(57)【要約】【課題】一部の圧縮機が吐出する冷媒を複数の放熱器に導入して成績係数ＣＯＰを向上することが可能な蒸気圧縮式冷凍サイクルを提供すること。【解決手段】冷凍サイクル１には、第１配管２０１内と第２配管２０２内とを連通するための連通配管２０３と、連通配管２０３内の連通路を開閉する開閉バルブ２０４が設けられている。そして、制御装置１００は、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１のうち少なくともいずれかの圧縮機の冷媒吐出量が、圧縮機の安定作動状態に基づく所定量にまで減少した場合には、一方の圧縮機を停止し他方の圧縮機を稼働して、開閉バルブ２０４を開く。【選択図】図１
2008121913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を吸入圧縮して吐出する第１圧縮機（１１）と、
前記第１圧縮機（１１）から吐出された冷媒の放熱を行なうための第１放熱器（１２）と、
前記第１圧縮機（１１）と前記第１放熱器（１２）とを接続するように設けられ、前記第１圧縮機（１１）から吐出された冷媒を前記第１放熱器（１２）に導入するための第１配管（２０１）と、
冷媒を吸入圧縮して吐出する第２圧縮機（２１）と、
前記第２圧縮機（２１）から吐出された冷媒の放熱を行なうための第２放熱器（２２）と、
前記第２圧縮機（２１）と前記第２放熱器（１２）とを接続するように設けられ、前記第２圧縮機（２１）から吐出された冷媒を前記第２放熱器（１２）に導入するための第２配管（２０２）とを備え、
前記第１放熱器（１２）で放熱した後に減圧され蒸発した冷媒と、前記第２放熱器（２２）で放熱した後に減圧され蒸発した冷媒とを、前記第１圧縮機（１１）および前記第２圧縮機（２１）に分配して吸入可能に形成した蒸気圧縮式冷凍サイクルであって、
前記第１配管（２０１）内と前記第２配管（２０２）内とを連通する連通路を形成する連通路形成部材（２０３）と、
前記連通路形成部材（２０３）に設けられ、前記連通路を開閉する開閉手段（２０４）とを有し、
前記第１圧縮機（１１）および前記第２圧縮機（２１）のうち、一方の圧縮機が停止し、他方の圧縮機が稼働しているときに、前記開閉手段（２０４）を開くことを特徴とする蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項２】
前記第１圧縮機（１１）および前記第２圧縮機（２１）のうち、一方の圧縮機が停止し、他方の圧縮機が稼働しているときに、前記開閉手段（２０４）を開制御する制御手段（１００）を備えることを特徴とする請求項１に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項３】
前記制御手段（１００）は、前記第１圧縮機（１１）および前記第２圧縮機（２１）のうち少なくともいずれかの圧縮機の冷媒吐出量が、圧縮機の安定作動状態に基づく所定量にまで減少した場合には、前記第１圧縮機（１１）および前記第２圧縮機（２１）のうち、一方の圧縮機を停止し他方の圧縮機を稼働して、前記開閉手段（２０４）の開制御を行なうことを特徴とする請求項２に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項４】
前記制御手段（１００）は、前記第１圧縮機（１１）および前記第２圧縮機（２１）のうちいずれかの圧縮機のロック状態を検知した場合には、前記開閉手段（２０４）の開制御を行なうことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項５】
前記第１放熱器（１２）から流出した冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル部（１３ａ）、前記ノズル部（１３ａ）から噴射する冷媒流により冷媒が内部に吸引される冷媒吸引口（１３ｂ）、および前記ノズル部（１３ａ）から噴射する冷媒と前記冷媒吸引口（１３ｂ）から吸引した冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部（１３ｃ、１３ｄ）を有するエジェクタ（１３）と、
前記エジェクタ（１３）から流出した冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１４）と、
前記第２放熱器（２２）から流出した冷媒を減圧膨張させる減圧手段（２３）と、
前記減圧手段（２３）で減圧された冷媒を蒸発させ、蒸発した冷媒を前記冷媒吸引口（１３ｂ）に流入させる第２蒸発器（２４）とを備え、
前記第１蒸発器（１４）で蒸発した冷媒を前記第１圧縮機（１１）および前記第２圧縮機（２１）に分配して吸入可能としたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気圧縮式冷凍サイクルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、下記特許文献１に開示されたた蒸気圧縮式冷凍サイクルがある。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流れ下流側に第１蒸発器を配置するともに、エジェクタの冷媒吸引口の冷媒流れ上流側に第２蒸発器を配置した冷凍サイクルが開示されている。具体的には、エジェクタの上流部から分岐したエジェクタ冷媒吸入口に至る冷媒分岐通路に絞り機構と第２蒸発器を設け、冷媒蒸発温度の異なる第１蒸発器と第２蒸発器とを空気流れ方向に並設して、冷房性能（蒸発器による空気冷却性能）を向上した蒸気圧縮式冷凍サイクルが示されている。
【特許文献１】特開２００５−３０８３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術の冷凍サイクルに対し、本出願人は、既に出願した特願２００６−１４１８６において、冷媒通路を第１蒸発器の下流側で分岐して冷媒圧縮機を２個設けるとともに、２つの放熱器を各圧縮機にそれぞれ対応して接続するように設け、第１蒸発器および第２蒸発器を流れる冷媒流量を調節することで、冷却性能を更に向上した蒸気圧縮式冷凍サイクルを提案している。
【０００４】
本発明者らは、圧縮機を複数個備える冷凍サイクルの一層の性能向上を目指して鋭意検討を継続した結果、一部の圧縮機が停止し残りの圧縮機が稼働する状態のときに、稼働している圧縮機が吐出する冷媒を複数の放熱器に導入する構成を採用すれば、圧縮機で加えた仕事量に対する冷却能力の比率である成績係数ＣＯＰを向上する余地があることを見出した。
【０００５】
例えば、低外気温等により蒸発器における冷却能力が余剰となった場合、一般的に圧縮機の稼働状態を、安定作動が可能な所定回転数まで低下させてオンオフ制御している。しかしながら、オフ時に圧縮機、放熱器が非稼働状態となるため、連続稼働する場合に比較して成績係数ＣＯＰが悪化する。このような場合には、一部の圧縮機のみを連続稼働してこの圧縮機が吐出する冷媒を複数の放熱器に導入することにより、成績係数ＣＯＰを向上することが可能であることを見出した。
【０００６】
また、例えば、一部の圧縮機がロックした場合、残りの稼働している圧縮機に接続する放熱器でのみ冷媒から放熱が行なわれ、蒸発器での冷却性能が低下し成績係数ＣＯＰが悪化する場合がある。このような場合には、ロックしていない圧縮機が吐出する冷媒を複数の放熱器に導入することにより、冷却性能を向上して成績係数ＣＯＰを向上することが可能であることを見出した。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、一部の圧縮機が吐出する冷媒を複数の放熱器に導入して成績係数ＣＯＰを向上することが可能な蒸気圧縮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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
冷媒を吸入圧縮して吐出する第１圧縮機（１１）と、
第１圧縮機（１１）から吐出された冷媒の放熱を行なうための第１放熱器（１２）と、
第１圧縮機（１１）と第１放熱器（１２）とを接続するように設けられ、第１圧縮機（１１）から吐出された冷媒を第１放熱器（１２）に導入するための第１配管（２０１）と、
冷媒を吸入圧縮して吐出する第２圧縮機（２１）と、
第２圧縮機（２１）から吐出された冷媒の放熱を行なうための第２放熱器（２２）と、
第２圧縮機（２１）と第２放熱器（１２）とを接続するように設けられ、第２圧縮機（２１）から吐出された冷媒を第２放熱器（１２）に導入するための第２配管（２０２）とを備え、
第１放熱器（１２）で放熱した後に減圧され蒸発した冷媒と、第２放熱器（２２）で放熱した後に減圧され蒸発した冷媒とを、第１圧縮機（１１）および第２圧縮機（２１）に分配して吸入可能に形成した蒸気圧縮式冷凍サイクルであって、
第１配管（２０１）内と第２配管（２０２）内とを連通する連通路を形成する連通路形成部材（２０３）と、
連通路形成部材（２０３）に設けられ、連通路を開閉する開閉手段（２０４）とを有し、
第１圧縮機（１１）および第２圧縮機（２１）のうち、一方の圧縮機が停止し、他方の圧縮機が稼働しているときに、開閉手段（２０４）を開くことを特徴としている。
【０００９】
これによると、第１圧縮機（１１）および第２圧縮機（２１）のうち一方の圧縮機が停止し他方の圧縮機が稼働しているときには、開閉手段（２０４）を開くことにより、この他方の圧縮機が吐出した冷媒を、連通路形成部材（２０３）に設けた連通路を介して、第１放熱器（１２）および第２放熱器（２２）の両者に導入することができる。したがって、成績係数ＣＯＰを向上することが可能である。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、第１圧縮機（１１）および第２圧縮機（２１）のうち、一方の圧縮機が停止し、他方の圧縮機が稼働しているときに、開閉手段（２０４）を開制御する制御手段（１００）を備えることを特徴としている。
【００１１】
これによると、第１圧縮機（１１）および第２圧縮機（２１）のうち一方の圧縮機が停止し他方の圧縮機が稼働しているときに開閉手段（２０４）を開く動作を容易かつ速やかに行なうことができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明では、制御手段（１００）は、第１圧縮機（１１）および第２圧縮機（２１）のうち少なくともいずれかの圧縮機の冷媒吐出量が、圧縮機の安定作動状態に基づく所定量にまで減少した場合には、第１圧縮機（１１）および第２圧縮機（２１）のうち、一方の圧縮機を停止し他方の圧縮機を稼働して、開閉手段（２０４）の開制御を行なうことを特徴としている。
【００１３】
これによると、少なくともいずれかの圧縮機が安定作動できない状態に陥ることを防止するために圧縮機のオンオフ制御を行なうことなく、第１圧縮機（１１）および第２圧縮機（２１）のうち一方の圧縮機を停止し他方の圧縮機を稼働するとともに、開閉手段（２０４）を開くことができる。したがって、この他方の圧縮機を連続稼働して、吐出した冷媒を連通路形成部材（２０３）に設けた連通路を用いて、第１放熱器（１２）および第２放熱器（２２）の両者に導入することができる。したがって、成績係数ＣＯＰを向上することが可能である。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明では、制御手段（１００）は、第１圧縮機（１１）および第２圧縮機（２１）のうちいずれかの圧縮機のロック状態を検知した場合には、開閉手段（２０４）の開制御を行なうことを特徴としている。
【００１５】
これによると、いずれか一方の圧縮機がロックした場合、他方のロックしていない圧縮機が吐出する冷媒を、連通路形成部材（２０３）に設けた連通路を用いて、第１放熱器（１２）および第２放熱器（２２）の両者に導入することができる。したがって、成績係数ＣＯＰを向上することが可能である。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明のように、
第１放熱器（１２）から流出した冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル部（１３ａ）、ノズル部（１３ａ）から噴射する冷媒流により冷媒が内部に吸引される冷媒吸引口（１３ｂ）、およびノズル部（１３ａ）から噴射する冷媒と冷媒吸引口（１３ｂ）から吸引した冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部（１３ｃ、１３ｄ）を有するエジェクタ（１３）と、
エジェクタ（１３）から流出した冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１４）と、
第２放熱器（２２）から流出した冷媒を減圧膨張させる減圧手段（２３）と、
減圧手段（２３）で減圧された冷媒を蒸発させ、蒸発した冷媒を冷媒吸引口（１３ｂ）に流入させる第２蒸発器（２４）とを備え、
第１蒸発器（１４）で蒸発した冷媒を第１圧縮機（１１）および第２圧縮機（２１）に分配して吸入可能としたものとすることができる。
【００１７】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、一実施形態における蒸気圧縮式の冷凍サイクル１を示す模式構成図である。本実施形態では、冷凍サイクル１を車両用冷凍サイクル装置に適用した例を示す。
【００２０】
本実施形態の冷凍サイクル１では、冷媒を吸入圧縮する圧縮機を複数個（第１圧縮機１１および第２圧縮機２１の２個）備えており、第１圧縮機１１、第２圧縮機２１は、吐出容量の変化により冷媒吐出能力を調整できる可変容量型圧縮機、あるいは図示しないインバータ回路等による電動モータの回転数調整により冷媒吐出能力を調整できる電動圧縮機としている。
【００２１】
第１圧縮機１１の冷媒吐出側には第１放熱器１２が配置されている。第１放熱器１２は第１圧縮機１１から吐出された高圧冷媒とコンデンサファン（冷却ファン）３６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。
【００２２】
ここで、冷凍サイクル１の冷媒として、通常のフロン系冷媒を用いる場合は、高圧圧力が臨界圧力を超えない亜臨界サイクルとなるので、放熱器１２は冷媒を凝縮する凝縮器として作用する。一方、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冷凍サイクル１が超臨界サイクルとなるので、冷媒は超臨界状態のまま放熱し凝縮しない。
【００２３】
第１放熱器１２よりもさらに冷媒流れ下流側部位には、エジェクタ１３が配置されている。このエジェクタ１３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なう冷媒循環手段（運動量輸送式ポンプ）でもある（ＪＩＳ  Ｚ  ８１２６  番号２．１．２．３等参照）。
【００２４】
エジェクタ１３には、第１放熱器１２から流入する高圧冷媒の通路面積を小さく絞って、高圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部１３ａと、ノズル部１３ａの冷媒噴出口と同一空間に配置され、後述する第２蒸発器２４からの気相冷媒を吸引する冷媒吸引口１３ｂが備えられている。
【００２５】
本実施形態におけるエジェクタ１３のノズル部１３ａは、ニードル弁体等を駆動するためのステッピングモータ等の駆動手段を備えており、ノズル開度を可変調節できるようになっている。
【００２６】
ノズル部１３ａおよび冷媒吸引口１３ｂの冷媒流れ下流側部位には、ノズル部１３ａからの高速度の冷媒流と冷媒吸引口１３ｂの吸引冷媒とを混合する混合部１３ｃが設けられている。
【００２７】
そして、混合部１３ｃの冷媒流れ下流側にディフューザ部１３ｄが配置されている。このディフューザ部１３ｄ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。
【００２８】
なお、本実施形態のエジェクタ１３では、混合部１３ｃも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、混合部１３ｃとディフューザ部１３ｄとからなる構成が本実施形態のエジェクタ１３における昇圧部である。
【００２９】
エジェクタ１３のディフューザ部１３ｄの下流側に第１蒸発器１４が接続され、この第１蒸発器１４の冷媒流れ下流側は分岐点Ｚにおいて分岐しており、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１の吸入側に接続される。
【００３０】
第１圧縮機１１、第１放熱器１２、エジェクタ１３、および第１蒸発器１４は、冷媒循環通路１０により環状に接続されている。
【００３１】
そして、この冷媒循環通路１０の第１蒸発器１４下流側かつ第１圧縮機１１上流側にある分岐点Ｚから冷媒分岐通路２０が分岐されており、この冷媒分岐通路２０の下流側はエジェクタ１３の冷媒吸引口１３ｂに接続されている。
【００３２】
この冷媒分岐通路２０には、分岐点Ｚ下流側直後に第２圧縮機２１が配設され、第２圧縮機２１の冷媒吐出側には第２放熱器２２が配置されている。第２放熱器２２は第１放熱器１２に並設されており、第２圧縮機２１から吐出された高圧冷媒と前述のコンデンサファン（冷却ファン）３６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。
【００３３】
第２放熱器２２よりもさらに冷媒流れ下流側部位には、減圧手段である膨張弁２３が配置され、この膨張弁２３よりも冷媒流れ下流側部位には第２蒸発器２４が配置されている。本実施形態の膨張弁２３は固定絞り機構（固定絞り手段）であり、具体的にはオリフィスのような固定絞りで構成できる。
【００３４】
本実施形態では、２つの蒸発器１４、２４を一体構造に組み付けて、２つの蒸発器１４、２４を１つのケース３０内に収納するようになっている。そして、ケース３０内に構成される空気通路に共通のブロワ（電動送風機）３１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１４、２４で冷却するようなっている。
【００３５】
２つの蒸発器１４、２４で冷却された冷風を共通の冷却対象空間４０に送り込み、これにより、２つの蒸発器１４、２４にて共通の冷却対象空間４０を冷却するようになっている。
【００３６】
ここで、２つの蒸発器１４、２４のうち、エジェクタ１３下流側の冷媒循環通路１０に配設される第１蒸発器１４を空気流れＡの上流側に配置し、エジェクタ１３の冷媒吸引口１３ｂに接続される第２蒸発器２４を空気流れＡの下流側に配置している。
【００３７】
なお、本実施形態の冷凍サイクル１を車両空調用冷凍サイクル装置に適用する場合は、車室内空間が冷却対象空間４０となる。また、本実施形態の冷凍サイクル１を冷凍車用冷凍サイクル装置に適用する場合は冷凍車の冷凍冷蔵庫内空間が冷却対象空間４０となる。
【００３８】
本実施形態の冷媒循環通路１０のうち、第１圧縮機１１の冷媒吐出口と第１放熱器１２の冷媒導入口との間は第１配管２０１により接続されており、第１圧縮機１１が吐出した冷媒を、第１配管２０１を介して第１放熱器１２に導入できるようになっている。
【００３９】
また、冷媒分岐通路２０のうち、第２圧縮機２１の冷媒吐出口と第２放熱器２２の冷媒導入口との間は、第２配管２０２により接続されており、第２圧縮機２１が吐出した冷媒を、第２配管２０２を介して第２放熱器２２に導入できるようになっている。
【００４０】
第１配管２０１と第２配管２０２とは連通配管２０３により接続されており、連通配管２０３には連通配管２０３内に形成された連通路を開閉するための電動式の開閉バルブ２０４が設けられている。そして、開閉バルブ２０４が開状態となった場合には、第１配管２０１内と第２配管２０２内とは連通配管２０３内に形成された連通路により連通するようになっている。
【００４１】
連通配管２０３は、本実施形態における連通路形成部材であり、開閉バルブ２０４は、連通路形成部材に設けられた開閉手段である。
【００４２】
図１において符号１００を付した構成は空調装置用の制御装置であって、制御装置１００は本実施形態における制御手段である。
【００４３】
制御装置１００は、冷却対象空間４０内の温度（内気温度、特に冷却対象空間４０内から再度２つの蒸発器１４、２４に流入する空気温度）を検出する内気温検出手段である内気温センサ９０からの温度情報や、図示しない操作パネルに設けられた冷却対象空間４０温度設定手段からの設定温度情報等の入力情報に基づいて、第１圧縮機１１、第２圧縮機２１、エジェクタ１３のノズル部１３ａ、ブロワ３１、コンデンサファン３６、開閉バルブ２０４等を作動制御するようになっている。
【００４４】
次に、上記構成に基づき、本実施形態の蒸気圧縮式冷凍サイクル１の作動について説明する。
【００４５】
図２は、制御装置１００の概略制御動作を示すフローチャートである。
【００４６】
図２に示すように、制御装置１００は、まず、要求される冷房能力を算出する（ステップ１１０）。具体的には、冷却対象空間４０の設定温度と内気温センサ９０が検出する冷却対象空間４０内の温度との差ΔＴを算出する。
【００４７】
そして、次に、全体冷媒流量（全体冷媒循環流量）を算出する（ステップ１２０）。全体冷媒流量は、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１により吐出され冷媒循環通路１０および冷媒分岐通路２０を流れる冷媒の全体流量であり、第１蒸発器１４を流れる冷媒流量に相当する。
【００４８】
全体冷媒流量の算出は、例えば、予め設定した冷房条件と冷媒流量との関係式から算出する方法、もしくは冷凍サイクル１の冷媒高圧側圧力と低圧側圧力とを検出する圧力センサを設け両圧力センサの検出値に基づいて算出する方法等の周知の方法で実施する。
【００４９】
その後、全体流量に対し予めマップ化された最適な流量比（冷媒循環通路１０を流れエジェクタ１３ノズル部１３ａから噴射される冷媒流量Ｇ１（駆動流量）と冷媒分岐通路２０を流れエジェクタ１３冷媒吸引口１３ｂから吸引される冷媒流量Ｇ２（吸引流量）の比）を算出する（ステップ１３０）。
【００５０】
次に、ステップ１３０で算出した最適な流量比から、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１の最適な冷媒吐出量を算出する。両圧縮機１１、２１が可変容量タイプである場合には最適な容量を算出し、両圧縮機１１、２１が電動圧縮機である場合には電動モータの最適回転数を算出する（ステップ１４０）。
【００５１】
そして、ステップ１４０で算出した両圧縮機１１、２１の冷媒吐出量（容量もしくは回転数）が、圧縮機の安定作動状態に基づく所定量（所定容量もしくは所定回転数）以上であるか否か判断する（ステップ１５０）。圧縮機の安定作動状態に基づく所定量とは、具体的には、冷媒とともに圧縮機に戻る潤滑オイルの戻り限界等に基づいて予め定めるものであって、圧縮機の信頼性を確保するための最低吐出量（最低容量もしくは最低回転数）であると言える。
【００５２】
ステップ１５０において両圧縮機１１、２１の冷媒吐出量がいずれも前述の所定量（最低吐出量）以上であると判断した場合には、ステップ１４０で算出した冷媒吐出量（容量もしくは回転数）となるように第１圧縮機１１および第２圧縮機２１を作動制御する（ステップ１６０）。このとき、開閉バルブ２０４は閉状態に制御される。
【００５３】
ステップ１５０において両圧縮機１１、２１の冷媒吐出量の少なくともいずれかが前述の所定量（最低吐出量）未満であると判断した場合には、両圧縮機１１、２１のうちいずれか一方の圧縮機を停止状態とし、他方の圧縮機を、冷媒吐出量が前述の所定量以上（好ましくは全体冷媒流量）となるように作動制御するとともに、開閉バルブ２０４を開状態に制御する（ステップ１７０）。
【００５４】
ステップ１７０を実行するとき、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１のいずれを作動状態とするかは、制御装置１００のタイマーによる作動時間管理により、第１圧縮機１１の作動時間と第２圧縮機２１の作動時間とがほぼ均等になるように決定し制御することが好ましい。
【００５５】
ステップ１６０、１７０のいずれかを実行したら、最後に、コンデンサファン３６およびブロワ３１が最適風量を発生するように、コンデンサファン３６の駆動モータおよびブロワ３１の駆動モータを作動制御して（ステップ１８０）、ステップ１１０にリターンする。
【００５６】
また、制御装置１００は、図２に示す制御を行なう際には、同時に図３にフローを示す制御も行なう。
【００５７】
図３に示すように、制御装置１００は、まず、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１のいずれかがロック状態となっているか否か判断する（ステップ２１０）。
【００５８】
制御装置１００による圧縮機のロック検知は、圧縮機１１、２１が可変容量タイプである場合には、例えば、圧縮機に設けたロックセンサが検出する圧縮機回転数と圧縮機の駆動源（例えば図示しないエンジン等）の回転数との差に基づいて行なう。また、圧縮機１１、２１が電動圧縮機である場合には、例えば、図示しないインバータ回路のインバータ電流値に基づいて行なう。
【００５９】
すなわち、回転数を検出するロックセンサやインバータ電流値の検出手段は、圧縮機のロック検出手段であると言える。制御装置１００はロック検出手段の検出結果に基づいて圧縮機のロック状態の検知を行なう。
【００６０】
ステップ２１０において第１圧縮機１１および第２圧縮機２１のいずれもロック状態でないと判断した場合には、図２にフローを示す通常の制御を行なう（ステップ２２０）。ステップ２１０において第１圧縮機１１および第２圧縮機２１のいずれかがロック状態であると判断した場合には、ロック状態にない圧縮機の作動制御を行ないつつ、開閉バルブ２０４を開状態に制御する（ステップ２３０）。ステップ２２０、２３０のいずれかを実行したらステップ２１０にリターンする。
【００６１】
上述した制御装置１００の制御動作によれば、図１に示す第１圧縮機１１および第２圧縮機２１が作動すると、第１蒸発器１４から流出したガス状冷媒が分岐点Ｚにおいて分配されて両圧縮機１１、２１に吸入圧縮される。
【００６２】
第１圧縮機１１で圧縮され吐出された高温高圧状態の冷媒は第１放熱器１２に流入する。第１放熱器１２では高温の冷媒が外気により冷却される。第１放熱器１２から流出した高圧冷媒は、エジェクタ１３に向かって流れる。
【００６３】
一方、第２圧縮機２１で圧縮され吐出された高温高圧状態の冷媒は第２放熱器２２に流入する。第２放熱器２２では高温の冷媒が外気により冷却される。第２放熱器２２から流出した高圧冷媒は、膨張弁２３で減圧されて低圧冷媒となり、この低圧冷媒が第２蒸発器２４に流入する。第２蒸発器２４内では、矢印Ａ方向に外部を流れる送風空気から冷媒が吸熱して蒸発する。
【００６４】
第１放熱器１２から流出してエジェクタ１３に流入した冷媒流れは開度調節されたノズル部１３ａで減圧され膨張する。従って、ノズル部１３ａ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１３ａの噴出口から冷媒は高速度の流れとなって噴出する。この際の冷媒圧力低下により、冷媒吸引口１３ｂから分岐冷媒通路２０の第２蒸発器２４通過後の冷媒（気相冷媒）を吸引する。
【００６５】
ノズル部１３ａから噴出した冷媒と冷媒吸引口１３ｂから吸引された冷媒は、ノズル部１３ａ下流側の混合部１３ｃで混合してディフューザ部１３ｄに流入する。このディフューザ部１３ｄ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。
【００６６】
そして、エジェクタ１３のディフューザ部１３ｄから流出した冷媒は第１蒸発器１４に流入する。第１蒸発器１４内を流れる低温の低圧冷媒は、矢印Ａ方向に外部を流れる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、前述の分岐点Ｚで分流され第１圧縮機１１および第２圧縮機２１に再び吸入圧縮される。
【００６７】
エジェクタ１３の昇圧部において冷媒圧力が昇圧されるので、第１蒸発器１４内の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）よりも第２蒸発器２４内の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）を低くすることができる。
【００６８】
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１蒸発器１４を上流側に配置し、冷媒蒸発温度が低い第２蒸発器２４を下流側に配置しているので、第１蒸発器１４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２４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し易い。
【００６９】
このため、第１、第２蒸発器１４、２４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４０に対する冷却性能を第１、第２蒸発器１４、２４の組み合わせにて効果的に向上できる。また、混合部１３ｃ、ディフューザ部１３ｄでの昇圧作用により第１、第２圧縮機１１、２１の吸入圧を上昇して、両圧縮機１１、２１の駆動動力を低減することができる。
【００７０】
第１圧縮機１１および第２圧縮機２１は、図２に示すステップ１６０の制御により、それぞれ制御装置１００により決定された量の冷媒を吐出するように作動される。
【００７１】
したがって、冷媒循環通路１０を流れエジェクタ１３ノズル部１３ａから噴射される冷媒流量Ｇ１および冷媒分岐通路２０を流れエジェクタ１３冷媒吸引口１３ｂから吸引される冷媒流量Ｇ２は、ステップ１３０で算出された最適流量比となる。また、冷凍サイクル１内を循環する全体冷媒流量（Ｇ１とＧ２との和）はステップ１２０で算出された冷房能力に対応した流量となる。
【００７２】
また、制御装置１００により決定された冷媒吐出量が、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１の少なくともいずれかが安定作動を継続し難い最低吐出量未満である場合には、いずれか一方の圧縮機を停止し、他方の圧縮機を安定作動可能な状態で稼働するとともに、開閉バルブ２０４が開かれる。
【００７３】
これにより、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１のうち稼働している方の圧縮機が吐出した冷媒は、一部が連通配管２０３内の連通路を流れ、第１放熱器１２および第２放熱器２２の両者に導入される。したがって、冷媒循環通路１０および冷媒分岐通路２０の両者に冷媒が循環し、第１蒸発器１４および第２蒸発器２４において冷却性能を発揮する。
【００７４】
また、制御装置１００が第１圧縮機１１および第２圧縮機２１のいずれかのロック状態を検知した場合には、ロックしていない方の圧縮機の稼働を行ないつつ、開閉バルブ２０４が開かれる。
【００７５】
この場合も、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１のうち稼働している方の圧縮機が吐出した冷媒は、一部が連通配管２０３内の連通路を流れ、第１放熱器１２および第２放熱器２２の両者に導入される。したがって、冷媒循環通路１０および冷媒分岐通路２０の両者に冷媒が循環し、第１蒸発器１４および第２蒸発器２４において冷却性能を発揮する。
【００７６】
上述の構成および作動によれば、制御装置１００は、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１のうち少なくともいずれかの圧縮機の冷媒吐出量が、圧縮機の安定作動状態に基づく所定量にまで減少した場合には、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１のうち、一方の圧縮機を停止し他方の圧縮機を稼働して、開閉バルブ２０４の開制御を行なう。
【００７７】
例えば、低外気温時に冷房能力が余剰となるような場合（内気温が目標設定温度より低くなっているような場合）に、算出した圧縮機１１、２１の制御目標値が、圧縮機の信頼性を確保するための最低吐出量（下限吐出量、下限近傍吐出量）となる下限容量もしくは下限回転数より下回っているときには、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１のうち、一方の圧縮機を停止し他方の圧縮機を稼働して、開閉バルブ２０４の開制御を行なう。
【００７８】
したがって、少なくともいずれかの圧縮機が安定作動を継続できない状態に陥ることを防止するために圧縮機のオンオフ制御を行なうことなく、片方の圧縮機を安定作動可能な状態で連続稼働して、吐出した冷媒を第１放熱器１２および第２放熱器２２の両者に導入することができる。
【００７９】
このような作動制御では、両圧縮機を稼働してオンオフ制御し吐出冷媒をそれぞれの圧縮機に対応して接続した放熱器に導入する場合よりも、冷凍サイクルの高圧側圧力を抑制可能であり、圧縮機動力を低下させることができる。
【００８０】
また、制御装置１００は、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１のうちいずれかの圧縮機のロックを検知した場合には、開閉バルブ２０４の開制御を行なう。
【００８１】
したがって、ロックしていない方の圧縮機が吐出する冷媒を、第１放熱器１２および第２放熱器２２の両者に導入することができる。
【００８２】
これらのように、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１のうち、一方の圧縮機が停止し、他方の圧縮機が稼働しているときに、開閉バルブ２０４を開く制御を行なうことにより、稼働している方の圧縮機が吐出した冷媒を、連通配管２０３内の連通路を介して、第１放熱器１２および第２放熱器２２の両者に導入することができる。したがって、連通路とこれを開閉する手段を有しない構成の場合に比較して、成績係数ＣＯＰを向上することが可能である。
【００８３】
また、両圧縮機１１、２１を稼働する制御時には、要求される冷房能力に応じて、第１圧縮機１１の冷媒吐出量および第２圧縮機２１の冷媒吐出量を調節して、冷凍サイクル１内を循環する冷媒流量（全体冷媒流量Ｇ１＋Ｇ２）、およびエジェクタ１３ノズル部１３ａから噴射する冷媒流量Ｇ１とエジェクタ１３冷媒吸入口１３ｂから吸入される冷媒流量Ｇ２との比率を制御するようになっている。
【００８４】
したがって、第１蒸発器１４を流れる冷媒流量（Ｇ１＋Ｇ２）および第２蒸発器２４を流れる冷媒流量（Ｇ２）を、要求される冷房能力に応じて調節することが可能であり、冷却性能を一層向上することができる。
【００８５】
通常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１３の入力が小さくなる。この場合に、エジェクタの上流部で分岐するサイクルでは、第２蒸発器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→第２蒸発器の冷媒流量の減少が発生して、第２蒸発器の冷却性能を確保しにくい。
【００８６】
これに対し、本実施形態によると、冷凍サイクル１の冷媒回路は圧縮機の上流部で分岐されており、エジェクタ１３ノズル部１３ａに入力される冷媒の通路とエジェクタ１３冷媒吸引口１３ｂに吸引される冷媒の通路とが、並列的な接続関係となっている。そして、両通路にそれぞれ圧縮機１１、２１を設けて冷媒吐出量を制御している。
【００８７】
このため、冷媒分岐通路２０にエジェクタ１３の冷媒吸引能力だけでなく、圧縮機２１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１３の入力低下→エジェクタ１３の冷媒吸引能力の低下という現象が発生しても、第２蒸発器２４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。したがって、低熱負荷条件でも、第２蒸発器２４の冷却性能を確保しやすい。
【００８８】
また、制御装置１００は、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１の作動を制御することで、エジェクタ１３ノズル部１３ａから噴射する冷媒流量Ｇ１、およびエジェクタ１３冷媒吸入口１３ｂから吸入される冷媒流量Ｇ２を、容易に調節することができる。
【００８９】
なお、本実施形態では蒸気圧縮式の冷凍サイクル１を車両用冷凍サイクル装置に適用した例を説明したが、本発明を適用した冷凍サイクルは、特に車室内空間が大きいバス等の大型車両の車両用空調装置に適用して好適である。
【００９０】
バス等の空調装置は、上述したように空調空間が大きいため、従来から複数の冷媒圧縮機を備え、圧縮機の数に対応した数の冷凍サイクルを搭載したものが知られている。例えば、圧縮機を有する独立した冷凍サイクルを２系統搭載した空調装置がある。
【００９１】
これに対し、本実施形態の冷凍サイクル１を採用した空調装置であれば、従来の独立２系統サイクルと同様に２台の圧縮機を用いて２つの蒸発器で冷房能力を発揮する場合であっても、低圧側の冷媒配管系を一部共通に用いる構成となり、配管を簡素化することができる。
【００９２】
（他の実施形態）
上記一実施形態では、エジェクタノズル部１３ａを開度（絞り）可変タイプとし、膨張弁２３を絞り固定タイプとしていが、これらに限定されるものではなく、エジェクタノズル部１３ａを絞り固定タイプとしてもかまわない。また、膨張弁２３に電子膨張弁を採用し絞り可変タイプとしてもかまわない。
【００９３】
また、上記一実施形態では、冷凍サイクル１は、第１、第２圧縮機１１、２１、第１、第２放熱器１２、２２、エジェクタ１３、膨張弁２３、第１、第２蒸発器１４、２４を配管接続して構成していたが、構成要素はこれらのみに限定されるものではない。
【００９４】
例えば、図４に示すように、各放熱器下流で冷媒を気液分離するとともに余剰冷媒を貯留するレシーバ５１、５２、エジェクタ１３ノズル部１３ａが絞り固定タイプである場合に第１蒸発器１４から流出する冷媒過熱度に応じてエジェクタ１３ノズル部１３ａに流入する冷媒圧力を微調節する膨張弁５３、圧縮機上流で冷媒を気液分離して余剰冷媒を貯えるとともに圧縮機へのオイル戻り量を調節するためのアキュムレータ５４等の少なくともいずれかを、必要に応じて適宜設定するものであってもよい。
【００９５】
また、上記一実施形態では、冷凍サイクル１は、エジェクタ１３を用いノズル部１３ａを冷媒循環回路１０側の減圧手段とした冷凍サイクルであったが、これに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、２系統の冷媒循環通路１０Ａ、２０Ａの減圧手段をいずれも膨張弁１３１、２３１とし、第１冷媒循環回路１０Ａの第１圧縮機１１と第１放熱器１２とを接続する第１配管２０１と第２冷媒循環回路２０Ａの第２圧縮機２１と第２放熱器２２とを接続する第２配管２０２とを連通配管２０３で連通し、開閉バルブ２０４を設けたものであってもよい。
【００９６】
このような構成において、上記一実施形態と同様の制御を行なえば同様の効果を得ることができる。この構成においては、図５に示すように、第１圧縮機１１と第２圧縮機２１の上流側同士を連通配管２０５で連通しておけば、両冷媒循環通路１０Ａ、２０Ａを合流および分岐する必要はなく、冷媒を第１圧縮機１１と第２圧縮機２１とに分配することができる。すなわち、従来の２系統の冷凍サイクルに本発明を容易に適用することができる。
【００９７】
もちろん、図５に示す第１蒸発器１４Ａと第２蒸発器２４Ａの下流側同士を合流させ、第１圧縮機と第２圧縮機の上流側で分岐する配管構成であってもかまわない。また、第１蒸発器１４Ａと第２蒸発器２４Ａとは、空気流れに対し直列に配設するものに限定されず、空気流れに対し並列に配設するものであってもよい。
【００９８】
また、上記一実施形態および図５に示す冷凍サイクル１Ａでは、圧縮機は２台設けられていたが、３台以上並設した冷凍サイクルであってもかまわない。
【００９９】
また、上記一実施形態では、連通路形成部材である連通配管２０３に設けられた連通路の開閉手段は開閉バルブ２０４であった。開閉バルブ２０４については詳細な説明を省略したが、上記一実施形態の場合には、閉状態時に連通路のいずれの方向から圧力が印加されても弁体が移動し難いバルブ（例えば可逆式バルブ）であることが好ましい。ただし、開閉手段はこのタイプに限定されるものではない。
【０１００】
閉状態時に、連通路の流路方向において一方向に弁体を押さえ込む差圧弁タイプのバルブを採用してもかまわない。差圧弁タイプの開閉手段を採用した場合には、例えば、図６に示すように、連通路を複数（連通配管２０３Ａ、２０３Ｂ）形成し、開閉バルブ２０４Ａ、２０４Ｂに流れ方向を決定する逆止弁２０６Ａ、２０６Ｂを組み合わせて設け、開閉バルブ２０４Ａ、２０４Ｂの閉状態時に両圧縮機１１、２１の吐出圧力差で開閉バルブ２０４Ａ、２０４Ｂの弁体が開くことを抑止するものであってもよい。
【０１０１】
また、開閉バルブ２０４は、開状態と閉状態を形成するバルブであったが、開閉手段に流量調節弁タイプ（開度調節タイプ）のバルブを採用してもかまわない。これによれば、一方の圧縮機が停止し他方の圧縮機が稼働している場合であっても、冷媒流量Ｇ１、Ｇ２の比を容易に調節することができる。
【０１０２】
また、上記一実施形態では、連通路形成部材は連通配管２０３であったが、これに限定されるものではない。例えば、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１に直接取り付けられるブロック体を連通路形成部材とし、このブロック体内に両圧縮機の吐出口同士を連通する連通路を形成するとともに、この連通路を開閉する開閉手段を設けるものであってもよい。これであっても、連通路は実質的に第１配管内と第２配管内とを連通するものと言える。
【０１０３】
また、上記一実施形態では、制御装置１００は、図２に示す制御を行ないつつ、図３に示す制御も行なうものであったが、いずれか片方の制御のみを行なうものであってもよい。
【０１０４】
また、上記一実施形態では、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１のうち、一方の圧縮機が停止し、他方の圧縮機が稼働しているときに、制御装置１００が開閉バルブ２０４を開制御するものであったが、これに限定されるものではない。例えば、第１圧縮機１１および第２圧縮機２１のうち、一方の圧縮機が停止し、他方の圧縮機が稼働しているときに、手動操作で開閉バルブを開くものであってもよい。
【０１０５】
また、上記一実施形態では、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。
【０１０６】
また、上記一実施形態では、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）など蒸気圧縮式の超臨界サイクルおよび亜臨界サイクルのいずれに適用できるものであってもよい。
【０１０７】
なお、ここでフロンとは炭素、フッ素、塩素、水素からなる有機化合物の総称であり、冷媒として広く使用されているものである。フロン系冷媒には、ＨＣＦＣ（ハイドロ・クロロ・フルオロ・カーボン）系冷媒、ＨＦＣ（ハイドロ・フルオロ・カーボン）系冷媒等が含まれており、これらはオゾン層を破壊しないため代替フロンと呼ばれる冷媒である。
【０１０８】
また、ＨＣ（炭化水素）系冷媒とは、水素、炭素を含み、自然界に存在する冷媒物質のことである。このＨＣ系冷媒には、Ｒ６００ａ（イソブタン）、Ｒ２９０（プロパン）などがある。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明を適用した一実施形態における蒸気圧縮式の冷凍サイクル１を示す模式構成図である。
【図２】制御装置１００の概略制御動作を示すフローチャートである。
【図３】制御装置１００の他の制御動作を示すフローチャートである。
【図４】他の実施形態における蒸気圧縮式の冷凍サイクルの構成例を示す模式構成図である。
【図５】他の実施形態における蒸気圧縮式の冷凍サイクルの構成例を示す模式構成図である。
【図６】他の実施形態における蒸気圧縮式の冷凍サイクルの要部の構成例を示す模式構成図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  冷凍サイクル
１１  第１圧縮機
１２  第１放熱器
１３  エジェクタ
１３ａ  ノズル部
１３ｂ  冷媒吸引口
１３ｃ  混合部（昇圧部の一部）
１３ｄ  ディフューザ部（昇圧部の一部）
１４  第１蒸発器
２１  第２圧縮機
２２  第２放熱器
２３  膨張弁（減圧手段）
２４  第２蒸発器
１００  制御装置（制御手段）
２０１  第１配管
２０２  第２配管
２０３  連通配管（連通路形成部材）
２０４  開閉バルブ（開閉手段）
【図１】
2008121913.tif 000003
【図２】
2008121913.tif 000004
【図３】
2008121913.tif 000005
【図４】
2008121913.tif 000006
【図５】
2008121913.tif 000007
【図６】
2008121913.tif 000008