WO2014108974A1 - エジェクタ - Google Patents

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WO2014108974A1
WO2014108974A1 PCT/JP2013/007572 JP2013007572W WO2014108974A1 WO 2014108974 A1 WO2014108974 A1 WO 2014108974A1 JP 2013007572 W JP2013007572 W JP 2013007572W WO 2014108974 A1 WO2014108974 A1 WO 2014108974A1
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WO
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refrigerant
passage
space
forming member
ejector
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PCT/JP2013/007572
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English (en)
French (fr)
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大介 中島
西嶋　春幸
山田　悦久
佳之 横山
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株式会社デンソー
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/02—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid
    • F04F5/04—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid displacing elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
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    • F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/46—Arrangements of nozzles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • F25B40/02—Subcoolers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/001—Ejectors not being used as compression device
    • F25B2341/0012—Ejectors with the cooled primary flow at high pressure

Definitions

  • This disclosure relates to an ejector that decompresses a fluid and sucks the fluid by a suction action of a jet fluid ejected at a high speed.
  • an ejector is known as a decompression device applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus.
  • This type of ejector has a nozzle part that decompresses the refrigerant, sucks the gas-phase refrigerant that has flowed out of the evaporator by the suction action of the jetted refrigerant jetted from the nozzle part, and injects it at the booster (diffuser part)
  • the pressure can be increased by mixing the refrigerant and the suction refrigerant.
  • a refrigeration cycle apparatus having an ejector as a decompression device hereinafter referred to as an ejector-type refrigeration cycle
  • the power consumption of the compressor can be reduced by utilizing the refrigerant pressure-increasing action in the pressure boosting section of the ejector.
  • the coefficient of performance (COP) of the cycle can be improved as compared with a normal refrigeration cycle apparatus provided with an expansion valve or the like as the apparatus.
  • Patent Document 1 discloses an ejector that is applied to an ejector-type refrigeration cycle and that has a nozzle portion that depressurizes the refrigerant in two stages. More specifically, in the ejector disclosed in Patent Document 1, the refrigerant in the high-pressure liquid phase is decompressed by the first nozzle until the gas-liquid two-phase state is obtained, and the refrigerant in the gas-liquid two-phase state is supplied to the second nozzle. Inflow.
  • a diffuser part (a boosting part) is coaxially arranged on an extension line in the axial direction of the nozzle part.
  • Patent Document 2 describes that the ejector efficiency can be improved by relatively reducing the spread angle of the diffuser portion arranged in this way.
  • the nozzle efficiency is the energy conversion efficiency when the pressure energy of the refrigerant is converted into kinetic energy in the nozzle portion
  • the ejector efficiency is the energy conversion efficiency of the entire ejector.
  • the thermal load of the ejector-type refrigeration cycle is low, and the pressure difference between the pressure of the high-pressure side refrigerant and the pressure of the low-pressure side refrigerant (high or low) If the (pressure difference) is reduced, the first nozzle is depressurized by a high / low pressure difference, and the second nozzle may hardly depressurize the refrigerant.
  • the effect of improving the nozzle efficiency by flowing the gas-liquid two-phase refrigerant into the second nozzle may not be obtained, and the refrigerant may not be sufficiently boosted in the diffuser section.
  • the diffuser portion having a relatively small spread angle disclosed in Patent Literature 2 to the ejector of Patent Literature 1 and improving the ejector efficiency, the diffuser portion is also at a low load of the ejector refrigeration cycle.
  • a means for sufficiently increasing the pressure of the refrigerant can be considered.
  • An ejector applied to an ejector refrigeration cycle A swirling space for swirling the refrigerant flowing out of the radiator, a decompression space for decompressing the refrigerant flowing out of the swirling space, and a suction passage for sucking the refrigerant flowing out of the evaporator in communication with the downstream side of the refrigerant flow in the decompression space
  • a body portion formed by mixing and increasing the pressure of the refrigerant injected from the decompression space and the suction refrigerant sucked from the suction passage A passage forming member that is at least partially disposed in the decompression space and in the pressurization space and is formed in a conical shape whose cross-sectional area expands with distance from the decompression space;
  • a refrigerant passage formed between an inner peripheral surface of a part of the body that forms a pressure increasing space and an outer peripheral surface of the passage forming member serves as a diffuser passage that functions as a diffuser that increases the pressure by mixing the injected refrigerant and the suction refrigerant.
  • a gas-liquid separation space is formed in the body, which is formed by a space of a rotating body arranged coaxially with the passage forming member, and separates the gas-liquid refrigerant flowing out of the diffuser passage by the action of centrifugal force. Proposed ejector.
  • the refrigerant is swirled in the swirling space, so that the refrigerant pressure on the swirling center side in the swirling space becomes the pressure that becomes the saturated liquid phase refrigerant, or the refrigerant boils under reduced pressure (causes cavitation) Can be reduced to pressure.
  • the gas phase refrigerant is present in the swirl space in the vicinity of the swirl center line so that the gas phase refrigerant is present more on the inner circumference side than the outer circumference side of the swirl center axis, and the liquid single phase is around the gas phase. It can be.
  • the refrigerant in the two-phase separation state flows into the nozzle passage, and the boiling is promoted by wall surface boiling and interface boiling, so that the gas phase and the liquid phase are homogeneously mixed in the vicinity of the minimum flow path area of the nozzle passage. It becomes a gas-liquid mixed state. Further, the refrigerant in the gas-liquid mixed state in the vicinity of the minimum flow path area of the nozzle passage is blocked (choking), and the refrigerant is accelerated until the flow rate of the refrigerant in the gas-liquid mixed state becomes a two-phase sound speed.
  • the refrigerant accelerated to the two-phase sonic velocity becomes an ideal two-phase spray flow that is homogeneously mixed downstream from the minimum flow path area of the nozzle passage, and can further increase the flow velocity. it can.
  • the energy conversion efficiency corresponding to the nozzle efficiency
  • the diffuser when the passage forming member is formed in a conical shape whose cross-sectional area increases as the passage forming member moves away from the decompression space, when viewed from the axial direction of the passage forming member, the diffuser The axial vertical cross-sectional shape of the passage is formed in an annular shape. And while making the shape of a diffuser channel
  • the refrigerant flow path for boosting the refrigerant in the diffuser passage can be formed in a spiral shape, it is possible to prevent the axial dimension of the diffuser passage from being enlarged. As a result, an increase in the size of the entire ejector can be suppressed. That is, according to the ejector of the prior application example, high nozzle efficiency can be exhibited without causing an increase in the size of the physique and regardless of the load fluctuation of the refrigeration cycle.
  • the ejector of the prior application example includes a drive device that displaces the passage forming member, the refrigerant passage areas (passage cross-sectional areas) of the nozzle passage and the diffuser passage are changed in accordance with the load fluctuation of the ejector refrigeration cycle. be able to. Therefore, the ejector can be operated appropriately by appropriately changing the passage sectional area of the minimum passage area portion of the nozzle passage in accordance with the load fluctuation of the ejector refrigeration cycle.
  • the gas-liquid refrigerant flowing out of the diffuser passage is separated by the action of centrifugal force in the gas-liquid separation space formed inside the body.
  • the separation means is disposed, the gas-liquid refrigerant can be efficiently separated in the gas-liquid separation space, and the volume of the gas-liquid separation space can be effectively reduced.
  • the flow velocity of the refrigerant flowing into the diffuser passage is changed by changing the refrigerant passage area of the nozzle passage and the diffuser passage.
  • the speed in the swirling direction of the refrigerant flowing through the diffuser passage may be lowered.
  • an object of the present disclosure is to provide an ejector capable of exhibiting high nozzle efficiency and high boosting performance regardless of load fluctuation of the refrigeration cycle without causing an increase in size of the physique.
  • the ejector is applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus, and the ejector includes a refrigerant inlet, a swirling space that swirls the refrigerant that flows in from the refrigerant inlet, and a refrigerant that flows out of the swirling space.
  • a decompression space to be decompressed a suction passage communicating with the refrigerant flow downstream of the decompression space and sucking the refrigerant from outside, an injection refrigerant injected from the decompression space, and a suction refrigerant sucked from the suction passage
  • a body having a pressurizing space for mixing, and a conical shape having at least a portion disposed in the decompression space and in the pressurization space and having a cross-sectional area that increases as the distance from the decompression space increases.
  • a drive device that displaces the passage forming member.
  • the refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the part of the body that forms the decompression space and the outer peripheral surface of the passage forming member is a nozzle passage that functions as a nozzle that decompresses and injects the refrigerant flowing out of the swirling space.
  • the refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the part of the body that forms the pressurizing space and the outer peripheral surface of the passage forming member functions as a diffuser that increases the pressure by mixing the injected refrigerant and the suction refrigerant. It is a diffuser passage, and the diffuser passage has an annular shape in a cross section perpendicular to the axial direction of the passage forming member.
  • the connecting member that transmits a driving force from the driving device to the passage forming member.
  • the connecting member has a plate-like portion formed in a plate shape, and the plate surface of the plate-like portion is inclined so as to guide the flow of the refrigerant in the direction around the axis of the passage forming member.
  • the energy conversion efficiency (corresponding to the nozzle efficiency) in the nozzle passage can be improved by swirling the refrigerant in the swirling space, as in the prior application example. Furthermore, by rotating the refrigerant flowing through the diffuser passage, the enlargement of the axial dimension of the diffuser passage can be suppressed as in the prior application example. Furthermore, since the drive device is provided, the ejector can be appropriately operated as in the prior application example.
  • the plate surface of the plate-like portion of the connecting member is inclined so as to guide the refrigerant flow in the direction around the axis of the passage forming member, the swirl flow of the refrigerant flowing through the diffuser passage is promoted. Can do. Therefore, for example, even if the refrigerant passage area of the diffuser passage is changed to reduce the flow velocity of the refrigerant flowing into the diffuser passage, it is possible to suppress the reduction of the speed in the swirling direction of the refrigerant flowing through the diffuser passage.
  • the connecting member may be rotatable about a rotation axis extending in parallel with the axial direction of the passage forming member, and from the axial center of the passage forming member to the rotational center of the connecting member in the vertical cross section in the axial direction of the passage forming member. And a line segment extending from the most upstream end of the refrigerant flow toward the most downstream end of the refrigerant flow on the plate surface disposed on the axial center side of the passage forming member in the plate surface of the plate-like portion. When the angle formed between them is an inclination angle, the inclination angle may change as the drive device displaces the passage forming member.
  • the inclination angle can be changed appropriately according to the load fluctuation of the refrigeration cycle apparatus, the swirling flow of the refrigerant flowing through the diffuser passage can be effectively promoted. Therefore, it is possible to provide an ejector that can exhibit high pressure increase performance in the diffuser passage regardless of the load fluctuation of the refrigeration cycle apparatus.
  • the ejector is applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus, and the ejector flows out of the swirling space, a swirling space for swirling the refrigerant flowing in from the refrigerant inlet, and the swirling space
  • a decompression space that decompresses the refrigerant, a suction passage that communicates with the downstream side of the refrigerant flow in the decompression space, and sucks the refrigerant from the outside, an injection refrigerant that is injected from the decompression space, and a suction that is sucked from the suction passage
  • a passage forming member having a shape and a driving device for displacing the passage forming member are provided.
  • the refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the part of the body that forms the decompression space and the outer peripheral surface of the passage forming member is a nozzle passage that functions as a nozzle that decompresses and injects the refrigerant flowing out of the swirling space.
  • the refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the part of the body that forms the pressurizing space and the outer peripheral surface of the passage forming member functions as a diffuser that increases the pressure by mixing the injected refrigerant and the suction refrigerant. It is a diffuser passage.
  • the diffuser passage has an annular shape in a cross section perpendicular to the axial direction of the passage forming member.
  • the swirl promoting member that promotes the swirling flow of the refrigerant flowing through the diffuser passage.
  • the swirl promoting member has a plate-like portion that guides the flow of the refrigerant in the direction around the axis of the passage forming member, and is rotatable about a rotation axis that extends parallel to the axial direction of the passage forming member.
  • a line segment extending from the axial center of the passage forming member toward the rotation center of the turning promotion member and the plate surface of the plate-like portion on the axial center side of the passage forming member in the axial vertical section of the passage forming member.
  • the drive device displaces the passage forming member when the angle formed between the line segment extending from the most upstream end of the refrigerant flow to the most downstream end of the refrigerant flow on the plate surface is defined as the inclination angle
  • the tilt angle changes.
  • the turning promotion member configured to include the plate-like portion that guides the refrigerant flow in the direction around the axis of the passage forming member is provided, the turning flow of the refrigerant flowing through the diffuser passage is promoted. Can do. Furthermore, since the inclination angle can be appropriately changed according to the load fluctuation of the refrigeration cycle apparatus, the swirling flow of the refrigerant flowing through the diffuser passage can be effectively promoted.
  • high energy conversion efficiency (equivalent to nozzle efficiency) can be exhibited in the nozzle passage regardless of load fluctuations of the refrigeration cycle apparatus without causing an increase in the size of the physique, and furthermore, high boosting performance can be exhibited in the diffuser passage.
  • An ejector can be provided.
  • the refrigerant flowing through the diffuser passage is swirling in the same direction as the refrigerant swirling in the swirling space, so that the spiral refrigerant flow path for increasing the pressure of the refrigerant in the diffuser passage is shortened. It can suppress effectively and can suppress the fall of the pressure
  • the passage forming member is not limited to one having a shape in which the cross-sectional area expands strictly as it is separated from the decompression space, and at least partly as it is separated from the decompression space.
  • the shape of the diffuser passage includes a shape that can expand outward as the distance from the decompression space increases.
  • “formed in a conical shape” is not limited to the meaning that the passage forming member is formed in a complete conical shape, and is formed close to a conical shape or partially including a conical shape. It also includes the meaning of being. Specifically, the shape in which the axial cross-sectional shape is not limited to an isosceles triangle, the shape in which the two sides sandwiching the apex are convex on the inner peripheral side, the shape in which the two sides sandwiching the apex are convex on the outer peripheral side, Furthermore, it is meant to include those having a semicircular cross section.
  • promoting the swirling flow of the refrigerant flowing through the diffuser passage does not only mean promoting the swirling flow of the refrigerant from the inlet side to the outlet side of the diffuser passage.
  • the meaning includes promoting the swirling flow of at least a part of the refrigerant flowing through the passage (for example, the refrigerant on the inlet side of the diffuser passage, the refrigerant on the outlet side of the diffuser passage, and the refrigerant just before flowing out of the diffuser passage). It is.
  • FIG. 5 is a VV cross-sectional view of FIG. 4. It is a Mollier diagram which shows the state of the refrigerant
  • the ejector 13 of this embodiment is applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus including an ejector as a refrigerant decompression unit, that is, an ejector refrigeration cycle 10. Furthermore, this ejector type refrigeration cycle 10 is applied to a vehicle air conditioner, and fulfills a function of cooling the blown air blown into the vehicle interior, which is the air-conditioning target space.
  • the compressor 11 sucks the refrigerant and discharges it until it becomes a high-pressure refrigerant.
  • the compressor 11 of the present embodiment is an electric compressor configured by housing a fixed capacity type compression mechanism 11a and an electric motor 11b for driving the compression mechanism 11a in one housing.
  • the compression mechanism 11a various compression mechanisms such as a scroll type compression mechanism and a vane type compression mechanism can be adopted. Further, the electric motor 11b is controlled in its operation (number of rotations) by a control signal output from a control device to be described later, and may adopt either an AC motor or a DC motor.
  • the refrigerant inlet side of the condenser 12 a of the radiator 12 is connected to the discharge port of the compressor 11.
  • the radiator 12 is a heat exchanger for heat radiation that radiates and cools the high-pressure refrigerant by exchanging heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 and outside air (outside air) blown by the cooling fan 12d. .
  • the radiator 12 is a condensing unit that exchanges heat between the high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the compressor 11 and the outside air blown from the cooling fan 12d to radiate and condense the high-pressure gas-phase refrigerant.
  • 12a a receiver 12b that separates the gas-liquid refrigerant flowing out of the condensing unit 12a and stores excess liquid-phase refrigerant, and a liquid-phase refrigerant that flows out of the receiver unit 12b and the outside air blown from the cooling fan 12d exchange heat.
  • This is a so-called subcool condenser that includes a supercooling section 12c that supercools the liquid-phase refrigerant.
  • the ejector refrigeration cycle 10 employs an HFC refrigerant (specifically, R134a) as a refrigerant, and constitutes a subcritical refrigeration cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure does not exceed the critical pressure of the refrigerant.
  • an HFO refrigerant specifically, R1234yf
  • refrigeration oil for lubricating the compressor 11 is mixed in the refrigerant, and a part of the refrigeration oil circulates in the cycle together with the refrigerant.
  • the cooling fan 12d is an electric blower in which the rotation speed (the amount of blown air) is controlled by a control voltage output from the control device.
  • a refrigerant inlet 31 a of the ejector 13 is connected to the refrigerant outlet side of the supercooling portion 12 c of the radiator 12.
  • the ejector 13 functions as a refrigerant pressure reducing means for reducing the pressure of the supercooled high-pressure liquid-phase refrigerant that has flowed out of the radiator 12 and flowing it to the downstream side, and is described later by the suction action of the refrigerant flow injected at a high speed. It functions as a refrigerant circulating means (refrigerant transporting means) that sucks (transports) and circulates the refrigerant that has flowed out of the evaporator 14. Furthermore, the ejector 13 according to the present embodiment also functions as a gas-liquid separation unit that separates the gas-liquid of the decompressed refrigerant.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the function of each refrigerant passage of the ejector 13, and the same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
  • the ejector 13 of the present embodiment includes a body 30 configured by combining a plurality of constituent members.
  • the body 30 includes a housing body 31 that is formed of a prismatic or columnar metal and forms the outer shell of the ejector 13, and a nozzle body 32 and a middle body 33 are provided inside the housing body 31.
  • the lower body 34 and the like are fixed.
  • the housing body 31 includes a refrigerant inlet 31 a that allows the refrigerant flowing out of the radiator 12 to flow into the interior, a refrigerant suction port 31 b that sucks the refrigerant flowing out of the evaporator 14, and a gas-liquid separation space formed inside the body 30.
  • the liquid-phase refrigerant outlet 31c that causes the liquid-phase refrigerant separated in 30f to flow out to the refrigerant inlet side of the evaporator 14 and the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f flow out to the suction side of the compressor 11.
  • the gas-phase refrigerant outlet 31d to be made is formed.
  • the nozzle body 32 is formed of a substantially conical metal member that tapers in the refrigerant flow direction, and is press-fitted into the housing body 31 such that the axial direction is parallel to the vertical direction (vertical direction in FIG. 2). It is fixed by means. Between the upper side of the nozzle body 32 and the housing body 31, a swirling space 30a for swirling the refrigerant flowing from the refrigerant inlet 31a is formed.
  • the swirling space 30a is formed in a rotating body shape, and the central axis shown by the one-dot chain line in FIG. 2 extends in the vertical direction.
  • the rotating body shape is a three-dimensional shape formed when a plane figure is rotated around one straight line (central axis) on the same plane. More specifically, the swirl space 30a of the present embodiment is formed in a substantially cylindrical shape. Of course, you may form in the shape etc. which combined the cone or the truncated cone, and the cylinder.
  • the refrigerant inflow passage 31e that connects the refrigerant inlet 31a and the swirling space 30a extends in the tangential direction of the inner wall surface of the swirling space 30a when viewed from the central axis direction of the swirling space 30a.
  • the refrigerant that has flowed into the swirl space 30a from the refrigerant inflow passage 31e flows along the inner wall surface of the swirl space 30a and swirls in the swirl space 30a.
  • the refrigerant inflow passage 31e does not need to be formed so as to completely coincide with the tangential direction of the swirl space 30a when viewed from the central axis direction of the swirl space 30a, and at least in the tangential direction of the swirl space 30a. As long as a component is included, it may be formed including a component in another direction (for example, a component in the axial direction of the swirling space 30a).
  • the refrigerant pressure on the central axis side is lower than the refrigerant pressure on the outer peripheral side in the swirling space 30a. Therefore, in the present embodiment, during normal operation of the ejector refrigeration cycle 10, the refrigerant pressure on the central axis side in the swirling space 30a is set to the pressure that becomes the saturated liquid phase refrigerant, or the refrigerant boils under reduced pressure (causes cavitation). The pressure is lowered to the pressure.
  • Such adjustment of the refrigerant pressure on the central axis side in the swirling space 30a can be realized by adjusting the swirling flow velocity of the refrigerant swirling in the swirling space 30a.
  • the swirl flow rate can be adjusted by adjusting the area ratio between the passage sectional area of the refrigerant inflow passage 31e and the vertical sectional area in the axial direction of the swirling space 30a, for example.
  • the swirling flow velocity in the present embodiment means the flow velocity in the swirling direction of the refrigerant in the vicinity of the outermost peripheral portion of the swirling space 30a.
  • a decompression space 30b is formed in which the refrigerant that has flowed out of the swirling space 30a is decompressed and flows downstream.
  • the decompression space 30b is formed in a rotating body shape in which a cylindrical space and a frustoconical space that continuously spreads from the lower side of the cylindrical space and gradually expands in the refrigerant flow direction.
  • the central axis of the working space 30b is arranged coaxially with the central axis of the swirling space 30a.
  • a minimum passage area portion 30m having the smallest refrigerant passage area in the decompression space 30b, and a passage forming member 35 that changes the passage area of the minimum passage area portion 30m.
  • the passage forming member 35 is formed in a substantially conical shape that gradually expands toward the downstream side of the refrigerant flow, and the central axis thereof is arranged coaxially with the central axis of the decompression space 30b.
  • the passage forming member 35 is formed in a conical shape whose cross-sectional area increases as the distance from the decompression space 30b increases.
  • the tip 131 is formed on the upstream side of the refrigerant flow from the portion 30m and gradually decreases in the refrigerant passage area until reaching the minimum passage area 30m, and the refrigerant passage is formed on the downstream side of the refrigerant flow from the minimum passage area 30m.
  • a divergent portion 132 whose area gradually increases is formed.
  • the decompression space 30b and the passage forming member 35 are overlapped (overlapped) when viewed from the radial direction, so that the shape of the axial cross section of the refrigerant passage is annular (from a circular shape to a coaxial shape). (A donut shape excluding a small-diameter circular shape disposed on the surface). Furthermore, since the spread angle of the passage forming member 35 of the present embodiment is smaller than the spread angle of the frustoconical space of the decompression space 30b, the refrigerant passage area in the divergent portion 132 is directed toward the downstream side of the refrigerant flow. Gradually expanding.
  • a refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the pressure reducing space 30b and the outer peripheral surface on the top side of the passage forming member 35 is formed as a nozzle passage 13a functioning as a nozzle by this passage shape, and the refrigerant is decompressed.
  • the flow rate of the refrigerant is increased so as to be the sonic velocity and injected.
  • the refrigerant flowing into the nozzle passage 13a swirls in the swirling space 30a
  • the refrigerant flowing through the nozzle passage 13a and the jet refrigerant injected from the nozzle passage 13a are the same as the refrigerant swirling in the swirling space 30a. It has a velocity component in the direction of turning in the direction.
  • the middle body 33 is provided with a rotating body-shaped through hole penetrating the front and back at the center, and driving the passage forming member 35 to be displaced to the outer peripheral side of the through hole. It is formed of a metal disk-like member that accommodates the device 37.
  • the central axis of the through hole of the middle body 33 is arranged coaxially with the central axes of the swirl space 30a and the decompression space 30b.
  • the middle body 33 is fixed inside the housing body 31 and below the nozzle body 32 by means such as press fitting.
  • an inflow space 30c is formed between the upper surface of the middle body 33 and the inner wall surface of the housing body 31 opposite to the middle body 33 for retaining the refrigerant flowing in from the refrigerant suction port 31b.
  • the inflow space 30c since the tapered tip portion on the lower side of the nozzle body 32 is positioned inside the through hole of the middle body 33, the inflow space 30c has a cross section when viewed from the central axis direction of the swirl space 30a and the decompression space 30b. It is formed in an annular shape.
  • the suction refrigerant inflow passage 30h that connects the refrigerant suction port 31b and the inflow space 30c extends in the tangential direction of the inner peripheral wall surface of the inflow space 30c when viewed from the central axis direction of the inflow space 30c. desirable.
  • the reason is that the refrigerant flowing into the inflow space 30c from the refrigerant suction port 31b via the suction refrigerant inflow passage 30h is swirled in the same direction as the refrigerant in the swirling space 30a, and then flows into the pressurizing space 30e described later. This is because the swirling flow of the refrigerant can be promoted.
  • the lower side of the nozzle body 32 is inserted, that is, in the range where the middle body 33 and the nozzle body 32 overlap when viewed from the radial direction perpendicular to the axis, the taper tip of the nozzle body 32 is formed.
  • the refrigerant passage area gradually decreases in the refrigerant flow direction so as to conform to the outer peripheral shape.
  • a suction passage 30d is formed between the inner peripheral surface of the through hole and the outer peripheral surface on the lower side of the nozzle body 32 to connect the inflow space 30c and the refrigerant flow downstream side of the decompression space 30b. That is, in the present embodiment, the suction passage 13b through which the suction refrigerant flows from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the central axis is formed by the inflow space 30c and the suction passage 30d. Furthermore, the cross section perpendicular to the central axis of the suction passage 13b is also formed in an annular cross section.
  • a pressure increasing space 30e formed in a substantially truncated cone shape gradually spreading in the refrigerant flow direction is formed on the downstream side of the refrigerant flow in the suction passage 30d.
  • the pressurizing space 30e is a space where the refrigerant injected from the nozzle passage 13a and the suction refrigerant sucked from the suction passage 30d are mixed.
  • the lower side of the passage forming member 35 described above is disposed. Further, the expansion angle of the conical side surface of the passage forming member 35 in the pressure increasing space 30e is smaller than the expansion angle of the frustoconical space of the pressure increasing space 30e. The flow gradually expands toward the downstream side.
  • a diffuser passage 13c functioning as a diffuser, and the velocity energy of the mixed refrigerant of the injection refrigerant and the suction refrigerant is converted into pressure energy. That is, in the diffuser passage 13c, the injection refrigerant and the suction refrigerant are mixed and pressurized.
  • the cross-sectional shape perpendicular to the central axis of the diffuser passage 13c is also formed in an annular shape, and the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c has the same direction as the refrigerant swirling in the swirling space 30a, as schematically shown in FIG. It has a speed component in the direction of turning.
  • the drive device 37 disposed inside the middle body 33 and displacing the passage forming member 35 will be described.
  • the drive device 37 is configured to include a circular thin plate diaphragm 37a which is a pressure responsive member. More specifically, as shown in FIG. 2, the diaphragm 37a is fixed by means such as welding so as to partition a cylindrical space formed on the outer peripheral side of the middle body 33 into two upper and lower spaces.
  • the space on the upper side constitutes an enclosed space 37b in which a temperature-sensitive medium whose pressure changes according to the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 14 is enclosed.
  • a temperature-sensitive medium having the same composition as the refrigerant circulating in the ejector refrigeration cycle 10 is enclosed in the enclosed space 37b so as to have a predetermined density. Therefore, the temperature sensitive medium in this embodiment is R134a.
  • the lower space of the two spaces partitioned by the diaphragm 37a constitutes an introduction space 37c for introducing the refrigerant flowing out of the evaporator 14 through a communication path (not shown). Therefore, the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 14 is transmitted to the temperature-sensitive medium enclosed in the enclosed space 37b through the lid member 37d and the diaphragm 37a that partition the inflow space 30c and the enclosed space 37b.
  • the suction passage 13 b is disposed on the upper side of the middle body 33 of the present embodiment, and the diffuser is disposed in the range from the central axis side to the lower side of the middle body 33.
  • a passage 13c is arranged. Therefore, at least a part of the drive device 37 is disposed at a position sandwiched between the suction passage 13b and the diffuser passage 13c when viewed in the radial direction of the axis.
  • the enclosed space 37b of the drive device 37 is a position where it overlaps with the suction passage 13b and the diffuser passage 13c when viewed from the central axis direction of the swivel space 30a, the passage forming member 35, etc., and the suction passage 13b. And it arrange
  • the diaphragm 37a is deformed according to the differential pressure between the internal pressure of the enclosed space 37b and the pressure of the refrigerant flowing out of the evaporator 14 flowing into the introduction space 37c.
  • the diaphragm 37a is preferably formed of a tough material having high elasticity and good heat conduction, and is preferably formed of a thin metal plate such as stainless steel (SUS304).
  • the spherical surface of the upper end portion of the operating rod 38 is in contact with the center portion of the diaphragm 37a.
  • the actuating bar 38 is formed of a substantially columnar member extending in the axial direction of the passage forming member 35, and is a connecting member that transmits a driving force from the driving device 37 to the passage forming member 35. Further, the outer peripheral side of the lowermost portion of the passage forming member 35 is in contact with the spherical surface of the lower end portion of the operating rod 38.
  • the passage forming member 35 is displaced with the displacement of the diaphragm 37a, and the refrigerant passage area of the nozzle passage 13a (passage cross-sectional area in the minimum passage area portion 30m) and the refrigerant passage area in the diffuser passage 13c are adjusted. Further, a screw thread 38 a is formed on the outer peripheral side of the operating rod 38, and a screw groove that is screwed with the screw thread is formed in the middle body 33.
  • the operating rod 38 when the operating rod 38 is displaced in the axial direction (vertical direction) of the passage forming member 35 in accordance with the displacement of the diaphragm 37a, the operating rod 38 is displaced in the axial direction while rotating around the central axis of the screw. become. That is, the actuating bar 38 is configured to be rotatable about a rotation axis (screw center axis) extending parallel to the axial direction of the passage forming member 35.
  • the upper and lower ends of the operating rod 38 are formed into spherical surfaces, thereby reducing the frictional resistance between the operating rod 38 and the diaphragm 37a and the frictional resistance between the operating rod 38 and the passage forming member 35.
  • the actuating rod 38 can be easily rotated.
  • a plate-like portion 38b formed in a plate shape is formed in a portion of the operating rod 38 that is positioned on the outlet side of the diffuser passage 13c.
  • the plate-like portion 38b has a shape in which a part is omitted from a circular shape in the axially vertical cross section of the passage forming member 35.
  • the passage forming member 35 has a plate surface extending in the axial direction, and the swirl flow direction when viewed from the axial direction of the passage forming member 35 as shown in the VV sectional view of FIG. It is formed in a wing shape curved along.
  • the plate surface of the plate-like portion 38b is inclined so as to guide the flow of the refrigerant in the direction around the axis of the passage forming member 35, thereby promoting the swirling flow of the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c.
  • the actuating bar 38 of the present embodiment has not only a function as a connecting member but also a function as a turning promotion member that promotes the turning flow of the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c.
  • the actuating bar 38 rotates with the displacement in the axial direction.
  • this is a cross section including the plate-like portion 38 b in the axial vertical cross section of the passage forming member 35, and the operating rod 38 is moved from the axial center of the passage forming member 35.
  • the angle formed with the line segment L2 extending toward the downstream end Q2 is defined as an inclination angle ⁇ , it means that the inclination angle ⁇ changes as the operating rod 38 is displaced in the axial direction. ing.
  • the inclination angle ⁇ of the present embodiment is an angle that is positioned on the outer peripheral side and formed at an acute angle among the angles formed between the line segment L1 and the line segment L2. . That is, the inclination angle ⁇ corresponds to the angle formed by the direction of the line segment L1 and the flow direction of the refrigerant flowing out from the diffuser passage 13c, and as the inclination angle ⁇ increases, the refrigerant becomes a velocity component in the turning direction. It is guided in the direction of increasing the ratio of
  • the rotation center of the actuating bar 38 (the connecting member, the turning promotion member) from the axial center of the passage forming member 35 in the cross section including the plate-like portion 38b in the axial vertical cross section of the passage forming member 35. From the stagnation point of the refrigerant on the plate surface side arranged on the axial center side of the passage forming member 35 to the separation point of the refrigerant at the most downstream portion of the refrigerant flow, of the line segment L1 extending toward the plate and the plate surface of the plate-like portion 38b You may employ
  • the rotation center of the actuating bar 38 (the connecting member, the turning promotion member) from the axial center of the passage forming member 35 in the cross section including the plate-like portion 38b in the axial vertical cross section of the passage forming member 35.
  • the bottom surface of the passage forming member 35 receives a load of a coil spring 37e fixed to the lower body 34, as shown in FIG.
  • the coil spring 37e applies a load that urges the passage forming member 35 toward the side of reducing the refrigerant passage area in the nozzle passage 13a and the diffuser passage 13c. By adjusting this load, the coil spring 37e The valve opening pressure can be changed.
  • the temperature (superheat degree) of the refrigerant flowing out of the evaporator 14 is lowered, the saturation pressure of the temperature sensitive medium enclosed in the enclosed space 37b is lowered, and the internal pressure of the enclosed space 37b is reduced.
  • the differential pressure obtained by subtracting the pressure of the introduction space 37c from the diaphragm becomes smaller, the diaphragm 37a is displaced toward the enclosed space 37b.
  • the passage forming member 35 that has received the load of the coil spring 37e is displaced in the direction of reducing the refrigerant passage area in the nozzle passage 13a and the diffuser passage 13c (upward in the vertical direction).
  • the operating rod 38 rotates to the side that increases the inclination angle ⁇ .
  • the temperature (superheat degree) of the refrigerant flowing out of the evaporator 14 increases, the saturation pressure of the temperature-sensitive medium enclosed in the enclosed space 37b increases, and the pressure in the introduction space 37c is subtracted from the internal pressure of the enclosed space 37b.
  • the diaphragm 37a is displaced toward the introduction space 37c.
  • the passage forming member 35 which has received the displacement of the diaphragm 37a is displaced in a direction (vertical direction lower side) in which the refrigerant passage area in the nozzle passage 13a and the diffuser passage 13c is enlarged.
  • the operating rod 38 rotates to the side that decreases the inclination angle ⁇ .
  • the diaphragm 37a and the coil spring 37e displace the passage forming member 35 according to the degree of superheat of the refrigerant flowing out of the evaporator 14, whereby the degree of superheat of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 14 is increased in advance.
  • the refrigerant passage area of the nozzle passage 13a (passage cross-sectional area in the minimum passage area portion 30m) and the refrigerant passage area in the diffuser passage 13c can be adjusted so as to approach the predetermined value.
  • a plurality of (columnar spaces) are provided on the outer peripheral side of the middle body 33, and two thin drive diaphragms 37a are fixed inside the spaces to constitute two drive devices 37.
  • the number of drive devices 37 is not limited to this, and when the drive devices 37 are provided at a plurality of locations, it is desirable that they be arranged at equal angular intervals with respect to the central axis.
  • a diaphragm formed by an annular thin plate may be fixed in a space formed in an annular shape when viewed from the axial direction, and the diaphragm and the passage forming member 35 may be connected by a plurality of operating rods. Good.
  • the lower body 34 is formed of a cylindrical metal member, and is fixed in the housing body 31 by means such as screwing so as to close the bottom surface of the housing body 31. Between the upper side of the lower body 34 and the middle body 33, a gas-liquid separation space 30f that separates the gas-liquid refrigerant flowing out of the diffuser passage 13c is formed.
  • the gas-liquid separation space 30f is formed as a substantially cylindrical rotary body-shaped space, and the central axis of the gas-liquid separation space 30f is also arranged coaxially with the central axes of the swirl space 30a, the decompression space 30b, and the like. Has been.
  • the refrigerant flows while swirling along the refrigerant passage having an annular cross section. Therefore, the refrigerant flowing from the diffuser passage 13c into the gas-liquid separation space 30f also has a velocity component in the swirling direction. is doing. Accordingly, the gas-liquid refrigerant is separated by centrifugal force in the gas-liquid separation space 30f. Further, the internal volume of the gas-liquid separation space 30f is such that even if a load fluctuation occurs in the cycle and the refrigerant circulation flow rate circulating in the cycle fluctuates, the surplus refrigerant cannot be substantially accumulated. .
  • a cylindrical pipe 34a that is arranged coaxially with the gas-liquid separation space 30f and extends upward.
  • the liquid refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f temporarily stays on the outer peripheral side of the pipe 34a and flows out from the liquid refrigerant outlet 31c.
  • a gas-phase refrigerant outflow passage 34b that guides the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f to the gas-phase refrigerant outlet 31d of the housing body 31 is formed inside the pipe 34a.
  • the above-described coil spring 37e is fixed to the upper end of the pipe 34a.
  • the coil spring 37e also functions as a vibration buffer member that attenuates the vibration of the passage forming member 35 caused by pressure pulsation when the refrigerant is depressurized.
  • an oil return hole 34c for returning the refrigeration oil in the liquid-phase refrigerant into the compressor 11 through the gas-phase refrigerant outflow passage 34b is formed in the root part (lowermost part) of the pipe 34a.
  • the inlet side of the evaporator 14 is connected to the liquid-phase refrigerant outlet 31 c of the ejector 13.
  • the evaporator 14 performs heat exchange between the low-pressure refrigerant decompressed by the ejector 13 and the blown air blown into the vehicle interior from the blower fan 14a, thereby evaporating the low-pressure refrigerant and exerting an endothermic effect. It is a vessel.
  • the blower fan 14a is an electric blower in which the rotation speed (the amount of blown air) is controlled by a control voltage output from the control device.
  • a refrigerant suction port 31 b of the ejector 13 is connected to the outlet side of the evaporator 14. Further, the suction side of the compressor 11 is connected to the gas-phase refrigerant outlet 31 d of the ejector 13.
  • a control device includes a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like and its peripheral circuits. This control device performs various calculations and processes based on the control program stored in the ROM, and controls the operations of the various electric actuators 11b, 12d, 14a and the like described above.
  • control device includes an internal air temperature sensor that detects the temperature inside the vehicle, an external air temperature sensor that detects the outside air temperature, a solar radiation sensor that detects the amount of solar radiation in the vehicle interior, and an air temperature (evaporator temperature) of the evaporator 14.
  • a sensor group for air conditioning control such as an evaporator temperature sensor to detect, an outlet side temperature sensor to detect the temperature of the radiator 12 outlet side refrigerant, and an outlet side pressure sensor to detect the pressure of the radiator 12 outlet side refrigerant are connected, Detection values of these sensor groups are input.
  • an operation panel (not shown) disposed near the instrument panel in the front part of the vehicle interior is connected to the input side of the control device, and operation signals from various operation switches provided on the operation panel are input to the control device.
  • various operation switches provided on the operation panel there are provided an air conditioning operation switch for requesting air conditioning in the vehicle interior, a vehicle interior temperature setting switch for setting the vehicle interior temperature, and the like.
  • control device of the present embodiment is configured integrally with control means for controlling the operation of various control target devices connected to the output side of the control device.
  • the configuration (hardware and software) for controlling the operation constitutes the control means of each control target device.
  • operation of the electric motor 11b of the compressor 11 comprises the discharge capability control means.
  • the vertical axis of the Mollier diagram shows pressures corresponding to P0, P1, and P2 in FIG.
  • the control device operates the electric motor 11b, the cooling fan 12d, the blower fan 14a, and the like of the compressor 11.
  • the compressor 11 sucks the refrigerant, compresses it, and discharges it.
  • the refrigerant that has dissipated heat in the condensing unit 12a is gas-liquid separated in the receiver unit 12b.
  • the liquid-phase refrigerant separated from the gas and liquid in the receiver unit 12b exchanges heat with the blown air blown from the cooling fan 12d in the supercooling unit 12c, and further dissipates heat to become a supercooled liquid-phase refrigerant (see FIG. 6). a6 point ⁇ b6 point).
  • the supercooled liquid-phase refrigerant that has flowed out of the supercooling portion 12c of the radiator 12 passes through the nozzle passage 13a formed between the inner peripheral surface of the decompression space 30b of the ejector 13 and the outer peripheral surface of the passage forming member 35.
  • the pressure is reduced entropically and injected (point b6 ⁇ point c6 in FIG. 6).
  • the refrigerant passage area in the minimum passage area portion 30m of the nozzle passage 13a is adjusted so that the degree of superheat of the evaporator 14 outlet side refrigerant approaches a predetermined value.
  • the refrigerant flowing out of the evaporator 14 is sucked through the refrigerant suction port 31b and the suction passage 13b (the inflow space 30c and the suction passage 30d) by the suction action of the injection refrigerant injected from the nozzle passage 13a. Furthermore, the refrigerant injected from the nozzle passage 13a and the suction refrigerant sucked through the suction passage 13b and the like flow into the diffuser passage 13c (point c6 ⁇ d6, h6 ⁇ d6 in FIG. 6).
  • the velocity energy of the refrigerant is converted into pressure energy by expanding the refrigerant passage area.
  • the pressure of the mixed refrigerant rises while the injection refrigerant and the suction refrigerant are mixed (d6 point ⁇ e6 point in FIG. 6).
  • the refrigerant flowing out of the diffuser passage 13c is gas-liquid separated in the gas-liquid separation space 30f (point e6 ⁇ f6, point e6 ⁇ g6 in FIG. 6).
  • the liquid refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f flows out from the liquid refrigerant outlet 31c and flows into the evaporator 14.
  • the refrigerant that has flowed into the evaporator 14 absorbs heat from the blown air blown by the blower fan 14a and evaporates to cool the blown air (g6 point ⁇ h6 point in FIG. 6).
  • the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f flows out of the gas-phase refrigerant outlet 31d, is sucked into the compressor 11, and is compressed again (point f6 ⁇ a6 in FIG. 6).
  • the ejector refrigeration cycle 10 of the present embodiment operates as described above, and can cool the blown air blown into the vehicle interior. Further, in the ejector refrigeration cycle 10, since the refrigerant whose pressure has been increased in the diffuser passage 13c is sucked into the compressor 11, the driving power of the compressor 11 can be reduced and cycle efficiency (COP) can be improved. .
  • COP cycle efficiency
  • the refrigerant pressure on the swivel center side in the swirl space 30a is reduced to the pressure that becomes a saturated liquid phase refrigerant, or the refrigerant is depressurized.
  • the pressure can be reduced to boiling (causing cavitation).
  • the gas phase refrigerant is present in the swirl space 30a in the vicinity of the swirl center line, and the liquid single phase is surrounded by the two-phase separation so that a larger amount of gas-phase refrigerant exists on the inner periphery side than the outer periphery side of the swirl center shaft.
  • the wall surface boiling that occurs when the refrigerant is separated from the outer peripheral side wall surface of the annular refrigerant passage and Boiling of the refrigerant is promoted by interfacial boiling by boiling nuclei generated by cavitation of the refrigerant on the central axis side of the annular refrigerant passage.
  • the refrigerant flowing into the minimum passage area 30m of the nozzle passage 13a is in a gas-liquid mixed state in which the gas phase and the liquid phase are uniformly mixed.
  • the flow of refrigerant in the gas-liquid mixed state is choked in the vicinity of the minimum passage area portion 30m, and the gas-liquid mixed state refrigerant that has reached the speed of sound by this choking is accelerated by the divergent portion 132 and injected.
  • the energy conversion efficiency (equivalent to nozzle efficiency) in the nozzle passage 13a is improved by efficiently accelerating the refrigerant in the gas-liquid mixed state to the sound speed by promoting boiling by both wall surface boiling and interface boiling. Can do.
  • the passage forming member 35 is formed in a conical shape in which the cross-sectional area increases with distance from the decompression space 30b, and the cross-sectional shape of the diffuser passage 13c is annular. Therefore, the shape of the diffuser passage 13c can be made to expand along the outer periphery of the passage forming member 35 as the distance from the decompression space 30b increases, and the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c is swirled. be able to.
  • the refrigerant flow path for increasing the pressure of the refrigerant in the diffuser passage 13c can be formed in a spiral shape, so that the diffuser passage is different from the case where the diffuser portion is formed in a shape extending in the axial direction of the nozzle portion. It can suppress that the dimension of the axial direction of 13c (the axial direction of the channel
  • the plate surface of the plate-like portion 38b of the actuating rod 38 that is the rotation promoting member is inclined so as to guide the flow of the refrigerant in the direction around the axis of the passage forming member 35. Therefore, the swirling flow of the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c can be promoted. Therefore, for example, even if the refrigerant passage area of the diffuser passage 13c is changed to reduce the flow velocity of the refrigerant flowing into the diffuser passage, it is possible to prevent the speed in the swirling direction of the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c from decreasing. .
  • the operation rod 38 which is a connecting member is used as a turning promotion member, it is not necessary to provide a dedicated member for promoting the turning flow.
  • the ejector 13 of the present embodiment high energy conversion efficiency can be exhibited in the nozzle passage 13a without causing an increase in the size of the physique, regardless of the load fluctuation of the ejector refrigeration cycle 10, and In addition, an ejector capable of exhibiting high boosting performance in the diffuser passage 13c can be realized.
  • the ejector 13 of the present embodiment includes the drive device 37, the passage forming member 35 is displaced according to the load fluctuation of the ejector refrigeration cycle 10, and the refrigerant passage areas of the nozzle passage 13a and the diffuser passage 13c are increased. Can be adjusted. Therefore, the ejector 13 can be appropriately operated in accordance with the load fluctuation of the ejector refrigeration cycle 10.
  • the driving device 37 displaces the passage forming member 35 and expands the refrigerant passage area of the diffuser passage 13c
  • the operating rod 38 rotates to reduce the inclination angle ⁇ , so that the load on the ejector refrigeration cycle 10 is increased. According to the fluctuation, the swirling flow of the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c can be effectively promoted.
  • the inclination angle ⁇ can be reduced accordingly. Therefore, when the heat load of the ejector type refrigeration cycle 10 increases and the flow velocity of the refrigerant flowing into the diffuser passage 13c increases, the refrigerant flowing out of the diffuser passage 13c without unnecessarily promoting the swirling flow. Pressure loss can be reduced.
  • the inclination angle ⁇ can be increased accordingly. Therefore, when the heat load of the ejector refrigeration cycle 10 decreases and the flow rate of the refrigerant flowing into the diffuser passage 13c decreases, the swirling flow of the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c can be appropriately promoted.
  • the enclosed space 37b in which the temperature sensitive medium is enclosed is disposed at a position sandwiched between the suction passage 13b and the diffuser passage 13c, and therefore, between the suction passage 13b and the diffuser passage 13c.
  • the space formed can be effectively used. As a result, the enlargement of the physique as the whole ejector can be further suppressed.
  • the enclosed space 37b is disposed at a position surrounded by the suction passage 13b and the diffuser passage 13c, the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 14 flowing through the suction passage 13b without being affected by the outside air temperature or the like. Can be satisfactorily transmitted to the temperature sensitive medium, and the pressure in the enclosed space 37b can be changed. That is, the pressure in the enclosed space 37b can be accurately changed according to the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 14.
  • the body 30 of the ejector 13 of the present embodiment is formed with a gas-liquid separation space 30f for separating the gas-liquid of the refrigerant flowing out from the diffuser passage 13c, a gas-liquid separation means is provided separately from the ejector 13. In contrast, the volume of the gas-liquid separation space 30f can be effectively reduced.
  • the refrigerant flowing out of the diffuser passage 13c has already swirled, so that the space for generating or growing the swirling flow of the refrigerant in the gas-liquid separation space 30f. There is no need to provide. Therefore, the volume of the gas-liquid separation space 30f can be effectively reduced as compared with the case where the gas-liquid separation means is provided separately from the ejector 13. (Second Embodiment)
  • the cross-sectional shape of the plate-like portion 38b is modified with respect to the first embodiment will be described.
  • the cross-sectional shape of the plate-like portion 38b is formed in a flat plate shape. That is, as shown in the cross-sectional view of FIG. 7, the plate-like portion 38b of the present embodiment has a plate surface on the opposite side to the plate surface on the axial center side of the passage forming member 35 among the plate surfaces of the plate-like portion 38b. Is formed.
  • FIG. 7 is a drawing corresponding to FIG. 5 of the first embodiment.
  • the plate-like portion 38b is formed in a flat plate shape, the outlet side passage area (in the refrigerant passage formed between the adjacent plate-like portions 38b during normal operation of the ejector refrigeration cycle 10 ( The area on the A2 side in FIG. 7 can be made larger than the area on the inlet side passage (the area on the A1 side in FIG. 7). That is, as shown in the cross-sectional view of FIG. 7, the plurality of plate-like portions 38 b can be arranged in a speed reduction blade row as a relation of A1 ⁇ A2.
  • the ejector 13 of this embodiment since the several plate-shaped part 38b is arrange
  • the cross-section of the plate-like portion 38b is arranged so that the plurality of plate-like portions 38b are arranged in a reduction blade row at least within the movable range of the plate-like portion 38b during normal operation of the ejector refrigeration cycle 10.
  • a shape is formed.
  • the cross-sectional shape of the plate-like portion 38b of the present embodiment is formed in a shape in which the plate thickness in the circumferential direction gradually increases from the axial center side to the outer peripheral side of the passage forming member 35.
  • FIG. 8 is a drawing corresponding to FIG. 5 of the first embodiment.
  • the inlet side passage area (A1 side area in FIG. 8) and the outlet side passage area of the refrigerant passage formed between the adjacent plate-like portions 38b. (A2 side area in FIG. 8) is set to a substantially equivalent value. That is, in the present embodiment, as shown in the cross-sectional view of FIG. 8, a plurality of plate-like portions 38b can be arranged in a constant velocity cascade as a relationship of A1 ⁇ A2.
  • the plurality of plate-like portions 38b are arranged in a constant velocity cascade, so that the passage cross-sectional area of the refrigerant passage formed between the plate-like portions 38b is made substantially constant. Can do. Therefore, it is difficult to change the pressure and flow velocity of the refrigerant flowing through the refrigerant passage formed between the plate-like portions 38b.
  • the cross-sectional shape of the plate-like portion 38b is deformed as shown in the cross-sectional view of FIG. 9 will be described.
  • the cross-sectional shape of the plate-like portion 38b of the present embodiment is formed in a shape in which the plate thickness in the circumferential direction gradually increases from the axial center side to the outer peripheral side of the passage forming member 35. The degree to which the plate thickness is made thicker than the form is increased.
  • FIG. 9 is a drawing corresponding to FIG. 5 of the first embodiment.
  • the inlet side passage area (area on the A1 side in FIG. 9) of the refrigerant passage formed between the adjacent plate-like portions 38b is the outlet side passage.
  • the area is larger than the area (area on the A2 side in FIG. 9). That is, as shown in the cross-sectional view of FIG. 9, the plurality of plate-like portions 38b can be arranged in the speed-up blade row arrangement (acceleration blade row arrangement) as A1> A2.
  • the passage cross-sectional area of the refrigerant passage formed between the plate-like portions 38b is gradually reduced. Can do. Therefore, the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant passage formed between the plate-like portions 38b can be increased to further promote the swirling flow of the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c.
  • the cross-sectional shape of the plate-like portion 38b is formed in a triangular shape. Furthermore, in this embodiment, the inlet side passage area (area on the A1 side in FIG.
  • a plurality of plate-like portions 38b are arranged in a constant velocity cascade as a relationship of A1 ⁇ A2.
  • the swirl promoting member is constituted by the operating rod 38 arranged so as to cross the refrigerant outlet side of the diffuser passage 13c, and the swirling flow of the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c.
  • the swirling flow of the refrigerant from the inlet side to the outlet side of the diffuser passage 13c may not be promoted.
  • FIGS. 11A and 11B schematically illustrates the speed component in the swirl direction as shown by thick solid lines in FIGS. 11A and 11B.
  • the speed component in the swirl direction becomes extremely small with respect to the speed component in the axial direction among the speed components of the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c.
  • the speed component in the turning direction may be almost lost.
  • 11A schematically illustrates the flow direction of the refrigerant flowing along the conical side surface of the passage forming member 35 when viewed from the axial direction, and the plate-like portion 38b of the operating rod 38 is also schematically illustrated. It is illustrated in a flat plate shape.
  • the turning promotion member is provided on the refrigerant outlet side of the diffuser passage 13c. Therefore, at least the refrigerant on the outlet side of the diffuser passage 13c and the diffuser passage 13c.
  • the swirling flow of the refrigerant immediately before flowing out of the refrigerant can be promoted. Therefore, the swirl promoting member is effective in that the centrifugal force acting on the refrigerant flowing into the gas-liquid separation space 30f is suppressed from being reduced, and the deterioration of the gas-liquid separation performance in the gas-liquid separation space 30f can be suppressed. It is.
  • thermowax that changes in volume depending on temperature
  • a drive device that includes a shape memory alloy elastic member may be employed.
  • a drive device that displaces the passage forming member 35 by an electric motor may be employed.
  • a plate-like portion is provided on the shaft connecting the electric motor and the passage forming member 35, and the inclination angle ⁇ of the plate-like portion is changed as the electric motor displaces the passage forming member 35, Good.
  • the inclination angle ⁇ may be increased as the drive device 37 displaces the passage forming member 35 to increase the refrigerant passage area of the diffuser passage 13c. That is, an optimum inclination angle ⁇ that can promote the swirling flow of the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c according to the load fluctuation of the ejector refrigeration cycle 10 to be applied may be achieved.
  • the plate-like portion 38b has a plate surface extending in the axial direction of the passage forming member 35.
  • the plate-like portion 38b is not limited to this, and the plate surface is a passage.
  • the forming member 35 may be inclined with respect to the axial direction.
  • a decompression unit for example, an orifice
  • a fixed side throttle made of a capillary tube
  • a fixed throttle may be added to the liquid-phase refrigerant outlet 31c, and the ejector 13 may be applied to an ejector refrigeration cycle including a two-stage booster compressor.
  • the passage forming member 35 may be formed of metal (for example, aluminum) or may be formed of resin.
  • the drive device 37 can be reduced in size, and the physique of the ejector 13 as a whole can be further reduced in size.
  • the ejector refrigeration cycle 10 including the ejector 13 of the present disclosure is applied to a vehicle air conditioner.
  • the application of the ejector refrigeration cycle 10 including the ejector 13 of the present disclosure is described. Is not limited to this.
  • the present invention may be applied to a stationary air conditioner, a cold storage container, a cooling / heating device for a vending machine, and the like.

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Abstract

　エジェクタは、旋回空間から流出した冷媒を減圧させる減圧用空間、外部から冷媒を吸引する吸引用通路、および減圧用空間から噴射された噴射冷媒と吸引用通路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用空間が形成されたボデー（３０）と、ボデー（３０）の内部に配置される円錐状の通路形成部材（３５）と、通路形成部材（３５）を変位させる駆動装置（３７）とを備える。駆動装置（３７）と通路形成部材（３５）とを連結する作動棒（３８）に、冷媒の流れを通路形成部材（３５）の軸周り方向へ導く板状部（３８ｂ）を設ける。さらに、駆動装置（３７）が通路形成部材（３５）を変位させるに伴って板状部（３８ｂ）の傾斜角（θ）を変化させて、冷媒の旋回流れを促進する。これにより、エジェクタは、体格の大型化を招くことなく、冷凍サイクルの負荷変動によらず高いノズル効率および高い昇圧性能を発揮できる。

Description

エジェクタ 関連出願の相互参照
　本出願は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、２０１３年１月１１日に出願された日本特許出願２０１３－００３４５０および、２０１３年１０月２１日に出願された日本特許出願２０１３－２１８３７０を基にしている。
　本開示は、流体を減圧させるとともに、高速度で噴射される噴射流体の吸引作用によって流体を吸引するエジェクタに関する。
　従来、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に適用される減圧装置として、エジェクタが知られている。この種のエジェクタでは、冷媒を減圧させるノズル部を有し、このノズル部から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって蒸発器から流出した気相冷媒を吸引し、昇圧部（ディフューザ部）にて噴射冷媒と吸引冷媒とを混合して昇圧させることができる。
　従って、減圧装置としてエジェクタを備える冷凍サイクル装置（以下、エジェクタ式冷凍サイクルと記載する。）では、エジェクタの昇圧部における冷媒昇圧作用を利用して圧縮機の消費動力を低減させることができ、減圧装置として膨張弁等を備える通常の冷凍サイクル装置よりもサイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
　さらに、特許文献１には、エジェクタ式冷凍サイクルに適用されるエジェクタとして、冷媒を二段階に減圧させるノズル部を有するものが開示されている。より詳細には、この特許文献１のエジェクタでは、第１ノズルにて高圧液相状態の冷媒を気液二相状態となるまで減圧し、気液二相状態となった冷媒を第２ノズルへ流入させている。
　これにより、特許文献１のエジェクタでは、第２ノズルにおける冷媒の沸騰を促進してノズル部全体としてのノズル効率の向上を図り、エジェクタ式冷凍サイクル全体として、より一層のＣＯＰの向上を図ろうとしている。
　また、一般的なエジェクタでは、ノズル部の軸線方向の延長線上にディフューザ部（昇圧部）が同軸上に配置されている。さらに、特許文献２には、このように配置されたディフューザ部の広がり角度を比較的小さくすることで、エジェクタ効率を向上できることが記載されている。
　なお、ノズル効率とは、ノズル部におい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であり、エジェクタ効率は、エジェクタ全体としてのエネルギ変換効率である。
特許第３３３１６０４号公報 特開２００３－１４３１８号公報
　ところが、本願の発明者の検討によると、特許文献１のエジェクタでは、例えば、エジェクタ式冷凍サイクルの熱負荷が低くなり、サイクルの高圧側冷媒の圧力と低圧側冷媒の圧力との圧力差（高低圧差）が縮小してしまうと、第１ノズルにて高低圧差分の減圧がなされてしまい、第２ノズルでは殆ど冷媒が減圧されなくなってしまうことがある。
　このような場合、第２ノズルへ気液二相冷媒を流入させることによるノズル効率向上効果を得られなくなってしまい、ディフューザ部にて冷媒を充分に昇圧させることができなくなってしまうことがある。
　これに対して、特許文献１のエジェクタに特許文献２に開示されている比較的小さい広がり角度のディフューザ部を適用し、エジェクタ効率を向上させることによって、エジェクタ式冷凍サイクルの低負荷時にもディフューザ部にて冷媒を充分に昇圧させる手段が考えられる。
　しかし、このようなディフューザ部を適用すると、エジェクタ全体としてノズル部の軸線方向の長さが長くなってしまうので、エジェクタ式冷凍サイクルの通常負荷時においてはエジェクタの体格が不必要に大きくなってしまう場合がある。
　そこで、本発明者らは、先に、特願２０１２－１８４９５０号（以下、先願例という。）にて、
　エジェクタ式冷凍サイクルに適用されるエジェクタであって、
　放熱器から流出した冷媒を旋回させる旋回空間、この旋回空間から流出した冷媒を減圧させる減圧用空間、減圧用空間の冷媒流れ下流側に連通して蒸発器から流出した冷媒を吸引する吸引用通路、および減圧用空間から噴射された噴射冷媒と吸引用通路から吸引された吸引冷媒とを混合して昇圧させるが形成されたボデー部と、
　少なくとも一部が減圧用空間の内部および昇圧用空間の内部に配置されて、減圧用空間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と、
　通路形成部材を変位させる駆動装置とを備え、
　ボデーのうち減圧用空間を形成する部位の内周面と通路形成部材の外周面との間に形成される冷媒通路が、旋回空間から流出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を形成し、
　ボデーのうち昇圧用空間を形成する部位の内周面と通路形成部材の外周面との間に形成される冷媒通路が、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として機能するディフューザ通路を形成し、
　さらに、ボデーに、通路形成部材と同軸上に配置された回転体形状の空間によって形成されて、ディフューザ通路から流出した冷媒の気液を遠心力の作用によって分離する気液分離空間が形成されたエジェクタを提案している。
　この先願例のエジェクタでは、旋回空間にて冷媒を旋回させることで、旋回空間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。
　そして、二相分離状態の冷媒は、ノズル通路へ流入して壁面沸騰および界面沸騰によって沸騰が促進されるので、ノズル通路の最小流路面積部近傍では、気相と液相が均質に混合した気液混合状態となる。さらに、ノズル通路の最小流路面積部近傍にて気液混合状態となった冷媒に閉塞（チョーキング）が生じ、気液混合状態の冷媒の流速が二相音速となるまで加速する。
　このように二相音速まで加速した冷媒は、ノズル通路の最小流路面積部から下流側にて、均質に混合された理想的な二相噴霧流れとなって、その流速をさらに増大させることができる。その結果、ノズル通路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（ノズル効率に相当）を向上させることができる。
　さらに、先願例のエジェクタでは、通路形成部材として減圧用空間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ものを採用して、通路形成部材の軸方向からみたときに、ディフューザ通路の軸方向垂直断面形状を円環状に形成している。そして、ディフューザ通路の形状を減圧用空間から離れるに伴って通路形成部材の外周に沿って広がる形状とするとともに、ディフューザ通路を流通する冷媒を旋回させている。
　これにより、ディフューザ通路において冷媒を昇圧させるための冷媒流路を螺旋状に形成することができるので、ディフューザ通路の軸方向寸法が拡大してしまうことを抑制できる。その結果、エジェクタ全体としての体格の大型化を抑制できる。つまり、先願例のエジェクタによれば、体格の大型化を招くことなく、冷凍サイクルの負荷変動によらず高いノズル効率を発揮させることができる。
　さらに、先願例のエジェクタでは、通路形成部材を変位させる駆動装置を備えているので、エジェクタ式冷凍サイクルの負荷変動に応じてノズル通路およびディフューザ通路の冷媒通路面積（通路断面積）を変化させることができる。従って、エジェクタ式冷凍サイクルの負荷変動に応じてノズル通路の最小通路面積部の通路断面積を適切に変化させて、エジェクタを適切に作動させることができる。
　さらに、先願例のエジェクタでは、ボデーの内部に形成された気液分離空間にて、ディフューザ通路から流出した冷媒の気液を遠心力の作用によって分離しているので、ボデーの外部に気液分離手段を配置する場合に対して、気液分離空間にて効率的に冷媒の気液を分離できるとともに、気液分離空間の容積を効果的に小さくすることができる。
　しかしながら、先願例のエジェクタのように、ノズル通路およびディフューザ通路の冷媒通路面積を変化させる構成では、例えば、ノズル通路およびディフューザ通路の冷媒通路面積を変化させてディフューザ通路へ流入する冷媒の流速を低下させた際等に、ディフューザ通路を流通する冷媒の旋回方向の速度が低下してしまうおそれがある。
　このようなディフューザ通路を流通する冷媒の旋回方向の速度の低下は、ディフューザ通路において冷媒を昇圧させるための螺旋状の冷媒流路を短縮化させ、ディフューザ通路にて冷媒を充分に昇圧させることができなくなってしまう原因となり得る。さらに、ディフューザ通路から流出した冷媒に作用する遠心力が小さくなってしまうので、気液分離空間の気液分離性能を低下させてしまう原因となり得る。
　上記点に鑑み、本開示は、体格の大型化を招くことなく、冷凍サイクルの負荷変動によらず高いノズル効率および高い昇圧性能を発揮可能なエジェクタを提供することを目的とする。
　本開示の一態様によると、エジェクタは蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に適用され、エジェクタは、冷媒流入口と、冷媒流入口から流入した冷媒を旋回させる旋回空間と、旋回空間から流出した冷媒を減圧させる減圧用空間と、減圧用空間の冷媒流れ下流側に連通して外部から冷媒を吸引する吸引用通路と、減圧用空間から噴射された噴射冷媒と吸引用通路から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間とを有するボデーと、減圧用空間の内部および昇圧用空間の内部に配置される少なくとも一部を有するとともに、減圧用空間から離れるに伴って断面積が拡大する円錐形状を有する通路形成部材と、通路形成部材を変位させる駆動装置と、を備える。ボデーのうち減圧用空間を形成する部位の内周面と通路形成部材の外周面との間に形成される冷媒通路は、旋回空間から流出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であり、ボデーのうち昇圧用空間を形成する部位の内周面と通路形成部材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ディフューザとして機能するディフューザ通路であり、ディフューザ通路は、通路形成部材の軸方向に垂直な断面において環形状を有している。さらに、駆動装置から通路形成部材へ駆動力を伝達する連結部材を備える。連結部材は、板状に形成された板状部を有し、板状部の板面は、冷媒の流れを通路形成部材の軸周り方向へ導くように傾斜している。
　これによれば、旋回空間にて冷媒を旋回させることによって、先願例と同様に、ノズル通路におけるエネルギ変換効率（ノズル効率に相当）を向上させることができる。さらに、ディフューザ通路を流通する冷媒を旋回させることによって、先願例と同様に、ディフューザ通路の軸方向寸法の拡大を抑制できる。さらに、駆動装置を備えているので、先願例と同様に、エジェクタを適切に作動させることができる。
　これに加えて、連結部材の板状部の板面が、冷媒の流れを通路形成部材の軸周り方向へ導くように傾斜しているので、ディフューザ通路を流通する冷媒の旋回流れを促進することができる。従って、例えば、ディフューザ通路の冷媒通路面積を変化させてディフューザ通路へ流入する冷媒の流速を低下させても、ディフューザ通路を流通する冷媒の旋回方向の速度が低下してしまうことを抑制できる。
　これにより、ディフューザ通路にて冷媒を昇圧させるための螺旋状の冷媒流路が短くなってしまうことを抑制して、ディフューザ通路における冷媒の昇圧量の低下を抑制できる。さらに、連結部材を用いて、ディフューザ通路を流通する冷媒の旋回流れを促進することができるので、旋回流れを促進するための専用部材を設ける必要もない。
　その結果、体格の大型化を招くことなく、冷凍サイクル装置の負荷変動によらずノズル通路にて高いエネルギ変換効率（ノズル効率に相当）を発揮でき、さらに、ディフューザ通路にて高い昇圧性能を発揮できるエジェクタを提供することができる。
　さらに、連結部材は、通路形成部材の軸方向と平行に伸びる回転軸を中心として回転可能でもよく、通路形成部材の軸方向垂直断面にて、通路形成部材の軸中心から連結部材の回転中心へ向かって延びる線分と、板状部の板面のうち通路形成部材の軸中心側に配置される板面における冷媒流れ最上流端部から冷媒流れ最下流端部へ向かって延びる線分との間に形成される角度を傾斜角としたときに、駆動装置が通路形成部材を変位させるに伴って、傾斜角が変化するようになっていてもよい。
　これによれば、冷凍サイクル装置の負荷変動に応じて、傾斜角を適切に変化させることができるので、ディフューザ通路を流通する冷媒の旋回流れを効果的に促進することができる。従って、より一層、冷凍サイクル装置の負荷変動によらずディフューザ通路にて高い昇圧性能を発揮できるエジェクタを提供することができる。
　本開示の他の一態様によると、エジェクタは蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に適用され、エジェクタは、冷媒流入口と、冷媒流入口から流入した冷媒を旋回させる旋回空間と、旋回空間から流出した冷媒を減圧させる減圧用空間と、減圧用空間の冷媒流れ下流側に連通して外部から冷媒を吸引する吸引用通路と、減圧用空間から噴射された噴射冷媒と吸引用通路から吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間とを有するボデーと、減圧用空間の内部および昇圧用空間の内部に配置される少なくとも一部を有するとともに、減圧用空間から離れるに伴って断面積が拡大する円錐形状を有する通路形成部材と、通路形成部材を変位させる駆動装置とを備える。ボデーのうち減圧用空間を形成する部位の内周面と通路形成部材の外周面との間に形成される冷媒通路は、旋回空間から流出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であり、ボデーのうち昇圧用空間を形成する部位の内周面と通路形成部材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ディフューザとして機能するディフューザ通路である。ディフューザ通路は、通路形成部材の軸方向に垂直な断面において環形状を有している。さらに、ディフューザ通路を流通する冷媒の旋回流れを促進する旋回促進部材を備えている。旋回促進部材は、冷媒の流れを通路形成部材の軸周り方向へ導く板状部を有しているとともに、通路形成部材の軸方向と平行に伸びる回転軸を中心として回転可能である。通路形成部材の軸方向垂直断面にて、通路形成部材の軸中心から旋回促進部材の回転中心へ向かって延びる線分と、板状部の板面のうち通路形成部材の軸中心側に配置される板面における冷媒流れ最上流端部から冷媒流れ最下流端部へ向かって延びる線分との間に形成される角度を傾斜角としたときに、駆動装置が通路形成部材を変位させるに伴って、傾斜角が変化する。
　これによれば、冷媒の流れを通路形成部材の軸周り方向へ導く板状部を有して構成される旋回促進部材を備えているので、ディフューザ通路を流通する冷媒の旋回流れを促進することができる。さらに、冷凍サイクル装置の負荷変動に応じて、傾斜角を適切に変化させることができるので、ディフューザ通路を流通する冷媒の旋回流れを効果的に促進することができる。
　従って、体格の大型化を招くことなく、冷凍サイクル装置の負荷変動によらずノズル通路にて高いエネルギ変換効率（ノズル効率に相当）を発揮でき、さらに、ディフューザ通路にて高い昇圧性能を発揮できるエジェクタを提供することができる。
　さらに、ディフューザ通路を流通する冷媒が、旋回空間にて旋回する冷媒と同方向に旋回していることで、ディフューザ通路にて冷媒を昇圧させるための螺旋状の冷媒流路が短くなってしまうこと効果的に抑制して、ディフューザ通路における冷媒の昇圧量の低下を効果的に抑制できる。
　なお、上記において、通路形成部材は、厳密に減圧用空間から離れるに伴って断面積が拡大する形状のみから形成されているものに限定されず、少なくとも一部に減圧用空間から離れるに伴って断面積が拡大する形状を含んでいることによって、ディフューザ通路の形状を減圧用空間から離れるに伴って外側へ広がる形状とすることができるものを含む。
　さらに、「円錐状に形成された」とは、通路形成部材が完全な円錐形状に形成されているという意味に限定されず、円錐に近い形状、あるいは一部に円錐形状を含んで形成されているという意味も含んでいる。具体的には、軸方向断面形状が二等辺三角形となるものに限定されず、頂点を挟む二辺が内周側に凸となる形状、頂点を挟む二辺が外周側に凸となる形状、さらに断面形状が半円形状となるもの等も含む意味である。
　また、上述した「ディフューザ通路を流通する冷媒の旋回流れを促進する」とは、ディフューザ通路の入口側から出口側へ至る全域の冷媒の旋回流れを促進することのみを意味するものではなく、ディフューザ通路を流通する冷媒のうち少なくとも一部の冷媒（例えば、ディフューザ通路の入口側の冷媒、ディフューザ通路の出口側の冷媒、ディフューザ通路から流出する直前の冷媒）の旋回流れを促進することも含む意味である。
本開示の第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの模式図である。 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の機能を説明するための模式的な断面図である。 第１実施形態のエジェクタの作動棒周辺の拡大図である。 図４のＶ－Ｖ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を示すモリエル線図である。 本開示の第２実施形態におけるエジェクタの板状部を示す断面図である。 本開示の第３実施形態におけるエジェクタの板状部を示す断面図である。 本開示の第４実施形態におけるエジェクタの板状部を示す断面図である。 本開示の第５実施形態におけるエジェクタの板状部を示す断面図である。 変形例のディフューザ通路における冷媒流れを示す図である。 変形例のディフューザ通路における冷媒流れを示す図である。
　以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
（第１実施形態）
　図１～図６を用いて、本開示の第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。
　まず、エジェクタ式冷凍サイクル１０において、圧縮機１１は、冷媒を吸入して高圧冷媒となるまで昇圧して吐出するものである。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１１ａ、および圧縮機構１１ａを駆動する電動モータ１１ｂを収容して構成された電動圧縮機である。
　この圧縮機構１１ａ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１１ｂ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、この放熱器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である。
　なお、こ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。
　また、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）としての機能を果たす。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。
　エジェクタ１３の具体的構成については、図２、図３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断面図であって、図２と同一部分には同一の符号を付している。
　まず、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。具体的には、このボデー３０は、角柱状あるいは円柱状の金属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、このハウジングボデー３１の内部に、ノズルボデー３２、ミドルボデー３３、ロワーボデー３４等を固定して構成されたものである。
　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、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等が形成されている。
　ノズルボデー３２は、冷媒流れ方向に先細る略円錐形状の金属部材で形成されており、軸方向が鉛直方向（図２の上下方向）と平行になるように、ハウジングボデー３１の内部に圧入等の手段によって固定されている。ノズルボデー３２の上方側とハウジングボデー３１との間には、冷媒流入口３１ａから流入した冷媒を旋回させる旋回空間３０ａが形成されている。
　旋回空間３０ａは、回転体形状に形成され、図２の一点鎖線で示す中心軸が鉛直方向に延びている。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。より具体的には、本実施形態の旋回空間３０ａは、略円柱状に形成されている。もちろん、円錐あるいは円錐台と円柱とを結合させた形状等に形成されていてもよい。
　さらに、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の内壁面に沿って流れ、旋回空間３０ａ内を旋回する。
　なお、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の接線方向と完全に一致するように形成されている必要はなく、少なくとも旋回空間３０ａの接線方向の成分を含んでいれば、その他の方向の成分（例えば、旋回空間３０ａの軸方向の成分）を含んで形成されていてもよい。
　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、ノズルボデー３２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。この減圧用空間３０ｂは、円柱状空間とこの円柱状空間の下方側から連続して冷媒流れ方向に向かって徐々に広がる円錐台形状空間とを結合させた回転体形状に形成されており、減圧用空間３０ｂの中心軸は旋回空間３０ａの中心軸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、減圧用空間３０ｂ内に冷媒通路面積が最も縮小した最小通路面積部３０ｍを形成するとともに、最小通路面積部３０ｍの通路面積を変化させる通路形成部材３５が配置されている。この通路形成部材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に形成されており、その中心軸が減圧用空間３０ｂの中心軸と同軸上に配置されている。換言すると、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。
　そして、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、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に至るまでの冷媒通路面積が徐々に縮小する先細部１３１、および最小通路面積部３０ｍから冷媒流れ下流側に形成されて冷媒通路面積が徐々に拡大する末広部１３２が形成される。
　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、本実施形態の通路形成部材３５の広がり角度は、減圧用空間３０ｂの円錐台形状空間の広がり角度よりも小さくなっているので、末広部１３２における冷媒通路面積は、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ノズルとして機能するノズル通路１３ａとし、冷媒を減圧させるとともに、冷媒の流速を音速となるように増速させて噴射している。さらに、ノズル通路１３ａへ流入する冷媒は旋回空間３０ａにて旋回しているので、ノズル通路１３ａを流通する冷媒およびノズル通路１３ａから噴射される噴射冷媒も、旋回空間３０ａにて旋回する冷媒と同方向に旋回する方向の速度成分を有している。
　次に、ミドルボデー３３は、図２に示すように、その中心部に表裏を貫通する回転体形状の貫通穴が設けられているとともに、この貫通穴の外周側に通路形成部材３５を変位させる駆動装置３７を収容した金属製円板状部材で形成されている。なお、ミドルボデー３３の貫通穴の中心軸は旋回空間３０ａおよび減圧用空間３０ｂの中心軸と同軸上に配置されている。また、ミドルボデー３３は、ハウジングボデー３１の内部であって、かつ、ノズルボデー３２の下方側に圧入等の手段によって固定されている。
　さらに、ミドルボデー３３の上面とこれに対向するハウジングボデー３１の内壁面との間には、冷媒吸引口３１ｂから流入した冷媒を滞留させる流入空間３０ｃが形成されている。本実施形態では、ノズルボデー３２の下方側の先細先端部がミドルボデー３３の貫通穴の内部に位置付けられるため、流入空間３０ｃは、旋回空間３０ａおよび減圧用空間３０ｂの中心軸方向からみたときに、断面円環状に形成される。
　なお、冷媒吸引口３１ｂと流入空間３０ｃとを接続する吸引冷媒流入通路３０ｈは、流入空間３０ｃの中心軸方向から見たときに、流入空間３０ｃの内周壁面の接線方向に延びていることが望ましい。その理由は、冷媒吸引口３１ｂから吸引冷媒流入通路３０ｈを介して流入空間３０ｃ内へ流入した冷媒を、旋回空間３０ａ内の冷媒と同方向に旋回させることで後述する昇圧用空間３０ｅへ流入する冷媒の旋回流れを促進できるからである。
　また、ミドルボデー３３の貫通穴のうち、ノズルボデー３２の下方側が挿入される範囲、すなわち軸線に垂直な径方向から見たときにミドルボデー３３とノズルボデー３２が重合する範囲では、ノズルボデー３２の先細先端部の外周形状に適合するように冷媒通路面積が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、貫通穴の内周面とノズルボデー３２の下方側の外周面との間には、流入空間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。つまり、本実施形態では、流入空間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吸引冷媒が流れる吸引用通路１３ｂが形成されることになる。さらに、この吸引用通路１３ｂの中心軸垂直断面も断面円環状に形成される。
　また、ミドルボデー３３の貫通穴のうち、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。この昇圧用空間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通路３０ｄ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、前述した通路形成部材３５の下方側が配置されている。さらに、昇圧用空間３０ｅ内の通路形成部材３５の円錐状側面の広がり角度は、昇圧用空間３０ｅの円錐台形状空間の広がり角度よりも小さくなっているので、この冷媒通路の冷媒通路面積は冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大する。
　本実施形態では、このように冷媒通路面積を拡大させることによって、昇圧用空間３０ｅを形成するミドルボデー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ディフューザとして機能するディフューザ通路１３ｃとし、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ている。つまり、ディフューザ通路１３ｃでは、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させている。
　さらに、ディフューザ通路１３ｃの中心軸垂直断面形状も円環状に形成されており、ディフューザ通路１３ｃを流通する冷媒も、図３に模式的に示すように、旋回空間３０ａにて旋回する冷媒と同方向に旋回する方向の速度成分を有している。
　次に、ミドルボデー３３の内部に配置されて、通路形成部材３５を変位させる駆動装置３７について説明する。この駆動装置３７は、圧力応動部材である円形薄板状のダイヤフラム３７ａを有して構成されている。より具体的には、図２に示すように、ダイヤフラム３７ａはミドルボデー３３の外周側に形成された円柱状の空間を上下の２つの空間に仕切るように、溶接等の手段によって固定されている。
　ダイヤフラム３７ａによって仕切られた２つの空間のうち上方側（流入空間３０ｃ側）の空間は、蒸発器１４流出冷媒の温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３７ｂを構成している。この封入空間３７ｂには、エジェクタ式冷凍サイクル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となる。
　一方、ダイヤフラム３７ａによって仕切られた２つの空間のうち下方側の空間は、図示しない連通路を介して、蒸発器１４流出冷媒を導入させる導入空間３７ｃを構成している。従って、封入空間３７ｂに封入された感温媒体には、流入空間３０ｃと封入空間３７ｂとを仕切る蓋部材３７ｄおよびダイヤフラム３７ａを介して、蒸発器１４流出冷媒の温度が伝達される。
　より詳細には、図２、図３から明らかなように、本実施形態のミドルボデー３３の上方側には吸引用通路１３ｂが配置され、ミドルボデー３３の中心軸側から下方側へ至る範囲にはディフューザ通路１３ｃが配置されている。従って、駆動装置３７の少なくとも一部は、軸線の径方向から見たときに吸引用通路１３ｂおよびディフューザ通路１３ｃによって上下方向から挟まれる位置に配置されることになる。
　そして、駆動装置３７の封入空間３７ｂは、旋回空間３０ａや通路形成部材３５等の中心軸方向から見たときに、吸引用通路１３ｂおよびディフューザ通路１３ｃと重合する位置であって、吸引用通路１３ｂおよびディフューザ通路１３ｃによって囲まれる位置に配置されている。これにより、封入空間３７ｂに蒸発器１４流出冷媒の温度が伝達され、封入空間３７ｂの内圧は、蒸発器１４流出冷媒の温度に応じた圧力となる。
　さらに、ダイヤフラム３７ａは、封入空間３７ｂの内圧と導入空間３７ｃへ流入した蒸発器１４流出冷媒の圧力との差圧に応じて変形する。このため、ダイヤフラム３７ａは弾性に富み、かつ熱伝導が良好で、強靱な材質にて形成することが好ましく、例えば、ステンレス（ＳＵＳ３０４）等の金属薄板にて形成されることが望ましい。
　また、ダイヤフラム３７ａの中心部には、図４の拡大図に示すように、作動棒３８の上端部の球状面が接触している。作動棒３８は、通路形成部材３５の軸方向へ延びる略円柱状部材で形成されており、駆動装置３７から通路形成部材３５へ駆動力を伝達する連結部材である。さらに、作動棒３８の下端部の球状面には、通路形成部材３５の最下方部の外周側が接触している。
　これにより、ダイヤフラム３７ａの変位に伴って通路形成部材３５が変位し、ノズル通路１３ａの冷媒通路面積（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における冷媒通路面積が調整される。さらに、作動棒３８の外周側にはネジ山３８ａが形成されており、ミドルボデー３３にはこのネジ山と螺合するネジ溝が形成されている。
　従って、作動棒３８がダイヤフラム３７ａの変位に伴って通路形成部材３５の軸方向（上下方向）へ変位する際には、作動棒３８はネジの中心軸周りに回転しながら軸方向へ変位することになる。つまり、作動棒３８は、通路形成部材３５の軸方向と平行に伸びる回転軸（ネジの中心軸）を中心として回転可能に構成されている。
　なお、本実施形態では、作動棒３８の上下端部を球状面とすることで、作動棒３８とダイヤフラム３７ａとの摩擦抵抗および作動棒３８と通路形成部材３５との摩擦抵抗を低減させて、作動棒３８が容易に回転できるようにしている。
　また、作動棒３８のうち、ディフューザ通路１３ｃの出口側に位置付けられる部位には、板状に形成された板状部３８ｂが形成されている。板状部３８ｂは、通路形成部材３５の軸方向垂直断面にて、円形状から一部を欠いた形状を有している。例えば本実施形態では、通路形成部材３５の軸方向に広がる板面を有し、図５のＶ－Ｖ断面図に示すように、通路形成部材３５の軸方向から見たときに、旋回流れ方向に沿って湾曲した翼形状に形成されている。
　つまり、板状部３８ｂの板面は、冷媒の流れを通路形成部材３５の軸周り方向へ導くように傾斜して、ディフューザ通路１３ｃを流通する冷媒の旋回流れを促進している。つまり、本実施形態の作動棒３８は、連結部材としての機能のみならず、ディフューザ通路１３ｃを流通する冷媒の旋回流れを促進する旋回促進部材としての機能を兼ね備えている。
　さらに、前述の如く、作動棒３８は軸方向への変位に伴って回転する。このことは、図５のＶ－Ｖ断面図に示すように、通路形成部材３５の軸方向垂直断面のうち板状部３８ｂを含む断面にて、通路形成部材３５の軸中心から作動棒３８の回転中心へ向かって延びる線分Ｌ１と、板状部３８ｂの板面のうち通路形成部材３５の軸中心側に配置される板面の冷媒流れ最上流端部Ｑ１から当該板面の冷媒流れ最下流端部Ｑ２へ向かって延びる線分Ｌ２との間に形成される角度を傾斜角θとしたときに、作動棒３８が軸方向へ変位するに伴って傾斜角θが変化することを意味している。
　なお、本実施形態の傾斜角θは、図５に示すように、線分Ｌ１と線分Ｌ２との間に形成される角度のうち、外周側に位置付けられて鋭角に形成される角度である。つまり、傾斜角θは、線分Ｌ１の方向とディフューザ通路１３ｃから流出する冷媒の流れ方向とのなす角度に対応しており、傾斜角θの増加に伴って、冷媒は、旋回方向の速度成分の割合が大きくなる方向に導かれる。
　従って、傾斜角θとして、通路形成部材３５の軸方向垂直断面のうち板状部３８ｂを含む断面にて、通路形成部材３５の軸中心から作動棒３８（連結部材、旋回促進部材）の回転中心へ向かって延びる線分Ｌ１と、板状部３８ｂの板面のうち通路形成部材３５の軸中心側に配置される板面の冷媒流れ最下流部の接線方向に延びる線分との間に形成される角度を採用してもよい。
　また、傾斜角θとして、通路形成部材３５の軸方向垂直断面のうち板状部３８ｂを含む断面にて、通路形成部材３５の軸中心から作動棒３８（連結部材、旋回促進部材）の回転中心へ向かって延びる線分Ｌ１と板状部３８ｂの板面のうち通路形成部材３５の軸中心側に配置される板面側の冷媒のよどみ点から冷媒流れ最下流部の冷媒の剥離点へ向かって延びる線分との間に形成される角度を採用してもよい。
　さらに、傾斜角θとして、通路形成部材３５の軸方向垂直断面のうち板状部３８ｂを含む断面にて、通路形成部材３５の軸中心から作動棒３８（連結部材、旋回促進部材）の回転中心へ向かって延びる線分Ｌ１と、板状部３８ｂの板面のうち通路形成部材３５の軸中心側に配置される板面の内周側の板端部から外周側の板端部へ向かって延びる線分との間に形成される角度を採用してもよい。
　また、通路形成部材３５の底面は、図２に示すように、ロワーボデー３４に固定されたコイルバネ３７ｅの荷重を受けている。コイルバネ３７ｅは、通路形成部材３５に対して、ノズル通路１３ａおよびディフューザ通路１３ｃにおける冷媒通路面積を縮小する側に付勢する荷重をかけており、この荷重を調整することで、通路形成部材３５の開弁圧を変更することができる。
　従って、本実施形態の駆動装置３７では、例えば、蒸発器１４流出冷媒の温度（過熱度）が低下して封入空間３７ｂに封入された感温媒体の飽和圧力が低下し、封入空間３７ｂの内圧から導入空間３７ｃの圧力を差し引いた差圧が小さくなると、ダイヤフラム３７ａが封入空間３７ｂ側へ変位する。
　これにより、コイルバネ３７ｅの荷重を受けた通路形成部材３５が、ノズル通路１３ａおよびディフューザ通路１３ｃにおける冷媒通路面積を縮小させる方向（鉛直方向上方側）に変位する。この際、本実施形態では、図５の破線で示すように、作動棒３８が傾斜角θを増加させる側に回転する。
　一方、蒸発器１４流出冷媒の温度（過熱度）が上昇して、封入空間３７ｂに封入された感温媒体の飽和圧力が上昇して、封入空間３７ｂの内圧から導入空間３７ｃの圧力を差し引いた差圧が大きくなると、ダイヤフラム３７ａが導入空間３７ｃ側へ変位する。
　これにより、ダイヤフラム３７ａの変位を受けた通路形成部材３５が、ノズル通路１３ａおよびディフューザ通路１３ｃにおける冷媒通路面積を拡大させる方向（鉛直方向下方側）に変位する。この際、本実施形態では、図５の実線で示すように、作動棒３８が傾斜角θを減少させる側に回転する。
　つまり、本実施形態の駆動装置３７では、蒸発器１４流出冷媒の過熱度に応じて、ダイヤフラム３７ａおよびコイルバネ３７ｅが通路形成部材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所定値に近づくように、ノズル通路１３ａの冷媒通路面積（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における冷媒通路面積を調整することができる。
　さらに、本実施形態では、ミドルボデー３３の外周側に複数（の円柱状の空間を設け、この空間の内部にそれぞれ円形薄板状のダイヤフラム３７ａを固定して２つの駆動装置３７を構成しているが、駆動装置３７の数はこれに限定されない。なお、駆動装置３７を複数箇所に設ける場合は、それぞれ中心軸に対して等角度間隔で配置されていることが望ましい。
　また、軸方向からみたときに円環状に形成される空間内に、円環状の薄板で形成されたダイヤフラムを固定し、複数の作動棒でこのダイヤフラムと通路形成部材３５とを連結する構成としてもよい。
　次に、ロワーボデー３４は、円柱状の金属部材で形成されており、ハウジングボデー３１の底面を閉塞するように、ハウジングボデー３１内にネジ止め等の手段によって固定されている。ロワーボデー３４の上方側とミドルボデー３３との間には、前述したディフューザ通路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、旋回空間３０ａ、減圧用空間３０ｂ等の中心軸と同軸上に配置されている。
　前述の如く、ディフューザ通路１３ｃでは、冷媒が断面円環形状の冷媒通路に沿って旋回しながら流れるので、このディフューザ通路１３ｃから気液分離空間３０ｆへ流入する冷媒も、旋回方向の速度成分を有している。従って、気液分離空間３０ｆ内では遠心力の作用によって冷媒の気液が分離されることになる。さらに、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。
　ロワーボデー３４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３４ａ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３４ａ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。このパイプ３４ａの内部には、気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒をハウジングボデー３１の気相冷媒流出口３１ｄへ導く気相冷媒流出通路３４ｂが形成されている。
　さらに、パイプ３４ａの上端部には、前述したコイルバネ３７ｅが固定されている。なお、このコイルバネ３７ｅ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。また、パイプ３４ａの根本部（最下方部）には、液相冷媒中の冷凍機油を気相冷媒流出通路３４ｂを介して圧縮機１１内へ戻すオイル戻し穴３４ｃが形成されている。
　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１１ｂ、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１１ｂ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６のモリエル線図を用いて説明する。なお、このモリエル線図の縦軸には、図３のＰ０、Ｐ１、Ｐ２に対応する圧力が示されている。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１１ｂ、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状態の気相冷媒（図６のａ６点）は、放熱器１２の凝縮部１２ａへ流入し、冷却ファン１２ｄから送風された送風空気（外気）と熱交換し、放熱して凝縮する。凝縮部１２ａにて放熱した冷媒は、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から送風された送風空気と熱交換し、さらに放熱して過冷却液相冷媒となる（図６のａ６点→ｂ６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６のｂ６点→ｃ６点）。この際、ノズル通路１３ａの最小通路面積部３０ｍ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から流出した冷媒が冷媒吸引口３１ｂ、吸引用通路１３ｂ（流入空間３０ｃおよび吸引通路３０ｄ）を介して吸引される。さらに、ノズル通路１３ａから噴射された噴射冷媒と吸引用通路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へ流入する（図６のｃ６点→ｄ６点、ｈ６点→ｄ６点）。
　ディフューザ通路１３ｃでは冷媒通路面積の拡大により、冷媒の速度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６のｄ６点→ｅ６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６のｅ６点→ｆ６点、ｅ６点→ｇ６点）。
　気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒は液相冷媒流出口３１ｃから流出して、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し、送風空気が冷却される（図６のｇ６点→ｈ６点）。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６のｆ６点→ａ６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。さらに、こ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（ノズル効率に相当）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１３では、通路形成部材３５として減圧用空間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たものを採用して、ディフューザ通路１３ｃの断面形状を円環状に形成しているので、ディフューザ通路１３ｃの形状を減圧用空間３０ｂから離れるに伴って通路形成部材３５の外周に沿って広がる形状とすることができるとともに、ディフューザ通路１３ｃを流通する冷媒を旋回させることができる。
　これにより、ディフューザ通路１３ｃにおいて冷媒を昇圧させるための冷媒流路を螺旋状に形成することができるので、ディフューザ部がノズル部の軸線方向に延びる形状に形成されている場合に対して、ディフューザ通路１３ｃの軸方向（通路形成部材３５の軸方向）の寸法が拡大してしまうことを抑制できる。その結果、エジェクタ１３全体としての体格の大型化を抑制できる。
　これに加えて、本実施形態のエジェクタ１３では、旋回促進部材である作動棒３８の板状部３８ｂの板面が、冷媒の流れを通路形成部材３５の軸周り方向へ導くように傾斜しているので、ディフューザ通路１３ｃを流通する冷媒の旋回流れを促進することができる。従って、例えば、ディフューザ通路１３ｃの冷媒通路面積を変化させてディフューザ通路へ流入する冷媒の流速を低下させても、ディフューザ通路１３ｃを流通する冷媒の旋回方向の速度が低下してしまうことを抑制できる。
　これにより、ディフューザ通路１３ｃにて冷媒を昇圧させるための螺旋状の冷媒流路が短くなってしまうことを抑制して、ディフューザ通路１３ｃにおける冷媒の昇圧量の低下を抑制できる。さらに、ディフューザ通路１３ｃから流出して気液分離空間３０ｆへ流入した冷媒に作用する遠心力が小さくなってしまうことを抑制して、気液分離空間３０ｆにおける気液分離性能の低下を抑制することもできる。
　また、本実施形態のエジェクタ１３では、旋回促進部材として連結部材である作動棒３８を利用しているので、旋回流れを促進するための専用部材を設ける必要もない。
　つまり、本実施形態のエジェクタ１３によれば、体格の大型化を招くことなく、エジェクタ式冷凍サイクル１０の負荷変動によらず、ノズル通路１３ａにて高いエネルギ変換効率を発揮することができ、さらに、ディフューザ通路１３ｃにて高い昇圧性能を発揮可能なエジェクタを実現することができる。
　また、本実施形態のエジェクタ１３では、駆動装置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、ノズル通路１３ａおよびディフューザ通路１３ｃの冷媒通路面積を調整することができる。従って、エジェクタ式冷凍サイクル１０の負荷変動に応じてエジェクタ１３を適切に作動させることができる。
　さらに、駆動装置３７が通路形成部材３５を変位させてディフューザ通路１３ｃの冷媒通路面積を拡大させるに伴って、作動棒３８が回転して傾斜角θを減少させるので、エジェクタ式冷凍サイクル１０の負荷変動に応じて、ディフューザ通路１３ｃを流通する冷媒の旋回流れを効果的に促進することができる。
　例えば、エジェクタ式冷凍サイクル１０の熱負荷が増加して、ディフューザ通路１３ｃの冷媒通路面積を拡大させた際には、これに伴って傾斜角θを減少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の熱負荷が増加して、ディフューザ通路１３ｃへ流入する冷媒の流速が上昇した際には、旋回流れが不必要に促進されることがなくディフューザ通路１３ｃから流出する冷媒の圧力損失を低減できる。
　一方、エジェクタ式冷凍サイクル１０の熱負荷が減少して、ディフューザ通路１３ｃの冷媒通路面積を縮小させた際には、これに伴って傾斜角θを増加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の熱負荷が減少して、ディフューザ通路１３ｃへ流入する冷媒の流速が低下した際には、ディフューザ通路１３ｃを流通する冷媒の旋回流れを適切に促進することができる。
　さらに、駆動装置３７のうち、感温媒体が封入された封入空間３７ｂが、吸引用通路１３ｂおよびディフューザ通路１３ｃに挟まれる位置に配置されているので、吸引用通路１３ｂとディフューザ通路１３ｃとの間に形成されるスペースを有効に活用することができる。その結果、より一層エジェクタ全体としての体格の大型化を抑制できる。
　しかも、封入空間３７ｂが吸引用通路１３ｂおよびディフューザ通路１３ｃによって囲まれる位置に配置されているので、外気温の影響等を受けることなく吸引用通路１３ｂを流通する冷媒の蒸発器１４流出冷媒の温度を感温媒体に良好に伝達して、封入空間３７ｂ内の圧力を変化させることができる。つまり、封入空間３７ｂ内の圧力を蒸発器１４流出冷媒の温度に応じて精度良く変化させることができる。
　また、本実施形態のエジェクタ１３のボデー３０には、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が形成されているので、エジェクタ１３とは別に気液分離手段を設ける場合に対して、気液分離空間３０ｆの容積を効果的に小さくすることができる。
　つまり、本実施形態の気液分離空間３０ｆでは、前述の如く、ディフューザ通路１３ｃから流出する冷媒が既に旋回しているので気液分離空間３０ｆ内で冷媒の旋回流れを発生あるいは成長させるための空間を設ける必要がない。従って、エジェクタ１３とは別に気液分離手段を設ける場合に対して、気液分離空間３０ｆの容積を効果的に小さくすることができる。
（第２実施形態）
　本実施形態では、第１実施形態に対して、板状部３８ｂの断面形状を変形させた例を説明する。具体的には、本実施形態のエジェクタ１３では、板状部３８ｂの断面形状が平板状に形成されている。つまり、本実施形態の板状部３８ｂは、図７の断面図に示すように、板状部３８ｂの板面のうち通路形成部材３５の軸中心側の板面と反対側の板面が平行に形成されている。なお、図７は、第１実施形態の図５に対応する図面である。
　さらに、本実施形態では、板状部３８ｂが平板状に形成されているので、エジェクタ式冷凍サイクル１０の通常作動時に、隣り合う板状部３８ｂ間に形成される冷媒通路の出口側通路面積（図７のＡ２側の面積）を入口側通路面積（図７のＡ１側の面積）よりも大きい値とすることができる。つまり、図７の断面図に示すように、Ａ１＜Ａ２の関係として、複数の板状部３８ｂを減速翼列配置とすることができる。
　その他の構成および作動は第１実施形態と同様である。本実施形態のエジェクタ１３のように板状部１８ｂの断面形状を形成しても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態では、板状部３８ｂを平板状に形成しているので、第１実施形態のように翼形状に形成する場合に対して、作動棒３８を容易に形成することができる。
　また、本実施形態のエジェクタ１３では、複数の板状部３８ｂが減速翼列配置されているので、板状部３８ｂ同士の間に形成される冷媒通路の通路断面積を徐々に拡大させることができる。従って、板状部３８ｂ同士の間に形成される冷媒通路を、冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換させるディフューザとして機能させることができる。その結果、エジェクタ１３により一層高い昇圧性能を発揮させることができる。
　なお、本実施形態では、少なくともエジェクタ式冷凍サイクル１０の通常作動時の板状部３８ｂの可動範囲内で、複数の板状部３８ｂが減速翼列配置となるように、板状部３８ｂの断面形状を形成したものである。
　つまり、一般的には、傾斜角θの増大に伴って、隣り合う板状部３８ｂ間に形成される冷媒通路の入口側通路面積と出口側通路面積が等しい値に近づく。すなわち、傾斜角θの増大に伴って、Ａ１≒Ａ２の関係となって、複数の板状部３８ｂが等速翼列配置に近づく。このことは、以下の実施形態の板状部３８ｂにおいても同様である。
（第３実施形態）
　本実施形態では、図８の断面図に示すように、板状部３８ｂの断面形状を変形させた例を説明する。具体的には、本実施形態の板状部３８ｂの断面形状は、通路形成部材３５の軸中心側から外周側へ向かって徐々に周方向の板厚が厚くなる形状に形成されている。なお、図８は、第１実施形態の図５に対応する図面である。
　これにより、本実施形態では、エジェクタ式冷凍サイクル１０の通常作動時に、隣り合う板状部３８ｂ間に形成される冷媒通路の入口側通路面積（図８のＡ１側の面積）と出口側通路面積（図８のＡ２側の面積）が略同等の値となるようにしている。つまり、本実施形態では、図８の断面図に示すように、Ａ１≒Ａ２の関係として、複数の板状部３８ｂを等速翼列配置とすることができる。
　その他の構成および作動は第１実施形態と同様である。本実施形態のエジェクタ１３のように板状部１８ｂの断面形状を形成しても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　また、本実施形態のエジェクタ１３では、複数の板状部３８ｂが等速翼列配置されているので、板状部３８ｂ同士の間に形成される冷媒通路の通路断面積を略一定とすることができる。従って、板状部３８ｂ同士の間に形成される冷媒通路を流通する冷媒の圧力および流速を変化させにくい。
（第４実施形態）
　本実施形態では、図９の断面図に示すように、板状部３８ｂの断面形状を変形させた例を説明する。具体的には、本実施形態の板状部３８ｂの断面形状は、通路形成部材３５の軸中心側から外周側へ向かって徐々に周方向の板厚が厚くなる形状に形成され、第３実施形態よりも板厚を厚くさせる度合を増加させている。なお、図９は、第１実施形態の図５に対応する図面である。
　これにより、本実施形態では、エジェクタ式冷凍サイクル１０の通常作動時に、隣り合う板状部３８ｂ間に形成される冷媒通路の入口側通路面積（図９のＡ１側の面積）が、出口側通路面積（図９のＡ２側の面積）よりも大きい値となるようにしている。つまり、図９の断面図に示すように、Ａ１＞Ａ２の関係として、複数の板状部３８ｂを増速翼列配置（加速翼列配置）とすることができる。
　その他の構成および作動は第１実施形態と同様である。本実施形態のエジェクタ１３のように板状部１８ｂの断面形状を形成しても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　また、本実施形態のエジェクタ１３では、複数の板状部３８ｂが増速翼列配置されているので、板状部３８ｂ同士の間に形成される冷媒通路の通路断面積を徐々に縮小させることができる。従って、板状部３８ｂ同士の間に形成される冷媒通路を流通する冷媒の流速を増速させて、より一層ディフューザ通路１３ｃを流通する冷媒の旋回流れを促進できる。
（第５実施形態）
　本実施形態では、図１０の断面図に示すように、板状部３８ｂの断面形状を三角形状に形成している。さらに、本実施形態では、隣り合う板状部３８ｂ間に形成される冷媒通路の入口側通路面積（図１０のＡ１側の面積）と出口側通路面積（図１０のＡ２側の面積）を略同等の値として、第３実施形態と同様に、Ａ１≒Ａ２の関係として、複数の板状部３８ｂを等速翼列配置としている。
　その他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によれば、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
　本開示は上述の実施形態に限定されることなく、本開示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、駆動装置３７から通路形成部材３５へ駆動力を伝達する連結部材である作動棒３８に旋回促進部材としての機能を持たせた例を説明したが、旋回促進部材はこれに限定されない。例えば、作動棒３８とは別体に構成された板状部材等によって構成してもよい。
　また、上述の実施形態では、図４に示すように、ディフューザ通路１３ｃの冷媒出口側を横切るように配置された作動棒３８によって旋回促進部材を構成し、ディフューザ通路１３ｃを流通する冷媒の旋回流れを促進させた例を説明したが、エジェクタ式冷凍サイクル１０の運転条件によっては、ディフューザ通路１３ｃの入口側から出口側へ至る全域の冷媒の旋回流れを促進できないことがある。
　具体的には、図１１Ａ、１１Ｂの太実線に示すように、ディフューザ通路１３ｃを流通する冷媒の速度成分のうち、軸方向の速度成分に対して旋回方向の速度成分が極めて小さくなってしまうことや、旋回方向の速度成分が殆ど無くなってしまうことがある。なお、図１１Ａでは、軸方向から見たときに、通路形成部材３５の円錐状側面に沿って流れる冷媒の流れ方向を模式的に図示しており、作動棒３８の板状部３８ｂについても模式的に平板状に図示している。
　このような運転条件であっても、上述の実施形態のエジェクタによれば、ディフューザ通路１３ｃの冷媒出口側に旋回促進部材を備えているので、少なくともディフューザ通路１３ｃの出口側の冷媒およびディフューザ通路１３ｃから流出する直前の冷媒の旋回流れを促進することができる。従って、旋回促進部材は、気液分離空間３０ｆへ流入した冷媒に作用する遠心力が小さくなってしまうことを抑制して、気液分離空間３０ｆにおける気液分離性能の低下を抑制できる点で有効である。
　（２）上述の実施形態では、通路形成部材３５を変位させる駆動装置３７として、温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入された封入空間３７ｂおよび封入空間３７ｂ内の感温媒体の圧力に応じて変位するダイヤフラム３７ａを有して構成されたものを採用した例を説明したが、駆動装置はこれに限定されない。
　例えば、感温媒体として温度によって体積変化するサーモワックスを採用してもよいし、駆動装置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。この場合は、上述の実施形態と同様に作動棒３８にネジ山を設けることによって、作動棒３８を回転させて、板状部の傾斜角θを変化させればよい。
　さらに、駆動装置として電動モータによって通路形成部材３５を変位させるものを採用してもよい。この場合は、電動モータと通路形成部材３５とを連結するシャフトに板状部を設けて、電動モータが通路形成部材３５を変位させるに伴って、板状部の傾斜角θを変化させればよい。
　（３）上述の実施形態では、駆動装置３７が通路形成部材３５を変位させてディフューザ通路１３ｃの冷媒通路面積を拡大させるに伴って、傾斜角θを減少させた例を説明したが、ディフューザ通路１３ｃの冷媒通路面積と傾斜角θとの関係はこれに限定されない。
　例えば、駆動装置３７が通路形成部材３５を変位させてディフューザ通路１３ｃの冷媒通路面積を拡大させるに伴って、傾斜角θを増加させるようにしてもよい。つまり、適用されるエジェクタ式冷凍サイクル１０の負荷変動に応じて、ディフューザ通路１３ｃを流通する冷媒の旋回流れを促進可能な最適な傾斜角θとなるようにすればよい。
　（４）上述の実施形態では、板状部３８ｂが、ディフューザ通路１３ｃの出口側に配置されている例を説明したが、板状部３８ｂによってディフューザ通路１３ｃを流通する冷媒の旋回流れを促進できれば、いずれの位置に配置されていてもよい。また、上述の実施形態では、板状部３８ｂとして、通路形成部材３５の軸方向に広がる板面を有するものを採用しているが、板状部３８ｂはこれに限定されず、板面が通路形成部材３５の軸方向に対して傾斜していてもよい。
　（５）上述の実施形態では、エジェクタ１３の液相冷媒流出口３１ｃおよび気相冷媒流出口３１ｄの詳細について説明していないが、これらの冷媒流出口に冷媒を減圧させる減圧手段（例えば、オリフィスやキャピラリチューブからなる側固定絞り）を配置してもよい。例えば、液相冷媒流出口３１ｃに固定絞りを追加して、エジェクタ１３を二段昇圧式の圧縮機を備えるエジェクタ式冷凍サイクルに適用してもよい。
　（６）上述の実施形態では、通路形成部材３５の材質について説明していないが、通路形成部材３５は金属（例えば、アルミニウム）で形成してもよいし、樹脂で形成してもよい。例えば、通路形成部材３５を樹脂で形成して軽量化を図ることによって、駆動装置３７を小型化することができ、エジェクタ１３全体としての体格のより一層の小型化を図ることができる。
　（７）上述の実施形態では、本開示のエジェクタ１３を備え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、本開示のエジェクタ１３を備え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、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。
　（８）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。

Claims (8)

  1. 　蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に適用されるエジェクタであって、
    　冷媒流入口（３１ａ）と、前記冷媒流入口（３１ａ）から流入した冷媒を旋回させる旋回空間（３０ａ）と、前記旋回空間（３０ａ）から流出した冷媒を減圧させる減圧用空間（３０ｂ）と、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冷媒を吸引する吸引用通路（１３ｂ）と、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）とを有するボデー（３０）と、
    　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少なくとも一部を有するとともに、前記減圧用空間（３０ｂ）から離れるに伴って断面積が拡大する円錐形状を有する通路形成部材（３５）と、
    　前記通路形成部材（３５）を変位させる駆動装置（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、前記旋回空間（３０ａ）から流出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ディフューザとして機能するディフューザ通路（１３ｃ）であり、
    　前記ディフューザ通路（１３ｃ）は、前記通路形成部材（３５）の軸方向に垂直な断面において環形状を有しており、
    　さらに、前記駆動装置（３７）から前記通路形成部材（３５）へ駆動力を伝達する連結部材（３８）を備え、
    　前記連結部材（３８）は、板状に形成された板状部（３８ｂ）を有し、
    　前記板状部（３８ｂ）の板面は、冷媒の流れを前記通路形成部材（３５）の軸周り方向へ導くように傾斜しているエジェクタ。
  2. 　前記連結部材（３８）は、前記通路形成部材（３５）の軸方向と平行に伸びる回転軸を中心として回転可能であり、
    　前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面にて、前記通路形成部材（３５）の軸中心から前記連結部材（３８）の回転中心へ向かって延びる線分（Ｌ１）と、前記板状部（３８ｂ）の板面のうち前記通路形成部材（３５）の軸中心側に配置される板面における冷媒流れ最上流端部（Ｑ１）から冷媒流れ最下流端部（Ｑ２）へ向かって延びる線分（Ｌ２）との間に形成される角度を傾斜角（θ）としたときに、
    　前記駆動装置（３７）が前記通路形成部材（３５）を変位させるに伴って、前記傾斜角（θ）が変化する請求項１に記載のエジェクタ。
  3. 　蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に適用されるエジェクタであって、
    　冷媒流入口（３１ａ）と、前記冷媒流入口（３１ａ）から流入した冷媒を旋回させる旋回空間（３０ａ）と、前記旋回空間（３０ａ）から流出した冷媒を減圧させる減圧用空間（３０ｂ）と、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冷媒を吸引する吸引用通路（１３ｂ）と、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）とを有するボデー（３０）と、
    　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少なくとも一部を有するとともに、前記減圧用空間（３０ｂ）から離れるに伴って断面積が拡大する円錐形状を有する通路形成部材（３５）と、
    　前記通路形成部材（３５）を変位させる駆動装置（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、前記旋回空間（３０ａ）から流出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ディフューザとして機能するディフューザ通路（１３ｃ）であり、
    　前記ディフューザ通路（１３ｃ）は、前記通路形成部材（３５）の軸方向に垂直な断面において環形状を有しており、
    　さらに、前記ディフューザ通路（１３ｃ）を流通する冷媒の旋回流れを促進する旋回促進部材（３８）を備え、
    　前記旋回促進部材（３８）は、冷媒の流れを前記通路形成部材（３５）の軸周り方向へ導く板状部（３８ｂ）を有しているとともに、前記通路形成部材（３５）の軸方向と平行に伸びる回転軸を中心として回転可能であり、
    　前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面にて、前記通路形成部材（３５）の軸中心から前記旋回促進部材（３８）の回転中心へ向かって延びる線分（Ｌ１）と、前記板状部（３８ｂ）の板面のうち前記通路形成部材（３５）の軸中心側に配置される板面における冷媒流れ最上流端部（Ｑ１）から冷媒流れ最下流端部（Ｑ２）へ向かって延びる線分（Ｌ２）との間に形成される角度を傾斜角（θ）としたときに、
    　前記駆動装置（３７）が前記通路形成部材（３５）を変位させるに伴って、前記傾斜角（θ）が変化するエジェクタ。
  4. 　前記駆動装置（３７）が前記通路形成部材（３５）を変位させて前記ディフューザ通路（１３ｃ）の冷媒通路面積を拡大させるに伴って、前記傾斜角（θ）が減少する請求項２または３に記載のエジェクタ。
  5. 　前記板状部（３８ｂ）は、前記ディフューザ通路（１３ｃ）の出口側に配置されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載のエジェクタ。
  6. 　前記ボデー（３０）には、前記昇圧用空間（３０ｅ）から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間（３０ｆ）が形成されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載のエジェクタ。
  7. 　前記ディフューザ通路（１３ｃ）を流通する冷媒は、前記旋回空間（３０ａ）にて旋回する冷媒と同方向に旋回している請求項１ないし６のいずれか１つに記載のエジェクタ。
  8. 　前記板状部（３８ｂ）は、前記通路形成部材（３５）の軸方向垂直断面にて、円形状から一部を欠いた形状を有している請求項１ないし７のいずれか１つに記載のエジェクタ。
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