(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
前記圧縮機（１１）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（１２）から流出した冷媒を減圧させるノズル部（１５ａ）から噴射される高速度の噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（１５ｃ）から冷媒を吸引し、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口（１５ｃ）から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧部（１５ｄ）にて昇圧させるエジェクタ（１５）と、
前記放熱器（１２）下流側の冷媒を減圧させる減圧手段（１７）と、
前記減圧手段（１７）にて減圧された低圧冷媒を蒸発させて、前記冷媒吸引口（１５ｃ）側へ流出させる蒸発器（１４）と、
前記蒸発器（１４）から流出した冷媒を前記エジェクタ（１５）を迂回させて前記圧縮機（１１）の吸入口側へ導く迂回通路（１８）と、
前記迂回通路（１８）を流通する冷媒の迂回流量（Ｇｂ）を調整する迂回流量調整手段（４０〜４２）と、を備え、
前記迂回通路（１８）には、冷媒流れ方向に向かって通路断面積が徐々に拡大する拡大部（１８ａ）が設けられてい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】
前記エジェクタ（１５）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離手段（１６）を備え、
前記減圧手段（１７）は、前記気液分離手段（１６）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１に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項３】
前記放熱器（１２）から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部（２０）を備え、
前記分岐部（２０）の一方の冷媒流出口は、前記ノズル部（１５ａ）の入口側に接続され、
前記分岐部（２０）の他方の冷媒流出口は、前記減圧手段（１７）の入口側に接続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式冷凍サイクル。
【請求項４】
前記迂回流量調整手段（４０）は、前記迂回通路（１８）出口側冷媒の圧力（Ｐ２）から前記迂回通路（１８）入口側冷媒の圧力（Ｐ１）を減算した圧力差（Ｐ２−Ｐ１）の減少に伴って、前記迂回流量（Ｇｂ）を増加させるものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項５】
前記迂回流量調整手段（４１、４２）は、前記蒸発器（１４）出口側冷媒の過熱度の上昇に伴って、前記迂回流量（Ｇｂ）を増加させるものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
【請求項６】
前記ノズル部（１５ａ）へ流入する冷媒流量を調整する駆動流量調整手段（１９）を備え、
前記駆動流量調整手段（１９）は、前記蒸発器（１４）の冷媒出口側から前記迂回通路（１８）の入口側へ至る冷媒通路を流通する冷媒の温度および圧力に基づいて、前記蒸発器（１４）出口側冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度（ＫＳＨ）に近づくように前記ノズル部（１５ａ）へ流入する冷媒流量を調整することを特徴とする請求項１ないし５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７】
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、
外部から流入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吸引された冷媒を流通させる吸引用通路（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混合させる昇圧用空間（３０ｅ）が形成されたボデー（１０）と、
少なくとも一部が前記減圧用空間（３０ｂ）の内部、および前記昇圧用空間（３０ｅ）の内部に配置されるとともに、前記減圧用空間（３０ｂ）側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（１０）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、前記減圧用空間（３０ｂ）へ流入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（１０）のうち前記昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と前記通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、前記噴射冷媒および前記吸引冷媒を混合して昇圧させる昇圧部として機能するディフューザ通路（１３ｃ）であり、
前記ボデー（１０）には、前記吸引用通路（１３ｂ）側の冷媒を前記ディフューザ通路（１３ｃ）を迂回させて前記ディフューザ通路（１３ｃ）の下流側へ導く迂回通路（３９）が形成され、
前記迂回通路（３９）には、冷媒流れ方向に向かって通路断面積が徐々に拡大する拡大部（３９ａ）が設けられており、
さらに、前記迂回通路（３９）を流通する冷媒の迂回流量（Ｇｂ）を調整する迂回流量調整手段（４０〜４２）を備えることを特徴とするエジェクタ。
【請求項８】
前記迂回流量調整手段（４０）は、前記迂回通路（３９）出口側冷媒の圧力（Ｐ２）から前記迂回通路（３９）入口側冷媒の圧力（Ｐ１）を減算した圧力差（Ｐ２−Ｐ１）の減少に伴って、前記迂回流量（Ｇｂ）を増加させるものであることを特徴とする請求項７に記載のエジェクタ。
【請求項９】
前記迂回流量調整手段（４１、４２）は、前記蒸発器（１４）出口側冷媒の過熱度の上昇に伴って、前記迂回流量（Ｇｂ）を増加させるものであることを特徴とする請求項７に記載のエジェクタ。
【請求項１０】
前記通路形成部材（３５）を変位させて、前記ノズル通路（１３ａ）および前記ディフューザ通路（１３ｃ）の冷媒通路面積を変化させる駆動手段（３７）を備えることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１つに記載のエジェクタ。
【請求項１１】
前記駆動手段（３７）は、前記吸引用通路（１３ｂ）の入口側から前記迂回通路（３９）の入口側へ至る冷媒通路を流通する冷媒の温度および圧力に基づいて、前記吸引用通路（１３ｂ）へ流入する冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度（ＫＳＨ）に近づくように、前記通路形成部材（３５）を変位させることを特徴とする請求項１０に記載のエジェクタ。
【請求項１２】
前記ボデー（１０）には、外部から流入した冷媒を旋回させて前記減圧用空間（３０ｂ）側へ流出させる旋回空間（３０ａ）が形成されていることを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１つに記載のエジェクタ。
【請求項１３】
前記旋回空間（３０ａ）へ流入する冷媒は、液相冷媒であることを特徴とする請求項１２に記載のエジェクタ。
【請求項１４】
前記ボデー（１０）には、前記昇圧用空間（３０ｅ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（３０ｆ）が形成されていることを特徴とする請求項７ないし１３のいずれか１つ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、流体減圧手段として機能するエジェクタ、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、特許文献１に、冷媒減圧手段としての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開示されている。
【０００３】
この特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタのノズル部から噴射された高速度の噴射冷媒の吸引作用によってエジェクタの冷媒吸引口から蒸発器下流側冷媒を吸引し、エジェクタのディフューザ部（昇圧部）にて噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させている。さらに、ディフューザ部にて昇圧させた冷媒を圧縮機に吸入させて、圧縮機の吸入冷媒圧力を蒸発器における冷媒蒸発圧力よりも上昇させている。
【０００４】
従って、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルでは、圧縮機の吸入冷媒圧力と蒸発器における冷媒蒸発圧力が略同等となる通常の冷凍サイクル装置よりも、圧縮機の消費動力を低減させることができ、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１４９６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルでは、サイクルの熱負荷が低下した低負荷運転時等に、エジェクタのノズル部へ流入させる冷媒（駆動流）の流量を低下させると、駆動流の流量の低下度合よりも、冷媒吸引口から蒸発器下流側の冷媒を吸引する吸引能力の低下度合が大きくなってしまう。
【０００７】
このため、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルでは、低負荷運転時にエジェクタの吸引能力が大きく低下して、充分な量の冷媒を蒸発器へ流入させることができなくなってしまうことがある。従って、低負荷運転時には、蒸発器にて冷却対象流体を充分に冷却することができなくなってしまうおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記点に鑑み、負荷変動によらず蒸発器にて冷却対象流体を充分に冷却可能なエジェクタ式冷凍サイクルを提供することを第１の目的とする。
【０００９】
また、本発明は、負荷変動によらず冷却対象流体を充分に冷却することのできる冷凍サイクル装置を容易に構成可能なエジェクタ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】
【００１０】
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、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機（１１）から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、放熱器（１２）から流出した冷媒を減圧させるノズル部（１５ａ）から噴射される高速度の噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（１５ｃ）から冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口（１５ｃ）から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧部（１５ｄ）にて昇圧させるエジェクタ（１５）と、放熱器（１２）下流側の冷媒を減圧させる減圧手段（１７）と、減圧手段（１７）にて減圧された冷媒を蒸発させて、冷媒吸引口（１５ｃ）側へ流出させる蒸発器（１４）と、蒸発器（１４）から流出した冷媒をエジェクタ（１５）を迂回させて圧縮機（１１）の吸入口側へ導く迂回通路（１８）と、迂回通路（１８）を流通する冷媒の迂回流量（Ｇｂ）を調整する迂回流量調整手段（４０〜４２）と、を備え、
迂回通路（１８）には、冷媒流れ方向に向かって通路断面積が徐々に拡大する拡大部（１８ａ）が設けられているエジェクタ式冷凍サイクルを特徴とする。
【００１１】
これによれば、サイクルの熱負荷が低下した低負荷運転時に、迂回流量調整手段（４０〜４２）が迂回通路（１８）に冷媒を流通させることで、圧縮機（１１）が迂回通路（１８）を介して蒸発器（１４）から流出した冷媒を吸入することができる。
【００１２】
従って、低負荷運転時にエジェクタ（１５）の吸引能力が低下しても、圧縮機（１１）の吸入作用を利用して、蒸発器（１４）へ充分な量の冷媒を流入させることができる。その結果、蒸発器（１４）にて冷却対象流体を充分に冷却することができる。
【００１３】
さらに、迂回流量調整手段（４０〜４２）が迂回流量（Ｇｂ）を増加させることによって、冷媒吸引口（１５ｃ）から吸引される吸引冷媒流量を低下させ、昇圧部（１５ｄ）における昇圧量の低下を抑制できる。これに加えて、拡大部（１８ａ）にて冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換して冷媒の圧力を上昇させることができる。
【００１４】
従って、エジェクタ（１５）の昇圧部（１５ｄ）から流出した冷媒と迂回通路（１８）から流出した冷媒とを合流させた合流冷媒を圧縮機（１１）へ吸入させることで、低負荷運転時におけるサイクルの成績係数（ＣＯＰ）の低下を抑制することもできる。
【００１５】
すなわち、本請求項に記載の発明によれば、負荷変動によらず蒸発器（１４）にて冷却対象流体を充分に冷却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。
【００１６】
また、請求項７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、
外部から流入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吸引された冷媒を流通させる吸引用通路（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混合させる昇圧用空間（３０ｅ）が形成されたボデー（１０）と、少なくとも一部が減圧用空間（３０ｂ）の内部、および昇圧用空間（３０ｅ）の内部に配置されるとともに、減圧用空間（３０ｂ）側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（１０）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、減圧用空間（３０ｂ）へ流入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（１０）のうち昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させる昇圧部として機能するディフューザ通路（１３ｃ）であり、
ボデー（１０）には、吸引用通路（１３ｂ）側の冷媒をディフューザ通路（１３ｃ）を迂回させてディフューザ通路（１３ｃ）の下流側へ導く迂回通路（３９）が形成され、迂回通路（３９）には、冷媒流れ方向に向かって通路断面積が徐々に拡大する拡大部（３９ａ）が設けられており、
さらに、迂回通路（３９）を流通する冷媒の迂回流量（Ｇｂ）を調整する迂回流量調整手段（４０〜４２）を備えることを特徴とする。
【００１７】
これによれば、ディフューザ通路（１３ｃ）の下流側に圧縮機（１１）の吸入口側を接続し、吸引用通路（１３ｂ）の上流側に蒸発器（１４）の冷媒出口側を接続することによって、請求項１に記載の発明と同様のサイクル構成の冷凍サイクル装置（１０）を容易に構成することができる。
【００１８】
この冷凍サイクル装置（１０）では、低負荷運転時に、迂回流量調整手段（４０〜４２）が迂回通路（３９）に冷媒を流通させることで、圧縮機（１１）が迂回通路（３９）を介して蒸発器（１４）から流出した冷媒を吸入することができる。従って、低負荷運転時に、圧縮機（１１）の吸入作用を利用して、蒸発器（１４）へ充分な量の冷媒を流入させることができる。その結果、蒸発器（１４）にて冷却対象流体を充分に冷却することができる。
【００１９】
さらに、迂回流量調整手段（４０〜４２）が迂回流量（Ｇｂ）を増加させることによって、吸引用通路（１３ｂ）を介してディフューザ通路（１３ｃ）へ流入する冷媒流量を低下させて、ディフューザ通路（１３ｃ）における昇圧量の低下を抑制できる。これに加えて、拡大部（３９ａ）にて冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換して冷媒の圧力を上昇させることができる。
【００２０】
従って、ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した冷媒と迂回通路（３９）から流出した冷媒とを合流させて圧縮機（１１）へ吸入させることで、低負荷運転時におけるサイクルの成績係数（ＣＯＰ）の低下を抑制することもできる。
【００２１】
すなわち、本請求項に記載の発明によれば、負荷変動によらず冷却対象流体を充分に冷却することのできる冷凍サイクル装置（１０）を容易に構成可能なエジェクタを提供することができる。
【００２２】
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】
【００２３】
【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】第１実施形態のエジェクタの各冷媒通路の機能を説明するための模式的な断面図である。
【図４】図２のＩＶ部の模式的な拡大断面図である。
【図５】第１実施形態の差圧弁における圧力差の変化に対する迂回流量の変化を示すグラフである。
【図６】第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの通常運転時の冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【図７】第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの低負荷運転時の冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【図８】第２実施形態の流量調整弁の模式的な拡大断面図である。
【図９】第２実施形態の流量調整弁における過熱度の変化に対する迂回流量の変化を示すグラフである。
【図１０】第３実施形態の流量調整弁の模式的な拡大断面図である。
【図１１】第４実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。
【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の通常運転時の冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【図１４】第５実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの低負荷運転時の冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
図１〜図７を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。図１の全体構成図に示す本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０は、車両用空調装置に適用されており、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を冷却する機能を果たす。従って、この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。
【００２５】
また、本実施形態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。
【００２６】
圧縮機１１は、エジェクタ式冷凍サイクル１０において、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、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。
【００２７】
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５０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。
【００２８】
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。
【００２９】
より具体的には、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。
【００３０】
冷却ファン１２ｄは、制御装置５０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。
【００３１】
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）としての機能も果たす。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。
【００３２】
エジェクタ１３の具体的構成については、図２〜図５を用いて説明する。なお、図２における上下の各矢印は、エジェクタ式冷凍サイクル１０を車両用空調装置に搭載した状態における上下の各方向を示している。また、図３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。
【００３３】
まず、本実施形態のエジェクタ１３は、図２に示すように、複数の構成部材を組み合わせることによって構成されたボデー３０を備えている。具体的には、ボデー３０は、角柱状あるいは円柱状の金属もしくは樹脂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を有している。さらに、ハウジングボデー３１の内部には、ノズルボデー３２、ミドルボデー３３、ロワーボデー３４が固定されている。
【００３４】
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の吸入口側へ流出させる気相冷媒流出口３１ｄ等が形成されている。
【００３５】
さらに、本実施形態では、気液分離空間３０ｆと液相冷媒流出口３１ｃとを接続する液相冷媒通路に、蒸発器１４へ流入させる冷媒を減圧させる減圧手段としてのオリフィス３０ｉを配置している。
【００３６】
ノズルボデー３２は、冷媒流れ方向に先細る略円錐形状の金属部材で形成されている。さらに、ノズルボデー３２は、軸方向が鉛直方向（図２の上下方向）となるように、ハウジングボデー３１の内部に圧入等の手段によって固定されている。ノズルボデー３２の上方側とハウジングボデー３１との間には、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。
【００３７】
旋回空間３０ａは、回転体形状に形成され、図２の一点鎖線で示す中心軸が鉛直方向に延びている。なお、回転体形状とは、平面図形を同一平面上の１つの直線（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、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。
【００３８】
冷媒流入口３１ａと旋回空間３０ａとを接続する冷媒流入通路３１ｅは、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに旋回空間３０ａの内壁面の接線方向に延びている。これにより、冷媒流入通路３１ｅから旋回空間３０ａへ流入した冷媒は、旋回空間３０ａの内壁面に沿って流れ、旋回空間３０ａの中心軸周りに旋回する。
【００３９】
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。
【００４０】
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、冷媒流入通路３１ｅの通路断面積と旋回空間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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。つまり、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。
【００４４】
従って、ノズルボデー３２の減圧用空間３０ｂを形成する部位の内周面と通路形成部材３５の上方側の外周面との間に形成される冷媒通路としては、図３に示すように、先細部１３１および末広部１３２が形成される。先細部１３１は、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冷媒通路である。末広部１３２は、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冷媒通路である。
【００４５】
この末広部１３２では、径方向から見たときに減圧用空間３０ｂと通路形成部材３５が重合（オーバーラップ）しているので、冷媒通路の軸方向垂直断面の形状が円環状（円形状から同軸上に配置された小径の円形状を除いたドーナツ形状）となる。さらに、末広部１３２における冷媒通路面積は、冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大している。
【００４６】
本実施形態では、このような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ラバールノズルとして機能するノズル通路１３ａとし、冷媒を減圧させるとともに、冷媒の流速を超音速となるように増速させて噴射している。
【００４７】
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（上下）を貫通する貫通穴が設けられている。さらに、ミドルボデー３３は、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。
【００４８】
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。
【００４９】
なお、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３０ｈ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とが望ましい。その理由は、冷媒吸引口３１ｂから吸引冷媒流入通路３０ｈを介して流入空間３０ｃ内へ流入した冷媒を、旋回させることで後述するディフューザ通路１３ｃから流出する冷媒の旋回流れを促進できるからである。
【００５０】
また、ミドルボデー３３の貫通穴のうち、ノズルボデー３２の下方側が挿入される範囲、すなわち軸線に垂直な径方向から見たときにミドルボデー３３とノズルボデー３２が重合する範囲では、ノズルボデー３２の先細先端部の外周形状に適合するように冷媒通路面積が冷媒流れ方向に向かって徐々に縮小している。
【００５１】
これにより、貫通穴の内周面とノズルボデー３２の下方側の外周面との間には、流入空間３０ｃと減圧用空間３０ｂの冷媒流れ下流側とを連通させる吸引通路３０ｄが形成される。つまり、本実施形態では、流入空間３０ｃおよび吸引通路３０ｄによって、中心軸の外周側から内周側へ向かって吸引冷媒が流れる吸引用通路１３ｂが形成されることになる。この吸引用通路１３ｂの中心軸垂直断面も断面円環状に形成される。
【００５２】
また、ミドルボデー３３の貫通穴のうち、吸引通路３０ｄの冷媒流れ下流側には、冷媒流れ方向に向かって徐々に広がる略円錐台形状に形成された昇圧用空間３０ｅが形成されている。昇圧用空間３０ｅは、上述したノズル通路１３ａから噴射された噴射冷媒と吸引通路３０ｄから吸引された吸引冷媒とを混合させる空間である。昇圧用空間３０ｅ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。
【００５３】
昇圧用空間３０ｅの内部には、通路形成部材３５の下方側が配置されている。さらに、ミドルボデー３３の昇圧用空間３０ｅを形成する部位の内周面と通路形成部材３５の下方側の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒流れ下流側に向かって冷媒通路面積を徐々に拡大させる形状に形成されている。これにより、この冷媒通路では、噴射冷媒および吸引冷媒の混合冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換させることができる。
【００５４】
従って、昇圧用空間３０ｅを形成するミドルボデー３３の内周面と通路形成部材３５の下方側の外周面との間に形成される冷媒通路は、図３に示すように、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させるディフューザ（昇圧部）として機能するディフューザ通路１３ｃを構成している。このディフューザ通路１３ｃの中心軸垂直断面形状も円環状に形成される。
【００５５】
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。
【００５６】
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出口側冷媒（具体的には、蒸発器１４から流出した冷媒）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等の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を主成分とする媒体である。
【００５７】
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出口側冷媒を導入させる導入空間３７ｃを構成している。従って、封入空間３７ｂに封入された感温媒体には、流入空間３０ｃと封入空間３７ｂとを仕切る蓋部材３７ｄおよびダイヤフラム３７ａを介して、蒸発器１４出口側冷媒の温度が伝達される。
【００５８】
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出口側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。
【００５９】
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の最下方部（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の最小通路面積部３０ｍにおける冷媒通路面積が調整される。
【００６０】
より具体的には、蒸発器１４出口側冷媒の温度（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における冷媒通路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。
【００６１】
一方、蒸発器１４出口側冷媒の温度（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における冷媒通路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。
【００６２】
このように蒸発器１４出口側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を変位させることによって、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度ＫＳＨに近づくように、最小通路面積部３０ｍにおける冷媒通路面積が調整される。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。
【００６３】
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３８の荷重を受けている。コイルバネ３８は、通路形成部材３５に対して、通路形成部材３５が最小通路面積部３０ｍにおける冷媒通路面積を縮小する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、狙いの基準過熱度ＫＳＨを変更することもできる。
【００６４】
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。
【００６５】
次に、ロワーボデー３４は、円柱状の金属部材で形成されており、ハウジングボデー３１の底面を閉塞するように、ハウジングボデー３１内にネジ止め等の手段によって固定されている。ロワーボデー３４の上方側とミドルボデー３３との間には、昇圧用空間３０ｅ内に形成されたディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間３０ｆが形成されている。
【００６６】
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、昇圧用空間３０ｅ等の中心軸と同軸上に配置されている。さらに、ディフューザ通路１３ｃから気液分離空間３０ｆへ流出する冷媒は、中心軸周りに旋回する旋回方向の速度成分を有している。従って、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。
【００６７】
さらに、この気液分離空間３０ｆの内容積は、サイクルに負荷変動が生じてサイクルを循環する冷媒循環流量が変動しても、実質的に余剰冷媒を溜めることができない程度の容積になっている。
【００６８】
ロワーボデー３４の中心部には、気液分離空間３０ｆに対して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滞留して、液相冷媒流出口３１ｃから流出する。パイプ３４ａの内部には、気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒をハウジングボデー３１の気相冷媒流出口３１ｄへ導く気相冷媒流出通路３４ｂが形成されている。
【００６９】
パイプ３４ａの上端部には、前述したコイルバネ３８が固定されている。なお、このコイルバネ３８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、ロワーボデー３４の底面には、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。
【００７０】
さらに、本実施形態のハウジングボデー３１には、流入空間３０ｃへ流入した冷媒を、吸引通路３０ｄ、ディフューザ通路１３ｃ、および気液分離空間３０ｆを迂回させて、気相冷媒流出通路３４ｂ側へ導く迂回通路３９が形成されている。この迂回通路３９の冷媒流れ最下流側には、冷媒流れ方向に向かって通路断面積が徐々に拡大する拡大部３９ａが形成されている。
【００７１】
また、迂回通路３９には、迂回通路３９を流通する冷媒の流量（迂回流量）Ｇｂを調整する迂回流量調整手段としての差圧弁４０が配置されている。この差圧弁４０の詳細構成については、図４を用いて説明する。なお、図４では、差圧弁４０が迂回通路３９を開いており、エジェクタ１３の吸引用通路１３ｂへ吸引された蒸発器１４出口側冷媒が迂回通路３９を流通可能な状態を図示している。
【００７２】
図４に示すように、差圧弁４０は、ボールバルブ４０ａ、シート４０ｂ、およびコイルバネ４０ｃ等を有して構成されている。
【００７３】
ボールバルブ４０ａは、球状に形成された弁体である。ボールバルブ４０ａは、迂回通路３９出口側冷媒の圧力Ｐ２から、迂回通路３９入口側冷媒の圧力Ｐ１を減算した圧力差（Ｐ２−Ｐ１）に応じて変位する。
【００７４】
ここで、圧力Ｐ２は、気相冷媒流出通路３４ｂを介して圧縮機１１へ吸入される冷媒の圧力である。また、圧力Ｐ２は、蒸発器１４から流出して流入空間３０ｃへ流入した冷媒の圧力である。従って、圧力差（Ｐ２−Ｐ１）は、ディフューザ通路１３ｃにおける冷媒昇圧量に相当する。
【００７５】
シート４０ｂは、中心部に表裏を貫通する貫通穴４０ｄが形成された円板状部材である。この貫通穴４０ｄは迂回通路３９の冷媒通路を構成している。シート４０ｂの外周側は、迂回通路３９の内部に圧入等の手段によって固定されている。さらに、ボールバルブ４０ａは、圧力差（Ｐ２−Ｐ１）が予め定めた基準圧力差ΔＫＰ以上となった際に、シート４０ｂに当接してシート４０ｂの貫通穴を閉塞する。
【００７６】
これにより、迂回通路３９が閉じられる。つまり、本実施形態の差圧弁４０では、図５に示すように、圧力差（Ｐ２−Ｐ１）が基準圧力差ΔＫＰより低くなっている際には、圧力差（Ｐ２−Ｐ１）の減少に伴って、迂回流量（すなわち、差圧弁４０の冷媒通路面積）を増加させることができる。
【００７７】
コイルバネ４０ｃは、シート４０ｂに固定されており、ボールバルブ４０ａに対して、シート４０ｂから離れる側に付勢する荷重をかけている。従って、コイルバネ４０ｃによる荷重を調整することで、ボールバルブ４０ａの開弁圧を変更して、基準圧力差ΔＫＰを変更することもできる。
【００７８】
本実施形態では、基準圧量差ΔＫＰを、エジェクタ式冷凍サイクル１０の通常運転時のディフューザ通路１３ｃにおける冷媒昇圧量より小さい値に設定している。ここで、ディフューザ通路１３ｃにおける冷媒昇圧量は、迂回通路３９出口側冷媒の圧力Ｐ２から迂回通路３９入口側冷媒の圧力Ｐ１を減算した圧力差（Ｐ２−Ｐ１）と略同等の値となる。従って、通常運転時には、差圧弁４０は迂回通路３９を閉じる。
【００７９】
ここで、図２、図４では、図示の明確化のために迂回流量調整手段である差圧弁４０の内部流路をハウジングボデー３１内に直接図示しているが、実際の迂回流量調整手段では、内部流路の構成が複雑化してしまうと、ハウジングボデー３１内に迂回流量調整手段を配置できなくなってしまうことがある。
【００８０】
このような場合には、例えば、ハウジングボデー３１に対して別体で形成された迂回流量調整手段を、ハウジングボデー３１に形成された挿入穴へ挿入することによってハウジングボデー３１内に配置してもよい。さらに、ハウジングボデー３１を複数の分割部材で構成して、ハウジングボデー３１内に迂回流量調整手段を配置してもよい。
【００８１】
また、本実施形態の迂回通路３９の入口は、流入空間３０ｃの最外周側に開口している。このため、前述した駆動手段３７の封入空間３７ｂに封入された感温媒体には、流入空間３０ｃへ流入した冷媒のうち、迂回通路３９の上流側の冷媒の温度が伝達される。
【００８２】
つまり、本実施形態の駆動手段３７では、吸引用通路１３ｂを流通する冷媒であって、かつ、迂回通路３９の上流側の冷媒の温度および圧力に応じて、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が基準過熱度ＫＳＨに近づくように、通路形成部材３５を変位させる。
【００８３】
換言すると、本実施形態の駆動手段３７では、冷媒吸引口３１ｂ（すなわち、吸引用通路１３ｂの入口）側から迂回通路３９の入口側へ至る冷媒流路を流通する冷媒の温度および圧力に基づいて、吸引用通路１３ｂへ流入する冷媒の過熱度が基準過熱度ＫＳＨに近づくように、通路形成部材３５を変位させる。
【００８４】
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の冷媒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。
【００８５】
送風ファン１４ａは、制御装置５０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。
【００８６】
次に、図示しない制御装置５０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５０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１１、１２ｄ、１４ａ等の作動を制御する。
【００８７】
また、制御装置５０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。
【００８８】
さらに、制御装置５０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５０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。
【００８９】
なお、本実施形態の制御装置５０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５０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。
【００９０】
次に、上記構成における本実施形態の作動を説明する。まず、図６のモリエル線図を用いて通常運転時について説明する。なお、図６、図７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。
【００９１】
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５０が圧縮機１１の電動モータ、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。
【００９２】
圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒（図６のａ６点）は、放熱器１２の凝縮部１２ａへ流入し、冷却ファン１２ｄから送風された外気と熱交換し、放熱して凝縮する。凝縮部１２ａにて凝縮した冷媒は、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から送風された外気と熱交換し、さらに放熱して過冷却液相冷媒となる（図６のａ６点→ｂ６点）。
【００９３】
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の旋回空間３０ａへ流入し、さらに、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６のｂ６点→ｃ６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基準過熱度ＫＳＨに近づくように調整される。
【００９４】
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（図６のｉ６点）が、冷媒吸引口３１ｂからエジェクタ１３の内部へ吸引される。ノズル通路１３ａから噴射された噴射冷媒および吸引用通路１３ｂを介して吸引された吸引冷媒は、ディフューザ通路１３ｃへ流入して合流する（図６のｃ６点→ｄ６点、ｊ６点→ｄ６点）。
【００９５】
この際、通常運転時には、差圧弁４０が迂回通路３９を閉じるので、冷媒吸引口３１ｂから吸引用通路１３ｂへ吸引された全流量の吸引冷媒が、ディフューザ通路１３ｃへ流入して噴射冷媒と合流する。
【００９６】
ここで、吸引通路３０ｄは、冷媒通路面積が徐々に縮小する形状に形成されている。このため、吸引通路３０ｄを通過する吸引冷媒は、その圧力を低下させながら（図６のｉ６点→ｊ６点）、流速を増加させる。これにより、吸引冷媒と噴射冷媒との速度差を縮小し、ディフューザ通路１３ｃにて吸引冷媒と噴射冷媒が混合する際のエネルギ損失（混合損失）を減少させることができる。
【００９７】
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６のｄ６点→ｅ６点）。
【００９８】
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６のｅ６点→ｆ６点、ｅ６点→ｇ６点）。気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒は、オリフィス３０ｉにて減圧されて（図６のｇ６点→ｈ６点）、蒸発器１４へ流入する。
【００９９】
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する（図６のｈ６点→ｉ６点）。これにより、送風空気が冷却される。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６のｋ６点→ａ６点）。
【０１００】
なお、図６においてｆ６点とｋ６点が異なっている理由は、圧縮機１１に吸入される冷媒には、圧縮機１１の吸入圧損が生じるからである。従って、理想的なサイクルでは、ｆ６点とｋ６点が一致していることが望ましい。このことは、他のモリエル線図においても同様である。
【０１０１】
以上の如く、通常運転時には、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、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。
【０１０２】
また、本実施形態のエジェクタ１３によれば、旋回空間３０ａにて液相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。
【０１０３】
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となる。
【０１０４】
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を向上させることができる。
【０１０５】
また、本実施形態のエジェクタ１３では、通路形成部材３５として減圧用空間３０ｂから離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成されたものを採用している。従って、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通路形成部材３５の外周に沿って広がる形状とすることができる。その結果、エジェクタ１３全体としての軸方向寸法を短縮化することができる。
【０１０６】
また、本実施形態のエジェクタ１３では、ボデー３０の内部に気液分離空間３０ｆが形成されているので、エジェクタ１３とは別に同様の機能を発揮する気液分離手段を設ける場合に対して、気液分離空間３０ｆの容積を小さくすることができる。
【０１０７】
ところで、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を、外気温の比較的低い初春期や晩秋期の冷房、あるいは、冬期の除湿暖房のために作動させると、上述した通常運転時よりもサイクルの熱負荷が低くなる。このような運転時（以下、低負荷運転時という。）には、制御装置５０の吐出能力制御手段が圧縮機１１の冷媒吐出能力を低下させる。
【０１０８】
このため、低負荷運転時には、サイクル内を循環する循環冷媒流量が低下して、エジェクタ１３のノズル通路１３ａへ流入する冷媒（駆動流）の流量も低下する。そして、この駆動流の流量の低下に伴って、エジェクタ１３の冷媒吸引口３１ｂから蒸発器１４出口側冷媒を吸引する吸引能力も低下してしまう。
【０１０９】
従って、低負荷運転時には、蒸発器１４へ充分な流量の冷媒を流入させることができず、送風空気を充分に冷却することができなくなってしまうおそれがある。
【０１１０】
これに対して、本実施形態のエジェクタ１３では、ボデー３０（具体的には、ハウジングボデー３１）に迂回通路３９が形成されており、さらに、迂回通路３９に迂回流量調整手段としての差圧弁４０が配置されているので、低負荷運転時であっても充分な量の冷媒を蒸発器１４へ流入させることができる。
【０１１１】
このことを図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、図６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。
【０１１２】
低負荷運転時においても、通常運転時と同様に、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒（図７のａ７点）が、放熱器１２にて過冷却液相冷媒となるまで放熱する（図７のａ７点→ｂ７点）。低負荷運転時には、前述の如く、制御装置５０が圧縮機１１の冷媒吐出能力を低下させるので、圧縮機１１吐出冷媒の圧力Ｐ０は通常運転時よりも低くなる。
【０１１３】
放熱器１２から流出した過冷却液相冷媒は、通常運転時と同様に、エジェクタ１３のノズル通路１３ａにて等エントロピ的に減圧されて噴射される（図７のｂ７点→ｃ７点）。これにより、蒸発器１４から流出した冷媒（図７のｉ７点）が、冷媒吸引口３１ｂから吸引される。
【０１１４】
そして、ノズル通路１３ａから噴射された噴射冷媒および冷媒吸引口３１ｂから吸引された吸引冷媒の一部が、流入空間３０ｃおよび吸引通路３０ｄを介して、ディフューザ通路１３ｃへ流入する。
【０１１５】
ここで、低負荷運転時には、通常運転時よりも駆動流の流量が低下するので、ディフューザ通路１３ｃにて圧力エネルギに変換される運動エネルギ量が減少する。このため、低負荷運転時には、ディフューザ通路１３ｃにおける冷媒昇圧量が低下し、圧力差（Ｐ２−Ｐ１）が基準圧力差ΔＫＰより低くなる。その結果、差圧弁４０が迂回通路３９を開く。
【０１１６】
このため、低負荷運転時には、冷媒吸引口３１ｂから吸引された冷媒の一部がディフューザ通路１３ｃ側へ流入し、その残りの冷媒が迂回通路３９側へ流入する。
【０１１７】
そして、冷媒吸引口３１ｂから吸引された冷媒のうち、ディフューザ通路１３ｃへ流入した一部の冷媒は、通常運転時と同様に、ディフューザ通路１３ｃにて噴射冷媒と混合されて、昇圧される（図７のｃ７点→ｄ７点→ｅ７点、ｉ７点→ｊ７点→ｄ７点→ｅ７点）。ディフューザ通路１３ｃにて昇圧された冷媒についての以降の作動は、通常運転時と同様に流れる。
【０１１８】
一方、冷媒吸引口３１ｂから吸引された冷媒のうち、迂回通路３９へ流入した冷媒は、拡大部３９ａを通過する際に、冷媒の運動エネルギが圧力エネルギに変換されることによって昇圧される（図７のｊ７点→ｊ’７点）。迂回通路３９から気相冷媒流出通路３４ｂへ流入した冷媒は、気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒と合流し、圧縮機１１へ吸入され再び圧縮される（図７のｋ７点→ａ７点）。
【０１１９】
以上の如く、低負荷運転時には、迂回流量調整手段である差圧弁４０が迂回通路３９に冷媒を流通させるので、圧縮機１１が迂回通路３９を介して蒸発器１４出口側冷媒を吸入することができる。従って、低負荷運転時に、圧縮機１１の吸入作用を利用して、蒸発器１４へ充分な量の冷媒を流入させることができる。その結果、蒸発器１４にて送風空気を充分に冷却することができる。
【０１２０】
さらに、差圧弁４０が迂回流量Ｇｂを増加させることによって、流入空間３０ｃからディフューザ通路１３ｃへ流入する冷媒流量を低下させて、ディフューザ通路１３ｃにおける昇圧量（図７のＰ２とＰ１との差）の低下を抑制できる。これに加えて、拡大部３９ａにて迂回通路３９を流通する冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換して冷媒の圧力を上昇させることができる。
【０１２１】
従って、ディフューザ通路１３ｃから流出して気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒と迂回通路３９の拡大部３９ａから流出した冷媒とを合流させて、圧縮機１１へ吸入させることで、低負荷運転時におけるＣＯＰの低下を抑制することもできる。
【０１２２】
つまり、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、低負荷運転時にエジェクタ１３の駆動流の流量が低下してしまっても、送風空気を充分に冷却することができる。また、本実施形態のエジェクタ１３によれば、低負荷運転時であっても送風空気を充分に冷却可能なエジェクタ式冷凍サイクル１０を容易に構成することができる。
【０１２３】
さらに、本実施形態の差圧弁４０は、圧力差（Ｐ２−Ｐ１）の減少に伴って、迂回流量Ｇｂを増加させる構成になっている。従って、低負荷運転時の駆動流の流量に応じて迂回流量Ｇｂを調整することができ、蒸発器１４へ流入させる冷媒流量を適切に調整することができる。
【０１２４】
また、本実施形態のエジェクタ１３は、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を変位させて、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）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。
【０１２５】
さらに、本実施形態の駆動手段３７は、吸引用通路１３ｂを流通する冷媒であって、かつ、迂回通路３９の上流側の冷媒の温度および圧力に応じて、吸引用通路１３ｂへ流入する冷媒の過熱度が基準過熱度ＫＳＨに近づくように、通路形成部材３５を変位させている。従って、差圧弁４０の開度によらず、吸引用通路１３ｂへ流入する冷媒の過熱度が基準過熱度ＫＳＨに近づくようにエジェクタ１３を適切に作動させることができる。
【０１２６】
これに加えて、本実施形態では、駆動手段３７を、封入空間３７ｂ、ダイヤフラム３７ａ等の機械的機構で構成しているので、複雑な制御を要することなく、サイクル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。
【０１２７】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、迂回流量調整手段を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態では、迂回流量調整手段として、図８に示す電気式の流量調整弁４１を採用している。なお、図８は、電気式の流量調整弁４１の模式的な拡大断面図であって、第１実施形態で説明した図４に対応する図面である。従って、図８では、流量調整弁４１が迂回通路３９を開いた状態を図示している。
【０１２８】
本実施形態の流量調整弁４１は、アーマチュア４１ａ、カバー４１ｂ、コイル４１ｃ、コイルバネ４１ｄ等を有して構成されている。
【０１２９】
アーマチュア４１ａは、略円柱状の磁性材料で形成されている。さらに、アーマチュア４１ａは、コイル４１ｃが生じさせる電磁力に応じて変位して、迂回通路３９内に形成された冷媒通路穴３９ｂの開度を変化させる。より具体的には、このアーマチュア４１ａは、コイル４１ｃが生じさせる電磁力の増加に伴って、冷媒通路穴３９ｂの開度を増加させるように変位する。
【０１３０】
カバー４１ｂは、有底円筒状に形成されて、内部にアーマチュア４１ａを収容する。さらに、カバー４１ｂは、アーマチュア４１ａと同様の磁性材料で形成されており、コイル４１ｃが生じさせる電磁力の磁気回路を構成する。コイル４１ｃは、制御装置５０から電力を供給されることによって、電磁力を生じさせる電磁石であり、カバー４１ｂの外周側に配置されている。
【０１３１】
コイルバネ４１ｄは、カバー４１ｂ内の底部に固定されており、アーマチュア４１ａに対して、冷媒通路穴３９ｂの開口縁部に当接させる側（冷媒通路穴３９ｂを閉塞する側）に付勢する荷重をかけている。従って、本実施形態の流量調整弁４１は、コイル４１ｃに電力が供給されていない場合には、迂回通路３９を閉じる。
【０１３２】
また、本実施形態の制御装置５０の入力側には、図８に示すように、蒸発器１４出口側冷媒の温度を検出する出口側温度検出手段としての出口側温度センサ５１、蒸発器１４出口側冷媒の圧力を検出する出口側圧力検出手段としての出口側圧力センサ５２が接続されている。
【０１３３】
さらに、本実施形態では、制御装置５０のうち、電気式の流量調整弁４１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）が迂回流量制御手段５０ａを構成している。その他のエジェクタ１３およびエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成は、第１実施形態と同様である。
【０１３４】
次に、上記構成における本実施形態の作動を説明する。本実施形態では、制御装置５０が、出口側温度センサ５１の検出温度および出口側圧力センサ５２の検出圧力に基づいて、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度を算出する。
【０１３５】
そして、図９に示すように、算出された過熱度が予め定めた迂回用基準過熱度ＫＳＨｂ以上となった際には、過熱度の上昇に伴って、迂回流量Ｇｂ（すなわち、流量調整弁４１の冷媒通路面積）を増加させる。本実施形態では、迂回用基準過熱度ＫＳＨｂを、第１実施形態で説明した基準過熱度ＫＳＨよりも高い値に設定している。その他の作動は、第１実施形態と同様である。
【０１３６】
ここで、通常運転時には、駆動手段３７が通路形成部材３５を変位させることによって、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が基準過熱度ＫＳＨに近づく。このため、通常運転時には、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が迂回用基準過熱度ＫＳＨｂ以上となることはない。つまり、通常運転時には、流量調整弁４１が迂回通路３９を閉じる。従って、通常運転時には、第１実施形態と全く同様に作動して、全く同様の効果を得ることができる。
【０１３７】
また、低負荷運転時には、エジェクタ１３の駆動流の流量が低下して、蒸発器１４へ流入する冷媒流量も低下するので、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が上昇しやすい。このため、ノズル通路１３ａの最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積が最大面積となるように、通路形成部材３５を変位させたとしても、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が基準過熱度ＫＳＨを超えて、迂回用基準過熱度ＫＳＨｂ以上となってしまう。
【０１３８】
そして、低負荷運転時に、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が迂回用基準過熱度ＫＳＨｂ以上となった際には、図９に示すように、流量調整弁４１が迂回通路３９に冷媒を流通させる。従って、低負荷運転時においても、第１実施形態と同様に作動させることができ、蒸発器１４にて送風空気を充分に冷却することができるとともに、ＣＯＰの低下を抑制することができる。
【０１３９】
さらに、本実施形態では、制御装置５０が、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度の上昇に伴って、迂回流量Ｇｂを増加させるように流量調整弁４１の作動を制御する。従って、低負荷運転時の駆動流の流量に応じて迂回流量Ｇｂを調整することができ、蒸発器１４へ流入させる冷媒流量を適切に調整することができる。
【０１４０】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、迂回流量調整手段を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態では、迂回流量調整手段として、図１０に示す感温式の流量調整弁４２を採用している。なお、図１０は、感温式の流量調整弁４２の模式的な拡大断面図であって、第１実施形態で説明した図４に対応する図面である。従って、図１０では、流量調整弁４２が迂回通路３９を開いた状態を図示している。
【０１４１】
本実施形態の流量調整弁４２は、エレメント４２ａ、ダイヤフラム４２ｂ、作動棒４２ｅ、ボールバルブ４２ｆ、コイルバネ４２ｇ等を有して構成されている。
【０１４２】
エレメント４２ａおよびダイヤフラム４２ｂは、駆動手段３７と類似の構成のものである。より詳細には、エレメント４２ａは、内部に回転体形状の空間を形成する椀状の金属部材で形成されている。ダイヤフラム４２ｂは、円形状のステンレス（ＳＵＳ３０４）製の金属薄板で形成されており、エレメント４２ａの内部に形成された空間を、封入空間４２ｃおよび導入空間４２ｄに仕切っている。
【０１４３】
封入空間４２ｃ内には、駆動手段３７の封入空間３７ｂと同様に感温媒体が封入されている。また、導入空間４２ｄには、迂回通路３９を流通する冷媒（すなわち、蒸発器１４出口側冷媒）が流入する。従って、封入空間４２ｃに封入された感温媒体には、ダイヤフラム４２ｂを介して、蒸発器１４出口側冷媒の温度が伝達される。
【０１４４】
ダイヤフラム４２ｂの中心部には、円柱状の作動棒４２ｅの一端側が連結され、作動棒４２ｅの他端側にはボールバルブ４２ｆが連結されている。これにより、ダイヤフラム４２ｂの変位に伴ってボールバルブ４２ｆが変位し、迂回通路３９内の冷媒通路面積が調整される。
【０１４５】
より具体的には、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が上昇すると、封入空間４２ｃに封入された感温媒体の飽和圧力が上昇し、封入空間４２ｃの内圧から導入空間４２ｄ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４２ｂは、迂回通路３９内の冷媒通路面積を拡大させる方向にボールバルブ４２ｆを変位させる。
【０１４６】
一方、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が低下すると、封入空間４２ｃに封入された感温媒体の飽和圧力が低下し、封入空間４２ｃの内圧から導入空間４２ｄ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４２ｂは、迂回通路３９内の冷媒通路面積を縮小させる方向にボールバルブ４２ｆを変位させる。
【０１４７】
つまり、本実施形態の感温式の流量調整弁４２は、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度の上昇に伴って、迂回流量Ｇｂ（すなわち、流量調整弁４１の冷媒通路面積）を増加させることができる。コイルバネ４２ｇは、ボールバルブ４２ｆに対して、迂回通路３９内の冷媒通路面積を縮小する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、ボールバルブ４２ｆの開弁圧を変更することができる。
【０１４８】
そこで、本実施形態では、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が迂回用基準過熱度ＫＳＨｂ以上となった際に、過熱度の上昇に伴って、迂回流量Ｇｂを増加させるようにコイルバネ４２ｇの荷重を設定している。そして、本実施形態の感温式の流量調整弁４２では、第２実施形態の電気式の流量調整弁４１と全く同様に（すなわち、図９に示すように）、過熱度の上昇に伴って、迂回流量Ｇｂを増加させるようになっている。
【０１４９】
その他のエジェクタ１３およびエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成は、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式冷凍サイクル１０によれば、通常運転時においても、低負荷運転時においても、第２実施形態と全く同様に作動して、同様の効果を得ることができる。
【０１５０】
さらに、本実施形態では、流量調整弁４２を機械的機構で構成しているので、複雑な制御を要することなく、低負荷運転時の駆動流の流量に応じて迂回流量Ｇｂを調整して、蒸発器１４へ流入させる冷媒流量を適切に調整することができる。
【０１５１】
（第４実施形態）
本実施形態では、図１１の全体構成図に示すように、ボデーの内部に迂回通路が形成されていないエジェクタ１５を備えるエジェクタ式冷凍サイクル１０ａについて説明する。
【０１５２】
より具体的には、本実施形態のエジェクタ１５は、ノズル部１５ａおよびボデー部１５ｂを有して構成されている。ノズル部１５ａ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。
【０１５３】
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。このようなノズル部１５ａ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。
【０１５４】
ボデー部１５ｂ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、内部にノズル部１５ａを支持固定する固定部材として機能するとともに、エジェクタ１５の外殻を形成するものである。より具体的には、ノズル部１５ａは、ボデー部１５ｂ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。従って、ノズル部１５ａとボデー部１５ｂとの固定部（圧入部）から冷媒が漏れることはない。
【０１５５】
ボデー部１５ｂの外周面のうち、ノズル部１５ａの外周側に対応する部位には、その内外を貫通してノズル部１５ａの冷媒噴射口と連通するように設けられた冷媒吸引口１５ｃが形成されている。この冷媒吸引口１５ｃは、ノズル部１５ａから噴射される噴射冷媒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エジェクタ１５の内部へ吸引する貫通穴である。
【０１５６】
さらに、ボデー部１５ｂの内部には、冷媒吸引口１５ｃから吸引された吸引冷媒をノズル部１５ａの冷媒噴射口側へ導く吸引通路、および冷媒吸引口１５ｃから吸引通路を介してエジェクタ１５の内部へ流入した吸引冷媒と噴射冷媒とを混合させて昇圧させる昇圧部としてのディフューザ部１５ｄが形成されている。
【０１５７】
ディフューザ部１５ｄ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、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させながら、その流速を減速させて噴射冷媒と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。
【０１５８】
また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａでは、エジェクタ１５のディフューザ部１５ｄの出口側に、気液分離器１６の入口側が接続されている。気液分離器１６は、ディフューザ部１５ｄ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。つまり、気液分離器１６は、第１実施形態で説明したエジェクタ１３の気液分離空間３０ｆに対応する構成である。
【０１５９】
さらに、本実施形態では、気液分離器１６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。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。
【０１６０】
気液分離器１６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。また、気液分離器１６の液相冷媒流出口には、固定絞り１７を介して、蒸発器１４の冷媒入口側が接続されている。固定絞り１７は、第１実施形態で説明したエジェクタ１３のオリフィス３０ｉに対応する構成である。
【０１６１】
固定絞り１７としては、具体的に、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。また、蒸発器１４の冷媒出口側には、エジェクタ１５の冷媒吸引口１５ｃ側が接続されている。
【０１６２】
さらに、本実施形態では、蒸発器１４の冷媒出口側から冷媒吸引口１５ｃへ至る冷媒通路と、気液分離器１６の気相冷媒流出口から圧縮機１１の吸入口へ至る冷媒通路とを接続する迂回通路１８が設けられている。この迂回通路１８は、蒸発器１４から流出した冷媒をエジェクタ１５を迂回させて圧縮機１１の吸入口側へ導く冷媒通路である。
【０１６３】
迂回通路１８の冷媒流れ最下流側には、冷媒流れ方向に向かって通路断面積が徐々に拡大する拡大部１８ａが形成されている。迂回通路１８および拡大部１８ａは、それぞれ第１実施形態で説明した迂回通路３９および拡大部３９ａに対応する構成である。また、迂回通路１８には、迂回通路１８を流通する冷媒の流量（迂回流量）Ｇｂを調整する迂回流量調整手段として、第１実施形態と同様の差圧弁４０が配置されている。
【０１６４】
さらに、本実施形態では、エジェクタ１５のノズル部１５ａの上流側に、ノズル部１５ａへ流入する冷媒流量を調整する温度式膨張弁１９が配置されている。
【０１６５】
温度式膨張弁１９は、蒸発器１４の下流側であって、かつ、迂回通路１８の上流側の冷媒の温度および圧力に基づいて、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度を検出する感温部１９ａを有しており、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が基準過熱度ＫＳＨに近づくように、機械的機構によって冷媒通路面積を変化させる駆動流量調整手段である。
【０１６６】
換言すると、温度式膨張弁１９は、蒸発器１４の冷媒出口側から迂回通路１８の入口側へ至る冷媒通路を流通する冷媒の温度および圧力に基づいて、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が基準過熱度ＫＳＨに近づくように、ノズル部１５ａへ流入する冷媒流量（駆動流の流量）を調整する駆動流量調整手段である。
【０１６７】
その他のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａの構成は、第１実施形態と同様である。つまり、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａ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と実質的に同等のサイクル構成を実現することができる。
【０１６８】
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、図１１の実線矢印に示すように冷媒が流れ、第１実施形態と同様に作動して同様の効果を得ることができる。さらに、低負荷運転時には、図１１の実線矢印に加えて、破線矢印に示すように冷媒が流れるので、第１実施形態と同様に、蒸発器１４にて送風空気を充分に冷却することができるとともに、ＣＯＰの低下を抑制することができる。
【０１６９】
（第５実施形態）
本実施形態では、第４実施形態に対して、図１２の全体構成図に示すように、サイクル構成を変更したエジェクタ式冷凍サイクル１０ｂについて説明する。
【０１７０】
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１０ｂでは、放熱器１２の出口側に、分岐部２０の冷媒流入口側が接続されている。分岐部２０は、放熱器１２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。分岐部２０の一方の冷媒流出口には、温度式膨張弁１９を介してエジェクタ１５のノズル部１５ａの入口側が接続されている。分岐部２０の他方の冷媒流出口には、固定絞り１７を介して蒸発器１４の冷媒入口側が接続されている。
【０１７１】
また、本実施形態では、エジェクタ１５のディフューザ部１５ｄの出口側に、第２蒸発器２１の冷媒入口側が接続されている。第２蒸発器２１の基本的構成は、蒸発器１４と同様である。第２蒸発器２１は、エジェクタ１５のディフューザ部１５ｄから流出した低圧冷媒と送風ファン２１ａ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。
【０１７２】
より詳細には、本実施形態の車両用空調装置は、蒸発器１４にて車両前席側へ送風される送風空気を冷却し、第２蒸発器２１にて車両後席側へ送風される送風空気を冷却する、いわゆるデュアルエアコンとして構成されている。なお、以下の説明では、説明の明確化のため、蒸発器１４を第１蒸発器１４と記載する。
【０１７３】
第２蒸発器２１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１０ｂの構成は、第４実施形態と同様である。
【０１７４】
次に、上記構成における本実施形態の作動を説明する。まず、図１３のモリエル線図を用いて通常運転時について説明する。通常運転時には、上述の実施形態と同様に、差圧弁４０が迂回通路１８を閉じているので、図１２の実線矢印に示すように冷媒が流れる。
【０１７５】
つまり、通常運転時には、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒（図１３のａ１３点）が、放熱器１２にて過冷却液相冷媒となるまで放熱する（図１３のａ１３点→ｂ１３点）。放熱器１２から流出した冷媒の流れは分岐部２０にて分岐される。
【０１７６】
分岐された一方の冷媒は、温度式膨張弁１９へ流入して等エンタルピ的に減圧される（図１３のｂ１３点→ｂ’１３点）。この際、温度式膨張弁１９の絞り開度は、第１蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が基準過熱度ＫＳＨに近づくように調整される。温度式膨張弁１９から流出した冷媒は、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（図１３のｂ’１３点→ｃ１３点）。
【０１７７】
そして、ノズル部１５ａから噴射された噴射冷媒の吸引作用によって、第１蒸発器１４から流出した冷媒（図１３のｉ１３点）が、冷媒吸引口１５ｃからエジェクタ１５の内部へ吸引される。さらに、ノズル部１５ａから噴射された噴射冷媒および冷媒吸引口１５ｃから吸引された吸引冷媒は、ディフューザ部１５ｄにて合流して昇圧される（図１３のｃ１３点→ｄ１３点→ｅ１３点、ｉ１３点→ｄ１３点→ｅ１３点）。
【０１７８】
ディフューザ部１５ｄから流出した冷媒は、第２蒸発器２１へ流入する。第２蒸発器２１へ流入した冷媒は、送風ファン２１ａによって送風された送風空気から吸熱して蒸発する（図１３のｅ１３点→ｆ１３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蒸発器２１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１３のｋ１３点→ａ１３点）。
【０１７９】
また、分岐部２０にて分岐された他方の冷媒は、固定絞り１７にて減圧されて（図１３のｂ１３点→ｈ１３点）、第１蒸発器１４へ流入する。第１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する（図１３のｈ１３点→ｉ１３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蒸発器１４から流出した冷媒は、前述の如く、冷媒吸引口１５ｃから吸引される。
【０１８０】
以上の如く、通常運転時のエジェクタ式冷凍サイクル１０ｂでは、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、エジェクタ１５の昇圧作用によって、第１蒸発器における冷媒蒸発圧力を第２蒸発器における冷媒蒸発圧力よりも低くすることができる。従って、運転席が設けられる車両前席側へ送風される送風空気を効果的に冷却することができる。
【０１８１】
さらに、エジェクタ式冷凍サイクル１０ｂでは、ディフューザ部１５ｄの下流側に、圧縮機１１の吸入口側が接続されているので、第１実施形態と同様に、サイクル効率（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【０１８２】
次に、図１４のモリエル線図を用いて低負荷運転時について説明する。低負荷運転時には、上述の実施形態と同様に、差圧弁４０が迂回通路１８を開くので、図１２の実線矢印に加えて、破線矢印に示すように冷媒が流れる。
【０１８３】
つまり、低負荷運転時においても、通常運転時と同様に、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒（図１４のａ１４点）が、放熱器１２にて過冷却液相冷媒となるまで放熱する（図１４のａ１４点→ｂ１４点）。この際、第１実施形態と同様に、低負荷運転時の圧縮機１１吐出冷媒の圧力Ｐ０は通常運転時よりも低くなる。
【０１８４】
放熱器１２から流出した過冷却液相冷媒の流れは分岐部２０にて分岐される。そして、分岐された一方の冷媒は、通常運転時と同様に、温度式膨張弁１９を介して、エジェクタ１５のノズル部１５ａへ流入し、等エントロピ的に減圧されて噴射される（図１４のｂ１４点→ｂ’１４点→ｃ１４点）。これにより、第１蒸発器１４から流出した冷媒（図１４のｉ１４点）の一部が、冷媒吸引口１５ｃから吸引される。
【０１８５】
ここで、低負荷運転時には、通常運転時よりも駆動流の流量が低下するので、ディフューザ部１５ｄにて圧力エネルギに変換される運動エネルギ量が減少する。このため、低負荷運転時には、ディフューザ部１５ｄにおける冷媒昇圧量も低下し、圧力差（Ｐ２−Ｐ１）が基準圧力差ΔＫＰより低くなる。その結果、差圧弁４０が迂回通路１８を開く。
【０１８６】
このため、低負荷運転時には、第１蒸発器１４から流出した冷媒の一部が冷媒吸引口１５ｃから吸引され、その残りの冷媒が迂回通路１８側へ流入する。
【０１８７】
そして、冷媒吸引口１５ｃから吸引された吸引冷媒は、通常運転時と同様に、ディフューザ部１５ｄにて噴射冷媒と混合されて、昇圧される（図１４のｃ１４点→ｄ１４点→ｅ１４点、ｉ１４点→ｄ１４点→ｅ１４点）。ディフューザ部１５ｄにて昇圧された冷媒について以降の作動は、通常運転時と同様に流れる。
【０１８８】
一方、第１蒸発器１４から流出した冷媒のうち、迂回通路１８へ流入した冷媒は、拡大部１８ａを通過する際に昇圧される（図１４のｉ１４点→ｊ’１４点）。迂回通路１８からから流出した冷媒は、第２蒸発器２１から流出した冷媒と合流し、圧縮機１１へ吸入され再び圧縮される（図１４のｋ１４点→ａ１４点）。
【０１８９】
以上の如く、低負荷運転時には、迂回流量調整手段である差圧弁４０が迂回通路１８に冷媒を流通させるので、圧縮機１１が迂回通路１８を介して蒸発器１４出口側冷媒を吸入することができる。従って、低負荷運転時に、圧縮機１１の冷媒圧送作用および吸入作用を利用して、蒸発器１４へ充分な量の冷媒を流入させることができる。その結果、蒸発器１４にて送風空気を充分に冷却することができる。
【０１９０】
さらに、差圧弁４０が迂回流量Ｇｂを増加させることによって、冷媒吸引口１５ｃからディフューザ部１５ｄへ流入する冷媒流量を低下させて、ディフューザ部１５ｄにおける昇圧量（図１４のＰ２とＰ１との差）の低下を抑制できる。これに加えて、拡大部１８ａにて迂回通路１８を流通する冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換して冷媒の圧力を上昇させることができる。
【０１９１】
従って、第１実施形態と同様に、低負荷運転時におけるＣＯＰの低下を抑制することもできる。つまり、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ｂによれば、低負荷運転時にエジェクタ１５の駆動流の流用が低下してしまっても、送風空気を充分に冷却することができる。
【０１９２】
（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。
【０１９３】
（１）エジェクタ式冷凍サイクル１０、１０ａ、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。
【０１９４】
例えば、上述の各実施形態では、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することの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。
【０１９５】
また、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。さらに、通常の放熱器とともに、この放熱器にて放熱した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を蓄える受液器（レシーバ）を採用してもよい。
【０１９６】
また、上述の第１〜第３実施形態のエジェクタ１３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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
また、上述の第４、第５実施形態のエジェクタ１５では、ノズル部１５ａへ流入する冷媒に旋回流れを生じさせる旋回空間が形成されていないが、第１〜第３実施形態のエジェクタ１３と同様の旋回空間を形成するための旋回空間形成部材を設けてもよい。
【０１９９】
また、上述の実施形態では、冷媒としてＲ１３４ａあるいはＲ１２３４ｙｆ等を採用可能であることを説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ６００ａ、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。
【０２００】
（２）第４、第５実施形態では、駆動流量調整手段として、温度式膨張弁１９を採用した例を説明したが、駆動流量調整手段はこれに限定されない。例えば、エジェクタ１５のノズル部１５ａを冷媒通路面積を変更可能な可変ノズル部として構成し、ノズル部１５ａの冷媒通路面積を変化させるニードル弁、およびこのニードル弁を変位させる電動アクチュエータ等によって、駆動流量調整手段を構成してもよい。
【０２０１】
（３）上述の実施形態では、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。
【０２０２】
また、上述の実施形態では、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル１０の放熱器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（第２蒸発器２０）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（第２蒸発器２０）を外気等の熱源から吸熱する室外側熱交換器として用い、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用いるヒートポンプサイクルを構成してもよい。
【０２０３】
（４）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。例えば、第４、第５実施形態に開示されたエジェクタ式冷凍サイクル１０ａ、１０ｂに適用される迂回流量調整手段として、差圧弁４０に代えて、第２、第３実施形態で説明した流量調整弁４１、４２を適用してもよい。
【符号の説明】
【０２０４】
１０、１０ａ、１０ｂ  エジェクタ式冷凍サイクル
１３、１５            エジェクタ
１３ａ、１５ａ        ノズル通路、ノズル部
３１ｂ、１５ｃ        冷媒吸引口
１３ｃ、１５ｄ        ディフューザ通路、ディフューザ部（昇圧部）
３０ｆ、１６          気液分離手段、気液分離器
３９、１８            迂回通路
３９ａ、１８ａ        拡大部
４０〜４２            差圧弁、流量調整弁（迂回流量調整手段）
【図１】
0006350108.tif 000002
【図２】
0006350108.tif 000003
【図３】
0006350108.tif 000004
【図４】
0006350108.tif 000005
【図５】
0006350108.tif 000006
【図６】
0006350108.tif 000007
【図７】
0006350108.tif 000008
【図８】
0006350108.tif 000009
【図９】
0006350108.tif 000010
【図１０】
0006350108.tif 000011
【図１１】
0006350108.tif 000012
【図１２】
0006350108.tif 000013
【図１３】
0006350108.tif 000014
【図１４】
0006350108.tif 000015