JP6547781B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、エジェクタを備える冷凍サイクル装置に関する。

従来、特許文献１には、車室内の冷房と冷蔵庫内の冷却の両方を行いうる冷凍装置が記載されている。この従来技術における冷凍装置は、冷房用減圧装置と冷房用蒸発器と冷蔵用減圧装置と冷蔵用蒸発器と流量制御弁とタイマー回路とを備える。

冷房用減圧装置および冷蔵用減圧装置は、凝縮器で凝縮された冷媒を減圧させる。冷房用蒸発器は、冷房用減圧装置で減圧した冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却する。冷蔵用蒸発器は、冷蔵用減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させて冷蔵庫内を冷却する。

冷蔵用減圧装置および冷蔵用蒸発器は、冷媒の流れにおいて、冷房用減圧装置および冷房用蒸発器と並列に設けられている。

流量制御弁は、冷房用減圧装置および冷蔵用蒸発器への冷媒流量を減少若しくは遮断する電気制御式の弁である。タイマー回路は、流量制御弁に開弁状態と閉弁状態とを所定時間間隔で交互に繰り返させる信号を出力する。流量制御弁が閉弁状態になると、冷房用冷媒配管の冷媒流量が減少若しくは遮断される。

タイマー回路の出力によって、流量調整弁が閉弁位置に作動すると、圧縮機の冷媒吸入量が急激に減少するので、圧縮機の吸入圧力も急激に低下する。これにより、冷蔵用蒸発器における冷媒蒸発圧力が急激に低下するので、冷蔵庫内を、車室内冷房状態とは別途独立に冷却できる。

特開昭６１−２８０３５３号公報

上記従来技術によると、車室内の冷房と冷蔵庫内の冷却の両方を行うために流量調整弁が開弁状態と閉弁状態とを所定の時間間隔で交互に繰り返すので、冷媒圧力が大きく変動し、空調快適性が損なわれてしまうという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、冷媒圧力の変動を抑制しつつ複数の蒸発器にて互いに異なる温度帯で冷媒を蒸発させることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の冷凍サイクル装置は、
冷媒を吸入して圧縮し吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機から吐出された冷媒の流れを分岐させる第１分岐部（１２）と、
第１分岐部で分岐された一方の冷媒を放熱させる放熱器（１３）と、
放熱器で放熱された冷媒の流れを分岐させる第２分岐部（１６）と、
第２分岐部で分岐された一方の冷媒を減圧させる第１減圧部（１７、４０）と、
第１減圧部で減圧された冷媒を吸熱によって蒸発させる第１蒸発器（１８、５２）と、
第２分岐部で分岐された他方の冷媒を減圧させる第２減圧部（２４、６９）と、
第２減圧部で減圧された冷媒を吸熱によって蒸発させる第２蒸発器（２５、６０）と、
第１分岐部で分岐された他方の冷媒を減圧させるノズル部（２２１）と、第２蒸発器で蒸発した冷媒を、ノズル部から噴射された冷媒の吸引作用によって吸引する冷媒吸引口（２２ｂ）と、ノズル部から噴射された冷媒と冷媒吸引口から吸引された冷媒とを混合させて昇圧させる昇圧部（２２２ｂ）とを有するエジェクタ（２２）と、
第１蒸発器から流出した冷媒と昇圧部で昇圧された冷媒とを合流させる合流部（２０）とを備える。

これによると、エジェクタ（２２）が冷媒を昇圧させる分、第２蒸発器（２５、６０）の冷媒圧力を第１蒸発器（１８）の冷媒圧力よりも低くできるので、第２蒸発器（２５、６０）の冷媒蒸発温度を第１蒸発器（１８）の冷媒蒸発温度よりも低くできる。

したがって、第１蒸発器（１８）および第２蒸発器（２５、６０）に冷媒を連続的に流しつつ第１蒸発器（１８）および第２蒸発器（２５、６０）にて互いに異なる温度帯で冷媒を蒸発させることができるので、冷媒圧力の変動を抑制しつつ複数の蒸発器（１８、２５）にて互いに異なる温度帯で冷媒を蒸発させることができる。

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実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、空調冷蔵運転時の冷媒流れ状態を示している。 第１実施形態におけるエジェクタの断面図である。 第１実施形態における冷凍サイクル装置の空調冷蔵運転時における冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第１実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、空調運転時の冷媒流れ状態を示している。 第２実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。 第３実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。 第４実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。 第５実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。 第５実施形態における冷凍サイクル装置の空調冷蔵運転時における冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第６実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。 第７実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。 第８実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。 第９実施形態における冷凍サイクル装置の車両搭載状態を示す全体構成図である。 第１０実施形態における冷凍サイクル装置の車両搭載状態を示す全体構成図である。

以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１に示す冷凍サイクル装置１０は、車両用空調装置に適用されており、車室内に送風される空気を冷却する機能を果たす。車室内は、車両用空調装置の空調対象空間である。車室内に送風される空気は、冷凍サイクル装置１０の冷却対象流体である。

冷凍サイクル装置１０では、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）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。冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）等を採用してもよい。

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。

冷凍サイクル装置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圧縮して吐出するものである。具体的には、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。圧縮機１１は、エンジンルーム内に配置されている。

圧縮機１１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、図示しない制御装置から出力される制御信号によって、その作動（具体的には回転数）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。

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。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、第１分岐部１２の冷媒流入口が接続されている。第１分岐部１２は、圧縮機１１から吐出された気相冷媒の流れを分岐する。第１分岐部１２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。

第１分岐部１２の一方の冷媒流出口には、放熱器１３が接続されている。放熱器１３は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と室外送風機１４から送風される車室外の空気（以下、外気と言う。）とを熱交換させることによって、高圧冷媒を放熱させて冷却する放熱用熱交換器である。

放熱器１３および室外送風機１４は、エンジンルーム内の車両前方側に配置されている。室外送風機１４は、制御装置から出力される制御電圧によって回転数（換言すれば送風量）が制御される電動式送風機である。

放熱器１３の冷媒出口側にはレシーバ１５が接続されている。レシーバ１５は、放熱器１３から流出した冷媒の気液を分離して余剰冷媒を蓄えるとともに液相冷媒を流出させる高圧側気液分離部である。レシーバ１５は、エンジンルーム内に配置されている。

レシーバ１５の冷媒出口側には、第２分岐部１６の冷媒流入口が接続されている。第２分岐部１６は、レシーバ１５から流出した液相冷媒の流れを分岐する。

第２分岐部１６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。

第２分岐部１６の一方の冷媒流出口には、膨張弁１７の減圧通路１７ａを介して冷房用蒸発器１８が接続されている。膨張弁１７は、冷媒を減圧膨張させる第１減圧部である。膨張弁１７は、温度式膨張弁であり、出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲となるように絞り通路面積を調節する機械的機構を有している。

膨張弁１７は、減圧通路１７ａおよび感温通路１７ｂを有している。減圧通路１７ａは、レシーバ１５から流出した冷媒が流れる冷媒通路である。感温通路１７ｂは、冷房用蒸発器１８の冷媒出口側に配置されている。感温通路１７ｂは、冷房用蒸発器１８から流出した冷媒が流れる冷媒通路である。

膨張弁１７は、感温通路１７ｂを流れる冷媒の温度および圧力に応じて変位する変位部材（いわゆるダイヤフラム）を有している。膨張弁１７は、変位部材の変位に応じて減圧通路１７ａの開度を調整する弁体を有している。

冷房用蒸発器１８は、膨張弁１７にて減圧された低圧冷媒と室内送風機１９から車室内へ向けて送風される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。冷房用蒸発器１８は第１蒸発器である。

室内送風機１９は、制御装置から出力される制御電圧によって回転数（換言すれば送風量）が制御される電動式送風機である。冷房用蒸発器１８は、図示しない室内空調ユニットのケーシング内に配置されている。膨張弁１７および室内空調ユニットは、車室内最前部の図示しない計器盤の内側に配置されている。

冷房用蒸発器１８の冷媒出口側は、膨張弁１７の感温通路１７ｂを介して合流部２０の一方の冷媒流入口に接続されている。

合流部２０は、第１分岐部１２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２０の他方の冷媒流入口には、膨張弁１７の感温通路１７ｂの出口側が接続されている。合流部２０の冷媒流出口には、圧縮機１１の吸入側が接続されている。

第１分岐部１２の他方の冷媒流出口には、第１開閉弁２１を介してエジェクタ２２の冷媒流入口２２ａが接続されている。第１開閉弁２１は、第１分岐部１２の他方の冷媒流出口とエジェクタ２２の冷媒流入口２２ａとの間の冷媒通路を開閉する第１開閉部である。第１開閉弁２１の作動は、制御装置から出力される制御信号によって制御される。

エジェクタ２２は、ノズル部２２１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部（換言すれば冷媒輸送部）としての機能を果たす。

エジェクタ２２の詳細構成については、図２を用いて説明する。エジェクタ２２は、図２に示すように、ノズル部２２１およびボデー部２２２を有して構成されている。ノズル部２２１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、冷媒流入口２２ａから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２２１ｂから噴射するものである。

ノズル部２２１の内部には、冷媒流入口２２ａから流入した冷媒を減圧させる冷媒通路が形成されている。

ノズル部２２１の内部の冷媒通路には、冷媒通路面積が最も縮小した最小通路面積部２２１ｄ、最小通路面積部２２１ｄへ向かって冷媒通路面積を徐々に縮小させる先細部２２１ｅ、および最小通路面積部２２１ｄから冷媒噴射口２２１ｂへ向かって冷媒通路面積を徐々に拡大させる末広部２２１ｆが形成されている。

先細部２２１ｅは、最小通路面積部２２１ｄ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２２１ｆは、先細部２２１ｅと同軸上に配置されて最小通路面積部２２１ｄから冷媒噴射口２２１ｂ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。つまり、ノズル部２２１は、ラバールノズルとして構成されている。

ボデー部２２２は、略円筒状の金属（例えば、アルミニウム）で形成されており、内部にノズル部２２１を支持固定する固定部材として機能するとともに、エジェクタ２２の外殻を形成するものである。より具体的には、ノズル部２２１は、ボデー部２２２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。

ボデー部２２２の外周側面のうち、ノズル部２２１の外周側に対応する部位には、冷媒吸引口２２ｂが形成されている。冷媒吸引口２２ｂは、ボデー部２２２の内外を貫通してノズル部２２１の冷媒噴射口２２１ｂと連通するように設けられている。冷媒吸引口２２ｂは、ノズル部２２１の冷媒噴射口２２１ｂから噴射された噴射冷媒の吸引作用によって冷蔵用蒸発器２５から流出した冷媒をエジェクタ２２の内部へ吸引する貫通穴である。

ボデー部２２２の内部の冷媒吸引口２２ｂの周辺には、冷媒を流入させる入口空間が形成されている。ノズル部２２１の先細り形状の先端部周辺の外周壁面とボデー部２２２の内周壁面との間には、ボデー部２２２の内部へ流入した吸引冷媒をディフューザ部２２２ｂへ導く吸引通路２２２ｃが形成されている。

吸引通路２２２ｃ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、エジェクタ２２では、吸引通路２２２ｃを流通する吸引冷媒の流速を徐々に増速させて、ディフューザ部２２２ｂにて吸引冷媒と噴射冷媒が混合する際のエネルギ損失（換言すれば混合損失）を減少させている。

ディフューザ部２２２ｂは、吸引通路２２２ｃ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昇圧部としての機能を果たす。

より具体的には、ディフューザ部２２２ｂを形成するボデー部２２２の内周壁面の壁面形状は、複数の曲線を組み合わせて形成されている。そして、ディフューザ部２２２ｂの冷媒通路断面積の広がり度合が冷媒流れ方向に向かって徐々に大きくなった後に再び小さくなっていることで、冷媒を等エントロピ的に昇圧させることができる。

エジェクタ２２の冷媒出口側には、図１に示すように、合流部２０の他方の冷媒流入口に接続されている。

第１分岐部１２、第１開閉弁２１、エジェクタ２２および合流部２０は、エンジンルーム内に配置されている。

第２分岐部１６の他方の冷媒流出口には、第２開閉弁２３および固定絞り２４を介して冷蔵用蒸発器２５が接続されている。

第２開閉弁２３は、第２分岐部１６の他方の冷媒流出口と固定絞り２４との間の冷媒通路を開閉する第２開閉部である。第２開閉弁２３の作動は、制御装置から出力される制御信号によって制御される。

固定絞り２４は、レシーバ１５から流出した液相冷媒を減圧させる第２減圧部である。具体的には、固定絞り２４は、オリフィス、キャピラリチューブあるいはノズル等である。

冷蔵用蒸発器２５は、固定絞り２４にて減圧された低圧冷媒と図示しない冷蔵庫内の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。冷蔵用蒸発器２５は第２蒸発器である。冷蔵庫内の空気は、冷蔵庫用送風機２６によって冷房用蒸発器１８に循環送風される。冷蔵庫用送風機２６は、図示しない制御装置から出力される制御電圧によって回転数（換言すれば送風量）が制御される電動式送風機である。

冷蔵用蒸発器２５の冷媒出口側は、エジェクタ２２の冷媒吸引口２２ｂに接続されている。

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、各種制御対象機器の作動を制御する。

制御装置の入力側には、内気温センサ、外気温センサ、日射センサ、冷房用蒸発器温度センサ、冷蔵用蒸発器温度センサ、出口側温度センサおよび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ている。制御装置には、これらのセンサ群の検出値が入力される。

内気温センサは車室内温度を検出する。外気温センサは外気温度を検出する。日射センサは車室内の日射量を検出する。冷房用蒸発器温度センサは冷房用蒸発器１８の吹出空気温度（換言すれば冷房用蒸発器の温度）を検出する。冷蔵用蒸発器温度センサは冷蔵用蒸発器２５の吹出空気温度（換言すれば冷蔵用蒸発器の温度）を検出する。出口側温度センサは放熱器１３出口側冷媒の温度を検出する。出口側圧力センサは放熱器１３出口側冷媒の圧力を検出する。

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ている。制御装置には、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は、空調作動スイッチ、車室内温度設定スイッチ、冷蔵作動スイッチ、冷蔵庫内温度設定スイッチ等である。空調作動スイッチは、車室内空調（すなわち空調運転）を行うことを要求するためのスイッチである。車室内温度設定スイッチは、車室内温度を設定するためのスイッチである。冷蔵作動スイッチは、冷蔵庫内の冷却（すなわち冷蔵運転）を行うことを要求するためのスイッチである。冷蔵庫内温度設定スイッチは、冷蔵庫内温度を設定するためのスイッチである。

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部が一体に構成されたものである。制御装置のうち各制御対象機器の作動を制御する構成（具体的にはハードウェアおよびソフトウェア）は、各制御対象機器の制御部を構成している。例えば、制御装置のうち圧縮機１１の作動を制御する構成は、吐出能力制御部を構成している。

次に、上記構成における本実施形態の作動を説明する。操作パネルの空調作動スイッチおよび冷蔵作動スイッチの両方が投入された場合、制御装置は空調冷蔵運転を行う。操作パネルの空調作動スイッチ投入され且つ冷蔵作動スイッチが投入されない場合、制御装置は空調運転を行う。

空調冷蔵運転では、制御装置は圧縮機１１、室外送風機１４、室内送風機１９および冷蔵庫用送風機２６を作動させ、第１開閉弁２１を開弁し、第２開閉弁２３を開弁する。

これにより、空調冷蔵運転では、図１および図３に示すように、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒（図３のａ３点）は、第１分岐部１２にて放熱器１３側とエジェクタ２２の冷媒流入口２２ａ側とに分岐する。

第１分岐部１２にて放熱器１３側に分岐した冷媒は、放熱器１３へ流入し、室外送風機１４から送風された外気と熱交換し、放熱して凝縮する（図３のａ３点→ｂ３点）。

放熱器１３にて放熱した冷媒は、第２分岐部１６にて膨張弁１７側と固定絞り２４側とに分岐する。第２分岐部１６にて膨張弁１７側に分岐された冷媒は、膨張弁１７の減圧通路１７ａへ流入し、等エンタルピ的に減圧される（図３のｂ３点→ｃ３点）。

膨張弁１７の減圧通路１７ａにて減圧された冷媒は、冷房用蒸発器１８に流入し、室内送風機１９から送風された空気から吸熱して蒸発する（図３のｃ３点→ｄ３点）。

一方、第２分岐部１６にて固定絞り２４側に分岐された冷媒は、固定絞り２４へ流入し、等エンタルピ的に減圧される（図３のｂ３点→ｅ３点）。

固定絞り２４にて減圧された冷媒は、冷蔵用蒸発器２５に流入し、冷蔵庫用送風機２６から送風された空気から吸熱して蒸発する（図３のｅ３点→ｆ３点）。

一方、第１分岐部１２にてエジェクタ２２の冷媒流入口２２ａ側に分岐された冷媒は、エジェクタ２２のノズル部２２１へ流入し、等エントロピ的に減圧されて冷媒噴射口２２１ｂから噴射される（図３のａ３点→ｇ３点）。

そして、冷媒噴射口２２１ｂから噴射された冷媒の吸引作用によって、冷蔵用蒸発器２５から流出した冷媒が、冷媒吸引口２２ｂから吸引される。冷媒噴射口２２１ｂから噴射された冷媒および冷媒吸引口２２ｂから吸引された冷媒は、ディフューザ部２２２ｂへ流入する（図３のｆ３点→ｈ３点、ｇ３点→ｈ３点）。

ディフューザ部２２２ｂ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、冷媒噴射口２２１ｂから噴射された冷媒と冷媒吸引口２２ｂから吸引された冷媒とが混合されながら混合冷媒の圧力が上昇する（図３のｈ３点→ｉ３点）。

ディフューザ部２２２ｂから流出した冷媒は、合流部２０にて、冷房用蒸発器１８から流出した冷媒と合流し、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ｉ３点→ｋ３点、ｄ３点→ｋ３点）。

本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、空調冷蔵運転では以上の如く作動して、車室内へ送風される空気を冷却することができ且つ冷蔵庫内の空気を冷却することができる。さらに、この冷凍サイクル装置１０では、エジェクタ２２が冷媒を昇圧させる分、冷蔵用蒸発器２５の冷媒圧力を冷房用蒸発器１８の冷媒圧力よりも低くできるので、冷蔵用蒸発器２５の冷媒蒸発温度を冷房用蒸発器１８の冷媒蒸発温度よりも低くできる。

しかも、エジェクタ２２のノズル部２２１に気相冷媒が流入するので、エジェクタ２２の効率を高く確保することができる。すなわち、エジェクタ２２のノズル部２２１に液相冷媒が流入する場合、ノズル部２２１を流れる冷媒の慣性が大きいので、ノズル部２２１における冷媒の流速が上がりにくく且つ下がりにくい。これに対して、本実施形態では、エジェクタ２２のノズル部２２１に気相冷媒が流入するので、ノズル部２２１を流れる冷媒の慣性が小さくなる。そのため、ノズル部２２１における冷媒の流速を狙いの速度に調節しやすいので、エジェクタ２２の効率を高く確保することができる。

空調運転では、制御装置は、圧縮機１１、室外送風機１４および室内送風機１９を作動させ、第１開閉弁２１を閉弁し、第２開閉弁２３を閉弁する。

これにより、空調運転では、図４に示すように、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒は、放熱器１３へ流入し、室外送風機１４から送風された外気と熱交換し、放熱して凝縮する。

放熱器１３から流出した冷媒は、膨張弁１７の減圧通路１７ａへ流入し、等エンタルピ的に減圧される。

膨張弁１７の減圧通路１７ａにて減圧された冷媒は、冷房用蒸発器１８に流入し、室内送風機１９から送風された空気から吸熱して蒸発する。

冷房用蒸発器１８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。

本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、空調運転では以上の如く作動して、車室内へ送風される空気を冷却することができる。

本実施形態の空調冷蔵運転では、圧縮機１１から吐出された冷媒の流れを第１分岐部１２で分岐させる。第１分岐部１２で分岐された一方の冷媒を放熱器１３で放熱させ、放熱器１３で放熱された冷媒の流れを第２分岐部１６で分岐させる。

第２分岐部１６で分岐された一方の冷媒を膨張弁１７で減圧させ、膨張弁１７で減圧された冷媒を冷房用蒸発器１８で蒸発させる。第２分岐部１６で分岐された他方の冷媒を固定絞り２４で減圧させ、固定絞り２４で減圧された冷媒を冷蔵用蒸発器２５で蒸発させる。

第１分岐部１２で分岐された他方の冷媒をエジェクタ２２のノズル部２２１で減圧させ、冷蔵用蒸発器２５で蒸発した冷媒をエジェクタ２２の冷媒吸引口２２ｂで吸引し、ノズル部２２１から噴射された冷媒と冷媒吸引口２２ｂから吸引された冷媒とをエジェクタ２２の昇圧部２２２ｂで混合させて昇圧させる。冷房用蒸発器１８から流出した冷媒とエジェクタ２２の昇圧部２２２ｂで昇圧された冷媒とを合流部２０で合流させる。

これによると、エジェクタ２２が冷媒を昇圧させる分、冷蔵用蒸発器２５の冷媒圧力を冷房用蒸発器１８の冷媒圧力よりも低くできるので、冷蔵用蒸発器２５の冷媒蒸発温度を冷房用蒸発器１８の冷媒蒸発温度よりも低くできる。

したがって、冷房用蒸発器１８および冷蔵用蒸発器２５に連続的に冷媒を流しつつ冷房用蒸発器１８および冷蔵用蒸発器２５にて互いに独立に冷媒を蒸発させることができるので、冷媒圧力を大きく変動させることなく冷房用蒸発器１８および冷蔵用蒸発器２５にて互いに独立に冷媒を蒸発させることができる。すなわち、冷媒圧力を大きく変動させることなく車室内の冷房および冷蔵庫内の冷却を互いに独立に行うことができる。

しかも、エジェクタ２２のノズル部２２１に気相冷媒が流入するので、エジェクタ２２の効率を高く確保することができる。

本実施形態では、第１分岐部１２とエジェクタ２２のノズル部２２１との間の冷媒通路を第１開閉弁２１で開閉し、第２分岐部１６と固定絞り２４との間の冷媒通路を第２開閉弁２３で開閉する。これにより、空調冷蔵運転と空調運転とを切り替えることができる。

（第２実施形態）
本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、図５に示すように、第２膨張弁３０および後席冷房用蒸発器３１を備えている。

第２膨張弁３０は、冷媒を減圧膨張させる第３減圧部である。第２膨張弁３０は、冷媒を減圧膨張させる第２減圧部である。第２膨張弁３０は、温度式膨張弁であり、出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲となるように絞り通路面積を調節する機械的機構を有している。

後席冷房用蒸発器３１は、第２膨張弁３０にて減圧された低圧冷媒と後席用室内送風機３２から車室内後席側へ向けて送風される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。後席冷房用蒸発器３１は第３蒸発器である。後席用室内送風機３２は、制御装置から出力される制御電圧によって回転数（換言すれば送風量）が制御される電動式送風機である。

第２膨張弁３０は、減圧通路３０ａおよび感温通路３０ｂを有している。減圧通路３０ａは、後席冷房用分岐部３３で分岐された冷媒が流れる冷媒通路である。感温通路３０ｂは、後席冷房用蒸発器３１から流出した冷媒が流れる冷媒通路である。

第２膨張弁３０は、感温通路３０ｂを流れる冷媒の温度および圧力に応じて変位する変位部材（いわゆるダイヤフラム）を有している。第２膨張弁３０は、変位部材の変位に応じて減圧通路３０ａの開度を調整する弁体を有している。

後席冷房用分岐部３３は、第２開閉弁２３から流出した冷媒の流れを分岐する。後席冷房用分岐部３３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。

後席冷房用分岐部３３の冷媒流入口は、第２開閉弁２３の冷媒出口側に接続されている。後席冷房用分岐部３３の一方の冷媒流出口は、固定絞り２４を介して冷蔵用蒸発器２５に接続されている。

後席冷房用分岐部３３の他方の冷媒流出口は、第２膨張弁３０の減圧通路３０ａを介して後席冷房用蒸発器３１に接続されている。

後席冷房用蒸発器３１の冷媒出口側は、第２膨張弁３０の感温通路３０ｂを介して第２合流部３４の一方の冷媒流入口に接続されている。第２合流部３４は、後席冷房用分岐部３３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。

第２合流部３４の他方の冷媒流入口は、膨張弁１７の感温通路１７ｂの冷媒出口側に接続されている。第２合流部３４の冷媒出口は、合流部２０の一方の冷媒流入口に接続されている。

上記実施形態と同様に、空調冷蔵運転では、制御装置は第１開閉弁２１を開弁し、第２開閉弁２３を開弁する。これにより、後席冷房用分岐部３３で分岐された冷媒が第２膨張弁３０に流入し、第２膨張弁３０にて減圧された低圧冷媒が後席冷房用蒸発器３１を流れるので、車室内後席側へ向けて送風される空気を冷却できる。

本実施形態では、放熱器１３で放熱された冷媒を第２膨張弁３０で減圧させ、第２膨張弁３０で減圧された冷媒を後席冷房用蒸発器３１で蒸発させる。これにより、冷房用蒸発器１８で車室内前席側を冷房し、後席冷房用蒸発器３１で車室内後席側を冷房し、冷蔵用蒸発器２５で冷蔵庫内を冷却できる。

（第３実施形態）
本実施形態では、エジェクタ２２を第１エジェクタと言い、ノズル部２２１を第１ノズル部と言い、冷媒吸引口２２ｂを第１冷媒吸引口と言い、ディフューザ部２２２ｂをディフューザ部（換言すれば第１昇圧部）と言う。

本実施形態では、図６に示すように、上記第１実施形態の膨張弁１７の代わりに第２エジェクタ４０が配置されている。

レシーバ１５の冷媒出口には、第２エジェクタ４０の第２冷媒流入口４０ａが接続されている。第２エジェクタ４０は、レシーバ１５から流出した高圧液相冷媒を減圧させて下流側へ流出させる冷媒減圧部としての機能を果たすとともに、高速度で噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷房用蒸発器１８から流出した冷媒を吸引・輸送して循環させる冷媒循環部（換言すれば冷媒輸送部）としての機能を果たす。

第２エジェクタ４０の基本構成は、第１エジェクタ２２と同様であり、第２ノズル部４０１、第２冷媒吸引口４０ｂ、第２ディフューザ部４０２ｂ（換言すれば第２昇圧部）等を有して構成されている。

第２ディフューザ部４０２ｂの冷媒出口側には、気液分離器４１の冷媒入口側が接続されている。気液分離器４１は、第２エジェクタ４０の第２ディフューザ部４０２ｂから流出した冷媒の気液を分離する気液分離部である。なお、本実施形態では、気液分離器４１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比較的内容積の小さい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部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４１は、気相冷媒を流出させる気相冷媒流出口４１ａと、液相冷媒を流出させる液相冷媒流出口４１ｂとを有している。

気液分離器４１の気相冷媒流出口４１ａには、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。一方、気液分離器４１の液相冷媒流出口４１ｂには、逆止弁４２を介して、冷房用蒸発器１８の冷媒入口側が接続されている。逆止弁４２は、気液分離器４１の気相冷媒流出口側から冷房用蒸発器１８側への冷媒の流れを許容し、冷房用蒸発器１８側から気液分離器４１の気相冷媒流出口側への冷媒の流れを禁止する。

冷房用蒸発器１８の冷媒出口は、第２エジェクタ４０の第２冷媒吸引口４０ｂ側に接続されている。

第２分岐部１６と第２エジェクタ４０の第２冷媒流入口４０ａとの間には、バイパス通路４３の一端が接続されている。逆止弁４２と冷房用蒸発器１８との間には、バイパス通路４３の他端が接続されている。

バイパス通路４３は、レシーバ１５から流出した液相冷媒が第２エジェクタ４０、気液分離器４１および逆止弁４２をバイパスして流れる冷媒通路である。バイパス通路４３には、バイパス用開閉弁４４およびバイパス用固定絞り４５が配置されている。

バイパス用開閉弁４４は、バイパス通路４３を開閉する開閉装置である。バイパス用開閉弁４４の作動は、制御装置から出力される制御信号によって制御される。制御装置は、低負荷時にバイパス用開閉弁４４を開弁し、低負荷時以外にはバイパス用開閉弁４４を閉弁する。

バイパス用固定絞り４５は、レシーバ１５から流出した液相冷媒を減圧させる減圧部である。具体的には、バイパス用固定絞り４５は、オリフィス、キャピラリチューブあるいはノズル等である。

第２エジェクタ４０、気液分離器４１、逆止弁４２、バイパス通路４３、バイパス用開閉弁４４およびバイパス用固定絞り４５は、一体化されてエジェクタモジュール４６を構成している。

本実施形態では、放熱器１３で放熱された冷媒を第２エジェクタ４０の第２ノズル部４０１で減圧させ、冷房用蒸発器１８で蒸発した冷媒を第２エジェクタ４０の第２冷媒吸引口４０ｂで吸引し、第２ノズル部４０１から噴射された冷媒と第２冷媒吸引口４０ｂから吸引された冷媒とを第２エジェクタ４０の第２ディフューザ部４０２ｂで混合させて昇圧させる。第２エジェクタ４０の第２ディフューザ部４０２ｂで昇圧された冷媒の気液を気液分離器４１で分離し、気相の冷媒を圧縮機１１側へ流出させ、液相の冷媒を冷房用蒸発器１８側へ流出させる。

これによると、第２エジェクタ４０にて昇圧された冷媒を圧縮機１１へ吸入させるので、圧縮機１１の消費動力を低減させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）をさらに向上させることができる。

（第４実施形態）
本実施形態では、図７に示すように、上記第１実施形態の冷房用蒸発器１８の代わりに蒸発器ユニット５０が配置されている。

蒸発器ユニット５０は、第２エジェクタ４０、第３分岐部５１、第１冷房用蒸発器５２、第２固定絞り５３および第２冷房用蒸発器５４が一体化されたユニットである。

膨張弁１７の減圧通路１７ａの冷媒出口には、冷媒の流れを分岐する第３分岐部５１の冷媒流入口が接続されている。第３分岐部５１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。

第３分岐部５１の一方の冷媒流出口には、第２エジェクタ４０の第２冷媒流入口４０ａが接続されている。第２エジェクタ４０の第２ディフューザ部４０２ｂの冷媒出口側には、第１冷房用蒸発器５２の入口側が接続されている。第１冷房用蒸発器５２の冷媒出口側は、膨張弁１７の感温通路１７ｂを介して合流部２０の一方の冷媒流入口に接続されている。

第１冷房用蒸発器５２は、膨張弁１７にて減圧された低圧冷媒と室内送風機１９から車室内へ向けて送風される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第１蒸発器である。第１冷房用蒸発器５２は第１蒸発器である。

第３分岐部５１の他方の冷媒流出口には、第２固定絞り５３を介して、第２冷房用蒸発器５４の冷媒入口側が接続されている。第２固定絞り５３は、膨張弁１７にて減圧された冷媒をさらに減圧させる第３減圧部である。第２固定絞り５３としては、オリフィス、キャピラリーチューブ等を採用することができる。

第２冷房用蒸発器５４は、第２固定絞り５３にて減圧された低圧冷媒と第１冷房用蒸発器５２を通過した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第３蒸発器である。

第２冷房用蒸発器５４の冷媒出口には、第２エジェクタ４０の第２冷媒吸引口４０ｂが接続されている。

第１冷房用蒸発器５２および第２冷房用蒸発器５４は、図示しない室内空調ユニットのケーシング内に配置されている。第１冷房用蒸発器５２および第２冷房用蒸発器５４は、空気流れに対して直列的に配置されており、第２冷房用蒸発器５４は、第１冷房用蒸発器５２に対して空気流れ下流側に配置されている。

第１冷房用蒸発器５２は、第２エジェクタ４０の第２ディフューザ部４０２ｂから流出した冷媒を蒸発させる。第２冷房用蒸発器５４は、第２固定絞り５３から流出した冷媒を蒸発させ、蒸発させた冷媒を第２エジェクタ４０の第２冷媒吸引口４０ｂ側へ流出させている。

本実施形態では、膨張弁１７で減圧された冷媒を第３分岐部５１で分岐させ、第３分岐部５１で分岐された一方の冷媒を第２固定絞り５３で減圧させ、第２固定絞り５３で減圧された冷媒を第２冷房用蒸発器５４で蒸発させる。

第３分岐部５１で分岐された他方の冷媒を第２エジェクタ４０の第２ノズル部４０１で減圧させ、第２冷房用蒸発器５４で蒸発した冷媒を第２エジェクタ４０の第２冷媒吸引口４０ｂで吸引し、第２ノズル部４０１から噴射された冷媒と第２冷媒吸引口４０ｂから吸引された冷媒とを第２エジェクタ４０の第２ディフューザ部４０２ｂで混合させて昇圧させる。

これによると、第１冷房用蒸発器５２および第２冷房用蒸発器５４にて、車室内へ送風される空気を冷却することができる。

さらに、第２エジェクタ４０にて昇圧された冷媒を圧縮機１１に吸入させることができるので、圧縮機１１の消費動力を低減させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）の向上を狙うことができる。

また、第２冷房用蒸発器５４における冷媒蒸発圧力を、第２エジェクタ４０の第２ノズル部４０１にて減圧された直後の低い冷媒圧力とすることができるので、第１冷房用蒸発器５２で冷却された空気が流入する第２冷房用蒸発器５４において、冷媒蒸発温度と空気との温度差を確保して、空気を効率的に冷却することができる。

（第５実施形態）
本実施形態では、図８および図９に示すように、上記第１実施形態に対して内部熱交換器５８が追加されている。

内部熱交換器５８は、高圧側冷媒通路５８ａと低圧側冷媒通路５８ｂとを有している。高圧側冷媒通路５８ａは、レシーバ１５と第２分岐部１６との間に配置されている。低圧側冷媒通路５８ｂは、膨張弁１７の感温通路１７ｂと合流部２０との間に配置されている。

内部熱交換器５８は、高圧側冷媒通路５８ａを流通する高圧側冷媒と、低圧側冷媒通路５８ｂを流通する低圧側冷媒とを熱交換させる熱交換器である。

空調冷蔵運転では、制御装置は圧縮機１１、室外送風機１４、室内送風機１９および冷蔵庫用送風機２６を作動させ、第１開閉弁２１を開弁し、第２開閉弁２３を開弁する。

これにより、空調冷蔵運転では、図９に示すように、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒（図９のａ９点）は、第１分岐部１２にて放熱器１３側とエジェクタ２２の冷媒流入口２２ａ側とに分岐する。

第１分岐部１２にて放熱器１３側に分岐した冷媒は、放熱器１３へ流入し、室外送風機１４から送風された外気と熱交換し、放熱して凝縮する（図９のａ９点→ｂ９点）。

放熱器１３にて放熱した冷媒は、内部熱交換器５８の高圧側冷媒通路５８ａへ流入し、内部熱交換器５８の低圧側冷媒通路５８ｂを流通する冷媒と熱交換する（図９のｂ９点→ｃ９点）。

内部熱交換器５８の高圧側冷媒通路５８ａにて熱交換した冷媒は、第２分岐部１６にて膨張弁１７側と固定絞り２４側とに分岐する。第２分岐部１６にて膨張弁１７側に分岐された冷媒は、膨張弁１７の減圧通路１７ａへ流入し、等エンタルピ的に減圧される（図９のｃ９点→ｄ９点）。

膨張弁１７の減圧通路１７ａにて減圧された冷媒は、冷房用蒸発器１８に流入し、室内送風機１９から送風された空気から吸熱して蒸発する（図９のｄ９点→ｅ９点）。

冷房用蒸発器１８にて蒸発した冷媒は、内部熱交換器５８の低圧側冷媒通路５８ｂへ流入し、内部熱交換器５８の高圧側冷媒通路５８ａを流通する冷媒と熱交換する（図９のｅ９点→ｆ９点）。

一方、第２分岐部１６にて固定絞り２４側に分岐された冷媒は、固定絞り２４へ流入し、等エンタルピ的に減圧される（図９のｃ９点→ｇ９点）。

固定絞り２４にて減圧された冷媒は、冷蔵用蒸発器２５に流入し、冷蔵庫用送風機２６から送風された空気から吸熱して蒸発する（図９のｇ９点→ｈ９点）。

一方、第１分岐部１２にてエジェクタ２２の冷媒流入口２２ａ側に分岐された冷媒は、エジェクタ２２のノズル部２２１へ流入し、等エントロピ的に減圧されて冷媒噴射口２２１ｂから噴射される（図９のａ９点→ｉ９点）。

そして、冷媒噴射口２２１ｂから噴射された冷媒の吸引作用によって、冷蔵用蒸発器２５から流出した冷媒が、冷媒吸引口２２ｂから吸引される。冷媒噴射口２２１ｂから噴射された冷媒および冷媒吸引口２２ｂから吸引された冷媒は、ディフューザ部２２２ｂへ流入する（図９のｈ９点→ｋ９点、ｉ９点→ｋ９点）。

ディフューザ部２２２ｂ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、冷媒噴射口２２１ｂから噴射された冷媒と冷媒吸引口２２ｂから吸引された冷媒とが混合されながら混合冷媒の圧力が上昇する（図９のｋ９点→ｍ９点）。

ディフューザ部２２２ｂから流出した冷媒は、合流部２０にて、内部熱交換器５８の低圧側冷媒通路５８ｂから流出した冷媒と合流し、圧縮機１１の吸入口から吸入されて再び圧縮される（図９のｍ９点→ｎ９点、ｆ９点→ｎ９点）。

本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、空調冷蔵運転では以上の如く作動して、上記第１実施形態と同様に、車室内へ送風される空気を冷却することができ且つ冷蔵庫内の空気を冷却することができる。

さらに本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、内部熱交換器５８にて、高圧側冷媒通路５８ａを流通する高圧側冷媒と低圧側冷媒通路５８ｂを流通する低圧側冷媒とが熱交換するので、冷房用蒸発器１８および冷蔵用蒸発器２５においてエンタルピ差を増大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。

冷蔵用蒸発器２５におけるエンタルピ差が増大することによって冷媒流量を減少させることができるので、エジェクタ２２の流量比Ｇ２／Ｇ１を低減でき、ひいてはエジェクタ２２のディフューザ部２２２ｂにおける昇圧量を大きくすることができる。

エジェクタ２２の流量比Ｇ２／Ｇ１は、エジェクタ２２の冷媒吸引口２２ｂから吸引される冷媒の流量Ｇ２を、エジェクタ２２のノズル部２２１に流入する冷媒の流量Ｇ１で除した比である。

空調運転では、制御装置は圧縮機１１、室外送風機１４および室内送風機１９を作動させ、第１開閉弁２１を閉弁し、第２開閉弁２３を閉弁する。

これにより、空調運転では、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒は、放熱器１３へ流入し、室外送風機１４から送風された外気と熱交換し、放熱して凝縮する。

放熱器１３から流出した冷媒は、内部熱交換器５８の高圧側冷媒通路５８ａへ流入し、内部熱交換器５８の低圧側冷媒通路５８ｂを流通する冷媒と熱交換する。

内部熱交換器５８の高圧側冷媒通路５８ａから流出した冷媒は、膨張弁１７の減圧通路１７ａへ流入し、等エンタルピ的に減圧される。

膨張弁１７の減圧通路１７ａにて減圧された冷媒は、冷房用蒸発器１８に流入し、室内送風機１９から送風された空気から吸熱して蒸発する。

冷房用蒸発器１８から流出した冷媒は、内部熱交換器５８の低圧側冷媒通路５８ｂへ流入し、内部熱交換器５８の高圧側冷媒通路５８ａを流通する冷媒と熱交換する
内部熱交換器５８の低圧側冷媒通路５８ｂ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。

本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、空調運転では以上の如く作動して、車室内へ送風される空気を冷却することができる。

空調運転では、内部熱交換器５８にて、高圧側冷媒通路５８ａを流通する高圧側冷媒と低圧側冷媒通路５８ｂを流通する低圧側冷媒とが熱交換することによって、冷房用蒸発器１８においてエンタルピ差を増大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。

本実施形態では、膨張弁１７に流入する冷媒と、冷房用蒸発器１８から流出した冷媒とを内部熱交換器５８で熱交換させる。これにより、エンタルピ差を増大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。

本実施形態では、内部熱交換器５８の高圧側冷媒流路５８ａは、第２分岐部１６に対して冷媒流れ上流側に配置されており、内部熱交換器５８の低圧側冷媒流路５８ｂは、合流部２０に対して冷媒流れ上流側に配置されている。

これにより、空調冷蔵運転では、冷蔵用蒸発器２５におけるエンタルピ差が増大するので、冷媒流量を減少させることができる。そのため、エジェクタ２２の流量比Ｇ２／Ｇ１を低減できるので、エジェクタ２２のディフューザ部２２２ｂにおける昇圧量を大きくすることができる。

（第６実施形態）
上記第５実施形態では、高圧側冷媒通路５８ａは、レシーバ１５と第２分岐部１６との間に配置されているが、本実施形態では、図１０に示すように、高圧側冷媒通路５８ａは、第２分岐部１６と膨張弁１７の減圧通路１７ａとの間に配置されている。

さらに本実施形態では、上記第５実施形態に対して冷蔵用内部熱交換器５９が追加されている。

冷蔵用内部熱交換器５９は、高圧側冷媒通路５９ａと低圧側冷媒通路５９ｂとを有している。高圧側冷媒通路５９ａは、固定絞り２４と冷蔵用蒸発器２５との間に配置されている。低圧側冷媒通路５９ｂは、冷蔵用蒸発器２５とエジェクタ２２の冷媒吸引口２２ｂとの間に配置されている。

冷蔵用内部熱交換器５９は、高圧側冷媒通路５９ａを流通する高圧側冷媒と、低圧側冷媒通路５９ｂを流通する低圧側冷媒とを熱交換させる熱交換器である。

本実施形態では、内部熱交換器５８にて、高圧側冷媒通路５８ａを流通する高圧側冷媒と低圧側冷媒通路５８ｂを流通する低圧側冷媒とが熱交換することによって、冷房用蒸発器１８においてエンタルピ差を増大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。

さらに、空調冷蔵運転では、冷蔵用内部熱交換器５９にて、高圧側冷媒通路５９ａを流通する高圧側冷媒と低圧側冷媒通路５９ｂを流通する低圧側冷媒とが熱交換することによって、冷蔵用蒸発器２５においてエンタルピ差を増大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。

冷蔵用蒸発器２５におけるエンタルピ差が増大することによって冷媒流量を減少させることができるので、エジェクタ２２の流量比Ｇ２／Ｇ１を低減でき、ひいてはエジェクタ２２のディフューザ部２２２ｂにおける昇圧量を大きくすることができる。

（第７実施形態）
上記第４実施形態では、第３分岐部５１の冷媒流入口は、膨張弁１７の減圧通路１７ａの冷媒出口に接続されているが、本実施形態では、図１１に示すように、第３分岐部５１の冷媒流入口は、第２分岐部１６の第２開閉弁２３側の冷媒流出口に接続されている。

第３分岐部５１の一方の冷媒流出口には、第２開閉弁２３および固定絞り２４を介して冷凍用蒸発器６０が接続されている。

冷凍用蒸発器６０は、固定絞り２４にて減圧された低圧冷媒と図示しない冷凍庫内の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。冷凍用蒸発器６０は第２蒸発器である。冷凍庫内の空気は、冷凍庫用送風機６１によって冷凍用蒸発器６０に循環送風される。冷凍庫用送風機６１は、図示しない制御装置から出力される制御電圧によって回転数（換言すれば送風量）が制御される電動式送風機である。

冷凍用蒸発器６０の冷媒出口側は、エジェクタ２２の冷媒吸引口２２ｂに接続されている。

第３分岐部５１の他方の冷媒流出口には、第２固定絞り５３を介して、冷蔵用蒸発器６２の冷媒入口側が接続されている。冷蔵用蒸発器６２は第３蒸発器である。

冷蔵用蒸発器６２は、第２固定絞り５３にて減圧された低圧冷媒と図示しない冷蔵庫内の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第３蒸発器である。冷蔵庫内の空気は、冷蔵庫用送風機６３によって冷蔵用蒸発器６２に循環送風される。冷蔵庫用送風機６３は、図示しない制御装置から出力される制御電圧によって回転数（換言すれば送風量）が制御される電動式送風機である。

冷蔵用蒸発器６２の冷媒出口側は、第２エジェクタ４０の第２冷媒吸引口４０ｂが接続されている。

冷房用蒸発器５２は、第２エジェクタ４０の第２ディフューザ部４０２ｂから流出した冷媒を蒸発させる。冷蔵用蒸発器６２は、第２固定絞り５３から流出した冷媒を蒸発させ、蒸発させた冷媒を第２エジェクタ４０の第２冷媒吸引口４０ｂ側へ流出させている。

冷凍用蒸発器６０は、固定絞り２４から流出した冷媒を蒸発させ、蒸発させた冷媒を第１エジェクタ２２の冷媒吸引口２２ｂ側へ流出させている。

第１エジェクタ２２および第２エジェクタ４０のそれぞれの昇圧量により、冷房用蒸発器５２に対して冷蔵用蒸発器６２および冷凍用蒸発器６０の圧力帯（換言すれば温度帯）がそれぞれ決まる。そのため、それぞれの流量比を決めることによって、冷房用蒸発器５２、冷蔵用蒸発器６２および冷凍用蒸発器６０の温度帯を互いに異ならせて３つの温度帯を成立させることができる。

特に、第１エジェクタ２２では、ノズル部２２１に気相冷媒が流入するので、昇圧量を大きくすることが比較的容易である。そのため、冷凍用蒸発器６０の温度帯を冷蔵用蒸発器６２の温度帯よりも低くすることができる。

したがって、１つの冷凍サイクル装置１０によって、冷房、冷蔵および冷凍という３つの用途を実現することができる。

本実施形態では、放熱器１３で放熱された冷媒を第３分岐部５１で分岐させ、第３分岐部５１で分岐された一方の冷媒を第２固定絞り５３で減圧させ、第２固定絞り５３で減圧された冷媒を冷蔵用蒸発器６２で蒸発させる。

膨張弁１７で減圧された冷媒を第２エジェクタ４０の第２ノズル部４０１で減圧させ、冷蔵用蒸発器６２で蒸発した冷媒を第２エジェクタ４０の第２冷媒吸引口４０ｂで吸引し、第２ノズル部４０１から噴射された冷媒と第２冷媒吸引口４０ｂから吸引された冷媒とを第２エジェクタ４０の第２ディフューザ部４０２ｂで混合させて昇圧させる。

固定絞り２４は、第３分岐部５１で分岐された他方の冷媒を減圧させる。そして、固定絞り２４で減圧された冷媒を冷凍用蒸発器６０で蒸発させ、冷凍用蒸発器６０で蒸発した冷媒を第１エジェクタ２２の冷媒吸引口２２ｂで吸引する。

これにより、冷房用蒸発器５２、冷蔵用蒸発器６２および冷凍用蒸発器６０で３つの温度帯を成立させることができる。

本実施形態では、冷房用蒸発器５２は、第２エジェクタ４０の第２ディフューザ部４０２ｂで昇圧された冷媒を吸熱によって蒸発させる。これにより、冷房用蒸発器５２の温度帯を冷蔵用蒸発器６２の温度帯よりも高くすることができる。

（第８実施形態）
本実施形態では、図１２に示すように、上記第１実施形態に対して、エジェクタバイパス流路６５、エジェクタバイパス開閉弁６６、エジェクタ出口開閉弁６７および放熱器側開閉弁６８が追加されている。

エジェクタバイパス流路６５は、エジェクタ２２のノズル部２２１の入口側の冷媒を、エジェクタ２２の冷媒吸引口２２ｂの入口側に導くバイパス流路部である。

エジェクタバイパス開閉弁６６は、エジェクタバイパス流路６５の冷媒流路を開閉する冷媒流路開閉弁である。

エジェクタ出口開閉弁６７は、エジェクタ２２の昇圧部２２２ｂから合流部２０に至る冷媒流路を開閉する冷媒流路開閉弁である。

放熱器側開閉弁６８は、レシーバ１５から第２分岐部１６に至る冷媒流路を開閉する冷媒流路開閉弁である。

第２開閉弁２３と冷蔵用蒸発器２５との間には、上記第１実施形態の固定絞り２４の代わりに、全開機能付き絞り６９が配置されている。全開機能付き絞り６９は、レシーバ１５から流出した液相冷媒を減圧させる絞り状態と、レシーバ１５から流出した液相冷媒を減圧させない全開状態とを切り替え可能になっている。全開機能付き絞り６９は、第２減圧部である。

全開機能付き絞り６９は、例えば、絞り開度を変化させることが可能な可変絞りである。全開機能付き絞り６９は、例えば、固定絞りとバイパス機構とで構成されていてもよい。固定絞りは、絞り開度が一定の絞り機構である。バイパス機構は、冷媒が固定絞りを流れる状態と、冷媒が固定絞りを迂回して流れる状態とを切り替える機構である。

空調冷蔵運転では、第１開閉弁２１を開弁し、第２開閉弁２３を開弁するとともに、エジェクタバイパス開閉弁６６を閉弁し、エジェクタ出口開閉弁６７を開弁し、放熱器側開閉弁６８を開弁し、全開機能付き絞り６９を通常の絞り開度にする。これにより、図１２の実線矢印に示すように、上記第１実施形態の空調冷蔵運転と同様に冷媒が流れるので、車室内へ送風される空気を冷却することができ且つ冷蔵庫内の空気を冷却することができる。

除霜運転または温蔵運転では、第１開閉弁２１を開弁し、第２開閉弁２３を開弁するとともに、エジェクタバイパス開閉弁６６を開弁し、エジェクタ出口開閉弁６７を閉弁し、放熱器側開閉弁６８を閉弁し、全開機能付き絞り６９を全開にする。これにより、図１２の破線矢印に示すように、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒がエジェクタ２２を迂回して冷蔵用蒸発器２５を流れて放熱し、冷蔵用蒸発器２５から流出した冷媒が膨張弁１７の減圧通路１７ａおよび冷房用蒸発器１８を流れて吸熱し、圧縮機１１に吸入される。放熱器側開閉弁６８を閉じることにより、放熱器１３に冷媒が流れなくなる。

このように、除霜運転または空調温蔵運転では、冷蔵用蒸発器２５に高圧高温の冷媒が流れる。したがって、冷蔵用蒸発器２５に着霜が生じた場合、除霜運転を行うことによって冷蔵用蒸発器２５を除霜できる。また、冷蔵庫内の空気を冷蔵用蒸発器２５で加熱する温蔵運転を行うことができる。すなわち、冷蔵庫を温蔵庫として使用することが可能になる。

除霜運転および温蔵運転のいずれにおいても、冷房用蒸発器１８において、車室内へ送風される空気を冷却することができる。

本実施形態では、エジェクタバイパス流路６５は、エジェクタ２２のノズル部２２１の入口側の冷媒を、エジェクタ２２の冷媒吸引口２２ｂの入口側に導く。エジェクタバイパス開閉弁６６は、エジェクタバイパス流路６５を開閉する。エジェクタ出口開閉弁６７は、エジェクタ２２の昇圧部２２２ｂから合流部２０に至る冷媒の流路を開閉する。

これにより、冷蔵用蒸発器２５を除霜する除霜運転や、冷蔵庫内の空気を冷蔵用蒸発器２５で加熱する温蔵運転を行うことができる。

（第９実施形態）
本実施形態では、図１３に示すように、上記第１実施形態のエジェクタ２２が冷蔵用蒸発器２５の近傍に配置されている。図１３中、前後左右の矢印は、冷凍サイクル装置１０が搭載された車両の前後左右方向を示している。

圧縮機１１および放熱器１３はエンジンルーム７０に配置されている。冷房用蒸発器１８、エジェクタ２２および冷蔵用蒸発器２５は車室内空間７１に配置されている。エンジンルーム７０および車室内空間７１は、隔壁７２によって仕切られている。

エジェクタ２２は冷蔵用蒸発器２５に直接固定されている。具体的には、エジェクタ２２の冷媒吸引口２２ｂ（図１を参照）は、冷蔵用蒸発器２５の冷媒出口に直接接続されている。これにより、エジェクタ２２と冷蔵用蒸発器２５との接続構造を簡素化できるので、車両への搭載性や組み付け性を向上できる。

本実施形態では、エジェクタ２２の冷媒吸引口２２ｂと冷蔵用蒸発器２５の冷媒出口との間の冷媒流路長は、エジェクタ２２の冷媒流入口２２ａ（図１を参照）と圧縮機１１の吐出口との間の冷媒流路長よりも短くなっている。

これによると、エジェクタ２２の冷媒吸引口２２ｂと冷蔵用蒸発器２５との間の冷媒配管を短くすることができる。そのため、冷媒の圧力損失を低減できるとともに、エジェクタ２２の冷媒吸引口２２ｂと冷蔵用蒸発器２５との間の冷媒配管において冷媒が外部雰囲気から吸熱して冷媒の過熱度が大きくなることを抑制できるので、冷蔵用蒸発器２５の性能を向上できる。

（第１０実施形態）
上記第９実施形態では、エジェクタ２２は冷蔵用蒸発器２５の近傍に配置されているが、本実施形態では、図１４に示すように、エジェクタ２２は、圧縮機１１の近傍に配置されている。図１４中、前後左右の矢印は、冷凍サイクル装置１０が搭載された車両の前後左右方向を示している。

圧縮機１１、放熱器１３およびエジェクタ２２はエンジンルーム７０に配置されている。冷房用蒸発器１８および冷蔵用蒸発器２５は車室内空間７１に配置されている。

エジェクタ２２がエンジンルーム７０に配置されているので、エジェクタ２２内を流れる冷媒の音（換言すれば冷媒通過音）が車室内空間７１に伝わりにくくなる。そのため、冷媒通過音対策としての遮音材や吸音材を少なくすることができる。

エジェクタ２２は圧縮機１１に固定されている。具体的には、エジェクタ２２の冷媒流入口２２ａ（図１を参照）は第１開閉弁２１（図１を参照）の冷媒出口に直接接続されており、第１開閉弁２１の冷媒入口は第１分岐部１２（図１を参照）の２つの冷媒流出口のうち１つの冷媒流出口に直接接続されており、第１分岐部１２の冷媒流入口は圧縮機１１の吐出口に直接接続されている。これにより、エジェクタ２２と圧縮機１１との接続構造を簡素化できるので、車両への搭載性や組み付け性を向上できる。

エジェクタ２２のディフューザ部２２２ｂ（図１を参照）の冷媒出口が合流部２０（図１を参照）の２つの冷媒流入口のうち１つの冷媒流入口に直接接続され、合流部２０の冷媒流出口が圧縮機１１の吸入口に直接接続されていてもよい。

本実施形態では、エジェクタ２２の冷媒流入口２２ａと圧縮機１１の吐出口との間の冷媒流路長は、エジェクタ２２の冷媒吸引口２２ｂと冷蔵用蒸発器２５の冷媒出口との間の冷媒流路長よりも短くなっている。

これによると、エジェクタ２２のディフューザ部２２２ｂと圧縮機１１との間の冷媒配管を短くすることができる。そのため、昇圧後の圧力損失を低減できるので、冷蔵用蒸発器２５の性能を向上できる。

また、エジェクタ２２の冷媒流入口２２ａと圧縮機１１との間の冷媒配管を短くすることができる。そのため、エジェクタ２２の冷媒流入口２２ａと圧縮機１１との間の冷媒配管において冷媒から外部雰囲気への放熱量を低減できるので、膨張エネルギの損失を低減でき、ひいてはエジェクタ２２の効率や冷蔵用蒸発器２５の性能を向上できる。

また、エジェクタ２２に接続される３つの冷媒配管のうち２つの冷媒配管を短くすることができることから、冷凍サイクル装置１０の車両への搭載性を向上できる。

（他の実施形態）
上記実施形態を適宜組み合わせ可能である。上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。

（１）上記実施形態では、車室内へ向けて送風される空気を冷却する冷房用蒸発器１８と、冷蔵庫内の空気を冷却する冷蔵用蒸発器２５を備えるが、冷房用蒸発器１８および冷蔵用蒸発器２５の代わりに、種々の冷却対象流体を冷却する蒸発器を備えてもよい。

例えば、冷房用蒸発器１８の代わりに、車室内前席へ向けて送風される空気を冷却する前席冷房用蒸発器を備え、冷蔵用蒸発器２５の代わりに、車室内後席へ向けて送風される空気を冷却する後席冷房用蒸発器を備えてもよい。

（２）上記実施形態で説明した冷凍サイクル装置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。

（３）上記実施形態では、エジェクタ２２および第２エジェクタ４０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が採用されているが、エジェクタ２２および第２エジェクタ４０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が採用されていてもよい。

例えば、可変ノズル部は、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が配置され、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を有している。

（４）上記実施形態では、固定絞り２４、バイパス用固定絞り４５および第２固定絞り５３等として、固定絞りが採用されているが、固定絞り２４、バイパス用固定絞り４５および第２固定絞り５３等として温度式膨張弁や電気式膨張弁等の可変絞り機構が採用されていてもよい。

（５）上記実施形態では、冷媒としてＲ１２３４ｙｆまたはＲ１３４ａ等が採用されているが、冷媒はこれに限定されない。例えば、冷媒としてＲ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ１２３４ｙｆｘｆ、Ｒ４０７Ｃ等が採用されていてもよい。これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等が採用されていてもよい。

（６）上記実施形態では、膨張弁１７は温度式膨張弁であるが、膨張弁１７は電気式膨張弁や固定絞り等であってもよい。

１１ 圧縮機
１２ 第１分岐部
１３ 放熱器
１６ 第２分岐部
１７ 膨張弁（第１減圧部）
１８ 冷房用蒸発器（第１蒸発器）
２０ 合流部
２２ エジェクタ
２２１ ノズル部
２２ｂ 冷媒吸引口
２２２ｂ 昇圧部
２４ 固定絞り（第２減圧部）
２５ 冷蔵用蒸発器（第２蒸発器）

Claims (14)

1. 冷媒を吸入して圧縮し吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機から吐出された前記冷媒の流れを分岐させる第１分岐部（１２）と、
   前記第１分岐部で分岐された一方の前記冷媒を放熱させる放熱器（１３）と、
   前記放熱器で放熱された前記冷媒の流れを分岐させる第２分岐部（１６）と、
   前記第２分岐部で分岐された一方の前記冷媒を減圧させる第１減圧部（１７、４０）と、
   前記第１減圧部で減圧された前記冷媒を吸熱によって蒸発させる第１蒸発器（１８、５２）と、
   前記第２分岐部で分岐された他方の前記冷媒を減圧させる第２減圧部（２４、６９）と、
   前記第２減圧部で減圧された前記冷媒を吸熱によって蒸発させる第２蒸発器（２５、６０）と、
   前記第１分岐部で分岐された他方の前記冷媒を減圧させるノズル部（２２１）と、前記第２蒸発器で蒸発した前記冷媒を、前記ノズル部から噴射された前記冷媒の吸引作用によって吸引する冷媒吸引口（２２ｂ）と、前記ノズル部から噴射された前記冷媒と前記冷媒吸引口から吸引された前記冷媒とを混合させて昇圧させる昇圧部（２２２ｂ）とを有するエジェクタ（２２）と、
   前記第１蒸発器から流出した前記冷媒と前記昇圧部で昇圧された前記冷媒とを合流させる合流部（２０）とを備える冷凍サイクル装置。
2. 前記第１分岐部と前記ノズル部との間の冷媒通路を開閉する第１開閉部（２１）と、
   前記第２分岐部と前記第２減圧部との間の冷媒通路を開閉する第２開閉部（２３）とを備える請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記放熱器で放熱された前記冷媒を減圧させる第３減圧部（３０）と、
   前記第３減圧部で減圧された前記冷媒を吸熱によって蒸発させる第３蒸発器（３１）とを備える請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記エジェクタは第１エジェクタであり、
   前記ノズル部は第１ノズル部であり、
   前記冷媒吸引口は第１冷媒吸引口であり、
   前記昇圧部は第１昇圧部であり、
   前記第１減圧部は、前記放熱器で放熱された前記冷媒を減圧させる第２ノズル部（４０１）と、前記第１蒸発器で蒸発した前記冷媒を、前記第２ノズル部から噴射された前記冷媒の吸引作用によって吸引する第２冷媒吸引口（４０ｂ）と、前記第２ノズル部から噴射された前記冷媒と前記第２冷媒吸引口から吸引された前記冷媒とを混合させて昇圧させる第２昇圧部（４０２ｂ）とを有する第２エジェクタ（４０）であり、
   前記第２昇圧部で昇圧された前記冷媒の気液を分離し、気相の前記冷媒を前記圧縮機側へ流出させ、液相の前記冷媒を前記第１蒸発器側へ流出させる気液分離部（４１）とを備える請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記エジェクタは第１エジェクタであり、
   前記ノズル部は第１ノズル部であり、
   前記冷媒吸引口は第１冷媒吸引口であり、
   前記昇圧部は第１昇圧部であり、
   前記第１減圧部で減圧された前記冷媒を分岐させる第３分岐部（５１）と、
   前記第３分岐部で分岐された一方の前記冷媒を減圧させる第３減圧部（５３）と、
   前記第３減圧部で減圧された前記冷媒を吸熱によって蒸発させる第３蒸発器（５４）と、
   前記第３分岐部で分岐された他方の前記冷媒を減圧させる第２ノズル部（４０１）と、前記第３蒸発器で蒸発した前記冷媒を、前記第２ノズル部から噴射された前記冷媒の吸引作用によって吸引する第２冷媒吸引口（４０ｂ）と、前記第２ノズル部から噴射された前記冷媒と前記第２冷媒吸引口から吸引された前記冷媒とを混合させて昇圧させる第２昇圧部（４０２ｂ）とを有する第２エジェクタ（４０）とを備える請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記エジェクタは第１エジェクタであり、
   前記ノズル部は第１ノズル部であり、
   前記冷媒吸引口は第１冷媒吸引口であり、
   前記昇圧部は第１昇圧部であり、
   前記放熱器で放熱された前記冷媒を分岐させる第３分岐部（５１）と、
   前記第３分岐部で分岐された一方の前記冷媒を減圧させる第３減圧部（５３）と、
   前記第３減圧部で減圧された前記冷媒を吸熱によって蒸発させる第３蒸発器（６２）と、
   前記第１減圧部で減圧された前記冷媒を減圧させる第２ノズル部（４０１）と、前記第３蒸発器で蒸発した前記冷媒を、前記第２ノズル部から噴射された前記冷媒の吸引作用によって吸引する第２冷媒吸引口（４０ｂ）と、前記第２ノズル部から噴射された前記冷媒と前記第２冷媒吸引口から吸引された前記冷媒とを混合させて昇圧させる第２昇圧部（４０２ｂ）とを有する第２エジェクタ（４０）とを備え、
   前記第２減圧部は、前記第３分岐部で分岐された他方の前記冷媒を減圧させる請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記第１蒸発器は、前記第２昇圧部で昇圧された前記冷媒を吸熱によって蒸発させる請求項５または６に記載の冷凍サイクル装置。
8. 前記第１減圧部に流入する前記冷媒と、前記第１蒸発器から流出した前記冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（５８）を備える請求項１ないし７のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
9. 前記内部熱交換器は、前記第１減圧部に流入する前記冷媒が流れる高圧側冷媒流路（５８ａ）と、前記第１蒸発器から流出した前記冷媒が流れる低圧側冷媒流路（５８ｂ）とを有しており、
   前記高圧側冷媒流路は、前記第２分岐部に対して前記冷媒の流れの上流側に配置されており、
   前記低圧側冷媒流路は、前記合流部に対して前記冷媒の流れの上流側に配置されている請求項８に記載の冷凍サイクル装置。
10. 前記ノズル部の入口側の前記冷媒を、前記冷媒吸引口の入口側に導くバイパス流路部（６５）と、
    前記バイパス流路部を開閉するバイパス開閉弁（６６）と、
    前記昇圧部から前記合流部に至る前記冷媒の流路を開閉するエジェクタ出口開閉弁（６７）とを備える請求項１ないし９のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
11. 前記エジェクタと前記圧縮機との間の冷媒流路長は、前記エジェクタと前記第２蒸発器との間の冷媒流路長よりも短くなっている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
12. 前記エジェクタと前記第２蒸発器との間の冷媒流路長は、前記エジェクタと前記圧縮機との間の冷媒流路長よりも短くなっている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
13. 前記エジェクタは前記圧縮機に固定されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
14. 前記エジェクタは前記第２蒸発器に固定されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。

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