JP2005201500A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 暖房機能を損なうこと無く、ホットガスバイパス通路の短縮化を図り、搭載性に優れる冷凍サイクル装置を提供する。
【解決手段】 冷凍サイクル１０１をベースとして、圧縮機１１０の吐出側から凝縮器１２０をバイパスするホットガスバイパス通路１５０を設け、切替え手段１６１、１６２によって圧縮機１１０からの吐出ガス冷媒をホットガスバイパス通路１５０側に流し、減圧した後に蒸発器１４０に流入させて、蒸発器１４０を吐出ガス冷媒の放熱器として暖房モードを実行可能とする冷凍サイクル装置において、ホットガスバイパス通路１５０の下流側を膨張弁１３０の上流側に接続し、膨張弁１３０を強制的に開状態とする強制開弁手段１７０を設け、暖房モード実行時には、強制開弁手段１７０によって、膨張弁１３０を開状態とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、蒸発器を吐出ガス冷媒の放熱器として使用する暖房機能を持った冷凍サイクル装置に関するものであり、例えば、車両用空調装置に用いて好適なものである。

従来の車両用空調装置に用いられる冷凍サイクル装置として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。即ち、この冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁（第１減圧装置）、蒸発器が環状に接続される冷凍サイクルをベースとしており、圧縮機の吐出側から凝縮器をバイパスして直接蒸発器の入口側に接続されるホットガスバイパス通路が設けられ、更に、このホットガスバイパス通路には、絞り（第２減圧装置）が設けられている。

そして、冬期の車両エンジン始動直後のように温水温度が充分に上がっていない場合には、この温水を用いる暖房用熱交換器では充分な暖房効果が得られないため、圧縮機からの吐出ガス冷媒（ホットガス）をホットガスバイパス通路を通して絞りで減圧した後に、直接蒸発器に流入させることにより、蒸発器を吐出ガス冷媒の放熱器として使用し、暖房機能を発揮（暖房モードの実行）できるようにしている。

尚、ここでは、膨張弁は、蒸発器の出口側冷媒温度に応じて弁開度が可変される温度式膨張弁を用いている。
特開平１１−３４４２６４号公報

しかしながら、ホットガスバイパス通路は、本来凝縮器をバイパスさせる通路であるが、これを圧縮機の吐出側から凝縮器の出口側に接続すると、暖房モード実行時に、膨張弁が蒸発器出口側冷媒の温度に応じて閉じてしまい、吐出ガス冷媒の流通が不能となるため、膨張弁も含めてバイパスさせる必要があった。

よって、上記冷凍サイクル装置においては、圧縮機がエンジンルーム内に配設され、一方、蒸発器は車室内に配設されることから、ホットガスバイパス通路が非常に長いものとなり、その取り回しに伴う搭載性の悪化を招いていた。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、暖房機能を損なうこと無く、ホットガスバイパス通路の短縮化を図り、搭載性に優れる冷凍サイクル装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、冷媒を圧縮し、吐出する圧縮機（１１０）と、この圧縮機（１１０）の吐出ガス冷媒を凝縮する凝縮器（１２０）と、この凝縮器（１２０）で凝縮した冷媒を減圧膨張させる膨張弁（１３０）と、この膨張弁（１３０）で減圧膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器（１４０）とが環状に接続されて成る冷凍サイクル（１０１）に、圧縮機（１１０）の吐出側から凝縮器（１２０）をバイパスするホットガスバイパス通路（１５０）を設け、切替え手段（１６１、１６２）によって圧縮機（１１０）からの吐出ガス冷媒をホットガスバイパス通路（１５０）側に流し、減圧した後に蒸発器（１４０）に流入させて、蒸発器（１４０）を吐出ガス冷媒の放熱器として暖房モードを実行可能とする冷凍サイクル装置において、ホットガスバイパス通路（１５０）の下流側を膨張弁（１３０）の上流側に接続し、膨張弁（１３０）を強制的に開状態とする強制開弁手段（１７０）を設け、暖房モード実行時には、強制開弁手段（１７０）によって、膨張弁（１３０）を開状態とすることを特徴としている。

これにより、暖房モード実行時に膨張弁（１３０）は強制的に開状態とされ、圧縮機（１１０）からの吐出ガス冷媒は、ホットガスバイパス通路（１５０）から膨張弁（１３０）を流通でき、蒸発器（１４０）に流入される。よって、従来技術のようにホットガスバイパス通路（１５０）を凝縮器（１２０）と膨張弁（１３０）の両者をバイパスさせていたものに対して、凝縮器（１２０）のみをバイパスさせる通路として設定することができるので、ホットガスバイパス通路（１５０）を短縮して、搭載性に優れる冷凍サイクル装置（１００）とすることができる。

請求項２に記載の発明では、暖房モード実行時には、切替え手段（１６１、１６２）および、強制開弁手段（１７０）は、同時に作動されることを特徴としている。

これにより、圧縮機（１１０）からの吐出ガス冷媒が滞ること無く、膨張弁（１３０）を通過でき、暖房モードを確実に実行することができる。

請求項３に記載の発明では、強制開弁手段（１７０）によって開状態とされる膨張弁（１３０）の弁開度は、暖房モード実行時に必要とされる吐出ガス冷媒の減圧量を満たす弁開度に設定されたことを特徴としている。

これにより、圧縮機（１１０）から吐出された吐出ガス冷媒を減圧するための減圧装置を膨張弁（１３０）と兼用することができ、専用の減圧装置を不要とすることができる。

請求項４に記載の発明では、膨張弁（１３０）は、感温部（１３４ｄ）によって蒸発器（１４０）の出口側の冷媒の温度が高い程、弁開度を大きい側に可変する温度式膨張弁（１３０）であり、強制開弁手段（１７０）は、感温部（１３４ｄ）を加熱する加熱手段（１７０）であることを特徴としている。

これにより、通常、冷凍サイクル（１０１）に用いられる温度式膨張弁（１３０）をそのまま活用して、加熱手段（１７０）を設けることで暖房モードの実行を可能とする冷凍サイクル装置（１００）を容易に構成することができる。

請求項５に記載の発明では、加熱手段（１７０）は、ＰＴＣ素子によって、加熱時の温度が自己制御されるＰＴＣヒータ（１７０）であることを特徴としている。

これにより、安価で安定した感温部（１３４ｄ）の加熱が可能となる。

請求項６に記載の発明では、凝縮器（１２０）の冷媒が流入する入口部（１２４）および冷媒が流出する出口部（１２５）は、近接して設けられており、入口部（１２４）、出口部（１２５）には、ホットガスバイパス通路（１５０）および切替え手段（１６１、１６２）が内部に一体的に形成されたジョイント部（１２６）が接続されたことを特徴としている。

これにより、冷凍サイクル（１０１）に新たな配管を追加する必要が無く、更に搭載性に優れる冷凍サイクル装置（１００）とすることができる。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、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。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１、図２に基づいて説明する。尚、図１は車両用空調装置における本発明の冷凍サイクル装置１００を示す全体構成図、図２は温度式膨張弁１３０およびＰＴＣヒータ１７０を示す断面図である。本発明の冷凍サイクル装置１００は、図１に示すように、冷凍サイクル１０１にホットガスサイクル１０２が組み込まれたものとしている。

冷凍サイクル１０１は、主に、圧縮機１１０、凝縮器１２０、温度式膨張弁１３０、蒸発器１４０等から成るサイクルである。圧縮機１１０および凝縮器１２０は、車両のエンジンルーム内に配設され、また、蒸発器１４０は、温度式膨張弁１３０と共に図示しない空調ユニットケース内に収容され、空調ユニットとして車室内（インストルメントパネル内）に配設されている。尚、空調ユニットケース内には、車両エンジンの温水を加熱源とする暖房用熱交換器としてのヒータコア２００が備えられている。

圧縮機１１０は、電磁クラッチ１１１を介して水冷式の車両エンジン（図示せず）により駆動され、冷凍サイクル１０１内の冷媒を高温高圧に圧縮して（ガス冷媒状態で）吐出する流体機械である。圧縮機１１０の吐出側は、図示しない制御装置によって弁の開閉が制御される第１電磁弁（本発明における切替え手段に対応）１６１を介して凝縮器１２０に接続されている。

凝縮器１２０は、圧縮機１１０からの吐出ガス冷媒を凝縮液化する熱交換器であり、ここでは凝縮部１２１、気液分離器１２２、過冷却部１２３が一体的に形成される気液分離器一体型凝縮器としている。凝縮器１２０の出口側には、後述するホットガスバイパス通路１５０からの冷媒が凝縮器１２０側に流れるのを阻止する逆止弁１８０が設けられており、この逆止弁１８０の下流側は、膨張弁１３０に接続されている。

膨張弁１３０は、凝縮器１２０からの液相冷媒を減圧膨張させる減圧装置であり、後述する蒸発器１４０の出口側冷媒の温度に応じて弁開度が可変される温度式膨張弁１３０としている（図２）。

温度式膨張弁１３０の本体部１３１は、直方体状を成しており、内部には、冷媒が蒸発器１４０側へ流入する流入通路１３２、および蒸発器１４０から流出される冷媒が流通する流出通路１３３が設けられており、流入通路１３２の中間部には通路が狭められた絞り部１３２ａが形成されている。

本体部１３１の上側には上蓋１３４ａと下蓋１３４ｂとから成る空間の中間部にダイヤフラム１３４ｃが配設されたダイヤフラム室１３４が設けられている。上蓋１３４ａとダイヤフラム１３４ｃとによって形成される冷媒室１３４ｄ（本発明における感温部に対応）には冷媒ガスが封入されており、ダイヤフラム１３４ｃの下側は、流出通路１３３に連通している。そして、ダイヤフラム１３４ｃの下側にはストッパ１３５、作動棒１３６が接続され、作動棒１３６の下端には絞り部１３２ａを開閉するボール弁１３７が設けられている。更に、ボール弁１３７は、弁押え１３８を介してスプリング１３９によって上側に向かう付勢力Ｐｓを受けるようになっている。

このように構成される温度式膨張弁１３０においては、流出通路１３３を流通する冷媒（蒸発器１４０から流出された冷媒）の温度が作動棒１３６、ストッパ１３５を介して冷媒室１３４ｄ内に封入された冷媒ガスに伝達され、この時の温度によって封入された冷媒ガスの圧力Ｐｆが変化する。そして、冷媒ガスの圧力Ｐｆと、スプリング１３９の付勢力Ｐｓおよび流出通路１３３を流通する冷媒の圧力Ｐｏとのバランスによってボール弁１３７が上下に移動される。

更に具体的には、流出通路１３３を流通する冷媒の温度が低くなるにつれて、冷媒室１３４ｄ内の冷媒ガスの圧力Ｐｆが低くなり、Ｐｆ＜Ｐｓ＋Ｐｏとなってボール弁１３７が上側に移動して絞り部１３２ａが閉じられる（弁開度小の方向となる）。逆に、流出通路１３３を流通する冷媒の温度が高くなるにつれて、冷媒室１３４ｄ内の冷媒ガスの圧力Ｐｆが高くなり、Ｐｆ＞Ｐｓ＋Ｐｏとなってボール弁１３７が下側に移動して絞り部１３２ａが開かれる（弁開度大の方向となる）。

蒸発器１４０は、温度式膨張弁１３０で減圧膨張された冷媒を蒸発させる（後述するホットガスサイクル１０２においては、吐出ガス冷媒が流通して放熱する）熱交換器である。温度式膨張弁１３０の流入通路１３２の出口側は、蒸発器１４０の入口側に接続され、また、流出通路１３３の流入側は、蒸発器１４０の出口側に接続されている。

そして、蒸発器１４０の出口側（温度式膨張弁１３０の流出通路１３３の流出側）にはアキュムレータタンク１９０が接続されている。このアキュムレータタンク１９０は、蒸発器１４０から流出される冷媒の気液を分離して液冷媒を溜めてガス冷媒を導出するもので、その出口側は圧縮機１１０の吸入側に接続されている。

このように、圧縮機１１０、第１電磁弁１６１、凝縮器１２０、逆止弁１８０、温度式膨張弁１３０、蒸発器１４０、アキュムレータタンク１９０が環状に接続されて冷凍サイクル１０１を形成している。

一方、ホットガスサイクル１０２は、上記の冷凍サイクル１０１に対して、図示しない制御装置によって弁の開閉が制御される第２電磁弁（本発明における切替え手段に対応）１６２を有すると共に、圧縮機１１０の吐出側から凝縮器１２０をバイパスするホットガスバイパス通路１５０が設けられることで形成されている。

即ち、圧縮機１１０、第２電磁弁１６２、ホットガスバイパス通路１５０、温度式膨張弁１３０、蒸発器１４０、アキュムレータタンク１９０が環状に接続されるサイクルとして形成される。この時、蒸発器１４０にはホットガスバイパス通路１５０からの高温の吐出ガス冷媒（ホットガス）が流入して空調空気を加熱する放熱器として機能する。

ここで本発明の特徴部として、ホットガスバイパス通路１５０の下流側は、温度式膨張弁１３０の上流側に接続されるようにしている。更に具体的には、凝縮器１２０下流側の逆止弁１８０の下流側近傍に接続されるようにしている。

そして、温度式膨張弁１３０の冷媒室（感温部）１３４ｄの外側には、蒸発器１４０の出口側の冷媒温度に関わらず温度式膨張弁１３０のボール弁１３７を強制的に開状態とする強制開弁手段を設けるようにしている（図２）。この強制開弁手段は、ここでは、電源１７１から供給される電力によって冷媒室１３４ｄ内のガス冷媒を加熱する加熱手段としてのＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒータ１７０としている。ＰＴＣヒータ１７０は、ＰＴＣ素子を有しており、加熱時の温度が予め定めた所定温度に自己制御されるものである。尚、電源１７１のＯＮ−ＯＦＦによるＰＴＣヒータ１７０への電力供給、停止は、図示しない制御装置によって行われる。

更に、ここではＰＴＣヒータ１７０によって、温度式膨張弁１３０が開状態となった時の弁開度（流入通路１３２における絞り部１３２ａの絞り度）は、ホットガスサイクル１０２を作動させる際に、圧縮機１１０で圧縮された吐出ガス冷媒を必要とされる所定圧力まで減圧しうる弁開度となるようにしている。

次に、上記構成に基づく本実施形態の作動を説明する。まず、冷房モード実行時には、図示しない制御装置により第１電磁弁１６１が開状態とされ、第２電磁弁１６２が閉状態とされる（電源１７１はＯＦＦ）。そして、電磁クラッチ１１１が接続状態となり、圧縮機１１０が車両エンジンの駆動力を受けて駆動されると、圧縮機１１０からの吐出ガス冷媒は開状態の第１電磁弁１６１を通って凝縮器１２０に流入する。

凝縮器１２０では、図示しない冷却ファンにより送風される外気にて冷媒が冷却されて凝縮、過冷却される。即ち、凝縮部１２１において、圧縮機１１０からの吐出ガス冷媒が凝縮液化され、この凝縮液化された冷媒は、気液分離器１２２によって気液二相に分離される。そして、気液分離器１２２から液相冷媒が過冷却部１２３に流出され、過冷却部１２３によって液相冷媒は更に過冷却される。

そして、過冷却された液相冷媒は、逆止弁１８０を通り温度式膨張弁１３０の流入通路１３２における絞り部１３２ａで減圧膨張されて、低温低圧の気液二相状態となる。

次に、この低圧冷媒は、蒸発器１４０内に流入し、蒸発し、この時の蒸発潜熱により図示しない送風機によって供給される空調空気は冷却される。冷却された空調空気は車室内へ吹出されて車室内を冷房する。尚、蒸発器１４０に流入される冷媒量は、蒸発器１４０の出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定値となるように、温度式膨張弁１３０のボール弁１３７の弁開度変化によって調節される。

そして、蒸発器１４０で蒸発したガス冷媒はアキュムレータタンク１９０を経由して圧縮機１１０に吸入され、再び圧縮される。

一方、冬期の暖房モード実行時には、図示しない制御装置により、第１電磁弁１６１が閉状態とされ、第２電磁弁１６２が開状態とされ、ホットガスバイパス通路１５０が開通する。同時に電源１７１がＯＮされ、ＰＴＣヒータ１７０に電力が供給され、ＰＴＣヒータ１７０は、温度式膨張弁１３０の冷媒室１３４ｄ内のガス冷媒を加熱する。すると冷媒室１３４ｄ内の冷媒の圧力Ｐｆが高くなり、ボール弁１３７が押下げられ、絞り部１３２ａは蒸発器１４０の出口側の冷媒温度に関わらず強制的に開状態となる。

このため、圧縮機１１０からの高温吐出ガス冷媒（ホットガス）は、開状態の第２電磁弁１６２を介してホットガスバイパス通路１５０を通って温度式膨張弁１３０の絞り部１３２ａで減圧された後に、蒸発器１４０内に流入する。蒸発器１４０は、減圧後の吐出ガス冷媒を加熱源として空調空気を加熱する。そして、蒸発器１４０から流出する吐出ガス冷媒は、アキュムレータタンク１９０を経て、圧縮機１１０に吸入され、再び圧縮される。

このように、本発明における冷凍サイクル装置１００においては、冷凍サイクル１０１による空調空気の冷却に加え、ホットガスサイクル１０２の作動による暖房機能も発揮できるようになっている。

本発明においては、ホットガスバイパス通路１５０の下流側を温度式膨張弁１３０の上流側に接続するようにしており、且つ、温度式膨張弁１３０にＰＴＣヒータ１７０を設け、暖房モード実行時に、ＰＴＣヒータ１７０によってボール弁１３７を強制的に開状態とするようにしているので、圧縮機１１０からの吐出ガス冷媒は、ホットガスバイパス通路１５０から温度式膨張弁１３０を流通でき、蒸発器１４０に流入される。よって、従来技術のようにホットガスバイパス通路１５０を凝縮器１２０と膨張弁１３０の両者をバイパスさせていたものに対して、凝縮器１２０のみをバイパスさせる通路として設定することができるので、ホットガスバイパス通路１５０を短縮して、搭載性に優れる冷凍サイクル装置１００とすることができる。

また、暖房モード実行時に、第１、第２電磁弁１６１、１６２の切替え作動と同時にＰＴＣヒータ１７０を作動させるようにしているので、圧縮機１１０からの吐出ガス冷媒が滞ること無く温度式膨張弁１３０を通過でき、暖房モードを確実に実行することができる。

また、暖房モード実行時に強制開弁手段（ＰＴＣヒータ１７０）によって開状態とされる温度式膨張弁１３０の弁開度を暖房モード実効時に必要とされる吐出ガス冷媒の減圧量を満たす弁開度に設定しているので、圧縮機１１０から吐出された吐出ガス冷媒を減圧するための減圧装置を膨張弁１３０と兼用することができ、専用の減圧装置を不要とすることができる。

更に、膨張弁として温度式膨張弁１３０を用い、この温度式膨張弁１３０に強制開弁手段としてＰＴＣヒータ１７０（加熱手段）を設けるようにしているので、通常、冷凍サイクル１０１に用いられる温度式膨張弁１３０をそのまま活用して、暖房モードの実行を可能とする冷凍サイクル装置１００を容易に構成することができる。尚、ＰＴＣヒータ１７０は、自己温度制御機能を有しているので、安価で安定した冷媒室１３４ｄの加熱が可能となる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図３に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、ホットガスバイパス通路１５０を更に簡素化したものである。

まず、凝縮器１２０は、ここでは気液分離器一体型のサブクールコンデンサとしており、複数交互に積層されるチューブ１２７ａおよびフィン１２７ｂから成るコア部１２７に左右のヘッダタンク１２８ａ、１２８ｂが接続される本体部と、右ヘッダタンク１２８ｂに接合される円筒状の気液分離器１２２とから成る。

コア部１２７には、上側の所定本数のチューブ群によって凝縮部１２１が形成され、下側の残りのチューブ群によって過冷却部１２３が形成されている。左右ヘッダタンク１２８ａ、１２８ｂ内の凝縮部１２１と過冷却部１２３との境界部に対応する位置には、セパレータ１２９ａ、１２９ｂがそれぞれ設けられ、左右ヘッダタンク１２８ａ、１２８ｂ内の空間が上下に分割されている。

凝縮器１２０における吐出ガス冷媒が流入する入口部１２４は、左ヘッダタンク１２８ａの上側内部空間に連通するように設けられており、また過冷却された液相冷媒が流出する出口部１２５は、左ヘッダタンク１２８ａの下側内部空間に連通するように設けられている。そして、入口部１２４および出口部１２５は、セパレータ１２９ａの近傍で互いに近接するように配置されている。

尚、右ヘッダタンク１２８ｂの上側内部空間と気液分離器１２２との間には両者を連通する連通路１２２ａが設けられ、また、気液分離器１２２と右ヘッダタンク１２８ｂの下側内部空間との間には両者を連通する連通路１２２ｂが設けられている。

この凝縮器１２０においては、圧縮機１１０からの吐出ガス冷媒は、入口部１２４から左ヘッダタンク１２８ａの上側内部空間を経て、凝縮部１２１に流入し、凝縮液化される。そして、凝縮液化された冷媒は、右ヘッダタンク１２８ｂの上側内部空間から連通路１２２ａを通り気液分離器１２２に流入し、気液二相に分離される。更に、気液二相冷媒のうち、液相冷媒が連通路１２２ｂを通り右ヘッダタンク１２８ｂの下側内部空間から過冷却部１２３に流入し、過冷却され、左ヘッダタンク１２８ａの下側内部空間を経て、出口部１２５から流出する。

このように形成される凝縮器１２０に対して、本第２実施形態では、互いに近接する入口部１２４、出口部１２５にジョイント部１２６を接続している。ジョイント部１２６は、直方体の本体部１２６ａの内部に、各通路１２６ｂ、１２６ｃ、１５０、各弁１６１、１６２、１８０を設けたものである。

即ち、本体部１２６ａ内には、圧縮機１１０から凝縮器１２０の入口部１２４に繋がる流入通路１２６ｂと、凝縮器１２０の出口部１２５から温度式膨張弁１３０に繋がる流出通路１２６ｃとが形成されており、流入通路１２６ｂには第１電磁弁１６１が設けられ、また、流出通路１２６ｃには逆止弁１８０が設けられている。尚、逆止弁１８０は、流出通路１２６ｃにおける冷媒の流出方向に対して、逆側の流れを阻止するようにしている。

そして、流入通路１２６ｂにおける第１電磁弁１６１の上流側と、流出通路１２６ｃにおける逆止弁１８０の下流側とは、第２電磁弁１６２が設けられたホットガスバイパス通路１５０によって繋がれるようにしている。即ち、このホットガスバイパス通路１５０は、ジョイント部１２６の内部で圧縮機１１０の吐出側から凝縮器１２０をバイパスして温度式膨張弁１３０の上流側に接続される通路となっている。

上記のように構成される本第２実施形態においては、冷房モード実行時に、第１電磁弁１６１が開状態とされ、第２電磁弁１６２が閉状態にされることで、冷凍サイクル１０１として圧縮機１１０からの吐出ガス冷媒が凝縮器１２０内を流通して、温度式膨張弁１３０を経て、蒸発器１４０で空調空気を冷却する。

また、暖房モード実行時には、第１電磁弁１６１が閉状態とされ、第２電磁弁１６２が開状態とされ、同時にＰＴＣヒータ１７０が作動されることで温度式膨張弁１３０のボール弁１３７が開状態となり、減圧装置として機能する。そして、ホットガスサイクルとして圧縮機１１０からの吐出ガス冷媒は、ホットガスバイパス通路１５０を通り、温度式膨張弁１３０で減圧され、更に蒸発器１４０で放熱して空調空気を加熱する。

このように、凝縮器１２０を気液分離器一体型のサブクールコンデンサとし、入口部１２４、出口部１２５を近接させるように設け、ここにホットガスバイパス通路１５０が内部に形成されたジョイント部１２６を接続するようにしているので、上記第１実施形態に対して、冷凍サイクル１０１に新たな配管を追加する必要が無く、更に搭載性に優れる冷凍サイクル装置１００とすることができる。

（その他の実施形態）
上記第１、第２実施形態では、温度式膨張弁１３０をホットガスサイクル１０２による暖房モード実行の減圧装置と兼用するようにしたが、温度式膨張弁１３０を強制開弁手段（ＰＴＣヒータ１７０）によって、単に冷媒通路を開状態とするものと設定して、ホットガスバイパス通路１５０内に専用の減圧装置を設けるようにしても良い。

また、膨張弁１３０は温度式のものに限らず、例えば電磁弁のように電気式の膨張弁としても良い。この場合の強制開弁手段としては、暖房モード実行時において、電気式膨張弁を開状態とする通電制御としてやれば良い。

また、温度式膨張弁１３０に対して、強制開弁手段としてＰＴＣヒータ１７０（加熱手段）を用いたが、これに限らず、通常の電気式ヒータとしても良い。

また、第２実施形態においては、凝縮器１２０は、気液分離器一体型のサブクールコンデンサとしたが、気液分離器１２２が別置きされるものとしても良い。

更に、本冷凍サイクル装置１００を車両用空調装置に適用するものとして説明したが、家庭用等、その他の用途の空調装置に適用しても良い。

車両用空調装置における本発明の冷凍サイクル装置を示す全体構成図である。 温度式膨張弁およびＰＴＣヒータを示す断面図である。 第２実施形態における凝縮器およびホットガスバイパス通路を示す正面図である。

符号の説明

１００ 冷凍サイクル装置
１０１ 冷凍サイクル
１０２ ホットガスサイクル
１１０ 圧縮機
１２０ 凝縮器
１２４ 入口部
１２５ 出口部
１２６ ジョイント部
１３０ 温度式膨張弁（膨張弁）
１３４ｄ 冷媒室（感温部）
１４０ 蒸発器
１５０ ホットガスバイパス通路
１６１ 第１電磁弁（切替え手段）
１６２ 第２電磁弁（切替え手段）
１７０ ＰＴＣヒータ（強制開弁手段、加熱手段）

Claims (6)

1. 冷媒を圧縮し、吐出する圧縮機（１１０）と、
   この圧縮機（１１０）の吐出ガス冷媒を凝縮する凝縮器（１２０）と、
   この凝縮器（１２０）で凝縮した冷媒を減圧膨張させる膨張弁（１３０）と、
   この膨張弁（１３０）で減圧膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器（１４０）とが環状に接続されて成る冷凍サイクル（１０１）に、
   前記圧縮機（１１０）の吐出側から前記凝縮器（１２０）をバイパスするホットガスバイパス通路（１５０）を設け、
   切替え手段（１６１、１６２）によって前記圧縮機（１１０）からの吐出ガス冷媒を前記ホットガスバイパス通路（１５０）側に流し、減圧した後に前記蒸発器（１４０）に流入させて、前記蒸発器（１４０）を前記吐出ガス冷媒の放熱器として暖房モードを実行可能とする冷凍サイクル装置において、
   前記ホットガスバイパス通路（１５０）の下流側を前記膨張弁（１３０）の上流側に接続し、
   前記膨張弁（１３０）を強制的に開状態とする強制開弁手段（１７０）を設け、
   前記暖房モード実行時には、前記強制開弁手段（１７０）によって、前記膨張弁（１３０）を開状態とすることを特徴とする冷凍サイクル装置。
2. 前記暖房モード実行時には、前記切替え手段（１６１、１６２）および、前記強制開弁手段（１７０）は、同時に作動され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. 前記強制開弁手段（１７０）によって開状態とされる前記膨張弁（１３０）の弁開度は、前記暖房モード実行時に必要とされる前記吐出ガス冷媒の減圧量を満たす弁開度に設定されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記膨張弁（１３０）は、感温部（１３４ｄ）によって前記蒸発器（１４０）の出口側の前記冷媒の温度が高い程、弁開度を大きい側に可変する温度式膨張弁（１３０）であり、
   前記強制開弁手段（１７０）は、前記感温部（１３４ｄ）を加熱する加熱手段（１７０）であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記加熱手段（１７０）は、ＰＴＣ素子によって、加熱時の温度が自己制御されるＰＴＣヒータ（１７０）であることを特徴とする請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記凝縮器（１２０）の前記冷媒が流入する入口部（１２４）および前記冷媒が流出する出口部（１２５）は、近接して設けられており、
   前記入口部（１２４）、前記出口部（１２５）には、前記ホットガスバイパス通路（１５０）および前記切替え手段（１６１、１６２）が内部に一体的に形成されたジョイント部（１２６）が接続されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。

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