(57)【要約】【課題】エジェクタ下流側の第１蒸発器１５とエジェクタ吸引側の第２蒸発器１８とを組み合わせて、共通の冷却対象空間を冷却するエジェクタ式冷凍サイクル１０において、２つの蒸発器１５、１８のフロストを防止してサイクルの稼働率の向上を図る。【解決手段】第１蒸発器１５出口の冷媒の過熱温度と飽和温度との温度差による過熱度ＳＨによって放熱器１２下流側の冷媒流量を調整する膨張弁１３を有しており、これによって低温側である第２蒸発器１８への冷媒流量が適正な量に制御されることより、温度センサ４０で第２蒸発器１８のフロスト防止制御を行うことで、第１、第２蒸発器１５、１８とも冷媒供給量が過剰となってフロストすることが防止されてサイクルの稼働率を向上させることができる。【選択図】図１
2007333292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（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（１２）と、
前記圧縮機（１１）の吸入側冷媒の過熱度（ＳＨ）が所定値となるように前記放熱器（１２）下流側の冷媒流量を調整する調整手段（１３）と、
前記調整手段（１３）下流側の冷媒をノズル部（１４ａ）から噴射して得られる高速度の冷媒流により冷媒を吸引する冷媒吸引口（１４ｂ）を有するエジェクタ（１４）と、
前記エジェクタ（１４）の冷媒流れ上流側で分岐した冷媒流れを前記冷媒吸引口（１４ｂ）に導く冷媒分岐通路（１６）と、
前記エジェクタ（１４）の冷媒流れ下流側に配置された第１熱交換器（１５）と、
前記冷媒分岐通路（１６）に配置された第２熱交換器（１８）と、
前記第２熱交換器（１８）でのフロストを検出するための温度センサ（４０）と、
前記温度センサ（４０）で検出される温度に応じてフロスト防止制御を行う制御手段（５０）とを備え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】
前記温度センサ（４０）を、前記第２熱交換器（１８）の下側タンク部（１８ｃ）から冷媒流が立ち上がって流れる部位（ＭＣ）に配置した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】
前記第１熱交換器（１５）と前記第２熱交換器（１８）とは、共通の熱交換媒体（Ａｉｒ）を冷却することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項４】
前記第１熱交換器（１５）と前記第２熱交換器（１８）とが、前記第１熱交換器（１５）と熱交換した後の前記熱交換媒体（Ａｉｒ）と前記第２熱交換器（１８）とが熱交換するように配置されていることを特徴とする請求項３に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項５】
冷媒を減圧膨張させるノズル部（１４ａ）から噴射する高速度の冷媒流により冷媒を冷媒吸引口（１４ｂ）から吸引するエジェクタ（１４）と、
前記冷媒吸引口（１４ｂ）に吸引される冷媒を蒸発させる熱交換部（１８）と、
前記熱交換部（１８）のうち、冷媒が下から上へ流れる部位に設けられ、前記熱交換部（１８）のフロストを検出するための温度センサ（４０）とを備えることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
【請求項６】
冷媒と熱交換する熱交換媒体（Ａｉｒ）の上流側に配置される第１熱交換部（１５）と、
前記第１熱交換部（１５）に対して前記熱交換媒体（Ａｉｒ）の下流側に配置される第２熱交換部（１８）と、
フロストを検出するための温度センサ（４０）とを備え、
前記第１熱交換部（１５）は、冷媒を減圧膨張させるノズル部（１４ａ）から噴射する高速度の冷媒流により冷媒を冷媒吸引口（１４ｂ）から吸引するエジェクタ（１４）から流出した流出冷媒を蒸発させるようになっており、
前記第２熱交換部（１８）の少なくとも一部は、前記冷媒吸引口（１４ｂ）に吸引される吸引口側冷媒を蒸発させるようになっており、
前記温度センサ（４０）は、前記第２熱交換部（１８）に配置されていることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
【請求項７】
前記温度センサ（４０）を、前記第２熱交換部（１８）の下側タンク部（１８ｃ）から冷媒流が立ち上がって流れる部位（ＭＣ）に配置したことを特徴とする請求項６に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
【請求項８】
さらに、前記エジェクタ（１４）を一体的に構成していることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
【請求項９】
さらに、前記第２熱交換部（１８）の冷媒流れ上流側に配置されて前記第２熱交換部（１８）に供給される冷媒流量を調整する絞り機構（１７）を一体的に構成していることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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と、複数の蒸発器とを有するエジェクタ式冷凍サイクルに関し、特に蒸発器のフロスト防止に関するものであり、例えば、車両用空調装置、あるいは車載の荷物を冷凍、冷蔵する車両用冷凍装置などに適用して有効である。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のエジェクタ式冷凍サイクルは特許文献１などにて知られている。この特許文献１では、エジェクタの下流側に接続される第１蒸発器と、エジェクタの冷媒吸引口に接続される第２蒸発器とを備え、第１蒸発器の冷媒蒸発温度に比較して第２蒸発器の冷媒蒸発温度が低くなるようになっている。
【０００３】
そして、第１、第２蒸発器により共通の冷却対象空間を冷却するとともに、被冷却空気の流れ方向の上流側に第１蒸発器を配置し、被冷却空気の流れ方向の下流側に第２蒸発器を配置している。これにより、エジェクタ下流側の第１蒸発器と、エジェクタ吸引側の第２蒸発器とを組み合わせて、共通の冷却対象空間を冷却するエジェクタ式冷凍サイクルが示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、上記のようなエジェクタ式冷凍サイクルに用いて好適な蒸発器として、１つの蒸発器においてチューブとタンク部を外部流体の流れ方向に偶数列配置し、これらのチューブとタンク部内を蛇行しながら冷媒が流れるようにした蒸発器が示されている。
【０００５】
また従来、一般的な蒸気圧縮式冷凍サイクルでは、冷却負荷が小さくなったりして蒸発器の温度が低下すると、蒸発器にフロスト（着霜）が生じて冷却機能が有効に機能しなくなる。このため、蒸発器のフィンの適当な個所に接触型のフィン温度センサを差し込んでフィン表面温度を検出したり、蒸発器後流側の空気温度を非接触型の空気温度センサで検知したりして、圧縮機を断続運転してエバポレータにフロストが生じないようにしている。
【特許文献１】特開２００１−７４３８８号公報
【特許文献２】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】
【０００６】
しかしながら、蒸発器には必ず冷媒分配や風速分布に不均一があるため、上記従来方法では温度センサを蒸発器の何処に取り付けても良いという訳にはいかない。この際、温度センサ検出部位の温度が高ければ、圧縮機を停止するタイミングが遅れ、冷媒供給量が過剰となって蒸発器がフロストしてしまう。
【０００７】
このフロストによって風下には空気が流れず、冷却ができなくなるうえ、空気温度センサでは、フロストしているにもかかわらず高い空気温度を感知して圧縮機を回し続け、サイクルが破綻したり、圧縮機の故障を招いたりするという問題がある。また、フィン温度センサでは制御は可能であるが、着霜部が溶けるまでサイクルを起動できず、冷却稼動率が低下するという問題がある。
【０００８】
そのため従来は、蒸発器のフィン温度や吹き出し空気温度が最低となる個所に温度センサを取り付けるべく、多大な試験で適正位置を決めている。本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものである。なお、上述した特許文献１、２には蒸発器のフロスト（着霜）防止についての記述はない。
【０００９】
本発明は、エジェクタ下流側の第１蒸発器とエジェクタ吸引側の第２蒸発器とを組み合わせて、共通の冷却対象空間を冷却するエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、２つの蒸発器のフロストを防止してサイクルの稼働率の向上を図ることを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、エジェクタによって吸引される冷媒が流れる熱交換器であり、フロスト防止制御に適した位置に温度センサを備えるエジェクタ式冷凍サイクル用ユニットを提供することを他の目的とする。
【００１１】
また、本発明は、フロスト防止制御を行ううえで温度センサの取り付け位置の決定を容易とすることをさらに他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項９に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１１）と、
圧縮機（１１）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器（１２）と、
圧縮機（１１）の吸入側冷媒の過熱度（ＳＨ）が所定値となるように放熱器（１２）下流側の冷媒流量を調整する調整手段（１３）と、
調整手段（１３）下流側の冷媒をノズル部（１４ａ）から噴射して得られる高速度の冷媒流により冷媒を吸引する冷媒吸引口（１４ｂ）を有するエジェクタ（１４）と、
エジェクタ（１４）の冷媒流れ上流側で分岐した冷媒流れを冷媒吸引口（１４ｂ）に導く冷媒分岐通路（１６）と、
エジェクタ（１４）の冷媒流れ下流側に配置された第１熱交換器（１５）と、
冷媒分岐通路（１６）に配置された第２熱交換器（１８）と、
第２熱交換器（１８）でのフロストを検出するための温度センサ（４０）と、
温度センサ（４０）で検出される温度に応じてフロスト防止制御を行う制御手段（５０）とを備えることを特徴としている。
【００１３】
この請求項１に記載の発明によれば、第１熱交換器（１５）出口の冷媒の過熱温度と飽和温度との温度差によって代表される過熱度（ＳＨ）が所定値になるように放熱器（１２）下流側の冷媒流量を調整する調整手段（１３）を有している。これによって低温側である第２熱交換器（１８）への冷媒流量が適正な量に制御される。この結果、温度センサ（４０）で第２熱交換器（１８）のフロストを検知して、フロスト防止制御を行うことで、第１、第２熱交換器（１５、１８）とも冷媒供給量が過剰となってフロストすることが防止されてサイクルの稼働率を向上させることができる。
【００１４】
また、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、温度センサ（４０）を、第２熱交換器（１８）の下側タンク部（１８ｃ）から冷媒流が立ち上がって流れる部位（ＭＣ）に配置したことを特徴としている。
【００１５】
これは、最低温領域が低温側の第２蒸発器（１８）のうち、下側タンク部（１８ｃ）から冷媒流が立ち上がっている部位（ＭＣ）にあることを見出したことによるものである。この請求項２に記載の発明によれば、フロスト防止制御を行ううえで温度センサ（４０）の取り付け位置の決定を容易とすることができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載のエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、第１熱交換器（１５）と第２熱交換器（１８）とは、共通の熱交換媒体（Ａｉｒ）を冷却することを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、共通の熱交換媒体（Ａｉｒ）を効率良く冷却することができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明では、請求項３に記載のエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、第１熱交換器（１５）と第２熱交換器（１８）とが、第１熱交換器（１５）と熱交換した後の熱交換媒体（Ａｉｒ）と第２熱交換器（１８）とが熱交換するように配置されていることを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、第２熱交換部（１８）の方がより低温となることより、共通の熱交換媒体（Ａｉｒ）をより効率良く冷却することができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明では、冷媒を減圧膨張させるノズル部（１４ａ）から噴射する高速度の冷媒流により冷媒を冷媒吸引口（１４ｂ）から吸引するエジェクタ（１４）と、
冷媒吸引口（１４ｂ）に吸引される冷媒を蒸発させる熱交換部（１８）と、
熱交換部（１８）のうち、冷媒が下から上へ流れる部位に設けられ、熱交換部（１８）のフロストを検出するための温度センサ（４０）とを備えることを特徴としている。
【００１９】
この請求項５に記載の発明によれば、エジェクタ（１４）と熱交換部（１８）と温度センサ（４０）とを一体的に構成することにより、これらを一体物として取り扱うことができ、運搬や組み立てでの取り扱い性を向上させることができる。
【００２０】
また、温度センサ（４０）を熱交換部（１８）のうち、冷媒が下から上へ流れる部位に設けたのは、請求項２と同様に、最低温領域が熱交換部（１８）のうち、下側タンク部（１８ｃ）から冷媒流が立ち上がって流れる部位（ＭＣ）となることを見出したことによるものである。これによれば、フロスト防止制御を行ううえで温度センサ（４０）が最適位置に取り付けられたエジェクタ式冷凍サイクル用ユニットを提供することができる。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明では、冷媒と熱交換する熱交換媒体（Ａｉｒ）の上流側に配置される第１熱交換部（１５）と、
６第１熱交換部（１５）に対して６熱交換媒体（Ａｉｒ）の下流側に配置される第２熱交換部（１８）と、
フロストを検出するための温度センサ（４０）とを備え、
６第１熱交換部（１５）は、冷媒を減圧膨張させるノズル部（１４ａ）から噴射する高速度の冷媒流により冷媒を冷媒吸引口（１４ｂ）から吸引するエジェクタ（１４）から流出した流出冷媒を蒸発させるようになっており、
６第２熱交換部（１８）の少なくとも一部は、６冷媒吸引口（１４ｂ）に吸引される吸引口側冷媒を蒸発させるようになっており、
６温度センサ（４０）は、６第２熱交換部（１８）に配置されていることを特徴としている。
【００２２】
この請求項６に記載の発明によれば、両熱交換部（１５、１８）と温度センサ（４０）とを一体的に構成することにより、これらを一体物として取り扱うことができ、運搬や組み立てでの取り扱い性を向上させることができる。なお、温度センサ（４０）を第２熱交換部（１８）に配置しているのは、第２熱交換部（１８）の方がより低温となることによるものである。
【００２３】
また、請求項７に記載の発明では、請求項６に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニットにおいて、温度センサ（４０）を、第２熱交換部（１８）の下側タンク部（１８ｃ）から冷媒流が立ち上がって流れる部位（ＭＣ）に配置したことを特徴としている。
【００２４】
これは、請求項２と同様に、最低温領域が低温側の第２熱交換部（１８）のうち、下側タンク部（１８ｃ）から冷媒流が立ち上がって流れる部位（ＭＣ）となることを見出したことによるものである。この請求項７に記載の発明によれば、フロスト防止制御を行ううえで温度センサ（４０）が最適位置に取り付けられたエジェクタ式冷凍サイクル用ユニットを提供することができる。
【００２５】
また、請求項８に記載の発明では、請求項６または請求項７に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニットにおいて、さらに、エジェクタ（１４）を一体的に構成していることを特徴としている。
【００２６】
また、請求項９に記載の発明では、請求項６または請求項７に記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニットにおいて、さらに、第２熱交換部（１８）の冷媒流れ上流側に配置されて第２熱交換部（１８）に供給する冷媒流量を調整する絞り機構（１７）を一体的に構成していることを特徴としている。
【００２７】
これら請求項８、請求項９に記載の発明によれば、比較的大物である両熱交換部（１５、１８）にエジェクタ（１４）、もしくは絞り機構（１７）、もしくはこれら両方を一体的に搭載して一体化ユニット（２０）として構成することにより、これら全体を一体物として取り扱うことができる。
【００２８】
そのため、エジェクタ式冷凍サイクルを車両などの適用対象に搭載する際の搭載作業を非常に効率良くすることができる。また、一体化ユニット（２０）を構成して各部接続通路長さを短縮することにより、コストダウンおよび搭載スペースの小型化を図ることができる。
【００２９】
なお、本発明でいう「一体」は、エジェクタ（１４）や絞り機構（１７）の筐体の一部と両熱交換部（１５、１８）のタンク部（１５ｂ、１５ｃ、１８ｂ、１８ｃ）などと部材を共用するような融合した関係の一体であっても良いし、溶接のような強固な連結や、クランプやねじなどでの緩やかな連結によって連結された関係での一体であっても良い。
【００３０】
また、この一体によって構成される冷媒流路は、後述の実施形態やその変形例に示す如く種々な態様で具体化することができるうえ、後述で示す実施形態やその変形例に限定されるものではない。なお、上記各手段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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル、およびそれに用いるエジェクタ式冷凍サイクル用ユニットの実施形態を説明する。なお、エジェクタ式冷凍サイクル用ユニットは、エジェクタ式冷凍サイクル用蒸発器ユニット、あるいは、エジェクタ付き蒸発器ユニットとも呼ばれうるものである。
【００３２】
エジェクタ式冷凍サイクル用ユニットは、エジェクタを備える冷凍サイクルを構成するため、配管を介して冷凍サイクルの他の構成部品である放熱器、および圧縮機と接続される。エジェクタ式冷凍サイクル用ユニットは、一つの形態では室内機として空気を冷却する用途に用いられる。また、エジェクタ式冷凍サイクル用ユニットは、他の形態では、室外機として用いることもできる。
【００３３】
図１〜図８は本発明の実施形態を表すもので、図１は実施形態によるエジェクタ式冷凍サイクル１０を車両用冷凍サイクル装置に適用した例を示す。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル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１１ａ、ベルトなど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。
【００３４】
この圧縮機１１としては、圧縮容量の変化によって冷媒吐出能力を調整できる可変容量型圧縮機、あるいは電磁クラッチ１１ａの断続によって圧縮機作動の稼働率を変化させて冷媒吐出能力を調整する固定容量型圧縮機のいずれを使用しても良い。また、圧縮機１１として電動圧縮機を使用すれば、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。なお、図１で電磁クラッチ１１ａは、制御装置（ＥＣＵ、制御手段）５０からの出力によって断続が制御されるようになっている。
【００３５】
この圧縮機１１の冷媒吐出側には放熱器１２が配置されている。放熱器１２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って送風される外気（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。ここで、エジェクタ式冷凍サイクル１０の冷媒として、本実施形態ではフロン系、ＨＣ系などの冷媒のように、高圧圧力が臨界圧力を超えない冷媒を用いて蒸気圧縮式の亜臨界サイクルを構成している。このため、放熱器１２は冷媒を凝縮する凝縮器として作用する。
【００３６】
放熱器１２の出口側には受液器１２ａが設けられている。この受液器１２ａは、周知のように縦長のタンク形状のものであり、冷媒の気液を分離してサイクル内の余剰液冷媒を溜める気液分離器を構成する。受液器１２ａの出口にはタンク形状内部の下部側から液冷媒を導出するようになっている。なお、受液器１２ａは、本例では放熱器１２と一体的に設けられている。
【００３７】
また、放熱器１２として、冷媒流れ上流側に位置する凝縮用熱交換部と、この凝縮用熱交換部からの冷媒を導入して冷媒の気液を分離する受液器１２ａと、この受液器１２ａからの飽和液冷媒を過冷却する過冷却用熱交換部とを有する公知の構成を採用しても良い。受液器１２ａの出口側には温度式膨張弁１３が配置されている。この温度式膨張弁１３は受液器１２ａからの液冷媒量を調整する調整手段であり、圧縮機１１の吸入側通路に配置された感温部１３ａを有している。
【００３８】
温度式膨張弁１３は周知のように、圧縮機１１の吸入側冷媒（後述の蒸発器出口側冷媒）の温度と圧力とに基づいて圧縮機吸入側冷媒の過熱度ＳＨを検出し、圧縮機吸入側冷媒の過熱度ＳＨが予め設定された所定値となるように弁開度（冷媒流量）を調整するものである。
【００３９】
温度式膨張弁１３の出口側にはエジェクタ１４が配置されている。このエジェクタ１４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流体輸送の冷媒循環手段（運動量輸送式ポンプ）でもある。
【００４０】
エジェクタ１４には、膨張弁１３通過後の冷媒（中間圧冷媒）の通路面積を小さく絞って、冷媒をさらに減圧膨張させるノズル部１４ａと、ノズル部１４ａ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（第２熱交換器、第２熱交換部）１８からの気相冷媒を吸引する冷媒吸引口１４ｂが備えられている。
【００４１】
さらに、ノズル部１４ａおよび冷媒吸引口１４ｂの冷媒流れ下流側部位には、ノズル部１４ａからの高速度の冷媒流と冷媒吸引口１４ｂの吸引冷媒とを混合する混合部１４ｃが設けられている。そして、混合部１４ｃの冷媒流れ下流側に昇圧部を成すディフューザ部１４ｄが配置されている。このディフューザ部１４ｄ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。
【００４２】
エジェクタ１４のディフューザ部１４ｄの出口側には第１蒸発器（第１熱交換器、第１熱交換部）１５が接続され、この第１蒸発器１５の出口側は圧縮機１１の吸入側に接続されている。一方、エジェクタ１４の入口側（温度式膨張弁１３の出口側とエジェクタ１４の入口側との間の中間部位）から冷媒分岐通路１６が分岐され、この冷媒分岐通路１６の下流側はエジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｂに接続されている。ｚは冷媒分岐通路１６の分岐点を示す。
【００４３】
この冷媒分岐通路１６には絞り機構１７が配置され、この絞り機構１７よりも冷媒流れ下流側には第２蒸発器１８が配置されている。絞り機構１７は、第２蒸発器１８への冷媒流量の調節作用を成す減圧手段であり、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されている。
【００４４】
本実施形態では、２つの蒸発器１５、１８を後述の構成により一体構造に組み付けるようになっている。この２つの蒸発器１５、１８を図示しない空調ケース内に収納し、そして、この空調ケース内に構成される空気通路に共通の電動送風機１９により空気（被冷却空気）を矢印Ａｉｒの如く送風し、この送風空気を２つの蒸発器１５、１８で冷却するようになっている。この実施形態では、空気が熱交換媒体である。電動送風機１９は、モータ１９ａによって駆動される電動ファンであり、モータ１９ａは制御装置５０から出力される制御電圧によって回転駆動される。
【００４５】
２つの蒸発器１５、１８で冷却された冷風は、図示しない共通の冷却対象空間に送り込まれ、これにより、２つの蒸発器１５、１８にて共通の冷却対象空間を冷却するようになっている。なお、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を車両空調用冷凍サイクル装置に適用する場合、車室内空間が冷却対象空間となる。また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を冷凍車用冷凍サイクル装置に適用する場合、冷凍車の冷凍冷蔵庫内空間が冷却対象空間となる。
【００４６】
ここで、２つの蒸発器１５、１８のうち、エジェクタ１４下流側の主流路に接続される第１蒸発器１５を空気流れＡｉｒの上流側（風上側）に配置し、エジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｂに接続される第２蒸発器１８を空気流れＡｉｒの下流側（風下側）に配置している。そして、２つの蒸発器１５、１８で発生するフロスト（着霜）を検出するための検出手段として、風下側の第２蒸発器１８に後述する温度センサ４０を設けている。この温度センサ４０で検出される温度信号は制御装置５０に入力され、この温度信号に応じて後述のフロスト防止制御が実施されるようになっている。
【００４７】
ところで、本実施形態では、エジェクタ１４、第１、第２蒸発器１５、１８、絞り機構１７および温度センサ４０を１つの一体化ユニット２０として組み立てている。次に、この一体化ユニット２０の具体例を図２〜図６によって説明する。図２はこの一体化ユニット２０（２０Ａ）の全体構成の概要を示す斜視図、図３は第１、第２蒸発器１５、１８の上側タンク部１５ｂ、１８ｂの縦（長手方向）断面図、図４は第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの横断面図である。
【００４８】
次に、２つの蒸発器１５、１８の一体化構造の一具体例を図２によって説明する。この図２の例では、２つの蒸発器１５、１８が完全に１つの蒸発器構造として一体化されるようになっている。そのため、第１蒸発器１５は１つの蒸発器構造のうち空気流れＡｉｒの上流側領域を構成し、第２蒸発器１８は１つの蒸発器構造のうち空気流れＡｉｒの下流側領域を構成するようになっている。
【００４９】
なお、図２の上下、左右の各矢印は、矢印Ａｉｒに示す送風空気の流れ方向下流側から見て、第２蒸発器１８のエジェクタ１４が配置される側を上方向、エジェクタ１４が配置されていない側を下方向、エジェクタ１４のノズル部１４ａ上流側を左方向、エジェクタ１４のディフューザ部１４ｄ下流側を右方向として示したものである。また、以下の説明における上下左右の各方向も同様の方向である。
【００５０】
第１、第２蒸発器１５、１８の基本的構成は同一であり、それぞれ熱交換コア部１５ａ、１８ａと、この熱交換コア部１５ａ、１８ａの上下両側に位置するタンク部１５ｂ、１５ｃ、１８ｂ、１８ｃとを備えている。ここで、熱交換コア部１５ａ、１８ａは、それぞれ上下方向に延びる複数のチューブ２１を備え、これら複数のチューブ２１の間には、被熱交換媒体、本実施形態では冷却される空気が通る通路が形成される。また、これら複数のチューブ２１の相互間にはフィン２２が配置され、チューブ２１とフィン２２とはろう付けにて接合されている。
【００５１】
熱交換コア部１５ａ、１８ａは、チューブ２１とフィン２２との積層構造からなる。このチューブ２１とフィン２２とは熱交換コア部１５ａ、１８ａの左右方向に交互に積層配置される。なお、他の実施形態として、フィン２２を備えない構成であっても良い。また、図２では、チューブ２１とフィン２２との積層構造の一部のみを図示しているが、熱交換コア部１５ａ、１８ａの全域にチューブ２１とフィン２２との積層構造が構成され、この積層構造の空隙部を電動送風機１９の送風空気が通過するようになっている。
【００５２】
チューブ２１は冷媒通路を構成するものであり、断面形状が空気流れ方向Ａｉｒに沿って扁平な扁平チューブより成る。フィン２２は薄板材を波状に曲げ成形したコルゲートフィンであり、チューブ２１の平坦な外面側に接合されて空気側伝熱面積を拡大している。熱交換コア部１５ａのチューブ２１と熱交換コア部１８ａのチューブ２１は、互いに独立した冷媒通路を構成し、第１蒸発器１５の上下両側のタンク部１５ｂ、１５ｃと、第２蒸発器１８の上下両側のタンク部１８ｂ、１８ｃとは互いに独立した冷媒通路空間を構成する。
【００５３】
第１蒸発器１５の上下両側のタンク部１５ｂ、１５ｃは、熱交換コア部１５ａのチューブ２１の上下両端部が挿入され、接合される図示しないチューブ嵌合穴部を有し、チューブ２１の上下両端部がタンク部１５ｂ、１５ｃの内部空間に連通するようになっている。同様に、第２蒸発器１８の上下両側のタンク部１８ｂ、１８ｃは、熱交換コア部１８ａのチューブ２１の上下両端部が挿入され、接合される図示しないチューブ嵌合穴部を有し、チューブ２１の上下両端部がタンク部１８ｂ、１８ｃの内部空間に連通するようになっている。
【００５４】
これにより、上下両側のタンク部１５ｂ、１５ｃ、１８ｂ、１８ｃは、それぞれ対応する熱交換コア部１５ａ、１８ａの複数のチューブ２１へ冷媒流れを分配したり、複数のチューブ２１からの冷媒流れを集合したりする役割を果たしている。２つの上側タンク部１５ｂ、１８ｂ、および２つの下側タンク部１５ｃ、１８ｃは隣接しているので、２つの上側タンク部１５ｂ、１８ｂ同士、および２つの下側タンク部１５ｃ、１８ｃ同士を一体成形することができる。
【００５５】
もちろん、２つの上側タンク部１５ｂ、１８ｂ、および２つの下側タンク部１５ｃ、１８ｃをそれぞれ独立の部材として構成しても良い。なお、チューブ２１、フィン２２、タンク部１５ｂ、１５ｃ、１８ｂ、１８ｃなどの蒸発器構成部品の具体的材質としては、熱伝導性やろう付け性に優れた金属であるアルミニウムが好適であり、このアルミニウム材にて各部品を成形することにより、第１、第２蒸発器１５、１８の全体構成を組み立て後一体ろう付けにて接合している。
【００５６】
本実施形態では、図３に示す冷媒通路の第１、第２接続ブロック２３、２４、およびキャピラリチューブにて構成されている絞り機構１７もろう付けにて第１、第２蒸発器１５、１８と一体に組み付けるようになっている。これに対してエジェクタ１４は、ノズル部１４ａに高精度な微小通路を形成しているので、エジェクタ１４をろう付けすると、ろう付け時の高温度（アルミニウムのろう付け温度：６００℃付近）にてノズル部１４ａが熱変形して、ノズル部１４ａの通路形状、寸法などを所期の設計通りに維持できないという不具合が生じる。
【００５７】
そこで、エジェクタ１４については、第１、第２蒸発器１５、１８、第１、第２接続ブロック２３、２４および絞り機構１７の一体ろう付けを行った後、蒸発器側に組み付けするようにしてある。より具体的に、エジェクタ１４、絞り機構１７、および第１、第２接続ブロック２３、２４の組み付け構造を説明すると、絞り機構１７および第１、第２接続ブロック２３、２４は、蒸発器部品と同様にアルミニウム材にて成形される。
【００５８】
そして第１接続ブロック２３は、図３に示すように、第１、第２蒸発器１５、１８の上側タンク部１５ｂ、１８ｂの長手方向一端の側面部にろう付け固定される部材であり、図１に示す一体化ユニット２０の冷媒入口２５と冷媒出口２６とを構成している。そして、第１接続ブロック２３の厚さ方向の途中にて、冷媒入口２５はエジェクタ１４の入口側に向かう第１通路を成す主通路２５ａと、絞り機構１７の入口側に向かう第２通路を成す分岐通路１６とに分岐される。
【００５９】
この分岐通路１６は、図１の分岐通路１６の入口部分に相当する。従って、図１の分岐点ｚは第１接続ブロック２３の内部に構成されることになる。これに対して、冷媒出口２６は第１接続ブロック２３の厚さ方向に貫通する１つの単純な通路穴（円形穴など）で構成されている。そして、第１接続ブロック２３の分岐通路１６は、絞り機構１７の一端部（図２、図３の左端部）にろう付けによりシール接合される。
【００６０】
第２接続ブロック２４は、第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの内部空間の長手方向の略中央部に配置され、上側タンク部１８ｂの内壁面にろう付けされる部材である。この第２接続ブロック２４は、上側タンク部１８ｂの内部空間をタンク長手方向の２つの空間、すなわち、左側空間２７と右側空間２８とに仕切る役割を果たす。そして、絞り機構１７の他端側（右端側）は図３に示すように、第２接続ブロック２４の支持穴２４ａを貫通して上側タンク部１８ｂの右側空間２８内に開口している。
【００６１】
なお、絞り機構１７の外周面と支持穴２４ａとの間はろう付けによって密閉されるので、上記左右の両空間２７、２８の間は遮断されたままである。エジェクタ１４のうち、ノズル部１４ａはステンレス、黄銅などの材質で形成され、ノズル部１４ａ以外の部分（冷媒吸引口１４ｂを形成するハウジング部分、混合部１４ｃ、ディフューザ部１４ｄなど）は銅、アルミニウムといった金属材にて構成するが、樹脂（非金属材）で構成しても良い。
【００６２】
エジェクタ１４は、第１、第２蒸発器１５、１８などを一体ろう付けする組み付け工程（ろう付け工程）の終了後に、第１接続ブロック２３の冷媒入口２５および主通路２５ａの穴形状を貫通して上側タンク部１８ｂの内部に差し込む。ここで、エジェクタ１４の長手方向の先端部は図１のディフューザ部１４ｄの出口部に相当する部分である。このエジェクタ先端部は第２接続ブロック２４の円形凹部２４ｂ内に挿入され、Ｏリング２９ａを用いてシール固定される。
【００６３】
そして、エジェクタ先端部は、第２接続ブロック２４の連通穴部２４ｃに連通する。第１蒸発器１５の上側タンク部１５ｂにおいて、内部空間の長手方向の略中央部には仕切り板３０が配置され、この仕切り板３０によって上側タンク部１５ｂの内部空間が長手方向の２つの空間、すなわち、左側空間３１と右側空間３２とに仕切られている。第２接続ブロック２４の連通穴部２４ｃは、両上側タンク部１５ｂ、１８ｂの中間壁面３３の貫通穴３３ａを介して、第１蒸発器１５の上側タンク部１５ｂの右側空間３２に連通している。
【００６４】
エジェクタ１４の長手方向の左端部（図３の左端部）は、図１のノズル部１４ａの入口部に相当する部分であり、この左端部はＯリング２９ｂを用いて第１接続ブロック２３の主通路２５ａの内壁面に嵌合してシール固定される。なお、エジェクタ１４の長手方向の固定は、例えば、図示しないねじ止め固定手段を用いて行えば良い。Ｏリング２９ａは、第２接続ブロック２４の溝部（図示省略）に、Ｏリング２９ｂは第１接続ブロック２３の溝部（図示省略）にそれぞれ保持される。
【００６５】
第１接続ブロック２３は、その冷媒出口２６が上側タンク部１５ｂの左側空間３１と連通し、主通路２５ａが上側タンク部１８ｂの左側空間２７と連通し、かつ、分岐通路１６が絞り機構１７の一端部と連通した状態で上側タンク部１５ｂ、１８ｂの側面壁にろう付けされる。また、エジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｂは、第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの左側空間２７に連通するようになっている。
【００６６】
本実施形態では、第２接続ブロック２４により第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの内部を左右の空間２７、２８に仕切り、左側空間２７が複数のチューブ２１からの冷媒を集合させる集合タンクとしての役割を果たし、右側空間２８が冷媒を複数のチューブ２１へ分配する分配タンクとしての役割を果たす。エジェクタ１４は、そのノズル部１４ａの軸方向に延びる細長の円筒形状となっており、その細長円筒形状の長手方向を上側タンク部１８ｂの長手方向に一致させ、エジェクタ１４が上側タンク部１８ｂと平行に設置されている。
【００６７】
この構成は、エジェクタ１４と蒸発器１８とをコンパクトに配置することができ、ひいては、ユニット全体の体格をコンパクトにまとめることができる。しかも、エジェクタ１４は、集合タンクを成す左側空間２７内に配置され、その冷媒吸引口１４ｂを、集合タンクを成す左側空間２７内において直接開口させて設置されている。この構成は、冷媒配管を減らすことを可能としている。
【００６８】
この構成は、複数のチューブ２１からの冷媒の集合と、エジェクタ１４への冷媒供給（冷媒吸引）とをひとつのタンクで実現できる利点を提供する。また、本実施形態では、第１蒸発器１５が第２蒸発器１８と隣接して設けられており、エジェクタ１４の下流側端部は、第１蒸発器１５の分配タンク（上側タンク部１５ｂの右側空間３２）と隣接して設置されている。
【００６９】
この構成は、エジェクタ１４が第２蒸発器１８側のタンク部に内蔵される配置形態であっても、エジェクタ１４からの流出冷媒をごく短い簡単な冷媒通路（穴部２４ｃ、３３ａ）にて第１蒸発器１５側へ供給できるという利点を提供する。以上の構成において一体化ユニット２０全体の冷媒流路を図２、図３によって具体的に説明する。
【００７０】
第１接続ブロック２３の冷媒入口２５は主通路２５ａと分岐通路１６とに分岐される。主通路２５ａの冷媒はまず、エジェクタ１４（ノズル部１４ａ→混合部１４ｃ→ディフューザ部１４ｄ）を通過して減圧され、この減圧後の低圧冷媒は第２接続ブロック２４の連通穴部２４ｃ、中間壁面３３の貫通穴３３ａを経て、矢印ａのように第１蒸発器１５の上側タンク部１５ｂの右側空間３２に流入する。
【００７１】
この右側空間３２の冷媒は、熱交換コア部１５ａの右側部の複数のチューブ２１を矢印ｂｂのように下降して下側タンク部１５ｃ内の右側部に流入する。この下側タンク部１５ｃ内には仕切り板を設けていないので、この下側タンク部１５ｃの右側部からの冷媒は矢印ｃｃのように左側部へと移動する。
【００７２】
この下側タンク部１５ｃの左側部の冷媒は、熱交換コア部１５ａの左側部の複数のチューブ２１を矢印ｄｄのように上昇して上側タンク部１５ｂの左側空間３１に流入し、さらに、ここから冷媒は矢印ｅｅのように第１接続ブロック２３の冷媒出口２６へと流れる。これに対して、第１接続ブロック２３の分岐通路１６の冷媒は、まず絞り機構１７を通過して減圧され、この減圧後の低圧冷媒は矢印ｆｆのように第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの右側空間２８に流入する。
【００７３】
この右側空間２８の冷媒は、熱交換コア部１８ａの右側部の複数のチューブ２１を矢印ｇｇのように下降して下側タンク部１８ｃ内の右側部に流入する。この下側タンク部１８ｃ内には仕切り板を設けていないので、この下側タンク部１８ｃの右側部から冷媒は矢印ｈｈのように左側部へと移動する。
【００７４】
この下側タンク部１８ｃの左側部の冷媒は、熱交換コア部１８ａの左側部の複数のチューブ２１を矢印ｉｉのように上昇して上側タンク部１８ｂの左側空間２７に流入する。この左側空間２７内にエジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｂが開口しているので、この左側空間２７内の冷媒は冷媒吸引口１４ｂからエジェクタ１４内に吸引される。一体化ユニット２０は、以上のような冷媒流路構成を持つため、一体化ユニット２０全体としても冷媒入口２５は第１接続ブロック２３に１つ設けるだけで良く、また冷媒出口２６も第１接続ブロック２３に１つ設けるだけで良い。
【００７５】
また、本実施形態の一体化ユニット２０は、第１、第２蒸発器１５、１８のフロストを検出するための温度センサ４０を、風下側の第２蒸発器１８の熱交換コア部１８ａに一体的に備えている。このようなフロスト検出に用いる温度センサ４０には、蒸発器のフィンの適当な個所に差し込んで、フィン（蒸発器）の温度を検知する接触型のフィン温度センサと、蒸発器後流側の吹き出し空気温度を検知する非接触型の空気温度センサとがある。
【００７６】
図５の（ａ）はフィン温度センサ４０Ａの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のセンサ部４２の構造を示す部分断面図である。また図６は、空気温度センサ４０Ｂの斜視図である。まず、フィン温度センサ４０Ａの構造概要から説明する。フィン温度センサ４０Ａは、リード線４３の一端側に構成されて蒸発器のフィン部に差し込むセンサ部４２と、このセンサ部４２の根元側を保持しながらセンサ部４２と共にフィン部に差し込んで固定するアンカー部４１ａを有する樹脂製のクランプ４１とから成る。
【００７７】
センサ部４２は、図５（ｂ）に示すように、リード線４３の先端に温度に応じて抵抗値が変化する感温半導体４２ａを接続し、その周りをエポキシ樹脂４２ｂなどで固めたものを、更に伝熱性の充填剤４２ｄで隙間を埋めるようにしてアルミニウム（Ａ１０００系）製のケース４２ｃ内に挿入したものである。このセンサ部４２での抵抗値を電気信号として制御装置に出力するためにリード線４３が引き出され、そのリード線４３の他端側には電気回路と接続するためのコネクタ４４が接続されている。
【００７８】
また、空気温度センサ４０Ｂは、図６に示すように、先のリード線４３の先端に感温半導体４２ａを接続してその周りをエポキシ樹脂４２ｂなどで固めたセンサ部４２と、リード線４３と、コネクタ４４とからなり、センサ部４２の近傍を樹脂製のクランプ４１で挟持している。そして、どちらのセンサもクランプ４１のアンカー部４１ａを蒸発器の適所のフィン部に差し込んで一体的に固定している。
【００７９】
図７は、空気流れ下流側から見た第２蒸発器１８の温度分布図（空気温度：１０℃、湿度：８０％ＲＨ）である。図７から分かるように、温度分布の偏りは下側タンク部１８ｃから冷媒流が立ち上がって流れる部分に発生し、特に下側タンク部１８ｃ（本実施形態では左側部）では冷媒の寝込み（停滞）が発生することより、この部分が低温側となる第２蒸発器１８の中でも最も温度の低い部分となる。
【００８０】
なお、この傾向は後述の変形例に示すように蒸発器内での冷媒流路パターンが変化したとしても共通するものである。本実施形態では、上記の温度センサ４０を設置する適所として、第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃから冷媒流が立ち上がって流れる部位ＭＣ（図２、図７参照）に配置している。
【００８１】
部位ＭＣは、冷媒が下から上へ流れる部位である。エジェクタ１４の吸引側に配置される熱交換部としての蒸発器に、冷媒が下から上へ流れる部位ＭＣが複数設けられる場合には、最も早くフロストが観測される位置に温度センサ４０を設けることができる。例えば、温度センサ４０は、複数の部位ＭＣのうち、最もエジェクタ１４に近い位置に設けることができる。
【００８２】
次に、本実施形態の作動を説明する。圧縮機１１を車両走行用エンジンによって駆動すると、圧縮機１１で圧縮されて吐出される高温高圧状態の冷媒は放熱器１２に流入する。放熱器１２では、高温の冷媒が外気によって冷却されて凝縮する。放熱器１２から流出した高圧冷媒は受液器１２ａ内に流入し、この受液器１２ａ内にて冷媒の気液が分離され、液冷媒が受液器１２ａから導出され膨張弁１３を通過する。
【００８３】
この膨張弁１３では、第１蒸発器１５の出口冷媒（圧縮機吸入冷媒）の過熱度ＳＨが所定値となるように弁開度（冷媒流量）が調整され、高圧冷媒が減圧される。この膨張弁１３通過後の冷媒（中間圧冷媒）は一体化ユニット２０の第１接続ブロック２３に設けられた冷媒入口２５に流入する。
【００８４】
ここで、冷媒流れは、第１接続ブロック２３の主通路２５ａからエジェクタ１４に向かう冷媒流れと、第１接続ブロック２３の冷媒分岐通路１６から絞り機構１７に向かう冷媒流れとに分流する。そして、エジェクタ１４に流入した冷媒流れはノズル部１４ａで減圧されて膨張する。従って、ノズル部１４ａ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１４ａの噴出口から冷媒は高速度となって噴出する。
【００８５】
この際の冷媒圧力低下により、冷媒吸引口１４ｂから分岐冷媒通路１６の第２蒸発器１８通過後の冷媒（気相冷媒）を吸引する。ノズル部１４ａから噴出した冷媒と冷媒吸引口１４ｂに吸引された冷媒は、ノズル部１４ａ下流側の混合部１４ｃで混合してディフューザ部１４ｄに流入する。このディフューザ部１４ｄ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。
【００８６】
そして、エジェクタ１４のディフューザ部１４ｄから流出した冷媒は第１蒸発器１５における図２の矢印ａａ〜ｅｅの冷媒流路にて冷媒が流れる。この間に、第１蒸発器１５の熱交換コア部１５ａでは、低温の低圧冷媒が矢印Ａｉｒ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、冷媒出口２６から圧縮機１１に吸入され、再び圧縮される。
【００８７】
一方、冷媒分岐通路１６に流入した冷媒流れは絞り機構１７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１８における図２の矢印ｆｆ〜ｉｉの冷媒流路にて冷媒が流れる。この間に、第２蒸発器１８の熱交換コア部１８ａでは、低温の低圧冷媒が、第１蒸発器１５通過後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冷媒吸引口１４ｂからエジェクタ１４内に吸引される。
【００８８】
以上の如く、本実施形態によると、エジェクタ１４のディフューザ部１４ｄの下流側冷媒を第１蒸発器１５に供給するととともに、冷媒分岐通路１６側の冷媒は絞り機構１７ａを通して第２蒸発器１８にも供給できるので、第１、第２蒸発器１５、１８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１５、１８の両方で冷却された冷風を冷却対象空間に吹き出して、冷却対象空間を冷房（冷却）できる。
【００８９】
その際、第１蒸発器１５の冷媒蒸発圧力はディフューザ部１４ｄで昇圧した後の圧力であり、一方、第２蒸発器１８の出口側はエジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｂに接続されているから、ノズル部１４ａでの減圧直後の最も低い圧力を第２蒸発器１８に作用させることができる。
【００９０】
これにより、第１蒸発器１５の冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）よりも第２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Ａｉｒに対して冷媒蒸発温度が高い第１蒸発器１５を上流側に配置し、冷媒蒸発温度が低い第２蒸発器１８を下流側に配置しているから、第１蒸発器１５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。
【００９１】
このため、第１、第２蒸発器１５、１８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に対する冷却性能を第１、第２蒸発器１５、１８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１４ｄ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。
【００９２】
また、第２蒸発器１８側の冷媒流量をエジェクタ１４の機能に依存することなく、絞り機構１７にて独立に調整でき、第１蒸発器１５への冷媒流量はエジェクタ１４の絞り特性により調整できる。このため、第１、第２蒸発器１５、１８への冷媒流量をそれぞれの熱負荷に対応して容易に調整できる。
【００９３】
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１４の入力が小さくなる。本実施形態では、エジェクタ１４の上流部で膨張弁１３通過後の冷媒を分岐し、この分岐冷媒を冷媒分岐通路１６を通して冷媒吸引口１４ｂに吸引させるから、冷媒分岐通路１６がエジェクタ１４に対して並列的な接続関係となる。
【００９４】
このため、冷媒分岐通路１６にエジェクタ１４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１４の入力低下→エジェクタ１４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１８側の冷媒流量の減少度合いを小さくできる。よって、低熱負荷条件でも、第２蒸発器１８の冷却性能を確保し易い。
【００９５】
次に、上記構成におけるフロスト（着霜）防止制御について説明する。冷房能力が冷房負荷に勝ると冷媒蒸発圧力が下がり、蒸発器空気側表面温度が氷点下となる。そして、凝縮水の凍結が進行して通過空気の流れを妨げ、さらに蒸発圧力が下がるという現象に至る。そこで、このような不具合を防止するために、冷房能力を制御してフロストを防止している。
【００９６】
本実施形態では、この制御方法として、圧縮機のＯＮ−ＯＦＦ制御を行っている。このＯＮ−ＯＦＦ制御は、「冷媒蒸発温度が０℃以下になったら圧縮機を切る」というものであり、最も一般的なフロスト防止方法である。具体的には、前述した温度センサ４０でフィン温度もしくは吹き出し空気温度を検出し、例えば３℃になると電磁クラッチ１１ａの電流を切り、４℃まで上昇したら再び通電するという制御である。なお、圧縮機に可変容量圧縮機や電動圧縮機を用いている場合は、フロストを減少させるように圧縮機の吐出容量を制御する圧縮機容量制御を行っても良い。
【００９７】
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、本実施形態によれば、第１蒸発器１５出口の冷媒の過熱温度と飽和温度との温度差によって代表される過熱度ＳＨが所定値になるように放熱器１２下流側の冷媒流量を調整する膨張弁１３を有しており、これによって低温側である第２蒸発器１８への冷媒流量が適正な量に制御される。この結果、温度センサ４０で第２蒸発器１８のフロストを検知して、フロスト防止制御を行うことで、第１、第２蒸発器１５、１８とも冷媒供給量が過剰となってフロストすることが防止されてサイクルの稼働率を向上させることができる。
【００９８】
図８は、第２蒸発器１８に流れる冷媒流量の割合に対する冷凍稼働率の関係を表したグラフである。冷房稼動性能を示す指標として、同じ空気条件でサイクル駆動時間に対する温度センサ４０による停止時間の関係を、第２蒸発器１８に流入する冷媒量をサイクルの全冷媒量で除算した割合（これを第２蒸発器１８に流れる冷媒流量の割合とした）との関係を示したものであり、従来サイクルでの稼働率を１００としている。
【００９９】
従来のサイクルにおいても、全冷媒流量を低下させればフロスト性は向上するが、冷媒流量の低下に伴う冷却性能の低下は必至である。本実施形態では第２蒸発器１８に流れる冷媒流量の割合が全ての割合において、冷却稼動性能を従来より向上させることができる。空気負荷が小さい（温度が低く、湿度が低い）ほど、熱交換する空気の熱容量が小さいほど必要冷媒量が少なくなり、第２蒸発器１８側に余剰冷媒ができることから効果は大きく、空気温度：５〜５０℃、相対湿度：２０〜略１００%に至るまでの範囲においてその効果が得られる。
【０１００】
また、温度センサ４０を、第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃから冷媒流が立ち上がって流れる部位ＭＣに配置している。これは、最低温領域が低温側の第２蒸発器１８のうち、下側タンク部１８ｃから冷媒流が立ち上がっている部位ＭＣにあることを見出したことによるものである。これによれば、フロスト防止制御を行ううえで温度センサ４０の取り付け位置の決定を容易とすることができる。
【０１０１】
また、第１蒸発器１５と第２蒸発器１８とは、共通の熱交換媒体としての空気Ａｉｒを冷却するようにしている。これによれば、共通の空気Ａｉｒを効率良く冷却することができる。また、第１蒸発器１５と第２蒸発器１８とが、第１蒸発器１５と熱交換した後の空気Ａｉｒと第２蒸発器１８とが熱交換するように配置されている。これによれば、第２蒸発器１８の方がより低温となることより、共通の空気Ａｉｒをより効率良く冷却することができる。
【０１０２】
また、冷媒を減圧膨張させるノズル部１４ａから噴射する高速度の冷媒流により冷媒を冷媒吸引口１４ｂから吸引するエジェクタ１４と、冷媒吸引口１４ｂに吸引される冷媒を蒸発させる熱交換部１８と、熱交換部１８のうち、冷媒が下から上へ流れる部位に設けられ、熱交換部１８のフロストを検出するための温度センサ４０とを備えるようにしている。
【０１０３】
これによれば、エジェクタ１４と熱交換部１８と温度センサ４０とを一体的に構成することにより、これらを一体物として取り扱うことができ、運搬や組み立てでの取り扱い性を向上させることができる。また、温度センサ４０を熱交換部１８のうち、冷媒が下から上へ流れる部位に設けたのは、前記と同様に、最低温領域が熱交換部１８のうち、下側タンク部１８ｃから冷媒流が立ち上がって流れる部位ＭＣとなることを見出したことによるものである。これによれば、フロスト防止制御を行ううえで温度センサ４０が最適位置に取り付けられたエジェクタ式冷凍サイクル用ユニットを提供することができる。
【０１０４】
また、冷媒と熱交換する空気流れＡｉｒの風上側に配置される第１熱交換器１５と、第１熱交換器１５に対して空気流れＡｉｒの風下側に配置される第２熱交換器１８と、フロストを検出するための温度センサ４０とを備え、第１熱交換器１５はエジェクタ１４から流出した流出冷媒を蒸発させるようになっており、第２熱交換器１８は、エジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｂに吸引される吸引口側冷媒を蒸発させるようになっており、温度センサ４０は、第２熱交換器１８に配置されている。
【０１０５】
これによれば、第１、第２熱交換器１５、１８と温度センサ４０とを一体的に構成することにより、これらを一体物として取り扱うことができ、運搬や組み立てでの取り扱い性を向上させることができる。なお、温度センサ４０を第２熱交換器１８に配置しているのは、第２熱交換器１８の方がより低温となることによるものである。
【０１０６】
またさらに、これらを一体物として構成したうえでも、温度センサ４０を第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃから冷媒流が立ち上がって流れる部位ＭＣに配置している。これは、上記と同様に、最低温領域が低温側の第２熱交換器１８のうち、下側タンク部１８ｃから冷媒流が立ち上がって流れる部位ＭＣとなることを見出したことによるものである。これによれば、フロスト防止制御を行ううえで温度センサ４０が最適位置に取り付けられたエジェクタ式冷凍サイクル用ユニットを提供することができる。
【０１０７】
またさらに、エジェクタ１４や、第２熱交換器１８の冷媒流れ上流側に配置されて第２熱交換器１８に供給する冷媒流量を調整する絞り機構１７を一体的に構成している。これらによれば、比較的大物である第１、第２熱交換器１５、１８にエジェクタ１４、もしくは絞り機構１７、もしくはこれら両方を一体的に搭載して一体化ユニット２０として構成することにより、これら全体を一体物として取り扱うことができる。
【０１０８】
そのため、エジェクタ式冷凍サイクルを車両などの適用対象に搭載する際の搭載作業を非常に効率良くすることができる。また、一体化ユニット２０を構成して各部接続通路長さを短縮することにより、コストダウンおよび搭載スペースの小型化を図ることができる。
【０１０９】
なお、本発明でいう「一体」は、エジェクタ１４や絞り機構１７の筐体の一部と第１、第２熱交換器１５、１８のタンク部１５ｂ、１５ｃ、１８ｂ、１８ｃなどと部材を共用するような融合した関係の一体であっても良いし、溶接のような強固な連結や、クランプやねじなどでの緩やかな連結によって連結された関係での一体であっても良い。また、この一体によって構成される冷媒流路は、後述の変形例にも示す如く種々な態様で具体化することができるうえ、本実施形態や後述の変形例に限定されるものではない。
【０１１０】
（第１変形例）
図９は、本発明の変形例での前提となる車両用エジェクタ式冷凍サイクルの模式図である。以下に記述する第１〜４変形例では、図９に示すように、エジェクタ１４、第１、第２蒸発器１５、１８および温度センサ４０を１つの一体化ユニット２０として一体的に構成している。
【０１１１】
なお、上述の実施形態と同様に、さらに絞り機構１７を一体的に構成しても良いことは言うまでもない。まず、本変形例の一体化ユニット２０Ｂの具体的構造を図１０により説明する。図１０は、本発明の第１変形例における一体化ユニット２０Ｂの概略構成を示す斜視図である。なお、前述の実施形態と同などの部分は同じ符号を付して説明を省略する。
【０１１２】
第１蒸発器１５の上側タンク部１５ｂにはセパレータ１５ｅが配置されて、左側の内部空間Ｃ´が略３分の１、右側の内部空間Ｄ´が略３分の２となるように上側タンク部１５ｂの内部空間を仕切っている。また、第１蒸発器１５の下側タンク部１５ｃにはセパレータ１５ｆが配置されて、左側の内部空間Ｅ´が略３分の２、右側の内部空間Ｆ´が略３分の１となるように下側タンク部１５ｃの内部空間を仕切っている。
【０１１３】
第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂにはセパレータ１８ｅ、１８ｆが配置されており、上側タンク部１８ｂの内部空間を内部空間Ｇ´、Ｈ´、Ｉ´に略３など分するように仕切っている。また、第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃにはセパレータ１８ｇが配置されて、左側の内部空間Ｊ´が略３分の２、右側の内部空間Ｋ´が略３分の１となるように下側タンク部１８ｃの内部空間を仕切っている。
【０１１４】
なお、本実施形態では、第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの内部空間Ｇ´は冷媒分岐通路１６の下流側に接続され、第１蒸発器１５の下側タンク部１５ｃの内部空間Ｆ´と第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃの内部空間Ｋ´は、図示しない連通穴を介して冷媒が流通できるようになっている。
【０１１５】
次に、エジェクタ１４は、第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの内部に配置されており、エジェクタ１４の長手方向と上側タンク部１８ｂの長手方向が平行になるように配置されている。エジェクタ１４のノズル部１４ａは、前述の如く、主通路２５ａの下流側に接続され、冷媒吸引口１４ｂが第２蒸発器１８に配置される上側タンク部１８ｂの内部空間Ｈ´に配置され、ディフューザ部１４ｄの出口側が内部空間Ｉ´に配置されるように取り付けられる。
【０１１６】
従って、冷媒吸引口１４ｂは直接内部空間Ｈ´に開口しており、ディフューザ部１４ｄから流出した流出冷媒は直接内部空間Ｉ´に流入するようになっている。また、図１０に示すように、エジェクタ１４、第１蒸発器１５、第２蒸発器１８、それぞれのタンク部１５ｂ…１８ｃなどは、空気流れＡｉｒの上流側に第１蒸発器１５が配置され、空気流れＡｉｒの下流側に第２蒸発器１８が配置された状態で完全に１つの蒸発器構造として一体化されて、一体化ユニット２０Ｂを構成している。
【０１１７】
エジェクタ１４は、第１蒸発器１５、第２蒸発器１８などを一体ろう付けするろう付け工程の終了後に、第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの長手方向端部からセパレータ１８ｅ、１８ｆに設けられた図示しない貫通穴を貫通するように差し込み、ネジ止めなどの固定手段で取り付け固定される。
【０１１８】
なお、エジェクタ１４とセパレータ１８ｅ、１８ｆは、図示しないＯリングを介してシール固定されているので、エジェクタ１４とセパレータ１８ｅ、１８ｆとの取付部（貫通穴）から冷媒が漏れないようになっている。従って、内部空間Ｇ´とＨ´および内部空間Ｈ´とＩ´が上記の取付部（貫通穴）を介して連通することはない。
【０１１９】
以上の構成において一体化ユニット２０Ｂ全体の冷媒流路を説明する。まず、主通路２５ａの下流側が矢印ａａ方向に流れ直接エジェクタ１４のノズル部１４ａに流入する。そして、エジェクタ１４（ノズル部１４ａ→混合部１４ｃ→ディフューザ部１４ｄ）を通過して減圧され、この減圧後の低圧冷媒は第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの内部空間Ｉ´へ集合する。
【０１２０】
この内部空間Ｉ´の冷媒は第２蒸発器１８右側部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｂｂのように下降して第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃの内部空間Ｋ´に集合する。この内部空間Ｋ´は、第１蒸発器１５の下側タンク部１５ｃの内部空間Ｆ´と連通しているので、冷媒は内部空間Ｆ´へ流入する。
【０１２１】
そして、内部空間Ｆ´の冷媒は第１蒸発器１５右側部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｃｃのように上昇して第１蒸発器１５の上側タンク部１５ｂの内部空間Ｄ´に流入する。内部空間Ｄ´に流入した冷媒は内部空間Ｄ´内部で左側へ移動する。内部空間Ｄ´内を左側へ移動した冷媒は第１蒸発器１５中央部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｄｄのように下降して下側タンク部１５ｃの内部空間Ｅ´に流入する。
【０１２２】
内部空間Ｅ´に流入した冷媒は内部空間Ｅ´内部で左側へ移動する。内部空間Ｅ´内を左側へ移動した冷媒は、第１蒸発器１５左側部の複数のチューブに分配されて矢印ｅｅのように上昇して上側タンク部１５ｂの内部空間Ｃ´に集合する。内部空間Ｃ´に集合した冷媒は矢印ｆｆのように上側タンク部１５ｂから流出して圧縮機１１吸入側へ流出する。従って、第２蒸発器１８の流出冷媒蒸発部１８ａ´および第１蒸発器１５を通過する流出冷媒は、第１蒸発器１５において２回（１回以上）流れ方向を変更して、第１蒸発器１５左側の上部の過熱度領域で過熱度を有する気相状態になる。
【０１２３】
次に、絞り機構１７で減圧された冷媒分岐通路１６の下流側の低圧冷媒は、第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの内部空間Ｇ´へ流入する。この内部空間Ｇ´の冷媒は第２蒸発器１８左側部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｇｇのように下降して第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃの内部空間Ｊ´に流入する。
【０１２４】
内部空間Ｊ´に流入した冷媒は内部空間Ｊ´内部で右側へ移動する。内部空間Ｊ´内を右側へ移動した冷媒は第２蒸発器１８中央部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｈｈのように上昇して上側タンク部１８ｂの内部空間Ｈ´に集合する。そして、内部空間Ｈ´に集合した冷媒はエジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｂからエジェクタ１４内部へ吸引される。
【０１２５】
従って、第２蒸発器１８の吸引口側冷媒蒸発部１８ａを通過する吸引口側冷媒は、第２蒸発器１８において１回流れ方向を変更して、第１蒸発器１５左側の上部の過熱度領域で過熱度を有する気相状態になる。さらに、吸引口側冷媒は、第２蒸発器１８において図１０矢印ｇｇ→ｈｈに示す領域のみで熱交換される。
【０１２６】
ここで、第２蒸発器１８において吸引口側冷媒蒸発部１８ａが占める割合である風下側熱交換部使用割合は、セパレータ１８ｆ、１８ｇの配置位置により第２蒸発器１８のうち略３分の２（約７０％）になる。このように、風下側熱交換部使用割合は、セパレータ１８ｆ、１８ｇの配置位置によって容易に調整できる。そして、温度センサ４０は、前述の実施形態と同様に、第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃから冷媒流が立ち上がって流れる部位ＭＣ（本変形例では矢印ｈｈの流れ部分下側）に配置している。
【０１２７】
（第２変形例）
上述した第１変形例では、一体化ユニット２０Ｂを採用したエジェクタ式冷凍サイクル１０について説明したが、本変形例では、エジェクタ式冷凍サイクル１０に図１１に示す一体化ユニット２０Ｃを採用している。図１１は一体化ユニット２０Ｃの全体構成の概要を示す斜視図であり、第１蒸発器１５および第２蒸発器１８の基本的構成は第１変形例と同様である。
【０１２８】
一体化ユニット２０Ｃは、一体化ユニット２０Ｂに対して、それぞれのタンク部１５ｂ…１８ｃに配置されるセパレータの配置位置、およびエジェクタ１４の配置位置が異なる。従って、冷媒流路も異なる。まず、第１蒸発器１５の上側タンク部１５ｂにはセパレータ１５ｅ’が配置されて、左側の内部空間Ｌ´が略２分の１、右側の内部空間Ｍ´が略２分の１になるように上側タンク部１５ｂの内部空間を仕切っている。また、第１蒸発器１５の下側タンク部１５ｃ内部にはセパレータは配置されず１つの内部空間Ｎ´が構成される。
【０１２９】
第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂにはセパレータ１８ｅ’が配置されて、左側の内部空間Ｏ´が略２分の１、右側の内部空間Ｐ´が略２分の１になるように上側タンク部１８ｂの内部空間を仕切っている。また、第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃ内部にはセパレータは配置されず１つの内部空間Ｑ´が構成される。なお、本変形例では、第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの内部空間Ｏ´は冷媒分岐通路１６の下流側に接続されている。
【０１３０】
次に、エジェクタ１４は、第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの内部に配置され、エジェクタ１４のノズル部１４ａは主通路２５ａの下流側に接続され、冷媒吸引口１４ｂが上側タンク部１８ｂの内部空間Ｐ´に配置されるように取り付けられる。従って、冷媒吸引口１４ｂは直接内部空間Ｐ´に開口するようになっている。
【０１３１】
さらに、ディフューザ部１４ｄから流出した流出冷媒は上側タンク部１８ｂの外部に配置された図示しない配管を介して、第１蒸発器１５の上側タンク部１５ｂの内部空間Ｍ´に流入するようになっている。もちろん、上側タンク部１８ｂの内部に流出冷媒を内部空間Ｍ´に導く通路を構成しても良い。また、一体化ユニット２０Ｃにおいても、エジェクタ１４は、第１、第２蒸発器１５、１８およびタンク部１５ｂ…１８ｃなどの一体ろう付け接合を行った後に、第１変形例と同様に第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの内部に組み付けられる。
【０１３２】
以上の構成において一体化ユニット２０Ｃ全体の冷媒流路を説明する。まず、主通路２５ａの下流側が矢印ａａに示すように直接エジェクタ１４のノズル部１４ａに流入する。そして、エジェクタ１４を通過して減圧され、この減圧後の低圧冷媒は上側タンク部１８ｂの外部の配管を介して第１蒸発器１５の上側タンク部１５ｂの内部空間Ｍ´へ流入する。
【０１３３】
内部空間Ｍ´に流入した冷媒は第１蒸発器１５右側部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｉｉのように下降して第１蒸発器１５の下側タンク部１５ｃの内部空間Ｎ´へ流入する。内部空間Ｎ´に流入した冷媒は内部空間Ｎ´内部で左側へ移動する。内部空間Ｎ´内を左側へ移動した冷媒は第１蒸発器１５左側部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｊｊのように上昇して上側タンク部１５ｂの内部空間Ｌ´に集合する。
【０１３４】
内部空間Ｌ´に集合した冷媒は矢印ｆｆのように上側タンク部１５ｂから流出して圧縮機１１吸入側へ流出する。従って、ディフューザ１４ｄから流出して第１蒸発器１５を通過する流出冷媒は、第１蒸発器１５において１回流れ方向を変更して、第１蒸発器１５の右側の上部の過熱度領域で過熱度を有する気相状態になる。
【０１３５】
次に、絞り機構１７で減圧された冷媒分岐通路１６の下流側の低圧冷媒は、第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの内部空間Ｏ´へ流入する。内部空間Ｏ´に流入した冷媒は、第２蒸発器１８左側部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｋｋのように下降して第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃの内部空間Ｑ´に流入する。内部空間Ｑ´に流入した冷媒は内部空間Ｑ´内部で右側へ移動する。
【０１３６】
内部空間Ｑ´内を右側へ移動した冷媒は第２蒸発器１８右側部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｌｌのように上昇して上側タンク部１８ｂの内部空間Ｐ´に集合する。そして、内部空間Ｐ´に集合した冷媒はエジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｃからエジェクタ１４内部へ吸引される。従って、第２蒸発器１８を通過する吸引口側冷媒は、第２蒸発器１８において１回流れ方向を変更して、第２蒸発器１８右側の上部の過熱度領域で過熱度を有する気相状態になる。
【０１３７】
なお、一体化ユニット２０Ｃにおいては上記の如く冷媒が通過するので、第２蒸発器１８は吸引口側冷媒蒸発部１８ｂのみを構成し、流出冷媒蒸発部１８ａ´は構成されない。その他の構成は第１変形例と同様である。そして、図示しない温度センサ４０は、前述の実施形態や変形例と同様に、第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃから冷媒流が立ち上がって流れる部位ＭＣ（本変形例では矢印ｌｌの流れ部分下側）に配置している。
【０１３８】
（第３変形例）
前述の第１変形例では、一体化ユニット２０Ｂを採用したエジェクタ式冷凍サイクル１０について説明したが、本変形例では、エジェクタ式冷凍サイクル１０に図１２に示す一体化ユニット２０Ｄを採用している。図１２は一体化ユニット２０Ｄの全体構成の概要を示す斜視図であり、一体化ユニット２０Ｄも、一体化ユニット２０Ｂと同様にエジェクタ１４、第１、第２蒸発器１５、１８および温度センサ４０を一体的に構成したものである。
【０１３９】
一体化ユニット２０Ｄの第１、第２蒸発器１５、１８の基本的構成は第１変形例と同様であるが、一体化ユニット２０Ａに対して、それぞれのタンク部１５ｂ…１８ｃに配置されるセパレータの配置位置およびエジェクタ１４の配置位置が異なる。従って、第１変形例に対して冷媒流路も異なる。
【０１４０】
まず、第１蒸発器１５の上側タンク部１５ｂにはセパレータが配置されず、１つの内部空間Ｒ´が構成される。また、第１蒸発器１５の下側タンク部１５ｃ内部にはセパレータ１５ｆ’が配置されて、左側の内部空間Ｓ´が略２分の１、右側の内部空間Ｔ´が略２分の１になるように下側タンク部１５ｃの内部空間を仕切っている。
【０１４１】
第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂにはセパレータ１８ｅ’が配置されて、左側の内部空間Ｏ´が略２分の１、右側の内部空間Ｐ´が略２分の１となるように上側タンク部１８ｂの内部空間を仕切っている。また、第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃにはセパレータ１８ｆ’が配置されて、左側の内部空間Ｕ´が略２分の１、右側の内部空間Ｖ´が略２分の１となるように下側タンク部１８ｃの内部空間を仕切っている。
【０１４２】
なお、本変形例では、第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃの内部空間Ｕ´は冷媒分岐通路１６の下流側に接続され、第１蒸発器１５の下側タンク部１５ｃの内部空間Ｔ´と第２蒸発器１８下側の下側タンク部１８ｃの内部空間Ｖ´は図示しない連通穴を介して冷媒が流通できるようになっている。
【０１４３】
次に、エジェクタ１４は、第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂ内部に配置され、エジェクタ１４のノズル部１４ａは主通路２５ａの下流側に接続され、冷媒吸引口１４ｂが上側タンク部１８ｂの内部空間Ｏ´に配置され、ディフューザ部１４ｄの出口が上側タンク部１８ｂの内部空間Ｐ´に配置されるように取り付けられる。
【０１４４】
従って、冷媒吸引口１４ｂは直接内部空間Ｏ´に開口し、さらにディフューザ部１４ｄの出口は直接内部空間Ｐ´に開口する。また、一体化ユニット２０Ｄにおいても、エジェクタ１４は、第１、第２蒸発器１５、１８およびタンク部１５ｂ〜１８ｃなどの一体ろう付け接合を行った後に、実施形態と同様に第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの内部に組み付けられる。
【０１４５】
以上の構成において一体化ユニット２０Ｄ全体の冷媒流路を説明する。まず、主通路２５ａの下流側が矢印ａａに示すように直接エジェクタ１４のノズル部１４ａに流入する。そして、エジェクタ１４を通過して減圧され、この減圧後の低圧冷媒は第１蒸発器１５の上側タンク部１５ｂの内部空間Ｐ´へ流入する。
【０１４６】
この内部空間Ｐ´の冷媒は第１蒸発器１５右側部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｍｍのように下降して第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃの内部空間Ｖ´に集合する。この内部空間Ｖ´は、第１蒸発器１５の下側タンク部１５ｃの内部空間Ｔ´と連通しているので、冷媒は内部空間Ｔ´へ流入する。
【０１４７】
内部空間Ｔ´に流入した冷媒は第１蒸発器１５右側部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｎｎのように上昇して上側タンク部１５ｂの内部空間Ｒ´に流入する。内部空間Ｒ´に流入した冷媒は内部空間Ｒ´内部で左側へ移動する。内部空間Ｒ´内部で左側へ移動した冷媒は、第１蒸発器１５左側部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｏｏのように下降して第１蒸発器１５の下側タンク部１５ｃの内部空間Ｓ´へ流入する。
【０１４８】
内部空間Ｓ´へ流入した冷媒は、矢印ｐｐのようにした下側タンク部１５ｃから流出して圧縮機１１吸入側へ流出する。従って、ディフューザ１４ｄから流出して第１蒸発器１５を通過する流出冷媒は、第１蒸発器１５および第２蒸発器１８の流出冷媒蒸発部１８ａ´において１回流れ方向を変更して、第１蒸発器１５左側の下部の過熱度領域で過熱度を有する気相状態になる。
【０１４９】
一方、絞り機構１７で減圧された冷媒分岐通路１６の下流側の低圧冷媒は、第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃの内部空間Ｕ´へ流入する。この内部空間Ｕ´の冷媒は第２蒸発器１８左側部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｑｑのように上昇して上側タンク部１８ｂの内部空間Ｏ´に集合する。そして、内部空間Ｏ´に集合した冷媒はエジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｃからエジェクタ１４内部へ吸引される。
【０１５０】
従って、第２蒸発器１８左側の上部の過熱度領域で過熱度を有する気相状態になる。さらに、吸引口側冷媒は、第２蒸発器１８において図１２矢印ｑｑに示す領域のみで熱交換される。従って、本変形例では、風下側熱交換部使用割合は、セパレータ１８ｅ’、１８ｆ’の配置位置によって第２蒸発器１８のうち略２分の１（約５０％）になっている。
【０１５１】
そこで、本変形例の絞り機構１７は、吸引口側冷媒の冷媒流量Ｇｅと、圧縮機１１吐出冷媒流量Ｇとの流量比Ｇｅ／Ｇが約０．５になるように調整してある。その他の構成は第１変形例と同様である。そして、図示しない温度センサ４０は、前述の実施形態や変形例と同様に、第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃから冷媒流が立ち上がって流れる部位ＭＣ（本変形例では矢印ｑｑの流れ部分下側）に配置している。
【０１５２】
（第４変形例）
前述の第１変形例では、一体化ユニット２０Ｂを採用したエジェクタ式冷凍サイクル１０について説明したが、本変形例では、エジェクタ式冷凍サイクル１０に図１３に示す一体化ユニット２０Ｅを採用している。図１３は一体化ユニット２０Ｅの全体構成の概要を示す斜視図であり、一体化ユニット２０Ｅも、一体化ユニット２０Ｂと同様にエジェクタ１４、第１、第２蒸発器１５、１８および温度センサ４０を一体的に構成したものである。
【０１５３】
一体化ユニット２０Ｅの第１、第２蒸発器１５、１８の基本的構成は第１変形例と同様であるが、一体化ユニット２０Ｂに対して、それぞれのタンク部１５ｂ…１８ｃに配置されるセパレータの配置位置およびエジェクタ１４の配置位置が異なる。従って、第１変形例に対して冷媒流路も異なる。
【０１５４】
まず、第１蒸発器１５の上側タンク部１５ｂにはセパレータ１５ｅ’’が配置されて、左側の内部空間Ｗ´が略３分の２、右側の内部空間Ｘ´が略３分の１となるように上側タンク部１５ｂの内部空間を仕切っている。また、第１蒸発器１５の下側タンク部１５ｃ内部にはセパレータ１５ｆ’’が配置されて、左側の内部空間Ｙ´が略３分の１、右側の内部空間Ｚ´が略３分の２となるように下側タンク部１５ｃの内部空間を仕切っている。
【０１５５】
第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂにはセパレータ１８ｅ’が配置されて、左側の内部空間Ｏ´が略２分の１、右側の内部空間Ｐ´が略２分の１となるように上側タンク部１８ｂの内部空間を仕切っている。また、第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃにはセパレータは配置されず、１つの内部空間Ｑ´が構成される。なお、本変形例では、第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの内部空間Ｐ´は、冷媒分岐通路１６の下流側に接続されている。
【０１５６】
次に、エジェクタ１４は、第１変形例と同様に、第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂ内部に配置され、エジェクタ１４のノズル部１４ａは主通路２５ａの下流側に接続され、冷媒吸引口１４ｂが上側タンク部１８ｂの内部空間Ｏ´に配置され、ディフューザ部１４ｄの出口が上側タンク部１８ｂの内部空間Ｐ´の上側空間に配置されるように取り付けられる。従って、冷媒吸引口１４ｂは直接内部空間Ｏ´に開口し、さらにディフューザ部１４ｄの出口は直接内部空間Ｐ´に開口する。
【０１５７】
以上のように内部空間Ｐ´には、冷媒分岐通路１６下流側冷媒およびディフューザ部１４ｄから流出する冷媒が流入する。このため、本実施形態では、さらに内部空間Ｐ´を冷媒分岐通路１６下流側冷媒が流入する空間とディフューザ部１４ｄ流出冷媒が流入する空間との２つの独立した空間に分割されている。
【０１５８】
具体的には、内部空間Ｐ´を上下方向に２つの空間に仕切る図示しない仕切り板が設けられており、ディフューザ部１４ｄ流出冷媒は上側空間に流入し、冷媒分岐通路１６下流側冷媒は下側空間に流入する。さらに、上側空間と第１蒸発器１５の上側タンク部１５ｂの内部空間Ｘ´は図示しない連通穴を介して冷媒が流通できるようになっている。
【０１５９】
なお、内部空間Ｐ´を２つの独立した空間に分割せずに、ディフューザ部１４ｄ流出冷媒を内部空間Ｐ´へ流入させることなく直接内部空間Ｘ´に流入させるための通路などを上側タンク部１８ｂ内部に設けても良い。また、一体化ユニット２０Ｅにおいても、エジェクタ１４は、第１、第２蒸発器１５、１８およびタンク部１５ｂ…１８ｃなどの一体ろう付け接合を行った後に、第１変形例と同様に第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの内部に組み付けられる。
【０１６０】
以上の構成において一体化ユニット２０Ｅ全体の冷媒流路を説明する。まず、主通路２５ａの下流側が矢印ａａに示すように直接エジェクタ１４のノズル部１４ａに流入する。そして、エジェクタ１４を通過して減圧され、この減圧後の低圧冷媒は第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの内部空間Ｐ´の上側空間を介して第１蒸発器１５の上側タンク部１５ｂの内部空間Ｘ´に流入する。
【０１６１】
内部空間Ｘ´へ流入した冷媒は第１蒸発器１５右側部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｒｒのように下降して第１蒸発器１５の下側タンク部１５ｃの内部空間Ｚ´へ流入する。内部空間Ｚ´に流入した冷媒は、内部空間Ｚ´内部で左側へ移動する。内部空間Ｚ´内部で左側へ移動した冷媒は第１蒸発器１５中央部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｓｓのように上昇して第１蒸発器１５の上側タンク部１５ｂの内部空間Ｗ´へ流入する。
【０１６２】
内部空間Ｗ´に流入した冷媒は内部空間Ｗ´内部で左側へ移動する。内部空間Ｗ´内部で左側へ移動した冷媒は第１蒸発器１５左側部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｔｔのように下降して第１蒸発器１５の下側タンク部１５ｃの内部空間Ｙ´に集合する。内部空間Ｙ´に集合した冷媒は矢印ｐｐのように下側タンク部１５ｃから流出して圧縮機１１吸入側へ流出する。
【０１６３】
従って、ディフューザ１４ｄから流出して第１蒸発器１５を通過する流出冷媒は、第１蒸発器１５において２回（１回以上）流れ方向を変更して、第１蒸発器１５左側の下部の過熱度領域で過熱度を有する気相状態になる。一方、絞り機構１７で減圧された冷媒分岐通路１６の下流側の低圧冷媒は第２蒸発器１８の上側タンク部１８ｂの内部空間Ｐ´の下側空間へ流入する。
【０１６４】
この内部空間Ｐ´の下側空間へ流入した冷媒は、第２蒸発器１８右側部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｕｕのように下降して下側タンク部１８ｃの内部空間Ｑ´に流入する。内部空間Ｑ´に流入した冷媒は、内部空間Ｑ´内部で左側へ移動する。内部空間Ｑ´内部で左側へ移動した冷媒は第２蒸発器１８左側部の複数のチューブ２１に分配されて矢印ｖｖのように上昇して内部空間Ｏ´に集合する。内部空間Ｏ´に集合した冷媒は、エジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｃからエジェクタ１４内部へ吸引される。
【０１６５】
従って、第２蒸発器１８左側の上部の過熱度領域で過熱度を有する気相状態になる。なお、一体化ユニット２０Ｅにおいては上記の如く冷媒が通過するので、第２蒸発器１８は吸引口側冷媒蒸発部１８ａのみを構成し、流出冷媒蒸発部１８ａ´は構成されない。その他の構成は第１変形例と同様である。そして、図示しない温度センサ４０は、前述の実施形態や変形例と同様に、第２蒸発器１８の下側タンク部１８ｃから冷媒流が立ち上がって流れる部位ＭＣ（本変形例では矢印ｖｖの流れ部分下側）に配置している。
【０１６６】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上述の実施形態や変形例に限定されることなく、以下述べる如く種々に変形可能である。
【０１６７】
（１）前述の実施形態では、一体化ユニット２０Ａの各部材を一体に組み付けるに際して、エジェクタ１４を除く他の部材、すなわち、第１、第２蒸発器１５、１８、第１、第２接続ブロック２３、２４、絞り機構１７などを一体ろう付けしているが、これらの部材の一体組み付けは、ろう付け以外に、ねじ止め、かしめ、溶接、接着などの種々な固定手段を用いて行うことができる。
【０１６８】
また、実施形態では、エジェクタ１４の固定手段としてねじ止めを例示しているが、熱変形の恐れのない固定手段であれば、ねじ止め以外の手段を用いることができる。具体的には、かしめ、接着などの固定手段を用いてエジェクタ１４の固定を行っても良い。
【０１６９】
（２）前述の実施形態では、冷媒として高圧圧力が臨界圧力を超えないフロン系、ＨＣ系などの冷媒を用いる蒸気圧縮式の亜臨界サイクルについて説明したが、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蒸気圧縮式の超臨界サイクルに本発明を適用しても良い。
【０１７０】
但し、超臨界サイクルでは、圧縮機吐出冷媒が放熱器１２にて超臨界状態のまま放熱するのみであり、凝縮しないので、高圧側に配置される受液器１２ａでは冷媒の気液分離作用および余剰液冷媒の貯留作用を発揮できない。そこで、超臨界サイクルでは、図示しないが、第１蒸発器１５の出口側に低圧側気液分離器を成すアキュムレータを配置する構成を採用すれば良い。
【０１７１】
（３）前述の実施形態では、絞り機構１７をキャピラリチューブまたはオリフィスのような固定絞り穴で構成しているが、絞り機構１７を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で構成しても良い。また、絞り機構１７をキャピラリチューブや固定絞り穴の如き固定絞りと電磁弁との組み合わせで構成しても良い。
【０１７２】
（４）前述の実施形態では、エジェクタ１４として、通路面積が一定のノズル部１４ａを有する固定エジェクタを例示しているが、エジェクタ１４として、通路面積を調整可能な可変ノズル部を有する可変エジェクタを用いても良い。なお、可変ノズル部の具体例としては、例えば、可変ノズル部の通路内にニードルを挿入し、このニードルの位置を電気的アクチュエータにより制御して通路面積を調整する機構とすれば良い。
【０１７３】
（５）前述の実施形態では、第１、第２蒸発器１５、１８の冷却対象空間として、車室内空間である場合や、冷凍車の冷凍冷蔵庫内空間である場合について述べたが、本発明はこれらの車両用に限らず、定置用などの種々な用途の冷凍サイクルに対して広く適用可能である。
【０１７４】
（６）前述の実施形態では、温度式膨張弁１３と感温部１３ａとを、エジェクタ式冷凍サイクル用ユニットとは別体として構成した。しかし、エジェクタ式冷凍サイクル用ユニットに、温度式膨張弁１３と感温部１３ａとを一体的に組み付けても良い。例えば、温度式膨張弁１３と感温部１３ａとを一体化ユニット２０の第１接続ブロック２３内に収容する構成を採用することができる。この場合、冷媒入口２５は受液器１２ａと温度式膨張弁１３との間に位置し、冷媒出口２６は感温部１３ａを設置した通路部位と圧縮機１１との間に位置することとなる。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】本発明を適用した実施形態の車両用エジェクタ式冷凍サイクル１０の模式図である。
【図２】図１中の一体化ユニット２０（２０Ａ）の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図２の一体化ユニット２０の上側タンク部１５ｂ、１８ｂの縦断面図である。
【図４】図２の一体化ユニット２０の上側タンク部１８ｂの横断面図である。
【図５】（ａ）はフィン温度センサ４０Ａの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のセンサ部４２の構造を示す部分断面図である。
【図６】空気温度センサ４０Ｂの斜視図である。
【図７】空気流れ下流側から見た第２蒸発器１８の温度分布図である。
【図８】第２蒸発器１８に流れる冷媒流量の割合に対する冷凍稼働率の関係を表したグラフである。
【図９】本発明の変形例での前提となる車両用エジェクタ式冷凍サイクルの模式図である。
【図１０】本発明の第１変形例における一体化ユニット２０Ｂの概略構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２変形例における一体化ユニット２０Ｃの概略構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第３変形例における一体化ユニット２０Ｄの概略構成を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第４変形例における一体化ユニット２０Ｅの概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１７６】
１１…圧縮機
１２…放熱器
１３…温度式膨張弁（調整手段）
１４…エジェクタ
１４ａ…ノズル部
１４ｂ…冷媒吸引口
１５…第１蒸発器（第１熱交換器、第１熱交換部）
１６…冷媒分岐通路
１７…絞り機構
１８…第２蒸発器（第２熱交換器、第２熱交換部）
１８ｃ…下側タンク部
４０…温度センサ
５０…制御装置（制御手段）
Ａｉｒ…空気（熱交換媒体）
ＭＣ…冷媒流が立ち上がって流れる部位
ＳＨ…過熱度
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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