JP2016142189A - エジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】エジェクタの冷媒通路の通路断面積を変化させるための駆動力を出力する駆動手段の保護を図る。
【解決手段】エジェクタの内部に形成された冷媒通路の通路断面積を変化させるための駆動力を出力する駆動手段として、封入空間３７ａに封入された感温媒体の圧力と導入空間３７ｂへ流入した冷媒の圧力との圧力差によって変位するダイヤフラム（圧力応動部材）３７１を有する駆動機構３７を採用する。さらに、ダイヤフラム３７１が封入空間３７ａを縮小させる側へ変位した際に、ダイヤフラム３７１を当接させることによって、ダイヤフラム３７１の変位量を規制する規制用プレート３７５を、封入空間３７ａを形成する蓋部材３７２に固定する。これにより、ダイヤフラム３７１が大きく変形して損傷してしまうことを抑制して、駆動機構３７の保護を図る。
【選択図】図５

Description

本発明は、高速度で噴射される噴射流体の吸引作用によって流体を吸引するエジェクタに関する。

従来、特許文献１に、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に適用されて、高速度で噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口から冷媒を吸引し、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させて昇圧させるエジェクタが開示されている。

この特許文献１のエジェクタでは、ボデーの内部に略円錐形状の通路形成部材を配置し、ボデーと通路形成部材の円錐状側面との隙間に断面円環状の冷媒通路を形成している。そして、この冷媒通路のうち、冷媒流れ最上流側の部位を、高圧冷媒を減圧させて噴射するノズル通路として利用し、ノズル通路の冷媒流れ下流側の部位を、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させて混合冷媒を昇圧させるディフューザ通路として利用している。

さらに、特許文献１のエジェクタは、通路形成部材を変位させて冷媒通路の通路断面積を変化させる駆動手段を備えている。これにより、冷凍サイクル装置の負荷変動に応じて冷媒通路の通路断面積を変化させ、サイクルを循環する冷媒流量に応じてエジェクタを適切に作動させようとしている。

より具体的には、特許文献１では、駆動手段として、蒸発器出口側冷媒の圧力と、封入空間に封入されて蒸発器出口側冷媒の温度に応じて圧力変化する感温媒体の圧力との圧力差に応じて変位するダイヤフラム（圧力応動部材）を有し、このダイヤフラムの変位に応じて機械的な機構で通路形成部材を変位させる駆動機構を採用している。

特開２０１３−１７７８７９号公報

ところで、特許文献１の駆動機構では、封入空間へ封入される感温媒体の封入密度が、サイクルの通常作動時に通路形成部材を適切に変位させることができるように設定される。このため、サイクルの停止時等のように、蒸発器出口側冷媒の圧力が上昇すると、ダイヤフラムが封入空間を縮小させる側に大きく変形してしまうおそれがある。

そして、このような変形が生じるとダイヤフラムの損傷等を招き、サイクルの作動時に駆動手段が通路形成部材を適切に変位させることができなくなり、サイクルを循環する冷媒流量に応じてエジェクタを適切に作動させることができなくなってしまう。

本発明は、上記点に鑑み、冷媒通路の通路断面積を変化させるための駆動力を出力する駆動手段を備えるエジェクタにおいて、駆動手段の保護を図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、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置（１０）に適用されるエジェクタであって、
冷媒流入口（３１ａ）から流入した冷媒を減圧させる減圧用空間（３０ｂ）、減圧用空間（３０ｂ）の冷媒流れ下流側に連通して外部から吸引された冷媒を流通させる吸引用通路（１３ｂ）、および減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と吸引用通路（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間（３０ｅ）が形成されたボデー（３０）と、少なくとも一部が減圧用空間（３０ｂ）の内部、および昇圧用空間（３０ｅ）の内部に配置されるとともに、減圧用空間（３０ｂ）側から離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成された通路形成部材（３５）と、通路形成部材（３５）を変位させる駆動手段（３７）と、を備え、
ボデー（３０）のうち減圧用空間（３０ｂ）を形成する部位の内周面と通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒流入口（３１ａ）から流入した冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路（１３ａ）であり、ボデー（３０）のうち昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させる昇圧部として機能するディフューザ通路（１３ｃ）であり、
駆動手段（３７）は、温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入される封入空間（３７ａ）を形成する封入空間形成部材（３７２）、および封入空間形成部材（３７２）とともに封入空間（３７ａ）を形成して感温媒体の圧力と封入空間（３７ａ）の外部の冷媒の圧力との圧力差に応じて変位する圧力応動部材（３７１）を有し、さらに、圧力応動部材（３７１）の封入空間（３７ａ）を縮小させる側への変位量を規制する規制部材（３７５…３７８）を備えることを特徴としている。

これによれば、規制部材（３７５…３７８）を備えているので、圧力応動部材（３７１）が封入空間（３７ａ）を縮小させる側へ大きく変形してしまうことを抑制することができる。従って、駆動手段（３７）を構成する圧力応動部材（３７１）の保護を図ることができる。延いては、冷凍サイクル装置（１０）の負荷変動に応じて、ノズル通路（１３ａ）やディフューザ通路（１３ｃ）の通路断面積を調整可能なエジェクタ（１３）の信頼性を向上させることができる。

さらに、上記特徴のエジェクタにおいて、封入空間（３７ａ）および圧力応動部材（３７１）は、通路形成部材（３５）の中心軸（ＣＬ）の周りに、環状に形成されていてもよい。これによれば、エジェクタ（１３）全体としての小型化を図ることができる。これに加えて、圧力応動部材（３７１）は、ゴムで形成された基材（３７１ａ）を有していてもよい。これによれば、比較的小型な圧力応動部材（３７１）を採用しても、充分な変位量を確保して、通路形成部材（３５）を適切に変位させることができる。

また、ゴムで形成された基材（３７１ａ）を有する圧力応動部材（３７１）を採用するエジェクタ（１３）では、金属で形成されたものよりも圧力応動部材（３７１）が損傷しやすい。従って、規制部材（３７５…３７８）によって圧力応動部材（３７１）の保護を図ることができることは極めて有効である。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第１実施形態のエジェクタの軸方向断面図である。 第１実施形態のエジェクタの各冷媒通路を説明するための模式的な拡大断面図である。 第１実施形態の駆動機構の一部を切り欠いた分解斜視図である。 図２のＶ部拡大図である。 図４のＶＩ−ＶＩ断面図である。 第１実施形態の規制用プレートの上面図である。 図８のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ拡大断面図である。 第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルにおける冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。 第１実施形態の規制用プレートの変形例の上面図である。 第１実施形態の規制用プレートの別の変形例の上面図である。 第１実施形態の駆動機構の変形例の拡大拡大図である。 第２実施形態の駆動機構の図５に対応する拡大断面図である。 第２実施形態のストッパが組み付けられた蓋部材の底面図である。 第３実施形態の駆動機構の図５に対応する拡大断面図である。 第４実施形態の駆動機構の図５に対応する拡大断面図である。 第５実施形態の駆動機構の図５に対応する拡大断面図である。 第６実施形態の駆動機構の図５に対応する拡大断面図である。 第７実施形態の駆動機構の図５に対応する拡大断面図である。 第８実施形態の駆動機構の図５に対応する拡大断面図である。 第８実施形態の駆動機構の一部を切り欠いた分解斜視図である。 第９実施形態のダイヤフラムの図６に対応する断面図である。 第９実施形態の駆動機構の図５に対応する拡大断面図である。

（第１実施形態）
図１〜図９を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態のエジェクタ１３は、図１に示すように、冷媒減圧手段としてエジェクタを備える蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置、すなわちエジェクタ式冷凍サイクル１０に適用されている。さらに、このエジェクタ式冷凍サイクル１０は、車両用空調装置に適用されており、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を冷却する機能を果たす。従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の冷却対象流体は、送風空気である。

また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）等を採用してもよい。さらに、冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。

圧縮機１１は、エジェクタ式冷凍サイクル１０において、冷媒を吸入して高圧冷媒となるまで昇圧して吐出するものである。具体的には、本実施形態の圧縮機１１は、１つのハウジング内に固定容量型の圧縮機構、および圧縮機構を駆動する電動モータを収容して構成された電動圧縮機である。

この圧縮機構としては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用できる。また、電動モータは、後述する制御装置から出力される制御信号によって、その作動（回転数）が制御されるもので、交流モータ、直流モータのいずれの形式を採用してもよい。

圧縮機１１の吐出口には、放熱器１２の凝縮部１２ａの冷媒入口側が接続されている。放熱器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と冷却ファン１２ｄにより送風される車室外空気（外気）を熱交換させることによって、高圧冷媒を放熱させて冷却する放熱用熱交換器である。

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

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

エジェクタ１３は、放熱器１２から流出した過冷却状態の高圧液相冷媒を減圧させて下流側へ流出させる冷媒減圧手段としての機能を果たすとともに、高速度で噴射される冷媒流の吸引作用によって後述する蒸発器１４から流出した冷媒を吸引（輸送）して循環させる冷媒循環手段（冷媒輸送手段）としての機能も果たす。

さらに、本実施形態のエジェクタ１３は、減圧させた冷媒の気液を分離する気液分離手段としての機能も果たす。つまり、本実施形態のエジェクタ１３は、気液分離機能付きエジェクタ（エジェクタモジュール）として構成されている。

エジェクタ１３の具体的構成については、図２〜図８を用いて説明する。なお、図２における上下の各矢印は、エジェクタ式冷凍サイクル１０を車両用空調装置に搭載した状態における上下の各方向を示している。また、図３は、エジェクタ１３の各冷媒通路の機能を説明するための模式的な一部拡大断面図であって、図２と同一の機能を果たす部分には同一の符号を付している。

本実施形態のエジェクタ１３は、図２に示すように、複数の構成部材を組み合わせることによって構成されたボデー３０を備えている。

より具体的には、ボデー３０は、角柱状あるいは円柱状の金属もしくは樹脂にて形成されて、エジェクタ１３の外殻を形成するハウジングボデー３１を有している。さらに、ハウジングボデー３１の内部には、略円柱状の空間が形成されており、この空間内にノズルボデー３２、ディフューザボデー３３が固定されている。

ハウジングボデー３１には、放熱器１２から流出した冷媒を内部へ流入させる冷媒流入口３１ａ、蒸発器１４から流出した冷媒を吸引する冷媒吸引口３１ｂ、ボデー３０の内部に形成された気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒を蒸発器１４の冷媒入口側へ流出させる液相冷媒流出口３１ｃ、気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒を圧縮機１１の吸入口側へ流出させる気相冷媒流出口３１ｄ等が形成されている。

さらに、本実施形態では、気液分離空間３０ｆと液相冷媒流出口３１ｃとを接続する液相冷媒通路に、蒸発器１４へ流入させる冷媒を減圧させる減圧手段としてのオリフィス３０ｉを配置している。

次に、ノズルボデー３２は、円環状の金属部材で形成されて、図２に示すように、ハウジングボデー３１の内部の上方側に配置されている。より具体的には、ノズルボデー３２は、ハウジングボデー３１内に形成された略円柱状の空間の内径と同程度の径の大径部３２ａ、および大径部３２ａよりも径の小さい円筒状に形成された小径部３２ｂを同軸上に結合させた形状に形成されている。

さらに、ノズルボデー３２は、大径部３２ａの外周側がハウジングボデー３１の内部に圧入されることによって、ハウジングボデー３１に固定されている。なお、大径部３２ａとハウジングボデー３１との間には、シール部材としてのＯ−リングが配置されており、大径部３２ａとハウジングボデー３１との隙間から冷媒が漏れることはない。

大径部３２ａの内部には、冷媒流入口３１ａから流入した冷媒を旋回させる旋回空間３０ａが形成されている。また、大径部３２ａの上方側には、円板状の金属プレート３２ｃが配置されており、この金属プレート３２ｃによって、旋回空間３０ａの上方側の開口部が閉塞されている。

旋回空間３０ａは、略円柱状に形成されており、旋回空間３０ａの中心軸は、後述する通路形成部材３５の中心軸ＣＬと同軸上に配置されている。もちろん、旋回空間３０ａは、円錐台と円柱とを結合させた回転体形状等に形成されていてもよい。なお、回転体形状とは、平面図形を同一平面上の１つの直線（中心軸）周りに回転させた際に形成される立体形状である。

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へ流入する冷媒を、旋回空間３０ａの内壁面に沿って流入させるように形成されている。これにより、冷媒流入通路３１ｅから旋回空間３０ａへ流入した冷媒は、旋回空間３０ａの中心軸周りに旋回する。

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

このような旋回空間３０ａ内の中心軸側の冷媒圧力の調整は、旋回空間３０ａ内で旋回する冷媒の旋回流速を調整することによって実現することができる。さらに、旋回流速の調整は、例えば、冷媒流入通路３１ｅの通路断面積と旋回空間３０ａの軸方向垂直断面積との面積比を調整すること等によって行うことができる。なお、本実施形態の旋回流速とは、旋回空間３０ａの最外周部近傍における冷媒の旋回方向の流速を意味している。

また、小径部３２ｂの内部には、旋回空間３０ａから流出した冷媒を減圧させて下流側へ流出させる減圧用空間３０ｂが形成されている。減圧用空間３０ｂは、２つの円錐台形状の空間の頂部側同士を結合させた鼓状の回転体形状に形成されている。この減圧用空間３０ｂの中心軸も、通路形成部材３５の中心軸ＣＬと同軸上に配置されている。

さらに、減圧用空間３０ｂ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の内部に冷媒通路を形成するとともに、中心軸ＣＬ方向（鉛直方向）に変位することによって、冷媒通路の通路断面積を変化させる機能を果たす。

より具体的には、通路形成部材３５は、冷媒流れ下流側に向かって徐々に広がる略円錐形状の金属部材で形成されており、その中心軸ＣＬが旋回空間３０ａや減圧用空間３０ｂの中心軸と同軸上に配置されている。つまり、通路形成部材３５は、減圧用空間３０ｂから離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成されている。

さらに、ノズルボデー３２の減圧用空間３０ｂを形成する部位の内周面と通路形成部材３５の上方側の外周面との間に形成される冷媒通路としては、図３に示すように、先細部１３１および末広部１３２が形成される。

先細部１３１は、通路断面積が最も縮小した最小通路面積部３０ｍよりも冷媒流れ上流側に形成されて、最小通路面積部３０ｍに至るまでの通路断面積が徐々に縮小する冷媒通路である。末広部１３２は、最小通路面積部３０ｍから冷媒流れ下流側に形成されて、通路断面積が徐々に拡大する冷媒通路である。

この末広部１３２では、径方向から見たときに減圧用空間３０ｂと通路形成部材３５が重合（オーバーラップ）しているので、冷媒通路の軸方向垂直断面の形状が円環状（円形状から同軸上に配置された小径の円形状を除いたドーナツ形状）となる。さらに、末広部１３２における通路断面積は、冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大している。

本実施形態では、このような通路形状によって減圧用空間３０ｂの内周面と通路形成部材３５の頂部側の外周面との間に形成される冷媒通路をラバールノズルとして機能するノズル通路１３ａとしている。そして、このノズル通路１３ａにて、冷媒を減圧させるとともに、冷媒の流速を超音速となるように増速させて噴射している。

次に、ディフューザボデー３３は、円環状の金属部材で形成されており、図２に示すように、ハウジングボデー３１の内部であって、ノズルボデー３２の下方側に配置されている。

より具体的には、ディフューザボデー３３は略円筒状に形成されており、その中心部には、表裏（上下）を貫通する貫通穴３３ａが形成されている。この貫通穴３３ａも回転体形状に形成されており、その中心軸が通路形成部材３５の中心軸ＣＬと同軸上に配置されている。また、ディフューザボデー３３の上面側であって、貫通穴３３ａの外周側には、後述する駆動機構３７の一部を構成する円環状の溝部３３ｂが形成されている。

さらに、ディフューザボデー３３は、その外周側がハウジングボデー３１の内部に圧入されることによって、ハウジングボデー３１に固定されている。なお、ディフューザボデー３３とハウジングボデー３１との間には、シール部材としてのＯ−リングが配置されており、ディフューザボデー３３とハウジングボデー３１との隙間から冷媒が漏れることはない。

ディフューザボデー３３の上面とこれに対向するノズルボデー３２の大径部３２ａの底面との間には、冷媒吸引口３１ｂから吸引した冷媒を流入させる吸引空間３０ｃが形成されている。本実施形態では、ノズルボデー３２の小径部３２ｂの下方側先端部が、ディフューザボデー３３の貫通穴３３ａの内部まで延びているため、吸引空間３０ｃは、中心軸方向からみたときに、断面円環状に形成される。

さらに、貫通穴３３ａの内周面と小径部３２ｂの下方側先端部の外周面との間には、吸引空間３０ｃと減圧用空間３０ｂの冷媒流れ下流側とを連通させる吸引通路３０ｄが形成される。従って、本実施形態では、吸引空間３０ｃおよび吸引通路３０ｄによって、中心軸の外周側から内周側へ向かって、冷媒吸引口３１ｂから吸引された吸引冷媒が流通する断面円環状の吸引用通路１３ｂが形成されている。

また、ディフューザボデー３３の貫通穴３３ａのうち、吸引通路３０ｄの冷媒流れ下流側には、冷媒流れ方向に向かって徐々に広がる略円錐台形状に形成された昇圧用空間３０ｅが形成されている。昇圧用空間３０ｅは、上述したノズル通路１３ａから噴射された噴射冷媒と吸引用通路１３ｂから吸引された吸引冷媒とを混合させる空間である。

昇圧用空間３０ｅの内部には、通路形成部材３５の下方側が配置されている。さらに、ディフューザボデー３３の昇圧用空間３０ｅを形成する部位の内周面と通路形成部材３５の下方側の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒流れ下流側に向かって通路断面積を徐々に拡大させる形状に形成されている。これにより、この冷媒通路では、噴射冷媒および吸引冷媒の混合冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換させることができる。

従って、昇圧用空間３０ｅを形成するディフューザボデー３３の内周面と通路形成部材３５の下方側の外周面との間に形成される冷媒通路は、図３に示すように、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させるディフューザ（昇圧部）として機能するディフューザ通路１３ｃを構成している。このディフューザ通路１３ｃの中心軸に垂直な断面形状も円環状に形成されている。

次に、ディフューザボデー３３の内部に配置されて、通路形成部材３５を変位させる駆動手段である駆動機構３７について説明する。駆動機構３７は、図４に示すように、圧力応動部材であるダイヤフラム３７１、ディフューザボデー３３に形成された環状の溝部３３ｂの開口部を閉塞する蓋部材３７２等を有して構成されている。

ダイヤフラム３７１および蓋部材３７２は、いずれも軸方向から見たときに、溝部３３ｂと略同等の環状に形成されている。そして、図５に示すように、溝部３３ｂの内部にダイヤフラム３７１が収容された状態で、蓋部材３７２が、かしめ等の手段によって、溝部３３ｂの開口部を閉塞するようにディフューザボデー３３に固定されている。

これにより、ダイヤフラム３７１の内周側縁部と外周側縁部は、ディフューザボデー３３と蓋部材３７２との間に挟み混まれて固定されている。そして、蓋部材３７２と溝部３３ｂとの間に形成される空間が、ダイヤフラム３７１によって上下の２つの空間に仕切られている。

ダイヤフラム３７１によって仕切られた２つの空間のうち上方側（吸引空間３０ｃ側）の空間は、蒸発器１４出口側冷媒（具体的には、蒸発器１４から流出した冷媒）の温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入される封入空間３７ａである。この封入空間３７ｂには、冷凍サイクル１０を循環する冷媒と同一組成の感温媒体が予め定めた密度となるように封入されている。従って、本実施形態における感温媒体は、Ｒ１３４ａを主成分とする媒体となる。

一方、ダイヤフラム３７１によって仕切られた２つの空間のうち下方側の空間は、図２に示すディフューザボデー３３に形成された連通路３３ｃを介して、蒸発器１４出口側冷媒を導入させる導入空間３７ｂである。

従って、封入空間３７ａに封入された感温媒体には、吸引空間３０ｃと封入空間３７ａとを仕切る蓋部材３７２、および封入空間３７ａと導入空間３７ｂとを仕切るダイヤフラム３７１を介して、蒸発器１４出口側冷媒の温度が伝達される。

以上の説明から明らかなように、本実施形態の蓋部材３７２は、特許請求の範囲に記載された封入空間形成部材を構成している。さらに、本実施形態の蓋部材３７２、ダイヤフラム３７１、封入空間３７ａ、および導入空間３７ｂは、いずれも通路形成部材３５の中心軸ＣＬ周りに、環状に配置されている。

また、ダイヤフラム３７１は、封入空間３７ａの内圧と導入空間３７ｂへ流入した蒸発器１４出口側冷媒の圧力との圧力差に応じて変位する圧力応動部材である。従って、ダイヤフラム３７１は弾性に富み、かつ熱伝導が良好で、かつ耐圧性および気密性に優れる材質で形成されていることが望ましい。

このようなダイヤフラム３７１としては、例えば、基布（ポリエステル）入りのＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）やＨＮＢＲ（水素添加ニトリルゴム）等のゴム製の基材で構成されたものを採用することができる。

より具体的には、本実施形態では、図６に示すように、ゴム製の基材３７１ａの表面に、基材３７１ａよりも冷媒および感温媒体の透過性の低い樹脂製のバリア膜３７１ｂが設けられたものを採用している。従って、冷媒および感温媒体が基材３７１ａを透過してしまうことを抑制することができる。

なお、図６では、基材３７１ａの一面にバリア膜３７１ｂを設けた例を図示しているが、基材３７１ａの両面にバリア膜３７１ｂを設けてもよいし、基材３７１ａ内部にバリア膜３７１ｂを設けてもよい。また、図５では、図面の明確化のためバリア膜３７１ｂの図示を省略している。このことは、後述する図１２等、図５に対応する図面においても同様である。

ここで、ゴム製の基材３７１ａとバリア膜３７１ｂとを一体化させるためには、例えば、アルミ箔やポリイミド等といったゴム製の基材３７１ａの架橋温度よりも比較的融点の高い膜をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）でラミネートしたバリア膜３７１ｂをゴム製の基材３７１ａに挟んで成形すればよい。また、スプレーコーティング等によりゴム製の基材３７１ａの表面にバリア膜３７１ｂを塗布してもよい。

また、ダイヤフラム３７１の下方側（導入空間３７ｂ側）には、図４に示すように、ダイヤフラム３７１の変位を通路形成部材３５へ伝達するための、プレート部材３７３および複数の作動棒３７４（本実施形態では、２本）が配置されている。これらの複数の作動棒３７４は、ダイヤフラム３７１の変位を通路形成部材３５へ適切に伝達するために、中心軸ＣＬ周りに等角度間隔で配置されていることが望ましい。

プレート部材３７３は、円環状かつ平板状の金属部材で構成されており、ダイヤフラム３７１の下方側（導入空間３７ｂ側）の面に接触するように配置されている。また、複数の作動棒３７４は、中心軸ＣＬ方向に延びる円柱状の金属部材で構成されており、その上方側端部がプレート部材３７３の下側面に接触し、下方側端部が通路形成部材３５の最下方側のディフューザボデー３３に対向する面に接触するように配置されている。

作動棒３７４の上方側端部および下方側端部は、曲面形状（本実施形態では、半球形状）に形成されており、プレート部材３７３および通路形成部材３５に対する接触位置や接触角度が変更可能となっている。これにより、本実施形態では、感温媒体の圧力のばらつき等によって、作動棒３７４の中心軸が通路形成部材３５の中心軸ＣＬに対して傾いてしまうことを抑制している。

また、図２に示すように、通路形成部材３５の底面は、後述する支持部材４１に支持されたコイルバネ４０の荷重を受けている。コイルバネ４０は、通路形成部材３５に対して、上方側（通路形成部材３５が最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を縮小する側）に付勢する荷重を加える弾性部材である。従って、通路形成部材３５は、作動棒３７４から受ける荷重とコイルバネ４０から受ける荷重が釣り合うように変位する。

より具体的には、蒸発器１４出口側冷媒の温度（過熱度）が上昇すると、封入空間３７ａに封入された感温媒体の飽和圧力が上昇し、封入空間３７ａの内圧から導入空間３７ｂの圧力を差し引いた圧力差が大きくなる。これにより、ダイヤフラム３７１が導入空間３７ｂ側へ変位して、通路形成部材３５が作動棒３７４から受ける荷重が増加する。このため、蒸発器１４出口側冷媒の温度が上昇すると、通路形成部材３５は、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を拡大させる方向（鉛直方向下方側）に変位する。

一方、蒸発器１４出口側冷媒の温度（過熱度）が低下すると、封入空間３７ａに封入された感温媒体の飽和圧力が低下し、封入空間３７ａの内圧から導入空間３７ｂの圧力を差し引いた圧力差が小さくなる。これにより、ダイヤフラム３７１が封入空間３７ａ側へ変位して、通路形成部材３５が作動棒３７４から受ける荷重が減少する。このため、蒸発器１４出口側冷媒の温度が低下すると、通路形成部材３５は、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を縮小させる方向（鉛直方向上方側）に変位する。

本実施形態の駆動機構３７では、このように蒸発器１４出口側冷媒の過熱度に応じて通路形成部材３５を変位させることによって、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度ＫＳＨに近づくように、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を調整している。なお、作動棒３７４とディフューザボデー３３との隙間には、Ｏ−リングが配置されており、作動棒３７４が変位してもこの隙間から冷媒が漏れることはない。

ところで、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度を、より精度良く基準過熱度ＫＳＨに近づけるためには、封入空間３７ａ内の感温媒体の温度を蒸発器１４出口側冷媒の温度に近づけることが望ましい。そこで、本実施形態では、蓋部材３７２に、蓋部材３７２側から吸引空間３０ｃ内に向かって突出する感温筒３７２ａを設けている。

この感温筒３７２ａの内部には、封入空間３７ａに連通する空間が形成されている。この感温筒３７２ａの内部空間には、吸引空間３０ｃ内の蒸発器１４出口側冷媒の温度が伝達される。さらに、本実施形態では、感温筒３７２ａの内部空間の感温媒体の温度が、より一層蒸発器１４出口側冷媒の温度に近づくように、感温筒３７２ａを通路形成部材３５の中心軸ＣＬよりも冷媒吸引口３１ｂに近い位置に配置している。

なお、このような感温筒３７２ａは、蓋部材３７２やダイヤフラム３７１を介して蒸発器１４出口側冷媒の温度を封入空間３７ａ内の感温媒体へ適切に伝達できれば、必須の構成ではない。

また、本実施形態の蓋部材３７２には、図５に示すように、ダイヤフラム３７１が封入空間３７ａを縮小させる側への変位量を規制する規制部材としての規制用プレート３７５が固定されている。この規制用プレート３７５は、封入空間３７ａ内に固定されており、ダイヤフラム３７１が変位した際に、ダイヤフラム３７１を当接させることによって、ダイヤフラム３７１の変位量を規制するものである。

この規制用プレート３７５は、図７に示すように、円環状かつ平板状の金属部材で構成されており、内周側および外周側の少なくとも一方が、蓋部材３７２の内部に圧入等の手段によって固定されている。

このため、封入空間３７ａは、規制用プレート３７５によって上下の２つの空間に仕切られるものの、規制用プレート３７５には、その表裏を連通させる複数（本実施形態では、８つ）の連通穴３７５ａが形成されている。従って、規制用プレート３７５によって仕切られた上下の２つの空間は、連通穴３７５ａを介して、互いに連通している。

これにより、ダイヤフラム３７１が封入空間３７ａを縮小させる側に変位した際には、規制用プレート３７５によって仕切られた下方側の空間内の感温媒体を、規制用プレート３７５によって仕切られた上方側の空間内へ移動させることができる。

さらに、連通穴３７５ａの開口部のうち、少なくともダイヤフラム３７１が当接する面側の開口部には、図８の拡大断面図に示すように、Ｒ面取り加工が施されている。これにより、ダイヤフラム３７１が連通穴３７５ａの開口縁部に接触した際に生じ得る損傷を抑制している。

次に、ハウジングボデー３１の内部に形成された空間のうち、通路形成部材３５の下方側には、図２に示すように、ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間３０ｆが形成されている。この気液分離空間３０ｆは、略円柱状の回転体形状の空間として形成されており、気液分離空間３０ｆの中心軸も、通路形成部材３５の中心軸ＣＬと同軸上に配置されている。

さらに、気液分離空間３０ｆでは、ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒を中心軸ＣＬ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。また、この気液分離空間３０ｆの内容積は、サイクルに負荷変動が生じてサイクルを循環する冷媒循環流量が変動しても、実質的に余剰冷媒を溜めることができない程度の容積になっている。

気液分離空間３０ｆの中心部には、気液分離空間３０ｆに対して同軸上に配置されて、上方側へ向かって延びる円筒状のパイプ３１ｆが設けられている。そして、気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒は、パイプ３１ｆの外周側に一時的に滞留して、液相冷媒流出口３１ｃから流出する。

パイプ３１ｆの内部には、気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒をハウジングボデー３１の気相冷媒流出口３１ｄへ導く気相冷媒流出通路３１ｇが形成されている。さらに、パイプ３１ｆの内部には、前述したコイルバネ４０を支持する支持部材４１が配置されている。

このコイルバネ４０は、冷媒が減圧される際の圧力脈動に起因する通路形成部材３５の振動を減衰させる振動緩衝部材としての機能も果たしている。さらに、支持部材４１は、支持部材４１を中心軸方向（上下方向）に変位させる調整ねじ４１ａに連結されている。従って、調整ねじ４１ａにて、コイルバネ４０が通路形成部材３５に付勢する荷重を調整することで、狙いの基準過熱度ＫＳＨを変更することができる。

エジェクタ１３の液相冷媒流出口３１ｃには、図１に示すように、蒸発器１４の冷媒入口側が接続されている。蒸発器１４は、エジェクタ１３にて減圧された低圧冷媒と送風ファン１４ａから車室内へ送風される送風空気とを熱交換させることによって、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。

送風ファン１４ａは、制御装置から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。蒸発器１４の出口側には、エジェクタ１３の冷媒吸引口３１ｂが接続されている。さらに、エジェクタ１３の気相冷媒流出口３１ｄには圧縮機１１の吸入側が接続されている。

次に、図示しない制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。この制御装置は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行って、上述の各種電気式のアクチュエータ１１、１２ｄ、１４ａ等の作動を制御する。

また、制御装置には、車室内温度を検出する内気温センサ、外気温を検出する外気温センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、蒸発器１４の吹出空気温度（蒸発器温度）を検出する蒸発器温度センサ、放熱器１２出口側冷媒の温度を検出する出口側温度センサおよび放熱器１２出口側冷媒の圧力を検出する出口側圧力センサ等の空調制御用のセンサ群が接続され、これらのセンサ群の検出値が入力される。

さらに、制御装置の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された図示しない操作パネルが接続され、この操作パネルに設けられた各種操作スイッチからの操作信号が制御装置へ入力される。操作パネルに設けられた各種操作スイッチとしては、車室内空調を行うことを要求する空調作動スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ等が設けられている。

なお、本実施形態の制御装置は、その出力側に接続された各種の制御対象機器の作動を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、制御装置のうち、各制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が各制御対象機器の制御手段を構成している。例えば、本実施形態では、圧縮機１１の電動モータの作動を制御する構成が吐出能力制御手段を構成している。

次に、上記構成における本実施形態の作動を図９のモリエル線図を用いて説明する。まず、操作パネルの作動スイッチが投入（ＯＮ）されると、制御装置が圧縮機１１の電動モータ、冷却ファン１２ｄ、送風ファン１４ａ等を作動させる。これにより、圧縮機１１が冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。

圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒（図９のａ点）は、放熱器１２の凝縮部１２ａへ流入し、冷却ファン１２ｄから送風された外気と熱交換し、放熱して凝縮する。凝縮部１２ａにて凝縮した冷媒は、レシーバ部１２ｂにて気液分離される。レシーバ部１２ｂにて気液分離された液相冷媒は、過冷却部１２ｃにて冷却ファン１２ｄから送風された外気と熱交換し、さらに放熱して過冷却液相冷媒となる（図９のａ点→ｂ点）。

放熱器１２の過冷却部１２ｃから流出した過冷却液相冷媒は、エジェクタ１３の減圧用空間３０ｂの内周面と通路形成部材３５の外周面との間に形成されるノズル通路１３ａにて等エントロピ的に減圧されて噴射される（図９のｂ点→ｃ点）。この際、減圧用空間３０ｂの最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積は、蒸発器１４出口側冷媒（図９のｈ点）の過熱度が予め定めた所定値に近づくように調整される。

そして、ノズル通路１３ａから噴射された噴射冷媒の吸引作用によって、蒸発器１４から流出した冷媒（図９のｈ点）が、冷媒吸引口３１ｂおよび吸引用通路１３ｂ（より詳細には、吸引空間３０ｃおよび吸引通路３０ｄ）を介して吸引される。ノズル通路１３ａから噴射された噴射冷媒および吸引用通路１３ｂ等を介して吸引された吸引冷媒は、ディフューザ通路１３ｃへ流入して合流する（図９のｃ点→ｄ点、ｈ’点→ｄ点）。

ディフューザ通路１３ｃでは冷媒通路断面積の拡大により、冷媒の運動エネルギが圧力エネルギに変換される。これにより、噴射冷媒と吸引冷媒が混合されながら混合冷媒の圧力が上昇する（図９のｄ点→ｅ点）。ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒は気液分離空間３０ｆにて気液分離される（図９のｅ点→ｆ点、ｅ点→ｇ点）。

気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒は、オリフィス３０ｉにて減圧されて（図９のｇ点→ｇ’点）、蒸発器１４へ流入する。蒸発器１４へ流入した冷媒は、送風ファン１４ａによって送風された送風空気から吸熱して蒸発する（図９のｇ’点→ｈ点）。これにより、送風空気が冷却される。

一方、気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒は気相冷媒流出口３１ｄから流出して、圧縮機１１へ吸入され再び圧縮される（図９のｆ点→ａ点）。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０は、以上の如く作動して、車室内へ送風される送風空気を冷却することができる。

この際、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、ディフューザ通路１３ｃにて昇圧された冷媒を圧縮機１１へ吸入させている。従って、エジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、蒸発器における冷媒蒸発圧力と圧縮機吸入冷媒の圧力が略同等となる通常の冷凍サイクル装置よりも、圧縮機１１の消費動力を低減させて、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。

また、本実施形態のエジェクタ１３によれば、旋回空間３０ａにて冷媒を旋回させることで、旋回空間３０ａ内の旋回中心側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力、あるいは、冷媒が減圧沸騰する（キャビテーションを生じる）圧力まで低下させることができる。これにより、旋回中心軸の外周側よりも内周側に気相冷媒が多く存在するようにして、旋回空間３０ａ内の旋回中心線近傍はガス単相、その周りは液単相の二相分離状態とすることができる。

このように二相分離状態となった冷媒がノズル通路１３ａへ流入することで、ノズル通路１３ａの先細部１３１では、円環状の冷媒通路の外周側壁面から冷媒が剥離する際に生じる壁面沸騰および円環状の冷媒通路の中心軸側の冷媒のキャビテーションによって生じた沸騰核による界面沸騰によって冷媒の沸騰が促進される。これにより、ノズル通路１３ａの最小通路面積部３０ｍへ流入する冷媒が、気相と液相が均質に混合した気液混合状態となる。

そして、最小通路面積部３０ｍの近傍で気液混合状態の冷媒の流れに閉塞（チョーキング）が生じ、このチョーキングによって音速に到達した気液混合状態の冷媒が末広部１３２にて加速されて噴射される。このように、壁面沸騰および界面沸騰の双方による沸騰促進によって、気液混合状態の冷媒を音速となるまで効率よく加速できることで、ノズル通路１３ａにおけるエネルギ変換効率を向上させることができる。

また、本実施形態のエジェクタ１３では、駆動機構３７を備えているので、エジェクタ式冷凍サイクル１０の負荷変動に応じて通路形成部材３５を変位させて、ノズル通路１３ａの通路断面積（最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積）を調整することができる。これにより、サイクルを循環する冷媒の循環流量に応じて、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積等を適切に変化させて、エジェクタ１３を適切に作動させることができる。

さらに、本実施形態の駆動機構３７では、蓋部材３７２に感温筒３７２ａを設けているので、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度を、精度良く基準過熱度ＫＳＨに近づけることができる。これに加えて、駆動機構３７がハウジングボデー３１の内部に配置されているので、封入空間３７ａ内の感温媒体が外気温の影響を受けにくい。従って、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度を、より一層、精度良く基準過熱度ＫＳＨに近づけることができる。

ところで、本実施形態の駆動機構３７では、封入空間３７ａへ封入される感温媒体の封入密度が、サイクルの通常作動時に通路形成部材３５を適切に変位させることができるように設定されている。このため、サイクルの停止時のように、蒸発器１４出口側冷媒の圧力が上昇してしまうと、ダイヤフラム３７１が封入空間３７ａを縮小させる側に大きく変形してしまうおそれがある。

そして、このような変形が生じるとダイヤフラム３７１の損傷等を招き、サイクルの作動時に駆動手段３７が通路形成部材３５を適切に変位させることができなくなってしまい、サイクルを循環する冷媒流量に応じて、エジェクタ１３を適切に作動させることができなくなってしまう。

これに対して、本実施形態のエジェクタ１３では、規制部材としての規制用プレート３７５を備えているので、図５の破線で示すように、ダイヤフラム３７１が封入空間３７ａを縮小させる側に大きく変形してしまうことを抑制することができる。従って、ダイヤフラム３７１の保護を図ることができる。延いては、エジェクタ式冷凍サイクル１０の負荷変動に応じて、ノズル通路１３ａやディフューザ通路１３ｃの通路断面積を調整可能なエジェクタ１３の信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態の規制用プレート３７５は、ダイヤフラム３７１を当接させることによって、ダイヤフラム３７１の変位量を規制しているので、ダイヤフラム３７１の変位量を確実に規制することができる。さらに、規制用プレート３７５は、蓋部材３７２に固定されているので、規制用プレート３７５が移動してしまうことがない。従って、ダイヤフラム３７１の変位量を一定の量に規制することができる。

また、本実施形態の駆動機構３７では、封入空間３７ａおよびダイヤフラム３７１が、通路形成部材３５の中心軸ＣＬの周りに、環状に配置されている。これによれば、エジェクタ１３の内部空間を有効に利用して駆動機構３７を配置することができる。従って、駆動機構３７の小型化を図ることができ、エジェクタ１３全体としての小型化を狙うことができる。

さらに、本実施形態の駆動機構３７では、ダイヤフラム３７１として、ゴムで形成された基材３７１ａを有するものを採用している。これによれば、比較的小型なダイヤフラム３７１を採用しても、充分な変位量を確保することができ、通路形成部材３５を適切に変位させることができる。

そして、本実施形態のように、ゴムで形成された基材３７１ａを有するダイヤフラム３７１を採用するエジェクタ１３では、金属で形成されたものよりもダイヤフラム３７１が損傷しやすい。従って、規制部材（規制用プレート３７５）によってダイヤフラム３７１の保護を図ることができることは極めて有効である。

なお、本実施形態では、規制用プレート３７５として、図７に示すように、円環状かつ平板状の金属部材に８つの連通穴３７５ａを設けたものを採用しているが、規制用プレート３７５は、これに限定されない。

例えば、図１０に示すように、連通穴３７５ａの径を小さくして、本実施形態よりも多数の連通穴３７５ａを形成した規制用プレート３７５を採用してもよい。このような規制用プレート３７５は、平板状金属部材に多数の穴開け加工を施すことによって形成された、いわゆるパンチングメタルを、封入空間３７ａに適合する円環状に加工することによって形成すればよい。

これによれば、ダイヤフラム３７１のうち、１つの連通穴３７５ａと重合する部位の面積を縮小させることができ、当該部位が導入空間３７ｂ側の冷媒から受ける荷重を小さくすることができる。従って、ダイヤフラム３７１が連通穴３７５ａの開口縁部に接触した際に生じ得る損傷を、より一層抑制することができる。

また、図１１に示すように、連通穴３７５ａを規制用プレート３７５の内周側あるいは外周側に偏在させてもよい。これによれば、ダイヤフラム３７１が規制用プレート３７５に当接しても、ダイヤフラム３７１が連通穴３７５ａの開口縁部に接触しにくくなり、ダイヤフラム３７１の損傷を抑制することができる。

また、図１２に示すように、規制用プレート３７５の外径を縮小して、規制用プレート３７５の内周側を蓋部材３７２に圧入固定するようにしてもよい。これによれば、規制用プレート３７５に連通穴３７５ａを設けることなく、規制用プレート３７５の外周側と蓋部材３７２との間に形成される隙間を介して、規制用プレート３７５によって仕切られた上下の２つの空間を連通させることができる。

もちろん、規制用プレート３７５の内径を拡大して規制用プレート３７５の内周側と蓋部材３７２との間に隙間を形成し、さらに、規制用プレート３７５の外周側を蓋部材３７２に圧入固定するようにしてもよい。なお、図１０、図１１は、それぞれ本実施形態の図８に対応する図面であり、図１２は、図５に対応する図面である。

以下、第２〜第８実施形態では、第１実施形態に対して、駆動機構３７の規制部材を変更した例を説明する。

（第２実施形態）
第２実施形態の規制部材は、図１３に示すように、金属製あるいは樹脂製の板状部材を湾曲させることによって形成された板ばねストッパ３７６で構成されている。なお、図１３は、第１実施形態で説明した図５に対応する図面であって、図１３では、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面でも同様である。

板ばねストッパ３７６は、湾曲させた状態から平板に戻ろうとする反力（いわゆる、スプリングバック）によって、蓋部材３７２の封入空間３７ａを形成する内周側面および外周側面に固定されている。さらに、板ばねストッパ３７６は、複数（本実施形態では、８つ）設けられており、図１４に示すように、蓋部材３７２を下方側から見たときに、中心軸ＣＬ周りに等角度間隔で円環状に配置されている。

従って、各板ばねストッパ３７６の内周側（上方側）に形成される空間と外周側（下方側）に形成される空間は、互いに連通している。これにより、ダイヤフラム３７１が封入空間３７ａを縮小させる側に変位した際には、板ばねストッパ３７６の外周側に形成される空間内の感温媒体を、板ばねストッパ３７６の内周側に形成される空間内へ移動させることができる。

その他のエジェクタ１３およびエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、規制部材として板ばねストッパ３７６を採用しても、図１３の破線で示すように、ダイヤフラム３７１を板ばねストッパ３７６に当接させてダイヤフラム３７１の変位量を規制することができる。その結果、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
本実施形態の規制部材は、図１５に示すように、蓋部材３７２の封入空間３７ａ側のダイヤフラム３７１に対向する面に設けられた複数のスリット部３７２ｂで構成されている。スリット部３７２ｂは、蓋部材３７２のダイヤフラム３７１に対向する面から円筒状に突出する形状に形成されている。さらに、複数のスリット部３７２ｂは、中心軸方向から見たときに、予め定めた間隔を開けて同心円状に配置されている。

その他のエジェクタ１３およびエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、規制部材としてスリット部３７２ｂを採用しても、図１５の破線で示すように、ダイヤフラム３７１をスリット部３７２ｂに当接させてダイヤフラム３７１の変位量を規制することができる。その結果、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
本実施形態の規制部材は、図１６に示すように、金属製あるいは樹脂製の板状部材を断面コの字状に折り曲げることによって形成された複数の折り曲げ部材３７７ａで構成されている。複数の折り曲げ部材３７７ａは、第２実施形態で説明した板ばねストッパ３７６と同様に、封入空間３７ａの内部に中心軸ＣＬ周りに円環状に配置されている。

その他のエジェクタ１３およびエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、規制部材として折り曲げ部材３７７ａを採用しても、図１６の破線で示すように、ダイヤフラム３７１を折り曲げ部材３７７ａに当接させてダイヤフラム３７１の変位量を規制することができる。その結果、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態では、規制部材として折り曲げ部材３７７ａを採用しているので、ダイヤフラム３７１との当接する部位を平坦面とすることができる。従って、ダイヤフラム３７１が折り曲げ部材３７７ａに当接した際に生じる得る損傷を、効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、複数の折り曲げ部材３７７ａで規制部材を構成した例を説明したが、規制部材を１つの折り曲げ部材３７７ａで構成してもよい。この場合は、中心軸方向から見たときに、折り曲げ部材３７７ａを、封入空間３７ａと同等の円環状に形成すればよい。

（第５実施形態）
本実施形態の規制部材は、図１７に示すように、金属製あるいは樹脂製の中空円筒状の複数の管状部材（チューブ）３７７ｂで構成されている。さらに、複数の管状部材３７７ｂは、第２実施形態で説明した板ばねストッパ３７６と同様に、封入空間３７ａの内部に中心軸ＣＬ周りに円環状に配置されている。

従って、管状部材３７７ｂの内側に形成される空間と外側に形成される空間は、互いに連通している。これにより、ダイヤフラム３７１が封入空間３７ａを縮小させる側に変位した際には、管状部材３７７ｂの外側に形成される空間内の感温媒体を、管状部材３７７ｂの内側に形成される空間内へ移動させることができる。

その他のエジェクタ１３およびエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、規制部材として管状部材３７７ｂを採用しても、図１７の破線で示すように、ダイヤフラム３７１を管状部材３７７ｂに当接させてダイヤフラム３７１の変位量を規制することができる。その結果、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、複数の管状部材３７７ｂで規制部材を構成した例を説明したが、規制部材を１つの管状部材３７７ｂで構成してもよい。この場合は、中心軸方向から見たときに、管状部材３７７ｂを、封入空間３７ａと同等の円環状に形成すればよい。さらに、管状部材３７７ｂは、中心軸方向から見たときに、同心円状に複数配置されていてもよい。

（第６実施形態）
本実施形態の規制部材は、図１８に示すように、感温媒体を通過させる複数の細孔が設けられた多孔質材３７７ｃで構成されている。さらに、中心軸方向から見たときに、多孔質材３７７ｃは、封入空間３７ａと重合するように円環状に形成されている。このような多孔質材３７７ｃとしては、連続気泡体として形成された発砲樹脂、発泡金属、あるいは焼結金属等を採用することができる。

その他のエジェクタ１３およびエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、規制部材として多孔質材３７７ｃを採用しても、図１８の破線で示すように、ダイヤフラム３７１を多孔質材３７７ｃに当接させてダイヤフラム３７１の変位量を規制することができる。その結果、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第７実施形態）
本実施形態では、図１９に示すように、複数の金属製あるいは樹脂製の平板状部材を組み合わせることによって断面エの字状に形成された規制部材３７８を採用した例を説明する。

より具体的には、本実施形態の規制部材３７８は、ダイヤフラム３７１の封入空間３７ａ側の面に接合された円環状かつ平板状のダイヤフラム側プレート３７８ａ、ダイヤフラム側プレート３７８ａと平行に配置された円環状かつ平板状の蓋部材側プレート３７８ｂ、およびダイヤフラム側プレート３７８ａと蓋部材側プレート３７８ｂとを連結させる筒状部材３７８ｃを有している。

その他のエジェクタ１３およびエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。

本実施形態の規制部材３７８では、ダイヤフラム３７１が封入空間３７ａを縮小させる側に変位すると、ダイヤフラム３７１とともに規制部材３７８が蓋部材３７２側へ変位する。そして、図１９の破線出示すように、規制部材３７８の蓋部材側プレート３７８ｂが蓋部材３７２に当接することによって、ダイヤフラム３７１の変位量が規制される。

従って、本実施形態の規制部材３７８を採用しても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態の規制部材３７８では、ダイヤフラム側プレート３７８ａがダイヤフラム３７１に接合されているので、ダイヤフラム３７１の中心側の平面が波打つように変形してしまうことを抑制して、より一層効果的に、ダイヤフラム３７１の保護を図ることができる。

なお、本実施形態の規制部材３７８において、筒状部材３７８ｃに内周側と外周側とを連通させる連通穴を設けてもよい。これによれば、規制部材３７８が変位した際に、感温媒体が封入空間３７ａ内を移動しやすくなるので、規制部材３７８が変位する際に感温媒体が抵抗となってしまうことを抑制することができる。

（第８実施形態）
本実施形態の規制部材は、図２０に示すように、蓋部材３７２のダイヤフラム３７１に対向する壁面（上方側壁面）３７２ｃによって構成されている。より詳細には、本実施形態の蓋部材３７２では、第１実施形態よりも、上方側壁面３７２ｃがダイヤフラム３７１の近くに配置されている。そして、ダイヤフラム３７１が変位した際に、上方側壁面３７２ｃに当接することによって、ダイヤフラム３７１の変位量が規制される。

ここで、上方側壁面３７２ｃによって規制部材を構成すると、ダイヤフラム３７１が上方側壁面３７２ｃに当接した際に、封入空間３７ａの容積が著しく縮小してしまう。そこで、本実施形態では、図２１に示すように、感温筒３７２ａの内部空間を拡大させている。これにより、ダイヤフラム３７１が封入空間３７ａを縮小させる側に変位した際には、封入空間３７ａ内の感温媒体を、感温筒３７２ａの内部空間へ移動させることができる。なお、図２１は、第１実施形態で説明した図４に対応する図面である。

その他のエジェクタ１３およびエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、規制部材を蓋部材３７２の上方側壁面３７２ｃで構成しても、図２０の破線で示すように、ダイヤフラム３７１を上方側壁面３７２ｃに当接させてダイヤフラム３７１の変位量を規制することができる。その結果、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第９実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、ダイヤフラム３７１の構成を変更している。より具体的には、本実施形態のダイヤフラム３７１の基材３７１ａには、図２２に示すように、被挟持部３７１ｃ、変位部３７１ｄ、およびコンボリューション部３７１ｅが設けられている。なお、図２２は、第１実施形態で説明した図６に対応する図面である。

被挟持部３７１ｃは、蓋部材３７２とディフューザボデー３３との間に挟み混まれる部位であって、内周側および外周側の２箇所に設けられている。変位部３７１ｄは、封入空間３７ａの内の感温媒体の圧力から導入空間３７ｂ内の冷媒の圧力を減算した圧力差に応じて変位する部位である。

コンボリューション部３７１ｅは、被挟持部３７１ｃと変位部３７１ｄとを連結するとともに、変位部３７１ｄが変位する際に折れ曲がる部位である。従って、コンボリューション部３７１ｅは、内周側および外周側の２箇所に設けられている。さらに、コンボリューション部３７１ｅは、被挟持部３７１ｃおよび変位部３７１ｄに対して、軸方向の厚み寸法が小さい薄肉部として形成されている。

また、本実施形態の蓋部材３７２には、変位部３７１ｄが封入空間３７ａを縮小させる側に変位する際に、折れ曲がったコンボリューション部３７１ｅを収容する円環状の収容空間３７ｃが、ダイヤフラム３７１の内周側および外周側の２箇所に形成されている。その他のエジェクタ１３およびエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。

従って、本実施形態のエジェクタ１３においても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態では、コンボリューション部３７１ｅを有するダイヤフラム３７１を採用しているので、ダイヤフラム３７１の変位部３７１ｄを大きく湾曲させることなく、変位部３７１ｄを変位させることができる。従って、ダイヤフラム３７１が規制用プレート３７５に当接した際に生じ得る損傷を抑制することができる。

また、本実施形態では、蓋部材３７２に収容空間３７ｃが形成されているので、図２３の破線で示すように、折れ曲がったコンボリューション部３７１ｅを収容空間３７ｃ内に収容することができる。

これによれば、コンボリューション部３７１ｅが折れ曲がる際の曲率が不必要に大きくなってしまうことを抑制することができ、コンボリューション部３７１ｅに過度な曲げ応力がかかってしまうことを抑制することができる。従って、本実施形態のようにダイヤフラム３７１の封入空間３７ａを縮小させる側の変位量が規制されるエジェクタであっても、コンボリューション部３７１ｅの効果的な保護を図ることができる。

（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。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。例えば、第２〜第８実施形態のエジェクタ１３の駆動機構３７に、第９実施形態で説明したダイヤフラム３７１を採用するとともに、収容空間３７ｃを設けてもよい。

（１）上述の実施形態では、駆動機構３７として、封入空間３７ａおよびダイヤフラム３７１が、通路形成部材３５の中心軸ＣＬ周りに、環状に配置されたものを採用した例を説明したが、駆動機構３７はこれに限定されない。

例えば、ディフューザボデー３３に複数の円柱状の空間を設け、これらの空間の内部にそれぞれ円形薄板状のダイヤフラムを固定するとともに、これらの空間の開口部を蓋部材（封入空間形成部材）で閉塞することによって、複数の駆動機構を形成してもよい。このように複数の駆動機構を形成する場合は、それぞれの駆動機構を通路形成部材３５の中心軸ＣＬ周りに等角度間隔で配置することが望ましい。

（２）上述の第４〜第６実施形態では、各規制部材（折り曲げ部材３７７ａ、管状部材３７７ｂ、多孔質材３７７ｃ）の固定手段について説明していないが、各規制部材は、第１実施形態と同様に圧入によって蓋部材３７２に固定されていてもよいし、第２実施形態と同様にスプリングバックによって蓋部材３７２に固定されていてもよい。

さらに、折り曲げ部材３７７ａ、管状部材３７７ｂ、多孔質材３７７ｃ等の規制部材は、封入空間３７ａ内に収容されていれば、蓋部材３７２あるいはダイヤフラム３７１に固定されていなくてもダイヤフラム３７１の保護効果を発揮することができる。

（３）上述の実施形態では、規制部材を備えることによるダイヤフラム３７１の最大変位量について言及していないが、本発明の効果を得るためには、ダイヤフラム３７１の最大変位量は、サイクルの停止時等にダイヤフラム３７１が損傷してしまうことがなく、サイクルの通常作動時に通路形成部材３５を適切に変位させることができるように設定される必要がある。

さらに、サイクルの通常作動時にエジェクタ１３の冷媒通路の通路断面積を適切に制御するためには、通路形成部材３５をノズルボデー３２に当接させてノズル通路１３ａを閉塞できるようにしておくことが望ましい。従って、規制部材としては、ダイヤフラム３７１が最も封入空間３７ａを縮小させる側に変位した際に、通路形成部材３５がノズルボデー３２に当接可能な範囲で変位量を規制するものを採用すればよい。

（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、電動圧縮機を採用した例を説明したが、圧縮機１１として、プーリ、ベルト等を介して車両走行用エンジンから伝達される回転駆動力によって駆動されるエンジン駆動式の圧縮機を採用してもよい。さらに、エンジン駆動式の圧縮機としては、吐出容量の変化により冷媒吐出能力を調整することのできる可変容量型圧縮機、あるいは電磁クラッチの断続により圧縮機の稼働率を変化させて冷媒吐出能力を調整する固定容量型圧縮機を採用することができる。

また、上述の実施形態では、放熱器１２として、サブクール型の熱交換器を採用した例を説明したが、凝縮部１２ａのみからなる通常の放熱器を採用してもよい。さらに、通常の放熱器とともに、この放熱器にて放熱した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を蓄える受液器（レシーバ）を一体化させたレシーバ一体型の凝縮器を採用してもよい。

また、上述の実施形態では、冷媒としてＲ１３４ａあるいはＲ１２３４ｙｆ等を採用可能であることを説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ１２３４ｙｆｘｆ、Ｒ４０７Ｃ等を採用することができる。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。

（５）上述の実施形態では、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル１０を、車両用空調装置に適用した例を説明したが、エジェクタ式冷凍サイクル１０の適用はこれに限定されない。例えば、据置型空調装置、冷温保存庫、自動販売機用冷却加熱装置等に適用してもよい。

また、上述の実施形態では、本発明に係るエジェクタ１３を備えるエジェクタ式冷凍サイクル１０の放熱器１２を冷媒と外気とを熱交換させる室外側熱交換器とし、蒸発器１４を送風空気を冷却する利用側熱交換器としている。これに対して、蒸発器１４を外気等の熱源から吸熱する室外側熱交換器として用い、放熱器１２を空気あるいは水等の被加熱流体を加熱する利用側熱交換器として用いてもよい。

１０ エジェクタ式冷凍サイクル
１３ エジェクタ
１３ａ、１３ｃ ノズル通路、ディフューザ通路
３０ ボデー
３５ 通路形成部材
３７ 駆動機構（駆動手段）
３７ａ、３７ｂ 封入空間、導入空間
３７１ ダイヤフラム（圧力応動部材）
３７２ 蓋部材（封入空間形成部材）
３７５…３７８ 規制用プレート他（規制部材）

Claims (13)

1. 蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置（１０）に適用されるエジェクタであって、
   冷媒流入口（３１ａ）から流入した冷媒を減圧させる減圧用空間（３０ｂ）、前記減圧用空間（３０ｂ）の冷媒流れ下流側に連通して外部から吸引された冷媒を流通させる吸引用通路（１３ｂ）、および前記減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間（３０ｅ）が形成されたボデー（３０）と、
   少なくとも一部が前記減圧用空間（３０ｂ）の内部、および前記昇圧用空間（３０ｅ）の内部に配置されるとともに、前記減圧用空間（３０ｂ）側から離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成された通路形成部材（３５）と、
   前記通路形成部材（３５）を変位させる駆動手段（３７）と、を備え、
   前記ボデー（３０）のうち前記減圧用空間（３０ｂ）を形成する部位の内周面と前記通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、前記冷媒流入口（３１ａ）から流入した冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路（１３ａ）であり、
   前記ボデー（３０）のうち前記昇圧用空間（３０ｅ）を形成する部位の内周面と前記通路形成部材（３５）の外周面との間に形成される冷媒通路は、前記噴射冷媒および前記吸引冷媒を混合して昇圧させる昇圧部として機能するディフューザ通路（１３ｃ）であり、
   前記駆動手段（３７）は、温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入される封入空間（３７ａ）を形成する封入空間形成部材（３７２）、および前記封入空間形成部材（３７２）とともに前記封入空間（３７ａ）を形成して前記感温媒体の圧力と前記封入空間（３７ａ）の外部の冷媒の圧力との圧力差に応じて変位する圧力応動部材（３７１）を有し、
   さらに、前記圧力応動部材（３７１）の前記封入空間（３７ａ）を縮小させる側への変位量を規制する規制部材（３７５…３７８）を備えることを特徴とするエジェクタ。
2. 前記規制部材（３７５…３７８）は、前記封入空間（３７ａ）の内部に配置されており、前記圧力応動部材（３７１）が変位した際に、前記圧力応動部材（３７１）を当接させることによって、前記変位量を規制するものであることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ。
3. 前記規制部材（３７５…３７８）は、前記封入空間形成部材（３７２）および前記圧力応動部材（３７１）の少なくとも一方に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のエジェクタ。
4. 前記規制部材（３７５、３７８）は、板状部材によって形成されたものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のエジェクタ。
5. 前記規制部材（３７５、３７８）は、表裏を貫通する貫通穴が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のエジェクタ。
6. 前記規制部材（３７６、３７７ａ）は、板状部材を折り曲げることによって形成されたものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のエジェクタ。
7. 前記規制部材（３７７ｂ）は、管状部材によって形成されたものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のエジェクタ。
8. 前記規制部材（３７７ｃ）は、前記感温媒体を通過させる複数の孔が設けられた多孔質材で形成されたものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のエジェクタ。
9. 前記封入空間（３７ａ）および前記圧力応動部材（３７１）は、前記通路形成部材（３５）の中心軸（ＣＬ）の周りに、環状に配置されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載のエジェクタ。
10. 前記圧力応動部材（３７１）は、ゴムで形成された基材（３７１ａ）を有していることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載のエジェクタ。
11. 前記基材（３７１ａ）の表面には、前記基材（３７１ａ）よりも、冷媒および感温媒体の透過性が低いバリア膜（３７１ｂ）が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のエジェクタ。
12. 前記基材（３７１ａ）には、前記封入空間形成部材（３７２）と前記ボデー（３０）との間に挟持される被挟持部（３７１ｃ）、前記圧力差に応じて変位する変位部（３７１ｄ）、および前記被挟持部（３７１ｃ）と前記変位部（３７１ｄ）とを連結するとともに、前記変位部（３７１ｄ）が変位する際に折れ曲がるコンボリューション部（３７１ｅ）が設けられており、
    さらに、前記封入空間形成部材（３７２）は、前記変位部（３７１ｄ）が前記封入空間（３７ａ）を縮小させる側に変位する際に、折れ曲がった前記コンボリューション部（３７１ｅ）を収容する収容空間（３７ｃ）を形成していることを特徴とする請求項１０または１１に記載のエジェクタ。
13. 前記ボデー（３０）には、前記冷媒流入口（３１ａ）から流入した冷媒を旋回させて前記減圧用空間（３０ｂ）側へ流出させる旋回空間（３０ａ）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載のエジェクタ。

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