JP2012121361A - Vehicle air-conditioner - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To properly and stably switch a circulation state of a coolant in accordance with an operation state by securing a coolant circulation passage in a vehicle air-conditioner.SOLUTION: A vehicle air-conditioning device 1 includes: a compressor 2 compressing the coolant and discharging the coolant; a condenser 5 radiating the heat of the coolant discharged from the compressor 2; an evaporator 7 evaporating the coolant derived from the condenser 5; a supercooling degree control valve 46 provided downstream of at least one of the condenser 5 and the evaporator 7 and sensing the temperature and pressure of the coolant upstream or downstream of a valve part thereof to adjust valve opening; and a differential pressure valve 48 which includes therein a bypass passage bypassing the main passage where the supercooling degree control valve 46 opens/closes and which opens when the differential pressure between the upstream and downstream sides of the valve part is larger than a set differential pressure to open the bypass passage.

Description

本発明は車両用空調装置に関し、特にヒートポンプ式の車両用冷暖房装置として好適な空調装置に関する。   The present invention relates to a vehicle air conditioner, and more particularly to an air conditioner suitable as a heat pump type vehicle air conditioner.

自動車用空調装置は、一般に、圧縮機、凝縮器、蒸発器等を冷媒循環通路に配置して構成される。そして、このような冷凍サイクルの運転状態に応じた冷媒循環通路の切り替えや冷媒流量の調整等のために種々の制御弁が設けられている(例えば特許文献1参照)。このような制御弁として、冷媒から受ける圧力による力とそれに対抗するスプリングの付勢力とのバランスにより弁部が開閉される機械弁や、外部から電気的に開度を調整するためのアクチュエータを備える電気駆動弁が適宜用いられる。   An automobile air conditioner is generally configured by arranging a compressor, a condenser, an evaporator, and the like in a refrigerant circulation passage. Various control valves are provided for switching the refrigerant circulation passage and adjusting the refrigerant flow rate according to the operating state of the refrigeration cycle (see, for example, Patent Document 1). As such a control valve, a mechanical valve that opens and closes a valve portion by a balance between a force due to a pressure received from the refrigerant and a biasing force of a spring that opposes the actuator, and an actuator for electrically adjusting the opening degree from the outside. Electrically driven valves are used as appropriate.

特開平11−287354号公報JP-A-11-287354

ところで、このような各種制御弁のうち機械弁は、冷媒の状態に応じて弁部の開閉やその開度の調整を自律的に行うものであるため、電気駆動弁のような応答性は得られ難い。例えば、温度式膨張弁などは冷媒の温度や圧力を感知して弁開度を調整するため、その冷媒の温度によっては閉弁状態が維持され、冷媒循環通路を遮断してしまう。このため、その膨張弁の閉弁状態においても所定流量の冷媒循環を確保すべき運転モードを有する冷凍サイクルを設計する場合、膨張弁にオリフィス通路を設けるなどの手段を講じる必要がある。しかしながら、そうしたオリフィス通路を設けた場合、逆に膨張弁での冷媒流量を極少に絞ったり、冷媒循環を確実に停止させる運転モードの実行が困難となる。このため、機械弁を配置した冷凍サイクルにおいて、冷媒の循環状態を最適化するのが難しいといった問題があった。   By the way, among these various control valves, the mechanical valve autonomously opens and closes the valve part and adjusts the opening degree according to the state of the refrigerant, so that the responsiveness like an electrically driven valve is obtained. It's hard to be done. For example, since a temperature type expansion valve or the like senses the temperature and pressure of the refrigerant and adjusts the valve opening degree, the closed state is maintained depending on the temperature of the refrigerant, and the refrigerant circulation passage is blocked. For this reason, when designing a refrigeration cycle having an operation mode in which a predetermined amount of refrigerant circulation should be ensured even when the expansion valve is closed, it is necessary to take measures such as providing an orifice passage in the expansion valve. However, when such an orifice passage is provided, conversely, it becomes difficult to execute the operation mode in which the refrigerant flow rate at the expansion valve is reduced to a minimum or the refrigerant circulation is stopped reliably. For this reason, in the refrigerating cycle which has arrange | positioned the mechanical valve, there existed a problem that it was difficult to optimize the circulation state of a refrigerant | coolant.

本発明の目的の一つは、車両用空調装置における冷媒循環通路を確保し、運転状態に応じて冷媒の循環状態を適切かつ安定に切り替えられるようにすることにある。   One of the objects of the present invention is to secure a refrigerant circulation passage in a vehicle air conditioner so that the refrigerant circulation state can be switched appropriately and stably in accordance with the operating state.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用空調装置は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる凝縮器と、凝縮器から導出された冷媒を蒸発させる蒸発器と、凝縮器および蒸発器の少なくとも一方の下流側に設けられ、その弁部の上流側または下流側の冷媒の温度と圧力を感知して弁開度を調整する制御弁と、制御弁が開閉する主通路を迂回するバイパス通路を内部に有し、その弁部の上流側と下流側との差圧が設定差圧よりも大きくなったときに開弁してバイパス通路を開放する差圧弁と、を備える。   In order to solve the above problems, a vehicle air conditioner according to an aspect of the present invention is derived from a compressor that compresses and discharges a refrigerant, a condenser that dissipates heat from the refrigerant discharged from the compressor, and the condenser. An evaporator that evaporates the refrigerant, and a control that is provided on the downstream side of at least one of the condenser and the evaporator and senses the temperature and pressure of the refrigerant upstream or downstream of the valve unit to adjust the valve opening It has a bypass passage that bypasses the main passage that opens and closes the valve and the control valve, and opens and bypasses when the differential pressure between the upstream and downstream sides of the valve section becomes larger than the set differential pressure. A differential pressure valve that opens the passage.

この態様によると、冷媒の温度と圧力を感知して弁開度を自律的に調整する機械式の制御弁が設けられる車両用空調装置において、その制御弁が開閉する主通路を迂回するバイパス通路を内部に有する差圧弁が設けられる。すなわち、制御弁が閉弁状態にあっても、差圧弁の上流側と下流側との差圧(「前後差圧」ともいう)が設定差圧よりも大きくなると、その差圧弁がバイパス通路を開放して冷媒循環を確保する。一方、その前後差圧が設定差圧よりも小さい状態においては差圧弁がバイパス通路を遮断するため、制御弁の開度を極少にするなど弁部の絞り量を調整したり、冷媒循環そのものを遮断することも可能となる。すなわち、車両用空調装置における冷媒循環通路を確保し、運転状態に応じて冷媒の循環状態を適切かつ安定に切り替えることが可能となる。   According to this aspect, in the vehicle air conditioner provided with a mechanical control valve that autonomously adjusts the valve opening degree by sensing the temperature and pressure of the refrigerant, the bypass passage that bypasses the main passage that the control valve opens and closes Is provided inside. That is, even if the control valve is closed, if the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the differential pressure valve (also referred to as “front-rear differential pressure”) becomes larger than the set differential pressure, the differential pressure valve will bypass the bypass passage. Open to ensure refrigerant circulation. On the other hand, when the differential pressure before and after the differential pressure is smaller than the set differential pressure, the differential pressure valve shuts off the bypass passage. It can also be shut off. That is, it is possible to secure a refrigerant circulation passage in the vehicle air conditioner and switch the refrigerant circulation state appropriately and stably according to the operating state.

本発明によれば、車両用空調装置における冷媒循環通路を確保し、運転状態に応じて冷媒の循環状態を適切かつ安定に切り替えることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the refrigerant | coolant circulation channel | path in a vehicle air conditioner can be ensured, and the circulation state of a refrigerant | coolant can be switched appropriately and stably according to a driving | running state.

実施形態に係る車両用空調装置の概略構成を表すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle air conditioner according to an embodiment. 車両用冷暖房装置の動作を表す説明図である。It is explanatory drawing showing operation | movement of the vehicle air conditioner. 制御弁ユニットの具体的構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the specific structure of a control valve unit. 制御弁ユニットの具体的構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the specific structure of a control valve unit. 制御弁ユニットの具体的構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the specific structure of a control valve unit. 制御弁ユニットの具体的構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the specific structure of a control valve unit.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図1は、実施形態に係る車両用空調装置の概略構成を表すシステム構成図である。本実施形態は、本発明の車両用空調装置を電気自動車の冷暖房装置として具体化したものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle air conditioner according to an embodiment. In the present embodiment, the vehicle air conditioner of the present invention is embodied as an air conditioner for an electric vehicle.

車両用冷暖房装置1は、圧縮機2、室内凝縮器3、室外熱交換器5、蒸発器7およびアキュムレータ8を配管にて接続した冷凍サイクル(冷媒循環回路)を備える。車両用冷暖房装置1は、冷媒としての代替フロン(HFO−1234yf)が冷凍サイクル内を状態変化しながら循環する過程で、その冷媒の熱を利用して車室内の空調を行うヒートポンプ式の冷暖房装置として構成されている。冷媒循環回路には、冷暖房を適切に制御するための各種制御弁が配設されている。   The vehicle air conditioner 1 includes a refrigeration cycle (refrigerant circulation circuit) in which a compressor 2, an indoor condenser 3, an outdoor heat exchanger 5, an evaporator 7, and an accumulator 8 are connected by piping. The vehicle air conditioner 1 is a heat pump type air conditioner that performs air conditioning in the vehicle interior using the heat of the refrigerant in a process in which alternative chlorofluorocarbon (HFO-1234yf) as a refrigerant circulates while changing its state in the refrigeration cycle. It is configured as. Various control valves for appropriately controlling the cooling and heating are disposed in the refrigerant circulation circuit.

車両用冷暖房装置1は、冷房運転時と暖房運転時とで複数の冷媒循環通路を切り替えるように運転される。この冷凍サイクルは、室内凝縮器3と室外熱交換器5とが凝縮器として直列に動作可能に構成され、また、蒸発器7と室外熱交換器5とが蒸発器として並列に動作可能に構成されている。すなわち、室外熱交換器5は、冷房運転時においては室外凝縮器として機能し、暖房運転時には室外蒸発器として機能する。   The vehicle air conditioner 1 is operated so as to switch a plurality of refrigerant circulation passages between a cooling operation and a heating operation. This refrigeration cycle is configured such that the indoor condenser 3 and the outdoor heat exchanger 5 can be operated in series as a condenser, and the evaporator 7 and the outdoor heat exchanger 5 can be operated in parallel as an evaporator. Has been. That is, the outdoor heat exchanger 5 functions as an outdoor condenser during the cooling operation, and functions as an outdoor evaporator during the heating operation.

具体的には、圧縮機2の吐出室は第1通路21を介して室内凝縮器3の入口に接続され、室内凝縮器3の出口は第2通路22を介して室外熱交換器5の一方の出入口に接続されている。室外熱交換器5の他方の出入口は第3通路23を介して蒸発器7の入口に接続され、蒸発器7の出口は第4通路24(戻り通路)を介してアキュムレータ8の入口に接続されている。第2通路22と第3通路23とはバイパス通路25により接続され、室内凝縮器3から導出された冷媒の少なくとも一部を室外熱交換器5を迂回させるようにして蒸発器7へ供給可能となっている。   Specifically, the discharge chamber of the compressor 2 is connected to the inlet of the indoor condenser 3 via the first passage 21, and the outlet of the indoor condenser 3 is connected to one of the outdoor heat exchangers 5 via the second passage 22. Connected to the entrance. The other inlet / outlet of the outdoor heat exchanger 5 is connected to the inlet of the evaporator 7 through the third passage 23, and the outlet of the evaporator 7 is connected to the inlet of the accumulator 8 through the fourth passage 24 (return passage). ing. The second passage 22 and the third passage 23 are connected by a bypass passage 25 so that at least a part of the refrigerant led out from the indoor condenser 3 can be supplied to the evaporator 7 so as to bypass the outdoor heat exchanger 5. It has become.

バイパス通路25には、大口径の第1弁42が設けられている。バイパス通路25は、第1弁42の下流側にて分岐し、第1分岐通路27、第2分岐通路28、第3分岐通路29となっている。第1分岐通路27には、第1弁42を通過した冷媒の中間圧力Ppが満たされる。第2分岐通路28には、第1弁42よりも小さな小口径の第2弁44が設けられている。第1弁42と第2弁44とは連動可能に構成されているが、その具体的構成については後述する。第3分岐通路29には過冷却度制御弁46が設けられている。第1分岐通路27と第3通路23との合流点には、差圧弁48が設けられている。第2分岐通路28は差圧弁48の上流側にて第3通路23に接続され、第3分岐通路29は差圧弁48の下流側にて第3通路23に接続されている。本実施形態においては、第1弁42、第2弁44、過冷却度制御弁46および差圧弁48が、共通のボディに組み込まれた制御弁ユニット6を構成する。この制御弁ユニット6の具体的構成については後述する。   The bypass passage 25 is provided with a first valve 42 having a large diameter. The bypass passage 25 branches on the downstream side of the first valve 42 and serves as a first branch passage 27, a second branch passage 28, and a third branch passage 29. The first branch passage 27 is filled with the intermediate pressure Pp of the refrigerant that has passed through the first valve 42. The second branch passage 28 is provided with a second valve 44 having a smaller diameter than the first valve 42. Although the 1st valve 42 and the 2nd valve 44 are comprised so that interlock | cooperation is possible, the specific structure is mentioned later. A supercooling degree control valve 46 is provided in the third branch passage 29. A differential pressure valve 48 is provided at the junction of the first branch passage 27 and the third passage 23. The second branch passage 28 is connected to the third passage 23 upstream of the differential pressure valve 48, and the third branch passage 29 is connected to the third passage 23 downstream of the differential pressure valve 48. In the present embodiment, the first valve 42, the second valve 44, the supercooling degree control valve 46, and the differential pressure valve 48 constitute a control valve unit 6 incorporated in a common body. A specific configuration of the control valve unit 6 will be described later.

また、第2通路22のバイパス通路25との分岐点よりも下流側には第2の分岐点が設けられ、アキュムレータ8の入口につながるバイパス通路26が設けられている。その第2の分岐点には、冷媒循環通路を切り替えるための切替弁32が設けられている。さらに、第3通路23と第4通路24とをつなぐバイパス通路30が設けられ、バイパス通路30と第4通路24との合流点には、冷媒循環通路を切り替えるための切替弁34が設けられている。   Further, a second branch point is provided downstream of the branch point of the second passage 22 with the bypass passage 25, and a bypass passage 26 connected to the inlet of the accumulator 8 is provided. At the second branch point, a switching valve 32 for switching the refrigerant circulation passage is provided. Furthermore, a bypass passage 30 connecting the third passage 23 and the fourth passage 24 is provided, and a switching valve 34 for switching the refrigerant circulation passage is provided at the junction of the bypass passage 30 and the fourth passage 24. Yes.

車両用冷暖房装置1は、空気の熱交換が行われるダクト10を有し、そのダクト10における空気の流れ方向上流側から室内送風機12、蒸発器7、室内凝縮器3が配設されている。室内凝縮器3の上流側には、エアミックスドア14が回動自在に設けられ、室内凝縮器3を通過する風量と室内凝縮器3を迂回する風量との比率が調節される。また、室外熱交換器5に対向するように室外送風機16が配置されている。   The vehicle air conditioner 1 has a duct 10 in which heat exchange of air is performed, and an indoor blower 12, an evaporator 7, and an indoor condenser 3 are arranged from the upstream side of the air flow direction in the duct 10. An air mix door 14 is rotatably provided on the upstream side of the indoor condenser 3, and the ratio between the air volume passing through the indoor condenser 3 and the air volume bypassing the indoor condenser 3 is adjusted. Moreover, the outdoor air blower 16 is arrange | positioned so that the outdoor heat exchanger 5 may be opposed.

圧縮機2は、ハウジング内にモータと圧縮機構を収容する電動圧縮機として構成され、図示しないバッテリからの供給電流により駆動され、モータの回転数に応じて冷媒の吐出容量が変化する。この圧縮機2としては、レシプロ式、ロータリ式、スクロール式など、様々な形式の圧縮機を採用することができるが、電動圧縮機そのものは公知であるため、その説明については省略する。   The compressor 2 is configured as an electric compressor that houses a motor and a compression mechanism in a housing, is driven by a supply current from a battery (not shown), and the discharge capacity of the refrigerant changes according to the rotational speed of the motor. As this compressor 2, various types of compressors such as a reciprocating type, a rotary type and a scroll type can be adopted. However, since the electric compressor itself is publicly known, the description thereof is omitted.

室内凝縮器3は、車室内に設けられ、室外熱交換器5とは別に冷媒を放熱させる補助凝縮器として機能する。すなわち、圧縮機2から吐出された高温・高圧の冷媒が室内凝縮器3を通過する際に放熱する。エアミックスドア14の開度に応じて振り分けられた空気は、室内凝縮器3を通過する過程でその熱交換が行われる。   The indoor condenser 3 is provided in the vehicle interior and functions as an auxiliary condenser that dissipates the refrigerant separately from the outdoor heat exchanger 5. That is, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 2 dissipates heat when passing through the indoor condenser 3. The air distributed according to the opening degree of the air mix door 14 undergoes heat exchange in the process of passing through the indoor condenser 3.

室外熱交換器5は、車室外に配置され、冷房運転時に内部を通過する冷媒を放熱させる室外凝縮器として機能する一方、暖房運転時には内部を通過する冷媒を蒸発させる室外蒸発器として機能する。室外送風機16は、吸い込み式の送風機であり、軸流ファンをモータにより回転駆動することにより外気を導入する。室外熱交換器5は、その外気と冷媒との間で熱交換をさせる。   The outdoor heat exchanger 5 is disposed outside the passenger compartment and functions as an outdoor condenser that radiates the refrigerant that passes through the interior during the cooling operation, and functions as an outdoor evaporator that evaporates the refrigerant that passes through the interior during the heating operation. The outdoor blower 16 is a suction type blower, and introduces outside air by rotationally driving an axial fan with a motor. The outdoor heat exchanger 5 exchanges heat between the outside air and the refrigerant.

蒸発器7は、車室内に配置され、内部を通過する冷媒を蒸発させる室内蒸発器として機能する。すなわち、膨張装置として機能する制御弁の通過により低温・低圧となった冷媒は、蒸発器7を通過する際に蒸発する。ダクト10の上流側から導入された空気は、その蒸発潜熱によって冷却される。このとき冷却・除湿された空気は、エアミックスドア14の開度に応じて室内凝縮器3を通過するものと、室内凝縮器3を迂回するものとに振り分けられる。室内凝縮器3を通過する空気は、その通過過程で加熱される。室内凝縮器3を通過した空気と迂回した空気とが室内凝縮器3の下流側にて混合されて目標の温度に調整され、図示しない吹出口から車内に供給される。   The evaporator 7 is arrange | positioned in a vehicle interior, and functions as an indoor evaporator which evaporates the refrigerant | coolant which passes the inside. That is, the refrigerant having a low temperature and a low pressure due to the passage of the control valve functioning as the expansion device evaporates when passing through the evaporator 7. The air introduced from the upstream side of the duct 10 is cooled by the latent heat of vaporization. At this time, the cooled and dehumidified air is distributed into one that passes through the indoor condenser 3 and one that bypasses the indoor condenser 3 according to the opening of the air mix door 14. The air passing through the indoor condenser 3 is heated during the passage process. The air that has passed through the indoor condenser 3 and the bypassed air are mixed on the downstream side of the indoor condenser 3, adjusted to a target temperature, and supplied to the interior of the vehicle from a blower outlet (not shown).

アキュムレータ8は、蒸発器から送出された冷媒を気液分離して溜めておく装置であり、液相部と気相部とを有する。このため、仮に上流側から想定以上の液冷媒が導出されたとしても、その液冷媒を液相部に溜めおくことができ、気相部の冷媒を圧縮機2に導出することができる。その結果、圧縮機2の圧縮動作に支障をきたすこともない。一方、本実施形態では、その液相部の冷媒の一部を圧縮機2に供給できるようにされており、圧縮機2に必要量の潤滑オイルを戻すことができるようになっている。   The accumulator 8 is a device that separates and stores the refrigerant sent from the evaporator, and has a liquid phase part and a gas phase part. For this reason, even if liquid refrigerant more than expected is derived from the upstream side, the liquid refrigerant can be stored in the liquid phase part, and the refrigerant in the gas phase part can be derived to the compressor 2. As a result, the compression operation of the compressor 2 is not hindered. On the other hand, in the present embodiment, a part of the refrigerant in the liquid phase portion can be supplied to the compressor 2, and a necessary amount of lubricating oil can be returned to the compressor 2.

切替弁32は、第2通路22を開閉する第1弁部と、バイパス通路26を開閉する第2弁部と、各弁部を駆動するアクチュエータとを備える三方弁からなる。第1弁部は、室内凝縮器3から第2通路22を介して室外熱交換器5へ流れる冷媒の流量を調整する。第2弁部は、室外熱交換器5からバイパス通路26を介してアキュムレータ8へ流れる冷媒の流量を調整する。本実施形態では、切替弁32として、ステッピングモータの駆動により各弁部の開度を調整可能な電動弁が用いられるが、ソレノイドへの通電によって各弁部の開度を調整可能な電磁弁を用いるようにしてもよい。   The switching valve 32 includes a three-way valve that includes a first valve portion that opens and closes the second passage 22, a second valve portion that opens and closes the bypass passage 26, and an actuator that drives each valve portion. The first valve unit adjusts the flow rate of the refrigerant flowing from the indoor condenser 3 to the outdoor heat exchanger 5 via the second passage 22. The second valve unit adjusts the flow rate of the refrigerant flowing from the outdoor heat exchanger 5 to the accumulator 8 via the bypass passage 26. In the present embodiment, an electric valve capable of adjusting the opening degree of each valve unit by driving a stepping motor is used as the switching valve 32. However, an electromagnetic valve capable of adjusting the opening degree of each valve unit by energizing the solenoid is used. You may make it use.

切替弁34は、第4通路24を開閉する第1弁部と、バイパス通路30を開閉する第2弁部と、各弁部を駆動するアクチュエータとを備える三方弁からなる。第1弁部は、蒸発器7から第4通路24を介してアキュムレータ8へ流れる冷媒の流量を調整する。第2弁部は、その開弁により室外熱交換器5からバイパス通路30を介したアキュムレータ8への冷媒の流れを許容する。本実施形態では、切替弁34として、ステッピングモータの駆動により各弁部の開度を調整可能な電動弁が用いられるが、ソレノイドへの通電によって各弁部の開度を調整可能な電磁弁を用いるようにしてもよい。   The switching valve 34 includes a three-way valve including a first valve portion that opens and closes the fourth passage 24, a second valve portion that opens and closes the bypass passage 30, and an actuator that drives each valve portion. The first valve unit adjusts the flow rate of the refrigerant flowing from the evaporator 7 to the accumulator 8 via the fourth passage 24. The second valve portion allows the refrigerant to flow from the outdoor heat exchanger 5 to the accumulator 8 via the bypass passage 30 by opening the valve. In the present embodiment, an electric valve capable of adjusting the opening degree of each valve part by driving a stepping motor is used as the switching valve 34. However, an electromagnetic valve capable of adjusting the opening degree of each valve part by energizing the solenoid is used. You may make it use.

第1弁42および第2弁44は、共通のアクチュエータである1つのステッピングモータにより駆動され、その開度が調整される比例弁として構成されている。第1弁42は、バイパス通路25の上流部の開度を調整する。第2弁44は、第2分岐通路28の開度を調整する。   The first valve 42 and the second valve 44 are configured as a proportional valve that is driven by one stepping motor, which is a common actuator, and whose opening degree is adjusted. The first valve 42 adjusts the opening degree of the upstream portion of the bypass passage 25. The second valve 44 adjusts the opening degree of the second branch passage 28.

過冷却度制御弁46は、室外熱交換器5から導出された冷媒や、バイパス通路25を介して供給された冷媒を絞り膨張させて蒸発器7側に導出する膨張弁として機能する。過冷却度制御弁46は、冷房運転時において室外熱交換器5の出口側の過冷却度が予め設定された一定の過冷却度(設定値SC)に近づくよう冷媒の流れを制御する。また、暖房運転時において室内凝縮器3の出口側の過冷却度が予め設定された一定の過冷却度(設定値SC)に近づくよう冷媒の流れを制御する。本実施形態では、過冷却度制御弁46として、その上流側(冷房運転時においては室外熱交換器5の出口側であり、暖房運転時(除湿制御を行う特定暖房運転時)において室内凝縮器3の出口側)の冷媒の温度と圧力を感知して弁部を駆動する感温部を有する機械式の制御弁が用いられる。   The supercooling degree control valve 46 functions as an expansion valve that squeezes and expands the refrigerant derived from the outdoor heat exchanger 5 or the refrigerant supplied via the bypass passage 25 to the evaporator 7 side. The supercooling degree control valve 46 controls the flow of the refrigerant so that the supercooling degree on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5 approaches a predetermined supercooling degree (set value SC) during the cooling operation. Further, during the heating operation, the refrigerant flow is controlled so that the degree of supercooling on the outlet side of the indoor condenser 3 approaches a predetermined degree of supercooling (set value SC). In the present embodiment, as the supercooling degree control valve 46, the indoor condenser in the upstream side (on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5 during cooling operation and during heating operation (specific heating operation for performing dehumidification control)). A mechanical control valve having a temperature sensing part for sensing the temperature and pressure of the refrigerant on the outlet side 3) and driving the valve part is used.

過冷却度制御弁46は、冷房運転時において室外熱交換器5の出口側の過冷却度が設定値SCよりも大きくなると開弁方向に動作し、室外熱交換器5を流れる冷媒の流量を増加させる。このように冷媒の流量が増加すると、室外熱交換器5における冷媒の単位流量あたりの凝縮能力が小さくなるため、その過冷却度は小さくなる方向に変化する。逆に、室外熱交換器5の出口側の過冷却度が設定値SCよりも小さくなると、過冷却度制御弁46は閉弁方向に動作し、室外熱交換器5を流れる冷媒の流量を減少させる。このように冷媒の流量が減少すると、室外熱交換器5における冷媒の単位流量あたりの凝縮能力が大きくなるため、その過冷却度は大きくなる方向に変化する。過冷却度制御弁46は、その入口(室外熱交換器5の出口側)の過冷却度が設定値SCとなるよう自律的に動作する。   The supercooling degree control valve 46 operates in the valve opening direction when the supercooling degree on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5 becomes larger than the set value SC during the cooling operation, and controls the flow rate of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 5. increase. When the flow rate of the refrigerant increases in this way, the condensing capacity per unit flow rate of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 5 decreases, so that the degree of supercooling decreases. Conversely, when the degree of supercooling on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5 becomes smaller than the set value SC, the supercooling degree control valve 46 operates in the valve closing direction, and the flow rate of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 5 is reduced. Let When the flow rate of the refrigerant decreases in this way, the condensation capacity per unit flow rate of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 5 increases, so that the degree of supercooling increases. The supercooling degree control valve 46 operates autonomously so that the supercooling degree at the inlet (outlet side of the outdoor heat exchanger 5) becomes the set value SC.

過冷却度制御弁46は、また、特定暖房運転時においてバイパス通路25が開放されると、室内凝縮器3の出口側の過冷却度が設定値SCよりも大きくなると開弁方向に動作し、室内凝縮器3を流れる冷媒の流量を増加させる。このように冷媒の流量が増加すると、室内凝縮器3における冷媒の単位流量あたりの凝縮能力が小さくなるため、その過冷却度は小さくなる方向に変化する。逆に、室内凝縮器3の出口側の過冷却度が設定値SCよりも小さくなると、過冷却度制御弁46は閉弁方向に動作し、室内凝縮器3を流れる冷媒の流量を減少させる。このように冷媒の流量が減少すると、室内凝縮器3における冷媒の単位流量あたりの凝縮能力が大きくなるため、その過冷却度は大きくなる方向に変化する。過冷却度制御弁46は、その入口(室内凝縮器3の出口側)の過冷却度が設定値SCとなるよう自律的に動作する。過冷却度制御弁46の具体的構成については後述する。   When the bypass passage 25 is opened during the specific heating operation, the supercooling degree control valve 46 operates in the valve opening direction when the supercooling degree on the outlet side of the indoor condenser 3 becomes larger than the set value SC. The flow rate of the refrigerant flowing through the indoor condenser 3 is increased. When the flow rate of the refrigerant increases in this way, the condensing capacity per unit flow rate of the refrigerant in the indoor condenser 3 decreases, so that the degree of supercooling decreases. Conversely, when the degree of supercooling on the outlet side of the indoor condenser 3 becomes smaller than the set value SC, the supercooling degree control valve 46 operates in the valve closing direction to reduce the flow rate of the refrigerant flowing through the indoor condenser 3. When the flow rate of the refrigerant is thus reduced, the condensation capacity per unit flow rate of the refrigerant in the indoor condenser 3 is increased, so that the degree of supercooling is increased. The supercooling degree control valve 46 operates autonomously so that the supercooling degree at the inlet (the outlet side of the indoor condenser 3) becomes the set value SC. A specific configuration of the supercooling degree control valve 46 will be described later.

差圧弁48は、その前後差圧が設定された開弁差圧(設定差圧)以上となったときに開弁する機械式の弁として構成される。差圧弁48の弁体にはオリフィスが形成され、過冷却度制御弁46が閉弁状態にあっても前後差圧が大きくなることで開弁し、室外熱交換器5から蒸発器7への所定流量の冷媒の流れを確保する。本実施形態において、この「設定差圧」は、冷房運転時において差圧弁48に作用する前後差圧よりも小さく、暖房運転時において差圧弁48に作用する前後差圧よりも大きくなる値に設定されている。これにより、車両用冷暖房装置1の起動時の冷媒循環を確保するために過冷却度制御弁46等に所定流量の冷媒の流れを許容するオリフィス等を設ける必要がなくなるとともに、前後差圧が設定差圧よりも小さい状態において室外熱交換器5から蒸発器7への冷媒の流れを確実に遮断することも可能となる。差圧弁48は、オリフィスを開閉する第1弁部と、第3通路23と第1分岐通路27との連通路を開閉する第2弁部とを有する。本実施形態では後述のように、これら第1弁部と第2弁部とが同時に開閉する。   The differential pressure valve 48 is configured as a mechanical valve that opens when the front-rear differential pressure becomes equal to or higher than a set valve opening differential pressure (set differential pressure). An orifice is formed in the valve body of the differential pressure valve 48, and even if the supercooling degree control valve 46 is in the closed state, the valve is opened due to an increase in the differential pressure across the front and back, and the outdoor heat exchanger 5 to the evaporator 7 is opened. A refrigerant flow with a predetermined flow rate is secured. In the present embodiment, this “set differential pressure” is set to a value that is smaller than the front-rear differential pressure acting on the differential pressure valve 48 during the cooling operation and larger than the front-rear differential pressure acting on the differential pressure valve 48 during the heating operation. Has been. This eliminates the need to provide an orifice or the like that allows the flow of the refrigerant at a predetermined flow rate in the supercooling degree control valve 46 or the like in order to ensure the refrigerant circulation at the start of the vehicle air conditioner 1 and sets the differential pressure across the front and rear. It is also possible to reliably block the refrigerant flow from the outdoor heat exchanger 5 to the evaporator 7 in a state where the pressure is smaller than the differential pressure. The differential pressure valve 48 has a first valve portion that opens and closes an orifice, and a second valve portion that opens and closes a communication passage between the third passage 23 and the first branch passage 27. In the present embodiment, as will be described later, the first valve portion and the second valve portion open and close simultaneously.

以上のように構成された車両用冷暖房装置1は、制御部100により制御される。制御部100は、各種演算処理を実行するCPU、各種制御プログラムを格納するROM、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるRAM、入出力インターフェース等を備える。制御部100には、車両用冷暖房装置1に設置された図示しない各種センサ・スイッチ類からの信号が入力される。制御部100は、車両の乗員によりセットされた室温を実現するために各アクチュエータの制御量を演算し、各アクチュエータの駆動回路に制御信号を出力する。制御部100は、切替弁32,切替弁34,第1弁42,第2弁44などの開閉制御のほか、圧縮機2,室内送風機12,室外送風機16およびエアミックスドア14の駆動制御も実行する。   The vehicle air conditioner 1 configured as described above is controlled by the control unit 100. The control unit 100 includes a CPU that executes various arithmetic processes, a ROM that stores various control programs, a RAM that is used as a work area for data storage and program execution, an input / output interface, and the like. Signals from various sensors and switches (not shown) installed in the vehicle air conditioner 1 are input to the control unit 100. The control unit 100 calculates the control amount of each actuator in order to realize the room temperature set by the vehicle occupant, and outputs a control signal to the drive circuit of each actuator. The control unit 100 performs opening / closing control of the switching valve 32, the switching valve 34, the first valve 42, the second valve 44, and the like, and also performs drive control of the compressor 2, the indoor fan 12, the outdoor fan 16, and the air mix door 14. To do.

制御部100は、車室内外の温度、蒸発器7の吹き出し空気温度等、各種センサにて検出された所定の外部情報に基づいて各制御弁の設定開度を決定し、その開度がその設定開度となるようステッピングモータに制御パルス信号を出力する。このような制御により、図示のように、圧縮機2は、その吸入室を介して吸入圧力Psの冷媒を導入し、これを圧縮して吐出圧力Pdの冷媒として吐出する。制御部100による制御により、図示のように、第1弁42の上流側は上流側圧力P1となり、第1弁42の下流側は中間圧力Ppとなる。また、第2弁44の下流側は中間圧力P2となり、過冷却度制御弁46の下流側は下流側圧力P3となる。   The control unit 100 determines the set opening of each control valve based on predetermined external information detected by various sensors such as the temperature inside and outside the vehicle interior, the temperature of the air blown from the evaporator 7, and the opening is A control pulse signal is output to the stepping motor so that the set opening is reached. By such control, as shown in the figure, the compressor 2 introduces the refrigerant having the suction pressure Ps through the suction chamber, compresses the refrigerant, and discharges it as the refrigerant having the discharge pressure Pd. By the control by the control unit 100, as shown in the figure, the upstream side of the first valve 42 becomes the upstream pressure P1, and the downstream side of the first valve 42 becomes the intermediate pressure Pp. Further, the downstream side of the second valve 44 becomes the intermediate pressure P2, and the downstream side of the supercooling degree control valve 46 becomes the downstream pressure P3.

次に、本実施形態の冷凍サイクルの動作について説明する。図2は、車両用冷暖房装置の動作を表す説明図である。(A)は冷房運転時の状態を示し、(B)は除湿運転時の状態を示し、(C)は特定暖房運転時の状態を示し、(D)は暖房運転時の状態を示し、(E)は除霜運転時の状態を示している。ここでいう「除湿運転」は、車室内の除湿をメインとして運転状態であり、「特定暖房運転」は、暖房運転において特に除湿の機能を高めた運転状態である。   Next, operation | movement of the refrigerating cycle of this embodiment is demonstrated. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the operation of the vehicle air conditioner. (A) shows the state during cooling operation, (B) shows the state during dehumidification operation, (C) shows the state during specific heating operation, (D) shows the state during heating operation, E) shows a state during the defrosting operation. The “dehumidification operation” here is an operation state mainly for dehumidification in the passenger compartment, and the “specific heating operation” is an operation state in which the function of dehumidification is particularly enhanced in the heating operation.

各図の上段には冷凍サイクルの動作を説明するモリエル線図が示されている。その横軸がエンタルピーを表し、縦軸が各種圧力を表している。各図の下段には、冷凍サイクルの動作状態が示されている。図中の太線および矢印が冷媒の流れを示し、符号a〜iはモリエル線図のそれと対応している。また、図中の「×」は冷媒の流れが遮断されていることを示している。なお、同図の下段は図1に対応するが、エアミックスドア14等の図示を省略するなど便宜上簡略表記されている。   The upper part of each figure shows a Mollier diagram for explaining the operation of the refrigeration cycle. The horizontal axis represents enthalpy, and the vertical axis represents various pressures. The lower part of each figure shows the operating state of the refrigeration cycle. Thick lines and arrows in the figure indicate the flow of the refrigerant, and symbols a to i correspond to those in the Mollier diagram. Further, “x” in the figure indicates that the flow of the refrigerant is blocked. The lower part of the figure corresponds to FIG. 1, but is simplified for convenience, for example, illustration of the air mix door 14 is omitted.

図2(A)に示すように、冷房運転時においては、切替弁32において第1弁部が全開状態にされ、第2弁部は閉弁される。また、切替弁34において第1弁部が全開状態にされ、第2弁部は閉弁される。このとき、差圧弁48は、その前後差圧(P2−P3)が開弁差圧よりも大きくなるため、第1分岐通路27とオリフィス通路の双方を全開状態にする。一方、第1弁42および第2弁44は閉弁状態とされる。このため、室内凝縮器3から導出された冷媒は室外熱交換器5に導かれるようになる。このとき、室外熱交換器5は室外凝縮器として機能する。すなわち、圧縮機2から吐出された冷媒は、室内凝縮器3、切替弁32、室外熱交換器5、差圧弁48、過冷却度制御弁46、蒸発器7、切替弁34、アキュムレータ8を経由する冷媒循環通路を循環して圧縮機2に戻る。   As shown in FIG. 2A, during the cooling operation, the first valve portion of the switching valve 32 is fully opened and the second valve portion is closed. Further, in the switching valve 34, the first valve portion is fully opened, and the second valve portion is closed. At this time, the differential pressure valve 48 has its front-rear differential pressure (P2-P3) larger than the valve opening differential pressure, so that both the first branch passage 27 and the orifice passage are fully opened. On the other hand, the first valve 42 and the second valve 44 are closed. For this reason, the refrigerant led out from the indoor condenser 3 is led to the outdoor heat exchanger 5. At this time, the outdoor heat exchanger 5 functions as an outdoor condenser. That is, the refrigerant discharged from the compressor 2 passes through the indoor condenser 3, the switching valve 32, the outdoor heat exchanger 5, the differential pressure valve 48, the supercooling degree control valve 46, the evaporator 7, the switching valve 34, and the accumulator 8. Circulates through the refrigerant circulation passage and returns to the compressor 2.

すなわち、圧縮機2から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、室内凝縮器3および室外熱交換器5を経ることで凝縮される。そして、室外熱交換器5を経由した冷媒が過冷却度制御弁46にて断熱膨張され、冷温・低圧の気液二相冷媒となって蒸発器7に導入される。このとき、過冷却度制御弁46は、室外熱交換器5の出口側(e点)の過冷却度が設定値SCとなるように弁部の開度を自律的に調整する。蒸発器7の入口に導入された冷媒は、その蒸発器7を通過する過程で蒸発し、車室内の空気を冷却する。   That is, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 2 is condensed through the indoor condenser 3 and the outdoor heat exchanger 5. Then, the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 5 is adiabatically expanded by the supercooling degree control valve 46 and is introduced into the evaporator 7 as a cold / low pressure gas-liquid two-phase refrigerant. At this time, the supercooling degree control valve 46 autonomously adjusts the opening degree of the valve portion so that the supercooling degree on the outlet side (point e) of the outdoor heat exchanger 5 becomes the set value SC. The refrigerant introduced into the inlet of the evaporator 7 evaporates in the process of passing through the evaporator 7 and cools the air in the passenger compartment.

図2(B)に示すように、除湿運転時においては、切替弁32の開度が調整されて差圧制御が実行される。このとき、切替弁32には前後差圧ΔPが発生する。その結果、室内凝縮器3の凝縮圧力(凝縮温度)が、室外熱交換器5の凝縮圧力(凝縮温度)よりも高く維持され、車室内の温度が必要以上に低下することが抑制される。具体的には、ドライバの足元の温度をある程度高く維持することができる。また、この場合も、過冷却度制御弁46は、室外熱交換器5の出口側(e点)の過冷却度が設定値SCとなるように弁部の開度を自律的に調整する。   As shown in FIG. 2B, during the dehumidifying operation, the opening degree of the switching valve 32 is adjusted and differential pressure control is executed. At this time, a front-rear differential pressure ΔP is generated in the switching valve 32. As a result, the condensation pressure (condensation temperature) of the indoor condenser 3 is maintained higher than the condensation pressure (condensation temperature) of the outdoor heat exchanger 5, and the temperature inside the vehicle compartment is suppressed from being lowered more than necessary. Specifically, the temperature at the feet of the driver can be kept high to some extent. Also in this case, the supercooling degree control valve 46 autonomously adjusts the opening degree of the valve portion so that the supercooling degree on the outlet side (point e) of the outdoor heat exchanger 5 becomes the set value SC.

図2(C)に示すように、特定暖房運転時においては、切替弁32において第1弁部が閉弁され、第2弁部が開弁される。また、切替弁34においては第1弁部が開弁され、第2弁部は閉弁される。一方、第1弁42および第2弁44がともに開弁され、その開度が調整される。差圧弁48は、その前後差圧(P2−P3)が開弁差圧よりも小さくなるため、第2分岐通路28とオリフィス通路の双方を閉じる。このとき、室外熱交換器5は室外蒸発器として機能する。すなわち、圧縮機2から吐出された冷媒は、一方で室内凝縮器3、第1弁42、過冷却度制御弁46、蒸発器7、切替弁34、アキュムレータ8を経由する冷媒循環通路を循環して圧縮機2に戻り、他方で室内凝縮器3、第1弁42、第2弁44、室外熱交換器5、切替弁32、アキュムレータ8を経由する冷媒循環通路を循環して圧縮機2に戻る。   As shown in FIG. 2C, during the specific heating operation, the first valve portion is closed and the second valve portion is opened in the switching valve 32. Further, in the switching valve 34, the first valve portion is opened and the second valve portion is closed. On the other hand, both the first valve 42 and the second valve 44 are opened, and the opening degree thereof is adjusted. The differential pressure valve 48 closes both the second branch passage 28 and the orifice passage because the front-rear differential pressure (P2-P3) is smaller than the valve opening differential pressure. At this time, the outdoor heat exchanger 5 functions as an outdoor evaporator. That is, the refrigerant discharged from the compressor 2 circulates in the refrigerant circulation passage via the indoor condenser 3, the first valve 42, the supercooling degree control valve 46, the evaporator 7, the switching valve 34, and the accumulator 8. Return to the compressor 2, and on the other hand, circulate through the refrigerant circulation passage passing through the indoor condenser 3, the first valve 42, the second valve 44, the outdoor heat exchanger 5, the switching valve 32, and the accumulator 8 to the compressor 2. Return.

すなわち、圧縮機2から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、室内凝縮器3を経て凝縮される(b点→c点)。そして、過冷却度制御弁46にて断熱膨張された冷温・低圧の気液二相冷媒となり(c点→f点)、蒸発器7にて蒸発する(f点→g点)。一方、第2弁44にて断熱膨張された冷温・低圧の気液二相冷媒は、室外熱交換器5にて蒸発する(e点→d点)。このとき、過冷却度制御弁46は、室内凝縮器3の出口側(c点)の過冷却度が設定値SCとなるように弁部の開度を自律的に調整する。   That is, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 2 is condensed through the indoor condenser 3 (b point → c point). Then, it becomes a cold / low pressure gas-liquid two-phase refrigerant adiabatically expanded by the supercooling degree control valve 46 (point c → point f), and evaporates in the evaporator 7 (point f → point g). On the other hand, the cold / low pressure gas-liquid two-phase refrigerant adiabatically expanded by the second valve 44 evaporates in the outdoor heat exchanger 5 (point e → point d). At this time, the supercooling degree control valve 46 autonomously adjusts the opening degree of the valve portion so that the supercooling degree on the outlet side (point c) of the indoor condenser 3 becomes the set value SC.

このとき、制御部は、室外熱交換器5による熱吸収と蒸発器7による除湿とを適正に行うべく、室外熱交換器5における冷媒の蒸発量と蒸発器7における冷媒の蒸発量との比率を適正に調整する。そのために、例えば切替弁34の第1弁部を全開状態とし、室外熱交換器5の蒸発圧力Poと蒸発器7の蒸発圧力Peとの差圧ΔP=Po−Peが適正となるよう切替弁32の第2弁部を開閉制御する。このとき、蒸発圧力Peは、圧縮機2の吸入圧力Psに実質的に等しくなる。   At this time, the control unit ratio of the refrigerant evaporation amount in the outdoor heat exchanger 5 and the refrigerant evaporation amount in the evaporator 7 in order to appropriately perform heat absorption by the outdoor heat exchanger 5 and dehumidification by the evaporator 7. Adjust appropriately. For this purpose, for example, the first valve portion of the switching valve 34 is fully opened, and the switching valve is set so that the differential pressure ΔP = Po−Pe between the evaporation pressure Po of the outdoor heat exchanger 5 and the evaporation pressure Pe of the evaporator 7 is appropriate. The second valve portion of 32 is controlled to open and close. At this time, the evaporation pressure Pe is substantially equal to the suction pressure Ps of the compressor 2.

すなわち、差圧ΔPが大きくなると、室外熱交換器5における蒸発量が相対的に小さくなる(蒸発器7における蒸発量が相対的に大きくなる)。逆に、差圧ΔPが小さくなると、室外熱交換器5における蒸発量が相対的に大きくなる(蒸発器7における蒸発量が相対的に小さくなる)。制御部は、その差圧ΔPが適正となるように制御することで、特定暖房運転時における除湿機能を確保する。なお、本実施形態では、室外熱交換器5の蒸発圧力Poを室外熱交換器5の入口側の温度Toを検出することで特定する。また、蒸発器7の出口の圧力Peを蒸発器7の入口側の温度Teを検出することで特定する。   That is, when the differential pressure ΔP increases, the evaporation amount in the outdoor heat exchanger 5 becomes relatively small (the evaporation amount in the evaporator 7 becomes relatively large). On the contrary, when the differential pressure ΔP decreases, the evaporation amount in the outdoor heat exchanger 5 becomes relatively large (the evaporation amount in the evaporator 7 becomes relatively small). The control unit ensures the dehumidifying function during the specific heating operation by controlling the differential pressure ΔP to be appropriate. In the present embodiment, the evaporation pressure Po of the outdoor heat exchanger 5 is specified by detecting the temperature To on the inlet side of the outdoor heat exchanger 5. Further, the pressure Pe at the outlet of the evaporator 7 is specified by detecting the temperature Te on the inlet side of the evaporator 7.

なお、運転状態によっては室外熱交換器5の蒸発圧力Poよりも蒸発器7の蒸発圧力Peを高く設定する場合もある。その場合には、切替弁32の第2弁部を全開状態とし、蒸発器7の蒸発圧力Peと室外熱交換器5の蒸発圧力Poとの差圧ΔP=Pe−Poが適正となるよう切替弁34の第1弁部を開閉制御する。このとき、蒸発圧力Poは、圧縮機2の吸入圧力Psに実質的に等しくなる。   Depending on the operating state, the evaporation pressure Pe of the evaporator 7 may be set higher than the evaporation pressure Po of the outdoor heat exchanger 5. In this case, the second valve portion of the switching valve 32 is fully opened, and switching is performed so that the differential pressure ΔP = Pe−Po between the evaporation pressure Pe of the evaporator 7 and the evaporation pressure Po of the outdoor heat exchanger 5 is appropriate. The first valve portion of the valve 34 is controlled to open and close. At this time, the evaporation pressure Po is substantially equal to the suction pressure Ps of the compressor 2.

図2(D)に示すように、暖房運転時においては、切替弁32において第1弁部が閉弁され、第2弁部が全開状態にされる。また、切替弁34においては第1弁部が開弁され、第2弁部は閉弁される。一方、第1弁42および第2弁44がともに開弁され、その開度が調整される。このとき、第2弁44の開度は特定暖房運転時(図2(c)参照)よりも大きくされる。その結果、第2弁44の開度が大きくなるにつれて過冷却度制御弁46の上流側の過冷却度が小さくなり、過冷却度制御弁46が閉弁状態となる。差圧弁48は、その前後差圧(P2−P3)が開弁差圧よりも小さくなるため、第2分岐通路28とオリフィス通路の双方を閉じる。このとき、室外熱交換器5は室外蒸発器として機能する。すなわち、圧縮機2から吐出された冷媒は、室内凝縮器3、第1弁42、第2弁44、室外熱交換器5、切替弁32、アキュムレータ8を経由する冷媒循環通路を循環して圧縮機2に戻る。   As shown in FIG. 2 (D), during the heating operation, the first valve portion is closed and the second valve portion is fully opened in the switching valve 32. Further, in the switching valve 34, the first valve portion is opened and the second valve portion is closed. On the other hand, both the first valve 42 and the second valve 44 are opened, and the opening degree thereof is adjusted. At this time, the opening degree of the second valve 44 is made larger than that during the specific heating operation (see FIG. 2C). As a result, as the opening degree of the second valve 44 increases, the degree of supercooling on the upstream side of the supercooling degree control valve 46 decreases, and the supercooling degree control valve 46 enters a closed state. The differential pressure valve 48 closes both the second branch passage 28 and the orifice passage because the front-rear differential pressure (P2-P3) is smaller than the valve opening differential pressure. At this time, the outdoor heat exchanger 5 functions as an outdoor evaporator. That is, the refrigerant discharged from the compressor 2 is circulated through the refrigerant circulation passage via the indoor condenser 3, the first valve 42, the second valve 44, the outdoor heat exchanger 5, the switching valve 32, and the accumulator 8. Return to Machine 2.

すなわち、圧縮機2から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、室内凝縮器3を経て凝縮される(b点→c点)。そして、第2弁44にて断熱膨張された冷温・低圧の気液二相冷媒は、室外熱交換器5にて蒸発する(e点→d点)。   That is, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 2 is condensed through the indoor condenser 3 (b point → c point). The cold / low pressure gas-liquid two-phase refrigerant adiabatically expanded by the second valve 44 evaporates in the outdoor heat exchanger 5 (point e → point d).

また、車両が極寒の環境下におかれた場合などには、室外熱交換器5が凍結して空調制御の制御性を低下させてしまうことも想定される。このため、制御部100は、外部情報に基づいて適宜除霜運転を実行する。この除霜運転において、制御部100は、まずエアミックスドア14を閉じて室内凝縮器3における熱交換を休止し、冷媒の温度低下を抑制する。このとき、蒸発器7にて熱交換が行われると車室内の温度が低下してしまうので、室内送風機12の駆動も停止させる。   In addition, when the vehicle is placed in an extremely cold environment, it is assumed that the outdoor heat exchanger 5 is frozen and the controllability of the air conditioning control is lowered. For this reason, the control part 100 performs a defrost operation suitably based on external information. In this defrosting operation, the control unit 100 first closes the air mix door 14 to suspend heat exchange in the indoor condenser 3 and suppress the temperature drop of the refrigerant. At this time, if heat exchange is performed in the evaporator 7, the temperature in the passenger compartment decreases, so the driving of the indoor blower 12 is also stopped.

すなわち、図2(E)に示すように、除霜運転時においては、切替弁32において第1弁部が開弁され、第2弁部は閉弁される。また、切替弁34においては第1弁部が閉弁され、第2弁部が開弁される。一方、第1弁42および第2弁44はともに閉弁される。なお、除霜運転時において室外熱交換器5と外部の空気との熱交換を抑制するために、室外熱交換器5に外気(風)が当たることを抑制するシャッタ等を設けてもよい。   That is, as shown in FIG. 2 (E), during the defrosting operation, the first valve portion is opened and the second valve portion is closed in the switching valve 32. Further, in the switching valve 34, the first valve portion is closed and the second valve portion is opened. On the other hand, both the first valve 42 and the second valve 44 are closed. In addition, in order to suppress heat exchange between the outdoor heat exchanger 5 and the outside air during the defrosting operation, a shutter or the like that suppresses the outdoor heat exchanger 5 from being exposed to outside air (wind) may be provided.

このとき、切替弁32は差圧制御を実行する。その結果、圧縮機2から吐出された高温・高圧のガス冷媒が、切替弁32の第1弁部を通過して室外熱交換器5に供給され、切替弁34の第2弁部およびアキュムレータ8を経由して圧縮機2に戻る。その結果、ホットガスが室外熱交換器5に供給され続ける状態となり、除霜を確実に実行することが可能となる。除霜運転が安定した状態においては図示のように、室外熱交換器5から導出された冷媒は、アキュムレータ8に導入されることにより飽和蒸気線上に制御される(e点)。   At this time, the switching valve 32 performs differential pressure control. As a result, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 2 passes through the first valve portion of the switching valve 32 and is supplied to the outdoor heat exchanger 5, and the second valve portion of the switching valve 34 and the accumulator 8. Return to the compressor 2 via. As a result, the hot gas is continuously supplied to the outdoor heat exchanger 5, and the defrosting can be reliably performed. In the state where the defrosting operation is stable, as shown in the figure, the refrigerant derived from the outdoor heat exchanger 5 is controlled on the saturated vapor line by being introduced into the accumulator 8 (point e).

次に、制御弁ユニット6の具体的構成について説明する。図3は、集合弁の具体的構成を表す断面図である。
制御弁ユニット6は、共用のボディ102に第1弁42、第2弁44、過冷却度制御弁46および差圧弁48を組み付けた集合弁として構成されている。ボディ102は、円筒状に形成され、その上端開口部がモータユニット104により封止され、下端開口部が円盤状の封止部材106により封止されている。ボディ102の側部には、上方から導入ポート112、導入出ポート114、導出ポート116が設けられている。ボディ102の内部には、上方から第1弁42、第2弁44、差圧弁48、過冷却度制御弁46が配設されている。モータユニット104は、第1弁42および第2弁44の駆動部を構成する。すなわち、図示のように、第1弁42および第2弁44が電気駆動弁であるのに対し、過冷却度制御弁46および差圧弁48は機械弁となっている。
Next, a specific configuration of the control valve unit 6 will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a specific configuration of the collecting valve.
The control valve unit 6 is configured as a collective valve in which the first valve 42, the second valve 44, the supercooling degree control valve 46 and the differential pressure valve 48 are assembled to the common body 102. The body 102 is formed in a cylindrical shape, the upper end opening thereof is sealed by the motor unit 104, and the lower end opening is sealed by a disk-shaped sealing member 106. An inlet port 112, an inlet / outlet port 114, and an outlet port 116 are provided on the side of the body 102 from above. Inside the body 102, a first valve 42, a second valve 44, a differential pressure valve 48, and a supercooling degree control valve 46 are disposed from above. The motor unit 104 constitutes a drive unit for the first valve 42 and the second valve 44. That is, as shown, the first valve 42 and the second valve 44 are electrically driven valves, whereas the supercooling degree control valve 46 and the differential pressure valve 48 are mechanical valves.

また、ボディ102には、冷媒通路を区画するための複数の通路形成部材が組み込まれている。すなわち、ボディ102の上半部には通路形成部材122が配設され、下半部には通路形成部材124が設けられている。通路形成部材122は、その軸線方向中央部に大口径の弁孔130と小口径の弁孔132とが同心状に設けられた二重管構造を有する。また、通路形成部材122の上半部には、大径の弁体134、小径の弁体136および弁作動体138が同軸状に配設されている。弁体134は、上流側から弁孔130に接離して第1弁42を開閉する。弁体136は、上流側から弁孔132に接離して第2弁44を開閉する。   The body 102 incorporates a plurality of passage forming members for partitioning the refrigerant passage. That is, the passage forming member 122 is disposed in the upper half of the body 102, and the passage forming member 124 is provided in the lower half. The passage forming member 122 has a double tube structure in which a large-diameter valve hole 130 and a small-diameter valve hole 132 are provided concentrically at the center in the axial direction. A large-diameter valve body 134, a small-diameter valve body 136, and a valve operating body 138 are coaxially disposed in the upper half of the passage forming member 122. The valve body 134 contacts and separates from the valve hole 130 from the upstream side to open and close the first valve 42. The valve body 136 contacts and separates from the valve hole 132 from the upstream side to open and close the second valve 44.

弁孔130の上流側には高圧室62が形成され、弁孔130と弁孔132との間には中間圧力室64が形成され、弁孔132の下流側には中圧室66が形成されている。高圧室62は導入ポート112を介してバイパス通路25の上流部に連通し、中間圧力室64は第1分岐通路27を構成し、中圧室66は第2分岐通路28を構成する(図1参照)。   A high pressure chamber 62 is formed on the upstream side of the valve hole 130, an intermediate pressure chamber 64 is formed between the valve hole 130 and the valve hole 132, and an intermediate pressure chamber 66 is formed on the downstream side of the valve hole 132. ing. The high pressure chamber 62 communicates with the upstream portion of the bypass passage 25 via the introduction port 112, the intermediate pressure chamber 64 constitutes the first branch passage 27, and the intermediate pressure chamber 66 constitutes the second branch passage 28 (FIG. 1). reference).

モータユニット104は、ロータ140とステータ142とを含むステッピングモータとして構成されている。弁作動体138は、弁体134および弁体136をそれぞれ支持する一方、モータユニット104のロータ140に嵌合している。弁作動体138と弁体136との間には、弁体136を閉弁方向に付勢するスプリング144が介装されている。一方、弁体134とボディ102との間には、弁体134を閉弁方向に付勢するスプリング146が介装されている。弁作動体138は、弁体134に同軸状に挿通され、その下端部において弁体134を下方から支持する。   The motor unit 104 is configured as a stepping motor including a rotor 140 and a stator 142. The valve operating body 138 supports the valve body 134 and the valve body 136, respectively, and is fitted to the rotor 140 of the motor unit 104. A spring 144 that biases the valve body 136 in the valve closing direction is interposed between the valve operating body 138 and the valve body 136. On the other hand, a spring 146 that biases the valve body 134 in the valve closing direction is interposed between the valve body 134 and the body 102. The valve operating body 138 is inserted coaxially into the valve body 134, and supports the valve body 134 from below at the lower end portion thereof.

弁作動体138は、モータユニット104により回転駆動され、その回転力を並進力に変換する。すなわち、弁作動体138は回転により軸線方向に変位し、弁体134および弁体136を開閉方向に駆動する。制御部100は、設定開度に応じたステッピングモータの駆動ステップ数を演算し、ステータ142の励磁コイルに駆動電流(駆動パルス)を供給する。それによりロータ140が回転し、弁作動体138が回転駆動されて小口径の第2弁44および大口径の第1弁42の開度が設定開度に調整される。   The valve actuator 138 is rotationally driven by the motor unit 104 and converts the rotational force into a translational force. That is, the valve operating body 138 is displaced in the axial direction by rotation, and drives the valve body 134 and the valve body 136 in the opening / closing direction. The control unit 100 calculates the number of driving steps of the stepping motor according to the set opening, and supplies a driving current (driving pulse) to the exciting coil of the stator 142. As a result, the rotor 140 rotates and the valve operating body 138 is rotationally driven to adjust the opening degree of the small-diameter second valve 44 and the large-diameter first valve 42 to the set opening degree.

通路形成部材122の下部には、差圧弁48が配設されている。すなわち、通路形成部材122の下半部の側面開口部に円筒状の弁座形成部材150が圧入されている。弁座形成部材150の内方には弁孔152が形成されている。弁座形成部材150の弁孔152と反対側端部が入口ポートを形成している。また、弁座形成部材150の内方には円板状の第1弁体153が設けられ、通路形成部材122の内方には円柱状の第2弁体154が摺動可能に支持されている。第1弁体153には通路形成部材122の内方に向けて弁体部155が突設されている。また、第1弁体153には、弁孔152と導入出ポート114とを連通させる連通孔が設けられている。   A differential pressure valve 48 is disposed below the passage forming member 122. That is, the cylindrical valve seat forming member 150 is press-fitted into the side opening of the lower half portion of the passage forming member 122. A valve hole 152 is formed inside the valve seat forming member 150. An end of the valve seat forming member 150 opposite to the valve hole 152 forms an inlet port. Further, a disc-shaped first valve body 153 is provided inside the valve seat forming member 150, and a columnar second valve body 154 is slidably supported inside the passage forming member 122. Yes. A valve body portion 155 projects from the first valve body 153 toward the inside of the passage forming member 122. The first valve body 153 is provided with a communication hole that allows the valve hole 152 and the introduction / exit port 114 to communicate with each other.

第2弁体154には、その軸線に沿って貫通するオリフィス通路156が設けられている。第2弁体154は、その軸線が通路形成部材122の軸線と直交するように支持され、第1弁体153に対向配置されている。また、第2弁体154の軸線方向中央の摺動部が、通路形成部材122の下部を中間圧力室64と低圧室68に区画している。通路形成部材122におけるその摺動部の下流側に出口ポートが形成されている。低圧室68は、通路形成部材122の下端開口部を介して導出ポート116に連通する。第1弁体153は、弁座形成部材150の内方にて軸線方向に微少量変位可能に支持されている。   The second valve body 154 is provided with an orifice passage 156 that penetrates along the axis. The second valve body 154 is supported so that its axis is orthogonal to the axis of the passage forming member 122, and is disposed opposite to the first valve body 153. In addition, a sliding portion at the center in the axial direction of the second valve body 154 divides the lower portion of the passage forming member 122 into an intermediate pressure chamber 64 and a low pressure chamber 68. An outlet port is formed on the downstream side of the sliding portion of the passage forming member 122. The low pressure chamber 68 communicates with the outlet port 116 via the lower end opening of the passage forming member 122. The first valve body 153 is supported inside the valve seat forming member 150 so as to be displaceable in a small amount in the axial direction.

第2弁体154が弁孔152に接離することにより、第1弁体153がオリフィス通路156の一方の開口端部に接離する。すなわち、第1弁体153が第2弁体154(オリフィス通路156)に接離することにより第1弁部を開閉し、第2弁体154が弁孔152に接離することにより第2弁部を開閉する。第2弁体154と通路形成部材122との間には、第2弁体154を閉弁方向に付勢するスプリング158が介装されている。オリフィス通路156は、第2弁体154の開閉方向に延びるように形成されている。本実施形態では、第2弁体154が中央部で摺動するガイド孔の有効径と弁孔152の有効径とが等しくされているため、第2弁体154に作用する中間圧力Ppの影響はキャンセルされる。すなわち、第2弁体154は、その前後差圧(P2−P3)を感知して動作するようになる。   When the second valve body 154 contacts and separates from the valve hole 152, the first valve body 153 contacts and separates from one opening end of the orifice passage 156. That is, the first valve body 153 contacts and separates from the second valve body 154 (orifice passage 156) to open and close the first valve portion, and the second valve body 154 contacts and separates from the valve hole 152 to the second valve body. Open and close parts. A spring 158 that biases the second valve body 154 in the valve closing direction is interposed between the second valve body 154 and the passage forming member 122. The orifice passage 156 is formed so as to extend in the opening / closing direction of the second valve body 154. In this embodiment, since the effective diameter of the guide hole in which the second valve body 154 slides at the center portion and the effective diameter of the valve hole 152 are equal, the influence of the intermediate pressure Pp acting on the second valve body 154 Will be cancelled. That is, the second valve body 154 operates by sensing the differential pressure (P2−P3) before and after.

通路形成部材124は二重管構造を有し、その内方には過冷却度制御弁46が配設されている。過冷却度制御弁46は、上流側から導入された冷媒を絞り膨張する弁部と、その弁部を開閉駆動するパワーエレメント160を備えている。過冷却度制御弁46は、プレス成形されたボディ162に弁体164を収容して構成される。ボディ162の下端部には、パワーエレメント160が一体に設けられている。ボディ162は、通路形成部材124の内管部に嵌合するようにして支持されている。ボディ162の上半部は縮径されており、その縮径部に弁孔166が形成されている。ボディ162の下半部には内外を連通させる入口ポートが設けられ、上半部には内外を連通させる出口ポートが設けられている。ボディ162の上端部はばね受けにより封止されて背圧室168が形成されている。そのばね受けと弁体164との間には、弁体164を開弁方向に付勢するスプリング170が介装されている。弁体164は、弁孔166の上流側から接離して弁部を開閉する。   The passage forming member 124 has a double-pipe structure, and a supercooling degree control valve 46 is disposed inside thereof. The supercooling degree control valve 46 includes a valve portion that throttles and expands the refrigerant introduced from the upstream side, and a power element 160 that opens and closes the valve portion. The supercooling degree control valve 46 is configured by accommodating a valve body 164 in a press-molded body 162. A power element 160 is integrally provided at the lower end of the body 162. The body 162 is supported so as to fit into the inner tube portion of the passage forming member 124. The upper half of the body 162 has a reduced diameter, and a valve hole 166 is formed in the reduced diameter portion. The lower half of the body 162 is provided with an inlet port for communication between the inside and the outside, and the upper half is provided with an outlet port for communication between the inside and the outside. A back pressure chamber 168 is formed by sealing the upper end of the body 162 with a spring receiver. A spring 170 that biases the valve body 164 in the valve opening direction is interposed between the spring receiver and the valve body 164. The valve body 164 contacts and separates from the upstream side of the valve hole 166 to open and close the valve portion.

パワーエレメント160は、通路形成部材124と封止部材106とに囲まれた圧力室172に配置されている。圧力室172は、通路形成部材124の外管部に形成された連通路174を介して中間圧力室64に連通している。したがって、圧力室172にも中間圧力Ppが導入される。上流側から連通路174に導かれた冷媒は、過冷却度制御弁46の入口ポートに導かれる。弁孔166の下流側は低圧室68となっている。   The power element 160 is disposed in a pressure chamber 172 surrounded by the passage forming member 124 and the sealing member 106. The pressure chamber 172 communicates with the intermediate pressure chamber 64 via a communication passage 174 formed in the outer tube portion of the passage forming member 124. Therefore, the intermediate pressure Pp is also introduced into the pressure chamber 172. The refrigerant guided from the upstream side to the communication path 174 is guided to the inlet port of the supercooling degree control valve 46. A low pressure chamber 68 is provided on the downstream side of the valve hole 166.

パワーエレメント160は、中空のハウジングと、ハウジング内を密閉空間と開放空間とに仕切るように配設されたダイアフラム176とを含んで構成されている。密閉空間には、基準ガスとして冷凍サイクルを循環する冷媒と類似する圧力−温度特性を有するガスと窒素ガスとの混合ガスが充填されている。また、弁体164を軸線方向に貫通するように連通路178が形成されており、入口ポートから導入された冷媒は、その連通路178を介して背圧室168にも導かれるようになっている。本実施形態では、弁体164の背圧室168における有効径と弁孔166の有効径とが等しくされているため、弁体164に作用する中間圧力Ppの影響はキャンセルされる。   The power element 160 includes a hollow housing and a diaphragm 176 disposed so as to partition the inside of the housing into a sealed space and an open space. The sealed space is filled with a mixed gas of a gas having a pressure-temperature characteristic similar to that of a refrigerant circulating in the refrigeration cycle as a reference gas and nitrogen gas. Further, a communication passage 178 is formed so as to penetrate the valve body 164 in the axial direction, and the refrigerant introduced from the inlet port is guided to the back pressure chamber 168 via the communication passage 178. Yes. In this embodiment, since the effective diameter of the valve body 164 in the back pressure chamber 168 and the effective diameter of the valve hole 166 are equal, the influence of the intermediate pressure Pp acting on the valve body 164 is cancelled.

過冷却度制御弁46によれば、上流側の過冷却度の制御状態において過冷却度が設定値SCよりも大きくなると、パワーエレメント160が低温を感知して開弁方向に動作する。その結果、弁開度が大きくなるため中間圧力Ppが低くなり、過冷却度が小さくなる方向に変化する。逆に、過冷却度が設定値SCよりも小さくなると、パワーエレメント160が高温を感知して閉弁方向に動作する。その結果、弁開度が小さくなるため中間圧力Ppが高くなり、過冷却度が大きくなる方向に変化する。このようにして過冷却度が設定値SCに保たれるようになる。   According to the supercooling degree control valve 46, when the supercooling degree becomes larger than the set value SC in the upstream supercooling degree control state, the power element 160 detects the low temperature and operates in the valve opening direction. As a result, since the valve opening increases, the intermediate pressure Pp decreases and the degree of supercooling decreases. On the contrary, when the degree of supercooling becomes smaller than the set value SC, the power element 160 senses a high temperature and operates in the valve closing direction. As a result, since the valve opening becomes small, the intermediate pressure Pp increases, and the degree of supercooling increases. In this way, the degree of supercooling is maintained at the set value SC.

次に、制御弁ユニット6の動作について説明する。図4〜図6は、制御弁ユニットの具体的構成を表す断面図である。図4は冷房運転時および除湿運転時の動作状態を示し、図5は特定暖房運転時の動作状態を示し、図6は暖房運転時の動作状態を示している。なお、既に説明した図3は、車両用冷暖房装置1の起動前の状態を示している。   Next, the operation of the control valve unit 6 will be described. 4-6 is sectional drawing showing the specific structure of a control valve unit. FIG. 4 shows the operating state during cooling operation and dehumidifying operation, FIG. 5 shows the operating state during specific heating operation, and FIG. 6 shows the operating state during heating operation. In addition, FIG. 3 which has already been described shows a state before the vehicle air conditioner 1 is activated.

車両用冷暖房装置1の起動前においては、室外熱交換器5の出口側で過冷却が生じていないため、図3に示すように、過冷却度制御弁46が閉弁状態となっている。また、第1弁42および第2弁44も閉弁状態とされる。このとき、差圧弁48は、その前後差圧(P2−P3)が発生しないため、閉弁状態となる。   Before the vehicle air conditioner 1 is started, supercooling has not occurred on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5, and therefore the supercooling degree control valve 46 is closed as shown in FIG. Further, the first valve 42 and the second valve 44 are also closed. At this time, the differential pressure valve 48 is closed because the differential pressure (P2-P3) is not generated.

この状態から、例えば冷房運転のために車両用冷暖房装置1が起動されると、圧縮機2の動作により冷凍サイクル内に差圧が発生する。それにより、差圧弁48の前後差圧(P2−P3)がその開弁差圧よりも速やかに大きくなるため、図4に示すように、差圧弁48が開弁状態となる。このとき、当初は過冷却度制御弁46は閉弁状態となっているが、差圧弁48のオリフィス通路156が開放されるため、冷媒循環通路は確保される。そして、冷房運転状態や除湿運転状態が安定すると、室外熱交換器5の出口側に過冷却が生じるため、図示のように過冷却度制御弁46が開弁される。このとき、過冷却度制御弁46は、その上流側(つまり室外熱交換器5の下流側)の過冷却度が設定値SCとなるように自律的に弁開度を調整する。   From this state, for example, when the vehicle air conditioner 1 is started for cooling operation, a differential pressure is generated in the refrigeration cycle by the operation of the compressor 2. As a result, the differential pressure across the differential pressure valve 48 (P2-P3) quickly becomes greater than the differential valve opening pressure, so that the differential pressure valve 48 is opened as shown in FIG. At this time, although the supercooling degree control valve 46 is initially closed, the orifice passage 156 of the differential pressure valve 48 is opened, so that the refrigerant circulation passage is secured. Then, when the cooling operation state or the dehumidifying operation state is stabilized, supercooling occurs on the outlet side of the outdoor heat exchanger 5, and thus the supercooling degree control valve 46 is opened as shown. At this time, the supercooling degree control valve 46 autonomously adjusts the valve opening so that the supercooling degree on the upstream side (that is, downstream side of the outdoor heat exchanger 5) becomes the set value SC.

特定暖房運転時においては、図5に示すように、モータユニット104の駆動により第1弁42および第2弁44が開弁され、その開度が制御される。このとき、過冷却度制御弁46は、その上流側(つまり室内凝縮器3の下流側)の過冷却度が設定値SCとなるように自律的に弁開度を調整する。一方、差圧弁48は、その前後差圧(P2−P3)がその開弁差圧に満たないため、閉弁状態となる。   During the specific heating operation, as shown in FIG. 5, the first valve 42 and the second valve 44 are opened by driving the motor unit 104, and the opening degree thereof is controlled. At this time, the supercooling degree control valve 46 autonomously adjusts the valve opening so that the supercooling degree on the upstream side (that is, the downstream side of the indoor condenser 3) becomes the set value SC. On the other hand, the differential pressure valve 48 is in a closed state because its front-rear differential pressure (P2-P3) is less than the valve opening differential pressure.

暖房運転時においては、図6に示すように、モータユニット104の駆動により第1弁42および第2弁44が開弁され、その開度が制御される。このとき、過冷却度制御弁46は、第2弁44の開度が大きくなるにつれて閉弁方向に動作する。一方、差圧弁48は、その前後差圧(P2−P3)がその開弁差圧に満たないため、閉弁状態となる。   During the heating operation, as shown in FIG. 6, the first valve 42 and the second valve 44 are opened by driving the motor unit 104, and the opening degree is controlled. At this time, the supercooling degree control valve 46 operates in the valve closing direction as the opening degree of the second valve 44 increases. On the other hand, the differential pressure valve 48 is in a closed state because its front-rear differential pressure (P2-P3) is less than the valve opening differential pressure.

なお、除霜運転時においては第1弁42および第2弁44が閉弁され、切替弁34の第1弁部が閉弁され第2弁部が開弁される。その結果、過冷却度制御弁46の上流側には過冷却が発生せず、差圧弁48の前後差圧(P2−P3)はほとんど発生しない。このため、過冷却度制御弁46および差圧弁48も閉弁状態となる。   During the defrosting operation, the first valve 42 and the second valve 44 are closed, the first valve portion of the switching valve 34 is closed, and the second valve portion is opened. As a result, supercooling does not occur on the upstream side of the supercooling degree control valve 46, and the front-rear differential pressure (P2-P3) of the differential pressure valve 48 hardly occurs. For this reason, the supercooling degree control valve 46 and the differential pressure valve 48 are also closed.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. Nor.

上記実施形態では、本発明の車両用冷暖房装置を電気自動車に適用した例を示したが、内燃機関を搭載した自動車や、内燃機関と電動機を同載したハイブリッド式の自動車に提供することが可能であることは言うまでもない。上記実施形態では、圧縮機2として電動圧縮機を採用した例を示したが、エンジンの回転を利用して容量可変を行う可変容量圧縮機を採用することもできる。   In the above-described embodiment, an example in which the vehicle air conditioning apparatus according to the present invention is applied to an electric vehicle has been described. However, the present invention can be provided to an automobile equipped with an internal combustion engine or a hybrid automobile equipped with an internal combustion engine and an electric motor. Needless to say. In the above-described embodiment, an example in which an electric compressor is employed as the compressor 2 has been described. However, a variable capacity compressor that performs variable capacity using the rotation of the engine may be employed.

上記実施形態においては、補助凝縮器として室内凝縮器を設ける例を示した。変形例においては、補助凝縮器を室外熱交換器とは別に設けられる熱交換器として構成してもよい。その熱交換器は、例えば車室外に配置され、エンジンの冷却水を利用して熱交換を行うものでもよい。具体的には、例えば図1における圧縮機2と切替弁32との間に熱交換器を設ける一方、ダクト10内に放熱器を配置し、これら熱交換器と放熱器とを冷却水の循環回路にて接続してもよい。その循環回路には冷却水を汲み上げるポンプを設けてもよい。このようにすれば、圧縮機2から切替弁32へ向かう高温の冷媒と、循環回路を循環する冷却水との間で熱交換を行うことができる。このような構成においても、圧縮機2から吐出された冷媒を熱交換器により凝縮させることが可能となる。   In the said embodiment, the example which provides an indoor condenser as an auxiliary condenser was shown. In a modification, the auxiliary condenser may be configured as a heat exchanger provided separately from the outdoor heat exchanger. The heat exchanger may be disposed outside the passenger compartment, for example, and may perform heat exchange using engine coolant. Specifically, for example, a heat exchanger is provided between the compressor 2 and the switching valve 32 in FIG. 1, while a radiator is disposed in the duct 10, and cooling water is circulated between the heat exchanger and the radiator. You may connect with a circuit. A pump for pumping cooling water may be provided in the circulation circuit. If it does in this way, heat exchange can be performed between the high-temperature refrigerant | coolant which goes to the switching valve 32 from the compressor 2, and the cooling water which circulates through a circulation circuit. Even in such a configuration, the refrigerant discharged from the compressor 2 can be condensed by the heat exchanger.

1 車両用冷暖房装置、 2 圧縮機、 3 室内凝縮器、 5 室外熱交換器、 6 制御弁ユニット、 7 蒸発器、 8 アキュムレータ、 42 第1弁、 44 第2弁、 46 過冷却度制御弁、 48 差圧弁。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle air conditioner, 2 Compressor, 3 Indoor condenser, 5 Outdoor heat exchanger, 6 Control valve unit, 7 Evaporator, 8 Accumulator, 42 1st valve, 44 2nd valve, 46 Supercooling degree control valve, 48 Differential pressure valve.

Claims (3)

冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる凝縮器と、
前記凝縮器から導出された冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記凝縮器および前記蒸発器の少なくとも一方の下流側に設けられ、その弁部の上流側または下流側の冷媒の温度と圧力を感知して弁開度を調整する制御弁と、
前記制御弁が開閉する主通路を迂回するバイパス通路を内部に有し、その弁部の上流側と下流側との差圧が設定差圧よりも大きくなったときに開弁して前記バイパス通路を開放する差圧弁と、
を備えることを特徴とする車両用空調装置。
A compressor that compresses and discharges the refrigerant;
A condenser for radiating heat from the refrigerant discharged from the compressor;
An evaporator for evaporating the refrigerant derived from the condenser;
A control valve that is provided on the downstream side of at least one of the condenser and the evaporator and senses the temperature and pressure of the refrigerant on the upstream side or the downstream side of the valve unit to adjust the valve opening;
The bypass passage bypasses the main passage that opens and closes the control valve, and opens when the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the valve portion becomes larger than the set differential pressure, and the bypass passage A differential pressure valve that opens,
A vehicle air conditioner comprising:
前記制御弁が、前記凝縮器と前記蒸発器との間に設けられ、前記凝縮器の出口側の過冷却度が設定値となるよう冷媒の流量を調整する過冷却度制御弁であることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。   The control valve is a supercooling degree control valve which is provided between the condenser and the evaporator and adjusts the flow rate of the refrigerant so that the supercooling degree on the outlet side of the condenser becomes a set value. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein 前記差圧弁が、
上流側から冷媒を導入する入口ポートと、下流側へ冷媒を導出する出口ポートと、前記入口ポートと前記出口ポートとをつなぐ連通路と、前記連通路を開放または遮断するために開閉される弁部とを含むボディと、
前記ボディに支持されつつ前記弁部の開閉方向に動作する弁体と、
前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材と、
前記弁体を貫通するように形成され、前記弁部の開閉方向に延びる前記バイパス通路としてのオリフィスと、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用空調装置。
The differential pressure valve is
An inlet port for introducing the refrigerant from the upstream side, an outlet port for leading the refrigerant to the downstream side, a communication path connecting the inlet port and the outlet port, and a valve opened and closed to open or close the communication path A body including a part,
A valve body that operates in the opening and closing direction of the valve part while being supported by the body;
A biasing member that biases the valve body in a valve closing direction;
An orifice as the bypass passage formed so as to penetrate the valve body and extending in the opening and closing direction of the valve portion;
The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, further comprising:
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