CN105247297A

CN105247297A - 车用空调装置

Info

Publication number: CN105247297A
Application number: CN201480029116.6A
Authority: CN
Inventors: 铃木谦一
Original assignee: Sanden Holdings Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2034-05-19
Also published as: JP6125325B2; CN105247297B; DE112014002484T5; US9944151B2; WO2014188984A1; US20160082810A1; JP2014226979A

Abstract

提供一种车用空调装置，能防止或抑制伴随着在室外热交换器上的结霜而引起的车室内制热能力的降低。车用空调装置包括压缩机(2)、空气流通管路(3)、散热器(4)、吸热器(9)以及室外热交换器(7)，并且执行使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，在减压后使制冷剂在室外热交换器中进行吸热的制热模式。车用空调装置包括设于压缩机的吸入侧的储罐(12)和以从散热器的制冷剂出口侧延伸至储罐的入口侧的方式设置的旁通回路(24B)。控制器具有使从散热器流出的制冷剂流动至旁通回路，并使其在不经过热交换器的情况下流入储罐的模式。

Description

车用空调装置

技术领域

本发明涉及一种对车辆的车室内进行空气调节的所谓热泵式的空调装置，特别地涉及一种能适用于混合动力汽车和电动汽车的空调装置。

背景技术

因近年来环境问题的显现，导致混合动力汽车及电动汽车普及。此外，作为能适用于这种车辆的空调装置，研发了如下空调装置，该空调装置包括：压缩机，该压缩机将制冷剂压缩后排出；散热器，该散热器设于车室内侧并使制冷剂散热；吸热器，该吸热器设于车室内侧并使制冷剂吸热；以及室外热交换器，该室外热交换器设于车室外侧并使制冷剂散热或吸热，上述空调装置能执行制热运转、除湿制热运转、制冷运转及除湿制冷运转的各运转模式，其中：在上述制热运转中，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并使在上述散热器中散热后的制冷剂在室外热交换器中吸热；在上述除湿制热运转中，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并使在上述散热器中散热后的制冷剂仅在吸热器或是在该吸热器和室外热交换器中吸热；在上述制冷运转中，使从压缩机排出的制冷剂在室外热交换器中散热，并在吸热器中吸热；在上述除湿制冷运转中，使从压缩机排出的制冷剂在散热器及室外热交换器中散热，并在吸热器中吸热(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012－176660号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在此，在制热运转中，由于室外热交换器从外部气体吸热，因此，在该室外热交换器上会结霜。此外，一旦霜在上述室外热交换器上增多，则会使从外部气体吸热的吸热能力显著降低，因此，会使吹出至车室内的空气温度降低，存在有损舒适性这样的问题。

本发明为解决上述现有的技术问题而作，其目的在于提供一种能防止或是抑制伴随着室外热交换器上的结合而导致的车室内制热能力降低的车用空调装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的车用空调装置包括：压缩机，该压缩机对制冷剂进行压缩；空气流通管路，该空气流通管路用于使供给至车室内的空气流通；散热器，该散热器设于上述空气流通管路，并使制冷剂散热；吸热器，该吸热器设于空气流通管路，并使制冷剂吸热；室外热交换器，该室外热交换器设于车室外，并使制冷剂散热或吸热；以及控制元件，至少利用上述控制元件执行制热模式，在该制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，在将散热后的上述制冷剂减压后，在室外热交换器中进行吸热，其特征是，上述车用空调装置包括旁通回路，该旁通回路设置成从散热器的制冷剂出口侧延伸至压缩机的吸入侧，控制元件具有如下模式：使从散热器流出的制冷剂全部或一部分流动至旁通回路，并使其在不经过室外热交换器的情况下返回至压缩机的吸入侧。

技术方案2的车用空调装置是在上述技术方案的基础上，其特征是，控制元件具有结霜状态推定元件，该结霜状态推定元件对在室外热交换器上结霜的结霜状态进行推定，基于上述结霜状态推定元件的推定，当在室外热交换器上出现结霜的情况下或是预测到在室外热交换器上会有结霜的情况下，控制元件使制冷剂在旁通回路中流动。

技术方案3的车用空调装置是在上述各技术方案的基础上，其特征是，在从外部电源对压缩机供电或是对为驱动该压缩机而供给电力的蓄电池供电的情况下，控制元件使制冷剂在旁通回路中流动。

技术方案4的车用空调装置是在上述各技术方案的基础上，其特征是，上述车用空调装置包括减压元件、或是减压元件和排出侧热交换器，其中，上述减压元件对在旁通回路中流动的制冷剂进行减压，上述排出侧热交换器使在上述减压元件中减压后的制冷剂与从压缩机排出并流入散热器前的制冷剂进行热交换。

技术方案5的车用空调装置是在上述技术方案4的基础上，其特征是，当制冷剂在旁通回路中流动时，控制元件利用减压元件对散热器的出口处的制冷剂的过冷却度进行控制。

技术方案6的车用空调装置是在上述各技术方案的基础上，其特征是，控制元件具有如下模式：使从散热器流出的制冷剂在室外热交换器及旁通回路中流动。

技术方案7的车用空调装置是在上述各技术方案的基础上，其特征是，车用空调装置包括喷射回路，在该喷射回路中，将从散热器流出的制冷剂的一部分分流后，使其返回压缩机的压缩中途。

技术方案8的车用空调装置是在上述技术方案7的基础上，其特征是，上述车用空调装置包括减压元件和排出侧热交换器，其中，上述减压元件对在喷射回路中流动的制冷剂进行减压，上述排出侧热交换器使在上述减压元件中减压后的制冷剂与从压缩机排出并流入散热器前的制冷剂进行热交换。

技术方案9的车用空调装置是在上述技术方案7的基础上，其特征是，当制冷剂在喷射回路中流动时，控制元件利用减压元件对返回至压缩机的制冷剂的过热度进行控制。

技术方案10的车用空调装置是在技术方案7至技术方案9的基础上，其特征是，旁通回路和喷射回路在制冷剂的上游侧设置成通用回路，在该通用回路中设置有减压元件及排出侧热交换器，其中，上述减压元件对在通用回路中流动的制冷剂进行减压，上述排出侧热交换器使在上述减压元件中减压后的制冷剂与从压缩机排出并流入散热器前的制冷剂进行热交换，利用位于上述排出侧热交换器的下游侧的分流用的阀装置，使旁通回路和喷射回路分岔。

技术方案11的车用空调装置是在技术方案7至技术方案10的基础上，其特征是，控制元件具有如下模式：使从散热器流出的制冷剂在旁通回路及喷射回路中流动。

技术方案12的车用空调装置是在技术方案7至技术方案11的基础上，其特征是，控制元件具有如下模式：使从散热器流出的制冷剂在室外热交换器、旁通回路及喷射回路中流动。

发明效果

根据本发明，由于车用空调装置包括：压缩机，该压缩机对制冷剂进行压缩；空气流通管路，该空气流通管路用于使供给至车室内的空气流通；散热器，该散热器设于上述空气流通管路，并使制冷剂散热；吸热器，该吸热器设于空气流通管路，并使制冷剂吸热；室外热交换器，该室外热交换器设于车室外，并使制冷剂散热或吸热；以及控制元件，至少利用上述控制元件执行制热模式，在该制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，在将散热后的上述制冷剂减压后，在室外热交换器中进行吸热，其中，上述车用空调装置包括旁通回路，该旁通回路设置成从散热器的制冷剂出口侧延伸至压缩机的吸入侧，控制元件具有如下模式：使从散热器流出的制冷剂全部或一部分流动至旁通回路，并使其在不经过室外热交换器的情况下返回至压缩机的吸入侧，因此，通过使用上述旁通回路来使从散热器流出的制冷剂返回压缩机的吸入侧，从而能阻止流入室外热交换器的制冷剂、或是减少流动至室外热交换器的制冷剂量。

藉此，由于能防止或抑制在室外热交换器上结霜，并且返回压缩机的吸入侧的制冷剂通过压缩机再次压缩后排出至散热器，因此，能防止或抑制因散热器引起的制热能力的降低。

特别是，像技术方案2这样，控制元件具有结霜状态推定元件，该结霜状态推定元件对在室外热交换器上结霜的结霜状态进行推定，基于上述结霜状态推定元件的推定，当在室外热交换器上出现结霜的情况下或是预测在室外热交换器上会有结霜的情况下，控制元件使制冷剂在旁通回路中流动，从而能准确地防止或抑制在室外热交换器上的结霜。

此外，在能实现从外部电源向蓄电池充电的所谓插电的混合动力汽车或电动汽车中，像技术方案3这样，当从外部电源对压缩机2供电或是对为了驱动该压缩机而供给电力的蓄电池进行充电的情况下，由于控制元件使制冷剂在旁通回路中流动，因此，利用外部电源，或是利用来自从外部电源充电的蓄电池的供电，使压缩机运转来使制冷剂在旁通回路中流动，从而能进行出车前的预制热，并且能防止或抑制此时在室外热交换器上结霜。

此外，只要像技术方案4这样设置减压元件或是减压元件和排出侧热交换器，其中，上述减压元件对在旁通回路中流动的制冷剂进行减压，上述排出侧热交换器使在上述减压元件中减压后的制冷剂与从压缩机排出并流入散热器前的制冷剂进行热交换，则能例如在与压缩机的吸入侧连接的储罐中或是在排出侧热交换器中使在旁通回路中流动的制冷剂发生蒸发，从而能防止压缩机中的液体压缩。

特别是，通过像技术方案5这样，当制冷剂在旁通回路中流动时，控制元件利用减压元件对散热器的出口处的制冷剂的过冷却度进行控制，从而能在不受阻碍的情况下确保制冷剂在旁通回路中流动时的散热器中的制热能力。

此外，只要像技术方案6这样控制元件具有使从散热器流出的制冷剂流动至室外热交换器及旁通回路的模式，则能在室外热交换器中从外部气体中吸热的同时，抑制在该室外热交换器上结霜，从而除了能实现由在旁通回路中流动并通过压缩机压缩后的制冷剂带来的制热之外，还能实现由从外部气体吸取的热量带来的制热。

由于技术方案7的车用空调装置在上述各技术方案的基础上，包括将从散热器流出的制冷剂的一部分分流后，使其返回压缩机的压缩中途的喷射回路，因此，当预测会有结霜的情况下，通过利用喷射回路对压缩机进行气体喷射，从而能抑制在室外热交换器上结霜。藉此，能避免因结霜而导致的车室内空气调节变差，并能实现由散热器带来的制热能力的提高。

在这种情况下，只要像技术方案8这样设置减压元件和排出侧热交换器，其中，上述减压元件对在喷射回路中流动的制冷剂进行减压，上述排出侧热交换器使在上述减压元件中减压后的制冷剂与从压缩机排出并流入散热器前的制冷剂进行热交换，则能使利用喷射回路返回压缩机的压缩中途的制冷剂与温度比从散热器流出的制冷剂高的压缩机的排出制冷剂进行热交换，来发生蒸发。藉此，能充分确保向压缩机喷射气体的气体喷射量，并能使压缩机的排出制冷剂量增大来实现制热能力的提高。

此时，通过如技术方案9这样当制冷剂在喷射回路中流动时，控制元件利用减压元件对返回压缩机的制冷剂的过热度进行控制，从而能避免液体制冷剂流入压缩机的压缩中途，并能安全地实现气体喷射。

此外，通过像技术方案10这样将旁通回路和喷射回路在制冷剂的上游侧设置成通用回路，在该通用回路中设置有减压元件及排出侧热交换器，其中，上述减压元件对在通用回路中流动的制冷剂进行减压，上述排出侧热交换器使在上述减压元件中减压后的制冷剂与从压缩机排出并流入散热器前的制冷剂进行热交换，利用位于上述排出侧热交换器的下游侧的分流用的阀装置，使旁通回路和喷射回路分岔，从而能在旁通回路和喷射回路中共用旁通回路和喷射回路，从而能实现部件数的减少。

此外，只要像技术方案11这样使控制元件具有使从散热器流出的制冷剂在旁通回路及喷射回路中流动的模式，从而能使从散热器流出的制冷剂流动至旁通回路，并且使制冷剂在喷射回路中流动来进行气体喷射，从而能有效地实现防止或抑制在室外热交换器上结霜和提高散热器的制热能力两者。

另外，通过像技术方案12这样使控制元件具有使从散热器流出的制冷剂在室外热交换器、旁通回路及喷射回路中流动的模式，从而除了上述技术方案11的技术效果之外，还能将从外部气体中吸取的热量用于制热。

附图说明

图1是适用本发明的一实施方式的车用空调装置的结构图。

图2是图1的车用空调装置的控制器的电路的框图。

图3是图1的车用空调装置的p－h线图。

图4是图2的控制器的控制框图。

图5是对由图2的控制器进行的目标吹出温度的确定进行说明的图。

图6是表示由图2的控制器进行的可否执行喷射判断的一例的流程图。

图7是对在利用喷射回路进行气体喷射时的图1的车用空调装置的制冷剂的流动进行说明的图。

图8是对由图2的控制器进行的室外热交换器的结霜状态推定动作进行说明的时序图。

图9是对在利用旁通回路进行旁通时的图1的车用空调装置的制冷剂的流动进行说明的图。

图10是适用本发明的另一实施方式的车用空调装置的结构图。

图11是对在利用喷射回路进行气体喷射时的图10的车用空调装置的制冷剂的流动进行说明的图。

图12是对在同时利用喷射回路进行气体喷射和利用旁通回路进行旁通时的图10的车用空调装置的制冷剂的流动进行说明的图。

图13是适用本发明的又一实施方式的车用空调装置的结构图。

图14是对在利用喷射回路进行气体喷射时的图13的车用空调装置的制冷剂的流动进行说明的图。

图15是对在同时利用喷射回路进行气体喷射和利用旁通回路进行旁通时的图13的车用空调装置的制冷剂的流动进行说明的图。

图16是对在同时利用喷射回路进行气体喷射、利用旁通回路进行旁通以及进行向室外热交换器供给制冷剂时的图13的车用空调装置的制冷剂的流动进行说明的图。

图17是适用本发明的再一实施方式的车用空调装置的结构图。

图18是适用本发明的再又一实施方式的车用空调装置的结构图。

图19是适用本发明的再又一实施方式的车用空调装置的结构图。

图20是对制冷剂在室外热交换器中流动的通常的制热时的图19的车用空调装置的制冷剂的流动进行说明的图。

图21是对在利用旁通回路进行旁通时的图19的车用空调装置的制冷剂的流动进行说明的图。

图22是适用本发明的再又一实施方式的车用空调装置的结构图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。

图1是表示本发明一实施例的车用空调装置1的结构图。在这种情况下，适用本发明的实施例的车辆是不具有发动机(内燃机)的电动汽车(EV)，其是通过利用蓄电池中储存的电力对行驶用的电动机进行驱动而行驶的(未图示)，本发明的车用空调装置1也设置成通过蓄电池的电力进行驱动。即，实施例的车用空调装置1是在无法利用发动机废热进行制热的电动汽车中，利用使用制冷剂回路的热泵运转进行制热，并且有选择地执行除湿制热、制冷除湿、制冷等各运转模式。

另外，作为车辆，不局限于电动汽车，本发明在同时具有发动机和行驶用的电动机的所谓混合动力汽车中也是有效的，另外，本发明还能适用于通过发动机行驶的通常的汽车，这点是不言自明的。

实施例的车用空调装置1是进行电动汽车的车室内的空气调节(制热、制冷、除湿及换气)的装置，其是通过制冷剂配管13将电动式的压缩机2、散热器4、室外膨胀阀6、室外热交换器7、室内膨胀阀8、吸热器9、蒸发能力控制阀11及储罐12等依次连接，来构成制冷剂回路R，其中：上述电动式的压缩机2对制冷剂进行压缩；上述散热器4设置在用于对车室内空气进行通气循环的HVAC单元10的空气流通管路3内，并使从压缩机2排出的高温高压的制冷剂在车室内散热；上述室外膨胀阀6作为在制热时使制冷剂减压膨胀的减压元件，且由电动阀构成；上述室外热交换器7以在制冷时起到散热器(使制冷剂散热)的作用且在制热时起到蒸发器(使制冷剂吸热)的作用的方式在制冷剂与外部气体间进行热交换；室内膨胀阀8作为使制冷剂减压膨胀的减压元件，且由电动阀构成；吸热器9，该吸热器9设置在空气流通管路3内，并在制冷时及除湿时使制冷剂从车室内外吸热；上述蒸发能力控制阀11对吸热器9中的蒸发能力进行调节；上述储罐12具有规定的容积，并与压缩机2的吸入侧连接来起到从制冷剂中滤掉液体(日文：冷媒液溜め)(气液分离)的作用。另外，在室外热交换器7中设置有用于使外部气体与制冷剂进行热交换的室外送风机15。

此外，室外热交换器7在制冷剂下游侧依次具有接收干燥部14和过冷却部16，从室外热交换器7伸出的制冷剂配管13A经由在制冷时打开的电磁阀(开闭阀)17而与接收干燥部14连接，过冷却部16的出口经由止回阀18而与室内膨胀阀8连接。另外，接收干燥部14及过冷却部16在结构上构成室外热交换器7的一部分，在止回阀18中将靠室内膨胀阀8一侧设为正向。

此外，止回阀18与室内膨胀阀8间的制冷剂配管13B设置成与从位于吸热器9的出口侧的蒸发能力控制阀11伸出的制冷剂配管13C进行热交换的关系，制冷剂配管13B和制冷剂配管13C构成内部热交换器19。藉此，设置成使经过制冷剂配管13B而流入室内膨胀阀8的制冷剂被从吸热器9流出且经过蒸发能力控制阀11后的低温的制冷剂冷却(过冷却)的结构。

此外，从室外热交换器7伸出的制冷剂配管13A发生分岔，上述分岔后的制冷剂配管13D经由在制热时打开的电磁阀(开闭阀)21而与位于内部热交换器19的下游侧的制冷剂配管13C连通连接。另外，散热器4的出口侧的制冷剂配管13E在室外膨胀阀6的前方发生分岔，上述分岔后的制冷剂配管13F经由在除湿时打开的电磁阀(开闭阀)22而与位于止回阀18的下游侧的制冷剂配管13B连通连接。此外，在室外膨胀阀6上并列地连接有旁通配管13J，在该旁通配管13J中夹设有电磁阀(开闭阀)20，该电磁阀(开闭阀)20在制冷模式下打开，用于使制冷剂绕过膨胀阀6而流过上述旁通配管13J。

另外，在刚从散热器4伸出(分岔成制冷剂配管13F、13I前)的制冷剂配管13E发生分岔，上述分岔后的制冷剂配管作为通用回路24C。在上述通用回路24C上连接有返回膨胀阀30，该返回膨胀阀30作为对后述的旁通和气体喷射进行控制的减压元件，且由电动阀构成，上述返回膨胀阀30的出口侧的通用回路24C设置成与位于压缩机2的排出侧的制冷剂配管13G进行热交换的关系，由上述通用回路24C和制冷剂配管13G构成排出侧热交换器35。

在上述排出侧热交换器35的下游侧，通用回路24C与作为分流用的阀装置的三通阀23连接。此外，喷射回路24I的一端以分岔的方式与上述三通阀23连接，上述喷射回路24I的另一端与压缩机2的压缩中途连通连接。此外，旁通回路24B的一端以分岔的方式与上述三通阀23连接，上述旁通回路24B的另一端连接到位于压缩机2的吸入侧的储罐12的入口处。

在本实施例中，由上述通用回路24C、返回膨胀阀30、排出侧热交换器35、三通阀23、喷射回路24I、旁通回路24B构成返回回路40。此外，在上述返回回路40中，由通用回路24C、返回膨胀阀30、排出侧热交换器35、三通阀23及喷射回路24I构成本发明的喷射回路，由通用回路24C、返回膨胀阀30、排出侧热交换器35、三通阀23及旁通回路24B构成从散热器4的制冷剂出口侧经由储罐12直至压缩机2的吸入侧的本发明的旁通回路。

本发明的上述喷射回路是用于将从散热器4流出的制冷剂的一部分分流后使其返回压缩机2的压缩中途(气体喷射)的回路，返回膨胀阀30在将流入通用回路24C的制冷剂减压后，使其流入排出侧热交换器35。流入排出侧热交换器35的制冷剂从压缩机2排出至制冷剂配管13G，并与流入散热器4前的制冷剂进行热交换，因而从在制冷剂配管13G中流动的制冷剂吸热而发生蒸发。通过使在排出侧热交换器35中分流动至通用回路24C的制冷剂在发生蒸发后，从三通阀23经过喷射回路24I返回至压缩机2的压缩中途，从而进行向压缩机2的气体喷射。

本发明的上述旁通回路是用于使从散热器4流出的制冷剂的全部(如后所述也有一部分的情况)不经过室外热交换器7而流入储罐12(旁通)的回路，返回膨胀阀30在将流入通用回路24C的制冷剂同样地进行减压后，使其流入排出侧热交换器35。流入排出侧热交换器35的制冷剂从压缩机2排出至制冷剂配管13G，并与流入散热器4前的制冷剂进行热交换，因而从在制冷剂配管13G中流动的制冷剂吸热而发生蒸发。通过使在排出侧热交换器35中分流动至通用回路24C的制冷剂在发生蒸发后，从三通阀23经过旁通回路24B返回至压缩机2的吸入侧的储罐12，从而进行室外热交换器7的旁通。

此外，在位于吸热器9的空气上游侧的空气流通管路3上形成有外部气体吸入口和内部气体吸入口的各吸入口(在图1中用吸入口25来代表性地示出)，在上述吸入口25中设置有吸入切换挡板(日文：吸込切換ダンパ)26，该吸入切换挡板26能将导入空气流通管路3内的空气切换成车室内的空气即内部气体(内部气体循环模式)和车室外的空气即外部气体(外部气体导入模式)。另外，在上述吸入切换挡板26的空气下游侧设置有用于将导入的内部空气或外部空气送至空气流通管路3的室内送风机(鼓风扇)27。

此外，在位于散热器4的空气上游侧的空气流通管路3内设置有空气混合挡板28，该空气混合挡板28对内部空气或外部空气向散热器4的流通程度进行调节。另外，在位于散热器4的空气下游侧的空气流通管路3上形成有吹脚(日文：フット)、自然风(日文：ベント)、前挡风除雾(日文：デフ)的各吹出口(在图1中代表性地用吹出口29示出)，在上述吹出口29上设置有对空气从上述各吹出口的吹出进行切换控制的吹出口切换挡板31。

接着，在图2中，符号32是由微型计算机构成的作为控制元件的控制器(ECU)，上述控制器32的输入端与外部气体温度传感器33、外部气体湿度传感器34、HVAC吸入温度传感器36、内部气体温度传感器37、内部气体湿度传感器38、室内CO2浓度传感器39、吹出温度传感器41、吹出压力传感器42、排出温度传感器43、吸入压力传感器44、散热器温度传感器46、散热器压力传感器47、吸热器温度传感器48、吸热器压力传感器49、例如光传感器式的日照传感器51、车速传感器52、空气调节(空调)操作部53、室外热交换器温度传感器54、室外热交换器压力传感器56的各输出端连接，其中：上述外部气体温度传感器33对车辆的外部气体温度进行检测；上述外部气体湿度传感器34对外部气体湿度进行检测；上述HVAC吸入温度传感器36对从吸入口25吸入空气流通管路3的空气的温度进行检测；上述内部气体温度传感器37对车室内的空气(内部气体)的温度进行检测；上述内部气体湿度传感器38对车室内的空气的湿度进行检测；上述室内CO2浓度传感器39对车室内的二氧化碳浓度进行检测；上述吹出温度传感器41对从吹出口29吹出至车室内的空气的温度进行检测；上述排出温度传感器43对压缩机2的排出制冷剂温度进行检测；上述吸入压力传感器44对压缩机2的吸入制冷剂压力进行检测；上述散热器温度传感器46对散热器4的温度(刚从散热器4流出的空气的温度、或散热器4自身的温度、或刚在散热器4中加热后的空气的温度)进行检测；上述散热器压力传感器47对散热器4的制冷剂压力(散热器4内或刚从散热器4流出后的制冷剂的压力)进行检测；上述吸热器温度传感器48对吸热器9的温度(刚从吸热器9流出的制冷剂的温度、或吸热器9自身的温度、或刚在吸热器9中进行冷却后的空气的温度)进行检测；上述吸热器压力传感器49对吸热器9的制冷剂压力(吸热器9内或刚从吸热器9流出的制冷剂的压力)进行检测；上述日照传感器51用于对照向车室内的日照量进行检测；上述车速传感器52用于对车辆的移动速度(车速)进行检测；上述空气调节(空调)操作部53用于对设定温度及运转模式的切换进行设定；上述室外热交换器温度传感器54对室外热交换器7的温度(刚从室外热交换器7流出的制冷剂的温度或室外热交换器7自身的温度)进行检测；上述室外热交换器压力传感器56对室外热交换器7的制冷剂压力(室外热交换器7内的制冷剂的压力、或刚从室外热交换器7流出的制冷剂的压力)进行检测。

此外，控制器32的输入端还与喷射压力传感器50和喷射温度传感器55的各输出端连接，其中：上述喷射压力传感器50对从三通阀23流入喷射回路24I并返回至压缩机2的压缩中途的喷射制冷剂的压力进行检测；上述喷射温度传感器55对上述喷射制冷剂的温度进行检测。另外，控制器32的输入端还与旁通温度传感器70的输出端连接，其中，上述旁通温度传感器70对从三通阀23流入旁通回路24B并返回至储罐12的旁通制冷剂的温度进行检测。

另一方面，控制器32的输出端与上述压缩机2、室外送风机15、室内送风机(鼓风扇)27、吸入切换挡板26、空气混合挡板28、吹出口切换挡板31、室外膨胀阀6、室内膨胀阀8、各电磁阀17、20、21、22、三通阀23、返回膨胀阀30、蒸发能力控制阀11连接。此外，控制器32基于各传感器的输出和在空调操作部53中输入的设定，对上述构件进行控制。

根据以上结构，接着对实施例的车用空调装置1的动作进行说明。在实施例中，控制器32粗分的话能切换执行制热模式、除湿制热模式、内部循环模式、除湿制冷模式、制冷模式的各运转模式。首先，对各模式中的制冷剂的流动进行说明。

(1)制热模式的制冷剂的流动

若通过控制器32或通过对空调操作部53的手动操作选择制热模式，则控制器32将电磁阀21打开，将电磁阀17、电磁阀22及电磁阀20关闭。此外，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合挡板28设置成使从室内送风机27吹出的空气通风至散热器4的状态。藉此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂在经过排出侧热交换器35后，流入散热器4。由于在散热器4中通有空气流通管路3内的空气，因此，空气流通管路3内的空气被散热器4内的高温制冷剂加热，另一方面，散热器4内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却并冷凝液化。

在散热器4内液化后的制冷剂在从散热器4流出后，经过制冷剂配管13E流动至室外膨胀阀6。另外，返回回路40的功能作用将在后文进行说明。流入室外膨胀阀6的制冷剂在其中被减压后，流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂发生蒸发，通过行驶或是从利用室外送风机15送来的外部空气中吸取热量(热泵)。接着，从室外热交换器7中流出的低温的制冷剂经过制冷剂配管13D及电磁阀21，而从制冷剂配管13C流入储罐12，然后在进行气液分离后，气体制冷剂被吸入压缩机2，并且反复进行上述循环。由于在散热器4中加热后的空气从吹出口29吹出，藉此，进行车室内的制热。

控制器32基于排出压力传感器42或散热器压力传感器47所检测出的制冷剂回路R的高压压力来对压缩机2的转速进行控制，并且基于散热器温度传感器46所检测出的散热器4的温度及散热器压力传感器47所检测出的散热器4的制冷剂压力来对室外膨胀阀6的阀开度进行控制，并对散热器4的出口处的制冷剂的过冷却度进行控制。

(2)除湿制热模式的制冷剂的流动

接着，在除湿制热模式中，控制器32在上述制热模式的状态下将电磁阀22打开。藉此，经过散热器4而在制冷剂配管13E中流动的冷凝制冷剂的一部分被分流，经过电磁阀22并从制冷剂配管13F和制冷剂配管13B经由内部热交换器19流动至室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中被减压后，流入吸热器9而发生蒸发。由于利用此时的吸热作用使从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着在吸热器9上，因此，空气被冷却，且被除湿。

在吸热器9中蒸发后的制冷剂在经过蒸发能力控制阀11、内部热交换器19并通过制冷剂配管13C与来自制冷剂配管13D的制冷剂合流后，经过储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。在吸热器9中除湿后的空气由于在经过散热器4的过程中被再加热，藉此，进行车室内的除湿制热。控制器32基于排出压力传感器42或散热器压力传感器47所检测出的制冷剂回路R的高压压力来对压缩机2的转速进行控制，并且基于吸热器温度传感器48所检测出的吸热器9的温度来对室外膨胀阀6的阀开度进行控制。

(3)内部循环模式的制冷剂的流动

接着，在内部循环模式中，控制器32在上述除湿制热模式的状态下将室外膨胀阀6设置为全关(全关位置)，并且也关闭电磁阀21。通过关闭上述室外膨胀阀6和电磁阀21，从而阻止制冷剂向室外热交换器7的流入以及制冷剂从室外热交换器7的流出，因此，经过散热器4而在制冷剂配管13E中流动的冷凝制冷剂经过电磁阀22全部流动至制冷剂配管13F。接着，在制冷剂配管13F中流动的制冷剂从制冷剂配管13B经过内部热交换器19流动至室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中被减压后，流入吸热器9而发生蒸发。由于利用此时的吸热作用使从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着在吸热器9上，因此，空气被冷却，且被除湿。

在吸热器9中蒸发后的制冷剂在经过蒸发能力控制阀11、内部热交换器19后在制冷剂配管13C中流动，经过储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。在吸热器9中除湿后的空气在经过散热器4的过程中被再加热，藉此进行车室内的除湿制热，但在上述内部循环模式中，由于制冷剂在位于室内侧的空气流通管路3内的散热器4(散热)与吸热器9(吸热)间循环，因此，无法从外部空气中吸取热量，因而发挥出与压缩机2的消费动力相当的制热能力。由于制冷剂的全部量在发挥除湿作用的吸热器9中流动，因此，与上述除湿制热模式相比，除湿能力较高，但制热能力变低。

控制器32基于吸热器9的温度或上述制冷剂回路R的高压压力来对压缩机2的转速进行控制。此时，控制器32选择通过吸热器9的温度获得的或是通过高压压力获得的从多个运转中得到的压缩机目标转速中的较低的压缩机目标转速，来对压缩机2进行控制。

(4)除湿制冷模式的制冷剂的流动

接着，在除湿制冷模式中，控制器32将电磁阀17打开，并将电磁阀21、电磁阀22及电磁阀20关闭。此外，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合挡板28设置成使从室内送风机27吹出的空气通风至散热器4的状态。藉此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂经过排出侧热交换器35而流入散热器4。由于在散热器4中通有空气流通管路3内的空气，因此，空气流通管路3内的空气被散热器4内的高温制冷剂加热，另一方面，散热器4内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却并冷凝液化。

从散热器4流出的制冷剂经过制冷剂配管13E流动至室外膨胀阀6，经过以稍许打开的方式控制的室外膨胀阀6而流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂然后通过行驶或是利用室外送风机15送来的外部空气进行空气冷却，并冷凝。从室外热交换器7流出的制冷剂从制冷剂配管13A经过电磁阀17依次流入接收干燥部14、过冷却部16。在此，制冷剂被过冷却。

从室外热交换器7的过冷却部16流出的制冷剂经过止回阀18流入制冷剂配管13B，并经由内部热交换器19流动至室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中被减压后，流入吸热器9而发生蒸发。由于利用此时的吸热作用，使从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着在吸热器9上，因此，空气被冷却，且被除湿。

在吸热器9中蒸发后的制冷剂在经过蒸发能力控制阀11、内部热交换器19后经由制冷剂配管13C流动至储罐12，并经过储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。在吸热器9中冷却且除湿后的空气在经过散热器4的过程中被再加热(散热能力比制热时低)，藉此，进行车室内的除湿制冷。控制器32基于吸热器温度传感器48所检测出的吸热器9的温度来对压缩机2的转速进行控制，并且基于上述制冷剂回路R的高压压力来对室外膨胀阀6的开度进行控制，以对散热器4的制冷剂压力(散热器压力PCI)进行控制。

(5)制冷模式的制冷剂的流动

接着，在制冷模式下，控制器32在上述除湿制冷模式的状态下将电磁阀20打开(在这种情况下，室外膨胀阀6也可以是包括全开(将阀开度控制到上限)在内的任意阀开度)，空气混合挡板28设置成空气不会通风至散热器4的状态。藉此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂经过排出侧热交换器35而流入散热器4。由于在散热器4中没有通有空气流通管路3内的空气，因此，在此制冷剂仅是流过散热器4，从散热器4流出的制冷剂经过制冷剂配管13E流动至电磁阀20及室外膨胀阀6。

此时，由于电磁阀20是打开着的，因此，制冷剂绕过室外膨胀阀6流过旁通配管13J，直接流入室外热交换器7，然后通过行驶或是利用室外送风机15送来的外部气体进行空气冷却，并冷凝液化。从室外热交换器7流出的制冷剂从制冷剂配管13A经过电磁阀17依次流入接收干燥部14、过冷却部16。在此，制冷剂被过冷却。

从室外热交换器7的过冷却部16流出的制冷剂经过止回阀18流入制冷剂配管13B，并经由内部热交换器19流动至室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中被减压后，流入吸热器9而发生蒸发。由于利用此时的吸热作用，使从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着在吸热器9上，因此，空气被冷却。

在吸热器9中蒸发后的制冷剂在经过蒸发能力控制阀11、内部热交换器19后经由制冷剂配管13C流动至储罐，并经过储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。在吸热器9中冷却、除湿后的空气不流过散热器4，而是从吹出口29吹出至车室内，藉此进行车室内的制冷。在上述制冷模式下，控制器32基于吸热器温度传感器48所检测出的吸热器9的温度来对压缩机2的转速进行控制。

(6)制热模式下的气体喷射

接着，对上述制热模式下的气体喷射进行说明。在上述气体喷射时，控制器32将三通阀23切换成使制冷剂流过喷射回路24I。图3示出了本发明的车用空调装置1在制热模式下的p-h线图。如图7中箭头所示，从散热器4流出后流入制冷剂配管13E的制冷剂随后一部分被分流，流入返回回路40的通用回路24C，在返回膨胀阀30中减压后，进入排出侧热交换器35，然后与压缩机2的排出制冷剂(从压缩机2排出后流入散热器4之前的制冷剂)进行热交换，吸热并发生蒸发。

在排出侧热交换器35内蒸发后的气体制冷剂随后流动至三通阀23，从该三通阀23流动至喷射回路24I后返回压缩机2的压缩中途，并与从储罐12吸入并压缩的制冷剂一起被进一步压缩后，再次从压缩机2排出至制冷剂配管13G(图7中用箭头所示)。

在图3中，用符号35表示的两个部位及它们间的箭头表示的是在上述排出侧热交换器35中的热交换。通过使制冷剂从返回回路40的喷射回路24I返回至压缩机2的压缩中途，从而使得从压缩机2排出的制冷剂量增大，因此，能使散热器4中的制热能力提高，但一旦液体制冷剂返回至压缩机2，则会引起液体压缩，因而，从喷射回路24I返回压缩机2的制冷剂必须是气体。

因而，如后所述，控制器32通过喷射压力传感器50及喷射温度传感器55分别检测出的排出侧热交换器35后的制冷剂的压力及温度来监视流向压缩机2的压缩中途的制冷剂的过热度(SH)，对返回膨胀阀30的阀开度进行控制，以通过与排出制冷剂进行热交换赋予规定的过热度，但在实施例中，由于使从压缩机2排出并流入散热器4前的极其高温的制冷剂与在返回回路40的通用回路24C中流动的制冷剂进行热交换，因此，能获得很大的热交换量。因而，即便增大返回膨胀阀30的阀开度来增加喷射量，也能使制冷剂在排出侧热交换器35中充分蒸发，从而能获得必要的过热度。

藉此，根据实施例，与如以往这样使散热器后的制冷剂与喷射制冷剂进行热交换的情况相比，能充分确保向压缩机2的气体喷射量，能使压缩机2的排出制冷剂量增大来实现制热能力的提高。

接着，一边参照图4至图7，一边对上述制热模式下的返回回路40(在这种情况下的喷射回路)的气体喷射控制进行说明。

(6-1)压缩机、室外膨胀阀及返回膨胀阀的控制框

图4示出了上述制热模式下通过控制器32对压缩机2、室外膨胀阀6及返回膨胀阀30进行控制的控制框图。控制器32使目标吹出温度TAO输入目标散热器温度运算部57、目标散热器过冷却度运算部58和目标喷射制冷剂过热度运算部59。上述目标吹出温度TAO是从吹出口29吹出至车室内的空气温度的目标值，并根据下式(1)计算出控制器32。

TAO＝(Tset-Tin)×K+Tbal(f(Tset、SUN、Tam))··(I)

在此，Tset是在空调操作部53中设定的车室内的设定温度，Tin是内部气体温度传感器37所检测出的车室内空气的温度，K是系数，Tbal是从设定温度Tset、日照传感器51所检测出的日照量SUN、外部气体温度传感器33所检测出的外部气体温度Tam计算出的平衡值。此外，一般来说，如图5所示，外部气体温度Tam越低，上述目标吹出温度TAO越高，伴随着外部气体温度Tam上升，上述目标吹出温度TAO降低。

在控制器32的目标散热器温度运算部57中，从目标吹出温度TAO计算出目标散热器温度TCO，接着，基于该目标散热器温度TCO，控制器32在目标散热器压力运算部61中计算出目标散热器压力PCO。接着，基于上述目标散热器压力PCO和散热器压力传感器47所检测出的散热器4的压力(散热器压力)Pci，控制器32在压缩机转速运算部62中计算出压缩机2的转速Nc，并以该转速Nc使压缩机2运转。即，控制器32根据压缩机2的转速Nc对散热器4的压力Pci进行控制。

此外，控制器32在目标散热器过冷却度运算部58中基于目标吹出温度TAO计算出散热器4的目标散热器过冷却度TGSC。另一方面，散热器32基于散热器压力Pci和散热器温度传感器46所检测出的散热器4的温度(散热器温度Tci)，在散热器过冷却度运算部63中计算出散热器4中的制冷剂的过冷却度(散热器过冷却度SC)。接着，基于上述散热器过冷却度SC和目标散热器过冷却度TGSC，在目标室外膨胀阀开度运算部64中计算出室外膨胀阀6的目标阀开度(目标室外膨胀阀开度TGECCV)。然后，控制器32将室外膨胀阀6的阀开度控制成上述目标室外膨胀阀开度TGECVV。

控制器32的散热器过冷却度运算部63朝目标吹出温度TAO越高、越是提高目标散热器过冷却度TGSC的方向进行运算，但不局限于此，也可以基于后述的要求制热能力Qtgt与制热能力Qhp间的差(能力差)及散热器压力Pci、目标散热器压力PCO与散热器压力Pci间的差(压力差)来进行计算。在这种情况下，能力差越小、压力差越小、室内送风机27的风量越小或是散热器压力Pci越小，则控制器32越是降低目标散热器过冷却度TGSC。

然后，控制器32在目标喷射制冷剂过热度运算部59中基于目标吹出温度TAO，计算出从返回回路40的喷射回路24I返回压缩机2的压缩中途的喷射制冷剂的过热度的目标值(目标喷射制冷剂过热度TGSH)。另一方面，控制器32基于喷射压力传感器50所检测出的喷射制冷剂的压力(喷射制冷剂压力Pinj)和喷射温度传感器55所检测出的喷射制冷剂的温度(喷射制冷剂温度Tinj)，在喷射制冷剂过热度运算部66中计算出喷射制冷剂的过热度INJSH。

接着，基于上述喷射制冷剂过热度INJSH和目标喷射制冷剂过热度TGSH，在目标返回膨胀阀开度运算部67中计算出喷射膨胀阀30的目标阀开度(目标返回膨胀阀开度TGINJCV)。接着，控制器32将返回膨胀阀30的阀开度控制成上述目标返回膨胀阀开度TGINJCV。

目标喷射制冷剂过热度运算部59随着目标吹出温度TAO增高而降低目标喷射制冷剂过热度TGSH(存在滞后(日文：ヒステリシスあり))。降低目标喷射制冷剂过热度TGSH是指扩大返回膨胀阀30的阀开度来使喷射量增大。即，目标吹出温度TAO越高，控制器32越是利用返回膨胀阀30增加返回至压缩机2的喷射量，并增加压缩机2的排出制冷剂量来使制热能力增大。

另外，目标喷射制冷剂过热度TGSH不局限于此，或是除此之外，还能基于后述的要求制热能力Qtgt与制热能力Qhp间的差(能力差)、目标散热器温度TCO与散热器温度Tci(刚出散热器4的空气温度的检测值、或是刚出散热器4的空气温度的推定值)间的差(温度差)、目标散热器压力PCO与散热器压力Pci间的差(压力差)，抑或是它们的组合来计算出目标喷射制冷剂过热度TGSH。在这种情况下，能力差越大，控制器32越是减小目标喷射制冷剂过热度TGSH，温度差越大，控制器32越是减小目标喷射制冷剂过热度TGSH(存在滞后)，压力差越大，控制器32越是减小目标喷射制冷剂过热度TGSH(存在滞后)。

或是，也可以预先根据外部气体温度Tam测定或推定在各目标喷射制冷剂过热度TGSH下控制时的散热器4所具有的制热能力Qhp的临界线，并在后述的要求制热能力Qtgt的情况下，只要是在任何目标喷射制冷剂过热度TGSH时的制热能力Qhp，判断是否满足上述临界线，来确定目标喷射制冷剂过热度TGSH。

(6-2)可否执行喷射判断

接着，基于图6，对使用返回回路40的喷射回路24I的可否执行气体喷射判断的一实施例进行说明。首先，控制器32使用式(II)、式(III)计算出所要求的散热器4的制热能力、即要求制热能力Qtgt和当制冷剂没有在返回回路40的喷射回路24I中流动时、即没有进行气体喷射时散热器可能产生的制热能力Qhp(即制热能力的临界值)。

Qtgt＝(TCO-Te)×Cpa×ρ×Qair··(II)

Qhp＝f(Tam、Nc、BLV、VSP、Te)··(III)

在此，Te是吸热器温度传感器48所检测出的吸热器9的温度，Cpa是流入散热器4的空气的比热(kj/kg·K)，ρ是流入散热器4的空气的密度(比体积)(kg/m³)，Qair是经过散热器4的风量(m³/h)(从室内送风机27的鼓风电压BLV等推定)，VSP是从车速传感器52获得的车速。

另外，在式(II)中，也可以采用流入散热器4的空气的温度或从散热器4流出的空气的温度来代替Qair，或是在采用Qair的同时采用流入散热器4的空气的温度或从散热器4流出的空气的温度。此外，在式(III)的压缩机2的转速Nc是表示制冷剂流量的指标的一例，鼓风电压BLV是表示空气连通管路3内的风量的指标的一例，制热能力Qhp是通过上述函数计算出的。此外，Qhp也可以通过(1)上述参数以及(2)散热器4的出口制冷剂压力、散热器4的出口制冷剂温度、散热器4的入口制冷剂压力和散热器4的入口制冷剂温度中的任意一个或它们的组合计算出。

控制器32在图6的流程图的步骤S1中从各传感器读取数据，在步骤S2中使用上述式(II)来计算出要求制热能力Qtgt。接着，在步骤S3中使用上述式(III)计算出没有进行气体喷射时的制热能力Qhp，并在步骤S4中对要求制热能力Qtgt是否比制热能力Qhp大进行判断。

在要求制热能力Qtgt为制热能力Qhp以下的情况下，即在散热器4的制热能力Qhp满足要求制热能力Qtgt的情况下，进入步骤S6，设置为无喷射控制(禁止气体喷射)，在要求制热能力Qtgt比制热能力Qhp大的情况下，即在散热器4的制热能力Qhp相对于要求制热能力Qtgt不足的情况下，进入步骤S5，设置为喷射控制(可气体喷射)。当在步骤S6中设置为无喷射控制时，控制器32将返回膨胀阀30设为全关(全关位置)，以不使制冷剂在返回回路40中流动。另一方面，当在步骤S5中设置为喷射控制时，将返回膨胀阀30的阀开度打开成规定的值，对压缩机2进行气体喷射。

在实施例的情况下，在车用空调装置1启动后，当要求制热能力Qtgt比制热能力Qhp高的情况下，控制器32设置成喷射控制，利用返回膨胀阀30的控制降低目标喷射过热度TGSH来使返回压缩机2的压缩中途的喷射量增加(INJSH小)。另外，也可以在刚启动后压缩机2的排出压力Pd较低的期间，静止气体喷射。接着，随着从启动后经过时间，使得运转状态变得稳定，减少喷射量(增大INJSH)，只要最终使制热能力Qhp满足要求制热能力Qtgt，就设置成无喷射控制。

这样，控制器32将所要求的散热器4的制热能力即要求制热能力Qtgt与该散热器4发生的制热能力Qhp进行比较，在上述制热能力Qhp与要求制热能力Qtgt相比不足的情况下，只要利用返回膨胀阀30和三通阀23使制冷剂在返回回路40的喷射回路24I中流动，就对向压缩机2的气体喷射适当地进行控制，利用压缩机2的排出制冷剂抑制使在通用回路24C中流动的制冷剂发生蒸发时的效率降低，从而能以高效率实现由气体喷射带来的制热能力的改善。

另外，不局限于上述情况，控制器32也可以通过基于分别表示流入散热器4的空气的温度、从上述散热器4流出的空气的温度及经过上述散热器4的风量的指标中的任意一个或它们的组合、表示散热器4的空气的比热Cpa以及上述空气的密度ρ的指标来计算出要求制热能力Qtgt，并且基于分别表示外部温度Tam、制冷剂流量、空气流通管路3内的风量、车速及吸热器9的温度Te的指标中的任意一个或它们的组合来计算出制热能力Qhp，从而能更准确地对向压缩机2的气体喷射进行控制。

另外，如上所述，控制器32通过基于所要求的散热器4的要求制热能力Qtgt与该散热器的制热能力Qhp间的差、目标散热器温度TCO与散热器温度Tci(刚从散热器4流出的空气温度的检测值或刚从散热器4流出后的空气温度的推定值)间的差、目标散热器压力PCO与散热器压力Pci间的差、向车室内吹出的目标吹出温度中的任意一个或它们的组合，利用返回膨胀阀30对从返回回路40的喷射回路24I返回压缩机2的制冷剂量进行控制，从而也能准确地利用气体喷射对返回压缩机2的制冷剂的量进行调节。

(7)使用旁通回路24B的制热模式下的无霜模式

接着，对使用上述制热模式下的返回回路40的旁通回路24B的无霜模式进行说明。如上所述，在制热模式下，由于在室外热交换器7中制冷剂会发生蒸发，因此，在室外热交换器7上会结霜。由于因上述结霜而使室外热交换器7与外部气体间的热交换变差，因此，控制器32执行以下所说明的无霜模式。在上述无霜模式下，控制器32将室外膨胀阀6全关，并将电磁阀17、20、21及22关闭。此外，对三通阀23进行切换，以使制冷剂在旁通回路24B流动。接着，控制器32对返回膨胀阀30的阀开度进行控制。

如上所述，通过关闭室外膨胀阀6、电磁阀20、22，从而从散热器4流出后流入制冷剂配管13E的制冷剂如图9箭头所示全部流入返回回路40的通用回路24C，在返回膨胀阀30中减压后，进入排出侧热交换器35，然后与压缩机2的排出制冷剂(从压缩机2排出后流入散热器4之前的制冷剂)进行热交换，吸热并发生蒸发。

在排出侧热交换器35内蒸发后的气体制冷剂随后流动至三通阀23，从该三通阀23流动至旁通回路24B，从而流入储罐12。返回储罐12内的制冷剂随后在使未蒸发的制冷剂气液分离之后，被吸入压缩机2，在再次压缩后，从压缩机2排出至制冷剂配管13G(如图9中箭头所示)。

即，在这种情况下，由于构成从压缩机2排出的高温制冷剂在散热器4中散热后在排出侧热交换器35中发生蒸发而从储罐12吸入压缩机2的短循环，因此，不会因制冷剂在室外热交换器7中发生蒸发而从外部空气中吸取热量。因而，在这种情况下，压缩机2自身起到对制冷剂进行加热的加热器的作用。

控制器32基于排出压力传感器42或散热器压力传感器47所检测出的制冷剂回路R的高压压力来对压缩机2的转速进行控制，并且基于散热器温度传感器46所检测出的散热器4的温度及散热器压力传感器47所检测出的散热器4的制冷剂压力来对返回膨胀阀30的阀开度进行控制，以对散热器4的出口处的制冷剂的过冷却度进行控制。藉此，能确保这种情况下的散热器4的制热能力。接着，在上述无霜模式下，由于将从散热器4流出的全部的制冷剂从返回回路40的旁通回路24B返回储罐12，因此，不会在室外热交换器7上发生结霜。

(7-1)可否执行无霜模式判断1

接着，基于图8，对使用返回回路40的旁通回路24B来绕过室外热交换器7的可否执行无霜模式判断的一实施例进行说明。在制热模式下，如上所述，由于室外热交换器7从外部气体吸热而处于低温，因此，外部空气中的水分成霜而附着于室外热交换器7。一旦上述霜增多，则会显著损坏室外热交换器7与所通气的外部气体间的热交换，使得空调性能变差。当霜在室外热交换器7上增多的情况下，控制器32执行无霜模式，中止制冷剂流入室外热交换器7，来阻止霜进一步增多。

具体来说，控制器32首先推定室外热交换器7的结霜状态。接着，使用图8对室外热交换器7的结霜状态的推定例进行说明。首先，在满足下述的结霜状态推定许可条件中的(i)，且满足(ii)～(iv)中的任意一个的情况下，控制器32允许推定室外热交换器7的结霜状态。

[结霜状态推定许可条件]

(i)运转模式为制热模式。

(ii)高压压力收敛至目标值。具体来说，例如列举目标散热器压力PCO与散热器压力PCI间的差(PCO-PCI)的绝对值为规定值A以下的状态继续规定时间t1(秒)。

(iii)在转变为制热模式后，经过规定时间t2(秒)。

(iv)车速变动为规定值以下(车辆的加减速度为规定值以下)。车辆的加减速度例如是现在的车速VSP与一秒前的车速VSPz间的差(VSP-VSPz)。

上述条件(ii)及(iii)是用于排除在运转状态的过渡期发生的误推定。此外，在车速变动较大的情况下，也会发生误推定，因此，增加上述条件(iv)。

在满足上述结霜状态推定许可条件而允许结霜状态推定的情况下，控制器32基于从室外热交换器压力传感器56获得的室外热交换器7的当前的制冷剂蒸发温度TXO和外部气体在低湿环境下没有结霜于室外热交换器7的无结霜时的该室外热交换器7的制冷剂蒸发温度TXObase，来推定室外热交换器7的结霜状态。这种情况下的控制器32使用下式(IV)来确定无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度TXObase。

TXObase＝f(Tam、NC、BLV、VSP)

＝k1×Tam+k2×NC+k3×BLV+k4×VSP··(IV)

在此，式(IV)的参数中的Tam是从外部气体温度传感器33获得的外部气体温度，NC是压缩机2的转速，BLV是室内送风机27的鼓风电压，VSP是从车速传感器52获得的车速，k1～k4是系数，预先通过实验求得。

上述外部气体温度Tam是表示室外热交换器7的吸入空气温度的指标，其具有外部气体温度Tam(室外热交换器7的吸入空气温度)越低、则TXObase越低的趋势。因而，系数k1为正值。另外，作为表示室外热交换器7的吸入空气温度的指标，不局限于外部气体温度Tam。

此外，上述压缩机2的转速NC是表示制冷剂回路R内的制冷剂流量的指标，其具有转速NC越高(制冷剂流量越多)、则TXObase越低的趋势。因而，系数k2为负值。

此外，上述鼓风电压BLV是表示散热器4的经过风量的指标，其具有鼓风电压BLV越高(散热器4的经过风量越大)、则TXObase越低的趋势。因而，系数k3为负值。另外，作为表示散热器4的经过风量的指标，不局限于此，也可以是室内送风机27的鼓风风量及空气混合挡板28开度SW。

此外，上述车速VSP是表示室外热交换器7的经过风速的指标，其具有车速VSP越低(室外热交换器7的经过风速越低)、则TXObase越低的趋势。因而，系数k4为正值。另外，作为表示室外热交换器7的经过风速的指标，不局限于此，也可以是室外送风机15的电压。

另外，在实施例中，使用外部气体温度Tam、压缩机2的转速NC、室内送风机27的鼓风电压BLV及车速VSP来作为式(IV)的参数，但也可以在这些参数中添加车用室外热交换器1的负荷来作为参数。作为表示上述负荷的指标，可想到目标吹出温度TAO、压缩机2的转速NC、室内送风机27的鼓风风量、散热器4的入口空气温度、散热器4的散热器温度Tci，其具有负荷越大、则TXObase越低的趋势。另外，也可以将车辆的老化(运转年数或运转次数)加入参数。此外，作为式(IV)的参数，不局限于上述全部，也可以是它们中的任意一个或它们的组合。

接着，控制器32计算出通过将当前的各参数的值代入式(IV)而获得的无结霜时的制冷剂蒸发温度TXObase与当前的制冷剂蒸发温度TXO间的差ΔTXO(ΔTXO＝TXObase－TXO)，制冷剂蒸发温度TXO降低到比无结霜时的制冷剂蒸发温度TXObase低，当它们的差ΔTXO为规定的结霜检测阈值1以上的状态持续规定时间t1(秒)以上的情况下，判断为在室外热交换器7上将要结霜。

图8的实线表示室外热交换器7的制冷剂蒸发温度TXO的变化，虚线表示无结霜时的制冷剂蒸发温度TXObase的变化。运转开始最初，室外热交换器7的制冷剂蒸发温度TXO较高，高于无结霜时的制冷剂蒸发温度TXObase。伴随着制热模式的进行，车室内的温度变暖，由于车用空调装置1的负荷降低，因此，上述制冷剂流量及散热器4的经过风量也降低，通过式(IV)计算出的TXObase(图8的虚线)上升。另一方面，当在室外热交换器7上开始结霜时，由于与外部气体进行热交换的热交换性能会一点点变差，因此，制冷剂蒸发温度TXO(实线)逐渐降低，最终低于TXObase。接着，制冷剂蒸发温度TXO进一步降低，它们的差ΔTXO(TXObase－TXO)变为结霜检测阈值1以上，当这种状态持续规定时间t1以上时，控制器32判断为结霜推定第一阶段。

当判断为室外热交换器7的结霜状态处于结霜状态推定第一阶段时，控制器32判断为随后在室外热交换器7上结霜的危险性很高，执行规定的结霜抑制运转。上述结霜抑制运转可以想到降低压缩机2的转速、降低从室内送风机27经过散热器4的经过风量、使由室外膨胀阀6的阀开度的缩小引起的散热器4的制冷剂过冷却度上升等以及它们的组合。藉此，由于能使作为低压侧压力的室外热交换器7的制冷剂蒸发压力上升，因此，能抑制在室外热交换器7上的结霜。

即便通过上述结霜抑制运转，也会继续进行在室外热交换器7上的结霜，差ΔTXO(TXObase－TXO)变为比结霜检测阈值1大的结霜检测阈值2以上，当上述状态持续规定时间t2以上的情况下，控制器32判断为结霜状态推定第二阶段。当判断为室外热交换器7的结霜状态处于结霜状态推定第二阶段的情况下，控制器32判断为能预测会在室外热交换器7上结霜，将室外膨胀阀6设为全关，并将除了电磁阀20、22之外的各电磁阀关闭，将三通阀23切换成使制冷剂在旁通回路24B侧流动，来执行无霜模式。随后的返回膨胀阀30的阀开度控制如上所述。

利用上述室外热交换器7的旁通，能防止在室外热交换器7上结霜或是防止结霜进一步增多，并且也能利用返回储罐12的制冷剂在不受阻碍的情况下提高车室内的制热能力。

另外，在上述实施例中，采集室外热交换器7的制冷剂蒸发温度TXO来进行结霜状态的推定，但不局限于次，也可以基于从室外热交换器温度传感器54获得的室外热交换器7的当前的制冷剂蒸发压力PXO和当外部气体在低湿环境下没有结霜于室外热交换器7的无结霜时的该室外热交换器7的制冷剂蒸发压力PXObase，来推定室外热交换器7的结霜状态。

此外，作为结霜状态推定元件，不局限于此，控制器32也可以基于外部气体温度传感器33和外部气体湿度传感器34所检测出的露点温度和室外热交换器7的制冷剂蒸发温度，来推定室外热交换器7的结霜状态。

这样，推定室外热交换器7的结霜状态，当预测结霜及发生结霜的情况下，通过利用返回回路40的旁通回路24B，使制冷剂绕过热交换器7返回储罐12，从而能阻止在室外热交换器7上结霜。藉此，能避免因结霜而导致的车室内空气调节变差，并能实现由散热器4带来的制热能力的提高。

此外，由于在使旁通回路24B动作之前的阶段，控制器32执行抑制室外热交换器7结霜的运转，因此，能尽可能地避免除霜，并能有效地避免车室内空气调节变差。

(7-2)可否执行无霜模式判断2

此外，当在外部电源(充电器)与该汽车连接时，且指示了预制热运转的情况下，控制器32执行无霜模式。在具有电动汽车及具有插电(日文：プラグイン)功能的混合动力汽车中，能在停车时从外部电源对蓄电池进行充电，在这种情况下，当从利用者指示了出车前的预制热的情况下，控制器32包括使压缩机2运转(因从蓄电池供电或是从外部电源直接供电而使压缩机2动作)的功能。

在上述情况下，控制器32执行上述无霜模式，使从散热器4流出的制冷剂全部流动至返回回路40，并使其从旁通回路24B流入储罐12。藉此，能防止上述预备运转时在室外热交换器7上结霜。

根据本实施例，由于控制器32具有使从散热器4流出的制冷剂流动至返回回路40的旁通回路24B，且不经过室外热交换器7而流入储罐12的无霜模式，因此，通过使用上述旁通回路24B来使从散热器4流出的制冷剂流动至储罐12，从而能阻止流入室外热交换器7的制冷剂。

藉此，能防止在室外热交换器7上结霜，并且由于流入储罐12的制冷剂被压缩机2再次压缩而排出至散热器4，因此，也能防止或抑制由散热器4带来的制热能力降低。

特别地，在控制器32对在室外热交换器7上结霜的状态进行推定，当在室外热交换器7上发生结霜的情况下，或是预测会在室外热交换器7上结霜的情况下，通过使制冷剂在返回回路40的旁通回路24B流动，从而能准确地防止或抑制在室外热交换器7上的结霜。

此外，在能实现从外部电源向蓄电池充电的所谓插电的混合动力汽车或电动汽车中，当从外部电源对压缩机2或是对用于驱动该压缩机2的蓄电池进行供电的情况下，由于控制器32使制冷剂在返回回路40的旁通回路24B中流动，因此，利用外部电源，或是利用从外部电源充电的蓄电池，使压缩机2运转来使制冷剂在旁通回路24B中流动，从而能进行出车前的预制热，并且能防止或抑制此时在室外热交换器7上结霜。

此外，由于设置有返回膨胀阀30和排出侧热交换器35，其中，上述返回膨胀阀30对在旁通回路24B中流动的制冷剂进行减压，上述排出侧热交换器35使在该返回膨胀阀30中减压后的制冷剂与从压缩机2排出并流入散热器4前的制冷剂进行热交换，因此，能在排出侧热交换器35中使在旁通回路24B中流动的制冷剂发生蒸发，并能防止压缩机2中的液体压缩。

特别地，当使制冷剂在旁通回路24B中流动时，控制器32利用返回控制阀30对散热器4的出口处的制冷剂的过冷却度进行控制，因此，能在不受妨碍的情况下确保制冷剂在旁通回路24B中流动时的散热器4的制热能力。

此外，由于实施例的车用空调装置1包括返回回路40的喷射回路24I，该返回回路40的喷射回路24I使从散热器4流出的制冷剂的一部分分流后返回压缩机2的压缩中途，因此，在预测有结霜的情况下，通过利用喷射回路24I对压缩机2进行气体喷射，从而能抑制在室外热交换器7上结霜。藉此，能避免因结霜而导致的车室内空气调节变差，并能实现由散热器4带来的制热能力的提高。

在这种情况下，由于设置有返回膨胀阀30及排出侧热交换器35，其中，上述返回膨胀阀30对在喷射回路24I中流动的制冷剂进行减压，上述排出侧热交换器35使在上述膨胀阀30中减压后的制冷剂与从压缩机2排出并流入散热器4前的制冷剂进行热交换，因此，能利用喷射回路24I，使返回至压缩机2的压缩中途的制冷剂与温度比从散热器4流出的制冷剂高的压缩机2的排出制冷剂进行热交换后发生蒸发。藉此，能充分确保向压缩机2喷射气体的气体喷射量，并能使压缩机2的排出制冷剂量增大来实现制热能力的提高。

此外，控制器32当使制冷剂在喷射回路24I中流动时，利用返回膨胀阀30对返回至压缩机2的制冷剂的过热度进行控制，因此，能避免液体制冷剂流入压缩机2的压缩中途，并能安全地实现气体喷射。

此外，在本实施例中，由于将旁通回路24B和喷射回路24I在制冷剂的上游侧设置成通用回路24C，在该通用回路24C上设置有返回膨胀阀30及排出侧热交换器35，利用位于上述排出侧热交换器35的下游侧的三通阀23分岔成旁通回路24B和喷射回路24I，因此，能在旁通回路24B和喷射回路24I中共用返回膨胀阀30及排出侧热交换器35，并能实现部件数的减少。

(8-1)返回回路的另一例1

接着，图10～图12示出了本发明的车用空调装置1的另一结构图。在本实施例中，没有设置图1中的三通阀23，设有返回膨胀阀30的通用回路24C首先分岔成喷射回路24I的一端和旁通回路24B的一端，在喷射回路24I中设置有排出侧热交换器35，在旁通回路24B安装有电磁阀73。接着，与图1同样地，旁通回路24B的另一端与储罐12的入口连接，喷射回路24I的另一端连通连接到压缩机2的压缩中途。其它结构与图1的情况相同，用同一符号表示的构件能起到同一或相同的功能。

在本实施例中，由上述通用回路24C、返回膨胀阀30、排出侧热交换器35、喷射回路24I、电磁阀73、旁通回路24B构成返回回路40。此外，在上述返回回路40中，由通用回路24C、返回膨胀阀30、排出侧热交换器35及喷射回路24I构成本发明的喷射回路，由通用回路24C、返回膨胀阀30、电磁阀73及旁通回路24B构成从散热器4的制冷剂出口侧直至储罐12的入口侧的本发明的旁通回路。

根据上述结构，由于能如上所述在不使用三通阀的情况下构成返回回路40，因此，在成本上变得廉价。此外，在利用喷射回路24I进行气体喷射时，将电磁阀73关闭。接着，如图11中箭头所示，利用返回膨胀阀30对从散热器4流出的制冷剂的一部分进行减压，在排出侧热交换器35中蒸发后，返回压缩机2的压缩中途。此时的返回膨胀阀30的阀开度控制如上所述。

此外，当使用旁通回路24B执行使从散热器4流出的制冷剂绕过室外热交换器7返回储罐12的无霜模式的情况下，如上所述将室外膨胀阀6及电磁阀20、22关闭。接着，将电磁阀73关闭。藉此，如图12中箭头所示，从散热器4流出的全部制冷剂在返回膨胀阀30中减压后，经由电磁阀73在旁通回路24B中流动，并流入储罐12。在这种情况下，经由旁通回路24B流入储罐12内的制冷剂在储罐12内发生蒸发。

接着，返回储罐12内的制冷剂随后在使未蒸发的制冷剂气液分离之后，被吸入压缩机2，在再次压缩后，从压缩机2排出至制冷剂配管13G。此外，在本实施例中，由于只要打开返回膨胀阀30，则如图12所示制冷剂也在喷射回路24I中流动，因此，也能在向储罐12的旁通的同时进行气体喷射。

只要在控制器32中设置这样的使从散热器4流出的制冷剂在旁通回路24B及喷射回路24I两者中流动的模式，就将从散热器4流出的制冷剂能在旁通回路24B中流动的同时，在喷射回路24I中流动来进行气体喷射，因而能有效地实现防止或抑制在室外热交换器7上结霜和提高散热器4的制热能力两者。

(8-2)返回回路的另一例2

接着，图13～图16示出了本发明的车用空调装置1的又一结构图。在本实施例中，没有设置上述实施例中的通用回路24C及返回膨胀阀30，喷射回路24I的一端和旁通回路24B的一端分别从在刚由散热器4延伸出之后(分岔成制冷剂配管13F、13I之前)的制冷剂配管13E分岔。此外，在喷射回路24I安装有电磁阀71和机械式的膨胀阀80，上述膨胀阀80的感温部80S安装于排出侧热交换器35的出口侧的喷射回路24I。

此外，在旁通回路24B中安装有电磁阀74。作为这种情况下的电磁阀74，采用小径的构件。接着，同样地，旁通回路24B的另一端与储罐12的入口连接，喷射回路24I的另一端连通连接到压缩机2的压缩中途。其它结构与图1的情况相同，用同一符号表示的构件能起到同一或相同的功能。

在本实施例中，由上述电磁阀71、膨胀阀80、排出侧热交换器35、喷射回路24I、电磁阀74、旁通回路24B构成返回回路40。此外，在上述返回回路40中，由具有电磁阀71、膨胀阀80及排出侧热交换器35的喷射回路24I构成本发明的喷射回路，由具有电磁阀74的旁通回路24B构成从散热器4的制冷剂出口侧直至储罐12的入口侧的本发明的旁通回路。

根据上述结构，由于能如上所述在不使用电动膨胀阀(膨胀阀30)的情况下构成返回回路40，因此，在成本上变得廉价。此外，在利用喷射回路24I进行气体喷射时，将电磁阀71打开，将电磁阀74关闭。接着，如图14中箭头所示，利用膨胀阀80，对从散热器4流出的制冷剂的一部分进行减压，在排出侧热交换器35中蒸发后，返回压缩机2的压缩中途。此时的膨胀阀80以使感温部80S所检测出的从排出侧热交换器35流出的制冷剂的过热度恒定的方式进行动作。

此外，当使用旁通回路24B执行使从散热器4流出的制冷剂绕过室外热交换器7返回储罐12的无霜模式的情况下，如上所述将室外膨胀阀6及电磁阀20、22关闭。接着，将电磁阀74打开，将电磁阀71关闭。藉此，如图15中箭头所示，从散热器4流出的全部制冷剂经由膨胀阀74在旁通回路24B中流动，并流入储罐12。在这种情况下，由于电磁阀74设置成小径，因此，制冷剂在经过电磁阀74的过程中被节流，并在储罐12内发生蒸发。

接着，返回储罐12内的制冷剂随后在使未蒸发的制冷剂气液分离之后，被吸入压缩机2，在再次压缩后，从压缩机2排出至制冷剂配管13G。此外，在本实施例中，只要打开电磁阀71，制冷剂也能在喷射回路24I中流动，因此，也能在进行向储罐12的旁通的同时进行气体喷射。

另外，在本实施例中，由于电磁阀74使用小径的构件，因此，通过将室外膨胀阀6打开，制冷剂也会在室外热交换器7中流动。即，如图16中箭头所示，能使从散热器4流出的制冷剂在经由室外膨胀阀6流动至室外热交换器7的同时，流动至旁通回路24B，并也在喷射回路24I中流动。

只要在控制器32中设置这种使从散热器4流出的制冷剂在室外热交换器7、旁通回路24B及喷射回路24I中流动的模式，从而除了能使制冷剂在旁通回路24B和喷射回路24I两者中流动之外，也还能将从外部气体吸取的热量用于制热。

(8-3)返回回路的另一例3

接着，图17示出了本发明的车用空调装置1的再一结构图。在本实施例中，在图13的实施例的旁通回路24B中除了安装有电磁阀74，还安装有由电动阀构成的旁通膨胀阀81。因而，作为这种情况的电动阀74，也可以用通常直径的构件。

此外，上述旁通膨胀阀81的下游侧的旁通回路24B设置成与刚从散热器4延伸出的制冷剂配管13E进行热交换关系，两者构成旁通热交换器82。其它与图13的情况相同。

因而，在本实施例中，由上述电磁阀71、膨胀阀80、排出侧热交换器35、喷射回路24I、电磁阀74、旁通膨胀阀81、旁通热交换器82、旁通回路24B构成返回回路40。此外，在上述返回回路40中，由具有电磁阀71、膨胀阀80及排出侧热交换器35的喷射回路24I构成本发明的喷射回路，由具有电磁阀74、旁通膨胀阀81、旁通热交换器82的旁通回路24B构成从散热器4的制冷剂出口侧直至储罐12的入口侧的本发明的旁通回路。

根据上述结构，除了图13的效果之外，当使用旁通回路24B，执行一边使制冷剂在室外热交换器7中流动，使一部分旁通，并使从散热器4流出的制冷剂返回至储罐12的无霜模式的情况下，流入旁通回路24B的制冷剂在旁通膨胀阀81中被节流，并在旁通热交换器82中与在制冷剂配管13E中流动的制冷剂进行热交换，在蒸发后流入储罐12，因此，能防止压缩机2的液体压缩，并且也能对朝向室外膨胀阀6的制冷剂进行过冷却。

(8-4)返回回路的另一例4

接着，图18示出了本发明的车用空调装置1的再一结构图。在本实施例中，将图10的实施例中的返回膨胀阀30替换为图13中的机械式的膨胀阀80和电磁阀17。其它与图10相同。这样，通过将由电动阀构成的膨胀阀替换为机械式的膨胀阀和电磁阀，从而能在将气体喷射时的过热度保持恒定的同时，实现成本的降低。

(8-5)返回回路的另一例5

另外，在本申请的技术方案1至技术方案6的发明中，也可以在上述图1、图10、图13、图17、图18的例子中，删除喷射回路24I。在图19至图21中，示出了在图1的例子中删除喷射回路24I的情况。在这种情况下，从散热器4之后的制冷剂配管13E仅分岔出旁通回路24B的一端。接着，在上述旁通回路24B上设置有返回膨胀阀30、排出侧热交换器35，上述旁通回路24B的另一端与储罐12的入口连接。

因而，在本实施例中，具有上述旁通回路、返回膨胀阀30、排出侧热交换器35的旁通回路24B构成返回回路40。接着，在通常的制热模式下，将返回膨胀阀30关闭，使制冷剂如图20中箭头所示流动，并且在无霜模式下，将室外膨胀阀6、电磁阀20、22关闭，将返回膨胀阀30打开，使全部制冷剂如图21中箭头所示在旁通回路24B中流动。在旁通回路24B中流动的制冷剂在返回膨胀阀30中被节流后，在排出侧热交换器35中发生蒸发，并返回储罐，因此，即便根据上述结构，也能享受由旁通回路24B带来的效果。

(8-6)返回回路的另一例6

另外，图22示出了没有喷射回路的另一例。在这种情况下，虽然也删除排出侧热交换器35，但使构成返回回路40的旁通回路24B尽可能从位于室外膨胀阀6附近的制冷剂配管13E、即位于分岔成制冷剂配管13J及制冷剂配管13F前的制冷剂配管13E处分岔。根据上述结构，能缩小旁通回路24B的管长。

此外，在这种情况下，除了将室外膨胀阀6关闭，将返回膨胀阀30打开，使从散热器4流出的制冷剂全部流动至旁通回路24B之外，通过将室外膨胀阀6打开，并且将返回膨胀阀30也打开，从而使制冷剂在室外热交换器7和旁通回路24B两者中流动，来抑制在室外热交换器7上的结霜，同时能从外部气体中吸取热量，并利用旁通回路24B来维持所需要的制热能力。

在此，在上述各实施例中，利用旁通回路24B使制冷剂返回与压缩机2的吸入侧连接的储罐12的入口侧，但只要能利用排出侧热交换器35及其它元件使返回压缩机2的制冷剂设置为气体制冷剂，就能将旁通回路24B与压缩机2的吸入侧连接来直接使制冷剂返回压缩机2。

此外，在实施例中，将本发明适用于切换并执行制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式的各运转模式的车用空调装置1，但不局限于此，本发明在仅进行制热模式的车用空调装置中也是有效的。

此外，在即便通过实施例的结霜抑制，室外热交换器7的霜仍增多的情况下，最好使高温制冷剂气体流动至室外热交换器7来对室外热交换器7进行除霜。作为上述除霜元件，除了上述方式之外，通过使制冷剂的流动反转、或是使用电加热器等、抑或是通过仅通风，也是有效的。

另外，在各实施例中说明的制冷剂回路R的结构及各数值不限定于此，能在不脱离本发明的宗旨的范围进行改变，这点是自不待言的。

(符号说明)

1车用空调装置

2压缩机

3空气流通管路

4散热器

6室外膨胀阀

7室外热交换器

8室内膨胀阀

9吸热器

11蒸发能力控制阀

12储罐

17、20、21、22、73、74电磁阀

23三通阀

24B旁通回路

24I喷射回路

27室内送风机(鼓风扇)

28空气混合挡板

30返回膨胀阀

32控制器(控制元件)

35排出侧热交换器

40返回回路

80膨胀阀

R制冷剂回路。

Claims

1.一种车用空调装置，包括：

压缩机，该压缩机对制冷剂进行压缩；

空气流通管路，该空气流通管路用于使供给至车室内的空气流通；

散热器，该散热器设于所述空气流通管路，并使制冷剂散热；

吸热器，该吸热器设于所述空气流通管路，并使制冷剂吸热；

室外热交换器，该室外热交换器设于所述车室外，并使制冷剂散热或吸热；以及

控制元件，

至少利用所述控制元件执行制热模式，在所述制热模式下，使从所述压缩机排出的制冷剂在所述散热器中散热，在将散热后的所述制冷剂减压后，在所述室外热交换器中进行吸热，

其特征在于，

所述车用空调装置包括旁通回路，该旁通回路设置成从所述散热器的制冷剂出口侧延伸至所述压缩机的吸入侧，

所述控制元件具有如下模式：使从所述散热器流出的制冷剂全部或一部分流动至所述旁通回路，并使其在不经过所述室外热交换器的情况下返回至所述压缩机的吸入侧。

2.如权利要求1所述的车用空调装置，其特征在于，

所述控制元件具有结霜状态推定元件，该结霜状态推定元件对在所述室外热交换器上结霜的结霜状态进行推定，基于所述结霜状态推定元件的推定，当在所述室外热交换器上出现结霜的情况下或是预测到在所述室外热交换器上会有结霜的情况下，所述控制元件使制冷剂在所述旁通回路中流动。

3.如权利要求1或2所述的车用空调装置，其特征在于，

在从外部电源对所述压缩机供电或是对为驱动该压缩机而供给电力的蓄电池供电的情况下，所述控制元件使制冷剂在所述旁通回路中流动。

4.如权利要求1至3中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，

所述车用空调装置包括减压元件、或是减压元件和排出侧热交换器，其中，所述减压元件对在所述旁通回路中流动的制冷剂进行减压，所述排出侧热交换器使在所述减压元件中减压后的制冷剂与从所述压缩机排出并流入所述散热器前的制冷剂进行热交换。

5.如权利要求4所述的车用空调装置，其特征在于，

当制冷剂在所述旁通回路中流动时，所述控制元件利用所述减压元件对所述散热器的出口处的制冷剂的过冷却度进行控制。

6.如权利要求1至5中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，

所述控制元件具有如下模式：使从所述散热器流出的制冷剂在所述室外热交换器及所述旁通回路中流动。

7.如权利要求6所述的车用空调装置，其特征在于，

所述车用空调装置包括喷射回路，在该喷射回路中，将从所述散热器流出的制冷剂的一部分分流后，使其返回所述压缩机的压缩中途。

8.如权利要求7所述的车用空调装置，其特征在于，

所述车用空调装置包括减压元件和排出侧热交换器，其中，所述减压元件对在所述喷射回路中流动的制冷剂进行减压，所述排出侧热交换器使在所述减压元件中减压后的制冷剂与从所述压缩机排出并流入所述散热器前的制冷剂进行热交换。

9.如权利要求8所述的车用空调装置，其特征在于，

当制冷剂在所述喷射回路中流动时，所述控制元件利用所述减压元件对返回所述压缩机的制冷剂的过热度进行控制。

10.如权利要求7至9中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，

所述旁通回路和所述喷射回路在制冷剂的上游侧设置成通用回路，在该通用回路中设置有减压元件及排出侧热交换器，其中，所述减压元件对在所述通用回路中流动的制冷剂进行减压，所述排出侧热交换器使在所述减压元件中减压后的制冷剂与从所述压缩机排出并流入所述散热器前的制冷剂进行热交换，利用位于所述排出侧热交换器的下游侧的分流用的阀装置，使所述旁通回路和喷射回路分岔。

11.如权利要求7至10中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，

所述控制元件具有如下模式：使从所述散热器流出的制冷剂在所述旁通回路及所述喷射回路中流动。

12.如权利要求7至11中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，

所述控制元件具有如下模式：使从所述散热器流出的制冷剂在所述室外热交换器、所述旁通回路及所述喷射回路中流动。