(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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）、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流入させる昇圧用空間（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）の内部に配置されており、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、前記噴射冷媒と前記吸引冷媒との混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギへ変換す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）は、回転体形状に形成されており、
前記旋回空間（３０ａ）の中心軸と前記通路形成部材（３５）の中心軸は同軸上に配置されており、
前記ボデー（３０）には、前記冷媒流入口（３１ａ）から前記旋回空間（３０ａ）へ冷媒を導く複数の駆動通路（３６ａ）が形成されており、
前記通路形成部材（３５）の軸方向から見たときに、前記複数の駆動通路（３６ａ）から前記旋回空間（３０ａ）へ流入した冷媒は、前記旋回空間（３０ａ）の外周に沿って流れる方向の速度成分であって、互いに異なる方向の速度成分を有していることを特徴とするエジェクタ。
【請求項２】
前記通路形成部材（３５）の軸方向から見たときに、前記複数の駆動通路（３６ａ）の冷媒流出口は、前記通路形成部材（３５）の軸周りに互いに等角度間隔で配置されていることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ。
【請求項３】
前記ボデー（３０）には、前記冷媒流入口（３１ａ）から流入した冷媒を前記複数の駆動通路（３６ａ）へ分配する分配空間（３０ｇ）が形成されており、
前記分配空間（３０ｇ）は、前記分配空間（３０ｇ）から前記複数の駆動通路（３６ａ）へ分配されるそれぞれの冷媒の状態を、互いに同等の状態に近づける空間であ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】
前記通路形成部材（３５）の軸方向から見たときに、前記分配空間（３０ｇ）は、環状に形成されており、前記旋回空間（３０ａ）の外周側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。
【請求項５】
前記ボデー（３０）として、内部に旋回空間（３０ａ）の少なくとも一部を形成する円筒状部材（３６）が設けられており、
前記分配空間（３０ｇ）は、前記円筒状部材（３６）の筒状側面に形成された溝部によって形成されていることを特徴とする請求項３または４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、高速度で噴射される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、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置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を有し、この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。
【０００３】
従って、減圧装置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、減圧装置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。
【０００４】
さらに、特許文献１には、エジェクタ式冷凍サイクルに適用されるエジェクタとして、冷媒を二段階に減圧させるノズル部を有するものが開示されている。より詳細には、この特許文献１のエジェクタでは、第１ノズルにて高圧液相状態の冷媒を気液二相状態となるまで減圧し、気液二相状態となった冷媒を第２ノズルへ流入させている。
【０００５】
これにより、特許文献１のエジェクタでは、第２ノズルにおける冷媒の沸騰を促進してノズル部全体としてのノズル効率の向上を図り、エジェクタ式冷凍サイクル全体として、より一層のＣＯＰの向上を図ろうとしている。
【０００６】
また、一般的なエジェクタでは、ノズル部の軸線方向の延長線上にディフューザ部（昇圧部）が同軸上に配置されている。さらに、特許文献２には、このように配置されたディフューザ部の広がり角度を比較的小さくすることで、エジェクタ効率を向上できることが記載されている。
【０００７】
なお、ノズル効率とは、ノズル部におい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り、エジェクタ効率は、エジェクタ全体として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】特許第３３３１６０４号公報
【特許文献２】特開２００３−１４３１８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のエジェクタでは、例えば、エジェクタ式冷凍サイクルの熱負荷が低くなり、サイクルの高圧側冷媒の圧力と低圧側冷媒の圧力との圧力差（高低圧差）が縮小してしまうと、第１ノズルにて高低圧差分の減圧がなされてしまい、第２ノズルでは殆ど冷媒が減圧されなくなってしまうことがある。
【００１０】
このような場合、第２ノズルへ気液二相冷媒を流入させることによるノズル効率向上効果を得られなくなってしまい、ディフューザ部にて冷媒を充分に昇圧させることができなくなってしまうことがある。
【００１１】
これに対して、特許文献１のエジェクタに特許文献２に開示されている比較的小さい広がり角度のディフューザ部を適用し、エジェクタ効率を向上させることによって、エジェクタ式冷凍サイクルの低負荷時にもディフューザ部にて冷媒を充分に昇圧させる手段が考えられる。
【００１２】
しかしながら、このようなディフューザ部を適用すると、エジェクタ全体としてノズル部の軸線方向の長さが長くなってしまうので、エジェクタ式冷凍サイクルの通常負荷時においてはエジェクタの体格が不必要に大きくなってしまうことが問題となる。
【００１３】
そこで、本発明者らは、先に、特願２０１２−１８４９５０号（以下、先願例という。）にて、
エジェクタ式冷凍サイクルに適用されるエジェクタであって、
放熱器から流出した冷媒を旋回させる旋回空間、この旋回空間から流出した冷媒を減圧させる減圧用空間、減圧用空間の冷媒流れ下流側に連通して蒸発器から流出した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し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の内部および昇圧用空間の内部に配置されて、減圧用空間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とを備え、
ボデーのうち減圧用空間を形成する部位の内周面と通路形成部材の外周面との間に形成される冷媒通路が、旋回空間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を形成し、
ボデーのうち昇圧用空間を形成する部位の内周面と通路形成部材の外周面との間に形成される冷媒通路が、噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒を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を形成するエジェクタを提案している。
【００１４】
この先願例のエジェクタでは、旋回空間にて冷媒を旋回させることで、旋回空間内の旋回中心側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力あるいは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。これにより、旋回中心軸の外周側よりも内周側に気相冷媒が多く存在するようにして、旋回空間内の旋回中心線近傍はガス単相、その周りは液単相の二相分離状態とすることができる。
【００１５】
そして、二相分離状態の冷媒は、ノズル通路へ流入して壁面沸騰および界面沸騰によって沸騰が促進されるので、ノズル通路の最小流路面積部近傍では、気相と液相が均質に混合した気液混合状態となる。さらに、ノズル通路の最小流路面積部近傍にて気液混合状態となった冷媒に閉塞（チョーキング）が生じ、気液混合状態の冷媒の流速が二相音速となるまで加速する。
【００１６】
このように二相音速まで加速した冷媒は、ノズル通路の最小流路面積部から下流側にて、均質に混合された理想的な二相噴霧流れとなって、その流速をさらに増大させることができる。その結果、ノズル通路にて冷媒の圧力エネルギを運動エネルギへ変換する際のエネルギ変換効率（従来技術のノズル効率に相当）の低下を抑制することができる。
【００１７】
さらに、先願例のエジェクタでは、通路形成部材として円錐状に形成されたものを採用し、ディフューザ通路の形状を減圧用空間から離れるに伴って通路形成部材の外周に沿って広がる形状としている。これにより、ディフューザ通路の軸方向寸法が拡大してしまうことを抑制して、エジェクタ全体としての体格の大型化を抑制することができる。
【００１８】
従って、先願例のエジェクタによれば、体格の大型化を招くことなく、エジェクタ式冷凍サイクルの負荷変動が生じても、ノズル通路におけるエネルギ変換効率（従来技術のノズル効率に相当）の低下を抑制することができる。
【００１９】
ところが、本発明者らがエジェクタの更なるエネルギ変換効率の向上を図るために、先願例のエジェクタについて検討を進めたところ、先願例のエジェクタでは、ノズル通路におけるエネルギ変換効率の低下については抑制できるものの、このエネルギ変換効率が所望の値より低くなってしまうことがあった。
【００２０】
そこで、本発明者らがその原因について調査したところ、先願例のエジェクタでは、回転体形状に形成された旋回空間の中心軸と通路形成部材の中心軸が同軸上に配置されているにも関わらず、冷媒を一方向から旋回空間内へ流入させる構成となっているために、旋回空間内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間の中心軸がずれてしまうことが原因であると判った。
【００２１】
その理由は、旋回空間内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間の中心軸がずれてしまうと、外周側に液相冷媒が偏在し、かつ、内周側に気相冷媒が偏在した二相分離状態の冷媒をノズル通路へ流入させることができなくなってしまい、ノズル通路にて二相分離状態の冷媒の沸騰を促進できなくなってしまうからである。
【００２２】
本発明は、上記点に鑑み、旋回空間にて旋回する冷媒を減圧させるエジェクタにおいて、ノズル効率を充分に向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、請求項１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）、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流入させる昇圧用空間（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）の内部に配置されており、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、噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギへ変換す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）は、回転体形状に形成されており、旋回空間（３０ａ）の中心軸と通路形成部材（３５）の中心軸は同軸上に配置されており、ボデー（３０）には、冷媒流入口（３１ａ）から旋回空間（３０ａ）へ冷媒を導く複数の駆動通路（３６ａ）が形成されており、
さらに、通路形成部材（３５）の軸方向から見たときに、複数の駆動通路（３６ａ）から旋回空間（３０ａ）へ流入した冷媒は、旋回空間（３０ａ）の外周に沿って流れる方向の速度成分であって、互いに異なる方向の速度成分を有していることを特徴とする。
【００２４】
これによれば、通路形成部材（３５）の軸方向から見たときに、複数の駆動通路（３６ａ）から旋回空間（３０ａ）へ流入した冷媒が、旋回空間（３０ａ）の外周に沿って流れる方向の速度成分を有しているので、旋回空間（３０ａ）へ流入した冷媒を旋回空間（３０ａ）内で旋回させることができる。
【００２５】
さらに、通路形成部材（３５）の軸方向から見たときに、複数の駆動通路（３６ａ）から旋回空間（３０ａ）へ流入した冷媒が、互いに異なる方向の速度成分を有しているので、旋回空間（３０ａ）へ流入したそれぞれの冷媒が有する速度成分のうち、旋回空間（３０ａ）内で旋回する冷媒の旋回中心が旋回空間（３０ａ）の中心軸からずれてしまう原因となる方向の速度成分を互いに打ち消し合う構成とすることができる。
【００２６】
従って、旋回空間（３０ａ）内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間（３０ａ）の中心軸が大きくずれてしまうことを抑制でき、通路形成部材（３５）の外周側に形成されるノズル通路（１３ａ）へ、外周側に液相冷媒が偏在し、かつ、内周側に気相冷媒が偏在した二相分離状態の冷媒を流入させることができる。
【００２７】
その結果、ノズル通路（１３ａ）にて二相分離状態の冷媒の沸騰を促進することができ、ノズル通路にて冷媒の圧力エネルギを運動エネルギへ変換する際のエネルギ変換効率（従来技術のノズル効率に相当）を向上させることができる。すなわち、本請求項に記載の発明によれば、旋回空間（３０ａ）にて旋回する冷媒を減圧させるエジェクタにおいて、ノズル効率を充分に向上させることができる。
【００２８】
さらに、請求項２に記載の発明のように、通路形成部材（３５）の軸方向から見たときに、複数の駆動通路（３６ａ）の冷媒流出口は、通路形成部材（３５）の軸周りに互いに等角度間隔で配置されていることが望ましい。これによれば、旋回空間（３０ａ）内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間（３０ａ）の中心軸が大きくずれてしまうことを効果的に抑制できる。
【００２９】
なお、上記の請求項において、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。
【００３０】
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、あるいは一部に円錐形状を含んで形成されているという意味も含んでいる。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。
【００３１】
また、「等角度間隔」とは、厳密に等角度間隔になっていることのみを意味するものではなく、旋回空間（３０ａ）内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間（３０ａ）の中心軸が大きくずれてしまうことを抑制可能な範囲で、等角度に対して僅かにずれているものも含む意味である。
【００３２】
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】
【００３３】
【図１】第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。
【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】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】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】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】他の実施形態のエジェクタの駆動通路を示す断面図である。
【図９】他の実施形態のエジェクタの別の駆動通路を示す断面図である。
【図１０】他の実施形態のエジェクタの分配空間および駆動通路を示す断面図である。
【図１１】他の実施形態のエジェクタの別の駆動通路を示す断面図である。
【図１２】他の実施形態のエジェクタの別の分配空間および駆動通路を示す断面図である。
【図１３】他の実施形態のエジェクタの別の駆動通路を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
（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に示すように、冷媒減圧手段としてエジェクタを備える蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置、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、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。
【００３５】
また、この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亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（具体的には、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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、あるいは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を採用することができる。
【００３９】
圧縮機１１の吐出口には、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。
【００４０】
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。
【００４１】
また、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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４は、エジェクタ１３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って、図２と同一の機能を果たす部分には同一の符号を付している。
【００４４】
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。より具体的には、ボデー３０は構成部材として、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に、ノズルボデー３２、ミドルボデー３３、ロワーボデー３４、アッパーカバー３６等を固定して構成されたものである。
【００４５】
ハウジングボデー３１には、放熱器１２から流出した冷媒を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。
【００４６】
さらに、ハウジングボデー３１の上面には、アッパーカバー３６が挿入されて固定される上面側固定穴３１ｅが形成され、ハウジングボデー３１の底面には、ロワーボデー３４が挿入されて固定される底面側固定穴３１ｆが形成されている。
【００４７】
アッパーカバー３６は、金属もしくは樹脂等にて形成された有底の円筒状部材であり、アッパーカバー３６の外周面は、ハウジングボデー３１に形成された上面側固定穴３１ｅに圧入あるいはネジ止め等の手段によって固定されている。また、アッパーカバー３６の下方側には、冷媒流れ方向に先細る略円錐形状の金属部材等で形成された後述するノズルボデー３２が圧入等の手段によって固定されている。
【００４８】
そして、アッパーカバー３６の内部であって、ノズルボデー３２の上方側には、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が形成されている。この旋回空間３０ａは、回転体形状に形成され、図２、図４の一点鎖線で示す中心軸が上下方向（鉛直方向）に延びている。
【００４９】
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（中心軸）の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３０ａは、略円柱状に形成されている。もちろん、旋回空間３０ａは、円錐あるいは円錐台と円柱とを結合させた形状等に形成されていてもよい。
【００５０】
また、アッパーカバー３６の筒状側面には、内周側に凹んだ断面矩形状の溝部が設けられている。より詳細には、この溝部は、アッパーカバー３６の軸方向から見たときにアッパーカバー３６の外周の全周に亘って環状に設けられている。従って、アッパーカバー３６がハウジングボデー３１に固定されると、図３の断面図に示すように、この溝部とハウジングボデー３１の内周面によって、円環状の空間が形成される。
【００５１】
本実施形態では、この円環状の空間を分配空間３０ｇとして、ハウジングボデー３１に冷媒流入口３１ａと分配空間３０ｇとを連通させる冷媒流入通路３１ｇを形成するとともに、アッパーカバー３６に分配空間３０ｇと旋回空間３０ａとを連通させる複数（本実施形態では２つ）の駆動通路３６ａを形成している。
【００５２】
具体的には、冷媒流入通路３１ｇは、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、ハウジングボデー３１のうち分配空間３０ｇを形成する部位の内周壁面の接線方向に延びている。これにより、冷媒流入通路３１ｇから分配空間３０ｇへ流入した冷媒は、図３の太実線で示すように、ボデー３０のうち分配空間３０ｇを形成する部位の内周壁面に沿って流れ、旋回空間３０ａ内を旋回する。
【００５３】
本実施形態では、このように分配空間３０ｇへ流入した冷媒を旋回空間３０ａの中心軸の軸周りに旋回させることで、分配空間３０ｇ内の冷媒の状態を均質化させるようにしている。ここで、冷媒の状態が均質化するとは、分配空間３０ｇ内の冷媒の圧力がいずれの部位においても同等となり、分配空間３０ｇ内の冷媒の状態がいずれの部位においても同等となることを意味している。
【００５４】
前述の如く、本実施形態では、サブクール型の凝縮器として構成された放熱器１２から流出した冷媒を冷媒流入口３１ａへ流入させるので、分配空間３０ｇ内の冷媒の状態は基本的には過冷却液相状態となる。ところが、何らかの原因で分配空間３０ｇ内の冷媒に気泡が混ざってしまったとしても、分配空間３０ｇ内で冷媒を旋回させることによって、分配空間３０ｇ内の冷媒の気液二相割合を同等とすることができる。
【００５５】
つまり、本実施形態の分配空間３０ｇは、分配空間３０ｇから複数の駆動通路３６ａへ分配されるそれぞれの冷媒の状態を、互いに同等の状態に近づける機能を果たす。もちろん、分配空間３０ｇ内の冷媒の状態を均質化させることができれば、分配空間３０ｇ内の冷媒を軸周りに旋回させる必要はない。
【００５６】
また、複数（本実施形態では２つ）の駆動通路３６ａは、いずれも旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、アッパーカバー３６およびノズルボデー３２のうち旋回空間３０ａを形成する部位の内周壁面の接線方向に延びている。これにより、冷媒流入通路３１ｇから旋回空間３０ａへ流入した冷媒は、図３の太実線で示すように、ボデー３０のうち旋回空間３０ａを形成する部位の内周壁面に沿って流れ、旋回空間３０ａ内を旋回する。
【００５７】
換言すると、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、それぞれの駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ流入した冷媒は、旋回空間３０ａの外周に沿って流れる方向の速度成分を有している。
【００５８】
さらに、それぞれの駆動通路３６ａの旋回空間３０ａ側に形成される冷媒出口は、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、中心軸の軸周りに互いに等角度間隔（本実施形態では、１８０°間隔）で開口している。従って、複数の駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ流入した冷媒は、旋回空間３０ａの外周に沿って流れる方向の速度成分を有しているだけでなく、互いに異なる方向の速度成分を有している。
【００５９】
なお、複数の駆動通路３６ａは、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、旋回空間３０ａ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く、少なくとも駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ流入した冷媒が旋回空間３０ａの外周に沿って流れる方向の速度成分を有していれば、その他の方向の速度成分（例えば、旋回空間３０ａの軸方向の成分）を含むように形成されていてもよい。
【００６０】
ここで、旋回空間３０ａ内で旋回する冷媒には遠心力が作用するので、旋回空間３０ａ内では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、旋回空間３０ａ内の中心軸側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力、あるいは、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。
【００６１】
このような旋回空間３０ａ内の中心軸側の冷媒圧力の調整は、旋回空間３０ａ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、複数の駆動通路３６ａの通路断面積の総和と旋回空間３０ａ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、本実施形態の旋回流速とは、旋回空間３０ａ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。
【００６２】
また、ノズルボデー３２の内部には、旋回空間３０ａから流出した冷媒を減圧させて下流側へ流出させる減圧用空間３０ｂが形成されている。この減圧用空間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状に形成されており、減圧用空間３０ｂの中心軸は旋回空間３０ａの中心軸と同軸上に配置されている。
【００６３】
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、その中心軸が減圧用空間３０ｂ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。
【００６４】
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４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。
【００６５】
先細部１３１の下流側および末広部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（大径の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。
【００６６】
さらに、本実施形態では、末広部１３２における冷媒通路面積が、冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大するように、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および通路形成部材３５の外周面が形成されている。
【００６７】
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、気液二相状態の冷媒の流速を二相音速より高い値となるように増速させて噴射している。
【００６８】
なお、本実施形態における減圧用空間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とは、図４に示すように、通路形成部材３５の外周面から法線方向に延びる線分がノズルボデー３２のうち減圧用空間３０ｂを形成する部位と交わる範囲を含んで形成される冷媒通路である。
【００６９】
また、ノズル通路１３ａへ流入する冷媒は旋回空間３０ａにて旋回しているので、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。
【００７０】
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で形成されている。なお、ミドルボデー３３の貫通穴の中心軸は旋回空間３０ａおよび減圧用空間３０ｂ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。
【００７１】
さらに、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。本実施形態では、ノズルボデー３２の下方側の先細先端部３２ａ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、旋回空間３０ａおよび減圧用空間３０ｂの中心軸方向からみたときに、断面円環状に形成される。
【００７２】
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内の冷媒と同方向に旋回させるようにしている。
【００７３】
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３２ａ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。
【００７４】
これにより、貫通穴の内周面とノズルボデー３２の下方側の先細先端部３２ａ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、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、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。
【００７５】
この吸引通路３０ｄの中心軸垂直断面も円環状に形成されており、吸引通路３０ｄを流れる冷媒も、旋回空間３０ａ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。さらに、吸引用通路１３ｂの冷媒出口（具体的には、吸引通路３０ｄの冷媒出口）は、ノズル通路１３ａの冷媒出口（冷媒噴射口）の外周側に、円環状に開口している。
【００７６】
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。この昇圧用空間３０ｅは、減圧用空間３０ｂ（具体的には、ノズル通路１３ａ）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流入させる空間である。
【００７７】
昇圧用空間３０ｅの内部には、前述した通路形成部材３５の下方部が配置されている。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。
【００７８】
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、図４に示すように、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としている。そして、このディフューザ通路１３ｃにて、噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギに変換させている。
【００７９】
さらに、ディフューザ通路１３ｃの軸方向垂直断面形状も円環状に形成されており、ディフューザ通路１３ｃを流れる冷媒も、ノズル通路１３ａから噴射された噴射冷媒の有する旋回方向の速度成分および吸引用通路１３ｂから吸引された吸引冷媒の有する旋回方向の速度成分によって、旋回空間３０ａ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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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等を介して、蒸発器１４流出冷媒の温度が伝達される。
【００８３】
ここで、図２、図４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、中心軸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。
【００８４】
より詳細には、駆動手段３７の封入空間３７ｂは、旋回空間３０ａ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。
【００８５】
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。
【００８６】
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（底部）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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
さらに、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、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。
【００９２】
また、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。
【００９３】
次に、ロワーボデー３４は、円柱状の金属部材等で形成されており、ハウジングボデー３１の底面に形成された底面側固定穴３１ｆに、圧入あるいはネジ止め等の手段によって固定されている。そして、ハウジングボデー３１の内部空間のうち、ロワーボデー３４の上面側とミドルボデー３３の底面側との間には、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。
【００９４】
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、旋回空間３０ａ、減圧用空間３０ｂおよび通路形成部材３５等の中心軸と同軸上に配置されている。
【００９５】
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。
【００９６】
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の外周側に一時的に貯留される。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。
【００９７】
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、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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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）。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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、混合通路１３ｄへ流入して混合される（図５のｃ５点→ｄ５点、ｈ５点→ｄ５点）。
【０１０８】
混合通路１３ｄで混合された混合冷媒は、ディフューザ通路１３ｃへ流入する。ディフューザ通路１３ｃでは冷媒通路面積の拡大により、冷媒の運動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）。
【０１０９】
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）。
【０１１０】
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。
【０１１１】
さらに、本実施形態のエジェクタ１３によれば、旋回空間３０ａにて冷媒を旋回させることで、旋回空間３０ａ内の旋回中心側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力、あるいは、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。これにより、旋回中心軸の外周側よりも内周側に気相冷媒が多く存在するようにして、旋回空間３０ａ内の旋回中心線近傍はガス単相、その周りは液単相の二相分離状態とすることができる。
【０１１２】
このように二相分離状態となった冷媒がノズル通路１３ａへ流入することで、ノズル通路１３ａの先細部１３１では、円環状の冷媒通路の外周側壁面から冷媒が剥離する際に生じる壁面沸騰および円環状の冷媒通路の中心軸側の冷媒のキャビテーションによって生じた沸騰核による界面沸騰によって冷媒の沸騰が促進される。これにより、ノズル通路１３ａの最小通路面積部３０ｍへ流入する冷媒が、気相と液相が均質に混合した気液混合状態に近づく。
【０１１３】
そして、最小通路面積部３０ｍの近傍で気液混合状態の冷媒の流れに閉塞（チョーキング）が生じ、このチョーキングによって音速に到達した気液混合状態の冷媒が末広部１３２にて加速されて噴射される。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、気液混合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１３ａにおけるエネルギ変換効率（従来技術のノズル効率に相当）を向上させることができる。
【０１１４】
この際、本実施形態のエジェクタ１３では、旋回空間３０ａの軸方向（すなわち、通路形成部材３５の軸方向）から見たときに、複数の駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ流入した冷媒が、旋回空間３０ａの外周に沿って流れる方向の速度成分を有しているだけでなく、互いに異なる方向の速度成分を有している。
【０１１５】
これにより、それぞれの駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ流入した冷媒が有する速度成分のうち、旋回空間３０ａ内で旋回する冷媒の旋回中心が旋回空間３０ａの中心軸からずれてしまう原因となる方向の速度成分を互いに打ち消し合う構成とすることができる。そして、旋回空間３０ａ内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間３０ａの中心軸が大きくずれてしまうことを抑制できる。
【０１１６】
さらに、本実施形態では、通路形成部材３５の軸方向から見たときに、複数の駆動通路３６ａの冷媒流出口が、通路形成部材３５の軸周りに互いに等角度間隔で開口しているので、旋回空間３０ａ内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間３０ａの中心軸が大きくずれてしまうことを確実に抑制できる。
【０１１７】
従って、通路形成部材３５の外周側に形成されるノズル通路１３ａへ、外周側に液相冷媒が偏在し、かつ、内周側に気相冷媒が偏在した二相分離状態の冷媒を流入させることができる。その結果、ノズル通路１３ａにて二相分離状態の冷媒の沸騰を促進することができ、ノズル通路にて冷媒の圧力エネルギを運動エネルギへ変換する際のエネルギ変換効率（従来技術のノズル効率に相当）を充分に向上させることができる。
【０１１８】
なお、複数の駆動通路３６ａの冷媒流出口は、厳密に等角度間隔で配置されている必要はなく、旋回空間３０ａ内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間３０ａの中心軸が大きくずれてしまうことを抑制可能な範囲で、配置されていればよい。
【０１１９】
また、本実施形態のエジェクタ１３には、分配空間３０ｇが形成されているので、それぞれの駆動通路３６ａへ分配されるそれぞれの冷媒の状態を、互いに同等の状態に近づけることができる。従って、それぞれの駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ流入する冷媒の状態も同等の状態となり、旋回空間３０ａ内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間３０ａの中心軸がずれてしまうことをより一層効果的に抑制できる。
【０１２０】
さらに、本実施形態のエジェクタ１３では、分配空間３０ｇをアッパーカバー３６の筒状側面に形成された溝部によって形成しているので、分配空間３０ｇを容易に形成することができる。
【０１２１】
しかも、分配空間３０ｇが旋回空間３０ａの外周側に環状に形成されているので、例えば、アッパーカバー３６をハウジングボデー３１の上面側固定穴３１ｅに固定する際に、アッパーカバー３６の取付位置が中心軸に対して周方向にずれてしまっても、冷媒流入通路３１ｇと分配空間３０ｇとを確実に連通させることができる。
【０１２２】
また、本実施形態のエジェクタ１３によれば、駆動手段３７を備えているので、エジェクタ式冷凍サイクル１０の負荷変動に応じて通路形成部材３５を変位させ、ノズル通路１３ａおよびディフューザ通路１３ｃの冷媒通路面積を調整することができる。従って、エジェクタ式冷凍サイクル１０の負荷変動に応じてエジェクタ１３を適切に作動させることができる。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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
（第２実施形態）
本実施形態では、図６に示すように、第１実施形態に対して、エジェクタ１３の分配空間３０ｇおよび駆動通路３６ａの構成を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態のエジェクタ１３では、ハウジングボデー３１の上面に、円板状のカバープレート３６ｂが圧入等の手段によって固定されている。
【０１２５】
さらに、ハウジングボデー３１の上面のうちカバープレート３６ｂが固定される部位には、図６、図７に示すように、下方側へ向かって凹んだ複数の溝部が形成されている。そして、カバープレート３６ｂが圧入固定されて、これらの溝部が区画されることによって、第１実施形態と同様の分配空間３０ｇおよび複数の駆動通路３６ａが形成されている。
【０１２６】
また、ノズルボデー３２は、ハウジングボデー３１の内部に下方側から圧入等の手段によって固定されている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態のエジェクタ１３のように分配空間３０ｇおよび駆動通路３６ａを構成しても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２７】
さらに、本実施形態のエジェクタ１３のように、ハウジングボデー３１の上面に形成された溝部によって、駆動通路３６ａを形成することで、駆動通路３６ａの冷媒流出口の軸方向の深さ寸法（図６の上下方向の幅寸法）を容易に調整することができる。従って、駆動通路３６ａの冷媒流出口の軸方向の深さ寸法を拡大して、駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ軸方向の幅広い範囲から冷媒を流入させて、旋回空間３０ａ内の冷媒の旋回流れを促進することができる。
【０１２８】
（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。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。
【０１２９】
（１）上述の実施形態では、駆動通路３６ａを２つとして、それぞれの駆動通路３６ａの旋回空間３０ａ側に形成される冷媒出口を、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、１８０°間隔で開口させた例を説明したが、駆動通路３６ａの数および配置はこれに限定されない。
【０１３０】
例えば、図８に示すように、複数の駆動通路３６ａを３つとして、それぞれの駆動通路３６ａの旋回空間３０ａ側に形成される冷媒出口を、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、１２０°間隔で開口させてもよい。さらに、図９に示すように、駆動通路３６ａを４つとして、それぞれの駆動通路３６ａの旋回空間３０ａ側に形成される冷媒出口を、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、９０°間隔で開口させてもよい。
【０１３１】
また、上述の第１実施形態では、アッパーカバー３６の筒状側面の全周に亘って溝部を設けた例を説明したが、分配空間３０ｇ内の冷媒の状態を均質化させることができれば、図１０に示すように、アッパーカバー３６の筒状側面の一部に形成された溝部によって分配空間３０ｇを形成してもよい。
【０１３２】
さらに、冷媒流入通路３１ｇについても、分配空間３０ｇの外周の接線方向に延びる形状に限定されない。なお、図８〜図１０は、第１実施形態の図３に対応する図面である。
【０１３３】
（２）上述の第２実施形態では、第１実施形態と同等の形状の分配空間３０ｇおよび駆動通路３６ａを形成した例を説明したが、第２実施形態にて分配空間３０ｇおよび駆動通路３６ａを形成する溝部は、ハウジングボデー３１の上面にフライス加工等を施すことによって形成することができる。従って、第２実施形態の構成によれば、分配空間３０ｇおよび駆動通路３６ａの形状の設計自由度を向上させることができる。
【０１３４】
これにより、例えば、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、駆動通路３６ａを湾曲した形状とすることができる。具体的には、駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ流入した冷媒が旋回空間３０ａの外周に沿って流れる形状であれば、図１１に示すように、駆動通路３６ａを、旋回空間３０ａの外周側から旋回空間３０ａの外周接線側へ向かって湾曲させた形状としてもよい。
【０１３５】
また、図１２に示すように、断面円形状あるいは断面矩形状等の分配空間３０ｇを形成し、この分配空間３０ｇを、冷媒流入口３１ａから流入した冷媒の流れを分岐する分岐部として機能させて、分配空間３０ｇからそれぞれの駆動通路３６ａへ冷媒を分流させる形状としてもよい。つまり、ボデー３０に、冷媒流入口３１ａから流入した冷媒の流れをそれぞれの駆動通路３６ａへ分岐する分岐部を形成するようにしてもよい。
【０１３６】
さらに、図１３に示すように、分配空間３０ｇを廃止して、冷媒流入口３１ａから流入した冷媒を、それぞれの駆動通路３６ａへ直接流入させる形状としてもよい。この場合は、分配空間３０ｇを廃止しても、それぞれの駆動通路３６ａへ流入させる冷媒を均質化できることが望ましい。なお、図１１〜図１３は、第２実施形態の図７に対応する図面である。
【０１３７】
（３）上述の実施形態では、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。
【０１３８】
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し、さらに、駆動手段として電動モータやソレノイド等の電気的機構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。
【０１３９】
（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の詳細について説明していないが、液相冷媒流出口３１ｃ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。
【０１４０】
（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。
【０１４１】
また、上述の実施形態では、放熱器１２を冷媒と外気とを熱交換させる室外側熱交換器とし、蒸発器１４を送風空気を冷却する利用側熱交換器として用いているが、逆に、蒸発器１４を外気等の熱源から吸熱する室外側熱交換器として構成し、放熱器１２を空気あるいは水等の被加熱流体を加熱する室内側熱交換器として構成するヒートポンプサイクルに本発明のエジェクタ１３を適用してもよい。
【０１４２】
（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、通路形成部材３５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】
【０１４３】
１０    エジェクタ式冷凍サイクル
１３    エジェクタ
１３ａ  ノズル通路
１３ｂ  吸引用通路
１３ｃ  ディフューザ通路
３０    ボデー
３０ａ  旋回空間
３０ｇ  分配空間
３５    通路形成部材
３６ａ  駆動通路
【図１】
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【図２】
0006003844.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0006003844.tif 000006
【図６】
0006003844.tif 000007
【図７】
0006003844.tif 000008
【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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