DE102006029973B4 - Ejektorkreislaufsystem - Google Patents

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Abstract

Ejektorkreislaufsystem mit einem Kältemittelkreislauf, durch welchen Kältemittel strömt, umfassend: einen Kompressor (11, 61–64), der Kältemittel ansaugt und komprimiert; einen Radiator (12), der Wärme aus Hochdruckkältemittel abstrahlt, welches von dem Kompressor abgegeben wird; einen Ejektor (15), der stromabwärts des Radiators angeordnet ist, wobei der Ejektor einen Düsenabschnitt (15a) zum Druckentlasten und Expandieren von Kältemittel, eine Kältemittelansaugöffnung (15b), durch welche Kältemittel durch eine Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung gesaugt wird, die aus dem Düsenabschnitt ausgestoßen wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt (15c, 15d) zum Mischen von Kältemittel, das durch die Kältemittelansaugöffnung mit der Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung angesaugt wurde, und zum Verzögern der gemischten Kältemittelströmung, um einen Druck der Kältemittelströmung zu erhöhen, aufweist; einen ersten Verdampfer (16), der aus dem Ejektor strömendes Kältemittel verdampft; einen Abzweigdurchtritt (18), der von einem Abzweigabschnitt (Z) zwischen dem Radiator und dem Ejektor abzweigt und an die Kältemittelansaugöffnung gekoppelt ist, um Kältemittel aus dem Radiator in die Kältemittelansaugöffnung zu führen; eine Drosseleinheit (19, 30, 34, 37, 39, 44), die sich in dem Abzweigdurchtritt befindet und Kältemittel zur Einstellung einer Strömungsrate von Kältemittel druckentlastet; einen zweiten Verdampfer (20), der sich stromabwärts der Drosseleinheit befindet und Kältemittel verdampft; und ...

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ejektorkreislaufsystem mit einem Ejektor, der als ein Kältemittel-Druckreduzierungsmittel und ein Kältemittel-Zirkulierungsmittel funktioniert.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Ejektorkreislaufsysteme, die mit mehreren Verdampfern versehen sind, wie in JP 3 322 263 B1 (entsprechend US 6 574 987 B2 , US 6 477 857 B2 ), sind herkömmlich bekannt.
  • Wie in 26 dargestellt ist, ist ein erster Verdampfer 16 bezüglich einer Kältemittelströmung stromabwärts eines Ejektors 15 angeschlossen. Ein Sammler 32, der einen Dampf-/Flüssigkeits-Abscheider bildet, befindet sich bezüglich der Kältemittelströmung stromabwärts des ersten Verdampfers 16. Ferner befindet sich ein zweiter Verdampfer 20 zwischen einem Flüssigphasen-Kältemittelauslass des Sammlers 32 und einer Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15. Die zwei Verdampfer 16, 20 werden gleichzeitig betrieben.
  • In diesem Kältemittelkreislauf wird ein Druckabfall, der durch eine Hochgeschwindigkeitsströmung von Kältemittel bei der Expansion bewirkt wird, verwendet, um Kältemittel, welches aus dem zweiten Verdampfer 20 strömt, anzusaugen, und ferner wird Geschwindigkeitsenergie von Kältemittel bei der Expansion in Druckenergie an einem Diffusorabschnitt 15d (Druckerhöhungsabschnitt) umgewandelt, um den Kältemitteldruck (d. h. Einlassdruck eines Kompressors 11) zu erhöhen. Somit kann Energie zum Antrieb des Kompressors 11 reduziert werden, und der Wirkungsgrad des Kreislaufbetriebs kann verbessert werden.
  • In diesem Kältemittelkreislauf kann Wärmeabsorption(Kühl-)Wirkung aus separaten Räumen unter Verwendung des ersten Verdampfers 16 und des zweiten Verdampfers 20 erzeugt werden, oder sie kann aus einem und demselben Raum durch die zwei Verdampfer 16, 20 erzeugt werden. Ebenso kann das Innere eines Fahrzeugabteils unter Verwendung der zwei Verdampfer 16, 20 gekühlt werden.
  • In diesem Kältemittelkreislauf tritt Kältemittel, welches aus einem Radiator 12 strömt, vollständig durch einen Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15. Hier wird die Strömungsrate von Kältemittel, welches durch den Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 hindurchtritt, als Gnoz bezeichnet. Dieses Gnoz ist auf eine solche Strömungsrate eingestellt, dass die Trockenheit von Kältemittel auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 einen vorbestimmten Wert oder einen niedrigeren Wert annimmt. Das durch den Düsenabschnitt 15a druckentlastete Kältemittel wird mit dem Kältemittel gemischt, welches durch die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugt wird, und strömt in den ersten Verdampfer 16. Das Kältemittel, welches aus dem ersten Verdampfer 16 ausströmt, wird in dem Sammler 32 in Dampfphasenkältemittel und Flüssigphasenkältemittel getrennt.
  • Die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 wird druckentlastet und erzeugt somit Saugwirkung. Als ein Ergebnis wird der zweite Verdampfer 20 mit dem Flüssigphasenkältemittel versorgt, welches in dem Sammler 32 abgeschieden wurde. Hier wird die Strömungsrate von durch die Kältemittelansaugöffnung 15b gesaugten Kältemittels als Ge bezeichnet. Das Flüssigphasenkältemittel, welches in den zweiten Verdampfer 20 einströmt, wird an dem zweiten Verdampfer 20 verdampft. Daher ist das meiste oder alles von dem durch die Kältemittelansaugöffnung 15b gesaugten Kältemittel Dampfphasenkältemittel. Demzufolge trägt die Strömungsrate Gnoz von Flüssigphasenkältemittel wesentlich zu der Kühlkapazität des ersten Verdampfers 16 bei. Daher wird die Kühlkapazität des ersten Verdampfers 16 durch Gnoz beeinflusst.
  • Durch Erhöhen der Strömungsrate Ge von Kältemittel, welches durch die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugt wurde, wird die Strömungsrate von Flüssigphasenkältemittel, das in den zweiten Verdampfer 20 einströmt, vergrößert. Demgemäß kann die Kühlkapazität des zweiten Verdampfers 20 vergrößert werden, ohne die Kühlkapazität des ersten Verdampfers 16 zu reduzieren, und somit wird die Kühlkapazität des gesamten Kreislaufs ebenfalls vergrößert.
  • Die Kühlkapazität des Verdampfers wird beispielsweise als Inkrement der Enthalpie von Kältemittel definiert, welche beobachtet wird, wenn das Kältemittel Wärme aus der Luft in dem Verdampfer absorbiert. Das Inkrement der Enthalpie wird durch Multiplizieren eines Inkrements der spezifischen Enthalpie von Kältemittel pro Einheitsgewicht mit der Strömungsrate des Kältemittels definiert. Die Kühlkapazität des gesamten Kreislaufs wird als die Summe Qer von Inkrementen der Enthalpie von Kältemittel an den ersten und zweiten Verdampfern 16 und 20 definiert. Die Kühlkapazität kann auch als der Leistungskoeffizient (COP = coefficient of performance) definiert werden, der durch Dividieren von Qer durch die von dem Kompressor 11 verbrauchte Energie erhalten wird.
  • In einem herkömmlichen Kreislauf findet daher das in 28 dargestellte Phänomen statt. Das heißt, wenn das Strömungsverhältnis η (η = Ge/Gnoz) vergrößert wird, vergrößert sich die Kühlkapazität Qer des Gesamtkreislaufs ebenso. Das Strömungsverhältnis η ist das Verhältnis der Strömungsrate Ge von in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugten Kältemittel zu der Strömungsrate Gnoz von Kältemittel, welches durch den Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 hindurchtritt.
  • Wenn die Wärmelast des herkömmlichen niedrig ist, wird die Differenz zwischen dem Hochdruck und dem Niedrigdruck des Kältemittels in dem Kreislauf reduziert; daher wird die Einspeisung in den Ejektor 15 reduziert. In diesem Fall tritt in dem herkömmlichen Kreislauf ein Problem auf. Da die Kältemittelströmungsrate Ge nur von der Kältemittelsaugleistungsfähigkeit des Ejektors 15 abhängt, findet folgendes statt: Reduzierung der Einspeisung in den Ejektor 15 → Reduzierung der Kältemittelsaugleistungsfähigkeit des Ejektors 15 → Reduzierung der Strömungsrate von Flüssigphasen-Kältemittel, welches in den zweiten Verdampfer 20 einströmt → Reduzierung des Strömungsverhältnisses η. Dies führt zur Reduzierung der Kühlkapazität Qer.
  • US 2005 0 178 150 A1 schlägt einen Ejektorkreislauf (Vergleichskreislauf in 28) vor, der in 27 dargestellt ist. In diesem Ejektorkreislauf von 27 ist ein Abzweigdurchtritt 18 zwischen der Abgabeseite eines Radiators 12 und der Kältemitteleinströmöffnung eines Ejektors 15 vorgesehen. Ein Drosselmechanismus 42, welcher den Druck und die Strömungsrate von Kältemittel einstellt, und ein zweiter Verdampfer 20 sind in diesem Abzweigdurchtritt 18 angeordnet. Der Auslass des zweiten Verdampfers 20 ist an der Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 angeschlossen.
  • Die Strömung von Kältemittel wird stromaufwärts des Ejektors 15 getrennt und das abgetrennte Kältemittel wird in die Kältemittelansaugöffnung 15b durch den Abzweigdurchtritt 18 gesaugt. Daher ist der Abzweigdurchtritt 18 in paralleler Beziehung zu dem Ejektor 15 bezüglich des Anschlusses. Aus diesem Grund kann dann, wenn Kältemittel in den Abzweigdurchtritt 18 zugeführt wird, die Kältemittelsaug- und -abgabeleistungsfähigkeit des Kompressors 11 zusätzlich zu der Kältemittelsaugleistungsfähigkeit des Ejektors 15 verwendet werden.
  • Daher kann, obwohl das Phänomen der Reduzierung der Einspeisung in den Ejektor 15 und der Reduzierung der Kältemittelsaugleistungsfähigkeit des Ejektors 15 auftritt, der Reduzierungsgrad der Strömungsrate Ge von in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugten Kältemittel mehr reduziert werden als in dem herkömmlichen Kreislauf.
  • In dem in US 2005 0 178 150 A1 vorgeschlagenen Ejektorkreislaufs wird die Strömung von Kältemittel stromaufwärts des Ejektors 15 getrennt. Daher ist die Strömungsrate Gn von Kältemittel, welches aus dem Radiator 12 ausströmt, gleich der Summe der Strömungsrate Gnoz von Kältemittel, welches durch den Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 hindurchtritt und der Strömungsrate von Kältemittel, welches in den zweiten Verdampfer 20 einströmt. Die Strömungsrate von Kältemittel, welches in den zweiten Verdampfer 20 einströmt, ist gleich der Strömungsrate Ge von Kältemittel, das in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugt wird.
  • Daher kann die Beziehung aufrechterhalten werden, die als Gn = Gnoz + Ge ausgedrückt wird. Somit wird, wenn Gnoz reduziert wird, Ge vergrößert; wenn Gnoz umgekehrt vergrößert wird, wird Ge reduziert. Daher wird selbst dann, wenn die Kühlkapazität des ersten Verdampfers 16 gesenkt wird, die Kühlkapazität des zweiten Verdampfers 20 vergrößert; selbst wenn die Kühlkapazität des zweiten Verdampfers 20 umgekehrt reduziert wird, wird die Kühlkapazität des ersten Verdampfers 16 vergrößert. Deshalb wird die Kühlkapazität Qer des in 28 dargestellten Vergleichskreislaufs gebracht. Das heißt, in dem Vergleichskreislauf ist eine Änderung der Kühlkapazität Qer für eine Änderung des Strömungsverhältnisses η kleiner als in dem herkömmlichen Kreislauf, und die Kühlkapazität erreicht einen Spitzenwert bei dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax.
  • Ferner verbleibt in einem Ejektorkreislaufsystem, in welchem Kältemittel in einem Kältemittelkreislauf unter Verwendung einer Saugkraft eines Ejektors zirkuliert wird, leicht Öl in einem Verdampfer, dies auf der Grundlage eines Betriebszustands des Ejektors. Im Allgemeinen ist eine vorbestimmte Ölzirkulierungsmenge nötig, wenn das System für eine lange Zeit unter einer niedrigen Last betrieben wird, um einen Kompressor zu schützen.
  • In DE 28 34 075 A1 ist eine Wärmepumpe mit einem Ejektorkreislauf beschrieben, bei dem ein innerer Wärmeübertrager einen Verdampfer für das Kältemittel nach Austritt aus dem Ejektor bildet. Des Weiteren leitet eine Verzweigungsleitung, die auf der Hochdruckseite zwischen Radiator und Ejektoreintritt abzweigt, das Kältemittel über den inneren Wärmeübertrager, ein Entspannungsventil und über einen weiteren Verdampfer an die Kältemittelsaugseite.
  • Die US 2003/0 182 961 A1 beschreibt eine Klimaanlage mit einem Ejektorkreislauf mit der Möglichkeit der Umschaltung von einem Heiz- zu einem Kühlkreislauf.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Mit Blick auf die vorstehenden Probleme ist es erforderlich, das Strömungsverhältnis η nahe an das optimale Strömungsverhältnis ηmax in dem Kreislauf zu bringen, um ein Ejektorkreislaufsystem mit hoher Kühlkapazität Qer zu betreiben. Ferner ist es auch erforderlich, Öl zu dem Kompressor in einem Kältemittelkreislaufsystem zurückzuführen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ejektorkreislaufsystem mit hoher Kühlkapazität in dem gesamten Kältemittelkreislauf zu betreiben.
  • Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ejektorkreislaufsystem bereitzustellen, welches wirksam Öl in einen Kompressor zurückführen kann.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ejektorkreislaufsystem bereitzustellen, in welchem in einem Verdampfer zurückbleibendes Öl auf der Grundlage eines Betriebszustands des Verdampfers wirksam durch bzw. bei Ausströmen von Kältemittel aus dem Verdampfer beschränkt werden kann.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Ejektorkreislaufsystem mit einem Kältemittelkreislauf, durch welchen Kältemittel strömt: einen Kompressor, der Kältemittel ansaugt und komprimiert; einen Radiator, der Wärme aus Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor abgegeben wird, abstrahlt; einen Ejektor, der stromabwärts des Radiators angeordnet ist, wobei der Ejektor einen Düsenabschnitt zum Druckentlasten und Expandieren von Kältemittel, eine Kältemittelansaugöffnung, durch welche Kältemittel durch ein Hochgeschwindigkeitskältemittel gesaugt wird, das aus dem Düsenabschnitt ausgestoßen wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt zum Mischen von Kältemittel, das durch die Kältemittelansaugöffnung mit der Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung gesaugt wird, und zum Verzögern der gemischten Kältemittelströmung, um einen Druck der Kältemittelströmung zu erhöhen, aufweist; einen Abzweigdurchtritt, der von einem Abzweigabschnitt zwischen dem Radiator und dem Ejektor abzweigt und an die Kältemittelansaugöffnung gekoppelt ist zum Führen von Kältemittel aus dem Radiator in die Kältemittelansaugöffnung; eine Drosseleinheit, die sich in dem Abzweigdurchtritt befindet und Kältemittel zur Einstellung einer Strömungsrate von Kältemittel druckentlastet; und einen zweiten Verdampfer, der sich stromabwärts der Drosseleinheit befindet und Kältemittel verdampft.
  • In diesem Kältemittel-Kreislaufsystem stellt ein Strömungsverhältnis-Einstellmittel ein Strömungsverhältnis zwischen einer ersten Kältemittelströmungsmenge, die in dem Düsenabschnitt des Ejektors druckentlastet und expandiert wurde, und einer zweiten Kältemittelströmungsmenge, die in die Kältemittelansaugöffnung gesaugt wird, auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe ein, die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf, einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und den zweiten Verdampfer zu kühlenden Raums und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden Raums in Beziehung steht. Demgemäß kann der gesamte Kältemittelkreislauf mit hoher Kühlkapazität betrieben werden. Zum Beispiel ist das Strömungsverhältnis-Einstellmittel aus dem Ejektor selbst aufgebaut, oder das Strömungsverhältnis-Einstellmittel ist aus der Drosseleinheit selbst aufgebaut, oder das Strömungsverhältnis-Einstellmittel ist aus einem variablen Drosselelement aufgebaut, das sich von dem Ejektor und der Drosseleinheit unterscheidet. Ferner kann das variable Drosselelement sich zwischen dem Abzweigabschnitt des Abzweigdurchtritts und einer Kältemitteleinströmöffnung des Düsenabschnitts des Ejektors befinden, oder die Drosseleinheit kann ein variables Drosselelement sein, das sich zwischen dem Abzweigabschnitt des Abzweigdurchtritts und einer Kältemitteleinströmöffnung des zweiten Verdampfers befindet, oder das variable Drosselelement befindet sich an dem Abzweigabschnitt des Abzweigdurchtritts.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in einem Ejektorkreislaufsystem ein Strömungsmengen-Einstellmittel vorgesehen, um eine Strömungsmenge in dem gesamten Kältemittelkreislauf auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe einzustellen, die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf, einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und den zweiten Verdampfer zu kühlenden Raums und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden Raums in Beziehung steht. In diesem Fall kann eine hohe Kühlkapazität in dem gesamten Kältemittelkreislauf des Ejektorkreislaufsystems erhalten werden. Zum Beispiel kann das Strömungsmengen-Einstellmittel sich stromaufwärts des Abzweigabschnitts des Abzweigdurchtritts befinden.
  • Gemäß einem weiteren anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Abgabekapazitäts-Variationsabschnitt vorgesehen sein, um die Strömungsmenge von Kältemittel einzustellen, welches aus einem Kompressor in einem Kältemittelsystem abgegeben wird. In diesem Fall stellt das Abgabekapazitäts-Variationsmittel die Strömungsmenge von aus dem Kompressor abgegebenen Kältemittel auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe ein, die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf, einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und den zweiten Verdampfer zu kühlenden Raums und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden Raums in Beziehung steht. Selbst in diesem Fall kann das Ejektorkreislaufsystem betrieben werden, während in dem gesamten Kältemittelkreislauf eine hohe Kühlkapazität vorliegt. Zum Beispiel kann der Kompressor ein Kompressor mit variabler Verdrängung sein. In diesem Fall kann der Abgabekapazitäts-Variationsabschnitt ein elektrisches Kapazitätssteuerventil sein, welches die Strömungsmenge des Kältemittels einstellt, welches aus dem Kompressor abgegeben wird, indem eine Abgabekapazität des Kompressors geändert wird. Alternativ kann der Abgabekapazitäts-Variationsabschnitt eine elektromagnetische Kupplung sein, welche die Strömungsmenge von aus dem Kompressor abgegebenem Kältemittel einstellt, indem ein Verhältnis zwischen einem Betriebszustand und einem Nichtbetriebszustand des Kompressors geändert wird.
  • Gemäß einem weiteren anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in einem Ejektorkreislaufsystem eine Gebläseeinheit vorgesehen, um Luft zumindest zu einem von erstem Verdampfer und zweitem Verdampfer zu blasen, und die Gebläseeinheit enthält ein Luftblas-Einstellmittel zum Einstellen einer Luftblasmenge der Gebläseeinheit. In diesem Fall stellt das Luftblas-Einstellmittel die Luftmenge der Gebläseeinheit auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe ein, die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf, einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und dem zweiten Verdampfer zu kühlenden Raums und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden Raums in Beziehung steht. Alternativ kann eine Gebläseeinheit vorgesehen sein, um Luft zu dem Radiator zu blasen, und ein Luftblas-Einstellmittel kann zur Einstellung einer Luftblasmenge der Gebläseeinheit vorgesehen sein. Ferner stellt das Luftblas-Einstellmittel die Luftblasmenge der Gebläseeinheit auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe ein, die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf, einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und dem zweiten Verdampfer zu kühlenden Raums und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden Raums in Beziehung steht. Demgemäß ist es möglich, eine Kältemittelströmungsmenge in einem Kältemittelkreislauf einzustellen und eine hohe Kühlkapazität kann in den gesamten Kältemittelkreislauf erhalten werden.
  • In jedem Kältemittel-Kreislaufsystem kann die physikalische Größe mit einem Überheizgrad von Kältemittel an der Kältemittelauslassseite des ersten Verdampfers in Beziehung stehen, kann mit einem Überheizgrad von Kältemittel an einer Kältemittelauslassseite des zweiten Verdampfers in Beziehung stehen, oder kann mit einem Unterkühlgrad von Kältemittel an einer Kältemittelauslassseite des Radiators in Beziehung stehen. Ferner kann die physikalische Größe mit einer Temperatur und einem Druck von Kältemittel an einer Kältemittelauslassseite des Radiators in Beziehung stehen, oder kann mit dem Strömungsverhältnis in Beziehung stehen, oder kann mit einer Strömungsmenge von aus dem Kompressor abgegebenem Kältemittel in Beziehung stehen. Ferner kann sich ein Sammler stromabwärts des ersten Verdampfers befinden, um Kältemittel in Gasphasenkältemittel und Flüssigphasenkältemittel zu trennen.
  • Gemäß einem weiteren anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Ejektorkreislaufsystem mit einem Bestimmungsmittel versehen, um zu bestimmen, ob ein Schnellkühlen für einen durch den ersten Verdampfer und den zweiten Verdampfer zu kühlenden Raum nötig ist, und mit einem Einstellmittel zum Einstellen einer Verdampfungstemperatur von zumindest einem von erstem Verdampfer und zweitem Verdampfer. In diesem Fall reduziert das Einstellmittel die Verdampfungstemperatur von zumindest einem von erstem Verdampfer und zweitem Verdampfer, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass das Schnellkühlen nötig ist. Demgemäß kann ein Schnellkühlen für den zu kühlenden Raum einfach durchgeführt werden.
  • Zum Beispiel kann ein Eingabemittel bereitgestellt werden, das zur Eingabe eines Schnellkühlbefehls durch einen Benutzer in der Lage ist. In diesem Fall bestimmt das Bestimmungsmittel, dass das Schnellkühlen nötig ist, wenn der Schnellkühlbefehl durch das Eingabemittel eingegeben wird. Alternativ kann das Bestimmungsmittel ein Schnellkühlen auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe bestimmen, die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf, einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und den zweiten Verdampfer zu kühlenden Raums und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden Raums in Beziehung steht. Alternativ kann ein Strömungsverhältnis-Einstellmittel vorgesehen sein, um ein Strömungsverhältnis zwischen der ersten Kältemittelströmungsmenge, die in dem Düsenabschnitt des Ejektors druckentlastet und expandiert wurde, und einer zweiten Kältemittelströmungsmenge einzustellen, die in die Kältemittelansaugöffnung gesaugt wird. In diesem Fall schließt das Strömungsverhältnis-Einstellmittel eine Kältemittelströmung, die in dem Düsenabschnitt des Ejektors druckentlastet und expandiert wurde, um so die Verdampfungstemperatur zu reduzieren, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass das Schnellkühlen nötig ist. Alternativ kann ein variables Drosselelement zwischen dem Abzweigabschnitt und dem Düsenabschnitt des Ejektors angeordnet sein. In diesem Fall wird das Strömungsverhältnis-Einstellmittel aus der Drosseleinheit selbst aufgebaut. Zum Beispiel kann das Strömungsverhältnis-Einstellmittel aus dem Ejektor selbst aufgebaut sein. Alternativ kann ein Abgabekapazitäts-Variationsabschnitt vorgesehen sein, um eine Strömungsmenge von aus dem Kompressor abgegebenen Kältemittel einzustellen. In diesem Fall erhöht der Kältemittelkapazitäts-Variationsabschnitt die Strömungsmenge von aus dem Kompressor abgegebenem Kältemittel, um so die Verdampfungstemperatur zu reduzieren, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass das Schnellkühlen nötig ist.
  • Alternativ kann das Ejektorkreislaufsystem mit einer Gebläseeinheit zum Ausblasen von Luft zu zumindest dem zweiten Verdampfer und mit einer Gebläseeinstelleinheit versehen sein, welche eine Luftblasmenge der Gebläseeinheit einstellt. In diesem Fall reduziert die Gebläse-Einstelleinheit die Luftblasmenge, um so die Verdampfungstemperatur zu verringern, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass das Schnellkühlen nötig ist. Alternativ kann ein Vergrößerungsmittel vorgesehen werden, um einen Überheizgrad von Kältemittel an einer Auslassseite von zumindest einem von erstem Verdampfer und zweitem Verdampfer zu vergrößern. In diesem Fall vergrößert das Vergrößerungsmittel den Überheizgrad, um so die Verdampfungstemperatur zu verringern, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass das Schnellkühlen nötig ist.
  • Gemäß einem weiteren anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Ejektorkreislaufsystem: einen Kompressor zum Komprimieren von Kältemittel; einen Kondensor zum Kühlen und Kondensieren von durch den Kompressor komprimiertem Kältemittel; einen Ejektor, der stromabwärts des Kondensors vorgesehen ist, wobei der Ejektor einen Düsenabschnitt mit einer Kältemitteleinlassöffnung zum Dekomprimieren von Kältemittel aus dem Kondensor, eine Kältemittelansaugöffnung, durch welche Kältemittel infolge durch den Düsenabschnitt des Ejektors hindurch tretendem Kältemittel gesaugt wird, und eine Kältemittelauslassöffnung zur Abgabe von Kältemittel aus dem Ejektor, aufweist; einen Verdampfer, der zum Austausch von Wärme zwischen einem externen Fluid und von einer stromaufwärtigen Seite des Ejektors abgezweigtem und eingeleitetem Kältemittel, und welcher einen Kältemittelauslass aufweist, der an der Kältemittelansaugöffnung des Ejektors angeschlossen ist; ein Erfassungsmittel, welches einen steuerbaren Faktor zum Bestimmen eines Verbleibzustands von Öl in dem Verdampfer erfasst; ein Bestimmungsmittel, welches bestimmt, ob Öl in dem Verdampfer verbleibt, auf der Grundlage einer Information aus dem Erfassungsmittel; und ein Ölherabströmmittel, welches das Öl veranlasst, nach unten zu strömen, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass Öl in dem Verdampfer zurückbleibt. Demgemäß kann es Öl am Zurückbleiben in dem Verdampfer hindern und der Kompressor kann wirksam geschützt werden.
  • Zum Beispiel kann das Ölherabströmmittel eine Strömungsrate von Kältemittel erhöhen, welches in den Verdampfer strömt, wenn der steuerbare Faktor nicht in einem vorbestimmten Bereich liegt. Ferner kann ein Zustand von überheiztem Kältemittelgas (SH) auf einer Kältemittelauslassseite des Verdampfers als der steuerbare Faktor verwendet werden, oder eine Kältemitteltemperaturdifferenz zwischen Kältemittelauslass und -einlass des Verdampfers oder ein Kältemitteldruckverlust zwischen dem Kältemittelauslass und -einlass des Verdampfers kann als der steuerbare Faktor verwendet werden, oder eine Druckdifferenz zwischen der Kältemittelansaugöffnung und der Kältemittelauslassöffnung des Ejektors kann als der steuerbare Faktor verwendet werden.
  • Alternativ kann eine Strömungssteuereinrichtung stromabwärts von dem Kondensor vorgesehen sein und kann die Strömungsrate von zu dem Ejektor strömendem Kältemittel und eine Strömungsrate von zu dem Verdampfen strömendem Kältemittel einstellen. In diesem Fall kann die Strömungssteuereinrichtung mit einem variablen Expansionsventil versehen sein, welches stromaufwärts der Kältemitteleinlassöffnung des Ejektors angeordnet ist. Ferner kann das Ölherabströmmittel mit einem Steuermittel versehen sein, welches eine Einstellung derart vorsieht, dass es eine Öffnung des variablen Expansionsventils oder des Düsenabschnitts des Ejektors reduziert, wenn der steuerbare Faktor nicht in einem vorbestimmten Bereich liegt.
  • Alternativ kann das Ölherabströmmittel zeitweilig den Kompressor stoppen, wenn der steuerbare Faktor nicht in einem vorbestimmten Bereich liegt. Alternativ kann dann, wenn der steuerbare Faktor nicht in einem vorbestimmten Bereich liegt, das Ölherabströmmittel ein Kühlen des Kältemittels in dem Kondensor hindern oder eine Last auf das Fluidmedium vergrößern, welches Wärme mit Kältemittel in dem Kondensor austauscht.
  • Ferner kann ein weiterer Verdampfer mit der Auslassöffnung des Ejektors verbunden werden. Zusätzlich kann Freon-Kältemittel, Kohlenwasserstoff-Kältemittel oder Kohlendioxid als das Kältemittel verwendet werden.
  • Gemäß einem weiteren anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Betriebsverfahren für ein Ejektorkreislaufsystem: Hindurchtretenlassen von Kältemittel durch einen Ejektor und Hindurchtretenlassen von Kältemittel durch einen Verdampfer durch eine Saugkraft des Ejektors; Erfassen eines steuerbaren Faktors zur Bestimmung eines Zurückbleibens von Öl in dem Verdampfer während des Schritts des Hindurchtretens; und Bewirken, dass Öl von dem Verdampfer herabfließt, wenn der steuerbare Faktor nicht in einem vorbestimmten Bereich liegt. Demgemäß kann ein Zurückbleiben von Öl in dem Verdampfer beschränkt werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen leichter ersichtlich, wenn diese zusammen mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet werden, in welchen:
  • 1 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 7 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 9 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 10 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 11 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 12 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 13 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 14 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 15 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 16 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 17 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 18 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer achtzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 19 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer neunzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 20 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß zwanzigsten bis zweiundzwanzigsten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 21 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer dreiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 22 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer vierundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 23 ein Flussdiagramm ist, welches einen Steuerbetrieb eines Ejektorkreis-laufsystems gemäß vierundzwanzigsten bis sechsundzwanzigsten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 24 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer fünfundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 25 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer sechsundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 26 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einem herkömmlichen Beispiel zeigt;
  • 27 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß eines Vergleichsbeispiels für die vorliegende Erfindung zeigt;
  • 28 einen Graph ist, der das Verhältnis zwischen einer Kühlkapazität und eines Strömungsverhältnisses in den Kreisen von 26 und 27 zeigt;
  • 29 ein Systemdiagramm ist, welches einen Kälteerzeugungskreis und ein Steuergerät (ECU) einer anderen Ausführungsform zeigt; und
  • 30 ein Blockdiagramm ist, welches funktionale Blöcke und Signalströme zeigt, die durch das Steuergerät bereitgestellt werden.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • (Erste Ausführungsform)
  • 1 stellt ein Beispiel dar, in welchem ein Ejektorkreislaufsystem 10 der ersten Ausführungsform auf eine Kälteerzeugungseinrichtung für Fahrzeuge angewandt ist. Die Kälteerzeugungseinrichtung für Fahrzeuge in dieser Ausführungsform ist so aufgebaut, dass diese die Temperatur in einem Abteil auf eine sehr niedrige Temperatur nahe von beispielsweise –20°C senkt.
  • In dem Ejektorkreislaufsystem 10 saugt ein Kompressor 11 Kältemittel an, und komprimiert dieses und gibt dieses wieder ab. Der Kompressor 11 wird durch einen Motor zum Fahrzeugantrieb (nicht gezeigt) über eine elektromagnetische Kupplung 11a und einen Riemen drehend angetrieben. Diese Ausführungsform verwendet einen Taumelscheibenkompressor mit variabler Verdrängung, dessen Abgabekapazität kontinuierlich und variabel durch äußere Steuersignale gesteuert werden kann.
  • Es wird eine genauere Beschreibung gegeben. Der Druck in einer Taumelscheibenkammer (nicht gezeigt) wird unter Verwendung des Abgabedrucks und des Einlassdrucks des Kompressors 11 gesteuert. Somit wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe geändert, um den Kolbenhub zu ändern, und dadurch wird die Abgabekapazität kontinuierlich innerhalb des Bereichs von im Wesentlichen 0% bis 100% geändert. Die Kältemittelabgabeleistungsfähigkeit kann durch diese Änderung der Abgabekapazität eingestellt werden.
  • Die Abgabekapazität ist das geometrische Volumen eines Arbeitsraums, in welchem Kältemittel angesaugt und komprimiert wird, und ist äquivalent zu der Zylinderkapazität zwischen dem oberen Totpunkt und dem unteren Totpunkt eines Kolbenhubs.
  • Eine Beschreibung der Steuerung des Drucks in der Taumelscheibenkammer wird gegeben. Der Kompressor 11 ist mit einem elektromagnetischen Kapazitätssteuerventil 11b versehen. Das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b enthält: einen Druckreaktionsmechanismus (nicht gezeigt), der eine Kraft F1 erzeugt, die von dem niedrigen Kältemitteldruck auf der Saugseite des Kompressors 11 bewirkt wird; und einen elektromagnetischen Mechanismus (nicht gezeigt), der eine elektromagnetische Kraft F2 erzeugt, die dieser Kraft F1 entgegenwirkt, die von dem niedrigen Kältemitteldruck Ps bewirkt wird.
  • Die elektromagnetische Kraft F2 des elektromagnetischen Mechanismus wird durch Steuerstrom in bestimmt, der aus einem Klimatisierungssteuergerät 21 ausgegeben wird, das später beschrieben wird. Der Druck in der Taumelscheibenkammer wird durch Änderung des Verhältnisses von Hochdruck-Kältemittel zu Niedrigdruck-Kältemittel, das in die Taumelscheibenkammer eingeleitet wird, durch einen Ventilkörper (nicht gezeigt) variiert, welcher in Übereinstimmung mit der Kraft F1 entsprechend dem niedrigen Kältemitteldruck Ps und der elektromagnetischen Kraft F2 versetzt wird.
  • Die Abgabekapazität des Kompressors 11 kann kontinuierlich über den Bereich von 100% bis im Wesentlichen 0% durch die Einstellung des Drucks in der Taumelscheibenkammer variiert werden. Daher kann der Kompressor 11 im Wesentlichen in einen Betriebsstoppzustand gebracht werden, indem die Abgabekapazität auf im Wesentlichen 0% reduziert wird. Demzufolge kann der Kompressor 11 als ein kupplungsloser Kompressor aufgebaut sein, in welchem seine Rotationswelle konstant mit einem Fahrzeugmotor über eine Riemenscheibe und einen Riemen gekoppelt ist.
  • Ein Radiator 12 ist an der Kältemittel-Abgabeseite des Kompressors 11 angeschlossen. Der Radiator 12 ist ein Wärmetauscher, welcher Wärme zwischen aus dem Kompressor 11 abgegebenem Hochdruck-Kältemittel und der Außenluft (d. h. Luft außerhalb des Fahrzeugabteils) austauscht, welche durch ein Gebläse 12a zu dem Radiator zum Kühlen des Hochdruck-Kältemittels gesendet wird.
  • Das Gebläse 12a wird durch einen Elektromotor 12b zum Antrieb angetrieben. Der Elektromotor 12b zum Antrieb ist derart aufgebaut, dass er rotierend angetrieben wird, wenn eine angelegte Spannung aus dem Klimatisierungssteuergerät 21 ausgegeben wird. Daher kann, da die Anzahl von Umdrehungen des Elektromotors 12b zum Antrieb durch das Klimatisierungssteuergerät 21 (A/C ECU) durch Variieren der angelegten Spannung variiert werden kann, die Menge an durch das Gebläse 12a für den Radiator 12 gesendeten Luft variiert werden.
  • Diese Ausführungsform verwendet gewöhnliches Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel als das in dem Kreislauf zirkulierende Kältemittel. Daher bildet das Ejektorkreislaufsystem 10 einen unterkritischen Kreislauf, in welchem ein hoher Druck nicht einen kritischen Druck überschreitet. Daher funktioniert der Radiator 12 als ein Kondensor, welcher Kältemittel kühlt und kondensiert.
  • Ein Flüssigkeitsaufnehmer 13 als ein Dampf-/Flüssigkeits-Abscheider, welcher Kältemittel in Dampf und Flüssigkeit abscheidet und das Flüssigphasen-Kältemittel speichert, ist unterhalb des Radiators 12 bezüglich einer Kältemittelströmung angeordnet. Flüssigphasen-Kältemittel wird aus diesem Flüssigkeitsaufnehmer 13 zu der stromabwärtigen Seite geführt. Ein variabler Drosselmechanismus 14 ist stromabwärts des Flüssigkeitsaufnehmers 13 bezüglich der Kältemittelströmung angeschlossen.
  • Insbesondere ist dieser variable Drosselmechanismus 14 allgemein als Wärmedehnungsventil bekannt. Der variable Drosselmechanismus 14 funktioniert dahingehend, dass Hochdruck-Flüssigphasen-Kältemittel aus dem Flüssigkeitsaufnehmer 13 in Zwischendruck-Kältemittel mit den zwei Dampf- und Flüssigkeitsphasen im Druck zu entlasten.
  • Dieses Wärmedehnungsventil stellt die Öffnung eines Ventilkörperabschnitts (nicht gezeigt) gemäß dem Überheizgrad des Kältemittels an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 ein, der später beschrieben wird. Demgemäß kann die Strömungsrate von Kältemittel, welches durch den variablen Drosselmechanismus 14 hindurchtritt, eingestellt werden, so dass der Überheizgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Das heißt, in dieser Ausführungsform bildet der Ventilkörperabschnitt des Wärmedehnungsventils ein Mittel zum Einstellen des Strömungsverhältnisses (η).
  • Der Ventilkörper des Wärmedehnungsventils ist mit einem Diaphragma-Mechanismus 14a gekoppelt, welcher ein Druckreaktionsmittel bildet. Der Diaphragma-Mechanismus 14a stellt die Öffnung des Ventilkörpers ein, indem der Ventilkörper in Übereinstimmung mit folgendem versetzt wird. Der Druck eines Füllgasmediums in einem temperatursensitiven Zylinder 14b (der der Temperatur von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 entsprechende Druck); und dem Druck von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16, welches durch eine Ausgleichleitung 14c eingeleitet wird. Das heißt, in dieser Ausführungsform bildet der temperatursensitive Zylinder 14b und die Ausgleichsleitung 14c ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Zustand des Kältemittels in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
  • Ein Ejektor 15 ist mit dem Auslass des variablen Drosselmechanismus 14 verbunden. Dieser Ejektor 15 ist eine Druckreduzierungseinheit zur Druckentlastung von Kältemittel und ist auch ein Kältemittel-Zirkulierungsmittel zum Zirkulieren von Kältemittel durch Ansaugwirkung (Versenkungswirkung) einer Kältemittelströmung, die mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wird.
  • Der Ejektor 15 ist versehen mit: einem Düsenabschnitt 15a, welcher die Durchtrittsfläche senkt und Zwischendruck-Kältemittel isentropisch dekomprimiert, welches durch den variablen Drosselmechanismus 14 hindurchtritt, und eine Kältemittelansaugöffnung 15b, die in demselben Raum wie die Kältemittelmündung des Düsenabschnitts 15a positioniert ist und saugt Dampfphasen-Kältemittel von einem zweiten Verdampfer 20 ein, der später beschrieben wird.
  • Zusätzlich ist ein Mischabschnitt 15c stromabwärts des Düsenabschnitts 15a und der Kältemittelansaugöffnung 15b vorgesehen. Der Mischabschnitt 15c mischt eine Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung von dem Düsenabschnitt 15a mit dem Kältemittel, welches durch die Kältemittelansaugöffnung 15b gesaugt wurde.
  • Ein Diffusorabschnitt 15d, welcher einen Druckerhöhungsabschnitt bildet, ist stromabwärts des Mischabschnitts 15c positioniert.
  • Dieser Diffusorabschnitt 15d ist in einer solchen Form ausgebildet, dass die Fläche des Kältemitteldurchtritts zu seinem Auslass hin allmählich vergrößert wird. Der Diffusorabschnitt 15d funktioniert zur Verzögerung einer Kältemittelströmung, um den Kältemitteldruck zu vergrößern. Das heißt, der Diffusorabschnitt 15d weist eine Funktion der Umwandlung der Geschwindigkeitsenergie von Kältemittel in Druckenergie auf.
  • Der erste Verdampfer 16 ist stromabwärts des Diffusorabschnitts 15d des Ejektors 15 angeschlossen. Der erste Verdampfer 16 ist ein Wärmetauscher, welcher Wärme zwischen durch ein Gebläse 16a für Verdampfer gesendeter Luft und Kältemittel tauscht, um das Kältemittel zu verdampfen, und erzeugt somit Wärmeabsorptionswirkung.
  • Das Gebläse 16a für Verdampfer wird durch einen Elektromotor 16b zum Antrieb angetrieben. Der Elektromotor 16b zum Antrieb ist derart aufgebaut, dass er drehend angetrieben wird, wenn eine angelegte Spannung aus dem Klimatisierungssteuergerät 21 ausgegeben wird. Da die Anzahl von Umdrehungen des Elektromotors 16b zum Antrieb durch das Klimatisierungssteuergerät 21 durch Variation der angelegten Spannung variiert werden kann, kann die Menge von durch das Gebläse 16a für Verdampfer gesendeter Luft variiert werden.
  • Der stromabwärtige Abschnitt des ersten Verdampfers 16 bezüglich einer Kältemittelströmung ist an einem internen Wärmetauscher 17 angeschlossen und der Kältemittelauslass des internen Wärmetauschers 17 ist an der Saugseite des Kompressors 11 angeschlossen.
  • Ein Abzweigdurchtritt 18 ist ein Kältemitteldurchtritt, welcher die Teilabschnitte zwischen dem vorstehend genannten Flüssigkeitsaufnehmer 13 und variablem Drosselmechanismus 14 und der Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 verbindet. Das Bezugszeichen Z bezeichnet den Abzweigabschnitt des Abzweigdurchtritts 18. Der vorstehend genannte interne Wärmetauscher 17 ist in diesem Abzweigdurchtritt 18 angeordnet und eine feste Drossel 19 ist stromabwärts des internen Wärmetauschers 17 angeordnet. Zusätzlich ist der zweite Verdampfer 20 stromabwärts der festen Drossel 19 angeordnet.
  • Der interne Wärmetauscher 17 tauscht Wärme zwischen dem Hochtemperatur, Hochdruck-Kältemittel, welches durch den Abzweigdurchtritt 18 hindurchtritt, und dem Niedrigtemperatur, Niedrigdruck-Kältemittel auf der stromabwärtigen Seite des ersten Verdampfers 16. Als ein Ergebnis des Wärmeaustausches zwischen den Kältemitteln in dem internen Wärmetauscher 17 wird das durch den Abzweigdurchtritt 18 hindurch tretende Kältemittel gekühlt. Daher kann die Enthalpie-Differenz zwischen den Kältemitteln an dem Kältemitteleinlass und -auslass des ersten Verdampfers 16 und des zweiten Verdampfers 20 vergrößert werden. Das heißt, deren Kühlkapazität des ersten Verdampfers 16 und des zweiten Verdampfers 20 kann vergrößert werden.
  • Die feste Drossel 19 stellt die Strömungsrate des Kältemittels, welches in den zweiten Verdampfer 20 einströmt, ein und reduziert dessen Druck. Insbesondere kann die feste Drossel 19 aus einer derartigen festen Drossel aufgebaut sein, wie ein Kapillarrohr oder eine Öffnung.
  • Die Drosselöffnung der festen Drossel 19 in dieser Ausführungsform wird zuvor auf eine vorbestimmte Größe eingestellt, so dass das Strömungsverhältnis η gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax gleichkommt, das in 28 dargestellt ist. Hier gilt η = Ge/Gnoz, wobei Ge die Strömungsrate des durch die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugten Kältemittels ist, und Gnoz die Strömungsrate von Kältemittel ist, welches durch den variablen Drosselmechanismus 14 hindurch tritt, wenn der Überheizgrad von Kältemittel auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 gleich einem vorbestimmten Wert wird, und ferner durch den Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 hindurch tritt. Das optimale Strömungsverhältnis ηmax ist ein Strömungsverhältnis, bei welchem die Kühlkapazität Qer des gesamten Systems sich dem Maximalwert annähert.
  • Diese Konstruktion kann auf zweckmäßige Werte für die Drosselöffnung des variablen Drosselmechanismus 14 implementiert werden, die beobachtet werden, wenn der Überheizgrad von Kältemittel auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 gleich einem vorbestimmten Wert wird. Zum Beispiel sind die Fläche des Kältemitteldurchtritts in dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15, die Größen des Mischabschnitts 15c und des Diffusorabschnitts 15d und die Drosselöffnung der festen Drossel 19 mit zweckmäßigen Werten hergestellt. Ebenso ist die Konstruktion unter Berücksichtigung des folgenden hergestellt: Druckverlust in dem Durchtritt, durch welchen das durch den variablen Drosselmechanismus 14 strömende Kältemittel strömt; und der Durchtritt (Abzweigdurchtritt 18), durch welchen das durch die feste Drossel 19 strömende Kältemittel strömt.
  • Der zweite Verdampfer 20 ist ein Wärmetauscher, der Kältemittel verdampft und Wärmeabsorptionswirkung erzeugt. In dieser Ausführungsform sind der erste Verdampfer 16 und der zweite Verdampfer 20 zusammengebaut, so dass ein integraler Aufbau ausgebildet werden kann. Genauer sind die Komponenten des ersten Verdampfers 16 und des zweiten Verdampfers 20 aus Aluminium ausgebildet und diese sind durch Löten miteinander verbunden, so dass diese einen integralen Aufbau aufweisen.
  • Aus diesem Grund strömt durch das vorstehend genannte Gebläse 16a für Verdampfer gesendete Luft, wie durch einen Pfeil A gezeigt. Luft wird bei dem ersten Verdampfer 16 gekühlt und dann bei dem zweiten Verdampfer 20 gekühlt. Das heißt, ein und derselbe Raum, der zu kühlen ist, wird unter Verwendung des ersten Verdampfers 16 und des zweiten Verdampfers 20 gekühlt.
  • Das Klimatisierungssteuergerät 21 ist aus einem allgemein bekannten Mikrocomputer aufgebaut, der CPU, ROM, RAM und dergleichen und seine peripheren Schaltkreise enthält. Das Klimatisierungssteuergerät 21 führt verschiedene Berechnungen und Verarbeitung auf Grundlage von Steuerprogrammen durch, die in seinem ROM gespeichert sind, um den Betrieb der verschiedenen Einrichtungen 11a, 11b, 12b, 16b, usw. zu steuern.
  • Dem Klimatisierungssteuergerät 21 werden Erfassungssignale von einer Gruppe von verschiedenen Sensoren und verschiedene Bedienungssignale von einer Bedienungskonsole (nicht gezeigt) eingegeben. Insbesondere enthält die vorgesehene Gruppe von Sensoren einen Umgebungstemperatursensor (Außenlufttemperatursensor), welcher Außenlufttemperatur (Temperatur außerhalb des Fahrzeugabteils) erfasst und dergleichen. Die Bedienungskonsole ist mit einem Temperatureinstellschalter zum Einstellen der zu kühlenden Kühltemperatur des Raums und dergleichen versehen.
  • Eine Beschreibung des Betriebs dieser Ausführungsform, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, wird gegeben. Wenn die elektromagnetische Kupplung 11a durch den Steuerausgang des Klimatisierungssteuergeräts 21 mit Energie versorgt wird, um die elektromagnetische Kupplung 11a in Eingriff zu bringen, wird rotierende Antriebskraft von dem Motor des Fahrzeugs übertragen, welche den Kompressor 11 antreibt. Wenn ein Steuerstrom In aus dem Klimatisierungssteuergerät 21 zu dem elektromagnetischen Kapazitätssteuerventil 11b auf der Grundlage eines Steuerprogramms ausgegeben wird, wird Dampfphasen-Kältemittel von dem Kompressor 11 eingesaugt, komprimiert und abgegeben.
  • Das Hochtemperatur, Hochdruck-Dampfphasen-Kältemittel, welches in den Kompressor eingesaugt und von diesem abgegeben wird, strömt in den Radiator 12. Bei dem Radiator 12 wird das Hochtemperatur, Hochdruck-Kältemittel durch die Außenluft gekühlt und kondensiert. Das Hochdruck-Kältemittel mit abgestrahlter Wärme, welches aus dem Radiator 12 ausströmt, wird in Dampfphasen-Kältemittel und Flüssigphasen-Kältemittel in dem Flüssigkeitsaufnehmer 13 getrennt. Das Flüssigphasen-Kältemittel, welches aus dem Flüssigkeitsaufnehmer 13 ausströmt, wird an dem Abzweigabschnitt Z in eine Kältemittelströmung zu dem variablen Drosselmechanismus 14 und eine Kältemittelströmung zu dem Abzweigdurchtritt 18 getrennt.
  • Die zu dem variablen Drosselmechanismus 14 führende Kältemittelströmung weist reduzierten Druck auf und ihre Strömungsrate wird an dem variablen Drosselmechanismus 14 eingestellt, und strömt in den Ejektor 15. Zu dieser Zeit stellt der variable Drosselmechanismus 14 die Strömungsrate des durch den variablen Drosselmechanismus 14 hindurch tretenden Kältemittels derart ein, dass der Überheizgrad von Kältemittel auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Das heißt, er stellt die Kältemittel-Strömungsrate Gnoz ein.
  • Die Kältemittelströmung, welche in den Ejektor 15 eintritt, wird ferner durch den Düsenabschnitt 15a druckentlastet und expandiert. Daher wird die Druckenergie des Kältemittels in Geschwindigkeitsenergie an dem Düsenabschnitt 15a umgewandelt, und das Kältemittel wird aus der Spritzdüsenöffnung dieses Düsenabschnitts 15a mit erhöhter Geschwindigkeit ausgestoßen. Das Kältemittel (Dampfphasen-Kältemittel), welches durch den zweiten Verdampfer 20 in dem Abzweigdurchtritt 18 hindurch getreten ist, wird durch die Kältemittelansaugöffnung 15b durch die Kältemittel-Saugwirkung angesaugt, welche dabei gleichzeitig erzeugt wird.
  • Das aus dem Düsenabschnitt 15a ausgestoßene Kältemittel und das in die Kältemittelansaugöffnung 15b gesaugte Kältemittel werden miteinander bei dem Mischabschnitt 15c gemischt, der sich stromabwärts des Düsenabschnitts 15a befindet, und diese strömen in den Diffusorabschnitt 15d. Bei diesem Diffusorabschnitt 15d wird die Geschwindigkeit(Expansions-)Energie des Kältemittels in Druckenergie durch Erhöhen der Durchtrittsfläche umgewandelt. Daher wird der Druck des Kältemittels erhöht.
  • Das Kältemittel, welches aus dem Diffusorabschnitt 15d des Ejektors 15 ausströmt, strömt in den ersten Verdampfer 16. In dem ersten Verdampfer 16 absorbiert das Niedrigtemperatur, Niedrigdruck-Kältemittel Wärme von Luft, die durch das Gebläse 16a für Verdampfer gesendet wird und wird verdampft. Das Dampfphasen-Kältemittel, welches durch den ersten Verdampfer 16 hindurch getreten ist, strömt in den internen Wärmetauscher 17 und tauscht Wärme zwischen sich und dem Hochtemperatur, Hochdruck-Kältemittel, welches durch den Abzweigdurchtritt 18 an dem Abzweigabschnitt Z strömt. Das Dampfphasen-Kältemittel, welches aus dem internen Wärmetauscher 17 ausströmt, wird in den Kompressor 11 gesaugt und wieder komprimiert.
  • Die Kältemittelströmung, welche in den Abzweigdurchtritt 18 eingetreten ist, geht in den internen Wärmetauscher 17 und tauscht Wärme zwischen sich selbst und dem Niedrigtemperatur, Niedrigdruck-Dampfphasen-Kältemittel, welches aus dem ersten Verdampfer 16 ausgeströmt ist, wie vorstehend erwähnt. Das durch den internen Wärmetauscher 17 gekühlte Kältemittel wird durch die feste Drossel 19 im Druck gesenkt und wird in Niedrigdruck-Kältemittel geändert. Das Niedrigdruck-Kältemittel strömt in den zweiten Verdampfer 20.
  • Bei dem zweiten Verdampfer absorbiert das einströmende Niedrigdruck-Kältemittel Wärme aus der eingesendeten und an dem ersten Verdampfer 16 gekühlten Luft, und wird verdampft. Das Dampfphasen-Kältemittel, welches durch den zweiten Verdampfer 20 hindurch getreten ist, wird in den Ejektor 15 durch die Kältemittelansaugöffnung 15b gesaugt. Wie vorstehend beschrieben, wird die Drosselöffnung der festen Drossel 19 zuvor auf eine vorbestimmte Größe eingestellt. Daher ist die Strömungsrate Ge von in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugten Kältemittel eine solche Strömungsrate, dass sich ihr Strömungsverhältnis η zu Gnoz dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert.
  • Das Dampfphasen-Kältemittel, welches bei dem zweiten Verdampfer 20 verdampft, wird durch die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugt. Es wird an dem Mischabschnitt 15c mit dem Flüssigphasen-Kältemittel gemischt, welches durch den Düsenabschnitt 15a hindurch getreten ist und strömt in den ersten Verdampfer 16.
  • In dieser Ausführungsform kann das Kältemittel auf der stromabwärtigen Seite des Diffusorabschnitts 15d des Ejektors 15 dem ersten Verdampfer 16 zugeführt werden; gleichzeitig kann das Kältemittel auf der Seite des Abzweigdurchtritts 18 dem zweiten Verdampfer 20 durch die feste Drossel 19 zugeführt werden. Daher kann Kühlwirkung gleichzeitig mit dem ersten Verdampfer 16 und dem zweiten Verdampfer 20 erzeugt werden.
  • Der Kältemittel-Verdampfungsdruck des ersten Verdampfers 16 ist ein Druck, der erhalten wird nach Unterdrucksetzen durch den Diffusorabschnitt 15d. Während dessen ist der Auslass des zweiten Verdampfers 20 an der Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 angeschlossen. Daher kann der niedrigste Druck, welcher unmittelbar nach Drucksenkung durch den Düsenabschnitt 15a erhalten wird, auf den zweiten Verdampfer 20 ausgeübt werden. Somit kann der Kältemittel-Verdampfungsdruck (die Kältemittel-Verdampfungstemperatur) des zweiten Verdampfers 20 niedriger vorgesehen werden als der Kältemittel-Verdampfungsdruck (die Kältemittel-Verdampfungstemperatur) des ersten Verdampfers 16.
  • Die Kompressionsarbeitslast des Kompressors 11 kann um eine Größe reduziert werden, um welche der Einlassdruck des Kompressors 11 durch die Druckerhöhungswirkung des Diffusorabschnitts 15d des Diffusors 15 erhöht werden kann. Somit kann die Leistungs- bzw. Energiesparwirkung erzielt werden.
  • Der variable Drosselmechanismus 14 in dieser Ausführungsform stellt die Kältemittel-Strömungsrate derart ein, dass der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt, dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, bei welchem die Kühlkapazität des gesamten Systems erhöht wird. Daher kann der gesamte Kreislauf betrieben werden, während hohe Kühlkapazität geliefert wird.
  • Der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 wird gesteuert; daher kann das Flüssigphasen-Kältemittel daran gehindert werden, zu dem Kompressor 11 zurückzukehren, und die Stabilität des Kreislaufs kann sichergestellt werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • In der ersten Ausführungsform befindet sich der variable Drosselmechanismus 14 zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15, und die feste Drossel 19 befindet sich in dem Abzweigdurchtritt 18. In der zweiten Ausführungsform werden, wie in 2 gezeigt ist, der variable Drosselmechanismus 14 und die feste Drossel 19 nicht verwendet, und es ist ein variabler Drosselmechanismus 30 in dem Abzweigdurchtritt 18 vorgesehen.
  • Der variable Drosselmechanismus 30 ist ein Wärmedehnungsventil, welches die Kältemittel-Strömungsrate so einstellt, dass der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 sich einem vorbestimmten Wert nähert. Die Konstruktion des Wärmedehnungsventils kann dieselbe wie bei der ersten Ausführungsform sein. Das heißt, der Ventilkörper des variablen Drosselmechanismus 30 bildet ein Mittel zum Einstellen des Strömungsverhältnisses (η), und der temperatursensitive Zylinder und die Ausgleichsleitung des variablen Drosselmechanismus 30 bilden ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Zustand des Kältemittels im Kreislauf in Beziehung stehen.
  • Die Fläche und dergleichen des Kältemitteldurchtritts in dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 in dieser Ausführungsform sind derart gewählt, dass das Strömungsverhältnis η der Strömungsrate Ge von Kältemittel, die in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugt wird, zu der Strömungsrate Gnoz von Kältemittel, die beobachtet wird, wenn der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 gleich einem vorbestimmten Wert wird, einem optimalen Strömungsverhältnis ηmax gleich wird. Die anderen Teile der Kreislaufausgestaltung der zweiten Ausführungsform können dahingehend ausgeführt werden, der ersten Ausführungsform gleich zu sein.
  • Wenn der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird, stellt daher der variable Drosselmechanismus 30 die Kältemittel-Strömungsrate Ge so ein, dass der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt, dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und es kann dieselbe Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform erhalten werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • In der ersten Ausführungsform befindet sich der variable Drosselmechanismus 14 zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In dieser dritten Ausführungsform wird der in 1 gezeigte variable Drosselmechanismus 14, wie in 3 dargestellt ist, nicht verwendet, und ein variabler Drosselmechanismus 31 ist zwischen dem Flüssigkeitsaufnehmer 13 und dem Abzweigabschnitt Z vorgesehen.
  • Der variable Drosselmechanismus 31 ist ein Wärmedehnungsventil, welches die Kältemittel-Strömungsmenge derart einstellt, dass der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 60 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Der Aufbau des Wärmedehnungsventils ist gleich dem der ersten Ausführungsform. Das heißt, der Ventilkörper des variablen Drosselmechanismus 31 ist ein Mittel zum Einstellen der Kältemittel-Strömungsrate des gesamten Kreislaufs; und der temperatursensitive Zylinder und die Ausgleichsleitung für den variablen Drosselmechanismus 31 sind Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Zustand des Kältemittels in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
  • In dieser dritten Ausführungsform sind die Fläche und dergleichen des Kältemitteldurchtritts in dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drosseln 19 zuvor auf vorbestimmte Größen gewählt; so dass das Strömungsverhältnis η gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax bezüglich der Strömungsrate von Kältemittel wird, welches durch den variablen Drosselmechanismus 31 hindurchtritt, wenn der Überheizgrad von Kältemittel auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 gleich einem vorbestimmten Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung der dritten Ausführungsform sind gleich der der ersten Ausführungsform.
  • Wenn der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird, stellt daher der variable Drosselmechanismus 31 die Strömungsrate von Kältemittel, welches durch den variablen Drosselmechanismus 31 hindurchtritt, derart ein, dass der Überheizgrad von Kältemittel auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt, dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und dieselbe Wirkung bei die der ersten Ausführungsform kann erhalten werden.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • In der ersten Ausführungsform befindet sich der variable Drosselmechanismus 14 zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In dieser Ausführungsform wird der variable Drosselmechanismus 14 von 1 nicht verwendet, und ein Temperatursensor 51 und ein Drucksensor 52 sind vorgesehen. Der Temperatursensor 51 erfasst die Temperatur von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16, und der Drucksensor 52 erfasst dessen Druck.
  • Die Erfassungswerte des Temperatursensors 51 und des Drucksensors 52 werden dem Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben. Auf der Grundlage der Erfassungswerte berechnet das Klimatisierungssteuergerät 21 den Überheizgrad von Kältemittel auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16. Das heißt, in dieser Ausführungsform sind der Temperatursensor 51 und der Drucksensor 52 ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
  • Das Klimatisierungssteuergerät 21 steuert den Steuerstrom so, dass der berechnete Überheizgrad sich einem vorbestimmten Wert annähert, und das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b steuert die Abgabekapazität des Kompressors 11. Das heißt, in dieser Ausführungsform ist das elektromagnetische Kapazitatssteuerventil 11b ein Abgabeströmungsraten-Variationsmittel.
  • In dieser Ausführungsform sind die Fläche und dergleichen des Kältemittel-Durchtritts in dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drossel 19 zuvor auf vorbestimmte Größen derart eingestellt, dass das Strömungsverhältnis η gleich ηmax wird bezüglich der Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors 11 wird, die beobachtet wird, wenn der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 gleich einem vorbestimmten Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung der vierten Ausführungsform sind gleich der ersten Ausführungsform.
  • Es wird eine Beschreibung des Betriebs dieser Ausführungsform gegeben. Als ein Beispiel wird angenommen, dass die Kühllast des ersten Verdampfers 16 erhöht ist. Wenn der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 ansteigt und einen vorbestimmten Wert übersteigt, vergrößert das Klimatisierungssteuergerät 21 die Kompressorabgabekapazität. Demzufolge wird die Strömungsrate von Kältemittel, welches durch den ersten Verdampfer 16 hindurchtritt, vergrößert; der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 kann daher reduziert werden.
  • Wenn die Kühllast des ersten Verdampfers 16 gesenkt wird, wird der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 gesenkt. Wenn dieser Überheizgrad niedriger als ein vorbestimmter Wert wird, reduziert das Klimatisierungssteuergerät 21 die Kompressorabgabekapazität. Demzufolge wird die Strömungsrate von Kältemittel, welches durch den ersten Verdampfer 16 hindurch getreten ist, gesenkt. Daher kann der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 vergrößert werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 die Abgabekapazität des Kompressors 11 so, dass der Überheizgrad von Kältemittel an der Außenlassseite des ersten Verdampfers 16 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Im Ergebnis wird auch das Strömungsverhältnis η so eingestellt, dass es sich einem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und somit kann die gleiche Wirkung wie mit der ersten Ausführungsform erhalten werden.
  • Zusätzlich variiert das Klimatisierungssteuergerät 21 die Abgabeströmungsrate des Kompressors 11, so dass der gesamte Kreislauf mit hoher Kühlkapazität arbeitet. Daher kann eine unnötige Vergrößerung der Abgabeströmungsrate des Kompressors 11 verhindert werden. Im Ergebnis kann weitere Energiesparwirkung erzielt werden.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Die vierte Ausführungsform verwendet einen Kompressor 11 mit variabler Verdrängung. In dieser Ausführungsform ist, wie in 5 dargestellt, der vorstehend beschriebene variable Kompressor 11 nicht verwendet, und es ist ein Kompressor 61 mit fester Verdrängung vorgesehen. Der Kompressor 61 ist mit einer elektromagnetischen Kupplung 61a mit dem gleichen Aufbau wie die elektromagnetische Kupplung 11a versehen. Der Kompressor 61 wird durch einen Motor zum Fahrzeugantrieb über die elektromagnetische Kupplung 61a und einen Riemen drehend angetrieben.
  • Das Klimatisierungssteuergerät 21 variiert angelegte Spannung derart, dass ein berechneter Überheizgrad sich einem vorbestimmten Wert annähert. Das heißt, in dieser Ausführungsform sind der Temperatursensor 51 und der Drucksensor 52 ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand in dem Kreislauf in Beziehung stehen; der Elektromotor 16b zum Antrieb des Gebläses 16a für Verdampfer bildet ein Luftmengeneinstellmittel.
  • Der Aufbau zur Bestimmung eines Strömungsverhältnisses η hinsichtlich der Fläche und dergleichen des Kältemitteldurchtritts in dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drossel 19 und die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung können gleich der vierten Ausführungsform vorgesehen werden.
  • Eine Beschreibung des Betriebs dieser fünften Ausführungsform wird gegeben. Als ein Beispiel wird angenommen, dass die Kühllast des ersten Verdampfers 16 erhöht ist. Wenn der Überheizgrad von Kältemittel aus der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 ansteigt und einen vorbestimmten Wert übersteigt, erhöht das Klimatisierungssteuergerät 21 die angelegte Spannung, die an den Elektromotor 16b zum Antrieb angelegt ist.
  • Wenn die angelegte Spannung erhöht ist, wird die Menge von durch das Gebläse 16a für Verdampfer gesendeter Luft erhöht. Aus diesem Grund werden die Kältemittel-Verdampfungstemperatur und -Druck in dem ersten Verdampfer 16 erhöht. Somit kann der Einlass-Kältemitteldruck des Kompressors 11 dahingehend angehoben werden, die Dichte von Kältemittel zu vergrößern, die in den Kompressor 61 angesaugt wird; daher wird die Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors 61 sozusagen vergrößert. Im Ergebnis kann der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 derart gesteuert werden, dass er sich einem vorbestimmten Wert annähert.
  • Wenn die Luftmenge, die durch das Gebläse 16a für Verdampfer geschickt wird, erhöht ist, besteht eine Möglichkeit, dass ein Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 weiter vergrößert wird. Um Reduzierung der Kühlkapazität des gesamten Kreislaufs infolge der Vergrößerung des Überheizgrads zu verhindern, wird diese Ausführungsform auf einen Kreislauf angewandt, in welchem eine Vergrößerung der Kühlkapazität des gesamten Kreises infolge der Vergrößerung der Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors 61 größer als die vorstehende Reduzierung ist.
  • In dieser fünften Ausführungsform steuert, wie vorstehend erwähnt, das Klimatisierungssteuergerät 21 die Menge von Luft, die durch das Gebläse 16a für Verdampfer geschickt wird, so dass der Überheizgrad von Kältemittel auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Selbst in diesem Fall kann vollständig die gleiche Wirkung wie in der vierten Ausführungsform erhalten werden.
  • (Sechste Ausführungsform)
  • In der ersten Ausführungsform befindet sich der Flüssigkeitsaufnehmer 13 zwischen dem Radiator 12 und dem Abzweigabschnitt Z, und der variable Drosselmechanismus 14 befindet sich zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In der sechsten Ausführungsform werden, wie in 6 dargestellt ist, der Flüssigkeitsaufnehmer 13 und der variable Drosselmechanismus 14 nicht verwendet; ein Sammler 32 zum Abscheiden von Flüssigphasen-Kältemittel und Dampfphasen-Kältemittel voneinander ist stromabwärts des ersten Verdampfers 16 vorgesehen; und ein variabler Drosselmechanismus 33 ist zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15 vorgesehen.
  • Der variable Drosselmechanismus 33 ist ein Wärmedehnungsventil, welches die Kältemittelströmungsrate derart einstellt, dass der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Der Aufbau des Wärmedehnungsventils ist gleich dem der ersten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform versetzt der temperatursensitive Zylinder und die Ausgleichsleitung des variablen Drosselmechanismus 33 den Ventilkörper des variablen Drosselmechanismus 33 in Übereinstimmung mit der Temperatur und dem Druck des Kältemittels an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20.
  • Das heißt, der Ventilkörper des variablen Drosselmechanismus 33 bildet ein Mittel zum Einstellen des Strömungsverhältnisses (η); der temperatursensitive Zylinder und die Ausgleichsleitung des variablen Drosselmechanismus 33 bildet ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
  • Die Drosselöffnung der festen Drossel 19 in dieser Ausführungsform wird zuvor auf eine vorbestimmte Größe eingestellt, so dass das Strömungsverhältnis η gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax wird. Das Strömungsverhältnis η ist ein Verhältnis von Ge zu Gnoz, wobei Ge die Strömungsrate des in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 angesaugte Kältemittel ist; und Gnoz die Strömungsrate von Kältemittel, welches durch den variablen Drosselmechanismus 33 hindurchtritt, wenn der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 gleich einem vorbestimmten Wert wird, und welches ferner durch den Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 hindurchtritt. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung sind gleich der ersten Ausführungsform.
  • Wenn der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird, stellt daher der variable Drosselmechanismus 33 die Kältemittelströmungsrate Gnoz so ein, dass der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt, dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert; daher kann der Betrieb ausgeführt werden, bei welchem der gesamte Kreislauf hohe Kühlkapazität liefert.
  • Da der Sammler 32 auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 vorgesehen ist, kann das Flüssigphasen-Kältemittel daran gehindert werden, zu dem Kompressor 11 zurückzukehren, und die Stabilität des Kreislaufs kann sichergestellt werden.
  • (Siebte Ausführungsform)
  • In der sechsten Ausführungsform befindet sich der variable Drosselmechanismus 33 zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15, und die feste Drossel 19 befindet sich in dem Abzweigdurchtritt 18. In dieser Ausführungsform werden der variable Drosselmechanismus 33 und die feste Drossel 19 nicht verwendet, und es ist ein variabler Drosselmechanismus 34 in dem Abzweigdurchtritt 18 vorgesehen.
  • Der variable Drosselmechanismus 34 ist ein Wärmedehnungsventil, welches die Kältemittelströmungsrate derart einstellt, dass der Überheizgrad von Kältemittel auf der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Der Aufbau des Wärmedehnungsventils ist der gleiche wie der in der sechsten Ausführungsform. Das heißt, der Ventilkörper des variablen Drosselmechanismus 34 bildet ein Mittel zum Einstellen des Strömungsverhältnisses (η); und der temperatursensitive Zylinder und die Ausgleichsleitung des variablen Drosselmechanismus 34 bilden ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Zustand des Kältemittels in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
  • Die Fläche und dergleichen des Kältemitteldurchtritts in dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 dieser Ausführungsform werden zuvor auf vorbestimmte Größen derart eingestellt, dass das Strömungsverhältnis η gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax wird. Das Strömungsverhältnis η ist ein Verhältnis von Ge zu Gnoz, wobei Ge die Strömungsrate von in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugtem Kältemittel ist; und Gnoz die Strömungsrate von Kältemittel ist, die beobachtet wird, wenn der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 gleich einem vorbestimmten Wert wird. Die anderen Aspekte in der Kreislaufausgestaltung sind gleich wie in der sechsten Ausführungsform.
  • Wenn der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird, stellt der variable Drosselmechanismus 34 daher die Kältemittelströmungsrate Ge derart ein, dass der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt, dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und somit kann dieselbe Wirkung wie mit der sechsten Ausführungsform erhalten werden.
  • (Achte Ausführungsform)
  • In der achten Ausführungsform befindet sich der variable Drosselmechanismus 33 zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. in dieser Ausführungsform wird, wie in 8 dargestellt ist, der variable Drosselmechanismus 33 nicht verwendet, und es ist ein variabler Drosselmechanismus 35 zwischen dem Radiator 12 und dem Abzweigabschnitt Z vorgesehen.
  • Der variable Drosselmechanismus 35 ist ein Wärmedehnungsventil, das die Kältemittelströmungsrate derart einstellt, dass der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Der Aufbau des Wärmedehnungsventils ist gleich dem der sechsten Ausführungsform. Das heißt, der Ventilkörper des variablen Drosselmechanismus 35 ist ein Mittel zum Einstellen der Kältemittelströmungsrate des gesamten Kreislaufs; und der temperatursensitive Zylinder und die Ausgleichsleitung des variablen Drosselmechanismus 35 sind ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
  • In dieser Ausführungsform werden die Fläche und dergleichen in dem Kältemitteldurchtritt in dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drossel 19 zuvor auf vorbestimmte Größen derart eingestellt, dass das Folgende implementiert wird: Das Strömungsverhältnis η wird gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax hinsichtlich der Strömungsrate von Kältemittel, welches durch den variablen Drosselmechanismus 35 hindurchtritt, wenn der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 gleich einem vorbestimmten Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung sind gleich denen der sechsten Ausführungsform.
  • Wenn der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird, stellt der variable Drosselmechanismus 35 daher die Strömungsrate des durch den variablen Drosselmechanismus 35 hindurch tretenden Kältemittels derart ein, dass der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt, dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und somit kann vollständig dieselbe Wirkung wie mit der sechsten Ausführungsform erhalten werden.
  • (Neunte Ausführungsform)
  • In der neunten Ausführungsform befindet sich der variable Drosselmechanismus 33 zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In dieser neunten Ausführungsform wird, wie in 9 dargestellt ist, der variable Drosselmechanismus 33 nicht verwendet; und ein Temperatursensor 53 und ein Drucksensor 54 sind vorgesehen. Der Temperatursensor 53 erfasst die Temperatur von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 und der Drucksensor 54 erfasst dessen Druck.
  • Die Erfassungswerte des Temperatursensors 53 und der Drucksensor 54 werden in das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben. Auf der Grundlage der erfassten Werte berechnet das Klimatisierungssteuergerät 21 den Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20. Das heißt, in dieser Ausführungsform bilden der Temperatursensor 53 und der Drucksensor 54 ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
  • Das Klimatisierungssteuergerät 21 steuert den Steuerstrom so, dass der berechnete Überheizgrad sich einem vorbestimmten Wert annähert, und das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b stellt die Abgabekapazität des Kompressors 11 ein. Das heißt, in dieser Ausführungsform ist das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b ein Abgabeströmungsraten-Variationsmittel.
  • In dieser neunten Ausführungsform werden die Fläche und dergleichen in dem Kältemitteldurchtritt in dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drossel 19 zuvor auf vorbestimmte Größen gewählt, so dass das Strömungsverhältnis η gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax bezüglich der Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors 11 wird, welche beobachtet wird, wenn der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 gleich einem vorbestimmten Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung sind gleich denen der sechsten Ausführungsform.
  • Wenn der Kreislauf in dieser neunten Ausführungsform betrieben wird, führt daher das Klimatisierungssteuergerät 21 die Steuerung wie in der vierten Ausführungsform durch. Das heißt, es steuert die Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors 11 derart, dass der Überheizgrad von Kältemittel auf der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Das Strömungsverhältnis η wird daher ebenfalls derart eingestellt, dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert. Im Ergebnis kann dieselbe Wirkung wie mit der sechsten Ausführungsform erhalten werden.
  • Ferner kann unnötige Vergrößerung der Abgabeströmungsrate des Kompressors 11 verhindert werden, und es kann die Energieeinsparungswirkung weiter erzielt werden.
  • (Zehnte Ausführungsform)
  • Die neunte Ausführungsform verwendet einen Kompressor 11 mit variabler Verdrängung. In dieser Ausführungsform wird, wie in 10 dargestellt ist, der Kompressor 11 nicht verwendet, und es wird ein Kompressor 62 mit fester Verdrängung vorgesehen. Der Kompressor 62 ist mit einer elektromagnetischen Kupplung 62a desselben Aufbaus wie die elektromagnetische Kupplung 11a versehen. Der Kompressor 62 wird drehend durch einen Motor zum Fahrzeugantrieb angetrieben und wird über die elektromagnetische Kupplung 62a und einen Riemen betrieben.
  • Das Klimatisierungssteuergerät 21 variiert angelegte Spannung derart, dass ein berechneter Überheizgrad sich einem vorbestimmten Wert annähert. Das heißt, in dieser Ausführungsform sind der Temperatursensor 53 und der Drucksensor 54 ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand in dem Kreislauf in Beziehung stehen; der Elektromotor 16b zum Antrieb des Gebläses 16a für Verdampfer bildet ein Einstellmittel für die Luftmenge.
  • Die Konstruktion zur Bestimmung eines Strömungsverhältnisses η bezüglich der Fläche und dergleichen des Kältemitteldurchtritts in dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drossel 19 und die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltungen sind gleich denen der neunten Ausführungsform.
  • Wenn der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird, kann die Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors 62 sozusagen wie in der fünften Ausführungsform variiert werden. Der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 kann derart gesteuert werden, dass er sich einem vorbestimmten Wert annähert. Daher kann vollständig dieselbe Wirkung wie mit der neunten Ausführungsform erhalten werden.
  • (Elfte Ausführungsform)
  • In der sechsten Ausführungsform befindet sich der variable Drosselmechanismus 33 zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In dieser elften Ausführungsform wird, wie in 11 dargestellt ist, die folgende Maßnahme unternommen: Der variable Drosselmechanismus 33 wird nicht verwendet; ein elektrisch variabler Drosselmechanismus 36 befindet sich zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15; und ein Temperatursensor 55 und ein Drucksensor 56 sind vorgesehen. Der Temperatursensor 55 erfasst die Temperatur von Kältemittel auf der Auslassseite des Radiators 12 und der Drucksensor 56 erfasst dessen Druck.
  • Der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 enthält: einen Ventilmechanismus, der die Fläche des Kältemitteldurchtritts einstellt; und einen Schrittmotor, der drehend durch ein Steuersignal (Pulssignal) angetrieben wird, welches von dem Klimatisierungssteuergerät 21 ausgegeben wird. Der variable Drosselmechanismus 36 ist ein Strömungssteuerventil, welches so aufgebaut ist, dass wenn der Schrittmotor sich dreht, der Ventilkörper des Ventilmechanismus versetzt wird und die Fläche des Kältemitteldurchtritts kontinuierlich eingestellt werden kann.
  • Die Erfassungswerte des Temperatursensors 55 und des Drucksensors 56 werden in das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben. Auf der Grundlage der Erfassungswerte berechnet das Klimatisierungssteuergerät 21 den Unterkühlgrad von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12. Es gibt ein Steuersignal (Pulssignal) aus derart, dass der Unterkühlgrad von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Somit stellt es die Fläche des Kältemitteldurchtritts in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 ein.
  • Das heißt, der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 in dieser Ausführungsform ist ein Mittel zum Einstellen des Strömungsverhältnisses (η); und der Temperatursensor 55 und der Drucksensor 56 bilden ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größe, welche mit dem Kältemittelzustand in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
  • Die Drosselöffnung der festen Drossel 19 in dieser Ausführungsform wird zuvor auf eine vorbestimmte Größe eingestellt, so dass das folgende implementiert wird: Das Strömungsverhältnis η wird gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax. Das Strömungsverhältnis η ist ein Verhältnis von Ge zu Gnoz, wobei Ge die Strömungsrate von in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 angesaugtem Kältemittel ist; und Gnoz die Strömungsrate von Kältemittel ist, welches durch den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 hindurchtritt, wenn der Unterkühlgrad von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12 gleich einem vorbestimmten Wert wird und ferner durch den Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 hindurchtritt. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung dieser Ausführungsform sind gleich denen der sechsten Ausführungsform.
  • Wenn der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird, steuert daher das Klimatisierungssteuergerät 21 den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36. Es steuert dabei die Kältemittelströmungsrate Gnoz so, dass der Unterkühlgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt, dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und somit kann die gleiche Wirkung wie mit der sechsten Ausführungsform erhalten werden.
  • In Fällen, in welchen diese Ausführungsform so aufgebaut ist, dass der Kompressor 11 Kältemittel auf superkritischen Druck unter Druck setzt, kann das Klimatisierungssteuergerät 21 nicht den Unterkühlgrad berechnen. In diesen Fällen steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 derart, dass der Druck von Kältemittel auf der Auslassseite des Radiators 12 gleich einem vorbestimmten Wert wird.
  • Die Drosselöffnung der festen Drossel 19 wird zuvor auf eine vorbestimmte Größe eingestellt, so dass das Strömungsverhältnis η gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax wird. Das Strömungsverhältnis η ist ein Verhältnis von Ge zu Gnoz, wobei Ge die Strömungsrate von in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugtem Kältemittel ist; und Gnoz die Strömungsrate von Kältemittel ist, welche durch den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 hindurchtritt, wenn der Kältemitteldruck auf der Auslassseite des Radiators 12 gleich einem vorbestimmten Wert wird, und ferner durch den Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 hindurchtritt. Somit kann selbst in einem Kreislauf, in welchem Kältemittel in einen superkritischen Zustand gebracht wird, die vollständig gleiche Wirkung wie mit der sechsten Ausführungsform erhalten werden.
  • Als eine Modifikation kann diese Ausführungsform derart aufgebaut sein, dass das folgende implementiert wird: Es wird dem Klimatisierungssteuergerät 21 ermöglicht, die Ausgabe (die Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignal) zu speichern, welches es an den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 ausgibt; und es speichert zuvor die Fläche des Kältemitteldurchtritts in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 entsprechend der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignals) und der Drosselöffnung der festen Drossel 19.
  • Somit kann das Klimatisierungssteuergerät 21 das tatsächliche Strömungsverhältnis η einschätzen durch: Greifen der Flächen des Kältemitteldurchtritts in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 auf der Grundlage der Ausgabe (Anzahl der Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignals); und Vergleichen desselben mit der gespeicherten Drosselöffnung der festen Drossel 19.
  • Das Klimatisierungssteuergerät 21 versetzt den Ventilkörper des elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 derart, dass das tatsächliche Strömungsverhältnis η sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert. Im Ergebnis kann ein Betrieb durchgeführt werden, bei welchem der gesamte Kreislauf hohe Kühlkapazität liefert.
  • (Zwölfte Ausführungsform)
  • In der elften Ausführungsform befindet sich der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15, und die feste Drossel 19 befindet sich in dem Abzweigdurchtritt 18. In dieser zwölften Ausführungsform werden, wie in 12 dargestellt ist, der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 und die feste Drossel 19 nicht verwendet, und ein elektrisch variabler Drosselmechanismus 37 ist in dem Abzweigdurchtritt 18 vorgesehen.
  • Die Konstruktion des elektrisch variablen Drosselmechanismus 37 ist gleich der in der elften Ausführungsform. Das Klimatisierungssteuergerät 21 stellt die Fläche des Kältemitteldurchtritts in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 37 ein durch: Berechnen des Unterkühlgrads von Kältemittel auf der Auslassseite des Radiators 12 auf der Grundlage von Erfassungswerten; und Ausgeben eines Steuersignals (Pulssignals) derart, dass der Unterkühlgrad von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten Wert annähert.
  • Das heißt, der elektrisch variable Drosselmechanismus 37 in dieser Ausführungsform bildet ein Mittel zum Einstellen des Strömungsverhältnisses (η); und der Temperatursensor 55 und der Drucksensor 56 bilden ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
  • Die Fläche und dergleichen des Kältemitteldurchtritts in dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 in dieser Ausführungsform werden zuvor so auf vorbestimmte Größen gewählt, dass das Strömungsverhältnis η gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax wird. Das Strömungsverhältnis η ist ein Verhältnis von Ge zu Gnoz, wobei Ge die Strömungsrate von Kältemittel ist, die in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugt wird; und Gnoz ist die Strömungsrate von Kältemittel, welche beobachtet wird, wenn der Unterkühlgrad von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12 gleich einem vorbestimmten Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung der zwölften Ausführungsform sind gleich denen der elften Ausführungsform.
  • Wenn der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird, steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 daher den elektrisch variablen Drosselmechanismus 37. Es steuert dabei die Kältemittelströmungsrate Ge derart, dass der Unterkühlgrad von Kältemittel auf der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt, dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und somit kann die gleiche Wirkung wie mit der elften Ausführungsform erhalten werden.
  • Diese zwölfte Ausführungsform kann wie die elfte Ausführungsform aufgebaut sein. Das heißt, es wird dem Klimatisierungssteuergerät 21 ermöglicht, die Ausgabe (die Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignals) zu speichern, welches es an den elektrisch variablen Drosselmechanismus 37 ausgibt; und es speichert zuvor die Fläche des Kältemitteldurchtritts in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 37 entsprechend der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignals) und der Drosselöffnung des Düsenabschnitts 15a des Ejektors 15.
  • Somit kann das Klimatisierungssteuergerät 21 das tatsächliche Strömungsverhältnis η einschätzen, und das Strömungsverhältnis η so steuern, dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert. Daher kann, wie in der elften Ausführungsform, ein Betrieb ausgeführt werden, bei welchem hohe Kühlkapazität geliefert wird.
  • (Dreizehnte Ausführungsform)
  • In der elften Ausführungsform befindet sich der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In dieser Ausführungsform wird, wie in 13 dargestellt ist, der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 nicht verwendet, und ein elektrisch variabler Drosselmechanismus 38 ist stromabwärts des Temperatursensors 55 und des Drucksensors 56 zwischen dem Radiator 12 und dem Abzweigabschnitt Z vorgesehen.
  • Der Aufbau des elektrisch variablen Drosselmechanismus 38 ist gleich dem der elften Ausführungsform. Das Klimatisierungssteuergerät 21 stellt die Fläche des Kältemitteldurchtritts in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 38 ein, durch: Berechnen des Unterkühlgrads von Kältemittel auf der Auslassseite des Radiators 12 auf der Grundlage von Erfassungswerten; und Ausgabe eines Steuersignals (Pulssignals, so dass der Unterkühlgrad von Kältemittel auf der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten Wert annähert.
  • Das heißt, der elektrisch variable Drosselmechanismus 38 in dieser Ausführungsform ist ein Mittel zum Einstellen der Kältemittelströmungsrate des gesamten Kreises; und der Temperatursensor 55 und der Drucksensor 56 sind ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die sich auf den Kältemittelzustand in dem Kreislauf beziehen.
  • In dieser Ausführungsform werden die Fläche und dergleichen des Kältemitteldurchtritts in dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drossel 19 zuvor auf vorbestimmte Größen gewählt, so dass das Strömungsverhältnis η gleich einem optimalen Strömungsverhältnis ηmax bezüglich der Strömungsrate von Kältemittel wird, welches durch den elektrisch variablen Drosselmechanismus 38 hindurchtritt, wenn der Unterkühlgrad von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12 gleich einem vorbestimmten Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung der dreizehnten Ausführungsform sind gleich denen der elften Ausführungsform.
  • Wenn der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird, arbeitet der elektrisch variable Drosselmechanismus 38 daher dahingehend, die Strömungsrate von Kältemittel zu steuern, welches durch den elektrisch variablen Drosselmechanismus 38 hindurchtritt, so dass der Unterkühlgrad von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt, dass es sich einem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und somit kann die gleiche Wirkung wie mit der elften Ausführungsform erhalten werden.
  • (Vierzehnte Ausführungsform)
  • In der elften Ausführungsform befindet sich der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In dieser Ausführungsform wird, wie in 14 dargestellt ist, der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 nicht verwendet.
  • Das Klimatisierungssteuergerät 21 steuert den Steuerstrom In so, dass der Unterkühlgrad von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b stellt eine Abgabekapazität des Kompressors 11 ein. Das heißt, in dieser Ausführungsform ist das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b ein Abgabeströmungsraten-Variationsmittel; und der Temperatursensor 55 und der Drucksensor 56 bildet ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
  • In dieser vierzehnten Ausführungsform werden die Fläche und dergleichen des Kältemitteldurchtritts in dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drosseln 19 zuvor so auf vorbestimmte Größen gewählt, dass das folgende implementiert wird: Das Strömungsverhältnis η wird gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax bezüglich der Kältemittelströmungsrate des Kompressors 11, die beobachtet wird, wenn der Unterkühlgrad von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12 gleich einem vorbestimmten Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung sind gleich denen der elften Ausführungsform.
  • Wenn daher der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird, findet folgendes in der vierten Ausführungsform statt: Das Klimatisierungssteuergerät 21 steuert den Steuerstrom so, dass der Unterkühlgrad von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten Wert annähert; und das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b, welches ein Abgabeströmungsraten-Variationsmittel bildet, stellt die Abgabekapazität des Kompressors 11 ein. Daher wird auch das Strömungsverhältnis η derart eingestellt, dass es sich dem optimalen Strömungsratenverhältnis ηmax annähert. Im Ergebnis kann vollständig dieselbe Wirkung wie mit der elften Ausführungsform erhalten werden.
  • Ferner kann wie in der vierten Ausführungsform eine unnötige Erhöhung der Abgabeströmungsrate des Kompressors 11 verhindert werden, und die Energieeinsparungswirkung kann weiter erzielt werden.
  • (Fünfzehnte Ausführungsform)
  • Die vierzehnte Ausführungsform verwendet einen Kompressor 11 variabler Verdrängung. In dieser Ausführungsform wird, wie in 15 dargestellt ist, der Kompressor 11 nicht verwendet, und ein Kompressor 63 mit fester Verdrängung ist vorgesehen. Der Kompressor 63 ist mit einer elektromagnetischen Kupplung 63a desselben Aufbaus wie die elektromagnetische Kupplung 11a versehen. Der Kompressor 63 wird durch einen Motor zum Fahrzeugantrieb über die elektromagnetische Kupplung 63a und einen Riemen rotierend angetrieben.
  • Das Klimatisierungssteuergerät 21 variiert die angelegte Spannung so, dass ein berechneter Unterkühlgrad sich einem vorbestimmten Wert annähert. Das heißt, in dieser Ausführungsform sind der Temperatursensor 55 und der Drucksensor 56 ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand in dem Kreislauf in Beziehung stehen; und der Elektromotor 16b zum Antrieb des Gebläses 16a für Verdampfer bildet ein Luftmengeneinstellmittel.
  • Die Konstruktion zur Bestimmung eines Strömungsverhältnisses η bezüglich der Fläche und dergleichen des Kältemitteldurchtritts in dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 und der Drosselöffnung der festen Drosseln 19 und andere Aspekte der Kreislaufausgestaltung sind gleich denen der vierzehnten Ausführungsform.
  • Wenn der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird, kann das folgende wie in der fünften Ausführungsform implementiert werden: Die Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors 63 kann sozusagen variiert werden, und der Unterkühlgrad von Kältemittel auf der Auslassseite des Radiators 12 kann derart gesteuert werden, dass er sich einem vorbestimmten Wert annähert. Daher kann vollständig dieselbe Wirkung wie mit der vierzehnten Ausführungsform erhalten werden.
  • (Sechzehnte Ausführungsform)
  • In der elften Ausführungsform sind der Temperatursensor 55 und der Drucksensor 56 an der Auslassseite des Radiators 12 angeordnet. In dieser Ausführungsform werden, wie in 16 dargestellt ist, der Temperatursensor 55 und der Drucksensor 56 nicht verwendet; ein Temperatursensor 57 und ein Drucksensor 58 sind vorgesehen; und ein Drehzahlmesser 11c ist an dem Kompressor 11 vorgesehen.
  • Der Temperatursensor 57 erfasst die Temperatur Tsi von Kältemittel auf der Einlassseite des Kompressors 11 zwischen dem internen Wärmetauscher 17, der an dem Auslass des ersten Verdampfers 16 angeschlossen ist, und dem Kompressor 11. Der Drucksensor 58 erfasst den Druck Psi.
  • Der Drehzahlmesser 11c erfasst die Umdrehungsanzahl des Kompressors 11 und ist ein magnetischer Umdrehungssensor, der Änderung des magnetischen Flusses infolge der Rotation des Kompressors 11 mit einem Hall-Element oder einem MRE-Element erfasst. Oder es kann eine Umdrehungsanzahl durch Erfassen einer Motorumdrehungsanzahl aus einem Motor-ECU berechnet werden.
  • Die Erfassungswerte des Temperatursensors 57, des Drucksensors 58 und des Tachometers 11c werden in das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben. Das Klimatisierungssteuergerät 21 berechnet die Einlasskältemitteldichte des Kompressors 11 auf der Grundlage von Tsi und Psi. Dann berechnet es die Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors 11 aus dieser Einlasskältemitteldichte, der Umdrehungsanzahl und des Steuerstroms.
  • In dem Klimatisierungssteuergerät 21 werden zuvor die Fläche des Kältemitteldurchtritts entsprechend der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignals), das an den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 ausgegeben wird, und die Drosselöffnung der festen Drossel 19 gespeichert. Die Fläche des Kältemitteldurchtritts in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 wird derart variiert, dass das Strömungsverhältnis η gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax bezüglich der berechneten Kältemittel-Abgabeströmungsrate wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung der sechzehnten Ausführungsform sind gleich der der elften Ausführungsform.
  • Das heißt, in dieser sechzehnten Ausführungsform ist der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 ein Mittel zum Einstellen des Strömungsverhältnisses (η); und der Temperatursensor 57, der Drucksensor 58 und der Drehzahlmesser 11c sind ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
  • Daher berechnet, wenn der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird, das Klimatisierungssteuergerät 21 die Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors 11. Es stellt die Fläche des Kältemitteldurchtritts in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 so ein, dass das Strömungsverhältnis η gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax wird, dies auf der Grundlage des folgenden: Der berechneten Kältemittelströmungsrate; und der Fläche des Kältemitteldurchtritts entsprechend der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignals) zu dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 und der Drosselöffnung der festen Drossel 19, welche zuvor gespeichert wird. Im Ergebnis kann dieselbe Wirkung wie in der elften Ausführungsform erhalten werden.
  • (Siebzehnte Ausführungsform)
  • In der sechzehnten Ausführungsform befindet sich der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15, und die feste Drossel 19 befindet sich in dem Abzweigdurchtritt 18. In dieser Ausführungsform werden, wie in 17 dargestellt ist, der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 und die feste Drossel 19 nicht verwendet, und ein elektrisch variabler Drosselmechanismus 39 wird in dem Abzweigdurchtritt 18 verwendet.
  • Wie in der sechzehnten Ausführungsform berechnet das Klimatisierungssteuergerät 21 die Kältemittelströmungsrate des Kompressors 11 aus Tsi, Psi, der Umdrehungsanzahl und dem Steuerstrom. In dem Klimatisierungssteuergerät 21 werden zuvor die Fläche des Kältemitteldurchtritts entsprechend der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignals), welches an den elektrisch variablen Drosselmechanismus 39 ausgegeben wird, und die Drosselöffnung des Düsenabschnitts 15a des Ejektors 15 gespeichert.
  • Das Klimatisierungssteuergerät 21 steuert die Fläche des Kältemitteldurchtritts in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 39 so, dass das Strömungsverhältnis η gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax bezüglich der berechneten Kältemittel-Abgabeströmungsrate wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufkonfiguration sind gleich denen in der sechzehnten Ausführungsform.
  • Das heißt, in dieser Ausführungsform ist der elektrisch variable Drosselmechanismus 39 ein Mittel zum Einstellen des Strömungsverhältnis (η); und der Temperatursensor 57, der Drucksensor 58 und der Drehzahlmesser 11c sind ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
  • Wenn der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird, berechnet daher das Klimatisierungssteuergerät 21 die Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors 11. Dann stellt es die Fläche des Kältemitteldurchtritts in dem variablen Drosselmechanismus 39 so ein, dass das Strömungsverhältnis η gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax wird, dies auf der Grundlage des folgenden: Der berechneten Kältemittel-Abgabeströmungsrate; und der Fläche des Kältemitteldurchtritts entsprechend der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignals) an den elektrisch variablen Drosselmechanismus 39, und der Drosselöffnung des Düsenabschnitts 15a des Ejektors 15, die zuvor gespeichert wird. Im Ergebnis kann in der siebzehnten Ausführungsform dieselbe Wirkung wie mit der sechzehnten Ausführungsform erhalten werden.
  • (Achtzehnte Ausführungsform)
  • In der sechzehnten Ausführungsform befindet sich der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In dieser Ausführungsform wird, wie in 18 dargestellt ist, der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 nicht verwendet, und es ist ein elektrisch variabler Drosselmechanismus 40 zwischen dem Radiator 12 und dem Abzweigabschnitt Z vorgesehen.
  • Wie in der sechzehnten Ausführungsform berechnet das Klimatisierungssteuergerät 21 die Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors 11 aus Tsi, Psi, der Umdrehungsanzahl Nc und des Steuerstroms In. In dem Klimatisierungssteuergerät 21 wird zuvor die Fläche des Kältemitteldurchtritts entsprechend der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignals) gespeichert, welches an den elektrisch variablen Drosselmechanismus 40 ausgegeben wird.
  • In dieser Ausführungsform werden die Fläche und dergleichen des Kältemitteldurchtritts in dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drosseln 19 zuvor auf vorbestimmte Größen gewählt, so dass das folgende implementiert wird: Das Strömungsverhältnis η wird gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax, wenn die Strömungsrate von Kältemittel, welches durch den elektrisch variablen Drosselmechanismus 40 hindurchtritt, gleich einem vorbestimmten Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung sind gleich denen der sechzehnten Ausführungsform.
  • Das heißt, in dieser Ausführungsform ist der elektrisch variable Drosselmechanismus 40 ein Mittel zum Einstellen der Kältemittelströmungsrate des gesamten Kreislaufs; und der Temperatursensor 57, der Drucksensor 58, der Drehzahlmesser 11c sind ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größe, die mit dem Kältemittelzustand in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
  • Wenn der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird, berechnet daher das Klimatisierungssteuergerät 21 die Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors 11. Daher wird die Fläche des Kältemitteldurchtritts in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 40 derart eingestellt, dass die Strömungsrate von durch den elektrisch variablen Drosselmechanismus 40 hindurch tretendem Kältemittel gleich einem vorbestimmten Wert wird, dies auf der Grundlage des folgenden: Der berechneten Kältemittel-Abgabeströmungsrate; und der Fläche des Kältemitteldurchtritts, entsprechend der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignals) an den elektrisch variablen Drosselmechanismus 40, zuvor gespeichert. Im Ergebnis annähert sich in der achtzehnten Ausführungsform das Strömungsverhältnis η dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax an und dieselbe Wirkung wie mit der sechzehnten Ausführungsform kann erhalten werden.
  • (Neunzehnte Ausführungsform)
  • In der sechzehnten Ausführungsform befindet sich der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15 und es wird ein Kompressor 11 mit variabler Verdrängung verwendet. In dieser Ausführungsform wird, wie in 19 dargestellt ist, der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 und der Kompressor 11 nicht verwendet, und es ist ein Kompressor 64 mit fester Verdrängung vorgesehen.
  • Der Kompressor 64 ist mit einer elektromagnetischen Kupplung 64a desselben Aufbaus wie die elektromagnetische Kupplung 11a vorgesehen. Der Kompressor 64 wird drehend durch einen Motor zum Fahrzeugantrieb über die elektromagnetische Kupplung 64a und einen Riemen angetrieben. Zusätzlich ist der Kompressor 64 mit einem Drehzahlmesser 64c versehen, der den gleichen Aufbau aufweist wie der Drehzahlmesser 11c und erfasst die Umdrehungsanzahl des Kompressors 64.
  • Wie in der sechzehnten Ausführungsform berechnet das Klimatisierungssteuergerät 21 die Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors 11 aus Tsi, Psi, der Umdrehungsanzahl und des Steuerstroms. Es stellt die angelegte Spannung derart ein, dass die berechnete Kältemittel-Abgabeströmungsrate sich einem vorbestimmten Wert annähert, und stellt dadurch die Luftmenge des Gebläses 16a für Verdampfer ein.
  • In dieser Ausführungsform werden die Fläche des Kältemitteldurchtritts in dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drossel 19 zuvor auf vorbestimmte Größen gewählt, so dass das folgende implementiert wird: Das Strömungsverhältnis η wird gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax, wenn die Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors 64 gleich einem vorbestimmten Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung sind gleich denen der sechzehnten Ausführungsform.
  • Das heißt, in dieser Ausführungsform ist der Elektromotor 16b zum Antrieb des Gebläses 16a für Verdampfer ein Luftmengeneinstellmittel; und der Temperatursensor 57, der Drucksensor 58 und der Drehzahlmesser 64c sind ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
  • Wenn der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird, kann das folgende wie in der fünften Ausführungsform implementiert werden: Die Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors 64 kann sozusagen variiert werden, und die Kältemittel-Abgabeströmungsrate kann so eingestellt werden, dass sie sich einem vorbestimmten Wert annähert. Daher kann in der neunzehnten Ausführungsform vollständig dieselbe Wirkung wie mit der sechzehnten Ausführungsform erhalten werden.
  • (Zwanzigste Ausführungsform)
  • In der vorstehend beschriebenen elften Ausführungsform steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36, um das Strömungsverhältnis η zur Annäherung an das optimale Strömungsverhältnis ηmax zu veranlassen. Es wird somit ein Betrieb durchgeführt, bei welchem hohe Kühlkapazität von dem gesamten Kreislauf geliefert wird. In dieser Ausführungsform schließt, wie in 20 dargestellt ist, wenn ein Befehl zum schnellen Kühlen des zu kühlenden Raums, ausgehend von dem Benutzer, empfangen wird, das Klimatisierungssteuergerät 21 den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 und kühlt dadurch den zu kühlenden Raum schnell. (Dies wird nachfolgend als Schnellkühlbetrieb bezeichnet.)
  • Der Schnellkühlschalter 65, der in der Bedienungskonsole vorgesehen ist, ist ein Bedienungselement, welches durch den Benutzer betätigt wird, und das Betätigungssignal des Schnellkühlschalters 65 wird in das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben. Der Schnellkühlschalter 65 entspricht dem Eingabemittel gemäß der Erfindung.
  • Wenn der Schnellkühlschalter 65 eingeschaltet ist und ein Aktualisierungssignal von dem Schnellkühlschalter 65 in das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben wird, bestimmt der Klimatisierungssteuergerät 21, dass es erforderlich ist, den zu kühlenden Raum schnell zu kühlen. Daher entspricht das Klimatisierungssteuergerät 21 dem Bestimmungsmittel in der Erfindung.
  • Wenn das Klimatisierungssteuergerät 21 bestimmt, dass es erforderlich ist, dass der zu kühlende Raum schnell gekühlt werden muss, führt das Klimatisierungssteuergerät 21 Steuerung dahingehend durch, den Kältemitteldurchtritt in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 zu schließen. Die Kältemittelströmung des Düsenabschnitts 15a des Ejektors 15 wird somit unterbrochen.
  • Wenn die Kältemittelströmung des Düsenabschnitts 15a des Ejektors 15 unterbrochen wird, strömt das gesamte geteilte Kältemittel entlang dem Abzweigdurchtritt 18; daher wird die Kältemittelströmungsrate des Abzweigdurchtritts 18 vergrößert. Wenn die Kältemittelströmungsrate des Abzweigdurchtritts 18 vergrößert wird, wird die Strömungsrate des Kältemittels, welches in die feste Drossel 19 strömt, vergrößert, und die Strömungsgeschwindigkeit des Kältemittels wird vergrößert. Da das Ausmaß der Druckentlastung in der festen Drossel 19 aus diesem Grund vergrößert wird, wird der Kältemitteldruck, der durch die feste Drossel 19 gesenkt wird, niedriger im Vergleich mit dem, wenn die Kältemittelströmung getrennt wird.
  • Somit kann der Kältemittelverdampfungsdruck des zweiten Verdampfers 20 gesenkt werden und es kann seine Kältemittelverdampfungstemperatur gesenkt werden. Im Ergebnis wird die Lufttemperatur aus dem zweiten Verdampfer 20 gesenkt und somit kann schnelles Kühlen ausgeführt werden.
  • In dieser Ausführungsform wird der Schnellkühlbetrieb zu dem Ejektorkreislaufsystem in der elften Ausführungsform hinzugefügt. Ähnlich mit dieser Ausführungsform kann der Schnellkühlbetrieb auch zu anderen Ausführungsformen hinzugefügt werden, in welchen sich der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15 befindet. Insbesondere kann ähnlich zu dieser Ausführungsform der Schnellkühlbetrieb zu der sechzehnten Ausführungsform hinzugefügt werden.
  • (Einundzwanzigste Ausführungsform)
  • In der zwanzigsten Ausführungsform wird der Schnellkühlbetrieb durch Schließen des elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 durchgeführt. In dieser Ausführungsform wird der Schnellkühlbetrieb durch Erhöhen der Abgabekapazität des Kompressors 11 durchgeführt.
  • Die Kreislaufausgestaltung in dieser Ausführungsform ist die gleiche wie die in der zwanzigsten Ausführungsform, die in 20 gezeigt ist.
  • Wenn der Schnellkühlschalter 65 eingeschaltet wird und ein Aktualisierungssignal aus dem Schnellkühlschalter 65 in das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben wird, findet das folgende statt: Das Klimatisierungssteuergerät 21 steuert den Steuerstrom In, welchen es an das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b ausgibt, und erhöht dadurch die Abgabekapazität des Kompressors 11.
  • Wenn die Abgabekapazität des Kompressors 11 erhöht wird, werden die folgenden beiden erhöht: die Strömungsrate Gnoz von Kältemittel, welches durch den Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 hindurchtritt; und die Strömungsrate Ge von Kältemittel, welche in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugt wird. Aus diesem Grund wird die Kühlleistungsfähigkeit von Kältemittel relativ zu der Kühlleistungsfähigkeit von Luft in dem ersten Verdampfer 16 und dem zweiten Verdampfer 20 übermäßig. Demzufolge wird der Kreislauf so abgeglichen, dass der niedrige Druck gesenkt wird und die Kältemittelströmungsrate reduziert wird.
  • Somit können die Kältemittelverdampfungsdrücke des ersten Verdampfers 16 und des zweiten Verdampfers 20 gesenkt werden, und deren Kältemittelverdampfungstemperaturen können gesenkt werden. Im Ergebnis werden die Lufttemperaturen aus dem ersten Verdampfer 16 und dem zweiten Verdampfer 20 gesenkt und somit kann schnelles Kühlen ausgeführt werden.
  • Ferner steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36. Er steuert dadurch die Kältemittelströmungsrate Gnoz so, dass der Unterkühlgrad von Kältemittel auf der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt, dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und somit kann der Schnellkühlbetrieb durchgeführt werden, bei welchem der gesamte Kreislauf hohe Kühlkapazität liefert.
  • Diese Ausführungsform kann wie nachfolgend beschrieben aufgebaut sein. Wenn die Abgabekapazität des Kompressors 11 vergrößert wird, wird der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 derart gesteuert, dass die Strömungsrate Gnoz von Kältemittel, welches durch den Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 hindurchtritt, nicht vergrößert wird. In diesem Fall wird nur die Strömungsrate Ge von Kältemittel, welches in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugt wird, vergrößert. Somit kann schnelles Kühlen durchgeführt werden, indem nur die Temperatur der Luft aus dem zweiten Verdampfer 20 gesenkt wird.
  • In dieser Ausführungsform wird der Schnellkühlbetrieb zu dem Ejektorkreislaufsystem in der elften Ausführungsform hinzugefügt. Ähnlich zu dieser Ausführungsform kann der Schnellkühlbetrieb auch zu den anderen Ausführungsformen hinzugefügt werden, in welchem der Kompressor 11 mit variabler Verdrängung verwendet wird. Insbesondere kann ähnlich zu dieser Ausführungsform der Schnellkühlbetrieb zu den ersten bis vierten, sechsten bis neunten, zwölften bis vierzehnten und sechzehnten bis achtzehnten Ausführungsformen hinzugefügt werden.
  • (Zweiundzwanzigste Ausführungsform)
  • In der zwanzigsten Ausführungsform wird der Kühlbetrieb durch Schließen des elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 ausgeführt. In dieser Ausführungsform wird der Schnellkühlbetrieb durch Reduzieren der Menge von durch das Gebläse 16a für Verdampfer durchgeführt.
  • Die Kreislaufausgestaltung in dieser Ausführungsform ist gleich der in der zwanzigsten Ausführungsform, die in 20 gezeigt ist.
  • Wenn der Schnellkühlschalter 65 eingeschaltet ist und ein Aktualisierungssignal aus dem Schnellkühlschalter 65 in das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben wird, findet das folgende statt: Das Klimatisierungssteuergerät 21 senkt die angelegte Spannung, die an den Elektromotor 16b zum Antrieb angelegt ist. Wenn die angelegte Spannung gesenkt wird, wird die Menge von durch das Gebläse 16a für Verdampfer gesendeter Luft reduziert.
  • Wenn die Menge von durch das Gebläse 16a für Verdampfer gesendeter Luft reduziert wird, wird die Kühlleistungsfähigkeit von Kältemittel relativ zu der Kühlleistungsfähigkeit von Luft in dem ersten Verdampfer 16 und dem zweiten Verdampfer 20 übermäßig. Demzufolge wird der Kreislauf derart abgeglichen, dass der Niedrigdruck gesenkt und die Kältemittelströmungsrate reduziert wird.
  • Somit können die Kältemittelverdampfungsdrücke des ersten Verdampfers 16 und des zweiten Verdampfers 20 gesenkt werden, und es können deren Kältemittelverdampfungstemperaturen gesenkt werden. Im Ergebnis werden die Lufttemperaturen aus dem ersten Verdampfer 16 und dem zweiten Verdampfer 20 gesenkt und somit kann schnelles Kühlen ausgeführt werden.
  • Ferner steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36. Es steuert dadurch die Kältemittelströmungsrate Gnoz derart, dass der Unterkühlgrad von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten Wert annähert. Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt, dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und somit kann der Schnellkühlbetrieb durchgeführt werden, bei welchem der gesamte Kreislauf hohe Kühlkapazität liefert.
  • In dieser Ausführungsform wird der Schnellkühlbetrieb zu dem Ejektorkreislaufsystem in der elften Ausführungsform hinzugefügt. Ähnlich zu dieser Ausführungsform kann der Schnellkühlbetrieb auch zu anderen Ausführungsformen hinzugefügt werden, in welchen die Menge von durch das Gebläse 16a für Verdampfer gesendeter Luft mit dem Elektromotor 16b zum Antrieb eingestellt wird. Insbesondere kann ähnlich zu dieser Ausführungsform der Schnellkühlbetrieb zu den ersten bis zehnten und zwölften bis neunzehnten Ausführungsformen hinzugefügt werden.
  • (Dreiundzwanzigste Ausführungsform)
  • In der dreiundzwanzigsten Ausführungsform wird der Schnellkühlbetrieb durch Schließen des elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 durchgeführt. In dieser Ausführungsform wird, wie in 21 dargestellt ist, der Schnellkühlbetrieb durch Erhöhen des Überheizgrads von Kältemittel auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 durchgeführt.
  • 21 stellt ein System dar, in welchem ein elektrisch variabler Drosselmechanismus 41 und der Schnellkühlschalter 65 zu dem Kreislauf in der vierten Ausführungsform hinzugefügt sind. Der Aufbau des elektrisch variablen Drosselmechanismus 41 ist der gleiche wie in der elften Ausführungsform und er ist zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15 angeordnet. Ähnlich zu den zwanzigsten bis zweiundzwanzigsten Ausführungsformen ist der Schnellkühlschalter 65 ein Betriebselement, welches in der Bedienungskonsole vorgesehen ist und durch einen Benutzer betätigt wird.
  • In dieser Ausführungsform werden die Erfassungswerte des Temperatursensors 51 und des Drucksensors 52 in das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben; und auf der Grundlage der Erfassungswerte berechnet das Klimatisierungssteuergerät 21 einen Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers. Ferner steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 den Steuerstrom In so, dass der berechnete Überheizgrad sich einem vorbestimmten Wert annähert. Das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b stellt die Abgabekapazität des Kompressors 11 ein.
  • Wenn der Schnellkühlschalter 65 eingeschaltet ist und ein Betätigungssignal von dem Schnellkühlschalter 65 in das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben wird, findet das folgende statt: Das Klimatisierungssteuergerät 21 vergrößert einen vorbestimmten Wert eines Überheizgrads um eine vorbestimmte Größe. Ferner steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 den elektrisch variablen Drosselmechanismus 41. Es steuert dadurch die Kältemittelströmungsrate Gnoz so, dass der berechnete Überheizgrad sich einem vorbestimmten Wert annähert, der durch Vergrößern desselben um die vorbestimmte Größe erhalten wird.
  • Wenn der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 um eine vorbestimmte Größe erhöht wird, wie vorstehend erwähnt, findet das folgende statt: Die Kühlleistungsfähigkeit von Kältemittel wird relativ zu der Kühlleistungsfähigkeit von Luft in dem ersten Verdampfer 16 übermäßig. Demzufolge wird der Kreislauf derart abgeglichen, dass der Niedrigdruck gesenkt wird und die Kältemittelströmungsrate reduziert wird.
  • Im Ergebnis kann der Kältemittelverdampfungsdruck des ersten Verdampfers 16 gesenkt werden und die Lufttemperatur aus dem ersten Verdampfer 16 wird gesenkt. Daher kann schnelles Kühlen durchgeführt werden.
  • In dieser Ausführungsform wird die Lufttemperatur, welche aus dem ersten Verdampfer 16 ausströmt, durch Vergrößern des Überheizgrads von Kältemittel auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 gesenkt. Die Lufttemperatur aus dem zweiten Verdampfer 20 kann durch Vergrößern des Überheizgrads von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 gesenkt werden.
  • (Vierundzwanzigste Ausführungsform)
  • Das Ejektorkreislaufsystem in dieser vierundzwanzigsten Ausführungsform wird auf eine Klimaanlage für ein Fahrzeug angewandt. Fluorkohlenstoff-Kältemittel, Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel, Kohlendioxid oder dergleichen kann als das Kältemittel verwendet werden.
  • Der Ejektorkreislauf 150 in der vierundzwanzigsten Ausführungsform, die in 22 dargestellt ist, enthält: einen Kompressor 11, der Kältemittel komprimiert; einen Kondensor 12, der Hochtemperatur, Hochdruck-Gaskältemittel kühlt und kondensiert; ein variables Expansionsventil 43 und ein festes Expansionsventil 44 (Strömungssteuerungseinrichtungen), das das Hochtemperatur, Hochdruck-Kältemittel an dem Auslass des Kondensors 12 druckentlastet; einen Ejektor 15, der Saugkraft durch das Kältemittel bereitstellt, welches an dem variablen Expansionsventil 43 druckentlastet wurde, durch dieses hindurchtritt und aus seiner Düse mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wird; einen ersten Verdampfer 16, welcher das Kältemittel in zwei Phasen, dampfförmig und flüssig, verdampft, welches aus dem Ejektor 15 abgegeben wird und dadurch das verdampfte Kältemittel veranlasst, Wärme zwischen sich und Klimatisierungsluft (externem Fluid) zu tauschen; und einen zweiten Verdampfer 20, dessen Kältemittelauslass an der Saugöffnung 15b des Ejektors 15 angeschlossen ist, und welcher Kältemittel in zwei Phasen, dampfförmig und flüssig, verdampft, welches an dem festen Expansionsventil 44 druckentlastet wurde, und das verdampfte Kältemittel veranlasst, Wärme zwischen sich und Klimatisierungsluft (externem Fluid) zu tauschen. Wie in 22 dargestellt ist, sind diese Komponenten miteinander durch Leitungen verbunden. Das variable Expansionsventil 43 und das feste Expansionsventil 44 bilden Strömungssteuerungseinrichtungen.
  • Die Leitung auf der Auslassseite des Kondensors 12 ist in zwei Stränge an einer stromaufwärtigen Seite des Ejektors 15 verzweigt. Ein Kältemittelleitungsstrang 59 ist an einem Kältemitteleinlass (Düseneinlass) 15g des Ejektors 15 über das variable Expansionsventil 43 angeschlossen. Der andere Kältemittelleitungsstrang 50 (Bypass-Pfad) ist an dem Kältemitteleinlass (Düseneinlass) des zweiten Verdampfers 20 über das feste Expansionsventil 44 angeschlossen. Ein Kältemittelauslass 15h des Ejektors 15 ist an dem Kältemitteleinlass des ersten Verdampfers 16 angeschlossen und Kältemittel, welches aus dem ersten Verdampfer 16 ausströmt, kehrt zu dem Kompressor 11 zurück. Der Kältemittelauslass des zweiten Verdampfers 20 ist an der Saugöffnung 15b des Ejektors 15 angeschlossen und Kältemittel in zwei Phasen, dampfförmig und flüssig, wird veranlasst, in den zweiten Verdampfer 20 durch Saugkraft einzuströmen, welche durch das Kältemittel erzeugt wird, welches aus der Düse des Ejektors 15 mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wird. Der Ejektor 15 in dieser Ausführungsform ist von der Art mit variabler Öffnung, aber dieser kann auch keine Öffnungseinstellfunktion aufweisen.
  • Nachfolgend wird eine Beschreibung des Betriebs dieser Ausführungsform bezüglich der Fälle gegeben, in welchem das Ejektorkreislaufsystem, welches auf eine Klimaanlage für ein Fahrzeug angewandt wird, für Klimatisierung verwendet wird.
  • Das durch den Kompressor 11 komprimierte Hochtemperatur, Hochdruck-Kältemittel wird durch die Außenluft gekühlt und in dem Kondensor 12 kondensiert. Wie in 22 angegeben ist, wird die Kältemittelströmung anschließend geteilt. Die Kältemittelströmung in einem Strang tritt durch das variable Expansionsventil 43 hindurch, und wird im Druck reduziert und expandiert in Kältemittel in zwei Phasen, dampfförmig und flüssig. Dieses Kältemittel aus dem variablen Expansionsventil 43 strömt in den Ejektor 15 und wird aus der Düse des Ejektors 15 mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen und liefert dadurch Saugkraft. Ferner strömt das aus dem Ejektor 15 ausströmende Kältemittel in den ersten Verdampfer 16. Das in den ersten Verdampfer 16 einströmende Kältemittel wird durch Wärmeaustausch mit Klimatisierungsluft (externem Fluid) verdampft, um Klimatisierungsluft (externes Fluid) zu kühlen. Das Kältemittel in dem anderen Strang wird im Druck reduziert und expandiert in Kältemittel in zwei Phasen, dampfförmig und flüssig, und zwar an dem festen Expansionsventil 44, und strömt in den zweiten Verdampfer 20. Das in den zweiten Verdampfer 20 einströmende Kältemittel wird dort verdampft und tauscht dadurch Wärme zwischen sich und der Klimatisierungsluft (externem Fluid), um die Klimatisierungsluft zu kühlen.
  • In dem Ejektorkreislaufsystem 150 in dieser Ausführungsform wird der Zustand des überheizten Gases (SH) auf der Kältemittelauslassseite des ersten Verdampfers 16 mit einem Messmittel 49 (eine Messeinheit) gemessen, die dort vorgesehen ist. Dann wird die Öffnung des variablen Expansionsventils 43 entsprechend der thermischen (Kälteerzeugungs-)Last eingestellt. Es wird bevorzugt, dass der Zustand von überheiztem Gas (SH) durch die Temperaturdifferenz zwischen Sättigungsdampftemperatur und überheizter Gas(Dampf-)Temperatur ausgedrückt werden sollte.
  • Eine Beschreibung der Betriebssteuerung in dieser Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 23 gegeben. Die Steuerung des Ejektorkreislaufsystems 150 einschließlich der in diesem Flussdiagramm gezeigten Steuerung wird durch ein in 24 nicht gezeigtes Steuergerät durchgeführt. Dieses Steuergerät stellt ein Steuermittel bereit.
  • Wenn die Steuerung bei Schritt S1 gestartet wird, schreitet der Betrieb zu Schritt S2 fort und ein steuerbarer Faktor A wird erfasst. Der steuerbare Faktor A in dieser Ausführungsform ist der Zustand von überheiztem Gas (SH) an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 und wird durch ein erstes Erfassungsmittel 45 in 22 erfasst. Im Allgemeinen ist der Zustand des überheizten Gases (SH) die Temperaturdifferenz zwischen der Sättigungsdampftemperatur von Kältemittel und überheizter Gas(Dampf-)Temperatur. Der steuerbare Faktor A wird während normalen Betriebs, in welchem Kältemittel durch den zweiten Verdampfer 20 durch die Saugwirkung des Ejektors 15 hindurch gelassen wird, erfasst. Der steuerbare Faktor A kann kontinuierlich während des normalen Betriebs erfasst werden. Der steuerbare Faktor A wird bei Schritt S2 erfasst, der Betriebsablauf schreitet zu Schritt S3 fort. Bei Schritt S3 wird eine Bestimmung bezüglich eines Bestimmungszustands B ausgeführt. Der Bestimmungszustand B in dieser Ausführungsform ist, ob SH innerhalb eines spezifizierten Bereichs ist oder nicht (d. h. ob die vorstehend genannte Temperaturdifferenz gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert in allgemeinen Fällen ist). Wenn SH innerhalb des spezifizierten Bereichs des Bestimmungszustands B ist, arbeitet der Kreislauf normal und das in dem Verdampfer zurückgehaltene Öl übersteigt nicht seine Grenze. Daher schreitet der Betrieb zu Schritt S5 weiter und wird fortgesetzt. Das heißt, der Betrieb kehrt zu Schritt S1 zurück und die Steuerung wird fortgesetzt.
  • Wenn bei Schritt S3 eine negative Feststellung gemacht wird, d. h. wenn SH außerhalb des spezifizierten Bereichs des Bestimmungszustands B ist, wird der nachfolgende Betrieb durchgeführt: Es wird festgestellt, dass der Betriebszustand nicht normal ist (das in dem Verdampfer zurückgehaltene Öl über seine Grenze hinaus ist), und der Betrieb schreitet zu Schritt S4 fort. Bei Schritt S4 wird ein Mittel C verwendet. Das Mittel C in dieser Ausführungsform ist ein Betrieb, in welchem der Strang 59 des variablen Expansionsventils 43 (der durch einen Pfeil aus unterbrochenen Linien in 22 gezeigte Pfad) sozusagen durch Einstellen der Öffnung des variablen Expansionsventils 43 oder des Ejektors 15 dahingehend, es zu verengen oder zu schließen, blockiert wird. Die Strömungsrate von Kältemittel, welches entlang dem Bypass-Pfad 50, der das feste Expansionsventil 44 enthält, strömt, wird somit vergrößert. Das Kältemittel aus dem festen Expansionsventil 44 tritt durch den zweiten Verdampfer 20 und strömt durch die Saugöffnung 15b des Ejektors 15 zu dem ersten Verdampfer 16 und kehrt zu dem Kompressor 11 zurück (der durch einen Pfeil mit durchgezogener Linie angezeigte Pfad). Da der Steuervorgang von Schritt 54 zu Schritt S2 zurückkehrt, wird der steuerbare Faktor A kontinuierlich erfasst. Daher wird das variable Expansionsventil 43 oder der Ejektor 15 im Öffnungseinstellzustand gehalten, bis der steuerbare Faktor A, d. h. SH, in den spezifizierten Bereich fällt. Somit wird das an einigen Punkten im Kreislauf zurückgehaltene Öl effektiv zu dem Kompressor 11 zurückgeführt. Das Herabströmmittel in dieser Ausführungsform, welches vorgesehen ist, um das in dem zweiten Verdampfer 20 zurückgehaltene Öl herabfließen zu lassen, ist bereitgestellt durch: das Steuermittel, welches durch das Steuergerät bereitgestellt ist; und die Strömungssteuereinrichtung, welche die Menge von in den zweiten Verdampfer 20 strömendem Kältemittel vergrößert. Um die Menge von zwangsweise und direkt von stromaufwärts in den zweiten Verdampfer 20 strömendem Kältemittel zu vergrößern, ist die Strömungssteuereinrichtung zwischen der Hochdruckseite des Kreislaufs und der stromaufwärtigen Seite des zweiten Verdampfers 20 vorgesehen. Die Strömungssteuerungseinrichtung kann durch einen Ventilmechanismus bereitgestellt sein, welcher die Strömungsrate von Kältemittel vergrößert, welche in den zweiten Verdampfer 20 einströmt, und reduziert die Strömungsrate von Kältemittel, welches in die Düse des Ejektors 15 einströmt. Der Ventilmechanismus kann durch das Ventil 43 bereitgestellt werden, das in dem Kältemittelpfad zu dem Ejektor 15 platziert ist.
  • In Fällen, in welchen der Kreislauf für eine lange Zeit mit einer kleinen in dem Kreislauf zirkulierenden Kältemittelmenge während einer Zeit niedriger Last betrieben wird, in welcher die Belastung der Verdampfer klein ist (wenn die Strömungsrate sehr niedrig ist) oder in ähnlichen Fällen, wird kein Öl aus den Verdampfern durch das Kältemittel herausgenommen, und wird insbesondere in dem zweiten Verdampfer 20 zurückgehalten. Das in den Verdampfern verbleibende Öl bewirkt eine Verschlechterung der Leistungsfähigkeit jedes einzelnen Verdampfers. Die Konzentration von Öl ist ein Index, der sich von dem Zustand von überheiztem Kältemittelgas (SH) und dem Zustand von überheizter Kältemittelflüssigkeit (SC) unterscheidet. Daher konnte in der Vergangenheit dieses Phänomen nicht durch Techniken verhindert werden. Um dies zu bewältigen, wird die folgende Maßnahme ergriffen: Der Zustand von überheiztem Kältemittelgas (SH) an dem Kältemittelauslass des zweiten Verdampfers wird als der steuerbare Faktor angewandt; wenn ein Zustand, in welchem Öl angesammelt ist, wie vorstehend genannt, erfasst wird, wird eine Einstellung derart durchgeführt, dass die Öffnung des variablen Expansionsventils oder des Ejektors reduziert wird; der Zustand von überheiztem Kältemittelgas (SH) an dem Auslass des zweiten Verdampfers wird dadurch innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gehalten. Somit kann das Zurückhalten von Öl in dem zweiten Verdampfer 20 verhindert werden und die beabsichtigte Leistungsfähigkeit des Verdampfers 20 kann bereitgestellt werden.
  • Wenn Öl in dem zweiten Verdampfer 20 oder der Niedrigdruckseite zurückgehalten wird, wird die Menge (Konzentration) von in dem Kreislauf zirkulierendem Öl reduziert. Dies kann Probleme wie Klemmen bzw. Fressen des Kompressors bewirken. Im Allgemeinen ist es dann, wenn der Kreislauf mit niedriger Last für eine lange Zeit betrieben wird, erforderlich, eine bestimmte Menge von zirkulierendem Öl sicherzustellen. Wenn das Öl in den Verdampfern zu der Kompressorseite zurückgeführt wird, kann die Ölschmierung des Kompressors sichergestellt werden, und Bruch bzw. Beschädigung einschließlich Klemmen kann verhindert werden.
  • (Fünfundzwanzigste Ausführungsform)
  • Eine Beschreibung zu der fünfundzwanzigsten Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 23 und 24 gegeben. Der Aufbau des Ejektorkreislaufsystems in dieser Ausführungsform ist im Wesentlichen der gleiche wie der Aufbau der vierundzwanzigsten Ausführungsform. Ein Unterschied gegenüber der vierundzwanzigsten Ausführungsform ist wie folgt: Der Kältemitteleinlass des zweiten Verdampfers 20 ist zusätzlich in dem Erfassungspunkt für den steuerbaren Faktor A enthalten, und ein zweites Erfassungsmittel 46 ist in Verbindung damit hinzugefügt.
  • In dieser Ausführungsform ist der steuerbare Faktor A, der bei Schritt S2 in 23 erfasst wird, entweder die Kältemitteltemperaturdifferenz oder Druckverlust (Druckabfall) zwischen dem Kältemitteleinlass und -auslass des zweiten Verdampfers 20. Wenn die Menge von zirkulierendem Kältemittel klein ist, wird die Wärmelast (externe Last) der Klimatisierungsluft (des externen Fluids), welche Kältemittel in dem zweiten Verdampfer 20 erwärmt, relativ erhöht. Daher wird die Temperatur des überheizten Dampfes (Gas) von Kältemittel angehoben. Wenn die Kältemittelströmungsrate reduziert wird, wird der Druckabfall zwischen dem Auslass und dem Einlass des zweiten Verdampfers 20 reduziert. Bezüglich des Bestimmungszustands B wird der folgende Betrieb bei Schritt S3 ausgeführt: Wenn die Kältemitteltemperaturdifferenz außerhalb eines spezifizierten Bereichs ist, d. h. die Temperatur von überheiztem Dampf (Gas) von Kältemittel höher als ein vorbestimmter Wert ist, wird festgestellt, dass der Betrieb nicht normal ist. Oder wenn der Druckabfall außerhalb eines spezifizierten Bereichs ist, wird festgestellt, dass der Betrieb nicht normal ist. Dann schreitet der Betrieb zu Schritt S4 fort und das Mittel C wird verwendet. Das Mittel C in dieser Ausführungsform kann sich von dem in der vierundzwanzigsten Ausführungsform unterscheiden. Als das Mittel C wird der folgende Betrieb durchgeführt: Der Kompressor 11 wird zeitweise ausgeschaltet, d. h. gestoppt, und das Flüssigkältemittel setzt sich ab. Als das Ergebnis dieses Betriebs strömt das Kältemittel in den ersten und zweiten Verdampfern 16 und 20 zu dem Einlass des Kompressors 11, ohne Vergrößerung hinsichtlich des Flüssigkältemittels, welches Öl enthält. Daher werden das Öl in der Nähe des ersten Verdampfers 16 und das in der Nähe des zweiten Verdampfers 20 gleichzeitig zurückgewonnen. Das Herabströmmittel zum Bewirken, dass das in dem zweiten Verdampfer 20 zurückgehaltene Öl in dieser Ausführungsform nach unten strömt, ist bereitgestellt durch: Das Steuermittel, bereitgestellt durch das Steuergerät; und ein Stoppmechanismus, der zeitweilig den Kompressor 11 stoppt. Der Stoppmechanismus kann bereitgestellt werden durch: ein Kupplungsmittel, das in einem Kraftübertragungspfad zum Stoppen einer Leistungsversorgung an den Kompressor 11 vorgesehen ist; ein Mittel zum Stoppen eines Motors als eine Leistungsquelle; oder ein Mittel zum Stoppen eines Antriebsaggregats als eine Leistungsquelle.
  • Zum Beispiel kann in dieser Ausführungsform Kältemitteltemperaturdifferenz und/oder Druckverlust (Druckabfall) zwischen dem Kältemitteleinlass und -auslass des zweiten Verdampfers 20 als der steuerbare Faktor A angewandt werden. In diesem Fall wird ein anormaler Zustand, in welchem sich angesammeltes Öl erfasst wird, der Kompressor zeitweilig ausgeschaltet und das flüssige Kältemittel setzt sich ab. Somit wird die Menge von in dem Kreislauf zirkulierendem Gaskältemittel vergrößert. Als Ergebnis dieses Arbeitsvorgangs ist es möglich, Öl zurück zu gewinnen und zu verhindern, dass Öl in dem zweiten Verdampfer 20 zurückgehalten wird, und die beabsichtigte Leistungsfähigkeit des Verdampfers 20 bereitzustellen.
  • Daher kann die Ölschmierung des Kompressors 11 sichergestellt werden und ein Bruch bzw. Ausfall des Kompressors 11 einschließlich eines Klemmens kann verhindert werden.
  • (Sechsundzwanzigste Ausführungsform)
  • Es wird eine Beschreibung der sechsundzwanzigsten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 23 und 25 gegeben. Der Aufbau des Ejektorkreislaufsystems in dieser Ausführungsform ist im Wesentlichen gleich dem Aufbau der vierundzwanzigsten Ausführungsform. Ein Unterschied gegenüber der vierundzwanzigsten Ausführungsform ist wie folgt: Die Saugöffnung 15b und der Kältemittelauslass 15h des Ejektors 15 werden als Erfassungspunkte für einen steuerbaren Faktor A verwendet; und ein drittes Erfassungsmittel 47 und ein viertes Erfassungsmittel 48 sind in Verbindung damit vorgesehen. Das erste Erfassungsmittel 45 ist nicht vorgesehen. Daher ist der steuerbare Faktor A das Ausmaß von Druck (Aufbaudruckdifferenz), die zwischen der Saugöffnung 15b (Einlass) und dem Kältemittelauslass 15h des Ejektors 15 ansteigt.
  • In dieser Ausführungsform ist der steuerbare Faktor A, der in Schritt S2 erfasst wird, die Menge von Druck, die zwischen der Saugöffnung 15b und dem Kältemittelauslass 15h des Ejektors 15 ansteigt. Bezüglich des Bestimmungszustands B wird der folgende Betrieb bei Schritt S3 durchgeführt: Wenn die Menge von Druckanstieg (Aufbaudruckdifferenz) außerhalb eines spezifizierten Bereichs ist, d. h. kleiner als ein vorbestimmter Wert, wird bestimmt, dass die Saugkraft des Ejektors 15 klein ist und der Betrieb nicht normal ist. Der Betrieb schreitet zu Schritt S4 fort und das Mittel C wird angewandt. Das Mittel C in dieser Ausführungsform unterscheidet sich ebenfalls von dem in der vierundzwanzigsten Ausführungsform. Als das Mittel C wird ein Betrieb dahingehend durchgeführt, ein Kühlen durch die Außenluft (Ansteigen der Außenluftlast) in dem Kondensor 12 zu unterdrücken.
  • Mögliche konkrete Verfahren für diesen Betrieb enthalten: den Betrieb des Reduzierens der Öffnung einer Klappe für die Außenluft oder der Umdrehungszahl eines Lüfterflügels für Außenluftzufuhr zur Reduzierung der Außenluftmenge (oder Windgeschwindigkeit); und der Betrieb der Erhöhung der Außenlufttemperatur. Somit wird die Menge von an dem Kondensor 12 kondensiertem Kältemittel reduziert. Daher wird die Strömungsrate von Gaskältemittel, welches entlang des Ejektorkreislaufsystems 150 strömt, vergrößert, und das Öl in den Verdampfern und dergleichen wird wiedergewonnen. Das Ausmaß von Druck, welches an dem Ejektor 15 ansteigt, wird vergrößert und im Ergebnis wird SH derart variiert, dass es sich innerhalb des spezifizierten Bereichs des Bestimmungszustands B ändert. Das Herabströmungsmittel zur Veranlassung des in dem zweiten Verdampfer 20 zurückgehaltenen Öls, nach unten zu strömen, ist in dieser Ausführungsform bereitgestellt durch: das Steuermittel, welches durch das Steuergerät bereitgestellt wird; und eine Kondensierungssteuereinrichtung, welche Kondensieren von Kältemittel in dem Kondensor 12 verhindert, um die Menge von zirkulierendem Kältemittel zu vergrößern, und sie erhöht demgemäß die Menge von in den zweiten Verdampfer 20 einströmendem Kältemittel. Die Kondensierungssteuereinrichtung kann durch ein Mittel zum Hindern von Kältemittelkühlung an dem Kondensor 12 oder durch ein Mittel zum Erhöhen der Last der Außenluft, welche ein Medium zum Wärmeaustausch mit dem Kondensor 12 ist, bereitgestellt werden.
  • Die folgende Maßnahme wird ergriffen: Druckerhöhung zwischen der Saugöffnung 15b und dem Kältemittelauslass 15h des Ejektors 15 wird als der steuerbare Faktor angewandt; wenn ein anormaler Zustand, in welchem sich Öl angesammelt hat, erfasst wird, wird die Außenluftlast des Kondensors vergrößert. Somit wird die Menge von Gaskältemittel, welches in dem Kreislauf zirkuliert, vergrößert. Als das Ergebnis dieses Betriebs ist es möglich, Öl zurück zu gewinnen und zu verhindern, dass Öl in dem zweiten Verdampfer zurückgehalten wird, und es ist möglich, die beabsichtigte Leistungsfähigkeit des Verdampfers bereitzustellen.
  • Daher kann die Ölschmierung des Kompressors sichergestellt werden und Ausfall bzw. Bruch des Kompressors einschließlich Klemmen kann verhindert werden.
  • Bezüglich der vorstehend beschriebenen vierundzwanzigsten bis sechsundzwanzigsten Ausführungsformen werden unterschiedliche steuerbare Faktoren A jeweils beschrieben. Bezüglich der vierundzwanzigsten und fünfundzwanzigsten (oder sechsundzwanzigsten) Ausführungsform werden unterschiedliche Mittel C jeweils beschrieben. Anstelle dessen kann das Ejektorkreislaufsystem durch Kombinieren eines oder mehrerer spezifischer steuerbaren Faktoren A oder anderer Mittel C gesteuert werden. Es wird eine genauere Beschreibung gegeben. Zum Beispiel wird die Kältemitteltemperaturdifferenz und/oder der Druckverlust (der Druckabfall) zwischen dem Kältemitteleinlass und -auslass des zweiten Verdampfers in der fünfundzwanzigsten Ausführungsform als der steuerbare Faktor A angewandt. Bezüglich des Bestimmungszustands B wird der folgende Betrieb bei Schritt S3 durchgeführt: Wenn die Kältemitteltemperaturdifferenz und/oder der Druckabfall außerhalb eines spezifizierten Bereichs ist, wird festgestellt, dass der Betrieb nicht normal ist, und der Betrieb fährt fort zu Schritt S4. Dann wird das Mittel C angewandt. Das Mittel C kann der Betrieb sein, in welchem eine Einstellung zur Reduzierung der Öffnung des variablen Expansionsventils 43 oder des Ejektors 15 in der vierundzwanzigsten Ausführungsform sein.
  • (Andere Ausführungsformen)
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend genannten Ausführungsformen beschränkt und vielfältige Modifikationen können, wie später beschrieben wird, ausgeführt werden.
  • Die vorstehenden ersten bis dreiundzwanzigsten Ausführungsformen sind Beispiele, in welchen die Erfindung auf eine Kälteerzeugungseinrichtung für Fahrzeuge angewandt ist, und der mit dem ersten Verdampfer 16 zu kühlende Raum und der mit dem zweiten Verdampfer 20 zu kühlende Raum identisch sind. Der mit dem ersten Verdampfer 16 zu kühlende Raum und der mit dem zweiten Verdampfer 20 zu kühlende Raum können voneinander getrennt sein.
  • Zum Beispiel kann die folgende Konstruktion angewandt werden. Der mit dem ersten Verdampfer 16 zu kühlende Raum ist der Vordersitzbereich in einem Fahrzeugabteil und der mit dem zweiten Verdampfer 20 zu kühlende Raum ist der Rücksitzbereich in dem Fahrzeugabteil. In Fällen, in welchen die zu kühlenden Räume unterschiedlich voneinander sind, kann die folgende Konstruktion angewandt werden: Ein zugeordnetes Gebläse für Verdampfer ist für jeden Verdampfer vorgesehen und die Mengen von durch die Gebläse gesendete Luft für Verdampfer werden individuell gesteuert. Somit kann das Strömungsverhältnis η durch Einstellen der Strömungsrate Gnoz von Kältemittel, welche eigentlich durch den Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 hindurchtritt und der Strömungsrate Ge von Kältemittel eingestellt werden, welches in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugt wird.
  • In den ersten bis vierten, sechsten bis neunten, elften bis vierzehnten, sechzehnten bis achtzehnten und zwanzigsten bis dreiundzwanzigsten Ausführungsformen wird ein Kompressor mit variabler Verdrängung als der Kompressor 11 verwendet. Dann wird dessen elektrisches Kapazitätssteuerventil 11b durch das Klimatisierungssteuergerät 21 gesteuert und dadurch die Kältemittel-Abgabeleistungsfähigkeit des Kompressors 11 gesteuert. Anstelle dessen kann die nachfolgende Konstruktion angewandt werden: Ein solcher Kompressor mit fester Verdrängung wie die Kompressoren 61 bis 64 wird verwendet und das Verhältnis des Betriebszustands zu dem Nichtbetriebszustand (Betriebsverhältnis) des Kompressors mit fester Verdrängung wird durch die elektromagnetische Kupplung 11a und 61a bis 64a gesteuert. Die Kältemittel-Abgabeleistungsfähigkeit des Kompressors 11 und 61 bis 64 wird dadurch gesteuert.
  • Ein elektrischer Kompressor kann als der Kompressor verwendet werden. In diesem Fall kann die Kältemittel-Abgabeleistungsfähigkeit durch Steuern der Umdrehungsanzahl des elektrischen Kompressors 11 gesteuert werden.
  • Die erste, sechste, elfte, sechzehnte, zwanzigste und dreiundzwanzigste Ausführungsform verwenden den variablen Drosselmechanismus 14 und 33, den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 und einen Ejektor, in welchem die Fläche des Kältemitteldurchtritts in seinem Düsenabschnitt fest ist. Anstelle dessen kann ein variabler Ejektor, dessen Düsenöffnung variabel ist, zur Einstellung der Kältemittelströmungsrate Gnoz verwendet werden. Insbesondere ist der variable Ejektor ein Ejektor, der mit einem Durchtrittsflächen-Variationsmechanismus versehen ist, der in der Lage ist, die Fläche des Kältemitteldurchtritts in seinem Düsenabschnitt entsprechend externen Signalen variabel zu steuern. Die Verwendung eines variablen Ejektors ermöglicht es ebenfalls, Raum für das Ejektorkreislaufsystem einzusparen.
  • In den fünften, zehnten, fünfzehnten, neunzehnten und zweiundzwanzigsten Ausführungsformen wird die Umdrehungsanzahl des Elektromotors 16b zum Antrieb dahingehend gesteuert, die durch das Gebläse 16a für Verdampfer gesendete Luftmenge einzustellen. Anstelle dessen kann ein Durchtrittsöffnungs-Einstellmechanismus, welcher die Fläche des Durchtritts einstellt, durch welchen gesendete Luft hindurchtritt, als das Luftmengen-Einstellmittel zum Variieren der Menge von Luft verwendet werden. Insbesondere kann eine Durchtritts-Öffnungs/Schließ-Klappe oder dergleichen, die durch einen Servomotor angetrieben wird, für diesen Zweck verwendet werden.
  • In den ersten bis dritten Ausführungsformen wird der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 mit dem temperatursensitiven Zylinder und einer Ausgleichsleitung des Wärmedehnungsventils erfasst. In den vierten und fünften Ausführungsformen wird er mit dem Temperatursensor 51 und dem Drucksensor 52 erfasst. Das Erfassungsmittel für den Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 ist nicht auf diese beschränkt.
  • Es werden einige Beispiele angeführt. Er kann aus der Kältemittelverdampfungstemperatur oder -druck des ersten Verdampfers 16 und der Temperatur von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 abgeschätzt werden.
  • Er kann auch aus der Kältemittelverdampfungstemperatur oder -druck des ersten Verdampfers 16 und der Ausblaslufttemperatur des ersten Verdampfers 16 abgeschätzt werden. Dies deshalb, weil dann, wenn der Überheizgrad vergrößert wird, die Kühlkapazität des ersten Verdampfers 16 gesenkt und die Ausblastemperatur des ersten Verdampfers 16 angehoben wird.
  • Zusätzlich kann der Überheizgrad auch aus der Einlasslufttemperatur des ersten Verdampfers 16 und der Temperatur von Kältemittel auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 abgeschätzt werden. Der Überheizgrad kann auch aus der Einlasstemperatur des ersten Verdampfers 16 und der Ausblaslufttemperatur des ersten Verdampfers 16 abgeschätzt werden.
  • Der Überheizgrad kann auch aus nur der Einlasslufttemperatur des ersten Verdampfers 16 abgeschätzt werden. Der Grund hierfür ist wie folgt: In Fällen, in welchen die Luft in einem zu kühlenden Raum (Gefrierkammer) zirkuliert wird und in einem Verdampfer wie einem Kälteerzeuger gekühlt wird, steigt die Lufttemperatur aus dem ersten Verdampfer 16 an, wenn der Überheizgrad zu hoch wird. Im Ergebnis steigt die Temperatur in der Gefrierkammer an und somit steigt auch die Einlasslufttemperatur des ersten Verdampfers 16 an.
  • Daher kann der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 auch unter Verwendung eines Mittels zum Erfassen der vorstehend genannten physikalischen Größen erfasst werden.
  • In den sechsten bis achten Ausführungsformen wird der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 mit dem temperatursensitiven Zylinder und der Ausgleichsleitung des Wärmedehnungsventils erfasst. In den neunten und zehnten Ausführungsformen wird er mit dem Temperatursensor 53 und dem Drucksensor 54 erfasst. Das Erfassungsmittel für den Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 ist nicht auf diese beschränkt.
  • Es werden einige Beispiele angeführt. In der vorstehenden Beschreibung wird der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 erfasst. Ähnlich kann er aus der Kältemittelverdampfungstemperatur oder dem -druck des zweiten Verdampfers 20 und der Temperatur von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 abgeschätzt werden. Zusätzlich kann er aus der Kältemittelverdampfungstemperatur oder dem -druck des zweiten Verdampfers 20 und der Ausblaslufttemperatur des zweiten Verdampfers 20 abgeschätzt werden.
  • Der Überheizgrad kann auch durch andere Verfahren abgeschätzt werden. Solche Verfahren enthalten Abschätzung durch: Eine Kombination der Einlasslufttemperatur des zweiten Verdampfers 20 und der Temperatur von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20; eine Kombination der Einlasslufttemperatur des zweiten Verdampfers 20 und der Ausblaslufttemperatur des zweiten Verdampfers 20; und die Einlasslufttemperatur des zweiten Verdampfers 20 alleine.
  • Daher kann der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 auch unter Verwendung eines Mittels zum Erfassen der vorstehend genannten physikalischen Größen erfasst werden.
  • In den elften bis fünfzehnten und zwanzigsten bis zweiundzwanzigsten Ausführungsformen wird der Unterkühlgrad von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12 mit dem Temperatursensor 55 und dem Drucksensor 56 erfasst. Das Erfassungsmittel für den Unterkühlgrad von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12 ist nicht auf diese beschränkt.
  • Zum Beispiel kann er abgeschätzt werden aus: einer Kombination der Kältemittelkondensationstemperatur (dem Kältemitteldruck) des Radiators 12 und der Temperatur von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12; einer Kombination der Einlasslufttemperatur des Radiators 12 und der Auslasskältemitteltemperatur des Radiators 12; oder der Trockenheit von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12.
  • Daher kann der Unterkühlgrad von Kältemittel an der Auslassseite des Radiators 12 auch unter Verwendung eines Mittels zum Erfassen der vorstehend genannten physikalischen Größen erfasst werden.
  • In den ersten, zweiten, sechsten, siebten, elften, zwölften, sechzehnten, siebzehnten und zwanzigsten bis dreiundzwanzigsten Ausführungsformen sind der variable Drosselmechanismus 14, 30, 31, 33, 34 und 35 und der elektrisch variable Drosselmechanismus 36, 37, 38, 39 und 40 wie folgt zur Einstellung des Strömungsverhältnisses η angeordnet: sie sind zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15 und zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem zweiten Verdampfer 20 platziert. Ein variables Strömungsraten-Dreiwegeventil kann an dem Abzweigabschnitt Z verwendet werden.
  • Insbesondere kann ein variables Drehschieber-Strömungsraten-Dreiwegeventil verwendet werden, welches durch einen Schrittmotor angetrieben wird. Somit kann die Öffnungsfläche an der Seite des Ejektors 15 an dem Abzweigabschnitt Z und die Öffnungsfläche an der Seite des Abzweigdurchtritts 18 (Seite des zweiten Verdampfers 20) gleichzeitig und kontinuierlich variiert werden. Dies vereinfacht die Einstellung des Strömungsverhältnisses η.
  • In den vorstehenden Ausführungsformen wird ein Wärmedehnungsventil als der variable Drosselmechanismus 14, 30, 31, 33, 34 und 35 verwendet und ein Strömungssteuerventil, welches durch einen Schrittmotor angetrieben wird, wird als der elektrisch variable Drosselmechanismus 36, 37, 38, 39, 40 und 41 verwendet. Anstelle dessen kann ein variabler Drosselmechanismus verwendet werden, in welchem mehrere feste Drosseln unterschiedlicher Kennlinien gewechselt werden.
  • Oder es können die vorstehend genannten variablen Drosselmechanismen, elektrisch variablen Drosselmechanismen und die feste Drossel in den vorstehenden Ausführungsformen kombiniert und verwendet werden.
  • In den fünften, zehnten, fünfzehnten und neunzehnten Ausführungsformen wird die durch das Gebläse 16a für Verdampfer gesendeter Luftmenge durch Steuern der Umdrehungsanzahl des Elektromotors 16b zum Antrieb eingestellt. Die Menge von durch das Gebläse 12a für den Radiator gesendeter Luft kann durch Steuern der Umdrehungsanzahl des Elektromotors 12b zum Antrieb mit dem Klimatisierungssteuergerät 21 eingestellt werden. Somit kann die Kältemittel-Abgabeströmungsrate des Kompressors und der Druck von Kältemittel an der stromabwärtigen Seite des Radiators 12 sozusagen variiert werden.
  • Wenn zum Beispiel die Menge von zu dem Radiator 12 gesendeter Luft reduziert wird, wird der Unterkühlgrad gesenkt. (Im Falle eines superkritischen Kreislaufs wird ein Hochdruck angehoben.) Somit wird der Druck stromaufwärts des Ejektors 15 erhöht. Daher fluktuieren die Strömungsrate Gnoz von durch den Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 hindurch tretendem Kältemittel und der Saugdruck von der Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15. Als ein Ergebnis fluktuiert auch die Strömungsrate Ge von in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugtem Kältemittel. Das heißt, das Strömungsverhältnis η fluktuiert.
  • Demzufolge kann die folgende Maßnahme ergriffen werden: Fluktuation des Strömungsverhältnisses η entsprechend dem Unterkühlgrad (Hochdruck) wird zuvor in dem Klimatisierungssteuergerät 21 gespeichert; auf der Grundlage des Unterkühlgrads (Hochdruck) variiert das Klimatisierungssteuergerät 21 die angelegte Spannung, um das Strömungsverhältnis η derart zu steuern, dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert.
  • Die vorstehenden Ausführungsformen verwenden zwei Verdampfer, den ersten Verdampfer 16 und den zweiten Verdampfer 20. Die Anzahl von Verdampfern kann weiter erhöht werden, und drei oder mehr Verdampfer können verwendet werden.
  • Zum Beispiel kann die nachfolgende Konstruktion bezüglich der ersten Ausführungsform angewandt werden: Ein zweiter Abzweigdurchtritt ist vorgesehen, welcher den Teilabschnitt zwischen dem internen Wärmetauscher 17 und der festen Drossel 19 in dem Abzweigdurchtritt 18 und den Auslass des ersten Verdampfers 16 verbindet; und eine feste Drossel und ein dritter Verdampfer sind in dem zweiten Abzweigdurchtritt vorgesehen.
  • In diesem Fall müssen die Drosselöffnung der festen Drossel 19 und die der festen Drossel, die in dem zweiten Abzweigdurchtritt platziert ist, nur so gewählt bzw. eingestellt werden, dass das nachfolgende implementiert wird: Die Strömungsrate von Kältemittel, welches durch den variablen Drosselmechanismus 14 hindurchtritt, wenn der Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 gleich einem vorbestimmten Wert wird, die Strömungsrate von Kältemittel, welches durch die feste Drossel 19 hindurchtritt, und die Strömungsrate von Kältemittel, welches durch die feste Drossel, die in dem zweiten Abzweigdurchtritt platziert ist, erhöhen die Kühlkapazität Qer des gesamten Systems.
  • Die Kreisläufe in den vorstehenden Ausführungsformen sind Beispiele von subkritischen Kreisläufen, in welchen ein Hochdruck den kritischen Druck von Kältemittel nicht übersteigt. Wie in Verbindung mit der elften Ausführungsform beschrieben ist, kann die Erfindung auf einen superkritischen Kreislauf angewandt werden, in welchem ein Hochdruck den kritischen Druck von Kältemittel übersteigt.
  • In der Erfindung werden das Strömungsverhältnis (η), die Kältemittelströmungsrate des gesamten Kreislaufs, die Kältemittel-Abgabeströmungsrate und die Luftmenge auf der Grundlage der Erfassungswerte der Erfassungsmittel eingestellt. Anstelle dessen kann eine Anzahl dieser Einstellmittel kombiniert werden. Zum Beispiel kann die nachfolgende Konstruktion angewandt werden: Ein erster variabler Drosselmechanismus ist zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15 vorgesehen; ein zweiter variabler Drosselmechanismus ist in dem Abzweigdurchtritt 18 stromaufwärts des zweiten Verdampfers 20 vorgesehen; und das Strömungsverhältnis η wird direkt durch Steuerung von Gnoz und Ge gesteuert.
  • In den vorstehenden Ausführungsformen wird ein Ejektorkreislaufsystem der Erfindung auf eine Kälteerzeugungseinrichtung für Fahrzeuge angewandt. Anstelle dessen kann es auf einen stationären Kälteerzeuger, eine stationäre Gefrierkammer, ein Kälteerzeugungssystem, oder einen Dampfkompressionskreislauf, wie einen Wärmepumpenkreislauf für einen Wasserheizer angewandt werden.
  • In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann CO2-Kältemittel oder HC-Kältemittel als das Kältemittel verwendet werden. Fluorchlorkohlenwasserstoff ist ein generischer Name organischer Verbindungen, welche Kohlenstoff, Fluor, Chlor und Wasserstoff umfassen, und wird weit verbreitet als Kältemittel verwendet.
  • Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel enthält HCFC(Hydrochlor-Fluorkohlenwasserstoff)-Kältemittel, HFC(Hydrofluorkohlenwasserstoff)-Kältemittel und dergleichen. Diese Kältemittel sind als Alternativen für Fluorchlorkohlenwasserstoff ausgewiesen, da diese nicht die Ozonschicht zerstören.
  • HC(Kohlenwasserstoff)-Kältemittel ist eine Kältemittelsubstanz, welche Wasserstoff und Kohlenstoff enthält und in der Natur vorkommt. Das HC-Kältemittel enthält R600a (Isobutan), R290 (Propan) und dergleichen.
  • Die zwanzigsten bis dreiundzwanzigsten Ausführungsformen sind derart aufgebaut, dass Schnellkühlbetrieb ausgeführt wird, wenn der Benutzer den Schnellkühlschalter 65 einschaltet. Anstelle dessen kann derselbe Schnellkühlbetrieb wie in den zwanzigsten bis zweiundzwanzigsten Ausführungsformen bei dem nachfolgenden Ereignis ausgeführt werden: Wenn das Klimatisierungssteuergerät 21 auf der Grundlage von physikalischen Größen, die mit zumindest einem aus dem Zustand von Kältemittel in dem Kreislauf und dem mit dem ersten Verdampfer 16 und dem zweiten Verdampfer 20 zu kühlenden Raum in Beziehung stehen bestimmt, dass das Schnellkühlen erforderlich ist.
  • Insbesondere wird, wenn die Temperatur eines zu kühlenden Raums eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, festgestellt, dass Schnellkühlen nötig ist. Oder die Notwendigkeit für Schnellkühlen kann festgestellt werden, indem die Temperatur eines zu kühlenden Raums aus dem Zustand des Kältemittels in dem Kreislauf abgeschätzt wird.
  • 29 und 30 zeigen eine Ausführungsform, welche eine Niedrigverdampfungstemperatursteuerung in Antwort auf sowohl ein manuelles Signal als auch ein automatisches Signal bereitstellt. 29 zeigt ein Systemdiagramm, welches einen Kältemittelkreislauf und eine elektronische Steuereinrichtung anzeigt. 30 zeigt ein Blockdiagramm, welches verschiedene Betriebsfunktionen anzeigt, die durch die elektronische Steuereinrichtung bereitgestellt werden.
  • Das manuelle Signalmodul erzeugt ein manuelles Signal, das über einen Schalter 65' (z. B. einen Schnellkühlschalter 65) erhalten werden kann, wie in den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben ist. Das automatische Signalmodul enthält zumindest einen Sensor und Auswertungsschaltkreis oder ein Programm zur Erzeugung eines automatischen Signals, wenn bestimmte Kriterien erfüllt sind. Das automatische Signal kann über einen Sensor oder über Sensoren erhalten werden. Das automatische Signal kann durch eine vorbestimmte operative Berechnung erhalten werden, die auf ein oder mehrere Sensorsignale reagiert.
  • Das automatische Signal enthält zwei Befehlssignale, die für unterschiedliche Anforderungen des Systems indikativ sind. Das erste ist ein Schnellkühlbefehl. Der Schnellkühlbefehl zeigt an, dass das Kälteerzeugungssystem primär niedrigere Temperatur zum Kühlen von Luft oder Gütern benötigt, wie einem Abteil zuzuführender Luft oder zu kühlender Nahrung. Der Schnellkühlbefehl kann in Antwort auf eine abrupte Erhöhung von Wärmelast erzeugt werden.
  • In dieser Ausführungsform weist das System eine Kälteerzeugungsbox 67 auf, die durch die Verdampfer 16 und 20 gekühlt wird. Die Kälteerzeugungsbox 67 weist eine Öffnung 68 und eine Klappe 69 auf. Die Kälteerzeugungsbox 67 ist dahingehend aufgebaut, mit einer Schale zur Herstellung von Eiswürfeln beladen zu werden. Die Verdampfer 16 und 20 können sich separat in beabstandeten oder unterteilten Abteilungen der Kälteerzeugungsbox 67 befinden. Zum Beispiel kann sich der Verdampfer 16 in einem kalten Abteil befinden, und der Verdampfer 20 kann sich in einem Gefrierabteil befinden, in welchen die Schale eingeladen wird. Das System enthält ferner einen Sensor 72 zur Erfassung des Vorliegens der Schale und erzeugt ein Signal, wenn die Schale erfasst ist. Zum Beispiel kann der Sensor 72 ein Gewichtssensor sein, der auf die mit Wasser gefüllten Schale anspricht. Wenn der Sensor 72 die Schale mit Wasser erfasst, erzeugt er ein Signal, das für den Schnellkühlbefehl indikativ ist. Alternativ kann der Sensor 72 ein Klappenpositionssensor sein oder enthalten, welcher den Schnellkühlbefehl erzeugt, wenn eine Zeitperiode der Klappenöffnung eine bestimmte lange Zeit erreicht.
  • Das andere der automatischen Signale ist ein Strom- bzw. Energiesparbefehl, der über einen Sensor oder eine vorbestimmte operative Berechnung erhalten werden kann. Der Energiesparbefehl zeigt an, dass das Kälteerzeugungssystem mit einem Energiesparbetrieb laufen kann. Der Energiesparbefehl kann in Antwort auf eine Senkung der Wärmelast erzeugt werden. Zum Beispiel kann der Energiesparbefehl in Antwort auf einen stabilen Zustand des Kälteerzeugungssystems erzeugt werden. In dem Fall, in welchem der Sensor 72 der Klappenpositionssensor ist, kann der Energiesparbefehl erzeugt werden, wenn eine Klappenöffnungsfrequenz kleiner als ein bestimmtes Schwellenniveau ist, welches nachts angenommen wird. Alternativ wird in einem Fall, in welchem der Sensor 72 ein Temperatursensor ist, der auf eine Innentemperatur der Kälteerzeugungsbox 67 reagiert, der Energiesparbefehl erhalten, wenn festgestellt wird, dass die Innentemperatur in einem vorbestimmten Niedrigtemperaturbereich stabil ist. Ferner kann der Sensor 72 auf eine Außentemperatur der Kälteerzeugungsbox 67 ansprechen, und den Energiesparbefehl erzeugen, wenn die Außentemperatur innerhalb eines vorbestimmten niedrigen Temperaturbereichs stabil ist.
  • Das System enthält ferner einen Sensor 74, der an einem Motor 66a zum Antrieb eines Kompressors 66 angefügt ist. Der Sensor 74 erfasst einen dem Motor 66a zugeführten Strom und eine Rotationsgeschwindigkeit. Der Energiesparbefehl kann erzeugt werden, wenn der dem Motor 66a zugeführte Strom unterhalb eines bestimmten niedrigeren Niveaus fällt, welches nachts oder im Winter angenommen wird. Der Energiesparbefehl kann auch erzeugt werden, wenn die Geschwindigkeit unterhalb eines bestimmten niedrigeren Niveaus für eine vorbestimmte Zeit kontinuierlich fällt bzw. liegt. Da der Motor 66a dahingehend durch ein Steuergerät 71 (ECU) gesteuert wird, die Kälteerzeugungsbox 67 kalt zu halten, zeigt solch ein stabiler Geschwindigkeitsbetrieb des Motors 66a sicher, dass das Kälteerzeugungssystem eine Kühlbedingung selbst im Energiesparbetrieb halten kann.
  • In dieser Spezifikation kann, da die gleiche Niedrigtemperatursteuerung erhalten wird, der Energiesparbefehl in dem Schnellkühlbefehl enthalten sein, und der Energiesparbefehl kann als der Schnellkühlbefehl bezeichnet werden.
  • Das Steuergerät 71 stellt zumindest zwei Steuerungen (erstes und zweites Steuermodul) bereit. Eines der ersten und zweiten Steuermodule kann durch einen Auswähler ausgewählt werden, wie in 30 gezeigt ist. Ein erstes Steuermodul stellt eine Steuerung höherer Temperatur bereit, in welchem eine Verdampfungstemperatur in einem der Verdampfer 16 und 20 durch Steuern von Aktuatoren wie Ventil 36 auf einer relativ höheren Temperatur gehalten wird. Die Steuerung höherer Temperatur wird als normale Steuerfunktion für das System durchgeführt. Ein zweites Steuermodul stellt eine Steuerung niedrigerer Temperatur bereit, um eine Schnellkühlfunktion zu erhalten. Die Steuerung niedrigerer Temperatur erhält in dieser Ausführungsform eine Energiesparfunktion, welche einen Energieverbrauch des Motors 66a senkt. Die Steuerung niedrigerer Temperatur hält die Verdampfungstemperatur in einem der Verdampfer 16 und 20 durch Steuern von Aktuatoren wie Ventil 36 auf relativ niedrigerer Temperatur. Zum Beispiel hält die Steuerung niedrigerer Temperatur die Verdampfungstemperatur zumindest niedriger als dies durch die Steuerung höherer Temperatur, die durch das erste Steuermodul erhalten wird, bereitgestellt wird. Die Steuerung niedrigerer Temperatur kann die Verdampfungstemperatur ausgehend von der Temperatur reduzieren, welche bereitgestellt wurde, bevor die Steuerung niedrigerer Temperatur aktiviert wurde. In dieser Ausführungsform reduziert das zweite Steuermodul zumindest die Verdampfungstemperatur in dem Verdampfer 20, der primär das Abteil gefrierend kühlt, in welches die Schale eingeladen ist.
  • Das manuelle Signal und das automatische Signal werden einem Auswählmodul zugeführt, welches Steuerungen des Kälteerzeugungskreises auswählt und schaltet. Der in 30 gezeigte Auswähler aktiviert das zweite Steuermodul für eine vorbestimmte Zeit von da an, wo das manuelle Signal oder das automatische Schnellkühlsignal erhalten wird, oder bis das Ziel des Schnellkühlens erreicht ist. Zum Beispiel wird das zweite Steuermodul kontinuierlich aktiviert, bis das Wasser zu Eiswürfeln wird. Dann deaktiviert der Auswähler automatisch das zweite Steuermodul und aktiviert das erste Steuermodul. Der Auswähler aktiviert das zweite Steuermodul für eine vorbestimmte Zeit von da an, wo der Energiesparbefehl erhalten wird, oder bis der Energiesparbefehl aufgehoben wird. Zum Beispiel kann das System durch das zweite Steuermodul während der Nacht betrieben werden.
  • Das zweite Steuermodul senkt die Verdampfungstemperatur durch Betätigen des Aktuators wie das Ventil 36. Das zweite Steuermodul senkt einen Öffnungsgrad des Ventils 36 oder schließt dieses, um die Verdampfungstemperatur zu senken. Alternativ kann der Aktuator ein Ventil sein, welches in der Lage ist, ein Strömungsverhältnis der Strömungsmengen Gnoz und Ge zu variieren. Zum Beispiel kann der Aktuator des Kreises ein Nadelventil enthalten, das in der Düse des Ejektors 15 angeordnet ist. Ferner kann der Aktuator ein anderes Ventil anstelle des Ventils 19 enthalten. Ferner kann der Aktuator ein Ventil enthalten, das auf einer stromaufwärtigen Seite der Abzweigung Z angeordnet ist.
  • Die Steuerung niedrigerer Temperatur reduziert auch die Strömungsmenge von Kältemittel in die Verdampfer 16, 20, da die Steuerung niedrigerer Temperatur die Strömungsmenge zu dem Ejektor 15 reduziert. Während dessen wird, da ein Saugdruck des Kompressors 66 sich reduziert, auch eine durch den Kompressor 66 zirkulierende Menge reduziert. Wenn eine Abgabekapazität und eine Drehzahl des Kompressors 66 konstant sind, sind die zirkulierende Menge und ein Kompressionsverhältnis Hauptfaktoren, welche das Kompressordrehmoment beeinflussen. Daher kann in dem Fall, in welchem die zirkulierende Menge größere Einflüsse als das Kompressionsverhältnis aufweist, die Steuerung niedrigerer Temperatur das Kompressordrehmoment senken und den Energieverbrauch reduzieren. Dieser Energieverbrauchsvorteil kann für das System erzielt werden, welches mit einem motorbetriebenen Kompressor versehen ist, wie einem hermetisch abgedichteten Kompressor vom Containertyp.
  • Ferner kann das zweite Steuermodul eine Strömungsmenge von zu den Verdampfern 16 und 20 zugeführter Luft zusätzlich oder anstelle der vorstehend beschriebenen Verdampfungstemperatur-Senkverfahren senken. Ferner kann das zweite Steuermodul einen Überheizgrad von Kältemittel in zumindest einem der Verdampfer 16 und 20 zusätzlich oder anstelle der beschriebenen Verdampfungstemperatur-Senkverfahren erhöhen.
  • Während die Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen derselben beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Es ist beabsichtigt, dass die Erfindung vielfältige Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdeckt. Ferner sind, während vielfältige Elemente der bevorzugten Ausführungsformen in vielfältigen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, welche bevorzugt werden, andere Kombinationen und Konfigurationen, einschließlich mehr oder weniger oder nur ein einzelnes Element ebenfalls innerhalb des Gedankens und des Bereichs der Erfindung.

Claims (42)

  1. Ejektorkreislaufsystem mit einem Kältemittelkreislauf, durch welchen Kältemittel strömt, umfassend: einen Kompressor (11, 61–64), der Kältemittel ansaugt und komprimiert; einen Radiator (12), der Wärme aus Hochdruckkältemittel abstrahlt, welches von dem Kompressor abgegeben wird; einen Ejektor (15), der stromabwärts des Radiators angeordnet ist, wobei der Ejektor einen Düsenabschnitt (15a) zum Druckentlasten und Expandieren von Kältemittel, eine Kältemittelansaugöffnung (15b), durch welche Kältemittel durch eine Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung gesaugt wird, die aus dem Düsenabschnitt ausgestoßen wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt (15c, 15d) zum Mischen von Kältemittel, das durch die Kältemittelansaugöffnung mit der Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung angesaugt wurde, und zum Verzögern der gemischten Kältemittelströmung, um einen Druck der Kältemittelströmung zu erhöhen, aufweist; einen ersten Verdampfer (16), der aus dem Ejektor strömendes Kältemittel verdampft; einen Abzweigdurchtritt (18), der von einem Abzweigabschnitt (Z) zwischen dem Radiator und dem Ejektor abzweigt und an die Kältemittelansaugöffnung gekoppelt ist, um Kältemittel aus dem Radiator in die Kältemittelansaugöffnung zu führen; eine Drosseleinheit (19, 30, 34, 37, 39, 44), die sich in dem Abzweigdurchtritt befindet und Kältemittel zur Einstellung einer Strömungsrate von Kältemittel druckentlastet; einen zweiten Verdampfer (20), der sich stromabwärts der Drosseleinheit befindet und Kältemittel verdampft; und ein Strömungsverhältnis-Einstellmittel, welches ein Strömungsverhältnis (η) zwischen einer ersten Kältemittelströmungsmenge, die in dem Düsenabschnitt des Ejektors druckentlastet und expandiert wurde, und einer zweiten Strömungsmenge einstellt, die in die Kältemittelansaugöffnung gesaugt wird, auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe, die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittekreislauf, einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und den zweiten Verdampfer zu kühlenden Raums, und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden Raums in Beziehung steht.
  2. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 1, wobei das Strömungsverhältnis-Einstellmittel aus dem Ejektor selbst aufgebaut ist.
  3. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 1, wobei das Strömungsverhältnis-Einstellmittel aus der Drosseleinheit selbst aufgebaut ist.
  4. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 1, wobei das Strömungsverhältnis-Einstellmittel aus einem variablen Drosselelement aufgebaut ist, welches sich von dem Ejektor und der Drosseleinheit unterscheidet.
  5. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 4, wobei das variable Drosselelement (14, 33, 36) sich zwischen dem Abzweigabschnitt des Abzweigdurchtritts und einer Kältemitteleinströmöffnung des Düsenabschnitts des Ejektors befindet.
  6. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 1, wobei die Drosseleinheit ein variables Drosselelement (30, 34, 37, 39) ist, welches sich zwischen dem Abzweigabschnitt des Abzweigdurchtritts und einer Kältemitteleinstromöffnung des zweiten Verdampfers befindet.
  7. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 4, wobei das variable Drosselelement sich an dem Abzweigabschnitt des Abzweigdurchtritts befindet.
  8. Ejektorkreislaufsystem mit einem Kältemittelkreislauf, durch welchen Kältemittel strömt, umfassend: einen Kompressor (11, 61–64), der Kältemittel ansaugt und komprimiert; einen Radiator (12), der Wärme von Hochdruck-Kältemittel abstrahlt, das von dem Kompressor abgegeben wird; einen Ejektor (15), der stromabwärts des Radiators angeordnet ist, wobei der Ejektor einen Düsenabschnitt (15a) zum Druckentlasten und Expandieren von Kältemittel, eine Kältemittelansaugöffnung (15b), durch welche Kältemittel durch eine Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung angesaugt wird, die aus dem Düsenabschnitt ausgestoßen wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt zum Mischen von Kältemittel, welches durch die Kältemittelansaugöffnung angesaugt wird, mit der Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung und zum Verzögern der gemischten Kältemittelströmung, um einen Druck der Kältemittelströmung zu erhöhen, aufweist; einen ersten Verdampfer (16), der aus dem Ejektor ausströmendes Kältemittel verdampft; einen Abzweigdurchtritt (18), der von einem Abzweigabschnitt zwischen dem Radiator und dem Ejektor abzweigt, und an die Kältemittelansaugöffnung gekoppelt ist, zum Führen von Kältemittel aus dem Radiator in die Kältemittelansaugöffnung; eine Drosseleinheit (19, 30, 34, 37, 39, 44), die sich in dem Abzweigdurchtritt befindet und Kältemittel zur Einstellung einer Strömungsrate von Kältemittel druckentlastet; einen zweiten Verdampfer (20), der sich stromabwärts der Drosseleinheit befindet und Kältemittel verdampft; und ein Strömungsmengen-Einstellmittel, welches eine Strömungsmenge in dem gesamten Kältemittelkreislauf auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe einstellt, die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf, einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und den zweiten Verdampfer zu kühlenden Raums und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden Raums in Beziehung steht.
  9. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 8, wobei das Strömungsmengen-Einstellmittel (35, 38, 40) sich stromaufwärts des Abzweigabschnitts des Abzweigdurchtritts befindet.
  10. Ejektorkreislaufsystem mit einem Kältemittelkreislauf, durch welchen Kältemittel strömt, umfassend: einen Kompressor (11, 61–64), der Kältemittel ansaugt und komprimiert; einen Abgabekapazitäts-Variationsabschnitt (11a, 11b, 61a–64a), der eine Strömungsmenge von Kältemittel einstellt, welches aus dem Kompressor abgegeben wird; einen Radiator (12), der Wärme von Hochdruckkältemittel abstrahlt, welches von dem Kompressor abgegeben wird; einen Ejektor (15), der stromabwärts des Radiators angeordnet ist, wobei der Ejektor einen Düsenabschnitt (15a) zum Druckentlasten und Expandieren von Kältemittel, eine Kältemittelansaugöffnung (15b), durch welche Kältemittel durch eine Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung angesaugt wird, die aus dem Düsenabschnitt ausgestoßen wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt (15c, 15d) zum Mischen von Kältemittel, das durch die Kältemittelansaugöffnung mit der Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung angesaugt wurde, und zum Verzögern der gemischten Kältemittelströmung, um einen Druck der Kältemittelströmung zu erhöhen, aufweist; einen ersten Verdampfer (16), der aus dem Ejektor strömendes Kältemittel verdampft; einen Abzweigdurchtritt (18), der von einem Abzweigabschnitt zwischen dem Radiator und dem Ejektor abzweigt und an die Kältemittelansaugöffnung gekoppelt ist, zum Führen von Kältemittel aus dem Radiator in die Kältemittelansaugöffnung; eine Drosseleinheit (19, 30, 34, 37, 39), die sich in dem Abzweigdurchtritt befindet und Kältemittel zur Einstellung einer Strömungsrate von Kältemittel druckentlastet; und einen zweiten Verdampfer (20), der sich stromabwärts der Drosseleinheit befindet und Kältemittel verdampft, wobei das Abgabekapazitäts-Variationsmittel (11a, 11b, 61a–64a) die Strömungsmenge von Kältemittel einstellt, welches aus dem Kompressor abgegeben wird, auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe, die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf, einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und den zweiten Verdampfer zu kühlenden Raums und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden Raums in Beziehung steht.
  11. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 10, wobei der Kompressor ein Kompressor mit variabler Verdrängung ist, und wobei der Abgabekapazitäts-Variationsabschnitt ein elektrisches Kapazitätssteuerventil (11b) ist, welches die Strömungsmenge von aus dem Kompressor abgegebenem Kältemittel durch Ändern der Abgabekapazität des Kompressors einstellt.
  12. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 10, wobei der Abgabekapazitäts-Variationsabschnitt eine elektromagnetische Kupplung (11a, 61a–64a) ist, welche die Strömungsmenge von aus dem Kompressor abgegebenen Kältemittel durch Ändern eines Verhältnisses zwischen einem Betriebszustand und einem Nichtbetriebszustand des Kompressors einstellt.
  13. Ejektorkreislaufsystem mit einem Kältemittelkreislauf, durch welchen Kältemittel strömt, umfassend: einen Kompressor (11, 61–64), der Kältemittel ansaugt und komprimiert; einen Radiator (12), der Wärme von Hochdruck-Kältemittel abstrahlt, das von dem Kompressor abgegeben wird; einen Ejektor (15), der stromabwärts des Radiators angeordnet ist, wobei der Ejektor einen Düsenabschnitt (15a) zum Druckentlasten und Expandieren von Kältemittel, eine Kältemittelansaugöffnung (15b), durch welche Kältemittel durch eine Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung angesaugt wird, die aus dem Düsenabschnitt ausgestoßen wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt (15c, 15d) zum Mischen von Kältemittel, das durch die Kältemittelansaugöffnung mit der Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung angesaugt wurde, und zum Verzögern der gemischten Kältemittelströmung, um einen Druck der Kältemittelströmung zu erhöhen, aufweist; einen ersten Verdampfer (16), der aus dem Ejektor ausströmendes Kältemittel verdampft; einen Abzweigdurchtritt (18), der von einem Abzweigabschnitt zwischen dem Radiator und dem Ejektor abzweigt und an die Kältemittelansaugöffnung gekoppelt ist, zum Führen von Kältemittel aus dem Radiator in die Kältemittelansaugöffnung; eine Drosseleinheit (19, 30, 34, 37, 39), die sich in dem Abzweigabschnitt befindet und Kältemittel zur Einstellung einer Strömungsrate von Kältemittel druckentlastet; einen zweiten Verdampfer (20), der sich stromabwärts der Drosseleinheit befindet und Kältemittel verdampft; und eine Gebläseeinheit (16a), die zum Ausblasen von Luft zu zumindest einem von erstem Verdampfer und zweitem Verdampfer angeordnet ist, wobei die Gebläseeinheit ein Luftblas-Einstellmittel (16b, 21) zum Einstellen einer Luftblasmenge der Gebläseeinheit enthält, und wobei das Luftblas-Einstellmittel die Luftmenge der Gebläseeinheit auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe einstellt, die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf, einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und den zweiten Verdampfer zu kühlenden Raums und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden Raums in Beziehung steht.
  14. Ejektorkreislaufsystem mit einem Kältemittelkreislauf, durch welchen Kältemittel strömt, umfassend: einen Kompressor (11, 61–64), der Kältemittel ansaugt und komprimiert; einen Radiator (12), der Wärme von Hochdruck-Kältemittel abstrahlt, das von dem Kompressor abgegeben wird; einen Ejektor (15), der stromabwärts des Radiators angeordnet ist, wobei der Ejektor einen Düsenabschnitt (15a) zum Druckentlasten und Expandieren von Kältemittel, eine Kältemittelansaugöffnung (15b), durch welche Kältemittel durch eine Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung angesaugt wird, die aus dem Düsenabschnitt ausgestoßen wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt (15c, 15d) zum Mischen von Kältemittel, das durch die Kältemittelansaugöffnung mit der Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung angesaugt wurde, und zum Verzögern der gemischten Kältemittelströmung, um einen Druck der Kältemittelströmung zu erhöhen, aufweist; einen ersten Verdampfer (16), der aus dem Ejektor strömendes Kältemittel verdampft; einen Abzweigdurchtritt (18), der von einem Abzweigabschnitt zwischen dem Radiator und dem Ejektor abzweigt und an die Kältemittelansaugöffnung gekoppelt ist, zum Führen von Kältemittel aus dem Radiator in die Kältemittelansaugöffnung; eine Drosseleinheit (19, 30, 34, 37, 39), die sich in dem Abzweigdurchtritt befindet und Kältemittel zur Einstellung einer Strömungsrate von Kältemittel druckentlastet; einen zweiten Verdampfer (20), der sich stromabwärts der Drosseleinheit befindet und Kältemittel verdampft; eine Gebläseeinheit (12a), die zum Blasen von Luft zum Radiator angeordnet ist; und ein Luftblas-Einstellmittel (12b, 21) zum Einstellen einer Luftblasmenge der Gebläseeinheit, wobei das Luftblas-Einstellmittel die Luftblasmenge der Gebläseeinheit auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe einstellt, die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf, einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und den zweiten Verdampfer zu kühlenden Raums und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden Raums in Beziehung steht.
  15. Ejektorkreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die physikalische Größe mit einem Überheizgrad von Kältemittel an einer Kältemittelauslassseite des ersten Verdampfers in Beziehung steht.
  16. Ejektorkreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die physikalische Größe mit einem Überheizgrad von Kältemittel an einer Kältemittelauslassseite des zweiten Verdampfers in Beziehung steht.
  17. Ejektorkreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die physikalische Größe mit einem Überheizgrad von Kältemittel an einer Kältemittelauslassseite des Radiators in Beziehung steht.
  18. Ejektorkreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Hochdruckkältemittel einen Druck aufweist, der höher als ein kritischer Druck des Kältemittels ist, und wobei die physikalische Größe mit einer Temperatur und einem Druck von Kältemittel an einer Kältemittelauslassseite des Radiators in Beziehung steht.
  19. Ejektorkreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die physikalische Größe mit dem Strömungsverhältnis in Beziehung steht.
  20. Ejektorkreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die physikalische Größe mit einer Strömungsmenge von Kältemittel in Beziehung steht, welches aus dem Kompressor abgegeben wird.
  21. Ejektorkreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 20, ferner umfassend einen Sammler (32), der sich stromabwärts des ersten Verdampfers befindet, um Kältemittel in Gasphasenkältemittel und Flüssigphasenkältemittel zu trennen.
  22. Ejektorkreislaufsystem mit einem Kältemittelkreislauf, durch welchen Kältemittel strömt, umfassend: einen Kompressor (11, 61–64), der Kältemittel ansaugt und komprimiert; einen Radiator (12), der Wärme von Hochdruckkältemittel abstrahlt, welches von dem Kompressor abgegeben wird; einen Ejektor (15), der stromabwärts des Radiators angeordnet ist, wobei der Ejektor einen Düsenabschnitt (15a) zum Druckentlasten und Expandieren von Kältemittel, eine Kältemittelansaugöffnung (15b), durch welche Kältemittel durch eine Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung angesaugt wird, die aus dem Düsenabschnitt ausgestoßen wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt (15c, 15d) zum Mischen von Kältemittel, das durch die Kältemittelansaugöffnung mit der Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung angesaugt wurde, und zum Verzögern der gemischten Kältemittelströmung, um einen Druck der Kältemittelströmung zu erhöhen, aufweist; einen ersten Verdampfer (16), der aus dem Ejektor ausströmendes Kältemittel verdampft; einen Abzweigdurchtritt (18), der von einem Abzweigabschnitt zwischen dem Radiator und dem Ejektor abzweigt und an die Kältemittelansaugöffnung gekoppelt ist, um Kältemittel aus dem Radiator in die Kältemittelansaugöffnung zu führen; eine Drosseleinheit (19, 30, 34, 37, 39), die sich in dem Abzweigdurchtritt befindet und Kältemittel zur Einstellung einer Strömungsrate von Kältemittel druckentlastet; einen zweiten Verdampfer (20), der sich stromabwärts der Drosseleinheit befindet und Kältemittel verdampft; ein Bestimmungsmittel (21) zum Bestimmen, ob ein Schnellkühlen für einen durch den ersten Verdampfer und den zweiten Verdampfer zu kühlenden Raum nötig ist; und ein Einstellmittel zum Einstellen einer Verdampfungstemperatur von zumindest einem von erstem Verdampfer und zweitem Verdampfer, wobei das Einstellmittel die Verdampfungstemperatur von zumindest einem von erstem Verdampfer und zweitem Verdampfer reduziert, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass das Schnellkühlen nötig ist.
  23. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 22, ferner umfassend ein Eingabemittel (65), das zur Eingabe eines Schnellkühlbefehls durch einen Benutzer in der Lage ist, wobei das Bestimmungsmittel bestimmt, dass das Schnellkühlen nötig ist, wenn der Schnellkühlbefehl durch das Eingabemittel eingegeben wird.
  24. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 22, wobei das Bestimmungsmittel ein Schnellkühlen bestimmt auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe, die mit zumindest einem von Zustand eines Kältemittels in dem Kältemittelkreislauf, einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und den zweiten Verdampfer zu kühlenden Raums und einer Temperatur einer Umgebung eines zu kühlenden Raums in Beziehung steht.
  25. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 22, ferner umfassend ein Strömungsverhältnis-Einstellmittel (15, 36, 37), welches ein Strömungsverhältnis zwischen einer ersten Kältemittelströmungsmenge, die in dem Düsenabschnitt des Ejektors druckentlastet und expandiert wurde, und einer zweiten Kältemittelströmungsmenge, die in die Kältemittelansaugöffnung gesaugt wurde, einstellt, wobei das Strömungsverhältnis-Einstellmittel eine in dem Düsenabschnitt des Ejektors druckentlastete und expandierte Kältemittelströmung absperrt, um so die Verdampfungstemperatur zu reduzieren, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass das Schnellkühlen nötig ist.
  26. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 25, ferner umfassend ein variables Drosselelement (36, 37), das sich zwischen dem Abzweigabschnitt und dem Düsenabschnitt des Ejektors befindet, wobei das Strömungsverhältnis-Einstellmittel aus der Drosseleinheit selbst aufgebaut ist.
  27. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 25, wobei das Strömungsverhältnis-Einstellmittel aus dem Ejektor selbst aufgebaut ist.
  28. Ejektorkreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 22 bis 24, ferner umfassend einen Abgabekapazitäts-Variationsabschnitt (11a, 11b, 61a–64a), der eine Strömungsmenge von Kältemittel einstellt, welches aus dem Kompressor abgegeben wird, wobei der Abgabekapazitäts-Variationsabschnitt die Strömungsmenge von aus dem Kompressor abgegebenem Kältemittel erhöht, um so die Verdampfungstemperatur zu reduzieren, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass das Schnellkühlen nötig ist.
  29. Ejektorkreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 22 bis 24, ferner umfassend: eine Gebläseeinheit (16a) zum Blasen von Luft zu zumindest dem zweiten Verdampfer; und eine Gebläseeinstelleinheit (16b), welche eine Luftblasmenge der Gebläseeinheit einstellt, wobei die Gebläseeinstelleinheit die Luftblasmenge zur Senkung der Verdampfungstemperatur reduziert, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass ds Schnellkühlen nötig ist.
  30. Ejektorkreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 22 bis 24, ferner umfassend ein Vergrößerungsmittel, welches einen Überheizgrad von Kältemittel an der Auslassseite von zumindest einem von dem ersten Verdampfer und dem zweiten Verdampfer vergrößert, wobei das Vergrößerungsmittel den Überheizgrad zur Senkung der Verdampfungstemperatur vergrößert, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass das Schnellkühlen nötig ist.
  31. Ejektorkreislaufsystem umfassend: einen Kompressor (11) zum Komprimieren von Kältemittel; einen Kondensor (12) zum Kühlen und Kondensieren von durch den Kompressor (11) komprimierten Kältemittel; einen Ejektor (15), der stromabwärts des Kondensors vorgesehen ist, wobei der Ejektor einen Düsenabschnitt mit einer Kältemitteleinlassöffnung (15g) zum Dekomprimieren von Kältemittel aus dem Kondensor, eine Kältemittelansaugöffnung (15b), durch welche Kältemittel durch Kältemittel gesaugt wird, welches durch den Düsenabschnitt des Ejektors hindurchtritt, und eine Kältemittelauslassöffnung (15h) zur Abgabe von Kältemittel aus dem Ejektor aufweist; einen Verdampfer (20), der zum Austausch von Wärme zwischen einem externen Fluid und einem Kältemittel angeordnet ist, welches aus einer stromaufwärtigen Seite des Ejektors abgezweigt und eingeleitet wird, und welcher einen Kältemittelauslass aufweist, der an der Kältemittelansaugöffnung des Ejektors angeschlossen ist; ein Erfassungsmittel (45–48), das einen steuerbaren Faktor (B) zum Bestimmen eines Verbleibzustands des Öls in dem Verdampfer erfasst; ein Bestimmungsmittel (20, S3), das auf der Grundlage einer Information von dem Erfassungsmittel bestimmt, ob Öl in dem Verdampfer verbleibt; und ein Ölherabströmmittel, welches das Öl zum Herabströmen veranlasst, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass das Öl in dem Verdampfer verbleibt.
  32. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 31, wobei das Ölherabströmmittel eine Strömungsrate von in den Verdampfer strömendem Kältemittel erhöht, wenn der steuerbare Faktor nicht in einem vorbestimmten Bereich ist.
  33. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 31 oder 32, wobei der Zustand von überheiztem Kältemittelgas (SH) an einer Kältemittelauslassseite des Verdampfers als der steuerbare Faktor verwendet wird.
  34. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 31 oder 32, wobei eine Kältemitteltemperaturdifferenz zwischen Kältemittelauslass und -einlass des Verdampfers oder ein Kältemitteldruckverlust zwischen dem Kältemittelauslass und -einlass des Verdampfers als der steuerbare Faktor verwendet wird.
  35. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 31 oder 32, wobei eine Druckdifferenz zwischen der Kältemittelansaugöffnung und der Kältemittelauslassöffnung des Ejektors als der steuerbare Faktor verwendet wird.
  36. Ejektorkreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 31 bis 34, ferner umfassend: eine Strömungssteuereinrichtung (43, 45), die stromabwärts des Kondensors vorgesehen ist und die Strömungsrate von zu dem Ejektor strömendem Kältemittel und eine Strömungsrate von zu dem Verdampfer strömendem Kältemittel einstellt, wobei die Strömungssteuereinrichtung mit einem variablen Expansionsventil (43) versehen ist, das stromaufwärts der Kältemitteleinlassöffnung des Ejektors angeordnet ist.
  37. Ejektorkreislaufsystem gemäß Anspruch 36, wobei das Ölherabströmmittel mit einem Steuermittel versehen ist, welches eine Einstellung zur Reduzierung einer Öffnung des variablen Expansionsventils oder des Düsenabschnitts des Ejektors durchführt, wenn der steuerbare Faktor nicht in einem vorbestimmten Bereich ist.
  38. Ejektorkreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 31 bis 37, wobei das Ölherabströmmittel zeitweilig den Kompressor stoppt, wenn der steuerbare Faktor nicht in einem vorbestimmten Bereich ist.
  39. Ejektorkreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 31 bis 38, wobei dann, wenn der steuerbare Faktor nicht in einem vorbestimmten Bereich ist, das Ölherabströmmittel eine Kältemittelkühlung in dem Kondensor hindert oder eine Last auf das Fluidmedium erhöht, welches Wärme mit Kältemittel in dem Kondensor austauscht.
  40. Ejektorkreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 31 bis 38, ferner umfassend: einen weiteren Verdampfer (16), der an der Auslassöffnung des Ejektors angeschlossen ist.
  41. Ejektorkreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 40, wobei Freon-Kältemittel, Kohlenwasserstoff-Kältemittel oder Kohlendioxid als das Kältemittel verwendet wird.
  42. Betriebsverfahren für ein Ejektorkreislaufsystem, umfassend: Hindurchtretenlassen von Kältemittel durch einen Ejektor (15) und Hindurchtretenlassen von Kältemittel durch einen Verdampfer (20) durch Saugkraft des Ejektors; Erfassen eines steuerbaren Faktors zur Bestimmung eines Verbleibens von Öl in dem Verdampfer während des Durchtritts; und Veranlassen des Öls, von dem Verdampfer nach unten zu strömen, wenn der steuerbare Faktor nicht in einem vorbestimmten Bereich ist.
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