(57)【要約】【課題】ホットガスヒータサイクルによる暖房機能を発揮する車両用冷凍サイクル装置において、サイクル配管の取り回しを簡素化する。【解決手段】冷房用冷凍サイクルＣとホットガスヒータサイクルＨとを切替可能に構成し、冷房用減圧装置は温度式膨張弁１７で構成し、蒸発器５を車室２内に配置し、圧縮機１０、高圧側放熱器１４および温度式膨張弁１７をエンジンルーム１内に配置し、温度式膨張弁１７の絞り通路４５の出口側を蒸発器５の入口側に接続するとともに、ホットガスバイパス配管１５の出口部をエンジンルーム１内において絞り通路４５の出口側に合流し、温度式膨張弁１７のうち、少なくとも感温圧力室をなす第１圧力室５６周辺部を断熱材２４により被覆する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（１０）より吐出された冷媒を、高圧側放熱器（１４）、冷房用減圧装置（１７）および蒸発器（５）を通して前記圧縮機（１０）に戻す冷房用冷凍サイクル（Ｃ）と、前記圧縮機（１０）より吐出された冷媒を、ホットガスバイパス配管（１５）により前記蒸発器（５）に直接導入した後に前記圧縮機（１０）に戻すことで、前記蒸発器（５）を放熱器として作動させるホットガスヒータサイクル（Ｈ）とを切替可能に構成した車両用冷凍サイクル装置において、
前記冷房用減圧装置は、高圧側冷媒を減圧、膨張させる絞り通路（４５）と、前記蒸発器（５）の出口冷媒の温度に応じて圧力が変化する第１圧力室（５６）と、前記蒸発器（５）の冷媒圧力が導入される第２圧力室（５７）と、前記第１圧力室（５６）と前記第２圧力室（５７）との圧力差に応じて変位するダイヤフラム（５２）と、前記ダイヤフラム（５２）の変位に応じて前記絞り通路（４５）の開度を調整する弁体（４３）とを有する温度式膨張弁（１７）であり、
前記蒸発器（５）を車室（２）内に配置するとともに、前記圧縮機（１０）、前記高圧側放熱器（１４）および前記温度式膨張弁（１７）をエンジンルーム（１）内に配置し、
前記絞り通路（４５）の出口側を前記蒸発器（５）の入口側に接続するとともに、前記ホットガスバイパス配管（１５）の出口部を前記エンジンルーム（１）内において前記絞り通路（４５）の出口側に合流し、
更に、前記温度式膨張弁（１７）のうち、少なくとも前記第１圧力室（５６）の周辺部を断熱材（２４）により被覆したことを特徴とする車両用冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記絞り通路（４５）の出口側を前記蒸発器（５）の入口側に接続する配管（２０）のうち前記エンジンルーム（１）内に位置する部分を断熱材（２５）により被覆したことを特徴とする請求項１に記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記絞り通路（４５）の出口側を前記蒸発器（５）の入口側に接続する配管（２０）のうち前記エンジンルーム（１）内に位置する部分を、前記蒸発器（５）の出口側配管（２１）のうち前記エンジンルーム（１）内に位置する部分にて覆うように、前記両配管（２０、２１）を接触させたことを特徴とする請求項１に記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記絞り通路（４５）の出口側を前記蒸発器（５）の入口側に接続する配管（２０）のうち前記エンジンルーム（１）内に位置する部分と、前記蒸発器（５）の出口側配管（２１）のうち前記エンジンルーム（１）内に位置する部分とを２重管構造で構成し、
前記蒸発器入口側の配管（２０）を前記２重管構造の内管で構成し、前記蒸発器出口側配管（２１）を前記２重管構造の外管で構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項５】
圧縮機（１０）より吐出された冷媒を、高圧側放熱器（１４）、冷房用減圧装置（１７）および蒸発器（５）を通して前記圧縮機（１０）に戻す冷房用冷凍サイクル（Ｃ）と、前記圧縮機（１０）より吐出された冷媒を、ホットガスバイパス配管（１５）により前記蒸発器（５）に直接導入した後に前記圧縮機（１０）に戻すことで、前記蒸発器（５）を放熱器として作動させるホットガスヒータサイクル（Ｈ）とを切替可能に構成した車両用冷凍サイクル装置において、
前記冷房用減圧装置は、高圧側冷媒を減圧、膨張させる絞り通路（４５）と、前記蒸発器（５）の出口冷媒の温度に応じて圧力が変化する第１圧力室（５６）と、前記蒸発器（５）の冷媒圧力が導入される第２圧力室（５７）と、前記第１圧力室（５６）と前記第２圧力室（５７）との圧力差に応じて変位するダイヤフラム（５２）と、前記ダイヤフラム（５２）の変位に応じて前記絞り通路（４５）の開度を調整する弁体（４３）とを有する温度式膨張弁（１７）であり、
前記蒸発器（５）を車室（２）内に配置するとともに、前記圧縮機（１０）、前記高圧側放熱器（１４）および前記温度式膨張弁（１７）をエンジンルーム（１）内に配置し、
前記絞り通路（４５）の出口側を前記蒸発器（５）の入口側に接続するとともに、前記ホットガスバイパス配管（１５）の出口部を前記エンジンルーム（１）内において前記絞り通路（４５）の出口側に合流することを特徴とする車両用冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暖房時に圧縮機吐出ガス冷媒（ホットガス）を凝縮器側をバイパスして蒸発器に直接導入することにより蒸発器をガス冷媒の放熱器として使用するホットガスヒータ機能を発揮する車両用冷凍サイクル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置では冬期暖房時に熱源となる温水（エンジン冷却水）の温度が低いときには車室内への吹出空気温度が低下して必要な暖房能力が得られない場合がある。
【０００３】
そこで、ホットガスバイパスにより暖房機能を発揮できる冷凍サイクル装置が従来種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。この従来装置では、図７に示すように圧縮機１０の吐出側を高圧側放熱器である凝縮器１４等をバイパスして蒸発器５の入口側に直接接続するホットガスバイパス配管１５を設けるとともに、このホットガスバイパス配管１５に暖房用減圧装置１３ｃを設け、さらに、凝縮器１４への冷媒通路およびホットガスバイパス配管１５を開閉する冷房用電磁弁１３ａと暖房用電磁弁１３ｂを設けている。
【０００４】
空調ユニット４内には、蒸発器５の下流側に温水式の暖房用ヒータコア６が配置されている。そして、冬期暖房時において、暖房用ヒータコア６に循環する温水温度が所定温度より低いとき（車両エンジン３０の始動暖機時等）には、冷房用電磁弁１３ａを閉じて暖房用電磁弁１３ｂを開くことにより、圧縮機１０の高温吐出ガス冷媒（ホットガス）をホットガスバイパス配管１５に流入させる。
【０００５】
そして、このホットガスを暖房用減圧装置１３ｃにて減圧した後に蒸発器５に直接導入することにより、蒸発器５でガス冷媒から空調空気に放熱することにより、暖房機能を発揮できるようにしている。
【０００６】
また、凝縮器１４下流側にレシーバ（受液器）３１を配置している。このレシーバ３１は、冷房時に、凝縮器１４を通過した冷媒（ガス冷媒を一部含む飽和冷媒）の気液を分離して、余剰の液冷媒を貯留するものである。また、ホットガスによる暖房時に圧縮機１０の高温吐出ガス冷媒（ホットガス）をホットガスバイパス配管１５を通して蒸発器５に直接導入するので、蒸発器５の出口と圧縮機１０の吸入側との間に冷媒の気液を分離するアキュムレータ（低圧側気液分離器）２２を設け、このアキュムレータ２２で分離したガス冷媒を圧縮機１０に吸入させている。
【０００７】
なお、図７において、冷凍サイクル装置の圧縮機１０、凝縮器１４、レシーバ３１、アキュムレータ２２等の機器は、車両エンジン３０が搭載されるエンジンルーム１側に配置される。一方、冷凍サイクル装置の冷房用減圧装置をなす温度式膨張弁１７および蒸発器５は車室２内に配置される。
【０００８】
ところで、上記従来装置の冷凍サイクルは凝縮器１４下流側に冷媒の気液分離作用を果たすレシーバ３１を配置する、いわゆるレシーバサイクルを基礎とするものである。そして、レシーバサイクルでは、蒸発器５での冷房熱負荷に応じて冷媒流量を調整するために、冷房用減圧装置として、蒸発器５出口での冷媒過熱度に応じて冷媒流量を調整する温度式膨張弁１７を使用している。
【０００９】
この温度式膨張弁１７は以下の理由から車室２内に配置される。第１には、温度式膨張弁１７をエンジンルーム１側に配置すると、温度式膨張弁１７がエンジンルーム１内の熱影響で蒸発器出口冷媒の過熱度を適切に制御できない事態が生じるからである。具体的には、温度式膨張弁１７は冷媒の過熱度制御のための感温機構（蒸発器出口冷媒の温度を感知して圧力変化に変換する機構）を具備しているが、もし、温度式膨張弁１７をエンジンルーム１側に配置すると、温度式膨張弁の感温機構がエンジンルーム１内のエンジン輻射熱やエンジンルーム１内の熱風の影響を受けて蒸発器出口冷媒の温度を的確に感知することができないので、蒸発器出口冷媒の過熱度を適切に制御できない事態が生じる。
【００１０】
第２には、温度式膨張弁１７をエンジンルーム１側に配置すると、温度式膨張弁１７内の絞り通路にて減圧された低温の低圧側気液２相冷媒がエンジンルーム１内から吸熱して、蒸発器５の冷房性能が低下するからである。
【００１１】
上記の第１、第２の理由から冷房用減圧装置をなす温度式膨張弁１７を車室２内に配置して、エンジンルーム１内の熱影響による上記不具合を回避するようにしている。
【００１２】
【特許文献１】
特開平５−２２３３５７号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、冷房用減圧装置をなす温度式膨張弁１７を車室２内に配置すると、ホットガスバイパス配管１５の配管長さが非常に長くなるという問題が生じる。すなわち、圧縮機１０、凝縮器１４、レシーバ３１等のサイクル高圧側機器はエンジンルーム１内に配置される。特に、凝縮器１４は車速風による冷却空気の導入のために、エンジンルーム１内の最前部に配置される。そして、圧縮機１０の吐出直後には振動吸収用のゴムホース１２が設けられているので、ホットガスバイパス配管１５の入口部（暖房用電磁弁１３ｂの入口部）は凝縮器１４付近となり、エンジンルーム１内の前方部となる。そして、ホットガスバイパス配管１５の出口側は、温度式膨張弁１７をバイパスして蒸発器５の入口側に直接接続する必要がある。
【００１４】
この結果、ホットガスバイパス配管１５の配管長さは、エンジンルーム１内の前方部から車室２内の蒸発器５の入口側に至る非常に長いものとなるので、狭隘なエンジンルーム１内での冷媒配管取り回しが煩雑となり、コストアップを招くとともに、配管スペースの確保に苦慮することになる。
【００１５】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、ホットガスヒータサイクルによる暖房機能を発揮する車両用冷凍サイクル装置において、サイクル配管の取り回しを簡素化して、車両搭載性を向上することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、冷房用冷凍サイクル（Ｃ）とホットガスヒータサイクル（Ｈ）とを切替可能に構成した車両用冷凍サイクル装置において、
冷房用減圧装置は、高圧側冷媒を減圧、膨張させる絞り通路（４５）と、蒸発器（５）の出口冷媒の温度に応じて圧力が変化する第１圧力室（５６）と、蒸発器（５）の冷媒圧力が導入される第２圧力室（５７）と、第１圧力室（５６）と第２圧力室（５７）との圧力差に応じて変位するダイヤフラム（５２）と、ダイヤフラム（５２）の変位に応じて絞り通路（４５）の開度を調整する弁体（４３）とを有する温度式膨張弁（１７）であり、
蒸発器（５）を車室（２）内に配置するとともに、圧縮機（１０）、高圧側放熱器（１４）および温度式膨張弁（１７）をエンジンルーム（１）内に配置し、絞り通路（４５）の出口側を蒸発器（５）の入口側に接続するとともに、ホットガスバイパス配管（１５）の出口部をエンジンルーム（１）内において絞り通路（４５）の出口側に合流し、更に、温度式膨張弁（１７）のうち、少なくとも第１圧力室（５６）の周辺部を断熱材（２４）により被覆したことを特徴とする。
【００１７】
これによると、ホットガスバイパス配管（１５）の全体をエンジンルーム（１）内に配置できる。従って、図７の従来技術のようにホットガスバイパス配管（１５）をエンジンルーム（１）内の圧縮機（１０）吐出側から車室（２）内までにわたって配置する必要がなくなり、ホットガスバイパス配管（１５）の長さを短くできる。そのため、サイクル冷媒配管の取り回しを簡素化でき、冷凍サイクル装置の車両搭載性を向上できる。
【００１８】
また、図７の従来技術では、ホットガスバイパス配管（１５）を含む３本の冷媒配管を車両隔壁（３）に通す必要があるが、請求項１では、エンジンルーム（１）と車室（２）内との車両隔壁（３）を貫通する冷媒配管が蒸発器（５）の入口側と出口側の低圧配管（２０、２１）２本のみで済む。そのため、ホットガスヒータ機構の有無にかかわらず、車両隔壁（３）における冷媒配管用の貫通穴を２個に統一できるという利点がある。
【００１９】
一方、温度式膨張弁（１７）をエンジンルーム（１）内に配置すると、エンジンルーム（１）内での熱影響に基づく不具合が懸念されるが、請求項１の発明では、温度式膨張弁（１７）のうち、少なくとも感温圧力室をなす第１圧力室（５６）の周辺部を断熱材（２４）により被覆しているから、この第１圧力室（５６）の周辺部をエンジンルーム（１）内の高温環境から断熱することができる。
【００２０】
従って、温度式膨張弁（１７）をエンジンルーム（１）内に配置しても、第１圧力室（５６）内の圧力がエンジンルーム（１）内での熱影響で上昇することを抑制して、第１圧力室（５６）内の圧力を蒸発器出口冷媒の温度に対応して適切に変化させることができ、温度式膨張弁（１７）本来の蒸発器出口冷媒の過熱度制御機能を良好に発揮できる。
【００２１】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、絞り通路（４５）の出口側を蒸発器（５）の入口側に接続する配管（２０）のうちエンジンルーム（１）内に位置する部分を断熱材（２５）により被覆したことを特徴とする。
【００２２】
ところで、温度式膨張弁（１７）をエンジンルーム（１）内に配置すると、蒸発器（５）の入口側配管（２０）にエンジンルーム（１）内に位置する部分が発生するので、この入口側配管（２０）内の低温低圧の気液２相冷媒がエンジンルーム（１）内で吸熱して冷房性能が低下することが懸念されるが、請求項２では、入口側配管（２０）を断熱材（２５）により被覆して、入口側配管（２０）をエンジンルーム（１）内の高温環境から断熱することができる。そのため、入口側配管（２０）内の低温低圧の気液２相冷媒がエンジンルーム（１）内で吸熱することを抑制して冷房性能の低下を抑制できる。
【００２３】
請求項３に記載の発明のように、請求項１において、絞り通路（４５）の出口側を蒸発器（５）の入口側に接続する配管（２０）のうちエンジンルーム（１）内に位置する部分を、蒸発器（５）の出口側配管（２１）のうちエンジンルーム（１）内に位置する部分にて覆うように、両配管（２０、２１）を接触させてもよい。
【００２４】
ところで、蒸発器（５）の出口側配管（２１）は、エンジンルーム（１）内の高温環境に比較して十分低温状態にある。そこで、請求項３では、この蒸発器出口側配管（２１）に着目して、この蒸発器出口側配管（２１）により蒸発器入口側配管（２０）のうちエンジンルーム内に位置する部分を覆うように、両配管（２０、２１）を接触させるから、蒸発器入口側配管（２０）にエンジンルーム（１）内に位置する部分があっても、そのエンジンルーム内部分を蒸発器出口側配管（２１）により覆って比較的低温状態に維持できる。
【００２５】
そのため、入口側配管（２０）内の低温低圧の気液２相冷媒がエンジンルーム（１）内で吸熱することを抑制して冷房性能の低下を抑制できる。
【００２６】
請求項４に記載の発明のように、請求項１において、絞り通路（４５）の出口側を蒸発器（５）の入口側に接続する配管（２０）のうちエンジンルーム（１）内に位置する部分と、蒸発器（５）の出口側配管（２１）のうちエンジンルーム（１）内に位置する部分とを２重管構造で構成し、蒸発器入口側の配管（２０）を２重管構造の内管で構成し、蒸発器出口側の配管（２１）を２重管構造の外管で構成してもよい。
【００２７】
これによると、２重管構造の外管をなす蒸発器出口側配管（２１）により、２重管構造の内管をなす蒸発器入口側配管（２０）を被覆することができるので、、蒸発器入口側配管（２０）にエンジンルーム（１）内に位置する部分があっても、そのエンジンルーム内部分を蒸発器出口側配管（２１）の被覆により比較的低温状態に維持できる。そのため、入口側配管（２０）内の低温低圧の気液２相冷媒の吸熱を抑制して冷房性能の低下を抑制できる。
【００２８】
請求項５に記載の発明では、冷房用冷凍サイクル（Ｃ）とホットガスヒータサイクル（Ｈ）とを切替可能に構成した車両用冷凍サイクル装置において、
冷房用減圧装置は、高圧側冷媒を減圧、膨張させる絞り通路（４５）と、蒸発器（５）の出口冷媒の温度に応じて圧力が変化する第１圧力室（５６）と、蒸発器（５）の冷媒圧力が導入される第２圧力室（５７）と、第１圧力室（５６）と第２圧力室（５７）との圧力差に応じて変位するダイヤフラム（５２）と、ダイヤフラム（５２）の変位に応じて絞り通路（４５）の開度を調整する弁体（４３）とを有する温度式膨張弁（１７）であり、  蒸発器（５）を車室（２）内に配置するとともに、圧縮機（１０）、高圧側放熱器（１４）および温度式膨張弁（１７）をエンジンルーム（１）内に配置し、絞り通路（４５）の出口側を蒸発器（５）の入口側に接続するとともに、ホットガスバイパス配管（１５）の出口部をエンジンルーム（１）内において絞り通路（４５）の出口側に合流することを特徴とする。
【００２９】
これによると、ホットガスバイパス配管（１５）の全体をエンジンルーム（１）内に配置できる。従って、請求項１と同様にホットガスバイパス配管（１５）の長さを短くしてサイクル冷媒配管の取り回しを簡素化でき、冷凍サイクル装置の車両搭載性を向上できる。
【００３０】
また、エンジンルーム（１）と車室（２）内との車両隔壁（３）を貫通する冷媒配管が蒸発器（５）の入口側と出口側の低圧配管（２０、２１）２本のみで済む。
【００３１】
なお、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ものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態による車両空調用冷凍サイクル装置の車両搭載状態の概略斜視図であり、図２は第１実施形態による車両空調用冷凍サイクル装置のサイクル構成図で、温度式膨張弁の具体的構成を例示している。
【００３３】
第１実施形態を適用する車両においては、車両前方側に位置するエンジンルーム１と、車両後方側に位置する車室２との間を車両隔壁（ファイヤウォール）３により仕切っている。車室２内の最前部付近、換言すると、車両隔壁３の直ぐ後方側部位に車両用空調装置の室内空調ユニット４が配置され、この室内空調ユニット４の内部に冷凍サイクル装置の蒸発器５が配置されている。この蒸発器５は冷房モード時に冷却器としての役割を果たす他に、暖房モード時の放熱器としての役割も兼ねるものである。
【００３４】
図３はこの室内空調ユニット４の概要を示すもので、車室２内へ向かって空気が流れる通路を構成するケース４ａを有し、このケース４ａ内において蒸発器５の空気流れ下流側に暖房用熱交換器をなすヒータコア６が配置されている。このヒータコア６はエンジンルーム１内の車両エンジン（図示せず）から供給される温水（エンジン冷却水）を熱源として空気を加熱する。
【００３５】
室内空調ユニット４は、内外気切替ドア７により切替導入される外気（車室外空気）または内気（車室内空気）を遠心式の電動送風機８により蒸発器５側へ向かって送風し、この送風空気は蒸発器５およびヒータコア６を通過した後に、図示しないフェイス開口部、フット開口部およびデフロスタ開口部のうち、いずれれか１つまたは複数の開口部から車室内へ吹き出すようになっている。車室内への吹出空気温度は周知のエアミックスドア９により調整される。
【００３６】
車両空調用冷凍サイクル装置の蒸発器５を除く他の機器、すなわち、圧縮機１０、切替弁装置１３、凝縮器１４、温度式膨張弁１７、アキュームレータ２２等の機器はいずれもエンジンルーム１内に配置される。圧縮機１０は、エンジンルーム１内に配置される図示しない車両エンジンにより電磁クラッチ１１を介して回転駆動される。
【００３７】
圧縮機１０の吐出側はゴムホース１２を介して切替弁装置１３に接続されている。この切替弁装置１３は、図２に示すように凝縮器１４の入口通路部に配置された冷房用弁１３ａと、ホットガスバイパス配管１５の入口部に配置された暖房用弁１３ｂとを有し、圧縮機１０の吐出冷媒を凝縮器１４の入口側またはホットガスバイパス配管１５の入口側に振り分ける役割を果たす。
【００３８】
切替弁装置１３は図示しない電磁機構を有し、この電磁機構への通電ＯＮ・ＯＦＦ信号により冷房用弁１３ａおよび暖房用弁１３ｂの開閉作動を電気的に制御できるようになっている。また、暖房用弁１３ｂの出口側にはオリフィス、キャピラリチューブ等の固定絞りからなる暖房用減圧装置１３ｃ（図２）が配置されている。
【００３９】
凝縮器１４は図示しない電動式の冷却ファンにより送風される外気中に圧縮機吐出冷媒の熱を放熱する高圧側放熱器を構成する。凝縮器１４には、冷房用弁１３ａの通路を通して圧縮機吐出冷媒が導入される入口ジョイント１４ａが設けられ、この入口ジョイント１４ａからの圧縮機吐出冷媒を凝縮部１４ｂにて凝縮し、この凝縮部１４ｂ通過後の冷媒の気液を気液分離器１４ｃにて分離する。そして、この気液分離器１４ｃ内部で分離された液冷媒を過冷却部１４ｄにて過冷却するようになっている。この過冷却部１４ｄの出口部に出口ジョイント１４ｅを配置し、ここから過冷却液冷媒を凝縮器外部へ流出させるようになっている。
【００４０】
この出口ジョイント１４ｅは高圧液配管１６を介して冷房用減圧装置をなす温度式膨張弁１７に接続される。この温度式膨張弁１７は、周知のように蒸発器５の出口冷媒の過熱度が予め設定した所定値となるように弁開度を調整して、冷媒流量を調整するものである。ここで、温度式膨張弁１７の具体的構成例を図２により説明すると、膨張弁１７の本体ケース４０は、アルミニュウム等の金属で略直方体状に成形されている。この本体ケース４０の下方部右側には高圧液配管１６から高圧液冷媒が流入する冷媒入口４１が開口している。
【００４１】
この冷媒入口４１は弁体収容室４２に連通しており、この弁体収容室４２内に、膨張弁１７の球状の弁体４３、およびこの弁体４３を支持する支持部材４４が収容されている。この弁体４３は冷媒入口４１からの液冷媒を減圧する絞り通路４５に対向配置され、この絞り通路４５の開度を調整するようになっている。
【００４２】
絞り通路４５の中心部を貫通して弁棒４６が配置され、この弁棒４６の下端部は球状の弁体４３に当接している。絞り通路４５の下流側には、絞り通路４５を通過して減圧された低温、低圧の気液２相冷媒が流れる冷媒流出通路４７が形成されている。
【００４３】
本体ケース４０のうち、冷媒流出通路４７が開口する面（図２の左側面）には合流ジョイント１８が一体に組み付けてある。この合流ジョイント１８の内部には冷媒流出通路４７の出口側と連通する冷媒通路１８ａが形成され、この冷媒通路１８ａにホットガスバイパス配管１５の出口部を合流させる。そして、合流ジョイント１８の内部の冷媒通路１８ａのうち、ホットガスバイパス配管１５の出口部の合流点１８ｂよりも上流側に逆止弁１９が配置してある。
【００４４】
この逆止弁１９は暖房モード時にホットガスバイパス配管１５からのホットガスが膨張弁１７内部を通過して凝縮器１４側へ流れることを防止するものである。合流ジョイント１８内の冷媒通路１８ａは入口側低圧配管２０に接続され、この入口側低圧配管２０は車両隔壁３を貫通して車室内２の蒸発器５の冷媒入口部に接続される。
【００４５】
一方、膨張弁１７の本体ケース４０において冷媒流出通路４７の上方部に蒸発器出口側通路４８が左右方向に円筒状に貫通するように形成されている。この蒸発器出口側通路４８は蒸発器５にて蒸発した過熱ガス冷媒が流れるものである。そのため、この蒸発器出口側通路４８の入口端（図２の左端）は、車両隔壁３を貫通して配置される出口側低圧配管２１によって蒸発器５の冷媒出口部に接続される。
【００４６】
そして、この蒸発器出口側通路４８の出口端（図２の右端）は出口側低圧配管２１ａによってアキュームレータ２２に接続される。このアキュームレータ２２の出口部は吸入側のゴムホース２３を介して圧縮機１０の吸入口に接続される。このアキュームレータ２２は冷媒の気液を分離して液冷媒を溜め、ガス冷媒および底部付近の少量の液冷媒（オイルが溶け込んでいる）を圧縮機１０の吸入側へ戻すためのものである。
【００４７】
膨張弁１７の本体ケース４０には蒸発器出口側通路４８を貫通して感温棒４９が配置されている。この感温棒４９はアルミニュウム等の熱伝導の良好な金属にて円柱状に形成されている。この感温棒４９は蒸発器出口側通路４８の過熱ガス冷媒の流れ中に位置するので、過熱ガス冷媒の熱が伝導され、過熱ガス冷媒と同じ温度になる。従って、感温棒４９は過熱ガス冷媒の温度を感知する感温手段としての役割を果たすことができる。
【００４８】
この感温棒４９は、具体的には、蒸発器出口側通路４８を貫通する軸部４９ａと、この軸部４９ａの端部に結合され、後述のダイヤフラム５２に当接するダイヤフラムストッパ部４９ｂとから構成されている。
【００４９】
感温棒４９の軸部４９ａの下端面は弁棒４６の上端面に当接している。また、感温棒４９の軸部４９ａの下端部近傍の外周溝部にはシール用のＯリング５０が配設され、本体ケース４０の孔部５１に対して感温棒４９は気密に、かつ摺動可能に嵌合している。
【００５０】
感温棒４９の上端部に形成されたダイヤフラムストッパ部４９ｂは本体ケース４０の最上部の外面側に配置されたダイヤフラム（圧力応動部材）５２に当接している。従って、このダイヤフラム５２が上下方向に変位すると、この変位に応じて円柱状感温棒４９、弁棒４６を介して弁体４３も変位するようになっている。従って、感温棒４９は弁体４３を変位させる変位伝達部材としての役割も兼ねている。
【００５１】
ダイヤフラム５２の外周縁部は、上下のダイヤフラムケース部材５３、５４の間に挟持されて支持されている。このダイヤフラムケース部材５３、５４はステンレス（ＳＵＳ３０４）等の金属材で構成され、溶接、ろう付け等により一体に接合されている。下側のダイヤフラムケース部材５４は本体ケース４０の最上部にねじ止め等にて固定されており、この下側ダイヤフラムケース部材５４の固定部はゴム製の弾性シール材（パッキン）５５にて気密になっている。
【００５２】
そして、ダイヤフラムケース部材５３、５４内の空間はダイヤフラム５２により上側室５６と下側室５７に仕切られている。上側室５６は密封空間であって、この上側室５６の内部には冷凍サイクル内の循環冷媒と同種の冷媒ガスが気液混合状態にて充填されている。この上側室５６内の封入ガスには感温棒４９の感知した蒸発器出口の過熱ガス冷媒温度が金属製ダイヤフラム５２を介して伝導されるので、この封入ガスは過熱ガス冷媒温度に応じた飽和圧力の変化を示す。従って、上側室５６が本発明の第１圧力室、すなわち、感温圧力室を構成する。
【００５３】
なお、ダイヤフラム５２は弾性に富む強靱な材質であると同時に、熱伝導が良好な材質にて形成することが好ましい。一方、下側室５７は、感温棒４９のダイヤフラムストッパ部４９ｂの周囲の空隙と、この空隙の下方部に形成される圧力導入用の空間５８と、環状連通路５９とを通して蒸発器出口側通路４８に連通して、この蒸発器出口側通路４８の冷媒圧力が下側室５７内に導入される。従って、下側室５７内の圧力は通路４８と略同一の圧力となる。下側室５７は本発明の第２圧力室を構成する。
【００５４】
一方、本体ケース４０の最下部には、外部に開口したねじ穴部６０が設けられており、このねじ穴部６０に調整ナット６１がねじ止め固定されており、この調整ナット６１はシール用のＯリング６２によりねじ穴部６０との間を気密にシールしている。
【００５５】
コイルばね６３は弁体４３を閉弁方向に押圧するばね手段であり、調整ナット６１と支持部材４４との間に配置される。そして、調整ナット６１の締めつけ位置の調整によりコイルばね６３の取付荷重を調整して、蒸発器出口冷媒の過熱度を調整できるようになっている。
【００５６】
ところで、温度式膨張弁１７において上下のダイヤフラムケース部材５３、５４の外面に断熱材２４を装着している。この断熱材２４は、蒸発器出口冷媒の温度に応じた圧力変化を示す冷媒ガスを封入した上側室５６の断熱のためのものでる。従って、断熱材２４は少なくとも上側室５６の周辺部を被覆する。
【００５７】
但し、本実施形態では本体ケース４０のうち冷媒配管接続部を設定していない面も断熱材２４により被覆して、アルミニュウム等の金属から形成される本体ケース４０に水分等の腐食性の物質が付着することを抑制して耐食性を向上させるようにしている。本体ケース４０のうち図２の左右方向の面が冷媒配管接続部を設定する面であり、これに対して、本体ケース４０のうち図２の紙面垂直方向の手前側の面および奥側の面では冷媒配管の接続を行わないので、この図２の紙面垂直方向の手前側の面および奥側の面を断熱材２４により被覆するようにしている。なお、図４では、温度式膨張弁１７のダイヤフラムケース部材５３、５４および本体ケース４０の両方にわたって接着された断熱材２４の範囲を細点で表している。
【００５８】
また、本実施形態では、図４に示すように、膨張弁１７の絞り通路４５から減圧後の低圧気液２相冷媒が流れる入口側低圧配管２０の外周面全周を断熱材２５により被覆している。この断熱材２５は入口側低圧配管２０のうちエンジンルーム１内に位置する部分および車室２内に位置する部分の両方を被覆している。これにより、入口側低圧配管２０内の低圧気液２相冷媒の吸熱による冷房性能の低下および配管表面での結露防止を図る。
【００５９】
なお、蒸発器５の出口側低圧配管２１内は蒸発後の過熱ガス冷媒が流れるので、ここでの冷媒吸熱量は入口側低圧配管２０に比較して大幅に小さくなる。そのため、出口側低圧配管２１のうちエンジンルーム１内に位置する部分では断熱材を被覆していない。一方、出口側低圧配管２１のうち車室２内に位置する部分では配管表面での結露防止のために断熱材２６を被覆している。
【００６０】
また、エンジンルーム１内において出口側低圧配管２１の下方に結露水の付着を避ける必要のある機器が配置されている場合は出口側低圧配管２１のうちエンジンルーム１内に位置する部分にも断熱材を被覆したほうがよい。
【００６１】
ところで、断熱材２４、２５の具体的材質としては、車両エンジンルーム１の広範な温度変動範囲、すなわち、冬期の−４０℃〜夏期の１２０℃に及ぶ温度変動範囲に耐えられる材質が好ましく、本発明者の実験検討によると、ポリプロピレン系の発泡材が上記の温度変動範囲に耐えられる材質として有効であることを確認している。
【００６２】
また、車両エンジンルーム１内における膨張弁１７の配置場所として、比較的通風性のよい場所、あるいは車両エンジンから離れた場所を選択できる場合は、膨張弁１７周辺の温度が夏期でも１００℃程度までしか上昇しない。このように、高温耐熱温度が１００℃程度で良い場合には、断熱材２４、２５の具体的材質としてポリエチレン系の発泡材を使用できる。
【００６３】
なお、車室２内に位置する断熱材２６は、車室内温度が夏期でも６０℃程度の温度までしか上昇しないので、断熱材２４、２５に比較して高温耐熱性の低い材質を使用できる。
【００６４】
また、図１、２において、圧縮機１０の吐出側から切替弁装置１３の冷房用弁１３ａ→凝縮器１４→温度式膨張弁１７の絞り通路４５→逆止弁１９→蒸発器５→温度式膨張弁１７の蒸発器出口側通路４８→アキュームレータ２２を経て圧縮機１０の吸入側に戻る閉回路により通常の冷房用冷凍サイクルＣが構成される。
【００６５】
一方、圧縮機１０の吐出側から切替弁装置１３の暖房用弁１３ｂ→暖房用減圧装置１３ｃ→ホットガスバイパス配管１５→合流ジョイント１８→蒸発器５→温度式膨張弁１７の蒸発器出口側通路４８→アキュームレータ２２を経て圧縮機１０の吸入側に戻る閉回路により暖房用のホットガスヒータサイクルＨが構成される。
【００６６】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。図示しない空調操作パネルにて冷房モードが設定されると、図示しない空調用制御装置により切替弁装置１３の冷房用弁１３ａが開状態とされ、暖房用弁１３ｂが閉状態とされる。従って、電磁クラッチ１１が接続状態となり、圧縮機１０が車両エンジンにて駆動されると、圧縮機１０の吐出ガス冷媒は開状態の冷房用弁１３ａを通過して凝縮器１４に流入する。
【００６７】
凝縮器１４の凝縮部１４ｂでは、圧縮機吐出ガス冷媒が図示しない冷却ファンにより送風される外気中に放熱して凝縮する。そして、凝縮部１４ｂ通過後の冷媒は気液分離器１４ｃにて気液分離され、液冷媒のみが過冷却部１４ｄに導入され、外気中に再度、放熱して過冷却される。
【００６８】
この過冷却高圧液冷媒は温度式膨張弁１７内に流入し、絞り通路４５にて減圧されるので、低温低圧の気液２相状態となる。次に、この低圧冷媒は逆止弁１９を通過して蒸発器５内に流入し、送風機８により送風する空調空気から吸熱して蒸発する。蒸発器５で冷却された空調空気は車室内へ吹き出して車室内を冷房する。蒸発器５で蒸発したガス冷媒は、温度式膨張弁１７内の蒸発器出口側通路４８およびアキュームレータ２２を通過して圧縮機１０に吸入され、圧縮される。従って、冷房モード時には、圧縮機１０の吐出側から前述の冷房用冷凍サイクルＣにて冷媒が循環して蒸発器５が空気冷却作用を果たす。
【００６９】
一方、空調操作パネルにてホットガスヒータサイクルＨによる暖房モードが設定されると、空調用制御装置により冷房用弁１３ａが閉状態とされ、暖房用電磁弁１３ｂが開状態とされ、ホットガスバイパス配管１５が開通する。このため、圧縮機１０の高温吐出ガス冷媒（ホットガス）が開状態の暖房用弁１３ｂを通ってホットガスバイパス配管１５側へ流れる。
【００７０】
この圧縮機吐出ガス冷媒はホットガスバイパス配管１５の暖房用減圧装置１３ｃで低圧状態に減圧されてから、ホットガスバイパス配管１５により蒸発器５に直接流入する。そして、この減圧後のガス冷媒が蒸発器５にて送風空気に放熱して、送風空気を加熱する。ここで、蒸発器５にてガス冷媒から放出される熱量は、圧縮機１０の圧縮仕事量に相当するものである。蒸発器５で放熱したガス冷媒は温度式膨張弁１７内の蒸発器出口側通路４８およびアキュームレータ２２を通過して圧縮機１０に吸入され、圧縮される。従って、暖房モード時は圧縮機１０の吐出側から前述のホットガスヒータサイクルＨにて冷媒が循環して蒸発器５が空気加熱用を果たす。
【００７１】
そして、蒸発器５で加熱された送風空気をヒータコア６において更に加熱することができるので、寒冷時においても、蒸発器５と温水式のヒータコア６の両方で加熱された、より温度の高い温風を車室２内へ吹き出すことができる。
【００７２】
なお、暖房モード時には、ホットガスバイパス配管１５からガス冷媒が温度式膨張弁１７を通過して凝縮器１４側へ流れるのを逆止弁１９により防止できるので、冬期の低温外気雰囲気中に晒されている凝縮器１４内に冷媒が寝込むことを防止できる。
【００７３】
次に、本実施形態による作用効果を説明する。（１）蒸発器５を車室２内に配置するとともに、圧縮機１０、凝縮器（高圧側放熱器）１４および温度式膨張弁１７をエンジンルーム１内に配置し、温度式膨張弁１７の絞り通路４５の出口側を蒸発器５の入口側に接続するとともに、ホットガスバイパス配管１５の出口部をエンジンルーム１内において絞り通路４５の出口側に合流しているから、ホットガスバイパス配管１５の全体をエンジンルーム１内に配置できる。
【００７４】
従って、図７の従来技術のようにホットガスバイパス配管１５をエンジンルーム１内の圧縮機１０吐出側から車室２内までにわたって配置する必要がなくなり、ホットガスバイパス配管１５の長さを短くできる。そのため、サイクル冷媒配管の取り回しを簡素化でき、冷凍サイクル装置の車両搭載性を向上できる。
【００７５】
（２）図７の従来技術では、ホットガスバイパス配管１５を含む３本の冷媒配管を車両隔壁３に通す必要があるが、本実施形態によると、エンジンルーム１と車室２内との車両隔壁３を貫通する冷媒配管が蒸発器５の入口側と出口側の低圧配管２０、２１の２本のみで済む。そのため、ホットガスヒータ機構の有無にかかわらず、車両隔壁３における冷媒配管用の貫通穴を２個に統一できるという利点がある。
【００７６】
（３）蒸発器５の冷媒入口部に温度式膨張弁１７を直接組み込む場合にはホットガスヒータ機構の有無に伴って合流ジョイント１８のある場合と合流ジョイント１８のない場合とで、室内空調ユニット４のケース４ａ（図３）の形状を変更する必要が生じるが、本実施形態によると、合流ジョイント１８はエンジンルーム１内の温度式膨張弁１７に一体構成しているから、ホットガスヒータ機構の有無にかかわらず、室内空調ユニット４のケース４ａ形状を１種類に統一することができ、室内空調ユニット４のケース４ａのコストを低減することができる。
【００７７】
なお、室内空調ユニット４において温度式膨張弁１７の外形が風洩れシールの役割や接続相手の冷媒配管の位置規制等のために利用されている場合には、温度式膨張弁１７と同一の外形を有するダミーブロックを室内空調ユニット４に組み込むことにより、このダミーブロックに膨張弁１７による風洩れシールや配管位置規制等の役割を発揮させることができる。
【００７８】
（４）温度式膨張弁１７をエンジンルーム１内に配置すると、エンジンルーム１内での熱影響に基づく不具合が懸念されるが、本実施形態によると、温度式膨張弁１７のダイヤフラムケース部材５３、５４の周辺部を断熱材２４で被覆しているから、ダイヤフラム５２の上側室５６内の封入冷媒ガスの温度がエンジンルーム１内からの受熱の影響で上昇することを抑制できる。
【００７９】
従って、温度式膨張弁１７をエンジンルーム１内に配置しても、感温圧力室をなす上側室５６内の圧力がエンジンルーム１内での熱影響で上昇することを抑制して、上側室５６内の圧力を蒸発器出口冷媒の温度に対応して適切に変化させることができ、温度式膨張弁１７本来の蒸発器出口冷媒の過熱度制御機能を良好に発揮できる。
【００８０】
なお、本実施形態では、断熱材２４によってダイヤフラムケース部材５３、５４の周辺部だけでなく、本体ケース４０側も被覆するから、前述のように本体ケース４０の耐食性向上も達成できる。
【００８１】
（５）温度式膨張弁１７をエンジンルーム１内に配置すると、蒸発器５の入口側配管２０にエンジンルーム１内に位置する部分が発生するので、この入口側配管２０内の低温低圧の気液２相冷媒がエンジンルーム１内で吸熱して冷房性能が低下することが懸念されるが、本実施形態では、入口側配管２０に断熱材２５を被覆するから、入口側配管２０内の低温低圧の気液２相冷媒がエンジンルーム１内で吸熱することを抑制して、冷房性能の低下を抑制できる。
【００８２】
（第２実施形態）
第１実施形態では、入口側配管２０に断熱材２５を被覆して蒸発器入口側冷媒がエンジンルーム１内で吸熱することを抑制しているが、第２実施形態では、２重管構造を構成して蒸発器入口側冷媒の吸熱を抑制する。
【００８３】
すなわち、蒸発器５の出口側配管２１に蒸発器５通過後の比較的低温のガス冷媒が流れて、この出口側配管２１の温度が比較的低温に維持されることに着目して、第２実施形態では、蒸発器５の入口側配管２０および出口側配管２１のうちエンジンルーム１内に位置する部分を図５（ａ）（ｂ）に示すように２重管構造で構成し、そして、入口側配管２０を内管で構成し、出口側配管２１を外管で構成している。
【００８４】
そのため、入口側配管２０内の低温低圧の気液２相冷媒がエンジンルーム１内から吸熱することを外管の出口側配管２１の遮熱作用によりうまく抑制できる。そのため、入口側配管２０のうちエンジンルーム１内に位置する部分を断熱材２５によって被覆する必要がなくなる。
【００８５】
但し、エンジンルーム１内において入口側配管２０と出口側配管２１との２重管構造部分の下方に結露水の付着を避ける必要のある機器が配置されている場合は、この２重管構造部分を断熱材２５によって被覆するようにしてもよい。
【００８６】
なお、第２実施形態においても、入口側配管２０のうち車室２内に位置する部分は断熱材２５によって被覆され、結露防止を図っている。
【００８７】
（第３実施形態）
第３実施形態は第２実施形態の変形であり、図６（ａ）（ｂ）に示すように、入口側配管２０のうちエンジンルーム１内に位置する部分を、出口側配管２１のうちエンジンルーム１内に位置する部分にて覆うように両配管２０、２１を接触させる。これにより、入口側配管２０内の低温冷媒がエンジンルーム１内から吸熱することを抑制している。
【００８８】
第３実施形態では、出口側配管２１のうちエンジンルーム１内に位置する部分の断面形状を入口側配管２０の外周面に沿った円弧形状に形成して、出口側配管２１による入口側配管２０の被覆面積（接触面積）を増大させている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による冷凍サイクル装置の車両搭載状態を示す概略斜視図である。
【図２】第１実施形態による膨張弁の断面構成図を含む冷凍サイクル構成図である。
【図３】第１実施形態における室内空調ユニット部の概略断面図である。
【図４】第１実施形態における膨張弁と蒸発器との間の冷媒配管構成図である。
【図５】（ａ）は第２実施形態における膨張弁と蒸発器との間の冷媒配管構成図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図６】（ａ）は第３実施形態における膨張弁と蒸発器との間の冷媒配管構成図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図７】従来技術による車両用冷凍サイクル装置の概略構成図である。
【符号の説明】
Ｃ…冷房用冷凍サイクル、Ｈ…ホットガスヒータサイクル、
１…エンジンルーム、２…車室、５…蒸発器、１０…圧縮機、
１４…凝縮器（高圧側放熱器）、１５…ホットガスバイパス配管、
１７…温度式膨張弁（冷房用減圧装置）、２４…断熱材、４３…弁体、
４５…絞り通路、５２…ダイヤフラム、５６…上側室（第１圧力室）、
５７…下側室（第２圧力室）。
【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】
2005001449.tif 000007
【図６】
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【図７】
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