(57)【要約】      （修正有）【課題】気液分離性能の悪化を招くことなく、気液分離機能付きのエジェクタの搭載性を向上させる。【解決手段】エジェクタのボデー内部に、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３０ｆ、および気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒を液相冷媒流出口へ導く液相冷媒流出通路３９ａを形成する。さらに、液相冷媒流出通路３９ａに冷媒流れ下流側へ向かって通路断面積が徐々に拡大する拡大部３９ｂを設ける。これにより、液相冷媒流出通路３９ａを流通する液相冷媒の流速を低下させることができるので、液相冷媒の流れ方向を急転向させても、液相冷媒流出通路３９ａを流通する液相冷媒の流れを大きく妨げてしまうことがない。従って、液相冷媒流出口を配置する際の自由度を向上させて、エジェクタの搭載性を向上させることができる。【選択図】図６
2017020676.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、
冷媒を噴射するノズル（３２）と、
前記ノズル（３２）から噴射された噴射冷媒の吸引作用によって外部から冷媒を吸引する冷媒吸引口（３１ｂ）、および前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口（３１ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させて昇圧させるディフューザ部（１３ｃ）が形成されたボデー（３０）と、を備え、
前記ボデー（３０）には、前記ディフューザ部（１３ｃ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（３０ｆ）、および前記気液分離空間（３０ｆ）にて分離された液相冷媒を液相冷媒流出口（３１ｃ）へ導く液相冷媒流出通路（３９ａ）が形成されており、
前記気液分離空間（３０ｆ）は、回転体形状の空間であって、さらに、内部へ流入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、冷媒の気液を分離する空間であり、
前記液相冷媒流出通路（３９ａ）は、冷媒流れ下流側に向かって通路断面積が徐々に拡大する拡大部（３９ｂ）を有していることを特徴とするエジェクタ。
【請求項２】
前記液相冷媒流出通路（３９ａ）は、前記気液分離空間（３０ｆ）の外周側に沿って配置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。
【請求項３】
前記拡大部（３９ｂ）は、冷媒流れ下流側に向かって前記気液分離空間（３０ｆ）の中心軸方向の寸法が徐々に拡大する形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のエジェクタ。
【請求項４】
前記中心軸に垂直な方向から見たときに、前記液相冷媒流出通路（３９ａ）の冷媒入口（３９ｃ）と前記液相冷媒流出口（３１ｃ）は、互いに異なる位置に開口していることを特徴とする請求項３に記載のエジェクタ。
【請求項５】
前記拡大部（３９ｂ）は、冷媒流れ下流側に向かって前記気液分離空間（３０ｆ）の径方向の寸法が徐々に拡大する形状に形成されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載のエジェクタ。
【請求項６】
前記ボデー（３０）の内部に配置されて前記液相冷媒流出通路（３９ａ）を形成する筒状の流出通路形成部材（３９）を備え、
前記液相冷媒流出通路（３９ａ）は、前記流出通路形成部材（３９）の外周側壁面と前記ボデー（３０）の内周側壁面との間に形成され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】
前記ボデー（３０）には、前記気液分離空間（３０ｆ）にて分離された気相冷媒を流出させる気相冷媒流出通路（３４ｂ）が形成されており、
さらに、前記ボデー（３０）には、前記液相冷媒流出通路（３９ａ）と前記気相冷媒流出通路（３４ｂ）とを連通させるオイル戻し穴（３４ｃ）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のエジェクタ。
【請求項８】
さらに、少なくとも一部が前記ノズル（３２）および前記ボデー（３０）の内に配置されて、外周側に冷媒通路を形成する通路形成部材（３５）を備え、
前記ノズル（３２）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、冷媒を減圧させるノズル通路（１３ａ）であり、
前記ボデー（３０）のうち前記ディフューザ部（１３ｃ）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、冷媒を昇圧させるディフューザ通路（１３ｃ）であり、
前記通路形成部材（３５）は、前記ノズル（３２）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おり、
前記通路形成部材（３５）の中心軸および前記ノズル（３２）の中心軸は、前記気液分離空間（３０ｆ）の中心軸と同軸上に配置されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のエジェクタ。
【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のエジェクタでは、ボデーの内部に略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ている。さらに、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昇圧させるディフューザ通路として利用している。
【０００４】
また、特許文献１のエジェクタのボデーには、気液分離空間、並びに、液相冷媒流出通路が形成されている。気液分離空間は、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ための回転体形状の空間である。液相冷媒流出通路は、気液分離空間にて分離された液相冷媒を流出させるための冷媒通路である。さらに、この液相冷媒流出通路は、中心軸方向から見たときに、気液分離空間にて旋回する冷媒の旋回方向に沿って、気液分離空間の外周の接線方向に延びる形状に形成されている。
【０００５】
これにより、特許文献１のエジェクタでは、液相冷媒流出通路を流通する液相冷媒の流れ方向が急転向してしまうことを抑制している。そして、液相冷媒の流れ方向の急転向を抑制することで、気液分離空間内の気液界面が乱れてしまうことを抑制し、気液分離空間における気液分離性能を向上させようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−３１４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のエジェクタのように、気液分離空間における気液分離性能を向上させるために、液相冷媒流出通路を気液分離空間の外周の接線方向に延びる形状に形成してしまうと、液相冷媒流出通路の最下流部となる液相冷媒流出口の位置が制約されてしまう。すなわち、液相冷媒流出口を配置する際の自由度が低下してしまう。
【０００８】
さらに、液相冷媒流出口には、蒸発器の冷媒入口側へ冷媒を導く冷媒配管やジョイントが接続されるので、液相冷媒流出口の位置が制約されてしまうと、エジェクタを冷凍サイクル装置に適用する際の搭載性を悪化させてしまう原因となる。
【０００９】
本発明は、上記点に鑑み、気液分離性能の悪化を招くことなく、エジェクタの搭載性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】
【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、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、
冷媒を噴射するノズル（３２）と、ノズル（３２）から噴射された噴射冷媒の吸引作用によって外部から冷媒を吸引する冷媒吸引口（３１ｂ）、および噴射冷媒と冷媒吸引口（３１ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させて昇圧させるディフューザ部（１３ｃ）が形成されたボデー（３０）と、を備え、
ボデー（３０）の内部には、ディフューザ部（１３ｃ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（３０ｆ）、および気液分離空間（３０ｆ）にて分離された液相冷媒を液相冷媒流出口（３１ｃ）へ導く液相冷媒流出通路（３９ａ）が形成されており、
気液分離空間（３０ｆ）は、回転体形状に形成されて、内部へ流入した冷媒が旋回することで生じる遠心力の作用によって、冷媒の気液を分離する空間であり、気液分離空間（３０ｆ）は、内部へ流入した冷媒を旋回させることで生じる遠心力の作用によって、冷媒の気液を分離する空間であり、液相冷媒流出通路（３９ａ）は、冷媒流れ下流側に向かって通路断面積が徐々に拡大する拡大部（３９ｂ）を有していることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、液相冷媒流出通路（３９ａ）が拡大部（３９ｂ）を有しているので、拡大部（３９ｂ）にて気液分離空間（３０ｆ）から流出した液相冷媒の流速を低下させることができる。従って、液相冷媒を液相冷媒流出口（３１ｃ）から流出させるために、流速の低下した液相冷媒の流れ方向を急転向させたとしても、液相冷媒流出通路（３９ａ）を流通する液相冷媒の流れを大きく妨げてしまうことがなく、気液分離空間（３０ｆ）内の気液界面が乱れてしまうことを抑制することができる。
【００１２】
さらに、拡大部（３９ｂ）にて液相冷媒の流速を低下させることで、液相冷媒の有する運動エネルギを圧力エネルギに変換することができるので、昇圧させた液相冷媒の静圧を利用して、液相冷媒を液相冷媒流出口（３１ｃ）から外部へ良好に流出させることができる。
【００１３】
つまり、本請求項に記載の発明によれば、液相冷媒流出口（３１ｃ）の配置によらず、気液分離空間（３０ｆ）内の気液界面が乱れてしまうことを抑制することができる。その結果、気液分離空間（３０ｆ）における気液分離性能の悪化を招くことなく、液相冷媒流出口（３１ｃ）を配置する際の自由度を向上させて、エジェクタの搭載性を向上させることができる。
【００１４】
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】
【００１５】
【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】図２のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】図２のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル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９】第１実施形態の液相冷媒流出通路の拡大部における通路断面積、冷媒流量、および冷媒圧力の変化を示すグラフである。
【図１０】第２実施形態の液相冷媒流出通路を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（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て、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
エジェクタ１３の具体的構成については、図２〜図７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の各冷媒通路を説明するための模式的な一部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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、円柱状あるいは角柱状の金属部材で形成されて、エジェクタ１３の外殻を形成するものである。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。
【００２９】
ハウジングボデー３１には、取付穴３０１の他に、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。
【００３０】
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。
【００３１】
ノズル３２は、円環状の金属部材で形成されて、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３２は、円板状の金属部材で形成されたアッパーカバー３２ａの中心部に設けられた固定穴に、圧入等の手段で固定されている。
【００３２】
アッパーカバー３２ａ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３２は、アッパーカバー３２ａ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３２ａ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。
【００３３】
ノズル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。
【００３４】
また、アッパーカバー３２ａ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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
また、ノズル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。
【００３８】
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。
【００３９】
より具体的には、通路形成部材３５は、樹脂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。さらに、ノズル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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
次に、アッパーカバー３２ａ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、円環状の金属部材で形成されている。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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３２ａ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。本実施形態では、ノズル３２の下方側先端部がディフューザボデー３３の貫通穴３３ａの内部まで延びているため、中心軸方向からみたときに、吸引空間３０ｃは、ノズル３２の外周側に環状に形成されている。
【００４７】
吸引空間３０ｃの内部には、吸引空間３０ｃの形状を調整するための形状調整部材３３ｄが配置されている。形状調整部材３３ｄは、略円筒状の金属部材で形成されている。形状調整部材３３ｄ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。
【００４８】
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３２の下方側先端部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。
【００４９】
従って、本実施形態では、図３に示すように、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。
【００５０】
さらに、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、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。
【００５１】
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、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。
【００５２】
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の中心軸に垂直な断面形状も円環状に形成されている。
【００５３】
さらに、通路形成部材３５のディフューザ通路１３ｃを形成する部位には、ディフューザ通路１３ｃを流通する冷媒の中心軸ＣＬ周りの旋回流れを促進する旋回促進手段である図示しない複数の整流板が配置されている。複数の整流板は、通路形成部材３５の軸方向に広がる板状部材である。複数の整流板は、それぞれ旋回流れ方向に沿って湾曲した形状に形成されており、中心軸周りに等角度間隔で円環状に配置されている。
【００５４】
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の溝部と重合する程度の大きさの円環状に形成されている。
【００５５】
さらに、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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。また、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。
【００５８】
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としては、Ｒ１３４ａを主成分とする媒体（例えば、Ｒ１３４ａとヘリウムとの混合媒体）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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
従って、封入空間３７ａに封入された感温媒体には、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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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、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。
【００７２】
次に、図２に示すように、ディフューザボデー３３の下方側には、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、円筒状の金属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。
【００７３】
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、この気液分離空間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。
【００７４】
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。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する。
【００７５】
さらに、パイプ３４ａの外周側には、流出通路形成部材３９が配置されている。流出通路形成部材３９は、円筒状の金属部材で形成されている。流出通路形成部材３９は、気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒を気液分離空間３０ｆから液相冷媒流出口３１ｃへ導く液相冷媒流出通路３９ａを形成するものである。
【００７６】
より具体的には、流出通路形成部材３９は、円筒状の金属部材の外周面の一部を削り落とすことによって形成されている。従って、液相冷媒流出通路３９ａの少なくとも一部は、図５に示すように、流出通路形成部材３９の外周側壁面とボデー３０（具体的には、ハウジングボデー３１）の内周側壁面との間に形成されている。つまり、液相冷媒流出通路３９ａの少なくとも一部は、中心軸方向から見たときに円弧状に形成されており、気液分離空間３０ｆの外周側に沿って配置されている。
【００７７】
液相冷媒流出通路３９ａの冷媒入口３９ｃは、中心軸方向から見たときに、気液分離空間３０ｆから流入する液相冷媒が、気液分離空間３０ｆの接線方向に流れるように開口している。
【００７８】
一方、液相冷媒流出通路３９ａの最下流部３９ｄは、ハウジングボデー３１に形成されており、取付穴３０１に対して平行に延びる形状に形成されている。これは、エジェクタ１３を車両に搭載する際の搭載性を考慮したものである。つまり、液相冷媒流出通路３９ａの最下流部と取付穴３０１とを平行に配置することで、液相冷媒流出口３１ｃに接続される冷媒配管あるいはジョイントと取付穴３０１に挿入されたボルトが、互いに干渉してしまうことを抑制している。
【００７９】
さらに、液相冷媒流出通路３９ａには、図６の展開断面図に示すように、冷媒流れ下流側に向かって中心軸方向の寸法が徐々に拡大する拡大部３９ｂが設けられている。従って、拡大部３９ｂでは、冷媒流れ下流側に向かって通路断面積が徐々に拡大している。
【００８０】
また、液相冷媒流出通路３９ａの冷媒入口３９ｃと液相冷媒流出口３１ｃは、中心軸に垂直な方向から見たときに、図２に示すように、互いに異なる高さの位置に開口している（換言すると、互いにずれて配置されている）。より具体的には、本実施形態の液相冷媒流出口３１ｃは、冷媒入口３９ｃよりも上方側に配置されている。
【００８１】
気液分離用ボデー３４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。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。
【００８２】
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。
【００８３】
さらに、図７の断面図に示すように、気相冷媒流出通路３４ｂの最下流部に配置されて気相冷媒流出口３１ｄに接続される通路は、気相冷媒流出通路３４ｂの内周壁面の接線方向に延びている。これにより、気相冷媒が気相冷媒流出通路３４ｂから圧縮機１１の吸入側へ流出する際の圧力損失の増加が抑制される。
【００８４】
また、図２に示すように、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。
【００８５】
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）に変位させる機能を果たす。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。
【００８６】
また、気液分離用ボデー３４のうち液相冷媒流出通路３９ａの底面を形成する部位には、液相冷媒流出通路３９ａ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。
【００８７】
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である。より具体的には、本実施形態のオイル戻し穴３４ｃは、液相冷媒流出通路３９ａの冷媒入口３９ｃ側よりも液相冷媒流出口３１ｃ側の近くに形成されている。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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５０ａを制御装置に対して、別体の制御装置で構成してもよい。
【００９６】
次に、上記構成における本実施形態の作動を図８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。
【００９７】
圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒（図８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８のａ点→ｂ点）。
【００９８】
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８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８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。
【００９９】
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８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８のｃ点→ｄ点、ｈ１点→ｄ点）。
【０１００】
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８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。
【０１０１】
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８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へ流入して気液分離される（図８のｅ点→ｆ点、ｅ点→ｇ点）。
【０１０２】
気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒は、図５の太実線矢印に示すように流れ、冷媒入口３９ｃから液相冷媒流出通路３９ａへ流入する。
【０１０３】
液相冷媒流出通路３９ａへ流入した冷媒は、拡大部３９ｂを通過する際に、図９に示すように、冷媒通路断面積の拡大によって、運動エネルギが圧力エネルギに変換される。これにより、液相冷媒の圧力が等エントロピ的に上昇する（図８のｇ点→ｇ１点）。なお、図９の横軸は、図５のθに対応しており、θは、液相冷媒流出通路３９ａにおける各位置を、冷媒入口３９ｃ側を基点とする角度で表したパラメータである。
【０１０４】
液相冷媒流出通路３９ａの拡大部３９ｂにて圧力上昇した液相冷媒は、図５の太実線矢印に示すように、流れ方向を転向させて液相冷媒流出口３１ｃから流出し、蒸発器１４へ流入する。
【０１０５】
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８のｇ１点→ｈ点）。これにより、送風空気が冷却される。
【０１０６】
一方、気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒は、図６の太実線矢印に示すように気相冷媒流出通路３４ｂ内を中心軸周りに旋回するように流れて、気相冷媒流出口３１ｄから流出する。気相冷媒流出口３１ｄ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８のｆ点→ａ点）。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
また、本実施形態のエジェクタ１３では、円錐状に形成された通路形成部材３５によって、ディフューザ通路１３ｃを形成しているので、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外周側へ広がる形状とすることができる。従って、エジェクタ１３全体として軸方向寸法の拡大を抑制することができる。
【０１１３】
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。
【０１１４】
ところで、本実施形態のエジェクタ１３では、エジェクタ１３の搭載性を向上させるために、液相冷媒流出通路３９ａの液相冷媒流出口３１ｃ側の最下流部と取付穴３０１とを平行に配置している。
【０１１５】
このため、図５を用いて説明したように、液相冷媒流出通路３９ａの最下流部３９ｄでは、拡大部３９ｂ側から液相冷媒流出口３１ｃ側へ向かって冷媒の流れ方向を急転向させている。このような冷媒流れの急転向は、通路圧損を増加させて冷媒の流れを妨げてしまうので、気液分離空間３０ｆにおける気液界面の乱れを生じさせる原因となる。延いては、気液分離空間３０ｆにおける気液分離性能を低下させてしまう原因となる。
【０１１６】
これに対して、本実施形態のエジェクタ１３では、液相冷媒流出通路３９ａの拡大部３９ｂにて気液分離空間３０ｆから流出した液相冷媒の流速を低下させることができる。従って、液相冷媒流出口３１ｃから蒸発器１４の入口側へ液相冷媒を流出させるために、流速の低下した液相冷媒の流れ方向を急転向させたとしても、液相冷媒流出通路３９ａを流通する液相冷媒の流れを大きく妨げてしまうことがなく、気液分離空間３０ｆ内の気液界面がみだれてしまうことを抑制することができる。
【０１１７】
さらに、拡大部３９ｂにて液相冷媒の流速を低下させることで、液相冷媒の有する運動エネルギを圧力エネルギに変換することができるので、昇圧させた液相冷媒の静圧を利用して、液相冷媒を液相冷媒流出口３１ｃから蒸発器１４の入口側へ良好に流出させることができる。
【０１１８】
つまり、本実施形態のエジェクタ１３によれば、液相冷媒流出口３１ｃの配置によらず、気液分離空間３０ｆ内の気液界面が乱れてしまうことを抑制することができる。その結果、気液分離空間３０ｆにおける気液分離性能の悪化を招くことなく、液相冷媒流出口３１ｃを配置する際の自由度を向上させて、エジェクタ１３の搭載性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、円筒状の流出通路形成部材３９を備え、この流出通路形成部材３９外周側壁面とハウジングボデー３１の内周側壁面との間に液相冷媒流出通路３９ａを形成している。そして、拡大部３９ｂの形状を、冷媒流れ下流側に向かって中心軸方向の寸法が徐々に拡大する形状としている。従って、拡大部３９ｂを有する液相冷媒流出通路３９ａを容易に形成することができる。
【０１２０】
さらに、液相冷媒流出通路３９ａの少なくとも一部を、気液分離空間３０ｆの外周側に沿って配置している。従って、拡大部３９ｂを有する液相冷媒流出通路３９ａを設けたことによるエジェクタ１３全体の大型化を抑制することができる。
【０１２１】
また、本実施形態のエジェクタ１３では、液相冷媒流出通路３９ａの冷媒入口３９ｃと液相冷媒流出口３１ｃとを、中心軸方向にずらして配置することができる。従って、より一層、液相冷媒流出口３１ｃを配置する際の自由度を向上させて、エジェクタ１３の搭載性を向上させることができる。
【０１２２】
また、本実施形態のエジェクタ１３では、液相冷媒流出通路３９ａの冷媒入口３９ｃ側よりも液相冷媒流出口３１ｃ側の近くにオイル戻し穴３４ｃを設けている。従って、液相冷媒流出通路３９ａにて昇圧させた液相冷媒の静圧を利用して、冷凍機油が溶け込んだ液相冷媒を、確実に気相冷媒流出通路３４ｂ側へ戻すことができる。その結果、圧縮機１１の信頼性の低下を抑制することができる。
【０１２３】
（第２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、液相冷媒流出通路３９ａの拡大部３９ｂの形状を変化させた例を説明する。なお、図１０は、第１実施形態で説明した図５に対応する図面であって、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。
【０１２４】
より具体的には、図１０に示すように、本実施形態の拡大部３９ｂは、冷媒流れ下流側に向かって径方向の寸法が徐々に拡大する形状に形成されている。これにより、拡大部３９ｂでは、冷媒流れ下流側に向かって通路断面積が徐々に拡大している。
【０１２５】
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、気液分離空間３０ｆにおける気液分離性能の悪化を招くことなく、エジェクタ１３の搭載性を向上させることができる。
【０１２６】
なお、本実施形態では、拡大部３９ｂの形状として、冷媒流れ下流側に向かって径方向の寸法が徐々に拡大する形状を採用した例を説明したが、もちろん、冷媒流れ下流側に向かって径方向および軸方向の双方の寸法が徐々に拡大する形状を採用してもよい。
【０１２７】
（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。
【０１２８】
（１）上述の実施形態では、１つの液相冷媒流出通路３９ａが形成されたエジェクタ１３について説明したが、液相冷媒流出通路３９ａは複数設けられていてもよい。この場合は、複数の液相冷媒流出通路３９ａが、中心軸方向から見たときに、中心軸周りに等角度間隔で配置されていることが望ましい。
【０１２９】
（２）上述の各実施形態に対して、液相冷媒流出通路３９ａの入口側あるいは出口側に蒸発器１４へ流入する冷媒を減圧させる減圧手段（具体的には、オリフィス、キャピラリチューブ）を配置してもよい。例えば、液相冷媒流出口３１ｃから蒸発器１４へ至る冷媒流路に減圧手段を配置してもよい。また、また、冷媒入口３９ｃの通路断面積を、比較的小さい値に設定することによって、冷媒入口３９ｃを減圧手段として機能させてもよい。
【０１３０】
（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。
【０１３１】
例えば、上述の実施形態では、通路形成部材３５を備えるエジェクタ１３について説明したが、通路形成部材３５は必須の構成ではない。つまり、通路形成部材３５を備えていない通常のエジェクタであっても、ディフューザ部から流出した冷媒の気液を分離する気液分離手段を備えるものであれば、本発明の効果を得ることができる。
【０１３２】
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として、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。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。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。
【０１３３】
また、上述の実施形態では、駆動機構３７のダイヤフラムとしてゴム製のものを採用した例を説明したが、駆動機構３７に適用可能なダイヤフラムはこれに限定されない。例えば、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。また、上述の実施形態で説明した、ゴム製のダイヤフラム３７１に、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。
【０１３４】
また、上述の実施形態では、駆動機構３７のダイヤフラム３７１が、封入空間３７ａ内の感温媒体の圧力と導入空間３７ｂ内の冷媒の圧力との圧力差に応じて変位する、いわゆる外部均圧方式の駆動機構３７を採用した例を説明したが、駆動機構３７の形式はこれに限定されない。例えば、ダイヤフラムが、封入空間３７ａ内の感温媒体の圧力、蒸発器入口側冷媒圧力等に応じて変位する、いわゆる内部均圧方式の駆動機構を採用してもよい。
【０１３５】
（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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ、ＨＦＯ−１２３４ｚｄ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。
【０１３９】
（５）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。
【０１４０】
また、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を送風空気を冷却する利用側熱交換器としている。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】
【０１４１】
１３      エジェクタ
３０      ボデー
３０ｆ    気液分離空間
３１ｃ    液相冷媒流出口
３２      ノズル
３９      流出通路形成部材
３９ａ    液相冷媒流出通路
３９ｂ    拡大部
３９ｃ    冷媒入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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