(57)【要約】【課題】ガスインジェクションサイクルに切替可能なヒートポンプサイクルに適用される統合弁において、搭載性および性能の少なくとも一方の改善を図る。【解決手段】統合弁１４は、液冷媒通路１４１ｄを開閉する液側弁体１８１と、液側弁体１８１が液冷媒通路１４１ｄを閉じる位置に変位する際に、液相冷媒を減圧させる減圧部１７と、を備える。減圧部１７は、マイクロバルブＸ１を含んでいる。マイクロバルブＸ１は、冷媒が流通する流体室が形成される基部と、温度変化により変位する駆動部と、駆動部の温度変化による変位を増幅する増幅部と、増幅部によって増幅された変位が伝達されて動くことで流体室の冷媒圧力を調整する可動部と、を有する。そして、増幅部が、ヒンジを支点とし、増幅部が駆動部に付勢される付勢位置を力点とし、増幅部と可動部との接続位置を作用点とする梃子として機能するように構成されている。【選択図】図４
2020139679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスインジェクションサイクルに切替可能なヒートポンプサイクル（１０）に適用される統合弁であって、
圧縮機（１１）から吐出された冷媒が流入する冷媒流入口（１４１ａ）、前記冷媒流入口から流入した冷媒の気液を分離する気液分離空間（１４１ｂ）、前記気液分離空間で分離された液相冷媒を流出させる液流出口（１４１ｅ）、前記気液分離空間で分離された液相冷媒を流出させるガス流出口（１４２ａ）が形成されたボデー（１４０）と、
前記ボデーの内側に収容され、前記気液分離空間から前記液流出口に至る液冷媒通路（１４１ｄ）を開閉する液側弁体（１８１）と、
前記ボデーの内側に収容され、前記気液分離空間から前記ガス流出口に至るガス冷媒通路（１４２ｂ）を開閉する開閉部材（１６）と、
前記液側弁体が前記液冷媒通路を閉じる位置に変位する際に、前記液冷媒通路を流れる液相冷媒を減圧させて前記液流出口に流す減圧部（１７）と、を備え、
前記減圧部は、前記減圧部の絞り開度を調整するための弁部品（Ｘ０）を含んでおり、
前記弁部品は、
前記液冷媒通路を通過する冷媒の少なくとも一部が流通する流体室（Ｘ１９）が形成される基部（Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３）と、
自らの温度が変化すると変位する駆動部（Ｘ１２３、Ｘ１２４、Ｘ１２５）と、
前記駆動部の温度の変化による変位を増幅する増幅部（Ｘ１２６、Ｘ１２７）と、
前記増幅部によって増幅された変位が伝達されて動くことで、前記流体室における冷媒の圧力を調整する可動部（Ｘ１２８、Ｙ１２８）と、を有し、
前記駆動部が温度の変化によって変位したときに、前記駆動部が付勢位置（ＸＰ２）において前記増幅部を付勢することで、前記増幅部がヒンジ（ＸＰ０）を支点として変位するとともに、前記増幅部と前記可動部の接続位置（ＸＰ３）で前記増幅部が前記可動部を付勢し、
前記ヒンジから前記付勢位置までの距離よりも、前記ヒンジから前記接続位置までの距離の方が長くなっている、統合弁。
【請求項２】
前記減圧部は、開度が固定された固定絞り（１７０）を含んでおり、
前記基部には、前記流体室における冷媒の入口となる第１流体孔（Ｘ１６）、前記流体室における冷媒の出口となる第２流体孔（Ｘ１７）が形成されており、
前記弁部品は、前記可動部によって前記第１流体孔および前記第２流体孔の連通および遮断を切り替えることで前記減圧部の絞り開度を調整する構成になっている、請求項１に記載の統合弁。
【請求項３】
前記基部には、前記流体室における冷媒の入口となる第１流体孔（Ｘ１６）、前記流体室における冷媒の出口となる第２流体孔（Ｘ１７）が形成されており、
前記弁部品は、前記可動部によって前記第１流体孔および前記第２流体孔の連通および遮断を切り替えるだけでなく、前記可動部によって前記第１流体孔および前記第２流体孔のうち少なくとも一方の流体孔の開度を調整することで、前記減圧部の絞り開度を調整する構成になっている、請求項１に記載の統合弁。
【請求項４】
前記液側弁体を駆動する駆動部材（２８）を備え、
前記ボデーには、前記液側弁体を開弁側または閉弁側に押圧するための冷媒が導入される圧力制御室（２８０ｂ）が形成されており、
前記駆動部材は、前記圧力制御室における冷媒の圧力を調整するための調圧部品（Ｙ１）を含んでおり、
前記調圧部品は、
前記圧力制御室に導入する冷媒が流通する調圧用流体室（Ｙ１９）が形成される調圧用基部（Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３）と、
自らの温度が変化すると変位する調圧用駆動部（Ｙ１２３、Ｙ１２４、Ｙ１２５）と、
前記調圧用駆動部の温度の変化による変位を増幅する調圧用増幅部（Ｙ１２６、Ｙ１２７）と、
前記調圧用増幅部によって増幅された変位が伝達されて動くことで、前記調圧用流体室を流れる冷媒の圧力を調整する調圧用可動部（Ｙ１２８）と、を有し、
前記調圧用駆動部が温度の変化によって変位したときに、前記調圧用駆動部が調圧用付勢位置（ＹＰ２）において前記調圧用増幅部を付勢することで、前記調圧用増幅部が調圧用ヒンジ（ＹＰ０）を支点として変位するとともに、前記調圧用増幅部と前記調圧用可動部の調圧用接続位置（ＹＰ３）で前記調圧用増幅部が前記調圧用可動部を付勢し、
前記調圧用ヒンジから前記調圧用付勢位置までの距離よりも、前記調圧用ヒンジから前記調圧用接続位置までの距離の方が長くなっている、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の統合弁。
【請求項５】
ガスインジェクションサイクルに切替可能なヒートポンプサイクル（１０）に適用される統合弁であって、
圧縮機（１１）から吐出された冷媒が流入する冷媒流入口（１４１ａ）、前記冷媒流入口から流入した冷媒の気液を分離する気液分離空間（１４１ｂ）、前記気液分離空間で分離された液相冷媒を流出させる液流出口（１４１ｅ）、前記気液分離空間で分離された液相冷媒を流出させるガス流出口（１４２ａ）が形成されたボデー（１４０）と、
前記ボデーの内側に収容され、前記気液分離空間から前記液流出口に至る液冷媒通路（１４１ｄ）を開閉する液側弁体（１８１）と、
前記ボデーの内側に収容され、前記気液分離空間から前記ガス流出口に至るガス冷媒通路（１４２ｂ）を開閉する開閉部材（１６）と、
前記液側弁体を駆動する駆動部材（２８）と、を備え、
前記ボデーには、前記液側弁体を開弁側または閉弁側に押圧するための冷媒が導入される圧力制御室（２８０ｂ）が形成されており、
前記駆動部材は、前記圧力制御室における冷媒の圧力を調整するための弁部品（Ｙ１）を含んでおり、
前記弁部品は、
前記圧力制御室に導入する冷媒が流通する流体室（Ｙ１９）が形成される基部（Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３）と、
自らの温度が変化すると変位する駆動部（Ｙ１２３、Ｙ１２４、Ｙ１２５）と、
前記駆動部の温度の変化による変位を増幅する増幅部（Ｙ１２６、Ｙ１２７）と、
前記増幅部によって増幅された変位が伝達されて動くことで、前記流体室を流れる冷媒の圧力を調整する可動部（Ｙ１２８）と、を有し、
前記駆動部が温度の変化によって変位したときに、前記駆動部が付勢位置（ＹＰ２）において前記増幅部を付勢することで、前記増幅部がヒンジ（ＹＰ０）を支点として変位するとともに、前記増幅部と前記可動部の接続位置（ＹＰ３）で前記増幅部が前記可動部を付勢し、
前記ヒンジから前記付勢位置までの距離よりも、前記ヒンジから前記接続位置までの距離の方が長くなっている、統合弁。
【請求項６】
前記液側弁体が前記液冷媒通路を閉じる位置に変位する際に、前記液冷媒通路を流れる液相冷媒を減圧させて前記液流出口に流す減圧部（１７）を備え、
前記基部には、前記流体室と前記圧力制御室とを連通させる第１流体孔（Ｙ１６）、前記流体室と前記冷媒流入口とを連通させる第２流体孔（Ｙ１７）、前記流体室と前記液流出口とを連通させる第３流体孔（Ｙ１７）が形成されており、
前記弁部品は、前記可動部によって前記第２流体孔および前記第３流体孔を開閉することで前記圧力制御室の圧力を変化させる構成になっている、請求項５に記載の統合弁。
【請求項７】
前記基部には、前記流体室と前記圧力制御室とを連通させる第１流体孔（Ｙ１６）、前記流体室と前記冷媒流入口とを連通させる第２流体孔（Ｙ１７）、前記流体室と前記液流出口とを連通させる第３流体孔（Ｙ１７）が形成されており、
前記弁部品は、前記可動部によって前記第２流体孔および前記第３流体孔を開閉するだけでなく、前記可動部によって前記第２流体孔および前記第３流体孔のうち少なくとも一方の流体孔の開度を調整することで前記圧力制御室の圧力を変化させる構成になっている、請求項５に記載の統合弁。
【請求項８】
前記弁部品の取付対象となる被取付対象物（１４１）に対して前記弁部品を取り付けるための部品取付部（Ｘ３、Ｙ３）を備え、
前記部品取付部は、前記弁部品と前記被取付対象物とが直接接しないように前記部品取付部と前記弁部品との間に介在されている、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の統合弁。
【請求項９】
前記部品取付部は、前記部品取付部の線膨張係数が、前記弁部品の線膨張係数と前記被取付対象物の線膨張係数との間に値となるように構成されている、請求項８に記載の統合弁。
【請求項１０】
前記弁部品は、当該弁部品が正常に作動しているか故障しているかを判別するための信号を出力する故障検知部（Ｘ５０、Ｙ５０）を備えている、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の統合弁。
【請求項１１】
前記信号は、前記増幅部の歪み量に応じた信号である請求項１０に記載の統合弁。
【請求項１２】
前記駆動部は、通電されることで発熱し、
前記故障検知部は、前記弁部品が故障している場合に前記弁部品に対する通電を停止する装置（Ｘ５５、Ｙ５５）に、前記信号を出力する、請求項１０または１１に記載の統合弁。
【請求項１３】
前記故障検知部は、前記弁部品が故障している場合に、人に報知を行う報知装置（Ｘ５６、Ｙ５６）を作動させる装置（Ｘ５５、Ｙ５５）に、前記信号を出力する、請求項１０または１１に記載の統合弁。
【請求項１４】
前記弁部品は、半導体チップによって構成されている、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の統合弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ヒートポンプサイクルに適用される統合弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒートポンプサイクルとして、放熱器と蒸発器との間に冷媒を二段階で減圧し、中間圧となる冷媒の一部（すなわち、ガス冷媒）を、圧縮機における圧縮過程の冷媒と合流させるガスインジェクションサイクルが知られている。
【０００３】
この種のヒートポンプサイクルでは、例えば、特許文献１に記載の統合弁が採用されている。統合弁は、冷媒回路を切り替えるための構成機器の一部が一体的に構成されたものである。具体的には、特許文献１に記載の統合弁は、気液分離空間等が形成された金属製のボデーの内部に、液冷媒を減圧させる固定絞りが収容されるとともに、液冷媒通路を開閉する弁体がソレノイドアクチュエータによって駆動される構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１７７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の統合弁は、ガスインジェクションサイクルに切り替えられると、固定絞りによって冷媒を減圧させる構成になる。固定絞りによって冷媒を減圧させる構成では、条件によっては蒸発器として機能する熱交換器の吸熱量が減少することで、能力不足が生じてしまうことがある。
【０００６】
また、特許文献１に記載の統合弁は、ソレノイドアクチュエータによって液冷媒通路を開閉する弁体を駆動する構成になっているため、統合弁自体の体格が大型となってしまう。このことは、車両等への搭載性の悪化を招く要因となることから好ましくない。このように、特許文献１に記載の統合弁は、搭載性および性能の面で依然として改善の余地がある。
【０００７】
本開示は、ガスインジェクションサイクルに切替可能なヒートポンプサイクルに適用される統合弁において、搭載性および性能の少なくとも一方の改善を図ることを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、
ガスインジェクションサイクルに切替可能なヒートポンプサイクル（１０）に適用される統合弁であって、
圧縮機（１１）から吐出された冷媒が流入する冷媒流入口（１４１ａ）、冷媒流入口から流入した冷媒の気液を分離する気液分離空間（１４１ｂ）、気液分離空間で分離された液相冷媒を流出させる液流出口（１４１ｅ）、気液分離空間で分離された液相冷媒を流出させるガス流出口（１４２ａ）が形成されたボデー（１４０）と、
ボデーの内側に収容され、気液分離空間から液流出口に至る液冷媒通路（１４１ｄ）を開閉する液側弁体（１８１）と、
ボデーの内側に収容され、気液分離空間からガス流出口に至るガス冷媒通路（１４２ｂ）を開閉する開閉部材（１６）と、
液側弁体が液冷媒通路を閉じる位置に変位する際に、液冷媒通路を流れる液相冷媒を減圧させて液流出口に流す減圧部（１７）と、を備え、
減圧部は、減圧部の絞り開度を調整するための弁部品（Ｘ０）を含んでおり、
弁部品は、
液冷媒通路を通過する冷媒の少なくとも一部が流通する流体室（Ｘ１９、Ｙ１９）が形成される基部（Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３）と、
自らの温度が変化すると変位する駆動部（Ｘ１２３、Ｘ１２４、Ｘ１２５、Ｙ１２３、Ｙ１２４、Ｙ１２５）と、
駆動部の温度の変化による変位を増幅する増幅部（Ｘ１２６、Ｘ１２７、Ｙ１２６、Ｙ１２７）と、
増幅部によって増幅された変位が伝達されて動くことで、流体室における冷媒の圧力を調整する可動部（Ｘ１２８、Ｙ１２８）と、を有し、
駆動部が温度の変化によって変位したときに、駆動部が付勢位置（ＸＰ２、ＹＰ２）において増幅部を付勢することで、増幅部がヒンジ（ＸＰ０、ＹＰ０）を支点として変位するとともに、増幅部と可動部の接続位置（ＸＰ３、ＹＰ３）で増幅部が可動部を付勢し、
ヒンジから付勢位置までの距離よりも、ヒンジから接続位置までの距離の方が長くなっている。
【０００９】
これによると、弁部品によって減圧部の絞り開度が変更可能になっているので、ガスインジェクションサイクルに切り替えたとしても、減圧部の絞り開度をサイクル負荷に適した開度に調整して性能の向上を図ることができる。加えて、弁部品の増幅部は、梃子として機能する。このため、駆動部の温度変化に応じた変位量が、梃子によって増幅されて可動部伝わる。このように、梃子を利用して熱的な膨張による変位量が増幅される弁部品は、そのような梃子を利用しない電磁弁や電動弁に比べて小型に構成することが可能となる。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、
ガスインジェクションサイクルに切替可能なヒートポンプサイクル（１０）に適用される統合弁であって、
圧縮機（１１）から吐出された冷媒が流入する冷媒流入口（１４１ａ）、冷媒流入口から流入した冷媒の気液を分離する気液分離空間（１４１ｂ）、気液分離空間で分離された液相冷媒を流出させる液流出口（１４１ｅ）、気液分離空間で分離された液相冷媒を流出させるガス流出口（１４２ａ）が形成されたボデー（１４０）と、
ボデーの内側に収容され、気液分離空間から液流出口に至る液冷媒通路（１４１ｄ）を開閉する液側弁体（１８１）と、
ボデーの内側に収容され、気液分離空間からガス流出口に至るガス冷媒通路（１４２ｂ）を開閉する開閉部材（１６）と、
液側弁体を駆動する駆動部材（２８）と、を備え、
ボデーには、液側弁体を開弁側または閉弁側に押圧するための冷媒が導入される圧力制御室（２８０ｂ）が形成されており、
駆動部材は、圧力制御室における冷媒の圧力を調整するための弁部品（Ｙ１）を含んでおり、
弁部品は、
圧力制御室に導入する冷媒が流通する流体室（Ｙ１９）が形成される基部（Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３）と、
自らの温度が変化すると変位する駆動部（Ｙ１２３、Ｙ１２４、Ｙ１２５）と、
駆動部の温度の変化による変位を増幅する増幅部（Ｙ１２６、Ｙ１２７）と、
増幅部によって増幅された変位が伝達されて動くことで、流体室を流れる冷媒の圧力を調整する可動部（Ｙ１２８）と、を有し、
駆動部が温度の変化によって変位したときに、駆動部が付勢位置（ＹＰ２）において増幅部を付勢することで、増幅部がヒンジ（ＹＰ０）を支点として変位するとともに、増幅部と可動部の接続位置（ＹＰ３）で増幅部が可動部を付勢し、
ヒンジから付勢位置までの距離よりも、ヒンジから接続位置までの距離の方が長くなっている。
【００１１】
これによると、弁部品による圧力制御室の圧力調整によって、液側弁体を開弁側または閉弁側に変位させることができる。この弁部品は、増幅部が梃子として機能するので、そのような梃子を利用しない電磁弁や電動弁に比べた小型に構成することができる。これにより、統合弁の小型化が図れるので、搭載性を向上させることができる。
【００１２】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る統合弁を備えるヒートポンプサイクルの冷房モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。
【図２】第１実施形態に係る統合弁を備えるヒートポンプサイクルの第１暖房モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。
【図３】第１実施形態に係る統合弁を備えるヒートポンプサイクルの第２暖房モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。
【図４】第１実施形態に係る統合弁の模式的な断面図である。
【図５】第１実施形態に係る統合弁の減圧部が減圧作用を発揮しない状態を示す模式的な断面図である。
【図６】第１実施形態に係る統合弁の減圧部が減圧作用を発揮する状態を示す模式的な断面図である。
【図７】第１実施形態に係る統合弁の一部分を拡大した拡大図である。
【図８】第１実施形態に係る統合弁の減圧部に用いられるマイクロバルブの模式的な分解斜視図である。
【図９】第１実施形態に係る統合弁の減圧部に用いられるマイクロバルブの模式的な側面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ断面を示すものであって、減圧部のマイクロバルブの閉弁状態を示す断面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ断面を示す断面図である。
【図１２】図９のＸ−Ｘ断面を示すものであって、減圧部のマイクロバルブの開弁状態を示す断面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面を示す断面図である。
【図１４】第１実施形態に係る統合弁の減圧部の動作を説明するための説明図である。
【図１５】第１実施形態に係る統合弁を備えるヒートポンプサイクルの第２暖房モード時の冷媒の挙動を説明するためのモリエル線図である。
【図１６】第２実施形態に係る統合弁の模式的な断面図である。
【図１７】第２実施形態に係る統合弁の減圧部の動作を説明するための説明図である。
【図１８】第３実施形態に係る統合弁の模式的な断面を示すもので、減圧部が減圧作用を発揮する状態を示す断面図である。
【図１９】第３実施形態に係る統合弁の模式的な断面を示すもので、減圧部が減圧作用を発揮しない状態を示す断面図である。
【図２０】第３実施形態に係る統合弁の液冷媒通路の開閉状態と制御圧力との関係を説明するための説明図である。
【図２１】第３実施形態に係る統合弁の一部分を拡大した拡大図である。
【図２２】第３実施形態に係る統合弁の差圧式駆動部材に用いられるマイクロバルブの模式的な分解斜視図である。
【図２３】第３実施形態に係る統合弁の差圧式駆動部材に用いられるマイクロバルブの模式的な側面図である。
【図２４】図２３のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ断面を示すものであって、マイクロバルブへの非通電状態を示す断面図である。
【図２５】図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ断面を示す断面図である。
【図２６】図２３のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ断面を示すものであって、マイクロバルブへの通電状態を示す断面図である。
【図２７】図２６のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ断面を示す断面図である。
【図２８】第３実施形態に係る統合弁の差圧式駆動部材に用いられるマイクロバルブの動作を説明するための説明図である。
【図２９】第４実施形態に係る統合弁の模式的な断面を示すもので、減圧作用を発揮する状態を示す断面図である。
【図３０】第４実施形態に係る統合弁の液冷媒通路の開閉状態と制御圧力との関係を説明するための説明図である。
【図３１】第４実施形態に係る統合弁の差圧式駆動部材に用いられるマイクロバルブの動作を説明するための説明図である。
【図３２】第５実施形態に係る統合弁の減圧部に用いられるマイクロバルブの内部を示す模式図である。
【図３３】図３２の一部を拡大した拡大図である。
【図３４】第６実施形態に係る統合弁に用いられるマイクロバルブの内部を示す模式図である。
【図３５】図３４の一部を拡大した拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【００１５】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図１５を参照して説明する。本実施形態では、本開示の統合弁１４を備えるヒートポンプサイクル（すなわち、蒸気圧縮式の冷凍サイクル）１０を、走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る電気自動車の車両用空調装置１に適用した例について説明する。ヒートポンプサイクル１０は、車両用空調装置１において、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あるいは加熱する機能を果たす。従って、本実施形態の熱交換対象流体は送風空気である。
【００１６】
さらに、ヒートポンプサイクル１０は、図１に示すように、車室内を冷房する冷房モードの冷媒回路、および、図２、図３に示すように、車室内を暖房する暖房モードの冷媒回路を切替可能に構成されている。なお、図１、図２、図３では、それぞれの運転モードにおける冷媒の流れを実線矢印で示している。
【００１７】
また、このヒートポンプサイクル１０では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用している。もちろん、冷媒としてはＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）等が採用されていてもよい。
【００１８】
ヒートポンプサイクル１０の構成機器のうち、圧縮機１１は、車両のボンネット内に配置され、ヒートポンプサイクル１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。圧縮機１１は、ハウジングの内部に、第１圧縮機構部および第２圧縮機構部、および各圧縮機構部を駆動する電動モータを収容して構成された二段昇圧式の電動圧縮機である。
【００１９】
圧縮機１１のハウジングには、吸入ポート１１ａ、中間圧ポート１１ｂ、吐出ポート１１ｃが設けられている。吸入ポート１１ａは、第１圧縮機構部へ低圧冷媒を吸入させるポートである。中間圧ポート１１ｂは、ハウジングの内部へ中間圧冷媒を流入させて低圧から高圧への圧縮過程の冷媒に合流させるポートである。吐出ポート１１ｃは、第２圧縮機構部から吐出された高圧冷媒をハウジングの外部へ吐出させるポートである。具体的には、中間圧ポート１１ｂは、第１圧縮機構部の冷媒吐出口側に接続されている。圧縮機１１の電動モータは、後述する制御装置４０から出力される制御信号によって、その作動が制御されるも。
【００２０】
ここで、本実施形態では、圧縮機１１として、２つの圧縮機構部を１つのハウジング内に収容したものを例示しているが、これに限定されない。圧縮機１１は、中間圧ポート１１ｂから中間圧冷媒を流入させて圧縮過程の冷媒に合流させることが可能なものであれば、他形式のもので構成されていてもよい。
【００２１】
圧縮機１１の吐出ポート１１ｃには、室内凝縮器１２の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器１２は、後述する室内空調ユニット３０の空調ケース３１内に配置され、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒を放熱させる放熱器である。
【００２２】
室内凝縮器１２の冷媒出口側には、室内凝縮器１２から流出した高圧冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる高段側膨張弁１３の入口側が接続されている。高段側膨張弁１３は、絞り開度を変更可能な電気式の可変絞りで構成されている。この高段側膨張弁１３は、絞り開度を全開にして冷媒減圧作用を発揮させないようにすることも可能になってる。なお、高段側膨張弁１３は、制御装置４０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００２３】
高段側膨張弁１３の出口側には、統合弁１４の冷媒流入口１４１ａが接続されている。統合弁１４は、ヒートポンプサイクル１０をガスインジェクションサイクルとして機能させるために必要な構成機器の一部を一体的に構成したものである。統合弁１４は、サイクルを循環する冷媒の冷媒回路を切り替える回路切替部としての機能も果たす。
【００２４】
統合弁１４は、冷媒の気液を分離する気液分離空間１４１ｂ、気相冷媒を流すガス冷媒通路１４２ｂを開閉する開閉部材１６、液相冷媒を流す液冷媒通路１４１ｄを開閉する液側弁体１８１、液相冷媒を減圧させる減圧部１７等を一体的に構成したものである。
【００２５】
［統合弁１４の構成］
ここで、統合弁１４の詳細構成について、図４、図５、図６を用いて説明する。なお、図４、図５、図６に示す上下の各矢印は、統合弁１４を車両用空調装置１に搭載した状態における上下方向を示している。
【００２６】
統合弁１４は、外殻を形成するとともに、内部に開閉部材１６および液側弁体１８１等を収容するボデー１４０を有している。ボデー１４０は、アルムニウム合金等の金属材料で構成されている。ボデー１４０は、下方側に配置されるロワーボデー１４１と、ロワーボデー１４１の上方側に取付固定されるアッパーボデー１４２とで構成されている。
【００２７】
ロワーボデー１４１は、略直方体のブロック体で形成され、その外周側壁面に高段側膨張弁１３から流出した冷媒を内部へ流入させる冷媒流入口１４１ａが形成されている。冷媒流入口１４１ａは、ロワーボデー１４１の内部に形成された気液分離空間１４１ｂに連通している。この気液分離空間１４１ｂは、その軸線方向が上下方向に延びる略円柱状に形成されている。
【００２８】
ロワーボデー１４１には、気液分離空間１４１ｂで分離された液相冷媒を液冷媒通路１４１ｄ側へ流出させる流出孔１４１ｃが形成されている。液冷媒通路１４１ｄは、気液分離空間１４１ｂの下方側に配置されて、気液分離空間１４１ｂにて分離された液相冷媒を統合弁１４の外部へ流出させる液流出口１４１ｅ側へ導く冷媒通路である。
【００２９】
また、ロワーボデー１４１における液冷媒通路１４１ｄの途中には、後述する液側弁体１８１が接離する弁座部１４１ｆが形成されている。液冷媒通路１４１ｄの内部には、弁座部１４１ｆと接離して液冷媒通路１４１ｄを開閉する液側弁体１８１、および液側弁体１８１に液冷媒通路１４１ｄを閉じる向きへの荷重をかけるコイルバネからなるスプリング１８１ａ等が収容されている。
【００３０】
液側弁体１８１は、シャフト１８１ｃを介してソレノイドアクチュエータ１８２（以下、単にソレノイドとも呼ぶ。）に連結されている。ソレノイド１８２は、電力を供給することによって電磁力を発生させて可動部を変位させる電磁機構であって、制御装置４０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。ソレノイド１８２は、液側弁体１８１を駆動する駆動部材を構成する。
【００３１】
例えば、制御装置４０がソレノイド１８２に電力を供給すると、図５に示すように、液側弁体１８１が変位して液冷媒通路１４１ｄが開放される。また、例えば、制御装置４０がソレノイド１８２への電力供給を停止すると、図６に示すように、液側弁体１８１によって液冷媒通路１４１ｄが閉鎖される。
【００３２】
ロワーボデー１４１には、弁座部１４１ｆの内部に形成される冷媒通路に対して並列的に、減圧部１７が設けられている。減圧部１７は、液側弁体１８１が液冷媒通路１４１ｄを閉じた際に、気液分離空間１４１ｂにて分離された液相冷媒を減圧させて液流出口１４１ｅ側へ流出させるものである。
【００３３】
減圧部１７は、絞り開度が固定された固定絞り１７０と、減圧部１７の絞り開度を調整変更するためのマイクロバルブＸ１を含むバルブモジュールＸ０によって構成されている。固定絞り１７０は、液冷媒通路１４１ｄのうち弁座部１４１ｆの上流側となる液上流通路１４１ｄ１と弁座部１４１ｆの下流側となる液下流通路１４１ｄ２とを連通させる。固定絞り１７０としては、ノズルあるいはオリフィスを採用できる。なお、バルブモジュールＸ０の詳細については後述する。
【００３４】
このように構成される統合弁１４は、液側弁体１８１による液冷媒通路１４１ｄの開閉により、気液分離空間１４１ｂにて分離された液相冷媒を減圧する絞り状態、および気液分離空間１４１ｂを通過した冷媒を減圧しない全開状態に切替可能となっている。
【００３５】
続いて、アッパーボデー１４２は、略直方体のブロック体で形成され、気液分離空間１４１ｂの上方側を覆っている。アッパーボデー１４２には、圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂに気相冷媒を流出させるガス流出口１４２ａが形成されている。アッパーボデー１４２は、気液分離空間１４１ｂにて分離された気相冷媒をガス流出口１４２ａ側へ導くガス冷媒通路１４２ｂが形成されている。ガス冷媒通路１４２ｂは、ガス流出口１４２ａに向かって水平に延びている。
【００３６】
アッパーボデー１４２は、気液分離空間１４１ｂと同軸上に配置される丸管状のパイプ部１４２ｃが設けられている。パイプ部１４２ｃの下方端部には、気液分離空間１４１ｂにて分離された気相冷媒を気液分離空間１４１ｂから流出させる冷媒流出部１４２ｄが開口している。パイプ部１４２ｃの内側には、冷媒流出部１４２ｄから流出する冷媒をガス冷媒通路１４２ｂに導くパイプ内通路１４２ｃ１が形成されている。
【００３７】
ガス冷媒通路１４２ｂには、後述する主弁部材１６１の一端部が接離する主弁座部１４２ｆが形成されている。ガス冷媒通路１４２ｂには、ガス流出口１４２ａとは反対側に位置する部位に、ガス冷媒通路１４２ｂを開閉する開閉部材１６が収容されている。
【００３８】
ここで、本実施形態では、ガス冷媒通路１４２ｂのうち、主弁座部１４２ｆの上流側をガス上流通路１４２ｇとし、主弁座部１４２ｆの下流側をガス下流通路１４２ｈとする。
【００３９】
開閉部材１６は、主弁部材１６１、主弾性部材１６２、副弁部材１６４、副弾性部材１６５を備え、副弁部材１６４の作動により、主弁部材１６１に作用する圧力を変化させることによって、主弁部材１６１を変位させるパイロット式の弁機構で構成されている。
【００４０】
主弁部材１６１は、シール部材１６１ｄが設けられた一端部が主弁座部１４２ｆに接触する位置と、主弁座部１４２ｆから離間する位置との間で変位することで、ガス冷媒通路１４２ｂを開閉する。
【００４１】
主弁部材１６１は、主弁座部１４２ｆに接離する一端部が、ガス冷媒通路１４２ｂを開く方向に作用する冷媒圧力を受ける受圧面になっている。また、主弁部材１６１は、主弁座部１４２ｆに接離する一端部の反対側の他端部に胴体部１６１ａを有する。この胴体部１６１ａは、ガス上流通路１４２ｇとガス上流通路１４２ｇの圧力が導入される背圧室１４２ｅとを分離するための部材である。なお、胴体部１６１ａは、外径がガス上流通路１４２ｇの内径よりも僅かに小さい円柱状に形成されており、ガス上流通路１４２ｇの内側壁面に摺動可能になっている。
【００４２】
主弁部材１６１には、ガス下流通路１４２ｈと背圧室１４２ｅとを連通させる連通路１６１ｂが形成されている。なお、連通路１６１ｂにおける背圧室１４２ｅ側の開口部は、副弁部材１６４により開閉されるパイロット孔を構成している。
【００４３】
ガス上流通路１４２ｇには、主弁部材１６１に対してガス冷媒通路１４２ｂを開く方向に荷重をかけるコイルバネ等で構成される主弾性部材１６２が収容されている。背圧室１４２ｅには、主弁部材１６１の変位を規制する規制部材１６３、および主弁部材１６１に形成された連通路１６１ｂを開閉する副弁部材１６４が配置されている。
【００４４】
規制部材１６３は、ガス冷媒通路１４２ｂの内径に適合する外径を有する有底の筒状部材である。規制部材１６３は、主弁部材１６１の変位を規制するストッパとしての機能以外に、アッパーボデー１４２のうちガス流出口１４２ａとは反対側の開口を閉塞する閉塞部材として機能する。
【００４５】
副弁部材１６４は、規制部材１６３の内側壁面に摺動可能に支持されており、主弁部材１６１に形成された連通路１６１ｂの開口部を閉鎖する閉鎖位置と、当該開口部を開放する開放位置との間で変位することで、連通路１６１ｂを開閉する。
【００４６】
副弁部材１６４は、連通路１６１ｂに対向する側の一端部が円錐状に形成されている。そして、副弁部材１６４は、連通路１６１ｂに対向する一端部が連通路１６１ｂを開く方向に背圧室１４２ｅの圧力を受けるように構成されている。つまり、副弁部材１６４は、その一端部に連通路１６１ｂを開く方向に背圧室１４２ｅの圧力を受ける受圧面を有する。
【００４７】
副弁部材１６４は、円錐状に形成された一端部の反対側の他端部が、連通路１６１ｂを閉じる方向に、後述の圧力室１４２ｉの圧力を受けるように構成されている。つまり、副弁部材１６４は、その他端部に連通路１６１ｂを閉じる方向に圧力室１４２ｉの圧力を受ける受圧面を有する。
【００４８】
ここで、圧力室１４２ｉは、副弁部材１６４の他端部と規制部材１６３の内側壁面との間に形成される空間である。圧力室１４２ｉは、減圧部１７の冷媒流れ下流側の冷媒通路に連通する圧力導入通路１９に接続されており、この圧力導入通路１９を介して減圧部１７の冷媒流れ下流側の圧力が導入される。圧力室１４２ｉには、副弁部材１６４に対して、連通路１６１ｂを閉じる方向に荷重をかけるコイルバネ等で構成される副弾性部材１６５が収容されている。
【００４９】
このように構成される開閉部材１６は、副弁部材１６４が連通路１６１ｂの開口部から離間すると、背圧室１４２ｅとガス下流通路１４２ｈとが連通し、主弁部材１６１の前後に作用する圧力に差がなくなることで、主弁部材１６１が開弁方向に変位する。この場合、図６に示すように、開閉部材１６がガス冷媒通路１４２ｂを開いた状態になる。なお、副弁部材１６４は、減圧部１７の前後で圧力差が生じている場合に、連通路１６１ｂの開口部から離間する位置に変位する。
【００５０】
一方、副弁部材１６４が連通路１６１ｂの開口部に当接すると、背圧室１４２ｅとガス下流通路１４２ｈとの連通が遮断され、主弁部材１６１の前後に作用する圧力差によって、主弁部材１６１が閉弁方向に変位する。この場合、図５に示すように、開閉部材１６がガス冷媒通路１４２ｂを閉じた状態になる。なお、副弁部材１６４は、減圧部１７の前後で圧力差が殆ど生じていない場合に、連通路１６１ｂの開口部に接する位置に変位する。
【００５１】
［バルブモジュールＸ０の構成］
ここで、減圧部１７を構成するバルブモジュールＸ０について図７〜図１４を参照して説明する。バルブモジュールＸ０は、図７に示すように、ロワーボデー１４１に対して一体的に構成されている。ロワーボデー１４１は、マイクロバルブＸ１の取付対象となる被取付対象物を構成している。
【００５２】
ロワーボデー１４１の底面には、後述する第１突出部Ｘ２１および第２突出部Ｘ２２が嵌め合わされる第１凹部１４３および第２凹部１４４が形成されている。第１凹部１４３の底部には、第１凹部１４３を液上流通路１４１ｄ１に連通させる貫通孔１４３ａが形成されている。また、第２凹部１４４の底部には、第２凹部１４４を液下流通路１４１ｄ２に連通させる貫通孔１４４ａが形成されている。
【００５３】
バルブモジュールＸ０は、マイクロバルブＸ１、バルブケーシングＸ２、封止部材Ｘ３、２つのＯリングＸ４、Ｘ５、２本の電気配線Ｘ６、Ｘ７を有している。
【００５４】
マイクロバルブＸ１は、板形状の弁部品であり、主として半導体チップによって構成されている。マイクロバルブＸ１は、半導体チップ以外の部品を有していてもいなくてもよい。したがって、マイクロバルブＸ１を小型に構成できる。マイクロバルブＸ１の厚さ方向の長さは例えば２ｍｍであり、厚さ方向に直交する長手方向の長さは例えば１０ｍｍであり、長手方向にも厚さ方向にも直交する短手方向の長さは例えば５ｍｍであるが、これに限定されない。マイクロバルブＸ１への通電、非通電が切り替わることで、開閉が切り替わる。具体的には、マイクロバルブＸ１は、通電時に開弁し、非通電時に閉弁する常閉弁である。
【００５５】
電気配線Ｘ６、Ｘ７は、マイクロバルブＸ１の表裏にある２つの板面のうち、バルブケーシングＸ２とは反対側の面から伸びて、封止部材Ｘ３、バルブケーシングＸ２内を通過して、バルブモジュールＸ０の外部にある電源に接続される。これにより、電気配線Ｘ６、Ｘ７を通して、電源からマイクロバルブＸ１に電力が供給される。
【００５６】
バルブケーシングＸ２は、マイクロバルブＸ１を収容する樹脂製のケーシングである。バルブケーシングＸ２は、ポリフェニレンサルファイドを主成分として樹脂成形によって形成されている。バルブケーシングＸ２は、線膨張係数が、マイクロバルブＸ１の線膨張係数とロワーボデー１４１の線膨張係数の間の値となるように構成されている。なお、バルブケーシングＸ２は、マイクロバルブＸ１をロワーボデー１４１に対して取り付けるための部品取付部を構成している。
【００５７】
バルブケーシングＸ２は、一方側に底壁を有し、他方側が開放された凹形状の箱体である。バルブケーシングＸ２の底壁は、マイクロバルブＸ１とロワーボデー１４１とが直接接しないように、マイクロバルブＸ１とロワーボデー１４１の間に介在する。そして、この底壁の一方側の面がロワーボデー１４１に接触して固定され、他方側の面がマイクロバルブＸ１の２つの板面のうち一方に接触して固定される。このようになっていることで、マイクロバルブＸ１とロワーボデー１４１の線膨張係数の違いをバルブケーシングＸ２が吸収できる。これは、バルブケーシングＸ２の線膨張係数が、マイクロバルブＸ１の線膨張係数とロワーボデー１４１の線膨張係数の間の値となっているからである。
【００５８】
また、バルブケーシングＸ２の底壁は、マイクロバルブＸ１に対向する板形状のベース部Ｘ２０と、マイクロバルブＸ１から離れる方向に当該ベース部Ｘ２０から突出する柱形状の第１突出部Ｘ２１、第２突出部Ｘ２２を有する。
【００５９】
第１突出部Ｘ２１、第２突出部Ｘ２２は、ロワーボデー１４１に形成された凹みに嵌め込まれている。第１突出部Ｘ２１には、マイクロバルブＸ１側端から第１凹部１４３の底部側端まで貫通する第１連通孔ＸＶ１が形成されている。第２突出部Ｘ２２には、マイクロバルブＸ１側端から第２凹部１４４の底部側端まで貫通する第２連通孔ＸＶ２が形成されている。
【００６０】
封止部材Ｘ３は、バルブケーシングＸ２の開放された上記他方側を封止するエポキシ樹脂製の部材である。封止部材Ｘ３は、マイクロバルブＸ１の表裏にある２つの板面のうち、バルブケーシングＸ２の底壁側とは反対側の板面を、覆う。また、封止部材Ｘ３は、電気配線Ｘ６、Ｘ７を覆うことで、電気配線Ｘ６、Ｘ７の防水および絶縁を実現する。封止部材Ｘ３は樹脂ポッティング等によって形成される。
【００６１】
ＯリングＸ４は、第１突出部Ｘ２１の外周に取り付けられ、ロワーボデー１４１と第１突出部Ｘ２１の間を封止することで、統合弁１４の外部への冷媒の漏出を抑制する。ＯリングＸ５は、第２突出部Ｘ２２の外周に取り付けられ、ロワーボデー１４１と第２突出部Ｘ２２の間を封止することで、統合弁１４の外部への冷媒の漏出を抑制する。
【００６２】
［マイクロバルブＸ１の構成］
ここで、マイクロバルブＸ１の構成について更に説明する。マイクロバルブＸ１は、図８、図９に示すように、いずれも半導体である第１外層Ｘ１１、中間層Ｘ１２、第２外層Ｘ１３を備えたＭＥＭＳである。ＭＥＭＳは、Micro Electro Mechanical Systemsの略称である。第１外層Ｘ１１、中間層Ｘ１２、第２外層Ｘ１３は、それぞれが同じ外形を有する長方形の板形状の部材であり、第１外層Ｘ１１、中間層Ｘ１２、第２外層Ｘ１３の順に積層されている。第１外層Ｘ１１、中間層Ｘ１２、第２外層Ｘ１３のうち、第２外層Ｘ１３が、バルブケーシングＸ２の底壁に最も近い側に配置される。後述する第１外層Ｘ１１、中間層Ｘ１２、第２外層Ｘ１３の構造は、化学的エッチング等の半導体製造プロセスによって形成される。
【００６３】
第１外層Ｘ１１は、表面に非導電性の酸化膜のある導電性の半導体部材である。第１外層Ｘ１１には、図８に示すように、表裏に貫通する２つの貫通孔Ｘ１４、Ｘ１５が形成されている。この貫通孔Ｘ１４、Ｘ１５に、それぞれ、電気配線Ｘ６、Ｘ７のマイクロバルブＸ１側端が挿入される。
【００６４】
第２外層Ｘ１３は、表面に非導電性の酸化膜のある導電性の半導体部材である。第２外層Ｘ１３には、図８、図１０、図１１に示すように、表裏に貫通する第１冷媒孔Ｘ１６、第２冷媒孔Ｘ１７が形成されている。図１１に示すように、第１冷媒孔Ｘ１６はバルブケーシングＸ２の第１連通孔ＸＶ１に連通し、第２冷媒孔Ｘ１７はバルブケーシングＸ２の第２連通孔ＸＶ２に連通する。第１冷媒孔Ｘ１６、第２冷媒孔Ｘ１７の各々の水力直径は、例えば０．１ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下であるが、これに限定されない。第１冷媒孔Ｘ１６、第２冷媒孔Ｘ１７は、それぞれ、第１流体孔、第２流体孔である。
【００６５】
中間層Ｘ１２は、導電性の半導体部材であり、第１外層Ｘ１１と第２外層Ｘ１３に挟まれている。中間層Ｘ１２は、第１外層Ｘ１１の酸化膜と第２外層Ｘ１３の酸化膜に接触するので、第１外層Ｘ１１と第２外層Ｘ１３とも電気的に非導通である。中間層Ｘ１２は、図１０に示すように、第１固定部Ｘ１２１、第２固定部Ｘ１２２、複数本の第１リブＸ１２３、複数本の第２リブＸ１２４、スパインＸ１２５、アームＸ１２６、梁Ｘ１２７、可動部Ｘ１２８を有している。
【００６６】
第１固定部Ｘ１２１は、第１外層Ｘ１１、第２外層Ｘ１３に対して固定された部材である。第１固定部Ｘ１２１は、第２固定部Ｘ１２２、第１リブＸ１２３、第２リブＸ１２４、スパインＸ１２５、アームＸ１２６、梁Ｘ１２７、可動部Ｘ１２８を同じ１つの流体室Ｘ１９内に囲むように形成されている。流体室Ｘ１９は、第１固定部Ｘ１２１、第１外層Ｘ１１、第２外層Ｘ１３によって囲まれた室である。流体室Ｘ１９は、液冷媒通路１４１ｄを通過する冷媒の少なくとも一部が流通する。第１固定部Ｘ１２１、第１外層Ｘ１１、第２外層Ｘ１３は、全体として基部に対応する。なお、電気配線Ｘ６、Ｘ７は複数の第１リブＸ１２３および複数の第２リブＸ１２４の温度を変化させて変位させるための電気配線である。
【００６７】
第１固定部Ｘ１２１の第１外層Ｘ１１および第２外層Ｘ１３に対する固定は、冷媒がこの流体室Ｘ１９から第１冷媒孔Ｘ１６、第２冷媒孔Ｘ１７以外を通ってマイクロバルブＸ１から漏出することを抑制するような形態で、行われている。
【００６８】
第２固定部Ｘ１２２は、第１外層Ｘ１１、第２外層Ｘ１３に対して固定される。第２固定部Ｘ１２２は、第１固定部Ｘ１２１に取り囲まれると共に、第１固定部Ｘ１２１から離れて配置される。
【００６９】
複数本の第１リブＸ１２３、複数本の第２リブＸ１２４、スパインＸ１２５、アームＸ１２６、梁Ｘ１２７、可動部Ｘ１２８は、第１外層Ｘ１１、第２外層Ｘ１３に対して固定されておらず、第１外層Ｘ１１、第２外層Ｘ１３に対して変位可能である。
【００７０】
スパインＸ１２５は、中間層Ｘ１２の矩形形状の短手方向に伸びる細長い棒形状を有している。スパインＸ１２５の長手方向の一端は、梁Ｘ１２７に接続されている。
【００７１】
複数本の第１リブＸ１２３は、スパインＸ１２５の長手方向に直交する方向におけるスパインＸ１２５の一方側に配置される。そして、複数本の第１リブＸ１２３は、スパインＸ１２５の長手方向に並んでいる。各第１リブＸ１２３は、細長い棒形状を有しており、温度に応じて伸縮可能となっている。
【００７２】
各第１リブＸ１２３は、その長手方向の一端で第１固定部Ｘ１２１に接続され、他端でスパインＸ１２５に接続される。そして、各第１リブＸ１２３は、第１固定部Ｘ１２１側からスパインＸ１２５側に近付くほど、スパインＸ１２５の長手方向の梁Ｘ１２７側に向けてオフセットされるよう、スパインＸ１２５に対して斜行している。そして、複数の第１リブＸ１２３は、互いに対して平行に伸びている。
【００７３】
複数本の第２リブＸ１２４は、スパインＸ１２５の長手方向に直交する方向におけるスパインＸ１２５の他方側に配置される。そして、複数本の第２リブＸ１２４は、スパインＸ１２５の長手方向に並んでいる。各第２リブＸ１２４は、細長い棒形状を有しており、温度に応じて伸縮可能となっている。
【００７４】
各第２リブＸ１２４は、その長手方向の一端で第２固定部Ｘ１２２に接続され、他端でスパインＸ１２５に接続される。そして、各第２リブＸ１２４は、第２固定部Ｘ１２２側からスパインＸ１２５側に近付くほど、スパインＸ１２５の長手方向の梁Ｘ１２７側に向けてオフセットされるよう、スパインＸ１２５に対して斜行している。そして、複数の第２リブＸ１２４は、互いに対して平行に伸びている。複数本の第１リブＸ１２３、複数本の第２リブＸ１２４、スパインＸ１２５は、全体として、駆動部に対応する。
【００７５】
アームＸ１２６は、スパインＸ１２５と非直交かつ平行に伸びる細長い棒形状を有している。アームＸ１２６の長手方向の一端は梁Ｘ１２７に接続されており、他端は第１固定部Ｘ１２１に接続されている。
【００７６】
梁Ｘ１２７は、スパインＸ１２５およびアームＸ１２６に対して約９０°で交差する方向に伸びる細長い棒形状を有している。梁Ｘ１２７の一端は、可動部Ｘ１２８に接続されている。アームＸ１２６と梁Ｘ１２７は、全体として、増幅部に対応する。
【００７７】
アームＸ１２６と梁Ｘ１２７の接続位置ＸＰ１、スパインＸ１２５と梁Ｘ１２７の接続位置ＸＰ２、梁Ｘ１２７と可動部Ｘ１２８の接続位置ＸＰ３は、梁Ｘ１２７の長手方向に沿って、この順に並んでいる。そして、第１固定部Ｘ１２１とアームＸ１２６との接続点をヒンジＸＰ０とすると、中間層Ｘ１２の板面に平行な面内におけるヒンジＸＰ０から接続位置ＸＰ２までの直線距離よりも、ヒンジＸＰ０から接続位置ＸＰ３までの直線距離の方が、長い。
【００７８】
可動部Ｘ１２８は、流体室Ｘ１９における冷媒の圧力を調整するものである。可動部Ｘ１２８は、その外形が、梁Ｘ１２７の長手方向に対して概ね９０°の方向に伸びる矩形形状を有している。この可動部Ｘ１２８は、流体室Ｘ１９内において梁Ｘ１２７と一体に動くことができる。そして、可動部Ｘ１２８は、そのように動くことで、ある位置にいるときには第１冷媒孔Ｘ１６と第２冷媒孔Ｘ１７とを流体室Ｘ１９を介して連通させ、また別の位置にいるときには第１冷媒孔Ｘ１６と第２冷媒孔Ｘ１７とを流体室Ｘ１９内において遮断する。可動部Ｘ１２８は、中間層Ｘ１２の表裏に貫通する貫通孔Ｘ１２０を囲む枠形状となっている。したがって、貫通孔Ｘ１２０も、可動部Ｘ１２８と一体的に移動する。貫通孔Ｘ１２０は、流体室Ｘ１９の一部である。
【００７９】
また、第１固定部Ｘ１２１のうち、複数の第１リブＸ１２３と接続する部分の近傍の第１印加点Ｘ１２９には、図８に示した第１外層Ｘ１１の貫通孔Ｘ１４を通った電気配線Ｘ６のマイクロバルブＸ１側端が接続される。また、第２固定部Ｘ１２２の第２印加点Ｘ１３０には、図８に示した第１外層Ｘ１１の貫通孔Ｘ１５を通った電気配線Ｘ７のマイクロバルブＸ１側端が接続される。
【００８０】
［バルブモジュールＸ０の作動］
ここで、バルブモジュールＸ０の作動について説明する。マイクロバルブＸ１への通電時は、電気配線Ｘ６、Ｘ７から第１印加点Ｘ１２９、第２印加点Ｘ１３０の間に電圧が印加される。すると、複数の第１リブＸ１２３、複数の第２リブＸ１２４を電流が流れる。この電流によって、複数の第１リブＸ１２３、複数の第２リブＸ１２４が発熱してそれらの温度が上昇する。その結果、複数の第１リブＸ１２３、複数の第２リブＸ１２４の各々が、その長手方向に膨張する。
【００８１】
このような、温度上昇に伴う熱的な膨張の結果、複数の第１リブＸ１２３、複数の第２リブＸ１２４は、スパインＸ１２５を接続位置ＸＰ２側に付勢する。付勢されたスパインＸ１２５は、接続位置ＸＰ２において、梁Ｘ１２７を押す。このように、接続位置ＸＰ２は付勢位置に対応する。
【００８２】
そして、梁Ｘ１２７とアームＸ１２６から成る部材は、ヒンジＸＰ０を支点として、接続位置ＸＰ２を力点として、一体に姿勢を変える。その結果、梁Ｘ１２７のアームＸ１２６とは反対側の端部に接続された可動部Ｘ１２８も、その長手方向の、スパインＸ１２５が梁Ｘ１２７を押す側に、移動する。その移動の結果、可動部Ｘ１２８は、図１２、図１３に示すように、移動方向の先端が第１固定部Ｘ１２１に当接する位置に到達する。以下、可動部Ｘ１２８のこの位置を通電時位置という。
【００８３】
このように、梁Ｘ１２７およびアームＸ１２６は、ヒンジＸＰ０を支点とし、接続位置ＸＰ２を力点とし、接続位置ＸＰ３を作用点とする梃子として機能する。上述の通り、中間層Ｘ１２の板面に平行な面内におけるヒンジＸＰ０から接続位置ＸＰ２までの直線距離よりも、ヒンジＸＰ０から接続位置ＸＰ３までの直線距離の方が、長い。したがって、力点である接続位置ＸＰ２の移動量よりも、作用点である接続位置ＸＰ３の移動量の方が大きくなる。したがって、熱的な膨張による変位量が、梃子によって増幅されて可動部Ｘ１２８に伝わる。
【００８４】
図１２、図１３に示すように、可動部Ｘ１２８が通電時位置にある場合、貫通孔Ｘ１２０が中間層Ｘ１２の板面に直交する方向に第１冷媒孔Ｘ１６、第２冷媒孔Ｘ１７と重なる。その場合、第１冷媒孔Ｘ１６と第２冷媒孔Ｘ１７とが流体室Ｘ１９の一部である貫通孔Ｘ１２０を介して連通する。この結果、第１連通孔ＸＶ１と第２連通孔ＸＶ２との間で、第１冷媒孔Ｘ１６、貫通孔Ｘ１２０、第２冷媒孔Ｘ１７を介した、冷媒の流通が可能となる。つまり、マイクロバルブＸ１が開弁する。このように、第１冷媒孔Ｘ１６、貫通孔Ｘ１２０、第２冷媒孔Ｘ１７は、マイクロバルブＸ１の開弁時にマイクロバルブＸ１内において冷媒が流通する冷媒流路である。
【００８５】
このときの、マイクロバルブＸ１における冷媒の流路は、Ｕターン構造を有している。具体的には、冷媒は、マイクロバルブＸ１の一方側の面からマイクロバルブＸ１内に流入し、マイクロバルブＸ１内を通って、マイクロバルブＸ１の同じ側の面からマイクロバルブＸ１外に流出する。そして同様にバルブモジュールＸ０における冷媒の流路も、Ｕターン構造を有している。具体的には、冷媒は、バルブモジュールＸ０の一方側の面からバルブモジュールＸ０内に流入し、バルブモジュールＸ０内を通って、バルブモジュールＸ０の同じ側の面からバルブモジュールＸ０外に流出する。なお、中間層Ｘ１２の板面に直交する方向は、第１外層Ｘ１１、中間層Ｘ１２、第２外層Ｘ１３の積層方向である。
【００８６】
また、マイクロバルブＸ１への非通電時は、電気配線Ｘ６、Ｘ７から第１印加点Ｘ１２９、第２印加点Ｘ１３０への電圧印加が停止される。すると、複数の第１リブＸ１２３、複数の第２リブＸ１２４を電流が流れなくなり、複数の第１リブＸ１２３、複数の第２リブＸ１２４の温度が低下する。その結果、複数の第１リブＸ１２３、複数の第２リブＸ１２４の各々が、その長手方向に収縮する。
【００８７】
このような、温度低下を伴う熱的な収縮の結果、複数の第１リブＸ１２３、複数の第２リブＸ１２４は、スパインＸ１２５を接続位置ＸＰ２とは反対側に付勢する。付勢されたスパインＸ１２５は、接続位置ＸＰ２において、梁Ｘ１２７を引っ張る。その結果、梁Ｘ１２７とアームＸ１２６から成る部材は、ヒンジＸＰ０を支点として、接続位置ＸＰ２を力点として、一体に姿勢を変える。その結果、梁Ｘ１２７のアームＸ１２６とは反対側の端部に接続された可動部Ｘ１２８も、その長手方向の、スパインＸ１２５が梁Ｘ１２７を引っ張る側に、移動する。その移動の結果、可動部Ｘ１２８は、図１０、図１１に示すように、第１固定部Ｘ１２１に当接しない位置に到達する。以下、可動部Ｘ１２８のこの位置を非通電時位置という。
【００８８】
図１０、図１１に示すように、可動部Ｘ１２８が非通電時位置にある場合、貫通孔Ｘ１２０は、中間層Ｘ１２の板面に直交する方向に第１冷媒孔Ｘ１６と重なるが、当該方向に第２冷媒孔Ｘ１７とは重ならない。第２冷媒孔Ｘ１７は、中間層Ｘ１２の板面に直交する方向に可動部Ｘ１２８と重なる。つまり、第２冷媒孔Ｘ１７は、可動部Ｘ１２８によって塞がれる。したがってこの場合、第１冷媒孔Ｘ１６と第２冷媒孔Ｘ１７とが流体室Ｘ１９内において遮断される。この結果、第１連通孔ＸＶ１と第２連通孔ＸＶ２との間で、第１冷媒孔Ｘ１６、第２冷媒孔Ｘ１７を介した冷媒の流通は阻害される。つまり、マイクロバルブＸ１が閉弁する。
【００８９】
このように構成される減圧部１７は、その流路面積が、マイクロバルブＸ１への非通電時に固定絞り１７０の流路面積となり、通電時に固定絞り１７０の流路面積にバルブモジュールＸ０の流路面積を加えた大きさとなる。すなわち、減圧部１７は、図１４に示すように、マイクロバルブＸ１への非通電時に絞り開度が小開度Ｓ１となり、通電時に絞り開度が大開度Ｓ２となる。このように、減圧部１７は、マイクロバルブＸ１への通電、非通電を切り替えることで、減圧部１７の絞り開度の調整が可能になっている。具体的には、減圧部１７は、マイクロバルブＸ１への通電を停止することで絞り開度を小さくすることができる。
【００９０】
図１、図２、図３に戻り、室外熱交換器２０は、ボンネット内に配置されて、内部を流通する冷媒と送風ファン２１から送風された車室外空気（すなわち、外気）とを熱交換させるものである。この室外熱交換器２０は、第１、第２暖房モード時に冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱器として機能し、冷房モード時等に冷媒を放熱させる放熱器として機能する。
【００９１】
室外熱交換器２０の冷媒出口側には、低段側膨張弁２２の冷媒入口側が接続されている
。低段側膨張弁２２は、冷房モード時に室外熱交換器２０から流出し、室内蒸発器２３へ流入する冷媒を減圧させるものである。低段側膨張弁２２の基本的構成は、高段側膨張弁１３と同様であり、制御装置４０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００９２】
低段側膨張弁２２の出口側には、室内蒸発器２３の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器２３は、後述の空調ケース３１内のうち、室内凝縮器１２の送風空気流れ上流側に配置されている。室内蒸発器２３は、冷房モード時および除湿暖房モード時に、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることにより車室内への送風空気を冷却する熱交換器である。
【００９３】
室内蒸発器２３の冷媒出口側には、アキュムレータ２４の入口側が接続されている。アキュムレータ２４は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して余剰冷媒を蓄えるものである。さらに、アキュムレータ２４の気相冷媒出口側には、圧縮機１１の吸入ポート１１ａが接続されている。従って、室内蒸発器２３は、圧縮機１１の吸入ポート１１ａ側へ流出させるように接続されている。
【００９４】
さらに、室外熱交換器２０の冷媒出口側には、室外熱交換器２０から流出した冷媒を低段側膨張弁２２および室内蒸発器２３を迂回させてアキュムレータ２４の入口側へ導く迂回通路２５が接続されている。
【００９５】
この迂回通路２５には、通路開閉弁２７が配置されている。この通路開閉弁２７は、迂回通路２５を開閉する電磁弁であり、制御装置４０から出力される制御信号によって、その開閉作動が制御される。
【００９６】
室外熱交換器２０から流出した冷媒は、通路開閉弁２７が開いている場合に迂回通路２５を介してアキュムレータ２４へ流入し、通路開閉弁２７が閉じている場合に低段側膨張弁２２を介して室内蒸発器２３へ流入する。このように、通路開閉弁２７は、迂回通路２５を開閉することによって、冷媒回路を切り替える機能を果たす。したがって、本実施形態の通路開閉弁２７は、冷媒回路の切替部を構成している。
【００９７】
次に、室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤の内側に配置されている。室内空調ユニット３０は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成する空調ケース３１を有している。この空気通路には送風機３２、前述の室内凝縮器１２、室内蒸発器２３等が収容されている。
【００９８】
空調ケース３１の空気流れ最上流側には、車室内空気（すなわち、内気）と外気とを切替導入する内外気切替装置３３が配置されている。この内外気切替装置３３は、空調ケース３１内に導入させる内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させるものである。
【００９９】
内外気切替装置３３の空気流れ下流側には、内外気切替装置３３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機３２が配置されている。この送風機３２は、ファンを電動モータにて駆動する電動送風機であって、制御装置４０から出力される制御電圧によって回転数が制御される。
【０１００】
送風機３２の空気流れ下流側には、前述の室内蒸発器２３および室内凝縮器１２が、送風空気の流れに対して、室内蒸発器２３→室内凝縮器１２の順に配置されている。また、空調ケース３１内には、室内蒸発器２３通過後の送風空気を、室内凝縮器１２を迂回して流すバイパス通路３５が設けられいる。そして、室内蒸発器２３の空気流れ下流側であって、かつ、室内凝縮器１２の空気流れ上流側に、エアミックスドア３４が配置されている。
【０１０１】
エアミックスドア３４は、室内凝縮器１２側を通過する送風空気の風量とバイパス通路３５を通過させる風量との風量割合を調整することによって、室内凝縮器１２へ流入する送風空気の流量を調整する流量調整手段である。
【０１０２】
また、室内凝縮器１２およびバイパス通路３５の空気流れ下流側には、室内凝縮器１２にて冷媒と熱交換して加熱された送風空気とバイパス通路３５を通過して加熱されていない送風空気が合流する合流空間３６が設けられている。このため、エアミックスドア３４が、室内凝縮器１２を通過させる風量とバイパス通路３５を通過させる風量との風量割合を調整することによって、合流空間３６内の送風空気の温度が調整される。なお、エアミックスドア３４は、制御装置４０から出力される制御信号によって作動が制御される。
【０１０３】
空調ケース３１の空気流れ最下流部には、合流空間３６にて合流した送風空気を、冷却対象空間である車室内へ吹き出す開口穴が配置されている。具体的には、この開口穴としては、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ開口穴３７ａ、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス開口穴３７ｂ、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット開口穴３７ｃが設けられている。
【０１０４】
さらに、デフロスタ開口穴３７ａ、フェイス開口穴３７ｂおよびフット開口穴３７ｃの空気流れ上流側には、それぞれ、デフロスタドア３８ａ、フェイスドア３８ｂ、フットドア３８ｃが配置されている。これらのデフロスタドア３８ａ、フェイスドア３８ｂおよびフットドア３８ｃは、制御装置４０から出力される制御信号によってその作動が制御される。
【０１０５】
また、デフロスタ開口穴３７ａ、フェイス開口穴３７ｂおよびフット開口穴３７ｃの空気流れ下流側は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口に接続されている。
【０１０６】
次に、本実施形態の電気制御部について説明する。制御装置４０は、プロセッサ、メモリ等を含むマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。制御装置４０は、メモリ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種空調制御機器の作動を制御する。
【０１０７】
また、制御装置４０の入力側には、空調制御用のセンサ群４１が接続されている。空調制御用のセンサ群４１は、内気センサ、外気センサ、日射センサ、蒸発器温度センサ、吹出空気温度センサ、吐出圧センサ、吐出温度センサ、凝縮器温度センサ、吸入圧センサ、吸入温度センサ等で構成される。
【０１０８】
さらに、制御装置４０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空調操作スイッチ群４２からの操作信号が入力される。空調操作スイッチ群４２は、例えば、車両用空調装置１の作動スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ、運転モードを切り替えるモード切替スイッチ等で構成される。
【０１０９】
次に、上記構成における車両用空調装置１の作動について説明する。車両用空調装置１は、モード選択スイッチの操作信号に応じて冷房モード、または暖房モードに切り替わる。
【０１１０】
（ａ）冷房モード
冷房モードでは、制御装置４０が、高段側膨張弁１３を全開状態とし、低段側膨張弁２２を全閉状態とし、通路開閉弁２７を閉弁状態とする。また、制御装置４０は、統合弁１４のソレノイド１８２を通電状態とし、後述するマイクロバルブＸ１を非通電状態とする。
【０１１１】
これにより、統合弁１４は、図５に示すように、液側弁体１８１が液冷媒通路１４１ｄを開き、開閉部材１６がガス冷媒通路１４２ｂを閉じた状態となる。そして、ヒートポンプサイクル１０は、図１の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒回路に切り替えられる。
【０１１２】
この冷媒回路の構成で、制御装置４０が上述の空調制御用のセンサ群４１の検出信号および空調操作スイッチ群４２の操作信号等に基づいて、制御装置４０の出力側に接続された各種空調制御機器を制御する。
【０１１３】
例えば、制御装置４０は、室内凝縮器１２の空気通路が閉塞されるようにエアミックスドア３４を制御する。これにより、室内蒸発器２３通過後の送風空気の全流量がバイパス通路３５を通過する。
【０１１４】
冷房モード時には、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃから吐出された高圧冷媒が室内凝縮器１２へ流入する。この際、エアミックスドア３４が室内凝縮器１２の空気通路を閉塞しているので、室内凝縮器１２へ流入した冷媒は殆ど送風空気へ放熱することなく、室内凝縮器１２から流出する。
【０１１５】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は、高段側膨張弁１３が全開状態となっているので、高段側膨張弁１３にて殆ど減圧されることなく流出し、統合弁１４の冷媒流入口１４１ａから気液分離空間１４１ｂ内へ流入する。
【０１１６】
統合弁１４へ流入する冷媒は過熱度を有する気相状態となっているので、統合弁１４の気液分離空間１４１ｂでは冷媒の気液が分離されることなく、気相冷媒が液冷媒通路１４１ｄへ流入する。さらに、液冷媒通路１４１ｄへ流入した気相冷媒は、液側弁体１８１が液冷媒通路１４１ｄを開いているので、減圧されることなく液流出口１４１ｅから流出する。
【０１１７】
統合弁１４の液流出口１４１ｅから流出した気相冷媒は、室外熱交換器２０へ流入する。室外熱交換器２０へ流入した冷媒は、送風ファン２１から送風された外気と熱交換して放熱する。室外熱交換器２０から流出した冷媒は、通路開閉弁２７が閉弁状態となっているので、絞り状態となっている低段側膨張弁２２へ流入して低圧冷媒となるまで減圧膨張される。
【０１１８】
そして、低段側膨張弁２２にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器２３へ流入し、送風機３２から送風された室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却される。
【０１１９】
室内蒸発器２３から流出した冷媒は、アキュムレータ２４へ流入して気液分離される。そして、分離された気相冷媒が圧縮機１１の吸入ポート１１ａから吸入されて第１圧縮機構→第２圧縮機構部の順に再び圧縮される。
【０１２０】
以上の如く、冷房モードでは、エアミックスドア３４にて室内凝縮器１２の空気通路を閉塞しているので、室内蒸発器２３にて冷却された送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の冷房を実現することができる。
【０１２１】
（ｂ）暖房モード
次に、暖房モードについて説明する。前述の如く、本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、暖房モードとして、第１暖房モードおよび第２暖房モードを実行することができる。
【０１２２】
（ｂ１）第１暖房モード
第１暖房モードは、例えば、モード選択スイッチによって第１暖房モードが選択されると開始される。第１暖房モードでは、制御装置４０が、高段側膨張弁１３を絞り状態とし、低段側膨張弁２２を全閉状態とし、通路開閉弁２７を開弁状態とする。また、制御装置４０は、統合弁１４のソレノイド１８２を通電状態とし、後述するマイクロバルブＸ１を非通電状態とする。
【０１２３】
これにより、統合弁１４では、冷房モードと同様に、図５に示す状態となる。また、ヒートポンプサイクル１０は、図２の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒回路に切り替えられる。
【０１２４】
この冷媒回路の構成で、制御装置４０が上述の空調制御用のセンサ群４１の検出信号および空調操作スイッチ群４２の操作信号等に基づいて、制御装置４０の出力側に接続された各種空調制御機器を制御する。
【０１２５】
例えば、制御装置４０は、バイパス通路３５が閉塞されるようにエアミックスドア３４を制御する。これにより、室内蒸発器２３通過後の送風空気の全流量が室内凝縮器１２を通過する。
【０１２６】
暖房モード時には、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃから吐出された高圧冷媒が室内凝縮器１２へ流入、送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が加熱される。
【０１２７】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は、絞り状態となっている高段側膨張弁１３にて低圧冷媒となるまで減圧膨張されて、統合弁１４の気液分離空間１４１ｂ内へ流入する。気液分離空間１４１ｂへ流入した冷媒は、冷房モードと同様に、ガス流出口１４２ａから流出することなく、液流出口１４１ｅから流出する。
【０１２８】
液流出口１４１ｅから流出した低圧冷媒は、室外熱交換器２０へ流入し、送風ファン２１から送風された外気と熱交換して吸熱する。室外熱交換器２０から流出した冷媒は、通路開閉弁２７が開弁状態となっているので、迂回通路２５を介して、アキュムレータ２４へ流入して気液分離される。そして、分離された気相冷媒が圧縮機１１の吸入ポート１１ａから吸入される。
【０１２９】
以上の如く、第１暖房モードでは、室内凝縮器１２にて圧縮機１１から吐出された冷媒の有する熱を送風空気に放熱させて、加熱された室内送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の暖房を実現することができる。
【０１３０】
（ｂ２）第２暖房モード
第２暖房モードは、例えば、モード選択スイッチによって第２暖房モードが選択されると開始される。第２暖房モードでは、制御装置４０が、高段側膨張弁１３を絞り状態とし、低段側膨張弁２２を全閉状態とし、通路開閉弁２７を開弁状態とする。また、制御装置４０は、統合弁１４のソレノイド１８２を非通電状態とし、後述するマイクロバルブＸ１を通電状態とする。
【０１３１】
これにより、統合弁１４では、図６に示すように、液側弁体１８１が液冷媒通路１４１ｄを閉じ、開閉部材１６がガス冷媒通路１４２ｂを開いた状態となる。そして、ヒートポンプサイクル１０は、図３の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒回路に切り替えられる。すなわち、第２暖房モードでは、気液分離空間１４１ｂにて分離された気相冷媒が圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂへ流入する、いわゆるガスインジェクションサイクルに切り替えられる。
【０１３２】
この冷媒回路の構成で、制御装置４０が上述の空調制御用のセンサ群４１の検出信号および空調操作スイッチ群４２の操作信号等に基づいて、制御装置４０の出力側に接続された各種空調制御機器を制御する。なお、制御装置４０は、基本的には第１暖房モードと同様に各種空調制御機器を制御する。
【０１３３】
第２暖房モードでは、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃから吐出された高圧冷媒が室内凝縮器１２へ流入する。室内凝縮器１２へ流入した冷媒は、送風機３２から送風されて室内蒸発器２３を通過した送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が加熱される。
【０１３４】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は、絞り状態となっている高段側膨張弁１３にて中間圧冷媒となるまで減圧膨張される。そして、高段側膨張弁１３にて減圧された中間圧冷媒は、統合弁１４の冷媒流入口１４１ａから気液分離空間１４１ｂ内へ流入して気液分離される。
【０１３５】
気液分離空間１４１ｂにて分離された液相冷媒は、液冷媒通路１４１ｄへ流入する。液冷媒通路１４１ｄへ流入した液相冷媒は、液側弁体１８１が液冷媒通路１４１ｄを閉じているので、減圧部１７にて低圧冷媒となるまで減圧膨張されて、液流出口１４１ｅから流出する。この際、減圧部１７で減圧された後の液流出口１４１ｅ側の冷媒圧力が、圧力導入通路１９を介して圧力室１４２ｉに導かれるので、開閉部材１６がガス冷媒通路１４２ｂを開く。これにより、気液分離空間１４１ｂにて分離された気相冷媒は、統合弁１４のガス流出口１４２ａから流出して圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂ側へ流入する。
【０１３６】
中間圧ポート１１ｂへ流入した中間圧気相冷媒は、第１圧縮機構部で圧縮された冷媒と合流して、第２圧縮機構部へ吸入される。一方、統合弁１４の液流出口１４１ｅから流出した冷媒は、室外熱交換器２０へ流入して、送風ファン２１から送風された外気と熱交換して吸熱する。
【０１３７】
室外熱交換器２０から流出した冷媒は、通路開閉弁２７が開弁状態となっているので、迂回通路２５を介して、アキュムレータ２４へ流入して気液分離される。そして、分離された気相冷媒が圧縮機１１の吸入ポート１１ａから吸入されて再び圧縮される。
【０１３８】
以上の如く、第２暖房モードでは、室内凝縮器１２にて圧縮機１１から吐出された冷媒の有する熱を送風空気に放熱させて、加熱された室内送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の暖房を実現することができる。
【０１３９】
特に、第２暖房モードでは、高段側膨張弁１３にて減圧された中間圧冷媒を圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂへ流入させて昇圧過程の冷媒と合流させる、ガスインジェクションサイクルを構成することができる。
【０１４０】
これにより、第２圧縮機構部に、温度の低い混合冷媒を吸入させることができ、第２圧縮機構部の圧縮効率を向上させることができる。また、第１圧縮機構部および第２圧縮機構部の双方の吸入冷媒圧力と吐出冷媒圧力との圧力差を縮小させて、双方の圧縮機構部の圧縮効率を向上させることができる。その結果、ヒートポンプサイクル１０全体としてのＣＯＰを向上させることができる。
【０１４１】
また、上述したように、減圧部１７は、絞り開度を変更可能に構成されている。このため、減圧部１７の絞り開度を調整することで、暖房能力を増加させることが可能である。
【０１４２】
ここで、図７は、第２暖房モードにおける冷媒の状態を示すモリエル線図である。第２暖房モード時の冷媒の状態は、例えば、図７のモリエル線図の実線で示す状態となる。この状態から減圧部１７の絞り開度を小さくすると、減圧部１７の上流側の圧力が点Ｐ１〜点Ｐ２へと上昇し、冷媒の状態が図７のモリエル線図の破線で示す状態に変化する。
【０１４３】
減圧部１７の上流側の圧力が上昇すると、圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂへ流入する冷媒の密度が大きくなるので、圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂへ流入する冷媒流量が増加する。すなわち、減圧部１７の絞り開度を小さくすると、圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂへ流入する冷媒流量Ｇｒ２が、減圧部１７の絞り開度を小さくする前の冷媒流量Ｇｒ１よりも増える。これにより、室内凝縮器１２に流れる冷媒の流量が増え、暖房能力が増加する。
【０１４４】
これらを考慮して、本実施形態の制御装置４０は、第２暖房モード時に暖房能力が不足する場合、制御装置４０によって、絞り開度が小さくなるように統合弁１４の減圧部１７を制御する。制御装置４０は、第２暖房モード時に暖房能力が不足する場合、マイクロバルブＸ１への通電を停止し、減圧部１７の絞り開度を小さくする。
【０１４５】
以上説明した統合弁１４は、減圧部１７の絞り開度が変更可能になっている。このため、ガスインジェクションサイクルに切り替えたとしても、減圧部１７の絞り開度をサイクル負荷に適した開度に調整して、性能の向上を図ることができる。
【０１４６】
加えて、減圧部１７は、マイクロバルブＸ１によって絞り開度を可変する構成になっているため、電磁弁や電動弁を用いる場合に比べて容易に小型化できる。その理由の１つは、マイクロバルブＸ１が上述の通り半導体チップにより形成されているということである。また、上述の通り、梃子を利用して熱的な膨張による変位量が増幅されることも、そのような梃子を利用しない電磁弁と比べた小型化に寄与する。
【０１４７】
また、梃子を利用しているので、熱的な膨張による変位量を可動部Ｘ１２８の移動量より抑えることができる。したがって、可動部Ｘ１２８を駆動するための消費電力も低減することができる。また、電磁弁の駆動時における衝撃音を無くすことができるので、騒音を低減することができる。また、複数本の第１リブＸ１２３、複数本の第２リブＸ１２４の変位は熱に起因して発生するので、騒音低減効果が高い。
【０１４８】
また、減圧部１７は、開度が固定された固定絞り１７０を含んでいる。そして、マイクロバルブＸ１は、可動部Ｘ１２８によって第１冷媒孔Ｘ１６および第２冷媒孔Ｘ１７の連通および遮断を切り替えることで減圧部１７の絞り開度を調整する構成になっている。
【０１４９】
このように、減圧部１７がマイクロバルブＸ１だけでなく固定絞り１７０を含む構成となっていれば、マイクロバルブＸ１における第１冷媒孔Ｘ１６および第２冷媒孔Ｘ１７の連通および遮断の切り替えによって減圧部１７の絞り開度を段階的に調整できる。また、減圧部１７が固定絞り１７０を含んでいる場合、減圧部１７の絞り開度の調整が不要な際にはマイクロバルブＸ１を駆動させないことで、マイクロバルブＸ１の駆動頻度を低減して、統合弁１４におけるエネルギ消費を抑えることができる。
【０１５０】
上述のように、マイクロバルブＸ１もバルブモジュールＸ０もＵターンの構造の冷媒流路を有しているので、ロワーボデー１４１の掘り込みを少なくすることができる。つまり、バルブモジュールＸ０を配置するためにロワーボデー１４１に形成された凹みの深さを抑えることができる。その理由は以下の通りである。
【０１５１】
例えば、バルブモジュールＸ０がＵターンの構造の冷媒流路を有しておらず、バルブモジュールＸ０のロワーボデー１４１側の面に冷媒入口があり、バルブモジュールＸ０の反対側の面に冷媒出口があったとする。その場合、バルブモジュールＸ０の両面に、冷媒流路を形成する必要がある。したがって、バルブモジュールＸ０の両面の冷媒流路までロワーボデー１４１に収容しようとすると、バルブモジュールＸ０を配置するためにロワーボデー１４１に形成しなければならない凹みが深くなってしまう。また、マイクロバルブＸ１自体が小型であるので、ロワーボデー１４１の掘り込みを更に低減することができる。
【０１５２】
また、マイクロバルブＸ１の両面のうち、第１冷媒孔Ｘ１６、第２冷媒孔Ｘ１７が形成される面とは反対側の面に電気配線Ｘ６、Ｘ７を配置した場合、電気配線Ｘ６、Ｘ７を大気雰囲気により近い側に置くことができる。したがって、電気配線Ｘ６、Ｘ７への冷媒雰囲気の影響を低減するためのハーメチック等のシール構造が不要となる。その結果、減圧部１７の小型化が実現できる。
【０１５３】
また、マイクロバルブＸ１が軽量であることから、減圧部１７が軽量化される。マイクロバルブＸ１の消費電力が小さいので、減圧部１７が省電力化される。
【０１５４】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１６、図１７を参照して説明する。本実施形態では、ロワーボデー１４１に対して固定絞り１７０が形成されていない点が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１５５】
図１６に示すように、ロワーボデー１４１には、固定絞り１７０が形成されていない。すなわち、本実施形態の減圧部１７は、マイクロバルブＸ１を含むバルブモジュールＸ０によって構成されている。
【０１５６】
ここで、減圧部１７のマイクロバルブＸ１は、通電時に、電気配線Ｘ６、Ｘ７から第１印加点Ｘ１２９、第２印加点Ｘ１３０を介してマイクロバルブＸ１に供給される電力が大きいほど、非通電時位置に対する可動部Ｘ１２８の移動量も大きくなる。これは、マイクロバルブＸ１に供給される電力が高いほど、第１リブＸ１２３、第２リブＸ１２４の温度が高くなり、膨張度合いが大きいからである。例えば、電気配線Ｘ６、Ｘ７から第１印加点Ｘ１２９、第２印加点Ｘ１３０へ印加される電圧がＰＷＭ制御される場合、デューティ比が大きいほど非通電時に対する可動部Ｘ１２８の移動量も大きくなる。
【０１５７】
このため、マイクロバルブＸ１は、マイクロバルブＸ１に供給される電力を調整することで、可動部Ｘ１２８を、非通電時位置と最大通電時位置の間のどの中間位置にでも、停止させることができる。
【０１５８】
例えば、最大通電時位置と非通電時位置からも等距離の位置（すなわち、中央位置）で可動部Ｘ１２８を停止させるには、マイクロバルブＸ１に供給される電力が、制御範囲内の最大値の半分であればいい。例えば、ＰＷＭ制御のデューティ比が５０％であればいい。
【０１５９】
可動部Ｘ１２８が中間位置に停止している場合、第１冷媒孔Ｘ１６および第２冷媒孔Ｘ１７は、いずれも貫通孔Ｘ１２０に連通している。しかし、第２冷媒孔Ｘ１７は、貫通孔Ｙ１２０に対して全開状態ではなく、１００％未満かつ０％よりも大きい開度となっている。可動部Ｘ１２８が中間位置において最大通電位時位置に近づくほど、貫通孔Ｘ１２０に対する第２冷媒孔Ｘ１７の開度が増大する。
【０１６０】
これらを踏まえて、統合弁１４のマイクロバルブＸ１は、可動部Ｘ１２８によって第２冷媒孔Ｘ１７の開度を調整することで、減圧部１７の絞り開度を多段階または連続的に調整可能な構成になっている。すなわち、マイクロバルブＸ１は、減圧部１７の絞り開度を変更可能な可変絞りとして構成されている。
【０１６１】
マイクロバルブＸ１は、例えば、図１７に示すように、制御装置４０によるＰＷＭ制御のデューティ比が大きくなると、減圧部１７の絞り開度を大きくし、ＰＷＭ制御のデューティ比が小さくなると、減圧部１７の絞り開度を小さくする。
【０１６２】
制御装置４０は、例えば、第２暖房モード時に暖房能力が不足する場合、絞り開度が小さくなるように統合弁１４の減圧部１７を制御する。すなわち、制御装置４０は、第２暖房モード時に暖房能力が不足する場合、ＰＷＭ制御のデューティ比を小さくすることで減圧部１７の絞り開度を小さくする。
【０１６３】
その他の構成および作動は、第１実施形態と同様である。本実施形態の減圧部１７は、マイクロバルブＸ１に供給する電力を調整することで、減圧部１７の絞り開度の調整が可能になっている。このように、マイクロバルブＸ１を減圧部１７の絞り開度を変更可能な可変絞りとして構成すれば、マイクロバルブＸ１における流体孔の開度を変更することで、減圧部１７の絞り開度を所望の開度に調整することができる。この結果、ガスインジェクションサイクルに切り替えたとしても、減圧部１７の絞り開度をサイクル負荷に適した開度に調整できる。なお、減圧部１７がマイクロバルブＸ１を含んで構成されることで得られる作用効果に関しては、第１実施形態と同様に得ることができる。
【０１６４】
（第２実施形態の変形例）
上述の第２実施形態では、ロワーボデー１４１に対して固定絞り１７０が形成されていないものを例示したが、これに限定されない。第２実施形態の減圧部１７は、固定絞り１７０を含むように構成されていてもよい。
【０１６５】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１８〜図２８を参照して説明する。本実施形態では、液側弁体１８１による液冷媒通路１４１ｄの開閉が冷媒の圧力差を利用して変更される構成になっている点が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１６６】
図１８および図１９に示すように、統合弁１４は、液側弁体１８１が差圧式駆動部材２８によって駆動される構成になっている。なお、差圧式駆動部材２８は、液側弁体１８１を駆動する駆動部材である。差圧式駆動部材２８は、ピストン２８１、弾性部材２８２、マイクロバルブＹ１を含むバルブモジュールＹ０等で構成されている。
【０１６７】
差圧式駆動部材２８は、マイクロバルブＹ１の作動により、液側弁体１８１に作用する圧力を変化させることによって、液側弁体１８１を変位させるパイロット式の弁機構で構成されている。
【０１６８】
ピストン２８１は、液側弁体１８１と一体に変位するように、シャフト１８１ｃの端部に連結されている。ピストン２８１は、ロワーボデー１４１に形成されたシリンダ室２８０に対して摺動可能に収容されている。なお、ピストン２８１は、液側弁体１８１において冷媒の圧力を受ける受圧部を構成している。
【０１６９】
シリンダ室２８０は、ロワーボデー１４１のうち弁座部１４１ｆに対向する部位の内部に形成されている。具体的には、シリンダ室２８０は、ロワーボデー１４１に形成された有底孔１４１ｇと有底孔１４１ｇを閉塞する蓋部１４１ｈとで区画形成されている。シリンダ室２８０は、ピストン２８１によって中間圧室２８０ａと圧力制御室２８０ｂとに分割されている。
【０１７０】
中間圧室２８０ａは、有底孔１４１ｇの底部と当該底部に対向するピストン２８１の一面との間に形成される空間である。中間圧室２８０ａは、冷媒流入口１４１ａを流れる冷媒が導入される空間である。中間圧室２８０ａは、ロワーボデー１４１に形成された冷媒の導入路２８０ｃを介して冷媒流入口１４１ａに連通している。
【０１７１】
圧力制御室２８０ｂは、蓋部１４１ｈと蓋部１４１ｈに対向するピストン２８１の他面との間に形成される空間である。圧力制御室２８０ｂは、液側弁体１８１を開弁側または閉弁側に押圧するための冷媒が導入される空間である。圧力制御室２８０ｂには、ピストン２８１を有底孔１４１ｇに向けて付勢する弾性部材２８２が配置されている。弾性部材２８２は、コイルバネ等で構成されている。
【０１７２】
本実施形態の液側弁体１８１は、ピストン２８１に連動して変位する。ピストン２８１は、ピストン２８１を作用する圧力、弾性部材２８２から受ける荷重によって決定される。なお、ピストン２８１には、一面に対して冷媒流入口１４１ａの冷媒圧力である中間圧力Ｐｍが作用し、他面に対して圧力制御室２８０ｂの冷媒圧力である制御圧力Ｐｃが作用する。
【０１７３】
差圧式駆動部材２８では、制御圧力Ｐｃが低圧圧力Ｐｌと同等の圧力となる場合、中間圧力Ｐｍと制御圧力Ｐｃとの圧力差が最大となる。この際、中間圧力Ｐｍと制御圧力Ｐｃとの圧力差による荷重が弾性部材２８２の付勢力を上回ることでピストン２８１が蓋部１４１ｈに近づくように変位する。すなわち、図１９に示すように、液側弁体１８１が弁座部１４１ｆから離間することで、液冷媒通路１４１ｄが開放される。
【０１７４】
この状態から制御圧力Ｐｃが低圧圧力Ｐｌよりも高くなると、中間圧力Ｐｍと制御圧力Ｐｃとの圧力差が小さくなることで、ピストン２８１が有底孔１４１ｇの底部に近づくように変位する。そして、制御圧力Ｐｃが中間圧力Ｐｍと同等の圧力となると、ピストン２８１が弾性部材２８２によって有底孔１４１ｇの底部に向けて付勢される。これにより、図１８に示すように、液側弁体１８１が弁座部１４１ｆに当接することで、液冷媒通路１４１ｄが閉鎖される。
【０１７５】
このように、統合弁１４は、図２０に示すように、制御圧力Ｐｃが低圧圧力Ｐｌと同程度の圧力となる場合に液冷媒通路１４１ｄが開放され、制御圧力Ｐｃが中間圧力Ｐｍと同程度の圧力となる場合に液冷媒通路１４１ｄが閉鎖される構成になっている。本実施形態の統合弁１４は、制御圧力ＰｃがバルブモジュールＹ０のマイクロバルブＹ１によって調整される構成になっている。以下、バルブモジュールＹ０の詳細について説明する。
【０１７６】
［バルブモジュールＹ０の構成］
バルブモジュールＹ０は、ピストン２８１に作用する圧力を調整するマイクロバルブＹ１を含んでいる。バルブモジュールＹ０は、ロワーボデー１４１に対して一体的に取り付けられている。ロワーボデー１４１は、マイクロバルブＹ１の取付対象となる被取付対象物を構成している。
【０１７７】
図２１に示すように、ロワーボデー１４１には、後述するバルブモジュールＹ０の第１突出部Ｙ２１、第２突出部Ｙ２２、第３突出部Ｙ２３が嵌め合わされる第１凹部１４１ｉ、第２凹部１４１ｊ、第３凹部１４１ｋが形成されている。第１凹部１４１ｉ、第２凹部１４１ｊ、第３凹部１４１ｋは、ロワーボデー１４１の側面を見たときに、第２凹部１４１ｊ、第１凹部１４１ｉ、第３凹部１４１ｋの順に直線状に並ぶように配置されている。
【０１７８】
第１凹部１４１ｉは、ロワーボデー１４１に形成された第１連通路１４１ｌを介して圧力制御室２８０ｂに連通している。第２凹部１４１ｊは、ロワーボデー１４１に形成された第２連通路１４１ｍを介して冷媒流入口１４１ａに連通している。第３凹部１４１ｋは、ロワーボデー１４１に形成された第３連通路１４１ｎを介して圧力導入通路１９に連通している。
【０１７９】
バルブモジュールＹ０は、マイクロバルブＹ１、バルブケーシングＹ２、封止部材Ｙ３、３つのＯリングＹ４、Ｙ５ａ、Ｙ５ｂ、２本の電気配線Ｙ６、Ｙ７、変換プレートＹ８を有している。
【０１８０】
マイクロバルブＹ１は、板形状の弁部品であり、主として半導体チップによって構成されている。マイクロバルブＹ１は、半導体チップ以外の部品を有していてもいなくてもよい。したがって、マイクロバルブＹ１を小型に構成できる。マイクロバルブＹ１は、圧力制御室２８０ｂにおける冷媒の圧力を調整するための調圧部品でもある。マイクロバルブＹ１の厚さ方向の長さは例えば２ｍｍであり、厚さ方向に直交する長手方向の長さは例えば１０ｍｍであり、長手方向にも厚さ方向にも直交する短手方向の長さは例えば５ｍｍであるが、これに限定されない。マイクロバルブＹ１への供給電力が変動することで、マイクロバルブＹ１の流路構成が変化する。マイクロバルブＹ１は、液側弁体１８１を駆動するパイロット弁として機能する。
【０１８１】
電気配線Ｙ６、Ｙ７は、マイクロバルブＹ１の２つの板面のうち、バルブケーシングＹ２とは反対側の面から伸びて、封止部材Ｙ３、バルブケーシングＹ２内を通過して、バルブモジュールＹ０の外部にある電源に接続される。これにより、電気配線Ｙ６、Ｙ７を通して、電源からマイクロバルブＹ１に電力が供給される。
【０１８２】
変換プレートＹ８は、マイクロバルブＹ１とバルブケーシングＹ２の間に配置される板形状の部材である。変換プレートＹ８は、ガラス基板である。変換プレートＹ８の２つの板面の一方側は、マイクロバルブＹ１に対して接着剤で固定され、他方側はバルブケーシングＹ２に対して接着剤で固定されている。変換プレートＹ８には、マイクロバルブＹ１の後述する３つの冷媒孔とバルブケーシングＹ２の３つの連通孔とを繋げるための流路Ｙ８１、Ｙ８２、Ｙ８３が形成されている。これら流路Ｙ８１、Ｙ８２、Ｙ８３は、一列に並ぶ上記３つの冷媒孔のピッチと一列に並ぶ上記３つの連通孔のピッチの違いを吸収するための部材である。流路Ｙ８１、Ｙ８２、Ｙ８３は、変換プレートＹ８の２つの板面の一方から他方に貫通している。
【０１８３】
バルブケーシングＹ２は、マイクロバルブＹ１および変換プレートＹ８を収容する樹脂製のケーシングである。バルブケーシングＹ２は、ポリフェニレンサルファイドを主成分として樹脂成形によって形成されている。バルブケーシングＹ２は、線膨張係数が、マイクロバルブＹ１の線膨張係数とロワーボデー１４１の線膨張係数の間の値となるように構成されている。なお、バルブケーシングＹ２は、マイクロバルブＹ１をロワーボデー１４１に対して取り付けるための部品取付部を構成している。バルブケーシングＹ２は、一方側に底壁を有し、他方側が開放された箱体である。バルブケーシングＹ２の底壁は、マイクロバルブＹ１および変換プレートＹ８がロワーボデー１４１に直接接しないように、ロワーボデー１４１とマイクロバルブＹ１の間に介在する。そして、この底壁の一方側の面がロワーボデー１４１に接触して固定され、他方側の面が変換プレートＹ８に接触して固定される。
【０１８４】
このようになっていることで、マイクロバルブＹ１とロワーボデー１４１の線膨張係数の違いをバルブケーシングＹ２が吸収できる。これは、バルブケーシングＹ２の線膨張係数が、マイクロバルブＹ１の線膨張係数とロワーボデー１４１の線膨張係数の間の値となっているからである。なお、変換プレートＹ８の線膨張係数は、マイクロバルブＹ１の線膨張係数とバルブケーシングＹ２の線膨張係数の間の値となっている。ここで、バルブケーシングＹ２は、マイクロバルブＹ１をロワーボデー１４１に対して取り付けるための部品取付部を構成している。
【０１８５】
また、バルブケーシングＹ２の底壁は、マイクロバルブＹ１に対向する板形状のベース部Ｙ２０と、マイクロバルブＹ１から離れる方向に当該ベース部Ｙ２０から突出する柱形状の第１突出部Ｙ２１、第２突出部Ｙ２２、第３突出部Ｙ２３を有する。
【０１８６】
第１突出部Ｙ２１、第２突出部Ｙ２２、第３突出部Ｙ２３は、ロワーボデー１４１に形成された第１凹部１４１ｉ、第２凹部１４１ｊ、第３凹部１４１ｋに嵌め込まれている。第１突出部Ｙ２１には、マイクロバルブＹ１側端からその反対側端まで貫通する第１連通孔ＹＶ１が形成されている。第２突出部Ｙ２２には、マイクロバルブＹ１側端からその反対側端まで貫通する第２連通孔ＹＶ２が形成されている。第３突出部Ｙ２３には、マイクロバルブＹ１側端からその反対側端まで貫通する第３連通孔ＹＶ３が形成されている。第１連通孔ＹＶ１、第２連通孔ＹＶ２、第３連通孔ＹＶ３は一列に並んでおり、第２連通孔ＹＶ２と第３連通孔ＹＶ３の間に第１連通孔ＹＶ１が位置する。
【０１８７】
第１連通孔ＹＶ１のマイクロバルブＹ１側端は、変換プレートＹ８に形成された流路Ｙ８１のバルブケーシングＹ２側端に連通している。第２連通孔ＹＶ２のマイクロバルブＹ１側端は、変換プレートＹ８に形成された流路Ｙ８２のバルブケーシングＹ２側端に連通している。第３連通孔ＹＶ３のマイクロバルブＹ１側端は、変換プレートＹ８に形成された流路Ｙ８３のバルブケーシングＹ２側端に連通している。
【０１８８】
封止部材Ｙ３は、バルブケーシングＹ２の開放された上記他方側を封止するエポキシ樹脂製の部材である。封止部材Ｙ３は、マイクロバルブＹ１の表裏の２つの板面のうち、変換プレートＹ８側とは反対側の板面の全体を覆う。また、封止部材Ｙ３は、変換プレートＹ８の２つの板面のうち、バルブケーシングＹ２の底壁側とは反対側の板面の一部を覆う。また、封止部材Ｙ３は、電気配線Ｙ６、Ｙ７を覆うことで、電気配線Ｙ６、Ｙ７の防水および絶縁を実現する。封止部材Ｙ３は樹脂ポッティング等によって形成される。
【０１８９】
ＯリングＹ４は、第１突出部Ｙ２１の外周に取り付けられ、ロワーボデー１４１と第１突出部Ｙ２１の間を封止することで、統合弁１４の外部かつ冷媒回路の外部への冷媒の漏出を抑制する。ＯリングＹ５ａは、第２突出部Ｙ２２の外周に取り付けられ、ロワーボデー１４１と第２突出部Ｙ２２の間を封止することで、統合弁１４の外部かつ冷媒回路の外部への冷媒の漏出を抑制する。ＯリングＹ５ｂは、第３突出部Ｙ２３の外周に取り付けられ、ロワーボデー１４１と第３突出部Ｙ２３の間を封止することで、統合弁１４の外部かつ冷媒回路の外部への冷媒の漏出を抑制する。
【０１９０】
［マイクロバルブＹ１の構成］
ここで、マイクロバルブＹ１の構成について更に説明する。マイクロバルブＹ１は、図２２、図２３に示すように、いずれも半導体である第１外層Ｙ１１、中間層Ｙ１２、第２外層Ｙ１３を備えたＭＥＭＳである。第１外層Ｙ１１、中間層Ｙ１２、第２外層Ｙ１３は、それぞれが同じ外形を有する長方形の板形状の部材であり、第１外層Ｙ１１、中間層Ｙ１２、第２外層Ｙ１３の順に積層されている。第１外層Ｙ１１、中間層Ｙ１２、第２外層Ｙ１３のうち、第２外層Ｙ１３が、バルブケーシングＹ２の底壁に最も近い側に配置される。後述する第１外層Ｙ１１、中間層Ｙ１２、第２外層Ｙ１３の構造は、化学的エッチング等の半導体製造プロセスによって形成される。
【０１９１】
第１外層Ｙ１１は、表面に非導電性の酸化膜のある導電性の半導体部材である。第１外層Ｙ１１には、図２２に示すように、表裏に貫通する２つの貫通孔Ｙ１４、Ｙ１５が形成されている。この貫通孔Ｙ１４、Ｙ１５に、それぞれ、電気配線Ｙ６、Ｙ７のマイクロバルブＹ１側端が挿入される。
【０１９２】
第２外層Ｙ１３は、表面に非導電性の酸化膜のある導電性の半導体部材である。第２外層Ｙ１３には、図２２、図２４、図２５に示すように、表裏に貫通する第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７、第３冷媒孔Ｙ１８が形成されている。第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７、第３冷媒孔Ｙ１８の各々の水力直径は、例えば０．１ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下であるが、これに限定されない。第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７、第３冷媒孔Ｙ１８は、それぞれ、第１流体孔、第２流体孔、第３流体孔に対応する。
【０１９３】
図２５に示すように、第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７、第３冷媒孔Ｙ１８は、それぞれ、変換プレートＹ８の流路Ｙ８１、Ｙ８２、Ｙ８３に連通する。第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７、第３冷媒孔Ｙ１８は、一列に並んでいる。第２冷媒孔Ｙ１７と第３冷媒孔Ｙ１８の間に第１冷媒孔Ｙ１６が配置される。
【０１９４】
中間層Ｙ１２は、導電性の半導体部材であり、第１外層Ｙ１１と第２外層Ｙ１３に挟まれている。中間層Ｙ１２は、第１外層Ｙ１１の酸化膜と第２外層Ｙ１３の酸化膜に接触するので、第１外層Ｙ１１と第２外層Ｙ１３とも電気的に非導通である。中間層Ｙ１２は、図２４に示すように、第１固定部Ｙ１２１、第２固定部Ｙ１２２、複数本の第１リブＹ１２３、複数本の第２リブＹ１２４、スパインＹ１２５、アームＹ１２６、梁Ｙ１２７、可動部Ｙ１２８を有している。
【０１９５】
第１固定部Ｙ１２１は、第１外層Ｙ１１、第２外層Ｙ１３に対して固定された部材である。第１固定部Ｙ１２１は、第２固定部Ｙ１２２、第１リブＹ１２３、第２リブＹ１２４、スパインＹ１２５、アームＹ１２６、梁Ｙ１２７、可動部Ｙ１２８を同じ１つの流体室Ｙ１９内に囲むように形成されている。流体室Ｙ１９は、第１固定部Ｙ１２１、第１外層Ｙ１１、第２外層Ｙ１３によって囲まれた室である。流体室Ｙ１９は、圧力制御室２８０ｂに導入する冷媒が流通する調圧用流体室である。第１固定部Ｙ１２１、第１外層Ｙ１１、第２外層Ｙ１３は、全体として基部および調圧用基部に対応する。なお、電気配線Ｙ６、Ｙ７は複数の第１リブＹ１２３および複数の第２リブＹ１２４の温度を変化させて変位させるための電気配線である。
【０１９６】
第１固定部Ｙ１２１の第１外層Ｙ１１および第２外層Ｙ１３に対する固定は、冷媒が流体室Ｙ１９から第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７、第３冷媒孔Ｙ１８以外を通ってマイクロバルブＹ１から漏出することを抑制するような形態で、行われている。
【０１９７】
第２固定部Ｙ１２２は、第１外層Ｙ１１、第２外層Ｙ１３に対して固定される。第２固定部Ｙ１２２は、第１固定部Ｙ１２１に取り囲まれると共に、第１固定部Ｙ１２１から離れて配置される。
【０１９８】
複数本の第１リブＹ１２３、複数本の第２リブＹ１２４、スパインＹ１２５、アームＹ１２６、梁Ｙ１２７、可動部Ｙ１２８は、第１外層Ｙ１１、第２外層Ｙ１３に対して固定されておらず、第１外層Ｙ１１、第２外層Ｙ１３に対して変位可能である。
【０１９９】
スパインＹ１２５は、中間層Ｙ１２の矩形形状の短手方向に伸びる細長い棒形状を有している。スパインＹ１２５の長手方向の一端は、梁Ｙ１２７に接続されている。
【０２００】
複数本の第１リブＹ１２３は、スパインＹ１２５の長手方向に直交する方向におけるスパインＹ１２５の一方側に配置される。そして、複数本の第１リブＹ１２３は、スパインＹ１２５の長手方向に並んでいる。各第１リブＹ１２３は、細長い棒形状を有しており、温度に応じて伸縮可能となっている。
【０２０１】
各第１リブＹ１２３は、その長手方向の一端で第１固定部Ｙ１２１に接続され、他端でスパインＹ１２５に接続される。そして、各第１リブＹ１２３は、第１固定部Ｙ１２１側からスパインＹ１２５側に近付くほど、スパインＹ１２５の長手方向の梁Ｙ１２７側に向けてオフセットされるよう、スパインＹ１２５に対して斜行している。そして、複数の第１リブＹ１２３は、互いに対して平行に伸びている。
【０２０２】
複数本の第２リブＹ１２４は、スパインＹ１２５の長手方向に直交する方向におけるスパインＹ１２５の他方側に配置される。そして、複数本の第２リブＹ１２４は、スパインＹ１２５の長手方向に並んでいる。各第２リブＹ１２４は、細長い棒形状を有しており、温度に応じて伸縮可能となっている。
【０２０３】
各第２リブＹ１２４は、その長手方向の一端で第２固定部Ｙ１２２に接続され、他端でスパインＹ１２５に接続される。そして、各第２リブＹ１２４は、第２固定部Ｙ１２２側からスパインＹ１２５側に近付くほど、スパインＹ１２５の長手方向の梁Ｙ１２７側に向けてオフセットされるよう、スパインＹ１２５に対して斜行している。そして、複数の第２リブＹ１２４は、互いに対して平行に伸びている。
【０２０４】
複数本の第１リブＹ１２３、複数本の第２リブＹ１２４、スパインＹ１２５は、全体として、駆動部および調圧用駆動部に対応する。
【０２０５】
アームＹ１２６は、スパインＹ１２５と非直交かつ平行に伸びる細長い棒形状を有している。アームＹ１２６の長手方向の一端は梁Ｙ１２７に接続されており、他端は第１固定部Ｙ１２１に接続されている。
【０２０６】
梁Ｙ１２７は、スパインＹ１２５およびアームＹ１２６に対して約９０°で交差する方向に伸びる細長い棒形状を有している。梁Ｙ１２７の一端は、可動部Ｙ１２８に接続されている。アームＹ１２６と梁Ｙ１２７は、全体として、増幅部および調圧用増幅部に対応する。
【０２０７】
アームＹ１２６と梁Ｙ１２７の接続位置ＹＰ１、スパインＹ１２５と梁Ｙ１２７の接続位置ＹＰ２、梁Ｙ１２７と可動部Ｙ１２８の接続位置ＹＰ３は、梁Ｙ１２７の長手方向に沿って、この順に並んでいる。そして、第１固定部Ｙ１２１とアームＹ１２６との接続点をヒンジＹＰ０とすると、中間層Ｙ１２の板面に平行な面内におけるヒンジＹＰ０から接続位置ＹＰ２までの直線距離よりも、ヒンジＹＰ０から接続位置ＹＰ３までの直線距離の方が、長い。例えば、前者の直線距離を後者の直線距離で除算した値は、１／５以下であってもよいし、１／１０以下であってもよい。なお、ヒンジＹＰ０は、調圧用ヒンジでもある。接続位置ＹＰ３は、調圧用接続位置でもある。
【０２０８】
可動部Ｙ１２８は、流体室Ｙ１９を流れる冷媒の圧力を調整する調圧用可動部である。可動部Ｙ１２８は、その外形が、梁Ｙ１２７の長手方向に対して概ね９０°の方向に伸びる矩形形状を有している。この可動部Ｙ１２８は、流体室Ｙ１９内において梁Ｙ１２７と一体に動くことができる。そして、可動部Ｙ１２８は、中間層Ｙ１２の表裏に貫通する貫通孔Ｙ１２０を囲む枠形状となっている。したがって、貫通孔Ｙ１２０も、可動部Ｙ１２８と一体的に移動する。貫通孔Ｙ１２０は、流体室Ｙ１９の一部である。
【０２０９】
可動部Ｙ１２８は、上記のように動くことで、第２冷媒孔Ｙ１７の貫通孔Ｙ１２０に対する開度および、第３冷媒孔Ｙ１８の貫通孔Ｙ１２０に対する開度を変更する。第１冷媒孔Ｙ１６は、貫通孔Ｙ１２０に対して常に全開で連通している。
【０２１０】
また、第１固定部Ｙ１２１のうち、複数の第１リブＹ１２３と接続する部分の近傍の第１印加点Ｙ１２９には、図２２に示した第１外層Ｙ１１の貫通孔Ｙ１４を通った電気配線Ｙ６のマイクロバルブＹ１側端が接続される。また、第２固定部Ｙ１２２の第２印加点Ｙ１３０には、図２２に示した第１外層Ｙ１１の貫通孔Ｙ１５を通った電気配線Ｙ７のマイクロバルブＹ１側端が接続される。
【０２１１】
［バルブモジュールＹ０の作動］
ここで、バルブモジュールＹ０の作動について説明する。マイクロバルブＹ１への通電が開始されると、電気配線Ｙ６、Ｙ７から第１印加点Ｙ１２９、第２印加点Ｙ１３０の間に電圧が印加される。すると、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４を電流が流れる。この電流によって、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４が発熱する。その結果、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４の各々が、その長手方向に膨張する。
【０２１２】
このような熱的な膨張の結果、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４は、スパインＹ１２５を接続位置ＹＰ２側に付勢する。付勢されたスパインＹ１２５は、接続位置ＹＰ２において、梁Ｙ１２７を押す。このように、接続位置ＹＰ２は付勢位置および調圧用付勢位置に対応する。
【０２１３】
そして、梁Ｙ１２７とアームＹ１２６から成る部材は、ヒンジＹＰ０を支点として、接続位置ＹＰ２を力点として、一体に姿勢を変える。その結果、梁Ｙ１２７のアームＹ１２６とは反対側の端部に接続された可動部Ｙ１２８も、その長手方向の、スパインＹ１２５が梁Ｙ１２７を押す側に、移動する。
【０２１４】
また、マイクロバルブＹ１への通電が停止されたときは、電気配線Ｙ６、Ｙ７から第１印加点Ｙ１２９、第２印加点Ｙ１３０への電圧印加が停止される。すると、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４を電流が流れなくなり、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４の温度が低下する。その結果、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４の各々が、その長手方向に収縮する。
【０２１５】
このような熱的な収縮の結果、複数の第１リブＹ１２３、複数の第２リブＹ１２４は、スパインＹ１２５を接続位置ＹＰ２とは反対側に付勢する。付勢されたスパインＹ１２５は、接続位置ＹＰ２において、梁Ｙ１２７を引っ張る。その結果、梁Ｙ１２７とアームＹ１２６から成る部材は、ヒンジＹＰ０を支点として、接続位置ＹＰ２を力点として、一体に姿勢を変える。その結果、梁Ｙ１２７のアームＹ１２６とは反対側の端部に接続された可動部Ｙ１２８も、その長手方向の、スパインＹ１２５が梁Ｙ１２７を引っ張る側に、移動する。その移動の結果、可動部Ｙ１２８は、所定の非通電時位置で停止する。
【０２１６】
このようなマイクロバルブＹ１への通電時、電気配線Ｙ６、Ｙ７から第１印加点Ｙ１２９、第２印加点Ｙ１３０を介してマイクロバルブＹ１に供給される電力が大きいほど、非通電時位置に対する可動部Ｙ１２８の移動量も大きくなる。これは、マイクロバルブＹ１に供給される電力が高いほど、第１リブＹ１２３、第２リブＹ１２４の温度が高くなり、膨張度合いが大きいからである。
【０２１７】
例えば電気配線Ｙ６、Ｙ７から第１印加点Ｙ１２９、第２印加点Ｙ１３０へ印加される電圧がＰＷＭ制御される場合、デューティ比が大きいほど非通電時に対する可動部Ｙ１２８の移動量も大きくなる。
【０２１８】
図２４、図２５に示すように、可動部Ｙ１２８が非通電時位置にある場合、貫通孔Ｙ１２０は、中間層Ｙ１２の板面に直交する方向に第１冷媒孔Ｙ１６、第３冷媒孔Ｙ１８と重なるが、当該方向に第２冷媒孔Ｙ１７とは重ならない。第２冷媒孔Ｙ１７は、中間層Ｙ１２の板面に直交する方向に可動部Ｙ１２８と重なる。つまりこのとき、貫通孔Ｙ１２０に対して第１冷媒孔Ｙ１６、第３冷媒孔Ｙ１８は全開になり、第２冷媒孔Ｙ１７は全閉になる。したがってこの場合、第１冷媒孔Ｙ１６が第３冷媒孔Ｙ１８に可動部Ｙ１２８を介して連通し、第２冷媒孔Ｙ１７は第１冷媒孔Ｙ１６とも第３冷媒孔Ｙ１８とも遮断される。この結果、第１連通孔ＹＶ１と第３連通孔ＹＶ３との間で、流路Ｙ８１、第１冷媒孔Ｙ１６、貫通孔Ｙ１２０、第３冷媒孔Ｙ１８、流路Ｙ８３を介した、冷媒の流通が可能となる。
【０２１９】
また、図２６、図２７に示すように、マイクロバルブＹ１への通電によって可動部Ｙ１２８が非通電時位置から最も遠ざかった位置にある場合、そのときの可動部Ｙ１２８の位置を最大通電時位置という。可動部Ｙ１２８が最大通電時位置にある場合は、マイクロバルブＹ１へ供給される電力が制御範囲内の最大となる。例えば、可動部Ｙ１２８が最大通電時位置にある場合、上述のＰＷＭ制御においてデューティ比が制御範囲内の最大値（例えば１００％）となる。
【０２２０】
可動部Ｙ１２８が最大通電時位置にある場合、貫通孔Ｙ１２０は、中間層Ｙ１２の板面に直交する方向に第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７と重なるが、当該方向に第３冷媒孔Ｙ１８とは重ならない。第３冷媒孔Ｙ１８は、中間層Ｙ１２の板面に直交する方向に可動部Ｙ１２８と重なる。つまりこのとき、貫通孔Ｙ１２０に対して第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７は全開になり、第３冷媒孔Ｙ１８は全閉になる。したがってこの場合、第１冷媒孔Ｙ１６が第２冷媒孔Ｙ１７に可動部Ｙ１２８を介して連通し、第３冷媒孔Ｙ１８は第１冷媒孔Ｙ１６とも第２冷媒孔Ｙ１７とも遮断される。この結果、第１連通孔ＹＶ１と第２連通孔ＹＶ２との間で、流路Ｙ８１、第１冷媒孔Ｙ１６、貫通孔Ｙ１２０、第２冷媒孔Ｙ１７、流路Ｙ８３を介した、冷媒の流通が可能となる。
【０２２１】
以上の如く、マイクロバルブＹ１は、梁Ｙ１２７およびアームＹ１２６が、ヒンジＹＰ０を支点とし、接続位置ＹＰ２を力点とし、接続位置ＹＰ３を作用点とする梃子として機能する。上述の通り、中間層Ｙ１２の板面に平行な面内におけるヒンジＹＰ０から接続位置ＹＰ２までの直線距離よりも、ヒンジＹＰ０から接続位置ＹＰ３までの直線距離の方が、長い。したがって、力点である接続位置ＹＰ２の移動量よりも、作用点である接続位置ＹＰ３の移動量の方が大きくなる。したがって、熱的な膨張による変位量が、梃子によって増幅されて可動部Ｙ１２８に伝わる。
【０２２２】
また、マイクロバルブＹ１における冷媒の流路は、Ｕターン構造を有している。具体的には、冷媒は、マイクロバルブＹ１の一方側の面からマイクロバルブＹ１内に流入し、マイクロバルブＹ１内を通って、マイクロバルブＹ１の同じ側の面からマイクロバルブＹ１外に流出する。そして同様にバルブモジュールＹ０における冷媒の流路も、Ｕターン構造を有している。具体的には、冷媒は、バルブモジュールＹ０の一方側の面からバルブモジュールＹ０内に流入し、バルブモジュールＹ０内を通って、バルブモジュールＹ０の同じ側の面からバルブモジュールＹ０外に流出する。なお、中間層Ｙ１２の板面に直交する方向は、第１外層Ｙ１１、中間層Ｙ１２、第２外層Ｙ１３の積層方向である。
【０２２３】
ここで、バルブモジュールＹ０は、第１冷媒孔Ｙ１６が、第１連通孔ＹＶ１、第１凹部１４１ｉ、第１連通路１４１ｌを介して圧力制御室２８０ｂに連通している。また、第２冷媒孔Ｙ１７が、第２連通孔ＹＶ２、第２凹部１４１ｊ、第２連通路１４１ｍを介して冷媒流入口１４１ａに連通している。そして、第３冷媒孔Ｙ１８が、第３連通孔ＹＶ３、第３凹部１４１ｋ、第３連通路１４１ｎ、圧力導入通路１９を介して液流出口１４１ｅに連通している。
【０２２４】
このため、例えば、マイクロバルブＹ１の可動部Ｙ１２８が非通電時位置にある場合、第１冷媒孔Ｙ１６と第３冷媒孔Ｙ１８とが連通し、圧力制御室２８０ｂが圧力導入通路１９を介して液流出口１４１ｅに連通する。これにより、圧力制御室２８０ｂの圧力（すなわち、制御圧力Ｐｃ）が液流出口１４１ｅと同等の低圧圧力Ｐｌに低下する。つまり、統合弁１４は、図２８に示すように、マイクロバルブＹ１への通電が停止されると、制御圧力Ｐｃが低圧圧力Ｐｌに変化する。これにより、ピストン２８１が蓋部１４１ｈに向けて変位し、ピストン２８１の変位に連動して液側弁体１８１が弁座部１４１ｆから離れることで、液冷媒通路１４１ｄが開放される。
【０２２５】
また、マイクロバルブＹ１への通電によって、可動部Ｙ１２８が最大通電時位置にある場合、第１冷媒孔Ｙ１６と第２冷媒孔Ｙ１７が連通し、圧力制御室２８０ｂが冷媒流入口１４１ａに連通する。これにより、圧力制御室２８０ｂの圧力が冷媒流入口１４１ａと同等の中間圧力Ｐｍとなる。つまり、統合弁１４は、図２８に示すように、マイクロバルブＹ１へ通電されると、制御圧力Ｐｃが中間圧力Ｐｍに変化する。これにより、ピストン２８１が有底孔１４１ｇの底部に向けて変位し、ピストン２８１の変位に連動して液側弁体１８１が弁座部１４１ｆに当接することで、液冷媒通路１４１ｄが閉鎖される。
【０２２６】
以上説明した統合弁１４は、液側弁体１８１の駆動部材が差圧式駆動部材２８で構成されている。この差圧式駆動部材２８は、マイクロバルブＹ１による圧力制御室２８０ｂの圧力調整によって、液側弁体１８１を開弁側または閉弁側に変位させる構成になっているので、ソレノイド１８２よりも小型に構成することができる。その理由の１つは、マイクロバルブＹ１が上述の通り半導体チップにより形成されているということである。また、上述の通り、梃子を利用して熱的な膨張による変位量が増幅されることも、そのような梃子を利用しない電磁弁や電動弁と比べて小型に構成することが可能となる。
【０２２７】
具体的には、マイクロバルブＹ１は、可動部Ｙ１２８によって第２冷媒孔Ｙ１７および第３冷媒孔Ｙ１８を選択的に開閉することで圧力制御室２８０ｂの圧力を変化させる構成になっている。これによれば、マイクロバルブＹ１による圧力制御室２８０ｂの圧力調整によって、液側弁体１８１を閉弁側および開弁側に変位させることができる。
【０２２８】
また、マイクロバルブＹ１は、梃子を利用しており、熱的な膨張による変位量を可動部Ｙ１２８の移動量より抑えることができるので、可動部Ｙ１２８を駆動するための消費電力も低減することができる。また、電磁弁の駆動時における衝撃音を無くすことができるので、騒音を低減することができる。また、複数本の第１リブＹ１２３、複数本の第２リブＹ１２４の変位は熱に起因して発生するので、騒音低減効果が高い。
【０２２９】
また、マイクロバルブＹ１における冷媒の流路は、Ｕターン構造を有している。具体的には、冷媒は、マイクロバルブＹ１の一方側の面からマイクロバルブＹ１内に流入し、マイクロバルブＹ１内を通って、マイクロバルブＹ１の同じ側の面からマイクロバルブＹ１外に流出する。そして同様にバルブモジュールＹ０における冷媒の流路も、Ｕターン構造を有している。具体的には、冷媒は、バルブモジュールＹ０の一方側の面からバルブモジュールＹ０内に流入し、バルブモジュールＹ０内を通って、バルブモジュールＹ０の同じ側の面からバルブモジュールＹ０外に流出する。なお、中間層Ｙ１２の板面に直交する方向は、第１外層Ｙ１１、中間層Ｙ１２、第２外層Ｙ１３の積層方向である。
【０２３０】
このように、マイクロバルブＹ１およびバルブモジュールＹ０がＵターンの構造の冷媒流路を有していれば、ロワーボデー１４１の掘り込みを少なくすることができる。つまり、バルブモジュールＹ０を配置するためにロワーボデー１４１に形成された凹みの深さを抑えることができる。その理由は以下の通りである。
【０２３１】
例えば、バルブモジュールＹ０がＵターンの構造の冷媒流路を有しておらず、バルブモジュールＹ０のロワーボデー１４１側の面に冷媒入口があり、バルブモジュールＹ０の反対側の面に冷媒出口があったとする。その場合、バルブモジュールＹ０の両面に、冷媒流路を形成する必要がある。したがって、バルブモジュールＹ０の両面の冷媒流路までロワーボデー１４１に収容しようとすると、バルブモジュールＹ０を配置するためにロワーボデー１４１に形成しなければならない凹みが深くなってしまう。また、マイクロバルブＹ１自体が小型であるので、ロワーボデー１４１の掘り込みを更に低減することができる。
【０２３２】
また、マイクロバルブＹ１の両面のうち、第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７が形成される面とは反対側の面に電気配線Ｙ６、Ｙ７を配置した場合、電気配線Ｙ６、Ｙ７を大気雰囲気により近い側に置くことができる。したがって、電気配線Ｙ６、Ｙ７への冷媒雰囲気の影響を低減するためのハーメチック等のシール構造が不要となる。その結果、統合弁１４の小型化が実現できる。
【０２３３】
また、マイクロバルブＹ１が軽量であることから、統合弁１４が軽量化される。マイクロバルブＹ１の消費電力が小さいので、統合弁１４が省電力化される。
【０２３４】
（第３実施形態）
上述の第３実施形態では、減圧部１７がマイクロバルブＸ１を含んで構成されるものを例示したが、これに限定されない。第３実施形態に示す統合弁１４は、例えば、減圧部１７が固定絞り１７０で構成されていてもよい。
【０２３５】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図２９〜図３１を参照して説明する。本実施形態では、統合弁１４に対して減圧部１７が設けられていない点が第３実施形態と相違している。本実施形態では、第３実施形態と異なる部分について主に説明し、第３実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０２３６】
図２９に示すように、統合弁１４には、弁座部１４１ｆに隣接する位置に減圧部１７が設けられていない。本実施形態の統合弁１４は、液側弁体１８１が、液冷媒通路１４１ｄの開度を調整するための弁体を構成している。
【０２３７】
具体的には、液側弁体１８１は、閉弁状態において、隙間Ｃが冷媒を減圧する絞りとなるように構成されている。すなわち、液側弁体１８１は、閉弁時に液側弁体１８１と弁座部１４１ｆとの間に減圧作用を発揮する微小な隙間Ｃがあくように構成されている。以下では、液側弁体１８１と弁座部１４１ｆとの間に形成される隙間Ｃを液冷媒通路１４１ｄの開度とも呼ぶ。
【０２３８】
このように構成される統合弁１４は、図３０に示すように、液冷媒通路１４１ｄの開度が、制御圧力Ｐｃが上昇するに伴って全閉状態に近づき、制御圧力Ｐｃが低下するに伴って全開状態に近づく。
【０２３９】
ここで、本実施形態のマイクロバルブＹ１は、通電時に、電気配線Ｙ６、Ｙ７から第１印加点Ｙ１２９、第２印加点Ｙ１３０を介してマイクロバルブＹ１に供給される電力が大きいほど、非通電時位置に対する可動部Ｙ１２８の移動量も大きくなる。これは、マイクロバルブＹ１に供給される電力が高いほど、第１リブＹ１２３、第２リブＹ１２４の温度が高くなり、膨張度合いが大きいからである。例えば、電気配線Ｙ６、Ｙ７から第１印加点Ｙ１２９、第２印加点Ｙ１３０へ印加される電圧がＰＷＭ制御される場合、デューティ比が大きいほど非通電時に対する可動部Ｙ１２８の移動量も大きくなる。
【０２４０】
このため、マイクロバルブＹ１に供給される電力を、例えばＰＷＭ制御で調整することで、可動部Ｙ１２８を、非通電時位置と最大通電時位置の間のどの中間位置にでも、停止させることができる。例えば、最大通電時位置と非通電時位置からも等距離の位置（すなわち、中央位置）で可動部Ｙ１２８を停止させるには、マイクロバルブＹ１に供給される電力が、制御範囲内の最大値の半分であればいい。例えば、ＰＷＭ制御のデューティ比が５０％であればいい。
【０２４１】
可動部Ｙ１２８が中間位置に停止している場合、第１冷媒孔Ｙ１６、第２冷媒孔Ｙ１７、第３冷媒孔Ｙ１８は、いずれも貫通孔Ｙ１２０に連通している。しかし、第２冷媒孔Ｙ１７および第３冷媒孔Ｙ１８は、貫通孔Ｙ１２０に対して全開状態ではなく、１００％未満かつ０％よりも大きい開度となっている。可動部Ｙ１２８が中間位置において最大通電位時位置に近づくほど、貫通孔Ｙ１２０に対する第３冷媒孔Ｙ１８の開度が減少し、第２冷媒孔Ｙ１７の開度が増大する。
【０２４２】
本実施形態のマイクロバルブＹ１は、可動部Ｙ１２８によって第２冷媒孔Ｙ１７および第３冷媒孔Ｙ１８の開度を調整することで、制御圧力Ｐｃを中間圧力Ｐｍと低圧圧力Ｐｌとの間で変化させる構成になっている。
【０２４３】
マイクロバルブＹ１は、例えば、図３１に示すように、制御装置４０によるＰＷＭ制御のデューティ比が大きくなると、制御圧力Ｐｃを大きくし、ＰＷＭ制御のデューティ比が小さくなると、制御圧力Ｐｃを小さくする。
【０２４４】
制御装置４０は、例えば、第２暖房モード時に暖房能力が不足する場合、制御圧力Ｐｃが大きくなるように、マイクロバルブＹ１へ供給する電力を制御する。すなわち、制御装置４０は、第２暖房モード時に暖房能力が不足する場合、ＰＷＭ制御のデューティ比を大きくすることで制御圧力Ｐｃを大きくする。これによると、液冷媒通路１４１ｄの開度が全閉状態に近づけることができる。
【０２４５】
その他の構成および作動は、第３実施形態と同様である。本実施形態の統合弁１４のマイクロバルブＹ１は、可動部Ｙ１２８によって第２冷媒孔Ｙ１７および第３冷媒孔Ｙ１８のうち少なくとも一方の流体孔の開度を調整することで圧力制御室２８０ｂの圧力を変化させる構成になっている。
【０２４６】
これによると、液側弁体１８１によって液冷媒通路１４１ｄを開閉するだけでなく、液側弁体１８１によって液冷媒通路１４１ｄを絞り状態にすることが可能となる。この場合、統合弁１４に対して別途減圧部１７を設ける必要がない。このことは、統合弁１４の簡素化および小型化に寄与する。
【０２４７】
（第５実施形態）
次に第５実施形態について説明する。本実施形態は、第１、第２実施形態のマイクロバルブＸ１が、故障検知機能を有するよう変更されている。具体的には、マイクロバルブＸ１は、第１、第２実施形態と同じ構成に加え、図３２、図３３に示すように、故障検知部Ｘ５０を備えている。
【０２４８】
故障検知部Ｘ５０は、中間層Ｘ１２のアームＸ１２６に形成されたブリッジ回路を含む。ブリッジ回路は、図３３のように接続された４つのゲージ抵抗を含んでいる。つまり、故障検知部Ｘ５０は、ダイヤフラムに相当するアームＸ１２６の歪みに応じて抵抗が変化するブリッジ回路である。つまり、故障検知部Ｘ５０は半導体ピエゾ抵抗式の歪みセンサである。故障検知部Ｘ５０は、電気的絶縁膜を介して、アームＸ１２６と導通しないように、アームＸ１２６に接続されていてもよい。
【０２４９】
このブリッジ回路の対角にある２つの入力端子に配線Ｘ５１、Ｘ５２が接続される。そして、配線Ｘ５１、Ｘ５２から当該入力端子に、定電流発生用の電圧が印加される。この配線Ｘ５１、Ｘ５２は、電気配線Ｘ６、Ｘ７を介してマイクロバルブＸ１に印加される電圧（すなわち、マイクロバルブ駆動電圧）から分岐して上記２つの入力端子まで伸びている。
【０２５０】
また、このブリッジ回路の別の対角にある２つの出力端子に、配線Ｘ５３、Ｘ５４が接続される。そして、アームＸ１２６の歪み量に応じたレベルの電圧信号が配線Ｘ５３、Ｘ５４から出力される。この電圧信号は、後述する通り、マイクロバルブＸ１が正常に作動しているか否かを判別するための情報として使用される。配線Ｘ５３、Ｘ５４から出力される電圧信号は、マイクロバルブＸ１の外部にある外部制御装置Ｘ５５に入力される。
【０２５１】
この外部制御装置Ｘ５５は、例えば、車両用空調装置１の制御装置４０であってもよい。あるいは、この外部制御装置Ｘ５５は、車両において、車速、燃料残量、電池残量等を表示するメータＥＣＵであってもよい。
【０２５２】
アームＸ１２６の歪み量に応じた電圧信号を外部制御装置Ｘ５５が配線Ｘ５３、Ｘ５４を介して取得すると、外部制御装置Ｘ５５は、当該電圧信号に応じて、マイクロバルブＸ１の故障の有無を検知する。検知対象の故障としては、例えば、アームＸ１２６が折れる故障、可動部Ｘ１２８と第１外層Ｘ１１または第２外層Ｘ１３との間に微小な異物が挟まって可動部Ｘ１２８が動かなくなる故障、等がある。
【０２５３】
複数本の第１リブＸ１２３および複数本の第２リブＸ１２４の伸縮に応じて、梁Ｘ１２７および可動部Ｘ１２８が変位する際、アームＸ１２６の歪み量が変化する。したがって、アームＸ１２６の歪み量に応じた電圧信号から、可動部Ｘ１２８の位置を推定できる。一方、マイクロバルブＸ１が正常であれば、電気配線Ｘ６、Ｘ７からマイクロバルブＸ１への通電量と可動部Ｘ１２８の位置との間にも相関関係がある。この通電量は、マイクロバルブＸ１を制御するための制御量である。
【０２５４】
外部制御装置Ｘ５５は、このことを利用して、マイクロバルブＸ１の故障の有無を検知する。つまり、外部制御装置Ｘ５５は、配線Ｘ５３、Ｘ５４からの電圧信号から、あらかじめ定められた第１マップに基づいて、可動部Ｘ１２８の位置を算出する。そして、あらかじめ定められた第２マップに基づいて、可動部Ｘ１２８の位置から、正常時において当該位置を実現するために必要な電気配線Ｘ６、Ｘ７からマイクロバルブＸ１への供給電力を算出する。これら第１マップ、第２マップは、外部制御装置Ｘ５５の不揮発性メモリに記録されている。不揮発性メモリは、非遷移的実体的記憶媒体である。第１マップにおける電圧信号のレベルと位置との対応関係は、あらかじめ実験等によって定められてもよい。また、第２マップにおける位置と供給電力との対応関係も、あらかじめ実験等によって定められてもよい。
【０２５５】
そして外部制御装置Ｘ５５は、算出された電力と、実際に電気配線Ｘ６、Ｘ７からマイクロバルブＸ１へ供給されている電力とを比較する。そして、外部制御装置Ｘ５５は、前者の電力と後者の電力の差の絶対値が許容値を超えていれば、マイクロバルブＸ１が故障していると判定し、許容値を超えていなければ、マイクロバルブＸ１が正常であると判定する。そして、外部制御装置Ｘ５５は、マイクロバルブＸ１が故障していると判定した場合に、所定の故障報知制御を行う。
【０２５６】
外部制御装置Ｘ５５は、この故障報知制御においては、車内の人に報知を行う報知装置Ｘ５６を作動させる。例えば、外部制御装置Ｘ５５は、警告ランプを点灯させてもよい。また、外部制御装置Ｘ５５は、画像表示装置に、マイクロバルブＸ１に故障が発生したことを示す画像を表示させてもよい。これによって、車両の乗員は、マイクロバルブＸ１の故障に気付くことができる。
【０２５７】
また、外部制御装置Ｘ５５は、この故障報知制御においては、車両内の記憶装置に、マイクロバルブＸ１に故障が発生したことを示す情報を記録してもよい。この記憶装置は、非遷移的実体的記憶媒体である。これにより、マイクロバルブＸ１の故障を記録に残すことができる。
【０２５８】
また、外部制御装置Ｘ５５は、マイクロバルブＸ１が故障していると判定した場合は、通電停止制御を行う。通電停止制御では、外部制御装置Ｘ５５は、電気配線Ｘ６、Ｘ７からマイクロバルブＸ１への通電を停止させる。このように、マイクロバルブＸ１の故障時にマイクロバルブＸ１への通電を停止することで、マイクロバルブＸ１の故障時の安全性を高めることができる。
【０２５９】
以上のように、故障検知部Ｘ５０が、マイクロバルブＸ１が正常に作動しているか否かを判別するための電圧信号を出力することで、外部制御装置Ｘ５５は、マイクロバルブＸ１の故障の有無を容易に判別することができる。
【０２６０】
また、この電圧信号は、アームＸ１２６の歪み量に応じた信号である。したがって、電気配線Ｘ６、Ｘ７からマイクロバルブＸ１への通電量とこの電圧信号との関係に基づいて、マイクロバルブＸ１の故障の有無を容易に判別することができる。
【０２６１】
なお、本実施形態では、ブリッジ回路を構成する抵抗の変化に基づいてマイクロバルブＸ１が故障しているか否かが判定されている。しかし、他の方法として、静電容量の変化に基づいてマイクロバルブＸ１が故障しているか否かが判定されてもよい。この場合、ブリッジ回路の代わりに容量成分を形成する複数の電極がアームＸ１２６に形成される。アームＸ１２６の歪み量と複数の電極間の静電容量の間は相関関係がある。したがって、外部制御装置Ｘ５５は、この複数の電極間の静電容量の変化に基づいて、マイクロバルブＸ１が故障しているか否かを判定できる。
【０２６２】
（第６実施形態）
次に第６実施形態について説明する。本実施形態は、第３、第４実施形態のマイクロバルブＹ１が、故障検知機能を有するよう変更されている。具体的には、マイクロバルブＹ１は、第３、第４実施形態と同じ構成に加え、図３４、図３５に示すように、故障検知部Ｙ５０を備えている。
【０２６３】
故障検知部Ｙ５０は、中間層Ｙ１２のアームＹ１２６に形成されたブリッジ回路を含む。ブリッジ回路は、図３５のように接続された４つのゲージ抵抗を含んでいる。つまり、故障検知部Ｙ５０は、ダイヤフラムに相当するアームＹ１２６の歪みに応じて抵抗が変化するブリッジ回路である。つまり、故障検知部Ｙ５０は半導体ピエゾ抵抗式の歪みセンサである。故障検知部Ｙ５０は、電気的絶縁膜を介して、アームＹ１２６と導通しないように、アームＹ１２６に接続されていてもよい。
【０２６４】
このブリッジ回路の対角にある２つの入力端子に配線Ｙ５１、Ｙ５２が接続される。そして、配線Ｙ５１、Ｙ５２から当該入力端子に、定電流発生用の電圧が印加される。この配線Ｙ５１、Ｙ５２は、電気配線Ｙ６、Ｙ７を介してマイクロバルブＹ１に印加される電圧（すなわち、マイクロバルブ駆動電圧）から分岐して上記２つの入力端子まで伸びている。
【０２６５】
また、このブリッジ回路の別の対角にある２つの出力端子に、配線Ｙ５３、Ｙ５４が接続される。そして、アームＹ１２６の歪み量に応じた電圧信号が配線Ｙ５３、Ｙ５４から出力される。この電圧信号は、後述する通り、マイクロバルブＹ１が正常に作動しているか否かを判別するための情報として使用される。配線Ｙ５３、Ｙ５４から出力される電圧信号は、マイクロバルブＹ１の外部にある外部制御装置Ｙ５５に入力される。
【０２６６】
この外部制御装置Ｙ５５は、例えば、車両用空調装置１の制御装置４０であってもよい。あるいは、この外部制御装置Ｙ５５は、車両において、車速、燃料残量、電池残量等を表示するメータＥＣＵであってもよい。
【０２６７】
アームＹ１２６の歪み量に応じた電圧信号を外部制御装置Ｙ５５が配線Ｙ５３、Ｙ５４を介して取得すると、外部制御装置Ｙ５５は、当該電圧信号に応じて、マイクロバルブＹ１の故障の有無を検知する。検知対象の故障としては、例えば、アームＹ１２６が折れる故障、可動部Ｙ１２８と第１外層Ｙ１１または第２外層Ｙ１３との間に微小な異物が挟まって可動部Ｙ１２８が動かなくなる故障、等がある。
【０２６８】
複数本の第１リブＹ１２３および複数本の第２リブＹ１２４の伸縮に応じて、梁Ｙ１２７および可動部Ｙ１２８が変位する際、アームＹ１２６の歪み量が変化する。したがって、アームＹ１２６の歪み量に応じた電圧信号から、可動部Ｙ１２８の位置を推定できる。一方、マイクロバルブＹ１が正常であれば、電気配線Ｙ６、Ｙ７からマイクロバルブＹ１への通電量と可動部Ｙ１２８の位置との間にも相関関係がある。この通電量は、マイクロバルブＹ１を制御するための制御量である。
【０２６９】
外部制御装置Ｙ５５は、このことを利用して、マイクロバルブＹ１の故障の有無を検知する。つまり、外部制御装置Ｙ５５は、配線Ｙ５３、Ｙ５４からの電圧信号から、あらかじめ定められた第１マップに基づいて、可動部Ｙ１２８の位置を算出する。そして、あらかじめ定められた第２マップに基づいて、可動部Ｙ１２８の位置から、正常時において当該位置を実現するために必要な電気配線Ｙ６、Ｙ７からマイクロバルブＹ１への供給電力を算出する。これら第１マップ、第２マップは、外部制御装置Ｙ５５の不揮発性メモリに記録されている。不揮発性メモリは、非遷移的実体的記憶媒体である。第１マップにおける電圧信号のレベルと位置との対応関係は、あらかじめ実験等によって定められてもよい。また、第２マップにおける位置と供給電力との対応関係も、あらかじめ実験等によって定められてもよい。
【０２７０】
そして外部制御装置Ｙ５５は、算出された電力と、実際に電気配線Ｙ６、Ｙ７からマイクロバルブＹ１へ供給されている電力とを比較する。そして、外部制御装置Ｙ５５は、前者の電力と後者の電力の差の絶対値が許容値を超えていれば、マイクロバルブＹ１が故障していると判定し、許容値を超えていなければ、マイクロバルブＹ１が正常であると判定する。そして、外部制御装置Ｙ５５は、マイクロバルブＹ１が故障していると判定した場合に、所定の故障報知制御を行う。
【０２７１】
外部制御装置Ｙ５５は、この故障報知制御においては、車内の人に報知を行う報知装置Ｙ５６を作動させる。例えば、外部制御装置Ｙ５５は、警告ランプを点灯させてもよい。また、外部制御装置Ｙ５５は、画像表示装置に、マイクロバルブＹ１に故障が発生したことを示す画像を表示させてもよい。これによって、車両の乗員は、マイクロバルブＹ１の故障に気付くことができる。
【０２７２】
また、外部制御装置Ｙ５５は、この故障報知制御においては、車両内の記憶装置に、マイクロバルブＹ１に故障が発生したことを示す情報を記録してもよい。この記憶装置は、非遷移的実体的記憶媒体である。これにより、マイクロバルブＹ１の故障を記録に残すことができる。
【０２７３】
また、外部制御装置Ｙ５５は、マイクロバルブＹ１が故障していると判定した場合は、通電停止制御を行う。通電停止制御では、外部制御装置Ｙ５５は、電気配線Ｙ６、Ｙ７からマイクロバルブＹ１への通電を停止させる。このように、マイクロバルブＹ１の故障時にマイクロバルブＹ１への通電を停止することで、マイクロバルブＹ１の故障時の安全性を高めることができる。
【０２７４】
以上のように、故障検知部Ｙ５０が、マイクロバルブＹ１が正常に作動しているか否かを判別するための電圧信号を出力することで、外部制御装置Ｙ５５は、マイクロバルブＹ１の故障の有無を容易に判別することができる。
【０２７５】
また、この電圧信号は、アームＹ１２６の歪み量に応じた信号である。したがって、電気配線Ｙ６、Ｙ７からマイクロバルブＹ１への通電量とこの電圧信号との関係に基づいて、マイクロバルブＹ１の故障の有無を容易に判別することができる。
【０２７６】
なお、本実施形態では、ブリッジ回路を構成する抵抗の変化に基づいてマイクロバルブＹ１が故障しているか否かが判定されている。しかし、他の方法として、静電容量の変化に基づいてマイクロバルブＹ１が故障しているか否かが判定されてもよい。この場合、ブリッジ回路の代わりに容量成分を形成する複数の電極がアームＹ１２６に形成される。アームＹ１２６の歪み量と複数の電極間の静電容量の間は相関関係がある。したがって、外部制御装置Ｙ５５は、この複数の電極間の静電容量の変化に基づいて、マイクロバルブＹ１が故障しているか否かを判定できる。
【０２７７】
（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
【０２７８】
上述の第１、第２実施形態では、マイクロバルブＸ１の開閉によって、減圧部１７の絞り開度を二段階に調整可能なものを例示したが、これに限定されない。減圧部１７は、例えば、複数のマイクロバルブＸ１を有し、複数のマイクロバルブＸ１の開閉状態を切り替えによって、絞り開度を複数段階に調整可能になっていてもよい。
【０２７９】
上述の第１、第２実施形態のマイクロバルブＸ１は、非通電時に絞り開度が最小となる常閉弁ではなく、非通電時に絞り開度が最大となる常開弁として構成されていてもよい。この場合、減圧部１７は、マイクロバルブＸ１への非通電時に絞り開度が大開度Ｓ２となり、通電時に絞り開度が小開度Ｓ１となる。
【０２８０】
上述の実施形態の如く、統合弁１４は、マイクロバルブＸ１とロワーボデー１４１との間にバルブケーシングＸ２を介在させることが望ましいが、これに限らない。統合弁１４は、例えば、マイクロバルブＸ１とロワーボデー１４１とがバルブケーシングＸ２を介さずに互いに接するように構成されていてもよい。このことは、マイクロバルブＹ１も同様である。
【０２８１】
上述の実施形態では、複数本の第１リブＸ１２３、複数本の第２リブＸ１２４、複数本の第１リブＹ１２３、複数本の第２リブＹ１２４が通電されることで発熱し、その発熱によって自らの温度が上昇することで膨張する。しかし、これら部材は、温度が変化すると長さが変化する形状記憶材料から構成されていてもよい。
【０２８２】
上述の実施形態では、本開示の統合弁１４を含むヒートポンプサイクル１０が車両用空調装置１に適用されるものを例示したが、これに限定されない。統合弁１４は、車両用空調装置１以外の機器に用いられるヒートポンプサイクル１０にも適用可能である。
【０２８３】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【０２８４】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【０２８５】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。例えば、マイクロバルブＸ１の形状やサイズは、上記の実施形態で示したものに限られない。マイクロバルブＸ１は、極微小流量制御可能で、かつ、流路内に存在する微少ゴミを詰まらせないような水力直径の第１冷媒孔Ｘ１６、第２冷媒孔Ｘ１７を有していればよい。このことは、マイクロバルブＹ１においても同様である。
【０２８６】
上述の実施形態において、センサから車両の外部環境情報（例えば車外の湿度）を取得することが記載されている場合、そのセンサを廃し、車両の外部のサーバまたはクラウドからその外部環境情報を受信することも可能である。あるいは、そのセンサを廃し、車両の外部のサーバまたはクラウドからその外部環境情報に関連する関連情報を取得し、取得した関連情報からその外部環境情報を推定することも可能である。
【０２８７】
本開示に記載の制御装置及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御装置及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御装置及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【０２８８】
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、統合弁は、ボデーと、液側弁体と、開閉部材と、減圧部と、を備え、減圧部は、減圧部の絞り開度を調整するための弁部品を含んでいる。弁部品は、冷媒が流通する流体室が形成される基部と、温度変化により変位する駆動部と、駆動部の温度変化による変位を増幅する増幅部と、増幅部によって増幅された変位が伝達されて動くことで流体室の冷媒圧力を調整する可動部と、を有する。そして、増幅部が、ヒンジを支点とし、増幅部が駆動部に付勢される付勢位置を力点とし、増幅部と可動部との接続位置を作用点とする梃子として機能するように構成されている。
【０２８９】
第２の観点によれば、減圧部は、開度が固定された固定絞りを含んでいる。基部には、流体室における冷媒の入口となる第１流体孔、流体室における冷媒の出口となる第２流体孔が形成されている。弁部品は、可動部によって第１流体孔および第２流体孔の連通および遮断を切り替えることで減圧部の絞り開度を調整する構成になっている。
【０２９０】
このように、減圧部が弁部品だけでなく固定絞りを含む構成とすれば、弁部品における第１流体孔および第２流体孔の連通および遮断の切り替えによって減圧部の絞り開度を段階的に調整することができる。また、減圧部が固定絞りを含んでいる場合、減圧部の絞り開度の調整が不要な際には弁部品を駆動させないことで、弁部品の駆動頻度を低減して、統合弁におけるエネルギ消費を抑えることができる。
【０２９１】
第３の観点によれば、基部には、流体室における冷媒の入口となる第１流体孔、流体室における冷媒の出口となる第２流体孔が形成されている。弁部品は、可動部によって第１流体孔および第２流体孔の連通および遮断を切り替えるだけでなく、可動部によって第１流体孔および第２流体孔のうち少なくとも一方の流体孔の開度を調整することで、減圧部の絞り開度を調整する構成になっている。
【０２９２】
このように、弁部品を減圧部の絞り開度を変更可能な可変絞りとして構成すれば、弁部品における流体孔の開度を変更することで、減圧部の絞り開度を所望の開度に調整することができる。
【０２９３】
第４の観点によれば、統合弁は、液側弁体を駆動する駆動部材を備える。ボデーには、液側弁体を開弁側または閉弁側に押圧するための冷媒が導入される圧力制御室が形成されている。駆動部材は、圧力制御室における冷媒の圧力を調整するための調圧部品を含んでいる。調圧部品は、圧力制御室に導入する冷媒が流通する調圧用流体室が形成される調圧用基部と、自らの温度が変化すると変位する調圧用駆動部と、調圧用駆動部の温度の変化による変位を増幅する調圧用増幅部と、有する。調圧部品は、調圧用増幅部によって増幅された変位が伝達されて動くことで、調圧用流体室を流れる冷媒の圧力を調整する調圧用可動部を有する。また、調圧用駆動部が変位したときに、調圧用駆動部が調圧用付勢位置において調圧用増幅部を付勢することで、調圧用増幅部が調圧用ヒンジを支点として変位するとともに、調圧用増幅部と可動部の調圧用接続位置で調圧用増幅部が調圧用可動部を付勢する。調圧用ヒンジから調圧用付勢位置までの距離よりも、調圧用ヒンジから調圧用接続位置までの距離の方が長くなっている。
【０２９４】
これによると、調圧部品による圧力制御室の圧力調整によって、液側弁体を開弁側または閉弁側に変位させることができる。この調圧部品は、増幅部が梃子として機能するので、そのような梃子を利用しない電磁弁や電動弁に比べた小型に構成することができる。これにより、統合弁の小型化が図れるので、搭載性を向上させることができる。
【０２９５】
第５の観点によれば、統合弁は、ボデーと、液側弁体と、開閉部材と、駆動部材と、を備える。ボデーには、液側弁体を開弁側または閉弁側に押圧するための冷媒が導入される圧力制御室が形成されている。そして、駆動部材は、圧力制御室における冷媒の圧力を調整するための弁部品を含んでいる。弁部品は、冷媒が流通する流体室が形成される基部と、温度変化により変位する駆動部と、駆動部の温度変化による変位を増幅する増幅部と、増幅部によって増幅された変位が伝達されて動くことで流体室の冷媒圧力を調整する可動部と、を有する。そして、増幅部が、ヒンジを支点とし、増幅部が駆動部に付勢される付勢位置を力点とし、増幅部と可動部との接続位置を作用点とする梃子として機能するように構成されている。
【０２９６】
第６の観点によれば、統合弁は、液側弁体が液冷媒通路を閉じる位置に変位する際に、液冷媒通路を流れる液相冷媒を減圧させて液流出口に流す減圧部を備える。基部には、流体室と圧力制御室とを連通させる第１流体孔、流体室と冷媒流入口とを連通させる第２流体孔、流体室と液流出口とを連通させる第３流体孔が形成されている。そして、弁部品は、可動部によって第２流体孔および第３流体孔を選択的に開閉することで圧力制御室の圧力を変化させる構成になっている。これによれば、弁部品による圧力制御室の圧力調整によって、液側弁体を閉弁側および開弁側に変位させることができる。
【０２９７】
第７の観点によれば、基部には、流体室と圧力制御室とを連通させる第１流体孔、流体室と冷媒流入口とを連通させる第２流体孔、流体室と液流出口とを連通させる第３流体孔が形成されている。弁部品は、可動部によって第２流体孔および第３流体孔を選択的に開閉するだけでなく、可動部によって第２流体孔および第３流体孔のうち少なくとも一方の流体孔の開度を調整することで圧力制御室の圧力を変化させる構成になっている。
【０２９８】
これによると、液側弁体によって液冷媒通路を開閉するだけでなく、液側弁体によって液冷媒通路を絞り状態にすることが可能となる。この場合、統合弁に対して別途減圧部を設ける必要がない。このことは、統合弁の簡素化および小型化に寄与する。
【０２９９】
第８の観点によれば、弁部品の取付対象となる被取付対象物に対して弁部品を取り付けるための部品取付部を備え、部品取付部は、弁部品と被取付対象物とが直接接しないように部品取付部と弁部品との間に介在されている。これによれば、被取付対象物と弁部品との間に部品取付部が介在させる構成とすれば、部品取付部が緩衝材として機能することで、弁部品を保護することができる。
【０３００】
第９の観点によれば、部品取付部は、部品取付部の線膨張係数が、弁部品の線膨張係数と被取付対象物の線膨張係数との間に値となるように構成されている。これによると、被取付対象物の温度変化による熱歪が生じたとしても、被取付対象物の温度変化による熱歪の応力が部品取付部で吸収されるので、弁部品を保護することができる。
【０３０１】
第１０の観点によれば、弁部品は、当該弁部品が正常に作動しているか故障しているかを判別するための信号を出力する故障検知部を備えている。弁部品がこのような信号を出力することで、弁部品の故障の有無を容易に判別できる。
【０３０２】
第１１の観点によれば、弁部品が出力する信号は、増幅部の歪み量に応じた信号である。このようになっていることで、この信号と弁部品を制御するための制御量との関係に基づいて、弁装置の故障の有無を判別することができる。
【０３０３】
第１２の観点によれば、駆動部は、通電されることで発熱し、故障検知部は、弁部品が故障している場合に弁部品に対する通電を停止する装置に、信号を出力する。このように、弁部品の故障時に通電を停止することで、故障時の安全性を高めることができる。
【０３０４】
第１３の観点によれば、故障検知部は、弁部品が故障している場合に、人に報知を行う報知装置を作動させる装置に、信号を出力する。これにより、人は、弁部品の故障を知ることができる。
【０３０５】
第１４の観点によれば、弁部品は、半導体チップによって構成されている。これによれば、弁部品を小型に構成できる。
【符号の説明】
【０３０６】
１４      統合弁
１４０    ボデー
１６      開閉部材
１７      減圧部
１８１    液側弁体
Ｘ０      マイクロバルブ（弁部品）
Ｘ１１、Ｘ１２１、Ｘ１３      基部
Ｘ１２３、Ｘ１２４、Ｘ１２５  駆動部
Ｘ１２６、Ｘ１２７            増幅部
Ｘ１２８                      可動部
【図１】
2020139679.tif 000003
【図２】
2020139679.tif 000004
【図３】
2020139679.tif 000005
【図４】
2020139679.tif 000006
【図５】
2020139679.tif 000007
【図６】
2020139679.tif 000008
【図７】
2020139679.tif 000009
【図８】
2020139679.tif 000010
【図９】
2020139679.tif 000011
【図１０】
2020139679.tif 000012
【図１１】
2020139679.tif 000013
【図１２】
2020139679.tif 000014
【図１３】
2020139679.tif 000015
【図１４】
2020139679.tif 000016
【図１５】
2020139679.tif 000017
【図１６】
2020139679.tif 000018
【図１７】
2020139679.tif 000019
【図１８】
2020139679.tif 000020
【図１９】
2020139679.tif 000021
【図２０】
2020139679.tif 000022
【図２１】
2020139679.tif 000023
【図２２】
2020139679.tif 000024
【図２３】
2020139679.tif 000025
【図２４】
2020139679.tif 000026
【図２５】
2020139679.tif 000027
【図２６】
2020139679.tif 000028
【図２７】
2020139679.tif 000029
【図２８】
2020139679.tif 000030
【図２９】
2020139679.tif 000031
【図３０】
2020139679.tif 000032
【図３１】
2020139679.tif 000033
【図３２】
2020139679.tif 000034
【図３３】
2020139679.tif 000035
【図３４】
2020139679.tif 000036
【図３５】
2020139679.tif 000037