(57)【要約】【課題】旋回させることによって気液混合状態となった流体を減圧させるエジェクタのノズル効率の低下を抑制する。【解決手段】冷媒を旋回させて気液混合状態とする旋回空間３０ａとして、外部から流入した冷媒を旋回させる上流側旋回空間３０１、および上流側旋回空間３０１から流出した冷媒を旋回させながらノズル通路１３ａへ導く下流側旋回空間３０２を設ける。さらに、上流側旋回空間３０１の出口部３８ｅの断面形状を上流側旋回空間３０１の外周形状に沿った円環状に形成する。これにより、上流側旋回空間３０１から下流側旋回空間３０２へ流入する冷媒が下流側旋回空間３０２で循環しながら滞留する冷媒の流れを阻害してしまうことを抑制し、ノズル通路１３ａへ流入する気液混合状態の冷媒における気相冷媒の割合の低下を抑制して、ノズル通路１３ａにおける冷媒の沸騰を促進する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を旋回させる旋回空間（５３１ｃ）を形成する旋回空間形成部材（５３１ｇ）と、
前記旋回空間（５３１ｃ）から流出した流体を減圧させて噴射するノズル（５３１）と、
前記ノズル（５３１）から噴射された高速度の噴射流体の吸引作用によって流体を吸引する流体吸引口（５３２ａ）、および前記噴射流体と前記流体吸引口（５３２ａ）から吸引された吸引流体とを混合させて昇圧させる昇圧部（５３２ｂ）が形成されたボデー（５３２）とを備え、
前記旋回空間形成部材（５３１ｇ）は、前記旋回空間（５３１ｃ）として、外部から流入した流体を旋回させる上流側旋回空間（３１１）および前記上流側旋回空間（３１１）から流出した流体を旋回させながら前記ノズル（５３１）へ導く下流側旋回空間（３１２）を形成しており、
前記上流側旋回空間（３１１）および前記下流側旋回空間（３１２）は、互いに中心軸が同軸上に配置された回転体形状に形成されており、
前記上流側旋回空間（３１１）から流体を流出させる出口部は、中心軸方向に垂直な断面における断面形状が前記上流側旋回空間（３１１）の外周形状に沿った円環状に形成されており、
前記下流側旋回空間（３１２）は、中心軸方向に垂直な断面における断面形状が円形状に形成されていることを特徴とするエジェクタ。
【請求項２】
蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置（１０）に適用されるエジェクタであって、
冷媒流入口（３１ａ）から流入した冷媒を旋回させる旋回空間（３０ａ）、前記旋回空間（３０ａ）から流出した冷媒を減圧させる減圧用空間（３０ｂ）、前記減圧用空間（３０ｂ）の冷媒流れ下流側に連通して外部から冷媒を吸引する吸引用通路（１３ｂ）、および前記減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間（３０ｅ）が形成されたボデー（３０）と、
少なくとも一部が前記減圧用空間（３０ｂ）の内部および前記昇圧用空間（３０ｅ）の内部に配置されるとともに、前記減圧用空間（３０ｂ）から離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成された通路形成部材（３５）とを備え、
前記ボデー（３０）のうち前記減圧用空間（３０ｂ）を形成する部位の内周面と前記通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、前記旋回空間（３０ａ）から流出した冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路（１３ａ）であり、
前記ボデー（３０）のうち前記昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と前記通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、前記噴射冷媒および前記吸引冷媒を混合して昇圧させるディフューザとして機能するディフューザ通路（１３ｃ）であり、
前記旋回空間（３０ａ）として、外部から流入した冷媒を旋回させる上流側旋回空間（３０１）および前記上流側旋回空間（３０１）から流出した冷媒を旋回させながら前記ノズル通路（１３ａ）へ導く下流側旋回空間（３０２）が形成されており、
前記上流側旋回空間（３０１）および前記下流側旋回空間（３０２）は、互いに中心軸が同軸上に配置された回転体形状に形成されており、
前記上流側旋回空間（３０１）から冷媒を流出させる出口部（３８ｅ、３９ｅ）は、中心軸方向に垂直な断面における断面形状が前記上流側旋回空間（３０１）の外周形状に沿った円環状に形成されており、
前記下流側旋回空間（３０２）は、中心軸方向に垂直な断面における断面形状が円形状に形成されていることを特徴とするエジェクタ。
【請求項３】
さらに、前記上流側旋回空間（３０１）の中心軸側の冷媒を整流板（３８ｃ）の板面に沿って外周側へ流すことによって、前記上流側旋回空間（３０１）内の冷媒を中心軸周りに旋回させる旋回促進部材（３８）を備え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。
【請求項４】
前記上流側旋回空間（３０１、３１１）は、その軸方向に垂直な断面における断面形状が円環状となる回転体形状に形成されており、
前記上流側旋回空間（３０１、３１１）には、前記上流側旋回空間（３０１、３１１）の中心軸周りに旋回する方向の速度成分を有する冷媒が流入す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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を減圧させるとともに、高速度の噴射流体の吸引作用によって流体を吸引するエジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に適用されて冷媒を減圧させる減圧装置が開示されている。
【０００３】
この特許文献１の減圧装置では、冷媒を旋回させる旋回空間を形成する本体部を有しており、この旋回空間内で冷媒を旋回させることによって、旋回中心側の冷媒圧力を、冷媒が減圧沸騰する（キャビテーションを生じる）圧力まで低下させている。そして、旋回中心側の気相冷媒と液相冷媒が混合した気液混合状態の冷媒を、最小通路面積部へ流入させて減圧させている。
【０００４】
これにより、特許文献１の減圧装置では、外気温の変化等によって旋回空間へ流入する冷媒の状態が変化しても、最小通路面積部へ流入させる冷媒の密度が大きく変化してしまうことを抑制して、減圧装置の下流側へ流出させる冷媒流量の変動を抑制している。
【０００５】
また、特許文献１には、この減圧装置をノズルとして用いて構成されたエジェクタについても記載されている。この種のエジェクタでは、ノズルから噴射される噴射冷媒の吸引作用によって蒸発器から流出した気相冷媒を吸引し、昇圧部（ディフューザ部）にて噴射冷媒と吸引冷媒とを混合して昇圧させることができる。
【０００６】
従って、冷媒減圧手段としてエジェクタを備える冷凍サイクル装置（以下、エジェクタ式冷凍サイクルと記載する。）では、エジェクタの昇圧部における冷媒昇圧作用を利用して圧縮機の消費動力を低減させることができ、冷媒減圧手段として膨張弁等を備える通常の冷凍サイクル装置よりもサイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【０００７】
さらに、特許文献１に記載されたエジェクタでは、上述の如く、ノズルから噴射される噴射冷媒の流量変動を抑制するとともに、最小通路面積部にて気液混合状態の冷媒を減圧させることで、液相冷媒の沸騰を促進させてノズル効率を向上させている。なお、ノズル効率とは、ノズルにて冷媒の圧力エネルギを運動エネルギに変換する際のエネルギ変換効率である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２０２６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、特許文献１に記載されたエジェクタでは、外気温の変化等によって旋回空間へ流入する冷媒の状態が変化した際に、ノズルから噴射される噴射冷媒の流量変動を抑制することはできるものの、運転条件によっては、ノズル効率を所望の値となるまで向上させることができないことがあった。
【００１０】
そこで、本発明者らがその原因について調査したところ、特許文献１に記載されたエジェクタでは、冷媒を旋回空間内に流入させる際に、冷媒を断面円形状の旋回空間の接線方向へ流入させていることが原因であると判った。その理由は、冷媒を断面円形状の旋回空間の接線方向へ流入させると、後述するように旋回空間内での冷媒の減圧沸騰を抑制してしまうからである。
【００１１】
そして、旋回空間内での冷媒の減圧沸騰が抑制されてしまうと、最小通路面積部へ流入する気液混合状態の冷媒における気相冷媒の割合が低下して、液相冷媒の沸騰を促進する沸騰核が減少してしまうので、一部の液相冷媒に沸騰遅れが生じてしまう。その結果、最小通路面積部から噴射される冷媒を効果的に加速することができなくなってしまい、ノズル効率を低下させてしまう原因となる。
【００１２】
本発明は、上記点に鑑み、旋回させることによって気液混合状態となった流体を減圧させるエジェクタのノズル効率の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、以下の解析的知見に基づいて案出されたものである。まず、本発明者らは、従来技術の減圧装置の旋回空間内で、冷凍サイクル用の冷媒を旋回させることによって旋回中心側の冷媒圧力を、冷媒が減圧沸騰する圧力まで低下させた際の旋回空間内の冷媒の流れを、シミュレーション解析によって確認した。
【００１４】
図１１は、このシミュレーション解析の結果を示す旋回空間７０ｄの軸方向断面図であり、液相冷媒が存在する領域を点ハッチングで示すとともに、この領域における冷媒のリ流線を各矢印で示している。
【００１５】
なお、各矢印で示された流線は、図１１の軸方向断面に図示可能な流線、すなわち旋回方向の速度成分を除いた速度成分によって描くことのできる流線である。また、旋回空間７０ｄは、減圧装置７０の本体部７０ａ内に形成されており、中空の回転体形状（より具体的には、円柱状の空間と円錐状の空間を同軸上に結合した形状）に形成されている。
【００１６】
図１１から、旋回空間７０ｄの旋回中心側には気相冷媒が柱状に偏在していることが確認される。また、この柱状に偏在している気相冷媒（以下、気柱と記載する。）の周囲の液相冷媒は、破線矢印で記載した流線に示すように、気柱に沿って軸方向一端側である最小通路面積部７０ｂ側（図１１では、下方側）から軸方向他端側（図１１では、上方側）へ向かって流れている。
【００１７】
さらに、気柱に沿って流れて軸方向他端側へ到達した冷媒は、旋回空間７０ｄの外周側へ流れ、外周側から最小通路面積部７０ｂ側へ向かって流れている。そして、最小通路面積部７０ｂ側へ到達した冷媒は、再び気柱に沿って最小通路面積部７０ｂ側から軸方向他端側へ流れている。つまり、気柱の周囲の液相冷媒は、気柱の周囲を図１１の破線矢印に示すように循環しながら滞留していることが確認できる。
【００１８】
このように気柱の周囲の液相冷媒が循環しながら滞留して、気柱に沿って最小通路面積部７０ｂ側から軸方向他端側へ液相冷媒が流れていることから、最小通路面積部７０ｂ近傍における冷媒の旋回流れの角運動量が、旋回中心側の軸方向全域の冷媒に伝達されていることが理解される。さらに、この角運動量の伝達により旋回中心側の軸方向全域の冷媒の減圧沸騰が促進され、気柱が旋回空間７０ｄ内の軸方向全域に亘って形成されていることも理解される。
【００１９】
一方、本体部７０ａの側面に接続される冷媒流入口７０ｃから旋回空間７０ｄ内に流入した冷媒は、図１１の太実線矢印で記載した流線に示すように、気柱の周囲で循環しながら滞留している冷媒の外周側を、最小通路面積部７０ｂ側へ向かって流れている。
【００２０】
この際、旋回空間７０ｄ内へ流入する冷媒は放熱器から流出した高圧冷媒であるから、従来技術のように、断面円形状の旋回空間７０ｄの接線方向へ流入させたとしても、冷凍サイクル装置の高負荷運転時のように高圧冷媒の圧力が比較的高くなる運転条件では、旋回空間７０ｄ内へ流入した冷媒は低圧側（すなわち、旋回中心側）へ向かって流れやすくなってしまう。
【００２１】
そして、旋回空間７０ｄ内へ流入した冷媒が旋回中心側へ向かって流れてしまうと、図１１の右側の太実線矢印に示すように、気柱の周囲を循環している液相冷媒の流れを阻害してしまう。このため、前述した最小通路面積部７０ｂ近傍における冷媒の旋回流れの角運動量が、旋回中心側の軸方向全域の冷媒に伝達されにくくなってしまい、旋回中心側の冷媒の減圧沸騰が抑制されてしまう。
【００２２】
その結果、最小通路面積部へ流入する気液混合状態の冷媒における気相冷媒の割合が低下してしまい、ノズル効率を低下させてしまう。なお、気液混合状態の冷媒とは、気液二相状態の冷媒のみを意味するものではなく、過冷却液相状態に冷媒に気泡が混じった状態の冷媒等も含む意味である。
【００２３】
これに対して、気柱の周囲を循環している液相冷媒の流れを阻害しないように、冷媒流入口７０ｃから旋回空間７０ｄ内へ流入した冷媒を最小通路面積部７０ｂ側へ流すためには、図１１から明らかなように、気柱の周囲を循環しながら滞留している液相冷媒の冷媒流れのうち、外周側から最小通路面積部７０ｂ側へ向かう流れに合流させることが望ましい。
【００２４】
そこで、請求項１に記載の発明では、流体を旋回させる旋回空間（５３１ｃ）を形成する旋回空間形成部材（５３１ｇ）と、旋回空間（５３１ｃ）から流出した流体を減圧させて噴射するノズル（５３１）と、ノズル（５３１）から噴射された高速度の噴射流体の吸引作用によって流体を吸引する流体吸引口（５３２ａ）、および噴射流体と流体吸引口（５３２ａ）から吸引された吸引流体とを混合させて昇圧させる昇圧部（５３２ｂ）が形成されたボデー（５３２）とを備え、
旋回空間形成部材（５３１ｇ）は、旋回空間（５３１ｃ）として、外部から流入した流体を旋回させる上流側旋回空間（３１１）および上流側旋回空間（３１１）から流出した流体を旋回させながらノズル（５３１）へ導く下流側旋回空間（３１２）を形成しており、上流側旋回空間（３１１）および下流側旋回空間（３１２）は、互いに中心軸が同軸上に配置された回転体形状に形成されており、
上流側旋回空間（３１１）から流体を流出させる出口部は、中心軸方向に垂直な断面における断面形状が上流側旋回空間（３１１）の外周形状に沿った円環状に形成されており、下流側旋回空間（３１２）は、中心軸方向に垂直な断面における断面形状が円形状に形成されているエジェクタを特徴としている。
【００２５】
これによれば、上流側旋回空間（３１１）および下流側旋回空間（３１２）にて流体を旋回させることによって、下流側旋回空間（３１２）の旋回中心側の流体圧力を、流体が減圧沸騰する（キャビテーションを生じる）圧力まで低下させることができる。そして、下流側旋回空間（３１２）の旋回中心側の気相流体と液相流体が混合した気液混合状態の流体をノズル（５３１）へ流入させて減圧させることができる。
【００２６】
さらに、出口部の断面形状が、上流側旋回空間（３１１）の外周形状に沿った円環状に形成されているので、上流側旋回空間（３１１）から流出した流体を下流側旋回空間（３１２）の外周側から軸方向へ流入させることができる。
【００２７】
これにより、上流側旋回空間（３１１）から流出した流体が中空の回転体形状に形成された下流側旋回空間（３１２）の旋回中心側へ向かって流れてしまうことを抑制できるとともに、上流側旋回空間（３１１）から流出した流体を、下流側旋回空間（３１２）内で循環しながら滞留している液相流体の流れのうち、外周側からノズル（５３１）へ向かう流れに合流させることができる。
【００２８】
従って、上流側旋回空間（３１１）から下流側旋回空間（３１２）へ流入する流体によって、下流側旋回空間（３１２）内で循環しながら滞留している流体の流れが阻害されてしまうことがなく、ノズル（５３１）へ流入する気液混合状態の流体における気相流体の割合が低下してしまうことを抑制できる。
【００２９】
その結果、ノズル（５３１）における液相流体の沸騰を促進させることができ、エジェクタのノズル効率の低下を抑制することができる。
【００３０】
また、請求項２に記載の発明では、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置（１０）に適用されるエジェクタであって、
冷媒流入口（３１ａ）から流入した冷媒を旋回させる旋回空間（３０ａ）、旋回空間（３０ａ）から流出した冷媒を減圧させる減圧用空間（３０ｂ）、減圧用空間（３０ｂ）の冷媒流れ下流側に連通して外部から冷媒を吸引する吸引用通路（１３ｂ）、および減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と吸引用通路（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間（３０ｅ）が形成されたボデー（３０）と、少なくとも一部が減圧用空間（３０ｂ）の内部および昇圧用空間（３０ｅ）の内部に配置されるとともに、減圧用空間（３０ｂ）から離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成された通路形成部材（３５）とを備え、
ボデー（３０）のうち減圧用空間（３０ｂ）を形成する部位の内周面と通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、旋回空間（３０ａ）から流出した冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路（１３ａ）であり、ボデー（３０）のうち昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させるディフューザとして機能するディフューザ通路（１３ｃ）であり、
旋回空間（３０ａ）として、外部から流入した冷媒を旋回させる上流側旋回空間（３０１）および上流側旋回空間（３０１）から流出した冷媒を旋回させながらノズル通路（１３ａ）へ導く下流側旋回空間（３０２）が形成されており、上流側旋回空間（３０１）および下流側旋回空間（３０２）は、互いに中心軸が同軸上に配置された回転体形状に形成されており、
上流側旋回空間（３０１）から冷媒を流出させる出口部（３８ｅ、３９ｅ）は、中心軸方向に垂直な断面における断面形状が上流側旋回空間（３０１）の外周形状に沿った円環状に形成されており、下流側旋回空間（３０２）は、中心軸方向に垂直な断面における断面形状が円形状に形成されていることを特徴としている。
【００３１】
これによれば、請求項１に記載の発明と同様に、下流側旋回空間（３０２）の旋回中心側の気相冷媒と液相冷媒が混合した気液混合状態の冷媒をノズル通路（１３ａ）へ流入させて減圧させることができる。さらに、上流側旋回空間（３０１）から流出した冷媒を、下流側旋回空間（３０２）内で循環しながら滞留している液相冷媒の流れのうち、外周側からノズル通路（１３ａ）へ向かう流れに合流させることができる。
【００３２】
従って、上流側旋回空間（３０１）から下流側旋回空間（３０２）へ流入する冷媒によって、下流側旋回空間（３０２）内で循環しながら滞留している冷媒の流れが阻害されてしまうことがなく、ノズル通路（１３ａ）へ流入する気液混合状態の冷媒における気相冷媒の割合が低下してしまうことを抑制できる。
【００３３】
その結果、ノズル通路（１３ａ）における液相冷媒の沸騰を促進させることができ、エジェクタのノズル通路（１３ａ）にて、冷媒の圧力エネルギを速度エネルギへ変換する際のエネルギ変換効率（ノズル効率に相当）の低下を抑制することができる。
【００３４】
なお、本請求項において、通路形成部材（３５）は、厳密に減圧用空間（３０ｂ）から離れるに伴って断面積が拡大する形状のみから形成されているものに限定されず、少なくとも一部に減圧用空間（３０ｂ）から離れるに伴って断面積が拡大する形状を含んでいることによって、ディフューザ通路（１３ｃ）の形状を減圧用空間（３０ｂ）から離れるに伴って外側へ広がる形状とすることができるものを含む。
【００３５】
さらに、「円錐状に形成された」とは、通路形成部材（３５）が完全な円錐形状に形成されているという意味に限定されず、円錐に近い形状、一部に円錐形状を含んだ形状、あるいは、円錐形状、円柱形状、円錐台形状等を組み合わせた形状で形成されているという意味を含んでいる。具体的には、軸方向断面形状が二等辺三角形となるものに限定されず、頂点を挟む二辺が内周側に凸となる形状、頂点を挟む二辺が外周側に凸となる形状、さらに断面形状が半円形状となるもの等も含む意味である。
【００３６】
また、上記の請求項において、「回転体形状」とは、平面図形を同一平面上の１つの直線（中心軸）の周りに回転させた際に形成される立体形状を意味している。
【００３７】
さらに、上記の請求項において、上流側旋回空間（３０１、３１１）の外周形状に沿った「円環状」とは完全な円環形状のみを意味するものではなく、出口部（３８ｅ、３９ｅ）を形成する部材の接続部等によって出口部（３８ｅ、３９ｅ）が分割された形状なっていても、実質的に円環状になっている形状を含む意味である。従って、２つの半円形状を組み合わせることによって円環状となっていてもよい。
【００３８】
なお、この欄および特許請求の範囲で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ものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。
【図２】第１実施形態のエジェクタの軸方向断面図である。
【図３】第１実施形態のエジェクタの各冷媒通路の機能を説明するための模式的な断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面を拡大した拡大断面図である。
【図５】第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルにおける冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【図６】第２実施形態のエジェクタの軸方向断面図である。
【図７】第２実施形態のエジェクタの各冷媒通路の機能を説明するための模式的な断面図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を拡大した拡大断面図である。
【図９】第３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。
【図１０】第３実施形態のエジェクタの軸方向断面図である。
【図１１】従来技術の減圧装置における旋回空間内の冷媒の流れを示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
（第１実施形態）
図１〜図５を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態のエジェクタ１３は、図１の全体構成図に示すように、冷媒減圧手段としてエジェクタを備える冷凍サイクル装置、すなわち、エジェクタ式冷凍サイクル１０に適用されている。さらに、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、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を冷却する機能を果たす。
【００４１】
また、エジェクタ式冷凍サイクル１０では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、ＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）等を採用してもよい。さらに、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。
【００４２】
エジェクタ式冷凍サイクル１０において、圧縮機１１は、冷媒を吸入して高圧冷媒となるまで昇圧して吐出するものである。具体的には、本実施形態の圧縮機１１は、１つのハウジング内に固定容量型の圧縮機構１１ａ、および圧縮機構１１ａを駆動する電動モータ１１ｂを収容して構成された電動圧縮機である。
【００４３】
この圧縮機構１１ａとしては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用できる。また、電動モータ１１ｂは、後述する制御装置から出力される制御信号によって、その作動（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。
【００４４】
また、圧縮機１１は、プーリ、ベルト等を介して車両走行用エンジンから伝達された回転駆動力によって駆動されるエンジン駆動式の圧縮機であってもよい。この種のエンジン駆動式の圧縮機としては、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、電磁クラッチの断続により圧縮機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等を採用することができる。
【００４５】
圧縮機１１の吐出口側には、放熱器１２の凝縮部１２ａの冷媒入口側が接続されている。放熱器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と冷却ファン１２ｄにより送風される車室外空気（外気）を熱交換させることによって、高圧冷媒を放熱させて冷却する放熱用熱交換器である。
【００４６】
より具体的には、この放熱器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧気相冷媒と冷却ファン１２ｄから送風された外気とを熱交換させ、高圧気相冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮部１２ａ、凝縮部１２ａから流出した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を蓄えるレシーバ部１２ｂ、およびレシーバ部１２ｂから流出した液相冷媒と冷却ファン１２ｄから送風される外気とを熱交換させ、液相冷媒を過冷却する過冷却部１２ｃを有して構成される、いわゆるサブクール型の凝縮器である。
【００４７】
冷却ファン１２ｄは、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。放熱器１２の過冷却部１２ｃの冷媒出口側には、エジェクタ１３の冷媒流入口３１ａが接続されている。
【００４８】
エジェクタ１３は、放熱器１２から流出した過冷却状態の高圧液相冷媒（流体）を減圧させて下流側へ流出させる冷媒減圧手段としての機能を果たすとともに、高速度で噴射される冷媒（流体）の吸引作用によって後述する蒸発器１４から流出した冷媒（流体）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。さらに、本実施形態のエジェクタ１３は、減圧させた冷媒の気液を分離する気液分離手段としての機能も果たす。
【００４９】
エジェクタ１３の具体的構成については、図２〜図４を用いて説明する。なお、図２における上下の各矢印は、エジェクタ式冷凍サイクル１０を車両用空調装置に搭載した状態における上下の各方向を示している。また、図３、図４は、エジェクタ１３の各冷媒通路の機能および形状を説明するための模式的な断面図であって、図２と同一部分には同一の符号を付している。
【００５０】
まず、本実施形態のエジェクタ１３は、図２に示すように、複数の構成部材を組み合わせることによって構成されたボデー３０を備えている。具体的には、このボデー３０は、角柱状あるいは円柱状の金属もしくは樹脂等にて形成されてエジェクタ１３の外殻を形成するハウジングボデー３１を有し、このハウジングボデー３１の内部に、ノズルボデー３２、ミドルボデー３３、ロワーボデー３４等を固定して構成されたものである。
【００５１】
ハウジングボデー３１には、放熱器１２から流出した冷媒をボデー３０の内部へ流入させる冷媒流入口３１ａ、蒸発器１４から流出した冷媒を吸引する冷媒吸引口３１ｂ、ボデー３０の内部に形成された気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒を蒸発器１４の冷媒入口側へ流出させる液相冷媒流出口３１ｃ、および気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒を圧縮機１１の吸入側へ流出させる気相冷媒流出口３１ｄ等が形成されている。
【００５２】
冷媒流入口３１ａは、ハウジングボデー３１の上面の中央部に開口している。さらに、この冷媒流入口３１ａからボデー３０の内部へ冷媒を導く冷媒流入通路３１ｅは、その中心軸が鉛直方向（図２の上下方向）に延びる円柱形状に形成されている。さらに、冷媒流入通路３１ｅは、冷媒流入口３１ａから流入した冷媒を、ノズルボデー３２の内部に形成された空間へ導いている。なお、図２、図３では、冷媒流入通路３１ｅの中心軸を一点鎖線で示している。
【００５３】
ノズルボデー３２は、冷媒流れ方向に向かって先細る略円錐形状の金属部材等で形成されており、その内部に、冷媒を旋回させる旋回空間３０ａの一部、および旋回空間３０ａから流出した冷媒を減圧させる減圧用空間３０ｂを形成している。これらの旋回空間３０ａの一部および減圧用空間３０ｂは、円柱形状、円錐台形状等を組み合わせることによって回転体形状に形成されている。
【００５４】
さらに、ノズルボデー３２は、内部に形成された空間の中心軸が冷媒流入通路３１ｅの中心軸と同軸上に配置されるように、ハウジングボデー３１の内部に圧入等の手段によって固定されている。
【００５５】
また、冷媒流入通路３１ｅの内部には、冷媒流入口３１ａから流入した冷媒を、冷媒流入通路３１ｅの中心軸周りに旋回させる旋回促進部材３８が固定されている。この旋回促進部材３８は、円板状に形成されてその板面同士が互いに平行に配置された上側プレート３８ａおよび下側プレート３８ｂ、並びに、これらのプレート３８ａ、３８ｂの間に配置された複数の整流板３８ｃを有して構成されている。
【００５６】
上側プレート３８ａは、旋回促進部材３８を冷媒流入通路３１ｅ内に固定する際の固定部を形成しており、具体的には、上側プレート３８ａの外周側面が冷媒流入通路３１ｅの内周壁面に圧入固定されている。また、上側プレート３８ａの中心部には、上側プレート３８ａの表裏を貫通する貫通穴が形成されており、この貫通穴は、冷媒流入口３１ａから流入した冷媒をノズルボデー３２側へ流出させる入口部３８ｄを構成している。
【００５７】
一方、下側プレート３８ｂの外径は、図４に示すように、冷媒流入通路３１ｅの内径よりも小さく形成されている。従って、下側プレート３８ｂの外周側と冷媒流入通路３１ｅの内周壁面との間には、冷媒流入通路３１ｅの軸方向から見たときに円環状の隙間が形成されている。この円環状の隙間は、上側プレート３８ａと下側プレート３８ｂとの間の空間へ流入した冷媒をノズルボデー３２側へ流出させる出口部３８ｅを構成している。また、下側プレート３８ｂには、貫通穴は形成されていない。
【００５８】
複数の整流板３８ｃは、図４に示すように、冷媒流入通路３１ｅの中心軸周りに円環状に配置されている。さらに、それぞれの整流板３８ｃの板面は、中心軸方向からみたときに冷媒の流れを中心軸周りに旋回させるように傾斜あるいは湾曲している。
【００５９】
従って、冷媒流入口３１ａから冷媒流入通路３１ｅへ流入した冷媒は、上側プレート３８ａの入口部３８ｄを介して、上側プレート３８ａと下側プレート３８ｂとの間の空間へ流入する。上側プレート３８ａと下側プレート３８ｂとの間の空間へ流入した冷媒は、この空間内で中心軸側から外周側へ向かって流れる。この際、冷媒が複数の整流板３８ｃの板面に沿って流れることにより、冷媒が中心軸周りに旋回する。
【００６０】
そして、上側プレート３８ａと下側プレート３８ｂとの間の空間の外周側へ到達した冷媒は、下側プレート３８ｂの外周側に形成された出口部３８ｅから下側プレート３８ｂの下方側（下流側）の空間へ、中心軸回りに旋回しながら流入する。さらに、下側プレート３８ｂの下方側（下流側）の空間へ流入した冷媒は、中心軸回りに旋回しながら後述するノズル通路１３ａ側へ導かれる。
【００６１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態の旋回促進部材３８は（具体的には、上側プレート３８ａ）は、図３に示すように、その下方側（下流側）に旋回空間３０ａを区画形成している。さらに、旋回促進部材３８の内部の上側プレート３８ａと下側プレート３８ｂとの間に形成される空間は、外部から流入した冷媒を旋回させる空間、すなわち特許請求の範囲に記載された上流側旋回空間３０１を構成している。
【００６２】
また、上側プレート３８ａと下側プレート３８ｂとの間に形成される空間（上流側旋回空間３０１）から冷媒を流出させる出口部３８ｅは、上流側旋回空間３０１の軸方向に垂直な断面における断面形状が冷媒流入通路３１ｅの内周形状、すなわち上流側旋回空間３０１の外周形状に沿った円環状に形成されている。
【００６３】
さらに、下側プレート３８ｂの下方側（下流側）の旋回空間３０ａは、上流側旋回空間３０１から流出した冷媒を旋回させながら減圧用空間３０ｂ側へ導く空間、すなわち特許請求の範囲に記載された下流側旋回空間３０２を構成している。
【００６４】
ここで、下側プレート３８ｂの下方側の旋回空間３０ａ（下流側旋回空間３０２）は、中空の回転体形状、すなわち、冷媒流入通路３１ｅの軸方向に垂直な断面における断面形状が円形状となる形状に形成されている。従って、下流側旋回空間３０２内では、冷媒が旋回することによって生じる遠心力の作用によって、中心軸側の冷媒圧力が外周側の冷媒圧力よりも低下する。
【００６５】
そこで、本実施形態では、エジェクタ式冷凍サイクル１０の通常運転時に、下流側旋回空間３０２内の中心軸側の冷媒圧力を、冷媒が減圧沸騰する（キャビテーションを生じる）圧力まで低下させるようにしている。このような下流側旋回空間３０２内の中心軸側の冷媒圧力の調整は、複数の整流板３８ｃの数量や傾斜角度を調整すること、あるいは、複数の整流板３８ｃの配置を調整する（例えば、増速翼列配置にする）こと等によって行うことができる。
【００６６】
また、ノズルボデー３２内に形成される空間のうち旋回空間３０ａ（具体的には、下流側旋回空間３０２）の下方側に形成される減圧用空間３０ｂは、円柱状空間とこの円柱状空間の下方側から連続して冷媒流れ方向に向かって徐々に広がる円錐台形状空間とを結合させた回転体形成に形成されている。
【００６７】
さらに、減圧用空間３０ｂの内部には、減圧用空間３０ｂ内に冷媒通路面積が最も縮小した最小通路面積部３０ｍを形成するとともに、最小通路面積部３０ｍの通路面積を変化させる通路形成部材３５が配置されている。この通路形成部材３５は、冷媒流れ下流側に向かって徐々に広がる略円錐形状に形成されており、その中心軸が冷媒流入通路３１ｅの中心軸と同軸上に配置されている。換言すると、通路形成部材３５は、減圧用空間３０ｂから離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成されている。
【００６８】
そして、ノズルボデー３２の減圧用空間３０ｂを形成する部位の内周面と通路形成部材３５の上方側の外周面との間に形成される冷媒通路としては、図３に示すように、最小通路面積部３０ｍよりも冷媒流れ上流側に形成されて最小通路面積部３０ｍに至るまでの冷媒通路面積が徐々に縮小する先細部１３１、および最小通路面積部３０ｍから冷媒流れ下流側に形成されて冷媒通路面積が徐々に拡大する末広部１３２が形成される。
【００６９】
先細部１３１および末広部１３２では、径方向から見たときに減圧用空間３０ｂと通路形成部材３５が重合（オーバーラップ）しているので、冷媒通路の軸方向垂直断面の形状が円環状（円形状から同軸上に配置された小径の円形状を除いたドーナツ形状）となる。さらに、本実施形態の通路形成部材３５の広がり角度は、減圧用空間３０ｂの円錐台形状空間の広がり角度よりも小さくなっているので、末広部１３２における冷媒通路面積は、冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大している。
【００７０】
本実施形態では、この通路形状によって減圧用空間３０ｂの内周面と通路形成部材３５の頂部側の外周面との間に形成される冷媒通路をノズルとして機能するノズル通路１３ａとしている。さらに、このノズル通路１３ａでは、冷媒を減圧させて気液混合状態の冷媒の流速を二相音速より高い値となるように加速して噴射している。
【００７１】
また、ノズル通路１３ａへ流入する冷媒は旋回空間３０ａ（具体的には、下流側旋回空間３０２）にて旋回している冷媒なので、ノズル通路１３ａを流通する冷媒およびノズル通路１３ａから噴射される噴射冷媒も、旋回空間３０ａ（上流側旋回空間３０１および下流側旋回空間３０２）にて旋回する冷媒と同方向に旋回する方向の速度成分を有している。
【００７２】
次に、ミドルボデー３３は、図２に示すように、その中心部に表裏を貫通する回転体形状の貫通穴が設けられているとともに、この貫通穴の外周側に通路形成部材３５を変位させる駆動手段３７を収容した金属製円板状部材等で形成されている。なお、貫通穴の中心軸は冷媒流入通路３１ｅおよび通路形成部材３５の中心軸と同軸上に配置されている。また、ミドルボデー３３は、ハウジングボデー３１の内部であって、かつ、ノズルボデー３２の下方側に圧入等の手段によって固定されている。
【００７３】
ミドルボデー３３の上面とこれに対向するハウジングボデー３１の内壁面との間には、冷媒吸引口３１ｂから流入した冷媒を滞留させる流入空間３０ｃが形成されている。なお、本実施形態では、ノズルボデー３２の下方側の先細先端部がミドルボデー３３の貫通穴の内部に位置付けられるため、流入空間３０ｃは、冷媒流入通路３１ｅおよび通路形成部材３５の中心軸方向からみたときに、断面円環状に形成される。
【００７４】
また、冷媒吸引口３１ｂと流入空間３０ｃとを接続する吸引冷媒流入通路は、流入空間３０ｃの中心軸方向から見たときに、流入空間３０ｃの内周壁面の接線方向に延びている。これにより、本実施形態では、冷媒吸引口３１ｂから吸引冷媒流入通路を介して流入空間３０ｃ内へ流入した冷媒を、旋回空間３０ａ（上流側旋回空間３０１および下流側旋回空間３０２）内の冷媒と同方向に旋回させるようにしている。
【００７５】
さらに、ミドルボデー３３の貫通穴のうち、ノズルボデー３２の下方側が挿入される範囲、すなわち軸線に垂直な径方向から見たときにミドルボデー３３とノズルボデー３２が重合する範囲では、ノズルボデー３２の先細先端部の外周形状に適合するように冷媒通路面積が冷媒流れ方向に向かって徐々に縮小している。
【００７６】
これにより、貫通穴の内周面とノズルボデー３２の下方側の外周面との間には、流入空間３０ｃと減圧用空間３０ｂの冷媒流れ下流側とを連通させる吸引通路３０ｄが形成される。つまり、本実施形態では、流入空間３０ｃおよび吸引通路３０ｄによって、外部から冷媒を吸引する吸引用通路１３ｂが形成されている。さらに、この吸引用通路１３ｂの中心軸垂直断面も円環状に形成され、吸引用通路１３ｂでは、中心軸の外周側から内周側へ向かって吸引冷媒が旋回しながら流れる。
【００７７】
また、ミドルボデー３３の貫通穴のうち、吸引通路３０ｄの冷媒流れ下流側には、冷媒流れ方向に向かって徐々に広がる略円錐台形状に形成された昇圧用空間３０ｅが形成されている。昇圧用空間３０ｅは、上述したノズル通路１３ａから噴射された噴射冷媒と吸引通路３０ｄから吸引された吸引冷媒とを混合させる空間である。
【００７８】
この昇圧用空間３０ｅの内部には、前述した通路形成部材３５の下方側が配置されている。さらに、昇圧用空間３０ｅ内の通路形成部材３５の円錐状側面の広がり角度は、昇圧用空間３０ｅの円錐台形状空間の広がり角度よりも小さくなっているので、この冷媒通路の冷媒通路面積は冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大する。
【００７９】
本実施形態では、このように冷媒通路面積を拡大させることによって、昇圧用空間３０ｅを形成するミドルボデー３３の内周面と通路形成部材３５の下方側の外周面との間に形成される冷媒通路をディフューザとして機能するディフューザ通路１３ｃとし、噴射冷媒および吸引冷媒の混合冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換させている。つまり、ディフューザ通路１３ｃでは、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させている。さらに、このディフューザ通路１３ｃの中心軸垂直断面形状も円環状に形成されている。
【００８０】
なお、ノズル通路１３ａからディフューザ通路１３ｃ側へ噴射される冷媒および吸引用通路１３ｂから吸引される冷媒は、旋回空間３０ａ（上流側旋回空間３０１および下流側旋回空間３０２）にて旋回する冷媒と同方向に旋回する方向の速度成分を有している。従って、ディフューザ通路１３ｃを流通する冷媒およびディフューザ通路１３ｃから流出する冷媒についても、旋回空間３０ａ（上流側旋回空間３０１および下流側旋回空間３０２）にて旋回する冷媒と同方向に旋回する方向の速度成分を有している。
【００８１】
次に、ミドルボデー３３の内部に配置されて、通路形成部材３５を変位させる駆動手段３７について説明する。この駆動手段３７は、圧力応動部材である円形薄板状のダイヤフラム３７ａを有して構成されている。より具体的には、図２に示すように、ダイヤフラム３７ａはミドルボデー３３の外周側に形成された円柱状の空間を上下の２つの空間に仕切るように、溶接等の手段によって固定されている。
【００８２】
ダイヤフラム３７ａによって仕切られた２つの空間のうち上方側（流入空間３０ｃ側）の空間は、蒸発器１４流出冷媒の温度に応じて圧力変化する感温媒体が封入される封入空間３７ｂを構成している。この封入空間３７ｂには、エジェクタ式冷凍サイクル１０を循環する冷媒と同一組成の感温媒体が予め定めた密度となるように封入されている。従って、本実施形態における感温媒体は、Ｒ１３４ａとなる。
【００８３】
一方、ダイヤフラム３７ａによって仕切られた２つの空間のうち下方側の空間は、図示しない連通路を介して、蒸発器１４流出冷媒を導入させる導入空間３７ｃを構成している。従って、封入空間３７ｂに封入された感温媒体には、流入空間３０ｃと封入空間３７ｂとを仕切る蓋部材３７ｄおよびダイヤフラム３７ａを介して、蒸発器１４流出冷媒の温度が伝達される。
【００８４】
ここで、図２、図３から明らかなように、本実施形態のミドルボデー３３の上方側には吸引用通路１３ｂが配置され、ミドルボデー３３の下方側にはディフューザ通路１３ｃが配置されている。従って、駆動手段３７の少なくとも一部は、軸線の径方向から見たときに吸引用通路１３ｂおよびディフューザ通路１３ｃによって上下方向から挟まれる位置に配置されることになる。
【００８５】
より詳細には、駆動手段３７の封入空間３７ｂは、冷媒流入通路３１ｅや通路形成部材３５等の中心軸方向から見たときに、吸引用通路１３ｂおよびディフューザ通路１３ｃと重合する位置であって、吸引用通路１３ｂおよびディフューザ通路１３ｃによって囲まれる位置に配置されている。これにより、封入空間３７ｂに蒸発器１４流出冷媒の温度が伝達され、封入空間３７ｂの内圧は、蒸発器１４流出冷媒の温度に応じた圧力となる。
【００８６】
さらに、ダイヤフラム３７ａは、封入空間３７ｂの内圧と導入空間３７ｃへ流入した蒸発器１４流出冷媒の圧力との差圧に応じて変形する。このため、ダイヤフラム３７ａは弾性に富み、かつ熱伝導が良好で、強靱な材質にて形成することが好ましく、例えば、ステンレス（ＳＵＳ３０４）等の金属薄板にて形成されることが望ましい。
【００８７】
また、ダイヤフラム３７ａの中心部には、円柱状の作動棒３７ｅの上端側が溶接等の手段によって接合され、作動棒３７ｅの下端側には通路形成部材３５の最下方側（底側）の外周側が固定されている。これにより、ダイヤフラム３７ａと通路形成部材３５が連結され、ダイヤフラム３７ａの変位に伴って通路形成部材３５が変位し、ノズル通路１３ａの冷媒通路面積（最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積）が調整される。
【００８８】
具体的には、蒸発器１４流出冷媒の温度（過熱度）が上昇すると、封入空間３７ｂに封入された感温媒体の飽和圧力が上昇し、封入空間３７ｂの内圧から導入空間３７ｃの圧力を差し引いた差圧が大きくなる。これにより、ダイヤフラム３７ａは、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を拡大させる方向（鉛直方向下方側）に通路形成部材３５を変位させる。
【００８９】
一方、蒸発器１４流出冷媒の温度（過熱度）が低下すると、封入空間３７ｂに封入された感温媒体の飽和圧力が低下して、封入空間３７ｂの内圧から導入空間３７ｃの圧力を差し引いた差圧が小さくなる。これにより、ダイヤフラム３７ａは、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を縮小させる方向（鉛直方向上方側）に通路形成部材３５を変位させる。
【００９０】
このように蒸発器１４流出冷媒の過熱度に応じてダイヤフラム３７ａが、通路形成部材３５を上下方向に変位させることによって、蒸発器１４流出冷媒の過熱度が予め定めた所定値に近づくように、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を調整することができる。なお、作動棒３７ｅとミドルボデー３３との隙間は、図示しないＯ−リング等のシール部材によってシールされており、作動棒３７ｅが変位してもこの隙間から冷媒が漏れることはない。
【００９１】
また、通路形成部材３５の底面は、ロワーボデー３４に固定されたコイルバネ４０の荷重を受けている。コイルバネ４０は、通路形成部材３５に対して、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を縮小する側（図２では、上方側）に付勢する荷重をかけており、この荷重を調整することで、通路形成部材３５の開弁圧を変更して、狙いの過熱度を変更することもできる。
【００９２】
なお、本実施形態では、ミドルボデー３３の外周側に複数（具体的には、図２、図３に示すように２つ）の円柱状の空間を設け、この空間の内部にそれぞれ円形薄板状のダイヤフラム３７ａを固定して２つの駆動手段３７を構成しているが、駆動手段３７の数はこれに限定されない。なお、駆動手段３７を複数箇所に設ける場合は、それぞれ中心軸に対して等角度間隔で配置されていることが望ましい。
【００９３】
また、中心軸方向からみたときに円環状に形成される空間内に、円環状の薄板で形成されたダイヤフラムを固定し、複数の作動棒でこのダイヤフラムと通路形成部材３５とを連結する構成としてもよい。
【００９４】
次に、ロワーボデー３４は、円柱状の金属部材で形成されており、ハウジングボデー３１の底面を閉塞するように、ハウジングボデー３１内にネジ止め等の手段によって固定されている。また、図２、図３に示すように、ロワーボデー３４の上方側とミドルボデー３３との間には、前述したディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間３０ｆが形成されている。
【００９５】
この気液分離空間３０ｆは、略円柱状の回転体形状の空間として形成されており、気液分離空間３０ｆの中心軸も、冷媒流入通路３１ｅや通路形成部材３５等の中心軸と同軸上に配置されている。
【００９６】
さらに、前述の如く、ディフューザ通路１３ｃから流出して気液分離空間３０ｆへ流入する冷媒は、旋回空間３０ａ（上流側旋回空間３０１および下流側旋回空間３０２）にて旋回する冷媒と同方向に旋回する方向の速度成分を有している。従って、この気液分離空間３０ｆ内では遠心力の作用によって冷媒の気液が分離されることになる。
【００９７】
ロワーボデー３４の中心部には、気液分離空間３０ｆに同軸上に配置されて、上方側へ向かって延びる円筒状のパイプ３４ａが設けられている。そして、気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒は、パイプ３４ａの外周側に貯留される。また、パイプ３４ａの内部には、気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒をハウジングボデー３１の気相冷媒流出口３１ｄへ導く気相冷媒流出通路３４ｂが形成されている。
【００９８】
さらに、パイプ３４ａの上端部には、前述したコイルバネ４０が固定されている。なお、このコイルバネ４０は、冷媒が減圧される際の圧力脈動に起因する通路形成部材３５の振動を減衰させる振動緩衝部材としての機能も果たしている。また、パイプ３４ａの根本部（最下方部）には、液相冷媒中の冷凍機油を気相冷媒流出通路３４ｂを介して圧縮機１１内へ戻すオイル戻し穴３４ｃが形成されている。
【００９９】
エジェクタ１３の液相冷媒流出口３１ｃには、図１に示すように、蒸発器１４の入口側が接続されている。蒸発器１４は、エジェクタ１３にて減圧された低圧冷媒と送風ファン１４ａから車室内へ送風される送風空気とを熱交換させることによって、低圧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。
【０１００】
送風ファン１４ａは、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。蒸発器１４の出口側には、エジェクタ１３の冷媒吸引口３１ｂが接続されている。さらに、エジェクタ１３の気相冷媒流出口３１ｄには圧縮機１１の吸入側が接続されている。
【０１０１】
次に、図示しない制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。この制御装置は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行って、上述の各種電気式のアクチュエータ１１ｂ、１２ｄ、１４ａ等の作動を制御する。
【０１０２】
また、制御装置には、車室内温度を検出する内気温センサ、外気温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、蒸発器１４の吹出空気温度（蒸発器温度）を検出する蒸発器温度センサ、放熱器１２出口側冷媒の温度を検出する出口側温度センサおよび放熱器１２出口側冷媒の圧力を検出する出口側圧力センサ等の空調制御用のセンサ群が接続され、これらのセンサ群の検出値が入力される。
【０１０３】
さらに、制御装置の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された図示しない操作パネルが接続され、この操作パネルに設けられた各種操作スイッチからの操作信号が制御装置へ入力される。操作パネルに設けられた各種操作スイッチとしては、車室内空調を行うことを要求する空調作動スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ等が設けられている。
【０１０４】
なお、本実施形態の制御装置は、その出力側に接続された各種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、制御装置のうち、各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）が各制御対象機器の制御手段を構成している。例えば、本実施形態では、圧縮機１１の電動モータ１１ｂ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）が吐出能力制御手段を構成している。
【０１０５】
次に、上記構成における本実施形態の作動を図５のモリエル線図を用いて説明する。なお、このモリエル線図の縦軸には、図３のＰ０、Ｐ１、Ｐ２に対応する圧力が示されている。まず、操作パネルの作動スイッチが投入（ＯＮ）されると、制御装置が圧縮機１１の電動モータ１１ｂ、冷却ファン１２ｄ、送風ファン１４ａ等を作動させる。これにより、圧縮機１１が冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。
【０１０６】
圧縮機１１から吐出された高温高圧状態の気相冷媒（図５のａ５点）は、放熱器１２の凝縮部１２ａへ流入し、冷却ファン１２ｄから送風された送風空気（外気）と熱交換し、放熱して凝縮する。凝縮部１２ａにて放熱した冷媒は、レシーバ部１２ｂにて気液分離される。レシーバ部１２ｂにて気液分離された液相冷媒は、過冷却部１２ｃにて冷却ファン１２ｄから送風された送風空気と熱交換し、さらに放熱して過冷却液相冷媒となる（図５のａ５点→ｂ５点）。
【０１０７】
放熱器１２の過冷却部１２ｃから流出した過冷却液相冷媒は、エジェクタ１３の減圧用空間３０ｂの内周面と通路形成部材３５の外周面との間に形成されるノズル通路１３ａにて等エントロピ的に減圧されて噴射される（図５のｂ５点→ｃ５点）。この際、減圧用空間３０ｂの最小通路面積部３０ｍにおける冷媒通路面積は、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定値に近づくように調整される。
【０１０８】
そして、ノズル通路１３ａから噴射された噴射冷媒の吸引作用によって、蒸発器１４から流出した冷媒が冷媒吸引口３１ｂおよび吸引用通路１３ｂ（より詳細には、流入空間３０ｃおよび吸引通路３０ｄ）を介して吸引される。さらに、ノズル通路１３ａから噴射された噴射冷媒と吸引用通路１３ｂ等を介して吸引された吸引冷媒は、ディフューザ通路１３ｃへ流入する（図５のｃ５点→ｄ５点、ｈ５点→ｄ５点）。
【０１０９】
ディフューザ通路１３ｃ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ｄ５点→ｅ５点）。ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒は気液分離空間３０ｆにて気液分離される（図５のｅ５点→ｆ５点、ｅ５点→ｇ５点）。
【０１１０】
気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒は液相冷媒流出口３１ｃから流出して、蒸発器１４へ流入する。蒸発器１４へ流入した冷媒は、送風ファン１４ａによって送風された送風空気から吸熱して蒸発し、送風空気が冷却される（図５のｇ５点→ｈ５点）。一方、気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒は気相冷媒流出口３１ｄから流出して、圧縮機１１へ吸入され再び圧縮される（図５のｆ５点→ａ５点）。
【０１１１】
本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０は、以上の如く作動して、車室内へ送風される送風空気を冷却することができる。さらに、このエジェクタ式冷凍サイクル１０では、ディフューザ通路１３ｃにて昇圧された冷媒を圧縮機１１に吸入させるので、圧縮機１１の駆動動力を低減させて、サイクル効率（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【０１１２】
また、本実施形態のエジェクタ１３によれば、上流側旋回空間３０１および下流側旋回空間３０２にて流体を旋回させることによって、下流側旋回空間３０２の旋回中心側の流体圧力を、冷媒が減圧沸騰する（キャビテーションを生じる）圧力まで低下させることができる。そして、下流側旋回空間３０２の旋回中心側の気相冷媒と液相冷媒が混合した気液混合状態の冷媒をノズル通路１３ａへ流入させて減圧させることができる。
【０１１３】
従って、外気温の変化等によって旋回空間３０ａ（具体的には、上流側旋回空間３０１）へ流入する冷媒の状態が変化しても、ノズル通路１３ａへ流入させる冷媒の密度が大きく変化してしまうことを抑制して、ノズル通路１３ａから噴射される噴射冷媒の流量変動を抑制することができる。
【０１１４】
ここで、本実施形態のエジェクタ１３のノズル通路１３ａの構成によれば、最小通路面積部３０ｍ近傍の冷媒の状態を、気相冷媒と液相冷媒が均質に混合した気液混合状態に近づけ、この気液混合状態の冷媒の流れに閉塞（チョーキング）を生じさせることで、冷媒の流速を音速以上となるまで加速することができる。
【０１１５】
そして、超音速状態となった気液混合状態の冷媒を末広部１３２へ流入させることで、さらに加速して噴射することができる。従って、ノズル通路１３ａにて、冷媒の圧力エネルギを速度エネルギへ変換する際のエネルギ変換効率の効果的な向上を期待することができる。
【０１１６】
ところが、ノズル通路１３ａへ流入する液相冷媒に沸騰遅れが生じて、ノズル通路１３ａの最小通路面積部３０ｍ近傍で冷媒の流れに閉塞を生じさせることができなくなってしまうと、ノズル通路１３ａにおけるエネルギ変換効率が低下してしまうおそれがある。
【０１１７】
これに対して、本実施形態のエジェクタ１３では、上流側旋回空間３０１から冷媒を流出させる出口部３８ｅの断面形状が、上流側旋回空間３０１の外周形状に沿った円環状に形成されているので、上流側旋回空間３０１から流出する冷媒を、図３の太実線矢印に示すように、下流側旋回空間３０２の外周側から軸方向へ流入させることができる。
【０１１８】
これにより、上流側旋回空間３０１から流出した冷媒が下流側旋回空間３０２の旋回中心側へ向かって流れてしまうことを抑制できる。さらに、上流側旋回空間３０１から流出した冷媒を、下流側旋回空間３０２内で循環しながら滞留している液相冷媒の流れ（図３の破線矢印で示す流れ）のうち、下流側旋回空間３０２の外周側からノズル通路１３ａ側へ向かう流れに合流させることができる。
【０１１９】
従って、上流側旋回空間３０１から下流側旋回空間３０２へ流入する冷媒によって、下流側旋回空間３０２内で循環しながら滞留している流体の流れが阻害されてしまうことがなく、ノズル通路１３ａへ流入する気液混合状態の冷媒における気相冷媒の割合が低下してしまうことを抑制できる。その結果、ノズル通路１３ａにおける液相冷媒の沸騰を促進させて、ノズル通路１３ａにおけるエネルギ変換効率が低下してしまうことを抑制できる。
【０１２０】
また、本実施形態のエジェクタ１３では、上側プレート３８ａと下側プレート３８ｂとの間の空間に上流側旋回空間３０１を形成するとともに、この上流側旋回空間３０１の中心側の冷媒を整流板３８ｃの板面に沿って外周側へ流すことによって、上流側旋回空間３０１内の冷媒を中心軸周りに旋回させる旋回促進部材３８を備えている。
【０１２１】
従って、上流側旋回空間３０１から冷媒を流出させる出口部３８ｅの形状を、容易に上流側旋回空間３０１の外周形状に沿った円環状とすることができる。さらに、上流側旋回空間３０１の外部に、冷媒に旋回流れを生じさせるための空間を設ける必要がないので、エジェクタ１３全体としての体格の大型化を抑制できる。
【０１２２】
また、本実施形態のエジェクタ１３では、通路形成部材３５として減圧用空間３０ｂから離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成されたものを採用して、ディフューザ通路１３ｃの断面形状を円環状に形成しているので、ディフューザ通路１３ｃの形状を減圧用空間３０ｂから離れるに伴って通路形成部材３５の外周に沿って広がる形状とすることができる。
【０１２３】
これにより、ディフューザ通路１３ｃの軸方向（通路形成部材３５の軸方向）の寸法が拡大してしまうことを抑制できる。その結果、エジェクタ１３全体としての体格の大型化を抑制できる。
【０１２４】
また、本実施形態のエジェクタ１３のボデー３０には、ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間３０ｆが形成されているので、エジェクタ１３とは別に気液分離手段を設ける場合に対して、気液分離空間３０ｆの容積を効果的に小さくすることができる。
【０１２５】
つまり、本実施形態の気液分離空間３０ｆでは、断面円環状に形成されたディフューザ通路１３ｃから流出する冷媒が既に旋回する方向の速度成分を有しているので気液分離空間３０ｆ内で冷媒の旋回流れを発生させるための空間を設ける必要がない。従って、エジェクタ１３とは別に気液分離手段を設ける場合に対して、気液分離空間３０ｆの容積を効果的に小さくすることができる。
【０１２６】
（第２実施形態）
第１実施形態では、上流側旋回空間３０１の内部で冷媒に旋回流れを生じさせた例を説明したが、本実施形態では、図６〜図８に示すように、旋回促進部材３９を採用することによって、上流側旋回空間３０１の外周側で冷媒に旋回流れを生じさせ、旋回方向の速度成分を有する冷媒を上流側旋回空間３０１へ流入させる例を説明する。なお、図６〜図８は、それぞれ第１実施形態の図２〜図４に対応する図面であって、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。
【０１２７】
具体的には、本実施形態の旋回促進部材３９は、円板状に形成されたプレート３９ａ、プレート３９ａの外周部から下方側に突出する複数の整流板３９ｂ、およびプレート３９ａの中心部から整流板３９ｂと同方向（下方側）へ突出する円柱状の突出部３９ｃを有して構成されている。なお、この突出部３９ｃのプレート３９ａからの突出量は、整流板３９ｂの突出量と同等、あるいはそれ以上となっている。
【０１２８】
また、本実施形態の冷媒流入通路３１ｅの外径は、ノズルボデー３２の内部に形成された空間の外径よりも大きく形成され、プレート３９ａの外径は、冷媒流入通路３１ｅの外径よりも小さく形成されている。従って、プレート３９ａの外周側と冷媒流入通路３１ｅの内周壁面との間には、冷媒流入通路３１ｅの軸方向から見たときに円環状の隙間が形成されている。この円環状の隙間は、冷媒流入口３１ａから流入した冷媒をノズルボデー３２側へ流出させる入口部３９ｄを構成している。
【０１２９】
複数の整流板３９ｂは、図８に示すように、冷媒流入通路３１ｅの中心軸周りに円環状に配置されている。さらに、それぞれの整流板３９ｂの板面は、中心軸方向からみたときに冷媒の流れを中心軸周りに旋回させるように傾斜あるいは湾曲している。また、これらの整流板３９ｂは、中心軸方向からみたときにプレート３９ａの外周からノズルボデー３２の内部に形成された空間の外周へ至る範囲に設けられている。
【０１３０】
突出部３９ｃの中心軸は、冷媒流入通路３１ｅの中心軸と同軸上に配置されており、突出部３９ｃの外径は、ノズルボデー３２の内部に形成された空間の外径よりも小さく形成されている。従って、環状に配置された複数の整流板３９ｂの内周側と突出部３９ｃの外周側との間には、中心軸方向に垂直な断面が円環状に形成された円筒状の隙間空間が形成されている。
【０１３１】
従って、冷媒流入口３１ａから冷媒流入通路３１ｅへ流入した冷媒は、プレート３９ａの外周側の入口部３９ｄを介して、環状に配置された複数の整流板３９ｂの外周側へ流入する。さらに、複数の整流板３９ｂの外周側へ流入した冷媒は、複数の整流板３９ｂの内周側へ向かって流れる。この際、冷媒が複数の整流板３９ｂの板面に沿って流れることにより、冷媒が中心軸周りに旋回する。
【０１３２】
複数の整流板３９ｂの内周側へ流出した冷媒は、複数の整流板３９ｂの内周側と突出部３９ｃの外周側との間に形成された円筒状の隙間空間へ流入する。円筒状の隙間空間へ流入した冷媒は、円筒状の隙間空間の最下方側から旋回促進部材３９の下方側（下流側）の空間へ、中心軸周りに旋回しながら流入する。さらに、旋回促進部材３９の下方側の空間へ流入した冷媒は、中心軸回りに旋回しながら後述するノズル通路１３ａ側へ導かれる。
【０１３３】
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、図７に示すように、複数の整流板３９ｂの内周側と突出部３９ｃの外周側との間に形成された円筒状の隙間空間が外部から流入した冷媒を旋回させる空間、すなわち特許請求の範囲に記載された上流側旋回空間３０１を構成している。
【０１３４】
また、円筒状の隙間空間（上流側旋回空間３０１）の最下方部（最下流側）に設けられて、上流側旋回空間３０１から冷媒を流出させる出口部３９ｅは、図８に示すように、上流側旋回空間３０１の軸方向に垂直な断面における断面形状と同様の円環状、すなわち上流側旋回空間３０１の外周形状に沿った円環状に形成されている。
【０１３５】
さらに、旋回促進部材３９の下方側（下流側）の空間は、上流側旋回空間３０１から流出した冷媒を旋回させながら減圧用空間３０ｂ側へ導く空間、すなわち特許請求の範囲に記載された下流側旋回空間３０２を構成している。その他のエジェクタ１３およびエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。
【０１３６】
従って、本実施形態のエジェクタ１３においても、第１実施形態と同様に、上流側旋回空間３０１から流出する冷媒（図７の太実線矢印に示す流れ）を、下流側旋回空間３０２内で循環しながら滞留している液相冷媒の流れ（図７の破線矢印で示す流れ）のうち、下流側旋回空間３０２の外周側からノズル通路１３ａ側へ向かう流れに合流させることができる。その結果、第１実施形態と同様に、ノズル通路１３ａにおけるエネルギ変換効率の低下を抑制できる。
【０１３７】
また、本実施形態のエジェクタ１３では、上流側旋回空間３０１が、中心軸方向に垂直な断面における断面形状が円環状となる回転体形状に形成されているので、上流側旋回空間３０１から冷媒を流出させる出口部３８ｅの形状を、容易に上流側旋回空間３０１の外周形状に沿った円環状とすることができる。
【０１３８】
さらに、上流側旋回空間３０１の外周側で冷媒に旋回流れを生じさせ、中心軸周りに旋回する方向の速度成分を有する冷媒を上流側旋回空間３０１へ流入させるので、上流側旋回空間３０１の内部に冷媒に旋回流れを生じさせる構成を配置する場合に対して、冷媒に旋回流れを生じさせる構成の設計自由度を向上させることができる。
【０１３９】
（第３実施形態）
本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａでは、図９の全体構成図に示すように、第１実施形態のエジェクタ１３に代えて、エジェクタ５３および気液分離器６０を採用している。
【０１４０】
本実施形態のエジェクタ５３は、気液分離手段としての機能は有していないものの、第１実施形態のエジェクタ１３と同様に、冷媒減圧手段としての機能を果たすとともに、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。このエジェクタ５３の具体的構成については、図１０を用いて説明する。
【０１４１】
エジェクタ５３は、図１０に示すように、ノズル５３１およびボデー５３２を有して構成されている。ノズル５３１は、先端部が冷媒の流れ方向に向かって徐々に先細る略円筒状の金属（例えば、ステンレス合金）等で形成されており、内部に流入した冷媒を等エントロピ的に減圧させて、冷媒流れ最下流側に設けられた冷媒噴射口５３１ａから噴射するものである。
【０１４２】
ノズル５３１の内部には、冷媒流入口５３１ｂから流入した冷媒を旋回させる旋回空間５３１ｃ、並びに、旋回空間５３１ｃから流出した冷媒を減圧させる冷媒通路が形成されている。
【０１４３】
より詳細には、この旋回空間５３１ｃは、ノズル５３１の冷媒流れ上流側に設けられた筒状部５３１ｇの内部に形成されている。従って、この筒状部５３１ｇは、特許請求の範囲に記載された旋回空間形成部材を構成しており、本実施形態では、旋回空間形成部材とノズルが一体的に構成されていることになる。
【０１４４】
さらに、筒状部５３１ｇの内部のうち、冷媒流れ上流側には、筒状部５３１ｇの内径よりも小径の円柱形状に形成された円柱状部材５３１ｈが配置されている。この円柱状部材５３１ｈは、その軸方向長さが筒状部５３１ｇの軸方向長さよりも短く形成されているとともに、筒状部５３１ｇの中心軸と同軸上に配置されている。
【０１４５】
従って、径方向から見たときに、筒状部５３１ｇと円柱状部材５３１ｈが重合する範囲では、筒状部５３１ｇの内周側と円柱状部材５３１ｈの外周側との間に、中心軸方向に垂直な断面形状が円環状に形成された円筒状空間が形成される。また、筒状部５３１ｇと円柱状部材５３１ｈが重合していない範囲では、筒状部５３１ｇの内周側に、中心軸方向に垂直な断面形状が円形状に形成された円柱状空間が形成される。
【０１４６】
さらに、冷媒流入口５３１ｂと、旋回空間５３１ｃとを接続する冷媒流入通路は、円筒状空間内で開口しており、旋回空間５３１ｃの中心軸方向から見たときに旋回空間５３１ｃの内壁面の接線方向に延びている。
【０１４７】
これにより、冷媒流入口５３１ｂから円筒状空間へ流入した冷媒は、筒状部５３１ｇの内周壁面に沿って流れ、筒状部５３１ｇの中心軸周りに旋回する。さらに、円筒状空間から流出した冷媒は、円柱状空間へ中心軸周りに旋回しながら流入する。
【０１４８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、筒状部５３１ｇ内の円筒状空間が、外部から流入した冷媒を旋回させる空間、すなわち特許請求の範囲に記載された上流側旋回空間３１１を構成しており、筒状部５３１ｇ内の円柱状空間が、上流側旋回空間３０１から流出した冷媒を旋回させながらノズル５３１の最小通路面積部５３１ｄへ導く下流側旋回空間３１２を構成している。
【０１４９】
また、円筒状空間（上流側旋回空間３１１）の最下流側に設けられて、上流側旋回空間３０１から冷媒を流出させる出口部は、上流側旋回空間３１１の軸方向に垂直な断面における断面形状と同様の円環状、すなわち上流側旋回空間３１１の外周形状に沿った円環状に形成されている。
【０１５０】
ここで、下流側旋回空間３１２は、中空の回転体形状として形成されているので、下流側旋回空間３１２内では、冷媒が旋回することによって生じる遠心力の作用によって、中心軸側の冷媒圧力が外周側の冷媒圧力よりも低下する。そこで、本実施形態では、エジェクタ式冷凍サイクル１０の通常運転時に、下流側旋回空間３１２内の中心軸側の冷媒圧力を、冷媒が減圧沸騰する（キャビテーションを生じる）圧力まで低下させるようにしている。
【０１５１】
このような下流側旋回空間３１２内の中心軸側の冷媒圧力の調整は、下流側旋回空間３１２内で旋回する冷媒の旋回流速を調整することによって実現することができる。さらに、旋回流速の調整は、例えば、冷媒流入通路の通路断面積と下流側旋回空間３１２の軸方向垂直断面積との面積比を調整すること等によって行うことができる。なお、本実施形態における旋回流速とは、旋回空間５３１ｃの最外周部近傍における冷媒の旋回方向の流速を意味している。
【０１５２】
また、ノズル５３１の内部に形成される冷媒通路としては、冷媒通路面積が最も縮小した最小通路面積部５３１ｄ、旋回空間５３１ｃから最小通路面積部５３１ｄへ向かって冷媒通路面積を徐々に縮小させる先細部５３１ｅ、および最小通路面積部５３１ｄから冷媒噴射口５３１ａへ向かって冷媒通路面積を徐々に拡大させる末広部５３１ｆが形成されている。
【０１５３】
次に、ボデー５３２は、略円筒状の金属（例えば、アルミニウム）あるいは樹脂等で形成されており、内部にノズル５３１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５３の外殻を形成するものである。より具体的には、ノズル５３１は、ボデー５３２の長手方向一端側の内部に収容されるように圧入等によって固定されている。
【０１５４】
また、ボデー５３２の外周側面のうち、ノズル５３１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５３１の冷媒噴射口５３１ａと連通するように設けられた冷媒吸引口５３２ａが形成されている。この冷媒吸引口５３２ａは、ノズル５３１の冷媒噴射口５３１ａから噴射された噴射冷媒の吸引作用によって蒸発器１４から流出した冷媒をエジェクタ５３の内部へ吸引する貫通穴である。
【０１５５】
さらに、ボデー５３２の内部には、冷媒噴射口５３１ａから噴射された噴射冷媒と冷媒吸引口５３２ａ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としてのディフューザ部５３２ｂ、冷媒吸引口５３２ａから吸引された吸引冷媒をディフューザ部５３２ｂへ導く吸引通路５３２ｃ等が形成されている。
【０１５６】
吸引通路５３２ｃは、ノズル５３１の先細り形状の先端部周辺の外周側とボデー５３２の内周側との間の空間によって形成されており、吸引通路５３２ｃ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５３２ｃを流通する吸引冷媒の流速を徐々に増速させて、ディフューザ部５３２ｂ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。
【０１５７】
ディフューザ部５３２ｂは、吸引通路５３２ｃの出口側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の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、すなわち、混合冷媒の流速を減速させて混合冷媒を昇圧させる昇圧部としての機能を果たす。
【０１５８】
より具体的には、本実施形態のディフューザ部５３２ｂを形成するボデー５３２の内周壁面の壁面形状は、図２の軸方向断面に示すように、複数の曲線を組み合わせて形成されている。そして、ディフューザ部５３２ｂの冷媒通路断面積の広がり度合が冷媒流れ方向に向かって徐々に大きくなった後に再び小さくなっていることで、冷媒を等エントロピ的に昇圧させることができる。
【０１５９】
また、エジェクタ５３のディフューザ部５３２ｂの冷媒出口側には、図９に示すように、気液分離器６０の冷媒流入口が接続されている。気液分離器６０は、内部に流入した冷媒の気液を分離する気液分離手段である。
【０１６０】
気液分離器６０の液相冷媒流出口には、蒸発器１４の冷媒入口側が接続されている。また、気液分離器６０の気相冷媒流出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。その他の構成および作動は、第１実施形態と同様である。
【０１６１】
従って、本実施形態のエジェクタ５３においても、第１実施形態と同様に、上流側旋回空間３１１から流出した冷媒（図１０の破線矢印で示す流れ）を、下流側旋回空間３１２内で循環しながら滞留している液相冷媒の流れ（図１０の破線矢印で示す流れ）のうち、下流側旋回空間３１２の外周側からノズル５３１の最小通路面積部５３１ｄ側へ向かう流れに合流させることができる。その結果、第１実施形態と同様に、ノズル５３１におけるノズル効率の低下を抑制できる。
【０１６２】
（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。
【０１６３】
（１）第１、第２実施形態では、それぞれ旋回促進部材３８、３９によって上流側旋回空間３０１および下流側旋回空間３０２を形成した例を説明したが、上流側旋回空間３０１および下流側旋回空間３０２はこれに限定されない。
【０１６４】
例えば、第１、第２実施形態のエジェクタ１３において、冷媒流入通路３１ｅを旋回空間３０ａの内壁面の接線方向に延びるように形成し、さらに、旋回空間３０ａの内部に第３実施形態と同様の円柱状部材を配置する。そして、旋回空間３０ａと円柱状部材が重合する範囲に形成される円筒状空間を上流側旋回空間３０１とし、旋回空間３０ａと円柱状部材が重合しない範囲に形成される円柱状空間を下流側旋回空間３０２としてもよい。
【０１６５】
また、第３実施形態のエジェクタ５３において、筒状部５３１ｇの内部に、第１、第２実施形態の旋回促進部材３８、３９を配置することによって、第１、第２実施形態と同様に、上流側旋回空間３１１および下流側旋回空間３１２を形成してもよい。
【０１６６】
（２）上述の第１、第２実施形態では、通路形成部材３５を変位させる駆動手段３７として、温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入された封入空間３７ｂおよび封入空間３７ｂ内の感温媒体の圧力に応じて変位するダイヤフラム３７ａを有して構成されたものを採用した例を説明したが、駆動手段はこれに限定されない。
【０１６７】
例えば、感温媒体として温度によって体積変化するサーモワックスを採用してもよいし、駆動手段として形状記憶合金性の弾性部材を有して構成されたものを採用してもよい。さらに、第２実施形態と同様に駆動手段として電動モータによって通路形成部材３５を変位させるものを採用してもよい。
【０１６８】
（３）上述の第３実施形態では、エジェクタ５３の配置の詳細について説明していないが、エジェクタ５３の配置については、ノズル５３１の軸方向が、第１、第２実施形態と同様に、鉛直方向と平行となるように配置されていてもよいし、他の方向（例えば、水平方向）と平行となるように配置されていてもよい。これは、旋回空間５３１ｃ内で旋回する冷媒は、その旋回速度が比較的高いため、重力の影響を受けにくいからである。
【０１６９】
（４）上述の実施形態では、エジェクタ１３の液相冷媒流出口３１ｃおよび気液分離器６０の液相冷媒流出口の詳細について説明していないが、これらの冷媒流出口に冷媒を減圧させる減圧手段（例えば、オリフィスやキャピラリチューブからなる側固定絞り）を配置してもよい。
【０１７０】
（５）上述の実施形態では、本発明のエジェクタ１３を備える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、本発明のエジェクタ１３を備えるエジェクタ式冷凍サイクル１０の適用はこれに限定されない。例えば、据置型空調装置、冷温保存庫、自動販売機用冷却加熱装置等に適用してもよい。
【０１７１】
（６）上述の実施形態では、放熱器１２として、サブクール型の熱交換器を採用した例を説明したが、凝縮部１２ａのみからなる通常の放熱器を採用してもよい。また、上述の実施形態では、エジェクタ１３のボデー３０の構成部材、エジェクタ５３のノズル５３１およびボデー５３２等の構成部材を金属で形成した例を説明したが、それぞれの構成部材の機能を発揮可能であれば材質は限定されない。従って、これらの構成部材を樹脂にて形成してもよい。
【符号の説明】
【０１７２】
１０、１０ａ    エジェクタ式冷凍サイクル
１３、５３      エジェクタ
１３ａ、５３１  ノズル通路、ノズル
３０、５３２    ボデー
３０ａ、５３１ｃ  旋回空間
３０１、３１１    上流側旋回空間
３０２、３１２    下流側旋回空間
【図１】
2014224626.tif 000003
【図２】
2014224626.tif 000004
【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】
2014224626.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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