(57)【要約】  エジェクタ（１００）は、減圧用空間（２２２）、吸引用通路（２３１）、および昇圧用空間（２３２）が形成されたボデー（２００）と、ノズル通路（２２４）およびディフューザ通路（２３２ａ）を形成する弁部材（２４０）と、を備える。エジェクタ（１００）は、弁部材を軸方向に変位させる駆動機構（２５０）と、弁部材を摺動可能に支持する弁支持部（２７２）を有するベース部材（２７０）と、を備える。ボデーには、ディフューザ通路から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（２６１）、気液分離空間にて分離された気相冷媒を流出させる気相冷媒流出通路（２６３）が形成されている。気相冷媒流出通路は、気液分離空間において弁部材から離れた位置に開口する気相冷媒入口部（２６３ａ）を有している。そして、ベース部材における少なくとも弁支持部は、気相冷媒入口部と弁部材との間に配置されている。
2017043336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）に適用されるエジェクタであって、
冷媒流入口（２１１）から流入した冷媒を減圧させる減圧用空間（２２２）、外部から冷媒を吸引する吸引用通路（２３１）、および前記減圧用空間から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路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用空間（２３２）が形成されたボデー（２００）と、
少なくとも一部が前記減圧用空間および前記昇圧用空間の内部に配置され、前記ボデーにおける前記減圧用空間を形成する部位との間に冷媒を減圧させて噴射する環状のノズル通路（２２４）、前記ボデーにおける前記昇圧用空間を形成する部位との間に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環状のディフューザ通路（２３２ａ）を形成する弁部材（２４０）と、
前記弁部材を前記ノズル通路および前記ディフューザ通路の軸方向に変位させる駆動機構（２５０）と、
前記弁部材を摺動可能に支持する弁支持部（２７２）を有するベース部材（２７０）と、を備え、
前記ボデーには、前記ディフューザ通路から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（２６１）、前記気液分離空間にて分離された気相冷媒を流出させる気相冷媒流出通路（２６３）が形成されており、
前記気相冷媒流出通路は、前記気液分離空間において、前記弁部材から離れた位置に開口する気相冷媒入口部（２６３ａ）を有しており、
前記ベース部材における少なくとも前記弁支持部は、前記気相冷媒入口部と前記弁部材との間に配置されているエジェクタ。
【請求項２】
前記ベース部材は、前記弁支持部を前記ボデーに対して固定する基板部（２７１）を有しており、
前記基板部は、前記弁部材の中心軸に交差する方向に延びると共に、前記気相冷媒流出通路にかからないように、前記ボデーにおける前記弁部材の中心軸に交差する方向に位置する側壁部に対して固定されている請求項１に記載のエジェクタ。
【請求項３】
前記弁支持部は、前記基板部から前記弁部材側に向かって突出するように前記基板部に固定されている請求項２に記載のエジェクタ。
【請求項４】
前記弁部材は、前記ノズル通路および前記ディフューザ通路を形成する通路形成部（２４１）、前記通路形成部を前記弁支持部に摺動可能に支持される摺動軸部（２４２）を含んで構成されており、
前記気相冷媒入口部は、前記通路形成部から離れた位置に開口しており、
前記弁支持部は、前記気相冷媒入口部と前記通路形成部との間に配置されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載のエジェクタ。
【請求項５】
前記気液分離空間は、前記弁部材の中心軸を中心とする回転体の形状を有する空間であり、
前記ベース部材には、前記ディフューザ通路の冷媒出口側に近接する部位に前記ディフューザ通路から流出した冷媒を前記気液分離空間に導く出口側連通路（２７４）が形成されており、
前記出口側連通路には、前記ディフューザ通路から流出した冷媒を前記気液分離空間の軸周りに旋回させる旋回部（２７５）が設けられている請求項１ないし４のいずれか１つに記載のエジェクタ。
【請求項６】
前記旋回部は、前記ディフューザ通路の径方向に交差する方向に延びる形状を有する複数の整流板（２７５ａ）を有しており、
前記複数の整流板は、前記ディフューザ通路の冷媒出口側を囲むように、前記弁部材の軸周りに間隔をあけて配置されている請求項５に記載のエジェクタ。
【請求項７】
前記複数の整流板は、前記出口側連通路における冷媒流れ上流側から下流側に向かって湾曲する翼形状になっている請求項６に記載のエジェクタ。
【請求項８】
前記弁部材に対して、前記ノズル通路および前記ディフューザ通路における冷媒通路面積を縮小させる方向に荷重を作用させる第１付勢部材（２５４）と、
前記弁部材に対して、前記第１付勢部材とは逆方向に荷重を作用させる第２付勢部材（２５５）と、を備え、
前記ベース部材には、前記第１付勢部材および前記第２付勢部材の双方を支持する支持部（２７３）が設けられている請求項１ないし７のいずれか１つに記載のエジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１５年９月１１日に出願された日本出願番号２０１５−１７９２５７号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、流体を減圧すると共に、高速で噴出する作動流体の吸引作用によって流体輸送を行う運動量輸送式ポンプであるエジェクタに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、蒸気圧縮式の冷凍サイクルに適用される減圧装置として、エジェクタが知られている。この種のエジェクタでは、冷媒を減圧させるノズル部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冷媒を吸引し、昇圧部（すなわち、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構成となっている。このエジェクタを備える冷凍サイクルでは、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可能となっている。【０００４】
ここで、冷凍サイクルに適用されるエジェクタでは、ノズル部が固定絞りで構成されていると、冷媒の流量が調整できず、冷凍サイクルの負荷変動に対応した作動を実現することができない。【０００５】
これに対して、蒸発器から流出した冷媒（すなわち、吸引冷媒）の温度および圧力に応じて、冷媒を減圧させるノズル通路および冷媒を昇圧させるディフューザ通路の絞り開度（すなわち、通路断面積）を調整可能とするエジェクタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００６】
特許文献１のエジェクタでは、ノズル通路およびディフューザ通路の絞り開度を調整する調整機構として、各通路を形成する通路形成部材を吸引冷媒の圧力および温度に応じて変位させる駆動機構を備えている。【０００７】
さらに、特許文献１のエジェクタには、エジェクタのボデーの内部に、ディフューザ通路から流出した冷媒の気液を遠心力の作用によって分離する気液分離空間が形成されている。そして、特許文献１のエジェクタは、気液分離空間で分離した気相冷媒を圧縮機の冷媒吸入側に流出させ、気液分離空間で分離した液相冷媒を蒸発器の冷媒入口側に流出させる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−４５４９３号公報
【発明の概要】
【０００９】
ところで、特許文献１に記載のエジェクタが適用された冷凍サイクルを実際に作動させると、ディフューザ通路にて冷媒を昇圧させることができるものの、圧縮機の消費動力の低減効果が充分に得られないことがあった。
【００１０】
そこで、本発明者らは、圧縮機の消費動力の低減効果を低下させる要因について調査した。この結果、気液分離空間で分離された気相冷媒を流出させる気相冷媒流出通路における圧力損失が大きいことが原因であることが判った。
【００１１】
この理由としては、特許文献１のエジェクタでは、気相冷媒流出通路の冷媒入口部において、通路形成部材を支持する構成としており、気相冷媒流出通路の冷媒入口部における開口面積が、通路形成部材の支持部によって小さくなってしまうことが挙げられる。すなわち、通路形成部材の支持部が、気相冷媒流出通路を介して圧縮機の冷媒吸入側に流出させる気相冷媒の流通抵抗となることで、気相冷媒流出通路における圧力損失が大きくなってしまうと考えられる。
【００１２】
本開示は、気液分離機能を有するエジェクタにおいて、気液分離された気相冷媒が流通する際の圧力損失を抑制することを目的とする。
【００１３】
本開示の１つの観点によれば、蒸気圧縮式の冷凍サイクルに適用されるエジェクタは、以下の構成を備えている。
【００１４】
すなわち、エジェクタは、
冷媒流入口から流入した冷媒を減圧させる減圧用空間、外部から冷媒を吸引する吸引用通路、および減圧用空間から噴射された噴射冷媒と吸引用通路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用空間が形成されたボデーと、
少なくとも一部が減圧用空間および昇圧用空間の内部に配置され、ボデーにおける減圧用空間を形成する部位との間に冷媒を減圧させて噴射する環状のノズル通路、ボデーにおける昇圧用空間を形成する部位との間に噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させる環状のディフューザ通路を形成する弁部材と、
弁部材をノズル通路およびディフューザ通路の軸方向に変位させる駆動機構と、
弁部材を摺動可能に支持する弁支持部を有するベース部材と、を備える。
【００１５】
ボデーには、ディフューザ通路から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間、気液分離空間にて分離された気相冷媒を流出させる気相冷媒流出通路が形成されている。また、気相冷媒流出通路は、気液分離空間において、弁部材から離れた位置に開口する気相冷媒入口部を有している。そして、ベース部材における少なくとも弁支持部は、気相冷媒入口部と弁部材との間に配置されている。
【００１６】
このように、ベース部材の弁支持部を、気相冷媒入口部と弁部材との間に配置する構成とすれば、弁支持部が気液分離空間で分離された気相冷媒が気相冷媒入口部に流入する際の流通抵抗となってしまうことを抑えることができる。従って、気液分離機能を有するエジェクタにおいて、気相冷媒がボデー内部を流通する際の圧力損失を抑制することができる。この結果、冷凍サイクルの性能向上を図ることが可能となる。
【００１７】
本開示の別の観点によれば、エジェクタのベース部材は、弁支持部をボデーに対して固定する基板部を有している。そして、基板部は、弁部材の中心軸に交差する方向に延びると共に、気相冷媒流出通路にかからないように、ボデーにおける弁部材の中心軸に交差する方向に位置する側壁部に対して固定されている。
【００１８】
ベース部材の基板部を気相冷媒流出通路にかからないように、ボデーにおける弁部材の中心軸に交差する方向に位置する側壁部に固定する構成では、ベース部材がボデーにおける気相冷媒流出通路の外部に位置する部位に固定されることになる。このため、本構成を備えるエジェクタは、ベース部材の基板部が気相冷媒流出通路を狭める要因とならない。そして、本構成のエジェクタは、ベース部材がボデーにおける気相冷媒流出通路の内部に位置する部位に固定する構成に比べて、気相冷媒流出通路の内部空間を充分に確保できるので、気相冷媒が気相冷媒流出通路を流通する際の圧力損失を充分に抑制できる。
【００１９】
また、本開示の別の観点によれば、エジェクタは、弁支持部が基板部から弁部材側に向かって突出するように基板部に固定されている。これによれば、弁支持部が気相冷媒流出通路にかからないので、弁支持部が気液分離空間で分離された気相冷媒が気相冷媒入口部に流入する際の流通抵抗となってしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態に係るエジェクタを備える冷凍サイクルの全体構成図である。
【図２】第１実施形態に係るエジェクタの模式的な断面図である。
【図３】第１実施形態に係るエジェクタの駆動機構の一部を示す断面図である。
【図４】第１実施形態に係るエジェクタのベース部材の断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】第１実施形態に係るエジェクタの内部における冷媒の流れを示す模式的な断面図である。
【図７】第１実施形態に係るベース部材の旋回部における冷媒の流れを示す模式的な断面図である。
【図８】第１実施形態の変形例に係るエジェクタのベース部材の断面図である。
【図９】第２実施形態に係るエジェクタの模式的な断面図である。
【図１０】第２実施形態に係るエジェクタの弁部材およびベース部材を示す断面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【００２２】
また、各実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。
【００２３】
以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【００２４】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。本実施形態では、図１に示す蒸気圧縮式の冷凍サイクル１０に本開示のエジェクタ１００を適用した例について説明する。
【００２５】
本実施形態の冷凍サイクル１０は、空調対象空間である車室内へ送風する送風空気の温度を調整可能な車両用空調装置に適用されている。冷凍サイクル１０では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ）を採用している。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。
【００２６】
従って、本実施形態の冷凍サイクル１０は、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。勿論、冷媒としては、ＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）等が採用されていてもよい。
【００２７】
図１に示すように、冷凍サイクル１０は、主たる構成要素として、圧縮機１１、放熱器１２、エジェクタ１００、蒸発器１３を備えている。
【００２８】
圧縮機１１は、冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して吐出する流体機械である。本実施形態の圧縮機１１は、図示しない電磁クラッチおよびベルトを介して車両走行用のエンジンにより回転駆動されるようになっている。圧縮機１１は、例えば、電磁式容量制御弁に図示しない制御装置からの制御信号が入力されることにより、冷媒の吐出容量が可変される可変容量型圧縮機で構成される。なお、圧縮機１１は、電動モータにより回転駆動される電動圧縮機で構成されていてもよい。圧縮機１１を電動圧縮機で構成する場合、電動モータの回転数により冷媒の吐出容量が可変される。
【００２９】
放熱器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を、室外ファン１２ａにより強制的に送風される車室外空気（すなわち、外気）と熱交換させることで、高圧冷媒の熱を外気に放出して冷媒を凝縮液化する放熱用熱交換器である。
【００３０】
本実施形態では、放熱器１２としてサブクール型の凝縮器を採用している。具体的には、放熱器１２は、高圧冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮部１２１、凝縮部１２１から流出した冷媒の気液を分離して余剰となる冷媒を蓄えるレシーバ１２２、およびレシーバ１２２で分離された液相冷媒を過冷却する過冷却部１２３を有している。放熱器１２の過冷却部１２３における冷媒流出側は、エジェクタ１００の冷媒流入口２１１に接続されている。
【００３１】
エジェクタ１００は、放熱器１２から流出した液相状態の高圧冷媒を減圧する減圧装置として機能すると共に、高速で噴出する冷媒流の吸引作用（すなわち、巻き込み作用）によって、冷媒の循環を行う流体輸送用の冷媒循環装置としても機能する。なお、エジェクタ１００の具体的構成については後述する。
【００３２】
蒸発器１３は、室内送風機１３ａにより、図示しない車両空調装置の空調ケースに導入された外気、または車室内空気（すなわち、内気）から吸熱して、その内部を流通する冷媒を蒸発させる吸熱用熱交換器である。蒸発器１３の冷媒流出側は、エジェクタ１００の冷媒吸引口２１２に接続されている。
【００３３】
次に、図示しない制御装置について説明する。制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶部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ている。制御装置には、乗員による操作パネルからの各種操作信号や各種センサ群からの検出信号等が入力される。制御装置は、入力信号等を用いて記憶部に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算・処理を実行して各種機器の作動を制御する。なお、記憶部は、非遷移的実体的記憶媒体で構成される。
【００３４】
次に、図２〜図５を参照して、本実施形態のエジェクタ１００の詳細な構成について説明する。ここで、図２等の図面上に示す上下の各矢印は、エジェクタ１００を車両に搭載した状態における上下方向を示している。また、図２中の一点鎖線ＣＬは、後述する弁部材２４０の中心軸の軸線を示している。
【００３５】
本実施形態のエジェクタ１００は、主たる構成要素として、ボデー２００、弁部材２４０、弁部材２４０を後述するノズル通路２２４、ディフューザ通路２３２ａの軸方向（すなわち、図２の上下方向）に変位させる駆動機構２５０を備える。
【００３６】
図２に示すように、本実施形態のエジェクタ１００は、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２００を備えている。本実施形態のボデー２００は、エジェクタ１００の外殻を構成するハウジングボデー２１０の内部に、ノズルボデー２２０、ディフューザボデー２３０、ロアボデー２６０等を固定することによって構成されている。
【００３７】
ハウジングボデー２１０は、角柱状等の金属または樹脂で形成された部材で構成されている。ハウジングボデー２１０は、その上端側に冷媒流入口２１１および冷媒吸引口２１２が形成されている。冷媒流入口２１１は、冷凍サイクル１０の高圧側（すなわち、放熱器１２）から高圧冷媒を流入させる冷媒導入部である。冷媒吸引口２１２は、蒸発器１３から流出した低圧冷媒を吸引する冷媒吸引部である。
【００３８】
また、ハウジングボデー２１０は、その下端側に液相流出口２１３および気相流出口２１４が形成されている。液相流出口２１３は、後述する気液分離空間２６１にて分離された液相冷媒を蒸発器１３の冷媒入口側へ流出させる液相冷媒導出部である。気相流出口２１４は、気液分離空間２６１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導出部である。
【００３９】
ノズルボデー２２０は、ハウジングボデー２１０の内部における上端側に収容されている。より具体的には、ノズルボデー２２０は、後述する弁部材２４０の軸線ＣＬの方向（すなわち、上下方向）に直交する方向から見たときに、その一部が冷媒流入口２１１と重なり合うように、ハウジングボデー２１０の内部に収容されている。
【００４０】
本実施形態のノズルボデー２２０は、金属で形成された部材で構成されている。ノズルボデー２２０は、その軸方向が弁部材２４０の中心軸の軸線ＣＬに沿うように、ハウジングボデー２１０の内部に圧入等の手段により固定されている。
【００４１】
また、ノズルボデー２２０は、ハウジングボデー２１０の内部空間と適合する大きさに形成された胴部２２０ａ、および胴部２２０ａの下端側に設けられて下方側へ向かって突出する筒状のノズル部２２０ｂを含んで構成されている。
【００４２】
ノズルボデー２２０の胴部２２０ａには、その内部に冷媒流入口２１１から流入した高圧冷媒を旋回させる旋回空間２２１等が形成されている。ノズルボデー２２０のノズル部２２０ｂには、その内部に旋回空間２２１を旋回した冷媒が通過する減圧用空間２２２が形成されている。
【００４３】
旋回空間２２１は、その中心軸が弁部材２４０の軸線ＣＬに沿って延びる回転体形状に形成された空間である。なお、回転体形状とは、平面図形を同一平面上の１つの直線（すなわち、中心軸）周りに回転させた際に形成される立体形状である。より具体的には、本実施形態の旋回空間２２１は、円柱状の形状を有している。勿論、旋回空間２２１は、円錐または円錐台と円柱とを結合させた形状等となっていてもよい。
【００４４】
また、本実施形態の旋回空間２２１は、ハウジングボデー２１０およびノズルボデー２２０の胴部２２０ａに形成された冷媒流入通路２２３を介して冷媒流入口２１１に連通している。
【００４５】
冷媒流入通路２２３は、旋回空間２２１の中心軸の方向から見たとき、旋回空間２２１の内壁面の接線方向に延びるように形成されている。これにより、冷媒流入通路２２３から旋回空間２２１に流入した冷媒は、旋回空間２２１の内壁面に沿って流れ、旋回空間２２１を旋回する。なお、冷媒流入通路２２３は、旋回空間２２１の中心軸の方向から見たとき、旋回空間２２１の接線方向と完全に一致するように形成されている必要はない。すなわち、冷媒流入通路２２３は、旋回空間２２１に流入した冷媒が旋回空間２２１の内壁面に沿って流れる形状に形成されていれば、その他の方向の成分（例えば、旋回空間２２１の中心軸の方向）を含んで構成されていてもよい。
【００４６】
ここで、旋回空間２２１内で旋回する冷媒には遠心力が作用する。このため、旋回空間２２１の内部では、その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、冷凍サイクル１０の作動時に、旋回空間２２１内の中心軸側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力、または、冷媒が減圧沸騰する（すなわち、キャビテーションを生ずる）圧力まで低下させるようにしている。
【００４７】
このような旋回空間２２１の中心軸側における冷媒圧力の調整は、旋回空間２２１内で旋回する冷媒の旋回流速を調整することで実現できる。具体的には、旋回流速の調整は、冷媒流入通路２２３における通路断面積と旋回空間２２１における中心軸に直交する方向の断面積との比率の調整等により行うことができる。なお、上述の旋回流速は、旋回空間２２１の最外周部付近における冷媒の旋回方向の流速を意味している。
【００４８】
減圧用空間２２２は、旋回空間２２１を旋回した高圧冷媒が流入するように、旋回空間２２１の下方側に形成されている。本実施形態の減圧用空間２２２は、その中心軸が旋回空間２２１と同軸となるように形成されている。
【００４９】
減圧用空間２２２は、先細部２２２ａと末広部２２２ｂとを結合させた形状となっている。先細部２２２ａは、冷媒流れ方向下流側へ向かって流路断面積が連続的に小さくなる円錐台形状の穴で構成されている。また、末広部２２２ｂは、冷媒流れ方向下流側へ向かって流路断面積が連続的に大きくなる円錐台形状の穴で構成されている。なお、減圧用空間２２２における先細部２２２ａと末広部２２２ｂとの接続箇所が、流路断面積が最も縮小されたノズル喉部（すなわち、最小通路面積部）２２２ｃとなっている。
【００５０】
末広部２２２ｂは、減圧用空間２２２の中心軸に直交する方向から見たときに、減圧用空間２２２と後述する弁部材２４０の上方側の部位が重なり合っている。このため、末広部２２２ｂは、弁部材２４０の中心軸の軸線ＣＬに対して垂直な断面形状が円環状（すなわち、ドーナツ状）となっている。
【００５１】
本実施形態では、ノズルボデー２２０の減圧用空間２２２を形成する部位の内周面と、後述する弁部材２４０の上方側の外周面との間に形成される冷媒通路がノズルとして機能するノズル通路２２４を構成している。
【００５２】
続いて、ディフューザボデー２３０は、ハウジングボデー２１０の内部におけるノズルボデー２２０の下方側に収容されている。具体的には、ディフューザボデー２３０は、後述する弁部材２４０の軸線ＣＬの方向に直交する方向から見たときに、その一部が冷媒吸引口２１２と重なり合うように、ハウジングボデー２１０の内部に収容されている。
【００５３】
本実施形態のディフューザボデー２３０は、金属で形成された部材で構成されている。ディフューザボデー２３０は、その軸方向が弁部材２４０の軸線ＣＬに沿うように、ハウジングボデー２１０の内部に圧入等の手段により固定されている。
【００５４】
本実施形態のディフューザボデー２３０には、その中心部に表裏を貫通する回転体形状の貫通穴２３０ａが形成されると共に、その貫通穴２３０ａの外周側に後述する駆動機構２５０の一部を収容するための溝部２３０ｂが形成されている。なお、貫通穴２３０ａは、その中心軸が旋回空間２２１、および減圧用空間２２２と同軸となるように形成されている。
【００５５】
ディフューザボデー２３０の上面と、これと対向するノズルボデー２２０の下面との間には、吸引空間形成部材２８０が配置されている。吸引空間形成部材２８０は、その中心部にディフューザボデー２３０の貫通穴２３０ａに連通する貫通穴が形成されている。
【００５６】
また、吸引空間形成部材２８０には、ディフューザボデー２３０の溝部２３０ｂに対向する部位に、ディフューザボデー２３０との間に冷媒吸引口２１２から流入した冷媒を滞留させる吸引空間２３１ａを形成する溝部が設けられている。吸引空間２３１ａは、旋回空間２２１および減圧用空間２２２の中心軸の方向から見たとき、断面円環状に形成されている。
【００５７】
さらに、吸引空間形成部材２８０には、冷媒吸引口２１２から流入した冷媒を吸引空間２３１ａに導く連通路が形成されている。当該連通路を介して、冷媒吸引口２１２から流入した冷媒が吸引空間２３１ａに導入される。なお、吸引空間２３１ａは、ノズルボデー２２０の下面とディフューザボデー２３０の上面との間に形成される空間によって構成してもよい。この場合は、吸引空間形成部材２８０を廃止することができる。
【００５８】
本実施形態では、ノズルボデー２２０の下方側の先端部がディフューザボデー２３０の貫通穴２３０ａの内部に位置付けられている。ディフューザボデー２３０の貫通穴２３０ａのうち、径方向から見たときにノズルボデー２２０と重なり合う空間は、冷媒通路断面積が冷媒流れ方向に向かって徐々に縮小している。
【００５９】
本実施形態では、ディフューザボデー２３０の貫通穴２３０ａの内周面とノズルボデー２２０の下方側の外周面との間に形成される空間が、吸引空間２３１ａと減圧用空間２２２の冷媒流れ下流側とを連通させる吸引通路２３１ｂを構成している。
【００６０】
本実施形態では、吸引空間２３１ａおよび吸引通路２３１ｂによって、中心軸の外周側から内周側へ向かって吸引冷媒が流れる吸引部（すなわち、吸引用通路）２３１が形成されることになる。なお、吸引通路２３１ｂは、その中心軸に垂直な断面形状が円環状となっている。
【００６１】
また、ディフューザボデー２３０の貫通穴２３０ａのうち、吸引通路２３１ｂ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２３２が形成されている。この昇圧用空間２３２は、上述したノズル通路２２４から噴射された噴射冷媒と吸引部２３１から吸引された吸引冷媒とを混合して昇圧させる空間である。
【００６２】
本実施形態の昇圧用空間２３２は、冷媒の流れ方向下流側（すなわち、下方側）に向かって、その径方向の断面積が拡大するように形成されている。なお、昇圧用空間２３２は、下方側に向かって断面積が拡大する円錐台形状（すなわち、ラッパ状）の空間を構成している。
【００６３】
昇圧用空間２３２の内部には、後述する弁部材２４０の下方側の部位が配置されている。そして、昇圧用空間２３２内における弁部材２４０の円錐状側面の広がり角度は、昇圧用空間２３２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。これにより、昇圧用空間２３２の内周面と、後述する弁部材２４０の外周面との間に形成される冷媒通路は、その冷媒通路面積が冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大している。
【００６４】
本実施形態では、昇圧用空間２３２の内周面と、弁部材２４０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２３２ａとし、噴射冷媒および吸引冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換させている。なお、ディフューザ通路２３２ａは、その中心軸に対して垂直な断面形状が円環状に形成されている。
【００６５】
続いて、弁部材２４０について説明する。弁部材２４０は、ノズルボデー２２０の内周面との間にノズル通路２２４を形成すると共に、ディフューザボデー２３０の内周面との間にディフューザ通路２３２ａを形成する部材である。
【００６６】
弁部材２４０は、少なくとも一部が減圧用空間２２２、および昇圧用空間２３２の双方に位置するようにハウジングボデー２１０の内部に収容されている。なお、弁部材２４０は、その中心軸の軸線ＣＬが減圧用空間２２２、および昇圧用空間２３２と同軸となるように配置されている。
【００６７】
本実施形態の弁部材２４０は、ノズル通路２２４およびディフューザ通路２３２ａを形成する通路形成部２４１、後述するベース部材２７０に支持される摺動軸部２４２、後述する駆動機構２５０から出力される荷重を受ける荷重受部２４３を有する。
【００６８】
本実施形態の通路形成部２４１は、略円錐状の樹脂で構成されている。具体的には、通路形成部２４１は、減圧用空間２２２から離れるに伴って断面積（すなわち、外径）が拡大する略円錐形状に形成されている。
【００６９】
通路形成部２４１における減圧用空間２２２の内周面と対向する部位は、減圧用空間２２２の内周面との間に環状のノズル通路２２４が形成されるように、減圧用空間２２２の末広部２２２ｂの内周面に沿う曲面を有する。
【００７０】
また、通路形成部２４１における昇圧用空間２３２の内周面と対向する部位は、昇圧用空間２３２の内周面との間に環状のディフューザ通路２３２ａが形成されるように、昇圧用空間２３２の内周面に沿う曲面を有する。
【００７１】
ここで、前述のように、昇圧用空間２３２が円錐台形状の空間を構成するように形成され、通路形成部２４１が昇圧用空間２３２の内周面に沿う曲面を有する。このため、ディフューザ通路２３２ａは、弁部材２４０の軸線ＣＬに対して交差する方向に拡がるように形成されている。つまり、ディフューザ通路２３２ａは、冷媒流れ上流側から下流側に向けて弁部材２４０の中心軸の軸線ＣＬから遠ざかるような冷媒通路となっている。
【００７２】
続いて、摺動軸部２４２は、弁部材２４０の中心軸の軸線ＣＬに沿って延びる棒状の金属で構成されている。摺動軸部２４２は、一端側の部位が通路形成部２４１に固定されている。また、摺動軸部２４２は、他端側の部位が後述するベース部材２７０に支持されている。これにより、摺動軸部２４２は、弁部材２４０の中心軸の軸線ＣＬに沿って摺動可能となっている。
【００７３】
続いて、荷重受部２４３は、後述する駆動機構２５０の荷重伝達部材２５３からの荷重を受ける部材である。本実施形態の荷重受部２４３は、円盤状の部材で構成されている。本実施形態の荷重受部２４３は、その中心部が摺動軸部２４２に固定されている。荷重受部２４３は、駆動機構２５０からの荷重が加わっても曲がらないように、剛性、強度の高い材料で構成されている。本実施形態の荷重受部２４３は、通路形成部２４１よりも剛性、強度の高い金属で構成されている。
【００７４】
続いて、駆動機構２５０について説明する。駆動機構２５０は、弁部材２４０をノズル通路２２４およびディフューザ通路２３２ａの中心軸の軸方向、すなわち、弁部材２４０の中心軸の軸線ＣＬの方向に変位させて、各通路２２４、２３２ａの冷媒流路面積を変更する駆動部である。
【００７５】
本実施形態の駆動機構２５０は、蒸発器１３から流出した低圧冷媒の過熱度（すなわち、温度および圧力）が所望の範囲となるように、弁部材２４０の変位量を制御する。本実施形態の駆動機構２５０は、外部の雰囲気温度の影響を受けないように、ボデー２００内部に収容されている。
【００７６】
本実施形態の駆動機構２５０は、受圧部で受ける圧力に応じて変位する圧力応動部材を構成する薄板状のダイヤフラム２５１、およびダイヤフラム２５１を保持する一対の蓋部２５２ａ、２５２ｂを有している。
【００７７】
図３に示すように、一対の蓋部２５２ａ、２５２ｃは、ディフューザボデー２３０の上面に形成された環状の溝部２３０ｂ内に収容可能なように、当該溝部２３０ｂの内側形状に適合する環状の形状（すなわち、ドーナツ状の形状）に形成されている。
【００７８】
ダイヤフラム２５１は、一対の蓋部２５２ａ、２５２ｃの内部に収容可能なように、環状に形成されている。ダイヤフラム２５１は、内周縁部および外周縁部の双方が、一対の蓋部２５２ａ、２５２ｃとで狭持された状態で、一対の蓋部２５２ａ、２５２ｃとの間に形成される環状の空間を上下の２つの空間に仕切るように固定されている。
【００７９】
ダイヤフラム２５１により仕切られた２つの空間のうち、上蓋部２５２ａとの間に形成される空間は、蒸発器１３から流出した冷媒の温度変化に応じて圧力が変化する感温媒体が封入される封入空間２５２ｂを構成している。本実施形態では、上蓋部２５２ａが、ダイヤフラムと共に、感温媒体を封入する封入空間２５２ｂを形成する封入空間形成部を構成している。
【００８０】
封入空間２５２ｂには、主として冷凍サイクル１０を循環する冷媒と同一の冷媒で組成された感温媒体（例えば、Ｒ１３４ａ）が、予め定めた密度となるように封入されている。感温媒体は、気液混合状態で封入空間２５２ｂに封入されている。なお、感温媒体としては、例えば、サイクルを循環する冷媒とヘリウムガスとの混合流体を採用してもよい。
【００８１】
本実施形態の封入空間２５２ｂは、ダイヤフラム２５１の形状に適合する環状の空間を構成しており、弁部材２４０と干渉しないように、弁部材２４０の中心軸の軸線ＣＬの周りを囲むように形成されている。
【００８２】
封入空間２５２ｂを形成する上蓋部２５２ａは、吸引部２３１と隣接する位置に配置されている。これにより、封入空間２５２ｂ内の感温媒体には、吸引部２３１を流通する吸引冷媒の温度が伝達され、封入空間２５２ｂの内圧が、吸引部２３１を流通する吸引冷媒の温度に応じた圧力に近づく。
【００８３】
一方、ダイヤフラム２５１により仕切られた２つの空間のうち、下蓋部２５２ｃとの間に形成される空間は、ディフューザボデー２３０に形成された図示しない連通路を介して、蒸発器１３から流出した冷媒を導入させる導入空間２５２ｄを構成している。
【００８４】
導入空間２５２ｄは、感温媒体の圧力に対抗するように、ダイヤフラム２５１に対して吸引部（すなわち、吸引用通路）２３１内の吸引冷媒の圧力を作用させる圧力室である。下蓋部２５２ｃには、吸引部２３１を流れる冷媒を導入空間２５２ｄに導入すると共に、後述する作動棒２５３ａの上端部を挿入する貫通穴部２５２ｅが形成されている。
【００８５】
このように、封入空間２５２ｂに封入された感温媒体には、一対の蓋部２５２ａ、２５２ｃ等を介して、蒸発器１３から流出した冷媒、すなわち、吸引部２３１を流通する吸引冷媒の温度が伝達される。本実施形態では、一対の蓋部２５２ａ、２５２ｃ、および各空間２５２ｂ、２５２ｄが吸引部２３１を流通する吸引冷媒の温度を検知する感温部２５２を構成している。
【００８６】
ここで、ダイヤフラム２５１は、封入空間２５２ｂの内圧と導入空間２５２ｄへ導入された冷媒の圧力との圧力差に応じて変形すると共に、常に冷媒に接している。このため、ダイヤフラム２５１は、強靭性、耐圧性、ガスバリア性、シール性に優れた材料で構成することが望ましい。
【００８７】
本実施形態では、ダイヤフラム２５１として、例えば、基布（例えば、ポリエステル）入りのＥＰＤＭ（すなわち、エチレンプロピレンゴム）やＨＮＢＲ（すなわち、水素添加ニトリルゴム）等の合成ゴム製の基材を採用している。ダイヤフラム２５１は、ゴム製の基材に対して、感温媒体の封入空間２５２ｂからの漏洩を抑制するバリア膜を一体化させることが望ましい。バリア膜は、封入空間２５２ｂに封入する感温媒体の種類に応じて、当該感温媒体の透過度が低いものを選択することが望ましい。
【００８８】
また、駆動機構２５０は、ダイヤフラム２５１の変位により生ずる荷重を弁部材２４０に伝達する荷重伝達部材２５３を有している。
【００８９】
荷重伝達部材２５３は、図２に示すように、一端側が弁部材２４０の荷重受部２４３に接するように配設された複数本の作動棒２５３ａと、各作動棒２５３ａの他端側およびダイヤフラム２５１の双方に接するように配設されたプレート部材２５３ｂとを有している。
【００９０】
各作動棒２５３ａは、ディフューザボデー２３０の貫通穴２３０ａの径方向外側に形成された図示しない摺動穴を貫くと共に、一端側が荷重受部２４３の下方側の外周に接触し、他端側がプレート部材２５３ｂに接するように配設されている。
【００９１】
各作動棒２５３ａは、プレート部材２５３ｂの周方向（すなわち、弁部材２４０の中心軸の周方向）に間隔をあけて配置されている。各作動棒２５３ａは、ダイヤフラム２５１の変位が弁部材２４０に正確に伝達されるように、プレート部材２５３ｂの周方向に均等に配置することが望ましい。
【００９２】
また、各作動棒２５３ａは、ダイヤフラム２５１の変位が弁部材２４０に正確に伝達されるように、ディフューザボデー２３０の周方向に間隔をあけて３本以上配設することが望ましい。より好ましくは、作動棒２５３ａは、ディフューザボデー２３０の周方向に間隔をあけて３本配設することが望ましい。
【００９３】
続いて、プレート部材２５３ｂは、ダイヤフラム２５１からの荷重を各作動棒２５３ａに対して均等に伝えるための部材である。プレート部材２５３ｂは、ダイヤフラム２５１における受圧部を支持するように、ダイヤフラム２５１と作動棒２５３ａとで狭持されている。本実施形態のプレート部材２５３ｂは、導入空間２５２ｄに配置されている。
【００９４】
本実施形態のプレート部材２５３ｂは、ダイヤフラム２５１の変位により生ずる荷重を作動棒２５３ａに適切に伝達するために、弁部材２４０の軸線ＣＬの方向から見たときにダイヤフラム２５１と重なり合うように環状に形成されている。
【００９５】
また、本実施形態のプレート部材２５３ｂは、ダイヤフラム２５１よりも剛性が高い材料（例えば、金属）で構成されている。ダイヤフラム２５１と作動棒２５３ａとの間に、プレート部材２５３ｂを介在させることで、各作動棒２５３ａの寸法のばらつきやダイヤフラム２５１の反り等が生じていても、ダイヤフラム２５１から弁部材２４０へ伝達される力が変化してしまうことを抑制できる。特に、ダイヤフラム２５１をゴム製の基材を含む構成とする場合、プレート部材２５３ｂを、ダイヤフラム２５１から感温媒体が漏洩することを抑制するバリアとしても機能させることができる。
【００９６】
また、駆動機構２５０は、弁部材２４０に対して荷重をかける一対の付勢部材２５４、２５５、および弁部材２４０に対して作用する各付勢部材２５４、２５５の荷重を調整する荷重調整部２５６を有する。
【００９７】
一対の付勢部材２５４、２５５は、駆動機構２５０からの荷重に応じた弁部材２４０の変位特性を設定する部材である。本実施形態の各付勢部材２５４、２５５は、コイルバネで構成されている。
【００９８】
一対の付勢部材２５４、２５５のうち、第１付勢部材２５４は、弁部材２４０に対して、ノズル通路２２４、ディフューザ通路２３２ａの冷媒通路面積を縮小させる方向に荷重を作用させるものである。また、一対の付勢部材２５４、２５５のうち、第２付勢部材２５５は、弁部材２４０に対して、第１付勢部材２５４とは逆方向に荷重を作用させるものである。
【００９９】
本実施形態の各付勢部材２５４、２５５は、後述するベース部材２７０に支持されている。なお、各付勢部材２５４、２５５は、冷媒が減圧される際の圧力脈動等に起因する弁部材２４０の振動を減衰させる緩衝部材としての機能も果たしている。
【０１００】
また、荷重調整部２５６は、各付勢部材２５４、２５５により弁部材２４０に作用させる荷重を調整することで、弁部材２４０の開弁圧を調整して、狙いの過熱度を微調整する部材である。
【０１０１】
このように構成される駆動機構２５０は、蒸発器１３から流出した冷媒の温度および圧力に応じて、ダイヤフラム２５１が弁部材２４０を変位させることにより、蒸発器１３出口側の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。
【０１０２】
例えば、蒸発器１３から流出した冷媒の温度および圧力が高く、冷凍サイクル１０の負荷が高い場合、ノズル通路２２４およびディフューザ通路２３２ａの冷媒通路面積が大きくなるように、ダイヤフラム２５１が弁部材２４０を変位させる。これにより、冷凍サイクル１０内を循環する冷媒流量が増加する。
【０１０３】
一方、蒸発器１３から流出した冷媒の温度および圧力が低く、冷凍サイクル１０の負荷が低い場合、ノズル通路２２４およびディフューザ通路２３２ａの冷媒通路面積が小さくなるように、ダイヤフラム２５１が弁部材２４０を変位させる。これにより、冷凍サイクル１０内を循環する冷媒流量が減少する。
【０１０４】
続いて、ハウジングボデー２１０における弁部材２４０の下方側の構成について説明する。ハウジングボデー２１０における弁部材２４０の下方側には、ロアボデー２６０が収容されている。より具体的には、ロアボデー２６０は、弁部材２４０の軸線ＣＬの方向（すなわち、上下方向）に直交する方向から見たときに、その一部が液相流出口２１３および気相流出口２１４と重なり合うように、ハウジングボデー２１０の内部に収容されている。
【０１０５】
ロアボデー２６０には、弁部材２４０の底部側との間に、ディフューザ通路２３２ａから流出した混合冷媒の気液分離する気液分離空間２６１が形成されている。気液分離空間２６１は、略円柱状の空間であり、その中心軸が、旋回空間２２１、減圧用空間２２２、昇圧用空間２３２の中心軸と同軸とるように形成されている。
【０１０６】
また、ロアボデー２６０の内部空間の底面側には、気液分離空間２６１と同軸となるように配置され、弁部材２４０側（すなわち、上方側）に向かって延びる円筒状のパイプ２６２が設けられている。このパイプ２６２の内部には、気液分離空間２６１にて分離された気相冷媒をハウジングボデー２１０に形成された気相流出口２１４へ導く気相側流出通路２６３が形成されている。
【０１０７】
本実施形態では、気相側流出通路２６２が気液分離空間２６１にて分離された気相冷媒を流出させる気相冷媒流出通路を構成している。また、本実施形態では、パイプ２６２における上端側の開口端部が、気相側流出通路２６３の気相冷媒入口部２６３ａを構成している。パイプ２６２は、気液分離空間２６１において、気相冷媒入口部２６３ａが弁部材２４０から離れた位置に開口するように、ロアボデー２６０に設けられている。すなわち、本実施形態の気相冷媒入口部２６３ａは、弁部材２４０の通路形成部２４１から離れた位置に開口している。なお、本実施形態の気相冷媒入口部２６３ａは、弁部材２４０の軸方向において通路形成部２４１との間に空間が形成されるように、通路形成部２４１から離れた位置に設けられている。
【０１０８】
また、気液分離空間２６１にて分離された液相冷媒は、パイプ２６２の外周側に貯留される。なお、ロアボデー２６０におけるパイプ２６２の外周側の空間は、液相冷媒を貯留する貯液空間２６４を構成している。また、ロアボデー２６０における貯液空間２６４に対応する部位には、貯液空間２６４に貯留された液相冷媒を、ハウジングボデー２１０に形成された液相流出口２１３へ導く液相側流出通路２６５が形成されている。
【０１０９】
ここで、本実施形態のハウジングボデー２１０には、弁部材２４０とロアボデー２６０との間にベース部材２７０が収容されている。本実施形態のベース部材２７０は、その一部が弁部材２４０の通路形成部２４１と荷重受部２４３との間に配置されている。ベース部材２７０は、ハウジングボデー２１０に対して、例えば、圧入またはネジ等の締結部材により固定されている。
【０１１０】
ベース部材２７０の詳細については、図４、図５を参照して説明する。図４、図５に示すように、ベース部材２７０は、円形板状の基板部２７１、基板部２７１の中心部に固定された筒状の弁支持部２７２を有している。ベース部材２７０を構成する基板部２７１および弁支持部２７２は、それぞれ金属で形成されており、溶接等により互いに連結されている。
【０１１１】
基板部２７１は、外周側の部位がハウジングボデー２１０に対して固定され、中心側の部位に弁支持部２７２が固定されている。本実施形態の基板部２７１は、主に弁支持部２７２をボデー２００に対して固定する部材として機能する。
【０１１２】
本実施形態の基板部２７１は、弁部材２４０の中心軸に交差する方向に延びている。具体的には、基板部２７１は、弁部材２４０の中心軸を中心に、弁部材２４０の径方向外側に向かって延びている。
【０１１３】
また、本実施形態の基板部２７１は、気相側流出通路２６３にかからないように、ボデー２００における気相冷媒入口部２６３ａよりも弁部材２４０に近い空間を形成する側壁部に対して固定されている。すなわち、本実施形態のベース部材２７０は、ボデー２００における気相側流出通路２６３の外部に位置する部位に固定されている。具体的には、基板部２７１は、ボデー２００における弁部材２４０の通路形成部２４１の径方向外側に位置する部位に対して固定されている。
【０１１４】
本実施形態の弁支持部２７２は、弁部材２４０の軸線ＣＬの方向に沿って延びる摺動穴２７２ａが形成された筒状部材で構成されている。摺動穴２７２ａは、弁部材２４０の摺動軸部２４２が摺動する貫通穴である。摺動穴２７２ａは、弁部材２４０の摺動軸部２４２が摺動可能な大きさに形成されている。
【０１１５】
また、本実施形態の弁支持部２７２は、気液分離空間２６１で分離された気相冷媒の気相側流出通路２６３へ流入する際の流通抵抗とならないように、弁部材２４０と気相冷媒入口部２６３ａとの間に配置されている。すなわち、本実施形態の弁支持部２７２は、通路形成部２４１と気相冷媒入口部２６３ａとの間に配置されている。
【０１１６】
具体的には、本実施形態の弁支持部２７２は、気相冷媒入口部２６３ａ側ではなく、弁部材２４０側に向かって突出するように配置されている。すなわち、本実施形態の弁支持部２７２は、基板部２７１から弁部材２４０の通路形成部２４１側に向かって突出するように基板部２７１に固定されている。
【０１１７】
また、本実施形態の基板部２７１には、弁支持部２７２を固定する部位に、第１付勢部材２５４の下端側を支持する第１バネ支持部２７３ａが設けられている。また、基板部２７１における弁支持部２７２を固定する部位には、連結部２７３ｃを介して第２付勢部材２５５の上端側を支持する第２バネ支持部２７３ｂが連結されている。本実施形態では、各バネ支持部２７３ａ、２７３ｂおよび連結部２７３ｃが、各付勢部材２５４、２５５の双方を支持する荷重支持部２７３を構成している。
【０１１８】
さらに、本実施形態の基板部２７１には、ディフューザ通路２３２ａの冷媒出口側に近接する部位に、ディフューザ通路２３２ａから流出した冷媒を気液分離空間２６１に導く出口側連通路２７４が形成されている。そして、出口側連通路２７４には、ディフューザ通路２３２ａから流出した冷媒を気液分離空間２６１の軸周りに旋回させる旋回部２７５が設けられている。
【０１１９】
本実施形態の旋回部２７５は、図５に示すように、複数の整流板２７５ａで構成されている。各整流板２７５ａは、ディフューザ通路２３２ａの冷媒出口側を囲むように、弁部材２４０の軸周りに所定の間隔（例えば、等間隔）をあけて配置されている。
【０１２０】
また、各整流板２７５ａは、ディフューザ通路２３２ａから流出した冷媒の流れが、ベース部材２７０の外周縁部の接線方向に転向されるように、ディフューザ通路２３２ａの中心軸に直交する径方向に対して交差する方向に延びる形状を有している。
【０１２１】
ここで、本実施形態のエジェクタ１００は、冷媒流入口２１１から流入した冷媒を旋回させる旋回空間２２１を設けている。このため、ディフューザ通路２３２ａでは、旋回空間２２１における冷媒の旋回方向に沿った冷媒流れが生ずることがある。
【０１２２】
このため、旋回部２７５では、旋回空間２２１における冷媒の旋回方向と同様の方向に冷媒を旋回させることが望ましい。すなわち、旋回部２７５を構成する各整流板２７５ａは、旋回空間２２１における冷媒の旋回方向に沿って延びる形状に形成することが望ましい。なお、ディフューザ通路２３２ａにおいて、旋回空間２２１における冷媒の旋回方向に沿った冷媒流れが殆ど生じない場合には、旋回部２７５にて、旋回空間２２１における冷媒の旋回方向と逆の方向に旋回させる構成となっていてもよい。
【０１２３】
本実施形態の整流板２７５ａは、出口側連通路２７４の冷媒流れ上流側から下流側に向かって直線状に延びる平板状に形成されている。また、本実施形態の各整流板２７５ａは、出口側連通路２７４の冷媒流れ上流側から下流側に向かって、整流板２７５ａ同士の間隔が広がるように配置されている。換言すれば、本実施形態の各整流板２７５ａは、減速翼列となるように配置されている。
【０１２４】
これによれば、出口側連通路２７４は、冷媒流れ上流側から下流側に向かって通路断面積が徐々に拡大することになる。このため、出口側連通路２７４では、冷媒の速度エネルギが圧力エネルギに変換されるので、ディフューザとしても機能することになる。この結果、エジェクタ１００における冷媒の昇圧量を増加させることが可能となる。
【０１２５】
ここで、本実施形態では、ベース部材２７０を弁部材２４０の通路形成部２４１と荷重受部２４３との間に配置している。このため、ベース部材２７０には、各作動棒２５３ａを貫通させる貫通穴を形成する必要がある。
【０１２６】
ところが、各作動棒２５３ａを単に基板部２７１に形成すると、各作動棒２５３ａが出口側連通路２７４を通り抜けること（すなわち、横断すること）で、出口側連通路２７４の冷媒通路面積が小さくなってしまうことが懸念される。
【０１２７】
そこで、本実施形態では、ベース部材２７０における各作動棒２５３ａに対応する部位に整流板２７５ａを設け、当該整流板２７５ａに対して各作動棒２５３ａを貫通させる貫通穴２７５ｂを設ける構成としている。これによれば、ベース部材２７０を弁部材２４０の通路形成部２４１と荷重受部２４３との間に配置したとしても、各作動棒２５３ａによって出口側連通路２７４の冷媒通路面積が小さくなってしまうことはない。このことは、ディフューザ通路２３２ａから流出した冷媒の圧力損失を低減する上で有効となる。
【０１２８】
次に、上記構成に基づく、本実施形態の作動について説明する。乗員により空調作動スイッチ等が投入されると、制御装置からの制御信号により圧縮機１１の電磁クラッチが通電され、電磁クラッチ等を介して、圧縮機１１に車両走行用のエンジンから回転駆動力が伝達される。そして、制御装置から圧縮機１１の電磁式容量制御弁に対して制御信号が入力され、圧縮機１１の吐出容量が所望の量に調整されて、圧縮機１１がエジェクタ１００の気相流出口２１４から吸入した気相冷媒を圧縮して吐出する。
【０１２９】
圧縮機１１から吐出された高温高圧の気相冷媒は、放熱器１２の凝縮部１２１に流入し、外気により冷却されて凝縮液化した後、レシーバ１２２にて気液が分離される。その後、レシーバ１２２にて分離された液相冷媒は、過冷却部１２３に流入して過冷却される。
【０１３０】
放熱器１２の過冷却部１２３から流出した液相冷媒は、エジェクタ１００の冷媒流入口２１１に流入する。エジェクタ１００の冷媒流入口２１１に流入した高圧冷媒は、図６に示すように、冷媒流入通路２２３を介してエジェクタ１００内部の旋回空間２２１に流入する。そして、旋回空間２２１に流入した高圧冷媒は、旋回空間２２１の内壁面に沿って流れ、旋回空間２２１を旋回する旋回流となる。このような旋回流は、遠心力の作用によって、旋回中心付近の圧力を冷媒が減圧沸騰する圧力まで低下させることで、旋回中心側がガス単相、その周りが液単相の二層分離状態に近づく。
【０１３１】
そして、旋回空間２２１を旋回する冷媒は、気液混相状態の冷媒として、旋回空間２２１の中心軸と同軸となる減圧用空間２２２に流入し、ノズル通路２２４にて減圧膨脹される。この減圧膨脹時に冷媒の圧力エネルギが速度エネルギに変換されることで、気液混相状態の冷媒は、ノズル通路２２４から高速度となって噴出される。
【０１３２】
この点について詳述すると、まず、ノズル通路２２４では、ノズル部２２０ｂの先細部２２２ａの内壁面側から冷媒が剥離する際に壁面沸騰が生ずる。また、ノズル通路２２４では、その中心側の冷媒のキャビテーションによる沸騰核によって界面沸騰が生ずる。このようにノズル通路２２４では冷媒の沸騰が促進されることから、ノズル通路２２４に流入した冷媒は、気相と液相が均質に混合した気液混相状態に近づく。
【０１３３】
そして、ノズル部２２０ｂのノズル喉部２２２ｃ付近で気液混相状態となった冷媒の流れに閉塞（すなわち、チョーキング）が生じ、このチョーキングにより音速に到達した気液混合状態の冷媒が、ノズル部２２０ｂの末広部２２２ｂにて加速されて噴出される。
【０１３４】
このように、壁面沸騰および界面沸騰の双方による沸騰促進によって気液混層状態の冷媒を音速となるまで効率よく加速できることで、ノズル通路２２４におけるエネルギ変換効率（すなわち、ノズル効率）の向上を図ることができる。
【０１３５】
また、ノズル通路２２４から噴出される冷媒の吸引作用により、蒸発器１３流出冷媒が冷媒吸引口２１２を介して吸引部２３１に吸引される。そして、吸引部２３１に吸引された低圧冷媒およびノズル通路２２４から噴出された噴出冷媒との混合冷媒が、冷媒流れ下流側に向かって冷媒流路面積が拡大するディフューザ通路２３２ａに流入し、速度エネルギが圧力エネルギに変換されることで昇圧される。
【０１３６】
なお、本実施形態のエジェクタ１００の弁部材２４０は、減圧用空間２２２から離れるに伴って断面積が拡大する略円錐形状に形成されている。このため、ディフューザ通路２３２ａの形状を減圧用空間２２２から離れるに伴って外周側へ拡がる形状とすることができる。これにより、弁部材２４０の軸線ＣＬの方向への寸法の拡大を抑制して、エジェクタ１００全体としての体格の大型化を抑制可能となる。
【０１３７】
続いて、ディフューザ通路２３２ａから流出した冷媒は、ベース部材２７０に形成された出口側連通路２７４に流入する。出口側連通路２７４に流入した冷媒は、図７に示すように、各整流板２７５ａにより旋回力が付与された状態で、気液分離空間２６１に流入する。このため、気液分離空間２６１では、遠心力の作用によって冷媒の気液が分離される。
【０１３８】
気液分離空間２６１にて分離された気相冷媒は、気相側流出通路２６３および気相流出口２１４を介して、圧縮機１１の吸入側に吸入され、再び圧縮される。この際、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力は、エジェクタ１００のディフューザ通路２３２ａにて昇圧されているので、圧縮機１１の駆動力を低減することが可能となる。
【０１３９】
また、気液分離空間２６１にて分離された液相冷媒は、貯液空間２６４に貯留され、エジェクタ１００の冷媒吸引作用により、液相側流出通路２６５および液相流出口２１３を介して、蒸発器１３に流入する。
【０１４０】
蒸発器１３では、低圧の液相冷媒が、空調ケース内を流れる空気から吸熱して蒸発気化する。そして、蒸発器１３から流出した気相冷媒は、エジェクタ１００の冷媒吸引口２１２を介して吸引部２３１に吸引され、ディフューザ通路２３２ａに流入する。
【０１４１】
以上説明した本実施形態のエジェクタ１００は、弁部材２４０を変位させる駆動機構２５０を備えている。このため、冷凍サイクル１０の負荷に応じて弁部材２４０を変位させて、ノズル通路２２４およびディフューザ通路２３２ａの冷媒通路面積を調整可能となっている。
【０１４２】
本実施形態では、駆動機構２５０のダイヤフラム２５１および感温部２５２を弁部材２４０の中心軸の軸線ＣＬの周りを囲むように環状に形成している。これによれば、ダイヤフラム２５１における冷媒の圧力を受ける面積を充分に確保できるので、吸引部２３１を流通する冷媒の圧力変化に応じて、ノズル通路２２４およびディフューザ通路２３２ａを適切に変化させることができる。
【０１４３】
特に、本実施形態では、ベース部材２７０の弁支持部２７２を気相冷媒入口部２６３ａと弁部材２４０との間に配置する構成としている。これによれば、弁支持部２７２が気液分離空間２６１で分離された気相冷媒が気相冷媒入口部２６３ａに流入する際の流通抵抗となってしまうことを抑えることができる。
【０１４４】
従って、気液分離機能を有するエジェクタ１００において、気相冷媒がボデー２００内部を流通する際の圧力損失を抑制することができる。この結果、冷凍サイクル１０の性能向上を図ることが可能となる。
【０１４５】
また、本実施形態では、ベース部材２７０の基板部２７１を気相冷媒入口部２６３ａと弁部材２４０との間の空間を形成する側壁部に固定している。このため、ベース部材２７０がボデー２００における気相側流出通路２６３の外部に位置する部位に固定されることになる。このため、本実施形態のエジェクタ１００は、ベース部材２７０の基板部２７１が気相側流出通路２６３を狭める要因とならない。そして、本実施形態のエジェクタ１００は、ベース部材２７０がボデー２００における気相側流出通路２６３の内部に位置する部位に固定する構成に比べて、気相側流出通路２６３の内部空間を充分に確保できる。この結果、本実施形態のエジェクタ１００によれば、気相冷媒が気相側流出通路２６３を流通する際の圧力損失を充分に抑制することができる。
【０１４６】
また、本実施形態のエジェクタ２００は、弁支持部２７２が基板部２７１から弁部材２４０側に向かって突出するように基板部２７１に固定されている。これによれば、弁支持部２７２が気相側流出通路２６３にかからないので、弁支持部２７２が気液分離空間２６１で分離された気相冷媒が気相冷媒入口部２６３ａに流入する際の流通抵抗となってしまうことを防止することができる。
【０１４７】
また、本実施形態では、弁支持部２７２を気相冷媒入口部２６３ａ側ではなく、弁部材２４０側に向かって突出させる構成としている。これによれば、弁部材２４０における摺動軸部２４２の長さを短くすることができる。このことは、エジェクタ１００全体としての軸方向体格の小型化を図ることができる。
【０１４８】
さらに、本実施形態では、弁支持部２７２をベース部材２７０に設ける構成としており、気相冷媒入口部２６３ａ等を構成するロアボデー２６０に強度等が要求されない。このため、本実施形態では、ロアボデー２６０を樹脂等の軽量な部材で構成することが可能となる。このことは、エジェクタ１００全体の軽量化を図ることができる点で有効となる。
【０１４９】
さらに、本実施形態では、ベース部材２７０の出口側連通路２７４に対して旋回部２７５を設ける構成としている。このように、ベース部材の出口側連通路２７４を利用して気液分離空間２６１に流入する冷媒を旋回させる構成とすれば、旋回部２７５を設ける空間を別途確保する必要がないので、エジェクタ１００全体として小型化を図ることが可能となる。また、気液分離空間２６１等に対して新たに冷媒に旋回力を付与する部材を追加する必要がないので、エジェクタ１００の内部構造の簡素化を図ることができる。このことは、エジェクタ１００の内部を冷媒が流れる際の圧力損失を抑える上でも有効となる。
【０１５０】
また、本実施形態では、各付勢部材２５４、２５５をベース部材２７０の荷重支持部２７３で支持する構成としている。これによれば、別途、各付勢部材２５４、２５５を支持する部材を追加する必要がないので、エジェクタ１００の内部構造の簡素化を図ることができる。このことは、エジェクタ１００の内部を冷媒が流れる際の圧力損失を抑える上でも有効となる。
【０１５１】
また、本実施形態の弁部材２４０は、通路形成部２４１ではなく、荷重受部２４３により駆動機構２５０からの荷重を受ける構成となっている。これによれば、弁部材２４０において、通路形成部２４１に強度等が要求されないことから、通路形成部２４１を樹脂等の軽量な部材で構成することが可能となる。このことは、エジェクタ１００全体の軽量化を図ることができる点で有効となる。
【０１５２】
（第１実施形態の変形例）
上述の第１実施形態では、旋回部２７５の各整流板２７５ａを出口側連通路２７４の冷媒流れ上流側から下流側に向かって直線状に延びる平板状の部材で構成する例について説明したが、これに限定されない。
【０１５３】
各整流板２７５ａは、例えば、図８に示すように、出口側連通路２７４における冷媒流れ上流側から下流側に向かって湾曲する翼形状となっていてよい。これによれば、出口側連通路２７４における冷媒の流れを緩やかに転向させることができるので、出口側連通路２７４を冷媒が流れる際の圧力損失を抑え、気液分離空間２６１に流入する冷媒を効率のよく旋回させることが可能となる。
【０１５４】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図９〜図１１を参照して説明する。本実施形態では、弁部材２４０の通路形成部２４１により、駆動機構２５０からの荷重を受ける構成としている点が第１実施形態と相違している。
【０１５５】
図９に示すように、本実施形態の弁部材２４０は、第１実施形態の荷重受部２４３に相当する構成が廃止され、通路形成部２４１および摺動軸部２４２を有する構成となっている。
【０１５６】
本実施形態の通路形成部２４１は、駆動機構２５０の各作動棒２５３ａからの荷重を直接受けることが可能なように、図１０に示すように、ディフューザ通路２３２ａの冷媒出口側の部位の一部が、出口側連通路２７４に位置付けられている。説明の便宜上、以下、通路形成部２４１における出口側連通路２７４に位置付けられた部位を出口側端部２４１ａと呼ぶ。
【０１５７】
図１０に示すように、通路形成部２４１の出口側端部２４１ａは、少なくとも通路形成部２４１における各作動棒２５３ａに対応する部位（すなわち、図１１の点線で示す箇所）に設けられている。具体的には、本実施形態の出口側端部２４１ａは、各整流板２７５ａの間に位置付けられている。
【０１５８】
本実施形態の出口側端部２４１ａは、各整流板２７５ａと同様に、冷媒流れ上流側から下流側に向かって直線状に延びると共に、ディフューザ通路２３２ａの中心軸に直交する径方向に対して、交差する方向に延びる形状を有している。
【０１５９】
また、本実施形態のベース部材２７０は、基板部２７１における弁支持部２７２を固定する部位に、第１付勢部材２５４の下端側および第２付勢部材２５５の上端側を支持する荷重支持部２７３が設けられている。
【０１６０】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の如く、荷重受部２４３を廃止した構成によれば、第１実施形態で説明した効果に加えて、次の効果を奏する。すなわち、本実施形態の構成によれば、荷重受部２４３を廃止しているので、弁部材２４０における摺動軸部２４２の長さを短くすることができる。このことは、エジェクタ１００全体としての軸方向体格の小型化を図ることができる。
【０１６１】
（他の実施形態）
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。本開示のエジェクタ１００は、例えば、以下のように種々変形可能である。
【０１６２】
上述の実施形態では、旋回部２７５を複数の整流板２７５ａで構成する例について説明したが、これに限定されない。例えば、基板部２７１における出口側連通路２７４を形成する部位に、ディフューザ通路２３２ａの径方向に対して交差する方向に延びる複数の溝部を設け、当該溝部により旋回部２７５を構成してもよい。
【０１６３】
上述の各実施形態では、各整流板２７５ａを減速翼列となるように配置する例について説明したが、これに限定されない。例えば、整流板２７５ａ同士の間隔が出口側連通路２７４の冷媒流れ上流側から下流側に向かって狭くなるように、各整流板２７５ａを増速翼列となるように配置してもよい。これによれば、出口側連通路２７４を流れる冷媒の流速を増加させることができるので、出口側連通路２７４における冷媒の旋回流れを促進させることが可能となる。
【０１６４】
上述の各実施形態の如く、ベース部材２７０の出口側連通路２７４に対して旋回部２７５を設けることが望ましいが、これに限定されない。例えば、出口側連通路２７４の旋回部２７５を廃止し、その代わりに、弁部材２４０におけるディフューザ通路２３２ａの冷媒出口側に旋回部を設ける構成としてもよい。
【０１６５】
上述の各実施形態では、ダイヤフラム２５１を一対の蓋部２５２ａ、２５２ｃで狭持する例について説明したが、これに限らず、例えば、ダイヤフラム２５１を上蓋部２５２ａとディフューザボデー２３０の溝部２３０ｂとで狭持する構成としてもよい。
【０１６６】
上述の各実施形態では、ボデー２００を、ハウジングボデー２１０、ノズルボデー２２０、ロアボデー２６０等の複数の構成部材の組み合わせにより構成する例について説明したが、これに限定されない。例えば、ボデー２００を構成する複数の構成部材の一部が一体成形物として構成されていてもよい。
【０１６７】
上述の各実施形態では、ベース部材２７０をボデー２００と別部材で構成する例について説明したが、これに限定されない。ベース部材２７０とボデー２００を構成する複数の構成部材の一部とが一体成形物として構成されていてもよい。
【０１６８】
上述の各実施形態では、弁部材２４０の通路形成部２４１として、軸方向の断面形状が二等辺三角形となるものを採用しているが、これに限定されない。通路形成部２４１は、例えば、軸方向の断面形状が、頂点を挟む二辺が内周側に凸となる形状や二辺が外周側に凸となる形状、あるいは断面形状が半円形状となるものを採用してもよい。
【０１６９】
上述の各実施形態の如く、ダイヤフラム２５１の変位を適切に弁部材２４０へ伝達するためには、荷重伝達部材２５３を構成する作動棒２５３ａを３本配設することが望ましいが、これに限定されない。２本または４本以上の作動棒２５３ａによりダイヤフラム２５１の変位を弁部材２４０へ伝達する構成としてもよい。
【０１７０】
上述の各実施形態で説明したように、ダイヤフラム２５１をゴム製の基材で構成するほうが望ましいが、これに限定されず、例えば、ステンレス等によりダイヤフラム２５１を構成してもよい。
【０１７１】
上述の実施形態の如く、駆動機構２５０に各付勢部材２５４、２５５や荷重調整部２５６を追加することが望ましいが、各付勢部材２５４、２５５や荷重調整部２５６は必須ではなく、省略されていてもよい。
【０１７２】
上述の実施形態では、ノズルボデー２２０に旋回空間２２１を形成する例について説明したが、これに限らず、例えば、ハウジングボデー２１０に旋回空間２２１を形成してもよい。
【０１７３】
上述の実施形態の如く、ノズル通路２２４におけるエネルギ変換効率の向上を図るためには、ボデー２００の内部に旋回空間２２１を形成することが望ましいが、これに限定されず、ボデー２００の内部に旋回空間２２１を形成しなくてもよい。
【０１７４】
上述の実施形態では、ボデー２００、弁部材２４０、駆動機構２５０等を構成する要素の殆どを金属で構成する例について説明したが、これに限定されない。耐圧性や耐熱性等が問題とならない範囲で、各構成要素を金属以外（例えば、樹脂）により構成してもよい。
【０１７５】
上述の実施形態では、放熱器１２としてサブクール型の凝縮器を採用する例について説明したが、これに限定されず、例えば、レシーバ１２２や過冷却部１２３が設けられていない放熱器を採用してもよい。
【０１７６】
上述の実施形態では、車両用空調装置の冷凍サイクル１０に本開示のエジェクタ１００を適用する例について説明したが、これに限定されない。例えば、据置型空調装置等に用いられるヒートポンプサイクルや、空調装置以外の熱機器に適用される冷凍サイクルに本開示のエジェクタ１００を適用してもよい。
【０１７７】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【０１７８】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【０１７９】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【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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【国際調査報告】
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