(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１０）のためのヒートポンプシステム（１２）において、
冷媒が循環する冷媒循環路（１８）、
車両の乗員室（１０ａ）の中に配置された室内熱交換器（３０）、
前記乗員室の外に配置された室外熱交換器（３２）、
前記室内熱交換器と前記室外熱交換器との間で冷媒を循環させるコンプレッサ（３４）、
前記室外熱交換器の下流に配置された気液分離／受液装置（３６）、
前記室内熱交換器の上流に配置された第１の弁（３８）、
前記気液分離／受液装置の下流に配置された第２の弁（４０）、および
前記第１の弁および前記第２の弁を制御することにより加熱モードと冷却モードとの間でヒートポンプシステムを切り替える制御装置（２０）を備え、
前記冷媒循環路は、前記室外熱交換器と前記気液分離／受液装置との両方に接続された第１の管路（１８ａ）、前記気液分離／受液装置と前記室内熱交換器との両方に接続された第２の管路（１８ｂ）、前記室内熱交換器と前記コンプレッサとに接続された第３の管路（１８ｃ）、および前記室内熱交換器をバイパスするために、前記気液分離／受液装置と前記第３の管路とに接続されたバイパス管路（１８ｇ）を有し、
前記第１の弁は前記第２の管路の中に配置されており、
前記第２の弁は前記バイパス管路の中に配置されており、
前記制御装置は、（ｉ）前記加熱モード中に、前記第２の管路を閉じるように前記第１の弁を、かつ前記バイパス管路を開くように前記第２の弁を制御するように、（ｉｉ）前記冷却モード中に、前記第２の管路を開くように前記第１の弁を、かつ前記バイパス管路を閉じるように前記第２の弁を制御するように構成されているヒートポンプシステム。
【請求項２】
前記気液分離／受液装置は、
冷媒を格納するために容積室（６０）をその中に区画形成するボディ（５２）、
前記第１の管路に接続された入口（５４）、
前記第２の管路に接続された第１の出口（５６）、および
前記バイパス管路に接続された第２の出口（５８）、
前記冷却モードの間、前記第１の出口を通して、前記ボディの外へ前記冷媒の液成分が流れ、
前記加熱モードの間、前記第２の出口を通して、前記ボディの外へ前記冷媒の蒸気成分が流れる請求項１に記載のヒートポンプシステム。
【請求項３】
前記第１の出口は、前記容積室の下部に開く開口部（５６ａ）を有し、
前記第２の出口は、前記容積室の上部に開く開口部（５８ａ）を有する請求項２に記載のヒートポンプシステム。
【請求項４】
前記気液分離／受液装置は、さらに、水分を吸収するように前記ボディの前記容積室の中に配置された乾燥剤（６２）を有する請求項２または請求項３に記載のヒートポンプシステム。
【請求項５】
さらに、前記第１の弁の上流における前記第２の管路の中に配置された過冷却熱交換器（７０）を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載のヒートポンプシステム。
【請求項６】
前記第１の弁は、感温膨張部分（３８ａ）と、オン／オフ弁部分（３８ｂ）とを有する請求項１から請求項５のいずれかに記載のヒートポンプシステム。
【請求項７】
さらに、バッテリ冷却器（４８）、
第１の冷却器管路（１８ｅ）、
第２の冷却器管路（１８ｆ）、および
前記バッテリ冷却器の上流に配置された第３の弁（５０）を備え、
前記第１の冷却器管路は、前記第２の管路から分岐され、前記バッテリ冷却器に接続されており、
前記第２の冷却器管路は、前記第３の管路と前記バッテリ冷却器との両方に接続されており、
前記第３の弁は、前記第１の冷却器管路の中に配置されており、
前記制御装置は、前記冷却モード中に前記第１の冷却器管路を開き、かつ、前記加熱モード中に前記第１の冷却器管路を閉じるように前記第３の弁を制御する請求項１から請求項６のいずれかに記載のヒートポンプシステム。
【請求項８】
前記第３の弁は、感温膨張部分（５０ａ）と、オン／オフ弁部分（５０ｂ）とを有する請求項７に記載のヒートポンプシステム。
【請求項９】
さらに、冷却液が循環する冷却液循環路（１６）、
前記車両の前記乗員室の中に配置されたヒータコア（２４）、および
前記冷媒循環路から前記冷却液循環路へ熱を移動させる中間熱交換器（２８）を有する請求項１から請求項８のいずれかに記載のヒートポンプシステム。
【請求項１０】
前記冷媒循環路は、さらに、前記コンプレッサと前記室外熱交換器との両方に接続された第４の管路（１８ｄ）を有し、
前記中間熱交換器は、前記第４の管路に流れる冷媒から前記冷却液循環路へ熱を移動させる請求項９に記載のヒートポンプシステム。
【請求項１１】
さらに、前記中間熱交換器と前記室外熱交換器との間の前記第４の管路の中に配置された膨張装置（４４）を備える請求項１０に記載のヒートポンプシステム。
【請求項１２】
前記膨張装置は、絞り（４４）を含む請求項１１に記載のヒートポンプシステム。
【請求項１３】
前記膨張装置は、電子膨張弁である請求項１２に記載のヒートポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、２０１６年３月１８日に出願された米国の仮出願６２／３１０，０９５号、および２０１７年３月３日に出願された米国の本出願１５／４４８，６５５の利益を請求する。
【技術分野】
【０００２】
この開示は、気液分離／受液装置、および車両のためのヒートポンプシステムに関係がある。
【背景技術】
【０００３】
ヒートポンプは、様々な用途に役立っている。例えば、ヒートポンプは、乗員室を暖房するために、プラグ・イン・ハイブリッド車両、および電気車両において、使用することができる。ヒートポンプは、それらが電気ストーブのような、他の暖房システム、組立体、および装置より効率的であるので、特に有用である。ヒートポンプで節約されたエネルギーは、電気的なモードにおける車載バッテリを使用した、車両の走行距離を延ばすために利用可能である。
【０００４】
そのようなヒートポンプシステムでは、冷媒循環路の中で、特に、コンプレッサに入る前に、冷媒の状態を制御するために、室内熱交換器（エバポレータ）とコンプレッサとの間の位置で、アキュムレータが用いられてきた。室内熱交換器の上流において、固定絞りあるいは電子膨張弁（ＥＸＶ）が、室内熱交換器の中への冷媒の流れを調節するために典型的には使用される。
【０００５】
しかしながら、他の膨張装置と比較して、ＥＸＶは一般に高価であり、固定絞りは、単一の作動条件においてのみ最適化されていて、低い冷却効率に結びつきやすい。
【発明の概要】
【０００６】
この項は、発明に関する概略的な開示を与えるが、その全範囲またはその全特徴の包括的な開示ではない。
この開示は、車両（１０）のためのヒートポンプシステム（１２）において、冷媒が循環する冷媒循環路（１８）、車両の乗員室（１０ａ）の中に配置された室内熱交換器（３０）、乗員室の外に配置された室外熱交換器（３２）、室内熱交換器と室外熱交換器との間で冷媒を循環させるコンプレッサ（３４）、室外熱交換器の下流に配置された気液分離／受液装置（３６）、室内熱交換器の上流に配置された第１の弁（３８）、気液分離／受液装置の下流に配置された第２の弁（４０）、および、第１の弁および第２の弁を制御することにより加熱モードと冷却モードとの間でヒートポンプシステムを切り替える制御装置（２０）を備え、冷媒循環路は、室外熱交換器と気液分離／受液装置との両方に接続された第１の管路（１８ａ）、気液分離／受液装置と室内熱交換器との両方に接続された第２の管路（１８ｂ）、室内熱交換器とコンプレッサとに接続された第３の管路（１８ｃ）、および室内熱交換器をバイパスするために、気液分離／受液装置と第３の管路とに接続されたバイパス管路（１８ｇ）を有し、第１の弁は第２の管路の中に配置されており、第２の弁はバイパス管路の中に配置されており、制御装置は、（ｉ）加熱モード中に、第２の管路を閉じるように第１の弁を、かつバイパス管路を開くように第２の弁を制御するように、（ｉｉ）冷却モード中に、第２の管路を開くように第１の弁を、かつバイパス管路を閉じるように第２の弁を制御するように構成されているヒートポンプシステムを提供する。
【０００７】
この開示のひとつの側面は、車両のためのヒートポンプシステムのための気液分離／受液装置を提供する。気液分離／受液装置は、ボディ、入口、第１の出口、および、第２の出口を有する。ボディは、冷媒を格納するための容積室を、その中に区画形成する。ボディは、車両の乗員室の外にある室外熱交換器の下流に配置される。入口は、第１の管路を通して、室外熱交換器に接続されている。第１の出口は、第２の管路を通して、車両の乗員室の内側にある室内熱交換器に接続されている。第２の出口は、バイパス管路を通して、室内熱交換器とコンプレッサとの両方に接続された第３の管路に接続されている。バイパス管路は、室内熱交換器をバイパスしている。冷媒の液成分は、ヒートポンプシステムが冷却モードにあるとき、第１の出口を通して、ボディの外へ流れ出る。冷媒の蒸気成分は、ヒートポンプシステムが加熱モードにあるとき、第２の出口を通して、ボディの外へ流れ出る。
【０００８】
この開示のひとつの側面は、車両のためのヒートポンプシステムを提供する。ヒートポンプシステムは、冷媒が循環する冷媒循環路、室内熱交換器、室外熱交換器、コンプレッサ、気液分離／受液装置、第１の弁、第２の弁、および制御装置を備える。室内熱交換器は、車両の乗員室の中に配置されている。室外熱交換器は、乗員室の外に配置されている。コンプレッサは、室内熱交換器と室外熱交換器との間で冷媒を循環させる。気液分離／受液装置は、室外熱交換器の下流に配置されている。第１の弁は、室内熱交換器の上流に配置されている。第２の弁は、気液分離／受液装置の下流に配置されている。制御装置は、第１の弁および第２の弁を制御することにより、加熱モードと冷却モードとの間でヒートポンプシステムを切り替える。
【０００９】
冷媒循環路は、室外熱交換器と気液分離／受液装置との両方に接続された第１の管路、気液分離／受液装置と室内熱交換器との両方に接続された第２の管路、室内熱交換器とコンプレッサとに接続された第３の管路、および室内熱交換器をバイパスするために気液分離／受液装置と第３の管路とに接続されたバイパス管路とを備える。第１の弁は、第２の管路の中に配置されている。第２の弁は、バイパス管路の中に配置されている。制御装置は、（ｉ）加熱モード中に、第２の管路を閉じるように第１の弁を、かつバイパス管路を開くように第２の弁を制御するように、（ｉｉ）冷却モード中に、第２の管路を開くように第１の弁を、かつバイパス管路を閉じるように第２の弁を制御するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
ここに説明された図面は、選択された実施形態を図示するためだけのものであって、すべての実用的な可能性を示すものではない。そして、ここに説明された図面は、発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【図１】図１は、第１実施形態に係るヒートポンプシステムが適用された車両の模式的な図である。
【図２】図２は、気液分離／受液装置の断面図である。
【図３】図３は、冷却モード中のヒートポンプシステムを示す図である。
【図４】図４は、加熱モード中のヒートポンプシステムを示す図である。
【図５】図５は、冷却モード中の第２実施形態に係るヒートポンプシステムを示す図ある。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下において、この開示の複数の実施形態が図面を参照して説明される。以下の実施形態の説明は、実例の提示のためだけに提供されたものであり、添付の請求項により定義される発明およびそれらの等価物を制限する用途のためのものではないことは、この開示から当業者には明白である。実施形態では、先行する実施形態の中で説明された事項に対応する部分は、同じ参照数字が割り当てられており、その部分についての重複的な説明は省略されている。構成の一部だけが実施形態に述べられている場合、別の先行する実施形態が、構成の他の部分について適用されてもよい。複数の部分を組合せることが明示されていなくても、複数の部分は、組み合わせられてもよい。複数の実施形態を組合せることが明示されていなくても、組合せに支障がなければ、複数の実施形態は、部分的に組み合せることが可能である。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、この実施形態によるヒートポンプシステム１２が適用される車両１０を概略的に示す。この実施形態では、車両１０は、内燃機関（ＥＮＧＩＮＥ）１４、および図示しない電動機を有するプラグ・イン・ハイブリッド自動車である。内燃機関１４は、以下、エンジン１４と呼ぶ。しかしながら、この実施形態のヒートポンプシステム１２は、電気車両、ハイブリッド車両、エンジンだけによって動力が供給される車両などのような他の形式の車両にも適用することができる。この開示において、車両の語は、地上で利用される車両ばかりでなく、船舶、航空機など乗員室を有する多様な乗り物を包含する語として理解されるべきである。車両１０は、運転者と乗客を含む乗員の座席のために設計された乗員室１０ａ、およびエンジン１４が搭載されているエンジンルーム１０ｂを備える。図１に図示されるように、ヒートポンプシステム１２は、エンジンルーム１０ｂと乗員室１０ａとにわたって搭載されている。
【００１３】
電動機は、エンジンルーム１０ｂに搭載されている。例えば、車両１０は、例えば、後部座席の後ろに位置付けられた、図示されないバッテリを備える。車両１０は、専らエンジン１４によって、専ら電動機によって、あるいはエンジン１４および電動機の両方によって推進されてもよい。エンジン１４は、ガソリン、ディーゼル燃料、あるいは水素のような任意の適切なタイプの燃料を燃焼するのに適していればよい。
【００１４】
ヒートポンプシステム１２は、空気を循環させるように、そして、乗員室１０ａの中の温度を制御するように構成されている。図１に示されるように、ヒートポンプシステム１２は一般に冷却液循環路１６、冷媒循環路１８、および制御装置（ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲ）２０を備えている。下記に述べられるように、ヒートポンプシステム１２の作動モードは、制御装置２０によって、冷却モード（ＣＯＯＬＩＮＧ  ＭＯＤＥ）と加熱モード（ＨＥＡＴＩＮＧ  ＭＯＤＥ）との間で切り替えられる。
【００１５】
冷却液循環路１６は、エンジン１４、および選択的に電動機をも冷やすように、冷却液のような液体を循環させる。例えば、エンジン１４から生じた廃熱は、冷却液に移動させられ、それによってエンジン１４は伝熱によって冷やされる。冷却液ポンプ２２、ヒータコア２４、および冷却液ヒータ（ＨＥＡＴＥＲ）２６は、冷却液循環路１６に沿って配置されている。この実施形態では、中間熱交換器２８の一部も、図１に示されるように冷却液循環路１６に含まれている。冷却液循環路１６は、車両１０を囲む外気に熱を移動させるために、エンジンルーム１０ｂの中に配置された図示されないラジエータをさらに含んでもよいことが注目されるべきである。
【００１６】
冷却液ポンプ２２、は冷却液循環路１６を通して、冷却液を循環させる。冷却液ポンプ２２は、電気的な、または非電気的な動力源によって動力が供給されていてもよい。ヒータコア２４は、乗員室１０ａの中に配置され、乗員室１０ａの中で、冷却液から空気へ熱を移動させるように構成されている。ヒータコア２４は、プレート・フィンと呼ばれる構造、あるいはチューブ・フィンと呼ばれる構造など、任意の適切な構造によって提供することができる。
【００１７】
冷却液ヒータ２６は、さらに冷却液を熱するために選択的に設けられていてもよい。少なくともひとつの例において、冷却液ヒータ２６は、高電圧冷却液ヒータか低電圧冷却液ヒータのような電気的な冷却液ヒータによって提供することができる。
【００１８】
中間熱交換器２８は、冷却液循環路１６と冷媒循環路１８との間の熱の移動を促進するように構成されている。中間熱交換器２８は、冷却液循環路１６の一部および冷媒循環路１８の一部として見ることができる。言いかえれば、中間熱交換器２８は、冷却液循環路１６および冷媒循環路１８の両方によって一般に共有される。中間熱交換器２８は、任意の適切な構造によって提供することができる。例えば、中間熱交換器２８は、冷却液循環路１６と冷媒循環路１８との間の伝熱液体を混合させることなく、熱の移動を促進する構造である、プレート・フィンと呼ばれる構造、チューブ・フィンと呼ばれる構造、あるいはチューブ・アンド・シェルと呼ばれる構造によって提供することができる。
【００１９】
冷媒循環路１８は、冷媒を循環させるように、そして、乗員室１０ａへ、または乗員室１０ａから、および冷却液循環路１６へ、または冷却液循環路１６から、冷媒を通して熱を運ぶように構成されている。
【００２０】
この実施形態では、エバポレータ３０（室内熱交換器）、室外熱交換器３２、コンプレッサ３４、気液分離／受液装置３６、第１の感温膨張弁３８（第１の弁）、第１の電磁弁４０（第２の弁）、第２の電磁弁４２、固定の絞り４４（膨張装置）、および内部熱交換器４６は、冷媒循環路１８に沿って配置されている。さらに、バッテリ冷却器４８および第２の感温膨張弁５０（第３の弁）は、冷媒循環路１８の中に配置されている。この実施形態では、冷媒循環路１８は、第１の管路１８ａ、第２の管路１８ｂ、第３の管路１８ｃ、第４の管路１８ｄ、バイパス管路１８ｇ、第１の冷却器管路１８ｅ、および第２の冷却器管路から１８ｆによって形成されている。上述のように、中間熱交換器２８の一部は、冷媒循環路１８に含まれている。第１の弁、第２の弁、および第３の弁は、ヒートポンプを冷却モードと加熱モードとに切り替える切替機構を提供している。それらに含まれる複数の電磁的な開閉弁は、切換弁群とも呼ばれる。
【００２１】
コンプレッサ３４は、冷媒を圧縮し、冷媒循環路１８を通して循環させるように構成されている。コンプレッサ３４は、電気的か、または非電気的な動力源によって動力を供給されている。例えば、コンプレッサ３４は、ベルトを経由してエンジン１４と作用的に連結されているか、あるいは電動機によって駆動されてもよい。コンプレッサ３４および室外熱交換器３２は第４の管路１８ｄによって互いに接続されている。
【００２２】
中間熱交換器２８は、コンプレッサ３４の直ちに下流である第４の管路１８ｄの中に配置されている。したがって、中間熱交換器２８は、加熱モードの間中に、第４の管路１８ｄを通って流れる冷媒から、冷却液循環路１６に熱を移動させる。互いと平行である絞り４４および第２の電磁弁４２は、第４の管路１８ｄに沿って配置されている。
【００２３】
第２の電磁弁４２は、第４の管路１８ｄに直列である。第２の電磁弁４２は、選択的に第４の管路１８ｄを開閉するように制御装置２０によって制御される。より具体的には、第２の電磁弁４２は、冷却モードの間中に、第４の管路１８ｄを開くように制御され、それによって、冷媒が第２の電磁弁４２を通り抜けることを可能にする。その結果、冷媒は絞り４４をバイパスする。対照的に、第２の電磁弁４２は、加熱モードの間中に、第４の管路１８ｄを閉じるように制御される。その結果、冷媒は第２の電磁弁４２を通り抜けることを妨げられる。絞り４４は、加熱モードの間中に、絞り４４を通して冷媒が通過するときに、冷媒の圧力低下を引き起こすように構成されている。
【００２４】
言い換えると、第２の電磁弁４２および絞り４４の並列回路は、第４の管路１８ｄの中において、第４の管路１８ｄと直列に配置されている。絞り４４は、その通路が固定の開度を有している。絞り４４は、第４の管路１８ｄの最低開度を規定している。言い換えると、絞り４４は、加熱モードにおいて必要な圧力低下を発生させる。第２の電磁弁４２は、冷却モードにおいて、絞り４４による圧力低下を無効化する。
【００２５】
室外熱交換器３２は、エンジンルーム１０ｂの中（つまり乗員室１０ａの外）に配置されている。室外熱交換器３２は、任意の適切な構造によって提供することができる。例えば、室外熱交換器３２は、冷媒と外気との間の熱の移動を促進するような、プレート・フィンと呼ばれる構造、あるいはチューブ・フィンと呼ばれる構造によって提供することができる。
【００２６】
第１の管路１８ａは、室外熱交換器３２と気液分離／受液装置３６との両方に接続されている。図２に示されるように、気液分離／受液装置３６は一般にボディ５２、入口５４、第１の出口５６および第２の出口５８を含んでいる。ボディ５２は、金属製であり、冷媒を格納するために容積室６０をその中に区画形成する。ボディ５２は、容積室６０の上部に冷媒の蒸気成分を溜め、容積室６０の下部に冷媒の液成分を溜めるように構成されている。入口５４は、第１の管路１８ａの一方の端部に接続されている。また、室外熱交換器３２を通り抜けた冷媒は、入口５４を通して、ボディ５２に流れ込む。
【００２７】
第１の出口５６は、ボディ５２に形成されており、開口部５６ａを有する。第１の出口５６の開口部５６ａは、冷媒の液成分を取り入れるように、容積室６０の下部において横に開いている。冷却モードの間中に、図２において実線の矢印によって示されるように、冷媒の液成分は、第１の出口５６を通して、ボディ５２から流れ出る。すなわち、冷却モードの間中、気液分離／受液装置３６は、受液装置、すなわちレシーバとして機能する。
【００２８】
第２の出口５８は、曲がった形を持つように形成されており、その端部に開口部５８ａを有している。第２の出口５８の開口部５８ａは、冷媒の蒸気成分を取り入れるために、容積室６０の上部に開いている。加熱モードの間中に、図２の中の破線の矢印によって示されるように、冷媒の蒸気成分は、第２の出口５８を通して、ボディ５２から流れ出る。すなわち、加熱モードの間中、気液分離／受液装置３６は、気液分離装置、すなわちアキュムレータとして機能する。
【００２９】
容積室６０は、連続したひとつの空洞でもある。気液分離／受液装置３６は、サイクルの中において冷却モードの期間における高圧部分に設けられている。気液分離／受液装置３６は、冷媒の液成分を溜め、冷媒の液成分を流し出すことで、サイクルの中の余剰冷媒を溜める。気液分離／受液装置３６は、サイクルの中において加熱モードの期間における低圧部分に設けられている。気液分離／受液装置３６は、冷媒の液成分を溜め、冷媒の蒸気成分を流し出すことで、コンプレッサ３４が液成分を圧縮する異常事態を抑制する。気液分離／受液装置３６は、低圧状態の余剰冷媒を溜める機能も提供する場合がある。
【００３０】
以上に述べたように、気液分離／受液装置３６は、冷却モードにおいてはレシーバとして機能し、加熱モードにおいてはアキュムレータとして機能するように、ヒートポンプの中に設けられている。気液分離／受液装置３６は、ヒートポンプの中における、冷却モードにおいては高圧部分となり、加熱モードにおいては低圧部分となる部分、すなわち管路に設けられている。これにより、共通の部品によってレシーバ、およびアキュムレータを提供することができる。気液分離／受液装置３６は、加熱モードにおいてはコンプレッサ３４による液圧縮を抑制し、冷却モードにおいてはレシーバサイクルとしての運転を可能とする。
【００３１】
気液分離／受液装置３６は、さらに、袋の中に収容された乾燥剤６２を含んでいる。乾燥剤６２は、水分を吸収することにより、冷媒を乾燥状態に維持する物質である。したがって、この実施形態における気液分離／受液装置３６は乾燥器としての機能も有する。
【００３２】
図１に示されるように、第２の管路１８ｂは、気液分離／受液装置３６およびエバポレータ３０の両方に接続されている。内部熱交換器４６の一部および第１の感温膨張弁３８（以下、第１のＴＸＶ３８）は、冷媒の流動方向に関してこの順で、第２の管路１８ｂに沿って配置されている。図２に示されるように、第２の管路１８ｂの一方の端部は第１の出口５６に接続されている。
【００３３】
第１のＴＸＶ３８は、エバポレータ３０の直ちに上流に位置付けられている。この実施形態では、第１のＴＸＶ３８は、感温膨張部分（ＴＸ部分）３８ａ、およびオン／オフ弁部分３８ｂを含んでおり、それら両方は、互いに一体的に形成されている。
【００３４】
ＴＸ部分３８ａ、およびオン／オフ弁部分３８ｂは、ひとつの部品として取扱できるように一体化されている。一体の語は、ひとつの部品として取扱できるように構成されていることを意味し、連続する一連の材料であること、および複数の部材がボルト、ネジ、接着などの連結機構により連結されていることを含む意味として解釈されるべきである。感温膨張弁、およびＴＸＶの語は、機械的な機構によって冷却負荷に応じた開度の調節を可能な膨張装置を意味している。感温は、冷却負荷に応じて開度を調節する機能を指しており、機械的な機構は、例えば、蒸発後の冷媒の温度と圧力とに応じて弁の開度を調節する封止媒体によって提供される場合がある。このような構成は、後述の感温膨張弁５０についても妥当する。
【００３５】
第１のＴＸＶ３８のうちのオン／オフ弁部分３８ｂは、選択的に第２の管路１８ｂを開閉するように、制御装置２０によって制御される。オン／オフ弁部分３８ｂが第２の管路１８ｂを開くように制御される場合、冷媒は、ＴＸ部分３８ａを通り抜けることを許容される。ＴＸ部分３８ａは、冷媒がＴＸ部分３８ａを通り抜けている間、冷媒の圧力低下を引き起こすように構成されている。反対に、冷媒がエバポレータ３０に流れ込むのが防がれる加熱モードの間中に、オン／オフ弁部分３８ｂは、完全に第２の管路１８ｂを閉じるように、制御装置２０によって制御される。
【００３６】
エバポレータ３０は、乗員室１０ａの中に配置されている。エバポレータ３０は、エバポレータ３０を通って流れる冷媒によって、冷却モードの間中に、乗員室１０ａの中の空気を冷やすように構成されている。エバポレータ３０は、任意の適切な構造により提供することができる。例えば、エバポレータ３０は、プレート・フィンと呼ばれる構造、あるいはチューブ・フィンと呼ばれる構造によって提供することができる。
【００３７】
第３の管路１８ｃは、エバポレータ３０およびコンプレッサ３４の両方に接続される。内部熱交換器４６の一部は、エバポレータ３０とコンプレッサ３４の間で、第３の管路１８ｃに沿って設けられている。すなわち、内部熱交換器４６は、第２の管路１８ｂと、第３の管路１８ｃとの両方の間にわたるように位置している。内部熱交換器４６は、選択的に提供される。よって、この開示は、内部熱交換器４６を備えないヒートポンプをも開示している。内部熱交換器４６は、冷却モードの間中に、第２の管路１８ｂを通って流れる冷媒と、第３の管路１８ｃを通って流れる冷媒との間で熱を移動させるように構成されている。内部熱交換器４６は、任意の適切な構造により提供することができる。例えば、内部熱交換器４６は、プレート・フィンと呼ばれる構造、チューブ・フィンと呼ばれる構造、あるいはチューブ・アンド・シェルと呼ばれる構造によって提供することができる。
【００３８】
バイパス管路１８ｇは、気液分離／受液装置３６および第３の管路１８ｃの両方に接続されている。図２に示されるように、バイパス管路１８ｇの一方の端部は気液分離／受液装置３６の第２の出口５８に接続されている。第３の管路１８ｃへのバイパス管路１８ｇの接続点Ａは、エバポレータ３０の下流であって、かつ、内部熱交換器４６の上流に位置付けられている。したがって、バイパス管路１８ｇはエバポレータ３０をバイパスしている。
【００３９】
内部熱交換器４６は、冷却モードにおける高圧部分と、冷却モードにおける低圧部分とを有している。内部熱交換器４６は、冷却モードにおいて、高圧部分と低圧部分との間での熱移動を提供する。内部熱交換器４６は、加熱モードにおいては積極的に機能しない。加熱モードにおいては、第２の管路１８ｂと第３の管路１８ｃとの両方が低圧部分となり、ほぼ熱交換が停止するからである。内部熱交換器４６は、気液分離／受液装置３６がレシーバとして機能する冷却モードにおいて、サイクルの効率、運転係数ＣＯＰを向上する。気液分離／受液装置３６と、内部熱交換器４６との併用は、加熱モードにおいて要求される加熱能力を提供しながら、冷却モードにおいて要求されることがあるより高い冷却能力を提供するために貢献する。例えば、図示の例においては、空調のためのエバポレータ３０における冷却能力の発揮と、機器冷却のためのバッテリ冷却器４８における冷却能力の発揮とを可能とする。内部熱交換器４６の上流の接続点Ａは、加熱モードにおいて、気液分離／受液装置３６の下流に内部熱交換器４６を位置付ける。加熱モードにおいて内部熱交換器４６は機能しないが、コンプレッサ３４への液成分の流入を抑制するために貢献する場合がある。
【００４０】
第１の電磁弁４０は、バイパス管路１８ｇの中に配置される。第１の電磁弁４０は、選択的にバイパス管路１８ｇを開閉するように、制御装置２０によって制御される。加熱モードの間中に、第１の電磁弁４０は、冷媒がエバポレータ３０をバイパスすることを可能にするために、バイパス管路１８ｇを開くように制御される。冷却モードの間中に、第１の電磁弁４０は、バイパス管路１８ｇを通して冷媒が流れるのを防ぐために、バイパス管路１８ｇを閉じるように制御される。
【００４１】
バッテリ冷却器４８は、熱交換器によって提供可能であり、冷却モードの間中に、バッテリを冷却するように構成されている。この実施形態では、バッテリ冷却器４８は、図示されない冷却器循環路を通って流れる冷却液と冷媒との間の伝熱によって間接的にバッテリを冷却するために、エンジンルーム１０ｂに配置されている。すなわち、バッテリ冷却器４８は冷却モード中に冷却液を冷やし、そして、バッテリは冷却液によって冷やされる。
【００４２】
第１の冷却器管路１８ｅは、第２の管路１８ｂおよびバッテリ冷却器４８の両方に接続されている。言いかえれば、第１の冷却器管路１８ｅは、第２の管路１８ｂの中央位置から分岐され、バッテリ冷却器４８まで延びている。第２の感温膨張弁５０（以下、第２のＴＸＶ５０）は、バッテリ冷却器４８の直ちに上流の位置において、第１の冷却器管路１８ｅに沿って配置されている。この実施形態では、第２のＴＸＶ５０は、第１のＴＸＶ３８と本質的に同じ構造によって提供されている。すなわち、第２のＴＸＶ５０は感温熱膨張部分（ＴＸ部分）５０ａおよびオン／オフ弁部分５０ｂを含んでおり、それから互いに一体的に形成されている。オン／オフ弁部分５０ｂは、選択的に第１の冷却器管路１８ｅを開閉するように、制御装置２０によって制御される。オン／オフ弁部分５０ｂが第１の冷却器管路１８ｅを開くように制御される場合、冷媒は、ＴＸ部分５０ａを通り抜けることを許容される。ＴＸ部分５０ａは、冷媒がＴＸ部分５０ａを通り抜けている間、冷媒の圧力低下を引き起こすように構成されている。対照的に、オン／オフ弁部分５０ｂが完全に第１の冷却器管路１８ｅを閉じるように制御装置２０によって制御される場合、冷媒はバッテリ冷却器４８に流れ込むことを妨げられる。
【００４３】
第２の冷却器管路１８ｆは、バッテリ冷却器４８および第３の管路１８ｃの両方に接続されている。第２の冷却器管路１８ｆは、エバポレータ３０と内部熱交換器４６との間の接続点Ｂにおいて、第３の管路１８ｃに接続されている。接続点Ｂは、第３の管路１８ｃとこの実施形態におけるバイパス管路１８ｇとの接続点Ａの上流にある。しかし、第２の冷却器管路１８ｆは、接続点Ａの下流の位置において第３の管路１８ｃに接続されていてもよい。
【００４４】
よって、第１のＴＸＶ３８とエバポレータ３０とは、冷房用直列回路を提供する。第２のＴＸＶ５０とバッテリ冷却器４８とは、発熱する機器の温度を調節するための、すなわち冷却するための機器冷却用直列回路を提供する。冷房用直列回路と、機器冷却用直列回路とは、内部熱交換器４６に関して並列に配置されている。言い換えると、冷房用直列回路と、機器冷却用直列回路とは、両方が、内部熱交換器４６の低圧冷媒入口と、高圧冷媒出口との間に接続されている。冷房用直列回路と、機器冷却用直列回路とは、選択的に、交互的に、あるいは同時的に冷却作用を発揮するように利用することができる。バイパス管路１８ｇは、内部熱交換器４６の低圧入口に、あるいは低圧入口から延びる管路に接続されている。よって、バイパス管路１８ｇは、冷房用直列回路と、機器冷却用直列回路との両方をバイパスしている。バイパス管路１８ｇは、冷却機能を無効化する管路でもある。
【００４５】
制御装置２０はヒートポンプシステム１２の作動を制御するように構成されている。制御装置２０は、電子制御装置によって提供でき、図示しないメモリおよび図示しないマイクロプロセッサによって形成することができる。メモリは、ランダム・アクセス・メモリー（ＲＡＭ）および読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）を含むことができ、プログラムを格納してもよい。メモリ中のプログラムは、マイクロプロセッサによって実行される指示を含んでいるコンピュータ読み取り可能であって、コンピュータが実行可能なソフトウェア・コードによって提供できる。
【００４６】
この実施形態では、制御装置２０は、少なくとも、第１のＴＸＶ３８、第２のＴＸＶ５０、第１の電磁弁４０、および第２の電磁弁４２に電気的に接続されている。制御装置２０は、これらの弁３８、５０、４０、４２を制御することによって、冷却モードと加熱モードとの間で、ヒートポンプシステム１２の作動モードを切り替える。
【００４７】
図３において、冷却モード（ＣＯＯＬＩＮＧ  ＭＯＤＥ）では、制御装置２０は、第１のＴＸＶ３８および第２のＴＸＶ５０および開く第２の電磁弁４２をコントロールし、閉じるべき第１電磁弁４０をコントロールする。コンプレッサ３４によって圧縮された冷媒は、中間熱交換器２８を通り抜けて、次に、絞り４４を通り抜けることなく、第２の電磁弁４２を通り抜ける。冷却モードの間中で、室外熱交換器３２はコンデンサとして機能し、室外熱交換器３２を通って流れる冷媒から外気へ熱を伝えており、それによって蒸気状態から液状態へ冷媒を凝縮させる。
【００４８】
液状態の冷媒は、入口５４を通して、気液分離／受液装置３６に流れ込み、ボディ５２の容積室６０に格納される。その後、冷媒の液成分は、第１の出口５６を通して、気液分離／受液装置３６を出る。この時に、第１の出口５６の開口部５６ａが容積室６０の下部に開いているので、冷媒の液成分だけが開口部５６ａに流れ込む。したがって、ボディ５２の中の冷媒の蒸気成分は第１の出口５６を通って流れ出ない。このように、気液分離／受液装置３６は、冷却モードの間中にレシーバとして機能する。
【００４９】
さらに、容積室６０の乾燥剤６２は、冷媒に含まれていた水分を吸収する。したがって、気液分離／受液装置３６は、さらにドライヤとして役立つ。
【００５０】
冷媒の液成分は、第２の管路１８ｂを通して流れ、内部熱交換器４６を通過して流れる。内部熱交換器４６では、冷媒はさらに冷やされる。内部熱交換器４６を通り抜けた後に、冷媒の一部は第２の管路１８ｂに沿ってエバポレータ３０へ向かって流れ、冷媒の残部は第１の冷却器管路１８ｅを通ってバッテリ冷却器４８へ向かって流れる。
【００５１】
開くように制御される第１のＴＸＶ３８では、第１のＴＸＶ３８によって冷媒の流れが絞られ（規制され）、したがって、第１のＴＸＶ３８を冷媒が通過するときに、冷媒に圧力低下を生じさせる。エバポレータ３０では、冷媒は乗員室１０ａの中の空気から熱を受け取り、それによって空気はエバポレータ３０で冷やされる。このように、ヒートポンプシステム１２は冷却モードの間中に乗員室１０ａを冷やす。
【００５２】
上記のように、伝熱が生じるところで、冷媒は内部熱交換器４６によって過熱されたガスおよびパスとしてエバポレータ３０を出る。その後、冷媒は、コンプレッサ３４に戻り、圧縮された後に、コンプレッサ３４によって再び循環させられる。
【００５３】
第１の冷却器管路１８ｅを通って流れる冷媒は、第２のＴＸＶ５０に達する。第２のＴＸＶ５０では、冷媒に圧力低下が生じる。その後、冷媒は、バッテリ冷却器４８で蒸発する。バッテリ冷却器４８では、冷媒は、冷却器ループを通って流れる冷却液を冷やす。その後、バッテリは冷却液によって冷やされる。このように、ヒートポンプシステム１２は、さらに冷却モードの間中にバッテリを冷やす。
【００５４】
バッテリ冷却器４８を出る冷媒は、第２の冷却器管路１８ｆを通って流れる。その後、冷媒は、第３の管路１８ｃに合流し、コンプレッサ３４に戻る。
【００５５】
図４において、加熱モード（ＨＥＡＴＩＮＧ  ＭＯＤＥ）では、制御装置２０は第１のＴＸＶ３８と第２のＴＸＶ５０とを制御し、第２の電磁弁４２を閉じるように制御し、第１の電磁弁４０を開くように制御する。コンプレッサ３４を出る冷媒は、中間熱交換器２８に流れ込む。中間熱交換器２８では、中間熱交換器２８を通って流れる冷媒は、冷却液循環路１６を通って流れる冷却液に熱を移動させる。したがって、加熱モードの間中、中間熱交換器２８は、冷媒を凝縮させるコンデンサとして機能する。中間熱交換器２８で加熱された冷却液は、冷却液ヒータ２６によってさらに加熱され、その後、ヒータコア２４に到達する。ヒータコア２４では、冷却液は乗員室１０ａの中の空気を加熱し、それによって、乗員室１０ａの中の温度を上昇させる。このように、ヒートポンプシステム１２は、中間熱交換器２８において、冷媒循環路１８から冷却液循環路１６へ熱を移動させることにより、乗員室１０ａを暖房する。
【００５６】
中間熱交換器２８を出る冷媒は、絞り４４を通して流れる。絞り４４では、冷媒に圧力低下が生じる。そのため、冷媒は、液体と蒸気との混合状態にある低い圧力で絞り４４を出る。加熱モードの間中に、室外熱交換器３２はエバポレータ３０として機能し、また室外熱交換器３２を通って流れる冷媒に外気から熱を移動させる。その結果、冷媒は室外熱交換器３２で蒸発する。
【００５７】
蒸発した冷媒は、入口５４を通して気液分離／受液装置３６に入る。冷媒が液体と蒸気との混合物状態である場合、ボディ５２の容積室６０において、液体と蒸気とは分離させられる。冷媒の蒸気成分は、第２の出口５８を通して、気液分離／受液装置３６を出る。この場合、第２の出口５８の開口部５８ａは、容積室６０の上部に開いており、よって冷媒の蒸気成分だけが第２の出口５８の開口部５８ａに流れ込む。従って、冷媒の液成分は気液分離／受液装置３６から流れ出ることを妨げられる。
【００５８】
このように、気液分離／受液装置３６は、加熱モードの間中に、アキュムレータとして機能する。さらに、気液分離／受液装置３６は、乾燥剤６２によって冷媒の中の水分を吸収する。したがって、気液分離／受液装置３６は、加熱モードの間中にドライヤとして同様に機能する。
【００５９】
冷媒の蒸気成分は、エバポレータ３０をバイパスするためにバイパス管路１８ｇを通って流れる。その後、冷媒は、第３の管路１８ｃに合流し、第３の管路１８ｃを通してコンプレッサ３４に戻る。
【００６０】
上述のように、気液分離／受液装置３６は、第１の出口５６および第２の出口５８を有し、加熱モードの間中にレシーバとして、冷却モードの間中にアキュムレータとして、いずれかとして機能する。
【００６１】
従来のシステムとしてコンプレッサの吸入冷媒の状態を調節するためにコンプレッサ３４とエバポレータ３０の間でアキュムレータが使用される場合、電子膨張弁（ＥＸＶ）あるいは固定の絞り管（ＦＯＴ）のいずれかが膨張装置として使用される。つまり、機械式のＴＸＶは使用することができない。その理由は、機械式のＴＸＶがエバポレータ３０の上流に使用されるシステムでは、エバポレータ３０から流れ出る冷媒が過熱されたガスだからである。そのような過熱された冷媒がアキュムレータに流れ込めば、アキュムレータの中の冷媒の液成分をアキュムレータから蒸発させ、流れ出させるだろう。その結果、もとはアキュムレータの内部にあるべき冷媒の液成分は、アキュムレータから蒸発させられ、室外熱交換器３２の中で再び液化されて蓄積されるだろう。このような現象は、室外熱交換器３２における伝熱能力を縮小させるだろう。
【００６２】
さらに、室外熱交換器３２の縮小された伝熱能力は、コンプレッサ３４の出口における圧力の上昇をもたらし、それは、コンプレッサ３４における動力消費を増加させて、冷媒サイクル全体の冷却効率を低下させる。最悪の場合、コンプレッサ３４の過剰圧力によりシステムの破綻が生じかねない。これらの理由で、ＥＸＶあるいはＦＯＴだけが、コンプレッサとエバポレータとの間にアキュムレータがあるシステムに慣例通りに使用されている。しかしながら、ＥＸＶは、機械的なＴＸＶより一般に高価である。同時に、ＦＯＴは、単に１つの運転条件のために最適化されており、他の運転条件においては冷却効率が低い。
【００６３】
上記のような観点を考慮して、室外熱交換器３２とエバポレータ３０との間の位置において気液分離／受液装置３６を使用することによって、この実施形態によるヒートポンプシステム１２は、コンプレッサ３４とエバポレータ３０との間のアキュムレータを備えない。第１のＴＸＶ３８は、電子膨張弁より簡単なシステムを構成することを可能とする。また、第１のＴＸＶ３８は、電子膨張弁より一般に安く入手可能である。
【００６４】
特に、電子膨張弁のために必要とされる電子的な制御アルゴリズムなしで、機械的に冷却負荷に応じた開度調節が可能である。この実施形態のヒートポンプサイクル１２は第１のＴＸＶ３８をエバポレータ３０の上流に使用することができる。この結果、簡単で安価な構成により、安定的に機能するヒートポンプサイクル１２を提供することができる。
【００６５】
同様に、この実施形態では、室外熱交換器３２とバッテリ冷却器４８との間における気液分離／受液装置３６の存在により、第２のＴＸＶ５０を使用することができる。この結果、簡単で安価な構成により、安定的に機能するヒートポンプサイクル１２を提供することができる。したがって、ＥＸＶが使用される状況と比較して、ヒートポンプシステム１２のためのコストを縮小させることができ、ＦＯＴが使用される状況と比較して、エネルギー効率および冷却能力を改善させることができる。
【００６６】
（第２実施形態）
図５は、第２の実施形態に係るヒートポンプシステム１２を示す。図５は、冷却モード（ＣＯＯＬＩＮＧ  ＭＯＤＥ）を示す。この実施形態では、ヒートポンプシステム１２は、さらに、過冷却熱交換器７０を含んでいる。この実施形態では、過冷却熱交換器７０は、室外熱交換器３２と、ひとつの部品として取扱えるように、一体的に形成されているが、しかし、それは、室外熱交換器３２と、別部品として取り扱うような別々に形成されていてもよい。過冷却熱交換器７０は、室外熱交換器３２と同じ構造によって提供することができる。例えば、室外熱交換器３２は、冷媒と外気との間の伝熱を促進するような、プレート・フィンと呼ばれる構造、あるいはチューブ・フィンと呼ばれる構造によって提供することができる。
【００６７】
過冷却熱交換器７０は、第２の管路１８ｂに沿って設けられている。より具体的には、この実施形態の第２の管路１８ｂは、上流側管路７２および下流側管路７４を含んでいる。上流側管路７２は、気液分離／受液装置３６および過冷却熱交換器７０の両方に接続されている。すなわち、上流側管路７２の一方の端部は、第１の出口５６に接続されている。下流側管路７４は、過冷却熱交換器７０およびエバポレータ３０（内部熱交換器４６および第１のＴＸＶ３８を通して）の両方に接続されている。
【００６８】
冷却モードにおいて、第１の出口５６を通して気液分離／受液装置３６を出る冷媒の液成分は、上流側管路７２を通って過冷却熱交換器７０に流れ込む。液体の冷媒は、過冷却熱交換器７０を通って流れる間に、さらに冷やされる。その結果、冷媒は、過冷却された液体として、過冷却熱交換器７０から流れ出て、下流側管路７４を通して、エバポレータ３０に供給される。
【００６９】
上述のように、冷媒の液成分だけが第１の出口５６を通して気液分離／受液装置３６を出ることができるように、気液分離／受液装置３６は、冷却モードの間中、レシーバとして機能する。従って、過冷却熱交換器７０は、気液分離／受液装置３６の下流に使用することができる。液冷媒が過冷却液体となるように過冷却熱交換器７０においてさらに冷却されるから、ヒートポンプシステム１２の冷却効率を改善することができる。
【００７０】
加熱モードの間中、冷媒の蒸気成分だけが第２の出口５８を通して気液分離／受液装置３６から流れ出ており、冷媒の液体成分は第１の出口５６を通して過冷却熱交換器７０に流れ込んでいないことに注目されるべきである。
【００７１】
過冷却熱交換器７０は、冷却モードにおいてのみ冷媒の液成分を過冷却しており、加熱モードにおいては、無効化されている。過冷却熱交換器７０は、室外熱交換器３２と同様に室外におかれているが、加熱モードにおいて冷媒を蒸発させるための熱交換器として働くことはない。このような、冷却モードにおいてのみ機能する過冷却熱交換器７０は、加熱モードにおける加熱能力を維持したまま、冷却モードにおける冷却能力を向上するために貢献する場合がある。
【００７２】
（他の実施形態）
上述した複数の実施形態では、第１のＴＸＶ３８（つまり第１の弁）は、互いが一体的に、例えばひとつの部品として取り扱えるように組み立てられているＴＸ部分３８ａ、およびオン／オフ弁部分３８ｂから形成されている。代替的に、第１のＴＸＶ３８は、互いが別々になるように形作られたＴＸ部分３８ａ、およびオン／オフ弁部分３８ｂで構成されてもよい。この場合、オン／オフ弁部分３８ｂは、選択的に第３の管路１８ｃを開閉するために、ＴＸ部分３８ａの上流側に配置される。
【００７３】
同様に、第２のＴＸＶ５０（つまり第３の弁）は、互いが別々になるように形作られたＴＸ部分５０ａ、およびオン／オフ弁部分５０ｂで構成されてもよい。この場合、オン／オフ弁部分５０ｂは、ＴＸ部分５０ａの上流側において、第１の冷却器管路１８ｅの中に配置されている。
【００７４】
上述した複数の実施形態では、開度が固定である膨張装置としての絞り４４、およびオン／オフ弁である第２の電磁弁４２は、中間熱交換器２８と室外熱交換器３２との間に配置されて使用されている。代替的に、開度可変の膨張装置、あるいは電磁的に開度を全閉から全開の範囲で連続的にあるいは複数の段階的に調節可能な膨張弁とも呼ばれ、具体的には電子膨張弁と呼ばれる装置が、中間熱交換器２８と室外熱交換器３２との間の位置に配置されて、膨張装置として使用されてもよい。
【００７５】
室外熱交換器３２は、車両１０の垂直方向に沿って配置された複数の熱交換部分、すなわち複数のコア部分を有していてもよい。それぞれのコア部分は、複数のチューブを有する。例えば、室外熱交換器３２が２つのコアを含んでいる場合、２つのコアのうちの１つの中における冷媒の流動方向は、２つのコアの他方の中における冷媒の流動方向と反対の対向流とすることができる。
【００７６】
上述した複数の実施形態では、接続点ＡおよびＢは、内部熱交換器４６とエバポレータ３０との間に位置付けられている。代替的に、接続点Ａおよび／またはＢは、コンプレッサ３４と内部熱交換器４６との間に位置付けられていてもよい。言いかえれば、それら接続点ＡおよびＢは、それら２つの接続点ＡおよびＢがコンプレッサ３４とエバポレータ３０との間に位置付けられる限り、どんな位置でもあってもよい。
【００７７】
上述した複数の実施形態では、バッテリ冷却器４８は間接的にバッテリを冷却する。代替的に、バッテリ冷却器４８は、直接的にバッテリを冷却するように構成されていてもよい。さらに、バッテリ冷却器４８は除去されてもよい。
【００７８】
上述した複数の実施形態では、冷却液循環路１６を通って流れる冷却液は、冷媒循環路１８を通って流れる冷媒によって、中間熱交換器２８において加熱され、その後、乗員室１０ａの中の空気は、冷却液によって、ヒータコア２４において加熱される。言いかえれば、冷媒循環路１８は、間接的に乗員室１０ａの中の空気を加熱する。代替的に、冷媒循環路１８は、直接的に乗員室１０ａの中の空気を加熱してもよい。例えば、第４の管路１８ｄは、乗員室１０ａまで延びており、ヒータコア２４は、第４の管路１８ｄに沿って配置されている。その結果、ヒータコア２４を通って流れる冷媒と空気との間の熱移動を通して、乗員室１０ａの中の空気は、コンプレッサ３４によって加熱された冷媒によって加熱される。
【００７９】
上述した複数の実施形態では、第２の出口５８は、曲がった形の管によって提供されており、開口部５８ａは、第２の出口５８の一方端に形成されている。代替的に、第２の出口５８は、直線的に伸びてもよい。この場合、第２の出口５８の開口部５８ａは、第２の出口５８の壁に形成されてもよい。
【００８０】
以上に述べた実施形態の説明は、図示と説明のために与えられたものである。そこには、発明を限定する意図や、網羅的にする意図はない。それぞれの個別の構成要素、または特定の実施形態の特徴は、その特定の実施形態に限定されない。しかし、具体的に図示され説明されていない限り、適用可能であれば、それらは互いに入れ替え可能であり、特定の選ばれた実施形態において利用可能である。それぞれの個別の構成要素、または特定の実施形態の特徴は、多くの手法に変形可能でもある。それらの変形例は発明からの派生物として考慮されるべきではなく、すべてのそれらの変形例は発明の技術的範囲に属するべきものとして意図されている。
【００８１】
例示された実施形態は、この開示が完全になるように、そして、この開示が当業者に技術的範囲を完全に伝えるように提供されている。特定の成分、装置、および方法の例示のような多数の特定の詳細な説明は、この開示の実施形態についての完全な理解を提供するために述べられている。特定の詳細が採用される必要がない場合があること、例示された実施形態が多数の異なる形態によって実施可能であること、そして、何も開示の範囲を限定するように解釈されるべきではないことは当業者には明白である。いくつかの例示された実施形態では、周知の方法、周知の装置構造、および周知の技術は、詳細に記述されない。
【００８２】
ここに使用される用語は、特別の例示された実施形態だけを記述するためのものであり、制限的な意図はない。ここに使用されるように、文脈が明確に反対のことを示さない限り、１つを示す語は複数形をも含むように意図されている。用語「備える」「有する」「含む」「もつ」は、包括的であって、したがって記述された特徴、整数、ステップ、操作、要素、および／または部品の存在を述べており、しかし、ひとつまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、部品、および／またはそれらの組み合わせの追加または存在を除外しない。ここに説明された方法の工程、処理、および操作は、実行の順序として特別に指定されない限り、説明され、または図示された特定の順序での実行を要求するものとして解釈されない。さらに、追加的な、または代替的な工程が採用可能であるとも理解されるべきである。ここに使用されるように、用語「および／または」は、関連付けて列挙された要素のすべての１つ、または、複数のすべての組み合わせを含んでいる。
【００８３】
この開示は、少なくとも以下に述べる開示物を含む。
【００８４】
（開示物１）車両（１０）のためのヒートポンプシステム（１２）のための気液分離／受液装置において、冷媒を蓄える容積室（６０）をその中に区画し、車両の乗員室（１０ａ）の外側にある室外熱交換器（３２）の下流に設けられたボディ（５２）、第１の管路（１８ａ）を通して上記室外熱交換器に接続された入口（５４）、第２の管路（１８ｂ）を通して、上記車両の上記乗員室の内側にある室内熱交換器（３０）に接続された第１の出口（５６）、および上記室内熱交換器をバイパスするバイパス管路（１８ｇ）であるところの上記バイパス管路を通して、上記室内熱交換器とコンプレッサ（３４）との両方に接続された第３の管路（１８ｃ）に接続された第２の出口（５８）を備え、上記ヒートポンプシステムが冷却モードにあるとき、上記第１の出口を通して、上記ボディの外へ上記冷媒の液成分が流れ、上記ヒートポンプシステムが加熱モードにあるとき、上記第２の出口を通して、上記ボディの外へ上記冷媒の蒸気成分が流れる気液分離／受液装置。
【００８５】
（開示物２）上記第１の出口は、上記容積室の下部に開く開口部（５６ａ）を有し、
上記第２の出口は、上記容積室の上部に開く開口部（５８ａ）を有する開示物１に記載の気液分離／受液装置。
【００８６】
（開示物３）さらに、水分を吸収するように上記ボディの上記容積室の中に配置された乾燥剤（６２）を有する開示物１または開示物２に記載の気液分離／受液装置。
【００８７】
（開示物４）車両（１０）のためのヒートポンプシステム（１２）において、
冷媒が循環する冷媒循環路（１８）、車両の乗員室（１０ａ）の中に配置された室内熱交換器（３０）、上記乗員室の外に配置された室外熱交換器（３２）、上記室内熱交換器と上記室外熱交換器との間で冷媒を循環させるコンプレッサ（３４）、上記室外熱交換器の下流に配置された気液分離／受液装置（３６）、上記室内熱交換器の上流に配置された第１の弁（３８）、上記気液分離／受液装置の下流に配置された第２の弁（４０）、および上記第１の弁および上記第２の弁を制御することにより加熱モードと冷却モードとの間でヒートポンプシステムを切り替える制御装置（２０）を備え、上記冷媒循環路は、上記室外熱交換器と上記気液分離／受液装置との両方に接続された第１の管路（１８ａ）、上記気液分離／受液装置と上記室内熱交換器との両方に接続された第２の管路（１８ｂ）、上記室内熱交換器と上記コンプレッサとに接続された第３の管路（１８ｃ）、および上記室内熱交換器をバイパスするために、上記気液分離／受液装置と上記第３の管路とに接続されたバイパス管路（１８ｇ）を有し、上記第１の弁は上記第２の管路の中に配置されており、上記第２の弁は上記バイパス管路の中に配置されており、上記制御装置は、（ｉ）上記加熱モード中に、上記第２の管路を閉じるように上記第１の弁を、かつ上記バイパス管路を開くように上記第２の弁を制御するように、（ｉｉ）上記冷却モード中に、上記第２の管路を開くように上記第１の弁を、かつ上記バイパス管路を閉じるように上記第２の弁を制御するように構成されているヒートポンプシステム。
【００８８】
（開示物５）上記気液分離／受液装置は、冷媒を格納するために容積室（６０）をその中に区画形成するボディ（５２）、上記第１の管路に接続された入口（５４）、上記第２の管路に接続された第１の出口（５６）、および上記バイパス管路に接続された第２の出口（５８）、上記冷却モードの間、上記第１の出口を通して、上記ボディの外へ上記冷媒の液成分が流れ、上記加熱モードの間、上記第２の出口を通して、上記ボディの外へ上記冷媒の蒸気成分が流れる開示物４に記載のヒートポンプシステム。
【００８９】
（開示物６）上記第１の出口は、上記容積室の下部に開く開口部（５６ａ）を有し、上記第２の出口は、上記容積室の上部に開く開口部（５８ａ）を有する開示物５に記載のヒートポンプシステム。
【００９０】
（開示物７）上記気液分離／受液装置は、さらに、水分を吸収するように上記ボディの上記容積室の中に配置された乾燥剤（６２）を有する開示物５または開示物６に記載のヒートポンプシステム。
【００９１】
（開示物８）さらに、上記第１の弁の上流における上記第２の管路の中に配置された過冷却熱交換器（７０）を備える開示物４から開示物７のいずれかに記載のヒートポンプシステム。
【００９２】
（開示物９）上記第１の弁は、感温膨張部分（３８ａ）と、オン／オフ弁部分（３８ｂ）とを有する開示物４から開示物８のいずれかに記載のヒートポンプシステム。
【００９３】
（開示物１０）さらに、バッテリ冷却器（４８）、第１の冷却器管路（１８ｅ）、第２の冷却器管路（１８ｆ）、および上記バッテリ冷却器の上流に配置された第３の弁（５０）を備え、上記第１の冷却器管路は、上記第２の管路から分岐され、上記バッテリ冷却器に接続されており、上記第２の冷却器管路は、上記第３の管路と上記バッテリ冷却器との両方に接続されており、上記第３の弁は、上記第１の冷却器管路の中に配置されており、上記制御装置は、上記冷却モード中に上記第１の冷却器管路を開き、かつ、上記加熱モード中に上記第１の冷却器管路を閉じるように上記第３の弁を制御する開示物４から開示物９のいずれかに記載のヒートポンプシステム。
【００９４】
（開示物１１）上記第３の弁は、感温膨張部分（５０ａ）と、オン／オフ弁部分（５０ｂ）とを有する開示物１０に記載のヒートポンプシステム。
【００９５】
（開示物１２）さらに、冷却液が循環する冷却液循環路（１６）、上記車両の上記乗員室の中に配置されたヒータコア（２４）、および上記冷媒循環路から上記冷却液循環路へ熱を移動させる中間熱交換器（２８）を有する開示物４から開示物１１のいずれかに記載のヒートポンプシステム。
【００９６】
（開示物１３）上記冷媒循環路は、さらに、上記コンプレッサと上記室外熱交換器との両方に接続された第４の管路（１８ｄ）を有し、上記中間熱交換器は、上記第４の管路に流れる冷媒から上記冷却液循環路へ熱を移動させる開示物１２に記載のヒートポンプシステム。
【００９７】
（開示物１４）さらに、上記中間熱交換器と上記室外熱交換器との間の上記第４の管路の中に配置された膨張装置（４４）を備える開示物１３に記載のヒートポンプシステム。
【００９８】
（開示物１５）上記膨張装置は、絞り（４４）を含む開示物１４に記載のヒートポンプシステム。
【００９９】
（開示物１６）上記膨張装置は、電子膨張弁である開示物１４に記載のヒートポンプシステム。
【符号の説明】
【０１００】
１０  車両、  １０ａ  乗員室、  １２  ヒートポンプシステム、
１６  冷却液循環路、  １８  冷媒循環路、  １８ａ  第１の管路、
１８ｂ  第２の管路、  １８ｃ  第３の管路、  １８ｄ  第４の管路、
１８ｅ  第１の冷却器管路、  １８ｆ  第２の冷却器管路、  １８ｇ  バイパス管路、
２０  制御装置、  ２４  ヒータコア、  ２８  中間熱交換器、
３０  室内熱交換器、  ３２  室外熱交換器、  ３４  コンプレッサ、
３６  気液分離／受液装置、  ３８  第１の弁、
３８ａ  感温膨張部分、  ３８ｂ  オン／オフ弁部分、
４０  第２の弁、  ４４  膨張装置、  ４４  絞り、  ４８  バッテリ冷却器、
５０  第３の弁、  ５０ａ  感温膨張部分、  ５０ｂ  オン／オフ弁部分、
５２  ボディ、  ５４  入口、  ５６  第１の出口、  ５６ａ  開口部、
５８  第２の出口、  ５８ａ  開口部、  ６０  容積室、  ６２  乾燥剤、
７０  過冷却熱交換器。
【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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