(57)【要約】【課題】噴射冷媒と吸引冷媒との混合損失を低減することによって、エジェクタ効率の低下を抑制可能なエジェクタを提供する。【解決手段】ノズルボデー３２の内周側壁面と円錐状の通路形成部材３５との間に、冷媒を減圧して噴射する断面円環状のノズル通路１３ａを形成し、ノズルボデー３２の外周側の吸引冷媒を流通させる吸引用通路１３ｂの下流部である吸引通路３０ｄを形成する。さらに、ノズルボデー３２の冷媒流れ下流部に通路形成部材３５の円錐状側面に沿って広がる中空円錐台状のガイド部３２ａを設ける。これにより、ノズル通路１３ａから噴射される噴射冷媒の主流の流れ方向と、吸引通路３０ｄから吸引されて噴射冷媒と合流する吸引冷媒の主流の流れ方向とを平行に近づけ、噴射冷媒と吸引冷媒が合流する際に生じる混合損失を減少させる。【選択図】図３
2017053290.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、
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冷媒吸引口（３１ｂ）から吸引した冷媒を流通させる吸引用通路（１３ｂ）、および減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路（１３ｂ）を介して吸引された吸引冷媒とを流入させる昇圧用空間（３０ｅ）が形成されたボデー（３０）と、
少なくとも一部が前記減圧用空間（３０ｂ）の内部、および前記昇圧用空間（３０ｅ）の内部に配置されるとともに、前記減圧用空間（３０ｂ）から離れるに伴って外径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）は、内部に前記減圧用空間（３０ｂ）を形成するノズル部（３２）、および前記ノズル部（３２）の外周側に配置されて前記吸引用通路（１３ｂ）の下流部（３０ｄ）を形成する吸引用通路形成部（３３）を有し、
前記ノズル部（３２）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、前記噴射冷媒と前記吸引冷媒とを混合させ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、
前記下流部（３０ｄ）は、前記ディフューザ通路（１３ｃ）の内周面と前記ノズル部（３２）の外周面との間に形成されており、
前記ノズル部（３２）の冷媒流れ下流側には、前記通路形成部材（３５）の円錐状側面に沿って広がる中空円錐台状のガイド部（３２ａ）が設けられており、
さらに、前記ガイド部（３２ａ）の最大外径を第１直径φ１と定義し、前記下流部（３０ｄ）の最小内径を第２直径φ２と定義し、前記ノズル部（３２）の冷媒入口側の最大外径を第３直径φ３と定義したときに、
φ１＞φ２
かつ、
φ２＞φ３
となっていることを特徴とするエジェクタ。
【請求項２】
前記通路形成部材（３５）の中心軸を含む断面において、前記ガイド部（３２ａ）の内周側壁面が描く線分と外周側壁面が描く線分との間に形成される角度θは、
θ＜１２°
となっていることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ。
【請求項３】
前記ボデー（３０）には、前記減圧用空間（３０ｂ）へ流入する冷媒を前記通路形成部材（３５）の中心軸（ＣＬ）周りに旋回させる旋回空間（３０ａ）が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のエジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を減圧するとともに、高速度で噴射される噴射流体の吸引作用によって流体を吸引するエジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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、冷媒を減圧するとともに、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蒸発器出口側冷媒を吸引し、噴射冷媒と吸引冷媒（すなわち、蒸発器出口側冷媒）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】
この特許文献１のエジェクタは、内部に複数の空間や冷媒通路が形成されたボデー、およびボデーの内部に配置された略円錐形状の通路形成部材を備えている。
【０００４】
そして、ボデーのうち減圧用空間を形成するノズルボデーの内周壁面と通路形成部材の外周壁面との間に、高圧冷媒を減圧させて噴射する断面円環状のノズル通路を形成している。さらに、ノズルボデーの外周側に、吸引冷媒を流通させる断面円環状の吸引用通路の下流部を形成している。また、ボデーのうち昇圧用空間を形成するディフューザボデーの内周壁面と通路形成部材の外周壁面との間に、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させて昇圧させる断面円環状のディフューザ通路を形成している。
【０００５】
特許文献１のエジェクタでは、上記の如くノズル通路およびディフューザ通路を、冷媒流れ下流側へ向かって通路形成部材の円錐状側面に沿って径が拡大す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の拡大を抑制しようとしている。
【０００６】
また、特許文献１のエジェクタのボデーには、ノズル通路へ流入する冷媒を通路形成部材の中心軸周りに旋回させる旋回空間が形成されている。そして、この旋回空間にて、放熱器から流出した液相状態の高温高圧冷媒を旋回させることによって、旋回中心側の冷媒を減圧沸騰させ、旋回中心側に気相冷媒が偏在した二相分離状態の冷媒をノズル通路へ流入させている。
【０００７】
これにより、特許文献１のエジェクタでは、ノズル通路における冷媒の沸騰を促進し、ノズル通路にて冷媒の圧力エネルギを運動エネルギに変換する際のエネルギ変換効率を向上させようとしている。延いては、エジェクタ全体としてのエネルギ変換効率（以下、エジェクタ効率という。）を向上させようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【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】
【０００９】
ところが、本発明者らが、更なるエジェクタ効率の向上を図るために特許文献１のエジェクタについて検討を進めたところ、特許文献１のエジェクタでは、エジェクタ効率が所望の値より低下してしまうことがあった。そこで、本発明者らがその原因について調査したところ、特許文献１のエジェクタでは、噴射冷媒と吸引冷媒が合流する際にエネルギ損失（以下、混合損失という。）が生じていることが原因であると判った。
【００１０】
より詳細には、特許文献１のエジェクタのノズルボデーは、冷媒流れ方向に向かって先細る形状に形成されている。このため、吸引用通路の下流部は冷媒流れ下流側へ向かって径が縮小する形状となっている。その結果、噴射冷媒の主流の流れ方向と吸引冷媒の主流の流れ方向が比較的大きな角度で交わってしまい、噴射冷媒と吸引冷媒が合流する際に混合損失が生じてしまう。
【００１１】
本発明は、上記点に鑑み、噴射冷媒と混合冷媒が合流する際に生じるエネルギ損失を低減可能なエジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、請求項１に記載の発明では、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置（１０）に適用されるエジェクタであって、
冷媒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冷媒吸引口（３１ｂ）から吸引した冷媒を流通させる吸引用通路（１３ｂ）、および減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と吸引用通路（１３ｂ）を介して吸引された吸引冷媒とを流入させる昇圧用空間（３０ｅ）が形成されたボデー（３０）と、少なくとも一部が減圧用空間（３０ｂ）の内部、および昇圧用空間（３０ｅ）の内部に配置されるとともに、減圧用空間（３０ｂ）から離れるに伴って外径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）は、内部に減圧用空間（３０ｂ）を形成するノズル部（３２）、およびノズル部（３２）の外周側に配置されて吸引用通路（１３ｂ）の下流部（３０ｄ）を形成する吸引用通路形成部（３３）を有し、
ノズル部（３２）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、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させ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、下流部（３０ｄ）は、ディフューザ通路（１３ｃ）の内周面とノズル部（３２）の外周面との間に形成されており、
ノズル部（３２）の冷媒流れ下流側には、通路形成部材（３５）の円錐状側面に沿って広がる中空円錐台状のガイド部（３２ａ）が設けられており、
さらに、ガイド部（３２ａ）の最大外径を第１直径φ１と定義し、吸引用通路形成部（３３）の最小内径を第２直径φ２と定義し、ノズル部（３２）の冷媒入口側の最大外径を第３直径φ３と定義したときに、
φ１＞φ２
かつ、
φ２＞φ３
となっていることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、ノズル部（３２）の冷媒流れ最下流側に中空円錐台状のガイド部（３２ａ）が設けられているので、噴射冷媒の主流の流れ方向と吸引冷媒の主流の流れ方向とを近づけることができる。
【００１４】
より詳細には、第１直径φ１が第２直径φ２よりも大きくなっており、ガイド部（３２ａ）の最大外径が吸引用通路（１３ｂ）の下流部（３０ｄ）の最小内径よりも大きく設定されているので、吸引用通路（１３ｂ）の下流部（３０ｄ）を、ノズル通路（１３ａ）と同様に、冷媒流れ下流側へ向かって径が拡大する形状とすることができる。
【００１５】
その結果、噴射冷媒の主流の流れ方向と吸引冷媒の主流の流れ方向とを平行に近づけることができ、噴射冷媒と吸引冷媒が合流する際に生じる混合損失を減少させることができる。
【００１６】
さらに、第２直径φ２が第３直径φ３よりも大きくなっており、吸引用通路（１３ｂ）の下流部（３０ｄ）の最小内径がノズル部（３２）の冷媒入口側の最大外径よりも大きく設定されているので、ノズル部（３２）を冷媒流れ下流側から吸引用通路（１３ｂ）の下流部（３０ｄ）へ挿入することができる。
【００１７】
これにより、噴射冷媒の主流の流れ方向と吸引冷媒の主流の流れ方向とを平行に近づけるようにノズル部（３２）を適切に配置することができる。
【００１８】
つまり、本請求項に記載の発明によれば、噴射冷媒と混合冷媒が合流する際に生じるエネルギ損失を低減可能なエジェクタを実現することができる。
【００１９】
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】
【００２０】
【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等を説明するための模式的な断面図である。
【図４】図２のＩＶ部拡大図である。
【図５】第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルにおける冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。
【図６】第２実施形態のエジェクタの軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
図１〜図５を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態のエジェクタ１３は、図１の全体構成図に示すように、冷媒減圧手段としてエジェクタを備える蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置、すなわち、エジェクタ式冷凍サイクル１０に適用されている。さらに、このエジェクタ式冷凍サイクル１０は、車両用空調装置に適用され、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を冷却する機能を果たす。従って、本実施形態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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。本実施形態の圧縮機１１は、車両走行用の駆動力を出力するエンジン（内燃機関）とともにエンジンルーム内に配置されている。さらに、圧縮機１１は、プーリ、ベルト等を介してエンジンから出力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である。
【００２４】
より具体的には、本実施形態では、圧縮機１１として、吐出容量を変化させることによって冷媒吐出能力を調整可能に構成された斜板式の可変容量型圧縮機を採用している。この圧縮機１１では、吐出容量を変化させるための図示しない吐出容量制御弁を有している。吐出容量制御弁は、後述する制御装置から出力される制御電流によって、その作動が制御される。
【００２５】
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。
【００２６】
より具体的には、放熱器１２は、凝縮部１２ａ、レシーバ部１２ｂ、および過冷却部１２ｃを有する、いわゆるサブクール型の凝縮器として構成されている。
【００２７】
凝縮部１２ａは、圧縮機１１から吐出された高圧気相冷媒と冷却ファン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熱交換部である。レシーバ部１２ｂは、凝縮部１２ａから流出した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を貯める冷媒容器である。過冷却部１２ｃは、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熱交換部である。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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（エジェクタモジュール）として構成されている。
【００３１】
エジェクタ１３の具体的構成については、図２〜図４を用いて説明する。なお、図２における上下の各矢印は、エジェクタ式冷凍サイクル１０を車両用空調装置に搭載した状態における上下の各方向を示している。また、図３は、エジェクタ１３の各冷媒通路の機能および各部の形状を説明するための模式的な拡大断面図であって、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。
【００３２】
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。
【００３３】
ボデー３０は、ハウジングボデー３１を有している。ハウジングボデー３１は、金属製（具体的には、アルミニウム合金製）の円柱状部材あるいは角柱状部材で形成されて、エジェクタ１３の外殻を形成している。ハウジングボデー３１の内部には、略円柱状の空間が形成されている。そして、この空間内にノズルボデー３２、ディフューザボデー３３、気液分離用ボデー３４等が固定あるいは収容されている。ハウジングボデー３１は、樹脂で形成されていてもよい。
【００３４】
ハウジングボデー３１には、取付穴３０１、並びに、冷媒流入口３１ａ、冷媒吸引口３１ｂ、液相冷媒流出口３１ｃ、気相冷媒流出口３１ｄといった複数の冷媒流入出口が形成されている。取付穴３０１は、エジェクタ１３を車両に搭載する際に、図示しないボルトを貫通させるための貫通穴である。
【００３５】
冷媒流入口３１ａは、放熱器１２から流出した冷媒を流入させる冷媒流入口である。冷媒吸引口３１ｂは、後述する蒸発器１４から流出した冷媒を吸引する冷媒流入口である。液相冷媒流出口３１ｃは、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冷媒流出口である。気相冷媒流出口３１ｄは、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冷媒流出口である。
【００３６】
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３０ｉの通路断面積を比較的小さい値に設定している。これにより、液相冷媒通路３０ｉを蒸発器１４に流入させる冷媒を減圧させるオリフィス（すなわち、減圧手段）として機能させている。
【００３７】
ノズルボデー３２は、金属製（具体的には、ステンレス製）の円筒状部材で形成されたノズル部である。このノズルボデー３２は、図２に示すように、ハウジングボデー３１の内部の上方側に配置されている。より詳細には、ノズルボデー３２は、金属製の円板状部材で形成されたアッパーカバー３６の中心部に設けられた固定穴に圧入されることによって固定されている。従って、ノズルボデー３２とアッパーカバー３６との隙間から冷媒が漏れることはない。
【００３８】
アッパーカバー３６は、ハウジングボデー３１の上方側の開口部を閉塞する蓋部材である。従って、ノズルボデー３２は、アッパーカバー３６を介して、ボデー３０に固定されている。なお、アッパーカバー３６とハウジングボデー３１との間には、図示しないＯ−リング等のシール部材が配置されており、これらの部材の隙間から冷媒が漏れることはない。
【００３９】
ノズルボデー３２の内部には、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。旋回空間３０ａは、略円柱状の回転体形状に形成されている。旋回空間３０ａの中心軸は、後述する通路形成部材３５の中心軸ＣＬと同軸上に配置されている。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）周りに回転させた際に形成される立体形状である。
【００４０】
また、アッパーカバー３６には、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が形成されている。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へ流入する冷媒を、旋回空間３０ａの外周側壁面に沿って流入させるように形成されている。これにより、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の中心軸周りに旋回する。
【００４１】
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）圧力となるまで低下させるようにしている。
【００４２】
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。
【００４３】
また、ノズルボデー３２の内部であって、旋回空間３０ａの冷媒流れ下流側には、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。減圧用空間３０ｂは、２つの円錐台形状の空間の頂部側同士を結合させた回転体形状に形成されている。この減圧用空間３０ｂの中心軸も、通路形成部材３５の中心軸ＣＬと同軸上に配置されている。
【００４４】
減圧用空間３０ｂの内部には、通路形成部材３５の頂部側が配置されている。通路形成部材３５は、ボデー３０の内周面と通路形成部材３５の外周面との間に冷媒通路を形成する機能を果たすとともに、中心軸ＣＬ方向に変位することによって、冷媒通路の通路断面積を変化させる機能を果たすものである。
【００４５】
より具体的には、通路形成部材３５は、冷媒に対して耐性を有する樹脂製（本実施形態では、ナイロン６またはナイロン６６製）の円錐状部材で形成されている。通路形成部材３５は、減圧用空間３０ｂから離れるに伴って径が拡大する円錐状に形成されている。
【００４６】
さらに、ノズルボデー３２の減圧用空間３０ｂを形成する部位の内周面と通路形成部材３５の頂部側（すなわち、鉛直方向上方側）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。
【００４７】
先細部１３１は、通路断面積が最も縮小した最小通路面積部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に至るまでの通路断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、通路断面積が徐々に拡大する冷媒通路である。
【００４８】
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における通路断面積は、冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大している。
【００４９】
本実施形態では、このように通路断面積を変化させることによって、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、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、ノズル通路１３ａの最下流部の冷媒噴射口から噴射している。
【００５０】
さらに、ノズルボデー３２の冷媒流れ下流側には、通路形成部材３５の円錐状側面に沿って広がる中空円錐台状のガイド部３２ａが設けられている。ガイド部３２ａでは、噴射冷媒がガイド部３２ａの内周面に沿って流れ、吸引冷媒がガイド部３２ａの外周面に沿って流れる。
【００５１】
従って、ガイド部３２ａは、ノズル通路１３ａから噴射される噴射冷媒の流れ方向、および後述する吸引用通路１３ｂから吸引されて噴射冷媒に合流する吸引冷媒の流れ方向を決定する機能を果たす部位である。なお、ノズルボデー３２の詳細形状については後述する。
【００５２】
次に、アッパーカバー３６の下方側には、図２に示すように、ディフューザボデー３３が配置されている。ディフューザボデー３３は、金属製の円環状部材で形成されている。
【００５３】
ディフューザボデー３３の中心部には、表裏（上下）を貫通する貫通穴３３ａが形成されている。この貫通穴３３ａも回転体形状に形成されており、その中心軸が通路形成部材３５の中心軸ＣＬと同軸上に配置されている。また、ディフューザボデー３３の上面側であって、貫通穴３３ａの外周側には、後述する駆動機構３７を収容して固定するための溝部３３ｂが形成されている。
【００５４】
さらに、ディフューザボデー３３は、その外周側がハウジングボデー３１の内部に圧入されることによって、ハウジングボデー３１に固定されている。なお、ディフューザボデー３３とハウジングボデー３１との間には、図示しないＯ−リング等のシール部材が配置されており、これらの部材の隙間から冷媒が漏れることはない。
【００５５】
ディフューザボデー３３の上面と、これに対向するアッパーカバー３６の底面との間には、冷媒吸引口３１ｂから吸引した吸引冷媒（すなわち、後述する蒸発器１４下流側冷媒）を流入させる吸引空間３０ｃが形成されている。
【００５６】
本実施形態では、図２、図３に示すように、ノズルボデー３２のガイド部３２ａを含む冷媒流れ下流側の部位がディフューザボデー３３の貫通穴３３ａの内部に配置されている。このため、中心軸方向からみたときに、吸引空間３０ｃは、ノズルボデー３２の外周側に環状に形成されている。
【００５７】
吸引空間３０ｃの外周側には、吸引空間３０ｃの形状を調整するための形状調整部材３８が配置されている。形状調整部材３８は、金属製の略円筒状部材で形成されている。形状調整部材３８は、吸引空間３０ｃの形状を調整することによって、吸引空間３０ｃ内における吸引冷媒の流れ形態を適切に調整する機能を果たす。
【００５８】
また、図２に示すように、ディフューザボデー３３の貫通穴３３ａの内周面とノズルボデー３２のガイド部３２ａを含む冷媒流れ下流側の部位の外周面との間には、吸引空間３０ｃと減圧用空間３０ｂの冷媒流れ下流側とを連通させる断面円環状の吸引通路３０ｄが形成されている。吸引通路３０ｄの冷媒流出口は、ノズル通路１３ａの冷媒噴射口の外周側に環状に配置されている。
【００５９】
つまり、本実施形態では、吸引空間３０ｃおよび吸引通路３０ｄによって、冷媒吸引口３１ｂから吸引された吸引冷媒を流通させる吸引用通路１３ｂが形成されている。そして、吸引通路３０ｄは、吸引用通路１３ｂの下流部である。さらに、ディフューザボデー３３のうち吸引通路３０ｄを形成する部位は、吸引用通路形成部を形成している。
【００６０】
ここで、ノズルボデー３２の詳細形状について説明する。前述の如く、ノズル通路１３ａのガイド部３２ａは、通路形成部材３５の円錐状側面に沿って広がる中空円錐台状に形成されている。このため、図３に示すように、ガイド部３２ａの冷媒流れ最下流側の端部の最大外径を第１直径φ１と定義し、吸引通路３０ｄの最小内径を第２直径φ２と定義したときに、φ１およびφ２は、以下数式Ｆ１を満足するように設定されている。
【００６１】
φ１＞φ２  …（Ｆ１）
さらに、ノズルボデー３２の冷媒入口側の最大外径を第３直径φ３と定義したときに、φ２およびφ３は、以下数式Ｆ２を満足するように設定されている。
【００６２】
φ２＞φ３  …（Ｆ２）
また、図３に示すように、中心軸ＣＬを含む断面において、ガイド部３２ａの内周側壁面と外周側壁面との間に形成される角度を角度θと定義したときに、θは以下数式Ｆ３を満足するように設定されている。
【００６３】
θ＜１２°  …（Ｆ３）
前述の如く、ガイド部３２ａは、噴射冷媒の流れ方向、および噴射冷媒に合流する吸引冷媒の流れ方向を決定する機能を果たすので、角度θが小さくなるに伴って、噴射冷媒の流れ方向、および噴射冷媒に合流する吸引冷媒の流れ方向が一致しやすい。
【００６４】
また、ディフューザボデー３３の貫通穴３３ａのうち、吸引通路３０ｄの冷媒流れ下流側には、図２、図３に示すように、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用通路１３ｂから吸引された吸引冷媒とを流入させる空間である。
【００６５】
昇圧用空間３０ｅの内部には、通路形成部材３５の下方側の部位が配置されている。さらに、ディフューザボデー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通路断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することができる。
【００６６】
そこで、本実施形態では、図３に示すように、昇圧用空間３０ｅを形成するディフューザボデー３３の内周面と通路形成部材３５の下方側の外周面との間に形成される冷媒通路を、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としている。このディフューザ通路１３ｃも、吸引用通路１３ｂ等と同様に、断面円環状に形成されている。
【００６７】
次に、通路形成部材３５を変位させる駆動手段である駆動機構３７について説明する。駆動機構３７は、図４に示すように、圧力応動部材であるダイヤフラム３７１、キャン３７２、ホルダ３７３、プレート３７５等を有している。ダイヤフラム３７１、キャン３７２、ホルダ３７３、プレート３７５は、中心軸ＣＬ方向から見たときに、いずれもディフューザボデー３３の溝部３３ｂと重合する程度の大きさの円環状に形成されている。
【００６８】
さらに、本実施形態の駆動機構３７は、キャン３７２とホルダ３７３との間にダイヤフラム３７１を挟み込むとともに、導入空間３７ｂ側にプレート３７５を収容した状態で、ホルダ３７３の外周側および内周側を、キャン３７２の外周側および内周側に、かしめ固定することによって形成されている。
【００６９】
キャン３７２は、ダイヤフラム３７１とともに、封入空間３７ａを形成する封入空間形成部材である。より具体的には、キャン３７２は、平板円環状の金属部材に、吸引空間３０ｃ側へ突出する円環状の突出部を形成したものである。従って、キャン３７２は、吸引空間３０ｃの内壁面の一部を形成している。
【００７０】
さらに、キャン３７２の突出部の内部には、封入空間３７ａが形成されている。従って、封入空間３７ａは、中心軸ＣＬ周りに円環状に形成されている。本実施形態のキャン３７２の突出部の突出量は、全周に亘って、略一定に形成されている。
【００７１】
封入空間３７ａ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封入されている。従って、本実施形態の感温媒体は、Ｒ１３４ａを主成分とする流体であって、例えば、Ｒ１３４ａとヘリウムとの混合流体等を採用することができる。さらに、感温媒体の封入密度は、後述するようにサイクルの通常作動時に通路形成部材３５を適切に変位させることができるように設定されている。
【００７２】
ホルダ３７３は、ダイヤフラム３７１とともに、導入空間３７ｂを形成する導入空間形成部材である。より具体的には、ホルダ３７３は、平板円環状の金属部材に、ディフューザボデー３３側へ突出する突出部を円環状に形成したものである。そして、突出部の内部に導入空間３７ｂが形成されている。
【００７３】
ホルダ３７３の突出部の突出量は、全周に亘って、略一定に形成されている。さらに、ホルダ３７３の突出部は、ディフューザボデー３３の溝部３３ｂ内に嵌め込まれて固定されている。導入空間３７ｂは、図示しない連通路を介して、冷媒吸引口３１ｂから吸引された吸引冷媒を流入させる空間である。
【００７４】
従って、封入空間３７ａに封入された感温媒体には、主に吸引空間３０ｃへ流入した蒸発器１４出口側冷媒の温度が、キャン３７２を介して伝達される。同時に、感温媒体には、導入空間３７ｂへ流入した蒸発器１４出口側冷媒の温度が、ダイヤフラム３７１を介して伝達される。
【００７５】
ダイヤフラム３７１は、封入空間３７ａの内圧と導入空間３７ｂへ流入した蒸発器１４出口側冷媒の圧力との圧力差に応じて変位する圧力応動部材である。従って、ダイヤフラム３７１は弾性に富み、かつ耐圧性および気密性に優れる材質で形成されていることが望ましい。
【００７６】
このようなダイヤフラム３７１としては、例えば、基布（ポリエステル）入りのＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）やＨＮＢＲ（水素添加ニトリルゴム）等のゴム製の基材で形成されたものを採用することができる。さらに、ダイヤフラム３７１に、ゴムよりも感温媒体の透過性の低い樹脂製のバリア膜を設けてもよい。
【００７７】
ダイヤフラム３７１の下方側（すなわち、導入空間３７ｂ側）には、図４に示すように、ダイヤフラム３７１の変位を通路形成部材３５へ伝達するための、プレート３７５および複数の作動棒３７４（本実施形態では、３本）が配置されている。これらの複数の作動棒３７４は、ダイヤフラム３７１の変位を通路形成部材３５へ適切に伝達するために、中心軸ＣＬ周りに等角度間隔で配置されていることが望ましい。
【００７８】
プレート３７５は、平板円環状の金属部材で形成されている。プレート３７５は、ダイヤフラム３７１の下方側の面に接触するように配置されている。また、複数の作動棒３７４は、中心軸ＣＬ方向に延びる円柱状の金属部材で形成されている。そして、その上方側端部がプレート３７５の下側面に接触し、下方側端部が通路形成部材３５の最下方側のディフューザボデー３３に対向する面に接触するように配置されている。
【００７９】
作動棒３７４の上方側端部および下方側端部は、曲面形状（本実施形態では、半球形状）に形成されており、プレート３７５および通路形成部材３５に対する接触位置や接触角度が変更可能となっている。これにより、本実施形態では、感温媒体の圧力のばらつき等が生じても、作動棒３７４の中心軸が通路形成部材３５の中心軸ＣＬに対して傾いてしまうことを抑制している。
【００８０】
また、図２に示すように、通路形成部材３５の底面は、後述する支持部材４１に支持されたコイルバネ４０の荷重を受けている。コイルバネ４０は、通路形成部材３５に対して、上方側（通路形成部材３５が最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を縮小する側）に付勢する荷重を加える弾性部材である。従って、通路形成部材３５は、作動棒３７４から受ける荷重とコイルバネ４０から受ける荷重が釣り合うように変位する。
【００８１】
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３７ａに封入された感温媒体の飽和圧力が上昇し、封入空間３７ａの内圧から導入空間３７ｂの圧力を差し引いた圧力差が大きくなる。これにより、ダイヤフラム３７１が導入空間３７ｂ側へ変位して、通路形成部材３５が作動棒３７４から受ける荷重が増加する。このため、蒸発器１４出口側冷媒の温度が上昇すると、通路形成部材３５は、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を拡大させる方向（図２では、下方側）に変位する。
【００８２】
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３７ａに封入された感温媒体の飽和圧力が低下し、封入空間３７ａの内圧から導入空間３７ｂの圧力を差し引いた圧力差が小さくなる。これにより、ダイヤフラム３７１が封入空間３７ａ側へ変位して、通路形成部材３５が作動棒３７４から受ける荷重が減少する。このため、蒸発器１４出口側冷媒の温度が低下すると、通路形成部材３５は、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を縮小させる方向（図２では、上方側）に変位する。
【００８３】
本実施形態の駆動機構３７では、このように蒸発器１４出口側冷媒の過熱度に応じて通路形成部材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における通路断面積を調整している。なお、作動棒３７４とディフューザボデー３３との隙間には、図示しないＯ−リングが配置されており、作動棒３７４が変位してもこの隙間から冷媒が漏れることはない。
【００８４】
次に、ディフューザボデー３３の下方側には、図２に示すように、気液分離用ボデー３４が配置されている。気液分離用ボデー３４は、金属製の円筒状部材で形成されている。気液分離用ボデー３４は、ボデー３０の内部に、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を形成するものである。
【００８５】
気液分離空間３０ｆは、略円筒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、通路形成部材３５の中心軸と同軸上に配置されている。気液分離空間３０ｆでは、ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒が中心軸周りに旋回することで生じる遠心力の作用によって冷媒の気液を分離している。
【００８６】
さらに、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。
【００８７】
気液分離用ボデー３４の軸中心部には、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。このため、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。
【００８８】
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。ハウジングボデー３１の下方側には、ロワーカバー３４ｄが配置されている。
【００８９】
ロワーカバー３４ｄは、ハウジングボデー３１の下方側の開口部を閉塞して、気液分離用ボデー３４とともに気相冷媒流出通路３４ｂを形成する蓋部材である。ロワーカバー３４ｄは、円板状の金属部材で形成されている。なお、ロワーカバー３４ｄとハウジングボデー３１との間には、図示しないＯ−リング等のシール部材が配置されており、これらの部材の隙間から冷媒が漏れることはない。
【００９０】
さらに、パイプ３４ａの内部には、前述したコイルバネ４０を支持する支持部材４１が配置されている。コイルバネ４０は、冷媒が減圧される際の圧力脈動に起因する通路形成部材３５の振動を減衰させる振動緩衝部材としての機能も果たしている。
【００９１】
支持部材４１は、ロワーカバー３４ｄに螺合された調整ネジ４１ａに連結されている。調整ネジ４１ａは、支持部材４１を中心軸方向（上下方向）に変位させることができる。従って、調整ネジ４１ａにて、コイルバネ４０が通路形成部材３５に付勢する荷重を調整することで、狙いの基準過熱度ＫＳＨを変更することができる。
【００９２】
また、気液分離用ボデー３４の気液分離空間３０ｆの底面を形成する部位には、気液分離空間３０ｆと気相冷媒流出通路３４ｂとを連通させるオイル戻し穴３４ｃが形成されている。オイル戻し穴３４ｃは、液相冷媒に溶け込んだ冷凍機油を、液相冷媒とともに気相冷媒流出通路３４ｂを介して圧縮機１１内へ戻すための連通路を形成している。
【００９３】
次に、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。
【００９４】
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。
【００９５】
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、処理を行う。そして、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。
【００９６】
また、制御装置には、内気温センサ、外気温センサ、日射センサ、蒸発器温度センサ、出口側温度センサ、出口側圧力センサ等の複数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。
【００９７】
より具体的には、内気温センサは、車室内温度を検出する内気温検出手段である。外気温センサは、外気温を検出する外気温検出手段である。日射センサは、車室内の日射量を検出する日射量検出手段である。蒸発器温度センサは、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検出手段である。出口側温度センサは、放熱器１２出口側冷媒の温度を検出する出口側温度検出手段である。出口側圧力センサは、放熱器１２出口側冷媒の圧力を検出する出口側圧力検出手段である。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
例えば、本実施形態では、圧縮機１１の吐出容量制御弁の作動を制御することによって、圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御する構成が吐出能力制御手段を構成している。もちろん、吐出能力制御手段を制御装置に対して、別体の制御装置で構成してもよい。
【０１０１】
次に、上記構成における本実施形態の作動を図５のモリエル線図を用いて説明する。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。
【０１０２】
圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒（図５のａ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５のａ点→ｂ点）。
【０１０３】
放熱器１２の過冷却部１２ｃから流出した過冷却液相冷媒は、エジェクタ１３の減圧用空間３０ｂの内周面と通路形成部材３５の外周面との間に形成されるノズル通路１３ａにて等エントロピ的に減圧されて噴射される（図５のｂ点→ｃ点）。この際、減圧用空間３０ｂの最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積は、蒸発器１４出口側冷媒（図５のｈ点）の過熱度が基準過熱度ＫＳＨに近づくように調整される。
【０１０４】
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５のｈ点）が、冷媒吸引口３１ｂおよび吸引用通路１３ｂ（より詳細には、吸引空間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用通路１３ｂ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５のｃ点→ｄ点、ｈ１点→ｄ点）。
【０１０５】
ここで、本実施形態の吸引用通路１３ｂ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形状に形成されている。このため、吸引用通路１３ｂを通過する吸引冷媒は、その圧力を低下させながら（図５のｈ点→ｈ１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）を減少させている。
【０１０６】
ディフューザ通路１３ｃでは冷媒通路断面積の拡大により、冷媒の運動エネルギが圧力エネルギに変換される。これにより、噴射冷媒と吸引冷媒が混合されながら混合冷媒の圧力が上昇する（図５のｄ点→ｅ点）。ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒は気液分離空間３０ｆにて気液分離される（図５のｅ点→ｆ点、ｅ点→ｇ点）。
【０１０７】
気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒は、液相冷媒通路３０ｉにて減圧されて（図５のｇ点→ｇ１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５のｇ１点→ｈ点）。これにより、送風空気が冷却される。
【０１０８】
一方、気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒は気相冷媒流出口３１ｄから流出して、圧縮機１１へ吸入され再び圧縮される（図５のｆ点→ａ点）。
【０１０９】
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。
【０１１０】
本実施形態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へ吸入させている。従って、エジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、蒸発器における冷媒蒸発圧力と圧縮機吸入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の消費動力を低減させて、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【０１１１】
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（キャビテーションを生じる）圧力まで低下させることができる。これにより、旋回中心軸の外周側よりも内周側に気相冷媒が多く存在するようにして、旋回空間３０ａ内の旋回中心線近傍はガス単相、その周りは液単相の二相分離状態とすることができる。
【０１１２】
このように二相分離状態となった冷媒がノズル通路１３ａへ流入することで、ノズル通路１３ａの先細部１３１では、円環状の冷媒通路の外周側壁面から冷媒が剥離する際に生じる壁面沸騰および円環状の冷媒通路の中心軸側の冷媒のキャビテーションによって生じた沸騰核による界面沸騰によって冷媒の沸騰が促進される。これにより、ノズル通路１３ａの最小通路面積部３０ｍへ流入する冷媒が、気相と液相が均質に混合した気液混合状態となる。
【０１１３】
そして、最小通路面積部３０ｍの近傍で気液混合状態の冷媒の流れに閉塞（チョーキング）が生じ、このチョーキングによって音速に到達した気液混合状態の冷媒が末広部１３２にて加速されて噴射される。このように、壁面沸騰および界面沸騰の双方による沸騰促進によって、気液混合状態の冷媒を音速となるまで効率よく加速できることで、ノズル通路１３ａにおけるエネルギ変換効率を向上させることができる。
【０１１４】
また、本実施形態のエジェクタ１３では、駆動機構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の通路断面積（最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積）、およびディフューザ通路１３ｃの通路断面積を調整することができる。これにより、サイクルを循環する冷媒の循環流量に応じて、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積等を適切に変化させて、エジェクタ１３を適切に作動させることができる。
【０１１５】
また、本実施形態にエジェクタ１３では、ノズル通路１３ａの外周側壁面および吸引通路３０ｄの内周側壁面を形成する形成するノズルボデー３２の冷媒流れ最下流側にガイド部３２ａが設けられている。これにより、噴射冷媒の主流の流れ方向と吸引冷媒の主流の流れ方向とを近づけることができる。
【０１１６】
より詳細には、ノズル通路１３ａの内周側壁面は、略円錐形状の通路形成部材３５の円錐状側面によって形成されている。このため、ノズル通路１３ａの通路形状は、冷媒流れ下流側へ向かって径が拡大する形状となる。
【０１１７】
さらに、本実施形態では、第１直径φ１が第２直径φ２よりも大きくなっており、ガイド部３２ａの最大外径が吸引通路３０ｄの最小内径よりも大きく設定されている。このため、吸引通路３０ｄの通路形状についても、冷媒流れ下流側へ向かって径が拡大する形状とすることができる。
【０１１８】
その結果、噴射冷媒の主流の流れ方向と吸引冷媒の主流の流れ方向とを平行に近づけることができ、噴射冷媒と吸引冷媒が合流する際に生じる混合損失を減少させることができる。従って、混合損失によってエジェクタ効率が低下してしまうことを抑制することができる。
【０１１９】
さらに、第２直径φ２が第３直径φ３よりも大きくなっており、吸引通路３０ｄの最小内径がノズルボデー３２の冷媒入口側の最大外径よりも大きく設定されている。これによれば、ノズルボデー３２を、冷媒流れ下流側からディフューザボデー３３の貫通穴３３ａへ挿入してアッパーカバー３６の固定穴に固定することができる。
【０１２０】
これにより、噴射冷媒の主流の流れ方向と吸引冷媒の主流の流れ方向とを平行に近づけるようにノズルボデー３２を適切に配置することができる。すなわち、本実施形態のエジェクタ１３によれば、噴射冷媒と吸引冷媒との混合損失を低減することによって、エジェクタ効率の低下を抑制可能なエジェクタを実現することができる。
【０１２１】
さらに、本発明者らの検討によれば、角度θを１０°以下に設定することで、充分にエジェクタ効率の低下を抑制できることが確認されている。従って、角度θを１０°以下に設定することが望ましい。その一方で、角度θが小さくなるに伴って、ガイド部３２ａの強度が弱くなりやすい。このため、エジェクタ効率の低下の抑制とガイド部３２ａの強度確保の両立を図るためには、角度θを１２°以下とすることが望ましい。
【０１２２】
（第２実施形態）
第１実施形態では、ノズルボデー３２の内部に旋回空間３０ａを形成した例を説明したが、本実施形態では、図６に示すように、ノズルボデー３２の中心軸方向寸法を短縮化させて、アッパーカバー３６の内部に旋回空間３０ａを形成している。なお、図６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。
【０１２３】
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の構成および作動は、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、第１実施形態と同様に、ＣＯＰを向上させることができる。また、本実施形態のエジェクタ１３によれば、第１実施形態と同様に、エジェクタ効率の低下を抑制することができる。
【０１２４】
さらに、本実施形態のエジェクタ１３では、旋回空間３０ａの外径を第３直径φ３より小さくする必要がない。これによれば、旋回空間３０ａ内で旋回する冷媒の旋回流速を調整しやすい。
【０１２５】
（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。
【０１２６】
（１）上述の実施形態では、数式Ｆ３を満たすように、ガイド部３２ａの内周側壁面と外周側壁面との間に形成される角度θを決定したが、角度θが０°、すなわち、中心軸ＣＬを含む断面において、ガイド部３２ａの内周側壁面が描く線分と外周側壁面が描く線分が平行になっていてもよい。この場合は、ガイド部３２ａを実現可能な範囲で薄く形成することが望ましい。
【０１２７】
（２）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。
【０１２８】
例えば、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として、封入空間３７ａ内の感温媒体の圧力と導入空間３７ｂ内の吸引冷媒の圧力との圧力差に応じて変位するダイヤフラム３７１を有する駆動機構３７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。
【０１２９】
例えば、ダイヤフラムとして、金属（具体的には、ＳＵＳ３０４）の薄板で形成された金属製ダイヤフラムを採用してもよいし、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。さらに、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、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。
【０１３０】
また、エジェクタ１３に、ディフューザ通路１３ｃを流れる冷媒の旋回流れを促進する旋回促進手段を追加してもよい。これによれば、ディフューザ通路１３ｃ内に螺旋状の冷媒流路を形成することができるので、ディフューザ通路１３ｃ内の冷媒流路が短くなってエジェクタ１３の昇圧性能が低下してしまうことを抑制できる。さらに、気液分離空間３０ｆへ流入する冷媒の旋回流れを促進させて、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。
【０１３１】
このような旋回促進手段としては、通路形成部材３５およびディフューザボデー３３のディフューザ通路を形成する部位に整流板を配置することによって構成してもよいし、当該部位に溝部を設けることによって構成してもよい。
【０１３２】
（３）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。
【０１３３】
例えば、上述の実施形態では、圧縮機１１として、エンジン駆動式の可変容量型圧縮機を採用した例を説明したが、圧縮機１１として、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してもよい。さらに、固定容量型圧縮機構と電動モータとを備え、電力を供給されることによって作動する電動圧縮機を採用してもよい。電動圧縮機では、電動モータの回転数を調整することによって、冷媒吐出能力を制御することができる。
【０１３４】
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）を一体化させたレシーバ一体型の凝縮器を採用してもよい。
【０１３５】
さらに、上述のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、放熱器１２から流出した冷媒と圧縮機１１へ吸入される冷媒とを熱交換させて、エジェクタ１３へ流入する冷媒のエンタルピを低下させる内部熱交換器を追加してもよい。
【０１３６】
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、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ１２３４ｚｅ、Ｒ１２３４ｚｄ等を採用してもよい。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。
【０１３７】
（４）上述の実施形態では、本発明に係るエジェクタ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、本発明に係るエジェクタ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。
【０１３８】
また、上述の実施形態では、放熱器１２を冷媒と外気とを熱交換させる室外側熱交換器とし、蒸発器１４を送風空気を冷却する利用側熱交換器として用いている。これに対して、蒸発器１４を外気等の熱源から吸熱する室外側熱交換器として用い、放熱器１２を空気あるいは水等の被加熱流体を加熱する利用側熱交換器として用いてもよい。
【符号の説明】
【０１３９】
１０    エジェクタ式冷凍サイクル
１３    エジェクタ
１３ａ  ノズル通路
１３ｂ  吸引用通路
１３ｃ  ディフューザ通路
３０    ボデー
３０ｄ  吸引通路
３２    ノズルボデー（ノズル部）
３３    ディフューザボデー（吸引用通路形成部）
３５    通路形成部材
【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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