WO2015019564A1 - エジェクタ - Google Patents

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WO2015019564A1
WO2015019564A1 PCT/JP2014/003890 JP2014003890W WO2015019564A1 WO 2015019564 A1 WO2015019564 A1 WO 2015019564A1 JP 2014003890 W JP2014003890 W JP 2014003890W WO 2015019564 A1 WO2015019564 A1 WO 2015019564A1
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refrigerant
space
passage
swirling
ejector
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中嶋　亮太
山田　悦久
西嶋　春幸
高野　義昭
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株式会社デンソー
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
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    • F25B9/08—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using ejectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
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    • 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 including an ejector as a decompression apparatus (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-increasing 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 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. It is conceivable to sufficiently increase the pressure of the refrigerant at
  • the present disclosure is an ejector applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus, A swirling space for swirling the refrigerant flowing in from the refrigerant inlet, a depressurizing space for depressurizing the refrigerant flowing out of the swirling space, a suction passage communicating with the refrigerant flow downstream side of the depressurizing space, and sucking the refrigerant from the outside, and depressurizing A body in which a pressurizing space is formed to allow the injected refrigerant injected from the working space and the sucked refrigerant sucked from the suction passage to flow in, and at least a part of the body is disposed in the decompressing space and in the boosting space.
  • 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 decompresses and injects the refrigerant flowing out of the swirling space.
  • the refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the portion forming the pressurizing space and the outer peripheral surface of the passage forming member is a diffuser that converts the kinetic energy of the mixed refrigerant of the injected refrigerant and the suction refrigerant into pressure energy.
  • the swirling space is formed in a rotating body shape that is symmetric about the central axis, and the central axis of the swirling space and the central axis of the passage forming member are coaxially arranged.
  • a plurality of drive passages for guiding the refrigerant from the inlet to the swirling space are formed, Further, when viewed from the axial direction of the passage forming member, the refrigerant that has flowed into the swirl space from the plurality of drive passages has a speed component in a direction flowing along the outer periphery of the swirl space, and has a speed component in a direction different from each other.
  • the refrigerant flowing into the swirl space from the plurality of drive passages has a velocity component in the direction of flowing along the outer periphery of the swirl space when viewed from the axial direction of the passage forming member.
  • the refrigerant that has flowed into the space can be swirled in the swirling space.
  • each of the refrigerant that has flowed into the swirl space has velocity components in different directions when viewed from the axial direction of the passage forming member, each of the refrigerant that has flowed into the swirl space has Among the speed components, the speed components in the direction that causes the swirling center of the refrigerant swirling in the swirling space to deviate from the central axis of the swirling space can be configured to cancel each other.
  • boiling of the refrigerant in the two-phase separation state can be promoted in the nozzle passage, and energy conversion efficiency (corresponding to nozzle efficiency) when converting the pressure energy of the refrigerant into kinetic energy in the nozzle passage is improved.
  • energy conversion efficiency corresponding to nozzle efficiency
  • the nozzle efficiency can be sufficiently improved in the ejector that decompresses the refrigerant swirling in the swirling space.
  • the refrigerant outlets of the plurality of drive passages are arranged at equiangular intervals around the central axis of the passage forming member. According to this, it can suppress effectively that the turning center of the refrigerant
  • the passage forming member is not limited to a member that is formed only from a shape whose cross-sectional area expands as it is strictly separated from the decompression space.
  • the passage forming member includes a shape in which the cross-sectional area increases as it moves away from the decompression space, at least partially, so that the shape of the diffuser passage expands outward as it moves away from the decompression space. Including those that can.
  • “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.
  • the “equal angular interval” does not mean that the angular intervals are strictly equal, and the swirling center of the refrigerant swirling in the swirling space and the central axis of the swirling space are greatly displaced. It is meant to include those that are slightly deviated with respect to an equal angle within a range that can be suppressed.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. It is typical sectional drawing for demonstrating the function of each refrigerant path of the ejector of 1st Embodiment.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 6.
  • An ejector applied to an ejector refrigeration cycle A swirling space for swirling the refrigerant flowing out of the radiator, a decompression space for depressurizing 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 refrigerant flow downstream side of the depressurizing space , And a body formed with a pressure increasing space for increasing the pressure by mixing the refrigerant injected from the pressure reducing 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 has a conical shape whose cross-sectional area expands with distance from the decompression space; Nozzle passage functioning as a nozzle in which a refrigerant passage formed between an inner peripheral surface of a
  • a diffuser passage in which a refrigerant passage formed between an inner peripheral surface of a portion of the body forming a pressurizing space and an outer peripheral surface of the passage forming member functions as a diffuser for increasing the pressure of the mixed refrigerant of the injected refrigerant and the suction refrigerant.
  • the refrigerant pressure on the turning center side in the swirling space is reduced to the pressure that becomes the saturated liquid phase refrigerant or the pressure at which the refrigerant boils at a reduced pressure (causes cavitation). Can be reduced.
  • 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.
  • it is possible to suppress a decrease in energy conversion efficiency (corresponding to nozzle efficiency) when the pressure energy of the refrigerant is converted into kinetic energy in the nozzle passage.
  • a conical shape is adopted as the passage forming member, and the shape of the diffuser passage is formed so as to expand along the outer periphery of the passage forming member as the distance from the decompression space increases.
  • the present inventors have studied the ejector of the prior application example in order to further improve the energy conversion efficiency of the ejector.
  • the ejector of the prior application example regarding the decrease in the energy conversion efficiency in the nozzle passage, Although it can be suppressed, this energy conversion efficiency may be lower than a desired value.
  • the present inventors investigated the cause, and in the ejector of the prior application example, the central axis of the swirling space formed in the shape of the rotating body and the central axis of the passage forming member are arranged coaxially. Regardless, because it is configured to flow the refrigerant from one direction into the swirling space, the cause is that the swirling center of the refrigerant swirling in the swirling space deviates from the central axis of the swirling space. .
  • the following embodiment aims to sufficiently improve the nozzle efficiency in an ejector that depressurizes a refrigerant swirling in a swirling space.
  • FIGS. 1 to 5 A first embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the ejector 13 of the present embodiment is applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus including an ejector as a refrigerant decompression apparatus, that is, an ejector refrigeration cycle 10.
  • this ejector-type refrigeration cycle 10 is applied to a vehicle air conditioner, and fulfills a function of cooling blown air that is blown into a vehicle interior that is a space to be air-conditioned.
  • the ejector refrigeration cycle 10 employs an HFC refrigerant (specifically, R134a) as the refrigerant, and constitutes a subcritical refrigeration cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure does not exceed the refrigerant critical pressure.
  • 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 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 compressor 11 may be an engine-driven compressor that is driven by a rotational driving force transmitted from a vehicle traveling engine via a pulley, a belt, or the like.
  • a variable displacement compressor that can adjust the refrigerant discharge capacity by changing the discharge capacity, or adjusting the refrigerant discharge capacity by changing the operating rate of the compressor by intermittently connecting the electromagnetic clutch.
  • a fixed capacity compressor can be employed.
  • 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 so-called subcool type condenser having a condensing unit 12a, a receiver unit 12b, and a supercooling unit 12c.
  • the condenser 12a exchanges heat between the high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the compressor 11 and the outside air blown from the cooling fan 12d, and radiates and condenses the high-pressure gas-phase refrigerant.
  • the receiver unit 12b separates the gas-liquid refrigerant flowing out of the condensing unit 12a and stores excess liquid-phase refrigerant.
  • the supercooling unit 12c exchanges heat between the liquid refrigerant flowing out of the receiver unit 12b and the outside air blown from the cooling fan 12d to supercool the liquid 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 decompression device that decompresses the supercooled high-pressure liquid-phase refrigerant that has flowed out of the radiator 12 and flows it downstream.
  • the ejector 13 functions as a refrigerant circulation device (refrigerant transport device) that sucks (transports) and circulates refrigerant that has flowed out from the evaporator 14 described later by the suction action of the refrigerant flow injected at a high speed.
  • the ejector 13 of the present embodiment also functions as a gas-liquid separator that separates the gas-liquid of the refrigerant whose pressure has been reduced.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the function of each refrigerant passage of the ejector 13, and parts having the same functions 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. More specifically, the body 30 includes a housing body 31 that is formed of a prismatic or cylindrical metal or resin as a constituent member and forms the outer shell of the ejector 13. A nozzle body 32, a middle body 33, a lower body 34, an upper cover 36, and the like are fixed to the housing body 31.
  • the housing body 31 is formed with a refrigerant inlet 31a, a refrigerant suction port 31b, a liquid phase refrigerant outlet 31c, a gas phase refrigerant outlet 31d, and the like.
  • the refrigerant inlet 31a allows the refrigerant that has flowed out of the radiator 12 to flow into the interior.
  • the refrigerant suction port 31b sucks the refrigerant that has flowed out of the evaporator 14.
  • the liquid-phase refrigerant outlet 31 e allows the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30 f formed inside the body 30 to flow out to the refrigerant inlet side of the evaporator 14.
  • the gas-phase refrigerant outlet 31d allows the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f to flow out to the suction side of the compressor 11.
  • an upper surface side fixing hole 31e to which the upper cover 36 is inserted and fixed is formed on the upper surface of the housing body 31.
  • a bottom surface side fixing hole 31f into which the lower body 34 is inserted and fixed is formed on the bottom surface of the housing body 31.
  • the upper cover 36 is a bottomed cylindrical member made of metal or resin.
  • the outer peripheral surface of the upper cover 36 is fixed to the upper surface side fixing hole 31e formed in the housing body 31 by press fitting or screwing.
  • a nozzle body 32 (described later) formed of a substantially conical metal member tapered in the refrigerant flow direction is fixed to the lower side of the upper cover 36 by press fitting or the like.
  • a swirling space 30a for swirling the refrigerant flowing from the refrigerant inlet 31a is formed inside the upper cover 36 and above the nozzle body 32.
  • the swirling space 30a is formed in a rotating body shape, and a central axis indicated by a one-dot chain line in FIGS. 2 and 4 extends in the vertical direction (vertical direction).
  • the rotating body shape is a three-dimensional shape that is formed when a plane figure is rotated around one straight line (center axis) on the same plane and has a symmetrical shape with the center axis as the center. More specifically, the swirl space 30a of the present embodiment is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the swirling space 30a may be formed in a shape or the like in which a cone or a truncated cone and a cylinder are combined.
  • a groove portion having a rectangular cross section recessed on the inner peripheral side is provided on the cylindrical side surface of the upper cover 36. More specifically, the groove portion is provided in an annular shape over the entire outer periphery of the upper cover 36 when viewed from the axial direction of the upper cover 36. Therefore, when the upper cover 36 is fixed to the housing body 31, an annular space is formed by the groove and the inner peripheral surface of the housing body 31 as shown in the cross-sectional view of FIG. 3.
  • the annular space is defined as the distribution space 30g, and the refrigerant inflow passage 31g that connects the refrigerant inlet 31a and the distribution space 30g to the housing body 31 is formed.
  • the upper cover 36 is formed with a plurality of (two in this embodiment) drive passages 36a that allow the distribution space 30g and the swirl space 30a to communicate with each other.
  • the refrigerant inflow passage 31g extends in the tangential direction of the inner peripheral wall surface of the portion of the housing body 31 that forms the distribution space 30g when viewed from the central axis direction of the swirling space 30a.
  • the refrigerant flowing into the distribution space 30g from the refrigerant inflow passage 31g flows along the inner peripheral wall surface of the portion of the body 30 that forms the distribution space 30g, as shown by the thick solid line in FIG. Turn inside.
  • the refrigerant flowing into the distribution space 30g is swirled around the central axis of the swirl space 30a, thereby homogenizing the state of the refrigerant in the distribution space 30g.
  • the state of the refrigerant being homogenized means that the pressure of the refrigerant in the distribution space 30g is the same in any part, and the state of the refrigerant in the distribution space 30g is the same in any part. ing.
  • the refrigerant flowing out of the radiator 12 configured as a subcool condenser is caused to flow into the refrigerant inlet 31a, so that the state of the refrigerant in the distribution space 30g is basically supercooled. It becomes a liquid phase state.
  • the two-phase ratio of the refrigerant in the distribution space 30g is made equal by rotating the refrigerant in the distribution space 30g. Can do.
  • the distribution space 30g of the present embodiment functions to bring the state of each refrigerant distributed from the distribution space 30g to the plurality of drive passages 36a closer to the same state.
  • the state of the refrigerant in the distribution space 30g can be homogenized, it is not necessary to rotate the refrigerant in the distribution space 30g around the axis.
  • the plurality of (two in the present embodiment) drive passages 36a have inner peripheries of portions of the upper cover 36 and the nozzle body 32 that form the swirl space 30a when viewed from the central axis direction of the swirl space 30a. It extends in the tangential direction of the wall surface.
  • the refrigerant flowing into the swirl space 30a from the refrigerant inflow passage 31g flows along the inner peripheral wall surface of the part of the body 30 that forms the swirl space 30a, as shown by the thick solid line in FIG. Turn inside.
  • the refrigerant that has flowed into the swirl space 30a from the respective drive passages 36a has a velocity component in the direction of flowing along the outer periphery of the swirl space 30a.
  • the refrigerant outlets (refrigerant outlets) formed on the swirl space 30a side of the respective drive passages 36a are equiangularly spaced from each other around the central axis when viewed from the central axis direction of the swirl space 30a (this embodiment). Then, the openings are opened at intervals of 180 °. Therefore, the refrigerant that has flowed into the swirl space 30a from the plurality of drive passages 36a not only has a speed component in the direction of flowing along the outer periphery of the swirl space 30a, but also has speed components in different directions. . In other words, the inflow direction of the refrigerant when flowing into the swirl space 30a from each drive passage 36a is a direction along the outer periphery of the swirl space 30a and different from each other (in the opposite direction in the present embodiment).
  • the plurality of drive passages 36a do not have 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. If at least the refrigerant flowing into the swirl space 30a from the drive passage 36a has a speed component in the direction of flowing along the outer periphery of the swirl space 30a, the plurality of drive passages 36a have speed components in other directions (for example, swirl The axial component of the space 30a may be included.
  • 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 velocity can be adjusted, for example, by adjusting the area ratio between the sum of the cross-sectional areas of the plurality of drive passages 36a and the vertical cross-sectional area of the swirl space 30a.
  • 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 divergent part 132 is formed.
  • the tapered portion 131 is formed on the upstream side of the refrigerant flow with respect to the minimum passage area portion 30m and gradually reduces the refrigerant passage area until reaching the minimum passage area portion 30m.
  • the divergent portion 132 is formed on the downstream side of the refrigerant flow from the minimum passage area portion 30m, and the refrigerant passage area gradually increases.
  • the decompression space 30b and the passage forming member 35 are overlapped (overlapped) when viewed from the radial direction, so the shape of the axial cross section of the refrigerant passage is circular. It becomes an annular shape (a donut shape excluding a small-diameter circular shape arranged coaxially from a large-diameter circular shape).
  • the outer peripheral surface is formed.
  • a nozzle passage 13a that functions as a nozzle is 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 by this passage shape. Further, in the nozzle passage 13a, the refrigerant is decompressed, and the flow rate of the refrigerant in the gas-liquid two-phase state is increased so as to be higher than the two-phase sound velocity, and is injected.
  • the refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the decompression space 30b and the outer peripheral surface on the top side of the passage forming member 35 in the present embodiment is the outer periphery of the passage forming member 35 as shown in FIG.
  • This is a refrigerant passage formed so as to include a range where a line segment extending in the normal direction from the surface intersects a portion of the nozzle body 32 forming the decompression space 30b.
  • 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-shaped member that accommodates the portion 37.
  • the central axis of the through hole of the middle body 33 is disposed coaxially with the central axes of the swirling 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 press-fitting or the like.
  • 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 is viewed from the central axis direction of the swirl space 30a and the decompression space 30b. It is formed in an annular cross section.
  • the suction refrigerant inflow passage connecting 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.
  • the refrigerant that has flowed into the inflow space 30c from the refrigerant suction port 31b via the suction refrigerant inflow passage is swirled in the same direction as the refrigerant in the swirling space 30a.
  • the tapered tip 32a of the nozzle body 32 is formed.
  • the refrigerant passage area gradually decreases in the refrigerant flow direction so as to match the outer peripheral shape of the refrigerant.
  • a suction passage 30d is provided between the inner peripheral surface of the through hole and the outer peripheral surface of the tapered tip portion 32a on the lower side of the nozzle body 32 so as to communicate the inflow space 30c and the refrigerant flow downstream side of the decompression space 30b. It is formed. That is, in this embodiment, the suction passage 13b for sucking the refrigerant from the outside is formed by the suction refrigerant inflow passage connecting the refrigerant suction port 31b and the inflow space 30c, the inflow space 30c, and the suction passage 30d.
  • the central axis vertical section of the suction passage 30d is also formed in an annular shape, and the refrigerant flowing through the suction passage 30d also has a velocity component in the direction of turning in the same direction as the refrigerant swirling in the swirling space 30a.
  • the refrigerant outlet of the suction passage 13b (specifically, the refrigerant outlet of the suction passage 30d) opens in an annular shape on the outer peripheral side of the refrigerant outlet (refrigerant injection port) of the nozzle passage 13a.
  • 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 pressure increasing space 30e is a space into which the injected refrigerant injected from the pressure reducing space 30b (specifically, the nozzle passage 13a) and the suction refrigerant sucked from the suction passage 13b flow.
  • the lower part of the above-described passage forming member 35 is disposed inside the pressurizing space 30e. 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.
  • the inner peripheral surface of the middle body 33 that forms the pressurizing space 30 e and the outer peripheral surface on the lower side of the passage forming member 35 are formed.
  • a refrigerant passage formed between them serves as a diffuser passage 13c that functions as a diffuser. And in this diffuser channel
  • coolant is converted into pressure energy.
  • the axial vertical cross-sectional shape of the diffuser passage 13c is also formed in an annular shape, and the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c is also from the speed component in the swirling direction of the injection refrigerant injected from the nozzle passage 13a and the suction passage 13b.
  • the speed component in the swirling direction of the sucked suction refrigerant has a speed component in the direction swirling in the same direction as the refrigerant swirling in the swirling space 30a.
  • the drive unit 37 disposed inside the middle body 33 and displacing the passage forming member 35 will be described.
  • the drive unit 37 includes a circular thin plate-shaped diaphragm 37a that is a pressure responsive member. More specifically, as shown in FIG. 2, the diaphragm 37 a is fixed by welding or the like 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 enclosure space 37b via the lid member 37d and the diaphragm 37a that partition the inflow space 30c and the enclosure space 37b.
  • the suction passage 13 b is disposed above the middle body 33 of the present embodiment, and the diffuser passage 13 c is disposed below the middle body 33. Therefore, at least a part of the drive unit 37 is disposed at a position sandwiched from above and below by the suction passage 13b and the diffuser passage 13c when viewed from the radial direction of the central axis.
  • the enclosed space 37b of the drive unit 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. 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 upper end side of a cylindrical actuating rod 37e is joined to the center portion of the diaphragm 37a by welding or the like, and the lowermost side (bottom portion) of the passage forming member 35 is fixed to the lower end side of the actuating rod 37e. Yes.
  • the diaphragm 37a and the passage forming member 35 are connected, and the passage forming member 35 is displaced in accordance with the displacement of the diaphragm 37a, and the refrigerant passage area of the nozzle passage 13a (passage sectional area in the minimum passage area portion 30m) is adjusted.
  • the diaphragm 37a displaces the channel
  • the diaphragm 37a displaces the passage forming member 35 in a direction (vertical direction upper side) in which the passage sectional area in the minimum passage area portion 30m is reduced.
  • the diaphragm 37a displaces the passage forming member 35 in the vertical direction according to the superheat degree of the refrigerant flowing out of the evaporator 14, so that the superheat degree of the refrigerant flowing out of the evaporator 14 approaches a predetermined value.
  • the passage sectional area in the minimum passage area portion 30m can be adjusted.
  • the gap between the operating rod 37e and the middle body 33 is sealed by a sealing member such as an O-ring (not shown), and the refrigerant does not leak from the gap even if the operating rod 37e is displaced.
  • the bottom surface of the passage forming member 35 receives a load of a coil spring 40 fixed to the lower body 34.
  • the coil spring 40 applies a load that biases the passage forming member 35 toward the side (the upper side in FIG. 2) that reduces the cross-sectional area of the passage in the minimum passage area 30 m.
  • the valve opening pressure of the passage forming member 35 can be changed to change the target degree of superheat.
  • a plurality of (specifically, two) cylindrical spaces are provided on the outer peripheral side of the middle body 33, and a circular thin plate-like diaphragm 37a is fixed inside each of these spaces to drive two drives.
  • the part 37 is comprised, the number of the drive parts 37 is not limited to this.
  • 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 or the like, and is fixed to the bottom surface side fixing hole 31f formed on the bottom surface of the housing body 31 by press-fitting or screwing.
  • a gas-liquid separation space 30f is formed between the upper surface side of the lower body 34 and the bottom surface side of the middle body 33 to separate the gas and liquid of the refrigerant flowing out from the diffuser passage 13c.
  • the gas-liquid separation space 30f is formed as a substantially cylindrical rotating body-shaped space, and the central axis of the gas-liquid separation space 30f is also the central axis of the swirl space 30a, the decompression space 30b, the passage forming member 35, and the like. And are arranged on the same axis.
  • the refrigerant flowing out of the diffuser passage 13c and flowing into the gas-liquid separation space 30f has a velocity component in the direction of turning in the same direction as the refrigerant swirling in the swirling space 30a. Therefore, the gas-liquid refrigerant is separated in the gas-liquid separation space 30f by the action of centrifugal force.
  • a cylindrical pipe 34a is provided coaxially with the gas-liquid separation space 30f and extending upward.
  • separated in the gas-liquid separation space 30f is temporarily stored by the outer peripheral side of the pipe 34a.
  • 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 is formed inside the pipe 34a.
  • the above-described coil spring 40 is fixed to the upper end portion of the pipe 34a.
  • the coil spring 40 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 a control device that controls the operation of various control target devices connected to the output side of the control device.
  • a configuration (hardware and software) for controlling the operation constitutes a control device for each control target device.
  • operation of the electric motor 11b of the compressor 11 comprises the discharge capability control apparatus.
  • 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 high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the compressor 11 flows into the condenser 12a of the radiator 12 and exchanges heat with the blown air (outside air) blown from the cooling fan 12d. , Dissipates heat and condenses.
  • 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 (FIG. 5). a5 point ⁇ b5 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 (b5 point ⁇ c5 point in FIG. 5).
  • the refrigerant passage area in the minimum passage area 30m of the decompression space 30b is adjusted so that the superheat degree of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 14 approaches a predetermined value.
  • the refrigerant flowing out of the evaporator 14 by the suction action of the refrigerant injected from the nozzle passage 13a passes through the refrigerant suction port 31b and the suction passage 13b (more specifically, the inflow space 30c and the suction passage 30d). Sucked. 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 mixing passage 13d and are mixed (points c5 ⁇ d5, h5 in FIG. 5 ⁇ d5 points).
  • the mixed refrigerant mixed in the mixing passage 13d flows into the diffuser passage 13c.
  • the kinetic energy of the refrigerant is converted into pressure energy by expanding the refrigerant passage area.
  • the pressure of the mixed refrigerant rises while the injected refrigerant and the suction refrigerant are mixed (point d5 ⁇ point e5 in FIG. 5).
  • the refrigerant flowing out of the diffuser passage 13c is gas-liquid separated in the gas-liquid separation space 30f (point e5 ⁇ f5, point e5 ⁇ g5 in FIG. 5).
  • 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 flowing into the evaporator 14 absorbs heat from the blown air blown by the blower fan 14a and evaporates, and the blown air is cooled (g5 point ⁇ h5 point in FIG. 5).
  • 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 f5 ⁇ a5 in FIG. 5).
  • 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 is increased in the diffuser passage 13c is sucked into the compressor 11, the driving power of the compressor 11 can be reduced and the cycle efficiency (COP) can be improved. .
  • 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 tip 131 of the nozzle passage 13a has a wall surface boiling that occurs when the refrigerant is separated from the outer peripheral side wall surface of the annular refrigerant passage. 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. As a result, the refrigerant flowing into the minimum passage area 30m of the nozzle passage 13a approaches 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 gas-liquid mixed refrigerant can be efficiently accelerated until it reaches the speed of sound, so that the energy conversion efficiency in the nozzle passage 13a (corresponding to the nozzle efficiency of the prior art) is increased. Can be improved.
  • the refrigerant flowing into the swirl space 30a from the plurality of drive passages 36a is swirled when viewed from the axial direction of the swirl space 30a (that is, the axial direction of the passage forming member 35). It not only has a velocity component in the direction flowing along the outer periphery of the space 30a, but also has velocity components in different directions.
  • the swirl center of the refrigerant swirling in the swirl space 30a is shifted in a direction that causes the center axis of the swirl space 30a to deviate. It can be set as the structure which cancels a speed component mutually. And it can suppress that the turning center of the refrigerant
  • the refrigerant outlets of the plurality of drive passages 36a are opened at equal angular intervals around the axis of the passage forming member 35. It can be reliably suppressed that the swirling center of the refrigerant swirling in the swirling space 30a and the central axis of the swirling space 30a are greatly displaced.
  • the two-phase separated refrigerant in which the liquid-phase refrigerant is unevenly distributed on the outer peripheral side and the gas-phase refrigerant is unevenly distributed on the inner peripheral side is caused to flow into the nozzle passage 13a formed on the outer peripheral side of the passage forming member 35.
  • the boiling of the refrigerant in the two-phase separation state can be promoted in the nozzle passage 13a, and the energy conversion efficiency when converting the pressure energy of the refrigerant into the kinetic energy in the nozzle passage (corresponding to the nozzle efficiency of the prior art) ) Can be sufficiently improved.
  • the refrigerant outlets of the plurality of drive passages 36a do not have to be arranged at exactly equal angular intervals, and the turning center of the refrigerant turning in the turning space 30a and the central axis of the turning space 30a are greatly shifted. It suffices if it is arranged within a range where this can be suppressed.
  • the ejector 13 of the present embodiment is formed with the distribution space 30g, the states of the respective refrigerants distributed to the respective drive passages 36a can be brought close to the same state. Therefore, the state of the refrigerant flowing into the swirl space 30a from each drive passage 36a is also equivalent, and it is further effective that the swirl center of the refrigerant swirling in the swirl space 30a and the central axis of the swirl space 30a are shifted. Can be suppressed.
  • the distribution space 30g is formed by the groove portion formed on the cylindrical side surface of the upper cover 36, so that the distribution space 30g can be easily formed.
  • the distribution space 30g is formed in an annular shape on the outer peripheral side of the swivel space 30a, for example, when the upper cover 36 is fixed to the upper surface side fixing hole 31e of the housing body 31, the mounting position of the upper cover 36 is the center. Even if it deviates in the circumferential direction with respect to the shaft, the refrigerant inflow passage 31g and the distribution space 30g can be reliably communicated.
  • the passage forming member 35 is displaced according to the load fluctuation of the ejector refrigeration cycle 10, and the refrigerant passage of the nozzle passage 13a and the diffuser passage 13c.
  • the area can be adjusted. Therefore, the ejector 13 can be appropriately operated in accordance with the load fluctuation of the ejector refrigeration cycle 10.
  • 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 device 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 formed in an annular cross section already has a speed component in the swirling direction, so that the refrigerant swirls in the gas-liquid separation space 30f. It is not necessary to provide a space for generating a flow. Therefore, the volume of the gas-liquid separation space 30f can be effectively reduced as compared with the case where the gas-liquid separation device is provided separately from the ejector 13 (second embodiment).
  • FIG. 6 an example in which the configuration of the distribution space 30g of the ejector 13 and the drive passage 36a is changed with respect to the first embodiment will be described.
  • a disk-shaped cover plate 36b is fixed to the upper surface of the housing body 31 by press-fitting or the like.
  • a plurality of grooves recessed downward are formed in the upper surface of the housing body 31 where the cover plate 36b is fixed, as shown in FIGS. Then, the cover plate 36b is press-fitted and fixed, and these groove portions are partitioned to form the distribution space 30g and the plurality of drive passages 36a similar to those in the first embodiment.
  • the nozzle body 32 is fixed to the inside of the housing body 31 by press fitting or the like from below.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment. Therefore, even if the distribution space 30g and the drive passage 36a are configured like the ejector 13 of the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the drive passage 36a is formed by a groove formed on the upper surface of the housing body 31, so that the axial depth dimension of the refrigerant outlet of the drive passage 36a (FIG. 6).
  • the width dimension in the vertical direction) can be easily adjusted. Accordingly, the axial depth dimension of the refrigerant outlet of the drive passage 36a is enlarged, and the refrigerant flows from the drive passage 36a into the swirling space 30a from a wide range in the axial direction, so that the swirling flow of the refrigerant in the swirling space 30a. Can be promoted.
  • the distribution space 30 g may be formed by a groove formed in a part of the cylindrical side surface of the upper cover 36.
  • the refrigerant inflow passage 31g is not limited to a shape extending in the tangential direction of the outer periphery of the distribution space 30g. 8 to 10 correspond to FIG. 3 of the first embodiment.
  • the distribution space 30g and the drive passage 36a having the same shape as that of the first embodiment has been described.
  • the distribution space 30g and the drive passage 36a are provided.
  • the groove to be formed can be formed by performing milling or the like on the upper surface of the housing body 31. Therefore, according to the structure of 2nd Embodiment, the design freedom of the shape of the distribution space 30g and the drive channel
  • the drive passage 36a can be curved. Specifically, as long as the refrigerant flowing into the swirl space 30a from the drive passage 36a flows along the outer periphery of the swirl space 30a, the drive passage 36a is moved from the outer periphery side of the swirl space 30a as shown in FIG. It is good also as the shape curved toward the outer periphery tangent side of the turning space 30a.
  • a distribution space 30g having a circular cross section or a rectangular cross section is formed, and this distribution space 30g is made to function as a branching portion that branches the flow of the refrigerant flowing in from the refrigerant inlet 31a.
  • the refrigerant may be divided from the distribution space 30g to the respective drive passages 36a. That is, the body 30 may be formed with a branch portion that branches the flow of the refrigerant flowing in from the refrigerant inflow port 31a to each drive passage 36a.
  • the distribution space 30g may be eliminated, and the refrigerant flowing from the refrigerant inlet 31a may be directly introduced into the respective drive passages 36a. In this case, it is desirable that the refrigerant flowing into each driving passage 36a can be homogenized even if the distribution space 30g is eliminated.
  • 11 to 13 correspond to FIG. 7 of the second embodiment.
  • the drive unit 37 that displaces the passage forming member 35, the enclosed space 37b in which the temperature-sensitive medium whose pressure changes with temperature change is enclosed, and the pressure of the temperature-sensitive medium in the enclosed space 37b
  • the drive unit is not limited to this.
  • thermowax that changes in volume depending on temperature
  • a drive unit that includes a shape memory alloy elastic member
  • a member that displaces the passage forming member 35 by an electric mechanism such as an electric motor or a solenoid may be adopted.
  • a decompression device for example, an orifice or a capillary tube side
  • a fixed aperture may be arranged.
  • 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 / hot storage, a cooling / heating device for a vending machine, and the like.
  • the radiator 12 is an outdoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the outside air
  • the evaporator 14 is used as a use-side heat exchanger that cools the blown air.
  • the evaporator 14 is configured as an outdoor heat exchanger that absorbs heat from a heat source such as outside air
  • the radiator 12 is configured as a heat pump cycle configured as an indoor heat exchanger that heats a heated fluid such as air or water.
  • the disclosed ejector 13 may be applied.

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Abstract

　エジェクタ１３は、冷媒を旋回させる旋回空間（３０ａ）が形成されたボデー（３０）の内部に、略円錐状の通路形成部材を配置することによって、ボデー（３０）の内周面と通路形成部材との間に旋回空間（３０ａ）から流出した冷媒を減圧させるノズルとして機能するノズル通路、ノズル通路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の混合冷媒を昇圧させるディフューザ通路を形成する。さらに、ボデー（３０）に、分配空間（３０ｇ）から旋回空間（３０ａ）へ冷媒を導く複数の駆動通路（３６ａ）を形成する。この際、それぞれの駆動通路（３６ａ）から旋回空間（３０ａ）へ流入した冷媒が旋回空間（３０ａ）の外周に沿って流れるとともに、互いに異なる方向に流れるように駆動通路（３６ａ）を形成する。これにより、ノズル効率を充分に向上させる。

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８月９日に出願された日本特許出願２０１３－１６５９８１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
　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恐れがある。
　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可能性がある。
　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ことが考えられる。
　しかしながら、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恐れがある。
　本開示は、上記点に鑑み、旋回空間にて旋回する冷媒を減圧させるエジェクタにおいて、ノズル効率を充分に向上させることを目的とする。
　第１の態様に係る本開示は、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、
　冷媒流入口から流入した冷媒を旋回させる旋回空間、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流入させる昇圧用空間が形成されたボデーと、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おり、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、噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギへ変換するディフューザ通路であり、
　旋回空間は、中心軸を中心とした対称形状である回転体形状に形成されており、旋回空間の前記中心軸と通路形成部材の中心軸は同軸上に配置されており、ボデーには、冷媒流入口から旋回空間へ冷媒を導く複数の駆動通路が形成されており、
　さらに、通路形成部材の軸方向から見たときに、複数の駆動通路から旋回空間へ流入した冷媒は、旋回空間の外周に沿って流れる方向の速度成分であって、互いに異なる方向の速度成分を有している。
　これによれば、通路形成部材の軸方向から見たときに、複数の駆動通路から旋回空間へ流入した冷媒が、旋回空間の外周に沿って流れる方向の速度成分を有しているので、旋回空間へ流入した冷媒を旋回空間内で旋回させることができる。
　さらに、通路形成部材の軸方向から見たときに、複数の駆動通路から旋回空間へ流入した冷媒が、互いに異なる方向の速度成分を有しているので、旋回空間へ流入したそれぞれの冷媒が有する速度成分のうち、旋回空間内で旋回する冷媒の旋回中心が旋回空間の中心軸からずれてしまう原因となる方向の速度成分を互いに打ち消し合う構成とすることができる。
　従って、旋回空間内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間の中心軸が大きくずれてしまうことを抑制でき、通路形成部材の外周側に形成されるノズル通路へ、外周側に液相冷媒が偏在し、かつ、内周側に気相冷媒が偏在した二相分離状態の冷媒を流入させることができる。
　その結果、ノズル通路にて二相分離状態の冷媒の沸騰を促進することができ、ノズル通路にて冷媒の圧力エネルギを運動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。すなわち、第１の態様によれば、旋回空間にて旋回する冷媒を減圧させるエジェクタにおいて、ノズル効率を充分に向上させることができる。
　第２の態様に係る開示は、通路形成部材の軸方向から見たときに、複数の駆動通路の冷媒流出口は、通路形成部材の中心軸周りに互いに等角度間隔で配置されている。これによれば、旋回空間内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間の中心軸が大きくずれてしまうことを効果的に抑制できる。
　なお、第２の態様において、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ない。通路形成部材は、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で、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、「等角度間隔」とは、厳密に等角度間隔になっていることのみを意味するものではなく、旋回空間内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間の中心軸が大きくずれてしまうことを抑制可能な範囲で、等角度に対して僅かにずれているものも含む意味である。
第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。 第１実施形態のエジェクタの軸方向断面図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ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。 第２実施形態のエジェクタの軸方向断面図である。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。 他の実施形態のエジェクタの駆動通路を示す断面図である。 他の実施形態のエジェクタの別の駆動通路を示す断面図である。 他の実施形態のエジェクタの分配空間および駆動通路を示す断面図である。 他の実施形態のエジェクタの別の駆動通路を示す断面図である。 他の実施形態のエジェクタの別の分配空間および駆動通路を示す断面図である。 他の実施形態のエジェクタの別の駆動通路を示す断面図である。
　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み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくて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。
　ここで、本発明者らは、先に、日本特許出願第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昇圧用空間が形成されたボデーと、
　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、噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒を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する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運動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）の低下を抑制することができる。
　さらに、先願例のエジェクタでは、通路形成部材として円錐状に形成されたものを採用し、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している。これにより、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して、エジェクタ全体としての体格の大型化を抑制することができる。
　従って、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、エジェクタ式冷凍サイクルの負荷変動が生じても、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）の低下を抑制することができる。
　ところが、本発明者らがエジェクタの更なるエネルギ変換効率の向上を図るために、先願例のエジェクタについて検討を進めたところ、先願例のエジェクタでは、ノズル通路におけるエネルギ変換効率の低下については抑制できるものの、このエネルギ変換効率が所望の値より低くなってしまう可能性がある。
　そこで、本発明者らがその原因について調査したところ、先願例のエジェクタでは、回転体形状に形成された旋回空間の中心軸と通路形成部材の中心軸が同軸上に配置されているにも関わらず、冷媒を一方向から旋回空間内へ流入させる構成となっているために、旋回空間内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間の中心軸がずれてしまうことが原因であると判った。
　その理由は、旋回空間内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間の中心軸がずれてしまうと、外周側に液相冷媒が偏在し、かつ、内周側に気相冷媒が偏在した二相分離状態の冷媒をノズル通路へ流入させることができなくなってしまう。従って、ノズル通路にて二相分離状態の冷媒の沸騰を促進できなくなってしまうからである。
　これらの点を鑑みて、以下の実施形態においては、旋回空間にて旋回する冷媒を減圧させるエジェクタにおいて、ノズル効率を充分に向上させることを目的としている。
　（第１実施形態）
　図１～図５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、冷媒減圧装置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、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。
　また、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。
　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。
　また、圧縮機１１は、プーリ、ベルト等を介して車両走行用エンジンから伝達された回転駆動力によって駆動されるエンジン駆動式の圧縮機であってもよい。この種のエンジン駆動式の圧縮機としては、吐出容量の変化により冷媒吐出能力を調整できる可変容量型圧縮機、あるいは電磁クラッチの断続により圧縮機の稼働率を変化させて冷媒吐出能力を調整する固定容量型圧縮機を採用することができる。
　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、凝縮部１２ａ、レシーバ部１２ｂ、および過冷却部１２ｃを有する、いわゆるサブクール型の凝縮器である。前記凝縮器１２ａは、圧縮機１１から吐出された高圧気相冷媒と冷却ファン１２ｄから送風された外気とを熱交換させ、高圧気相冷媒を放熱させて凝縮させる。レシーバ部１２ｂは、凝縮部１２ａから流出した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を蓄える。更に、過冷却部１２ｃは、レシーバ部１２ｂから流出した液相冷媒と冷却ファン１２ｄから送風される外気とを熱交換させ、液相冷媒を過冷却する。
　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装置としての機能を果たす。また、エジェクタ１３は、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装置（冷媒輸送装置）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装置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４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４は、エジェクタ１３の各冷媒通路の機能を説明するための模式的な断面図であって、図２と同一の機能を果たす部分には同一の符号を付している。
　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。より具体的には、ボデー３０は構成部材として、角柱状あるいは円柱状の金属もしくは樹脂等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を有する。このハウジングボデー３１に、ノズルボデー３２、ミドルボデー３３、ロワーボデー３４、アッパーカバー３６等が固定されている。
　ハウジングボデー３１には、冷媒流入口３１ａ、冷媒吸引口３１ｂ、液相冷媒流出口３１ｃ、および気相冷媒流出口３１ｄ等が形成されている。冷媒流入口３１ａは、放熱器１２から流出した冷媒を内部へ流入させる。冷媒吸引口３１ｂは、蒸発器１４から流出した冷媒を吸引する。液相冷媒流出口３１ｅは、ボデー３０の内部に形成された気液分離空間３０ｆにて分離された液相冷媒を蒸発器１４の冷媒入口側へ流出させる。気相冷媒流出口３１ｄは、気液分離空間３０ｆにて分離された気相冷媒を圧縮機１１の吸入側へ流出させる。
　さらに、ハウジングボデー３１の上面には、アッパーカバー３６が挿入されて固定される上面側固定穴３１ｅが形成される。ハウジングボデー３１の底面には、ロワーボデー３４が挿入されて固定される底面側固定穴３１ｆが形成されている。
　アッパーカバー３６は、金属もしくは樹脂等にて形成された有底の円筒状部材である。アッパーカバー３６の外周面は、ハウジングボデー３１に形成された上面側固定穴３１ｅに圧入あるいはネジ止め等によって固定されている。また、アッパーカバー３６の下方側には、冷媒流れ方向に先細る略円錐形状の金属部材等で形成された後述するノズルボデー３２が圧入等によって固定されている。
　そして、アッパーカバー３６の内部であって、ノズルボデー３２の上方側には、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。この旋回空間３０ａは、回転体形状に形成され、図２、図４の一点鎖線で示す中心軸が上下方向（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、その中心軸を中心とした対称形状をなす立体形状である。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。旋回空間３０ａは、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。
　また、アッパーカバー３６の筒状側面には、内周側に凹んだ断面矩形状の溝部が設けられている。より詳細には、この溝部は、アッパーカバー３６の軸方向から見たときにアッパーカバー３６の外周の全周に亘って環状に設けられている。従って、アッパーカバー３６がハウジングボデー３１に固定されると、図３の断面図に示すように、この溝部とハウジングボデー３１の内周面によって、円環状の空間が形成される。
　本実施形態では、この円環状の空間を分配空間３０ｇとして、ハウジングボデー３１に冷媒流入口３１ａと分配空間３０ｇとを連通させる冷媒流入通路３１ｇが形成される。また、アッパーカバー３６には、分配空間３０ｇと旋回空間３０ａとを連通させる複数（本実施形態では２つ）の駆動通路３６ａが形成されている。
　具体的には、冷媒流入通路３１ｇは、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、ハウジングボデー３１のうち分配空間３０ｇを形成する部位の内周壁面の接線方向に延びている。これにより、冷媒流入通路３１ｇから分配空間３０ｇへ流入した冷媒は、図３の太実線で示すように、ボデー３０のうち分配空間３０ｇを形成する部位の内周壁面に沿って流れ、旋回空間３０ａ内を旋回する。
　本実施形態では、このように分配空間３０ｇへ流入した冷媒を旋回空間３０ａの中心軸の軸周りに旋回させることで、分配空間３０ｇ内の冷媒の状態を均質化させるようにしている。ここで、冷媒の状態が均質化するとは、分配空間３０ｇ内の冷媒の圧力がいずれの部位においても同等となり、分配空間３０ｇ内の冷媒の状態がいずれの部位においても同等となることを意味している。
　前述の如く、本実施形態では、サブクール型の凝縮器として構成された放熱器１２から流出した冷媒を冷媒流入口３１ａへ流入させるので、分配空間３０ｇ内の冷媒の状態は基本的には過冷却液相状態となる。ところが、何らかの原因で分配空間３０ｇ内の冷媒に気泡が混ざってしまったとしても、分配空間３０ｇ内で冷媒を旋回させることによって、分配空間３０ｇ内の冷媒の気液二相割合を同等とすることができる。
　つまり、本実施形態の分配空間３０ｇは、分配空間３０ｇから複数の駆動通路３６ａへ分配されるそれぞれの冷媒の状態を、互いに同等の状態に近づける機能を果たす。もちろん、分配空間３０ｇ内の冷媒の状態を均質化させることができれば、分配空間３０ｇ内の冷媒を軸周りに旋回させる必要はない。
　また、複数（本実施形態では２つ）の駆動通路３６ａは、いずれも旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、アッパーカバー３６およびノズルボデー３２のうち旋回空間３０ａを形成する部位の内周壁面の接線方向に延びている。これにより、冷媒流入通路３１ｇから旋回空間３０ａへ流入した冷媒は、図３の太実線で示すように、ボデー３０のうち旋回空間３０ａを形成する部位の内周壁面に沿って流れ、旋回空間３０ａ内を旋回する。
　換言すると、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、それぞれの駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ流入した冷媒は、旋回空間３０ａの外周に沿って流れる方向の速度成分を有している。
　さらに、それぞれの駆動通路３６ａの旋回空間３０ａ側に形成される冷媒出口（冷媒流出口）は、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、中心軸周りに互いに等角度間隔（本実施形態では、１８０°間隔）で開口している。従って、複数の駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ流入した冷媒は、旋回空間３０ａの外周に沿って流れる方向の速度成分を有しているだけでなく、互いに異なる方向の速度成分を有している。換言すれば、各駆動通路３６ａから旋回空間３０ａに流入するときの冷媒の流入方向は、旋回空間３０ａの外周に沿う方向であって互いに異なる方向（本実施形態では反対方向）となる。
　なお、複数の駆動通路３６ａ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い。少なくとも駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ流入した冷媒が旋回空間３０ａの外周に沿って流れる方向の速度成分を有していれば、複数の駆動通路３６ａは、その他の方向の速度成分（例えば、旋回空間３０ａの軸方向の成分）を含むように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、複数の駆動通路３６ａの通路断面積の総和と旋回空間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４に示すように、先細部１３１および末広部１３２が形成される。先細部１３１は、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。末広部１３２は、最小通路面積部３０ｍから冷媒流れ下流側に形成されて冷媒通路面積が徐々に拡大する。
　先細部１３１の下流側および末広部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（大径の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、本実施形態では、末広部１３２における冷媒通路面積が、冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大するように、ノズルボデー３２の減圧用空間３０ｂを形成する部位の内周面および通路形成部材３５の外周面が形成されている。
　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としている。さらに、このノズル通路１３ａでは、冷媒を減圧させて、気液二相状態の冷媒の流速を二相音速より高い値となるように増速させて噴射している。
　なお、本実施形態における減圧用空間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とは、図４に示すように、通路形成部材３５の外周面から法線方向に延びる線分がノズルボデー３２のうち減圧用空間３０ｂを形成する部位と交わる範囲を含んで形成される冷媒通路である。
　また、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を変位させる駆動部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３２ａ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。
　また、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。これにより、本実施形態では、冷媒吸引口３１ｂから吸引冷媒流入通路を介して流入空間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ようにしている。
　さらに、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３２ａ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の下方側の先細先端部３２ａ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、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、流入空間３０ｃおよび吸引通路３０ｄによって、外部から冷媒を吸引する吸引用通路１３ｂが形成されている。
　この吸引通路３０ｄの中心軸垂直断面も円環状に形成されており、吸引通路３０ｄを流れる冷媒も、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。さらに、吸引用通路１３ｂの冷媒出口（具体的には、吸引通路３０ｄの冷媒出口）は、ノズル通路１３ａの冷媒出口（冷媒噴射口）の外周側に、円環状に開口している。
　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、減圧用空間３０ｂ（具体的には、ノズル通路１３ａ）から噴射された噴射冷媒と吸引用通路１３ｂから吸引された吸引冷媒とを流入させる空間である。
　昇圧用空間３０ｅの内部には、前述した通路形成部材３５の下方部が配置されている。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、図４に示すように、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としている。そして、このディフューザ通路１３ｃにて、噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギに変換させている。
　さらに、ディフューザ通路１３ｃの軸方向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を流れる冷媒も、ノズル通路１３ａから噴射された噴射冷媒の有する旋回方向の速度成分および吸引用通路１３ｂから吸引された吸引冷媒の有する旋回方向の速度成分によって、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を変位させる駆動部３７について説明する。この駆動部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等を介して、蒸発器１４流出冷媒の温度が伝達される。
　ここで、図２、図４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の下方側にはディフューザ通路１３ｃが配置されている。従って、駆動部３７の少なくとも一部は、中心軸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。
　より詳細には、駆動部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、円柱状の作動棒３７ｅの上端側が溶接等によって接合され、作動棒３７ｅの下端側には通路形成部材３５の最下方側（底部）の外周側が固定されている。これにより、ダイヤフラム３７ａと通路形成部材３５が連結され、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）が調整される。
　具体的には、蒸発器１４流出冷媒の温度（過熱度）が上昇すると、封入空間３７ｂに封入された感温媒体の飽和圧力が上昇し、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大きくなる。これにより、ダイヤフラム３７ａは、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を拡大させる方向（鉛直方向下方側）に通路形成部材３５を変位させる。
　一方、蒸発器１４流出冷媒の温度（過熱度）が低下すると、封入空間３７ｂに封入された感温媒体の飽和圧力が低下して、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小さくなる。これにより、ダイヤフラム３７ａは、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を縮小させる方向（鉛直方向上方側）に通路形成部材３５を変位させる。
　このように蒸発器１４流出冷媒の過熱度に応じてダイヤフラム３７ａが、通路形成部材３５を上下方向に変位させることによって、蒸発器１４流出冷媒の過熱度が予め定めた所定値に近づくように、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を調整することができる。なお、作動棒３７ｅとミドルボデー３３との隙間は、図示しないＯ－リング等のシール部材によってシールされており、作動棒３７ｅが変位してもこの隙間から冷媒が漏れることはない。
　また、通路形成部材３５の底面は、ロワーボデー３４に固定されたコイルバネ４０の荷重を受けている。コイルバネ４０は、通路形成部材３５に対して、最小通路面積部３０ｍにおける通路断面積を縮小する側（図２では、上方側）に付勢する荷重をかけている。この荷重を調整することで、通路形成部材３５の開弁圧を変更して、狙いの過熱度を変更することもできる。
　さらに、本実施形態では、ミドルボデー３３の外周側に複数（具体的には、２つ）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つの駆動部３７を構成しているが、駆動部３７の数はこれに限定されない。なお、駆動部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、円柱状の金属部材等で形成されており、ハウジングボデー３１の底面に形成された底面側固定穴３１ｆに、圧入あるいはネジ止め等によって固定されている。そして、ハウジングボデー３１の内部空間のうち、ロワーボデー３４の上面側とミドルボデー３３の底面側との間には、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。
　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および通路形成部材３５等の中心軸と同軸上に配置されている。
　さらに、前述の如く、ディフューザ通路１３ｃから流出して気液分離空間３０ｆへ流入する冷媒は、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。従って、この気液分離空間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。
　ロワーボデー３４の中心部には、気液分離空間３０ｆに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貯留される。また、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４０が固定されている。なお、コイルバネ４０は、冷媒が減圧される際の圧力脈動に起因する通路形成部材３５の振動を減衰させる振動緩衝部材としての機能も果たしている。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装置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装置を構成している。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）が吐出能力制御装置を構成している。
　次に、上記構成における本実施形態の作動を図５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５のａ５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５のａ５点→ｂ５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５のｂ５点→ｃ５点）。この際、減圧用空間３０ｂ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および吸引用通路１３ｂ（より詳細には、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、混合通路１３ｄへ流入して混合される（図５のｃ５点→ｄ５点、ｈ５点→ｄ５点）。
　混合通路１３ｄで混合された混合冷媒は、ディフューザ通路１３ｃへ流入する。ディフューザ通路１３ｃでは冷媒通路面積の拡大により、冷媒の運動エネルギが圧力エネルギに変換される。これにより、噴射冷媒と吸引冷媒が混合されながら混合冷媒の圧力が上昇する（図５のｄ５点→ｅ５点）。ディフューザ通路１３ｃから流出した冷媒は気液分離空間３０ｆにて気液分離される（図５のｅ５点→ｆ５点、ｅ５点→ｇ５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５のｇ５点→ｈ５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５のｆ５点→ａ５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に近づく。
　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（従来技術のノズル効率に相当）を向上させることができる。
　この際、本実施形態のエジェクタ１３では、旋回空間３０ａの軸方向（すなわち、通路形成部材３５の軸方向）から見たときに、複数の駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ流入した冷媒が、旋回空間３０ａの外周に沿って流れる方向の速度成分を有しているだけでなく、互いに異なる方向の速度成分を有している。
　これにより、それぞれの駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ流入した冷媒が有する速度成分のうち、旋回空間３０ａ内で旋回する冷媒の旋回中心が旋回空間３０ａの中心軸からずれてしまう原因となる方向の速度成分を互いに打ち消し合う構成とすることができる。そして、旋回空間３０ａ内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間３０ａの中心軸が大きくずれてしまうことを抑制できる。
　さらに、本実施形態では、通路形成部材３５の軸方向から見たときに、複数の駆動通路３６ａの冷媒流出口が、通路形成部材３５の軸周りに互いに等角度間隔で開口しているので、旋回空間３０ａ内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間３０ａの中心軸が大きくずれてしまうことを確実に抑制できる。
　従って、通路形成部材３５の外周側に形成されるノズル通路１３ａへ、外周側に液相冷媒が偏在し、かつ、内周側に気相冷媒が偏在した二相分離状態の冷媒を流入させることができる。その結果、ノズル通路１３ａにて二相分離状態の冷媒の沸騰を促進することができ、ノズル通路にて冷媒の圧力エネルギを運動エネルギへ変換する際のエネルギ変換効率（従来技術のノズル効率に相当）を充分に向上させることができる。
　なお、複数の駆動通路３６ａの冷媒流出口は、厳密に等角度間隔で配置されている必要はなく、旋回空間３０ａ内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間３０ａの中心軸が大きくずれてしまうことを抑制可能な範囲で、配置されていればよい。
　また、本実施形態のエジェクタ１３には、分配空間３０ｇが形成されているので、それぞれの駆動通路３６ａへ分配されるそれぞれの冷媒の状態を、互いに同等の状態に近づけることができる。従って、それぞれの駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ流入する冷媒の状態も同等の状態となり、旋回空間３０ａ内で旋回する冷媒の旋回中心と旋回空間３０ａの中心軸がずれてしまうことをより一層効果的に抑制できる。
　さらに、本実施形態のエジェクタ１３では、分配空間３０ｇをアッパーカバー３６の筒状側面に形成された溝部によって形成しているので、分配空間３０ｇを容易に形成することができる。
　しかも、分配空間３０ｇが旋回空間３０ａの外周側に環状に形成されているので、例えば、アッパーカバー３６をハウジングボデー３１の上面側固定穴３１ｅに固定する際に、アッパーカバー３６の取付位置が中心軸に対して周方向にずれてしまっても、冷媒流入通路３１ｇと分配空間３０ｇとを確実に連通させることができる。
　また、本実施形態のエジェクタ１３によれば、駆動部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。
　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とは別に気液分離装置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、断面円環状に形成されたディフューザ通路１３ｃから流出する冷媒が既に旋回方向の速度成分を有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とは別に気液分離装置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、図６に示すように、第１実施形態に対して、エジェクタ１３の分配空間３０ｇおよび駆動通路３６ａの構成を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態のエジェクタ１３では、ハウジングボデー３１の上面に、円板状のカバープレート３６ｂが圧入等によって固定されている。
　さらに、ハウジングボデー３１の上面のうちカバープレート３６ｂが固定される部位には、図６、図７に示すように、下方側へ向かって凹んだ複数の溝部が形成されている。そして、カバープレート３６ｂが圧入固定されて、これらの溝部が区画されることによって、第１実施形態と同様の分配空間３０ｇおよび複数の駆動通路３６ａが形成されている。
　また、ノズルボデー３２は、ハウジングボデー３１の内部に下方側から圧入等によって固定されている。その他の構成は、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のように分配空間３０ｇおよび駆動通路３６ａを構成しても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　さらに、本実施形態のエジェクタ１３のように、ハウジングボデー３１の上面に形成された溝部によって、駆動通路３６ａを形成することで、駆動通路３６ａの冷媒流出口の軸方向の深さ寸法（図６の上下方向の幅寸法）を容易に調整することができる。従って、駆動通路３６ａの冷媒流出口の軸方向の深さ寸法を拡大して、駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ軸方向の幅広い範囲から冷媒を流入させて、旋回空間３０ａ内の冷媒の旋回流れを促進することができる。
　（他の実施形態）
　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、駆動通路３６ａを２つとして、それぞれの駆動通路３６ａの旋回空間３０ａ側に形成される冷媒出口を、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、１８０°間隔で開口させた例を説明したが、駆動通路３６ａの数および配置はこれに限定されない。
　例えば、図８に示すように、複数の駆動通路３６ａを３つとして、それぞれの駆動通路３６ａの旋回空間３０ａ側に形成される冷媒出口を、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、１２０°間隔で開口させてもよい。この場合、各駆動通路３６ａから旋回空間３０ａに流入する冷媒の流入方向は、互いに１２０°ずつ異なっている。さらに、図９に示すように、駆動通路３６ａを４つとして、それぞれの駆動通路３６ａの旋回空間３０ａ側に形成される冷媒出口を、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、９０°間隔で開口させてもよい。この場合、各駆動通路３６ａから旋回空間３０ａに流入する冷媒の流入方向は、互いに９０°ずつ異なっている。
　また、上述の第１実施形態では、アッパーカバー３６の筒状側面の全周に亘って溝部を設けた例を説明したが、分配空間３０ｇ内の冷媒の状態を均質化させることができれば、図１０に示すように、アッパーカバー３６の筒状側面の一部に形成された溝部によって分配空間３０ｇを形成してもよい。
　さらに、冷媒流入通路３１ｇについても、分配空間３０ｇの外周の接線方向に延びる形状に限定されない。なお、図８～図１０は、第１実施形態の図３に対応する図面である。
　（２）上述の第２実施形態では、第１実施形態と同等の形状の分配空間３０ｇおよび駆動通路３６ａを形成した例を説明したが、第２実施形態にて分配空間３０ｇおよび駆動通路３６ａを形成する溝部は、ハウジングボデー３１の上面にフライス加工等を施すことによって形成することができる。従って、第２実施形態の構成によれば、分配空間３０ｇおよび駆動通路３６ａの形状の設計自由度を向上させることができる。
　これにより、例えば、旋回空間３０ａの中心軸方向から見たときに、駆動通路３６ａを湾曲した形状とすることができる。具体的には、駆動通路３６ａから旋回空間３０ａへ流入した冷媒が旋回空間３０ａの外周に沿って流れる形状であれば、図１１に示すように、駆動通路３６ａを、旋回空間３０ａの外周側から旋回空間３０ａの外周接線側へ向かって湾曲させた形状としてもよい。
　また、図１２に示すように、断面円形状あるいは断面矩形状等の分配空間３０ｇを形成し、この分配空間３０ｇを、冷媒流入口３１ａから流入した冷媒の流れを分岐する分岐部として機能させて、分配空間３０ｇからそれぞれの駆動通路３６ａへ冷媒を分流させる形状としてもよい。つまり、ボデー３０に、冷媒流入口３１ａから流入した冷媒の流れをそれぞれの駆動通路３６ａへ分岐する分岐部を形成するようにしてもよい。
　さらに、図１３に示すように、分配空間３０ｇを廃止して、冷媒流入口３１ａから流入した冷媒を、それぞれの駆動通路３６ａへ直接流入させる形状としてもよい。この場合は、分配空間３０ｇを廃止しても、それぞれの駆動通路３６ａへ流入させる冷媒を均質化できることが望ましい。なお、図１１～図１３は、第２実施形態の図７に対応する図面である。
　（３）上述の実施形態では、通路形成部材３５を変位させる駆動部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を有していたが、駆動部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、駆動部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し、さらに、駆動部として電動モータやソレノイド等の電気的機構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。
　（４）上述の実施形態では、エジェクタ１３の液相冷媒流出口３１ｃの詳細について説明していないが、液相冷媒流出口３１ｃに冷媒を減圧させる減圧装置（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。
　（５）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。
　また、上述の実施形態では、放熱器１２を冷媒と外気とを熱交換させる室外側熱交換器とし、蒸発器１４を送風空気を冷却する利用側熱交換器として用いている。逆に、蒸発器１４を外気等の熱源から吸熱する室外側熱交換器として構成し、放熱器１２を空気あるいは水等の被加熱流体を加熱する室内側熱交換器として構成するヒートポンプサイクルに本開示のエジェクタ１３を適用してもよい。
　（６）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。また、上述の実施形態では、エジェクタ１３のボデー３０、通路形成部材３５等の構成部材を金属で形成した例を説明したが、それぞれの構成部材の機能を発揮可能であれば材質は限定されない。従って、これらの構成部材を樹脂にて形成してもよい。

Claims (5)

  1. 　蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置（１０）に適用されるエジェクタであって、
    　冷媒流入口（３１ａ）から流入した冷媒を旋回させる旋回空間（３０ａ）、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）、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）、および前記減圧用空間（３０ｂ）から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路（１３ｂ）から吸引された吸引冷媒とを流入させる昇圧用空間（３０ｅ）が形成されたボデー（３０）と、
    　少なくとも一部が前記減圧用空間（３０ｂ）の内部および前記昇圧用空間（３０ｅ）の内部に配置されており、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状に形成された通路形成部材（３５）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、前記噴射冷媒と前記吸引冷媒との混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギへ変換するディフューザ通路（１３ｃ）であり、
    　前記旋回空間（３０ａ）は、中心軸を中心とした対称形状である回転体形状に形成されており、
    　前記旋回空間（３０ａ）の前記中心軸と前記通路形成部材（３５）の中心軸は同軸上に配置されており、
    　前記ボデー（３０）には、前記冷媒流入口（３１ａ）から前記旋回空間（３０ａ）へ冷媒を導く複数の駆動通路（３６ａ）が形成されており、
    　前記通路形成部材（３５）の軸方向から見たときに、前記複数の駆動通路（３６ａ）から前記旋回空間（３０ａ）へ流入した冷媒は、前記旋回空間（３０ａ）の外周に沿って流れる方向の速度成分であって、互いに異なる方向の速度成分を有しているエジェクタ。
  2. 　前記通路形成部材（３５）の軸方向から見たときに、前記複数の駆動通路（３６ａ）の前記旋回空間（３０ａ）への冷媒流出口は、当該旋回空間（３０ａ）の前記中心軸周りに互いに等角度間隔で配置されている請求項１に記載のエジェクタ。
  3. 　前記ボデー（３０）には、前記冷媒流入口（３１ａ）から流入した冷媒を前記複数の駆動通路（３６ａ）へ分配する分配空間（３０ｇ）が形成されており、
    　前記分配空間（３０ｇ）は、前記分配空間（３０ｇ）から前記複数の駆動通路（３６ａ）へ分配されるそれぞれの冷媒の状態を、互いに同等の状態に近づける空間である請求項１または２に記載のエジェクタ。
  4. 　前記通路形成部材（３５）の軸方向から見たときに、前記分配空間（３０ｇ）は、環状に形成されており、前記旋回空間（３０ａ）の外周側に配置されている請求項３に記載のエジェクタ。
  5. 　前記ボデー（３０）として、内部に旋回空間（３０ａ）の少なくとも一部を形成する円筒状部材（３６）が設けられており、
    　前記分配空間（３０ｇ）は、前記円筒状部材（３６）の筒状側面に形成された溝部によって形成されている請求項３または４に記載のエジェクタ。
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