JP2005343285A

JP2005343285A - 車両用空調装置、それに用いる弁装置及びこれらを搭載した車両

Info

Publication number: JP2005343285A
Application number: JP2004164579A
Authority: JP
Inventors: Koji Koto; 宏次小東; Hideto Noyama; 英人野山
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2004-06-02
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2005-12-15

Abstract

【課題】
本発明は、ホットガスサイクルを用いる車両用空調装置において、冷房性能を改善し、配管の量も少なくする車両用空調装置、それに用いる弁装置及びこれらを搭載した車両を提供することを課題とする。
【解決手段】
そのために、本発明の弁装置は、冷媒が導入される第１の通路と、該第１の通路に接続された温度式膨張弁と、該温度式膨張弁に接続され冷媒を吐出する第２の通路と、冷媒が導入されるホットガス通路と、前記ホットガス通路に介装された電磁弁と、前記ホットガス通路の後流側に接続された膨張弁用プランジャ室と、該膨張弁用プランジャ室内に滑動可能に配設されると共に前記温度式膨張弁と連動する膨張弁用プランジャと、該膨張弁用プランジャ室に接続された減圧弁とを一体化して形成したことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ホットガスヒータ機能を有する車両用空調装置、それに用いる弁装置及びこれらを搭載した車両に関する。

従来、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を導入した車両用空調装置（冷凍サイクル装置）として図４に示すものが提案されている。（例えば、特許文献１）。図４において、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７０が設けられている。この弁装置７０は、冷房用電磁弁（第１弁手段）７１と、暖房用電磁弁（第２弁手段）７３と、暖房用減圧装置７４、ホットガスバイパス通路７５と、逆止弁７６とを一つの部品として一体化したものである。

圧縮機１０の吐出配管１３は、弁装置７０の冷房用電磁弁７１を介して凝縮器２０のジョイント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、図示の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が設置されている。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第２熱交換部２２に流入するようになっている。

弁装置７０の出口ジョイント２０ｇには冷房用減圧装置７７が接続されている。この冷房用減圧装置７７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。

上記の冷房用減圧装置７７の出口側には、弁装置７０内の逆止弁７６が接続されている。この逆止弁７６は、暖房モード時にホットガスバイパス通路７５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７６の出口部は弁装置７０の内部にてホットガスバイパス通路７５の出口に合流している。これにより、ホットガスバイパス通路７５は凝縮器２０の近傍部位に位置する弁装置７０内に内蔵された短い通路で構成され、かつ、ホットガスバイパス通路７５の出口部と逆止弁７６の出口部との合流部７８も弁装置７０内に内蔵されている。

この合流部７８には入口側低圧配管７９を結合し、この入口側低圧配管７９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はアキュムレータ３５の入口に接続され、アキュムレータ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ている。そして、潤滑オイルを圧縮機１０に戻すために、アキュ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８０が配設されている。

以上において、特許文献１に開示された冷凍サイクル装置は、凝縮器２０を構成する第１熱交換部２１と第２熱交換部２２との間に高圧側気液分離器２３を設け、冷房モード時には本第１熱交換部２１での熱交換量により蒸発器３２の出口側過熱度、即ち圧縮機１０の吸入側の過熱度を制御するよう設定されているので、負荷が大きい運転状態において、第１熱交換部２１の熱交換量が不足し、圧縮機１０出口ガス冷媒の過熱度が増加すると、これに伴い蒸発器３２出口の過熱度が増加して、本冷凍サイクル装置の冷房能力が低下するという欠点があった。

また、特許文献２に示す例は、冷房用絞り装置（第１の減圧装置）に温度式膨張弁を用いることで冷房能力を向上させることが可能であるが、同時にホットガスヒータを搭載させるためには吐出ガスを導くためのバイパス管とコンデンサ側への冷媒の移動を防ぐ逆止弁が必要となり、車両搭載性、コスト面から不利となる欠点があった。

なお、特許文献３に示す例は、内燃機関により駆動される冷媒圧縮機を有し、四方弁により冷房運転と暖房運転の切換えを可能とする冷凍サイクルにおいて、冷媒循環経路に複数の固定絞りを備え、本冷凍サイクルの熱負荷に基づいて、前記複数の固定絞りの内の一部に冷媒を循環させる経路と前記複数の固定絞りの全部に冷媒を循環させる経路とを切換え、殊に中間期の冷房運転及び暖房運転における冷媒圧縮機の動力負荷を低下させることを目的とするものであり、冷凍サイクル装置の冷房能力等を向上させる効果を有するものではない。

さらに、特許文献４に示す例は、車両の前席側空間及び後席側空間とを格別に空調する、所謂デュアルタイプの車両用空調装置用の冷凍サイクルに用いられる過冷却度制御式膨張弁において、冷凍サイクルによる冷風又は温風によって空調を可能とする後席側空間空調用の冷凍サイクル装置に装備するため、冷房運転時に冷媒を絞り膨張させる過冷却度制御式膨張弁と、暖房運転時には絞り膨張させないために前記過冷却度制御式膨張弁と並列配置となる逆止弁とを一体化し小型化を目的とした過冷却度制御式膨張弁であり、上記特許文献１及び２と同様に冷凍サイクル装置の冷房能力等を向上させる効果を有するものではない。

特開２００２−７９８２１公報特許第３２３７１８７号公報特開平５−２３１７３６号公報特開２００３−７５０３０公報

本発明は、ホットガスサイクルを用いる車両用空調装置において、冷房性能を改善し、配管の量も少なくする車両用空調装置、それに用いる弁装置及びこれらを搭載した車両を提供することを課題とする。

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたもので、特許請求の範囲に記載された各発明は、車両用空調装置、それに用いる弁装置及びこれらを搭載した車両として、それぞれ以下の（１）〜（３）に述べる各手段を採用したものである。

（１）第１の手段に係る弁装置は、冷媒が導入される第１の通路と、該第１の通路に接続された温度式膨張弁と、該温度式膨張弁に接続され冷媒を吐出する第２の通路と、前記第１の通路に接続された分岐通路と、前記分岐通路に介装された電磁弁と、前記分岐通路の後流側に接続された膨張弁用プランジャ室と、該膨張弁用プランジャ室内に滑動可能に配設されると共に前記温度式膨張弁と連動する膨張弁用プランジャと、該膨張弁用プランジャ室と前記第２の通路との間に配設された減圧弁とを一体化して形成したことを特徴とする。

（２）第２の手段に係る車両用空調装置は、エンジンにより駆動される圧縮機と、該圧縮機の吐出口に接続され冷房モードと暖房モードとを切換える四方弁と、該四方弁にバイパス可能に接続された凝縮器と、前記凝縮器出口と前記四方弁との間に配置されたレシーバと、前記第１の手段に記載の弁装置と、前記四方弁と前記弁装置の前記第１の通路とを接続する高圧配管と、該弁装置の上記第２の通路に接続された空調ユニット内の蒸発器と、該蒸発器と上記圧縮機の吸入口との間に配設されたアキュムレータとを備えたことを特徴とする。

（３）第３の手段に係る車両は、走行用のエンジンと、電磁クラッチを介して前記エンジンにより駆動される圧縮機と、車両の室内に配設された空調ユニットと、該圧縮機の吐出口に接続され冷房モードと暖房モードとを切換える四方弁と、該四方弁にバイパス可能に接続された凝縮器と、前記凝縮器出口と前記四方弁との間に配置されたレシーバと、前記第１の手段に記載の弁装置と、前記四方弁と前記弁装置の前記第１の通路とを接続する高圧配管と、該弁装置の上記第２の通路に接続された前記空調ユニット内の蒸発器と、該蒸発器と上記圧縮機の吸入口との間に配設されたアキュムレータと、前記四方弁を冷房モード又は暖房モードに切換えると共に、冷房モードの時には前記電磁弁を操作して前記分岐通路を遮断し、暖房モードの時には前記電磁弁を操作して前記分岐通路を開く制御装置とを備えたことを特徴とする。

特許請求の範囲に記載の各請求項に係る発明は、上記の（１）〜（３）に記載の各手段を採用しているので、それぞれ以下のような効果を有する。

（１）請求項１に係る発明は前記第１の手段を採用しているので、以下のような利点がある。すなわち、請求項１に係る弁装置は、冷房時に使用される温度式膨張弁、暖房時に使用される減圧弁、及びこれらの弁の使用状態を切換える電磁弁及び膨張弁用プランジャを一体化して形成されており、電磁弁に通電して暖房用の分岐通路を開放することにより、第１の通路から流入する高温高圧の吐出ガス冷媒を、暖房用の減圧弁を通過させて第２の通路から流出させるものである。これにより、暖房用のホットガスバイパス配管の追設が不要となる。また、膨張弁用プランジャを前記温度式膨張弁と連動するようにしたので、内蔵する温度式膨張弁を逆止弁として機能させることができ、従来の逆止弁の追設が不要となる利点がある。

（２）請求項２に係る発明は前記第２の手段を採用しているので、以下のような利点がある。すなわち、請求項２に係る車両用空調装置は、冷房時に使用される温度式膨張弁、暖房時に使用される減圧弁、及びこれらの弁の使用状態を切換える電磁弁及び膨張弁用プランジャを一体化して形成された弁装置を有しており、空調装置の暖房モードにおいて、四方弁により凝縮器をバイパスすると共に、弁装置内に内蔵一体化された電磁弁に通電して暖房用の分岐通路を開放することにより、第１の通路から流入する圧縮機からの高温高圧の吐出ガス冷媒を、同じく弁装置に内蔵する暖房用の減圧弁を通過させて第２通路から蒸発器に流出させるものである。これにより、暖房用のホットガスバイパス配管の追設が不要となる。また、膨張弁用プランジャを前記温度式膨張弁と連動するようにしたので、内蔵する温度式膨張弁を逆止弁として機能させることができ、従来の逆止弁の追設が不要となる利点がある。

（３）請求項３に係る発明は前記第３の手段を採用しているので、以下のような利点がある。すなわち、請求項３に係る車両は、冷房時に使用される温度式膨張弁、暖房時に使用される減圧弁、及びこれらの弁の使用状態を切換える電磁弁及び膨張弁用プランジャを一体化して形成された弁装置を設けた空調装置を有しており、制御装置により、空調装置の暖房モードにおいて、四方弁は凝縮器をバイパスするように切換えられると共に、弁装置内に内蔵一体化された電磁弁は通電されて暖房用の分岐通路を開放され、第１の通路から流入する走行用のエンジンにより駆動される圧縮機からの高温高圧の吐出ガス冷媒を、同じく弁装置に内蔵する暖房用の減圧弁を通過させて第２通路から蒸発器に流出させるものである。これにより、暖房用のホットガスバイパス配管の追設が不要となる。また、膨張弁用プランジャを前記温度式膨張弁と連動するようにしたので、内蔵する温度式膨張弁を逆止弁として機能させることができ、従来の逆止弁の追設が不要となるホットガスヒータ機能を有する空調装置が搭載された車両を得ることができる。

本発明を実施するための最良の形態を図１〜３を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置の全体システム図、図２は図１の弁装置の電磁弁閉時の縦断面図、図３は図１の弁装置の電磁弁開時の縦断面図である。

（全体システムの構成）
図１において、圧縮機１０は、図示を省略した電磁クラッチを介して車両エンジン１２により駆動される。圧縮機１０の吐出口は、吐出配管１３を介して四方弁４０のＡポートに接続されている。

この四方弁４０は、Ａポート、Ｂポート、Ｃポート、Ｄポートと４個のポートを有している。そして、冷凍サイクル装置の冷房モード時には、図１において実線で示す位置に切換えられることにより、四方弁４０のＡポートとＢポートとが接続され、ＣポートとＤポートとが接続される。また、冷凍サイクル装置の暖房モード時には、図１において点線で示す位置に切換えられることにより、四方弁４０のＡポートとＤポートとが接続され、ＢポートとＣポートとが接続される。

四方弁４０のＢポートは、高圧配管４１を介して凝縮器２０の冷媒入口に接続され、四方弁４０のＣポートは、高圧配管４２を介してレシーバ２８に接続し、さらに凝縮器２０の冷媒出口に接続されている。そして、四方弁４０のＤポートは、高圧配管４３を介して後記する弁装置５０の主流入通路５０ａ及びその後流の蒸発器３２に接続されている。このように四方弁４０を操作することにより、圧縮機１０から凝縮器２０、レシーバ２８、蒸発器３２に至る冷房時の冷媒循環経路又は、凝縮器２０をバイパスして圧縮機１０から蒸発器３２に至る暖房時の冷媒循環経路が形成される。

弁装置５０は、冷房用通路（主流入通路５０ａ及び主流出通路５０ｂ）と、冷房用通路に設けられた温度式膨張弁５１と、冷房用通路から分岐する暖房用通路（暖房用の分岐通路５５、絞り通路５７及び暖房用の戻り通路５８）と、暖房用通路を開閉する電磁弁５３及び暖房用の減圧弁５２とを共通のハウジング部材６０により一体化したものある。更には、低圧の戻り用通路（低圧流入通路５０ｃ及低圧流出通路５０ｄ）も一体化・収納している。その詳細構造については、後述する。

弁装置５０内の冷房用通路は、高圧配管４３に接続された主流入通路（第１通路）５０ａと、主流入通路５０ａに冷房用の温度式膨張弁５１を介して接続された主流出通路（第２通路）５０ｂとにより構成されている。

一方、弁装置５０内の暖房用通路は、主流入通路５０ａから分岐する暖房用の分岐通路（高圧冷媒通路）５５と、暖房用の分岐通路５５を開閉する電磁弁５３と、暖房用の分岐通路５５の電磁弁５３より後流側に接続された温度式膨張弁５１の膨張弁用プランジャ室５６と、膨張弁用プランジャ室５６に接続された暖房用の減圧弁５２と、暖房用の減圧弁５２からの冷媒を主流出通路５０ｂに戻し、合流させる暖房用の戻り通路（ホットガスバイパス通路）５８とから構成されている。

このように、弁装置５０は、電磁弁５３を操作することにより、冷房用の温度式膨張弁５１又は暖房用の減圧弁５２のどちらか一方が作動するようになっている。そして主流出通路５０ｂは、入口側低圧配管４４に接続され、この入口側低圧配管４４は、空調ユニット３０に配設された蒸発器３２の冷媒入口に接続されている。

空調ユニット３０は、暖房用ヒータコア３３と、蒸発器３２とから構成されている。冷房モード時においては、蒸発器３２は、送風機３１により送風される空気を、弁装置５０の温度式膨張弁５１からの冷媒による蒸発潜熱の吸熱により冷却する。また、暖房モード時においては、蒸発器３２は、送風機３１により送風される空気を、弁装置５０の暖房用の減圧弁５２からの高温冷媒ガス（ホットガス）により加熱し、放熱器としての役割を果す。

更に、暖房用ヒータコア３３は、車両エンジン１２の温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３２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）から車室内へ空調空気を吹出す。

蒸発器３２の冷媒出口は、出口側低圧配管４５が接続され、この出口側低圧配管４５は、弁装置５０内を貫通する連通通路５９、出口側低圧配管３４を介してアキュムレータ３５の入口に接続されている。そして、アキュムレータ３５の出口は、吸入配管３６を介して圧縮機１０の吸入口に接続されている。

（弁装置の構成）
次に、弁装置５０の具体的構成例を、図２及び図３に基づき説明する。弁装置５０のハウジング部材６０の一端側（図の右側）には、主流入通路５０ａ、低圧流出通路（第４通路）５０ｄが開口し、他端側（図の左側）には、主流出通路５０ｂ、低圧流入通路（第３通路）５０ｃが開口している。

主流入通路５０ａには、高圧配管４３が接続され、高圧配管４３は、四方弁４０及び凝縮器２０を経て圧縮機１０の吐出側に接続されている。主流出通路５０ｂには、入口側低圧配管４４が接続され、入口側低圧配管４４は、蒸発器３２の冷媒入口側に接続されている。また、低圧流入通路５０ｃには、出口側低圧配管４５が接続され、出口側低圧配管４５は、蒸発器３２の冷媒出口側に接続されている。

低圧流出通路５０ｄには、出口側低圧配管３４が接続され、出口側低圧配管３４は、アキュムレータ３５を介して圧縮機１０の吸入口側に接続されている。また、低圧流入通路５０ｃと低圧流出通路５０ｄとは、弁装置５０のハウジング部材６０内において、連結されている。

（弁装置内の冷房用弁類の構成）
弁装置５０のハウジング部材６０内において、主流入通路５０ａと主流出通路５０ｂとの間には、温度式膨張弁５１が配設されている。この温度式膨張弁５１は、主流入通路５０ａと主流出通路５０ｂの間に配設された膨張弁用絞り部５１ｅ及び膨張弁用弁体５１ａと、膨張弁用弁体５１ａの一方側（図２、３における下側）に設けられ膨張弁用弁体５１ａを閉じる方向に付勢する膨張弁用圧縮ばね５１ｄと、膨張弁用弁体５１ａの他方側（図２、３における上側）に弁棒を介して連動する膨張弁用プランジャ５１ｂ及び膨張弁用ダイヤフラム５１ｃと、感温部５１ｇ等により構成されている。

そして、この膨張弁用プランジャ５１ｂの一端部（下部）は、ハウジング部材６０内に穿設された膨張弁用プランジャ室５６内を移動可能に挿入されている。なお、膨張弁用プランジャ５１ｂと膨張弁用プランジャ室５６との間には、高圧ガス漏れ防止用のリング状のシール５１ｆが配設されている。また、膨張弁用プランジャ５１ｂの中央部は、低圧流入通路５０ｃ及び低圧流出通路５０ｄを貫通している。さらに、膨張弁用プランジャ５１ｂは熱伝導性の良い材質（例えば金属）で構成される。

一方、ハウジング部材６０の外壁には貫通穴が穿設され、その貫通穴の外部にはダイヤフラム外殻６１及び膨張弁用ダイヤフラム５１ｃが液密に配設されている。このダイヤフラム外殻６１と膨張弁用ダイヤフラム５１ｃとにより感温部５１ｇとダイヤフラム下部室６２が形成されている。感温部５１ｇには冷媒が封入されており、膨張弁用プランジャ５１ｂを介して伝えられる温度に応じて圧力が変化する。また、ダイヤフラム下部室６２は、低圧流入通路５０ｃ及び低圧流出通路５０ｄと連通しており、蒸発器３２からの冷媒が充満している。

そして、膨張弁用プランジャ５１ｂの他端（上部）は、貫通穴を貫通してハウジング部材６０の外部に配設された膨張弁用ダイヤフラム５１ｃに接続されている。

（弁装置内の暖房用弁類の構成）
更に、弁装置５０のハウジング部材６０内には、主流入通路５０ａから分岐する暖房用の分岐通路５５も配設されている。この暖房用の分岐通路５５に途中には、電磁弁５３が介装されている。電磁弁５３は、電磁弁用弁体５３ａと、暖房用の分岐通路５５通路を閉じる方向に電磁弁用弁体５３ａを付勢する電磁弁用圧縮コイルばね５３ｂと、暖房用の分岐通路５５通路を開く方向に電磁弁用弁体５３ａを付勢する電磁コイルとにより構成されている。

また、暖房用の分岐通路５５の下流側は、膨張弁用プランジャ室５６に接続されている。更に、この膨張弁用プランジャ室５６は、絞り通路５７を介して、暖房用の減圧弁５２に接続されている。暖房用の減圧弁５２は、減圧弁用圧縮ばね５２ｂのばね圧力により減圧弁用弁体５２ａを絞り通路５７側に押し付けて、絞り通路５７からの冷媒の圧力を減圧する。そして、この暖房用の減圧弁５２下流側は、暖房用の戻り通路５８を介して、主流出通路５０ｂに接続されている。

（冷房時の動作）
図１、２に基づき、本実施の形態における車両用空調装置及びそれに用いる弁装置の冷房モード時の作用について説明する。図示略の制御装置において、冷房モードが選択されると、図示を省略した電磁クラッチを介して圧縮機１０が車両エンジン１２により駆動される。

また、冷房モードが選択された時は、四方弁４０は図１において実線で示す位置に設定される。これにより、圧縮機１０から吐出された冷媒ガスは、四方弁４０から高圧配管４１を通って凝縮器２０に流入する。

凝縮器２０では、図示略の冷却ファンにて送風された外気により、冷媒ガスは冷却されて凝縮する。凝縮器２０を通過した凝縮冷媒は、高圧配管４２から四方弁４０を経て高圧配管４３を通って、弁装置５０の主流入通路５０ａに流入する。

この時、暖房用の分岐通路５５は、電磁弁用弁体５３ａの電磁弁用圧縮コイルばね５３ｂのばね力によって閉じられている。また、膨張弁用ダイヤフラム５１ｃの上面は、膨張弁用プランジャ５１ｂを介して冷媒温度が感温部５１ｇに伝えられ、蒸発器３２の冷媒出口温度に対応する圧力により、温度式膨張弁５１を開く方向に付勢されている。

一方、膨張弁用ダイヤフラム５１ｃの下面は、低圧流入通路５０ｃ及び低圧流出通路５０ｄに接続されている蒸発器３２の出口圧力状態になっている。また、膨張弁用プランジャ室５６は、暖房用の戻り通路５８及び絞り通路５７を通じて主流出通路５０ｂの圧力状態になっている。更に、膨張弁用弁体５１ａの下面も、膨張弁用圧縮ばね５１ｄのばね力により、温度式膨張弁５１を閉じる方向に付勢されている。

そして、温度式膨張弁５１は、膨張弁用ダイヤフラム５１ｃの上下面に係る圧力および膨張弁用プランジャ５１ｂの下面に係る圧力と膨張弁用圧縮ばね５１ｄのばね力とがバランスするように位置し、これに対応した膨張弁用弁体５１ａの弁開度、膨張弁用絞り部５１ｅの通路面積となる。

この弁開度、通路面積に応じて冷媒流量を制御された凝縮冷媒は、温度式膨張弁５１の膨張弁用絞り部５１ｅを通過する過程で断熱膨張し、低温低圧の気液２相状態となる。
この低圧冷媒は、主流出通路５０ｂから弁装置５０の外部へ流出し、入口側低圧配管４４を通過して蒸発器３２内に流入する。

蒸発器３２に流入した低圧冷媒は、送風機３１の送風する空調空気から吸熱して蒸発する。蒸発器３２で冷却された空調空気は、車室内へ吹出して車室内を冷房する。

蒸発器３２で蒸発したガス冷媒は、弁装置５０の低圧流入通路５０ｃ及び低圧流出通路５０ｄに流入する。この流入したガス冷媒が膨張弁用プランジャ５１ｂに接触し熱伝導により感温部５１ｇに冷媒温度が伝わる。さらに蒸発器３２出口の圧力が膨張弁用ダイヤフラム５１ｃの下面に作用する。

その後、ガス冷媒は、出口側低圧配管３４を介してアキュムレータ３５内流入し、ガス冷媒が圧縮機１０に吸入される。なお、アキュムレータ３５底部に溜まったオイルはオイル戻し穴より吸入配管３６に戻っていく。

以上において、本実施の形態に係る車両用空調装置、それに用いる弁装置５０及びこれらを搭載した車両は、空調装置の冷房モードにおいて、弁装置５０のハウジング部材６０内に一体に内蔵された温度式膨張弁５１は、膨張弁用ダイヤフラム５１ｃの上面に付加される蒸発器３２出口の冷媒温度に対応した冷媒圧力と、膨張弁用ダイヤフラム５１ｃの下面に付加される蒸発器３２出口の冷媒圧力、膨張弁用プランジャ５１ｂ下面の冷媒圧力及び膨張弁用圧縮ばね５１ｄのばね力とのバランスにより決まる膨張弁用弁体５１ａの弁開度、膨張弁用絞り部５１ｅの通路面積の大きさにより、冷媒流量が制御されると共に、蒸発器３２出口の冷媒過熱度が適正に制御されるので、冷凍サイクル装置は十分な冷房性能を確保することが出来る。

（暖房時の動作）
図１、３に基づき、暖房モード時の作用について説明する。図示略の制御装置において、暖房モードが選択された時は、四方弁４０が図１において点線で示す位置に設定される。これにより、圧縮機１０から吐出された冷媒ガスは、四方弁４０により凝縮器２０をバイパスし、高圧配管４３を通って、弁装置５０の主流入通路５０ａに流入する。

これと並行して、図示略の制御装置により、電磁弁５３の電磁コイルは通電され、電磁弁用弁体５３ａは電磁力により電磁弁用圧縮コイルばね５３ｂのばね力に抗して図示の右側に移動して暖房用の分岐通路５５は開放した状態となる。

そして、主流入通路５０ａに流入した高温高圧の吐出ガス冷媒は、開放された暖房用の分岐通路５５を通り、温度式膨張弁５１の膨張弁用プランジャ室５６に導入される。
すると、膨張弁用プランジャ５１ｂは、高温高圧の吐出ガス冷媒により図の上方に押上げられることにより、膨張弁用プランジャ５１ｂと連動する膨張弁用弁体５１ａも膨張弁用圧縮ばね５１ｄのばね力も加わって膨張弁用絞り部５１ｅに押し当てられ、主流入通路５０ａから主流出通路５０ｂへの冷媒流路は全閉となる。

これによって、主流入通路５０ａから入る圧縮機１０からの高温高圧のガス冷媒は、暖房用の分岐通路５５、膨張弁用プランジャ室５６、絞り通路５７を通り暖房用の減圧弁５２に達する。暖房用の減圧弁５２に達した高温高圧のガス冷媒は、暖房用の減圧弁５２を通過する過程で所定の圧力まで減圧された後、高温ガス冷媒となって、暖房用の戻り通路５８から主流出通路５０ｂを経て蒸発器３２に供給される。

蒸発器３２において、高温ガス冷媒は、送風空気に放熱して送風空気を加熱する。蒸発器３２で加熱された送風空気は、車室内に吹出して車室内を暖房する。そして、蒸発器３２で放熱したガス冷媒は、アキュムレータ３５に流入しにガス冷媒と液冷媒に分離され、ガス冷媒が圧縮機１０に吸入される。

以上において、本実施の形態に係る車両用空調装置、それに用いる弁装置５０及びこれらを搭載した車両は、空調装置の暖房モードにおいて、そのハウジング部材６０内に内蔵一体化された電磁弁５３に通電して暖房用の分岐通路５５を開放することにより、主流入通路５０ａから流入する圧縮機１０からの高温高圧の吐出ガス冷媒を、同じくハウジング部材６０に内蔵する暖房用の減圧弁５２及び暖房用の戻り通路５８を通過させて第２通路から蒸発器３２に流出させるものである。これにより、暖房用のホットガスバイパス配管の追設が不要となる。また、膨張弁用プランジャ５１ｂを前記温度式膨張弁５１と連動するようにしたので、内蔵する温度式膨張弁５１を逆止弁として機能させることができ、従来の逆止弁７６の追設が不要となる利点がある。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。例えば、膨張弁用圧縮ばね５１ｄは、膨張弁用弁体５１ａの一方側ではなく、膨張弁用プランジャ室５６内に配設しても良い。また、暖房用の戻り通路５８は、必ずしも必要なものではなく、暖房用の減圧弁５２から冷媒を直接、主流出通路５０ｂに吐出するような構造としても良い。

本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置の全体システム図である。図１の弁装置の電磁弁閉時の縦断面図である。図１の弁装置の電磁弁開時の縦断面図である。従来の車両用空調装置の全体システム図である。

符号の説明

１０圧縮機
１１電磁クラッチ
１２車両エンジン
１３吐出配管
２０凝縮器
２０ａジョイント
２０ｇ出口ジョイント
２１第１熱交換部
２２第２熱交換部
２３高圧側気液分離器
２３ｃ第３連通部
２８レシーバ
３０空調ユニット
３１送風機
３２蒸発器
３３暖房用ヒータコア
３４出口側低圧配管
３５アキュムレータ
３６吸入配管
４０四方弁
４１高圧配管
４２高圧配管
４３高圧配管
４４入口側低圧配管
４５出口側低圧配管
５０弁装置
５０ａ主流入通路
５０ｂ主流出通路
５０ｃ低圧流入通路
５０ｄ低圧流出通路
５１温度式膨張弁
５１ａ膨張弁用弁体
５１ｂ膨張弁用プランジャ
５１ｃ膨張弁用ダイヤフラム
５１ｄ膨張弁用圧縮ばね
５１ｅ膨張弁用絞り部
５１ｆシール
５１ｇ感温部
５２暖房用の減圧弁
５２ａ減圧弁用弁体
５２ｂ減圧弁用圧縮ばね
５３電磁弁
５３ａ電磁弁用弁体
５３ｂ電磁弁用圧縮コイルばね
５５暖房用の分岐通路
５６膨張弁用プランジャ室
５７絞り通路
５８暖房用の戻り通路
５９連通通路
６０ハウジング部材
６１ダイヤフラム外殻
６２ダイヤフラム下部室
７０弁装置
７１冷房用電磁弁（第１弁手段）
７３暖房用電磁弁（第２弁手段）
７４暖房用減圧装置
７５ホットガスバイパス通路
７６逆止弁
７７冷房用減圧装置
７８合流部
７９入口側低圧配管
８０オイル戻し用絞り通路

Claims

冷媒が導入される第１の通路と、該第１の通路に接続された温度式膨張弁と、該温度式膨張弁に接続され冷媒を吐出する第２の通路と、前記第１の通路に接続された分岐通路と、前記分岐通路に介装された電磁弁と、前記分岐通路の後流側に接続された膨張弁用プランジャ室と、該膨張弁用プランジャ室内に滑動可能に配設されると共に前記温度式膨張弁と連動する膨張弁用プランジャと、該膨張弁用プランジャ室と前記第２の通路との間に配設された減圧弁とを一体化して形成したことを特徴とする弁装置。
エンジンにより駆動される圧縮機と、該圧縮機の吐出口に接続され冷房モードと暖房モードとを切換える四方弁と、該四方弁にバイパス可能に接続された凝縮器と、前記凝縮器出口と前記四方弁との間に配置されたレシーバと、前記請求項１に記載の弁装置と、前記四方弁と前記弁装置の前記第１の通路とを接続する高圧配管と、該弁装置の上記第２の通路に接続された空調ユニット内の蒸発器と、該蒸発器と上記圧縮機の吸入口との間に配設されたアキュムレータとを備えたことを特徴とする車両用空調装置。
走行用のエンジンと、電磁クラッチを介して前記エンジンにより駆動される圧縮機と、車両の室内に配設された空調ユニットと、該圧縮機の吐出口に接続され冷房モードと暖房モードとを切換える四方弁と、該四方弁にバイパス可能に接続された凝縮器と、前記凝縮器出口と前記四方弁との間に配置されたレシーバと、前記請求項１に記載の弁装置と、前記四方弁と前記弁装置の前記第１の通路とを接続する高圧配管と、該弁装置の上記第２の通路に接続された前記空調ユニット内の蒸発器と、該蒸発器と上記圧縮機の吸入口との間に配設されたアキュムレータと、前記四方弁を冷房モード又は暖房モードに切換えると共に、冷房モードの時には前記電磁弁を操作して前記分岐通路を遮断し、暖房モードの時には前記電磁弁を操作して前記分岐通路を開く制御装置とを備えたことを特徴とする車両。