JP2016084965A - エジェクタ式冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

【課題】旋回流発生手段を有するエジェクタを備えるエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、圧縮機の起動時にエジェクタから生じる騒音を低減させる。【解決手段】エジェクタ式冷凍サイクルの圧縮機１１の起動時に冷媒吐出能力を増加させる際、所定時間当たりの増加量が、圧縮機１１が所定時間あたりに増加させることのできる最大能力増加量よりも低くなるように、冷媒吐出能力を増加させる。これにより、旋回流発生手段を構成する冷媒流入通路３１ｅへ気液二相冷媒が流入したとしても、この気液二相冷媒の流速が高速になってしまうことを抑制し、気液二相冷媒が冷媒流入通路を流通する際の摩擦音を低減させて、エジェクタから生じる騒音を低減させる。【選択図】図４

Description

本発明は、冷媒減圧手段としてエジェクタを備えるエジェクタ式冷凍サイクルに関する。

従来、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であるエジェクタ式冷凍サイクルが知られている。

この種のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタの昇圧作用によって、蒸発器における冷媒蒸発圧力と圧縮機へ吸入される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、吸入冷媒の圧力を上昇させることができる。これにより、エジェクタ式冷凍サイクルでは、圧縮機の消費動力を低減させて、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）の向上を狙うことができる。

さらに、特許文献１には、ノズル部（ノズル通路）へ流入する過冷却液相冷媒に旋回流れを生じさせる旋回空間が設けられたエジェクタを備えるエジェクタ式冷凍サイクルが開示されている。

この特許文献１のエジェクタでは、旋回空間にて過冷却液相冷媒を旋回させることによって、旋回中心側の冷媒を減圧沸騰させて、旋回空間の外周側よりも中心側に気相冷媒が多く存在する二相分離状態の冷媒とする。そして、二相分離状態の冷媒をノズル通路へ流入させることで、ノズル通路における冷媒の沸騰を促進し、ノズル通路にて冷媒の圧力エネルギを運動エネルギに変換する際のエネルギ変換効率を向上させている。

特開２０１３−１７７８７９号公報

しかしながら、本発明者らの検討によれば、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルでは、圧縮機の起動時に、エジェクタから騒音が生じてしまうことがあった。なお、圧縮機の起動時とは、圧縮機の起動直後であって、少なくとも圧縮機が冷媒吐出能力を発揮していない状態から所望の目標冷媒吐出能力を発揮する状態になる迄の時間を含むものとする。

そこで、本発明者らがその原因について調査したところ、例えば、高外気温時にエジェクタ式冷凍サイクルを始動させると、圧縮機の起動時に、放熱器から充分に冷却されていない気液二相冷媒が流出してしまい、この気液二相冷媒がエジェクタに流入してしまうことが原因であると判った。

その理由は、特許文献１のエジェクタでは、旋回空間内に過冷却液相冷媒を流入させて適切に旋回させるために、エジェクタの外部から旋回空間へ冷媒を導く冷媒流入通路の通路断面積を比較的小さな値に設定しているからである。

このため、冷媒流入通路へ気液二相冷媒が流入してしまうと、密度の高い過冷却液相冷媒が流入する場合に対して、冷媒流入通路を流通する気液二相冷媒が高速となり、冷媒流入通路を通過する際に摩擦音を生じさせてしまう。さらに、この摩擦音が旋回空間の中心側に柱状に偏在する気相冷媒に共鳴してしまうと、いわゆる気柱共鳴によって大きな騒音が生じてしまうおそれもある。

本発明は、上記点に鑑み、旋回流発生手段を有するエジェクタを備えるエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、圧縮機の起動時にエジェクタから生じる騒音を低減させることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、請求項１に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機（１１）から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、放熱器（１２）から流出した冷媒に旋回流れを生じさせる旋回流発生手段（３０ａ、３１ｅ）と、旋回流発生手段（３０ａ、３１ｅ）から流出した冷媒を減圧させるノズル部（１３ａ）、並びに、ノズル部（１３ａ）から噴射される高速度の噴射冷媒の吸引作用によって冷媒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昇圧部（１３ｃ）が形成されたボデー部（３０）を有するエジェクタ（１３）と、冷媒を蒸発させて冷媒吸引口（３１ｂ）側へ流出させる蒸発器（１４）と、圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を制御する吐出能力制御手段（６０ａ）と、を備え、
旋回流発生手段（３０ａ、３１ｅ）は、回転体形状に形成された旋回空間（３０ａ）を形成する部位、および旋回空間（３０ａ）の外周側壁面に沿って流れるように冷媒を流入させる冷媒流入通路（３１ｅ）を形成する部位を有して構成されており、
吐出能力制御手段（６０ａ）は、圧縮機（１１）の起動時に、冷媒吐出能力の所定時間あたりの増加量が、予め定めた基準能力増加量より低くなるように、冷媒吐出能力を増加させるエジェクタ式冷凍サイクルを特徴としている。

これによれば、圧縮機（１１）の起動時に、冷媒吐出能力の所定時間あたりの増加量が予め定めた基準能力増加量より低くなるように、吐出能力制御手段（６０ａ）が冷媒吐出能力を増加させる。従って、冷媒流入通路（３１ｅ）に気液二相冷媒が流入したとしても、この気液二相冷媒の流速が高速になってしまうことを抑制し、気液二相冷媒が冷媒流入通路（３１ｅ）を流通する際の摩擦音を低減させることができる。

その結果、旋回流発生手段（３０ａ、３１ｅ）を有するエジェクタを備えるエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、圧縮機（１１）の起動時にエジェクタ（１３）から生じる騒音を低減させることができる。さらに、基準能力増加量としては、圧縮機（１１）が所定時間あたりに増加させることのできる最大能力増加量、すなわち、圧縮機（１１）の固有の能力によって決定される所定時間あたりの最大能力増加量を採用してもよい。

また、請求項３に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機（１１）から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、放熱器（１２）から流出した冷媒に旋回流れを生じさせる旋回流発生手段（３０ａ、３１ｅ）と、旋回流発生手段（３０ａ、３１ｅ）から流出した冷媒を減圧させるノズル部（１３ａ）、並びに、ノズル部（１３ａ）から噴射される高速度の噴射冷媒の吸引作用によって冷媒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昇圧部（１３ｃ）が形成されたボデー部（３０）を有するエジェクタ（１３）と、冷媒を蒸発させて冷媒吸引口（３１ｂ）側へ流出させる蒸発器（１４）と、旋回流発生手段（３０ａ、３１ｅ）へ流入する流入冷媒流量を調整する流入流量調整手段（１６）と、を備え、
旋回流発生手段（３０ａ、３１ｅ）は、回転体形状に形成された旋回空間（３０ａ）を形成する部位、および旋回空間（３０ａ）の外周側壁面に沿って流れるように冷媒を流入させる冷媒流入通路（３１ｅ）を形成する部位を有して構成されており、
流入流量調整手段（１６）は、圧縮機（１１）の起動時に、流入冷媒流量の所定時間あたりの増加量が、予め定めた基準流量増加量より低くなるように、流入冷媒流量を増加させるエジェクタ式冷凍サイクルを特徴としている。

これによれば、圧縮機（１１）の起動時に、流入冷媒流量の所定時間あたりの増加量が予め定めた基準流量増加量より低くなるように、流入流量調整手段（１６）が流入冷媒流量を増加させる。従って、冷媒流入通路（３１ｅ）に気液二相冷媒が流入したとしても、この気液二相冷媒の流速が高速になってしまうことを抑制し、気液二相冷媒が冷媒流入通路（３１ｅ）を流通する際の摩擦音を低減させることができる。

その結果、旋回流発生手段（３０ａ、３１ｅ）を有するエジェクタを備えるエジェクタ式冷凍サイクルにおいて、圧縮機（１１）の起動時にエジェクタ（１３）から生じる騒音を低減させることができる。さらに、基準流量増加量としては、流入流量調整手段（１６）が所定時間あたりに増加可能な最大流量増加量を採用してもよい。

なお、上記の請求項に記載された、圧縮機（１１）の起動時とは、圧縮機（１１）の起動直後であって、少なくとも圧縮機（１１）が冷媒吐出能力を発揮していない状態から所望の目標冷媒吐出能力を発揮する状態となる迄の時間を含むものとする。また、冷媒流入通路（３１ｅ）は、１つに限定されるものではなく、複数設けられていてもよい。

また、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。

第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルが適用された車両用空調装置の模式的な全体構成図である。 第１実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。 第１実施形態の車両用空調装置の制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の車両用空調装置の制御処理の要部を示すフローチャートである。 第２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルが適用された車両用空調装置の模式的な全体構成図である。 第２実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。 第２実施形態の車両用空調装置の制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態の流量調整弁の制御特性図である。 第３実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルが適用された車両用空調装置の模式的な全体構成図である。

（第１実施形態）
以下、図１〜図４を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。図１の全体構成図に示す本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０は、車両用空調装置１に適用されており、空調対象空間である車室内（室内空間）へ送風される送風空気を冷却する機能を果たす。従って、エジェクタ式冷凍サイクル１０の冷却対象流体は、送風空気である。

また、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。また、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。

エジェクタ式冷凍サイクル１０の構成機器のうち、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。圧縮機１１は、車両走行用の駆動力を出力する図示しない内燃機関（エンジン）とともにエンジンルーム内に配置されている。そして、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。

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可変容量型圧縮機を採用している。この圧縮機１１の吐出容量（冷媒吐出能力）は、後述する制御装置６０から圧縮機１１の吐出容量制御弁に出力される制御電流によって制御される。

ここで、本実施形態におけるエンジンルームとは、エンジンが収容される室外空間であって、車両ボデーや後述するファイアウォール５０等によって囲まれた空間である。エンジンルームは、エンジンコンパートメントと呼ばれることもある。圧縮機１１の吐出口には、放熱器１２の凝縮部１２ａの冷媒流入口が接続されている。

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。放熱器１２は、エンジンルーム内の車両の前方側に配置されている。

より具体的には、本実施形態の放熱器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧気相冷媒と冷却ファン１２ｄから送風された外気とを熱交換させ、高圧気相冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮部１２ａ、凝縮部１２ａから流出した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を蓄えるレシーバ部１２ｂ、およびレシーバ部１２ｂから流出した液相冷媒と冷却ファン１２ｄから送風される外気とを熱交換させ、液相冷媒を過冷却する過冷却部１２ｃを有して構成される、いわゆるサブクール型の凝縮器として構成されている。

冷却ファン１２ｄは、制御装置６０から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。放熱器１２の過冷却部１２ｃの冷媒流出口には、エジェクタモジュール１３の冷媒流入口３１ａが接続されている。

エジェクタモジュール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）としての機能を果たすものである。

さらに、本実施形態のエジェクタモジュール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有している。

つまり、本実施形態のエジェクタモジュール１３は、「気液分離手段一体型エジェクタ」あるいは「気液分離機能付きエジェクタ」として構成されている。本実施形態では、気液分離手段（気液分離空間）を有していないエジェクタとの相違を明確化するために、エジェクタと気液分離手段とを一体化（モジュール化）させた構成を、エジェクタモジュールという用語を用いて表す。

エジェクタモジュール１３は、圧縮機１１および放熱器１２とともに、エンジンルーム内に配置されている。なお、図１における上下の各矢印は、エジェクタモジュール１３を車両に搭載した状態における上下の各方向を示したものであり、他の構成部材を車両に搭載した状態における上下の各方向は、これに限定されない。また、図１では、エジェクタモジュール１３の軸方向断面図を図示している。

より具体的には、本実施形態のエジェクタモジュール１３は、図１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部３０を備えている。ボデー部３０は、円柱状あるいは角柱状の金属部材にて形成されている。このボデー部３０には、複数の冷媒流入口や複数の内部空間等が形成されている。

ボデー部３０に形成された複数の冷媒流入出口としては、具体的に、放熱器１２から流出した冷媒を内部へ流入させる冷媒流入口３１ａ、蒸発器１４から流出した冷媒を吸引する冷媒吸引口３１ｂ、ボデー部３０の内部に形成された気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒を蒸発器１４の冷媒入口側へ流出させる液相冷媒流出口３１ｃ、および気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒を圧縮機１１の吸入側へ流出させる気相冷媒流出口３１ｄが形成されている。

また、ボデー部３０の内部に形成された内部空間としては、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、旋回空間３０ａから流出した冷媒を減圧させる減圧用空間３０ｂ、減圧用空間３０ｂから流出した冷媒を流入させる昇圧用空間３０ｅ、昇圧用空間３０ｅから流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間３０ｆ等が形成されている。

旋回空間３０ａおよび気液分離空間３０ｆは、略円柱状の回転体形状に形成されている。減圧用空間３０ｂおよび昇圧用空間３０ｅは、旋回空間３０ａ側から気液分離空間３０ｆ側へ向かって徐々に拡大する略円錐台状の回転体形状に形成されている。これらの空間の中心軸はいずれも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）の周りに回転させた際に形成される立体形状である。

さらに、ボデー部３０には、冷媒吸引口３１ｂから吸引された冷媒を、減圧用空間３０ｂの冷媒流れ下流側であって昇圧用空間３０ｅの冷媒流れ上流側へ導く吸引用通路１３ｂが形成されている。

冷媒流入口３１ａと旋回空間３０ａとを接続する冷媒流入通路３１ｅは、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに旋回空間３０ａの内壁面の接線方向に延びている。これにより、冷媒流入通路３１ｅから旋回空間３０ａへ流入した冷媒は、旋回空間３０ａの外周側壁面に沿って流れ、旋回空間３０ａの中心軸周りに旋回する。

旋回空間３０ａ内で旋回する冷媒には遠心力が作用するので、旋回空間３０ａ内では中心軸側の冷媒圧力が外周側の冷媒圧力よりも低下する。そこで、本実施形態では、エジェクタ式冷凍サイクル１０の通常運転時に、旋回空間３０ａ内の中心軸側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力、あるいは、冷媒が減圧沸騰する（キャビテーションを生じる）圧力まで低下させるようにしている。

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。

このため、本実施形態では、冷媒流入通路３１ｅの通路断面積を、旋回空間３０ａの軸方向垂直断面積よりも小さく形成し、比較的小さな値に設定している。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。

また、減圧用空間３０ｂおよび昇圧用空間３０ｅの内部には、通路形成部材３５が配置されている。通路形成部材３５は、減圧用空間３０ｂから離れるに伴って外周側に広がる略円錐形状に形成されており、通路形成部材３５の中心軸も減圧用空間３０ｂ等の中心軸と同軸上に配置されている。

そして、ボデー部３０の減圧用空間３０ｂおよび昇圧用空間３０ｅを形成する部位の内周面と通路形成部材３５の円錐状側面との間には、軸方向垂直断面の形状が円環状（円形状から同軸上に配置された小径の円形状を除いたドーナツ形状）の冷媒通路が形成されている。

この冷媒通路のうち、ボデー部３０の減圧用空間３０ｂを形成する部位と通路形成部材３５の円錐状側面の頂部側の部位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小さく絞る形状に形成されている。この形状により、この冷媒通路は、冷媒を等エントロピ的に減圧させて噴射するノズル部として機能するノズル通路１３ａを構成している。

より具体的には、本実施形態のノズル通路１３ａは、ノズル通路１３ａの入口側から最小通路面積部へ向かって通路断面積を徐々に縮小させ、最小通路面積部からノズル通路１３ａの出口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。つまり、本実施形態のノズル通路１３ａでは、いわゆるラバールノズルと同様に冷媒通路断面積が変化する。

ここで、前述の旋回空間３０ａは、ノズル通路１３ａの上方側であって冷媒流れ上流側に配置されている。このため、本実施形態の旋回空間３０ａは、ノズル通路１３ａへ流入する過冷却液相冷媒をノズル通路１３ａの軸周りに旋回させている。従って、本実施形態では、ボデー３０のうち旋回空間３０ａを形成する部位、および冷媒流入通路３１ｅを形成する部位によって、特許請求の範囲に記載された旋回流発生手段が構成されている。換言すると、本実施形態では、エジェクタと旋回流発生手段が一体的に構成されている。

一方、ボデー部３０の昇圧用空間３０ｅを形成する部位と通路形成部材３５の円錐状側面の下流側の部位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。この形状により、この冷媒通路は、ノズル通路１３ａから噴射された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（昇圧部）として機能するディフューザ通路１３ｃを構成している。

また、ボデー部３０の内部には、通路形成部材３５を変位させてノズル通路１３ａの最小通路面積部の通路断面積を変化させる駆動手段としてのエレメント３７が配置されている。

より具体的には、エレメント３７は、吸引用通路１３ｂを流通する冷媒（すなわち、蒸発器１４流出冷媒）の温度および圧力に応じて変位するダイヤフラムを有している。そして、このダイヤフラムの変位を作動棒３７ａを介して、通路形成部材３５へ伝達することによって、通路形成部材３５を上下方向に変位させる。

さらに、エレメント３７は、蒸発器１４流出冷媒の温度（過熱度）が上昇するに伴って、最小通路面積部の通路断面積を拡大させる方向（鉛直方向下方側）に通路形成部材３５を変位させる。一方、エレメント３７は、蒸発器１４流出冷媒の温度（過熱度）が低下するに伴って、最小通路面積部の通路断面積を縮小させる方向（鉛直方向上方側）に通路形成部材３５を変位させる。

本実施形態では、このように、エレメント３７が蒸発器１４流出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に近づくように、ノズル通路１３ａの最小通路面積部の通路断面積が調整される。

気液分離空間３０ｆは、通路形成部材３５の下方側に配置されている。気液分離空間３０ｆは、ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒を中心軸周りに旋回させて、遠心力の作用によって冷媒の気液を分離する遠心分離方式の気液分離手段を構成している。

さらに、本実施形態では、気液分離空間３０ｆの内容積を、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極少量の余剰冷媒しか貯めることのできない程度の容積、あるいは実質的に余剰冷媒を殆ど溜めることができない程度の容積として、エジェクタモジュール１３全体としての小型化を図っている。

また、ボデー部３０のうち気液分離空間３０ｆの底面を形成する部位には、分離された液相冷媒中の冷凍機油を、気液分離空間３０ｆと気相冷媒流出口３１ｄとを接続する気相冷媒通路へ戻すためのオイル戻し通路３１ｆが形成されている。気相冷媒流出口３１ｄには、圧縮機１１の吸入口が接続されている。

一方、気液分離空間３０ｆと液相冷媒流出口３１ｃとを接続する液相冷媒通路には、蒸発器１４へ流入させる冷媒を減圧させる減圧手段としてのオリフィス３１ｉが配置されている。液相冷媒流出口３１ｃには、入口配管１５ａを介して、蒸発器１４の冷媒流入口が接続されている。

蒸発器１４は、エジェクタモジュール１３のノズル通路１３ａにて減圧された低圧冷媒と送風機４２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。さらに、蒸発器１４は、後述する室内空調ユニット４０のケーシング４１内に配置されている。

ここで、本実施形態の車両には、車室内と車室外のエンジンルームとを仕切る仕切り板としてのファイアウォール５０が設けられている。ファイアウォール５０は、エンジンルーム内から車室内へ伝達される熱、音等を低減する機能も有しており、ダッシュパネルと呼ばれることもある。

そして、図１に示すように、室内空調ユニット４０は、ファイアウォール５０よりも車室内側に配置されている。従って、蒸発器１４は車室内（室内空間）に配置されている。蒸発器１４の冷媒流出口には、出口配管１５ｂを介して、エジェクタモジュール１３の冷媒吸引口３１ｂが接続されている。

ここで、前述の如くエジェクタモジュール１３は、エンジンルーム内（室外空間）に配置されているので、入口配管１５ａおよび出口配管１５ｂは、ファイアウォール５０を貫通するように配置されている。

より具体的には、ファイアウォール５０には、エンジンルーム側と車室内側とを貫通する円形状あるいは矩形状の貫通穴５０ａが設けられている。また、入口配管１５ａおよび出口配管１５ｂは、接続用の金属部材であるコネクタ５１に接続されることによって一体化されている。そして、入口配管１５ａおよび出口配管１５ｂは、コネクタ５１によって一体化された状態で貫通穴５０ａを貫通するように配置されている。

この際、コネクタ５１は、貫通穴５０ａの内周側あるいは近傍に位置付けられる。そして、コネクタ５１の外周側と貫通穴５０ａの開口縁部との隙間には、弾性部材で形成されたパッキン５２が配置されている。本実施形態では、パッキン５２として、耐熱性に優れるゴム材料であるエチレンプロピレンジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）にて形成されたものを採用している。

このようにコネクタ５１と貫通穴５０ａとの隙間にパッキン５２を介在させることによって、コネクタ５１と貫通穴５０ａとの隙間を介して、エンジンルーム内から車室内へ水や騒音等が漏れてしまうことを抑制している。

次に、室内空調ユニット４０について説明する。室内空調ユニット４０は、エジェクタ式冷凍サイクル１０によって温度調整された送風空気を車室内へ吹き出すためのもので、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されている。さらに、室内空調ユニット４０は、その外殻を形成するケーシング４１内に送風機４２、蒸発器１４、ヒータコア４４、エアミックスドア４６等を収容することによって構成されている。

ケーシング４１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成するもので、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。このケーシング４１内の送風空気流れ最上流側には、ケーシング４１内へ内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する内外気切替手段としての内外気切替装置４３が配置されている。

内外気切替装置４３は、ケーシング４１内へ内気を導入させる内気導入口および外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させるものである。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動され、この電動アクチュエータは、制御装置６０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

内外気切替装置４３の送風空気流れ下流側には、内外気切替装置４３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風手段としての送風機（ブロワ）４２が配置されている。この送風機４２は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機であって、制御装置６０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。

送風機４２の送風空気流れ下流側には、蒸発器１４およびヒータコア４４が、送風空気の流れに対して、この順に配置されている。換言すると、蒸発器１４は、ヒータコア４４よりも送風空気流れ上流側に配置されている。ヒータコア４４は、エンジン冷却水と蒸発器１４通過後の送風空気とを熱交換させて、送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。

また、ケーシング４１内には、蒸発器１４を通過した送風空気を、ヒータコア４４を迂回させて下流側へ流す冷風バイパス通路４５が形成されている。蒸発器１４の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア４４の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア４６が配置されている。

エアミックスドア４６は、蒸発器１４通過後の空気のうち、ヒータコア４４を通過させる空気と冷風バイパス通路４５を通過させる空気との風量割合を調整する風量割合調整手段である。エアミックスドア４６は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータによって駆動され、この電動アクチュエータは、制御装置６０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

ヒータコア４４の空気流れ下流側および冷風バイパス通路４５の空気流れ下流側には、ヒータコア４４を通過した空気と冷風バイパス通路４５を通過した空気とを混合させる混合空間が設けられている。従って、エアミックスドア４６が、風量割合を調整することによって、混合空間にて混合された送風空気（空調風）の温度が調整される。

さらに、ケーシング４１の送風空気流れ最下流部には、混合空間にて混合された空調風を、空調対象空間である車室内へ吹き出す図示しない開口穴が配置されている。具体的には、この開口穴としては、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス開口穴、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット開口穴、および車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ開口穴が設けられている。

これらのフェイス開口穴、フット開口穴およびデフロスタ開口穴の送風空気流れ下流側は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）に接続されている。

また、フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴の送風空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス開口穴の開口面積を調整するフェイスドア、フット開口穴の開口面積を調整するフットドア、デフロスタ開口穴の開口面積を調整するデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。

これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、リンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されて連動して回転操作される。なお、この電動アクチュエータも、制御装置６０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

なお、吹出口モードとしては、フェイス開口穴を全開として乗員の上半身へ向けて送風空気を吹き出すフェイスモード、フェイス開口穴およびフット開口穴の両方を開口して乗員の上半身と足元へ向けて送風空気を吹き出すバイレベルモード、フット開口穴を全開するとともにデフロスタ開口穴を小開度だけ開口して主に車室内乗員の足元へ向けて送風空気を吹き出すフットモード、デフロスタ開口穴を全開として車両フロント窓ガラス内面に向けて送風空気を吹き出すデフロスタモード等がある。

次に、図２を用いて、本実施形態の電気制御部の概要について説明する。制御装置６０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６０は、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。そして、出力側に接続された圧縮機１１、冷却ファン１２ｄ、送風機４２等の各種電気式のアクチュエータの作動を制御する。

また、制御装置６０には、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する内気温センサ６１、外気温Ｔａｍを検出する外気温センサ６２、車室内の日射量Ａｓを検出する日射センサ６３、蒸発器１４の吹出空気温度（蒸発器温度）Ｔｅｆｉｎを検出する蒸発器温度センサ６４、ヒータコア４４へ流入するエンジン冷却水の冷却水温度Ｔｗを検出する冷却水温度センサ６５、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の圧力（高圧側冷媒圧力）Ｐｄを検出する高圧側圧力センサ６６等の空調制御用のセンサ群が接続され、これらのセンサ群の検出値が入力される。

さらに、制御装置６０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７０が接続され、この操作パネル７０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６０へ入力される。操作パネル７０に設けられた各種操作スイッチとしては、車両用空調装置１の自動制御運転を設定するオートスイッチ、車室内設定温度Ｔｓｅｔを設定する車室内温度設定スイッチ、送風機４２の風量をマニュアル設定する風量設定スイッチ等が設けられている。

なお、本実施形態の制御装置６０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６０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）が各種制御対象機器の制御手段を構成している。

例えば、本実施形態では、圧縮機１１の吐出容量制御弁の作動を制御する構成が、圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御する吐出能力制御手段６０ａを構成している。もちろん、吐出能力制御手段を制御装置６０に対して別体の制御装置で構成してもよい。

次に、図３、図４を用いて、上記構成における本実施形態の車両用空調装置１の作動について説明する。図３のフローチャートは、制御装置６０が実行する空調制御プログラムのメインルーチンの制御処理を示している。この空調制御プログラムは、操作パネル７０のオートスイッチが投入（ＯＮ）されると実行される。なお、図３、図４に示すフローチャートの各制御ステップは、制御装置６０が有する各種の機能実現手段を構成している。

まず、ステップＳ１では、制御装置６０の記憶回路によって構成されるフラグ、タイマ等の初期化、および上述した各種電動アクチュエータの初期位置合わせ等のイニシャライズが行われる。なお、ステップＳ１のイニシャライズでは、フラグや演算値のうち、前回の車両用空調装置１の停止時や車両システム終了時に記憶された値が読み出されるものもある。

次に、ステップＳ２では、空調制御用のセンサ群６１〜６７等の検出信号および操作パネル７０の操作信号等を読み込む。続くステップＳ３では、ステップＳ２にて読み込まれた検出信号および操作信号に基づいて、車室内へ吹き出す送風空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを算出する。

具体的には、目標吹出温度ＴＡＯは、以下数式Ｆ１によって算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ａｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
なお、Ｔｓｅｔは車室内温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気温センサ６１によって検出された車室内温度（内気温）であり、Ｔａｍは外気温センサ６２によって検出された外気温であり、Ａｓは日射センサ６３によって検出された日射量である。また、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。

続くステップＳ４〜Ｓ８では、制御装置６０に接続された各種制御対象機器の制御状態が決定される。

まず、ステップＳ４では、送風機４２の回転数（送風能力）、すなわち送風機４２の電動モータに印加するブロワモータ電圧（制御電圧）を決定してステップＳ５へ進む。具体的には、ステップＳ４では、ステップＳ３にて決定された目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置６０に記憶された制御マップを参照して、ブロワモータ電圧を決定する。

より詳細には、ブロワモータ電圧については、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）で略最大値となるように決定する。さらに、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域あるいは極高温域から中間温度域に向かうに伴って、ブロワモータ電圧を略最大値から徐々に減少させるように決定する。

次に、ステップＳ５では、吸込口モード、すなわち内外気切替ドア用の電動アクチュエータに出力される制御信号を決定してステップＳ６へ進む。具体的には、ステップＳ５では、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置６０に記憶された制御マップを参照して、吸込口モードを決定する。

より詳細には、吸込口モードについては、基本的に外気を導入する外気モードに決定される。そして、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域となって高い冷房性能を得たい場合等に、内気を導入する内気モードに決定される。

次に、ステップＳ６では、エアミックスドア４６の開度、すなわちエアミックスドア駆動用の電動アクチュエータに出力される制御信号を決定してステップＳ７へ進む。

具体的には、ステップＳ６では、目標吹出温度ＴＡＯ、蒸発器温度センサ６４によって検出された蒸発器温度Ｔｅｆｉｎ、および冷却水温度センサ６５によって検出された冷却水温度Ｔｗに基づいて、車室内へ吹き出される送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくようにエアミックスドア４６の開度を算定する。

次に、ステップＳ７では、吹出口モード、すなわち吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに出力される制御信号を決定してステップＳ８へ進む。具体的には、ステップＳ８では、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置６０に記憶された制御マップを参照して吹出口モードを決定する。

より詳細には、吹出口モードについては、目標吹出温度ＴＡＯが高温域から低温域へと下降するに伴って、吹出口モードをフットモード→バイレベルモード→フェイスモードの順で切り替えられる。

次に、ステップＳ８では、圧縮機１１の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機１１の吐出容量制御弁に出力される制御電流を決定してステップＳ９へ進む。ステップＳ８の詳細については、図４のフローチャートを用いて説明する。

図４のステップＳ８１では、圧縮機１１の起動時であるか否かを判定する。より具体的には、ステップＳ８１では、判定時に吐出容量制御弁へ出力されている制御電流の値が０となっている際に、圧縮機１１の起動時であると判定する。そして、ステップＳ８１にて、圧縮機１１の起動時ではないと判定された際には、ステップＳ８２へ進み、圧縮機１１の起動時であると判定された際には、ステップＳ８３へ進む。

ステップＳ８２では、通常制御における圧縮機１１の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機１１の吐出容量制御弁に出力される制御電流を決定してステップＳ９へ進む。具体的には、ステップＳ８２では、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置６０に記憶された制御マップを参照して、蒸発器１４の目標蒸発器吹出温度ＴＥＯを決定する。

そして、この目標蒸発器吹出温度ＴＥＯと蒸発器温度センサによって検出された蒸発器温度Ｔｅｆｉｎとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発器吹出温度ＴＥＯに近づくように、圧縮機１１の目標冷媒吐出能力を決定する。

ステップＳ８３では、起動時における圧縮機１１の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機１１の吐出容量制御弁に出力される制御電流を決定してステップＳ９へ進む。具体的には、ステップＳ８３では、ステップＳ８２と同様に起動時における圧縮機１１の目標冷媒吐出能力を決定する。そして、図４のステップＳ８３に記載された制御特性図に太実線で示すように、目標冷媒吐出能力に到達する迄、実際の冷媒吐出能力を徐々に上昇させる。

より詳細には、ステップＳ８３では、冷媒吐出能力の所定時間（予め定めた基準時間）あたりの増加量（能力増加度合）が、予め定めた基準能力増加量（基準能力増加度合）より低くなるように、冷媒吐出能力を増加させている。さらに、本実施形態では、基準能力増加量を、圧縮機１１が所定時間あたりに増加させることのできる最大能力増加量としている。この最大能力増加量は、図４のステップＳ８３に記載された制御特性図の破線の傾きで表される。

換言すると、本実施形態のステップＳ８３では、予め定めた所定時間が経過するまで、実際の圧縮機１１の冷媒吐出能力を目標冷媒吐出能力に到達させないように、冷媒吐出能力を徐々に上昇させていると表現することもできる。また、圧縮機１１が最大能力増加量を発揮している際よりも長い時間をかけて、実際の圧縮機１１の冷媒吐出能力を目標冷媒吐出能力に到達するまで徐々に上昇させていると表現することもできる。

次に、図３に示すステップＳ９では、上述のステップＳ４〜Ｓ８にて決定された制御状態が得られるように、制御装置６０から出力側に接続された各種制御対象機器に対して、制御信号および制御電圧が出力される。続くステップＳ１０では、制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップＳ２に戻るようになっている。

つまり、制御装置６０が実行する空調制御プログラムでは、車両用空調装置１の作動停止が要求されるまで、検出信号および操作信号の読み込み→各制御対象機器の制御状態の決定→各制御対象機器に対する制御信号および制御電圧の出力を繰り返す。そして、この空調制御プログラムが実行されることにより、エジェクタ式冷凍サイクル１０では、図１の太実線矢印に示すように冷媒が流れる。

すなわち、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒が放熱器１２の凝縮部１２ａへ流入する。凝縮部１２ａへ流入した冷媒は、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。

放熱器１２の過冷却部１２ｃから流出した過冷却液相冷媒は、エジェクタモジュール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。この際、減圧用空間３０ｂの最小通路面積部における冷媒通路面積は、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように調整される。

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から流出した冷媒が、冷媒吸引口３１ｂからエジェクタモジュール１３の内部へ吸引される。ノズル通路１３ａから噴射された噴射冷媒および吸引用通路１３ｂを介して吸引された吸引冷媒は、ディフューザ通路１３ｃへ流入して合流する。

ディフューザ通路１３ｃでは冷媒通路面積の拡大により、冷媒の運動エネルギが圧力エネルギに変換される。これにより、噴射冷媒と吸引冷媒が混合されながら混合冷媒の圧力が上昇する。ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒は気液分離空間３０ｆにて気液分離される。気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒は、オリフィス３０ｉにて減圧されて、蒸発器１４へ流入する。

蒸発器１４へ流入した冷媒は、送風機４２によって送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却される。一方、気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒は気相冷媒流出口３１ｄから流出して、圧縮機１１へ吸入され再び圧縮される。

また、室内空調ユニット４０では、蒸発器１４にて冷却された送風空気が、エアミックスドア４６の開度に応じて、ヒータコア４４側の通風路および冷風バイパス通路４５へ流入する。ヒータコア４４側の通風路へ流入した冷風は、ヒータコア４４を通過する際に再加熱され、混合空間にて冷風バイパス通路４５を通過した冷風と混合される。混合空間にて温度調整された空調風は、各吹出口を介して車室内に吹き出される。

以上の如く、本実施形態の車両用空調装置１によれば、車室内の空調を行うことができる。さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、ディフューザ通路１３ｃにて昇圧された冷媒を圧縮機１１に吸入させるので、圧縮機１１の駆動動力を低減させて、サイクル効率（ＣＯＰ）を向上させることができる。

さらに、本実施形態のエジェクタモジュール１３では、旋回空間３０ａへ過冷却液相冷媒を流入させて旋回させることで、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）圧力まで低下させている。そして、旋回中心側に気相冷媒が多く存在する気液二相冷媒をノズル通路１３ａへ流入させている。

これにより、冷媒とノズル通路１３ａの壁面との摩擦による壁面沸騰、および旋回中心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、ノズル通路１３ａにおける冷媒の沸騰を促進することができる。その結果、ノズル通路１３ａにて冷媒の圧力エネルギを速度エネルギへ変換する際のエネルギ変換効率を向上させることができる。

ところで、例えば、エジェクタ式冷凍サイクル１０を始動させる際に外気温が比較的高くなっていると、放熱器内に気相冷媒が残存していることがある。このため、高外気温時等にエジェクタ式冷凍サイクル１０を始動させると、圧縮機１１の起動時に、放熱器１２から充分に冷却されていない気液二相冷媒が流出してしまい、この気液二相冷媒がエジェクタモジュール１３の冷媒流入通路３１ｅへ流入してしまうことがある。

なお、本実施形態における圧縮機１１の起動時とは、圧縮機１１の起動直後であって、少なくとも圧縮機１１が冷媒吐出能力を発揮していない状態から目標冷媒吐出能力を発揮する状態になる迄の時間を含むものとする。

また、本実施形態のエジェクタモジュール１３では、旋回空間３０ａ内で過冷却液相冷媒を適切に旋回させるために、前述の如く、冷媒流入通路３１ｅの通路断面積を比較的小さな値に設定している。

このため、冷媒流入通路３１ｅへ気液二相冷媒が流入してしまうと、密度の高い過冷却液相冷媒が流入する場合に対して、冷媒流入通路３１ｅを流通する気液二相冷媒が高速となり、冷媒流入通路３１ｅを流通する際に摩擦音を生じさせてしまう。さらに、この摩擦音が旋回空間の中心側に柱状に偏在する気相冷媒に共鳴してしまうと、いわゆる気柱共鳴によって大きな騒音が生じてしまうおそれもある。

これに対して、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、制御ステップＳ８３にて説明したように、圧縮機１１の起動時に、冷媒吐出能力の所定時間あたりの増加量が基準能力増加量より低くなるように、冷媒吐出能力を増加させている。

従って、冷媒流入通路３１ｅに気液二相冷媒が流入したとしても、この気液二相冷媒の流速が高速になってしまうことを抑制し、気液二相冷媒が冷媒流入通路３１ｅを流通する際の摩擦音を低減させることができる。その結果、圧縮機１１の起動時にエジェクタモジュール１３から生じる騒音を低減させることができる。

また、本実施形態では、基準能力増加量として、圧縮機１１の固有の能力によって決定される所定時間あたりの最大能力増加量を採用している。従って、圧縮機１１の起動時に成り行き的に最大能力増加量で冷媒吐出能力を上昇させる場合に対して、確実にエジェクタモジュール１３から生じる騒音を低減させることができる。

さらに、基準能力増加量を、圧縮機１１の起動時にエジェクタモジュール１３から生じる騒音がユーザにとって耳障りとならない程度の能力増加量に設定することで、エジェクタモジュール１３から生じる騒音を効果的に低減させることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、図５の全体構成図に示すように、第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、放熱器１２の冷媒出口からエジェクタモジュール１３の冷媒流入口３１ａへ至る冷媒流路に、流量調整弁１６を追加した例を説明する。

この流量調整弁１６は、旋回流発生手段を構成する冷媒流入通路３１ｅへ流入する流入冷媒流量を調整する流入流量調整手段である。より具体的には、流量調整弁１６は、冷媒通路面積を変更可能に構成された弁体、およびこの弁体を変位させる電動アクチュエータを有して構成されている。さらに、流量調整弁１６は、制御装置６０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。

このため、図６のブロック図に示すように、本実施形態の制御装置６０の出力側には、流量調整弁１６が接続されている。さらに、本実施形態では、流入流量調整手段を構成する流量調整弁１６の作動を制御する構成が、流入流量制御手段６０ｂを構成している。その他の構成は第１実施形態と同様である。

また、本実施形態の車両用空調装置１では、図７のフローチャートのステップＳ８’にて、第１実施形態で説明した制御ステップＳ８２の通常制御と同様に圧縮機１１の冷媒吐出能力を決定する。

さらに、ステップＳ８５にて、流量調整弁１６の弁開度、すなわち流量調整弁１６に出力される制御進行を決定してステップＳ９へ進む。このステップＳ８５では、圧縮機１１の起動時でなければ、流量調整弁１６の弁開度を最大（全開）とする。一方、圧縮機１１の起動時には、図８の制御特性図に太実線で示す流入冷媒流量となるように、流量調整弁１６の弁開度を徐々に増加させる。

より詳細には、ステップＳ８５では、圧縮機１１の起動時には、流入冷媒流量の所定時間（予め定めた基準時間）あたりの増加量（流量増加度合）が、予め定めた基準流量増加量（基準流量増加度合）よりも低くなるように、流入冷媒流量を増加させている。さらに、本実施形態では、基準流量増加量を、流量調整弁１６が所定時間あたりに増加させることのできる最大流量増加量としている。

つまり、最大流量増加量は、圧縮機１１の起動時に流量調整弁１６の弁開度が最大となっている際の流量増加量に相当する。さらに、最大流量増加量は、図８の制御特性図の破線の傾きで表される。

換言すると、本実施形態のステップＳ８５では、圧縮機１１の起動時には、予め定めた所定時間が経過するまで、流量調整弁１６の弁開度を最大にしないように、弁開度（流入冷媒流量）を徐々に増加させていると表現することもできる。また、流量調整弁１６の弁開度が最大となっている際よりも長い時間をかけて、流入冷媒流量を徐々に増加させていると表現することもできる。

その他の作動は第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の車両用空調装置１においても、第１実施形態と同様に車室内の空調を行うことができるとともに、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、制御ステップＳ８５にて説明したように、圧縮機１１の起動時に、流入冷媒流量の所定時間あたりの増加量が基準流量増加量より低くなるように、流入冷媒流量を増加させている。

従って、冷媒流入通路３１ｅに気液二相冷媒が流入したとしても、この気液二相冷媒の流速が高速になってしまうことを抑制し、気液二相冷媒が冷媒流入通路３１ｅを流通する際の摩擦音を低減させることができる。その結果、第１実施形態と同様に、圧縮機１１の起動時にエジェクタモジュール１３から生じる騒音を低減させることができる。

また、本実施形態では、基準流量増加量として、流量調整弁１６の弁開度を最大とした際の所定時間あたりの最大流量増加量を採用している。従って、圧縮機１１の起動時に、流量調整弁１６の弁開度を最大とする場合に対して、確実にエジェクタモジュール１３から生じる騒音を低減させることができる。

さらに、基準流量増加量を、圧縮機１１の起動時にエジェクタモジュール１３から生じる騒音がユーザにとって耳障りとならない程度の流量増加量に設定することで、エジェクタモジュール１３から生じる騒音を効果的に低減させることができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、第２実施形態に対して、図９の全体構成図に示すように、エジェクタモジュール１３の気相冷媒流出口３１ｄから圧縮機１１の吸入口へ至る冷媒流路に、流量調整弁１６を配置している。その他の構成および作動は、第２実施形態と同様である。

従って、本実施形態の車両用空調装置１においても、第１実施形態と同様に車室内の空調を行うことができるとともに、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第２実施形態と同様に、圧縮機１１の起動時にエジェクタモジュール１３から生じる騒音を低減させることができる。

（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。

（１）上述の第１実施形態では、圧縮機１１の起動時に、図４の制御ステップＳ８３に図示するように、圧縮機１１の冷媒吐出能力を段階的に上昇させた例を説明したが、圧縮機１１の冷媒吐出能力を上昇させる際の制御態様はこれに限定されない。つまり、冷媒吐出能力の所定時間あたりの増加量が、基準能力増加量より低くなっていれば、例えば、図８の制御特性図と同様に、圧縮機１１の冷媒吐出能力を連続的に上昇させてもよい。

また、このことは第２実施形態で説明した流入冷媒流量についても同様である。すなわち、図４の制御ステップＳ８３に記載された制御特性図と同様に、流入冷媒流量を段階的に増加させてもよい。

（２）上述の第２実施形態では、流入流量調整手段として電気式の流量調整弁１６を採用した例を説明したが、流入流量調整弁はこれに限定されない。例えば、複数の冷媒通路と、それぞれの冷媒通路を開閉する複数の開閉弁（電磁弁）によって、流入流量調整弁を構成してもよい。これによれば、冷媒通路を開く開閉弁の数に応じて段階的に流入冷媒流量を調整することができる。

また、サイクル内の所定の部位を流通する冷媒の温度および圧力に応じて変位する変位部材、およびこの変位部材に連結されて冷媒通路面積を変化させる弁体部を有し、機械的機構によって冷媒通路面積を変化させる流量調整機構を採用してもよい。具体的には、放熱器１２出口側冷媒の温度および圧力に基づいて放熱器１２出口側冷媒の過熱度を検知し、検知された過熱度の低下に伴って弁開度を増加させる流量調整機構を採用できる。

（３）上述の実施形態では、例えば、第１実施形態の制御ステップＳ８１で説明したように、吐出容量制御弁へ出力されている制御電流の値に基づいて、圧縮機１１の起動時であるか否かを判定した例を説明したが、圧縮機１１の起動時であるか否かの判定はこれに限定されない。

例えば、圧縮機１１の出口側からエジェクタモジュール１３の冷媒流入口３１ａ側へ至る冷媒流路を流通する冷媒の圧力（高圧側冷媒圧力）Ｐｄを用いて、圧縮機１１の起動時であるか否かを判定してもよい。また、圧縮機１１の回転数を検出する回転計を備えている場合には、回転計の検出値に基づいて、圧縮機１１の起動時であるか否かを判定してもよい。

（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。

例えば、上述の実施形態では、圧縮機１１として、可変容量型圧縮機を採用した例を説明したが、圧縮機１１はこれに限定されない。圧縮機１１として、電磁クラッチ、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固定容量型圧縮機を採用してもよい。

固定容量型圧縮機では、電磁クラッチの断続により圧縮機の稼働率を変化させて冷媒吐出能力を調整すればよい。また、圧縮機１１として、電動モータの回転数を変化させて冷媒吐出能力を調整する電動圧縮機を採用してもよい。

例えば、上述の実施形態では、放熱器１２として、サブクール型の熱交換器を採用した例を説明したが、凝縮部１２ａのみからなる通常の放熱器を採用してもよい。さらに、通常の放熱器とともに、この放熱器にて放熱した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を蓄える受液器（レシーバ）を採用してもよい。

また、エジェクタモジュール１３を構成する各構成部材は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。例えば、エジェクタモジュール１３のボデー部３０、通路形成部材３５等の構成部材は金属で形成されたものに限定されず、樹脂にて形成されたものであってもよい。

さらに、上述の実施形態のエジェクタモジュール１３では、オリフィス３１ｉを設けた例を説明したが、オリフィス３１ｉを廃止して、入口配管１５ａに減圧手段を配置してもよい。このような減圧手段としては、オリフィスやキャピラリチューブ等を採用することができる。

さらに、上述の実施形態では、気液分離手段一体型エジェクタのエジェクタモジュール１３を採用した例を説明したが、もちろん、エジェクタとして、気液分離手段が一体的に構成されていない通常のエジェクタを採用してもよい。

（５）上述の実施形態では、エジェクタモジュール１３をエンジンルーム内に配置した例を説明したが、ファイアウォール５０よりも車室内側に配置してもよい。

さらに、エジェクタモジュール１３を、ファイアウォール５０の貫通穴５０ａの内周側に配置してもよい。この場合は、エジェクタモジュール１３の一部がエンジンルーム側に配置され、別の一部が車室内側に配置される。従って、エジェクタモジュール１３の外周側と貫通穴５０ａの開口縁部の隙間には、第１実施形態と同様の機能を果たすパッキンを配置することが望ましい。

（６）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１に適用した例を説明したが、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル１０の適用はこれに限定されない。例えば、車両用の冷凍冷蔵装置に適用してもよい。さらに、車両用に限定されることなく、据置型空調装置、冷温保存庫等に適用してもよい。

１０ エジェクタ式冷凍サイクル
１１ 圧縮機
１２ 放熱器
１３ エジェクタモジュール
１４ 蒸発器
１３ａ ノズル通路（ノズル部）
１３ｃ ディフューザ通路（昇圧部）
３１ｂ 冷媒吸引口
１６ 流量調整弁

Claims (7)

1. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機（１１）から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、
   前記放熱器（１２）から流出した冷媒に旋回流れを生じさせる旋回流発生手段（３０ａ、３１ｅ）と、
   前記旋回流発生手段（３０ａ、３１ｅ）から流出した冷媒を減圧させるノズル部（１３ａ）、並びに、前記ノズル部（１３ａ）から噴射される高速度の噴射冷媒の吸引作用によって冷媒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昇圧部（１３ｃ）が形成されたボデー部（３０）を有するエジェクタ（１３）と、
   冷媒を蒸発させて前記冷媒吸引口（３１ｂ）側へ流出させる蒸発器（１４）と、
   前記圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を制御する吐出能力制御手段（６０ａ）と、を備え、
   前記旋回流発生手段は、回転体形状に形成された旋回空間（３０ａ）を形成する部位、および前記旋回空間（３０ａ）の外周側壁面に沿って流れるように冷媒を流入させる冷媒流入通路（３１ｅ）を形成する部位を有して構成されており、
   前記吐出能力制御手段（６０ａ）は、前記圧縮機（１１）の起動時に、前記冷媒吐出能力の所定時間あたりの増加量が、予め定めた基準能力増加量より低くなるように、前記冷媒吐出能力を増加させることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。
2. 前記基準能力増加量は、前記圧縮機（１１）が所定時間あたりに増加させることのできる最大能力増加量であることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
3. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機（１１）から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、
   前記放熱器（１２）から流出した冷媒に旋回流れを生じさせる旋回流発生手段（３０ａ、３１ｅ）と、
   前記旋回流発生手段（３０ａ、３１ｅ）から流出した冷媒を減圧させるノズル部（１３ａ）、並びに、前記ノズル部（１３ａ）から噴射される高速度の噴射冷媒の吸引作用によって冷媒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昇圧部（１３ｃ）が形成されたボデー部（３０）を有するエジェクタ（１３）と、
   冷媒を蒸発させて前記冷媒吸引口（３１ｂ）側へ流出させる蒸発器（１４）と、
   前記旋回流発生手段（３０ａ、３１ｅ）へ流入する流入冷媒流量を調整する流入流量調整手段（１６）と、を備え、
   前記旋回流発生手段は、回転体形状に形成された旋回空間（３０ａ）を形成する部位、および前記旋回空間（３０ａ）の外周側壁面に沿って流れるように冷媒を流入させる冷媒流入通路（３１ｅ）を形成する部位を有して構成されており、
   前記流入流量調整手段（１６）は、前記圧縮機（１１）の起動時に、前記流入冷媒流量の所定時間あたりの増加量が、予め定めた基準流量増加量より低くなるように、前記流入冷媒流量を増加させることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。
4. 前記基準流量増加量は、前記流入流量調整手段（１６）が所定時間あたりに増加させることが可能な最大流量増加量であることを特徴とする請求項３に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
5. 前記流入流量調整手段（１６）は、前記放熱器（１２）の冷媒出口から前記旋回流発生手段（３０ａ、３１ｅ）の入口へ至る冷媒流路に配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
6. 前記昇圧部（１３ｃ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離手段（３０ｆ）を備え、
   前記流入流量調整手段（１６）は、前記気液分離手段（３０ｆ）の気相冷媒流出口（３１ｄ）から前記圧縮機（１１）の吸入口へ至る冷媒流路に配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
7. 前記流入流量調整手段は、電気式の流量調整弁（１６）によって構成されていることを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。

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