(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から冷媒を流入させる流入冷媒通路（１２１ａ）が形成された流入通路形成部（１２１）、および液相冷媒を減圧させて噴射する噴射冷媒通路（１２２ａ）から噴射された噴射冷媒と前記流入冷媒通路（１２１ａ）から流入した流入冷媒とを混合させる気液混合部（１２２ｄ）が形成された液噴射用ボデー部（１２２）を有する液噴射エジェクタ（１２）と、
前記液噴射エジェクタ（１２）から流出した冷媒を放熱させる放熱器（１３）と、
前記放熱器（１３）にて放熱した液相冷媒を圧送する圧送手段（１５）と、
前記放熱器（１３）下流側の冷媒を減圧させる減圧手段（１６）と、
前記減圧手段（１６）にて減圧された冷媒を蒸発させる低圧側蒸発器（１７）と、
前記低圧側蒸発器（１７）から流出した冷媒を吸入し、圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、を備え、
前記噴射冷媒通路（１２２ａ）には、前記圧送手段（１５）から圧送された液相冷媒を流入させる駆動冷媒流入口（１２２ｂ）、および前記気液混合部（１２２ｄ）内へ前記噴射冷媒を噴射する冷媒噴射口（１２２ｃ）が設けられ、
前記流入冷媒通路（１２１ａ）には、前記圧縮機（１１）から吐出された冷媒を流入させる冷媒流入口（１２１ｂ）、および前記気液混合部（１２２ｄ）へ前記流入冷媒を流出させる冷媒流出口（１２１ｃ）が設けられ、
前記冷媒噴射口（１２２ｃ）は、前記噴射冷媒の噴射方向に垂直な断面が円環状に形成されており、
前記冷媒流出口（１２１ｃ）は、前記冷媒噴射口（１２２ｃ）の内周側に配置されており、
前記液噴射エジェクタ（１２）では、前記噴射冷媒が前記気液混合部（１２２ｄ）へ噴射される際に、前記気液混合部（１２２ｄ）へ流入する前記流入冷媒の外周側に噴射されることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項２】
前記放熱器（１３）にて放熱した液相冷媒を蒸発させて、前記冷媒流入口（１２１ｂ）側へ流出させる高圧側蒸発器（１９）を備えることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項３】
さらに、前記高圧側蒸発器（１９）から流出した冷媒を減圧させる高圧側ノズル部（２０ａ）から噴射される高圧側噴射冷媒の吸引作用によって高圧側冷媒吸引口（２０ｃ）から冷媒を吸引し、前記高圧側噴射冷媒と前記高圧側冷媒吸引口（２０ｃ）から吸引された高圧側吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させる高圧側昇圧部（２０ｄ）を有する高圧側エジェクタ（２０）を備え、
前記圧縮機（１１）の吐出口は、前記高圧側冷媒吸引口（２０ｃ）側に接続され、
前記高圧側昇圧部（２０ｄ）の出口側は、前記液噴射エジェクタ（１２）の冷媒流入口（１２１ｂ）側に接続されていることを特徴とする請求項２に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項４】
前記高圧側ノズル部（２０ａ）へ流入する冷媒は気相冷媒であり、
前記高圧側冷媒吸引口（２０ｃ）へ流入する冷媒が気相冷媒であることを特徴とする請求項３に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項５】
外部から冷媒を流入させる流入冷媒通路（１２１ａ）が形成された流入通路形成部（１２１）、および液相冷媒を減圧させて噴射する噴射冷媒通路（１２２ａ）から噴射された噴射冷媒と前記流入冷媒通路（１２１ａ）から流入した流入冷媒とを混合させる気液混合部（１２２ｄ）が形成された液噴射用ボデー部（１２２）を有する液噴射エジェクタ（１２）と、
前記液噴射エジェクタ（１２）から流出した冷媒を放熱させる放熱器（１３）と、
前記放熱器（１３）にて放熱した液相冷媒を圧送する圧送手段（１５）と、
前記放熱器（１３）から流出した冷媒を減圧させる低圧側ノズル部（２１ａ）から噴射される低圧側噴射冷媒の吸引作用によって低圧側冷媒吸引口（２１ｃ）から冷媒を吸引し、前記低圧側噴射冷媒と前記低圧側冷媒吸引口（２１ｃ）から吸引された低圧側吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させる低圧側昇圧部（２１ｄ）を有する低圧側エジェクタ（２１）と、
前記放熱器（１３）下流側の冷媒を減圧させる減圧手段（２３）と、
前記減圧手段（２３）にて減圧された冷媒を蒸発させる低圧側蒸発器（１７）と、
前記低圧側昇圧部（２１ｄ）から流出した冷媒を吸入し、圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、を備え、
前記噴射冷媒通路（１２２ａ）には、前記圧送手段（１５）から圧送された液相冷媒を流入させる駆動冷媒流入口（１２２ｂ）、および前記気液混合部（１２２ｄ）内へ前記噴射冷媒を噴射する冷媒噴射口（１２２ｃ）が設けられ、
前記流入冷媒通路（１２１ａ）には、前記圧縮機（１１）から吐出された冷媒を流入させる冷媒流入口（１２１ｂ）、および前記気液混合部（１２２ｄ）へ前記流入冷媒を流出させる冷媒流出口（１２１ｃ）が設けられ、
前記冷媒噴射口（１２２ｃ）は、前記噴射冷媒の噴射方向に垂直な断面が円環状に形成されており、
前記冷媒流出口（１２１ｃ）は、前記冷媒噴射口（１２２ｃ）の内周側に配置されており、
前記液噴射エジェクタ（１２）では、前記噴射冷媒が前記気液混合部（１２２ｄ）へ噴射される際に、前記気液混合部（１２２ｄ）へ流入する前記流入冷媒の外周側に噴射されることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項６】
前記低圧側エジェクタ（２１）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離手段（２２）を備え、
前記減圧手段（２３）は、前記気液分離手段（２２）にて分離された液相冷媒を減圧させるものであることを特徴とする請求項５に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項７】
前記放熱器（１３）から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部（２４）を備え、
前記分岐部（２４）の一方の冷媒流出口は、前記低圧側ノズル部（２１ａ）の入口側に接続され、
前記分岐部（２４）の他方の冷媒流出口は、前記減圧手段（２３）の入口側に接続されていることを特徴とする請求項５に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項８】
前記噴射冷媒通路（１２２ａ）へ流入する冷媒は過冷却度を有する液相冷媒であり、
前記冷媒流入口（１２１ｂ）へ流入する冷媒は気相冷媒であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項９】
前記噴射冷媒通路（１２２ａ）を流通する冷媒が、前記流入通路形成部（１２１）の軸周りに旋回する方向の速度成分を有していることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項１０】
前記液噴射エジェクタ（１２）は、前記流入通路形成部（１２１）を変位させることによって前記冷媒噴射口（１２２ｃ）の通路断面積を変化させる駆動手段（１２３）を有することを特徴とする請求項１ないし９いずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項１１】
前記気液混合部（１２２ｄ）は、軸方向が冷媒流れ方向に伸びる円柱状空間によって形成されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項１２】
さらに、前記液噴射エジェクタ（１２）の出口側から前記放熱器（１３）の入口側へ至る冷媒通路の通路断面積を変化させる面積変更手段（２６）を備えることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項１３】
液相冷媒を減圧させて噴射する噴射冷媒通路が形成された噴射冷媒通路形成部（１２１）、および冷媒流入口（１２２ｂ）から流入した流入冷媒と前記噴射冷媒通路から噴射された噴射冷媒とを混合させる気液混合部（１２２ｄ）が形成された液噴射用ボデー部（１２２）を有する液噴射エジェクタ（１２）と、
前記液噴射エジェクタ（１２）から流出した冷媒を放熱させる放熱器（１３）と、
前記放熱器（１３）にて放熱した液相冷媒を前記噴射冷媒通路の流入口（１２１ｂ）側へ圧送する圧送手段（１５）と、
前記放熱器（１３）下流側の冷媒を減圧させる減圧手段（１６）と、
前記減圧手段（１６）にて減圧された冷媒を蒸発させる低圧側蒸発器（１７）と、
前記低圧側蒸発器（１７）から流出した冷媒を吸入し、圧縮して前記冷媒流入口（１２２ｂ）側へ吐出する圧縮機（１１）と、
前記液噴射エジェクタ（１２）の出口側から前記放熱器（１３）の入口側へ至る冷媒通路の通路断面積を変化させる面積変更手段（２６）と、を備えることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項１４】
液相冷媒を減圧させて噴射する噴射冷媒通路が形成された噴射冷媒通路形成部（１２１）、および冷媒流入口（１２２ｂ）から流入した流入冷媒と前記噴射冷媒通路から噴射された噴射冷媒とを混合させる気液混合部（１２２ｄ）が形成された液噴射用ボデー部（１２２）を有する液噴射エジェクタ（１２）と、
前記液噴射エジェクタ（１２）から流出した冷媒を放熱させる放熱器（１３）と、
前記放熱器（１３）にて放熱した液相冷媒を前記噴射冷媒通路の流入口（１２１ｂ）側へ圧送する圧送手段（１５）と、
前記放熱器（１３）から流出した冷媒を減圧させる低圧側ノズル部（２１ａ）から噴射される低圧側噴射冷媒の吸引作用によって低圧側冷媒吸引口（２１ｃ）から冷媒を吸引し、前記低圧側噴射冷媒と前記低圧側冷媒吸引口（２１ｃ）から吸引された低圧側吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させる低圧側昇圧部（２１ｄ）を有する低圧側エジェクタ（２１）と、
前記放熱器（１３）下流側の冷媒を減圧させる減圧手段（２３）と、
前記減圧手段（２３）にて減圧された冷媒を蒸発させる低圧側蒸発器（１７）と、
前記低圧側昇圧部（２１ｄ）から流出した冷媒を吸入し、圧縮して前記冷媒流入口（１２２ｂ）側へ吐出する圧縮機（１１）と、
前記液噴射エジェクタ（１２）の出口側から前記放熱器（１３）の入口側へ至る冷媒通路の通路断面積を変化させる面積変更手段（２６）と、を備えることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項１５】
前記面積変更手段（２６）の作動を制御する面積制御手段（３０ｃ）を備え、
前記面積制御手段（３０ｃ）は、前記放熱器（１３）入口側冷媒の圧力から前記圧縮機（１１）吐出冷媒の圧力を減算した圧力差が極大値に近づくように、前記面積変更手段（２６）の作動を制御するものであることを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項１６】
前記圧送手段（１５）の作動を制御する圧送能力制御手段（３０ｂ）を備え、
前記圧送能力制御手段（３０ｂ）は、前記圧力差が極大値に近づくように、前記圧送手段（１５）の作動を制御するものであることを特徴とする請求項１５に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項１７】
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）、および冷媒を放熱させる放熱器（１３）を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置（１０〜１０ｄ）に適用されて、
外部から冷媒を流入させる流入冷媒通路（１２１ａ）が形成された流入通路形成部（１２１）と、
液相冷媒を減圧させて噴射する噴射冷媒通路（１２２ａ）から噴射された噴射冷媒と前記流入冷媒通路（１２１ａ）を介して流入した流入冷媒とを混合させる気液混合部（１２２ｄ）が形成された液噴射用ボデー部（１２２）と、を備え、
前記噴射冷媒通路（１２２ａ）には、前記放熱器（１３）にて放熱した液相冷媒を流入させる駆動冷媒流入口（１２２ｂ）、および前記気液混合部（１２２ｄ）へ冷媒を噴射する冷媒噴射口（１２２ｃ）が設けられ、
前記流入冷媒通路（１２１ａ）には、前記圧縮機（１１）から吐出された冷媒を流入させる冷媒流入口（１２１ｂ）、および前記気液混合部（１２２ｄ）へ冷媒を流出させる冷媒流出口（１２１ｃ）が設けられ、
前記冷媒噴射口（１２２ｃ）は、前記噴射冷媒の噴射方向に垂直な断面が円環状に形成されており、
前記冷媒流出口（１２１ｃ）は、前記噴射冷媒通路（１２２ａ）の内周側に配置されており、
前記噴射冷媒が前記気液混合部（１２２ｄ）へ噴射される際に、前記気液混合部（１２２ｄ）へ流入する前記流入冷媒の外周側に噴射されることを特徴とする液噴射エジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液噴射エジェクタ、および液噴射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、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が知られている。また、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、例えば、特許文献１には、ノズル部から噴射された気液二相状態の噴射冷媒と冷媒吸引口から吸引された気相状態の吸引冷媒とを混合させて、ディフューザ部（昇圧部）にて気液二相状態の混合冷媒を昇圧させるものが開示されている。
【０００３】
このようにディフューザ部にて気液二相状態の混合冷媒を昇圧させる二相流エジェクタでは、比較的高い速度で流れる混合冷媒とディフューザ部の壁面との摩擦によって生じる壁面粘性損失等のエネルギ損失が大きくなるため、エジェクタ効率が低下してしまいやすい。なお、エジェクタ効率とは、エジェクタが回収したエネルギを圧力エネルギに変換する際のエネルギ変換効率である。
【０００４】
これに対して、非特許文献１には、ノズル部に形成された噴射冷媒通路から音速以上に加速された液相冷媒を噴射する液噴射エジェクタ、および液噴射エジェクタを備えるエジェクタ式冷凍サイクルが開示されている。
【０００５】
この非特許文献１の液噴射エジェクタでは、気液混合部にて、噴射冷媒通路から噴射された液相状態の噴射冷媒と外部から流入させた気相状態の流入冷媒とを混合させて、噴射冷媒と流入冷媒との混合冷媒の流速を亜音速となるまで低下させる。そして、混合冷媒が超音速状態から亜音速状態へ移行する際に生じる衝撃波を利用して、比較的短い距離で混合冷媒を昇圧させるとともに、混合冷媒中の気相冷媒を凝縮させている。
【０００６】
これにより、非特許文献１の液噴射エジェクタでは、上述した壁面粘性損失等のエネルギ損失を抑制し、エジェクタ効率の向上を図ろうとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３６９００３０号公報
【非特許文献１】Mark J.Bergander 他３名, Refrigeration Cycle With Ejector for Second Step Compression, International Refrigeration and Air Conditioning Conference at Purdue, (US), International Refrigeration and Air Conditioning Conference, July12-15,2010, 2211, Page 1-8, ［平成２６年８月１日検索］, インターネット＜URL:http://docs.lib.purdue.edu/iracc/1053/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、本発明者らが、実際に非特許文献１に開示された液噴射エジェクタのエジェクタ効率を確認したところ、理論的に得られるエジェクタ効率と比較して充分な効率向上効果を得られていないことが判った。その結果、エジェクタ式冷凍サイクル全体としても、充分な成績係数（ＣＯＰ）向上効果を得られていないことが判った。
【０００９】
そこで、本発明者らがその原因について調査したところ、非特許文献１の液噴射エジェクタでは、混合部にて混合された混合冷媒が、液相冷媒中に気相冷媒の細かい粒が均質に混合された理想的な気液混合状態となっていないことが原因であると判った。
【００１０】
その理由は、混合冷媒が理想的な混合状態になっていないと、比較的大きな粒となっている一部の気相冷媒の凝縮に遅れが生じてしまい、エネルギ損失を充分に抑制できなくなってしまうからである。
【００１１】
上記点に鑑み、本発明は、液噴射エジェクタのエジェクタ効率を充分に向上可能なエジェクタ式冷凍サイクルを提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、液噴射エジェクタの備えるエジェクタ式冷凍サイクルの成績係数を向上させることを別の目的とする。
【００１３】
また、本発明は、液噴射エジェクタのエジェクタ効率を充分に向上させることを、さらに別の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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、外部から冷媒を流入させる流入冷媒通路（１２１ａ）が形成された流入通路形成部（１２１）、および液相冷媒を減圧させて噴射する噴射冷媒通路（１２２ａ）から噴射された噴射冷媒と流入冷媒通路（１２１ａ）から流入した流入冷媒とを混合させる気液混合部（１２２ｄ）が形成された液噴射用ボデー部（１２２）を有する液噴射エジェクタ（１２）と、液噴射エジェクタ（１２）から流出した冷媒を放熱させる放熱器（１３）と、放熱器（１３）にて放熱した液相冷媒を圧送する圧送手段（１５）と、放熱器（１３）下流側の冷媒を減圧させる減圧手段（１６）と、減圧手段（１６）にて減圧された冷媒を蒸発させる低圧側蒸発器（１７）と、低圧側蒸発器（１７）から流出した冷媒を吸入し、圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、を備え、
噴射冷媒通路（１２２ａ）には、圧送手段（１５）から圧送された液相冷媒を流入させる駆動冷媒流入口（１２２ｂ）、および気液混合部（１２２ｄ）内へ噴射冷媒を噴射する冷媒噴射口（１２２ｃ）が設けられ、流入冷媒通路（１２１ａ）には、圧縮機（１１）から吐出された冷媒を流入させる冷媒流入口（１２１ｂ）、および気液混合部（１２２ｄ）へ流入冷媒を流出させる冷媒流出口（１２１ｃ）が設けられ、
冷媒噴射口（１２２ｃ）は、噴射冷媒の噴射方向に垂直な断面が円環状に形成されており、冷媒流出口（１２１ｃ）は、冷媒噴射口（１２２ｃ）の内周側に配置されており、液噴射エジェクタ（１２）では、噴射冷媒が気液混合部（１２２ｄ）へ噴射される際に、気液混合部（１２２ｄ）へ流入する流入冷媒の外周側に噴射されるエジェクタ式冷凍サイクルを特徴としている。
【００１５】
これによれば、噴射冷媒通路（１２２ａ）の冷媒噴射口（１２２ｃ）が円環状に形成され、流入通路形成部（１２１）の冷媒流出口（１２１ｃ）が冷媒噴射口（１２２ｃ）の内周側に配置されているので、冷媒流出口（１２１ｃ）の水力直径を、容易に冷媒噴射口（１２２ｃ）の水力直径よりも小さく設定することができる。
【００１６】
従って、冷媒流出口（１２１ｃ）を円環状に形成し、冷媒噴射口（１２２ｃ）を冷媒流出口（１２１ｃ）の内周側に配置する場合よりも、冷媒流出口（１２１ｃ）から気液混合部（１２２ｄ）へ流入する流入冷媒の流速を増速させることができる。そして、流入冷媒の流速を増速させることによって、気液混合部（１２２ｄ）における単位時間あたりの噴射冷媒と流入冷媒との接触面積を増加させることができ、気液混合部（１２２ｄ）にて噴射冷媒と流入冷媒とを混合させやすくなる。
【００１７】
その結果、気液混合部（１２２ｄ）にて噴射冷媒と流入冷媒との混合冷媒を理想的な気液混合状態に近づけることができ、液噴射エジェクタ（１２）のエジェクタ効率を充分に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、液噴射エジェクタ（１２）のエジェクタ効率を充分に向上可能なエジェクタ式冷凍サイクルを提供することができる。
【００１８】
さらに、液噴射エジェクタ（１２）のエジェクタ効率の向上によって、圧縮機（１１）の吐出冷媒圧力を低下させることができるので、エジェクタ式冷凍サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明では、外部から冷媒を流入させる流入冷媒通路（１２１ａ）が形成された流入通路形成部（１２１）、および液相冷媒を減圧させて噴射する噴射冷媒通路（１２２ａ）から噴射された噴射冷媒と流入冷媒通路（１２１ａ）から流入した流入冷媒とを混合させる気液混合部（１２２ｄ）が形成された液噴射用ボデー部（１２２）を有する液噴射エジェクタ（１２）と、液噴射エジェクタ（１２）から流出した冷媒を放熱させる放熱器（１３）と、放熱器（１３）にて放熱した液相冷媒を圧送する圧送手段（１５）と、放熱器（１３）から流出した冷媒を減圧させる低圧側ノズル部（２１ａ）から噴射される低圧側噴射冷媒の吸引作用によって低圧側冷媒吸引口（２１ｃ）から冷媒を吸引し、低圧側噴射冷媒と低圧側冷媒吸引口（２１ｃ）から吸引された低圧側吸引冷媒とを混合させて昇圧させる低圧側昇圧部（２１ｄ）を有する低圧側エジェクタ（２１）と、放熱器（１３）下流側の冷媒を減圧させる減圧手段（２３）と、減圧手段（２３）にて減圧された冷媒を蒸発させる低圧側蒸発器（１７）と、低圧側昇圧部（２１ｄ）から流出した冷媒を吸入し、圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、を備え、
噴射冷媒通路（１２２ａ）には、圧送手段（１５）から圧送された液相冷媒を流入させる駆動冷媒流入口（１２２ｂ）、および気液混合部（１２２ｄ）内へ噴射冷媒を噴射する冷媒噴射口（１２２ｃ）が設けられ、流入冷媒通路（１２１ａ）には、圧縮機（１１）から吐出された冷媒を流入させる冷媒流入口（１２１ｂ）、および気液混合部（１２２ｄ）へ流入冷媒を流出させる冷媒流出口（１２１ｃ）が設けられ、
冷媒噴射口（１２２ｃ）は、噴射冷媒の噴射方向に垂直な断面が円環状に形成されており、冷媒流出口（１２１ｃ）は、冷媒噴射口（１２２ｃ）の内周側に配置されており、液噴射エジェクタ（１２）では、噴射冷媒が気液混合部（１２２ｄ）へ噴射される際に、気液混合部（１２２ｄ）へ流入する流入冷媒の外周側に噴射されるエジェクタ式冷凍サイクルを特徴としている。
【００２０】
これによれば、噴射冷媒通路（１２２ａ）の冷媒噴射口（１２２ｃ）が円環状に形成され、流入通路形成部（１２１）の冷媒流出口（１２１ｃ）が噴射冷媒通路（１２２ａ）の内周側に配置されるので、請求項１に記載の発明と同様に、液噴射エジェクタ（１２）のエジェクタ効率を充分に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、液噴射エジェクタのエジェクタ効率を充分に向上可能なエジェクタ式冷凍サイクルを提供することができる。
【００２１】
さらに、液噴射エジェクタ（１２）のエジェクタ効率の向上によって、圧縮機（１１）の吐出冷媒圧力を低下させることができるので、エジェクタ式冷凍サイクルのＣＯＰを向上させることができる。
【００２２】
これに加えて、低圧側エジェクタ（２１）の低圧側昇圧部（２１ｄ）から流出した冷媒を圧縮機（１１）へ吸入させるので、圧縮機（１１）の吸入冷媒圧力を上昇させて、圧縮機（１１）の消費動力を低減させることができる。従って、エジェクタ式冷凍サイクルのＣＯＰをより一層向上させることができる。
【００２３】
また、請求項１３に記載の発明では、液相冷媒を減圧させて噴射する噴射冷媒通路が形成された噴射冷媒通路形成部（１２１）、および冷媒流入口（１２２ｂ）から流入した流入冷媒と噴射冷媒通路から噴射された噴射冷媒とを混合させる気液混合部（１２２ｄ）が形成された液噴射用ボデー部（１２２）を有する液噴射エジェクタ（１２）と、液噴射エジェクタ（１２）から流出した冷媒を放熱させる放熱器（１３）と、放熱器（１３）にて放熱した液相冷媒を噴射冷媒通路の流入口（１２１ｂ）側へ圧送する圧送手段（１５）と、放熱器（１３）下流側の冷媒を減圧させる減圧手段（１６）と、減圧手段（１６）にて減圧された冷媒を蒸発させる低圧側蒸発器（１７）と、低圧側蒸発器（１７）から流出した冷媒を吸入し、圧縮して冷媒流入口（１２２ｂ）側へ吐出する圧縮機（１１）と、液噴射エジェクタ（１２）の出口側から前記放熱器（１３）の入口側へ至る冷媒通路の通路断面積を変化させる面積変更手段（２６）と、を備えるエジェクタ式冷凍サイクルを特徴としている。
【００２４】
これによれば、面積変更手段（２６）を備えているので、後述する実施形態に説明するように、気液混合部（１２２ｄ）の下流側に定在する反射波を共振（共鳴）させて、放熱器（１３）入口側冷媒の圧力から圧縮機（１１）吐出冷媒）の圧力を減算した圧力差を拡大することができる。その結果、液噴射エジェクタ（１２）を備えるエジェクタ式冷凍サイクルのＣＯＰを向上させることができる。
【００２５】
また、請求項１４に記載の発明では、液相冷媒を減圧させて噴射する噴射冷媒通路が形成された噴射冷媒通路形成部（１２１）、および冷媒流入口（１２２ｂ）から流入した流入冷媒と噴射冷媒通路から噴射された噴射冷媒とを混合させる気液混合部が形成された液噴射用ボデー部（１２２）を有する液噴射エジェクタ（１２）と、液噴射エジェクタ（１２）から流出した冷媒を放熱させる放熱器（１３）と、放熱器（１３）にて放熱した液相冷媒を噴射冷媒通路の流入口（１２１ｂ）側へ圧送する圧送手段（１５）と、放熱器（１３）から流出した冷媒を減圧させる低圧側ノズル部（２１ａ）から噴射される低圧側噴射冷媒の吸引作用によって低圧側冷媒吸引口（２１ｃ）から冷媒を吸引し、低圧側噴射冷媒と低圧側冷媒吸引口（２１ｃ）から吸引された低圧側吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させる低圧側昇圧部（２１ｄ）を有する低圧側エジェクタ（２１）と、放熱器（１３）下流側の冷媒を減圧させる減圧手段（２３）と、減圧手段（２３）にて減圧された冷媒を蒸発させる低圧側蒸発器（１７）と、低圧側昇圧部（２１ｄ）から流出した冷媒を吸入し、圧縮して冷媒流入口（１２２ｂ）側へ吐出する圧縮機（１１）と、液噴射エジェクタ（１２）の出口側から放熱器（１３）の入口側へ至る冷媒通路の通路断面積を変化させる面積変更手段（２６）と、を備えるエジェクタ式冷凍サイクルを特徴としている。
【００２６】
これによれば、面積変更手段（２６）を備えているので、請求項１３に記載の発明と同様に、液噴射エジェクタ（１２）を備えるエジェクタ式冷凍サイクルのＣＯＰを向上させることができる。
【００２７】
さらに、低圧側エジェクタ（２１）の低圧側昇圧部（２１ｄ）から流出した冷媒を圧縮機（１１）へ吸入させるので、圧縮機（１１）の吸入冷媒圧力を上昇させて、圧縮機（１１）の消費動力を低減させることができる。従って、液噴射エジェクタ（１２）を備えるエジェクタ式冷凍サイクルのＣＯＰをより一層向上させることができる。
【００２８】
また、請求項１７に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）、および冷媒を放熱させる放熱器（１３）を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置（１０〜１０ｄ）に適用されて、
外部から冷媒を流入させる流入冷媒通路（１２１ａ）が形成された流入通路形成部（１２１）と、液相冷媒を減圧させて噴射する噴射冷媒通路（１２２ａ）から噴射された噴射冷媒と流入冷媒通路（１２１ａ）を介して流入した流入冷媒とを混合させる気液混合部（１２２ｄ）が形成された液噴射用ボデー部（１２２）と、を備え、
噴射冷媒通路（１２２ａ）には、放熱器（１３）にて放熱した液相冷媒を流入させる駆動冷媒流入口（１２２ｂ）、および気液混合部（１２２ｄ）へ冷媒を噴射する冷媒噴射口（１２２ｃ）が設けられ、流入冷媒通路（１２１ａ）には、圧縮機（１１）から吐出された冷媒を流入させる冷媒流入口（１２１ｂ）、および気液混合部（１２２ｄ）へ冷媒を流出させる冷媒流出口（１２１ｃ）が設けられ、
冷媒噴射口（１２２ｃ）は、噴射冷媒の噴射方向に垂直な断面が円環状に形成されており、冷媒流出口（１２１ｃ）は、噴射冷媒通路（１２２ａ）の内周側に配置されており、噴射冷媒が気液混合部（１２２ｄ）へ噴射される際に、気液混合部（１２２ｄ）へ流入する流入冷媒の外周側に噴射される液噴射エジェクタを特徴としている。
【００２９】
これによれば、噴射冷媒通路（１２２ａ）の冷媒噴射口（１２２ｃ）が円環状に形成され、流入通路形成部（１２１）の冷媒流出口（１２１ｃ）が冷媒噴射口（１２２ｃ）の内周側に配置されるので、冷媒流出口（１２１ｃ）の水力直径を、容易に冷媒噴射口（１２２ｃ）の水力直径よりも小さく設定することができる。
【００３０】
従って、冷媒流出口（１２１ｃ）を円環状に形成し、冷媒噴射口（１２２ｃ）を冷媒流入口（１２１ｂ）の内周側に配置する場合よりも、冷媒流出口（１２１ｃ）から気液混合部（１２２ｄ）へ流入する流入冷媒の流速を増速させることができる。そして、流入冷媒の流速を増速させることによって、気液混合部（１２２ｄ）における単位時間あたりの噴射冷媒と流入冷媒との接触面積を増加させることができ、気液混合部（１２２ｄ）にて噴射冷媒と流入冷媒とを混合させやすくなる。
【００３１】
その結果、気液混合部（１２２ｄ）にて噴射冷媒と流入冷媒との混合冷媒を理想的な気液混合状態に近づけることができ、液噴射エジェクタ（１２）のエジェクタ効率を充分に向上させることができる。
【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実施形態の液噴射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式冷凍サイクルを作動させた際の冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。
【図５】第１実施形態の液噴射エジェクタ内の冷媒の圧力変化および流速変化を説明するための説明図である。
【図６】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７】第２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルを作動させた際の冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。
【図８】第３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９】第３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルを作動させた際の冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。
【図１０】第４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１１】第４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルを作動させた際の冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。
【図１２】第５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１３】第５実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルを作動させた際の冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。
【図１４】第６実施形態の液噴射エジェクタの軸方向断面図である。
【図１５】第７実施形態の液噴射エジェクタの図１４のＸＶ−ＸＶ断面に対応する断面図である。
【図１６】第８実施形態の液噴射エジェクタの軸方向断面図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図である。
【図１８】第９実施形態の液噴射エジェクタの軸方向断面図である。
【図１９】第１０実施形態の液噴射エジェクタの軸方向断面図である。
【図２０】第１０実施形態の変形例の液噴射エジェクタの軸方向断面図である。
【図２１】第１１実施形態の距離Ｌを説明するための液噴射エジェクタの軸方向断面図である。
【図２２】第１１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２３】第１１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルを作動させた際の冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。
【図２４】第１２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルを作動させた際の冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。
【図２５】第１２実施形態の液噴射エジェクタ内の冷媒の圧力変化および流速変化を説明するための説明図である。
【図２６】第１２実施形態の変形例のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。
【図２７】第１３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２８】第１４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】
【００３４】
（第１実施形態）
図１〜図５を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態では、液噴射エジェクタ１２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を、車両用空調装置に適用している。より具体的には、エジェクタ式冷凍サイクル１０は、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、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。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】
図１の全体構成図に示す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、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。
【００３７】
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できる。また、電動モータは、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。圧縮機１１の吐出口には、液噴射エジェクタ１２の冷媒流入口１２１ｂ側が接続されている。
【００３８】
液噴射エジェクタ１２は、液音速以上、あるいは液音速と同程度に加速された液相冷媒に気相冷媒を混合させ、混合冷媒の流速を亜音速となるまで低下させた際に生じる衝撃波を利用して、混合冷媒を昇圧させる昇圧手段である。さらに、液噴射エジェクタ１２は、混合冷媒の流速を低下させて混合冷媒の圧力を昇圧させるので、混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギに変換するエネルギ変換手段である。
【００３９】
この液噴射エジェクタ１２の詳細構成については、図２、図３を用いて説明する。液噴射エジェクタ１２は、流入通路形成部１２１、および液噴射用ボデー部１２２を有して構成されている。流入通路形成部１２１は、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）等で形成されている。流入通路形成部１２１の内部には、軸方向に向かって延びる流入冷媒通路１２１ａが形成されている。
【００４０】
この流入冷媒通路１２１ａの冷媒流れ最上流部には、圧縮機１１から吐出された冷媒（流入冷媒）を外部から流入させる冷媒流入口１２１ｂが設けられている。また、流入冷媒通路１２１ａの冷媒流れ最下流部には、冷媒流入口１２１ｂから流入冷媒通路１２１ａ内へ流入した流入冷媒を流出させる冷媒流出口１２１ｃが設けられている。
【００４１】
さらに、流入冷媒通路１２１ａの下流側の通路断面積は、冷媒流出口１２１ｃへ向かって徐々に縮小している。従って、冷媒流出口１２１ｃにおける通路断面積は、流入冷媒通路１２１ａのうち最も小さい最小通路断面積となる。つまり、本実施形態の流入通路形成部１２１は、先細ノズルと同様の構成になっている。このため、冷媒流出口１２１ｃから流出する流入冷媒の流速は、冷媒流入口１２１ｂから流入冷媒通路１２１ａ内へ流入する流入冷媒の流速よりも増速される。
【００４２】
液噴射用ボデー部１２２は、略円筒状の金属（例えば、アルミニウム）あるいは樹脂で形成されており、内部に流入通路形成部１２１を支持固定する固定部材として機能するとともに、液噴射エジェクタ１２の外殻を形成するものである。より具体的には、本実施形態の流入通路形成部１２１は、液噴射用ボデー部１２２の長手方向一端側の内部に収容されるように圧入等の手段によって固定されている。
【００４３】
液噴射用ボデー部１２２の筒状側面のうち、流入通路形成部１２１の外周側には、その内外を貫通して流入通路形成部１２１の冷媒流出口１２１ｃと連通するように設けられた駆動冷媒流入口１２２ｂが形成されている。この駆動冷媒流入口１２２ｂは、後述する液ポンプ１５から圧送された液相冷媒を液噴射用ボデー部１２２の内部へ流入させる貫通穴である。
【００４４】
液噴射用ボデー部１２２の内周壁面と、流入通路形成部１２１の外周壁面との間には、駆動冷媒流入口１２２ｂから液噴射エジェクタ１２の内部に流入した液相冷媒を等エントロピ的に減圧させて噴射する噴射冷媒通路１２２ａが形成されている。噴射冷媒通路１２２ａの冷媒流れ最下流部には、冷媒噴射口１２２ｃが設けられている。
【００４５】
冷媒噴射口１２２ｃは、図３に示すように、冷媒の噴射方向（流入通路形成部１２１の軸方向）に垂直な断面形状が円環状（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）に形成されている。また、流入通路形成部１２１の冷媒流出口１２１ｃは、冷媒噴射口１２２ｃの内周側に配置されている。
【００４６】
さらに、噴射冷媒通路１２２ａの下流側の通路断面積は、冷媒噴射口１２２ｃへ向かって徐々に縮小している。より詳細には、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１２２ｃから噴射される液相状態の噴射冷媒が液音速以上、あるいは液音速と同程度となるように、通路断面積を縮小させている。なお、液音速とは、液相冷媒中を伝わる音の速さである。
【００４７】
液噴射用ボデー部１２２の内部には、気液混合部１２２ｄ、および末広通路部１２２ｅが形成されている。
【００４８】
気液混合部１２２ｄは、冷媒噴射口１２２ｃから噴射された液相状態の噴射冷媒と冷媒流出口１２１ｃから流出した気相状態の流入冷媒とを混合させる気液混合空間である。本実施形態の気液混合部１２２ｄは、冷媒流れ方向に向かって通路断面積が徐々に縮小する略円錐台形状に形成されている。末広通路部１２２ｅは、噴射冷媒と流入冷媒との混合冷媒の通路断面積を徐々に拡大させて下流側へ流す略円錐台形状の空間である。
【００４９】
液噴射エジェクタ１２の末広通路部１２２ｅの冷媒出口側には、図１に示すように、放熱器１３の冷媒入口側が接続されている。放熱器１３は、末広通路部１２２ｅから流出した高圧冷媒と冷却ファン１３ａにより送風される車室外空気（外気）を熱交換させて、高圧冷媒を放熱させて冷却する放熱用熱交換器である。冷却ファン１３ａ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。
【００５０】
放熱器１３の冷媒出口側には、受液器（レシーバ）１４の入口側が接続されている。受液器１４は、放熱器１３から流出した液相冷媒を貯めておく中空円柱形状のタンク構造のものである。また、本実施形態の受液器１４には、複数（本実施形態では、２つ）の液相冷媒流出口が設けられている。
【００５１】
受液器１４の一方の液相冷媒流出口には、液ポンプ１５の吸入口側が接続されている。液ポンプ１５は、受液器１４から流出した過冷却度を有する液相冷媒を、液噴射エジェクタ１２の駆動冷媒流入口１２２ｂ側へ圧送する圧送手段である。液ポンプ１５は、制御装置から出力される制御電圧によって回転数（液送冷媒圧送量）が制御される電動式の水ポンプである。
【００５２】
また、受液器１４の他方の液相冷媒流出口には、膨張弁１６の入口側が接続されている。膨張弁１６は、放熱器１２下流側の冷媒（具体的には、受液器１４から流出した液相冷媒）を減圧させる減圧手段である。本実施形態の膨張弁１６は、温度式膨張弁で構成されており、低圧側蒸発器１７出口側冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度に近づくように冷媒流量を調整する。
【００５３】
このような温度式膨張弁としては、低圧側蒸発器１７出口側冷媒の温度と圧力とに応じて変位する変位部材を有する感温部を備え、この変位部材の変位に応じて低圧側蒸発器１７出口側冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように機械的機構によって弁開度（冷媒流量）が調整される構成のもの等を採用することができる。
【００５４】
膨張弁１６の出口側には、低圧側蒸発器１７の冷媒入口側が接続されている。低圧側蒸発器１７は、膨張弁１６にて減圧された低圧冷媒と、送風ファン１７ａ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。
【００５５】
送風ファン１７ａ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）が制御される電動送風機である。低圧側蒸発器１７の冷媒出口側には、圧縮機１１の吸入口が接続されている。なお、図１に示された太実線矢印は、エジェクタ式冷凍サイクル１０の通常運転時の冷媒の流れを示している。このことは、以下の全体構成図においても同様である。
【００５６】
次に、本実施形態の電気制御部について説明する。図示しない制御装置は、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、１３ａ、１５、１７ａ等の作動を制御する。
【００５７】
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、低圧側蒸発器１７から吹き出される吹出空気温度（蒸発器温度）を検出する蒸発器温度センサ等のセンサ群が接続され、これらの空調用センサ群の検出値が入力される。
【００５８】
さらに、制御装置の入力側には、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、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。
【００５９】
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の作動を制御する構成が、吐出能力制御手段を構成している。また、液ポンプ１５の作動を制御する構成が、圧送能力制御手段を構成している。
【００６０】
次に、上記構成における本実施形態の作動を図４のモリエル線図と図５の説明図を用いて説明する。なお、図５は、液噴射エジェクタ１２内の各部位における冷媒の圧力および流速の変化を示す説明図である。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、冷却ファン１３ａ、液ポンプ１５、送風ファン１７ａ等を作動させる。
【００６１】
これにより、液ポンプ１５が、受液器１４の一方の液相冷媒流出口から流出した液相冷媒（図４のａ４点）を吸入し、液噴射エジェクタ１２の駆動冷媒流入口１２２ｂ側へ圧送する（図４のａ４点→ｂ４点）。駆動冷媒流入口１２２ｂから液噴射エジェクタ１２の内部へ流入した液相冷媒は、噴射冷媒通路１２２ａにて等エントロピ的に減圧され、冷媒噴射口１２２ｃから気液混合部１２２ｄへ噴射される（図４のｂ４点→ｃ４点）。
【００６２】
また、圧縮機１１は、低圧側蒸発器１７から流出した気相冷媒（図４のｇ４点）を吸入して、液噴射エジェクタ１２の冷媒流入口１２１ｂ側へ吐出する（図４のｇ４点→ｈ４点）。駆動冷媒流入口１２２ｂから液噴射エジェクタ１２の内部へ流入した気相冷媒は、流入冷媒通路１２１ａにて減圧されて、冷媒流出口１２１ｃから気液混合部１２２ｄへ流入する（図４のｉ４点）。
【００６３】
この際、冷媒噴射口１２２ｃから気液混合部１２２ｄへ噴射される液相状態の噴射冷媒は、図５に示すように、液音速以上あるいは液音速と同程度となるまで加速される。さらに、この噴射冷媒は、冷媒流出口１２１ｃから気液混合部１２２ｄへ流入する流入冷媒の外周側に噴射される。
【００６４】
気液混合部１２２ｄでは、冷媒噴射口１２２ｃから噴射された液相状態の噴射冷媒と、冷媒流入口１２１ｂを介して流入した気相状態の流入冷媒が混合する（図４のｃ４点→ｄ４点、ｉ４点→ｄ４点）。さらに、噴射冷媒と流入冷媒との混合冷媒は、図５に示すように、噴射冷媒と流入冷媒との混合が進むに伴って、流速を低下させる。そして、気液二相状態の混合冷媒の流速が二相音速αｈよりも低下する。
【００６５】
ここで、二相音速αｈは、気相流体と液相流体が混合した気液混合状態の流体の音速であって、以下数式Ｆ１で定義される。
αｈ＝［Ｐ／｛α×（１−α）×ρＬ｝］0.5  …（Ｆ１）
なお、数式Ｆ１中のαはボイド率であって、単位体積あたりに含まれるボイド（気泡）の容積割合を示している。より詳細には、ボイド率αは以下数式Ｆ２で定義される。
α＝ｘ／｛ｘ＋（ρＧ／ρＬ）×（１−ｘ）｝  …（Ｆ２）
また、数式Ｆ１、Ｆ２中のρＧは気相流体密度、ρＬは液相流体密度、Ｐは二相流体の圧力である。
【００６６】
さらに、気液二相状態の混合冷媒の流速が、二相音速αｈ以上（超音速状態）から二相音速αｈより低い値（亜音速状態）へ移行する際には、衝撃波が発生する。本実施形態の液噴射エジェクタ１２では、この衝撃波の作用によって混合冷媒が昇圧するとともに、混合冷媒中の気相冷媒が凝縮する（図４のｄ４点→ｅ４点）。
【００６７】
そして、この凝縮により、少なくとも液噴射エジェクタ１２の末広通路部１２２ｅから流出する冷媒が、液相状態あるいは極めて乾き度の低い気液二相状態となる。つまり、本実施形態の液噴射エジェクタ１２では、末広通路部１２２ｅから流出する冷媒が、液相状態あるいは極めて乾き度の低い気液二相状態になるので、衝撃波が水撃作用の如く液噴射エジェクタ１２下流側の液相冷媒に伝搬する。
【００６８】
そして、エジェクタ式冷凍サイクル１０では、この衝撃波が連続的に発生することによって、流入冷媒（すなわち、圧縮機１１吐出冷媒）の圧力が、液噴射エジェクタ１２下流側の液相冷媒の圧力よりも低い値となってバランスする。なお、この衝撃波は、混合冷媒中の気相冷媒が凝縮する際に生じることから、凝縮衝撃波と呼ばれることもある。
【００６９】
液噴射エジェクタ１２の末広通路部１２２ｅから流出した冷媒は、放熱器１３へ流入する。放熱器１３へ流入した液相冷媒は、冷却ファン１３ａにより送風された外気と熱交換して、さらにエンタルピを低下させる（図４のｅ４点→ａ４点）。放熱器１３から流出した過冷却液相冷媒は、受液器１４に貯められる。
【００７０】
受液器１４の他方の液相冷媒流出口から流出した冷媒は、膨張弁１６へ流入して低圧冷媒となるまで減圧される（図４のａ４点→ｆ４点）。この際、膨張弁１６の弁開度は、低圧側蒸発器１７出口側冷媒（図４のｇ４点）の過熱度が予め定めた基準過熱度に近づくように調整される。
【００７１】
膨張弁１６から流出した低圧冷媒は、低圧側蒸発器１７へ流入する。低圧側蒸発器１７へ流入した冷媒は、送風ファン１７ａから送風された送風空気から吸熱して蒸発する（図４のｆ４点→ｇ４点）。これにより、車室内へ送風される送風空気が冷却される。低圧側蒸発器１７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（図４のｇ４点→ｈ４点）。
【００７２】
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、低圧側蒸発器１７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。また、本実施形態の液噴射エジェクタ１２によれば、上述した凝縮衝撃波によって、圧縮機１１吐出冷媒の圧力を液噴射エジェクタ１２下流側の液相冷媒の圧力よりも低い値とすることができる。
【００７３】
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、圧縮機１１吐出冷媒の圧力と放熱器１２へ流入する冷媒の圧力が略同等となる通常の冷凍サイクル装置よりも、圧縮機１１の吐出冷媒圧力（冷媒吐出能力）を低下させることができる。その結果、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【００７４】
さらに、本実施形態の液噴射エジェクタ１２では、噴射冷媒通路１２２ａの冷媒噴射口１２２ｃが円環状に形成され、流入通路形成部１２１の冷媒流出口１２１ｃが噴射冷媒通路１２２ａの内周側に配置されている。これにより、冷媒流出口１２１ｃの水力直径を、容易に冷媒噴射口１２２ｃの水力直径よりも小さく設定することができる。
【００７５】
そして、流入通路形成部１２１として実質的にノズル（本実施形態では、先細ノズル）と同様のものを採用することができる。従って、冷媒流出口１２１ｃを円環状に形成し、冷媒噴射口１２２ｃを冷媒流出口１２１ｃの内周側に配置する場合よりも、冷媒流出口１２１ｃから気液混合部１２２ｄへ流入する流入冷媒の流速を増速させることができる。
【００７６】
このように流入冷媒の流速を増速させることによって、気液混合部１２２ｄにおける単位時間あたりの噴射冷媒と流入冷媒との接触面積を増加させることができ、気液混合部１２２ｄにて噴射冷媒と流入冷媒とを混合させやすくなる。従って、気液混合部１２２ｄにて噴射冷媒と流入冷媒との混合冷媒を、液相冷媒中に気相冷媒の細かい粒が均質に混合された理想的な気液混合状態に近づけることができる。
【００７７】
そして、理想的な気液混合状態となった混合冷媒では気相冷媒の凝縮遅れを抑制することができ、混合冷媒と気液混合部１２２ｄの壁面との摩擦、並びに、混合冷媒と末広通路部１２２ｅの壁面との摩擦によって生じる壁面粘性損失等のエネルギ損失を低減させることができる。その結果、本実施形態では、液噴射エジェクタ１２のエジェクタ効率を充分に向上させることができる。
【００７８】
さらに、この液噴射エジェクタ１２のエジェクタ効率の向上によって、液噴射エジェクタ１２における冷媒の昇圧量（図４では、ｄ４点とｅ４点との圧力差）を増加させることができるので、圧縮機１１の吐出冷媒圧力（図４では、ｈ４点の圧力）を低下させることができる。その結果、圧縮機１１の消費動力を低減させて、サイクルのＣＯＰをより一層向上させることができる。
【００７９】
また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、液噴射エジェクタ１２の末広通路部１２２ｅの出口側に放熱器１２が配置されている。従って、凝縮衝撃波によるエントロピ生成が生じても、放熱器１２における放熱によって吸収することができる。このため、凝縮衝撃波によって生じたエントロピが、低圧側蒸発器１７における冷媒の吸熱量に影響を及ぼすことがなく、サイクルのＣＯＰの低下させてしまうことがない。
【００８０】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図６の全体構成図に示すように、高圧側液ポンプ１８、高圧側蒸発器１９、高圧側エジェクタ２０等を追加したエジェクタ式冷凍サイクル１０ａについて説明する。
【００８１】
より具体的には、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａの受液器１４には、第１実施形態に対して、さらに別の液相冷媒流出口が設けられている。つまり、本実施形態の受液器１４には、合計３つの液相冷媒流出口が設けられている。そして、この別の液相冷媒流出口には、高圧側液ポンプ１８の吸入口側が接続されている。
【００８２】
高圧側液ポンプ１８は、受液器１４から流出した液相冷媒を、高圧側蒸発器１９の冷媒流入口側へ圧送する高圧側圧送手段である。高圧側液ポンプ１８の基本的構成は、液ポンプ１５と同様である。従って、高圧側液ポンプ１８は、制御装置から出力される制御電圧によって回転数（液送冷媒圧送量）が制御される電動式の水ポンプである。
【００８３】
高圧側液ポンプ１８の冷媒出口側には、逆止弁１８ａを介して、高圧側蒸発器１９の冷媒流入口側が接続されている。逆止弁１８ａは、高圧側液ポンプ１８の冷媒出口側から高圧側蒸発器１９の冷媒流入口側へ冷媒が流れることのみを許容するものである。高圧側蒸発器１９は、車両走行用の駆動力を出力する図示しないエンジンの冷却水を熱源として液相冷媒を過熱して蒸発させる水−冷媒熱交換器である。
【００８４】
このような高圧側蒸発器１９としては、冷却水通路の内部に冷媒通路を配置して冷却水と冷媒とを熱交換させる二重管構造のものや、冷媒通路として冷媒を流通させる蛇行状のチューブあるいは複数本の直線状のチューブを採用し、隣り合うチューブ間に冷却水通路を形成して冷却水と冷媒とを熱交換させる構造のもの等を採用することができる。
【００８５】
高圧側蒸発器１９の冷媒流出口には、高圧側エジェクタ２０の高圧側ノズル部２０ａの入口側が接続されている。高圧側エジェクタ２０は、高圧側蒸発器１９から流出した気相冷媒を高圧側ノズル部２０ａから噴射し、高速度で噴射される高圧側噴射冷媒の吸引作用によって圧縮機１１吐出冷媒を吸引（輸送）してサイクル内を循環させる冷媒循環手段（冷媒輸送手段）である。
【００８６】
より具体的には、本実施形態の高圧側エジェクタ２０は、高圧側ノズル部２０ａおよび高圧側ボデー部２０ｂを有して構成されている。高圧側ノズル部２０ａは、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、その内部に形成された冷媒通路（絞り通路）にて冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるものである。
【００８７】
さらに、本実施形態では、高圧側ノズル部２０ａ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高圧側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。このような高圧側ノズル部２０ａとしては、ラバールノズル、先細ノズルのいずれを採用してもよい。
【００８８】
高圧側ボデー部２０ｂは、略円筒状の金属（例えば、アルミニウム）あるいは樹脂で形成されており、内部に高圧側ノズル部２０ａを支持固定する固定部材として機能するとともに、高圧側エジェクタ２０の外殻を形成するものである。より具体的には、高圧側ノズル部２０ａは、高圧側ボデー部２０ｂの長手方向一端側の内部に収容されるように圧入にて固定されている。
【００８９】
高圧側ボデー部２０ｂの外周面のうち、高圧側ノズル部２０ａの外周側に対応する部位には、その内外を貫通して高圧側ノズル部２０ａの冷媒噴射口と連通するように設けられた高圧側冷媒吸引口２０ｃが形成されている。この高圧側冷媒吸引口２０ｃは、高圧側ノズル部２０ａから噴射される高圧側噴射冷媒の吸引作用によって、圧縮機１１から吐出された冷媒を高圧側エジェクタ２０の内部へ吸引する貫通穴である。
【００９０】
さらに、高圧側ボデー部２０ｂの内部には、高圧側冷媒吸引口２０ｃから吸引された吸引冷媒を高圧側ノズル部２０ａの冷媒噴射口側へ導く吸引通路、および高圧側冷媒吸引口２０ｃから吸引通路を介して高圧側エジェクタ２０の内部へ流入した高圧側吸引冷媒と高圧側噴射冷媒とを混合させて昇圧させる高圧側昇圧部としての高圧側ディフューザ部２０ｄが形成されている。
【００９１】
高圧側ディフューザ部２０ｄは、吸引通路の出口に連続するように配置されて、冷媒通路面積を徐々に拡大させる空間によって形成されている。これにより、高圧側噴射冷媒と高圧側吸引冷媒とを混合させながら、その流速を減速させて高圧側噴射冷媒と高圧側吸引冷媒との混合冷媒の圧力を上昇させる機能、すなわち、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を果たす。
【００９２】
また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａでは、高圧側エジェクタ２０の高圧側ディフューザ部２０ｄの出口側に、液噴射エジェクタ１２の冷媒流入口１２１ｂが接続されている。従って、本実施形態の液噴射エジェクタ１２の冷媒流入口１２１ｂには、圧縮機１１から吐出された冷媒が、高圧側エジェクタ２０を介して流入する。その他のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａの構成は、第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０と同様である。
【００９３】
次に、上記構成における本実施形態の作動を、図７のモリエル線図を用いて説明する。なお、図７のモリエル線図にて冷媒の状態を示す各符号は、第１実施形態で説明した図４のモリエル線図に対してサイクル構成上同等の箇所の冷媒の状態を示すものは、同一のアルファベットを用いて示し、添字（数字）のみ変更している。このことは、以下のモリエル線図においても同様である。
【００９４】
本実施形態では、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、冷却ファン１３ａ、液ポンプ１５、送風ファン１７ａに加えて、高圧側液ポンプ１８を作動させる。
【００９５】
これにより、高圧側液ポンプ１８が、受液器１４の別の液相冷媒流出口から流出した液相冷媒（図７のａ７点）を吸入し、高圧側蒸発器１９の冷媒通路へ圧送する。高圧側蒸発器１９へ流入した冷媒は、冷却水通路を流れるエンジン冷却水から吸熱して蒸発する（図７のａ７点→ｊ７点）。高圧側蒸発器１９から流出した気相冷媒は、高圧側エジェクタ２０の高圧側ノズル部２０ａへ流入する。
【００９６】
高圧側ノズル部２０ａへ流入した冷媒は、等エントロピ的に減圧されて噴射される（図７のｊ７点→ｋ７点）。そして、高圧側ノズル部２０ａから噴射された高圧側噴射冷媒の吸引作用によって、圧縮機１１から吐出された冷媒が、高圧側エジェクタ２０の高圧側冷媒吸引口２０ｃから吸引される。
【００９７】
さらに、高圧側ノズル部２０ａから噴射された高圧側噴射冷媒および高圧側冷媒吸引口２０ｃから吸引された高圧側吸引冷媒が、高圧側ディフューザ部２０ｄへ流入する（図７のｋ７点→ｍ７点、ｈ７点→ｍ７点）。高圧側ディフューザ部２０ｄでは、冷媒通路面積の拡大により、高圧側噴射冷媒と高圧側吸引冷媒との混合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、高圧側噴射冷媒と高圧側吸引冷媒との混合冷媒の圧力が上昇する（図７のｍ７点→ｎ７点）。
【００９８】
高圧側ディフューザ部２０ｄから流出した冷媒は、液噴射エジェクタ１２の冷媒流入口１２１ｂから流入冷媒通路１２１ａへ流入する。換言すると、本実施形態の液噴射エジェクタ１２の冷媒流入口１２１ｂには、圧縮機１１から吐出された気相冷媒と高圧側蒸発器１９から流出した気相冷媒との混合気相冷媒が流入する。その他の作動は第１実施形態と同様である。
【００９９】
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａを作動させると、第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０と同様に、低圧側蒸発器１７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。さらに、液噴射エジェクタ１２のエジェクタ効率を充分に向上させて、サイクルのＣＯＰを向上させることができる。
【０１００】
これに加えて、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａでは、高圧側エジェクタ２０を備えているので、高圧側エジェクタ２０の昇圧作用によって、圧縮機１１の吐出冷媒圧力（図７では、ｈ７点の圧力）を低下させることができる。その結果、圧縮機１１の消費動力を低減させて、サイクルのＣＯＰをより一層向上させることができる。
【０１０１】
また、エジェクタ式冷凍サイクル１０ａでは、高圧側蒸発器１９を備えているので、エンジン排熱を利用して、高圧側エジェクタ２０の高圧側ノズル部２０ａへ冷媒を流入させることができる。換言すると、エンジン排熱を利用して、液噴射エジェクタ１２の冷媒流入口１２１ｂへ冷媒を流入させることができる。
【０１０２】
従って、圧縮機１１の冷媒吐出能力（具体的には、吐出流量）を低下させることができる。その結果、サイクルのＣＯＰをより一層向上させることができる。
【０１０３】
ここで、図６に示すように、高圧側エジェクタ２０の具体的構成と液噴射エジェクタ１２の具体的構成は、極めて類似した構成になっている。例えば、高圧側エジェクタ２０の高圧側ノズル部２０ａ、および高圧側ボデー部２０ｂは、それぞれ液噴射エジェクタ１２の流入通路形成部１２１、および液噴射用ボデー部１２２に類似した構成になっている。
【０１０４】
ところが、高圧側エジェクタ２０は、高圧側ノズル部２０ａから噴射される気相状態の高圧側噴射冷媒と、高圧側冷媒吸引口２０ｃから吸引された気相状態の高圧側吸引冷媒とを混合させ、高圧側ディフューザ部２０ｄにて気相状態の混合冷媒を昇圧させる単相流エジェクタとして構成されている。このため、高圧側エジェクタ２０と液噴射エジェクタ１２は、互いに全く異なる作動メカニズムで冷媒を昇圧させている。
【０１０５】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図８の全体構成図に示すように、低圧側エジェクタ２１、気液分離器２２、固定絞り２３等を追加したエジェクタ式冷凍サイクル１０ｂについて説明する。
【０１０６】
より具体的には、エジェクタ式冷凍サイクル１０ｂの受液器１４の他方の冷媒流出口には、低圧側エジェクタ２１の低圧側ノズル部２１ａの入口側が接続されている。低圧側エジェクタ２１は、受液器１４から流出した液相状態の冷媒を気液二相状態となるまで減圧して噴射し、高速度で噴射される低圧側噴射冷媒の吸引作用によって低圧側蒸発器１７流出冷媒を吸引（輸送）してサイクル内を循環させる冷媒循環手段（冷媒輸送手段）である。
【０１０７】
この低圧側エジェクタ２１の基本的構成は、高圧側エジェクタ２０と同様である。つまり、本実施形態の低圧側エジェクタ２１は、低圧側ノズル部２１ａおよび低圧側ボデー部２１ｂを有して構成されている。
【０１０８】
低圧側ボデー部２１ｂには、低圧側蒸発器１７から流出した冷媒を吸引する低圧側冷媒吸引口２１ｃ、および低圧側ノズル部２１ａから噴射された低圧側噴射冷媒と低圧側冷媒吸引口２１ｃから吸引された低圧側吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させる低圧側昇圧部としての低圧側ディフューザ部２１ｄが形成されている。
【０１０９】
低圧側ディフューザ部２１ｄの出口側には、気液分離器２２の入口側が接続されている。気液分離器２２は、低圧側ディフューザ部２１ｄから流出した冷媒の気液を分離する気液分離手段である。さらに、本実施形態では、気液分離器２２として、分離された液相冷媒を殆ど蓄えることなく液相冷媒流出口から流出させるように比較的内容積の小さいものを採用している。
【０１１０】
気液分離器２２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。気液分離器２２の液相冷媒流出口には、減圧手段としての固定絞り２３を介して、低圧側蒸発器１７の冷媒入口側が接続されている。この固定絞り２３としては、オリフィス、キャピラリチューブ等を採用することができる。
【０１１１】
低圧側蒸発器１７の冷媒出口側には、低圧側エジェクタ２１の低圧側冷媒吸引口２１ｃ側が接続されている。その他のエジェクタ式冷凍サイクル１０ｂの構成は、第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０と同様である。
【０１１２】
次に、上記構成における本実施形態の作動を、図９のモリエル線図を用いて説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ｂでは、制御装置が圧縮機１１の電動モータ、液ポンプ１５等を作動させる。
【０１１３】
これにより、受液器１４の他方の液相冷媒流出口から流出した冷媒が、低圧側エジェクタ２１の低圧側ノズル部２１ａへ流入する。低圧側ノズル部２１ａへ流入した冷媒は、等エントロピ的に減圧されて噴射される（図９のａ９点→ｆ９点）。そして、低圧側ノズル部２１ａから噴射された低圧側噴射冷媒の吸引作用によって、低圧側蒸発器１７から流出した冷媒が、低圧側冷媒吸引口２１ｃから低圧側エジェクタ２１の内部へ吸引される。
【０１１４】
さらに、低圧側ノズル部２１ａから噴射された低圧側噴射冷媒および低圧側冷媒吸引口２１ｃから吸引された低圧側吸引冷媒が、低圧側ディフューザ部２１ｄへ流入する（図９のｆ９点→ｏ９点、ｇ９点→ｏ９点）。低圧側ディフューザ部２１ｄでは、冷媒通路面積の拡大により、低圧側噴射冷媒と低圧側吸引冷媒との混合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、低圧側噴射冷媒と低圧側吸引冷媒との混合冷媒の圧力が上昇する（図９のｏ９点→ｐ９点）。
【０１１５】
低圧側ディフューザ部２１ｄから流出した冷媒は、気液分離器２２へ流入して気液分離される（図９のｐ９点→ｑ９点、ｐ９点→ｒ９点）。気液分離器２２にて分離された液相冷媒は、固定絞り２３にて等エンタルピ的に減圧されて、低圧側蒸発器１７へ流入する（図９のｒ９点→ｓ９点）。
【０１１６】
低圧側蒸発器１７へ流入した冷媒は、送風ファン１７ａから送風された送風空気から吸熱して蒸発する（図９のｓ９点→ｇ９点）。これにより、車室内へ送風される送風空気が冷却される。低圧側蒸発器１７から流出した冷媒は、低圧側冷媒吸引口２１ｃから吸引される。一方、気液分離器２２にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される（図９のｑ９点→ｈ９点）。その他の作動は第１実施形態と同様である。
【０１１７】
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ｂを作動させると、第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０と同様に、低圧側蒸発器１７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。さらに、液噴射エジェクタ１２のエジェクタ効率を充分に向上させて、サイクルのＣＯＰを向上させることができる。
【０１１８】
これに加えて、エジェクタ式冷凍サイクル１０ｂでは、低圧側エジェクタ２１を備えているので、低圧側エジェクタ２１の昇圧作用によって、圧縮機１１の吸入冷媒圧力（図９では、ｑ９点）を上昇させることができる。その結果、圧縮機１１の消費動力を低減させて、サイクルのＣＯＰをより一層向上させることができる。
【０１１９】
ここで、図８に示すように、低圧側エジェクタ２１の具体的構成と液噴射エジェクタ１２の具体的構成は、極めて類似した構成になっている。例えば、低圧側エジェクタ２１の低圧側ノズル部２１ａ、および低圧側ボデー部２１ｂは、それぞれ液噴射エジェクタ１２の流入通路形成部１２１、および液噴射用ボデー部１２２に類似した構成になっている。
【０１２０】
ところが、低圧側エジェクタ２１は、低圧側ノズル部２１ａから噴射される気液二相状態の低圧側噴射冷媒と、低圧側冷媒吸引口２１ｃから吸引された気相状態の低圧側吸引冷媒とを混合させ、低圧側ディフューザ部２１ｄにて気液二相状態の混合冷媒を昇圧させる二相流エジェクタとして構成されている。このため、低圧側エジェクタ２１と液噴射エジェクタ１２は、互いに全く異なる作動メカニズムで冷媒を昇圧させている。
【０１２１】
（第４実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図１０の全体構成図に示すように、分岐部２４、低圧側エジェクタ２１、第２低圧側蒸発器２５等を追加したエジェクタ式冷凍サイクル１０ｃについて説明する。
【０１２２】
より具体的には、エジェクタ式冷凍サイクル１０ｃの受液器１４の他方の冷媒流出口には、分岐部２４の冷媒流入口が接続されている。分岐部２４は、受液器１４から流出した過冷却液相冷媒の流れを分岐する三方継手構造のものである。より具体的には、分岐部２４では、３つの冷媒流入出口のうち、１つを冷媒流入口とし、残りの２つを冷媒流出口として用いている。
【０１２３】
分岐部２４の一方の冷媒流出口には、低圧側エジェクタ２１の低圧側ノズル部２１ａの入口側が接続されている。また、分岐部２４の他方の冷媒流出口には、固定絞り２３を介して低圧側蒸発器１７の冷媒入口側が接続されている。さらに、本実施形態では、低圧側エジェクタ２１の低圧側ディフューザ部２１ｄの出口側に、第２低圧側蒸発器２５の冷媒入口側が接続されている。
【０１２４】
第２低圧側蒸発器２５の基本的構成は、低圧側蒸発器１７と同様である。第２低圧側蒸発器２５は、低圧側エジェクタ２１の低圧側ディフューザ部２１ｄから流出した低圧冷媒と送風ファン２５ａ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。
【０１２５】
さらに、本実施形態の車両用空調装置では、低圧側蒸発器１７にて車両前席側へ送風される送風空気を冷却し、第２低圧側蒸発器２５にて車両後席側へ送風される送風空気を冷却するようにしている。つまり、本実施形態の車両用空調装置は、いわゆるデュアルエアコンとして構成されている。なお、本実施形態の以下の説明では、説明の明確化のため、低圧側蒸発器１７を第１低圧側蒸発器１７と記載する。
【０１２６】
第１低圧側蒸発器１７の冷媒出口側には、低圧側エジェクタ２１の低圧側冷媒吸引口２１ｃ側が接続されている。また、第２低圧側蒸発器２５の冷媒出口側には、圧縮機１１の冷媒吸入口側が接続されている。その他のエジェクタ式冷凍サイクル１０ｃの構成は、第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０と同様である。
【０１２７】
次に、上記構成における本実施形態の作動を、図１１のモリエル線図を用いて説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ｃでは、制御装置が圧縮機１１の電動モータ、液ポンプ１５等を作動させる。
【０１２８】
これにより、受液器１４から流出して分岐部２４にて分岐された一方の冷媒が、低圧側エジェクタ２１の低圧側ノズル部２１ａへ流入して等エントロピ的に減圧されて噴射される（図１１のａ１１点→ｆ１１点）。そして、低圧側ノズル部２１ａから噴射された低圧側噴射冷媒の吸引作用によって、第１低圧側蒸発器１７から流出した冷媒（図１１のｇ１１点）が、低圧側冷媒吸引口２１ｃから低圧側エジェクタ２１の内部へ吸引される。
【０１２９】
さらに、低圧側ノズル部２１ａから噴射された噴射冷媒および低圧側冷媒吸引口２１ｃから吸引された低圧側吸引冷媒が、低圧側ディフューザ部２１ｄにて合流して昇圧される（図１１のｆ１１点→ｏ１１点→ｐ１１点、ｇ１１点→ｏ１１点→ｐ１１点）。低圧側ディフューザ部２１ｄから流出した冷媒は、第２低圧側蒸発器２５へ流入する。
【０１３０】
第２低圧側蒸発器２５へ流入した冷媒は、送風ファン２５ａによって送風された送風空気から吸熱して蒸発する（図１１のｐ１１点→ｑ１１点）。これにより、車両後席側へ送風される送風空気が冷却される。第２低圧側蒸発器２５から流出した冷媒は、圧縮機１１へ吸入され再び圧縮される（図１１のｇ１１点→ｈ１１点）。
【０１３１】
また、分岐部２４にて分岐された他方の冷媒は、固定絞り２３にて減圧されて（図１１のａ１１点→ｓ１１点）、第１低圧側蒸発器１７へ流入する。第１低圧側蒸発器１７へ流入した冷媒は、送風ファン１７ａによって送風された送風空気から吸熱して蒸発する（図１１のｓ１１点→ｇ１１点）。これにより、車両前席側へ送風される送風空気が冷却される。第１低圧側蒸発器１７から流出した冷媒は、低圧側冷媒吸引口２１ｃから吸引される。その他の作動は第１実施形態と同様である。
【０１３２】
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ｃを作動させると、車両前席側へ送風される送風空気および車両後席側へ送風される送風空気を冷却することができる。この際、車両前席側へ送風される送風空気および車両後席側へ送風される送風空気を異なる温度帯で冷却することができる。さらに、第１実施形態と同様に、液噴射エジェクタ１２のエジェクタ効率を充分に向上させて、サイクルのＣＯＰを向上させることができる。
【０１３３】
これに加えて、エジェクタ式冷凍サイクル１０ｃでは、低圧側エジェクタ２１を備えているので、第３実施形態と同様に、低圧側エジェクタ２１の昇圧作用によって、圧縮機１１の吸入冷媒圧力（図１１では、ｑ１１点）を上昇させることができる。その結果、サイクルのＣＯＰをより一層向上させることができる。
【０１３４】
（第５実施形態）
本実施形態では、図１２の全体構成図に示すエジェクタ式冷凍サイクル１０ｄについて説明する。このエジェクタ式冷凍サイクル１０ｄは、第２実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０ａに対して、第３実施形態と同様に低圧側エジェクタ２１、気液分離器２２、固定絞り２３等を追加したものである。その他のエジェクタ式冷凍サイクル１０ｄの構成は、第２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａと同様である。
【０１３５】
次に、上記構成における本実施形態の作動を、図１３のモリエル線図を用いて説明する。受液器１４から高圧側液ポンプ１８側へ流出した液相冷媒は、第２実施形態と同様に、高圧側エジェクタ２０の高圧側ノズル部２０ａへ流入する。そして、高圧側冷媒吸引口２０ｃから吸引された圧縮機１１吐出冷媒と合流し、高圧側ディフューザ部２０ｄにて昇圧される（図１３のｋ１３点→ｍ１３点→ｎ１３点、ｈ１３点→ｍ１３点→ｎ１３点）。
【０１３６】
一方、受液器１４から低圧側エジェクタ２１側へ流出した液相冷媒は、第３実施形態と同様に、低圧側エジェクタ２１の低圧側ノズル部２１ａへ流入する。そして、低圧側冷媒吸引口２１ｃから吸引された低圧側蒸発器１７流出冷媒と合流し、低圧側ディフューザ部２１ｄにて昇圧される（図１３のｆ１３点→ｏ１３点→ｐ１３点、ｇ１３点→ｏ１３点→ｐ１３点）。その他の作動は、第２実施形態と同様である。
【０１３７】
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ｄを作動させると、第２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａと同様に、低圧側蒸発器１７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。さらに、液噴射エジェクタ１２のエジェクタ効率を充分に向上させて、サイクルのＣＯＰを向上させることができる。
【０１３８】
これに加えて、エジェクタ式冷凍サイクル１０ｄによれば、高圧側エジェクタ２０を備えているので、第２実施形態と同様に、圧縮機１１の吐出冷媒圧力（図１３では、ｈ１３点の圧力）を低下させることができる。さらに、低圧側エジェクタ２１を備えているので、第３実施形態の吸入冷媒圧力（図１３では、ｑ１３点の圧力）を上昇させることができる。
【０１３９】
従って、圧縮機１１の昇圧量（消費動力）を大幅に低減させることができ、サイクルのＣＯＰを極めて効果的に向上させることができる。
【０１４０】
なお、本実施形態では、第２実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０ａに対して、第３実施形態と同様に低圧側エジェクタ２１等を追加した例を説明したが、エジェクタ式冷凍サイクル１０ａに対して、第４実施形態と同様に、分岐部２４、低圧側エジェクタ２１、第２低圧側蒸発器２５等を追加しても、本実施形態と同様に極めて効果的にＣＯＰを向上させることができる。
【０１４１】
（第６〜第１０実施形態）
第６〜第１０実施形態では、液噴射エジェクタ１２の構成を変更した例を説明する。なお、以下の実施形態で説明する液噴射エジェクタ１２は、上述の実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０〜１０ｄのいずれにも適用することができる。
【０１４２】
まず、第６実施形態の液噴射エジェクタ１２では、図１４に示すように、流入通路形成部１２１として、ラバールノズルと同様の構成のものを採用している。
【０１４３】
より具体的には、第６実施形態の流入通路形成部１２１の流入冷媒通路１２１ａには、通路の途中に通路断面積が最も縮小した喉部１２１ｄが形成されている。従って、流入冷媒通路１２１ａの通路断面積は、冷媒流入口１２１ｂ側から喉部１２１ｄへ向かって徐々に縮小し、喉部１２１ｄから冷媒流出口１２１ｃへ向かって徐々に拡大している。
【０１４４】
ここで、液噴射エジェクタ１２では、圧縮機１１吐出冷媒が所定の圧力条件あるいは所定のエンタルピ条件になっている際には、流入通路形成部１２１としてラバールノズルと同様の構成のものを採用することで、冷媒流出口１２１ｃから気液混合部１２２ｄへ流入する流入冷媒の流速を効果的に増速させることができる。
【０１４５】
従って、第６実施形態の液噴射エジェクタ１２を、圧縮機１１吐出冷媒が所定の圧力条件あるいは所定のエンタルピ条件となるエジェクタ式冷凍サイクル１０〜１０ｄに適用することで、気液混合部１２２ｄにて噴射冷媒と流入冷媒とをより一層混合しやすくなる。その結果、混合冷媒を理想的な気液混合状態に近づけて、液噴射エジェクタ１２のエジェクタ効率をより一層向上させることができる。
【０１４６】
次に、第７実施形態の液噴射エジェクタ１２は、噴射冷媒通路１２２ａを流通する冷媒が、流入通路形成部１２１の軸周りに旋回する方向の速度成分を有するように構成されている。
【０１４７】
より具体的には、第７実施形態の液噴射エジェクタ１２では、図１５に示すように、流入通路形成部１２１の軸方向から見たときに、駆動冷媒流入口１２２ｂを介して噴射冷媒通路１２２ａへ冷媒を流入させる通路が、噴射冷媒通路１２２ａの外周側壁面の接線方向に延びている。
【０１４８】
従って、噴射冷媒通路１２２ａへ流入した冷媒が、図１５の太実線矢印に示すように、噴射冷媒通路１２２ａの外周側壁面に沿って流れ、流入通路形成部１２１の軸周りに旋回する。さらに、冷媒噴射口１２２ｃから気液混合部１２２ｄへ噴射される噴射冷媒も、流入通路形成部１２１の軸周りに旋回する方向の速度成分を有する。
【０１４９】
これにより、気液混合部１２２ｄにて噴射冷媒と流入冷媒とを混合しやすくなり、混合冷媒を理想的な気液混合状態に近づけることができる。
【０１５０】
次に、第８実施形態の液噴射エジェクタ１２は、流入冷媒通路１２１ａを流通する冷媒が、流入通路形成部１２１の軸周りに旋回する方向の速度成分を有するように構成されている。
【０１５１】
より具体的には、第８実施形態の液噴射エジェクタ１２では、図１６に示すように、流入通路形成部１２１の筒状側面に冷媒流入口１２１ｂが形成されている。そして、図１７に示すように、流入通路形成部１２１の軸方向から見たときに、冷媒流入口１２１ｂを介して流入冷媒通路１２１ａへ冷媒を流入させる通路が、流入冷媒通路１２１ａの外周側壁面の接線方向に延びている。
【０１５２】
従って、流入冷媒通路１２１ａへ流入した冷媒が、図１７の太実線矢印に示すように、流入冷媒通路１２１ａの外周側壁面に沿って流れ、流入冷媒通路１２１ａの軸周りに旋回する。さらに、冷媒流出口１２１ｃから気液混合部１２２ｄへ流入する流入冷媒も、流入通路形成部１２１の軸周りに旋回する方向の速度成分を有する。
【０１５３】
これにより、気液混合部１２２ｄにて噴射冷媒と流入冷媒とを混合しやすくなり、混合冷媒を理想的な気液混合状態に近づけることができる。なお、第７実施形態のように、噴射冷媒通路１２２ａを流通する冷媒を流入通路形成部１２１の軸周りに旋回させる場合は、流入冷媒通路１２１ａを流通する冷媒の旋回方向と噴射冷媒通路１２２ａを流通する冷媒の旋回方向とを互いに逆方向に旋回させることが望ましい。
【０１５４】
次に、第９実施形態の液噴射エジェクタ１２では、図１８に示すように、ステッピングモータからなる電動アクチュエータ１２３を備えている。この電動アクチュエータ１２３は、流入通路形成部１２１を軸方向に変位させて、噴射冷媒通路１２２ａの通路断面積を変化させる駆動手段である。さらに、電動アクチュエータ１２３は、制御装置から出力される制御パルスによって、その作動が制御される。
【０１５５】
第９実施形態の液噴射エジェクタ１２では、電動アクチュエータ１２３を備えているので、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル１０〜１０ｄの負荷変動に応じて、噴射冷媒通路１２２ａの通路断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１０〜１０ｄの負荷変動に応じて液噴射エジェクタ１２を適切に作動させることができる。
【０１５６】
次に、第１０実施形態の液噴射エジェクタ１２では、図１９に示すように、気液混合部１２２ｄを、軸方向が冷媒流れ方向に伸びる円柱状空間によって形成している。これによれば、気液混合部１２２ｄを冷媒流れ方向に向かって通路断面積が徐々に縮小する円錐台形状の空間で形成する場合よりも、混合冷媒の流速を低下させやすい。従って、混合冷媒を確実に超音速状態から亜音速状態へ移行させることができる。
【０１５７】
つまり、第１０実施形態の液噴射エジェクタ１２によれば、混合冷媒に確実に凝縮衝撃波を発生させて、液噴射エジェクタ１２に安定した昇圧性能を発揮させることができる。
【０１５８】
さらに、第１０実施形態の液噴射エジェクタ１２の変形例として、図２０に示すように、末広通路部１２２ｅを廃止してもよい。この場合は、気液混合部１２２ｄ内で凝縮衝撃波を発生させることができる程度に、気液混合部１２２ｄを形成する円柱状空間の軸方向長さを充分に確保しておくことが望ましい。
【０１５９】
（第１１実施形態）
上述の実施形態で説明したように、液噴射エジェクタ１２では、混合冷媒の流速が超音速状態から亜音速状態へ移行する際に生じる衝撃波を利用して、昇圧作用を発揮している。つまり、衝撃波を水撃作用の如く液噴射エジェクタ１２下流側の冷媒に伝搬させることによって、液噴射エジェクタ１２下流側冷媒（放熱器１３入口側冷媒）の圧力を流入冷媒（圧縮機１１吐出冷媒）の圧力よりも上昇させている。
【０１６０】
そこで、本発明者らは、液噴射エジェクタ１２の更なる昇圧能力の向上を図るために、衝撃波の有するエネルギを効果的に冷媒に伝搬させるための検討を行った。
【０１６１】
この検討によって本発明者らは以下の知見を得ている。まず、衝撃波は、液噴射エジェクタ１２下流側の冷媒に伝搬する際に、凝縮した液相冷媒の液面あるいは乾き度の高い気液二相冷媒中の液滴に反射して、液面あるいは液滴側から気液混合部１２２ｄ側へ進行する反射波を生じさせる。この反射波は、音速に依存する速度、および位相差を有し、低周波から高周波の成分を有している。
【０１６２】
ここで、通常の配管に生じる水撃現象では、音速で伝搬する反射波は上流側に遡り、上流端でさらに反射し、音、流量変動等を生じさせる。これに対して、液噴射エジェクタ１２では、気液混合部１２２ｄへ流入した直後の混合冷媒が超音速状態となっているので、反射波は気液混合部１２２ｄの入口側から液面（あるいは液滴）までの間に定在する。つまり、反射波は、液面と気液混合部１２２ｄの入口側との間を往復動している。
【０１６３】
そして、この反射波の定在によって、液噴射エジェクタ１２では、液噴射エジェクタ１２下流側冷媒（放熱器１３入口側冷媒）の圧力を、流入冷媒（圧縮機１１吐出冷媒）の圧力よりも上昇させている。
【０１６４】
従って、図２１の断面図に示すように、気液混合部１２２ｄの入口側から液面までの距離Ｌを、音速の半波長の整数倍と合致させることができれば、気液混合部１２２ｄの入口側から液面までの間に定在する反射波を共振（共鳴）させることができる。そして、この共振によって、衝撃波の有するエネルギを冷媒に効果的に伝搬させ、液噴射エジェクタ１２の昇圧能力の向上を図ることができることが判った。
【０１６５】
さらに、本発明者らの検討によれば、液面の位置（すなわち、図２１の距離Ｌ）は、液噴射エジェクタ１２の末広通路部１２２ｅ出口側の冷媒の圧力を調整することで、変化させることができることが判った。
【０１６６】
そこで、本実施形態では、第１実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、図２２に示すように、液噴射エジェクタ１２の末広通路部１２２ｅの出口側から放熱器１３の冷媒入口側へ至る冷媒通路に、面積調整弁２６を追加した例を説明する。この面積調整弁２６は、液噴射エジェクタ１２の出口側から放熱器１３の冷媒入口側へ至る冷媒通路の通路断面積を変化させる面積変更手段である。
【０１６７】
より具体的には、面積調整弁２６は、冷媒通路面積を変更可能に構成された弁体、およびこの弁体を変位させる電動アクチュエータを有して構成されている。さらに、面積調整弁２６は、制御装置３０から出力させる制御信号によって、その作動が制御される。従って、面積調整弁２６の基本的構成は、一般的な電気式の流量調整弁と同等である。
【０１６８】
ところが、本実施形態では、面積調整弁２６として、通路断面積の変化量が小さい流量調整弁を採用している。このため、面積調整弁２６が通路断面積を変化させても、液噴射エジェクタ１２から流出して放熱器１３へ流入する冷媒の流量を殆ど変化させることなく、液噴射エジェクタ１２の出口側冷媒の圧力を変化させることができる。
【０１６９】
さらに、本実施形態の制御装置３０には、上述のセンサ群に加えて、液噴射エジェクタ１２の末広通路部１２２ｅ出口側の冷媒の圧力（液噴射エジェクタ出口冷媒圧力）を検出する出口側圧力センサ３１、液ポンプ１５から圧送された液相冷媒の圧力（液噴射エジェクタ駆動冷媒圧力）を検出する駆動側圧力センサ３２等が接続されている。
【０１７０】
なお、図２２では、第１実施形態の図１では図示を省略した制御装置３０、および制御装置３０と各種制御対象機器１１、１３ａ、１５、１７ａ、２６等との接続態様についても図示している。
【０１７１】
また、本実施形態の制御装置３０では、圧縮機１１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３０ａを構成しており、液ポンプ１５の作動を制御する構成が、圧送能力制御手段３０ｂを構成しており、面積調整弁２６の作動を制御する構成が、面積制御手段３０ｃを構成している。その他のエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成は、第１実施形態と同様である。
【０１７２】
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。前述の如く、反射波の共振は、図２１を用いて説明した距離Ｌと音速の半波長の整数倍とを合致させた際に生じる。従って、放熱器１３入口側冷媒の圧力から流入冷媒の圧力を減算した圧力差は、距離Ｌの変化に対して、極大値を有するように変化する。そこで、本実施形態の面積制御手段３０ｃは、圧力差が極大値に近づくように、面積調整弁２６の作動を制御する。
【０１７３】
より具体的には、面積制御手段３０ｃは、圧縮機１１の冷媒吐出能力および液ポンプ１５の圧送能力等に基づいて、予め制御装置３０の記憶回路に記憶されている制御マップを参照して、液噴射エジェクタ１２出口側の冷媒の目標出口側圧力を決定する。そして、フィードバック制御手法を用いて、出口側圧力センサ３１の検出値が目標出口側圧力に近づくように、面積調整弁２６の作動を制御している。
【０１７４】
このような制御マップとしては、距離Ｌが概ね音速の半波長の１倍となった際に実測値として得られた圧力を目標出口側圧力として記憶したものを採用することができる。その他の作動は第１実施形態と同様である。
【０１７５】
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、図２３のモリエル線図に示すように、冷媒噴射口１２２ｃから噴射された液相状態の噴射冷媒と冷媒流入口１２１ｂを介して流入した気相状態の流入冷媒が、第１実施形態と同様に、気液混合部１２２ｄにて混合する（図２３のｃ２３点→ｄ２３点、ｉ２３点→ｄ２３点）。
【０１７６】
そして、噴射冷媒と流入冷媒との混合冷媒の流速が、超音速状態から亜音速状態へ移行する際に、衝撃波が発生する。この衝撃波の作用によって混合冷媒が昇圧するとともに、混合冷媒中の気相冷媒が凝縮する（図２３のｄ２３点→ｄ’２３点）。
【０１７７】
この際、本実施形態では、制御装置３０の面積制御手段３０ｃが、放熱器１３入口側冷媒の圧力から流入冷媒の圧力を減算した圧力差（図２３では、ｅ２３点の圧力からｉ２３点の圧力を減算した圧力差）が極大値に近づくように面積調整弁２６の作動を制御する。そして、衝撃波によって凝縮した冷媒の液面が末広通路部１２２ｅ内に形成される。
【０１７８】
さらに、末広通路部１２２ｅ内で凝縮した冷媒の運動エネルギは、末広通路部１２２ｅの通路断面積の拡大により、圧力エネルギに変換される。これにより、末広通路部１２２ｅから流出する冷媒の圧力がさらに上昇する（図２３のｄ’２３点→ｅ２３点）。末広通路部１２２ｅから流出した冷媒は、面積調整弁２６を介して、放熱器１３へ流入する。その他の作動は、第１実施形態と同様である。
【０１７９】
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、第１実施形態と同様に、低圧側蒸発器１７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。さらに、液噴射エジェクタ１２の昇圧作用によって、圧縮機１１の吐出冷媒圧力（冷媒吐出能力）を低下させて、サイクルのＣＯＰを向上させることができる。
【０１８０】
また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、面積調整弁２６を備えているので、末広通路部１２２ｅ内で凝縮した液面の位置（すなわち、図２１の距離Ｌ）を変化させることができる。さらに、放熱器１３入口側冷媒の圧力から流入冷媒の圧力を減算した圧力差が極大値に近づくように、面積調整弁２６の作動を制御している。
【０１８１】
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、放熱器１３入口側冷媒の圧力から流入冷媒の圧力を減算した圧力差を効果的に拡大させることができ、サイクルのＣＯＰをより一層向上させることができる。
【０１８２】
（第１２実施形態）
第１１実施形態では、液噴射エジェクタ１２の末広通路部１２２ｅ内に液面を生じさせた例を説明したが、液噴射エジェクタ１２では、末広通路部１２２ｅ内に液面が生じていなくても、昇圧作用を発揮することができる。これは、液噴射エジェクタ１２では、混合冷媒の流速が超音速状態から亜音速状態へ移行する際に生じる衝撃波を利用して、昇圧作用を発揮しているからである。
【０１８３】
例えば、図２４のモリエル線図に示すように、冷媒が末広通路部１２２ｅ内で昇圧する過程（図２４のｄ２４点→ｅ２４点）で、冷媒が細破線で示す等音速線を横切るように乾き度を低下させると、液噴射エジェクタ１２の末広通路部１２２ｅ内に液面を生じさせることなく衝撃波を発生させることができる。以下、説明の明確化のために、この衝撃波を二相流衝撃波と記載する。
【０１８４】
この二相流衝撃波の近傍には液面が生じていないので、図２５に示すように、液相冷媒と気相冷媒との速度差が縮小しにくい。従って、二相流衝撃波が生じた直後の混合冷媒の流速は、冷媒が衝撃波の直後で凝縮を開始する場合よりも緩やかに変化する。このため、二相流衝撃波は、液噴射エジェクタ１２の末広通路部１２２ｅ内に液面を生じさせる凝縮衝撃波よりもエネルギ損失の少ない、弱い衝撃波となる。
【０１８５】
また、本発明者らの検討によれば、二相流衝撃波も、第１１実施形態で説明したように、乾き度の高い気液二相冷媒中の液滴に反射して反射波を生じさせる。そして、液噴射エジェクタ１２内に定在する反射波を共振させることで、放熱器１３入口側冷媒の圧力から流入冷媒の圧力を減算した圧力差を拡大することができることが判った。
【０１８６】
さらに、本発明者らの検討によれば、弱い衝撃波である二相流衝撃波を利用して液噴射エジェクタ１２に昇圧作用を発揮させる際には、液ポンプ１５から吐出されて駆動冷媒流入口１２２ｂへ流入する液相冷媒の圧力を変化させることによって、液噴射エジェクタ１２の昇圧能力が変化することが判明した。
【０１８７】
そこで、本実施形態では、図２２に示す第１１実施形態と全く同様のエジェクタ式冷凍サイクル１０において、放熱器１３入口側冷媒の圧力から流入冷媒の圧力を減算した圧力差が極大値に近づくように、面積制御手段３０ｃが面積調整弁２６の作動を制御するとともに、圧送能力制御手段３０ｂが液ポンプ１５の作動を制御している。
【０１８８】
より具体的には、圧送能力制御手段３０ｂは、圧縮機１１の冷媒吐出能力等に基づいて、予め制御装置３０の記憶回路に記憶されている制御マップを参照して、目標駆動側圧力を決定する。そして、フィードバック制御手法を用いて、駆動側圧力センサ３２の検出値が目標駆動側圧力に近づくように、液ポンプ１５の作動を制御している。
【０１８９】
このような制御マップとしては、実際に面積調整弁２６が通路断面積を変化させた際に、極大値を得ることのできた液噴射エジェクタ駆動冷媒圧力を、目標駆動側圧力として記憶したものを採用することができる。
【０１９０】
さらに、面積制御手段３０ｃは、圧縮機１１の冷媒吐出能力および液ポンプ１５の圧送能力に基づいて、予め制御装置３０の記憶回路に記憶されている制御マップを参照して、液噴射エジェクタ１２出口側の冷媒の目標出口側圧力を決定する。そして、フィードバック制御手法を用いて、出口側圧力センサ３１の検出値が目標出口側圧力に近づくように、面積調整弁２６の作動を制御している。その他の作動は第１実施形態と同様である。
【０１９１】
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を作動させると、図２４のモリエル線図に示すように、冷媒噴射口１２２ｃから噴射された液相状態の噴射冷媒と冷媒流入口１２１ｂを介して流入した気相状態の流入冷媒が、第１実施形態と同様に、気液混合部１２２ｄにて混合する（図２４のｃ２４点→ｄ２４点、ｉ２４点→ｄ２４点）。
【０１９２】
気液混合部１２２ｄにて混合された混合冷媒は、末広通路部１２２ｅへ流入する。末広通路部１２２ｅでは、通路断面積の拡大により、混合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、混合冷媒が乾き度を低下させながら圧力を上昇させる。そして、混合冷媒の流速が、超音速状態から亜音速状態へ移行する際に、二相流衝撃波が発生する。この二相流衝撃波の作用によって混合冷媒は、さらに昇圧される（図２４のｄ２４点→ｅ２４点）。
【０１９３】
この際、本実施形態では、制御装置３０の面積制御手段３０ｃが、放熱器１３入口側冷媒の圧力から流入冷媒の圧力を減算した圧力差（図２４では、ｅ２４点の圧力からｉ２４点の圧力を減算した圧力差）が極大値に近づくように面積調整弁２６の作動を制御する。
【０１９４】
末広通路部１２２ｅから流出した気液二相状態の混合冷媒は、面積調整弁２６を介して、放熱器１３へ流入する。放熱器１３へ流入した液相冷媒は、冷却ファン１３ａにより送風された外気と熱交換して凝縮し、さらにエンタルピを低下させる（図２４のｅ２４点→ａ２４点）。放熱器１３から流出した過冷却液相冷媒は、受液器１４に貯められる。その他の作動は、第１実施形態と同様である。
【０１９５】
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、第１１実施形態と同様に、放熱器１３入口側冷媒の圧力から流入冷媒の圧力を減算した圧力差を効果的に拡大させることができ、エジェクタ式冷凍サイクル１０のＣＯＰをより一層向上させることができる。
【０１９６】
ここで、第１１、第１２実施形態では、第１実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、面積変更手段（面積調整弁２６）を追加し、圧力差が極大値に近づくように面積調整弁２６の作動を制御する例を説明したが、面積変更手段を追加可能なエジェクタ式冷凍サイクルは、これに限定されない。もちろん、面積変更手段を第２〜第５実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０ａ〜１０ｄに適用してもよい。
【０１９７】
例えば、図２６は、第３実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０ｂに面積変更手段を追加した例である。これによれば、液噴射エジェクタ１２の昇圧作用を拡大させることができるとともに、低圧側エジェクタ２１の昇圧作用によって圧縮機１１吸入冷媒の圧力を上昇させることができる。従って、極めて効果的にエジェクタ式冷凍サイクル１０ｃのＣＯＰを向上させることができる。
【０１９８】
（第１３、第１４実施形態）
第１１、第１２実施形態で説明した、面積変更手段（面積調整弁２６）によるＣＯＰの向上効果は、必ずしも気液混合部１２２ｄ内の混合冷媒が理想的な気液混合状態になっていなくても得られる。従って、液噴射エジェクタ１２として、気液混合部１２２ｄへ圧縮機１１吐出冷媒を流入させる流入冷媒通路の内周側に、気液混合部１２２ｄへ液ポンプ１５圧送冷媒を噴射する噴射冷媒通路が配置されたものを採用してもよい。
【０１９９】
そこで、第１３実施形態では、図２７に示すように、第１１実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０のサイクル構成を変更している。具体的には、第１３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、圧縮機１１の吐出口を液噴射エジェクタ１２の冷媒流入口１２２ｂ側へ接続し、液ポンプ１５の吐出口を液噴射エジェクタ１２の噴射冷媒通路の流入口１２１ｂ側へ接続している。
【０２００】
その他の構成および作動は、第１１実施形態と同様である。従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０においても、放熱器１３入口側冷媒の圧力から流入冷媒の圧力を減算した圧力差が極大値に近づくように面積調整弁２６の作動を制御することで、サイクルのＣＯＰを効果的に向上させることができる。
【０２０１】
また、第１４実施形態では、図２８に示すように、第１２実施形態で変形例として説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０ｂのサイクル構成を変更している。具体的には、第１４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ｂでは、圧縮機１１の吐出口を液噴射エジェクタ１２の冷媒流入口１２２ｂ側へ接続し、液ポンプ１５の吐出口を液噴射エジェクタ１２の噴射冷媒通路の流入口１２１ｂ側へ接続している。
【０２０２】
その他の構成および作動は、第１１実施形態と同様である。従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０においても、放熱器１３入口側冷媒の圧力から流入冷媒の圧力を減算した圧力差が極大値に近づくように面積調整弁２６の作動を制御することで、サイクルのＣＯＰを効果的に向上させることができる。
【０２０３】
以上の説明から明らかなように、第１３、第１４実施形態では、第１、第３実施形態で説明した、流入冷媒通路、流入通路形成部、冷媒流入口、駆動冷媒流入口が、それぞれ噴射冷媒通路、噴射冷媒通路形成部１２１、噴射冷媒通路の流入口１２１ｂ、冷媒流入口１２２ｂに対応している。
【０２０４】
（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。
【０２０５】
（１）上述の各実施形態では、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル１０〜１０ｄを車両用空調装置に適用した例を説明したが、エジェクタ式冷凍サイクル１０〜１０ｄの適用はこれに限定されない。例えば、車両用の冷凍冷蔵装置に適用してもよいし、据置型空調装置、冷温保存庫等に適用してもよい。
【０２０６】
（２）エジェクタ式冷凍サイクル１０〜１０ｄ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。
【０２０７】
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はこれに限定されない。
【０２０８】
例えば、圧縮機１１として、プーリ、ベルト等を介して内燃機関（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を採用してもよい。この種のエンジン駆動式の圧縮機は、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であってもよいし、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であってもよい。
【０２０９】
また、上述の実施形態では、放熱器１３および受液器１４として、互いに別部材で構成されたものを採用した例を説明したが、放熱器１３および受液器１４を一体的に構成してもよい。
【０２１０】
また、上述の第１実施形態では、膨張弁１６として温度式膨張弁を採用した例を説明したが、もちろん電気式の膨張弁を採用して同様に作動させてもよい。
【０２１１】
また、上述の第３実施形態では、気液分離器２２として比較的内容積の小さいものを採用した例を説明したが、もちろん、サイクル内の余剰液相冷媒を蓄える貯液手段としての機能を有するものを採用してもよい。
【０２１２】
また、上述の第４実施形態では、分岐部２４を採用した例を説明したが、受液器１４に分岐部２４を一体的に構成してもよい。より詳細には、受液器１４に３つの液相冷媒流出口を設け、１つの液相冷媒流出口には５の入口側を接続し、別の液相冷媒流出口に低圧側エジェクタ２１の低圧側ノズル部２１ａの入口側を接続し、さらに別の液相冷媒流出口に固定絞り２３の入口側を接続すればよい。
【０２１３】
また、上述の高圧側エジェクタ２０および低圧側エジェクタ２１についても、第８実施形態の液噴射エジェクタ１２と同様に、ノズル部２０ａ、２１ａ内の冷媒通路を流通する冷媒が、ノズル部２０ａ、２１ａの軸方向に旋回する方向の速度成分を有するように構成されていてもよい。
【０２１４】
（３）上述の第２実施形態では、高圧側エジェクタ２０にて、高圧側蒸発器１９から流出した気相冷媒と圧縮機１１から吐出された気相冷媒とを合流させて、液噴射エジェクタ１２の冷媒流入口１２１ｂ側へ流出させているが、高圧側エジェクタ２０に代えて、分岐部２４と同様の三方継手構造のもので構成された合流部を採用してもよい。
【０２１５】
より具体的には、圧縮機１１吐出冷媒の圧力が、高圧側蒸発器１９から流出した気相冷媒と同程度の圧力となるように、圧縮機１１の作動を制御すればよい。このことは、第５実施形態においても同様である。
【０２１６】
（４）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、Ｒ６００ａ、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ１２３４ｙｆｘｆ、Ｒ４０７Ｃ等を採用することができる。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。
【０２１７】
（５）上述の第１１〜第１４実施形態では、液噴射エジェクタ１２の出口側から面積調整弁２６の入口側へ至る冷媒流路の冷媒圧力（液噴射エジェクタ出口側冷媒圧力）を検出する出口側圧力センサ３１を採用した例を説明したが、出口側圧力センサ３１はこれに限定されない。もちろん、面積調整弁２６の出口側から放熱器１２の入口側へ至る冷媒流路の冷媒圧力（放熱器入口側冷媒圧力）を検出するものであってもよい。
【０２１８】
また、上述の第１１〜第１４実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０〜１０ｄに、第６〜第１０実施形態で説明した液噴射エジェクタ１２を適用してもよい。
【符号の説明】
【０２１９】
１０〜１０ｄ  エジェクタ式冷凍サイクル
１１          圧縮機
１２          液噴射エジェクタ
１３          放熱器
１５          液ポンプ（圧送手段）
１６          膨張弁（減圧手段）
１７          低圧側蒸発器
１２１        流入通路形成部
１２１ａ      流入冷媒通路
１２１ｃ      冷媒流出口
１２２        液噴射用ボデー部
１２２ａ      噴射冷媒通路
１２２ｃ      冷媒噴射口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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