CN105579788A - 喷射器式制冷循环 - Google Patents

Abstract

喷射器式制冷循环具有：散热器(12)，使从压缩机(11)排出的制冷剂散热；喷射器(20)，使由散热器(12)冷却后的制冷剂减压；气液分离器(15)，对从喷射器(20)的扩散部(20d)流出的制冷剂进行气液分离；蒸发器(16)，配置于将气液分离器(15)和喷射器(20)的制冷剂吸引口(20c)连接起来的制冷剂通路；以及开闭阀(14)，切换第一制冷剂流路和第二制冷剂流路，该第一制冷剂流路是使从喷射器(20)的喷嘴部(20a)喷射的喷射制冷剂从扩散部(20d)流出的制冷剂流路，该第二制冷剂流路是使喷射制冷剂从制冷剂吸引口(20c)流出的制冷剂流路。在压缩机(11)的转速(Nc)为基准转速(KNc)以下时，从第一制冷剂流路切换到第二制冷剂流路。由此，能够不受负荷变动的影响而充分地对冷却对象流体进行冷却。

Description

喷射器式制冷循环

相关申请的相互参照

本申请基于2013年9月23日申请的日本专利申请2013-196310，该发明内容作为参照编入本申请。

技术领域

本发明涉及一种作为制冷剂减压装置具有喷射器的喷射器式制冷循环。

背景技术

以往，已知一种作为制冷剂减压装置具有喷射器的蒸气压缩式的制冷循环，即喷射器式制冷循环。例如，在专利文献1中公开了如下的喷射器式制冷循环：其具有对从喷射器流出的制冷剂进行气液分离的气液分离器，使由该气液分离器分离出的液相制冷剂流入蒸发器，并且使由气液分离器分离出的气相制冷剂吸入压缩机。

更详细而言，在该专利文献1的喷射器式制冷循环中，通过从喷射器的喷嘴部喷射出的高速度的喷射制冷剂的吸引作用(泵作用)而从喷射器的制冷剂吸引口吸引蒸发器下游侧的制冷剂，利用喷射器的扩散部(升压部)使喷射制冷剂与吸引制冷剂的混合制冷剂升压并流入气液分离器。

由此，在专利文献1的喷射器式制冷循环中，能够使相当于压缩机的吸入制冷剂压力的气液分离器内的制冷剂压力上升到比蒸发器的制冷剂蒸发压力高。因此，与压缩机的吸入制冷剂压力和蒸发器中的制冷剂蒸发压力大致相等的通常的制冷循环装置相比，能够降低压缩机的消耗动力，提高循环的性能系数(COP)。

但是，像专利文献1的喷射器式制冷循环那样，在通过从喷射器的喷嘴部喷射的喷射制冷剂的吸引作用来吸引蒸发器下游侧的制冷剂的结构中，在使喷射制冷剂的流量降低时，相对于喷射制冷剂的流量的降低程度，从制冷剂吸引口吸引蒸发器下游侧的制冷剂的吸引能力的降低程度容易变大。

因此，像循环的热负荷降低的低负荷运转时那样，当喷射制冷剂的流量降低时，喷射器的吸引能力大幅降低，存在无法使制冷剂流入蒸发器的情况。因此，在低负荷运转时，存在无法利用蒸发器充分地对冷却对象流体进行冷却的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-149652号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种喷射器式制冷循环，能够不受负荷变动的影响而充分地对冷却对象流体进行冷却。

根据本发明的一个方式，喷射器式制冷循环具有：压缩机，压缩并排出制冷剂；散热器，使从压缩机排出的制冷剂散热；以及喷射器。喷射器具有：喷嘴部，使从散热器流出的制冷剂减压；制冷剂吸引口，通过从喷嘴部喷射的高速度的喷射制冷剂的吸引作用来吸引制冷剂；以及升压部，使喷射制冷剂与从制冷剂吸引口吸引的吸引制冷剂的混合制冷剂升压。喷射器式制冷循环还具有：气液分离装置，将从升压部流出的制冷剂分离成气相制冷剂和液相制冷剂，使气相制冷剂向压缩机的吸入口侧流出；蒸发器，配置于将气液分离装置的液相制冷剂流出口与制冷剂吸引口连接起来的制冷剂通路，使在该蒸发器的内部流通的制冷剂蒸发；以及制冷剂流路切换装置，切换在循环中循环的制冷剂的流路。制冷剂流路切换装置能够切换使喷射制冷剂从升压部流出的第一制冷剂流路和使喷射制冷剂从制冷剂吸引口流出的第二制冷剂流路。

由此，在制冷剂流路切换装置切换到第一制冷剂流路时，能够得到如下的喷射器式制冷循环：使制冷剂按照压缩机→散热器→喷射器的喷嘴部→喷射器的升压部→气液分离装置→压缩机的顺序循环，并且使制冷剂按照气液分离装置→蒸发器→喷射器的制冷剂吸引口的顺序循环。

并且，在制冷剂流路切换装置切换到第二制冷剂流路时，能够得到使制冷剂按照压缩机→散热器→喷射器的喷嘴部→蒸发器→压缩机的顺序循环的制冷循环。

因此，即使在喷射器的吸引能力有可能大幅降低的低负荷运转时，也能够通过制冷剂流路切换装置将第一制冷剂流路切换到第二制冷剂流路，从而借助压缩机的制冷剂排出能力将由喷射器的喷嘴部减压后的制冷剂可靠地供给到蒸发器。

即，能够抑制在低负荷运转时无法向蒸发器供给制冷剂的情况，能够不受负荷变动的影响而充分地对冷却对象流体进行冷却。

根据本发明的另一方式，喷射器式制冷循环具有：压缩机，压缩并排出制冷剂；散热器，使从压缩机排出的制冷剂散热；以及喷射器。喷射器具有：喷嘴部，使从散热器流出的制冷剂减压；制冷剂吸引口，通过从喷嘴部喷射的高速度的喷射制冷剂的吸引作用来吸引制冷剂；以及升压部，使喷射制冷剂与从制冷剂吸引口吸引的吸引制冷剂的混合制冷剂升压。喷射器式制冷循环还具有：气液分离装置，将从升压部流出的制冷剂分离成气相制冷剂和液相制冷剂，使气相制冷剂向压缩机的吸入口侧流出；蒸发器，配置于将气液分离装置的液相制冷剂流出口与制冷剂吸引口连接起来的制冷剂通路，使在该蒸发器的内部流通的制冷剂蒸发；旁路通路，将蒸发器的制冷剂出口侧与压缩机的吸入口侧连接；以及制冷剂流路切换装置，切换在循环中循环的制冷剂的流路。制冷剂流路切换装置能够切换第一制冷剂流路和第二制冷剂流路，该第一制冷剂流路是使从蒸发器流出的制冷剂向制冷剂吸引口侧流动的制冷剂流路，该第二制冷剂流路是使从蒸发器流出的制冷剂经由旁路通路向压缩机的吸入口侧流动的制冷剂流路。

由此，在制冷剂流路切换装置切换到第一制冷剂流路时，能够得到如下的喷射器式制冷循环：使制冷剂按照压缩机→散热器→喷射器的喷嘴部→喷射器的升压部→气液分离装置→压缩机的顺序循环，并且使制冷剂按照气液分离装置→蒸发器→喷射器的制冷剂吸引口的顺序循环。

并且，在制冷剂流路切换装置切换到第二制冷剂流路时，能够得到使制冷剂按照压缩机→散热器→喷射器的喷嘴部→喷射器的升压部→气液分离装置→蒸发器→旁路通路→压缩机的顺序循环的制冷循环。

因此，能够抑制在低负荷运转时无法向蒸发器供给制冷剂的情况，能够不受负荷变动的影响而充分地对冷却对象流体进行冷却。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的喷射器式制冷循环的概略图。

图2是本发明的第二实施方式的喷射器式制冷循环的概略图。

图3是第二实施方式的通常运转模式时的喷射器的剖面图。

图4是第二实施方式的低负荷运转模式时的喷射器的剖面图。

图5是对第二实施方式的喷射器的各制冷剂通路的功能进行说明的示意性的剖面图。

图6是本发明的第三实施方式的喷射器的剖面图。

图7是第三实施方式的喷射器的剖面图。

图8是本发明的第四实施方式的喷射器式制冷循环的概略图。

具体实施方式

以下，参照附图说明实施本发明的多个实施方式。在各方式中，有时对与在先前的方式中进行了说明的事项对应的部分标记相同的参照符号并省略重复说明。在各方式中，在仅对结构的一部分进行说明的情况下，能够对结构的其他部分应用先前进行了说明的其他方式。不光能够将在各实施方式中具体明示为能够组合的部分彼此组合，只要不特别妨碍组合，即使未明示也能够部分地将实施方式彼此组合。

(第一实施方式)

以下，使用附图对本发明的第一实施方式进行说明。图1的概略图所示的本实施方式的喷射器式制冷循环10应用于车辆用空调装置，实现对向作为空调对象空间的车室内吹送的送风空气进行冷却的功能。该喷射器式制冷循环10能够切换制冷剂流路，能够切换后述的通常运转模式时的制冷剂流路(第一制冷剂流路)与低负荷运转模式时的制冷剂流路(第二制冷剂流路)。在图1中，利用实线箭头表示第一制冷剂流路，利用虚线箭头表示第二制冷剂流路。

此外，在该喷射器式制冷循环10中，采用HFC类制冷剂(具体而言为R134a)作为制冷剂，喷射器式制冷循环10成为高压侧制冷剂压力不超过制冷剂的临界压力的亚临界制冷循环。当然，作为制冷剂也可以采用HFO类制冷剂(具体而言为R1234yf)等。并且，在制冷剂中混入用于润滑压缩机11的冷冻机油，冷冻机油的一部分与制冷剂一同在循环中循环。

在喷射器式制冷循环10中，压缩机11吸入制冷剂并将其升压到成为高压制冷剂后排出。具体而言，本实施方式的压缩机11是在1个壳体内收纳固定容量型的压缩机构以及驱动压缩机构的电动机的电动压缩机。

作为该压缩机构可以采用涡旋型压缩机构、叶片型压缩机构等各种压缩机构。并且，由于电动机通过从后述的空调控制装置21输出的控制信号来控制其动作(转速)，因此也可以采用交流电动机、直流电动机中的任意一种形式。

并且，压缩机11也可以是通过经由滑轮、带等从车辆行驶用发动机传递的旋转驱动力进行驱动的发动机驱动式的压缩机。作为这种发动机驱动式的压缩机可以采用能够根据排出容量的变化来调整制冷剂排出能力的可变容量型压缩机，或者根据电磁离合器的接通断开使压缩机的工作效率发生变化而调整制冷剂排出能力的固定容量型压缩机。

散热器12的冷凝部12a的制冷剂入口侧与压缩机11的排出口连接。散热器12是通过使从压缩机11排出的高压制冷剂与由冷却风扇12d吹送的车室外空气(外气)进行热交换，从而使高压制冷剂散热而冷却的散热用热交换器。

更具体而言，该散热器12是所谓的过冷型的冷凝器，具有：冷凝部12a，使从压缩机11排出的高压气相制冷剂与从冷却风扇12d吹送的外气进行热交换，并使高压气相制冷剂散热而冷凝；作为高压侧气液分离装置的接收器部12b，对从冷凝部12a流出的制冷剂进行气液分离并储存剩余液相制冷剂；以及过冷却部12c，使从接收器部12b流出的液相制冷剂与从冷却风扇12d吹送的外气进行热交换，对液相制冷剂进行过冷却。

冷却风扇12d是通过从空调控制装置21输出的控制电压来控制其转速(送风空气量)的电动式送风机。

喷射器20的喷嘴部20a的制冷剂流入口侧与散热器12的过冷却部12c的制冷剂出口连接。喷射器20起到使从散热器12流出的过冷却状态的高压液相制冷剂减压并向下游侧流出的制冷剂减压装置的作用，并且起到通过以高速度喷射的喷射制冷剂的吸引作用来吸引(输送)从后述的蒸发器16流出的制冷剂并使其循环的制冷剂循环装置(制冷剂输送装置)的作用。

更具体而言，喷射器20具有喷嘴部20a和主体部20b。喷嘴部20a由顶端朝向制冷剂的流向逐渐变细的大致圆筒状的金属(例如，不锈钢合金)等形成，利用设置在其内部的制冷剂通路(节流通路)使制冷剂等熵地减压膨胀。

在设置在喷嘴部20a的内部的制冷剂通路中设置有：通路截面积最缩小的喉部(最小面积部)、通路截面积从制冷剂流入口侧朝向喉部逐渐缩小的顶端变细部、以及通路截面积从喉部朝向喷射制冷剂的制冷剂喷射口逐渐扩大的扩开部。即，本实施方式的喷嘴部20a构成拉瓦尔喷嘴。

并且，在本实施方式中，作为喷嘴部20a采用以如下的方式设定的部件：在喷射器式制冷循环10的通常运转时，从制冷剂喷射口喷射的喷射制冷剂的流速为音速以上。当然，喷嘴部20a也可以具有顶端变细的喷嘴。

主体部20b由大致圆筒状的金属(例如，铝)或者树脂形成，起到在内部支承固定喷嘴部20a的固定部件的作用，并且起到喷射器20的外壳的作用。更具体而言，喷嘴部20a以收纳在主体部20b的长度方向一端侧的内部的方式被压入固定。因此，制冷剂不会从喷嘴部20a与主体部20b的固定部(压入部)泄漏。

并且，在主体部20b的外周面中的与喷嘴部20a的外周侧对应的部位设置有将其内外贯通而与喷嘴部20a的制冷剂喷射口连通的制冷剂吸引口20c。该制冷剂吸引口20c是通过从喷嘴部20a喷射的喷射制冷剂的吸引作用而将从后述的蒸发器16流出的制冷剂向喷射器20的内部吸引的贯通孔。

此外，在主体部20b的内部设置有：吸引通路，将从制冷剂吸引口20c吸引的吸引制冷剂引导到喷嘴部20a的制冷剂喷射口侧；以及作为升压部的一例的扩散部20d，使从制冷剂吸引口20c经由吸引通路向喷射器20的内部流入的吸引制冷剂与喷射制冷剂混合并升压。

吸引通路是喷嘴部20a的顶端变细形状的顶端部周边的外周侧与主体部20b的内周侧之间的空间，吸引通路的通路截面积朝向制冷剂流向逐渐缩小。由此，使在吸引通路中流通的吸引制冷剂的流速逐渐增加，从而减少通过扩散部20d使吸引制冷剂与喷射制冷剂混合时的能量损失(混合损失)。

扩散部20d被配置为与吸引通路的出口连续，是使通路截面积逐渐扩大的空间。由此，实现一边使喷射制冷剂与吸引制冷剂混合一边使其流速减速而使喷射制冷剂与吸引制冷剂的混合制冷剂的压力上升的功能，即将混合制冷剂的速度能量转换成压力能量的功能。

更具体而言，划分出本实施方式的扩散部20d的主体部20b的内周壁面的轴向截面的截面形状是通过组合多个曲线而形成的。并且，扩散部20d的制冷剂通路截面积的扩展程度在朝向制冷剂流向逐渐扩大之后再次变小，从而能够使制冷剂等熵地升压。

气液分离器15的入口侧经由开闭阀14与喷射器20的扩散部20d的制冷剂出口连接。

气液分离器15是对从喷射器20的扩散部20d流出的制冷剂进行气液分离的气液分离装置的一例。另外，在本实施方式中，作为气液分离器15采用内容积比较小的部件，使得几乎不储存分离出的液相制冷剂而使其从液相制冷剂流出口流出，但也可以采用具有作为储存循环内的剩余液相制冷剂的贮液装置的功能的部件。

开闭阀14是开闭装置的一例，该开闭装置配置于将喷射器20的扩散部20d的出口侧与气液分离器15的入口侧连接起来的制冷剂通路，对该制冷剂通路进行开闭。因此，在本实施方式的喷射器式制冷循环10中，开闭阀14能够通过对将喷射器20的扩散部20d的出口侧与气液分离器15的入口侧连接起来的制冷剂通路进行开闭，从而切换在循环中循环的制冷剂的制冷剂流路。

即，本实施方式的开闭阀14也可以作为制冷剂流路切换装置的一例使用。更详细而言，在本实施方式中，通过在后述的通常运转模式时打开开闭阀14，从而切换到从喷射器20的喷嘴部20a喷射的喷射制冷剂从扩散部20d流出的第一制冷剂流路，通过在低负荷运转模式时关闭开闭阀14，从而切换到喷射制冷剂从制冷剂吸引口20c流出的第二制冷剂流路。

并且，本实施方式的开闭阀14具有非通电时开口型(所谓的常开型)的电磁阀，通过从空调控制装置21输出的控制电压来控制其动作。

压缩机11的吸入口侧与气液分离器15的气相制冷剂流出口连接。另一方面，喷射器20的制冷剂吸引口20c侧与气液分离器15的液相制冷剂流出口连接。

此外，在将气液分离器15的液相制冷剂流出口与喷射器20的制冷剂吸引口20c连接起来的制冷剂通路中，从气液分离器15侧朝向喷射器20的制冷剂吸引口20c侧依次配置有固定节流部15a和蒸发器16。固定节流部15a是使制冷剂减压的减压装置，具体而言，可以采用节流孔、毛细管或者喷嘴等。

蒸发器16是通过使向内部流入的低压制冷剂与从送风风扇16a朝向车室内吹送的送风空气进行热交换，从而使低压制冷剂蒸发而发挥吸热作用的吸热用热交换器。送风风扇16a是根据从空调控制装置21输出的控制电压来控制其转速(送风空气量)的电动式送风机。

接着，空调控制装置21具有包含CPU、ROM以及RAM等的公知的微型计算机及其周边电路。该空调控制装置21根据存储在该ROM内的控制程序进行各种运算、处理，对上述的各种电气式的致动器11、12d、14、16a等的动作进行控制。

并且，空调控制装置21连接有检测车室内温度Tr的内气温度传感器、检测外气温度Tam的外气温度传感器、检测车室内的日照量As的日照传感器、检测蒸发器16的吹出空气温度(具体而言为蒸发器温度)Tefin的蒸发器温度传感器、检测散热器12出口侧制冷剂的温度Td的出口侧温度传感器以及检测散热器12出口侧制冷剂的压力Pd的出口侧压力传感器等空调控制用的传感器组，空调控制装置21被输入这些传感器组的检测值。

此外，在空调控制装置21的输入侧连接有配置在车室内前部的仪表盘附近的未图示的操作面板，将来自设置于该操作面板的各种操作开关的操作信号向空调控制装置21输入。作为设置于操作面板的各种操作开关，设置有请求进行车室内空调的空调动作开关、设定车室内温度的车室内温度设定开关等。

另外，本实施方式的空调控制装置21将控制与其输出侧连接的各种控制对象设备的动作的控制部一体化，空调控制装置21中的控制各控制对象设备的动作的部分(硬件和软件)构成各控制对象设备的控制部。例如，在本实施方式中，控制压缩机11的动作的部分构成排出能力控制部21a，控制开闭阀14的动作的部分构成制冷剂流路控制部21b。

接着，对本实施方式的喷射器式制冷循环10的动作进行说明。如上所述，在本实施方式的喷射器式制冷循环10中能够切换通常运转模式的运转和低负荷运转模式的运转。

通常运转模式是在喷射器20能够发挥充分的吸引能力的通常时所执行的运转模式。并且，低负荷运转模式是在存在与通常时相比循环的热负荷降低而使从喷射器20的喷嘴部20a喷射的喷射制冷剂的流量降低、喷射器20的吸引能力大幅降低的担忧的低负荷运转时执行的运转模式。

此外，通过执行预先存储在空调控制装置21的存储电路中的空调控制程序而进行通常运转模式与低负荷运转模式的切换。另外，在接通(ON)操作面板的空调动作开关时执行该空调控制程序。

在空调控制程序的控制流程中，读取上述的空调控制用的传感器组的检测信号和来自各种空调操作开关的操作信号，根据所读取的检测信号和操作信号的值，对向车室内吹出的吹出空气的目标温度即目标吹出温度TAO进行计算。

此外，根据计算出的目标吹出温度TAO和检测信号来决定压缩机11、冷却风扇12d、开闭阀14等各种电气式的致动器的控制状态，向各种电气式的致动器输出控制信号以得到所决定的控制状态。并且，在请求车室内空调的停止之前，再次重复检测信号和操作信号的读取→目标吹出温度TAO的计算→新的控制状态的决定→控制信号的输出这样的流程。

并且，关于各种电气式的致动器的控制状态的决定，例如按照如下的方式决定压缩机11的制冷剂排出能力即压缩机11的转速Nc，更具体而言为向压缩机11的电动机输出的控制信号。另外，压缩机11的制冷剂排出能力可以定义为压缩机11的排出压力与排出流量(质量流量)的乘积值。

首先，根据目标吹出温度TAO，参照预先存储在空调控制装置21的存储电路中的控制图来决定蒸发器16的目标蒸发器吹出温度TEO。具体而言，决定为伴随着目标吹出温度TAO的降低，目标蒸发器吹出温度TEO降低。

并且，根据该目标蒸发器吹出温度TEO与由蒸发器温度传感器检测出的蒸发器温度Tefin之间的偏差(Tefin-TEO)，使用反馈控制手法决定向压缩机11的电动机输出的控制信号，以使蒸发器温度Tefin接近目标蒸发器吹出温度TEO。

根据目标吹出温度TAO，参照预先存储在空调控制装置21的存储电路中的控制图来决定送风风扇16a的送风能力(具体而言为向送风风扇16a输出的控制电压)。具体而言，将在目标吹出温度TAO的极低温域(最大制冷区域)和极高温域(最大制热区域)向电动机输出的控制电压设为最大而将送风空气量控制在最大量附近，伴随着目标吹出温度TAO接近中间温度域而使送风空气量减少。

关于开闭阀14的开闭状态(具体而言为向开闭阀14输出的控制电压)，在像上述那样决定的压缩机11的转速Nc为预定的基准转速KNc以下时，决定为关闭开闭阀14。即，在本实施方式的喷射器式制冷循环10中，在压缩机11的转速Nc为预定的基准转速KNc以下时，从第一制冷剂流路切换到第二制冷剂流路。

该基准转速KNc被决定为如下的值：在将喷射器式制冷循环10切换到第一制冷剂流路时，如果压缩机11的转速Nc比基准转速KNc高，则从喷嘴部20a喷射的喷射制冷剂的流量不会降低，能够从制冷剂吸引口20c充分地吸引蒸发器16下游侧的制冷剂。

这里，由于上述的目标吹出温度TAO是为了将车室内温度保持在相当于乘坐人员所期望的温度的车室内设定温度Tset而决定的值，因此在像本实施方式那样利用蒸发器16冷却送风空气的喷射器式制冷循环10中，伴随着目标吹出温度TAO的降低，循环的热负荷增加。

并且，蒸发器温度Tefin由于是蒸发器16自身的温度，因此实质上是与蒸发器16的制冷剂蒸发温度相等的值。此外，蒸发器温度Tefin因增加压缩机11的转速Nc(制冷剂排出能力)而降低。

即，空调控制装置21决定为伴随着目标吹出温度TAO的降低而降低目标蒸发器吹出温度TEO，这意味着决定为伴随着循环的热负荷增加而增加压缩机11的制冷剂排出能力(压缩机11的转速Nc)。

因此，像本实施方式那样，在压缩机11的转速Nc为基准转速KNc以下时，关闭开闭阀14，这意味着在循环的热负荷为预定的基准热负荷以下时，控制开闭阀14的动作以从第一制冷剂流路(通常运转模式)切换到第二制冷剂流路(低负荷运转模式)。

因此，在本实施方式的喷射器式制冷循环10中，在循环的热负荷比基准热负荷高，喷射器20能够发挥充分的吸引能力时，切换到第一制冷剂流路(通常运转模式)，在循环的热负荷为基准热负荷以下，喷射器20的吸引能力有可能大幅降低的低负荷运转时，切换到第二制冷剂流路(低负荷运转模式)。

接着，对各运转模式的动作进行说明。

(a)通常运转模式

通常运转模式是在开闭阀14打开而切换到第一制冷剂流路时执行的运转模式。

在切换到第一制冷剂流路的喷射器式制冷循环10中，如图1的实线箭头所示，得到如下的喷射器式制冷循环：制冷剂按照压缩机11→散热器12→喷射器20的喷嘴部20a→喷射器20的升压部20d(→开闭阀14)→气液分离器15→压缩机11的顺序循环，并且制冷剂按照气液分离器15→固定节流部15a→蒸发器16→喷射器20的制冷剂吸引口20c的顺序循环。

在该制冷循环中，从压缩机11排出的高温高压制冷剂向散热器12的冷凝部12a流入，与从冷却风扇12d吹送的外气进行热交换，进行散热而冷凝。由冷凝部12a散热的制冷剂由接收器部12b气液分离。由接收器部12b气液分离出的液相制冷剂在过冷却部12c与从冷却风扇12d吹送的外气进行热交换，进一步进行散热而成为过冷却液相制冷剂。

从散热器12的过冷却部12c流出的过冷却液相制冷剂向喷射器20的喷嘴部20a流入，等焓地减压并被喷射。此外，在通常运转模式中，由于开闭阀14打开并且循环的热负荷比基准热负荷高，因此借助喷射制冷剂的吸引作用而从喷射器20的制冷剂吸引口20c吸引从蒸发器16流出的制冷剂。

从制冷剂吸引口20c吸引的吸引制冷剂与喷射制冷剂一同向喷射器20的扩散部20d流入。在扩散部20d，因通路截面积的扩大而将制冷剂的运动能量转换成压力能量。由此，喷射制冷剂与吸引制冷剂混合并且混合制冷剂的压力上升。从扩散部20d的出口部流出的制冷剂向气液分离器15流入而被气液分离。

从气液分离器15的液相制冷剂流出口流出的液相制冷剂被固定节流部15a等焓地减压，并向蒸发器16流入。向蒸发器16流入的制冷剂从由送风风扇16a吹送的送风空气吸热而蒸发。由此，将向车室内吹送的送风空气冷却。此外，从蒸发器16流出的制冷剂从喷射器20的制冷剂吸引口20c被吸引。另一方面，从气液分离器15流出的气相制冷剂被吸入压缩机11而再次被压缩。

在通常运转模式中，以如上的方式进行动作，从而能够将由蒸发器16向车室内吹送的送风空气冷却。此时，由于循环的热负荷比基准热负荷高，因此喷射器20的吸引能力不会降低，能够使由气液分离器15分离出的低压制冷剂可靠地流入蒸发器16。

此外，由于将由喷射器20的扩散部20d升压后的制冷剂吸入压缩机11，能够降低压缩机11的驱动动力，因此能够提高循环效率(COP)。

(b)低负荷运转模式

低负荷运转模式是在开闭阀14关闭而切换到第二制冷剂流路时执行的运转模式。

在切换到第二制冷剂流路的喷射器式制冷循环10中，如图1的虚线箭头所示，得到制冷剂按照压缩机11→散热器12→喷射器20的喷嘴部20a→喷射器20的制冷剂吸引口20c→蒸发器16→固定节流部15a→气液分离器15→压缩机11的顺序循环的制冷循环。

在该制冷循环中，与切换到第一制冷剂流路时相同，从压缩机11排出的高温高压制冷剂由散热器12冷却，由喷射器20的喷嘴部20a减压并被喷射。此外，由于在切换到第二制冷剂流路时，开闭阀14关闭，因此喷射制冷剂不会从扩散部20d流出，而从制冷剂吸引口20c向蒸发器16侧流出。

与切换到第一制冷剂流路时相同，流入蒸发器16的制冷剂从由送风风扇16a吹送的送风空气吸热而蒸发。由此，将向车室内吹送的送风空气冷却。此外，从蒸发器16流出的制冷剂与切换到第一制冷剂流路的情况相反地流动，经由固定节流部15a流入气液分离器15。由气液分离器15分离出的气相制冷剂被吸入压缩机11而再次被压缩。

在低负荷运转模式中，以如上的方式进行动作，能够由蒸发器16将向车室内吹送的送风空气冷却。此时，由于即使压缩机11的转速Nc为基准转速KNc以下，使从喷射器20的喷嘴部20a喷射的喷射制冷剂也经由制冷剂吸引口13c流入蒸发器16，因此能够借助压缩机11的制冷剂排出能力而使低压制冷剂可靠地流入蒸发器16。

这里，像切换到第一制冷剂流路的喷射器式制冷循环10那样，在通过从喷射器20的喷嘴部20a喷射的喷射制冷剂的吸引作用来吸引蒸发器16下游侧的制冷剂的循环结构中，当使喷射制冷剂的流量降低时，相对于喷射制冷剂的流量的降低程度，从喷射器20的制冷剂吸引口20c吸引蒸发器16的下游侧的制冷剂的吸引能力的降低程度容易变大。

因此，当循环的热负荷降低而喷射制冷剂的流量降低时，喷射器20的吸引能力大幅降低，有时无法使由气液分离器15分离出的液相制冷剂经由固定节流部15a流入蒸发器16。因此，在循环的低负荷时，有可能无法由蒸发器16充分地对冷却对象流体进行冷却。

与此相对，在本实施方式的喷射器式制冷循环10中，在有可能因喷射制冷剂的流量降低而使喷射器20的制冷剂吸引能力大幅降低的低负荷运转时，从第一制冷剂流路(通常运转模式)切换到第二制冷剂流路(低负荷运转模式)。因此，能够不受循环的负荷变动的影响地使制冷剂流入蒸发器16，能够充分地冷却送风空气。

并且，在本实施方式的喷射器式制冷循环10中，无论切换到哪一种制冷剂流路，都能够使由喷射器20的喷嘴部20a减压后的制冷剂流入蒸发器16，因此不需要追加仅在切换到第二制冷剂流路时使用的专用的制冷剂减压装置。

并且，在本实施方式中，由于在压缩机11的转速Nc为基准转速KNc以下时，空调控制装置21关闭开闭阀14，因此在低负荷运转时，能够可靠地从第一制冷剂流路(通常运转模式)切换到第二制冷剂流路(低负荷运转模式)。因此，即使在低负荷运转时，也能够可靠地对冷却对象流体进行冷却。

(第二实施方式)

在第一实施方式中，将在连接喷射器20的扩散部20d的出口侧和气液分离器15的入口侧的制冷剂通路配置的开闭阀14为制冷剂流路切换装置的例子进行了说明，但制冷剂流路切换装置不限于此。例如，作为制冷剂流路切换装置，能够采用对从扩散部20d的入口侧到气液分离器15的入口侧的制冷剂通路进行开闭的开闭装置。

因此，对如下的例子进行说明：在本实施方式的喷射器式制冷循环10中，如图2的概略图所示，相对于第一实施方式，去除喷射器20、开闭阀14以及气液分离器15，而采用气液分离装置一体型的喷射器25。

换言之，本实施方式的喷射器25不仅具有作为制冷剂减压装置和制冷剂循环装置(制冷剂输送装置)的功能，还具有作为对从扩散部20d的入口侧到气液分离器15的入口侧的制冷剂通路进行开闭的开闭装置(制冷剂流路切换装置)以及对减压后的制冷剂进行气液分离的气液分离装置的功能。即，本实施方式的喷射器25将第一实施方式中说明的喷射器20、开闭阀14以及气液分离器15相互一体化。

另外，在图2中，对与第一实施方式相同或者等同部分标注相同的符号。并且，在图2中，为了图示的明确化，省略空调控制装置21以及将空调控制装置21和各种电气式的致动器连接的电信号线等的图示。这在以下的附图中也是相同的。在图2中，第一制冷剂流路由实线箭头表示，第二制冷剂流路由虚线箭头表示。

关于喷射器25的具体的结构，使用图3～图5进行说明。另外，图3、图4的上下的各箭头表示将喷射器式制冷循环10搭载于车辆用空调装置的状态下上下的各方向。并且，图5是用于说明喷射器25的各制冷剂通路的功能的示意性的剖面图，对实现与图3、图4相同的功能的部分标注相同的符号。

首先，如图3、图4所示，本实施方式的喷射器25具有组合多个结构部件而成的主体30。具体而言，该主体30具有由棱柱状或者圆柱状的金属或者树脂等形成并起到喷射器25的外壳的作用的壳体主体31，在该壳体主体31的内部固定有喷嘴主体32、中间主体33，下部主体34等。

壳体主体31具有：制冷剂流入口31a，使从散热器12流出的制冷剂向内部流入；制冷剂吸引口31b，在切换到第一制冷剂流路时吸引从蒸发器16流出的制冷剂；液相制冷剂流出口31c，在切换到第一制冷剂流路时使在后述的气液分离空间30f中分离出的液相制冷剂向蒸发器16侧流出；以及气相制冷剂流出口31d，使在气液分离空间30f中分离出的气相制冷剂向压缩机11的吸入口侧流出。

喷嘴主体32由向制冷剂流向顶端变细的大致圆锥形状的金属部件等形成，以轴向与铅垂方向(图3、图4的上下方向)平行的方式通过压入等方法固定于壳体主体31的内部。在喷嘴主体32的上方侧与壳体主体31之间设置有使从制冷剂流入口31a流入的制冷剂回旋的回旋空间30a。

回旋空间30a具有旋转体形状，图3、图4的点划线所示的中心轴在铅垂方向上延伸。另外，旋转体形状是指在使平面图形绕同一平面上的1个直线(中心轴)旋转时形成的立体形状。更具体而言，本实施方式的回旋空间30a具有大致圆柱形状。当然，也可以具有结合圆锥或者圆锥台与圆柱而成的形状等。

此外，在从回旋空间30a的中心轴向观察时，将制冷剂流入口31a与回旋空间30a连接起来的制冷剂流入通路31e在回旋空间30a的内壁面的切线方向上延伸。由此，从制冷剂流入通路31e向回旋空间30a流入的制冷剂沿着回旋空间30a的内壁面流动，在回旋空间30a内回旋。

另外，在从回旋空间30a的中心轴向观察时，制冷剂流入通路31e不需要与回旋空间30a的切线方向完全一致，只要至少包含回旋空间30a的切线方向的成分即可，也可以包含其他方向的成分(例如，回旋空间30a的轴向的成分)。

这里，由于离心力作用于在回旋空间30a内回旋的制冷剂，因此在回旋空间30a内，中心轴侧的制冷剂压力比外周侧的制冷剂压力低。因此，在本实施方式中，在喷射器式制冷循环10的通常运转时，使回旋空间30a内的中心轴侧的制冷剂压力降低到制冷剂减压沸腾(产生气蚀)的压力。

这样的回旋空间30a内的中心轴侧的制冷剂压力的调整能够通过调整在回旋空间30a内回旋的制冷剂的回旋流速而实现。此外，回旋流速的调整能够通过例如调整制冷剂流入通路31e的通路截面积与回旋空间30a的轴向垂直截面积之间的面积比等而进行。另外，本实施方式的回旋流速是指回旋空间30a的最外周部附近的制冷剂的回旋方向的流速。

并且，在喷嘴主体32的内部设置有使从回旋空间30a流出的制冷剂减压并向下游侧流出的减压用空间30b。该减压用空间30b具有将圆柱状空间与从该圆柱状空间的下方侧连续并朝向制冷剂流向逐渐扩展的圆锥台形状空间结合而成的旋转体形状，减压用空间30b的中心轴配置在与回旋空间30a的中心轴相同的轴上。

此外，在减压用空间30b的内部设置有在减压用空间30b内通路截面积最缩小的最小面积部30m并且配置有使最小面积部30m的通路面积发生变化的通路形成部件35。该通路形成部件35具有朝向制冷剂流下游侧逐渐扩展的大致圆锥形状，其中心轴配置在与减压用空间30b的中心轴相同的轴上。换言之，通路形成部件35具有截面积伴随着远离减压用空间30b而扩大的圆锥形状。

并且，如图5所示，减压用空间30b在喷嘴主体32的内周面与通路形成部件35的上方侧的外周面之间，具有：顶端变细部131，形成在最小面积部30m的制冷剂流上游侧，并且在到达最小面积部30m之前通路截面积逐渐缩小；以及扩开部132，从最小面积部30m向制冷剂流下游侧形成，并且通路截面积逐渐扩大。

在顶端变细部131的下游侧和扩开部132，由于在从径向观察时，减压用空间30b与通路形成部件35重合(重叠)，因此制冷剂通路的轴向垂直截面的形状成为圆环状(从大径的圆形状去除同轴配置的小径的圆形状而得到的圆环状)。

此外，在本实施方式中，以扩开部132的通路截面积朝向制冷剂流下游侧逐渐扩大的方式形成喷嘴主体32的划分出减压用空间30b的部位的内周面和通路形成部件35的外周面。

在本实施方式中，如图5所示，借助该通路形状，将形成在减压用空间30b的内周面与通路形成部件35的顶部侧的外周面之间的制冷剂通路作为起到与第一实施方式所说明的形成于喷嘴部20a的制冷剂通路相同的作用的喷嘴通路13a。此外，在该喷嘴通路13a，使制冷剂减压，并且使气液二相状态的制冷剂的流速增速到成为比二相音速高的值后喷射。

另外，如图5所示，本实施方式的减压用空间30b的内周面与通路形成部件35的顶部侧的外周面之间的制冷剂通路是指包含从通路形成部件35的外周面沿法线方向延伸的线段与喷嘴主体32中的形成减压用空间30b的部位相交的范围而形成的制冷剂通路。

并且，由于流入喷嘴通路13a的制冷剂在回旋空间30a中回旋，因此在喷嘴通路13a中流通的制冷剂和从喷嘴通路13a喷射的喷射制冷剂也具有向与在回旋空间30a中回旋的制冷剂相同的方向回旋的方向的速度成分。

接着，图3、图4所示的中间主体33由金属制圆板状部件形成，该金属制圆板状部件在其中心部设置有贯通表里的旋转体形状的贯通孔，并且在该贯通孔的外周侧收纳有使通路形成部件35移位的驱动装置37。另外，中间主体33的贯通孔的中心轴配置在与回旋空间30a和减压用空间30b的中心轴相同的轴上。并且，中间主体33处于壳体主体31的内部，并且通过压入等方法固定于喷嘴主体32的下方侧。

此外，在中间主体33的上表面和与其相对的壳体主体31的内壁面之间设置有使从制冷剂吸引口31b流入的制冷剂滞留的流入空间30c。在本实施方式中，由于喷嘴主体32的下方侧的顶端变细顶端部定位于中间主体33的贯通孔的内部，因此在从回旋空间30a和减压用空间30b的中心轴向观察时，流入空间30c具有截面圆环形状。

并且，在从流入空间30c的中心轴向观察时，将制冷剂吸引口31b和流入空间30c连接起来的吸引制冷剂流入通路在流入空间30c的内周壁面的切线方向上延伸。由此，在本实施方式中，使从制冷剂吸引口31b经由吸引制冷剂流入通路向流入空间30c内流入的制冷剂在与回旋空间30a内的制冷剂相同的方向上回旋。

此外，在中间主体33的贯通孔中的供喷嘴主体32的下方侧***的范围，即在从与轴线垂直的径向观察时中间主体33与喷嘴主体32重合的范围中，通路截面积朝向制冷剂流向逐渐缩小，以与喷嘴主体32的顶端变细顶端部的外周形状匹配。

由此，在贯通孔的内周面与喷嘴主体32的下方侧的顶端变细顶端部的外周面之间设置有使流入空间30c与减压用空间30b的制冷剂流下游侧连通的吸引通路30d。即，在本实施方式中，设置有吸引用通路13b，该吸引用通路13b通过将制冷剂吸引口31b和流入空间30c连接起来的吸引制冷剂流入通路、流入空间30c以及吸引通路30d而从外部吸引制冷剂。

该吸引通路30d的中心轴垂直截面也具有圆环形状，在吸引通路30d中流动的制冷剂也具有向与在回旋空间30a中回旋的制冷剂相同的方向回旋的方向的速度成分。此外，吸引用通路13b的制冷剂出口(具体而言为吸引通路30d的制冷剂出口)在喷嘴通路13a的制冷剂出口(制冷剂喷射口)的外周侧呈圆环状开口。

并且，在中间主体33的贯通孔中的吸引通路30d的制冷剂流下游侧设置有升压用空间30e，该升压用空间30e具有朝向制冷剂流向而逐渐扩展的大致圆锥台形状。升压用空间30e是使从减压用空间30b(具体而言为喷嘴通路13a)喷射的喷射制冷剂和从吸引用通路13b吸引的吸引制冷剂流入的空间。

在升压用空间30e的内部配置有上述的通路形成部件35的下方部。此外，由于升压用空间30e内的通路形成部件35的圆锥状侧面的扩展角度比升压用空间30e的圆锥台形状空间的扩展角度小，因此该制冷剂通路的通路截面积朝向制冷剂流下游侧而逐渐扩大。

在本实施方式中，由于以这种方式使通路截面积扩大，因此如图5所示，升压用空间30e在中间主体33的内周面与通路形成部件35的下方侧的外周面之间，具有起到与第一实施方式中说明的扩散部20d相同的作用的扩散通路13c。并且，通过扩散通路13c将喷射制冷剂与吸引制冷剂的混合制冷剂的运动能量转换成压力能量。

并且，如图3、图4所示，通路形成部件35的圆锥状侧面具有槽部，在该槽部中配置有环状部件36a。更具体而言，在从轴向上方侧观察通路形成部件35时，槽部具有圆环形状，环状部件36a具有环形状(圆筒形状)，以能够在轴向上滑动移位的方式嵌入槽部。另外，该环状部件36a的中心轴也配置在与回旋空间30a或通路形成部件35等的中心轴相同的轴上。

此外，配置在喷射器25的下方侧的电动式的驱动装置36c经由连结棒36b与环状部件36a连结。该驱动装置36c是使环状部件36a在轴向上移位的结构，具体而言可以采用线性螺线管、步进电动机等。并且，驱动装置36c通过从空调控制装置21输出的控制电压来控制其动作。

更具体而言，驱动装置36c使环状部件36a向轴向下方侧移位，由此如图3所示，扩散通路13c的入口侧与出口侧连通。并且，当驱动装置36c使环状部件36a向轴向上方侧移位，使环状部件36a的上端部与中间主体33中的划分出升压用空间30e的部位的内周面抵接时，如图4所示，扩散通路13c被切断。

即，在本实施方式中，驱动装置36c通过使环状部件36a移位而能够切换制冷剂流路。因此，本实施方式的环状部件36a、连结棒36b以及驱动装置36c也可以作为制冷剂流路切换装置的例子使用。

并且，如图3所示，环状部件36a打开扩散通路13c，由此切换到从喷嘴通路13a喷射的喷射制冷剂从扩散通路13c流出的第一制冷剂流路，如图4所示，环状部件36a关闭扩散通路13c，由此切换到喷射制冷剂从制冷剂吸引口31b流出的第二制冷剂流路。

并且，从图3、图5可知，在驱动装置36c使环状部件36a向轴向下方侧移位时，环状部件36a的上端面也在扩散通路13c内露出。

因此，在驱动装置36c使环状部件36a向轴向下方侧移位时，环状部件36a的上端面与通路形成部件35的圆锥状侧面之间的边界部分不会形成台阶等，环状部件36a的上端面也可以形成通路形成部件35的圆锥状侧面的一部分。

接着，对配置在中间主体33的内部且使通路形成部件35移位的驱动装置37进行说明。该驱动装置37具有作为压力响应部件的圆形薄板状的隔膜37a。更具体而言，如图3所示，隔膜37a通过焊接等方法固定，将位于中间主体33的外周侧的圆柱状的空间分隔成上下的2个空间。

由隔膜37a分隔出的2个空间中的上方侧(流入空间30c侧)的空间是封入感温介质的封入空间37b，该感温介质根据从蒸发器16流出的制冷剂的温度而产生压力变化。成分与在喷射器式制冷循环10中循环的制冷剂相同的感温介质以成为预定的密度的方式被封入该封入空间37b。因此，本实施方式的感温介质成为以R134a为主成分的介质。

另一方面，由隔膜37a分隔出的2个空间中的下方侧的空间是经由未图示的连通路径使从蒸发器16流出的制冷剂导入的导入空间37c。因此，从蒸发器16流出的制冷剂的温度经由分隔流入空间30c和封入空间37b的该部件37d以及隔膜37a等传递至被封入到封入空间37b的感温介质。

这里，从图3～图5可知，在本实施方式的中间主体33的上方侧配置吸引用通路13b，在中间主体33的下方侧配置扩散通路13c。因此，在从中心轴的径向观察时，驱动装置37的至少一部分配置在由吸引用通路13b和扩散通路13c从上下方向夹着的位置。

更详细而言，在从回旋空间30a或通路形成部件35等的中心轴向观察时，驱动装置37的封入空间37b配置在与吸引用通路13b和扩散通路13c重合且由吸引用通路13b和扩散通路13c包围的位置。由此，从蒸发器16流出的制冷剂的温度传递至封入空间37b，封入空间37b的内压成为与从蒸发器16流出的制冷剂的温度对应的压力。

此外，隔膜37a根据封入空间37b的内压与流入导入空间37c的从蒸发器16流出的制冷剂的压力之间的差压而发生变形。因此，隔膜37a优选由富有弹性、热传导良好且强韧的材质形成，例如优选由不锈钢(SUS304)等金属薄板形成。

并且，圆柱状的动作棒37e的上端侧通过焊接等方法接合在隔膜37a的中心部，通路形成部件35的最下方侧(底部)的外周侧固定在动作棒37e的下端侧。由此，将隔膜37a与通路形成部件35连结，通路形成部件35伴随着隔膜37a的移位而移位，从而调整喷嘴通路13a的通路截面积(最小面积部30m的通路截面积)。

具体而言，当从蒸发器16流出的制冷剂的温度(过热度)上升时，封入到封入空间37b的感温介质的饱和压力上升，从封入空间37b的内压减去导入空间37c的压力而得到的差压变大。由此，隔膜37a使通路形成部件35向使最小面积部30m的通路截面积扩大的方向(铅垂方向下方侧)移位。

另一方面，当从蒸发器16流出的制冷剂的温度(过热度)降低时，封入到封入空间37b的感温介质的饱和压力降低，从封入空间37b的内压减去导入空间37c的压力而得到的差压变小。由此，隔膜37a使通路形成部件35向使最小面积部30m的通路截面积缩小的方向(铅垂方向上方侧)移位。

这样，隔膜37a根据从蒸发器16流出的制冷剂的过热度而使通路形成部件35在上下方向上移位，从而能够调整最小面积部30m的通路截面积，使得从蒸发器16流出的制冷剂的过热度接近预定的规定值。另外，动作棒37e与中间主体33之间的间隙被未图示的O形环等密封部件密封，即使动作棒37e移位，制冷剂也不会从该间隙泄漏。

并且，通路形成部件35的底面承受固定于下部主体34的螺旋弹簧40的负荷。螺旋弹簧40对通路形成部件35施加将其向缩小最小面积部30m的通路截面积的一侧(在图3中为上方侧)按压的负荷，通过调整该负荷也能够变更通路形成部件35的开阀压而变更目标的过热度。

此外，在本实施方式中，在中间主体33的外周侧设置多个(具体而言为2个)圆柱状的空间，在该空间的内部分别固定圆形薄板状的隔膜37a而设置2个驱动装置37，但驱动装置37的数量不限于此。另外，当在多个部位设置驱动装置37时，也可以相对于中心轴按照等角度间隔分别配置。

并且，也可以在当从轴向观察时具有圆环形状的空间内固定具有圆环状的薄板的隔膜，利用多个动作棒连结该隔膜和通路形成部件35。

接着，下部主体34由圆柱状的金属部件等形成，以封闭壳体主体31的底面侧的方式通过压入或者螺纹固定等方法固定。并且，在壳体主体31的内部空间中的下部主体34的上表面侧与中间主体33的底面侧之间，设置有对从扩散通路13c流出的制冷剂进行气液分离的气液分离空间30f。

因此，本实施方式的扩散通路13c的最下游部(制冷剂流出口)在气液分离空间30f内开口。并且，气液分离空间30f具有大致圆柱状的旋转体形状，作为实现与第一实施方式中说明的气液分离器15相同的功能的气液分离装置的一例使用。并且，气液分离空间30f的中心轴也配置在与回旋空间30a、减压用空间30b以及通路形成部件35等的中心轴相同的轴上。

此外，从扩散通路13c流出并流入气液分离空间30f的制冷剂具有向与在回旋空间30a中回旋的制冷剂相同的方向回旋的方向的速度成分。因此，该气液分离空间30f起到借助离心力的作用对制冷剂进行气液分离的离心分离方式的气液分离装置的作用。

并且，气液分离空间30f的内容积被设定为与第一实施方式中说明的气液分离器15相同程度的内容积。因此，在气液分离空间30f中，分离出的液相制冷剂几乎不被储存而是从液相制冷剂流出口31c流出。

在下部主体34的中心部设置有圆筒状的管34a，该圆筒状的管34a相对于气液分离空间30f同轴配置且朝向上方侧延伸。因此，在气液分离空间30f中分离出的液相制冷剂暂时地贮留在管34a的外周侧。

并且，在管34a的内部设置有将在气液分离空间30f中分离出的气相制冷剂引导到壳体主体31的气相制冷剂流出口31d的气相制冷剂流出通路34b。另外，连结上述的环状部件36a与驱动装置36c的连结棒36b被配置为在上下方向上贯通气相制冷剂流出通路34b的一部分，将环状部件36a与驱动装置36c连结起来。

此外，在管34a的上端部固定有上述的螺旋弹簧40。另外，该螺旋弹簧40还起到使因制冷剂减压时的压力脉动引起的通路形成部件35的振动衰减的振动缓冲部件的作用。并且，在管34a的根基部(最下方部)设置有使液相制冷剂中的制冷机油经由气相制冷剂流出通路34b向压缩机11内返回的回油孔34c。

喷射器式制冷循环10的其他结构和动作与第一实施方式相同。像上述那样，由于本实施方式的喷射器25发挥与将第一实施方式中说明的喷射器20、开闭阀14以及气液分离器15一体化的结构等同的功能，因此当使本实施方式的喷射器式制冷循环10进行动作时，也可以得到与第一实施方式相同的效果。

更详细而言，在本实施方式的喷射器式制冷循环10中，在压缩机11的转速Nc比基准转速KNc高时，环状部件36a打开扩散通路13c，从而切换到第一制冷剂流路(通常运转模式)，因此如图2～图5的实线箭头所示，能够得到制冷剂与第一实施方式的通常运转模式时同样地循环的喷射器式制冷循环。

并且，在压缩机11的转速Nc为基准转速KNc以下时，环状部件36a关闭扩散通路13c，由此切换到第二制冷剂流路(低负荷运转模式)，因此如图2～图5的虚线箭头所示，能够得到制冷剂与第一实施方式的低负荷运转模式时同样地循环的制冷循环。

因此，根据本实施方式的喷射器式制冷循环10，与第一实施方式相同，能够不受循环的负荷变动的影响地使制冷剂流入蒸发器16，能够充分地冷却送风空气。

并且，根据本实施方式的喷射器25，通过使制冷剂在回旋空间30a中回旋，从而能够使回旋空间30a内的回旋中心侧的制冷剂压力降低到成为饱和液相制冷剂的压力或者制冷剂减压沸腾(产生气蚀)的压力。由此，与回旋中心轴的外周侧相比，在内周侧存在较多的气相制冷剂，能够成为回旋空间30a内的回旋中心线附近为气体单相，其周围为液体单相的二相分离状态。

这样成为二相分离状态的制冷剂流入喷嘴通路13a，从而在喷嘴通路13a的顶端变细部131中，通过壁面沸腾和界面沸腾而促进制冷剂的沸腾，所述壁面沸腾在制冷剂从圆环状的制冷剂通路的外周侧壁面剥离时而产生，所述界面沸腾由沸腾核引起，该沸腾核因圆环状的制冷剂通路的中心轴侧的制冷剂的气蚀而产生。由此，流入喷嘴通路13a的最小面积部30m的制冷剂接近气相与液相均质地混合的气液混合状态。

并且，在最小面积部30m的附近，气液混合状态的制冷剂流产生封闭(阻流)，因该阻流而达到音速的气液混合状态的制冷剂被扩开部132加速并喷射。这样，能够通过壁面沸腾和界面沸腾这双方的沸腾促进而将气液混合状态的制冷剂高效地加速到音速，从而能够提高喷嘴通路13a的能量转换效率(相当于喷嘴效率)。

并且，由于在本实施方式的喷射器25的主体30中设置有对从扩散通路13c流出的制冷剂进行气液分离的气液分离空间30f，因此相对于与喷射器25分开地设置气液分离装置的情况，能够有效地减小气液分离空间30f的容积。

即，在本实施方式的气液分离空间30f中，由于从具有截面圆环形状的扩散通路13c流出的制冷剂已经具有回旋方向的速度成分，因此在气液分离空间30f内不需要设置用于产生制冷剂的回旋流的空间。因此，相对于与喷射器25分开地设置气液分离装置的情况，能够有效地减小气液分离空间30f的容积。

并且，根据本实施方式的喷射器25，由于具有驱动装置37，因此能够根据喷射器式制冷循环10的负荷变动而使通路形成部件35移位，能够变更喷嘴通路13a和扩散通路13c的通路截面积。因此，能够根据喷射器式制冷循环10的负荷变动而使喷射器25适当地进行动作。

(第三实施方式)

在本实施方式中，对相对于第二实施方式变更喷射器25的结构的例子进行说明。具体而言，在本实施方式的喷射器25中，如图6、图7所示，通路形成部件35具有彼此以分开部件的形式设置的辅助阀芯部35a和主体部35b，还具有配置在辅助阀芯部35a与主体部35b之间的螺旋弹簧35c。

辅助阀芯部35a具有大致圆锥形状，配置在主体部35b的上方侧。此外，主体部35b具有大致圆锥台形状，如图6所示，当压缩螺旋弹簧35c而使辅助阀芯部35a的底面与主体部35b的上表面抵接时，辅助阀芯部35a的外周面与主体部35b的外周面平滑地连续。因此，能够得到与第一实施方式相同的大致圆锥形状的通路形成部件35。

并且，驱动装置36c经由连结棒36b与辅助阀芯部35a的底面连结。因此，本实施方式的驱动装置36c实现使辅助阀芯部35a在轴向上移位的功能。

并且，当驱动装置36c使辅助阀芯部35a向轴向下方侧移位时，如图6所示，螺旋弹簧35c被压缩，辅助阀芯部35a的底面与主体部35b的上表面抵接。由此，主体部35b承受从配置在其上方侧的螺旋弹簧35c向铅垂方向下方侧施力的负荷，并且承受从配置在其下方侧的螺旋弹簧40向铅垂方向上方侧施力的负荷。

此时，在本实施方式中，决定螺旋弹簧35c和螺旋弹簧40的规格，使得主体部35b从螺旋弹簧35c承受的负荷与从螺旋弹簧40承受的负荷大致抵消。因此，当驱动装置36c使辅助阀芯部35a向轴向下方侧移位时，辅助阀芯部35a和主体部35b与第二实施方式的通路形成部件35同样地通过从驱动装置37承受的负荷而移位。

即，在本实施方式中，当驱动装置36c使辅助阀芯部35a向轴向下方侧移位时，在扩散通路13c的入口侧与气液分离空间30f的入口侧连通的状态下，辅助阀芯部35a与主体部35b成为一体，与第二实施方式的通路形成部件35同样地移位。

另一方面，当驱动装置36c使辅助阀芯部35a向轴向上方侧移位时，如图7所示，辅助阀芯部35a的底面与主体部35b的上表面分离。由此，由于主体部35b从螺旋弹簧35c承受的负荷降低，因此主体部35b通过从螺旋弹簧40承受的向铅垂方向上方侧施力的负荷而向上方侧移位。

由此，形成为大致圆锥台状的主体部35b的最下方侧(底部)的外周侧与中间主体33的底面抵接，将扩散通路13c的出口侧封闭。

即，在本实施方式中，驱动装置36c使辅助阀芯部35a移位，由此能够切换制冷剂流路。因此，本实施方式的辅助阀芯部35a、主体部35b、连结棒36b以及驱动装置36c作为所述制冷剂流路切换装置的例子使用。

并且，如图6所示，辅助阀芯部35a与主体部35b一体地移位而使主体部35b打开扩散通路13c，由此切换到从喷嘴通路13a喷射的喷射制冷剂从扩散通路13c流出的第一制冷剂流路，如图7所示，主体部35b关闭扩散通路13c，由此切换到喷射制冷剂从制冷剂吸引口31b流出的第二制冷剂流路。

喷射器式制冷循环10的其他结构和动作与第二实施方式相同。因此，根据本实施方式的喷射器式制冷循环10，与第二实施方式相同，能够不受循环的负荷变动的影响地使制冷剂流入蒸发器16，能够充分地冷却送风空气。

(第四实施方式)

在本实施方式中，对相对于上述的实施方式变更制冷剂流路切换装置的结构的例子进行说明。具体而言，如图8所示，在本实施方式的喷射器式制冷循环10中，相对于第二实施方式，添加将蒸发器16的制冷剂出口侧与压缩机11的吸入口侧连接起来的旁路通路17。并且，将开闭该旁路通路17的开闭阀14a(开闭装置)作为制冷剂流路切换装置的一例使用。在图8中，第一制冷剂流路由实线箭头表示，第二制冷剂流路由虚线箭头表示。

因此，在本实施方式的喷射器25中，去除作为制冷剂流路切换装置的一例的环状部件36a、连结棒36b、驱动装置36c等。并且，本实施方式的开闭阀14a具有非通电时关闭型(所谓的常闭型)的电磁阀，通过从空调控制装置21输出的控制电压来控制其动作。喷射器式制冷循环10的其他结构与第二实施方式相同。

接着，对本实施方式的喷射器式制冷循环10的动作进行说明。在本实施方式中，空调控制装置21(制冷剂流路控制部21b)在决定输出给开闭阀14a的控制电压时，在压缩机11的转速Nc为基准转速KNc以下时，决定为打开开闭阀14a。

这里，像在第一实施方式中说明的那样，在压缩机11的转速Nc比基准转速KNc高时，由于喷射器25能够充分地吸引从蒸发器16流出的制冷剂，因此从蒸发器16的入口侧制冷剂压力(喷射器25的液相制冷剂流出口31c侧的制冷剂压力)减去蒸发器16的出口侧制冷剂压力(喷射器25的制冷剂吸引口31b侧的制冷剂压力)而得到的压力差变得足够大。

因此，在压缩机11的转速Nc比基准转速KNc高时，开闭阀14a关闭旁路通路17，由此能够切换到从蒸发器16流出的制冷剂向制冷剂吸引口31b侧流出的第一制冷剂流路(通常运转模式)。

另一方面，在压缩机11的转速Nc为基准转速KNc以下时，由于喷射器25的吸引能力降低，因此从蒸发器16的入口侧制冷剂压力(喷射器25的液相制冷剂流出口31c侧的制冷剂压力)减去蒸发器16的出口侧制冷剂压力(喷射器25的制冷剂吸引口31b侧的制冷剂压力)而得到的压力差变得极小。

因此，在压缩机11的转速Nc为基准转速KNc以下时，开闭阀14a打开旁路通路17，由此能够通过压缩机11的吸入负压而切换到从蒸发器16流出的制冷剂向压缩机11的吸入口侧流出的第二制冷剂流路(低负荷运转模式)。其他的动作与第一实施方式相同。以下，对各运转模式进行说明。

(a)通常运转模式

通常运转模式是在压缩机11的转速Nc比基准转速KNc高、即循环的热负荷比基准热负荷高，开闭阀14a关闭而切换到第一制冷剂流路时执行的运转模式。

在切换到第一制冷剂流路的喷射器式制冷循环10中，如图8的实线箭头所示，制冷剂按照压缩机11→散热器12→喷射器25的喷嘴通路→喷射器20的扩散通路→喷射器25的气液分离空间30f→压缩机11的顺序循环，并且制冷剂按照喷射器25的气液分离空间30f→固定节流部15a→蒸发器16→喷射器25的制冷剂吸引口31b的顺序循环。

即，能够得到与第一实施方式中说明的通常运转模式相同的喷射器式制冷循环，同样地进行动作。

(b)低负荷运转模式

低负荷运转模式是在压缩机11的转速Nc为基准转速KNc以下、即循环的热负荷为基准热负荷以下，开闭阀14a打开而切换到第二制冷剂流路时执行的运转模式。

在切换到第二制冷剂流路的喷射器式制冷循环10中，如图8的虚线箭头所示，制冷剂按照压缩机11→散热器12→喷射器25的喷嘴通路→喷射器20的扩散通路→喷射器25的气液分离空间30f→固定节流部15a→蒸发器16→旁路通路17→压缩机11的顺序循环。因此，能够与在第一实施方式中说明的低负荷运转模式同样与通常运转模式同样地进行动作。

即，能够构成与第一实施方式中说明的通常运转模式相同的制冷循环，同样地进行动作。

因此，根据本实施方式的喷射器式制冷循环10，与第二实施方式相同，能够不受循环的负荷变动的影响地使制冷剂流入蒸发器16，能够充分地冷却送风空气。

另外，在开闭阀14a切换到第二制冷剂流路的低负荷运转模式时，压缩机11的转速Nc为基准转速KNc以下，不仅是喷射器25的液相制冷剂流出口31c侧的制冷剂压力与喷射器25的制冷剂吸引口31b侧的制冷剂压力相等，而且喷射器25的制冷剂吸引口31b侧的制冷剂压力与喷射器25的气相制冷剂流出口31d侧的制冷剂压力也相等。

因此，在低负荷运转模式时，通过压缩机11的吸入负压使从气相制冷剂流出口31d流出的气相制冷剂也向压缩机11的吸入口侧流出，因此从蒸发器16流出的制冷剂流量有可能会降低。因此，也可以设置对喷射器25的气相制冷剂流出口31d进行开闭的开闭装置，在低负荷运转模式时使气相制冷剂流出口31d封闭。

本发明不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以以如下的方式进行各种变形。

(1)在上述的实施方式中，对在压缩机11的转速Nc为基准转速KNc以下时，循环的热负荷为基准热负荷以下，从第一制冷剂流路切换到第二制冷剂流路的例子进行了说明，但循环的热负荷的判定不限于此。

例如，也可以在从扩散部20d(扩散通路13c)出口侧的制冷剂压力减去制冷剂吸引口20c(制冷剂吸引口31b)侧的制冷剂压力而得到的压力差为预定的基准压力差以下时，从第一制冷剂流路切换到第二制冷剂流路。

并且，也可以在压缩机11的制冷剂排出压力为预定的基准排出压力以下时，或者在压缩机11的制冷剂排出温度为预定的基准排出温度以下时，从第一制冷剂流路切换到第二制冷剂流路。此外，也可以在外气温度为预定的基准外气温度以下时，从第一制冷剂流路切换到第二制冷剂流路。

(2)喷射器式制冷循环10的各结构设备不限于上述的实施方式所公开的内容。

具体而言，在上述的实施方式中，对作为制冷剂流路切换装置的一例采用开闭阀14、14a的例子进行了说明，但制冷剂流路切换装置不限于此。例如，也可以将差压阀等作为制冷剂流路切换装置使用，该差压阀具有在从扩散部20d(扩散通路13c)出口侧的制冷剂压力减去制冷剂吸引口20c(制冷剂吸引口31b)侧的制冷剂压力而得到的压力差为预定的基准压力差以下时打开的机械机构。

此外，在第四实施方式所说明的喷射器式制冷循环10中，也可以取代开闭阀14a，而在旁路通路的入口部采用三通阀，该三通阀对将从蒸发器16流出的制冷剂向制冷剂吸引口31b侧引导的制冷剂流路和向压缩机11的吸入口侧引导的制冷剂流路进行切换。

并且，在上述的实施方式中，对作为散热器12采用过冷型的热交换器的例子进行了说明，但也可以采用仅由冷凝部12a构成的通常的散热器。此外，也可以与通常的散热器一同采用对由该散热器散热后的制冷剂进行气液分离并储存剩余液相制冷剂的受液器(接收器)。

并且，在上述的实施方式中，对由金属形成喷射器20的喷嘴部20a和主体部20b这样的结构部件以及喷射器25的主体30和通路形成部件35这样的结构部件的例子进行了说明，但只要能够发挥各个结构部件的功能就不限定材质。因此，也可以由树脂等形成这些结构部件。

并且，在上述的第一实施方式的喷射器20中未设置使向喷嘴部20a流入的制冷剂产生回旋流的回旋空间，但也可以与第二至第四实施方式的喷射器25同样地设置划分出回旋空间的回旋空间形成部件。

并且，在上述的第一实施方式中，对喷射器20具有最小面积部的通路截面积不变化的固定喷嘴部的例子进行了说明，但也可以具有能够变更最小面积部的通路截面积的可变喷嘴部。作为这样的可变喷嘴部可以采用如下的结构等：在可变喷嘴部的通路内配置针状或者圆锥状的阀芯，通过电气式致动器等使该阀芯移位，调整通路截面积。

并且，在上述的第二至第四实施方式中，作为使通路形成部件35移位的驱动装置37，对采用具有封入空间37b和隔膜37a的例子进行了说明，该封入空间37b封入有伴随着温度变化而产生压力变化的感温介质，该隔膜37a根据封入空间37b内的感温介质的压力而移位，但驱动装置不限于此。

例如，作为感温介质，也可以采用根据温度而产生体积变化的热蜡，作为驱动装置，也可以采用具有形状存储合金性的弹性部件的装置，此外，作为驱动装置，也可以采用通过电动机或螺线管等电气机构使通路形成部件35移位的结构。

并且，在上述的各实施方式中，对在气液分离器15的液相制冷剂流出口与蒸发器16之间、以及在喷射器25的液相制冷剂流出口31c与蒸发器16之间配置固定节流部15a的例子进行了说明，但也可以去除固定节流部15a。并且，也可以在气液分离器15的液相制冷剂流出口或者喷射器25的液相制冷剂流出口31c配置使制冷剂减压的减压装置(例如，节流孔等)。

(3)在第四实施方式中，与第二、第三实施方式相同，对采用了气液分离装置一体型的喷射器25的例子进行了说明，但也可以与第一实施方式相同，采用作为分开部件设置的喷射器20和气液分离器15。

(4)在上述的实施方式中，对将本发明的喷射器式制冷循环10应用于车辆用空调装置的例子进行了说明，但喷射器式制冷循环10的应用不限于此。例如，也可以应用于固定型空调装置、冷温保存库、自动售货机用冷却加热装置等。

并且，在上述的实施方式中，将本发明的喷射器式制冷循环10的散热器12用作使制冷剂与外气进行热交换的室外侧热交换器，将蒸发器16用作冷却送风空气的利用侧热交换器，但相反也可以将蒸发器16作为从外气等热源吸热的室外侧热交换器，将散热器12用作对空气或者水等被加热流体进行加热的室内侧热交换器。即，也可以将喷射器式制冷循环10用作热泵循环。

(5)在上述的实施方式中，对作为制冷剂能够采用R134a或者R1234yf等的情况进行了说明，但制冷剂不限于此。例如，可以采用R600a、R410A、R404A、R32、R1234yfxf、R407C等。或者，也可以采用将这些制冷剂中的多种混合而得到的混合制冷剂等。

Claims (7)

1.一种喷射器式制冷循环，其特征在于，具有：

压缩机(11)，该压缩机压缩并排出制冷剂；

散热器(12)，该散热器使从所述压缩机(11)排出的制冷剂散热；

喷射器(20、25)，该喷射器(20、25)具有喷嘴部(20a、13a)、制冷剂吸引口(20c、31b)以及升压部(20d、13c)，该喷嘴部使从所述散热器(12)流出的制冷剂减压，该制冷剂吸引口通过从所述喷嘴部喷射的高速度的喷射制冷剂的吸引作用来吸引制冷剂，该升压部使所述喷射制冷剂与从所述制冷剂吸引口(20c、31b)吸引的吸引制冷剂的混合制冷剂升压；

气液分离装置(15、30f)，该气液分离装置将从所述升压部(20d、13c)流出的制冷剂分离成气相制冷剂和液相制冷剂，使所述气相制冷剂向所述压缩机(11)的吸入口侧流出；

蒸发器(16)，该蒸发器配置于将所述气液分离装置(15、30f)的液相制冷剂流出口与所述制冷剂吸引口(20c、31b)连接起来的制冷剂通路，使在该蒸发器的内部流通的制冷剂蒸发；以及

制冷剂流路切换装置(14、35a、35b、36a、36b、36c)，该制冷剂流路切换装置切换在循环中循环的制冷剂的流路，

所述制冷剂流路切换装置(14、35a、35b、36a、36b、36c)能够切换第一制冷剂流路和第二制冷剂流路，该第一制冷剂流路是使所述喷射制冷剂从所述升压部(20d、13c)流出的制冷剂流路，该第二制冷剂流路是使所述喷射制冷剂从所述制冷剂吸引口(20c、31b)流出的制冷剂流路。

2.根据权利要求1所述的喷射器式制冷循环，其中，

所述制冷剂流路切换装置(14、35a、35b、36a、36b、36c)具有开闭装置，该开闭装置对从所述升压部(20d、13c)的入口侧到所述气液分离装置(15、30f)的入口侧的制冷剂通路进行开闭，

所述开闭装置打开从所述升压部(20d、13c)的入口侧到所述气液分离装置(15、30f)的入口侧的制冷剂通路，由此切换到所述第一制冷剂流路，

所述开闭装置关闭从所述升压部(20d、13c)的入口侧到所述气液分离装置(15、30f)的入口侧的制冷剂通路，由此切换到所述第二制冷剂流路。

3.一种喷射器式制冷循环，其特征在于，具有：

压缩机(11)，该压缩机压缩并排出制冷剂；

散热器(12)，该散热器使从所述压缩机(11)排出的制冷剂散热；

喷射器(25)，该喷射器具有喷嘴部(13a)、制冷剂吸引口(31b)以及升压部(13c)，该喷嘴部使从所述散热器(12)流出的制冷剂减压，该制冷剂吸引口通过从所述喷嘴部喷射的高速度的喷射制冷剂的吸引作用来吸引制冷剂，该升压部使所述喷射制冷剂与从所述制冷剂吸引口(31b)吸引的吸引制冷剂的混合制冷剂升压；

气液分离装置(30f)，该气液分离装置将从所述升压部(13c)流出的制冷剂分离成气相制冷剂和液相制冷剂，使所述气相制冷剂向所述压缩机(11)的吸入口侧流出；

蒸发器(16)，该蒸发器配置在将所述气液分离装置(30f)的液相制冷剂流出口与所述制冷剂吸引口(31b)连接起来的制冷剂通路，使在该蒸发器的内部流通的制冷剂蒸发；

旁路通路(17)，该旁路通路将所述蒸发器(16)的制冷剂出口侧与所述压缩机(11)的吸入口侧连接起来；以及

制冷剂流路切换装置(14a)，该制冷剂流路切换装置切换在循环中循环的制冷剂的流路，

所述制冷剂流路切换装置(14a)能够切换第一制冷剂流路和第二制冷剂流路，该第一制冷剂流路是使从所述蒸发器(16)流出的制冷剂向所述制冷剂吸引口(31b)侧流动的制冷剂流路，该第二制冷剂流路是使从所述蒸发器(16)流出的制冷剂经由所述旁路通路(17)向所述压缩机(11)的吸入口侧流动的制冷剂流路。

4.根据权利要求3所述的喷射器式制冷循环，其中，

所述制冷剂流路切换装置(14a)包含对所述旁路通路(17)进行开闭的开闭装置，

所述开闭装置关闭所述旁路通路(17)，由此切换到所述第一制冷剂流路，

所述开闭装置打开所述旁路通路(17)，由此切换到所述第二制冷剂流路。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的喷射器式制冷循环，其中，

所述喷射器(25)与所述气液分离装置(30f)彼此一体化，

所述升压部(13c)的制冷剂流出口在所述气液分离装置(30f)内开口。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的喷射器式制冷循环，其中，

该喷射器式制冷循环具有控制所述开闭装置的动作的制冷剂流路控制装置(21b)，

在循环的热负荷为预定的基准热负荷以下时，所述制冷剂流路控制装置(21b)控制所述开闭装置的动作，以从所述第一制冷剂流路切换到所述第二制冷剂流路。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的喷射器式制冷循环，其中，

所述喷嘴部(13a)能够变更通路截面积。