JP2002318019A - エジェクタサイクル、これに用いる気液分離器、並びにこのエジェクタサイクルを用いた給湯器及び熱管理システム - Google Patents

エジェクタサイクル、これに用いる気液分離器、並びにこのエジェクタサイクルを用いた給湯器及び熱管理システム

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石川　　浩
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邦夫 入谷
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哲 野村
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久介 榊原
Makoto Ikegami
真 池上
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雅之 竹内
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱フロン対策を図りつつ、冷凍サイクルの成
績係数を向上させる。 【解決手段】 エジェクタサイクルにおいて、冷媒とし
て二酸化炭素を用い、超臨界域からエジェクタ４００に
て減圧膨張させる。これにより、二酸化炭素はフロンに
比べて圧力の変化量ΔＰに対する比エンタルピの変化量
Δｈの比（＝Δｈ／ΔＰ）が大きいことに加えて、減圧
膨張時の圧力差が大きくなるので、ノズル４１０の冷媒
入口とノズル４１０の冷媒出口での比エンタルピ差（断
熱熱落差）を大きくすることができる。また、超臨界域
おいては、気相冷媒も液相状態と略等しい密度を有して
いるので、エジェクタ４００（ノズル４１０）にて減圧
膨張された冷媒は、液相冷媒も気相冷媒と略同等の速度
まで加速される。このため、エジェクタ４００（ノズル
４１０）でのエネルギ変換効率が高くなり、成績係数が
向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒を減圧膨張さ
せて蒸発器にて蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、
膨張エネルギー（通常の蒸気圧縮式冷凍サイクルでは膨
張弁等の減圧器で捨てられていた運動エネルギ）を圧力
エネルギーに変換して圧縮機の吸入圧を上昇させるエジ
ェクタを有するエジェクタサイクルに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、蒸気圧縮式冷凍サイクルに使用さ
れる冷媒の脱フロン対策の１つとして、例えば特公平７
−１８６０２号公報に記載のように二酸化炭素を使用し
た蒸気圧縮式冷凍サイクル（以下、冷凍サイクルと略
す。）が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、二酸化炭素を
冷媒とする冷凍サイクルでは、高圧側圧力を冷媒の臨界
圧力以上まで上昇させる必要があるので、圧縮機で必要
とする動力が大きく、フロンを冷媒とする冷凍サイクル
に比べて、冷凍サイクルの成績係数（効率）が低いと言
う問題がある。
【０００４】本発明は、上記点に鑑み、脱フロン対策を
図りつつ、冷凍サイクルの成績係数を向上させることを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮する圧縮機（１００）と、圧縮機（１００）から吐
出した冷媒を冷却する放熱器（２００）と、冷媒を蒸発
させて吸熱する蒸発器（３００）と、放熱器（２００）
から流出する冷媒を減圧膨張させて蒸発器（３００）に
て蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギ
ーを圧力エネルギーに変換して圧縮機（１００）の吸入
圧を上昇させるエジェクタ（４００）と、冷媒を気相冷
媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄える気液分離器（５
００）とを備え、エジェクタ（４００）にて減圧される
前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させること
を特徴とする。
【０００６】これにより、超臨界域で使用される冷媒は
一般的にフロンに比べて圧力の変化量（ΔＰ）に対する
比エンタルピの変化量（Δｈ）の比（＝Δｈ／ΔＰ）が
大きいということに加えて、減圧膨張時の圧力差が大き
くなるので、減圧時に発生する膨張エネルギーをより多
く回収できる。
【０００７】また、エジェクタ（４００）から流出した
中間圧（圧縮機の吐出圧より低く、かつ、蒸発器内圧力
より高い圧力）から超臨界圧力まで上昇させるので、圧
縮機にて蒸発器内圧力から超臨界圧力まで上昇させるサ
イクルに比べて圧縮機の消費動力を低減することができ
る。
【０００８】また、超臨界域においては、気相冷媒も液
相状態と略等しい密度を有しているので、エジェクタ
（４００）にて減圧膨張された冷媒は、液相冷媒も気相
冷媒と略同等の速度まで加速される。このため、エジェ
クタ（４００）でのエネルギ変換効率が高くなり、フロ
ンを冷媒とするエジェクタサイクルに比べて成績係数が
向上する。
【０００９】因みに、フロンを冷媒とするエジェクタの
効率は約２０％〜約３０％に対して、二酸化炭素を冷媒
とするエジェクタの効率は約５０％となり、効率がフロ
ンの約２倍程度となる。この結果、エジェクタサイクル
の成績係数の向上効果は、フロンを冷媒とする場合が３
０％〜４０％であるのに対して、二酸化炭素を冷媒とす
る場合は４０％〜６０％程度となる以上に述べたよう
に、本発明によれば、超臨界域で使用される冷媒を使用
することによりフロンの使用を廃止しつつ、エジェクタ
サイクルの成績係数（効率）を向上させることができ
る。
【００１０】請求項２に記載の発明では、エジェクタ
（４００）にて昇圧された冷媒の圧力を臨界圧力未満に
調整する圧力調整手段（７１０、７２０）が設けられて
いることを特徴とする。
【００１１】これにより、気液分離器（５００）内の圧
力が臨界圧力以上となることを防止できるので、確実に
冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離できる。
【００１２】請求項３に記載の発明では、エジェクタ
（４００）にて昇圧された冷媒の圧力を気液２相域に調
整する圧力調整手段（７１０、７２０）が設けられてい
ることを特徴とする。
【００１３】これにより、確実に冷媒を気相冷媒と液相
冷媒とに分離できる。
【００１４】請求項４に記載の発明では、気液分離器
（５００）は、エジェクタ（４００）から流出した冷媒
を気液分離しており、さらに、圧力調整手段（７１０、
７２０）は、エジェクタ（４００）より冷媒流れ上流側
に設けられていることを特徴とする。
【００１５】これにより、気液分離器（５００）内の圧
力が臨界圧力以上となることを防止できるので、確実に
冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離しつつ、冷媒の流通
抵抗（圧力損失）が増大することを防止できる。
【００１６】なお、気液分離器（５００）は、請求項５
に記載の発明のごとく、エジェクタ（４００）から流出
した冷媒を気液分離しており、圧力調整手段（７１０、
７２０）は、エジェクタ（４００）より冷媒流れ下流側
に設けてもよい。
【００１７】請求項６に記載の発明では、冷媒を吸入圧
縮する圧縮機（１００）と、圧縮機（１００）から吐出
した冷媒を冷却する放熱器（２００）と、冷媒を蒸発さ
せて吸熱する蒸発器（３００）と、放熱器（２００）か
ら流出する冷媒を減圧膨張させて蒸発器（３００）にて
蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギー
を圧力エネルギーに変換して圧縮機（１００）の吸入圧
を上昇させるエジェクタ（４００）と、冷媒を気相冷媒
と液相冷媒とに分離する気液分離器（５００）とを備
え、エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させ、さらに、気液分離
器（５００）は、エジェクタ（４００）から流出する前
の冷媒から液相冷媒を分離抽出し、その分離抽出した液
相冷媒を蒸発器（３００）側に供給することを特徴とす
る。
【００１８】これにより、請求項１に記載の発明と同様
に、超臨界域で使用される冷媒を使用することによりフ
ロンの使用を廃止しつつ、エジェクタサイクルの成績係
数（効率）を向上させることができる。
【００１９】ところで、エジェクタサイクルではエジェ
クタ効率が高くなると、圧縮機（１００）の圧縮仕事が
小さくなるものの、後述するように、蒸発器（３００）
に流入する際の冷媒の比エンタルピが大きくなってしま
い、蒸発器（３００）で発生する冷凍能力が小さくなっ
てしまう。
【００２０】これに対して、本発明では、エジェクタ
（４００）から流出する前の冷媒から液相冷媒を分離抽
出し、その分離抽出した液相冷媒を蒸発器（３００）側
に供給するので、圧縮機（１００）の圧縮仕事を小さく
（高いエジェクタ効率を維持）しつつ、蒸発器（３０
０）に流入する際の冷媒の比エンタルピが大きくなって
しまうことを防止して冷凍能力を大きくすることができ
る。
【００２１】請求項７に記載の発明では、冷媒を吸入圧
縮する圧縮機（１００）と、圧縮機（１００）から吐出
した冷媒を冷却する放熱器（２００）と、冷媒を蒸発さ
せて吸熱する蒸発器（３００）と、放熱器（２００）か
ら流出する冷媒を減圧膨張させて蒸発器（３００）にて
蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギー
を圧力エネルギーに変換して圧縮機（１００）の吸入圧
を上昇させるエジェクタ（４００）と、冷媒を気相冷媒
と液相冷媒とに分離する第１、２気液分離器（５００、
５１０）とを備え、エジェクタ（４００）にて減圧され
る前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させ、第
１気液分離器（５００）は、エジェクタ（４００）から
流出する前の冷媒から液相冷媒を分離抽出し、その分離
抽出した液相冷媒を蒸発器（３００）側に供給し、さら
に、第２気液分離器（５１０）は、エジェクタ（４０
０）から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離
し、その分離した液相冷媒を蒸発器（３００）側に供給
することを特徴とする。
【００２２】これにより、請求項７に記載の発明と同様
に、超臨界域で使用される冷媒を使用することによりフ
ロンの使用を廃止しつつ、エジェクタサイクルの成績係
数（効率）を向上させながら、冷凍能力を大きくするこ
とができる。
【００２３】なお、請求項８に記載の発明のごとく、エ
ジェクタ（４００）の昇圧部（４２０、４３０）の冷媒
出口側にて液相冷媒を分離抽出するように第１気液分離
器（５００）を構成することが望ましい。
【００２４】また、請求項９に記載の発明のごとく、エ
ジェクタ（４００）の冷媒通路断面のうち略中央部にお
いて液相冷媒を分離抽出するように第１気液分離器（５
００）を構成すれば、効率良く液相冷媒を分離抽出する
ことができる。
【００２５】請求項１０に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮する圧縮機（１００）と、圧縮機（１００）から吐
出した冷媒を冷却する放熱器（２００）と、冷媒を蒸発
させて吸熱する蒸発器（３００）と、放熱器（２００）
から流出する冷媒を減圧膨張させて蒸発器（３００）に
て蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギ
ーを圧力エネルギーに変換して圧縮機（１００）の吸入
圧を上昇させるエジェクタ（４００）と、冷媒を気相冷
媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとともに、気相
冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給し、液相冷媒を
蒸発器（３００）に供給する気液分離器（５００）と圧
縮機（１００）の吸入される冷媒を加熱する加熱手段
（８００、８１０、８２０、８３０）とを備え、エジェ
クタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨
界圧力以上まで上昇させることを特徴とする。
【００２６】これにより、圧縮機（１００）に吸入され
る冷媒の温度を上昇させることができるので、圧縮機
（１００）から吐出される冷媒の温度が上昇し、放熱器
（２００）での加熱能力及びサイクルの成績係数を向上
させることができる。
【００２７】なお、加熱手段（８００）は、請求項１１
に記載の発明のごとく、放熱器（２００）から流出した
冷媒と圧縮機（１００）に吸入される冷媒とを熱交換す
るものにて構成してもよい。
【００２８】また、加熱手段（８１０）は、請求項１２
に記載の発明のごとく、圧縮機（１００）を駆動する駆
動源（Ｍｏ）と圧縮機（１００）に吸入される冷媒とを
熱交換するものにて構成してもよい。
【００２９】請求項１３に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮する圧縮機（１００）と、圧縮機（１００）から吐
出した冷媒を冷却する放熱器（２００）と、冷媒を蒸発
させて吸熱する蒸発器（３００）と、放熱器（２００）
から流出する冷媒を減圧膨張させて蒸発器（３００）に
て蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギ
ーを圧力エネルギーに変換して圧縮機（１００）の吸入
圧を上昇させるエジェクタ（４００）と、冷媒を気相冷
媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとともに、気相
冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給し、液相冷媒を
蒸発器（３００）に供給する気液分離器（５００）と、
エジェクタ（４００）におけるエネルギの変換効率を制
御するエジェクタ効率制御手段（７３０）とを備え、エ
ジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒
の臨界圧力以上まで上昇させることを特徴とする。
【００３０】これにより、エジェクタ（４００）におけ
るエネルギの変換効率（エジェクタ効率）を高く維持し
ながら、エジェクタサイクルを運転することができる。
【００３１】請求項１４に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮する圧縮機（１００）と、圧縮機（１００）から吐
出した冷媒を冷却する放熱器（２００）と、冷媒を蒸発
させて吸熱する蒸発器（３００）と、放熱器（２００）
から流出する冷媒を減圧膨張させて蒸発器（３００）に
て蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギ
ーを圧力エネルギーに変換して圧縮機（１００）の吸入
圧を上昇させるエジェクタ（４００）と、冷媒を気相冷
媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとともに、気相
冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給し、液相冷媒を
蒸発器（３００）に供給する気液分離器（５００）と、
エジェクタ（４００）に流入する冷媒流量を調節する流
量調整手段（Ｍｏ）と、エジェクタ（４００）における
エネルギの変換効率を制御するエジェクタ効率制御手段
（７３０）とを備え、エジェクタ（４００）にて減圧さ
れる前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させる
ことを特徴とする。
【００３２】これにより、エジェクタ（４００）におけ
るエネルギの変換効率（エジェクタ効率）を高く維持し
ながら、エジェクタサイクルを運転することができる。
【００３３】なお、流量調整手段（Ｍｏ）は、請求項１
５に記載の発明のように圧縮機（１００）の吐出流量を
調節することによりエジェクタ（４００）に流入する冷
媒流量を調節してもよい。
【００３４】また、請求項１６に記載の発明のごとく、
エジェクタ（４００）における冷媒の昇圧量を調節する
ことでエネルギの変換効率を制御してもよい。
【００３５】また、請求項１７に記載の発明のごとく、
エジェクタ（４００）のノズル（４０）における冷媒の
減圧膨張量を調節することでエネルギの変換効率を制御
してもよい。
【００３６】また、請求項１８に記載の発明のごとく、
蒸発器（３００）に流入する前の冷媒の減圧量を調節す
ることでエネルギの変換効率を制御してもよい。
【００３７】また、請求項１９に記載の発明のごとく、
蒸発器（３００）内の温度を調節することでエネルギの
変換効率を制御してもよい。
【００３８】また、請求項２０に記載の発明のごとく、
蒸発器（３００）内の圧力を調節することでエネルギの
変換効率を制御してもよい。
【００３９】また、請求項２１に記載の発明のごとく、
放熱器（２００）を流通する冷媒流量（Ｇｎ）と蒸発器
（３００）を流通する冷媒流量（Ｇｅ）との比を調節す
ることでエネルギの変換効率を制御してもよい。
【００４０】また、請求項２２に記載の発明のごとく、
エジェクタ（４００）にて減圧される前の高圧冷媒の圧
力を調節することでエネルギの変換効率を制御してもよ
い。
【００４１】また、請求項２３に記載の発明のごとく、
請求項１ないし２２のいずれか１つに記載のエジェクタ
サイクルの放熱器（２００）にて高圧側冷媒と給湯水と
を熱交換することにより給湯水を加熱してもよい。
【００４２】また、請求項２４に記載の発明のごとく、
請求項１３ないし１５のいずれか１つに記載のエジェク
タサイクルの放熱器（２００）にて高圧側冷媒と給湯水
とを熱交換して給湯水を加熱し、さらに、エジェクタ効
率制御手段（７３０）は、熱交換後の給湯水の温度を調
節することによりエネルギの変換効率を制御してもよ
い。
【００４３】また、請求項２５に記載の発明のごとく、
請求項１３ないし１５のいずれか１つに記載のエジェク
タサイクルの放熱器（２００）にて高圧側冷媒と給湯水
とを熱交換して給湯水を加熱し、さらに、エジェクタ効
率制御手段（７３０）は、放熱器（２００）を流通する
冷媒の温度と給湯水の温度との差を調節することにより
エネルギの変換効率を制御してもよい。
【００４４】また、請求項２６に記載の発明のごとく、
請求項１３ないし１５のいずれか１つに記載のエジェク
タサイクルの放熱器（２００）にて高圧側冷媒と給湯水
とを熱交換して給湯水を加熱し、さらに、エジェクタ効
率制御手段（７３０）は、高圧冷媒と熱交換する給湯水
の流量を調節することによりエネルギの変換効率を制御
してもよい。
【００４５】請求項２７に記載の発明では、請求項２３
ないし２６のいずれか１つに記載の給湯器を有し、蒸発
器（３００）を複数個として、これら複数個の蒸発器
（３００）のいずれかにて室内の空調を行うことを特徴
とする。
【００４６】これにより、給湯水を加熱しながら空調を
行うことができる。
【００４７】請求項２８に記載の発明では、加熱された
給湯水を保温貯蔵する貯湯タンク（７５０）を有してお
り、貯湯タンク（７５０）に蓄えられた給湯水にて圧縮
機（１００）に吸入される冷媒を加熱することを特徴と
する。
【００４８】これにより、圧縮機（１００）に吸入され
る冷媒の温度が次第に上昇していくので、圧縮機（１０
０）の消費動力を低減して放熱器（２００）での加熱能
力を向上させつつ、エジェクタサイクルの成績係数を向
上させることができる請求項２９に記載の発明では、冷
媒を減圧膨張させて蒸発器にて蒸発した気相冷媒を吸引
するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して圧縮機の吸入圧を上昇させるエジェクタを有し、か
つ、エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させるエジェクタサイク
ルに適用され、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、
その分離された液相冷媒を蓄えるタンク部（５４０）を
備える気液分離器（５００）であって、タンク部（５４
０）内において、エジェクタ（４００）内を流通する冷
媒が下方側から上方側に向けて流通し、かつ、エジェク
タ（４００）の冷媒出口部（４３１）がタンク部（５４
０）内の冷媒液面より上方側に位置するように、エジェ
クタ（４００）をタンク部（５４０）に内蔵したことを
特徴とする。
【００４９】これにより、エジェクタ（４００）のうち
冷媒出口部（４３１）までの大部分を液相冷媒中に浸漬
することができるので、エジェクタ（４００）を収納す
るタンク部（５４０）の上下方向寸法を小さくすること
ができる。
【００５０】なお、エジェクタ（４００）は、請求項３
０に記載の発明のごとく、内部を流通する冷媒が鉛直方
向に下方側から上方側に向けて流通するように構成する
ことが望ましい。
【００５１】請求項３１に記載の発明では、エジェクタ
（４００）の冷媒出口部（４３１）側には、冷媒出口部
（４３１）から流出する冷媒を衝突させる衝突壁（５４
１）が設けられていることを特徴とする。
【００５２】これにより、エジェクタ（４００）から流
出（噴出）する冷媒は、衝突壁（５４１）に衝して飛散
するが、気相冷媒に比べて密度及び粘度が大きい液相冷
媒は、衝突壁（５４１）に衝突して張り付くか、又は気
相冷媒に比べて大きく飛散しないため、液相冷媒と気相
冷媒とを効率よく分離することができる。
【００５３】請求項３２に記載の発明では、冷媒を減圧
膨張させて蒸発器にて蒸発した気相冷媒を吸引するとと
もに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮
機の吸入圧を上昇させるエジェクタ（４００）を有し、
かつ、エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧
力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させるエジェクタサイ
クルに適用され、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離
し、その分離された液相冷媒を蓄えるタンク部（５４
０）を備える気液分離器（５００）であって、エジェク
タ（４００）の冷媒出口部（４３１）がタンク部（５４
０）内の冷媒液面より上方側に位置し、かつ、冷媒出口
部（４３１）から噴出する冷媒がタンク部（５４０）の
内壁に衝突するように、エジェクタ（４００）をタンク
部（５４０）に内蔵したことを特徴とする。
【００５４】これにより、請求項３０に記載の発明のよ
うに衝突壁（５４１）を設けることなく、液相冷媒と気
相冷媒とを効率よく分離することができるので、気液分
離器（５００）の製造原価低減を図りつつ、液相冷媒と
気相冷媒とを効率よく分離することができる。
【００５５】なお、請求項３０に記載の発明では、請求
項３３に記載の発明のごとく、エジェクタ（４００）の
冷媒出口部（４３１）から略水平方向に冷媒が噴出する
ように構成することが望ましい。
【００５６】請求項３４に記載の発明では、エジェクタ
（４００）は、放熱器（２００）から流出した高圧冷媒
の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減
圧加速させるノズル（４１０）と、ノズル（４１０）か
ら噴射する高い速度の冷媒流とこの冷媒流により吸引さ
れた蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒とを混合す
る混合部（４２０）と、ノズル（４１０）から噴射する
冷媒と蒸発器（３００）から吸引した冷媒とを混合させ
ながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒
の圧力を昇圧させるディフューザ（４３０）とを有して
構成されており、エジェクタ（４００）のうち、少なく
ともノズル（４１０）は、タンク部（５４０）外に位置
していることを特徴とする。
【００５７】これにより、タンク部（５４０）内のエジ
ェクタ（４００）においては、減圧膨張された温度の低
い冷媒が流通することとなるので、タンク部（５４０）
内の液相冷媒が蒸発してしまうことを防止でき、蒸発器
（３００）に十分な量の液相冷媒を供給することができ
る。
【００５８】なお、請求項３５に記載の発明のごとく、
タンク部（５４０）のうち、蒸発器（３００）側に接続
される液相冷媒の出口に、この出口から流出する液相冷
媒を減圧する絞り手段（６００）を一体的に設けること
が望ましい。
【００５９】請求項３６に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮する圧縮機（１００）と、圧縮機（１００）から吐
出した冷媒を冷却する放熱器（２００）と、冷媒を蒸発
させて吸熱する蒸発器（３００）と、放熱器（２００）
から流出した高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギ
ーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル（４１０）、
及びノズル（４１０）から噴射する冷媒と蒸発器（３０
０）から吸引した冷媒とを混合させながら速度エネルギ
ーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる
昇圧部（４２０、４３０）を有するエジェクタ（４０
０）と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を
蓄えるとともに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側
に供給し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液
分離器（５００）とを備えるエジェクタサイクルにおい
て、エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させるとともに、エジェ
クタ（４００）の形状をサイクルの運転状況に応じて変
化させることを特徴とする。
【００６０】これにより、エジェクタサイクルの運転状
態によらず、高いエジェクタ効率を維持しつつ、サイク
ルを運転することができる。
【００６１】ところで、蒸発器（３００）の冷媒出口側
における加熱度が大きくなると、蒸発器（３００）に流
入する冷媒流量（Ｇｅ）が大きくなる。一方、エジェク
タ（４００）でのポンプ仕事量が一定であることから、
冷媒流量（Ｇｅ）が大きくなって流量比（α）が大きく
なると、これに応じてエジェクタ（４００）での昇圧
（ΔＰ）が減少していく。このため、エジェクタ（４０
０）におけるエネルギ変換効率（以下、エジェクタ効率
ηｅと呼ぶ。）が最大となる加熱度が存在する。
【００６２】ここで、流量比（α）とは、放熱器（２０
０）を流通する冷媒流量（Ｇｎ）に対する蒸発器（３０
０）を流通する冷媒流量（Ｇｅ）の比（＝Ｇｅ／Ｇｎ）
を言う。
【００６３】そして、請求項３７に記載の発明では、冷
媒を吸入圧縮する圧縮機（１００）と、圧縮機（１０
０）から吐出した冷媒を冷却する放熱器（２００）と、
冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３００）と、放熱器
（２００）から流出する冷媒を減圧膨張させて蒸発器
（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、
膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮機（１
００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ（４００）と、
冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えると
ともに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給
し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離器
（５００）と、放熱器（２００）とエジェクタ（４０
０）との間の冷媒通路に設けられ、蒸発器（３００）の
冷媒出口側における冷媒加熱度に基づいて開度を変化さ
せる制御弁（７３１）とを備え、エジェクタ（４００）
にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで
上昇させることを特徴とするので、高いエジェクタ効率
ηｅを維持しながらエジェクタサイクルを運転すること
ができる。
【００６４】ところで、エジェクタ（４００）のノズル
を通過する冷媒は、飽和液線を跨ぐようにして減圧され
るため、ノズルの途中で冷媒が気液二相状態となり、ノ
ズルの喉部（ノズル内において最も断面積が小さくなる
部位）の壁面近傍において冷媒が沸騰する。一方、ノズ
ルの内壁から離れた中央部においては、冷媒が沸騰し難
いため、冷媒の液滴を微粒化することが難しく、エジェ
クタ効率ηｅの低下をもたらす要因となっている。
【００６５】これに対して、本発明では、冷媒は、制御
弁（７３１）とノズル（エジェクタ）との２段にて減圧
される（絞られる）こととなるので、初段のノズル（こ
の例では、制御弁（７３１））にて冷媒を一度沸騰さ
せ、二段目のノズル（この例では、ノズル）の入口部に
て冷媒を拡大させて圧力を回復させることにより、沸騰
核を生成させたまま二段目のノズルにて沸騰させること
ができる。
【００６６】したがって、二段目のノズルにおける冷媒
の沸騰を促進することができるので、ノズル（４１０）
の内壁から離れた中央部においても冷媒を沸騰させるこ
とができる。延いては、冷媒の液滴を微粒化することが
できるので、エジェクタ効率ηｅを向上させることがで
きる。
【００６７】ところで、高圧側圧力が大きくなると、放
熱器（２００）を流通する冷媒流量（Ｇｎ）が小さくな
る。一方、エジェクタ（４００）でのポンプ仕事量が一
定であることから、冷媒流量（Ｇｎ）が小さくなって流
量比（α）が大きくなると、これに応じてエジェクタ
（４００）での昇圧（ΔＰ）が減少していく。このた
め、エジェクタ効率ηｅが最大となる高圧側圧力が存在
する。
【００６８】そして、請求項３８に記載の発明では、冷
媒を吸入圧縮する圧縮機（１００）と、圧縮機（１０
０）から吐出した冷媒を冷却する放熱器（２００）と、
冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３００）と、放熱器
（２００）から流出する冷媒を減圧膨張させて蒸発器
（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、
膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮機（１
００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ（４００）と、
冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えると
ともに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給
し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離器
（５００）と、放熱器（２００）とエジェクタ（４０
０）との間の冷媒通路に設けられ、エジェクタ（４０
０）にて減圧される前の冷媒温度に基づいて高圧側圧力
を制御する制御弁（７３２）とを備え、エジェクタ（４
００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以
上まで上昇させることを特徴とするので、高いエジェク
タ効率ηｅを維持しながらエジェクタサイクルを運転す
ることができる。
【００６９】また、本発明では、冷媒は、制御弁（７３
２）とノズル（エジェクタ）との２段にて減圧される
（絞られる）こととなるので、請求項３７に記載の発明
と同様に、冷媒の液滴を微粒化することができ、エジェ
クタ効率ηｅを向上させることができる。
【００７０】請求項３９に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮する圧縮機（１００）と、圧縮機（１００）から吐
出した冷媒を冷却する放熱器（２００）と、冷媒を蒸発
させて吸熱する蒸発器（３００）と、放熱器（２００）
から流出する冷媒を減圧膨張させて蒸発器（３００）に
て蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギ
ーを圧力エネルギーに変換して圧縮機（１００）の吸入
圧を上昇させるエジェクタ（４００）と、冷媒を気相冷
媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとともに、気相
冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給し、液相冷媒を
蒸発器（３００）に供給する気液分離器（５００）と、
放熱器（２００）とエジェクタ（４００）との間の冷媒
通路に設けられ、蒸発器（３００）内の圧力に基づいて
開度を変化させる制御弁（７３３）とを備え、エジェク
タ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界
圧力以上まで上昇させることを特徴とする。
【００７１】これにより、蒸発器（３００）内の圧力が
変動しても、この変動に応じて開度を制御することによ
り、エジェクタ効率ηｅを高く維持することが可能とな
る。
【００７２】また、本発明では、冷媒は、制御弁（７３
２）とノズル（エジェクタ）との２段にて減圧される
（絞られる）こととなるので、請求項３７に記載の発明
と同様に、冷媒の液滴を微粒化することができ、エジェ
クタ効率ηｅを向上させることができる。
【００７３】なお、請求項４０に記載の発明のごとく、
制御弁（７３１〜７３３）とエジェクタ（４００）とを
一体化してもよい。
【００７４】また、請求項４１に記載の発明のごとく、
制御弁（７３１〜７３３）とノズル（４１０）とを一体
化してもよい。
【００７５】請求項４２に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮する圧縮機（１００）と、圧縮機（１００）から吐
出した冷媒を冷却する放熱器（２００）と、冷媒を蒸発
させて吸熱する蒸発器（３００）と、放熱器（２００）
から流出する冷媒を減圧膨張させて蒸発器（３００）に
て蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギ
ーを圧力エネルギーに変換して圧縮機（１００）の吸入
圧を上昇させるエジェクタ（４００）と、冷媒を気相冷
媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとともに、気相
冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給し、液相冷媒を
蒸発器（３００）に供給する気液分離器（５００）と、
気液分離器（５００）と蒸発器（３００）との間の冷媒
通路に設けられ、蒸発器（３００）の冷媒出口側におけ
る冷媒加熱度に基づいて開度を変化させる制御弁（７３
１）とを備え、エジェクタ（４００）にて減圧される前
の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを
特徴とする。
【００７６】これにより、請求項３７に記載の発明と同
様に、高いエジェクタ効率ηｅを維持しながらエジェク
タサイクルを運転することができる。
【００７７】また、制御弁（７３１）に作用する圧力を
請求項３７に記載の発明より小さくすることができるの
で、制御弁（７３１）の小型化及び製造原価低減を図る
ことができる。
【００７８】請求項４３に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮する圧縮機（１００）と、圧縮機（１００）から吐
出した冷媒を冷却する放熱器（２００）と、冷媒を蒸発
させて吸熱する蒸発器（３００）と、放熱器（２００）
から流出する冷媒を減圧膨張させて蒸発器（３００）に
て蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギ
ーを圧力エネルギーに変換して圧縮機（１００）の吸入
圧を上昇させるエジェクタ（４００）と、冷媒を気相冷
媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとともに、気相
冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給し、液相冷媒を
蒸発器（３００）に供給する気液分離器（５００）と、
気液分離器（５００）と蒸発器（３００）との間の冷媒
通路に設けられ、蒸発器（３００）内の圧力に基づいて
開度を変化させる制御弁（７３３）とを備え、エジェク
タ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界
圧力以上まで上昇させることを特徴とする。
【００７９】これにより、請求項３７に記載の発明と同
様に、高いエジェクタ効率ηｅを維持しながらエジェク
タサイクルを運転することができる。
【００８０】また、制御弁（７３１）に作用する圧力を
請求項３７に記載の発明より小さくすることができるの
で、制御弁（７３１）の小型化及び製造原価低減を図る
ことができる。
【００８１】請求項４４に記載の発明では、圧縮機（１
００）に吸入される冷媒と放熱器（２００）出口側の冷
媒とを熱交換する熱交換器（８００）を備えることを特
徴とする。
【００８２】これにより、制御弁（７３１〜７３３）に
流入する冷媒が冷却されるので、エジェクタ（４００）
のノズルにおける膨張エネルギが減少し、ノズルから流
出する冷媒の流速が低下するとともに、ノズル出口にお
ける冷媒の乾き度が低下する。
【００８３】このため、蒸発器（３００）からエジェク
タ（４００）に吸引される吸引冷媒の流量が増大して吸
引冷媒の流速が増大するので、ノズルから吹き出す駆動
冷媒の流速ろ吸引冷媒の流速との速度差が小さくなる。
したがって、吸引冷媒と駆動冷媒とが混合する際に発生
する渦に伴う損失（渦損失）が小さくなるので、エジェ
クタ効率ηｅが向上する。
【００８４】請求項４５に記載の発明では、冷媒を減圧
膨張させて蒸発器にて蒸発した気相冷媒を吸引するとと
もに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮
機の吸入圧を上昇させるエジェクタを有し、かつ、エジ
ェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の
臨界圧力以上まで上昇させるエジェクタサイクルに適用
され、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、その分離
された液相冷媒を蓄えるタンク部（５５１）を備える気
液分離器（５００）であって、タンク部（５５１）内に
おいて、エジェクタ（４００）内を流通する冷媒が下方
側から上方側に向けて流通するようにエジェクタ（４０
０）を配置するとともに、タンク本体（５５１）の一部
がエジェクタ（４００）のディフィーザ（４３０）の一
部を構成するようにしたことを特徴とする。
【００８５】これにより、エジェクタ（４００）のみで
ディフィーザ（４３０）を構成する場合に比べて、十分
な大きさの冷媒通路を有するディフィーザ（４３０）を
構成することができる。
【００８６】しかも、気液分離器（５００）内の空間を
利用して十分な大きさの冷媒通路を有するディフィーザ
（４３０）を構成しているので、エジェクタ（４００）
の性能を向上させつつ、エジェクタ（４００）を搭載す
るためのペースを削減してエジェクタサイクルの設置性
を向上させることができる。
【００８７】なお、請求項４６に記載の発明のごとく、
ディフィーザ（４３０）には、タンク本体（５１１）の
接触してディフィーザ（４３０）を位置決めする突起部
（４３３）を設けることが望ましい。
【００８８】請求項４７に記載の発明では、冷媒を減圧
膨張させて蒸発器にて蒸発した気相冷媒を吸引するとと
もに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮
機の吸入圧を上昇させるエジェクタを有し、かつ、エジ
ェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の
臨界圧力以上まで上昇させるエジェクタサイクルに適用
され、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、その分離
された液相冷媒を蓄えるタンク部（５４０）を備える気
液分離器（５００）であって、タンク部（５４０）内に
おいて、エジェクタ（４００）内を流通する冷媒が下方
側から上方側に向けて流通するようにエジェクタ（４０
０）を配置するとともに、エジェクタ（４００）のディ
フィーザ（４３０）の冷媒出口より冷媒流れ下流側に
て、冷媒の流通方向を下方側に向かう向きから上方側に
向かう向きに転向させるように構成したことをを特徴と
する。
【００８９】これにより、エジェクタ（４００）（特
に、ディフィーザ（４３０））での圧力損失を最小限に
抑制しつつ、冷媒の出入口を気液分離器（５００）の上
方側に集中させることが可能となる。
【００９０】因みに、上記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
一例である。
【００９１】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態は、
本発明に係るエジェクタサイクルを二酸化炭素を冷媒と
する車両用空調装置に適用したものであり、図１は本実
施形態に係るエジェクタサイクルの模式図である。
【００９２】１００は走行用エンジン等の駆動源（図示
せず。）から駆動力を得て冷媒を吸入圧縮する圧縮機で
あり、２００は圧縮機１００から吐出した冷媒と室外空
気とを熱交換して冷媒を冷却する放熱器（ガスクーラ）
である。
【００９３】３００は室内に吹き出す空気と液相冷媒と
を熱交換させて液相冷媒を蒸発させることにより冷凍能
力を発揮する蒸発器であり、４００は放熱器２００から
流出する冷媒を減圧膨張させて蒸発器３００にて蒸発し
た気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力
エネルギーに変換して圧縮機１００の吸入圧を上昇させ
るエジェクタである。
【００９４】なお、エジェクタ４００は、放熱器２００
から流出した高圧冷媒の圧力エネルギー（圧力ヘッド）
を速度エネルギー（速度ヘッド）に変換して冷媒を減圧
膨張させるノズル４１０、ノズル４１０から噴射する高
い速度の冷媒流（ジェット流）により蒸発器３００にて
蒸発した気相冷媒を吸引する混合部４２０、及びノズル
４１０から噴射する冷媒と蒸発器３００から吸引した冷
媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギー
に変換して冷媒の圧力を昇圧させるディフューザ４３０
等からなるものである。
【００９５】５００はエジェクタ４００から流出した冷
媒が流入するとともに、その流入した冷媒を気相冷媒と
液相冷媒とに分離して冷媒を蓄える気液分離器であり、
分離された気相冷媒は圧縮機１００に吸引され、分離さ
れた液相冷媒は蒸発器３００側に吸引される。
【００９６】なお、６００は、気液分離器５００から蒸
発器３００側に吸引される液相冷媒を減圧する第１減圧
器（絞り手段）であり、この第１減圧器６００により蒸
発器３００内の圧力（蒸発圧力）確実に低下させてい
る。
【００９７】次に、エジェクタサイクルの概略作動を述
べる。
【００９８】圧縮機１００が起動すると、気液分離器５
００から気相冷媒が圧縮機１００に吸入され、圧縮され
た冷媒が放熱器２００に吐出される。そして、放熱器２
００にて冷却された冷媒は、エジェクタ４００のノズル
４１０にて減圧膨張して蒸発器３００内の冷媒を吸引す
る。
【００９９】次に、蒸発器３００から吸引された冷媒と
ノズル４１０から吹き出す冷媒とは、混合部４２０にて
混合しながらディフィーザ４３０にてその動圧が静圧に
変換されて気液分離器５００に戻る。
【０１００】一方、エジェクタ４００にて蒸発器３００
内の冷媒が吸引されるため、蒸発器３００には気液分離
器５００から液相冷媒が流入し、その流入した冷媒は、
室内に吹き出す空気から吸熱して蒸発する。
【０１０１】因みに、図２は本実施形態に係るエジェク
タサイクルの作動を示すｐ−ｈ線図であり、図２に示す
番号は図１に示す番号の位置における冷媒の状態を示す
ものである。
【０１０２】このとき、圧縮機１００の吸入圧上昇分Δ
Ｐは、混合部４２０及びディフューザ４３０での効率に
よってその絶対値は変化するものの、ノズル４１０の冷
媒入口（図２の２で示す点）とノズル４１０の冷媒出口
（図２の３で示す点）での比エンタルピ差（断熱熱落
差）が大きくなるほど、大きくなる。
【０１０３】次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述
べる。
【０１０４】本実施形態では冷媒として二酸化炭素を使
用しているので、図２に示すように、エジェクタ４００
（ノズル４１０）にて減圧される前の冷媒圧力を圧縮機
１００にて冷媒の臨界圧力以上（超臨界域）まで昇圧し
てから減圧膨張させることとなる。
【０１０５】したがって、減圧膨張時の圧力差が大きく
なるので、ノズル４１０の冷媒入口（図２の２で示す
点）とノズル４１０の冷媒出口（図２の３で示す点）で
の比エンタルピ差（断熱熱落差）を大きくすることがで
きる。延いては、減圧時に発生する膨張エネルギーをよ
り確実に回収できるので、吸入圧上昇分ΔＰを大きくす
ることができ、エジェクタサイクルの成績係数（効率）
を向上させることができる。
【０１０６】ところで、超臨界域おいては、気相冷媒も
液相状態と略等しい密度を有しているので、エジェクタ
４００（ノズル４１０）にて減圧膨張された冷媒は、液
相冷媒も気相冷媒と略同等の速度まで加速される。この
ため、エジェクタ４００（ノズル４１０）でのエネルギ
変換効率が（フロンの約２倍程度と）高くなるので、減
圧時に発生する膨張エネルギーをより確実に回収でき
る。したがって、吸入圧上昇分ΔＰを大きくすることが
できるので、エジェクタサイクルの成績係数（効率）を
向上させることができる。
【０１０７】また、臨界点から飽和液線側においける二
酸化炭素の等エントロピ線は、フロンに比べて、圧力の
変化量（ΔＰ）に対する比エンタルピの変化量（Δｈ）
の比（＝Δｈ／ΔＰ）が大きいので、エジェクタ４００
にて減圧膨張させたときに、フロンを冷媒とするエジェ
クタサイクルに比べてノズル４１０の冷媒入口とディフ
ューザ４３０の冷媒入口での比エンタルピ差（断熱熱落
差）を大きくすることができる。
【０１０８】以上に述べたように、本実施形態によれ
ば、二酸化炭素を冷媒としてフロンの使用を廃止しつ
つ、エジェクタサイクルの成績係数（効率）を向上させ
ることができる。
【０１０９】なお、図３は本実施形態に係るエジェクタ
サイクルの成績係数（ＣＯＰ）及び冷凍能力（冷房能
力）と高圧側圧力（エジェクタ４００（ノズル４１０）
にて減圧される前の冷媒圧力）との関係を示すものであ
り、図３から明らかなように、高圧側圧力を上昇させる
ほど、冷凍能力が増大するものの、過度に高圧側圧力を
上昇させると、成績係数が悪化するので、成績係数が最
大となる高圧側圧力を維持するように、エジェクタ４０
０（ノズル４１０）の形状及び大きさ、並びに圧縮機１
００の吐出流量等を制御調整することが望ましい。
【０１１０】（第２実施形態）ところで、エジェクタサ
イクルでは、前述のごとく、エジェクタ４００にて膨張
エネルギーを回収して圧縮機１００の吸入圧を上昇させ
て圧縮機１００の駆動力の低減を図っているが、高圧側
の冷媒圧力が超臨界以上と高いので、ディフューザ４３
０の出口側での冷媒圧力が臨界圧力以上となるおそれが
ある。
【０１１１】そして、ディフューザ４３０の出口側での
冷媒圧力が臨界圧力以上となると、気液分離器５００内
の圧力も臨界圧力以上となり、気液分離器５００内の冷
媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離することができないの
で、液相冷媒を蒸発器３００に供給することができな
い。
【０１１２】そこで、本実施形態では、図４に示すよう
に、エジェクタ４００にて昇圧された冷媒を減圧する第
２減圧器（圧力調整手段）７１０をエジェクタ４００の
冷媒流れ下流側に配設するとともに、減圧器７１０にて
エジェクタ４００にて昇圧された後の冷媒圧力を臨界圧
力未満（気液二相域）まで減圧調整している。
【０１１３】（第３実施形態）第２実施形態では、エジ
ェクタ４００の冷媒流れ下流側に第２減圧器（圧力調整
手段）７１０を配設してエジェクタ４００にて昇圧され
た後の冷媒圧力を臨界圧力未満となるように調節した
が、本実施形態は、図５に示すように、エジェクタ４０
０の冷媒流れ上流側に第３減圧器（圧力調整手段）７２
０を配設し、この第３減圧器７２０にてエジェクタ４０
０にて昇圧された後の冷媒圧力を臨界圧力未満（気液二
相域）まで減圧調節するように構成したものである。
【０１１４】ところで、本実施形態に係る第３減圧器７
２０及び第２実施形態に係る第２減圧器７１０は、共に
エジェクタ４００にて昇圧された後の冷媒圧力を臨界圧
力未満となるように調節するものであるが、高圧側の冷
媒圧力やエジェクタ４００の効率によっては、第２、３
減圧器７１０、７２０にて冷媒を減圧しなくてもエジェ
クタ４００にて昇圧された後の冷媒圧力が臨界圧力未満
である場合があり得る。
【０１１５】このような場合には、第２実施形態のごと
く、エジェクタ４００の冷媒流れ下流側に第２減圧器７
１０を配設すると、第２減圧器７１０が冷媒の流通抵抗
（圧力損失）となり、サイクルの効率を低下させる要因
となる。
【０１１６】これに対して、本実施形態のごとく、エジ
ェクタ４００の冷媒流れ上流側に第３減圧器７２０を配
設すれば、必ず超臨界域で減圧が行われることとなるの
で、エジェクタ４００にて昇圧された後の冷媒圧力確実
にが臨界圧力未満となるように調節しつつ、冷媒の流通
抵抗（圧力損失）が増大することを防止できる。
【０１１７】（第４実施形態）第１〜３実施形態では、
エジェクタ４００から流出した後（ディフィーザ４３０
にて昇圧した後）の冷媒を気液分離器５００にて気相冷
媒と液相冷媒とに分離し、気相冷媒を圧縮機１００の吸
入側に流出させ、液相冷媒を蒸発器３００側に流出させ
たが、本実施形態は、図６に示すように、気液分離器５
００を混合部４２０の冷媒出口部に設けることにより、
エジェクタ４００から流出する前の冷媒から液相冷媒を
分離抽出し、その分離抽出した液相冷媒を蒸発器３００
側に供給するとともに、気相冷媒を圧縮機１００の吸入
側に供給するものである。
【０１１８】次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述
べる。
【０１１９】図７（ａ）はエジェクタ効率ηｅと蒸発器
３００で発生する冷凍能力Ｑｅ（＝Ｇｅ×Δｈ）との関
係を示す数値シミレーション結果であり、図７（ｂ）は
エジェクタ効率ηｅと圧縮機１００の吸入圧上昇分ΔＰ
及び蒸発器３００の冷媒入口側と出口側との比エンタル
ピ差Δｈとの関係を示す数値シミレーション結果であ
り、図７（ｃ）はエジェクタ効率ηｅと圧縮機１００に
吸入される冷媒の質量流量Ｇｒ及び蒸発器３００内を流
通する冷媒の質量流量Ｇｅとの関係を示す数値シミレー
ション結果である。
【０１２０】そして、図７から明らかなように、エジェ
クタ効率ηｅが大きくなると、吸入圧上昇分ΔＰが大き
くなり圧縮機１００の仕事量を低減することができるも
のの、吸入圧上昇分ΔＰが大きくなると、気液分離器５
００内の圧力が上昇してしまうので、図８の破線で示さ
れるように、蒸発器３００に流入する際の冷媒の比エン
タルピが大きくなってしまう。このため、蒸発器３００
の冷媒入口側と出口側との比エンタルピ差Δｈが小さく
なり、蒸発器３００で発生する冷凍能力Ｑｅも小さくな
ってしまう。
【０１２１】因みに、エジェクタ効率ηｅとは、放熱器
２００（高圧側熱交換器）を流通する冷媒の質量流量Ｇ
ｎとノズル４１０の出入口のエンタルピ差Δｉｅとの積
を分母とし、分子には、圧縮機１００の仕事としてエネ
ルギがどの程度回収されたかを示す冷媒流量Ｇｎと蒸発
器３００（低圧側熱交換器）を流通する冷媒の質量流量
Ｇｅとの和とエジェクタ４００での圧力回復ΔＰを置い
て定義したものである。具体的には、エジェクタ４００
に吸引される前の吸引冷媒の速度エネルギを考慮して、
以下の数式１で定義した。
【０１２２】
【数１】
【０１２３】これに対して、本実施形態では、エジェク
タ４００から流出する前の冷媒から液相冷媒を分離抽出
し、その分離抽出した液相冷媒を蒸発器３００側に供給
するので、図８の実線に示されるように、吸入圧上昇分
ΔＰが大きくなっても、気液分離器５００から流出する
液相冷媒の圧力上昇分ΔＰｅは、吸入圧上昇分ΔＰより
小さくすることができる。
【０１２４】したがって、蒸発器３００に流入する際の
冷媒の比エンタルピが大きくなってしまうことを防止で
きるので、蒸発器３００の冷媒入口側と出口側との比エ
ンタルピ差Δｈｅを大きくすることができ、蒸発器３０
０で発生する冷凍能力Ｑｅを大きくすることができる。
【０１２５】ところで、図９は、ノズル４１０の冷媒出
口からディフィーザ４３０の冷媒出口までにおける、エ
ジェクタ４００の冷媒通路断面の中央部を基準とした半
径方向の位置と冷媒流速との関係を示す数値シミレーシ
ョン結果である。
【０１２６】なお、数値シミレーションに当たっては、
ノズル４１０、混合部４２０及びディフィーザ４３０は
回転対称形状として、流速分布は中央部（基準）に対し
て対称に分布するものと仮定している。また、冷媒流速
（ガス速度）は、ノズル４１０出口での速度を１とした
場合の大きさを示している。
【０１２７】そして、図９から明らかなように、ノズル
４１０から流出したジェット流（駆動流ガス）は、蒸発
器３００から冷媒を吸引加速させながら、自らはその流
速を低下させていく。このとき、混合部４２０の冷媒出
口部（ディフィーザ４３０の冷媒入口部）において、蒸
発器３００から吸引した吸引ガス（吸引流ガス）の流速
と駆動流ガスの流速とが略等しくなるように混合し、そ
の混合した冷媒は、ディフィーザ４３０内に流入してそ
の流速を低下させながら、圧力を上昇させる。
【０１２８】つまり、エジェクタ４００内を流通する冷
媒（駆動流ガス）は、混合部４２０の冷媒出口部におい
て吸引流ガスの吸引を終了し、ディフィーザ４３０にて
その圧力を上昇させるので、本実施形態のごとく、気液
分離器５００を混合部４２０の冷媒出口部に設けて分離
抽出した液相冷媒を蒸発器３００側に供給すれば、吸入
圧上昇分ΔＰを確保して高いエジェクタ効率ηｅを維持
しつつ、蒸発器３００に流入する際の冷媒の比エンタル
ピが大きくなってしまうことを防止して冷凍能力Ｑｅを
大きくすることができる。
【０１２９】（第５実施形態）本実施形態は、図１０に
示すように、第４実施形態と同様に混合部４２０の冷媒
出口側にてエジェクタ４００内を流通する冷媒から液相
冷媒を分離抽出し、その分離抽出した液相冷媒を蒸発器
３００側に流出させ気液分離器５００（以下、第１気液
分離器５００と呼ぶ。）に加えて、エジェクタ４００
（ディフィーザ４３０）から流出した冷媒を気相冷媒と
液相冷媒とに分離し、その分離した液相冷媒を蒸発器３
００側に供給するとともに、気相冷媒を圧縮機１００の
吸入側に供給する第２気液分離器５１０を設けたもので
ある。
【０１３０】これにより、仮に、第１気液分離器５００
にて十分な量の液相冷媒を分離抽出することができなく
ても、第２気液分離器５１０にてエジェクタ４００から
流出する冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷
媒を蒸発器３００側に供給するので、蒸発器３００に十
分な量の液相冷媒を供給することができる。
【０１３１】なお、第２気液分離器５００内の圧力は、
ディフィーザ４３０にて昇圧される前の圧力となるの
で、本実施形態では、第１気液分離器５００と蒸発器３
００とを結ぶ冷媒通路には減圧器を設けていない。これ
に対して、第２気液分離器５１０内の圧力は、ディフィ
ーザ５１０にて昇圧された圧力となるので、第２気液分
離器５１０と蒸発器３００とを結ぶ冷媒通路に減圧器６
００を配設して蒸発器３００内の圧力上昇を防止してい
るところで、図１１はエジェクタ４００の冷媒通路断面
の中央部を基準とした半径方向の位置と冷媒中に占める
液相冷媒の割合（液体積割合）との関係を示す数値シミ
レーション結果であり、図１１から明らかなように、冷
媒通路断面の中央部において最も液体積割合が大きくな
る。なお、計算条件は、第４実施形態と同じであり、図
１１中、実線はノズル４１０出口付近を示し、破線は混
合部４２０出口付近を示し、一転鎖線はディフィーザ４
３０出口付近を示しものである。
【０１３２】そこで、本実施形態では、第１気液分離器
５００に冷媒を導く冷媒導入管５０１の導入開口部５０
２を、エジェクタ４００の（混合部４２０の冷媒出口側
における）冷媒通路断面の中央部に配置することより、
効率良く液相冷媒を分離抽出している。
【０１３３】（第６実施形態）本実施形態は、第５実施
形態における第１気液分離器５００と第２気液分離器５
１０とを一体化して１個の気液分離器５２０とすること
により、小型化及び搭載性（設置性）を向上させたもの
である。
【０１３４】具体的には、図１２に示すように、パンチ
メタル等の複数個のオリフィス（小穴）５２２が形成さ
れた仕切部材５２３によりケーシング５２１を上下に区
画するとともに、冷媒導入管５０１を仕切部材５２３よ
り下方側に形成された空間５２４に連通させ、かつ、エ
ジェクタ４００（ディフィーザ５３０）の冷媒出口側を
仕切部材５２３より下方側に形成された空間５２５に連
通させたものである。
【０１３５】そして、空間５２５側を圧縮機１００の吸
入側に連通させて気相冷媒を圧縮機１００にて吸引し、
空間５２４に溜まった液相冷媒を蒸発器３００側に供給
する。このとき、オリフィス５２２は、空間５２５側か
ら空間５２４側に流入する冷媒を減圧して蒸発器３００
側の圧力上昇を抑制する減圧手段（絞り手段）として機
能するとともに、仕切部材５２３と共にエジェクタ４０
０（ディフィーザ５３０）から流出した冷媒により気液
分離器５２０内の液相冷媒が攪乱してしまうことを防止
する攪乱防止手段として機能している。
【０１３６】（第７実施形態）本実施形態は、図１３に
示すように、エジェクタ４００、気液分離器５００及び
減圧器（絞り手段）６００を一体化したものであり、以
下、その詳細構造を述べる。
【０１３７】図１３中、５４０はエジェクタ４００（デ
ィフィーザ４３０）から噴出する冷媒を気相冷媒と液相
冷媒とに分離して、その分離された液相冷媒を蓄える金
属製のタンク部（タンク本体）であり、エジェクタ４０
０は、タンク部５４０内において、エジェクタ４００内
を流通する冷媒が下方側から上方側に向けて鉛直方向に
流通し、かつ、エジェクタ４００（ディフィーザ４３
０）の冷媒出口部４３１がダンク部５４０内の冷媒液面
ＬＳより上方側に位置して上方に向けて開口するよう
に、タンク部５４０に内蔵されている。
【０１３８】このとき、ノズル４１０から混合部４２０
を経由してディフィーザ４３０に至る冷媒通路は、冷媒
に不必要な圧力損失が発生しないように略直線状となっ
ているとともに、ノズル４１０は、タンク部５４０外に
位置して大気に晒されている。
【０１３９】そして、エジェクタ４００（ディフィーザ
４３０）の冷媒出口部４３１側には、冷媒出口４３１か
ら流出する冷媒を衝突させる衝突壁（じゃま板）５４１
がタンク部５４０の内壁に接合されている。
【０１４０】ところで、５４２はタンク部５４０の上方
側に溜まった気相冷媒を圧縮機１００の吸入側に流出さ
せる気相冷媒流出管であり、この気相冷媒流出管５４２
は、タンク部５４０の下方側に溜まった液相冷媒中で略
１８０°屈曲してＵ字状に形成されている。
【０１４１】そして、気相冷媒流出管５４２のうち液相
冷媒中に位置する屈曲部５４２ａには、液相冷媒中に混
合した潤滑油（圧縮機１００内の摺動部を潤滑するため
の冷凍機油）を吸引するオイル戻し穴５４３が設けられ
ている。なお、オイル戻し穴５４３から吸引される潤滑
油は、実際には、潤滑油を多く含む液相冷媒である。
【０１４２】また、５４３はタンク部５４０の下方側に
溜まった液相冷媒を蒸発器３００側に流出させる液相冷
媒流出管であり、この液相冷媒流出管５４３の冷媒出口
側には、減圧器６００（本実施形態では、開度が固定さ
れた固定絞り等のオリフィス）が設けられている。
【０１４３】次に、本実施形態に係るエジェクタ一体型
気液分離器の特徴（作用効果）を述べる。
【０１４４】エジェクタ４００から流出（噴出）する冷
媒は、衝突壁５４１に衝して飛散するが、気相冷媒に比
べて密度及び粘度が大きい液相冷媒は、衝突壁５４１に
衝突して張り付くか、又は気相冷媒に比べて大きく飛散
しないため、液相冷媒と気相冷媒とを効率よく分離する
ことができる。なお、衝突壁５４１に衝突して張り付い
た液相冷媒は、自重により下方に落下する。
【０１４５】また、エジェクタ４００（ディフィーザ４
３０）の冷媒出口部４３１がダンク部５４０内の冷媒液
面ＬＳより上方側に位置して開口しているので、エジェ
クタ４００（ディフィーザ４３０）から流出（噴出）す
る冷媒により、タンク部５４０内の冷媒が撹拌されてし
まうことを防止できるので、気液分離された冷媒が混合
してしまうことを防止できる。
【０１４６】また、冷媒出口部４３１が上方に向けて開
口しているので、エジェクタ４００（ディフィーザ４３
０）から流出（噴出）する冷媒から密度の大きい液相冷
媒を分離抽出し易い。
【０１４７】ところで、エジェクタ４００を気液分離器
５００（タンク部５４０）に内蔵するに当たっては、図
１４の紙面右側に示されるように、エジェクタ４００内
を流通する冷媒が上方側から下方側に向けて流通し、か
つ、エジェクタ４００（ディフィーザ４３０）の冷媒出
口部４３１がダンク部５４０内の冷媒液面ＬＳより上方
側に位置するようにする手段（以下、この手段を上方内
蔵型と呼ぶ。）も考えられるが、この上方内蔵型では、
以下に述べる理由により、気液分離器５００（タンク部
５４０）の上下方向寸法Ｈが却って大きくなってしま
う。
【０１４８】すなわち、上方内蔵型の気液分離器及び本
実施形態に係る気液分離器（以下、下方内蔵型の気液分
離器と呼ぶ。）のいずれの形式であっても、冷媒出口部
４３１をダンク部５４０内の冷媒液面ＬＳより上方側に
位置させる必要があるので、液面高さｈ１及びノズル４
１０から冷媒出口部４３１まで寸法を、上方内蔵型及び
下方内蔵型で同一とすると、上方内蔵型の気液分離器で
は、冷媒液面ＬＳより上方側の寸法ｃ２をノズル４１０
から冷媒出口部４３１まで寸法より大きくする必要があ
る。
【０１４９】これに対して、下方内蔵型の気液分離器で
は、ノズル４１０から冷媒出口部４３１までの大部分
（混合部４２０）を液相冷媒中に浸漬することができる
ので、気液分離器５００（タンク部５４０）の上下方向
寸法Ｈを上方内蔵型の気液分離器に比べて小さくするこ
とができる。
【０１５０】因みに、ノズル４１０から冷媒出口部４３
１までの寸法が十分に小さければ、上方内蔵型の気液分
離器の上下方向寸法Ｈを下方内蔵型の気液分離器の上下
方向寸法Ｈと同等程度まで小さくすることができるが、
ノズル４１０から冷媒出口部４３１までの寸法が小さい
と、蒸発器３００から冷媒を十分に吸引することができ
なくなり、かつ、ディフィーザ４３０にて冷媒を十分に
昇圧することができなくなるおそれが高い。
【０１５１】ところで、ノズル４１０には、放熱器２０
０にて冷却されたと言えども、比較的温度の高い冷媒が
流入するので、ノズル４１０も含めてエジェクタ４００
全体をタンク部５４０に内蔵すると、減圧膨張される前
の温度の高い冷媒にてタンク部５４０内の液相冷媒が蒸
発してしまい、蒸発器３００に十分な量の液相冷媒を供
給することができなくなるおそれがある。
【０１５２】これに対して、本実施形態では、エジェク
タ４００のうち、少なくともノズル４１０をタンク部５
４０外に位置させているので、エジェクタ４００内を流
通する冷媒のうちタンク部５４０内を流通する冷媒は、
ノズル４１０にて減圧膨張された温度の低い冷媒とな
る。したがって、タンク部５４０内の液相冷媒が蒸発し
てしまうことを防止できるので、蒸発器３００に十分な
量の液相冷媒を供給することができる。
【０１５３】なお、本実施形態では、タンク部５４０内
において、エジェクタ４００内を流通する冷媒が下方側
から上方側に向けて鉛直方向に流通するように、エジェ
クタ４００を気液分離器５００に内蔵したが、本実施形
態は、これに限定されるものではなく、例えばエジェク
タ４００内を流通する冷媒が、水平面に対して傾いた状
態で下方側から上方側に向けて流通するようにしてもよ
い。
【０１５４】また、本実施形態では、ノズル４１０のみ
がタンク部５４０外に位置していたが、本実施形態は、
例えば混合部４２０がタンク部５４０外に位置していて
よい。
【０１５５】また、本実施形態では、ノズル４１０から
混合部４２０を経由してディフィーザ４３０に至る冷媒
通路は略直線状であったが、本実施形態は、少なくとも
ノズル４１０から混合部４２０に至る冷媒通路が略直線
状であればよいので、ディフィーザ４３０を屈曲させて
もよい。
【０１５６】なお、ここで言う「冷媒通路は略直線状」
とは、厳密に直線上と言う意味ではなく、製造誤差や大
きな圧力損失が発生しない程度の屈曲は含む意味であ
る。
【０１５７】（第８実施形態）第７実施形態では、エジ
ェクタ４００（ディフィーザ４３０）の冷媒出口部４３
１側から流出する冷媒を衝突壁５４１に衝突させたが、
本実施形態は、図１５、１６に示すように、冷媒出口部
４３１を冷媒液面ＬＳより上方側に位置させた状態で、
冷媒出口４３１から噴出する冷媒がタンク部５４０の内
壁に衝突するように、エジェクタ４００をタンク部５４
０に内蔵したものである。
【０１５８】これにより、衝突壁５４１を廃止すること
ができるので、気液分離器５００の製造原価低減を図り
つつ、液相冷媒と気相冷媒とを効率よく分離することが
できる。
【０１５９】なお、本実施形態においても、ノズル４１
０をタンク部５４０外に位置させているので、第７実施
形態と同様に、タンク部５４０内の液相冷媒が蒸発して
しまうことを防止でき、蒸発器３００に十分な量の液相
冷媒を供給することができる。
【０１６０】因みに、本実施形態では、エジェクタ４０
０内を流通する冷媒が略水平方向に流通するようにエジ
ェクタ４００の長手方向を略水平にしたが、本実施形態
はこれに限定されるものではなく、例えばエジェクタ４
００内を流通する冷媒が、水平面に対して傾いた状態で
下方側から上方側に向けて流通するようにしてもよい。
【０１６１】（第９実施形態）本実施形態は、図１７に
示すように、二酸化炭素を冷媒とするエジェクタサイク
ルの高圧側熱交換器（放熱器２００）にて冷媒と給湯水
とを熱交換して給湯水を加熱するエジェクタサイクル式
給湯器（以下、給湯器と略す。）に関するものである。
【０１６２】そして、気液分離器５００から蒸発器３０
０に供給される液相冷媒が流通する冷媒通路に流量調整
が可能な電気式の流量調節弁（可変絞り）７３０を設
け、かつ、エジェクタ４００（ディフィーザ４３０）の
出口側であって、気液分離器５００に流入する前の冷媒
の温度を検出する第１冷媒温度センサ７４１、及び流量
調節弁７３０の出口側における蒸発器３００に流入する
冷媒の温度を検出する第２冷媒温度センサ７４２設けて
両温度センサ７４１、７４２の検出温度に基づいて流量
調節弁（可変絞り）７３０のバルブ開度を制御（調節）
する。
【０１６３】なお、放熱器２００（水−冷媒熱交換器）
は、冷媒と給湯水とが対向流れ（直対向流も含む。）の
状態で熱交換が行われるように構成されており、圧縮機
１００は、エジェクタ４００に流入する冷媒流量が所定
値となるように、圧縮機１００を駆動する電動モータＭ
ｏによりその回転数が制御されている。
【０１６４】因みに、７５０は放熱器２００にて加熱さ
れた給湯水を保温貯蔵する貯湯タンクであり、７５１は
貯湯タンク７５０と放熱器２００との間で給湯水を循環
させる電動式のポンプであり、７４３は貯湯タンク７５
０内の給湯水の温度を検出する給湯水温度センサであ
り、７４０は流量調節弁７３０のバルブ開度、電動モー
タＭｏ（圧縮機１００）及びポンプ７５１を制御する電
子制御装置（ＥＣＵ）である。
【０１６５】次に、本実施形態に係る給湯器の概略作動
及びその特徴を述べる。
【０１６６】貯湯タンク７５０に保温貯蔵された給湯水
（温水）は、給湯器の使用者（ユーザ）から要求に応じ
て出湯され、かつ、貯湯タンク７５０内の給湯水量が所
定量以下となったときには、水道水が貯湯タンク７５０
に供給される。
【０１６７】一方、貯湯タンク７５０内の給湯水の温度
が所定温度以下となったときには、流量調節弁７３０の
バルブ開度を制御して高いエジェクタ効率ηｅを維持し
つつ、ポンプ１５１及び圧縮機１００を稼動させて貯湯
タンク７５０内の給湯水を加熱する。ここで、「流量調
節弁７３０のバルブ開度を制御して高いエジェクタ効率
ηｅを維持する」とは、具体的には、以下のようにして
行う。
【０１６８】すなわち、エジェクタ効率ηｅは、前述の
ごとく、エジェクタ４００（ノズル４１０）で発生した
膨張エネルギに対するディフィーザ４３０で回収した
（昇圧した）圧力エネルギの比であり、エジェクタ効率
ηｅが大きいほど、回収した圧力エネルギが大きくなる
ため、サイクルの成績係数が高くなる。
【０１６９】なお、サイクルの成績係数とは、周知ごと
く、サイクルに投入したエネルギ（この場合は、圧縮機
１００の消費動力）に対するサイクルの出力（この場合
は、放熱器２００から放熱された熱量）の比を言う。
【０１７０】一方、エジェクタ効率ηｅは、上記の数式
１からも明らかなように、放熱器２００を流通する冷媒
流量Ｇｎに対する蒸発器３００を流通する冷媒流量Ｇｅ
の流量比α（＝Ｇｅ／Ｇｎ）、エジェクタ４００（ディ
フィーザ４３０）での圧力回復（圧力上昇）ΔＰ、ノズ
ル４１０の出入口のエンタルピ差Δｉｅ、及び蒸発器３
００からエジェクタ４００に吸引される冷媒の冷媒の流
速Ｕｅ等の関数となるが、流速Ｕｅ（Ｇｅ・Ｕｅ2／
２）の値は無視できるほど小さく、かつ、ΔＰ／（ρｇ
・Δｉｅ）は流量比αが大きくなるほど小さくなる小さ
くなるので、ΔＰ／（ρｇ・Δｉｅ）をパラメータβと
してエジェクタ効率ηｅと流量比αとの関係を求めれ
ば、エジェクタ効率ηｅを示すグラフは、図１８に示す
ような極大値を有するような特性となる。
【０１７１】なお、パラメータβ（ｎ）及びパラメータ
β（ｎ＋１）は、パラメータβ（ｎ＋１）がパラメータ
β（ｎ）より大きいと言うことを示しているのではな
く、パラメータβ（ｎ）の値とパラメータβ（ｎ＋１）
の値とが相違していることを意味するものである。
【０１７２】したがって、パラメータβの変化ととも
に、そのときパラメータβにおけるエジェクタ効率ηｅ
が最大と流量比αとなるように流量調節弁７３０のバル
ブ開度を制御すれば、高いエジェクタ効率ηｅを維持し
ながらエジェクタサイクルを運転することができる。
【０１７３】ところで、エジェクタサイクルは、前述ご
とく、高圧側（エジェクタ４００にて減圧される前）の
冷媒流れと低圧側（蒸発器３００側）の冷媒流れとを有
しているので、パラメータβは、少なくとも高圧側冷媒
の状態（エンタルピ）及び低圧側冷媒の状態（エンタル
ピ）に関する関数となる。
【０１７４】そこで、本実施形態では、両冷媒温度セン
サ７４１、７４２の検出温度に基づいてパラメータβを
決定して流量調節弁７３０のバルブ開度を制御すること
により、エジェクタサイクル（給湯器）を効率良く運転
している。
【０１７５】ところで、本実施形態では、流量調節弁７
３０により蒸発器３００に流入する前の冷媒の減圧量
（流量）を調節することでエネルギの変換効率を制御す
るエジェクタ効率制御手段を構成したが、流量調節弁７
３０のバルブ開度を変更すると、蒸発器３００内の圧力
及び温度、並びにエジェクタ４００（ディフィーザ４３
０）ので昇圧量も変化するので、流量調節弁（エジェク
タ効率制御手段）７３０は、流量比α、蒸発器３００内
の圧力及び温度、並びにエジェクタ４００（ディフィー
ザ４３０）ので昇圧量のいずれかを調節してエジェクタ
効率ηｅを調節するものとも言える。
【０１７６】なお、本実施形態では、高圧側冷媒の温度
及び低圧側冷媒の温度に基づいてパラメータβを決定し
たが、冷媒状態（エンタルピ）は、圧力からも特定する
ことができるので、冷媒温度に代えて高圧側冷媒の圧力
及び低圧側冷媒の圧力に基づいてパラメータβを決定し
てもよい。
【０１７７】また、パラメータβを決定するに当たって
は、冷媒の温度又は圧力に加えて、外気温度等のエジェ
クタサイクルが運転される際の環境によって変動する要
素を考慮してもよい。
【０１７８】また、高圧側冷媒の状態（エンタルピ）及
び低圧側冷媒の状態（エンタルピ）を検出するためのセ
ンサ類（検出手段）の検出位置は、図１７に示された位
置に限定されるものではなく、例えばエジェクタ４００
の冷媒入口側にて高圧側冷媒の状態（エンタルピ）を検
出し、蒸発器３００の冷媒出口側にて低圧側冷媒の状態
（エンタルピ）を検出してもよい。
【０１７９】（第１０実施形態）本実施形態は、図１９
に示すように、流量調節弁７３０をエジェクタ４００の
冷媒入口側に配設するとともに、両冷媒温度センサ７４
１、７４２の検出温度に基づいてパラメータβを決定し
て高いエジェクタ効率ηｅを維持するように流量調節弁
７３０のバルブ開度を制御するものである。
【０１８０】なお、本実施形態において、流量調節弁７
３０のバルブ開度を調整すると、高圧側の冷媒圧力も変
化するので、流量調節弁（エジェクタ効率制御手段）７
３０は、流量比α及び高圧側の冷媒圧力のいずれかを調
節してエジェクタ効率ηｅを調節するものとも言える。
【０１８１】（第１１実施形態）第９、１０実施形態で
は、エジェクタサイクル内に流量調節弁７３０を設けて
エジェクタ効率ηｅが高くなるようにサイクルを制御し
たが、本実施形態が、図２０に示すように、流量調節弁
７３０を廃止するとともに、両冷媒温度センサ７４１、
７４２の検出温度に基づいてポンプ７５１を制御し、放
熱器２００にて高圧冷媒と熱交換する給湯水の流量を制
御することにより、熱交換後の給湯水の温度を調節する
ことによりエジェクタ４００でのエネルギの変換効率
（エジェクタ効率ηｅ）が高くなるようにしたものであ
る。
【０１８２】（第１２実施形態）本実施形態は、図２１
に示すように、放熱器２００から流出する冷媒の温度を
検出する第３冷媒温度センサ７４４、及び放熱器２００
に流入する給湯水の温度を検出する給湯水温度センサ７
４５を設けるとともに、両冷媒温度センサ７４１、７４
２の検出温度に基づいてポンプ７５１を制御し、放熱器
２００を流通する冷媒の温度と給湯水の温度との差を調
節することによりエジェクタ４００でのエネルギの変換
効率（エジェクタ効率ηｅ）が高くなるようにしたもの
である。
【０１８３】（第１３実施形態）本実施形態は、図２２
に示すように、放熱器２００から流出した冷媒と圧縮機
１００に吸入される冷媒とを熱交換する熱交換器（加熱
手段）８００を設けて圧縮機１００の吸入される冷媒を
加熱するように構成したものである。
【０１８４】次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述
べる。
【０１８５】エジェクタサイクルでは、圧縮機１００に
エジェクタ４００（ディフィーザ４３０）にて昇圧され
た冷媒が吸入されるので、エジェクタ４００を用いない
通常の蒸気圧縮式冷凍サイクルに比べて、圧縮機に吸入
される（飽和ガス）冷媒のエンタルピが小さくなる。こ
のため、仮に、エジェクタサイクルにおける圧縮機の吐
出圧と通常の蒸気圧縮式冷凍サイクルにおける圧縮機の
吐出圧とが同じであると、圧縮機１００から吐出される
冷媒の温度が、通常の蒸気圧縮式冷凍サイクルに比べて
エジェクタサイクルの方が低くなる。
【０１８６】これに対して、本実施形態では、放熱器２
００から流出した冷媒と圧縮機１００に吸入される冷媒
とを熱交換して圧縮機１００に吸入される冷媒を加熱す
るので、圧縮機１００に吸入される冷媒の温度を上昇さ
せることができる。したがって、圧縮機１００から吐出
される冷媒の温度が上昇し、放熱器２００での加熱能力
（給湯能力）及びサイクルの成績係数を向上させること
ができる。
【０１８７】（第１４実施形態）本実施形態は、図２３
に示すように、圧縮機１００を駆動する電動モータＭｏ
（駆動源）と圧縮機１００に吸入される冷媒とを熱交換
する熱交換器（加熱手段）８１０を設けて圧縮機１００
の吸入される冷媒を加熱するように構成したものであ
る。
【０１８８】（第１５実施形態）本実施形態は、図２３
に示すように、貯湯タンク７５０に蓄えられた給湯水に
て圧縮機１００に吸入される冷媒を加熱する熱交換器８
２０を設けたものである。
【０１８９】これにより、圧縮機１００に吸入される冷
媒の温度が次第に上昇していくので、放熱器２００での
加熱能力を向上させつつ、圧縮機１００の消費動力を低
減してサイクルの成績係数を向上させることができる。
【０１９０】（第１６実施形態）本実施形態は、給湯器
を含む家庭やビル等の建物全体の熱管理（熱マネージメ
ント）システムに本発明に係るエジェクタサイクルを適
用したものである。具体的には、図２５に示すように、
建物内で発生する廃熱（本実施形態では、風呂の残り
湯）を回収して圧縮機１００に吸入される冷媒とを熱交
換する熱交換器（加熱手段）８３０を設けるとともに、
エジェクタ４００と気液分離器５００との間に第２の蒸
発器３１０を設けたものである。
【０１９１】これにより、廃熱にて放熱器２００での加
熱能力（給湯能力）及びサイクルの成績係数を向上させ
つつ、例えば蒸発器３００にて室内の冷房（空調）を行
いながら吸熱し、この吸熱した熱と第２の蒸発器３１０
にて吸熱した熱とにより給湯水を加熱してもよい。
【０１９２】なお、本実施形態はでは、蒸発器３００に
て室内の冷房（空調）を行ったが、本実施形態はこれに
限定されるものではなく、第２の蒸発器３１０にて室内
の冷房を行ってもよい。また、２つの蒸発器３０００、
３１０にて室内の冷房を行ってもよい。
【０１９３】また、本実施形態は、図２５に示される構
成に限定されるものではなく、貯湯タンク７５０と
（床）暖房用の熱気交換機とを兼用させてもよい。
【０１９４】また、本実施形態は、図２５に示される構
成に限定されるものではなく、例えば図２６に示すよう
に、放熱器２００を複数個として、必要とする温度域に
応じて給湯水を供給してもよい。
【０１９５】これにより、エジェクタサイクルから給湯
水に供給される熱を効率よく利用することができるとと
もに、貯湯タンク７５０を必要としない温水利用機器７
５３と給湯器等の貯湯タンク７５０を必要とする温水器
器とに１つのエジェクタサイクルにて熱を供給すること
ができる。
【０１９６】（第１７実施形態）本実施形態は、図２７
に示すように、放熱器２００とエジェクタ４００との間
の冷媒通路に、蒸発器３００の冷媒出口側における冷媒
加熱度に基づいて開度を変化させる制御弁７３１を設け
たものである。
【０１９７】なお、本実施形態に係る制御弁７３１は、
蒸発器３００の冷媒出口側における冷媒温度を機械的に
感知して冷媒加熱度を所定の一定値に維持する、いわゆ
る外部均圧式の温度式膨張弁であり、７３１ａは冷媒温
度を感知する感温部であり、７３１ｂは均圧（外均）管
である。
【０１９８】次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述
べる。
【０１９９】蒸発器３００の冷媒出口側における加熱度
が大きくなると、蒸発器３００に流入する冷媒流量Ｇｅ
が大きくなる。一方、エジェクタ４００でのポンプ仕事
量が一定であることから、冷媒流量Ｇｅが大きくなって
流量比αが大きくなると、これに応じてエジェクタ４０
０での昇圧ΔＰが減少していく。このため、図２８に示
すように、エジェクタ効率ηｅが最大となる加熱度が存
在する。
【０２００】そこで、本実施形態では、エジェクタ効率
ηｅが最大となる加熱度を維持するように制御弁７３１
を制御することにより、高いエジェクタ効率ηｅを維持
しながらエジェクタサイクルを運転している。
【０２０１】なお、本実施形態では、加熱度を略一定値
となるように制御したが、本実施形態はこれに限定され
るものではなく、例えば制御弁７３１を電気式として、
制御目標加熱度をエジェクタサイクルの運転状況に応じ
て変化させてもよい。
【０２０２】（第１８実施形態）本実施形態は、図２９
に示すように、放熱器２００とエジェクタ４００との間
の冷媒通路に、エジェクタ４００にて減圧される前（本
実施形態では、放熱器２００から流出して減圧する前）
の冷媒温度に基づいて高圧側圧力を制御する制御弁７３
２を設けたものである。ここで、高圧側圧力とは、制御
弁７３２及びエジェクタ４００（ノズル４１０）にて減
圧される前に冷媒圧力を意味するものである。
【０２０３】なお、本実施形態に係る制御弁７３２は、
放熱器２００の冷媒出口側における冷媒温度を機械的に
感知して、その感知した冷媒温度に応じて高圧側圧力を
制御するものであり、７３２ａは冷媒温度を感知する感
温部である。
【０２０４】次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述
べる。
【０２０５】高圧側圧力が大きくなると、放熱器２００
を流通する冷媒流量Ｇｎが小さくなる。一方、エジェク
タ４００でのポンプ仕事量が一定であることから、冷媒
流量Ｇｎが小さくなって流量比αが大きくなると、これ
に応じてエジェクタ４００での昇圧ΔＰが減少してい
く。このため、図３０に示すように、エジェクタ効率η
ｅが最大となる高圧側圧力が存在する。
【０２０６】そこで、本実施形態では、エジェクタ効率
ηｅが最大となる高圧側圧力を維持するように制御弁７
３２を制御することにより、高いエジェクタ効率ηｅを
維持しながらエジェクタサイクルを運転している。
【０２０７】なお、本実施形態では、機械式の制御弁７
３２を用いたが、本実施形態はこれに限定されるもので
はなく、電気式の制御弁を用いてもよい。
【０２０８】（第１９実施形態）本実施形態は、図３１
に示すように、放熱器２００とエジェクタ４００との間
の冷媒通路に、蒸発器３００内の圧力（蒸発器３００で
の熱負荷）に基づいて弁開度が制御される制御弁７３３
を設けたものである。
【０２０９】なお、本実施形態に係る制御弁７３３は、
蒸発器３００内の圧力を機械的に感知して、その感知し
た圧力に応じて弁開度が変化する、いわゆる内部均圧式
温度膨張弁と同様な構造を有するものであり、７３３ａ
は蒸発器３００内の圧力を制御弁７３３に導く均圧管で
ある。
【０２１０】このため、蒸発器３００内の圧力（蒸発器
３００での熱負荷）が高くなると、制御弁７３３の開度
が大きくなり、逆に、蒸発器３００内の圧力（蒸発器３
００での熱負荷）が低くなると、制御弁７３３の開度が
小さくなる。
【０２１１】次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述
べる。
【０２１２】本実施形態によれば、蒸発器３００内の圧
力（蒸発器３００での熱負荷）に基づいて弁開度が制御
するので、蒸発器３００内の圧力（蒸発器３００での熱
負荷）が変動しても、この変動に応じて開度を制御する
ことにより、エジェクタ効率ηｅを高く維持することが
可能となる。
【０２１３】因みに、本実施形態では、蒸発器３００内
の圧力（蒸発器３００での熱負荷）が高くなると、制御
弁７３３の開度が大きくなり、逆に、蒸発器３００内の
圧力（蒸発器３００での熱負荷）が低くなると、制御弁
７３３の開度が小さくなるように開度を制御しているの
で、蒸発器３００に流れ込む冷媒流量を適正流量としな
がら、エジェクタ効率ηｅを高く維持することが可能で
ある。
【０２１４】（第２０実施形態）第１７実施形態では、
放熱器２００とエジェクタ４００との間の冷媒通路に制
御弁７３１を設けて、蒸発器３００の冷媒出口側におけ
る冷媒加熱度に基づいて制御弁７３１の開度を制御した
が、本実施形態は、図３２に示すように、気液分離器５
００と蒸発器３００との間の冷媒通路に制御弁７３１を
設けて、蒸発器３００の冷媒出口側における冷媒加熱度
に基づいて制御弁７３１の開度を制御するものである。
【０２１５】これにより、制御弁７３１に作用する圧力
を第１７実施形態より小さくすることができるので、制
御弁７３１の小型化及び製造原価低減を図ることができ
る。
【０２１６】（第２１実施形態）第１９実施形態では、
放熱器２００とエジェクタ４００との間の冷媒通路に制
御弁７３３を設けたが、本実施形態は、図３３に示すよ
うに、気液分離器５００と蒸発器３００との間の冷媒通
路に制御弁７３３を設けて、蒸発器３００内の圧力（蒸
発器３００での熱負荷）に基づいて弁開度を制御するも
のである。
【０２１７】（第２２実施形態）本実施形態は、図３４
〜３８に示すように、放熱器２００から流出した冷媒と
圧縮機１００に吸入される冷媒とを熱交換する熱交換器
（内部熱交換器）８００を設けたものである。
【０２１８】これにより、制御弁７３１〜７３３に流入
する冷媒が冷却されるので、ノズル４１０における膨張
エネルギが減少し、ノズル４１０から流出する冷媒の流
速が低下するとともに、ノズル４１０出口における冷媒
の乾き度が低下する。
【０２１９】このため、蒸発器３００からエジェクタ４
００に吸引される吸引冷媒の流量が増大して吸引冷媒の
流速が増大するので、ノズル４１０から吹き出す駆動冷
媒の流速ろ吸引冷媒の流速との速度差が小さくなる。し
たがって、吸引冷媒と駆動冷媒とが混合する際に発生す
る渦に伴う損失（渦損失）が小さくなるので、エジェク
タ効率ηｅが向上する。
【０２２０】なお、図３４は第１７実施形態に係るエジ
ェクタサイクルに熱交換器８００を設けた例であり、図
３５は第１８実施形態に係るエジェクタサイクルに熱交
換器８００を設けた例であり、図３６は第１９実施形態
に係るエジェクタサイクルに熱交換器８００を設けた例
であり、図３７は第２０実施形態に係るエジェクタサイ
クルに熱交換器８００を設けた例であり、図３８は第２
１実施形態に係るエジェクタサイクルに熱交換器８００
を設けた例である。
【０２２１】（第２３実施形態）本実施形態は、図３９
に示すように、エジェクタ４００と放熱器２００との間
の冷媒通路に設けられた制御弁７３１〜７３３とノズル
４１０とを一体化することにより、エジェクタ４００と
制御弁７３１〜７３３とを一体化したものである。
【０２２２】ところで、ノズル４１０を通過する冷媒
は、飽和液線を跨ぐようにして減圧されるため、ノズル
４１０の途中で冷媒が気液二相状態となり、ノズル４１
０の喉部（ノズル４１０内において最も断面積が小さく
なる部位（図６参照））の壁面近傍において冷媒が沸騰
する。一方、ノズル４１０の内壁から離れた中央部にお
いては、冷媒が沸騰し難いため、冷媒の液滴を微粒化す
ることが難しく、エジェクタ効率ηｅの低下をもたらす
要因となっている。
【０２２３】これに対して、本実施形態及び第１７〜１
９実施形態においては、冷媒は、制御弁７３１〜７３３
とノズル４１０との２段にて減圧される（絞られる）こ
ととなるので、初段のノズル（この例では、制御弁７３
１〜７３３）にて冷媒を一度沸騰させ、二段目のノズル
（この例では、ノズル４１０）の入口部にて冷媒を拡大
させて圧力を回復させることにより、沸騰核を生成させ
たまま二段目のノズル４１０にて沸騰させることができ
る。
【０２２４】したがって、二段目のノズル４１０におけ
る冷媒の沸騰を促進することができるので、ノズル４１
０の内壁から離れた中央部においても冷媒を沸騰させる
ことができる。延いては、冷媒の液滴を微粒化すること
ができるので、エジェクタ効率ηｅを向上させることが
できる。
【０２２５】（第２４実施形態）本実施形態は、放熱器
２００から流出した冷媒と圧縮機１００に吸入される冷
媒とを熱交換する熱交換器（内部熱交換器）８００、エ
ジェクタ４００、気液分離器５００及び減圧器（絞り手
段）６００を一体化したもの（エジェクタ一体型気液分
離器）であり、以下、その詳細構造について、図４０〜
４５を用いて説明する。
【０２２６】なお、図４０はエジェクタ一体型気液分離
器の軸方向断面図であり、図４１は図４０対して略９０
度ずれた方向から見た軸方向断面図であり、図４２は図
４０の上面図であり、図４３は図４０のＡ−Ａ断面図で
あり、図４４はディフィーザ４３０の斜視図であり、図
４５（ａ）は熱交換器８００の斜視図であり、図４５
（ｂ）は熱交換器８００を構成するチューブの断面図で
ある。
【０２２７】そして、気液分離器５００は、図４０、４
１に示すように、円筒状の一端側が閉塞された略コップ
状の下部ボディ（タンク本体）５５１と、他端側を閉塞
する上部ボディ５５２とを溶接することによって構成さ
れており、エジェクタ４００は、エジェクタ４００内を
流通する冷媒が下方側から上方側に向けて鉛直方向に流
通するように上部ボディ５５２（上方側）に固定されて
いる。
【０２２８】このとき、ディフィーザ４３０は、図４
１、４２、４５に示すように、混合部４２０から下方側
に向かうほどその断面積を徐々に拡大するようにラッパ
状（末広がり状）の第１ホーン部４３１、並びに下部ボ
ディ５５１の下端部５５２及び側壁部５５３の一部と共
にディフィーザ４３０構成するの第２ホーン部４３２を
有して構成されている。
【０２２９】そして、第２ホーン部４３２は、側壁部５
５３の所定の隙間を有して対向した略円筒状の円筒部４
３２ａと第１ホーン部４３１と円筒部４３２ａとを滑ら
かに繋ぐ曲面状の曲面部４３２ｂとからなるもので、本
実施形態では、第１ホーン部４３１及び第２ホーン４３
２は一体成形されている。
【０２３０】また、円筒部４３２ａには、側壁部５５３
の接触してディフィーザ４３０を下部ボディ５５１に対
して位置決めする位置決め用突起部４３３が設けられて
いる。
【０２３１】また、熱交換器８００は、図４３、４５
（ａ）に示すように、エジェクタ４００にて減圧される
前の高圧冷媒が流通する扁平状の第１チューブ８４０
と、圧縮機１００に吸引される低圧冷媒が流通する扁平
状の第２チューブ８５０とをその扁平面で接触させた状
態で渦巻き状に巻いたものであり、両チューブ８４０、
８５０は、図４５（ｂ）に示すように、１本のチューブ
内に多数本の冷媒通路が形成された多穴チューブであ
る。
【０２３２】なお、両チューブ８４０、８５０の長手方
向両端側には、チューブ８４０、８５０内の冷媒通路に
連通するヘッダ８４１、８４２、８５１、８５２が接合
されており、ヘッダ８４１、８５１が冷媒を各冷媒通路
に分配供給するものであり、ヘッダ８４２、８５２は熱
交換を終えて各冷媒通路から流出する冷媒を集合回収す
るものである。
【０２３３】次に、本実施形態に係るエジェクタ一体型
気液分離器の作動（冷媒流れ）について述べる。
【０２３４】放熱器２００から流出した高温高圧の冷媒
は、第１流入口５５４（図４１、４２参照）から気液分
離器５００内に流入して、ヘッダ８４１、第１チューブ
５４０及びヘッダ８４２の順に流通して連通口５５５
（図４０参照）を経由してエジェクタ４００（ノズル４
１０）に流入する。
【０２３５】そして、エジェクタ４００（ノズル４１
０）に流入した冷媒は、混合部４２０にて蒸発器３００
にて蒸発した冷媒を吸引しながらディフィーザ４３０に
てその圧力を上昇させた後、円筒部４３２ａと側壁部５
５３との隙間（ディフィーザ４３０の一部）を経由して
下部ボディ５５１の上方側（気液分離器５００内の上方
側の空間）に流出する。なお、蒸発器３００にて蒸発し
た冷媒は、第２流入口５５８（図４２参照）から混合部
４２０に吸引される。
【０２３６】また、下部ボディ５５１の上方側（気液分
離器５００内の上方側の空間）に存在する気相冷媒（低
圧側冷媒）は、下部ボディ５５１の下方側（気液分離器
５００内の下方側の空間）にて屈曲したＵ字状のＵ字管
５５６の上端側開口部５５６ａからＵ字管５５６に吸引
されてヘッダ８５１から第２チューブ８５０に流入し、
高圧側冷媒（第１チューブ８４０内を流通する冷媒）と
熱交換した後、第１流出口５５７（図４１参照）から流
出して圧縮機１００に吸引される。
【０２３７】なお、Ｕ字管５５６の下部屈曲部分には、
冷媒から分離した冷凍機油（潤滑油）を取り込むオイル
戻し穴５５６ｂ（図４５参照）が設けられており、この
オイル戻し穴５５６ｂから取り込まれた冷凍機油は、低
圧側冷媒と共に第２チューブ８５０を流通して圧縮機１
００に吸引される。
【０２３８】一方、下部ボディ５５１の下方側（気液分
離器５００内の下方側の空間）に存在する液相冷媒は、
エジェクタ４００の同軸上に配置された吸入パイプ５５
８の下端側開口部５５８ａから吸引されて第２流出口５
５９（図４０参照）から蒸発器３００に向けて流出す
る。なお、下端側開口部５５８ａから第２流出口５５９
に至る冷媒通路にて所定の圧力損失を発生させることに
より減圧器（絞り手段）６００を構成している。
【０２３９】次に、本実施形態の特徴を述べる。
【０２４０】本実施形態では、気液分離器５００の一部
（下部ボディ５５１の下端部５５２及び側壁部５５３の
一部）にてディフィーザ４３０の一部を構成しているの
で、エジェクタ４００（第１ホーン部４３１）のみでデ
ィフィーザ４３０を構成する場合に比べて、十分な大き
さの冷媒通路を有するディフィーザ４３０を構成するこ
とができる。
【０２４１】しかも、気液分離器５００内の空間を利用
して十分な大きさの冷媒通路を有するディフィーザ４３
０を構成しているので、エジェクタ４００の性能を向上
させつつ、エジェクタ４００を搭載するためのペースを
削減してエジェクタサイクルの設置（搭載）性を向上さ
せることができる。
【０２４２】（第２５実施形態）本実施形態もエジェク
タ一体型気液分離器に関するものである。具体的には、
図４６に示すように、エジェクタ４００は、エジェクタ
４００内を流通する冷媒が下方側から上方側に向けて鉛
直方向に流通するように気液分離器５００内に配置する
とともに、ディフィーザ４３０の冷媒出口（冷媒通路断
面積が最大となる部位）より冷媒流れ下流側にて、冷媒
の流通方向を下方側に向かう向きから上方側に向かう向
きに略１８０度転向させるものである。
【０２４３】これにより、エジェクタ４００（特に、デ
ィフィーザ４３０）での圧力損失を最小限に抑制しつ
つ、冷媒の出入口を気液分離器５００の上方側に集中さ
せることが可能となる。
【０２４４】因みに、５６０は、気液分離器５００内の
下方側の空間にてＵ字状に屈曲し、気液分離器５００内
の上方側の空間に存在する気相冷媒（低圧側冷媒）を吸
引するＵ字管であり、５７０は気液分離器５００内の下
方側の空間に存在する液相冷媒を吸引する吸引パイプで
あり、Ｕ字管５６０の下端側屈曲部には、冷凍機油を取
り込むオイル戻し穴５６１が形成されている。
【０２４５】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、二酸化炭素を冷媒としたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、例えばエチレン、エタン、酸化窒素
等であってもよい。
【０２４６】また、エジェクタ４００の冷媒流れ上流側
及び下流側の両側に減圧器７１０、７２０を配設しても
よい。
【０２４７】また、冷媒通路自体に適用な圧力損失を設
けることにより、第１減圧器６００を廃止してもよい。
【０２４８】また、第１〜３実施形態では、第１〜３減
圧器６００、７１０、７２０を開度が固定された固定絞
りやキャピラリーチューブ等にて構成したが、本発明は
これに限定されるものではなく、開度を可変制御するこ
とができる可変開度バルブとしてもよい。
【０２４９】なお、第２実施形態において、第２減圧器
７１０を可変開度バルブとし、エジェクタ４００にて昇
圧された後の冷媒圧力が臨界圧力未満である場合にはバ
ルブ開度を大きくして圧力損失を小さくし、エジェクタ
４００にて昇圧された後の冷媒圧力が臨界圧力以上の場
合には、気液分離器５００入口での冷媒圧力が臨界圧力
未満となるようにバルブ開度を調節すれば、第３実施形
態と同様に、エジェクタ４００にて昇圧された後の冷媒
圧力確実にが臨界圧力未満となるように調節しつつ、冷
媒の流通抵抗（圧力損失）が増大することを防止でき
る。
【０２５０】また、第１〜３実施形態では、、第２、３
減圧器７１０、７２０にてエジェクタ４００にて昇圧さ
れた後の冷媒圧力を臨界圧力未満（気液二相域）まで減
圧調節したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、圧縮機の回転数や圧縮機の理論吐出量を調整する等
の手段により圧縮機から吐出する冷媒流量を調節するこ
とによりエジェクタ４００にて昇圧された後の冷媒圧力
を臨界圧力未満（気液二相域）まで減圧調節する圧力調
整手段を構成してもよい。
【０２５１】また、第４〜６実施形態では、混合部４２
０の出口部近傍において、液相冷媒を分離抽出したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、エジェクタ４
００の昇圧途中（混合部４２０の入口からディフィーザ
４３０の出口までの間）であれば、どこでもよい。
【０２５２】また、第９〜１６実施形態では、本発明に
係るエジェクタサイクルを給湯器に適用したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、例えば空調装置等に
も適用することができる。
【０２５３】また、第９〜１６実施形態では、電動モー
タＭｏにて圧縮機１００から吐出される冷媒流量を制御
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、可変
容量型の圧縮機にて圧縮機１００から吐出される冷媒流
量を制御してもよい。
【０２５４】また、第９〜１６実施形態では、圧縮機１
００から吐出される冷媒流量を制御したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えば圧縮機から吐出さ
れる冷媒流量（圧縮機の回転数）を一定値としてもよ
い。
【０２５５】また、本発明は上述の実施形態それぞれに
示されたものにのみ限定されるものでは、第１〜１６実
施形態のうち少なくとも２つの実施形態を組み合わせて
もよい。
【０２５６】また、上述の実施形態では、エジェクタ４
００の形状（ノズル４１０の入口径、ノズル４１０の喉
部径、ノズル４１０の出口径、混合部４２０の径寸法、
ノズル入口からノズル喉部までの寸法、ノズル喉部から
ノズル出口までの寸法、混合部４２０の長さ及びディフ
ィーザ４３０の広がり角度等のエジェクタの仕様）が固
定されたものであったが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、エジェクタ４００の形状をサイクルの運転
状況に応じて変化させてもよい。これにより、エジェク
タサイクルの運転状態によらず、高いエジェクタ効率を
維持しつつ、サイクルを運転することができる。
【０２５７】また、エジェクタ効率ηｅの定義式は、上
記数式１に限定されるものではなく、膨張エネルギーを
圧力エネルギーに変換する際にエネルギの変換効率を精
度よく示すものであればよい。
【０２５８】また、第６、７実施形態に係る気液分離器
及び第８〜２５実施形態に係るエジェクタサイクルで
は、二酸化炭素を冷媒とする高圧側圧力が冷媒の臨界圧
力以上となるものであったが、これら実施形態はこれに
限定されるものではなく、高圧側圧力が冷媒の臨界圧力
未満となるものにも適用することができる。
【０２５９】また、上述の実施形態では、混合部４２０
とディフィーザ４３０とが明確に区別されていたが、本
発明はこれに限定されるものではなく、混合部４２０と
ディフィーザ４３０と明確に区別することなく、混合部
４２０の機能とディフィーザ４３０の機能とを併せ持っ
た昇圧部とノズル４１０とでエジェクタ４００を構成し
てもよい。
【０２６０】また、上述の実施形態では、ノズル４１０
（エジェクタ４００）は１段絞りであったが、本発明は
これに限定されるものではなく、ノズル４１０（エジェ
クタ４００）を複数段絞り構造を有するものにしてもよ
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエジェクタサイク
ルの模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るエジェクタサイク
ルのｐ−ｈ（モリエル）線図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るエジェクタサイク
ルにおける高圧側圧力と成績係数及び冷房能力との関係
を示すグラフである。
【図４】本発明の第２実施形態に係るエジェクタサイク
ルの模式図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るエジェクタサイク
ルの模式図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係るエジェクタサイク
ルのエジェクタ及び気液分離器部分の拡大模式図であ
る。
【図７】（ａ）はエジェクタ効率ηｅと蒸発器で発生す
る冷凍能力Ｑｅとの関係を示すグラフであり、（ｂ）は
エジェクタ効率ηｅと圧縮機の吸入圧上昇分ΔＰ及び蒸
発器冷媒入口側と出口側との比エンタルピ差Δｈとの関
係を示すグラフであり、（ｃ）はエジェクタ効率ηｅと
圧縮機に吸入される冷媒の質量流量Ｇｒ及び蒸発器内を
流通する冷媒の質量流量Ｇｅとの関係を示すグラフであ
る。
【図８】本発明の第４実施形態に係るエジェクタサイク
ルのｐ−ｈ（モリエル）線図である。
【図９】ノズルの冷媒出口からディフィーザの冷媒出口
までにおける、エジェクタの冷媒通路断面の中央部を基
準とした半径方向の位置と冷媒流速との関係を示す三次
元特性図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係るエジェクタサイ
クルのエジェクタ及び気液分離器部分の拡大模式図であ
る。
【図１１】エジェクタの冷媒通路断面の中央部を基準と
した半径方向の位置と冷媒中に占める液相冷媒の割合
（液体積割合）との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の第６実施形態に係るエジェクタサイ
クルのエジェクタ及び気液分離器部分の拡大模式図であ
る。
【図１３】本発明の第７実施形態に係るエジェクタサイ
クルに適用される気液分離器の模式図である。
【図１４】本発明の第７実施形態に係るエジェクタサイ
クルに適用される気液分離器の特徴を説明するための説
明図である。
【図１５】本発明の第８実施形態に係るエジェクタサイ
クルに適用される気液分離器の模式図である。
【図１６】図１５のＡ−Ａ断面図である。
【図１７】本発明の第９実施形態に係るエジェクタサイ
クルの模式図である。
【図１８】エジェクタ効率と流量比との関係を示すグラ
フである。
【図１９】本発明の第１０施形態に係るエジェクタサイ
クルの模式図である。
【図２０】本発明の第１１実施形態に係るエジェクタサ
イクルの模式図である。
【図２１】本発明の第１２実施形態に係るエジェクタサ
イクルの模式図である。
【図２２】本発明の第１３実施形態に係るエジェクタサ
イクルの模式図である。
【図２３】本発明の第１４実施形態に係るエジェクタサ
イクルの模式図である。
【図２４】本発明の第１５実施形態に係るエジェクタサ
イクルの模式図である。
【図２５】本発明の第１６実施形態に係るエジェクタサ
イクルの模式図である。
【図２６】本発明の第１６実施形態に係るエジェクタサ
イクルの変形例に係る模式図である。
【図２７】本発明の第１７実施形態に係るエジェクタサ
イクルの模式図である。
【図２８】加熱度と流量比α、エジェクタ４００での昇
圧ΔＰ及びエジェクタ効率ηｅとの関係を示すグラフで
ある。
【図２９】本発明の第１８実施形態に係るエジェクタサ
イクルの模式図である。
【図３０】高圧側圧力と流量比α、エジェクタ４００で
の昇圧ΔＰ及びエジェクタ効率ηｅとの関係を示すグラ
フである。
【図３１】本発明の第１９実施形態に係るエジェクタサ
イクルの模式図である。
【図３２】本発明の第２０実施形態に係るエジェクタサ
イクルの模式図である。
【図３３】本発明の第２１実施形態に係るエジェクタサ
イクルの模式図である。
【図３４】本発明の第２２実施形態に係るエジェクタサ
イクルの模式図である。
【図３５】本発明の第２２実施形態に係るエジェクタサ
イクルの変形例に係る模式図である。
【図３６】本発明の第２２実施形態に係るエジェクタサ
イクルの変形例に係る模式図である。
【図３７】本発明の第２２実施形態に係るエジェクタサ
イクルの変形例に係る模式図である。
【図３８】本発明の第２２実施形態に係るエジェクタサ
イクルの変形例に係る模式図である。
【図３９】本発明の第２３実施形態に係るエジェクタサ
イクルに適用されるエジェクタの拡大模式図である。
【図４０】本発明の第２４実施形態に係るエジェクタ一
体型気液分離器の軸方向断面図である。
【図４１】図４０対して略９０度ずれた方向から見た軸
方向断面図である。
【図４２】図４０の上面図である。
【図４３】図４０のＡ−Ａ断面図である。
【図４４】ディフィーザ４３０の斜視図である。
【図４５】（ａ）は熱交換器の斜視図であり、（ｂ）は
熱交換器を構成するチューブの断面図である。
【図４６】本発明の第２５実施形態に係るエジェクタ一
体型気液分離器の軸方向断面図である。
【符号の説明】
１００…圧縮機、２００…放熱器、３００…蒸発器、４
００…エジェクタ、５００…気液分離器、６００…減圧
器。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年８月２４日（２００１．８．２
４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨
張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引
するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して
冷媒を蓄える気液分離器（５００）とを備え、エジェク
タ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界
圧力以上まで上昇させるとともに減圧した後の冷媒圧力
を冷媒の臨界圧力以下まで減少させることを特徴とす
る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】請求項２に記載の発明では、冷媒を吸入圧
縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）と、
前記圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、前記放熱器（２００）から流出する冷媒を減
圧膨張させて前記蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷
媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギ
ーに変換して前記圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させ
るエジェクタ（４００）と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒
とに分離して冷媒を蓄える気液分離器（５００）と、前
記気液分離器内に設置され、前記気液分離器内のオイル
を前記圧縮機（１００）へ導くためのオイル戻し穴を備
え、前記エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒
圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させるとともに減圧
した後の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以下まで減少させる
ことを特徴とする。請求項３に記載の発明では、エジェ
クタ（４００）にて昇圧された冷媒の圧力を臨界圧力未
満に調整する圧力調整手段（７１０、７２０）が設けら
れていることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】請求項４に記載の発明では、エジェクタ
（４００）にて昇圧された冷媒の圧力を気液２相域に調
整する圧力調整手段（７１０、７２０）が設けられてい
ることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】請求項５に記載の発明では、気液分離器
（５００）は、エジェクタ（４００）から流出した冷媒
を気液分離しており、さらに、圧力調整手段（７１０、
７２０）は、エジェクタ（４００）より冷媒流れ上流側
に設けられていることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】請求項７に記載の発明では、冷媒を吸入圧
縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）と、
圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱器
（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３０
０）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨張
させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引す
るとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換し
て圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する
気液分離器（５００）とを備え、エジェクタ（４００）
にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで
上昇させるとともに減圧した後の冷媒圧力を冷媒の臨界
圧力以下まで減少させ、さらに、気液分離器（５００）
は、エジェクタ（４００）から流出する前の冷媒から液
相冷媒を分離抽出し、その分離抽出した液相冷媒を蒸発
器（３００）側に供給することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】請求項８に記載の発明では、冷媒を吸入圧
縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）と、
圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱器
（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３０
０）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨張
させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引す
るとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換し
て圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する
第１、２気液分離器（５００、５１０）とを備え、エジ
ェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の
臨界圧力以上まで上昇させるとともに減圧した後の冷媒
圧力を冷媒の臨界圧力以下まで減少させ、第１気液分離
器（５００）は、エジェクタ（４００）から流出する前
の冷媒から液相冷媒を分離抽出し、その分離抽出した液
相冷媒を蒸発器（３００）側に供給し、さらに、第２気
液分離器（５１０）は、エジェクタ（４００）から流出
した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、その分離し
た液相冷媒を蒸発器（３００）側に供給することを特徴
とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】これにより、請求項８に記載の発明と同様
に、超臨界域で使用される冷媒を使用することによりフ
ロンの使用を廃止しつつ、エジェクタサイクルの成績係
数（効率）を向上させながら、冷凍能力を大きくするこ
とができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】なお、請求項９に記載の発明のごとく、エ
ジェクタ（４００）の昇圧部（４２０、４３０）の冷媒
出口側にて液相冷媒を分離抽出するように第１気液分離
器（５００）を構成することが望ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】また、請求項１０に記載の発明のごとく、
エジェクタ（４００）の冷媒通路断面のうち略中央部に
おいて液相冷媒を分離抽出するように第１気液分離器
（５００）を構成すれば、効率良く液相冷媒を分離抽出
することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】請求項１１に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨
張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引
するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して
冷媒を蓄えるとともに、気相冷媒を圧縮機（１００）の
吸入側に供給し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給す
る気液分離器（５００）と圧縮機（１００）の吸入され
る冷媒を加熱する加熱手段（８００、８１０、８２０、
８３０）とを備え、エジェクタ（４００）にて減圧され
る前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させるこ
とを特徴とする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】なお、加熱手段（８００）は、請求項１２
に記載の発明のごとく、放熱器（２００）から流出した
冷媒と圧縮機（１００）に吸入される冷媒とを熱交換す
るものにて構成してもよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】また、加熱手段（８１０）は、請求項１３
に記載の発明のごとく、圧縮機（１００）を駆動する駆
動源（Ｍｏ）と圧縮機（１００）に吸入される冷媒とを
熱交換するものにて構成してもよい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】請求項１４に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨
張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引
するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して
冷媒を蓄えるとともに、気相冷媒を圧縮機（１００）の
吸入側に供給し、気液分離器内に設置され、気液分離器
内のオイルを圧縮機（１００）へ導くためのオイル戻し
穴と、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離
器（５００）と、エジェクタ（４００）におけるエネル
ギの変換効率を制御するエジェクタ効率制御手段（７３
０）とを備え、エジェクタ（４００）にて減圧される前
の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを
特徴とする。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】請求項１５に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨
張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引
するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して
冷媒を蓄えるとともに、気相冷媒を圧縮機（１００）の
吸入側に供給し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給す
る気液分離器（５００）と、気液分離器内に設置され、
気液分離器内のオイルを圧縮機（１００）へ導くための
オイル戻し穴と、エジェクタ（４００）に流入する冷媒
流量を調節する流量調整手段（Ｍｏ）と、エジェクタ
（４００）におけるエネルギの変換効率を制御するエジ
ェクタ効率制御手段（７３０）とを備え、エジェクタ
（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧
力以上まで上昇させることを特徴とする。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】なお、流量調整手段（Ｍｏ）は、請求項１
６に記載の発明のように圧縮機（１００）の吐出流量を
調節することによりエジェクタ（４００）に流入する冷
媒流量を調節してもよい。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】また、請求項１７に記載の発明のごとく、
エジェクタ（４００）における冷媒の昇圧量を調節する
ことでエネルギの変換効率を制御してもよい。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】また、請求項１８に記載の発明のごとく、
エジェクタ（４００）のノズル（４０）における冷媒の
減圧膨張量を調節することでエネルギの変換効率を制御
してもよい。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】また、請求項１９に記載の発明のごとく、
蒸発器（３００）に流入する前の冷媒の減圧量を調節す
ることでエネルギの変換効率を制御してもよい。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３７】また、請求項２０に記載の発明のごとく、
蒸発器（３００）内の温度を調節することでエネルギの
変換効率を制御してもよい。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３８】また、請求項２１に記載の発明のごとく、
蒸発器（３００）内の圧力を調節することでエネルギの
変換効率を制御してもよい。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３９】また、請求項２２に記載の発明のごとく、
放熱器（２００）を流通する冷媒流量（Ｇｎ）と蒸発器
（３００）を流通する冷媒流量（Ｇｅ）との比を調節す
ることでエネルギの変換効率を制御してもよい。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】また、請求項２３に記載の発明のごとく、
エジェクタ（４００）にて減圧される前の高圧冷媒の圧
力を調節することでエネルギの変換効率を制御してもよ
い。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４１】また、請求項２４に記載の発明のごとく、
請求項１ないし２３のいずれか１つに記載のエジェクタ
サイクルの放熱器（２００）にて高圧側冷媒と給湯水と
を熱交換することにより給湯水を加熱してもよい。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４２】また、請求項２５に記載の発明のごとく、
請求項１４ないし１６のいずれか１つに記載のエジェク
タサイクルの放熱器（２００）にて高圧側冷媒と給湯水
とを熱交換して給湯水を加熱し、さらに、エジェクタ効
率制御手段（７３０）は、熱交換後の給湯水の温度を調
節することによりエネルギの変換効率を制御してもよ
い。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４３】また、請求項２６に記載の発明のごとく、
請求項１４ないし１６のいずれか１つに記載のエジェク
タサイクルの放熱器（２００）にて高圧側冷媒と給湯水
とを熱交換して給湯水を加熱し、さらに、エジェクタ効
率制御手段（７３０）は、放熱器（２００）を流通する
冷媒の温度と給湯水の温度との差を調節することにより
エネルギの変換効率を制御してもよい。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４４】また、請求項２７に記載の発明のごとく、
請求項１４ないし１６のいずれか１つに記載のエジェク
タサイクルの放熱器（２００）にて高圧側冷媒と給湯水
とを熱交換して給湯水を加熱し、さらに、エジェクタ効
率制御手段（７３０）は、高圧冷媒と熱交換する給湯水
の流量を調節することによりエネルギの変換効率を制御
してもよい。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４５】請求項２８に記載の発明では、請求項２４
ないし２７のいずれか１つに記載の給湯器を有し、蒸発
器（３００）を複数個として、これら複数個の蒸発器
（３００）のいずれかにて室内の空調を行うことを特徴
とする。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４７】請求項２９に記載の発明では、加熱された
給湯水を保温貯蔵する貯湯タンク（７５０）を有してお
り、貯湯タンク（７５０）に蓄えられた給湯水にて圧縮
機（１００）に吸入される冷媒を加熱することを特徴と
する。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４８】これにより、圧縮機（１００）に吸入され
る冷媒の温度が次第に上昇していくので、圧縮機（１０
０）の消費動力を低減して放熱器（２００）での加熱能
力を向上させつつ、エジェクタサイクルの成績係数を向
上させることができる。請求項３０に記載の発明では、
冷媒を減圧膨張させて蒸発器にて蒸発した気相冷媒を吸
引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変
換して圧縮機の吸入圧を上昇させるエジェクタを有し、
かつ、エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧
力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させるエジェクタサイ
クルに適用され、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離
し、その分離された液相冷媒を蓄えるタンク部（５４
０）を備える気液分離器（５００）であって、タンク部
（５４０）内において、エジェクタ（４００）内を流通
する冷媒が下方側から上方側に向けて流通し、かつ、エ
ジェクタ（４００）の冷媒出口部（４３１）がタンク部
（５４０）内の冷媒液面より上方側に位置するように、
エジェクタ（４００）をタンク部（５４０）に内蔵した
ことを特徴とする。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５０】なお、エジェクタ（４００）は、請求項３
１に記載の発明のごとく、内部を流通する冷媒が鉛直方
向に下方側から上方側に向けて流通するように構成する
ことが望ましい。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５１】請求項３２に記載の発明では、エジェクタ
（４００）の冷媒出口部（４３１）側には、冷媒出口部
（４３１）から流出する冷媒を衝突させる衝突壁（５４
１）が設けられていることを特徴とする。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】請求項３３に記載の発明では、冷媒を減圧
膨張させて蒸発器にて蒸発した気相冷媒を吸引するとと
もに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮
機の吸入圧を上昇させるエジェクタ（４００）を有し、
かつ、エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧
力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させるエジェクタサイ
クルに適用され、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離
し、その分離された液相冷媒を蓄えるタンク部（５４
０）を備える気液分離器（５００）であって、エジェク
タ（４００）の冷媒出口部（４３１）がタンク部（５４
０）内の冷媒液面より上方側に位置し、かつ、冷媒出口
部（４３１）から噴出する冷媒がタンク部（５４０）の
内壁に衝突するように、エジェクタ（４００）をタンク
部（５４０）に内蔵したことを特徴とする。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５４】これにより、請求項３１に記載の発明のよ
うに衝突壁（５４１）を設けることなく、液相冷媒と気
相冷媒とを効率よく分離することができるので、気液分
離器（５００）の製造原価低減を図りつつ、液相冷媒と
気相冷媒とを効率よく分離することができる。
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５５】なお、請求項３１に記載の発明では、請求
項３４に記載の発明のごとく、エジェクタ（４００）の
冷媒出口部（４３１）から略水平方向に冷媒が噴出する
ように構成することが望ましい。
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５６】請求項３５に記載の発明では、エジェクタ
（４００）は、放熱器（２００）から流出した高圧冷媒
の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減
圧加速させるノズル（４１０）と、ノズル（４１０）か
ら噴射する高い速度の冷媒流とこの冷媒流により吸引さ
れた蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒とを混合す
る混合部（４２０）と、ノズル（４１０）から噴射する
冷媒と蒸発器（３００）から吸引した冷媒とを混合させ
ながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒
の圧力を昇圧させるディフューザ（４３０）とを有して
構成されており、エジェクタ（４００）のうち、少なく
ともノズル（４１０）は、タンク部（５４０）外に位置
していることを特徴とする。
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５８】なお、請求項３６に記載の発明のごとく、
タンク部（５４０）のうち、蒸発器（３００）側に接続
される液相冷媒の出口に、この出口から流出する液相冷
媒を減圧する絞り手段（６００）を一体的に設けること
が望ましい。
【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５９】請求項３７に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出した高圧冷媒の圧
力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨
張させるノズル（４１０）、及びノズル（４１０）から
噴射する冷媒と蒸発器（３００）から吸引した冷媒とを
混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換
して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部（４２０、４３０）
を有するエジェクタ（４００）と、冷媒を気相冷媒と液
相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとともに、気相冷媒を
圧縮機（１００）の吸入側に供給し、液相冷媒を蒸発器
（３００）に供給する気液分離器（５００）とを備える
エジェクタサイクルにおいて、エジェクタ（４００）に
て減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上
昇させるとともに、エジェクタ（４００）の形状をサイ
クルの運転状況に応じて変化させることを特徴とする。
【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６３】そして、請求項３８に記載の発明では、冷
媒を吸入圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１
００）と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却す
る放熱器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発
器（３００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を
減圧膨張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒
を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギー
に変換して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジ
ェクタ（４００）と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分
離して冷媒を蓄えるとともに、気相冷媒を圧縮機（１０
０）の吸入側に供給し、液相冷媒を蒸発器（３００）に
供給する気液分離器（５００）と、放熱器（２００）と
エジェクタ（４００）との間の冷媒通路に設けられ、蒸
発器（３００）の冷媒出口側における冷媒加熱度に基づ
いて開度を変化させる制御弁（７３１）とを備え、エジ
ェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の
臨界圧力以上まで上昇させることを特徴とするので、高
いエジェクタ効率ηｅを維持しながらエジェクタサイク
ルを運転することができる。
【手続補正４０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６８】そして、請求項３９に記載の発明では、冷
媒を吸入圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１
００）と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却す
る放熱器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発
器（３００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を
減圧膨張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒
を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギー
に変換して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジ
ェクタ（４００）と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分
離して冷媒を蓄えるとともに、気相冷媒を圧縮機（１０
０）の吸入側に供給し、液相冷媒を蒸発器（３００）に
供給する気液分離器（５００）と、放熱器（２００）と
エジェクタ（４００）との間の冷媒通路に設けられ、エ
ジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒温度に基づ
いて高圧側圧力を制御する制御弁（７３２）とを備え、
エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷
媒の臨界圧力以上まで上昇させることを特徴とするの
で、高いエジェクタ効率ηｅを維持しながらエジェクタ
サイクルを運転することができる。
【手続補正４１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７０】請求項４０に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨
張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引
するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して
冷媒を蓄えるとともに、気相冷媒を圧縮機（１００）の
吸入側に供給し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給す
る気液分離器（５００）と、放熱器（２００）とエジェ
クタ（４００）との間の冷媒通路に設けられ、蒸発器
（３００）内の圧力に基づいて開度を変化させる制御弁
（７３３）とを備え、エジェクタ（４００）にて減圧さ
れる前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させる
ことを特徴とする。
【手続補正４２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７３】なお、請求項４１に記載の発明のごとく、
制御弁（７３１〜７３３）とエジェクタ（４００）とを
一体化してもよい。
【手続補正４３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７４】また、請求項４２に記載の発明のごとく、
制御弁（７３１〜７３３）とノズル（４１０）とを一体
化してもよい。
【手続補正４４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７５】請求項４３に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨
張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引
するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して
冷媒を蓄えるとともに、気相冷媒を圧縮機（１００）の
吸入側に供給し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給す
る気液分離器（５００）と、気液分離器（５００）と蒸
発器（３００）との間の冷媒通路に設けられ、蒸発器
（３００）の冷媒出口側における冷媒加熱度に基づいて
開度を変化させる制御弁（７３１）とを備え、エジェク
タ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界
圧力以上まで上昇させることを特徴とする。
【手続補正４５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７６】これにより、請求項３８に記載の発明と同
様に、高いエジェクタ効率ηｅを維持しながらエジェク
タサイクルを運転することができる。
【手続補正４６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７７】また、制御弁（７３１）に作用する圧力を
請求項３８に記載の発明より小さくすることができるの
で、制御弁（７３１）の小型化及び製造原価低減を図る
ことができる。
【手続補正４７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７８】請求項４４に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨
張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引
するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して
冷媒を蓄えるとともに、気相冷媒を圧縮機（１００）の
吸入側に供給し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給す
る気液分離器（５００）と、気液分離器（５００）と蒸
発器（３００）との間の冷媒通路に設けられ、蒸発器
（３００）内の圧力に基づいて開度を変化させる制御弁
（７３３）とを備え、エジェクタ（４００）にて減圧さ
れる前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させる
ことを特徴とする。
【手続補正４８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７９】これにより、請求項３８に記載の発明と同
様に、高いエジェクタ効率ηｅを維持しながらエジェク
タサイクルを運転することができる。
【手続補正４９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８０】また、制御弁（７３１）に作用する圧力を
請求項３８に記載の発明より小さくすることができるの
で、制御弁（７３１）の小型化及び製造原価低減を図る
ことができる。
【手続補正５０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８１】請求項４５に記載の発明では、圧縮機（１
００）に吸入される冷媒と放熱器（２００）出口側の冷
媒とを熱交換する熱交換器（８００）を備えることを特
徴とする。
【手続補正５１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８４】請求項４６に記載の発明では、冷媒を減圧
膨張させて蒸発器にて蒸発した気相冷媒を吸引するとと
もに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮
機の吸入圧を上昇させるエジェクタを有し、かつ、エジ
ェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の
臨界圧力以上まで上昇させるエジェクタサイクルに適用
され、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、その分離
された液相冷媒を蓄えるタンク部（５５１）を備える気
液分離器（５００）であって、タンク部（５５１）内に
おいて、エジェクタ（４００）内を流通する冷媒が下方
側から上方側に向けて流通するようにエジェクタ（４０
０）を配置するとともに、タンク本体（５５１）の一部
がエジェクタ（４００）のディフィーザ（４３０）の一
部を構成するようにしたことを特徴とする。
【手続補正５２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８７】なお、請求項４７に記載の発明のごとく、
ディフィーザ（４３０）には、タンク本体（５１１）の
接触してディフィーザ（４３０）を位置決めする突起部
（４３３）を設けることが望ましい。
【手続補正５３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８８】請求項４８に記載の発明では、冷媒を減圧
膨張させて蒸発器にて蒸発した気相冷媒を吸引するとと
もに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮
機の吸入圧を上昇させるエジェクタを有し、かつ、エジ
ェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の
臨界圧力以上まで上昇させるエジェクタサイクルに適用
され、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、その分離
された液相冷媒を蓄えるタンク部（５４０）を備える気
液分離器（５００）であって、タンク部（５４０）内に
おいて、エジェクタ（４００）内を流通する冷媒が下方
側から上方側に向けて流通するようにエジェクタ（４０
０）を配置するとともに、エジェクタ（４００）のディ
フィーザ（４３０）の冷媒出口より冷媒流れ下流側に
て、冷媒の流通方向を下方側に向かう向きから上方側に
向かう向きに転向させるように構成したことをを特徴と
する。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１月３０日（２００２．１．３
０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 エジェクタサイクル、これに用いる気
液分離器、並びにこのエジェクタサイクルを用いた給湯
器及び熱管理システム
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨
張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引
するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、エジェクタ（４００）からの気液二相冷
媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとと
もに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給し、
液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離器（５
００）とを備え、エジェクタ（４００）にて減圧される
前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させるとと
もに減圧した後の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以下まで減
少させることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】請求項２に記載の発明では、冷媒を吸入圧
縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）と、
前記圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、前記放熱器（２００）から流出する冷媒を減
圧膨張させて前記蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷
媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギ
ーに変換して前記圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させ
るエジェクタ（４００）と、前記エジェクタ（４００）
からの気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して
冷媒を蓄えるとともに、気相冷媒を前記圧縮機（１０
０）の吸入側に供給し、液相冷媒を前記蒸発器（３０
０）に供給する気液分離器（５００）と、前記気液分離
器内に設置され、前記気液分離器内のオイルを前記圧縮
機（１００）へ導くためのオイル戻し穴を備え、前記エ
ジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒
の臨界圧力以上まで上昇させるとともに減圧した後の冷
媒圧力を冷媒の臨界圧力以下まで減少させることを特徴
とする。請求項３に記載の発明では、エジェクタ（４０
０）にて昇圧された冷媒の圧力を臨界圧力未満に調整す
る圧力調整手段（７１０、７２０）が設けられているこ
とを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】請求項７に記載の発明では、冷媒を吸入圧
縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）と、
圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱器
（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３０
０）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨張
させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引す
るとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換し
て圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、エジェクタ（４００）の冷媒通路断面の
うち略中央部に設置され、エジェクタ（４００）から流
出する前の冷媒から液相冷媒を抽出し、その分離抽出し
た液相冷媒を蒸発器（３００）側に供給するとともに、
エジェクタ（４００）から流出する前の冷媒から気相冷
媒を抽出し、その分離抽出した気相冷媒を圧縮機（１０
０）の吸入側に供給する気液分離器（５００）とを備
え、エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させるとともに減圧した
後の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以下まで減少させること
を特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】請求項１１に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨
張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引
するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、エジェクタ（４００）からの気液二相冷
媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとと
もに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給し、
液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離器（５
００）と圧縮機（１００）に吸入される冷媒を加熱する
加熱手段（８００、８１０、８２０、８３０）とを備
え、エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを特徴とす
る。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】請求項１４に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨
張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引
するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、エジェクタ（４００）からの気液二相冷
媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとと
もに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給し、
液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離器内に
設置され、気液分離器内のオイルを圧縮機（１００）へ
導くためのオイル戻し穴と、気液分離器（５００）から
蒸発器（３００）に供給される液相冷媒の流量を調節す
ることによりエジェクタ（４００）におけるエネルギの
変換効率を制御するエジェクタ効率制御手段（７３０）
とを備え、エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷
媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを特徴
とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】請求項１５に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨
張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引
するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、エジェクタ（４００）からの気液二相冷
媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとと
もに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給し、
液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離器（５
００）と、気液分離器内に設置され、気液分離器内のオ
イルを圧縮機（１００）へ導くためのオイル戻し穴と、
圧縮機（１００）から吐出する冷媒の流量を調整するこ
とによりエジェクタ（４００）に流入する冷媒流量を調
節する流量調整手段（Ｍｏ）と、気液分離器（５００）
から蒸発器（３００）に供給される液相冷媒の流量を調
節することによりエジェクタ（４００）におけるエネル
ギの変換効率を制御するエジェクタ効率制御手段（７３
０）とを備え、エジェクタ（４００）にて減圧される前
の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを
特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】請求項１６に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、 冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器
（３００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減
圧膨張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を
吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに
変換して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェ
クタ（４００）と、エジェクタ（４００）からの気液二
相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄える
とともに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給
し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離器
（５００）と、圧縮機（１００）から吐出する冷媒の流
量を調整することによりエジェクタ（４００）に流入す
る冷媒流量を調節する流量調整手段（Ｍｏ）と、エジェ
クタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨
界圧力以上まで上昇させることを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】請求項１８に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、 冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器
（３００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減
圧膨張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を
吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに
変換して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェ
クタ（４００）と、エジェクタ（４００）からの気液二
相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄える
とともに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給
し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離器
（５００）と、気液分離器内に設置され、気液分離器内
のオイルを圧縮機（１００）へ導くためのオイル戻し穴
と、放熱器（３００）からエジェクタ（４００）に供給
される冷媒の流量を調節することによりエジェクタ（４
００）におけるエネルギの変換効率を制御するエジェク
タ効率制御手段（７３０）とを備え、エジェクタ（４０
０）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上
まで上昇させ、エジェクタ（４００）は、前記放熱器
（２００）から流出した高圧冷媒の圧力エネルギーを速
度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル
（４１０）、及び前記ノズル（４１０）から噴射する冷
媒と前記蒸発器（３００）から吸引した冷媒とを混合さ
せながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷
媒の圧力を昇圧させる昇圧部（４２０、４３０）を有し
て構成されていることを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】請求項２３に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、 冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器
（３００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減
圧膨張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を
吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに
変換して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェ
クタ（４００）と、エジェクタ（４００）からの気液二
相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄える
とともに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給
し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離器
（５００）と、気液分離器内に設置され、気液分離器内
のオイルを圧縮機（１００）へ導くためのオイル戻し穴
と、放熱器（３００）からエジェクタ（４００）に供給
される冷媒の流量を調節することによりエジェクタ（４
００）におけるエネルギの変換効率を制御するエジェク
タ効率制御手段（７３０）とを備え、エジェクタ（４０
０）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上
まで上昇させることを特徴とする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４８】これにより、圧縮機（１００）に吸入され
る冷媒の温度が次第に上昇していくので、圧縮機（１０
０）の消費動力を低減して放熱器（２００）での加熱能
力を向上させつつ、エジェクタサイクルの成績係数を向
上させることができる。請求項３０に記載の発明では、
冷媒を減圧膨張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気
相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネ
ルギーに変換して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させ
るエジェクタ（４００）を有し、かつ、エジェクタ（４
００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以
上まで上昇させるエジェクタサイクルに適用され、エジ
ェクタ（４００）からの気液二相冷媒を気相冷媒と液相
冷媒とに分離し、その分離された液相冷媒を蓄えるタン
ク部（５４０）を備え、気相冷媒を圧縮機（１００）の
吸入側に供給し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給す
る気液分離器（５００）であって、タンク部（５４０）
内において、エジェクタ（４００）内を流通する冷媒が
下方側から上方側に向けて流通し、かつ、エジェクタ
（４００）の冷媒出口部（４３１）がタンク部（５４
０）内の冷媒液面より上方側に位置するように、エジェ
クタ（４００）をタンク部（５４０）に内蔵したことを
特徴とする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】請求項３３に記載の発明では、冷媒を減圧
膨張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸
引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変
換して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェク
タ（４００）を有し、かつ、エジェクタ（４００）にて
減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇
させるエジェクタサイクルに適用され、エジェクタ（４
００）からの気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分
離し、その分離された液相冷媒を蓄えるタンク部（５４
０）を備え、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供
給し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離
器（５００）であって、エジェクタ（４００）の冷媒出
口部（４３１）がタンク部（５４０）内の冷媒液面より
上方側に位置し、かつ、冷媒出口部（４３１）から噴出
する冷媒がタンク部（５４０）の内壁に衝突するよう
に、エジェクタ（４００）をタンク部（５４０）に内蔵
したことを特徴とする。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５９】請求項３７に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出した高圧冷媒の圧
力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨
張させるノズル（４１０）、及びノズル（４１０）から
噴射する冷媒と蒸発器（３００）から吸引した冷媒とを
混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換
して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部（４２０、４３０）
を有するエジェクタ（４００）と、エジェクタ（４０
０）からの気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離
して冷媒を蓄えるとともに、気相冷媒を圧縮機（１０
０）の吸入側に供給し、液相冷媒を蒸発器（３００）に
供給する気液分離器（５００）とを備えるエジェクタサ
イクルにおいて、エジェクタ（４００）にて減圧される
前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させるとと
もに、エジェクタ（４００）の形状をサイクルの運転状
況に応じて変化させることを特徴とする。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６３】そして、請求項３８に記載の発明では、冷
媒を吸入圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１
００）と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却す
る放熱器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発
器（３００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を
減圧膨張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒
を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギー
に変換して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジ
ェクタ（４００）と、エジェクタ（４００）からの気液
二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄え
るとともに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供
給し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離
器（５００）と、放熱器（２００）とエジェクタ（４０
０）との間の冷媒通路に設けられ、蒸発器（３００）の
冷媒出口側における冷媒加熱度に基づいて開度を変化さ
せる制御弁（７３１）とを備え、エジェクタ（４００）
にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで
上昇させることを特徴とするので、高いエジェクタ効率
ηｅを維持しながらエジェクタサイクルを運転すること
ができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６８】そして、請求項３９に記載の発明では、冷
媒を吸入圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１
００）と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却す
る放熱器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発
器（３００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を
減圧膨張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒
を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギー
に変換して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジ
ェクタ（４００）と、エジェクタ（４００）からの気液
二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄え
るとともに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供
給し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離
器（５００）と、放熱器（２００）とエジェクタ（４０
０）との間の冷媒通路に設けられ、エジェクタ（４０
０）にて減圧される前の冷媒温度に基づいて高圧側圧力
を制御する制御弁（７３２）とを備え、エジェクタ（４
００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以
上まで上昇させることを特徴とするので、高いエジェク
タ効率ηｅを維持しながらエジェクタサイクルを運転す
ることができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７０】請求項４０に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨
張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引
するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、エジェクタ（４００）からの気液二相冷
媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとと
もに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給し、
液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離器（５
００）と、放熱器（２００）とエジェクタ（４００）と
の間の冷媒通路に設けられ、蒸発器（３００）内の圧力
に基づいて開度を変化させる制御弁（７３３）とを備
え、エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを特徴とす
る。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７５】請求項４３に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨
張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引
するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、エジェクタ（４００）からの気液二相冷
媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとと
もに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給し、
液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離器（５
００）と、気液分離器（５００）と蒸発器（３００）と
の間の冷媒通路に設けられ、蒸発器（３００）の冷媒出
口側における冷媒加熱度に基づいて開度を変化させる制
御弁（７３１）とを備え、エジェクタ（４００）にて減
圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇さ
せることを特徴とする。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７８】請求項４４に記載の発明では、冷媒を吸入
圧縮して超臨界圧力まで昇圧させる圧縮機（１００）
と、圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
器（２００）と、冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３
００）と、放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨
張させて蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引
するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェクタ
（４００）と、エジェクタ（４００）からの気液二相冷
媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えるとと
もに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供給し、
液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離器（５
００）と、気液分離器（５００）と蒸発器（３００）と
の間の冷媒通路に設けられ、蒸発器（３００）内の圧力
に基づいて開度を変化させる制御弁（７３３）とを備
え、エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを特徴とす
る。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８４】請求項４６に記載の発明では、冷媒を減圧
膨張させて蒸発器にて蒸発した気相冷媒を吸引するとと
もに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮
機の吸入圧を上昇させるエジェクタ（４００）を有し、
かつ、エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧
力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させるエジェクタサイ
クルに適用され、エジェクタ（４００）からの気液二相
冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒をタン
ク部（５５１）に蓄えるとともに、気相冷媒を圧縮機
（１００）の吸入側に供給し、液相冷媒を蒸発器（３０
０）に供給する気液分離器（５００）であって、タンク
部（５５１）内において、エジェクタ（４００）内を流
通する冷媒が上方側から下方側に向けて流通するように
エジェクタ（４００）を配置するとともに、タンク部
（５５１）の一部（５５２、５５３）がエジェクタ（４
００）のディフィーザ（４３０）の一部を構成するよう
にしたことを特徴とする。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８７】なお、請求項４７に記載の発明のごとく、
ディフィーザ（４３０）には、タンク本体（５１１）と
接触してディフィーザ（４３０）を位置決めする突起部
（４３３）を設けることが望ましい。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８８】請求項４８に記載の発明では、冷媒を減圧
膨張させて蒸発器にて蒸発した気相冷媒を吸引するとと
もに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮
機の吸入圧を上昇させるエジェクタ（４００）を有し、
かつ、エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧
力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させるエジェクタサイ
クルに適用され、エジェクタからの気液二相冷媒を気相
冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒をタンク部に蓄え
るとともに、気相冷媒を圧縮機（１００）の吸入側に供
給し、液相冷媒を蒸発器（３００）に供給する気液分離
器（５００）であって、タンク部内において、エジェク
タ（４００）内を流通する冷媒が上方側から下方側に向
けて流通するようにエジェクタ（４００）を配置すると
ともに、エジェクタ（４００）のディフィーザ（４３
０）の冷媒出口より冷媒流れ下流側にて、冷媒の流通方
向を下方側に向かう向きから上方側に向かう向きに転向
させるように構成したことを特徴とする。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１１６】これに対して、本実施形態のごとく、エジ
ェクタ４００の冷媒流れ上流側に第３減圧器７２０を配
設すれば、必ず超臨界域で減圧が行われることとなるの
で、エジェクタ４００にて昇圧された後の冷媒圧力が確
実に臨界圧力未満となるように調節しつつ、冷媒の流通
抵抗（圧力損失）が増大することを防止できる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０２２７】そして、気液分離器５００は、図４０、４
１に示すように、円筒状の一端側が閉塞された略コップ
状の下部ボディ（タンク本体）５５１と、他端側を閉塞
する上部ボディ５５２とを溶接することによって構成さ
れており、エジェクタ４００は、エジェクタ４００内を
流通する冷媒が上方側から下方側に向けて鉛直方向に流
通するように上部ボディ５５２（上方側）に固定されて
いる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０２２８】このとき、ディフィーザ４３０は、図４
１、４２、４５に示すように、混合部４２０から下方側
に向かうほどその断面積を徐々に拡大するようにラッパ
状（末広がり状）の第１ホーン部４３１、並びに下部ボ
ディ５５１の下端部５５２及び側壁部５５３の一部と共
にディフィーザ４３０１を構成する第２ホーン部４３２
を有して構成されている。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０２３４】放熱器２００から流出した高温高圧の冷媒
は、第１流入口５５４（図４１、４２参照）から気液分
離器５００内に流入して、ヘッダ８４１、第１チューブ
８４０及びヘッダ８４２の順に流通して連通口５５５
（図４０参照）を経由してエジェクタ４００（ノズル４
１０）に流入する。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２４２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０２４２】（第２５実施形態）本実施形態もエジェク
タ一体型気液分離器に関するものである。具体的には、
図４６に示すように、エジェクタ４００は、エジェクタ
４００内を流通する冷媒が上方側から下方側に向けて鉛
直方向に流通するように気液分離器５００内に配置する
とともに、ディフィーザ４３０の冷媒出口（冷媒通路断
面積が最大となる部位）より冷媒流れ下流側にて、冷媒
の流通方向を下方側に向かう向きから上方側に向かう向
きに略１８０度転向させるものである。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４０】
【手続補正２９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２５Ｂ 30/02 Ｆ２５Ｂ 30/02 Ｈ 41/04 41/04 Ｚ 43/00 43/00 Ｃ Ｄ (31)優先権主張番号 特願2001−5196(P2001−5196) (32)優先日 平成13年１月12日(2001．1．12) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願2001−40496(P2001−40496) (32)優先日 平成13年２月16日(2001．2．16) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 石川 浩 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 入谷 邦夫 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 野村 哲 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 榊原 久介 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 池上 真 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 竹内 雅之 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 山中 康司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (47)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１００）
    と、 前記圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
    器（２００）と、 冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３００）と、 前記放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨張させ
    て前記蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引す
    るとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換し
    て前記圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェク
    タ（４００）と、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄える気
    液分離器（５００）とを備え、 前記エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
    を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを特徴とする
    エジェクタサイクル。
  2. 【請求項２】 前記エジェクタ（４００）にて昇圧され
    た冷媒の圧力を臨界圧力未満に調整する圧力調整手段
    （７１０、７２０）が設けら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サイクル。
  3. 【請求項３】 前記エジェクタ（４００）にて昇圧され
    た冷媒の圧力を気液２相域に調整する圧力調整手段（７
    １０、７２０）が設けら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サイクル。
  4. 【請求項４】 前記気液分離器（５００）は、前記エジ
    ェクタ（４００）から流出した冷媒を気液分離してお
    り、 さらに、前記圧力調整手段（７１０、７２０）は、前記
    エジェクタ（４００）より冷媒流れ上流側に設けられて
    いることを特徴とする請求項２又は３に記載のエジェク
    タサイクル。
  5. 【請求項５】 前記気液分離器（５００）は、前記エジ
    ェクタ（４００）から流出した冷媒を気液分離してお
    り、 前記圧力調整手段（７１０、７２０）は、前記エジェク
    タ（４００）より冷媒流れ下流側に設けられていること
    を特徴とする請求項２又は３に記載のエジェクタサイク
    ル。
  6. 【請求項６】 冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１００）
    と、 前記圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
    器（２００）と、 冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３００）と、 前記放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨張させ
    て前記蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引す
    るとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換し
    て前記圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェク
    タ（４００）と、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する気液分離器（５
    ００）とを備え、 前記エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
    を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させ、 さらに、前記気液分離器（５００）は、前記エジェクタ
    （４００）から流出する前の冷媒から液相冷媒を分離抽
    出し、その分離抽出した液相冷媒を前記蒸発器（３０
    ０）側に供給することを特徴とするエジェクタサイク
    ル。
  7. 【請求項７】 冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１００）
    と、 前記圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
    器（２００）と、 冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３００）と、 前記放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨張させ
    て前記蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引す
    るとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換し
    て前記圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェク
    タ（４００）と、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する第１、２気液分
    離器（５００、５１０）とを備え、 前記エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
    を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させ、 前記第１気液分離器（５００）は、前記エジェクタ（４
    ００）から流出する前の冷媒から液相冷媒を分離抽出
    し、その分離抽出した液相冷媒を前記蒸発器（３００）
    側に供給し、 さらに、前記第２気液分離器（５１０）は、前記エジェ
    クタ（４００）から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒
    とに分離し、その分離した液相冷媒を前記蒸発器（３０
    ０）側に供給することを特徴とするエジェクタサイク
    ル。
  8. 【請求項８】 前記エジェクタ（４００）は、 前記放熱器（２００）から流出した高圧冷媒の圧力エネ
    ルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させ
    るノズル（４１０）と、 前記ノズル（４１０）から噴射する冷媒と前記蒸発器
    （３００）から吸引した冷媒とを混合させながら速度エ
    ネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧
    させる昇圧部（４２０、４３０）とを有して構成されて
    おり、 さらに、前記第１気液分離器（５００）は、前記昇圧部
    （４２０、４３０）内にて液相冷媒を分離抽出すること
    を特徴とする請求項７に記載のエジェクタサイクル。
  9. 【請求項９】 前記第１気液分離器（５００）は、前記
    エジェクタ（４００）の冷媒通路断面のうち略中央部に
    おいて液相冷媒を分離抽出することを特徴とする請求項
    ６ないし８のいずれか１つに記載のエジェクタサイク
    ル。
  10. 【請求項１０】 冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１００）
    と、 前記圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
    器（２００）と、 冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３００）と、 前記放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨張させ
    て前記蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引す
    るとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換し
    て前記圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェク
    タ（４００）と、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えると
    ともに、気相冷媒を前記圧縮機（１００）の吸入側に供
    給し、液相冷媒を前記蒸発器（３００）に供給する気液
    分離器（５００）と、 前記圧縮機（１００）の吸入される冷媒を加熱する加熱
    手段（８００、８１０、８２０、８３０）とを備え、 前記エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
    を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを特徴とする
    エジェクタサイクル。
  11. 【請求項１１】 前記加熱手段（８００）は、前記放熱
    器（２００）から流出した冷媒と前記圧縮機（１００）
    に吸入される冷媒とを熱交換するものであることを特徴
    とする請求項１０に記載のエジェクタサイクル。
  12. 【請求項１２】 前記加熱手段（８００、８１０、８２
    ０、８３０）は、前記圧縮機（１００）を駆動する駆動
    源（Ｍｏ）と前記圧縮機（１００）に吸入される冷媒と
    を熱交換するものであることを特徴とする請求項１１に
    記載のエジェクタサイクル。
  13. 【請求項１３】 冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１００）
    と、 前記圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
    器（２００）と、 冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３００）と、 前記放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨張させ
    て前記蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引す
    るとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換し
    て前記圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェク
    タ（４００）と、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えると
    ともに、気相冷媒を前記圧縮機（１００）の吸入側に供
    給し、液相冷媒を前記蒸発器（３００）に供給する気液
    分離器（５００）と、 前記エジェクタ（４００）におけるエネルギの変換効率
    を制御するエジェクタ効率制御手段（７３０）とを備
    え、 前記エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
    を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを特徴とする
    エジェクタサイクル。
  14. 【請求項１４】 冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１００）
    と、 前記圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
    器（２００）と、 冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３００）と、 前記放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨張させ
    て前記蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引す
    るとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換し
    て前記圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェク
    タ（４００）と、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えると
    ともに、気相冷媒を前記圧縮機（１００）の吸入側に供
    給し、液相冷媒を前記蒸発器（３００）に供給する気液
    分離器（５００）と、 前記エジェクタ（４００）に流入する冷媒流量を調節す
    る流量調整手段（Ｍｏ）と、 前記エジェクタ（４００）におけるエネルギの変換効率
    を制御するエジェクタ効率制御手段（７３０）とを備
    え、 前記エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
    を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを特徴とする
    エジェクタサイクル。
  15. 【請求項１５】 前記流量調整手段（Ｍｏ）は、前記圧
    縮機（１００）の吐出流量を調節することにより前記エ
    ジェクタ（４００）に流入する冷媒流量を調節すること
    を特徴とする請求項１４に記載のエジェクタサイクル。
  16. 【請求項１６】 前記エジェクタ効率制御手段（７３
    ０）は、前記エジェクタ（４００）における冷媒の昇圧
    量を調節することでエネルギの変換効率を制御すること
    を特徴とする請求項１３ないし１５のいずれか１つに記
    載のエジェクタサイクル。
  17. 【請求項１７】 前記エジェクタ（４００）は、前記放
    熱器（２００）から流出した高圧冷媒の圧力エネルギー
    を速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズ
    ル（４１０）、及び前記ノズル（４１０）から噴射する
    冷媒と前記蒸発器（３００）から吸引した冷媒とを混合
    させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して
    冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部（４２０、４３０）を有
    して構成されており、 さらに、前記エジェクタ効率制御手段（７３０）は、前
    記ノズル（４１０）における冷媒の減圧膨張量を調節す
    ることでエネルギの変換効率を制御することを特徴とす
    る請求項１３ないし１５のいずれか１つに記載のエジェ
    クタサイクル。
  18. 【請求項１８】 前記エジェクタ効率制御手段（７３
    ０）は、前記蒸発器（３００）に流入する前の冷媒の減
    圧量を調節することでエネルギの変換効率を制御するこ
    とを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれか１つに
    記載のエジェクタサイクル。
  19. 【請求項１９】 前記エジェクタ効率制御手段（７３
    ０）は、前記蒸発器（３００）内の温度を調節すること
    でエネルギの変換効率を制御することを特徴とする請求
    項１３ないし１５のいずれか１つに記載のエジェクタサ
    イクル。
  20. 【請求項２０】 前記エジェクタ効率制御手段（７３
    ０）は、前記蒸発器（３００）内の圧力を調節すること
    でエネルギの変換効率を制御することを特徴とする請求
    項１３ないし１５のいずれか１つに記載のエジェクタサ
    イクル。
  21. 【請求項２１】 前記エジェクタ効率制御手段（７３
    ０）は、前記放熱器（２００）を流通する冷媒流量（Ｇ
    ｎ）と前記蒸発器（３００）を流通する冷媒流量（Ｇ
    ｅ）との比を調節することでエネルギの変換効率を制御
    することを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれか
    １つに記載のエジェクタサイクル。
  22. 【請求項２２】 前記エジェクタ効率制御手段（７３
    ０）は、前記エジェクタ（４００）にて減圧される前の
    高圧冷媒の圧力を調節することでエネルギの変換効率を
    制御することを特徴とする請求項１３ないし１５のいず
    れか１つに記載のエジェクタサイクル。
  23. 【請求項２３】 請求項１ないし２２のいずれか１つに
    記載のエジェクタサイクルの放熱器（２００）にて高圧
    側冷媒と給湯水とを熱交換することにより給湯水を加熱
    することを特徴とする給湯器。
  24. 【請求項２４】 請求項１３ないし１５のいずれか１つ
    に記載のエジェクタサイクルの放熱器（２００）にて高
    圧側冷媒と給湯水とを熱交換して給湯水を加熱し、 さらに、前記エジェクタ効率制御手段（７３０）は、熱
    交換後の給湯水の温度を調節することによりエネルギの
    変換効率を制御することを特徴とする給湯器。
  25. 【請求項２５】 請求項１３ないし１５のいずれか１つ
    に記載のエジェクタサイクルの放熱器（２００）にて高
    圧側冷媒と給湯水とを熱交換して給湯水を加熱し、 さらに、前記エジェクタ効率制御手段（７３０）は、前
    記放熱器（２００）を流通する冷媒の温度と給湯水の温
    度との差を調節することによりエネルギの変換効率を制
    御することを特徴とする給湯器。
  26. 【請求項２６】 請求項１３ないし１５のいずれか１つ
    に記載のエジェクタサイクルの放熱器（２００）にて高
    圧側冷媒と給湯水とを熱交換して給湯水を加熱し、 さらに、前記エジェクタ効率制御手段（７３０）は、前
    記高圧冷媒と熱交換する給湯水の流量を調節することに
    よりエネルギの変換効率を制御することを特徴とする給
    湯器。
  27. 【請求項２７】 請求項２３ないし２６のいずれか１つ
    に記載の給湯器を有し、 前記蒸発器（３００）を複数個として、これら複数個の
    前記蒸発器（３００）のいずれかにて室内の空調を行う
    ことを特徴とする熱管理システム。
  28. 【請求項２８】 加熱された給湯水を保温貯蔵する貯湯
    タンク（７５０）を有しており、 前記貯湯タンク（７５０）に蓄えられた給湯水にて前記
    圧縮機（１００）に吸入される冷媒を加熱することを特
    徴とする請求項２７に記載の熱管理システム。
  29. 【請求項２９】 冷媒を減圧膨張させて蒸発器にて蒸発
    した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧
    力エネルギーに変換して圧縮機の吸入圧を上昇させるエ
    ジェクタを有し、かつ、前記エジェクタ（４００）にて
    減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇
    させるエジェクタサイクルに適用され、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、その分離された
    液相冷媒を蓄えるタンク部（５４０）を備える気液分離
    器（５００）であって、 前記タンク部（５４０）内において、前記エジェクタ
    （４００）内を流通する冷媒が下方側から上方側に向け
    て流通し、かつ、前記エジェクタ（４００）の冷媒出口
    部（４３１）が前記タンク部（５４０）内の冷媒液面よ
    り上方側に位置するように、前記エジェクタ（４００）
    を前記タンク部（５４０）に内蔵したことを特徴とする
    気液分離器。
  30. 【請求項３０】 前記エジェクタ（４００）は、内部を
    流通する冷媒が鉛直方向に下方側から上方側に向けて流
    通するように構成されていることを特徴とする請求項２
    ９に記載の気液分離器。
  31. 【請求項３１】 前記エジェクタ（４００）の冷媒出口
    部（４３１）側には、前記冷媒出口部（４３１）から流
    出する冷媒を衝突させる衝突壁（５４１）が設けられて
    いることを特徴とする請求項２９又は３０に記載の気液
    分離器。
  32. 【請求項３２】 冷媒を減圧膨張させて蒸発器にて蒸発
    した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧
    力エネルギーに変換して圧縮機の吸入圧を上昇させるエ
    ジェクタ（４００）を有し、かつ、前記エジェクタ（４
    ００）にて減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以
    上まで上昇させるエジェクタサイクルに適用され、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、その分離された
    液相冷媒を蓄えるタンク部（５４０）を備える気液分離
    器（５００）であって、 前記エジェクタ（４００）の冷媒出口部（４３１）が前
    記タンク部（５４０）内の冷媒液面より上方側に位置
    し、かつ、前記冷媒出口部（４３１）から噴出する冷媒
    が前記タンク部（５４０）の内壁に衝突するように、前
    記エジェクタ（４００）を前記タンク部（５４０）に内
    蔵したことを特徴とする気液分離器。
  33. 【請求項３３】 前記エジェクタ（４００）の冷媒出口
    部（４３１）から略水平方向に冷媒が噴出するように構
    成されていることを特徴とする請求項３２に記載の気液
    分離器。
  34. 【請求項３４】 前記エジェクタ（４００）は、 前記放熱器（２００）から流出した高圧冷媒の圧力エネ
    ルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧加速させ
    るノズル（４１０）と、 前記ノズル（４１０）から噴射する高い速度の冷媒流と
    この冷媒流により吸引された前記蒸発器（３００）にて
    蒸発した気相冷媒と混合する混合部（４２０）と、 前記ノズル（４１０）から噴射する冷媒と前記蒸発器
    （３００）から吸引した冷媒とを混合させながら速度エ
    ネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を上昇
    させるディフューザ（４３０）とを有して構成されてお
    り、 前記エジェクタ（４００）のうち、少なくとも前記ノズ
    ル（４１０）は、前記タンク部（５４０）外に位置して
    いることを特徴とする請求項２９ないし３３のいずれか
    １つに記載の気液分離器。
  35. 【請求項３５】 前記タンク部（５４０）のうち、蒸発
    器（３００）側に接続される液相冷媒の出口には、この
    出口から流出する液相冷媒を減圧する絞り手段（６０
    ０）が設けられていることを特徴とする請求項２９ない
    し３４のいずれか１つに記載の気液分離器。
  36. 【請求項３６】 冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１００）
    と、 前記圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
    器（２００）と、 冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３００）と、 前記放熱器（２００）から流出した高圧冷媒の圧力エネ
    ルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させ
    るノズル（４１０）、及び前記ノズル（４１０）から噴
    射する冷媒と前記蒸発器（３００）から吸引した冷媒と
    を混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変
    換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部（４２０、４３
    ０）を有するエジェクタ（４００）と、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えると
    ともに、気相冷媒を前記圧縮機（１００）の吸入側に供
    給し、液相冷媒を前記蒸発器（３００）に供給する気液
    分離器（５００）とを備えるエジェクタサイクルにおい
    て、 前記エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
    を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させるとともに、前記エ
    ジェクタ（４００）の形状をサイクルの運転状況に応じ
    て変化させることを特徴とするエジェクタサイクル。
  37. 【請求項３７】 冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１００）
    と、 前記圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
    器（２００）と、 冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３００）と、 前記放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨張させ
    て前記蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引す
    るとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換し
    て前記圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェク
    タ（４００）と、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えると
    ともに、気相冷媒を前記圧縮機（１００）の吸入側に供
    給し、液相冷媒を前記蒸発器（３００）に供給する気液
    分離器（５００）と、 前記放熱器（２００）と前記エジェクタ（４００）との
    間の冷媒通路に設けられ、前記蒸発器（３００）の冷媒
    出口側における冷媒加熱度に基づいて開度を変化させる
    制御弁（７３１）とを備え、 前記エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
    を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを特徴とする
    エジェクタサイクル。
  38. 【請求項３８】 冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１００）
    と、 前記圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
    器（２００）と、 冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３００）と、 前記放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨張させ
    て前記蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引す
    るとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換し
    て前記圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェク
    タ（４００）と、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えると
    ともに、気相冷媒を前記圧縮機（１００）の吸入側に供
    給し、液相冷媒を前記蒸発器（３００）に供給する気液
    分離器（５００）と、 前記放熱器（２００）と前記エジェクタ（４００）との
    間の冷媒通路に設けられ、前記エジェクタ（４００）に
    て減圧される前の冷媒温度に基づいて高圧側圧力を制御
    する制御弁（７３２）とを備え、 前記エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
    を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを特徴とする
    エジェクタサイクル。
  39. 【請求項３９】 冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１００）
    と、 前記圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
    器（２００）と、 冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３００）と、 前記放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨張させ
    て前記蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引す
    るとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換し
    て前記圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェク
    タ（４００）と、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えると
    ともに、気相冷媒を前記圧縮機（１００）の吸入側に供
    給し、液相冷媒を前記蒸発器（３００）に供給する気液
    分離器（５００）と、 前記放熱器（２００）と前記エジェクタ（４００）との
    間の冷媒通路に設けられ、前記蒸発器（３００）内の圧
    力に基づいて開度を変化させる制御弁（７３３）とを備
    え、 前記エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
    を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを特徴とする
    エジェクタサイクル。
  40. 【請求項４０】 前記制御弁（７３１〜７３３）と前記
    エジェクタ（４００）とが一体化されていることを特徴
    とする請求項３７ないし３９のいずれか１つに記載のエ
    ジェクタサイクル。
  41. 【請求項４１】 前記エジェクタ（４００）は、前記放
    熱器（２００）から流出した高圧冷媒の圧力エネルギー
    を速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズ
    ル（４１０）、及び前記ノズル（４１０）から噴射する
    冷媒と前記蒸発器（３００）から吸引した冷媒とを混合
    させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して
    冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部（４２０、４３０）を有
    して構成されており、 前記制御弁（７３１〜７３３）と前記ノズル（４１０）
    とが一体化されていることを特徴とする請求項３７ない
    し３９のいずれか１つに記載のエジェクタサイクル。
  42. 【請求項４２】 冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１００）
    と、 前記圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
    器（２００）と、 冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３００）と、 前記放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨張させ
    て前記蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引す
    るとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換し
    て前記圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェク
    タ（４００）と、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えると
    ともに、気相冷媒を前記圧縮機（１００）の吸入側に供
    給し、液相冷媒を前記蒸発器（３００）に供給する気液
    分離器（５００）と、 前記気液分離器（５００）と前記蒸発器（３００）との
    間の冷媒通路に設けられ、前記蒸発器（３００）の冷媒
    出口側における冷媒加熱度に基づいて開度を変化させる
    制御弁（７３１）とを備え、 前記エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
    を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを特徴とする
    エジェクタサイクル。
  43. 【請求項４３】 冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１００）
    と、 前記圧縮機（１００）から吐出した冷媒を冷却する放熱
    器（２００）と、 冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（３００）と、 前記放熱器（２００）から流出する冷媒を減圧膨張させ
    て前記蒸発器（３００）にて蒸発した気相冷媒を吸引す
    るとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換し
    て前記圧縮機（１００）の吸入圧を上昇させるエジェク
    タ（４００）と、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄えると
    ともに、気相冷媒を前記圧縮機（１００）の吸入側に供
    給し、液相冷媒を前記蒸発器（３００）に供給する気液
    分離器（５００）と、 前記気液分離器（５００）と前記蒸発器（３００）との
    間の冷媒通路に設けられ、前記蒸発器（３００）内の圧
    力に基づいて開度を変化させる制御弁（７３３）とを備
    え、 前記エジェクタ（４００）にて減圧される前の冷媒圧力
    を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させることを特徴とする
    エジェクタサイクル。
  44. 【請求項４４】 前記圧縮機（１００）に吸入される冷
    媒と前記放熱器（２００）出口側の冷媒とを熱交換する
    熱交換器（８００）を備えることを特徴とする請求項３
    ７ないし４３のいずれか１つに記載のエジェクタサイク
    ル。
  45. 【請求項４５】 冷媒を減圧膨張させて蒸発器にて蒸発
    した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧
    力エネルギーに変換して圧縮機の吸入圧を上昇させるエ
    ジェクタを有し、かつ、前記エジェクタ（４００）にて
    減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇
    させるエジェクタサイクルに適用され、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、その分離された
    液相冷媒を蓄えるタンク部（５５１）を備える気液分離
    器（５００）であって、 前記タンク部（５５１）内において、前記エジェクタ
    （４００）内を流通する冷媒が下方側から上方側に向け
    て流通するように前記エジェクタ（４００）を配置する
    とともに、前記タンク本体（５５１）の一部が前記エジ
    ェクタ（４００）のディフィーザ（４３０）の一部を構
    成するようにしたことを特徴とする気液分離器。
  46. 【請求項４６】 前記エジェクタ（４００）のディフィ
    ーザ（４３０）には、前記タンク本体（５１１）の接触
    して前記ディフィーザ（４３０）を位置決めする突起部
    （４３３）が設けられていることを特徴とする請求項４
    ５に記載の気液分離器。
  47. 【請求項４７】 冷媒を減圧膨張させて蒸発器にて蒸発
    した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧
    力エネルギーに変換して圧縮機の吸入圧を上昇させるエ
    ジェクタを有し、かつ、前記エジェクタ（４００）にて
    減圧される前の冷媒圧力を冷媒の臨界圧力以上まで上昇
    させるエジェクタサイクルに適用され、 冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、その分離された
    液相冷媒を蓄えるタンク部（５４０）を備える気液分離
    器（５００）であって、 前記タンク部（５４０）内において、前記エジェクタ
    （４００）内を流通する冷媒が下方側から上方側に向け
    て流通するように前記エジェクタ（４００）を配置する
    とともに、前記エジェクタ（４００）のディフィーザ
    （４３０）の冷媒出口より冷媒流れ下流側にて、冷媒の
    流通方向を下方側に向かう向きから上方側に向かう向き
    に転向させるように構成したことをを特徴とする気液分
    離器。
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