(57)【要約】【課題】冷媒の流量減少を抑制可能な冷凍サイクル装置を提供する。【解決手段】凝縮部２０は、内部を流通する冷媒と外部を通過する空気との間の熱交換を提供する第１熱交換部２１および第２熱交換部２２を有する。第１熱交換部２１と第２熱交換部２２は直列に接続されている。凝縮部２０は、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒を流出させるレシーバ３０を有する。凝縮部２０は、第１熱交換部２１および第２熱交換部２２が設けられた熱交換流路１２０と、第１熱交換部２１を流通する冷媒が第２熱交換部２２を迂回して流れる迂回流路１２５とを備える。凝縮部２０は、冷媒が熱交換流路１２０を流れる状態と、冷媒が迂回流路１２５を流れる状態とを切り替え可能な電磁弁１２２ａ、１２２ｂを備える。レシーバ３０は、熱交換流路１２０の分岐部分１２１から合流部分１２９までの間に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１０）と、圧縮された前記冷媒を冷却して凝縮させる凝縮部（２０）と、前記凝縮部で冷却された前記冷媒を減圧する減圧装置（４０）と、前記減圧装置で減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発器（５０）と、を備える冷凍サイクル装置であって、
前記凝縮部は、
内部を流通する前記冷媒と外部を通過する空気との間の熱交換を提供する第１熱交換部（２１；２２１）と、
前記冷媒の流れに関して前記第１熱交換部と直列に接続され、内部を流通する前記冷媒と外部を通過する空気との間の熱交換を提供する第２熱交換部（２２）と、
前記冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して前記液相冷媒を流出させる受液部（３０）と、
前記冷媒が流通する流路であって、前記第１熱交換部および前記第２熱交換部が設けられた熱交換流路（１２０）と、
前記第２熱交換部よりも上流で前記熱交換流路から分岐し、前記第２熱交換部よりも下流で前記熱交換流路に合流する流路であって、前記第１熱交換部を流通する前記冷媒が前記第２熱交換部を迂回して流れる迂回流路（１２５）と、
前記冷媒が前記熱交換流路を流れる状態と、前記冷媒が前記迂回流路を流れる状態とを切り替え可能な切替部（１２２ａ、１２２ｂ）と、
を備え、
前記受液部は、前記熱交換流路における、前記迂回流路と分岐する分岐部分（１２１）から前記迂回流路と合流する合流部分（１２９）までの間に設けられている冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記受液部は、前記第２熱交換部よりも下流で、前記合流部分よりも上流に設けられている請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記切替部を制御する制御部（６０）を備え、
前記制御部は、
除湿暖房運転中に前記蒸発器を流通する冷媒流量または前記冷媒流量に関連する流量関連値に基づく前記冷媒流量が閾値よりも小さいか否かを判定する流量判定部（Ｓ３０）と、
前記流量判定部において前記冷媒流量が前記閾値よりも小さいと判定された場合に、前記冷媒が前記迂回流路を流れる状態に前記切替部を切り替え制御する流路制御部（Ｓ４０）と、
を有する請求項１または請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記第１熱交換部における前記冷媒と前記空気との間の熱交換量を調整可能な熱交換量調整部（２２１ｇ；７０）を備え、
前記制御部は、
前記流路制御部にて前記冷媒が前記迂回流路を流れる状態に前記切替部を切り替え制御した状態で、前記冷媒流量が前記閾値よりも小さい場合に、前記熱交換量を低下するように前記熱交換量調整部を制御する請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記熱交換量調整部（２２１ｇ）は、前記第１熱交換部において前記冷媒が通過する流路を短くすることで前記熱交換量を低下する請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記熱交換量調整部（７０）は、前記第１熱交換部を通過する前記空気の通過流量を低下する遮断部である請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、冷凍サイクル装置が開示されている。この冷凍サイクル装置は、コンプレッサから吐出された冷媒を凝縮させるコンデンサと、コンデンサにより凝縮された冷媒を気体と液体に分離して液体の冷媒を流出するレシーバと、レシーバから流出された冷媒を過冷却して絞り装置へ送るサブコンデンサとを有する。この冷凍サイクル装置には、コンプレッサから吐出された冷媒の一部をコンデンサを迂回させてレシーバへ導くバイパス路が設けられている。バイパス路には、コンデンサの凝縮圧力が低い時に開放する弁を設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４１３９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、冷媒がコンデンサを迂回する場合でも冷媒はレシーバを通過する。レシーバに流入した冷媒は、レシーバでの放熱およびレシーバ内での液化によって、圧力が低下する。これにより、膨張弁の前後での冷媒の圧力差が減少し、蒸発器を流通する冷媒の流量が低下してしまうという課題がある。
【０００５】
開示される目的は、冷媒の流量減少を抑制可能な冷凍サイクル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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って、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示された冷凍サイクル装置のひとつは、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１０）と、圧縮された冷媒を冷却して凝縮させる凝縮部（２０）と、凝縮部で冷却された冷媒を減圧する減圧装置（４０）と、減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（５０）と、を備える冷凍サイクル装置であって、凝縮部は、内部を流通する冷媒と外部を通過する空気との間の熱交換を提供する第１熱交換部（２１；２２１）と、冷媒の流れに関して第１熱交換部と直列に接続され、内部を流通する冷媒と外部を通過する空気との間の熱交換を提供する第２熱交換部（２２）と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒を流出させる受液部（３０）と、冷媒が流通する流路であって、第１熱交換部および第２熱交換部が設けられた熱交換流路（１２０）と、第２熱交換部よりも上流で熱交換流路から分岐し、第２熱交換部よりも下流で熱交換流路に合流する流路であって、第１熱交換部を流通する冷媒が第２熱交換部を迂回して流れる迂回流路（１２５）と、冷媒が熱交換流路を流れる状態と、冷媒が迂回流路を流れる状態とを切り替え可能な切替部（１２２ａ、１２２ｂ）と、を備え、受液部は、熱交換流路における、迂回流路と分岐する分岐部分（１２１）から迂回流路と合流する合流部分（１２９）までの間に設けられている。
【０００８】
この開示によれば、切替部によって冷媒が迂回流路を流通する状態に切り替えることで、冷媒に第２熱交換部と受液部とを迂回させることができる。第２熱交換部を迂回することで、第２熱交換部にて冷媒が冷却されることを回避でき、冷媒の圧力低下を抑制できる。さらに受液部を迂回することで、受液部における冷媒の圧力低下も抑制することができる。これにより、減圧装置の前後での冷媒の圧力差の減少を抑制できる。以上により、冷媒の流量減少を抑制可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る冷凍サイクル装置を示す図である。
【図２】第１実施形態の冷凍サイクル装置が実行する制御のフローチャートである。
【図３】第２実施形態の第１熱交換部を示す図である。
【図４】第２実施形態の冷凍サイクル装置が実行する制御のフローチャートである。
【図５】第３実施形態の冷凍サイクル装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
第１実施形態の冷凍サイクル装置１について、図１および図２を参照しながら説明する。冷凍サイクル装置１は、圧縮機１０と、凝縮部２０と、膨張弁４０と、蒸発器５０とを含むサイクル機能品を有する。冷凍サイクル装置１は、上述のサイクル機能品同士を接続する配管を有する。冷凍サイクル装置１は、上述のサイクル機能品および配管によって構成される循環回路を有する。冷凍サイクル装置１は、この循環回路を冷媒が循環する際の相変化によって、冷却対象を冷却するための冷熱を生成する。冷凍サイクル装置１は、車両に搭載されて車室内を空調する車両用空調装置に適用される。
【００１１】
圧縮機１０は、吸入した冷媒を圧縮し、高温高圧の冷媒として吐出する。圧縮機１０は、冷媒の吐出容量が固定された固定容量型圧縮機、吐出容量を調節可能な可変容量型圧縮機等により提供される。また圧縮機１０は、クラッチとプーリを介してエンジンに連結され、エンジンの駆動力によって駆動する構成であってもよいし、電動モータにより駆動される電動圧縮機であってもよい。圧縮機１０は、冷媒の吸入と吐出によって冷凍サイクル装置１に冷媒を循環させる。圧縮機１０は、その作動を空調ＥＣＵ６０によって制御される。
【００１２】
凝縮部２０は冷媒を空気によって冷却し、気相の冷媒を液相の冷媒に凝縮させる。凝縮部２０は、例えば車両の前方端に設けられたグリルの後方に、グリルに近接して設置される。凝縮部２０の詳細については後述する。
【００１３】
膨張弁４０は、通過した冷媒を減圧する減圧装置である。膨張弁４０は、凝縮部２０の流出側および蒸発器５０の流入側と連結されている。膨張弁４０は、凝縮部２０を通過した冷媒を減圧して低温低圧の状態で蒸発器５０へと流入させる。膨張弁４０は、例えば開度が固定された固定式膨張弁、開度を冷媒の温度によって調節可能な感温式膨張弁、開度を電子制御可能な電子式膨張弁等により提供される。
【００１４】
蒸発器５０は、内部を流通する冷媒と空調ケース内を流通する送風空気との間の熱交換を提供する熱交換器である。蒸発器５０は、空調ケースの内部に収容されている。蒸発器５０は、膨張弁４０の流出側および圧縮機１０の流入側に連結されている。蒸発器５０は、低温低圧の状態で流入した冷媒を内部で蒸発させる。蒸発器５０は、冷媒の蒸発潜熱によって送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。蒸発器５０は冷媒を蒸発させることで冷熱を生成しているということもできる。
【００１５】
凝縮部２０は、第１熱交換部２１と、第２熱交換部２２と、レシーバ３０とを有する。また、凝縮部２０は、冷媒の流路として熱交換流路１２０と迂回流路１２５とを有する。第１熱交換部２１および第２熱交換部２２は、それぞれ内部を流通する高温高圧の冷媒と外部を通過する空気との間の熱交換を提供する熱交換器である。第１熱交換部２１と第２熱交換部２２とは、配管で接続されている。第１熱交換部２１および第２熱交換部２２は、例えば冷媒が流通するチューブと、チューブに接合されて熱交換部における熱交換面積を拡大するフィンとを有する。第１熱交換部２１と第２熱交換部２２は、冷媒の流れに対して直列に接続されている。第１熱交換部２１と第２熱交換部２２は、熱交換流路１２０に設けられている。
【００１６】
第１熱交換部２１および第２熱交換部２２は、エンジンルームやモータールームの内部に収容されている。第１熱交換部２１および第２熱交換部２２は、例えばラジエータ８０の前方で車両のフロントグリルに近接して配置されている。第１熱交換部２１および第２熱交換部２２は、フロントグリルを介してエンジンルームまたはモータールームに流入する外気と熱交換を行う。ラジエータ８０の後部には外気の流入を促進するためのファン９０が設置されている。
【００１７】
レシーバ３０は、液相冷媒と気相冷媒とが混合した状態の冷媒から気相冷媒と液相冷媒とを分離し、液相冷媒を流出させる。レシーバ３０は、「受液部」の一例である。レシーバ３０は、熱交換流路１２０に設けられている。レシーバ３０は、例えば第２熱交換部２２よりも下流に設けられて、第２熱交換部２２と配管により接続されている。レシーバ３０は、熱交換流路１２０と迂回流路１２５とが分岐する分岐部分１２１より上流には設けられておらず、熱交換流路１２０と迂回流路１２５とが合流する合流部分１２９より下流にも設けられていない。すなわち、レシーバ３０には、冷媒が熱交換流路１２０を通過する場合にのみ冷媒が供給される。
【００１８】
熱交換流路１２０は、第１熱交換部２１、第２熱交換部２２およびレシーバ３０を連通する流路である。すなわち、熱交換流路１２０には第２熱交換部２２およびレシーバ３０が設けられている。熱交換流路１２０の分岐部分１２１と合流部分１２９との間には、迂回流路１２５と同様に熱交換流路１２０の分岐部分１２１から合流部分１２９までの流路部分を開放および遮断可能な第１電磁弁１２２ａが設けられている。
【００１９】
迂回流路１２５は、第１熱交換部２１と第２熱交換部２２とを接続する流路から分岐して、第２熱交換部２２およびレシーバ３０の下流側で熱交換流路１２０に合流する流路である。迂回流路１２５には、熱交換流路１２０と同様に、迂回流路１２５を開放および遮断することができる第２電磁弁１２２ｂが設けられている。第１電磁弁１２２ａおよび第２電磁弁１２２ｂは、一方を開放し他方を遮断することで、冷媒が第２熱交換部２２を流通するか第２熱交換部２２を迂回するかを切り替えることができる。第１電磁弁１２２ａおよび第２電磁弁１２２ｂは、「切替部」の一例である。
【００２０】
空調ＥＣＵ６０は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータを主なハードウェア要素として備える。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能な所定のプログラムを非一時的に記憶する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。空調ＥＣＵ６０は、記憶媒体に記憶された各種のプログラムをＣＰＵ等のプロセッサによって実行することで、各種制御処理を実施する機能を有する。
【００２１】
空調ＥＣＵ６０が提供する手段および／または機能は、記憶媒体に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、空調ＥＣＵ６０がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。空調ＥＣＵ６０は、車両に搭載された複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）のうちの１つである。または、複数のＥＣＵによって空調ＥＣＵ６０が構成されていてもよい。
【００２２】
空調ＥＣＵ６０は、インストルメントパネル等に設けられた操作スイッチの入力情報や、車両に設けられた各種センサからの検出情報に基づいて、冷凍サイクル装置１の作動を制御する。空調ＥＣＵ６０は、電磁弁１２２ａ、１２２ｂを制御することで、熱交換流路１２０が連通された状態と、迂回流路１２５が連通された状態とを切り替える流路切替制御を行う。換言すれば、空調ＥＣＵ６０は、冷媒が第２熱交換部２２を通過するか迂回するかのどちらかを選択する。
【００２３】
冷凍サイクル装置１における冷媒の流れについて以下に説明する。圧縮機１０で圧縮され吐出された冷媒は、高温高圧の状態で凝縮部２０に流れ込む。圧縮機１０から送り出された冷媒は気相の状態である。ここで熱交換流路１２０が連通し、迂回流路１２５が遮断されていた場合、冷媒は、図１の白抜き矢印で示すように、第１熱交換部２１を流通した後に、熱交換流路１２０へと導かれる。冷媒は、第２熱交換部２２を通過した後、レシーバ３０へと流入して気液分離され、液相の冷媒がレシーバ３０から流出する。レシーバ３０から流出した冷媒は、膨張弁４０にて減圧された後、蒸発器５０を通過する。蒸発器５０を流れた冷媒は、熱交換により蒸発しているため、気相の状態で圧縮機１０に吸い込まれる。その後、圧縮機１０で再び圧縮されて一連の冷凍サイクルを繰り返す。
【００２４】
この場合、冷媒は、第１熱交換部２１および第２熱交換部２２の両方で放熱されることになる。したがって、迂回流路１２５を冷媒が流通する場合に比べて冷媒の温度を低くすることができる。このため、冷媒流量が確保できる状況、すなわち外気温度が比較的高く凝縮圧力が十分に大きい状況等では、迂回流路１２５を流通する場合と比較して蒸発器５０における冷却能力を高めることができる。
【００２５】
一方で、熱交換流路１２０が遮断されて迂回流路１２５が連通されていた場合、図１の黒塗り矢印で示すように、第１熱交換部２１を通過した冷媒は第２熱交換部２２、およびレシーバ３０を迂回して流れる。すなわち、迂回流路１２５を冷媒が流通する場合には、凝縮部２０における冷媒と外気との熱交換は第１熱交換部２１で行われ、第２熱交換部２２では行われない。そして、第１熱交換部２１を流出した冷媒は、レシーバ３０に流入することなく膨張弁４０へと向かう。また、熱交換流路１２０内に残留する冷媒も、圧縮機１０の吸入作用によって流下する。これにより、レシーバ３０内部の液相冷媒が迂回流路１２５から流出した冷媒に合流して膨張弁４０へと向かう。この場合、冷媒は第２熱交換部２２にて冷却されないので、熱交換流路１２０を流通する場合と比較して冷媒の温度を高くすることができる。このため、冷媒の凝縮圧力が比較的大きくなる。これにより膨張弁４０の上流と下流とで圧力差が大きくなり、蒸発器５０を流通する冷媒流量が増加する。
【００２６】
冷凍サイクル装置１は、車両用空調装置の空調運転モードに応じて作動する。車両用空調装置が冷房運転をする場合、冷凍サイクル装置１は、蒸発器５０にて冷媒を蒸発させて送風空気を冷却する。車両用空調装置が暖房運転を実行する場合、冷凍サイクル装置１はその作動を停止し、蒸発器５０にて送風空気を冷却しない。暖房運転においては蒸発器５０の下流に設けられたヒータコア等の加熱用熱交換器によって送風空気が加熱される。
【００２７】
車両用空調装置が除湿暖房運転（除湿モード）を実行する場合、冷凍サイクル装置１は冷房運転と同様に蒸発器５０にて冷媒を蒸発させて送風空気を冷却する。このとき送風空気中の水分が結露することで、送風空気が除湿される。除湿された送風空気は、加熱用熱交換器にて再加熱され、除湿された暖房風として車室内に供給される。
【００２８】
このとき、外気温が低く、外気と凝縮部２０との熱交換量が大きい場合、すなわち凝縮部２０にて冷媒からの放熱が大きい場合には、凝縮部２０における冷媒の飽和圧力である凝縮圧力が低下する。膨張弁４０を通過する冷媒流量は、膨張弁４０の流入側の冷媒の圧力と流出側の冷媒の圧力との差圧が小さいほど低下するため、凝縮圧力が低下することで冷媒流量が低下してしまう。冷媒流量が低下すると蒸発器５０の冷却能力も低下するため、除湿暖房運転において送風空気を十分に除湿できなくなる。このため、凝縮圧力の低下により、車両のウインドシールドの防曇効果が小さくなってしまう。冷凍サイクル装置１において空調ＥＣＵ６０は、防曇効果を確保するために、冷媒回路における流路制御を行う。
【００２９】
空調ＥＣＵ６０が実行する流路制御の一例について、図２のフローチャートを参照して説明する。空調ＥＣＵ６０は、図２に示す流路制御を、空調運転中に実行する。空調ＥＣＵ６０は、まずステップＳ１０で、車両用空調装置が除湿暖房運転を実行しているか否かを判定する。除湿暖房運転を実行しているか否かは、例えばエアコンの操作パネルの除湿暖房運転モードスイッチが投入されているか否かによって判定することができる。または、オートエアコンの場合には、除湿暖房運転を開始する条件が成立したと空調ＥＣＵ６０が判断した場合に除湿暖房運転を実行していると判定する。除湿暖房運転を開始する条件は、例えば内気循環モードで暖房運転を実行している場合、車室内の湿度が閾値を上回った状態で暖房運転を実行している場合等に、成立していると判断することができる。ステップＳ１０で除湿暖房運転を実行していると判定された場合には、ステップＳ２０へと進む。
【００３０】
ステップＳ２０では、外気温が閾温度を下回っているか否かを判定する。ここで閾温度とは、凝縮部２０が除湿暖房運転において必要な冷却能力よりも過剰な冷却能力を発揮すると判断できる外気温である。ステップＳ２０で外気温が閾温度を下回っていると判定された場合には、ステップＳ３０へと進む。
【００３１】
ステップＳ３０では、圧縮機１０における吸入圧Ｐｓと吐出圧Ｐｄの差圧が、閾圧力差を下回っているか否かを判定する。ここで閾圧力差は、冷媒の流量が閾値を下回っており十分でないと判断できる値である。差圧は、冷媒流量に関連する流量関連値の一例であり、閾圧力差は、閾値の一例である。ステップＳ３０は、流量判定部の一例である。ステップＳ３０で、差圧が閾圧力差を下回っていると判定された場合には、ステップＳ４０へと進む。
【００３２】
ステップＳ４０では、冷媒が迂回流路１２５を流通するように、流路の連通を制御する。より具体的には、第１電磁弁１２２ａを閉状態とし、第２電磁弁１２２ｂを開状態とすることで、冷媒の熱交換流路１２０の分岐部分１２１から合流部分１２９までの流通を禁止し、迂回流路１２５の流通を許可する。換言すれば、冷媒が第２熱交換部２２を迂回して流通するように、冷媒流路を制御する。なお、ステップＳ４０以前で既に冷媒が迂回流路１２５を流通している状態であった場合には、ステップＳ４０でその状態を維持する。ステップＳ４０は、流路制御部の一例である。ステップＳ４０の後には、ステップＳ１０へと戻り、図２のフローチャートの処理を再び繰り返す。
【００３３】
一方、ステップＳ１０、ステップＳ２０、ステップＳ３０にてそれぞれ否判定となった場合には、ステップＳ５０へと進む。ステップＳ５０では、冷媒が熱交換流路１２０を流通するように流路の連通を制御する。すなわち、ステップＳ５０では、熱交換流路１２０を連通制御し、冷媒を第１熱交換部２１と第２熱交換部２２の両方に流通させる。ステップＳ５０以前で既に冷媒が熱交換流路１２０を流通している状態であった場合には、ステップＳ５０でその状態を維持する。ステップＳ５０の後には、ステップＳ１０へと戻り、図２のフローチャートの処理を再び繰り返す。空調ＥＣＵ６０は、図２のフローチャートの処理を、冷凍サイクル装置１が停止するまで繰り返す。
【００３４】
次に第１実施形態の冷凍サイクル装置１がもたらす作用効果について説明する。冷凍サイクル装置１の凝縮部２０は、内部を流通する冷媒と外部を通過する空気との間の熱交換を提供する第１熱交換部２１と、冷媒の流れに関して第１熱交換部２１と直列に接続された第２熱交換部２２とを有する。凝縮部２０は、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒を流出させるレシーバ３０と、第１熱交換部２１および第２熱交換部２２が設けられた熱交換流路１２０とを有する。凝縮部２０は、第２熱交換部２２の上流で熱交換流路１２０から分岐し、第２熱交換部２２の下流で熱交換流路１２０に合流する流路であって、第１熱交換部２１を流通する冷媒が第２熱交換部２２を迂回して流れる迂回流路１２５を有する。凝縮部２０は、冷媒が熱交換流路１２０を流れる状態と、冷媒が迂回流路１２５を流れる状態とを切り替え可能な電磁弁１２２ａ、１２２ｂを有する。レシーバ３０は、熱交換流路１２０における、迂回流路１２５と分岐する分岐部分１２１から迂回流路１２５と合流する合流部分１２９までの間に設けられている。
【００３５】
これによれば、電磁弁１２２ａ、１２２ｂによって冷媒が迂回流路１２５を流通する状態に切り替えることで、冷媒に第２熱交換部２２とレシーバ３０とを迂回させることができる。第２熱交換部２２を迂回することで、第２熱交換部２２にて冷媒が冷却されることを回避でき、冷媒の圧力低下を抑制できる。さらにレシーバ３０を迂回することで、レシーバ３０における冷媒の圧力低下も抑制することができる。これにより、膨張弁４０の前後での冷媒の圧力差の減少を抑制できる。以上により、冷媒の流量減少を抑制可能な冷凍サイクル装置１を提供することができる。
【００３６】
レシーバ３０は、第２熱交換部２２よりも下流に設けられている。これによれば、レシーバ３０が第２熱交換部２２の上流側に設けられている場合と比較して、迂回流路１２５を冷媒が流通する際に、レシーバ３０内部の液相冷媒が圧縮機１０の吸入作用によって迂回流路１２５から流出した冷媒に合流し膨張弁４０へと流れやすい。すなわち、レシーバ３０が第２熱交換部２２の上流側に設けられている場合のように、第２熱交換部２２の流路が、レシーバ３０内部に貯留された液相の冷媒が流下する際の抵抗になることを回避できる。これにより、レシーバ３０内部の冷媒を循環する冷媒に合流させて冷媒流量を増加させることが容易になる。
【００３７】
空調ＥＣＵ６０は、除湿暖房運転中に吸入圧Ｐｓと吐出圧Ｐｄとの差圧が閾圧力差を下回るか否かを判定することで、冷媒流量が閾値よりも小さいか否かを判定する。差圧が閾圧力差を下回ると判定された場合には、冷媒が迂回流路１２５を流れる状態に流路を切り替え制御する。これによれば、除湿暖房運転中に冷媒流量が低下した場合に、迂回流路１２５により確実に切替制御して、冷媒流量を増加させることができる。したがって、除湿暖房運転中の除湿能力を向上させることができ、車両のウインドシールドの防曇効果を確実に向上させることができる。
【００３８】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態における冷凍サイクル装置１の変形例について説明する。図３において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
【００３９】
第２実施形態の冷凍サイクル装置１は、第１熱交換部２２１の構成が第１実施形態と相違する。第１熱交換部２２１は、第１ヘッダ２２１ｂおよび第２ヘッダ２２１ｅと、複数のチューブ２２１ｃと、チューブ２２１ｃに接合されたフィン２２１ｄとを有する。第１熱交換部２２１は、流入口２２１ａから第１ヘッダ２２１ｂに流入した冷媒が複数のチューブ２２１ｃの各々に分岐して並行に流れ、第２ヘッダ２２１ｅで合流して流出する所謂マルチフロー（パラレルフロー）型の熱交換器である。
【００４０】
第１ヘッダ２２１ｂおよび第２ヘッダ２２１ｅは、複数のチューブ２２１ｃの並び方向に長い形状の中空のタンクである。第１ヘッダ２２１ｂおよび第２ヘッダ２２１ｅの内部には、その内部空間を複数に分割する固定分割板２２１ｆ、２２１ｈが設けられている。固定分割板２２１ｆ、２２１ｈは、第１熱交換部２２１において冷媒が複数のパスを流れるようにする。例えば図３に示すように、固定分割板２２１ｆ、２２１ｈは、冷媒が第１ヘッダ２２１ｂと第２ヘッダ２２１ｅとの間を１往復半する所謂Ｓターンの流路を構成するように設けられている。
【００４１】
第１ヘッダ２２１ｂには、その内部空間を分割する分割状態と連通する連通状態とに切り替えることができる可動分割板２２１ｇが設けられている。可動分割板２２１ｇは、例えば回転軸周りに回転するダンパによって提供される。可動分割板２２１ｇは、空調ＥＣＵ６０によってその作動が制御される。
【００４２】
可動分割板２２１ｇが分割状態に制御されている場合においては、第１熱交換部２２１に流入した冷媒は複数のチューブ２２１ｃの全部を流通することなく流出口２２１ｉから流出される。すなわち、可動分割板２２１ｇよりも下流側のチューブ２２１ｃは、可動分割板２２１ｇが分割状態にあるときには可動分割板２２１ｇによって第１ヘッダ２２１ｂ内部の冷媒の流通が遮断されるため、冷媒が流通しない。換言すれば、可動分割板２２１ｇは、複数のチューブ２２１ｃのうち冷媒が流通するチューブ２２１ｃの本数を増減させることができる。すなわち、可動分割板２２１ｇは第１熱交換部２２１において冷媒が通過する流路の合計の長さを短くしている。このため、可動分割板２２１ｇが分割状態にあるときには、第１熱交換部２２１における熱交換面積が制限される。すなわち、可動分割板２２１ｇを制御することによって、第１熱交換部２２１の熱交換量制御が可能となる。また、可動分割板２２１ｇは第１ヘッダ２２１ｂに設けられているとしたが、第２ヘッダ２２１ｅに設けられていてもよい。可動分割板２２１ｇは、熱交換量調整部の一例である。
【００４３】
次に第２実施形態の冷凍サイクル装置１が実行する制御の一例について図４のフローチャートを用いて説明する。図４において、ステップＳ１０からステップＳ５０までの処理は、第１実施形態と同様の処理であるため説明を省略する。
【００４４】
空調ＥＣＵ６０は、ステップＳ４０で迂回流路１２５を連通制御した後、ステップＳ６０へと進む、ステップＳ６０では、ステップＳ３０と同様に、差圧が閾圧力差を下回るか否かを判定する。すなわち、迂回流路１２５を連通した後でも差圧が閾圧力差に到達していない、すなわち流量が閾値を下回っている状態のままであるか否かを判定する。ステップＳ６０で差圧が閾圧力差を上回っていると判定された場合には、迂回流路１２５を連通させることで凝縮部２０における熱交換量が低下し、冷媒の流量が十分に増加していると判断できるので、この状態を維持したままステップＳ１０へと戻る。
【００４５】
一方で、ステップＳ６０において差圧が閾圧力差を下回っている場合には、冷媒を迂回流路１２５に流通させていても第１熱交換部２２１における熱交換量が大きく、差圧が小さい状態である。この場合にはステップＳ７０へと進み、第１熱交換部２２１の熱交換量の低減制御を実行する。具体的には、可動分割板２２１ｇを制御して冷媒が流通するチューブ２２１ｃの本数を減少させて熱交換面積を減少させる。これにより、第１熱交換部２２１を通過する空気の流量が減少する。したがって、空気と冷媒との間の熱交換量が減少し、第１熱交換部２２１を通過した冷媒の飽和圧力が比較的大きくなる。これにより、膨張弁４０の上流側と下流側との間の差圧がさらに大きくなり、これに伴って冷媒の流量が増加する。ステップＳ７０の処理を実行すると、ステップＳ１０へと戻る。
【００４６】
ステップＳ１０、ステップＳ２０、ステップＳ３０にてそれぞれ否判定となった場合には、ステップＳ５０にて熱交換流路１２０に切替制御した後、ステップＳ８０へと進む。ステップＳ８０では、第１熱交換部２２１における熱交換量を最大とする処理を行う。具体的には、可動分割板２２１ｇを連通状態に制御して冷媒が流通するチューブ２２１ｃの本数を減少させて熱交換面積を減少させる。すなわち、ステップＳ８０の時点で熱交換量低下制御が実行されていた場合には、熱交換量低下制御を停止し、熱交換量低下制御が実行されていない状態であった状態の場合には、その状態を維持する。ステップＳ８０の処理を実行すると、ステップＳ１０へと戻る。
【００４７】
次に、第２実施形態の冷凍サイクル装置１がもたらす作用効果について説明する。第１熱交換部２２１が可動分割板２２１ｇを有する構成であることによれば、第１熱交換部２２１の熱交換面積を低下させることで、第１熱交換部２２１における冷媒と空気との熱交換量を制限することができる。これにより、流路切替制御による冷媒流量の調整に加えてさらに冷媒流量の調整が可能となる。したがって、冷媒が迂回流路１２５を流通するように流路制御を実行してもなお冷媒の流量が不足する場合に、第１熱交換部２２１における熱交換量を低減させることでさらに冷媒流量を補うことが可能となる。
【００４８】
（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態における冷凍サイクル装置１の変形例について説明する。図５において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
【００４９】
第３実施形態の冷凍サイクル装置１は、第１熱交換部２１に遮断部７０が設けられている点が第１実施形態と相違する。遮断部７０は、第１熱交換部２１を通過する空気の流通量を、空気の流れを遮断することによって減少させる。遮断部７０は、例えば第１熱交換部２１の前面または後面を覆うシャッタである。遮断部７０は、モータ等によって駆動され、第１熱交換部２１の前面または後面を覆う面積を変更することで第１熱交換部２１を通過する空気の通過流量を調整する。遮断部７０は、これによって第１熱交換部２１における冷媒と空気との間の熱交換量制御を行うことができる。遮断部７０は、熱交換量調整部の一例である。
【００５０】
第３実施形態の冷凍サイクル装置１は、第２実施形態における図４のフローチャートと同様の制御処理を実行する。すなわち、空調ＥＣＵ６０は、ステップＳ７０にて熱交換量低減制御として、第１熱交換部２１を通過する空気の流通量を低減するように遮断部７０を制御する。このとき遮断部７０は、例えば徐々に閉じるように制御され、差圧が閾圧力差を上回る任意の値になった時点で停止される。このようにシャッタを制御することで、確実に差圧が閾圧力差を上回るように制御できる。または、予め設定された一定の遮蔽量だけ閉じるように制御される構成であってもよい。
【００５１】
第３実施形態の冷凍サイクル装置１は、遮断部７０によって第１熱交換部２１における冷媒と空気との間の熱交換量を調整可能である。これによれば、迂回流路１２５と熱交換流路１２０との流路切替制御による冷媒流量の調整に加えて、第１熱交換部２１における熱交換量の制御による冷媒流量の調整が可能となる。したがって、冷媒が迂回流路１２５を流通するように流路制御を実行してもなお冷媒の流量が不足する場合に、第１熱交換部２２１における熱交換量を低減させることでさらに冷媒流量を補うことが可能となる。
【００５２】
（他の実施形態）
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【００５３】
上述の実施形態において、冷媒を減圧する減圧装置として膨張弁４０を用いるとしたが、代わりにキャピラリーチューブ等を用いてもよい。
【００５４】
上述の実施形態において、冷凍サイクル装置１は、熱交換流路１２０と迂回流路１２５とを切り替える切替部として、第１電磁弁１２２ａおよび第２電磁弁１２２ｂを有するとしたが、切替部の構成はこれに限定されない。例えば、熱交換流路１２０と迂回流路１２５との分岐部分１２１に設けられた三方弁によって流路が切替制御される構成であってもよい。
【００５５】
上述の実施形態において、空調ＥＣＵ６０は、冷媒の流量に関連する流量関連値として吸入圧Ｐｓと吐出圧Ｐｄとの差圧を用いるとした。これに代えて、空調ＥＣＵ６０は膨張弁４０の流入側と流出側との間の差圧を用いてもよい。空調ＥＣＵ６０は、冷媒の流量に関連する値であれば、多様な値を流路制御の判定に用いることが可能である。また、空調ＥＣＵ６０は、蒸発器５０に設けられた流量センサ等によって冷媒流量を検出し、この値を直接用いてもよい。
【００５６】
上述の実施形態において、空調ＥＣＵ６０は、冷媒流量または流量関連値に基づいて流路切替制御を実行するとした。これに代えて、冷媒流量または流量関連値に基づく冷媒流量の判定を行わずに、除湿暖房運転を実行する場合には必ず流路切替制御を実行する構成であってもよい。
【００５７】
上述の実施形態において、第２熱交換部２２およびレシーバ３０は、第１熱交換部２１の下流側に設けられているとしたが、第１熱交換部２１の上流側に第２熱交換部２２およびレシーバ３０が設けられている構成であってもよい。換言すれば、迂回流路１２５が第１熱交換部２１よりも上流側に設けられていてもよい。
【００５８】
上述の実施形態において、凝縮部２０は、第１熱交換部２１、２２１および第２熱交換部２２の２つの熱交換器を有するとしたが、さらに追加的に熱交換器を有する構成であってもよい。この場合、追加的に提供される熱交換器は、熱交換流路１２０に設けられていてもよいし、分岐部分１２１よりも上流側に設けられていてもよく、また合流部分１２９よりも下流側に設けられていてもよい。
【００５９】
上述の実施形態において、第２熱交換部２２とレシーバ３０とは配管で接続されているとした。これに代えて、冷凍サイクル装置１が、第２熱交換部２２を構成する熱交換器に一体的に設けられるモジュレータを有する構成であってもよい。この場合には、モジュレータが受液部の一例に相当することになる。
【００６０】
第２実施形態において、第１熱交換部２２１には可動分割板２２１ｇが設けられているとしたが、複数のチューブ２２１ｃのうち冷媒が流通するチューブ２２１ｃの本数を増減させることができる構成であれば、可動分割板２２１ｇ以外の構成を有していてもよい。例えば、ヘッダ内部の空間を分割する代わりに複数のチューブ２２１ｃの連通を直接開放および遮断する弁体を有する構成であってもよい。また、複数のチューブ２２１ｃの一部をバイパスするバイパス通路を有する構成であってもよい。
【００６１】
上述の実施形態において、第１熱交換部はマルチフロー型の熱交換器であるとしたが、第１熱交換部の構成はこれに限定されない。第１熱交換部はサーペンタイン型、プレートフィン型等の多様な熱交換器によって提供することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  冷凍サイクル装置、  １０  圧縮機、  １２０  熱交換流路、  １２１  分岐部分、  １２２ａ、１２２ｂ  第１電磁弁、第２電磁弁（切替部）、  １２５  迂回流路、  １２９  合流部分、  ２０  凝縮部、  ２１  第１熱交換部、  ２２  第２熱交換部、  ２２１  第１熱交換部、  ２２１ｇ  可動分割板（熱交換量調整部）、  ３０  受液部、  ４０  減圧装置、  ５０  蒸発器、  ６０  空調ＥＣＵ（制御部）、  ７０  遮断部（熱交換量調整部）、  ７０  遮断部、  Ｓ３０  流量判定部、  Ｓ４０  流路制御部。
【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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