(57)【要約】【課題】気液分離空間を有するエジェクタにおいて、ディフューザ通路から流出した冷媒の圧力損失の増大を招くことなく、気液分離空間における気液分離性能を向上させる。【解決手段】ボデー３０の内部に円錐形状の通路形成部材３５を配置して、ボデー３０と通路形成部材３５との隙間に、高圧冷媒を減圧させて噴射するノズル通路、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させて昇圧させるディフューザ通路１３ｃ、および整流板４０によってディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒の旋回流れを促進して気液分離空間３０ｆ側へ流出させる旋回促進通路１３ｄを形成する。この際、旋回促進通路１３ｄの冷媒流れ最下流部における軸方向寸法である旋回出口高さｈ２を、ディフューザ通路１３ｃの冷媒流れ最下流部における軸方向寸法であるディフューザ出口高さｈ１よりも大きい値に設定する。【選択図】図４
2016033369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置（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冷媒を吸引する吸引用通路（１３ｂ）、前記減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間（３０ｅ）、前記昇圧用空間（３０ｅ）から流出した冷媒を流入させる旋回促進空間（３０ｇ）、前記旋回促進空間（３０ｇ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（３０ｆ）が形成されたボデー（３０）と、
少なくとも一部が前記減圧用空間（３０ｂ）の内部、前記昇圧用空間（３０ｅ）の内部、および前記旋回促進空間（３０ｇ）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（３０）のうち前記減圧用空間（３０ｂ）を形成する部位の内周面と前記通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路（１３ａ）であり、
前記ボデー（３０）のうち前記昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と前記通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、前記噴射冷媒および前記吸引冷媒を混合して昇圧させる混合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（３０）のうち前記旋回促進空間（３０ｇ）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、前記ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した冷媒の旋回流れを促進する旋回促進通路（１３ｄ）であり、
さらに、前記旋回促進通路（１３ｄ）内には、前記旋回促進通路（１３ｄ）を流通する冷媒の旋回流れを促進する複数の整流板（４０）が配置されており、
前記通路形成部材（３５）の軸方向断面において、前記ディフューザ通路（１３ｃ）の最小軸方向寸法を最小高さｈｍｉｎと定義し、前記旋回促進通路（１３ｄ）の最大軸方向寸法を最大高さｈｍａｘと定義したときに、
ｈｍａｘ＞ｈｍｉｎ
となっていることを特徴とするエジェクタ。
【請求項２】
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冷媒を吸引する吸引用通路（１３ｂ）、前記減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間（３０ｅ）、前記昇圧用空間（３０ｅ）から流出した冷媒を流入させる旋回促進空間（３０ｇ）、前記旋回促進空間（３０ｇ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（３０ｆ）が形成されたボデー（３０）と、
少なくとも一部が前記減圧用空間（３０ｂ）の内部、前記昇圧用空間（３０ｅ）の内部、および前記旋回促進空間（３０ｇ）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（３０）のうち前記減圧用空間（３０ｂ）を形成する部位の内周面と前記通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路（１３ａ）であり、
前記ボデー（３０）のうち前記昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と前記通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、前記噴射冷媒および前記吸引冷媒を混合して昇圧させる混合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（３０）のうち前記旋回促進空間（３０ｇ）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、前記ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した冷媒の旋回流れを促進する旋回促進通路（１３ｄ）であり、
さらに、前記旋回促進通路（１３ｄ）内には、前記旋回促進通路（１３ｄ）を流通する冷媒の旋回流れを促進する複数の整流板（４０）が配置されており、
前記通路形成部材（３５）の軸方向断面において、前記ディフューザ通路（１３ｃ）の冷媒流れ最下流部における軸方向寸法をディフューザ出口高さｈ１と定義し、前記旋回促進通路（１３ｄ）の冷媒流れ最下流部における軸方向寸法を旋回出口高さｈ２と定義したときに、
ｈ２＞ｈ１
となっていることを特徴とするエジェクタ。
【請求項３】
前記通路形成部材（３５）の軸方向断面において、前記通路形成部材（３５）うち前記ディフューザ通路（１３ｃ）を形成する部位の最下流部が描く線（Ｌｓ１）、および前記旋回促進通路（１３ｄ）を形成する部位の最上流部が描く線（Ｌｓ２）は、同一直線上に配置されており、
さらに、前記通路形成部材（３５）の軸方向断面において、前記ボデー（３０）うち前記ディフューザ通路（１３ｃ）を形成する部位の最下流部が描く線（Ｌｂ１）、および前記旋回促進通路（１３ｄ）を形成する部位の最上流部が描く線（Ｌｂ２）の間に形成される角度であって、前記ボデー（３０）側に形成される角度θｂは、１８０°より小さくなっていることを特徴とする請求項２に記載のエジェクタ。
【請求項４】
前記複数の整流板（４０）は、前記通路形成部材（３５）の軸周りに等角度間隔で円環状に配置されており、
前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、前記通路形成部材（３５）の軸中心（Ｃ）と所定の整流板（４０）の内周側壁面（４１）の最内周側端部（４１ａ）とを通過する直線を第１仮想直線（Ｌｆ１）と定義し、前記軸中心（Ｃ）と前記所定の整流板（４０）の前記内周側壁面（４１）の最外周側端部（４１ｂ）とを通過する直線を第２仮想直線（Ｌｆ２）と定義し、前記軸中心（Ｃ）と前記所定の整流板（４０）の旋回方向側に隣り合って配置された整流板（４０）の外周側壁面（４２）の最内周側端部（４２ａ）とを通過する直線を第３仮想直線（Ｌｆ３）と定義し、
さらに、前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、前記第１仮想直線（Ｌｆ１）と前記第２仮想直線（Ｌｆ２）との間に形成される角度であって前記所定の整流板（４０）を挟む側に形成される角度を翼角度θｉと定義し、前記第１仮想直線（Ｌｆ１）と前記第３仮想直線（Ｌｆ３）との間に形成される角度であって前記所定の整流板（４０）を挟む側に形成される角度を翼間隔角度θｏと定義したときに、
θｉ＞θｏ
となってい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。
【請求項５】
前記複数の整流板（４０）は、前記通路形成部材（３５）の軸周りに等角度間隔で円環状に配置されており、
前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、前記通路形成部材（３５）の軸中心（Ｃ）を起点として、所定の整流板（４０）の外周側壁面（４２）の最内周側端部（４２ａ）を通過する半直線を仮想半直線（Ｌｆ３）と定義したときに、
前記仮想半直線（Ｌｆ３）は、複数の前記整流板（４０）と交わってい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。
【請求項６】
前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、隣り合う前記整流板（４０）同士の最外周側の距離を流路幅Ｔ１と定義し、前記気液分離空間（３０ｆ）の外径を気液分離外径Ｒｎと定義し、前記通路形成部材（３５）の外径を旋回出口半径Ｒｏｕｔと定義したときに、
Ｒｎ−Ｒｏｕｔ＞Ｔ１
となってい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。
【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冷媒を吸引する吸引用通路（１３ｂ）、前記減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間（３０ｅ）、前記昇圧用空間（３０ｅ）から流出した冷媒を流入させる旋回促進空間（３０ｇ）、前記旋回促進空間（３０ｇ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（３０ｆ）が形成されたボデー（３０）と、
少なくとも一部が前記減圧用空間（３０ｂ）の内部、前記昇圧用空間（３０ｅ）の内部、および前記旋回促進空間（３０ｇ）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（３０）のうち前記減圧用空間（３０ｂ）を形成する部位の内周面と前記通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路（１３ａ）であり、
前記ボデー（３０）のうち前記昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と前記通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、前記噴射冷媒および前記吸引冷媒を混合して昇圧させる混合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（３０）のうち前記旋回促進空間（３０ｇ）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、前記ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した冷媒の旋回流れを促進する旋回促進通路（１３ｄ）であり、
さらに、前記旋回促進通路（１３ｄ）内には、前記旋回促進通路（１３ｄ）を流通する冷媒の旋回流れを促進する複数の整流板（４０）が、前記通路形成部材（３５）の軸周りに等角度間隔で円環状に配置されており、
前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、前記通路形成部材（３５）の軸中心（Ｃ）と所定の整流板（４０）の内周側壁面（４１）の最内周側端部（４１ａ）とを通過する直線を第１仮想直線（Ｌｆ１）と定義し、前記軸中心（Ｃ）と前記所定の整流板（４０）の前記内周側壁面（４１）の最外周側端部（４１ｂ）とを通過する直線を第２仮想直線（Ｌｆ２）と定義し、前記軸中心（Ｃ）と前記所定の整流板（４０）の旋回方向側に隣り合って配置された整流板（４０）の外周側壁面（４２）の最内周側端部（４２ａ）とを通過する直線を第３仮想直線（Ｌｆ３）と定義し、
さらに、前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、前記第１仮想直線（Ｌｆ１）と前記第２仮想直線（Ｌｆ２）との間に形成される角度であって前記所定の整流板（４０）を挟む側に形成される角度を翼角度θｉと定義し、前記第１仮想直線（Ｌｆ１）と前記第３仮想直線（Ｌｆ３）との間に形成される角度であって前記所定の整流板（４０）を挟む側に形成される角度を翼間隔角度θｏと定義したときに、
θｉ＞θｏ
となっていることを特徴とするエジェクタ。
【請求項８】
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冷媒を吸引する吸引用通路（１３ｂ）、前記減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間（３０ｅ）、前記昇圧用空間（３０ｅ）から流出した冷媒を流入させる旋回促進空間（３０ｇ）、前記旋回促進空間（３０ｇ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（３０ｆ）が形成されたボデー（３０）と、
少なくとも一部が前記減圧用空間（３０ｂ）の内部、前記昇圧用空間（３０ｅ）の内部、および前記旋回促進空間（３０ｇ）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（３０）のうち前記減圧用空間（３０ｂ）を形成する部位の内周面と前記通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路（１３ａ）であり、
前記ボデー（３０）のうち前記昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と前記通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、前記噴射冷媒および前記吸引冷媒を混合して昇圧させる混合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（３０）のうち前記旋回促進空間（３０ｇ）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、前記ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した冷媒の旋回流れを促進する旋回促進通路（１３ｄ）であり、
さらに、前記旋回促進通路（１３ｄ）内には、前記旋回促進通路（１３ｄ）を流通する冷媒の旋回流れを促進する複数の整流板（４０）が、前記通路形成部材（３５）の軸周りに等角度間隔で円環状に配置されており、
前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、前記通路形成部材（３５）の軸中心（Ｃ）を起点として、所定の整流板（４０）の外周側壁面（４２）の最内周側端部（４２ａ）を通過する半直線を仮想半直線（Ｌｆ３）と定義したときに、
前記仮想半直線（Ｌｆ３）は、複数の前記整流板（４０）と交わっていることを特徴とするエジェクタ。
【請求項９】
前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、隣り合う前記整流板（４０）同士の最外周側の距離を流路幅Ｔ１と定義し、前記気液分離空間（３０ｆ）の外径を気液分離外径Ｒｎと定義し、前記通路形成部材（３５）の外径を旋回出口半径Ｒｏｕｔと定義したときに、
Ｒｎ−Ｒｏｕｔ＞Ｔ１
となっていることを特徴とする請求項７または８に記載のエジェクタ。
【請求項１０】
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冷媒を吸引する吸引用通路（１３ｂ）、前記減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間（３０ｅ）、前記昇圧用空間（３０ｅ）から流出した冷媒を流入させる旋回促進空間（３０ｇ）、前記旋回促進空間（３０ｇ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（３０ｆ）が形成されたボデー（３０）と、
少なくとも一部が前記減圧用空間（３０ｂ）の内部、前記昇圧用空間（３０ｅ）の内部、および前記旋回促進空間（３０ｇ）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（３０）のうち前記減圧用空間（３０ｂ）を形成する部位の内周面と前記通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路（１３ａ）であり、
前記ボデー（３０）のうち前記昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と前記通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、前記噴射冷媒および前記吸引冷媒を混合して昇圧させる混合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（３０）のうち前記旋回促進空間（３０ｇ）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、前記ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した冷媒の旋回流れを促進する旋回促進通路（１３ｄ）であり、
さらに、前記旋回促進通路（１３ｄ）内には、前記旋回促進通路（１３ｄ）を流通する冷媒の旋回流れを促進する複数の整流板（４０）が配置されており、
前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、所定の整流板（４０）の内周側壁面（４１）の最外周側端部（４１ｂ）と前記所定の整流板（４０）に隣り合う整流板（４０）の外周側壁面（４２）との最短距離を流路幅Ｔ１と定義し、前記気液分離空間（３０ｆ）の外径を気液分離外径Ｒｎと定義し、前記通路形成部材（３５）の外径を旋回出口半径Ｒｏｕｔと定義したときに、
Ｒｎ−Ｒｏｕｔ＞Ｔ１
となっていることを特徴とするエジェクタ。
【請求項１１】
前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、前記整流板（４０）の内周側壁面（４１）は互いに同一の長さの複数の線分（Ｌ1〜Ｌ6）を接続した形状に形成されており、
さらに、前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、前記通路形成部材（３５）の軸中心（Ｃ）と前記複数の線分（Ｌ1〜Ｌ6）のうち内周側からｉ番目の線分（Ｌi）の最内周側端部とを通過する直線をｉ番目仮想線（Ｌａi）と定義し、前記ｉ番目仮想線と前記ｉ番目の線分（Ｌi）との間に形成される角度であって外周側に形成される角度をθiと定義したときに、
ｔａｎθi+1−ｔａｎθi＝ｃｏｎｓｔ（一定）
となっていることを特徴とする請求項１、７、８、９、１０のいずれか１つに記載のエジェクタ。
【請求項１２】
前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、前記整流板（４０）の内周側壁面（４１）は互いに同一の長さの複数の線分（Ｌ1〜Ｌ6）を接続した形状に形成されており、
さらに、前記軸方向垂直断面において、前記通路形成部材（３５）の軸中心（Ｃ）と前記複数の線分（Ｌ1〜Ｌ6）のうち内周側からｉ番目の線分（Ｌi）の最内周側端部とを通過する直線をｉ番目仮想線（Ｌａi）と定義し、前記ｉ番目仮想線と前記ｉ番目の線分（Ｌi）との間に形成される角度であって外周側に形成される角度をθiと定義したときに、
θi+1−θi＝ｃｏｎｓｔ（一定）
となっていることを特徴とする請求項２、３、７、８、９、１０のいずれか１つに記載のエジェクタ。
【請求項１３】
前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、前記整流板（４０）の厚み寸法（Ｔｗ）が外周側へ向かって徐々に減少する形状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載のエジェクタ。
【請求項１４】
前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、隣り合う前記整流板（４０）の内周側端部同士の間隔寸法をピッチＴ２と定義し、前記整流板（４０）の内周側端部と外周側端部との最短寸法を翼弦Ｌｗと定義したときに、
Ｌｗ／Ｔ２＞０．７
となっていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載のエジェクタ。
【請求項１５】
前記整流板（４０）は、間隔を開けて配置された複数の板状部材（４０ａ、４０ｂ）によって構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。
【請求項１６】
前記旋回促進通路（１３ｄ）内には、隣り合う前記整流板（４０）間を流通した冷媒の旋回流れを促進する複数の補助整流板（４３）が配置されていることを特徴とする請求項１５に記載のエジェクタ。
【請求項１７】
前記旋回促進通路（１３ｄ）内には、隣り合う前記整流板（４０）間に配置されて、前記整流板（４０）からの冷媒の剥離を抑制する複数の補助整流板（４３）が配置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。
【請求項１８】
前記整流板（４０）は、前記ボデー（３０）および前記通路形成部材（３５）のうち、少なくとも一方に接合されていることを特徴とする請求項１ないし１７のいずれか１つに記載のエジェクタ。
【請求項１９】
前記ボデー（３０）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１ないし１８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、高速度で噴射される噴射流体の吸引作用によって流体を吸引するエジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に適用されて、高速度で噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口から冷媒を吸引し、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させて昇圧させるエジェクタが開示されている。
【０００３】
より詳細には、特許文献１のエジェクタでは、ボデーの内部に円錐形状の通路形成部材を配置し、ボデーと通路形成部材の円錐状側面との隙間に断面円環状の冷媒通路を形成している。そして、この冷媒通路のうち、冷媒流れ最上流側の部位を、高圧冷媒を減圧させて噴射するノズル通路として利用し、ノズル通路の冷媒流れ下流側の部位を、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させて混合冷媒を昇圧させるディフューザ通路として利用している。
【０００４】
特許文献１のエジェクタでは、このようにノズル通路およびディフューザ通路を、冷媒流れ上流側から下流側へ向かって通路形成部材の円錐状側面に沿って外周側へ広がる形状とすることで、エジェクタ全体としての軸方向寸法が拡大してしまうことを抑制しようとしている。さらに、特許文献１には、ボデーの内部に、遠心力の作用によってディフューザ通路から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間を形成した例も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１７７８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の気液分離空間における気液分離性能を向上させる手段としては、ディフューザ通路から流出して気液分離空間へ流入する冷媒の旋回流れを促進させる手段が有効である。なお、「旋回流れを促進させる」とは、冷媒の速度成分のうち、通路形成部材の軸周りに旋回する旋回方向の速度成分を増加させることを意味する。
【０００７】
しかしながら、ディフューザ通路から流出した冷媒の旋回方向の速度成分を増加させるために、例えば、通路形成部材の冷媒流れ最下流側に複数の整流板を増速翼列配置すると、冷媒が隣り合う整流板間を通過する際の圧力損失を増加させてしまう。その結果、ディフューザ通路にて冷媒を昇圧させたことによる冷凍サイクル装置のＣＯＰ向上効果を充分に得ることができなくなってしまう。
【０００８】
本発明は、気液分離空間を有するエジェクタにおいて、冷媒の圧力損失の増大を招くことなく、気液分離空間における気液分離性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の知見に基づいてなされたものである。すなわち、本発明者らは、ディフューザ通路（１３ｃ）から流出する冷媒が気液二相状態となっていることに着眼した。そして、この着眼に基づいて、ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した冷媒に生じる圧力損失を低減させるために有効な手段、および気液分離空間（３０ｆ）へ流入する冷媒の旋回流れを促進させるために有効な手段について検討を行った。
【００１０】
その結果、本発明者らは、ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した冷媒に生じる圧力損失を低減させるには、気液二相状態の冷媒のうち気相冷媒の流速を低下させることが有効であるという知見を得た。
【００１１】
さらに、本発明者らは、気液分離空間（３０ｆ）へ流入する冷媒の旋回流れを促進させるためには、気液二相状態の冷媒のうち液相冷媒の旋回方向の速度成分を増加させることが有効であるという知見を得た。
【００１２】
すなわち、本発明者らは、気液分離空間（３０ｆ）における気液分離性能を向上させる為には、気液二相状態の冷媒のうち液相冷媒の旋回方向の速度成分を増加させることが有効であるという知見を得た。
【００１３】
そこで、請求項１に記載の発明では、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置（１０）に適用されるエジェクタであって、
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冷媒を吸引する吸引用通路（１３ｂ）、減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と吸引用通路（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間（３０ｅ）、昇圧用空間（３０ｅ）から流出した冷媒を流入させる旋回促進空間（３０ｇ）、旋回促進空間（３０ｇ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（３０ｆ）が形成されたボデー（３０）と、少なくとも一部が減圧用空間（３０ｂ）の内部、昇圧用空間（３０ｅ）の内部、および旋回促進空間（３０ｇ）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（３０）のうち減圧用空間（３０ｂ）を形成する部位の内周面と通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路（１３ａ）であり、ボデー（３０）のうち昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させる混合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（３０）のうち旋回促進空間（３０ｇ）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、ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した冷媒の旋回流れを促進する旋回促進通路（１３ｄ）であり、
さらに、旋回促進通路（１３ｄ）内には、旋回促進通路（１３ｄ）を流通する冷媒の旋回流れを促進する複数の整流板（４０）が配置されており、
通路形成部材（３５）の軸方向断面において、ディフューザ通路（１３ｃ）の最小軸方向寸法を最小高さｈｍｉｎと定義し、旋回促進通路（１３ｄ）の最大軸方向寸法を最大高さｈｍａｘと定義したときに、
ｈｍａｘ＞ｈｍｉｎ
となっていることを特徴としている。
【００１４】
これによれば、ｈｍａｘ＞ｈｍｉｎとなっているので、ディフューザ通路（１３ｃ）の最小高さｈｍｉｎとなる部位から旋回促進通路（１３ｄ）の最大高さｈｍａｘへ至る範囲の冷媒通路における冷媒流路面積を、冷媒流れ下流側に向かって軸方向に拡大させることができる。
【００１５】
従って、この範囲の冷媒通路を流通する気液二相冷媒のうち、気相冷媒の流速を低下させて、旋回促進通路（１３ｄ）を流通する冷媒に生じる圧力損失の増大を抑制することができる。一方、液相冷媒の流速は慣性力に支配されるので、液相冷媒は、減速されることなく複数の整流板（４０）によって径方向の速度成分が旋回方向の速度成分へ転向される。これにより、旋回流れが促進される。
【００１６】
その結果、本請求項に記載の発明によれば、冷媒の圧力損失の増大を招くことなく、気液分離空間（３０ｆ）における気液分離性能を向上させることができる。延いては、適用された冷凍サイクル装置（１０）のＣＯＰ向上効果を充分に得ること、および気液分離空間（３０ｆ）における気液分離性能を向上させることの両立を図ることができる。
【００１７】
また、請求項２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冷媒を吸引する吸引用通路（１３ｂ）、減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と吸引用通路（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間（３０ｅ）、昇圧用空間（３０ｅ）から流出した冷媒を流入させる旋回促進空間（３０ｇ）、旋回促進空間（３０ｇ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（３０ｆ）が形成されたボデー（３０）と、少なくとも一部が減圧用空間（３０ｂ）の内部、昇圧用空間（３０ｅ）の内部、および旋回促進空間（３０ｇ）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（３０）のうち減圧用空間（３０ｂ）を形成する部位の内周面と通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路（１３ａ）であり、ボデー（３０）のうち昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させる混合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（３０）のうち旋回促進空間（３０ｇ）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、ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した冷媒の旋回流れを促進する旋回促進通路（１３ｄ）であり、
さらに、旋回促進通路（１３ｄ）内には、旋回促進通路（１３ｄ）を流通する冷媒の旋回流れを促進する複数の整流板（４０）が配置されており、
通路形成部材（３５）の軸方向断面において、ディフューザ通路（１３ｃ）の冷媒流れ最下流部における軸方向寸法をディフューザ出口高さｈ１とし、旋回促進通路（１３ｄ）の冷媒流れ最下流部における軸方向寸法を旋回出口高さｈ２としたときに、
ｈ２＞ｈ１
となっていることを特徴としている。
【００１８】
これによれば、ｈ２＞ｈ１となっているので、旋回促進通路（１３ｄ）における冷媒流路面積を冷媒流れ下流側に向かって軸方向に拡大させることができる。従って、旋回促進通路（１３ｄ）を流通する気液二相状態の冷媒のうち、気相冷媒の流速を低下させて、旋回促進通路（１３ｄ）を流通する冷媒に生じる圧力損失の増大を抑制することができる。
【００１９】
一方、ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した気液二相状態の冷媒のうち、液相冷媒の流速はディフューザ通路（１３ｃ）の出口における慣性力に支配される。従って、液相冷媒は、ディフューザ通路（１３ｃ）の出口にて減速されることなく、複数の整流板（４０）によって径方向の速度成分が旋回方向の速度成分へ転向される。これにより、旋回流れが促進される。
【００２０】
その結果、本請求項に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様に、ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した冷媒の圧力損失の増大を招くことなく、気液分離空間（３０ｆ）における気液分離性能を向上させることができる。
【００２１】
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冷媒を吸引する吸引用通路（１３ｂ）、減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と吸引用通路（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間（３０ｅ）、昇圧用空間（３０ｅ）から流出した冷媒を流入させる旋回促進空間（３０ｇ）、旋回促進空間（３０ｇ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（３０ｆ）が形成されたボデー（３０）と、少なくとも一部が減圧用空間（３０ｂ）の内部、昇圧用空間（３０ｅ）の内部、および旋回促進空間（３０ｇ）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（３０）のうち減圧用空間（３０ｂ）を形成する部位の内周面と通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路（１３ａ）であり、ボデー（３０）のうち昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させる混合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（３０）のうち旋回促進空間（３０ｇ）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、ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した冷媒の旋回流れを促進する旋回促進通路（１３ｄ）であり、
さらに、旋回促進通路（１３ｄ）内には、旋回促進通路（１３ｄ）を流通する冷媒の旋回流れを促進する複数の整流板（４０）が、通路形成部材（３５）の軸周りに等角度間隔で円環状に配置されており、
通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、通路形成部材（３５）の軸中心（Ｃ）と所定の整流板（４０）の内周側壁面（４１）の最内周側端部（４１ａ）とを通過する直線を第１仮想直線（Ｌｆ１）と定義し、軸中心（Ｃ）と所定の整流板（４０）の内周側壁面（４１）の最外周側端部（４１ｂ）とを通過する直線を第２仮想直線（Ｌｆ２）と定義し、軸中心（Ｃ）と所定の整流板（４０）の旋回方向側に隣り合って配置された整流板（４０）の外周側壁面（４２）の最内周側端部（４２ａ）とを通過する直線を第３仮想直線（Ｌｆ３）と定義し、第１仮想直線（Ｌｆ１）と第２仮想直線（Ｌｆ２）との間に形成される角度であって所定の整流板（４０）を挟む側に形成される角度を翼角度θｉと定義し、第１仮想直線（Ｌｆ１）と第３仮想直線（Ｌｆ３）との間に形成される角度であって所定の整流板（４０）を挟む側に形成される角度を翼間隔角度θｏと定義したときに、
θｉ＞θｏ
となっていることを特徴としている。
【００２２】
これによれば、旋回促進通路（１３ｄ）を流通する冷媒の圧力損失を増大させないように整流板（４０）を配置しても、θｉ＞θｏとなっているので、後述する実施形態に説明するように、ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した気液二相状態の冷媒のうち、液相冷媒の流れ方向を整流板（４０）によって旋回方向に確実に転向させることができる。
【００２３】
従って、旋回促進通路（１３ｄ）から気液分離空間（３０ｆ）へ流入する旋回流れを効果的に促進することができる。その結果、本請求項に記載の発明によれば、冷媒の圧力損失の増大を招くことなく、気液分離空間（３０ｆ）における気液分離性能を向上させることができる。
【００２４】
なお、「整流板（４０）の内周側壁面（４１）」とは、整流板（４０）の軸中心側の壁面であって、冷媒の旋回流れの促進に寄与する壁面である。従って、単に内周側壁面と外周側壁面とを接続する機能のみを有する面を除く壁面である。また、「整流板（４０）の外周側壁面（４２）」とは、整流板（４０）の軸中心側の反対側（外周側）の壁面であって、冷媒の旋回流れの促進に寄与する壁面である。従って、単に内周側壁面と外周側壁面とを接続する機能のみを有する面を除く壁面である。
【００２５】
また、請求項８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冷媒を吸引する吸引用通路（１３ｂ）、減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と吸引用通路（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間（３０ｅ）、昇圧用空間（３０ｅ）から流出した冷媒を流入させる旋回促進空間（３０ｇ）、旋回促進空間（３０ｇ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（３０ｆ）が形成されたボデー（３０）と、少なくとも一部が減圧用空間（３０ｂ）の内部、昇圧用空間（３０ｅ）の内部、および旋回促進空間（３０ｇ）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（３０）のうち減圧用空間（３０ｂ）を形成する部位の内周面と通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路（１３ａ）であり、ボデー（３０）のうち昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させる混合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（３０）のうち旋回促進空間（３０ｇ）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、ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した冷媒の旋回流れを促進する旋回促進通路（１３ｄ）であり、
さらに、旋回促進通路（１３ｄ）内には、旋回促進通路（１３ｄ）を流通する冷媒の旋回流れを促進する複数の整流板（４０）が、通路形成部材（３５）の軸周りに等角度間隔で円環状に配置されており、
通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、通路形成部材（３５）の軸中心（Ｃ）を起点として、所定の整流板（４０）の外周側壁面（４２）の最内周側端部（４２ａ）を通過する半直線を仮想半直線（Ｌｆ３）と定義したときに、仮想半直線（Ｌｆ３）は、複数の整流板（４０）と交わっていることを特徴としている。
【００２６】
これによれば、旋回促進通路（１３ｄ）を流通する冷媒の圧力損失を増大させないように整流板（４０）を配置しても、仮想半直線（Ｌｆ３）が複数の整流板（４０）と交わっているので、後述する実施形態に説明するように、ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した気液二相状態の冷媒のうち、液相冷媒の流れ方向を整流板（４０）によって旋回方向に確実に転向させることができる。
【００２７】
その結果、本請求項に記載の発明によれば、請求項７に記載の発明と同様に、冷媒の圧力損失の増大を招くことなく、気液分離空間（３０ｆ）における気液分離性能を向上させることができる。
【００２８】
また、請求項１０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冷媒を吸引する吸引用通路（１３ｂ）、減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と吸引用通路（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間（３０ｅ）、昇圧用空間（３０ｅ）から流出した冷媒を流入させる旋回促進空間（３０ｇ）、旋回促進空間（３０ｇ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（３０ｆ）が形成されたボデー（３０）と、少なくとも一部が減圧用空間（３０ｂ）の内部、昇圧用空間（３０ｅ）の内部、および旋回促進空間（３０ｇ）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（３０）のうち減圧用空間（３０ｂ）を形成する部位の内周面と通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路（１３ａ）であり、ボデー（３０）のうち昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させる混合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（３０）のうち旋回促進空間（３０ｇ）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、ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した冷媒の旋回流れを促進する旋回促進通路（１３ｄ）であり、
さらに、旋回促進通路（１３ｄ）内には、旋回促進通路（１３ｄ）を流通する冷媒の旋回流れを促進する複数の整流板（４０）が配置されており、
通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面において、所定の整流板（４０）の内周側壁面（４１）の最外周側端部（４１ｂ）と所定の整流板（４０）に隣り合う整流板（４０）の外周側壁面（４２）との最短距離を流路幅Ｔ１と定義し、気液分離空間（３０ｆ）の外径を気液分離外径Ｒｎと定義し、通路形成部材（３５）の外径を旋回出口半径Ｒｏｕｔと定義したときに、
Ｒｎ−Ｒｏｕｔ＞Ｔ１
となっていることを特徴としている。
【００２９】
これによれば、Ｒｎ−Ｒｏｕｔ＞Ｔ１となっているので、ディフューザ通路（１３ｃ）から流出した冷媒が、旋回促進通路（１３ｄ）を通過して、気液分離空間（３０ｆ）へ流入する際の圧力損失の増大を抑制できる。
【００３０】
さらに、旋回促進通路（１３ｄ）内には、複数の整流板（４０）が配置されているので、旋回促進通路（１３ｄ）から気液分離空間（３０ｆ）へ流入する旋回流れを促進することができる。その結果、本請求項に記載の発明によれば、冷媒の圧力損失の増大を招くことなく、気液分離空間（３０ｆ）における気液分離性能を向上させることができる。
【００３１】
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】
【００３２】
【図１】第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。
【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】図２の模式的なＶ−Ｖ断面図である。
【図６】第１実施形態のエジェクタの整流板の模式的な軸方向垂直断面図である。
【図７】第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルにおける冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【図８】第１実施形態の旋回促進通路における液相冷媒の流れを説明するための説明図である。
【図９】第２実施形態の旋回促進通路における液相冷媒の流れを説明するための説明図である。
【図１０】第３実施形態の旋回促進通路における液相冷媒の流れを説明するための説明図である。
【図１１】第４実施形態の旋回促進通路における液相冷媒の流れを説明するための説明図である。
【図１２】第５実施形態のエジェクタの模式的な軸方向拡大断面図である。
【図１３】第６実施形態の整流板を説明するための軸方向垂直断面図である。
【図１４】第７実施形態の整流板を説明するための軸方向垂直断面図である。
【図１５】他の実施形態のエジェクタの模式的な軸方向拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（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１３は、図１に示すように、冷媒減圧手段としてエジェクタを備える蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置、すなわち、エジェクタ式冷凍サイクル１０に適用されている。さらに、このエジェクタ式冷凍サイクル１０は、車両用空調装置に適用されており、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、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。
【００３４】
まず、エジェクタ式冷凍サイクル１０において、圧縮機１１は、冷媒を吸入して高圧冷媒となるまで昇圧して吐出するものである。具体的には、本実施形態の圧縮機１１は、１つのハウジング内に固定容量型の圧縮機構、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。
【００３５】
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（すなわち、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。
【００３６】
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（すなわち、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。
【００３７】
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。
【００３８】
なお、このエジェクタ式冷凍サイクル１０では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）等を採用してもよい。さらに、冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
【００３９】
冷却ファン１２ｄは、制御装置から出力される制御電圧によって回転数（すなわち、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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。つまり、本実施形態のエジェクタ１３は、気液分離機能付きエジェクタ（すなわち、エジェクタモジュール）として構成されている。
【００４２】
エジェクタ１３の具体的構成については、図２〜図６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１３を車両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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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（すなわち、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。
【００４７】
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（すなわち、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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（すなわち、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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（すなわち、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。
【００５６】
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としている。そして、このノズル通路１３ａにて、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。
【００５７】
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（図２では、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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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の中心軸に垂直な断面の形状も円環状に形成される。
【００６３】
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。
【００６４】
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、噴射冷媒と吸引冷媒と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。
【００６５】
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（すなわち、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の中心軸に垂直な断面の形状も円環状に形成される。
【００６６】
また、ミドルボデー３３の貫通穴のうち、昇圧用空間３０ｅ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旋回促進空間３０ｇが形成されている。旋回促進空間３０ｇは、昇圧用空間３０ｅから流出した冷媒を流入させる空間である。
【００６７】
旋回促進空間３０ｇの内部には、通路形成部材３５の冷媒流れ最下流側が配置されている。さらに、通路形成部材３５の冷媒流れ最下流側であって、旋回促進空間３０ｇを形成する部位には、複数の整流板４０が接合されている。複数の整流板４０は、旋回促進空間３０ｇを形成するミドルボデー３３の内周面と通路形成部材３５の最下流側の外周面との間に形成される冷媒通路を流通する冷媒の旋回流れを促進させるものである。
【００６８】
従って、旋回促進空間３０ｇを形成するミドルボデー３３の内周面と通路形成部材３５の最下流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、ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒の旋回流れを促進する旋回促進通路１３ｄを形成している。この旋回促進通路１３ｄの中心軸に垂直な断面の形状も円環状に形成されている。
【００６９】
次に、図４〜図６を用いて、旋回促進通路１３ｄおよび複数の整流板４０の詳細構成を説明する。本実施形態では、図４の軸方向拡大断面図に示すように、ディフューザ通路１３ｃおよび旋回促進通路１３ｄは、径方向に区切られているものとする。換言すると、通路形成部材３５の軸方向から見たとき、整流板４０の内周側端部よりも径方向内周側にディフューザ通路１３ｃが形成され、整流板４０の内周側端部から径方向外周側に旋回促進通路１３ｄが形成されている。
【００７０】
さらに、図４の断面（中心軸を含む軸方向断面）において、通路形成部材３５のうちディフューザ通路１３ｃを形成する部位の最下流部が描く線（図４のＣｓ点よりもディフューザ通路１３ｃ側の線）を線Ｌｓ１と定義する。また、通路形成部材３５のうち旋回促進通路１３ｄを形成する部位の最上流部が描く線（図４のＣｓ点よりも旋回促進通路１３ｄ側の線）を線Ｌｓ２と定義する。このとき、本実施形態では、線Ｌｓ１および線Ｌｓ２が、同一直線上に配置されている。
【００７１】
また、図４の断面において、ボデー３０（具体的には、ミドルボデー３３）のうちディフューザ通路１３ｃを形成する部位の最下流部が描く線（図４のＣｂ点よりもディフューザ通路１３ｃ側の線）を線Ｌｂ１と定義する。また、ボデー３０のうち旋回促進通路１３ｄを形成する部位の最上流部が描く線（図４のＣｂ点よりも旋回促進通路１３ｄ側の線）を線Ｌｂ２と定義する。
【００７２】
このとき、本実施形態では、線Ｌｂ１と線Ｌｂ２との間に形成される角度であって、ボデー３０を挟む側に形成される角度θｂは、１８０°より小さい値に設定されている。より具体的には、本実施形態では、角度θｂを１７０°に設定している。
【００７３】
そして、図４の断面において、ディフューザ通路１３ｃの冷媒流れ最下流部における軸方向寸法をディフューザ出口高さｈ１とし、旋回促進通路１３ｄの冷媒流れ最下流部における軸方向寸法を旋回出口高さｈ２としたときに、ｈ１およびｈ２は、以下数式Ｆ１を満足するように設定されている。
ｈ２＞ｈ１  …（Ｆ１）
つまり、旋回出口高さｈ２は、ディフューザ出口高さｈ１よりも大きい値に設定されている。より具体的には、本実施形態では、ディフューザ出口高さｈ１を１．５ｍｍとし、旋回出口高さｈ２を６ｍｍとしている。
【００７４】
次に、複数の整流板４０は、図５の軸方向垂直断面に示すように、通路形成部材３５の軸周りに等角度間隔で円環状に配置されている。また、それぞれの整流板４０は、図５に示すように、軸中心側から外周側に向かって冷媒の旋回方向に湾曲あるいは傾斜した形状に形成されている。そして、ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒が整流板４０に沿って流れることにより、冷媒の旋回流れが促進される。
【００７５】
より詳細には、図５の断面において、通路形成部材３５の軸中心Ｃと所定の整流板４０の内周側壁面４１の最内周側端部４１ａとを通過する直線を第１仮想直線Ｌｆ１と定義する。また、軸中心Ｃと所定の整流板４０の内周側壁面４１の最外周側端部４１ｂとを通過する直線を第２仮想直線Ｌｆ２と定義する。また、軸中心Ｃと所定の整流板４０の旋回方向側に隣り合って配置された整流板４０の外周側壁面４２の最内周側端部４２ａとを通過する直線を第３仮想直線Ｌｆ３と定義する。
【００７６】
さらに、図５の断面において、第１仮想直線Ｌｆ１と第２仮想直線Ｌｆ２との間に形成される角度であって所定の整流板４０を挟む側に形成される角度をθｉと定義する。また、第１仮想直線Ｌｆ１と第３仮想直線Ｌｆ３との間に形成される角度であって所定の整流板４０を挟む側に形成される角度を翼間隔角度θｏと定義する。
する直線を第３仮想直線Ｌｆ３と定義する。
【００７７】
このとき、θｉおよびθｏは、以下数式Ｆ２を満足するように設定されている。
θｉ＞θｏ  …（Ｆ２）
つまり、翼角度θｉは、翼間隔角度θｏよりも大きい値に設定されている。
【００７８】
なお、本実施形態における内周側壁面４１とは、整流板４０の軸中心Ｃ側の壁面であって、冷媒の旋回流れの促進に寄与する壁面である。従って、単に内周側壁面４１と外周側壁面４２とを接続する機能のみを有する面を除く壁面である。また、本実施形態における外周側壁面４２とは、整流板４０の外周側の壁面であって、冷媒の旋回流れの促進に寄与する壁面である。従って、単に内周側壁面４１と外周側壁面４２とを接続する機能のみを有する面を除く壁面である。
【００７９】
このため、図５の断面において、第３仮想直線Ｌｆ３を、軸中心Ｃを起点とする仮想半直線Ｌｆ３と定義し直すと、仮想半直線Ｌｆ３は、所定の整流板４０および所定の整流板４０の旋回方向側に隣り合って配置された整流板４０の双方と交わっている。換言すると、仮想半直線Ｌｆ３は、複数の整流板４０と交わっている。
【００８０】
より詳細には、仮想半直線Ｌｆ３は、図５の断面において、軸中心Ｃを起点として、所定の整流板４０の旋回方向側に隣り合って配置された整流板４０の外周側壁面４２の最内周側端部４２ａを通過する半直線と定義することができる。
【００８１】
なお、本実施形態において「整流板４０と交わっている」とは、仮想半直線Ｌｆ３と整流板４０が完全に公差していることのみを意味するものではなく、仮想半直線Ｌｆ３と整流板４０が接触していることも含む意味である。
【００８２】
また、図５の断面において、所定の整流板４０の内周側壁面４１の最外周側端部４１ｂと、この所定の整流板４０の旋回方向側に隣り合う整流板４０の外周側壁面４２との最短距離を流路幅Ｔ１と定義する。また、後述する気液分離空間３０ｆの外径を気液分離外径Ｒｎと定義し、通路形成部材３５の外径を旋回出口半径Ｒｏｕｔと定義する。
【００８３】
このとき、Ｔ１、ＲｎおよびＲｏｕｔは、以下数式Ｆ３を満足するように設定されている。
Ｒｎ−Ｒｏｕｔ＞Ｔ１  …（Ｆ３）
つまり、軸方向垂直断面において、通路形成部材３５と気液分離空間３０ｆとの径方向隙間寸法（Ｒｎ−Ｒｏｕｔ）は、流路幅Ｔ１よりも大きい値に設定されている。なお、本実施形態の流量幅Ｔ１は、図５に示すように、隣り合う整流板４０同士の最外周側の距離と定義することもできる。
【００８４】
また、それぞれの整流板４０の少なくとも内周側壁面４１は、図６の軸方向垂直断面に示すように、互いに同一の長さの２つ以上の線分Ｌ1〜Ｌn（ｎは２以上の整数であって、図６では、ｎ＝６としている。）を接続した形状に形成されている。ここで、各線分の符号の数字は、内周側からの順番を示している。例えば、線分Ｌiは、内周側（軸中心Ｃ側）からｉ番目の線分であることを意味している。
【００８５】
さらに、軸方向垂直断面において、軸中心Ｃと内周側からｉ番目の線分Ｌiの最内周側端部とを通過する直線をｉ番目仮想線Ｌａ1〜Ｌａnとし、ｉ番目仮想線Ｌａiとｉ番目の線分Ｌiとの間に形成される角度であって、外周側に形成される角度をθiとしたときに、θiが以下数式Ｆ４を満足するように設定されている。
θi+1−θi＝ｃｏｎｓｔ（一定）  …（Ｆ４）
つまり、図６では、
θ2−θ1＝θ3−θ2
θ3−θ2＝θ4−θ3
θ4−θ3＝θ5−θ4
θ5−θ4＝θ6−θ5
となっている。
【００８６】
また、図６において、最内周側の線分Ｌ１が形成する角度θ1は、「迎角」とも呼ばれる。迎角は、ディフューザ通路１３ｃから旋回促進通路１３ｄへ流入する冷媒と整流板４０との衝突を抑制するため、比較的小さい角度（１０°以下）に設定されることが望ましい。また、図６において、最外周側の線分Ｌ６が形成する角度θ6は、「流出角」とも呼ばれる。本実施形態では、流出角θ6を６５°以上に設定している。
【００８７】
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。
【００８８】
ダイヤフラム３７ａによって仕切られた２つの空間のうち流入空間３０ｃ側（図２では、上方側）の空間は、蒸発器１４流出冷媒の温度に応じて圧力変化する感温媒体が封入される封入空間３７ｂを構成している。この封入空間３７ｂには、エジェクタ式冷凍サイクル１０を循環する冷媒と同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。
【００８９】
一方、ダイヤフラム３７ａによって仕切られた２つの空間のうち下方側の空間は、図示しない連通路を介して、蒸発器１４流出冷媒を導入させる導入空間３７ｃを構成している。従って、封入空間３７ｂに封入された感温媒体には、流入空間３０ｃと封入空間３７ｂとを仕切る蓋部材３７ｄおよびダイヤフラム３７ａを介して、蒸発器１４流出冷媒の温度が伝達される。
【００９０】
さらに、ダイヤフラム３７ａは、封入空間３７ｂの内圧と導入空間３７ｃへ流入した蒸発器１４流出冷媒の圧力との差圧に応じて変形する。このため、ダイヤフラム３７ａは弾性に富み、かつ熱伝導が良好で、強靱な材質にて形成することが好ましい。例えば、ダイヤフラム３７ａの材質としては、ステンレス（ＳＵＳ３０４）等の金属薄板や、基布入りＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン共重合ゴム）等を採用することができる。
【００９１】
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。
【００９２】
より具体的には、蒸発器１４流出冷媒の温度（過熱度）が上昇すると、封入空間３７ｂに封入された感温媒体の飽和圧力が上昇し、封入空間３７ｂの内圧から導入空間３７ｃの圧力を差し引いた差圧が大きくなる。これにより、ダイヤフラム３７ａは、最小通路面積部３０ｍにおける冷媒通路面積を拡大させる方向（図２では、下方側）に通路形成部材３５を変位させる。
【００９３】
一方、蒸発器１４流出冷媒の温度（過熱度）が低下すると、封入空間３７ｂに封入された感温媒体の飽和圧力が低下して、封入空間３７ｂの内圧から導入空間３７ｃの圧力を差し引いた差圧が小さくなる。これにより、ダイヤフラム３７ａは、最小通路面積部３０ｍにおける冷媒通路面積を縮小させる方向（図２では、上方側）に通路形成部材３５を変位させる。
【００９４】
このように蒸発器１４流出冷媒の過熱度に応じてダイヤフラム３７ａが通路形成部材３５を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所定値に近づくように、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。
【００９５】
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、狙いの過熱度を変更することもできる。
【００９６】
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。
【００９７】
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、前述した旋回促進通路１３ｄ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。
【００９８】
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等の中心軸と同軸上に配置されている。
【００９９】
前述の如く、旋回促進通路１３ｄでは、冷媒の旋回流れが促進されるので、旋回促進通路１３ｄから気液分離空間３０ｆへ流入する冷媒は、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。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。
【０１００】
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。このパイプ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。
【０１０１】
さらに、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。
【０１０２】
エジェクタ１３の液相冷媒流出口３１ｃには、図１に示すように、蒸発器１４の入口側が接続されている。蒸発器１４は、エジェクタ１３にて減圧された低圧冷媒と送風ファン１４ａから車室内へ送風される送風空気とを熱交換させることによって、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。
【０１０３】
送風ファン１４ａは、制御装置から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。蒸発器１４の出口側には、エジェクタ１３の冷媒吸引口３１ｂが接続されている。さらに、エジェクタ１３の気相冷媒流出口３１ｄには圧縮機１１の吸入側が接続されている。
【０１０４】
次に、図示しない制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。この制御装置は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行って、上述の各種電気式のアクチュエータ１１、１２ｄ、１４ａ等の作動を制御する。
【０１０５】
また、制御装置には、車室内温度を検出する内気温センサ、外気温を検出する外気温センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、蒸発器１４の吹出空気温度（蒸発器温度）を検出する蒸発器温度センサ、放熱器１２出口側冷媒の温度を検出する出口側温度センサおよび放熱器１２出口側冷媒の圧力を検出する出口側圧力センサ等の空調制御用のセンサ群が接続され、これらのセンサ群の検出値が入力される。
【０１０６】
さらに、制御装置の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された図示しない操作パネルが接続され、この操作パネルに設けられた各種操作スイッチからの操作信号が制御装置へ入力される。操作パネルに設けられた各種操作スイッチとしては、車室内空調を行うことを要求する空調作動スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ等が設けられている。
【０１０７】
なお、本実施形態の制御装置は、その出力側に接続された各種の制御対象機器の作動を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、制御装置のうち、各制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が各制御対象機器の制御手段を構成している。例えば、本実施形態では、圧縮機１１の電動モータ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。
【０１０８】
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。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。まず、操作パネルの作動スイッチが投入（ＯＮ）されると、制御装置が圧縮機１１の電動モータ、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。
【０１０９】
圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒（図７のａ７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７のａ７点→ｂ７点）。
【０１１０】
放熱器１２の過冷却部１２ｃから流出した過冷却液相冷媒は、エジェクタ１３の減圧用空間３０ｂの内周面と通路形成部材３５の外周面との間に形成されるノズル通路１３ａにて等エントロピ的に減圧されて噴射される（図７のｂ７点→ｃ７点）。この際、減圧用空間３０ｂの最小通路面積部３０ｍにおける冷媒通路面積は、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定値に近づくように調整される。
【０１１１】
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７のｈ７点）が、冷媒吸引口３１ｂおよび吸引用通路１３ｂ（より詳細には、流入空間３０ｃおよび吸引通路３０ｄ）を介して吸引される。ノズル通路１３ａから噴射された噴射冷媒および吸引通路１３ｄ等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７のｃ７点→ｄ７点、ｈ７１点→ｄ７点）。
【０１１２】
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７のｈ７点→ｈ７１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。
【０１１３】
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７のｄ７点→ｅ７点）。ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒は気液分離空間３０ｆにて気液分離される（図７のｅ７点→ｆ７点、ｅ７点→ｇ７点）。
【０１１４】
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７のｇ７点→ｇ７１点）、蒸発器１４へ流入する。蒸発器１４へ流入した冷媒は、送風ファン１４ａによって送風された送風空気から吸熱して蒸発する（図７のｇ７１点→ｈ７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７のｆ７点→ａ７点）。
【０１１５】
本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０は、以上の如く作動して、車室内へ送風される送風空気を冷却することができる。さらに、このエジェクタ式冷凍サイクル１０では、ディフューザ通路１３ｃにて昇圧された冷媒を圧縮機１１に吸入させるので、圧縮機１１の駆動動力を低減させて、サイクル効率（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【０１１６】
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（すなわち、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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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および旋回促進通路１３ｄ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。
【０１２０】
また、本実施形態のエジェクタ１３では、旋回促進通路１３ｄが設けられているので、気液分離空間３０ｆへ流入する冷媒の旋回流れを促進することができる。従って、気液分離空間３０ｆにおける気液分離性能を向上させることができる。
【０１２１】
さらに、本実施形態では、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の容積を効果的に小さくすることができる。その理由は、エジェクタ１３とは別に気液分離手段を設ける場合のように、気液分離空間３０ｆ内に、冷媒の旋回流れを発生あるいは成長させるための空間を設ける必要がないからである。
【０１２２】
ところで、本実施形態のエジェクタ１３の如く、旋回促進通路１３ｄに配置された整流板４０によって冷媒の旋回流れを促進する構成では、整流板４０が旋回促進通路１３ｄを流通する冷媒の通路抵抗となってしまい、冷媒が旋回促進通路１３ｄを流通する際の圧力損失を増加させてしまうおそれがある。このような圧力損失が増加してしまうと、ディフューザ通路１３ｃにて冷媒を昇圧させたことによる冷凍サイクル装置のＣＯＰ向上効果を充分に得ることができなくなってしまう。
【０１２３】
これに対して、本実施形態のエジェクタ１３では、上述した特徴的な構成の旋回促進通路１３ｄおよび整流板４０を採用しているので、以下に説明するように、ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒の圧力損失の増大を招くことなく、気液分離空間３０ｆにおける気液分離性能を向上させることができる。
【０１２４】
ここで、上述した旋回促進通路１３ｄおよび整流板４０の特徴的な構成は、本発明者らの試験検討によって得られた知見に基づいてなされたものである。
【０１２５】
より詳細には、本発明者らは、ディフューザ通路１３ｃから流出する冷媒が気液二相状態になっていることに着眼して試験検討を進めた結果、ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒に生じる圧力損失を低減させるには、気液二相状態の冷媒のうち、気相冷媒の流速を低下させることが有効であるという知見を得た。
【０１２６】
さらに、気液分離空間３０ｆにおける気液分離性能を向上させる為には、気液二相状態の冷媒のうち、液相冷媒の気液分離空間３０ｆへ流入する旋回方向の速度成分を増加させることが有効であるという知見を得た。
【０１２７】
（ａ）そこで、本実施形態のエジェクタ１３では、上記数式Ｆ１に示すように、旋回出口高さｈ２が、ディフューザ出口高さｈ１よりも大きい値に設定されている。これによれば、旋回促進通路１３ｄにおける冷媒流路面積を冷媒流れ下流側に向かって軸方向に拡大させることができる。
【０１２８】
従って、ディフューザ通路１３ｃから流出した気液二相状態の冷媒のうち、気相冷媒の流速を低下させて、旋回促進通路１３ｄを流通する冷媒に生じる圧力損失の増大を抑制することができる。
【０１２９】
一方、ディフューザ通路１３ｃから流出した気液二相状態の冷媒のうち、液相冷媒の流速は慣性力に支配されるため減速しにくい。そのため、気液二相状態の冷媒のうち、液相冷媒については、整流板４０によって流れ方向を転向させて旋回流れを促進させることができる。従って、気液分離空間３０ｆにおける気液分離性能を向上させることができる。
【０１３０】
また、本実施形態のエジェクタ１３では、具体的に、図４に示すように、中心軸を含む軸方向断面において、線Ｌｓ１および線Ｌｓ２を同一直線上に配置するとともに、角度θｂを１８０°より小さくしている。これにより、極めて容易に、旋回出口高さｈ２をディフューザ出口高さｈ１よりも大きく設定することができる。
【０１３１】
さらに、本発明者らの検討によれば、線Ｌｓ１および線Ｌｓ２を同一直線上に配置することで、ディフューザ通路１３ｃから流出した流れが、旋回促進通路１３ｄの内周側（すなわち、通路形成部材３５側）に衝突することによる衝突損失を抑制できることが確認されている。従って、通路形成部材３５の円錐状側面に沿って流れる冷媒の衝突エネルギ損失を抑制することができる。
【０１３２】
（ｂ）また、本実施形態のエジェクタ１３では、上記数式Ｆ２に示すように、翼角度θｉが、翼間隔角度θｏよりも大きい値に設定されている。さらに、仮想半直線Ｌｆ３が複数の整流板４０と交わっている。これによれば、ディフューザ通路１３ｃから流出した気液二相状態の冷媒のうち、液相冷媒の流れ方向を整流板４０によって旋回方向に確実に転向させることができる。
【０１３３】
より詳細には、図８に示すように、ディフューザ通路１３ｃから流出した気液二相状態の冷媒のうち、液相冷媒の粒が慣性力によって径方向に進行しても、整流板４０に衝突することなく隣り合う整流板４０間をすり抜けてしまうことがない。従って、液相冷媒の流れ方向を確実に旋回方向へ転向させることができる。
【０１３４】
その結果、旋回促進通路１３ｄから気液分離空間３０ｆへ流入する旋回流れを効果的に促進することができる。なお、図８は、図５と同等の断面において、液相冷媒の粒が流れる様子を模式的に表した説明図である。
【０１３５】
（ｃ）また、本実施形態のエジェクタ１３では、上記数式Ｆ３に示すように、通路形成部材３５と気液分離空間３０ｆとの径方向の隙間寸法（Ｒｎ−Ｒｏｕｔ）が、流路幅Ｔ１よりも大きい値に設定されている。これによれば、ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒が、旋回促進通路１３ｄを介して、気液分離空間３０ｆへ流入する際の圧力損失の増大を抑制できる。
【０１３６】
（ｄ）また、本実施形態のエジェクタ１３では、軸方向垂直断面における整流板４０の内周側壁面４１の形状が、互いに同一の長さの複数の線分（本実施形態では、６本の線分Ｌ1〜Ｌ6）を接続した形状になっている。そして、それぞれの線分が上記数式Ｆ４を満足するように配置されている。これによれば、旋回促進通路１３ｄにて、冷媒の流れ方向を旋回方向へ転向させる際のエネルギ損失を減少させることができる。
【０１３７】
このことをより詳細に説明すると、本実施形態の整流板４０によれば、中心軸方向から見たときに、冷媒が各線分Ｌ1〜Ｌ6に沿って流れ方向を変化させる際の角度変化量を均等とすることができる。例えば、線分Ｌ1に沿って流れる冷媒の流れ方向と線分Ｌ2に沿って流れる冷媒の流れ方向との角度変化量、および線分Ｌ2に沿って流れる冷媒の流れ方向と線分Ｌ3に沿って流れる冷媒の流れ方向との角度変化量を同等とすることができる。
【０１３８】
従って、冷媒が整流板４０に沿って流れる際に、急激に流れ方向を転向させてしまうことがなく、冷媒の流れ方向を転向させる際のエネルギ損失を減少させることができる。このため、液相冷媒が旋回促進通路１３ｄを流通する際に、その運動量を大きく低下させてしまうことがなく、液相冷媒の径方向の速度成分を旋回方向の速度成分へ効率的に変換することができる。
【０１３９】
（ｅ）また、本実施形態では、流出角を６５°以上に設定しているので、隣り合う整流板４０から流出した冷媒が混ざり合う際の衝突を抑制して、冷媒同士の衝突によるエネルギ損失を減少させることができる。従って、旋回促進通路１３ｄから気液分離空間３０ｆ内へ流入する冷媒の旋回方向の速度成分の低下を抑制することができる。
【０１４０】
以上（ａ）〜（ｅ）に説明したように、本実施形態のエジェクタ１３によれば、ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒のうち気相冷媒の流速を低下させることができる。さらに、エネルギ損失を増大させることなくディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒のうち液相冷媒の流れ方向を旋回方向に転向することができる。
【０１４１】
その結果、本実施形態のエジェクタ１３によれば、ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒の圧力損失の増大を招くことなく、気液分離空間３０ｆにおける気液分離性能を向上させることができる。
【０１４２】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図９に示すように、エジェクタ１３の整流板４０の構成を変更した例を説明する。なお、以下に説明する図９〜図１１、図１３、図１４は、第１実施形態の図５に対応する断面図である。また、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、他の図面においても同様である。
【０１４３】
より具体的には、本実施形態の整流板４０は、間隔を開けて配置された複数の板状部材（具体的には、入口側板状部材４０ａおよび出口側板状部材４０ｂの２つ）によって構成されている。これらの入口側板状部材４０ａおよび出口側板状部材４０ｂは、軸方向垂直断面における形状が、それぞれ軸中心側から外周側に向かって冷媒の旋回方向に湾曲あるいは傾斜した形状に形成されている。
【０１４４】
さらに、本実施形態の入口側板状部材４０ａおよび出口側板状部材４０ｂは、図９に示すように、旋回流れ方向（周方向）から見たときに、入口側板状部材４０ａの冷媒流れ下流部と出口側板状部材４０ｂの冷媒流れ上流部が重合するように配置されている。
【０１４５】
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１３においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４６】
さらに、本実施形態では、整流板４０を、入口側板状部材４０ａおよび出口側板状部材４０ｂによって構成しているので、図９の太実線矢印に示すように、入口側板状部材４０ａと出口側板状部材４０ｂとの隙間を介して、整流板４０の内周側の冷媒の一部を外周側へ導くことができる。
【０１４７】
これにより、出口側板状部材４０ｂの外周側壁面に沿って流れる冷媒の流速が低下してしまうことを抑制できるので、この冷媒に剥離が生じてしまうことを抑制することができる。従って、出口側板状部材４０ｂの外周側壁面に沿って流れる冷媒の剥離によるエネルギ損失を抑制することができる。
【０１４８】
また、本実施形態では、図９に示すように、入口側板状部材４０ａと出口側板状部材４０ｂとの隙間の冷媒流入口が、旋回促進通路１３ｄの出口側よりも入口側の近くに配置されている。これによれば、入口側板状部材４０ａと出口側板状部材４０ｂとの隙間を介して、内周側から外周側へすり抜けてしまう液相冷媒の量を低減させることができ、液相冷媒の旋回流れの促進が阻害されてしまうことを抑制できる。
【０１４９】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図１０に示すように、エジェクタ１３の整流板４０の構成を変更した例を説明する。
【０１５０】
より具体的には、本実施形態の整流板４０は、間隔を開けて配置された複数の板状部材（具体的には、入口側板状部材４０ａおよび出口側板状部材４０ｂの２つ）によって構成されている。これらの入口側板状部材４０ａおよび出口側板状部材４０ｂは、軸方向垂直断面における形状が、それぞれ軸中心側から外周側に向かって冷媒の旋回方向に湾曲あるいは傾斜した形状に形成されている。
【０１５１】
さらに、本実施形態の入口側板状部材４０ａおよび出口側板状部材４０ｂは、図１０に示すように、旋回流れ方向（周方向）から見たときに重合するように配置されていない。また、本実施形態では、旋回促進通路１３ｄのうち整流板４０よりも外周側に複数の補助整流板４３が配置されている。
【０１５２】
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１３においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１５３】
さらに、本実施形態では、整流板４０を、入口側板状部材４０ａおよび出口側板状部材４０ｂによって構成しているので、図１０の太実線矢印に示すように、入口側板状部材４０ａと出口側板状部材４０ｂとの隙間を介して、整流板４０の内周側の冷媒を外周側へ流出させることができる。これにより、第２実施形態と同様に、出口側板状部材４０ｂの外周側壁面に沿って流れる冷媒の剥離によるエネルギ損失を抑制することができる。
【０１５４】
また、本実施形態では、補助整流板４３が配置されているので、液相冷媒の粒が入口側板状部材４０ａと出口側板状部材４０ｂとの隙間を介して外周側にすり抜けてしまっても、図１０に示すように、補助整流板４３によって液相冷媒の流れ方向を確実に旋回方向へ転向させることができる。
【０１５５】
つまり、本実施形態の補助整流板４３は、隣り合う整流板４０同士の間を流通した液相冷媒の粒の旋回流れを促進する機能を果たしている。なお、本実施形態のように補助整流板４３を配置する構成では、翼角度θｉが翼間隔角度θｏよりも大きい値に設定されていなくても冷媒の旋回流れを促進できる。
【０１５６】
（第４実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図１１に示すように、補助整流板４３を追加した例を説明する。本実施形態の補助整流板４３は、軸中心側から外周側に向かって冷媒の旋回方向に湾曲あるいは傾斜した形状に形成されている。
【０１５７】
また、本実施形態の補助整流板４３は、旋回促進通路１３ｄの入口側から出口側へ至る全域に亘って配置されておらず、旋回流れ方向（周方向）から見たときに整流板４０の冷媒流れ下流部と重合する範囲に配置されている。さらに、図１１に示すように、整流板４０および補助整流板４３は、軸方向垂直断面において、整流板４０の外周側壁面と補助整流板４３の内周側壁面との隙間間隔が徐々に縮小するように配置されている。
【０１５８】
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１３においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１５９】
さらに、本実施形態では、整流板４０の外周側壁面と補助整流板４３の内周側壁面との隙間間隔が徐々に縮小しているので、図１１の太実線矢印に示す整流板４０の外周側壁面に沿って流れる冷媒の流速の低下を抑制することができる。従って、整流板４０の外周側壁面に沿って流れる冷媒の剥離によるエネルギ損失を抑制することができる。
【０１６０】
つまり、本実施形態の補助整流板４３は、隣り合う整流板４０間に配置されて、整流板４０からの冷媒の剥離を抑制する機能を果たしている。
【０１６１】
（第５実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図１２に示すように、エジェクタ１３のディフューザ通路１３ｃおよび旋回促進通路１３ｄの形状を変更するとともに、整流板４０の形状を変更した例を説明する。なお、以下に説明する図１２、図１５は、第１実施形態の図４に対応する断面図である。
【０１６２】
より具体的には、本実施形態では、図１２の断面において、ディフューザ通路１３ｃの最小軸方向寸法を最小高さｈｍｉｎと定義し、旋回促進通路１３ｄの最大軸方向寸法を最大高さｈｍａｘと定義したときに、最小高さｈｍｉｎおよび最大高さｈｍａｘは、以下数式Ｆ５を満足するように設定されている。
ｈｍａｘ＞ｈｍｉｎ  …（Ｆ５）
つまり、最大高さｈｍａｘは、最小高さｈｍｉｎよりも大きい値に設定されている。
【０１６３】
より詳細には、本実施形態のディフューザ通路１３ｃは、入口部から下流側に至る範囲の軸方向寸法がｈｍｉｎ（一定）となるように形成されている。なお、ディフューザ通路１３ｃでは、このように軸方向寸法が一定に形成されていても、冷媒流れ下流側に向かって径方向に広がる円環状に形成されているので、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となる。
【０１６４】
さらに、ディフューザ通路１３ｃの最下流部には、冷媒流れ下流側に向かって軸方向寸法が拡大する部位が設けられている。
【０１６５】
一方、旋回促進通路１３ｄは、冷媒流れ下流側に向かって軸方向寸法が徐々に縮小する形状に形成されている。さらに、旋回促進通路１３ｄは、冷媒流れ下流側に向かって冷媒通路面積が一定あるいは徐々に縮小する形状に形成されている。このため、本実施形態の旋回促進通路１３ｄでは、旋回促進通路１３ｄの入口部における軸方向寸法がｈｍａｘとなっている。つまり、第１実施形態で説明したディフューザ出口高さｈ１が最大高さｈｍａｘとなっている。
【０１６６】
また、軸方向垂直断面における本実施形態の各整流板４０の形状は、以下数式Ｆ６を満足するように設定されている。
ｔａｎθi+1−ｔａｎθi＝ｃｏｎｓｔ（一定）  …（Ｆ６）
なお、数式Ｆ６におけるθiは、第１実施形態と全く同様に定義される。
【０１６７】
従って、第１実施形態で説明した図６を参照して説明すると、
ｔａｎθ2−ｔａｎθ1＝ｔａｎθ3−ｔａｎθ2
ｔａｎθ3−ｔａｎθ2＝ｔａｎθ4−ｔａｎθ3
ｔａｎθ4−ｔａｎθ3＝ｔａｎθ5−ｔａｎθ4
ｔａｎθ5−ｔａｎθ4＝ｔａｎθ6−ｔａｎθ5
となっている。
【０１６８】
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１３においても、第１実施形態と同様に、エジェクタ式冷凍サイクル１０のＣＯＰ向上効果を得ることができる。さらに、第１実施形態の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）にて説明した優れた効果を得ることができる。
【０１６９】
（ｆ）さらに、本実施形態のエジェクタ１３では、上記数式Ｆ５に示すように、旋回促進通路１３ｄの最大高さｈｍａｘが、ディフューザ通路１３ｃの最小高さｈｍｉｎよりも大きい値に設定されている。これによれば、ディフューザ通路１３ｃの最小高さｈｍｉｎとなる部位から旋回促進通路１３ｄの最大高さｈｍａｘへ至る範囲の冷媒通路における冷媒流路面積を、冷媒流れ下流側に向かって軸方向に拡大させることができる。
【０１７０】
従って、この範囲の冷媒通路を流通する気液二相冷媒のうち、気相冷媒の流速を低下させて、旋回促進通路１３ｄを流通する冷媒に生じる圧力損失の増大を抑制することができる。一方、液相冷媒の流速は慣性力に支配されるので、液相冷媒は、減速されることなく、複数の整流板４０によって旋回流れが促進される。従って、気液分離空間３０ｆにおける気液分離性能を向上させることができる。
【０１７１】
（ｇ）また、本実施形態のエジェクタ１３では、軸方向垂直断面における整流板４０の内周側壁面４１の形状が、第１実施形態と同様に形成されており、それぞれの線分が上記数式Ｆ６を満足するように配置されている。これによれば、旋回促進通路１３ｄにて、冷媒の流れ方向を旋回方向へ転向させる際のエネルギ損失を減少させることができる。
【０１７２】
このことをより詳細に説明すると、まず、各線分の最内周側端部における冷媒の旋回方向の速度成分Ｖθiは、以下数式Ｆ７にて定義することができる。なお、以下の説明では、図６等に示す軸方向垂直断面において、整流板４０の内周側壁面４１が、ｎ本の線分で形成されているものとする。
Ｖθi＝Ｖ×ｔａｎθi（但し、ｉ＝１〜ｎ）  …（Ｆ７）
ここで、Ｖは、整流板４０に沿って流れる冷媒の流速である。さらに、Ｖは、旋回促進通路１３ｄの入口側から出口側まで一定であるものとする。これは、本実施形態の旋回促進通路１３ｄが、冷媒流れ下流側に向かって冷媒通路面積を拡大させる形状に形成されていないからである。
【０１７３】
従って、冷媒が各線分に沿って流れることによる冷媒の旋回方向の速度成分の変化量を個別変化量ΔＶθiとすると、個別変化量ΔＶθiは、以下数式Ｆ８で表すことができる。
ΔＶθi＝Ｖ×ｔａｎθi+1−Ｖ×ｔａｎθi（但し、ｉ＝１〜ｎ）  …（Ｆ８）
そして、この個別変化量ΔＶθiを一定の値にすることで、冷媒が各線分に沿って流れる際の流れ方向の転向量を均等とすることができる。換言すると、冷媒が一部の線分に沿って流れる際に、急激に流れ方向を転向させてしまうことを抑制できる。従って、個別変化量ΔＶθiを一定の値にすることで、冷媒が急激に流れ方向を転向させる際に生じるエネルギ損失を抑制することができる。
【０１７４】
これに対して、本実施形態では、軸方向垂直断面において、上記通式Ｆ６を満足するように各線分を配置している。従って、数式Ｆ８においてΔＶθiを一定の値にしたことと同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態のエジェクタ１３によれば、旋回促進通路１３ｄにて、冷媒の流れ方向を転向させる際に生じるエネルギ損失を抑制することができる。
【０１７５】
さらに、冷媒が旋回促進通路１３ｄを通過した際の冷媒の旋回方向の速度成分の変化量を総変化量ΔＶθ（ｔｏｔａｌ）とすると、総変化量ΔＶθ（ｔｏｔａｌ）は以下数式Ｆ９にて定義することができる。
ΔＶθ（ｔｏｔａｌ）＝Ｖ×ｔａｎθn−Ｖ×ｔａｎθ1  …（Ｆ９）
ここで、数式Ｆ９のθnは、流出角であり、θ1は、迎角である。
【０１７６】
従って、ΔＶθiは、以下数式Ｆ１０に示すように線分の数に応じて決定すればよい。
ΔＶθi＝ΔＶθ（ｔｏｔａｌ）／ｎ  …（Ｆ１０）
つまり、本実施形態では、線分の数ｎ、迎角θ1、および流出角θnを決定すれば、個別変化量ΔＶθiを容易に決定することができ、軸方向垂直断面における整流板４０の内周側壁面４１の形状を容易に決定することができる。
【０１７７】
以上、本実施形態のエジェクタ１３によれば、第１実施形態で説明した（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に加えて、（ｇ）、（ｆ）に説明したように、ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒のうち気相冷媒の流速を低下させることができる。さらに、エネルギ損失を増大させることなくディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒のうち液相冷媒の流れ方向を旋回方向に転向することができる。
【０１７８】
その結果、本実施形態のエジェクタ１３においても、冷媒の圧力損失の増大を招くことなく、気液分離空間３０ｆにおける気液分離性能を向上させることができる。
【０１７９】
ここで、第１実施形態では、数式Ｆ４を用いて各整流板４０の形状を設定し、本実施形態では、数式Ｆ６を用いて各整流板４０の形状を設定している。このような形状の設定は、旋回促進通路１３ｄを流通する冷媒の流速に応じて、使い分けることができる。
【０１８０】
すなわち、旋回促進通路１３ｄが冷媒流れ下流側に向かって冷媒通路面積を拡大させる形状に形成されており、旋回促進通路１３ｄを流通する冷媒の流速が徐々に低下する速度場となるエジェクタ１３では、数式Ｆ４を用いて各整流板４０の形状を設定することが望ましい。
【０１８１】
一方、旋回促進通路１３ｄが冷媒流れ下流側に向かって冷媒通路面積を拡大させる形状に形成されておらず、旋回促進通路１３ｄを流通する冷媒の流速が徐々に増加する速度場となるエジェクタ１３では、数式Ｆ６を用いて各整流板４０の形状を設定することが望ましい。
【０１８２】
（第６実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図１３に示すように、エジェクタ１３の整流板４０の形状を変更した例を説明する。より具体的には、本実施形態の整流板４０は、通路形成部材３５の軸方向垂直断面において、整流板４０の厚み寸法Ｔｗが外周側へ向かって徐々に減少する形状に形成されている。
【０１８３】
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１３においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１８４】
また、本実施形態の整流板４０は、厚み寸法Ｔｗが外周側へ向かって徐々に減少する形状に形成されているので、通路形成部材３５の軸方向垂直断面において、隣り合う整流板４０同士の間の距離を冷媒流れ下流側に向かって拡大させることができる。換言すると、隣り合う整流板４０同士の間に形成される冷媒通路の冷媒通路面積を冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大させることができる。
【０１８５】
従って、旋回促進通路１３ｄを流通する冷媒に生じる圧力損失の増大を、より一層、効果的に抑制することができる。
【０１８６】
また、第１実施形態のように、整流板４０が上記数式Ｆ４を満足するように設定されている際には、旋回促進通路１３ｄを流通する冷媒の径方向の速度成分が、冷媒流れ下流側に向かって徐々に小さくなる。これに対して、本実施形態の整流板４０では、冷媒流れ最下流部にて隣り合う整流板４０同士の間の距離を最大とすることができるので、隣り合う整流板４０同士の間に形成される冷媒通路から冷媒を流出させやすい点で有効である。
【０１８７】
（第７実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図１４に示すように、エジェクタ１３の整流板４０の形状を変更した例を説明する。
【０１８８】
より具体的には、本実施形態では、隣り合う整流板４０の最内周側の距離をピッチＴ２と定義し、整流板４０の内周側端部と外周側端部との距離を翼弦Ｌｗと定義する。このとき、本実施形態の整流板４０では、Ｔ２およびＬｗが、以下数式Ｆ１１を満足するように設定されている。
Ｌｗ／Ｔ２＞０．７  …（Ｆ１１）
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１３においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１８９】
また、本実施形態では、上記数式Ｆ１１を満足するように整流板４０が設定されているので、整流板４０の外周側壁面４２に沿って流れる冷媒に剥離が生じてしまうことを抑制することができる。従って、整流板４０の外周側壁面４２に沿って流れる冷媒の剥離によるエネルギ損失を抑制することができる。
【０１９０】
より詳細には、上記数式Ｆ１１を満足するということは、ピッチＴ２に係数（すなわち、０．７）を乗算した値が、翼弦Ｌｗよりも小さくなっていることを意味している。従って、翼弦Ｌｗに対してピッチＴ２を小さく設定すれば、上記数式を満足しやすいことになる。
【０１９１】
そして、翼弦Ｌｗに対してピッチＴ２を小さくすれば、隣り合う整流板４０同士の距離が近づくことになる。すなわち、所定の整流板４０の外周側壁面４２と、この所定の整流板４０に隣り合う整流板４０の内周側壁面４１との距離が近づくことになる。これにより、整流板４０の外周側壁面４２に沿って流れる冷媒に剥離が生じてしまうことを抑制することができる。
【０１９２】
さらに、本発明者らの検討によれば、上記数式Ｆ１１の如く、係数を０．７とすることで、サイクルの負荷変動によってエジェクタ１３内を流通する冷媒流量が変化しても、剥離が生じてしまうことを良好に抑制できることが確認されている。
【０１９３】
（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。
【０１９４】
（１）上述の実施形態では、図４を用いて説明したように、通路形成部材３５の断面形状である線Ｌｓ１および線Ｌｓ２が同一直線上に配置された例を説明したが、通路形成部材３５の断面形状はこれに限定されない。
【０１９５】
例えば、図１５に示すように、通路形成部材３５の軸方向断面において、線Ｌｓ１および線Ｌｓ２の間に形成される角度であって、ディフューザ通路１３ｃおよび旋回促進通路１３ｄ側に形成される角度θｓについても、１８０°より小さく設定し、さらに、角度θｂを角度θｓよりも小さい値に設定してもよい。
【０１９６】
また、上述の実施形態では、図４等に示すように、ディフューザ通路１３ｃおよび旋回促進通路１３ｄが径方向に区切られているものとし、さらに、通路形成部材３５の中心軸からＣｓ点へ至る距離と通路形成部材３５の中心軸からＣｂ点へ至る距離が等しくなっているものとして、ディフューザ出口高さｈ１を定義した例を説明した。
【０１９７】
これに対して、通路形成部材３５の中心軸からＣｓ点へ至る距離と通路形成部材３５の中心軸からＣｂ点へ至る距離が異なっている場合は、Ｃｂ点から通路形成部材３５へ至る軸方向の距離およびＣｓ点からボデー３０へ至る軸方向の距離のうち、大きい値をディフューザ出口高さｈ１とすればよい。
【０１９８】
さらに、冷媒促進通路１３ｄを流通する冷媒の剥離を抑制するためには、図４等に示すように、軸方向断面において、通路形成部材３５およびボデー３０のうち旋回促進通路１３ｄを形成する部位が描く線（すなわち、図４の線Ｌｓ２および線Ｌｂ２）が、冷媒流れ下流側に進むに伴って下方側に延びていることが望ましい。
【０１９９】
（２）上述の実施形態では、図６を用いて説明したように、整流板４０の内周側壁面４１の軸方向垂直断面における形状を、互いに同一の長さの複数の線分Ｌ1〜Ｌ6を接続した形状としている。そして、それぞれの線分Ｌ1〜Ｌ6を、第１実施形態では数式Ｆ４を満足するように配置し、第５実施形態では数式Ｆ６を満足するように配置している。
【０２００】
これらの線分Ｌ1〜Ｌ6の配置は、完全に数式Ｆ４あるいはＦ６を満足するように配置されていることが望ましいが、製造上の誤差等により数式Ｆ４あるいはＦ６を満足する配置に対して僅かにずれていても同様の効果を得ることができる。
【０２０１】
（３）エジェクタ１３の構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。
【０２０２】
例えば、上述の実施形態では、通路形成部材３５の材質について言及していないが、通路形成部材３５は金属（例えば、アルミニウム）で形成してもよいし、樹脂で形成してもよい。さらに、通路形成部材３５を樹脂で形成して軽量化を図ることによって、駆動手段３７を小型化することができるので、エジェクタ１３全体としての体格のより一層の小型化を図ることができる。
【０２０３】
また、上述の実施形態では、通路形成部材３５を変位させる駆動手段３７として、温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入された封入空間３７ｂおよび封入空間３７ｂ内の感温媒体の圧力に応じて変位するダイヤフラム３７ａを有して構成されたものを採用した例を説明したが、駆動手段はこれに限定されない。
【０２０４】
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。さらに、駆動手段として電動モータ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。
【０２０５】
また、上述の実施形態では、エジェクタ１３の液相冷媒流出口３１ｃ側に、オリフィス３０ｉを配置した例を説明したが、オリフィス３０ｉを廃止して、液相冷媒流出口３１ｃから蒸発器１４へ至る冷媒流路に冷媒減圧手段（例えば、オリフィスやキャピラリチューブからなる側固定絞り）を配置してもよい。
【０２０６】
また、上述の実施形態では、整流板４０を通路形成部材３５に接合した例を説明したが、整流板４０および補助整流板４３は、通路形成部材３５およびボデー３０のいずれか一方に接合されていればよい。もちろん、整流板４０を通路形成部材３５およびボデー３０のいずれか一方に接合し、補助整流板４３を他方に接合してもよい。
【０２０７】
さらに、整流板４０および補助整流板４３は、通路形成部材３５およびボデー３０に対して別部材で形成されたものであってもよいし、通路形成部材３５およびボデー３０に一体的に形成されたものであってもよい。
【０２０８】
（４）エジェクタ式冷凍サイクル１０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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
（５）上述の実施形態では、本発明のエジェクタ１３を備えるエジェクタ式冷凍サイクル１０を、車両用空調装置に適用した例を説明したが、本発明のエジェクタ１３を備えるエジェクタ式冷凍サイクル１０の適用はこれに限定されない。例えば、据置型空調装置、冷温保存庫、自動販売機用冷却加熱装置等に適用してもよい。
【符号の説明】
【０２１２】
１０    エジェクタ式冷凍サイクル
１３    エジェクタ
１３ａ  ノズル通路
１３ｂ  吸引用通路
１３ｃ  ディフューザ通路
１３ｄ  旋回促進通路
３０    ボデー
３０ｇ  旋回促進空間
３５    通路形成部材
４０    整流板
【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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