(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
前記圧縮機（１１）から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、
前記放熱器（１２）から流出した冷媒を減圧させるノズル（１５ａ）から噴射される噴射冷媒によって冷媒吸引口（１５ｃ）から冷媒を吸引し、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口（１５ｃ）から吸引された吸引冷媒とを混合させて昇圧させる昇圧部（１５ｄ）を有するエジェクタ（１５）と、
冷媒を蒸発させて前記冷媒吸引口（１５ｃ）側へ流出させる吸引側蒸発器（１８）と、
前記圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を制御する吐出能力制御手段（２０ａ）とを備え、
前記吐出能力制御手段（２０ａ）は、通常運転時にはサイクルに要求される要求能力の増加に伴って前記圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を増加させるエジェクタ式冷凍サイクルであって、
さらに、サイクルの高圧側冷媒の圧力に相関を有する物理量を検出する高圧側圧力検出手段（２２）と、
前記吸引側蒸発器（１８）における冷媒蒸発温度に相関を有する物理量を検出する蒸発温度検出手段（２１）とを備え、
前記吐出能力制御手段（２０ａ）は、前記高圧側圧力検出手段（２２）の検出値（Ｐｄ）から前記蒸発温度検出手段（２１）の検出値（Ｔｅｆ）から求められる前記吸引側蒸発器（１８）における冷媒蒸発圧力（Ｐｅｆ）を減算した高低圧差（ΔＰ）が、予め定めた基準高低圧差（ΔＫＰ）以下となっている際に、前記要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっていると判定し、
前記吐出能力制御手段（２０ａ）は、前記要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっている際に、前記通常運転時に基準要求能力となった時に決定される基準冷媒吐出能力以上の冷媒吐出能力とする高能力運転、および、前記基準冷媒吐出能力よりも低い冷媒吐出能力とする低能力運転を交互に切り換えるように、前記圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を制御するようになっており、
前記基準要求能力は、前記エジェクタ（１５）が前記冷媒吸引口（１５ｃ）からの冷媒吸引能力を発揮して前記エジェクタ（１５）による成績係数向上効果を得ることができる能力であることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項２】
前記吐出能力制御手段（２０ａ）は、前記高能力運転と前記低能力運転とを交互に切り換える際に、前記高能力運転および前記低能力運転のうち少なくとも一方を予め定めた所定時間継続することを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項３】
前記吐出能力制御手段（２０ａ）は、前記高能力運転から前記低能力運転へ切り換える際には前記冷媒吐出能力を徐々に低下させ、前記低能力運転から前記高能力運転へ切り換える際には前記冷媒吐出能力を徐々に増加させることを特徴とする請求項１または２に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
従来、冷媒減圧手段の機能および冷媒循環手段の機能を果たすエジェクタを備えるエジェクタ式冷凍サイクルが知られている。例えば、特許文献１〜３には、圧縮機吐出冷媒を放熱器にて室外空気と熱交換させることで放熱させ、放熱器にて放熱した冷媒をエジェクタのノズルにて減圧させるエジェクタ式冷凍サイクルが開示されている。
【０００２】
さらに、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタのディフューザ部下流側に低圧冷媒の気液を分離する気液分離器を配置し、気液分離器にて分離された気相冷媒を圧縮機へ吸引させ、分離された液相冷媒を吸引側蒸発器にて蒸発させ、エジェクタの冷媒吸引口から吸引させている。
【０００３】
また、特許文献２のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタのノズルの上流側に、放熱器から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部を設け、分岐部で分岐された一方の冷媒をエジェクタのノズル側へ流入させ、他方の冷媒を吸引側蒸発器にて蒸発させ、エジェクタの冷媒吸引口から吸引させている。
【０００４】
また、特許文献３のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタのディフューザ部下流側に、ディフューザ部から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部を設け、分岐部で分岐された一方の冷媒を流出側蒸発器を介して圧縮機へ吸入させ、他方の冷媒を吸引側蒸発器にて蒸発させ、エジェクタの冷媒吸引口から吸引させている。
【０００５】
この種のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタのノズルにて冷媒を等エントロピ的に減圧させて噴射し、噴射された高速度の噴射冷媒の吸引作用によって吸引側蒸発器から流出した冷媒をエジェクタの冷媒吸引口から吸引することで、ノズルにて冷媒が減圧される際の運動エネルギの損失を回収している。
【０００６】
そして、エジェクタのディフューザ部にて、回収した運動エネルギを圧力エネルギに変換して、圧縮機吸入冷媒の圧力を上昇させることによって、圧縮機の駆動動力を低減させてエジェクタ式冷凍サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３３２２２６３号公報
【特許文献２】特許第３９３１８９９号公報
【特許文献３】特開２００８−１０７０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の如く、エジェクタ式冷凍サイクルでは、吸引側蒸発器から流出した冷媒をエジェクタの冷媒吸引口から吸引することによって、サイクルのＣＯＰを向上させている。従って、エジェクタによるＣＯＰ向上効果を確実に得るためには、噴射冷媒の流速を高速化してエジェクタに充分な吸引作用を発揮させ、吸引側蒸発器から流出した冷媒を冷媒吸引口から確実に吸引させる必要がある。
【０００９】
さらに、ＣＯＰの低下を抑制するためには、エジェクタ式冷凍サイクルに要求される冷却能力あるいは加熱能力（以下、冷却能力および加熱能力をまとめて要求能力という。）に応じて、圧縮機の冷媒吐出能力を調整し、サイクルを循環する冷媒循環流量を適切に調整する必要がある。これにより、圧縮機が不必要な動力を消費してしまうことを抑制してＣＯＰの低下を抑制できる。
【００１０】
しかしながら、エジェクタ式冷凍サイクルに要求される要求能力の低下に伴って、圧縮機の冷媒吐出能力を低下させてしまうと、エジェクタのノズルの入口側冷媒圧力と出口側冷媒圧力との圧力差が縮小して、噴射冷媒の流速も低下してしまう。その結果、吸引側蒸発器から流出した冷媒を冷媒吸引口から吸引することができなくなり、上述したエジェクタによるＣＯＰ向上効果を得ることができなくなってしまう。
【００１１】
上記点に鑑み、本発明は、サイクルに要求される要求能力によらずエジェクタによるＣＯＰ向上効果を得ることのできるエジェクタ式冷凍サイクルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機（１１）から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、放熱器（１２）から流出した冷媒を減圧させるノズル（１５ａ）から噴射される噴射冷媒によって冷媒吸引口（１５ｃ）から冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口（１５ｃ）から吸引された吸引冷媒とを混合させて昇圧させる昇圧部（１５ｄ）を有するエジェクタ（１５）と、冷媒を蒸発させて冷媒吸引口（１５ｃ）側へ流出させる吸引側蒸発器（１８）と、圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を制御する吐出能力制御手段（２０ａ）とを備え、吐出能力制御手段（２０ａ）は、通常運転時にはサイクルに要求される要求能力の上昇に伴って圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を増加させるエジェクタ式冷凍サイクルであって、
吐出能力制御手段（２０ａ）は、要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっている際に、通常運転時に基準要求能力となった時に決定される基準冷媒吐出能力以上の冷媒吐出能力とする高能力運転、および、基準冷媒吐出能力よりも低い冷媒吐出能力とする低能力運転を交互に切り換えるように、圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を制御ようになっており、
基準要求能力は、エジェクタ（１５）が冷媒吸引口（１５ｃ）からの冷媒吸引能力を発揮してエジェクタ（１５）による成績係数向上効果を得ることができる能力であることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、サイクルに要求される要求能力が基準要求能力以下となっている際に、吐出能力制御手段（２０ａ）が高能力運転と低能力運転とを交互に切り替えるので、要求能力によらずエジェクタ（１５）によるＣＯＰ向上効果を得ることができるとともに、サイクルを循環する冷媒循環流量を適切に調整することができる。
【００１４】
つまり、基準要求能力として、エジェクタ（１５）が冷媒吸引口（１５ｃ）からの冷媒吸引能力を発揮してエジェクタ（１５）によるＣＯＰ向上効果を得ることのできる能力を設定してあるので、通常運転時には、確実にエジェクタ（１５）によるＣＯＰ向上効果を得ることができ、要求能力が上記した基準要求能力以下となっても、高能力運転時には、確実にエジェクタ（１５）によるＣＯＰ向上効果を得ることができる。
【００１５】
さらに、高能力運転と低能力運転とを交互に切り替えるので、高能力運転での運転時間に対する低能力運転での運転時間の時間割合を調整することで、サイクルを循環する冷媒循環流量を要求能力に応じて適切に調整することができる。従って、圧縮機（１１）が不必要な動力を消費してＣＯＰを低下させてしまうことを抑制できる。
【００１６】
その結果、要求能力によらずエジェクタ（１５）によるＣＯＰ向上効果を得ることができる。さらに、要求能力が低下した場合であっても、単に要求能力に応じて圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を低下させてしまう構成に対して、サイクル全体としてのＣＯＰの向上を図ることができる。
さらに、請求項１に記載の発明では、サイクルの高圧側冷媒の圧力に相関を有する物理量を検出する高圧側圧力検出手段（２２）と、吸引側蒸発器（１８）における冷媒蒸発温度に相関を有する物理量を検出する蒸発温度検出手段（２１）とを備え、
吐出能力制御手段（２０ａ）は、高圧側圧力検出手段（２２）の検出値（Ｐｄ）から蒸発温度検出手段（２１）の検出値（Ｔｅｆ）から求められる吸引側蒸発器（１８）における冷媒蒸発圧力（Ｐｅｆ）を減算した高低圧差（ΔＰ）が、予め定めた基準高低圧差（ΔＫＰ）以下となっている際に、要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっていると判定することを特徴とする。
ここで、要求能力が低下して、吐出能力制御手段（２０ａ）が圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を低下させると、例えば、圧縮機（１１）の吐出冷媒圧力と吸入冷媒圧力との高低圧差等で定義されるサイクルの高圧側冷媒圧力と低圧側冷媒圧力との高低圧差（ΔＰ）が縮小する。従って、サイクルの高低圧差の大きさによって、サイクルに要求される要求能力を容易に把握することができる。
ところが、吐出能力制御手段（２０ａ）が高能力運転と低能力運転とを交互に切り換えるように圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を制御すると、例えば、低圧側冷媒圧力として、圧縮機（１１）吸入冷媒圧力あるいは吸引側蒸発器（１８）における実際の冷媒蒸発圧力等を採用すると、これらの物理量は、高能力運転と低能力運転との切り換えに応じて変動しやすい。そのため、要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっていることを適切に判定できない。
これに対して、請求項１に記載の発明では、吐出能力制御手段（２０ａ）が、蒸発温度検出手段（２１）の検出値（Ｔｅｆ）から求められる吸引側蒸発器（１８）における冷媒蒸発圧力（Ｐｅｆ）に基づいて算出された高低圧差（ΔＰ）を用いているので、要求能力が基準要求能力となっていることを適切に判定できる。
つまり、冷媒蒸発温度は、吸引側蒸発器（１８）の熱容量の影響によって、圧縮機（１１）吸入冷媒圧力等に対して、高能力運転と低能力運転との切り換えに対する応答性が低い。従って、冷媒蒸発温度に相関を有する物理量から冷媒蒸発圧力（Ｐｅｆ）を求めることで、高能力運転と低能力運転との切り換えに応じた高低圧差（ΔＰ）の変動幅が縮小されて、要求能力が基準要求能力となっていることを適切に判定できる。
なお、本請求項における「高圧側冷媒の圧力」とは、圧縮機（１１）の吐出側からエジェクタ（１５）のノズル（１５ａ）入口側へ至る高圧冷媒の圧力を意味し、圧縮機（１１）吐出冷媒の圧力、放熱器（１２）入口側冷媒の圧力、放熱器（１２）出口側冷媒の圧力等を採用できる。
【００１７】
なお、本請求項における「要求能力」とは、エジェクタ式冷凍サイクルが熱交換対象流体を冷却するために適用されている場合にはサイクルに要求される「冷却能力」を意味し、エジェクタ式冷凍サイクルが熱交換対象流体を加熱するために適用されている場合にはサイクルに要求される「加熱能力」を意味する。
【００１８】
また、本請求項における「基準冷媒吐出能力よりも低い冷媒吐出能力」は、圧縮機（１１）に冷媒吐出能力を発揮させないこと、圧縮機（１１）を停止させることも含む意味である。この場合は、実質的に、圧縮機（１１）の冷媒吐出能力は、圧縮機（１１）の単位時間あたりの稼働時間の割合、すなわち稼働率で制御されることになる。
【００１９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、吐出能力制御手段（２０ａ）は、高能力運転と低能力運転とを交互に切り換える際に、高能力運転および前記低能力運転のうち少なくとも一方を予め定めた所定時間継続することを特徴とする。
【００２０】
これによれば、高能力運転および低能力運転のうち少なくとも一方を予め定めた所定時間継続することにより、上述した冷媒循環流量の調整を容易に行うことができ、より精度良く冷媒循環流量を調整することができる。さらに、高能力運転を所定時間継続することで、サイクルを循環する冷媒循環流量を安定化させて、より一層確実にエジェクタ（１５）に吸引作用を発揮させることができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、吐出能力制御手段（２０ａ）は、高能力運転から低能力運転へ切り換える際には冷媒吐出能力を徐々に低下させ、低能力運転から高能力運転へ切り換える際には前記冷媒吐出能力を徐々に増加させることを特徴とする。
【００２２】
これによれば、吐出能力制御手段が、高能力運転と低能力運転とを切り替える際に、圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を徐々に変化させるので、サイクルを循環する冷媒循環流量が急変動してしまうことを抑制することができる。このような冷媒循環流量の急変動の抑制は、エジェクタ式冷凍サイクルの発揮する冷却能力あるいは加熱能力の急変動を抑制できるたけでなく、サイクル内を循環する際の冷媒流通音の抑制に効果的である。
【００３１】
なお、この欄および特許請求の範囲に記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。
【図２】第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの制御処理の要部を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態の要求能力の変化に対する冷媒吐出能力、冷媒循環流量および冷媒吸引能力の変化を示すグラフである。
【図４】第１実施形態の高能力運転と低能力運転とを切り換える際の冷媒吐出能力の変化を示すタイムチャートである。
【図５】第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの通常運転時および高能力運転時の冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【図６】第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの低能力運転時の冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【図７】第２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。
【図８】第２実施形態の高能力運転と低能力運転とを切り換える際の冷媒吐出能力の変化を示すタイムチャートである。
【図９】第２実施形態の高能力運転と低能力運転とを切り換える際の冷媒吐出能力の変化を示すタイムチャートの変形例である。
【図１０】第３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの制御処理の要部を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（第１実施形態）
図１〜６により、本発明の第１実施形態を説明する。図１は本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の全体構成図である。このエジェクタ式冷凍サイクル１０は、車両用空調装置に適用されており、車室内に送風される室内送風空気を冷却する機能を果たす。従って、エジェクタ式冷凍サイクル１０に要求される要求能力は、車室内送風空気を冷却するための冷却能力となる。
【００３４】
エジェクタ式冷凍サイクル１０において、圧縮機１１は、冷媒を吸入し、圧縮して吐出するもので、図示しない車両走行用エンジンから回転駆動力が伝達されることによって回転駆動される。本実施形態では、圧縮機１１として、外部からの制御信号により吐出容量を変更可能に構成された可変容量型圧縮機を採用している。
【００３５】
具体的には、本実施形態の圧縮機１１は、斜板式可変容量型の圧縮機構を有し、斜板室内の制御圧力Ｐｃを変化させることによって、斜板の傾斜角度を可変して、斜板に連結されたピストンのストロークを変化させる。そして、このストローク変化により吐出容量を変化させて、その冷媒吐出能力を連続的に変化させるように構成されている。なお、吐出容量とは冷媒の吸入圧縮を行う作動空間の幾何学的な容積、すなわちピストンストロークの上死点と下死点との間のシリンダ容積である。
【００３６】
また、斜板室内の制御圧力Ｐｃは、電磁式容量制御弁１１ａの弁開度を変化させて、斜板室へ導入させる圧縮機１１吐出冷媒および吸入冷媒の導入割合を変化させることによって調整される。この電磁式容量制御弁１１ａは、後述する空調制御装置２０から出力される制御電流によって、その作動が制御される。
【００３７】
圧縮機１１の吐出側には、放熱器１２が接続されている。放熱器１２は、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒と冷却ファン１２ａにより送風される外気（車室外空気）とを熱交換させて、高圧冷媒を放熱させる放熱用熱交換器である。冷却ファン１２ａは、空調制御装置２０から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。
【００３８】
なお、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、冷媒として通常のフロン系冷媒を採用し、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。従って、放熱器１２は冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。また、冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
【００３９】
放熱器１２の出口側には、可変絞り機構である膨張弁１３が接続されている。この膨張弁１３は、放熱器１２から流出した高圧冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧膨張させる減圧手段であるとともに、膨張弁１３下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する流量調整手段としての機能も果たす。
【００４０】
なお、本実施形態では、具体的に、膨張弁１３として温度式膨張弁を採用している。この温度式膨張弁は、後述する流出側蒸発器１６出口側の冷媒通路に配置された感温部１３ａを有しており、流出側蒸発器１６出口側冷媒の温度と圧力とに基づいて流出側蒸発器１６出口側冷媒の過熱度を検知し、流出側蒸発器１６出口側冷媒の過熱度が予め設定された所定範囲の値となるように機械的機構により弁開度（冷媒流量）を調整する。
【００４１】
膨張弁１３の冷媒出口側には、膨張弁１３にて減圧膨張された気液二相状態の中間圧冷媒の流れを分岐する分岐部１４が接続されている。分岐部１４は、３つの流入出口を有する三方継手構造のもので、流入出口のうち１つを冷媒流入口とし、２つを冷媒流出口としたものである。このような分岐部１４は、複数の配管を接合して構成してもよいし、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路穴を設けて構成してもよい。
【００４２】
分岐部１４の一方の冷媒流出口には、エジェクタ１５のノズル１５ａの冷媒入口側が接続され、分岐部１４の他方の冷媒流出口には、後述する絞り機構１７の冷媒入口側が接続されている。
【００４３】
さらに、本実施形態の分岐部１４は、ノズル１５ａ側へ流出する冷媒の流量と絞り機構１７側へ流出する冷媒の流量との流量比、並びに、ノズル１５ａ側へ流出する冷媒および絞り機構１７側へ流出する冷媒の状態（気液二相割合）が、サイクル全体として高い成績係数（ＣＯＰ）を発揮できるように、その冷媒通路面積および冷媒通路形状が設定されている。
【００４４】
具体的には、ノズル１５ａ側へ流出する冷媒の流量と絞り機構１７側へ流出する冷媒の流量との流量比については、双方の冷媒流出口側の冷媒通路面積比によって調整することができる。また、ノズル１５ａ側へ流出する冷媒および絞り機構１７側へ流出する冷媒の状態については、分岐部１４の冷媒流入口へ流入する冷媒の流れ方向に対するそれぞれの冷媒流出口から流出する冷媒の流れ方向によって調整することができる。
【００４５】
エジェクタ１５は、分岐部１４にて分岐された一方の中間圧冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる冷媒減圧手段の機能を果たすとともに、高速度で噴射される冷媒流の吸引作用によって冷媒を吸引（輸送）して循環させる冷媒循環手段（冷媒輸送手段）としての機能を果たすものである。
【００４６】
具体的には、エジェクタ１５は、ノズル１５ａおよびボデー１５ｂを有して構成されている。まず、ノズル１５ａは、略円筒状の金属（例えば、真鍮、ステンレス合金）で形成されており、冷媒流れ方向に向かって先細り形状に形成されている。そして、内部に形成される冷媒通路面積を変化させ、冷媒を等エントロピ的に減圧させる。
【００４７】
ノズル１５ａの内部に形成される冷媒通路には、冷媒通路面積が最も縮小した喉部が形成され、さらに、喉部から冷媒を噴射する冷媒噴射口へ向かって冷媒通路面積が徐々に拡大する末広部が形成されている。つまり、ノズル１５ａは、ラバールノズルとして構成されており、喉部における冷媒の流速が音速以上となるように設定されている。もちろん、ノズル１５ａを先細ノズルで構成してもよい。
【００４８】
ボデー１５ｂは、略円筒状の金属（例えば、アルミニウム）で形成されており、その内部にノズル１５ａを支持固定する固定部材として機能するとともに、エジェクタ１５の外殻を形成するものである。具体的には、ノズル１５ａは、ボデー１５ｂの長手方向一端側の内部に収容されるように圧入にて固定されている。従って、ノズル１５ａとボデー１５ｂとの固定部（圧入部）から冷媒が漏れることはない。
【００４９】
また、ボデー１５ｂの外周面のうち、ノズル１５ａの外周側に対応する部位には、その内外を貫通してノズル１５ａの冷媒噴射口と連通するように設けられた冷媒吸引口１５ｃが形成されている。この冷媒吸引口１５ｃは、ノズル１５ａから噴射される噴射冷媒の吸引作用によって、後述する吸引側蒸発器１８から流出した冷媒をエジェクタ１５（具体的には、ボデー１５ｂ）の内部へ吸引する貫通穴である。
【００５０】
さらに、ボデー１５ｂの内部には、冷媒吸引口１５ｃから吸引された吸引冷媒をディフューザ部１５ｄへ導く吸引通路、および、噴射冷媒と冷媒吸引口１５ｃから吸引通路を介して流入した吸引冷媒とを混合させて昇圧させる昇圧部としてのディフューザ部１５ｄが形成されている。
【００５１】
吸引通路は、ノズル１５ａの先細り形状の先端部周辺の外周側とボデー１５ｂの内周側との間の空間に形成されており、吸引通路の冷媒通路面積は、冷媒流れ方向に向かって徐々に縮小している。これにより、吸引通路を流通する吸引冷媒の流速を徐々に増加させて、ディフューザ部１５ｄにて吸引冷媒と噴射冷媒が混合する際のエネルギ損失（混合損失）を減少させている。
【００５２】
ディフューザ部１５ｄは、吸引通路の出口に連続するように配置されて、冷媒通路面積が徐々に拡大するように形成されている。これにより、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させながら、その流速を減速させて噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の圧力を上昇させる機能、すなわち、混合冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換する機能を果たす。
【００５３】
ディフューザ部１５ｄの冷媒流出口には、流出側蒸発器１６が配置されている。流出側蒸発器１６はディフューザ部１５ｄから流出した流出冷媒と送風ファン１６ａにより送風された室内送風空気とを熱交換させて、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。送風ファン１６ａは、図示しない空調制御装置から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。さらに、流出側蒸発器１６の冷媒出口は圧縮機１１の冷媒吸入口側へ接続されている。
【００５４】
次に、分岐部１４の他方の冷媒流出口に接続される絞り機構１７は、その下流側に接続された吸引側蒸発器１８に流入する冷媒を減圧する減圧手段であるとともに、吸引側蒸発器１８へ流入する冷媒の流量調整を行う流量調整手段でもある。この絞り機構１７としては、キャピラリチューブ、オリフィス等の固定絞りを採用することができる。
【００５５】
吸引側蒸発器１８は、絞り機構１７から流出した冷媒と送風ファン１６ａにより送風された流出側蒸発器１６通過後の室内送風空気とを熱交換させて、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。吸引側蒸発器１８の冷媒出口は、エジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｃ側へ接続されている。
【００５６】
さらに、本実施形態では、上述したエジェクタ式冷凍サイクル１０を構成するサイクル構成機器のうち、図１において破線で囲まれたサイクル構成機器（具体的には、分岐部１４、エジェクタ１５、流出側蒸発器１６、絞り機構１７、吸引側蒸発器１８）が、蒸発器ユニット１９として一体的に構成されている。
【００５７】
より具体的には、本実施形態では、流出側蒸発器１６および吸引側蒸発器１８として、それぞれ冷媒を流通させる複数本のチューブと、この複数のチューブの両端側に配置されてチューブを流通する冷媒の集合あるいは分配を行う一対の集合分配用タンクとを有する、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器を採用している。
【００５８】
そして、双方の蒸発器１６、１８の集合分配用タンクを同一部材にて形成することによって、双方の蒸発器１６、１８を一体化している。この際、流出側蒸発器１６が吸引側蒸発器１８に対して室内送風空気流れ風上側に配置されるように、双方の蒸発器１６、１８を室内送風空気流れに対して直列に配置している。従って、室内送風空気は図１の破線矢印で示すように流れる。
【００５９】
また、エジェクタ１５は、双方の蒸発器１６、１８のいずれかの集合分配用タンク内あるいは集合分配用タンクの長手方向と平行に延びる別タンク内に収容された状態で、集合分配用タンクあるいは別タンクの内壁面にろう付けにより接合されて一体化されている。分岐部１４および絞り機構１７についても、双方の蒸発器１６、１８にろう付け等の接合手段あるいはボルト締め等の機械的係合手段によって一体化されている。
【００６０】
次に、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置２０は、制御処理や演算処理を行うＣＰＵおよびプログラムやデータ等を記憶するＲＯＭおよびＲＡＭ等の記憶回路を含む周知のマイクロコンピュータ、各種制御対象機器への制御信号あるいは制御電圧を出力する出力回路、各種センサの検出信号が入力される入力回路、並びに、電源回路等から構成されている。
【００６１】
空調制御装置２０の出力側には、制御対象機器として上述の圧縮機１１の電磁式容量制御弁１１ａ、冷却ファン１２ａ、送風ファン１６ａ等が接続され、空調制御装置２０は、これらの制御対象機器の作動を制御する。
【００６２】
なお、空調制御装置２０は、これらの制御対象機器の作動を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、空調制御装置２０のうち、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の制御手段を構成している。
【００６３】
本実施形態では、特に、圧縮機１１の電磁式容量制御弁１１ａの作動を制御して、圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）を吐出能力制御手段２０ａとしている。もちろん、吐出能力制御手段２０ａを空調制御装置２０に対して別体の制御装置として構成してもよい。
【００６４】
一方、空調制御装置２０の入力側には、車室内温度Ｔｒを検出する内気温センサ、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、吸引側蒸発器１８における冷媒蒸発温度に相関を有する物理量である吸引側蒸発器１８から吹き出される吹出空気温度（蒸発器温度）Ｔｅｆを検出する蒸発器温度センサ２１、サイクルの高圧側冷媒の圧力Ｐｄを検出する高圧センサ２２等の種々の空調制御用のセンサ群および図示しない車両用空調装置の空調操作パネル２３が接続され、センサ群からの検出信号および空調操作パネル２３からの操作信号が入力される。
【００６５】
なお、本実施形態の蒸発器温度センサ２１は、具体的に吸引側蒸発器１８の熱交換フィン温度を検出している。また、本実施形態におけるサイクルの高圧側冷媒圧力は、圧縮機１１の冷媒吐出口から膨張弁１３の冷媒入口へ至る冷媒の圧力であり、本実施形態の高圧センサ２２は、具体的に、放熱器１２の冷媒出口から膨張弁１３の冷媒入口へ至る範囲の冷媒圧力を検出している。
【００６６】
次に、上記構成における本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動を、図２〜図６を用いて説明する。まず、図２のフローチャートは、空調制御装置２０が実行する制御処理のメインルーチンに対するサブルーチンとして実行される制御処理を示している。空調制御装置２０では、空調操作パネル２３の作動スイッチが投入（ＯＮ）されると、空調制御用の制御処理を実行する。
【００６７】
空調制御用の制御処理のメインルーチンでは、乗員から車両用空調装置の停止が要求されるまで（具体的には、空調操作パネル２３の作動スイッチがＯＦＦとされるまで）、空調制御用のセンサ群の検出信号および空調操作パネル２３の操作信号の読み込み→各種制御対象機器の制御状態の決定→決定された制御状態となるように各種制御対象機器へ制御信号を出力、といった処理を予め定めた制御周期毎に繰り返す。
【００６８】
そして、圧縮機１１（具体的には、電磁式容量制御弁１１ａ）の制御状態については、図２のフローチャートに示すように決定される。まず、ステップＳ１０では、メインルーチンで読み込んだ、空調制御用のセンサ群の検出信号および空調操作パネル２３の操作信号に基づいて、予め記憶回路に記憶された制御マップを参照して、吸引側蒸発器１８から吹き出される吹出空気温度の目標値としての目標蒸発器吹出温度ＴＥＯを決定する。
【００６９】
この目標蒸発器吹出温度ＴＥＯは、蒸発器ユニット１９にて室内送風空気を冷却する際の冷却度合を示す値であるから、目標蒸発器吹出温度ＴＥＯが低下することは、エジェクタ式冷凍サイクル１０に要求される要求能力（冷却能力）を増加させる必要があることを意味する。
【００７０】
さらに、蒸発器ユニット１９から吹き出される吹出空気温度を低下させるためには、圧縮機１１の冷媒吐出能力を増加させて双方の蒸発器１６、１８における冷媒蒸発温度を低下させる必要がある。従って、ステップＳ１０にて目標蒸発器吹出温度ＴＥＯを決定することは、エジェクタ式冷凍サイクル１０に要求される要求能力（冷却能力）の上昇に伴って、圧縮機１１の冷媒吐出能力を増加させるように決定することを意味する。
【００７１】
次に、ステップＳ１１では、メインルーチンで読み込んだ高圧センサ２２の検出値Ｐｄから、蒸発器温度センサ２１の検出値Ｔｅｆから求められる吸引側蒸発器１８における冷媒蒸発圧力Ｐｅｆを減算した高低圧差ΔＰ（Ｐｄ−Ｐｅｆ）が、予め定めた基準高低圧差ΔＫＰ以下となっているか否かを判定する。
【００７２】
ここで、要求能力が低下して、圧縮機１１の冷媒吐出能力が低下すると、サイクルの高低圧差が縮小するので、ステップＳ１１にて用いられる高低圧差ΔＰは、要求能力を表す指標として用いることができる。従って、ステップＳ１１にて、高低圧差ΔＰが、予め定めた基準高低圧差ΔＫＰ以下となっているか否かを判定することは、要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっているか否かを判定することを意味する。
【００７３】
また、高低圧差ΔＰが縮小すると、エジェクタ１５のノズル１５ａの入口側冷媒圧力と出口側冷媒圧力との圧力差が縮小して、噴射冷媒の流速が低下する。このため、高低圧差ΔＰが低下すると、エジェクタ１５の吸引能力が低下してしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、上述した基準高低圧差ΔＫＰとして、エジェクタ１５が充分な吸引能力を発揮することのできる値を設定している。
【００７４】
そして、ステップＳ１１にて、高低圧差ΔＰが、予め定めた基準高低圧差ΔＫＰ以下となっていない場合は、要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっていないと判定して、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、メインルーチンで読み込んだ蒸発器温度センサ２１の検出値Ｔｅｆが目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ以上となっているか否かを判定する。
【００７５】
ステップＳ１２にて、蒸発器温度センサ２１の検出値Ｔｅｆが目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ以上となっている場合には、ステップＳ１３へ進み、圧縮機１１の冷媒吐出能力を予め定めた所定能力分だけ増加させるように、電磁式容量制御弁１１ａへ出力される制御信号が決定されてメインルーチンへ戻る。
【００７６】
ステップＳ１２にて、蒸発器温度センサ２１の検出値Ｔｅｆが目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ以上となっていない場合には、ステップＳ１４へ進み、圧縮機１１の冷媒吐出能力を予め定めた所定能力分だけ低下させるように、電磁式容量制御弁１１ａへ出力される制御信号が決定されてメインルーチンへ戻る。
【００７７】
つまり、ステップＳ１２〜Ｓ１４における制御処理は、エジェクタ式冷凍サイクル１０に要求される要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっていないと判定された際に実行される制御処理である。以下の説明では、このステップＳ１２〜Ｓ１４にて説明した制御処理が実行される運転を通常運転と表現する。
【００７８】
一方、ステップＳ１１にて、高低圧差ΔＰが、予め定めた基準高低圧差ΔＫＰ以下となっている場合には、要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっていると判定して、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、メインルーチンで読み込んだ蒸発器温度センサ２１の検出値Ｔｅｆが目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ以上となっているか否かを判定する。
【００７９】
ステップＳ１５にて、蒸発器温度センサ２１の検出値Ｔｅｆが目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ以上となっている場合には、ステップＳ１６へ進み、圧縮機１１の冷媒吐出能力を変化させることなく、圧縮機１１の電磁式容量制御弁１１ａへ出力される制御信号が前回出力された値に維持されてメインルーチンへ戻る。
【００８０】
ステップＳ１５にて、蒸発器温度センサ２１の検出値Ｔｅｆが目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ以上となっていない場合には、ステップＳ１７へ進み、圧縮機１１の冷媒吐出能力を略０とするように、すなわち、圧縮機１１に冷媒吐出能力を発揮させないように電磁式容量制御弁１１ａへ出力される制御信号が決定されてメインルーチンへ戻る。
【００８１】
なお、以下の説明では、ステップＳ１６にて説明した、要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっているにもかかわらず、圧縮機１１の冷媒吐出能力を変化させることなく維持する運転を高能力運転と表現するとともに、高能力運転時の冷媒吐出能力を基準冷媒吐出能力と表現し、ステップＳ１７にて説明した、要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっている際に圧縮機１１に冷媒吐出能力を発揮させないようにする運転を低能力運転と表現する。
【００８２】
上述のステップＳ１６、Ｓ１７の説明から明らかなように、要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっている際に、高能力運転を実行すると蒸発器温度センサ２１の検出値Ｔｅｆが低下して低能力運転に切り換えられ、低能力運転を実行すると蒸発器温度センサ２１の検出値Ｔｅｆが上昇して高能力運転に切り換えられる。
【００８３】
つまり、本実施形態のステップＳ１５〜Ｓ１７の制御では、要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっている際には、高能力運転と低能力運転が交互に切り換えられることになる。また、本実施形態のステップＳ１５〜Ｓ１７の制御では、高能力運転と低能力運転とを切り換える際に、高能力運転および低能力運転が予め定めた所定時間（例えば、３秒〜５秒程度）継続された後に切り換えるようにしている。
【００８４】
従って、図２に示すサブルーチンの制御処理では、エジェクタ式冷凍サイクル１０に要求される要求能力の変化に対する圧縮機１１の冷媒吐出能力、サイクルを循環する冷媒循環流量は、図３に示すように変化することになる。なお、図３は、要求能力の変化に対する圧縮機１１の冷媒吐出能力、サイクルを循環する冷媒循環流量およびエジェクタ１５の冷媒吸引能力の変化を示すグラフである。
【００８５】
つまり、要求能力が基準要求能力以下となっていない場合は、要求能力の上昇に伴って、圧縮機１１の冷媒吐出能力も最大冷媒吐出能力に到達するまで増加する。従って、冷媒循環流量についても、要求能力の上昇に伴って、圧縮機１１の冷媒吐出能力が最大冷媒吐出能力に到達するまで増加する。
【００８６】
また、要求能力が基準要求能力以下となっている場合（図３の網掛け領域）では、図４のタイムチャートに示すように、高能力運転と低能力運転が交互に切り換えられる。さらに、要求能力の低下に伴って、高能力運転での運転時間に対する低能力運転での運転時間の時間割合が増加して冷媒循環流量が減少することになる。
【００８７】
本実施形態では、以上の如く圧縮機１１の冷媒吐出能力が決定されるので、エジェクタ式冷凍サイクル１０では、図５、６のモリエル線図に示すように、冷媒の状態が変化する。なお、図５は、通常運転時および高能力運転時における冷媒の状態を示すモリエル線図であり、図６は、低能力運転時における冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【００８８】
まず、通常運転時および高能力運転時には、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒（図５のａ5点）が、放熱器１２にて冷却ファン１２ａにより送風された外気と熱交換して凝縮する（図５のａ5点→ｂ5点）。放熱器１２から流出した高圧冷媒は、膨張弁１３にて中間圧冷媒となるまで等エンタルピ的に減圧膨張される（図５のｂ5点→ｃ5点）。この際、膨張弁１３の弁開度は、流出側蒸発器１６出口側冷媒（図５のｉ5点）の過熱度が予め設定された所定範囲の値となるように調整される。
【００８９】
膨張弁１３にて減圧膨張された中間圧冷媒は、分岐部１４にてノズル１５ａ側へ流出する冷媒流れと絞り機構１７側へ流出する冷媒流れとに分流される。この際、分岐部１４からノズル１５ａ側へ流出する冷媒の流量と絞り機構１７側へ流出する冷媒の流量との流量比、ノズル１５ａ側へ流出する冷媒の状態、並びに、絞り機構１７側へ流出する冷媒の状態が、サイクル全体として高いＣＯＰを発揮できるように調整される。
【００９０】
より具体的には、本実施形態の分岐部１４では、ノズル１５ａ側へ流出する冷媒（図５のｄ5点）の乾き度が、絞り機構１７側へ流出する冷媒（図５のｅ5点）の乾き度よりも高くなるように冷媒の流れを分岐している。
【００９１】
分岐部１４からノズル１５ａへ流入した中間圧冷媒は、ノズル１５ａにて等エントロピ的に減圧されて冷媒噴射口から噴射される（図５のｄ5点→ｆ5点）。そして、この噴射冷媒の吸引作用によって、吸引側蒸発器１８から流出した冷媒が冷媒吸引口１５ｃから吸引される。
【００９２】
この際、通常運転時および高能力運転時には、サイクルの高低圧差ΔＰが基準高低圧差ΔＫＰより大きくなっているので、エジェクタ１５のノズル１５ａの入口側冷媒圧力と出口側冷媒圧力との圧力差についても、吸引側蒸発器１８から流出した冷媒を冷媒吸引口１５ｃから確実に吸引できる差圧になっている。
【００９３】
ノズル１５ａから噴射された噴射冷媒と冷媒吸引口１５ｃから吸引された吸引冷媒は、エジェクタ１５のディフューザ部１５ｄへ流入する（図５のｆ5点→ｇ5点、ｋ5点→ｇ5点）。ディフューザ部１５ｄでは冷媒通路面積の拡大により、冷媒の速度エネルギが圧力エネルギに変換される。これにより、噴射冷媒と吸引冷媒が混合されながら混合冷媒の圧力が上昇する（図５のｇ5点→ｈ5点）。
【００９４】
ディフューザ部１５ｄから流出した冷媒は、流出側蒸発器１６へ流入し、送風ファン１６ａによって送風された室内送風空気から吸熱して蒸発し、室内送風空気を冷却する（図５のｈ5点→ｉ5点）。流出側蒸発器１６から流出した冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される（図５のｉ5点→ａ5点）。
【００９５】
一方、分岐部１４から絞り機構１７へ流出した中間圧冷媒は、絞り機構１７にて等エンタルピ的に減圧膨張されて（図５のｅ5点→ｊ5点）、吸引側蒸発器１８へ流入する。吸引側蒸発器１８へ流入した冷媒は、送風ファン１６ａによって送風されて流出側蒸発器１６にて冷却された室内送風空気から吸熱して蒸発し、室内送風空気をさらに冷却する（図５のｊ5点→ｋ5点）。吸引側蒸発器１８から流出した冷媒は、前述の如く、冷媒吸引口１５ｃからエジェクタ１５内へ吸引される（図５のｋ5点→ｇ5点）。
【００９６】
以上の如く、通常運転時および高能力運転では、吸引側蒸発器１８から流出した冷媒をエジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｃから確実に吸引することができるので、サイクルのＣＯＰを確実に向上させることができる。より詳細には、エジェクタ式冷凍サイクル１０では、エジェクタ１５のノズル１５ａにて冷媒を等エントロピ的に減圧させて冷媒吸引口１５ｃから冷媒を吸引することによって、減圧時に損失される運動エネルギを回収している。
【００９７】
そして、回収されたエネルギ（以下、回収エネルギという。）を、エジェクタ１５のディフューザ部１５ｄにて圧力エネルギに変換することによって、サイクルのＣＯＰを向上させている。従って、通常運転時および高能力運転時に吸引側蒸発器１８から流出した冷媒を冷媒吸引口１５ｃから確実に吸引できることは、通常運転時および高能力運転時にサイクルのＣＯＰを確実に向上させることができることを意味する。
【００９８】
なお、回収エネルギの量は、ノズル１５ａ入口側冷媒（図５のｄ5点）のエンタルピとノズル１５ａ出口側冷媒（図５のｆ5点）のエンタルピとのエンタルピ差で表される（図５のΔＨ5）。
【００９９】
さらに、本実施形態の蒸発器ユニット１９では、送風ファン１６ａから送風された室内送風空気を流出側蒸発器１６→吸引側蒸発器１８の順に通過させて同一の冷却対象空間（車室内）を冷却している。この際、流出側蒸発器１６の冷媒蒸発圧力をディフューザ部１５ｄで昇圧した後の圧力として、吸引側蒸発器１８の冷媒蒸発圧力をノズル１５ａ減圧直後の最も低い圧力とすることができる。
【０１００】
従って、流出側蒸発器１６の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）よりも吸引側蒸発器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。その結果、流出側蒸発器１６および吸引側蒸発器１８の冷媒蒸発温度と送風空気との温度差を確保して、効率的に送風空気を冷却できる。
【０１０１】
さらに、本実施形態の分岐部１４では、ノズル１５ａへ流入する冷媒の乾き度が高くなるように冷媒の流れを分岐しているので、ノズル１５ａにて冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させる際の等エントロピ線の傾きが緩やかに（小さく）なる。従って、ノズル１５ａにて、所定の圧力分だけ等エントロピ膨張させた場合の回収エネルギの量を増加させることができる。
【０１０２】
次に、図６を用いて、低能力運転時の冷媒の状態について説明する。なお、図６における冷媒の状態を示す符号は、図５における同様の冷媒の状態を示す符号と同一の符号を用いるとともに、添字のみを変更している。図６から明らかなように、低能力運転時の冷媒の状態は、基本的に通常運転時および高能力運転時と同様に変化する。
【０１０３】
ところが、低能力運転時には、前述の制御ステップＳ１７にて説明したように、圧縮機１１の冷媒吐出能力が略０となっているので、エジェクタ１５のノズル１５ａの入口側冷媒圧力と出口側冷媒圧力との圧力差が、高能力運転時の残圧程度となってしまうため、回収エネルギの量（図６のΔＨ6）が通常運転時および高能力運転時に対して大幅に低下してしまう。
【０１０４】
その結果、低能力運転時では、吸引側蒸発器１８から流出した冷媒をエジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｃから確実に吸引することができず、圧縮機１１の駆動動力を低減することができない。すなわち、エジェクタ１５による冷凍サイクルのＣＯＰ向上効果を得ることができない。
【０１０５】
これに対して、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、前述の制御ステップＳ１１にて説明したように、高低圧差ΔＰ（Ｐｄ−Ｐｅｆ）が、予め定めた基準高低圧差ΔＫＰ以下となっている場合には、要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっていると判定して、制御ステップＳ１５〜Ｓ１７にて説明したように、高能力運転と低能力運転が交互に切り換えている。
【０１０６】
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、要求能力によらず、エジェクタ１５によるＣＯＰ向上効果を得ることができるとともに、サイクルを循環する冷媒循環流量を適切に調整することができる。
【０１０７】
つまり、本実施形態では、前述の図３に示すように、基準要求能力としてエジェクタ１５が冷媒吸引能力を発揮してＣＯＰを向上させることのできる能力を設定しているので、通常運転時には、エジェクタ１５の冷媒吸引能力を確実に発揮させて、エジェクタ１５によるＣＯＰ向上効果を得ることができる。さらに、通常運転時には、要求能力に応じてサイクルを循環する冷媒循環流量が調整されるので、圧縮機１１が不必要な動力を消費してＣＯＰを低下させてしまうことを抑制できる。
【０１０８】
また、要求能力が基準要求能力以下となった場合にも、高能力運転時には、通常運転時と同様に、確実にエジェクタ１５によるＣＯＰ向上効果を得ることができる。さらに、高能力運転と低能力運転とを交互に切り替える際に、高能力運転での運転時間に対する低能力運転での運転時間の時間割合が調整されることによって、要求能力に応じて冷媒循環流量が調整されるので、圧縮機１１が不必要な動力を消費してＣＯＰを低下させてしまうことを抑制できる。
【０１０９】
その結果、図３の下段の実線に示すように、要求能力によらず、エジェクタ１５の冷媒吸引能力を発揮させて、エジェクタ１５によるＣＯＰ向上効果を得ることができるとともに、図３の中段に示すように、サイクルを循環する冷媒循環流量を適切に調整することができる。なお、図３の下段では、要求能力が基準要求能力以下となった場合に、圧縮機１１の冷媒吐出能力を通常運転時と同様に決定した場合のエジェクタ１５の冷媒吸引能力を太破線で示している。
【０１１０】
さらに、本実施形態では、高能力運転と低能力運転とを切り換える際に、高能力運転および低能力運転が予め定めた所定時間継続された後に切り換えるようにしているので、冷媒循環流量の調整を容易に行うことができ、より精度良く冷媒循環流量を調整することができる。さらに、高能力運転を所定時間継続しているので、サイクルを循環する冷媒循環流量を安定化させて、より一層確実にエジェクタ１５に吸引作用を発揮させ、エジェクタ１５によるＣＯＰ向上効果を得ることができる。
【０１１１】
さらに、本実施形態では、上述した制御ステップＳ１１にて、蒸発器温度センサ２１の検出値Ｔｅｆから求められる吸引側蒸発器１８における冷媒蒸発圧力Ｐｅｆに基づいて算出された高低圧差ΔＰを用いているので、要求能力が基準要求能力となっていることを適切に判定できる。
【０１１２】
つまり、高低圧差ΔＰを算出する際に、例えば、低圧側冷媒圧力として、圧縮機１１吸入冷媒圧力あるいは吸引側蒸発器１８における実際の冷媒蒸発圧力等を採用すると、これらの値は、高能力運転と低能力運転とを切り換えた際に変動しやすい。そのため、要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっていることを適切に判定できない。
【０１１３】
これに対して、蒸発器温度センサ２１の検出値Ｔｅｆは、吸引側蒸発器１８の熱容量の影響によって、圧縮機１１の吸入冷媒圧力等に対して、高能力運転と低能力運転との切り換えに対する応答性が低い。従って、冷媒蒸発温度に相関を有する物理量である蒸発器温度センサ２１の検出値Ｔｅｆから冷媒蒸発圧力Ｐｅｆを求めることで、高能力運転と低能力運転との切り換えに応じた高低圧差ΔＰの変動幅が縮小されて、要求能力が基準要求能力となっていることを適切に判定できる。
【０１１４】
さらに、本実施形態では、要求能力が基準要求能力以下となって冷媒循環流量が低下した際にも、高能力運転時には、一時的に冷媒循環流量を増加させることができるので、冷媒とともにサイクルを循環している冷凍機油が、流出側蒸発器１６、吸引側蒸発器１８あるいは放熱器１２等に滞留してしまうことを抑制できる。
【０１１５】
さらに、高能力運転時には、冷媒通路形状等の調整によってノズル１５ａ側へ流出する冷媒および絞り機構１７側へ流出する冷媒の状態を調整する分岐部１４においても、適切に冷媒の流れを分岐できる。その結果、ＣＯＰをより一層効果的に向上できるとともに、蒸発器ユニット１９から吹き出される車室内送風空気の温度分布を抑制できる。
【０１１６】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、圧縮機１１の構成を変更している。具体的には、本実施形態では、図７の全体構成図に示すように、圧縮機１１として、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構１１ｂを電動モータ１１ｃにて駆動する電動圧縮機を採用している。
【０１１７】
固定容量型圧縮機構１１ｂとしては、具体的に、スクロール型圧縮機構、ローリングピストン型圧縮機構、プランジャ型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用できる。電動モータ１１ｃは、空調制御装置２０から出力される制御信号によって、その回転数が制御されるもので、交流モータ、直流モータのいずれの形式を採用してもよい。そして、この回転数制御によって、圧縮機１１の冷媒吐出能力が変更される。
【０１１８】
また、本実施形態の圧縮機１１の冷媒吐出能力の基本的制御は、第１実施形態と同様であるが、より詳細には、図２のステップＳ１３では、電動モータ１１ｃの回転数を予め定めた所定量増加させるように制御信号が決定され、ステップＳ１４では、電動モータ１１ｃの回転数を予め定めた所定量低下させるように制御信号が決定される。また、ステップＳ１６では、圧縮機１１の冷媒吐出能力を変化させることなく、すなわち電動モータ１１ｃの回転数が維持され、ステップＳ１７では、電動モータ１１ｃの回転数を０とする。
【０１１９】
さらに、本実施形態では、図２のステップＳ１５〜Ｓ１７にて説明した高能力運転と低能力運転との切り換えの際に、高能力運転から前記低能力運転へ切り換える際には圧縮機１１の冷媒吐出能力を徐々に低下させ、低能力運転から高能力運転へ切り換える際には圧縮機１１の冷媒吐出能力を徐々に増加させている。
【０１２０】
つまり、本実施形態では、また、要求能力が基準要求能力以下となっている場合は、図８のタイムチャートに示すように、高能力運転と低能力運転が交互に切り換えられる。さらに、要求能力の低下に伴って、高能力運転での運転時間に対する低能力運転での運転時間の時間割合が増加して冷媒循環流量が減少することになる。その他の構成および作動については、第１実施形態と同様である。
【０１２１】
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０においても第１実施形態と同様に、エジェクタ式冷凍サイクル１０に要求される要求能力によらず、エジェクタ１５によるＣＯＰ向上効果を得ることができる。
【０１２２】
さらに、本実施形態では、高能力運転と低能力運転とを切り換える際に、圧縮機１１の冷媒吐出能力を徐々に変化させるようにしているので、サイクルを循環する冷媒循環流量が急変動してしまうことを抑制することができる。このような冷媒循環流量の急変動の抑制は、エジェクタ式冷凍サイクルの発揮する冷却能力あるいは加熱能力の急変動を抑制できるたけでなく、サイクル内を循環する際の冷媒流通音の抑制に効果的である。
【０１２３】
なお、高能力運転と低能力運転とを切り換える際の圧縮機１１の冷媒吐出能力は、図８の例に限定されることなく、例えば、図９（ａ）に示すように、高能力運転および低能力運転を所定時間継続することなく、いわゆるランプ波形のように徐々に変化させてもよいし、図９（ｂ）に示すように、サインカーブを描くように変化させてもよい。
【０１２４】
また、本実施形態の如く、高能力運転と低能力運転とを切り換える際に冷媒吐出能力を徐々に変化させる制御は、第１実施形態のように可変容量型圧縮機を採用するエジェクタ式冷凍サイクル１０に適用してもよい。
【０１２５】
また、本実施形態の如く、電動圧縮機を採用すれば、エンジンから圧縮機１１の回転駆動力を得ることのできない電気自動車や、車両走行中にエンジンが停止してしまうことのあるハイブリッド車両の車両用空調装置等にもエジェクタ式冷凍サイクルを適用することができる。
【０１２６】
（第３実施形態）
第１実施形態では、高低圧差ΔＰ（Ｐｄ−Ｐｅｆ）が、予め定めた基準高低圧差ΔＫＰ以下となっているか否かを判定することによって、エジェクタ式冷凍サイクル１０に要求される要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっているか否かを判定した例を説明したが、本実施形態では、高圧センサ２２の検出値Ｐｄを用いて要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっているか否かを判定する例を説明する。
【０１２７】
具体的には、本実施形態では、図１０のフローチャートに示すように、第１実施形態の図２のステップＳ１１に対応するステップＳ１１’にて、高圧センサ２２の検出値Ｐｄが基準高圧ＫＰｄ以下となっているか否かを判定している。
【０１２８】
ここで、一般的に、要求能力が低下して、圧縮機１１の冷媒吐出能力が低下すると、サイクルの高低圧差が縮小するに伴って高圧側冷媒圧力も低下するので、ステップＳ１１’にて用いられる高圧センサ２２の検出値Ｐｄは、要求能力をを表す指標として用いることができる。
【０１２９】
つまり、ステップＳ１１’にて、Ｐｄが、予め定めた基準高圧ＫＰｄ以下となっているか否かを判定することは、要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっているか否かを判定することを意味する。その他の構成および作動は、第１実施形態と同様である。
【０１３０】
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０においても第１実施形態と同様に、エジェクタ式冷凍サイクル１０に要求される要求能力によらず、エジェクタ１５によるＣＯＰ向上効果を得ることができる。
【０１３１】
さらに、本実施形態では、高圧センサ２２の検出値Ｐｄを用いて、サイクルの高圧側冷媒圧力が基準高圧ＫＰｄ以下となっているか否かを判定しているので、簡素な構成で容易に、要求能力が予め定めた基準要求能力以下となっているか否かを判定することができる。
【０１３２】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
【０１３３】
（１）上述の実施形態では、蒸発温度検出手段として、吸引側蒸発器１８の熱交換フィン温度を検出する蒸発器温度センサ２１を採用した例を説明したが、蒸発器温度検出手段は、これに限定されない。すなわち、蒸発温度検出手段としては、吸引側蒸発器１８における冷媒蒸発温度に相関を有する物理量を検出可能な検出手段を採用できる。
【０１３４】
例えば、吸引側蒸発器１８のその他の部位の温度を検出する温度検出手段を採用してもよいし、吸引側蒸発器１８を流通する冷媒自体の温度を直接検出する温度検出手段を採用してもよい。さらに、吸引側蒸発器１８から流出した直後の送風空気の温度を検出する温度検出手段を採用してもよい。
【０１３５】
また、上述の実施形態では、高圧側冷媒圧力を、圧縮機１１の冷媒吐出口から膨張弁１３の冷媒入口へ至る冷媒の圧力とし、高圧側圧力検出手段として高圧センサ２２を採用した例を説明したが、もちろん、圧縮機１１の冷媒吐出口から放熱器１２の冷媒入口へ至る範囲の冷媒圧力あるいは放熱器１２の内部の冷媒圧力を検出する圧力検出手段を採用してもよい。
【０１３６】
（２）上述の実施形態では、放熱器１２から流出した冷媒の流れを分岐させる分岐部１４と、分岐部１４にて分岐された一方の冷媒を減圧膨張させる減圧手段とを備え、エジェクタ１５のノズル１５ａが分岐部１４にて分岐された他方の冷媒を減圧させるように構成されたエジェクタ式冷凍サイクル１０について説明したが、エジェクタ式冷凍サイクル１０の構成は、これに限定されない。
【０１３７】
例えば、圧縮機１１へ吸入される低圧冷媒と放熱器１２から流出した高圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器を備えるサイクル構成としてもよい。この際、エジェクタ式冷凍サイクル１０から流出側蒸発器１６を廃止してもよい。
【０１３８】
また、流出側蒸発器１６から流出した冷媒の気液を分離する気液分離器を備え、気液分離器にて分離された気相冷媒を圧縮機１１へ吸入させ、気液分離器にて分離された液相冷媒を吸引側蒸発器１８へ流入させるサイクル構成としてもよい。さらに、このサイクル構成において、流出側蒸発器１６を廃止して、エジェクタ１５のディフューザ部１５ｄから流出した冷媒を直接気液分離器に流入させてもよい。
【０１３９】
また、エジェクタ１５のディフューザ部１５ｄから流出した冷媒の流れを分岐する低圧側分岐部を備え、低圧側分岐部にて分岐された一方の冷媒を流出側蒸発器１６へ流入させ、他方の冷媒を吸引側蒸発器１８へ流入させるサイクル構成としてもよい。
【０１４０】
（３）上述の実施形態では、高能力運転時に、圧縮機１１の冷媒吐出能力を維持する運転、すなわち基準冷媒吐出能力を、通常運転時に基準要求能力となった時に決定される冷媒吐出能力としているが、基準冷媒吐出能力はこれに限定されない。例えば、通常運転時に基準要求能力となった時に決定される冷媒吐出能力以上の値としてもよい。
【０１４１】
また、上述の実施形態では、低能力運転時に、圧縮機１１の冷媒吐出能力を発揮させないようにしているが、低能力運転時に、圧縮機１１の冷媒吐出能力を基準冷媒吐出能力をよりも低い能力にすればよい。
【０１４２】
（４）上述の実施形態では、本発明のエジェクタ式冷凍サイクル１０を車両用空調装置に適用した例を説明したが、本発明の適用はこれに限定されない。例えば、エジェクタ式冷凍サイクル１０を、定置用の冷凍サイクル装置（冷蔵・冷凍装置、空調装置、自動販売機用冷却装置）等に適用してもよい。
【０１４３】
（５）上述の実施形態では、流出側蒸発器１６および吸引側蒸発器１８によって同一の空調対象空間（車室内）を冷却しているが、流出側蒸発器１６および吸引側蒸発器１８を蒸発器ユニット１９として一体化することなく、別体として構成して異なる空調対象空間を冷却するようにしてもよい。例えば、流出側蒸発器１６に対して、冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）が低い吸引側蒸発器１８を冷凍庫内用に適用し、流出側蒸発器１６を冷蔵庫内用に適用してもよい。
【０１４４】
（６）上述の実施形態では、冷媒として通常のフロン系冷媒を採用した例を説明したが、冷媒の種類はこれに限定されない。例えば、炭化水素系冷媒、二酸化炭素等を採用してもよい。さらに、本発明のエジェクタを高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクルに適用してもよい。
【０１４５】
（７）上述の実施形態では、放熱器１２を冷媒と外気とを熱交換させる室外側熱交換器とし、流出側蒸発器１６および吸引側蒸発器１８を室内送風空気を冷却する利用側熱交換器として用いているが、逆に、流出側蒸発器１６および吸引側蒸発器１８を外気等の熱源から吸熱する室外側熱交換器として構成し、放熱器１２を空気あるいは水等の被加熱流体を加熱する室内側熱交換器として構成するヒートポンプサイクルに本発明を適用してもよい。なお、この場合は、エジェクタ式冷凍サイクル１０に要求される要求能力は、被加熱流体を加熱するための加熱能力となる。
【符号の説明】
【０１４６】
１１      圧縮機
１２      放熱器
１５      エジェクタ
１５ａ    ノズル
１５ｃ    冷媒吸引口
１５ｄ    ディフューザ部
１８      吸引側蒸発器
２０      空調制御装置
２０ａ    吐出能力制御手段
２１      蒸発器温度センサ
２２      高圧センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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