器 19 を通過して冷媒吸引口 14cに吸引された低圧冷媒が第 1蒸発器 15に流入して、第 1 蒸発器 15の冷却 (吸熱)作用が発揮される。

[0170] 以上により、第 1、第 2蒸発器 15、 19の冷却（吸熱)作用の組み合わせによって電動送風機 16の送風空気を冷却し、冷却ユニット 37の冷却対象空間を冷却できる。すなわち、通常の冷却運転が実行される。

[0171] 一方、温度センサ 22の検出温度がフロスト判定温度よりも低下すると、制御装置 21 が除霜運転を実行するために各機器を次のように制御する。

[0172] すなわち、圧縮機 12を作動状態に維持し、放熱器用冷却ファン 13a及び蒸発器用送風機 16をともに停止させ、かつ、シャット機構 31を全閉状態にする。更に、可変絞り機構 181では ECU21により電気式ァクチユエータ 181dを制御して、可動板部材 1 81cを図 24 (b)に示す位置に移動させ、第 2絞り穴 18 lbを分岐通路 17中に位置させる。これにより、第 2絞り穴 181bによる絞り開度：大の状態が設定される。

[0173] 除霜運転時には、放熱器冷却ファン 13aの停止により放熱器 13での冷媒の放熱が実質的に停止されるので、圧縮機 12吐出側の冷媒が高温高圧の気相状態のまま放熱器 13を通過して可変絞り機構 181の入口側に到達する。ここで、除霜運転時にはシャット機構 31を全閉状態にするので、圧縮機 12吐出側の気相冷媒の全量が可変絞り機構 181に流入する。

[0174] 可変絞り機構 181では、第 1絞り穴 181aよりも絞り開度が大きい第 2絞り穴 181bによって減圧作用を発揮する。この減圧作用にて、高温高圧の気相冷媒は低圧高温の気相冷媒となり、この低圧高温の気相冷媒はまず第 2蒸発器 19内に流入して、第 2 蒸発器 19の除霜を行う。

[0175] この低圧高温の気相冷媒は、第 2蒸発器 19およびェジェクタ 14を通過した後に、第 1蒸発器 15内に流入して、第 1蒸発器 15の除霜を行う。第 1蒸発器 15を通過した冷媒は気液分離器 35内で気液分離され、この気液分離器 35内の気相冷媒が圧縮機 12に吸入され、再度圧縮される。

[0176] 図 26は第 17実施形態の除霜運転時のサイクル挙動を示すモリエル線図である。

第 17実施形態では、シャット機構 31の全閉により高温高圧の気相冷媒の全量を可変絞り機構 181で減圧した後に、第 2蒸発器 19に流入させる。そして、第 2蒸発器 19 通過後の冷媒を第 1蒸発器 15に流入させる。これにより、第 2蒸発器 19および第 1蒸発器 15の除霜を低圧高温冷媒を用いて定常的に行うことができる。

[0177] なお、可変絞り機構 181は、通常運転時には放熱器 13で凝縮した液相冷媒を減圧するのに対し、除霜運転時には圧縮機 12吐出側の気相冷媒を減圧することになる。気相冷媒は液相冷媒に比較して密度が大幅に小さいので、可変絞り機構 181の除霜運転時の絞り開度を通常運転時よりも大きくして、除霜運転時のサイクル循環冷媒流量を確保できるようにして、る。

[0178] なお、第 17実施形態では、シャット機構 31を全開、全閉の開閉弁タイプとしている力シャット機構 31を連続的に通路面積を調整可能な流量調整タイプの弁機構とし、除霜運転時にェジクタ 14側へ所定流量の高温気相冷媒を流入させるようにしてもよい。また、通常運転時にェジェクタ 14側への冷媒流量を流量調整タイプのシャツト機構 31で調整するようにしてもょ、。このようにシャット機構 31を流量調整タイプの弁機構として構成してもよいことは他の実施形態におけるシャット機構についても同様である。

[0179] (第 18実施形態）

図 27は第 18実施形態であり、第 17実施形態（図 23)のシャット機構 31を廃止して、ェジェクタ 14の上流部を放熱器 13の出口部に直接接続している。第 18実施形態の他の点は第 17実施形態と同じである。従って、図 25において、シャット機構 31の開閉がなくなるだけで、その他の各機器の通常運転時と除霜運転時との作動切替は図 25に示す通りである。

[0180] 第 18実施形態によると、除霜運転時に放熱器 13を通過した高温高圧の気相冷媒のうち所定割合の高温気相冷媒が可変絞り機構 181で減圧されて低圧の高温気相冷媒となり、この低圧の高温気相冷媒が第 2蒸発器 19に流入して第 2蒸発器 19の除霜を行う。

[0181] これと同時に、放熱器 13を通過した高温高圧の気相冷媒の残部はェジェクタ 14に流入し減圧されるので、低圧の高温気相冷媒となる。この低圧の高温気相冷媒と、第 2蒸発器 19通過後の低圧気相冷媒とがェジクタ 14で合流し、この合流後の低圧高温気相冷媒が第 1蒸発器 15に流入して、第 1蒸発器 15の除霜を行う。

[0182] 第 18実施形態では、ェジェクタ 14を通過して減圧された低圧の高温気相冷媒が第 1蒸発器 15に直接流入するので、第 17実施形態に比較して第 1蒸発器 15に流入する気相冷媒の温度 (熱量)を高めて、第 1蒸発器 15の除霜能力を高めることができる。 [0183] (第 19実施形態）

図 28は第 19実施形態であり、第 17実施形態（図 23)に対して、放熱器 13のバイパス通路 40と、このバイパス通路 40のシャット機構 41と、放熱器 13の出口部のシャット機構 42とを追加している。シャット機構 41とシャット機構 42は並列配置されている。

[0184] 図 29は第 19実施形態における各機器の通常運転時と除霜運転時との作動切替を示す。第 19実施形態によると、通常運転時にはシャット機構 31とシャット機構 42が全開状態となり、一方、シャット機構 41が全閉状態となってバイパス通路 40を遮断する。これにより、通常運転時は第 17実施形態と同じ作動が行われる。

[0185] これに対し、除霜運転時には、シャット機構 31とシャット機構 42が全閉状態となり、一方、シャット機構 41が全開状態になってバイパス通路 40を開通させる。これにより、圧縮機 12の高圧高温の吐出気相冷媒がバイパス通路 40を通過して放熱器 13をバイパスして流れる。

[0186] この放熱器 13をバイパスする高圧高温の吐出気相冷媒の全量が可変絞り機構 18 1で減圧されて低圧の高温気相冷媒となる。この低圧の高温気相冷媒が第 2蒸発器 19→ェジヱクタ 14→第 1蒸発器 15の順に流れて、第 2蒸発器 19および第 1蒸発器 1 5の除霜を行う。

[0187] そして、第 19実施形態では、除霜運転時に放熱器 13の出口部のシャット機構 42を全閉した状態にて放熱器冷却ファン 13aを作動状態に維持するので、放熱器 13にて圧縮機 12の吐出気相冷媒の一部を外気により冷却して凝縮させ、放熱器 13内部に液相冷媒を溜め込むことができる。このため、除霜運転時に気液分離器 35内に溜まる液相冷媒の量を減少できるので、気液分離器 35のタンク容量を縮小できる利点がある。

[0188] (第 20実施形態）

図 30は第 20実施形態であり、第 19実施形態（図 28)におけるシャット機構 31を廃止したものである。従って、第 20実施形態は、シャット機構 31を廃止した点は第 18 実施形態（図 27)のサイクル構成と同じである。そのため、第 20実施形態は第 18実施形態と第 19実施形態とを組み合わせた作用効果を発揮できる。

[0189] (第 21実施形態）図 31は第 21実施形態であり、 3台以上の蒸発器を組み合わせたサイクル構成である。第 21実施形態は第 17実施形態（図 23)のサイクル構成を基礎とし、これに第 2分岐通路 25を追加している。この第 2分岐通路 25は第 3実施形態（図 4)と同様のものであり、第 1分岐通路 17の可変絞り機構 181の上流側で分岐され、第 1蒸発器 15の出口側に接続される。

[0190] 第 2分岐通路 25の上流側に可変絞り機構 182を設け、この可変絞り機構 182の下流側に第 3蒸発器 27を設けている。可変絞り機構 182は、図 24に示す可変絞り機構 181と同様に、絞り開度が小さい第 1絞り穴と、この第 1絞り穴よりも絞り開度が大きい第 2絞り穴とを可動板部材に並列に開口した構成になっている。

[0191] これにより、可変絞り機構 182は、通常運転時には第 1絞り穴による絞り開度:小の状態を設定し、除霜運転時には第 2絞り穴による絞り開度:大の状態を設定できるようになっている。

[0192] 第 3蒸発器 27は電動送風機 28とともに独立の冷却ユニット 43を構成している。第 2 1実施形態では第 1の冷却ユニット 37により第 1冷蔵庫の庫内空間（冷却対象空間）を 0°C以下の低温に冷却し、また、第 2の冷却ユニット 43により第 2冷蔵庫の庫内空間（冷却対象空間）を 0°C以下の低温に冷却するようになって!/、る。

[0193] ここで、第 3蒸発器 27の出口側は第 1蒸発器 15の出口側に接続されるので、第 3 蒸発器 27の冷媒蒸発圧力 (冷媒蒸発温度)は第 1蒸発器 15と同等になる。従って、第 2の冷却ユニット 43の冷却温度は第 1の冷却ユニット 37の冷却温度より高い。

[0194] 第 2の冷却ユニット 43では、電動送風機 28の送風空気を第 3蒸発器 27により冷却して、その冷却空気を冷却対象空間に吹き出すようになつている。ここで、第 2の冷却ユニット 43の冷却温度も 0°C以下の低温であるので、第 3蒸発器 27においても除霜の必要性がある。

[0195] 第 3蒸発器 27近傍には温度センサ 22aが設置され、第 3蒸発器 27近傍の温度を温度センサ 22aにより検出し、その検出信号力 ¾CU21に入力される。 ECU21では、第 1の冷却ユニット 37の温度センサ 22および第 2の冷却ユニット 43の温度センサ 2 2aの検出温度に基づいて除霜運転の指令を出す。

[0196] 図 32は第 21実施形態における各機器の通常運転時と除霜運転時との作動切替を示す。除霜運転時には、圧縮機 12の吐出側の気相冷媒が高温高圧状態のまま放熱器 13を通過し、可変絞り機構 181、 182でそれぞれ減圧されて、低圧の高温気相冷媒となる。第 1分岐通路 17の低圧の高温気相冷媒が第 2蒸発器 19→第 1蒸発器 15 の順に流れて、この両蒸発器 19、 15の除霜を行う。これと同時に、第 2分岐通路 25 の低圧の高温気相冷媒が第 3蒸発器 27に流入して、第 3蒸発器 27の除霜を行う。

[0197] なお、第 21実施形態では、ェジェクタ 14の上流側にシャット機構 31を設け、除霜運転時にはこのシャット機構 31を全閉するようにしている力このシャット機構 31を廃止してもよい。すなわち、第 18実施形態（図 27)のサイクル構成において、可変絞り機構 182および第 3蒸発器 27を有する第 2分岐通路 25を組み合わせるようにしてもよい。

[0198] (第 22実施形態）

図 33は第 22実施形態であり、第 19実施形態（図 28)のサイクル構成において、可変絞り機構 182および第 3蒸発器 27を有する第 2分岐通路 25を組み合わせるようにしたものである。

[0199] なお、図 33では、ェジヱクタ 14の上流側にシャット機構 31を設け、除霜運転時にはこのシャット機構 31を全閉するようにしている力このシャット機構 31を第 20実施形態（図 30)のように廃止してもよ、。

[0200] (第 23実施形態）

図 34は第 23実施形態であり、第 5実施形態（図 6)のように、第 1蒸発器 15の上流部に専用の絞り機構 30を追加し、これに伴って、ェジェクタ 14をこの絞り機構 30と並列に配置するサイクル構成を採用している。第 23実施形態では、このようなェジエタタ並列配置のサイクル構成において、第 17実施形態（図 23)における冷却ユニット 3 7、シャット機構 31、および可変絞り機構 181を組み合わせている。

[0201] 第 23実施形態における通常運転時と除霜運転時の各機器の作動切替は、第 17 実施形態と同じであり、図 25のように各機器の作動切替を行えばよい。

[0202] なお、図 34では、ェジヱクタ 14の上流側にシャット機構 31を設け、除霜運転時にはこのシャット機構 31を全閉するようにしている力このシャット機構 31を廃止してもよい。 [0203] (第 24実施形態）

図 35は第 24実施形態であり、第 19実施形態（図 28)においてェジヱクタ並列配置のサイクル構成を採用している。第 24実施形態における通常運転時と除霜運転時の各機器の作動切替は、第 19実施形態と同じであり、図 29のように各機器の作動切替を行えばよい。

[0204] なお、第 24実施形態においても、ェジェクタ 14上流側のシャット機構 31を廃止してよい。

[0205] (第 25実施形態）

図 36は第 25実施形態であり、第 21実施形態（図 31)においてェジヱクタ並列配置のサイクル構成を採用したものである。なお、第 25実施形態においても、ェジェクタ 1 4上流側のシャット機構 31を廃止してよい。

[0206] (第 26実施形態）

図 37は第 26実施形態であり、第 22実施形態（図 33)においてェジヱクタ並列配置のサイクル構成を採用したものである。なお、第 26実施形態においても、ェジェクタ 1 4上流側のシャット機構 31を廃止してよい。

[0207] (他の実施形態）

なお、本発明は上述の実施形態に限定されることなぐ以下述べるごとく種々変形可能である。

[0208] (1)上述の実施形態では、第 2蒸発器 19、第 3蒸発器 27近傍の空気温度を温度センサ 22、 22aにより検出して除霜運転を自動的に行うようにしているが、これは具体的な一例を示すにすぎず、除霜運転の自動制御は種々変形できる。例えば、第 2、第 3蒸発器 19、 27近傍の空気温度の代わりに、第 2、第 3蒸発器 19、 27の表面温度を温度センサ 22、 22aにより検出して、除霜運転の自動制御を行うようにしてもよい。

[0209] また、第 2、第 3蒸発器 19、 27近傍の冷媒通路内に冷媒温度を検出する冷媒温度センサを設け、第 2、第 3蒸発器 19、 27近傍の冷媒温度に基づいて除霜運転の自動制御を行うようにしてもよい。

[0210] また、第 2、第 3蒸発器 19、 27近傍の冷媒温度と冷媒圧力は相関関係があるから、第 2、第 3蒸発器 19、 27近傍の冷媒圧力を検出する冷媒圧力センサを設け、第 2、第 3蒸発器 19、 27近傍の冷媒圧力に基づヽて除霜運転の自動制御を行うようにしてもよい。

[0211] 更に、上記のごとき温度センサ 22、 22aゃ冷媒圧力センサを廃止して、 ECU21のタイマー機能にてサイクルの起動後に、所定の時間間隔で除霜運転を所定時間のみ自動的に行うようにしてもよ!、。

[0212] (2)図 2では、全開機能付き絞り機構 18として、固定絞りを構成する絞り穴 18aと、分岐通路 17を全開するための全開用穴部 18bとを開口した可動板部材 18cを電気式ァクチユエータ 18dにより駆動する形式のものを図示している力全開機能付き絞り機構 18として、弁体開度をサーボモータ等の電気式ァクチユエータにより連続的に変化させる電気式膨張弁を用い、第 2蒸発器 19の除霜時にはこの電気式膨張弁を全開させるようにしてちょい。

(3)図 24では、可変絞り機構 181として、絞り開度が小さい第 1絞り穴 181aと、この第 1絞り穴 181aよりも絞り開度が大きい第 2絞り穴 181bとを並列に開口した可動板部材 181cを電気式ァクチユエータ 181dにより駆動する具体例を図示している力この可変絞り機構 181として絞り開度を連続的に調整できる弁機構を使用してもよい。

[0213] (4)第 1実施形態等では本発明を車両用空調冷蔵装置に適用した例を示したが、冷媒蒸発温度が高温側となる第 1蒸発器 15と冷媒蒸発温度が低温側となる第 2蒸発器 19の両方をともに冷蔵庫内の冷却に用いてもよい。つまり、冷媒蒸発温度が高温側となる第 1蒸発器 15により冷蔵庫内の冷蔵室を冷却し、冷媒蒸発温度が低温側となる第 2蒸発器 19により冷蔵庫内の冷凍室を冷却するようにしてもよい。

[0214] (5)第 14実施形態（図 15)等では、第 1蒸発器 15と第 2蒸発器 19とにより 1つの冷却ユニット 37を構成し、この冷却ユニット 37により 1つの冷蔵庫内を冷却する例を示したが、第 1蒸発器 15と第 2蒸発器 19を別々の冷蔵庫に配置して、第 1蒸発器 15と第 2蒸発器 19により別々の冷蔵庫を冷却するようにしてもよい。

[0215] (6)第 14実施形態（図 15)等では、第 1蒸発器 15の出口側に気液分離器 35を配置する例を示している力放熱器 13の出口側にも気液分離器 (レシ一ノを配置し、そして、通常運転時に第 1蒸発器 15の出口冷媒が所定の過熱度を持つようにサイクル冷媒流量を制御すれば、通常運転時には気液分離器 35が過熱ガス冷媒の通路となる。従って、気液分離器 35は除霜運転時のみに冷媒の気液を分離して液相冷媒を溜める役割を果たすことになる。

[0216] (7)上述の実施形態では、冷媒の種類を特定しな力つたが、冷媒はフロン系、 HC 系の代替フロン、二酸化炭素 (C02)など蒸気圧縮式冷凍サイクルに適用できるものであ

ればよい。

[0217] なお、ここでフロンとは炭素、フッ素、塩素、水素力なる有機化合物の総称であり、冷媒として広く使用されているものである。フロン系冷媒には、 HCFC (ハイド口'クロ口 ·フルォ口'カーボン）系冷媒、 HFC (ハイド口 ·フルォロ 'カーボン）系冷媒等が含まれており、これらはオゾン層を破壊しな、ため代替フロンと呼ばれる冷媒である。

[0218] また、 HC (炭化水素)系冷媒とは、水素、炭素を含み、自然界に存在する冷媒物質のことである。この HC系冷媒には、 R600a (イソブタン）、 R290 (プロパン）などがある。

[0219] (8)上述の第 1〜第 12実施形態では、いずれも気液分離器を用いていない構成例を示した力放熱器 13の下流側に冷媒の気液分離を行って液冷媒のみを下流側に流出するレシーバを配置してもよい。また、第 13実施形態以降に示す気液分離器 3 5を第 1〜第 12実施形態の圧縮機 12の吸入側に配置して、圧縮機 12に気相冷媒のみを吸人させるようにしてもょ、。

[0220] (9)上述の実施形態では、圧縮機 12として可変容量型圧縮機を用い、この可変容量型圧縮機 12の容量を ECU21により制御して、圧縮機 12の冷媒吐出能力を制御するようにしているが、圧縮機 12として固定容量型圧縮機を用い、この固定容量型圧縮機 12の作動を電磁クラッチによりオンオフ制御し、圧縮機 12のオンオフ作動の比率を制御して、圧縮機 12の冷媒吐出能力を制御するようにしてもよい。

[0221] また、圧縮機 12として電動圧縮機を用いる場合は、電動圧縮機 12の回転数制御により冷媒吐出能力を制御できる。

[0222] (10)上述の実施形態において、ェジェクタ 14として、第 1蒸発器 15の出口冷媒過熱度などを検知してェジヱクタ 14のノズル 14aの冷媒流路面積、つまり流量を調節する可変流量型のェジヱクタを使用すれば、ノズル 14aから噴出する冷媒圧力（吸引する気相冷媒の流量)を制御することができる。

(11)上述の実施形態では各蒸発器を利用側熱交換器である室内熱交換器としている。しかし、上述の実施形態の構成は、非利用側熱交翻あるいは熱源側熱交換器と呼ばれる室外熱交を上述の各蒸発器とするサイクルにも適用されうる。例えば、各蒸発器を室外熱交換器とし、凝縮器を室内熱交換器とする暖房用の冷凍サイクル、あるいは凝縮器により水を加熱する温水供給用の冷凍サイクルといったヒートポンプと呼ばれるサイクルにも、上述の実施形態は適用されうる。

Claims

請求の範囲

[1] 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（12)と、

前記第 1分岐通路（17)に配置され、冷媒を減圧膨張させる第 1絞り手段（18)と、前記第 1分岐通路（17)において、前記第 1絞り手段（18)よりも下流側に配置される第 2蒸発器 (19)とを備え、

前記第 1絞り手段（18)は、前記第 2蒸発器（19)の除霜時に前記第 1分岐通路（17 )を全開する全開機能付きの構成になっていることを特徴とするェジヱクタ式冷凍サイクル装置。

[2] 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（12)と、

前記第 1分岐通路（17)に配置され、冷媒を減圧膨張させる第 1絞り手段（180)と、前記第 1分岐通路（17)において、前記第 1絞り手段（180)よりも下流側に配置される第 2蒸発器 (19)と、前記圧縮機（12)から吐出された高圧冷媒を直接前記第 2蒸発器 (19)に導入するバイパス通路（23)と、

前記シャット機構 (24)は、前記第 2蒸発器（19)の除霜時に前記バイパス通路 (23

)を開放状態にする常閉式の構成になっていることを特徴とするェジェクタ式冷凍サイタル装置。

[3] 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（12)と、

前記シャット機構 (34)は、前記第 2蒸発器（19)の除霜時に前記バイパス通路 (33 )を開放状態にする常閉式の構成になっていることを特徴とするェジェクタ式冷凍サイタル装置。

[4] 前記第 1蒸発器 (15)と同じ温度帯で冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第 3蒸発器 (27)を備えて、ることを特徴とする請求項 1に記載のェジェクタ式冷凍サイクル装置。

[5] 前記第 1分岐通路（17)のうち、前記第 1絞り手段（18、 180)の上流部位力冷媒流れを分岐し、この冷媒流れを前記第 1蒸発器 (15)の冷媒流出側と前記圧縮機 (12) の吸入側との間に合流させる第 2分岐通路（25)と、

前記第 2分岐通路 (25)に配置され、冷媒を減圧する第 2絞り手段 (26)とを備え、前記第 2分岐通路（25)において、前記第 2絞り手段（26)よりも下流側に前記第 3 蒸発器 (27)を配置したことを特徴とする請求項 4に記載のェジェクタ式冷凍サイクル装置。

[6] 前記第 1蒸発器（15)は前記ェジクタ（14)の冷媒流出側に接続されることを特徴とする請求項 1ないし 5のいずれか 1つに記載のェジヱクタ式冷凍サイクル装置。

[7] 前記放熱器 (13)の冷媒流出側と前記第 1蒸発器 (15)の冷媒流入側との間に第 3絞り手段（30)を設け、前記ェジヱクタ（14)を前記第 3絞り手段（30)と並列に設けることを特徴とする請求項 1ないし 5のいずれか 1つに記載のェジェクタ式冷凍サイクル装置。

[8] 前記第 2蒸発器（19)の除霜時に前記ェジクタ（14)の上流部をシャットするシャット機構（31)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つに記載のェジェクタ式冷凍サイクル装置。

[9] 前記第 2蒸発器（19)の除霜時に前記放熱器（13)の上流部をシャットするシャット機構（32)を備えることを特徴とする請求項 2に記載のェジェクタ式冷凍サイクル装置。

[10] 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（12)と、

前記ェジクタ（14)力流出した冷媒を蒸発させる第 1蒸発器（15)と、前記第 1蒸発器（15)力流出した冷媒の気液を分離して液相冷媒を溜めるとともに、気相冷媒を前記圧縮機（12)の吸入側に導出する気液分離器 (35)と、前記気液分離器 (35)の液相冷媒の出口部を前記冷媒吸引口（14c)に接続する分岐通路 (36)と、

前記シャット機構 (24)は、前記第 2蒸発器（19)の除霜時に前記バイパス通路 (23 )を開放状態にする常閉式の構成になっていることを特徴とするェジェクタ式冷凍サイタル装置。

冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（12)と、

冷媒流出側が前記圧縮機（12)の吸入側に接続される第 1蒸発器（15)と、冷媒流出側が前記冷媒吸引口（14c)に接続される第 2蒸発器（19)と、

前記第 1蒸発器 (15)の冷媒流出側に配置される第 1絞り機構 (38)と、

前記第 2蒸発器 (19)の冷媒流入側に設けられる第 2絞り機構 (18)と、

前記第 1絞り機構 (38)および前記第 2絞り機構 (18)の開度を制御して、前記第 1 蒸発器（15)および前記第 2蒸発器（19)にて低圧冷媒が蒸発する通常運転モードと、前記圧縮機（12)の吐出側の高圧高温冷媒を前記第 2蒸発器（19)および前記第 1 蒸発器（15)の両方に導入して、前記両蒸発器（15、 19)の除霜を行う除霜運転モ一ドとを切り替える制御手段（21)とを備えることを特徴とするェジェクタ式冷凍サイクル装置。 [12] 前記除霜運転モード時に、前記第 1絞り機構 (38)を所定絞り開度の状態とし、前記第 2絞り機構（ 18)を全開状態とすることを特徴とする請求項 11に記載のェジェクタ式冷凍サイクル装置。

[13] 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（12)と、

冷媒流出側が前記圧縮機（12)の吸入側に接続される第 1蒸発器（15)と、冷媒流出側が前記冷媒吸引口（14c)に接続される第 2蒸発器（19)と、前記第 2蒸発器 (19)の冷媒流入側に設けられる第 1絞り機構 (18)と、前記第 2蒸発器 (19)の冷媒流出側に設けられる第 2絞り機構 (39)と、前記第 1絞り機構 (18)および前記第 2絞り機構 (39)の開度を制御して、前記第 1 蒸発器（15)および前記第 2蒸発器（19)にて低圧冷媒が蒸発する通常運転モードと、前記第 2蒸発器 (19)の除霜を行うと同時に前記第 1蒸発器 (15)が冷却機能を発揮する除霜'冷却運転モードとを切り替える制御手段 (21)とを備え、

前記除霜'冷却運転モード時には、前記圧縮機（12)の吐出側の高圧高温冷媒を前記第 2蒸発器（19)に導入して前記第 2蒸発器（19)の除霜を行うとともに、前記第 2蒸発器（19)を通過した高圧冷媒を前記第 2絞り機構 (39)により減圧し、この減圧後の低圧冷媒を前記第 1蒸発器（15)に導入することにより、前記第 1蒸発器（15)が冷却機能を発揮することを特徴とするェジヱクタ式冷凍サイクル装置。

[14] 前記除霜 ·冷却運転モード時に、前記第 1絞り機構 (18)を全開状態とし、前記第 2絞り機構 (39)を所定絞り開度の状態とすることを特徴とする請求項 13に記載のェジクタ式冷凍サイクル装置。

[15] 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（12)と、

前記放熱器 (13)で冷媒が放熱する状態を設定して、前記第 1蒸発器 (15)および前記第 2蒸発器 (19)にて低圧冷媒が蒸発する通常運転モードと、前記放熱器 (13) で冷媒が放熱しな！、状態を設定して、前記第 1蒸発器 (15)および前記第 2蒸発器 ( 19)の両方の除霜を行う除霜運転モードとを切り替える制御手段（21)とを備え、前記除霜運転モード時には、前記圧縮機（12)の吐出側の冷媒が高圧高温状態のまま前記絞り機構（181)に流入して減圧され、前記絞り機構（181)通過後の低圧の高温気相冷媒を前記第 1蒸発器（15)および前記第 2蒸発器（19)の両方に導入することを特徴とするェジヱクタ式冷凍サイクル装置。

[16] 前記絞り機構（181)の前記通常運転モード時の開度よりも前記除霜運転モード時の開度を大きくすることを特徴とする請求項 15に記載のェジェクタ式冷凍サイクル装置

[17] 前記放熱器（13)に冷却空気を送風する送風手段（13a)を設け、前記除霜運転モード時には、前記送風手段（13a)を停止状態にすることを特徴とする請求項 11、 12 、 15、 16のいずれか 1つに記載のェジェクタ式冷凍サイクル装置。

[18] 前記放熱器（13)の冷媒通路をバイパスする放熱器バイパス通路 (40)と、

前記放熱器バイパス通路 (40)に設けられたバイパス用シャット機構 (41)とを備え、前記除霜運転モード時には前記バイパス用シャット機構 (41)を開状態にすることにより、前記圧縮機（12)の吐出側の高圧高温冷媒を前記放熱器バイパス通路 (40) を通して前記絞り機構（181)に導入することを特徴とする請求項 15または 16に記載のェジヱクタ式冷凍サイクル装置。

[19] 前記放熱器 (13)の冷媒出口部に放熱器用シャット機構 (42)を前記第 1開閉弁 (41 )と並列に設けるとともに、前記放熱器（13)に冷却空気を送風する送風手段（13a) を設け、

前記除霜運転モード時には前記バイパス用シャット機構 (41)を開状態にするとともに、前記放熱器用シャット機構 (42)を閉状態にし、かつ、前記送風手段（13a)を作動状態にすることを特徴とする請求項 18に記載のェジクタ式冷凍サイクル装置。

[20] 前記ェジクタ（14)の上流側通路にェジクタ用シャット機構（31)を設け、前記除霜運転モード時および前記除霜 ·冷却運転モード時には前記ェジェクタ用シャット機構 (31)により前記ェジクタ（14)の上流側通路を閉状態にすることを特徴とする請求項 11, 12, 15, 16のいずれ力 1つに記載のェジヱクタ式冷凍サイクル装置。

[21] 前記第 1蒸発器（15)の冷媒流出側に、冷媒の気液を分離して液相冷媒を溜め、気相冷媒を前記圧縮機（12)の吸入側に流出する気液分離器 (35)を備えることを特徴とする請求項 1— 3、 10— 12、 15、 16のいずれか 1つに記載のェジェクタ式冷凍サイクル装置。