JP2010038456A - 蒸気圧縮式冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

【課題】高圧側流路に気液分離器を設けた蒸気圧縮式冷凍サイクルの高効率化を図る。
【解決手段】蒸気圧縮式冷凍サイクル１０は、圧縮機１１からのガス冷媒を第１熱交換部１２ａで放熱させ、気液分離器１３で気液分離されたガス冷媒を第２熱交換部１２ｂに流入させて凝縮する。蒸気圧縮式冷凍サイクル１０は、第２熱交換部１２ｂから流出した冷媒をノズル部１４ａから取り入れて減圧膨張させて高速度の冷媒流を形成し、高速度の冷媒流によって冷媒を吸引部１４ｂから吸引するエジェクタ１４と、気液分離器１３の液冷媒を減圧する第１絞り装置１７と、上流側が気液分離器１３の液冷媒流出側１３ｂに接続され下流側が吸引部１４ｂに接続され、第１絞り装置１７で減圧された冷媒を蒸発させて吸引部１４ｂに流出する第１蒸発器１５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、アキュムレータを備え、流体を減圧する減圧手段であるとともに、高速で噴出する作動流体の巻き込み作用によって流体輸送を行う運動量輸送式ポンプであるエジェクタを用いた蒸気圧縮式冷凍サイクルに関する。

従来の冷凍サイクルには、例えば特許文献１に記載されているように、凝縮器として冷媒流れ方向の順に第１熱交換部と第２熱交換部を備え、さらに第１熱交換部と第２熱交換部との間に気液分離器を設けたサイクルがある。この冷凍サイクルでは、圧縮機から吐出された過熱ガス冷媒を第１熱交換部にて放熱させ、気液分離器にて気液分離されたガス冷媒を第２熱交換部に流入させて凝縮する。

従来の冷凍サイクルは、気液分離器内に溜まる液冷媒量の変化によりサイクルの過熱度制御が可能になるので、従来のレシーバサイクルにおける温度式膨張弁を必要とせず、減圧装置を簡単な固定絞り等で構成することができるという利点がある。また、気液分離器は高圧側流路に設けられ、比容積の小さい高圧冷媒に気液分離を行うため、蒸発器出口の冷媒を気液分離するアキュムレータサイクルに比べてタンクの容積を小さくできるという利点がある。
特開２００２−３２３２７４号公報

一方、最近の社会的な省動力の要求に伴い、冷凍サイクルの高効率化が求められている。これは、高圧側流路に気液分離器を設けた上記従来の冷凍サイクルにおいても同様であり、前述の利点に有しつつも、さらなる高効率化が課題となっている。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高圧側流路に気液分離器を設けた蒸気圧縮式冷凍サイクルの高効率化を図ることを目的とする。

上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。第１の発明は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）および圧縮機から吐出された冷媒の熱を放熱する高圧側熱交換器（１２）を備え、高圧側熱交換器は冷媒流れ方向に直列に設けられる第１熱交換部（１２ａ）と第２熱交換部（１２ｂ）を含み、第１熱交換部と第２熱交換部との間で冷媒の気液を分離する気液分離器（１３）を備え、圧縮機から吐出されたガス冷媒を第１熱交換部で放熱させ、気液分離器で気液分離されたガス冷媒を第２熱交換部に流入させて凝縮する蒸気圧縮式冷凍サイクルに係る発明であり、
本蒸気圧縮式冷凍サイクルは、ノズル部（１４ａ）、吸引部（１４ｂ）および昇圧部（１４ｄ）を有し、第２熱交換部から流出した冷媒をノズル部から取り入れて減圧膨張させて高速度の冷媒流を形成するとともに、高速度の冷媒流によって冷媒を吸引部から吸引し、高速度の冷媒流と吸引部からの吸引冷媒とを混合した冷媒流の速度を昇圧部で減少して圧力を上昇させるエジェクタ（１４）と、
気液分離器の液冷媒流出側（１３ｂ）と接続されて液冷媒を減圧する第１減圧装置（１７）と、
上流側が第１減圧装置に接続されるとともに下流側がエジェクタの吸引部に接続され、第１減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させてエジェクタの吸引部に流出する吸引側蒸発器（１５）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、高圧側流路に気液分離器を設けた冷凍サイクルにエジェクタを適用することにより、エジェクタによる動力回収を可能にし、当該冷凍サイクルの一層の高効率化が図れる。

第２の発明に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルは、上記第１の発明の前段部の構成に加え、
ノズル部（１４ａ）、吸引部（１４ｂ）および昇圧部（１４ｄ）を有し、ノズル部から取り入れた冷媒を減圧膨張させて高速度の冷媒流を形成するとともに、高速度の冷媒流によって他方の冷媒を吸引部から吸引し、高速度の冷媒流と吸引部からの吸引冷媒とを混合した冷媒流の速度を昇圧部で減少して圧力を上昇させるエジェクタ（１４）と、
第２熱交換部で凝縮された冷媒を減圧する第１減圧装置（１７）と、
上流側が第１減圧装置に接続されるとともに下流側がエジェクタの吸引部に接続され、第１減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させてエジェクタの吸引部に流出する吸引側蒸発器（１５）と、を備え、
気液分離器の液冷媒流出側（１３ｂ）はエジェクタのノズル部に接続されており、気液分離器で分離された液冷媒はノズル部に流入することを特徴とする。

この発明によれば、高圧側流路に気液分離器を設けた冷凍サイクルにエジェクタを適用することにより、エジェクタによる動力回収を可能にし、当該冷凍サイクルの一層の高効率化が図れる。また、気液分離器の液冷媒流出側がエジェクタの駆動側であるノズル部につながっているため、エジェクタのエネルギー回収分をさらに向上することができる。また、第１熱交換部と第２熱交換部の間に設けられた気液分離器の液冷媒をエジェクタに導入することにより、中間圧である比較的高い圧力をエジェクタに入力できるため、高効率化をさらに促進することができる。

蒸気圧縮式冷凍サイクルは、さらに、エジェクタの昇圧部から流出した冷媒を蒸発させる流出側蒸発器（１６）を備えることが好ましい。この発明によれば、圧縮機への液バックを防止する冷凍サイクルを構築することができる。

また、蒸気圧縮式冷凍サイクルは、エジェクタの昇圧部から流出した冷媒を蒸発させる流出側蒸発器（１６）と、吸引側蒸発器の出口側に設けられ冷媒を減圧する第２減圧装置（２０）とを備え、第１減圧装置（１７Ａ）および第２減圧装置は、冷媒の減圧量を略ゼロに調節できるように構成されていることが好ましい。この発明によれば、吸引側蒸発器と流出側蒸発器を活用した除湿暖房可能な冷凍サイクルを部品点数を抑えて構築することができる。

また、蒸気圧縮式冷凍サイクルは、圧縮機の吐出側と吸引側蒸発器の流入側とを接続する除霜用通路（１８）と、除霜用通路を開閉する開閉手段（１９）と、を備えることが好ましい。この発明によれば、吸引側蒸発器にホットガスを確実に流入させることが可能になり、除霜能力の向上、除霜時間の短縮化を図る冷凍サイクルを提供できる。

また、蒸気圧縮式冷凍サイクルは、第１減圧装置の上流側の冷媒と圧縮機の吸入側の冷媒とを熱交換する内部熱交換器（２１）を備えることが好ましい。この発明によれば、吸引側蒸発器の入口側と出口側との間のエンタルピー差を拡大することができるため、冷凍サイクルの冷凍能力をさらに大きくすることができる。これにより冷凍サイクルの成績係数が向上する。

さらに、内部熱交換器は第１減圧装置と一体となって構成されており、第１減圧装置を通過するときの冷媒と圧縮機の吸入側の冷媒とが熱交換されるものとする。この発明によれば、第１減圧装置を通過する冷媒は、内部熱交換器で熱交換されながら同時に減圧されるため、冷凍サイクルの効率向上が図れる。

また、蒸気圧縮式冷凍サイクルは、圧縮機の吐出側と気液分離器のガス冷媒流入側とを接続するバイパス通路（２２）を備えることが好ましい。この発明によれば、気液分離器内の液面高さの制御性が向上するため、冷凍サイクルの効率向上に有用である。

また、エジェクタは減圧するための流路開度が固定式であることが好ましい。この発明によれば、固定式のエジェクタであっても負荷変動に対して対応することができるアキュムレータサイクルを構築できる。これにより、高効率なサイクルであるとともに、コスト低減が図れる冷凍サイクルを提供できる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明の一実施形態である第１実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル１０について説明する。図１は蒸気圧縮式冷凍サイクル１０の構成を示した模式図である。蒸気圧縮式冷凍サイクル１０は、高圧側の冷媒流路に配された気液分離器１３と、冷媒の減圧手段であり冷媒輸送を行うポンプであるエジェクタ１４と、を備えたエジェクタ１４を用いた蒸気圧縮式冷凍サイクル（以下、エジェクタ式冷凍サイクルということもある）である。蒸気圧縮式冷凍サイクル１０は、各種冷凍装置、各種空調装置に適用可能であり、本実施形態ではその好適例として車両用冷凍装置、車両用空調装置等に用いている。

蒸気圧縮式冷凍サイクル１０は、配管によって環状に接続された圧縮機１１、高圧側熱交換器１２、気液分離器１３、エジェクタ１４、および第２蒸発器１６を備えている。気液分離器１３の液冷媒が溜まる下方部に当たる液冷媒流出側１３ｂは、第１絞り装置１７を介して第１蒸発器１５の入口側に連通しており、第１蒸発器１５の出口側はエジェクタ１４の吸引部１４ｂに接続されている。

圧縮機１１は、冷媒を吸入、圧縮および吐出するものであり、電磁クラッチ、プーリーおよびベルトを介して車両走行用エンジンにより回転駆動される。圧縮機１１からと出された高圧のガス冷媒は高圧側熱交換器１２に流入し、ここで外気等と熱交換されて凝縮される。圧縮機１１としては、例えば、吐出容量の変化により吐出能力を調整する可変容量型圧縮機、電磁クラッチの断続によって圧縮機の稼働率を変化させて吐出能力を調整する固定容量型圧縮機、電動モータの回転数を調整することにより吐出能力を調整する電動圧縮機等を採用することができる。

高圧側熱交換器１２は、冷媒流れ方向の順に直列に設けられた第１熱交換部１２ａと第２熱交換部１２ｂとを有しており、第１熱交換部１２ａと第２熱交換部１２ｂとの間に冷媒の気液分離を行う気液分離器１３を設ける構成となっている。高圧側熱交換器１２は車両走行による走行風を受けて冷却される部位、具体的には車両エンジンルーム内の最前部等に配置され、走行風および冷却ファン（図示せず）の送風空気により冷却される。

気液分離器１３は上下方向に延びる細長のタンク形状であり、液冷媒とガス冷媒の密度差を利用して冷媒の気液を分離し、タンク内空間の下方部に液冷媒を溜め、上方部にガス冷媒が溜まるようになっている。気液分離器１３は、タンク内空間の下方部の液冷媒流出側１３ｂが第１蒸発器１５の入口側とつながっており、タンク内空間の上方部のガス冷媒流入側１３ａが第１熱交換部１２ａおよび第２熱交換部１２ｂにそれぞれ接続されている。これにより、気液分離器１３は、第１熱交換部１２ａからガス冷媒を取り入れ、ガス冷媒を第２熱交換部１２ｂへ向けて流出し、ガス冷媒と分離された液冷媒を第１蒸発器１５に向けて流出する。そして、圧縮機１１から吐出されたガス冷媒は第１熱交換部１２ａで放熱され、気液分離器１３で気液分離されたガス冷媒は第２熱交換部１２ｂに流入されて凝縮されることになる。

高圧側熱交換器１２は第１熱交換部１２ａ、第２熱交換部１２ｂおよび気液分離器１３を一体に組み付けて構成されており、例えば、三者をアルミニウムの一体ろう付け等の方法により一体にしている。また、この三者をそれぞれ別体で構成し、これら三者の間を配管等により連結しても構成してもよい。

使用する冷媒は特に限定するものではないが、本実施形態では例えばＲ４０４Ａを使用している。このＲ４０４Ａのようなフロン系冷媒を用いる場合は、高圧圧力が臨界圧力を超えない亜臨界サイクルとなるため、高圧側熱交換器１２は冷媒を凝縮する凝縮器として作用する。一方、二酸化炭素のように高圧側圧力が臨界圧力を超える冷媒を用いる場合は冷凍サイクルが超臨界サイクルとなるため、冷媒は超臨界状態のまま放熱するだけで凝縮しない。

第１絞り装置１７は、気液分離器１３で分離された液冷媒を減圧する機能を有する第１減圧装置であり、例えば、固定式の減圧装置であって、オリフィス、キャピラリチューブ、ノズル等で構成される。また、第１絞り装置１７は冷媒流量を可変制御できる電気制御式の流量調節弁で構成してもよい。

エジェクタ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（巻き込み作用）によって冷媒の循環を行う流体輸送を冷媒循環手段でもある。エジェクタ１４は、第２熱交換部１２ｂを流出した冷媒を取り入れ、その通路面積を小さく絞って冷媒を等エントロピー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、第１蒸発器１５からの気相冷媒を吸引する吸引口である吸引部１４ｂと、を備えている。

ノズル部１４ａおよび吸引部１４ｂの下流側には、ノズル部１４ａからの高速度の冷媒流と吸引部１４ｂからの吸引冷媒とを混合する混合部１４ｃが設けられている。そして、混合部１４ｃの下流側に昇圧部１４ｄが配置されている。この昇圧部１４ｄ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機能を有する。このように冷媒は、エジェクタ１４内において、ノズル部１４ａの入口の圧力がノズル部１４ａ内で急激に減圧膨張され、ノズル部１４ａの出口の圧力が最低となる。混合部１４ｃで吸引部１４ｂから吸引される冷媒と混合されることにより、圧力はなだらかに上昇し、さらに昇圧部１４ｄで減速によって上昇する。

昇圧部１４ｄの冷媒流れ方向下流側には第２蒸発器１６が接続されている。第２蒸発器１６は、強制的に送風された空気と冷媒とを熱交換し、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱器である。この第２蒸発部１６の下流側は圧縮機１１の吸入側に接続されている。エジェクタ１４は、減圧するためのノズル部１４ａの流路開度が固定式である固定式エジェクタで構成している。

第１蒸発器１５は、その上流側が第１絞り装置１７に接続されるとともに下流側がエジェクタ１４の吸引部１４ｂに接続され、第１絞り装置１７で減圧された冷媒を蒸発させて吸引部１４ｂに流出する吸引側蒸発器である。第２蒸発器１６は、エジェクタ１４の昇圧部１４ｄから流出した冷媒を蒸発させて、圧縮機１１に導く流出側蒸発器である。

制御装置（図示せず）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ている。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、処理を行って各種機器の作動を制御する。制御装置には、各種センサ群からの検出信号、および操作パネル（図示せず）からの各種操作信号が入力される。操作パネルには冷却対象空間の冷却温度を設定する温度設定スイッチや圧縮機１１の作動指令信号を出す空調作動スイッチ等が設けられている。

次に、上記構成における蒸気圧縮式冷凍サイクル１０の作動について図２にしたがって説明する。図２は、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０のモリエル線図であり、横軸にエンタルピー（ｋＪ／ｋｇ）、縦軸に圧力（ＭＰａ）を設定して表したものである。制御装置が、圧縮機１１の電磁クラッチに通電すると、電磁クラッチが接続状態となり、車両走行用エンジンから回転駆動力が圧縮機１１に伝達される。圧縮機１１が起動すると、第２蒸発器１６から気相冷媒が圧縮機１１に吸入され、圧縮された冷媒が第１熱交換部１２ａに向けて吐出される（ｇ１→ａ１）。圧縮機１１から吐出されたガス冷媒は過熱ガス状態であり、この過熱ガス冷媒は第１熱交換部１２ａに流入し、ここで冷却空気と熱交換して放熱し、気液分離器１３内に流入する（ａ１→ｂ１）。

気液分離器１３内には常時、液冷媒が貯留されて液面を形成しているため、この過熱ガス冷媒が流入すると、液冷媒の一部が蒸発し、逆に気液２相の湿り空気が流入してきた場合は気液分離器１３内で２相冷媒の気液が分離され、液冷媒がタンク内下方部に溜まることになる。

このように気液分離器１３内では気液界面が形成されるので、タンク内上方部のガス冷媒ｂ１はモリエル線図の飽和ガス線上にあり、過熱度ＳＨ０℃である。気液分離器１３内の飽和ガス冷媒ｂ１は第２熱交換部１２ｂに流入し、冷却空気と熱交換して放熱し、凝縮される（ｂ１→ｃ１）。第２熱交換部１２ｂ出口の冷媒ｃ１の過冷却度ＳＣは、エジェクタ１４を流路開度が固定式である固定式エジェクタで構成しているため、固定絞りの形式により定まる流量特性、サイクルの高圧側圧力および冷媒流量により成り行きで決定される。この場合の過冷却度ＳＣは、例えば０℃〜１５℃である。

エジェクタ１４に流入した冷媒は、ノズル部１４ａで等エントロピー的に減圧されて膨張する（ｃ１→ｄ１）。したがって、ノズル部１４ａで冷媒の圧力エネルギーが速度エネルギーに変換され、このノズル部１４ａの噴出口から冷媒は高速度となって噴出する。このとき、高速度で噴出する冷媒流の冷媒吸引作用により、第１蒸発器１５から気相冷媒を吸引部１４ｂに吸引する。

ノズル部１４ａから噴出した冷媒と吸引部１４ｂに吸引された冷媒は、ノズル部１４ａ下流側の混合部１４ｃで混合し（ｄ１→ｅ１、ｊ１→ｅ１）、昇圧部１４ｄに流入する。この昇圧部１４ｄ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（ｅ１→ｆ１）。

そして、エジェクタ１４の昇圧部１４ｄから流出した冷媒は第２蒸発器１６に流入する。第２蒸発器１６では、低温の低圧冷媒が熱交換コア部にて送風空気から吸熱して蒸発する（ｆ１→ｇ１）。この蒸発後の気相冷媒は、過熱度ＳＨ（例えば０℃〜２０℃）をもった過熱ガス冷媒となり、圧縮機１１に吸入され、再び圧縮される。

一方、気液分離器１３内に溜まる液冷媒ｈ１は、気液分離器１３の液冷媒流出側１３ｂから流出して第１絞り装置１７で減圧されて低圧冷媒となる（ｈ１→ｉ１）。この低圧冷媒ｉ１は第１蒸発器１５に流入し、第１蒸発器１５で送風空気から吸熱して蒸発する（ｉ１→ｊ１）。この蒸発後の気相冷媒は吸引部１４ｂからエジェクタ１４内に吸引される。

このように蒸気圧縮式冷凍サイクル１０では、第１蒸発器１５および第２蒸発器１６で同時に冷却作用を発揮できる。図２に示すΔＰは、エジェクタ１４による昇圧量、つまり、第２蒸発器１６に流入する冷媒圧力Ｐ１と第１蒸発器１５の冷媒蒸発圧力Ｐ２との圧力差（Ｐ１−Ｐ２）である。ΔＰで表される昇圧部１４ｄでの昇圧作用によって、圧縮機１１の吸入圧を上昇して、圧縮機１１の駆動動力を低減することができ、冷凍サイクルの成績係数（ＣＯＰ）の向上が図れる。

このように、第１蒸発器１５の冷媒蒸発圧力Ｐ２は第２蒸発器１６の冷媒蒸発圧力Ｐ１よりも低くなる。したがって、第１蒸発器１５の冷媒蒸発温度が第２蒸発器１６の冷媒蒸発温度よりも低くなる。

そして、送風空気の流れ方向に対して冷媒蒸発温度が高い第２蒸発器１６を上流側に配置し、冷媒蒸発温度が低い第１蒸発器１５を下流側に配置した場合には、第２蒸発器１６における冷媒蒸発温度と送風空気との温度差および第１蒸発器１５における冷媒蒸発温度と送風空気との温度差を両方とも確保できる。したがって、両蒸発器１５，１６の冷却性能を有効に発揮できる。

本実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル１０がもたらす作用効果について述べる。蒸気圧縮式冷凍サイクル１０は、圧縮機１１と、冷媒流れ方向に直列に設けられる第１熱交換部１２ａと第２熱交換部１２ｂを含む高圧側熱交換器１２と、第１熱交換部１２ａと第２熱交換部１２ｂとの間で冷媒の気液を分離する気液分離器１３と、を備え、圧縮機１１から吐出されたガス冷媒を第１熱交換部１２ａで放熱させ、気液分離器１３で気液分離されたガス冷媒を第２熱交換部１２ｂに流入させて凝縮する。さらに、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０は、第２熱交換部１２ｂから流出した冷媒をノズル部１４ａから取り入れて減圧膨張させて高速度の冷媒流を形成するとともに、高速度の冷媒流によって冷媒を吸引部１４ｂから吸引し、高速度の冷媒流と吸引部１４ｂからの吸引冷媒とを混合した冷媒流の速度を昇圧部１４ｄで減少して圧力を上昇させるエジェクタ１４と、気液分離器１３の液冷媒を減圧する第１絞り装置１７と、上流側が気液分離器１３の液冷媒流出側１３ｂに接続されるとともに下流側が吸引部１４ｂに接続され、第１絞り装置１７で減圧された冷媒を蒸発させて吸引部１４ｂに流出する第１蒸発器１５と、を備える。

この構成によれば、高圧側流路に気液分離器１３を設けた冷凍サイクルにエジェクタ１４を適用することにより、エジェクタ１４による動力回収を可能にし、図２のΔＰで表される昇圧部１４ｄでの昇圧作用により圧縮機１１の駆動動力を低減するので、優れたＣＯＰが得られ、従来の冷凍サイクルに対して高効率化を図ることができる。

また、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０は、第１蒸発器１５に加え、エジェクタ１４の昇圧部１４ｄから流出した冷媒を蒸発させる第２蒸発器１６と、を備えている。これによれば、第２蒸発器１６では低温の低圧冷媒が送風空気から吸熱して蒸発するため、圧縮機１１へ液冷媒が戻ること（液バックが起こること）を防止することができる。したがって、冷凍サイクルの高効率化に寄与し得る。

また、エジェクタ１４はその流路開度が固定式であることにより、負荷変動に対して柔軟に対応することができるアキュムレータサイクルを構築できる。したがって、このアキュムレータサイクルは、高圧側に気液分離器を備えることによる簡易構成の固定絞りの採用および気液分離器のタンク容積の低減化とともに、高効率で、コスト低減が図れる冷凍サイクルが得られる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル１０の変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ａについて図３にしたがって説明する。図３は、本実施形態に係る蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ａの構成を示した模式図である。図３において同一符号を付した構成部品は、図１と同一の構成部品であり、同様の作用効果を奏する。

図３に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ａは、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０に対して、気液分離器１３の液冷媒流出側１３ｂとエジェクタ１４のノズル部１４ａが接続されている点、および第２熱交換部１２ｂと第１絞り装置１７が接続されている点が異なっている。

この異なる構成に伴い、気液分離器１３で気液分離された液冷媒はエジェクタ１４の駆動側であるノズル部１４ａに流入し、さらに気液分離器１３内の飽和ガス冷媒は第２熱交換部１２ｂで冷却空気と熱交換して放熱し凝縮された後、第１絞り装置１７に流入するようになる。

そして、気液分離器１３内に溜まる液冷媒は、気液分離器１３の液冷媒流出側１３ｂから流出してエジェクタ１４の駆動側に流入し、ノズル部１４ａで等エントロピー的に減圧されて膨張する。ここで、ノズル部１４ａで冷媒の圧力エネルギーが速度エネルギーに変換され、このノズル部１４ａの噴出口から冷媒は高速度となって噴出する。このとき、高速度で噴出する冷媒流の冷媒吸引作用により、第１蒸発器１５からの気相冷媒を吸引部１４ｂに吸引する。

ノズル部１４ａから噴出した冷媒と吸引部１４ｂに吸引された冷媒は、ノズル部１４ａ下流側の混合部１４ｃで混合し、昇圧部１４ｄに流入する。この昇圧部１４ｄ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ようになる。

一方、第２熱交換部１２ｂで冷却空気と熱交換して放熱して凝縮された冷媒は、第１絞り装置１７で減圧されて低圧冷媒となる。この低圧冷媒は第１蒸発器１５に流入し、第１蒸発器１５で送風空気から吸熱して蒸発する。この気相冷媒は吸引部１４ｂからエジェクタ１４内に吸引され、昇圧部１４ｄで圧力上昇される。

本実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ａがもたらす作用効果について述べる。蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ａは、第２熱交換部１２ｂで凝縮された冷媒を減圧する第１絞り装置１７と、上流側が第１絞り装置１７に接続されるとともに下流側がエジェクタ１４の吸引部１４ｂに接続され、第１絞り装置１７で減圧された冷媒を蒸発させて吸引部１４ｂに流出する第１蒸発器１５と、を備えている。そして、気液分離器１３の液冷媒流出側１３ｂはエジェクタ１４のノズル部１４ａに接続されており、気液分離器１３で分離された液冷媒はノズル部１４ａに流入する。

この構成によれば、エジェクタ１４による動力回収を可能にし、第１実施形態の図２で参照するΔＰで表される昇圧部１４ｄでの昇圧作用により圧縮機１１の駆動動力を低減するので、優れたＣＯＰが得られ、従来の冷凍サイクルに対して高効率化を図ることができる。さらに、気液分離器１３の液冷媒流出側１３ｂがエジェクタ１４の駆動側につながっているため、エジェクタ１４のエネルギー回収分をさらに向上することができる。また、第１熱交換部１２ａと第２熱交換部１２ｂの間に設けられた気液分離器１３の液冷媒をエジェクタ１４に導入するため、中間圧をエジェクタ１４に入力できる。これにより、高効率化を促進することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態および第２実施形態の各冷凍サイクルの変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｂ，１０Ｃについて図４および図５にしたがって説明する。図４は、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｂの構成を示した模式図である。図５は、図４の変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｃを示した模式図である。
図４および図５のそれぞれにおいて同一符号を付した構成部品は、図１および図２のそれぞれと同一の構成部品であり、同様の作用効果を奏する。

図４に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｂは、図１に示す蒸気圧縮式冷凍サイクル１０に対して、圧縮機１１の吐出側と第１蒸発器１５の流入側を接続する除霜用通路１８を備えている点、および除霜用通路１８を開閉する開閉手段の一例である電磁弁１９を備えている点が異なっている。この異なる構成に伴い、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｂは、各蒸発器に着霜があった場合に除霜することができるようになる。

除霜運転を実施するときには、制御装置は圧縮機１１の吐出容量を制御するとともに、電磁弁１９を開くように制御する。これにより、第１蒸発器１５、さらに第２蒸発器１６のそれぞれに高温の冷媒が流入するようになり、第１蒸発器１５および第２蒸発器１６の外側に付着した霜が融解して除霜される。また、エジェクタ１４の流路開度が可変式である場合には、除霜運転時にエジェクタ１４のノズル開度は略全閉に制御してもよい。このようにした場合には、圧縮機１１から吐出されたホットガスは、電磁弁１９、第１蒸発器１５、エジェクタ１４の吸引部１４ｂ、エジェクタ１４内の流路、第２蒸発器１６、圧縮機１１の吸入側、の順に流れ、各蒸発器１５，１６の除霜のみに用いられる。

また、制御装置は、第１蒸発器１５に設けられたフィン温度センサ（図示せず）等で検出される第１蒸発器１５の温度が第１の所定温度を下回ったときに除霜運転を開始する。なお、この除霜運転の開始は、圧縮機１１の運転積算時間が所定時間に達したら開始するようにしてもよいし、その運転積算時間は、外気温度に対応させて可変するようにしてもよい。そして、第１蒸発器１５の温度が第２の所定温度に達したら、電磁弁１９を閉じ、あるいは、エジェクタ１４の流路開度が可変式である場合には電磁弁１９を閉じるとともにエジェクタ１４のノズル開度を通常状態に戻し、通常の冷凍運転を再開する。このときの第２の所定温度は、圧縮機１１の運転積算時間と同様に、外気温度に応じて可変させてもよい。

また、図５に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｃは、図３に示す蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ａに対して、圧縮機１１の吐出側と第１蒸発器１５の流入側を接続する除霜用通路１８を備えている点、および除霜用通路１８を開閉する開閉手段の一例である電磁弁１９を備えている点が異なっている。この異なる構成に伴い、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｃは、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｂと同様に、各蒸発器に着霜があった場合に除霜することができるようになる。

本実施形態に係る各蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｂ，１０Ｃは、各蒸気圧縮式冷凍サイクル１０，１０Ａに対して、圧縮機１１の吐出側と第１蒸発器１５の流入側とを接続する除霜用通路１８と、除霜用通路１８を開閉する電磁弁１９と、を備える。この構成によれば、各蒸発器１５，１６にホットガスを確実に流入させる運転を実施することが可能になる。したがって、前述の高効率化という作用効果に加え、除霜能力の向上、除霜時間の短縮化を実現する冷凍サイクルが得られる。

（第４実施形態）
第４実施形態では、第１実施形態および第２実施形態の各冷凍サイクルの変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｄ，１０Ｅについて図６および図７にしたがって説明する。図６は蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｄの構成を示した模式図である。図７は、図６の変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｅを示した模式図である。図６および図７のそれぞれにおいて同一符号を付した構成部品は、図１および図２のそれぞれと同一の構成部品であり、同様の作用効果を奏する。

図６に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｄは、図１に示す蒸気圧縮式冷凍サイクル１０に対して、第１蒸発器１５の出口側であってエジェクタ１４の吸引部１４ｂの手前の冷媒通路に第２減圧装置である第２絞り装置２０を設けている点と、第１絞り装置１７Ａおよび第２絞り装置２０が冷媒の減圧量を略ゼロに調節可能に構成されている点と、が異なっている。さらに、両蒸発器１５，１６は空調ケース３０内に設けられており、第１蒸発器１５が風下側、第２蒸発器１６が風上側にそれぞれ配されている。この異なる構成に伴い、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｄによれば、冷房運転と除湿暖房運転の両方を実施することができる。

第１絞り装置１７Ａおよび第２絞り装置２０は、それぞれが構成する通路の開度を全開状態に制御できる全開機能付きの減圧装置である。すなわち、各絞り装置１７Ａ，２０は、冷媒通路を全開にすることが可能であれば、減圧量が一定値である固定式構造であってもよいし、減圧量が所定の範囲で変化させることができる可変式構造であってもよい。また、送風空気の流れ方向に対して冷媒蒸発温度が高い第２蒸発器１６は上流側に配置され、冷媒蒸発温度が低い第１蒸発器１５は下流側に配置されている。送風機３１により両蒸発器１５，１６に強制的に送風される空気は、冷媒と熱交換して冷却され、空調対象空間（例えば、車室空間）に送られるようになっている。

上記構成において、冷房運転を実施するときには、制御装置は、演算された目標吹出し温度ＴＡＯに応じて、圧縮機１１の吐出容量を制御するとともに、第２絞り装置２０を全開となるように制御する。あるいは、第１絞り装置１７Ａが当該可変式構造である場合には、制御装置は、第２絞り装置２０を全開にするとともに第１絞り装置１７Ａの開度を目標吹出し温度ＴＡＯに応じて制御する。

これにより、気液分離器１３の液冷媒は、第１絞り装置１７Ａで減圧された後、第１蒸発器１５に流入して蒸発し、所定の冷房能力を発揮することができる。そして、第１蒸発器１５を流出した冷媒は、全開に制御された第２絞り装置２０で減圧されることなく、エジェクタ１４内の吸引部１４ｂに吸引されてエンタルピーが減少し、さらに昇圧部１４ｄで昇圧される。さらに、昇圧された冷媒は、第２蒸発器１６に流入して熱交換コア部にて送風空気から吸熱して蒸発する。この構成によれば、第２蒸発器１６における冷媒蒸発温度と送風空気との温度差と、第１蒸発器１５における冷媒蒸発温度と送風空気との温度差とが確保される。これにより、第１蒸発器１５と第２蒸発器１６のそれぞれの冷却性能を有効に発揮する冷房運転が行われる。

次に、制御装置は、除湿暖房運転を実施するときには、演算された目標吹出し温度ＴＡＯに応じて、圧縮機１１の吐出容量を制御するとともに、第１絞り装置１７Ａを全開となるように制御する。あるいは、第２絞り装置２０が当該可変式構造である場合には、制御装置は、第１絞り装置１７Ａを全開にするとともに第２絞り装置２０の開度を目標吹出し温度ＴＡＯに応じて制御する。

これにより、気液分離器１３の液冷媒は、全開に制御された第１絞り装置１７Ａで減圧されることなく第１蒸発器１５に流入し凝縮される。そして、第１蒸発器１５を流出した冷媒は、第２絞り装置２０で減圧された後、エジェクタ１４内の吸引部１４ｂに吸引されてさらに昇圧部１４ｄで昇圧される。さらに、昇圧された冷媒は、第２蒸発器１６に流入して送風空気から吸熱して蒸発し、所定の冷房能力を発揮することになる。このように除湿暖房運転では、第１蒸発器１５は凝縮器として使用され、第２蒸発器１６は蒸発器として使用される。つまり第１蒸発器１５では第２蒸発器１６で冷却された空気を放熱により加熱するため、除湿された暖房風は空調ケース３０内を流下して空調対象空間に供給されることになる。

また、図７に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｅは、図３に示す蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ａに対して、第１蒸発器１５の出口側であってエジェクタ１４の吸引部１４ｂの手前の冷媒通路に第２絞り装置２０を設けている点と、第１絞り装置１７Ａおよび第２絞り装置２０が冷媒の減圧量を略ゼロに調節可能に構成されている点と、が異なっている。さらに、両蒸発器１５，１６は空調ケース３０内に設けられており、第１蒸発器１５が風下側、第２蒸発器１６が風上側にそれぞれ配されている。この異なる構成により、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｅによれば、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｄと同様に、前述のように冷房運転と除湿暖房運転の両方を実施することができる。

本実施形態に係る各蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｄ，１０Ｆは、各蒸気圧縮式冷凍サイクル１０，１０Ａに対して、エジェクタ１４の昇圧部１４ｄから流出した冷媒を蒸発させる第２蒸発器１６と、第２蒸発器１６の出口側に設けられ冷媒を減圧する第２絞り装置２０とを備えている。そして、第１絞り装置１７Ａおよび第２絞り装置２０は、冷媒の減圧量を略ゼロに調節可能に構成されている。この構成によれば、除湿暖房可能な冷凍サイクルを構築することができ、このサイクルを部品点数を抑えて実現することができる。

（第５施形態）
第５実施形態では、第１実施形態および第２実施形態の各冷凍サイクルの変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｆ，１０Ｇについて図８〜図１０にしたがって説明する。図８は蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｆの構成を示した模式図である。図９は、図８の蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｆに関するモリエル線図である。図１０は、図８の変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｇを示した模式図である。図８および図１０のそれぞれにおいて同一符号を付した構成部品は、図１および図２のそれぞれと同一の構成部品であり、同様の作用効果を奏する。

図８に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｆは、図１に示す蒸気圧縮式冷凍サイクル１０に対して、気液分離器１３の液冷媒流出側１３ｂと第１絞り装置１７との間を流れる高圧冷媒（高圧側冷媒通路）と、圧縮機１１に吸入される低圧冷媒（低圧側冷媒通路）とが熱交換するように構成された内部熱交換器２１を備えている点が異なっている。すなわち、内部熱交換器２１は、高圧側冷媒通路および低圧側冷媒通路を備えて構成され、相互の通路が熱交換するように配置されている。

上記構成における蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｆの作動について図９にしたがって説明する。図９は、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｆのモリエル線図であり、横軸にエンタルピー（ｋＪ／ｋｇ）、縦軸に圧力（ＭＰａ）を設定して表したものである。以下の説明では、前述の図２にしたがった説明に対して異なる部分のみを説明する。

図９に示すように、第２蒸発器１６を流出した冷媒は、内部熱交換器２１の低圧側冷媒通路に流入し、高圧側冷媒通路を通過する高圧冷媒と熱交換して加熱される（ｇ２→ｇ３）。そして、内部熱交換器２１の低圧側冷媒通路で加熱された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される（ｇ３→ａ１）。一方、気液分離器１３内に溜まる液冷媒は、気液分離器１３の液冷媒流出側１３ｂから流出して内部熱交換器２１の高圧側冷媒通路に流入し、低圧側冷媒通路を通過する低圧冷媒と熱交換して冷却され過冷却状態となる（ｈ２→ｈ３）。過冷却状態の冷媒は、第１絞り装置１７で等エンタルピー的に減圧されて低圧冷媒となる（ｈ３→ｉ２）。この低圧冷媒ｉ２は第１蒸発器１５に流入し、第１蒸発器１５で送風空気から吸熱して蒸発する（ｉ２→ｊ２）。この蒸発後の気相冷媒は吸引部１４ｂからエジェクタ１４内に吸引される。

上記の異なる構成に伴い、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｆによれば、内部熱交換器２１における冷媒相互間の熱交換によって、気液分離器１３の液冷媒流出側１３ｂから流出した高圧冷媒が冷却されるので、第１蒸発器１５および第２蒸発器１６における冷媒入口と冷媒出口の間の冷媒のエンタルピー差を増大させて冷却能力を向上させることができる。したがって、冷凍サイクルの冷凍能力をさらに大きくすることができるため、冷凍サイクルの成績係数が向上し、さらなる高効率化が図れる。

また、図１０に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｇは、図３に示す蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ａに対して、第２熱交換部１２ｂと第１絞り装置１７との間を流れる高圧冷媒（高圧側冷媒通路）と、圧縮機１１に吸入される低圧冷媒（低圧側冷媒通路）とが熱交換するように構成された内部熱交換器２１Ａを備えている点が異なっている。この異なる構成により、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｇによれば、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｆと同様に、前述のように冷凍サイクルの成績係数の向上、さらなる高効率化が図れる。

内部熱交換器２１，２１Ａとしては種々の構成を採用できるが、例えば二重管式の熱交換器を採用することができる。すなわち、二重管式の熱交換器は、低圧側冷媒通路を形成する外側管の内側に高圧側冷媒通路を形成する内側管を配置する構成とすることができる。

また、内部熱交換器２１，２１Ａは第１絞り装置１７と一体にして構成してもよい。例えば、第１絞り装置１７をキャピラリチューブで構成し、このチューブを内側管とし、低圧側冷媒通路を形成する外側管の内側に配するようにしてもよい。この構成により、第１絞り装置１７を通過するときの冷媒と圧縮機１１の吸入側の冷媒とが熱交換される。したがって、第１絞り装置１７を通過する冷媒は、内部熱交換器２１，２１Ａで熱交換されながら同時に減圧されることになるため、さらに冷凍サイクルの効率向上が図れる。また装置の搭載性も向上する。

（第６実施形態）
第６実施形態では、第５実施形態の各冷凍サイクルの変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｈ，１０Ｉについて図１１および図１２にしたがって説明する。図１１は蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｈの構成を示した模式図である。図１２は、図１１の変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｉを示した模式図である。

図１１および図１２のそれぞれにおいて同一符号を付した構成部品は、図８および図１０のそれぞれと同一の構成部品であり、同様の作用効果を奏する。図１１に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｈは、図８に示す蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｆから第２蒸発器１６を廃止したサイクルである。図１２に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｈは、図１０に示す蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｇから第２蒸発器１６を廃止したサイクルである。

（第７実施形態）
第７実施形態では、第１実施形態および第２実施形態の各冷凍サイクルの変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｊ，１０Ｋについて図１３および図１４にしたがって説明する。図１３は蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｊの構成を示した模式図である。図１４は図１３の変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｋを示した模式図である。

図１３および図１４のそれぞれにおいて同一符号を付した構成部品は、図１および図３のそれぞれと同一の構成部品であり、同様の作用効果を奏する。図１３に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｊは、図１に示す蒸気圧縮式冷凍サイクル１０に対して、圧縮機１１の吐出側と気液分離器１３のガス冷媒流入側１３ａとを接続するバイパス通路２２を備えている点が異なっている。この異なる構成に伴い、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｊによれば、圧縮機１１から吐出される冷媒を直接、気液分離器１３のガス冷媒流入側１３ａに流入させることができる。

また、図１４に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｋは、図３に示す蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ａに対して、圧縮機１１の吐出側と気液分離器１３のガス冷媒流入側１３ａとを接続するバイパス通路２２を備えている点が異なっている。この異なる構成に伴い、蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｋによれば、圧縮機１１から吐出される冷媒を直接、気液分離器１３のガス冷媒流入側１３ａに流入させることができる。

本実施形態に係る各蒸気圧縮式冷凍サイクル１０Ｊ，１０Ｋは、各蒸気圧縮式冷凍サイクル１０，１０Ａに対して、バイパス通路２２を備えることにより、圧縮機１１から吐出された冷媒の一部を気液分離器１３のガス冷媒流入側１３ａに流入させることができる。これによれば、気液分離器１３のガス冷媒流入側１３ａに直接流入させる吐出冷媒量を制御することが可能になり、気液分離器１３内の気液界面高さを制御することが容易になる。したがって、気液界面の制御性が向上し、冷凍サイクルの効率向上にも寄与する。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

上記実施形態における蒸気圧縮式冷凍サイクル１０は、給湯機用または室内空調用のヒートポンプサイクルとして使用することができる。また、その設置場所は車両のような移動体や定位置に置かれた固定体である。

また、上記実施形態においては冷媒としてＲ４０４Ａを用いているが、これに限定するものではない。例えば、フロン系冷媒、ＨＣ系冷媒、二酸化炭素冷媒などの蒸気圧縮式の超臨界サイクルおよび亜臨界サイクルのいずれに適用できるものであってもよい。

また、エジェクタ１４は、２段ノズル構造にして吸入流量を増加させてもよい。また、エジェクタ１４は、流路開度が一定である固定式エジェクタに限定するものではなく、弁体等を進退させることによりノズル部１４ａの流路開度を制御する可変式エジェクタで構成してもよい。

第１実施形態に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの構成を示した模式図である。 図１の蒸気圧縮式冷凍サイクルに関するモリエル線図である。 第２実施形態に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの構成を示した模式図である。 第３実施形態に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの構成を示した模式図である。 図４の変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクルを示した模式図である。 第４実施形態に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの構成を示した模式図である。 図６の変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクルの構成を示した模式図である。 第５実施形態に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの構成を示した模式図である。 図８の蒸気圧縮式冷凍サイクルに関するモリエル線図である。 図８の変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクルの構成を示した模式図である。 第６実施形態に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの構成を示した模式図である。 図１１の変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクルの構成を示した模式図である。 第７実施形態に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの構成を示した模式図である。 図１３の変形例である蒸気圧縮式冷凍サイクルの構成を示した模式図である。

符号の説明

１１…圧縮機
１２…高圧側熱交換器
１２ａ…第１熱交換部
１２ｂ…第２熱交換部
１３…気液分離器
１３ｂ…液冷媒流出側
１４…エジェクタ
１４ａ…ノズル部
１４ｂ…吸引部
１４ｄ…昇圧部
１５…第１蒸発器（吸引側蒸発器）
１６…第２蒸発器（流出側蒸発器）
１７，１７Ａ…第１絞り装置（第１減圧装置）
１８…除霜用通路
１９…電磁弁（開閉手段）
２１，２１Ａ…内部熱交換器
２２…バイパス通路

Claims (9)

1. 吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）および前記圧縮機から吐出された冷媒の熱を放熱する高圧側熱交換器（１２）を備え、
   前記高圧側熱交換器は冷媒流れ方向に直列に設けられる第１熱交換部（１２ａ）と第２熱交換部（１２ｂ）を含み、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部との間で冷媒の気液を分離する気液分離器（１３）を備え、
   前記圧縮機から吐出されたガス冷媒を前記第１熱交換部で放熱させ、前記気液分離器で気液分離されたガス冷媒を前記第２熱交換部に流入させて凝縮する蒸気圧縮式冷凍サイクルであって、
   ノズル部（１４ａ）、吸引部（１４ｂ）および昇圧部（１４ｄ）を有し、前記第２熱交換部から流出した冷媒を前記ノズル部から取り入れて減圧膨張させて高速度の冷媒流を形成するとともに、前記高速度の冷媒流によって冷媒を前記吸引部から吸引し、前記高速度の冷媒流と前記吸引部からの吸引冷媒とを混合した冷媒流の速度を前記昇圧部で減少して圧力を上昇させるエジェクタ（１４）と、
   前記気液分離器の液冷媒流出側（１３ｂ）と接続されて液冷媒を減圧する第１減圧装置（１７）と、
   上流側が前記第１減圧装置に接続されるとともに下流側が前記エジェクタの吸引部に接続され、前記第１減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させて前記エジェクタの吸引部に流出する吸引側蒸発器（１５）と、
   を備えることを特徴とする蒸気圧縮式冷凍サイクル。
2. 吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）および前記圧縮機から吐出された冷媒の熱を放熱する高圧側熱交換器（１２）を備え、
   前記高圧側熱交換器は冷媒流れ方向に直列に設けられる第１熱交換部（１２ａ）と第２熱交換部（１２ｂ）を含み、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部との間で冷媒の気液を分離する気液分離器（１３）を備え、
   前記圧縮機から吐出されたガス冷媒を前記第１熱交換部で放熱させ、前記気液分離器で気液分離されたガス冷媒を前記第２熱交換部に流入させて凝縮する蒸気圧縮式冷凍サイクルであって、
   ノズル部（１４ａ）、吸引部（１４ｂ）および昇圧部（１４ｄ）を有し、前記ノズル部から取り入れた冷媒を減圧膨張させて高速度の冷媒流を形成するとともに、前記高速度の冷媒流によって冷媒を前記吸引部から吸引し、前記高速度の冷媒流と前記吸引部からの吸引冷媒とを混合した冷媒流の速度を前記昇圧部で減少して圧力を上昇させるエジェクタ（１４）と、
   前記第２熱交換部で凝縮された冷媒を減圧する第１減圧装置（１７）と、
   上流側が前記第１減圧装置に接続されるとともに下流側が前記エジェクタの吸引部に接続され、前記第１減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させて前記エジェクタの吸引部に流出する吸引側蒸発器（１５）と、
   を備え、
   前記気液分離器の液冷媒流出側（１３ｂ）は前記エジェクタの前記ノズル部に接続されており、前記気液分離器で分離された液冷媒は前記ノズル部に流入することを特徴とする蒸気圧縮式冷凍サイクル。
3. さらに、前記エジェクタの前記昇圧部から流出した冷媒を蒸発させる流出側蒸発器（１６）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
4. 前記吸引側蒸発器の出口側の冷媒を減圧する第２減圧装置（２０）を設け、
   前記第１減圧装置（１７Ａ）および前記第２減圧装置は、冷媒の減圧量を略ゼロに調節できるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
5. 前記圧縮機の吐出側と前記吸引側蒸発器の流入側とを接続する除霜用通路（１８）と、前記除霜用通路を開閉する開閉手段（１９）と、を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
6. 前記第１減圧装置の上流側の冷媒と前記圧縮機の吸入側の冷媒とを熱交換する内部熱交換器（２１，２１Ａ）を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
7. 前記内部熱交換器は前記第１減圧装置と一体となって構成されており、前記第１減圧装置を通過するときの冷媒と前記圧縮機の吸入側の冷媒とが熱交換されることを特徴とする請求項６に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
8. 前記圧縮機の吐出側と前記気液分離器のガス冷媒流入側とを接続するバイパス通路（２２）を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
9. 前記エジェクタは減圧するための流路開度が固定式であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。

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