(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機（３）と、
圧縮された冷媒を減圧する減圧弁（７、９）と、
前記減圧弁（７、９）により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（１、２）と、
前記蒸発器（１、２）からの冷媒を前記圧縮機（３）の吸入側に戻す前記蒸発器（１、２）の出口側の出口配管（１１）と、
前記減圧弁（７、９）により減圧される前の冷媒を前記出口配管（１１）に導く注入配管（２１）と、
前記注入配管（２１）が前記出口配管（１１）に接続される部位となる注入部（１３；１３１、１３２）と、
前記注入配管（２１）への冷媒の流れを制御する注入制御弁（６）と、
前記注入制御弁を制御して、前記注入配管（２１）から前記注入部（１３）に注入される冷媒によって前記出口配管（１１）に溜まったオイルを前記圧縮機（３）の吸入側に流すオイル戻し制御を実行する制御装置（４０）と、を備え、
前記圧縮機（３）は、車両内を空調する車両用空調装置に設けられ、前記蒸発器（１、２）は、前記車両内の前席部分を空調する第１蒸発器（１）と前記車両内の後席部分を空調する第２蒸発器（２）とからなり、
前記出口配管（１１）は、前記第２蒸発器（２）の出口側における冷媒配管を構成しており、
前記オイル戻し制御の開始は、前記後席部分の空調が停止してから所定時間（Ｔａ）が経過したときに行われることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記注入部は、複数個所設けられてい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】
前記注入部は、第１注入部（１３１）と、この第１注入部（１３１）よりも前記圧縮機（３）の吸入側に近い位置に設けられた第２注入部（１３２）とから構成され、
前記第１注入部（１３１）における前記出口配管（１１）への冷媒の注入の後で、前記第２注入部（１３２）における冷媒の前記出口配管（１１）への注入が行われ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】
冷媒を圧縮する圧縮機（３）と、
圧縮された冷媒を減圧する減圧弁（７、９）と、
前記減圧弁（７、９）により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（１、２）と、
前記蒸発器（１、２）からの冷媒を前記圧縮機（３）の吸入側に戻す前記蒸発器（１、２）の出口側の出口配管（１１）と、
前記減圧弁（７、９）により減圧される前の冷媒を前記出口配管（１１）に導く注入配管（２１）と、
前記注入配管（２１）が前記出口配管（１１）に接続される部位となる注入部（１３；１３１、１３２）と、
前記注入配管（２１）への冷媒の流れを制御する注入制御弁（６）と、
前記注入制御弁を制御して、前記注入配管（２１）から前記注入部（１３）に注入される冷媒によって前記出口配管（１１）に溜まったオイルを前記圧縮機（３）の吸入側に流すオイル戻し制御を実行する制御装置（４０）と、を備え、
前記注入部は、複数個所設けられており、
前記注入部は、第１注入部（１３１）と、この第１注入部（１３１）よりも前記圧縮機（３）の吸入側に近い位置に設けられた第２注入部（１３２）とから構成され、
前記第１注入部（１３１）における前記出口配管（１１）への冷媒の注入の後で、前記第２注入部（１３２）における冷媒の前記出口配管（１１）への注入が行われることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記圧縮機（３）は、車両内を空調する車両用空調装置に設けられ、前記蒸発器（１、２）は、前記車両内の前席部分を空調する第１蒸発器（１）と前記車両内の後席部分を空調する第２蒸発器（２）とからなり、
前記出口配管（１１）は、前記第２蒸発器（２）の出口側における冷媒配管を構成していることを特徴とする請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
更に、前記出口配管（１１）の途中に設けられたオイルトラップ用タンク（２３）と、
前記オイルトラップ用タンク（２３）に溜まったオイル貯油量を検知するオイル量検知手段（２５）と、が備えられ、
前記オイル量検知手段（２５）が検知した前記オイル貯油量に基づいて、前記オイル戻し制御を実行することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
更に、前記注入配管（２１）に流量調整手段（１２）を備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記制御装置（４０）は、前記流量調整手段を介して減圧された前記冷媒を前記出口配管（１１）に前記注入部（１３）から注入して前記オイル戻し制御を実行することを特徴とする請求項７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、冷媒が流れる蒸発器の出口配管にオイルが溜まる場合において、オイル戻し制御を行う冷凍サイクル装置に関する。特に車室内前席側の領域を空調する前席側空調ユニットと、車室内後席側の領域を空調する後席側空調ユニットとを備える車両用空調装置に適用して好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１と特許文献２とに記載の冷凍サイクル装置及び車両用空調装置においては、ミニバン等の大型乗用車の車室内空調用ユニットであり、かつデュアルエアコンタイプの空調装置が記載されている。特許文献１では、前席側エアコン（前席側蒸発器）における圧縮機の連続作動状態を長時間継続した場合のオイル戻し制御が開示されている。
【０００３】
この冷凍サイクルでは、タイマー制御による圧縮機断続制御から成るオイル戻し制御で、強制的にオイル戻しを実行している。具体的には、車両用空調装置の前席後席同時運転時に、冷媒の流量が低流量域になることを判定し、この判定後所定時間が経過した場合に、可変容量型圧縮機の大容量運転状態と、小容量運転状態とを強制的に切り替えてオイル戻し容量制御を行っている。
【０００４】
特許文献２のオイル戻しは、圧縮機起動後、圧縮機連続作動時間が所定時間に達すると、圧縮機を強制的に断続制御して、圧縮機吸入側の低圧圧力を変動させている。この変動により、後席側蒸発器の温度式膨張弁を強制的に開弁させている。この温度式膨張弁の強制開弁に伴う冷媒流によって、後席側蒸発器及び低圧冷媒配管等に溜まるオイルを圧縮機吸入側に戻している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６６７６４号公報
【特許文献２】特開２０００−２８３５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１及び特許文献２の技術によると、圧縮機の制御は、所定間隔で圧縮機の吐出容量を変動させる断続運転を行なっている。そのため、この断続運転に伴って、前席側の空気吹出温度が変動し、車室内の乗員の空調フィーリングが悪化するという問題が発生する。
【０００７】
上記問題点に鑑み、本発明は、空気吹出温度が変動し車室内の乗員の空調フィーリングが悪化することなく、オイル戻しを実行できる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【０００８】
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】
【０００９】
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、第１の発明では、冷媒を圧縮する圧縮機（３）と、圧縮された冷媒を減圧する減圧弁（７、９）と、減圧弁（７、９）により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（１、２）と、蒸発器（１、２）からの冷媒を圧縮機（３）の吸入側に戻す蒸発器（１、２）の出口側の出口配管（１１）と、減圧弁（７、９）により減圧される前の冷媒を出口配管（１１）に導く注入配管（２１）と、注入配管（２１）が出口配管（１１）に接続される部位となる注入部（１３；１３１、１３２）と、注入配管（２１）への冷媒の流れを制御する注入制御弁（６）と、注入制御弁を制御して、注入配管（２１）から注入部（１３）に注入される冷媒によって出口配管（１１）に溜まったオイルを圧縮機（３）の吸入側に流すオイル戻し制御を実行する制御装置（４０）と、を備え、圧縮機（３）は、車両内を空調する車両用空調装置に設けられ、蒸発器（１、２）は、車両内の前席部分を空調する第１蒸発器（１）と車両内の後席部分を空調する第２蒸発器（２）とからなり、出口配管（１１）は、第２蒸発器（２）の出口側における冷媒配管を構成しており、オイル戻し制御の開始は、後席部分の空調が停止してから所定時間（Ｔａ）が経過したときに行われることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、圧縮機の断続制御によるのでなく、注入配管（２１）から注入部（１３）に注入された冷媒によって圧縮機（３）の吸入側にオイルを流す。故に、空気吹出温度が変動せず、車室内の乗員の空調フィーリングが悪化することなく、出口配管に溜まったオイルのオイル戻し制御を実行できる冷凍サイクル装置を提供することができる。
第２の発明では、冷媒を圧縮する圧縮機（３）と、圧縮された冷媒を減圧する減圧弁（７、９）と、減圧弁（７、９）により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（１、２）と、蒸発器（１、２）からの冷媒を圧縮機（３）の吸入側に戻す蒸発器（１、２）の出口側の出口配管（１１）と、減圧弁（７、９）により減圧される前の冷媒を出口配管（１１）に導く注入配管（２１）と、注入配管（２１）が出口配管（１１）に接続される部位となる注入部（１３；１３１、１３２）と、注入配管（２１）への冷媒の流れを制御する注入制御弁（６）と、注入制御弁を制御して、注入配管（２１）から注入部（１３）に注入される冷媒によって出口配管（１１）に溜まったオイルを圧縮機（３）の吸入側に流すオイル戻し制御を実行する制御装置（４０）と、を備え、注入部は、複数個所設けられており、注入部は、第１注入部（１３１）と、この第１注入部（１３１）よりも圧縮機（３）の吸入側に近い位置に設けられた第２注入部（１３２）とから構成され、第１注入部（１３１）における出口配管（１１）への冷媒の注入の後で、第２注入部（１３２）における冷媒の出口配管（１１）への注入が行われることを特徴とする。
【００１１】
なお、特許請求の範囲及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】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態における冷凍サイクルの構成図である。
【図２】上記実施形態において、出口配管内に注入部から冷媒を流し込む状態を説明する説明図である。
【図３】上記実施形態における圧縮機の容量制御を比較例と比較して示す特性図である。
【図４】上記実施形態と比較例とにおける吹出温度の変化を示す特性図である。
【図５】上記実施形態における圧縮機の容量制御を示すフローチャートである。
【図６】上記実施形態におけるオイル戻し制御の実施タイミングを決定する制御のフローチャートである。
【図７】本発明の第１比較例となる可変容量型圧縮機を使用した従来のオイル戻し制御を示す特性図である。
【図８】図７の場合における吹出温度の変化を示す特性図である。
【図９】本発明の第２比較例となる固定容量型圧縮機を使用した従来のオイル戻し制御を示す特性図である。
【図１０】図９の場合における吹出温度の変化を示す特性図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における出口配管内に注入部から冷媒を流し込む状態を説明する説明図である。
【図１２】本発明の第３実施形態における出口配管内に注入部から冷媒を流し込む状態を説明する説明図である。
【図１３】本発明の第４実施形態を示し出口配管にオイルトラップ用タンクを取り付けた状態を示す冷凍サイクルの一部構成図である。
【図１４】図１３のオイルトラップ用タンク内のオイル量を検知する一例を説明する説明図である。
【図１５】第４実施形態におけるオイル戻し制御のタイミングを決定する制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。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。
【００１４】
（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６を用いて詳細に説明する。まずこの実施形態の概要について説明する。図１は第１実施形態における冷凍サイクルの構成を示している。図１は、本発明の第１実施形態における冷凍サイクルの構成を示す。この冷凍サイクルは第１蒸発器１となる前席側の蒸発器と第２蒸発器２となる後席側の蒸発器とを備えている。圧縮機３は可変容量型であり制御装置４０からの制御信号により吐出する冷媒流量を制御することができる。なお、圧縮機３は固定容量型を使用することもできるが、この第１実施形態では可変容量型であるとして説明する。
【００１５】
圧縮機３ら出た冷媒は、室外熱交換器４となる凝縮器にて放熱し、注入制御弁６０を構成する三方電磁弁６の一方の出口から流出した冷媒は、第１減圧弁７を介して第１蒸発器１に流れ込む。第１蒸発器１にて蒸発した冷媒は圧縮機３の吸入側に戻る。また、三方電磁弁６一方の出口からの冷媒は、分岐部８を通り、第２減圧弁９を介して第２蒸発器２に流れ込む。第２蒸発器２にて熱交換した空調風は、後席に吹出される。
【００１６】
第２蒸発器２にて蒸発した冷媒は、合流部１０で第１蒸発器１にて蒸発した冷媒と合流して圧縮機３の吸入側に戻る。第２蒸発器２にて蒸発した冷媒は、合流部１０で第１蒸発器１にて蒸発した冷媒と合流して圧縮機３の吸入側に戻る過程において、特に車両内の低い床部分に配管されることが多い第２蒸発器２出口側の冷媒配管である出口配管１１を有する。この出口配管１１にオイルが滞留することが多い。
【００１７】
この滞留したオイルを圧縮機３の吸入側に戻すために、注入制御弁６０を構成する三方電磁弁６の他方の出口から流出する冷媒が、出口配管１１内に注入部１３から流し込まれる。制御装置４０は注入制御弁６０を制御し、出口配管１１に溜まったオイルを注入配管２１から注入部１３に注入される冷媒によって圧縮機３の吸入側に流すオイル戻し制御を実行する。
【００１８】
この注入は、流量調整手段１２となるキャピラリーチューブを介して行われる。出口配管１１は、図２のようにオイルが滞留することが多い第２蒸発器出口側の冷媒配管である。出口配管１１には、注入部１３から冷媒が注入される。流量調整手段１２となるキャピラリーチューブは、使用するチューブ長さを選択することにより、冷媒流の絞り量を加減することができる。
【００１９】
冷媒が、出口配管１１内に注入部１３から注入されることにより、出口配管１１内に滞留していたオイルは、図２のように注入部１３から流し込まれた冷媒と共に矢印Ｙ２方向である圧縮機３の吸入側方向に強制的に流される。この時に冷媒は、図２のように流し込まれた冷媒の圧力と第２蒸発器２出口側からの冷媒流れとによって脈動しながら矢印Ｙ２方向に強制的に流され第１実施形態におけるオイル戻し制御が行われる。
【００２０】
圧縮機３は、エンジンによって駆動される。この圧縮機３にて圧縮された冷媒は、室外熱交換器４となる凝縮器で放熱する。この第１実施形態は、既存のオイル戻し制御と同様のタイミングで行われる。例えば、圧縮機３を第１蒸発器１となる前席側エアコンの前席側蒸発器がＯＮし、それから時間Ｔａ、例えば９０分後に時間Ｔｂ、例えば１０秒間オイル戻し制御が実行される。
【００２１】
具体的には、三方電磁弁６を開き、流量調整手段１２又は絞り手段を構成するキャピラリーチューブを介して液冷媒を出口配管１１に注入部１３から注入する。このオイル戻し制御は、高圧液冷媒を流量調整手段１２で減圧させ、オイルが停滞し易い第２蒸発器２の出口配管１１の注入部１３に、低圧になった液冷媒を直接注入する。
【００２２】
この注入には冷媒が気化し膨張する勢いとオイルが流れやすくなる冷媒状態変化を利用し、オイル戻し性を向上させる効果がある。このオイル戻し制御は、圧縮機３の断続運転を伴わないため、従来のオイル戻し制御に比べ、オイル戻し制御作動時間帯での吹出し温度上昇の一時的フィーリングの不快感が抑制される。
【００２３】
図１において第１蒸発器１には第１送風機１ｆとなる前席側送風機から熱交換用の風が送風され、熱交換後の空調風が前席に吹出される。また、第２蒸発器２には第２送風機２ｆとなる後席側送風機から熱交換用の風が送風され、熱交換後の空調風が後席に吹出される。
【００２４】
これにより、三方電磁弁６を開き、流量調整手段１２を構成するキャピラリーチューブを介して液冷媒を出口配管１１に注入するオイル戻し制御のときに、前席乗員に望まない風が吹出すことの違和感を与えることが少ない。かつ、出口配管１１に溜まったオイルを圧縮機３に強制的に流して戻すことができる。図４は、第１実施形態の場合と比較例となる従来制御とにおける吹出温度を比較するものである。図４において、第１実施形態では矢印Ｙ４１に示すように、時間Ｔａ経過後においても吹出温度の変動少ないが、比較例では矢印Ｙ４２に示すように吹出温度が長く変動し上昇する。
【００２５】
図５は、この強制的にオイルを戻すときの圧縮機３の制御を示している。圧縮機３はオイル戻しのための特別な制御は行っていない。図３のように第１実施形態の場合は、可変容量型圧縮機の制御電流に応じて圧縮機３の容量が容量ｍａｘから容量ｍｉｎの間で制御される。制御電流の算出は周知のように、車室内の設定温度と、その時の室内温度との偏差等によって決定され、空調能力を上げるときは圧縮機３の容量が増加するように制御電流が算出され、圧縮機３に供給される。
【００２６】
図３において、矢印Ｙ３１は第１実施形態における圧縮機容量変化の特性の一例であり、Ｙ３２は比較例となる従来の断続制御における圧縮機容量制御の特性の一例である。オイル戻し制御の期間Ｔｂ内においても、その後においても第１実施形態においては矢印Ｙ３１に示すように、圧縮機３の容量は安定しており一定である。
【００２７】
以下、この可変容量型圧縮機の制御電流に応じた圧縮機の容量制御のフローチャートについて図５を用いて説明する。図５において制御がスタートすると、ステップＳ５１において室内温度、設定温度、外気温、日射量等のセンサ又は設定手段からの信号を読みとる。次にステップＳ５２において読み取った信号に基づいて目標吹出温度ＴＡＯを算出する。次にステップＳ５３において演算された目標吹出温度ＴＡＯに基づいて目標蒸発器温度ＴＥＯを算出する。
【００２８】
そしてステップＳ５４では、算出された目標蒸発器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機容量制御電流Ｉｎが算出される。ステップＳ５５では算出された圧縮機容量制御電流Ｉｎに基づいた制御値が圧縮機３に出力される。図３に示した一例では矢印Ｙ３１のように、時間の経過と共に、圧縮機３の容量が階段状に低下したのち一定の容量が連続している。
【００２９】
第１実施形態においては、図３の矢印Ｙ３１のように、オイル戻し制御が行われている期間Ｔｂの有無にかかわらず、圧縮機３の容量は要求される空調能力によって決定される。これにより、車室内に吹出される第１蒸発器１通過後の空調風の温度は大きく変動せず比較的安定している。つまり、第１実施形態においては、オイル戻し制御と矢印Ｙ３１にて示す圧縮機３の容量制御は実質無関係である。
【００３０】
なお、圧縮機３は車室内空調の要求度に応じて冷媒流量を制御できるものであれば良く、連続的に冷媒流量を可変できるものであっても良いし、固定容量の圧縮機の回転をクラッチで断続するタイプであっても良い。
【００３１】
また、オイル戻し制御を開始するタイミングは、図６のように決定できる。図６において制御がスタートすると、ステップＳ６１において、後席側である第２送風機２ｆがＯＮしているかどうかを判定する。後席側の空調のために、第２送風機２ｆがＯＮしているときにステップＳ６２においてタイマーのカウントをスタートさせる。次にステップＳ６３において、タイマーのカウント値が所定時間Ｔａ以上になったかどうかを判定する。所定時間Ｔａに達したときに、ステップＳ６４に進みオイル戻し制御が実行される。その後、ステップＳ６５でタイマーをリセットした後、スタートにリターンする。
【００３２】
すなわち、図１において、三方電磁弁６の他方の出口から流出する冷媒が、流量調整手段１２となるキャピラリーチューブを介して、オイルが滞留することが多い第２蒸発器出口側の出口配管１１の注入部１３に流し込まれる。
【００３３】
（比較例の作動）
次に比較例となる従来のオイル戻し制御について説明する。第１比較例は、圧縮機３に可変容量型を使用したものである。第１比較例となる従来のオイル戻し制御においては、図７矢印Ｙ７１に示すように、圧縮機３の容量は増減する。このため第１蒸発器１を通過する空調風の温度である車室内への空調ユニットからの吹出温度は、繰り返し増減する圧縮機３の容量変化に伴って図８矢印Ｙ８１部分のように変動してしまう。よって乗員のフィーリングが悪化し、吹出温度の変動に不快感を持つようになる。
【００３４】
第２比較例は、固定容量型の圧縮機を使用したものである。第２比較例となる従来のオイル戻し制御においては、図９の矢印Ｙ９１のように、圧縮機は電磁クラッチによってエンジンとの接続が断続される。よって圧縮機から流れ出る冷媒の流量は増減を繰り返す。このため第１蒸発器１を通過する空調風の温度である車室内への空調ユニットからの吹出温度は、繰り返し増減する圧縮機の流量変化に伴って図１０の矢印Ｙ１０１のように変動してしまう。よって吹出温度の変動に不快感を持つようになる。
【００３５】
（第１実施形態の作用効果）
第１実施形態においては、減圧弁７、９により減圧される前の冷媒を出口配管１１に導く注入配管２１と、注入配管２１への冷媒の流れを制御する注入制御弁６０とを備える。そして出口配管１１に溜まったオイルを、注入配管２１から出口配管１１内に注入される冷媒によって、圧縮機３の吸入側に流すオイル戻しを実行する。
【００３６】
これによれば、空気吹出温度が大きく上昇し車室内の乗員の空調性能が悪化することなく、出口配管に溜まったオイルのオイル戻しを実行できる冷凍サイクル装置を提供することができる。
【００３７】
また、注入配管２１に流量調整手段１２を備える。これによれば、出口配管１１に溜まったオイルのオイル戻しを実行するための注入配管２１を流れる冷媒量を調整することができる。更に、冷凍サイクル装置は、車両内を空調する車両用空調装置からなり、蒸発器は、車両内の前席部分を空調する第１蒸発器１と車室内の後席部分を空調する第２蒸発器２とを含んでいる。そして、出口配管１１は、第２蒸発器２出口側の冷媒配管を構成している。これによれば、オイルが溜まり易い第２蒸発器出口側の出口配管１１内のオイルを圧縮機吸入側に戻すことができる。
【００３８】
次に、圧縮機３は、出口配管１１内に冷媒を注入しているオイル戻し制御に実質無関係に制御される。これによれば、圧縮機側での冷媒流量の大きな変動が無いから吹出温度の変動が無く空調フィーリングを悪化させない。
【００３９】
また、出口配管１１内に冷媒を注入するオイル戻し制御の開始は、後席部分の空調が停止してから所定時間Ｔａが経過したときに行われる。これによれば、後席部分の空調が停止した後に溜まり易いオイルが、充分に溜まってから、オイル戻し制御を効率的に開始できる。
【００４０】
更に、冷凍サイクル装置は、車両内の前席側と後席側とを個別に設けた第１蒸発器１と第２蒸発器２とで空調する車両用空調装置である。車両内の前席側と後席側とを個別に設けた蒸発器１、２にて空調する車両用空調装置においては、後席側を空調する第２蒸発器２の出口側にオイルが溜まり易い。しかし、第１実施形態によれば、この問題を解消し、吹出温度の変動が軽減された車両用空調装置が提供できる。
【００４１】
（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。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。
【００４２】
図１１に示す第２実施形態においては、流量調整手段１２となるキャピラリーチューブを介して、オイルが滞留することが多い第２蒸発器出口側の出口配管１１の注入部１３に冷媒が注入される。このときに、矢印方向Ｙ１１側つまり圧縮機３の吸入側に向かう流れ成分を持つように注入配管２１が傾いて冷媒が流し込まれる。つまり、キャピラリーチューブを出た注入配管２１は、第２蒸発器出口側の出口配管１１に対して傾斜して接続されている。なお、キャピラリーチューブを出た注入配管２１を第２蒸発器出口側の冷媒配管である出口配管１１内において屈曲させることにより、矢印Ｙ１１方向側つまり圧縮機３の吸入側に向かう流れ成分を持つように冷媒を注入しても良い。
【００４３】
（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１２は、本発明の第３実施形態を示すである流量調整手段となるキャピラリーチューブを介して、オイルが滞留することが多い第２蒸発器出口側の出口配管１１内に複数の箇所から冷媒が注入される。
【００４４】
流量調整手段１２となるキャピラリーチューブからの冷媒は、注入配管２１を通り、第１注入部１３１においてオイルが滞留することが多い第２蒸発器出口側の出口配管１１内に流し込まれる。また、この後、キャピラリーチューブからの冷媒は第２注入部１３２において出口配管１１内に流し込まれる。第１注入部１３１と第２注入部１３２との流し込みのタイミング、つまり注入のタイミングは、第２注入部１３２の方が遅くなるように電磁弁２２等で制御される。また、第２注入部１３２は第１注入部１３１よりも矢印Ｙ１１方向側、つまり圧縮機３の吸入口に近い側に位置が設定されている。
【００４５】
（第３実施形態の作用効果）
第３実施形態においては、注入配管２１が出口配管１１に結合されて冷媒が注入される注入部１３が複数個所設けられている。これによれば、冷媒が注入される注入部が複数個所設けられているから、一か所で注入するよりも広い範囲に分布したオイルを圧縮機３側に回収させることができる。
【００４６】
また、注入部１３は、第１注入部１３１と、この第１注入部１３１よりも圧縮機３の吸入側に近い位置に設けられた第２注入部１３２から構成される。そして、第１注入部１３１における冷媒の出口配管１１への注入の後に、第２注入部１３２における冷媒の出口配管１１への注入が行われる。これによれば、第１注入部１３１における冷媒の出口配管１１への注入の後に第２注入部１３２における冷媒の出口配管１１への注入が行われる。故に、先に第１注入部１３１から圧縮機３の吸入側に移動したオイルを第２注入部１３２から注入された冷媒で押して、より強力に溜まったオイルを圧縮機３の吸入側に移動させることができる。
【００４７】
（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。低負荷条件等で後席側蒸発器となる第２蒸発器の出口側における出口配管１１に圧縮機オイルが溜まり過ぎ、圧縮機３のロック発生の心配がある。このため第４実施形態においては、図１３のように、この緊急時の対応として、出口配管１１の途中にオイルトラップ用タンク２３を取り付けている。
【００４８】
そして、このオイルトラップ用タンク２３に溜まったオイル貯油量を検知している。検知する方法は、第１の方法として、図１４に示すようにオイルトラップ用タンク２３にサイトグラス２４を取り付け、ここにオイル量検知手段を構成する透過型光電センサ２５を用いている。
【００４９】
このセンサ２５は、光源を内蔵し検出媒体となる光を投射する役目を持つ投光器２５ａと、投光器２５ａの投射光を受け電気信号に変換する受光素子を内蔵した受光器２５ｂを対向させて配置している。投光器２５ａを出た光は、一直線に受光器２５ｂの入光窓に投射される。対向配置された投光器２５ａと受光器２５ｂの間が検出範囲である。この間を通過する物体である冷媒内のオイルが投射光を遮断し、受光器２５ｂに入射する光量が減少すると受光器２５ｂに内蔵された光電変換素子の電気的特性が変化するので、これを検出、増幅してオイル量検出信号とする。
【００５０】
第２の方法として、オイルトラップ用タンク２３に上下動する磁石式フロートと、磁石に反応するリードスイッチ等から成るフロートスイッチを取り付け、このフロートスイッチで直接オイル量を計測しても良い。第３の方法として、オイルトラップ用タンク２３内に熱線式温度センサを挿入し、内部の温度を検知しても良い。これにより、冷媒が流れた状態と冷媒が流れてなく、オイルが溜まっている時の温度変化を熱線式温度センサで検知することができる。
【００５１】
そして、圧縮機３に必要とするオイルレベルが喪失する状態までオイルが出口配管１１に溜まっていると判断した場合に、圧縮機３の連続運転所定時間Ｔａに関係なく、オイル戻し制御を行う。つまり、図１の三方電磁弁６を開き、出口配管１１の注入部１３に液冷媒を注入し、圧縮機オイルの潤滑を促す。
【００５２】
図１５に基づいて、圧縮機３の連続運転所定時間Ｔａに関係なく、オイル戻し制御を行う場合の制御を説明する。制御がスタートすると、まず、ステップＳ１５１において、後席蒸発器である第２蒸発器に送風する第２送風機２ｆが稼働しているかどうかを判定する。第２送風機２ｆが稼働せず回転していないときはステップＳ１５２に進み、上記第１〜第３のいずれかの手段で検知したオイル量を判定する。この結果、出口配管１１に溜まっているオイルが多いと判定されると、直ちにステップＳ１５５に進み、オイル戻し制御を実行する。
【００５３】
すなわち、図１の三方電磁弁６を開き、出口配管１１の注入部１３に液冷媒を注入し、オイルの潤滑を促す。ステップＳ１５２において、出口配管１１に溜まっているオイルが多いと判定されない場合は、ステップＳ１５３でタイマーのカウントをスタートさせる。次にステップＳ１５４において、タイマーのカウント値Ｔが所定時間Ｔａ以上になったかどうかを判定する。所定時間Ｔａに達したときに、ステップＳ１５５に進みオイル戻し制御が実行される。
【００５４】
つまり、図１において、三方電磁弁の他方の出口から流出する冷媒が、流量調整手段１２となるキャピラリーチューブを介して、オイルが滞留することが多い第２蒸発器出口側の出口配管１１の注入部１３内に流し込まれる。その後、ステップＳ１５６でタイマーをリセットし、スタートにリターンする。
【００５５】
このように、後席の第２蒸発器２の出口配管１１に溜まったオイルの検知に基づいてオイル戻し制御を行う。なお圧縮機３の作動はオイル戻しに実質無関係に所望の空調状態を維持するために行われる。このため、吹出温度の変動は軽減され、吹き出し風量及び吹き出し温度が安定し、車両用空調装置の快適性が保てる。特に、車両用空調装置の内、前席側エアコンにおける前席側蒸発器となる第１蒸発器１の吹き出し温度を安定させ、乗員の快適性を保ち、一層の連続運転が可能となる。
【００５６】
（第４実施形態の作用効果）
第４実施形態においては、第２蒸発器２の出口側の出口配管１１の途中にオイルトラップ用タンク２３と、このオイルトラップ用タンク２３に溜まったオイル貯油量を検知するオイル量検知手段と、が備えられる。そして、オイル量検知手段が検知したオイル貯油量に基づいて、オイル戻しを実行する。これによれば、出口配管１１に溜まったオイル量の検知に基づいてオイル戻し制御を行うことができるから、所定時間以内に異常にオイルが溜まった緊急時にも直ちにオイル戻し制御を開始できる。
【００５７】
（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及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００５８】
上記実施形態においてはキャピラリーチューブを使用したが、冷媒が流れる流路の断面積を小さくして冷媒流量を絞れる機構であれば、各種の減圧弁やオリフィスを使用しても良い。
【００５９】
圧縮された冷媒を減圧する減圧弁７、９は、温度式減圧弁のほかに制御装置４０からの制御信号で制御される電子制御弁を使用できる。
【００６０】
注入制御弁６０は三方電磁弁６単体で構成したが、通常の電磁弁を複数組み合わせて構成しても良い。また、室外熱交換器４からの戻りメイン配管の途中に設けたが、注入部１３への冷媒注入を制御できればどこに設けても良い。
【００６１】
流量調整手段１２は電子制御弁を用いて注入量を制御しても良い。例えば、図１３のオイルトラップ用タンク２３に溜まったオイル量が多ければ注入量を多くしても良い。
【００６２】
出口配管１１は、第２蒸発器２出口側の冷媒配管に限らず、低い床部分に配設される冷媒配管等のオイルが溜まり易い配管であれば良い。また、単一の蒸発器を持つ冷凍サイクル装置にも本発明を適用できる。
【００６３】
圧縮機３は、出口配管１１内に冷媒を注入しているオイル戻し制御に無関係に制御される。しかし、これは実質的に無関係の意味であって、吹出温度の変動が無く空調フィーリングを悪化させない程度であれば、オイル戻し制御のタイミングでごくわずかな吐出量の増減を行っても本発明範囲内である。
【００６４】
出口配管１１内に冷媒を注入するオイル戻し制御の開始は、後席部分の空調が停止してから所定時間Ｔａが経過したときではなく、例えば車両用空調装置の作動時間をカウントするタイマーによって設定された定期的なタイミングで開始することができる。
【００６５】
第１注入部１３１における冷媒の出口配管１１への注入の後で、第２注入部１３２における冷媒の出口配管１１への注入が行われるようにするために、注入配管２１の長さを調整しても良い。あるいは、注入配管２１の途中に冷媒の注入を遅らせる冷媒溜まり部を形成しても良い。
【符号の説明】
【００６６】
１  第１蒸発器（蒸発器）
２  第２蒸発器（蒸発器）
３  圧縮機
７、９  減圧弁
１１  出口配管
１２  流量調整手段
２１  注入配管
２３  オイルトラップ用タンク
６０  注入制御弁
１３；（１３１、１３２）  注入部
【図１】
0006398768.tif 000002
【図２】
0006398768.tif 000003
【図３】
0006398768.tif 000004
【図４】
0006398768.tif 000005
【図５】
0006398768.tif 000006
【図６】
0006398768.tif 000007
【図７】
0006398768.tif 000008
【図８】
0006398768.tif 000009
【図９】
0006398768.tif 000010
【図１０】
0006398768.tif 000011
【図１１】
0006398768.tif 000012
【図１２】
0006398768.tif 000013
【図１３】
0006398768.tif 000014
【図１４】
0006398768.tif 000015
【図１５】
0006398768.tif 000016