(57)【要約】【課題】  耐久性や信頼性を向上させると共に、構成の簡素化により製造コストを低減する。【解決手段】  一般的な電動ポンプをなくして、圧縮機１が停止したときにはエジェクタ９にて液冷媒循環を行う。  これにより、蓄冷材１１ａの蓄冷熱の保持している間、かつ冷凍サイクル内に高低圧差がある間冷房を継続することができる。また、エジェクタ９は流体ポンプであるため、吸入冷媒に気相冷媒が混入した２相流体でも充分な吸引力を発生できるので、従来の気液分離タンクが要らなくなり、その分省スペースともなる。また、気液分離タンクがないことより蒸発器８内の流速が増やせるので、伝熱性能が向上する。また、エジェクタ９は高圧冷媒のエネルギーを利用して冷媒循環させるものであるため電線などがなく、配線などに関するコストが不要となる。また、エジェクタ９はブラシなどの回転摩擦部分が無いため耐久性は半永久的となる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
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、
これらの機器の作動を制御する制御手段（５）とを備えた車両用空調装置において、
前記圧縮機（１）の吸入側から前記減圧手段（７）の直後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、
前記減圧手段（７）の高圧側から分岐して開閉手段（１５）を有する駆動流経路（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）、および前記ノズル（９ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される前記蓄冷熱交換器（１１）から冷媒を吸引し、その吸引した冷媒と前記ノズル（９ａ）から噴射する冷媒とを混合させながら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て前記蒸発器（８）に流入させる昇圧部（９ｃ、９ｄ）を有するエジェクタ（９）とを設けると共に、
前記制御手段（５）は、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、前記開閉手段（１５）を開いて前記エジェクタ（９）を駆動させることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
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、
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、
これらの機器の作動を制御する制御手段（５）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て開閉手段（１５）を有する駆動流経路（１４）と、
前記圧縮機（１）の吸入側からバイパスさせた吸引流経路（１６）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）、および前記ノズル（９ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される前記吸引流経路（１６）から冷媒を吸引し、その吸引した冷媒と前記ノズル（９ａ）から噴射する冷媒とを混合させながら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て前記蓄冷熱交換器（１１）に流入させる昇圧部（９ｃ、９ｄ）を有するエジェクタ（９）とを設けると共に、
前記制御手段（５）は、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、前記開閉手段（１５）を開いて前記エジェクタ（９）を駆動させることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
前記減圧手段を固定絞り（７０）にすると共に、前記吸引流経路（１６）の分岐部分に気液分離器（１０）を設けたことを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記蓄冷熱交換器（１１）を前記蒸発器（８）の下流側にしたことを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
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と、
前記減圧手段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、
前記蒸発器（８）と直列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、
これらの機器の作動を制御する制御手段（５）とを備えた車両用空調装置において、
前記減圧手段を前記制御手段（５）によって制御される可変絞り（７００）にすると共に、
前記圧縮機（１）の吸入側からバイパスさせた吸引流経路（１６）と、
前記可変絞り（７００）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）、および前記ノズル（９ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される前記吸引流経路（１６）から冷媒を吸引し、その吸引した冷媒と前記ノズル（９ａ）から噴射する冷媒とを混合させながら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て直列に設けられた前記蒸発器（８）と前記蓄冷熱交換器（１１）とに向けて流出する昇圧部（９ｃ、９ｄ）を有するエジェクタ（９）とを設けたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
前記吸引流経路（１６）の分岐部分に気液分離器（１０）を設けことを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記昇圧部（９ｃ、９ｄ）から流出する冷媒を前記気液分離器（１０）に流入させると共に、前記蒸発器（８）および前記蓄冷熱交換器（１１）を前記吸引流経路（１６）に直列に設け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】
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と、
前記減圧手段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、
前記圧縮機（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、
これらの機器の作動を制御する制御手段（５）とを備えた車両用空調装置において、
前記減圧手段を前記制御手段（５）によって制御される可変絞り（７００）にすると共に、
前記圧縮機（１）の吸入側から分岐した吸引流経路（１６）と、
前記吸引流経路（１６）中に設けた前記蓄冷熱交換器（１１）と、
前記可変絞り（７００）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）、および前記ノズル（９ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される前記蓄冷熱交換器（１１）から冷媒を吸引し、その吸引した冷媒と前記ノズル（９ａ）から噴射する冷媒とを混合させながら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て前記蒸発器（８）に流入させる昇圧部（９ｃ、９ｄ）を有するエジェクタ（９）とを設けたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項９】
前記吸引流経路（１６）の分岐部分に気液分離器（１０）を設け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】
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、
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）とを備えた車両用空調装置において、
前記圧縮機（１）の吸入側から前記蓄冷熱交換器（１１）の直後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、
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）、および前記ノズル（９ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される前記蓄冷熱交換器（１１）から冷媒を吸引し、その吸引した冷媒と前記ノズル（９ａ）から噴射する冷媒とを混合させながら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て前記蒸発器（８）に流入させる昇圧部（９ｃ、９ｄ）を有するエジェクタ（９）とを設け、
前記車両エンジン（４）が停止して前記圧縮機（１）が停止したときには、冷凍サイクル内の高低圧差によって前記エジェクタ（９）が駆動されることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項１１】
前記駆動流経路（１４）に開閉手段（１５）と、前記開閉手段（１５）を制御する制御手段（５）とを設けるとともに、
前記制御手段（５）は、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開閉手段（１５）を開き、冷凍サイクル内の高低圧差を用いて前記エジェクタ（９）を駆動させることを特徴とする請求項１０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、例えば停車時などに所定の条件が揃うと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、特許文献１に記載されたものが知られている。この従来技術では、図２２に示すように車両エンジンにより駆動される圧縮機１を有する空調用冷凍サイクルにおいて、車室内への吹出空気を冷却する蒸発器８と並列に蓄冷材４０ａを内蔵する蓄冷熱交換器４０を設けている。
【０００４】
そして、車両エンジン（圧縮機１）の稼働時に蓄冷を行う時は電磁弁４１を開弁して、膨張弁７により減圧された低圧冷媒を蒸発器８と蓄冷熱交換器４０に並列に流して蓄冷材４０ａを冷却し、蓄冷材４０ａへの蓄冷を行う。そして、車両エンジンの停止により圧縮機１が停止した時には電動ポンプ４２を作動させて、蓄液タンク４３→電磁弁４１→電動ポンプ４２→蓄冷熱交換器４０→蒸発器８→蓄液タンク４３の閉回路にて冷媒を循環させる。
【０００５】
蒸発器８で蒸発した気相冷媒を蓄冷熱交換器４０において蓄冷材４０ａの蓄冷熱量により凝縮し、この凝縮後の液冷媒を蒸発器８に循環させる。これにより、蒸発器８の冷却作用を圧縮機１の停止時にも続行して車室内の冷房機能を発揮できるようにしている。また、上記従来技術では、車両エンジンの停止（停車）直後、すなわち、放冷冷房モードの始動直後に、蓄液タンク４３内の液冷媒を電動ポンプ４２が吸入するので、電動ポンプ４２の稼働初期にポンプ吸入側が液冷媒で満たされ、電動ポンプ４２の空転を防止できる。
【０００６】
更に本発明の発明者は、上記した特許文献１に示すような構成の蓄冷式の車両用空調装置では車両搭載性に問題があることより、車両搭載性を向上する手段として、図１９・２０に２点鎖線で示すように、蓄冷熱交換器１１、蓄液タンク１０、電動ポンプ４２、逆止弁１３・１８を同一タンク内に構成する方法を特許文献２にて出願している。
【０００７】
これは蓄冷運転としてはエキパン７０で減圧膨張した低温冷媒で蓄冷熱交換器１１に充填された蓄冷剤１１ａを冷却して蓄冷し、車両エンジン（圧縮機１）停止時には電動ポンプ４２を運転して蓄冷熱交換器１１で冷却・液化した冷媒を蒸発器８に供給してこれを蒸発させることで放冷運転し、車両エンジン（圧縮機１）停止時の空調を実現するものである。尚、図２０・２１中の説明しないその他の符号は、後述する本発明の実施形態と対応するものである。
【特許文献１】特開２０００−３１３２２６号公報
【特許文献２】特開２００４−５１０７７号公報（米国特許第６７０１７３１号）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上記従来技術においては、いずれも液冷媒循環手段として電動モータにより駆動される機械式の電動ポンプを使用してため、装置のコストが高くつくという問題点がある。更に、上記したように車両搭載性を向上するために電動ポンプを液冷媒タンク内に一体にしようとすると、次のような問題点がある。
【０００９】
１．一般に、機械式の電動ポンプのような液ポンプは気相流体を輸送できないため、ポンプの吸入口に液冷媒が優先して導かれるように気液分離タンクを設置する必要があり、そのためコスト高となるうえ、気液分離タンク分のスペースが必要になる。
【００１０】
２．電動モータを使用するため、モータに電力を供給するための電線を液冷媒タンク内に引き込まなければならない。このため、電気的な絶縁と冷媒の気密を確保しつつ圧力容器の内外での導通を取らねばならず、電動コンプレッサなどで通常使用されているハーメチックシールなどの手段が必要となり、配線部分がコスト高となる。
【００１１】
３．電動モータのブラシが磨耗した場合の対応として、液冷媒タンクを分解して交換する必要がある。従って、冷凍サイクル内の冷媒を一旦抜いてブラシまたは電動ポンプを交換した後に再度冷媒を充填することが必要となり、メンテナンス費用がコスト高となる。
【００１２】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、電動モータによって駆動される機械式電動ポンプをなくすことにより耐久性や信頼性を向上させると共に、構成の簡素化により製造コストを低減することのでき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】
【００１３】
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１１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、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、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、これらの機器の作動を制御する制御手段（５）とを備えた車両用空調装置において、
圧縮機（１）の吸入側から減圧手段（７）の直後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、減圧手段（７）の高圧側から分岐して開閉手段（１５）を有する駆動流経路（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）、およびノズル（９ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される蓄冷熱交換器（１１）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させながら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て蒸発器（８）に流入させる昇圧部（９ｃ、９ｄ）を有するエジェクタ（９）とを設けると共に、
制御手段（５）は、車両エンジン（４）が停止して圧縮機（１）が停止したときに、開閉手段（１５）を開いてエジェクタ（９）を駆動させることを特徴としている。
【００１４】
本発明は一般的な電動ポンプをなくして、圧縮機（１）が停止したときにはエジェクタ（９）にて液冷媒循環を行うものである。この請求項１に記載の発明によれば、蓄冷材（１１ａ）の蓄冷熱の保持している間、かつ冷凍サイクル内に高低圧差がある間冷房を継続することができる。より具体的に、エジェクタ（９）が有効に作動する時間として、２０ｋｇ／ｈ程度の流量がでれば６０秒以上継続してエジェクタ（９）を作動させることができ、９０秒程度の冷房を維持することができる。
【００１５】
また、エジェクタ（９）は流体ポンプであるため、吸入冷媒に気相冷媒が混入した２相流体でも充分な吸引力を発生できるので、従来の電動ポンプでは吸入口に液冷媒が優先して導かれるように設けていた気液分離タンクが要らなくなり、その分省スペースともなる。また、気液分離タンクがないことより蒸発器（８）内の流速が増やせるので、伝熱性能が向上するという副次的な効果もある。
【００１６】
また、エジェクタ（９）はそもそも高圧冷媒のエネルギーを利用して冷媒循環させるものであるため電線などがなく、配線などに関するコストが不要となる。また、エジェクタ（９）はそもそもブラシなどの回転摩擦部分が無いため耐久性は半永久的となる。これらより、耐久性や信頼性を向上させることができると共に、構造の簡素化により装置のコストを低減することができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明では、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、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、これらの機器の作動を制御する制御手段（５）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て開閉手段（１５）を有する駆動流経路（１４）と、圧縮機（１）の吸入側からバイパスさせた吸引流経路（１６）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）、およびノズル（９ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される吸引流経路（１６）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させながら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て蓄冷熱交換器（１１）に流入させる昇圧部（９ｃ、９ｄ）を有するエジェクタ（９）とを設けると共に、
制御手段（５）は、車両エンジン（４）が停止して圧縮機（１）が停止したときに、開閉手段（１５）を開いてエジェクタ（９）を駆動させることを特徴としている。
【００１８】
本発明は、エジェクタ（９）の吐出側に蒸発器（８）および蓄冷熱交換器（１１）を直列に配置したものある。この請求項２に記載の発明によれば、作動上の効果は上記の請求項１（図５・６）に記載した発明と何ら変ることはないが、請求項１の発明にある「圧縮機（１）の吸入側から減圧手段（７）の直後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）」が減るため、更なる簡素化によるコスト低減をすることができる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明では、減圧手段を固定絞り（７０）にすると共に、吸引流経路（１６）の分岐部分に気液分離器（１０）を設けたことを特徴としている。本発明は、冷凍サイクルの減圧手段として固定絞り（７０）を採用した低圧アキュームレータサイクルに蓄冷熱交換器（１１）を組み込んだ図２０の出願済みの構成に対して、本発明のエジェクタ（９）による液冷媒循環を適用したものであり、レシーバサイクルだけではなく低圧アキュームレータサイクルにおいても上記と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
また、気液分離器（１０）は蒸発器（８）から流れてくる冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める。そして、気液分離器（１０）内の上方から気相冷媒を吸入して圧縮機（１）の吸入側に送り込むことができる。従って、蒸発器（８）出口での冷媒過熱度の調節を行わなくても圧縮機（１）の液冷媒圧縮を防止できるので、本発明では減圧手段としてキャピラリチューブやオリフィスなどの固定絞り（７０）を使用することができる。これらの固定絞り（７０）は、過熱度制御機構を持つ温度式膨張弁と比べて構成が簡素で安価なため、コスト低減をすることができる。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明では、蓄冷熱交換器（１１）を蒸発器（８）の下流側に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、アキュームレータサイクルでは、減圧手段をキャピラリチューブやオリフィスなどの固定絞り（７０）によって構成することができ、膨張弁を使用する必要がない。従って、蒸発器（８）の出口側に蓄冷熱交換器（１１）を直列接続しても、蒸発器（８）出口での冷媒過熱度の調節に不具合を生じない。
【００２２】
そして、蒸発器（８）の冷媒通路を流れる冷媒流れには必ず圧力損失が発生するので、蒸発器（８）の入口側に比べて出口側の方が冷媒圧力（蒸発圧力）が低下する。ここで、アキュームレータサイクルでは、気液分離器（１０）内部に冷媒の気液界面が形成されて冷媒が飽和状態になっているので、蒸発器（８）内の冷媒が過熱状態にならない。
【００２３】
従って、蒸発器（８）の出口側では冷媒圧力の低下に伴って冷媒温度（蒸発温度）が必ず入口側よりも低下する。この結果、アキュームレータサイクルにおいて、蒸発器（８）の出口側に蓄冷熱交換器（１１）を直列接続することにより、蓄冷材（１１ａ）をより低温の冷媒にて冷却でき、蓄冷材（１１ａ）と冷媒との温度差を拡大して熱交換効率を向上でき、蓄冷材（１１ａ）の凝固をより短時間で完了することができる。
【００２４】
また、請求項５に記載の発明では、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と、減圧手段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、蒸発器（８）と直列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、これらの機器の作動を制御する制御手段（５）とを備えた車両用空調装置において、
減圧手段を制御手段（５）によって制御される可変絞り（７００）にすると共に、圧縮機（１）の吸入側からバイパスさせた吸引流経路（１６）と、可変絞り（７００）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）、およびノズル（９ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される吸引流経路（１６）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させながら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て直列に設けられた蒸発器（８）と蓄冷熱交換器（１１）とに向けて流出する昇圧部（９ｃ、９ｄ）を有するエジェクタ（９）とを設けたことを特徴としている。
【００２５】
本発明は、低圧アキュームレータサイクルに適用した請求項３に記載の発明に対して、開閉手段（１５）と減圧手段（７０）の機能を統合した可変絞り（７００）、具体的には例えば閉弁機能をもつ電気式膨張弁などにより弁開度を制御するものである。この請求項５に記載の発明によれば、通常の圧縮機（１）運転時の弁開度は蒸発器（８）吹き出し温度や蓄冷熱交換器（１１）出口の冷媒温度などを検出して制御手段（５）で熱負荷に応じた適当な演算を施した結果を可変絞り（７００）にフィードバックさせる。
【００２６】
一方、圧縮機（１）が停止した放冷時には、エジェクタ（９）の吸引流が熱負荷に対して快適性の許容レベルから決まる目標冷房能力を満足できるように弁開度を調整する。但し、本発明では図２１に示す通常のエジェクタ式冷凍サイクルに対して蒸発器（８）および蓄冷熱交換器（１１）の負荷側熱交換器がエジェクタ（９）の吐出側に接続されるため、通常のエジェクタサイクルが狙いとする圧縮機（１）の省動力への寄与が得られないことになる。
【００２７】
また、請求項６に記載の発明では、吸引流経路（１６）の分岐部分に気液分離器（１０）を設け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、気液分離器（１０）は蒸発器（８）から流れてくる冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める。そして、気液分離器（１０）内の上方から気相冷媒を吸入して圧縮機（１）の吸入側に送り込むことができる。従って、本発明では減圧手段として可変絞り（７００）を用いているが、蒸発器（８）出口での冷媒過熱度を基準とした制御を行わなくても圧縮機（１）の液冷媒圧縮を防止することができる。
【００２８】
また、エキパンなど可変絞り（７００）の場合は、圧縮機（１）吸入側の冷媒過熱度を一定以上確保するようにしないと弁開度を制御することが難しいことより、蓄冷運転のときにどうしても液冷媒確保がやり難くなる。蓄冷時には圧縮機（１）吸入側と蓄冷熱交換器（１１）側に冷媒流れを分岐するが、蓄冷熱交換器（１１）には液冷媒を流してやらないと事実上蓄冷できないため、気液分離器（１０）を設けることにより、より確実に液冷媒を蓄冷熱交換器（１１）に導くことができる。
【００２９】
また、請求項７に記載の発明では、昇圧部（９ｃ、９ｄ）から流出する冷媒を気液分離器（１０）に流入させると共に、蒸発器（８）および蓄冷熱交換器（１１）を吸引流経路（１６）に直列に設けたことを特徴としている。本発明は、請求項５に記載した冷凍サイクルに更に省動力効果を持たせるため、エジェクタ（９）の吸引側に蒸発器（８）および蓄冷熱交換器（１１）を接続したものである。この請求項７に記載の発明によれば、蒸発器（８）および蓄冷熱交換器（１１）の冷媒蒸発圧力は圧縮機（１）の吸入圧力よりも低く下げられるため、更にエジェクタ（９）の機能を活用することができる。
【００３０】
また、請求項８に記載の発明では、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と、減圧手段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、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、これらの機器の作動を制御する制御手段（５）とを備えた車両用空調装置において、
減圧手段を制御手段（５）によって制御される可変絞り（７００）にすると共に、圧縮機（１）の吸入側から分岐した吸引流経路（１６）と、吸引流経路（１６）中に設けた蓄冷熱交換器（１１）と、可変絞り（７００）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）、およびノズル（９ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される蓄冷熱交換器（１１）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させながら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て蒸発器（８）に流入させる昇圧部（９ｃ、９ｄ）を有するエジェクタ（９）とを設けたことを特徴としている。
【００３１】
上記した請求項７に記載の発明においては、冷凍サイクルの省動力効果は冷媒の種類によって異なるが、現状の車両用空調装置で一般的なＨＦＣ１３４ａ冷媒では圧縮機（１）の吐出圧が比較的低いので省動力メリットも比較的小さい。また、蓄冷熱交換器（１１）温度が高く蓄冷熱負荷が高くなる状況では請求項７に記載したような直列構成だと蓄冷運転初期はほとんど蓄冷熱交換器（１１）で液冷媒が蒸発してしまい、蒸発器（８）の吹き出し温度が低下し始めるまでに時間遅れが生じる可能性がある。これらの点を改善するため、この請求項８に記載の発明によれば、蒸発器（８）をエジェクタ（９）の吐出側に接続し、蓄冷熱交換器（１１）をエジェクタ（９）の吸引側に接続したものである。
【００３２】
また、請求項９に記載の発明では、吸引流経路（１６）の分岐部分に気液分離器（１０）を設け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、気液分離器（１０）は蒸発器（８）から流れてくる冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める。そして、気液分離器（１０）内の上方から気相冷媒を吸入して圧縮機（１）の吸入側に送り込むことができる。従って、本発明では減圧手段として可変絞り（７００）を用いているが、蒸発器（８）出口での冷媒過熱度を基準とした制御を行わなくても圧縮機（１）の液冷媒圧縮を防止することができる。
【００３３】
また、エキパンなど可変絞り（７００）の場合は、圧縮機（１）吸入側の冷媒過熱度を一定以上確保するようにしないと弁開度を制御することが難しいことより、蓄冷運転のときにどうしても液冷媒確保がやり難くなる。蓄冷時には圧縮機（１）吸入側と蓄冷熱交換器（１１）側に冷媒流れを分岐するが、蓄冷熱交換器（１１）には液冷媒を流してやらないと事実上蓄冷できないため、気液分離器（１０）を設けることにより、より確実に液冷媒を蓄冷熱交換器（１１）に導くことができる。
【００３４】
また、請求項１０に記載の発明では、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、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）とを備えた車両用空調装置において、
圧縮機（１）の吸入側から蓄冷熱交換器（１１）の直後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、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）、およびノズル（９ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される蓄冷熱交換器（１１）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させながら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て蒸発器（８）に流入させる昇圧部（９ｃ、９ｄ）を有するエジェクタ（９）とを設け、
車両エンジン（４）が停止して圧縮機（１）が停止したときには、冷凍サイクル内の高低圧差によってエジェクタ（９）が駆動されることを特徴としている。
【００３５】
この請求項１０に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
また、請求項１１に記載の発明では、駆動流経路（１４）に開閉手段（１５）と、開閉手段（１５）を制御する制御手段（５）とを設けるとともに、制御手段（５）は、車両エンジン（４）が停止して圧縮機（１）が停止したときに開閉手段（１５）を開き、冷凍サイクル内の高低圧差を用いてエジェクタ（９）を駆動させることを特徴としている。
【００３７】
この請求項１１に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得ることができるうえ、エジェクタ９の稼動時間を車両エンジン４停止時（コンプレッサ１停止時）に限ることができるため、開閉弁１５を追加する複雑化と引き換えにエジェクタ９の作動時間を大幅に削減でき、エジェクタ９自体の磨耗による性能劣化が大幅に抑えられる。このため、エジェクタ９を特に耐磨耗性の優れた材質でなくても形成できるようになり、エジェクタ９自体のコストダウンを行うことができる。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】
【００３８】
（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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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空調室内ユニット部２０の概略構成を示す断面模式図である。空調室内ユニット２０は通常、車室内前部の計器盤内側に搭載されている。空調室内ユニット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。
【００４３】
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。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。
【００４４】
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。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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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操作スイッチ群（図示せず）が備えられている。
【００４８】
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。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。
【００４９】
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。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。
【００５０】
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稼働時の低圧冷媒により冷却される蓄冷材１１ａを有する蓄冷熱交換器１１が設けられている。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ている。すなわち、蓄冷熱交換器１１は円筒状のタンク部材であるシェル１１ｄと、このシェル１１ｄに固定されて冷媒流路を構成するチューブ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。
【００５１】
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により密封した構成になっている。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。
【００５２】
そして、フィン１１ｆとチューブ１１ｅ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シェル１１ｄの上側および下側へそれぞれ突き出すようにシェル１１ｄに対して組み付けている。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シェル１１ｄの上蓋部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。
【００５３】
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。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。
【００５４】
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。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。
【００５５】
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。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。
【００５６】
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。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穴チューブを採用しても良い。
【００５７】
次に、本発明に係る構造を説明する。まず、後述する放冷冷房モード時にコンプレッサ１の吸入側から膨張弁７の直後へ冷媒をバイパスさせるバイパス経路１２を設けており、このバイパス経路１２には、後述する通常冷房・蓄冷モード時に膨張弁７で減圧された冷媒がコンプレッサ１の吸入側へバイパスしないように逆止手段をなす逆止弁１３を設けている。また、膨張弁７の高圧側から分岐させた駆動流経路１４をもうけており、この駆動流経路１４には開閉手段をなす開閉弁１５を設けている。この開閉弁１５は、空調用制御装置５によって開閉制御される。
【００５８】
そして、従来の電動ポンプに代わるものとして、エジェクタ９を設けている。図４は、本発明の実施形態に係るエジェクタ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１４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蓄冷熱交換器１１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とを有する。
【００５９】
そしてエジェクタ９から流出した冷媒はエバポレータ８に流入するようになっている。尚、エジェクタ９から噴出する冷媒は、必ずしもディフィーザ９ｄのみで昇圧されるものではなく、混合部９ｃにおいても、低圧側で蒸発した気相冷媒を吸引する際に冷媒圧力を上昇させるので、混台部９ｃとディフィーザ９ｄとを総称して昇圧部と呼ぶ。また、図４の例では、混合部９ｃの断面積はディフューザ９ｄまで一定であるが、混合部９ｃの断面積をディフューザ９ｄに向かうほど大きくなるようにテーパ状としても良い。
【００６０】
尚、本実施形態では、エジェクタ９を使わない通常冷房・蓄冷モード時に、蓄冷熱交換器１１からエバポレータ８へ冷媒を供給するため、吸引部９ｂへの冷媒経路とディフューザ９ｄからの冷媒経路とを連通させる連通路１７をエジェクタ９と並行するように設けている。そして連通路１７には、エジェクタ９を使う放冷冷房モード時にはディフューザ９ｄで昇圧した冷媒が連通路１７を通って吸引部９ｂへ流れないように逆止手段をなす逆止弁１８を設けている。
【００６１】
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。図５は通常冷房・蓄冷モード時の作動を説明する冷凍サイクル模式図である。尚、以降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。この通常冷房・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、エジェクタ９の駆動は不要であるため、空調用制御装置５の制御により開閉弁１５が閉じられ、駆動流経路１４に冷媒は流れない。
【００６２】
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。
【００６３】
その後冷媒は、蓄冷熱交換器１１から連通路１７および逆止弁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、バイパス経路１２は膨張弁７側の方の圧が高いため、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。
【００６４】
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℃以上にもおよぶ高温となり、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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
そして、低圧冷媒温度が蓄冷熱交換器１１の蓄冷材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、車室内吹出空気が十分低下している。
【００６８】
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。
【００６９】
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６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る。そこで、空調用制御装置５で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を開くように制御してエジェクタ９を駆動させるものである。
【００７０】
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を通ってエジェクタ９の高圧入口側に流入する。これによりエジェクタ９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低圧側に接続された蓄冷熱交換器１１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、昇圧部９ｃ・９ｄにて混合させながら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てエバポレータ８に流入させる。
【００７１】
このエジェクタ９の昇圧作用によって、連通路１７の逆止弁１８には冷媒圧力が逆方向に作用して逆止弁１８は閉弁する。これに反し、バイパス経路１２の逆止弁１３には冷媒圧力が順方向に作用して逆止弁１３は開弁する。そのため、図６の矢印に示すように、蓄冷熱交換器１１→エジェクタ９→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。
【００７２】
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液相に相変化（融解）する。
【００７３】
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（コンプレッサ停止時）の車室内冷房作用を継続できる。尚、信号待ちによる停車時間は通常、１〜２分程度の短時間であるから、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、１〜２分程度の停車時の間、車室内冷房作用を継続できることを確認している。
【００７４】
次に、第１実施形態の特徴と作用効果を説明する。例えば停車時、一時的に車両エンジン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により駆動されるコンプレッサ１と、コンプレッサ１から吐出された高圧冷媒の放熱を行うコンデンサ６と、コンデンサ６を通過した冷媒を減圧する膨張弁７と、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エバポレータ８と、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、これらの機器の作動を制御する空調用制御装置５とを備えた車両用空調装置において、
コンプレッサ１の吸入側から膨張弁７の直後へ冷媒をバイパスさせ逆止弁１３を有するバイパス経路１２と、膨張弁７の高圧側から分岐して開閉弁１５を有する駆動流経路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、およびノズル９ａから噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される蓄冷熱交換器１１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させながら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てエバポレータ８に流入させる昇圧部９ｃ・９ｄを有するエジェクタ９とを設けると共に、空調用制御装置５は、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、開閉弁１５を開いてエジェクタ９を駆動させるようにしている。
【００７５】
本発明は一般的な電動ポンプをなくして、コンプレッサ１が停止したときにはエジェクタ９にて液冷媒循環を行うものである。すなわち放冷モードではコンプレッサ１が停止するが即座には高低冷媒圧力は均圧しない。これによれば、蓄冷材１１ａの蓄冷熱の保持している間、かつ冷凍サイクル内に高低圧差がある間冷房を継続することができる。より具体的に、エジェクタ９が有効に作動する時間として、２０ｋｇ／ｈ程度の流量がでれば６０秒以上継続してエジェクタ９を作動させることができ、９０秒程度の冷房を維持することができる。
【００７６】
また、エジェクタ９は流体ポンプであるため、吸入冷媒に気相冷媒が混入した２相流体でも充分な吸引力を発生できるので、従来の電動ポンプでは吸入口に液冷媒が優先して導かれるように設けていた気液分離タンクが要らなくなり、その分省スペースともなる。また、気液分離タンクがないことよりエバポレータ８内の流速が増やせるので、伝熱性能が向上するという副次的な効果もある。
【００７７】
これは、本実施形態は図１７の如く、蓄冷熱交換器１１・逆止弁１８・エジェクタ９の間に液タンク１０を設け、重力により液冷媒を落下させて液タンク１０に蓄えるようにしても良い。しかし、一般的な液ポンプは液単相ならば十分なポンプ機能を発揮できるものの、気液２相流体となると一般に「ドライリフト」と言われているようにその送液能力が著しく低下するのに対し、本発明のようなエジェクタ９では流体ポンプの性質上、吸引流に気相冷媒が混じろうともその送液能力が極端に低下することはない。従って気液分離器としての液タンク１０は必ずしも必要としない。そこで本実施形態ではこれを省略し、冷凍サイクル構成を簡素化させている。
【００７８】
また、エジェクタ９はそもそも高圧冷媒のエネルギーを利用して冷媒循環させるものであるため電線などがなく、配線などに関するコストが不要となる。また、エジェクタ９はそもそもブラシなどの回転摩擦部分が無いため耐久性は半永久的となる。これらより、耐久性や信頼性を向上させることができると共に、構造の簡素化により装置のコストを低減することができる。
【００７９】
尚、第１実施形態において、蓄冷熱交換器１１をもしエバポレータ８の出口側に配置すると、蓄冷材１１ａの蓄冷完了状態ではエバポレータ８の出口冷媒が過熱度を持っていてもエバポレータ８の出口冷媒が蓄冷材１１ａにより冷却されて過熱度が小さくなってしまい、その結果、膨張弁７の開度が減少して、エバポレータ８の冷房熱負荷に対して冷媒流量が過小になるという不具合が生じるが、蓄冷熱交換器１１をエバポレータ８の入口側に配置することにより、このような不具合が生じない。
【００８０】
（第２実施形態）
図７・８は本発明の第２実施形態における冷凍サイクル模式図であり、上述の第１実施形態と異なるのは、バイパス経路１２を無くす代わりに、コンプレッサ１の吸入側からバイパスさせた吸引流経路１６を設け、エジェクタ９へは第１実施形態と同様に駆動流経路１４から高圧冷媒を流入させ、低圧側には吸引流経路１６を接続して冷媒を吸引し、混合・昇圧させた冷媒を、逆止弁１３を通して膨張弁７下流の蓄冷熱交換器１１とエバポレータ８とに流入させるようにしたものである。
【００８１】
図７は通常冷房・蓄冷モード時の作動を表しており、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と冷媒循環し、第１実施形態で説明した蓄冷と冷房とを行う。エジェクタ９の駆動は不要であるため、空調用制御装置５の制御により開閉弁１５が閉じられ、駆動流経路１４に冷媒は流れない。
【００８２】
また、図８は放冷冷房モード時の作動を表しており、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を開くように制御してエジェクタ９を駆動させる。冷媒は図８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を通ってエジェクタ９の高圧入口側に流入する。これによりエジェクタ９は、低圧側に接続された吸引流経路１６から冷媒を吸引し、エジェクタ９→逆止弁１３→蓄冷熱交換器１１→エバポレータ８→吸引流経路１６→エジェクタ９と循環し、第１実施形態で説明した放冷と冷房とを行う。
【００８３】
次に、第２実施形態の特徴と作用効果を説明する。例えば停車時、一時的に車両エンジン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により駆動されるコンプレッサ１と、コンプレッサ１から吐出された高圧冷媒の放熱を行うコンデンサ６と、コンデンサ６を通過した冷媒を減圧する膨張弁７と、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エバポレータ８と、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、これらの機器の作動を制御する空調用制御装置５とを備えた車両用空調装置において、
膨張弁７の高圧側から分岐して開閉弁１５を有する駆動流経路１４と、コンプレッサ１の吸入側からバイパスさせた吸引流経路１６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、およびノズル９ａから噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される吸引流経路１６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させながら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て蓄冷熱交換器１１に流入させる昇圧部９ｃ・９ｄを有するエジェクタ９とを設けると共に、空調用制御装置５は、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、開閉弁１５を開いてエジェクタ９を駆動させるようにしている。
【００８４】
本発明は、エジェクタ９の吐出側にエバポレータ８および蓄冷熱交換器１１を直列に配置したものある。これによれば、作動上の効果は上述の第１実施形態に記載した効果と何ら変ることはないが、第１実施形態にある「コンプレッサ１の吸入側から膨張弁７の直後へ冷媒をバイパスさせ逆止弁１３を有するバイパス経路１２」が減るため、更なる簡素化によるコスト低減をすることができる。
【００８５】
（第３実施形態）
図９・１０は本発明の第３実施形態における冷凍サイクル模式図である。上述の第２実施形態では減圧手段として膨張弁７を用い、膨張弁７によりエバポレータ８の出口冷媒の過熱度を調節する冷凍サイクルについて説明したが、本実施形態はエバポレータ８の出口側（コンプレッサ１の吸入側）に気液分離器をなすアキュームレータ１０を配置し、このアキュームレータ１０においてエバポレータ８出口側の冷媒の気液を分離して液冷媒を溜め、気相冷媒をコンプレッサ１に吸入させるアキュームレータ式の冷凍サイクルに本発明を適用したものであり、減圧手段としてキャピラリチューブ・オリフィスなどの固定絞り７０によって構成している。
【００８６】
図９は通常冷房・蓄冷モード時の作動を表しており、矢印で示すように、コンプレッサ１→コンデンサ６→固定絞り７０→エバポレータ８→蓄冷熱交換器１１→アキュームレータ１０→コンプレッサ１と冷媒循環し、第１実施形態で説明した蓄冷と冷房とを行う。エジェクタ９の駆動は不要であるため、空調用制御装置５の制御により開閉弁１５が閉じられ、駆動流経路１４と吸引流経路１６に冷媒は流れない。
【００８７】
また、図１０は放冷冷房モード時の作動を表しており、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を開くように制御してエジェクタ９を駆動させる。冷媒は図１０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を通ってエジェクタ９の高圧入口側に流入する。これによりエジェクタ９は、低圧側に接続された吸引流経路１６から冷媒を吸引し、エジェクタ９→逆止弁１３→エバポレータ８→蓄冷熱交換器１１→アキュームレータ１０→吸引流経路１６→エジェクタ９と循環し、第１実施形態で説明した放冷と冷房とを行う。
【００８８】
次に、第３実施形態の特徴と作用効果を説明する。まず、減圧手段をキャピラリチューブ・オリフィスなどの固定絞り７０にすると共に、吸引流経路１６の分岐部分にアキュームレータ１０を設けている。本実施形態は、冷凍サイクルの減圧手段として固定絞り７０を採用した低圧アキュームレータサイクルに蓄冷熱交換器１１を組み込んだ図２０の出願済みの構成に対して、本発明のエジェクタ９による液冷媒循環を適用したものであり、レシーバサイクルだけではなく低圧アキュームレータサイクルにおいても上述と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
また、アキュームレータ１０はエバポレータ８から流れてくる冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める。そして、アキュームレータ１０内の上方から気相冷媒を吸入してコンプレッサ１の吸入側に送り込むことができる。従って、エバポレータ８出口での冷媒過熱度の調節を行わなくてもコンプレッサ１の液冷媒圧縮を防止できるので、本発明では減圧手段としてキャピラリチューブやオリフィスなどの固定絞り７０を使用することができる。これらの固定絞り７０は、過熱度制御機構を持つ温度式膨張弁と比べて構成が簡素で安価なため、コスト低減をすることができる。
【００９０】
また、蓄冷熱交換器１１をエバポレータ８の下流側にしている。これによれば、アキュームレータサイクルでは、減圧手段をキャピラリチューブやオリフィスなどの固定絞り７０によって構成することができ、膨張弁を使用する必要がない。従って、エバポレータ８の出口側に蓄冷熱交換器１１を直列接続しても、エバポレータ８出口での冷媒過熱度の調節に不具合を生じない。
【００９１】
そして、エバポレータ８の冷媒通路を流れる冷媒流れには必ず圧力損失が発生するので、エバポレータ８の入口側に比べて出口側の方が冷媒圧力（蒸発圧力）が低下する。ここで、アキュームレータサイクルでは、アキュームレータ１０内部に冷媒の気液界面が形成されて冷媒が飽和状態になっているので、エバポレータ８内の冷媒が過熱状態にならない。
【００９２】
従って、エバポレータ８の出口側では冷媒圧力の低下に伴って冷媒温度（蒸発温度）が必ず入口側よりも低下する。この結果、アキュームレータサイクルにおいて、エバポレータ８の出口側に蓄冷熱交換器１１を直列接続することにより、蓄冷材１１ａをより低温の冷媒にて冷却でき、蓄冷材１１ａと冷媒との温度差を拡大して熱交換効率を向上でき、蓄冷材１１ａの凝固をより短時間で完了することができる。
【００９３】
（第４実施形態）
図１１・１２は本発明の第４実施形態における冷凍サイクル模式図である。上述の第３実施形態では減圧手段としてキャピラリチューブ・オリフィスなどの固定絞り７０を用いていたが、本実施形態では減圧手段として空調用制御装置５によって制御される可変絞り７００を用いている。また、上述の第３実施形態では固定絞り７０の高圧側から分岐して開閉弁１５を有する駆動流経路１４を構成したが、本実施形態では可変絞り７００からの冷媒をエジェクタ９の高圧側に流入させ、低圧側に接続した吸引流経路１６から冷媒を吸引し、混合・昇圧させた冷媒を直列に設けたエバポレータ８と蓄冷熱交換器１１とに向けて流出するようにしたものである。
【００９４】
図１１は通常冷房・蓄冷モード時の作動を表しており、矢印で示すように、コンプレッサ１→コンデンサ６→可変絞り７００→エジェクタ９→エバポレータ８→蓄冷熱交換器１１→アキュームレータ１０→コンプレッサ１と冷媒循環し、アキュームレータ１０に溜められた液冷媒は吸引流経路１６からエジェクタ９に吸引され、第１実施形態で説明した蓄冷と冷房とを行う。
【００９５】
また、図１２は放冷冷房モード時の作動を表しており、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、可変絞り７００を制御し、冷媒は図１２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可変絞り７００を通ってエジェクタ９の高圧入口側に流入し、エジェクタ９は低圧側に接続された吸引流経路１６から冷媒を吸引し、エジェクタ９→エバポレータ８→蓄冷熱交換器１１→アキュームレータ１０→吸引流経路１６→エジェクタ９と循環し、第１実施形態で説明した放冷と冷房とを行う。
【００９６】
次に、第４実施形態の特徴と作用効果を説明する。まず、例えば停車時、一時的に車両エンジン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により駆動されるコンプレッサ１と、コンプレッサ１から吐出された高圧冷媒の放熱を行うコンデンサ６と、コンデンサ６を通過した冷媒を減圧する減圧手段と、減圧手段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エバポレータ８と、エバポレータ８と直列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、これらの機器の作動を制御する空調用制御装置５とを備えた車両用空調装置において、
減圧手段を空調用制御装置５によって制御される可変絞り７００にすると共に、コンプレッサ１の吸入側からバイパスさせた吸引流経路１６と、可変絞り７００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、およびノズル９ａから噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される吸引流経路１６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させながら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て直列に設けられたエバポレータ８と蓄冷熱交換器１１とに向けて流出する昇圧部９ｃ・９ｄを有するエジェクタ９とを設けている。
【００９７】
本発明は、低圧アキュームレータサイクルに適用した第３実施形態に記載の発明に対して、開閉弁１５と固定絞り７０の機能を統合した可変絞り７００、具体的には例えば閉弁機能をもつ電気式膨張弁などにより弁開度を制御するものである。これによれば、通常のコンプレッサ１運転時の弁開度はエバポレータ８吹き出し温度や蓄冷熱交換器１１出口の冷媒温度などを検出して空調用制御装置５で熱負荷に応じた適当な演算を施した結果を可変絞り７００にフィードバックさせる。
【００９８】
一方、コンプレッサ１が停止した放冷時には、エジェクタ９の吸引流が熱負荷に対して快適性の許容レベルから決まる目標冷房能力を満足できるように弁開度を調整する。但し、本発明では図２１に示す通常のエジェクタ式冷凍サイクルに対してエバポレータ８および蓄冷熱交換器１１の負荷側熱交換器がエジェクタ９の吐出側に接続されるため、通常のエジェクタサイクルが狙いとするコンプレッサ１の省動力への寄与が得られないことになる。
【００９９】
また、吸引流経路１６の分岐部分にアキュームレータ１０を設けている。これによれば、アキュームレータ１０はエバポレータ８から流れてくる冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める。そして、アキュームレータ１０内の上方から気相冷媒を吸入してコンプレッサ１の吸入側に送り込むことができる。従って、本実施形態では減圧手段として可変絞り７００を用いているが、エバポレータ８出口での冷媒過熱度を基準とした制御を行わなくてもコンプレッサ１の液冷媒圧縮を防止することができる。
【０１００】
また、エキパンなど可変絞り７００の場合は、コンプレッサ１吸入側の冷媒過熱度を一定以上確保するようにしないと弁開度を制御することが難しいことより、蓄冷運転のときにどうしても液冷媒確保がやり難くなる。蓄冷時にはコンプレッサ１吸入側と蓄冷熱交換器１１側に冷媒流れを分岐するが、蓄冷熱交換器１１には液冷媒を流してやらないと事実上蓄冷できないため、アキュームレータ１０を設けることにより、より確実に液冷媒を蓄冷熱交換器１１に導くことができる。
【０１０１】
（第５実施形態）
図１３・１４は本発明の第５実施形態における冷凍サイクル模式図である。上述の第４実施形態では、負荷側熱交換器であるエバポレータ８および蓄冷熱交換器１１をエジェクタ９の下流に設けていたが、本実施形態では吸引流経路１６側に設けたものである。図１３は通常冷房・蓄冷モード時の作動を表しており、矢印で示すように、コンプレッサ１→コンデンサ６→可変絞り７００→エジェクタ９→アキュームレータ１０→コンプレッサ１と冷媒循環し、アキュームレータ１０に溜められた液冷媒は、アキュームレータ１０→蓄冷熱交換器１１→エバポレータ８→エジェクタ９に吸引され、第１実施形態で説明した蓄冷と冷房とを行う。
【０１０２】
また、図１４は放冷冷房モード時の作動を表しており、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、可変絞り７００を制御し、冷媒は図１４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可変絞り７００を通ってエジェクタ９の高圧入口側に流入し、エジェクタ９は低圧側に接続された吸引流経路１６から冷媒を吸引し、エジェクタ９→アキュームレータ１０→蓄冷熱交換器１１→エバポレータ８→吸引流経路１６→エジェクタ９と循環し、第１実施形態で説明した放冷と冷房とを行う。
【０１０３】
次に、第５実施形態の特徴と作用効果を説明する。昇圧部９ｃ・９ｄから流出する冷媒をアキュームレータ１０に流入させると共に、エバポレータ８および蓄冷熱交換器１１を吸引流経路１６に直列に設けている。本実施形態は、第４実施形態に記載した冷凍サイクルに更に省動力効果を持たせるため、エジェクタ９の吸引側にエバポレータ８および蓄冷熱交換器１１を接続したものである。これによれば、エバポレータ８および蓄冷熱交換器１１の冷媒蒸発圧力はコンプレッサ１の吸入圧力よりも低く下げられるため、更にエジェクタ９の機能を活用することができる。
【０１０４】
（第６実施形態）
図１５・１６は本発明の第６実施形態における冷凍サイクル模式図である。上述の第５実施形態では、負荷側熱交換器であるエバポレータ８および蓄冷熱交換器１１を吸引流経路１６側に設けていたが、本実施形態ではエジェクタ９の下流にエバポレータ８を設け、吸引流経路１６側に蓄冷熱交換器１１を設けたものである。図１５は通常冷房・蓄冷モード時の作動を表しており、矢印で示すように、コンプレッサ１→コンデンサ６→可変絞り７００→エジェクタ９→エバポレータ８→アキュームレータ１０→コンプレッサ１と冷媒循環し、アキュームレータ１０に溜められた液冷媒は、アキュームレータ１０→蓄冷熱交換器１１→エジェクタ９に吸引され、第１実施形態で説明した蓄冷と冷房とを行う。
【０１０５】
また、図１６は放冷冷房モード時の作動を表しており、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、可変絞り７００を制御し、冷媒は図１６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可変絞り７００を通ってエジェクタ９の高圧入口側に流入し、エジェクタ９は低圧側に接続された吸引流経路１６から冷媒を吸引し、エジェクタ９→エバポレータ８→アキュームレータ１０→蓄冷熱交換器１１→エジェクタ９と循環し、第１実施形態で説明した放冷と冷房とを行う。
【０１０６】
次に、第６実施形態の特徴と作用効果を説明する。まず、例えば停車時、一時的に車両エンジン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により駆動されるコンプレッサ１と、コンプレッサ１から吐出された高圧冷媒の放熱を行うコンデンサ６と、コンデンサ６を通過した冷媒を減圧する減圧手段と、減圧手段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エバポレータ８と、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、これらの機器の作動を制御する空調用制御装置５とを備えた車両用空調装置において、
減圧手段を空調用制御装置５によって制御される可変絞り７００にすると共に、コンプレッサ１の吸入側から分岐した吸引流経路１６と、吸引流経路１６中に設けた蓄冷熱交換器１１と、可変絞り７００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、およびノズル９ａから噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される蓄冷熱交換器１１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させながら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てエバポレータ８に流入させる昇圧部９ｃ・９ｄを有するエジェクタ９とを設けている。
【０１０７】
上記した第６実施形態においては、冷凍サイクルの省動力効果は冷媒の種類によって異なるが、現状の車両用空調装置で一般的なＨＦＣ１３４ａ冷媒ではコンプレッサ１の吐出圧が比較的低いので省動力メリットも比較的小さい。また、蓄冷熱交換器１１温度が高く蓄冷熱負荷が高くなる状況では第５実施形態に記載したような直列構成だと蓄冷運転初期はほとんど蓄冷熱交換器１１で液冷媒が蒸発してしまい、エバポレータ８の吹出し温度が低下し始めるまでに時間遅れが生じる可能性がある。これらの点を改善するため、この実施形態によれば、エバポレータ８をエジェクタ９の吐出側に接続し、蓄冷熱交換器１１をエジェクタ９の吸引側に接続したものである。
【０１０８】
また、吸引流経路１６の分岐部分にアキュームレータ１０を設けている。これによれば、アキュームレータ１０はエバポレータ８から流れてくる冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める。そして、アキュームレータ１０内の上方から気相冷媒を吸入してコンプレッサ１の吸入側に送り込むことができる。従って、本発明では減圧手段として可変絞り７００を用いているが、エバポレータ８出口での冷媒過熱度を基準とした制御を行わなくてもコンプレッサ１の液冷媒圧縮を防止することができる。
【０１０９】
また、エキパンなど可変絞り７００の場合は、コンプレッサ１吸入側の冷媒過熱度を一定以上確保するようにしないと弁開度を制御することが難しいことより、蓄冷運転のときにどうしても液冷媒確保がやり難くなる。蓄冷時にはコンプレッサ１吸入側と蓄冷熱交換器１１側に冷媒流れを分岐するが、蓄冷熱交換器１１には液冷媒を流してやらないと事実上蓄冷できないため、アキュームレータ１０を設けることにより、より確実に液冷媒を蓄冷熱交換器１１に導くことができる。
【０１１０】
（第７実施形態）
図２３・２４は本発明の第７実施形態における冷凍サイクル模式図であり、前述した第１実施形態と異なるのは、コンプレッサ１吸入側からのバイパス経路１２を蓄冷熱交換器１１の直後へ接続し、通常冷房・蓄冷モード時と放冷冷房モード時とで蓄冷熱交換器１１内の冷媒流れ方向が逆になるようにしたものである。
【０１１１】
尚、本実施形態では、エジェクタ９を使わない通常冷房・蓄冷モード時に、蓄冷熱交換器１１からエバポレータ８へ冷媒を供給するための連通路１７をエジェクタ９と並行するように設けており、その連通路１７には、エジェクタ９を使う放冷冷房モード時にディフューザ９ｄで昇圧した冷媒が連通路１７を通って蓄冷熱交換器１１側へ流れないように逆止手段をなす逆止弁１８を設けている。
【０１１２】
図２３は通常冷房・蓄冷モード時の作動を表しており、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→逆止弁１８→エバポレータ８→コンプレッサ１と冷媒循環し、第１実施形態で説明した蓄冷と冷房とを行う。この場合、上記経路に対して膨張弁７→エジェクタ９→エバポレータ８という経路で連通することが考えられ、その分蓄冷熱交換器１１を流れる冷媒流量が減じられるので、第一実施形態に対してやや蓄冷能力が低下するものの、実際にはエジェクタ９の混合部径は蓄冷熱交換器１１の流路断面積よりずっと小さい寸法となるため、そのバイパス分流による性能低下は事実上無視できるレベルとなる。
【０１１３】
また、図２４は放冷冷房モード時の作動を表しており、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、冷凍サイクル内の高低圧差によってエジェクタ９が駆動される。冷媒は図２４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を通ってエジェクタ９の高圧入口側に流入する。これによりエジェクタ９は、低圧側に接続された蓄冷熱交換器１１から冷媒を吸引し、エジェクタ９→エバポレータ８→バイパス経路１２（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。
【０１１４】
次に、第７実施形態の特徴と作用効果を説明する。例えば停車時、一時的に車両エンジン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により駆動されるコンプレッサ１と、コンプレッサ１から吐出された高圧冷媒の放熱を行うコンデンサ６と、コンデンサ６を通過した冷媒を減圧する膨張弁７と、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エバポレータ８と、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とを備えた車両用空調装置において、
コンプレッサ１の吸入側から蓄冷熱交換器１１の直後へ冷媒をバイパスさせ逆止弁１３を有するバイパス経路１２と、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、およびノズル９ａから噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される蓄冷熱交換器１１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させながら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てエバポレータ８に流入させる昇圧部９ｃ・９ｄを有するエジェクタ９とを設け、車両エンジン４が停止してコンプレッサ１が停止したときには、冷凍サイクル内の高低圧差によってエジェクタ９が駆動されるようになっている。
【０１１５】
これにより、前述の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
（第８実施形態）
図２５は本発明の第８実施形態における冷凍サイクル模式図であり、上述した第７実施形態での構成に対し、駆動流経路１４に開閉手段としての開閉弁１５と、その開閉弁１５を制御する図示しない制御手段としての空調用制御装置５とを設けるとともに、空調用制御装置５は、車両エンジン４が停止してコンプレッサ１が停止したときに開゜閉弁１５を開き、冷凍サイクル内の高低圧差を用いてエジェクタ９を駆動させるようにしたものである。
【０１１７】
作動は、上述の第７実施形態と同様であるが、通常冷房・蓄冷モード時にはエジェクタ９の駆動が不要であるため、空調用制御装置５の制御により開閉弁１５が閉じられ、駆動流経路１４に冷媒は流れない。これにより、前述の第１実施形態と同様の効果を得ることができるうえ、エジェクタ９の稼動時間を車両エンジン４停止時（コンプレッサ１停止時）に限ることができるため、開閉弁１５を追加する複雑化と引き換えにエジェクタ９の作動時間を大幅に削減でき、エジェクタ９自体の磨耗による性能劣化が大幅に抑えられる。このため、エジェクタ９を特に耐磨耗性の優れた材質でなくても形成できるようになり、エジェクタ９自体のコストダウンを行うことができる。
【０１１８】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、電気式の可変絞り７００を中心に説明してきたが、この可変絞り７００は電気式に限るものではなく、図１８に示すような機械式可変絞りを持ったエジェクタ９０と組み合わせても良い。尚、図１８中の９０ａは感温部である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【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空調室内ユニット部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】本発明の実施形態に係るエジェクタ９の構造概要を示す断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態における通常冷房・蓄冷モード時の作動を説明する冷凍サイクル模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態における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。
【図７】本発明の第２実施形態における通常冷房・蓄冷モード時の作動を説明する冷凍サイクル模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態における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。
【図９】本発明の第３実施形態における通常冷房・蓄冷モード時の作動を説明する冷凍サイクル模式図である。
【図１０】本発明の第３実施形態における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。
【図１１】本発明の第４実施形態における通常冷房・蓄冷モード時の作動を説明する冷凍サイクル模式図である。
【図１２】本発明の第４実施形態における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。
【図１３】本発明の第５実施形態における通常冷房・蓄冷モード時の作動を説明する冷凍サイクル模式図である。
【図１４】本発明の第５実施形態における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。
【図１５】本発明の第６実施形態における通常冷房・蓄冷モード時の作動を説明する冷凍サイクル模式図である。
【図１６】本発明の第６実施形態における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。
【図１７】本発明のその他の冷凍サイクル構成を示す模式図である。
【図１８】本発明のその他の冷凍サイクル構成を示す模式図である。
【図１９】本発明の検討段階における冷凍サイクルの構成を示す模式図である。
【図２０】本発明の検討段階における冷凍サイクルの構成を示す模式図である。
【図２１】従来の冷凍サイクルの構成を示す模式図である。
【図２２】従来の冷凍サイクルの構成を示す模式図である。
【図２３】本発明の第７実施形態における通常冷房・蓄冷モード時の作動を説明する冷凍サイクル模式図である。
【図２４】本発明の第７実施形態における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。
【図２５】本発明の第８実施形態における冷凍サイクル模式図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１…コンプレッサ（圧縮機）
４…車両エンジン
５…空調用制御装置（制御手段）
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）
９…エジェクタ
９ａ…ノズル
９ｂ・９ｃ…昇圧部
１０…液タンク・アキュームレータ（気液分離器）
１１…蓄冷熱交換器
１１ａ…蓄冷材
１２…バイパス経路
１３…逆止弁（逆止手段）
１４…駆動流経路
１５…開閉弁（開閉手段）
１６…吸引流経路
７０…固定絞り（減圧手段）
７００…可変絞り（減圧手段）
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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