JP7031482B2

JP7031482B2 - エジェクタ式冷凍サイクル、および流量調整弁

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Publication number: JP7031482B2
Application number: JP2018091449A
Authority: JP
Inventors: 照之堀田; 陽一郎河本; 大介櫻井; 陽平長野; 航袁
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-05-10
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2038-05-10
Also published as: JP2019138614A

Description

本発明は、エジェクタを備えるエジェクタ式冷凍サイクル、およびエジェクタ式冷凍サイクルに適用される流量調整弁に関する。

従来、エジェクタを備える蒸気圧縮式の冷凍サイクルであるエジェクタ式冷凍サイクルが知られている。この種のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタのディフューザ部の昇圧作用によって、圧縮機へ吸入される吸入冷媒の圧力を上昇させることができる。これにより、エジェクタ式冷凍サイクルでは、圧縮機の消費動力を低減させて、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。

例えば、特許文献１には、空調装置に適用されて、空調対象空間へ送風される送風空気を冷却するエジェクタ式冷凍サイクルが開示されている。

より具体的には、特許文献１のエジェクタ式冷凍サイクルは、放熱器から流出した高圧冷媒の流れを分岐する分岐部、および低圧冷媒を蒸発させて送風空気を冷却する吸引側蒸発器を備えている。そして、分岐部で分岐された一方の冷媒をエジェクタのノズル部へ流入させ、分岐部で分岐された他方の冷媒を吸引側減圧部にて減圧させて吸引側蒸発器へ流入させる。さらに、吸引側蒸発器から流出した冷媒を、エジェクタの冷媒吸引口から吸引させるサイクル構成になっている。

また、特許文献１には、吸引側減圧部として、吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度に近づくように絞り開度を調整する温度式膨張弁を採用した例も開示されている。

特許第５２１７１２１号公報

ところで、特許文献１のように、吸引側減圧部の絞り開度を調整することで、エジェクタの冷媒吸引口から吸引される冷媒を、確実に過熱度を有する気相冷媒とすることができる。これによれば、冷媒吸引口から吸引される冷媒の流量（質量流量）が不必要に増加してしまうことを抑制して、ディフューザ部における昇圧量の減少を抑制することができる。すなわち、サイクルのＣＯＰの低下を抑制することができる。

ところが、低負荷運転時等には、吸引側蒸発器へ流入する冷媒の流量が減少してしまうので、吸引側蒸発器にて冷却された送風空気の温度分布が拡大してしまうことがあった。つまり、特許文献１のように、吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度に近づくように吸引側減圧部の絞り開度を調整しても、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができない。

本発明は、上記点に鑑み、吸引側蒸発器へ流入する冷媒の流量を適切に調整可能なエジェクタ式冷凍サイクルを提供することを目的とする。

また、本発明は、エジェクタ式冷凍サイクルに適用された際に、吸引側蒸発器へ流入する冷媒の流量を適切に調整可能な流量調整弁を提供することを別の目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、放熱器から流出した冷媒を減圧させるノズル部（１４ａ）から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（１４ｃ）から冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ（１４）と、冷媒を減圧させる吸引側減圧部（１５）と、吸引側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させて冷媒吸引口側へ流出させる吸引側蒸発器（１９）と、吸引側減圧部の入口側の冷媒を、吸引側減圧部を迂回させて吸引側蒸発器の入口側へ導くバイパス通路（１６）と、バイパス通路を流通する冷媒の流量を調整する可変絞り機構部（１７）と、を備え、
吸引側減圧部は、吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度（ＳＨ１）が予め定めた基準過熱度（ＫＳＨ１）に近づくように絞り開度を変化させるものであり、
可変絞り機構部は、バイパス通路を開閉する機能を有し、吸引側減圧部から流出する冷媒の流量（Ｇｅ１）が予め定めた基準流量（ＫＧｅ１）以下となっている際に、バイパス通路を開くエジェクタ式冷凍サイクルである。

これによれば、通常運転時のように、吸引側減圧部（１５）から流出する冷媒の流量（Ｇｅ１）が基準流量（ＫＧｅ１）より多くなる運転条件時には、可変絞り機構部（１７）がバイパス通路（１６）を閉じる。これにより、吸引側減圧部（１５）にて減圧された冷媒を吸引側蒸発器（１９）へ流入させることができる。

従って、吸引側蒸発器（１９）へ流入させる冷媒の流量が比較的多くなる運転条件時には、吸引側減圧部（１５）が絞り開度を変化させることによって、吸引側蒸発器（１９）の出口側の冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように、吸引側蒸発器（１９）へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。

一方、低負荷運転時のように、吸引側減圧部（１５）から流出する冷媒の流量（Ｇｅ１）が基準流量（ＫＧｅ１）以下となっている運転条件時には、可変絞り機構部（１７）がバイパス通路（１６）を開く。これにより、バイパス通路（１６）を介して、吸引側減圧部（１５）の入口側の冷媒を吸引側蒸発器（１９）へ流入させることができる。

従って、吸引側蒸発器（１９）へ流入させる冷媒の流量が比較的少なくなる運転条件時には、吸引側減圧部（１５）が絞り開度を減少させたとしても、バイパス通路（１６）を通過した冷媒を確実に吸引側蒸発器（１９）へ流入させることができる。これにより、吸引側蒸発器（１９）へ流入する冷媒の流量が不足してしまうことを抑制することができる。

すなわち、請求項１に記載の発明によれば、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器（１９）へ流入する冷媒の流量を適切に調整可能なエジェクタ式冷凍サイクルを提供することができる。

また、請求項４に記載の発明は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、放熱器から流出した冷媒を減圧させるノズル部（１４ａ）から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（１４ｃ）から冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ（１４）と、冷媒を減圧させる吸引側減圧部（１５）と、吸引側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させて冷媒吸引口側へ流出させる吸引側蒸発器（１９）と、吸引側減圧部の入口側の冷媒を、吸引側減圧部を迂回させて吸引側蒸発器の入口側へ導くバイパス通路（１６）と、を備え、
吸引側減圧部は、吸引側蒸発器の出口側の冷媒の温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入された封入空間（５２ｃ）、および封入空間内の感温媒体の圧力に応じて変位する絞り弁（５１）を有し、吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度（ＳＨ１）が予め定めた基準過熱度（ＫＳＨ１）に近づくように絞り開度を変化させるものであり、
吸引側蒸発器から流出した冷媒の圧力である出口側圧力から予め定めた基準媒体温度における感温媒体の飽和圧力を減算した値を開弁設定圧（Ｙ）と定義し、吸引側減圧部の最大通路断面積（Ａｅｘ）に対するバイパス通路の最小通路断面積（Ａｐｔ）の比（Ａｐｔ／Ａｅｘ）を面積比Ｘと定義したときに、
－１７０Ｘ＋３≧Ｙ
かつ、
Ｙ≧－３５０Ｘ－９
となっているエジェクタ式冷凍サイクルである。

これによれば、吸引側減圧部（１５）にて減圧された冷媒とバイパス通路（１６）を通過した冷媒との双方を吸引側蒸発器（１９）へ流入させることができる。

そして、通常運転時のように吸引側蒸発器（１９）へ流入させる冷媒の流量が比較的多くなる運転条件時には、吸引側減圧部（１５）が絞り開度を増加させる。このため、吸引側蒸発器（１９）へ流入する冷媒の流量のうち、吸引側減圧部（１５）を介して吸引側蒸発器（１９）へ流入する冷媒の流量の割合が増加する。

一方、低負荷運転時のように吸引側蒸発器（１９）へ流入させる冷媒の流量が比較的少なくなる運転条件時には、吸引側減圧部（１５）が絞り開度を減少させる。このため、吸引側蒸発器（１９）へ流入する冷媒の流量のうち、バイパス通路（１６）を通過した冷媒の流量の割合が増加する。

すなわち、請求項４に記載の発明によれば、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器（１９）へ流入する冷媒の流量を適切に調整可能なエジェクタ式冷凍サイクルを提供することができる。

また、請求項６に記載の発明は、冷媒を減圧させるノズル部（１４ａ）から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（１４ｃ）から冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ（１４）、および冷媒を蒸発させて冷媒吸引口側へ流出させる吸引側蒸発器（１９）を有するエジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）に適用される流量調整弁であって、
吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度（ＳＨ１）が予め定めた基準過熱度（ＫＳＨ１）に近づくように絞り開度を変化させる吸引側減圧部（１５）と、吸引側減圧部の入口側の冷媒を、吸引側減圧部を迂回させて吸引側減圧部の出口側へ導くバイパス通路（１６）と、バイパス通路を流通する冷媒の流量を調整する可変絞り機構部（１７）と、を備え、
吸引側減圧部にて減圧された冷媒を流出させる蒸発器側出口（２１ｂ）には、吸引側蒸発器の冷媒入口側が接続されており、
可変絞り機構部は、バイパス通路を開閉する機能を有し、吸引側減圧部から吸引側蒸発器の冷媒入口側へ流出させる冷媒の流量（Ｇｅ１）が予め定めた基準流量（ＫＧｅ１）以下となっている際に、バイパス通路を開く流量調整弁である。

これによれば、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）が通常運転時のように吸引側減圧部（１５）から流出する冷媒の流量（Ｇｅ１）が基準流量（ＫＧｅ１）より多くなる運転条件になっている際には、可変絞り機構部（１７）がバイパス通路（１６）を閉じる。これにより、吸引側減圧部（１５）にて減圧された冷媒を、吸引側蒸発器（１９）側へ流出させることができる。

従って、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）が比較的多くの流量の冷媒を吸引側蒸発器（１９）へ流入させる運転条件になっている際には、吸引側減圧部（１５）が絞り開度を変化させることによって、吸引側蒸発器（１９）の出口側の冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように、吸引側蒸発器（１９）へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。

一方、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）が低負荷運転時のように吸引側減圧部（１５）から流出する冷媒の流量（Ｇｅ１）が基準流量（ＫＧｅ１）以下となる運転条件になっている際には、可変絞り機構部（１７）がバイパス通路（１６）を開く。これにより、バイパス通路（１６）を介して、吸引側減圧部（１５）の入口側の冷媒を吸引側蒸発器（１９）側へ流出させることができる。

従って、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）が比較的少ない流量の冷媒を吸引側蒸発器（１９）へ流入させる運転条件になっている際には、吸引側減圧部（１５）が絞り開度を減少させたとしても、バイパス通路（１６）を通過した冷媒を確実に吸引側蒸発器（１９）へ流入させることができる。これにより、吸引側蒸発器（１９）へ流入する冷媒の流量が不足してしまうことを抑制することができる。

すなわち、請求項６に記載の発明によれば、エジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）に適用された際に、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器（１９）へ流入する冷媒の流量を適切に調整可能な流量調整弁を提供することができる。

また、請求項９に記載の発明は、冷媒を減圧させるノズル部（１４ａ）から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（１４ｃ）から冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ（１４）、および冷媒を蒸発させて冷媒吸引口側へ流出させる吸引側蒸発器（１９）を有するエジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）に適用される流量調整弁であって、
吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度（ＳＨ１）が予め定めた基準過熱度（ＫＳＨ１）に近づくように絞り開度を変化させる吸引側減圧部（１５）と、吸引側減圧部の入口側の冷媒を、吸引側減圧部を迂回させて吸引側減圧部の出口側へ導くバイパス通路（１６）と、を備え、
吸引側減圧部は、吸引側蒸発器の出口側の冷媒の温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入された封入空間（５２ｃ）、および感温媒体の圧力に応じて変位する絞り弁（５１）を有し、吸引側減圧部にて減圧された冷媒を流出させる蒸発器側出口（２１ｂ）には、吸引側蒸発器の冷媒入口側が接続されており、
吸引側蒸発器から流出した冷媒の圧力である出口側圧力から予め定めた基準媒体温度における感温媒体の飽和圧力を減算した値を開弁設定圧（Ｙ）と定義し、吸引側減圧部の最大通路断面積（Ａｅｘ）に対するバイパス通路の最小通路断面積（Ａｐｔ）の比（Ａｐｔ／Ａｅｘ）を面積比Ｘと定義したときに、
－１７０Ｘ＋３≧Ｙ
かつ、
Ｙ≧－３５０Ｘ－９
となっている流量調整弁である。

これによれば、吸引側減圧部（１５）にて減圧された冷媒とバイパス通路（１６）を通過した冷媒との双方を吸引側蒸発器（１９）の冷媒入口側へ流出させることができる。

そして、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）が通常運転時のように比較的多くの流量の冷媒を吸引側蒸発器（１９）へ流入させる運転条件になっている際には、吸引側減圧部（１５）が絞り開度を増加させる。このため、吸引側蒸発器（１９）側へ流出させる冷媒の流量のうち、吸引側減圧部（１５）を介して吸引側蒸発器（１９）の冷媒入口側へ流出させる冷媒の流量の割合が増加する。

従って、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）が、比較的多くの流量の冷媒を吸引側蒸発器（１９）へ流入させる運転条件になっている際には、吸引側減圧部（１５）が絞り開度を変化させることによって、吸引側蒸発器（１９）の出口側の冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように、吸引側蒸発器（１９）へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。

一方、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）が、低負荷運転時のように比較的少ない流量の冷媒を吸引側減圧部（１５）から吸引側蒸発器（１９）へ流入させる運転条件になっている際には、吸引側減圧部（１５）が絞り開度を減少させる。このため、吸引側蒸発器（１９）側へ流出させる冷媒の流量のうち、バイパス通路（１６）を通過した冷媒の流量の割合が増加する。

従って、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）が、比較的少ない流量の冷媒を吸引側蒸発器（１９）へ流入させる運転条件になっている際には、吸引側減圧部（１５）が絞り開度を減少させたとしても、バイパス通路（１６）を通過した冷媒を確実に吸引側蒸発器（１９）へ流入させることができる。これにより、吸引側蒸発器（１９）へ流入する冷媒の流量が不足してしまうことを抑制することができる。

すなわち、請求項９に記載の発明によれば、エジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）に適用された際に、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器（１９）へ流入する冷媒の流量を適切に調整可能な流量調整弁を提供することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

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実施形態の流量調整弁がバイパス通路を全閉状態としている際の模式的な断面図である。第１実施形態の流量調整弁がバイパス通路を絞り状態としている際の模式的な断面図である。第１実施形態の流量調整弁がバイパス通路を全開状態としている際の模式的な断面図である。第２実施形態の流量調整弁がバイパス通路を全開状態としている際の模式的な断面図である。第３実施形態の流量調整弁がバイパス通路を全開状態としている際の模式的な断面図である。第４実施形態の流量調整弁の模式的な断面図である。第４実施形態の開弁設定圧の測定方法を説明するための説明図である。第４実施形態の面積比と開弁設定圧との関係を示すグラフである。第４実施形態の変形例の流量調整弁の模式的な断面図である。第５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６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７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）
図１～図４を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル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に送風される送風空気を冷却する機能を果たす。従って、エジェクタ式冷凍サイクル１０の冷却対象流体は、送風空気である。

エジェクタ式冷凍サイクル１０では、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）を採用しており、サイクルの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。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いる。また、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。

図１の全体構成図に示す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、圧縮して吐出するものである。より具体的には、本実施形態の圧縮機１１は、１つのハウジング内に固定容量型の圧縮機構、および圧縮機構を駆動する電動モータを収容して構成された電動圧縮機である。

圧縮機構としては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。また、電動モータは、空調制御装置４０から出力される制御信号によって、回転数（すなわち、冷媒吐出能力）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のものを採用してもよい。

圧縮機１１の吐出口には、放熱器１２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１２ａにより送風される車室外空気（外気）を熱交換させて、高圧冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮用熱交換器である。冷却ファン１２ａは、空調制御装置４０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の冷媒出口には、分岐部１３の流入口側が接続されている。分岐部１３は、放熱器１２から流出した冷媒の流れを分岐するものである。分岐部１３は、互いに連通する３つの冷媒流入出口を有する三方継手構造のもので、３つの冷媒流入出口のうち１つを冷媒流入口とし、残りの２つを冷媒流出口としたものである。

分岐部１３の一方の冷媒流出口には、エジェクタ１４のノズル部１４ａの入口側が接続されている。分岐部１３の他方の冷媒流出口には、流量調整弁２０のボデー部２１に形成された冷媒入口２１ａ側が接続されている。

エジェクタ１４は、放熱器１２から流出した冷媒を減圧させて噴射するノズル部１４ａを有し、冷媒減圧部としての機能を果たす。さらに、エジェクタ１４は、ノズル部１４ａの冷媒噴射口から噴射された噴射冷媒の吸引作用によって、外部から冷媒を吸引して循環させる冷媒循環部としての機能を果たす。

これに加えて、エジェクタ１４は、ノズル部１４ａから噴射された噴射冷媒と冷媒吸引口１４ｃから吸引された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し、混合冷媒を昇圧させるエネルギ変換部としての機能を果たす。

より具体的には、エジェクタ１４は、ノズル部１４ａ、およびボデー部１４ｂを有している。ノズル部１４ａは、冷媒の流れ方向に向かって徐々に先細る略円筒状の金属（本実施形態では、ステンレス合金）等で形成されている。ノズル部１４ａは、内部に形成された冷媒通路にて冷媒を等エントロピ的に減圧させるものである。

ノズル部１４ａの内部に形成された冷媒通路には、通路断面積を最も縮小させる喉部、および喉部から冷媒を噴射する冷媒噴射口へ向かうに伴って通路断面積が徐々に拡大する末広部が形成されている。つまり、本実施形態のノズル部１４ａは、ラバールノズルとして構成されている。

さらに、本実施形態では、ノズル部１４ａとして、サイクルの通常運転時に冷媒噴射口から噴射される噴射冷媒の流速が音速以上となるように設定されたものが採用されている。もちろん、ノズル部１４ａを先細ノズルで構成してもよい。

ボデー部１４ｂは、略円筒状の金属（本実施形態では、アルミニウム）で形成されている。ボデー部１４ｂは、内部にノズル部１４ａを支持固定する固定部材として機能するとともに、エジェクタ１４の外殻を形成するものである。より具体的には、ノズル部１４ａは、ボデー部１４ｂの長手方向一端側の内部に収容されるように圧入にて固定されている。ボデー部１４ｂは、樹脂にて形成されていてもよい。

ボデー部１４ｂの外周面のうち、ノズル部１４ａの外周側に対応する部位には、その内外を貫通してノズル部１４ａの冷媒噴射口と連通するように設けられた冷媒吸引口１４ｃが形成されている。冷媒吸引口１４ｃは、ノズル部１４ａから噴射される噴射冷媒の吸引作用によって、後述する吸引側蒸発器１９から流出した冷媒をエジェクタ１４の内部へ吸引する貫通穴である。

ボデー部１４ｂの内部には、吸引通路、およびディフューザ部１４ｄが形成されている。吸引通路は、冷媒吸引口１４ｃから吸引された吸引冷媒をノズル部１４ａの冷媒噴射口側へ導く冷媒通路である。ディフューザ部１４ｄは、吸引冷媒と噴射冷媒とを混合させて昇圧させる昇圧部である。

吸引通路は、ノズル部１４ａの先細り形状の先端部周辺の外周側とボデー部１４ｂの内周側との間の空間に形成されており、吸引通路の冷媒通路面積は、冷媒流れ方向に向かって徐々に縮小している。これにより、吸引通路を流通する吸引冷媒の流速を徐々に増加させて、ディフューザ部１４ｄにて吸引冷媒と噴射冷媒が混合する際のエネルギ損失（いわゆる、混合損失）を減少させている。

ディフューザ部１４ｄは、吸引通路の出口に連続するように配置された円錐台状に広がる冷媒通路が形成された部位である。ディフューザ部１４ｄでは、通路断面積が冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大する。ディフューザ部１４ｄは、このような通路形状によって、混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギに変換する。

より具体的には、本実施形態のディフューザ部１４ｄを形成するボデー部１４ｂの内周壁面の断面形状は、複数の曲線を組み合わせて形成されている。そして、ディフューザ部１４ｄの冷媒通路断面積の広がり度合が冷媒流れ方向に向かって徐々に大きくなった後に再び小さくなっていることで、冷媒を等エントロピ的に昇圧させることができる。

ディフューザ部１４ｄの出口には、流出側蒸発器１８の冷媒入口側が接続されている。流出側蒸発器１８は、ディフューザ部１４ｄから流出した冷媒と室内送風機１８ａから車室内へ向けて送風された送風空気とを熱交換させ、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する吸熱用熱交換器である。

室内送風機１８ａは、空調制御装置４０から出力される制御電圧によって回転数（すなわち、送風空気量）が制御される電動式送風機である。さらに、流出側蒸発器１８の冷媒出口側には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。

次に、流量調整弁２０について説明する。流量調整弁２０は、図１の破線で囲まれたサイクル構成機器を一体化（換言すると、モジュール化）させたものである。より具体的には、流量調整弁２０は、吸引側減圧装置１５、バイパス通路１６、可変絞り装置１７等を一体化させたものである。

吸引側減圧装置１５は、分岐部１３にて分岐された他方の冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる吸引側減圧部である。吸引側減圧装置１５は、冷媒を減圧させる絞り通路２０ａの通路断面積（すなわち、絞り開度）を変更可能に構成された可変絞りである。吸引側減圧装置１５は、減圧させた冷媒を後述する吸引側蒸発器１９の冷媒入口側へ流出させる。

バイパス通路１６は、吸引側減圧装置１５（より具体的には、絞り通路２０ａ）の入口側の冷媒を、吸引側減圧装置１５を迂回させて、吸引側減圧装置１５（より具体的には、絞り通路２０ａ）の出口側（換言すると、吸引側蒸発器１９の冷媒入口側）へ導く冷媒通路である。

可変絞り装置１７は、バイパス通路１６を流通する冷媒の流量（具体的には、質量流量であって、他の流量も同様である。）を調整する可変絞り機構部である。さらに、可変絞り装置１７は、バイパス通路１６を開閉する機能を有している。より具体的には、可変絞り装置１７は、吸引側減圧装置１５から流出する冷媒の流量Ｇｅ１が、予め定めた基準流量ＫＧｅ１以下となっている際に、バイパス通路１６を開く。

基準流量ＫＧｅ１は、可変絞り装置１７がバイパス通路１６を閉じた状態で、サイクルを循環する循環冷媒流量を低下させた際に、吸引側蒸発器１９にて冷却される送風空気の温度分布が基準温度差以上に拡大してしまう値に設定されている。

送風空気の温度分布は、吸引側蒸発器１９にて冷却された直後の送風空気の最高温度から最低温度を減算した温度差で定義される。さらに、基準温度差は、温度分布によって乗員が違和感を覚え始める程度の値に設定されている。

流量調整弁２０の詳細構成については、図２～図４を用いて説明する。図２～図４における上下の各矢印は、流量調整弁２０を車両に搭載した状態における上下の各方向を示している。

流量調整弁２０は、ボデー部２１を有している。ボデー部２１は、金属製（本実施形態では、アルミニウム製）の複数の構成部材を組み合わせることによって形成されている。ボデー部２１は、流量調整弁２０の外殻を形成するとともに、内部に吸引側減圧装置１５、可変絞り装置１７等の構成機器の一部を収容するハウジングとしての機能を果たす。ボデー部２１は、樹脂にて形成されていてもよい。

ボデー部２１の内部には、バイパス通路１６、絞り通路２０ａ、感温通路２０ｂといった各種の冷媒通路が形成されている。ボデー部２１の外表面には、冷媒入口２１ａ、蒸発器側出口２１ｂ、蒸発器側入口２１ｃ、低圧出口２１ｄといった複数の冷媒出入口が設けられている。

冷媒入口２１ａには、分岐部１３の他方の冷媒流出口側が接続される。冷媒入口２１ａは、分岐部１３にて分岐された他方の冷媒を流入させる冷媒入口である。冷媒入口２１ａは、ボデー部２１の内部で、吸引側減圧装置１５の絞り通路２０ａの入口側およびバイパス通路１６の入口側に連通している。

蒸発器側出口２１ｂには、吸引側蒸発器１９の冷媒入口側が接続される。蒸発器側出口２１ｂは、吸引側減圧装置１５にて減圧された冷媒およびバイパス通路１６を通過した冷媒を吸引側蒸発器１９の冷媒入口側へ流出させる冷媒出口である。蒸発器側入口２１ｃには、吸引側蒸発器１９の冷媒出口側が接続される。蒸発器側入口２１ｃは、吸引側蒸発器１９から流出した冷媒を感温通路２０ｂへ流入させる冷媒入口である。

低圧出口２１ｄには、エジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｃ側が接続される。低圧出口２１ｄは、感温通路２０ｂを流通した冷媒を冷媒吸引口１４ｃ側へ流出させる冷媒出口である。

吸引側減圧装置１５は、絞り通路２０ａ、絞り弁５１、駆動機構５２等を有している。絞り通路２０ａは、通路断面積を縮小させることによって、分岐部１３にて分岐された他方の冷媒を減圧させる冷媒通路である。絞り通路２０ａは、半球形状や円錐台形状等の回転体形状に形成されている。本実施形態の絞り通路２０ａは、ボデー部２１に一体的に形成されている。もちろん、ボデー部２１に対して別部材で形成されたオリフィスを、圧入等の手段でボデー部２１に固定することによって絞り通路２０ａを形成してもよい。

絞り弁５１は、球状に形成されており、絞り通路２０ａの中心軸方向に変位することによって、絞り通路２０ａの最小通路断面積（すなわち、絞り開度）を変化させる。さらに、絞り弁５１を絞り通路２０ａの出口部に当接させることによって、絞り通路２０ａを閉塞させることもできる。絞り弁５１は、弾性部材であるコイルバネ５２ｅから、絞り通路２０ａの絞り開度を縮小させる側の荷重を受けている。

駆動機構５２は、絞り弁５１を絞り通路２０ａの中心軸方向に変位させる駆動部である。駆動機構５２は、機械的機構で構成されている。駆動機構５２は、吸引側蒸発器１９から流出した冷媒の温度および圧力に応じて変形する変形部材であるダイヤフラム５２ｂが配置された感温部５２ａを有している。駆動機構５２では、ダイヤフラム５２ｂの変形を作動棒５３を介して絞り弁５１に伝達することによって、絞り弁５１を変位させる。

ダイヤフラム５２ｂは、感温部５２ａ内に形成された空間を、封入空間５２ｃと導入空間５２ｄに仕切っている。封入空間５２ｃには、温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入されている。本実施形態では、感温媒体として、エジェクタ式冷凍サイクル１０を循環する冷媒を主成分とするものを採用している。

さらに、感温部５２ａは、導入空間５２ｄが感温通路２０ｂに連通するようにボデー部２１に固定されている。このため、封入空間５２ｃ内の感温媒体の圧力は、感温通路２０ｂを流通する冷媒（すなわち、吸引側蒸発器１９から流出した冷媒）の温度に応じて変化する。そして、ダイヤフラム５２ｂは、感温通路２０ｂを流通する冷媒の圧力と封入空間５２ｃ内の感温媒体の圧力との圧力差に応じて変形する。

従って、ダイヤフラム５２ｂは弾性に富み、かつ耐圧性および気密性に優れる材質で形成されていることが望ましい。そこで、本実施形態では、ダイヤフラム５２ｂとして、ステンレス（具体的には、ＳＵＳ３０４）製の円形状の金属薄板を採用している。もちろん、ダイヤフラム５２ｂとして、基布（例えば、ポリエステル）入りのゴム（例えば、エチレンプロピレンジエンゴム、または水素添加ニトリルゴム）製のものを採用してもよい。

本実施形態の感温部５２ａでは、感温通路２０ｂを流通する冷媒の温度（過熱度）が上昇すると、駆動機構５２の封入空間５２ｃ内の感温媒体の飽和圧力が上昇して、封入空間５２ｃ内の感温媒体の圧力から感温通路２０ｂを流通する冷媒の圧力の圧力差が大きくなる。これにより、ダイヤフラム５２ｂが変形すると、絞り弁５１が絞り通路２０ａの絞り開度を拡大させる側に変位する。

一方、感温通路２０ｂを流通する低圧冷媒の温度（過熱度）が低下すると、封入空間５２ｃ内の感温媒体の飽和圧力が低下して、封入空間５２ｃ内の感温媒体の圧力から感温通路２０ｂを流通する低圧冷媒の圧力の圧力差が小さくなる。これにより、ダイヤフラム５２ｂが変形すると、絞り弁５１が絞り通路２０ａの絞り開度を縮小させる側に変位する。

つまり、駆動機構５２は、いわゆる温度式膨張弁と同様に、吸引側蒸発器１９の出口側の冷媒の温度および圧力に応じて、絞り弁５１を変位させることができる。換言すると、駆動機構５２は、吸引側蒸発器１９の出口側の冷媒の過熱度に応じて、絞り弁５１を変位させることができる。

そこで、駆動機構５２では、吸引側蒸発器１９の出口側の冷媒の過熱度ＳＨ１が予め定めた基準過熱度ＫＳＨ１（具体的には、０℃）に近づくように絞り弁５１を変位させる。換言すると、吸引側減圧装置１５は、吸引側蒸発器１９の出口側の冷媒の過熱度ＳＨ１が基準過熱度ＫＳＨ１に近づくように絞り開度を変化させる。また、基準過熱度ＫＳＨ１は、コイルバネ５２ｅの荷重を変更することによって調整することができる。

バイパス通路１６は、ボデー部２１に形成された第１通路１６ａの一部と第２通路１６ｂによって形成されている。第１通路１６ａは、吸引側減圧装置１５の入口側（具体的には、絞り通路２０ａの入口側）と感温通路２０ｂとを接続するように形成されている。第１通路１６ａは、略円柱状に形成されている。第１通路１６ａの中心軸は、絞り弁５１の変位方向と平行に延びている。

第２通路１６ｂは、第１通路１６ａと吸引側減圧装置１５の出口側（具体的には、絞り通路２０ａの出口側）とを接続するように形成されている。第２通路１６ｂは、略円柱状に形成されている。第２通路１６ｂは、ボデー部２１のうち第１通路１６ａの側面を形成する部位から第１通路１６ａの中心軸に垂直な方向へ延びている。

第１通路１６ａの内部には、可変絞り装置１７を構成する略円柱状の弁体部１７ａが配置されている。弁体部１７ａの内部には、第１通路１６ａと第２通路１６ｂとを連通させる連通路が形成されている。

弁体部１７ａは、第１通路１６ａの中心軸方向に変位して、第２通路１６ｂの入口部を開閉させることによって、バイパス通路１６を開閉する。さらに、弁体部１７ａは、第１通路１６ａの中心軸方向に変位して、第２通路１６ｂの入口部の通路断面積を変化させることによって、可変絞り装置１７全体としての絞り開度を変化させる。

弁体部１７ａは、冷媒入口２１ａから流入した冷媒（すなわち、吸引側減圧装置１５の入口側の冷媒）の圧力である入口側圧力Ｐｒｉを受ける入口側受圧面、および感温通路２０ｂを流通する冷媒（すなわち、吸引側蒸発器１９から流出した冷媒）の圧力である出口側圧力Ｐｅｏを受ける出口側受圧面を有している。入口側受圧面の面積と低段側受圧面の面積は概ね同等に設定されている。

また、第１通路１６ａの内周面と弁体部１７ａの外周面との隙間には、Ｏリング等のシール部材が介在されており、これらの部材の隙間から冷媒が漏れることはない。さらに、弁体部１７ａは、弾性部材であるコイルバネ１７ｂから、バイパス通路１６を開ける側の荷重を受けている。

このため、本実施形態の弁体部１７ａは、入口側圧力Ｐｒｉから出口側圧力Ｐｅｏを減算した圧力差ΔＰ（ΔＰ＝Ｐｒｉ－Ｐｅｏ）によって生じる荷重、およびコイルバネ１７ｂから受ける荷重に応じて変位する。

より具体的には、本実施形態の可変絞り装置１７では、圧力差ΔＰが予め定めた基準圧力差ＫΔＰより大きくなっている際には、図２に示すように、コイルバネ１７ｂを押し縮める側へ弁体部１７ａを変位させて、バイパス通路１６を閉じる全閉状態とする。

そして、圧力差ΔＰが基準圧力差ＫΔＰ以下になった際には、図３に示すように、コイルバネ１７ｂの荷重によって、弁体部１７ａを第１通路１６ａと第２通路１６ｂとを連通させる位置に変位させる。そして、第２通路１６ｂの入口部を僅かに開くことによって、減圧作用を発揮する絞り状態となる。

さらに、圧力差ΔＰの縮小に伴って、絞り開度を増加させる。そして、図４に示すように、第２通路１６ｂの入口部の通路断面積が最大となるまで弁体部１７ａを変位させて、バイパス通路１６を全開させる全開状態とする。

本実施形態では、吸引側減圧装置１５から流出する冷媒の流量Ｇｅ１が基準流量ＫＧｅ１となる圧力差ΔＰを基準圧力差ＫΔＰに設定している。このため、可変絞り装置１７は、吸引側減圧装置１５から流出する冷媒の流量Ｇｅ１が基準流量ＫＧｅ１以下となっている際に、バイパス通路１６を開くようになっている。また、基準圧力差ＫΔＰは、コイルバネ１７ｂの荷重を変更することによって調整することができる。

流量調整弁２０の蒸発器側出口２１ｂには、図１に示すように、吸引側蒸発器１９の冷媒入口側が接続されている。吸引側蒸発器１９は、流量調整弁２０の蒸発器側出口２１ｂから流出した冷媒と流出側蒸発器１８を通過した送風空気とを熱交換させ、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する吸熱用熱交換器である。

吸引側蒸発器１９の冷媒出口には、流量調整弁２０の蒸発器側入口２１ｃ側が接続されている。前述の如く、流量調整弁２０の低圧出口２１ｄには、エジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｃ側が接続されている。つまり、吸引側蒸発器１９の冷媒出口には、流量調整弁２０の感温通路２０ｂを介して、エジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｃ側が接続されている。

また、本実施形態の流出側蒸発器１８および吸引側蒸発器１９は、一体的に構成されている。具体的には、流出側蒸発器１８および吸引側蒸発器１９は、いずれも冷媒を流通させる複数本のチューブと、この複数のチューブの両端側に配置されてチューブを流通する冷媒の集合あるいは分配を行う一対の集合分配用タンクとを有する、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器で構成されている。

そして、流出側蒸発器１８および吸引側蒸発器１９の集合分配用タンクを同一部材にて形成することによって、流出側蒸発器１８および吸引側蒸発器１９を一体化させている。本実施形態では、流出側蒸発器１８が吸引側蒸発器１９に対して送風空気流れ上流側に配置されるように、流出側蒸発器１８および吸引側蒸発器１９を送風空気流れに対して直列に配置している。従って、送風空気は図１の二点鎖線で描いた矢印で示すように流れる。

次に、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の電気制御部について説明する。図示しない空調制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、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、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器１１、１２ａ、１８ａの作動を制御する。

空調制御装置４０の入力側には、車室内温度Ｔｒを検出する内気温センサ、外気温Ｔａｍを検出する外気温センサ、車室内の日射量Ａｓを検出する日射センサ、吸引側蒸発器１９から吹き出される吹出空気温度（蒸発器温度）Ｔｅｆｉｎを検出する蒸発器温度センサ等の空調制御用のセンサ群が接続され、これらの空調用センサ群の検出値が入力される。

さらに、空調制御装置４０の入力側には、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空調制御装置４０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、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、本実施形態の空調制御装置４０は、その出力側に接続された各種の制御対象機器の作動を制御する制御部が一体に構成されたものであるが、空調制御装置４０のうち、各制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が各制御対象機器の制御部を構成している。例えば、圧縮機１１の作動を制御する構成が、吐出能力制御部を構成している。

次に、上記構成における本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動について説明する。操作パネルの空調作動スイッチが投入（ＯＮ）されると、空調制御装置４０が、予め記憶している空調制御プログラムを実行して、各種制御対象機器１１、１２ａ、１８ａの作動を制御する。

この空調制御プログラムでは、空調制御用のセンサ群の検出信号および操作パネルからの操作信号に基づいて、車室内へ送風される送風空気の目標吹出温度ＴＡＯを算定する。そして、目標吹出温度ＴＡＯ等に基づいて、各制御対象機器の作動状態を決定する。例えば、圧縮機１１については、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、冷媒吐出能力（本実施形態では、回転数）を低下させるように決定する。

ここで、目標吹出温度ＴＡＯは、車室内を所望の温度に保つためにエジェクタ式冷凍サイクルが生じさせる必要のある熱量（換言すると、エジェクタ式冷凍サイクル１０の熱負荷）に相関を有する値である。従って、車室内の冷房を行う際に、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、圧縮機１１の冷媒吐出能力を低下させることは、冷房熱負荷の減少に伴って圧縮機１１の冷媒吐出能力を低下させることを意味している。

そして、空調制御装置４０が、冷房熱負荷の減少に伴って圧縮機１１の冷媒吐出能力を低下させると、サイクルを循環する循環冷媒流量が低下して、吸引側減圧装置１５から流出する冷媒の流量Ｇｅ１も低下する。さらに、冷房熱負荷の減少に伴って圧縮機１１の冷媒吐出能力を低下させると、入口側圧力Ｐｒｉが低下して、圧力差ΔＰも縮小する。

そこで、本実施形態では、冷房熱負荷が比較的高くなっており、吸引側減圧装置１５から流出する冷媒の流量Ｇｅ１が基準流量ＫＧｅ１より多くなっている運転条件を通常運転と定義する。通常運転は、例えば、夏季のように外気温が比較的高くなっている際に実行される。

また、冷房熱負荷が比較的低くなっており、吸引側減圧装置１５から流出する冷媒の流量Ｇｅ１が基準流量ＫＧｅ１以下となっている運転条件を低負荷運転と定義する。低負荷運転は、例えば、春季や秋季のように外気温が比較的低くなっている際や、低外気温時に車窓の防曇を行う際に実行される。

空調制御装置４０が圧縮機１１を作動させると、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒が、放熱器１２へ流入する。放熱器１２へ流入した冷媒は、冷却ファン１２ａから送風された外気と熱交換して、冷却されて凝縮する。放熱器１２から流出した冷媒の流れは、分岐部１３にて分岐される。分岐部１３にて分岐された一方の冷媒は、エジェクタ１４のノズル部１４ａへ流入する。

エジェクタ１４のノズル部１４ａへ流入した冷媒は、ノズル部１４ａにて等エントロピ的に減圧されてノズル部１４ａの冷媒噴射口から噴射される。そして、噴射冷媒の吸引作用によって、吸引側蒸発器１９から流出した冷媒が、流量調整弁２０の感温通路２０ｂを介して、冷媒吸引口１４ｃから吸引される。

ノズル部１４ａの冷媒噴射口から噴射された噴射冷媒、および冷媒吸引口１４ｃから吸引された吸引冷媒は、ディフューザ部１４ｄへ流入する。ディフューザ部１４ｄ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との混合冷媒の圧力が上昇する。ディフューザ部１４ｄにて昇圧された冷媒は、流出側蒸発器１８へ流入する。

流出側蒸発器１８へ流入した冷媒は、室内送風機１８ａによって送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内送風機１８ａによって送風された送風空気が冷却される。流出側蒸発器１８から流出した冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

一方、分岐部１３にて分岐された他方の冷媒は、流量調整弁２０の冷媒入口２１ａへ流入する。ここで、通常運転時には、可変絞り装置１７がバイパス通路１６を閉じているので、流量調整弁２０の冷媒入口２１ａへ流入した冷媒の全流量が吸引側減圧装置１５にて減圧されて、流量調整弁２０の蒸発器側出口２１ｂから流出する。

また、低負荷運転時には、可変絞り装置１７がバイパス通路１６を開いているので、流量調整弁２０の冷媒入口２１ａへ流入した冷媒は、吸引側減圧装置１５およびバイパス通路１６の双方にて減圧されて、流量調整弁２０の蒸発器側出口２１ｂから流出する。

この際、吸引側減圧装置１５では、負荷変動によらず、通常運転時においても、低負荷運転時においても、吸引側蒸発器１９の出口側の冷媒の過熱度ＳＨ１が基準過熱度ＫＳＨ１に近づくように、絞り開度を調整する。

流量調整弁２０の蒸発器側出口２１ｂから流出した冷媒は、吸引側蒸発器１９へ流入する。吸引側蒸発器１９へ流入した冷媒は、流出側蒸発器１８通過後の送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、流出側蒸発器１８通過後の送風空気がさらに冷却される。吸引側蒸発器１９から流出した冷媒は、冷媒吸引口１４ｃから吸引される。

従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、負荷変動によらず、通常運転時においても、低負荷運転時においても、流出側蒸発器１８および吸引側蒸発器１９にて、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、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、エジェクタ１４のディフューザ部１４ｄにて昇圧された冷媒を、流出側蒸発器１８を介して圧縮機１１へ吸入させている。これによれば、蒸発器における冷媒蒸発圧力と圧縮機へ吸入される吸入冷媒の圧力が略同等となる通常の冷凍サイクル装置よりも、圧縮機１１の消費動力を低減させて、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）の向上を図ることができる。

また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、通常運転時に、流量調整弁２０の可変絞り装置１７がバイパス通路１６を閉じる。従って、通常運転時には、吸引側減圧装置１５が絞り開度を調整することによって、吸引側蒸発器１９の出口側の冷媒を、過熱度を有する気相冷媒とすることができる。

これによれば、エジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｃから吸引される冷媒の流量が不必要に増加してしまうことを抑制して、ディフューザ部１４ｄにおける昇圧量が減少してしまうことを抑制することができる。すなわち、サイクルのＣＯＰが低下してしまうことを抑制することができる。

ところが、低負荷運転時にも、吸引側減圧装置１５が通常運転時と同様に絞り開度を調整すると、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量が減少してしまうので、吸引側蒸発器１９にて冷却された送風空気に生じる温度分布が拡大してしまう。つまり、吸引側蒸発器１９の出口側の冷媒の過熱度ＳＨ１が基準過熱度ＫＳＨ１に近づくように吸引側減圧装置１５の絞り開度を調整しても、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができない。

これに対して、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、低負荷運転時に、流量調整弁２０の可変絞り装置１７がバイパス通路１６を開くので、吸引側減圧装置１５が絞り開度を縮小させたとしても、バイパス通路１６を通過した冷媒を確実に吸引側蒸発器１９の入口側へ流出させることができる。従って、低負荷運転時に、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量が不足してしまうことを抑制することができる。

すなわち、本実施形態の流量調整弁２０によれば、エジェクタ式冷凍サイクル１０に適用された際に、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。換言すると、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、流量調整弁２０を備えているので、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。

また、本実施形態の流量調整弁２０の可変絞り装置１７は、圧力差ΔＰの縮小に伴って、絞り開度を増加させる。従って、吸引側減圧装置１５から流出する冷媒の流量Ｇｅ１の低下に伴って、バイパス通路１６を介して吸引側蒸発器１９の入口側へ流出させる冷媒の流量を増加させることができる。これによれば、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量を、サイクルの負荷変動に応じて、より一層適切に調整することができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図５に示すように、流量調整弁２０の構成を変更した例を説明する。図５は、第１実施形態で説明した図４と同様に、本実施形態の可変絞り装置１７がバイパス通路１６を全開状態としている図面である。また、図５では、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面でも同様である。

より具体的には、本実施形態の流量調整弁２０では、バイパス通路１６の第１通路１６ａの一端部は、吸引側減圧装置１５の入口側（具体的には、絞り通路２０ａの入口側）に連通しているものの、第１通路１６ａの他端部は、感温通路２０ｂには連通していない。

さらに、本実施形態では、コイルバネ１７ｂが収容されるバネ室１７ｃ内の圧力Ｐｓｐが、絞り通路２０ａの出口側の冷媒圧力と等しくなるように、第１通路１６ａの内周面と弁体部１７ａの外周面との隙間に介在されるシール部材の一部を省略している。このため、本実施形態の弁体部１７ａは、入口側圧力Ｐｒｉからバネ室１７ｃ内の圧力Ｐｓｐを減算した圧力差と、コイルバネ１７ｂから受ける荷重に応じて変位する。

ここで、第１通路１６ａの内壁面と弁体部１７ａとの隙間は比較的小さいので、バネ室１７ｃ内の圧力Ｐｓｐは、絞り通路２０ａ出口側の冷媒圧力の変化に応じて高い応答性で変化するものではなく略一定の値となる。このため、本実施形態の弁体部１７ａは、実質的に、入口側圧力Ｐｒｉによって生じる荷重、およびコイルバネ１７ｂから受ける荷重に応じて変位する。

より具体的には、入口側圧力Ｐｒｉが予め定めた基準圧力ＫＰｒｉより大きくなっている際には、コイルバネ１７ｂを押し縮める側へ弁体部１７ａを変位させて、バイパス通路１６を全閉状態とする。

入口側圧力Ｐｒｉが基準圧力ＫＰｒｉ以下になった際には、コイルバネ１７ｂの荷重によって、弁体部１７ａを第１通路１６ａと第２通路１６ｂとを連通させる位置に変位させて、バイパス通路１６を絞り状態とする。

さらに、入口側圧力Ｐｒｉの低下に伴って、絞り開度を増加させる。そして、図５に示すように、第２通路１６ｂの入口部の通路断面積が最大となるまで弁体部１７ａを変位させて、バイパス通路１６を全開状態とする。

また、本実施形態では、吸引側減圧装置１５から流出する冷媒の流量Ｇｅ１が基準流量ＫＧｅ１となる入口側圧力Ｐｒｉを基準圧力ＫＰｒｉに設定している。これにより、可変絞り装置１７は、吸引側減圧装置１５から流出する冷媒の流量Ｇｅ１が基準流量ＫＧｅ１以下となっている際に、バイパス通路１６を開くようになっている。基準圧力ＫＰｒｉは、コイルバネ１７ｂの荷重を変更することによって調整することができる。

その他の流量調整弁２０およびエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。つまり、エジェクタ式冷凍サイクル１０の通常運転時には、流量調整弁２０の可変絞り装置１７がバイパス通路１６を閉じる。さらに、エジェクタ式冷凍サイクル１０の低負荷運転時には、流量調整弁２０の可変絞り装置１７がバイパス通路１６を開く。

従って、本実施形態の流量調整弁２０によれば、第１実施形態と同様に、エジェクタ式冷凍サイクル１０に適用された際に、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。換言すると、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０によれば、流量調整弁２０を備えているので、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。

また、本実施形態の流量調整弁２０の可変絞り装置１７は、入口側圧力Ｐｒｉの低下に伴って、絞り開度を増加させる。従って、吸引側減圧装置１５から流出する冷媒の流量Ｇｅ１の低下に伴って、バイパス通路１６を介して吸引側蒸発器１９の入口側へ流出させる冷媒の流量を増加させることができる。これによれば、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量を、サイクルの負荷変動に応じて、より一層適切に調整することができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、図６に示すように、流量調整弁２０の構成を変更した例を説明する。図６は、第１実施形態で説明した図４と同様に、本実施形態の可変絞り装置１７がバイパス通路１６を全開状態としている図面である。本実施形態の流量調整弁２０の可変絞り装置１７では、入口側圧力Ｐｒｉの低下に伴って、第２実施形態よりも高い精度で、絞り開度を増加させることができるようになっている。

より具体的には、本実施形態の流量調整弁２０では、バイパス通路１６の第１通路１６ａの一部が、絞り通路２０ａと同様の半球形状や円錐台形状等の回転体形状に形成されている。さらに、弁体部１７ｄとして、絞り弁５１と同様の球状のものを採用している。弁体部１７ｄは、コイルバネ１７ｂから、第１通路１６ａの一部の通路断面積を縮小させる側の荷重を受けている。

本実施形態の流量調整弁２０では、弁体部１７ｄを変位させることによって、第１通路１６ａの最小通路断面積（すなわち、絞り開度）を変化させることができる。さらに、弁体部１７ｄを第１通路１６ａに当接させることによって、第１通路１６ａを閉塞させることもできる。

また、本実施形態の流量調整弁２０は、弁体部１７ｄを駆動変位させる駆動部として、可変絞り装置１７用の駆動機構７１を有している。可変絞り装置１７用の駆動機構７１の基本的な構成は、駆動機構５２と同様である。

従って、駆動機構７１は、感温部７２を有している。感温部７２は、感温部７２内の空間を封入空間７２ｃと導入空間７２ｄとに仕切る変形部材であるダイヤフラム７２ｂを有している。駆動機構７１の封入空間７２ｃ内には、不活性ガス（本実施形態では、窒素ガス）が封入されている。駆動機構７１の導入空間７２ｄは、吸引側減圧装置１５（具体的には、絞り通路２０ａ）の入口側に連通するようにボデー部２１に固定されている。

このため、ダイヤフラム７２ｂは、吸引側減圧装置１５の入口側の冷媒の圧力と封入空間７２ｃ内の不活性ガスの圧力との圧力差に応じて変形する。さらに、駆動機構７１では、ダイヤフラム７２ｂの変形を作動棒７３を介して弁体部１７ｄに伝達することによって、弁体部１７ｄを変位させる。

ここで、不活性ガスの温度による体積変化は比較的小さい。このため、導入空間７２ｄへ導入される吸引側減圧装置１５の入口側の冷媒の温度や外気温が変化しても、封入空間７２ｃ内の不活性ガスの圧力は略一定となる。従って、本実施形態の可変絞り装置１７では、第２実施形態よりも高い精度で、入口側圧力Ｐｒｉの低下に伴って絞り開度を増加させることができる。

その他の流量調整弁２０およびエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成および作動は、第２実施形態と同様である。従って、本実施形態の流量調整弁２０およびエジェクタ式冷凍サイクル１０においても、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図７に示すように、流量調整弁２０の構成を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態の流量調整弁２０では、可変絞り装置１７が廃止されている。このため、本実施形態の流量調整弁２０では、バイパス通路１６の通路断面積等が、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量を適切に調整することできるように設定されている。

具体的には、本実施形態では、流量調整弁２０の感温通路２０ｂを流通して低圧出口２１ｄから流出する冷媒の圧力（すなわち、出口側圧力Ｐｅｏ）から予め定めた基準媒体温度（本実施形態では、０℃）における感温媒体の飽和圧力を減算した値を開弁設定圧Ｙと定義する。なお、開弁設定圧Ｙの詳細な測定方法については、後述する。

また、吸引側減圧装置１５の通路断面積の最大値を最大絞り断面積Ａｅｘと定義し、バイパス通路１６の通路断面積の最小値を最小通路断面積Ａｐｔと定義する。さらに、最大絞り断面積Ａｅｘに対する最大通路断面積Ａｐｔの比（Ａｐｔ／Ａｅｘ）を面積比Ｘと定義する。

ここで、最大絞り断面積Ａｅｘは、サイクルを循環する冷媒の最大循環流量に基づいて、決定することができる。従って、流量調整弁２０では、主に最小通路断面積Ａｐｔを変化させることによって面積比Ｘを変化させることができる。

さらに、面積比Ｘが大きくなるに伴って、バイパス通路１６を介して吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量の割合が増加しやすい。このため、面積比Ｘを大きく設定すると、通常運転時に、吸引側減圧装置１５が絞り開度を変化させても、吸引側蒸発器１９の出口側の冷媒の過熱度ＳＨ１を基準過熱度ＫＳＨ１に近づけにくくなるおそれがある。

一方、面積比Ｘが小さくなるに伴って、バイパス通路１６を介して吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量の割合が減少する。このため、面積比Ｘを小さく設定すると、低負荷運転時に、吸引側減圧装置１５が絞り開度を縮小させた際に、吸引側蒸発器１９へ流入させる冷媒の流量が不足してしまうおそれがある。

このことから、通常運転時にも低負荷運転時にも、適切な流量の冷媒を吸引側蒸発器１９へ流入させるためには、面積比Ｘを所定の範囲に調整する必要がある。ところが、実際にエジェクタ式冷凍サイクル１０に要求される冷却能力に応じて、適切な面積比Ｘを精度良く設定することは難しい。

そこで、本発明者らは、流量調整弁２０の開弁設定圧Ｙが、流量調整弁２０から吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量に関係していることに着眼し、開弁設定圧Ｙとの関係で、面積比Ｘを制度良く決定する検討を行った。

ここで、本実施形態における開弁設定圧Ｙとは、「日本冷凍空調工業会標準規格」の「自動車空調装置用膨張弁の静止過熱度試験方法」における「膨張弁出口圧」から、予め定めた基準媒体温度（本実施形態では、０℃）における封入空間５２ｃ内の感温媒体の飽和圧力を減算した圧力に相当する。

より具体的には、本実施形態では、図８に示すように、流量調整弁２０の低圧出口２１ｄから流出する冷媒の圧力Ｐｙを測定し、この値を用いて開弁設定圧Ｙを決定している。まず、流量調整弁２０の冷媒入口２１ａへ試験用基準圧力ＫＴＰａ（本実施形態では、ＫＴＰａ＝１．０３±０．０５ＭＰａ）の空気を流入させる。

流量調整弁２０の蒸発器側出口２１ｂには、圧力容器ＢＴの入口部が接続され、圧力容器ＢＴの出口部には、流量調整弁２０の蒸発器側入口２１ｃが接続されている。圧力容器ＢＴは、吸引側蒸発器１９に対応するバッファ空間を形成するものである。本実施形態では、バッファ空間の内容積が０．００１ｍ³の圧力容器ＢＴを採用している。

そして、封入空間５２ｃ内の感温媒体の温度を基準媒体温度として流量調整弁２０の低圧出口２１ｄから流出する空気の圧力Ｐｙを測定する。低圧出口２１ｄの下流側には、圧力Ｐｙを測定するために所定の圧力損失を生じさせるオリフィスが配置されている。圧力Ｐｙは、実質的に、エジェクタ式冷凍サイクル１０の作動時に吸引側蒸発器から流出した冷媒の圧力である出口側圧力Ｐｅｏに相当する圧力である。さらに、圧力Ｐｙから基準媒体温度となっている感温媒体の飽和圧力を減算した値を開弁設定圧Ｙに決定する。

開弁設定圧Ｙは、基準過熱度ＫＳＨ１と同様に、コイルバネ５２ｅの荷重を変更することによって調整される。

このため、基準過熱度ＫＳＨ１を決定する際に、開弁設定圧Ｙが高い値に設定されるに伴って、吸引側減圧装置１５の絞り開度が増加する。従って、開弁設定圧Ｙが高い値に設定されるに伴って、面積比Ｘを低下させればよい。一方、開弁設定圧Ｙが低い値に設定されるに伴って、吸引側減圧装置１５の絞り開度が減少する。従って、開弁設定圧Ｙが低い値に設定されるに伴って、面積比Ｘを上昇させればよい。

その結果、本発明者らは、図９に示すように、通常運転時には、以下数式Ｆ１、Ｆ２を満足するように、面積比Ｘおよび開弁設定圧Ｙを設定することで、適切な流量の冷媒を吸引側蒸発器１９へ供給可能であることを確認した。

－１７０Ｘ＋３≧Ｙ …（Ｆ１）
Ｙ≧－１７５Ｘ－６０ …（Ｆ２）
一方、低負荷運転時には、以下数式Ｆ３を満足するように、面積比Ｘおよび開弁設定圧Ｙを設定することで、適切な流量の冷媒を吸引側蒸発器１９へ供給可能であることを確認した。

Ｙ≧－３５０Ｘ－９ …（Ｆ３）
そして、本発明者らは、実用上有効な範囲として、数式Ｆ１、Ｆ３を満足するように（図９の網掛けハッチング領域に入るように）、面積比Ｘおよび開弁設定圧Ｙを決定している。換言すると、数式Ｆ１、Ｆ３を満足するように、最大絞り断面積Ａｅｘ、最小通路断面積Ａｐｔ、およびコイルバネ５２ｅの荷重を調整している。

つまり、数式Ｆ１を満足させることで、通常運転時に、バイパス通路１６を介して吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量の割合が不必要に増加しないように、面積比Ｘおよび開弁設定圧Ｙを決定している。さらに、数式Ｆ３を満足させることで、低負荷運転時に、吸引側蒸発器１９へ流入させる冷媒の流量が不足しないように、面積比Ｘおよび開弁設定圧Ｙを決定している。

その他の流量調整弁２０およびエジェクタ式冷凍サイクル１０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式冷凍サイクル１０を作動させると、負荷変動によらず、通常運転時であっても、低負荷運転時であっても、吸引側減圧装置１５にて減圧された冷媒とバイパス通路１６を通過した冷媒との双方の冷媒を蒸発器側出口２１ｂから流出させて、吸引側蒸発器１９へ流入させることができる。

ここで、通常運転時にように、吸引側蒸発器１９へ流入させる冷媒の流量が比較的多くなる運転条件時には、吸引側減圧装置１５が絞り開度を増加させる。このため、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量のうち、吸引側減圧装置１５を介して吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量の割合が増加する。換言すると、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量変化については、吸引側減圧装置１５の絞り開度変化の影響度合が大きくなる。

さらに、本実施形態では、上記数式Ｆ１を満足するように、面積比Ｘおよび開弁設定圧Ｙが設定されている。従って、バイパス通路１６が閉じられていなくても、吸引側減圧装置１５が絞り開度を変化させることによって、吸引側蒸発器１９の出口側の冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量を調整することができる。

一方、低負荷運転時のように吸引側蒸発器１９へ流入させる冷媒の流量が比較的少なくなる運転条件時には、吸引側減圧装置１５が絞り開度を減少させる。このため、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量のうち、バイパス通路１６を通過した冷媒の流量の割合が増加する。換言すると、低負荷運転時における吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量変化については、吸引側減圧装置１５の絞り開度変化の影響度合が小さくなる。

さらに、本実施形態では、上記数式Ｆ３を満足するように、面積比Ｘおよび開弁設定圧Ｙが設定されている。従って、低負荷運転時には、吸引側減圧装置１５が絞り開度を縮小させたとしても、バイパス通路１６を通過した冷媒を確実に吸引側蒸発器１９へ流入させることができる。これにより、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量が不足してしまうことを抑制することができる。

また、本発明者等の検討によれば、上記数式Ｆ１、Ｆ２では、無次元数である面積比Ｘ、および出口側圧力Ｐｅｏから冷媒の物性で決定される飽和圧力を減算した差圧である開弁設定圧Ｙを用いているので、Ｒ１２３４ｙｆに限定されることなく、幅広い冷媒に適用可能であることも確認されている。

つまり、上記数式Ｆ１、Ｆ２を満足するように面積比Ｘおよび開弁設定圧Ｙを設定することで、幅広い冷媒を採用するエジェクタ式冷凍サイクル１０において、通常運転時にも低負荷運転時にも、適切な流量の冷媒を吸引側蒸発器１９へ流入させることができる。

なお、上述の実施形態では、第１実施形態と同様に、吸引側減圧装置１５の入口側の冷媒を、吸引側減圧装置１５を迂回させて、吸引側減圧装置１５の出口側へ導くように、バイパス通路１６を配置した例を説明したが、バイパス通路１６の配置はこれに限定されない。

つまり、吸引側減圧装置１５において、実際に冷媒が減圧される部位は、絞り通路２０ａの最小通路断面積部の近傍である。従って、図１０の変形例に示すように、絞り通路２０ａの最小通路断面積部よりも上流側と絞り通路２０ａの最小通路断面積部よりも下流側とを接続することによって、バイパス通路１６を短縮化させてもよい。

（第５実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図１１の全体構成図に示すように、エジェクタ式冷凍サイクル１０にノズル側減圧装置２５を追加した例を説明する。ノズル側減圧装置２５は、分岐部１３で分岐された冷媒をノズル部１４ａの上流側で減圧させる可変絞り機構である。さらに、ノズル側減圧装置２５は、ノズル部１４ａへ流入する冷媒の流量を調整する流量調整装置としての機能を果たす。

ノズル側減圧装置２５の基本的構成は、第１実施形態で説明した吸引側減圧装置１５と同様の温度式膨張弁である。ノズル側減圧装置２５では、流出側蒸発器１８の出口側の冷媒（すなわち、圧縮機１１へ吸入される吸入冷媒）の過熱度ＳＨが予め定めたノズル側基準過熱度ＫＳＨ（本実施形態では、１℃）に近づくように、絞り開度を変位させる。

その他のエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の流量調整弁２０およびエジェクタ式冷凍サイクル１０においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、ノズル側減圧装置２５を備えているので、圧縮機１１の液圧縮を確実に抑制することができる。

（第６実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図１２の全体構成図に示すように、エジェクタ式冷凍サイクル１０に中間圧減圧装置２６を追加した例を説明する。中間圧減圧装置２６は、放熱器１２から流出した冷媒を分岐部１３の上流側で中間圧冷媒となるまで減圧させる可変絞り機構である。さらに、中間圧減圧装置２６は、分岐部１３へ流入する冷媒の流量を調整する流量調整装置としての機能を果たす。

中間圧減圧装置２６の基本的構成は、第１実施形態で説明した吸引側減圧装置１５と同様の温度式膨張弁である。中間圧減圧装置２６では、流出側蒸発器１８の出口側の冷媒（すなわち、圧縮機１１へ吸入される吸入冷媒）の過熱度ＳＨが予め定めたノズル側基準過熱度ＫＳＨ（本実施形態では、１℃）に近づくように、絞り開度を変位させる。

その他のエジェクタ式冷凍サイクル１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の流量調整弁２０およびエジェクタ式冷凍サイクル１０においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０では、中間圧減圧装置２６を備えているので、圧縮機１１の液圧縮を確実に抑制することができる。

（第７実施形態）
本実施形態では、上述の実施形態で説明した流量調整弁２０を、図１３の全体構成図に示すエジェクタ式冷凍サイクル１０ａに適用した例を説明する。

エジェクタ式冷凍サイクル１０ａでは、第１実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０に対して、分岐部１３および流出側蒸発器１８が廃止されて、気液分離器２７を備えている。気液分離器２７は、ディフューザ部１４ｄから流出した冷媒の気液を分離して分離された余剰液相冷媒を蓄える気液分離部である。

さらに、エジェクタ式冷凍サイクル１０ａでは、放熱器１２の出口に、エジェクタ１４のノズル部１４ａの入口側が接続されている。また、気液分離器２７の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続され、気液分離器２７の液相冷媒出口には、流量調整弁２０の冷媒入口２１ａ側が接続されている。

その他のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａの構成は、第１実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０と同様である。

次に、上記構成におけるエジェクタ式冷凍サイクル１０ａの作動について説明する。空調制御装置４０が圧縮機１１を作動させると、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒が、放熱器１２へ流入する。放熱器１２へ流入した冷媒は、冷却ファン１２ａから送風された外気と熱交換して、冷却されて凝縮する。放熱器１２から流出した冷媒は、エジェクタ１４のノズル部１４ａへ流入する。

ノズル部１４ａの冷媒噴射口から噴射された噴射冷媒、および冷媒吸引口１４ｃから吸引された吸引冷媒は、ディフューザ部１４ｄへ流入する。ディフューザ部１４ｄにて昇圧された冷媒は、気液分離器２７へ流入する。気液分離器２７にて分離された気相冷媒は、
圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。一方、気液分離器２７にて分離された液相冷媒は、流量調整弁２０の冷媒入口２１ａへ流入する。

この際、第１実施形態と同様に、通常運転時には、吸引側減圧装置１５にて減圧された冷媒が、流量調整弁２０の蒸発器側出口２１ｂから流出して、吸引側蒸発器１９へ流入する。また、低負荷運転時には、吸引側減圧装置１５にて減圧された冷媒およびバイパス通路１６を通過した冷媒が、流量調整弁２０の蒸発器側出口２１ｂから流出して、吸引側蒸発器１９へ流入する。

吸引側蒸発器１９へ流入した冷媒は、室内送風機１８ａによって送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内送風機１８ａによって送風された送風空気が冷却される。吸引側蒸発器１９から流出した冷媒は、冷媒吸引口１４ｃから吸引される。

従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａによれば、負荷変動によらず、通常運転時においても、低負荷運転時においても、吸引側蒸発器１９にて、車室内へ送風される送風空気を冷却することができる。そして、第１実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０と同様の効果を得ることができる。

すなわち、流量調整弁２０は、エジェクタ式冷凍サイクル１０ａに適用しても、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。換言すると、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０ａによれば、流量調整弁２０を備えているので、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器１９へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

（１）上述の実施形態では、吸引側減圧装置１５、バイパス通路１６、および可変絞り装置１７を、流量調整弁２０として一体化させた例を説明したが、これに限定されない。例えば、エジェクタ式冷凍サイクル１０、１０ａが、吸引側減圧装置１５、バイパス通路１６、および可変絞り装置１７を、それぞれ別の構成機器として備えていても同様の効果を得ることができる。さらに、流量調整弁２０に対して、分岐部１３、エジェクタ１４等を一体化させてもよい。

（２）上述の第２実施形態では、バネ室１７ｃの圧力Ｐｓｐを絞り通路２０ａの出口側の冷媒圧力とした例を説明したが、これに限定されない。例えば、バネ室１７ｃを外気と連通させて、バネ室１７ｃの圧力Ｐｓｐを外気圧としてもよい。また、バネ室１７ｃを真空としてもよい。この場合は、第１実施形態と同様に、第１通路１６ａの内壁面と弁体部１７ａとの隙間にシール部材を配置すればよい。

（３）上述の第４実施形態では、図７に示すように、バイパス通路１６を配置した例を説明したが、これに限定されない。例えば、絞り通路２０ａの直前から絞り通路２０ａの下流側へ延びる比較的短い距離のバイパス通路１６であってもよい。また、ボデー２１のうち絞り通路２０ａを形成する部位の内周面の一部を切り欠くことによって、バイパス通路１６を形成してもよい。

（４）エジェクタ式冷凍サイクル１０を構成する各構成機器は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。

例えば、上述の実施形態では、圧縮機１１として、電動圧縮機を採用した例を説明したが、圧縮機１１として、プーリ、ベルト等を介して車両走行用エンジンから伝達される回転駆動力によって駆動されるエンジン駆動式の圧縮機を採用してもよい。さらに、エンジン駆動式の圧縮機としては、吐出容量の変化により冷媒吐出能力を調整可能な可変容量型圧縮機、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可能な固定容量型圧縮機を採用することができる。

また、上述の実施形態では、放熱器１２の詳細構成について言及していないが、放熱器１２として、凝縮させた冷媒を蓄えるレシーバ部（換言すると、受液器）を有するレシーバ一体型の凝縮器を採用してもよい。さらに、レシーバ部から流出した液相冷媒を過冷却する過冷却部を有して構成される、いわゆるサブクール型の凝縮器を採用してもよい。

また、上述の実施形態では、分岐部１３として三方継手構造のものを採用した例を説明したが、分岐部１３はこれに限定されない。例えば、分岐部１３として、分岐部１３として、遠心分離方式の気液分離器構造のものを採用してもよい。この場合は、旋回中心側の比較的乾き度の高い冷媒をエジェクタ１４のノズル部１４ａ側へ流出させ、外周側の比較的乾き度の低い冷媒を流量調整弁２０の冷媒入口２１ａ側へ流出させてもよい。

また、上述の実施形態では、流出側蒸発器１８および吸引側蒸発器１９を一体的に構成した例を説明したが、流出側蒸発器１８および吸引側蒸発器１９を別体で構成されていてもよい。そして、流出側蒸発器１８および吸引側蒸発器１９にて、異なる冷媒対象流体を異なる温度帯で冷却するようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、冷媒としてＲ１２３４ｙｆを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ、等を採用してもよい。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。さらに、冷媒として二酸化炭素を採用して、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成してもよい。

（５）上述の各実施形態では、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル１０を車両用空調装置に適用したが、エジェクタ式冷凍サイクル１０の適用はこれに限定されない。例えば、据置型空調装置、冷温保存庫、その他の冷却加熱装置等に適用してもよい。

（６）また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。例えば、第２～第４実施形態で説明した流量調整弁２０を、第５～第７実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル１０、１０ａに適用してもよい。

１０、１０ａエジェクタ式冷凍サイクル
１２放熱器
１４エジェクタ
１４ａノズル部
１４ｃ冷媒吸引口
１５吸引側減圧装置（吸引側減圧部）
１６バイパス通路
１７可変絞り装置（可変絞り機構部）
１９吸引側蒸発器
２０流量調整弁

Claims

冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、
前記放熱器から流出した冷媒を減圧させるノズル部（１４ａ）から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（１４ｃ）から冷媒を吸引し、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ（１４）と、
冷媒を減圧させる吸引側減圧部（１５）と、
前記吸引側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させて前記冷媒吸引口側へ流出させる吸引側蒸発器（１９）と、
前記吸引側減圧部の入口側の冷媒を、前記吸引側減圧部を迂回させて前記吸引側蒸発器の入口側へ導くバイパス通路（１６）と、
前記バイパス通路を流通する冷媒の流量を調整する可変絞り機構部（１７）と、を備え、
前記吸引側減圧部は、前記吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度（ＳＨ１）が予め定めた基準過熱度（ＫＳＨ１）に近づくように絞り開度を変化させるものであり、
前記可変絞り機構部は、前記バイパス通路を開閉する機能を有し、前記吸引側減圧部から流出する冷媒の流量（Ｇｅ１）が予め定めた基準流量（ＫＧｅ１）以下となっている際に、前記バイパス通路を開くものであるエジェクタ式冷凍サイクル。
前記可変絞り機構部は、前記吸引側減圧部の入口側の冷媒の圧力である入口側圧力（Ｐｒｉ）から前記吸引側蒸発器から流出した冷媒の圧力である出口側圧力（Ｐｅｏ）を減算した圧力差（ΔＰ）の縮小に伴って、絞り開度を増加させるものである請求項１に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
前記可変絞り機構部は、前記吸引側減圧部の入口側の冷媒の圧力である入口側圧力（Ｐｒｉ）の低下に伴って、絞り開度を増加させるものである請求項１に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、
前記放熱器から流出した冷媒を減圧させるノズル部（１４ａ）から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（１４ｃ）から冷媒を吸引し、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ（１４）と、
冷媒を減圧させる吸引側減圧部（１５）と、
前記吸引側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させて前記冷媒吸引口側へ流出させる吸引側蒸発器（１９）と、
前記吸引側減圧部の入口側の冷媒を、前記吸引側減圧部を迂回させて前記吸引側蒸発器の入口側へ導くバイパス通路（１６）と、を備え、
前記吸引側減圧部は、前記吸引側蒸発器の出口側の冷媒の温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入された封入空間（５２ｃ）、および前記感温媒体の圧力に応じて変位する絞り弁（５１）を有し、前記吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度（ＳＨ１）が予め定めた基準過熱度（ＫＳＨ１）に近づくように絞り開度を変化させるものであり、
前記吸引側蒸発器から流出した冷媒の圧力である出口側圧力から予め定めた基準媒体温度における前記感温媒体の飽和圧力を減算した値を開弁設定圧（Ｙ）と定義し、前記吸引側減圧部の最大通路断面積（Ａｅｘ）に対する前記バイパス通路の最小通路断面積（Ａｐｔ）の比（Ａｐｔ／Ａｅｘ）を面積比Ｘと定義したときに、
－１７０Ｘ＋３≧Ｙ
かつ、
Ｙ≧－３５０Ｘ－９
となっているエジェクタ式冷凍サイクル。
前記放熱器から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部（１３）を備え、
前記分岐部（１３）の一方の流出口には、前記ノズル部の入口側が接続されており、
前記分岐部（１３）の他方の流出口には、前記吸引側減圧部の入口側が接続されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
冷媒を減圧させるノズル部（１４ａ）から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（１４ｃ）から冷媒を吸引し、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ（１４）、および冷媒を蒸発させて前記冷媒吸引口側へ流出させる吸引側蒸発器（１９）を有するエジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）に適用される流量調整弁であって、
前記吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度（ＳＨ１）が予め定めた基準過熱度（ＫＳＨ１）に近づくように絞り開度を変化させる吸引側減圧部（１５）と、
前記吸引側減圧部の入口側の冷媒を、前記吸引側減圧部を迂回させて前記吸引側減圧部の出口側へ導くバイパス通路（１６）と、
前記バイパス通路を流通する冷媒の流量を調整する可変絞り機構部（１７）と、を備え、
前記吸引側減圧部にて減圧された冷媒を流出させる蒸発器側出口（２１ｂ）には、前記吸引側蒸発器の冷媒入口側が接続されており、
前記可変絞り機構部は、前記バイパス通路を開閉する機能を有し、前記吸引側減圧部から前記吸引側蒸発器の冷媒入口側へ流出させる冷媒の流量（Ｇｅ１）が予め定めた基準流量（ＫＧｅ１）以下となっている際に、前記バイパス通路を開くものである流量調整弁。
前記可変絞り機構部は、前記吸引側減圧部の入口側の冷媒の圧力である入口側圧力（Ｐｒｉ）から、前記吸引側蒸発器から流出した冷媒の圧力である出口側圧力（Ｐｅｏ）を減算した圧力差（ΔＰ）の縮小に伴って、絞り開度を増加させるものである請求項６に記載の流量調整弁。
前記可変絞り機構部は、前記吸引側減圧部の入口側の冷媒の圧力である入口側圧力（Ｐｒｉ）の低下に伴って、絞り開度を増加させるものである請求項６に記載の流量調整弁。
冷媒を減圧させるノズル部（１４ａ）から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口（１４ｃ）から冷媒を吸引し、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ（１４）、および冷媒を蒸発させて前記冷媒吸引口側へ流出させる吸引側蒸発器（１９）を有するエジェクタ式冷凍サイクル（１０、１０ａ）に適用される流量調整弁であって、
前記吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度（ＳＨ１）が予め定めた基準過熱度（ＫＳＨ１）に近づくように絞り開度を変化させる吸引側減圧部（１５）と、
前記吸引側減圧部の入口側の冷媒を、前記吸引側減圧部を迂回させて前記吸引側減圧部の出口側へ導くバイパス通路（１６）と、を備え、
前記吸引側減圧部は、前記吸引側蒸発器の出口側の冷媒の温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入された封入空間（５２ｃ）、および前記感温媒体の圧力に応じて変位する絞り弁（５１）を有し、
前記吸引側減圧部にて減圧された冷媒を流出させる蒸発器側出口（２１ｂ）には、前記吸引側蒸発器の冷媒入口側が接続されており、
前記吸引側蒸発器から流出した冷媒の圧力である出口側圧力から予め定めた基準媒体温度における前記感温媒体の飽和圧力を減算した値を開弁設定圧（Ｙ）と定義し、前記吸引側減圧部の最大通路断面積（Ａｅｘ）に対する前記バイパス通路の最小通路断面積（Ａｐｔ）の比（Ａｐｔ／Ａｅｘ）を面積比Ｘと定義したときに、
－１７０Ｘ＋３≧Ｙ
かつ、
Ｙ≧－３５０Ｘ－９
となっている流量調整弁。