JP2017089963A - エジェクタ式冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

【課題】負荷変動に応じて冷媒回路を、機械的に、かつ、自動的に切替可能に構成されたエジェクタ式冷凍サイクルを提供する。【解決手段】放熱器１２にて冷却された高圧冷媒を減圧させて噴射するノズルボデー３２を有するエジェクタ１３と、冷媒を蒸発させる蒸発器１４と、放熱器１２にて冷却された冷媒をノズルボデー３２を迂回させて蒸発器１４側へ導く迂回通路５０ｃ、迂回通路５０ｃを流通する冷媒を減圧させるオリフィス５０ｅと、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度ＳＨの低下に伴ってノズルボデー３２内に形成されたノズル通路１３ａの通路断面積を縮小させる流量調整機構と、迂回通路５０ｃの入口側の冷媒圧力と出口側の冷媒圧力との圧力差ΔＰが基準圧力差ＫΔＰ以下となった際に迂回通路５０ｃを開く開閉機構とを備える。さらに、流量調整機構および開閉機構を機械的機構で構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、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、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において、エジェクタは、ノズル部から噴射された高速度の噴射冷媒の吸引作用によって、蒸発器から流出した冷媒を冷媒吸引口から吸引し、噴射冷媒と吸引冷媒とをディフューザ部にて混合させて昇圧させる吸引昇圧作用（いわゆる、ポンプ作用）を発揮する。

さらに、エジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタのポンプ作用によって昇圧された冷媒を圧縮機の吸入口側へ流出させる。これにより、エジェクタ式冷凍サイクルでは、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。従って、エジェクタ式冷凍サイクルでは、通常の冷凍サイクル装置よりも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。

ところが、上述したエジェクタのポンプ作用は、高速度の噴射冷媒の吸引作用および速度エネルギによって生じる作用なので、入力エネルギを掌るノズル入口と出口の圧力差、およびサイクルを循環する冷媒流量が低下する低負荷運転時には、噴射冷媒の流速が低下してポンプ作用も小さくなってしまう。さらに、ポンプ作用が小さくなってしまうと、蒸発器へ冷媒を流入させることができなくなって、エジェクタ式冷凍サイクルが所望の冷凍能力を発揮できなくなってしまうおそれがある。

これに対して、特許文献１には、通常運転時における冷媒回路と低負荷運転時における冷媒回路とを切替可能に構成されたエジェクタ式冷凍サイクルが開示されている。

具体的には、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルでは、通常運転時には、エジェクタのノズル部へ冷媒を流入させてエジェクタにポンプ作用を発揮させる冷媒回路に切り替え、低負荷運転時には、エジェクタのノズル部を迂回させて通常の冷凍サイクルと同様に作動する冷媒回路に切り替えている。これにより、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルでは、負荷変動によらず確実に冷凍能力を発揮できるようにしている。

特許第４０７８９０１号公報

ところで、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルでは、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置として、三方弁を採用している。しかし、特許文献１には、この三方弁の具体的構成について記載されていない。

例えば、三方弁として、電気的に作動する電気式三方弁が採用されていると、電気式三方弁の作動条件を判定するための検出装置や、電気式三方弁の作動を制御する制御装置が必要となる。その結果、エジェクタ式冷凍サイクル１０全体としての大型化や、制御態様の複雑化を招きやすい。

本発明は、上記点に鑑み、負荷変動に応じて冷媒回路を、機械的に、かつ、自動的に切替可能に構成されたエジェクタ式冷凍サイクルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、放熱器から流出した冷媒を減圧させるノズル部（３２、２３ａ）から噴射された噴射冷媒の吸引作用によって、冷媒吸引口（３１ｂ、２３ｃ）から冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口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、２３ｄ）を有するエジェクタ（１３、２３）と、冷媒を蒸発させて冷媒吸引口側へ流出させる蒸発器（１４）と、ノズル部へ流入する冷媒の流量を調整する流量調整機構（３５、３７、４０、２２）と、放熱器の冷媒流入口から流量調整機構の入口へ至る冷媒流路を流通する冷媒を、ノズル部を迂回させて蒸発器の冷媒流出口よりも上流側へ導く迂回通路（５０ｃ）と、迂回通路を流通する冷媒を減圧させる減圧装置（５０ｅ）と、迂回通路を開閉する開閉機構（５２、５３）と、を備え、
流量調整機構は、蒸発器出口側冷媒の過熱度（ＳＨ）の低下に伴って、ノズル部あるいはノズル部の入口側の通路断面積を縮小させる機械的機構で構成されており、開閉機構は、迂回通路の入口側の冷媒圧力（ＰＨ）から迂回通路の出口側の冷媒圧力（ＰＬ）を減算した圧力差（ΔＰ）が予め定めた基準圧力差（ＫΔＰ）以下となった際に、迂回通路を開く機械的機構で構成されているエジェクタ式冷凍サイクルである。

これによれば、エジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）の熱負荷が上昇するに伴って、圧力差（ΔＰ）が拡大するので、機械的機構で構成された開閉機構（５２、５３）が迂回通路（５０ｃ）を閉じる。従って、放熱器（１２）から流出した冷媒を、ノズル部（３２、２３ａ）へ流入させてエジェクタ（１３、２３）にポンプ作用を発揮させる冷媒回路に、機械的に、かつ、自動的に切り替えることができる。

この冷媒回路では、機械的機構で構成された流量調整機構（３５…２２）が、過熱度の低下に伴って、ノズル部（３２、２３ａ）あるいはノズル部（３２、２３ａ）の入口側の通路断面積を縮小させるので、蒸発器（１４）出口側冷媒の過熱度が予め定めた所望の値に近づくように、ノズル部（３２、２３ａ）へ流入する冷媒の流量を適切に制御することができる。

一方、エジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）の熱負荷が低下して、圧力差（ΔＰ）が基準圧力差（ＫΔＰ）以下となった際には、開閉機構（５２、５３）が迂回通路（５０ｃ）を開く。従って、放熱器（１２）から流出した冷媒が減圧装置（５０ｅ）を介して蒸発器（１４）へ流入する。

これにより、蒸発器（１４）出口側冷媒の過熱度（ＳＨ）が低下すると、機械的機構で構成された流量調整機構（３５…２２）がノズル部（３２、２３ａ）あるいはノズル部（３２、２３ａ）の入口側の通路断面積を縮小させて、放熱器（１２）から流出した冷媒をエジェクタ（１３、２３）のノズル部（３２、２３ａ）へ流入させない冷媒回路に、機械的に、かつ、自動的に切り替えることができる。

すなわち、請求項１に記載の発明によれば、負荷変動に応じて冷媒回路を、機械的に、かつ、自動的に切替可能に構成されたエジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）を提供することができる。

ここで、本請求項に記載された「ノズル部あるいはノズル部の入口側の通路断面積を縮小させる」とは、ノズル部（３２、２３ａ）あるいはノズル部（３２、２３ａ）の入口側の冷媒通路を閉塞させることを含む意味である。

また、「放熱器の冷媒流入口から流量調整機構の入口へ至る冷媒流路を流通する冷媒」には、放熱器（１２）内を流通する冷媒も含まれる。さらに、「蒸発器の冷媒流出口よりも上流側へ導く」には、蒸発器（１４）内に形成された冷媒流路の途中へ導くことも含まれる。

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模式的な全体構成図である。 第１実施形態の統合差圧弁の軸方向断面図である。 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実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの通常運転時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実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの低負荷運転時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２実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式的な全体構成図である。 他の実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの構成を説明するための模式的な全体構成図である。

（第１実施形態）
図１〜図６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。

このエジェクタ式冷凍サイクル１０では、空調熱負荷に応じて、冷媒回路を切り替えることができる。より具体的には、通常運転時は、図１の黒塗矢印に示すように冷媒が流れる冷媒回路に切り替え、通常運転時よりもエジェクタ式冷凍サイクル１０の熱負荷が低くなる低負荷運転時は、図１の白抜矢印に示すように冷媒が流れる冷媒回路に切り替えることができる。

さらに、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。この冷媒には圧縮機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エンジン（内燃機関）とともにエンジンルーム内に配置されている。さらに、圧縮機１１は、プーリ、ベルト等を介してエンジンから出力される回転駆動力によって駆動されるエンジン駆動式の圧縮機である。

より具体的には、本実施形態では、圧縮機１１として、吐出容量を変化させることによって冷媒吐出能力を調整可能に構成された斜板式の可変容量型圧縮機を採用している。この圧縮機１１では、吐出容量を変化させるための図示しない吐出容量制御弁を有している。吐出容量制御弁は、後述する制御装置から出力される制御電流によって、その作動が制御される。

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から送風された車室外空気（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前方側に配置されている。

より具体的には、この放熱器１２は、凝縮部１２ａ、レシーバ部１２ｂ、および過冷却部１２ｃを有する、いわゆるサブクール型の凝縮器として構成されている。

凝縮部１２ａは、圧縮機１１から吐出された高圧気相冷媒と冷却ファン１２ｄから送風された外気とを熱交換させ、高圧気相冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮用の熱交換部である。レシーバ部１２ｂは、凝縮部１２ａから流出した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を蓄える冷媒容器である。過冷却部１２ｃは、レシーバ部１２ｂから流出した液相冷媒と冷却ファン１２ｄから送風される外気とを熱交換させ、液相冷媒を過冷却する過冷却用の熱交換部である。

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の冷媒流出口には、統合差圧弁１５の高圧冷媒流入口５１ａが接続されている。

統合差圧弁１５は、その内部に形成された高圧冷媒通路５０ａと低圧冷媒通路５０ｂとを連通させる迂回通路５０ｃを開閉する機能を有するものである。さらに、本実施形態の統合差圧弁１５では、迂回通路５０ｃ、迂回通路５０ｃを開閉する開閉機構、迂回通路５０ｃを流通する冷媒を減圧させる減圧装置が一体的に構成されている。

より具体的には、統合差圧弁１５は、図２に示すように、統合差圧弁１５の外殻を形成するとともに内部に弁体部５２等を収容するバルブボデー５１を有している。バルブボデー５１は、金属製（本実施形態では、アルミニウム合金製）の有底筒状部材で形成されている。バルブボデー５１は、樹脂にて形成されていてもよい。

バルブボデー５１には、高圧冷媒流入口５１ａ、高圧冷媒流出口５１ｂ、低圧冷媒流入口５１ｃ、低圧冷媒流出口５１ｄが形成されている。

高圧冷媒流入口５１ａは、放熱器１２から流出した冷媒を流入させる冷媒流入口である。高圧冷媒流入口５１ａと高圧冷媒流出口５１ｂは、バルブボデー５１の内部に形成された高圧冷媒通路５０ａを介して接続されている。高圧冷媒流出口５１ｂは、高圧冷媒通路５０ａを流通する冷媒を後述するエジェクタ１３の冷媒流入口３１ａ側へ流出させる冷媒流出口である。

低圧冷媒流入口５１ｃは、エジェクタ１３の液相冷媒流出口３１ｃから流出した冷媒を流入させる冷媒流入口である。低圧冷媒流入口５１ｃと低圧冷媒流出口５１ｄは、バルブボデー５１の内部に形成された低圧冷媒通路５０ｂを介して接続されている。低圧冷媒流出口５１ｄは、低圧冷媒通路５０ｂを流通する冷媒を後述する蒸発器１４の冷媒入口側へ流出させる冷媒流出口である。

さらに、バルブボデー５１の内部には、高圧冷媒通路５０ａと低圧冷媒通路５０ｂとを連通させる迂回通路５０ｃが形成されている。従って、この迂回通路５０ｃでは、放熱器１２の冷媒流入口よりも下流側を流通する冷媒を、蒸発器１４の冷媒流出口よりも上流側に導くことができる。迂回通路５０ｃは、略円柱状の空間で形成されている。

また、迂回通路５０ｃの高圧冷媒通路５０ａ側には、開閉機構を構成する弁体部５２が、迂回通路５０ｃの中心軸方向に変位可能（摺動可能）に収容されている。弁体部５２は、いずれも略円柱状に形成されたの大径部５２ａ、中径部５２ｂ、および小径部５２ｃを有している。なお、弁体部５２を迂回通路５０ｃ内に配置するためにバルブボデー５１の上方側面に形成された開口穴５１ｅは、蓋部材５４によって閉塞されている。

大径部５２ａは、高圧冷媒通路５０ａ内に配置されて、弁体部５２が変位した際に迂回通路５０ｃの高圧冷媒通路５０ａ側の開口部を閉塞する部位である。従って、大径部５２ａの迂回通路５０ｃ側の面であって、迂回通路５０ｃの高圧冷媒通路５０ａ側の開口部に当接する部位には、ゴムにて形成された円環状のシール部材５２ｄが配置されている。

中径部５２ｂは、迂回通路５０ｃ内で中心軸方向に摺動可能に配置されている。中径部５２ｂの外径は大径部５２ａの外径よりも小さく形成されている。さらに、中径部５２ｂの外径寸法と迂回通路５０ｃの内径寸法は、隙間バメの寸法関係となっている。なお、中径部５２ｂの外周側と迂回通路５０ｃ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、これらの部材の隙間から冷媒が漏れることはない。

さらに、中径部５２ｂには、その表裏を貫通して高圧冷媒通路５０ａと低圧冷媒通路５０ｂとを連通させる貫通穴が形成されている。この貫通穴は、高圧冷媒通路５０ａ、低圧冷媒通路５０ｂおよび迂回通路５０ｃに対して充分に細い径で形成されている。このため、貫通穴は、迂回通路５０ｃを流通する冷媒を減圧させるオリフィス（減圧装置）５０ｅとしての機能を果たす。

小径部５２ｃは、大径部５２ａと中径部５２ｂとを連結する部位である。小径部５２ｃの外径は、中径部５２ｂの外径および大径部５２ａの外径よりも小さく形成されている。従って、小径部５２ｃの外周側の空間は、迂回通路５０ｃを流通する冷媒の流路を形成している。

また、迂回通路５０ｃ内には、弁体部５２に対して高圧冷媒通路５０ａ側に変位するように付勢する、すなわち、弁体部５２に対して迂回通路５０ｃを開く側に付勢する荷重をかける弾性部材としてのコイルバネ５３が収容されている。

このため、弁体部５２は、高圧冷媒通路５０ａを流通する冷媒の圧力ＰＨから低圧冷媒通路５０ｂを流通する冷媒の圧力ＰＬを減算した圧力差ΔＰ（ＰＨ−ＰＬ）が減少するに伴って、迂回通路５０ｃを開く側に変位する。換言すると、弁体部５２は、圧力差ΔＰ（ＰＨ−ＰＬ）が増加するに伴って、迂回通路５０ｃを閉じる側に変位する。そこで、本実施形態では、圧力差ΔＰが予め定めた基準圧力差ＫΔＰ以下となった際に、弁体部５２が迂回通路５０ｃを開くように、コイルバネ５３の荷重を設定している。

つまり、本実施形態の統合差圧弁１５では、迂回通路５０ｃを開閉する開閉機構（具体的には、弁体部５２の大径部５２ａおよびコイルバネ５３）が、機械的機構で構成されている。さらに、開閉機構は、迂回通路５０ｃの入口側の冷媒圧力ＰＨから迂回通路５０ｃの出口側の冷媒圧力ＰＬを減算した圧力差ΔＰが基準圧力差ＫΔＰ以下となった際に、迂回通路５０ｃを開く。

また、統合差圧弁１５は、迂回通路５０ｃを開閉することで、エジェクタ式冷凍サイクル１０の冷媒回路を切り替えることができる。従って、統合差圧弁１５は、冷媒回路切替装置としての機能も担っている。なお、図２では、開閉機構が、迂回通路５０ｃを開いた状態を図示している。統合差圧弁１５の高圧冷媒流出口５１ｂには、エジェクタ１３の冷媒流入口３１ａ側が接続されている。

エジェクタ１３は、統合差圧弁１５の高圧冷媒流出口５１ｂから流出した高圧液相冷媒を減圧させて噴射し、高速度で噴射される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（すなわち、蒸発器１４出口側冷媒）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１３は、昇圧させた混合冷媒の気液を分離する気液分離機能を有している。つまり、本実施形態のエジェクタ１３は、気液分離部を一体化（モジュール化）させた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。また、本実施形態のエジェクタ１３には、ノズル通路１３ａへ流入する冷媒の流量を調整する流量調整機構が一体的に構成されている。

エジェクタ１３の具体的構成については、図３、図４を用いて説明する。なお、図３等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４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３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３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、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。ボデー３０は、金属製（本実施形態では、アルミニウム合金製）の柱状部材で形成されている。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いる。そして、この空間内にノズルボデー３２、ディフューザボデー３３が固定されている。なお、ハウジングボデー３１は、樹脂にて形成されていてもよい。

ハウジングボデー３１には、冷媒流入口３１ａ、冷媒吸引口３１ｂ、液相冷媒流出口３１ｃ、気相冷媒流出口３１ｄといった複数の冷媒流入出口が形成されている。

冷媒流入口３１ａは、放熱器１２から流出した冷媒を流入させる冷媒流入口である。冷媒吸引口３１ｂは、蒸発器１４から流出した冷媒を吸引する冷媒流入口である。液相冷媒流出口３１ｃは、ボデー３０の内部に形成された気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒を蒸発器１４の冷媒入口側へ流出させる冷媒流出口である。気相冷媒流出口３１ｄは、気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒を圧縮機１１の吸入口側へ流出させる冷媒流出口である。

ノズルボデー３２は、図３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。ノズルボデー３２は、金属製（本実施形態では、ステンレス製）の円環状部材で形成されている。

より具体的には、ノズルボデー３２は、旋回空間形成部３２ａおよびノズル形成部３２ｂを有している。旋回空間形成部３２ａは、その外径がハウジングボデー３１内に形成された略円柱状の空間の内径と同程度の寸法に形成された円環状部である。ノズル形成部３２ｂは、旋回空間形成部３２ａよりも小径に形成された円環状部である。さらに、旋回空間形成部３２ａおよびノズル形成部３２ｂは互いに同軸上に配置されている。

さらに、ノズルボデー３２は、旋回空間形成部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。旋回空間形成部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、これらの部材の隙間から冷媒が漏れることはない。

旋回空間形成部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。旋回空間形成部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。このため、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、ノズル形成部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。

減圧用空間３０ｂの内部には、通路形成部材３５の頂部側が配置されている。通路形成部材３５は、ボデー３０の内部に冷媒通路を形成するとともに、中心軸ＣＬ方向に変位することによって、冷媒通路の通路断面積を変化させる機能を果たす。

より具体的には、通路形成部材３５は、冷媒に対して耐性を有する樹脂製（本実施形態では、ナイロン６またはナイロン６６製）の円錐状部材で形成されている。通路形成部材３５の中心軸ＣＬは、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。このため、通路形成部材３５は、減圧用空間３０ｂから離れるに伴って（すなわち、冷媒流れ下流側へ向かって）、外径が拡大する略円錐形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の頂部側（すなわち、鉛直方向上方側）の外周面との間に形成される冷媒通路としては、図４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（すなわち、円形状から同軸上に配置された小径の円形状を除いたドーナツ形状）となる。さらに、末広部１３２における通路断面積は、冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大している。

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。

また、図３に示すように、ノズルボデー３２のノズル形成部３２ｂの外周側であって、かつ、底面側には、円環状の溝部３２ｄが形成されている。溝部３２ｄは、中心軸ＣＬと同軸上に配置されている。溝部３２ｄには、通路形成部材３５を変位させる駆動機構３７が収容されている。駆動機構３７は、溝部３２ｄと同程度の大きさの円環状に形成されている。駆動機構３７の詳細構成については後述する。

次に、ディフューザボデー３３は、略円筒状の金属部材で形成されている。ディフューザボデー３３は、図３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。ディフューザボデー３３の中心部には、表裏（上下）を貫通する貫通穴３３ａが形成されている。この貫通穴３３ａも回転体形状に形成されており、その中心軸が通路形成部材３５の中心軸ＣＬと同軸上に配置されている。

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、これらの部材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の旋回空間形成部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のノズル形成部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の内周面とノズル形成部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が形成されている。従って、本実施形態では、図４に示すように、吸引空間３０ｃおよび吸引通路３０ｄによって、冷媒吸引口３１ｂから吸引された吸引冷媒（すなわち、蒸発器１４から流出した冷媒）を流通させ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流入させる空間である。

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、噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換することができる。

そこで、本実施形態では、図４に示すように、昇圧用空間３０ｅを形成するディフューザボデー３３の内周面と通路形成部材３５の下方側の外周面との間に形成される冷媒通路を、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させるディフューザ（昇圧部）として機能するディフューザ通路１３ｃとしている。このディフューザ通路１３ｃの中心軸に垂直な断面形状も円環状に形成されている。

次に、駆動機構３７について説明する。駆動機構３７は、通路形成部材３５を変位させることによって、ノズル通路１３ａの最小通路面積部３０ｍ等の冷媒通路断面積を変化させるものである。従って、本実施形態の駆動機構３７および通路形成部材３５は、ノズル通路１３ａへ流入する冷媒の流量を調整する流量調整機構を構成している。さらに、通路形成部材３５は、流量調整機構の弁体としての機能を果たす。

駆動機構３７は、図４に示すように、ダイヤフラム３７１、アッパーキャップ３７２、ロワーキャップ３７３、作動棒３７４、プレート３７５等を有している。ダイヤフラム３７１、アッパーキャップ３７２、ロワーキャップ３７３は、中心軸ＣＬ方向から見たときに、いずれもノズルボデー３２に形成された溝部３２ｄと重合する程度の大きさの円環状に形成されている。

アップーキャップ３７２は、ダイヤフラム３７１とともに、封入空間３７ａを形成する封入空間形成部材である。より具体的には、アッパーキャップ３７２は、金属（本実施形態ではアルミニウム合金）で形成された平板円環状部材である。さらに、アッパーキャップ３７２のダイヤフラム３７１側の面には、円環状の凹み部が形成されている。そして、この凹み部の内部に封入空間３７ａが形成されている。このため、封入空間３７ａは、中心軸ＣＬ周りに円環状に形成されている。

封入空間３７ａは、温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入された空間である。より詳細には、封入空間３７ａは、エジェクタ式冷凍サイクル１０を循環する冷媒と同等の組成の感温媒体が予め定めた封入密度となるように封入された空間である。

従って、本実施形態の感温媒体としては、Ｒ１３４ａを主成分とする媒体（例えば、Ｒ１３４ａとヘリウムとの混合媒体）を採用することができる。さらに、感温媒体の封入密度は、後述するようにサイクルの通常作動時に通路形成部材３５を適切に変位させることができるように設定されている。

ロワーキャップ３７３は、金属で形成されており、ダイヤフラム３７１とともに、導入空間３７ｂを形成する導入空間形成部材である。より具体的には、ロワーキャップ３７３は、平板円環状の金属部材のダイヤフラム３７１側（図５では、上側）の面に円環状の凹み部を形成したものである。そして、凹み部の内部に導入空間３７ｂが形成されている。従って、導入空間３７ｂは、中心軸ＣＬ周りに円環状に形成されている。

導入空間３７ｂは、吸引冷媒（具体的には、後述する蒸発器１４から流出した冷媒）を導入させる空間である。

さらに、ロワーキャップ３７３は、内部にアッパーキャップ３７２およびダイヤフラム３７１を嵌め込むことによって、アッパーキャップ３７２とともにダイヤフラム３７１の外周側縁部および内周側縁部を挟み込むように保持固定する固定用部材としての機能も果たしている。

ダイヤフラム３７１は、封入空間３７ａの内圧と吸引用通路１３ｄ（具体的には、吸引空間３０ｃ）を流通する吸引冷媒の圧力との圧力差に応じて変位する圧力応動部材である。従って、ダイヤフラム３７１は弾性に富み、かつ耐圧性および気密性に優れる材質で形成されていることが望ましい。

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

ダイヤフラム３７１の下方側には、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へ伝達する伝達部材としてのプレート３７５および複数の作動棒３７４が配置されている。プレート３７５は、平板円環状の金属部材で形成されている。プレート３７５は、ダイヤフラム３７１の下方側の面の全周に亘って接触するように配置されている。

複数の作動棒３７４は、中心軸ＣＬ方向に延びる円柱状の金属部材で形成されている。複数の作動棒３７４は、ロワーキャップ３７３およびディフューザボデー３３に形成されて中心軸ＣＬ方向に延びる貫通穴に挿入されている。作動棒３７４とディフューザボデー３３に形成された貫通穴との隙間には、シール部材としてのＯ−リングが配置されており、作動棒３７４と貫通穴との隙間から冷媒が漏れることはない。

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。本実施形態の図１、図３、図４等では、図示の明確化のため、２本の作動棒３７４を中心軸ＣＬ周りに１８０°間隔で配置した例を図示しているが、３本の作動棒３７４を中心軸ＣＬ周りに１２０°間隔で配置してもよい。

また、本実施形態では、図３に示すように、ダイヤフラム３７１を挟み込んだ状態のアッパーキャップ３７２およびロワーキャップ３７３を、ノズルボデー３２の溝部３２ｄ内に、圧入して固定している。この際、本実施形態では、駆動機構３７のアッパーキャップ３７２の上面と溝部３２ｄの底面（上側面）との間に、吸引冷媒を流入させる隙間空間３０ｇを形成している。

このため、駆動機構３７の封入空間３７ａに封入された感温媒体には、吸引冷媒の有する熱が、主にアッパーキャップ３７２およびダイヤフラム３７１を介して伝達される。

また、図３、図４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ＳＨ）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内の内圧から導入空間３７ｂ内の内圧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が吸引空間３０ｃ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。

従って、蒸発器１４出口側冷媒の温度（過熱度ＳＨ）が上昇すると、通路形成部材３５は、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を拡大させる方向（図３では、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ＳＨ）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内の内圧から導入空間３７ｂ内の内圧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。

従って、蒸発器１４出口側冷媒の温度（過熱度ＳＨ）が低下すると、通路形成部材３５は、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を縮小させる方向（図３では、上方側）に変位する。

つまり、本実施形態の駆動機構３７は、機械的機構で構成されており、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度ＳＨに応じて、ダイヤフラム３７１が通路形成部材３５を変位させる。そして、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度ＳＨ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。

この基準過熱度ＫＳＨは、コイルバネ４０の荷重を調整することによって変更することもできる。従って、コイルバネ４０は、駆動機構３７および通路形成部材３５とともに、流量調整機構を構成している。

さらに、本実施形態の駆動機構３７では、蒸発器１４出口側冷媒が飽和気相冷媒あるいは気液二相冷媒となった際に、ノズル通路１３ａの最小通路面積部３０ｍを閉塞させるように、通路形成部材３５を変位させる。これにより、冷媒回路を切り替えることができる。従って、この流量調整機構（具体的には、駆動機構３７、通路形成部材３５、およびコイルバネ４０）は、統合差圧弁１５とともに、冷媒回路切替装置としての機能も担っている。

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３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部として機能する気液分離空間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の内周側には、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。

次に、エジェクタ１３の液相冷媒流出口３１ｃには、図１に示すように、逆止弁１６を介して、統合差圧弁１５の低圧冷媒流入口５１ｃが接続されている。逆止弁１６は、エジェクタ１３の液相冷媒流出口３１ｃから流出した冷媒が統合差圧弁１５側へ流れることのみを許容するものである。

また、統合差圧弁１５の低圧冷媒流出口５１ｄには、蒸発器１４の冷媒入口側が接続されている。より詳細には、エジェクタ１３の液相冷媒流出口３１ｃには、統合差圧弁１５を介して、蒸発器１４の冷媒入口が接続されている。従って、逆止弁１６は、冷媒が蒸発器１４の冷媒入口側からエジェクタ１３の気液分離空間３０ｆ側へ流れることを抑制あるいは禁止する抑制機構である。

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の吸入口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、処理を行う。そして、上述の各種電気式のアクチュエータ１１、１２ｄ、１４ａ等の作動を制御する。

また、制御装置には、内気温センサ、外気温センサ、日射センサ、蒸発器温度センサ、出口側温度センサ、出口側圧力センサ等の複数の空調制御用のセンサ群が接続され、これらのセンサ群の検出値が入力される。

より具体的には、内気温センサは、車室内温度を検出する内気温検出装置である。外気温センサは、外気温を検出する外気温検出装置である。日射センサは、車室内の日射量を検出する日射量検出装置である。蒸発器温度センサは、蒸発器１４の吹出空気温度（蒸発器温度）を検出する蒸発器温度検出装置である。出口側温度センサは、放熱器１２出口側冷媒の温度を検出する出口側温度検出装置である。出口側圧力センサは、放熱器１２出口側冷媒の圧力を検出する出口側圧力検出装置である。

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部が一体的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部を構成している。

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ことによって、圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御する構成が吐出能力制御部を構成している。もちろん、吐出能力制御部を制御装置に対して、別体の制御装置で構成してもよい。

次に、上記構成における本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動について説明する。前述の如く、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、通常運転時の冷媒回路と低負荷運転時の冷媒回路とを切り替えることができる。より具体的には、エジェクタ式冷凍サイクル１０では、統合差圧弁１５における圧力差ΔＰが基準圧力差ＫΔＰより大きくなっている際に通常運転時の冷媒回路に切り替えられ、圧力差ΔＰが基準圧力差ＫΔＰ以下となっている際に低負荷運転時の冷媒回路に切り替えられる。

まず、通常運転時の作動について説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、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、予め記憶された空調制御プログラムを実行して、圧縮機１１の電動モータ、冷却ファン１２ｄ、送風ファン１４ａ等の作動を制御する。

通常運転時には、圧縮機１１の吸入圧縮作用によって、放熱器１２出口側冷媒の圧力（高圧冷媒通路５０ａを流通する冷媒の圧力ＰＨに対応）と蒸発器１４出口側冷媒の圧力（低圧冷媒通路５０ｂを流通する冷媒の圧力ＰＬに対応）との圧力差ΔＰが、基準圧力差ＫΔＰより大きくなる。従って、弁体部５２が迂回通路５０ｃを閉じる。このため、通常運転時のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、図１の黒塗矢印に示すように冷媒が流れる。

より具体的には、図５のモリエル線図に示すように、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒（図５のａ点）は、放熱器１２の凝縮部１２ａへ流入する。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（図５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、統合差圧弁１５の高圧冷媒流入口５１ａから高圧冷媒通路５０ａへ流入する。通常運転時の統合差圧弁１５では、弁体部５２が迂回通路５０ｃを閉じているので、高圧冷媒通路５０ａへ流入した冷媒は高圧冷媒流出口５１ｂから流出して、エジェクタ１３の冷媒流入口３１ａへ流入する。

エジェクタ１３の冷媒流入口３１ａへ流入した過冷却液相冷媒は、エジェクタ１３の減圧用空間３０ｂの内周面と通路形成部材３５の外周面との間に形成されるノズル通路１３ａにて等エントロピ的に減圧されて噴射される（図５のｂ点→ｃ点）。この際、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積は、駆動機構３７によって蒸発器１４出口側冷媒（図５のｈ点）の過熱度ＳＨが基準過熱度ＫＳＨ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５のｈ点）が、冷媒吸引口３１ｂおよび吸引用通路１３ｂ（すなわち、吸引空間３０ｃおよび吸引通路３０ｄ）を介して吸引される。ノズル通路１３ａから噴射された噴射冷媒および吸引用通路１３ｂ等を介して吸引された吸引冷媒は、ディフューザ通路１３ｃへ流入して合流する（図５のｃ点→ｄ点、ｈ１点→ｄ点）。

ここで、本実施形態の吸引用通路１３ｂは、冷媒流れ方向に向かって通路断面積が徐々に縮小する形状に形成されている。このため、吸引用通路１３ｂを通過する吸引冷媒は、その圧力を低下させながら（図５のｈ点→ｈ１点）、流速を増加させる。これにより、吸引冷媒と噴射冷媒との速度差を縮小し、ディフューザ通路１３ｃにて吸引冷媒と噴射冷媒が混合する際のエネルギ損失（混合損失）を減少させている。

ディフューザ通路１３ｃでは冷媒通路断面積の拡大により、冷媒の運動エネルギが圧力エネルギに変換される。これにより、噴射冷媒と吸引冷媒が混合されながら混合冷媒の圧力が上昇する（図５のｄ点→ｅ点）。ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒は気液分離空間３０ｆにて気液分離される（図５のｅ点→ｆ点、ｅ点→ｇ点）。

気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒は、逆止弁１６および統合差圧弁１５の低圧冷媒通路５０ｂを介して、蒸発器１４へ流入する。液相冷媒が逆止弁１６を通過する際には、圧力損失が生じる（図５のｇ点→ｇ１点）。蒸発器１４へ流入した冷媒は、送風ファン１４ａによって送風された送風空気から吸熱して蒸発する（図５のｇ１点→ｈ点）。これにより、送風空気が冷却される。

一方、気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒は気相冷媒流出口３１ｄから流出して、圧縮機１１へ吸入され再び圧縮される（図５のｆ点→ａ点）。

通常運転時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。

また、通常運転時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へ吸入させることができる。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）、およびディフューザ通路１３ｃの通路断面積を調整することができる。従って、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度ＳＨが予め定めた所望の値（基準過熱度ＫＳＨ）に近づくように、ノズル通路１３ａへ流入する冷媒の流量を適切に制御することができる。

ここで、通常運転時におけるエジェクタ１３の吸引昇圧作用（いわゆる、ポンプ作用）は、ノズル通路１３ａから噴射される高速度の噴射冷媒の吸引作用および速度エネルギによって生じる。

このため、サイクルを循環する冷媒流量が低下する低負荷運転時には、噴射冷媒の流速が低下してポンプ作用も小さくなってしまう。さらに、ポンプ作用が小さくなってしまうと、蒸発器１４へ冷媒を流入させることができなくなってしまい、エジェクタ式冷凍サイクル１０が冷凍能力を発揮できなくなってしまうおそれがある。

そこで、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、低負荷運転時には、エジェクタ１３のノズル通路１３ａを迂回させて冷媒を流す冷媒回路に切り替えて冷凍能力を確実に発揮できるようにしている。

つまり、低負荷運転時には、制御装置の吐出能力制御部が圧縮機１１の冷媒吐出能力を低下させるので、圧力差ΔＰが基準圧力差ＫΔＰ以下となる。従って、弁体部５２が迂回通路５０ｃを開く。このため、低負荷運転時のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、図１の白抜矢印に示すように冷媒が流れる。

より具体的には、図６のモリエル線図に示すように、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒（図６のａ点）は、通常運転時と同様に放熱器１２にて過冷却液相冷媒となる（図６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、統合差圧弁１５の高圧冷媒通路５０ａへ流入する。

低負荷運転時の統合差圧弁１５では、弁体部５２が迂回通路５０ｃを開いているので、高圧冷媒通路５０ａへ流入した冷媒は迂回通路５０ｃへ流入する。迂回通路５０ｃへ流入した冷媒は、弁体部５２の中径部５２ｂに設けられたオリフィス５０ｅにて等エンタルピ的に減圧されて（図６のｂ点→ｇ点）、低圧冷媒通路５０ｂへ流入する。低圧冷媒通路５０ｂへ流入した冷媒は、低圧冷媒流入口５１ｃ側に配置された逆止弁１６の機能により、低圧冷媒流出口５１ｄ側から流出する。

低圧冷媒流出口５１ｄから流出した冷媒は、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６のｇ点→ｈ点）。これにより、送風空気が冷却される。蒸発器１４から流出した冷媒は、エジェクタ１３の冷媒吸引口３１ｂへ流入する。

ここで、本実施形態のオリフィス５０ｅの流量特性は、低負荷運転時となった際に、蒸発器１４から流出した冷媒（すなわち、蒸発器１４出口側冷媒）が飽和気相冷媒あるいは気液二相冷媒となるように設定されている。このため、エジェクタ１３の駆動機構３７は、低負荷運転時になると、ノズル通路１３ａの最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を縮小させる方向に通路形成部材３５を変位させて、ノズル通路１３ａを閉塞させる。

従って、統合差圧弁１５の高圧冷媒通路５０ａへ流入した冷媒は、エジェクタ１３の冷媒流入口３１ａへ流入することはない。なお、図６では、蒸発器１４出口側冷媒が飽和気相冷媒となっている際のモリエル線図を示している。

エジェクタ１３の冷媒吸引口３１ｂへ流入した冷媒は、吸引用通路１３ｂおよびディフューザ通路１３ｃを流通して、気液分離空間３０ｆへ流入する。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６のｈ点→ａ点）。

低負荷運転時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。

さらに、低負荷運転時の冷媒回路に切り替わっている際に、エジェクタ式冷凍サイクル１０の熱負荷が増加すると、制御装置の吐出能力制御部が圧縮機１１の冷媒吐出能力を上昇させる。

これにより、圧力差ΔＰが基準圧力差ＫΔＰより大きくなり、弁体部５２が迂回通路５０ｃを閉じる。従って、オリフィス５０ｅにて減圧された冷媒が、蒸発器１４へ供給されなくなる。その結果、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が上昇し、駆動機構３７がノズル通路１３ａを開く。すなわち、通常運転時の冷媒回路に切り替わる。その後の作動は、上述した通常運転時の作動で説明した通りである。

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、エジェクタ式冷凍サイクル１０の熱負荷が上昇することによって、統合差圧弁１５が迂回通路５０ｃを閉じる。従って、放熱器１２から流出した冷媒を、エジェクタ１３のノズル通路１３ａへ流入させてエジェクタ１３にポンプ作用を発揮させる冷媒回路に、機械的に、かつ、自動的に切り替えることができる。

一方、エジェクタ式冷凍サイクル１０の熱負荷が低下した際には、統合差圧弁１５が迂回通路５０ｃを開く。これにより、放熱器１２から流出した冷媒を、オリフィス５０ｅを介して蒸発器１４へ流入させることができる。

さらに、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度を低下させることで、通路形成部材３５がノズル通路１３ａ閉塞させる。従って、放熱器１２から流出した冷媒を、エジェクタ１３のノズル通路１３ａへ流入させない冷媒回路に、機械的に、かつ、自動的に切り替えることができる。

すなわち、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、負荷変動に応じて冷媒回路を機械的に、かつ、自動的に切り替えることができ、負荷変動によらず確実に冷凍能力を発揮することができる。

さらに、本実施形態では、流量調整機構として、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度ＳＨに応じて、ノズル通路１３ａの最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を調整する機械的機構を採用している。そして、その駆動原理を有効に活用して、低負荷運転時にノズル通路１３ａを閉塞させている。

従って、通常運転時の冷媒回路と低負荷運転時の冷媒回路とを確実に切り替えることができるとともに、低負荷運転時に、統合差圧弁１５の高圧冷媒通路５０ａへ流入した冷媒の全流量を蒸発器１４へ流入させることができる。従って、低負荷運転時に蒸発器１４へ供給される冷媒が不足してしまうことを抑制することができる。

また、本実施形態では、開閉機構として、圧力差ΔＰの増加に伴って迂回通路５０ｃを閉じる側に変位する弁体部５２と、弁体部５２が迂回通路５０ｃを開く側に付勢する荷重をかけるコイルバネ５３と、を有して構成される統合差圧弁１５を採用している。従って、極めて簡素な構成で、機械的機構で作動する開閉機構を実現することができる。

さらに、統合差圧弁１５では、迂回通路５０ｃ、開閉機構としての弁体部５２およびコイルバネ５３、並びに、減圧装置としてのオリフィス５０ｅを一体的に構成している。従って、エジェクタ式冷凍サイクル１０全体としての大型化を抑制することができる。

また、本実施形態では、流量調整機構として、封入空間３７ａ内の圧力に応じて変位するダイヤフラム３７１を有して構成される駆動機構３７と、弁体としての通路形成部材３５と、コイルバネ４０と、を有して構成されるものを採用している。従って、極めて簡素な構成で、機械的機構で作動する流量調整機構を実現することができる。

さらに、通路形成部材３５がノズルボデー３２の冷媒通路（すなわち、減圧用空間３０ｂ）内に配置されていることによって、流量調整機構がエジェクタ１３に一体的に構成されている。従って、エジェクタ式冷凍サイクル１０全体としての大型化を抑制することができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、図７の全体構成図に示す、エジェクタ式冷凍サイクル１０ａについて説明する。エジェクタ式冷凍サイクル１０ａでは、第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０に対し、エジェクタ１３に代えて、膨張弁２２、エジェクタ２３、アキュムレータ２４を採用した例を説明する。なお、図７では、第１実施形態と同一もしくは均等部分に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。

膨張弁２２は、いわゆる外部均圧式のボックス型の温度式膨張弁であって、本実施形態の流量調整機構である。より具体的には、膨張弁２２の内部には、蒸発器１４から流出した低圧冷媒を流通させる感温通路２２ａ、および放熱器１２から流出した高圧冷媒を減圧させる絞り通路２２ｂが形成されている。

感温通路２２ａの入口側には、蒸発器１４の冷媒出口側が接続されており、感温通路２２ａの出口側には、エジェクタ２３の冷媒吸引口２３ｃ側が接続されている。また、絞り通路２２ｂの入口側には、統合差圧弁１５の高圧冷媒流出口５１ｂ側が接続されており、絞り通路２２ｂの出口側には、エジェクタ２３のノズル部２３ａの入口側が接続されている。

さらに、膨張弁２２は、感温通路２２ａを流通する冷媒の温度（過熱度）に応じて圧力変化する感温媒体が封入される封入空間を形成するカバー部材（封入空間形成部材）と、封入空間内の圧力に応じて変位する円形状の金属薄板で形成されたダイヤフラム（圧力応動部材）と、を有している。そして、ダイヤフラムの変位を作動棒を介して、絞り通路２２ｂ内に配置された弁体に伝達することによって、絞り通路２２ｂの通路断面積を変化させる。

これにより、膨張弁２２では、第１実施形態と同様に、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度ＳＨが予め定めた基準過熱度ＫＳＨに近づくように、絞り通路２２ｂの通路断面積を調整している。従って、本実施形態の膨張弁２２は、蒸発器１４出口側冷媒の温度（過熱度ＳＨ）上昇に伴って、絞り通路２２ｂの通路断面積を縮小させる。

エジェクタ２３は、ノズル部２３ａおよびボデー部２３ｂを有している。ノズル部２３ａは、冷媒の流れ方向に向かって徐々に先細る形状の金属製（本実施形態では、ステンレス製）の略円筒状部材で形成されている。そして、内部に形成された冷媒通路にて冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるものである。

ノズル部２３ａの内部に形成された冷媒通路には、通路断面積が最も縮小した喉部（最小通路面積部）が形成され、さらに、この喉部から冷媒を噴射する冷媒噴射口へ向かって冷媒通路面積が徐々に拡大する末広部が形成されている。つまり、ノズル部２３ａは、ラバールノズルとして構成されている。

さらに、本実施形態では、ノズル部２３ａとして、エジェクタ式冷凍サイクル１０ａの通常作動時に、冷媒噴射口から噴射される噴射冷媒の流速が音速以上となるように設定されたものが採用されている。もちろん、ノズル部２３ａを先細ノズルで構成してもよい。

ボデー部２３ｂは、金属製（本実施形態では、アルミニウム合金製）の円筒状部材で形成されており、内部にノズル部２３ａを支持固定する固定部材として機能するとともに、エジェクタ２３の外殻を形成するものである。より具体的には、ノズル部２３ａは、ボデー部２３ｂの長手方向一端側の内部に収容されるように圧入にて固定されている。従って、ノズル部２３ａとボデー部２３ｂとの固定部（圧入部）から冷媒が漏れることはない。

また、ボデー部２３ｂの外周面のうち、ノズル部２３ａの外周側に対応する部位には、その内外を貫通してノズル部２３ａの冷媒噴射口と連通するように設けられた冷媒吸引口２３ｃが形成されている。この冷媒吸引口２３ｃは、ノズル部２３ａから噴射される噴射冷媒の吸引作用によって、膨張弁２２の感温通路２２ａから流出した冷媒をエジェクタ２３の内部へ吸引する貫通穴である。

さらに、ボデー部２３ｂの内部には、冷媒吸引口２３ｃから吸引された吸引冷媒をノズル部２３ａの冷媒噴射口側へ導く吸引通路２３ｅ、および吸引通路２３ｅを介してエジェクタ２３の内部へ流入した吸引冷媒と噴射冷媒とを混合させて昇圧させる昇圧部であるディフューザ部２３ｄが形成されている。

吸引通路２３ｅは、ノズル部２３ａの先細り形状の先端部周辺の外周側とボデー部２３ｂの内周側との間の空間に形成されており、吸引通路２３ｅの冷媒通路面積は、冷媒流れ方向に向かって徐々に縮小している。これにより、吸引通路２３ｅを流通する吸引冷媒の流速を徐々に増加させて、ディフューザ部２３ｄにて吸引冷媒と噴射冷媒が混合する際のエネルギ損失（混合損失）を低減させている。

ディフューザ部２３ｄは、吸引通路２３ｅの出口に連続するように配置されて、冷媒通路面積が徐々に拡大するように形成されている。これにより、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させながら、その流速を減速させて噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の圧力を上昇させる機能、すなわち、混合冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換する機能を果たす。ディフューザ部２３ｄの冷媒流出口には、アキュムレータ２４の入口側が接続されている。

アキュムレータ２４は、エジェクタ２３から流出した冷媒の気液を分離する気液分離部である。アキュムレータ２４の気相冷媒流出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されており、液相冷媒流出口には、第１実施形態と同様の逆止弁１６を介して、統合差圧弁１５の低圧冷媒流入口５１ｃ側が接続されている。

その他のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａの構成および作動は、第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０と同様である。つまり、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａでは、第１実施形態に対して、流量調整機構としての膨張弁２２、エジェクタ２３、気液分離部としてのアキュムレータ２４が、互いに別の構成部材として構成されている。

従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａを作動させると、第１実施形態と同様に、負荷変動に応じて冷媒回路を機械的に、かつ、自動的に切り替えることができ、負荷変動によらず確実に冷凍能力を発揮することができる。

（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）上述の実施形態では、流量調整機構（具体的には、第１実施形態では、駆動機構３７、通路形成部材３５、およびコイルバネ４０、第２実施形態では、膨張弁２２）、並びに、開閉機構（具体的には、弁体部５２およびコイルバネ５３）の双方を機械的機構で構成した例を説明した。これに対して、流量調整機構および開閉機構のいずれか一方あるいは双方を電気的機構で構成しても、制御態様の複雑化を招くことなく冷媒回路の切り替えを実現することができる。

すなわち、流量調整機構が蒸発器１４出口側冷媒の過熱度ＳＨが基準過熱度ＫＳＨに近づくように、エジェクタ１３、２３のノズル部３２、２３ａあるいはノズル部３２、２３ａの入口側の通路断面積を調整するものであれば、開閉機構が迂回通路を開くことによって、制御態様を変更することなくノズル通路１３ａあるいはノズル部２３ａ内の冷媒通路を閉塞することができる。従って、制御態様の複雑化を招くことなく冷媒回路を切り替えることができる。

（２）本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクルのサイクル構成は、上述の実施形態に開示された構成に限定されない。図８の模式的な全体構成図に示すように、種々変形可能である。

なお、図８は、第２実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０ａに対応するサイクルの変形例を模式的に、かつ、簡略的に記載した全体構成図である。図８に示すように、統合差圧弁１５の開閉機構（弁体部等）５２、５３、迂回通路５０ｃ、および減圧装置（オリフィス）５０ｅを、それぞれ別体で構成してもよい。

また、図８では、迂回通路５０ｃとして、放熱器１２から流出した冷媒を蒸発器１４の冷媒流入口側へ導くように接続された冷媒通路を採用しているが、迂回通路５０ｃは、これに限定されない。つまり、放熱器１２の少なくとも一部の熱交換領域で冷却された冷媒を蒸発器１４の少なくとも一部の熱交換領域で蒸発させることができるように接続された冷媒通路であればよい。従って、放熱器１２内を流通する冷媒を蒸発器１４内に形成された冷媒流路の途中へ導くように接続された冷媒通路であってもよい。

また、図８に示すように、エジェクタ２３のディフューザ部２３ｄの冷媒流出口とアキュムレータ２４の入口との間に、冷媒を蒸発させる補助蒸発器１４１を配置してもよい。

これによれば、通常運転時には、エジェクタ２３の昇圧作用によって、補助蒸発器１４１における冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）を蒸発器１４における冷媒蒸発圧力（冷媒蒸発温度）よりも上昇させることができる。従って、双方の蒸発器１４、１４１において、異なる温度帯で冷媒を蒸発させることができる。さらに、低負荷運転時にも、蒸発器１４および補助蒸発器１４１を直列的に接続して、双方の蒸発器１４、１４１にて、冷凍能力を発揮することができる。

また、蒸発器１４に対して並列的に接続された第２蒸発器１４２を追加してもよい。さらに、図８の二重線に示すように、放熱器１２から流出した冷媒をアキュムレータ２４側へ導く並列通路２５を接続し、この並列通路２５に、並列通路２５を流通する冷媒を減圧させる減圧装置２６、および減圧装置２６にて減圧された冷媒を蒸発させる第３蒸発器１４３を配置してもよい。

また、エジェクタ式冷凍サイクル１０、１０ａに、放熱器１２から流出した高圧冷媒と、各蒸発器１４、１４１〜１４３から流出した低圧冷媒あるいは圧縮機１１へ吸入させる吸入冷媒とを熱交換させる内部熱交換器を追加してもよい。

（３）上述の実施形態では、統合差圧弁１５として、開閉機構、迂回通路５０ｃ、および減圧装置を、一体的に構成したものを採用しているが、さらに、逆止弁１６を一体的に構成してもよい。また、図８を用いて説明したように、それぞれ別の構成部材として構成してもよい。

さらに、開閉機構は、圧力差ΔＰが基準圧力差ＫΔＰ以下となった際に、迂回通路５０ｃを開くことができれば、形式は限定されない。例えば、放熱器１２下流側冷媒の温度や蒸発器１４入口側冷媒の温度を検知して、速やかに迂回通路５０ｃを開閉可能なものあってもよい。

（４）エジェクタ１３、２３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、第１実施形態のエジェクタ１３では、駆動機構３７として、封入空間３７ａ内の感温媒体の圧力と導入空間３７ｂ内の吸引冷媒の圧力との圧力差に応じて変位するダイヤフラム３７１を有する駆動機構３７を採用した例を説明したが、駆動機構はこれに限定されない。

駆動機構３７のダイヤフラムとして、金属（例えば、ＳＵＳ３０４等）の薄板で形成されたものを採用してもよい。感温媒体として、温度によって体積変化するサーモワックスを採用してもよい。駆動機構として、形状記憶合金性の弾性部材を有して構成されたものを採用してもよい。

（５）エジェクタ式冷凍サイクル１０、１０ａ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、エンジン駆動式の可変容量型圧縮機を採用した例を説明したが、圧縮機１１として、電磁クラッチの断続により圧縮機の稼働率を変化させて冷媒吐出能力を調整する固定容量型圧縮機を採用してもよい。さらに、固定容量型圧縮機構と電動モータとを備え、電力を供給されることによって作動する電動圧縮機を採用してもよい。電動圧縮機では、電動モータの回転数を調整することによって、冷媒吐出能力を制御することができる。

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、抑制機構として逆止弁１６を採用した例を説明したが、抑制機構はこれに限定されない。すなわち、抑制機構は、冷媒が蒸発器１４の冷媒入口側からエジェクタ１３の気液分離空間３０ｆ側へ流れることを完全に禁止することができなくてもよい。従って、抑制機構として、オリフィス、キャピラリチューブ等の固定絞りを採用することもできる。

また、上述の実施形態では、冷媒としてＲ１３４ａを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、ＨＦＯ系冷媒（Ｒ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ、ＨＦＯ−１２３４ｚｄ）、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、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。さらに、冷媒として二酸化炭素を採用して、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成してもよい。

（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、１０ａ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、１０ａ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、１０ａ エジェクタ式冷凍サイクル
１１ 圧縮機
１２ 放熱器
１３、２３ エジェクタ
１４ 蒸発器
１５ 統合差圧弁
２２ 膨張弁
３５ 通路形成部材（弁体、流量調整機構）
３７ 駆動機構（流量調整機構）
４０ コイルバネ（流量調整機構）
５２ 弁体部（開閉機構）
５３ コイルバネ（開閉機構）

Claims (6)

1. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、
   前記放熱器から流出した冷媒を減圧させるノズル部（３２、２３ａ）から噴射された噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（３１ｂ、２３ｃ）から冷媒を吸引し、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口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、２３ｄ）を有するエジェクタ（１３、２３）と、
   冷媒を蒸発させて前記冷媒吸引口側へ流出させる蒸発器（１４）と、
   前記ノズル部へ流入する冷媒の流量を調整する流量調整機構（３５、３７、４０、２２）と、
   前記放熱器の冷媒流入口から前記流量調整機構の入口へ至る冷媒流路を流通する冷媒を、前記ノズル部を迂回させて前記蒸発器の冷媒流出口よりも上流側へ導く迂回通路（５０ｃ）と、
   前記迂回通路を流通する冷媒を減圧させる減圧装置（５０ｅ）と、
   前記迂回通路を開閉する開閉機構（５２、５３）と、を備え、
   前記流量調整機構は、前記蒸発器出口側冷媒の過熱度（ＳＨ）の低下に伴って、前記ノズル部あるいは前記ノズル部の入口側の通路断面積を縮小させる機械的機構で構成されており、
   前記開閉機構は、前記迂回通路の入口側の冷媒圧力（ＰＨ）から前記迂回通路の出口側の冷媒圧力（ＰＬ）を減算した圧力差（ΔＰ）が予め定めた基準圧力差（ＫΔＰ）以下となった際に、前記迂回通路を開く機械的機構で構成されているエジェクタ式冷凍サイクル。
2. 前記流量調整機構は、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内の圧力に応じて変位する圧力応動部材（３７１）を有している請求項１に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
3. 前記流量調整機構は、前記ノズル部の通路断面積を変化させる弁体（３５）を有し、
   前記流量調整機構および前記エジェクタは、前記弁体が前記ノズル部の冷媒通路内に配置されていることによって一体的に構成されている請求項１または２に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
4. 前記開閉機構は、前記圧力差の増加に伴って前記迂回通路を閉じる側に変位する弁体部（５２）と、前記弁体部が前記迂回通路を開く側に付勢する荷重をかける弾性部材（５３）と、を有している請求項１ないし３のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
5. さらに、前記昇圧部から流出した冷媒の気液を分離する気液分離部（３０ｆ、２４）と、
   冷媒が前記蒸発器の冷媒入口側から前記気液分離部の液相冷媒流出口側へ流れることを抑制あるいは禁止する抑制機構（１６）と、を備え、
   前記気液分離部の気相冷媒流出口は、前記圧縮機の吸入口側に接続されており、
   前記液相冷媒流出口は、前記蒸発器の冷媒入口側に接続されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
6. 前記抑制機構は、冷媒が前記蒸発器の冷媒入口側から前記気液分離部の液相冷媒流出口側へ流れることを禁止する逆止弁（１６）である請求項５に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。

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