JP2002079821A - 車両用冷凍サイクル装置 - Google Patents

車両用冷凍サイクル装置

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JP2002079821A JP2001149707A JP2001149707A JP2002079821A JP 2002079821 A JP2002079821 A JP 2002079821A JP 2001149707 A JP2001149707 A JP 2001149707A JP 2001149707 A JP2001149707 A JP 2001149707A JP 2002079821 A JP2002079821 A JP 2002079821A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホットガスヒータの暖房機能を持った車両用
冷凍サイクル装置において、ホットガスヒータによる暖
房能力と、冷房能力との両立を図る。 【解決手段】 蒸発器３２の出口側と圧縮機１０の吸入
側との間に、冷媒の気液を分離してガス冷媒を圧縮機１
０に吸入させる低圧側気液分離器３５を配置するととも
に、低圧側気液分離器３５に、液冷媒の一部を圧縮機１
０に吸入させるオイル戻し用絞り通路３５ａを設け、冷
房モード時に圧縮機１０吐出側のガス冷媒を凝縮させる
凝縮器２０に、冷媒流れ方向の順に第１熱交換部２１と
第２熱交換部２２とを設けるとともに、第１熱交換部２
１と第２熱交換部２２との間に、冷媒の気液を分離する
高圧側気液分離器２３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、暖房時には圧縮機
吐出ガス冷媒（ホットガス）を凝縮器側をバイパスして
蒸発器に直接導入することにより、蒸発器をガス冷媒の
放熱器として使用するホットガスヒータ機能を持った車
両用冷凍サイクル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用空調装置では冬期暖房時に
温水（エンジン冷却水）を暖房用熱交換器に循環させ、
この暖房用熱交換器にて温水を熱源として空調空気を加
熱するようにしている。この場合、温水温度が低いとき
には車室内への吹出空気温度が低下して必要な暖房能力
が得られない場合がある。
【０００３】そこで、特開平５−２２３３５７号公報に
おいては、ホットガスバイパスにより暖房機能を発揮で
きる冷凍サイクル装置が提案されている。この従来装置
では、図９に示すように圧縮機１０の吐出側を凝縮器２
０等をバイパスして蒸発器３２の入口側に直接接続する
ホットガスバイパス通路１８を設けるとともに、このホ
ットガスバイパス通路１８に暖房用減圧装置１７を設
け、さらに、凝縮器２０への冷媒通路およびホットガス
バイパス通路１８を開閉する冷房用電磁弁１５と暖房用
電磁弁１６を設けている。
【０００４】空調ユニット３０内には、蒸発器３２の下
流側に温水式の暖房用ヒータコア３３が配置されてお
り、そして、冬期暖房時において、暖房用ヒータコア３
３に循環する温水温度が所定温度より低いとき（エンジ
ン１２の始動暖機時等）には、冷房用電磁弁１５を閉じ
て暖房用電磁弁１６を開くことにより、圧縮機１０の高
温吐出ガス冷媒（ホットガス）をホットガスバイパス通
路１８に流入させる。
【０００５】そして、このホットガスを暖房用減圧装置
１７にて減圧した後に蒸発器３２に直接導入することに
より、蒸発器３２でガス冷媒から空調空気に放熱するこ
とにより、暖房機能を発揮できるようにしている。
【０００６】また、凝縮器２０下流側にレシーバ（受液
器）５１を配置している。このレシーバ５１は、冷房時
に、凝縮器２０を通過した冷媒（ガス冷媒を一部含む飽
和冷媒）の気液を分離して、余剰の液冷媒を貯留するも
のである。また、ホットガスによる暖房時に圧縮機１０
の高温吐出ガス冷媒（ホットガス）をホットガスバイパ
ス通路１８を通して蒸発器３２に直接導入するので、蒸
発器３２の出口と圧縮機１０の吸入側との間に冷媒の気
液を分離するアキュムレータ（低圧側気液分離器）３５
を設け、このアキュムレータ３５で分離したガス冷媒を
圧縮機１０に吸入させている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ホットガス
ヒータによる暖房能力は圧縮機１０の圧縮仕事量により
決まるから、暖房能力向上のためにはアキュームレータ
３５の図示しないオイル戻し用絞り通路の絞り径（絞り
開度）を例えばφ２．５程度に大きくし、これにより、
圧縮機１０への吸入液冷媒量を増大して、圧縮仕事量を
増大させる方が好ましい。
【０００８】ところが、アキュームレータ３５のオイル
戻し用絞り通路の絞り径を大きくすると、冷房モード時
にも圧縮機１０への吸入液冷媒量が増大してしまう。こ
の吸入液冷媒量の増大は、圧縮機１０の駆動動力を増大
させるのみならず、以下の理由から冷房能力低下の原因
ともなる。
【０００９】すなわち、第１には、吸入液冷媒量が増大
すると、サイクル循環流量の増大により蒸発器３２に流
入する冷媒量が増大し、蒸発器３２で蒸発する冷媒量が
増加する。これにより、蒸発器３２では冷媒蒸発量の増
加に見合ったサイクルバランスが生じて冷媒蒸発圧力
（低圧圧力）が上昇し、冷媒蒸発温度が上昇する。その
結果、蒸発器吹出空気温度が上昇して、冷房能力を低下
させる。
【００１０】第２には、吸入液冷媒量が増大すると、サ
イクル内のオイル循環流量が過度に増大して、蒸発器３
２での熱交換が阻害され、冷房能力を低下させる。
【００１１】従って、冷房モードの効率アップのために
は、アキュームレータ３５のオイル戻し用絞り通路の絞
り径を例えば、φ１．２程度に小さくすることが好まし
い。故に、オイル戻し用絞り通路の絞り径（絞り開度）
は、暖房能力と冷房能力に対して相反的な関係にあっ
て、この両者を両立させることができない。
【００１２】また、上記従来装置の冷凍サイクルは凝縮
器２０下流側に冷媒の気液分離作用を果たすレシーバ５
１を配置する、いわゆるレシーバサイクルを基礎とする
ものであり、そのため、冷房用減圧装置５０には常にレ
シーバ５１から液冷媒が導入される。そこで、レシーバ
サイクルでは、蒸発器３２での冷房熱負荷に応じて冷媒
流量を調整するために、一般に、冷房用減圧装置５０と
して、蒸発器３２出口での冷媒過熱度に応じて冷媒流量
を調整する温度式膨張弁が使用される。
【００１３】そして、冷房用減圧装置５０として用いら
れる温度式膨張弁は、冷媒の過熱度制御のための感温部
（蒸発器出口冷媒の温度を感知する機構）を具備してい
るので、温度式膨張弁の感温部がエンジンルーム内のエ
ンジン熱やエンジンルーム内の熱風の影響を受けると、
蒸発器出口冷媒の温度を的確に感知することができな
い。
【００１４】そのため、レシーバサイクルでは、冷房用
減圧装置（温度式膨張弁）５０をエンジンルーム内のエ
ンジン熱やエンジンルーム内の熱風の影響を受けない場
所に設置する必要があり、通常は、温度式膨張弁５０を
車室内に設置される空調ユニット３０の蒸発器３２近傍
に配置することが多い。
【００１５】一方、圧縮機１０、凝縮器２０、レシーバ
５１等のサイクル高圧側機器はエンジンルーム内に搭載
されるので、上記従来装置では車両への搭載に際して、
ホットガスバイパス通路１８の一端をエンジンルーム内
の圧縮機１０吐出側に結合し、他端は車室内の温度式膨
張弁５０と蒸発器３２との間に結合することになる。
【００１６】すなわち、上述した理由から、上記従来装
置ではホットガスバイパス通路１８が必然的にエンジン
ルーム内の圧縮機１０吐出側から車室内の蒸発器３２入
口側に至る長さの長い配管となってしまうので、エンジ
ンルーム内の圧縮機１０と車室内の空調ユニット３０と
の間に実質的に高圧配管、低圧配管、ホットガスバイパ
ス通路（配管）１８の計３本の配管を必要とする。従っ
て、狭隘なエンジンルーム内での配管取り回しが複雑と
なり、コストアップを招くとともに、配管スペースの確
保に苦慮することになる。
【００１７】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
ホットガスヒータの暖房機能を持った車両用冷凍サイク
ル装置において、ホットガスヒータによる暖房能力と、
冷房能力との両立を図ることを目的とする。
【００１８】また、本発明は、ホットガスヒータによる
暖房モードのために用いる低圧側気液分離器（アキュー
ムレータ）の小型化を図ることを他の目的とする。
【００１９】また、本発明は、ホットガスヒータの暖房
機能を持った車両用冷凍サイクル装置において、サイク
ル配管の取り回しを簡素化して、車両搭載性を向上する
ことを他の目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために案出されたもので、請求項１に記載の発明で
は、蒸発器（３２）で低圧冷媒が蒸発して空気を冷却す
る冷房モードと、圧縮機（１０）吐出側のガス冷媒を蒸
発器（３２）に直接導入して蒸発器（３２）で放熱させ
る暖房モードとを切り替える車両用冷凍サイクル装置に
おいて、蒸発器（３２）の出口側と圧縮機（１０）の吸
入側との間に、冷媒の気液を分離してガス冷媒を圧縮機
（１０）に吸入させる低圧側気液分離器（３５）を配置
するとともに、低圧側気液分離器（３５）に、液冷媒の
一部を圧縮機（１０）に吸入させるオイル戻し用絞り通
路（３５ａ）を設け、冷房モード時に圧縮機（１０）吐
出側のガス冷媒を凝縮させる凝縮器（２０）に、冷媒流
れ方向の順に第１熱交換部（２１）と第２熱交換部（２
２）とを設けるとともに、第１熱交換部（２１）と第２
熱交換部（２２）との間に、冷媒の気液を分離する高圧
側気液分離器（２３）を設けたことを特徴とする。
【００２１】このような冷凍サイクル装置では、冷房モ
ード時に図３のモリエル線図に例示するように高圧側気
液分離器（２３）内の冷媒が飽和ガス状態となるの
で、圧縮機（１０）の吐出冷媒の状態は第１熱交換部
（２１）の熱交換量（Ｈ１）により決まる過熱状態とな
る。そして、圧縮機（１０）での圧縮過程は基本的に等
エントロピ変化であるから、吐出冷媒の状態が決まる
と、蒸発器（３２）出口冷媒は等エントロピ線Ｌ３に
より決まる過熱度ＳＨをとることになる。従って、第１
熱交換部（２１）の熱交換量（Ｈ１）を適度に設定する
ことにより、蒸発器出口冷媒の過熱度ＳＨを適度の値
に制御することができる。
【００２２】このように請求項１によると、冷房モード
時に凝縮器（２０）の第１熱交換部（２１）の熱交換量
（Ｈ１）により蒸発器出口冷媒の過熱度ＳＨを制御で
きる新方式の冷凍サイクル装置を提供できる。
【００２３】換言すると、冷房モード時には第１熱交換
部（２１）の熱交換量（Ｈ１）により蒸発器出口冷媒
が強制的に過熱ガス状態となるので、低圧側気液分離器
（３５）のオイル戻し用絞り通路（３５ａ）の絞り開度
を大きくしても圧縮機１０への吸入液冷媒量の増大とい
う不具合が発生しない。
【００２４】その結果、オイル戻し用絞り通路（３５
ａ）の絞り開度を大きくして暖房モード時の圧縮仕事量
を増大させ、それにより、暖房能力を向上させても冷房
能力の低下が発生しない。よって、暖房能力と冷房能力
の両立を実現できる。
【００２５】更に、高圧側気液分離器（２３）は高圧側
通路部に設けられ、比容積の小さい高圧冷媒の気液分離
を行うため、従来のアキュムレータサイクルにおけるア
キュムレータに比較してタンク容積を小さくすることが
できる。そして、低圧側気液分離器（アキュムレータ）
（３５）は、冷房モード時には過熱ガス冷媒が通過する
単なる通路となり、暖房時のみ気液分離作用を果たすか
ら、従来のアキュムレータサイクルにおけるアキュムレ
ータに比較してタンク容積を大幅に小さくすることがで
きる。従って、高圧側、低圧側の両気液分離器（２３、
３５）はいずれも車両への搭載性を向上できる。
【００２６】請求項２に記載の発明では、車両エンジン
（１２）により駆動される圧縮機（１０）と、圧縮機
（１０）の吐出ガス冷媒を凝縮する凝縮器（２０）と、
凝縮器（２０）で凝縮した冷媒を減圧する冷房用減圧装
置（２４）と、冷房用減圧装置（２４）により減圧され
た冷媒を蒸発させる蒸発器（３２）と、蒸発器（３２）
の出口側と圧縮機（１０）の吸入側との間に配置され、
冷媒の気液を分離して、ガス冷媒を圧縮機（１０）に吸
入させるとともに、液冷媒の一部を圧縮機（１０）に吸
入させるオイル戻し用絞り通路（３５ａ）を有する低圧
側気液分離器（３５）と、圧縮機（１０）の吐出ガス冷
媒を蒸発器（３２）の入口側に導入するホットガスバイ
パス通路（１８）と、ホットガスバイパス通路（１８）
に設けられ、圧縮機（１０）の吐出ガス冷媒を減圧する
暖房用減圧装置（１７）と、圧縮機（１０）の吐出ガス
冷媒を冷房モード時には凝縮器（２０）側へ流入させ、
暖房モード時にはホットガスバイパス通路（１８）側へ
流入させるよう、冷媒流れを切り替える弁手段（１５、
１６）とを備え、更に、凝縮器（２０）に、冷媒流れ方
向の順に第１熱交換部（２１）と第２熱交換部（２２）
とを設けるとともに、第１熱交換部（２１）と第２熱交
換部（２２）との間に、冷媒の気液を分離する高圧側気
液分離器（２３）を設けたことを特徴とする。
【００２７】このような請求項２による冷凍サイクル装
置においても、請求項１と同一の凝縮器（２０）を持つ
ことにより同様の作用効果を発揮できる。
【００２８】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２において、第１熱交換部（２１）は、圧縮機（１０）
から吐出された過熱ガス冷媒を放熱させるものであり、
高圧側気液分離器（２３）は、第１熱交換部（２１）で
放熱した冷媒の気液を分離して液冷媒を溜め、ガス冷媒
を第２熱交換部（２２）に流入させるものであり、第２
熱交換部（２２）は、気液分離器（２ｃ）から流入する
ガス冷媒を凝縮させるものであり、第１熱交換部（２
１）における熱交換量により蒸発器（３２）の出口冷媒
の過熱度を制御するようにしたものである。
【００２９】請求項４に記載の発明のように、請求項１
ないし３のいずれか１つにおいて、第１熱交換部（２
１）および第２熱交換部（２２）を１つの熱交換器とし
て一体に構成するとともに、両第１熱交換部（２１、２
２）に高圧側気液分離器（２３）を一体に構成すること
ができる。
【００３０】これによれば、上記三者（２１〜２３）を
一体ろう付け等の手段で効率よく組み立てることができ
るとともに、車両への搭載も一体構造として容易に行う
ことができる。
【００３１】請求項５に記載の発明のように、請求項１
ないし３のいずれか１つにおいて、高圧側気液分離器
（２３）を凝縮器（２０）と別体で構成して凝縮器（２
０）近傍に配置してもよい。
【００３２】請求項６に記載の発明では、蒸発器（３
２）で低圧冷媒が蒸発して空気を冷却する冷房モード
と、圧縮機（１０）吐出側のガス冷媒を蒸発器（３２）
に直接導入して蒸発器（３２）で放熱させる暖房モード
とを切り替える車両用冷凍サイクル装置において、蒸発
器（３２）の出口側と圧縮機（１０）の吸入側との間
に、冷媒の気液を分離してガス冷媒を圧縮機（１０）に
吸入させる低圧側気液分離器（３５）を配置するととも
に、低圧側気液分離器（３５）に、液冷媒の一部を圧縮
機（１０）に吸入させるオイル戻し用絞り通路（３５
ａ）を設け、冷房モード時に圧縮機（１０）吐出側のガ
ス冷媒を凝縮させる凝縮器（２０）の冷媒流路から冷媒
の一部を分岐させる分岐流路（２３ａ）を設け、分岐流
路（２３ａ）に、冷媒の気液を分離する高圧側気液分離
器（２３）を設けるとともに、高圧側気液分離器（２
３）内に溜まる液冷媒量を圧縮機（１０）吐出側のガス
冷媒の過熱度に応じて調整するようにしたことを特徴と
する。
【００３３】これによると、圧縮機（１０）吐出冷媒の
過熱度が増加するときは高圧側気液分離器（２３）内の
液冷媒量を減少させ、サイクル内循環冷媒の流量を増加
させるので、蒸発器（３２）の出口冷媒および圧縮機
（１０）吐出冷媒の過熱度の増加を抑制できる。
【００３４】逆に、圧縮機（１０）吐出冷媒の過熱度が
減少するときは高圧側気液分離器（２３）内の液冷媒量
を増加させ、サイクル内循環冷媒の流量を減少させるの
で、蒸発器（３２）の出口冷媒および圧縮機（１０）吐
出冷媒の過熱度の減少を抑制できる。
【００３５】このように、圧縮機（１０）吐出冷媒の過
熱度に応じた、気液分離器内の液冷媒量調整作用を発揮
して、蒸発器（３２）の出口冷媒および圧縮機（１０）
吐出冷媒の過熱度を制御することにより、従来のレシー
バサイクルおよびアキュムレータサイクルとは異なる新
方式の冷凍サイクル装置を提供できる。
【００３６】従って、請求項６においても、請求項１と
同様の作用効果を発揮できる。更に、請求項６は次の点
で請求項１よりも有利な作用効果を発揮できる。
【００３７】第１は、圧縮機（１０）吐出冷媒の過熱度
変化を高圧側気液分離器（２３）に直接フィードバック
するので、気液分離器（２３）に溜まる液冷媒量を圧縮
機吐出冷媒の過熱度変化に素早く応答して的確に調整で
きる。その結果、気液分離器（２３）内への液冷媒の溜
まり過ぎ、およびこれに起因する循環冷媒流量不足をよ
り確実に防止できる。これにより、循環冷媒流量不足に
基づく冷房能力不足、圧縮機（１０）へのオイル戻り不
足（潤滑不足）といった不具合を防止できる。
【００３８】第２には、凝縮器（２０）の冷媒流路から
冷媒の一部を分岐させて高圧側気液分離器（２３）内に
導入するようにしているから、後述の第２実施形態で詳
述するように、暖房モード時における冷媒回収運転を短
時間で効率よく行うことができる。
【００３９】請求項７に記載の発明のように、請求項６
において、凝縮器（２０）に高圧側気液分離器（２３）
を一体に構成すれば、車両搭載性等において有利であ
る。
【００４０】請求項８に記載の発明のように、請求項６
または７において、高圧側気液分離器（２３）内に圧縮
機（１０）吐出側のガス冷媒の一部を直接導入する吐出
ガス冷媒導入流路（４４）を備えることにより、圧縮機
（１０）吐出冷媒の過熱度変化を高圧側気液分離器（２
３）に直接フィードバックできる。
【００４１】請求項９に記載の発明のように、請求項６
ないし８のいずれか１つにおいて、高圧側気液分離器
（２３）内のガス冷媒を凝縮器（２０）の冷媒流路に戻
すガス冷媒戻し流路（２３ｂ）を備えることにより、高
圧側気液分離器（２３）からのガス冷媒を再度、凝縮器
（２０）にて冷却できる。
【００４２】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、高圧側気液分離器（２
３）内の液冷媒の一部を凝縮器（２０）の冷媒流路に戻
すオイル戻し用流路（２３ｃ）を備えることを特徴とす
る。
【００４３】これにより、高圧側気液分離器（２３）か
ら液冷媒とともにオイルをサイクル循環冷媒に戻すこと
ができるとともに、この液冷媒およびオイルも再度、凝
縮器（２０）にて冷却できる。
【００４４】請求項１１に記載の発明は、請求項６ない
し１０のいずれか１つにおいて、暖房モード時に圧縮機
（１０）の吐出ガス冷媒を蒸発器（３２）の入口側に導
入するホットガスバイパス通路（１８）と、ホットガス
バイパス通路（１８）に設けられ、圧縮機（１０）の吐
出ガス冷媒を減圧する暖房用減圧装置（１７）と、圧縮
機（１０）の吐出ガス冷媒を冷房モード時には凝縮器
（２０）側へ流入させ、暖房モード時にはホットガスバ
イパス通路（１８）側へ流入させるよう、冷媒流れを切
り替える弁手段（１５、１６）と、冷房モード時に凝縮
器（２０）で凝縮した冷媒を減圧して蒸発器（３２）に
導入する冷房用減圧装置（２４）とを備えるようにした
ものである。
【００４５】請求項１２に記載の発明では、請求項２ま
たは１１において、冷房用減圧装置（２４）を凝縮器
（２０）の近傍に配置し、冷房用減圧装置（２４）およ
びホットガスバイパス通路（１８）の出口側を凝縮器
（２０）の近傍にて１本の低圧配管（２６）に合流し、
低圧配管（２６）を蒸発器（３２）の入口側に接続した
ことを特徴とする。
【００４６】これにより、凝縮器（２０）の近傍にて冷
房用減圧装置（２４）およびホットガスバイパス通路
（１８）の出口側を１本の低圧配管（２６）により合流
させ、この１本の低圧配管（２６）を蒸発器（３２）の
入口側に接続する配管構成でもって、ホットガスヒータ
の暖房機能を発揮できる。
【００４７】従って、車室内（２８）側に設置される蒸
発器（３２）に対しては通常の冷房用冷凍サイクルと同
様に２本の配管を取り回しするだけでよく、ホットガス
バイパスの暖房機能を持った冷凍サイクル装置の車両へ
の搭載性を著しく改善できる。同時に、冷房用減圧装置
（２４）を凝縮器（２０）の近傍（すなわち、エンジン
ルーム（２９）側）に配置することにより、冷房用減圧
装置（２４）における減圧作用に伴って発生する冷媒流
動音が車室内へ到達しにくくなって、騒音対策上、極め
て有利である。
【００４８】請求項１３に記載の発明のように、請求項
２、１１、１２のいずれか１つにおいて、冷房用減圧装
置（２４）は固定絞りで構成できる。
【００４９】請求項１４に記載の発明では、請求項２、
１１、１２、１３のいずれか１つにおいて、暖房モード
時に、ホットガスバイパス通路（１８）から凝縮器（２
０）側へ冷媒が逆流するのを防止する逆止弁（１９）を
備え、ホットガスバイパス通路（１８）、暖房用減圧装
置（１７）、弁手段（１５、１６）および逆止弁（１
９）を１つの弁装置（１４）として一体に構成したこと
を特徴とする。
【００５０】このように、上記要素（１５〜１９）を１
つの弁装置（１４）として一体化しているから、既存の
冷房用の冷凍サイクルの冷媒配管レイアウトをほとんど
変更することなく、上記要素を一体化した１つの弁装置
を追加するだけでよい。しかも、１つの弁装置（１４）
内部にホットガスバイパス通路（１８）を内蔵すること
ができて、弁装置（１４）内にてホットガスバイパス通
路（１８）と冷房用減圧装置（２４）の出口側を合流さ
せることができる。従って、弁装置（１４）にこの合流
部形成の役割を兼務させることができるので、外部に配
管合流部を設ける必要がなくなり、配管取り回しをより
一層簡潔にすることができる。その結果、、ホットガス
暖房機能を持つ冷凍サイクル装置の車両搭載性を一層改
善できる。
【００５１】請求項１５に記載の発明では、請求項１な
いし１４のいずれか１つにおいて、、低圧側気液分離器
（３５）を蒸発器（３２）の出口側と圧縮機（１０）の
吸入側との間の冷媒配管（３４）により支持することを
特徴とする。
【００５２】請求項１において既述したように低圧側気
液分離器（３５）のタンク容積を従来のアキュムレータ
サイクルにおけるアキュムレータに比較して大幅に小さ
くすることができる。その結果、請求項１５のように低
圧側気液分離器（３５）を冷媒配管（３４）により直接
支持することが可能となる。これにより、低圧側気液分
離器（３５）をブラケットを介して車体側に支持固定す
る必要が無くなり、低圧側気液分離器（３５）を冷媒配
管（３４）に接続するだけでよい。
【００５３】請求項１６に記載の発明のように、請求項
１ないし１５のいずれか１つにおいて、低圧側気液分離
器（３５）を車室内（２８）に配置してもよい。
【００５４】このように低圧側気液分離器（３５）のタ
ンク容積の大幅な小型化に伴って低圧側気液分離器（３
５）を車室内（２８）に配置することも可能となり、低
圧側気液分離器（３５）の配置レイアウトの選択の自由
度が増す。
【００５５】請求項１７に記載の発明のように、請求項
１６において、蒸発器（３２）を備える空調ユニット
（３０）を車室内（２８）に配置するとともに、低圧側
気液分離器（３５）を空調ユニット（３０）内に配置し
てもよい。
【００５６】請求項１８に記載の発明のように、請求項
１６において、蒸発器（３２）を備える空調ユニット
（３０）を車室内（２８）に配置するとともに、低圧側
気液分離器（３５）を、車室内（２８）において空調ユ
ニット（３０）の外部に配置してもよい。
【００５７】なお、上記各手段に付した括弧内の符号
は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を
示すものである。
【００５８】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１、図２は本
発明の第１実施形態による車両空調用冷凍サイクル装置
を示すものであり、圧縮機１０は、電磁クラッチ１１を
介して車両エンジン１２により駆動される。圧縮機１０
の吐出配管１３には弁装置１４が設けられている。この
弁装置１４は、図２に示すように冷房用電磁弁（第１弁
手段）１５と、暖房用電磁弁（第２弁手段）１６と、暖
房用減圧装置１７、ホットガスバイパス通路１８と、逆
止弁１９とを１つの部品として一体化したものである。
【００５９】ここで、暖房用電磁弁１６と暖房用減圧装
置１７はホットガスバイパス通路１８に設置されるもの
で、暖房用減圧装置１７は暖房用電磁弁１６の出口部に
形成した細径の絞り穴（固定絞り）にて構成できる。
【００６０】圧縮機１０の吐出配管１３は、弁装置１４
の冷房用電磁弁１５を介して凝縮器２０の入口ジョイン
ト２０ａに接続されている。ここで、凝縮器２０は圧縮
機１０から吐出された高圧のガス冷媒を外気と熱交換し
て冷却し、凝縮するものであって、図２に示すように冷
媒流れ方向の順に第１熱交換部２１と第２熱交換部２２
とを設けている。そして、第１熱交換部２１と第２熱交
換部２２との間に冷媒の気液分離を行う高圧側気液分離
器２３を設置する構成となっている。
【００６１】図１は凝縮器２０の具体的構成を例示する
もので、凝縮器２０の熱交換部２０ｂは冷媒が流れるチ
ューブとコルゲートフィンとを交互に上下方向に積層配
置し、そして、チューブの両端部（水平方向の両端部）
にヘッダータンク２０ｃ、２０ｄを上下方向に延びるよ
うに配置している。
【００６２】一方のヘッダータンク２０ｃ内にはその内
部空間を上下に仕切る仕切板２０ｅを配置して、入口ジ
ョイント２０ａからの圧縮機吐出冷媒がヘッダータンク
２０ｃの上部空間を通過して熱交換部２０ｂの上部のチ
ューブ群を通過する。他方のヘッダータンク２０ｄ内に
も内部空間を上下に仕切る仕切板２０ｆが配置してあ
り、熱交換部２０ｂの上部のチューブ群を通過した冷媒
はヘッダータンク２０ｄの上部空間を通過し、更に第１
連通部２３ａから高圧側気液分離器２３の上部に流入す
る。
【００６３】高圧側気液分離器２３は上下方向に延びる
細長のタンク形状を有し、一方のヘッダータンク２０ｄ
と一体に構成してある。高圧側気液分離器２３はその上
下方向に延びる内部空間において液冷媒とガス冷媒の密
度差を利用して冷媒の気液を分離し、そのタンク内空間
の下方部に液冷媒を溜める。
【００６４】この高圧側気液分離器２３で気液分離され
たガス冷媒は、上方側に配置した第２連通部２３ｂから
ヘッダータンク２０ｄの仕切板２０ｆの下部空間に流入
し、更にヘッダータンク２０ｄの下部空間から熱交換部
２０ｂの下部のチューブ群を通過する。この下部のチュ
ーブ群を通過した冷媒はヘッダータンク２０ｃの仕切板
２０ｅの下部空間に流入し、ここを通過して出口ジョイ
ント２０ｇから凝縮器２０の外部へ流出する。
【００６５】なお、高圧側気液分離器２３の最下部に
は、液冷媒中に含まれているオイルを戻すためのオイル
戻し用絞り通路を構成する第３連通部２３ｃが設けてあ
り、この第３連通部２３ｃを通過して高圧側気液分離器
２３内の一部の液冷媒がヘッダータンク２０ｄの下部空
間に流入するようになっている。
【００６６】以上の説明から理解されるように、本例で
は熱交換部２０ｂの上部側にて第１熱交換部２１が構成
され、熱交換部２０ｂの下部側にて第２熱交換部２２が
構成さる。なお、図１では説明の簡略化のために、第
１、第２熱交換部２１、２２の冷媒流路を単純なストレ
ート流れとしたが、第１、第２熱交換部２１、２２の冷
媒流路を、ヘッダータンク２０ｃ、２０ｄにＵターン部
を持つ蛇行状の流路としてもよいことはもちろんであ
る。
【００６７】また、本例の凝縮器２０は第１熱交換部２
１、第２熱交換部２２および気液分離器２３を一体に組
み付けて、この三者をアルミニュウムの一体ろう付け等
の方法で一体構造に組み付けている。凝縮器２０におい
て冷却風の上流側（前面側）に、弁装置１４および入口
ジョイント２０ａ、出口ジョイント２０ｇを配置してお
り、入口ジョイント２０ａと出口ジョイント２０ｇはヘ
ッダータンク２０ｃの上下に離して固定してある。
【００６８】また、図１の例では弁装置１４の冷房用電
磁弁１５の出口通路部１５ａを入口ジョイント２０ａ部
に固定することにより、弁装置１４の全体を入口ジョイ
ント２０ａ部に支持固定するようになっている。ここ
で、弁装置１４を、凝縮器２０の上部サイドプレート２
０ｈに適宜のブラケットを介して固定してもよい。
【００６９】そして、出口ジョイント２０ｇには冷房用
減圧装置２４が接続されている。この冷房用減圧装置２
４は凝縮器２０を通過した冷媒を低圧の気液２相状態に
減圧するためのものであり、固定絞りにて構成されてい
る。本例では、固定絞りとして具体的には細径（例え
ば、φ１．２〜１．３ｍｍ程度）の管を所定長さとする
ことにより圧損を発生するキャピラリチューブを用いて
いる。
【００７０】上記した冷房用減圧装置２４の出口側に
は、弁装置１４内の逆止弁１９が接続されている。この
逆止弁１９は、暖房モード時にホットガスバイパス通路
１８から凝縮器２０側へ冷媒が逆流するのを防止するも
のである。この逆止弁１９の出口部は弁装置１４の内部
にてホットガスバイパス通路１８の出口部に合流してい
る。従って、ホットガスバイパス通路１８は凝縮器２０
の近傍部位に位置する弁装置１４内に内蔵される極めて
短い通路で構成でき、かつ、ホットガスバイパス通路１
８の出口部と逆止弁１９の出口部との合流部２５も弁装
置１４内に内蔵できる。
【００７１】そして、この合流部２５に１本の入口側低
圧配管２６を結合し、この１本の低圧配管２６をダッシ
ュボード２７の穴を貫通して車室内２８へ配管する。こ
こで、ダッシュボード２７は車両のエンジンルーム２９
と車室内２８とを仕切るものである。
【００７２】車室内２８の前方部の計器盤（図示せず）
下方部には空調ユニット３０が配置され、この空調ユニ
ット３０内において、空調用電動送風機３１の空気下流
側に蒸発器３２が配置され、この蒸発器３２の下流側に
温水式の暖房用ヒータコア３３が配置されている。
【００７３】上記低圧配管２６は蒸発器３２の冷媒入口
部に結合され、この蒸発器３２の冷媒出口部には出口側
低圧配管３４が接続され、この出口側低圧配管３４はダ
ッシュボード２７を貫通してエンジンルーム２９側へ配
管され、エンジンルーム２９内のアキュームレータ３５
の入口に接続され、アキュームレータ３５の出口は吸入
配管３６を通して圧縮機１０の吸入口に接続される。
【００７４】アキュームレータ３５は周知のごとく蒸発
器３２の出口側低圧配管３４から流入する冷媒の気液を
分離して液冷媒を貯留する低圧側気液分離器であって、
ガス冷媒を圧縮機１０に吸入させるとともに、潤滑オイ
ルを圧縮機１０に戻すために、アキュームレータタンク
底部付近の液冷媒の一部を圧縮機１０に吸入させるオイ
ル戻し用絞り通路３５ａを持っている。
【００７５】このオイル戻し用絞り通路３５ａは、凝縮
器２０におけるオイル戻し用第３連通部２３ｃと同じも
のである。なお、図２ではオイル戻し用絞り通路３５ａ
を独立に構成する状態を図示しているが、アキュームレ
ータ３５の出口配管にタンク内部の底部付近まで延びる
部位を設け、この出口配管のタンク内部の底部付近にオ
イル戻し用絞り通路３５ａを構成してもよいことはもち
ろんである。
【００７６】アキュームレータ３５は後述するように凝
縮器２０の高圧側気液分離器２３と組み合わせて使用さ
れ、暖房モードのみに気液分離作用を果たすため、通常
のものに比較して大幅に小型化することができる。その
ため、アキュームレータ３５は蒸発器３２の出口側低圧
配管３４に接続して出口側低圧配管３４により支持固定
するようにしてある。
【００７７】なお、前記した空調ユニット３０におい
て、蒸発器３２は空調用送風機３１により送風される空
気（車室内空気または外気）を冷房モード時（あるいは
除湿必要時）には冷媒蒸発潜熱の吸熱により冷却し、ま
た、冬期暖房モード時には、蒸発器３２はホットガスバ
イパス通路１８からの高温冷媒ガス（ホットガス）が流
入して空気を加熱するので、放熱器としての役割を果た
す。
【００７８】また、暖房用ヒータコア３３には、車両エ
ンジン１２の温水（冷却水）がエンジン駆動の温水ポン
プ（図示せず）により循環することにより、温水を熱源
として蒸発器通過後の空気を加熱する。そして、暖房用
ヒータコア３３の下流側に設けられた吹出口（図示せ
ず）から車室内２８へ空調空気を吹き出すようになって
いる。
【００７９】また、電磁クラッチ１１、冷房用電磁弁１
５、暖房用電磁弁１６、凝縮器用電動冷却ファン（図示
せず）、空調用電動送風機３１等の電気機器の作動は、
空調用電子制御装置（図示せず）により制御される。
【００８０】次に、上記構成において第１実施形態の作
動を説明する。冷房モードが選択されたときは、空調用
電子制御装置（図示せず）により冷房用電磁弁１５が開
状態とされ、暖房用電磁弁１６が閉状態とされ、また、
電磁クラッチ１１が通電されて接続状態となり、圧縮機
１０が車両エンジン１２にて駆動される。
【００８１】すると、圧縮機１０の吐出ガス冷媒は開状
態の冷房用電磁弁１５を通過して凝縮器２０→冷房用減
圧装置２４→逆止弁１９→蒸発器３２→アキュームレー
タ３５→圧縮機１０の閉回路を循環する。この冷房モー
ド時の作動を図３のモリエル線図により詳述すると、圧
縮機１０の吐出ガス冷媒は過熱ガス状態であり、この
ガス冷媒はまず、凝縮器２０の第１熱交換部２１に流
入し、ここで、冷却空気（外気）と熱交換して放熱して
高圧側気液分離器２３内に流入する。
【００８２】第１実施形態の冷凍サイクル装置では、気
液分離器２３内に常に液冷媒が貯留されて気液界面を形
成するようになっている。すなわち、第１熱交換部２１
から過熱ガスが流入するときは気液分離器２３内の貯留
液冷媒の一部を蒸発させ、また、逆に、第１熱交換部２
１から気液２相の湿りガスが流入するときは気液分離器
２３内で２相冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める。
【００８３】このようにして、気液分離器２３内に常に
冷媒の気液界面を形成するので、気液分離器２３内の冷
媒はモリエル線図の飽和ガス線Ｌ１上に位置し、過熱
度ＳＨ＝０℃となる。そして、気液分離器２３内で気液
分離された飽和ガス冷媒が凝縮器２０の第２熱交換部
２２に流入し、再び、冷却空気（外気）と熱交換して放
熱して凝縮する。
【００８４】この第２熱交換部２２の出口冷媒の過冷
却度ＳＣは次のようにサイクル運転条件の変動に応じて
成り行きで決定される。すなわち、冷房用減圧装置２４
を固定絞りで構成してあるので、固定絞りの種類により
決まる流量特性と、サイクル高圧圧力とサイクル冷媒流
量とにより成り行きで過冷却度ＳＣが決定される。
【００８５】上記の過冷却冷媒は次に冷房用減圧装置
２４の固定絞りで減圧されて低圧の気液２相冷媒とな
り、この低圧冷媒は次に蒸発器３２で空調ユニット３
０内の送風空気から吸熱して蒸発して過熱度ＳＨを持っ
た過熱ガス冷媒となり、この過熱ガス冷媒が圧縮機
１に吸入され、再度圧縮される。
【００８６】ところで、第１実施形態の冷凍サイクル装
置では、凝縮器２０の中間の気液分離器２３内の冷媒
は上記のように飽和ガス線Ｌ１上の飽和状態に維持され
ているから、圧縮機１の吐出ガス冷媒は凝縮器２０の
第１熱交換部２１での熱交換量（放熱量）Ｈ１により決
まる過熱状態となる。つまり、熱交換量Ｈ１の増減によ
り吐出ガス冷媒の状態が決まる。
【００８７】そして、圧縮機１０での圧縮過程は基本的
に断熱圧縮による等エントロピ変化であるから、吐出ガ
ス冷媒の状態が決まると、等エントロピ線Ｌ３により
圧縮機１０の吸入側冷媒の状態、すなわち、吸入側冷
媒の過熱度ＳＨが決まる。従って、吸入側冷媒の過
熱度ＳＨがサイクル運転条件の変動により成り行きで変
動するとしても、予め、第１熱交換部２１の熱交換量Ｈ
１を適切に設定しておくことにより、吸入側冷媒の過
熱度ＳＨを例えば、０〜２０℃程度の範囲に制御するこ
とが可能となる。
【００８８】ところで、第１実施形態によると、上記の
ように第１熱交換部２ａの熱交換量Ｈ１により圧縮機吐
出ガス冷媒の状態が決まり、それにより、吸入側冷媒
の過熱度ＳＨが制御される方式にしているから、圧縮
機１０の吸入側にアキュームレータ３５が設置されてい
ても、このアキュームレータ３５を適度の過熱度ＳＨを
持つ過熱ガス冷媒が通過することになる。
【００８９】従って、冷房モード時にはアキュームレー
タ３５は過熱ガス冷媒の単なる通路を構成するだけであ
り、冷媒の気液分離作用を果たすことがない。
【００９０】一方、冬期の暖房モード時には、空調用電
子制御装置により冷房用電磁弁１５が閉状態とされ、暖
房用電磁弁１６が開状態とされ、ホットガスバイパス通
路１８が開通する。従って、圧縮機１０の高温吐出ガス
冷媒（過熱ガス冷媒）が開状態の暖房用電磁弁１６を通
過した後、暖房用減圧装置（固定絞り）１７で減圧され
る。
【００９１】この後、減圧後のガス冷媒がホットガスバ
イパス通路１８、低圧配管２６を経て、車室内の空調ユ
ニット３０の蒸発器３２に導入され、ここで送風空気に
放熱して、送風空気を加熱する。そして、蒸発器３２で
放熱したガス冷媒はアキュームレータ３５内に流入し、
このアキュームレータ３５内にてガス冷媒と液冷媒がそ
の密度差により分離され、ガス冷媒が圧縮機１０に吸入
され、再度圧縮される。また、同時に、アキュームレー
タ３５内の下側に溜まった液冷媒（潤滑オイルを含む）
が若干量オイル戻し通路３５ａから圧縮機１０に吸入さ
れる。
【００９２】なお、暖房モード時において、逆止弁１９
はホットガスバイパス通路１８からガス冷媒が凝縮器２
０側へ逆流して、凝縮器２０内に冷媒が滞留すること
（寝込み現象）を抑制する。
【００９３】以上は、冷凍サイクル装置全体としての作
動であるが、次に、本第１実施形態による冷房能力と暖
房能力の両立効果、アキュームレータ３５の小型化効
果、および車両搭載性の改善効果について説明する。
【００９４】１．冷房能力と暖房能力の両立 ホットガスヒータによる暖房能力は圧縮機１０の圧縮仕
事量により決まるから、暖房能力向上のためにはアキュ
ームレータ３５のオイル戻し用絞り通路３５ａの絞り径
（絞り開度）を例えばφ２．５程度に大きくし、これに
より、圧縮機１０への吸入液冷媒量を増大して、圧縮仕
事量を増大させる方が好ましい。
【００９５】ところが、アキュームレータ３５のオイル
戻し用絞り通路３５ａの絞り径を大きくすると、冷房モ
ード時にも圧縮機１０への吸入液冷媒量が増大してしま
う。この吸入液冷媒量の増大は、蒸発器３２に流入する
冷媒量が増大して冷媒蒸発圧力（低圧圧力）が上昇し、
冷媒蒸発温度が上昇する。その結果、蒸発器吹出空気温
度が上昇して、冷房能力を低下させる。また、吸入液冷
媒量の増大により、サイクル内のオイル循環流量が過度
に増大して、蒸発器３２での熱交換が阻害され、冷房能
力を低下させる。
【００９６】従って、冷房モードの効率アップのために
は、オイル戻し用絞り通路３５ａの絞り径を例えば、φ
１．２程度に小さくすることが好ましい。故に、オイル
戻し用絞り通路３５ａの絞り径（絞り開度）は、暖房能
力と冷房能力に対して相反的な関係にある。
【００９７】しかし、本第１実施形態によると、凝縮器
２０が第１、第２熱交換部２１、２２の間に気液分離器
２３を設けた構成となっているため、冷房モード時には
前述したように圧縮機吸入冷媒が必ず過熱度を持つよう
になり、アキュームレータ３５は過熱ガス冷媒が通過す
るだけの単なる通路となる。そのため、オイル戻し用絞
り通路３５ａの絞り径（絞り開度）を暖房能力向上のた
めに大きめの値に設計しても、それによる冷房モード時
の不具合が発生しない。
【００９８】従って、本第１実施形態によると、アキュ
ームレータ３５のオイル戻し用絞り通路３５ａの絞り径
（絞り断面積）の拡大により、暖房能力の向上を図って
も冷房能力が低下しない。よって、暖房能力と冷房能力
との両立を図ることができる。
【００９９】２．アキュームレータ３５の小型化 冷房モード時の熱負荷変動に起因するサイクル内冷媒循
環量の変動は、凝縮器２０に設けた高圧側気液分離器２
３のタンク容積により吸収することができる。従って、
アキュームレータ３５は冷房モード時の冷媒循環量変動
を吸収するためのタンク容積を設定する必要がなく、暖
房モード時の必要冷媒量のみを考慮してタンク容積を設
定すればよい。しかも、暖房モード時に余剰冷媒は高圧
側気液分離器２３とアキュームレータ３５に分散して蓄
積できる。
【０１００】そのため、アキュームレータ３５のタンク
容積は通常のアキュムレータサイクルにおけるタンク容
積に比較して大幅に減少（例えば、１／３以下）させる
ことができる。そのため、アキュームレータ３５は図１
に示すように蒸発器３２の出口側低圧配管３４の途中に
接続して、配管３４により支持するだけでよく、アキュ
ームレータ３５を専用のブラケットを介して車体側に支
持固定する必要がない。そのため、アキュームレータ３
５の車両への搭載性を向上できる。
【０１０１】３．車両搭載性の改善 本第１実施形態によると、冷房用減圧装置２４をキャピ
ラリチューブのような、感温部を持たない固定絞りにて
構成しているため、温度式膨張弁を用いる場合に比し
て、車両エンジン１２からの高熱とかエンジンルーム２
９内の熱風を受けて冷媒流量の調整作用が乱されること
がない。そのため、冷房用減圧装置２４を凝縮器２０近
傍のエンジンルーム２９内に配置できる。
【０１０２】その結果、凝縮器２０近傍の部位におい
て、冷房用減圧装置２４の出口側とホットガスバイパス
通路１８の出口側とを１本の低圧側配管２６に合流させ
ることができる。そのため、ホットガスバイパス通路１
８は図１に示すように、凝縮器２０近傍に配置された弁
装置１４内に内蔵される、極めて短い通路で構成でき
る。従って、ダッシュボード２７を貫通して車室内２８
内の蒸発器３２に結合される冷媒配管は、低圧側の２本
の配管２６、３４だけでよく、これは通常の空調用冷凍
サイクルの配管取り回しと同じであるから、ホットガス
暖房機能を発揮する冷凍サイクル装置を車両に容易に搭
載できる。
【０１０３】更に、本第１実施形態では弁装置１４に要
素１５〜１９を一体化しているから、既存の冷房用の冷
凍サイクルの冷媒配管レイアウトをほとんど変更するこ
となく、上記要素を一体化した弁装置１４を追加するだ
けで、ホットガス暖房機能を持つ冷凍サイクル装置を車
両に搭載できるので、車両搭載性を一層改善できる。
【０１０４】（第２実施形態）第１実施形態では凝縮器
２０の一方のヘッダータンク２０ｄに高圧側気液分離器
２３を一体に設ける構成としているが、第２実施形態で
は図４に示すように高圧側気液分離器２３を凝縮器２０
と別体に構成している。
【０１０５】すなわち、第２実施形態では、高圧側気液
分離器２３を独立のタンク部材により構成し、この高圧
側気液分離器２３とヘッダータンク２０ｄとの間を３本
の配管４０〜４２により結合する。第１配管４０はヘッ
ダータンク２０ｄの仕切り板２０ｆより上部の空間から
冷媒を高圧側気液分離器２３内に流入させるもので、第
１実施形態の第１連通部２３ａを構成する。
【０１０６】また、第２配管４１は高圧側気液分離器２
３内の上部からガス冷媒をヘッダータンク２０ｄの仕切
り板２９０ｆより下部の空間に導入するもので、第１実
施形態の第２連通部２３ｂを構成する。また、第３配管
４１は高圧側気液分離器２３内の底部からオイルを含ん
だ液冷媒をヘッダータンク２０ｄの仕切り板２９０ｆよ
り下部の空間に導入するもので、第１実施形態のオイル
戻し用の第３連通部２３ｃを構成する。
【０１０７】高圧側気液分離器２３はブラケット部材４
３を介してヘッダータンク２０ｄに支持固定されるよう
になっている。なお、第２実施形態において、高圧側気
液分離器２３をブラケット部材４３を介して凝縮器２０
周辺の車体側に固定するようにしてもよい。
【０１０８】（第３実施形態）第１実施形態では、アキ
ュームレータ３５をエンジンルーム２９内にて出口側低
圧配管３４の途中に配置しているが、第３実施形態では
図５に示すようにアキュームレータ３５を車室内２８に
て出口側低圧配管３４の途中に配置している。
【０１０９】より具体的に説明すると、図５は、左ハン
ドル車における空調装置の車両搭載例を示しており、空
調ユニット３０は車室内２８の前方部の計器盤（図示せ
ず）下方部において車両左右方向の略中央部に配置され
ている。これに対し、空調用電動送風機３１は車室内２
８前方部の計器盤下方部において、空調ユニット３０の
右側（助手席側）に配置されている。
【０１１０】そして、アキュームレータ３５は車室内２
８において空調ユニット３０の外部、すなわち、空調ユ
ニット３０の左側（運転席側）前方のダッシュボード２
７近傍位置に配置して、出口側低圧配管３４の途中に接
続している。
【０１１１】本発明のアキュームレータ３５は前述のよ
うに大幅に小型化できるので、第３実施形態のごとく車
室内２８の小さなスペースでも配置でき、アキュームレ
ータ３５の車両搭載上の自由度を向上できる。
【０１１２】（第４実施形態）第１実施形態では、凝縮
器２０に、冷媒流れ方向の順に第１熱交換部２１と第２
熱交換部２２とを設けるとともに、第１熱交換部２１と
第２熱交換部２２との間に、冷媒の気液を分離する高圧
側気液分離器２３を設けている。このため、冷房モード
時に高圧側気液分離器２３には凝縮器２０への循環冷媒
の全量がアキュームレータ３５に流入するとともに、第
１熱交換部２１での熱交換量Ｈ１により吐出ガス冷媒
及び吸入冷媒の過熱度を調整するようにしている。
【０１１３】ところで、車両用冷凍サイクルでは、一般
に、凝縮器２０への外気冷却風の分布があるので、夏期
高温時のように冷房熱負荷が大きい条件下で、特に、第
１実施形態の冷凍サイクルにおいて第１熱交換部２１の
冷却効果が偏って増大する場合には、第１熱交換部２１
での冷媒凝縮量が増大して高圧側気液分離器２３内に液
冷媒が溜まりやすい。この結果、サイクル内の循環冷媒
流量が減少して、サイクル内の循環冷媒流量が不足する
場合がある。
【０１１４】このサイクル内の冷媒不足が生じると、蒸
発器３２出口冷媒の過熱度が過多となり、冷房能力不足
を引き起こす。
【０１１５】上記のように高圧側気液分離器２３内に液
冷媒が多量に溜まってサイクル内の冷媒不足が発生する
事態では、蒸発器３２出口冷媒の過熱度が過多になると
ともに、圧縮機１０吐出冷媒の過熱度も過多になる。
【０１１６】そこで、第４実施形態では、第１実施形態
とは異なる作動原理により吸入冷媒の過熱度を調整す
るものである。すなわち、第４実施形態では、圧縮機１
０吐出冷媒の過熱度を高圧側気液分離器２３に直接フィ
ードバックして、高圧側気液分離器２３内に溜まる液冷
媒量を調整することにより、圧縮機１０吐出冷媒の過熱
度を制御できるようにするものである。
【０１１７】図６は第４実施形態の冷凍サイクル説明図
であり、高圧側気液分離器２３に対する冷媒流路構成を
第１実施形態に対して次のように変更している。凝縮器
２０の冷媒流路（サイクル主流路）の途中から一部の冷
媒を分岐（バイパス）して、高圧側気液分離器２３内の
上部に流入させる第１連通部（分岐流路）２３ａを設け
ている。この第１連通部２３ａの取り出し位置２０ｈ
は、冷凍サイクルの定常運転時に、凝縮器２０の冷媒流
路途中における所定乾き度域の気液２相冷媒が流入する
位置に設定してある。また、第１連通部２３ａに分岐さ
れる冷媒流量は、全流量に対して例えば、１０％程度の
少量である。
【０１１８】ガス冷媒戻し流路をなす第２連通部２３ｂ
は、高圧側気液分離器２３内の上部のガス冷媒を取り出
して凝縮器２０の下流側冷媒流路（後述）に戻すための
ものである。また、オイル（液冷媒）戻し用流路をなす
第３連通路２３ｃは、高圧側気液分離器２３内の下部の
オイル（液冷媒）を外部へ取り出して凝縮器２０の下流
側冷媒流路に戻すためのものである。
【０１１９】そして、第２、第３連通部２３ｂ、２３ｃ
は１本の流路に合流して、第１連通部２３ａの取り出し
位置２０ｈより所定量下流の所定位置２０ｉにて凝縮器
２０の冷媒流路に接続される。なお、第２、第３連通部
２３ｂ、２３ｃは合流せずに、それぞれ個別に凝縮器２
０の冷媒流路に接続してもよい。
【０１２０】上記の第２、第３連通部２３ｂ、２３ｃの
出口側の接続位置２０ｉと凝縮器２０の出口ジョイント
２０ｇとの間には所定長さの冷媒流路が設けてあるの
で、第２、第３連通部２３ｂ、２３ｃから凝縮器２０の
冷媒流路へ流入した冷媒およびオイルは再度、冷却され
る。
【０１２１】従って、凝縮器２０の熱交換部２０ｂは、
図６の例では、入口ジョイント２０ａと第１連通部２３
ａの取り出し位置２０ｈとの間の熱交換部２０ｊと、位
置２０ｈと位置２０ｉとの間の熱交換部２０ｋと、位置
２０ｉと出口ジョイント２０ｇとの間の熱交換部２０ｍ
とに区分される。もちろん、位置２０ｈと位置２０ｉと
の間に所定の圧損を確保できる構成、例えば、絞り通路
を設定すれば、位置２０ｈと位置２０ｉとの間に熱交換
部２０ｋを配置しない構成にすることができる。
【０１２２】更に、第４実施形態の特徴として、圧縮機
１０からの吐出冷媒（過熱ガス冷媒）の一部を分岐（バ
イパス）して、直接、高圧側気液分離器２３内の上部に
導入する吐出冷媒バイパス通路（吐出ガス冷媒導入流
路）４４を設けている。この吐出冷媒バイパス通路４４
に分岐される冷媒流量も、前記第１連通部２３ａへの分
岐流量と同様に、全流量に対して例えば、１０％程度の
少量である。
【０１２３】次に、第４実施形態の冷凍サイクルの冷房
モードの作動を説明する。冷凍サイクルの始動直後の過
渡状態が終了して定常状態に移行すると、第１連通部２
３ａからの所定乾き度域の気液２相冷媒の流入量と、吐
出冷媒バイパス通路４４からの吐出冷媒流入量との比、
およびガス戻し流路３６からのガス冷媒流出量と、連通
路１２からの液冷媒（オイル）流出量との比がそれぞれ
適当な値に設定され、高圧側気液分離器２３内に安定し
た液面が形成される。
【０１２４】ここで、上流側の熱交換部２０ｊの部分が
偏って冷却される等の現象が生じると、この熱交換部２
０ｊでの冷媒凝縮量が増加して、高圧側気液分離器２３
内に溜まる液冷媒の量が増加していく。すると、夏場の
ような冷房高負荷時にはサイクル内の循環冷媒量が不足
するようになり、蒸発器出口冷媒の過熱度が大きくな
る。この結果、圧縮機１０吐出冷媒の過熱度が大きくな
り、バイパス通路４４から高圧側気液分離器２３内に過
熱度が大きいガス冷媒が流入する。
【０１２５】この過熱度の大きい高温ガス冷媒の流入に
より、高圧側気液分離器２３内の液冷媒の蒸発が促進さ
れ、液冷媒量を減少させ、高圧側気液分離器２３からガ
ス戻し流路３６を経て凝縮器２０へ戻される冷媒量を増
加させるので、サイクル内の循環冷媒量を増加させるこ
とができる。これにより、蒸発器出口冷媒の過熱度を減
少させることができ、高圧側気液分離器２３内の液冷媒
の液面レベルも定常時の安定レベルに維持させることが
できる。
【０１２６】一方、冷房熱負荷が小さくて、蒸発器出口
冷媒の過熱度が０付近であったり、圧縮機１０に液冷媒
戻りが生じるような条件下では、圧縮機１０吐出冷媒の
過熱度も小さくなるので、高圧側気液分離器２３内に導
入されるバイパス吐出冷媒による液冷媒の蒸発作用が低
下する。そのため、高圧側気液分離器２３では、逆に、
第１連通部２３ａからの気液２相冷媒の気液分離による
液冷媒の貯留量が増加していく。
【０１２７】そして、高圧側気液分離器２３内での液冷
媒量の増加により、再び、サイクル内循環冷媒量が不足
する事態が発生すれば、圧縮機１０吐出冷媒の過熱度増
加が高圧側気液分離器２３内にフィードバックされ、高
圧側気液分離器２３内の液冷媒の液面レベルを定常時の
安定レベルに維持できる。
【０１２８】以上のごとく、第４実施形態によると、バ
イパス吐出冷媒を高圧側気液分離器２３内に直接導入す
ることにより、圧縮機１０吐出冷媒の過熱度変化を高圧
側気液分離器２３内の液冷媒量の調整に応答良くフィー
ドバックすることができる。そして、この液冷媒量の調
整作用を通じてサイクル内の循環冷媒量を調整し、圧縮
機１０吐出冷媒の過熱度を制御していることになる。圧
縮機１０での圧縮過程は基本的に等エントロピ変化であ
るから、圧縮機１０吐出冷媒の過熱度を制御できれば、
蒸発器出口冷媒の過熱度を制御できることになる。
【０１２９】第４実施形態では、高圧側気液分離器２３
内の液冷媒量の調整により蒸発器出口冷媒の過熱度増加
を抑制できるので、サイクル内の循環冷媒量の不足をよ
り確実に防止して、これに起因する冷房能力の不足や圧
縮機１０へのオイル戻り不足を防止できる。
【０１３０】ところで、第４実施形態の冷凍サイクルに
よると、冬期暖房モード時における冷媒回収運転を第１
実施形態に比して短時間に効率よく行うことができる利
点がある。そこで、次に、冷媒回収運転について説明す
る。
【０１３１】冬期の寒冷時には外気雰囲気が低温である
ので、冷凍サイクルのうち、凝縮器２０、高圧側気液分
離器２３等の内部に冷媒が液化して溜まる（寝込む）と
いう現象が発生する。このため、冬期の寒冷時にホット
ガスヒータによる暖房運転を実行する時に冷媒不足が生
じるので、ホットガスヒータによる暖房運転の起動時、
あるいは、ホットガスヒータによる暖房運転を長時間継
続するときには所定時間間隔（例えば、３０分間隔）
で、冷凍サイクルを冷房モードの状態に切り替える。
【０１３２】これにより、凝縮器２０、高圧側気液分離
器２３側の流路に冷媒を循環して、凝縮器２０、高圧側
気液分離器２３側の寝込み冷媒を蒸発器３２、アキュム
レータ３５、圧縮機１０側（ホットガスバイパスサイク
ル側）に回収する。この冷房モードへの切替時間、すな
わち、冷媒回収運転時間は例えば、２０秒程度である。
【０１３３】ここで、上記の冷媒回収運転を第１実施形
態の冷凍サイクルで実行すると、高圧側気液分離器２３
には凝縮器２０への循環冷媒の全量が流入するようにな
っている。その際、冬期寒冷時には外気雰囲気が低温で
あるので、高圧側気液分離器２３内に流入するガス冷媒
は高圧側気液分離器２３内で冷却され、液化して液冷媒
として溜まっていく。
【０１３４】高圧側気液分離器２３には、オイル戻し用
の絞り通路を構成する液戻し用の第３連通部２３ｃが備
えられているが、この第３連通部２３ｃはガス戻し用の
第２連通部２３ｂに比較して圧損がはるかに大きいとと
もに、冷媒回収運転時には圧縮機１０の吐出圧も低いの
で、第３連通部２３ｃから液冷媒がサイクル内に還流す
ることもほとんど生じない。
【０１３５】以上の結果、第１実施形態の冷凍サイクル
で冷媒回収運転を実行すると、高圧側気液分離器２３内
が液冷媒で充満してからでないと、冷媒をホットガスバ
イパスサイクル側に効率よく回収できないことになり、
冷媒回収運転の時間が長くなるという不利な点がある。
【０１３６】これに対して、第４実施形態の冷凍サイク
ルでは、冷房モード時（冷媒回収運転時）にサイクル循
環冷媒の主流から一部の冷媒を分岐して高圧側気液分離
器２３に導入する構成であるから、冬期の冷媒回収運転
時に、その起動直後から少なくともサイクル循環冷媒の
主流、すなわち、圧縮機１０→凝縮器２０の熱交換部２
０ｊ→熱交換部２０ｋ→熱交換部２０ｍ→減圧装置２４
へと流れる冷媒流れは、高圧側気液分離器２３内で液化
して溜まることなく、直ちに、ホットガスバイパスサイ
クル側に回収できる。
【０１３７】なお、液冷媒が高圧側気液分離器２３内を
満たし、充満しているときでも、ホットガスヒータ運転
時の必要冷媒量は、高圧側気液分離器２３以外の部分に
ある冷媒量で確保されるようになっている。つまり、サ
イクル内封入冷媒量から高圧側気液分離器２３のタンク
容量を差し引いても、ホットガスヒータ運転時の必要冷
媒量が高圧側気液分離器２３以外の部分に存在する。そ
のため、第４実施形態の冷凍サイクルによると、高圧側
気液分離器２３内の貯留液冷媒量の如何にかかわらず、
冷媒回収運転を短時間で効率よく行うことができる。こ
のことは、冷媒回収運転によるホットガスヒータ運転の
停止状態を短時間に抑えて、ホットガスヒータの暖房機
能向上に貢献できる。
【０１３８】なお、図６の例では凝縮器２０の冷媒流路
途中に高圧側気液分離器２３を設定しているが、凝縮器
２０の冷媒流路出口側に高圧側気液分離器２３を設定し
てもよい。このようにしても、バイパス吐出冷媒の導入
により高圧側気液分離器２３内の液冷媒量の調整作用を
同様に発揮することができ、図６の例と同様の作用効果
を発揮できる。
【０１３９】次に、図７は第４実施形態の冷凍サイクル
の車両搭載状態の説明図であり、第１実施形態の車両搭
載状態を示す図１と同一もしくは均等部分には同一符号
を付し、説明を省略する。図７と図１との相違点は、高
圧側気液分離器２３を一体化した凝縮器２０の冷媒流路
構成にある。そこで、図８により凝縮器２０の冷媒流路
の具体例を説明すると、第４実施形態による凝縮器２０
の基本構造は、図１に示すものと同様であり、左右の両
ヘッダタンク２０ｃ、２０ｄの間に、水平方向に延びる
多数本の偏平チューブ２０ｎとこれに接合されるコルゲ
ートフィン２０ｐとから構成される熱交換部２０ｊ、２
０ｍを配置するものである。
【０１４０】但し、図１の凝縮器構造では、入口ジョイ
ント２０ａと出口ジョイント２０ｇを両方とも一方のヘ
ッダタンク２０ｃに配置し、そして、高圧側気液分離器
２３を他方のヘッダタンク２０ｄに配置しているが、図
８の凝縮器構造では、一方のヘッダタンク２０ｃに出口
ジョイント２０ｇのみを配置し、他方のヘッダタンク２
０ｄに高圧側気液分離器２３と入口ジョイント２０ａの
両方を配置している。
【０１４１】そして、図８の凝縮器構造では、入口ジョ
イント２０ａ側のヘッダタンク２０ｄ内の中間高さに仕
切り板２０ｑを設けるとともに、このヘッダタンク２０
ｄ内の下側に絞り２０ｒを有する板部材２０ｓを設けて
いる。これに対し、出口ジョイント２０ｇ側のヘッダタ
ンク２０ｃ内部には板部材２０ｓと同一高さの位置に仕
切り板２０ｔを配置している。
【０１４２】ヘッダタンク２０ｄにおいて仕切り板２０
ｑの上側空間に、圧縮機１０の吐出冷媒が入口ジョイン
ト２０ａから流入するとともに、この仕切り板２０ｑの
上側空間は、吐出冷媒バイパス通路４４により気液分離
器２３内の上部に直接連通している。
【０１４３】凝縮器２の熱交換部において、板部材２０
ｓと仕切り板２０ｔより上方側は図６の熱交換部２０ｊ
を構成し、また、下方側は図６の熱交換部２０ｍを構成
している。なお、図８の例では、図６の中間部の熱交換
部２０ｋを廃止した構成になっている。
【０１４４】ヘッダタンク２０ｄにおいて仕切り板２０
ｑの上側空間に流入した圧縮機吐出冷媒の一部は、吐出
冷媒バイパス通路４４により気液分離器２３内の上部に
直接流入する。圧縮機吐出冷媒の大部分は第１熱交換部
２０ｊを矢印ＡのようにＵターン状に通過して冷却され
凝縮する。第１熱交換部２０ｊを通過した冷媒は通常、
所定乾き度域の気液２相冷媒であり、この冷媒は、ヘッ
ダタンク２０ｄにおいて、上側の仕切り板２０ｑと下側
の絞り２０ｒ付きの板部材２０ｓとの中間の空間に流入
し、この中間の空間から冷媒の主流は絞り２０ｒを通過
してヘッダタンク２０ｄ内の最下部の空間に流入する。
これと同時に、上記中間空間の冷媒の一部は第１連通部
（分岐流路）２３ａから気液分離器２３内に流入する。
【０１４５】また、気液分離器２３内下部のオイルを含
む液冷媒がオイル（液冷媒）戻し用の第３連通部２３ｃ
によりヘッダタンク２０ｄ内の最下部の空間に流入する
ようになっている。ここで、ヘッダタンク２０ｄ内の中
間の空間と最下部の空間との間に、絞り２０ｒによる圧
損によって所望の圧力差を設定できる。従って、上記中
間空間の冷媒の一部を第１連通部２３ａから気液分離器
２３内に確実に流入させることができ、また、気液分離
器２３内のオイル（液冷媒）を第３連通部２３ｃを通し
てヘッダタンク２０ｄ内の最下部の空間に確実に流入さ
せることができる。
【０１４６】なお、上記した吐出冷媒バイパス通路４
４、入口流路をなす第１連通部２３ａおよびオイル（液
冷媒）戻し用の第３連通部２３ｃは、いずれも、ヘッダ
タンク２０ｄと気液分離器２３の壁面を貫通する連通穴
により簡単に形成できる。従って、吐出冷媒バイパス通
路４４等を形成するための配管を特別に設置する必要が
ない。
【０１４７】更に、気液分離器２３内上部のガス冷媒を
取り出すガス冷媒取り出し用の第２連通部２３ｂを管体
により構成している。このガス冷媒取り出し用の第２連
通部２３ｂからガス冷媒をヘッダタンク２０ｄ内の最下
部の空間に流入するようになっている。この第２連通部
２３ｂを構成する管体は、凝縮器２０の一体ろう付け時
に同時に気液分離器２３とヘッダタンク２０ｄに接合で
きる。ヘッダタンク２０ｄの最下部の空間に流入した冷
媒はその後、第２熱交換部２０ｍを通過して再度冷却さ
れ、ヘッダタンク２０ｃの最下部の空間に流入する。更
に、冷媒は出口ジョイント２０ｇから外部へ流出し、冷
房用減圧装置２４へ向かう。なお、２３ｄは水分吸収用
の乾燥剤である。
【０１４８】（他の実施形態） 上記の各実施形態では、冷房モード、暖房モードの切
替用の弁手段として、２つの電磁弁１５、１６を用いる
場合について説明したが、この２つの電磁弁１５、１６
を１つの電磁コイルで駆動される三方弁タイプの電磁切
替弁に置換してもよいことはもちろんである。
【０１４９】また、２つの電磁弁１５、１６のうち、一
方の冷房用の弁１５は電磁弁とし、他方の暖房用の弁１
６は、冷房用の電磁弁１５の閉弁時に発生する圧縮機１
０吐出側と凝縮器２０側との間の差圧により開弁する差
圧弁としてもよい。
【０１５０】上記の各実施形態では、冷房用減圧装置
２４を構成する固定絞りとしてキャピラリチューブを用
いているが、冷房用減圧装置２４を、ノズル、オリフィ
ス等の固定絞りにより構成してもよい。この場合はノズ
ル、オリフィス等の固定絞りの通路長さをキャピラリチ
ューブより大幅に短縮できるので、冷房用減圧装置２４
を弁装置１４に一体化することができる。
【０１５１】アキュームレータ３５を第３実施形態の
ごとく車室内２８に配置する場合に、アキュームレータ
３５を空調ユニット３０のケース内部に、あるいはケー
ス外壁面に一体に配置するようにしてもよい。
【０１５２】第１実施形態の凝縮器２０において、第
１熱交換部２１と第２熱交換部２２と気液分離器２３を
それぞれ別体で構成し、これら三者の間を適宜の配管等
により連結してもよい。同様に、第２実施形態の凝縮器
２０において気液分離器２３を凝縮器２０のヘッダタン
ク部と別体で構成し、気液分離器２３と凝縮器２０との
間を適宜の配管等により連結してもよい、、 冷房用減圧装置２４は固定絞りに限定されるものでは
なく、可変絞りに置換することもできる。すなわち、冷
房用減圧装置２４の上流側冷媒（高圧側冷媒）の状態
（温度、圧力等）に応じて作動する可変絞り（定差圧弁
等）であるならば、冷房用減圧装置２４を固定絞りの場
合と同様に凝縮器２０近傍に配置できるので、ホットガ
スバイパス通路１８を第１実施形態と同様に極めて短い
通路で構成できる。
【０１５３】上記各実施形態では、冷房用減圧装置２
４の下流側に逆止弁１９を配置しているが、冷房用減圧
装置２４の上流側と凝縮器２０の出口ジョイント２０ｇ
との間に逆止弁１９を配置してもよい。
【０１５４】上記各実施形態において、アキュームレ
ータ３５の底面部からオイル戻し用絞り通路３５ａをタ
ンク外部へ取り出す例を図２、図６に図示したが、周知
のごとく、アキュームレータ３５のタンク内部において
圧縮機１０へのガス戻し配管にオイル戻し用絞り通路３
５ａを一体に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す車両搭載状態の概
略斜視図である。
【図２】第１実施形態による冷凍サイクル説明図であ
る。
【図３】第１実施形態による冷房モード時の作動を説明
するモリエル線図である。
【図４】第２実施形態による凝縮器の正面図である。
【図５】第３実施形態によるアキュームレータの車両搭
載状態の説明図である。
【図６】第４実施形態による冷凍サイクル説明図であ
る。
【図７】第４実施形態の車両搭載状態の概略斜視図であ
る。
【図８】第４実施形態による凝縮器の冷媒流路説明図で
ある。
【図９】従来装置の冷凍サイクル説明図である。
【符号の説明】
１０…圧縮機、１４…弁装置、１５…冷房用電磁弁（弁
手段）、１６…暖房用電磁弁（弁手段）、１７…暖房用
減圧装置、１８…ホットガスバイパス通路、１９…逆止
弁、２０…凝縮器、２１…第１熱交換部、２２…第２熱
交換部、２３…高圧側気液分離器、２４…冷房用減圧装
置、２６、３４…低圧配管、３２…蒸発器、３５…アキ
ュームレータ（低圧側気液分離器）。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 蒸発器（３２）で低圧冷媒が蒸発して空
    気を冷却する冷房モードと、圧縮機（１０）吐出側のガ
    ス冷媒を前記蒸発器（３２）に直接導入して前記蒸発器
    （３２）で放熱させる暖房モードとを切り替える車両用
    冷凍サイクル装置において、 前記蒸発器（３２）の出口側と前記圧縮機（１０）の吸
    入側との間に、冷媒の気液を分離してガス冷媒を前記圧
    縮機（１０）に吸入させる低圧側気液分離器（３５）を
    配置するとともに、 前記低圧側気液分離器（３５）に、液冷媒の一部を前記
    圧縮機（１０）に吸入させるオイル戻し用絞り通路（３
    ５ａ）を設け、 前記冷房モード時に前記圧縮機（１０）吐出側のガス冷
    媒を凝縮させる凝縮器（２０）に、冷媒流れ方向の順に
    第１熱交換部（２１）と第２熱交換部（２２）とを設け
    るとともに、前記第１熱交換部（２１）と前記第２熱交
    換部（２２）との間に、冷媒の気液を分離する高圧側気
    液分離器（２３）を設けたことを特徴とする車両用冷凍
    サイクル装置。
  2. 【請求項２】 車両エンジン（１２）により駆動される
    圧縮機（１０）と、 前記圧縮機（１０）の吐出ガス冷媒を凝縮する凝縮器
    （２０）と、 前記凝縮器（２０）で凝縮した冷媒を減圧する冷房用減
    圧装置（２４）と、 前記冷房用減圧装置（２４）により減圧された冷媒を蒸
    発させる蒸発器（３２）と、 前記蒸発器（３２）の出口側と前記圧縮機（１０）の吸
    入側との間に配置され、冷媒の気液を分離して、ガス冷
    媒を前記圧縮機（１０）に吸入させるとともに、液冷媒
    の一部を前記圧縮機（１０）に吸入させるオイル戻し用
    絞り通路（３５ａ）を有する低圧側気液分離器（３５）
    と、 前記圧縮機（１０）の吐出ガス冷媒を前記蒸発器（３
    ２）の入口側に導入するホットガスバイパス通路（１
    ８）と、 前記ホットガスバイパス通路（１８）に設けられ、前記
    圧縮機（１０）の吐出ガス冷媒を減圧する暖房用減圧装
    置（１７）と、 前記圧縮機（１０）の吐出ガス冷媒を冷房モード時には
    前記凝縮器（２０）側へ流入させ、暖房モード時には前
    記ホットガスバイパス通路（１８）側へ流入させるよ
    う、冷媒流れを切り替える弁手段（１５、１６）とを備
    え、 更に、前記凝縮器（２０）に、冷媒流れ方向の順に第１
    熱交換部（２１）と第２熱交換部（２２）とを設けると
    ともに、前記第１熱交換部（２１）と前記第２熱交換部
    （２２）との間に、冷媒の気液を分離する高圧側気液分
    離器（２３）を設けたことを特徴とする車両用冷凍サイ
    クル装置。
  3. 【請求項３】 前記第１熱交換部（２１）は、前記圧縮
    機（１０）から吐出された過熱ガス冷媒を放熱させるも
    のであり、 前記高圧側気液分離器（２３）は、前記第１熱交換部
    （２１）で放熱した冷媒の気液を分離して液冷媒を溜
    め、ガス冷媒を前記第２熱交換部（２２）に流入させる
    ものであり、 前記第２熱交換部（２２）は、前記気液分離器（２ｃ）
    から流入するガス冷媒を凝縮させるものであり、 前記第１熱交換部（２１）における熱交換量により前記
    蒸発器（３２）の出口冷媒の過熱度を制御するようにし
    たことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用冷
    凍サイクル装置。
  4. 【請求項４】 前記第１熱交換部（２１）および前記第
    ２熱交換部（２２）を１つの熱交換器として一体に構成
    するとともに、前記両第１熱交換部（２１、２２）に前
    記高圧側気液分離器（２３）を一体に構成することを特
    徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両
    用冷凍サイクル装置。
  5. 【請求項５】 前記高圧側気液分離器（２３）を前記凝
    縮器（２０）と別体で構成して前記凝縮器（２０）近傍
    に配置することを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
    か１つに記載の車両用冷凍サイクル装置。
  6. 【請求項６】 蒸発器（３２）で低圧冷媒が蒸発して空
    気を冷却する冷房モードと、圧縮機（１０）吐出側のガ
    ス冷媒を前記蒸発器（３２）に直接導入して前記蒸発器
    （３２）で放熱させる暖房モードとを切り替える車両用
    冷凍サイクル装置において、 前記蒸発器（３２）の出口側と前記圧縮機（１０）の吸
    入側との間に、冷媒の気液を分離してガス冷媒を前記圧
    縮機（１０）に吸入させる低圧側気液分離器（３５）を
    配置するとともに、 前記低圧側気液分離器（３５）に、液冷媒の一部を前記
    圧縮機（１０）に吸入させるオイル戻し用絞り通路（３
    ５ａ）を設け、 前記冷房モード時に前記圧縮機（１０）吐出側のガス冷
    媒を凝縮させる凝縮器（２０）の冷媒流路から冷媒の一
    部を分岐させる分岐流路（２３ａ）を設け、 前記分岐流路（２３ａ）に、冷媒の気液を分離する高圧
    側気液分離器（２３）を設けるとともに、 前記高圧側気液分離器（２３）内に溜まる液冷媒量を前
    記圧縮機（１０）吐出側のガス冷媒の過熱度に応じて調
    整するようにしたことを特徴とする車両用冷凍サイクル
    装置。
  7. 【請求項７】 前記凝縮器（２０）に前記高圧側気液分
    離器（２３）を一体に構成することを特徴とする請求項
    ６に記載の車両用冷凍サイクル装置。
  8. 【請求項８】 前記高圧側気液分離器（２３）内に前記
    圧縮機（１０）吐出側のガス冷媒の一部を直接導入する
    吐出ガス冷媒導入流路（４４）を備えることを特徴とす
    る請求項６または７に記載の車両用冷凍サイクル装置。
  9. 【請求項９】 前記高圧側気液分離器（２３）内のガス
    冷媒を前記凝縮器（２０）の冷媒流路に戻すガス冷媒戻
    し流路（２３ｂ）を備えることを特徴とする請求項６な
    いし８のいずれか１つに記載の車両用冷凍サイクル装
    置。
  10. 【請求項１０】 前記高圧側気液分離器（２３）内の液
    冷媒の一部を前記凝縮器（２０）の冷媒流路に戻すオイ
    ル戻し用流路（２３ｃ）を備えることを特徴とする請求
    項６ないし９のいずれか１つに記載の車両用冷凍サイク
    ル装置。
  11. 【請求項１１】 前記暖房モード時に前記圧縮機（１
    ０）の吐出ガス冷媒を前記蒸発器（３２）の入口側に導
    入するホットガスバイパス通路（１８）と、 前記ホットガスバイパス通路（１８）に設けられ、前記
    圧縮機（１０）の吐出ガス冷媒を減圧する暖房用減圧装
    置（１７）と、 前記圧縮機（１０）の吐出ガス冷媒を冷房モード時には
    前記凝縮器（２０）側へ流入させ、暖房モード時には前
    記ホットガスバイパス通路（１８）側へ流入させるよ
    う、冷媒流れを切り替える弁手段（１５、１６）と、 前記冷房モード時に前記凝縮器（２０）で凝縮した冷媒
    を減圧して前記蒸発器（３２）に導入する冷房用減圧装
    置（２４）とを備えることを特徴とする請求項６ないし
    １０のいずれか１つに記載の車両用冷凍サイクル装置。
  12. 【請求項１２】 前記冷房用減圧装置（２４）を前記凝
    縮器（２０）の近傍に配置し、前記冷房用減圧装置（２
    ４）および前記ホットガスバイパス通路（１８）の出口
    側を前記凝縮器（２０）の近傍にて１本の低圧配管（２
    ６）に合流し、前記低圧配管（２６）を前記蒸発器（３
    ２）の入口側に接続したことを特徴とする請求項２また
    は１１に記載の車両用冷凍サイクル装置。
  13. 【請求項１３】 前記冷房用減圧装置（２４）は固定絞
    りであることを特徴とする請求項２、１１、１２のいず
    れか１つに記載の車両用冷凍サイクル装置。
  14. 【請求項１４】 前記暖房モード時に、前記ホットガス
    バイパス通路（１８）から前記凝縮器（２０）側へ冷媒
    が逆流するのを防止する逆止弁（１９）を備え、 前記ホットガスバイパス通路（１８）、前記暖房用減圧
    装置（１７）、前記弁手段（１５、１６）および前記逆
    止弁（１９）を１つの弁装置（１４）として一体に構成
    したことを特徴とする請求項２、１１、１２、１３のい
    ずれか１つに記載の車両用冷凍サイクル装置。
  15. 【請求項１５】 前記低圧側気液分離器（３５）を前記
    蒸発器（３２）の出口側と前記圧縮機（１０）の吸入側
    との間の冷媒配管（３４）により支持することを特徴と
    する請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の車両用
    冷凍サイクル装置。
  16. 【請求項１６】 前記低圧側気液分離器（３５）を車室
    内（２８）に配置することを特徴とする請求項１ないし
    １５のいずれか１つに記載の車両用冷凍サイクル装置。
  17. 【請求項１７】 前記蒸発器（３２）を備える空調ユニ
    ット（３０）を車室内（２８）に配置するとともに、前
    記低圧側気液分離器（３５）を前記空調ユニット（３
    ０）内に配置することを特徴とする請求項１６に記載の
    車両用冷凍サイクル装置。
  18. 【請求項１８】 前記蒸発器（３２）を備える空調ユニ
    ット（３０）を車室内（２８）に配置するとともに、前
    記低圧側気液分離器（３５）を、車室内（２８）におい
    て前記空調ユニット（３０）の外部に配置することを特
    徴とする請求項１６に記載の車両用冷凍サイクル装置。
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