CN105556218B - 制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

设置有喷射器(21)，该喷射器(21)通过从喷嘴部(21a)喷射的喷射制冷剂的吸引作用从制冷剂吸引口(21d)吸引起到蒸发器的作用的室外热交换器(15)的下游侧的制冷剂，通过扩散部(21f)使喷射制冷剂与吸引制冷剂的混合制冷剂升压，所述喷嘴部(21a)使从压缩机(11)排出的制冷剂的一部分减压。此外，使从扩散部(21f)流出的制冷剂吸入到压缩机(11)。由此，使压缩机(11)吸入的制冷剂的密度上升，能够抑制流入到起到散热器的作用的室内冷凝器(12)的制冷剂流量的降低。因此，即使外气(吸热对象流体)的温度降低，也抑制室内冷凝器(12)中的送风空气(加热对象流体)的加热能力降低。

Description

制冷循环装置

相关申请的相互参照

本申请以2013年10月8日申请的日本专利申请2013-211076为基础，其公开内容作为参照编入本申请。

技术领域

本发明涉及一种具有喷射器的制冷循环装置。

背景技术

以往，在专利文献1中公开了一种制冷循环装置，该制冷循环装置应用于空调装置，在进行空调对象空间的制热的制热运转模式时，对向空调对象空间吹送的送风空气(加热对象流体)进行加热。

更详细而言，在该专利文献1的制冷循环装置中具有：室内冷凝器(散热器)，使从压缩机排出的高压制冷剂与送风空气进行热交换而加热送风空气；以及室外热交换器(蒸发器)，使低压制冷剂与外气(吸热对象流体)进行热交换而使低压制冷剂蒸发，在制热运转时，利用室内冷凝器，使制冷剂通过室外热交换器从外气吸收的热量向送风空气散热，从而加热送风空气。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-2710号公报

发明内容

但是，根据本申请的发明人的研究，像专利文献1的制冷循环装置那样，在制热运转时将从外气吸收的热量作为热源而加热送风空气的结构中，需要在制热运转时使室外热交换器中的制冷剂蒸发温度比外气温度低。因此，例如，在低外气温度等时必须使室外热交换器中的制冷剂蒸发温度降低到极低温度(例如，-10℃以下)。

然而，当使室外热交换器中的制冷剂蒸发温度降低到极低温度时，由于从室外热交换器流出并被吸入到压缩机的吸入制冷剂的压力降低，因此吸入制冷剂的密度会降低。其结果为，从压缩机排出并向室内冷凝器流入的高压制冷剂的流量(质量流量)减少，室内冷凝器中的送风空气的加热能力降低。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种制冷循环装置，能够抑制在吸热对象流体的温度降低时，散热器中加热对象流体的加热能力降低。

本发明是为了达成上述目的而提出的，本发明的一个特征例的制冷循环装置具有：压缩机，其压缩并排出制冷剂；散热器，其使从压缩机排出的高压制冷剂与加热对象流体进行热交换，从而使高压制冷剂散热；减压装置，其使从散热器流出的制冷剂减压；蒸发器，其使由减压装置减压的低压制冷剂与吸热对象流体进行热交换，从而使低压制冷剂蒸发；以及喷射器。喷射器借助从喷嘴部喷射的高速度的喷射制冷剂的吸引作用而从制冷剂吸引口吸引蒸发器的下游侧的制冷剂，该喷嘴部使从压缩机排出的高压制冷剂减压，该喷射器具有升压部，该升压部使喷射制冷剂与从制冷剂吸引口吸引的吸引制冷剂的混合制冷剂升压，并向压缩机的吸入口侧流出。

由此，由于具有吸引蒸发器下游侧制冷剂并使其升压的喷射器，因此能够使吸入到压缩机的吸入制冷剂的压力比蒸发器的制冷剂蒸发压力上升，使吸入制冷剂的密度上升。

因此，即使在吸热对象流体的温度降低而必须使蒸发器的制冷剂蒸发温度降低的运转条件下，也能够抑制从压缩机排出而流入到散热器的高压制冷剂的流量(质量流量)减少。其结果为，即使吸热对象流体的温度降低，也能够抑制散热器中的加热对象流体的加热能力降低。

另外，散热器中的加热对象流体的加热能力是指通过散热器将期望的流量的加热对象流体加热到期望的温度的能力，具体而言，可以使用从散热器入口侧制冷剂的焓减去出口侧制冷剂的焓而得到的焓差与在散热器中流通的制冷剂的流量(质量流量)的乘积值来定义。

附图说明

图1是第1实施方式的制冷循环装置的整体结构图。

图2是第1实施方式的喷射器的轴向剖视图。

图3是示出第1实施方式的制冷循环装置的强制热运转模式时的制冷剂的状态的变化的莫里尔图。

图4是示出相对于流量比(Gn/Gr)的变化的、散热器侧制冷剂流量Gc的增加率的变化的图表。

图5是第2实施方式的制冷循环装置的整体结构图。

图6是第3实施方式的制冷循环装置的整体结构图。

图7是另一实施方式的喷射器的轴向剖视图。

图8是另一实施方式的变形例的喷射器的轴向剖视图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，使用图1～图4对本发明的第1实施方式进行说明。在本实施方式中，将本发明的蒸气压缩式的制冷循环装置10应用于从行驶用电动机获得车辆行驶用的驱动力的电动车辆的车辆用空调装置1。制冷循环装置10在车辆用空调装置1中实现将向作为空调对象空间的车室内吹送的送风空气冷却或者加热的功能。因此，本实施方式的加热对象流体是向车室内吹送的送风空气。

此外，该制冷循环装置10构成为能够对如下的制冷剂回路进行切换：进行车室内的制冷的制冷运转模式的制冷剂回路、一边对车室内进行除湿一边进行制热的除湿制热运转模式的制冷剂回路、进行车室内的制热的制热运转模式的制冷剂回路、以及用于在低外气温度等时以比制热运转模式高的加热能力加热送风空气的强制热运转模式的制冷剂回路。

另外，在图1中，利用空心箭头表示制冷运转模式的制冷剂回路中的制冷剂的流动，利用带斜线阴影的箭头表示除湿制热运转模式的制冷剂回路中的制冷剂的流动，利用带网状阴影的箭头表示制热运转模式的制冷剂回路中的制冷剂的流动，利用黑色箭头表示强制热运转模式的制冷剂回路中的制冷剂的流动。

并且，在本实施方式的制冷循环装置10中，作为制冷剂采用HFC类制冷剂(具体而言，R134a)，构成高压侧制冷剂压力不超过制冷剂的临界压力的蒸气压缩式的亚临界制冷循环。当然，也可以采用HFO类制冷剂(例如，R1234yf)等。此外，向制冷剂混入用于润滑压缩机11的制冷机油，制冷机油的一部分与制冷剂一同在循环中进行循环。

压缩机11配置在车辆发动机罩内，在制冷循环装置10中吸入制冷剂并将其升压到成为高压制冷剂而排出。具体而言，本实施方式的压缩机11是构成为在1个壳体内收纳固定容量型的压缩机构、以及驱动压缩机构的电动机的电动压缩机。

作为该压缩机构可以采用滚动型压缩机构、叶片型压缩机构等各种压缩机构。并且，电动机的动作(转速)由从后述的空调控制装置40输出的控制信号来控制，也可以采用交流电机、直流电机中的任意一种形式。

压缩机11的排出口侧与对从压缩机11排出的制冷剂流进行分支的第1分支部13a的制冷剂流入口连接。第1分支部13a由三通接头构成，将3个流入出口中的1个设为制冷剂流入口，将剩余的2个作为制冷剂流出口。这样的三通接头也可以将管径不同的配管接合而形成，也可以通过在金属块或树脂块中设置多个制冷剂通路而形成。

第1分支部13a的一方的制冷剂流出口与室内冷凝器12的制冷剂入口侧连接，此外，第1分支部13a的另一方的制冷剂流出口经由喷嘴部用开闭阀22与喷射器21的喷嘴部21a的入口侧连接。另外，关于喷嘴部用开闭阀22和喷射器21的详细结构后述进行说明。

室内冷凝器12配置在后述的室内空调单元30的外壳31内，是使从压缩机11排出的高压制冷剂与通过了后述的室内蒸发器20的送风空气进行热交换而使高压制冷剂散热的散热器。

室内冷凝器1的制冷剂出口侧与制热用膨胀阀14的入口侧连接。制热用膨胀阀14是至少在制热运转模式时使从压缩机11排出的高压制冷剂减压的减压装置，是构成为具有如下部件的电气式的可变节流机构：阀体，构成为能够变更节流开度；以及由步进电机构成的电动致动器，使该阀体移位而使节流开度发生变化。

此外，本实施方式的制热用膨胀阀14由带全开功能的可变节流机构构成，该可变节流机构起到通过使节流开度全开而基本上不会发挥制冷剂减压作用的简单的制冷剂通路的作用。另外，制热用膨胀阀14的动作由从空调控制装置40输出的控制信号来控制。

制热用膨胀阀14的出口侧与室外热交换器15的制冷剂入口侧连接。室外热交换器15是配置在车辆发动机罩内的前方侧、使在内部流通的室内冷凝器12下游侧的制冷剂与从送风风扇15a吹送的外气进行热交换的热交换器。

更具体而言，室外热交换器15起到至少在制冷运转模式时使高压制冷剂散热的散热器的作用，在制热运转模式时和强制热运转模式时，起到使低压制冷剂蒸发而发挥吸热作用的蒸发器的作用，所述低压制冷剂是由作为减压装置的制热用膨胀阀14减压后的低压制冷剂。送风风扇15a是根据从空调控制装置40输出的控制电压来控制其运转率、即转速(送风空气量)的电动送风机。

室外热交换器15的制冷剂出口侧与对从室外热交换器15流出的制冷剂流进行分支的第2分支部13b的制冷剂流入口连接。第2分支部13b的基本结构与第1分支部13a相同。第2分支部13b的一方的制冷剂流出口与制冷用膨胀阀16的制冷剂入口侧连接，另一方的制冷剂流出口与储液器侧通路17连接，该储液器侧通路17将从第2分支部13b流出的制冷剂向后述的储液器19的上游侧引导。

制冷用膨胀阀16的基本结构与制热用膨胀阀14相同。此外，本实施方式的制冷用膨胀阀16由可变节流机构构成，该可变节流机构不仅具有在将节流开度全开时将从室外热交换器15的制冷剂出口侧到室内蒸发器20的制冷剂入口侧的制冷剂通路全开的全开功能，还具有在将节流开度全闭时将该制冷剂通路封闭的全闭功能。

制冷用膨胀阀16的出口侧与室内蒸发器20的制冷剂入口侧连接。室内蒸发器20配置在室内空调单元30的外壳31内的比室内冷凝器12靠送风空气流上游侧的位置。此外，室内蒸发器20是通过在制冷运转模式和除湿制热运转模式时使在其内部流通的制冷剂与通过室内冷凝器12前的送风空气进行热交换而蒸发，从而将送风空气冷却的冷却用热交换器。

室内蒸发器20的制冷剂出口侧经由合流部13c与储液器19的入口侧连接。储液器19是对流入到其内部的制冷剂进行气液分离而贮存循环内的剩余制冷剂的气液分离器。合流部13c由与第1、第2分支部13a、13b相同的三通接头构成，将3个流入出口中的2个设为制冷剂流入口，将剩下的1个设为制冷剂流出口。

此外，本实施方式的合流部13c的另一方的制冷剂流入口与上述的储液器侧通路17的出口侧连接。并且，在该储液器侧通路17配置有对储液器侧通路17进行开闭的制热用开闭阀18。制热用开闭阀18是根据从空调控制装置40输出的控制电压来控制其开闭动作的电磁阀。

储液器19的气相制冷剂出口与喷射器21的制冷剂吸引口21d侧连接。喷射器21实现如下的功能：通过使从第1分支部13a的另一方的制冷剂流出口流出的高压制冷剂减压并以高速度喷射，从而由制冷剂吸引口21d吸引从储液器19流出的气相制冷剂，将喷射制冷剂与吸引制冷剂的混合制冷剂的运动能量转换成压力能量。

关于喷射器21的详细结构，使用图2进行说明。喷射器21如图2所示那样构成为具有喷嘴部21a和主体部21b。首先，喷嘴部21a由朝向制冷剂的流向逐渐顶端变细的大致圆筒状的金属(例如，不锈钢合金)形成，使流入到内部的制冷剂等熵地减压并从设置于制冷剂流最下游侧的制冷剂喷射口喷射。

在形成于喷嘴部21a的内部的制冷剂通路中设置有：制冷剂通路面积最小的喉部(最小通路面积部)21c、制冷剂通路面积从制冷剂流入口侧朝向喉部21c逐渐缩小的顶端变细部、以及制冷剂通路面积从喉部21c朝向制冷剂喷射口逐渐扩大的逐渐扩展部。即，本实施方式的喷嘴部21a构成为超音速喷嘴。当然，也可以利用顶端变细喷嘴构成喷嘴部21a。

并且，在本实施方式中，作为喷嘴部21a，采用在后述的强制热运转模式时从制冷剂喷射口喷射的喷射制冷剂的流速被设定为音速以上的结构。

此外，在将从压缩机11排出的制冷剂的流量设为排出制冷剂流量Gr、将向喷射器21的喷嘴部21a流入的制冷剂的流量设为喷射器侧制冷剂流量Gn、将向室内冷凝器12流入的制冷剂的流量设为散热器侧制冷剂流量Gc时，在本实施方式中，以满足以下数学式F1的方式设定喷嘴部21a的减压特性(流量特性)。

0.3≤Gn/Gr≤0.5…(F1)

另外，排出制冷剂流量Gr、喷射器侧制冷剂流量Gn以及散热器侧制冷剂流量Gc都是质量流量，排出制冷剂流量Gr是喷射器侧制冷剂流量Gn与散热器侧制冷剂流量Gc的合计值。

主体部21b由大致圆筒状的金属(例如，铝)形成，起到在内部支承固定喷嘴部21a的固定部件的作用，并且形成喷射器21的外壳。更具体而言，喷嘴部21a以收纳在主体部21b的长度方向一端侧的内部的方式被压入而被固定。因此，制冷剂不会从喷嘴部21a与主体部21b的固定部(压入部)泄漏。

并且，在主体部21b的外周面中的与喷嘴部21a的外周侧对应的部位形成有将其内外贯通而以与喷嘴部21a的制冷剂喷射口连通的方式设置的制冷剂吸引口21d。该制冷剂吸引口21d是借助从喷嘴部21a喷射的喷射制冷剂的吸引作用而将从储液器19的气相制冷剂出口流出的制冷剂向喷射器21的内部吸引的贯通孔。

此外，在主体部21b的内部形成有：吸引通路21e，将从制冷剂吸引口21d吸引的吸引制冷剂向喷嘴部21a的制冷剂喷射口侧引导；以及作为升压部的扩散部21f，使从制冷剂吸引口21d经由吸引通路21e流入到喷射器21的内部的吸引制冷剂与喷射制冷剂混合并进行升压。

吸引通路21e由喷嘴部21a的顶端变细形状的顶端部周边的外周侧与主体部21b的内周侧之间的空间形成，吸引通路21e的制冷剂通路面积朝向制冷剂流向逐渐缩小。由此，使在吸引通路21e中流通的吸引制冷剂的流速逐渐增加，利用扩散部21f使吸引制冷剂与喷射制冷剂混合时的能量损失(混合损失)减少。

扩散部21f被配置为与吸引通路的出口连续的方式，由使制冷剂通路面积逐渐扩大的空间形成。由此，实现一边使喷射制冷剂与吸引制冷剂混合一边使其流速减速而使喷射制冷剂与吸引制冷剂的混合制冷剂的压力上升的功能、即将混合制冷剂的速度能量转换成压力能量的功能。

更具体而言，形成本实施方式的扩散部21f的主体部21b的内周壁面的轴向截面的截面形状通过组合多条曲线而形成。并且，扩散部21f的制冷剂通路截面积的扩展程度朝向制冷剂流向逐渐变大，然后再次变小，从而能够使制冷剂等熵地升压。

喷射器21的扩散部21f的制冷剂出口与压缩机11的吸入口侧连接。并且，在将第1分支部13a的另一方的制冷剂流出口与喷射器21的喷嘴部21a的制冷剂流入口连接的制冷剂通路中配置有作为对该制冷剂通路进行开闭的开闭装置的喷嘴部用开闭阀22。

喷嘴部用开闭阀22由非通电时封闭型(所谓的常闭型)的电磁阀构成，其动作由从空调控制装置40输出的控制电压来控制。

并且，空调控制装置40通过打开喷嘴部用开闭阀22而能够切换到升压用制冷剂回路，该升压用制冷剂回路使从压缩机11排出的制冷剂流入到喷嘴部21a，利用扩散部21f使喷射制冷剂与吸引制冷剂的混合制冷剂升压。另一方面，空调控制装置40通过关闭喷嘴部用开闭阀22而能够切换到不利用扩散部21f使混合制冷剂升压的非升压用制冷剂回路。

例如，本实施方式的喷嘴部用开闭阀22是制冷剂回路切换部的一例。

接着，对室内空调单元30进行说明。室内空调单元30用于将由制冷循环装置10进行了温度调整后的送风空气向车室内吹出的装置，配置在车室内最前部的仪表盘(仪表板)的内侧。此外，室内空调单元30构成为在形成其外壳的外壳31内收纳送风机32、室内蒸发器20、室内冷凝器12等。

由于外壳31形成向车室内送风的送风空气的空气通路，因此由具有某程度的弹性且强度也优异的树脂(例如，聚丙烯)成型。在该外壳31内的送风空气流最上游侧配置有作为内外气切换部的内外气切换装置33，该内外气切换装置33向外壳31内切换导入内气(车室内空气)和外气(车室外空气)。

内外气切换装置33通过内外气切换门连续地调整向外壳31内导入内气的内气导入口和导入外气的外气导入口的开口面积，使内气的风量与外气的风量的风量比例连续地发生变化。内外气切换门由内外气切换门用的电动致动器驱动，该电动致动器的动作由从空调控制装置40输出的控制信号来控制。

在内外气切换装置33的送风空气流下游侧配置有使经由内外气切换装置33吸入的空气朝向车室内吹送的送风机(鼓风机)32。该送风机32是利用电动机驱动离心多叶片风扇(西洛克风扇)的电动送风机，根据从空调控制装置40输出的控制电压来控制其转速(送风量)。

在送风机32的送风空气流下游侧，室内蒸发器20和室内冷凝器12相对于送风空气流按照该顺序配置。并且，在外壳31内形成有使通过室内蒸发器20的送风空气绕过室内冷凝器12而流向下游侧的冷风旁通通路35。

在室内蒸发器20的送风空气流下游侧且室内冷凝器12的送风空气流上游侧配置有空气混合门34，该空气混合门34对通过室内蒸发器20后的送风空气中的通过室内冷凝器12的风量比例进行调整。

并且，在室内冷凝器12的送风空气流下游侧设置有混合空间，该混合空间使由室内冷凝器12加热的送风空气与通过冷风旁通通路35而未由室内冷凝器12加热的送风空气混合。此外，在外壳31的送风空气流最下游部配置有将在混合空间中混合的送风空气(空调风)向作为空调对象空间的车室内吹出的开口孔。

具体而言，作为该开口孔设置有朝向车室内的乘员的上半身吹出空调风的面部开口孔、朝向乘员的足部吹出空调风的足部开口孔、以及朝向车辆前面窗玻璃内侧面吹出空调风的除霜器开口孔(都未图示)。这些面部开口孔、足部开口孔和除霜器开口孔的送风空气流下游侧分别经由形成空气通路的导管与设置于车室内的面部吹出口、足部吹出口以及除霜器吹出口(都未图示)连接。

因此，空气混合门34调整通过室内冷凝器12的风量与通过冷风旁通通路35的风量的风量比例，从而调整在混合空间中混合的空调风的温度，调整从各吹出口向车室内吹出的送风空气(空调风)的温度。

即，空气混合门34构成调整向车室内吹送的空调风的温度的温度调整部。另外，空气混合门34由空气混合门驱动用的电动致动器驱动，该电动致动器的动作由从空调控制装置40输出的控制信号来控制。

并且，在面部开口孔、足部开口孔以及除霜器开口孔的送风空气流上游侧分别配置有调整面部开口孔的开口面积的面部门、调整足部开口孔的开口面积的足部门、以及调整除霜器开口孔的开口面积的除霜器门(都未图示)。

这些面部门、足部门、除霜器门构成切换开口孔模式的开口孔模式切换部，经由连杆机构等与吹出口模式门驱动用的电动致动器连结而连动地进行旋转操作。另外，该电动致动器的动作也由从空调控制装置40输出的控制信号来控制。

作为由吹出口模式切换部切换的吹出口模式，具体而言存在如下模式：面部模式，将面部吹出口全开而从面部吹出口向车室内乘员的上半身吹出空气；双层模式，使面部吹出口和足部吹出口这双方开口而朝向车室内乘员的上半身和足部吹出空气；足部模式，将足部吹出口全开并且使除霜器吹出口仅以小开度开口，主要从足部吹出口吹出空气；以及足部除霜器模式，使足部吹出口和除霜器吹出口以同等程度开口，从足部吹出口和除霜器吹出口这双方吹出空气。

此外，乘员也可以通过对设置于操作面板的吹出模式切换开关进行手动操作而设置成将除霜器吹出口全开而从除霜器吹出口朝向车辆前窗玻璃内表面吹出空气的除霜器模式。

接着，对本实施方式的电气控制部进行说明。空调控制装置40由包含CPU、ROM以及RAM等的公知的微型计算机及其周边回路构成。并且，根据存储在该ROM内的空调控制程序进行各种运算、处理，对与该输出侧连接的各种控制对象设备11、14、15a、16、18、22、32、34等的动作进行控制。

并且，空调控制装置40的输入侧连接有：作为检测车室内温度(内气温度)Tr的内气温度检测装置的内气传感器、作为检测车室外温度(外气温度)Tam的外气温度检测装置的外气传感器、作为检测向车室内照射的日照量As的日照量检测装置的日照传感器、检测压缩机11排出制冷剂的排出制冷剂温度Td的排出温度传感器、检测压缩机11排出制冷剂的排出制冷剂压力(高压侧制冷剂压力)Pd的排出压力传感器、检测室内蒸发器20中的制冷剂蒸发温度(蒸发器温度)Tefin的蒸发器温度传感器、检测从混合空间向车室内吹送的送风空气温度TAV的送风空气温度传感器、检测室外热交换器15的室外器温度Ts的室外热交换器温度传感器等空调控制用的传感器组，空调控制装置40被输入这些传感器组的检测信号。

另外，本实施方式的蒸发器温度传感器检测室内蒸发器20的热交换翅片温度，但作为蒸发器温度传感器也可以采用检测室内蒸发器20的其他部位的温度的温度检测装置。

并且，本实施方式的室外热交换器温度传感器检测室外热交换器15的制冷剂流出口处的制冷剂的温度，但作为室外热交换器温度传感器，也可以采用检测室外热交换器15的其他部位的温度的温度检测装置。

并且，在本实施方式中，设置有检测送风空气温度TAV的送风空气温度传感器，但作为该送风空气温度TAV，也可以采用根据蒸发器温度Tefin、排出制冷剂温度Td等计算出的值。

此外，空调控制装置40的输入侧与配置于车室内前部的仪表盘附近的未图示的操作面板连接，被输入来自设置于该操作面板的各种操作开关的操作信号。

作为设置于操作面板的各种操作开关，具体而言存在设定或者解除车辆用空调装置1的自动控制运转的自动开关、进行车室内的制冷的制冷开关(A/C开关)、手动设定送风机32的风量的风量设定开关、作为设定车室内的目标温度Tset的目标温度设定部的温度设定开关、以及手动设定吹出模式的吹出模式切换开关等。

另外，本实施方式的控制装置40一体地构成有控制部，该控制部对连接于该控制装置的输出侧的各种控制对象设备进行控制，控制各控制对象设备的动作的结构(硬件和软件)构成控制各控制对象设备的动作的控制部。

例如，空调控制装置40中的控制压缩机11的制冷剂排出能力(压缩机11的转速)的结构(硬件和软件)构成排出能力控制部40a，控制制冷剂回路切换部(在本实施方式中为喷嘴部用开闭阀22)的动作的结构构成制冷剂回路控制部40b。当然，也可以将排出能力控制部40a、制冷剂回路控制部40b等构成为相对于空调控制装置40分体的控制装置。

接着，对上述结构的本实施方式的动作进行说明。如上所述，在本实施方式的车辆用空调装置1中，能够切换制冷运转模式、除湿制热运转模式、制热运转模式以及强制热运转模式的运转。这些各运转模式的切换是通过执行空调控制程序而进行的。该空调控制程序是在操作面板的自动开关接通(ON)时执行的。

更具体而言，在空调控制程序的主程序中，读入上述的空调控制用的传感器组的检测信号和来自各种空调操作开关的操作信号。并且，根据读入的检测信号和操作信号的值，根据以下数学式F2计算向车室内吹出的吹出空气的目标温度即目标吹出温度TAO。

TAO＝Kset×Tset-Kr×Tr-Kam×Tam-Ks×As+C…(F2)

另外，Tset是由温度设定开关设定的车室内设定温度，Tr是由内气传感器检测出的车室内温度(内气温度)，Tam是由外气传感器检测出的外气温度，As是由日照传感器检测出的日照量。Kset、Kr、Kam、Ks是控制增益，C是校正用的常数。

此外，在操作面板的制冷开关被接通并且目标吹出温度TAO低于预定的制冷基准温度α的情况下，执行制冷运转模式的运转。并且，在制冷开关被接通的状态下，当目标吹出温度TAO为制冷基准温度α以上时，执行除湿制热运转模式的运转。

另一方面，在制冷开关未被接通并且压缩机11的制冷剂排出能力(具体而言，压缩机11的转速Nc)小于预定的基准制冷剂排出能力(具体而言，基准转速KNc)的情况下，执行制热运转模式的运转。并且，在制冷开关未被接通并且压缩机11的制冷剂排出能力为基准制冷剂排出能力以上的情况下，执行强制热运转模式的运转。

另外，压缩机11的制冷剂排出能力可以使用对压缩机11的排出制冷剂压力Pd与压缩机11的排出制冷剂流量Gr进行相乘而得到的值来定义。因此，压缩机11的制冷剂排出能力与压缩机11的转速Nc具有较强的相关性。因此，在本实施方式中，作为压缩机11的制冷剂排出能力使用压缩机11的转速Nc。

由此，在本实施方式中，在像夏季那样外气温度比较高的情况下，主要执行制冷运转模式的运转，在早春季或者初冬季等，主要执行除湿制热运转模式的运转。此外，在像冬季那样外气温度比较低的情况下，主要执行制热运转模式的运转，在像冬季的低外气温度时(例如，在外气温度为-10℃以下的情况下)那样需要以比制热运转模式高的加热能力加热送风空气的情况下，执行强制热运转模式的运转。

以下对各运转模式的动作进行说明。

(a)制冷运转模式

在制冷运转模式中，空调控制装置40使制热用膨胀阀14全开，使制冷用膨胀阀16处于发挥减压作用的节流状态，关闭制热用开闭阀18，关闭喷嘴部用开闭阀22。因此，在制冷运转模式时构成的循环结构包含在不利用扩散部21f使混合制冷剂升压的非升压用制冷剂回路中。

由此，在制冷运转模式中，如图1的空心箭头所示，构成制冷剂按照压缩机11→室内冷凝器12(→制热用膨胀阀14)→室外热交换器15→制冷用膨胀阀16→室内蒸发器20→储液器19→喷射器21的制冷剂吸引口21d→喷射器21的扩散部21f→压缩机11的顺序循环的制冷循环。

此外，利用该制冷剂回路的结构，空调控制装置40根据目标吹出温度TAO和传感器组的检测信号等决定各种控制对象设备的动作状态(向各种控制对象设备输出的控制信号)。

例如，关于压缩机11的制冷剂排出能力、即输出到压缩机11的电动机的控制信号，按如下的方式决定。首先，根据目标吹出温度TAO，参照预先存储于空调控制装置40的控制图而决定室内蒸发器20的目标蒸发器吹出温度TEO。

具体而言，在该控制图中以目标蒸发器吹出温度TEO伴随着目标吹出温度TAO的降低而降低的方式进行决定。此外，目标蒸发器吹出温度TEO被决定为基准防上霜温度(例如，1℃)以上，该基准防上霜温度被决定为能够抑制该室内蒸发器20的上霜。

并且，根据该目标蒸发器吹出温度TEO和由蒸发器温度传感器检测到的蒸发器温度Tefin之间的偏差，使用反馈控制方法以使蒸发器温度Tefin接近目标蒸发器吹出温度TEO的方式决定输出到压缩机11的电动机的控制信号。

并且，关于向驱动空气混合门34的电动致动器输出的控制信号，被决定为空气混合门34将室内冷凝器12侧的空气通路封闭，通过室内蒸发器20后的送风空气的所有风量绕过室内冷凝器12地流动。另外，在制冷运转模式中，也可以将空气混合门34的开度控制成使送风空气温度TAV接近目标吹出温度TAO。

并且，关于向制冷用膨胀阀16输出的控制信号，被决定为向制冷用膨胀阀16流入的制冷剂的过冷却度接近目标过冷却度，该目标过冷却度被确定为使COP成为大致最大值。

然后，将像上述那样决定的控制信号等输出到各种控制对象设备。然后，在要求车辆用空调装置1的动作停止前，在每个规定的控制周期，重复进行上述的检测信号和操作信号的读入→目标吹出温度TAO的计算→各种控制对象设备的动作状态决定→控制电压和控制信号的输出这样的控制程序。另外，这样的控制程序的重复在其他的运转模式时也同样地进行。

因此，在制冷运转模式时的制冷循环装置10中，从压缩机11排出的高压制冷剂向室内冷凝器12流入。此时，由于空气混合门34将室内冷凝器12侧的空气通路封闭，因此流入到室内冷凝器12的制冷剂几乎不会与送风空气进行热交换而从室内冷凝器12流出。

从室内冷凝器12流出的制冷剂经由全开的制热用膨胀阀14流入到室外热交换器15的一方的制冷剂流入出口。流入到室外热交换器15的制冷剂利用室外热交换器15向从送风风扇15a吹送的外气散热。

由于制热用开闭阀18关闭，因此从室外热交换器15流出的制冷剂经由第2分支部13b流入到制冷用膨胀阀16而减压到成为低压制冷剂。此时，制冷用膨胀阀16的阀开度被调整为流入到制冷用膨胀阀16的制冷剂的过冷却度接近目标过冷却度。

由制冷用膨胀阀16减压后的制冷剂流入到室内蒸发器20，与从送风机32吹送的送风空气进行热交换而蒸发。由此，将送风空气冷却而实现车室内的制冷。从室内蒸发器20流出的制冷剂经由合流部13c流入到储液器19而被气液分离。

由储液器19分离出的气相制冷剂从喷射器21的制冷剂吸引口21d流入到喷射器21的内部。流入到喷射器21的内部的制冷剂从喷射器21的扩散部21f流出，被吸入到压缩机11而再次被压缩。

如上所述，在制冷运转模式中，将由室内蒸发器20冷却后的送风空气向车室内吹出，从而能够进行车室内的制冷。

这里，像制冷运转模式那样，在喷嘴部用开闭阀22关闭而制冷循环装置10被切换到非升压用制冷剂回路的运转模式中，不会从喷射器21的喷嘴部21a喷射制冷剂。因此，不会发生从制冷剂吸引口21d流入到喷射器21的内部的吸引制冷剂与喷射制冷剂合流而增速的情况。

因此，在切换到非升压用制冷剂回路的运转模式中，无法通过扩散部21f使比吸引制冷剂增速的混合制冷剂的运动能量转换成压力能量。其结果为，切换到非升压用制冷剂回路时的喷射器21不会发挥充分的升压作用，而起到将制冷剂从制冷剂吸引口21d向扩散部21f的出口引导的制冷剂通路的作用。

(b)除湿制热运转模式

在除湿制热运转模式中，空调控制装置40使制热用膨胀阀14和制冷用膨胀阀16处于全开状态或者节流状态，关闭制热用开闭阀18，关闭喷嘴部用开闭阀22。因此，在除湿制热运转模式时构成的循环结构包含在不利用扩散部21f使混合制冷剂升压的非升压用制冷剂回路中。

由此，在除湿制热运转模式中，如图1的带斜线阴影的箭头所示，构成制冷剂按照压缩机11→室内冷凝器12→制热用膨胀阀14→室外热交换器15→制冷用膨胀阀16→室内蒸发器20→储液器19→喷射器21的制冷剂吸引口21d→喷射器21的扩散部21f→压缩机11的顺序循环的制冷循环。

即，在除湿制热运转模式中构成制冷剂按照基本上与制冷运转模式相同的顺序循环的制冷循环。此外，利用该制冷剂回路的结构，空调控制装置40根据目标吹出温度TAO和传感器组的检测信号等决定各种控制对象设备的动作状态(向各种控制对象设备输出的控制信号)。

例如，关于输出到压缩机11的电动机的控制信号，以与制冷运转模式同样的方式决定。并且，关于向空气混合门34的伺服电机输出的控制信号，被决定为空气混合门34将冷风旁通通路35封闭，通过室内蒸发器20后的送风空气的所有风量通过室内冷凝器12侧的空气通路。

并且，关于制热用膨胀阀14和制冷用膨胀阀16，根据目标吹出温度TAO而变更。具体而言，空调控制装置40伴随着目标吹出温度TAO的上升而使制热用膨胀阀14的节流开度减少，并且使制冷用膨胀阀16的节流开度增加。由此，在除湿制热运转模式中，能够执行以下说明的第1模式至第4模式这4个阶段的模式。

(b-1)第1模式

第1模式在除湿制热运转模式时目标吹出温度TAO为制冷基准温度α以上且为预定的第1基准温度以下的情况下执行。

在第1模式中，空调控制装置40将制热用膨胀阀14的节流开度全开，使制冷用膨胀阀16处于节流状态。因此，在第1模式中，虽然循环结构与制冷运转模式完全相同，但空气混合门34将室内冷凝器12侧的空气通路全开，因此能够与制冷运转模式同样地利用室内冷凝器12对由室内蒸发器20冷却的送风空气进行再加热。

因此，在第1模式时，能够使被室内蒸发器20冷却并除湿后的送风空气由室内冷凝器12加热而向车室内吹出。由此，能够进行车室内的除湿制热。

(b-2)第2模式

第2模式在除湿制热运转模式时目标吹出温度TAO高于第1基准温度并且为预定的第2基准温度以下的情况下执行。在第2模式中，空调控制装置40使制热用膨胀阀14处于节流状态，使制冷用膨胀阀16的节流开度比第1模式时增加。

因此，在第2模式时，能够与第1模式同样地通过室内冷凝器12对由室内蒸发器20冷却并除湿后的送风空气进行加热，并将其向车室内吹出。由此，能够进行车室内的除湿制热。

此时，在第2模式中，由于使制热用膨胀阀14处于节流状态，因此相对于第1模式，能够使流入到室外热交换器15的制冷剂的温度降低。因此，能够使室外热交换器15中的制冷剂的温度与外气温度之间的温度差缩小，降低室外热交换器15中的制冷剂的散热量。

其结果为，相对于第1模式，不使在循环中循环的制冷剂循环流量增加，就能够使室内冷凝器12中的制冷剂压力上升，与第1模式相比，能够使从室内冷凝器12吹出的温度上升。

(b-3)第3模式

第3模式在除湿制热运转模式时目标吹出温度TAO高于第2基准温度并且为预定的第3基准温度以下的情况下执行。在第3模式中，空调控制装置40使制热用膨胀阀14的节流开度与第2模式时相比减少，使制冷用膨胀阀16的节流开度与第2模式时相比增加。

因此，在第3模式时，能够与第1、第2模式同样地通过室内冷凝器12对由室内蒸发器20冷却并除湿后的送风空气进行加热，并将其向车室内吹出。由此，能够进行车室内的除湿制热。

此时，在第3模式中，由于通过使制热用膨胀阀14的节流开度减少而使室外热交换器15起到蒸发器的作用，因此能够使制冷剂通过室外热交换器15吸收的热量通过室内冷凝器12向送风空气散热。因此，与第2模式相比能够使从室内冷凝器12吹出的温度上升。

其结果为，相对于第2模式，不使在循环中循环的制冷剂循环流量增加，就能够使室内冷凝器12中的制冷剂压力上升，与第2模式相比，能够使从室内冷凝器12吹出的温度上升。

(b-4)第4模式

第4模式在除湿制热运转模式时目标吹出温度TAO高于第3基准温度的情况下执行。在第4模式中，空调控制装置40使制热用膨胀阀14的节流开度比第3模式时减少，使制冷用膨胀阀16为全开。

因此，在第4模式时，能够与第1～第3模式同样地通过室内冷凝器12对由室内蒸发器20冷却并除湿后的送风空气进行加热，并将其向车室内吹出。由此，能够进行车室内的除湿制热。

此时，在第4模式中，由于与第3模式同样地使室外热交换器15起到蒸发器的作用，并且与第3模式相比使制热用膨胀阀14的节流开度缩小，因此能够使室外热交换器15中的制冷剂蒸发温度降低。因此，与第3模式相比，能够使室外热交换器15中的制冷剂的温度与外气温度之间的温度差扩大，使室外热交换器15中的制冷剂的吸热量增加。

其结果为，相对于第3模式，不使在循环中循环的制冷剂循环流量增加，就能够使室内冷凝器12中的制冷剂压力上升，与第3模式相比，能够使从室内冷凝器12吹出的温度上升。

如上所述，在除湿制热运转模式中，根据目标吹出温度TAO变更制热用膨胀阀14和制冷用膨胀阀16的节流开度，使室外热交换器15起到散热器或者蒸发器的作用，从而能够调整向车室内吹出的送风空气的温度。

(c)制热运转模式

在制热运转模式中，空调控制装置40使制热用膨胀阀14处于节流状态，使制冷用膨胀阀16为全闭，将制热用开闭阀18打开，将喷嘴部用开闭阀22关闭。因此，制热运转模式时构成的循环结构包含在不利用扩散部21f使混合制冷剂升压的非升压用制冷剂回路中。

由此，在制热运转模式中，如图1的带网状阴影的箭头所示，构成制冷剂按照压缩机11→室内冷凝器12→制热用膨胀阀14→室外热交换器15(→储液器侧通路17)→储液器19→喷射器21的制冷剂吸引口21d→喷射器21的扩散部21f→压缩机11的顺序循环的制冷循环。

此外，利用该制冷剂回路的结构，空调控制装置40根据目标吹出温度TAO和传感器组的检测信号等决定各种控制对象设备的动作状态(向各种控制对象设备输出的控制信号)。

例如，关于压缩机11的制冷剂排出能力、即输出到压缩机11的电动机的控制信号，以如下的方式决定。首先，根据目标吹出温度TAO，参照预先存储于空调控制装置40的控制图，决定室内冷凝器12的目标冷凝器温度TCO。具体而言，在该控制图中决定为目标冷凝器温度TCO伴随着目标吹出温度TAO的上升而上升。

并且，根据该目标冷凝器温度TCO与由排出温度传感器检测出的排出制冷剂温度Td之间的偏差，使用反馈控制方法，将输出到压缩机11的电动机的控制信号决定为，排出制冷剂温度Td接近目标冷凝器温度TCO，并且抑制高压侧制冷剂压力Pd的异常上升。

并且，关于向空气混合门34的伺服电机输出的控制信号，被决定为空气混合门34将冷风旁通通路35封闭，通过室内蒸发器20后的送风空气的所有风量通过室内冷凝器12侧的空气通路。

并且，关于向制热用膨胀阀14输出的控制信号，被决定为流入到制热用膨胀阀14的制冷剂的过冷却度接近目标过冷却度的方式决定，该目标过冷却度被确定为使COP成为大致最大值。

因此，在制热运转模式时的制冷循环装置10中，从压缩机11排出的高压制冷剂流入到室内冷凝器12。流入到室内冷凝器12的制冷剂与从送风机32吹送而通过室内蒸发器20的送风空气进行热交换并散热。由此，对送风空气进行加热。

从室内冷凝器12流出的制冷剂流入到制热用膨胀阀14并被减压到成为低压制冷剂。此时，制热用膨胀阀14的阀开度被调整为流入到制热用膨胀阀14的制冷剂的过冷却度接近目标过冷却度。并且，由制热用膨胀阀14减压后的低压制冷剂流入到室外热交换器15，从由送风风扇15a吹送的外气吸热。

由于制热用开闭阀18打开，制冷用膨胀阀16成为全闭，因此从室外热交换器15流出的制冷剂经由储液器侧通路17流入到储液器19而被气液分离。由储液器19分离出的气相制冷剂与制冷运转模式和除湿制热运转模式同样地经由喷射器21被吸入到压缩机11而再次被压缩。

如上所述，在制热运转模式中，通过使由室内冷凝器12加热后的送风空气向车室内吹出，从而能够进行车室内的制热。

这里，在本实施方式的制冷循环装置10中，在制热运转模式时，使制冷剂通过室外热交换器15从作为吸热对象流体的外气吸收的热量通过室内冷凝器12向送风空气散热，从而加热送风空气。

在这样的循环结构中，由于必须使室外热交换器15中的制冷剂蒸发温度比外气温度低，因此例如在低外气温度等时，有时必须使室外热交换器15中的制冷剂蒸发温度降低到极低温度(例如，-10℃以下)。

但是，当使室外热交换器15中的制冷剂蒸发温度降低到极低温度时，从室外热交换器15流出并被吸入到压缩机11的吸入制冷剂的压力会降低，吸入制冷剂的密度会降低。其结果为，从压缩机11排出而流入到室内冷凝器12的散热器侧制冷剂流量Gc减少，室内冷凝器12中的送风空气的加热能力会降低。

另外，室内冷凝器12中的送风空气(加热对象流体)的加热能力，可以使用从室内冷凝器12入口侧制冷剂的焓减去室内冷凝器12出口侧制冷剂的焓而得到的焓差与在室内冷凝器12中流通的流量(散热器侧制冷剂流量Gc)的乘积值来定义。

因此，在本实施方式的制冷循环装置10中，在压缩机11的制冷剂排出能力为基准制冷剂排出能力以上的情况下，采用必须使室外热交换器15中的制冷剂蒸发温度降低到极低温度的运转条件，执行以下说明的强制热运转模式的运转。

(d)强制热运转模式

在强制热运转模式中，空调控制装置40使制热用膨胀阀14为节流状态，使制冷用膨胀阀16为全闭，将制热用开闭阀18打开，将喷嘴部用开闭阀22打开。因此，在本实施方式的强制热运转模式时构成的循环结构包含在升压用制冷剂回路中，该升压用制冷剂回路使从压缩机11排出的制冷剂流入到喷嘴部21a，利用扩散部21f使喷射制冷剂与吸引制冷剂的混合制冷剂升压。

由此，在强制热运转模式中，如图1的黑色箭头所示，构成制冷剂按照压缩机11→室内冷凝器12→制热用膨胀阀14→室外热交换器15(→储液器侧通路17)→储液器19→喷射器21的制冷剂吸引口21d的顺序流动、并且制冷剂按照压缩机11→喷射器21的喷嘴部21a→喷射器21的扩散部21f→压缩机11的顺序流动的制冷循环。

此外，利用该制冷剂回路的结构，空调控制装置40根据目标吹出温度TAO和传感器组的检测信号等，与制热运转模式同样地决定各种控制对象设备的动作状态(向各种控制对象设备输出的控制信号)。

因此，在强制热运转模式时的制冷循环装置10中，如图3的莫里尔图所示，在循环中循环的制冷剂的状态发生变化。具体而言，从压缩机11排出的高压制冷剂流(图3的a点)在第1分支部13a分支。并且，分支出的一方的制冷剂流入到室内冷凝器12。

流入到室内冷凝器12的制冷剂与从送风机32吹送并通过室内蒸发器20的送风空气进行热交换而散热(图3的a点→b点)。由此，加热送风空气。从室内冷凝器12流出的制冷剂与制热运转模式同样地流入到制热用膨胀阀14并被减压到成为低压制冷剂(图3的b点→c点)。

由制热用膨胀阀14减压后的低压制冷剂与制热运转模式同样地流入到室外热交换器15而从由送风风扇15a吹送的外气吸热并蒸发。此外，从室外热交换器15流出的制冷剂流入到储液器19而被气液分离(图3的c点→d点)。

另一方面，由第1分支部13a分支出的另一方的制冷剂(从压缩机11排出的制冷剂中的一部分的制冷剂)流入到喷射器21的喷嘴部21a，等熵地被减压而喷射(图3的a点→e点)。并且，通过该喷射制冷剂的吸引作用使由储液器19分离出的气相制冷剂(图3的d点)从喷射器21的制冷剂吸引口21d被吸引。

此外，从喷嘴部21a喷射的喷射制冷剂和从制冷剂吸引口21d吸引的吸引制冷剂流入到扩散部21f(图3的e点→f点、d点→f点)。在扩散部21f中，因制冷剂通路面积的扩大，混合制冷剂的速度能量被转换成压力能量。

由此，喷射制冷剂与吸引制冷剂的混合制冷剂的压力上升(图3的f点→g点)。从喷射器21的扩散部21f流出的制冷剂(图3的g点)被吸入到压缩机11而再次被压缩。

如上所述，在强制热运转模式中，通过使由室内冷凝器12加热后的送风空气向车室内吹出，从而能够进行车室内的制热。

此外，在强制热运转模式中，由于喷嘴部用开闭阀22打开，制冷循环装置10被切换到升压用制冷剂回路，因此通过喷射器21的升压作用使吸入到压缩机11的吸入制冷剂的压力(图3的g点)比储液器19内的制冷剂压力(图3的d点)上升(即，比起到蒸发器的作用的室外热交换器15中的制冷剂蒸发压力上升)，能够使吸入制冷剂的密度上升。

因此，在强制热运转模式中，即使在因外气的温度降低而必须使室外热交换器15中的制冷剂蒸发温度降低到极低温度的运转条件下，也能够抑制流入到室内冷凝器12的散热器侧制冷剂流量Gc减少。即，根据本实施方式的制冷循环装置10，即使作为吸热对象流体的外气的温度降低，也能够抑制室内冷凝器12中的送风空气的加热能力降低。

此外，根据本发明的发明人们的研究，在强制热运转模式时，当使喷射器侧制冷剂流量Gn相对于排出制冷剂流量Gr的流量比(Gn/Gr)发生变化时，如图4所示，可知散热器侧制冷剂流量Gc的增加率发生变化。

更详细而言，在图4中，流量比(Gn/Gr)＝0意味着使从压缩机11排出的制冷剂的所有流量向室内冷凝器12侧流出。因此，在图4的纵轴中，将流量比(Gn/Gr)＝0时的制冷剂流量设为1，表示散热器侧制冷剂流量Gc的增加率。

从图4可知，在强制热运转模式中，在流量比(Gn/Gr)大于0小于0.7的范围，散热器侧制冷剂流量Gc的增加率为1以上，与使从压缩机11排出的制冷剂的全部流量向室内冷凝器12侧流出的情况相比，从第1分支部13a向室内冷凝器12侧流出的散热器侧制冷剂流量Gc增加。

对此，在本实施方式中，如上所述，在强制热运转模式时以流量比(Gn/Gr)满足上述的数学式F1的方式决定喷射器21的喷嘴部21a的减压特性(流量特性)。因此，在强制热运转模式时，能够可靠地使散热器侧制冷剂流量Gc增加，能够可靠地抑制室内冷凝器12中的加热能力降低。

并且，像本实施方式的制热运转模式时或者强制热运转模式时那样，在利用室内冷凝器12加热送风空气的制冷循环装置10中，伴随着使压缩机11的制冷剂排出能力(具体而言，压缩机11的转速)增加，起到蒸发器的作用的室外热交换器15中的制冷剂蒸发温度也降低。

因此，像本实施方式那样，通过在压缩机11的转速Nc为预定的基准转速KNc以上时，从制热运转模式的制冷剂回路切换到强制热运转模式的制冷剂回路(即，从非升压用制冷剂回路切换到升压用制冷剂回路)，从而在室外热交换器15中的制冷剂蒸发温度降低到极低温度的运转条件下，能够容易地实现向强制热运转模式的制冷剂回路切换的控制。

此外，通过在压缩机11的制冷剂排出能力为基准制冷剂排出能力以上时，从制热运转模式的制冷剂回路切换到强制热运转模式的制冷剂回路，从而即使例如像车辆用空调装置1起动时进行急速制热的情况那样，制冷循环装置10的热负荷增加，也能够增加散热器侧制冷剂流量Gc，提高室内冷凝器12中的送风空气的加热能力。

并且，在本实施方式的制冷循环装置10中，由于作为对在喷嘴部21a中流通的制冷剂的制冷剂流路进行开闭的开闭装置，采用配置在喷嘴部21a的制冷剂流上游侧的喷嘴部用开闭阀22，因此能够极其容易地构成制冷剂回路切换部。

并且，在本实施方式的制冷循环装置10中，具有作为气液分离器的储液器19，由于储液器19的气相制冷剂流出口与喷射器21的制冷剂吸引口21d连接，因此能够可靠地防止与喷射器21的制冷剂流下游侧连接的压缩机11的液压缩。

(第2实施方式)

在本实施方式中，如图5的整体结构图所示，对相对于第1实施方式的制冷循环装置10添加旁通通路23和旁通通路用开闭阀24的例子进行说明。另外，在图5中，对与第1实施方式相同或者等同的部分标注同一标号。这在以下的附图中也相同。

更具体而言，旁通通路23是使从储液器19的气相制冷剂流出口流出的气相制冷剂绕过喷射器21并将其向压缩机11的吸入口侧引导的制冷剂配管，旁通通路用开闭阀24是对旁通通路23进行开闭的开闭装置。

作为该旁通通路23采用管径比较大的制冷剂配管，与制冷剂在从储液器19的气相制冷剂流出口经由喷射器21到达压缩机11的吸入口的制冷剂流路中流通时所产生的压力损失相比，制冷剂在旁通通路23中流通时产生的压力损失较小。

并且，旁通通路用开闭阀24由非通电时开口型(所谓的常开型)的电磁阀构成，通过从空调控制装置40输出的控制电压而控制其动作。并且，在本实施方式中，通过喷嘴部用开闭阀22和旁通通路用开闭阀24构成制冷剂回路切换部。

更详细而言，空调控制装置40能够通过打开喷嘴部用开闭阀22并且关闭旁通通路用开闭阀24而切换到升压用制冷剂回路。并且，通过关闭喷嘴部用开闭阀22并且打开旁通通路用开闭阀24而能够切换到非升压用制冷剂回路。其他的结构与第1实施方式相同。

接着，对上述结构的本实施方式的动作进行说明。在本实施方式中，在强制热运转模式时，空调控制装置40打开喷嘴部用开闭阀22并且关闭旁通通路用开闭阀24。此外，在其他的运转模式时，制冷剂回路控制部40b关闭喷嘴部用开闭阀22并且打开旁通通路用开闭阀24。其他的动作与第1实施方式相同。

因此，即使像本实施方式的制冷循环装置10那样，由喷嘴部用开闭阀22和旁通通路用开闭阀24构成制冷剂回路切换部，也能够切换成基本上与第1实施方式的各运转模式相同的制冷剂回路，能够与第1实施方式同样地进行动作。其结果为，能够得到与第1实施方式的制冷循环装置10相同的效果。

此外，在本实施方式的制冷循环装置10中，在切换到强制热运转模式以外的运转模式的制冷剂回路时，将从储液器19的气相制冷剂流出口流出的气相制冷剂经由旁通通路23引导到压缩机11的吸入口侧。因此，与经由喷射器21引导到压缩机11的吸入口侧的制冷剂回路相比，能够使在循环中循环的制冷剂所产生的压力损失降低。其结果为，能够使压缩机11的消耗动力降低，从而使循环的性能系数(COP)提高。

(第3实施方式)

在本实施方式中，如图6的整体结构图所示，对如下的例子进行说明：相对于第1实施方式的制冷循环装置10，去除作为制冷剂回路切换部的喷嘴部用开闭阀22，设置流量调整阀25，该流量调整阀25用于调整流入到喷射器21的喷嘴部21a的制冷剂的喷射器侧制冷剂流量Gn。

流量调整阀25的基本结构与制冷用膨胀阀16相同，由带全闭功能的可变节流机构构成。此外，流量调整阀25能够通过调整喷射器侧制冷剂流量Gn而使喷射器侧制冷剂流量Gn相对于排出制冷剂流量Gr的流量比(Gn/Gr)发生变化。因此，本实施方式的流量调整阀25构成流量比调整部。

并且，利用从空调控制装置40输出的控制电压对该流量调整阀25的动作进行控制。因此，在本实施方式中，空调控制装置40中的控制流量调整阀25的动作的结构(硬件和软件)构成流量比控制部40c。其他的结构与第1实施方式相同。

接着，对上述结构的本实施方式的动作进行说明。在本实施方式的制冷循环装置10的制冷运转模式中，空调控制装置40使制热用膨胀阀14为全开，使制冷用膨胀阀16处于起到减压作用的节流状态，将制热用开闭阀18关闭，使流量调整阀25为全闭。因此，在制冷运转模式时能够构成与第1实施方式完全相同的循环，与第1实施方式完全相同地进行动作。

并且，在除湿制热运转模式中，空调控制装置40使制热用膨胀阀14和制冷用膨胀阀16处于全开状态或者节流状态，将制热用开闭阀18关闭，使流量调整阀25为全闭。因此，在除湿制热运转模式时能够构成与第1实施方式完全相同的循环，与第1实施方式完全相同地进行动作。

并且，在本实施方式的制冷循环装置10中，不设定强制热运转模式，在自动开关接通(ON)的状态下，若制冷开关未接通，则不依赖于压缩机11的制冷剂排出能力而执行制热运转模式的运转。

在本实施方式的制热运转模式中，空调控制装置40使制热用膨胀阀14处于节流状态，使制冷用膨胀阀16为全闭，将制热用开闭阀18打开。此外，空调控制装置40控制流量调整阀25的动作，使得实际上流入到室内冷凝器12的制冷剂的散热器侧制冷剂流量Gc为流量比(Gn/Gr)是0时的散热器侧制冷剂流量Gc以上(即，散热器侧制冷剂流量Gc的增加率为1以上)。

这里，像上述的图4说明的那样，在因外气的温度降低而必须使室外热交换器15中的制冷剂蒸发温度降低到极低温度的运转条件下，通过适当地调整流量比(Gn/Gr)，从而能够增加散热器侧制冷剂流量Gc。但是，当过度地增加流量比(Gn/Gr)时，散热器侧制冷剂流量Gc会降低。

即，散热器侧制冷剂流量Gc的增加率如图4所示那样随着流量比(Gn/Gr)的变化而存在极大值(峰值)。因此，本实施方式的空调控制装置40控制流量调整阀25的动作，使得散热器侧制冷剂流量Gc的增加率接近极大值。

另外，本实施方式中的散热器侧制冷剂流量Gc的增加率的极大值是指流量比(Gn/Gr)在可以取得的值的范围内发生变化时的散热器侧制冷剂流量Gc的增加率的最大值。因此，例如，也有时在压缩机11的制冷剂排出能力比较低等情况下，在流量比(Gn/Gr)＝0时，散热器侧制冷剂流量Gc的增加率取得极大值。

因此，在本实施方式的空调控制装置40中，根据压缩机11的制冷剂排出能力(具体而言，压缩机11的转速Nc)，参照预先存储于空调控制装置40的控制图，决定以散热器侧制冷剂流量Gc的增加率接近极大值的方式设定的目标流量比。此外，控制流量调整阀25的动作，使得流量比(Gn/Gr)接近目标流量比。

通过进行这样的控制，例如能够在压缩机11的转速Nc比基准转速kNc低时，使流量调整阀25为全闭而设为流量比(Gn/Gr)＝0，构成与第1实施方式的制热运转模式完全相同的循环，与第1实施方式的制热运转模式同样地进行动作。

并且，在压缩机11的转速Nc为基准转速kNc以上时，例如能够将流量调整阀25的开度调整成流量比(Gn/Gr)为0.4左右，构成与第1实施方式的强制热运转模式完全相同的循环，与第1实施方式的强制热运转模式同样地进行动作。

因此，根据本实施方式的制冷循环装置10，即使作为吸热对象流体的外气的温度降低，也能够借助喷射器21的升压作用使压缩机11吸入制冷剂的密度上升。其结果为，能够抑制室内冷凝器12中的加热能力降低，得到与第1实施方式相同的效果。

此外，根据本实施方式的制冷循环装置10，由于对作为流量比调整部的流量调整阀25的动作进行控制，散热器侧制冷剂流量Gc的增加率接近极大值，因此能够有效地抑制室内冷凝器12中的加热能力降低。

(其他实施方式)

本发明不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够以如下的方式进行各种变形。

(1)在上述的第1、第2实施方式中，对能够切换制热运转模式和强制热运转模式的制冷循环装置10进行了说明，但本发明的制冷循环装置10只要构成为至少能够执行强制热运转模式的运转即可。因此，在只执行强制热运转模式的运转的制冷循环装置10中也可以去除制冷剂回路切换部。并且，在第2实施方式中，也可以去除喷嘴部用开闭阀22，通过旁通通路用开闭阀24切换制冷剂回路。

(2)在上述的第1实施方式中，对作为制冷剂回路切换部采用开闭装置(喷嘴部用开闭阀22)的例子进行了说明，该开闭装置对连接第1分支部13a的另一方的制冷剂流出口与喷射器21的喷嘴部21a的制冷剂流入口的制冷剂通路进行开闭，但制冷剂回路切换部不限于此。

即，作为这种开闭装置，只要能够通过对在喷嘴部21a中流通的制冷剂的制冷剂流路进行开闭而切换从喷嘴部21a喷射制冷剂的状态与不喷射的状态，也可以采用其他的形式。例如，也可以采用对形成在喷嘴部21a的内部的制冷剂通路进行开闭的开闭装置，使制冷剂回路切换部与喷射器21一体地构成。

在上述的第2实施方式中采用如下的例子：作为制冷剂回路切换部，采用对旁通通路23进行开闭的开闭装置(旁通通路用开闭阀24)，但制冷剂回路切换部不限于此。例如，作为这种开闭装置，也可以采用三通阀，该三通阀配置在旁通通路23的入口侧，对使从储液器19流出的气相制冷剂向喷射器21的制冷剂吸引口21d侧流出的制冷剂回路与向旁通通路23侧流出的制冷剂回路进行切换。

(3)在上述的第3实施方式中，对作为流量比调整部采用流量调整阀25的例子进行了说明，该流量调整阀25配置于将第1分支部13a的另一方的制冷剂流出口与喷射器21的喷嘴部21a的制冷剂流入口连接起来的制冷剂通路，但流量比调整部不限于此。例如，作为喷射器21的喷嘴部21a，也可以采用能够调整制冷剂通路面积的可变喷嘴，使流量比调整部与喷射器21一体地构成。

具体而言，如图7所示那样，可以采用喷射器21等，该喷射器21具有：针阀21g，配置在喷嘴部21a的制冷剂通路内且使喉部21c的制冷剂通路面积发生变化；以及作为驱动装置的步进电机21h，使针阀21g在喷嘴部21a的轴向上移位。

此外，如果能够使针阀21g与喷嘴部21a的制冷剂通路的内周壁面抵接而将喷嘴部21a的制冷剂通路封闭，则可以作为上述的制冷剂回路切换部一体型的喷射器使用。并且，像图8所示的变形例那样，也可以采用针阀21g，其配置在喉部21c的制冷剂流下游侧的位置，具有从喉部21c的制冷剂流下游侧朝向喉部21c而顶端变细的形状。

(4)在上述的第1、第2实施方式中，对在压缩机11的制冷剂排出能力为基准制冷剂排出能力以上时，制冷剂回路控制部40b从非升压用制冷剂回路切换到升压用制冷剂回路的例子进行了说明，但制冷剂回路控制部40b对制冷剂回路切换部的控制不限于此。

例如，也可以在外气温度Tam为预定的基准外气温度KTam以下时，制冷剂回路控制部40b从非升压用制冷剂回路切换到升压用制冷剂回路。并且，也可以在制热运转模式时，在由室内冷凝器12(散热器)加热的送风空气(加热对象流体)的温度TAV为目标吹出温度TAO以下时，制冷剂回路控制部40b从非升压用制冷剂回路切换到升压用制冷剂回路。

(5)在上述的实施方式中，对将本发明的制冷循环装置10应用于电动汽车的车辆用空调装置1的例子进行了说明，但制冷循环装置10的应用不限于此。例如，也可以应用于从内燃机(发动机)得到车辆行驶用的驱动力的通常的车辆、或从内燃机和行驶用电动机这双方得到车辆行驶用的驱动力的混合动力车辆的空调装置。并且，不限于车辆用，也可以应用于固定型空调装置、冷暖保存库、液体加热冷却装置等。

(6)构成制冷循环装置10的各结构设备不限于上述的实施方式所公开的内容。

具体而言，在上述的实施方式中，对作为压缩机11采用电动压缩机的例子进行了说明，但在应用于具有内燃机的车辆的情况下，作为压缩机11，也可以采用由旋转驱动力进行驱动的发动机驱动式的结构，该旋转驱动力经由滑轮、带等从车辆行驶用发动机传递。

作为这种发动机驱动式的压缩机，可以采用能够根据排出容量的变化调整制冷剂排出能力的可变容量型压缩机、或者根据电磁离合器的接通断开使压缩机的运转率发生变化而调整制冷剂排出能力的固定容量型压缩机。

并且，在上述的实施方式中，对在室内冷凝器12的制冷剂出口侧配置制热用膨胀阀14的例子进行了说明，但也可以取代该制热用膨胀阀14，作为减压装置采用由节流孔、毛细管或者由喷嘴等构成的制热用固定节流件，还可以采用使从室内冷凝器12流出的制冷剂绕过制热用固定节流件并将其向室外热交换器15侧引导的固定节流件绕过通路、以及对固定节流件绕过通路进行开闭的开闭装置。

在该情况下，只要至少在制冷运转模式时，开闭装置打开固定节流件绕过通路，在制热运转模式和强制热运转模式时，开闭装置关闭固定节流件绕过通路即可。

并且，在上述的实施方式中，对设置有储液器19的例子进行了说明，但该储液器19并不是用于得到本发明的制冷循环装置10的加热能力提高效果所必须的结构。因此，也可以去除储液器19。即，也可以从喷射器21的制冷剂吸引口21d吸引气液二相制冷剂或具有过热度的气相制冷剂。

并且，在上述的实施方式中，对喷射器21的喷嘴部21a和主体部21b由金属形成的例子进行了说明，但只要能够发挥各个结构部件的功能就不限定材质。因此，也可以由树脂等形成这些结构部件。

此外，也可以以喷射器21的扩散部21f的制冷剂出口与压缩机11的制冷剂吸入口直接连接方式将喷射器21和压缩机11一体化。此外，也可以以喷射器21的制冷剂吸引口21d与储液器19的气相制冷剂流出口直接连接的方式将喷射器21和储液器19一体化。

(7)在上述的实施方式中，对作为制冷剂可以采用R134a或者R1234yf的情况进行了说明，但制冷剂不限于此。例如，可以采用R600a、R410A、R404A、R32、R1234yfxf、R407C等。或者，也可以采用将这些制冷剂中的多种混合而成的混合制冷剂等。

Claims (5)

1.一种制冷循环装置，其特征在于，具有：

压缩机(11)，该压缩机(11)压缩并排出制冷剂；

散热器(12)，该散热器(12)使从所述压缩机(11)排出的高压制冷剂与加热对象流体进行热交换，从而使所述高压制冷剂散热；

减压装置(14)，该减压装置(14)使从所述散热器(12)流出的制冷剂减压；

蒸发器(15)，该蒸发器(15)使由所述减压装置(14)减压的低压制冷剂与吸热对象流体进行热交换，从而使所述低压制冷剂蒸发；

喷射器(21)，该喷射器(21)通过从喷嘴部(21a)喷射的高速度的喷射制冷剂的吸引作用，从制冷剂吸引口(21d)吸引所述蒸发器(15)的下游侧的制冷剂，所述喷嘴部(21a)使从所述压缩机(11)排出的高压制冷剂减压，该喷射器(21)具备升压部(21f)，该升压部(21f)使所述喷射制冷剂与从所述制冷剂吸引口(21d)吸引的吸引制冷剂的混合制冷剂升压，并向所述压缩机(11)的吸入口侧流出；

流量比调整部(25)，该流量比调整部(25)调整喷射器侧制冷剂流量(Gn)相对于排出制冷剂流量(Gr)的流量比(Gn/Gr)，所述排出制冷剂流量(Gr)是从所述压缩机(11)排出的制冷剂的流量，所述喷射器侧制冷剂流量(Gn)是向所述喷嘴部(21a)流入的制冷剂的流量；以及

流量比控制部(40c)，该流量比控制部(40c)控制所述流量比调整部(25)的动作，

所述流量比控制部(40c)控制所述流量比调整部(25)的动作，使得实际的散热器侧制冷剂流量(Gc)为所述流量比(Gn/Gr)是0时的散热器侧制冷剂流量(Gc)以上，所述散热器侧制冷剂流量(Gc)是向所述散热器流入的制冷剂的流量。

2.根据权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于，

具有对从所述蒸发器(15)流出的制冷剂进行气液分离的气液分离部(19)，

所述气液分离部(19)的气相制冷剂流出口与所述制冷剂吸引口(21d)连接。

3.根据权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述流量比调整部由调整所述喷射器侧制冷剂流量(Gn)的流量调整阀构成。

4.根据权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述流量比控制部(40c)控制所述流量比调整部(25)的动作，使得所述散热器侧制冷剂流量(Gc)接近极大值。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的制冷循环装置，其特征在于，

还具有分支部(13a)，该分支部(13a)将从所述压缩机(11)排出的高压制冷剂分支到所述散热器(12)侧和所述喷嘴部(21a)的入口侧，

所述分支部(13a)被配置成，从所述分支部(13a)分支到所述喷嘴部(21a)的入口侧的所述高压制冷剂一边绕过所述散热器(12)一边流入到所述喷嘴部(21a)。