(57)【要約】【課題】適用されたエジェクタ式冷凍サイクルの大型化を招くことなく、通路断面積を変更可能に構成されたエジェクタモジュールを提供する。【解決手段】可変ノズル部を有するエジェクタ１５と可変絞り機構１６とをエジェクタモジュール２０として一体化させる際に、ノズル部１５ａの通路断面積を変化させるニードル弁２２および絞り通路２０ｂの絞り開度を変化させる絞り弁２３を同一の駆動機構部２４によって連動して変位させる。この際、駆動機構部２４は、それぞれの冷媒通路を閉塞させる際には絞り通路２０ｂよりも先にノズル部１５ａを閉塞させ、それぞれの冷媒通路を開く際には、ノズル部１５ａよりも先に絞り通路２０ｂを開く。【選択図】図２
2018145823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ｂ）に適用されるエジェクタモジュールであって、
冷媒を減圧させて噴射するノズル部（１５ａ）と、
冷媒を減圧させる減圧部（２０ｂ）と、
前記ノズル部から噴射された噴射冷媒の吸引作用によって外部から冷媒を吸引する冷媒吸引口（２１ｂ）、および前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させる昇圧部（１５ｂ）が形成されたボデー部（２１）と、
前記ノズル部の通路断面積を変化させるノズル側弁体部（２２）と、
前記減圧部の通路断面積を変化させる減圧側弁体部（２３）と、
前記ノズル側弁体部および前記減圧側弁体部を変位させる駆動機構部（２４）と、を備え、
前記駆動機構部は、前記ノズル部および前記減圧部を開いた状態から閉塞させる際には、前記減圧部よりも先に前記ノズル部を閉塞させ、さらに、前記ノズル部および前記減圧部を閉塞させた状態から開く際には、前記ノズル部よりも先に前記減圧部を開くものであるエジェクタモジュール。
【請求項２】
前記ボデー部には、冷媒を前記ノズル部の中心軸周りに旋回させる旋回空間（２０ａ）が形成されており、
前記ノズル部の入口および前記絞り部の入口は、前記旋回空間に開口しており、
前記絞り部の入口は、前記ノズル部の入口よりも中心軸の外周側に開口している請求項１に記載のエジェクタモジュール。
【請求項３】
前記ノズル側弁体部に対して前記ノズル部の冷媒通路面積を縮小させる側に荷重をかける弾性部材（２２ｃ）を備え、
前記駆動機構部は、前記減圧側弁体部に連結されており、
前記ノズル側弁体部には、前記減圧側弁体部が変位する際に当接する当接部（２２ｂ）が形成されており、
前記ノズル側弁体部は、前記減圧側弁体部が前記当接部に当接している際に、前記減圧側弁体部と連動して変位する請求項１または２に記載のエジェクタモジュール。
【請求項４】
前記エジェクタ式冷凍サイクル（１０）は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）、前記圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）、冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１７）、および冷媒を蒸発させて前記圧縮機の吸入側へ流出させる第２蒸発器（１８）を有し、
前記ノズル部および前記減圧部へ冷媒を流入させる高圧入口（２１ａ）には、前記放熱器の出口側が接続され、
前記冷媒吸引口には、前記第１蒸発器の冷媒出口側が接続され、
前記昇圧部から冷媒を流出させるエジェクタ側出口（２１ｃ）には、前記第２蒸発器の冷媒入口側が接続され、
前記減圧部から冷媒を流出させる絞り側出口（２１ｄ）には、前記第１蒸発器の冷媒入口側が接続されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載のエジェクタモジュール。
【請求項５】
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、
前記放熱器から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部（１４）と、
前記分岐部にて分岐された一方の冷媒を減圧させる可変ノズル部から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（２１ｂ）から冷媒を吸引し、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ（１５）と、
前記分岐部にて分岐された他方の冷媒を減圧させる可変絞り機構（１６）と、
前記可変絞り機構にて減圧された冷媒を蒸発させて前記冷媒吸引口側へ流出させる第１蒸発器（１７）と、
前記エジェクタから流出した冷媒を蒸発させて前記圧縮機の吸入側へ流出させる第２蒸発器（１８）と、
前記可変ノズル部の通路断面積を制御するエジェクタ制御部（４０ｂ）と、
予め定めたエジェクタ停止条件が成立したことを判定する停止条件判定部（Ｓ１）と、を備え、
前記エジェクタ制御部は、前記停止条件判定部によって前記エジェクタ停止条件が成立したと判定された際に、前記可変ノズル部を閉塞させるものであるエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項６】
前記第１蒸発器の複数の部位の温度を検出する蒸発器温度検出部（４７）を備え、
前記停止条件判定部は、前記温度検出部が検出した最高温度から最低温度を減算した温度差（ΔＴ）が予め定めた基準温度差（ＫΔＴ）以上となった際に、前記エジェクタ停止条件が成立したと判定するものである請求項５に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項７】
前記停止条件判定部は、前記圧縮機が起動してから予め定めた基準時間が経過する迄は、前記エジェクタ停止条件が成立したと判定するものである請求項５または６に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項８】
前記停止条件判定部は、前記圧縮機の冷媒吐出能力が予め定めた基準吐出能力以下となっている際は、前記エジェクタ停止条件が成立したと判定するものである請求項５ないし７のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エジェクタを含む複数の機器を一体化させたエジェクタモジュール、およびエジェクタを備えるエジェクタ式冷凍サイクルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷媒減圧装置としてエジェクタを備える冷凍サイクル装置であるエジェクタ式冷凍サイクルが知られている。この種のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタの昇圧作用によって、圧縮機へ吸入される冷媒の圧力を、蒸発器における冷媒蒸発圧力よりも上昇させることができる。これにより、エジェクタ式冷凍サイクルでは、圧縮機の消費動力を低減させてサイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【０００３】
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蒸発器ユニットが開示されている。この特許文献１の蒸発器ユニットは、エジェクタ式冷凍サイクルの構成機器のうち、分岐部、エジェクタ、固定絞り、第１蒸発器、第２蒸発器等を一体化（換言すると、ユニット化あるいはモジュール化）させたものである。
【０００４】
より詳細には、分岐部は、放熱器から流出した高圧冷媒の流れを分岐して、エジェクタのノズル部側および固定絞り側へ流出させる。第２蒸発器は、エジェクタのディフューザ部から流出した冷媒を空調対象空間へ送風される送風空気と熱交換させて蒸発させる熱交換器であり、蒸発させた冷媒を圧縮機の吸入口側へ流出させる。第１蒸発器は、固定絞りにて減圧された冷媒を第２蒸発器通過後の送風空気と熱交換させて蒸発させる熱交換器であり、蒸発させた冷媒をエジェクタの冷媒吸引口側へ流出させる。
【０００５】
特許文献１の蒸発器ユニットでは、上記の如く、サイクル構成機器の一部を一体化させることによって、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル全体としての小型化、および生産性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４２５９５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１の蒸発器ユニットでは、固定絞りを採用し、さらに、エジェクタのノズル部として冷媒通路の通路断面積を変更することのできない固定ノズル部を採用している。このため、適用されたエジェクタ式冷凍サイクルに負荷変動が生じて、ノズル部へ流入する冷媒流量が変化すると、エジェクタのエネルギ変換効率が低下してしまうことがある。
【０００８】
従って、特許文献１の蒸発器ユニットでは、エジェクタ式冷凍サイクルに負荷変動が生じると、エジェクタが充分な昇圧作用を発揮できなくなってしまい、上述したＣＯＰ向上効果を充分に得ることができなくなってしまう。
【０００９】
これに対して、特許文献１には、固定絞りに代えて通路断面積（すなわち、絞り開度）を変更可能に構成された可変絞り機構を採用してもよいこと、並びに、エジェクタのノズル部として通路断面積を変更可能に構成された可変ノズル部を採用してもよいことが記載されている。
【００１０】
これによれば、エジェクタ式冷凍サイクルの負荷変動に応じて可変絞り機構の絞り開度あるいは可変ノズル部の通路断面積を調整して、エジェクタのエネルギ変換効率の低下を抑制することができる。従って、負荷変動が生じてもエジェクタ式冷凍サイクルのＣＯＰの低下を抑制することができる。
【００１１】
しかしながら、固定絞りに代えて可変絞り機構を採用すると、絞り開度を変化させるための駆動装置が必要となる。このことは、エジェクタのノズル部として可変ノズル部を採用した場合も同様である。
【００１２】
この種の駆動装置は、比較的体格が大きい。このため、可変絞り機構あるいは可変ノズル部を有するエジェクタを含む構成機器を一体化させたユニット（あるいは、モジュール）は、大型化しやすい。その結果、構成機器を一体化したことによるエジェクタ式冷凍サイクル全体としての小型化効果が損なわれてしまう。
【００１３】
さらに、可変絞り機構や可変ノズル部を有するエジェクタを一体化させたとしても、エジェクタ式冷凍サイクルの低負荷運転時等には、可変ノズル部から噴射される噴射冷媒の流速が低下してしまうことがある。このような噴射冷媒の流速の低下が生じると、エジェクタが充分な吸引作用を発揮できなくなり、蒸発器に充分な流量の冷媒を供給することができなくなってしまう。
【００１４】
その結果、ＣＯＰの低下を招くだけでなく、エジェクタ式冷凍サイクルが不適切に作動してしまう。ここで、エジェクタ式冷凍サイクルの不適切な作動としては、蒸発器にて冷却される冷却対象流体に温度分布を生じさせてしまうこと、冷媒に混入されたオイルが圧縮機に戻り難くなってしまうこと等が挙げられる。
【００１５】
さらに、エジェクタ式冷凍サイクルの起動時には、可変ノズル部に瞬間的に過剰な冷媒が流れてしまうことがある。この場合、ノズル部を通過する冷媒により生じる冷媒通過音が大きくなり、耳障りとなってしまう場合がある。このような冷媒通過音の発生もエジェクタ式冷凍サイクルの不適切な作動に該当する。
【００１６】
本発明は、適用されたエジェクタ式冷凍サイクルの大型化を招くことなく、通路断面積を変更可能に構成されたエジェクタモジュールを提供することを第１の目的とする。
【００１７】
また、本発明は、負荷変動が生じた場合や、起動時において、適切に作動するエジェクタ式冷凍サイクルを提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、エジェクタ式冷凍サイクル（１０）に適用されるエジェクタモジュールであって、
冷媒を減圧させて噴射するノズル部（１５ａ）と、冷媒を減圧させる減圧部（２０ｂ）と、ノズル部から噴射された噴射冷媒の吸引作用によって外部から冷媒を吸引する冷媒吸引口（２１ｂ）、および噴射冷媒と冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させる昇圧部（１５ｂ）が形成されたボデー部（２１）と、ノズル部の通路断面積を変化させるノズル側弁体部（２２）と、減圧部の通路断面積を変化させる減圧側弁体部（２３）と、ノズル側弁体部および減圧側弁体部を変位させる駆動機構部（２４）と、を備え、
駆動機構部は、ノズル部および減圧部を開いた状態から閉塞させる際には、減圧部よりも先にノズル部を閉塞させ、さらに、ノズル部および減圧部を閉塞させた状態から開く際には、ノズル部よりも先に減圧部を開くエジェクタモジュールである。
【００１９】
これによれば、ノズル部（１５ａ）、ボデー部（２１）、ノズル側弁体部（２２）、および駆動機構部（２４）を備えているので、可変ノズル部を有するエジェクタ（１５）を構成することができる。さらに、減圧部（２０ｂ）、減圧側弁体部（２３）、および駆動機構部（２４）を備えているので、可変絞り機構（１６）を構成することができる。
【００２０】
従って、可変ノズル部を有するエジェクタ（１５）と可変絞り機構（１６）とを一体化させることができる。この際、ノズル部（１５ａ）の通路断面積および減圧部（２０ａ）の絞り開度を、共通する１つの駆動機構部（２４）によって調整するので、複数の駆動機構部を備えるものに対して、大型化を招くことなく、可変ノズル部を有するエジェクタ（１５）および可変絞り機構（１６）を一体化させることができる。
【００２１】
さらに、駆動機構部（２４）が、ノズル部（１５ａ）および減圧部（２０ａ）を閉塞させる際には、減圧部（２０ａ）よりも先にノズル部（１５ａ）を閉塞させ、ノズル部（１５ａ）および減圧部（２０ａ）を開く際には、ノズル部（１５ａ）よりも先に減圧部（２０ａ）を開く。
【００２２】
従って、本請求項に記載の発明に係るエジェクタモジュール（２０）を備えるエジェクタ式冷凍サイクル（１０）では、負荷変動によってエジェクタ（１５）が充分な吸引作用や昇圧作用を発揮できない運転条件時に、エジェクタ（１５）を機能させない通常の冷凍サイクル装置に切り替えることができる。そして、通常の冷凍サイクル装置として適切に作動させることができる。
【００２３】
すなわち、本請求項に記載の発明によれば、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル（１０）の大型化を招くことなく、通路断面積を変更可能に構成されたエジェクタモジュールを提供することができる。さらに、負荷変動が生じても適切に作動するエジェクタ式冷凍サイクルを提供することができる。
【００２４】
また、請求項２に記載の発明は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、放熱器（１２）から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部（１４）と、分岐部にて分岐された一方の冷媒を減圧させる可変ノズル部から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（２１ｂ）から冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ（１５）と、分岐部にて分岐された他方の冷媒を減圧させる可変絞り機構（１６）と、可変絞り機構にて減圧された冷媒を蒸発させて冷媒吸引口側へ流出させる第１蒸発器（１７）と、エジェクタ（１５）から流出した冷媒を蒸発させて圧縮機の吸入側へ流出させる第２蒸発器（１８）と、可変ノズル部の通路断面積を制御するエジェクタ制御部（４０ｂ）と、予め定めたエジェクタ停止条件が成立したことを判定する停止条件判定部（Ｓ１）と、を備え、
エジェクタ制御部は、停止条件判定部によってエジェクタ停止条件が成立したと判定された際に、可変ノズル部を閉塞させるエジェクタ式冷凍サイクルである。
【００２５】
これによれば、停止条件判定部（Ｓ１）によってエジェクタ停止条件が成立したと判定された際に、エジェクタ制御部（４０ｂ）が可変ノズル部を閉塞させる。従って、負荷変動によってエジェクタ（１５）が充分な吸引作用や昇圧作用を発揮できない運転条件時に、エジェクタ（１５）を機能させない通常の冷凍サイクル装置に切り替えることができる。そして、通常の冷凍サイクル装置として適切に作動させることができる。
【００２６】
すなわち、本請求項に記載の発明によれば、負荷変動が生じた場合や、起動時において、適切に作動するエジェクタ式冷凍サイクルを提供することができる。
【００２７】
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一例である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【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モジュールの軸方向断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ部拡大図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】第１実施形態のノズル部の開度と絞り通路の開度との関係を示す制御特性図である。
【図７】第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの電気制御部をブロック図である。
【図８】第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの制御処理の要部を示すフローチャートである。
【図９】第２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１０】第２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの電気制御部をブロック図である。
【図１１】他の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。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１実施形態）
図１〜図８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モジュール２０は、図１の全体構成図に示すように、冷媒減圧装置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であるエジェクタ式冷凍サイクル１０に適用されている。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、冷却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。従って、エジェクタ式冷凍サイクル１０の冷却対象流体は、送風空気である。
【００３０】
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、サイクルの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。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いる。冷凍機油としては、液相冷媒に相溶性を有するＰＡＧオイルが採用されている。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。
【００３１】
エジェクタ式冷凍サイクル１０の構成機器のうち、圧縮機１１は、冷媒を吸入して高圧冷媒となるまで圧縮して吐出するものである。より具体的には、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、および圧縮機構を駆動する電動モータを収容して構成された電動圧縮機である。
【００３２】
この圧縮機構としては、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することができる。また、電動モータは、空調制御装置４０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のものを採用してもよい。
【００３３】
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側冷媒と冷却ファン１２ｃから送風された車室外空気（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。
【００３４】
より具体的には、放熱器１２は、凝縮部１２ａおよびレシーバ部１２ｂを有する、いわゆるレシーバ一体型の凝縮器として構成されている。凝縮部１２ａは、圧縮機１１から吐出された高圧気相冷媒と冷却ファン１２ｃから送風された外気とを熱交換させて、高圧気相冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮用の熱交換部である。レシーバ部１２ｂは、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冷媒容器である。
【００３５】
冷却ファン１２ｃは、空調制御装置４０から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される電動送風機である。放熱器１２のレシーバ部１２ｂの冷媒出口には、エジェクタモジュール２０のボデー部２１に設けられた高圧入口２１ａ側が接続されている。
【００３６】
エジェクタモジュール２０は、エジェクタ式冷凍サイクル１０を構成するサイクル構成機器の一部を一体化（換言すると、モジュール化）させたものである。より具体的には、本実施形態のエジェクタモジュール２０は、サイクル構成機器のうち、分岐部１４、エジェクタ１５、可変絞り機構１６等を一体化させたものである。
【００３７】
分岐部１４は、放熱器１２から流出した冷媒の流れを分岐し、分岐された一方の冷媒をエジェクタ１５のノズル部１５ａから噴射させ、分岐された他方の冷媒を可変絞り機構１６へ流出させる機能を果たす。分岐部１４は、エジェクタモジュール２０のボデー部２１の内部に形成された空間および冷媒通路を接続することによって形成されている。
【００３８】
エジェクタ１５は、分岐部１４にて分岐された一方の冷媒を減圧させて噴射するノズル部１５ａを有し、冷媒減圧装置としての機能を果たす。さらに、エジェクタ１５は、ノズル部１５ａの冷媒噴射口から噴射された噴射冷媒の吸引作用によって、外部から冷媒を吸引して循環させる冷媒循環装置としての機能を果たす。より具体的には、エジェクタ１５は、後述する第１蒸発器１７から流出した冷媒を吸引する。
【００３９】
これに加えて、エジェクタ１５は、ノズル部１５ａから噴射された噴射冷媒とボデー部２１に形成された冷媒吸引口２１ｂから吸引された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して、混合冷媒を昇圧させるエネルギ変換装置としての機能を果たす。エジェクタ１５は、昇圧させた冷媒を後述する第２蒸発器１８の冷媒入口側へ流出させる。エジェクタ１５のノズル部１５ａは、通路断面積を変更可能に構成されている。
【００４０】
可変絞り機構１６は、分岐部１４にて分岐された他方の冷媒を減圧させる絞り通路２０ｂを有している。可変絞り機構１６は、絞り通路２０ｂの通路断面積（すなわち、絞り開度）を変更可能に構成されている。可変絞り機構１６は、減圧させた冷媒を第１蒸発器１７の冷媒入口側へ流出させる。
【００４１】
次に、図２〜図６を用いて、エジェクタモジュール２０の詳細構成を説明する。まず、エジェクタモジュール２０は、図２に示すように、ボデー部２１、ニードル弁２２、絞り弁２３、駆動機構部２４等を有している。
【００４２】
ボデー部２１は、金属製（本実施形態では、アルミニウム製）の複数の構成部材を組み合わせることによって形成されている。ボデー部２１は、エジェクタモジュール２０の外殻を形成するとともに、エジェクタ１５、可変絞り機構１６等の構成機器の一部を形成するものである。ボデー部２１は、樹脂にて形成されていてもよい。
【００４３】
ボデー部２１には、高圧入口２１ａ、冷媒吸引口２１ｂ、エジェクタ側出口２１ｃ、絞り側出口２１ｄといった複数の冷媒出入口が設けられている。
【００４４】
高圧入口２１ａは、放熱器１２のレシーバ部１２ｂの冷媒出口から流出した冷媒をエジェクタモジュール２０の内部へ流入させる冷媒入口である。従って、高圧入口２１ａは、分岐部１４の冷媒入口となる。冷媒吸引口２１ｂは、第１蒸発器１７から流出した冷媒を吸引する冷媒入口である。冷媒吸引口２１ｂから吸引された吸引冷媒は、ノズル部１５ａから噴射された噴射冷媒と合流する。
【００４５】
エジェクタ側出口２１ｃは、エジェクタ１５（具体的には、後述するディフューザ部１５ｂ）にて昇圧された冷媒を第２蒸発器１８の入口側へ流出させる冷媒出口である。絞り側出口２１ｄは、可変絞り機構１６にて減圧された冷媒を、第１蒸発器１７の入口側へ流出させる冷媒出口である。
【００４６】
ボデー部２１の内部には、図３に示すように、旋回空間２０ａが形成されている。旋回空間２０ａは、円柱状に形成されており、高圧入口２１ａから流入した冷媒の流れを中心軸周りに旋回させる空間である。
【００４７】
高圧入口２１ａと旋回空間２０ａとを接続する冷媒通路は、図４に示すように、旋回空間２０ａの中心軸方向から見たときに旋回空間２０ａへ流入する冷媒を、旋回空間２０ａの内壁面に沿って流入させるように形成されている。これにより、旋回空間２０ａへ流入した冷媒は、旋回空間２０ａの中心軸周りに旋回する。
【００４８】
ボデー部２１の旋回空間２０ａの軸方向一端側には、図２に示すように、エジェクタ１５のノズル部１５ａが配置されている。ノズル部１５ａの入口は、旋回空間２０ａに開口している。ノズル部１５ａの冷媒通路には、冷媒通路断面積を縮小させる喉部、および喉部から冷媒を噴射する冷媒噴射口へ向かうに伴って通路断面積が徐々に拡大する末広部が形成されている。
【００４９】
つまり、ノズル部１５ａは、ラバールノズルとして構成されている。さらに、本実施形態では、ノズル部１５ａとして、エジェクタ式冷凍サイクル１０の通常運転時に冷媒噴射口から噴射される噴射冷媒の流速が音速以上となるように設定されたものが採用されている。もちろん、ノズル部１５ａを先細ノズルで構成してもよい。
【００５０】
旋回空間２０ａの軸方向他端側には、絞り通路２０ｂの入口が開口している。このため、高圧入口２１ａから旋回空間２０ａへ流入した高圧冷媒は、旋回空間２０ａからノズル部１５ａおよび絞り通路２０ｂの双方へ流入する。つまり、本実施形態では、旋回空間２０ａ内に、分岐部１４が形成されている。
【００５１】
絞り通路２０ｂは、通路断面積を縮小させることによって、冷媒を減圧させる減圧部である。絞り通路２０ｂは、円柱形状や円錐台形状等の回転体形状等に形成されている。本実施形態では、絞り通路２０ｂとして、ボデー部２１に対して別部材で形成されたオリフィスを採用し、圧入等の手段によってボデー部２１に固定している。
【００５２】
さらに、旋回空間２０ａの中心軸、ノズル部１５ａの中心軸、および絞り通路２０ｂの中心軸は、互いに同軸上に配置されている。従って、本実施形態のノズル部１５ａと絞り通路２０ｂは、ノズル部１５ａの軸方向に並んで配置されている。
【００５３】
ボデー部２１のノズル部１５ａの冷媒流れ下流側には、ディフューザ部１５ｂが配置されている。ディフューザ部１５ｂは、混合冷媒を昇圧させる昇圧部である。ディフューザ部１５ｂは、円筒状の金属（本実施形態では、アルミニウム）で形成されている。ディフューザ部１５ｂの筒状側面には、ディフューザ部１５ｂの内外を貫通させるように冷媒吸引口２１ｂが形成されている。
【００５４】
ディフューザ部１５ｂの内部には、ノズル部１５ａが収容される空間、および噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒を流通させる冷媒通路等が形成されている。この冷媒通路は、通路断面積が冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大する略円錐台形状に形成されている。ディフューザ部１５ｂでは、このような通路形状によって、混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギに変換することができる。
【００５５】
ニードル弁２２は、ノズル部１５ａの内部に形成された冷媒通路内に配置されて、この冷媒通路の通路断面積を変化させるノズル側弁体部である。ニードル弁２２は、針状（あるいは、円錐形状、円柱形状等を組み合わせた形状）の金属（本実施形態では、ステンレス）で形成されている。
【００５６】
ニードル弁２２の中心軸は、ノズル部１５ａの中心軸、ディフューザ部１５ｂの冷媒通路の中心軸等と同軸上に配置されている。そして、ニードル弁２２は、中心軸方向に変位することによって、ノズル部１５ａの通路断面積を変化させる。さらに、ニードル弁２２は、喉部に当接することによって、ノズル部１５ａを閉塞させることもできる。
【００５７】
ここで、ノズル部１５ａの内周面には、図５に示すように、ニードル弁２２の外周面を摺動可能に支持する複数の支持部１５ｃが形成されている。これにより、ニードル弁２２が変位する際に、ニードル弁２２の中心軸がノズル部１５ａの中心軸からずれてしまうことが抑制されている。旋回空間２０ａからノズル部１５ａへ流入した冷媒は、隣り合う支持部１５ｃの間を流通する。
【００５８】
また、旋回空間２０ａ内には、コイルバネ２２ｃが配置されている。コイルバネ２２ｃは、ニードル弁２２に対してノズル部１５ａの通路断面積を縮小（閉塞）させる側の荷重をかける弾性部材である。
【００５９】
絞り弁２３は、絞り通路２０ｂの冷媒流れ下流側（すなわち、ノズル部１５ａの反対側）に配置されて、絞り通路２０ｂの出口側の通路断面積を変化させる減圧側弁体部である。絞り弁２３は、ニードル弁２２と同じ材質で形成されている。絞り弁２３は、底面側の外径がニードル弁２２の外径よりも大きい円錐台形状に形成されている。
【００６０】
これにより、絞り弁２３の周囲に円環状に形成される絞り通路２０ｂの入口は、ニードル弁２２の周囲に円環状に形成されるノズル部１５ａの入口よりも、中心軸の外周側に形成されている。
【００６１】
絞り弁２３の中心軸は、ニードル弁２２の中心軸と同軸上に配置されている。絞り弁２３は、中心軸方向に変位することによって、絞り通路２０ｂの通路断面積を変化させる。さらに、絞り弁２３は、絞り通路２０ｂの出口に当接することによって、絞り通路２０ｂを閉塞させることもできる。
【００６２】
絞り弁２３のノズル部１５ａの反対側には、駆動機構部２４が連結されている。駆動機構部２４は、ニードル弁２２および絞り弁２３を中心軸方向に変位させるもので、絞り弁２３に連結されている。駆動機構部２４は、ステッピングモータを有する電動アクチュエータである。駆動機構部２４は、空調制御装置４０から出力される制御電圧（制御パルス）によって、その作動が制御される。
【００６３】
絞り弁２３のノズル部１５ａ側の中心部には、図３に示すように、ニードル弁２２に連結される連結部２３ａが設けられている。連結部２３ａは、絞り弁２３の軸方向に延びる細軸部、および細軸部から径方向に広がる円板状部を有している。ニードル弁２２には、連結部２３ａの円板状部が径方向から嵌め込まれる係合穴２２ａが形成されている。
【００６４】
係合穴２２ａの軸方向寸法Ｗは、連結部２３ａの円板状部の軸方向厚み寸法Ｔよりも大きく形成されている。従って、絞り弁２３の連結部２３ａとニードル弁２２の係合穴２２ａの内壁面との間には、軸方向に隙間が形成される。さらに、係合穴２２ａの内部であって、絞り弁２３側の面には、連結部２３ａと当接する当接部２２ｂが形成されている。
【００６５】
これにより、駆動機構部２４は、図６に示すように、ノズル部１５ａおよび絞り通路２０ｂの双方が開いた状態から閉塞させる際には、絞り通路２０ｂよりも先にノズル部１５ａを閉塞させるようにしている。さらに、駆動機構部２４は、ノズル部１５ａおよび絞り通路２０ｂの双方を閉塞させた状態から開く際には、ノズル部１５ａよりも先に絞り通路２０ｂを開くようにしている。
【００６６】
ここで、図６は、駆動機構部２４のステッピングモータに出力される制御パルスのカウント数に対するノズル部１５ａの開度および絞り通路２０ｂの開度を示している。図６において、開度０とは、ノズル部１５ａあるいは絞り通路２０ｂが閉塞されている状態を意味している。
【００６７】
より詳細には、絞り弁２３が絞り通路２０ｂを全開とし、かつ、ニードル弁２２がノズル部１５ａを全開としている状態（図６のＣ３）では、コイルバネ２２ｃの作用によって、ニードル弁２２の当接部２２ｂが絞り弁２３の連結部２３ａに当接している。
【００６８】
この状態から、駆動機構部２４が絞り弁２３を絞り通路２３ｂの通路断面積を縮小させる側へ変位させると、コイルバネ２２ｃの作用によって、ニードル弁２２もノズル部１５ａの通路断面積を縮小させる側へ変位する。そして、ニードル弁２２がノズル部１５ａの喉部に当接すると、ノズル部１５ａが閉塞される（図６のＣ２）。この際、絞り弁２３は、絞り通路２０ｂの出口に当接しておらず、絞り通路２０ｂは開いている。
【００６９】
絞り弁２３の連結部２３ａとニードル弁２２の係合穴２２ａとの間には、軸方向に隙間が形成されているので、ニードル弁２２がノズル部１５ａの喉部に当接していても、絞り弁２３は、絞り通路２３ｂの通路断面積を縮小させる側へ変位することができる。そして、絞り弁２３が絞り通路２０ｂの出口に当接すると、絞り通路２０ｂはノズル部１５ａに遅れて閉塞される（図６のＣ１）。
【００７０】
逆に、絞り弁２３が絞り通路２０ｂを閉塞し、かつ、ニードル弁２２がノズル部１５ａを閉塞している状態（図６のＣ１）から、駆動機構部２４が絞り通路２０ｂの通路断面積を拡大させる側へ絞り弁２３を変位させると、絞り通路２０ｂが開く。この際、絞り弁２３の連結部２３ａがニードル弁２２の当接部２２ｂに当接するまでは、コイルバネ２２ｃの作用によって、ノズル部１５ａは閉塞されたままとなる。
【００７１】
そして、連結部２３ａが当接部２２ｂに当接した状態から、駆動機構部２４が絞り通路２０ｂの通路断面積を拡大させる側へ絞り弁２３を変位させると、ニードル弁２２が絞り弁２３とともに変位して、絞り通路２０ｂに遅れてノズル部１５ａが開き始める（図６のＣ２）。換言すると、ニードル弁２２は、絞り弁２３の連結部２３ａがニードル弁２２の当接部２２ｂに当接している際に、絞り弁２３と連動して変位する。
【００７２】
以上の説明から明らかなように、エジェクタモジュール２０では、ノズル部１５ａ、ボデー部２１の冷媒吸引口２１ｂ、ディフューザ部１５ｂ、ニードル弁２２、および駆動機構部２４等によって、ノズル部１５ａの通路断面積を変更可能に構成された可変ノズル部を有するエジェクタ１５が構成されている。
【００７３】
また、エジェクタモジュール２０では、絞り通路２０ｂ、絞り弁２３、および駆動機構部２４等によって、絞り通路２０ｂの通路断面積（すなわち、絞り開度）を変更可能に構成された可変絞り機構１６が構成されている。
【００７４】
次に、図１に示す第２蒸発器１８は、送風機１８ａから車室内へ向けて送風された送風空気とエジェクタモジュール２０のエジェクタ側出口２１ｃ（すなわち、エジェクタの１５のディフューザ部１５ｂの冷媒出口）から流出した低圧冷媒とを熱交換させる。そして、この低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する吸熱用熱交換器である。
【００７５】
送風機１８ａは、空調制御装置４０から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される電動送風機である。第２蒸発器１８の冷媒出口には、エジェクタモジュール２０の低圧入口２１ｅ側が接続されている。
【００７６】
第１蒸発器１７は、第２蒸発器１８を通過した送風空気とエジェクタモジュール２０の絞り側出口２１ｄ（すなわち、可変絞り機構１６の冷媒出口）から流出した低圧冷媒とを熱交換させる。そして、この低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する吸熱用熱交換器である。第２蒸発器１８の冷媒出口には、エジェクタモジュール２０の冷媒吸引口２１ｂ側が接続されている。
【００７７】
また、本実施形態の第１蒸発器１７および第２蒸発器１８は、一体的に構成されている。具体的には、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８は、いずれも冷媒を流通させる複数本のチューブと、この複数のチューブの両端側に配置されてチューブを流通する冷媒の集合あるいは分配を行う一対の集合分配用タンクとを有する、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器で構成されている。
【００７８】
そして、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８の集合分配用タンクを同一部材にて形成することによって、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８を一体化させている。この際、本実施形態では、第２蒸発器１８が第１蒸発器１７に対して送風空気流れ上流側に配置されるように、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８を送風空気流れに対して直列に配置している。従って、送風空気は図１の二点鎖線で描いた矢印で示すように流れる。
【００７９】
次に、エジェクタ式冷凍サイクル１０の電気制御部について説明する。空調制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、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、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、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器１１、１２ｃ、１８ａ、２０等の作動を制御する。
【００８０】
空調制御装置４０の入力側には、図７のブロック図に示すように、内気温センサ４１、外気温センサ４２、日射センサ４３、吐出冷媒圧力センサ４４、吸入冷媒圧力センサ４５、吸入冷媒温度センサ４６、蒸発器温度センサ４７等が接続されている。そして、空調制御装置４０には、これらのセンサ群の検出信号が入力される。
【００８１】
内気温センサ４１は、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する内気温検出部である。外気温センサ４２は、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温検出部である。日射センサ４３は、車室内へ照射される日射量Ａｓを検出する日射量検出部である。
【００８２】
吐出冷媒圧力センサ４４は、圧縮機１１から吐出された吐出冷媒の吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する吐出圧力検出部である。吸入冷媒圧力センサ４５は、圧縮機１１へ吸入される吸入冷媒の吸入冷媒圧力Ｐｓを検出する吸入圧力検出部である。吸入冷媒温度センサ４６は、圧縮機１１へ吸入される吸入冷媒の吸入冷媒温度Ｔｓを検出する吸入温度検出部である。
【００８３】
蒸発器温度センサ４７は、第１蒸発器１７における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）Ｔｅｆｉｎを検出する蒸発器温度検出部である。蒸発器温度センサ４７は、複数の温度センサによって形成されている。従って、蒸発器温度センサ４７では、第１蒸発器１７の複数の部位の温度を検出することができる。
【００８４】
より具体的には、蒸発器温度センサ４７の少なくとも一つは第１蒸発器１７の冷媒入口部の温度を検出しており、少なくとも別の一つは第１蒸発器１７の冷媒出口部の温度を検出している。
【００８５】
このため、空調制御装置４０では、複数の温度センサによって検出された検出値の平均値を冷媒蒸発温度（蒸発器温度）Ｔｅｆｉｎとしている。さらに、空調制御装置４０では、これらの検出値の最高温度から最低温度を減算した温度差ΔＴを、第１蒸発器１７から吹き出される吹出空気の温度分布として検出することができる。
【００８６】
さらに、空調制御装置４０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル５０が接続され、操作パネル５０に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。
【００８７】
操作パネル５０に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置の自動制御運転を設定あるいは解除するオートスイッチ、送風機１８ａの風量をマニュアル設定する風量設定スイッチ、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定スイッチ等がある。
【００８８】
なお、本実施形態の空調制御装置４０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されたものであるが、それぞれの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、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。
【００８９】
例えば、空調制御装置４０のうち、圧縮機１１の冷媒吐出能力（具体的には、圧縮機１１の回転数）を制御する構成は、吐出能力制御部４０ａを構成している。エジェクタモジュール２０（具体的には、駆動機構部２４）の作動を制御する構成は、エジェクタ制御部４０ｂを構成している。
【００９０】
次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、通常運転とエジェクタ停止運転とを切り替えることができる。
【００９１】
これらの運転の切り替えは、空調制御装置４０が、予め記憶回路に記憶している空調制御プログラムが実行されることによって行われる。この空調制御プログラムは、操作パネル５０のオートスイッチが投入（ＯＮ）されると実行される。なお、空調制御プログラムにおける各制御ステップは、空調制御装置が有する機能実現部を構成している。
【００９２】
まず、通常運転について説明する。空調制御プログラムのメインルーチンでは、上述した空調制御用のセンサ群の検出信号および操作パネルからの操作信号に基づいて、車室内へ送風される送風空気の目標吹出温度ＴＡＯを決定する。そして、空調制御装置４０は、目標吹出温度ＴＡＯに応じて、圧縮機１１、送風機１８ａ、エジェクタモジュール２０等の作動を制御する。
【００９３】
レシーバ部１２ｂにて分離された液相冷媒は、エジェクタモジュール２０の高圧入口２１ａへ流入する。エジェクタモジュール２０の内部へ流入した冷媒は、分岐部１４にて分岐される。分岐された一方の冷媒は、エジェクタ１５のノズル部１５ａへ流入して等エントロピ的に減圧されて噴射される。そして、この噴射冷媒の吸引作用によって、第１蒸発器１７から流出した冷媒が、冷媒吸引口２１ｂから吸引される。
【００９４】
この際、空調制御装置４０は、吸入冷媒圧力センサ４５によって検出された吸入冷媒圧力Ｐｓおよび吸入冷媒温度センサ４６によって検出された吸入冷媒温度Ｔｓに基づいて、吸入冷媒の過熱度を算定し、算定された過熱度が予め定めた基準過熱度（本実施形態では、１℃）に近づくように、エジェクタモジュール２０の駆動機構部２４の作動を制御する。
【００９５】
ノズル部１５ａから噴射された噴射冷媒および冷媒吸引口２１ｂから吸引された吸引冷媒は、ディフューザ部１５ｂへ流入する。ディフューザ部１５ｂ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との混合冷媒の圧力が上昇する。ディフューザ部１５ｂにて昇圧された冷媒は、エジェクタ側出口２１ｃから流出する。
【００９６】
エジェクタ側出口２１ｃから流出した冷媒は、第２蒸発器１８へ流入する。第２蒸発器１８へ流入した冷媒は、送風機１８ａによって送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風機１８ａによって送風された送風空気が冷却される。第２蒸発器１８から流出した冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。
【００９７】
一方、分岐部１４にて分岐された他方の冷媒は、可変絞り機構１６の絞り通路２０ｂへ流入して等エンタルピ的に減圧される。可変絞り機構１６にて減圧された冷媒は、絞り側出口２１ｄから流出して、第１蒸発器１７へ流入する。第１蒸発器１７へ流入した冷媒は、第２蒸発器１８通過後の送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、第２蒸発器１８通過後の送風空気がさらに冷却される。第１蒸発器１７から流出した冷媒は、冷媒吸引口２１ｂから吸引される。
【００９８】
以上の如く、通常運転時のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８にて、車室内へ送風される送風空気を冷却することができる。
【００９９】
さらに、通常運転時には、第２蒸発器１８下流側の冷媒、すなわちエジェクタ１５のディフューザ部１５ｂにて昇圧された冷媒を圧縮機１１へ吸入させることができる。従って、エジェクタ式冷凍サイクル１０では、蒸発器における冷媒蒸発圧力と吸入冷媒の圧力が同等となる通常の冷凍サイクル装置よりも、圧縮機１１の消費動力を低減させて、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【０１００】
また、通常運転時には、第２蒸発器１８における冷媒蒸発圧力がディフューザ部１５ｂにて昇圧された冷媒圧力となり、第１蒸発器１７における冷媒蒸発圧力がノズル部１５ａにて減圧された直後の低い冷媒圧力となる。従って、各蒸発器における冷媒蒸発温度と送風空気との温度差を確保して、送風空気を効率的に冷却することができる。
【０１０１】
また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、エジェクタモジュール２０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、エジェクタ１５のノズル部１５ａの通路断面積、および可変絞り機構１６の絞り開度を変化させることができる。従って、負荷変動が生じてもエジェクタ式冷凍サイクル１０のＣＯＰの低下を抑制することができる。
【０１０２】
さらに、本実施形態のエジェクタモジュール２０では、ノズル部１５ａの通路断面積および絞り通路２０ｂの絞り開度を、共通する１つの駆動機構部２４にて調整することができるので、複数の駆動機構部を備えるものに対して、大型化を招くことなく、可変ノズル部を有するエジェクタ１５、および可変絞り機構１６を一体化させることができる。
【０１０３】
その結果、本実施形態のエジェクタモジュール２０によれば、通路断面積を変更可能に構成されていても、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル１０の大型化を招くことがない。
【０１０４】
ところで、本実施形態のように、エジェクタ１５のノズル部１５ａの通路断面積、および可変絞り機構１６の絞り開度を変化させることのできるエジェクタ式冷凍サイクル１０であっても、低負荷運転時等には、エジェクタ１５のノズル部１５ａへ流入する冷媒の流量が低下し、噴射冷媒の流速が低下してしまうことがある。
【０１０５】
このような噴射冷媒の流速の低下が生じると、エジェクタ１５が充分な吸引作用を発揮することができなくなり、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８に充分な流量の冷媒を供給することができなくなってしまう。その結果、ＣＯＰの低下を招くだけでなく、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８にて冷却される送風空気の温度分布を生じさせてしまうことがある。
【０１０６】
そこで、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、空調制御装置４０が、上述したメインルーチンのサブルーチンとして、図８に示す制御処理を実行する。この制御処理は、予め定めた制御周期毎に実行される。
【０１０７】
まず、図８のステップＳ１では、予め定めたエジェクタ停止条件が成立しているか否かを判定する。従って、本実施形態の制御ステップＳ１は、停止条件判定部を構成している。より具体的には、本実施形態のステップＳ１では、蒸発器温度センサ４７によって検出された温度差ΔＴが予め定めた基準温度差ＫΔＴ以上となっている際に、エジェクタ停止条件が成立している判定する。
【０１０８】
ステップＳ１にて、エジェクタ停止条件が成立していると判定された際には、ステップＳ２へ進み、エジェクタ停止運転が実行される。ステップＳ１にて、エジェクタ停止条件が成立していると判定されなかった際には、メインルーチンへ戻り、通常運転が実行される。
【０１０９】
ステップＳ２のエジェクタ停止運転では、空調制御装置４０が、絞り通路２０ｂを開いた状態で、エジェクタ１５のノズル部１５ａを閉塞させるようにエジェクタモジュール２０の作動を制御する。より詳細には、前述した図６のＣ１〜Ｃ２の範囲内で、吸入冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度（本実施形態では、１℃）に近づくように、エジェクタモジュール２０の駆動機構部２４の作動を制御する。
【０１１０】
従って、エジェクタ停止運転では、圧縮機１１→放熱器１２→エジェクタモジュール２０の絞り通路２０ｂ→第１蒸発器１７（→エジェクタモジュール２０のディフューザ部１５ｂ）→第２蒸発器１８→圧縮機１１の順で冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。このサイクル構成では、エジェクタ１５のノズル部１５ａから冷媒が噴射されないので、ディフューザ部１５ｂは、昇圧作用を発揮することなく冷媒通路として機能する。
【０１１１】
つまり、エジェクタ停止運転では、エジェクタ式冷凍サイクル１０が、エジェクタ１５を機能させない通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に切り替えられる。これによれば、エジェクタ１５が充分な吸引作用や昇圧作用を発揮できない運転条件であっても、圧縮機１１の吸入、吐出作用によって、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８に充分な流量の冷媒を供給することができる。
【０１１２】
従って、負荷変動が生じた場合や、起動時等のように、エジェクタ１５が充分な吸引作用や昇圧作用を発揮できない運転条件であっても、エジェクタ式冷凍サイクル１０を適切に作動させることができる。
【０１１３】
より具体的には、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８にて冷却される送風空気の温度分布の拡大を抑制することができる。また、サイクルの起動直後等に、エジェクタ１５のノズル部１５ａを閉塞させることができるので、ノズル１５ａを通過する冷媒通過音が耳障りな音になってしまうことがない。
【０１１４】
さらに、エジェクタ停止運転では、圧縮機１１の吸入、吐出作用によって、冷媒をサイクル内で確実に循環させることができるので、冷媒に混入されたオイルが圧縮機に戻り難くなってしまうことを抑制することができる。
【０１１５】
このことは、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０のように、ノズル部１５ａよりも冷媒流れ上流側で冷媒の流れを分岐し、分岐された一方の冷媒をノズル部１５ａへ流入させ、分岐された他方の冷媒を絞り機構および蒸発器を介してエジェクタ１５の冷媒吸引口２１ｂから吸引させるサイクル構成では有効である。
【０１１６】
その理由は、このようなサイクル構成では、蒸発器へ供給される冷媒の流量が、エジェクタ１５の吸引能力によって変動しやすく、低負荷運転時等に冷媒に混入されたオイルが圧縮機に戻り難くなってしまうからである。
【０１１７】
また、本実施形態のエジェクタモジュール２０では、ニードル弁２２に対して、ノズル部１５ａの通路断面積を縮小（閉塞）させる側の荷重をかけるコイルバネ２２ｃを備えるとともに、絞り弁２３の連結部２３ａとニードル弁２２の係合穴２２ａの内壁面との間に、軸方向の隙間を形成している。さらに、絞り弁２３の連結部２３ａがニードル弁２２の当接部２２ｂに当接している際に、ニードル弁２２と絞り弁２３とを連動して変位させるようにしている。
【０１１８】
これによれば、複雑な制御等を要することなく、ノズル部１５ａおよび絞り通路２０ｂの双方が開いた状態から閉塞させる際には、絞り通路２０ｂよりも先にノズル部１５ａを閉塞させ、さらに、ノズル部１５ａおよび絞り通路２０ｂの双方を閉塞させた状態から開く際には、ノズル部１５ａよりも先に絞り通路２０ｂを開く構成を実現することができる。
【０１１９】
また、本実施形態のエジェクタモジュール２０では、ノズル部１５ａの入口および絞り通路２０ｂの入口が旋回空間２０ａに開口しており、絞り通路２０ｂの入口がノズル部１５ａの入口よりも中心軸の外周側に開口している。さらに、旋回空間２０ａでは、冷媒が中心軸周りに旋回しているので、遠心力の作用によって、外周側に密度の高い液相冷媒が偏在している。
【０１２０】
従って、旋回空間２０ａから絞り通路２０ｂへ比較的乾き度の低い冷媒が供給され、旋回空間２０ａからノズル部１５ａへ比較的乾き度の高い冷媒が供給される。
【０１２１】
これによれば、第１蒸発器１７側へ乾き度の低い冷媒を供給することができるので、第２蒸発器１８よりも冷媒蒸発温度の低い第１蒸発器１７の冷凍能力を増大させて、送風空気を充分に冷却することができる。さらに、ノズル部１５ａへ乾き度の高い冷媒を供給することができるので、エジェクタ１５における回収エネルギ量を増大させて、エジェクタ１５のエネルギ変換効率を向上させることができる。
【０１２２】
ここで、冷凍サイクル装置に適用されるエジェクタの回収エネルギ量は、ノズル部にて冷媒を等エントロピ的に減圧させた際の冷媒のエンタルピの低下量（すなわち、ノズル部へ流入する流入冷媒のエンタルピからノズル部から噴射された直後の噴射冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差）によって表すことができる。
【０１２３】
さらに、回収エネルギ量は、ノズル部へ流入する乾き度ｘが高くなるに伴って、増加することが判っている。その理由は、ノズル部へ流入する乾き度ｘが高くなるに伴って、モリエル線図上の等エントロピ線の傾きが小さくなるからである。
【０１２４】
（第２実施形態）
本実施形態では、図９に示すように、分岐部１４、可変ノズル部を有するエジェクタ１５、および可変絞り機構１６を別体として構成したエジェクタ式冷凍サイクル１０ａについて説明する。なお、図９では、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。このことは、以下の図面でも同様である。
【０１２５】
エジェクタ式冷凍サイクル１０ａの分岐部１４としては、遠心分離方式の気液分離器構造のものを採用することができる。そして、旋回中心側の比較的乾き度の高い冷媒をエジェクタ１５のノズル部１５ａ側へ流出させ、外周側の比較的乾き度の低い冷媒を可変絞り機構１６側へ流出させている。エジェクタ式冷凍サイクル１０ａの可変絞り機構１６としては、電気式の膨張弁を採用することができる。
【０１２６】
また、本実施形態では、図１０のブロック図に示すように、空調制御装置４０の入力側に、吸引冷媒圧力センサ４８、吸引冷媒温度センサ４９が追加接続されている。吸引冷媒圧力センサ４８は、エジェクタ１５の冷媒吸引口２１ｂへ吸引される冷媒の吸引冷媒圧力Ｐｉを検出する吸引圧力検出部である。吸引冷媒温度センサ４９は、冷媒吸引口２１ｂへ吸引される冷媒の吸引冷媒温度Ｔｉを検出する吸引温度検出部である。
【０１２７】
さらに、本実施形態では、エジェクタ１５および可変絞り機構１６が別体として構成されているので、それぞれが弁体部を変位させる駆動機構部を有している。そのため、空調制御装置４０のうち、エジェクタ１５の作動を制御する構成が、エジェクタ制御部４０ｂを構成している。さらに、可変絞り機構１６の作動を制御する構成が、可変絞り制御部４０ｃを構成している。
【０１２８】
次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａの基本的作動は、第１実施形態と同様である。より詳細には、通常運転時には、空調制御装置４０は、吸入冷媒の過熱度が予め定めた吸入側基準過熱度（本実施形態では、１℃）に近づくように、エジェクタ１５の可変ノズル部の作動を制御する。
【０１２９】
さらに、通常運転時には、空調制御装置４０は、吸引冷媒圧力センサ４８によって検出された吸引冷媒圧力Ｐｉおよび吸引冷媒温度センサ４９によって検出された吸引冷媒温度Ｔｉに基づいて、冷媒吸引口２１ｂから吸引される第１蒸発器１７出口側冷媒の過熱度を算定する。そして、算定された過熱度が予め定めた吸引側基準過熱度（本実施形態では、０℃）に近づくように、可変絞り機構１６の作動を制御する。
【０１３０】
通常運転時のその他の作動は、第１実施形態と同様である。従って、通常運転時には、第１実施形態と同様に、負荷変動が生じてもエジェクタ式冷凍サイクル１０ａのＣＯＰの低下を抑制することができる。
【０１３１】
また、エジェクタ停止運転時には、空調制御装置４０は、エジェクタ１５の可変ノズル部を閉塞させる。さらに、空調制御装置４０は、吸入冷媒の過熱度が吸入側基準過熱度に近づくように、可変絞り機構１６の作動を制御する。エジェクタ停止運転時のその他の作動は、第１実施形態と同様である。従って、エジェクタ停止運転時には、第１実施形態と同様に、エジェクタ式冷凍サイクル１０を適切に作動させることができる。
【０１３２】
（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。
【０１３３】
（１）上述の実施形態では、制御ステップＳ１にて構成される停止条件判定部として、温度差ΔＴが基準温度差ＫΔＴ以上となっている際に、エジェクタ停止条件が成立していると判定するものを説明したが、停止条件判定部におけるエジェクタ停止条件の判定はこれに限定されない。
【０１３４】
例えば、圧縮機１１の冷媒吐出能力が予め定めた基準吐出能力以下となっている際に、エジェクタ停止条件が成立していると判定してもよい。圧縮機１１の冷媒吐出能力が基準吐出能力以下となっている際には、低負荷運転になっており、冷媒に混入されたオイルが圧縮機に戻り難くなっているからである。
【０１３５】
さらに、圧縮機として電動圧縮機を採用しているサイクルでは、電動圧縮機の回転数が予め定めた基準回転数以下となっている際に、エジェクタ停止条件が成立していると判定してもよい。圧縮機として可変容量型の圧縮機を採用しているサイクルでは、吐出容量が予め定めた基準容量以下となっている際に、エジェクタ停止条件が成立していると判定してもよい。
【０１３６】
また、第１蒸発器１７出口側冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度以下となっている際に、エジェクタ停止条件が成立していると判定してもよい。これは、低負荷運転時では、第１蒸発器１７にて冷媒が送風空気から充分に吸熱できず、第１蒸発器１７から液相冷媒が流出してしまうことがあるからである。
【０１３７】
また、圧縮機１１の吸入冷媒の圧力が予め定めた基準吸入冷媒圧力以下となっている際に、エジェクタ停止条件が成立していると判定してもよい。これは、低負荷運転時では、吸入冷媒の密度が低下して、吸入冷媒の圧力が大きく低下してしまうことがあるからである。
【０１３８】
また、サイクル（すなわち、圧縮機１１）が起動してから予め定めた基準時間が経過する迄は、エジェクタ停止条件が成立していると判定してもよい。これは、サイクルの起動時には、エジェクタ１５のノズル部１５ａへ冷媒が急に流れこみ、ノズル１５ａを通過する冷媒通過音がユーザにとって耳障りな音になってしまうことがあるからである。
【０１３９】
（２）第１実施形態で説明したエジェクタモジュール２０を適用可能なエジェクタ式冷凍サイクルは、上述の実施形態で開示されたものに限定されない。
【０１４０】
例えば、図１１の全体構成図に示すエジェクタ式冷凍サイクル１０ｂに、エジェクタモジュール２０を適用してもよい。
【０１４１】
具体的には、エジェクタ式冷凍サイクル１０ｂは、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機１１、圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器１２、冷媒の気液を分離する気液分離器３１、気液分離器３１にて分離された液相冷媒を減圧させる減圧装置３２、減圧装置３２にて減圧された冷媒を蒸発させる第１蒸発器１７、減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させる第２蒸発器１８、および気液分離器３１にて分離された気相冷媒と第２蒸発器１８から流出した冷媒とを合流させて圧縮機１１の吸入側へ流出させる合流部３３を有している。
【０１４２】
エジェクタ式冷凍サイクル１０ｂでは、エジェクタモジュール２０の高圧入口２１ａには、放熱器１２の出口側が接続され、冷媒吸引口２１ｂには、第１蒸発器１７の冷媒出口側が接続され、エジェクタ側出口２１ｃには、気液分離器３１の入口側が接続され、絞り側出口２１ｄには、第２蒸発器１８の冷媒入口側が接続されている。
【０１４３】
さらに、エジェクタ式冷凍サイクル１０ｂの第１蒸発器１７では、減圧装置３２にて減圧された低圧冷媒と第１送風機１７ａから送風された送風空気とを熱交換させる。第２蒸発器１８では、可変絞り機構１６にて減圧された低圧冷媒と第２送風機１８ａから送風された送風空気とを熱交換させる。
【０１４４】
また、エジェクタ式冷凍サイクル１０ｂにおいて、合流部３３の冷媒出口を圧縮機１１の吸入側へ直接接続し、第１蒸発器１７の冷媒出口を低圧入口２１ｅ側へ接続し、低圧出口２１ｆを冷媒吸引口２１ｂへ接続してもよい。
【０１４５】
そして、第１蒸発器１７出口側冷媒の過熱度が吸引側基準過熱度（本実施形態では、０℃）に近づくように、駆動機構部２４の作動を制御すればよい。もちろん、エジェクタ停止運転では、エジェクタ１５のノズル部１５ａを閉塞させるように駆動機構部２４の作動を制御すればよい。
【０１４６】
（３）エジェクタ式冷凍サイクル１０〜１０ｂを構成する各構成機器は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。
【０１４７】
例えば、上述の実施形態では、圧縮機１１として、電動圧縮機を採用した例を説明したが、圧縮機１１として、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る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を採用してもよい。さらに、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可能な可変容量型圧縮機、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可能な固定容量型圧縮機を採用することができる。
【０１４８】
また、上述の実施形態では、放熱器１２として、レシーバ一体型の凝縮器を採用した例を説明したが、さらに、レシーバ部１２ｂから流出した液相冷媒を過冷却する過冷却部を有して構成される、いわゆるサブクール型の凝縮器を採用してもよい。この他にも、凝縮部１２ａのみからなる放熱器１２、および放熱器１２から流出した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒を下流側へ流出させる受液器（レシーバ）を採用してもよい。
【０１４９】
また、上述の実施形態では、冷媒としてＲ１３４ａを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ、等を採用してもよい。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。さらに、冷媒として二酸化炭素を採用して、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成してもよい。
【０１５０】
また、エジェクタ式冷凍サイクル１０では、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８を一体的に構成した例を説明したが、エジェクタ式冷凍サイクル１０ｂのように、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８を別体で構成されていてもよい。そして、第１蒸発器１７および第２蒸発器１８にて、異なる冷媒対象流体を異なる温度帯で冷却するようにしてもよい。
【０１５１】
また、第２実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０ａでは、可変絞り機構１６として、電気式の膨張弁を採用して例を説明したが、冷媒の温度および圧力に応じて変形する変形部材を有する機械的機構で構成されたものを採用してもよい。
【０１５２】
（４）上述の各実施形態では、本発明に係るエジェクタモジュール２０を車両に搭載されるエジェクタ式冷凍サイクル１０〜１０ｂに適用した例を説明したが、エジェクタモジュール２０の適用はこれに限定されない。例えば、定置型の空調装置、冷温保存庫等に用いられるエジェクタ式冷凍サイクルに適用してもよい。
【符号の説明】
【０１５３】
１０、１０ａ、１０ｂ  エジェクタ式冷凍サイクル（冷凍サイクル装置）
１５                  エジェクタ
１５ａ                ノズル部
１５ｂ                ディフューザ部（昇圧部）
１６                  可変絞り機構
２０                  エジェクタモジュール
２０ｂ                絞り通路（減圧部）
２１                  ボデー部
２２                  ニードル弁（ノズル側弁体部）
２３                  絞り弁（減圧側弁体部）
２４                  駆動機構部
【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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