(57)【要約】【課題】  効率が良くて小型な流体ポンプ手段を有する蓄冷式の車両用空調装置とする。【解決手段】  エンジン４（圧縮機１）が停止したときに、駆動流経路１４からノズル９ａへ流入して噴射される駆動冷媒と、吸引部９ｂから吸引する冷媒とを混合部９ｃにて混合することにより駆動冷媒に凝縮作用を生じさせ、そのときの流れの減速により昇圧を得て流体ポンプ機構を構成し、その吐出冷媒が蒸発器８を流通して冷却作用を生じるようしている。  従来は運動エネルギーから圧力を取り出していたのに対して、本発明は蓄冷熱交換器１１の持つ冷熱を利用して冷媒の凝縮作用により昇圧を得る点が最大の特徴である。これによれば、従来のエジェクタ式ポンプで必要だったディフューザ９ｄ部分を無くすか、もしくは充分小さくしても効率良く昇圧を得ることができるため、効率が良くて小型な流体ポンプ手段を有する蓄冷式の車両用空調装置とすることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも停車時に車両エンジン（４）を停止する制御を行う車両に搭載され、
前記車両エンジン（４）により駆動される圧縮機（１）と、
前記圧縮機（１）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う高圧側熱交換器（６）と、
前記高圧側熱交換器（６）を通過した冷媒を減圧する減圧手段（７）と、
前記減圧手段（７）により減圧された低圧冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却する蒸発器（８）とを備えた車両用空調装置において、
前記減圧手段（７）の高圧側から分岐した駆動流経路（１４）と、
前記駆動流経路（１４）から流入する高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル（９ａ）、前記ノズル（９ａ）から噴射する高い速度の駆動冷媒流により冷媒を吸引する吸引部（９ｂ）、および前記吸引部（９ｂ）から吸引した冷媒と前記ノズル（９ａ）から噴射する駆動冷媒とを混合させる混合部（９ｃ）とを有すると共に、前記蒸発器（８）の上流側に設けられて前記圧縮機（１）の稼働時に前記低圧冷媒により冷却される蓄冷材（１１ａ）を有する蓄冷熱交換器（１１）と、
前記蒸発器（８）の冷媒流出側から前記吸引部（９ｂ）側へ冷媒をバイパスさせ、逆止手段（１３）を有するバイパス経路（１２）とを設け、
前記車両エンジン（４）が停止して前記圧縮機（１）が停止したときに、前記駆動流経路（１４）から前記ノズル（９ａ）へ流入して噴射される駆動冷媒と、前記吸引部（９ｂ）から吸引した冷媒とを前記混合部（９ｃ）にて混合することにより駆動冷媒に凝縮作用を生じさせ、そのときの流れの減速により昇圧を得て流体ポンプ機構を構成し、その吐出冷媒が前記蒸発器（８）を流通して冷却作用を生じるようにしたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記蓄冷熱交換器（１１）において、冷媒流入口（１１ｂ）を天地方向の天側、冷媒流出口（１１ｃ）を天地方向の地側に配置したことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記蓄冷熱交換器（１１）において、内部の冷媒流路面積の総和よりも冷媒流出口（１１ｃ）の断面積を小さくしたしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記混合部（９ｃ）の冷媒流出側に前記蓄冷熱交換器（１１）を接続し、前記冷媒流出口（１１ｃ）の冷媒流入側に前記蒸発器（８）を接続したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記減圧手段（７）の冷媒流出側を前記冷媒流入口（１１ｂ）に接続したことを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記減圧手段（７）の冷媒流出側を前記冷媒流出口（１１ｃ）に接続したことを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記蒸発器（８）の冷媒流出側に気液分離手段（１０）を配設すると共に、前記気液分離手段（１０）の液冷媒導出部（１０ａ）に前記バイパス経路（１２）を接続したことを特徴とする請求項６に記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記冷媒流出口（１１ｃ）に前記吸引部（９ｂ）を接続し、前記混合部（９ｃ）の冷媒流出側に前記蒸発器（８）を接続したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項９】
前記減圧手段（７）の冷媒流出側を前記冷媒流入口（１１ｂ）に接続したことを特徴とする請求項８に記載の車両用空調装置。
【請求項１０】
前記減圧手段（７）の冷媒流出側を前記混合部（９ｃ）の冷媒流出側と前記蒸発器（８）との間に接続したことを特徴とする請求項８に記載の車両用空調装置。
【請求項１１】
前記蒸発器（８）の冷媒流出側に気液分離手段（１０）を配設すると共に、前記気液分離手段（１０）の液冷媒導出部（１０ａ）に前記バイパス経路（１２）を接続したことを特徴とする請求項１０に記載の車両用空調装置。
【請求項１２】
前記駆動流経路（１４）に絞り手段（１５ａ）を設けたことを特徴とする請求項５または請求項９のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項１３】
前記駆動流経路（１４）に開閉手段（１５ｂ）を設けたことを特徴とする請求項５または請求項９のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項１４】
前記蓄冷熱交換器（１１）として、内部の冷媒流路を１本の細長い冷媒管（１１ｅ）で構成したことを特徴とする請求項１または請求項４ないし請求項１１のいずれかに記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、停車時などに圧縮機の駆動源である車両エンジンを一時的に停止させる車両に適用される蓄冷式の車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護や車両エンジンの燃費向上などを目的として、信号待ちなどの停車時に車両エンジンを自動的に停止する車両（ハイブリッド車などのエコラン車）が実用化されており、今後、停車時に車両エンジンを停止する車両が増加する傾向にある。ところで、車両用空調装置においては、冷凍サイクルの圧縮機を車両エンジンにより駆動しているため、上記エコラン車においては信号待ちなどで停車して車両エンジンが停止されるたびに圧縮機も停止し、冷房用蒸発器の温度が上昇して車室内への吹出空気温度が上昇するため、乗員の冷房フィーリングが悪化するという不具合が発生する。
【０００３】
そこで、車両エンジン（圧縮機）の稼働時に蓄冷される蓄冷手段を備え、車両エンジン（圧縮機）が停止して蒸発器の冷却作用が停止したときには蓄冷手段の蓄冷熱量を使用して車室内への吹出空気を冷却できる蓄冷式の車両用空調装置の必要性が高まっている。この種の蓄冷式の車両用空調装置として、本発明者らは先に特願２００４−５４６６７号に示すものを出願している。
【０００４】
これは、液冷媒循環手段（流体ポンプ手段）としてエジェクタ９を用いるものであり、走行時に蓄冷熱交換器１１に冷熱を溜め、停車時は蓄冷熱交換器１１で冷媒を凝縮させて一旦冷媒に冷熱を取り出し、更にエジェクタ９の吸引部９ｂに冷媒を導き、エジェクタ９の主としてディフューザ９ｄで得られる昇圧作用により蒸発器８に冷媒を送出することで車両エンジン４（圧縮機１）停止時の車室内冷房運転を実現するものである。
【０００５】
ちなみに、図１３は従来のエジェクタ９の構造概要を示す断面図である。エジェクタ９は、駆動流経路から流入する高圧冷媒の圧力エネルギー（圧力ヘッド）を速度エネルギー（速度ヘッド）に変換して冷媒を減圧膨張させるノズル９ａと、そのノズル９ａから噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続した経路から冷媒を吸引する吸引部９ｂと、その吸引した冷媒とノズル９ａから噴射する冷媒とを混合させる混合部９ｃと、速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させるディフューザ９ｄとを有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術は液冷媒循環手段（流体ポンプ手段）としてエジェクタ９を用いている。この場合、流体ポンプの昇圧作用はエジェクタ９のディフューザ９ｄで混合部９ｃの流体の持つ運動エネルギーが圧力に変換されることで得られる。このディフューザ９ｄで効率の良い昇圧特性を得るためには流れの剥離を防止する必要があり、拡がり角をあまり大きく取ることができない。従って、流れ方向の長さを大きく取る必要があり、エジェクタ９自体の寸法が大きくなるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、より効率が良くて小型な流体ポンプ手段を有する蓄冷式の車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項１４に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、少なくとも停車時に車両エンジン（４）を停止する制御を行う車両に搭載され、車両エンジン（４）により駆動される圧縮機（１）と、圧縮機（１）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う高圧側熱交換器（６）と、高圧側熱交換器（６）を通過した冷媒を減圧する減圧手段（７）と、減圧手段（７）により減圧された低圧冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却する蒸発器（８）とを備えた車両用空調装置において、
減圧手段（７）の高圧側から分岐した駆動流経路（１４）と、駆動流経路（１４）から流入する高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル（９ａ）、ノズル（９ａ）から噴射する高い速度の駆動冷媒流により冷媒を吸引する吸引部（９ｂ）、および吸引部（９ｂ）から吸引した冷媒とノズル（９ａ）から噴射する駆動冷媒とを混合させる混合部（９ｃ）とを有すると共に、蒸発器（８）の上流側に設けられて圧縮機（１）の稼働時に低圧冷媒により冷却される蓄冷材（１１ａ）を有する蓄冷熱交換器（１１）と、蒸発器（８）の冷媒流出側から吸引部（９ｂ）側へ冷媒をバイパスさせ、逆止手段（１３）を有するバイパス経路（１２）とを設け、車両エンジン（４）が停止して圧縮機（１）が停止したときに、駆動流経路（１４）からノズル（９ａ）へ流入して噴射される駆動冷媒と、吸引部（９ｂ）から吸引した冷媒とを混合部（９ｃ）にて混合することにより駆動冷媒に凝縮作用を生じさせ、そのときの流れの減速により昇圧を得て流体ポンプ機構を構成し、その吐出冷媒が蒸発器（８）を流通して冷却作用を生じるようにしたことを特徴としている。
【０００９】
従来のエジェクタ式ポンプでは運動エネルギーから圧力を取り出していたのに対して、本発明は蓄冷熱交換器（１１）の持つ冷熱を利用して冷媒の凝縮作用により昇圧を得る点が最大の特徴である。この請求項１に記載の発明によれば、従来のエジェクタ式ポンプで必要だったディフューザ（９ｄ）部分を無くすか、もしくは充分小さくしても効率良く昇圧を得ることができるため、より効率が良くて小型な流体ポンプ手段を有する蓄冷式の車両用空調装置とすることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、蓄冷熱交換器（１１）において、冷媒流入口（１１ｂ）を天地方向の天側、冷媒流出口（１１ｃ）を天地方向の地側に配置したことを特徴している。
【００１１】
本発明では流体ポンプとしての昇圧作用を蓄冷熱交換器（１１）で発生させる。その要点は、蓄冷熱交換器（１１）の冷媒流入口（１１ｂ）では冷媒が密度の小さい気相冷媒主体の速い流れであるのが、冷媒流出口（１１ｃ）では密度の大きい液相冷媒主体の遅い流れになることにあるため、蓄冷熱交換器（１１）の構成についても一定の工夫が必要となる。
【００１２】
すなわち、この請求項２に記載の発明によれば、蓄冷熱交換器（１１）の冷媒流路断面積が一般配管部に比べて大きくなる場合、液冷媒は重力によって下方に集まることより望ましい状態となる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明では、蓄冷熱交換器（１１）において、内部の冷媒流路面積の総和よりも冷媒流出口（１１ｃ）の断面積を小さくしたしたことを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、冷媒流出口（１１ｃ）はその断面の大部分が液相冷媒で閉塞されて望ましい状態となる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明では、混合部（９ｃ）の冷媒流出側に蓄冷熱交換器（１１）を接続し、冷媒流出口（１１ｃ）の冷媒流入側に蒸発器（８）を接続したことを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、吸引部（９ｂ）にガス冷媒を吸引するように構成したものである。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明では、減圧手段（７）の冷媒流出側を冷媒流入口（１１ｂ）に接続したことを特徴としている。この請求項５に記載の発明によれば、蓄冷熱交換器（１１）を蒸発器（８）に対して直列となるよう構成したものである。このため、蓄冷時には高圧回路から減圧手段（７）で減圧された低温冷媒が蓄冷熱交換器（１１）に導かれて蓄冷材（１１ａ）を冷却すると共に、その後に蒸発器（８）へ流れて車室内の冷房を行う。
【００１６】
尚、ノズル（９ａ）の径は設計により減圧手段（７）の開度よりも小さく設定してあるため、蓄冷時に冷凍サイクルの作動に与える影響はほとんど無い。また、放冷時にはノズル（９ａ）・混合部（９ｃ）・蓄冷熱交換器（１１）の全体で流体ポンプとして作用するため、圧縮機（１）が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用して蒸発器（８）と蓄冷熱交換器（１１）の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明では、減圧手段（７）の冷媒流出側を冷媒流出口（１１ｃ）に接続したことを特徴としている。この請求項６に記載の発明によれば、蓄冷熱交換器（１１）を蒸発器（８）に対して並列となるよう構成したものである。このため、蓄冷時には駆動流経路（１４）に設けた開閉弁（１５ｂ）を断続的に開くものである。すると高圧回路から減圧された低温冷媒が蓄冷熱交換器（１１）に導かれ、蓄冷材（１１ａ）を冷却する。
【００１８】
また、放冷時には開閉弁（１５ｂ）を開くことにより請求項５に記載の構成と同様にノズル（９ａ）・混合部（９ｃ）・蓄冷熱交換器（１１）の全体で流体ポンプとして作用するため、圧縮機（１）が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用して蒸発器（８）と蓄冷熱交換器（１１）の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明では、蒸発器（８）の冷媒流出側に気液分離手段（１０）を配設すると共に、気液分離手段（１０）の液冷媒導出部（１０ａ）にバイパス経路（１２）を接続したことを特徴としている。この請求項７に記載の発明によれば、吸引部（９ｂ）からも液冷媒を導入できるので、更に蓄冷能力を向上することができる。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明では、冷媒流出口（１１ｃ）に吸引部（９ｂ）を接続し、混合部（９ｃ）の冷媒流出側に蒸発器（８）を接続したことを特徴としている。この請求項８に記載の発明によれば、吸引部（９ｂ）に液冷媒を吸引するように構成したものである。
【００２１】
また、請求項９に記載の発明では、減圧手段（７）の冷媒流出側を冷媒流入口（１１ｂ）に接続したことを特徴としている。この請求項９に記載の発明によれば、蓄冷熱交換器（１１）を蒸発器（８）に対して直列となるよう構成したものである。これは蓄冷熱交換器（１１）で過冷却液冷媒をつくり、この液冷媒を吸引して混合部（９ｃ）でノズル（９ａ）から噴出される気液２相冷媒を凝縮させ昇圧を得るようにしたものである。
【００２２】
この場合、ノズル（９ａ）および混合部（９ｃ）は通常のボイラの給水などに用いられるインゼクタと同様の作用となる。但し、この場合はノズル（９ａ）で減圧されて生成される気液２相冷媒は乾き度が小さく気相流量が小さいので、凝縮によって得られる運動量低下も小さく、昇圧量は上記の請求項に記載する構成と比べて小さくなるが、その作動上の効果は何ら変ることはない。これにより、圧縮機（１）が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用して蒸発器（８）と蓄冷熱交換器（１１）の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。
【００２３】
また、請求項１０に記載の発明では、減圧手段（７）の冷媒流出側を混合部（９ｃ）の冷媒流出側と蒸発器（８）との間に接続したことを特徴としている。この請求項１０に記載の発明によれば、蓄冷熱交換器（１１）を蒸発器（８）に対して並列となるよう構成したものである。このため、蓄冷時には駆動流経路（１４）に設けた開閉弁（１５ｂ）を断続的に開くものである。すると高圧回路から減圧された低温冷媒が蓄冷熱交換器（１１）に導かれ、蓄冷材（１１ａ）を冷却する。
【００２４】
また、放冷時には開閉弁（１５ｂ）を開くことにより請求項９に記載の構成と同様に、液冷媒を吸引して混合部（９ｃ）でノズル（９ａ）から噴出される気液２相冷媒を凝縮させ昇圧を得るようにしたものである。これにより、圧縮機（１）が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用して蒸発器（８）と蓄冷熱交換器（１１）の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。
【００２５】
また、請求項１１に記載の発明では、蒸発器（８）の冷媒流出側に気液分離手段（１０）を配設すると共に、気液分離手段（１０）の液冷媒導出部（１０ａ）にバイパス経路（１２）を接続したことを特徴としている。この請求項１１に記載の発明によれば、吸引部（９ｂ）からも液冷媒を導入できるので、更に蓄冷能力を向上することができる。
【００２６】
また、請求項１２に記載の発明では、駆動流経路（１４）に絞り手段（１５ａ）を設けたことを特徴としている。この請求項１２に記載の発明によれば、絞り手段（１５ａ）の絞り径とノズル（９ａ）のノズル径とをそれぞれ最適値に設定できることから設計自由度が向上するうえ、減圧手段（７）の制御範囲を広くすることができる。
【００２７】
また、請求項１３に記載の発明では、駆動流経路（１４）に開閉手段（１５ｂ）を設けたことを特徴としている。この請求項１３に記載の発明によれば、開閉手段（１５ｂ）により駆動流経路（１４）を完全に遮断することができるため、減圧手段（７）の制御範囲を広くすることができる。
【００２８】
また、請求項１４に記載の発明では、蓄冷熱交換器（１１）として、内部の冷媒流路を１本の細長い冷媒管（１１ｅ）で構成したことを特徴としている。この請求項１４に記載の発明によれば、冷媒管（１１ｅ）の断面積を一般配管部と同程度に構成することにより、重力によって液冷媒が配管下方に集まって冷媒流出口（１１ｃ）が液冷媒で満たされる効果は相対的に小さくなるため、必ずしも請求項２に記載したように冷媒流出入口（１１ｂ・１１ｃ）を上下に配置しなくても良く、途中の経路を曲げるなどレイアウトの設計自由度が大きくなる。
【００２９】
ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す模式図である。本実施形態の車両用空調装置は、信号待ちなどの停車時に車両エンジンを自動的に停止するハイブリッド車などの車両に搭載されるものである。
【００３１】
車両用空調装置の冷凍サイクルは、冷媒を吸入・圧縮・吐出する圧縮機をなすコンプレッサ１を有し、このコンプレッサ１には動力断続用の電磁クラッチ２が備えられている。コンプレッサ１には電磁クラッチ２およびベルト３を介して車両エンジン４の動力が伝達されて駆動され、電磁クラッチ２への通電を空調用の制御手段をなす空調用制御装置（エアコンＥＣＵ）５にて断続することによりコンプレッサ１の運転が断続される。
【００３２】
コンプレッサ１から吐出された高温高圧の過熱気相冷媒は、高圧側熱交換器をなすコンデンサ（凝縮器）６に流入し、図示しない冷却ファンより送風される外気と熱交換して冷却され凝縮する。コンデンサ６は凝縮部６ａと、凝縮部６ａを通過した後の冷媒の気液を分離して液冷媒を溜めると共に液冷媒を導出する受液器６ｂと、受液器６ｂからの液冷媒を過冷却する過冷却部６ｃとを一体に構成した周知のものである。
【００３３】
この過冷却部６ｃからの過冷却液冷媒は、減圧手段をなす膨張弁７により低圧に減圧され、低圧の気液２相状態となる。膨張弁７は、蒸発器をなすエバポレータ８出口の冷媒過熱度を調節するように弁７ａの開度（冷媒流量）を調節する温度式膨張弁である。特に、本例では、エバポレータ８の出口冷媒が流れるエバポレータ出口冷媒通路７ｂをボックス型のハウジング７ｃ内に構成して、エバポレータ８の出口冷媒の感温機構をハウジング７ｃ内に一体構成したタイプの温度式膨張弁７を用いている。
【００３４】
冷房用熱交換器のエバポレータ８は、膨張弁７により減圧された低圧冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却するものである。図２は、本発明の実施形態に係る室内空調ユニット部２０の概略構成を示す断面模式図である。室内空調ユニット２０は通常、車室内前部の計器盤内側に搭載されている。室内空調ユニット２０の空調ケース２１は車室内へ向かって送風される空気の通路を構成するものであり、この空調ケース２１内にエバポレータ８が設置されている。
【００３５】
空調ケース２１において、エバポレータ８の上流側には送風機２２が配置され、送風機２２には遠心式送風ファン２２ａと駆動用モータ２２ｂが備えられている。送風ファン２２ａの吸入側には内外気切替箱２３が配置され、この内外気切替箱２３内の内外気切替ドア２３ａにより外気（車室外空気）または内気（車室内空気）が切替導入される。
【００３６】
空調ケース２１内で、エバポレータ８の下流側にはエアミックスドア２４が配置され、このエアミックスドア２４の下流側には車両エンジン４の温水（冷却水）を熱源として空気を加熱する温水式ヒータコア２５が暖房用熱交換器として設置されている。そして、この温水式ヒータコア２５の側方（上方部）には、温水式ヒータコア２５をバイパスして空気（冷風）を流すバイパス通路２６が形成されている。
【００３７】
エアミックスドア２４は回動可能な板状ドアであり、温水式ヒータコア２５を通過する温風とバイパス通路２６を通過する冷風との風量割合を調節するものであって、この冷温風の風量割合の調節により車室内への吹出空気温度を調節する。従って、エアミックスドア２４は車室内への吹出空気の温度調節手段を構成する。
【００３８】
温水式ヒータコア２５からの温風とバイパス通路２６からの冷風を空気混合部２７で混合して、所望温度の空気を作り出すことができる。更に、空調ケース２１内で空気混合部２７の下流側に吹出モード切替部が構成されている。すなわち、車両フロントガラス内面に空気を吹き出すデフロスタ開口部２８、車室内乗員の上半身側に向けて空気を吹き出すフェイス開口部２９、および車室内乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット開口部３０を吹出モードドア３１〜３３により開閉するようになっている。
【００３９】
エバポレータ８の温度センサ３４は空調ケース２１内でエバポレータ８の空気吹出直後の部位に配置され、エバポレータ吹出温度Ｔｅを検出する。ここで、エバポレータ温度センサ３４により検出されるエバポレータ吹出温度Ｔｅは、通常の空調装置と同様に、コンプレッサ１の電磁クラッチ２の断続制御や、コンプレッサ１が可変容量型である場合はその吐出容量制御に使用され、これらのクラッチ断続制御や吐出容量制御によりエバポレータ８の冷却能力を調節して、エバポレータ８の吹出温度を制御する。
【００４０】
図１に示すように、空調用制御装置５には、上記の温度センサ３４の他に、空調制御のために、内気温Ｔｒ・外気温Ｔａｍ・日射量Ｔｓ・温水温度Ｔｗなどを検出する周知のセンサ群３５から検出信号が入力される。また、車室内計器盤近傍に設置される空調制御パネル３６の操作スイッチ群の操作信号も空調用制御装置５に入力される。空調制御パネル３６には乗員により手動操作される温度設定スイッチ・風量切替スイッチ・吹出モードスイッチ・内外気切替スイッチ・コンプレッサ１のオンオフ信号を発生するエアコンスイッチなどの種々な図示しない操作スイッチ群が備えられている。
【００４１】
また、空調用制御装置５はエンジン用制御装置３７に接続されており、エンジン用制御装置（エンジンＥＣＵ）３７から空調用制御装置５には車両エンジン４の回転数信号・車速信号などが入力される。エンジン用制御装置３７は周知の如く車両エンジン４の運転状況などを検出するセンサ群３８からの信号に基づいて車両エンジン４への燃料噴射量・点火時期などを総合的に制御するものである。
【００４２】
更に、本実施形態の対象とするエコラン車においては、車両エンジン４の回転数信号・車速信号・ブレーキ信号などに基づいて停車状態を判定すると、エンジン用制御装置３７は、点火装置の電源遮断や燃料噴射の停止などにより車両エンジン４を自動的に停止させる。
【００４３】
また、エンジン停止後、運転者の運転操作により車両が停車状態から発進状態に移行すると、エンジン用制御装置３７は車両の発進状態をアクセル信号などに基づいて判定して、車両エンジン４を自動的に始動させる。尚、空調用制御装置５は、車両エンジン４停止後の放冷冷房モードの時間が長時間に及び、蓄冷熱交換器１１の蓄冷熱量による冷房を持続できない状態になった時、すなわち、エバポレータ吹出温度Ｔｅが所定の目標上限温度まで上昇した時は、エンジン再稼働要求の信号をエンジン用制御装置３７に出力する。
【００４４】
空調用制御装置５およびエンジン用制御装置３７はＣＰＵ・ＲＯＭ・ＲＡＭなどからなる周知のマイクロコンピュータと、その周辺回路にて構成されるものである。尚、空調用制御装置５およびエンジン用制御装置３７を１つの制御装置として統合しても良い。本実施形態の車両用空調装置には、エバポレータ８の上流側に、コンプレッサ１稼働時の低圧冷媒（ＨＦＣ１３４ａなど）により冷却される蓄冷材（例えばパラフィンや氷など）１１ａを有する蓄冷熱交換器１１が設けられている。
【００４５】
この蓄冷熱交換器１１は、蓄冷モードにおいては蓄冷材１１ａの融点より低い温度の冷媒を流通することにより蓄冷材１１ａを液相から固相に相変化させ、その凝固潜熱を貯える。そして放冷モード（蓄冷熱の取出し時）においては、蓄冷材１１ａの融点より高い温度の冷媒を流通させることにより、蓄冷熱交換器１１に流入した気相冷媒は蓄冷材１１ａに融解潜熱を与え凝縮して液相となる。この液冷媒を通常の冷凍サイクルで使用しているエバポレータ８に供給することでその冷媒の蒸発潜熱により空気を冷却できるので、コンプレッサ１が停止しても蓄冷熱交換器１１の蓄冷量に応じて冷房を続けることができる。
【００４６】
図３は、本発明の実施形態に係る蓄冷熱交換器１１の具体的構成例を示す断面図である。図３の蓄冷熱交換器１１は一般にシェルアンドチューブタイプと称される熱交換器構成を基本にした蓄冷カプセルであり、円筒状のタンク部材であるシェル１１ｄの天地方向の天側に冷媒が流入する冷媒流入口１１ｂと、天地方向の地側に冷媒が流出する冷媒流出口１１ｃとを有している。また、内部の冷媒流路面積の総和よりも冷媒流出口１１ｃの断面積が小さくなるように構成している。
【００４７】
また、シェル１１ｄ内に固定されて冷媒流路を構成するチューブ（冷媒管）１１ｅと、このチューブ１１ｅに熱的に一体に結合され、チューブ１１ｅの拡大伝熱面を構成するフィン１１ｆとを有している。シェル１１ｄは円筒状本体部１１ｇの上端部および下端部を上蓋部１１ｈおよび下蓋部１１ｉにより密封し、更にそれらの上下を冷媒分配側タンク部１１ｑおよび冷媒集合側タンク部１１ｒにより密封した構成になっている。
【００４８】
チューブ１１ｅは本例では円管状のものであり、フィン１１ｆは円形の平板形状からなるプレートフィンである。フィン１１ｆにはチューブ挿入用のバーリング穴１１ｊが開けてある。平板状のフィン１１ｆは所定のフィンピッチＰｆにて多数枚積層され、ハーリング穴１１ｊに円管状のチューブ１１ｅを挿入した後に円管状のチューブ１１ｅを拡管することにより、フィン１１ｆとチューブ１１ｅとを機械的に一体に固定すると同時に、フィン１１ｆとチューブ１１ｅとを熱的にも一体に結合するようになっている。
【００４９】
そして、フィン１１ｆとチューブ１１ｅとの固定後に、チューブ１１ｅがシェル１１ｄに対して上下方向に延びる縦置きとし、多数枚のフィン１１ｆとチューブ１１ｅとの結合体をシェル１１ｄ内部に収容し、かつ、チューブ１１ｅの上端部および下端部が上蓋部１１ｈの上側および下蓋部１１ｉの下側へそれぞれ突き出すように組み付けている。この組み付けにおいてチューブ１１ｅの上端部付近および下端部付近の部位は、上蓋部１１ｈおよび下蓋部１１ｉにそれぞれろう付けなどの接合手段によりシールして固定される。
【００５０】
チューブ１１ｅとフィン１１ｆとは熱伝導率の良い金属、例えばアルミニウムにて成形される。また、シェル１１ｄの各部１１ｇ・１１ｈ・１１ｉ・１１ｑ・１１ｒもアルミニウムなどの金属で成形される。密封ケース構造をなすシェル１１ｄの一部、例えば上蓋部１１ｈの近傍に蓄冷材注入口１１ｋを設け、この注入口１１ｋからシェル１１ｄの内部に蓄冷材１１ａを注入するようになっている。
【００５１】
シェル１１ｄの内部において蓄冷材１１ａは平板状のフィン１１ｆ相互間の間隙（フィンピッチＰｆによる間隙）に充填される。蓄冷材１１ａの注入終了後に、注入口１１ｋはプラグ１１ｍにより密封される。ここで蓄冷材１１ａは、車両用空調装置の蓄冷という用途であるため、４℃〜８℃程度の融点を有し、過冷却の発生しない物性を有するものが好ましい。このような物性を満足するものとして具体的にはパラフィン（ｎ−テトラデカン）が好適である。
【００５２】
ところで、蓄冷材１１ａとして用いるパラフィンは、金属に比べて熱伝導率がかなり小さいので、蓄冷能力および放冷能力を高めるためにはパラフィンの層を薄くして、伝熱面積を大きくすることが望ましい。このために、蓄冷熱交換器１１をシェルアンドチューブタイプの熱交換器構成として、フィン１１ｆ相互間の微小間隙部（フィンピッチＰｆによる間隙部）にパラフィンを薄膜状に充填するようにしている。
【００５３】
また、蓄冷材１１ａは、蓄冷モード・放冷モードの変化に伴って相変化し、それに伴って密度が変化し、体積が変化する。この蓄冷材１１ａの体積変化によって平板状のフィン１１ｆには応力が発生し、蓄冷熱交換器１１の金属疲労の原因となる。そこで、積層された多数枚の平板状のフィン１１ｆを上下方向に貫通する貫通穴１１ｎを図３に示すように各フィン１１ｆに設けている。
【００５４】
これにより、放冷モード時に蓄冷材１１ａが固相状態から液相状態に相変化するときに蓄冷材１１ａの体積が増加しても、フィン間の液相の蓄冷材１１ａを、貫通穴１１ｎを通してフィン外部ヘスムーズに移動させることができる。尚、図３では、貫通穴１１ｎを円形の平板形状からなるプレートフィン１１ｆの中心部に1箇所のみ設ける例を図示しているが、実際には、液相の蓄冷材１１ａのスムースな移動のために貫通穴１１ｎを所定間隔にて複数箇所設けることが好ましい。
【００５５】
また、シェル１１ｄの円筒状本体部１１ｇの内周面と、平板状フィン１１ｆの外周端との聞には、所定間隔Ｂを有する断熱用の隙間部１１ｐを設けている。この隙間部１１ｐは、蓄冷熱交換器１１を車室外の高温環境（例えば、エンジンルームなど）に設置しても蓄冷材１１ａの蓄冷熱の断熱作用を確保できるようにするためのものである。チューブ１１ｅとして、前述のように本例では円管状のもの（丸チューブ）を用いているが、チューブ１１ｅとして偏平チューブあるいは偏平多孔チューブを採用しても良い。
【００５６】
次に、本発明に係る構造を説明する。図４は本発明の第１実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。尚、以降の実施形態については冷凍サイクルの部分のみ図示して説明を行い、同等部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００５７】
まず、膨張弁７で減圧された冷媒は、蓄冷熱交換器１１の冷媒流入口１１ｂに流入し、冷媒流出口１１ｃから流出する冷媒はエバポレータ８へ流入するようになっているが、これらとはそれぞれ並列に、蓄冷熱交換器１１の上流側には膨張弁７の高圧側から分岐して高圧冷媒をノズル９ａに導く駆動流経路１４と、蓄冷熱交換器１１の下流側には通常冷房・蓄冷モード時にエバポレータ８への冷媒供給量を確保するため、冷媒流出口１１ｃをバイパスして流れる第１バイパス経路１７とを設けている。
【００５８】
また、第１バイパス経路１７に設けられた第１逆止弁１８は、通常冷房・蓄冷モード時においては開弁し、冷媒流出口１１ｃをバイパスさせて蓄冷熱交換器１１から第１バイパス経路１７を介してエバポレータ８へ冷媒を導く一方、放冷モード時においては閉弁し、冷媒流出口１１ｃで圧力が高まった冷媒が蓄冷熱交換器１１側へ逆流することを防いでいる。
【００５９】
ノズル９ａは、駆動流経路１４から流入する高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるものであり、９ｂは、このノズル９ａから噴射する高い速度の駆動冷媒流により冷媒を吸引する吸引部である。また９ｃは、吸引部９ｂから吸引した冷媒と、ノズル９ａから噴射する駆動冷媒とを混合させる混合部９ｃであり、この混合された冷媒は蓄冷熱交換器１１の内部に供給されるようになっている。
【００６０】
また、後述する放冷冷房モード時に、エバポレータ８の冷媒流出側から上記吸引部９ｂ側へ冷媒をバイパスさせるバイパス経路をなす第２バイパス経路１２を設けている。そして、この第２バイパス経路１２に設けられた第２逆止弁１３は、放冷モード時においてはエバポレータ８で蒸発させた気相冷媒を蓄冷熱交換器１１に導く一方、通常冷房・蓄冷モード時においては膨張弁７で減圧された冷媒が直接コンプレッサ１の吸入側へバイパスして吸入されることを防いでいる。
【００６１】
尚、本発明の特徴的な点は、放冷時にエバポレータ８へ冷媒を送出するための手段して、従来のエジェクタの代わりにエジェクタの構成要素であるノズル９ａ・混合部９ｃが取り付けられた蓄冷熱交換器１１が接続され、このノズル９ａ・混合部９ｃ・蓄冷熱交換器１１が一つの単位となって液冷媒循環ポンプとして構成されることにある。この液冷媒循環ポンプはエジェクタと同様に流体ポンプとして機能し、その駆動流経路１４は高圧回路に接続され、吸引部９ｂはエバポレータ８で気化した気相冷媒を第２バイパス経路１２（第２逆止弁１３）を通して導くように接続している。
【００６２】
次に、上記構成における第１実施形態における作動を説明する。まず、図４（ａ）の通常冷房・蓄冷モード時では、車両エンジン４によってコンプレッサ１を駆動することにより冷凍サイクルが運転される。従って、本発明の液冷媒循環ポンプの駆動は不要であり、駆動流経路１４に冷媒は僅少量しか流れない。
【００６３】
コンプレッサ１から吐出された高圧気相冷媒がコンデンサ６にて冷却され、過冷却状態の液冷媒となって膨張弁７に流入する。この膨張弁７の弁部７ａで高圧液冷媒が減圧されて低温低圧の気液２相状態となり、蓄冷熱交換器１１内に流入する。この流入冷媒は蓄冷熱交換器１１の多数のチューブ１１ｅ内を流れる。
【００６４】
その後冷媒は、蓄冷熱交換器１１の冷媒流出口１１ｃおよび第１バイパス経路１７（第１逆止弁１８）を通ってエバポレータ８に流入し、エバポレータ８において空調ケース２１内の送風空気から吸熱して蒸発して気相冷媒となり、この気相冷媒はコンプレッサ１に吸入されて再度圧縮される。尚、第２バイパス経路１２は膨張弁７側の方の圧が高いため、第２逆止弁１３により冷媒は流れない。エバポレータ８にて吸熱された冷風はフェイス開口部２９などから車室内へ吹き出して車室内を冷房する。
【００６５】
次に、通常冷房・蓄冷モード時における冷媒の挙動をより具体的に説明すると、夏期の高外気温時に冷房を始動する場合にはエバポレータ８の吸い込み空気温度が４０℃以上にも及ぶ高温となり、エバポレータ８の冷房熱負荷が非常に大きくなる。このような冷房高負荷条件の下では、エバポレータ８の出口冷媒の過熱度が過大となり、膨張弁７の弁部７ａの開度が全開となり、冷凍サイクルの低圧圧力が上昇する。
【００６６】
そのため、蓄冷熱交換器１１に流入する低圧冷媒の温度が蓄冷熱交換器１１の蓄冷材１１ａの凝固点（６〜８℃程度）より高い温度となる。従って、蓄冷材１１ａは低圧冷媒との熱交換で凝固せず、蓄冷材１１ａから顕熱分を吸熱するだけである。その結果、冷房高負荷条件では低圧冷媒が蓄冷熱交換器１１にて吸熱する熱量は僅少量となる。そのため、低圧冷媒のほとんどは蓄冷熱交換器１１を持たない通常の空調装置と同様にエバポレータ８にて車室内吹出空気から吸熱して蒸発する。
【００６７】
尚、冷房高負荷時には、通常、図２の内外気切替箱２３から内気を吸入する内気モードが選択されるから、冷房始動後の時間経過によりエバポレータ８の吸い込み空気温度が低下し、冷房熱負荷が低下する。これにより、エバポレータ８の出口冷媒の過熱度が減少するので、膨張弁７の弁部７ａの開度が減少し、冷凍サイクルの低圧圧力が低下し、低圧冷媒温度が低下する。
【００６８】
そして、低圧冷媒温度が蓄冷熱交換器１１の蓄冷材１１ａの凝固点より低下すると、蓄冷材１１ａの凝固が開始され、低圧冷媒は蓄冷材１１ａから凝固潜熱を吸熱するので、蓄冷材１１ａからの吸熱量が増加する。しかし、蓄冷材１１ａがこのように凝固潜熱を蓄冷する段階に至った時点では、既に、冷房熱負荷の低下により低圧冷媒温度が十分低下し、車室内吹出空気が充分低下している。
【００６９】
従って、蓄冷材１１ａへの凝固潜熱の蓄冷作用によって、冷房高負荷条件における急速冷房性能（クールダウン性能）が大きく阻害されることはない。換言すると、蓄冷熱交換器１１を冷房用エバポレータ８の冷媒回路に直列接続しても、冷房高負荷条件における急速冷房性能を、僅少量低下させるだけであり、良好に発揮できる。
【００７０】
次に、信号待ちなどの停車時に車両エンジン４を自動的に停止する場合について説明する。図４（ｂ）は放冷冷房モード時の作動を説明する冷凍サイクル模式図である。停車時には空調作動状態（送風機２２の作動状態）であっても、車両エンジン４の停止に伴って冷凍サイクルのコンプレッサ１も強制的に停止状態となり、コンデンサ６に溜まっている高圧の冷媒は、駆動流経路１４を通ってノズル９ａに流入する。
【００７１】
これにより本発明の液冷媒循環ポンプは、その高圧冷媒の圧力エネルギーをノズル９ａにて速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させ、そのノズル９ａから噴射する高い速度の冷媒流により吸引部９ｂに接続された第２バイパス経路（（第２逆止弁１３）を介してエバポレータ８から冷媒を吸引し、その吸引した冷媒とノズル９ａから噴射する冷媒とを、混合部９ｃにて混合させながら蓄冷熱交換器１１に流入させる。この際、駆動冷媒と吸引冷媒とを混合部９ｃにて混合することにより、駆動冷媒に凝縮作用を生じさせ、そのときの流れの減速により昇圧を得て流体ポンプ機構を構成し、その吐出冷媒が蒸発器８を流通して冷却作用を生じるようしている。
【００７２】
本発明の液冷媒循環ポンプの昇圧作用によって、第１バイパス経路１７の第１逆止弁１８には冷媒圧力が逆方向に作用して第１逆止弁１８は閉弁する。これに反し、第２バイパス経路１２の第２逆止弁１３には冷媒圧力が順方向に作用して第２逆止弁１３は開弁する。そのため、図４（ｂ）の矢印に示すように、蓄冷熱交換器１１→エバポレータ８→逆止弁１３→蓄冷熱交換器１１からなる冷媒循環回路で冷媒が循環する。
【００７３】
従って、エバポレータ８では蓄冷熱交換器１１で冷却された冷媒が送風機２２の送風空気から吸熱して蒸発するので、コンプレッサ停止後においてもエバポレータ８の冷却作用を継続でき、車室内の冷房作用を継続できる。エバポレータ８で蒸発した気相冷媒の温度は蓄冷熱交換器１１の蓄冷材１１ａの凝固点より高いので、蓄冷材１１ａは気相冷媒から融解潜熱を吸熱して固相から融解して液相に相変化する。これにより、気相冷媒は蓄冷材１１ａにより冷却され凝縮する。そして、コンデンサ６内の高圧冷媒が残存している間、停車時（コンプレッサ１停止時）の車室内冷房作用を継続できる。
【００７４】
具体的な数値例では、４００ｋＰａ程度の高低圧差により８〜１０ｋｇ／ｈ流量程度の駆動冷媒流が流れ、１２ｋｇ／ｈ流量程度の冷媒が吸引され、１４ｋＰａ程度の昇圧が得られている。また、蓄冷材１１ａとして、凝固点＝６℃・凝固潜熱＝２２９ｋＪ／ｋｇのパラフィンを、４２０ｇ程度用いることにより、６０〜９０秒間程度の間、車室内冷房作用を継続できることを確認しており、通常の信号待ちによる停車時間程度は冷房作用を継続できることとなる。
【００７５】
このように、蓄冷材１１ａは蓄冷運転により冷却されており、放冷運転時はその蓄冷熱が有る間、冷媒は冷却されて凝縮する。よって、蓄冷熱交換器１１の冷媒流入口１１ｂから冷媒流出口１１ｃに向かって徐々に液冷媒量が増加し、冷媒流出口１１ｃでは大部分が液冷媒で満たされるため、冷媒の流速は気液の密度比により大きく減速され、その運動量の減少分に相当する流体圧力の増加が得られる。
【００７６】
すなわち、ディフューザのように運動エネルギーの減少を流路断面積の変化によって圧力のエネルギーに変換するのではなく、冷媒の持つ熱エネルギーを蓄冷材１１ａで吸収することにより運動量変化を発生させて昇圧作用（ポンプ作用）を得るものである。この作用は、ボイラなどの給水に用いられる流体ポンプの一種、インゼクタと原理的には同一である。
【００７７】
すなわち、インゼクタの場合は駆動流の蒸気をノズルで増速させ、過冷却度を持った水を吸引する。混合部では吸引した水に駆動流の蒸気が直接接触により凝縮して大きな運動量の減少が発生し、蒸気により過熱された水は大きな圧力上昇を伴ってボイラへ給水される。このインゼクタの場合、駆動流蒸気が吸引した水と接触して冷却されるのに対して、本発明では蓄冷熱交換器１１に貯められた冷熱を利用して冷却すること、すなわち駆動流冷却の手段が異なっている。
【００７８】
上記のように、蓄冷熱交換器１１の冷熱を利用すれば、冷媒を冷却して液冷媒を生成しつつ、有効な圧力上昇を得ることができるため、従来のエジェクタのディフューザを蓄冷熱交換器１１に置き換え、ノズル９ａ・混合部９ｃ・蓄冷熱交換器１１を一つのインゼクタ型流体ポンプとして構成することにより、エジェクタで昇圧のために必要だったディフューザを廃止することができ、装置全体を小型化することができて車両への搭載性を向上することができる。
【００７９】
また、上記の構成により、従来のようなディフューザを組み込んだエジェクタによらなくても気相冷媒の凝縮作用を利用して昇圧作用を得ることができるので、より簡素かつ小型にアイドリングストップ時の冷房を実現できる。
【００８０】
次に、第１実施形態の特徴と作用効果を説明する。膨張弁７の高圧側から分岐した駆動流経路１４と、駆動流経路１４から流入する高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル９ａ、ノズル９ａから噴射する高い速度の駆動冷媒流により冷媒を吸引する吸引部９ｂ、および吸引部９ｂから吸引した冷媒とノズル９ａから噴射する駆動冷媒とを混合させる混合部９ｃとを有すると共に、エバポレータ８の上流側に設けられてコンプレッサ１の稼働時に低圧冷媒により冷却される蓄冷材１１ａを有する蓄冷熱交換器１１と、エバポレータ８の冷媒流出側から吸引部９ｂ側へ冷媒をバイパスさせ、第２逆止弁１３を有する第２バイパス経路１２とを設け、車両エンジン４が停止してコンプレッサ１が停止したときに、駆動流経路１４からノズル９ａへ流入して噴射される駆動冷媒と、吸引部９ｂから吸引した冷媒とを混合部９ｃにて混合することにより駆動冷媒に凝縮作用を生じさせ、そのときの流れの減速により昇圧を得て流体ポンプ機構を構成し、その吐出冷媒がコンプレッサ１を流通して冷却作用を生じるようにしている。
【００８１】
従来のエジェクタ式ポンプでは運動エネルギーから圧力を取り出していたのに対して、本発明は蓄冷熱交換器１１の持つ冷熱を利用して冷媒の凝縮作用により昇圧を得る点が最大の特徴である。これによれば、従来のエジェクタ式ポンプで必要だったディフューザ部分を無くすか、もしくは充分小さくしても効率良く昇圧を得ることができるため、より効率が良くて小型な流体ポンプ手段を有する蓄冷式の車両用空調装置とすることができる。
【００８２】
また、蓄冷熱交換器１１において、冷媒流入口１１ｂを天地方向の天側、冷媒流出口１１ｃを天地方向の地側に配置している。本発明では流体ポンプとしての昇圧作用を蓄冷熱交換器１１で発生させる。その要点は、蓄冷熱交換器１１の冷媒流入口１１ｂでは冷媒が密度の小さい気相冷媒主体の速い流れであるのが、冷媒流出口１１ｃでは密度の大きい液相冷媒主体の遅い流れになることにあるため、蓄冷熱交換器１１の構成についても一定の工夫が必要となる。すなわち、これによれば、蓄冷熱交換器１１の冷媒流路断面積が一般配管部に比べて大きくなる場合、液冷媒は重力によって下方に集まることより望ましい状態となる。
【００８３】
また、蓄冷熱交換器１１において、内部の冷媒流路面積の総和よりも冷媒流出口１１ｃの断面積を小さくしている。これによれば、冷媒流出口１１ｃはその断面の大部分が液相冷媒で閉塞されて望ましい状態となる。また、混合部９ｃの冷媒流出側に蓄冷熱交換器１１を接続し、冷媒流出口１１ｃの冷媒流入側にエバポレータ８を接続している。これによれば、吸引部９ｂにガス冷媒を吸引するように構成したものである。
【００８４】
また、膨張弁７の冷媒流出側を冷媒流入口１１ｂに接続している。これによれば、蓄冷熱交換器１１をエバポレータ８に対して直列となるよう構成したものである。このため、蓄冷時には高圧回路から膨張弁７で減圧された低温冷媒が蓄冷熱交換器１１に導かれて蓄冷材１１ａを冷却すると共に、その後にエバポレータ８へ流れて車室内の冷房を行う。
【００８５】
尚、ノズル９ａの径は設計により膨張弁７の開度よりも小さく設定してあるため、蓄冷時に冷凍サイクルの作動に与える影響はほとんど無い。また、放冷時にはノズル９ａ・混合部９ｃ・蓄冷熱交換器１１の全体で流体ポンプとして作用するため、コンプレッサ１が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用してエバポレータ８と蓄冷熱交換器１１の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。
【００８６】
（第２実施形態）
図５は本発明の第２実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。上述の第１実施形態と異なるのは、膨張弁７の冷媒流出側を蓄冷熱交換器１１の冷媒流出口１１ｃに接続している点と、駆動流経路１４には開閉手段をなす開閉弁１５ｂを設けている点である。
【００８７】
図５（ａ）の通常冷房・蓄冷モード時において冷媒は、図中に矢印で示すように、コンプレッサ１→コンデンサ６→膨張弁７→エバポレータ８→コンプレッサ１と循環し、冷房を行いつつ、空調用制御装置５は断続的に開閉弁１５ｂを開いて蓄冷熱交換器１１に冷媒を通過させて蓄冷を行う。
【００８８】
また、図５（ｂ）の放冷冷房モード時においては、車両エンジン４の停止に伴って冷凍サイクルのコンプレッサ１も強制的に停止状態となり、空調用制御装置５はこの停車時のエンジン（コンプレッサ）停止状態を判定して、開閉弁１５を開くように制御する。冷媒は図中の矢印で示すように、コンデンサ６に溜まっている高圧の冷媒が駆動流経路１４を通ってノズル９ａに流入する。これにより、吸引部９ｂからガス冷媒を吸引し、蓄冷熱交換器１１→エバポレータ８→逆止弁１３→蓄冷熱交換器１１と循環し、第１実施形態で説明した放冷と冷房とを行う。
【００８９】
次に、第２実施形態の特徴と作用効果を説明する。膨張弁７の冷媒流出側を冷媒流出口１１ｃに接続している。これによれば、蓄冷熱交換器１１をエバポレータ８に対して並列となるよう構成したものである。このため、蓄冷時には駆動流経路１４に設けた開閉弁１５ｂを断続的に開くものである。すると高圧回路から減圧された低温冷媒が蓄冷熱交換器１１に導かれ、蓄冷材１１ａを冷却する。
【００９０】
また、放冷時には開閉弁１５ｂを開くことにより第１実施形態に記載の構成と同様にノズル９ａ・混合部９ｃ・蓄冷熱交換器１１の全体で流体ポンプとして作用するため、コンプレッサ１が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用してエバポレータ８と蓄冷熱交換器１１の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。
【００９１】
（第３実施形態）
図６は本発明の第３実施形態における冷凍サイクルの模式図である。上述した第２実施形態と異なるのは、エバポレータ８の冷媒流出側に気液分離手段をなすアキュームレータ１０を配設すると共に、アキュームレータ１０の液冷媒導出部１０ａに第２バイパス経路１２を接続している点である。アキュームレータ１０では、エバポレータ８出口側の冷媒の気液を分離して液冷媒を溜め、ガス冷媒をコンプレッサ１に吸入させると共に、液冷媒を蓄冷熱交換器１１の吸引部９ｂに供給することとなる。これによれば、吸引部９ｂからも液冷媒を導入できるので、更に蓄冷能力を向上することができる。
【００９２】
（第４実施形態）
図７は本発明の第４実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。上述の第１・第２実施形態では吸引部９ｂにガス冷媒を吸引するように構成したものであったが、本実施形態、および後述する第５・第６実施形態は吸引部（９ｂ）に液冷媒を吸引するように構成したものである。
【００９３】
図7（ａ）の通常冷房・蓄冷モード時において冷媒は、図中に矢印で示すように、コンプレッサ１→コンデンサ６→膨張弁７→蓄冷熱交換器１１→エバポレータ８→コンプレッサ１と循環し、冷房を行いつつ、蓄冷熱交換器１１に冷媒を通過させて蓄冷を行う。また、図５（ｂ）の放冷冷房モード時において冷媒は、図中の矢印で示すように、コンデンサ６に溜まっている高圧の冷媒が駆動流経路１４を通ってノズル９ａに流入する。これにより、吸引部９ｂから液冷媒を吸引し、蓄冷熱交換器１１→エバポレータ８→逆止弁１３→蓄冷熱交換器１１と循環し、上記で説明した実施形態と同様に放冷と冷房とを行う。
【００９４】
次に、第４実施形態の特徴と作用効果を説明する。まず、冷媒流出口１１ｃに吸引部９ｂを接続し、混合部９ｃの冷媒流出側にエバポレータ８を接続している。これによれば、吸引部９ｂに液冷媒を吸引するように構成したものである。また、膨張弁７の冷媒流出側を冷媒流入口１１ｂに接続している。これによれば、蓄冷熱交換器１１をエバポレータ８に対して直列となるよう構成したものである。これは蓄冷熱交換器１１で過冷却液冷媒をつくり、この液冷媒を吸引して混合部９ｃでノズル９ａから噴出される気液２相冷媒を凝縮させ昇圧を得るようにしたものである。
【００９５】
この場合、ノズル９ａおよび混合部９ｃは通常のボイラの給水などに用いられるインゼクタと同様の作用となる。但し、この場合はノズル９ａで減圧されて生成される気液２相冷媒は乾き度が小さく気相流量が小さいので、凝縮によって得られる運動量低下も小さく、昇圧量は上記の請求項に記載する構成と比べて小さくなるが、その作動上の効果は何ら変ることはない。これにより、コンプレッサ１が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用してエバポレータ８と蓄冷熱交換器１１の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。
【００９６】
（第５実施形態）
図８は本発明の第５実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。上述の第４実施形態と異なるのは、膨張弁７の冷媒流出側を混合部９ｃの冷媒流出側とエバポレータ８との間に接続している点と、駆動流経路１４には開閉手段をなす開閉弁１５ｂを設けている点である。
【００９７】
図８（ａ）の通常冷房・蓄冷モード時において冷媒は、図中に矢印で示すように、コンプレッサ１→コンデンサ６→膨張弁７→エバポレータ８→コンプレッサ１と循環し、冷房を行いつつ、空調用制御装置５は断続的に開閉弁１５ｂを開いて蓄冷熱交換器１１に冷媒を通過させて蓄冷を行う。
【００９８】
また、図８（ｂ）の放冷冷房モード時において冷媒は、図中の矢印で示すように、コンデンサ６に溜まっている高圧の冷媒が駆動流経路１４を通ってノズル９ａに流入する。これにより、吸引部９ｂから液冷媒を吸引し、蓄冷熱交換器１１→エバポレータ８→逆止弁１３→蓄冷熱交換器１１と循環し、上記で説明した実施形態と同様に放冷と冷房とを行う。
【００９９】
次に、第５実施形態の特徴と作用効果を説明する。膨張弁７の冷媒流出側を混合部９ｃの冷媒流出側とエバポレータ８との間に接続している。これによれば、蓄冷熱交換器１１をエバポレータ８に対して並列となるよう構成したものである。このため、蓄冷時には駆動流経路１４に設けた開閉弁１５ｂを断続的に開くものである。すると高圧回路から減圧された低温冷媒が蓄冷熱交換器１１に導かれ、蓄冷材１１ａを冷却する。
【０１００】
また、放冷時には開閉弁１５ｂを開くことにより第４実施形態に記載の構成と同様に、液冷媒を吸引して混合部９ｃでノズル９ａから噴出される気液２相冷媒を凝縮させ昇圧を得るようにしたものである。これにより、コンプレッサ１が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用してエバポレータ８と蓄冷熱交換器１１の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。
【０１０１】
（第６実施形態）
図９は本発明の第６実施形態における冷凍サイクルの模式図である。上述した第５実施形態と異なるのは、エバポレータ８の冷媒流出側に気液分離手段をなすアキュームレータ１０を配設すると共に、アキュームレータ１０の液冷媒導出部１０ａに第２バイパス経路１２を接続している点である。アキュームレータ１０では、エバポレータ８出口側の冷媒の気液を分離して液冷媒を溜め、ガス冷媒をコンプレッサ１に吸入させると共に、液冷媒を蓄冷熱交換器１１の吸引部９ｂに供給することとなる。これによれば、吸引部９ｂからも液冷媒を導入できるので、更に蓄冷能力を向上することができる。
【０１０２】
（第７実施形態）
図１０は本発明の第７実施形態における冷凍サイクルの模式図である。第１実施形態の冷凍サイクルにおいて駆動流経路１４に絞り手段をなす固定絞り１５ａを設けている。これによれば、固定絞り１５ａの絞り径とノズル９ａのノズル径とをそれぞれ最適値に設定できることから設計自由度が向上するうえ、膨張弁７の制御範囲を広くすることができる。尚、本発明は上述した第３・第４・第６実施形態に対しても同様に適用することができる。
【０１０３】
（第８実施形態）
図１１は本発明の第８実施形態における冷凍サイクルの模式図である。第１実施形態の冷凍サイクルにおいて駆動流経路１４に開閉弁１５ｂを設けている。これによれば、開閉弁１５ｂにより駆動流経路１４を完全に遮断することができるため、膨張弁７の制御範囲を広くすることができる。尚、本発明は上述した第３・第４・第６実施形態に対しても同様に適用することができる。
【０１０４】
（第９実施形態）
図１２は本発明の第９実施形態における蓄冷熱交換器１１の具体的構成例を示す断面図である。これは、蓄冷熱交換器１１としてシェル１１ｄの内部に、冷媒流路を１本の細長い冷媒管１１ｅでつづら折りにして密封している。冷媒管１１ｅにはフィン１１ｆが機械的・熱的に一体に結合され、これらの間に蓄冷材１１ａを注入した構造となっている。
【０１０５】
これによれば、冷媒管１１ｅの断面積を一般配管部と同程度に構成することにより冷媒の流速が上がり、重力によって液冷媒が配管下方に集まって冷媒流出口１１ｃが液冷媒で満たされる効果は相対的に小さくなるため、必ずしも図３に示したように冷媒流出入口１１ｂ・１１ｃを上下に配置しなくても良く、途中の経路を曲げるなどレイアウトの設計自由度が大きくなる。
【０１０６】
（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、例えば蓄冷熱交換器１１は図示しない他のタイプのものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る室内空調ユニット部２０の概略構成を示す断面模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る蓄冷熱交換器１１の具体的構成例を示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。
【図５】本発明の第２実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。
【図６】本発明の第３実施形態における冷凍サイクルの模式図である。
【図７】本発明の第４実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。
【図８】本発明の第５実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。
【図９】本発明の第６実施形態における冷凍サイクルの模式図である。
【図１０】本発明の第７実施形態における冷凍サイクルの模式図である。
【図１１】本発明の第８実施形態における冷凍サイクルの模式図である。
【図１２】本発明の第９実施形態における蓄冷熱交換器１１の具体的構成例を示す断面図である。
【図１３】従来のエジェクタ９の構造概要を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１…コンプレッサ（圧縮機）
４…車両エンジン
６…コンデンサ（高圧側熱交換器）
７…膨張弁（減圧手段）
８…エバポレータ（蒸発器）
９ａ…ノズル
９ｂ…吸引部
９ｃ…混合部
１０…アキュームレータ（気液分離手段）
１０ａ…液冷媒導出部
１１…蓄冷熱交換器
１１ａ…蓄冷材
１１ｂ…冷媒流入口
１１ｃ…冷媒流出口
１１ｅ…チューブ（冷媒管）
１２…第２バイパス経路（バイパス経路）
１３…第２逆止弁（逆止手段）
１４…駆動流経路
１５ａ…固定絞り（絞り手段）
１５ｂ…開閉弁（開閉手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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