JP2009068786A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１の蒸発器と第２の蒸発器を並列に接続し、第２の蒸発器用の電磁弁を持たない冷凍サイクル装置において、オイル戻し制御による第１の蒸発器の蒸発器吹出温度の上昇を抑制する。
【解決手段】第１の蒸発器１５と第２の蒸発器２８を並列に設け、第２の減圧手段３２を温度式膨張弁により構成した冷凍サイクル装置において、圧縮機１６の連続作動時間が所定時間に達すると、所定回数だけ圧縮機１６の断続制御を行なうオイル戻し制御手段を備え、オイル戻し制御手段は、圧縮機１６の連続作動時間が所定時間に達した時の蒸発器温度検出手段２１による検出値を第１基準検出値とし、圧縮機１６の断続制御として、蒸発器温度検出手段２１による検出値が、第１基準検出値以下となった場合に、圧縮機１６の作動を停止させ、第２基準検出値以上となった場合に、圧縮機１６を作動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、並列に設けられた第１、第２の蒸発器を有する冷凍サイクル装置に関するもので、例えば、デュアルエアコンタイプの車両用空調装置に好適である。

従来、ミニバン等の大型乗用車の車室内空調用のユニットとして、車室内の前席側と後席側の両方に空調ユニットを配置するデュアルエアコンが用いられている。このデュアルエアコンの冷凍サイクルでは、前席側蒸発器（第１の蒸発器）と後席側蒸発器（第２の蒸発器）とを並列に接続して設け、圧縮機と凝縮器は共通使用している。この冷凍サイクルでは、空調装置のコスト低減のため後席側蒸発器への冷媒流れを断続する電磁弁（流路開閉弁）を付けていない車両が多い。そのため、上記電磁弁を付けていない車両では、前席側エアコン（前席側蒸発器）のみを運転させ、圧縮機の連続作動状態が長時間継続された場合、後席側蒸発器の温度式膨張弁の開閉が何回も繰り返され、後席側蒸発器などにオイルが溜まる。その結果、圧縮機のオイル戻り不足が発生する問題がある。

そこで、圧縮機の連続作動状態が所定時間に達すると、圧縮機の作動を強制的に断続制御して、後席側蒸発器の温度式膨張弁を強制開弁させることで、後席側蒸発器等に溜まっているオイルを圧縮機吸入側に戻すようにした冷凍サイクル装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２８３５７６号公報

ところで、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置における圧縮機へのオイル戻し制御を図８に基づいて説明すると、図８に示すように圧縮機の連続作動状態が所定時間ｔｘに達すると所定回数Ｎだけ電磁クラッチのオンオフを繰り返して、圧縮機の作動を断続制御する（図８（ａ）参照）。なお、図中、時間ｈは電磁クラッチのオフ時間を示しており、時間Ｈは電磁クラッチのオン時間を示しており、また所定回数Ｎは電磁クラッチの停止回数を示している。この圧縮機の断続制御により、圧縮機吸入側の圧力を変動させ、後席側温度式膨張弁を開弁している。その結果、圧縮機吸入側にオイルが戻され、オイル循環率が上昇する。ここで、圧縮機の断続制御により蒸発器内などに溜まったオイルが圧縮機吸入側に戻されるが、その一方、圧縮機の断続制御は、一定間隔（電磁クラッチのオン時間Ｈ毎）で電磁クラッチをオンオフする圧縮機の断続運転を行なっているため、前席側蒸発器の空気吹出温度が上昇し（図８（ｂ）参照）、車室内の乗員の空調フィーリングが悪化するという問題が発生する。

本発明は、上記点に鑑み、第１の蒸発器と第２の蒸発器を並列に接続し、第２の蒸発器用の電磁弁を持たない冷凍サイクル装置において、第１の蒸発器の単独運転時の圧縮機のオイル戻し制御に起因する第１の蒸発器の蒸発器吹出温度の上昇を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、冷媒を圧縮し吐出する圧縮機（１６）と、圧縮機（１６）から吐出された冷媒を冷却し凝縮させる凝縮器（１７）と、凝縮器（１７）で凝縮した冷媒を減圧膨張させる第１の減圧手段（１９）と、第１の減圧手段（１９）の冷媒流れ下流側に設けられ、第１の減圧手段（１９）により減圧膨張した冷媒を蒸発させる第１の蒸発器（１５）と、第１の蒸発器（１５）に送風する第１の送風機（１４）と、第１の減圧手段（１９）と並列に設けられ、凝縮器（１７）で凝縮した冷媒を減圧膨張させる第２の減圧手段（３２）と、第２の減圧手段（３２）の冷媒流れ下流側に設けられ、第２の減圧手段（３２）により減圧膨張した冷媒を蒸発させる第２の蒸発器（２８）と、第２の蒸発器（２８）に送風する第２の送風機（２７）と、第１の蒸発器（１５）内の冷媒温度を検出する蒸発器温度検出手段（２１）と、第１の送風機（１４）が稼動状態にされ、第２の送風機（２７）が停止状態にされ、かつ圧縮機（１６）が稼動状態にされた第１の蒸発器（１５）の単独運転が行われている際に、圧縮機（１６）の連続作動時間が第１所定時間に達すると、予め設定された第１所定回数だけ圧縮機（１６）の断続制御を行なう第１オイル戻し制御手段とを備え、第２の減圧手段（３２）は、第２の蒸発器（２８）の出口冷媒の過熱度を調整する温度式膨張弁により構成され、第１オイル戻し制御手段は、圧縮機（１６）の連続作動時間が第１所定時間に達した時の蒸発器温度検出手段（２１）による検出値を第１基準検出値とし、圧縮機（１６）の断続制御として、蒸発器温度検出手段（２１）による検出値が第１基準検出値以下となった場合に、圧縮機（１６）の作動を停止させ、蒸発器温度検出手段（２１）による検出値が第１基準検出値よりも高い第２基準検出値以上となった場合に、圧縮機（１６）を作動させることを特徴としている。

これにより、第１オイル戻し制御手段による圧縮機（１６）の断続制御を蒸発器温度検出手段（２１）の検出値に応じて行なうことができるため、圧縮機（１６）の断続制御による第１の蒸発器（１５）の蒸発器温度（冷媒温度）の上昇を抑制することができる。なお、蒸発器温度検出手段（２１）には、第１の蒸発器（１５）内の冷媒温度を直接検出するものに限定されず、間接的に検出するものも含まれる。

また、第１オイル戻し制御手段による圧縮機（１６）の断続制御終了時からの経過時間が第１所定時間よりも短い第２所定時間に達すると、予め設定された第２所定回数だけ圧縮機（１６）の断続制御を行なう第２オイル戻し制御手段を備え、第２オイル戻し制御手段は、圧縮機（１６）の断続制御として、蒸発器温度検出手段（２１）による検出値が、第１基準検出値以下となった場合に、圧縮機（１６）の作動を停止させ、蒸発器温度検出手段（２１）による検出値が、第２基準検出値以上となった場合に、圧縮機（１６）を作動させる場合には、第１、第２オイル戻し制御手段による圧縮機（１６）の断続制御を蒸発器温度検出手段（２１）の検出値に応じて行なうことができるため、圧縮機（１６）の断続制御による第１の蒸発器（１５）の蒸発器温度（冷媒温度）の上昇を抑制することができる。さらに、第１、第２オイル戻し制御手段による圧縮機（１６）の断続制御を行なうため、圧縮機（１６）吸入側への潤滑オイルの戻り量を増大させることができる。

また、圧縮機（１６）は、吐出容量を変化させることができる可変容量型圧縮機である場合、圧縮機（１６）の断続制御は、圧縮機吐出容量を変化させて行なうことができる。

また、圧縮機（１６）は、モータ駆動の電動圧縮機である場合、圧縮機（１６）の断続制御は、圧縮機回転数を変化させて行なうことができる。

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。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。本実施形態では、デュアルエアコンタイプの車両用冷凍サイクル装置を車両空調用冷凍サイクル装置に適用している。図１は、ミニバンタイプの乗用車に本発明を適用した第１実施形態の全体の配置レイアウトを示す。ミニバンタイプの車両１０の車室１１は前席（運転席および助手席）の後方側に２番目、３番目の座席（後席）を配置するようになっており、車両前後方向に長い空間を形成している。１１ａは車室１１の床面である。

前席側空調ユニット１２は、車室１１内の最前部の計器盤（図示せず）の内側部に配設されて、車室内前席側の領域を空調するものである。前席側空調ユニット１２は、空気通路を形成するケース１３を有し、このケース１３の上流部に送風機（第１の送風機）１４を配置している。この送風機１４は図示しない内外気切替箱から切替導入される内気または外気を送風する。

送風機１４の下流には送風空気を冷却する冷却用熱交換器として冷凍サイクルＲの蒸発器（第１の蒸発器）１５が配置されている。ここで、冷凍サイクルＲは周知の構成であり、車両エンジン（図示せず）により電磁クラッチ１６ａを介して駆動される圧縮機１６を備えている。この圧縮機１６により冷媒は高温高圧に圧縮され、この圧縮機１６から吐出されたガス冷媒は凝縮器１７に導入され、この凝縮器１７にてガス冷媒は図示しない冷却ファンにより送風される外気と熱交換して凝縮する。

凝縮器１７を通過した冷媒は、受液器１８にて液相冷媒と気相冷媒とに分離されるとともに、液相冷媒が受液器１８内に貯留される。受液器１８からの液冷媒を前席側温度式膨張弁（第１の減圧手段）１９にて低圧の気液２相冷媒に減圧し、この減圧後の低圧冷媒を上記蒸発器１５において空調空気から吸熱して蒸発させるようになっている。

前席側温度式膨張弁１９は周知のごとく蒸発器１５出口の冷媒過熱度が所定値に維持されるように弁開度を自動調整するものである。そのため、前席側温度式膨張弁１９は、蒸発器１５出口の冷媒温度を感知する感温部（図示せず）と、この感温部の感知した冷媒温度に対応した圧力が加えられる第１圧力室（図示せず）と、蒸発器１５の冷媒圧力（サイクル低圧）が加えられる第２圧力室（図示せず）と、この第１、第２圧力室を仕切るダイヤフラム（図示せず）とを備え、第１、第２圧力室の圧力差とばね力とに応じてダイヤフラムおよび弁体が変位して冷媒流量を調整するようになっている。

蒸発器１５において蒸発した後のガス冷媒は再度、圧縮機１６に吸入され、圧縮される。なお、冷凍サイクルＲのうち、圧縮機１６、凝縮器１７、受液器１８等の機器は、車室１１より前方側のエンジンルーム２０内に搭載されている。

また、前席側空調ユニット１２内において、蒸発器１５の空気吹出部には蒸発器温度センサ（蒸発器温度検出手段）２１が配置されている。この蒸発器温度センサ２１により検出される蒸発器吹出空気温度が所定温度以下に低下すると、電磁クラッチ１６ａへの通電を遮断して圧縮機１６の運転を停止し、圧縮機１６の稼働率を低下させることで蒸発器１５のフロストを防止するようにしている（フロスト防止制御）。

蒸発器１５の空気流れ下流側には、車両エンジンからの温水により空調空気を加熱するヒータコア（加熱用熱交換器）２２が配置されている。このヒータコア２２の側方にはバイパス路２３が形成されている。そして、ヒータコア２２に隣接し板状のエアミックスドア２４が回動可能に配置され、このエアミックスドア２４の回動位置の選択により、ヒータコア２２を通過して加熱される温風とバイパス路２３を通過する冷風との風量割合を調整して吹出空気温度を調整する。

前席側空調ユニット１２の下流端には、図示しないデフロスタ吹出開口部、フェイス吹出開口部およびフット吹出開口部が開口しており、これらの開口部は図示しない吹出モードドアにより切替開閉され、各開口部を通過した空調空気は、それぞれ車両窓ガラスの内面、前席側乗員の頭部、足元部に向けて吹き出される。

後席側空調ユニット２５は車室内の後席側を空調するように車室１１内の後部、例えば、後席の側方部位等に配置される。この後席側空調ユニット２５のケース２６内には、内気を吸入して送風する送風機（第２の送風機）２７が備えられ、この送風機２７の下流側に後席側蒸発器（第２の蒸発器）２８が配置されている。蒸発器２８の空気流れ下流側には、車両エンジンからの温水により空調空気を加熱するヒータコア２９が配置されている。このヒータコア２９の側方にはバイパス路３０が形成されている。そして、ヒータコア２９に隣接し板状の冷風バイパスドア３１が回動可能に配置され、この冷風バイパスドア３１によりバイパス路３０を後席側空調ユニット２５の吹き出しモードと風量レベルに応じて開閉する。

後席側蒸発器２８の冷媒入口部には後席側温度式膨張弁（第２の減圧手段）３２が備えられている。この後席側温度式膨張弁３２は、前席側温度式膨張弁１９と同様のものであり、受液器１８からの高温高圧の液冷媒を低温低圧の気液２相冷媒に減圧する減圧手段をなすもので、後席側蒸発器２８の出口部の冷媒の過熱度が予め設定した所定値となるように弁開度を調整して、冷媒流量を調整するものである。

なお、冷凍サイクルＲにおいて、後席側の温度式膨張弁３２の入口側は床下高圧配管３３を介して前席側の温度式膨張弁１９の入口側に接続され、また、後席側の蒸発器２８の出口側は床下低圧配管３４を介して前席側の蒸発器１５の出口側に接続されている。これにより、後席側の蒸発器２８および温度式膨張弁３２は前席側の蒸発器１５および温度式膨張弁１９と並列に接続されている。

床下高圧配管３３および床下低圧配管３４は、車室１１の床面１１ａの下側に形成される床下空間３５に配置されるので、圧縮機１６の吸入配管１６ｂより所定高さＬ（例えば、６００ｍｍ程度）だけ低い部位に配置される。

そして、後席側空調ユニット２５において、蒸発器２８の下流直後の部位にフェイス吹出開口部３６および吹出モードドア３７が配置され、後席側蒸発器２８で冷却された冷風はフェイス吹出開口部３６から後席側フェイスダクト３８を通って天井吹出口３８ａから後席側乗員の頭部に向けて吹き出す。また、ヒータコア２９で加熱された温風は、後席側フットダクト３９を通って後席側フット吹出口３９ａから後席側乗員の足元部に向けて吹き出される。

図２は本実施形態の電気制御の概要ブロック図であり、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から構成されるもので、蒸発器温度センサ２１により検出される蒸発器吹出空気温度ＴＥの他に、センサ群４１から外気温Ｔａｍ、内気温Ｔｒ、日射量Ｔｓ、温水温度Ｔｗ等が入力される。また、前席側操作パネル４２から車室温の温度設定、風量調整、内外気モード切り替え、吹出モード切り替え、電磁クラッチ１６ａへのオンオフ等の操作信号が入力される。一方、後席側操作パネル４３からは、後席側の風量調整、吹出モード切り替え等の操作信号が入力される。なお、この後席側の風量調整および吹出モード切り替えの操作信号については、前席側操作パネル４２からも入力可能になっている。

空調用制御装置４０は予め設定されたプログラムに従って所定の演算処理を行って出力信号を出し、前席側および後席側の空調機器（電磁クラッチ１６ａ、送風機１４、２７、エアミックスドア２４、３１等の駆動用モータ群）の作動を制御する。

次に、上記構成において作動を説明する。まず、前席側空調ユニット１２および後席側空調ユニット２５をともに作動させるときは、前後両方の送風機１４、２７が作動して、両空調ユニット１２、２５に送風する。そして、前席側操作パネル４２のエアコンスイッチ（圧縮機作動スイッチ）が投入されると、電磁クラッチ１６ａが通電され接続状態になるので、圧縮機１６が車両エンジンにより駆動される。

これにより、前席側空調ユニット１２においては、送風空気を蒸発器１５により冷却、除湿した後に、ヒータコア２２により再加熱することができる。前席側空調ユニット１２では、エアミックスドア２４により冷風と温風の風量割合を任意に調整して車室内への吹出温度を調整できる。なお、後席側空調ユニット２５では、吹出モードドア３７により、吹き出しモードをフェイスモードとフットモードとに切り替えることができ、フェイスモード時には蒸発器２８により冷却、除湿した冷風を後席側フェイスダクト３８を通して後席側の天井吹出口３８ａから車室内後席側へ吹き出す。また、フットモード時には送風空気が蒸発器２８を通過した後ヒータコア２９により加熱されて温風となり、この温風は後席側フットダクト３９を通して後席側のフット吹出口３９ａから乗員足元部に吹き出す。

ところで、前後両方の空調ユニット１２、２５を上記のように同時運転しているときは、前後の温度式膨張弁１９、３２がそれぞれ前後の蒸発器１５、２８の熱負荷に対応した弁開度に調整され、その熱負荷に対応した流量の冷媒を常時、各蒸発器１５、２８の流路を通過させるので、後席側空調ユニット２５の床下低圧配管３４等に潤滑オイルが溜まることはない。

また、前席側のみに乗員が搭乗し、後席側には乗員が搭乗していないときは、前席側操作パネル４２または後席側操作パネル４３でのスイッチ操作により後席側送風機２７を停止する。これにより、後席側空調ユニット２５には空調空気が送風されず、後席側空調ユニット２５の空調作用が停止状態となるので、前席側空調ユニット１２のみの単独運転状態となる。

この前席側単独運転時には、後席側空調ユニット２５において、後席側の温度式膨張弁３２が微小な開閉を繰り返すことにより、液相の潤滑オイルが後席側の蒸発器２８内とか蒸発器出口の床下低圧配管３４内に溜まっていく。特に、床下低圧配管３４は、圧縮機１６の吸入配管１６ｂに対して所定量Ｌ（例えば、６００ｍｍ程度）だけ低い位置に配置されるので、この床下低圧配管３４への潤滑オイル寝込み現象が発生しやすい。

そのため、後席側蒸発器２８用の電磁弁を持たないデュアルエアコンタイプの車両空調用冷凍サイクル装置では、前席側単独運転時に圧縮機１６の連続作動状態が長時間継続されると、後席側温度式膨張弁３２の微小な開閉が長時間繰り返されて、床下低圧配管３４への潤滑オイル寝込み現象が顕著となり、圧縮機１６へのオイル戻り不足が発生する。そこで、本実施形態では床下低圧配管３４への潤滑オイル寝込み現象を解消するために、所定の時間間隔で圧縮機１６の作動を強制的に断続させるオイル戻し制御を行なっている。

本実施形態におけるオイル戻し制御について図３に基づいて説明する。図３は本実施形態に係る空調用制御装置４０により実行されるオイル戻し制御の制御ルーチンを示すフローチャートであり、制御ルーチンは前席操作パネル４２等の操作により前席側空調ユニット１２のみの単独運転状態となった場合にスタートする。

まず、ステップＳ１０にて各種センサ２１、４１の検出信号、各操作パネル４２、４３からの操作信号を読み込む。次にステップＳ２０にて、ステップＳ１０で読み込まれた各信号の状態から、エアコンスイッチがオンされているか否かを判定する。エアコンスイッチがオンされていない場合は、圧縮機作動停止状態であるためステップＳ１０に戻る。また、エアコンスイッチがオンされている場合は、ステップＳ３０に進む。

ステップ３０では、タイマをスタートさせ、次にステップ４０で、蒸発器温度センサ２１により検出される前席側蒸発器１５の蒸発器吹出温度ＴＥと目標温度ＴＥＯ１との大小を判定する。ステップＳ４０では、上述の蒸発器１５のフロストを防止するためのフロスト防止制御を実行するか否を判定している。ここで、図４は蒸発器吹出温度ＴＥの目標温度を説明するもので、目標温度として第１の目標温度ＴＥＯ１（例えば、３°Ｃ）と第２の目標温度ＴＥＯ２（例えば、４°Ｃ）を設定し、この第１、第２の目標温度ＴＥＯ１、ＴＥＯ２と実際の蒸発器吹出温度ＴＥとを比較して、電磁クラッチ１６ａの断続（ＯＮ、ＯＦＦ）信号を発生する。第１、第２の目標温度ＴＥＯ１とＴＥＯ２の温度差は、電磁クラッチ１６ａの断続にヒステリシスを設定して、圧縮機作動の頻繁な断続を防止するためである。

ステップ４０において、第１の目標温度ＴＥＯ１より実際の蒸発器吹出温度ＴＥの方が低いときは、蒸発器１５のフロストを防止（フロスト防止制御）するためステップ５０に進む。そして、ステップＳ５０で電磁クラッチ１６ａをオフして、圧縮機１６を停止させる。次に、ステップ６０でタイマカウントを０にクリアして、ステップ７０にて実際の蒸発器吹出温度ＴＥと第２の目標温度ＴＥＯ２との大小を判定する。このステップ７０にて実際の蒸発器吹出温度ＴＥが第２の目標温度ＴＥＯ２より高いと判定されるまで圧縮機１６の停止状態は継続される。そして、ＴＥがＴＥＯ２より高くなると、ステップ７０からステップ８０に進み、電磁クラッチ１６ａをオンし、圧縮機１６を作動させる。

一方、ステップ４０で第１の目標温度ＴＥＯ１より実際の蒸発器吹出温度ＴＥの方が高いときはステップ９０に進み、タイマ時間ｔ（すなわち、圧縮機１６の連続作動時間）が第１所定時間ｔｘ以上になったか否かを判定する。この第１所定時間ｔｘは、電磁クラッチ１６ａの耐久性、必要とされるオイル循環率を確保等の面を考慮し、例えば３０分〜１２０分の間の所定時間に設定する。なお、第１所定時間ｔｘは、予め空調制御装置４０のＲＡＭ等に記憶されている。

タイマ時間ｔが第１所定時間ｔｘ以上になると、ステップ１００にて、実際の蒸発器吹出温度ＴＥを第１基準温度ＴＥａとして空調制御装置４０のＲＡＭなどに記憶する。この第１基準温度ＴＥａは、ステップＳ１００でタイマ時間ｔが連続作動時間（第１所定時間ｔｘ）以上となった際の実際の蒸発器吹出温度を記憶している。そして、ステップＳ１１０で圧縮機１６の断続回数をカウントするカウンタを０に初期化する。

次に、ステップＳ１２０で実際の蒸発器吹出温度ＴＥが第１基準温度ＴＥａ以下であるか否かを判定する。このステップ１２０で蒸発器吹出温度ＴＥが第１基準温度ＴＥａ以下の場合は、ステップＳ１３０に進み電磁クラッチをオフし、圧縮機１６の作動停止状態を維持する。

そして、ステップＳ１４０で、ステップＳ１３０において電磁クラッチ１６ａがオフされる前の電磁クラッチ１６ａの状態がオン状態であったか否かを判定する。ステップＳ１４０で前回の電磁クラッチ１６ａがオン状態であった場合には、ステップＳ１５０で圧縮機１６の断続回数をカウントしステップＳ１８０に進む。また、ステップＳ１４０で前回の電磁クラッチ１６ａがオフ状態であった場合には、ステップＳ１５０をスキップしてステップＳ１８０に進む。

一方、ステップ１２０で実際の蒸発器吹出温度ＴＥが第１基準温度ＴＥａより高い場合は、ステップＳ１６０に進み、実際の蒸発器吹出温度ＴＥが第１基準温度ＴＥａに所定値（例えば１℃）を加算した第２基準温度ＴＥｂ以上であるか否かを判定する。ステップＳ１６０で実際の蒸発器吹出温度ＴＥが第２基準温度ＴＥｂ以上と判定された場合、電磁クラッチ１６ａをオンして圧縮機１６を作動状態にしてステップＳ１８０に進む。また、ステップＳ１６０で実際の蒸発器吹出温度ＴＥが第２基準温度ＴＥｂより低いと判定された場合、電磁クラッチ１６ａのオフ状態を維持してステップＳ１２０に戻る。

ここで、図５は、オイル戻し制御による電磁クラッチ１６ａのオンオフを説明するもので、図５に示すように、電磁クラッチ１６ａは、実際の蒸発器吹出温度ＴＥが第１基準温度ＴＥａより低くなるとオフ状態にされ、実際の蒸発器吹出温度ＴＥが第２基準温度ＴＥｂより高くなるとオン状態にされる。そのため、電磁クラッチ１６ａのオフによる前席側蒸発器１５の蒸発器吹出温度ＴＥの上昇は、第２基準温度ＴＥｂより高くなることはない。

次に、上述のステップＳ１５０およびステップＳ１７０後、ステップＳ１８０にて、圧縮機１６の断続が所定回数（第１所定回数Ｎ）行なわれたか否かを判定する。具体的には、ステップＳ１５０でカウントされたカウンタ値ｎが所定回数Ｎに１を加算した値（圧縮機１６の断続が所定回数Ｎ終了したときのカウンタ値ｎ）となったか否かを判定する。なお、所定回数（第１所定回数Ｎ）は、予め空調制御装置４０のＲＡＭ等に記憶されている。

圧縮機１６の断続が所定回数Ｎ行なわれていない場合は、ステップＳ１２０に戻り、所定回数Ｎ行なわれた場合は、ステップＳ１９０に進む。ここで、本実施形態におけるステップＳ９０〜ステップＳ１８０までが第１オイル戻し制御手段に相当している。

ステップＳ１９０にて、オイル戻し制御における前席側蒸発器１５のフロストを防止するため、実際の蒸発器吹出温度ＴＥが第２の目標温度ＴＥＯ２より高いと判定されるまで圧縮機１６の停止状態を継続する。そして、ＴＥがＴＥＯ２より高くなると、ステップ２００に進み、ステップＳ２００でタイマカウントを０にクリアする。そして、次にステップＳ８０で電磁クラッチ１６ａをオンし、圧縮機１６を作動させる。

本実施形態におけるオイル戻し制御について図６のタイミングチャートに基づいて説明する。図６（ａ）は、前席側単独運転時の電磁クラッチ１６ａのオンオフ状態を示しており、図６（ｂ）は、蒸発器吹出温度ＴＥの変化を示している。

図６に示すように、圧縮機１６の連続作動時間が第１所定時間ｔｘを経過すると電磁クラッチ１６ａのオンオフを繰り返す圧縮機１６の断続制御が行なわれるが（図６（ａ）参照）、電磁クラッチ１６ａのオフ状態を第１基準温度ＴＥａから第２基準温度ＴＥｂに上昇するまでとしているため、圧縮機１６の断続制御による前席側蒸発器１５の実際の蒸発器吹出温度ＴＥの温度上昇を第２基準温度ＴＥｂまでに抑制することができる（図６（ｂ）参照）。さらに、電磁クラッチ１６ａのオン状態を第２基準温度ＴＥｂから第１基準温度ＴＥａに低下するまでとしているため、圧縮機１６の断続制御による前席側蒸発器１５の実際の蒸発器吹出温度ＴＥの温度変化を第１基準温度ＴＥａから第２基準温度ＴＥｂの間に抑制することができる。

以上説明したように、圧縮機１６の断続制御を前席側蒸発器１５の蒸発器吹出温度ＴＥに応じて行なうため、オイル戻し制御の圧縮機１６の断続制御による前席側蒸発器１５の蒸発器吹出温度ＴＥの上昇を抑制することができる。その結果、乗員の空調フィーリングの悪化を抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図３、図７に基づいて説明する。本第２実施形態では、上記第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図７は、本実施形態に係るオイル戻し制御の作動説明図である。

本実施形態では、図３におけるステップＳ１８０とステップＳ１９０の間において、ステップＳ１８０の判定後、第１所定時間ｔｘよりも短い時間である第２所定時間ｔｉにわたって圧縮機１６を連続作動させ、第２所定時間ｔｉの経過後、さらに圧縮機１６の断続制御を所定回数Ｎ２（第２所定回数）だけ行なっている。なお、所定回数Ｎ２（第２所定回数）は、予め空調制御装置４０のＲＡＭ等に記憶されている。

具体的には、図３のステップＳ１８０で圧縮機１６の断続が第１所定回数Ｎ１行なわれたと判定された場合に、ステップＳ１８０での判定から第２所定時間ｔｉが経過するまで電磁クラッチ１６ａをオンして、圧縮機１６を連続的に作動状態にする。

第２所定時間ｔｉの経過後、さらに所定回数Ｎ行なわれたと判定されるまで、第１実施形態で行なったオイル戻し制御におけるステップＳ１２０〜ステップＳ１７０と同様のオイル戻し制御を第２所定回数Ｎ２繰り返す（第２オイル戻し制御手段）。そして、圧縮機１６の断続が所定回数Ｎ行なわれたか否かの判定で、圧縮機１６の断続が所定回数Ｎ行なわれたと判定されると、ステップＳ２００に進む。なお、二回目のオイル戻し制御における圧縮機１６の断続が所定回数Ｎ行なわれたか否かの判定は、カウンタｎが所定回数Ｎ（Ｎ１＋Ｎ２）に１を加算した値となったか否かを判定している。

次に、本実施形態におけるオイル戻し制御について図７のタイミングチャートに基づいて説明する。図７（ａ）は、前席側単独運転時の電磁クラッチ１６ａのオンオフ状態を示しており、図７（ｂ）は、蒸発器吹出温度ＴＥの変化を示している。

図７に示すように、圧縮機１６の連続作動時間が第１所定時間ｔｘを経過し、電磁クラッチ１６ａのオンオフを繰り返す一回目の圧縮機１６の断続制御（第１オイル戻し制御手段による圧縮機１６の断続制御）を行った後、さらに第２所定時間ｔｉ経過後に、再度電磁クラッチ１６ａのオンオフを繰り返す二回目の圧縮機１６の断続制御（第２オイル戻し制御手段による圧縮機１６の断続制御）を行う（図７（ａ）参照）。この二回目の圧縮機１６の断続制御により、圧縮機１６吸入側への潤滑オイルの戻り量を増大させることができる。

また、二回目の圧縮機１６の断続制御を追加する場合であっても、電磁クラッチ１６ａのオフ状態を第１基準温度ＴＥａから第２基準温度ＴＥｂに上昇するまでとしているため、オイル戻し制御による前席側蒸発器１５の実際の蒸発器吹出温度ＴＥの温度上昇を第２基準温度ＴＥｂまでに抑制することができる（図７（ｂ）参照）。

これにより、オイル戻し制御による前席側蒸発器１５の蒸発器吹出温度ＴＥの上昇を抑制することができるとともに、二回のオイル戻し制御を行なっているため、圧縮機１６吸入側への潤滑オイルの戻り量を増大させることができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。

（１）上記各実施形態では、固定容量の圧縮機１６の作動を電磁クラッチ１６ａのオンオフにより断続制御しているが、圧縮機１６として可変容量型圧縮機を用いて、この可変容量型圧縮機の吐出容量を変化させることにより圧縮機１６の断続制御を行なってもよい。

（２）また、圧縮機１６としてモータ駆動の電動圧縮機を用いて、この電動圧縮機１６の回転数を変化させることにより圧縮機１６の断続制御を行なってもよい。

（３）上記の各実施形態では、蒸発器冷却度合を検出するために、蒸発器吹出空気温度ＴＥを蒸発器温度センサ２１により検出しているが、蒸発器１５の冷媒温度、フィン表面温度、冷媒蒸発圧力等を検出して、蒸発器冷却度合を検出するようにしてもよい。

（４）また、上記各実施形態では、本発明の車両用冷凍サイクル装置を車両空調用冷凍サイクル装置１に適用しているが、これに限らず、冷凍車における冷凍、冷蔵用の車両用冷凍サイクル装置に適用することができる。

第１実施形態における車両用空調装置の全体システム構成図である。 第１実施形態における電気制御部の概略ブロック図である。 第１実施形態における電気制御部のフローチャートである。 フロスト防止制御における蒸発器吹出温度と電磁クラッチの作動説明図である。 オイル戻し制御における蒸発器吹出温度と電磁クラッチの作動説明図である。 第１実施形態におけるオイル戻し制御の作動説明図である。 第２実施形態におけるオイル戻し制御の作動説明図である。 従来技術のオイル戻し制御の作動説明図である。

符号の説明

１２…前席空調ユニット、１５…前席側蒸発器、１６…圧縮機、１７…凝縮器、１９…前席側膨張弁、２１…蒸発器温度センサ、２５…後席側空調ユニット、２８…後席側蒸発器、３２…後席側膨張弁、４０…空調用制御装置。

Claims (4)

1. 冷媒を圧縮し吐出する圧縮機（１６）と、
   前記圧縮機（１６）から吐出された冷媒を冷却し凝縮させる凝縮器（１７）と、
   前記凝縮器（１７）で凝縮した冷媒を減圧膨張させる第１の減圧手段（１９）と、
   前記第１の減圧手段（１９）の冷媒流れ下流側に設けられ、前記第１の減圧手段（１９）により減圧膨張した冷媒を蒸発させる第１の蒸発器（１５）と、
   前記第１の蒸発器（１５）に送風する第１の送風機（１４）と、
   前記第１の減圧手段（１９）と並列に設けられ、前記凝縮器（１７）で凝縮した冷媒を減圧膨張させる第２の減圧手段（３２）と、
   前記第２の減圧手段（３２）の冷媒流れ下流側に設けられ、前記第２の減圧手段（３２）により減圧膨張した冷媒を蒸発させる第２の蒸発器（２８）と、
   前記第２の蒸発器（２８）に送風する第２の送風機（２７）と、
   前記第１の蒸発器（１５）内の冷媒温度を検出する蒸発器温度検出手段（２１）と、
   前記第１の送風機（１４）が稼動状態にされ、前記第２の送風機（２７）が停止状態にされ、かつ前記圧縮機（１６）が稼動状態にされた前記第１の蒸発器（１５）の単独運転が行われている際に、前記圧縮機（１６）の連続作動時間が第１所定時間に達すると、予め設定された第１所定回数だけ前記圧縮機（１６）の断続制御を行なう第１オイル戻し制御手段とを備え、
   前記第２の減圧手段（３２）は、前記第２の蒸発器（２８）の出口冷媒の過熱度を調整する温度式膨張弁により構成され、
   前記第１オイル戻し制御手段は、
   前記圧縮機（１６）の連続作動時間が前記第１所定時間に達した時の前記蒸発器温度検出手段（２１）による検出値を第１基準検出値とし、
   前記圧縮機（１６）の断続制御として、前記蒸発器温度検出手段（２１）による検出値が前記第１基準検出値以下となった場合に、前記圧縮機（１６）の作動を停止させ、
   前記蒸発器温度検出手段（２１）による検出値が前記第１基準検出値よりも高い前記第２基準検出値以上となった場合に、前記圧縮機（１６）を作動させることを特徴とする冷凍サイクル装置。
2. 前記第１オイル戻し制御手段による前記圧縮機（１６）の断続制御終了時からの経過時間が前記第１所定時間よりも短い第２所定時間に達すると、予め設定された第２所定回数だけ前記圧縮機（１６）の断続制御を行なう第２オイル戻し制御手段を備え、
   前記第２オイル戻し制御手段は、
   前記圧縮機（１６）の断続制御として、前記蒸発器温度検出手段（２１）による検出値が、前記第１基準検出値以下となった場合に、前記圧縮機（１６）の作動を停止させ、
   前記蒸発器温度検出手段（２１）による検出値が、前記第２基準検出値以上となった場合に、前記圧縮機（１６）を作動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. 前記圧縮機（１６）は、吐出容量を変化させることができる可変容量型圧縮機であり、
   前記圧縮機（１６）の断続制御は、圧縮機吐出容量を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記圧縮機（１６）は、モータ駆動の電動圧縮機であり、
   前記圧縮機（１６）の断続制御は、圧縮機回転数を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。

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