JP2017190938A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍サイクル装置の搭載性を向上させる。【解決手段】冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１と、気液分離貯液部１４１と、蒸発器１８と、第１バイパス流路１８０と、第２バイパス流路１８１と、三方弁１５と、流量調整弁１６とを備える。三方弁１５、及び流量調整弁１６は、気液分離貯液部１４１から気相冷媒を流出させて第１バイパス流路１８０及び圧縮機１１に流入させるとともに、気液分離貯液部１４１から液相冷媒を流出させてバイパス流路１８０，１８１及び圧縮機１１に流入させる暖房モードの冷媒回路と、気液分離貯液部１４１から液相冷媒を流出させて減圧器１７、蒸発器１８、及び圧縮機１１に流入させる冷房モードの冷媒回路とを切り替える。【選択図】図１

Description

本開示は、冷凍サイクル装置に関する。

従来、この種の冷凍サイクル装置としては、特許文献１に記載の装置がある。特許文献１に記載の冷凍サイクル装置は、気液分離器と、開閉弁とを備えている。気液分離器は、室外熱交換器から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、気相冷媒を気相冷媒出口から流出させ、液相冷媒を液相冷媒出口から流出させる。開閉弁は、冷媒の流れる回路を冷房モードの冷媒回路及び暖房モードの冷媒回路のいずれか一方に切り替える。冷房モードの冷媒回路は、気液分離器の液相冷媒出口から液相冷媒を流出させ、この冷媒を過冷却器、膨張弁、及び蒸発器を介して圧縮機に吸入させる冷媒回路である。暖房モードの冷媒回路は、気液分離器の気相冷媒出口から気相冷媒を流出させ、この冷媒を圧縮機に吸入させる冷媒回路である。

特許文献１に記載の冷凍サイクル装置では、冷凍サイクル装置の冷媒回路が暖房モードに設定されている場合、圧縮機から吐出される冷媒の熱を利用して送風空気が加熱される。また、冷凍サイクル装置の冷媒回路が冷房モードに設定されている場合、蒸発器を流れる冷媒と送風空気との間で熱交換が行われることにより、送風空気が冷却される。

特許文献１に記載の冷凍サイクル装置では、気液分離器内にパイプ状部材が設けられている。パイプ状部材は、暖房モードの冷媒回路が用いられている場合に、圧縮機の保護に必要な冷凍機油を気液分離器から圧縮機へ導くオイル戻し用構成部材として機能する。

特開２０１４−１４９１２３号

ところで、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置では、気液分離器内にオイル戻し用のパイプ状部材を設ける必要があるため、パイプ状部材を配置するための容積が気液分離器の内部に必要な分だけ、気液分離器が大型化する。これが、気液分離器の搭載性だけでなく、冷凍サイクル装置の搭載性をも悪化させる要因となっている。

本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷凍サイクル装置の搭載性を向上させることにある。

上記課題を解決するために、冷凍サイクル装置（１０）は、圧縮機（１１）と、放熱器（１２）と、第１熱交換部（１４０）と、圧力調整部（１３，１９，８２１，８２５）と、気液分離貯液部（１４１）と、減圧部（１７）と、蒸発器（１８）と、第１バイパス流路（１８０）と、第２バイパス流路（１８１）と、切替部（１５，１６，９１，９２，８２２，８２５）とを備える。圧縮機は、冷媒を吸入して圧縮するとともに、圧縮された冷媒を吐出する。放熱器は、圧縮機から吐出される冷媒の熱を、空調対象空間への送風空気に放熱する。第１熱交換部は、放熱器から流出した冷媒が外気との間で熱交換を行う。圧力調整部は、第１熱交換部において、冷媒が外気から吸熱する第１モードと冷媒が外気へと放熱する第２モードとを切替可能にすべく、前記第１熱交換部に流入する冷媒の圧力を調整する。気液分離貯液部は、第１熱交換部から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、気相冷媒と液相冷媒とを別々に流出させること及び液相冷媒を貯留することが可能である。減圧部は、気液分離貯液部から流出した液相冷媒を減圧させる。蒸発器は、減圧部により減圧された冷媒と送風空気との間で熱交換を行うことにより冷媒を蒸発させる。第１バイパス流路は、気液分離貯液部において分離された気相冷媒を圧縮機に導く。第２バイパス流路は、気液分離貯液部から流出した液相冷媒を第１バイパス流路に導く。切替部は、気液分離貯液部から気相冷媒を流出させて第１バイパス流路及び圧縮機に流入させるとともに、気液分離貯液部から液相冷媒を流出させて第２バイパス流路及び第１バイパス流路に流入させさらに圧縮機に流入させる第１モードの冷媒回路と、気液分離貯液部から液相冷媒を流出させて減圧部及び蒸発器に流入させさらに圧縮機に流入させる第２モードの冷媒回路とを切り替える。

この構成によれば、切替部の切り替えにより第１モードの冷媒回路が用いられている場合には、気液分離貯液部から流出した気相冷媒が第１バイパス流路及び圧縮機に流入するとともに、気液分離貯液部から流出した液相冷媒が第２バイパス流路及び第１バイパス流路に流入しさらに圧縮機に流入する。したがって、圧縮機の保護に必要な冷凍機油を液相冷媒とともに気液分離貯液部から第２バイパス流路を通して圧縮機へと導くことができる。これにより、従来の冷凍サイクル装置のように、気液分離器内にオイル戻し用構成部材を設ける必要が無いため、気液分離貯液部を小型化することができる。よって、冷凍サイクル装置の搭載性を向上させることができる。

なお、上記手段、及び特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、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。

本開示によれば、冷凍サイクル装置の搭載性を向上させることができる。

図１は、第１実施形態の冷凍サイクル装置を用いた車両用空調装置の概略構成を示すブロック図である。 図２は、第１実施形態の圧縮機の概略構成を示すブロック図である。 図３は、第１実施形態の車両用空調装置の電気的な構成を示すブロック図である。 図４は、第２実施形態の冷凍サイクル装置により実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図５は、第３実施形態の冷凍サイクル装置により実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図６は、第４実施形態の冷凍サイクル装置により実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図７は、第５実施形態の冷凍サイクル装置により実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図８は、第６実施形態の冷凍サイクル装置により実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図９は、第７実施形態の冷凍サイクル装置を用いた車両用空調装置の概略構成を示すブロック図である。 図１０は、第７実施形態の車両用空調装置の電気的な構成を示すブロック図である。 図１１は、第８実施形態の冷凍サイクル装置を用いた車両用空調装置の概略構成を示すブロック図である。 図１２は、第８実施形態の室外熱交換器の構造を模式的に示す図である。 図１３は、第８実施形態の気液分離貯液部及びアクチュエータ装置の部分断面構造を示す断面図である。 図１４は、第８実施形態のアクチュエータ装置の部分断面構造を示す断面図である。 図１５は、第８実施形態のアクチュエータ装置の動作例を示す断面図である。 図１６は、第８実施形態の車両用空調装置の電気的な構成を示すブロック図である。 図１７は、第８実施形態のアクチュエータ装置の動作例を示す断面図である。 図１８は、第８実施形態のアクチュエータ装置の動作例を示す断面図である。 図１９（Ａ）〜（Ｃ）は、第８実施形態のアクチュエータ装置における駆動軸の位置に対する第１弁体、第２弁体、及び第３弁体の開度の推移を示すタイミングチャートである。

＜第１実施形態＞
以下、冷凍サイクル装置の第１実施形態について説明する。
図１に示されるように、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、車両用空調装置１に適用されている。車両用空調装置１は、例えば内燃機関及び走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車両に搭載される。車両用空調装置１は、空調対象空間である車室内に送風される送風空気の温度を調整することにより、車室内の温度を調整する装置である。車両用空調装置１は、冷凍サイクル装置１０と、空調ユニット２０とを備えている。

冷凍サイクル装置１０は、送風空気を冷却することにより車室内を冷房する冷房モードと、送風空気を加熱することにより車室内を暖房する暖房モードとに選択的に切り替え可能となっている。冷凍サイクル装置１０は、冷媒の循環するヒートポンプ回路からなる蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置である。冷凍サイクル装置１０は、破線の矢印のように冷媒が循環する冷房モードの冷媒回路と、実線の矢印のように冷媒が循環する暖房モードの冷媒回路とに切り替え可能に構成されている。本実施形態では、暖房モードの冷媒回路が第１モードの冷媒回路に相当し、冷房モードの冷媒回路が第２モードの冷媒回路に相当する。

冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１、水冷コンデンサ１２、圧力調整器１３、室外熱交換器１４、三方弁１５、流量調整弁１６、減圧器１７、及び蒸発器１８を備えている。冷凍サイクル装置１０を循環する冷媒としては、例えばＨＦＣ系冷媒やＨＦＯ系冷媒を用いることができる。冷媒には圧縮機１１を潤滑するためのオイル、すなわち冷凍機油が混入されている。よって、冷凍機油の一部は冷媒とともに冷凍サイクル装置１０を循環する。

圧縮機１１は、冷凍サイクル装置１０において吸入口１１０から冷媒を吸入して圧縮するとともに、圧縮されることにより過熱状態となった冷媒を吐出口１１１から吐出する。圧縮機１１は電動式圧縮機である。

具体的には、図２に示されるように、圧縮機１１は、インバータ１１２と、電動モータ１１３と、圧縮機構部１１４とを有している。

インバータ１１２は、ＭＯＳＦＥＴ等の複数のパワー素子により構成されている。インバータ１１２は、複数のパワー素子のオン／オフ操作により、車両に搭載されたバッテリ３０から供給される直流電力を交流電力に変換して電動モータ１１３に供給する。

電動モータ１１３は、インバータ１１２から供給される交流電力に基づいて駆動する。電動モータ１１３の動力は、圧縮機構部１１４に伝達される。

圧縮機構部１１４は、電動モータ１１３から伝達される動力に基づき駆動し、吸入口１１０から吸入される冷媒を圧縮して吐出口１１１から吐出する。圧縮機構部１１４の構成としては、例えばスクロール型圧縮機構やベーン型圧縮機構等の各種構成を採用することができる。図１に示されるように、吐出口１１１から吐出された冷媒は、水冷コンデンサ１２へと流れる。

水冷コンデンサ１２は、周知の水冷媒熱交換器である。水冷コンデンサ１２は、第１熱交換部１２０と、第２熱交換部１２１とを有している。

第１熱交換部１２０は、圧縮機１１の吐出口１１１と圧力調整器１３との間に設けられている。すなわち、第１熱交換部１２０には、圧縮機１１から吐出される冷媒が流れている。

第２熱交換部１２１は、エンジン冷却水が流れる冷却水循環回路４０の途中に設けられている。冷却水循環回路４０では、冷却ポンプ５１により冷却水が二点鎖線の矢印で示されるように循環している。すなわち、冷却水は、第２熱交換部１２１、ヒータコア５０、冷却ポンプ５１、エンジン５２の順で循環する。

水冷コンデンサ１２では、第１熱交換部１２０内を流れる冷媒と、第２熱交換部１２１を流れる冷却水との間で熱交換を行うことにより、冷媒の熱で冷却水を加熱するとともに、冷媒を冷却する。第１熱交換部１２０から流出した冷媒は、圧力調整器１３へと流れる。

冷却水循環回路４０では、エンジン５２及び第２熱交換部１２１において加熱された冷媒がヒータコア５０を流れることにより、ヒータコア５０が加熱される。ヒータコア５０は、空調ユニット２０のケーシング２１内に配置されている。ヒータコア５０は、その内部を流れる冷却水と、ケーシング２１内を流れる送風空気との間で熱交換を行うことにより、送風空気を加熱する。したがって、水冷コンデンサ１２は、圧縮機１１から吐出されて第１熱交換部１２０に流入する冷媒が有する熱を冷却水とヒータコア５０を介して間接的に送風空気に放熱させる放熱器として機能している。

圧力調整器１３は、固定絞り１３０と、バイパス流路１３１と、開閉弁１３２とを有している。圧力調整器１３は、室外熱交換器１４の第１室外熱交換部１４０において冷媒が外気から吸熱する暖房モードと、冷媒が外気へと放熱する冷房モードとを切替可能にすべく、第１室外熱交換部１４０に流入する冷媒の圧力を調整する圧力調整部に相当する。

固定絞り１３０は、水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０から流出した冷媒を減圧して吐出する。固定絞り１３０としては、絞り開度が固定されたノズルやオリフィス等を用いることができる。固定絞り１３０から吐出される冷媒は、室外熱交換器１４へと流れる。

バイパス流路１３１は、第１熱交換部１２０から流出した冷媒を固定絞り１３０を迂回させて室外熱交換器１４に導く冷媒流路である。

開閉弁１３２は、バイパス流路１３１を開閉する電磁弁である。
圧力調整部１３では、暖房モード時に開閉弁１３２が閉状態になる。これにより、暖房モード時には、水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０から流出した冷媒が固定絞り１３０を流れることで減圧され、室外熱交換器１４へと流れる。一方、冷房モード時には開閉弁１３２が全開状態になる。これにより、冷房モード時には、水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０から流出した冷媒が固定絞り１３０を迂回してバイパス流路１３１を流れる。すなわち、水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０から流出した冷媒は、減圧されることなく、室外熱交換器１４へと流れる。

室外熱交換器１４は、エンジンルーム内の車両前方側に配置されている。室外熱交換器１４は、第１室外熱交換部１４０と、気液分離貯液部１４１と、第２室外熱交換部１４２とを有している。

第１室外熱交換部１４０には、圧力調整部１３から流出した冷媒が流入する。第１室外熱交換部１４０は、流入する冷媒と、図示しない送風ファンにより送風される車室外の空気である外気との間で熱交換を行う部分である。第１室外熱交換部１４０は、暖房モード時には、流入する冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。また、第１室外熱交換部１４０は、冷房モード時には、流入する冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより、冷媒を冷却する凝縮器として機能する。

気液分離貯液部１４１は、第１室外熱交換部１４０から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、気相冷媒と液相冷媒とを別々に流出させること及び液相冷媒を貯留することが可能である。気液分離貯液部１４１は、気相冷媒出口１４１ａと液相冷媒出口１４１ｂとを有している。気液分離貯液部１４１は、分離された気相冷媒を気相冷媒出口１４１ａから吐出するとともに、分離された液相冷媒を液相冷媒出口１４１ｂから吐出する。

気液分離貯液部１４１の気相冷媒出口１４１ａは、第１バイパス流路１８０を介して冷媒流路１７２の途中部分に接続されている。冷媒流路１７２は、減圧器１７から流出した冷媒を圧縮機１１の吸入口１１０へと導く流路である。すなわち、気相冷媒出口１４１ａから吐出される気相冷媒は、第１バイパス流路１８０及び冷媒流路１７２を介して圧縮機１１の吸入口１１０に流入する。第１バイパス流路１８０は、気相冷媒出口１４１ａから吐出される気相冷媒を、三方弁１５及び減圧器１７を迂回させて圧縮機１１に導く流路である。

第２室外熱交換部１４２には、気液分離貯液部１４１の液相冷媒出口１４１ｂから吐出される液相冷媒が流入する。第２室外熱交換部１４２は、流入する液相冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより、室外熱交換器１４における冷媒の熱交換効率を更に高める部分である。具体的には、第２室外熱交換部１４２は、暖房モード時には、流入する液相冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより、液相冷媒を蒸発させる。これにより、第１室外熱交換部１４０において蒸発しきれずに残った液相冷媒を蒸発させることができるため、室外熱交換器１４における蒸発器としての機能が高められている。また、第２室外熱交換部１４２は、冷房モード時には、流入する液相冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより、液相冷媒を更に冷却する過冷却器として機能する。これにより、室外熱交換器１４における凝縮器としての機能が高められている。

第２室外熱交換部１４２は、冷媒流路１７０を介して三方弁１５に接続されている。すなわち、第２室外熱交換部１４２から流出した冷媒は、冷媒流路１７０を介して三方弁１５に流入する。

三方弁１５は、冷媒流路１７１を介して減圧器１７に接続されるとともに、第２バイパス流路１８１を介して第１バイパス流路１８０の途中部分に接続されている。三方弁１５は、第２室外熱交換部１４２から冷媒流路１７０を介して流入する冷媒を冷媒流路１７１及び第２バイパス流路１８１のいずれに流すかを選択的に切り替える。本実施形態では、三方弁１５が流路切替部に相当する。

減圧器１７には、第２室外熱交換部１４２から流出した冷媒が冷媒流路１７０、三方弁１５、及び冷媒流路１７１を介して流入する。減圧器１７は、流入した冷媒を減圧して吐出する。減圧器１７により減圧された冷媒は、蒸発器１８に流入する。また、減圧器１７には、蒸発器１８から吐出された冷媒が流入する。減圧器１７は、蒸発器１８から吐出される冷媒の過熱度が予め定められた所定範囲となるように、蒸発器１８に流入する冷媒を機械的機構により減圧膨張させる温度感応型の機械式膨張弁である。本実施形態では、減圧器１７が減圧部に相当する。

蒸発器１８には、減圧器１７から吐出される冷媒が流入する。蒸発器１８は、冷房モード時に、内部を流れる冷媒と、空調ユニット２０のケーシング２１内を流れる送風空気との間で熱交換を行うことにより送風空気を冷却する熱交換器である。蒸発器１８では、送風空気と冷媒との間で熱交換が行われることにより冷媒が蒸発する。蒸発した冷媒は、蒸発器１８から吐出され、減圧器１７及び冷媒流路１７２を介して圧縮機１１の吸入口１１０に流入する。

流量調整弁１６は、第１バイパス流路１８０における第２バイパス流路１８１との接続部分よりも上流側の流路部分１８０ａに設けられている。以下、流路部分１８０ａを、「上流側第１バイパス流路」とも称する。流量調整弁１６は、その開度の調整により、上流側第１バイパス流路１８０ａの流路断面積を変更可能な電磁弁からなる。流量調整弁１６の開度の調整により、上流側第１バイパス流路１８０ａの圧損と、第２バイパス流路１８１の圧損との比率が変更されるため、結果的に第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の流量を調整することができる。すなわち、本実施形態では、流量調整弁１６が、気液分離貯液部１４１から流出する気相冷媒と液相冷媒との流量バランスを調整可能に構成された流量バランス調整部及び圧損比率調整部に相当する。また、三方弁１５及び流量調整弁１６が、暖房モードの冷媒回路と冷却モードの冷媒回路とを切り替える切替部に相当する。

冷凍サイクル装置１０では、圧力調整部１３、三方弁１５、及び流量調整弁１６が１つのアクチュエータ装置８０として一体的に構成されている。また、アクチュエータ装置８０、室外熱交換器１４、及び第２バイパス流路１８１は一体的に構成されている。

空調ユニット２０は、ケーシング２１と、送風通路切替ドア２２とを備えている。
ケーシング２１内には、送風空気が矢印Ａで示される方向に流れている。ケーシング２１内には、送風空気の流れ方向の上流側から下流側に向かって、蒸発器１８と、ヒータコア５０とが順に配置されている。蒸発器１８は、内部を流れる冷媒と、送風空気との間で熱交換を行うことにより、送風空気を冷却する。ケーシング２１における蒸発器１８の下流側には、ヒータコア５０が配置される温風通路２３と、ヒータコア５０が配置されていない冷風通路２４とが設けられている。すなわち、温風通路２３は、蒸発器１８を通過した送風空気をヒータコア５０に流す空気通路である。また、冷風通路２４は、蒸発器１８を通過した送風空気をヒータコア５０を迂回させて流す空気通路である。

送風通路切替ドア２２は、冷風通路２４を塞ぐ一方で温風通路２３を開放する図中に実線で示される第１ドア位置と、温風通路２３を塞ぐ一方で冷風通路２４を開放する図中に破線で示される第２ドア位置とに変位可能に構成されている。ケーシング２１における温風通路２３及び冷風通路２４の空気流れ方向の下流側には、車室内に開口する図示しない複数の開口部が形成されている。複数の開口部は、具体的には、車室内の乗員の上半身に向けて送風空気を吹き出すフェイス開口部、乗員の足元に向けて送風空気を吹き出すフット開口部、及び車両のフロントガラスの内面に向けて送風空気を吹き出すデフロスタ開口部である。それぞれの開口部には、開閉ドアが設けられている。

空調ユニット２０では、暖房モード時に、送風通路切替ドア２２が実線の第１ドア位置に位置する。これにより、蒸発器１８を通過した送風空気が温風通路２３を通過するため、ヒータコア５０により送風空気が加熱されて下流側に流れる。一方、冷房モード時には、送風通路切替ドア２２が破線の第２ドア位置に位置する。これにより、蒸発器１８を通過した送風空気が冷風通路２４を通過するため、蒸発器１８で冷却された送風空気がそのまま下流側に流れる。温風通路２３又は冷風通路２４を通過した送風空気は、車室内に開口する複数の開口部のうち、開閉ドアにより開状態になっている開口部を通じて車室内に送風される。これにより、車室内の空調が行われる。

次に、車両用空調装置１の電気的な構成について説明する。
図１に示されるように、車両用空調装置１は、冷媒温度センサ６０、冷媒圧力センサ６１、吸入圧力センサ６２、及び吐出温度センサ６３を備えている。

冷媒温度センサ６０は、第２バイパス流路１８１に配置されている。冷媒温度センサ６０は、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の温度Ｔｆを検出するとともに、検出した冷媒の温度Ｔｆに応じた信号を出力する。

冷媒圧力センサ６１は、第２バイパス流路１８１に配置されている。冷媒圧力センサ６１は、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の圧力Ｐｆを検出するとともに、検出した冷媒の圧力Ｐｆに応じた信号を出力する。本実施形態では、冷媒温度センサ６０、及び冷媒圧力センサ６１が、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の状態を検出する冷媒状態検出部に相当する。

吸入圧力センサ６２は、圧縮機１１の吸入口１１０に配置されている。吸入圧力センサ６２は、吸入口１１０を介して圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力Ｐｉｃを検出するとともに、検出した冷媒の圧力Ｐｉｃに応じた信号を出力する。本実施形態では、吸入圧力センサ６２が冷媒圧力検出部に相当する。

吐出温度センサ６３は、圧縮機１１の吐出口１１１に配置されている。吐出温度センサ６３は、吐出口１１１から吐出される冷媒の温度Ｔｏｃを検出するとともに、検出した冷媒の温度に応じた信号を出力する。本実施形態では、吐出温度センサ６３が冷媒温度検出部に相当する。

図３に示されるように、車両用空調装置１は、内気温センサ６４、外気温センサ６５、日射量センサ６６、操作スイッチ６７、及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０を更に備えている。

内気温センサ６４は、車室内の温度である内気温Ｔｒを検出するとともに、検出した内気温に応じた信号を出力する。

外気温センサ６５は、車室外の温度である外気温Ｔａｍを検出するとともに、検出した外気温に応じた信号を出力する。本実施形態では、外気温センサ６５が外気温検出部に相当する。

日射量センサ６６は、日射量を検出するとともに、検出した日射量Ａｓに応じた信号を出力する。

操作スイッチ６７は、例えば車両のダッシュボードに設けられている。操作スイッチ６７には、例えば送風空気の冷却の実行及び停止を切り替えるためのＡ／Ｃスイッチ６７０や、車室内の目標温度を設定する温度設定スイッチ６７１等が含まれている。

ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７１やメモリ７２等を有するマイクロコンピュータとその周辺回路とにより構成されている。本実施形態では、ＥＣＵ７０が制御部に相当する。ＥＣＵ７０には、各種センサ６０〜６６、及び操作スイッチ６７の出力信号が取り込まれている。ＥＣＵ７０は、各種センサ６０〜６６の出力信号に基づいて、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の温度Ｔｆ及び圧力Ｐｆ、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力Ｐｉｃ、圧縮機１１から吐出される冷媒の温度Ｔｏｃ、内気温Ｔｒ、外気温Ｔａｍ、及び日射量Ａｓの情報を取得する。また、ＥＣＵ７０は、操作スイッチ６７の出力信号に基づいて、Ａ／Ｃスイッチ６７０のオン／オフ情報、及び車室内設定温度Ｔｓｅｔの情報を取得する。ＥＣＵ７０は、これらのパラメータに基づいて、メモリ７２に記憶された制御プログラムに応じた各種演算を行うことにより、圧縮機１１のインバータ１１２、開閉弁１３２、三方弁１５、流量調整弁１６、及び送風通路切替ドア２２等の各種空調制御機器の動作を制御する。この際、ＥＣＵ７０は、アクチュエータ装置８０に制御信号を送信することにより、開閉弁１３２、三方弁１５、及び流量調整弁１６を制御する。

具体的には、ＥＣＵ７０は、車室内設定温度Ｔｓｅｔ、内気温Ｔｒ、外気温Ｔａｍ、及び日射量Ａｓに基づいて送風空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを算出する。ＥＣＵ７０は、Ａ／Ｃスイッチ６７０がオン状態であって、且つ目標吹出温度ＴＡＯが所定の冷媒基準温度よりも低くなっている場合には、車両用空調装置１を冷房モードで運転する。ＥＣＵ７０は、Ａ／Ｃスイッチ６７０がオフ状態である場合には、車両用空調装置１を暖房モードで運転する。次に、各モードにおける車両用空調装置１の動作について詳しく説明する。

（ａ）冷房モード
ＥＣＵ７０は、車両用空調装置１を冷房モードで運転させる場合、送風通路切替ドア２２を、図１に破線で示される第２ドア位置に変位させる。また、ＥＣＵ７０は、開閉弁１３２を開状態に設定するとともに、流量調整弁１６を閉状態に設定する。さらに、ＥＣＵ７０は、第２室外熱交換部１４２から流出した冷媒が冷媒流路１７１を流れるように三方弁１５を動作させる。これにより、破線の矢印で示されるように、「圧縮機１１→水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０→開閉弁１３２→第１室外熱交換部１４０→気液分離貯液部１４１→第２室外熱交換部１４２→三方弁１５→減圧器１７→蒸発器１８→圧縮機１１」の順で冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。

すなわち、冷房モード時の冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出される高圧冷媒が水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０に流入する。そのため、水冷コンデンサ１２及びエンジン５２で加熱された冷却水がヒータコア５０に流入する。この際、送風通路切替ドア２２が温風通路２３を閉塞し、冷風通路２４を開放しているため、ヒータコア５０に流入した冷却水は、送風空気とほとんど熱交換することなく、ヒータコア５０から流出する。

水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０から流出した冷媒は、圧力調整部１３に流入する。この際、開閉弁１３２が開状態となっているため、水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０から流出した冷媒は、固定絞り１３０により減圧されることなく、第１室外熱交換部１４０に流入する。第１室外熱交換部１４０に流入した冷媒は、外気と熱交換を行うことにより放熱する。すなわち、第１室外熱交換部１４０は凝縮器として機能する。

第１室外熱交換部１４０から流出した冷媒は、気液分離貯液部１４１に流入することで気相冷媒と液相冷媒とに分離される。この際、気液分離貯液部１４１は、第１室外熱交換部１４０において生成された液相冷媒を貯めるレシーバタンクとして機能する。気液分離貯液部１４１で分離された液相冷媒は液相冷媒出口１４１ｂを介して第２室外熱交換部１４２に流入する。第２室外熱交換部１４２に流入した冷媒は外気と更に熱交換することで、過冷却される。一方、流量調整弁１６は閉状態となっているため、気液分離貯液部１４１で分離された気相冷媒が第１バイパス流路１８０に流れることはない。

第２室外熱交換部１４２において過冷却された冷媒は、三方弁１５を介して減圧器１７に流入し、低圧冷媒となるまで減圧される。この低圧冷媒は、蒸発器１８に流入することで蒸発する。これにより、空調ユニット２０のケーシング２１内を流れる送風空気が冷却される。冷却された送風空気が冷風通路２４を通じて車室内へと流れることで、車室内の冷房が行われる。

蒸発器１８から流出した冷媒は、圧縮機１１の吸入口１１０から吸入されて圧縮機１１にて再度圧縮される。

（ｂ）暖房モード
ＥＣＵ７０は、車両用空調装置１を暖房モードで運転させる場合、送風通路切替ドア２２を、図１に実線で示される第１ドア位置に変位させる。また、ＥＣＵ７０は、開閉弁１３２を閉状態に設定するとともに、流量調整弁１６を所定の開度で開状態にする。さらに、ＥＣＵ７０は、第２室外熱交換部１４２から流出した冷媒が第２バイパス流路１８１を流れるように三方弁１５を動作させる。これにより、実線の矢印で示されるように、「圧縮機１１→水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０→固定絞り１３０→第１室外熱交換部１４０→気液分離貯液部１４１→第１バイパス流路１８０→冷媒流路１７２→圧縮機１１」の順で冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。また、「圧縮機１１→水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０→固定絞り１３０→第１室外熱交換部１４０→気液分離貯液部１４１→第２室外熱交換部１４２→三方弁１５→第２バイパス流路１８１→第１バイパス流路１８０→冷媒流路１７２→圧縮機１１」の順で冷媒が循環する冷凍サイクルも構成される。

すなわち、暖房モード時の冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出される高圧冷媒が水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０に流入する。そのため、水冷コンデンサ１２及びエンジン５２で加熱された冷却水がヒータコア５０に流入する。この際、送風通路切替ドア２２が冷風通路２４を閉塞し、温風通路２３を開放しているため、ヒータコア５０に流入した冷却水は、送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が加熱される。加熱された送風空気が温風通路２３を通じて車室内へと流れることで、車室内の暖房が行われる。

水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０から流出した冷媒は、圧力調整部１３に流入する。この際、開閉弁１３２が閉状態になっているため、水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０から流出した冷媒は、固定絞り１３０により減圧される。固定絞り１３０により減圧された冷媒は、第１室外熱交換部１４０に流入する。第１室外熱交換部１４０に流入した冷媒は、外気と熱交換を行うことにより、外気から吸熱する。すなわち、第１室外熱交換部１４０は、蒸発器として機能する。

第１室外熱交換部１４０から流出した冷媒は、気液分離貯液部１４１に流入することで気相冷媒と液相冷媒とに分離される。この際、気液分離貯液部１４１は、圧縮機１１に主として気相冷媒が戻されるように気相冷媒と液相冷媒とを分離するアキュムレータとして機能する。気液分離貯液部１４１で分離された気相冷媒は、気相冷媒出口１４１ａを介して第１バイパス流路１８０に流入する。一方、気液分離貯液部１４１で分離された液相冷媒は、液相冷媒出口１４１ｂを介して第２室外熱交換部１４２に流入する。第２室外熱交換部１４２に流入した冷媒が外気と熱交換を行うことにより、外気から更に吸熱して蒸発する。これにより、第２室外熱交換部１４２から、気相冷媒、あるいは気相状と液相状とが混合した冷媒が流出する。第２室外熱交換部１４２から流出した冷媒は、冷媒流路１７０、三方弁１５、及び第２バイパス流路１８１を介して第１バイパス流路１８０に流入し、気相冷媒出口１４１ａから流出した気相冷媒と合流する。第１バイパス流路１８０を流れる冷媒は、冷媒流路１７２を介して圧縮機１１の吸入口１１０から吸入されて、圧縮機１１にて再度圧縮される。

本実施形態のＥＣＵ７０は、流量調整弁１６を、予め設定された所定の開度に設定する。所定の開度は、第２室外熱交換部１４２から第２バイパス流路１８１を介して第１バイパス流路１８０に戻される冷媒が気相状になっており、且つその冷媒に圧縮機１１の潤滑に必要な適量のオイルが含まれるように、予め実験等により設定されている。これにより、第２室外熱交換部１４２から圧縮機１１に導かれる冷媒の状態を、圧縮機１１の吸入に適した状態に維持することができる。なお、第２室外熱交換部１４２から第２バイパス流路１８１を介して第１バイパス流路１８０に戻される冷媒は、圧縮機１１の駆動に影響を与えない程度に液相状と気相状とが混合された冷媒であってもよい。所定の開度の値は、ＥＣＵ７０のメモリ７２に予め記憶されている。

以上説明した本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、以下の（１）〜（８）に示される作用及び効果を得ることができる。

（１）冷凍サイクル装置１０を暖房モードで運転させる際、圧縮機１１の保護に必要な冷凍機油を液相冷媒とともに気液分離貯液部１４１から第２バイパス流路１８１を通して圧縮機１１へと導くことができる。これにより、従来の冷凍サイクル装置のように、気液分離器内にオイル戻し用構成部材を設ける必要がないため、従来の気液分離器と比較して、本実施形態の気液分離貯液部１４１を小型化することができる。よって、冷凍サイクル装置１０の搭載性を向上させることができる。一方、従来の冷凍サイクル装置では、オイル戻し用構成部材の流路長の分だけ、その内部を流れる冷媒に圧力損失が生じる。特に、オイル戻し用構成部材の内部を流れる冷媒が低圧の気相冷媒であるため、圧力損失が生じ易いという問題がある。これは、冷凍サイクル装置の冷媒の循環効率を悪化させ、冷凍サイクル装置の暖房効率を低下させる要因となる。この点、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、気液分離貯液部１４１内にオイル戻し用構成部材が不要なため、上述のようなオイル戻し用構成部材を用いることに起因する冷媒の圧力損失を低減することができる。よって、冷凍サイクル装置１０の暖房効率を向上させることができる。

（２）流量調整弁１６は、暖房モードの冷媒回路において、気液分離貯液部１４１から流出する気相冷媒と液相冷媒との流量バランスを調整可能に構成された流量バランス調整部として機能する。これにより、流量調整弁１６の開度を調整することで、気液分離貯液部１４１から流出する液相冷媒の流量を任意に変更することができるため、圧縮機１１に戻される冷凍機油の量や圧縮機１１の吸入乾き度をより適切に維持することができる。一方、例えば外気温Ｔａｍが極低温の状況では、冷凍サイクル装置１０のサイクル内の冷媒圧力の高低差が大きくなるため、圧縮機１１から吐出される冷媒の温度が限界温度に達し易くなる。よって、圧縮機１１の回転速度を制限する必要がある。このような状況では、車両用空調装置１が冷凍サイクル装置１０の暖房能力を上昇させたい場合であっても、圧縮機１１の回転速度の制限により冷凍サイクル装置１０の暖房能力を上昇させることができないため、車両用空調装置１の要求に応じることができない可能性がある。この点、本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、流量調整弁１６の開度の調整により、気液分離貯液部１４１から圧縮機１１に戻される液相冷媒の量を意図的に増加させることができる。これにより、圧縮機１１から吐出される冷媒の温度を下げることができるため、吐出温度限界による圧縮機１１の回転速度の制限を回避することができる。すなわち、圧縮機１１の回転速度を上昇させることができるため、結果的に冷凍サイクル装置１０の暖房能力を向上させることができる。

（３）流量調整弁１６は、上流側第１バイパス流路１８０ａの圧損と第２バイパス流路１８１の圧損との比率を変更するように構成されている。これにより、気液分離貯液部１４１から流出する気相冷媒と液相冷媒との流量バランスを容易に調整することができる。

（４）第２室外熱交換部１４２は、暖房モードの冷媒回路において、気液分離貯液部１４１から流出する気相冷媒と熱交換を行うことにより冷媒を蒸発させる。これにより、気液分離貯液部１４１から流出する液相冷媒が圧縮機１１吸入以前に蒸発するため、吸入乾き度の低下を抑制することができる。なお、ここでの「蒸発」には、完全蒸発に限らず、部分蒸発も含まれる。吸入乾き度の低下を抑制することで、暖房効率の低下を抑制しながら、必要なオイルを圧縮機１１に戻すことができる。

（５）第２室外熱交換部１４２は、更に、冷房モードの冷媒回路においては、気液分離貯液部１４１から流出する液相冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより冷媒を過冷却する。これにより、冷房時に第２室外熱交換部１４２が過冷却器として機能することで冷房効率を向上させることができる。よって、第２室外熱交換部１４２だけで、冷暖房共に効率向上のうれしさがある。

（６）第１室外熱交換部１４０、気液分離貯液部１４１、及び第２室外熱交換部１４２が室外熱交換器１４として一体に構成されている。このように室外熱交換器１４が構成されている場合、本実施形態の冷凍サイクル装置１０の構成を採用することで、暖房モードの冷媒回路を用いる際に、第２室外熱交換部１４２でも冷媒と外気との間で熱交換を行うことができる。すなわち、冷房モードの冷媒回路を用いる際に室外熱交換器１４の全面を凝縮器として用いることが可能なことは言うまでもなく、暖房モードの冷媒回路を用いる際に室外熱交換器１４の全面を蒸発器として用いることができる。よって、冷凍サイクル装置１０の暖房効率を向上させることができる。

（７）圧力調整部１３、三方弁１５、及び流量調整弁１６が１つのアクチュエータ装置８０として一体的に構成されている。これにより、圧力調整部１３、三方弁１５、及び流量調整弁１６が別々に配置されている場合と比較すると、搭載性を向上させることができる。また、ＥＣＵ７０はアクチュエータ装置８０に対して制御信号を送信するだけで圧力調整部１３、三方弁１５、及び流量調整弁１６を制御することができるため、それらの制御が容易になる。

（８）アクチュエータ装置８０、室外熱交換器１４、及び第２バイパス流路１８１は一体的に構成されている。これにより、アクチュエータ装置８０、室外熱交換器１４、及び第２バイパス流路１８１が別々に配置されている場合と比較すると、搭載性を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
次に、冷凍サイクル装置１０の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態のＥＣＵ７０は、流量調整弁１６の開度を調整するための処理として、図４に示される処理を所定の周期で繰り返し実行する。すなわち、ＥＣＵ７０は、まず、ステップＳ１０として、外気温センサ６５により外気温Ｔａｍを検出する。次に、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１１として、外気温Ｔａｍに基づいて流量調整弁１６の目標開度ＶＡ＊を設定する。

具体的には、ＥＣＵ７０のメモリ７２には、外気温Ｔａｍと流量調整弁１６の目標開度ＶＡ＊との関係を示すマップが予め記憶されている。このマップは、所定の外気温Ｔａｍに対する流量調整弁１６の最適な開度ＶＡを実験等により求めた上で、その実験結果に基づいて予め作成されている。ＥＣＵ７０は、メモリ７２に記憶されたマップに基づいて、外気温Ｔａｍから流量調整弁１６の目標開度ＶＡ＊を設定する。

ＥＣＵ７０は、ステップＳ１１に続くステップＳ１２として、流量調整弁１６の実際の開度ＶＡが目標開度ＶＡ＊となるように流量調整弁１６を駆動させる。

以上説明した本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、以下の（９）に示される作用及び効果を更に得ることができる。

（９）流量調整弁１６の開度ＶＡが外気温Ｔａｍに応じた適切な開度に調整されるため、圧縮機１１に戻されるオイルの量や圧縮機１１の吸入乾き度をより適切に維持することが可能となる。

＜第３実施形態＞
次に、冷凍サイクル装置１０の第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態のＥＣＵ７０は、流量調整弁１６の開度を調整するための処理として、図５に示される処理を所定の周期で繰り返し実行する。すなわち、ＥＣＵ７０は、まず、ステップＳ２０として、冷媒温度センサ６０により、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の温度Ｔｆを検出するとともに、ステップＳ２１として、冷媒圧力センサ６１により、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の圧力Ｐｆを検出する。次に、ＥＣＵ７０は、ステップＳ２２として、冷媒の温度Ｔｆ及び圧力Ｐｆに基づいて、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の状態がスーパーヒート域の状態であるか否かを判定する。ＥＣＵ７０は、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の状態がスーパーヒート域の状態でないと判定した場合には、ステップＳ２２で否定判定し、一連の処理を終了する。

ＥＣＵ７０は、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の状態がスーパーヒート域の状態であると判定した場合には、ステップＳ２２で肯定判定し、ステップＳ２３として、流量調整弁１６の開度を調整する。具体的には、ＥＣＵ７０は、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の流量が増加するように流量調整弁１６の開度を調整する。

以上説明した本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、以下の（１０）に示される作用及び効果を更に得ることができる。

（１０）第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の状態がスーパーヒート域となった場合には、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の流量が増加するため、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の状態がスーパーヒート域から脱する。したがって、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒状態がスーパーヒート域の状態のまま維持されることを抑制できる。結果的に、圧縮機１１に戻されるオイルの量や圧縮機１１の吸入乾き度をより適切に維持することが可能となる。

＜第４実施形態＞
次に、冷凍サイクル装置１０の第４実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態のＥＣＵ７０は、流量調整弁１６の開度を調整するための処理として、図６に示される処理を所定の周期で繰り返し実行する。すなわち、ＥＣＵ７０は、まず、ステップＳ３０として、外気温センサ６５により外気温Ｔａｍを検出する。次に、ＥＣＵ７０は、ステップＳ３１として、圧縮機１１の負荷Ｌｃを演算する。例えば、ＥＣＵ７０は、圧縮機１１のインバータ１１２を介して電動モータ１１３の回転速度を制御しているため、この回転速度の制御量等の情報に基づいて圧縮機１１の負荷Ｌｃを演算する。

ＥＣＵ７０は、ステップＳ３１に続くステップＳ３２として、外気温Ｔａｍ及び圧縮機１１の負荷Ｌｃからマップや演算式等に基づいてインバータ１１２のパワー素子の温度Ｔｐを推定する。このように、本実施形態では、外気温センサ６５及びＥＣＵ７０がインバータ１１２のパワー素子の温度Ｔｐを検出する素子温度検出部に相当する。

ＥＣＵ７０は、ステップＳ３２に続くステップＳ３３として、インバータ１１２のパワー素子の温度Ｔｐが所定の閾値温度Ｔｔｈ１以上であるか否かを判断する。閾値温度Ｔｔｈ１は、インバータ１１２の適切な動作を確保することができる温度であるか否かを判断することができるように予め実験等により設定され、メモリ７２に記憶されている。ＥＣＵ７０は、インバータ１１２のパワー素子の温度Ｔｐが閾値温度Ｔｔｈ１未満である場合には、ステップＳ３３で否定判断し、一連の処理を終了する。

ＥＣＵ７０は、インバータ１１２のパワー素子の温度Ｔｐが閾値温度Ｔｔｈ１以上である場合には、ステップＳ３３で肯定判断し、ステップＳ３４として、流量調整弁１６の開度を調整する。具体的には、ＥＣＵ７０は、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の流量が増加するように流量調整弁１６の開度を調整する。

以上説明した本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、以下の（１１）に示される作用及び効果を更に得ることができる。

（１１）圧縮機１１のインバータ１１２のパワー素子の温度Ｔｐが閾値温度Ｔｔｈ１以上になると、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の流量が増加するため、結果的に圧縮機１１に吸入される冷媒の量を増加させることができる。これにより、パワー素子の温度Ｔｐを低下させることができるため、インバータ１１２の適切な動作を確保できない程度までパワー素子の温度Ｔｐが上昇することを回避できる。よって、圧縮機１１の適切な動作を維持し易くなる。

＜第５実施形態＞
次に、冷凍サイクル装置１０の第５実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

外気温Ｔａｍが極低温である状況や、室外熱交換器１４が着霜しているような状況で冷凍サイクル装置１０を暖房モードで運転させる際、圧縮機１１では、吸入口１１０に吸入される冷媒の圧力を低圧から高圧まで大きく変化させる必要がある。そのため、吐出口１１１から吐出される冷媒の温度が過熱領域に達する可能性がある。冷媒の温度が過熱領域に達すると、圧縮機１１や、圧縮機１１よりも下流に配置される各種部材が損傷するおそれがある。

これを回避するために、本実施形態のＥＣＵ７０は、図７に示される処理を所定の周期で繰り返し実行する。すなわち、ＥＣＵ７０は、まず、ステップＳ４０として、吐出温度センサ６３により、圧縮機１１の吐出口１１１から吐出される冷媒の温度Ｔｏｃを検出する。次に、ＥＣＵ７０は、ステップＳ４１として、冷媒の温度Ｔｏｃが所定の閾値温度Ｔｔｈ２以上であるか否かを判断する。閾値温度Ｔｔｈ２は、圧縮機１１の吐出口１１１から吐出される冷媒の温度Ｔｏｃが過熱領域に達しているか否かを判断することができるように予め実験等により設定され、メモリ７２に記憶されている。ＥＣＵ７０は、冷媒の温度Ｔｏｃが閾値温度Ｔｔｈ２未満である場合には、ステップＳ４１で否定判断し、一連の処理を終了する。

ＥＣＵ７０は、冷媒の温度Ｔｏｃが閾値温度Ｔｔｈ２以上である場合には、ステップＳ４１で肯定判断し、ステップＳ４２として、流量調整弁１６の開度を調整する。具体的には、ＥＣＵ７０は、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の流量が増加するように流量調整弁１６の開度を調整する。

以上説明した本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、以下の（１２）に示される作用及び効果を更に得ることができる。

（１２）圧縮機１１の吐出口１１１から吐出される冷媒の温度Ｔｏｃが閾値温度Ｔｔｈ２以上になると、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の流量が増加する。これにより、圧縮機１１に吸入される冷媒の流量が増加するため、圧縮機１１の吐出口１１１から吐出される冷媒の温度Ｔｏｃを低下させることができる。よって、圧縮機１１の吐出口１１１から吐出される冷媒の温度Ｔｏｃが過熱領域のまま維持されることを抑制できる。結果的に、圧縮機１１や、圧縮機１１よりも下流側に配置される各種部材の損傷を抑制することができる。

＜第６実施形態＞
次に、冷凍サイクル装置１０の第６実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

外気温Ｔａｍが極低温である状況や、室外熱交換器１４が着霜しているような状況で冷凍サイクル装置１０を暖房モードで運転させる際、圧縮機１１では、吸入口１１０に吸入される冷媒の密度が低下する。結果的に、圧縮機１１に供給されるオイルの量が低下するため、圧縮機１１の保護に必要なオイルを確保できない可能性がある。

これを回避するために、本実施形態のＥＣＵ７０は、図８に示される処理を所定の周期で繰り返し実行する。すなわち、ＥＣＵ７０は、まず、ステップＳ５０として、吸入圧力センサ６２により、圧縮機１１の吸入口１１０に吸入される冷媒の圧力Ｐｉｃを検出する。次に、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５１として、冷媒の圧力Ｐｉｃが所定の閾値圧力Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する。閾値圧力Ｐｔｈは、圧縮機１１の保護に必要なオイルを確保することができない程度まで吸入口１１０の冷媒の圧力Ｐｉｃが低下しているか否かを判断することができるように予め実験等により設定され、メモリ７２に記憶されている。ＥＣＵ７０は、冷媒の圧力Ｐｉｃが閾値圧力Ｐｔｈを超えているである場合には、ステップＳ５１で否定判断し、一連の処理を終了する。

ＥＣＵ７０は、冷媒の圧力Ｐｉｃが閾値圧力Ｐｔｈ以下である場合には、ステップＳ５１で肯定判断し、ステップＳ５２として、流量調整弁１６の開度を調整する。具体的には、ＥＣＵ７０は、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の流量が増加するように流量調整弁１６の開度を調整する。

以上説明した本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、以下の（１３）に示される作用及び効果を更に得ることができる。

（１３）圧縮機１１の吸入口１１０に吸入される冷媒の圧力Ｐｉｃが閾値圧力Ｐｔｈ以下になると、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の流量が増加する。これにより、圧縮機１１に吸入される冷媒の密度が増加するため、圧縮機１１に供給されるオイルの量が増加する。よって、圧縮機１１の保護に必要なオイルを確保することができる。

＜第７実施形態＞
次に、冷凍サイクル装置１０の第７実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、以下では、気液分離貯液部１４１の液相冷媒出口１４１ｂを「第１液相冷媒出口１４１ｂ」と称する。

図９に示されるように、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、三方弁１５を有していない点で第１実施形態の冷凍サイクル装置１０と異なる。これにより、第２室外熱交換部１４２は、冷媒流路１７０を介して減圧器１７に接続されている。本実施形態では、冷媒流路１７０が第１冷媒流路に相当する。

気液分離貯液部１４１は、第１液相冷媒出口１４１ｂとは別に、第２液相冷媒出口１４１ｃを有している。第２液相冷媒出口１４１ｃには、第２バイパス流路１８１が接続されている。よって、第２バイパス流路１８１は、気液分離貯液部１４１から流出する液相冷媒を第２室外熱交換部１４２を通過させることなく第１バイパス流路１８０に直接導くように構成されている。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、圧力調整器１３に代えて、圧力調整弁１９を備えている。圧力調整弁１９は、水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０と第１室外熱交換部１４０とを接続する冷媒流路１９０の途中に設けられている。本実施形態では、冷媒流路１９０が第２冷媒流路に相当する。圧力調整弁１９は、その開度の調整により、冷媒流路１９０の流路断面積を変更可能な電磁弁からなる。

冷凍サイクル装置１０は、第１開閉弁９１と、第２開閉弁９２とを更に備えている。
第１開閉弁９１は、第１バイパス流路１８０における第２バイパス流路１８１との合流部分１８０ｂの下流側に設けられている。第１開閉弁９１は、第１バイパス流路１８０を開閉する電磁弁からなる。

第２開閉弁９２は、冷媒流路１７０に設けられている。第２開閉弁９２は、冷媒流路１７０を開閉させる電磁弁からなる。

図１０に示されるように、ＥＣＵ７０は、流量調整弁１６、圧力調整弁１９、第１開閉弁９１、及び第２開閉弁９２を制御することにより、車両用空調装置１を冷房モード及び暖房モードのいずれかで運転する。以下、各モードにおける車両用空調装置１の動作について詳しく説明する。

（ａ）冷房モード
ＥＣＵ７０は、車両用空調装置１を冷房モードで運転させる場合、圧力調整弁１９を全開状態とすることにより、冷媒流路１９０を全開状態とする。また、ＥＣＵ７０は、第１開閉弁９１を閉状態に設定するとともに、第２開閉弁を開状態に設定する。これにより、図９に破線の矢印で示されるように、「圧縮機１１→水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０→全開状態の圧力調整弁１９→第１室外熱交換部１４０→気液分離貯液部１４１→第２室外熱交換部１４２→減圧器１７→蒸発器１８→圧縮機１１」の順で冷媒が循環する冷媒回路が構成される。

（ｂ）暖房モード
ＥＣＵ７０は、車両用空調装置１を暖房モードで運転させる場合、圧力調整弁１９の開度を全開状態よりも小さい開度に設定することにより、冷媒流路１９０を絞る。また、ＥＣＵ７０は、第１開閉弁９１を開状態に設定するとともに、第２開閉弁を閉状態に設定する。これにより、図９に実線の矢印で示されるように、「圧縮機１１→水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０→絞り状態の圧力調整弁１９→第１室外熱交換部１４０→気液分離貯液部１４１→第１バイパス流路１８０→冷媒流路１７２→圧縮機１１」の順で冷媒が循環する冷媒回路が構成される。また、「圧縮機１１→水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０→絞り状態の圧力調整弁１９→第１室外熱交換部１４０→気液分離貯液部１４１→第２バイパス流路１８１→第１バイパス流路１８０→冷媒流路１７２→圧縮機１１」の順で冷媒が循環する冷媒回路も構成される。

このように、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、第１開閉弁９１及び第２開閉弁９２が、冷房モードの冷媒回路と暖房モードの冷媒回路とを切り替える切替部に相当する。

以上説明した本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、第１実施形態の（１）〜（３），（５）に示される作用及び効果に加え、以下の（１４）に示される作用及び効果を得ることができる。

（１４）第２バイパス流路１８１は、気液分離貯液部１４１から流出する液相冷媒を第２室外熱交換部１４２を通過させることなく第１バイパス流路１８０に直接導く。これにより、気液分離貯液部１４１において分離された液相冷媒が、車速等の影響を受けて熱交換して相変化し、流路圧損が変動してしまう問題を防止することができ、潤滑に必要な適量のオイルを、より確実に圧縮機１１に供給することが可能となる。

＜第８実施形態＞
次に、冷凍サイクル装置１０の第８実施形態について説明する。以下、第７実施形態との相違点を中心に説明する。

図１１に示されるように、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、第７実施形態の圧力調整弁１９、流量調整弁１６、及び第１開閉弁９１が一体的に構成されたアクチュエータ装置８１を備えている。図１１及び図１２に示されるように、アクチュエータ装置８１は、気液分離貯液部１４１に一体的に組み付けられている。このアクチュエータ装置８１の構造について説明する前に、室外熱交換器１４の構造について説明する。なお、図１２における矢印ｚ１で示される方向は鉛直方向上方を示す。また、矢印ｚ２で示される方向は鉛直方向下方を示す。

室外熱交換器１４は、第１室外熱交換部１４０と、気液分離貯液部１４１と、第２室外熱交換部１４２とを備えている。

第１室外熱交換部１４０は、コア部１４０ａと、ヘッダタンク１４０ｂ，１４０ｃとを有している。

コア部１４０ａは、冷媒の流れる複数のチューブと、複数のフィンとが交互に積層された構造を有している。コア部１４０ａは、チューブ内を流れる冷媒と、チューブ外を流れる外気との間で熱交換を行う部分である。コア部１４０ａには、第１冷媒パス１４０ｄと、第２冷媒パス１４０ｅとが設けられている。第２冷媒パス１４０ｅは、第１冷媒パス１４０ｄに対して鉛直方向下方ｚ２側に配置されている。

ヘッダタンク１４０ｂ，１４０ｃは、コア部１４０ａの両端部にそれぞれ接続されている。ヘッダタンク１４０ｂの内部には、仕切部材１４０ｆが設けられている。仕切部材１４０ｆは、ヘッダタンク１４０ｂの内部空間を第１内部空間１４０ｇと、第２内部空間１４０ｈとに区画している。第１内部空間１４０ｇは、コア部１４０ａの第１冷媒パス１４０ｄの一端部に接続されている。第２内部空間１４０ｈは、コア部１４０ａの第２冷媒パス１４０ｅの一端部に接続されている。ヘッダタンク１４０ｃは、コア部１４０ａの第１冷媒パス１４０ｄ、及び第２冷媒パス１４０ｅのそれぞれの他端部に接続されている。

第１室外熱交換部１４０では、アクチュエータ装置８１から配管１４５を介してヘッダタンク１４０ｂの第１内部空間１４０ｇに冷媒が流入する。この冷媒は、第１室外熱交換部１４０の第１冷媒パス１４０ｄ、ヘッダタンク１４０ｃ、及び第１室外熱交換部１４０の第２冷媒パス１４０ｅを介してヘッダタンク１４０ｂの第２内部空間１４０ｈへと流れ、配管１４６を介して気液分離貯液部１４１に流入する。冷媒が第１室外熱交換部１４０の第１冷媒パス１４０ｄ及び第２冷媒パス１４０ｅを通過する際に、冷媒と外気との間で熱交換が行われる。

第２室外熱交換部１４２は、第１室外熱交換部１４０の第２冷媒パス１４０ｅと鉛直方向下方ｚ２側に隣り合うように配置されている。第２室外熱交換部１４２は、冷媒の流れる流路を内部に有する部材からなる。第２室外熱交換部１４２の一端部には、排出口１４２ａが形成されている。排出口１４２ａには、冷媒流路１７０が接続されている。第２室外熱交換部１４２には、気液分離貯液部１４１から配管１４７を介して冷媒が流入する。この冷媒が第２室外熱交換部１４２を通過する際に、冷媒と外気との間で熱交換が行われる。第２室外熱交換部１４２を通過した冷媒は、排出口１４２ａを介して冷媒流路１７０へと流れる。

図１３及び図１４に示されるように、気液分離貯液部１４１は、鉛直方向ｚ１，ｚ２に平行な軸線ｍを中心に有底筒状に形成された容器からなる。気液分離貯液部１４１は、鉛直方向上方ｚ１側の端部に開口部１４１０を有し、鉛直方向下方ｚ２側の端部に底部１４１１を有している。気液分離貯液部１４１には、その内部から外部に貫通する貫通孔１４１２〜１４１６が形成されている。

具体的には、貫通孔１４１２〜１４１４は、この順で鉛直方向下方ｚ２に向かって順に配置されている。貫通孔１４１２は、気液分離貯液部１４１の開口部１４１０側の端部の外周面に形成されている。貫通孔１４１４は、気液分離貯液部１４１の底部１４１１側の端部の外周面に形成されている。貫通孔１４１３は、貫通孔１４１２と貫通孔１４１４との間に配置されている。貫通孔１４１２〜１４１４には、配管１４５〜１４７がそれぞれ接続されている。すなわち、貫通孔１４１２は、配管１４５を介して第１室外熱交換部１４０の第１冷媒パス１４０ｄに接続されている。貫通孔１４１３は、配管１４６を介して第１室外熱交換部１４０の第２冷媒パス１４０ｅに接続されている。貫通孔１４１４は、配管１４７を介して第２室外熱交換部１４２に接続されている。

貫通孔１４１５，１４１６は、気液分離貯液部１４１の外周面において貫通孔１４１２及び貫通孔１４１３の中間部分に対して軸線ｍを挟んで反対側にあたる部分に形成されている。貫通孔１４１５，１４１６には、冷媒流路１９０，第１バイパス流路１８０がそれぞれ接続されている。すなわち、貫通孔１４１５は、冷媒流路１９０を介して水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０に接続されている。貫通孔１４１６は、第１バイパス流路１８０を介して冷媒流路１７２に接続されている。

気液分離貯液部１４１における弁本体８１０よりも鉛直方向下方ｚ２に位置する内部空間１４１７は、貫通孔１４１３を介して配管１４６に接続されるとともに、貫通孔１４１４を介して配管１４７に接続されている。すなわち、気液分離貯液部１４１の内部空間１４１７には、第１室外熱交換部１４０の第２冷媒パス１４０ｅから配管１４６を介して冷媒が流入する。この冷媒のうち、液相冷媒は気液分離貯液部１４１の内部空間１４１７の底部１４１１側に貯まるとともに、気相冷媒は気液分離貯液部１４１の内部空間１４１７の鉛直方向上方ｚ１側に貯まる。すなわち、第１室外熱交換部１４０の第２冷媒パス１４０ｅから流入する冷媒が液相冷媒と気相冷媒とに分離される。以下、気液分離貯液部１４１の内部空間１４１７を「気液分離空間１４１７」とも称する。気液分離空間１４１７の下部に貯まる液相冷媒は、配管１４７を介して第２室外熱交換部１４２へと流れる。

アクチュエータ装置８１は、弁本体８１０と、駆動装置８２０とを有している。弁本体８１０は、駆動装置８２０の鉛直方向下方ｚ２側の底面に一体的に設けられている。弁本体８１０の外周面と気液分離貯液部１４１の内周面との間には、シール性を確保するための複数のシール部材８５０が設けられている。アクチュエータ装置８１は、気液分離貯液部１４１の開口部１４１０からその内部に弁本体８１０が挿入されるようにして、気液分離貯液部１４１に一体的に組み付けられている。

図１４に示されるように、弁本体８１０は、軸線ｍを中心に筒状に形成されている。弁本体８１０の内部には、第１流路部８１１と、第２流路部８１２と、嵌合部８１４とがこの順で鉛直方向下方ｚ２に向かって順に設けられている。

第１流路部８１１の内壁には、第１弁座８１５が形成されている。第１弁座８１５は、鉛直方向上方ｚ１側に向かうほど断面積が徐々に小さくなるように形成されたテーパ面からなる。

第２流路部８１２は、第１流路部８１１よりも大きい断面積を有している。第２流路部８１２における第１流路部８１１との境界に形成された段差部分の内周面には、仕切部材８３０が嵌合されている。この仕切部材８３０により、第１流路部８１１と第２流路部８１２とが区画されている。

嵌合部８１４は、第２流路部８１２よりも大きい断面積を有している。嵌合部８１４には、仕切部材８４０が嵌合されている。仕切部材８４０は、図１３に示される気液分離空間１４１７と第２流路部８１２とを区画している。嵌合部８１４の外周面と弁本体８１０の内周面との間には、シール性を確保するためのシール部材８５１が設けられている。

仕切部材８４０は、軸線ｍを中心に筒状に形成されている。第２流路部８１２は、仕切部材８４０の内部流路８４１を介して気液分離貯液部１４１の内部空間１４１７に連通されている。仕切部材８４０の内部流路８４１の内壁には、弁座８４３が形成されている。弁座８４３は、気液分離貯液部１４１の内部空間１４１７から第２流路部８１２に向かうほど断面積が徐々に狭くなるように形成されたテーパ面からなる。

仕切部材８４０における第２流路部８１２側の端面には、弁座８４２が突出して形成されている。弁座８４２は、軸線ｍを中心に環状に形成されている。本実施形態では、弁座８４２が第２弁座に相当し、弁座８４３が第３弁座に相当する。以下、弁座８４２を「第２弁座８４２」とも称し、弁座８４３を「第３弁座８４３」とも称する。

弁本体８１０には、第１流路部８１１と気液分離貯液部１４１の貫通孔１４１２とを連通させる連通孔８１６が形成されている。また、弁本体８１０には、第１流路部８１１と気液分離貯液部１４１の貫通孔１４１５とを連通させる連通孔８１７が形成されている。すなわち、冷媒流路１９０は、弁本体８１０の第１流路部８１１、及び配管１４５を介して第１室外熱交換部１４０の第１冷媒パス１４０ｄに繋がっている。したがって、弁本体８１０の第１流路部８１１は、冷媒流路１９０の一部を構成している。

弁本体８１０には、第２流路部８１２と気液分離貯液部１４１の貫通孔１４１６とを連通させる貫通孔８１８が形成されている。すなわち、第２流路部８１２及び仕切部材８４０の内部流路８４１は、第１バイパス流路１８０に繋がっている。したがって、気液分離空間１４１７の上部に貯まる気相冷媒は、仕切部材８４０の内部流路８４１、第２流路部８１２を介して第１バイパス流路１８０へと流れる。このように、第２流路部８１２及び仕切部材８４０の内部流路８４１は、第１バイパス流路１８０の一部を構成している。

図１４に示されるように、駆動装置８２０は、第１弁体８２１と、第２弁体８２２と、第３弁体８２３と、配管８２４と、弁駆動部８２５とを備えている。

弁駆動部８２５は、弁本体８１０の鉛直方向上方ｚ１側の端面に一体的に取り付けられている。弁駆動部８２５と弁本体８１０との間には、シール性を確保するためのシール部材８５２が設けられている。弁駆動部８２５は、駆動軸８２６を備えている。

駆動軸８２６は、弁駆動部８２５から軸線ｍに沿って鉛直方向下方ｚ２に延びるように配置されている。具体的には、駆動軸８２６は、第１弁体８２１及び仕切部材８３０のそれぞれの中央部を貫通して弁本体８１０の第２流路部８１２まで延びるように配置されている。駆動軸８２６の外周面と仕切部材８３０の内周面との間には、シール性を確保するためのシール部材８５３が設けられている。また、駆動軸８２６の外周面と第１弁体８２１の内周面との間にも、シール性を確保するためのシール部材８５４が設けられている。

駆動軸８２６は、第１弁座８１５に対向する部分よりも先端側の部分に、外径が小さく形成された小径部８２６０を有している。これにより、駆動軸８２６の途中部分には、段差部８２６１が形成されている。駆動軸８２６の小径部８２６０における段差部８２６１よりも先端部側の部分の外周面には、円盤状の突出部８２６２が形成されている。

弁駆動部８２５は、通電に基づいて、駆動軸８２６を軸線ｍ２に沿って鉛直方向上方ｚ１及び鉛直方向下方ｚ２に変位させる。具体的には、弁駆動部８２５は駆動軸８２６を図１４に示される下限位置Ｐｍｉｎから、図１５に示される上限位置Ｐｍａｘまでの範囲で変位させる。

図１４に示されるように、配管８２４は、第２流路部８１２まで延びた駆動軸８２６の先端部にねじ等により一体的に連結されている。すなわち、配管８２４は、駆動軸８２６と一体となって変位する。図１３に示されるように、配管８２４は、駆動軸８２６の先端部から気液分離空間１４１７の下部付近まで軸線ｍに沿って延びるように配置されている。すなわち、配管８２４の先端部の開口部８２４０は、気液分離空間１４１７の下部付近に配置されている。

第１弁体８２１は、駆動軸８２６の小径部８２６０における段差部８２６１と突出部８２６２との間の外周面に設けられている。第１弁体８２１は、弁本体８１０の第１弁座８１５に対向して配置されている。第１弁体８２１は、駆動軸８２６に相対変位可能に取り付けられている。駆動軸８２６に対する第１弁体８２１の相対変位は、駆動軸８２６の段差部８２６１と突出部８２６２とにより規制されている。すなわち、第１弁体８２１は、駆動軸８２６に対して段差部８２６１から突出部８２６２までの区間を変位可能である。第１弁体８２１は、仕切部材８３０との間に配置されたコイルばね８６０の付勢力により駆動軸８２６の突出部８２６２から段差部８２６１に向かって付勢されている。

図１４に示されるように、第１弁体８２１における第１弁座８１５に対向する外周面には、溝８２１１が形成されている。これにより、第１弁体８２１が第１弁座８１５に着座した場合でも、溝８２１１により流路を確保することができるため、第１流路部８１１を所定開度で開いた状態にすることができる。

図１４に示されるように駆動軸８２６が下限位置Ｐｍｉｎに位置しているとき、第１弁体８２１は駆動軸８２６の段差部８２６１により鉛直方向下方ｚ２側に押されることにより、コイルばね８６０の付勢力に抗して第１弁座８１５から離座して状態で保持されている。したがって、第１流路部８１１は全開状態となっている。換言すれば、冷媒流路１９０は全開状態となっている。

この状態から、弁駆動部８２５により駆動軸８２６が図１５に示される上限位置Ｐｍａｘまで変位すると、第１弁体８２１は、コイルばね８６０及び駆動軸８２６の突出部８２６２により鉛直方向上方ｚ１に押されることにより、第１弁座８１５に着座した状態で保持される。このとき、第１流路部８１１の開度は、第１弁座８１５の溝８２１１の流路断面積に対応した開度となり、第１流路部８１１が絞られた状態となる。換言すれば、冷媒流路１９０が絞られた状態となる。これにより、水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０から流出する冷媒は、第１弁座８１５の溝８２１１を通過する際に減圧されて、第１室外熱交換部１４０へと流入する。このように、第１弁体８２１及び弁駆動部８２５は、第７実施形態の圧力調整弁１９として機能する。

第２弁体８２２は、配管８２４における駆動軸８２６との連結部分の外周面に固定して取り付けられている。すなわち、第２弁体８２２は、駆動軸８２６及び配管８２４と一体となって変位する。第２弁体８２２の内周面と駆動軸８２６の外周面との間には、シール性を確保するためのシール部材８５５が設けられている。

第２弁体８２２は、弁本体８１０の第２流路部８１２において仕切部材８４０の第２弁座８４２に対向して配置されている。図１３及び図１４に示されるように、第２弁体８２２には、配管８２４の外周面に形成された貫通孔８２４１から第２弁体８２２の気液分離貯液空間１４１７側の端面に貫通する連通孔８２２１が形成されている。すなわち、図１３に示される配管８２４の開口部８２４０から流入した冷媒は、配管８２４の内部流路８２４２、第２弁体８２２の連通孔８２２１を介して第２弁体８２２の気液分離貯液空間１４１７側の端面から流出する。したがって、配管８２４の内部流路８２４２は、冷媒の流れる第２バイパス流路１８１として機能する。また、連通孔８２２１は、配管８２４を流れる液相冷媒と、第２流路部８１２を流れる気相冷媒とを合流させる合流部として機能する。

図１４に示されるように駆動軸８２６が下限位置Ｐｍｉｎに位置しているとき、第２弁体８２２は第２弁座８４２に着座している。したがって、第２流路部８１２は全閉状態となっている。換言すれば、第１バイパス流路１８０が全閉状態となっている。

この状態から、弁駆動部８２５により駆動軸８２６が図１５に示される上限位置Ｐｍａｘまで変位すると、第２弁体８２２は第２弁座８４２から離座する。したがって、第２流路部８１２は全開状態となる。換言すれば、第１バイパス流路１８０が全開状態となる。このように、第２弁体８２２及び弁駆動部８２５は、第７実施形態の第１開閉弁９１として機能する。

第３弁体８２３は、配管８２４における気液分離空間１４１７内に配置される部分の外周面に固定して取り付けられている。すなわち、第３弁体８２３は、駆動軸８２６及び配管８２４と一体となって変位する。第３弁体８２３は、仕切部材８４０の第３弁座８４３に対向して配置されている。

図１４に示されるように駆動軸８２６が下限位置Ｐｍｉｎに位置しているとき、第３弁体８２３は第３弁座８４３から離座している。したがって、仕切部材８４０の内部流路８４１は全開状態となっている。

この状態から、弁駆動部８２５により駆動軸８２６が図１５に示される上限位置Ｐｍａｘまで変位すると、第３弁体８２３は第３弁座８４３に接近する。これにより、仕切部材８４０の内部流路８４１の流路断面積が小さくなる。換言すれば、バイパス流路１８０の流路断面積が狭くなる。結果的に、第２流路部８１２と気液分離空間１４１７との間に差圧が生じるため、この差圧により、気液分離空間１４１７の底部１４１１側に貯まった液相冷媒が配管８２４及び第２弁体８２２の連通孔８２２１を介して第２流路部８１２へと押し上げられる。これにより、第２流路部８１２を流れる気相冷媒に、配管８２４から供給される液相冷媒が混合される。よって、気相冷媒に、圧縮機１１の潤滑に必要な適量のオイルを含ませることができる。

また、弁駆動部８２５により駆動軸８２６を上限位置Ｐｍａｘから鉛直方向下方ｚ２に変位させると、第３弁体８２３が第３弁座８４３から離間するため、仕切部材８４０の内部流路８４１の流路断面積が大きくなる。すなわち、弁駆動部８２５により駆動軸８２６を鉛直方向ｚ１，ｚ２に変位させることにより、仕切部材８４０の内部流路８４１の流路断面積を変化させることができる。これにより、仕切部材８４０の内部流路８４１の圧損と、配管８２４の内部流路８２４２の圧損との比率が変更されるため、結果的に配管８２４の内部流路８２４２を流れる冷媒の流量を調整することができる。すなわち、第３弁体８２３及び弁駆動部８２５は、第７実施形態の流量調整弁１６として機能する。

図１６に示されるように、ＥＣＵ７０は、弁駆動部８２５の通電を制御することにより、第１弁体８２１、第２弁体８２２、及び第３弁体８２３を変位させる。

次に、冷房モード及び暖房モードにおけるアクチュエータ装置８１の動作例について説明する。

（ａ）冷房モード
ＥＣＵ７０は、車両用空調装置１を冷房モードで運転させる場合、弁駆動部８２５を駆動させることにより、駆動軸８２６及び配管８２４を図１４に示される下限位置Ｐｍｉｎに位置させる。これにより、第１弁体８２１が第１弁座８１５から離座し、且つ第２弁体８２２が第２弁座８４２に着座し、且つ第３弁体８２３が第３弁座８４３から離座した状態となる。

第１弁体８２１が第１弁座８１５から離座することにより、第１流路部８１１が全開状態となる。換言すれば、冷媒流路１９０が全開状態となる。これにより、水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０から流出する冷媒は、減圧されない状態で第１室外熱交換部１４へと流入する。また、第２弁体８２２が第２弁座８４２に着座することにより、第２流路部８１２が全閉状態となる。すなわち、第１バイパス流路１８０が全閉状態となる。

また、ＥＣＵ７０は、図１１に示される第２開閉弁９２を全開状態にする。これにより、図１１に破線の矢印で示されるように、「圧縮機１１→水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０→全開状態の冷媒流路１９０→第１室外熱交換部１４０→気液分離貯液部１４１→第２室外熱交換部１４２→減圧器１７→蒸発器１８→圧縮機１１」の順で冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。

（ｂ）暖房モード
ＥＣＵ７０は、車両用空調装置１を暖房モードで運転させる場合、弁駆動部８２５を駆動させることにより、駆動軸８２６及び配管８２４を図１５に示される上限位置Ｐｍａｘまで変位させる。これにより、第１弁体８２１が第１弁座８１５に着座するため、第１流路部８１１が絞られた状態となる。換言すれば、冷媒流路１９０が絞られた状態となる。すなわち、水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０から流出する冷媒は、第１弁座８１５の溝８２１１を通過する際に減圧されて、第１室外熱交換部１４へと流入する。

一方、駆動軸８２６及び配管８２４が図１５に示される上限位置Ｐｍａｘまで変位すると、第２弁体８２２が第２弁座８４２から離座するとともに、第３弁体８２３が第３弁座８４３に接近する。これにより、気液分離空間１４１７の上部に貯まっている気相冷媒が、第３弁体８２３と第３弁座８４３との間の隙間を介して第２流路部８１２から第１バイパス流路１８０へと流れる。また、第２流路部８１２を流れる気相冷媒に、配管８２４から供給される液相冷媒が混合される。よって、気相冷媒に、圧縮機１１の潤滑に必要な適量のオイルを含ませることができる。

さらに、ＥＣＵ７０は、図１１に示される第２開閉弁を全閉状態にする。これにより、図１１に実線の矢印で示されるように、「圧縮機１１→水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０→絞り状態の冷媒流路１９０→第１室外熱交換部１４０→気液分離貯液部１４１→第１バイパス流路１８０→冷媒流路１７２→圧縮機１１」の順で冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。よって、圧縮機１１には、その潤滑に必要な適量のオイルを含んだ気相冷媒が吸入される。

また、ＥＣＵ７０は、第２実施形態のＥＣＵ７０のように、外気温センサ６５により検出される外気温Ｔａｍに基づいて目標開度を設定するとともに、第３弁体８２３の開度が目標開度となるように弁駆動部８２５を駆動させる。具体的には、ＥＣＵ７０は、弁駆動部８２５により、駆動軸８２６を、図１５に示される上限位置Ｐｍａｘから、図１７に示される第１位置Ｐ１までの範囲で変位させる。第１位置Ｐ１は、上限位置Ｐｍａｘよりも鉛直方向下方ｚ２側に設定されている。上限位置Ｐｍａｘから第１位置Ｐ１までの範囲は、第１弁体８２１が第１弁座８１５に着座し、且つ第２弁体８２２が第２弁座８４２から離座した状態を維持したまま、第３弁体８２３と第３弁座８４３との間の隙間の大きさを変化させることの可能な範囲である。換言すれば、上限位置Ｐｍａｘから第１位置Ｐ１までの範囲は、第１流路部８１１及び第２流路部８１２を全開状態に維持したまま、仕切部材８４０の内部流路８４１の流路断面積を変化させることのできる範囲である。仕切部材８４０の内部流路８４１の流路断面積を変化させることにより、第２流路部８１２と気液分離空間１４１７との間に生じる差圧を調整することができる。結果的に、配管８２４を介して第２流路部８１２に流入する液相冷媒の流量を調整することができる。すなわち、気相冷媒に混合されるオイルの量を調整することができる。

さらに、ＥＣＵ７０は、冷凍サイクル装置１０のウォームアップ時等、冷凍サイクルにおける冷媒の高低圧差が小さく、且つ暖房負荷が高い状況では、駆動軸８２６を、図１７に示される第１位置Ｐ１から、図１８に示される第２位置Ｐ２までの範囲で変位させる。第２位置Ｐ２は、第１位置Ｐ１よりも鉛直方向下方ｚ２側の位置である。第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの範囲は、第２弁体８２２が第２弁座８４２から離座し、且つ第３弁体８２３が第３弁座８４３から離座した状態を維持したまま、第１弁体８２１と第１弁座８１５との間の隙間の大きさを変化させることの可能な範囲である。換言すれば、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの範囲は、第２流路部８１２及び仕切部材８４０の内部流路８４１を全開状態に維持したまま、第１流路部８１１の流路断面積を変化させることが可能な範囲である。第１流路部８１１の流路断面積を変化させることにより、冷媒流路１９０の絞り量を調整することができる。すなわち、水冷コンデンサ１２の第１熱交換部１２０から第１室外熱交換部１４に流入する冷媒の減圧量を調整することができる。

このように、本実施形態の弁駆動部８２５は、冷房モード及び暖房モードにおいて駆動軸８２６を下限位置Ｐｍｉｎから上限位置Ｐｍａｘまでの範囲で変化させることにより、図１９（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように第１弁体８２１、第２弁体８２２、及び第３弁体８２３の開度を調整する。

以上説明した本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、以下の（１５）〜（１９）に示される作用及び効果を得ることができる。

（１５）冷凍サイクル装置１０は、第７実施形態の圧力調整弁１９、第１開閉弁９１、及び流量調整弁１６が一体的に構成されたアクチュエータ装置８１を備えている。アクチュエータ装置８１は、気液分離貯液部１４１に一体的に組み付けられている。これにより、圧力調整弁１９、第１開閉弁９１、及び流量調整弁１６がそれぞれ別体である場合と比較すると、部品点数を削減することができる。

（１６）第７実施形態の第２バイパス流路１８１が配管８２４により構成されている。これにより、第１バイパス流路１８０を構成する第２流路部８１２及び仕切部材８４０の内部流路８４１と比較して小さい体積で第２バイパス流路１８１を構成することができる。また、この配管８２４の上部を駆動軸８２６とねじ等により一体的に連結することで、気液分離貯液部１４１への組み付け性を向上させることもできる。

（１７）アクチュエータ装置８１は、弁本体８１０と、第１弁体８２１と、第２弁体８２２と、第３弁体８２３と、配管８２４と、弁駆動部８２５とを有する。これにより、第７実施形態の圧力調整弁１９、第１開閉弁９１、及び流量調整弁１６が一体的に構成されたアクチュエータ装置８１を容易に実現することができる。

（１８）弁駆動部８２５は、冷房モードの冷媒回路において、第１弁体８２１を第１弁座８１５から離座させることにより冷媒流路１９０を全開状態とし、且つ第２弁体８２２を第２弁座８４２に着座させることにより第１バイパス流路１８０を全閉状態とする。また、弁駆動部８２５は、暖房モードの冷媒回路において、第１弁体８２１と第１弁座８１５との間の流路の断面積を一定とし、且つ第２弁体８２２を第２弁座８４２から離座させることにより第１バイパス流路１８０を全開状態とし、且つ第３弁体８２３と第３弁座８４３との間の流路断面積を可変とする。これにより、冷媒モードの冷媒回路と暖房モードの冷媒回路とを容易に実現することができる。また、暖房モードの冷媒回路では、圧縮機１１に吸入される冷媒に含まれるオイル量を調整することができる。

（１９）弁駆動部８２５は、暖房モードの冷媒回路において、更に、第１弁体８２１と第１弁座８１５との間の流路の断面積を可変とし、且つ第２弁体８２２を第２弁座８４２から離座させることにより第１バイパス流路１８０を全閉状態とし、且つ第３弁体８２３を第３弁座８４３から離座させることによりそれらの間の流路の断面積を可変とする。これにより、第１バイパス流路１８０を全開状態に維持したまま、冷媒流路１９０を流れる冷媒の減圧量を調整することができる。

＜他の実施形態＞
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・第３実施形態のＥＣＵ７０は、外気温Ｔａｍと圧縮機１１の回転速度とに基づいて、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の圧力を推定してもよい。

・第４実施形態のＥＣＵ７０は、インバータ１１２のパワー素子の温度Ｔｐが増加するほど、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の流量が増加するように流量調整弁１６の開度を調整してもよい。

・第５実施形態のＥＣＵ７０は、圧縮機１１の吐出口１１１から吐出される冷媒の温度Ｔｏｃが増加するほど、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の流量が増加するように流量調整弁１６の開度を調整してもよい。

・第６実施形態のＥＣＵ７０は、圧縮機１１の吸入口１１０に吸入される冷媒の圧力Ｐｉｃが低下するほど、第２バイパス流路１８１を流れる冷媒の流量が増加するように流量調整弁１６の開度を調整してもよい。

・第８実施形態のＥＣＵ７０は、外気温Ｔａｍに限らず、第３〜第６実施形態のＥＣＵ６０のように、冷媒の温度Ｔｆや圧力Ｐｆ等に基づいて第３弁体８２３の開度を調整してもよい。

・各実施形態の冷凍サイクル装置１０は、流量調整弁１６に代えて、第２バイパス流路１８１の流量を調整することの可能な適宜の流量調整部を用いることができる。この種の流量調整部としては、例えば上流側第１バイパス流路１８０ａと第２バイパス流路１８１とにヘッド差を設ける構造を用いることができる。また、上流側第１バイパス流路１８０ａを加熱するヒータを用いることもできる。さらに、上流側第１バイパス流路１８０ａ及び第２バイパス流路１８１にそれぞれ配置される開閉弁を用いることもできる。

・ＥＣＵ７０が提供する手段及び／又は機能は、実体的なメモリ７２に記憶されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組み合わせにより提供することができる。例えばＥＣＵ７０がハードウェアである電子回路により提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により提供することができる。

・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。すなわち、上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置や条件等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本開示の特徴を含む限り本開示の範囲に包含される。

１０：冷凍サイクル装置
１１：圧縮機
１２：水冷コンデンサ（放熱器）
１３：圧力調整器（圧力調整部）
１４：室外熱交換器
１５：三方弁（切替部）
１６：調整弁（切替部、流量バランス調整部，圧損比率調整部）
１７：減圧器（減圧部）
１８：蒸発器
１９：圧力調整弁（圧力調整部）
６５：外気温センサ（外気温検出部，素子温度検出部）
６０：冷媒温度センサ（冷媒状態検出部）
６１：冷媒圧力センサ（冷媒状態検出部）
６３：吐出温度センサ（冷媒温度検出部）
６２：吸入圧力センサ（冷媒圧力検出部）
７０：ＥＣＵ（制御部，素子温度検出部）
８０，８１：アクチュエータ装置
９１：第１開閉弁（切替部）
９２：第２開閉弁（切替部）
１４０：第１室外熱交換部（第１熱交換部）
１４１：気液分離貯液部
１４２：第２室外熱交換部（第２熱交換部）
１７０：冷媒流路（第１冷媒流路）
１８０：第１バイパス流路
１８１：第２バイパス流路
１９０：冷媒流路（第２冷媒流路）
８１０：弁本体
８１５：第１弁座
８２１：第１弁体（圧力調整部）
８２２：第２弁体（切替部，第１開閉弁）
８２３：第３弁体（流量バランス調整部）
８２４：配管
８２５：弁駆動部（圧力調整部，切替部，第１開閉弁，流量バランス調整部）
８４２：第２弁座
８４３：第３弁座

Claims (21)

1. 冷媒を吸入して圧縮するとともに、圧縮された冷媒を吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機から吐出される冷媒の熱を、空調対象空間への送風空気に放熱する放熱器（１２）と、
   前記放熱器から流出した冷媒が外気との間で熱交換を行う第１熱交換部（１４０）と、
   前記第１熱交換部において、冷媒が外気から吸熱する第１モードと、冷媒が外気へと放熱する第２モードとを切替可能にすべく、前記第１熱交換部に流入する冷媒の圧力を調整する圧力調整部（１３，１９，８２１，８２５）と、
   前記第１熱交換部から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、前記気相冷媒と前記液相冷媒とを別々に流出させること及び前記液相冷媒を貯留することが可能な気液分離貯液部（１４１）と、
   前記気液分離貯液部から流出した液相冷媒を減圧させる減圧部（１７）と、
   前記減圧部により減圧された冷媒と送風空気との間で熱交換を行うことにより冷媒を蒸発させる蒸発器（１８）と、
   前記気液分離貯液部において分離された気相冷媒を前記圧縮機に導く第１バイパス流路（１８０）と、
   前記気液分離貯液部から流出した液相冷媒を前記第１バイパス流路に導く第２バイパス流路（１８１）と、
   前記気液分離貯液部から気相冷媒を流出させて前記第１バイパス流路及び前記圧縮機に流入させるとともに、前記気液分離貯液部から液相冷媒を流出させて前記第２バイパス流路及び前記第１バイパス流路に流入させさらに前記圧縮機に流入させる第１モードの冷媒回路と、前記気液分離貯液部から液相冷媒を流出させて前記減圧部及び前記蒸発器に流入させさらに前記圧縮機に流入させる第２モードの冷媒回路とを切り替える切替部（１５，１６，９１，９２，８２２，８２５）と、
   を備える冷凍サイクル装置。
2. 前記第１モードの冷媒回路において、前記気液分離貯液部から流出する気相冷媒と液相冷媒との流量バランスを調整可能に構成された流量バランス調整部（１６，８２３，８２５））を更に備える
   請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記第１モードの冷媒回路において、前記気液分離貯液部から流出する液相冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより冷媒を蒸発させる第２熱交換部（１４２）を更に備える
   請求項１又は２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記第１モードの冷媒回路において、前記気液分離貯液部から流出する液相冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより冷媒を蒸発させ、前記第２モードの冷媒回路においては、前記気液分離貯液部から流出する液相冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより冷媒を過冷却する第２熱交換部（１４２）を更に備える
   請求項１又は２に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記第１熱交換部、前記気液分離貯液部、及び前記第２熱交換部が室外熱交換器（１４）として一体に構成されている
   請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記室外熱交換器、及び前記第２バイパス流路が一体に構成されている
   請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記圧力調整部、前記切替部、及び前記流量バランス調整部がアクチュエータ装置（８０）として一体に構成されている
   請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
8. 前記第１モードの冷媒回路において、前記気液分離貯液部から流出する液相冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより冷媒を蒸発させ、前記第２モードの冷媒回路においては、前記気液分離貯液部から流出する液相冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより冷媒を過冷却する第２熱交換部（１４２）を更に備え、
   前記第１熱交換部、前記気液分離貯液部、及び前記第２熱交換部が室外熱交換器（１４）として一体に構成され、
   前記室外熱交換器、前記第２バイパス流路、及び前記アクチュエータ装置が一体に構成されている
   請求項７に記載の冷凍サイクル装置。
9. 前記第１モードの冷媒回路において、前記気液分離貯液部から流出する液相冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより冷媒を蒸発させる第２熱交換部（１４２）を更に備え、
   前記第２バイパス流路は、前記気液分離貯液部から流出する液相冷媒を前記第２熱交換部を通過させることなく前記第１バイパス流路に直接導くように構成されている
   請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
10. 前記第１モードの冷媒回路において、前記気液分離貯液部から流出する気相冷媒と液相冷媒との流量バランスを調整可能に構成された流量バランス調整部（１６，８２３，８２５）を更に備える
    請求項９に記載の冷凍サイクル装置。
11. 前記切替部は、
    前記第１バイパス流路における前記第２バイパス流路との合流部分の下流側に設けられ、前記第１バイパス流路を開閉する第１開閉弁（９１，８２２，８２５）と、
    前記気液分離貯液部から流出する液相冷媒を前記減圧部に流入させる冷媒流路（１７０）に設けられ、前記冷媒流路を開閉させる第２開閉弁（９２）と、を含み、
    前記第１モードの冷媒回路は、前記第１開閉弁が開状態となり、且つ前記第２開閉弁が閉状態となることにより構成され、
    前記第２モードの冷媒回路は、前記第１開閉弁が閉状態となり、且つ前記第２開閉弁が開状態となることにより構成され
    前記圧力調整部、前記第１開閉弁、及び前記流量バランス調整部がアクチュエータ装置（８１）として一体に構成され、
    前記アクチュエータ装置は、前記気液分離貯液部に一体的に組み付けられている
    請求項２又は１０に記載の冷凍サイクル装置。
12. 前記冷媒流路を第１冷媒流路とするとき、
    前記アクチュエータ装置は、
    前記放熱器から流出した冷媒を前記第１熱交換部に導く第２冷媒流路（１９０）、及び前記第１バイパス流路を有する弁本体（８１０）と、
    前記気液分離貯液部に貯められた前記液相冷媒を前記第１バイパス流路に導くことにより前記第２バイパス流路として機能する配管（８２４）と、
    前記弁本体における前記第２冷媒流路の途中に設けられる第１弁座（８１５）との間の流路の断面積を変化させることにより、前記圧力調整部として機能する第１弁体（８２１）と、
    前記弁本体における前記第１バイパス流路の途中に設けられる第２弁座（８４２）に着座することにより前記第１バイパス流路を全閉状態とするとともに、前記第２弁座から離座することにより前記第１バイパス流路を全開状態とすることにより、前記第１開閉弁として機能する第２弁体（８２２）と、
    前記弁本体における前記第１バイパス流路の途中に設けられる第３弁座（８４３）との間の流路の断面積を変化させることにより、前記流量バランス調整部として機能する第３弁体（８２３）と、
    前記第１弁体、前記第２弁体、及び前記第３弁体を駆動させる弁駆動部（８２５）と、を有する
    請求項１１に記載の冷凍サイクル装置。
13. 前記弁駆動部は、
    前記第１モードの冷媒回路において、前記第１弁体を前記第１弁座から離座させることにより前記第２冷媒流路を全開状態とし、且つ前記第２弁体を前記第２弁座に着座させることにより前記第１バイパス流路を全閉状態とし、
    前記第２モードの冷媒回路において、前記第１弁体と前記第１弁座との間の流路の断面積を一定とし、且つ前記第２弁体を前記第２弁座から離座させることにより前記第１バイパス流路を全開状態とし、且つ前記第３弁体と前記第３弁座との間の流路の断面積を可変とする、
    請求項１２に記載の冷凍サイクル装置。
14. 前記弁駆動部は、
    前記第２モードの冷媒回路において、更に、前記第１弁体と前記第１弁座との間の流路の断面積を可変とし、且つ前記第２弁体を前記第２弁座から離座させることにより前記第１バイパス流路を全開状態とし、且つ前記第３弁体を前記第３弁座から離座させることによりそれらの間の流路を全開状態とする
    請求項１３に記載の冷凍サイクル装置。
15. 前記流量バランス調整部は、前記第１バイパス流路における前記第２バイパス流路との接続部分よりも上流側の流路の圧損と前記第２バイパス流路の圧損との比率を変更可能な圧損比率調整部である
    請求項２又は１０に記載の冷凍サイクル装置。
16. 前記流量バランス調整部を制御する制御部（７０）を更に備える
    請求項２又は１０に記載の冷凍サイクル装置。
17. 外気温を検出する外気温検出部（６５）を更に備え、
    前記制御部は、前記外気温に基づいて前記流量バランス調整部を制御する
    請求項１６に記載の冷凍サイクル装置。
18. 前記第２バイパス流路を流れる冷媒の状態を検出する冷媒状態検出部（６０，６１）を更に備え、
    前記制御部は、前記第２バイパス流路を流れる冷媒の状態がスーパーヒート域の状態であると判定されることに基づいて、前記第２バイパス流路を流れる冷媒の流量が増加するように前記流量バランス調整部を制御する
    請求項１６に記載の冷凍サイクル装置。
19. 前記圧縮機のインバータのパワー素子の温度を検出する素子温度検出部（６５，７０）を更に備え、
    前記制御部は、前記インバータのパワー素子の温度が所定の閾値温度以上であることに基づいて、前記第２バイパス流路を流れる冷媒の流量が増加するように前記流量バランス調整部を制御する
    請求項１６に記載の冷凍サイクル装置。
20. 前記圧縮機から吐出される冷媒の温度を検出する冷媒温度検出部（６３）を更に備え、
    前記制御部は、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度が所定の閾値温度以上であることに基づいて、前記第２バイパス流路を流れる冷媒の流量が増加するように前記流量バランス調整部を制御する
    請求項１６に記載の冷凍サイクル装置。
21. 前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力を検出する冷媒圧力検出部（６２）を更に備え、
    前記制御部は、前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力が所定の閾値圧力以上であることに基づいて、前記第２バイパス流路を流れる冷媒の流量が増加するように前記流量バランス調整部を制御する
    請求項１６に記載の冷凍サイクル装置。

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