JP2010145026A - 冷凍サイクル及び圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】可変容量圧縮機の効率向上が可能な冷凍サイクル及び圧縮機を提供することを目的とする。
【解決手段】圧縮された冷媒を冷却する凝縮器と、前記凝縮器にて冷却された冷媒を膨張させる第１の膨張弁と、前記第１の膨張弁を通った冷媒の気液分離を行う気液分離器と、前記気液分離器にて分離された液相冷媒を膨張させる第２の膨張弁と、前記第２の膨張弁にて膨張させられた冷媒を受け取り、外部から熱を受け入れ蒸発潜熱によって冷媒を蒸発させる蒸発器と、内部に設けられたクランク室の圧力に対応して決定された吐出容量で前記蒸発器を通った気相冷媒を吸入して圧縮し、前記凝縮器へと吐出する圧縮機と、前記気液分離器内の気相冷媒を前記圧縮機クランク室へと導く配管と、前記配管によって前記クランク室に導かれる冷媒の圧力を制御する吐出容量制御手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍サイクル、あるいは該冷凍サイクルに用いることが可能な圧縮機に関するものである。

従来、空調装置等に使用される冷凍サイクルにおいて、その冷却能力を増減させるために、吐出容量を変化させることが可能な圧縮機を用いることが知られている。上記吐出容量を変化させることが可能な圧縮機の一種である斜板型可変容量圧縮機では、吐出容量制御のために、圧縮した冷媒の一部をクランク室に導入し、クランク室内の圧力を増減することによって斜板の傾きを変化させ、吐出容量を制御している（例えば特許文献１）。

しかし、上記斜板型可変容量圧縮機は、圧縮した冷媒の一部をクランク室に導入した後、吸入室へと戻してしまうため、吐出室と吸入室がクランク室を介してバイパス状態となり効率を悪化させている。
特開昭５４−９４１０７号公報

本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、可変容量圧縮機の効率向上が可能な冷凍サイクル及び圧縮機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するにあたり、請求項１に記載の発明は、圧縮された冷媒を冷却する凝縮器（７）と、前記凝縮器（７）にて冷却された冷媒を膨張させる第１の膨張弁（９）と、前記第１の膨張弁（９）を通った冷媒の気液分離を行う気液分離器（８）と、前記気液分離器（８）にて分離された液相冷媒を膨張させる第２の膨張弁（１０）と、前記第２の膨張弁（１０）にて膨張させられた冷媒を受け取り、外部から熱を受け入れ蒸発潜熱によって冷媒を蒸発させる蒸発器（１２）と、内部に設けられたクランク室（９４０）の圧力に対応して決定される容量で前記蒸発器（１２）を通った気相冷媒を吸入して圧縮し、前記凝縮器（７）へと吐出する圧縮機（４）と、前記気液分離器（８）内の気相冷媒を前記圧縮機クランク室（９４０）へと導く配管（１３）と、前記配管（１３）によって前記クランク室（９４０）に導かれる冷媒の圧力を制御する吐出容量制御手段（１５）とを有することを特徴とする。

これにより従来のようにクランク室（９４０）の圧力を圧縮機（４）の吐出冷媒のみによって制御した場合と比較して、圧縮効率を向上させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記圧縮機（４）の目標吐出容量を決定する目標吐出容量決定手段と、前記第１の膨張弁（９）を通過する前の冷媒圧力を計測する膨張弁上流側圧力計測手段とを更に備え、前記吐出容量制御手段（１５）は、前記目標吐出容量決定手段によって決定された目標吐出容量と前記膨張弁上流側圧力計測手段によって計測された冷媒圧力とに基づいて前記第１の膨張弁（９）と前記第２の膨張弁（１０）の開度を調節し、前記クランク室（９４０）の圧力を前記圧縮機（４）の吐出容量が前記目標吐出容量となる圧力に調整することを特徴とする。

これにより、従来の容量制御方式と比較して、圧縮機（４）の動力を低減することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記圧縮機（４）の目標吐出容量を決定する目標吐出容量決定手段と前記気液分離器内の冷媒圧力を計測する気液分離器内圧力計測手段とを更に備え、前記吐出容量制御手段（１５）は、前記配管（１３）に設けられた制御弁（１４）を有し、前記制御弁（１４）は、前記目標吐出容量決定手段によって決定された目標吐出容量と前記気液分離器内圧力計測手段によって計測された冷媒圧力とに基づいて前記クランク室（９４０）の圧力を前記圧縮機（４）の吐出容量が前記目標吐出容量となる圧力に調整することを特徴とする。

これにより、従来の容量制御方式と比較して、圧縮機（４）の動力を低減することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記吐出容量制御手段（１５）は、前記第１の膨張弁（９）を、前記気液分離器（８）内の冷媒圧力が、前記目標吐出容量を実現する前記クランク室（９４０）の圧力よりも高くなるように制御することを特徴とする。

これにより、制御弁（１４）の開度を調整するのみで、クランク室（９４０）の圧力を圧縮機（４）の吐出容量が目標吐出容量となる圧力に調整することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の発明において、前記冷凍サイクルの作動状態を切替える作動状態切替え手段を更に備え、前記作動状態切替え手段は、前記吐出容量制御手段（１５）によって前記圧縮機（４）の吐出容量を制御する通常作動状態と、前記制御弁（１４）を閉じ、前記第１の膨張弁（９）にて冷媒を膨張させ、前記蒸発器（１２）へと導入する第１膨張モード作動状態とを切替えることを特徴とする。

これにより、状況に応じて冷凍サイクルの作動状態を切替えることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記冷凍サイクルの作動状態を切替える作動状態切替え手段を更に備え、前記作動状態切替え手段は、前記吐出容量制御手段（１５）によって前記圧縮機（４）の吐出容量を制御する通常作動状態と、前記制御弁（１４）を閉じ、前記第１の膨張弁（９）を解放し、前記凝縮器（７）を通過した冷媒を第２の膨張弁（１０）にて膨張させ、前記蒸発器（１２）へと導入する第２膨張モード作動状態とを切替えることを特徴とする。

これにより、状況に応じて冷凍サイクルの作動状態を切替えることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記冷凍サイクルの作動状態を切替える作動状態切替え手段を更に備え、前記作動状態切替え手段は、前記吐出容量制御手段（１５）によって前記圧縮機（４）の吐出容量を制御する通常作動状態と、前記制御弁（１４）を閉じ、前記第１の膨張弁（９）と前記第２の膨張弁（１０）を用いて冷媒を膨張させ、前記蒸発器（１２）へと導入する第３膨張モード作動状態とを切替えることを特徴とする。

これにより、状況に応じて冷凍サイクルの作動状態を切替えることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記冷凍サイクルの作動状態を切替える作動状態切替え手段を更に備え、前記吐出容量制御手段（１５）は、前記配管（１３）に設けられ、前記配管（１３）を流れる冷媒を、前記圧縮機シリンダ室（９１０）、または前記クランク室（９４０）へと導く三方弁（７１０）を持ち、前記作動状態切替え手段は、前記三方弁（７１０）を制御することにより、前記吐出容量制御手段（１５）によって前記圧縮機（４）の吐出容量を制御する通常作動状態と、前記気液分離器（８）にて分離された気相冷媒を圧縮工程中の前記シリンダ室（９１０）の中へと導入する二段圧縮モード状態とを切替えることを特徴とする。

これにより、状況に応じて冷凍サイクルの作動状態を切替えることができる。

請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記冷凍サイクルの作動状態を切替える作動状態切替え手段を更に備え、前記吐出容量制御手段（１５）は、前記配管（１３）に設けられ、前記配管（１３）を流れる冷媒を、前記圧縮機吸入口、または前記クランク室（９４０）へと導く三方弁（８１０）を持ち、前記作動状態切替え手段は、前記三方弁（８１０）を制御することにより、前記吐出容量制御手段（１５）によって前記圧縮機（４）の吐出容量を制御する通常作動状態と、前記気液分離器（８）にて分離した気相冷媒を前記圧縮機吸入口へと導入し、液相冷媒を前記蒸発器（１２）へと導入する吸入冷媒冷却モード状態とを切替えることを特徴とする。

これにより、状況に応じて冷凍サイクルの作動状態を切替えることによって、蒸発器圧損の低減による効率向上効果を得ることができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項斜板型可変容量圧縮機において、前記斜板型可変容量圧縮機の内部に設けられたシリンダ室（９１０）内で冷媒を圧縮するピストン（９１１）と、前記ピストン（９１１）のストローク量を決定する斜板（９３０）と、前記斜板（９３０）に冷媒による圧力を加えることで前記斜板（９３０）の傾きを変更するクランク室（９４０）と、外部から導入される冷媒を前記クランク室（９４０）に導入する制御口（９７０）が前記ハウジング（９０１）に設けられたことを特徴とする。

これにより、前記斜板型可変容量圧縮機の吐出容量を外部からの圧力導入によって可変させることが可能となる。

尚、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一例である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１、図２、図３、図４〜図６を用いて説明する。本実施形態は、本発明の冷凍サイクルおよび圧縮機を車両用空調装置に適用したものである。
（本実施形態構成）
図１は本実施形態における車両用空調装置の構成を示す図である。

エンジン１は、車両に搭載された、走行駆動源である。エンジン１の出力軸には、駆動プーリ２が設けられている。この駆動プーリ２は、エンジン１の駆動と連動して回転するようになっている。圧縮機４は車両の冷凍サイクル６の構成部品である。圧縮機４の駆動軸には受動プーリ３が設けられている。駆動プーリ２と受動プーリ３には、動力伝達部材であるベルト５が巻架されている。これにより、エンジン１によって圧縮機４が駆動される。

次に本実施形態における圧縮機４を図４を用いて説明する。図４は圧縮機４の断面図である。

圧縮機４は、外殻となるハウジング９０１を備えている。ハウジング９０１はフロントハウジング９０１ａと、ミドルハウジング９０１ｂと、リアハウジング９０１ｃとから構成されている。フロントハウジング９０１ａは、シャフト９２０の一端が貫通するボス部９０１ｄを備えている。ボス部９０１ｄは、円筒形状をなしており、内部にシャフト９２０とフロントハウジング９０１ａとの間をシールするシール部材９０１ｅが配置されている。また、フロントハウジング９０１ａの内部には後述するクランク室９４０となる空間が形成されている。フロントハウジング９０１ａの側面には該クランク室９４０となる空間に繋がる制御口９７０が開口している。また、該クランク室９４０となる空間とボス部９０１ｄの内側との間にはシャフト９２０を軸支するフロント側軸受９０１ｆが設けられている。

ミドルハウジング９０１ｂは、フロントハウジング９０１にガスケット等のシール手段を介してボルト等の締結手段によって締結されている。ミドルハウジング９０１ｂは、中央にシャフト９２０の後端を支持するリア側軸受９０１ｇを備えている。また、ミドルハウジング９０１ｂには、リア側軸受９０１ｇの周囲に円筒形のシリンダ室９１０が複数形成されている。

リアハウジング９０１ｃは、ミドルハウジング９０１ｂにガスケットやバルブプレートを介してボルト等の締結手段によって締結されている。リアハウジング９０１ｃの内部の中央には後述する吸入室９６０が設けられている。また、吸入室９６０の周囲には、後述する吐出室９５０が形成されている。

吸入室９６０は圧縮される冷媒を図示しない吸入口を通じて吸入する空間である。また、シリンダ室９１０は、後述するピストン９１１と共に吸入室９６０より導かれた冷媒を圧縮する空間である。また、吐出室９５０は、ピストン９１１とシリンダ室９１０とによって圧縮された冷媒が導入され、図示しない吐出口を通じて外部へと送り出す空間である。

シャフト９２０には、図１に示された受動プーリ３が接続される。また、シャフト９２０に取り付けられたラグプレート９２０ｂには、斜板９３０がシャフト９２０に対して傾斜角可変にリンク機構を介して取り付けられている。また、シャフト９２０内には、図示しないＣＳ通路が設けられている。シャフト９２０の側面に設けられたＣＳ通路入口９２１とＣＳ通路出口９２２は、上記ＣＳ通路の入口と出口である。

斜板９３０には、シューを介してピストン９１１が取り付けられている。ピストン９１１は、シリンダ室９１０内に摺動可能に挿入されている。

以下、圧縮機４の動作について説明する。エンジン１によってシャフト９２０が回転すると、斜板９３０はシャフト９２０と共に回転する。この際、クランク室９４０には制御口９７０を通じて導入された冷媒が満たされており、クランク室９４０内の圧力と、シリンダ室９１１に導入される吸入冷媒の圧力との差によって斜板９３０の傾斜角が決定される。斜板９３０の傾きと回転によってピストン９１１はシリンダ室９１０内にて往復運動を行う。この時、斜板９３０の傾斜角度によってピストン９１１の往復運動のストローク量が変化する。つまり、クランク室９４０の圧力を変化させることにより、圧縮機４の吐出容量が変化する。

また、本実施形態における圧縮機４では、クランク室９４０の圧力を高める場合は制御口９７０を通じて冷媒を導入する。クランク室９４０の圧力を減圧する場合は制御口９７０からの冷媒の導入を止める。この際、クランク室９４０内の冷媒は、図示しないＣＳ通路を通じて吸入室へと導かれる。

次に、図１を用いて冷凍サイクル６の構成を説明する。冷凍サイクル６は、圧縮機４、凝縮器７、第１の膨張弁９、気液分離器８、第２の膨張弁１０、蒸発器１２を備えている。

凝縮器７は、圧縮機４によって圧縮された高温高圧冷媒を凝縮液化させる熱交換器である。第１の膨張弁９は、凝縮器７から流出する冷媒を減圧膨張させる電磁弁である。気液分離器８は、第１の膨張弁９にて減圧膨張させられた気液二相冷媒を気液分離する容器である。第２の膨張弁１０は、気液分離器８で分離された液冷媒を減圧膨張させる電磁弁である。蒸発器１２は、第２の膨張弁１０にて膨張させられた冷媒を受け取り、外部から熱を受け入れ蒸発潜熱によって冷媒を蒸発させる熱交換器である。

本実施形態における冷凍サイクル６は、上記の構成に加え、更に気液分離器８内の気相冷媒を圧縮機４の制御口９７０を通じてクランク室９４０へと導く配管１３と、該配管１３によってクランク室９４０に導かれる冷媒の圧力を制御する吐出容量制御手段１５を備えている。

本実施形態における吐出容量制御手段は、配管１３に設けられた制御弁１４、温度センサ１１、エアコンＥＣＵ３１等から構成されている。制御弁１４は、配管１３によって運ばれてきた気相冷媒の圧力をクランク室９４０に導入する前に制御する電磁弁である。温度センサ１１は、凝縮器７の出口側配管に取り付けられ、出口側配管内部の温度を計測する温度検出手段である。エアコンＥＣＵ３１は、後述する各センサ３２〜３５からの情報を元に目標吐出容量を決定する電子演算装置である。また、エアコンＥＣＵ３１は、上記温度センサ１１によって計測された冷媒温度及び第１の膨張弁９の開度から、前記気液分離器８にて分離された気相冷媒の圧力推測する気液分離器内圧力計測手段としての機能も備えている。また、エアコンＥＣＵ３１は、圧縮機４の吐出容量が目標吐出容量となるように、制御弁１４の開度を調節することによってクランク室９４０の圧力を制御している。また、エアコンＥＣＵ３１は、気液分離器８の中の冷媒圧力が、目標吐出容量を実現するクランク室９４０の圧力よりも常に高くなるように第１の膨張弁９を制御している。

次に、空調ユニット２１について説明する。空調ユニット２１は、空調ファン２３によって発生された風を温調し、車室内へ供給する装置である。空調ユニット２１は、外殻を構成する空調ケース２２を持つ。空調ケース２２の中には、上述の蒸発器１２と、ヒータコア２４と、エアミックスドア２５等が設置されている。ヒータコア２４は、内部にエンジン１を冷却するエンジン冷却水が流通する加熱用熱交換器である。ヒータコア２４を通過した風は、エンジン冷却水と熱交換することによって加熱される。また、エアミックスドア２５は、蒸発器１２を通過して冷却された冷風と、ヒータコア２４を通過して加熱された温風の混合比率を変更する温調手段である。そして、空調ケース２２の下流側には、エアミックスドア２５によって冷温風が混合された風を車室内の窓ガラス内面や乗員上半身や乗員下半身に向けて吹き出す図示しない複数の吹出口が設けられている。

次に、図２を用いて冷凍サイクル６のモリエル線図上における変化について説明する。

図２は本実施形態における冷凍サイクル６を示すモリエル線図である。ポイントＡ３とポイントＢ３との間では、凝縮器７によって、冷媒は外気と熱交換することによって温度が下げられて凝縮し、低温高圧の液相状態になる。ポイントＢ３とポイントＣ３との間では、第１の膨張弁９によって、冷媒は減圧され、気液二相状態となる。ポイントＣ３では、気液分離器８によって、冷媒は気相冷媒と液相冷媒とに分離され、液相冷媒はポイントＤ３へ、気相冷媒は図１に示される配管１３へと導入される。ポイントＤ３とポイントＥ３との間では、第２の膨張弁１０によって、冷媒は減圧され、気液ニ相状態となる。ポイントＥ３とポイントＦ３との間では、蒸発器１２によって、冷媒は上述の空調ファン２３によって送り込まれた風と熱交換することで吸熱を行い、蒸発して気相冷媒となる。ポイントＦ３とポイントＡ３との間では、圧縮機４によって、冷媒は圧縮され、高温高圧の状態になる。

次に、本実施形態における車両用空調装置の制御部の構成について説明する。図１に示すエアコンＥＣＵ３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える。このエアコンＥＣＵ３１には、上述の温度センサ１１からの信号の他に、車室内温度を検出する内気温センサ３２、外気温度を検出する外気温センサ３３、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ３４、蒸発器１２を通過した直後の空気温度である蒸発器後温度を検出する蒸発器後温度センサ３５、車室内の目標温度を設定する温度設定器３６、圧縮機４の起動を指示するエアコンスイッチ３７等からの信号が入力される。

エアコンＥＣＵ３１は、上記各入力信号に基づいて所定の演算処理を行う。演算処理後、エアコンＥＣＵ３１内の吐出容量制御手段は、第１の膨張弁９、第２の膨張弁１０、制御弁１４を用いて圧縮機４のクランク室９４０内の冷媒圧力を制御し、圧縮機４の吐出容量を変化させる。

次に、エアコンＥＣＵ３１による制御ルーチンについて、図５と図６に基づいて説明する。図５はエアコンＥＣＵ３１が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、エアコンスイッチがＯＮされ、エアコンシステムが起動されると、ステップＳ１０にて上述の各センサ３２〜３５、温度設定器３６からの信号が入力される。

次に、ステップＳ２０にて、内気温センサ３２、外気温センサ３３、日射センサ３４及び温度設定器３６からの信号に基づいて、車室内への吹出風の目標吹出温度ＴＡＯを下記数式１に基づいて演算する。

［数１］
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ−Ｃ（℃）
ここでＫｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ及びＫｓは各信号値の係数であり、Ｔｓｅｔ、Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓはそれぞれ、目標温度、車室内温度、外気温度、日射強度信号、Ｃは制御定数である。従って、この目標吹出温度ＴＡＯは、温度設定器３６で設定された目標温度Ｔｓｅｔと内気温センサ３２で検出された車室内温度Ｔｒとの偏差に、外気温度Ｔａｍや日射量Ｔｓという外乱を加味して演算した目標温度ということができる。

また、目標吹出温度ＴＡＯは、温度設定器３６で設定された目標温度Ｔｓｅｔに対して、内気温センサ３２で検出された車室内温度Ｔｒが高いほど、低い温度となるように演算される温度であるから、この目標吹出温度ＴＡＯが低いほど車室内冷房負荷が高いということができる。

そして、ステップＳ２０で演算した目標吹出温度ＴＡＯと図６に示すマップとに基 づいて、蒸発器通過後温度の目標値である目標空気温度ＴＥＯを演算する。ここで、図６のマップは、目標吹出温度ＴＡＯが低いほど、すなわち車室内冷房負荷が高いほど、目標空気温度ＴＥＯが低い温度となるように設定されている。

エアコンＥＣＵ３１は、あらかじめ実験などにより求められた、圧縮機の特性に応じたＴＥＯ−目標吐出容量マップと目標吐出容量−目標クランク室圧力マップを持っている。ＴＥＯが決定された後、エアコンＥＣＵ３１にてＴＥＯ−目標吐出容量マップを参照し、エアコンＥＣＵ３１に含まれる目標吐出容量決定手段によってステップＳ３０にて目標吐出容量を決定する。その後、ステップＳ４０にて、決定された目標吐出容量を元に目標吐出容量−目標クランク室圧力マップを参照し、目標クランク室圧力を決定する。これは前述した圧縮機４のクランク室９４０内の目標冷媒圧力である。エアコンＥＣＵ３１内の吐出容量制御手段は、圧縮機４のクランク室９４０内の冷媒圧力が、目標クランク室圧力に近づくように、第１の膨張弁９、第２の膨張弁１０、制御弁１４の内少なくとも１つの開度を調節する。

次に、本実施形態における車両用空調装置の運転モードについて説明する。本実施形態においては、２つの運転モードを持ち、上記車室内冷房負荷に応じて運転モードを切替える、作動状態切替え手段を持つことを特徴とする。図５のフローチャートにおけるステップＳ４０にて目標クランク室圧力を算出した後、エアコンＥＣＵ３１は、算出された目標クランク室圧力に応じて可変容量運転モードと最大吐出容量運転モードを切替える。

本実施形態における車両用空調装置の可変容量運転モードでは、第１の膨張弁９、第２の膨張弁１０、制御弁１４の開度が、エアコンＥＣＵ３１内の吐出容量制御手段に調節され、圧縮機４の吐出容量が制御される。

一方、最大吐出容量運転モードでは、制御弁１４を閉じ、第２の膨張弁１０を開放し、第１の膨張弁９によって膨張を行う（以下、第１膨張モード作動状態と称する）。制御弁１４を閉じることにより、圧縮機４のクランク室９４０への冷媒の供給が遮断される。このとき、クランク室９４０内に存在していた冷媒は図示しないＣＳ通路を通じて吸入室９６０へと抜ける。よって、クランク室９４０内圧力が下がり、圧縮機４の吐出容量は最大吐出容量（略１００％）となる。

上記第１膨張モード作動状態における冷凍サイクルを、図３を用いて説明する。図３は第１膨張モード作動状態における冷凍サイクルにおけるモリエル線図である。ポイントＡ４とポイントＢ４との間では、凝縮器７によって、冷媒は外気と熱交換することによって温度が下げられ、低温高圧の液相状態になる。ポイントＢ４とポイントＣ４との間では、第１の膨張弁９によって、冷媒は減圧され、気液二相状態となる。ポイントＣ４では気液分離器８によって気相冷媒と液相冷媒とが分離される。ポイントＥ４とポイントＤ４との間では蒸発器１２によって、気液分離器８によって分離された液相冷媒が上述の空調ファン２３によって送り込まれた風と熱交換することで吸熱を行い、蒸発して気相冷媒となる。ポイントＤ４とポイントＡ４との間では、圧縮機４によって、冷媒は圧縮され、高温高圧の状態になる。

尚、ポイントＣ４における気液分離効率は、冷凍サイクル６に封入された冷媒の量、冷凍サイクル６内を循環する冷媒流量等、車室内冷房負荷の大小に応じて変化する。
（本実施形態の効果）
以上のように、本実施形態では、可変容量運転モードにおいて、気液分離器８の気相冷媒のみを用いてクランク室９４０の圧力を制御するようにしたため、従来の圧縮機において、吐出室からクランク室を介して吸入室にバイパスされていた冷媒をなくすことができ、その結果、圧縮効率を向上させることができる。

また、エアコンＥＣＵ３１によって、気液分離器８の中の冷媒圧力が、目標吐出容量を実現するクランク室９４０の圧力よりも常に高くなるように第１の膨張弁９を制御されているため、制御弁１４の開度を調整するのみで、クランク室９４０の圧力を圧縮機４の吐出容量が目標吐出容量となる圧力に調整することができる。

また、２つのモードを使い分けることができるため、車室内冷房負荷の大小に応じて冷凍サイクルの作動状態を切替えることができる。

また、本実施形態では、圧縮機４の吐出容量が最大吐出容量となる第１膨張モード作動状態において、気液分離器８によって液相冷媒された液相冷媒を多く含む冷媒が蒸発器１２に供給されるため、冷凍サイクル６の冷房能力を更に向上させることができる。
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態の特徴を図１、図７を用いて説明する。

上記第１実施形態では、車両用空調装置の、第１の膨張弁９、第２の膨張弁１０、制御弁１４の開度を、エアコンＥＣＵ３１内の吐出容量制御手段によって調節し、圧縮機４の吐出容量を制御する可変容量運転モードと、制御弁１４を閉じ、第２の膨張弁１０を開放し、第１の膨張弁９によって膨張を行う第１膨張モード作動状態とに切替えるようにしたが、本実施形態は第１膨張モード作動状態の代わりに、制御弁１４を閉じ、第１の膨張弁９を開放し、第２の膨張弁１０によって膨張を行う第２膨張モード作動状態を採用することを特徴とする。

本実施形態における第２膨張モード作動状態について、図７を用いて説明する。図７は第２膨張モード作動状態を示すモリエル線図である。ポイントＡ５とポイントＢ５との間では、凝縮器７によって、冷媒は外気と熱交換することによって温度が下げられ、低温高圧の液相状態になる。ポイントＢ５とポイントＣ５との間では、第２の膨張弁１０によって、冷媒は減圧され、気液二相状態となる。ポイントＣ５とポイントＤ５との間では、蒸発器１２によって、冷媒が空調ファン２３によって送り込まれた風と熱交換することで吸熱を行い、蒸発して気相冷媒となる。ポイントＤ５とポイントＡ５との間では、圧縮機４によって、冷媒は圧縮され、高温高圧の状態になる。

また、凝縮器７での冷媒の凝縮が不完全であっても、気液分離器８を冷凍サイクルにおけるレシーバとして動作させることができるため、第２の膨張弁１０に液相冷媒を供給することができる。

また、２つのモードを使い分けることができるため、車室内冷房負荷の大小に応じて冷凍サイクルの作動状態を切替えることができる。
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態の特徴を図１、図８を用いて説明する。

第１実施形態では、車両用空調装置の、第１の膨張弁９、第２の膨張弁１０、制御弁１４の開度を、エアコンＥＣＵ３１内の吐出容量制御手段によって調節し、圧縮機４の吐出容量を制御する可変容量運転モードと、制御弁１４を閉じ、第２の膨張弁１０を開放し、第１の膨張弁９によって膨張を行う第１膨張モード作動状態とに切替えるようにしたが、本実施形態では第１膨張モード作動状態の代わりに、制御弁１４を閉じ、第１の膨張弁９と第２の膨張弁の両方を用いて膨張を行う第３膨張モード作動状態を採用することを特徴とする。

本実施形態における第３膨張モード作動状態について、図８を用いて説明する。図８は本実施形態における第３膨張モード作動状態を示すモリエル線図である。ポイントＡ２とポイントＢ２との間では、凝縮器７によって、冷媒は外気と熱交換することによって温度が下げられ、低温高圧の液相状態になる。ポイントＢ２とポイントＣ２との間では、第１の膨張弁９によって、冷媒は減圧される。ポイントＣ２では気液分離器８によって、冷媒は気相と液相とに分離されるが、気相のみを流出する配管が閉ざされているため、再び気液二相状態にて通過する。ポイントＤ２とポイントＥ２との間では、第２の膨張弁１０によって、冷媒は減圧され、気液二相状態となる。ポイントＥ２とポイントＦ２との間では、蒸発器１２によって、冷媒が上述の空調ファン２３によって送り込まれた風と熱交換することで吸熱を行い、蒸発して気相冷媒となる。ポイントＦ２とポイントＡ２との間では、圧縮機４によって、冷媒は圧縮され、高温高圧の状態になる。

これにより、第３膨張モード作動状態においては２段膨張冷凍サイクルとして動作させることができる。

また、２つのモードを使い分けることができるため、車室内冷房負荷の代償に応じて冷凍サイクルの作動状態を切替えることができる。
（第４実施形態）
次に本発明の第４実施形態の特徴を図９、図８、図４を用いて説明する。

第１ないし第３実施形態では、可変容量運転モードまたは最大吐出容量運転モードの少なくとも一方において制御弁１４を用いていたが、本実施形態では制御弁を用いることなく可変容量運転モード運転を行うことを特徴とする。また、本実施形態においては、最大吐出容量運転モードを持たない。

本実施形態における冷凍サイクルの動作を図９、図４を用いて説明する。尚、第１、第２実施形態と同様の部分については説明を割愛する。本実施形態において、図４に示す圧縮機４のクランク室９４０内冷媒圧力を制御する際、図９に示す第１の膨張弁９と第２の膨張弁１０の開度をエアコンＥＣＵ３１内に含まれる吐出容量制御手段により調節することで行う。これにより、第１ないし第３実施形態における制御弁を、冷凍サイクルよりなくすことができる。

本実施形態では、第１の膨張弁９を通過する前の冷媒圧力を計測する膨張弁上流側圧力計測手段を備えている。本実施形態における膨張弁上流側圧力計測手段は、凝縮器７を通過した冷媒の温度を計測する温度センサ１１からの情報より、エアコンＥＣＵ３１にて第１の膨張弁９の上流側の冷媒圧力を算出している。

図９の冷凍サイクルにおける可変容量運転モード状態の動きを示すモリエル線図は、図８を用いて説明した上記第３実施形態における第３膨張モード作動状態のモリエル線図と同じ形になる。ポイントＡ２とポイントＢ２との間では、凝縮器７によって、冷媒は外気と熱交換することによって温度が下げられ、低温高圧の液相状態になる。ポイントＢ２とポイントＣ２との間では、第１の膨張弁９によって、冷媒は減圧される。第１の膨張弁９と第２の膨張弁１０との間では、気液分離器８によって、冷媒は気相と液相に分離され、液相冷媒はポイントＤ２へ、気相冷媒は図９に示される配管１３へと導入される。ポイントＤ２とポイントＥ２との間では、第２の膨張弁１０によって、冷媒は減圧される。ポイントＥ２とポイントＦ２との間では、蒸発器１２によって、冷媒が上述の空調ファン２３によって送り込まれた風と熱交換することで吸熱を行い、蒸発して気相冷媒となる。ポイントＦ２とポイントＡ２との間では、圧縮機４によって、冷媒は圧縮され、高温高圧の状態になる。

これにより、第１ないし第３実施形態における制御弁１４を用いることなく、可変容量運転を行うことができる。
（第５実施形態）
次に本発明の第５実施形態の特徴を図１０、図１１を用いて説明する。尚、第１ないし第４実施形態と同様の部位には同様の符号を付けた。

第１ないし第３実施形態では、各運転モードにおいて制御弁１４を用いていたが、本実施形態では三方弁７１０と、該三方弁７１０より圧縮機４のシリンダ室９１０へ通じる配管７２０と、同じく該三方弁７１０より圧縮機４のクランク室９４０へ通じる配管７３０とを用いることを特徴とする。また本実施形態では、第１ないし第３実施形態における可変容量運転モードまたは第１ないし第３膨張モードに加えて高効率運転モードを持ち、各運転モードに作動状態切替え手段によって切替える。

まず、本実施形態における車両用空調装置の可変容量運転モードについて図１０を用いて説明する。本実施形態における車両用空調装置の可変容量運転モードでは、気液分離器８内の気相冷媒を配管１３を通じて、三方弁７１０にてクランク室９４０への配管７３０に導入する。その後、配管７３０より、圧縮機４の制御口９７０を通じてクランク室９４０へと導く。そして、クランク室９４０に導入された冷媒により、圧縮機４の吐出容量を可変させる。このとき、クランク室９４０内冷媒圧力を第１の膨張弁９と第２の膨張弁１０、三方弁７１０の内少なくとも１つの開度を調節することにより制御する。この際、モリエル線図の形は第１実施形態の可変容量運転モードを示す図２と同様の形を描く。

次に本実施形態における車両用空調装置の最大吐出容量運転モードについて図１０を用いて説明する。図１０に示す冷凍サイクルにおいて１００％容量運転を行う際は、三方弁７１０を閉じ、第１の膨張弁９と第２の膨張弁１０の少なくとも一方によって膨張を行う。三方弁７１０を閉じることにより、圧縮機４のクランク室９４０には冷媒による圧力が供給されない。このとき、クランク室９４０内に存在していた冷媒は図示しないＣＳ通路を通じて吸入室９６０へと抜ける。よって、クランク室内圧力が下がり、圧縮機４の吐出容量は略１００％となる。また本実施形態の最大吐出容量運転モードにおけるモリエル線図は、第１実施形態ないし第３実施形態における最大吐出容量運転モードと同様の形を描く。

次に本実施形態における車両用空調装置の高効率運転モードについて図１０を用いて説明する。図１０は、本実施形態における冷凍サイクルを示す図である。

図１０に示す冷凍サイクルにおいて高効率運転を行う際は、第１の膨張弁９と第２の膨張弁１０によって膨張を行う。そして、気液分離器８内の気相冷媒を配管１３を通じて、三方弁７１０が制御されることによって圧縮工程中のシリンダ室９１０への配管７２０に導入する。その後、配管７２０により導入された冷媒を圧縮機４のシリンダ室９１０へと導くことによって、２段圧縮２段膨張ガスインジェクションサイクルとして動作する。配管７２０の途中には、図示しない逆止弁が設けられている。その逆止弁によってシリンダ室９１０からの冷媒の逆流を防いでいる。このとき、圧縮機４のクランク室９４０には冷媒による圧力が供給されない。よって、クランク室９４０内に存在していた冷媒は図示しないＣＳ通路を通じて吸入室９６０へと抜ける。これによりクランク室内圧力が下がる為、圧縮機４の吐出容量は略１００％となる。

図１０に示す高効率運転モードにおける冷凍サイクルの動きを、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施形態における高効率運転モードを示すモリエル線図である。

ポイントＡ７とポイントＢ７との間では、凝縮器７によって、冷媒は外気と熱交換することによって温度が下げられ、低温高圧の液相状態になる。ポイントＢ７とポイントＣ７との間では、第１の膨張弁９によって、冷媒は減圧される。ポイントＣ７では、気液分離器８によって、冷媒は気相と液相に分離され、液相冷媒はポイントＤ７へ、気相冷媒は図９に示される配管１３へと導入される。ポイントＤ７とポイントＥ７との間では、第２の膨張弁１０によって、冷媒は減圧され、気液二相状態となる。ポイントＥ７とポイントＦ７との間では、蒸発器１２によって、冷媒が上述の空調ファン２３によって送り込まれた風と熱交換することで吸熱を行い、蒸発して気相冷媒となる。ポイントＦ７とポイントＡ７との間では、圧縮機４によって、冷媒は圧縮され、高温高圧の状態になる。また、気液分離器８により分離された冷媒は、ポイントＣ７より配管１３、三方弁７１０を通過し、圧縮工程中の圧縮機４内シリンダ室９１０、すなわちポイントＧ７へと導入される。これにより、２段圧縮状態となる。

以上より、本実施形態における高効率運転モードでは、２段圧縮を行うことにより、圧縮機の動力を低減させることができる。
（第６実施形態）
次に本発明の第６実施形態の特徴を図１２、図１３を用いて説明する。尚、第１ないし第５実施形態と同様の部位には同様の符号を付けた。

第１ないし第３実施形態では、各運転モードにおいて制御弁１４を用いていたが、本実施形態では三方弁８１０と、三方弁８１０より圧縮機４の吸入室９６０への配管８２０と圧縮機４のクランク室９４０への配管８３０とを用いる運転モードに作動状態切替え手段によって切替えることを特徴とする。

本実施形態では、第１ないし第３実施形態における可変容量運転モードまたは最大吐出容量運転モードに加えて高効率運転モードを持つ。

まず、本実施形態における車両用空調装置の可変容量運転モードについて図１２を用いて説明する。図１２は、本実施形態における冷凍サイクルを示す図である。
本実施形態における可変容量運転モードでは、気液分離器８内の気相冷媒を、配管１３を通じて三方弁８１０へと導入する。そして、三方弁８１０にて、冷媒をクランク室９４０への配管８３０に導入する。その後、配管８３０より、制御口９７０を通じて冷媒をクランク室９４０へと導く。このクランク室９４０に導入された冷媒によって、圧縮機４の吐出容量を可変させる。このとき、クランク室９４０内冷媒圧力を第１の膨張弁９と第２の膨張弁１０、三方弁８１０の内少なくとも１つの開度を調節することにより制御する。この際、モリエル線図は第１実施形態の可変容量運転モードを示す図２と同様となる。

次に本実施形態における車両用空調装置の最大吐出容量運転モードについて図１２を用いて説明する。図１２に示す冷凍サイクルにおいて最大吐出容量運転を行う際は、三方弁８１０を閉じ、第１の膨張弁９と第２の膨張弁１０の少なくとも一方によって膨張を行う。三方弁８１０を閉じることにより、圧縮機４のクランク室９４０には冷媒による圧力が供給されない。このとき、クランク室９４０内に存在していた冷媒は図示しないＣＳ通路を通じて吸入室９６０へと抜ける。よって、クランク室内圧力が下がり、圧縮機４の吐出容量は略１００％となる。本実施形態の最大吐出容量運転モードにおけるモリエル線図は、第１実施形態ないし第３実施形態における最大吐出容量運転モードと同様の形を描く。

次に本実施形態における車両用空調装置の高効率運転モードについて図１２を用いて説明する。図１２に示す冷凍サイクルにおいて高効率運転を行う際、第１の膨張弁９のみによって膨張を行う。よって、第２の膨張弁１０は開放されている。そして、気液分離器８内の気相冷媒を配管１３を通じて、三方弁８１０へと導入する。その後、三方弁８１０が制御されることにより、冷媒は吸入室９６０への配管８２０に導入される。この配管８２０により圧縮機４の吸入室９６０へと導入された冷媒によって、圧縮機４の吸入圧を上昇させることができる。このとき、圧縮機４のクランク室９４０には冷媒による圧力が供給されない。よって、クランク室９４０内に存在していた冷媒は図示しないＣＳ通路を通じて吸入室９６０へと抜け、クランク室内圧力が下がる為、圧縮機４の吐出容量は略１００％となる。

図１２に示す高効率運転モードにおける冷凍サイクルの動きを、図１３を用いて説明する。図１３は、本実施形態における高効率運転モードを示すモリエル線図である。

ポイントＡ８とポイントＢ８との間では、凝縮器７によって、冷媒は外気と熱交換することによって温度が下げられ、低温高圧の液相状態になる。ポイントＢ８とポイントＣ８との間では、第１の膨張弁９によって、冷媒は減圧される。ポイントＣ８では、気液分離器８によって、冷媒は気相と液相に分離される。気液分離器８にて分離された液相冷媒は、蒸発器１２によって、冷媒が上述の空調ファン２３によって送り込まれた風と熱交換することで吸熱を行い、ポイントＤ８からポイントＦ８の状態へ変化する。また、気液分離器８にて分離された気相冷媒は、図１２に示された配管１３と三方弁８１０を経て、ポイントＥ８へと導入される。ポイントＥ８とポイントＦ８との間にて、蒸留器１２を通過した冷媒と、気液分離器８にて分離された気相冷媒が混合される。この際、冷媒の温度は蒸発器１２を通過した状態と比較して低くなる。ポイントＦ８とポイントＡ８との間では、圧縮機４によって、冷媒は圧縮され、高温高圧の状態になる。

以上より、本実施形態における高効率運転モードでは、蒸発器圧損の低減による効率向上効果を得ることができる。
（他の実施形態）
上記実施形態では、車両用空調装置に利用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の冷凍サイクルに適用してもよい。

例えば、上記実施形態では、可変容量運転モードにおいて、気液分離器８の気相冷媒のみを用いてクランク室９４０の圧力を制御するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、クランク室９４０の圧力制御に、気液分離器８の気相冷媒と、圧縮機４の吐出冷媒を併用するようにしてもよい。これにより従来の圧縮機のようにクランク室の圧力を圧縮機の吐出冷媒のみによって制御した場合と比較して、圧縮効率を向上させることができる。

また、上記実施形態における圧縮機４ではクランク室の減圧をＣＳ通路のみによって行うようにしたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、制御口９７０や他の流路を通じて減圧を行ってもよい。

また、上記実施形態では斜板型可変容量圧縮機を採用したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、揺動斜板型圧縮機等の他の可変容量型圧縮機を採用するようにしてもよい。

また、上記実施形態５では、膨張を行う際に第１の膨張弁９または第２の膨張弁１０の少なくとも一方を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第３実施形態に示す２段膨張構造としてもよい。

また、上記実施形態６では、最大吐出容量運転モードにおいて、膨張を行う際に第１の膨張弁９または第２の膨張弁１０の少なくとも一方を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第３実施形態に示す２段膨張構造としてもよい。

また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、請求項に記載した発明を逸脱しない範囲であれば、どのような形で実施するようにしてもよい。

第１実施形態ないし第６実施形態における車両用空調装置を示す図である。 第１実施形態におけるモリエル線図である。 第１実施形態におけるモリエル線図である。 第１実施形態における圧縮機の一部断面図である。 第１実施形態における制御フローを示すフローチャート図である。 第１実施形態におけるＴＡＯ−ＴＥＯマップである。 第２実施形態におけるモリエル線図である。 第３実施形態ないし第４実施形態におけるモリエル線図である。 第４実施形態における冷凍サイクルの図である。 第５実施形態における冷凍サイクルの図である。 第５実施形態におけるモリエル線図である。 第６実施形態における冷凍サイクルの図である。 第６実施形態におけるモリエル線図である。

符号の説明

１…エンジン
２…駆動プーリ
３…受動プーリ
４…圧縮機
５…ベルト
６…冷凍サイクル
７…凝縮器
８…気液分離器
９…第１の膨張弁
１０…第２の膨張弁
１１…温度センサ
１２…蒸発器
１３…配管
１４…制御弁
２１…空調ユニット
２２…空調ケース
２３…空調ファン
２４…ヒータコア
２５…エアミックスドア
３１…エアコンＥＣＵ
３２…内気温センサ
３３…外気温センサ
３４…日射センサ
３５…蒸発器後温度センサ
３６…温度設定器
３７…エアコンスイッチ
７１０…三方弁
７２０…シリンダ室への配管
７３０…クランク室への配管
８１０…三方弁
８２０…吸入口への配管
８３０…クランク室への配管
９０１…ハウジング
９０１ａ…フロントハウジング
９０１ｂ…ミドルハウジング
９０１ｃ…リアハウジング
９０１ｄ…ボス部
９０１ｅ…シール部材
９０１ｆ…フロント側軸受
９０１ｇ…リア側軸受
９１０…シリンダ室
９１１…ピストン
９２０…シャフト
９２０ｂ…ラグプレート
９２１…ＣＳ通路入口
９２２…ＣＳ通路出口
９３０…斜板
９４０…クランク室
９５０…吐出室
９６０…吸入室

Claims (10)

1. 圧縮された冷媒を冷却する凝縮器（７）と、
   前記凝縮器（７）にて冷却された冷媒を膨張させる第１の膨張弁（９）と、
   前記第１の膨張弁（９）を通った冷媒の気液分離を行う気液分離器（８）と、
   前記気液分離器（８）にて分離された液相冷媒を膨張させる第２の膨張弁（１０）と、
   前記第２の膨張弁（１０）にて膨張させられた冷媒を受け取り、外部から熱を受け入れ蒸発潜熱によって冷媒を蒸発させる蒸発器（１２）と、
   内部に設けられたクランク室（９４０）の圧力に対応して決定される容量で前記蒸発器（１２）を通った気相冷媒を吸入して圧縮し、前記凝縮器（７）へと吐出する圧縮機（４）と、
   前記気液分離器（８）内の気相冷媒を前記圧縮機クランク室（９４０）へと導く配管（１３）と、
   前記配管（１３）によって前記クランク室（９４０）に導かれる冷媒の圧力を制御する吐出容量制御手段（１５）と
   を有することを特徴とする冷凍サイクル。
2. 請求項１記載の冷凍サイクルにおいて、
   前記圧縮機（４）の目標吐出容量を決定する目標吐出容量決定手段と、
   前記第１の膨張弁（９）を通過する前の冷媒圧力を計測する膨張弁上流側圧力計測手段とを更に備え、
   前記吐出容量制御手段（１５）は、前記目標吐出容量決定手段によって決定された目標吐出容量と前記膨張弁上流側圧力計測手段によって計測された冷媒圧力とに基づいて前記第１の膨張弁（９）と前記第２の膨張弁（１０）の開度を調節し、前記クランク室（９４０）の圧力を前記圧縮機（４）の吐出容量が前記目標吐出容量となる圧力に調整することを特徴とする冷凍サイクル。
3. 請求項１記載の冷凍サイクルにおいて、
   前記圧縮機（４）の目標吐出容量を決定する目標吐出容量決定手段と
   前記気液分離器（８）内の冷媒圧力を計測する気液分離器内圧力計測手段とを更に備え、
   前記吐出容量制御手段（１５）は、前記配管（１３）に設けられた制御弁（１４）を有し、
   前記制御弁（１４）は、前記目標吐出容量決定手段によって決定された目標吐出容量と前記気液分離器内圧力計測手段によって計測された冷媒圧力とに基づいて前記クランク室（９４０）の圧力を前記圧縮機（４）の吐出容量が前記目標吐出容量となる圧力に調整することを特徴とする冷凍サイクル。
4. 請求項３記載の冷凍サイクルにおいて、
   前記吐出容量制御手段（１５）は、前記第１の膨張弁（９）を、前記気液分離器（８）内の冷媒圧力が、前記目標吐出容量を実現する前記クランク室（９４０）の圧力よりも高くなるように制御することを特徴とする冷凍サイクル。
5. 請求項３または４において、
   前記冷凍サイクルの作動状態を切替える作動状態切替え手段を更に備え、
   前記作動状態切替え手段は、前記吐出容量制御手段によって前記圧縮機（４）の吐出容量を制御する通常作動状態と、前記制御弁（１４）を閉じ、前記第１の膨張弁（９）にて冷媒を膨張させ、前記蒸発器（１２）へと導入する第１膨張モード作動状態とを切替えることを特徴とする冷凍サイクル。
6. 請求項３において、
   前記冷凍サイクルの作動状態を切替える作動状態切替え手段を更に備え、
   前記作動状態切替え手段は、前記吐出容量制御手段（１５）によって前記圧縮機（４）の吐出容量を制御する通常作動状態と、前記制御弁（１４）を閉じ、前記第１の膨張弁（９）を解放し、前記凝縮器（７）を通過した冷媒を第２の膨張弁（１０）にて膨張させ、前記蒸発器（１２）へと導入する第２膨張モード作動状態とを切替えることを特徴とする冷凍サイクル。
7. 請求項３において、
   前記冷凍サイクルの作動状態を切替える作動状態切替え手段を更に備え、
   前記作動状態切替え手段は、前記吐出容量制御手段（１５）によって前記圧縮機（４）の吐出容量を制御する通常作動状態と、前記制御弁（１４）を閉じ、前記第１の膨張弁（９）と前記第２の膨張弁（１０）を用いて冷媒を膨張させ、前記蒸発器（１２）へと導入する第３膨張モード作動状態とを切替えることを特徴とする冷凍サイクル。
8. 請求項１において、
   前記冷凍サイクルの作動状態を切替える作動状態切替え手段を更に備え、
   前記吐出容量制御手段（１５）は、前記配管（１３）に設けられ、前記配管（１３）を流れる冷媒を、前記圧縮機シリンダ室（９１０）、または前記クランク室（９４０）へと導く三方弁（７１０）を持ち、
   前記作動状態切替え手段は、前記三方弁（７１０）を制御することにより、前記吐出容量制御手段（１５）によって前記圧縮機（４）の吐出容量を制御する通常作動状態と、前記気液分離器（８）にて分離された気相冷媒を圧縮工程中の前記シリンダ室（９１０）の中へと導入する二段圧縮モード状態とを切替えることを特徴とする冷凍サイクル。
9. 請求項１において、
   前記冷凍サイクルの作動状態を切替える作動状態切替え手段を更に備え、
   前記吐出容量制御手段（１５）は、前記配管（１３）に設けられ、前記配管（１３）を流れる冷媒を、前記圧縮機吸入口、または前記クランク室（９４０）へと導く三方弁（８１０）を持ち、
   前記作動状態切替え手段は、前記三方弁（８１０）を制御することにより、前記吐出容量制御手段（１５）によって前記圧縮機（４）の吐出容量を制御する通常作動状態と、前記気液分離器（８）にて分離した気相冷媒を前記圧縮機吸入口へと導入し、液相冷媒を前記蒸発器（１２）へと導入する吸入冷媒冷却モード状態とを切替えることを特徴とする冷凍サイクル。
10. 斜板型可変容量圧縮機において、
    前記斜板型可変容量圧縮機の内部に設けられたシリンダ室（９１０）内で冷媒を圧縮するピストン（９１１）と、
    前記ピストン（９１１）のストローク量を決定する斜板（９３０）と、
    前記斜板（９３０）に冷媒による圧力を加えることで前記斜板（９３０）の傾きを変更するクランク室（９４０）と、
    外部から導入される冷媒を前記クランク室（９４０）に導入する制御口（９７０）が前記ハウジング（９０１）に設けられたことを特徴とする斜板型可変容量圧縮機。

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