JP2001324237A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機へのガスインジェクションによる暖房
能力の向上と、圧縮機へのオイル戻り性の向上とを両立
させる。 【解決手段】 少なくとも暖房モード時に冷媒を凝縮さ
せて空気を加熱する室内凝縮器１２を通過した高圧冷媒
の一部をバイパスさせて第１減圧装置２６により中間圧
に減圧し、室内凝縮器１２通過後の高圧冷媒と第１減圧
装置２６通過後の中間圧冷媒とを冷媒−冷媒熱交換器２
３により熱交換させ、この熱交換によりガス化した中間
圧ガス冷媒を圧縮機２２にガスインジェクションする。
更に、暖房モード時に冷凍サイクルの高圧圧力に関連す
る物理量を検出し、この検出値に基づいて決定される上
限値以下に室内熱交換器１２を通過する風量を制限す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスインジェクシ
ョンにより暖房能力の向上を図るヒートポンプ式の冷凍
サイクル装置に関し、例えば、電気自動車用空調装置に
用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気自動車等の車両では、エンジ
ン廃熱（温水）を熱源として車室内の暖房を行うことが
できないので、ヒートポンプ式の冷凍サイクル装置を装
備して、凝縮器での冷媒凝縮熱により車室内を暖房する
ようにしている。

【０００３】しかし、冬季の寒冷地使用のごとく外気温
が−１０°Ｃ以下に低下するような使用環境では、ヒー
トポンプサイクルにおいて蒸発器として作用する室外熱
交換器での吸熱量が低下して、圧縮機吸入圧力が低下す
るので、冷媒比容積が大きくなり、冷媒循環量が減少す
るので、暖房能力が低下するという問題があった。この
ため、寒冷地使用では車室内の暖房能力が不足してしま
う。

【０００４】そこで、本出願人では、特開平９−３９５
５０号公報において、暖房時に、サイクル高圧冷媒を中
間圧に減圧し、この中間圧冷媒を気液分離器にてガス冷
媒と液冷媒とに分離し、この中間圧のガス冷媒を圧縮機
にガスインジェクションすることにより、暖房時での圧
縮機の圧縮仕事量を増大させて、暖房能力を増大させる
ようにした冷凍サイクル装置を提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来装
置では、暖房時に、気液分離器で分離された中間圧ガス
冷媒を温度式膨張弁により低圧まで減圧し、この低圧冷
媒を室外熱交換器で蒸発させ、圧縮機への吸入冷媒の過
熱度を温度式膨張弁により調整しているが、中間期での
暖房低負荷時には、圧縮機回転数の低下により室外熱交
換器を流れる冷媒の流量（流速）が低下して室外熱交換
器に冷媒中のオイルが溜まりやすくなる。その結果、圧
縮機へのオイル戻りが悪化する恐れがあった。

【０００６】本発明は上記点に鑑みて、圧縮機へのガス
インジェクションによる暖房能力の向上と、圧縮機への
オイル戻り性の向上とを両立させることを目的とする。

【０００７】また、本発明は、ガスインジェクションに
伴う圧縮機の過圧縮を防止することを他の目的とする。

【０００８】また、本発明は、ガスインジェクション併
用のヒートポンプ式冷凍サイクル装置において、室外熱
交換器の着霜抑制を良好に行うことを他の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたもので、請求項１に記載の発明で
は、圧縮機（２２）として吐出ポート（２２ａ）および
吸入ポート（２２ｂ）の他に、冷凍サイクル中間圧側の
ガス冷媒を導入するガスインジェクションポート（２２
ｃ）を有する圧縮機（２２）を用い、室内へ向かって空
気が流れる空調通路（２）内に、暖房モード時に圧縮機
（２２）の吐出ポート（２２ａ）から吐出された高圧の
ガス冷媒により空気を加熱する室内熱交換器（１２）を
設置し、暖房モード時に室内熱交換器（１２）通過後の
高圧冷媒の一部をバイパスさせるとともに、この一部の
高圧冷媒を第１減圧装置（２６）により中間圧に減圧
し、室内熱交換器（１２）通過後の高圧冷媒と第１減圧
装置（２６）通過後の中間圧冷媒とを冷媒−冷媒熱交換
器（２３）により熱交換させ、この冷媒−冷媒熱交換器
（２３）にて冷却された高圧冷媒を第２減圧装置（２
７）により低圧まで減圧し、この第２減圧装置（２７）
通過後の低圧冷媒を室外熱交換器（２４）にて外気と熱
交換させる。

【００１０】そして、暖房モード時に室外熱交換器（２
４）を通過した低圧冷媒の気液をアキュームレータ（２
５）にて分離し、このアキュームレータ（２５）からオ
イルが溶け込んだ液冷媒と低圧ガス冷媒とを圧縮機（２
２）の吸入ポート（２２ｂ）に向けて流出させるように
し、冷媒−冷媒熱交換器（２３）における熱交換により
ガス化した中間圧ガス冷媒を暖房モード時に圧縮機（２
２）のガスインジェクションポート（２２ｃ）に導入す
る。

【００１１】さらに、暖房モード時に冷凍サイクルの高
圧圧力に関連する物理量を検出し、この検出値に基づい
て決定される上限値（ＢＰ）以下に、室内熱交換器（１
２）を通過する風量を制限することを特徴とする。

【００１２】これによると、冷媒−冷媒熱交換器（２
３）における熱交換によりガス化した中間圧ガス冷媒を
用いて、圧縮機（２２）へのガスインジェクションを実
施することにより暖房時での圧縮機（２２）の圧縮仕事
量を増大させて、暖房能力を増大できる。

【００１３】しかも、冷媒−冷媒熱交換器（２３）を用
いたガスインジェクションであるため、従来技術のよう
に中間圧冷媒の気液を分離する気液分離器が不要とな
り、圧縮機（２２）吸入側に配置したアキュームレータ
（２５）から圧縮機（２２）の吸入ポート（２２ｂ）に
サイクル低圧冷媒を送り込むことができる。そして、ア
キュームレータ（２５）によりオイルが溶け込んだ液冷
媒を低圧ガス冷媒に確実に混入させることができる。

【００１４】その結果、圧縮機回転数の低下により室外
熱交換器（２４）を流れる冷媒の流量（流速）が低下し
て室外熱交換器（２４）に冷媒中のオイルが溜まりやす
い暖房低負荷時においても、圧縮機（２２）へのオイル
戻り性を良好に確保でき、圧縮機（２２）の耐久性向上
に貢献できる。

【００１５】さらに、このような特徴を持つガスインジ
ェクション併用のヒートポンプ式冷凍サイクル装置にお
いて、請求項１に記載の発明では、暖房モード時に冷凍
サイクルの高圧圧力に関連する物理量を検出し、この検
出値に基づいて決定される上限値（ＢＰ）以下に、室内
熱交換器（１２）を通過する風量を制限するようにして
いるから、この風量制限により室内熱交換器（１２）の
空気側放熱能力が低下して高圧圧力が上昇し、これに伴
ってガスインジェクション流量が増加するので、暖房能
力を速やかに立ち上げることが可能となる。

【００１６】請求項２に記載の発明では、請求項１にお
いて、室内熱交換器（１２）の通過風量を設定する風量
設定手段（５２）を有し、この風量設定手段（５２）に
より設定された設定風量（ＢＯ）よりも上限値（ＢＰ）
を優先させることを特徴とする。

【００１７】これにより、設定風量（ＢＯ）の如何にか
かわらず、室内熱交換器（１２）の通過風量を上限値
（ＢＰ）以下に制限することができる。

【００１８】より具体的には、請求項３に記載の発明の
ように、設定風量（ＢＯ）と上限値（ＢＰ）との大小を
判定し、設定風量（ＢＯ）が上限値（ＢＰ）より大きい
と判定されたときは、室内熱交換器（１２）の通過風量
を上限値（ＢＰ）とし、設定風量（ＢＯ）が上限値（Ｂ
Ｐ）より小さいと判定されたときは、室内熱交換器（１
２）の通過風量を設定風量（ＢＯ）とすればよい。

【００１９】請求項４に記載の発明のように、室内熱交
換器（１２）の通過風量は、送風機（７）の風量制御に
より制御することができる。

【００２０】また、請求項５に記載の発明のように、空
気通路（２）内に、室内熱交換器（１２）を通過する空
気と、室内熱交換器（１２）をパイパスする空気とを振
り分けるドア手段（１６、１７）を配置し、室内熱交換
器（１２）の通過風量をドア手段（１６、１７）の開度
により制御するようにしてもよい。

【００２１】請求項６に記載の発明では、請求項１と同
様の特徴を持つガスインジェクション併用のヒートポン
プ式冷凍サイクル装置において、さらに、室内熱交換器
（１２）における暖房能力が所定値以下であると判定し
たときに、前記ガスインジェクションポート（２２ｃ）
への中間圧ガス冷媒流量（すなわち，ガスインジェクシ
ョン流量）を増加させることを特徴とする。

【００２２】請求項６に記載の発明によると、請求項１
と同様に、ガスインジェクションにより暖房能力を増大
できると同時に、暖房低負荷時においてもアキュームレ
ータ（２５）により圧縮機（２２）へのオイル戻り性を
良好に確保できる。

【００２３】さらに、暖房能力が所定値以下のとき（暖
房能力不足時）には中間圧ガス冷媒流量（ガスインジェ
クション流量）を増加させることにより、圧縮機（２
２）の圧縮仕事量をより一層増加させて暖房能力を向上
できる。

【００２４】請求項７に記載の発明では、請求項６にお
いて、暖房能力が所定値以下であるという判定を圧縮機
（２２）の最高回転数域において行うことを特徴とす
る。

【００２５】これによると、圧縮機（２２）の回転数調
整により暖房能力制御を行っていても、圧縮機（２２）
が最高回転数域にあることを確認して暖房能力不足を的
確に判定することができる。

【００２６】請求項８に記載の発明では、請求項６また
は７において、圧縮機（２２）の負荷が所定値以上であ
ると判定したときに、ガスインジェクションポート（２
２ｃ）への中間圧ガス冷媒流量を減少させることを特徴
とする。

【００２７】これにより、ガスインジェクションによる
圧縮機（２２）の過負荷状態を回避できる。

【００２８】請求項９に記載の発明のように、請求項８
の中間圧ガス冷媒流量の減少は、具体的には第１減圧手
段（２６）の開度減少もしくは第２減圧装置（２７）の
開度増加により行うことができる。

【００２９】請求項１０に記載の発明では、請求項６な
いし９のいずれか１つにおいて、圧縮機（２２）の温度
が所定値以上であると判定したときに、ガスインジェク
ションポート（２２ｃ）への中間圧ガス冷媒流量を増加
させることを特徴とする。

【００３０】後述の図９に例示するように、圧縮機（２
２）の吐出冷媒温度はガスインジェクションにより引き
下げることができるので、圧縮機（２２）の温度が過度
に上昇することを中間圧ガス冷媒流量（ガスインジェク
ション流量）の増加により未然に防止できる。

【００３１】請求項１１に記載の発明のように、請求項
６ないし１０のいずれか１つにおいて、中間圧ガス冷媒
流量の増加は、具体的には第１減圧装置（２６）の開度
増加もしくは第２減圧装置（２７）の開度減少により行
うことができる。

【００３２】請求項１２に記載の発明では、請求項１、
６と同様の特徴を持つガスインジェクション併用のヒー
トポンプ式冷凍サイクル装置において、さらに、暖房モ
ード時に圧縮機（２２）の圧縮比が所定値以下であると
きは、ガスインジェクションポート（２２ｃ）への中間
圧ガス冷媒流量を減少させるか零にすることを特徴とす
る。

【００３３】請求項１２に記載の発明によると、請求項
１、６と同様に、ガスインジェクションにより暖房能力
を増大できると同時に、暖房低負荷時においてもアキュ
ームレータ（２５）により圧縮機（２２）へのオイル戻
り性を良好に確保できる。

【００３４】さらに、圧縮比が小さいときに中間圧ガス
冷媒流量（ガスインジェクション流量）を減少させるか
零にすることにより圧縮機（２２）の過圧縮を防止し
て、サイクル効率の悪化を防止できる。

【００３５】より具体的には、請求項１３に記載の発明
のように、圧縮機（２２）の圧縮比の判定値として第１
所定値（Ａ）とこの第１所定値（Ａ）より大きい第２所
定値（Ｂ）とを設定し、圧縮機（２２）の圧縮比が第２
所定値（Ｂ）より低下して第１所定値（Ａ）に近づくに
つれて中間圧ガス冷媒流量の減少度合いを大きくし、圧
縮機（２２）の圧縮比が第１所定値（Ａ）より低下する
と、中間圧ガス冷媒流量を零にする。

【００３６】これによると、圧縮比が大きくなる暖房高
負荷時にはガスインジェクション流量を増大して暖房能
力を向上でき、一方、圧縮比が小さくなる暖房低負荷時
には圧縮比の減少につれてガスインジェクション流量を
減少して圧縮機（２２）の過圧縮を確実に防止できる。

【００３７】請求項１４に記載の発明では、請求項１、
６、１２と同様の特徴を持つガスインジェクション併用
のヒートポンプ式冷凍サイクル装置において、さらに、
暖房モード時に圧縮機（２２）の吐出圧力の判定値とし
て外気温により決定された所定圧力を設定し、圧縮機
（２２）の実際の吐出圧力が前記所定圧力より低下した
ときは、ガスインジェクションポート（２２ｃ）への中
間圧ガス冷媒流量を減少させるか零にすることを特徴と
する。

【００３８】請求項１４に記載の発明によると、請求項
１、６、１２と同様に、ガスインジェクションにより暖
房能力を増大できると同時に、暖房低負荷時においても
アキュームレータ（２５）により圧縮機（２２）へのオ
イル戻り性を良好に確保できる。

【００３９】暖房モード時に室外熱交換器（２４）では
外気から吸熱して低圧冷媒を蒸発させるため、圧縮機
（２２）の吸入圧力は外気温との間に相関関係を持って
いる。従って、外気温により決定された所定圧力よりも
実際の吐出圧力が低下したときは圧縮比が小さい状態で
あると推定できる。そこで、このような推定条件を満足
するときに中間圧ガス冷媒流量（ガスインジェクション
流量）を減少することにより圧縮機（２２）の過圧縮を
防止することができる。

【００４０】請求項１５に記載の発明では、請求項１、
６、１２、１４と同様の特徴を持つガスインジェクショ
ン併用のヒートポンプ式冷凍サイクル装置において、さ
らに、暖房モード時に室内熱交換器（１２）の加熱度合
いの判定値として外気温により決定された所定加熱度合
いを設定し、室内熱交換器（１２）の実際の加熱度合い
が所定加熱度合いより低下したときは、ガスインジェク
ションポート（２２ｃ）への中間圧ガス冷媒流量を減少
させるか零にすることを特徴とする。

【００４１】請求項１５に記載の発明によると、請求項
１、６、１２、１４と同様に、ガスインジェクションに
より暖房能力を増大できると同時に、暖房低負荷時にお
いてもアキュームレータ（２５）により圧縮機（２２）
へのオイル戻り性を良好に確保できる。

【００４２】暖房モード時に室内熱交換器（１２）の加
熱度合いは圧縮機（２２）の吐出圧力と相関関係がある
から、室内凝縮器１２の加熱度合いが低下することは吐
出圧力Ｐｄが低下することを意味している。従って、外
気温により決定された所定の加熱度合いよりも実際の加
熱度合いが低下したときは圧縮比が小さい状態であると
推定できる。そこで、このような推定条件を満足すると
きに中間圧ガス冷媒流量（ガスインジェクション流量）
を減少することにより圧縮機（２２）の過圧縮を防止す
ることができる。

【００４３】請求項１６に記載の発明のように、請求項
１２ないし１５のいずれか１つにおいて、中間圧ガス冷
媒流量は第１減圧装置（２６）もしくは第２減圧装置
（２７）の開度制御により制御することができる。

【００４４】請求項１７に記載の発明では、請求項１、
６、１２、１４、１５と同様の特徴を持つガスインジェ
クション併用のヒートポンプ式冷凍サイクル装置におい
て、さらに、暖房モード時に室外熱交換器（２４）の着
霜を判定し、室外熱交換器（２４）の着霜量が所定量よ
り大きいときは、圧縮機（２２）の回転数を低下するこ
とを特徴とする。

【００４５】請求項１７に記載の発明によると、請求項
１、６、１２、１４、１５と同様に、ガスインジェクシ
ョンにより暖房能力を増大できると同時に、暖房低負荷
時においてもアキュームレータ（２５）により圧縮機
（２２）へのオイル戻り性を良好に確保できる。

【００４６】さらに、暖房モード時に室外熱交換器（２
４）の着霜量が所定量より大きいときは圧縮機（２２）
の回転数を低下することにより、室外熱交換器（２４）
における冷媒蒸発圧力（圧縮機吸入圧）が上昇して、室
外熱交換器（２４）の着霜を抑制できる。

【００４７】請求項１８に記載の発明では、請求項１７
において、室内を予め暖房しておくプレ暖房モードを設
定するプレ暖房設定手段（６１）を有し、プレ暖房モー
ドが実行されたときに、室外熱交換器（２４）の着霜量
が所定量より大きいときは、圧縮機（２２）の回転数を
低下することを特徴とする。

【００４８】これにより、プレ暖房モード時においても
圧縮機（２２）の回転数低下により室外熱交換器（２
４）の着霜を抑制できる。

【００４９】請求項１９に記載の発明では、請求項１７
または１８において、室外熱交換器（２４）の着霜量が
所定量より大きいときは、ガスインジェクションポート
（２２ｃ）への中間圧ガス冷媒流量を増加させることを
特徴とする。

【００５０】請求項１７または１８のように室外熱交換
器（２４）の着霜抑制のために、圧縮機（２２）の回転
数を低下させると、室外熱交換器（２４）の着霜を抑制
できる反面、サイクル内の冷媒循環量が減少して暖房能
力低下の原因となる。そこで、請求項１９では、室外熱
交換器（２４）の着霜量が所定量より大きいときに圧縮
機（２２）の回転数を低下させるととともに中間圧ガス
冷媒流量（ガスインジェクション流量）を増加させる制
御を行う。

【００５１】このため、ガスインジェクション流量の増
加により圧縮機（２２）の圧縮仕事量が増加して冷媒循
環量減少を補うことができ、圧縮機回転数低下時の暖房
能力減少を抑制することができる。

【００５２】請求項２０に記載の発明では、室外熱交換
器（２４）の着霜量が所定量以下であるときは、冷媒−
冷媒熱交換器（２３）通過後の高圧冷媒の過冷却度を第
２減圧装置（２７）の開度制御により制御することを特
徴とする。

【００５３】これにより、室外熱交換器（２４）の着霜
量が少ないときには高圧冷媒の過冷却度をサイクル効率
のよくなる範囲に制御することを優先して、サイクル効
率の向上を図ることができる。

【００５４】請求項２１に記載の発明のように、請求項
１７ないし２０のいずれか１つにおいて、中間圧ガス冷
媒流量の増加は具体的には第１減圧装置（２６）の開度
増加もしくは第２減圧装置（２７）の開度減少により行
うことができる。

【００５５】請求項２２に記載の発明では、室外熱交換
器（２４）の着霜量の判定値として暖房モード（通常暖
房モード）時における第１の判定値（ＴＯ１）およびプ
レ暖房モード時における第２の判定値（ＴＯ２）を設定
し、第２の判定値（ＴＯ２）を第１の判定値（ＴＯ１）
に比較して室外熱交換器（２４）の着霜量が小さくなる
ように設定することを特徴とする。

【００５６】これにより、プレ暖房制御では、通常暖房
制御時よりも着霜判定条件を緩めに設定することで霜の
発生を確実に抑制した状態で、車室内を継続してプレ暖
房することができる。このため、その後、通常暖房制御
を行うときに、室外熱交換器（２４）で着霜が生じてい
ない状態で暖房運転を起動でき、十分な暖房能力を発揮
させることができる。一方、通常暖房制御時では、プレ
暖房制御よりも着霜条件を厳しくするため、着霜抑制の
ために圧縮機（２２）の回転数が低下する頻度を少なく
することができる。

【００５７】請求項２３に記載の発明では、空気通路
（２）内において室内熱交換器（１２）の上流側に、少
なくとも冷房モード時に低圧冷媒を蒸発させる室内蒸発
器（１１）を配置するとともに、空気通路（２）内に、
室内熱交換器（１２）を通過する空気と、室内熱交換器
（１２）をパイパスする空気とを振り分けるドア手段
（１６、１７）を配置し、冷房モード時にドア手段（１
６、１７）により室内熱交換器（１２）への空気流れを
遮断して、空気が室内熱交換器（１２）をパイパスして
流れることにより、圧縮機（２２）の吐出ガス冷媒が冷
房モード時にも室内熱交換器（１２）を通過するように
したことを特徴とする。

【００５８】このように、暖房モード以外に冷房モード
時にも暖房用室内熱交換器（１２）を圧縮機（２２）の
吐出ガス冷媒が通過する冷媒流路構成とすることによ
り、圧縮機（２２）の吐出ガス冷媒が常に暖房用室内熱
交換器（１２）を通過して室外熱交換器（２４）側へ向
かう一方向に流れる。その結果、冷房、暖房切替のため
の四方弁等を廃止でき、冷媒流路構成を簡素化できる。

【００５９】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００６０】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は、本発明
を電気自動車用空調装置に適用した第１実施形態で、空
調ユニット１は電気自動車の車室内に設置されるもの
で、その空調ダクト２は、車室内に空調空気を導く空調
通路を構成するものである。この空調ダクト２の一端側
に内外気を吸入する吸入口３、４、５が設けられてい
る。内気吸入口４と外気吸入口５は、内外気切替ドア６
により切替開閉される。

【００６１】上記吸入口３〜５に隣接して、空調ダクト
２内に空気を送風する送風機７が設置されており、この
送風機７は図示しないモ−タとこのモータにより駆動さ
れるファン７ａ、７ｂにより構成される。

【００６２】一方、空調ダクト２の他端側には車室内へ
通ずる複数の吹出口、すなわち車室内乗員の足元部に向
かって空調空気を吹き出すフット吹出口８、車室内乗員
の上半身に向かって空調空気を吹き出すフェイス吹出口
９および車両フロントガラスの内面に空調空気を吹き出
すデフロスタ吹出口１０が形成されている。

【００６３】また、送風機７よりも空気下流側における
空調ダクト２内には冷房用蒸発器１１が設けられてい
る。この冷房用蒸発器１１は、冷凍サイクル２１の一部
を構成する室内熱交換器であり、後述する冷房運転およ
び除湿運転モード時に、内部を流れる冷媒の吸熱作用に
よって、空調ダクト２内の空気を除湿、冷却する冷却器
として機能する。

【００６４】また、冷房用蒸発器１１よりも空気下流側
における空調ダクト２内には暖房用凝縮器１２が設けら
れている。この暖房用凝縮器１２は、冷凍サイクル２１
の一部を構成する室内熱交換器であり、後述する暖房運
転および除湿運転モード時に、内部を流れる冷媒の放熱
作用によって、空調ダクト２内の空気を加熱する加熱器
として機能する。

【００６５】また、空調ダクト２内の空気流路は、仕切
り壁１３によりフット吹出口８側の第１空気流路１４
と、フェイス吹出口９およびデフロスタ吹出口１０側の
第２空気流路１５とに仕切られている。この空気流路１
４、１５の２分割は冬季の暖房時に次の内外気２層モー
ドを実施するためである。すなわち、冬季暖房時にフッ
ト吹出口８側の第１空気流路１４には内気吸入口３から
温度の高い内気を吸入して足元へ温度を吹き出すことに
より暖房負荷を軽減すると同時に、デフロスタ吹出口１
０側の第２空気流路１５には外気吸入口５から湿度の低
い外気を吸入して、フロントウインドの曇りを確実に防
止する内外気２層モードを実施するために、空気流路１
４、１５の２分割を行っている。

【００６６】ドア１６、１７は凝縮器１２を通る空気通
路と凝縮器１２をバイパスするバイパス通路１２ａとを
切り替える通路切替ドアであり、一方のドア１７は空気
流路１４、１５の仕切り部材の役割を兼ねている。ま
た、１８は空気流路１４、１５の下流側に配置されたド
アで、空気流路１４、１５の仕切り作用と空気流路１
４、１５の連通状態とを切り替えるドアである。なお、
前記した各吹出口８、９、１０は図示しない吹出口切替
ドアにより開閉される。

【００６７】ところで、上記冷凍サイクル２１は、冷房
用の蒸発器１１と暖房用の凝縮器１２とで冷房および暖
房を行うヒートポンプ式冷凍サイクルとして構成されて
おり、蒸発器１１と凝縮器１２の他に以下の機器を備え
ている。すなわち、冷媒圧縮機２２、気液２相の中間圧
冷媒を高圧冷媒と熱交換してガス化する冷媒−冷媒熱交
換器２３、室外熱交換器２４、サイクル低圧冷媒（圧縮
機吸入冷媒）の気液を分離して余剰液冷媒を溜めておく
アキュムレータ（気液分離器）２５、凝縮器１２通過後
の高圧冷媒の一部をバイパスさせて中間圧に減圧する第
１減圧装置２６、冷媒−冷媒熱交換器２３の出口の高圧
冷媒を暖房時に低圧まで減圧する第２減圧装置２７、冷
房時に室外熱交換器２４からの凝縮後の高圧冷媒を低圧
まで減圧する第３減圧装置２９、および冷房、暖房での
冷媒流れを切り替える電磁弁（冷媒経路切替手段）２８
ａ、２８ｂが冷凍サイクル２１に備えられている。

【００６８】なお、室外熱交換器２４は電気自動車の車
室外に設置され、電動室外ファン２４ａにより送風され
る外気と熱交換するようになっている。また、上記冷媒
圧縮機２２は、電動式圧縮機であって、図示しない交流
モータを一体に密封ケース内に内蔵し、このモータによ
り駆動されて冷媒の吸入、圧縮、吐出を行う。この冷媒
圧縮機２２の交流モータにはインバータ３０により交流
電圧が印加され、このインバータ３０により交流電圧の
周波数を調整することによってモータ回転速度を連続的
に変化させるようになっている。従って、インバータ３
０は圧縮機２２の回転数調整手段をなすものであり、こ
のインバータ３０には、車載バッテリ３１からの直流電
圧が印加される。インバータ３０は空調用制御装置４０
によって通電制御される。

【００６９】冷媒圧縮機２２には圧縮した冷媒を吐出す
る吐出ポート２２ａ、サイクル低圧側の冷媒を吸入する
吸入ポート２２ｂ、および中間圧のガス冷媒をインジェ
クションするガスインジェクションポート２２ｃが備え
られている。このガスインジェクションポート２２ｃ
は、ガスインジェクション通路２２ｄを介して冷媒−冷
媒熱交換器２３に連通している。

【００７０】第１減圧装置２６および第２減圧装置２７
は電気的に弁開度が調整される電気式膨張弁からなり、
この電気式膨張弁は例えば、ステップモータのような電
気駆動手段を有し、この電気駆動手段により弁体の変位
量を調整して、この弁体により冷媒絞り通路の開度を調
整するものである。また、第３減圧装置２９は固定絞り
手段であり、図示の例では、上流側のキャピラリチュー
ブ２９ａと下流側のオリフィス２９ｂとの組み合わせか
らなる。

【００７１】アキュムレータ２５はＵ状の冷媒出口管２
５ａを有しており、余剰液冷媒を底部側に溜めてガス冷
媒をＵ状の冷媒出口管２５ａの上端開口部から吸入する
ことにより圧縮機２２への液バックを防止する。また、
同時に、アキュムレータ２５のＵ状の冷媒出口管２５ａ
の底部に設けた小径のオイル戻し穴（図示せず）から、
オイルが一部溶け込んだ液冷媒を吸入してガス冷媒に混
合することより、圧縮機２２へのオイル戻り性を確保す
るように構成されている。

【００７２】また、冷媒−冷媒熱交換器２３と室外熱交
換器２４を接続する高圧側の冷媒配管３２には、冷媒−
冷媒熱交換器２３出口の高圧冷媒の温度および圧力を検
出するための冷媒温度センサ４１ａと高圧センサ４１ｂ
が設置されている。このセンサ４１ａ、４１ｂの出力信
号は空調用制御装置４０に入力され、第２減圧装置２７
の開度を制御することで冷媒−冷媒熱交換器２３出口の
高圧冷媒の過冷却度（サブクール）を制御する。

【００７３】また、前記したインジェクション通路２２
ｄには、第１減圧装置２６で減圧された中間圧冷媒の温
度および圧力を検出する中間圧冷媒温度センサ４１ｆ、
中間圧センサ４１ｇが設置されている。このセンサ４１
ｆ、４１ｇの出力信号は空調用制御装置４０に入力さ
れ、第１減圧装置２６の開度を制御することで、冷媒−
冷媒熱交換器出口の中間圧冷媒の過熱度（スーパヒー
ト）を制御する。

【００７４】空調用制御装置４０はマイクロコンピュー
タとその周辺回路にて構成されるもので、空調用制御装
置４０には、上記センサ４１ａ、４１ｂ、４１ｆ、４１
ｇの他に、外気温センサ４１ｃ、蒸発器直後の空気温度
を検出する蒸発器温度センサ４１ｄ、圧縮機２２の吐出
ガス温度を検出する吐出温度センサ４１ｅ、室外熱交換
器２４出口の冷媒温度センサ４１ｈ、インバータ３０の
電流センサ４１ｉ等のセンサ群４１からセンサ信号が入
力されるようになっている。

【００７５】また、空調用制御装置４０には、空調操作
パネル５０（図２参照）から乗員（ユーザ）により操作
される各レバーの設定状況に応じた信号も入力されるよ
うになっている。

【００７６】なお、図１にはインバータ３０と空調用制
御装置４０との間の電気的接続のみを示し、他の機器と
空調用制御装置４０との電気的接続を図示していない
が、第１、第２減圧装置２６、２７、電磁弁２８ａ、２
８ｂ、ドア６、１６、１７、１８、図示しない吹出口切
替ドア、送風機７、および室外ファン２４ａの作動も制
御装置４０により制御される。電磁弁２８ａ、２８ｂ
は、制御装置４０により開閉制御されて冷媒循環経路を
冷房、暖房、除湿の各運転モードに対応して切り替え
る。

【００７７】図２に示す空調操作パネル５０には、乗員
により手動操作される以下の操作部材が設けられてい
る。５１は車室内への吹出空気の温度の目標値を設定す
る温度設定レバーで、本例では、電動式圧縮機２２の回
転数調整の目標値を設定するように構成されている。

【００７８】また、温度設定レバー５１の操作位置によ
り設定される目標値に対し、電磁弁２８ａ、２８ｂおよ
び通路切替ドア１６、１７の開閉を制御し、冷凍サイク
ルの運転モードの切替および凝縮器１２または蒸発器１
１での熱交換量を制御する。

【００７９】各運転モードの切替は例えば図３に示すよ
うにレバー５１を左から右に移動させることにより冷房
モード、除湿モード、暖房モードを順次設定する。ま
た、図４、５、６に示すように温度設定レバー５１の操
作位置の移動により、冷房時には目標蒸発器吹出温度が
設定され、除湿時および暖房時には目標高圧圧力が設定
されるようになっている。

【００８０】温度設定レバー５１の操作位置信号は制御
装置４０に入力され、そして制御装置４０は、センサ群
４１により検出される実際の蒸発器吹出空気温度または
高圧圧力が上記目標値と一致するように圧縮機２２の回
転数を制御して、吹出空気温度を制御する。

【００８１】５２は送風機７の風量切替レバーで、乗員
により操作される風量設定手段としての役割を果たすも
のである。５３は圧縮機２２の運転を断続するエアコン
スイッチ、５４は吹出口８、９、１０の切替ドア（図示
せず）を開閉する空調吹出モード切替レバー、５５は内
外切替ドア６を開閉する内外気切替レバーである。

【００８２】一方、前記した冷媒−冷媒熱交換器２３は
例えば図７に示すように、内部通路２３ａと外部通路２
３ｂとを同心状に形成した二重通路構造の円筒形状にな
っている。内部通路２３ａは中心部に位置して室外熱交
換器２４へ向かう主流の冷媒（高圧冷媒）が流れる。こ
れに対し、外部通路２３ｂは、内部通路２３ａの外周側
の円周方向に並列配置された多数の小通路から形成され
ており、外部通路２３ｂにはインジェクション通路２２
ｄを通りインジェクションポート２２ｃに導かれる中間
圧冷媒が流れる。

【００８３】ここで、内部通路２３ａおよび外部通路２
３ｂを形成する管状体２３ｃはアルミニウム等の熱伝導
性に優れた金属にて成形（例えば、押出し成形）され、
かつ、管状体２３ｃの外表面には断熱材２３ｄが固着さ
れているので、内部通路２３ａ内の高圧冷媒と外部通路
２３ｂ内の中間圧冷媒との相互間のみで良好に熱交換を
行うことができる。

【００８４】この冷媒−冷媒熱交換器２３は、ガスイン
ジェクションを必要としないときには、第１減圧装置２
６を全閉することにより、内部通路２３ａのみに高圧冷
媒が流れるので、高圧側配管３２の一部として使われ
る。

【００８５】次に、上記構成において本第１実施形態の
作動を説明する。エアコンスイッチ５３が投入される
と、その信号が制御装置４０に投入され、圧縮機２２を
起動する。この状態にて温度設定レバー５１が図３のＰ
Ｈ２からＰＨ１の位置にあると、制御装置４０は暖房モ
ードと判定して電磁弁２８ａ、２８ｂおよび通路切替ド
ア１６、１７を図８の暖房運転時の状態に制御する。

【００８６】この暖房モード時における冷媒流れを図１
のサイクルにて説明すると、図１中の黒色矢印は暖房運
転時の冷媒流れ経路を示しており、圧縮機２２から吐出
された高温高圧の過熱ガス冷媒は、まず、室内に設定さ
れた凝縮器１２に流入する。ここで、高圧ガス冷媒が送
風機７により送風される空気と熱交換（放熱）して凝縮
する。ガス冷媒の凝縮により加熱された温風は主にフッ
ト吹出口８より車室内へ吹き出され、車室内の暖房を行
う。

【００８７】凝縮器１２から流出した高圧の二相冷媒の
一部はインジェクション通路２２ｄにバイパスされ、こ
こで第１減圧装置２６に流入し、中間圧ＰＭまで減圧さ
れる。中間圧ＰＭまで減圧された二相冷媒は冷媒−冷媒
熱交換器２３の外部通路２３ｂを通り、内部通路２３ａ
を通る室内凝縮器１２出口の高圧冷媒と熱交換（吸熱）
することでガス化されインジェクションポート２２ｃに
流入する。

【００８８】一方、冷媒−冷媒熱交換器２３の内部通路
２３ａを通る高圧冷媒は外部通路２３ｂを通る冷媒と熱
交換（放熱）し、過冷却される。暖房時には冷房用電磁
弁２８ｂが閉じているため、この過冷却された高圧冷媒
は第２減圧装置２７に流入し、第２減圧装置２７により
低圧ＰＬまで減圧され室外熱交換器２４に流入する。そ
して、この低圧冷媒が室外熱交換器２４を通る際に室外
ファン２４ａの送風空気（外気）から吸熱して蒸発す
る。

【００８９】室外熱交換器２４で蒸発したガス冷媒は、
暖房用電磁弁２８ａを通過してアキュムレータ２５に流
入し、暖房負荷の変動により生じる液冷媒はアキュムレ
ータ２５内に溜められる。アキュムレータ２５ではその
Ｕ状の冷媒出口管２５ａの上端開口部からガス冷媒を吸
入するとともに、Ｕ状の冷媒出口管２５ａの底部に設け
たオイル戻し穴（図示せず）から、オイルが一部溶け込
んだ液冷媒を吸入してガス冷媒に混合し、このガス冷媒
を冷媒吸入通路２２ｆから圧縮機２２の吸入ポート２２
ｂに吸入させる。これにより、中間期の暖房低負荷時の
ように冷媒流量が少ない条件のもとでも、圧縮機２２へ
確実にオイルを戻すことができる。

【００９０】図９は上記した暖房運転時における冷凍サ
イクルの冷媒の状態を示すモリエル線図であり、第１減
圧装置（電気式膨張弁）２６の開度は、中間圧冷媒の温
度センサ４１ｆおよひ圧力センサ４１ｇの検出信号に基
づいて制御装置４０により制御されて、圧縮機２２のイ
ンジェクションポート２２ｃに流入するガスインジェク
ション冷媒の過熱度ＳＨが所定量になるように冷媒流量
を制御する。すなわち、ガスインジェクション冷媒の過
熱度ＳＨが大きくなれば、第１減圧装置（電気式膨張
弁）２６の開度を増大し、逆に過熱度ＳＨが小さくなれ
ば、第１減圧装置（電気式膨張弁）２６の開度を減少さ
せる。

【００９１】また、第２減圧装置２７の開度は制御装置
４０により制御されて、冷媒−冷媒熱交換器２３の内部
通路２３ａを出た高圧冷媒の過冷却度ＳＣが所定量にな
るように冷媒−冷媒熱交換器２３での交換熱量を制御す
る。すなわち、高圧冷媒の過冷却度ＳＣが大きくなれ
ば、第２減圧装置２７の開度を増大して高圧を低下させ
て過冷却度ＳＣを減少させる。逆に、高圧冷媒の過冷却
度ＳＣが小さくなれば、第２減圧装置２７の開度を減少
して高圧を上昇させて、過冷却度ＳＣを増加させる。

【００９２】なお、図９において、Ｇｉはインジェクシ
ョン通路２２ｄからインジェクションポート２２ｃにガ
スインジェクションされる冷媒流量、Ｇｅは室外熱交換
器（暖房時の蒸発器）２４を通して圧縮機２２に吸入さ
れる冷媒流量、Δｉ₁ は冷媒−冷媒熱交換器２３で吸熱
するガスインジェクション側の中間圧冷媒のエンタルピ
差で、Δｉ₂ は冷媒−冷媒熱交換器２３で放熱して、第
２減圧装置２７に向かう高圧冷媒のエンタルピ差であ
る。

【００９３】ところで、従来の一般的なヒートポンプシ
ステムでは、暖房時に外気温度が低くなると、吸入圧力
が低下して冷媒比容積が大きくなるため、圧縮機２２で
吸入する冷媒循環量Ｇ１が減少し、暖房能力が低下す
る。また、吸入圧力の低下により圧縮比が大きくなるた
め、圧縮機２２の吐出冷媒温度Ｔｄが図９のＴ₁ 点まで
上昇する。このため、圧縮機２２保護のため、圧縮機２
２を最大能力（最大回転数）で使用できない。

【００９４】これに対して、本第１実施形態において
は、室内凝縮器１２の出口冷媒の一部を減圧し、冷媒−
冷媒熱交換器２３にて熱交換し、ガス化させ、このガス
冷媒をガスインジェクション通路２２ｄを通して圧縮機
２２の圧縮過程途中に戻す（ガスインジェクション）た
め、圧縮機２２で吸入する冷媒循環量Ｇｅに、ガスイン
ジェクションされる冷媒量Ｇｉが加わって、圧縮仕事が
なされることになる。これにより、圧縮仕事量が増加
し、凝縮器１２での冷媒放熱量が増加すると同時に、圧
縮機２２の圧縮過程の途中に中間圧のガス冷媒がインジ
ェクションされるため、途中まで圧縮加熱されたガス冷
媒が中間圧ガス冷媒により冷却され、吐出冷媒温度Ｔｄ
が図９のＴ₂ 点まで低下する。このため、圧縮機２２を
最大能力（最大回転数）で使用することが可能となる。
以上により、低外気温時における暖房能力を効果的に向
上できる。

【００９５】次に、温度設定レバー５１が図３のＰＣ１
からＰＣ２の位置にあると、制御装置４０は冷房モード
と判定して電磁弁２８ａ、２８ｂおよびエアミックスド
ア１６、１７を図８の冷房運転の状態に制御する。

【００９６】この冷房モードにおける冷媒流れを図１の
サイクルにて説明すると、図１の白抜き矢印は冷房運転
時の冷媒流れ経路を示しており、圧縮機２２から吐出さ
れた高温高圧の過熱ガス冷媒は、まず、室内に設定され
た凝縮器１２に流入する。しかし、通路切替ドア１６、
１７が凝縮器１２側の空気通路を全閉するため、凝縮器
１２でガス冷媒は送風機７により送風される空気と熱交
換（放熱）しない。

【００９７】送風機７の送風空気は全量、バイパス通路
１２ａを流れるので、圧縮機２２からの吐出ガス冷媒
は、高温高圧の過熱状態のまま、冷媒−冷媒熱交換器２
３の内部通路２３ａに流入する。

【００９８】このとき、圧縮機２２へのインジェクショ
ン通路２２ｄに設置されている第１減圧装置（電気式膨
張弁）２６が全閉状態に制御されているため、圧縮機２
２からの吐出ガス冷媒はインジェクション通路２２ｄに
分岐されることなく、その全量が冷媒−冷媒熱交換器２
３の内部通路２３ａに流入する。しかし、外部通路２３
ｂに中間圧の低温冷媒が流れないため、内部通路２２ａ
を通る冷媒は冷却されず高温高圧の過熱ガス冷媒のまま
冷媒−冷媒熱交換器２３から流れ出し、開弁状態にある
冷房用電磁弁２８ｂを通り室外熱交換器２４に流入す
る。

【００９９】この室外熱交換器２４では、室外ファン２
４ａの送風空気（外気）と高圧ガス冷媒とが熱交換（放
熱）して冷媒が凝縮する。そして、室外熱交換器２４で
凝縮した冷媒は、暖房用電磁弁２８ａの閉弁により第３
減圧装置２９を通過し、ここで低圧ＰＬまで減圧された
後、蒸発器１１に流入する。

【０１００】この蒸発器１１にて冷媒が送風機７の送風
空気から吸熱して蒸発する。蒸発器１１にて吸熱され冷
却された冷風は、上記したように下流側の室内凝縮器１
２は通過せず、そのバイパス通路１２ａを冷風のまま通
過して、主にフェイス吹出口９から車室内へ吹き出して
車室内を冷房する。

【０１０１】一方、蒸発器１１で蒸発したガス冷媒はア
キュムレータ２５に流入し、このアキュムレータ２５か
らガス冷媒は冷媒吸入通路２２ｆを通過して圧縮機２２
の吸入ポート２２ｂに吸入される。

【０１０２】最後に、温度設定レバー５１が図３のＰＤ
１からＰＤ２の位置にあると、制御装置４０は除湿モー
ドと判定して電磁弁２８ａ、２８ｂおよび通路切替ドア
１６、１７を図８の除湿運転時の状態に制御する。

【０１０３】この除湿モードにおける冷媒流れを図１の
サイクルにて説明すると、図１の斜線付き矢印は除湿運
転時の冷媒流れ経路を示しており、圧縮機２２から吐出
された高温高圧の過熱ガス冷媒は、通路切替ドア１６、
１７の開により室内に設定された凝縮器１２に流入す
る。ここで、高圧ガス冷媒が送風機７の送風空気と熱交
換（放熱）して凝縮する。

【０１０４】除湿モードでは、圧縮機２２へのインジェ
クション通路２２ｄに設定されている第１減圧装置２６
が全閉状態に制御され、冷媒がインジェクション通路２
２ｄを流れないため、凝縮器１２で凝縮した高圧冷媒の
全量が冷媒−冷媒熱交換器２３の内部通路２３ａを通過
する。このとき、内部通路２３ａを通過する冷媒は冷却
されず、室内凝縮器１２を出たときの状態のまま、冷媒
−冷媒熱交換器２３を通過する。そして、冷房用電磁弁
２８ｂの閉弁により高圧冷媒は第２減圧装置２７に流入
し、この第２減圧装置２７により中間圧に減圧され室外
熱交換器２４に流入する。

【０１０５】ここで、第２減圧装置２７により作られる
中間圧は、除湿モードにおいて高い吹出温度が必要な第
１除湿モードＤ₁ では、外気温度に対する冷媒の飽和圧
力より低く設定することにより、図１０のモリエル線図
に示すように室外熱交換器２４を蒸発器として作用させ
て吸熱側に設定できる。すなわち、第２減圧装置２７の
開度を小さくして減圧量を大きくすることにより中間圧
が低く設定される。

【０１０６】そして、室外熱交換器２４を流れ出た中間
圧冷媒は、暖房用電磁弁２８ａの閉弁により第３減圧装
置２９に流入し、低圧ＰＬまで減圧される。この減圧さ
れた低圧冷媒は、蒸発器１１に流入し、送風機７の送風
空気から吸熱して蒸発した後、アキュムレータ２５に流
入する。アキュムレータ２５からガス冷媒は冷媒吸入通
路２２ｆを通過して圧縮機２２の吸入ポート２２ｂに吸
入される。

【０１０７】除湿モードでは、室内空調ユニット１内に
設定された蒸発器１１および凝縮器１２にともに冷媒が
流れて、送風機７の送風空気はまず蒸発器１１で冷却、
除湿され、その後に凝縮器１２にて再加熱され、温風と
なる。この温風は主にデフ吹出口１０より車室内へ吹き
出され、窓ガラスの曇り止めを行うとともに、車室内を
除湿暖房する。

【０１０８】ところで、除湿モードの中で、高い吹出温
度が必要な第１除湿モードＤ₁ では、図１０のモリエル
線図から理解されるように、圧縮機２２の動力Ｌ、室外
熱交換器２４の吸熱量Ｑｅｈ、および室内蒸発器１１で
の吸熱量Ｑｅの総和が室内凝縮器１２から放熱（放熱量
Ｑｃ）できるため、目的の高い吹出温度を作り出すこと
ができる。

【０１０９】一方、除湿モードの中で、低い吹出温度が
必要な第２除湿モードＤ₂ では、第２減圧装置２７によ
り作られる中間圧を、外気温度に対する冷媒の飽和圧力
よりも高く設定することにより、図１１のモリエル線図
に示すように室外熱交換器２４を凝縮器として作用させ
て放熱側に設定できる。すなわち、第２減圧装置２７の
弁開度を大きくして減圧量を小さくすることにより中間
圧が高く設定される。

【０１１０】このように室外熱交換器２４が凝縮器とな
り放熱側として作用するため、圧縮機２２の動力Ｌおよ
び室内蒸発器１１での吸熱量Ｑｅの合計と、室外熱交換
器２４での放熱量Ｑｅｈと室内凝縮器１２での放熱量Ｑ
ｃの合計とが等しくなる。従って、室内凝縮器１２での
放熱量Ｑｃは、第１除湿モードＤ₁ の場合より減少する
ので、目的とする低い吹出温度を作り出すことができ
る。

【０１１１】このように、第２減圧装置２７の弁開度の
調整により中間圧を制御することにより除湿時の吹出温
度をリニアに制御できる。

【０１１２】次に、暖房モード時における室内凝縮器１
２の通過風量（室内吹出風量）の制御について説明す
る。図１２は、制御装置４０のマイクロコンピュータに
より実行される風量制御のフローチャートであり、車両
のキースイッチがオンされて制御装置４０に電源が供給
されると、図１２のルーチンが起動される。そして、ま
ずステップＳ１０１にて、空調操作パネル５０の温度設
定レバー５１の設定位置を読み込む。

【０１１３】次のステップＳ１０２にて、図６の特性
（ＲＯＭに記憶されているマップ）に従って、温度設定
レバー５１の設定位置に対応した暖房時の目標高圧圧力
ＰＯを決定する。

【０１１４】次のステップＳ１０３にて、高圧センサ４
１ｂの検出する実際の高圧圧力を読み込む。次のステッ
プＳ１０４にて、実際の高圧圧力が上記目標高圧圧力Ｐ
Ｏとなるように、圧縮機２２の回転数制御を行う。具体
的には、実際の高圧圧力と上記目標高圧圧力ＰＯとの偏
差を算出して、この偏差に対応して、圧縮機２２の電動
モータへの供給電力をインバータ３０により制御する。

【０１１５】次のステップＳ１０５にて、空調操作パネ
ル５０の風量切替レバー５２の設定風量ＢＯを読み込
む。

【０１１６】次のステップＳ１０６にて、図１３の特性
（ＲＯＭに記憶されているマップ）に従って、高圧セン
サ４１ｂの検出する実際の高圧圧力に基づいて送風機風
量の上限値ＢＰを決定する。ここで、図１３の特性につ
いて具体的に説明すると、横軸は高圧センサ４１ｂの検
出する実際の高圧圧力であり、そして、横軸の目盛り位
置のＰＯ−４ΔＰＯ〜ＰＯ−１ΔＰＯは、上述した目標
高圧圧力ＰＯから所定値ΔＰＯの４倍、３倍、２倍、１
倍の値をそれぞれマイナスした圧力値を意味している。

【０１１７】縦軸は送風機７の風量レベルの上限値ＢＰ
であり、ＬｏからＨｉに向かって順次風量が増大する。
例えば、実際の高圧圧力がＰＯ−３ΔＰＯとＰＯ−２Δ
ＰＯの間にあるときは、送風機風量の上限値ＢＰをＭｅ
１レベルに決定する。

【０１１８】次のステップＳ１０７にて、上記設定風量
ＢＯが上記上限値ＢＰより大きいか判定する。設定風量
ＢＯが上限値ＢＰより大きいときは、ステップＳ１０８
に移行して、送風機７の風量を強制的に上限値ＢＰとす
る。

【０１１９】ここで、上限値ＢＰは図１３の特性から理
解されるように、実際の高圧圧力が低下する程小さい値
にしてあるから、実際の高圧圧力が低下するにつれて、
送風機７の風量は強制的により小さい値に制限されるこ
とになる。つまり、低外気温時における暖房開始直後に
おいて、使用者が設定風量ＢＯを図１３に示す例えばＨ
ｉレベルに設定しても、実際の高圧圧力が低いときは、
上限値ＢＰにより送風機７の風量が強制的に小さい値に
制限される。

【０１２０】この送風機７の風量制限により室内凝縮器
１２の通過風量も制限され、室内凝縮器１２の空気側放
熱能力が減少するので、この空気側放熱能力の減少にバ
ランスするレベルまで高圧圧力が上昇する。つまり、大
風量（例えばＨｉレベル）の設定時に比較して室内凝縮
器１２の通過風量の制限によって高圧圧力が上昇する。

【０１２１】この高圧圧力の上昇により中間圧が高くな
り、それに伴ってガスインジェクション流量が増大す
る。このガスインジェクション流量の増大により室内熱
交換器１４への循環冷媒量が増大して暖房能力を向上で
きる。しかも、室内凝縮器１２への循環冷媒量の増大に
より高圧圧力が一層上昇し、暖房能力がさらに向上する
という好循環を作りだすことができる。

【０１２２】一方、ステップＳ１０７にて上記設定風量
ＢＯが上記上限値ＢＰより小さいと判定されたときはス
テップＳ１０９に移行して、送風機７の風量を設定風量
ＢＯとする。

【０１２３】なお、実際の高圧圧力が図１３に示す「Ｐ
Ｏ−４ΔＰＯ」よりも低下したときは、風量レベルがＯ
ＦＦとなり、送風機７が停止され、高圧圧力の急速上昇
を図る。

【０１２４】以上説明したように、本第１実施形態で
は、暖房モード時において、使用者が設定風量ＢＯを大
風量（例えばＨｉレベル）に設定しても、冷凍サイクル
の実際の高圧圧力に基づいて決定した上限値ＢＰ以内
に、送風機７の風量（室内凝縮器１２の通過風量）を制
限することができるため、大風量の設定時に比較して高
圧圧力を上昇させて、ガスインジェクション流量が増大
でき、暖房能力を向上できる。

【０１２５】次に、上記した第１実施形態による他の効
果について説明する。

【０１２６】暖房低負荷時（圧縮機低回転数域）での
オイル戻り性の改善効果圧縮機吸入側の低圧冷媒が温度
膨張弁により過熱度制御されている従来技術では、例え
ば、中間期のような暖房低負荷時でのサイクルバランス
を考えると、圧縮機回転数の低下により室外熱交換器を
通過する低圧冷媒の流量（流速）の低下により室外熱交
換器にオイルが溜まってしまい、圧縮機にオイルが戻り
にくくなる場合がある。しかし、本実施形態によると、
冷媒−冷媒熱交換器２３の採用により、ガスインジョク
ションのための気液分離器を必要としないため、圧縮機
吸入側にアキュムレータ２５を設けて、このアキュムレ
ータ２５により圧縮機吸入冷媒の過熱度ＳＨ＝０に制御
できる。そして、アキュムレータ２５の出口管２５ａの
オイル戻し穴から一定量のオイルを含む液冷媒を圧縮機
２２に戻すことができるので、圧縮機２２へのオイル戻
り性を暖房低負荷時でも良好に維持することができる。

【０１２７】サイクル冷媒循環経路の簡素化冷房モー
ド時に通路切替ドア１６、１７により凝縮器１２への空
気流れを遮断してバイパス通路１２ａを空気が通過する
ようにしているため、凝縮器１２は高圧冷媒が流れる冷
媒通路の一部となる。そのため、暖房、冷房、除湿の全
モードを通じて、凝縮器１２に冷媒が流れたままとなる
ので、圧縮機２２の吐出ガス冷媒を常に凝縮器１２を通
して室外熱交換器２４へ向かう一方向に流すことができ
る。その結果、冷媒流れ方向逆転のための四方弁の廃
止、あるいは、冷媒流れ経路切替用の逆止弁、電磁弁等
の弁装置の数を低減することが可能となり、冷媒配管構
成を簡素化できる。

【０１２８】（第２実施形態）第１実施形態では、暖房
モード時に、凝縮器１２を通る空気通路と室内凝縮器１
２をバイパスするバイパス通路１２ａとを切り替える通
路切替ドア１６、１７を、常にバイパス通路１２ａを全
閉し、凝縮器１２側の空気通路を全開する例について説
明したが、第２実施形態ではこの通路切替ドア１６、１
７の開度を制御して室内凝縮器１２の通過風量を制御で
きるようにしたものである。

【０１２９】通路切替ドア１６、１７はサーボモータ等
の電気アクチュエータにより駆動制御されるものであっ
て、制御装置４０により、図１４に示す特性（ＲＯＭに
記憶されているマップ）に従って、高圧センサ４１ｂの
検出する実際の高圧圧力に基づいて通路切替ドア１６、
１７の開度が決定される。

【０１３０】図１４の横軸は図１３と同じく高圧圧力で
あり、図１４の縦軸は通路切替ドア１６、１７の開度で
ある。図１４の縦軸において、開度１００％は通路切替
ドア１６、１７が図１の実線位置に操作されて、送風機
７の送風空気が全量、室内凝縮器１２を通過する位置で
あり、これに対し、最小開度の２０％は、送風機７の送
風空気の２０％が室内凝縮器１２を通過し、８０％の風
量がバイパス通路１２ａを通過する開度位置を意味して
いる。

【０１３１】このように、第２実施形態によれば、実際
の高圧圧力に基づいて決定される開度位置に通路切替ド
ア１６、１７を操作することにより、室内凝縮器１２の
通過風量を実際の高圧圧力に基づいて決定される上限値
ＢＰ以内に制限できることになる。従って、送風機７の
風量は使用者が設定した設定風量ＢＯのまま、暖房運転
を行っても、室内凝縮器１２の通過風量の制限により、
高圧圧力を上昇させて、暖房能力を向上させることがで
きる。

【０１３２】なお、第２実施形態では、通路切替ドア１
６、１７の最小開度を２０％にしているので、高圧圧力
が低下しても、室内凝縮器１２の通過風量が零になるこ
とはない。

【０１３３】（第１、第２実施形態の変形例）なお、第
１実施形態では、図１３に示すように、上限値ＢＰの風
量レベルを切り換える切換点をすべて高圧圧力に連動し
て設定しているが、最も低圧側の切換点（ＰＯ−４ΔＰ
Ｏ）を予め設定した所定値（例えば、７ｋｇ／ｃｍ² ）
に固定してもよい。このようにすれば、風量レベルをＯ
ＦＦからＬｏレベルに切り換える切換点を高圧圧力と関
係なく常に同一の高圧圧力に固定できる。

【０１３４】同様に、第２実施形態においても、エアミ
ックスドア開度の最小開度側の切換点の高圧圧力（ＰＯ
−４ΔＰＯ）を予め設定した所定値（例えば、７ｋｇ／
ｃｍ ² ）に固定してもよい。

【０１３５】また、第１実施形態では、実際の高圧圧力
が図１３に示す「ＰＯ−４ΔＰＯ」よりも低下したとき
は、送風機７を停止しているが、送風機７を停止せず
に、第２実施形態のように、所定の最小風量が室内凝縮
器１２を通過するようにしてもよい。

【０１３６】このようにすれば、高圧圧力の低下時に、
送風機７が停止している時間が長くなって、空調装置が
故障しているのではないかと、使用者が誤認することが
ない。

【０１３７】なお、第１、第２実施形態では、サイクル
高圧圧力を高圧センサ４１ｂにて直接検出しているが、
高圧圧力ではなく、室内凝縮器１２吹出直後の空気温度
を温度センサにて検出し、この検出温度に基づいて、室
内凝縮器１２の通過風量の上限値ＢＰを決定するように
してもよい。同様に、圧縮機吐出冷媒ガスの温度を温度
センサにて検出してもよい。要は、サイクル高圧圧力に
関連する物理量であるならば、どのようなものを検出し
てもよい。

【０１３８】また、第１、第２実施形態では、送風機７
の風量を手動操作される風量切替レバー５２にて設定す
るようにしているが、車室内への目標吹出空気温度に基
づいて送風機７の風量を自動設定する方式は自動車用空
調装置において周知であり、このような風量自動設定方
式のものにおいても、本発明を同様に実施できる。この
場合は、図１２のフローチャートにおいて、ステップＳ
１０５の設定風量ＢＯが上記の自動設定の風量になるの
で、ステップＳ１０９にて自動設定の風量にて送風機７
が作動する。

【０１３９】（第３実施形態）第３実施形態は電気膨張
弁からなる第１減圧装置２６の開度制御に関する。特
に、暖房能力不足時に第１減圧装置２６の開度をガスイ
ンジェクション流量を増大するように制御するものであ
る。

【０１４０】図１５は、制御装置４０のマイクロコンピ
ュータにより実行される制御のフローチャートであり、
車両のキースイッチがオンされて制御装置４０に電源が
供給されると、まずステップＳ１１０にてセンサ群４１
からの検出信号、空調操作パネル５０からの操作信号等
を読み込む。

【０１４１】次のステップＳ１１５にて、温度設定レバ
ー５１の設定位置に応じて、図３に示すように冷凍サイ
クル２１の運転モードを決定する。次のステップＳ１２
０では、上記ステップＳ１１５で決定した運転モードが
冷房、暖房、除湿のうち、いずれのモードであるかを判
定する。

【０１４２】そして、冷房モードであると判定されたと
きはステップＳ１３０に進み、温度設定レバー５１の設
定位置に応じた目標蒸発器吹出温度ＴＥＯを、ＲＯＭに
記憶された図４に示すマップに基づいて決定する。次の
ステップＳ１４０にて、蒸発器温度センサ４１ｄ（図
１）が検出した温度（冷房用室内蒸発器１１を通過した
直後の空気温度）が上記ＴＥＯとなるようにインバータ
３０を制御して圧縮機２２の回転数を制御する。

【０１４３】次に、上記ステップＳ１２０にて暖房モー
ドであると判定されたときについて説明する。ステップ
Ｓ１８０では、温度設定レバー５１の設定位置に応じた
目標高圧圧力ＰＯを、ＲＯＭに記憶された図６に示すマ
ップに基づいて決定する。次のステップＳ１９０にて、
高圧センサ４１ｂの検出した高圧圧力が上記ＰＯとなる
ように、インバータ３０を制御して圧縮機２２の回転数
を制御する。

【０１４４】次のステップＳ２００では、第２減圧装置
２７入口側の高圧冷媒の過冷却度ＳＣを高圧冷媒温度セ
ンサ４１ａおよび高圧センサ４１ｂの検出信号に基づい
て算出する。次のステップＳ２１０では、上記高圧冷媒
の目標過冷却度ＳＣＯを、ＲＯＭに記憶された図１６
（ａ）のマップにより空調ダクト２（室内凝縮器１２）
への吸込空気温度に基づいて算出する。ここで、吸込空
気温度検出のために専用のセンサを設けてもよいが、暖
房モード時には冷房用室内蒸発器１１に冷媒が流れない
ので、吸込空気温度を蒸発器温度センサ４１ｄにより検
出してもよい。

【０１４５】次のステップＳ２２０では、ステップＳ２
００で算出した実際の過冷却度ＳＣがステップＳ２１０
で算出した目標過冷却度ＳＣＯとなるように、第２減圧
装置（電気式膨張弁）２７の開度を増減制御する。

【０１４６】ここで、上記図１６（ａ）のマップのよう
に目標過冷却度ＳＣＯを吸込空気温度が低下するにつれ
て増大するのは次の理由からである。すなわち、暖房モ
ード時には、窓ガラス曇り止めのために空調ダクト２の
内外気吸入モードが内外気２層モードが選択され、ま
た、冷房用室内蒸発器１１に冷媒が流れないので、暖房
用室内凝縮器１２の吸込空気温度は外気温の低下につれ
て低下する。そして、吸込空気温度が低いと、暖房用室
内凝縮器１２内の冷媒温度と吸込空気温度との温度差が
大きいため、目標過冷却度ＳＣＯを増大、すなわち、第
２減圧装置（電気式膨張弁）２７の開度を減少しても高
圧圧力の上昇を小さく抑えることができる。そのため、
圧縮機２２の動力Ｗを大きく増大させることなく、効果
的に室内凝縮器１２の放熱能力Ｑを増大できる。

【０１４７】以上により、吸込空気温度の低温時（低外
気温時）に目標過冷却度ＳＣＯを大きくすると、室内凝
縮器１２での入口、出口間の冷媒エンタルピ差が増大し
て室内凝縮器１２の放熱能力Ｑを効果的に増大できる。
その結果、圧縮機２２の動力Ｗの増大を小さく抑えて放
熱能力Ｑを増大でき、冷凍サイクル２１の暖房時ＣＯＰ
（＝上記放熱能力Ｑ／圧縮機２２の動力Ｗ）を増加でき
る。

【０１４８】上記ステップＳ１８０〜２２０の制御によ
って、基本的には暖房能力は圧縮機回転数で制御され、
且つ、冷凍サイクル２１の効率（ＣＯＰ）が向上するよ
うに第２減圧装置（電気式膨張弁）２７の開度制御（高
圧冷媒の過冷却度制御）が行われる。

【０１４９】しかし、暖房起動時のように、車室内の暖
房効果を急速に立ち上げる必要がある時は、圧縮機回転
数が最高回転でありながら、高圧圧力が上記目標高圧圧
力ＰＯに達しない状態、すなわち、暖房能力不足の状態
が発生することがある。このような暖房能力不足のとき
には、多少、冷凍サイクル２１の効率を落としてでも、
暖房能力を向上させることを優先させなければならな
い。

【０１５０】そこで、本第３実施形態では、次のステッ
プＳ２３０にて暖房能力不足の状態か否かを判定する。
具体的には、圧縮機回転数が最高回転数域にありなが
ら、高圧センサ４１ｂにより検出した高圧圧力が上記目
標高圧圧力ＰＯに達しているのか否かを判定する。つま
り、圧縮機回転数が最高回転数域にあり、且つ、高圧圧
力が上記目標高圧圧力ＰＯに達していないときは暖房能
力不足であると判定し、ステップＳ２４０に進み、第１
減圧装置（電気式膨張弁）２６の開度を所定量増加させ
る。ここで、圧縮機回転数は制御装置４０により制御さ
れるインバータ３０の周波数信号に基づいて算出するこ
とができる。

【０１５１】上記のように暖房能力不足時に第１減圧装
置（電気式膨張弁）２６の開度を増大すると、圧縮機２
２へのガスインジェクション流量が増えるため、圧縮機
２２の仕事量が増えて暖房用室内凝縮器１２での冷媒放
熱量が増加する。これによって、冷凍サイクル２１の効
率（ＣＯＰ）は低下するものの、暖房能力は向上でき、
暖房能力不足を解消できる。

【０１５２】また、上記ステップＳ２４０の処理によっ
て第１減圧装置（電気式膨張弁）２６の開度を増大して
いくと、ガスインジェクション流量が増えていき、上記
のように圧縮機２２の仕事量（負荷）が増えていくの
で、インバータ３０の負荷が大きくなっていく。

【０１５３】そこで、次のステップＳ２５０にてインバ
ータ３０が過負荷状態か否かを判定する。具体的には、
インバータ３０の電流センサ４１ｉにより検出したイン
バータ出力電流（線電流）が所定電流以上か否かを判定
する。そして、出力電流（線電流）が所定電流以上とな
り、インバータ３０が過負荷状態であると判定されたと
きは、次のステップＳ２６０にて、第１減圧装置（電気
式膨張弁）２６の開度を所定量減少させる。これによっ
て、圧縮機２２へのガスインジェクション流量が減るの
で、インバータ３０の過負荷状態の継続を防止できる。

【０１５４】また、次のステップＳ２７０では圧縮機２
２が許容温度以上に過熱されているか否かを判定する。
具体的には、吐出冷媒温度センサ４１ｅにより検出した
吐出冷媒温度が所定温度以上か否かを判定する。そし
て、吐出冷媒温度が所定温度以上となり、圧縮機２２が
許容温度以上に過熱されていると判定されたときは、ス
テップＳ２８０にて第１減圧装置（電気式膨張弁）２６
の開度を所定量増加させる。これによって、ガスインジ
ェクション流量が増え、吐出温度が下がるので、圧縮機
２２の過熱状態の継続を防止できる。

【０１５５】以上説明したように、暖房モード時におい
て暖房能力が足りているときには、冷凍サイクル２１の
効率（ＣＯＰ）が向上するように第２減圧装置（電気式
膨張弁）２７の開度制御（高圧冷媒の過冷却度制御）を
行い、一方、暖房起動時（急速暖房初期）のように暖房
能力が不足しているときには、第１減圧装置（電気式膨
張弁）２６の開度を大きくしてガスインジェクション流
量を増やし、暖房能力を向上させるようにしているの
で、冷凍サイクル２１の効率向上と暖房能力の確保を両
立することができる。

【０１５６】次に、ステップＳ１２０にて除湿モードが
判定されたときについて説明する。ステップＳ２９０で
は、温度設定レバー５１の設定位置に応じた目標高圧圧
力ＰＯを、ＲＯＭに記憶された図５に示すマップに基づ
いて決定する。そして、次のステップＳ３００にて、高
圧センサ４１ｂにより検出した高圧圧力が上記ＰＯとな
るようにインバータ３０を制御して圧縮機２２の回転数
を制御する。

【０１５７】次のステップＳ３１０では、第２減圧装置
（電気式膨張弁）２７入口側の高圧冷媒の過冷却度ＳＣ
を高圧冷媒温度センサ４１ａと高圧センサ４１ｂの検出
信号に基づいて算出する。

【０１５８】次のステップＳ３２０では、ＲＯＭに記憶
された図１６（ｂ）のマップに基づいて蒸発器温度セン
サ４１ｄにより検出した蒸発器温度（蒸発器吹出空気温
度）に対応する目標過冷却度ＳＣＯを算出する。この図
１６（ｂ）のマップのように蒸発器温度の低下につれて
目標過冷却度ＳＣＯを増大させることにより、上記暖房
モード時と同様の理由から冷凍サイクル２１の除湿時Ｃ
ＯＰを向上できる。

【０１５９】すなわち、除湿モードでは蒸発器温度セン
サ４１ｄにより検出される蒸発器温度が室内凝縮器１２
の吸込空気温度となる。そして、蒸発器温度の低下につ
れて目標過冷却度ＳＣＯを増大させても、高圧圧力の上
昇を小さく抑えたまま、室内凝縮器１２の放熱能力Ｑを
増大できる。そのため、蒸発器温度の低下につれて目標
過冷却度ＳＣＯを増大させると、圧縮機２２の動力Ｗを
大きく増大させることなく、室内凝縮器１２での入口、
出口間の冷媒エンタルピ差が増大して室内凝縮器１２の
放熱能力Ｑを効果的に増大できる。その結果、冷凍サイ
クル２１の除湿時ＣＯＰを増加できる。

【０１６０】（第４実施形態）上記第３実施形態では、
第１、第２減圧装置２６、２７をともに電気膨張弁で構
成する場合のサイクル制御について説明したが、第４実
施形態では、図１７に示すように第１、第２減圧装置２
６、２７のうち、第１減圧装置２６を、その上流側に配
置された開閉弁としての電磁弁２６ａと下流側に配置さ
れた固定絞り２６ｂとにより構成している。具体的に
は、電磁弁２６ａの弁口直後に微小断面積の絞り通路を
形成することにより、電磁弁２６ａに固定絞り２６ｂを
一体に構成できる。この電磁弁２６ａは暖房モード時に
開弁し、冷房時および除湿時に閉弁する。

【０１６１】第４実施形態では、第１減圧装置２６が固
定絞りであるため、暖房モード時に第１減圧装置２６の
開度制御を行うことはできない。そこで、電気膨張弁か
らなる第２減圧装置２７の開度制御により第３実施形態
と同様の制御機能を発揮できるようにしている。

【０１６２】図１８は第４実施形態によるサイクル制御
を示すフローチャートで、図１５との相違点は、図１５
のステップＳ２４０、Ｓ２６０、Ｓ２８０における第１
減圧装置２６の開度制御をそれぞれ、ステップＳ２４０
ａ、Ｓ２６０ａ、Ｓ２８０ａにおける第２減圧装置２７
の開度制御に変更している。

【０１６３】すなわち、ステップＳ２３０で暖房能力の
不足が判定されると、ステップＳ２４０ａにて第２減圧
装置２７の開度を所定量減少させる。これにより、圧縮
機２２へのガスインジェクション流量が増えるため、圧
縮機２２の仕事量が増えて暖房用室内凝縮器１２での冷
媒放熱量が増加し、暖房能力を向上できる。

【０１６４】また、ステップＳ２５０でインバータ３０
の過負荷が判定されると、ステップＳ２６０ａにて第２
減圧装置２７の開度を所定量増加させる。これにより、
圧縮機２２へのガスインジェクション流量が減り、圧縮
機２２の仕事量が減るので、インバータ３０の過負荷状
態の継続を防止できる。

【０１６５】また、ステップＳ２７０で圧縮機２２の過
熱が判定されると、ステップＳ２８０ａにて第２減圧装
置２７の開度を所定量減少させる。これによって、ガス
インジェクション流量が増え、吐出温度が下がるので、
圧縮機２２の過熱状態の継続を防止できる。

【０１６６】このように、第２減圧装置２７の開度制御
によってもガスインジェクション流量を増減して暖房能
力の不足、インバータ３０の過負荷、および圧縮機２２
の過熱への対応を行うことができる。

【０１６７】（第３、第４実施形態の変形例）上記第
３、第４実施形態ては、暖房能力不足を高圧圧力に基づ
いて判定するようにしたが、暖房用室内凝縮器１２を通
過した直後の空気温度に基づいて判定するようにしても
良い。要は、暖房用室内凝縮器１２における暖房能力に
関連した物理量に基づいて判定すれば良い。

【０１６８】（第５実施形態）第５実施形態はガスイン
ジェクションに伴う圧縮機２２の過圧縮を防止する制御
に関するものである。まず、最初に、この圧縮機２２の
過圧縮現象をスクロール型圧縮機について説明すると、
スクロール型圧縮機２２では、周知のように固定スクロ
ールと可動スクロールとの間に圧縮室（作動室）を形成
しており、この圧縮室（作動室）は圧縮途中では吐出ポ
ート１ａに連通しないようになっている。

【０１６９】そのため、圧縮機吸入圧力Ｐｓと圧縮機吐
出圧力Ｐｄとの比で表される圧縮比が小さいときに、ガ
スインジェクションを行うと、図１９（ｂ）に示すよう
に、圧縮室内にて、吸入冷媒が吐出圧力以上に圧縮され
る現象、すなわち過圧縮現象が発生することがある。一
方、圧縮比が大きいときは図１９（ａ）に示すようにガ
スインジェクションを行っても過圧縮現象が発生しな
い。

【０１７０】この過圧縮は、サイクル運転上、不要な圧
縮仕事を行うことになるから、サイクル効率悪化の原因
となる。

【０１７１】この点に鑑みて、第５実施形態では、図１
に示すように第１、第２減圧装置２６、２７をともに電
気膨張弁で構成する冷凍サイクル装置において、ガスイ
ンジェション量を制御することにより、ガスインジョク
ションによる圧縮機２２の過圧縮を効果的に抑制しよう
とするものである。

【０１７２】第５実施形態では圧縮比（吐出圧力Ｐｄ／
吸入圧力Ｐｓ）算出のために、圧縮機２２の高圧圧力
（吐出圧力Ｐｄに対応）を高圧センサ４１ｂにより検出
するとともに、圧縮機２２の吸入圧力Ｐｓを吸入圧セン
サ（図示せず）により検出する。

【０１７３】図２０（ａ）は第５実施形態によるサイク
ル制御を示すフローチャートで、空調用制御装置４０に
より実行されるものである。まず、ステップＳ４００に
て上記センサで検出された吐出圧力Ｐｄおよび吸入圧力
Ｐｓを読み込み、次のステップＳ４１０にて、吐出圧力
Ｐdと吸入圧力Ｐｓの比により圧縮比（Ｐｄ ／Ｐｓ）を
算出する。

【０１７４】次のステップＳ４２０にて図２０（ｂ）の
マップに示すように圧縮比に基づいて第１減圧装置（電
気膨張弁）２６の目標開度を算出する。具体的には、圧
縮比の判定値として、第１所定値Ａとこの第１所定値Ａ
より十分大きい第２所定値Ｂとを設定し、そして、ステ
ップＳ４００で算出した圧縮比が第２所定値Ｂより大き
いときは第１減圧装置（電気膨張弁）２６の目標開度を
全開とする。

【０１７５】圧縮比が第２所定値Ｂと第１所定値Ａの間
であるときは圧縮比が減少するにつれて第１減圧装置
（電気膨張弁）２６の目標開度を減少させ、圧縮比が第
１所定値Ａより小さいときは第１減圧装置（電気膨張
弁）２６の目標開度を全閉とする。

【０１７６】次のステップＳ４３０にて第１減圧装置
（電気膨張弁）２６の開度が上記目標開度となるように
第１減圧装置（電気膨張弁）２６に制御出力を加える。

【０１７７】ここで、第１減圧装置２６の開度制御を図
２０（ｂ）に基づいてさらに詳述すると、第１、第２の
所定値Ａ、Ｂはスクロール型圧縮機２２のスクロールの
形状で定まる内部圧縮比（つまり、圧縮室が最大となる
吸入開始直後の圧縮室容積と、圧縮室が最小となり、吐
出ポート２２ａに連通するときの吐出開始直後の圧縮室
容積との比）に応じて予め設定されるもので、通常、第
１所定値Ａは内部圧縮比と等しいか、やや大きい値と
し、第２所定値Ｂは第１所定値Ａより大きい値とする。

【０１７８】圧縮比が第２所定値Ｂより大きいときは、
過圧縮の恐れがないので、第１減圧装置２６の開度を全
開に維持して、ガスインジェクション流量を最大とする
ことにより、ガスインジェションによる暖房能力の向上
を図る。

【０１７９】一方、圧縮比が第２所定値Ｂより低下する
と、圧縮比の低下に従って、第１減圧装置２６の開度を
連続的に減少させ、ガスインジェクション流量を減少さ
せる。そして、内部圧縮比と等しいか、やや大きい値で
ある第１所定値Ａより圧縮比が低下すると、第１減圧装
置２６を全閉して、ガスインジェクション流量を零とす
る。

【０１８０】以上のように圧縮比に応じてガスインジェ
クション流量を制御できるので、圧縮比が大きくなる高
負荷運転時には、ガスインジェクション流量を最大にし
て、ガスインジェションによる暖房能力の向上を図るこ
とができる。一方、圧縮比が小さくなる低負荷運転時に
は、圧縮比の低下に伴って、ガスインジェクション流量
を減少、もしくは零とすることにより、過圧縮の発生を
未然に防止して、過圧縮によるサイクル効率の悪化を防
止できる。

【０１８１】（第６実施形態）上記第５実施形態では、
図１に示すように第１、第２減圧装置２６、２７をとも
に電気膨張弁で構成する冷凍サイクル装置において、第
１減圧装置２６の開度制御によりガスインジェクション
流量を制御する場合について説明したが、第６実施形態
では、図１７に示すように第１、第２減圧装置２６、２
７のうち、第１減圧装置２６を、上流側の電磁弁２６ａ
と下流側の固定絞り２６ｂとにより構成する冷凍サイク
ル装置において、第２減圧装置２７の開度制御によりガ
スインジェクション流量を制御するものである。

【０１８２】図２１は第６実施形態による第２減圧装置
２７の開度制御を示すもので、第２減圧装置２７の開度
増大によりガスインジェクション流量が減少、第２減圧
装置２７の開度減少増大によりガスインジェクション流
量が増大するという関係にあるので、第６実施形態では
ステップＳ４２０ａにおいて、第２減圧装置２７の目標
開度を次のように決定する。

【０１８３】すなわち、ステップＳ４００で算出した圧
縮比が第１所定値Ａより小さいときに第２減圧装置２７
の目標開度を全開とし、そして、圧縮比が第１所定値Ａ
と第２所定値Ｂとの間であるときは圧縮比が増加するに
つれて第２減圧装置２７の目標開度を減少させ、圧縮比
が第２所定値Ｂより大きいときに第２減圧装置２７の目
標開度を５０％以下の小開度θ（例えば、３０〜４０％
程度の開度）とする。

【０１８４】そして、ステップＳ４３０ａにて第２減圧
装置２７の開度が上記目標開度となるように第２減圧装
置２７に制御出力を加える。このように第２減圧装置２
７の開度を制御しても、ガスインジェクション流量を圧
縮比の低下とともに減少させて過圧縮の発生を未然に防
止できる。また、圧縮比が第２所定値Ｂより大きいとき
でも、第２減圧装置２７の開度を所定の小開度θに維持
することにより、室外熱交換器２４での外気吸熱作用を
継続できる。

【０１８５】（第５、第６実施形態の変形例）第５、第
６実施形態では、スクロール型圧縮機２２の過圧縮を防
止する制御に関するものであるが、スクロール型圧縮機
２２以外にも、圧縮途中で圧縮室（作動室）が吐出ポー
トに連通しないタイプの圧縮機は種々あり、このような
タイプの圧縮機全般に第５、第６実施形態による過圧縮
防止制御を同様に適用できることはもちろんである。

【０１８６】また、第５、第６実施形態では、スクロー
ル型圧縮機２２の吐出圧力Ｐｄおよび吸入圧力Ｐｓを直
接検出して、この検出信号に基づいて圧縮比を算出して
いるが、吐出圧力Ｐｄと相関関係のある冷媒凝縮温度、
および吸入圧力Ｐｓと相関関係のある冷媒蒸発温度を検
出し、これらの冷媒凝縮温度および冷媒蒸発温度を検出
して、圧縮比を算出するようにしてもよい。

【０１８７】また、暖房モード時には蒸発器となる室外
熱交換器２４で外気から吸熱して低圧冷媒を蒸発させる
ため、室外熱交換器２４の冷媒蒸発圧力、すなわち、圧
縮機２２の吸入圧力Ｐｓは外気温と相関関係を持つ。具
体的には、外気温の低下により吸入圧力Ｐｓが低下する
という関係がある。従って、吐出圧力Ｐｄの判定値とし
て外気温の低下により低下する所定圧力をマップ等から
設定し、実際の吐出圧力Ｐｄがこの外気温により決定さ
れる所定圧力より低いときは圧縮比が小さいときである
と推定できる。

【０１８８】そこで、上記の推定条件を満足するときは
ガスインジェクション流量が小さくなるように、または
ガスインジェクション流量が零となるように第１減圧装
置２６または第２減圧装置２７の開度を制御するように
してもよい。

【０１８９】また、暖房モード時には室内凝縮器１２の
加熱度合い（具体的には室内凝縮器１２の吹出空気温
度）は吐出圧力Ｐｄと相関関係があるから、室内凝縮器
１２の加熱度合いが低下することは吐出圧力Ｐｄが低下
することを意味している。従って、室内凝縮器１２の加
熱度合いの判定値として外気温の低下により低下する所
定の加熱度合いをマップ等から設定し、実際の凝縮器加
熱度合いがこの外気温により決定される所定の加熱度合
いより低いときは圧縮比が小さいときであると推定でき
る。

【０１９０】そこで、上記の推定条件を満足するときは
ガスインジェクション流量が小さくなるように、または
ガスインジェクション流量が零となるように第１減圧装
置２６または第２減圧装置２７の開度を制御するように
してもよい。

【０１９１】また、図２０（ｂ）に示す弁開度制御特性
では、圧縮比が第２の所定値Ｂより低下すると、弁開度
を次第に減少させ、圧縮比が第１の所定値Ａより低下す
ると、弁開度を零にするようにしているが、圧縮比が所
定値（例えば、ＡとＢの中間値）より大きいと、第１減
圧装置２６が全開し、圧縮比が所定値（ヒステリシス幅
あり）より小さくなると、第１減圧装置２６が全閉する
ようにしてもよい。

【０１９２】同様に、図２１（ｂ）に示す弁開度制御特
性においても、圧縮比が所定値（ヒステリシス幅あり）
より増減することにより、第２減圧装置２７の開度が全
開と所定の小開度θの間で変化するようにしてもよい。

【０１９３】（第７実施形態）第７実施形態は暖房モー
ドにおいて蒸発器となる室外熱交換器２４の着霜抑制制
御に関する。

【０１９４】第７実施形態は図１に示すように第１、第
２減圧装置２６、２７をともに電気膨張弁で構成する冷
凍サイクル装置において、第１減圧装置２６の開度制御
によりガスインジェクション流量を制御するものに関す
る。

【０１９５】また、第７実施形態の冷凍サイクル装置
は、予め設定された運転時刻になると車室内の空調運転
を自動的に起動して所定のプレ空調制御を行うことがで
きるようになっている。このため、マイクロコンピュー
タ等からなる空調用制御装置４０には、図２２に示すよ
うにプレ空調操作パネル６０が接続されている。このプ
レ空調操作パネル６０は車室内に空調操作パネル５０と
隣接して設置されており、プレ空調操作パネル６０には
プレ空調制御を設定するためのプレ空調制御設定スイッ
チ６１（プレ暖房設定手段）が設けられている。

【０１９６】また、プレ空調操作パネル６０には、上記
運転時刻を設定する運転時刻設定器６２、およびプレ空
調制御の運転時間を設定する運転時間設定器６３が設け
られている。

【０１９７】なお、このプレ空調制御の詳細は後述する
が、プレ空調制御は、車両走行用の車載バッテリ３１に
外部電源７０から充電が行われているときのみ、つまり
バッテリ３１の充電端子が外部電源７０に接続されてい
るときのみに行われるようになっている。

【０１９８】次に、第７実施形態による冷凍サイクル装
置の制御を説明すると、空調操作パネル５０の操作信号
に基づく通常空調制御は、図１５に示す第３実施形態の
空調制御と同じでよいので、説明を省略する。

【０１９９】図２３は図１５の空調制御の暖房モードが
選択されたとき、すなわち、通常暖房モードにおける室
外熱交換器２４の除霜制御を示すもので、図１５のステ
ップＳ２７０または２８０の次に図２３のステップＳ５
００の処理が行われる。このステップ５００では室外熱
交換器２４に霜が付着しているか否かを判定するための
基準値である着霜判定値Ｔ０１として、外気温度Ｔａｍ
から所定値ΔＴ１をマイナスした値（Ｔａｍ−ΔＴ１）
を設定する。所定値ΔＴ１は例えば、１８℃程度であ
る。

【０２００】次に、ステップＳ５１０では室外熱交換器
２４の出口冷媒温度センサ４１ｈで検出された冷媒温度
（室外熱交換器温度）が上記着霜判定値Ｔ０１より低い
か否かを判定し，これにより、通常暖房モード時に室外
熱交換器２４に所定量の霜が付着したか否かを判定す
る。

【０２０１】そして、ステップＳ５１０において、室外
熱交換器２４の出口冷媒温度が上記着霜判定値ＴＯ１よ
り高いと判定されたとき（判定結果：ＮＯ）は室外熱交
換器２４に霜が付着していない場合であり、図１５のス
テップＳ１８０に戻る。

【０２０２】一方、ステップＳ５１０において、室外熱
交換器２４の出口冷媒温度が上記着霜判定値より低いと
判定されたとき（判定結果：ＹＥＳ）は室外熱交換器２
４に霜が付着している場合であり、ステップＳ５２０に
進み、圧縮機２２の回転数を室内熱交換器２４に霜が付
着したと判定される前よりも所定量低下させる。

【０２０３】この圧縮機２２の回転数低下により室外熱
交換器２４における冷媒蒸発圧力（圧縮機吸入圧）が上
昇して、室外熱交換器２４の着霜を抑制することができ
る。

【０２０４】このように圧縮機２２の回転数を低下させ
ると、室外熱交換器２４の着霜を抑制できる反面、冷凍
サイクル２１の冷媒循環量が減少して暖房能力低下の原
因となる。そこで、本実施形態では次のステップＳ５３
０にて、第１減圧装置（電気式膨張弁）２６の開度を室
外熱交換器２４に霜が付着したと判定される前よりも所
定量大きくする。この結果、圧縮機２２へのガスインジ
ェクション流量が増加するので、圧縮機２２の圧縮仕事
量が増加して冷媒循環量減少を補う働きを発揮し、暖房
能力の減少を抑制することができる。

【０２０５】以上は通常空調（暖房）制御について説明
したが、次に、プレ空調制御について説明する。このプ
レ空調制御は、車室内を暖房するプレ暖房制御だけでな
く、車室内を冷房するプレ冷房制御をも行えるようにな
っている。具体的には、プレ空調制御が起動すると、外
気温に応じてプレ冷房制御を行うか、プレ暖房制御を行
うかが決定される。例えば外気温が１０℃以下であるな
らば、プレ暖房制御を行い、例えば外気温が２８℃以上
ならばプレ冷房制御を行う。また、例えば外気温が１０
℃より高く２８℃より低い場合は、プレ空調制御を行わ
ない。

【０２０６】図２４は第７実施形態によるプレ暖房制御
の処理内容を表すフローチャートであり、このプレ暖房
制御と上記した図２３の通常暖房制御との相違点は、ス
テップＳ１８０ａ、ステップＳ５００ａ、ステップＳ５
１０ａにある。

【０２０７】先ず、ステップＳ１８０ａでは、目標高圧
圧力ＰＯを決定するのであるが、プレ暖房制御では目標
高圧圧力ＰＯは予め設定された固定値とする。例えば、
図６のマップで決定される目標高圧圧力ＰＯの最大値と
最小値との中間圧力となるように、目標高圧圧力ＰＯを
設定し、固定する。また、このプレ暖房制御では、送風
機７の駆動用モータの印加電圧を一定として車室内への
吹出風量を一定とする。

【０２０８】そして、ステップＳ１９０では高圧センサ
４１ｂにより検出した高圧圧力が上記目標高圧圧力ＰＯ
となるようにインバータ３０を制御して圧縮機２２の回
転数を制御する。ステップＳ２００〜Ｓ２２０の制御は
図１５と同じである。

【０２０９】次に、ステップＳ５００ａでは、室外熱交
換器２４に霜が付着しているか否かを判定するための基
準値である着霜判定値Ｔ０２として、外気温度Ｔａｍか
ら所定値ΔＴ２をマイナスした値（Ｔａｍ−ΔＴ２）を
設定する。所定値ΔＴ２は図２３の所定値ΔＴ１より小
さい値（ΔＴ２＜ΔＴ１）であり、例えば、１５℃程度
である。

【０２１０】従って、このプレ暖房制御における着霜判
定値Ｔ０２は、通常暖房制御に比べて同じ外気温である
ならば、高い温度となるため、プレ暖房制御では通常暖
房制御に比べて着霜判定の基準を緩くして早めに着霜抑
制の制御を行うようにしてある。

【０２１１】次に、ステップＳ５１０ａでは上記着霜判
定値Ｔ０２に基づいて室外熱交換器２４の着霜有無の判
定を行い、着霜有りと判定したときは、ステップＳ５２
０、ステップＳ５３０に進み、図２３と同様な処理を行
って室外熱交換器２４の着霜抑制制御を行う。次に、ス
テップＳ５４０において図２２の運転時間設定器６３に
て設定された運転時間が経過したかどうかを判定し、設
定運転時間が経過すると、プレ暖房制御が終了する。

【０２１２】以上のように第７実施形態では、プレ暖房
制御では、通常暖房制御時よりも着霜判定条件を緩めに
設定することで霜の発生を確実に抑制した状態で、車室
内を継続してプレ暖房することができる。このため、そ
の後、通常暖房制御を行うときに、室外熱交換器２４に
着霜が生じていない状態で暖房運転を起動でき、十分な
暖房能力を発揮させることができる。

【０２１３】一方、通常暖房制御時では、プレ暖房制御
よりも着霜条件を厳しくするため、着霜抑制のために圧
縮機２２の回転数が低下する頻度を少なくすることがで
きる。

【０２１４】また、第７実施形態では、バッテリ３１に
充電が行われているときのみにプレ暖房制御を行うよう
にしているため、プレ暖房制御時にバッテリ３１の充電
容量を低下せずにすむ。よって、プレ暖房制御の実施に
より電気自動車の走行距離を短くせずにすむ。

【０２１５】（第８実施形態）第８実施形態は、第７実
施形態と同様に室外熱交換器２４の着霜抑制制御に関す
るものであるが、第８実施形態では、図１７に示すよう
に第１、第２減圧装置２６、２７のうち、第１減圧装置
２６を、上流側の電磁弁２６ａと下流側の固定絞り２６
ｂとにより構成する冷凍サイクル装置に関する。

【０２１６】これに伴って、通常暖房制御およびプレ暖
房制御をそれぞれ図２５、図２６のように変更する。図
２５は図２３に対応する通常暖房制御の図で、図２３の
制御との相違点はステップ５３０ａであり、第２減圧装
置（電気膨張弁）２７の開度を減少させることにより、
ガスインジェクション流量を増加させる点である。

【０２１７】また、図２６は図２４にに対応するプレ暖
房制御の図で、図２４の制御との相違点はステップ５３
０ａであり、第２減圧装置（電気膨張弁）２７の開度を
減少させることにより、ガスインジェクション流量を増
加させる点である。他の点は第７実施形態と同じであ
る。

【０２１８】（第７、第８実施形態の変形例）なお、第
７、第８実施形態では暖房モードにおいて、蒸発器とな
る室外熱交換器２４の除霜制御について説明したが、冷
房モードおよび除湿モードにおいて室内蒸発器１１の除
霜のために第７、第８実施形態による制御を適用でき
る。

【０２１９】また、第７、第８実施形態では室外熱交換
器２４の着霜判定のために、室外熱交換器２４の出口冷
媒温度を検出しているが、室外熱交換器２４のフィン表
面温度、吹出空気温度等を検出して室外熱交換器２４の
着霜判定を行うようにしてもよい。

【０２２０】（他の実施形態）上述の各実施形態では、
凝縮器１２への空気流れとバイパス通路１２ａへの空気
流れを切り替えるドア手段として、連動操作される２枚
の板状の通路切替ドア１６、１７を用いているが、この
ドア手段として、１枚の板状ドア、さらにはフィルム状
ドア等を用いてもよいことはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す冷凍サイクル図で
ある。

【図２】第１実施形態で使用する空調制御パネルの正面
図である。

【図３】図２の空調制御パネルにおける温度設定レバー
の作動領域と運転モードとの特性図である。

【図４】同温度設定レバーの冷房領域の特性図である。

【図５】同温度設定レバーの除湿領域の特性図である。

【図６】同温度設定レバーの暖房領域の特性図である。

【図７】第１実施形態で使用する冷媒−冷媒熱交換器の
具体例を示す断面図である。

【図８】第１実施形態で使用する弁・ドアの作動説明用
の図表である。

【図９】第１実施形態における暖房モードの冷凍サイク
ルの作動を示すモリエル線図である。

【図１０】第１実施形態における第１除湿モードＤ₁の
冷凍サイクルの作動を示すモリエル線図である。

【図１１】第１実施形態における第２除湿モードＤ₂の
冷凍サイクルの作動を示すモリエル線図である。

【図１２】第１実施形態の制御フローチャートである。

【図１３】第１実施形態による風量上限値の特性図であ
る。

【図１４】第２実施形態による通風路切替ドア位置の特
性図である。

【図１５】第３実施形態の制御フローチャートである。

【図１６】第３実施形態における暖房時目標過冷却度の
特性図である。

【図１７】第４実施形態の冷凍サイクル図である。

【図１８】第４実施形態の制御フローチャートである。

【図１９】第５実施形態で用いるスクロール型圧縮機の
過圧縮現象の説明図である。

【図２０】（ａ）は第５実施形態の制御フローチャー
ト、（ｂ）は第５実施形態の第１減圧装置の目標開度の
特性図である。

【図２１】（ａ）は第６実施形態の制御フローチャー
ト、（ｂ）は第６実施形態の第２減圧装置の目標開度の
特性図である。

【図２２】第７実施形態の要部電気結線図である。

【図２３】第７実施形態の制御フローチャートである。

【図２４】第７実施形態の制御フローチャートである。

【図２５】第８実施形態の制御フローチャートである。

【図２６】第８実施形態の制御フローチャートである。

【符号の説明】

１１…蒸発器、１２…凝縮器、１６、１７…通路切替ド
ア、２２…圧縮機、２２ｃ…ガスインジェクションポー
ト、２２ｄ…ガスインジェクション用通路、２３…冷媒
−冷媒熱交換器、２４…室外熱交換器、２５…アキュム
レータ、２６…第１減圧装置、２７…第２減圧装置、２
９…第３減圧装置。

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内へ向かって空気が流れる空調通路
   （２）と、 前記空調通路（２）内に空気を送風する送風機（７）
   と、 圧縮した冷媒を吐出する吐出ポート（２２ａ）、冷凍サ
   イクル低圧側の冷媒を吸入する吸入ポート（２２ｂ）、
   および冷凍サイクル中間圧側のガス冷媒を導入するガス
   インジェクションポート（２２ｃ）を有する圧縮機（２
   ２）と、 前記空調通路（２）内に設置され、暖房モード時に前記
   圧縮機（２２）の吐出ポート（２２ａ）から吐出された
   高圧のガス冷媒により空気を加熱する室内熱交換器（１
   ２）と、 前記暖房モード時に前記室内熱交換器（１２）通過後の
   高圧冷媒の一部をバイパスさせ、この一部の高圧冷媒を
   中間圧に減圧する第１減圧装置（２６）と、 前記暖房モード時に前記室内熱交換器（１２）通過後の
   高圧冷媒と前記第１減圧装置（２６）通過後の中間圧冷
   媒とを熱交換する冷媒−冷媒熱交換器（２３）と、 前記暖房モード時に前記冷媒−冷媒熱交換器（２３）に
   て冷却された高圧冷媒を低圧まで減圧する第２減圧装置
   （２７）と、 前記暖房モード時に前記第２減圧装置（２７）通過後の
   低圧冷媒と外気とを熱交換する室外熱交換器（２４）
   と、 前記暖房モード時に前記室外熱交換器（２４）を通過し
   た低圧冷媒の気液を分離して、オイルが溶け込んだ液冷
   媒と低圧ガス冷媒とを前記吸入ポート（２２ｂ）に向け
   て流出させるアキュームレータ（２５）とを備え、 前記暖房モード時に前記冷媒−冷媒熱交換器（２３）に
   おける熱交換によりガス化した中間圧ガス冷媒を前記ガ
   スインジェクションポート（２２ｃ）に導入するように
   なっており、 さらに、前記暖房モード時に冷凍サイクルの高圧圧力に
   関連する物理量を検出し、この検出値に基づいて決定さ
   れる上限値（ＢＰ）以下に、前記室内熱交換器（１２）
   を通過する風量を制限することを特徴とする冷凍サイク
   ル装置。
2. 【請求項２】 前記室内熱交換器（１２）の通過風量を
   設定する風量設定手段（５２）を有し、 この風量設定手段（５２）により設定された設定風量
   （ＢＯ）よりも前記上限値（ＢＰ）を優先させることを
   特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 【請求項３】 前記設定風量（ＢＯ）と、前記上限値
   （ＢＰ）との大小を判定し、 前記設定風量（ＢＯ）が前記上限値（ＢＰ）より大きい
   と判定されたときは、前記室内熱交換器（１２）の通過
   風量を前記上限値（ＢＰ）とし、 前記設定風量（ＢＯ）が前記上限値（ＢＰ）より小さい
   と判定されたときは、前記室内熱交換器（１２）の通過
   風量を前記設定風量（ＢＯ）とすることを特徴とする請
   求項２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 【請求項４】 前記室内熱交換器（１２）の通過風量
   を、前記送風機（７）の風量制御により制御することを
   特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷
   凍サイクル装置。
5. 【請求項５】 前記空気通路（２）内に、前記室内熱交
   換器（１２）を通過する空気と、前記室内熱交換器（１
   ２）をパイパスする空気とを振り分けるドア手段（１
   ６、１７）を配置し、 前記室内熱交換器（１２）の通過風量を前記ドア手段
   （１６、１７）の開度により制御することを特徴とする
   請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクル
   装置。
6. 【請求項６】 室内へ向かって空気が流れる空調通路
   （２）と、 前記空調通路（２）内に空気を送風する送風機（７）
   と、 圧縮した冷媒を吐出する吐出ポート（２２ａ）、冷凍サ
   イクル低圧側の冷媒を吸入する吸入ポート（２２ｂ）、
   および冷凍サイクル中間圧側のガス冷媒を導入するガス
   インジェクションポート（２２ｃ）を有する圧縮機（２
   ２）と、 前記空調通路（２）内に設置され、暖房モード時に前記
   圧縮機（２２）の吐出ポート（２２ａ）から吐出された
   高圧のガス冷媒により空気を加熱する室内熱交換器（１
   ２）と、 前記暖房モード時に前記室内熱交換器（１２）通過後の
   高圧冷媒の一部をバイパスさせ、この一部の高圧冷媒を
   中間圧に減圧する第１減圧装置（２６）と、 前記暖房モード時に前記室内熱交換器（１２）通過後の
   高圧冷媒と前記第１減圧装置（２６）通過後の中間圧冷
   媒とを熱交換する冷媒−冷媒熱交換器（２３）と、 前記暖房モード時に前記冷媒−冷媒熱交換器（２３）に
   て冷却された高圧冷媒を低圧まで減圧する第２減圧装置
   （２７）と、 前記暖房モード時に前記第２減圧装置（２７）通過後の
   低圧冷媒と外気とを熱交換する室外熱交換器（２４）
   と、 前記暖房モード時に前記室外熱交換器（２４）を通過し
   た低圧冷媒の気液を分離して、オイルが溶け込んだ液冷
   媒と低圧ガス冷媒とを前記吸入ポート（２２ｂ）に向け
   て流出させるアキュームレータ（２５）とを備え、 前記暖房モード時に前記冷媒−冷媒熱交換器（２３）に
   おける熱交換によりガス化した中間圧ガス冷媒を前記ガ
   スインジェクションポート（２２ｃ）に導入するように
   なっており、 さらに、前記室内熱交換器（１２）における暖房能力が
   所定値以下であると判定したときに、前記ガスインジェ
   クションポート（２２ｃ）への中間圧ガス冷媒流量を増
   加させることを特徴とする冷凍サイクル装置。
7. 【請求項７】 前記暖房能力が所定値以下であるという
   判定を前記圧縮機（２２）の最高回転数域において行う
   ことを特徴とする請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
8. 【請求項８】 前記圧縮機（２２）の負荷が所定値以上
   であると判定したときに、前記ガスインジェクションポ
   ート（２２ｃ）への中間圧ガス冷媒流量を減少させるこ
   とを特徴とする請求項６または７に記載の冷凍サイクル
   装置。
9. 【請求項９】 前記中間圧ガス冷媒流量の減少を、前記
   第１減圧手段（２６）の開度減少もしくは前記第２減圧
   装置（２７）の開度増加により行うことを特徴とする請
   求項８に記載の冷凍サイクル装置。
10. 【請求項１０】 前記圧縮機（２２）の温度が所定値以
    上であると判定したときに、前記ガスインジェクション
    ポート（２２ｃ）への中間圧ガス冷媒流量を増加させる
    ことを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１つに記
    載の冷凍サイクル装置。
11. 【請求項１１】 前記中間圧ガス冷媒流量の増加を、前
    記第１減圧装置（２６）の開度増加もしくは前記第２減
    圧装置（２７）の開度減少により行うことを特徴とする
    請求項６ないし１０のいずれか１つに記載の冷凍サイク
    ル装置。
12. 【請求項１２】 室内へ向かって空気が流れる空調通路
    （２）と、 前記空調通路（２）内に空気を送風する送風機（７）
    と、 圧縮した冷媒を吐出する吐出ポート（２２ａ）、冷凍サ
    イクル低圧側の冷媒を吸入する吸入ポート（２２ｂ）、
    および冷凍サイクル中間圧側のガス冷媒を導入するガス
    インジェクションポート（２２ｃ）を有する圧縮機（２
    ２）と、 前記空調通路（２）内に設置され、暖房モード時に前記
    圧縮機（２２）の吐出ポート（２２ａ）から吐出された
    高圧のガス冷媒により空気を加熱する室内熱交換器（１
    ２）と、 前記暖房モード時に前記室内熱交換器（１２）通過後の
    高圧冷媒の一部をバイパスさせ、この一部の高圧冷媒を
    中間圧に減圧する第１減圧装置（２６）と、 前記暖房モード時に前記室内熱交換器（１２）通過後の
    高圧冷媒と前記第１減圧装置（２６）通過後の中間圧冷
    媒とを熱交換する冷媒−冷媒熱交換器（２３）と、 前記暖房モード時に前記冷媒−冷媒熱交換器（２３）に
    て冷却された高圧冷媒を低圧まで減圧する第２減圧装置
    （２７）と、 前記暖房モード時に前記第２減圧装置（２７）通過後の
    低圧冷媒と外気とを熱交換する室外熱交換器（２４）
    と、 前記暖房モード時に前記室外熱交換器（２４）を通過し
    た低圧冷媒の気液を分離して、オイルが溶け込んだ液冷
    媒と低圧ガス冷媒とを前記吸入ポート（２２ｂ）に向け
    て流出させるアキュームレータ（２５）とを備え、 前記暖房モード時に前記冷媒−冷媒熱交換器（２３）に
    おける熱交換によりガス化した中間圧ガス冷媒を前記ガ
    スインジェクションポート（２２ｃ）に導入するように
    なっており、 さらに、前記暖房モード時に前記圧縮機（２２）の圧縮
    比が所定値以下であるときは、前記ガスインジェクショ
    ンポート（２２ｃ）への中間圧ガス冷媒流量を減少させ
    るか零にすることを特徴とする冷凍サイクル装置。
13. 【請求項１３】 前記圧縮機（２２）の圧縮比の判定値
    として第１所定値（Ａ）とこの第１所定値（Ａ）より大
    きい第２所定値（Ｂ）とを設定し、 前記圧縮機（２２）の圧縮比が前記第２所定値（Ｂ）よ
    り低下して前記第１所定値（Ａ）に近づくにつれて前記
    中間圧ガス冷媒流量の減少度合いを大きくし、 前記圧縮機（２２）の圧縮比が前記第１所定値（Ａ）よ
    り低下すると、前記中間圧ガス冷媒流量を零にすること
    を特徴とする請求項１２に記載の冷凍サイクル装置。
14. 【請求項１４】 室内へ向かって空気が流れる空調通路
    （２）と、 前記空調通路（２）内に空気を送風する送風機（７）
    と、 圧縮した冷媒を吐出する吐出ポート（２２ａ）、冷凍サ
    イクル低圧側の冷媒を吸入する吸入ポート（２２ｂ）、
    および冷凍サイクル中間圧側のガス冷媒を導入するガス
    インジェクションポート（２２ｃ）を有する圧縮機（２
    ２）と、 前記空調通路（２）内に設置され、暖房モード時に前記
    圧縮機（２２）の吐出ポート（２２ａ）から吐出された
    高圧のガス冷媒により空気を加熱する室内熱交換器（１
    ２）と、 前記暖房モード時に前記室内熱交換器（１２）通過後の
    高圧冷媒の一部をバイパスさせ、この一部の高圧冷媒を
    中間圧に減圧する第１減圧装置（２６）と、 前記暖房モード時に前記室内熱交換器（１２）通過後の
    高圧冷媒と前記第１減圧装置（２６）通過後の中間圧冷
    媒とを熱交換する冷媒−冷媒熱交換器（２３）と、 前記暖房モード時に前記冷媒−冷媒熱交換器（２３）に
    て冷却された高圧冷媒を低圧まで減圧する第２減圧装置
    （２７）と、 前記暖房モード時に前記第２減圧装置（２７）通過後の
    低圧冷媒と外気とを熱交換する室外熱交換器（２４）
    と、 前記暖房モード時に前記室外熱交換器（２４）を通過し
    た低圧冷媒の気液を分離して、オイルが溶け込んだ液冷
    媒と低圧ガス冷媒とを前記吸入ポート（２２ｂ）に向け
    て流出させるアキュームレータ（２５）とを備え、 前記暖房モード時に前記冷媒−冷媒熱交換器（２３）に
    おける熱交換によりガス化した中間圧ガス冷媒を前記ガ
    スインジェクションポート（２２ｃ）に導入するように
    なっており、 さらに、前記暖房モード時に前記圧縮機（２２）の吐出
    圧力の判定値として外気温により決定された所定圧力を
    設定し、前記圧縮機（２２）の実際の吐出圧力が前記所
    定圧力より低下したときは、前記ガスインジェクション
    ポート（２２ｃ）への中間圧ガス冷媒流量を減少させる
    か零にすることを特徴とする冷凍サイクル装置。
15. 【請求項１５】 室内へ向かって空気が流れる空調通路
    （２）と、 前記空調通路（２）内に空気を送風する送風機（７）
    と、 圧縮した冷媒を吐出する吐出ポート（２２ａ）、冷凍サ
    イクル低圧側の冷媒を吸入する吸入ポート（２２ｂ）、
    および冷凍サイクル中間圧側のガス冷媒を導入するガス
    インジェクションポート（２２ｃ）を有する圧縮機（２
    ２）と、 前記空調通路（２）内に設置され、暖房モード時に前記
    圧縮機（２２）の吐出ポート（２２ａ）から吐出された
    高圧のガス冷媒により空気を加熱する室内熱交換器（１
    ２）と、 前記暖房モード時に前記室内熱交換器（１２）通過後の
    高圧冷媒の一部をバイパスさせ、この一部の高圧冷媒を
    中間圧に減圧する第１減圧装置（２６）と、 前記暖房モード時に前記室内熱交換器（１２）通過後の
    高圧冷媒と前記第１減圧装置（２６）通過後の中間圧冷
    媒とを熱交換する冷媒−冷媒熱交換器（２３）と、 前記暖房モード時に前記冷媒−冷媒熱交換器（２３）に
    て冷却された高圧冷媒を低圧まで減圧する第２減圧装置
    （２７）と、 前記暖房モード時に前記第２減圧装置（２７）通過後の
    低圧冷媒と外気とを熱交換する室外熱交換器（２４）
    と、 前記暖房モード時に前記室外熱交換器（２４）を通過し
    た低圧冷媒の気液を分離して、オイルが溶け込んだ液冷
    媒と低圧ガス冷媒とを前記吸入ポート（２２ｂ）に向け
    て流出させるアキュームレータ（２５）とを備え、 前記暖房モード時に前記冷媒−冷媒熱交換器（２３）に
    おける熱交換によりガス化した中間圧ガス冷媒を前記ガ
    スインジェクションポート（２２ｃ）に導入するように
    なっており、 さらに、前記暖房モード時に前記室内熱交換器（１２）
    の加熱度合いの判定値として外気温により決定された所
    定加熱度合いを設定し、前記室内熱交換器（１２）の実
    際の加熱度合いが前記所定加熱度合いより低下したとき
    は、前記ガスインジェクションポート（２２ｃ）への中
    間圧ガス冷媒流量を減少させるか零にすることを特徴と
    する冷凍サイクル装置。
16. 【請求項１６】 前記中間圧ガス冷媒流量を前記第１減
    圧手段（２６）もしくは前記第２減圧装置（２７）の開
    度制御により制御することを特徴とする請求項１２ない
    し１５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置
17. 【請求項１７】 室内へ向かって空気が流れる空調通路
    （２）と、 前記空調通路（２）内に空気を送風する送風機（７）
    と、 圧縮した冷媒を吐出する吐出ポート（２２ａ）、冷凍サ
    イクル低圧側の冷媒を吸入する吸入ポート（２２ｂ）、
    および冷凍サイクル中間圧側のガス冷媒を導入するガス
    インジェクションポート（２２ｃ）を有する圧縮機（２
    ２）と、 前記空調通路（２）内に設置され、暖房モード時に前記
    圧縮機（２２）の吐出ポート（２２ａ）から吐出された
    高圧のガス冷媒により空気を加熱する室内熱交換器（１
    ２）と、 前記暖房モード時に前記室内熱交換器（１２）通過後の
    高圧冷媒の一部をバイパスさせ、この一部の高圧冷媒を
    中間圧に減圧する第１減圧装置（２６）と、 前記暖房モード時に前記室内熱交換器（１２）通過後の
    高圧冷媒と前記第１減圧装置（２６）通過後の中間圧冷
    媒とを熱交換する冷媒−冷媒熱交換器（２３）と、 前記暖房モード時に前記冷媒−冷媒熱交換器（２３）に
    て冷却された高圧冷媒を低圧まで減圧する第２減圧装置
    （２７）と、 前記暖房モード時に前記第２減圧装置（２７）通過後の
    低圧冷媒と外気とを熱交換する室外熱交換器（２４）
    と、 前記暖房モード時に前記室外熱交換器（２４）を通過し
    た低圧冷媒の気液を分離して、オイルが溶け込んだ液冷
    媒と低圧ガス冷媒とを前記吸入ポート（２２ｂ）に向け
    て流出させるアキュームレータ（２５）とを備え、 前記暖房モード時に前記冷媒−冷媒熱交換器（２３）に
    おける熱交換によりガス化した中間圧ガス冷媒を前記ガ
    スインジェクションポート（２２ｃ）に導入するように
    なっており、 さらに、前記暖房モード時に前記室外熱交換器（２４）
    の着霜を判定し、前記室外熱交換器（２４）の着霜量が
    所定量より大きいときは、前記圧縮機（２２）の回転数
    を低下することを特徴とする冷凍サイクル装置。
18. 【請求項１８】 室内を予め暖房しておくプレ暖房モー
    ドを設定するプレ暖房設定手段（６１）を有し、 前記プレ暖房モードが実行されたときに、前記室外熱交
    換器（２４）の着霜量が所定量より大きいときは、前記
    圧縮機（２２）の回転数を低下することを特徴とする請
    求項１７に記載の冷凍サイクル装置。
19. 【請求項１９】 前記室外熱交換器（２４）の着霜量が
    所定量より大きいときは、前記ガスインジェクションポ
    ート（２２ｃ）への中間圧ガス冷媒流量を増加させるこ
    とを特徴とする請求項１７または１８に記載の冷凍サイ
    クル装置。
20. 【請求項２０】 前記室外熱交換器（２４）の着霜量が
    所定量以下であるときは、前記冷媒−冷媒熱交換器（２
    ３）通過後の高圧冷媒の過冷却度を前記第２減圧装置
    （２７）の開度制御により制御することを特徴とする請
    求項１７ないし１９のいずれか１つに記載の冷凍サイク
    ル装置。
21. 【請求項２１】 前記中間圧ガス冷媒流量の増加を前記
    第１減圧装置（２６）の開度増加もしくは前記第２減圧
    装置（２７）の開度減少により行うことを特徴とする請
    求項１７ないし２０のいずれか１つに記載の冷凍サイク
    ル装置。
22. 【請求項２２】 前記室外熱交換器（２４）の着霜量の
    判定値として前記暖房モード時における第１の判定値
    （ＴＯ１）および前記プレ暖房モード時における第２の
    判定値（ＴＯ２）を設定し、 前記第２の判定値（ＴＯ２）を前記第１の判定値（ＴＯ
    １）に比較して前記室外熱交換器（２４）の着霜量が小
    さくなるように設定することを特徴とする請求項１８に
    記載の冷凍サイクル装置。
23. 【請求項２３】 前記空気通路（２）内において前記室
    内熱交換器（１２）の上流側に、少なくとも冷房モード
    時に低圧冷媒を蒸発させる室内蒸発器（１１）を配置す
    るとともに、 前記空気通路（２）内に、前記室内熱交換器（１２）を
    通過する空気と、前記室内熱交換器（１２）をパイパス
    する空気とを振り分けるドア手段（１６、１７）を配置
    し、 前記冷房モード時に前記ドア手段（１６、１７）により
    前記室内熱交換器（１２）への空気流れを遮断して、空
    気が前記室内熱交換器（１２）をパイパスして流れるこ
    とにより、前記圧縮機（２２）の吐出ガス冷媒が前記冷
    房モード時にも前記室内熱交換器（１２）を通過するよ
    うにしたことを特徴とする請求項１ないし４および６な
    いし２２のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。