JP4665601B2 - エジェクタを用いたサイクル - Google Patents

Description

本発明は、冷媒減圧手段の役割および冷媒循環手段の役割を果たすエジェクタを有するエジェクタを用いたサイクルに関するもので、より具体的には、圧縮機作動の断続制御に伴う不具合を抑制しようとするものである。

従来、この種のエジェクタを用いたサイクルは特許文献１等にて知られている。この特許文献１では、冷媒減圧手段および冷媒循環手段の役割を果たすエジェクタの冷媒下流側に第２蒸発器を接続し、この第２蒸発器の冷媒下流側に気液分離器を配置するともに、気液分離器の液冷媒出口側とエジェクタの冷媒吸引口との間に第１蒸発器を配置したエジェクタを用いたサイクルが開示されている。

特許文献１のエジェクタを用いたサイクルによると、膨張時の冷媒の高速な流れにより生じる圧力低下を利用して、第１蒸発器から排出される気相冷媒を吸引するとともに、膨張時の冷媒の速度エネルギーをディフューザ部（昇圧部）にて圧力エネルギーに変換して冷媒圧力（吸入圧）を上昇させるので、圧縮機の駆動動力を低減できる。このため、サイクルの運転効率を向上することができる。

また、第１、第２の２つの蒸発器により別々の空間、または２つの蒸発器で同一の空間から吸熱（冷却）作用を発揮することができる。そして、２つの蒸発器にて室内の冷房を行ってもよい旨の記載もある（特許文献１の段落０１９２参照）。

また、特許文献１の図２７、図２９〜図３８には、エジェクタの冷媒吸引口側のみに蒸発器（上記第１蒸発器）を配置するエジェクタを用いたサイクルにおいて、エジェクタの上流部もしくは蒸発器の上流部に機械式もしくは電気式の制御弁を設けることが記載されている。

これら制御弁のうち、エジェクタ上流部の制御弁は、その開度調整により蒸発器出口冷媒の過熱度制御あるいは高圧圧力の制御を行い、また、蒸発器上流部の制御弁は、その開度調整により蒸発器出口冷媒の過熱度制御を行う旨記載されている。
特許第３３２２２６３号公報

ところで、特許文献１に記載された上記制御弁は、エジェクタを用いたサイクルの運転時における蒸発器出口冷媒の過熱度制御あるいは高圧圧力の制御を行うものであるから、圧縮機作動の断続と連動して冷媒通路の開閉作動を行うものでない。

このため、圧縮機の作動停止時にも上記制御弁は所定の開度状態に維持されるので、圧縮機の作動が停止すると、サイクル高低圧が均一化される現象、すなわち、圧力バランスが生じる。この圧力バランスの過程でエジェクタのノズル部を通過する冷媒の流動音が生じる。特に、圧縮機停止時は圧縮機作動音が消滅して静粛な環境になっているので、ノズル部の冷媒流動音が耳障りとなる。

また、本発明者の検討によると、圧縮機の作動停止後の再起動時に圧縮機への液冷媒戻りが生じて、圧縮機の液圧縮により圧縮機の耐久寿命に悪影響を及ぼすという不具合が生じることが判明した。

すなわち、車載冷凍装置のように、庫内温度を例えば、−２０℃付近の極低温に冷却する場合は、サイクル低圧圧力をこの−２０℃付近の極低温に対応した低い圧力まで下げる必要があり、このため、圧縮機作動時におけるサイクル高低圧差は非常に大きくなっている。

従って、圧縮機の作動停止に伴う圧力バランスの過程で、多量の液冷媒が高圧側からエジェクタのノズル部を通過して低圧側へ流入してくる。このとき、庫内温度が既に極低温に冷却されており、蒸発器の熱負荷が小さくなっているとともに、圧縮機吸入側へ冷媒が吸引されないので、低圧側への流入冷媒はエジェクタ下流側の気液分離器内や蒸発器内部に液相冷媒として溜まっていく。

この結果、次回の圧縮機起動時に気液分離器から液冷媒がオーバーフローして圧縮機への液冷媒戻りが生じる場合がある。

また、本出願人においては、先に、特願２００４−２９０１２０号にて、エジェクタ上流部の分岐点から分岐され、エジェクタの冷媒吸引口に接続される分岐通路を設け、この分岐通路に絞り機構と第１蒸発器を設け、エジェクタの冷媒下流側に第２蒸発器を設けるようにしたエジェクタを用いたサイクルを提案している。

この先願のエジェクタを用いたサイクルによると、第１蒸発器がエジェクタと並列的な接続関係となり、かつ、分岐通路には第１蒸発器専用の絞り機構が設けられているので、特許文献１に比較して第１蒸発器と第２蒸発器の冷媒流量調整が容易になる等の利点がある。

この先願のエジェクタを用いたサイクルでは、圧縮機の作動停止時における圧力バランスの過程で、エジェクタのノズル部および分岐通路の絞り機構を通過する冷媒によって流動音が生じる。

また、車載冷凍装置のように、庫内温度を例えば、−２０℃付近の極低温に冷却する場合は、圧縮機停止時に蒸発器の熱負荷が小さくなっているので、上記圧力バランスに伴って第１、第２蒸発器内に冷媒が流れ込み溜まるという現象が生じる。この場合、第１、第２蒸発器内の滞留液冷媒に対して冷媒が更に流れ込むときに異音が生じる。

また、圧縮機停止時の間に第１、第２蒸発器内に溜まった液冷媒が次回の圧縮機起動時に圧縮機に吸入され、圧縮機への液冷媒戻りが生じる。

本発明は、上記点に鑑み、圧縮機作動を断続制御する機能を持つエジェクタを用いたサイクルにおいて、圧縮機作動の断続制御に起因する不具合を抑制することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためなされたもので、請求項１に記載の発明では、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（１１）と、
前記圧縮機（１１）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器（１３）と、
前記放熱器（１３）下流側の冷媒を減圧膨張させ、この膨張時の高速度の冷媒流により冷媒を内部に吸引する冷媒吸引口（１７ｂ）を有し、前記冷媒吸引口（１７ｂ）からの吸引冷媒と前記高速度の冷媒流とを混合し、この混合した冷媒流を減速して冷媒流の圧力を上昇させるエジェクタ（１７）と、
前記冷媒吸引口（１７ｂ）に接続される分岐通路（１９、４５）に設けられる蒸発器（１８）と、
前記蒸発器（１８）への冷媒流入を阻止可能な開閉手段としての前記冷媒吸引口（１７ｂ）側の前記蒸発器（１８）の上流側に設けられる開閉弁（１６）および前記エジェクタ（１７）自体に設けられた通路開閉機構（１７ｅ）と、
前記圧縮機（１１）の作動を断続制御する制御手段（２５）とを備え、
前記制御手段（２５）は、前記圧縮機（１１）の作動を停止する期間内に前記開閉手段（１６、１７ｅ）を閉状態として、前記開閉手段（１６、１７ｅ）上流側の冷媒が前記エジェクタ（１７）側の流路へ流入することを阻止し、さらに、前記圧縮機（１１）の停止期間内において前記開閉弁（１６）をまず閉状態から開状態に復帰させ、サイクル内圧力バランスを実行し、その後、前記通路開閉機構（１７ｅ）を遅れて開状態に復帰した後に、前記圧縮機（１１）を再起動させることを特徴としている。

これによると、圧縮機（１１）作動の停止に伴って、開閉手段（１６、１７ｅ）を閉状態として、蒸発器（１８）への冷媒流入を阻止できる。そのため、圧縮機停止時に蒸発器（１８）内に液冷媒が溜まることを抑制できるので、次回の圧縮機起動時に圧縮機への液冷媒戻りが生じることを抑制できる。

また、圧縮機停止時に蒸発器（１８）への冷媒流入に伴う冷媒流動音を抑制できる。更に、圧縮機停止時に蒸発器（１８）への冷媒流入を阻止することにより、圧縮機停止時における蒸発器（１８）内の圧力上昇を抑えて蒸発器（１８）の温度上昇も抑制できる。

請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載のエジェクタを用いたサイクルにおいて、前記冷媒吸引口（１７ｂ）側の前記蒸発器は第１蒸発器（１８）として設けられ、前記エジェクタ（１７）の下流側に第２蒸発器（２１）を設けるサイクル構成にすることができる。

請求項３に記載の発明のように、請求項２に記載のエジェクタを用いたサイクルにおいて、前記第１蒸発器（１８）と前記第２蒸発器（２１）とにより１つの共通の冷却対象空間（２３）を冷却するようにしてよい。

また、請求項４に記載の発明のように、請求項２に記載のエジェクタを用いたサイクルにおいて、前記第１蒸発器（１８）と前記第２蒸発器（２１）とにより別々の冷却対象空間（２３ａ、２３ｂ）を冷却するようにしてもよい。

請求項５に記載の発明のように、請求項１ないし４のいずれか１つに記載のエジェクタを用いたサイクルにおいて、前記蒸発器（１８）の冷却対象空間（２３、２３ａ）の温度と相関のある温度を検出する温度検出手段（２４、２４ａ、２４ｂ）を有し、
前記制御手段（２５）は、前記温度検出手段（２４、２４ａ、２４ｂ）の検出温度に基づいて前記圧縮機（１１）の作動を断続制御するようにすればよい。

請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のエジェクタを用いたサイクルにおいて、前記制御手段（２５）は、前記圧縮機（１１）の停止に先行して前記開閉手段（１６、１７ｅ）を開状態から閉状態にし、前記開閉手段（１６、１７ｅ）の閉状態において前記圧縮機（１１）の作動状態を所定時間継続し、その後に前記圧縮機（１１）を停止することを特徴とする。

これによると、開閉手段（１６、１７ｅ）の閉状態への移行後にも、圧縮機（１１）の作動状態を所定時間継続するので、この圧縮機作動継続の間にサイクル低圧側の冷媒を吸入して高圧側へ移動させ、高圧側に保持する作用（ポンプダウン運転）を発揮できる。これにより、圧縮機停止期間の間に蒸発器（１８、２１）内に溜まる冷媒量をより一層効果的に低減できる。

請求項７に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載のエジェクタを用いたサイクルにおいて、前記開閉手段（１６、１７ｅ）の上流側に配置され、前記開閉手段（１６、１７ｅ）の上流側冷媒が気液２相状態となるように減圧する絞り機構（１５、２０、２０ａ）を有することを特徴とする。

これによると、開閉手段（１６、１７ｅ）の上流側冷媒が圧縮性の気相冷媒を含んでいるので、開閉手段（１６、１７ｅ）の閉状態への移行時に開閉手段（１６、１７ｅ）の上流側圧力が急上昇する現象（ウォータハンマーリング現象）を抑制できる。

請求項８に記載の発明では、請求項１ないし７のいずれか１つに記載のエジェクタを用いたサイクルにおいて、前記エジェクタ（１７）と前記開閉弁（１６）とが少なくとも一体部品として組み付けられていることを特徴とする。

これによると、エジェクタ（１７）と開閉弁（１６）とを予め一体部品として構成しておくことにより、この両部品（１６、１７）の小型化、低コスト化を実現できる。

請求項９に記載の発明では、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（１１）と、
前記圧縮機（１１）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器（１３）と、
前記放熱器（１３）下流側の冷媒を減圧膨張させ、この膨張時の高速度の冷媒流により冷媒を内部に吸引する冷媒吸引口（１７ｂ）を有し、前記冷媒吸引口（１７ｂ）からの吸引冷媒と前記高速度の冷媒流とを混合し、この混合した冷媒流を減速して冷媒流の圧力を上昇させるエジェクタ（１７）と、
前記エジェクタ（１７）から流出した冷媒を蒸発させる第１の蒸発器（２１）と、
前記エジェクタ（１７）から前記第１の蒸発機（２１）へ至る冷媒の流れを分岐する冷媒通路に接続されて、前記エジェクタ（１７）から流出した冷媒を蒸発させる第２の蒸発器（３４）と、
前記エジェクタ（１７）への冷媒流入を阻止可能な開閉手段（１６、１７ｅ）と、
前記圧縮機（１１）の作動を断続制御する制御手段（２５）とを備え、
前記制御手段（２５）は、前記圧縮機（１１）の作動を停止する期間内に前記開閉手段（１６、１７ｅ）を閉状態として、開閉手段（１６、１７ｅ）上流側の冷媒がエジェクタ（１７）側の流路へ流入することを阻止するエジェクタを用いたサイクルを特徴としている。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
図１〜図２は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は第１実施形態によるエジェクタを用いたサイクル１０を車両用冷凍装置に適用した例を示す。ここで、本実施形態の車両用冷凍装置は、庫内温度を例えば、−２０℃付近の極低温に冷却するものである。

本実施形態のエジェクタを用いたサイクル１０において、冷媒を吸入圧縮する圧縮機１１は、電磁クラッチ１２、ベルト等を介して図示しない車両走行用エンジンにより回転駆動される。この圧縮機１１は、電磁クラッチ１２への通電の断続により車両走行用エンジンとの連結が断続されて、作動が断続される。すなわち、電磁クラッチ１２の断続により圧縮機断続作動の稼働率を変化させて、圧縮機１１の冷媒吐出能力を調整するようになっている。

この圧縮機１１の冷媒吐出側には放熱器１３が配置されている。放熱器１３は圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と図示しない冷却ファンにより送風される外気（車室外空気）との間で熱交換を行って高圧冷媒を冷却する。

本実施形態では、サイクル内循環冷媒として、通常のフロン系冷媒を用いているので、エジェクタを用いたサイクル１０は、高圧圧力が臨界圧力を超えない亜臨界サイクルを構成する。従って、放熱器１３は冷媒を凝縮する凝縮器として作用する。

放熱器１３の冷媒下流部には冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める気液分離器として受液器１４が配置され、この受液器１４から液冷媒が下流側に導出される。受液器１４の冷媒下流側には絞り機構１５が接続される。

この絞り機構１５は具体的にはキャピラリチューブやオリフィス等の固定絞りで構成され、受液器１４からの高圧液冷媒を気液２相状態の中間圧冷媒に減圧する。そして、この絞り機構１５の下流側に開閉弁１６が接続される。この開閉弁１６は具体的には電磁弁により構成され、後述のように圧縮機１１の作動の断続に連動して開閉制御される。

そして、開閉弁１６よりもさらに下流側には、エジェクタ１７が配置されている。
このエジェクタ１７は冷媒を減圧する減圧手段であるとともに、高速で噴出する冷媒流の吸引作用（巻き込み作用）によって冷媒の循環を行う冷媒循環手段（運動量輸送式ポンプ）でもある。

エジェクタ１７には、開閉弁１６を通過して流入する中間圧冷媒の通路面積を小さく絞って、中間圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部１７ａと、ノズル部１７ａの冷媒噴出口と同一空間に配置され、後述する第１蒸発器１８からの気相冷媒を吸引する冷媒吸引口１７ｂが備えられている。

ノズル部１７ａおよび冷媒吸引口１７ｂの下流側には、ノズル部１７ａからの高速度の冷媒流と冷媒吸引口１７ｂからの吸引冷媒とを混合する混合部１７ｃが設けられている。そして、混合部１７ｃの下流側に昇圧部をなすディフューザ部１７ｄが配置されている。

このディフューザ部１７ｄは冷媒の通路面積を徐々に大きくする形状に形成されており、冷媒流れを減速して冷媒圧力を上昇させる作用、つまり、冷媒の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する作用を果たす。

さらに、エジェクタ１７には、ノズル部１７ａの通路面積を可変制御する通路開閉機構１７ｅが設けられている。図２はこの通路開閉機構１７ｅの具体例を示すもので、ノズル部１７ａの通路内には通路長手方向に移動可能にニードル１７ｆが配置されている。このニードル１７ｆの先端形状は細長く尖った形状になっている。

そして、ニードル１７ｆの根本部は駆動部１７ｇに連結され、この駆動部１７ｇの操作力にてニードル１７ｆがノズル部１７ａの通路を長手方向（図２の上下方向）に移動するようになっている。

ニードル１７ｆが図２の位置よりも下方へ移動して、ニードル１７ｆの大径部がノズル部１７ａの最小通路部の内壁面に圧接することによりノズル部１７ａの通路を全閉することができる。なお、駆動部１７ｇとしては、ステッピングモータのようなモータアクチュエータ、あるいは電磁ソレノイド機構等を使用でき、電気的に制御可能な駆動手段であれば種々なものを使用できる。

エジェクタ１７のディフューザ部１７ｄの下流側に第２蒸発器２１が接続され、この第２蒸発器２１の冷媒流れ下流側は圧縮機１１の吸入側に接続される。

一方、エジェクタ１７の上流部から冷媒分岐通路１９が分岐され、この冷媒分岐通路１９の下流側はエジェクタ１７の冷媒吸引口１７ｂに接続される。Ｚは冷媒分岐通路１９の分岐点を示す。

この冷媒分岐通路１９には絞り機構２０が配置され、この絞り機構２０の下流側に第１蒸発器１８が配置されている。絞り機構２０は第１蒸発器１８への冷媒流量の調節作用をなす減圧手段であって、具体的にはキャピラリチューブやオリフィスのような固定絞りで構成できる。なお、電動アクチュエータにより弁開度（通路絞り開度）が調整可能になっている電気制御弁を絞り機構２０として用いてもよい。

本実施形態では、２つの蒸発器１８、２１を一体構造に組み付けている。具体的には、２つの蒸発器１８、２１の構成部品をアルミニウムで構成してろう付けにより一体構造に接合すればよい。

そして、２つの蒸発器１８、２１に対して共通の電動送風機２２により空気（被冷却空気）を矢印Ａのごとく送風し、この送風空気を２つの蒸発器１８、２１で冷却するようになっている。この２つの蒸発器１８、２１で冷却された冷風を共通の冷却対象空間２３に送り込み、これにより、２つの蒸発器１８、２１にて共通の冷却対象空間２３を冷却するようになっている。

ここで、２つの蒸発器１８、２１のうち、エジェクタ１７下流側の流路に接続される第２蒸発器２１を空気流れ方向Ａの上流側に配置し、エジェクタ１７の冷媒吸引口１７ｂに接続される第１蒸発器１８を空気流れ方向Ａの下流側に配置している。

なお、本実施形態ではエジェクタを用いたサイクル１０を前述のように車両用冷凍装置に適用するので、冷却対象空間２３は冷凍対象品を収納する冷凍庫内空間である。冷却対象空間２３には、その内部温度を検出する温度センサ（サーミスタ）２４が配置されている。

次に、図３に基づいて本実施形態の電気制御部の概要を説明すると、制御装置２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。この制御装置２５は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行って、上記した各種機器１２、１６、１７ｇ、２２等の作動を制御する。

制御装置２５には、上述した温度センサ２４の検出値が入力される他に、センサ群２６からの検出信号、および操作パネル２７からの各種操作信号が入力される。

センサ群２６として具体的には、外気温（車室外温度）を検出する外気センサ等が設けられる。また、操作パネル２７には冷却対象空間２３の冷却温度を設定する温度設定スイッチ等が設けられる。

次に、第１実施形態の作動を説明する。最初に、圧縮機１１の作動状態における基本的作動を説明する。制御装置２５の制御出力にて電磁クラッチ１２に通電され、電磁クラッチ１２が接続状態になると、圧縮機１１に車両エンジンの回転動力が伝達され、圧縮機１１が作動する。

この圧縮機１１の作動状態では制御装置２５の制御出力にて開閉弁１６が開弁状態となり、また、エジェクタ１７においては、制御装置２５の制御出力にて駆動部１７ｇが制御され、駆動部１７ｇはニードル１７ｆをノズル部１７ａの所定開度位置に移動させる。

従って、圧縮機１１で圧縮され吐出された高温高圧状態の冷媒は放熱器１３に流入する。放熱器１３では高温の冷媒が外気により冷却されて凝縮する。放熱器１３通過後の冷媒は受液器１４で気液分離され、高圧液冷媒が受液器１４下流側に導出され、絞り機構１５を通過する。

高圧液冷媒はこの絞り機構１５にて気液２相状態の中間圧に減圧され、この中間圧冷媒は、分岐点Ｚにてエジェクタ１７に向かう冷媒流れと、分岐冷媒通路１９に向かう冷媒流れとに分岐される。

エジェクタ１７側に流入した冷媒流れはノズル部１７ａで減圧され膨張する。従って、ノズル部１７ａで冷媒の圧力エネルギーが速度エネルギーに変換され、このノズル部１７ａの噴出口から冷媒は高速度となって噴出する。この際の冷媒圧力低下により、冷媒吸引口１７ｂから分岐冷媒通路１９の第１蒸発器１８通過後の冷媒（気相冷媒）を吸引する。

ノズル部１７ａから噴出した冷媒と冷媒吸引口１７ｂに吸引された冷媒は、ノズル部１７ａ下流側の混合部１７ｃで混合してディフューザ部１７ｄに流入する。このディフューザ部１７ｄでは通路面積の拡大により、冷媒の速度（膨張）エネルギーが圧力エネルギーに変換されるため、冷媒の圧力が上昇する。

そして、エジェクタ１７のディフューザ部１７ｄから流出した冷媒は第２蒸発器２１に流入する。第２蒸発器２１では、低温の低圧冷媒が矢印Ａ方向の送風空気から吸熱して蒸発する。この蒸発後の気相冷媒は、圧縮機１１に吸入され、再び圧縮される。

一方、分岐冷媒通路１９に流入した冷媒流れは絞り機構２０で減圧されて低圧冷媒となり、この低圧冷媒が第１蒸発器１８に流入する。第１蒸発器１８では、矢印Ａ方向の送風空気から冷媒が吸熱して蒸発する。この蒸発後の気相冷媒は冷媒吸引口１７ｂからエジェクタ１７内に吸引される。

以上のごとく、本実施形態によると、エジェクタ１７のディフューザ部１７ｄの下流側冷媒を第２蒸発器２１に供給するととともに、分岐通路１９側の冷媒を絞り機構２０を通して第１蒸発器１８にも供給できるので、第１、第２蒸発器１８、２１で同時に冷却作用を発揮できる。そのため、第１、第２蒸発器１８、２１の両方で冷却された冷風を冷却対象空間２３に吹き出して、冷却対象空間２３を冷却できる。

その際に、第２蒸発器２１の冷媒蒸発圧力はディフューザ部１７ｄで昇圧した後の圧力であり、一方、第１蒸発器１８の出口側はエジェクタ１７の冷媒吸引口１７ｂに接続されているから、ノズル部１７ａでの減圧直後の最も低い圧力を第１蒸発器１８に作用させることができる。

これにより、第２蒸発器２１の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）よりも第１蒸発器１８の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）を低くすることができる。そして、送風空気の流れ方向Ａに対して冷媒蒸発温度が高い第２蒸発器２１を上流側に配置し、冷媒蒸発温度が低い第１蒸発器１８を下流側に配置しているから、第２蒸発器２１における冷媒蒸発温度と送風空気との温度差および第２蒸発器１８における冷媒蒸発温度と送風空気との温度差を両方とも確保できる。

このため、第１、第２蒸発器１８、２１の冷却性能を両方とも有効に発揮できる。従って、共通の冷却対象空間２３に対する冷却性能を第１、第２蒸発器１８、２１の組み合わせにて効果的に向上できる。また、ディフューザ部１７ｄでの昇圧作用により圧縮機１１
の吸入圧を上昇して、圧縮機１１の駆動動力を低減できる。

また、本実施形態のエジェクタを用いたサイクル１０では、エジェクタ１７の上流部の分岐点Ｚから分岐した冷媒分岐通路１９をエジェクタ１７の冷媒吸引口１７ｂに接続し、この冷媒分岐通路１９に絞り機構２０および第１蒸発器１８を設けているから、第１蒸発器１８には冷媒分岐通路１９を通して低圧の気液２相冷媒を独立して供給できる。

このため、第１蒸発器１８側の冷媒流量をエジェクタ１７の機能に依存することなく、絞り機構２０にて独立に調整できる。

また、サイクル熱負荷が小さい条件では、サイクルの高低圧差が小さくなって、エジェクタ１７の入力が小さくなる。この場合に、特許文献１のサイクルでは、エジェクタ吸引側の蒸発器（本実施形態の第１蒸発器１８に対応）を通過する冷媒流量がエジェクタの冷媒吸引能力のみに依存するので、エジェクタの入力低下→エジェクタの冷媒吸引能力の低下→吸引側蒸発器の冷媒流量の減少が発生して、吸引側蒸発器の冷却性能を確保しにくい。

これに対し、本実施形態によると、エジェクタ１７の上流部で冷媒流れを分岐し、この分岐冷媒を冷媒分岐通路１９を通して冷媒吸引口１７ｂに吸引させるから、冷媒分岐通路１９がエジェクタ１７に対して並列的な接続関係となる。

このため、冷媒分岐通路１９にエジェクタ１７の冷媒吸引能力だけでなく、圧縮機１１の冷媒吸入、吐出能力をも利用して冷媒を供給できる。これにより、エジェクタ１７の入力低下→エジェクタ１７の冷媒吸引能力の低下という現象が発生しても、第１蒸発器１８側の冷媒流量の減少度合いを特許文献１のサイクルよりも小さくできる。よって、低熱負荷条件でも第１蒸発器１８の冷却性能を確保しやすい。

次に、圧縮機１１の作動の断続制御について説明する。圧縮機１１の作動は、基本的には、温度センサ２４により検出される冷却対象空間２３の内部温度（以下庫内温度と略称）Ｔｒに基づいて断続制御される。

具体的には、図４に示すように庫内温度Ｔｒが下限設定温度Ｔｏｆｆまで低下すると、制御装置２５は電磁クラッチ１２への通電を遮断して圧縮機１１の作動を停止する。この圧縮機１１の作動停止により庫内温度Ｔｒが上昇して上限設定温度Ｔｏｎまで上昇すると、制御装置２５は電磁クラッチ１２に通電して圧縮機１１を再起動する。

ここで、下限設定温度Ｔｏｆｆは例えば、−２０℃〜−２２℃程度の温度であり、上限設定温度Ｔｏｎは下限設定温度Ｔｏｆｆよりも所定温度高い温度、例えば、−１６℃〜−１８℃程度の温度である。

このように、庫内温度Ｔｒの高低に応じて圧縮機１１の作動を断続制御することにより、庫内温度Ｔｒを下限設定温度Ｔｏｆｆと上限設定温度Ｔｏｎとの間の所定温度域に制御する。

このような圧縮機１１の断続制御に対して、開閉弁１６およびエジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅを制御装置２５によって以下のごとく連動制御する。すなわち、庫内温度Ｔｒが下限設定温度Ｔｏｆｆまで低下すると、圧縮機１１の作動停止に連動して、開閉弁１６およびエジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅをともに閉状態に移行させる。

そして、圧縮機１１の停止期間における第１所定時間ｔ１の間、開閉弁１６の閉状態を持続した後に、開閉弁１６をまず開状態に復帰させる。この開閉弁１６の開状態復帰後、第２所定時間ｔ２が経過した後に、エジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅを開状態に復帰させる。

この通路開閉機構１７ｅの開状態復帰後に圧縮機１１を再起動する。なお、第１所定時間ｔ１と第２所定時間ｔ２は、ｔ１＞ｔ２となるように設定する。

ここで、開閉弁１６およびエジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅの開閉制御の具体例としては、（１）庫内温度Ｔｒに基づく制御と、（２）タイマー機能に基づく制御のいずれでもよい。

最初に、前者の制御（１）を説明すると、庫内温度Ｔｒに対する設定温度として、図４に示すように、下限設定温度Ｔｏｆｆよりも所定値高い第１補助設定温度Ｔ１と、この第１補助設定温度Ｔ１よりも僅少値だけ高く、上限設定温度Ｔｏｎよりも僅少値だけ低い第２補助設定温度Ｔ２とを設定しておく。

そして、圧縮機１１の停止後、庫内温度Ｔｒが第１補助設定温度Ｔ１まで上昇すると、まず開閉弁１６を開状態に復帰させる。庫内温度Ｔｒが更に上昇して第２補助設定温度Ｔ２に達すると、エジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅも開状態に復帰させる。その後、庫内温度Ｔｒが更に上昇して上限設定温度Ｔｏｎに達すると、圧縮機１１を再起動する。図５（ａ）は庫内温度Ｔｒに基づいて決定される開閉弁１６の開閉状態をまとめた図表である。

これに対し、後者の制御（２）の場合は、前記した第１所定時間ｔ１および第２所定時間ｔ２を制御装置２５のタイマー機能により直接設定する。なお、図５（ｂ）は、第１所定時間ｔ１、すなわち、開閉弁１６の閉時間ｔ１の決定方法の具体例であり、詳細は後述する。

上記のごとく圧縮機１１の停止に連動して、開閉弁１６を閉状態にすることにより、分岐点Ｚの上流側流路が遮断状態となる。これにより、圧縮機１１の停止時にサイクル高低圧差によって、開閉弁１６上流側の冷媒がエジェクタ１７側の流路および分岐通路１９側へ流入することを阻止できる。

そのため、圧縮機１１の停止時にエジェクタ１７のノズル部１７ａおよび分岐通路１９の絞り機構２０を通過する時の冷媒流動音の発生を防止できる。

これと同時に、第１、第２蒸発器１８、２１内に液冷媒が溜まり込むことを防止できるので、次回の圧縮機起動時における圧縮機１１への液冷媒戻り、液圧縮を防止できる。

また、開閉弁１６が閉状態にある第１所定時間ｔ１の間は、第１、第２蒸発器１８、２１内に開閉弁１６上流側の冷媒が流入することを防止できるので、サイクル高低圧の圧力バランスが抑制される。

具体的には、図４の下段部の実線に示すように圧縮機停止後、開閉弁１６が閉状態に維持される第１所定時間ｔ１の間は、高圧圧力が圧縮機作動時より僅か低下するだけであり、また、低圧圧力も圧縮機作動時より僅か上昇するだけで、比較的低い値に維持される。

このことは、圧縮機停止後も第１、第２蒸発器１８、２１内の冷媒温度が比較的低い値に維持されることを意味する。

ここで、圧縮機停止時にもし高圧側から冷媒が第１、第２蒸発器１８、２１内に流入すると、低圧圧力の上昇→第１、第２蒸発器１８、２１内の冷媒温度の上昇、ひいては、庫内温度の上昇が生じる。そして、庫内温度の上昇は、圧縮機停止期間の短縮→圧縮機駆動動力の増大という不具合につながるが、本実施形態によると、圧縮機停止時に開閉弁１６を閉状態にすることにより、上記のような不具合を回避できる。

なお、圧縮機停止時には第１、第２蒸発器１８、２１の冷却作用が実質上停止状態となるから、本実施形態では、第１、第２蒸発器１８、２１に送風する電動送風機２２を圧縮機停止と連動して停止するようにしている。ただ、冷却対象空間２３内の温度分布を特に均一化したいというニーズが高い場合は、圧縮機停止時にも電動送風機２２の作動を継続するようにしてもよい。

また、圧縮機停止に連動して開閉弁１６が閉弁する際に、開閉弁１６がもし非圧縮性の液相冷媒の流れを急遮断すると、開閉弁上流側の冷媒圧が急上昇してウォータハンマリング現象が発生し、それにより、異音が生じることが懸念される。しかし、本実施形態においては開閉弁１６の上流部に絞り機構１５を配置し、この絞り機構１５で減圧された後の気液２相状態の中間圧冷媒の流れを開閉弁１６で遮断するから、開閉弁１６は圧縮性の気相冷媒を含む冷媒流れを遮断することになる。

その結果、開閉弁１６の閉弁時に開閉弁上流側の冷媒圧が急上昇することを抑制できるので、ウォータハンマリング現象を回避して、同現象による異音の発生を防止できる。

そして、開閉弁１６は第１所定時間ｔ１の間、閉状態を維持した後、開状態に復帰する。このとき、エジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅは依然として閉状態を維持しているので、開閉弁１６を通過した冷媒は分岐通路１９側のみを通過して第１蒸発器１８→エジェクタ１７→第２蒸発器２１の順に流れる。

これにより、サイクルの高圧圧力と低圧圧力とを均一化する、いわゆる圧力バランスが行われる。具体的には、開閉弁１６の開弁によって高圧側冷媒が低圧側流路に流入することによって、高圧圧力は図４の下段部に示すように開閉弁１６の閉弁時の値から更に一段と低い値まで低下する。これに伴って、低圧圧力は開閉弁１６の閉弁時の値から一段と高い値まで上昇する。

この圧力バランスは、開閉弁１６の開弁から圧縮機１１が再起動するまでの間（時間ｔ３）行われる。この時間ｔ３が圧力バランスの期間となる。なお、図４の下段部における高圧圧力および低圧圧力の破線ｂ、ｃは、開閉弁１６を破線ｄのごとく開閉制御しない場合における圧力バランスを示しており、高圧圧力と低圧圧力とが中間の同一圧力値に完全に圧力バランスした場合を示す。

これに対し、本実施形態では圧縮機１１の停止期間中、後半の一部の期間ｔ３のみで圧力バランスを行うので、高圧圧力と低圧圧力は中間の同一圧力値となる以前に圧力バランスを終了する。その結果、圧力バランスの終了時点（圧縮機１１の再起動時点）でも高圧圧力と低圧圧力との間に所定の圧力差が存在する。

しかし、上記圧力バランスの実施によって高低圧差を縮小できるので、大きな高低圧差を維持したまま圧縮機１１を再起動する場合に比較して圧縮機１１の起動動力を大幅に低減できる。

また、この圧力バランス期間ｔ３のうち大部分の期間ｔ２では、エジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅを閉状態に維持しているので、エジェクタ１７のノズル部１７ａにおける冷媒流動音の発生を防止できる。

なお、図４では、エジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅの開状態への復帰を圧縮機１１の再起動時点よりも若干の時間先行しているが、これは、圧縮機１１の再起動の前に通路開閉機構１７ｅを確実に開状態にするためであって、通路開閉機構１７ｅが極短時間で開状態に移行できるものであるときは、圧縮機１１の再起動と同時に通路開閉機構１７ｅを開状態へ復帰させるようにしてもよい。

また、図４では圧縮機１１の停止と同時に、開閉弁１６と通路開閉機構１７ｅの両方を同時に閉状態にしているが、開閉弁１６の閉状態によってエジェクタ１７への冷媒流入を阻止できるから、通路開閉機構１７ｅは図４の破線ａに示すように、開閉弁１６の閉時点から所定時間遅れて閉状態にしてもよい。

ところで、前述の制御（２）のごとく、開閉弁１６の閉弁時間（第１所定時間ｔ１）を制御装置２５のタイマー機能により設定する場合の好ましい具体例を説明すると、サイクル熱負荷が小さいときほど、圧縮機停止期間における庫内温度の上昇度合いが小さくなって、圧縮機停止期間が長くなるという相関がある。

そこで、図５（ｂ）に示すように、開閉弁１６の閉弁時間ｔ１を外気温度に応じて決定するようにしてもよい。具体的には、外気温度が第１所定温度Ｔａ以下の低温域であるときは閉弁時間ｔ１＝Ａ分と決定し、外気温度が第１所定温度Ｔａを超えて第２所定温度Ｔｂ以下の中間温度域であるときは閉弁時間ｔ１＝Ｂ分と決定し、そして、外気温度が第２所定温度Ｔｂを超える高温域であるときは閉弁時間ｔ１＝Ｃ分と決定する。

ここで、Ａ分＞Ｂ分＞Ｃ分の関係にあり、外気温度の低下（すなわち、サイクル熱負荷の低下）に応じて開閉弁１６の閉弁時間ｔ１を順次長くするように決定する。これにより、熱負荷条件に対応した適切な時間に開閉弁１６の閉弁時間ｔ１を決定できる。

なお、図４では、庫内温度Ｔｒの変化に基づいて圧縮機１１の作動が断続される場合について説明したが、操作パネル２７に装備されているサイクル作動スイッチを乗員がマニュアル操作して、圧縮機１１の作動を断続した場合にも、各種機器の作動を図４に示すように制御すればよい。

（第２実施形態）
第１実施形態では、圧縮機１１の停止に連動して開閉弁１６を閉弁しているが、第２実施形態では、図６に示すように庫内温度Ｔｒが下限設定温度Ｔｏｆｆまで低下すると、圧縮機１１の停止に先行して開閉弁１６をまず閉弁する。これにより、分岐点Ｚの上流通路を遮断したまま、所定時間ｔ４の間圧縮機１１の作動を続行し、この所定時間ｔ４経過後に圧縮機１１を停止する。

ここで、所定時間ｔ４は、圧縮機１１がサイクル低圧側の冷媒を吸入して高圧側へ移動させ、高圧側に保持するポンプダウン運転の期間である。このポンプダウン運転を実行することにより、圧縮機停止期間の間に第１、第２蒸発器１８、２１に溜まる冷媒量を第１実施形態に比して、より一層低減できる。従って、次回の圧縮機再起動時における液冷媒戻り、液圧縮の危険をより一層効果的に防止できる。

なお、ポンプダウンの時間ｔ４は具体的に図７に示すように外気温度に応じて決定することが好ましい。すなわち、外気温度が第１所定温度Ｔａ以下の低温域であるときはポンプダウン時間ｔ４＝Ｇ分と決定し、外気温度が第１所定温度Ｔａを超えて第２所定温度Ｔｂ以下の中間温度域であるときはポンプダウン時間ｔ４＝Ｈ分と決定し、そして、外気温度が第２所定温度Ｔｂを超える高温域であるときはポンプダウン時間ｔ４＝Ｉ分と決定する。

ここで、Ｇ＞Ｈ＞Ｉの関係にあり、外気温度の低下（すなわち、サイクル熱負荷の低下）に応じてポンプダウン時間ｔ４を順次長くするように決定する。これにより、熱負荷条件に対応した適切な時間にポンプダウン時間ｔ４を決定できる。

（第３実施形態）
第１実施形態では、エジェクタ１７上流部の分岐点Ｚよりも更に上流側に絞り機構１５と開閉弁１６を配置しているが、第３実施形態では、図８に示すように、このエジェクタ１７上流側の絞り機構１５と開閉弁１６を廃止し、その代わりに、分岐通路１９の絞り機構２０の下流側と第１蒸発器１８の上流側との間に開閉弁１６を配置している。

従って、第３実施形態によると、開閉弁１６は分岐通路１９側の通路遮断のみを行うことになる。このことから、第３実施形態では、圧縮機１１の停止に連動して、開閉弁１６とエジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅの両方を同時に閉状態に移行させる。これにより、圧縮機停止時にエジェクタ１７側の流路は通路開閉機構１７ｅにて遮断することができる。

図９は第３実施形態による圧縮機作動の断続に連動する各種機器の作動を示すもので、エジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅを必ず圧縮機１１の停止と同時に閉状態にすること以外は前述の図４と同じでよい。なお、図９において、ｔ５は圧縮機停止時におけるエジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅの閉時間を示す。

図１０（ａ）は、第３実施形態において圧縮機停止時に開閉弁１６およびエジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅの開閉を庫内温度Ｔｒに基づいて決定する場合の制御例であり、前述の図５（ａ）と同様の考え方であるので、具体的説明を省略する。

図１０（ｂ）は、第３実施形態において圧縮機停止時における開閉弁１６の閉時間ｔ１およびエジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅの閉時間ｔ５をタイマー機能により決定する場合の制御例であり、前述の図５（ｂ）と同様の考え方である。すなわち、圧縮機停止時における開閉弁１６の閉時間ｔ１を外気温度が低くなるに従って長くなるように決定する。図中、Ａ＞Ｂ＞Ｃの関係になっている。また、圧縮機停止時におけるエジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅの閉時間ｔ５も外気温度が低くなるに従って長くなるように決定する。図中、Ｄ＞Ｅ＞Ｆの関係になっている。

（第４実施形態）
第４実施形態は、上記第３実施形態（図８のサイクル構成）に前述の図６（第２実施形態）と同様のポンプダウン制御を組み合わせるものである。

図１１は第４実施形態による圧縮機作動の断続に連動する各種機器の作動を示すもので、庫内温度Ｔｒが下限設定温度Ｔｏｆｆまで低下すると、圧縮機１１の停止に先行して開閉弁１６およびエジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅの両方を同時に閉状態に移行させる。

これにより、分岐通路１９の第１蒸発器１８の上流部を遮断できるとともに、エジェクタ１７の入口部を遮断できる。そして、この通路遮断状態を維持したまま、所定時間ｔ４の間、圧縮機１１の作動を続行し、この所定時間ｔ４経過後に圧縮機１１を停止する。

従って、圧縮機１１は所定時間ｔ４の間、サイクル低圧側の冷媒を吸入して高圧側へ移動させるポンプダウン運転を実行する。これにより、圧縮機停止期間の間に第１、第２蒸発器１８、２１に溜まる冷媒量をより一層効果的に低減できる。

なお、第４実施形態においても、ポンプダウン運転の時間ｔ４は、前述の図７に示すように外気温度の低下（すなわち、サイクル熱負荷の低下）に応じて順次長くなるように決定することが好ましい。

（第５実施形態）
図１２は第５実施形態を示すもので、第１実施形態のサイクル構成を一部変更したものに相当する。すなわち、第５実施形態では、分岐通路１９のうち、第１蒸発器１８の下流部に流路切替機構３０を設置している。

この流路切替機構３０は具体的には三方電磁弁により構成されるものであって、第１蒸発器１８の下流部を直接、第２蒸発器２１の下流側（圧縮機１１の吸入側）に接続する第１状態と、第１蒸発器１８の下流部を冷媒吸引口１７ｂ側に接続する第２状態とを切り替えるものである。

第１実施形態では、第１、第２蒸発器１８、２１を一体に構成して、第１、第２蒸発器１８、２１に共通の送風機２２により空気を送風し、第１、第２蒸発器１８、２１にて共通の冷却対象空間２３を冷却しているが、第５実施形態ではこの点も変更している。

すなわち、第５実施形態では第１、第２蒸発器１８、２１をそれぞれ別体で構成し、この第１、第２蒸発器１８、２１をそれぞれ別の冷却対象空間２３ａ、２３ｂ内に配置している。そのため、第１、第２蒸発器１８、２１に対してそれぞれ別の送風機２２ａ、２２ｂにより空気を送風し、それぞれ別の冷却対象空間２３ａ、２３ｂを冷却するようになっている。

ここで、第２蒸発器２１よりも第１蒸発器１８の冷媒蒸発温度が低いので、第２蒸発器２１により冷却される第２冷却対象空間２３ｂの庫内温度よりも、第１蒸発器１８により冷却される第１冷却対象空間２３ａの庫内温度の方が低くなる。このため、第２冷却対象空間２３ｂを例えば、冷蔵室として用い、第１冷却対象空間２３ａは例えば、冷凍室として用いる。

２つの冷却対象空間２３ａ、２３ｂには、それぞれの庫内温度Ｔｒ１、Ｔｒ２を検出する温度センサ２４ａ、２４ｂが設けられている。この２つの温度センサ２４ａ、２４ｂの検出信号は制御装置２５（図２）に入力され、この制御装置２５の制御出力によって流路切替機構３０の切替作動、および他の機器（圧縮機１１、エジェクタ通路開閉機構１７ｅ、開閉弁１６等）の作動が制御される。

図１３は第５実施形態の作動説明図で、第１温度センサ２４ａにより検出される第１冷却対象空間２３ａの庫内温度Ｔｒ１、および第２温度センサ２４ｂにより検出される第２冷却対象空間２３ｂの庫内温度Ｔｒ２に対して、それぞれ下限設定温度Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｆｆ２および上限設定温度Ｔｏｎ１、Ｔｏｎ２を設定する。

そして、第２庫内温度Ｔｒ２が時刻ｔ１０で下限設定温度Ｔｏｆｆ２まで低下すると、制御装置２５は流路切替機構３０を第２状態から第１状態に切り替える。従って、第１蒸発器１８の下流部が直接、第２蒸発器２１の下流側（圧縮機１１の吸入側）に接続される。また、これと同時に、制御装置２５はエジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅを閉状態にするので、エジェクタ１７を通過する冷媒流れが遮断され、第２蒸発器２１への冷媒流入が阻止される。

これにより、第２蒸発器２１の冷却作用が停止され、第２冷却対象空間２３ｂの庫内温度Ｔｒ２が上昇し始める。一方、第１蒸発器１８には冷媒が流れ続け、第１冷却対象空間２３ａの庫内温度Ｔｒ１は時刻ｔ１０後も更に低下する。

そして、時刻ｔ１１において第１冷却対象空間２３ａの庫内温度Ｔｒ１が下限設定温度Ｔｏｆｆ１まで低下すると、制御装置２５は圧縮機１１を停止状態にし、これと同時に、開閉弁１６を閉弁状態とする。この開閉弁１６の閉弁状態は、時間ｔ１の間継続され、第１蒸発器１８と第２蒸発器２１への冷媒流入が阻止される。従って、第１冷却対象空間２３ａの庫内温度Ｔｒ１は時刻ｔ１１から上昇し始める。

そして、開閉弁１６は、時間ｔ１経過後に開弁状態に復帰する。このとき、圧縮機１１は停止状態を継続しているので、開閉弁１６の開弁によりサイクルの高低圧が均圧方向へ変化してサイクルの圧力バランスが行われる。この圧力バランスは圧縮機１１が再起動するまでの時間ｔ３の間行われる。一方、エジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅは、開閉弁１６が開弁状態に復帰してから、時間ｔ２経過後に開状態に復帰する（時間ｔ２＜時間ｔ３）。

そして、時刻ｔ１２において、第２冷却対象空間２３ｂの庫内温度Ｔｒ２が上限設定温度Ｔｏｎ２まで上昇すると、制御装置２５は圧縮機１１を再起動し、かつ、流路切替機構３０を第１状態から第２状態に切り替える。従って、第１蒸発器１８の下流部はエジェクタ１７の冷媒吸引口１７ｂ側に接続される。

以後、上記のような作動が繰り返されて、第１冷却対象空間２３ａの庫内温度Ｔｒ１および第２冷却対象空間２３ｂの庫内温度Ｔｒ２をそれぞれ下限設定温度Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｆｆ２と上限設定温度Ｔｏｎ１、Ｔｏｎ２との間の所定温度域に制御できる。これと同時に、圧縮機１１の停止時における第１、第２蒸発器１８、２１内への液冷媒の溜まり込み防止等の作用効果を第１実施形態と同様に発揮できる。

ところで、上記作動説明では、第１冷却対象空間２３ａの庫内温度Ｔｒ１が下限設定温度Ｔｏｆｆ１まで低下すると圧縮機１１を停止する旨述べたが、より具体的には、第１冷却対象空間（一方の冷却対象空間）２３ａの庫内温度Ｔｒ１が下限設定温度Ｔｏｆｆ１まで低下し、かつ、第２冷却対象空間（他方の冷却対象空間）２３ｂの庫内温度Ｔｒ２が上限設定温度Ｔｏｎ２まで上昇していないというＡＮＤ条件を満足したときに圧縮機１１を停止する。このＡＮＤ条件の成立により、第１、第２蒸発器１８、２１の両方の冷却作用を中断してよい状態を判定できるからである。

要するに、２つの冷却対象空間２３ａ、２３ｂのいずれか一方の庫内温度が下限設定温度まで低下したときに、他方の空間の庫内温度が上限設定温度まで上昇していない場合に、圧縮機１１を停止すればよい。

また、図１３では、第２冷却対象空間２３ｂの庫内温度Ｔｒ２が上限設定温度Ｔｏｎ２まで上昇して、圧縮機１１を再起動する例を図示しているが、第２冷却対象空間２３ｂの庫内温度Ｔｒ２よりも第１冷却対象空間２３ａの庫内温度Ｔｒ１の方が先に上限設定温度Ｔｏｎ１まで上昇した場合は、その時点で圧縮機１１を再起動させればよい。

要は、第１冷却対象空間２３ａの庫内温度Ｔｒ１および第２冷却対象空間２３ｂの庫内温度Ｔｒ２がいずれも上限設定温度Ｔｏｎ１、Ｔｏｎ２まで上昇していない間は圧縮機１１の停止状態を続行し、そして、第１冷却対象空間２３ａの庫内温度Ｔｒ１および第２冷却対象空間２３ｂの庫内温度Ｔｒ２のうち、いずれか一方が上限設定温度Ｔｏｎ１、Ｔｏｎ２まで上昇した時点で圧縮機１１を再起動させればよい。

なお、第１、第２冷却対象空間２３ａ、２３ｂの送風機２２ａ、２２ｂの作動は対応する各蒸発器１８、２１への冷媒流れ断続に連動して制御すればよい。つまり、第１冷却対象空間２３ａの送風機２２ａは第１蒸発器１８への冷媒流れ遮断に連動して停止し、圧縮機１１の再起動に連動して送風機２２ａも再起動すればよい。同様に、第２冷却対象空間２３ｂの送風機２２ｂも第２蒸発器２１への冷媒流れ遮断に連動して停止し、圧縮機１１の再起動に連動して送風機２２ｂも再起動すればよい。

（第６実施形態）
図１４は第６実施形態を示すもので、上記第５実施形態の変形である。第６実施形態では、第２蒸発器２１のバイパス通路３１を設けるとともに、このバイパス通路３１と第２蒸発器２１との分岐点に流路切替機構３０を配置している。

この流路切替機構３０も具体的には三方電磁弁により構成され、エジェクタ１７の下流部をバイパス通路３１に接続する第１状態と、エジェクタ１７の下流部を第２蒸発器２１に接続する第２状態とを切り替える。

第６実施形態の作動は基本的には前述の図１３と同様に行えばよい。ただ、第６実施形態では図１３の時刻ｔ１０において、流路切替機構３０を第２状態から第１状態へ切り替えると、第２蒸発器２１への冷媒流入が遮断されるので、この時点では、エジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅを閉状態とする必要がなく、通路開閉機構１７ｅの開状態を続行する。

そして、図１３の時刻ｔ１１において圧縮機１１を停止し、かつ、開閉弁１６を閉弁する時に、エジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅを閉状態にすればよい。第６実施形態のエジェクタ１７の開閉作動を除く他の作動は第５実施形態と同じでよい。

（第７実施形態）
図１５は第７実施形態を示すもので、第７実施形態では、第１〜第６実施形態の分岐通路１９に相当する第１分岐通路１９とは別に第２分岐通路３２を設けている。

この第２分岐通路３２は開閉弁１６の下流部と圧縮機１１の吸入側との間に設けられるもので、この第２分岐通路３２の分岐位置に流路切替機構３０を設けている。この流路切替機構３０も、具体的には三方電磁弁により構成され、開閉弁１６の下流部をエジェクタ１７上流部の分岐点Ｚ側に接続する第１状態と、開閉弁１６の下流部を第２分岐通路３２側に接続する第２状態とを切り替える。

第２分岐通路３２のうち上流側には絞り機構３３を設け、この絞り機構３３の下流側に第３蒸発器３４を設けている。

なお、第７実施形態では、第１、第２蒸発器１８、２１を一体に構成して、送風機２２ａおよび温度センサ２４ａとともに第１冷却対象空間２３ａに配置している。また、第３蒸発器３４、送風機２２ｂおよび温度センサ２４ｂを第２冷却対象空間２３ｂに配置している。

図１６は第７実施形態の作動説明図であり、第２冷却対象空間２３ｂの庫内温度Ｔｒ２が下限設定温度Ｔｏｆｆ２まで低下すると、流路切替機構３０は開閉弁１６の下流部をエジェクタ１７上流部の分岐点Ｚ側に接続する第１状態に切り替わる。また、庫内温度Ｔｒ２が上限設定温度Ｔｏｎ２まで上昇すると、流路切替機構３０は開閉弁１６の下流部を第２分岐通路３２側に接続する第２状態に切り替わる。

これに対し、圧縮機１１の作動の断続は、第１、第２冷却対象空間２３ａ、２３ｂの両方の庫内温度Ｔｒ１、Ｔｒ２に基づいて決定される。具体的には、図１６の時刻ｔ１３のように、第１冷却対象空間２３ａの庫内温度Ｔｒ１が下限設定温度Ｔｏｆｆ１まで低下したときに、第２冷却対象空間２３ｂの庫内温度Ｔｒ２が上限設定温度Ｔｏｎ２まで上昇していない場合に圧縮機１１を停止する。

この圧縮機１１の停止に連動して、エジェクタ１７の通路開閉機構１７ｅおよび開閉弁１６を閉状態にする。圧縮機１１の停止後における開閉弁１６の閉弁時間ｔ１、圧力バランスの時間ｔ３、圧力バランスの時間ｔ３におけるエジェクタ１７の閉時間ｔ２等は第１〜第６実施形態と同じ考え方で決めればよい。

（第８実施形態）
図１７は第８実施形態を示すもので、第２蒸発器２１の下流側に第３蒸発器３４と、この第３蒸発器３４のバイパス通路３５とを並列に設けている。この並列回路の分岐位置に流路切替機構３０を設けている。

この流路切替機構３０も具体的には三方電磁弁により構成され、第２蒸発器２１の下流部をバイパス通路３５側に接続する第１状態と、第２蒸発器２１の下流部を第３蒸発器３４側に接続する第２状態とを切り替える。

なお、第８実施形態においても、第１、第２蒸発器１８、２１を一体に構成して、送風機２２ａおよび温度センサ２４ａとともに第１冷却対象空間２３ａに配置している。また、第３蒸発器３４、送風機２２ｂおよび温度センサ２４ｂを第２冷却対象空間２３ｂに配置している。

図１８は第８実施形態の作動説明図であり、第７実施形態の作動（図１６）と同様の考え方で流路切替機構３０の流路切替、圧縮機１１の作動断続、開閉弁１６およびエジェクタ１７の開閉を行う。

（第９実施形態）
図１９は第９実施形態を示すもので、第２蒸発器２１と並列に第３蒸発器３４を設けたものである。そして、第１蒸発器１８、第２蒸発器２１および第３蒸発器３４をそれぞれ別の冷却対象空間２３ａ、２３ｂ、２３ｃに配置している。各冷却対象空間２３ａ、２３ｂ、２３ｃにはそれぞれ送風機２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび温度センサ２４ａ、２４ｂ、２４ｃが個別に配置されている。

第９実施形態においても、各温度センサ２４ａ、２４ｂ、２４ｃの検出する庫内温度Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３にそれぞれ対応して下限設定温度Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｆｆ２、Ｔｏｆｆ３および上限設定温度Ｔｏｎ１、Ｔｏｎ２、Ｔｏｎ３を設定する。

第９実施形態おける圧縮機１１の作動の断続は、温度センサ２４ａ、２４ｂ、２４ｃにより検出される庫内温度Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３に基づいて次のように行えばよい。すなわち、第１〜第３冷却対象空間２３ａ、２３ｂ、２３ｃの庫内温度Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３のうち、いずれか１つの庫内温度が下限設定温度まで低下したときに、他の２つの庫内温度がいずれも上限設定温度まで上昇していないときに、圧縮機１１を停止する。

そして、圧縮機１１の停止後に、第１〜第３冷却対象空間２３ａ、２３ｂ、２３ｃの庫内温度Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３がいずれも上限設定温度まで上昇していない間は圧縮機１１の停止状態を続行し、庫内温度Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３のいずれか１つが上限設定温度まで上昇すると圧縮機１を再起動させればよい。なお、開閉弁１６およびエジェクタ１７の開閉は他の実施形態と同様の考え方で行えばよい。

（第１０実施形態）
上記第９実施形態では、第２蒸発器２１と並列に第３蒸発器３４を設けているが、第１０実施形態では、図２０に示すようにエジェクタ１７および第２蒸発器２１の直列回路と並列に第２分岐通路３２を設け、この第２分岐通路３２の上流側に絞り機構３３を設け、この絞り機構３３の下流側に第３蒸発器３４を設けている。

そして、第１蒸発器１８、第２蒸発器２１および第３蒸発器３４をそれぞれ別の冷却対象空間２３ａ、２３ｂ、２３ｃに配置している。この点は第９実施形態と同じである。従って、圧縮機１１の作動の断続は第９実施形態と同様に行えばよい。

なお、第５〜第１０実施形態のサイクル構成（図１２、図１４、図１５、図１７、図１９、図２０）では、いずれも、開閉弁１６の上流部に第１実施形態の絞り機構１５を設けない例を示しているが、第５〜第１０実施形態においても、第１実施形態と同様に、開閉弁１６の上流部に絞り機構１５を設けることにより、ウォータハンマーリング現象の抑制効果を発揮できることはもちろんである。

（第１１実施形態）
第１実施形態では、分岐点Ｚの上流側に開閉弁１６を設けているが、第１１実施形態では図２１に示すように分岐点Ｚの位置に三方弁タイプの開閉弁１６を設けている。

この三方弁タイプの開閉弁１６も具体的には電磁弁により構成される。この開閉弁１６は受液器１４の下流部（高圧通路部）をエジェクタ１７の上流側通路および分岐通路１９に同時に連通する開弁状態と、受液器１４の下流部（高圧通路部）とエジェクタ１７の上流側通路および分岐通路１９との間を遮断する閉弁状態とを切り替えるものである。

これによると、圧縮機１１の停止に連動して、開閉弁１６を上記閉弁状態に切り替えることにより、冷媒流動音の発生防止、圧縮機起動時の液冷媒戻り防止等の作用効果を発揮できる。

なお、第１１実施形態において、開閉弁１６の上流部に絞り機構１５を配置して、開閉弁１６の閉弁時におけるウォータハンマーリング現象を抑制できるようにしてもよい。

（第１２実施形態）
図８に示す第３実施形態では、分岐通路１９において絞り機構２０の下流側に開閉弁１６を配置しているが、第１２実施形態では、図２２に示すように、分岐通路１９に第１、第２絞り機構２０ａ、２０ｂを直列に設け、この第１、第２絞り機構２０ａ、２０ｂの中間に開閉弁１６を配置している。このようにしても、第３実施形態と同様の作用効果を発揮できる。

（第１３実施形態）
図２３は第１３実施形態であり、分岐通路１９の絞り機構２０の上流側に開閉弁１６を配置している。

第１３実施形態によると、開閉弁１６が絞り機構１５の上流側に位置しているので、開閉弁１６の閉弁時におけるウォータハンマーリング現象の抑制効果を期待できないが、第１３実施形態においても、圧縮機停止時に開閉弁１６を閉弁することにより、冷媒流動音の発生防止、圧縮機起動時の液冷媒戻り防止等の効果は同様に発揮できる。

（第１４実施形態）
図２４は第１４実施形態であり、サイクル構成の組み付け構造に関する。第１４実施形態では第１実施形態と同じサイクル構成になっている。

そして、絞り機構１５、開閉弁１６、エジェクタ１７および分岐通路１９の絞り機構２０を１つの一体化ユニット４０として組み付けている。ここで、一体化ユニット４０は、これら複数の部品１５、１６、１７、２０を予め一体構造物として組み付けた集合組み付け体である。従って、この一体化ユニット４０全体を１部品として取り扱うことができる。

第１、第２蒸発器１８、２１も前述のごとくろう付け等により一体構造物になっており、一体化ユニット４１を構成する。

従って、エジェクタ１７等の一体化ユニット４０を第１、第２蒸発器１８、２１の一体化ユニット４１に一体に組み付けることにより、この両一体化ユニット４０、４１を更に一体化できる。

このような一体化により両一体化ユニット４０、４１全体の体格を小型化でき、車両等への搭載スペースを縮小できる。更に、この両一体化ユニット４０、４１を１つの装置として一度に搭載作業を行うことができるので、車両等への搭載作業を効率化できる。

また、両一体化ユニット４０、４１全体として１つの冷媒入口部４２と１つの冷媒出口部４３を設定するだけでよいので、ユニット外部との冷媒配管接続も簡単に行うことができる。

（第１５実施形態）
第１〜第１４実施形態では、放熱器１３の下流側に受液器１４を配置するサイクル構成について説明したが、第１５実施形態では、図２５に示すように、受液器１４を廃止し、その代わりに、圧縮機１１の吸入側に、冷媒の気液を分離して、気相冷媒を導出する気液分離器であるアキュムレータ４４を配置している。このようなアキュムレータ４４付きのサイクル構成において、本発明を実施してもよい。

なお、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ2）のように高圧圧力が臨界圧力を超える冷媒を用いる場合はエジェクタを用いたサイクル１０が超臨界サイクルとなるので、高圧側冷媒は超臨界状態のまま放熱するだけで、凝縮しない。従って、このような超臨界サイクルでは、放熱器１３の下流側に受液器１４を配置する意味がないので、第１５実施形態のようなアキュムレータ４４付きのサイクル構成を採用するのがよい。

（第１６実施形態）
第１〜第１５実施形態では、いずれも、複数の蒸発器１８、２１、３４を備えるサイクル構成について説明したが、第１６実施形態は図２６に示すように１つの蒸発器１８のみを備えるサイクル構成に関する。

エジェクタ１７の下流側に気液分離器であるアキュムレータ４４を配置し、このアキュムレータ４４にて冷媒の気液を分離して、気相冷媒を圧縮機１１の吸入側に導出する。そして、アキュムレータ４４の液相冷媒出口部をエジェクタ１７の冷媒吸引口１７ｂに接続する分岐通路４５を設け、この分岐通路４５に蒸発器１８を配置している。

この蒸発器１８は冷媒吸引口１７ｂの上流部に位置しているから、第１〜第１５実施形態の第１蒸発器１８に相当する。一方、エジェクタ１７の上流側に開閉弁１６を配置している。

第１６実施形態においても、圧縮機１１の停止時に開閉弁１６を閉弁することにより、第１実施形態等と同様の作用効果を発揮できる。なお、第１６実施形態では、エジェクタ１７に通路開閉機構１７ｅを設けていないが、必要に応じて通路開閉機構１７ｅを設けてもよい。

（第１７実施形態）
第１７実施形態は第１６実施形態の変形であり、図２７に示すように開閉弁１６を廃止して、その代わりに、エジェクタ１７に通路開閉機構１７ｅを設け、圧縮機１１の停止時に通路開閉機構１７ｅを閉状態にすることにより、第１実施形態等と同様の作用効果を発揮できる。

なお、第１６、第１７実施形態では、第１実施形態の絞り機構１５を廃止した例を示しているが、第１６、第１７実施形態においても、開閉弁１６の上流部、あるいは通路開閉機構１７ｅの上流部に絞り機構１５を設けてもよいことはもちろんである。

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

（１）上述の各実施形態では、各蒸発器１８、２１、３４の冷却対象空間２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃの温度（庫内温度）を温度センサ２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃで検出しているが、この庫内温度の代わりに、蒸発器表面温度等のように庫内温度と相関のある温度を検出してもよい。

（２）上述の各実施形態では、車両用の冷凍サイクルについて説明したが、車両用に限らず、定置用等の冷凍サイクルに対しても本発明を同様に適用できることはもちろんである。

（３）上述の各実施形態では、冷媒の種類を特定しなかったが、冷媒はフロン系、ＨＣ系の代替フロン、二酸化炭素（ＣＯ₂）など蒸気圧縮式の亜臨界サイクルおよび超臨界サイクルのいずれに適用できるものであってもよい。

本発明の第１実施形態による車両用のエジェクタを用いたサイクルを示すサイクル構成図である。 第１実施形態によるエジェクタの通路開閉機構の具体例を示す一部概略断面図である。 第１実施形態の電気制御部のブロック図である。 第１実施形態の作動説明図である。 第１実施形態による圧縮機停止時の開閉弁の開閉制御の考え方を示す図表である。 第２実施形態の作動説明図である。 第２実施形態によるポンプダウン時間の決め方を示す図表である。 第３実施形態による車両用のエジェクタを用いたサイクルを示すサイクル構成図である。 第３実施形態の作動説明図である。 第３実施形態による圧縮機停止時の開閉弁の開閉制御の考え方を示す図表である。 第４実施形態の作動説明図である。 第５実施形態による車両用のエジェクタを用いたサイクルを示すサイクル構成図である。 第５実施形態の作動説明図である。 第６実施形態による車両用のエジェクタを用いたサイクルを示すサイクル構成図である。 第７実施形態による車両用のエジェクタを用いたサイクルを示すサイクル構成図である。 第７実施形態の作動説明図である。 第８実施形態による車両用のエジェクタを用いたサイクルを示すサイクル構成図である。 第８実施形態の作動説明図である。 第９実施形態による車両用のエジェクタを用いたサイクルを示すサイクル構成図である。 第１０実施形態による車両用のエジェクタを用いたサイクルを示すサイクル構成図である。 第１１実施形態による車両用のエジェクタを用いたサイクルを示すサイクル構成図である。 第１２実施形態による車両用のエジェクタを用いたサイクルを示すサイクル構成図である。 第１３実施形態による車両用のエジェクタを用いたサイクルを示すサイクル構成図である。 第１４実施形態による車両用のエジェクタを用いたサイクルを示すサイクル構成図である。 第１５実施形態による車両用のエジェクタを用いたサイクルを示すサイクル構成図である。 第１６実施形態による車両用のエジェクタを用いたサイクルを示すサイクル構成図である。 第１７実施形態による車両用のエジェクタを用いたサイクルを示すサイクル構成図である。

符号の説明

１１…圧縮機、１３…放熱器、１５、２０、３３…絞り機構、１６…開閉弁（開閉手段）、１７…エジェクタ、１７ａ…ノズル部、１７ｂ…冷媒吸引口、１７ｃ…混合部、
１７ｄ…ディフューザ部、１７ｅ…通路開閉機構（開閉手段）、１８…第１蒸発器、
１９…分岐通路、２１…第２蒸発器。

Claims (9)

1. 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機（１１）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器（１３）と、
   前記放熱器（１３）下流側の冷媒を減圧膨張させ、この膨張時の高速度の冷媒流により冷媒を内部に吸引する冷媒吸引口（１７ｂ）を有し、前記冷媒吸引口（１７ｂ）からの吸引冷媒と前記高速度の冷媒流とを混合し、この混合した冷媒流を減速して冷媒流の圧力を上昇させるエジェクタ（１７）と、
   前記冷媒吸引口（１７ｂ）に接続される分岐通路（１９、４５）に設けられる蒸発器（１８）と、
   前記蒸発器（１８）への冷媒流入を阻止可能な開閉手段としての前記冷媒吸引口（１７ｂ）側の前記蒸発器（１８）の上流側に設けられる開閉弁（１６）および前記エジェクタ（１７）自体に設けられた通路開閉機構（１７ｅ）と、
   前記圧縮機（１１）の作動を断続制御する制御手段（２５）とを備え、
   前記制御手段（２５）は、前記圧縮機（１１）の作動を停止する期間内に前記開閉手段（１６、１７ｅ）を閉状態として、前記開閉手段（１６、１７ｅ）上流側の冷媒が前記エジェクタ（１７）側の流路へ流入することを阻止し、さらに、前記圧縮機（１１）の停止期間内において前記開閉弁（１６）をまず閉状態から開状態に復帰させ、サイクル内圧力バランスを実行し、その後、前記通路開閉機構（１７ｅ）を遅れて開状態に復帰した後に、前記圧縮機（１１）を再起動させることを特徴とするエジェクタを用いたサイクル。
2. 前記冷媒吸引口（１７ｂ）側の前記蒸発器は第１蒸発器（１８）として設けられ、前記エジェクタ（１７）の下流側に第２蒸発器（２１）が設けられることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタを用いたサイクル。
3. 前記第１蒸発器（１８）と前記第２蒸発器（２１）とにより１つの共通の冷却対象空間（２３）を冷却することを特徴とする請求項２に記載のエジェクタを用いたサイクル。
4. 前記第１蒸発器（１８）と前記第２蒸発器（２１）とにより別々の冷却対象空間（２３ａ、２３ｂ）を冷却することを特徴とする請求項２に記載のエジェクタを用いたサイクル。
5. 前記蒸発器（１８）の冷却対象空間（２３、２３ａ）の温度と相関のある温度を検出する温度検出手段（２４、２４ａ、２４ｂ）を有し、
   前記制御手段（２５）は、前記温度検出手段（２４、２４ａ、２４ｂ）の検出温度に基づいて前記圧縮機（１１）の作動を断続制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のエジェクタを用いたサイクル。
6. 前記制御手段（２５）は、前記圧縮機（１１）の停止に先行して前記開閉手段（１６、１７ｅ）を開状態から閉状態にし、前記開閉手段（１６、１７ｅ）の閉状態において前記圧縮機（１１）の作動状態を所定時間継続し、その後に、前記圧縮機（１１）を停止することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のエジェクタを用いたサイクル。
7. 前記開閉手段（１６、１７ｅ）の上流側に配置され、前記開閉手段（１６、１７ｅ）の上流側冷媒が気液２相状態となるように減圧する絞り機構（１５、２０、２０ａ）を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のエジェクタを用いたサイクル。
8. 前記エジェクタ（１７）と前記開閉弁（１６）とが少なくとも一体部品として組み付けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のエジェクタを用いたサイクル。
9. 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機（１１）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器（１３）と、
   前記放熱器（１３）下流側の冷媒を減圧膨張させ、この膨張時の高速度の冷媒流により冷媒を内部に吸引する冷媒吸引口（１７ｂ）を有し、前記冷媒吸引口（１７ｂ）からの吸引冷媒と前記高速度の冷媒流とを混合し、この混合した冷媒流を減速して冷媒流の圧力を上昇させるエジェクタ（１７）と、
   前記エジェクタ（１７）から流出した冷媒を蒸発させる第１の蒸発器（２１）と、
   前記エジェクタ（１７）から前記第１の蒸発機（２１）へ至る冷媒の流れを分岐する冷媒通路に接続されて、前記エジェクタ（１７）から流出した冷媒を蒸発させる第２の蒸発器（３４）と、
   前記エジェクタ（１７）への冷媒流入を阻止可能な開閉手段（１６、１７ｅ）と、
   前記圧縮機（１１）の作動を断続制御する制御手段（２５）とを備え、
   前記制御手段（２５）は、前記圧縮機（１１）の作動を停止する期間内に前記開閉手段（１６、１７ｅ）を閉状態として、前記開閉手段（１６、１７ｅ）上流側の冷媒が前記エジェクタ（１７）側の流路へ流入することを阻止することを特徴とするエジェクタを用いたサイクル。

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