(57)【要約】【課題】  高効率な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。また、小形軽量の冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。また、可変絞り機構を内蔵するエゼクタを使用し、蒸発温度の異なる２つの蒸発器の蒸発能力を適正に制御可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。【解決手段】  圧縮機、熱源側熱交換器、絞り開度可変のエゼクタ、第１負荷側熱交換器、気液分離器、を順次接続するとともに、気液分離器を絞り装置、第２負荷側熱交換器を介してエゼクタの吸引部側に接続して冷凍サイクルを構成し、第１負荷側熱交換器の能力、あるいは第２負荷側熱交換器の能力を前記エゼクタの絞り開度を制御することにより行うようにした。【選択図】        図１
2005315469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、熱源側熱交換器、絞り開度可変のエゼクタ、第１負荷側熱交換器、気液分離器、を順次接続するとともに、前記気液分離器を絞り装置、第２負荷側熱交換器を介して前記エゼクタの吸引部側に接続して冷凍サイクルを構成し、前記第１負荷側熱交換器の能力、あるいは前記第２負荷側熱交換器の能力を前記エゼクタの絞り開度により制御するようにしたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
圧縮機、熱源側熱交換器、絞り開度可変のエゼクタ、第１負荷側熱交換器、気液分離器、を順次接続するとともに、前記気液分離器を絞り装置、第２負荷側熱交換器を介して前記エゼクタとの吸引部側に接続して冷凍サイクルを構成し、前記第１負荷側熱交換器の能力を前記エゼクタの絞り開度により制御して、前記第２負荷側熱交換器の能力を前記圧縮機の容量制御によって制御するようにしたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項３】
圧縮機、熱源側熱交換器、絞り開度可変のエゼクタ、第１負荷側熱交換器、気液分離器、を順次接続するとともに、前記気液分離器を絞り装置、第２負荷側熱交換器を介して前記エゼクタとの吸引部側に接続して冷凍サイクルを構成し、前記第２負荷側熱交換器の能力を前記エゼクタの絞り開度により制御して、前記第１負荷側熱交換器の能力を前記圧縮機の容量制御によって制御するようにしたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記圧縮機の容量制御として、少なくとも圧縮機の回転数制御、圧縮機の吸入側と吐出側をバイパスする機械式容量制御、圧縮機のＯＮ／ＯＦＦ制御、複数台の圧縮機の台数制御のいずれかとしたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記第２負荷側熱交換器の冷媒出口状態を前記絞り装置の絞り開度で制御するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記第２負荷側熱交換器の冷媒出口状態が、前記第２負荷側熱交換器の冷媒出口部に設けられた圧力検出手段と温度検出手段により検出される冷媒出口圧力と冷媒出口温度とにより演算される前記第２負荷側熱交換器の出口の冷媒過熱度であることを特徴とする請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記第２負荷側熱交換器の冷媒出口状態は、前記第２負荷側熱交換器の冷媒入口部および冷媒出口部に設けられた温度検出手段により検出される冷媒入口温度と冷媒出口温度とにより演算される冷媒過熱度であることを特徴とする請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記第１負荷側熱交換器の能力として前記第１負荷側熱交換器の蒸発温度を検出する第１蒸発温度温度検出手段と、前記第２負荷側熱交換器の能力として前記第２負荷側熱交換器の蒸発温度を検出する第２蒸発温度検出手段と、を備え，前記第１蒸発温度検出手段により検出された第１蒸発温度と、前記第２蒸発温度検出手段により検出された第２蒸発温度と、が目標温度となるように制御するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記第１負荷側熱交換器の能力として前記第１負荷側熱交換器の被冷却媒体の出口温度を検出する第１出口温度検出手段と、前記第２負荷側熱交換器の能力として前記第２負荷側熱交換器の被冷却媒体の出口温度を検出する第２出口温度検出手段と、を備え、前記第１出口温度検出手段により検出された第１出口温度と、前記第２出口温度検出手段により検出された第２出口温度と、が目標温度となるように制御するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記第１負荷側熱交換器、前記第２負荷側熱交換器の順で直列に被冷却媒体を流すとともに、前記第１負荷側熱交換器の被冷却媒体入口温度、前記第１負荷側熱交換器の被冷却媒体出口温度、前記第２負荷側熱交換器の被冷却媒体出口温度、を検出し、前記第１負荷側熱交換器の被冷却媒体出口温度と、前記第２負荷側熱交換器の被冷却媒体出口温度と、が、目標温度となるように制御するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記第１負荷側熱交換器の被冷却媒体出口温度の目標温度を前記第１負荷側熱交換器の被冷却媒体入口温度と前記第２負荷側熱交換器の被冷却媒体出口温度との算術平均値とすることを特徴とする請求項１０に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
前記エゼクタは、前記冷凍サイクル内を流れる冷媒を減圧する絞り部と、前記冷凍サイクル内の冷媒を圧力差により吸引する吸引部と、前記絞り部で減圧された冷媒と前記吸引部で吸引された冷媒とを混合する混合部と、を備え、前記絞り部の絞り開度を変更可能としたことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１３】
前記圧縮機と前記熱源側熱交換器との間に四方弁を設けて冷媒流路を切り替えることによって、前記熱源側熱交換器内の冷媒の流れ方向を反転させることによって、前記第１負荷側熱交換器、第２負荷側熱交換器を、冷媒を蒸発させる蒸発器として使用する場合と冷媒を凝縮させる凝縮器として使用する場合とを切り替え可能にしたことを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１４】
圧縮機、四方弁、熱源側熱交換器、絞り開度可変のエゼクタ、第１負荷側熱交換器、前記四方弁、気液分離器、を順次環状に接続するとともに、前記気液分離器を絞り装置、第２負荷側熱交換器を介して前記エゼクタの吸引部側に接続する冷凍サイクルと、第１接続口、第２接続口、第３接続口を有する第１流路切替弁と、第１接続口、第２接続口、第３接続口を有する第２流路切替弁と、を備え、前記第１流路切替弁の第１接続口を前記四方弁に接続し、前記第１流路切替弁の第２接続口を前記第１負荷側熱交換器に接続し、前記第１流路切替弁の第３接続口を前記絞り装置と前記第２負荷側熱交換器との間に接続し、前記第２流路切替弁の第１接続口を前記第２負荷側熱交換器に接続し、前記第２流路切替弁の第２接続口を前記エゼクタの吸引部側に接続し、前記第２流路切替弁の第３接続口を前記第１負荷側熱交換器と前記第１流路切替弁の第２接続口との間に接続し、冷房運転時には、前記第１流路切替弁は第１接続口と第２接続口を連通し、前記第２流路切替弁は第１接続口と第２接続口を連通し、暖房運転時には、前記第１流路切替弁は第１接続口と第３接続口を連通し、前記第２流路切替弁は第１接続口と第３接続口を連通するようにしたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１５】
前記四方弁、前記第１流路切替弁弁、前記第２流路切替弁の冷媒流路を切り替えて前記熱源側熱交換器内の冷媒の流れ方向を反転させることによって、前記第１負荷側熱交換器、第２負荷側熱交換器を、冷媒を蒸発させる蒸発器として使用する場合と冷媒を凝縮させる凝縮器として使用する場合とを切り替え可能にしたことを特徴とする請求項１４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１６】
前記四方弁、前記第１流路切替弁、前記第２流路切替弁の冷媒流路を切り替えて前記熱源側熱交換器内の冷媒の流れ方向を反転させることによって、暖房運転時には前記気液分離器を前記圧縮機への液バックを抑制するアキュムレータとして使用するようにしたことを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エゼクタを使用する冷凍装置や空調装置やチラ−や給湯装置などの冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来のエゼクタを利用した冷凍サイクル装置の制御法を示す。従来のエゼクタを用いた冷凍サイクル装置は、第１流量調節弁とエゼクタとを組合せて使用し、さらに気液分離器に気液分離器内の液面を検出する手段を備えることで、適切に冷媒量を制御するとともに、蒸発器出口側の冷媒過熱度に基づき適正な冷媒流量を制御するものである。
【０００３】
従来のエゼクタを用いる冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、第一流量調節弁、エゼクタ、第一蒸発器、第二流量調節弁、第二蒸発器、気液分離器が順次配管で接続され、気液分離器には、液面の高さを検出する液面検出手段として、液面センサを備えている。
【０００４】
この従来のエゼクタを用いる冷凍サイクル装置は、第一流量調節弁、第二流量調節弁には、それぞれ電子膨張弁を採用しており、気液分離器には液面センサを備え、液面センサが気液分離器での液面高さが所定量にないことを検出したとき、第１の第一流量調節制御手段が第一流量調節弁を流れる冷媒流量を調節することにより、冷媒量の制御を行う。具体的には、気液分離器で液面が低下すると、第一流量調節弁の開度を大きくし、液面が高くなるように冷媒量を制御する。逆に、液面が高いときは第一流量調節弁の開度を小さくして、液面高さが低下するように制御する。その結果、冷媒量を適正に制御することができる。
【０００５】
また、第二蒸発器の冷媒流量制御は、圧力を検出する圧力検出手段として、たとえば、圧力センサと、前記蒸発器の温度を検出する温度検出手段として、たとえば、温度センサを用いて、第二蒸発器出口の圧力Ｐ、温度Ｔを検出して、蒸発器出口の過熱度が一定になるように、第１の第二流量調節弁制御手段が第二流量調節弁で冷媒流量を制御する。
【０００６】
なお、起動時等、気液分離器に液冷媒が存在しない時や液冷媒不足時は、液面センサの検出により第２の第二流量調節弁制御手段が第二流量調節弁を全閉にして、第一蒸発器のみの運転とする。（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３１８１６９号公報（第５頁〜１０頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のエゼクタを用いる冷凍サイクル装置は、以上のように、気液分離器に液面を検出する手段を備えることで、適切に冷媒量を制御するとともに、蒸発器出口側の冷媒過熱度に基づき適正な冷媒流量を制御するものであるが、エゼクタが固定開度であるためにエゼクタと直列に冷媒量調節用の第一流量調節弁を設ける必要であるが、この第一流量調節弁の流路抵抗がエゼクタ前後の圧力差、すなわちエゼクタの駆動力である断熱熱落差を低下させ、エゼクタ効率を低下させていた。また、第一流量調節弁を設ける必要があるので、第一流量調節弁の設置スペースが必要となり、装置が大型化するという問題があった。また、圧縮機の制御方法や冷房運転と暖房運転時の冷凍サイクル装置の切り換え方法については考慮されていなかった。
【０００９】
本発明は上記のような従来の課題を解決するためになされたもので、高効率な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。また、小形軽量の冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。また、可変絞り機構を内蔵するエゼクタを使用し、蒸発温度の異なる２つの蒸発器の蒸発能力を適正に制御可能な冷凍サイクル装置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】
【００１０】
本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、絞り開度可変のエゼクタ、第１負荷側熱交換器、気液分離器、を順次接続するとともに、気液分離器を絞り装置、第２負荷側熱交換器を介してエゼクタの吸引部側に接続して冷凍サイクルを構成し、第１負荷側熱交換器の能力、あるいは第２負荷側熱交換器の能力をエゼクタの絞り開度を制御することにより行うようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、簡単な構成と簡単な制御でありながら蒸発温度の異なる２つの蒸発器の蒸発能力を負荷に応じて適正に制御可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る冷凍サイクル装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態の冷凍サイクル装置は、室外ユニット１００、室内ユニット１０１から構成されている。室外ユニット１００内の冷媒回路は、圧縮機１、熱源側熱交換器２、絞り開度が変更可能なエゼクタ３、第１負荷側熱交換器４、気液分離器５、絞り装置６、第２負荷側熱交換器７、およびそれらを接続するための配管で構成され、内部には冷媒として、例えばＨＦＣ系の混合冷媒であるＲ４１０Aが封入されている。
【００１３】
熱源側熱交換器２は、プレートフィンとパイプで構成されるプレートフィンチューブ型の熱交換器であり、熱交換器の外表面へ外気を送風する送風機１１を備えている。また、第１負荷側熱交換器４および第２負荷側熱交換器７は、被冷却媒体である液体（例えば、水やブライン）と熱交換を行う熱交換器であり、例えば二重管式熱交換器やプレート熱交換器が用いられる。
【００１４】
ここで、本実施の形態では、圧縮機１、熱源側熱交換器２、エゼクタ３、第１負荷側熱交換器４、気液分離器５の順で冷凍サイクルが構成されており、気液分離器５で分離されたガス冷媒が圧縮機１の吸入側に戻される。また、気液分離器５で分離された液冷媒は、絞り装置６により絞られて第２負荷側熱交換器７を介してエゼクタ３の吸引部に戻される。
【００１５】
また、第１負荷側熱交換器４の出口部と気液分離器５の入口部との間（たとえば配管など）には第１温度検出手段２１が設けられ、絞り装置６の出口部と第２負荷側熱交換器７の入口部との間（たとえば配管など）には第２温度検出手段２２が設けられ、第２負荷側熱交換器７の出口部とエゼクタ３の吸引部との間（たとえば配管など）には第３温度検出手段２３が設けられ、これらの温度検出手段２１、２２、２３で検出される温度検出値が制御手段３１に取り込まれる。
【００１６】
制御手段３１では、第１温度検出手段２１、第２温度検出手段２２、第３温度検出手段２３の温度検出値を取り込み、第２温度検出手段２２の温度検出値ＥＴ２と第３温度検出手段２３の温度検出値ＥＴ３とから第２負荷側熱交換器の出口過熱度ＳＨを演算するとともに、第１温度検出手段２１の温度検出値ＥＴ１、第２温度検出手段２２の温度検出値ＥＴ２、出口過熱度ＳＨを外部から与えられるそれぞれの目標値と比較して、圧縮機１の回転数、エゼクタ３の絞り開度、絞り装置６の絞り開度の出力値を演算し、圧縮機１、エゼクタ３、絞り装置６へ出力する。ここで、本実施の形態では、圧縮機１に回転数が変更可能なインバーター圧縮機を１台使用した回転数による容量制御の例を示しているが、これに限るものではなく、回転数が固定された一定速圧縮機であれば、例えば単なるＯＮ／ＯＦＦ制御や圧縮機１の吸入側と吐出側に開閉弁を介したバイパス手段を設けて、この開閉弁の開閉操作による機械的容量制御や、あるいは、複数台の圧縮機の台数制御であっても良い。一定速圧縮機の場合には、制御手段３１から開閉弁の開閉出力が、複数台圧縮機の場合には制御手段３１から運転台数あるいは停止台数の出力が送信されるようにすれば良い。したがって、本実施の形態では、圧縮機の容量制御の方法について、選択の自由度が大きく、ユーザーの使用環境に合わせて低コストな方法を選択できる。
【００１７】
また、被冷却媒体である液体（例えば、水やブライン）と熱交換する被冷却媒体のサイクルは、室内ユニット１０１内の熱交換器、第１負荷側熱交換器４、第２負荷側熱交換器７の順に直列に接続されている。
【００１８】
つぎに、本実施の形態のエゼクタ３の構造について説明する。図２は本発明の実施の形態１を表す冷凍サイクル装置に使用されるエゼクタの構造と圧力変化の関係を表した図であり、図２（ａ）はエゼクタの構造を表しており、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるエゼクタの冷媒流れ方向位置に対応した圧力分布を示している。図２（ｂ）において、横軸は図２（ａ）のエゼクタの冷媒流れ方向位置を表し、縦軸はエゼクタの各位置での圧力変化を表している。図において、エゼクタ３は、ニードル部４２、ニードル部４２を駆動する電磁コイル部４１、ノズル部４３、混合部４４、ディフューザ部４５から構成され、ノズル部４３はさらに減圧部４３ａとノズル喉部４３ｃと末広部４３ｂから構成されている。したがって、本実施の形態のエゼクタ３は、ニードル部４２を電磁コイル部４１にて軸方向に駆動（移動）させてノズル喉部４３ｃの流路面積を可変可能にできる構造であるので、絞り開度可変の絞り機構を備えたエゼクタである。
【００１９】
エゼクタ３は駆動流である圧力Ｐ１の液冷媒Ｅ１を減圧部４３ａ（Ｘ１〜Ｘ２）で減圧膨張させてノズル喉部４３ｃ（Ｘ２）で圧力Ｐ２の音速とし、更に末広部４３ｂ（Ｘ２〜Ｘ３）で超音速として圧力Ｐ３まで減圧させる。このとき、周囲のガス冷媒吸引部入口３ａからガス冷媒Ｅ４を吸引し、この吸引されたガス冷媒は、吸引混合部（Ｘ３〜Ｘ４）にて末広部４３ｂを流出し超音速となった冷媒と混合されて気液二相冷媒Ｅ２となり、この混合された気液二相冷媒Ｅ２は、混合部４４（Ｘ４〜Ｘ５）で圧力回復して圧力Ｐ４の状態となり、更にディフューザ部４５（Ｘ５〜Ｘ６）で圧力Ｐ５まで圧力上昇して流出する。
【００２０】
上記のように構成された冷凍サイクル装置について、つぎに動作を図１〜図３に基づいて説明する。図３は、本発明の実施の形態１を表す冷凍サイクル装置の圧力とエンタルピの関係を表した図であり、横軸はエンタルピを表し、縦軸は圧力を表している。ここで、本実施の形態の冷凍サイクル装置は、例えば室外に設置された室外ユニット１００から室内に設けられた室内ユニット１０１へ熱交換をしながら被冷却媒体を搬送し、室内を冷房するものであり、圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス冷媒Ｒ１（Ｉ１、Ｐｃ１）は、熱源側熱交換器２で空気へ放熱して凝縮・液化し、高圧の液冷媒Ｒ２（Ｉ２、Ｐｃ１）となってエゼクタ３に流入する。
【００２１】
エゼクタ３へ流入した冷媒は、ノズル部４３出口Ｅ２（図２のＸ３の位置）で状態Ｒ３（Ｉ３、Ｐｅ２）になり、混合部４４へ流入する。混合部４４で状態Ｅ４から流入するＲ４（Ｉ８、Ｐｅ２）の冷媒ガスと混合した後、Ｒ５（Ｉ５、Ｐｅ２）の状態となった冷媒はディフューザ４５によりＰｅ２からＰｅ１まで圧力が回復し、状態Ｒ６（Ｉ６、Ｐｅ１）の状態となる。エゼクタ３で減圧された冷媒は、第１負荷側熱交換器４に流入し、被冷却媒体から熱を奪って液冷媒の一部が蒸発して状態Ｒ７（Ｉ７、Ｐｅ１）となり、気液分離器５に流入する。気液分離器５では、ガス冷媒と液冷媒を分離し、状態Ｒ８（Ｉ８、Ｐｅ１）の飽和状態のガス冷媒が圧縮機１の吸入部へ、状態Ｒ９（Ｉ９、Ｐｅ１）の液冷媒は絞り装置６で減圧され、第２負荷側熱交換器７に流入し、蒸発して状態Ｒ４（Ｉ８、Ｐｅ２）のガス冷媒となってエゼクタ３の吸引部Ｅ４に吸引される。以上のように、本実施の形態では、冷凍サイクル内にエゼクタ３を用いたので、圧縮機１の吸入圧力をＰｅ２からＰｅ１まで高めることができ、圧縮比が小さな状態で圧縮機を運転することができるため高効率な運転が可能となる。ここで、本実施の形態では、Ｐｃ１＞Ｐｃ２＞Ｐｅ１＞Ｐｅ２であり、また、Ｉ１＞Ｉ８＞Ｉ７＞Ｉ６＞Ｉ５＞Ｉ２＞Ｉ２’＞Ｉ３＞Ｉ９である。
【００２２】
ここで、エゼクタ３の駆動力は、等エントロピー膨張時のエンタルピーＩ３と等エンタルピー膨張時のエンタルピーＩ２とのエンタルピー差ΔH（＝Ｉ２−Ｉ３）である。このエンタルピー差ΔHが大きいほどエゼクタの導入効果は大きく、一般にこのエンタルピー差ΔHは高圧圧力Ｐｃ１と低圧圧力Ｐｅ２との圧力差ΔＰｃ（＝Ｐｃ１−Ｐｅ２）が大きいほど大きくなる。従来技術では、エゼクタ３の上流側に第一流量調節弁が設けられており、この第一流量調節弁の弁部で圧力損失が発生し圧力差ΔＰｃが小さくなるため、エゼクタ３の駆動力であるエンタルピー差ΔＨが低下する。
【００２３】
すなわち、従来技術では、第一流量調節弁を設ける必要があり、この第一流量調節弁を設けたことにより、エゼクタに流入する時には圧力損失により状態がＲ２（Ｉ２、Ｐｃ１）からＲ２’（Ｉ２’、Ｐｃ２）まで低下するので、圧力差ΔＰｃが（Ｐｃ１−Ｐｅ２）から（Ｐｃ２−Ｐｅ２）まで低下し、エンタルピー差ΔＨが（Ｉ２−Ｉ３）から（Ｉ２’−Ｉ３）へと低下することになる。
【００２４】
また、本実施の形態のエゼクタ３は、冷凍サイクル内を流れる冷媒を減圧する絞り部４３ａと、冷凍サイクル内の冷媒を圧力差により吸引する吸引部３ａと、絞り部４３ａで減圧された冷媒と吸引部３ａで吸引された冷媒とを混合する混合部４４と、を備え、絞り部４３ａの絞り開度をニードル４２の軸方向移動制御にて可変に制御可能として、エゼクタ３を絞り開度が変更可能な構成としたので、従来技術のように別途流量弁などを用いなくても良く、またエゼクタ３の駆動力を低下させることなく、効率の高い運転が可能となる。
【００２５】
つぎに、圧縮機１、エゼクタ３、絞り装置６の制御方法について説明する。まず、第１温度検出手段２１、第２温度検出手段２２、第３温度検出手段２３で検出される温度検出値が制御手段３１に取り込まれる。制御手段３１は、第１温度検出手段２１の温度検出値ＥＴ１と目標蒸発温度ＥＴ１ｍとの偏差に基づいて圧縮機１の回転数を演算し、第２温度検出手段２２の温度検出値ＥＴ２と目標蒸発温度ＥＴ２ｍとの偏差に基づいてエゼクタ３の絞り開度を演算し、第２温度検出手段２２と第３温度検出手段２３の温度検出値ＥＴ３から演算される第２負荷側熱交換器出口過熱度ＳＨと目標出口過熱度ＳＨｍとの偏差に基づいて絞り装置６の絞り開度を演算し、圧縮機１、エゼクタ３、絞り装置６へ出力する。第２負荷側熱交換器出口過熱度ＳＨの演算は、第２負荷側熱交換器出口温度（たとえば第３温度検出手段２３の検出温度）ＥＴ３と入口温度（たとえば第２温度検出手段２２の検出温度）ＥＴ２との差（ＳＨ＝ＥＴ３−ＥＴ２）として演算しても良いし、あるいは第２負荷側熱交換器出口部に別途設けた圧力検出手段（例えば、圧力センサー）からの検出値Ｐ３から求められる飽和温度ＥＴ３と第２負荷側熱交換器出口温度（たとえば第２温度検出手段２２の検出温度）ＥＴ２との差（ＳＨ＝ＥＴ３−ＥＴ２）として求めれば良い。
【００２６】
図４は本発明の実施の形態１を表す冷凍サイクル装置の制御フロー図である。本実施の形態では、圧縮機１の回転数制御は、冷凍サイクル装置を循環する冷媒流量、すなわち冷凍能力を決定するものであるから全体に及ぼす影響が大きく負荷追従性の観点から最優先される。また、エゼクタ３の絞り開度制御は、第１負荷側熱交換器４と第２負荷側熱交換器７の熱交換量の比率を決定するものであるから運転効率の観点から圧縮機回転数制御の次に優先される。絞り装置６の絞り開度制御は、第２負荷側熱交換器７の冷媒出口状態を決定するもので第２負荷側熱交換器７の運転効率の観点から、最も優先順位を低く設定している。
【００２７】
図において、ＳＴ１は絞り装置６の絞り開度を設定する絞り装置絞り開度設定ステップ（初期値のみ予め設定値が所定値として与えられる）、ＳＴ２はエゼクタ３の絞り開度を設定するエゼクタ絞り開度設定ステップ（初期値のみ予め設定値が所定値として与えられる）、ＳＴ３は圧縮機の回転数を設定する圧縮機回転数設定ステップ（初期値のみ予め設定値が所定値として与えられる）である。また、ＳＴ４は第１温度検出手段２１の検出温度ＥＴ１を目標蒸発温度ＥＴ１ｍと比較して偏差を求め、その偏差の絶対値が所定値ε３より小さいかどうかを判断する第１蒸発温度判断ステップである。また、ＳＴ５はＳＴ４にて第１温度検出手段２１の検出温度ＥＴ１を目標蒸発温度ＥＴ１ｍと比較して偏差を求め、その偏差の絶対値が第３の所定値ε３より小さい場合に、圧縮機１の回転数を決定する圧縮機回転数決定ステップ、ＳＴ６は第２温度検出手段２２の検出温度ＥＴ２を目標蒸発温度ＥＴ２ｍと比較してその偏差の絶対値が所定値ε２より小さいかどうかを判断する第２蒸発温度判断ステップ、ＳＴ７はＳＴ６にて第２温度検出手段２２の検出温度ＥＴ２を目標蒸発温度ＥＴ２ｍと比較してその偏差の絶対値が第２の所定値ε２より小さい場合に、エゼクタ３の絞り開度を設定するエゼクタ絞り開度設定ステップである。
【００２８】
また、ＳＴ８は第２負荷側熱交換器出口過熱度ＳＨを目標出口過熱度ＳＨｍと比較して、その偏差が第１の所定値ε１よりも小さいかどうかを判断する出口過熱度判断ステップ、ＳＴ９はＳＴ８にて第２負荷側熱交換器出口過熱度ＳＨを目標出口過熱度ＳＨｍと比較して、その偏差の絶対値が第１の所定値ε１よりも小さい場合に絞り装置６の絞り開度を設定する絞り装置絞り開度設定ステップである。
【００２９】
ＳＴ１で絞り装置６の初期開度が設定され、ＳＴ２でエゼクタ３の初期絞り開度が設定され、ＳＴ３で圧縮機１の初期回転数がそれぞれ設定される。ＳＴ４では、圧縮機１の回転数を第１負荷側熱交換器４の蒸発温度ＥＴ１が予め設定された目標蒸発温度ＥＴ１ｍとなるように制御する（｜ＥＴ１−ＥＴ１ｍ｜＜ε３）となるように制御する。）。具体的には、ＥＴ１−ＥＴ１ｍ＞ε３（第３の所定値ε３は正の数）の場合には、圧縮機１の回転数を増加させ、ＥＴ１ｍ−ＥＴ１＞ε３の場合には、圧縮機１の回転数を減少させ、ＥＴ１−ＥＴ１ｍの絶対値が｜ＥＴ１−ＥＴ１ｍ｜＜ε３を満たすまでＳＴ３に戻って繰り返す。その結果、ＥＴ１−ＥＴ１ｍの絶対値が｜ＥＴ１−ＥＴ１ｍ｜＜ε３を満たすようになり、そのときの圧縮機１の回転数が設定値として決定される（ＳＴ５）。
【００３０】
同様に、ＳＴ６ではエゼクタ３の絞り開度が第２負荷側熱交換器７の蒸発温度ＥＴ２が予め設定された目標蒸発温度ＥＴ２ｍとなるように制御される（ＥＴ２−ＥＴ２ｍの絶対値が｜ＥＴ２−ＥＴ２ｍ｜＜ε２を満たすように制御される。）。具体的には、ＥＴ２−ＥＴ２ｍ＞ε２（ε２は正の数）の場合には、エゼクタ３の絞り開度を減少させ、ＥＴ２ｍ−ＥＴ２＞ε２の場合には、エゼクタ３の絞り開度を増加させ、ＥＴ２−ＥＴ２ｍの絶対値が｜ＥＴ２−ＥＴ２ｍ｜＜ε２を満たすまでＳＴ２に戻って繰り返す。その結果、ＥＴ２−ＥＴ２ｍの絶対値が｜ＥＴ２−ＥＴ２ｍ｜＜ε２を満たすようになり、そのときのエゼクタ３の絞り開度がエゼクタ３の絞り開度として決定される（ＳＴ７）。
【００３１】
さらに、ＳＴ８では第２負荷側熱交換器７の出口過熱度ＳＨが予め設定された目標出口過熱度ＳＨｍとなるように絞り装置６の絞り開度が制御される（ＳＨ−ＳＨｍの絶対値が｜ＳＨ−ＳＨｍ｜＜ε１を満たすように制御される。）。具体的には、ＳＨ−ＳＨｍ＞ε１（ε１は正の数）の場合には、絞り装置６の開度を小さくし、ＳＨｍ−ＳＨ＞ε１の場合には、絞り装置６の開度を大きくし、ＳＨ−ＳＨｍの絶対値が｜ＳＨ−ＳＨｍ｜＜ε１を満たすまでＳＴ１に戻って繰り返す。その結果、ＳＨ−ＳＨｍの絶対値が｜ＳＨ−ＳＨｍ｜＜ε１を満たし、絞り装置６の絞り開度が決定される（ＳＴ９）。
【００３２】
上述した温度検出手段２１、２２、２３の温度検出値やそれらを用いた演算値と、目標値との偏差により求められる圧縮機１の回転数、エゼクタ３の絞り開度、絞り装置６の絞り開度の決定には、例えばＰＩＤ制御法などが使用される。
【００３３】
つぎに、目標値の設定方法について説明する。第１負荷側熱交換器４の目標蒸発温度ＥＴ１ｍは、たとえば図示しない室内ユニット１０１の吸込み温度、吹出し温度、風量、被冷却媒体の第１負荷側熱交換器４の負荷側入口温度、負荷側出口温度、流量、外気温度、圧縮機の回転数などの外部情報を検知し、その検知値から算出される第１負荷側熱交換器４の必要能力から図５の関係に基づいて決定される。図５は本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における第１負荷側熱交換器４での蒸発能力Ｑ１と蒸発温度ＥＴ１の関係を示す図であり、第１負荷側熱交換器４を流れる被冷却媒体の流量Ｇｗをパラメータとし、横軸に第１負荷側熱交換器４の蒸発能力Ｑ１を示し、縦軸に蒸発温度ＥＴ１を示したものである。図５において、第１負荷側熱交換器４を流れる被冷却媒体の流量の大小関係は、Ｇｗ１＞Ｇｗ２＞Ｇｗ３としている。図において、蒸発能力Ｑ１が大きいほど蒸発温度ＥＴ１は低くなり、同一蒸発能力では被冷却媒体の流量が大きくなるほど蒸発温度ＥＴ１は高くなる。例えば、図中矢印で示すように被冷却媒体の流量Ｇｗ２を含む外部情報から必要な蒸発能力Ｑ１の目標値Ｑ１ｍが定まると、図５より目標蒸発温度ＥＴ１ｍが決定される。
【００３４】
つぎに、第２負荷側熱交換器７の目標蒸発温度ＥＴ２ｍは、たとえば図示しない室内ユニット１０１の吸込み温度、吹出し温度、風量、被冷却媒体の第１負荷側熱交換器４の負荷側入口温度、負荷側出口温度、流量、外気温度、圧縮機の回転数などの外部情報を検知し、その検知値から算出される第２負荷側熱交換器７の必要能力から図７の関係に基づいて決定される。図７は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置のエゼクタの吸引流量（Ｇｒｅ）と圧力差（ΔＰ）の関係を示す図であり、圧縮機１の回転数（Ｈｚ）をパラメータとし、横軸にエゼクタ３で吸引される吸引流量Ｇｒｅ、すなわち第２負荷側熱交換器７の蒸発能力Ｑ２と、縦軸に第１負荷側熱交換器４の蒸発温度ＥＴ１のときの飽和圧力Ｐｅ１と第２負荷側熱交換器７の蒸発温度ＥＴ２のときの飽和圧力Ｐｅ２との差（ΔＰ＝Ｐｅ１−Ｐｅ２）の関係を示したものである。図７において、圧縮機１の回転数の大小関係は、Ｈｚ１＞Ｈｚ２＞Ｈｚ３としている。エゼクタ３は冷媒ガスを吸引し、昇圧させるというガスポンプの働きをするため、図７より、圧力差（ΔＰ）が大きいほど、吸引流量（Ｇｒｅ）は減少し、同一吸引流量では圧縮機１の回転数が大きいほど冷凍サイクルの高低圧差が大きくなり、エゼクタで昇圧可能な圧力差（ΔＰ）も大きくなる。
【００３５】
従って、第２負荷側熱交換器７の目標蒸発温度ＥＴ２ｍが外部情報に基づき入力されると、第１負荷側熱交換器４の目標蒸発温度ＥＴ１ｍと第２負荷側熱交換器７の目標蒸発温度ＥＴ２ｍとの差（ΔＥＴｍ＝ＥＴ１ｍ−ＥＴ２ｍ）が求められ、それに対応して目標圧力差（ΔＰｍ）も求めることができる。従って、圧力差ΔＰが目標圧力差ΔＰｍになるように制御することにより、図中に矢印で示すように圧縮機１の回転数（Ｈｚ）に応じた吸引流量Ｇｒｅ、すなわち第２負荷側熱交換器７の目標能力Ｑ２ｍを得ることができ、第２負荷側熱交換器７の蒸発温度ＥＴ２も目標蒸発温度ＥＴ２ｍに制御されることになる。ここで、目標蒸発温度ＥＴ２ｍの求め方について説明する。目標能力Ｑ２ｍが得られると、図より目標圧力差ΔＰｍが求まり、目標圧力差ΔＰｍが求まると、冷媒物性値より目標蒸発温度差ΔＥＴｍが得られ、目標蒸発温度差ΔＥＴｍが得られると、ΔＥＴｍ＝ＥＴ１ｍ−ＥＴ２ｍの関係より目標蒸発温度ＥＴ２ｍが求まる。したがって、目標蒸発温度ＥＴ２ｍは目標圧力差ΔＰｍからの逆算により求めることができる。なお、目標出口過熱度（ＳＨｍ）は外部情報に無関係に定められ、例えば５〜１５ｄｅｇ程度の値に固定される。
【００３６】
ここで、第１負荷側熱交換器４の能力Ｑ１と目標能力Ｑ１ｍを外部情報から算出する方法について説明する。第１負荷側熱交換器４の能力Ｑ１は、図示しない被冷却媒体の第１負荷側熱交換器４の負荷側入口温度、負荷側出口温度、流量（または第１負荷側熱交換器４の負荷側入口温度、蒸発温度ＥＴ１、流量）から求められ、室内の設定空気温度Ｔｓｅｔと室内ユニット１０１の吸込み空気温度Ｔａｉｎとの差ΔＴ（＝Ｔａｉｎ−Ｔｓｅｔ）から全体の能力不足量ΔＳＱ（＝ΔＱ１＋ΔＱ２）が求められ、第１負荷側熱交換器４の能力不足量ΔＱ１を算出する。ここで、ΔＴと能力不足量ΔＳＱの関係およびΔＳＱとΔＱ１の関係は、例えば制御手段３１内部のマイコンなどに予め記憶するようにしていれば良く、この場合、ΔＴが求まればΔＳＱが求まるので、ΔＱ１も求めることができる。
また、ΔＱ１が求まるので、ΔＱ２も求まる（ΔＱ２＝ΔＳＱ−ΔＱ１）。つぎに、能力不足量ΔＱ１と第１負荷側熱交換器４の蒸発能力Ｑ１から目標蒸発能力Ｑ１ｍをＱ１ｍ＝Ｑ１＋ΔＱ１として求める。また、第２負荷側熱交換器７の能力Ｑ２は、図示しない被冷却媒体の第２負荷側熱交換器７の負荷側入口温度、負荷側出口温度、流量（または第２負荷側熱交換器７の負荷側入口温度、蒸発温度ＥＴ２、流量）から求められ、目標能力Ｑ２ｍは、Ｑ２ｍ＝Ｑ２＋ΔＱ２＝Ｑ２＋（ΔＳＱ−ΔＱ１）として求めることができる。
【００３７】
本実施の形態では、圧縮機１で蒸発温度ＥＴ１を、エゼクタ３で蒸発温度ＥＴ２を制御する場合の制御フローを示したが、使用目的やサイクルの構成などによって圧縮機１とエゼクタ３の制御対象となる蒸発温度（ＥＴ１、ＥＴ２）を入れ換えて良く、この場合でも同様の効果を発揮する。例えば、図６に示すように、圧縮機１の回転数を第２負荷側熱交換器７の蒸発温度ＥＴ２が目標蒸発温度ＥＴ２ｍとなるように制御し、エゼクタ３の絞り開度を第１負荷側熱交換器４の蒸発温度ＥＴ１が目標蒸発温度ＥＴ１ｍとなるように制御することもできる。
【００３８】
図６は、本発明の実施の形態１を表す冷凍サイクル装置の別の制御フロー図である。図において、図４と図１〜図５と同等部分は同一の符号を付して説明は省略する。図において、ＳＴ１１〜ＳＴ１３は図４で説明したＳＴ１〜ＳＴ３と同様であるので説明は省略する。ＳＴ１４は第２温度検出手段２２の検出温度ＥＴ２を目標蒸発温度ＥＴ２ｍと比較して偏差を求め、その偏差の絶対値が所定値ε２より小さいかどうかを判断する第２蒸発温度判断ステップ、ＳＴ１５はＳＴ１４にて第２温度検出手段２２の検出温度ＥＴ２を目標蒸発温度ＥＴ２ｍと比較して偏差を求め、その偏差の絶対値が第２の所定値ε２より小さい場合に、圧縮機１の回転数を決定する圧縮機回転数決定ステップ、ＳＴ１６は第１温度検出手段２１の検出温度ＥＴ１を目標蒸発温度ＥＴ１ｍと比較してその偏差の絶対値が所定値ε３より小さいかどうかを判断する第１蒸発温度判断ステップ、ＳＴ１７はＳＴ１６にて第１温度検出手段２１の検出温度ＥＴ１を目標蒸発温度ＥＴ１ｍと比較してその偏差の絶対値が第３の所定値ε３より小さい場合に、エゼクタ３の絞り開度を決定するエゼクタ絞り開度設定ステップである。ＳＴ１８、ＳＴ１９は前述と同様である。
【００３９】
ＳＴ１４では、圧縮機１の回転数を第２負荷側熱交換器７の蒸発温度ＥＴ２が予め設定された目標蒸発温度ＥＴ２ｍとなるように制御し、ＳＴ１６ではエゼクタ３の絞り開度が第１負荷側熱交換器４の蒸発温度ＥＴ１が予め設定された目標蒸発温度ＥＴ１ｍとなるように制御される。このとき、図４と異なる点は、ＳＴ１４での判定条件（｜ＥＴ２−ＥＴ２ｍ｜＜ε２）が満たされない場合に、圧縮機１の回転数に応じて絞り装置６の絞り開度、エゼクタ３の絞り開度も変更され、ＳＴ１６での判定条件（｜ＥＴ１−ＥＴ１ｍ｜＜ε３）が満たされない場合に、エゼクタ３の絞り開度に応じて圧縮機１の回転数、絞り装置６の絞り開度も変更されるという点である。この変更点はＳＴ１８についても同様であり、ＳＴ１８の判定条件（｜ＳＨ−ＳＨｍ｜＜ε１）が満たされない場合に、絞り装置６の絞り開度に応じて圧縮機１の回転数、エゼクタ３の絞り開度も変更される。また、目標値の設定方法については前述と同様であるため説明を省略する。さらに、本実施の形態では、圧縮機１、エゼクタ３、絞り装置６の順で優先順位を設けて制御する例を示したが、使用目的やサイクルの構成などに応じて適宜制御対象（圧縮機１、エゼクタ３、絞り装置６）の優先順位を入れ替えてもよいし、また、圧縮機１、エゼクタ３、絞り装置６を同時に制御しても同様の効果を発揮する。
【００４０】
また、第１負荷側熱交換器４の蒸発能力Ｑ１と第２負荷側熱交換器７の蒸発能力Ｑ２との合計能力ＳＱが目標合計能力ＳＱｍとなるように圧縮機１の回転数を制御し、第２負荷側熱交換器７の能力Ｑ２が目標能力Ｑ２ｍとなるようにエゼクタ３の絞り開度を制御するようにしても良い。この場合、合計能力ＳＱの現在値を室内ユニット１０１の図示しない吸込み温度、被冷却媒体の室内ユニット１０１入口温度、風量から求め、室内の設定温度Ｔｓｅｔと室内ユニット１０１の吸込み温度Ｔａｉｎとの差ΔＴ（＝Ｔａｉｎ−Ｔｓｅｔ）から能力不足量ΔＳＱを求め、目標合計能力ＳＱｍをＳＱｍ＝ＳＱ＋ΔＳＱとして求めるようにする。このとき、ΔＴと能力不足量ΔＳＱの関係、およびΔＳＱとΔＱ１の関係は、例えば制御手段３１内部のマイコンなどの記憶手段に予め記憶するようにすれば良い。また、第２負荷側熱交換器７の能力Ｑ２は、図示しない被冷却媒体の第２負荷側熱交換器７の負荷側入口温度、負荷側出口温度、流量（または第２負荷側熱交換器７の負荷側入口温度、蒸発温度ＥＴ２、流量）から求められ、目標能力Ｑ２ｍはＱ２ｍ＝Ｑ２＋（ΔＳＱ−ΔＱ１）として求められる。
【００４１】
なお、本実施の形態で説明した図４、図６の制御フローでは、圧縮機１には回転数が変更可能なインバーター圧縮機を用いた場合の例を示したが、回転数が変更できない一定速圧縮機の場合で、例えば圧縮機１の吸入部と吐出部に開閉弁を介したバイパス手段が設けられ、開閉弁の開閉操作により機械的容量制御が可能な構成としても良く、この場合は圧縮機１の回転数制御の代わりに圧縮機１のバイパス手段の開閉制御が行われる。また、圧縮機１が複数台設けられている場合には、圧縮機１の回転数制御の代わりに台数制御を行えば良い。
【００４２】
本実施の形態では、第１温度検出手段２１を第１負荷側熱交換器４の出口部に設ける構成を示したが、冷媒が気液二相状態であるため、第１温度検出手段の設置位置はこれに限るものではない。すなわち、エゼクタ３と第１負荷側熱交換器４との間の配管、気液分離器５、気液分離器５と絞り装置６との間の配管、のうち、いずれの箇所に設けても同様の効果を発揮する。
【００４３】
以上のように、本実施の形態では、圧縮機１、熱源側熱交換器２、絞り開度可変のエゼクタ３、第１負荷側熱交換器４、気液分離器５、を順次接続するとともに、気液分離器５を絞り装置６、第２負荷側熱交換器７を介してエゼクタ３の吸引部側に接続して冷凍サイクルを構成し、第１負荷側熱交換器４の能力、あるいは第２負荷側熱交換器７の能力をエゼクタ３の絞り開度により制御手段３１にて制御するようにしたので、エゼクタの上流側に別途絞り機構などを設ける必要がなく、構成が簡単で低コストの冷凍サイクル装置を提供できる。また、蒸発温度の異なる２つの蒸発器の蒸発能力を負荷に応じて適正に制御可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【００４４】
また、本実施の形態では、圧縮機１の回転数、エゼクタ３の絞り開度、絞り装置６の絞り開度を制御することで、第１負荷側熱交換器の蒸発温度ＥＴ１、第２負荷側熱交換器の蒸発温度ＥＴ２、第２負荷側熱交換器の出口過熱度ＳＨを適切に制御することができるので、蒸発温度の異なる２つの蒸発器の能力を負荷に応じて適正に制御することができる。
【００４５】
特に、本実施の形態では、圧縮機１、熱源側熱交換器２、絞り開度可変のエゼクタ３、第１負荷側熱交換器４、気液分離器５、を順次接続するとともに、気液分離器５を絞り装置６、第２負荷側熱交換器７を介してエゼクタ３との吸引部側に接続して冷凍サイクルを構成し、第１負荷側熱交換器４の能力をエゼクタ３の絞り開度を制御することにより行い、第２負荷側熱交換器７の能力を圧縮機１の容量制御によって制御することにより行うようようにしたので、第１負荷側熱交換器４と第２負荷側熱交換器７の制御を個別に行えるため、簡単な制御でありながら蒸発温度の異なる２つの蒸発器の能力を負荷に応じて適正に制御することができる。
【００４６】
また、第２負荷側熱交換器７の能力をエゼクタ３の絞り開度を制御することにより行い、第１負荷側熱交換器４の能力を圧縮機１の容量制御によって制御することにより行うようにしているので、第１負荷側熱交換器４と第２負荷側熱交換器７の制御を個別に行えるため、簡単な制御でありながら蒸発温度の異なる２つの蒸発器の能力を負荷に応じて適正に制御することができる。
【００４７】
加えて、安価な温度検出手段（例えば、温度サーミスタや熱電対など）や圧力検出手段（例えば圧力センサーなど）を用いて配管温度を検出することができるため、簡易な構成でありながら制御精度が高く信頼性の高い冷凍サイクル装置を得ることができる。さらに、エゼクタ３に絞り機構を内蔵しているため、エゼクタ３の上流側に別途膨張弁などを用いる必要がなく、エゼクタ３のみで絞り効果とエゼクタ効果の両方を有効に動作させることができる。また、別途膨張弁などを用いる必要がないので、設置スペースを削減でき、小型で低コストの冷凍サイクル装置を提供できる。
【００４８】
また、第２負荷側熱交換器７の冷媒出口状態（たとえば第２負荷側熱交換器７の冷媒出口部の圧力と温度により演算される冷媒出口過熱度、あるいは第２負荷側熱交換器７の冷媒入口温度と冷媒出口温度とにより演算される冷媒出口過熱度など）を絞り装置６の絞り開度で制御するようにしているので、低コストの測定手段で簡単な制御にて精度良く蒸発温度の異なる２つの蒸発器の能力を負荷に応じて適正に制御することができる。
【００４９】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２を表す冷凍サイクル装置の構成を示す図である。実施の形態１では、室外ユニット１００に対して１つの室内ユニット１０１が接続されていたが、本実施の形態では、室外ユニット１００は要求温度の異なる２つの室内ユニット１０１および１０２に接続されている場合について説明する。図において、実施の形態１の図１〜図７と同等部分は同一の符号を付して説明は省略する。実施の形態１では、被冷却媒体である液体（例えば、水やブライン）と熱交換する被冷却媒体のサイクルは、室内ユニット１０１内の熱交換器、第１負荷側熱交換器４、第２負荷側熱交換器７の順に直列に接続されていたが、本実施の形態では、室内ユニット１０１には第１負荷側熱交換器４が接続され、室内ユニット１０２には第２負荷側熱交換器７が接続されるように構成されており、２つの負荷側熱交換器（第１負荷側熱交換器４、第２負荷側熱交換器７）から流出する被冷却媒体の温度をそれぞれ検出し、圧縮機１の回転数及びエゼクタ３の絞り開度を制御する。本実施の形態では、要求温度の異なる負荷として、２つの場合について説明するが、別に２つに限るものではなく、複数個負荷が設けられる構成としても良い。この場合には複数の負荷側熱交換器を設け、複数の負荷側熱交換器から流出する被冷却媒体の温度をそれぞれ検出すれば良い。
【００５０】
図８において、第１負荷側熱交換器４の負荷側出口部には第４温度検出手段２４が設けられ、第２負荷側熱交換器７の負荷側出口部には第５温度検出手段２５が設けられ、絞り装置６の出口部と第２負荷側熱交換器７の入口部との間の配管には第２温度検出手段２２が設けられ、第２負荷側熱交換器７の出口部とエゼクタ３の吸引部との間の配管には第３温度検出手段２３が設けられており、これらの温度検出手段で検出される温度検出値は制御手段３１に取り込まれる。
【００５１】
制御手段３１では、第２温度検出手段２２、第３温度検出手段２３、第４温度検出手段２４、第５温度検出手段２５の温度検出値を取り込み、第２温度検出手段２２の温度検出値と第３温度検出手段２３の温度検出値から第２負荷側熱交換器７の出口過熱度を演算するとともに、第４温度検出手段２４、第５温度検出手段２５、出口過熱度を外部から与えられるそれぞれの目標値と比較して、圧縮機１の回転数、エゼクタ３の絞り開度、絞り装置６の絞り開度の出力値を演算し、圧縮機１、エゼクタ３、絞り装置６へ出力する。
【００５２】
次に、圧縮機１、エゼクタ３、絞り装置６の制御方法について説明する。制御手段３１では、第４温度検出手段２４の温度検出値Ｔｗ１と目標出口温度Ｔｗ１ｍとの偏差に基づいてエゼクタ３の絞り開度を演算し、第５温度検出手段２５の温度検出値Ｔｗ２と目標出口温度Ｔｗ２ｍとの偏差に基づいて圧縮機１の回転数を演算し、第２温度検出手段２２の温度検出値ＥＴ２と第３温度検出手段２３の温度検出値ＥＴ３から演算される第２負荷側熱交換器出口過熱度ＳＨと目標出口過熱度ＳＨｍとの偏差に基づいて絞り装置６の絞り開度を演算し、圧縮機１、エゼクタ３、絞り装置６へ出力する。
【００５３】
具体的には、第４温度検出手段２４の温度検出値Ｔｗ１−目標出口温度Ｔｗ１ｍ＞第４の所定値ε４（ε４は正の数）の場合には、エゼクタ３の絞り開度を増加させ、目標出口温度Ｔｗ１ｍ−第４温度検出手段２４の温度検出値Ｔｗ１＞第４の所定値ε４の場合にはエゼクタ３の絞り開度を減少させるようにして、ＴＷ１−ＴＷ１ｍの絶対値が｜ＴＷ１−ＴＷ１ｍ｜＜ε４を満たすまで繰り返す。また、第５温度検出手段２５の温度検出値Ｔｗ２−目標出口温度Ｔｗ２ｍ＞第５の所定値ε５（ε５は正の数）の場合には、圧縮機１の回転数を増加させ、目標出口温度Ｔｗ２ｍ−第５温度検出手段２５の温度検出値Ｔｗ２＞第５の所定値ε５の場合には減少させるようにして、ＴＷ２−ＴＷ２ｍの絶対値が｜ＴＷ２−ＴＷ２ｍ｜＜ε５を満たすまで繰り返す。ここで、制御フローや目標値の設定方法は、実施の形態１において、第１負荷側熱交換器４の目標蒸発温度ＥＴ１ｍを目標出口温度Ｔｗ１ｍに置き換え、第２負荷側熱交換器７の目標蒸発温度ＥＴ２ｍを目標出口温度Ｔｗ２ｍに置き換えた場合と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００５４】
本実施の形態では、冷媒温度から間接的に能力制御を行うのではなく、第１負荷側熱交換器４の被冷却媒体の出口温度Ｔｗ１や第２負荷側熱交換器７の被冷却媒体の出口温度Ｔｗ２などの負荷側の温度を直接検出して圧縮機１の回転数とエゼクタ３の絞り開度を制御するため、２つの蒸発器の蒸発温度が異なる場合であっても、２つの蒸発器の能力を適切に制御することができる。また、要求温度の異なる２つの負荷が存在する場合であっても、必要な能力に制御可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【００５５】
実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の構成を示す模式図である。図９において、実施の形態１、実施の形態２、図１〜図８と同等部分は同一の符号を付して説明は省略する。図９に示すように、本実施の形態における冷凍サイクル装置は、冷房運転と暖房運転とが切り換え可能なように四方弁８、第１流路切替弁９、第２流路切替弁１０、開閉弁１２を実施の形態１や実施の形態２に対して追加しており、冷房と暖房とで四方弁８、第１流路切替弁９、第２流路切替弁１０の流路切替制御や開閉弁１２の開閉制御を行う。ここで、本実施の形態では、圧縮機１、四方弁８、熱源側熱交換器２、絞り開度が変更可能なエゼクタ３、第１負荷側熱交換器４、第１流路切替弁９（第１接続口９ａ、第２接続口９ｂ、第３接続口９ｃを有する）、気液分離器５、絞り装置６、開閉弁１２、第２負荷側熱交換器７、第２流路切替弁１０（第１接続口１０ａ、第２接続口１０ｂ、第３接続口１０ｃを有する）、およびそれらを接続するための配管で構成されている。ここで、本実施の形態では、第１流路切替弁９として第１三方弁を使用し、第２流路切替弁１０としては第２三方弁を使用した例について説明する。
【００５６】
ここで、本実施の形態では、四方弁８、第１流路切替弁（第１三方弁）９、第２流路切替弁（第２三方弁）１０の冷媒流路（接続口）を切り替えることにより、冷房と暖房で冷凍サイクルを切り替えるようにしている。冷房の場合は、開閉弁１２は閉じており、圧縮機１、四方弁８、熱源側熱交換器２、エゼクタ３、第１負荷側熱交換器４、第１三方弁９（第１接続口９ａが第１負荷側熱交換器４に接続され、第２接続口９ｂが気液分離器５に接続されており、この第１接続口９ａと第２接続口９ｂが連通している）、気液分離器５の順で冷凍サイクルが構成されて、気液分離器５で分離されたガス冷媒が圧縮機１の吸入側に戻される。また、気液分離器５で分離された液冷媒は、絞り装置６により絞られて第２負荷側熱交換器７、第２三方弁１０（第１接続口１０ａが第２負荷側熱交換器７に接続され、第２接続口１０ｂがエゼクタ３の吸引部側に接続されており、この第１接続口１０ａと第２接続口１０ｂが連通している）を介してエゼクタ３の吸引部に戻される。
【００５７】
また、暖房の場合は、開閉弁１２が開放され、圧縮機１、四方弁８、気液分離器５、開閉弁１２、第２負荷側熱交換器７、第２三方弁１０（第１接続口１０ａが第２負荷側熱交換器７に接続され、第３接続口１０ｃが第１三方弁９の第３接続口９ｃに接続されており、この第１接続口１０ａと第３接続口１０ｃが連通している）、第１三方弁９（第１接続口９ａが第１負荷側熱交換器４に接続され、第３接続口９ｃが第２三方弁１０の第３接続口１０ｃに接続されており、この第１接続口９ａと第３接続口９ｃが連通している）、第１負荷側熱交換器４、エゼクタ３、熱源側熱交換器２の順で冷凍サイクルが構成される。
【００５８】
また、負荷側の熱媒体（被冷却媒体あるいは被加熱媒体）が第１負荷側熱交換器４と第２負荷側熱交換器７を直列に流れ、第１負荷側熱交換器４の負荷側出口温度（第２負荷側熱交換器の負荷側入口温度）を検出する第４温度検出手段２４、第２負荷側熱交換器７の負荷側出口温度を検出する第５温度検出手段２５、第１負荷側熱交換器４の負荷側入口温度を検出する第６温度検出手段２６が設けられている。これらの温度検出値は制御手段３１に取り込まれる。
【００５９】
ここでは、実施の形態１や実施の形態２と同等の動作部分は説明を省略し、実施の形態１や実施の形態２と異なる点のみを説明する。本実施の形態では、圧縮機１の吐出部に四方弁８が接続され、第１負荷側熱交換器４の出口部と気液分離器５との間の配管に第１三方弁９が、第２負荷側熱交換器７の出口部とエゼクタ３の吸引部との間に第２三方弁１０が設けられ、気液分離器５と第２負荷側熱交換器７の入口部との間には暖房運転時に絞り装置６をバイパスするための開閉弁１２（例えば、電磁弁）が設けられている。
【００６０】
上記のように構成された冷凍サイクル装置について、運転動作について説明する。本実施の形態における冷凍サイクル装置は、例えば室外に設置された室外ユニットと室内ユニットとを配管などで接続し、室外に設置された室外ユニットから室内に設けられた室内ユニットへ冷水あるいは温水を送り、室内を冷房または暖房するヒートポンプ式冷温水供給装置として動作する。
【００６１】
冷房運転では、四方弁８、第１三方弁９、第２三方弁１０は実線矢印のように接続され、開閉弁１２は閉止される。このとき、圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、四方弁８を通って熱源側熱交換器２へ流入する。熱源側熱交換器２で凝縮・液化した液冷媒は、エゼクタ３で減圧されて低温・低圧の気液二相冷媒となり、第１負荷側熱交換器４へ流入する。第１負荷側熱交換器４で液冷媒の一部が蒸発し、乾き度の増加した気液二相冷媒は第１三方弁９（第１接続口９ａ、第２接続口９ｂ）を介して気液分離器５に流入する。気液分離器５に流入した気液二相冷媒のうち、ガス冷媒は四方弁８を通って圧縮機１に吸引され、液冷媒は絞り装置６で減圧されて第２負荷側熱交換器７へ流入する。第２負荷側熱交換器７で蒸発したガス冷媒は、第２三方弁１０（第１接続口１０ａ、第２接続口１０ｂ）を通ってエゼクタ３の吸引部へ吸引される。
【００６２】
冷房運転時の圧縮機１、エゼクタ３、絞り装置６の制御動作について説明する。制御手段３１に取り込まれた各温度検出手段の検出値に基づいて、圧縮機１、エゼクタ３、絞り装置６は制御される。圧縮機１の回転数は第５温度検出手段２５の検出値Ｔｗ２が目標出口温度Ｔｗ２ｍとなるように制御され、エゼクタ３の絞り開度は第４温度検出手段２４の検出値Ｔｗ１が目標出口温度Ｔｗ１ｍとなるように制御される。
【００６３】
図１０は、本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の成績係数（ＣＯＰ）と第１負荷側熱交換器４の負荷側出口温度の関係を表した図である。図において、横軸は第１負荷側熱交換器４の負荷側出口温度Ｔｗ１を表し、縦軸は成績係数ＣＯＰを表しており、シミュレーションの結果を表している。例えば、シミュレーション条件としては、第１負荷側熱交換器４と第２負荷側熱交換器７の合計能力ＳＱ＝一定、第２負荷側熱交換器７の蒸発温度ＥＴ２＝３℃、第１負荷側熱交換器４の負荷側入口温度Ｔｗ０＝１２℃、第２負荷側熱交換器７の負荷側出口温度Ｔｗ２＝７℃であり、第１負荷側熱交換器４の負荷側出口温度Ｔｗ１と第１負荷側熱交換器４の蒸発温度ＥＴ１との温度差を４ｄｅｇなどとすればよい。図より、ＣＯＰは第１負荷側熱交換器４の負荷側出口温度Ｔｗ１が第１負荷側熱交換器４の負荷側入口温度Ｔｗ０と第２負荷側熱交換器７の負荷側出口温度Ｔｗ２の算術平均値となる場合に極大値（最大値）Ａとなることを示している。これは、第１負荷側熱交換器４の負荷側出口温度Ｔｗ１を上昇させると、第１負荷側熱交換器４の蒸発温度ＥＴ１が上昇してＣＯＰは増加するが、一方で第１負荷側熱交換器４の熱交換量が減少し、システム全体のＣＯＰが第２負荷側熱交換器７の蒸発温度ＥＴ２に支配されるようになるためである。従って、第１負荷側熱交換器４の負荷側出口温度の目標値Ｔｗ１ｍは第１負荷側熱交換器４の負荷側入口温度Ｔｗ０と第２負荷側熱交換器７の負荷側出口温度Ｔｗ２の算術平均値Ｔｗ１ｍ=（（Ｔｗ０+Ｔｗ２）／２）とすれば、効率の良い運転が可能となることを示している。
【００６４】
暖房運転では、四方弁８、第１三方弁９、第２三方弁１０は点線のように接続され、開閉弁１２は開放される。また、エゼクタ３は冷房運転のように動力回収動作を行わず、単なる絞り装置として機能する。このとき、圧縮機１から吐出された冷媒は、四方弁８を経て気液分離器５、開閉弁１２を通り（このとき絞り装置６はバイパスされる）、開閉弁１２を通過した冷媒は、第２負荷側熱交換器７で放熱することによって被加熱媒体（水など）を加熱して冷却・液化されて気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、第２三方弁１０（第１接続口１０ａ、第２接続口１０ｃ）、第１三方弁９（第３接続口９ｃ、第２接続口９ａ）を通って第１負荷側熱交換器４に流入し、第１負荷側熱交換器４で放熱することによって被加熱媒体（水など）を加熱して冷却・液化されて液冷媒となる。第１負荷側熱交換器４を流出した液冷媒は、エゼクタ３で減圧された後、熱源側熱交換器２で蒸発し、四方弁８を経て圧縮機１へ戻る。
【００６５】
暖房運転時には制御手段３１は、第２負荷側熱交換器７の負荷側出口温度Ｔｗ２が目標温度Ｔｗ２ｍとなるように圧縮機１の回転数を制御し、熱源側熱交換器２の出口過熱度ＳＨが目標出口過熱度ＳＨｍとなるようにエゼクタ３の絞り開度を制御する。熱源側熱交換器２の出口過熱度ＳＨは、熱源側熱交換器２の出口部に設置した温度検出手段（図示せず）と圧力検出手段（図示せず）を用いれば実施の形態１と同様に演算することができる。すなわち、熱源側熱交換器２の出口過熱度ＳＨの演算は、熱源側熱交換器２の出口温度（たとえば熱源側熱交換器２の出口に温度検出手段を設けてこの温度検出手段の検出温度）と入口温度（たとえば熱源側熱交換器２の入口に温度検出手段を設けてこの温度検出手段の検出温度）との差（ＳＨ＝出口温度−入口温度）として演算しても良いし、あるいは熱源側熱交換器２の出口部に温度検出手段と圧力検出手段（例えば、圧力センサー）を設けて、圧力センサーからの検出値Ｐから求められる飽和温度ＥＴｐと熱源側熱交換器２の出口部の温度検出手段より検出される出口温度ＥＴとの差（ＳＨ＝ＥＴ−ＥＴｐ）として求めれば良い。
【００６６】
本実施の形態では、第１流路切替弁９として第１三方弁９を使用し、第２流路切替弁１０として第２三方弁１０を使用する構成を示したが、これに限るものではなく、流路切替弁としては、三方弁９、１０のそれぞれの代わりに開閉弁を２個使用してもよいし、開閉弁１個と逆止弁１を組合せて使用しても同等の機能や効果を得ることができる。
【００６７】
以上より、本実施の形態では、圧縮機１と熱源側熱交換器２との間に四方弁８を設けて冷媒流路を切り替えることによって、熱源側熱交換器２内の冷媒の流れ方向を反転させることによって、第１負荷側熱交換器４、第２負荷側熱交換器７を、冷媒を蒸発させる蒸発器として使用する場合（冷房運転や冷凍運転）と冷媒を凝縮させる凝縮器として使用する場合（暖房運転など）とを切り替え可能にしているので、簡単な構成でありながら、冷房（あるいは冷凍）運転と暖房運転とを切り替えることができる。
【００６８】
また、本実施の形態では、冷房運転と暖房運転が切り換え可能な冷凍サイクル装置において、冷房運転時には、圧縮機１の回転数、エゼクタ３の絞り開度、絞り装置６の絞り開度を調節することで、第１負荷側熱交換器４の蒸発能力Ｑ１、第２負荷側熱交換器７の蒸発能力Ｑ２、第２負荷側熱交換器の出口過熱度（ＳＨ）の状態を適切に制御することができ、蒸発温度の異なる２つの蒸発器の蒸発能力を適切に制御することができる。また、暖房運転時には、エゼクタ３を単なる絞り装置として動作させることができ、暖房運転用の絞り装置を別途必要とせず、簡単な構成で冷房運転と暖房運転が切り換え可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【００６９】
以上より、本実施の形態では、圧縮機１、四方弁８、熱源側熱交換器２、絞り開度可変のエゼクタ３、第１負荷側熱交換器４、気液分離器５、前記四方弁８、を順次環状に接続するとともに、前記気液分離器５を絞り装置６、第２負荷側熱交換器７、を介して前記エゼクタ３の吸引部側に接続される冷凍サイクルと、第１接続口９ａ、第２接続口９ｂ、第３接続口９ｃを有する第１流路切替弁９と、第１接続口１０ａ、第２接続口１０ｂ、第３接続口１０ｃを有する第２流路切替弁１０と、を備え、第１流路切替弁９の第１接続口９ａを第１負荷側熱交換器４に接続し、第１流路切替弁９の第２接続口９ｂを気液分離器５に接続し、第１流路切替弁９の第３接続口９ｃを第２流路切替弁１０の第３接続口１０ｃに接続し、第２流路切替弁１０の第１接続口１０ａを第２負荷側熱交換器７に接続し、第２流路切替弁１０の第２接続口１０ｂをエゼクタ３の吸引部側に接続し、第２流路切替弁１０の第３接続口１０ｃを第１流路切替弁９の第３接続口９ｃに接続し、冷房運転時には、第１流路切替弁９は第１接続口９ａと第２接続口９ｂを連通し、第２流路切替弁１０は第１接続口１０ａと第２接続口１０ｂを連通し、暖房運転時には、第１流路切替弁９は第１接続口９ａと第３接続口９ｃを連通し、第２流路切替弁１０は第１接続口１０ａと第３接続口１０ｃを連通するようにしたので、四方弁８、第１流路切替弁９、第２流路切替弁１０の切替えにて、冷房運転と暖房運転を簡単に切り換え可能な冷凍サイクル装置を提供できる。
【００７０】
図１１は、本発明の実施形態３に係る冷凍サイクル装置の別の構成を示す模式図である。図１１において、実施の形態１、実施の形態２、図１〜図１０と同等部分は同一の符号を付して説明は省略する。図１１に示すように、本実施の形態における冷凍サイクル装置は、冷房運転および暖房運転が切り換え可能な冷凍サイクル装置であり、圧縮機１、四方弁８、熱源側熱交換器２、絞り開度が変更可能なエゼクタ３、第１負荷側熱交換器４、気液分離器５、絞り装置６、第２負荷側熱交換器７、第１三方弁９（第１接続口９ａ、第２接続口９ｂ、第３接続口９ｃを有する）、第２三方弁１０（第１接続口１０ａ、第２接続口１０ｂ、第３接続口１０ｃを有する）、およびそれらを接続するための配管で構成されている。
【００７１】
本実施の形態における冷凍サイクル装置では、気液分離器５を暖房時には余剰冷媒を貯留するアキュムレータとして使用できる冷凍サイクルを構成しており、別途アキュムレータを設けなくても液冷媒が圧縮機１に戻る現象（液バック）を抑制でき、低コストで信頼性の高い冷凍サイクル装置が得られるものである。図において、圧縮機１の吐出部に四方弁８が接続され、冷房運転時には第１流路切替弁９（第１三方弁９）は第１接続口９ａが四方弁８に接続され、第２接続口９ｂが第１負荷側熱交換器４の出口部に接続され、第２流路切替弁１０（第２三方弁１０）は第１接続口１０ａが第２負荷側熱交換器７の出口部と接続され、第２接続口１０ｂがエゼクタ３の吸引部に接続されている。また、暖房運転事には、第１流路切替弁９（第１三方弁９）は第１接続口９ａが四方弁８に接続され、第３接続口９ｃが絞り装置６と第１負荷側熱交換器７の出口部との間に接続され、第２流路切替弁１０（第２三方弁１０）は第１接続口１０ａが第２負荷側熱交換器７の出口部と接続され、第３接続口１０ｃが第１負荷側熱交換器４と第１流路切替弁９の第２接続口９ｂとの間に接続されている。したがって、暖房運転時には、気液分離器５が圧縮機１の吸入側に接続されることになるので、気液分離器５がアキュレータ（余剰冷媒貯留器）として機能するようになる。
【００７２】
つぎに運転動作について説明する。本実施の形態における冷凍サイクル装置は、例えば室外に設置されて、室内に設けられた室内ユニットへ冷水または温水を送り、室内を冷房または暖房するヒートポンプ型冷温水供給装置として動作する。冷房運転では、四方弁８、第１三方弁９、第２三方弁１０は実線矢印のように接続される。このとき、圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、四方弁８を実線のように流れ、熱源側熱交換器２へ流入する。熱源側熱交換器２で凝縮・液化した液冷媒は、エゼクタ３で減圧されて低温・低圧の気液二相冷媒となり、第１負荷側熱交換器４へ流入する。第１負荷側熱交換器４で液冷媒の一部が蒸発した気液二相冷媒は第１三方弁９（第２接続口９ｂ、第１接続口９ａ）を経て四方弁８を経由し、気液分離器５に流入する。気液分離器５に流入した気液二相冷媒のうち、ガス冷媒は圧縮機１に吸引され、液冷媒は絞り装置６で減圧されて第２負荷側熱交換器７へ流入し、第２三方弁１０（第１接続口１０ａ、第２接続口１０ｂ）を通ってエゼクタ３の吸引部へ吸引される。冷房運転時の圧縮機１、エゼクタ３、絞り装置６の制御動作については図１や図９の場合と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００７３】
暖房運転では、四方弁８、第１三方弁９、第２三方弁１０は点線矢印のように接続され、絞り装置６は全閉される。また、エゼクタ３は動力回収動作を行わず、単純な絞り装置として機能する。このとき、圧縮機１から吐出された冷媒は、四方弁８、第１三方弁９（第１接続口９ａ、第２接続口９ｃ）の順に流れ、絞り装置６が全閉されているため、第２負荷側熱交換器７に流入する。第２負荷側熱交換器７に流入した冷媒は、第２負荷側熱交換器７で放熱して被加熱媒体を加熱し、冷却・液化されて気液二相状態となる。この気液二相冷媒は、第２三方弁１０（第１接続口１０ａ、第３接続口１０ｃ）を通って第１負荷側熱交換器４に流入し、第１負荷側熱交換器４で放熱して被加熱媒体を加熱し、冷却・液化されて液冷媒となる。第１負荷側熱交換器４を流出した液冷媒は、エゼクタ３で減圧された後、熱源側熱交換器２で蒸発し、四方弁８と気液分離器５を経て圧縮機１へ戻る。 
【００７４】
以上より、本実施の形態では、圧縮機１、四方弁８、熱源側熱交換器２、絞り開度可変のエゼクタ３、第１負荷側熱交換器４、前記四方弁８、気液分離器５、を順次環状に接続するとともに、前記気液分離器５を絞り装置６、第２負荷側熱交換器７、を介して前記エゼクタ３の吸引部側に接続される冷凍サイクルと、第１接続口９ａ、第２接続口９ｂ、第３接続口９ｃを有する第１流路切替弁９と、第１接続口１０ａ、第２接続口１０ｂ、第３接続口１０ｃを有する第２流路切替弁１０と、を備え、第１流路切替弁９の第１接続口９ａを前記四方弁８に接続し、第１流路切替弁９の第２接続口９ｂを第１負荷側熱交換器４に接続し、第１流路切替弁９の第３接続口９ｃを絞り装置６と第２負荷側熱交換器７との間に接続し、第２流路切替弁１０の第１接続口１０ａを第２負荷側熱交換器７に接続し、第２流路切替弁１０の第２接続口１０ｂをエゼクタ３の吸引部側に接続し、第２流路切替弁１０の第３接続口１０ｃを第１負荷側熱交換器４と第１流路切替弁９の第２接続口との間に接続し、冷房運転時には、第１流路切替弁９は第１接続口９ａと第２接続口９ｂを連通し、第２流路切替弁１０は第１接続口１０ａと第２接続口１０ｂを連通し、暖房運転時には、第１流路切替弁９は第１接続口９ａと第３接続口９ｃを連通し、第２流路切替弁１０は第１接続口１０ａと第３接続口１０ｃを連通するようにしたので、四方弁８、第１流路切替弁９、第２流路切替弁１０の切替えにて、冷房運転と暖房運転を簡単に切り換え可能な冷凍サイクル装置を提供できる。
【００７５】
さらに、冷房運転時には、圧縮機１の回転数、エゼクタ３の絞り開度、絞り装置６の絞り開度を制御することで、第１負荷側熱交換器４の蒸発能力ＥＴ１、第２負荷側熱交換器７の蒸発能力ＥＴ２、第２負荷側熱交換器の出口過熱度ＳＨの状態を適切に制御することにより、蒸発温度の異なる２つの蒸発器の蒸発能力を負荷に応じて適正に制御することができる。また、暖房運転時には、エゼクタ３を単なる絞り装置として動作させることができ、暖房運転用の絞り装置を別途必要としない簡単な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【００７６】
また、四方弁８、第１三方弁９、第２三方弁１０の冷媒流路を切り替えて熱源側熱交換器２内の冷媒の流れ方向を反転させることによって、暖房運転時には気液分離器５を圧縮機１への液バックを抑制するアキュムレータとして使用するようにしているので、気液分離器５を暖房時にはアキュムレータとして使用でき、別途アキュムレータを設けなくて圧縮機１への液バック耐力を向上でき、低コストで信頼性の高い冷凍サイクル装置を得ることができる。
【００７７】
本実施の形態では、第１流路切替弁９として第１三方弁９を使用し、第２流路切替弁１０として第２三方弁１０を使用する構成を示したが、これに限るものではなく、流路切替弁としては、三方弁９、１０のそれぞれの代わりに開閉弁を２個使用してもよいし、開閉弁１個と逆止弁１を組合せて使用しても同等の機能や効果を得ることができる。図１２は第１流路切替弁９の別の実施例を説明するための図であり、図１２（ａ）は開閉弁（電磁弁）を２個使用した場合の模式図、図１２（ｂ）は開閉弁を１個と逆止弁を１個組合せて使用した場合の模式図である。図１２における第１接続口９ａ、第２接続口９ｂ、第３接続口９ｃが、図９や図１１で説明した第１流路切替弁（第１三方弁）９の第１接続口９ａ、第２接続口９ｂ、第３接続口９ｃにそれぞれ対応している。
【００７８】
図１２（ａ）では、第１接続口９ａ、第２接続口９ｂ、第３接続口９ｃは分岐部９ｄで接続されており、開閉弁（電磁弁）５１が第２接続口９ｂと分岐部９ｄとの間に設けられ、開閉弁（電磁弁）５２が第３接続口９ｃと分岐部９ｄとの間に設けられている。また、図１２（ｂ）では、第１接続口９ａ、第２接続口９ｂ、第３接続口９ｃは分岐部９ｄで接続されており、逆止弁５３が第２接続口９ｂと分岐部９ｄとの間に設けられ、開閉弁（電磁弁）５２が第３接続口９ｃと分岐部９ｄとの間に設けられている。このようにしても開閉弁５１、５２の開閉制御を行うことで、第１流路切替弁９と同等の機能・効果が得られる。また、電磁弁５１の代わりに逆止弁５３を用いると電磁弁５１の電磁コイル部分が不要となり，低コスト化が図れるという効果もある。ここでは、第１流路切替弁９の代わりに図１２の開閉弁５１、５２、逆止弁５３を使用する例について説明したが、第２流路切替弁の代わりに図１２の開閉弁５１、５２、逆止弁５３を使用しても同等の機能・効果が得られる。
【００７９】
本実施の形態では、ＨＦＣ系冷媒として高圧と低圧の圧力差を大きく利用できるＲ４１０Ａを用いる例を示したが、Ｒ４０７ＣやＲ４０４Ａを用いても同様の効果を発揮する。また、炭化水素（ＨＣ）系冷媒であるプロパン（Ｒ２９０）やイソブタン（Ｒ６００ａ）でも有効であり、特に二酸化炭素（ＣＯ２）では断熱熱落差（等エントロピー膨張時のエンタルピーと等エンタルピー膨張時のエンタルピーとの差）が大きく、エゼクタ利用時の効果が大きく省エネルギーな冷凍サイクル装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置に使用されるエザクタの構造と圧力変化の関係を表した図である。
【図３】本発明の実施の形態１を表す冷凍サイクル装置の圧力とエンタルピの関係を表した図である。
【図４】本発明の実施の形態１を表す冷凍サイクル装置の制御フロー図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における第１負荷側熱交換器での蒸発能力と蒸発温度の関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１を表す冷凍サイクル装置の別の制御フロー図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置のエゼクタの吸引流量と圧力差の関係を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２を表す冷凍サイクル装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の構成を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の成績係数（ＣＯＰ）と第１負荷側熱交換器４の負荷側出口温度の関係を表した図である。
【図１１】本発明の実施形態３に係る冷凍サイクル装置の別の構成を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施形態３に係る冷凍サイクル装置の流路切替弁の別の実施例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  圧縮機、２  熱源側熱交換器、３  エゼクタ、４  第１負荷側熱交換器、５  気液分離器、６  絞り装置、７  第２負荷側熱交換器、８  四方弁、９  第１流路切替弁、１０  第２流路切替弁、１１  室外送風機、１２  開閉弁、２１  第１温度検出手段、２２  第２温度検出手段、２３  第３温度検出手段、２４  第４温度検出手段、２５  第５温度検出手段、２６  第６温度検出手段、３１  制御手段、４１  電磁コイル部、４２  ニードル部、４３  ノズル部、４３ａ  減圧部、４３ｂ  末広部、４４  圧力回復部、４５  ディフューザ部、５１、５２  開閉弁、５３  逆止弁、１００  室外ユニット、１０１、１０２  室内ユニット。
【図１】
2005315469.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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