(57)【要約】【課題】アキュムレータ１６とレシーバ５とを搭載しても、冷房モードのときに効率の悪いアキュムレータサイクルとならず、アキュムレータ１６の液溜めの容積を低減できるようにした冷凍サイクル装置を提供する。【解決手段】冷凍サイクル装置は、圧縮機１と、室内コンデンサ２と、暖房絞り３と、室外熱交換器４と、レシーバ５と、冷房絞り７とを備える。また、冷凍サイクル装置は、蒸発器８と、蒸発器８から圧縮機１にいたる冷媒通路の途中に設けられたアキュムレータ１６とを備える。そして、冷凍サイクル装置は、圧縮機１から室内コンデンサ２、室外熱交換器４を通過した冷媒が、アキュムレータ１６を経由して圧縮機１に戻される暖房モードを有する。かつ、冷房モードを有する。そして、暖房モードのときに、室外熱交換器４にて放熱後の冷媒を液相で蓄積するレシーバ５を含む液冷媒蓄積部１８を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
暖房モードと冷房モードとを有する冷凍サイクル装置であって、
冷媒を圧縮する圧縮機（１）と、
圧縮された冷媒を室内で放熱させる室内コンデンサ（２）と、
前記暖房モードのときに前記室内コンデンサ（２）からの冷媒流れを絞る暖房絞り（３）と、
前記暖房絞り（３）を通過した冷媒と室外の空気との熱交換を行う室外熱交換器（４）と、
前記圧縮機（１）と、前記室外熱交換器（４）とを通過した冷媒を溜めるレシーバ（５）と、
前記レシーバ（５）を通過した冷媒の流れを絞る冷房絞り（７）と、
前記冷房絞り（７）を通過した冷媒を蒸発させる蒸発器（８）と、
前記蒸発器（８）から前記圧縮機（１）にいたる冷媒通路の途中に設けられたアキュムレータ（１６）と、を備え、
前記圧縮機（１）から前記室内コンデンサ（２）と前記室外熱交換器（４）とを通過した冷媒が、前記アキュムレータ（１６）を経由して前記圧縮機（１）に戻される前記暖房モードと、
前記圧縮機（１）から前記室内コンデンサ（２）と前記室外熱交換器（４）とを通過した冷媒が、前記レシーバ（５）と前記冷房絞り（７）と前記蒸発器（８）とを経由して前記圧縮機（１）に戻される前記冷房モードとを有し、
更に、前記暖房モードのときに、前記室外熱交換器（４）にて放熱後の冷媒を液相で蓄積する前記レシーバ（５）を含む液冷媒蓄積部（１８）を備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記液冷媒蓄積部（１８）は、前記レシーバ（５）から前記蒸発器（８）の入口までの間に、冷媒の流れを遮断する冷媒遮断手段（７０）を含んで構成され、
前記暖房モードのときに、前記冷媒遮断手段（７０）が冷媒の流れを遮断することで、前記室外熱交換器（４）にて放熱後の冷媒が前記液冷媒蓄積部（１８）に蓄積されることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記冷媒遮断手段（７０）は、前記レシーバ（５）から前記蒸発器（８）の入口までの間に設けられた全閉機能を有する前記冷房絞り（７）から構成されていることを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記室外熱交換器（４）と前記レシーバ（５）が一体となっていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記冷房モードのときに、冷媒が流れ、かつ前記レシーバ（５）と前記冷房絞り（７）との間に設けられた過冷却用の室外放熱器（６）を更に備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記室外熱交換器（４）と前記レシーバ（５）と前記室外放熱器（６）とが一体型室外熱交換器（４０）にて構成されていることを特徴とする請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
更に、前記冷房モードのときにおいて、前記冷房絞り（７）を流れる前の冷媒と、前記蒸発器（８）の後を流れる冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（１５）を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記暖房絞り（３）は、全開機能付き絞り機構から構成され、前記暖房絞り（３）が、前記冷房モードの場合において全開状態となり、前記暖房モードの場合において所定の開度で冷媒の流れを制御することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
更に、前記圧縮機（１）から前記室外熱交換器（４）へと冷媒を流すバイパス回路（２０）を備え、前記圧縮機（１）を出た冷媒の一部が、前記圧縮機（１）から前記室外熱交換器（４）に前記バイパス回路（２０）を通過して流れる除霜モードを備え、
前記除霜モードのときにおいて、前記室外熱交換器（４）にて放熱後の冷媒が前記レシーバ（５）に蓄積されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項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】
本発明は、蒸気圧縮式のヒートポンプシステムで冷房、暖房の両方を行う冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置がある。この装置は、除湿運転のときにおける空調対象空間への吹出空気の温度調整範囲の拡大を図るものである。このために、特許文献１の装置は、第２冷媒通路およびバイパス通路それぞれを開放状態又は閉鎖状態とする。
【０００３】
こうすることで、第１除湿暖房モードに、冷媒流れに対して室外熱交換器と室内蒸発器とが直列に接続される冷媒流路とする。また、第２除湿暖房モードのときに、冷媒流れに対して室外熱交換器と室内蒸発器とが並列に接続される冷媒流路とする。
【０００４】
第１除湿暖房モードでは、第１冷媒通路および第３冷媒通路それぞれの開口面積を変更することで、室外熱交換器における外気との熱交換能力を調整することができる。これにより、室内凝縮器における冷媒の放熱量、室内蒸発器における冷媒の吸熱量を調整することができる。従って、特許文献１の装置は、車室内へ吹き出す吹出空気を除湿すると共に、低温域から高温域に亘る広範囲で温度調整することが可能となる。すなわち、除湿サイクル、冷房サイクル、および暖房サイクルを行うことができる。
【０００５】
他の従来技術としては、特許文献２の車両用空気調和装置がある。この特許文献２は、圧力損失を低減し、運転効率の向上を図ることのできる車両用空気調和装置を提供している。特許文献２は、冷房運転時および除湿冷房運転時には、室外熱交換器を流通させて吸熱器において吸熱させる冷媒を過冷却用放熱器に流通させている。また、暖房運転時には、室外熱交換器を流通させた冷媒を過冷却用放熱器に流通させることなく、圧縮機に吸入させている。また、第１除湿暖房運転時および第２除湿暖房運転時には、放熱器を流通させて吸熱器において吸熱させる冷媒を過冷却用放熱器に流通させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２２５６３７号公報
【特許文献２】特開２０１３−１２１７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の装置は、冷房時にアキュムレータサイクルとなる。そして、冷房性能が、冷房サイクルの冷凍サイクル装置、例えば、通常のエアコンサイクルの車両用空調装置に比べて劣る。また、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置は、一定の冷房性能が発揮できたとしても、そのときの圧縮機動力が高くなり、燃費が悪化する。
【０００８】
なお、通常の車両用空調装置のエアコンサイクルは、レシーバサイクルである。このレシーバサイクルとアキュムレータサイクルとを比較すると、アキュムレータサイクルの方が、冷房性能が劣る。この理由は、アキュムレータで冷媒が放熱して熱ロスが生じるという点による。
【０００９】
従って、通常の車両用空調装置のエアコンサイクルには、アキュムレータサイクルよりもレシーバサイクルの方が優れている。しかし、ヒートポンプサイクルは、一般にアキュムレータサイクルとして構成される。
【００１０】
また、冷房時の性能向上および動力低減策として、内部熱交換器を搭載する冷凍サイクル装置が知られている。しかし、冷房をアキュムレータサイクルで行うと、室外熱交換器と冷房絞り（冷房用の膨張弁とも言う）との間（Ａ点と言う）と、アキュムレータと圧縮機との間（Ｂ点と言う）とを、熱交換させる必要がある。この互いに離れたＡ点とＢ点とを内部熱交換器が熱交換させるには配管取り回しが厳しくなる。
【００１１】
内部熱交換器を搭載する冷凍サイクル装置は、室外の空気と熱交換する室外熱交換器と、蒸発器の上流側で冷媒の流量を絞る冷房絞りとを有する。そこで、アキュムレータと圧縮機との間の経路をそのままにして、室外熱交換器と冷房絞りとの間の配管を取り回し、内部熱交換器で熱交換させようとすることが考えられる。しかし、このようにすると、室外熱交換器と冷房絞りとの間の冷媒流れの圧損が増加してしまう。
【００１２】
特に、除湿サイクルでの運転中に、冷媒流れの圧損が増加してしまい、除湿運転中の吹出温度の低下を招く。また、十分な冷房を行うための冷房時に必要な冷媒量が増加してしまい、アキュムレータの容量が増加する。このことはアキュムレータの大型化となり、アキュムレータがスペースをとるので搭載に苦慮する。
【００１３】
また、室外熱交換器と冷房絞りと間の経路をそのままにして、アキュムレータと圧縮機との間の配管を取り回して内部熱交換器で熱交換させるようとすることが考えられる。しかし、このようにすると、アキュムレータと圧縮機と間の圧損が増加し、大きく冷房性能が下がってしまうため、内部熱交換器を搭載する意味がなくなってしまう。
【００１４】
一方、上記特許文献２の装置は、上記特許文献１の装置よりも複雑なサイクルになるものの、冷房時にはレシーバサイクルとなる。よって、アキュムレータに液冷媒がたまらない状態で運転できる。そのため、従来の冷房サイクルと同様に、冷房絞り前配管（冷房絞りを流れる前の上流側の冷媒配管）と蒸発器後配管（蒸発器内を流れた後の後流側の冷媒配管）との間を内部熱交換器で熱交換することができる。
【００１５】
この搭載方法の場合、車両前方から蒸発器に延びる配管同士をそのまま熱交換させるだけですむため、内部熱交換器の搭載のために配管を取り回す必要がない。しかし、レシーバとアキュムレータの両方を搭載し、どちらにも液溜め機能が必要となる。一般的には、冷房時のほうが、暖房時に比べて必要な冷媒量は多くなる。従って、冷凍サイクル内には、冷房時に必要な冷媒量に、冷媒漏れのため抜けてしまう冷媒量を加えた分の冷媒量を、冷凍サイクル装置の中に充填する必要がある。
【００１６】
そのため、冷房時の冷媒量に、冷媒漏れなどで車両用空調装置の寿命中に大気に漏れ出す冷媒量を加えて合計冷媒量を決定する。そして、冷房時に余剰冷媒を溜め込むために必要な容積のレシーバと暖房時に冷房時との冷媒量差と余剰冷媒を溜め込むために必要な容量のアキュムレータが必要となる。このため、搭載上必要な液溜め容積が増加してしまうという問題がある。
【００１７】
以上、まとめれば、特許文献１の装置は、冷房時に効率の悪いアキュムレータサイクルとなってしまう。また、内部熱交換器を用いる場合の配管取り回しが厳しくなったり、アキュムレータが大型化したり、アキュムレータと圧縮機と間の圧損が増加したりする。一方、特許文献２の装置は、冷媒を溜め込むために大きな容積のアキュムレータが必要となるという問題がある。アキュムレータの液溜めを最低限の大きさにすることはアキュムレータの大きさを小さくし、空調システムの小型化に繋がる。
【００１８】
本発明は、上記問題点に鑑み、アキュムレータとレシーバとを搭載しても、冷房時に効率の悪いアキュムレータサイクルとならず、アキュムレータの液溜めの容積を低減できるようにした冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【００１９】
従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、本発明の一つでは、冷媒を圧縮する圧縮機（１）と、圧縮された冷媒を室内で放熱させる室内コンデンサ（２）と、暖房時に室内コンデンサ（２）からの冷媒流れを絞る暖房絞り（３）とを備える。かつ、記暖房絞り（３）を通過した冷媒と室外の空気との熱交換を行う室外熱交換器（４）と、圧縮機（１）と室外熱交換器（４）とを通過した冷媒を溜めるレシーバ（５）と、レシーバ（５）を通過した冷媒の流れを絞る冷房絞り（７）とを備える。
【００２１】
更に、冷凍サイクル装置は、冷房絞り（７）を通過した冷媒を蒸発させる蒸発器（８）と、蒸発器（８）から圧縮機（１）にいたる冷媒通路の途中に設けられたアキュムレータ（１６）とを備える。そして、冷凍サイクル装置は、圧縮機（１）から室内コンデンサ（２）と室外熱交換器（４）とを通過した冷媒がアキュムレータ（１６）を経由して圧縮機に戻される暖房モードを有する。かつ、圧縮機（１）から室内コンデンサ（２）と室外熱交換器（４）を通過した冷媒がレシーバと冷房絞り（７）と蒸発器（８）とを経由して圧縮機（１）に戻される冷房モードを有する。かつ、冷凍サイクル装置は、暖房モード時に、室外熱交換器（４）にて放熱後の冷媒を液相で蓄積するレシーバ（５）を含む液冷媒蓄積部（１８）を備える。
【００２２】
この発明によれば、暖房モード時に、室外熱交換器（４）にて放熱後の冷媒がレシーバ（５）を含む液冷媒蓄積部（１８）に蓄積できるようにしている。よって、暖房時に余る冷媒がレシーバ（５）を含む液冷媒蓄積部（１８）に液相で蓄積され、アキュムレータ（１６）の体格を小さくでき、かつ冷房時に効率の悪いアキュムレータサイクルとならない冷凍サイクル装置を提供することができる。
【００２３】
なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の冷凍サイクル装置の第１実施形態となる車両用空調装置における冷媒配管の構成図である。
【図２】上記実施形態における冷房モード時の冷媒の流れを説明する構成図である。
【図３】上記実施形態における冷房モード時におけるモリエル線図である。
【図４】上記実施形態における暖房モード時の冷媒の流れを説明する構成図である。
【図５】上記実施形態に使用するアキュムレータの内部構成図である。
【図６】上記実施形態の冷凍サイクル装置に必要な合計冷媒量の内訳を説明するグラフである。
【図７】上記実施形態における第１除湿暖房モードにおける冷媒の流れを説明する構成図である。
【図８】図７に示した第１除湿暖房モード時における冷凍サイクルのモリエル線図である。
【図９】上記実施形態における第２除湿暖房モードにおける冷媒の流れを説明する構成図である。
【図１０】図９に示した第２除湿暖房モード時における冷凍サイクルのモリエル線図である。
【図１１】上記実施形態における冷房モード、暖房モード、第１除湿暖房モード、第２除湿暖房モードの各モードの暖房絞り、冷房絞り、第１電磁弁、第２電磁弁の作動を示すモードごとの開度表である。
【図１２】本発明の第２実施形態における冷凍サイクル装置の冷媒配管の構成図である。
【図１３】本発明の第３実施形態における冷凍サイクル装置の冷媒配管の構成図である。
【図１４】本発明の第４実施形態における冷凍サイクル装置に使用する一体型室外熱交換器の正面図である。
【図１５】本発明のその他の実施形態に用いる暖房絞りの形態を示す説明図である。
【図１６】本発明のその他の実施形態に用いる冷房絞りの形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部を説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。
【００２６】
各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００２７】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１ないし図１１を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の冷凍サイクル装置となる車両用空調装置を示す。図１において、冷凍サイクル装置は、冷媒を圧縮する圧縮機１、室内コンデンサ（放熱器）２、全開機能つきの暖房絞り３、室外熱交換器４、液溜めとして機能を有するレシーバ５を有する。かつ、冷凍サイクル装置は、過冷却器を構成する室外放熱器６、冷媒遮断手段７０を兼ねる冷房絞り７、および蒸発器（吸熱器）８を有する構成となる。
【００２８】
また、第１逆止弁９、第１電磁弁１０、第２逆止弁１１および第２電磁弁１２を有する。基本的な制御方法は特許文献１と同じサイクルである。暖房絞り３は、凝縮圧力調整手段を構成する。
【００２９】
圧縮機１は、エンジンルーム（図示略）内に配置されて、冷凍サイクル装置において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するもので、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて駆動する電動圧縮機である。
【００３０】
圧縮機構としては、具体的に、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。電動モータは、後述する制御装置１００から出力される制御信号によって、その作動（回転数）が制御されるもので、交流モータ、直流モータのいずれの形式を採用してもよい。そして、この回転数制御によって、圧縮機構の冷媒吐出能力が変更される。従って、本実施形態では、電動モータが圧縮機構の吐出能力変更手段を構成する。
【００３１】
放熱器を構成する室内コンデンサ２は、空調ダクト１３内の図示しないブロワから送風される空調風を暖めて車室内に導く。全開機能つきの暖房絞り３は、冷媒通路の通路開度（絞り開度）を変更可能に構成された弁体と、この弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有して構成される電気式の可変絞り機構である。
【００３２】
この実施形態の暖房絞り３は、絞り開度を全開した際に冷媒通路を全開する。つまり、暖房絞り３は、冷媒通路を全開にすることで、冷媒の減圧作用を防ぐことができる。また、暖房絞り３は、制御装置１００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。
【００３３】
暖房絞り３の出口側には、室外熱交換器４の入口側が接続されている。室外熱交換器４は、その内部を流通する冷媒と送風ファン（図示略）から送風された外気とを熱交換させるものである。この室外熱交換器４は、後述する暖房モード時等には、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させるエバポレータとして機能し、冷房モード時等には、冷媒を放熱させる放熱器として機能する。
【００３４】
液溜めとしての機能を有するレシーバ５は、室外熱交換器４を通過後の冷媒を溜める。過冷却器を構成する室外放熱器６は、車外の空気で冷媒を過冷却状態にする。冷房絞り７は、蒸発器８前の冷媒流量を絞る。蒸発器８は、空調ダクト１３内で吸熱器として作用するため内部で冷媒が蒸発する。また、第１逆止弁９は、室外熱交換器４とレシーバ５との間に設けられ室外熱交換器４からレシーバ５に向かう方向に冷媒を流す。
【００３５】
本実施形態の冷凍サイクル装置では、冷媒として通常のフロン系冷媒を採用しており、高圧冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を越えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。この冷媒には、後述する圧縮機１を潤滑するための冷凍機油（単にオイルとも言う）が混入されており、オイルの一部は冷媒と共にサイクルを循環している。
【００３６】
空調ダクト１３は、ケーシングとも呼ばれ、車室内送風空気の空気通路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。空調ダクト１３内にはエアミックスダンパ１７が設けられ、蒸発器８を通過した空気と室内コンデンサ２との熱交換量を調節できるようにしている。
【００３７】
エアミックスダンパ１７は、蒸発器８の空気流れ下流側であって、かつ、室内コンデンサ２の空気流れ上流側に配置されている。エアミックスダンパ１７は、蒸発器８通過後の空気のうち、室内コンデンサ２を通過させる空気と冷風バイパス通路を通過させる空気との風量割合を調整する。また、室内コンデンサ２の空気流れ下流側および冷風バイパス通路の空気流れ下流側には、室内コンデンサ２を通過した空気と冷風バイパス通路を通過した空気とを混合させる混合空間が設けられている。
【００３８】
従って、エアミックスダンパ１７が室内コンデンサ２を通過させる空気と冷風バイパス通路を通過させる空気との風量割合を調整することで、混合空間にて混合された空調風の温度が調整され、各吹出口から吹き出される空調風の温度が調整される。なお、エアミックスダンパ１７は、制御装置１００から出力される制御信号によって作動するサーボモータ（図示略）によって駆動される。
【００３９】
蒸発器８の上流側には、内気外気の切り替えを行う図示しない内外気切替箱とブロワ（送風機）が設けられている。このブロワは、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機である。ブロワは、後述する制御装置１００から出力される制御信号（制御電圧）によって回転数（送風量）が制御される。なお、遠心式多翼ファンは、車室内へ空気を送風する送風手段としての機能を果たす。
【００４０】
室内コンデンサ２の下流側には車室内に空気を吹出す吹出口が複数設けられている。具体的には、吹出口としては、車室内の乗員の上半身へ空調風を吹き出すフェイス吹出口、乗員の足元へ空調風を吹き出すフット吹出口、および車両前面窓ガラス内側面へ空調風を吹き出すデフロスタ吹出口が設けられている。
【００４１】
更に、フェイス吹出口、フット吹出口、およびデフロスタ吹出口の送風空気流れ上流側には、フェイス吹出口の開口面積を調整するフェイスドア（図示略）、フット吹出口の開口面積を調整するフットドア（図示略）が配置されている。また、デフロスタ吹出口の開口面積を調整するデフロスタドア（図示略）が配置されている。
【００４２】
これらのフェイスドア、フットドア、およびデフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段を構成するものである。この吹出口モード切替手段は、リンク機構等を介して、後述する制御装置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サーボモータ（図示略）によって駆動される。
【００４３】
第２逆止弁１１は、内部熱交換器１５とアキュムレータ１６との間に設けられ、内部熱交換器１５からアキュムレータ１６に冷媒を流す。第１電磁弁１０は、暖房絞り３と室外熱交換器４と第１逆止弁９とをバイパスして、室内コンデンサ２からの冷媒をレシーバ５に供給する。第２電磁弁１２は、室外熱交換器４からアキュムレータ１６に冷媒を供給する。基本的な制御方法は特許文献２と同じサイクルである。
【００４４】
アキュムレータ１６は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。アキュムレータ１６の気相冷媒出口には、圧縮機１の吸入口側が接続されている。従って、アキュムレータ１６は、圧縮機１に液相冷媒が吸入されることを抑制し、圧縮機１における液圧縮を防止する機能を果たす。
【００４５】
暖房運転時における、特許文献２との違いは、この実施形態において、第１電磁弁１０が開くことで、液冷媒が過冷却器を構成する室外放熱器６から冷房絞り７まで流れる構造となっていることである。冷房絞り７は、特許文献２では機械式の膨張弁（ボックス型エキスパンションバルブ）を使用しているが、この第１実施形態の最適な構造としては、全閉機能を持つ電気式膨張弁を使用している。
【００４６】
より具体的には、この冷房絞り７は、冷媒通路の通路開度（絞り開度）を変更可能に構成された弁体と、この弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有して構成される電気式の可変絞り機構である。
【００４７】
この冷房絞り７は、絞り開度を全開した際に冷媒通路を全開する全開機能、および絞り開度を全閉した際に冷媒通路を閉鎖する全閉機能付きの可変絞り機構で構成されている。これにより、冷房絞り７は、冷媒の減圧作用を防ぐことができる。また、冷媒通路を開閉することができる。なお、冷房絞り７は、制御装置１００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。
【００４８】
なお、冷房絞り７を構成する電気式膨張弁は、全閉機能を持たないものでも構成できるが、この場合は、全閉のための電磁弁の追加が必要となる。つまり、この実施形態においても、冷房絞りとして、機械式の膨張弁（ボックス型エキスパンションバルブ）を使用できるが、そのようにすると、後述するように冷媒を溜め込むために電磁弁の追加が必要になる。
【００４９】
また、内部熱交換器１５を有し、この内部熱交換器１５は、外管と内管との二重管構成となっている。高圧の冷媒が外管を流れ、低圧の冷媒が内管を流れるが、冷房絞り７の前の冷媒と蒸発器８の後流側の冷媒とが熱交換できるものであれば内部熱交換器１５はその他の形式のものでも良い。
【００５０】
次に、本実施形態の電気制御部となる制御装置１００について説明する。制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御機器の作動を制御する。
【００５１】
また、制御装置１００の入力側には、図示しない車室内温度（Ｔｒ）を検出する内気センサ、外気温（Ｔａｍ）を検出する外気センサ、車室内の日射量（Ｔｓ）を検出する日射センサが接続されている。また、制御装置１００の入力側には、蒸発器８からの吹出空気温度（蒸発器温度Ｔｅ）を検出する蒸発器吹出温度検出手段としての蒸発器温度センサ、圧縮機１から吐出された冷媒の温度を検出する吐出温度センサ（Ｔｄ）が接続されている。更に、制御装置１００の入力側には、車室内へ吹き出す吹出空気温度（車室内吹出空気温度ＴＡＶ）を検出する吹出温度検出手段としての吹出空気温度センサ等の種々の空調制御用のセンサ群が接続されている。
【００５２】
更に、制御装置１００の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル（図示略）が接続され、操作パネルに設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。この操作パネルに設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、室内空調ユニットにて車室内送風空気の冷却を行うか否かを設定するエアコンスイッチ（Ａ／Ｃスイッチ）、車室内の設定温度を設定する温度設定スイッチ等が設けられている。
【００５３】
制御装置１００が上記のセンサ群の検出信号および操作パネルの操作信号を読み込み、読み込んだ検出信号および操作信号の値に基づいて車室内へ吹き出す吹出空気の目標温度である目標吹出温度（ＴＡＯ）を周知のように算出する。
【００５４】
次に、各モードでの冷媒の流れ方を説明する。
【００５５】
（冷房モード）
図２を用いて、上記実施形態の冷房モード時の冷媒の流れを説明する。冷房モードでは、圧縮機１、室内コンデンサ２、暖房絞り３、室外熱交換器４、第１逆止弁９、レシーバ５、室外放熱器６、内部熱交換器１５の外管、冷房絞り７、蒸発器８、内部熱交換器１５の内管、第２逆止弁１１、アキュムレータ１６、圧縮機１の順に流れる。
【００５６】
冷房モードでは、全開機能付きの暖房絞り３は全開となる。また、過冷却器を構成する室外放熱器６は、サブクール部を有し、このサブクール部で適度な過冷却を取る。アキュムレータ１６の内部冷媒は気相であり、オイルが存在する状態である。
【００５７】
この冷房モードにおいて、空調ダクト１３内のエアミックスダンパ１７の開度を調整して室内コンデンサ２で蒸発器８通過後の空調風を加熱すれば冷房除湿モードとすることができる。また第１電磁弁１０と第２電磁弁１２は、共に閉じている。なお、後述するように、内部熱交換器１５は省略することが可能である。
【００５８】
図３を用いて、図２に示した冷房モード時における冷凍サイクルの作動を説明する。圧縮機１で加圧された冷媒は、室内コンデンサ２で放熱するが、この室内コンデンサ２を通過して吹出される空調風はわずかである。従って、吹出口から車室内に吹出される吹出温度が低いが、エアミックスダンパ１７の開度を制御することで多少昇温して、除湿冷房することができる。
【００５９】
室内コンデンサ２を通過した冷媒は、暖房絞り３から構成された凝縮圧力調整手段を通過して室外器となる室外熱交換器４と室外放熱器６とを流れ、開度制御が成される冷房絞り７を経由して蒸発器８において蒸発し、空調ダクト１３内の空気を冷却する。
【００６０】
（暖房モード）
図４を用いて暖房モードにおける冷媒の流れを説明する。暖房モードでは、圧縮機１、室内コンデンサ２、開度制御が成される暖房絞り３、室外熱交換器４、開いている第２電磁弁１２、液溜めとして機能するアキュムレータ１６、圧縮機１の順に冷媒が流れる。暖房絞り３は、室内コンデンサ通過後の冷媒温度と冷媒圧力とで過冷却度を制御している。この暖房モードにおいては、冷房モードに比べて、後述するように必要とする冷媒量が少ない。
【００６１】
また、圧縮機１、室内コンデンサ２、開いている第１電磁弁１０、レシーバ５を通過して冷房絞り７まで冷媒が移動し、レシーバ５から冷房絞り７の間の破線部Ｙ４２で示した液冷媒蓄積部１８に液冷媒（液相の冷媒）が溜まる。つまり、第１電磁弁１０を流れる矢印Ｙ４１の冷媒移動は、液冷媒溜め込みのための冷媒の移動である。なお、特許文献２の場合、上記破線部Ｙ４２は気相冷媒になる。破線部Ｙ４２は、この実施形態では液相で冷媒を溜め込む液冷媒蓄積部１８を形成する。
【００６２】
後述するように、冷房時と暖房時とでは必要とする冷媒量に差がある。暖房時に余剰となる冷媒量は、従来ではアキュムレータ１６に蓄積されていた。つまり、余剰冷媒の問題をアキュムレータ１６の大きさで解消していた。しかし、この実施形態では、破線部Ｙ４２で示す液冷媒蓄積部１８に液冷媒で満たすことで、余剰冷媒の問題を解消している。その結果、アキュムレータ１６の小型化が可能である。
【００６３】
図５を用いて第１実施形態に使用するアキュムレータ１６の内部構成を説明する。アキュムレータ１６としては、特開２０１３−１１３５０８号公報に開示されたものを使用することができる。以下、図５を使用してアキュムレータ１６の概要を述べる。
【００６４】
図５に示されるアキュムレータ１６は、圧縮機１の吸入側に配置される。アキュムレータ１６は、内部空間１６Ｓを形成する円筒状の圧力容器１６２を具備している。蓋部材１６４が容器本体部１６３に溶接により結合されることにより、圧力容器１６２が形成される。
【００６５】
蓋部材１６４には、流体の流入口１６５と流出口１６６とが並んで設けられている。流入口１６５の外側には蒸発器８側からの冷媒を導く供給パイプ（図示せず）が接続され、流出口１６６の外側には圧縮機１側へ冷媒を送り出す送出パイプ（図示せず）が接続される。
【００６６】
アキュムレータ１６は、その内部に、圧力容器１６２内の冷媒を流出口１６６に導く導管１６８と、流入口１６５に対向して設けられた気液分離手段１６１５とを更に具備している。導管１６８は、内側管１６９とそれを取り囲む外側管１６１０からなる二重管として形成されている。内側管１６９の上端は、圧力容器１６２の蓋部材１６４の流出口１６６に結合されていて、下端は外側管１６１０の内部で開放している。
【００６７】
外側管１６１０は、そのラッパ状に拡開した上端部に入口１６１１を有しており、その入口１６１１は、気液分離手段１６１５が画成する空間１６Ｓ１内に含まれる高さに位置し、また下端部は圧力容器１６２の底近くまで延びている。
【００６８】
外側管１６１０の下端部は、微小なオイル戻し孔１６１２を備えていて、このオイル戻し孔１６１２を除けば閉鎖されている。外側管１６１０の概ね下半分の内周面から中心に向かって内側管１６９の外周面に接するまで延びる４枚のフィン１６１３（図５では２枚が示される）が設けられており、このフィン１６１３を介して外側管１６１０が内側管１６９に結合されている。
【００６９】
蒸発器８より送り出された気液二相の冷媒は、アキュムレータ１６の流入口１６５より鉛直下向きに導入されて、水平に配置された気液分離手段１６１５の図示されない分離板に衝突する。その結果、質量の大きい液相冷媒および冷媒に含まれているオイルが気液分離手段１６１５の表面および圧力容器１６２の内面に付着し、そこから下方に滴下して圧力容器１６２内に貯留される。
【００７０】
一方、気体冷媒は、外側管１６１０の上端部の入口１６１１から導管１６８内に流入して下方へ流れ、内側管１６９の下端の開口から内側管１６９内を上昇して流出口１６６に至り、圧縮機１へ送り出される。
【００７１】
また、本実施形態のアキュムレータ１６では、圧力容器１６２の底部近くに貯留されたオイルを多く含む液冷媒も、外側管１６１０の底部に設けられた微小なオイル戻し孔１６１２を介して導管１６８内に吸い込まれて気体冷媒と共に圧縮機１へ戻される。
【００７２】
次に、アキュムレータ１６における容積の決め方について説明する。図６を用いて、この実施形態の冷凍サイクル装置に必要な合計冷媒量の内訳を説明する。図６において、冷凍サイクル装置から漏れて抜け出る冷媒量をＱＬとし、冷房モード時に必要な冷媒量をＱＮＣとし、冷房モード時にレシーバ５に溜める冷媒量をＱＲＣとしている。かつ、暖房モード時に必要な冷媒量をＱＮＷとし、暖房モード時にアキュムレータ１６に溜める冷媒量をＱＡＷとしている。
【００７３】
冷凍サイクル装置に必要な概略の合計冷媒量は、冷房モード時に必要な冷媒量ＱＮＣに、漏れて抜け出る冷媒量ＱＬを加えた量である。従って、概略の合計冷媒量は、冷房モード時に必要な冷媒量ＱＮＣに、冷房モード時にレシーバ５に溜める冷媒量ＱＲＣを加えた値となる。
【００７４】
一方、暖房モード時に必要な冷媒量ＱＮＷは、冷房モード時に必要な冷媒量ＱＮＣより少ない。従って、暖房モード時に余る冷媒をアキュムレータ１６に溜める必要がある。この結果、暖房モード時にアキュムレータ１６に溜める冷媒量ＱＡＷが多くなる。このアキュムレータ１６に溜める冷媒量ＱＡＷは、（ＱＮＣ＋ＱＬ−ＱＮＷ）に等しいという関係がある。
【００７５】
換言すれば、冷房モードと暖房モードとの冷媒量の差は、（ＱＮＣ−ＱＮＷ）となる。経年で漏れて抜け出る冷媒量をＱＬとすると、冷凍サイクル装置に投入する投入冷媒量は（ＱＮＣ＋ＱＬ）となる。
【００７６】
暖房モード時にアキュムレータ１６に溜める冷媒量ＱＡＷは、（ＱＮＣ＋ＱＬ−ＱＮＷ）となる。この冷媒量ＱＡＷに対して必要なオイル貯め量が決まる。この実施形態では、図４の破線部Ｙ４２でしめした液冷媒蓄積部１８、特にレシーバ５に冷媒を溜めることができるため、その分、アキュムレータ１６に溜める液冷媒量を減らすことができる。この結果、実際にアキュムレータ１６に溜める液冷媒量を約三分の一にすることができる。
【００７７】
また、従来のアキュムレータ１６の長さ２６０ｍｍ程度が１５０ｍｍ程度となる。アキュムレータに溜める冷媒量ＱＡＷを約三分の一にすることができるため、冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）中のオイル量が２５０ｃｃ程度から１５０ｃ程度に減少させることができる。
【００７８】
次に、アキュムレータ１６が小さくなることによる付属的な効果を説明する。
【００７９】
（搭載性の向上）
従来の冷房モードの冷凍サイクル装置は、レシーバサイクルが基本であり、既存の車両にアキュムレータ１６を搭載しようとするとエンジンルーム内にアキュムレータ１６を設置することが求められ、搭載スペースを確保することが難しい。従って、アキュムレータ１６を小型化できることの効果は大きい。また、搭載性の向上は、配管取り回しが簡素化され、冷媒流れの圧損が低減されるため、冷凍サイクル装置の性能が向上する、かつコストダウンにつながる効果もある。
【００８０】
（冷房性能向上）
一般的に、冷房モード時において、アキュムレータ１６の周囲温度はアキュムレータ１６内の冷媒温度よりも高いため、アキュムレータ１６から放熱して冷房性能低下の原因となる。この実施形態では、アキュムレータ１６が小さくなることで、アキュムレータ１６の表面積が小さくなり、アキュムレータ１６からの放熱量も低下する。よって、冷房性能向上につながる。
【００８１】
（必要オイル量の減少）
アキュムレータ１６には、冷媒の気液を分離する、液相冷媒を溜め込む、および、オイルを戻すという役割がある。また、圧縮機１へのオイル戻しのために、アキュムレータ１６内のオイル濃度（冷媒量に対するオイル量の割合）を予め決定された所定値以上にするよう冷凍サイクル装置内のオイル量を決定する必要がある。
【００８２】
この実施形態では、アキュムレータ１６内に溜め込む液冷媒量を大幅に減少させることができる。よって、アキュムレータ１６内のオイル濃度を一定値（上記予め決定された所定値）にするためには、アキュムレータ１６内に溜め込む液冷媒量が少ないほど、少ないオイル量で済む。
【００８３】
換言すれば、同じオイル量であれば冷媒量が少ない分、オイル濃度が高くなるので、アキュムレータ１６内のオイル濃度が相対的に高く保ちやすくなり、冷凍サイクル装置内のオイル量を減少させることができる。
【００８４】
また、構成および制御上において、特許文献２と上記実施形態の相違は、冷房絞り７が、この実施形態では全閉できるものを使用するが、特許文献２では全閉ができない。また、この実施形態と特許文献２とでは、第１電磁弁および第２電磁弁の制御が異なる。
【００８５】
次に、除湿暖房モードについて説明する。
【００８６】
（第１除湿暖房モード）
図７を用いて、この実施形態における第１除湿暖房モードにおける冷媒の流れを説明する。第１除湿暖房モードにおける冷媒の流れは、特許文献２と同じ冷媒の流れとなるため概要を説明する。この場合、蒸発器８の後流側に蒸発器後流絞り１９が必要となる。
【００８７】
図７において、圧縮機１、室内コンデンサ２、開度制御されている暖房絞り３、室外熱交換器４、開いている第２電磁弁１２、アキュムレータ１６、圧縮機１の順に冷媒が流れる。また、室内コンデンサ２、開いている第１電磁弁１０、レシーバ５、室外放熱器６、内部熱交換器１５の外管、開度制御されている冷房絞り７、蒸発器８、内部熱交換器１５の内管、第２逆止弁１１、アキュムレータ１６の順にも冷媒が流れる。冷房絞り７は、冷媒遮断手段７０を兼ね、全閉機能を有する電気式膨張弁から構成されている。
【００８８】
なお、暖房絞り３は、開度制御されて、室内コンデンサ２の後流側の冷媒温度と冷媒圧力で過冷却度が制御されている。アキュムレータ１６は液冷媒溜めとして機能する。また、蒸発器８の後流側に蒸発器後流絞り１９を構成するＥＰＲ（エバポレータプレッシャーレギュレータ）又は電気式絞りを設けて、蒸発器８の出口側の冷媒流量を絞ることが好ましい。
【００８９】
このように、第１除湿暖房モードにおいて、蒸発器８の出口側の冷媒流量を絞った方が、室外熱交換器４の圧力を蒸発器８の圧力よりも下げることができ、室外熱交換器４から吸熱して室内コンデンサ２で放熱し吹出温度を高めにすることができる。
【００９０】
上記蒸発器後流絞り１９を構成するＥＰＲとは、蒸発器８と圧縮機１の間に取り付けられた圧力調整弁であり、その役割は、蒸発器８をフロストさせないように蒸発器８内の冷媒圧力が所定圧以下にならないようにする。つまり、ＥＰＲを取り付けて、蒸発器８から圧縮機１に戻る冷媒量を調節することにより蒸発器８での蒸発圧力を一定値以上に保ち、フロストを防止している。なお、特許文献１では蒸発器後流絞り１９を構成するＥＰＲが設けられており、特許文献２では、電気式絞りが設けられている。なお、この第１除湿暖房モードが必要でない場合は、蒸発器後流絞り１９を省略できる。
【００９１】
図８を用いて、図７に示した第１除湿暖房モード時における冷凍サイクルを説明する。圧縮機１、室内コンデンサ２、暖房絞り３、室外熱交換器４、圧縮機１の順に冷媒が流れる。また、室内コンデンサ２から冷房絞り７を経由して蒸発器８にも冷媒が流れる。つまり室外熱交換器４と蒸発器８とが並列と成っており並列除湿とも呼ばれる。外気温度が高いほどΔＴが大きくなり、室外熱交換器４における空気からの吸熱量が増加する。
【００９２】
（第２除湿暖房モード）
図９を用いて、この実施形態における第２除湿暖房モードにおける冷媒の流れを説明する。第２除湿暖房モードにおける冷媒の流れは、特許文献２と同じ冷媒の流れとなる。つまり、暖房絞り３と第２電磁弁１２とは全閉又は閉じられている。そのため、圧縮機１、室内コンデンサ２、第１電磁弁１０、レシーバ５、室外放熱器６、内部熱交換器１５の外管、開度制御されている冷房絞り７、蒸発器８、内部熱交換器１５の内管、第２逆止弁１１、アキュムレータ１６、圧縮機１の順に冷媒が流れる。
【００９３】
なお、第１除湿暖房モードと第２除湿暖房モードとは空調ダクト１３から車室内への吹出温度が異なり、先に説明した第１除湿暖房モードのほうが、吹出温度が高い。第２除湿暖房モードでは、室外放熱器（過冷却器）６が空気から吸熱するために使用され、第１除湿暖房モードでは、より大型の室外熱交換器４が使用されている。これにより、室内コンデンサ２の効き目が異なり、第１除湿暖房モードのほうが吹出温度は高くなる。
【００９４】
図１０を用いて、図９に示した第２除湿暖房モード時における冷凍サイクルを説明する。圧縮機１、室内コンデンサ２、室外放熱器（過冷却器）６、冷房絞り７、蒸発器８、圧縮機１の順に冷媒が流れる。第２除湿暖房モードでは体格が小さい室外放熱器６を使用するが、第１除湿暖房モードでは体格が大きい室外熱交換器４を使用する。従って、第２除湿暖房モードは外気から汲み上げる熱量が少なく、室内コンデンサ２での放熱量が低下するため、第１除湿暖房モードに比べて吹出温度が低くなる。
【００９５】
図１１は、この実施形態における冷房モード、暖房モード、第１除湿暖房モード、第２除湿暖房モードの各モードの暖房絞り３、冷房絞り７、第１電磁弁１０、第２電磁弁１２の作動をまとめたものである。
【００９６】
冷房モードでは、図２および図１１のように、全開機能付きの暖房絞り３は全開となる。また、第１電磁弁１０と第２電磁弁１２とは、共に閉じている。更に、冷媒は開度制御される冷房絞り７を経由して蒸発器８において蒸発する。
【００９７】
暖房モードでは、図４および図１１のように、暖房絞り３は開度制御がなされる。この場合は、暖房絞り３、室外熱交換器４、開いている第２電磁弁１２、液溜めとして機能するアキュムレータ１６、圧縮機１の順に冷媒が流れる。暖房絞り３は、室内コンデンサ２を通過した後の冷媒温度と冷媒圧力とで開度制御され、過冷却度が制御されている。また、圧縮機１、室内コンデンサ２、開いている第１電磁弁１０、レシーバ５、室外放熱器６、冷房絞り７という順に冷媒が移動し、レシーバ５から冷房絞り７の間の破線部Ｙ４２で示した液冷媒蓄積部１８に液冷媒（液相の冷媒）が溜まる。
【００９８】
第１除湿暖房モードでは、図７および図１１のように、圧縮機１、室内コンデンサ２、開度制御されている暖房絞り３、室外熱交換器４、開いている第２電磁弁１２、アキュムレータ１６、圧縮機１の順に冷媒が流れる。また、室内コンデンサ２、開いている第１電磁弁１０、レシーバ５、室外放熱器６、内部熱交換器１５の外管、開度制御されている冷房絞り７、蒸発器８、内部熱交換器１５の内管、第２逆止弁１１、アキュムレータ１６の順にも冷媒が流れる。
【００９９】
第２除湿暖房モードでは、図９および図１１のように、暖房絞り３は全閉され、第２電磁弁１２は閉じられている。冷媒は、圧縮機１、室内コンデンサ２、開いている第１電磁弁１０、レシーバ５、室外放熱器６、内部熱交換器１５の外管、開度制御が成される冷房絞り７、蒸発器８、内部熱交換器１５の内管、第２逆止弁１１、アキュムレータ１６、圧縮機１の順に冷媒が流れる。
【０１００】
次に、圧縮機１の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機１の電動モータに出力される制御信号については、以下のように決定される。まず、目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて、予め制御装置に記憶された制御マップを参照して、室内コンデンサ２の目標凝縮器温度（ＴＣＯ）を決定する。
【０１０１】
そして、この目標凝縮器温度（ＴＣ）と吐出温度センサの検出値との偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて、車室内へ吹き出される吹出空気温度が目標吹出温度（ＴＡＯ）に近づくように圧縮機１の電動モータに出力される制御信号が決定される。
【０１０２】
また、暖房モード時において、暖房絞り３へ出力される制御信号については、暖房絞り３へ流入する冷媒の過冷却度が、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を最大値に近づけるように予め定められた目標過冷却度に近づくように決定される。
【０１０３】
かつ、エアミックスダンパ１７のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスダンパ１７が冷風バイパス通路を閉塞し、蒸発器８を通過後の送風空気の全流量が室内コンデンサ２の空気通路を通過するように決定される。
【０１０４】
（第１実施形態の作用効果）
上記第１実施形態においては、冷媒が、少なくとも冷媒を圧縮する圧縮機１と、圧縮された冷媒を室内で放熱させる室内コンデンサ２と、暖房時に室内コンデンサ２からの冷媒流れを絞る暖房絞り３とを備える。かつ、暖房絞り３を通過した冷媒と室外の空気との熱交換を行う室外熱交換器４と、圧縮機１と、室外熱交換器４とを通過した冷媒を溜めるレシーバ５と、レシーバ５を通過した冷媒の流れを絞る冷房絞り７とを備える。
【０１０５】
更に、この実施形態の冷凍サイクル装置は、冷房絞り７を通過した冷媒を蒸発させる蒸発器８と、蒸発器８から圧縮機１にいたる冷媒通路の途中に設けられたアキュムレータ１６と、を備える。そして、冷凍サイクル装置は、圧縮機１から室内コンデンサ２、室外熱交換器４を通過した冷媒が、アキュムレータ１６を経由して圧縮機１に戻される暖房モードを有する。かつ、圧縮機１から室内コンデンサ２と室外熱交換器４を通過した冷媒が、レシーバ５と冷房絞り７と蒸発器８を経由して圧縮機１に戻される冷房モードを有する。かつ、暖房モード時に、室外熱交換器４にて放熱後の冷媒を液相で蓄積するレシーバ５を含む液冷媒蓄積部１８を備える。
【０１０６】
これによれば、暖房モード時に、室外熱交換器４にて放熱後の冷媒がレシーバ５を含む液冷媒蓄積部１８に蓄積できることにより、暖房時に余る冷媒がレシーバ５を含む液冷媒蓄積部１８に液相で蓄積される。この結果、アキュムレータ１６の体格を小さくでき、かつ冷房時に効率の悪いアキュムレータサイクルとならない冷凍サイクル装置を提供することができる。
【０１０７】
次に、液冷媒蓄積部１８は、レシーバ５から蒸発器８の入口までの間に、冷媒の流れを遮断する冷媒遮断手段７０を含んで構成される。そして、暖房モード時に、冷媒遮断手段７０が冷媒の流れを遮断することで、室外熱交換器４にて放熱後の冷媒が液冷媒蓄積部１８に蓄積される。
【０１０８】
これによれば、レシーバ５から蒸発器８の入口までの間に、冷媒の流れを遮断する冷媒遮断手段７０が設けられているから、暖房モード時に、冷媒遮断手段７０が冷媒の流れを遮断する。そのため、室外熱交換器４にて放熱後の冷媒がレシーバ５から冷媒遮断手段７０に至る液冷媒蓄積部１８に蓄積され、アキュムレータ１６の体格を小さくでき、かつ冷房時に効率の悪いアキュムレータサイクルとならない冷凍サイクル装置を提供することができる。
【０１０９】
また、冷媒遮断手段７０は、レシーバから蒸発器入口までの間に設けられた全閉機能を有する冷房絞り７から構成されている。これによれば、蒸発器８において、冷媒を蒸発させるための冷房絞り７を構成する弁が全閉機能を有するから、この冷房絞り７を構成する弁にて冷媒遮断手段７０を構成することができる。
【０１１０】
更に、冷房モード時に、冷媒が流れ、かつレシーバ５と冷房絞り７との間に設けられた過冷却用の室外放熱器６を備える。これによれば、冷房効率を上げることができる。また、それにとどまらず、暖房モード時に、冷媒遮断手段７０が冷媒の流れを遮断することで、室外熱交換器４にて放熱後の冷媒がレシーバ５および室外放熱器６に蓄積できる。
【０１１１】
加えて、冷房モード時において、冷房絞り７を流れる前の冷媒と、蒸発器８の後を流れる冷媒とを熱交換させる内部熱交換器１５を備える。これによれば、内部熱交換器１５を用いて冷房時の効率を上げることができる。また、配管の取り回し上、内部熱交換器１５が搭載し易い。
【０１１２】
次に、暖房絞り３は、全開機能付き絞り機構から構成され、暖房絞り３が、冷房モードの場合において全開状態となり、暖房モードの場合において所定の開度で冷媒の流れを制御する。
【０１１３】
これによれば、暖房絞り３は、全開機能付き絞り機構から構成され、暖房絞り３が、冷房モードの場合においては、全開状態となり室外熱交換器４で放熱させることができる。暖房モードの場合においては、所定の開度で冷媒の流れを制御するから、室外熱交換器４において吸熱させることができる。
【０１１４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上記した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。なお、第２実施形態以下については、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明が援用される。
【０１１５】
図１２は、本発明の第２実施形態となる冷凍サイクル装置を示す。図１２において、室外熱交換器４の除霜のための冷媒回路が必要な場合は、バイパス回路２０とバイパス用の電磁弁２１を追加することができる。このようにバイパス回路２０等を追加して室外熱交換器４に付着した霜を除霜する場合にも、圧縮機１、室内コンデンサ２、開いている第１電磁弁１０、レシーバ５、室外放熱器６、内部熱交換器１５、冷房絞り７という順に冷媒が移動可能である。よって、レシーバ５から冷媒遮断手段７０を兼ねる冷房絞り７までの間の液冷媒蓄積部１８に液冷媒（液相の冷媒）を溜めることができる。
【０１１６】
（第２実施形態の作用効果）
上記第２実施形態においては、圧縮機１から室外熱交換器４へと冷媒を流すバイパス回路２０を備え、圧縮機１を出た冷媒の一部が、圧縮機１から室外熱交換器４にバイパス回路２０を通過して流れる除霜モードを備える。そして、除霜モード時において、室外熱交換器４にて放熱後の冷媒がレシーバ５に蓄積される。これによれば、圧縮機１を出た高温の冷媒の一部が、圧縮機１から室外熱交換器４にバイパス回路２０を通過して流すことができるから、室外熱交換器４の着霜を除去することができる。
【０１１７】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。上記した実施形態と異なる部分を説明する。図１３は、本発明の第３実施形態となる冷凍サイクル装置を示す。第１実施形態においては、図１のように、室外放熱器６と内部熱交換器１５とを設けたが、この第３実施形態は、図１３のように、第１実施形態にて用いた室外放熱器６と内部熱交換器１５とを無くしたものである。
【０１１８】
この場合にも、圧縮機１、室内コンデンサ２、開いている第１電磁弁１０、レシーバ５、冷媒遮断手段７０を兼ねる冷房絞り７という順に冷媒が移動可能である。よって、レシーバ５から冷房絞り７の間の液冷媒蓄積部１８に液冷媒（液相の冷媒）を溜めることが可能である。
【０１１９】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。上記した実施形態と異なる部分を説明する。図１４は、本発明の第４実施形態における冷凍サイクル装置に使用する一体型室外熱交換器４０を示す。第１実施形態においては、図１のように、室外熱交換器４とレシーバ５と過冷却器を構成する室外放熱器６とは別体として設けたが、これら室外熱交換器４とレシーバ５と室外放熱器６とは、この第４実施形態のように一体化してもよい。
【０１２０】
図１４において、一体化された一体型室外熱交換器４０は、室外熱交換器４と室外放熱器６とレシーバ５とを一体に設けている。室外熱交換器４と室外放熱器６とは、隔壁４６で仕切られている。
【０１２１】
図１４において、冷房モードでは、援用する図１の室内コンデンサ２から、暖房絞り３、室外熱交換器４、第１逆止弁９、レシーバ５の順に冷媒が流れる。また、暖房モードでは、室内コンデンサ２から、開度制御が成される暖房絞り３、室外熱交換器４、開いている第２電磁弁１２の順に冷媒が流れる。また、室内コンデンサ２から、開いている第１電磁弁１０、レシーバ５という順に冷媒が移動する。
【０１２２】
（第４実施形態の作用効果）
上記第４実施形態においては、室外熱交換器４とレシーバ５が一体となっている。このため、室外熱交換器４とレシーバ５とを一体として取付けできるから、レシーバの搭載が容易である。
【０１２３】
また、室外熱交換器４とレシーバ５と室外放熱器６とが一体型室外熱交換器４０にて構成されている。これによれば、室外熱交換器４とレシーバ５と室外放熱器６とが一体化された一体型室外熱交換器４０を利用して、暖房時に余る冷媒を一体型室外熱交換器４０の中に溜めることができる。
【０１２４】
（他の実施形態）
上記の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に、特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものである。
【０１２５】
電磁弁と逆止弁は互いに配置を入れ替えても作動が成り立つならば、入れ替えても良い。また、電磁弁と逆止弁とを一体化した統合弁として構成しても良い。更に、内部熱交換器は、二重管構造のものに限らず、２つの冷媒配管を熱交換する種々の熱交換器を使用できる。
【０１２６】
暖房絞り３は、全開機能および全閉機能付きの電気式膨張弁としたが、図１５のように、電磁弁１５１、１５２と膨張弁１５３とを組み合わせて、膨張弁１５３に全開機能および全閉機能を追加しても良い。
【０１２７】
次に、上記実施形態においては、冷房絞り７として全閉機能を持つものを使用して、冷房絞り７を冷媒遮断手段７０と兼用させた。しかし、冷房絞り７が機械式弁の場合、図１６のように、機械式弁から構成された冷房絞り７の前に別途電磁弁がついていて、この電磁弁を冷媒遮断手段７０とし、冷媒遮断手段７０を閉じて冷媒を溜め込むようにしても良い。
【０１２８】
また、上記実施形態の冷凍装置は、エンジンを持たない電気自動車の車両用空調装置を例に挙げて説明したが、エンジンを持つ通常の自動車又はハイブリッド車に本発明を適用しても良い。この場合、暖房モードでは、室内コンデンサ２にて圧縮機１から吐出された高圧冷媒の有する熱を車室内送風空気に放熱させると共に、ヒータコアにてエンジン冷却水が有する熱を車室内送風空気に放熱させても良い。これにより、加熱された車室内送風空気を車室内へ吹き出し、車室内の暖房を実現することができる。
【符号の説明】
【０１２９】
２  室内コンデンサ
３  暖房絞り
４  室外熱交換器
５  レシーバ
７  冷房絞り
１６  アキュムレータ
１８  液冷媒蓄積部
７０  冷媒遮断手段
４０  一体型室外熱交換器
１５  内部熱交換器
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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