JP2017015346A - Ejector - Google Patents

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大介 中島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrict reduction of energy conversion efficiency of an ejector by restricting energy loss when injected refrigerant and sucked refrigerant are mixed to each other.SOLUTION: A conical passage forming member 35 is arranged inside an ejector body 30 to form a nozzle passage 13a acting as a nozzle and at the same time to form a sucking passage 13b for guiding the sucking refrigerant sucked through a refrigerant sucking port to a downstream side of refrigerant flow at the nozzle passage 13a. Further, a shape of the sucking passage 13b at an axial section of a sucking space 30c is set to such a shape as one in which one side area of one side area [one side area] Ar1 from a central axis and the other side area of the other side area [the other area] Ar2 from the central axis are different from each other to restrict circulation of the sucked refrigerant flowing out of the sucking passage 13b. With this arrangement as above, energy loss is restricted when the injected refrigerant and the sucked refrigerant are mixed to each other.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、流体を減圧するとともに、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。   The present invention 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.

従来、特許文献1に、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に適用されて、冷媒を減圧するとともに、高速度で噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口から蒸発器出口側冷媒を吸引し、噴射冷媒と吸引冷媒(すなわち、蒸発器出口側冷媒)とを混合させて昇圧させるエジェクタが開示されている。   Conventionally, in Patent Document 1, applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus, the refrigerant is decompressed, and the evaporator outlet side refrigerant is sucked from the refrigerant suction port by the suction action of the injected refrigerant injected at a high speed, An ejector is disclosed in which an injection refrigerant and a suction refrigerant (that is, an evaporator outlet side refrigerant) are mixed to increase the pressure.

この特許文献1のエジェクタでは、ボデーの内部に略円錐形状の通路形成部材を配置し、ボデーと通路形成部材の円錐状側面との間に断面円環状の冷媒通路を形成している。そして、この冷媒通路のうち、冷媒流れ最上流側の部位を、高圧冷媒を減圧させて噴射するノズル通路として利用している。さらに、ノズル通路の冷媒流れ下流側の部位を、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させて昇圧させるディフューザ通路として利用している。   In the ejector disclosed in Patent Document 1, a substantially conical passage forming member is disposed inside the body, and an annular refrigerant passage is formed between the body and the conical side surface of the passage forming member. Of the refrigerant passage, a portion on the most upstream side of the refrigerant flow is used as a nozzle passage for depressurizing and injecting the high-pressure refrigerant. Furthermore, the part of the nozzle passage on the downstream side of the refrigerant flow is used as a diffuser passage for increasing the pressure by mixing the injected refrigerant and the suction refrigerant.

また、特許文献1のエジェクタのボデーには、吸引用通路、並びに、気液分離空間が形成されている。吸引用通路は、吸引冷媒を冷媒吸引口からノズル通路の最下流部側(すなわち、冷媒噴射口側)へ導く冷媒通路である。この吸引用通路の冷媒出口は、ノズル通路の外周側に円環状に開口している。気液分離空間は、遠心力の作用によって、ディフューザ通路から流出した冷媒の気液を分離するための空間である。   Further, a suction passage and a gas-liquid separation space are formed in the body of the ejector of Patent Document 1. The suction passage is a refrigerant passage that guides the sucked refrigerant from the refrigerant suction port to the most downstream portion side of the nozzle passage (that is, the refrigerant injection port side). The refrigerant outlet of the suction passage opens in an annular shape on the outer peripheral side of the nozzle passage. The gas-liquid separation space is a space for separating the gas-liquid refrigerant flowing out of the diffuser passage by the action of centrifugal force.

さらに、特許文献1のエジェクタでは、吸引用通路を流通する吸引冷媒を通路形成部材の中心軸周りに旋回させている。これにより、特許文献1のエジェクタでは、ディフューザ通路を流通する冷媒の旋回方向の速度成分が低下してしまうことを抑制して、気液分離空間における気液分離性能の低下を抑制しようとしている。   Further, in the ejector of Patent Document 1, the suction refrigerant flowing through the suction passage is swung around the central axis of the passage forming member. Thereby, in the ejector of patent document 1, it suppresses that the speed component of the turning direction of the refrigerant | coolant which distribute | circulates a diffuser channel | path will fall, and is going to suppress the fall of the gas-liquid separation performance in a gas-liquid separation space.

特開2015−31404号公報JP2015-31404A

ところが、本発明者らが、エジェクタのエネルギ変換効率を向上させるための検討を進めたところ、特許文献1のエジェクタのように、吸引冷媒を旋回させて噴射冷媒に合流させるエジェクタでは、エジェクタのエネルギ変換効率が所望の値よりも低下してしまうことがあった。   However, when the present inventors have studied to improve the energy conversion efficiency of the ejector, as in the ejector of Patent Document 1, the ejector that swirls the suction refrigerant and joins the ejected refrigerant is used. In some cases, the conversion efficiency is lower than a desired value.

そこで、本発明者らが、その原因について調査したところ、吸引冷媒の旋回方向の速度と噴射冷媒の旋回方向の速度との速度差が大きくなっていることが原因であると判った。その理由は、旋回方向の速度差が比較的大きくなっていると、吸引冷媒と噴射冷媒が合流する際に混合損失(すなわち、エネルギ損失)を生じさせてしまうからである。   Therefore, the present inventors investigated the cause and found that the cause was that the speed difference between the speed of the suction refrigerant in the swirling direction and the speed of the jetted refrigerant in the swirling direction was large. The reason is that if the speed difference in the swirl direction is relatively large, a mixing loss (that is, energy loss) is caused when the suction refrigerant and the injection refrigerant merge.

本発明は、上記点に鑑み、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させる際のエネルギ損失を抑制することによって、エジェクタのエネルギ変換効率の低下を抑制することを目的とする。   An object of this invention is to suppress the fall of the energy conversion efficiency of an ejector by suppressing the energy loss at the time of mixing an injection refrigerant | coolant and a suction refrigerant in view of the said point.

本発明は、以下の解析的な知見に基づいて案出されたものである。すなわち、本発明者らの解析的検討によれば、ノズル通路から噴射される噴射冷媒の速度成分のうち、旋回方向の速度成分の大きさは軸方向の速度成分の10分の1以下程度であることが確認されている。つまり、噴射冷媒の旋回方向の速度は比較的小さいことが確認されている。   The present invention has been devised based on the following analytical findings. That is, according to the present inventors' analytical study, the magnitude of the speed component in the swirling direction among the speed components of the refrigerant injected from the nozzle passage is about 1/10 or less of the speed component in the axial direction. It has been confirmed that there is. That is, it has been confirmed that the speed of the jet refrigerant in the turning direction is relatively small.

従って、吸引冷媒の旋回方向の速度についても、比較的小さい値とすることで、噴射冷媒と吸引冷媒が混合する際の混合損失を抑制することができる。すなわち、吸引冷媒の旋回方向の速度を比較的小さい値とすることで、エジェクタのエネルギ変換効率の低下を抑制することができる。   Therefore, the mixing loss at the time of mixing the injection refrigerant and the suction refrigerant can be suppressed by setting the speed of the suction refrigerant in the turning direction to a relatively small value. That is, by setting the speed of the suction refrigerant in the turning direction to a relatively small value, it is possible to suppress a decrease in the energy conversion efficiency of the ejector.

そこで、請求項1に記載の発明では、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減圧させる減圧用空間(30b)、冷媒吸引口(31b)から吸引された冷媒を減圧用空間(30b)の冷媒流れ下流側へ導く吸引用通路(13b)、および減圧用空間(30b)から噴射された噴射冷媒と吸引用通路(13b)を介して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、少なくとも一部が減圧用空間(30b)の内部および昇圧用空間(30e)の内部に配置されて、減圧用空間(30b)から離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成された通路形成部材(35)と、を備え、
ボデー(30)のうち減圧用空間(30b)を形成する部位の内周面と通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒流入口(31a)から流入した冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路(13a)であり、ボデー(30)のうち昇圧用空間(30e)を形成する部位の内周面と通路形成部材(35)の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として機能するディフューザ通路(13c)であり、
ノズル通路(13a)は、通路形成部材(35)の中心軸(CL)に垂直な断面における断面形状が環状に形成されており、吸引用通路(13b)の冷媒流出口は、ノズル通路(13a)の冷媒噴射口の外周側に環状に配置されており、
さらに、吸引用通路(13b)の通路形状は、前記吸引用通路(13b)から流出する冷媒が前記中心軸(CL)周りに旋回することを抑制する形状に形成されていることを特徴とする。
Therefore, in the invention described in claim 1, an ejector applied to the vapor compression refrigeration cycle apparatus (10),
A decompression space (30b) for decompressing the refrigerant flowing in from the refrigerant inlet (31a), and a suction passage (13b) for guiding the refrigerant sucked from the refrigerant suction port (31b) to the downstream side of the refrigerant flow in the decompression space (30b). ), And a body (30) in which a pressurizing space (30e) into which the refrigerant injected from the decompression space (30b) and the suction refrigerant sucked through the suction passage (13b) flow is formed, At least a part of the passage is formed in a conical shape in which the cross-sectional area is increased as it moves away from the decompression space (30b), and is disposed in the decompression space (30b) and the boosting space (30e). A member (35),
The refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the body (30) forming the decompression space (30b) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) flows in from the refrigerant inlet (31a). A nozzle passage (13a) that functions as a nozzle for depressurizing and injecting the refrigerant; an inner peripheral surface of a portion of the body (30) that forms the pressurizing space (30e); and an outer peripheral surface of the passage forming member (35) The refrigerant passage formed between the two is a diffuser passage (13c) that functions as a diffuser that converts the kinetic energy of the mixed refrigerant of the injection refrigerant and the suction refrigerant into pressure energy,
The nozzle passage (13a) has an annular cross-sectional shape perpendicular to the central axis (CL) of the passage forming member (35), and the refrigerant outlet of the suction passage (13b) is the nozzle passage (13a). ) Is arranged annularly on the outer peripheral side of the refrigerant injection port,
Furthermore, the passage shape of the suction passage (13b) is formed in a shape that prevents the refrigerant flowing out from the suction passage (13b) from turning around the central axis (CL). .

これによれば、吸引用通路(13b)の通路形状が、前記吸引用通路(13b)から流出する冷媒が前記中心軸(CL)周りに旋回することを抑制する形状に形成されている。従って、吸引冷媒の旋回方向の速度を低下させて比較的小さい値とすることができる。その結果、吸引冷媒と噴射冷媒が混合する際の混合損失の発生を抑制することができる。   According to this, the passage shape of the suction passage (13b) is formed in a shape that suppresses the refrigerant flowing out of the suction passage (13b) from turning around the central axis (CL). Therefore, the speed of the suction refrigerant in the swirling direction can be reduced to a relatively small value. As a result, it is possible to suppress the occurrence of mixing loss when the suction refrigerant and the injection refrigerant are mixed.

すなわち、請求項1に記載の発明によれば、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させる際のエネルギ損失を抑制することによって、エジェクタのエネルギ変換効率の低下を抑制することができる。   That is, according to the first aspect of the present invention, it is possible to suppress a decrease in the energy conversion efficiency of the ejector by suppressing the energy loss when mixing the injected refrigerant and the suction refrigerant.

また、上記特徴のエジェクタにおいて、吸引用通路(13b)から流出する冷媒が中心軸(CL)周りに旋回することを抑制する具体的な形状として、
吸引用通路(13b)は、ノズル通路(13a)の外周側に環状に配置された吸引空間(30c)、および冷媒吸引口(31b)と吸引空間(30c)とを接続する吸引用流入通路(31f)を有しており、吸引用流入通路(31f)から吸引空間(30c)へ流入する冷媒は、吸引空間(30c)の外周側壁面に沿って流れる速度成分を有しており、
中心軸(CL)方向から見たときの吸引空間(30c)の冷媒入口(30j)の中心点(30k)と中心軸(CL)とを結ぶ線を仮想線(AL)と定義し、中心軸(CL)を含む断面のうち仮想線(AL)に垂直な断面を基準断面と定義し、基準断面において吸引空間(30c)が占める領域のうち、中心軸(CL)よりも一方側の領域を一方側領域(Ar1)と定義し、中心軸(CL)よりも他方側の領域を他方側領域(Ar2)と定義したときに、一方側領域(Ar1)の一方側面積と他方側領域(Ar2)の他方側面積が、互いに異なっている形状を採用してもよい。
In the ejector having the above characteristics, as a specific shape for suppressing the refrigerant flowing out from the suction passage (13b) from turning around the central axis (CL),
The suction passage (13b) includes a suction space (30c) annularly arranged on the outer peripheral side of the nozzle passage (13a), and a suction inlet passage (30c) connecting the refrigerant suction port (31b) and the suction space (30c). The refrigerant flowing into the suction space (30c) from the suction inflow passage (31f) has a velocity component flowing along the outer peripheral side wall surface of the suction space (30c),
A line connecting the central point (30k) of the refrigerant inlet (30j) and the central axis (CL) of the suction space (30c) when viewed from the central axis (CL) direction is defined as an imaginary line (AL), and the central axis A cross section perpendicular to the imaginary line (AL) is defined as a reference cross section among cross sections including (CL), and an area on one side of the central axis (CL) is occupied by the suction space (30c) in the reference cross section. When defining the one side region (Ar1) and defining the other side region (Ar2) from the central axis (CL), the one side area (Ar1) and the other side region (Ar2) ) May have different shapes on the other side.

これによれば、一方側面積と他方側面積が、互いに異なっている。従って、吸引空間(30c)へ流入する冷媒が、吸引空間(30c)の外周側壁面に沿って旋回方向に流れる速度成分を有していても、後述する実施形態で説明するように、吸引空間(30c)内に、旋回方向の速度成分を打ち消す冷媒流れを生じさせることができる。すなわち、吸引空間(30c)から流出する冷媒が中心軸(CL)周りに旋回することを抑制することができる。   According to this, the one side area and the other side area are different from each other. Therefore, even if the refrigerant flowing into the suction space (30c) has a velocity component that flows in the swirl direction along the outer peripheral side wall surface of the suction space (30c), as described in the embodiments described later, the suction space In (30c), it is possible to generate a refrigerant flow that cancels the speed component in the turning direction. That is, it is possible to suppress the refrigerant flowing out of the suction space (30c) from turning around the central axis (CL).

さらに、中心軸(CL)方向から見たときに、吸引用流入通路(31f)の長手方向が、冷媒吸引口(31b)から中心軸(CL)へ向かう方向に対して傾斜しているエジェクタでは、吸引用流入通路(31f)から吸引空間(30c)へ流入する冷媒が中心軸(CL)周りに旋回しやすい。このようなエジェクタでは、吸引冷媒の旋回方向の速度を低下させることは、エジェクタのエネルギ変換効率を向上させるために有効である。   Further, in the ejector in which the longitudinal direction of the suction inflow passage (31f) is inclined with respect to the direction from the refrigerant suction port (31b) toward the central axis (CL) when viewed from the central axis (CL) direction. The refrigerant flowing into the suction space (30c) from the suction inflow passage (31f) easily turns around the central axis (CL). In such an ejector, reducing the speed of the suction refrigerant in the swirling direction is effective for improving the energy conversion efficiency of the ejector.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

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。It is a whole block diagram of the ejector-type refrigerating cycle of 1st Embodiment. 第1実施形態のエジェクタの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the ejector of the first embodiment. 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。It is typical sectional drawing for demonstrating the function of each refrigerant path of the ejector of 1st Embodiment. 図2のIV−IV断面図である。It is IV-IV sectional drawing of FIG. 図4の模式的なV−V断面図である。It is typical VV sectional drawing of FIG. 図2のVI部の模式的な拡大断面図である。It is a typical expanded sectional view of the VI section of FIG. 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の変化を示すモリエル線図である。It is a Mollier diagram which shows the change of the state of the refrigerant | coolant in the ejector type refrigeration cycle of 1st Embodiment. 第1実施形態の吸引用通路における冷媒流れを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the refrigerant | coolant flow in the channel | path for suction of 1st Embodiment. 第2実施形態のエジェクタの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the ejector of the second embodiment. 第2実施形態のエジェクタにおける図5に対応する断面図である。It is sectional drawing corresponding to FIG. 5 in the ejector of 2nd Embodiment.

(第1実施形態)
図1〜図8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13は、図1の全体構成図に示すように、冷媒減圧手段としてエジェクタを備える蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置、すなわちエジェクタ式冷凍サイクル10に適用されている。さらに、このエジェクタ式冷凍サイクル10は、車両用空調装置に適用されて、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。従って、本実施形態の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。
(First embodiment)
1st Embodiment of this invention is described using FIGS. As shown in the overall configuration diagram of FIG. 1, the ejector 13 of the present embodiment is applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus including an ejector as refrigerant decompression means, that is, an ejector refrigeration cycle 10. Furthermore, this ejector type refrigeration cycle 10 is applied to a vehicle air conditioner and fulfills a function of cooling blown air that is blown into a vehicle interior that is a space to be air-conditioned. Therefore, the cooling target fluid of the ejector refrigeration cycle 10 of the present embodiment is blown air.

また、本実施形態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。   Further, the ejector refrigeration cycle 10 of the present embodiment employs an HFC-based 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. doing. Of course, an HFO refrigerant (specifically, R1234yf) or the like may be adopted as the refrigerant. Furthermore, 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.

まず、エジェクタ式冷凍サイクル10において、圧縮機11は、冷媒を吸入して高圧冷媒となるまで昇圧して吐出するものである。本実施形態の圧縮機11は、車両走行用の駆動力を出力するエンジン(内燃機関)とともにエンジンルーム内に配置されている。さらに、圧縮機11は、プーリ、ベルト等を介してエンジンから出力される回転駆動力によって駆動されるエンジン駆動式の圧縮機である。   First, in the ejector refrigeration cycle 10, the compressor 11 increases the pressure until the refrigerant is sucked into a high-pressure refrigerant and is discharged. The compressor 11 according to the present embodiment is disposed in an engine room together with an engine (internal combustion engine) that outputs a driving force for vehicle travel. Further, the compressor 11 is an engine-driven compressor that is driven by a rotational driving force output from the engine via a pulley, a belt, or the like.

より具体的には、本実施形態では、圧縮機11として、吐出容量を変化させることによって冷媒吐出能力を調整可能に構成された斜板式の可変容量型圧縮機を採用している。この圧縮機11では、吐出容量を変化させるための図示しない吐出容量制御弁を有している。吐出容量制御弁は、後述する制御装置から出力される制御電流によって、その作動が制御される。   More specifically, in the present embodiment, a swash plate type variable displacement compressor configured such that the refrigerant discharge capacity can be adjusted by changing the discharge capacity is employed as the compressor 11. The compressor 11 has a discharge capacity control valve (not shown) for changing the discharge capacity. The operation of the discharge capacity control valve is controlled by a control current output from a control device described later.

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。   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. .

より具体的には、放熱器12は、凝縮部12a、レシーバ部12b、および過冷却部12cを有する、いわゆるサブクール型の凝縮器として構成されている。   More specifically, the radiator 12 is configured as a so-called subcool type condenser having a condensing unit 12a, a receiver unit 12b, and a supercooling unit 12c.

凝縮部12aは、圧縮機11から吐出された高圧気相冷媒と冷却ファン12dから送風された外気とを熱交換させ、高圧気相冷媒を放熱させて凝縮させる熱交換部である。レシーバ部12bは、凝縮部12aから流出した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を冷媒容器である。過冷却部12cは、レシーバ部12bから流出した液相冷媒と冷却ファン12dから送風される外気とを熱交換させ、液相冷媒を過冷却する熱交換部である。   The condensing unit 12a is a heat exchanging unit that exchanges heat between the high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the compressor 11 and the outside air blown from the cooling fan 12d, and dissipates the high-pressure gas-phase refrigerant to condense. The receiver unit 12b is a refrigerant container that separates the gas-liquid refrigerant flowing out of the condensing unit 12a and supplies the excess liquid-phase refrigerant. The supercooling unit 12c is a heat exchanging unit that heat-exchanges the liquid refrigerant flowing out from the receiver unit 12b and the outside air blown from the cooling fan 12d to supercool the liquid refrigerant.

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(すなわち、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。   The cooling fan 12d is an electric blower in which the rotation speed (that is, 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.

エジェクタ13は、放熱器12から流出した過冷却状態の高圧液相冷媒を減圧させて下流側へ流出させる冷媒減圧手段としての機能を果たすとともに、高速度で噴射される冷媒流の吸引作用によって後述する蒸発器14から流出した冷媒を吸引(輸送)して循環させる冷媒循環手段(冷媒輸送手段)としての機能も果たす。   The ejector 13 functions as a refrigerant pressure reducing means for reducing the pressure of the supercooled high-pressure liquid-phase refrigerant that has flowed out of the radiator 12 and flowing it to the downstream side, and is described later by the suction action of the refrigerant flow injected at a high speed. It also functions as a refrigerant circulating means (refrigerant transporting means) for sucking (transporting) and circulating the refrigerant flowing out of the evaporator 14.

さらに、本実施形態のエジェクタ13は、減圧させた冷媒の気液を分離する気液分離手段としての機能も果たす。つまり、本実施形態のエジェクタ13は、気液分離機能付きエジェクタ(すなわち、エジェクタモジュール)として構成されている。   Furthermore, the ejector 13 according to the present embodiment also functions as a gas-liquid separation unit that separates the gas-liquid of the decompressed refrigerant. That is, the ejector 13 of this embodiment is configured as an ejector with a gas-liquid separation function (that is, an ejector module).

エジェクタ13の具体的構成については、図2〜図6を用いて説明する。なお、図2における上下の各矢印は、エジェクタ式冷凍サイクル10を車両用空調装置に搭載した状態における上下の各方向を示している。また、図3は、エジェクタ13の各冷媒通路を説明するための模式的な一部拡大断面図であって、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。   A specific configuration of the ejector 13 will be described with reference to FIGS. In addition, the up and down arrows in FIG. 2 indicate the up and down directions in a state where the ejector refrigeration cycle 10 is mounted on the vehicle air conditioner. FIG. 3 is a schematic partial enlarged cross-sectional view for explaining 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.

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。   As shown in FIG. 2, the ejector 13 of the present embodiment includes a body 30 configured by combining a plurality of constituent members.

ボデー30は、ハウジングボデー31を有している。ハウジングボデー31は、円柱状あるいは角柱状の金属部材で形成されて、エジェクタ13の外殻を形成するものである。ハウジングボデー31の内部には、略円柱状の空間が形成されている。そして、この空間内にノズル32、ディフューザボデー33、気液分離用ボデー34等が固定あるいは収容されている。ハウジングボデー31は、樹脂で形成されていてもよい。   The body 30 has a housing body 31. The housing body 31 is formed of a cylindrical or prismatic metal member and forms the outer shell of the ejector 13. A substantially cylindrical space is formed inside the housing body 31. In this space, a nozzle 32, a diffuser body 33, a gas-liquid separation body 34, and the like are fixed or accommodated. The housing body 31 may be made of resin.

ハウジングボデー31には、取付穴301の他に、冷媒流入口31a、冷媒吸引口31b、液相冷媒流出口31c、気相冷媒流出口31dといった複数の冷媒流入出口が形成されている。取付穴301は、エジェクタ13を車両に搭載する際に、図示しないボルトを貫通させるための貫通穴である。   In addition to the mounting hole 301, the housing body 31 is formed with a plurality of refrigerant inlets and outlets such as a refrigerant inlet 31a, a refrigerant suction port 31b, a liquid phase refrigerant outlet 31c, and a gas phase refrigerant outlet 31d. The mounting hole 301 is a through hole for allowing a bolt (not shown) to pass through when the ejector 13 is mounted on a vehicle.

冷媒流入口31aは、放熱器12から流出した冷媒を流入させる冷媒流入口である。冷媒吸引口31bは、後述する蒸発器14から流出した冷媒を吸引する冷媒流入口である。液相冷媒流出口31cは、ボデー30の内部に形成された気液分離空間30fにて分離された液相冷媒を蒸発器14の冷媒入口側へ流出させる冷媒流出口である。気相冷媒流出口31dは、気液分離空間30fにて分離された気相冷媒を圧縮機11の吸入口側へ流出させる冷媒流出口である。   The refrigerant inlet 31a is a refrigerant inlet through which the refrigerant that has flowed out of the radiator 12 flows. The refrigerant suction port 31b is a refrigerant inflow port that sucks the refrigerant that has flowed out of the evaporator 14 described later. The liquid-phase refrigerant outlet 31 c is a refrigerant outlet that 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 is a refrigerant outlet through which the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f flows out to the suction port side of the compressor 11.

さらに、本実施形態では、気液分離空間30fと液相冷媒流出口31cとを接続する液相冷媒通路30iの通路断面積を比較的小さい値に設定している。これにより、液相冷媒通路30iを蒸発器14に流入させる冷媒を減圧させるオリフィス(すなわち、減圧手段)として機能させている。   Furthermore, in this embodiment, the passage cross-sectional area of the liquid-phase refrigerant passage 30i that connects the gas-liquid separation space 30f and the liquid-phase refrigerant outlet 31c is set to a relatively small value. As a result, the liquid-phase refrigerant passage 30i functions as an orifice (that is, a depressurizing means) that depressurizes the refrigerant flowing into the evaporator 14.

ノズル32は、円環状の金属部材で形成されて、図2に示すように、ハウジングボデー31の内部の上方側に配置されている。より詳細には、ノズル32は、円板状の金属部材で形成されたアッパーカバー32aの中心部に設けられた固定穴に、圧入等の手段で固定されている。   The nozzle 32 is formed of an annular metal member and is disposed on the upper side inside the housing body 31 as shown in FIG. More specifically, the nozzle 32 is fixed to a fixing hole provided in the center portion of the upper cover 32a formed of a disk-shaped metal member by means such as press fitting.

アッパーカバー32aは、ハウジングボデー31の上方側の開口部を閉塞する蓋部材である。従って、ノズル32は、アッパーカバー32aを介して、ボデー30に固定されている。なお、アッパーカバー32aとハウジングボデー31との間には、図示しないO−リング等のシール部材が配置されており、これらの部材の隙間から冷媒が漏れることはない。   The upper cover 32 a is a lid member that closes the opening on the upper side of the housing body 31. Accordingly, the nozzle 32 is fixed to the body 30 via the upper cover 32a. A seal member such as an O-ring (not shown) is disposed between the upper cover 32a and the housing body 31, and the refrigerant does not leak from the gap between these members.

ノズル32の内部には、冷媒流入口31aから流入した冷媒を旋回させる旋回空間30aが形成されている。旋回空間30aは、略円柱状の回転体形状に形成されている。旋回空間30aの中心軸は、後述する通路形成部材35の中心軸CLと同軸上に配置されている。なお、回転体形状とは、平面図形を同一平面上の1つの直線(中心軸)周りに回転させた際に形成される立体形状である。   Inside the nozzle 32, a swirling space 30a for swirling the refrigerant flowing in from the refrigerant inlet 31a is formed. The swirling space 30a is formed in a substantially cylindrical rotating body shape. A central axis of the swirling space 30a is arranged coaxially with a central axis CL of a passage forming member 35 described later. The rotating body shape is a three-dimensional shape formed when a plane figure is rotated around one straight line (center axis) on the same plane.

また、アッパーカバー32aには、冷媒流入口31aと旋回空間30aとを接続する冷媒流入通路31eが形成されている。冷媒流入通路31eは、旋回空間30aの中心軸方向から見たときに旋回空間30aへ流入する冷媒を、旋回空間30aの外周側壁面に沿って流入させるように形成されている。これにより、冷媒流入通路31eから旋回空間30aへ流入した冷媒は、旋回空間30aの中心軸周りに旋回する。   The upper cover 32a is formed with a refrigerant inflow passage 31e that connects the refrigerant inlet 31a and the swirling space 30a. The refrigerant inflow passage 31e is formed so that the refrigerant flowing into the swirling space 30a when viewed from the central axis direction of the swirling space 30a flows along the outer peripheral side wall surface of the swirling space 30a. Thereby, the refrigerant that has flowed into the swirl space 30a from the refrigerant inflow passage 31e swirls around the central axis of the swirl space 30a.

ここで、旋回空間30a内で旋回する冷媒には遠心力が作用するので、旋回空間30a内では中心軸側の冷媒圧力が外周側の冷媒圧力よりも低下する。そこで、本実施形態では、エジェクタ式冷凍サイクル10の通常運転時に、旋回空間30a内の中心軸側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力、あるいは、冷媒が減圧沸騰する(キャビテーションを生じる)圧力となるまで低下させるようにしている。   Here, since centrifugal force acts on the refrigerant swirling in the swirling space 30a, the refrigerant pressure on the central axis side is lower than the refrigerant pressure on the outer peripheral side in the swirling space 30a. Therefore, in the present embodiment, during normal operation of the ejector refrigeration cycle 10, the refrigerant pressure on the central axis side in the swirling space 30a is set to the pressure that becomes the saturated liquid phase refrigerant, or the refrigerant boils under reduced pressure (causes cavitation). The pressure is reduced until the pressure is reached.

このような旋回空間30a内の中心軸側の冷媒圧力の調整は、旋回空間30a内で旋回する冷媒の旋回流速を調整することによって実現することができる。さらに、旋回流速の調整は、例えば、冷媒流入通路31eの通路断面積と旋回空間30aの軸方向垂直断面積との面積比を調整すること等によって行うことができる。なお、本実施形態の旋回流速とは、旋回空間30aの最外周部近傍における冷媒の旋回方向の流速を意味している。   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. Further, the swirl flow rate can be adjusted by adjusting the area ratio between the passage sectional area of the refrigerant inflow passage 31e and the vertical sectional area in the axial direction of the swirling space 30a, for example. Note that 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.

また、ノズル32の内部であって、旋回空間30aの冷媒流れ下流側には、旋回空間30aから流出した冷媒を減圧させて下流側へ流出させる減圧用空間30bが形成されている。減圧用空間30bは、2つの円錐台形状の空間の頂部側同士を結合させた回転体形状に形成されている。この減圧用空間30bの中心軸も、通路形成部材35の中心軸CLと同軸上に配置されている。   In addition, a decompression space 30b is formed in the nozzle 32, on the downstream side of the refrigerant flow in the swirl space 30a, to depressurize the refrigerant that has flowed out of the swirl space 30a and to flow downstream. The decompression space 30b is formed in a rotating body shape in which the top sides of two frustoconical spaces are joined together. The central axis of the decompression space 30b is also arranged coaxially with the central axis CL of the passage forming member 35.

減圧用空間30bの内部には、通路形成部材35の頂部側が配置されている。通路形成部材35は、ボデー30の内周面と通路形成部材35の外周面との間に冷媒通路を形成するとともに、中心軸CL方向に変位することによって、冷媒通路の通路断面積を変化させる機能を果たすものである。   The top side of the passage forming member 35 is disposed inside the decompression space 30b. The passage forming member 35 forms a refrigerant passage between the inner peripheral surface of the body 30 and the outer peripheral surface of the passage forming member 35, and changes the passage cross-sectional area of the refrigerant passage by being displaced in the direction of the central axis CL. It fulfills its function.

より具体的には、通路形成部材35は、樹脂製の円錐状部材で形成されている。通路形成部材35は、減圧用空間30bから離れるに伴って径が拡大する円錐状に形成されている。さらに、ノズル32の減圧用空間30bを形成する部位の内周面と通路形成部材35の頂部側(すなわち、鉛直方向上方側)の外周面との間に形成される冷媒通路としては、図3に示すように、先細部131および末広部132が形成される。   More specifically, the passage forming member 35 is formed of a resin conical member. The passage forming member 35 is formed in a conical shape whose diameter increases with distance from the decompression space 30b. Further, as a refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the portion of the nozzle 32 forming the pressure reducing space 30b and the outer peripheral surface on the top side (that is, the upper side in the vertical direction) of the passage forming member 35, FIG. As shown in FIG. 2, a tapered portion 131 and a divergent portion 132 are formed.

先細部131は、通路断面積が最も縮小した最小通路面積部30mよりも冷媒流れ上流側に形成されて、最小通路面積部30mに至るまでの通路断面積が徐々に縮小する冷媒通路である。末広部132は、最小通路面積部30mから冷媒流れ下流側に形成されて、通路断面積が徐々に拡大する冷媒通路である。   The tapered portion 131 is a refrigerant passage that is formed on the upstream side of the refrigerant flow with respect to the smallest passage area portion 30m having the smallest passage cross-sectional area and gradually reduces the passage cross-sectional area up to the smallest passage area portion 30m. The divergent portion 132 is a refrigerant passage that is formed on the downstream side of the refrigerant flow from the minimum passage area portion 30m, and the passage cross-sectional area gradually increases.

この末広部132では、径方向から見たときに減圧用空間30bと通路形成部材35が重合(オーバーラップ)しているので、冷媒通路の軸方向垂直断面の形状が円環状(すなわち、円形状から同軸上に配置された小径の円形状を除いたドーナツ形状)となる。さらに、末広部132における通路断面積は、冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大している。   In the divergent section 132, the decompression space 30b and the passage forming member 35 are overlapped (overlapped) when viewed from the radial direction, so that the shape of the axial cross section of the refrigerant passage is annular (that is, circular). To a donut shape excluding a small-diameter circular shape arranged coaxially). Furthermore, the passage cross-sectional area in the divergent portion 132 gradually increases toward the downstream side of the refrigerant flow.

本実施形態では、このように通路断面積を変化させることによって、減圧用空間30bの内周面と通路形成部材35の頂部側の外周面との間に形成される冷媒通路をラバールノズルとして機能するノズル通路13aとしている。そして、ノズル通路13aにて、冷媒を減圧させるとともに冷媒の流速を超音速となるように増速させ、ノズル通路13aの最下流部の冷媒噴射口から噴射している。   In the present embodiment, the 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 functions as a Laval nozzle by changing the passage cross-sectional area in this way. The nozzle passage 13a is used. In the nozzle passage 13a, the refrigerant is depressurized and the flow velocity of the refrigerant is increased so as to be supersonic, and the refrigerant is injected from the refrigerant outlet at the most downstream portion of the nozzle passage 13a.

次に、アッパーカバー32aの下方側には、図2に示すように、ディフューザボデー33が配置されている。ディフューザボデー33は、円環状の金属部材で形成されている。   Next, as shown in FIG. 2, a diffuser body 33 is disposed on the lower side of the upper cover 32a. The diffuser body 33 is formed of an annular metal member.

ディフューザボデー33の中心部には、表裏(上下)を貫通する貫通穴33aが形成されている。この貫通穴33aも回転体形状に形成されており、その中心軸が通路形成部材35の中心軸CLと同軸上に配置されている。また、ディフューザボデー33の上面側であって、貫通穴33aの外周側には、後述する駆動機構37を収容して固定するための溝部33bが形成されている。   A through hole 33 a is formed in the center of the diffuser body 33 so as to penetrate the front and back (up and down). The through hole 33 a is also formed in a rotating body shape, and its central axis is arranged coaxially with the central axis CL of the passage forming member 35. Further, on the upper surface side of the diffuser body 33 and on the outer peripheral side of the through hole 33a, a groove portion 33b for accommodating and fixing a drive mechanism 37 described later is formed.

さらに、ディフューザボデー33は、その外周側がハウジングボデー31の内部に圧入されることによって、ハウジングボデー31に固定されている。なお、ディフューザボデー33とハウジングボデー31との間には、図示しないシール部材が配置されており、これらの部材の隙間から冷媒が漏れることはない。   Further, the diffuser body 33 is fixed to the housing body 31 by press-fitting the outer peripheral side thereof into the housing body 31. Note that a seal member (not shown) is disposed between the diffuser body 33 and the housing body 31, and the refrigerant does not leak from the gap between these members.

ディフューザボデー33の上面と、これに対向するアッパーカバー32aの底面との間には、冷媒吸引口31bから吸引した吸引冷媒(すなわち、後述する蒸発器14下流側冷媒)を流入させる吸引空間30cが形成されている。本実施形態では、ノズル32の下方側先端部がディフューザボデー33の貫通穴33aの内部まで延びているため、中心軸方向からみたときに、吸引空間30cは、図4に示すように、ノズル32の外周側に環状に形成されている。   Between the upper surface of the diffuser body 33 and the bottom surface of the upper cover 32a opposite to the upper surface, there is a suction space 30c into which the suction refrigerant sucked from the refrigerant suction port 31b (that is, the refrigerant downstream of the evaporator 14 described later) flows. Is formed. In the present embodiment, since the lower end portion of the nozzle 32 extends to the inside of the through hole 33a of the diffuser body 33, the suction space 30c is, as shown in FIG. Is formed in an annular shape on the outer peripheral side.

吸引空間30cの内部には、吸引空間30cの形状を調整するための形状調整部材39が配置されている。ここで、本実施形態の吸引空間30cの詳細形状について説明する。まず、本実施形態のハウジングボデー31には、冷媒吸引口31bと吸引空間30cとを接続する吸引用流入通路31fが形成されている。   A shape adjustment member 39 for adjusting the shape of the suction space 30c is disposed inside the suction space 30c. Here, the detailed shape of the suction space 30c of the present embodiment will be described. First, the housing body 31 of the present embodiment is formed with a suction inflow passage 31f that connects the refrigerant suction port 31b and the suction space 30c.

図4からも明らかなように、中心軸方向からみたときに、吸引用流入通路31fと取付穴301は、互いに平行に延びている。これは、エジェクタ13を車両に搭載する際の搭載性を考慮したものである。つまり、吸引用流入通路31fと取付穴301とを平行に配置することで、取付穴301に挿入されたボルトと冷媒吸引口31bに接続される冷媒配管あるいはジョイントが、互いに干渉してしまうことを抑制している。   As is clear from FIG. 4, the suction inflow passage 31 f and the attachment hole 301 extend parallel to each other when viewed from the central axis direction. This is in consideration of the mountability when the ejector 13 is mounted on a vehicle. That is, by arranging the suction inflow passage 31f and the mounting hole 301 in parallel, the bolt inserted into the mounting hole 301 and the refrigerant pipe or joint connected to the refrigerant suction port 31b interfere with each other. Suppressed.

さらに、吸引用流入通路31fの中心線31fCは、通路形成部材35の中心軸CLへ向かって延びていない。より詳細には、中心軸CL方向から見たときに、吸引用流入通路31fの長手方向(すなわち、中心線31fCの方向)は、冷媒吸引口31bから中心軸CLへ向かう方向に対して傾斜している。   Further, the center line 31 fC of the suction inflow passage 31 f does not extend toward the central axis CL of the passage forming member 35. More specifically, when viewed from the center axis CL direction, the longitudinal direction of the suction inflow passage 31f (that is, the direction of the center line 31fC) is inclined with respect to the direction from the refrigerant suction port 31b toward the center axis CL. ing.

従って、吸引用流入通路31fから吸引空間30c内へ流入する冷媒は、図4の太実線矢印に示すように、環状に形成された吸引空間30cを形成する壁面に沿って流れる。つまり、吸引用流入通路31fから吸引空間30c内へ流入した冷媒は、中心軸CL周りに旋回する旋回方向の速度成分を有している。   Accordingly, the refrigerant flowing into the suction space 30c from the suction inflow passage 31f flows along the wall surface forming the annular suction space 30c as shown by the thick solid arrow in FIG. That is, the refrigerant that has flowed into the suction space 30c from the suction inflow passage 31f has a speed component in the turning direction that turns around the central axis CL.

また、中心軸方向から見たときに(すなわち、図4の断面図において)、吸引空間30cの冷媒入口30jの周方向の中心点30kと、中心軸CLとを結ぶ線を、仮想線ALと定義する。さらに、中心軸CLを含む断面のうち仮想線ALに垂直な断面(すなわち、図4のV−V断面)を、基準断面と定義する。   Further, when viewed from the central axis direction (that is, in the cross-sectional view of FIG. 4), a line connecting the central point 30k in the circumferential direction of the refrigerant inlet 30j of the suction space 30c and the central axis CL is defined as an imaginary line AL. Define. Further, a cross section perpendicular to the imaginary line AL (that is, a VV cross section in FIG. 4) among the cross sections including the central axis CL is defined as a reference cross section.

この基準断面では、図5に示すように、吸引空間30cが占める領域のうち、中心軸CLよりも一方側の領域(図5では、右側の網掛けハッチング領域)を一方側領域Ar1と定義し、中心軸CLよりも他方側の領域(図5では、左側の破線ハッチング領域)を他方側領域Ar2と定義する。   In this reference cross section, as shown in FIG. 5, a region on one side of the central axis CL (in FIG. 5, the hatched region on the right side) is defined as one side region Ar1. The region on the other side of the central axis CL (the broken line hatched region on the left side in FIG. 5) is defined as the other region Ar2.

本実施形態では、図5に示すように、一方側領域Ar1の中心軸CLに垂直な径方向の寸法と他方側領域Ar2の中心軸CLに垂直な径方向の寸法が、互いに異なっている。このため、一方側領域Ar1の一方側面積と他方側領域Ar2の他方側面積が、互いに異なっている。さらに、一方側領域Ar1の一方側面積が他方側領域Ar2の他方側面積よりも小さくなっている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the radial dimension perpendicular to the central axis CL of the one side region Ar1 and the radial dimension perpendicular to the central axis CL of the other side region Ar2 are different from each other. For this reason, the one side area of the one side region Ar1 and the other side area of the other side region Ar2 are different from each other. Furthermore, the one side area of the one side region Ar1 is smaller than the other side area of the other side region Ar2.

また、前述の如く、吸引用流入通路31fから吸引空間30c内へ流入する冷媒は、図4を用いて説明したように、吸引空間30cを形成する部位の壁面に沿って流れる速度成分を有している。本実施形態では、吸引用流入通路31fから吸引空間30c内へ流入する冷媒は、他方側領域Ar2よりも、一方側領域Ar1側に向かって流れやすい速度成分を有している。   Further, as described above, the refrigerant flowing into the suction space 30c from the suction inflow passage 31f has a velocity component that flows along the wall surface of the portion forming the suction space 30c, as described with reference to FIG. ing. In the present embodiment, the refrigerant flowing into the suction space 30c from the suction inflow passage 31f has a velocity component that easily flows toward the one side area Ar1 rather than the other side area Ar2.

従って、本実施形態の吸引空間30cでは、基準断面において、吸引用流入通路31fから吸引空間30c内へ流入する冷媒が流入しやすい一方側領域Ar1の一方側面積が、吸引用流入通路31fから吸引空間30c内へ流入しにくい他方側領域Ar2の他方側面積よりも小さく形成されている。   Therefore, in the suction space 30c of the present embodiment, in the reference cross section, the area on the one side of the one side area Ar1 in which the refrigerant flowing from the suction inflow passage 31f into the suction space 30c easily flows is sucked from the suction inflow passage 31f. It is formed to be smaller than the area on the other side of the other side area Ar2 that does not easily flow into the space 30c.

また、図2に示すように、ディフューザボデー33の貫通穴33aの内周面とノズル32の下方側先端部の外周面との間には、吸引空間30cと減圧用空間30bの冷媒流れ下流側とを連通させる断面円環状の吸引通路30dが形成されている。吸引通路30dの冷媒流出口は、ノズル通路13aの冷媒噴射口の外周側に環状に配置されている。   Further, as shown in FIG. 2, between the inner peripheral surface of the through hole 33a of the diffuser body 33 and the outer peripheral surface of the lower end portion of the nozzle 32, the refrigerant flow downstream of the suction space 30c and the decompression space 30b. A suction passage 30d having an annular cross section is formed. The refrigerant outlet of the suction passage 30d is annularly arranged on the outer peripheral side of the refrigerant injection port of the nozzle passage 13a.

従って、本実施形態では、吸引用流入通路31f、吸引空間30cおよび吸引通路30dによって、冷媒吸引口31bから吸引された吸引冷媒を流通させる吸引用通路13bが形成されている。   Accordingly, in the present embodiment, the suction inflow passage 31f, the suction space 30c, and the suction passage 30d form the suction passage 13b for circulating the suction refrigerant sucked from the refrigerant suction port 31b.

さらに、ディフューザボデー33の貫通穴33aのうち、吸引通路30dの冷媒流れ下流側には、冷媒流れ方向に向かって徐々に広がる略円錐台形状に形成された昇圧用空間30eが形成されている。昇圧用空間30eは、上述したノズル通路13aから噴射された噴射冷媒と吸引用通路13bから吸引された吸引冷媒とを流入させる空間である。   Further, in the through hole 33a of the diffuser body 33, on the downstream side of the refrigerant flow in the suction passage 30d, a pressurizing space 30e formed in a substantially truncated cone shape gradually spreading in the refrigerant flow direction is formed. The pressurizing space 30e is a space into which the injection refrigerant injected from the nozzle passage 13a and the suction refrigerant sucked from the suction passage 13b flow.

昇圧用空間30eの内部には、通路形成部材35の下方側が配置されている。さらに、ディフューザボデー33の昇圧用空間30eを形成する部位の内周面と通路形成部材35の下方側の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒流れ下流側に向かって通路断面積を徐々に拡大させる形状に形成されている。これにより、この冷媒通路では、噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換することができる。   A lower side of the passage forming member 35 is disposed in the boosting space 30e. Further, the refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the diffuser body 33 forming the pressurizing space 30e and the lower outer peripheral surface of the passage forming member 35 has a passage cross-sectional area toward the downstream side of the refrigerant flow. It is formed in a shape that gradually expands. Thereby, in this refrigerant path, the velocity energy of the mixed refrigerant of the injection refrigerant and the suction refrigerant can be converted into pressure energy.

そこで、本実施形態では、図3に示すように、昇圧用空間30eを形成するディフューザボデー33の内周面と通路形成部材35の下方側の外周面との間に形成される冷媒通路を、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させるディフューザ(昇圧部)として機能するディフューザ通路13cとしている。このディフューザ通路13cの中心軸に垂直な断面形状も円環状に形成されている。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, a refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the diffuser body 33 that forms the pressurizing space 30 e and the outer peripheral surface on the lower side of the passage forming member 35, The diffuser passage 13c functions as a diffuser (a pressure-increasing part) that increases the pressure by mixing the injected refrigerant and the suction refrigerant. The cross-sectional shape perpendicular to the central axis of the diffuser passage 13c is also formed in an annular shape.

さらに、通路形成部材35のディフューザ通路13cを形成する部位には、ディフューザ通路13cを流通する冷媒の中心軸CL周りの旋回流れを促進する旋回促進手段である図示しない複数の整流板が配置されている。複数の整流板は、通路形成部材35の軸方向に広がる板状部材である。複数の整流板は、それぞれ旋回流れ方向に沿って湾曲した形状に形成されており、中心軸周りに等角度間隔で円環状に配置されている。   Furthermore, a plurality of rectifying plates (not shown), which are swirl promoting means for promoting swirling flow around the central axis CL of the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c, are disposed at a portion of the passage forming member 35 where the diffuser passage 13c is formed. Yes. The plurality of rectifying plates are plate-like members extending in the axial direction of the passage forming member 35. The plurality of rectifying plates are each formed in a curved shape along the swirl flow direction, and are arranged in an annular shape at equiangular intervals around the central axis.

次に、通路形成部材35を変位させる駆動手段である駆動機構37について説明する。駆動機構37は、図6に示すように、圧力応動部材であるダイヤフラム371、キャン372、ホルダ373、プレート375等を有している。ダイヤフラム371、キャン372、ホルダ373、プレート375は、中心軸CL方向から見たときに、いずれもディフューザボデー33の溝部33bと重合する程度の大きさの円環状に形成されている。   Next, a drive mechanism 37 that is a drive means for displacing the passage forming member 35 will be described. As shown in FIG. 6, the drive mechanism 37 has a diaphragm 371, a can 372, a holder 373, a plate 375, and the like, which are pressure responsive members. The diaphragm 371, the can 372, the holder 373, and the plate 375 are all formed in an annular shape that is large enough to overlap with the groove 33 b of the diffuser body 33 when viewed from the central axis CL direction.

さらに、本実施形態の駆動機構37は、キャン372とホルダ373との間にダイヤフラム371を挟み込むとともに、導入空間37b側にプレート375を収容した状態で、ホルダ373の外周側および内周側を、キャン372の外周側および内周側に、かしめ固定することによって形成されている。   Furthermore, the drive mechanism 37 of the present embodiment sandwiches the diaphragm 371 between the can 372 and the holder 373, and in the state where the plate 375 is accommodated on the introduction space 37b side, the outer peripheral side and the inner peripheral side of the holder 373 are It is formed by caulking and fixing to the outer peripheral side and inner peripheral side of the can 372.

キャン372は、ダイヤフラム371とともに、封入空間37aを形成する封入空間形成部材である。より具体的には、キャン372は、平板円環状の金属部材に、吸引空間30c側へ突出する円環状の突出部を形成したものである。従って、キャン372は、吸引空間30cの内壁面の一部を形成している。   The can 372 is a sealed space forming member that forms a sealed space 37 a together with the diaphragm 371. More specifically, the can 372 is formed by forming an annular projecting portion projecting toward the suction space 30c on a flat annular metal member. Therefore, the can 372 forms a part of the inner wall surface of the suction space 30c.

さらに、キャン372の突出部の内部には、封入空間37aが形成されている。従って、封入空間37aは、中心軸CL周りに円環状に形成されている。また、本実施形態のキャン372の突出部の突出量は、全周に亘って、略一定に形成されている。   Further, an enclosed space 37 a is formed inside the protruding portion of the can 372. Therefore, the enclosed space 37a is formed in an annular shape around the central axis CL. Moreover, the protrusion amount of the protrusion part of the can 372 of this embodiment is formed substantially constant over the entire circumference.

封入空間37aには、エジェクタ式冷凍サイクル10を循環する冷媒と同等の組成の感温媒体が封入されている。従って、本実施形態の感温媒体としては、R134aを主成分とする媒体(例えば、R134aとヘリウムとの混合媒体)を採用することができる。さらに、感温媒体の封入密度は、後述するようにサイクルの通常作動時に通路形成部材35を適切に変位させることができるように設定されている。   A temperature sensitive medium having the same composition as the refrigerant circulating in the ejector refrigeration cycle 10 is enclosed in the enclosed space 37a. Therefore, a medium mainly composed of R134a (for example, a mixed medium of R134a and helium) can be employed as the temperature sensitive medium of the present embodiment. Further, the density of the temperature sensitive medium is set so that the passage forming member 35 can be appropriately displaced during the normal operation of the cycle, as will be described later.

ホルダ373は、ダイヤフラム371とともに、導入空間37bを形成する導入空間形成部材である。より具体的には、ホルダ373は、平板円環状の金属部材に、ディフューザボデー33側へ突出する突出部を円環状に形成したものである。そして、突出部の内部に導入空間37bが形成されている。   The holder 373 is an introduction space forming member that forms the introduction space 37 b together with the diaphragm 371. More specifically, the holder 373 is formed by forming a projecting portion projecting toward the diffuser body 33 in an annular shape on a flat plate metal member. An introduction space 37b is formed inside the protrusion.

ホルダ373の突出部の突出量は、全周に亘って、略一定に形成されている。さらに、ホルダ373の突出部は、ディフューザボデー33の溝部33b内に嵌め込まれて固定されている。導入空間37bは、図示しない連通路を介して、冷媒吸引口31bから吸引された吸引冷媒を流入させる空間である。   The protruding amount of the protruding portion of the holder 373 is substantially constant over the entire circumference. Further, the protruding portion of the holder 373 is fitted and fixed in the groove portion 33 b of the diffuser body 33. The introduction space 37b is a space through which the suction refrigerant sucked from the refrigerant suction port 31b flows through a communication path (not shown).

従って、封入空間37aに封入された感温媒体には、吸引空間30cへ流入した蒸発器14出口側冷媒の温度が、キャン372を介して伝達される。同時に、感温媒体には、導入空間37bへ流入した蒸発器14出口側冷媒の温度が、ダイヤフラム371を介して伝達される。   Therefore, the temperature of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 14 that has flowed into the suction space 30 c is transmitted to the temperature sensitive medium enclosed in the enclosed space 37 a via the can 372. At the same time, the temperature of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 14 that has flowed into the introduction space 37 b is transmitted to the temperature sensitive medium via the diaphragm 371.

ダイヤフラム371は、封入空間37aの内圧と導入空間37bへ流入した蒸発器14出口側冷媒の圧力との圧力差に応じて変位する圧力応動部材である。従って、ダイヤフラム371は弾性に富み、かつ耐圧性および気密性に優れる材質で形成されていることが望ましい。   The diaphragm 371 is a pressure responsive member that is displaced according to the pressure difference between the internal pressure of the enclosed space 37a and the pressure of the evaporator 14 outlet-side refrigerant that has flowed into the introduction space 37b. Accordingly, it is desirable that the diaphragm 371 is made of a material that is rich in elasticity and excellent in pressure resistance and airtightness.

このようなダイヤフラム371としては、例えば、基布(ポリエステル)入りのEPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)やHNBR(水素添加ニトリルゴム)等のゴム製の基材で形成されたものを採用することができる。   As such a diaphragm 371, what was formed with rubber | gum base materials, such as EPDM (ethylene propylene diene rubber) and HNBR (hydrogenated nitrile rubber) containing a base fabric (polyester), for example is employable. .

ダイヤフラム371の下方側(すなわち、導入空間37b側)には、図6に示すように、ダイヤフラム371の変位を通路形成部材35へ伝達するための、プレート375および複数の作動棒374(本実施形態では、3本)が配置されている。これらの複数の作動棒374は、ダイヤフラム371の変位を通路形成部材35へ適切に伝達するために、中心軸CL周りに等角度間隔で配置されていることが望ましい。   On the lower side of the diaphragm 371 (that is, on the introduction space 37b side), as shown in FIG. 6, a plate 375 and a plurality of operating rods 374 (this embodiment) for transmitting the displacement of the diaphragm 371 to the passage forming member 35. Then, three) are arranged. The plurality of actuating rods 374 are desirably arranged at equiangular intervals around the central axis CL in order to appropriately transmit the displacement of the diaphragm 371 to the passage forming member 35.

プレート375は、平板円環状の金属部材で形成されている。プレート375は、ダイヤフラム371の下方側の面に接触するように配置されている。また、複数の作動棒374は、中心軸CL方向に延びる円柱状の金属部材で形成されている。そして、その上方側端部がプレート375の下側面に接触し、下方側端部が通路形成部材35の最下方側のディフューザボデー33に対向する面に接触するように配置されている。   The plate 375 is formed of a flat plate-shaped metal member. The plate 375 is disposed so as to contact the lower surface of the diaphragm 371. The plurality of operating rods 374 are formed of a cylindrical metal member extending in the central axis CL direction. The upper side end portion is arranged so as to contact the lower side surface of the plate 375 and the lower side end portion is arranged so as to contact the surface facing the lowermost diffuser body 33 of the passage forming member 35.

また、図2に示すように、通路形成部材35の底面は、後述する支持部材41に支持されたコイルバネ40の荷重を受けている。コイルバネ40は、通路形成部材35に対して、上方側(通路形成部材35が最小通路面積部30mにおける通路断面積を縮小する側)に付勢する荷重を加える弾性部材である。従って、通路形成部材35は、作動棒374から受ける荷重とコイルバネ40から受ける荷重が釣り合うように変位する。   As shown in FIG. 2, the bottom surface of the passage forming member 35 receives a load of a coil spring 40 supported by a support member 41 described later. The coil spring 40 is an elastic member that applies a load that biases the passage forming member 35 upward (the passage forming member 35 reduces the passage cross-sectional area of the minimum passage area 30m). Therefore, the passage forming member 35 is displaced so that the load received from the operating rod 374 and the load received from the coil spring 40 are balanced.

より具体的には、蒸発器14出口側冷媒の温度(過熱度)が上昇すると、封入空間37aに封入された感温媒体の飽和圧力が上昇し、封入空間37aの内圧から導入空間37bの圧力を差し引いた圧力差が大きくなる。これにより、ダイヤフラム371が導入空間37b側へ変位して、通路形成部材35が作動棒374から受ける荷重が増加する。   More specifically, when the temperature (superheat degree) of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 14 rises, the saturation pressure of the temperature-sensitive medium enclosed in the enclosed space 37a increases, and the pressure in the introduction space 37b increases from the internal pressure of the enclosed space 37a. The pressure difference minus is increased. As a result, the diaphragm 371 is displaced toward the introduction space 37b, and the load that the passage forming member 35 receives from the operating rod 374 increases.

このため、蒸発器14出口側冷媒の温度が上昇すると、通路形成部材35は、最小通路面積部30mにおける通路断面積を拡大させる方向(図2では、下方側)に変位する。   For this reason, if the temperature of the evaporator 14 outlet side refrigerant | coolant rises, the channel | path formation member 35 will be displaced to the direction (in FIG. 2, lower side) which expands the channel | path cross-sectional area in the minimum channel | path area part 30m.

一方、蒸発器14出口側冷媒の温度(過熱度)が低下すると、封入空間37aに封入された感温媒体の飽和圧力が低下し、封入空間37aの内圧から導入空間37bの圧力を差し引いた圧力差が小さくなる。これにより、ダイヤフラム371が封入空間37a側へ変位して、通路形成部材35が作動棒374から受ける荷重が減少する。   On the other hand, when the temperature (superheat degree) of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 14 is lowered, the saturation pressure of the temperature-sensitive medium enclosed in the enclosed space 37a is lowered, and the pressure obtained by subtracting the pressure of the introduction space 37b from the internal pressure of the enclosed space 37a. The difference becomes smaller. As a result, the diaphragm 371 is displaced toward the enclosed space 37a, and the load that the passage forming member 35 receives from the operating rod 374 decreases.

このため、蒸発器14出口側冷媒の温度が低下すると、通路形成部材35は、最小通路面積部30mにおける通路断面積を縮小させる方向(図2では、上方側)に変位する。   For this reason, if the temperature of the evaporator 14 outlet side refrigerant | coolant falls, the channel | path formation member 35 will be displaced to the direction (FIG. 2 upper side) which reduces the channel | path cross-sectional area in the minimum channel | path area part 30m.

本実施形態の駆動機構37では、このように蒸発器14出口側冷媒の過熱度に応じて通路形成部材35を変位させることによって、蒸発器14出口側冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度KSHに近づくように、最小通路面積部30mにおける通路断面積を調整している。なお、作動棒374とディフューザボデー33との隙間には、O−リングが配置されており、作動棒374が変位してもこの隙間から冷媒が漏れることはない。   In the drive mechanism 37 of the present embodiment, the passage forming member 35 is displaced according to the degree of superheat of the evaporator 14 outlet-side refrigerant in this way, whereby the degree of superheat of the evaporator 14 outlet-side refrigerant is determined in advance as a reference superheat degree. The passage cross-sectional area in the minimum passage area portion 30m is adjusted so as to approach KSH. Note that an O-ring is disposed in the gap between the operating rod 374 and the diffuser body 33, and even if the operating rod 374 is displaced, the refrigerant does not leak from the gap.

次に、ディフューザボデー33の下方側には、図2に示すように、気液分離用ボデー34が配置されている。気液分離用ボデー34は、円筒状の金属部材で形成されている。気液分離用ボデー34は、ボデー30の内部に、ディフューザ通路13cから流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間30fを形成するものである。   Next, on the lower side of the diffuser body 33, as shown in FIG. The gas-liquid separation body 34 is formed of a cylindrical metal member. The gas / liquid separation body 34 forms a gas / liquid separation space 30f in the body 30 for separating the gas / liquid of the refrigerant flowing out of the diffuser passage 13c.

気液分離空間30fは、略円筒状の回転体形状の空間として形成されており、気液分離空間30fの中心軸も、通路形成部材35の中心軸と同軸上に配置されている。気液分離空間30fでは、ディフューザ通路13cから流出した冷媒が中心軸周りに旋回することで生じる遠心力の作用によって冷媒の気液を分離している。   The gas-liquid separation space 30 f is formed as a substantially cylindrical rotating body-shaped space, and the central axis of the gas-liquid separation space 30 f is also arranged coaxially with the central axis of the passage forming member 35. In the gas-liquid separation space 30f, the refrigerant gas and liquid are separated by the action of centrifugal force generated by the refrigerant flowing out of the diffuser passage 13c turning around the central axis.

さらに、気液分離空間30fの内容積は、サイクルに負荷変動が生じてサイクルを循環する冷媒循環流量が変動しても、実質的に余剰冷媒を溜めることができない程度の容積になっている。   Furthermore, the internal volume of the gas-liquid separation space 30f is a volume that cannot substantially store surplus refrigerant even when a load fluctuation occurs in the cycle and the refrigerant circulation flow rate circulating in the cycle fluctuates.

気液分離用ボデー34の軸中心部には、気液分離空間30fに対して同軸上に配置されて、上方側へ向かって延びる円筒状のパイプ34aが設けられている。このため、気液分離空間30fにて分離された液相冷媒は、パイプ34aの外周側に一時的に滞留して、液相冷媒流出口31cから流出する。   A cylindrical pipe 34a is provided at the axial center of the gas-liquid separation body 34 so as to be coaxial with the gas-liquid separation space 30f and extend upward. For this reason, the liquid phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f temporarily stays on the outer peripheral side of the pipe 34a and flows out from the liquid phase refrigerant outlet 31c.

パイプ34aの内部には、気液分離空間30fにて分離された気相冷媒をハウジングボデー31の気相冷媒流出口31dへ導く気相冷媒流出通路34bが形成されている。ハウジングボデー31の下方側には、ロワーカバー34dが配置されている。   A gas-phase refrigerant outflow passage 34b is formed in the pipe 34a to guide the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f to the gas-phase refrigerant outlet 31d of the housing body 31. A lower cover 34 d is disposed on the lower side of the housing body 31.

ロワーカバー34dは、ハウジングボデー31の下方側の開口部を閉塞して、気液分離用ボデー34とともに気相冷媒流出通路34bを形成する蓋部材である。ロワーカバー34dは、円板状の金属部材で形成されている。なお、ロワーカバー34dとハウジングボデー31との間には、図示しないO−リング等のシール部材が配置されており、これらの部材の隙間から冷媒が漏れることはない。   The lower cover 34d is a lid member that closes the lower opening of the housing body 31 and forms the gas-phase refrigerant outflow passage 34b together with the gas-liquid separation body 34. The lower cover 34d is formed of a disk-shaped metal member. A seal member such as an O-ring (not shown) is disposed between the lower cover 34d and the housing body 31, and the refrigerant does not leak from the gap between these members.

さらに、パイプ34aの内部には、前述したコイルバネ40を支持する支持部材41が配置されている。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。   Further, a support member 41 that supports the coil spring 40 described above is disposed inside 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.

支持部材41は、ロワーカバー34dに螺合された調整ネジ41aに連結されている。調整ネジ41aは、支持部材41を中心軸方向(上下方向)に変位させることができる。従って、調整ネジ41aにて、コイルバネ40が通路形成部材35に付勢する荷重を調整することで、狙いの基準過熱度KSHを変更することができる。   The support member 41 is connected to an adjustment screw 41a that is screwed into the lower cover 34d. The adjustment screw 41a can displace the support member 41 in the central axis direction (vertical direction). Therefore, the target reference superheat degree KSH can be changed by adjusting the load that the coil spring 40 urges against the passage forming member 35 with the adjusting screw 41a.

また、気液分離用ボデー34の気液分離空間30fの底面を形成する部位には、気液分離空間30fと気相冷媒流出通路34bとを連通させるオイル戻し穴34cが形成されている。オイル戻し穴34cは、液相冷媒に溶け込んだ冷凍機油を、液相冷媒とともに気相冷媒流出通路34bを介して圧縮機11内へ戻すための連通路を形成している。   In addition, an oil return hole 34c that connects the gas-liquid separation space 30f and the gas-phase refrigerant outflow passage 34b is formed in a portion of the gas-liquid separation body 34 that forms the bottom surface of the gas-liquid separation space 30f. The oil return hole 34c forms a communication passage for returning the refrigeration oil dissolved in the liquid phase refrigerant into the compressor 11 together with the liquid phase refrigerant through the gas phase refrigerant outflow passage 34b.

次に、エジェクタ13の液相冷媒流出口31cには、図1に示すように、蒸発器14の冷媒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。   Next, as shown in FIG. 1, the refrigerant 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.

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。   The blower fan 14a is an electric blower whose rotation speed (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.

次に、図示しない制御装置は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。この制御装置は、そのROM内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。そして、上述の各種電気式のアクチュエータ11、12d、14a等の作動を制御する。   Next, a control device (not shown) includes a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like and peripheral circuits thereof. This control device performs various calculations and processes based on a control program stored in the ROM. Then, the operation of the above-described various electric actuators 11, 12d, 14a and the like is controlled.

また、制御装置には、内気温センサ、外気温センサ、日射センサ、蒸発器温度センサ、出口側温度センサ、出口側圧力センサ等の複数の空調制御用のセンサ群が接続され、これらのセンサ群の検出値が入力される。   The control device is connected to a plurality of air conditioning control sensor groups such as an inside air temperature sensor, an outside air temperature sensor, a solar radiation sensor, an evaporator temperature sensor, an outlet side temperature sensor, and an outlet side pressure sensor. The detected value is input.

より具体的には、内気温センサは、車室内温度を検出する内気温検出手段である。外気温センサは、外気温を検出する外気温検出手段である。日射センサは、車室内の日射量を検出する日射量検出手段である。蒸発器温度センサは、蒸発器14の吹出空気温度(蒸発器温度)を検出する蒸発器温度検出手段である。出口側温度センサは、放熱器12出口側冷媒の温度を検出する出口側温度検出手段である。出口側圧力センサは、放熱器12出口側冷媒の圧力を検出する出口側圧力検出手段である。   More specifically, the inside air temperature sensor is an inside air temperature detecting means for detecting the temperature inside the vehicle. The outside air temperature sensor is outside air temperature detecting means for detecting outside air temperature. The solar radiation sensor is a solar radiation amount detecting means for detecting the amount of solar radiation in the passenger compartment. The evaporator temperature sensor is an evaporator temperature detecting means for detecting the temperature of the blown air (evaporator temperature) of the evaporator 14. The outlet side temperature sensor is outlet side temperature detecting means for detecting the temperature of the radiator 12 outlet side refrigerant. The outlet-side pressure sensor is outlet-side pressure detection means that detects the pressure of the radiator 12 outlet-side refrigerant.

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。   Furthermore, 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. The As 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.

なお、本実施形態の制御装置は、その出力側に接続された各種の制御対象機器の作動を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、制御装置のうち、各制御対象機器の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)が各制御対象機器の制御手段を構成している。   Note that the control device of the present embodiment is configured integrally with control means for controlling the operation of various control target devices connected to the output side of the control device. The configuration (hardware and software) for controlling the operation constitutes the control means of each control target device.

例えば、本実施形態では、圧縮機11の吐出容量制御弁の作動を制御することによって、圧縮機11の冷媒吐出能力を制御する構成が吐出能力制御手段を構成している。もちろん、吐出能力制御手段を制御装置に対して、別体の制御装置で構成してもよい。   For example, in this embodiment, the structure which controls the refrigerant | coolant discharge capability of the compressor 11 by controlling the action | operation of the discharge capacity control valve of the compressor 11 comprises the discharge capability control means. Of course, the discharge capacity control means may be configured as a separate control device with respect to the control device.

次に、上記構成における本実施形態の作動を図7のモリエル線図を用いて説明する。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、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。   Next, the operation of the present embodiment in the above configuration will be described using the Mollier diagram of FIG. First, when the operation switch of the operation panel is turned on (ON), the control device operates the electric motor of the compressor 11, the cooling fan 12d, the blower fan 14a, and the like. Thereby, the compressor 11 sucks the refrigerant, compresses it, and discharges it.

圧縮機11から吐出された高温高圧冷媒(図7のa点)は、放熱器12の凝縮部12aへ流入し、冷却ファン12dから送風された外気と熱交換し、放熱して凝縮する。凝縮部12aにて凝縮した冷媒は、レシーバ部12bにて気液分離される。レシーバ部12bにて気液分離された液相冷媒は、過冷却部12cにて冷却ファン12dから送風された外気と熱交換し、さらに放熱して過冷却液相冷媒となる(図7のa点→b点)。   The high-temperature and high-pressure refrigerant (point a in FIG. 7) discharged from the compressor 11 flows into the condenser 12a of the radiator 12, exchanges heat with the outside air blown from the cooling fan 12d, and dissipates heat to condense. The refrigerant condensed in the condensing unit 12a is gas-liquid separated in the receiver unit 12b. The liquid-phase refrigerant separated from the gas and liquid by the receiver unit 12b exchanges heat with the outside air blown from the cooling fan 12d by the supercooling unit 12c, and further dissipates heat to become a supercooled liquid-phase refrigerant (a in FIG. 7). Point → b).

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7のb点→c点)。この際、減圧用空間30bの最小通路面積部30mにおける通路断面積は、蒸発器14出口側冷媒(図7のh点)の過熱度が基準過熱度KSHに近づくように調整される。   The supercooled liquid-phase refrigerant that has flowed out of the supercooling portion 12c of the radiator 12 passes through the nozzle passage 13a formed between the inner peripheral surface of the decompression space 30b of the ejector 13 and the outer peripheral surface of the passage forming member 35. The pressure is reduced entropically and injected (point b → point c in FIG. 7). At this time, the passage cross-sectional area in the minimum passage area 30m of the decompression space 30b is adjusted so that the superheat degree of the evaporator 14 outlet side refrigerant (point h in FIG. 7) approaches the reference superheat degree KSH.

そして、ノズル通路13aから噴射された噴射冷媒の吸引作用によって、蒸発器14から流出した冷媒(図7のh点)が、冷媒吸引口31bおよび吸引用通路13b(より詳細には、吸引空間30cおよび吸引通路30d)を介して吸引される。ノズル通路13aから噴射された噴射冷媒および吸引用通路13b等を介して吸引された吸引冷媒は、ディフューザ通路13cへ流入して合流する(図7のc点→d点、h1点→d点)。   Then, the refrigerant (point h in FIG. 7) that has flowed out of the evaporator 14 by the suction action of the refrigerant injected from the nozzle passage 13a causes the refrigerant suction port 31b and the suction passage 13b (more specifically, the suction space 30c). And is sucked through the suction passage 30d). The refrigerant injected from the nozzle passage 13a and the suction refrigerant sucked through the suction passage 13b and the like flow into the diffuser passage 13c and merge (point c → d point, point h1 → d point in FIG. 7). .

ここで、本実施形態の吸引用通路13bは、冷媒流れ方向に向かって通路断面積が徐々に縮小する形状に形成されている。このため、吸引用通路13bを通過する吸引冷媒は、その圧力を低下させながら(図7のh点→h1点)、流速を増加させる。これにより、吸引冷媒と噴射冷媒との速度差を縮小し、ディフューザ通路13cにて吸引冷媒と噴射冷媒が混合する際のエネルギ損失(混合損失)を減少させている。   Here, the suction passage 13b of the present embodiment is formed in a shape in which the passage cross-sectional area gradually decreases in the refrigerant flow direction. For this reason, the suction refrigerant passing through the suction passage 13b increases the flow velocity while decreasing its pressure (point h → point h1 in FIG. 7). Thereby, the speed difference between the suction refrigerant and the injection refrigerant is reduced, and the energy loss (mixing loss) when the suction refrigerant and the injection refrigerant are mixed in the diffuser passage 13c is reduced.

ディフューザ通路13cでは冷媒通路断面積の拡大により、冷媒の運動エネルギが圧力エネルギに変換される。これにより、噴射冷媒と吸引冷媒が混合されながら混合冷媒の圧力が上昇する(図7のd点→e点)。ディフューザ通路13cから流出した冷媒は気液分離空間30fにて気液分離される(図7のe点→f点、e点→g点)。   In the diffuser passage 13c, the kinetic energy of the refrigerant is converted into pressure energy by expanding the refrigerant passage cross-sectional area. As a result, the pressure of the mixed refrigerant rises while the injected refrigerant and the suction refrigerant are mixed (point d → point e in FIG. 7). The refrigerant flowing out of the diffuser passage 13c is gas-liquid separated in the gas-liquid separation space 30f (point e → point f, point e → point g in FIG. 7).

気液分離空間30fにて分離された液相冷媒は、液相冷媒通路30iにて減圧されて(図7のg点→g1点)、蒸発器14へ流入する。蒸発器14へ流入した冷媒は、送風ファン14aによって送風された送風空気から吸熱して蒸発する(図7のg1点→h点)。これにより、送風空気が冷却される。   The liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f is decompressed in the liquid-phase refrigerant passage 30i (point g → point g1 in FIG. 7) 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 (g1 point → h point in FIG. 7). Thereby, blowing air is cooled.

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7のf点→a点)。   On the other hand, 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 compressed again (point f → a in FIG. 7).

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。   The ejector refrigeration cycle 10 of the present embodiment operates as described above and can cool the blown air blown into the vehicle interior.

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10では、ディフューザ通路13cにて昇圧された冷媒を圧縮機11へ吸入させている。従って、エジェクタ式冷凍サイクル10によれば、蒸発器における冷媒蒸発圧力と圧縮機吸入冷媒の圧力が略同等となる通常の冷凍サイクル装置よりも、圧縮機11の消費動力を低減させて、サイクルの成績係数(COP)を向上させることができる。   In the ejector refrigeration cycle 10 of this embodiment, the refrigerant whose pressure has been increased in the diffuser passage 13c is sucked into the compressor 11. Therefore, according to the ejector-type refrigeration cycle 10, the power consumption of the compressor 11 can be reduced compared with the normal refrigeration cycle apparatus in which the refrigerant evaporation pressure in the evaporator and the pressure of the refrigerant sucked by the compressor are substantially equal. Coefficient of performance (COP) can be improved.

また、本実施形態のエジェクタ13によれば、旋回空間30aにて冷媒を旋回させることで、旋回空間30a内の旋回中心側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力、あるいは、冷媒が減圧沸騰する(キャビテーションを生じる)圧力まで低下させることができる。これにより、旋回中心軸の外周側よりも内周側に気相冷媒が多く存在するようにして、旋回空間30a内の旋回中心線近傍はガス単相、その周りは液単相の二相分離状態とすることができる。   Further, according to the ejector 13 of the present embodiment, by turning the refrigerant in the swirling space 30a, the refrigerant pressure on the turning center side in the swirling space 30a is reduced to the pressure that becomes the saturated liquid phase refrigerant, or the refrigerant is depressurized. The pressure can be reduced to boiling (causing cavitation). Thus, 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. State.

このように二相分離状態となった冷媒がノズル通路13aへ流入することで、ノズル通路13aの先細部131では、円環状の冷媒通路の外周側壁面から冷媒が剥離する際に生じる壁面沸騰および円環状の冷媒通路の中心軸側の冷媒のキャビテーションによって生じた沸騰核による界面沸騰によって冷媒の沸騰が促進される。これにより、ノズル通路13aの最小通路面積部30mへ流入する冷媒が、気相と液相が均質に混合した気液混合状態となる。   As the refrigerant in the two-phase separation state flows into the nozzle passage 13a in this manner, 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. Thereby, the refrigerant flowing into the minimum passage area 30m of the nozzle passage 13a is in a gas-liquid mixed state in which the gas phase and the liquid phase are uniformly mixed.

そして、最小通路面積部30mの近傍で気液混合状態の冷媒の流れに閉塞(チョーキング)が生じ、このチョーキングによって音速に到達した気液混合状態の冷媒が末広部132にて加速されて噴射される。このように、壁面沸騰および界面沸騰の双方による沸騰促進によって、気液混合状態の冷媒を音速となるまで効率よく加速できることで、ノズル通路13aにおけるエネルギ変換効率を向上させることができる。   Then, 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 Thus, the energy conversion efficiency in the nozzle passage 13a can be improved by efficiently accelerating the gas-liquid mixed state refrigerant to the sound speed by the boiling promotion by both the wall surface boiling and the interface boiling.

また、本実施形態のエジェクタ13では、駆動機構37を備えているので、エジェクタ式冷凍サイクル10の負荷変動に応じて通路形成部材35を変位させて、ノズル通路13aの通路断面積(最小通路面積部30mにおける通路断面積)、およびディフューザ通路13cの通路断面積を調整することができる。これにより、サイクルを循環する冷媒の循環流量に応じて、最小通路面積部30mにおける通路断面積等を適切に変化させて、エジェクタ13を適切に作動させることができる。   Further, since the ejector 13 of the present embodiment includes the drive mechanism 37, the passage forming member 35 is displaced in accordance with the load fluctuation of the ejector refrigeration cycle 10, and the passage sectional area (minimum passage area) of the nozzle passage 13a is displaced. The cross-sectional area of the portion 30m) and the cross-sectional area of the diffuser passage 13c can be adjusted. Thereby, according to the circulation flow rate of the refrigerant | coolant which circulates through a cycle, the passage sectional area etc. in the minimum passage area part 30m can be changed appropriately, and the ejector 13 can be operated appropriately.

ところで、本実施形態のように、ノズル通路13aの冷媒流れ上流側に旋回空間30aが配置されるエジェクタ13では、ノズル通路13aから噴射される噴射冷媒も、旋回方向の速度成分を有していると考えられる。さらに、噴射冷媒の旋回方向の速度成分は、気液分離空間30fにおける気液分離性能を向上させるために活用できると考えられる。   By the way, in the ejector 13 in which the swirling space 30a is arranged on the upstream side of the refrigerant flow in the nozzle passage 13a as in the present embodiment, the refrigerant injected from the nozzle passage 13a also has a velocity component in the swirling direction. it is conceivable that. Furthermore, it is considered that the velocity component in the swirling direction of the injected refrigerant can be utilized to improve the gas-liquid separation performance in the gas-liquid separation space 30f.

そこで、本発明者らは、従来技術のエジェクタ13のノズル通路13aから噴射される噴射冷媒の流れ形態を解析的に確認した。その結果、ノズル通路13aから噴射される噴射冷媒の速度成分のうち、旋回方向の速度成分の大きさは軸方向の速度成分の10分の1以下程度であることが確認された。つまり、噴射冷媒の旋回方向の速度成分は、比較的小さいことが確認された。   Therefore, the present inventors analytically confirmed the flow form of the injected refrigerant injected from the nozzle passage 13a of the ejector 13 of the prior art. As a result, it was confirmed that the speed component in the swirl direction out of the speed component of the refrigerant injected from the nozzle passage 13a is about 1/10 or less of the speed component in the axial direction. That is, it was confirmed that the velocity component in the swirling direction of the injected refrigerant is relatively small.

このため、吸引用通路13bから流出して噴射冷媒に合流する吸引冷媒が、比較的大きな旋回方向の速度成分を有していると、速度差の大きい流体同士を合流させる際に生じる混合損失が発生してしまう。このような混合損失は、エジェクタ13のエネルギ変換効率を低下させてしまう原因となる。   For this reason, if the suction refrigerant that flows out from the suction passage 13b and merges with the jet refrigerant has a relatively large velocity component in the swirl direction, there is a mixing loss that occurs when fluids with large speed differences are merged. Will occur. Such a mixing loss causes a decrease in the energy conversion efficiency of the ejector 13.

これに対して、本実施形態では、図5を用いて説明したように、基準断面において吸引空間30cが占める領域のうち、一方側領域Ar1の一方側面積と他方側領域Ar2の他方側面積とを、互いに異なる面積としている。より具体的には、吸引用流入通路31fから吸引空間30c内へ流入する吸引冷媒が流入しやすい一方側領域Ar1の一方側面積を、吸引用流入通路31fから吸引空間30c内へ流入しにくい他方側領域Ar2の他方側面積よりも小さくしている。   On the other hand, in the present embodiment, as described with reference to FIG. 5, among the regions occupied by the suction space 30 c in the reference cross section, the one-side area of the one-side region Ar1 and the other-side area of the other-side region Ar2 Are different areas. More specifically, the one-side area of the one-sided area Ar1 where the suction refrigerant flowing from the suction inflow passage 31f into the suction space 30c is likely to flow in is less likely to flow into the suction space 30c from the suction inflow passage 31f. It is smaller than the area of the other side of the side region Ar2.

従って、吸引用流入通路31fから吸引空間30c内へ流入する冷媒のうち、他方側領域Ar2へ流入する冷媒の流量を、一方側領域Ar1へ流入する冷媒の流量よりも多くすることができる。このため、吸引用流入通路31fから吸引空間30c内へ流入する冷媒が一方側領域Ar1へ流入しやすい旋回方向の速度成分を有していても、図8の説明図に示すように、吸引空間30c内の冷媒の旋回方向の速度成分を打ち消すことができる。   Therefore, among the refrigerant flowing into the suction space 30c from the suction inflow passage 31f, the flow rate of the refrigerant flowing into the other side region Ar2 can be made larger than the flow rate of the refrigerant flowing into the one side region Ar1. For this reason, even if the refrigerant flowing into the suction space 30c from the suction inflow passage 31f has a velocity component in the turning direction that easily flows into the one-side region Ar1, as shown in the explanatory view of FIG. The speed component in the swirling direction of the refrigerant in 30c can be canceled out.

より詳細には、一方側領域Ar1から流入した冷媒の一部と他方側領域Ar2から流入する冷媒の一部とを衝突させることによって、吸引空間30c内の冷媒の旋回方向の速度成分を打ち消すことができる。   More specifically, the speed component in the swirling direction of the refrigerant in the suction space 30c is canceled by causing a part of the refrigerant flowing from the one side area Ar1 to collide with a part of the refrigerant flowing from the other side area Ar2. Can do.

その結果、本実施形態のエジェクタ13では、吸引用通路13bから流出する冷媒が通路形成部材35の中心軸CL周りに旋回してしまうことを抑制することができる。つまり、本実施形態の吸引用通路13bの通路形状は、吸引用通路13bから流出する冷媒が通路形成部材35の中心軸CL周りに旋回することを抑制する形状に形成されている。   As a result, in the ejector 13 of the present embodiment, it is possible to suppress the refrigerant flowing out from the suction passage 13b from turning around the central axis CL of the passage forming member 35. In other words, the passage shape of the suction passage 13b of the present embodiment is formed in a shape that prevents the refrigerant flowing out from the suction passage 13b from turning around the central axis CL of the passage forming member 35.

従って、本実施形態のエジェクタ13によれば、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させる際のエネルギ損失(混合損失)を抑制することによって、エジェクタのエネルギ変換効率の低下を抑制することができる。なお、図8は、図5に対応する図面であって、吸引用通路13b(具体的には、吸引用流入通路31fおよび吸引空間30c)を流通する冷媒の流線を模式的に示した説明図である。   Therefore, according to the ejector 13 of this embodiment, the energy loss (mixing loss) at the time of mixing an injection refrigerant and a suction | inhalation refrigerant | coolant can be suppressed, and the fall of the energy conversion efficiency of an ejector can be suppressed. FIG. 8 is a drawing corresponding to FIG. 5, and schematically shows the flow lines of the refrigerant flowing through the suction passage 13b (specifically, the suction inflow passage 31f and the suction space 30c). FIG.

また、本実施形態では、吸引空間30cの内部に形状調整部材39を配置しているので、一方側領域Ar1の径方向寸法と他方側領域Ar2の径方向寸法とを容易に変更することができる。従って、吸引用通路13bの通路形状を、容易に、吸引用通路13bから流出する冷媒が通路形成部材35の中心軸CL周りに旋回することを抑制する形状とすることができる。   In the present embodiment, since the shape adjusting member 39 is disposed inside the suction space 30c, the radial dimension of the one-side area Ar1 and the radial dimension of the other-side area Ar2 can be easily changed. . Therefore, the passage shape of the suction passage 13b can be easily reduced to prevent the refrigerant flowing out of the suction passage 13b from turning around the central axis CL of the passage forming member 35.

また、本実施形態のエジェクタ13では、エジェクタ13の搭載性を向上させるために、吸引用流入通路31fの長手方向(すなわち、中心線31fCの方向)を、冷媒吸引口31bから中心軸CLへ向かう方向に対して傾斜させている。このようなエジェクタ13では、吸引用流入通路31fから吸引空間30c内へ流入する吸引冷媒が、中心軸CL周りに旋回しやすい。   Further, in the ejector 13 of the present embodiment, in order to improve the mountability of the ejector 13, the longitudinal direction of the suction inflow passage 31f (that is, the direction of the center line 31fC) is directed from the refrigerant suction port 31b to the central axis CL. It is inclined to the direction. In such an ejector 13, the suction refrigerant flowing into the suction space 30c from the suction inflow passage 31f easily turns around the central axis CL.

従って、本実施形態のエジェクタ13のように、吸引用通路13bの通路形状が、吸引用通路13bから流出する冷媒の旋回流れを抑制可能な形状になっていることは、エジェクタ13の搭載性を悪化させることなく、エネルギ変化効率を低下させることができる点で有効である。   Therefore, like the ejector 13 of this embodiment, the passage shape of the suction passage 13b is a shape that can suppress the swirling flow of the refrigerant flowing out of the suction passage 13b. This is effective in that the energy change efficiency can be reduced without deteriorating.

(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に対して、図9、図10に示すように、一方側領域Ar1の中心軸CL方向の寸法を、他方側領域Ar2の中心軸CL方向の寸法よりも小さくすることによって、一方側面積を他方側面積よりも小さくした例を説明する。なお、図9、図10は、それぞれ第1実施形態で説明した図2、図5に対応する図面であって、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。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, the dimension in the central axis CL direction of the one side area Ar1 is smaller than the dimension in the central axis CL direction of the other side area Ar2 in the first embodiment. Thus, an example in which the area on one side is made smaller than the area on the other side will be described. 9 and 10 are drawings corresponding to FIGS. 2 and 5 described in the first embodiment, respectively, and the same or equivalent parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

より具体的には、本実施形態では、キャン372の突出部の突出量(すなわち、通路形成部材35の中心軸CL方向の高さ寸法)が全周に亘って一定に形成されておらず、突出量が変化している。そして、キャン372のうち一方側領域Ar1(図10では、右側の網掛けハッチング領域)の内壁面を形成する部位の形状と、他方側領域Ar2(図10では、左側の破線ハッチング領域)の内壁面を形成する部位の形状が異なっている。   More specifically, in the present embodiment, the protruding amount of the protruding portion of the can 372 (that is, the height dimension of the passage forming member 35 in the central axis CL direction) is not formed uniformly over the entire circumference. The amount of protrusion has changed. And the shape of the site | part which forms the inner wall face of one side area | region Ar1 (in FIG. 10, right side hatching area | region) among can 372, and the inside of other side area | region Ar2 (left side broken line hatching area | region in FIG. 10) The shape of the part which forms a wall surface is different.

これにより、本実施形態では、一方側領域Ar1の一方側面積を、他方側領域Ar2の他方側面積よりも小さくしている。その他のエジェクタ13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。   Thereby, in this embodiment, the one side area of one side area | region Ar1 is made smaller than the other side area of other side area | region Ar2. Other configurations and operations of the ejector 13 and the ejector refrigeration cycle 10 are the same as those in the first embodiment.

従って、本実施形態のエジェクタ13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、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させる際のエネルギ損失(混合損失)を抑制することによって、エジェクタのエネルギ変換効率の低下を抑制することができる。   Therefore, also in the ejector 13 of this embodiment, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired, and by suppressing the energy loss (mixing loss) at the time of mixing an injection refrigerant | coolant and a suction | inhalation refrigerant | coolant, an ejector's A reduction in energy conversion efficiency can be suppressed.

(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。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention.

(1)上述の実施形態では、ゴム製のダイヤフラム371を採用した例を説明したが、本発明に適用可能なダイヤフラムはこれに限定されない。例えば、金属(具体的には、SUS304)の薄板で形成された金属製ダイヤフラムを採用してもよい。また、上述の実施形態で説明した、ゴム製のダイヤフラム371に、感温媒体の透過性の低い樹脂製のバリア膜を設けてもよい。   (1) In the above-described embodiment, the example in which the rubber diaphragm 371 is employed has been described. However, the diaphragm applicable to the present invention is not limited to this. For example, a metal diaphragm formed of a thin plate of metal (specifically, SUS304) may be employed. Further, the rubber diaphragm 371 described in the above embodiment may be provided with a resin barrier film having low permeability of the temperature sensitive medium.

(2)上述の実施形態では、ダイヤフラム371が、封入空間37a内の感温媒体の圧力と導入空間37b内の冷媒の圧力との圧力差に応じて変位する、いわゆる外部均圧方式の駆動機構37を採用した例を説明したが、駆動機構37の形式はこれに限定されない。例えば、ダイヤフラムが、封入空間37a内の感温媒体の圧力、蒸発器入口側冷媒圧力等に応じて変位する、いわゆる内部均圧方式の駆動機構を採用してもよい。   (2) In the above-described embodiment, the diaphragm 371 is displaced according to the pressure difference between the pressure of the temperature-sensitive medium in the enclosed space 37a and the pressure of the refrigerant in the introduction space 37b. Although the example which employ | adopted 37 was demonstrated, the format of the drive mechanism 37 is not limited to this. For example, a so-called internal pressure equalization type drive mechanism in which the diaphragm is displaced according to the pressure of the temperature sensitive medium in the enclosed space 37a, the evaporator inlet side refrigerant pressure, or the like may be employed.

(3)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。   (3) Each component apparatus which comprises the ejector type refrigerating cycle 10 is not limited to what was disclosed by the above-mentioned embodiment.

例えば、上述の実施形態では、圧縮機11として、エンジン駆動式の可変容量型圧縮機を採用した例を説明したが、圧縮機11として、電磁クラッチの断続により圧縮機の稼働率を変化させて冷媒吐出能力を調整する固定容量型圧縮機を採用してもよい。さらに、固定容量型圧縮機構と電動モータとを備え、電力を供給されることによって作動する電動圧縮機を採用してもよい。電動圧縮機では、電動モータの回転数を調整することによって、冷媒吐出能力を制御することができる。   For example, in the above-described embodiment, an example in which an engine-driven variable displacement compressor is employed as the compressor 11 has been described. However, as the compressor 11, the operating rate of the compressor is changed by the on / off of an electromagnetic clutch. You may employ | adopt the fixed capacity type compressor which adjusts a refrigerant | coolant discharge capability. Furthermore, you may employ | adopt an electric compressor provided with a fixed displacement type compression mechanism and an electric motor, and act | operating by supplying electric power. In the electric compressor, the refrigerant discharge capacity can be controlled by adjusting the rotation speed of the electric motor.

また、上述の実施形態では、放熱器12として、サブクール型の熱交換器を採用した例を説明したが、凝縮部12aのみからなる通常の放熱器を採用してもよい。さらに、通常の放熱器とともに、この放熱器にて放熱した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を蓄える受液器(レシーバ)を一体化させたレシーバ一体型の凝縮器を採用してもよい。   Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the example which employ | adopted the subcool type heat exchanger as the heat radiator 12, you may employ | adopt the normal heat radiator which consists only of the condensation part 12a. In addition to a normal radiator, a receiver-integrated condenser that integrates a receiver (receiver) that separates the gas-liquid of the refrigerant radiated by this radiator and stores excess liquid phase refrigerant is adopted. Also good.

また、上述の実施形態では、冷媒としてR134aあるいはR1234yf等を採用可能であることを説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、R600a、R410A、R404A、R32、R407C、HFO−1234ze、HFO−1234zd等を採用することができる。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。   Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated that R134a or R1234yf etc. were employable as a refrigerant | coolant, a refrigerant | coolant is not limited to this. For example, R600a, R410A, R404A, R32, R407C, HFO-1234ze, HFO-1234zd, and the like can be employed. Or you may employ | adopt the mixed refrigerant | coolant etc. which mixed multiple types among these refrigerant | coolants.

(4)上述の実施形態では、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル10を、車両用空調装置に適用した例を説明したが、エジェクタ式冷凍サイクル10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。   (4) In the above-described embodiment, the example in which the ejector refrigeration cycle 10 according to the present invention is applied to a vehicle air conditioner has been described. However, the application of the ejector refrigeration cycle 10 is not limited thereto. For example, 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.

また、上述の実施形態では、本発明に係るエジェクタ13を備えるエジェクタ式冷凍サイクル10の放熱器12を冷媒と外気とを熱交換させる室外側熱交換器とし、蒸発器14を送風空気を冷却する利用側熱交換器としている。これに対して、蒸発器14を外気等の熱源から吸熱する室外側熱交換器として用い、放熱器12を空気あるいは水等の被加熱流体を加熱する利用側熱交換器として用いてもよい。   In the above-described embodiment, the radiator 12 of the ejector refrigeration cycle 10 including the ejector 13 according to the present invention is an outdoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the outside air, and the evaporator 14 cools the blown air. Use side heat exchanger. On the other hand, the evaporator 14 may be used as an outdoor heat exchanger that absorbs heat from a heat source such as outside air, and the radiator 12 may be used as a use side heat exchanger that heats a heated fluid such as air or water.

13 エジェクタ
13a、13b、13c ノズル通路、吸引用通路、ディフューザ通路
30 ボデー
30b、30c、30e 減圧用空間、吸引空間、昇圧用空間
31f 吸引用流入通路
35 通路形成部材
CL 中心軸
Ar1、Ar2 一方側領域、他方側領域
13 Ejector 13a, 13b, 13c Nozzle passage, suction passage, diffuser passage 30 Body 30b, 30c, 30e Decompression space, suction space, pressurization space 31f Suction inflow passage 35 Passage forming member CL Central shaft Ar1, Ar2 One side Area, other side area

Claims (8)

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減圧させる減圧用空間(30b)、冷媒吸引口(31b)から吸引された冷媒を前記減圧用空間(30b)の冷媒流れ下流側へ導く吸引用通路(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)を介して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、前記減圧用空間(30b)から離れるに伴って径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、前記冷媒流入口(31a)から流入した冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路(13a)であり、
前記ボデー(30)のうち前記昇圧用空間(30e)を形成する部位の内周面と前記通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、前記噴射冷媒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として機能するディフューザ通路(13c)であり、
前記ノズル通路(13a)は、前記通路形成部材(35)の中心軸(CL)に垂直な断面における断面形状が環状に形成されており、
前記吸引用通路(13b)の冷媒流出口は、前記ノズル通路(13a)の冷媒噴射口の外周側に環状に配置されており、
さらに、前記吸引用通路(13b)の通路形状は、前記吸引用通路(13b)から流出する冷媒が前記中心軸(CL)周りに旋回することを抑制する形状に形成されていることを特徴とするエジェクタ。
An ejector applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus (10),
A decompression space (30b) for decompressing the refrigerant flowing in from the refrigerant inlet (31a), and a suction passage for guiding the refrigerant sucked from the refrigerant suction port (31b) to the downstream side of the refrigerant flow in the decompression space (30b) ( 13b), and a body (30) in which a pressurizing space (30e) into which the refrigerant injected from the decompression space (30b) and the suctioned refrigerant sucked through the suction passage (13b) flow in is formed. )When,
At least a portion is disposed in the decompression space (30b) and in the pressurization space (30e), and is formed in a conical shape whose diameter increases with distance from the decompression space (30b). A passage forming member (35),
The refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the body (30) forming the decompression space (30b) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) is connected to the refrigerant inlet (31a). ) Is a nozzle passage (13a) that functions as a nozzle for depressurizing and injecting the refrigerant flowing in from
A refrigerant passage formed between an inner peripheral surface of a portion of the body (30) forming the pressurizing space (30e) and an outer peripheral surface of the passage forming member (35) includes the injection refrigerant and the suction A diffuser passage (13c) that functions as a diffuser that converts the kinetic energy of the refrigerant mixed with the refrigerant into pressure energy;
The nozzle passage (13a) has an annular cross-sectional shape perpendicular to the central axis (CL) of the passage forming member (35),
The refrigerant outlet of the suction passage (13b) is annularly arranged on the outer peripheral side of the refrigerant outlet of the nozzle passage (13a),
Furthermore, the shape of the passage of the suction passage (13b) is characterized in that the refrigerant flowing out of the suction passage (13b) is formed in a shape that prevents the refrigerant from turning around the central axis (CL). To eject.
前記吸引用通路(13b)は、前記ノズル通路(13a)の外周側に環状に形成された吸引空間(30c)、および前記冷媒吸引口(31b)と前記吸引空間(30c)とを接続する吸引用流入通路(31f)を有しており、
前記吸引用流入通路(31f)から前記吸引空間(30c)へ流入する冷媒は、前記吸引空間(30c)の外周側壁面に沿って流れる速度成分を有しており、
前記中心軸(CL)方向から見たときの前記吸引空間(30c)の冷媒入口(30j)の中心点(30k)と前記中心軸(CL)とを結ぶ線を仮想線(AL)と定義し、
前記中心軸(CL)を含む断面のうち、前記仮想線(AL)に垂直な断面を基準断面と定義し、
前記基準断面において前記吸引空間(30c)が占める領域のうち、前記中心軸(CL)よりも一方側の領域を一方側領域(Ar1)と定義し、前記中心軸(CL)よりも他方側の領域を他方側領域(Ar2)と定義したときに、
前記一方側領域(Ar1)の一方側面積と前記他方側領域(Ar2)の他方側面積が、互いに異なっていることを特徴とする請求項1に記載のエジェクタ。
The suction passage (13b) is a suction space (30c) formed in an annular shape on the outer peripheral side of the nozzle passage (13a), and a suction connecting the refrigerant suction port (31b) and the suction space (30c). An inflow passage (31f) for
The refrigerant flowing into the suction space (30c) from the suction inflow passage (31f) has a velocity component flowing along the outer peripheral side wall surface of the suction space (30c),
A line connecting the central point (30k) of the refrigerant inlet (30j) of the suction space (30c) and the central axis (CL) when viewed from the direction of the central axis (CL) is defined as an imaginary line (AL). ,
Of the cross sections including the central axis (CL), a cross section perpendicular to the virtual line (AL) is defined as a reference cross section,
Of the region occupied by the suction space (30c) in the reference cross section, a region on one side of the central axis (CL) is defined as one side region (Ar1), and the region on the other side of the central axis (CL). When the region is defined as the other side region (Ar2),
The ejector according to claim 1, wherein one side area of the one side region (Ar1) and another side area of the other side region (Ar2) are different from each other.
前記吸引用流入通路(31f)から前記吸引空間(30c)へ流入する冷媒は、前記吸引空間(30c)の外周側壁面に沿って前記一方側領域へ向かって流れる速度成分を有しており、
前記一方側面積は前記他方側面積よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項2に記載のエジェクタ。
The refrigerant flowing into the suction space (30c) from the suction inflow passage (31f) has a velocity component flowing toward the one side region along the outer peripheral side wall surface of the suction space (30c),
The ejector according to claim 2, wherein the area on the one side is smaller than the area on the other side.
前記一方側領域(Ar1)の前記中心軸(CL)に垂直な方向の寸法と、前記他方側領域(Ar2)における前記中心軸(CL)に垂直な方向の寸法は、互いに異なっていることを特徴とする請求項2または3に記載のエジェクタ。   The dimension in the direction perpendicular to the central axis (CL) of the one side region (Ar1) and the dimension in the direction perpendicular to the central axis (CL) in the other side region (Ar2) are different from each other. The ejector according to claim 2 or 3, characterized by the above. 前記一方側領域(Ar1)の前記中心軸(CL)方向の寸法と前記他方側領域(Ar2)の前記中心軸(CL)方向の寸法は、互いに異なっていることを特徴とする請求項2ないし4のいずれか1つに記載のエジェクタ。   The dimension of the central axis (CL) direction of the one side region (Ar1) and the dimension of the other side region (Ar2) in the central axis (CL) direction are different from each other. The ejector according to any one of 4. 前記通路形成部材(35)を変位させる駆動機構(37)を備え、
前記駆動機構(37)の少なくとも一部(372)は、前記吸引空間(30c)の内壁面の一部を形成しており、
前記駆動機構(37)のうち前記一方側領域(Ar1)の内壁面を形成する部位の形状と前記他方側領域(Ar2)の内壁面を形成する部位の形状が、異なっていることを特徴とする請求項5に記載のエジェクタ。
A drive mechanism (37) for displacing the passage forming member (35);
At least a part (372) of the drive mechanism (37) forms a part of the inner wall surface of the suction space (30c),
Of the drive mechanism (37), the shape of the portion forming the inner wall surface of the one side region (Ar1) and the shape of the portion forming the inner wall surface of the other side region (Ar2) are different. The ejector according to claim 5.
前記吸引用通路(13b)は、前記ノズル通路(13a)の外周側に環状に形成された吸引空間(30c)、および前記冷媒吸引口(31b)と前記吸引空間(30c)とを接続する吸引用流入通路(31f)を有しており、
前記中心軸(CL)方向から見たときに、前記吸引用流入通路(31f)の長手方向は、前記冷媒吸引口(31b)から前記中心軸(CL)へ向かう方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載のエジェクタ。
The suction passage (13b) is a suction space (30c) formed in an annular shape on the outer peripheral side of the nozzle passage (13a), and a suction connecting the refrigerant suction port (31b) and the suction space (30c). An inflow passage (31f) for
When viewed from the central axis (CL) direction, the longitudinal direction of the suction inflow passage (31f) is inclined with respect to the direction from the refrigerant suction port (31b) toward the central axis (CL). An ejector according to any one of claims 1 to 6, characterized in that:
前記ボデー(30)には、前記冷媒流入口(31a)から流入した冷媒に前記中心軸(CL)周りの旋回流れを生じさせて前記減圧用空間(30b)へ流出させる旋回空間(30a)が形成されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載のエジェクタ。   The body (30) has a swirling space (30a) for causing the refrigerant flowing from the refrigerant inlet (31a) to generate a swirling flow around the central axis (CL) and to flow out to the decompression space (30b). 8. The ejector according to claim 1, wherein the ejector is formed.
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