JP6183223B2 - Heat pump cycle - Google Patents

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本発明は、ヒートポンプサイクルに関するものである。   The present invention relates to a heat pump cycle.

特許文献1、2には、ヒートポンプサイクルのサイクル構成の簡素化を図ることができる統合弁が記載されている。どちらの統合弁も、気液分離空間が形成された金属製のボデーの内部に、液相冷媒を減圧させる固定絞りと、気相冷媒通路と液相冷媒通路を開閉する弁体とが収容されたものである。   Patent Documents 1 and 2 describe an integrated valve that can simplify the cycle configuration of a heat pump cycle. In both integrated valves, a fixed throttle for depressurizing the liquid-phase refrigerant and a valve body for opening and closing the gas-phase refrigerant passage and the liquid-phase refrigerant passage are housed in a metal body in which a gas-liquid separation space is formed. It is a thing.

このような統合弁では、固定絞りの通過後の冷媒と気液分離空間内の冷媒との温度差が大きいため、固定絞りの通過後の冷媒と気液分離空間内の冷媒とが、ボデーを介して熱交換してしまうという問題が生じる。そこで、この問題の対策として、固定絞りおよび固定絞り出口流路部を、金属よりも熱抵抗が高い樹脂部品で構成し、この樹脂部品をボデーの内部に挿入する案が、特許文献1、2に記載されている。   In such an integrated valve, since the temperature difference between the refrigerant after passing through the fixed throttle and the refrigerant in the gas-liquid separation space is large, the refrigerant after passing through the fixed throttle and the refrigerant in the gas-liquid separation space There arises a problem that the heat exchange occurs. Therefore, as a countermeasure against this problem, Patent Documents 1 and 2 propose that the fixed restrictor and the fixed restrictor outlet flow path portion are made of resin parts having a higher thermal resistance than metal and the resin parts are inserted into the body. It is described in.

特開2013−92355号公報JP 2013-92355 A 特開2013−92354号公報JP 2013-92354 A

しかし、上記した従来技術では、下記の通り、ボデーを介しての熱交換の抑制が十分ではなく、ヒートポンプサイクルをガスインジェクションサイクルとして機能させるときのサイクルが本来持つ暖房性能を十分に発揮できていないことがわかった。   However, in the above-described conventional technology, as described below, the heat exchange through the body is not sufficiently suppressed, and the heating performance inherent in the cycle when the heat pump cycle functions as a gas injection cycle cannot be sufficiently exhibited. I understood it.

具体的には、上記した従来技術では、樹脂部品とボデーとの間に隙間が生じるため、樹脂部品の外周にOリングを設けることで、樹脂部品とボデーとの間の隙間からボデー外部への冷媒漏れを防止している。しかし、Oリングは、樹脂部品とボデーとの間の隙間に侵入した冷媒をせき止めるものであり、樹脂部品とボデーとの間のへの冷媒の侵入を防止するものではない。   Specifically, in the above-described conventional technology, a gap is generated between the resin component and the body. Therefore, by providing an O-ring on the outer periphery of the resin component, the gap between the resin component and the body is moved to the outside of the body. Prevents refrigerant leakage. However, the O-ring blocks the refrigerant that has entered the gap between the resin component and the body, and does not prevent the refrigerant from entering the resin component and the body.

このため、上記した従来技術では、統合弁の状態を冷媒が固定絞りを通過する状態としたとき、統合弁の冷媒出口側から樹脂部品とボデーの間の隙間に固定絞り通過後の低温冷媒が流入してしまう。これにより、固定絞り通過後の低温冷媒がボデーの内面に直接触れることで、ボデー全体が冷却され、ボデー内部の高温冷媒が冷却されてしまう。換言すると、固定絞り通過後の冷温冷媒とボデー内部の高温冷媒とが、ボデーを介して、熱交換してしまう。   For this reason, in the above-described prior art, when the state of the integrated valve is set to a state where the refrigerant passes through the fixed throttle, the low-temperature refrigerant after passing through the fixed throttle is inserted into the gap between the resin component and the body from the refrigerant outlet side of the integrated valve. It flows in. As a result, the low-temperature refrigerant after passing through the fixed throttle directly touches the inner surface of the body, whereby the entire body is cooled and the high-temperature refrigerant inside the body is cooled. In other words, the cold refrigerant after passing through the fixed throttle and the high-temperature refrigerant inside the body exchange heat through the body.

固定絞り通過前後の冷媒が熱交換すると、固定絞り通過前の冷媒の乾き度が減少するとともに、固定絞り通過後の冷媒の乾き度が増加してしまう。このため、蒸発器の入口冷媒の比エントロピーが増大し、蒸発器の入口冷媒と出口冷媒の比エントロピー差が小さくなり、蒸発器の吸熱量が低下する。また、圧縮機に吸入される中間圧の気相冷媒が熱交換して冷却されると、冷媒の乾き度が減少し、圧縮機に吸入される気相冷媒が減少して、圧縮機の吐出冷媒量が減少する。このため、サイクルが本来持つ暖房能力と比較して、暖房能力が低下してしまう。   If the refrigerant before and after passing through the fixed restrictor exchanges heat, the dryness of the refrigerant before passing through the fixed restrictor decreases, and the dryness of the refrigerant after passing through the fixed restrictor increases. For this reason, the specific entropy of the inlet refrigerant of the evaporator increases, the specific entropy difference between the inlet refrigerant and the outlet refrigerant of the evaporator decreases, and the heat absorption amount of the evaporator decreases. In addition, when the intermediate-pressure gas-phase refrigerant sucked into the compressor is cooled by exchanging heat, the dryness of the refrigerant decreases, the gas-phase refrigerant sucked into the compressor decreases, and the compressor discharge Refrigerant amount decreases. For this reason, compared with the heating capability which a cycle originally has, heating capability will fall.

本発明は上記点に鑑みて、従来技術よりも暖房能力の低下を抑制できるヒートポンプサイクルを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the heat pump cycle which can suppress the fall of heating capability rather than a prior art in view of the said point.

上記目的を達成するため、請求項1、2に記載の発明では、
吸入ポート(11a)から吸入した低圧冷媒を圧縮して吐出ポート(11c)から高圧冷媒を吐出するとともに、サイクル内の中間圧冷媒を流入させて圧縮過程の冷媒に合流させる中間圧ポート(11b)を有する圧縮機(11)と、
吐出ポートから吐出された高圧冷媒と熱交換対象流体とを熱交換させて、高圧冷媒を放熱させるともに、熱交換対象流体を加熱する放熱器(12)と、
放熱器から流出した高圧冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる減圧手段(13)と、
少なくとも減圧手段にて減圧された中間圧冷媒の気液を分離する機能を有する統合弁(14)と、
統合弁から流出した中間圧の液相冷媒を低圧冷媒まで減圧させる固定絞り(17)と、
固定絞りから流出した低圧冷媒を蒸発させて、吸入ポート側へ流出させる蒸発器(20)と、を備え、
統合弁は、減圧手段にて減圧された中間圧冷媒を流入させる冷媒流入口(141a)、冷媒流入口から流入した冷媒の気液を分離する気液分離空間(141b)、気液分離空間にて分離された気相冷媒を中間圧ポート側へ流出させる第1冷媒流出口(142a)および気液分離空間にて分離された液相冷媒を蒸発器側へ流出させる第2冷媒流出口(141e)と第3冷媒流出口(141i)が形成されたボデー(140)を有し、
ボデーの内部には、気液分離空間から第1冷媒流出口へ至る気相冷媒通路(142b)を開閉するとともに、気液分離空間から第2冷媒流出口へ至る液相冷媒通路(141d1)を開閉する弁体(15、18、29)が収容されており、
ボデーは、弁体が気液分離空間から第2冷媒流出口へ至る液相冷媒通路を閉じた際に、気液分離空間にて分離された液相冷媒を第3冷媒流出口から流出させる液相冷媒通路(141d2)が形成されており、
さらに、ボデーの外部に配置されるとともに、ボデーと別体として形成され、第3冷媒流出口から蒸発器の冷媒流入口までの冷媒通路を構成する配管部品(61、62、63、71)を備え、
配管部品は、ボデーの第2冷媒流出口および第3冷媒流出口に直接接続された継手(51、61、71)と、継手に直接接続された配管(52、62、72)とを有し、
固定絞りは、第3冷媒流出口から流出の冷媒が流れる継手(61、71)の内部通路(61b、71b)に設けられていることを特徴としている。
さらに、請求項1に記載の発明では、継手は、ボデーの外面と対向する部位に、ボデーの外面との間に隙間を形成する凹部(61c、71f)を有することを特徴としている。請求項2に記載の発明では、ボデーの外面と継手との間に、ボデーおよび継手よりも熱抵抗が高い部材(61d、71g)が配置されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 or 2 ,
An intermediate pressure port (11b) that compresses the low-pressure refrigerant sucked from the suction port (11a) and discharges the high-pressure refrigerant from the discharge port (11c), and flows the intermediate-pressure refrigerant in the cycle into the refrigerant in the compression process. A compressor (11) having
A heat radiator (12) that heat-exchanges the high-pressure refrigerant by heat-exchanging the high-pressure refrigerant discharged from the discharge port and the heat exchange target fluid,
Decompression means (13) for decompressing the high-pressure refrigerant flowing out of the radiator until it becomes an intermediate-pressure refrigerant;
An integrated valve (14) having a function of separating the gas-liquid of the intermediate pressure refrigerant depressurized at least by the depressurizing means;
A fixed throttle (17) for reducing the intermediate-pressure liquid-phase refrigerant flowing out of the integrated valve to a low-pressure refrigerant;
An evaporator (20) for evaporating the low-pressure refrigerant flowing out from the fixed throttle and flowing out to the suction port side,
The integrated valve includes a refrigerant inlet (141a) through which the intermediate pressure refrigerant decompressed by the decompression means flows, a gas-liquid separation space (141b) that separates the gas and liquid of the refrigerant flowing in from the refrigerant inlet, and a gas-liquid separation space. The first refrigerant outlet (142a) for flowing the separated gas-phase refrigerant to the intermediate pressure port side and the second refrigerant outlet (141e) for flowing the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space to the evaporator side ) And a third refrigerant outlet (141i) formed body (140),
Inside the body, a gas phase refrigerant passage (142b) from the gas-liquid separation space to the first refrigerant outlet is opened and closed, and a liquid phase refrigerant passage (141d1) from the gas-liquid separation space to the second refrigerant outlet is provided. The valve body (15, 18, 29) which opens and closes is accommodated,
The body is a liquid that causes the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space to flow out from the third refrigerant outlet when the valve body closes the liquid-phase refrigerant passage from the gas-liquid separation space to the second refrigerant outlet. Phase refrigerant passage (141d2) is formed,
In addition, piping parts (61, 62, 63, 71) that are arranged outside the body and are formed separately from the body and constitute a refrigerant passage from the third refrigerant outlet to the refrigerant inlet of the evaporator. Prepared,
The piping parts have joints (51, 61, 71) directly connected to the second refrigerant outlet and the third refrigerant outlet of the body, and pipes (52, 62, 72) directly connected to the joints. ,
The fixed throttle is provided in the internal passages (61b, 71b) of the joints (61, 71) through which the refrigerant flowing out of the third refrigerant outlet flows .
Further, the invention according to claim 1 is characterized in that the joint has a recess (61c, 71f) that forms a gap between the joint and the outer surface of the body at a portion facing the outer surface of the body. The invention according to claim 2 is characterized in that members (61d, 71g) having higher thermal resistance than the body and the joint are arranged between the outer surface of the body and the joint.

請求項1、2に記載の発明では、統合弁のボデーの外部に配置される配管部品に固定絞りを設けているので、固定絞り通過後の冷媒をボデーから遠ざけて、ボデーに直に接しないようにすることができる。さらに、請求項1、2に記載の発明では、固定絞り出口流路を構成する配管部品がボデーと別体であるので、固定絞り出口流路の構成部品がボデーと一体、すなわち、同じ材料で連続して構成されている場合と比較して、この構成部品とボデーとの間の熱抵抗が高くなっている。このため、配管部品とボデーとを介した固定絞り通過後の冷媒とボデー内部の冷媒との間の熱交換量を大幅に低減できる。 In the first and second aspects of the invention, since the fixed throttle is provided in the piping parts arranged outside the body of the integrated valve, the refrigerant after passing through the fixed throttle is kept away from the body and does not directly contact the body. Can be. Further, in the first and second aspects of the invention, since the piping parts constituting the fixed throttle outlet channel are separate from the body, the components of the fixed throttle outlet channel are integral with the body, that is, with the same material. The thermal resistance between this component and the body is higher than in the case where they are configured continuously. For this reason, the amount of heat exchange between the refrigerant after passing through the fixed throttle and the refrigerant inside the body via the piping parts and the body can be greatly reduced.

したがって、請求項1、2に記載の発明によれば、固定絞り通過後の冷媒とボデー内部の冷媒との間の熱交換量を従来技術よりも低減でき、従来技術よりも暖房能力の低下を抑制できる。 Therefore, according to the first and second aspects of the present invention, the amount of heat exchange between the refrigerant after passing through the fixed throttle and the refrigerant inside the body can be reduced as compared with the prior art, and the heating capacity is reduced as compared with the prior art. Can be suppressed.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

第1実施形態におけるヒートポンプサイクルの冷房運転モード時および除湿暖房運転モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the refrigerant circuit at the time of the air_conditionaing | cooling operation mode and dehumidification heating operation mode of the heat pump cycle in 1st Embodiment. 第1実施形態におけるヒートポンプサイクルの第1暖房モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the refrigerant circuit at the time of the 1st heating mode of the heat pump cycle in 1st Embodiment. 第1実施形態におけるヒートポンプサイクルの第2暖房モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the refrigerant circuit at the time of the 2nd heating mode of the heat pump cycle in 1st Embodiment. 第1実施形態における統合弁の非通電状態における上下方向断面図である。It is an up-down direction sectional view in the non-energized state of the integrated valve in a 1st embodiment. 第1実施形態における統合弁の通電状態における上下方向断面図である。It is an up-down direction sectional view in the energized state of the integrated valve in a 1st embodiment. 図4のVI−VI断面図である。It is VI-VI sectional drawing of FIG. 図6のVII−VII断面図である。It is VII-VII sectional drawing of FIG. 図4中の統合弁側の継手の拡大図である。It is an enlarged view of the joint by the side of the integrated valve in FIG. 第2実施形態における統合弁の非通電状態における上下方向断面図である。It is an up-down direction sectional view in the non-energized state of the integrated valve in a 2nd embodiment. 第3実施形態における統合弁の非通電状態における上下方向断面図である。It is an up-down direction sectional view in the non-energized state of the integrated valve in a 3rd embodiment. 第4実施形態におけるヒートポンプサイクルの第1暖房モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the refrigerant circuit at the time of the 1st heating mode of the heat pump cycle in 4th Embodiment. 第4実施形態における統合弁の非通電状態における上下方向断面図である。It is an up-down direction sectional view in the non-energized state of the integrated valve in a 4th embodiment. 図12中の統合弁側の継手の拡大図である。FIG. 13 is an enlarged view of the joint on the integrated valve side in FIG. 12. 第5実施形態における統合弁側の継手の拡大図である。It is an enlarged view of the joint by the side of the integrated valve in 5th Embodiment. 第6実施形態における統合弁側の継手の拡大図である。It is an enlarged view of the joint by the side of the integrated valve in 6th Embodiment. 第7実施形態における統合弁側の継手の拡大図である。It is an enlarged view of the joint by the side of the integrated valve in 7th Embodiment. 第8実施形態における統合弁側の継手の拡大図である。It is an enlarged view of the joint by the side of the integrated valve in 8th Embodiment. 第9実施形態における統合弁の上下方向断面図である。It is sectional drawing of the up-down direction of the integrated valve in 9th Embodiment. 第9実施形態における統合弁の上下方向断面図である。It is sectional drawing of the up-down direction of the integrated valve in 9th Embodiment.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.

(第1実施形態)
図1〜図8を用いて、本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態では、本発明のヒートポンプサイクル(蒸気圧縮式の冷凍サイクル)10を、走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る電気自動車の車両用空調装置1に適用している。このヒートポンプサイクル10は、車両用空調装置1において、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を冷却あるいは加熱する機能を果たす。従って、本実施形態の熱交換対象流体は送風空気である。
(First embodiment)
1st Embodiment of this invention is described using FIGS. In this embodiment, the heat pump cycle (vapor compression refrigeration cycle) 10 of the present invention is applied to a vehicle air conditioner 1 for an electric vehicle that obtains a driving force for vehicle traveling from a traveling electric motor. The heat pump cycle 10 functions to cool or heat the blown air that is blown into the vehicle interior that is the air-conditioning target space in the vehicle air conditioner 1. Therefore, the heat exchange target fluid of this embodiment is blown air.

さらに、ヒートポンプサイクル10は、図1の全体構成図に示すように、車室内を冷房する冷房運転モード(送風空気を冷却する冷却運転モード)あるいは車室内を除湿しながら暖房する除湿暖房運転モード(除湿運転モード)の冷媒回路、および、図2、図3の全体構成図に示すように、車室内を暖房する暖房運転モード(送風空気を加熱する加熱運転モード)の冷媒回路を切替可能に構成されている。   Further, as shown in the overall configuration diagram of FIG. 1, the heat pump cycle 10 includes a cooling operation mode (cooling operation mode for cooling the blown air) for cooling the vehicle interior or a dehumidifying heating operation mode for heating while dehumidifying the vehicle interior ( The refrigerant circuit in the dehumidifying operation mode) and the refrigerant circuit in the heating operation mode for heating the vehicle interior (the heating operation mode for heating the blown air) can be switched as shown in the overall configuration diagrams of FIGS. Has been.

より詳細には、このヒートポンプサイクル10では、後述するように暖房運転モードとして、外気温が極低温時(例えば、0℃以下の時)に実行される第1暖房モード(図2)、通常の暖房が実行される第2暖房モード(図3)を切り替えることができる。なお、図1〜3では、それぞれの運転モードにおける冷媒の流れを実線矢印で示している。   More specifically, in the heat pump cycle 10, as will be described later, as a heating operation mode, the first heating mode (FIG. 2) that is executed when the outside air temperature is extremely low (for example, 0 ° C. or less), The second heating mode (FIG. 3) in which heating is performed can be switched. In FIGS. 1 to 3, the flow of the refrigerant in each operation mode is indicated by solid arrows.

また、このヒートポンプサイクル10では、冷媒としてHFC系冷媒(具体的には、R134a)を採用しており、高圧側冷媒圧力Pdが冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、HFO系冷媒(例えば、R1234yf)等を採用してもよい。   The heat pump cycle 10 employs an HFC-based refrigerant (specifically, R134a) as the refrigerant, and constitutes a vapor compression subcritical refrigeration cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure Pd does not exceed the refrigerant critical pressure. doing. Of course, you may employ | adopt HFO type refrigerant | coolants (for example, R1234yf).

ヒートポンプサイクル10の構成機器のうち、圧縮機11は、車両のボンネット内に配置され、ヒートポンプサイクル10において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。この圧縮機11は、その外殻を形成するハウジングの内部に、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との2つの圧縮機構、および、双方の圧縮機構を回転駆動する電動モータを収容して構成された二段昇圧式の電動圧縮機である。   Among the components of the heat pump cycle 10, the compressor 11 is disposed in the hood of the vehicle, and sucks, compresses and discharges the refrigerant in the heat pump cycle 10. The compressor 11 accommodates two compression mechanisms, a low-stage compression mechanism and a high-stage compression mechanism, and an electric motor that rotationally drives both compression mechanisms in a housing that forms an outer shell thereof. Is a two-stage booster type electric compressor configured as described above.

圧縮機11のハウジングには、ハウジングの外部から低段側圧縮機構へ低圧冷媒を吸入させる吸入ポート11a、ハウジングの外部からハウジングの内部へサイクル内の中間圧冷媒を流入させて低圧から高圧への圧縮過程の冷媒に合流させる中間圧ポート11b、および、高段側圧縮機構から吐出された高圧冷媒をハウジングの外部へ吐出させる吐出ポート11cが設けられている。   A suction port 11a for sucking low-pressure refrigerant from the outside of the housing into the low-stage compression mechanism, and an intermediate-pressure refrigerant in the cycle from the outside of the housing to the inside of the housing flow into the housing of the compressor 11 from low pressure to high pressure. An intermediate pressure port 11b that joins the refrigerant in the compression process and a discharge port 11c that discharges the high-pressure refrigerant discharged from the high-stage compression mechanism to the outside of the housing are provided.

より具体的には、中間圧ポート11bは、低段側圧縮機構の冷媒吐出口側(すなわち、高段側圧縮機構の冷媒吸入口側)に接続されている。また、低段側圧縮機構および高段側圧縮機は、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構、ローリングピストン型圧縮機構等の各種形式のものを採用することができる。   More specifically, the intermediate pressure port 11b is connected to the refrigerant discharge port side of the low-stage compression mechanism (that is, the refrigerant suction port side of the high-stage compression mechanism). Various types such as a scroll type compression mechanism, a vane type compression mechanism, and a rolling piston type compression mechanism can be adopted as the low stage side compression mechanism and the high stage side compressor.

電動モータは、後述する空調制御装置40から出力される制御信号によって、その作動(回転数)が制御されるもので、交流モータ、直流モータのいずれの形式を採用してもよい。そして、この回転数制御によって、圧縮機11の冷媒吐出能力が変更される。従って、本実施形態では、電動モータが圧縮機11の吐出能力変更手段を構成している。   The operation (rotation speed) of the electric motor is controlled by a control signal output from the air conditioning control device 40 described later, and either an AC motor or a DC motor may be adopted. And the refrigerant | coolant discharge capability of the compressor 11 is changed by this rotation speed control. Therefore, in this embodiment, the electric motor constitutes the discharge capacity changing means of the compressor 11.

なお、本実施形態では、2つの圧縮機構を1つのハウジング内に収容した圧縮機11を採用しているが、圧縮機の形式はこれに限定されない。つまり、中間圧ポート11bから中間圧冷媒を流入させて低圧から高圧への圧縮過程の冷媒に合流させることが可能であれば、ハウジングの内部に、1つの固定容量型の圧縮機構およびこの圧縮機構を回転駆動する電動モータを収容して構成された電動圧縮機であってもよい。   In addition, in this embodiment, although the compressor 11 which accommodated two compression mechanisms in one housing is employ | adopted, the format of a compressor is not limited to this. That is, if the intermediate pressure refrigerant can be introduced from the intermediate pressure port 11b and merged with the refrigerant in the compression process from low pressure to high pressure, one fixed capacity type compression mechanism and the compression mechanism are provided inside the housing. An electric compressor configured to accommodate an electric motor that rotationally drives the motor may be used.

さらに、2つの圧縮機を直列に接続して、低段側に配置される低段側圧縮機の吸入口を吸入ポート11aとし、高段側に配置される高段側圧縮機の吐出口を吐出ポート11cとし、低段側圧縮機の吐出口と高段側圧縮機との吸入口とを接続する接続部に中間圧ポート11bを設け、低段側圧縮機と高段側圧縮機との双方によって、1つの二段昇圧式の圧縮機を構成してもよい。   Further, two compressors are connected in series, and the suction port of the low-stage compressor disposed on the low-stage side serves as the suction port 11a, and the discharge port of the high-stage compressor disposed on the high-stage side serves as the suction port 11a. An intermediate pressure port 11b is provided at a connecting portion that connects the discharge port of the low-stage side compressor and the suction port of the high-stage side compressor as the discharge port 11c, and connects the low-stage side compressor and the high-stage side compressor. You may comprise one two-stage pressure | voltage rise type compressor by both.

圧縮機11の吐出ポート11cには、室内凝縮器12の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器12は、後述する車両用空調装置1の室内空調ユニット30の空調ケース31内に配置されている。室内凝縮器12は、圧縮機11から吐出された高温高圧冷媒と後述する室内蒸発器23を通過した送風空気とを熱交換させて、高温高圧冷媒を放熱させる放熱器であるとともに、送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。   The refrigerant inlet side of the indoor condenser 12 is connected to the discharge port 11 c of the compressor 11. The indoor condenser 12 is arrange | positioned in the air-conditioning case 31 of the indoor air-conditioning unit 30 of the vehicle air conditioner 1 mentioned later. The indoor condenser 12 is a radiator that causes heat exchange between the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 and blown air that has passed through an indoor evaporator 23 described later, and dissipates the high-temperature and high-pressure refrigerant. A heat exchanger for heating.

室内凝縮器12の冷媒出口側には、室内凝縮器12から流出した高圧冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる減圧手段(第1減圧手段)としての高段側膨脹弁13の入口側が接続されている。この高段側膨脹弁13は、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有して構成される電気式の可変絞り機構である。高段側膨脹弁13は、空調制御装置40から出力される制御信号によって、その作動が制御される。高段側膨脹弁13は、絞り開度を全開とすることで、冷媒減圧作用を発揮させないようにすることもできる。高段側膨脹弁13の出口側には、統合弁14の冷媒流入口141aが接続されている。   Connected to the refrigerant outlet side of the indoor condenser 12 is the inlet side of the high-stage expansion valve 13 as pressure reducing means (first pressure reducing means) for reducing the pressure of the high-pressure refrigerant flowing out of the indoor condenser 12 until it becomes intermediate pressure refrigerant. ing. The high-stage expansion valve 13 is an electric type that includes a valve body that can change the throttle opening degree and an electric actuator that includes a stepping motor that changes the throttle opening degree of the valve body. This is a variable aperture mechanism. The operation of the high stage side expansion valve 13 is controlled by a control signal output from the air conditioning control device 40. The high stage side expansion valve 13 can be made not to exhibit the refrigerant decompression action by fully opening the throttle opening. A refrigerant inlet 141 a of the integrated valve 14 is connected to the outlet side of the high stage side expansion valve 13.

統合弁14は、高段側膨脹弁13から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間141b、この気液分離空間141bにて分離された気相冷媒を流通させる気相冷媒通路を開閉する気相冷媒側弁体18、気液分離空間141bにて分離された液相冷媒を流通させる液相冷媒通路を開閉する液相冷媒側弁体15等を一体的に構成したものである。   The integrated valve 14 opens and closes a gas-liquid separation space 141b that separates the gas-liquid refrigerant flowing out from the high-stage side expansion valve 13, and a gas-phase refrigerant passage through which the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 141b flows. The gas-phase refrigerant-side valve body 18, the liquid-phase refrigerant-side valve body 15 that opens and closes the liquid-phase refrigerant passage through which the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 141b flows, and the like are integrally configured.

換言すると、この統合弁14は、ヒートポンプサイクル10をガスインジェクションサイクルとして機能させるために必要な構成機器の一部を一体的に構成したものであり、さらに、サイクルを循環する冷媒の冷媒回路を切り替える冷媒回路切替手段としての機能を果たすものである。   In other words, this integrated valve 14 is an integral part of the components required to make the heat pump cycle 10 function as a gas injection cycle, and further switches the refrigerant circuit of the refrigerant circulating in the cycle. It functions as a refrigerant circuit switching means.

統合弁14の詳細構成については、図4〜図8を用いて説明する。なお、図4、図5における上下の各矢印は、統合弁14を車両用空調装置1に搭載した状態における上下の各方向を示している。   The detailed configuration of the integrated valve 14 will be described with reference to FIGS. In addition, the up and down arrows in FIGS. 4 and 5 indicate the up and down directions in a state where the integrated valve 14 is mounted on the vehicle air conditioner 1.

図4、5に示すように、統合弁14は、その外殻を形成するとともに、内部に気相冷媒側弁体18、液相冷媒側弁体15等を収容するボデー140を有している。ボデー140は、下方側に配置されるロワーボデー141と、ロワーボデー141の上方側に取付固定されるアッパーボデー142とによって構成されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the integrated valve 14 has a body 140 that forms an outer shell thereof and that accommodates the gas phase refrigerant side valve body 18, the liquid phase refrigerant side valve body 15, and the like. . The body 140 includes a lower body 141 disposed on the lower side and an upper body 142 attached and fixed on the upper side of the lower body 141.

まず、ロワーボデー141は、その軸方向が上下方向に延びる略有底角筒状の金属ブロック体で形成され、その内部に気液分離空間141bが形成されている。この気液分離空間141bは、その軸線方向が上下方向に延びる略円柱状に形成されている。   First, the lower body 141 is formed of a substantially bottomed rectangular cylindrical metal block whose axial direction extends in the vertical direction, and a gas-liquid separation space 141b is formed therein. The gas-liquid separation space 141b is formed in a substantially cylindrical shape whose axial direction extends in the vertical direction.

また、ロワーボデー141は、その外周側壁面に、高段側膨脹弁13から流出した冷媒を気液分離空間141bへ流入させる冷媒流入口141aが形成されている。冷媒流入口141aから気液分離空間141bへ冷媒を導く冷媒導入通路141hは、気液分離空間141bの径方向の壁面に形成された冷媒導入穴141gを介して、気液分離空間141bに連通している。本実施形態の冷媒導入通路141hは、図7に示すように、気液分離空間141bの軸方向(本実施形態では、上下方向)から見たときに、気液分離空間141bの断面円形状の内周側壁面の接線方向に延びている。   In addition, the lower body 141 has a refrigerant inlet 141a through which the refrigerant flowing out from the high-stage expansion valve 13 flows into the gas-liquid separation space 141b on the outer peripheral side wall surface. A refrigerant introduction passage 141h that guides the refrigerant from the refrigerant inlet 141a to the gas-liquid separation space 141b communicates with the gas-liquid separation space 141b via a refrigerant introduction hole 141g formed in a radial wall surface of the gas-liquid separation space 141b. ing. As shown in FIG. 7, the refrigerant introduction passage 141h of the present embodiment has a circular cross-section of the gas-liquid separation space 141b when viewed from the axial direction of the gas-liquid separation space 141b (vertical direction in the present embodiment). It extends in the tangential direction of the inner peripheral side wall surface.

従って、冷媒流入口141aから気液分離空間141bへ流入した冷媒は、気液分離空間141bの断面円形状の内周側壁面に沿って旋回するように流れる。そして、この旋回流れによって生じる遠心力の作用によって気液分離空間141b内へ流入した冷媒の気液が分離され、分離された液相冷媒が重力の作用によって気液分離空間141bの下方側へ落下する。換言すると、本実施形態の気液分離空間141bは、遠心分離方式の気液分離手段を構成している。   Therefore, the refrigerant that has flowed into the gas-liquid separation space 141b from the refrigerant inlet 141a flows so as to swirl along the inner circumferential side wall surface of the gas-liquid separation space 141b having a circular cross section. Then, the gas-liquid refrigerant flowing into the gas-liquid separation space 141b is separated by the action of the centrifugal force generated by the swirling flow, and the separated liquid-phase refrigerant falls to the lower side of the gas-liquid separation space 141b by the action of gravity. To do. In other words, the gas-liquid separation space 141b of the present embodiment constitutes a centrifugal-type gas-liquid separation means.

ここで、本実施形態の冷媒導入穴141gは、図6に示すように、気液分離空間141bの軸方向に延びる長穴で構成されている。このため、気液分離空間141bに導入された冷媒は、気液分離空間141bを旋回する際に、その主流が気液分離空間141bの径方向内側へ拡散することなく、気液分離空間141bの径方向外側の壁面に沿って旋回する。このように、気液分離空間141bに流入した冷媒に対して効果的に遠心力を作用させて、統合弁14の内部における気液分離効率の向上を図っている。   Here, as shown in FIG. 6, the refrigerant introduction hole 141g of the present embodiment is formed of a long hole extending in the axial direction of the gas-liquid separation space 141b. For this reason, when the refrigerant introduced into the gas-liquid separation space 141b swirls in the gas-liquid separation space 141b, the main flow does not diffuse radially inward of the gas-liquid separation space 141b. It turns along the radially outer wall surface. Thus, the centrifugal force is effectively applied to the refrigerant that has flowed into the gas-liquid separation space 141b, thereby improving the gas-liquid separation efficiency inside the integrated valve 14.

さらに、本実施形態の冷媒導入穴141gは、後述する分離気相冷媒流出パイプ部142cの長手方向一端部(下端部)よりも長手方向他端部側(上端部側)に近い位置に開口している。これにより、気液分離空間141bを旋回する冷媒の助走区間を充分に確保して、統合弁14の内部における気液分離効率の向上を図っている。   Furthermore, the refrigerant introduction hole 141g of the present embodiment opens at a position closer to the other end side (upper end side) in the longitudinal direction than one end portion (lower end portion) in the longitudinal direction of a separated vapor phase refrigerant outflow pipe portion 142c described later. ing. Thereby, the run-up section of the refrigerant swirling in the gas-liquid separation space 141b is sufficiently ensured, and the gas-liquid separation efficiency in the integrated valve 14 is improved.

ロワーボデー141の気液分離空間141bの最下方側には、分離された液相冷媒を液相冷媒通路141d側へ流出させる分離液相冷媒出口穴141cが形成されている。液相冷媒通路141dは、気液分離空間141bの下方側に配置され、気液分離空間141bにて分離された液相冷媒を第2、第3冷媒流出口141e、141i側へ導く冷媒通路である。第2、第3冷媒流出口141e、141iは、ロワーボデー141の底面に設けられている。液相冷媒通路141dは、第2冷媒流出口141eに連なる通路141d1と、第3冷媒流出口141iに連なる通路141d2とに分岐している。   On the lowermost side of the gas-liquid separation space 141b of the lower body 141, a separated liquid phase refrigerant outlet hole 141c is formed through which the separated liquid phase refrigerant flows out to the liquid phase refrigerant passage 141d side. The liquid-phase refrigerant passage 141d is a refrigerant passage that is disposed below the gas-liquid separation space 141b and guides the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 141b to the second and third refrigerant outlets 141e and 141i. is there. The second and third refrigerant outlets 141e and 141i are provided on the bottom surface of the lower body 141. The liquid-phase refrigerant passage 141d branches into a passage 141d1 that communicates with the second refrigerant outlet 141e and a passage 141d2 that communicates with the third refrigerant outlet 141i.

液相冷媒通路141dの内部には、液相冷媒通路141dのうち第2冷媒流出口141eに連なる通路141d1を開閉する液相冷媒側弁体15、および、液相冷媒側弁体15に通路141d1を閉じる側への荷重をかけるコイルバネからなるスプリング(弾性部材)15a等が収容されている。   Inside the liquid-phase refrigerant passage 141d, the liquid-phase refrigerant side valve body 15 that opens and closes the passage 141d1 connected to the second refrigerant outlet 141e in the liquid-phase refrigerant passage 141d, and the passage 141d1 to the liquid-phase refrigerant side valve body 15 A spring (elastic member) 15a made up of a coil spring that applies a load to the closing side is accommodated.

スプリング15aは、液相冷媒側弁体15に対して、液相冷媒側弁体15の先端部に配置された樹脂性の円環状のシール部材15bを液相冷媒通路141d内に形成された弁座部141fに押しつけてシール性を高める方向への荷重をかけるものである。弁座部141fは、シール部材15bに適合する円環状に形成されている。   The spring 15a is a valve formed in a liquid phase refrigerant passage 141d with a resinous annular seal member 15b disposed at the tip of the liquid phase refrigerant side valve body 15 with respect to the liquid phase refrigerant side valve body 15. A load is applied to the seat 141f in a direction to increase the sealing performance. The valve seat 141f is formed in an annular shape that fits the seal member 15b.

さらに、液相冷媒側弁体15は、シャフト15cを介してソレノイドアクチュエータ16(以下、単にソレノイドと記載する。)の稼働部材(アーマチュア)に連結されている。ソレノイド16は、電力を供給することによって電磁力を発生させて稼働部材を変位させる電磁機構であって、空調制御装置40から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。   Furthermore, the liquid phase refrigerant side valve body 15 is connected to an operating member (armature) of a solenoid actuator 16 (hereinafter simply referred to as a solenoid) through a shaft 15c. The solenoid 16 is an electromagnetic mechanism that generates an electromagnetic force by supplying electric power to displace the operating member, and its operation is controlled by a control voltage output from the air conditioning control device 40.

本実施形態では、空調制御装置40がソレノイド16に電力を供給すると、稼働部材に作用する電磁力によって、シャフト15cを介して液相冷媒側弁体15に通路141d1を開く側の荷重がかかる。そして、この電磁力による荷重がスプリング15aによる荷重を超えることによって、図5に示すように、液相冷媒側弁体15が変位して液相冷媒通路141dのうち第2冷媒流出口141eに連なる通路141d1を開く。従って、本実施形態のソレノイド16、液相冷媒側弁体15および弁座部141f等は、いわゆるノーマルクローズ型の電磁弁を構成している。   In the present embodiment, when the air-conditioning control device 40 supplies power to the solenoid 16, a load on the side that opens the passage 141d1 is applied to the liquid-phase refrigerant-side valve body 15 via the shaft 15c by electromagnetic force acting on the operating member. Then, when the load due to the electromagnetic force exceeds the load due to the spring 15a, as shown in FIG. 5, the liquid-phase refrigerant side valve body 15 is displaced and continues to the second refrigerant outlet 141e in the liquid-phase refrigerant passage 141d. Open the passage 141d1. Accordingly, the solenoid 16, the liquid-phase refrigerant side valve body 15, the valve seat portion 141f, and the like of the present embodiment constitute a so-called normally closed electromagnetic valve.

第2、第3冷媒流出口141e、141iには、配管部品51〜53、61〜63を介して、室外熱交換器20の冷媒入口側が接続されている。具体的には、図4、5に示すように、第2冷媒流出口141eには、統合弁側の第1継手51、第1配管52および室外熱交換器側の第1継手53を介して、室外熱交換器20の第1冷媒入口20aが接続されている。第3冷媒流出口141iには、統合弁側の第2継手61、第2配管62および室外熱交換器側の第2継手63を介して、室外熱交換器20の第2冷媒入口20bが接続されている。   The refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger 20 is connected to the second and third refrigerant outlets 141e and 141i through piping parts 51 to 53 and 61 to 63, respectively. Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the second refrigerant outlet 141 e is provided with a first joint 51 on the integrated valve side, a first pipe 52, and a first joint 53 on the outdoor heat exchanger side. The first refrigerant inlet 20a of the outdoor heat exchanger 20 is connected. A second refrigerant inlet 20b of the outdoor heat exchanger 20 is connected to the third refrigerant outlet 141i through a second joint 61 on the integrated valve side, a second pipe 62, and a second joint 63 on the outdoor heat exchanger side. Has been.

統合弁側の第1、第2継手51、61は、ロワーボデー141とは別体の金属製部品である。第1、第2配管52、62は、統合弁側の第1、第2継手51、61および室外熱交換器側の第1、第2継手53、63とは別体の金属製部品であり、これらとろう付け也溶接等によって接続されている。   The first and second joints 51 and 61 on the integrated valve side are metal parts separate from the lower body 141. The first and second pipes 52 and 62 are separate metal parts from the first and second joints 51 and 61 on the integrated valve side and the first and second joints 53 and 63 on the outdoor heat exchanger side. These are connected by brazing and welding.

図8に示すように、統合弁側の第1、第2継手51、61は、それぞれ、シール部材としてのOリング51a、61aを介して、ロワーボデー141の第2、第3冷媒流出口141e、141iに直接接続されている。統合弁側の第1、第2継手51、61は、それぞれ、内部通路51b、61bを有している。   As shown in FIG. 8, the first and second joints 51 and 61 on the integrated valve side are respectively connected to the second and third refrigerant outlets 141e of the lower body 141 via O-rings 51a and 61a as seal members. 141i is directly connected. The first and second joints 51 and 61 on the integrated valve side have internal passages 51b and 61b, respectively.

また、図8に示すように、第3冷媒流出口141iに接続された統合弁側の第2継手61は、その内部通路61bに固定絞り17が設けられている。この固定絞り17は、第2継手61の内部加工によって第2継手61に一体形成されたものである。この固定絞り17としては、絞り開度が固定されたノズルあるいはオリフィスが採用される。なお、固定絞り17を第2継手61と別体部品として形成し、固定絞り17を第2継手61の内部に圧入、かしめ等によって固定してもよい。   Further, as shown in FIG. 8, the integrated valve side second joint 61 connected to the third refrigerant outlet 141i is provided with a fixed throttle 17 in its internal passage 61b. The fixed throttle 17 is integrally formed with the second joint 61 by internal processing of the second joint 61. As the fixed throttle 17, a nozzle or an orifice having a fixed throttle opening is employed. The fixed throttle 17 may be formed as a separate part from the second joint 61, and the fixed throttle 17 may be fixed inside the second joint 61 by press fitting, caulking, or the like.

図4に示すように、本実施形態では、液相冷媒通路141dのうち第3冷媒流出口141iに連なる通路141d2は、液相冷媒側弁体15が第2冷媒流出口141eに連なる通路141d1を閉じた際に、液相冷媒を第3冷媒流出口141iから流出させるように、弁座部141fの内周側通路よりも冷媒流れ上流側に設けられている。   As shown in FIG. 4, in the present embodiment, a passage 141d2 connected to the third refrigerant outlet 141i in the liquid phase refrigerant passage 141d is replaced with a passage 141d1 in which the liquid phase refrigerant side valve body 15 is connected to the second refrigerant outlet 141e. When closed, the refrigerant is provided upstream of the refrigerant flow with respect to the inner peripheral passage of the valve seat 141f so that the liquid refrigerant flows out of the third refrigerant outlet 141i.

このため、液相冷媒側弁体15が通路141d1を閉じた状態では、気液分離空間141bにて分離された液相冷媒が、第3冷媒流出口141iから流出し、固定絞り17で減圧されて、室外熱交換器20に流入するようになっている。   For this reason, in a state where the liquid-phase refrigerant side valve body 15 closes the passage 141d1, the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 141b flows out from the third refrigerant outlet 141i and is reduced in pressure by the fixed throttle 17. Then, it flows into the outdoor heat exchanger 20.

一方、第2冷媒流出口141eから流出した冷媒が配管部品51、52、53を通過する際に生じる圧力損失は、冷媒が固定絞り17を通過する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。このため、図5に示すように、液相冷媒側弁体15が通路141dを開いた状態では、気液分離空間141bにて分離された液相冷媒が、第2冷媒流出口141eから流出して、殆ど減圧されることなく、室外熱交換器20に流入するようになっている。   On the other hand, the pressure loss that occurs when the refrigerant that has flowed out from the second refrigerant outlet 141 e passes through the piping components 51, 52, and 53 is extremely small compared to the pressure loss that occurs when the refrigerant passes through the fixed throttle 17. Therefore, as shown in FIG. 5, in a state where the liquid phase refrigerant side valve body 15 opens the passage 141d, the liquid phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 141b flows out from the second refrigerant outlet 141e. Thus, it flows into the outdoor heat exchanger 20 with almost no pressure reduction.

次に、アッパーボデー142は、ロワーボデー141と同等の外径を有する略角柱状の金属ブロック体で形成されている。アッパーボデー142には、気液分離空間141bにて分離された気相冷媒を統合弁14の外部へ流出させる第1冷媒流出口142a側へ導く気相冷媒通路142b、気液分離空間141bと気相冷媒通路142bとを連通させる分離気相冷媒流出パイプ部142c等が設けられている。   Next, the upper body 142 is formed of a substantially prismatic metal block body having an outer diameter equivalent to that of the lower body 141. In the upper body 142, a gas-phase refrigerant passage 142b that leads the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 141b to the first refrigerant outlet 142a that flows out of the integrated valve 14 and the gas-liquid separation space 141b and the gas are separated. A separated gas-phase refrigerant outflow pipe portion 142c and the like are provided to communicate with the phase refrigerant passage 142b.

分離気相冷媒流出パイプ部142cは、丸管状に形成されており、アッパーボデー142とロワーボデー141が一体化された際に、気液分離空間141bと同軸上に配置される。従って、気液分離空間141b内へ流入した冷媒は、分離気相冷媒流出パイプ部142cの周囲を旋回する。   The separated gas-phase refrigerant outflow pipe portion 142c is formed in a round tubular shape, and is arranged coaxially with the gas-liquid separation space 141b when the upper body 142 and the lower body 141 are integrated. Therefore, the refrigerant that has flowed into the gas-liquid separation space 141b swirls around the separated gas-phase refrigerant outflow pipe portion 142c.

さらに、分離気相冷媒流出パイプ部142cの最下端部は、気液分離空間141bの内部に位置付けられるように延びており、この最下端部には、気液分離空間141bにて分離された気相冷媒を流出させる分離気相冷媒出口穴142dが形成されている。   Further, the lowermost end portion of the separated gas-phase refrigerant outflow pipe portion 142c extends so as to be positioned inside the gas-liquid separation space 141b, and the gas-liquid separation space 141b is separated from the lowermost end portion. A separated gas-phase refrigerant outlet hole 142d through which the phase refrigerant flows out is formed.

気相冷媒通路142bは、気液分離空間141bおよび分離気相冷媒流出パイプ部142cの上方側に配置されており、気液分離空間141bの軸方向に垂直な方向(本実施形態では水平方向)に延びて、アッパーボデー142の中心部を通過して側壁面同士を貫通するように形成された断面円形状の貫通穴によって構成されている。   The gas-phase refrigerant passage 142b is disposed above the gas-liquid separation space 141b and the separated gas-phase refrigerant outflow pipe portion 142c, and is perpendicular to the axial direction of the gas-liquid separation space 141b (in this embodiment, the horizontal direction). And is formed by a through-hole having a circular cross section formed so as to pass through the central portion of the upper body 142 and penetrate the side wall surfaces.

さらに、この貫通穴の一端側の開口部が、第1冷媒流出口142aを構成している。また、気相冷媒通路142bの内部には、気相冷媒通路142bを開閉する気相冷媒側弁体18が収容されている。この気相冷媒側弁体18は、第2冷媒流出口141e側の冷媒圧力と気相冷媒通路142b側の冷媒圧力との圧力差によって変位する差圧弁で構成されている。   Furthermore, the opening part of the one end side of this through-hole comprises the 1st refrigerant | coolant outflow port 142a. In addition, a gas phase refrigerant side valve element 18 that opens and closes the gas phase refrigerant path 142b is accommodated in the gas phase refrigerant path 142b. The gas-phase refrigerant side valve body 18 is configured by a differential pressure valve that is displaced by a pressure difference between the refrigerant pressure on the second refrigerant outlet 141e side and the refrigerant pressure on the gas-phase refrigerant passage 142b side.

具体的には、気相冷媒通路142bを形成する貫通穴は、気相冷媒側弁体18の胴体部18aによって、気相冷媒通路142b側の空間と背圧室142eを形成する空間に区画されている。そして、液相冷媒側弁体15が通路141d1を開いた状態では、背圧室142eに、圧力導入通路19を介して、第2冷媒流出口141e側の冷媒圧力が導かれる。液相冷媒側弁体15が通路141dを閉じた状態では、背圧室142eに、圧力導入通路19、第2冷媒流出口141e、室外熱交換器20を介して、固定絞り17出口側の冷媒圧力が導かれる。   Specifically, the through-hole forming the gas-phase refrigerant passage 142b is partitioned into a space forming the back-pressure chamber 142e and a space on the gas-phase refrigerant passage 142b side by the body portion 18a of the gas-phase refrigerant side valve body 18. ing. In a state where the liquid-phase refrigerant-side valve body 15 opens the passage 141d1, the refrigerant pressure on the second refrigerant outlet 141e side is guided to the back pressure chamber 142e via the pressure introduction passage 19. In a state where the liquid phase refrigerant side valve body 15 closes the passage 141d, the refrigerant on the outlet side of the fixed throttle 17 is connected to the back pressure chamber 142e via the pressure introduction passage 19, the second refrigerant outlet 141e, and the outdoor heat exchanger 20. Pressure is led.

なお、胴体部18aは円柱状に形成されており、軸方向一端側(第1冷媒流出口142a側)の端面で気相冷媒通路142b側の冷媒圧力を受け、軸方向他端側の端面で背圧室142e側の冷媒圧力を受ける。さらに、胴体部18aの外径は、気相冷媒通路142bの内径よりも僅かに小さく、両者は隙間バメの関係となっている。これにより、気相冷媒側弁体18は、気相冷媒通路142b内を変位することができる。   The body portion 18a is formed in a cylindrical shape, receives the refrigerant pressure on the gas phase refrigerant passage 142b side at the end surface on the one axial end side (first refrigerant outlet 142a side), and on the end surface on the other axial end side. The refrigerant pressure on the back pressure chamber 142e side is received. Further, the outer diameter of the body portion 18a is slightly smaller than the inner diameter of the gas-phase refrigerant passage 142b, and both are in a clearance fit. Thereby, the gas-phase refrigerant side valve element 18 can be displaced in the gas-phase refrigerant passage 142b.

圧力導入通路19は、アッパーボデー142とロワーボデー141が一体化された際に、ロワーボデー141およびアッパーボデー142の双方に形成された連通路によって形成されている。さらに、圧力導入通路19の長手方向は、気液分離空間141bおよび分離気相冷媒流出パイプ部142cの軸方向と平行に配置されている。これにより、圧力導入通路19を複雑な通路形状とせず、統合弁14全体としての小型化を図っている。   The pressure introduction passage 19 is formed by a communication passage formed in both the lower body 141 and the upper body 142 when the upper body 142 and the lower body 141 are integrated. Further, the longitudinal direction of the pressure introduction passage 19 is arranged in parallel with the axial direction of the gas-liquid separation space 141b and the separated gas-phase refrigerant outflow pipe portion 142c. Thereby, the pressure introduction passage 19 is not made into a complicated passage shape, and the integrated valve 14 as a whole is reduced in size.

背圧室142eの内部には、気相冷媒側弁体18に気相冷媒通路142bを閉じる側に荷重をかけるコイルバネからなるスプリング(弾性部材)18b、および、気相冷媒側弁体18が気相冷媒通路142bを開いた際に、気相冷媒側弁体18の変位を規制するストッパ(規制部材)18cが収容されている。   Inside the back pressure chamber 142e, there are a spring (elastic member) 18b formed of a coil spring that applies a load to the gas phase refrigerant side valve body 18 on the side where the gas phase refrigerant passage 142b is closed, and the gas phase refrigerant side valve body 18 is in the air. When the phase refrigerant passage 142b is opened, a stopper (regulation member) 18c that regulates the displacement of the gas-phase refrigerant side valve element 18 is accommodated.

スプリング18bは、気相冷媒側弁体18に対して、気相冷媒側弁体18の先端部に配置されたOリングからなるシール部材18dを、気相冷媒通路142b内に形成されたテーパ形状の弁座部142fに押しつけてシール性を高める方向、すなわち気相冷媒側弁体18が気相冷媒通路142bを閉じる方向の荷重をかける。   The spring 18b has a tapered shape in which a seal member 18d made of an O-ring disposed at the tip of the gas-phase refrigerant side valve body 18 is formed in the gas-phase refrigerant passage 142b with respect to the gas-phase refrigerant side valve body 18. Is applied to the valve seat portion 142f to increase the sealing performance, that is, the gas-phase refrigerant side valve body 18 applies a load in the direction of closing the gas-phase refrigerant passage 142b.

ストッパ18cは、気相冷媒側弁体18の変位を規制して、気相冷媒側弁体18の胴体部18aが圧力導入通路19を閉じてしまうことを防止する規制部材としての機能、および、気相冷媒通路142bを形成する貫通穴の他端側の開口部を閉塞する閉塞部材としての機能を果たすものである。   The stopper 18c regulates the displacement of the gas-phase refrigerant side valve body 18 to prevent the body portion 18a of the gas-phase refrigerant side valve body 18 from closing the pressure introduction passage 19, and It functions as a closing member that closes the opening on the other end side of the through hole forming the gas-phase refrigerant passage 142b.

ここで、図5を用いて、気相冷媒側弁体18の作動について説明する。まず、ソレノイド16に電力が供給されて、液相冷媒側弁体15が通路141d1を開いている場合には、図5のP2で示す気相冷媒通路142bは気液分離空間141bにて分離された気相冷媒の圧力の冷媒圧力となり、P3で示す背圧室142e内の冷媒圧力は、気液分離空間141bにて分離された液相冷媒の圧力となる。   Here, the action | operation of the gaseous-phase refrigerant | coolant side valve body 18 is demonstrated using FIG. First, when power is supplied to the solenoid 16 and the liquid-phase refrigerant side valve body 15 opens the passage 141d1, the gas-phase refrigerant passage 142b indicated by P2 in FIG. 5 is separated in the gas-liquid separation space 141b. The refrigerant pressure in the back pressure chamber 142e indicated by P3 becomes the pressure of the liquid phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 141b.

従って、気相冷媒通路142b側の冷媒圧力P2と背圧室142e内の冷媒圧力P3は、ほぼ同等となる。その結果、ソレノイド16に電力が供給されている場合には、気相冷媒側弁体18は、スプリング18bから受ける荷重によって気相冷媒通路142bを閉じる。   Therefore, the refrigerant pressure P2 on the gas phase refrigerant passage 142b side and the refrigerant pressure P3 in the back pressure chamber 142e are substantially equal. As a result, when electric power is supplied to the solenoid 16, the gas-phase refrigerant side valve body 18 closes the gas-phase refrigerant passage 142b with a load received from the spring 18b.

なお、図1〜図3に示すように、統合弁14の第1冷媒流出口142aには、圧縮機11の中間圧ポート11bが接続されている。このため、圧縮機11の作動時に気相冷媒側弁体18が気相冷媒通路142bを閉じると、第1冷媒流出口142a側の冷媒圧力P1は、圧縮機11の吸入圧となる。従って、図5において、P1<P2の関係となる。   As shown in FIGS. 1 to 3, the intermediate pressure port 11 b of the compressor 11 is connected to the first refrigerant outlet 142 a of the integrated valve 14. For this reason, when the gas-phase refrigerant side valve body 18 closes the gas-phase refrigerant passage 142b during the operation of the compressor 11, the refrigerant pressure P1 on the first refrigerant outlet 142a side becomes the suction pressure of the compressor 11. Therefore, in FIG. 5, the relationship of P1 <P2 is established.

このため、圧縮機11の作動時に気相冷媒側弁体18が気相冷媒通路142bを閉じると、気相冷媒通路142bの冷媒圧力P2および背圧室142e内の冷媒圧力P3に多少の変動が生じても、ソレノイド16に電力が供給されなくなるまで、気相冷媒通路142bが閉じられた状態が維持される。   For this reason, if the gas-phase refrigerant side valve element 18 closes the gas-phase refrigerant passage 142b during the operation of the compressor 11, there are some fluctuations in the refrigerant pressure P2 in the gas-phase refrigerant passage 142b and the refrigerant pressure P3 in the back pressure chamber 142e. Even if it occurs, the gas-phase refrigerant passage 142b is kept closed until power is not supplied to the solenoid 16.

次に、ソレノイド16に電力が供給されなくなって、液相冷媒側弁体15が通路141d1を閉じると、図4のP1で示す第1冷媒流出口142a側の冷媒圧力は圧縮機11の中間圧ポート11b側の冷媒圧力となり、P2で示す気相冷媒通路142bの冷媒圧力は高段側膨脹弁13で減圧された中間圧力となり、P3で示す背圧室142e内の冷媒圧力は、固定絞り17にて減圧された後の圧力となる。   Next, when power is not supplied to the solenoid 16 and the liquid-phase refrigerant side valve body 15 closes the passage 141d1, the refrigerant pressure on the first refrigerant outlet 142a side indicated by P1 in FIG. The refrigerant pressure in the gas phase refrigerant passage 142b indicated by P2 becomes the intermediate pressure reduced by the high stage side expansion valve 13, and the refrigerant pressure in the back pressure chamber 142e indicated by P3 is the fixed throttle 17. It becomes the pressure after depressurizing at.

従って、気相冷媒通路142bの冷媒圧力P2と背圧室142e内の冷媒圧力P3との圧力差が拡大して、以下の数式に示す関係となることで、気相冷媒側弁体18が気相冷媒通路142bを開き始める。   Therefore, the pressure difference between the refrigerant pressure P2 in the gas-phase refrigerant passage 142b and the refrigerant pressure P3 in the back pressure chamber 142e increases, and the relationship expressed by the following formula is established. The phase refrigerant passage 142b starts to open.

S2×(P2−P3)>S1×(P3−P1)+Fsp+Ffr
なお、S1は、第1冷媒流出口142aを気相冷媒側弁体18の軸方向に投影した際の面積であり、S2は、気相冷媒側弁体18の胴体部18aの軸方向垂直断面の断面積であり、Fspは気相冷媒側弁体18がスプリング18bから受ける荷重であり、Ffrは気相冷媒側弁体18が変位する際の摩擦力(フリクション)である。
S2 × (P2-P3)> S1 × (P3-P1) + Fsp + Ffr
S1 is an area when the first refrigerant outlet 142a is projected in the axial direction of the gas-phase refrigerant side valve body 18, and S2 is an axial vertical cross section of the body portion 18a of the gas-phase refrigerant side valve body 18. Fsp is a load that the gas-phase refrigerant side valve element 18 receives from the spring 18b, and Ffr is a frictional force (friction) when the gas-phase refrigerant side valve element 18 is displaced.

そして、気相冷媒側弁体18が気相冷媒通路142bを開くと、図4のP1で示す第1冷媒流出口142a側の冷媒圧力およびP2で示す気相冷媒通路142bの冷媒圧力は、気液分離空間141bにて分離された気相冷媒の圧力となり、P3で示す背圧室142e内の冷媒圧力は、固定絞り17にて減圧された後の圧力となる。   When the gas-phase refrigerant side valve element 18 opens the gas-phase refrigerant passage 142b, the refrigerant pressure on the first refrigerant outlet 142a side indicated by P1 in FIG. 4 and the refrigerant pressure in the gas-phase refrigerant passage 142b indicated by P2 are The pressure of the gas-phase refrigerant separated in the liquid separation space 141b becomes the pressure, and the refrigerant pressure in the back pressure chamber 142e indicated by P3 becomes the pressure after being reduced by the fixed throttle 17.

従って、背圧室142e内の冷媒圧力P3は気相冷媒通路142bの冷媒圧力P2よりも低くなり、以下の数式に示す関係となることで、気相冷媒側弁体18が気相冷媒通路142bを開いた状態が維持される。   Accordingly, the refrigerant pressure P3 in the back pressure chamber 142e is lower than the refrigerant pressure P2 in the gas-phase refrigerant passage 142b, and the relationship shown in the following mathematical formula is established. Is kept open.

S2×(P2−P3)>Fsp
なお、統合弁14の第1冷媒流出口142aから圧縮機11の中間圧ポート11bに至る冷媒配管には、統合弁14から圧縮機11の中間圧ポート11bへ冷媒が流れることのみを許容する図示しない逆止弁が配置されている。これにより、圧縮機11側から統合弁14側へ冷媒が逆流することを防止している。もちろん、この逆止弁を統合弁14あるいは圧縮機11と一体的に構成してもよい。
S2 × (P2-P3)> Fsp
Note that the refrigerant piping from the first refrigerant outlet 142a of the integrated valve 14 to the intermediate pressure port 11b of the compressor 11 only allows the refrigerant to flow from the integrated valve 14 to the intermediate pressure port 11b of the compressor 11. Not check valve is arranged. This prevents the refrigerant from flowing backward from the compressor 11 side to the integrated valve 14 side. Of course, this check valve may be integrated with the integrated valve 14 or the compressor 11.

図1〜図3に示す室外熱交換器20は、ボンネット内に配置されて、内部を流通する冷媒と送風ファン21から送風された外気とを熱交換させるものである。この室外熱交換器20は、少なくとも暖房運転モード時(第1、第2暖房モード時)には、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発器として機能し、冷房運転モード時等には、高圧冷媒を放熱させる放熱器として機能する熱交換器である。   The outdoor heat exchanger 20 shown in FIGS. 1-3 is arrange | positioned in a bonnet, and heat-exchanges the refrigerant | coolant which distribute | circulates an inside and the external air ventilated from the ventilation fan 21. As shown in FIG. The outdoor heat exchanger 20 functions as an evaporator that evaporates the low-pressure refrigerant and exerts an endothermic effect at least in the heating operation mode (first and second heating modes), and in the cooling operation mode and the like. It is a heat exchanger that functions as a heat radiator that dissipates high-pressure refrigerant.

また、図1〜図3に示すように、室外熱交換器20の冷媒出口側には、第2減圧手段としての冷房用膨脹弁22の冷媒入口側が接続されている。冷房用膨脹弁22は、冷房運転モード時等に室外熱交換器20から流出し、室内蒸発器23へ流入する冷媒を減圧させるものである。この冷房用膨脹弁22の基本的構成は、高段側膨脹弁13と同様であり、空調制御装置40から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   Moreover, as shown in FIGS. 1-3, the refrigerant | coolant inlet side of the expansion valve 22 for a cooling as a 2nd pressure reduction means is connected to the refrigerant | coolant outlet side of the outdoor heat exchanger 20. As shown in FIG. The cooling expansion valve 22 depressurizes the refrigerant that flows out of the outdoor heat exchanger 20 and flows into the indoor evaporator 23 in the cooling operation mode or the like. The basic configuration of the cooling expansion valve 22 is the same as that of the high-stage expansion valve 13, and its operation is controlled by a control signal output from the air conditioning control device 40.

冷房用膨脹弁22の出口側には、室内蒸発器23の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器23は、室内空調ユニット30の空調ケース31内のうち、室内凝縮器12の送風空気流れ上流側に配置され、冷房運転モードおよび除湿暖房運転モード等にその内部を流通する冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることにより送風空気を冷却する蒸発器として機能する熱交換器である。   The refrigerant inlet side of the indoor evaporator 23 is connected to the outlet side of the cooling expansion valve 22. The indoor evaporator 23 is arranged in the air conditioning case 31 of the indoor air conditioning unit 30 on the upstream side of the blower air flow of the indoor condenser 12, and evaporates the refrigerant that circulates in the cooling operation mode, the dehumidifying heating operation mode, and the like. It is a heat exchanger that functions as an evaporator that cools the blown air by causing it to exhibit an endothermic effect.

室内蒸発器23の出口側には、アキュムレータ24の入口側が接続されている。アキュムレータ24は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して余剰冷媒を蓄える低圧側気液分離器である。さらに、アキュムレータ24の気相冷媒出口には、圧縮機11の吸入ポート11aが接続されている。従って、室内蒸発器23は、圧縮機11の吸入ポート11a側へ流出させるように接続されている。   The outlet side of the indoor evaporator 23 is connected to the inlet side of the accumulator 24. The accumulator 24 is a low-pressure side gas-liquid separator that separates the gas-liquid refrigerant flowing into the accumulator 24 and stores excess refrigerant. Furthermore, the suction port 11 a of the compressor 11 is connected to the gas phase refrigerant outlet of the accumulator 24. Therefore, the indoor evaporator 23 is connected so as to flow out to the suction port 11 a side of the compressor 11.

さらに、室外熱交換器20の冷媒出口側には、室外熱交換器20から流出した冷媒を冷房用膨脹弁22および室内蒸発器23を迂回させてアキュムレータ24の入口側へ導く膨脹弁迂回用通路25が接続されている。この膨脹弁迂回用通路25には、迂回通路開閉弁27が配置されている。   Furthermore, on the refrigerant outlet side of the outdoor heat exchanger 20, an expansion valve bypass passage that guides the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 20 to the inlet side of the accumulator 24 while bypassing the cooling expansion valve 22 and the indoor evaporator 23. 25 is connected. A bypass passage opening / closing valve 27 is disposed in the expansion valve bypass passage 25.

迂回通路開閉弁27は、膨脹弁迂回用通路25を開閉する電磁弁であり空調制御装置40から出力される制御電圧によって、その開閉作動が制御される。また、冷媒が迂回通路開閉弁27を通過する際に生じる圧力損失は、冷房用膨脹弁22を通過する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。   The bypass passage opening / closing valve 27 is an electromagnetic valve that opens and closes the expansion valve bypass passage 25, and its opening / closing operation is controlled by a control voltage output from the air conditioning control device 40. Further, the pressure loss that occurs when the refrigerant passes through the bypass passage opening / closing valve 27 is extremely small with respect to the pressure loss that occurs when the refrigerant passes through the cooling expansion valve 22.

従って、室外熱交換器20から流出した冷媒は、迂回通路開閉弁27が開いている場合には膨脹弁迂回用通路25を介してアキュムレータ24へ流入する。この際、冷房用膨脹弁22の絞り開度を全閉としてもよい。   Therefore, the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 20 flows into the accumulator 24 through the expansion valve bypass passage 25 when the bypass passage opening / closing valve 27 is open. At this time, the throttle opening of the cooling expansion valve 22 may be fully closed.

また、迂回通路開閉弁27が閉じている場合には冷房用膨脹弁22を介して室内蒸発器23へ流入する。これにより、迂回通路開閉弁27は、ヒートポンプサイクル10の冷媒回路を切り替えることができる。従って、本実施形態の迂回通路開閉弁27は、統合弁14とともに、冷媒回路切替手段を構成している。   Further, when the bypass passage opening / closing valve 27 is closed, it flows into the indoor evaporator 23 through the cooling expansion valve 22. Thereby, the bypass passage opening / closing valve 27 can switch the refrigerant circuit of the heat pump cycle 10. Therefore, the bypass passage opening / closing valve 27 of this embodiment constitutes a refrigerant circuit switching means together with the integrated valve 14.

次に、室内空調ユニット30について説明する。室内空調ユニット30は、車室内最前部の計器盤(インストルメントパネル)の内側に配置されて、室内空調ユニット30の外殻を形成するとともに、その内部に車室内に送風される送風空気の空気通路を形成する空調ケース31を有している。そして、この空気通路に送風機32、前述の室内凝縮器12、室内蒸発器23等が収容されている。   Next, the indoor air conditioning unit 30 will be described. The indoor air conditioning unit 30 is arranged inside the instrument panel (instrument panel) at the foremost part of the vehicle interior, forms an outer shell of the indoor air conditioning unit 30, and air blown into the interior of the vehicle interior. It has an air conditioning case 31 that forms a passage. And the air blower 32, the above-mentioned indoor condenser 12, the indoor evaporator 23, etc. are accommodated in this air passage.

空調ケース31の空気流れ最上流側には、内気と外気とを切替導入する内外気切替装置33が配置されている。内外気切替装置33の空気流れ下流側には、内外気切替装置33を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機32が配置されている。この送風機32は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機であって、空調制御装置40から出力される制御電圧によって回転数(送風量)が制御される。   On the most upstream side of the air flow in the air conditioning case 31, an inside / outside air switching device 33 that switches between introduction of inside air and outside air is arranged. On the downstream side of the air flow of the inside / outside air switching device 33, a blower 32 that blows air sucked through the inside / outside air switching device 33 toward the vehicle interior is arranged. The blower 32 is an electric blower that drives a centrifugal multiblade fan with an electric motor, and the number of rotations (the amount of blown air) is controlled by a control voltage output from the air conditioning control device 40.

送風機32の空気流れ下流側には、前述の室内蒸発器23および室内凝縮器12が、送風空気の流れに対して、室内蒸発器23→室内凝縮器12の順に配置されている。換言すると、室内蒸発器23は、室内凝縮器12に対して、空気流れ上流側に配置されている。   On the downstream side of the air flow of the blower 32, the indoor evaporator 23 and the indoor condenser 12 described above are arranged in the order of the indoor evaporator 23 → the indoor condenser 12 with respect to the flow of the blown air. In other words, the indoor evaporator 23 is disposed on the upstream side of the air flow with respect to the indoor condenser 12.

また、空調ケース31内には、室内蒸発器23通過後の送風空気を、室内凝縮器12を迂回して流すバイパス通路35が設けられており、室内蒸発器23の空気流れ下流側であって、かつ、室内凝縮器12の空気流れ上流側には、エアミックスドア34が配置されている。   Further, a bypass passage 35 is provided in the air conditioning case 31 to flow the blown air after passing through the indoor evaporator 23, bypassing the indoor condenser 12, on the downstream side of the air flow of the indoor evaporator 23. And the air mix door 34 is arrange | positioned in the air flow upstream of the indoor condenser 12. FIG.

エアミックスドア34は、室内蒸発器23通過後の送風空気のうち、室内凝縮器12側を通過する送風空気の風量とバイパス通路35を通過させる風量との風量割合を調整することによって、室内凝縮器12へ流入する送風空気の流量(風量)を調整する流量調整手段であり、室内凝縮器12の熱交換能力を調整する機能を果たす。   The air mix door 34 adjusts the air volume ratio between the air volume that passes through the indoor condenser 12 and the air volume that passes through the bypass passage 35 among the air that has passed through the indoor evaporator 23, thereby condensing the indoor air. This is a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate (air volume) of the blown air flowing into the condenser 12, and functions to adjust the heat exchange capacity of the indoor condenser 12.

また、室内凝縮器12およびバイパス通路35の空気流れ下流側には、室内凝縮器12にて冷媒と熱交換して加熱された送風空気とバイパス通路35を通過して加熱されていない送風空気が合流する合流空間36が設けられている。   Further, on the downstream side of the air flow of the indoor condenser 12 and the bypass passage 35, blown air heated by exchanging heat with the refrigerant in the indoor condenser 12 and blown air not heated through the bypass passage 35 are present. A merge space 36 for merging is provided.

空調ケース31の空気流れ最下流部には、合流空間36にて合流した送風空気を、空調対象空間である車室内へ吹き出す開口穴が配置されている。具体的には、この開口穴としては、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ開口穴37a、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス開口穴37b、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット開口穴37cが設けられている。   An opening hole is provided in the most downstream portion of the air flow case 31 of the air conditioning case 31 to blow the blown air merged in the merge space 36 into the vehicle interior that is the air conditioning target space. Specifically, as this opening hole, a defroster opening hole 37a that blows conditioned air toward the inner side surface of the vehicle front window glass, a face opening hole 37b that blows conditioned air toward the upper body of the passenger in the passenger compartment, and the feet of the passenger The foot opening hole 37c which blows air-conditioning wind toward is provided.

従って、エアミックスドア34が、室内凝縮器12を通過させる風量とバイパス通路35を通過させる風量との風量割合を調整することによって、合流空間36内の送風空気の温度が調整される。なお、エアミックスドア34は、空調制御装置40から出力される制御信号によって作動が制御される図示しないサーボモータによって駆動される。   Therefore, the air mix door 34 adjusts the air volume ratio between the air volume passing through the indoor condenser 12 and the air volume passing through the bypass passage 35, thereby adjusting the temperature of the blown air in the merge space 36. The air mix door 34 is driven by a servo motor (not shown) whose operation is controlled by a control signal output from the air conditioning controller 40.

さらに、デフロスタ開口穴37a、フェイス開口穴37bおよびフット開口穴37cの空気流れ上流側には、それぞれ、デフロスタ開口穴37aの開口面積を調整するデフロスタドア38a、フェイス開口穴37bの開口面積を調整するフェイスドア38b、フット開口穴37cの開口面積を調整するフットドア38cが配置されている。これらのデフロスタドア38a、フェイスドア38bおよびフットドア38cは、各開口穴37a〜37cを開閉して、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、リンク機構等を介して、空調制御装置40から出力される制御信号によってその作動が制御される図示しないサーボモータによって駆動される。   Further, on the upstream side of the air flow of the defroster opening hole 37a, the face opening hole 37b, and the foot opening hole 37c, the opening areas of the defroster door 38a and the face opening hole 37b for adjusting the opening area of the defroster opening hole 37a are adjusted. A foot door 38c for adjusting the opening area of the face door 38b and the foot opening hole 37c is disposed. These defroster doors 38a, face doors 38b, and foot doors 38c constitute the outlet mode switching means that opens and closes the respective opening holes 37a to 37c and switches the outlet mode, and through a link mechanism or the like, It is driven by a servo motor (not shown) whose operation is controlled by a control signal output from the air conditioning controller 40.

また、デフロスタ開口穴37a、フェイス開口穴37bおよびフット開口穴37cの空気流れ下流側は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口に接続されている。   In addition, the air flow downstream side of the defroster opening hole 37a, the face opening hole 37b, and the foot opening hole 37c is respectively connected to a face air outlet, a foot air outlet, and a defroster air outlet provided in the vehicle interior via ducts that form air passages. Connected to the exit.

次に、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置40は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。空調制御装置40は、そのROM内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種空調制御機器の作動を制御する。   Next, the electric control unit of this embodiment will be described. The air conditioning control device 40 includes a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like and peripheral circuits thereof. The air conditioning control device 40 performs various calculations and processes based on the air conditioning control program stored in the ROM, and controls the operation of various air conditioning control devices connected to the output side.

また、空調制御装置40の入力側には、車室内温度を検出する内気センサ、外気温を検出する外気センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、室内蒸発器23からの吹出空気温度(蒸発器温度)を検出する蒸発器温度センサ、圧縮機11から吐出された高圧冷媒圧力を検出する吐出圧センサ、室内凝縮器12から流出した冷媒の温度を検出する凝縮器温度センサ、圧縮機11へ吸入される吸入冷媒圧力を検出する吸入圧センサ等の種々の空調制御用のセンサ群41が接続されている。   Further, on the input side of the air conditioning control device 40, an inside air sensor that detects the temperature inside the vehicle, an outside air sensor that detects the outside air temperature, a solar radiation sensor that detects the amount of solar radiation in the vehicle interior, and the temperature of air blown from the indoor evaporator 23 ( An evaporator temperature sensor for detecting the evaporator temperature), a discharge pressure sensor for detecting the high-pressure refrigerant pressure discharged from the compressor 11, a condenser temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerant flowing out of the indoor condenser 12, and the compressor 11 Various air-conditioning control sensor groups 41 such as a suction pressure sensor for detecting the suction refrigerant pressure sucked in are connected.

さらに、空調制御装置40の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された図示しない操作パネルが接続され、この操作パネルに設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネルに設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置1の作動スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ、冷房運転モード、除湿暖房運転モードおよび暖房運転モードを選択するモード選択スイッチ等が設けられている。   Furthermore, an operation panel (not shown) disposed near the instrument panel in the front of the passenger compartment is connected to the input side of the air conditioning control device 40, and operation signals from various air conditioning operation switches provided on the operation panel are input. The Specifically, various air conditioning operation switches provided on the operation panel include an operation switch of the vehicle air conditioner 1, a vehicle interior temperature setting switch for setting the vehicle interior temperature, a cooling operation mode, a dehumidifying heating operation mode, and a heating operation mode. A mode selection switch or the like for selecting is provided.

次に、上記構成における本実施形態の車両用空調装置1の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置1は、特許文献1に記載の車両用空調装置と同様に、冷房運転モード、暖房運転モード、および、除湿暖房モードのいずれかの運転を行う。以下に各運転モードにおける作動を説明する。   Next, the operation of the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment having the above configuration will be described. The vehicle air conditioner 1 according to the present embodiment performs any one of the cooling operation mode, the heating operation mode, and the dehumidifying heating mode, similarly to the vehicle air conditioner described in Patent Document 1. The operation in each operation mode will be described below.

(a)冷房運転モード
冷房運転モードは、操作パネルの作動スイッチが投入(ON)された状態で、選択スイッチによって冷房運転モードが選択されると開始される。
(A) Cooling operation mode The cooling operation mode is started when the operation switch of the operation panel is turned on (ON) and the cooling operation mode is selected by the selection switch.

冷房運転モードでは、空調制御装置40が、高段側膨脹弁13を全開状態とし、統合弁14のソレノイド16を通電状態とし、冷房用膨脹弁22を減圧作用を発揮する絞り状態とし、さらに、迂回通路開閉弁27を閉弁状態とする。   In the cooling operation mode, the air conditioning control device 40 fully opens the high stage side expansion valve 13, sets the solenoid 16 of the integrated valve 14 to the energized state, sets the cooling expansion valve 22 to a throttled state that exerts a pressure reducing action, The bypass passage opening / closing valve 27 is closed.

これにより、統合弁14は、図5に示すように、液相冷媒側弁体15が液相冷媒通路141dのうち第2冷媒流出口141eに連なる通路141d1を開き、気相冷媒側弁体18が気相冷媒通路142bを閉じた状態となる。ヒートポンプサイクル10は、図1の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒回路に切り替えられる。   Thereby, as shown in FIG. 5, the integrated valve 14 opens the channel | path 141d1 which the liquid phase refrigerant | coolant side valve body 15 continues to the 2nd refrigerant | coolant outflow port 141e among the liquid phase refrigerant paths 141d, and the gaseous-phase refrigerant | coolant side valve body 18 Closes the gas-phase refrigerant passage 142b. The heat pump cycle 10 is switched to a refrigerant circuit through which a refrigerant flows as shown by solid line arrows in FIG.

この冷媒回路の構成で、空調制御装置40は、上述の空調制御用のセンサ群41の検出信号および操作パネルの操作信号を読み込み、検出信号および操作信号の値に基づいて車室内へ吹き出す空気の目標温度である目標吹出温度TAOを算出する。さらに、空調制御装置40は、算出された目標吹出温度TAOおよびセンサ群の検出信号に基づいて、各種空調制御機器の作動状態を決定し、決定された制御信号等を各種空調制御機器へ出力する。   With this refrigerant circuit configuration, the air conditioning control device 40 reads the detection signal of the air conditioning control sensor group 41 and the operation signal of the operation panel, and the air blown into the vehicle interior based on the value of the detection signal and the operation signal. A target blowing temperature TAO that is a target temperature is calculated. Further, the air conditioning control device 40 determines the operating state of various air conditioning control devices based on the calculated target blowout temperature TAO and the detection signal of the sensor group, and outputs the determined control signals and the like to the various air conditioning control devices. .

例えば、圧縮機11の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機11の電動モータに出力される制御信号については、以下のように決定される。まず、目標吹出温度TAOに基づいて、予め空調制御装置40に記憶された制御マップを参照して、室内蒸発器23の目標蒸発器吹出温度TEOを決定する。そして、この目標蒸発器吹出温度TEOと蒸発器温度センサによって検出された室内蒸発器23からの吹出空気温度との偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて室内蒸発器23からの吹出空気温度が目標蒸発器吹出温度TEOに近づくように、圧縮機11の電動モータに出力される制御信号が決定される。   For example, the refrigerant discharge capacity of the compressor 11, that is, the control signal output to the electric motor of the compressor 11 is determined as follows. First, the target evaporator outlet temperature TEO of the indoor evaporator 23 is determined based on the target outlet temperature TAO with reference to a control map stored in the air conditioning controller 40 in advance. And based on the deviation of this target evaporator blowing temperature TEO and the blowing air temperature from the indoor evaporator 23 detected by the evaporator temperature sensor, the blowing air temperature from the indoor evaporator 23 is determined using a feedback control method. A control signal output to the electric motor of the compressor 11 is determined so as to approach the target evaporator outlet temperature TEO.

また、冷房用膨脹弁22へ出力される制御信号については、冷房用膨脹弁22へ流入する冷媒の過冷却度が、COPを略最大値に近づくように予め決定された目標過冷却度に近づくように決定される。   As for the control signal output to the cooling expansion valve 22, the supercooling degree of the refrigerant flowing into the cooling expansion valve 22 approaches the target supercooling degree determined in advance so that the COP approaches a substantially maximum value. To be determined.

また、エアミックスドア34のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア34が室内凝縮器12の空気通路を閉塞し、室内蒸発器23通過後の送風空気の全流量がバイパス通路35を通過するように決定される。   Regarding the control signal output to the servo motor of the air mix door 34, the air mix door 34 closes the air passage of the indoor condenser 12, and the total flow rate of the blown air after passing through the indoor evaporator 23 is the bypass passage 35. Is determined to pass.

従って、冷房運転モードのヒートポンプサイクル10では、図1に示すように、圧縮機11の吐出ポート11cから吐出された高圧冷媒が室内凝縮器12へ流入する。この際、エアミックスドア34が室内凝縮器12の空気通路を閉塞しているので、室内凝縮器12へ流入した冷媒は殆ど車室内送風空気へ放熱することなく、室内凝縮器12から流出していく。室内凝縮器12から流出した冷媒は、高段側膨脹弁13が全開状態となっているので、高段側膨脹弁13にて殆ど減圧されることなく流出し、統合弁14の冷媒流入口141aから気液分離空間141b内へ流入する。   Therefore, in the heat pump cycle 10 in the cooling operation mode, the high-pressure refrigerant discharged from the discharge port 11c of the compressor 11 flows into the indoor condenser 12, as shown in FIG. At this time, since the air mix door 34 closes the air passage of the indoor condenser 12, the refrigerant flowing into the indoor condenser 12 flows out of the indoor condenser 12 without radiating heat to the vehicle interior air. Go. Since the high-stage side expansion valve 13 is fully opened, the refrigerant that has flowed out from the indoor condenser 12 flows out with almost no pressure reduction at the high-stage side expansion valve 13, and the refrigerant inlet 141 a of the integrated valve 14. Flows into the gas-liquid separation space 141b.

統合弁14へ流入する冷媒は過熱度を有する気相状態となっているので、統合弁14の気液分離空間141bでは冷媒の気液が分離されることなく、気相冷媒が液相冷媒通路141dへ流入する。さらに、液相冷媒通路141dへ流入した気相冷媒は、液相冷媒側弁体15が第2冷媒流出口141eに連なる通路141d1を開いているので、第2冷媒流出口141eから流出して、室外熱交換器20へ流入する。つまり、統合弁14から流出した冷媒は殆ど圧力損失を生じることなく、室外熱交換器20へ流入する。この際、第2冷媒流出口141e側の冷媒圧力が圧力導入通路19を介して背圧室142eに導かれるので、気相冷媒側弁体18は気相冷媒通路142bを閉じる。従って、第1冷媒流出口142aから冷媒が流出することはない。   Since the refrigerant flowing into the integrated valve 14 is in a gas phase state having superheat, the gas-liquid refrigerant is not separated in the gas-liquid separation space 141b of the integrated valve 14, and the gas-phase refrigerant is in the liquid-phase refrigerant passage. It flows into 141d. Further, the gas-phase refrigerant flowing into the liquid-phase refrigerant passage 141d flows out from the second refrigerant outlet 141e because the liquid-phase refrigerant-side valve body 15 opens the passage 141d1 connected to the second refrigerant outlet 141e. It flows into the outdoor heat exchanger 20. That is, the refrigerant flowing out of the integrated valve 14 flows into the outdoor heat exchanger 20 with almost no pressure loss. At this time, since the refrigerant pressure on the second refrigerant outlet 141e side is guided to the back pressure chamber 142e via the pressure introduction passage 19, the gas phase refrigerant side valve element 18 closes the gas phase refrigerant passage 142b. Therefore, the refrigerant does not flow out from the first refrigerant outlet 142a.

室外熱交換器20へ流入した冷媒は、送風ファン21から送風された外気と熱交換して放熱する。室外熱交換器20から流出した冷媒は、迂回通路開閉弁27が閉弁状態となっているので、絞り状態となっている冷房用膨脹弁22へ流入して低圧冷媒となるまで、等エンタルピ的に減圧膨脹される。   The refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 20 exchanges heat with the outside air blown from the blower fan 21 to radiate heat. The refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 20 is isoenthalpy until it flows into the cooling expansion valve 22 in the throttled state and becomes a low-pressure refrigerant because the bypass passage opening / closing valve 27 is closed. Inflated to a reduced pressure.

そして、冷房用膨脹弁22にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器23へ流入し、送風機32から送風された室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内送風空気が冷却され、冷却された送風空気が車室内へ吹き出される。   Then, the low-pressure refrigerant decompressed by the cooling expansion valve 22 flows into the indoor evaporator 23, absorbs heat from the indoor air blown from the blower 32, and evaporates. As a result, the vehicle interior air is cooled, and the cooled air is blown out into the vehicle interior.

室内蒸発器23から流出した冷媒は、アキュムレータ24へ流入して気液分離される。そして、分離された気相冷媒が圧縮機11の吸入ポート11aから吸入されて低段側圧縮機構→高段側圧縮機構の順に再び圧縮される。一方、分離された液相冷媒はサイクルが要求されている冷凍能力を発揮するために必要としていない余剰冷媒としてアキュムレータ24内に蓄えられる。   The refrigerant flowing out of the indoor evaporator 23 flows into the accumulator 24 and is separated into gas and liquid. The separated gas-phase refrigerant is sucked from the suction port 11a of the compressor 11 and compressed again in the order of the low-stage compression mechanism → the high-stage compression mechanism. On the other hand, the separated liquid-phase refrigerant is stored in the accumulator 24 as surplus refrigerant that is not necessary for exhibiting the refrigerating capacity required for the cycle.

(b)暖房運転モード
次に、暖房運転モードについて説明する。前述の如く、本実施形態のヒートポンプサイクル10では、暖房運転モードとして、第1暖房モード、第2暖房モードを実行することができる。まず、暖房運転モードは、車両用空調装置の作動スイッチが投入(ON)された状態で、選択スイッチによって暖房運転モードが選択されると開始される。
(B) Heating operation mode Next, heating operation mode is demonstrated. As described above, in the heat pump cycle 10 of the present embodiment, the first heating mode and the second heating mode can be executed as the heating operation mode. First, the heating operation mode is started when the heating operation mode is selected by the selection switch while the operation switch of the vehicle air conditioner is turned on.

そして、暖房運転モードが開始されると、空調制御装置40が空調制御用のセンサ群41の検出信号および操作パネルの操作信号を読み込み、圧縮機11の冷媒吐出能力(圧縮機11の回転数)を決定する。さらに、決定された回転数に応じて、第1暖房モードあるいは第2暖房モード時を実行する。   When the heating operation mode is started, the air conditioning control device 40 reads the detection signal of the air conditioning control sensor group 41 and the operation signal of the operation panel, and the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 (the rotation speed of the compressor 11). To decide. Further, the first heating mode or the second heating mode is executed according to the determined rotation speed.

(b)−1:第1暖房モード
まず、第1暖房モードについて説明する。第1暖房モードが実行されると、空調制御装置40が、高段側膨脹弁13を絞り状態とし、統合弁14のソレノイド16を非通電状態とし、冷房用膨脹弁22を全閉状態とし、さらに、迂回通路開閉弁27を開弁状態とする。
(B) -1: First Heating Mode First, the first heating mode will be described. When the first heating mode is executed, the air-conditioning control device 40 puts the high stage side expansion valve 13 into a throttled state, puts the solenoid 16 of the integrated valve 14 into a non-energized state, puts the cooling expansion valve 22 into a fully closed state, Further, the bypass passage opening / closing valve 27 is opened.

これにより、統合弁14は、図4に示すように、液相冷媒側弁体15が液相冷媒通路141dのうち第2冷媒流出口141eに連なる通路141d1を閉じ、気相冷媒側弁体18が気相冷媒通路142bを開いた状態となる。ヒートポンプサイクル10は、図2の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。   Thereby, as shown in FIG. 4, the integrated valve 14 closes the passage 141d1 of the liquid-phase refrigerant side valve body 15 that is connected to the second refrigerant outlet 141e in the liquid-phase refrigerant path 141d, and the gas-phase refrigerant-side valve body 18 Will open the gas-phase refrigerant passage 142b. The heat pump cycle 10 is switched to the refrigerant flow path through which the refrigerant flows as shown by the solid arrows in FIG.

この冷媒流路構成(サイクル構成)で、空調制御装置40が、冷房運転モードと同様に、空調制御用のセンサ群41の検出信号および操作パネルの操作信号を読み込み、目標吹出温度TAOおよびセンサ群の検出信号に基づいて、各種空調制御機器の作動状態を決定し、決定された制御信号等を各種空調制御機器へ出力する。   With this refrigerant flow path configuration (cycle configuration), the air-conditioning control device 40 reads the detection signal of the air-conditioning control sensor group 41 and the operation signal of the operation panel, as in the cooling operation mode, and the target blowing temperature TAO and the sensor group. Based on this detection signal, the operating states of various air conditioning control devices are determined, and the determined control signals and the like are output to various air conditioning control devices.

なお、第1暖房モードでは、高段側膨脹弁13へ出力される制御信号については、室内凝縮器12における冷媒圧力が予め定めた目標高圧となるように、あるいは、室内凝縮器12から流出する冷媒の過冷却度が予め定めた目標過冷却度となるように決定される。また、エアミックスドア34のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア34がバイパス通路35を閉塞し、室内蒸発器23通過後の送風空気の全流量が室内凝縮器12を通過するように決定される
従って、第1暖房モードのヒートポンプサイクル10では、図2の実線矢印に示すように、圧縮機11の吐出ポート11cから吐出された高圧冷媒が室内凝縮器12へ流入する。室内凝縮器12へ流入した冷媒は、送風機32から送風されて室内蒸発器23を通過した車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱され、加熱された車室内送風空気が車室内に吹き出される。
In the first heating mode, the control signal output to the high stage side expansion valve 13 flows out from the indoor condenser 12 so that the refrigerant pressure in the indoor condenser 12 becomes a predetermined target high pressure. The degree of supercooling of the refrigerant is determined to be a predetermined target degree of supercooling. For the control signal output to the servo motor of the air mix door 34, the air mix door 34 closes the bypass passage 35, and the entire flow rate of the blown air after passing through the indoor evaporator 23 passes through the indoor condenser 12. Accordingly, in the heat pump cycle 10 in the first heating mode, the high-pressure refrigerant discharged from the discharge port 11c of the compressor 11 flows into the indoor condenser 12 as shown by the solid line arrow in FIG. The refrigerant that has flowed into the indoor condenser 12 exchanges heat with the vehicle interior blown air that has been blown from the blower 32 and passed through the indoor evaporator 23 to dissipate heat. Thereby, the vehicle interior air is heated, and the heated vehicle interior air is blown into the vehicle interior.

室内凝縮器12から流出した冷媒は、絞り状態となっている高段側膨脹弁13にて中間圧冷媒となるまで等エンタルピ的に減圧膨脹される。そして、高段側膨脹弁13にて減圧された中間圧冷媒は、統合弁14の冷媒流入口141aから気液分離空間141b内へ流入して気液分離される。   The refrigerant that has flowed out of the indoor condenser 12 is decompressed and expanded in an enthalpy manner until it becomes an intermediate-pressure refrigerant by the high-stage expansion valve 13 that is in a throttled state. Then, the intermediate pressure refrigerant decompressed by the high-stage side expansion valve 13 flows into the gas-liquid separation space 141b from the refrigerant inlet 141a of the integrated valve 14 and is separated into gas and liquid.

気液分離空間141bにて分離された液相冷媒は、液相冷媒通路141dへ流入する。液相冷媒通路141dへ流入した液相冷媒は、液相冷媒側弁体15が液相冷媒通路141dのうち第2冷媒流出口141eに連なる通路141d1を閉じているので、第3冷媒流出口141iに連なる通路141d2を介して、第3冷媒流出口141iから流出する。第3冷媒流出口141iから流出した液相冷媒は、固定絞り17にて低圧冷媒となるまで等エンタルピ的に減圧膨脹されて、室外熱交換器20に流入する。   The liquid phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 141b flows into the liquid phase refrigerant passage 141d. The liquid-phase refrigerant that has flowed into the liquid-phase refrigerant passage 141d has the third refrigerant outlet 141i because the liquid-phase refrigerant-side valve body 15 closes the passage 141d1 connected to the second refrigerant outlet 141e in the liquid-phase refrigerant passage 141d. It flows out from the third refrigerant outlet 141i through a passage 141d2 connected to the first refrigerant outlet 141d2. The liquid-phase refrigerant that has flowed out of the third refrigerant outlet 141i is decompressed and expanded in an enthalpy manner until it becomes a low-pressure refrigerant in the fixed throttle 17, and flows into the outdoor heat exchanger 20.

この際、固定絞り17にて減圧された後の冷媒圧力が、室外熱交換器20、第2冷媒流出口141eおよび圧力導入通路19を介して、背圧室142eに導かれるので、気相冷媒側弁体18が気相冷媒通路142bを開く。従って、気液分離空間141bにて分離された気相冷媒は、統合弁14の第1冷媒流出口142aから流出して圧縮機11の中間圧ポート11b側へ流入する。中間圧ポート11bへ流入した中間圧気相冷媒は、低段側圧縮機構吐出冷媒と合流して、高段側圧縮機構へ吸入される。   At this time, the refrigerant pressure after being depressurized by the fixed throttle 17 is guided to the back pressure chamber 142e via the outdoor heat exchanger 20, the second refrigerant outlet 141e, and the pressure introduction passage 19, so that the gas phase refrigerant The side valve body 18 opens the gas-phase refrigerant passage 142b. Therefore, the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 141 b flows out from the first refrigerant outlet 142 a of the integrated valve 14 and flows into the intermediate pressure port 11 b side of the compressor 11. The intermediate-pressure gas-phase refrigerant flowing into the intermediate-pressure port 11b joins with the low-stage compression mechanism discharge refrigerant and is sucked into the high-stage compression mechanism.

室外熱交換器20へ流入した冷媒は、送風ファン21から送風された外気と熱交換して吸熱して、室外熱交換器20から流出する。室外熱交換器20から流出した冷媒は、迂回通路開閉弁27が開弁状態となっているので、膨脹弁迂回用通路25を介して、アキュムレータ24へ流入して気液分離される。そして、分離された気相冷媒が圧縮機11の吸入ポート11aから吸入されて再び圧縮される。一方、分離された液相冷媒はサイクルが要求されている冷凍能力を発揮するために必要としていない余剰冷媒としてアキュムレータ24内に蓄えられる。   The refrigerant that has flowed into the outdoor heat exchanger 20 exchanges heat with the outside air blown from the blower fan 21 to absorb heat, and flows out of the outdoor heat exchanger 20. The refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 20 flows into the accumulator 24 through the expansion valve bypass passage 25 and is separated into gas and liquid because the bypass passage opening / closing valve 27 is in the open state. The separated gas-phase refrigerant is sucked from the suction port 11a of the compressor 11 and compressed again. On the other hand, the separated liquid-phase refrigerant is stored in the accumulator 24 as surplus refrigerant that is not necessary for exhibiting the refrigerating capacity required for the cycle.

以上の如く、第1暖房モードでは、固定絞り17にて減圧された低圧冷媒を圧縮機11の吸入ポート11aから吸入させ、高段側膨脹弁13にて減圧された中間圧冷媒を中間圧ポート11bへ流入させて昇圧過程の冷媒と合流させる、ガスインジェクションサイクル(エコノマイザ式冷凍サイクル)を構成することができる。   As described above, in the first heating mode, the low-pressure refrigerant depressurized by the fixed throttle 17 is sucked from the suction port 11a of the compressor 11, and the intermediate-pressure refrigerant depressurized by the high stage side expansion valve 13 is used as the intermediate pressure port. A gas injection cycle (economizer refrigeration cycle) that flows into 11b and joins with the refrigerant in the pressure increasing process can be configured.

これにより、高段側圧縮機構に、温度の低い混合冷媒を吸入させることができ、高段側圧縮機構の圧縮効率を向上させることができるとともに、低段側圧縮機構および高段側圧縮機構の双方の吸入冷媒圧力と吐出冷媒圧力との圧力差を縮小させて、双方の圧縮機構の圧縮効率を向上させることができる。その結果、ヒートポンプサイクル10全体としてのCOPを向上させることができる。   This allows the high-stage compression mechanism to suck the low-temperature mixed refrigerant, improves the compression efficiency of the high-stage compression mechanism, and reduces the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism. By reducing the pressure difference between the suction refrigerant pressure and the discharge refrigerant pressure, the compression efficiency of both compression mechanisms can be improved. As a result, the COP of the heat pump cycle 10 as a whole can be improved.

(b)−2:第2暖房モード
次に、第2暖房モードについて説明する。第2暖房モードが実行されると、空調制御装置40が、高段側膨脹弁13を絞り状態とし、統合弁14のソレノイド16を通電状態とし、冷房用膨脹弁22を全閉状態とし、さらに、迂回通路開閉弁27を開弁状態とする。これにより、統合弁14は、冷房運転モードと同様に、図5に示す状態となり、ヒートポンプサイクル10は、図3の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。
(B) -2: Second Heating Mode Next, the second heating mode will be described. When the second heating mode is executed, the air-conditioning control device 40 sets the high stage side expansion valve 13 to the throttle state, sets the solenoid 16 of the integrated valve 14 to the energized state, sets the cooling expansion valve 22 to the fully closed state, Then, the bypass passage opening / closing valve 27 is opened. As a result, the integrated valve 14 is in the state shown in FIG. 5 as in the cooling operation mode, and the heat pump cycle 10 is switched to the refrigerant flow path through which the refrigerant flows as shown by the solid line arrows in FIG.

この冷媒流路構成(サイクル構成)で、空調制御装置40が、冷房運転モードと同様に、空調制御用のセンサ群41の検出信号および操作パネルの操作信号を読み込み、目標吹出温度TAOおよびセンサ群の検出信号に基づいて、各種空調制御機器の作動状態を決定し、決定された制御信号等を各種空調制御機器へ出力する。   With this refrigerant flow path configuration (cycle configuration), the air-conditioning control device 40 reads the detection signal of the air-conditioning control sensor group 41 and the operation signal of the operation panel, as in the cooling operation mode, and the target blowing temperature TAO and the sensor group. Based on this detection signal, the operating states of various air conditioning control devices are determined, and the determined control signals and the like are output to the various air conditioning control devices.

なお、第2暖房モード時では、高段側膨脹弁13へ出力される制御信号については、室内凝縮器12における冷媒圧力が予め定めた目標高圧となるように、あるいは、室内凝縮器12から流出する冷媒の過冷却度が予め定めた目標過冷却度となるように決定される。また、エアミックスドア34のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア34がバイパス通路35を閉塞し、室内蒸発器23通過後の送風空気の全流量が室内凝縮器12を通過するように決定される。   In the second heating mode, the control signal output to the high stage side expansion valve 13 flows out from the indoor condenser 12 so that the refrigerant pressure in the indoor condenser 12 becomes a predetermined target high pressure. The degree of supercooling of the refrigerant to be set is determined to be a predetermined target supercooling degree. For the control signal output to the servo motor of the air mix door 34, the air mix door 34 closes the bypass passage 35, and the entire flow rate of the blown air after passing through the indoor evaporator 23 passes through the indoor condenser 12. To be determined.

従って、第2暖房モード時のヒートポンプサイクル10では、図3の実線矢印に示すように、圧縮機11の吐出ポート11cから吐出された高圧冷媒が室内凝縮器12へ流入し、第1暖房モード時と同様に、車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱され、加熱された車室内送風空気が車室内に吹き出される。   Therefore, in the heat pump cycle 10 in the second heating mode, as shown by the solid line arrow in FIG. 3, the high-pressure refrigerant discharged from the discharge port 11c of the compressor 11 flows into the indoor condenser 12, and in the first heating mode. Similarly, heat is exchanged with the air blown into the passenger compartment to dissipate heat. Thereby, the vehicle interior air is heated, and the heated vehicle interior air is blown into the vehicle interior.

室内凝縮器12から流出した冷媒は、絞り状態となっている高段側膨脹弁13にて低圧冷媒となるまで等エンタルピ的に減圧膨脹されて、統合弁14の気液分離空間141b内へ流入する。気液分離空間141bへ流入した冷媒は、冷房運転モードと同様に、第2冷媒流出口141eから流出し、室外熱交換器20へ流入する。   The refrigerant flowing out of the indoor condenser 12 is decompressed and expanded in an enthalpy manner until it becomes a low-pressure refrigerant in the throttled high-stage expansion valve 13 and flows into the gas-liquid separation space 141b of the integrated valve 14. To do. The refrigerant that has flowed into the gas-liquid separation space 141b flows out of the second refrigerant outlet 141e and flows into the outdoor heat exchanger 20, as in the cooling operation mode.

室外熱交換器20へ流入した低圧冷媒は、送風ファン21から送風された外気と熱交換して吸熱して、室外熱交換器20から流出する。室外熱交換器20から流出した冷媒は、迂回通路開閉弁27が開弁状態となっているので、膨脹弁迂回用通路25を介して、アキュムレータ24へ流入して気液分離される。そして、分離された気相冷媒が圧縮機11の吸入ポート11aから吸入される。   The low-pressure refrigerant that has flowed into the outdoor heat exchanger 20 exchanges heat with the outside air blown from the blower fan 21, absorbs heat, and flows out of the outdoor heat exchanger 20. The refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 20 flows into the accumulator 24 through the expansion valve bypass passage 25 and is separated into gas and liquid because the bypass passage opening / closing valve 27 is in the open state. The separated gas-phase refrigerant is sucked from the suction port 11a of the compressor 11.

ここで、第2暖房モード時を、第1暖房モードに対して、外気温が高い場合等のように暖房負荷が比較的低い場合に実行することの効果を説明する。第1暖房モードでは、上述の如く、ガスインジェクションサイクルを構成することができるので、ヒートポンプサイクル10全体としてのCOPを向上させることができる。   Here, the effect of executing the second heating mode when the heating load is relatively low, such as when the outside air temperature is high, is described with respect to the first heating mode. In the first heating mode, since the gas injection cycle can be configured as described above, the COP of the heat pump cycle 10 as a whole can be improved.

つまり、理論的には、圧縮機11の回転数が同一であれば、第1暖房モードは、第2暖房モード時よりも高い暖房性能を発揮することができる。換言すると、同一の暖房性能を発揮させるために必要な圧縮機11の回転数(冷媒吐出能力)は、第2暖房モードよりも第1暖房モード時の方が低くなる。   That is, theoretically, if the rotation speed of the compressor 11 is the same, the first heating mode can exhibit higher heating performance than that in the second heating mode. In other words, the rotation speed (refrigerant discharge capacity) of the compressor 11 necessary for exhibiting the same heating performance is lower in the first heating mode than in the second heating mode.

ところが、圧縮機構には、圧縮効率が最大(ピーク)となる最大効率回転数があり、最大効率回転数よりも回転数が低くなると、圧縮効率が大きく低下してしまうという特性がある。このため、暖房負荷が比較的低い場合に圧縮機11を最大効率回転数よりも低い回転数で作動させると、第1暖房モードでは、却ってCOPが低下してしまうことがある。   However, the compression mechanism has a maximum efficiency rotational speed at which the compression efficiency is maximized (peak), and the compression efficiency is greatly reduced when the rotational speed is lower than the maximum efficient rotational speed. For this reason, when the compressor 11 is operated at a rotation speed lower than the maximum efficiency rotation speed when the heating load is relatively low, the COP may decrease in the first heating mode.

そこで、本実施形態では、上述の最大効率回転数を基準回転数として、第1暖房モードの実行中に、圧縮機11の回転数が基準回転数以下となってしまう場合に第2暖房モードへ切り替え、第2暖房モードの実行中に基準回転数に対して予め定めた所定量を加えた回転数以上となった際に第1暖房モードへ切り替えるようにしている。   Therefore, in the present embodiment, when the rotation speed of the compressor 11 becomes equal to or less than the reference rotation speed during execution of the first heating mode with the above-described maximum efficiency rotation speed as the reference rotation speed, the second heating mode is entered. Switching to the first heating mode is performed when the rotation speed becomes equal to or higher than the rotation speed obtained by adding a predetermined amount to the reference rotation speed during execution of the second heating mode.

これにより、第1暖房モードおよび第2暖房モードのうち高いCOPを発揮できる運転モードを選択することができる。従って、第1暖房モードの実行中に、圧縮機11の回転数が基準回転数以下となってしまう場合であっても、第2暖房モードへ切り替えることにより、ヒートポンプサイクル10全体としてのCOPを向上させることができる。   Thereby, the operation mode which can exhibit high COP can be selected among 1st heating mode and 2nd heating mode. Therefore, even when the rotation speed of the compressor 11 becomes equal to or lower than the reference rotation speed during the execution of the first heating mode, the COP of the heat pump cycle 10 as a whole is improved by switching to the second heating mode. Can be made.

(c)除湿暖房運転モード
次に、除湿暖房運転モードについて説明する。除湿暖房運転モードは、冷房運転モード時に車室内温度設定スイッチによって設定された設定温度が外気温よりも高い温度に設定された際に実行される。
(C) Dehumidification heating operation mode Next, the dehumidification heating operation mode is demonstrated. The dehumidifying and heating operation mode is executed when the set temperature set by the vehicle interior temperature setting switch in the cooling operation mode is set to a temperature higher than the outside air temperature.

除湿暖房モードが実行されると、空調制御装置40が、高段側膨脹弁13を全開状態あるいは絞り状態とし、統合弁14のソレノイド16を通電状態とし、冷房用膨脹弁22を全開状態あるいは絞り状態とし、さらに、迂回通路開閉弁27を閉弁状態とする。これにより、ヒートポンプサイクル10は、冷房運転モードと同様の図1の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。   When the dehumidifying and heating mode is executed, the air-conditioning control device 40 sets the high stage side expansion valve 13 to a fully open state or throttled state, sets the solenoid 16 of the integrated valve 14 to an energized state, and sets the cooling expansion valve 22 to a fully open state or throttle. Further, the bypass passage opening / closing valve 27 is closed. As a result, the heat pump cycle 10 is switched to the refrigerant flow path through which the refrigerant flows as shown by the solid line arrows in FIG. 1 similar to the cooling operation mode.

この冷媒流路構成(サイクル構成)で、空調制御装置40が、冷房運転モードと同様に、空調制御用のセンサ群41の検出信号および操作パネルの操作信号を読み込み、目標吹出温度TAOおよびセンサ群の検出信号に基づいて、各種空調制御機器の作動状態を決定し、決定された制御信号等を各種空調制御機器へ出力する。   With this refrigerant flow path configuration (cycle configuration), the air-conditioning control device 40 reads the detection signal of the air-conditioning control sensor group 41 and the operation signal of the operation panel, as in the cooling operation mode, and the target blowing temperature TAO and the sensor group. Based on this detection signal, the operating states of various air conditioning control devices are determined, and the determined control signals and the like are output to the various air conditioning control devices.

例えば、エアミックスドア34のサーボモータへ出力される制御信号については、図1中に破線で示すように、エアミックスドア34がバイパス通路35を閉塞し、室内蒸発器23通過後の送風空気の全流量が室内凝縮器12を通過するように決定される。   For example, with respect to the control signal output to the servo motor of the air mix door 34, as shown by the broken line in FIG. 1, the air mix door 34 closes the bypass passage 35 and the blown air after passing through the indoor evaporator 23. The total flow rate is determined to pass through the indoor condenser 12.

高段側膨脹弁13および冷房用膨脹弁22へ出力される制御信号については、設定温度と外気温との温度差に応じて、高段側膨脹弁13および冷房用膨脹弁22が全開状態あるいは絞り状態となるように決定される。一例を挙げると、高段側膨脹弁13が全開状態となり、冷房用膨脹弁22が絞り状態となるように決定される。   With respect to the control signal output to the high stage side expansion valve 13 and the cooling expansion valve 22, the high stage side expansion valve 13 and the cooling expansion valve 22 are fully opened or not according to the temperature difference between the set temperature and the outside temperature. It is determined so as to be in the aperture state. As an example, it is determined that the high stage side expansion valve 13 is fully opened and the cooling expansion valve 22 is in the throttle state.

従って、除湿暖房モード時のヒートポンプサイクル10では、図1の実線矢印に示すように、圧縮機11の吐出ポート11cから吐出された高圧冷媒は、室内凝縮器12へ流入して、室内蒸発器23にて冷却されて除湿された車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。   Therefore, in the heat pump cycle 10 in the dehumidifying and heating mode, as shown by the solid line arrow in FIG. 1, the high-pressure refrigerant discharged from the discharge port 11 c of the compressor 11 flows into the indoor condenser 12, and the indoor evaporator 23 The heat is exchanged with the air blown into the passenger compartment that has been cooled and dehumidified in order to radiate heat. Thereby, vehicle interior blowing air is heated.

室内凝縮器12から流出した冷媒は、冷房運転モードと同様に、高段側膨脹弁13→統合弁14の順に流れて室外熱交換器20へ流入する。そして、室外熱交換器20へ流入した高圧冷媒は、送風ファン21から送風された外気と熱交換して放熱する。以降の作動は冷房運転モードと同様である。   The refrigerant that has flowed out of the indoor condenser 12 flows in the order of the high-stage expansion valve 13 → the integrated valve 14 and flows into the outdoor heat exchanger 20 in the same manner as in the cooling operation mode. The high-pressure refrigerant that has flowed into the outdoor heat exchanger 20 exchanges heat with the outside air blown from the blower fan 21 to dissipate heat. The subsequent operation is the same as in the cooling operation mode.

以上の如く、除湿暖房モード時には、室内蒸発器23にて冷却され除湿された車室内送風空気を、室内凝縮器12にて加熱して車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の除湿暖房を実現することができる。   As described above, in the dehumidifying and heating mode, the vehicle interior blown air cooled and dehumidified by the indoor evaporator 23 can be heated by the indoor condenser 12 and blown out into the vehicle interior. Thereby, dehumidification heating of a vehicle interior is realizable.

次に、本実施形態の効果について説明する。   Next, the effect of this embodiment will be described.

本実施形態では、固定絞り17を配管部品である第2継手61の内部通路に設けている。第1暖房モード時では、固定絞り17によって冷媒が減圧されることにより、固定絞り17通過後の冷媒の温度は、ボデー140内部の冷媒の温度よりも低くなる。このため、第1暖房モード時では、固定絞り17通過後の低温冷媒は、第2継手61および第2配管62を流れる。   In the present embodiment, the fixed throttle 17 is provided in the internal passage of the second joint 61 that is a piping component. In the first heating mode, the refrigerant is depressurized by the fixed throttle 17, so that the temperature of the refrigerant after passing through the fixed throttle 17 becomes lower than the temperature of the refrigerant inside the body 140. For this reason, in the first heating mode, the low-temperature refrigerant after passing through the fixed throttle 17 flows through the second joint 61 and the second pipe 62.

このように、本実施形態では、固定絞り17がボデー140の外部に位置するので、固定絞り17通過後の低温冷媒をボデー140から遠ざけて、ボデー140に直に接しないようにすることができる。さらに、第2継手61がボデー140と別体であり、Oリング61aを介して、第2継手61とボデー140とが接続されているので、第2継手61とボデー140との間に隙間が生じる。このため、固定絞り出口流路の構成部品がボデー140と一体、すなわち、同じ材料で連続して構成されている場合と比較して、第2継手61とボデー140との間の熱抵抗が高くなっている。これにより、第2継手61とボデー140とを介した固定絞り17通過後の低温冷媒とボデー140内部の高温冷媒との間の熱交換量を大幅に低減できる。   Thus, in this embodiment, since the fixed throttle 17 is located outside the body 140, it is possible to keep the low-temperature refrigerant after passing through the fixed throttle 17 away from the body 140 so that it does not come into direct contact with the body 140. . Furthermore, since the second joint 61 is separate from the body 140 and the second joint 61 and the body 140 are connected via the O-ring 61a, there is a gap between the second joint 61 and the body 140. Arise. Therefore, the thermal resistance between the second joint 61 and the body 140 is higher than in the case where the components of the fixed throttle outlet flow path are integrated with the body 140, that is, continuously formed of the same material. It has become. Thereby, the amount of heat exchange between the low-temperature refrigerant after passing through the fixed throttle 17 via the second joint 61 and the body 140 and the high-temperature refrigerant inside the body 140 can be significantly reduced.

したがって、本実施形態によれば、第1暖房モード時において、固定絞り17通過後の冷媒とボデー140内部の高温冷媒との間の熱交換量を従来技術よりも低減でき、従来技術よりも暖房能力の低下を抑制できる。   Therefore, according to the present embodiment, in the first heating mode, the amount of heat exchange between the refrigerant after passing through the fixed throttle 17 and the high-temperature refrigerant inside the body 140 can be reduced as compared with the conventional technique, and the heating is performed more than the conventional technique. A decrease in ability can be suppressed.

なお、本実施形態では、第2継手61がボデー140の外面のうち第3冷媒流出口141iの周辺部のみと接触しており、第2継手61とボデー140の接触面積が小さくなっていることも、熱交換量の低減に寄与している。   In the present embodiment, the second joint 61 is in contact with only the peripheral portion of the third refrigerant outlet 141i on the outer surface of the body 140, and the contact area between the second joint 61 and the body 140 is small. Also contributes to a reduction in the amount of heat exchange.

また、本実施形態では、統合弁14に直接接続されて統合弁14と一体化する第2継手61に、固定絞り17を設けているので、従来技術よりも車両搭載性が悪化することはない。ちなみに、固定絞りを統合弁の内部に設けた従来技術においても、統合弁と配管を接続するための継手が統合弁に直接接続される。   Moreover, in this embodiment, since the fixed throttle 17 is provided in the 2nd coupling 61 directly connected to the integrated valve 14 and integrated with the integrated valve 14, vehicle mounting property does not deteriorate compared with a prior art. . Incidentally, also in the prior art in which a fixed throttle is provided inside the integrated valve, a joint for connecting the integrated valve and the pipe is directly connected to the integrated valve.

また、本実施形態によれば、従来技術よりも暖房能力の低下を抑制しつつ、統合弁14と固定絞り17の組み付け性を従来技術よりも向上させることができる。すなわち、特許文献1、2に記載の従来技術では、統合弁と配管とを接続するための継手を統合弁に組み付ける前に、固定絞りが形成された樹脂部品を統合弁の内部に挿入する工程が必要であった。これに対して、本実施形態では、統合弁14に統合弁側の第1、第2継手51、61を組み付ければ、統合弁14と固定絞り17の組み付けが完了するため、樹脂部品を挿入する工程を不要にできる。   Moreover, according to this embodiment, the assembly | attachment property of the integrated valve 14 and the fixed throttle 17 can be improved rather than a prior art, suppressing the fall of a heating capability rather than a prior art. That is, in the prior art described in Patent Documents 1 and 2, before assembling the joint for connecting the integrated valve and the pipe to the integrated valve, the step of inserting the resin part in which the fixed throttle is formed into the integrated valve Was necessary. On the other hand, in the present embodiment, if the first and second joints 51 and 61 on the integrated valve side are assembled to the integrated valve 14, the assembly of the integrated valve 14 and the fixed throttle 17 is completed, so the resin part is inserted. The process to do can be made unnecessary.

(第2実施形態)
本実施形態は、第1実施形態に対して、固定絞り17の設置場所を変更したものである。その他の構成は、第1実施形態と同じである。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, the installation location of the fixed diaphragm 17 is changed with respect to the first embodiment. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

図9に示すように、本実施形態では、第3冷媒流出口141iから室外熱交換器20の冷媒流入口までの冷媒通路を構成する配管部品61、62、63のうち、配管62に固定絞り17を設けている。固定絞り17は、配管62の途中に接続される接続部品64の内部通路64aに形成されている。   As shown in FIG. 9, in this embodiment, a fixed throttle is provided in the pipe 62 among the pipe parts 61, 62, and 63 that constitute the refrigerant passage from the third refrigerant outlet 141 i to the refrigerant inlet of the outdoor heat exchanger 20. 17 is provided. The fixed throttle 17 is formed in the internal passage 64 a of the connection component 64 connected in the middle of the pipe 62.

本実施形態においても、ボデー140の外部に位置する配管部品に固定絞り17を設けているので、第1実施形態と同様の効果を奏する。   Also in this embodiment, since the fixed throttle 17 is provided in the piping parts located outside the body 140, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

(第3実施形態)
本実施形態は、第1実施形態に対して、固定絞り17の設置場所を変更したものである。その他の構成は、第1実施形態と同じである。
(Third embodiment)
In the present embodiment, the installation location of the fixed diaphragm 17 is changed with respect to the first embodiment. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

図10に示すように、本実施形態では、第3冷媒流出口141iから室外熱交換器20の冷媒流入口までの冷媒通路を構成する配管部品61、62、63のうち、室外熱交換器側の第2継手63の内部通路63aに固定絞り17を設けている。本実施形態においても、ボデー140の外部に位置する配管部品に固定絞り17を設けているので、第1実施形態と同様の効果を奏する。   As shown in FIG. 10, in the present embodiment, the outdoor heat exchanger side among the piping components 61, 62, and 63 that constitute the refrigerant passage from the third refrigerant outlet 141 i to the refrigerant inlet of the outdoor heat exchanger 20. The fixed throttle 17 is provided in the internal passage 63 a of the second joint 63. Also in this embodiment, since the fixed throttle 17 is provided in the piping parts located outside the body 140, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

(第4実施形態)
本実施形態は、第1実施形態における統合弁側の第1、第2継手51、61を一体化したものである。図11に示すように、本実施形態では、統合弁14の第2、第3冷媒流出口141e、141iは、1つの冷媒通路を介して、室外熱交換器20に接続される。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, the first and second joints 51 and 61 on the integrated valve side in the first embodiment are integrated. As shown in FIG. 11, in the present embodiment, the second and third refrigerant outlets 141e and 141i of the integrated valve 14 are connected to the outdoor heat exchanger 20 via one refrigerant passage.

図12に示すように、ロワーボデー141の第2、第3冷媒流出口141e、141iには、1つの統合弁側の継手71が直接接続されている。この統合弁側の継手71に1つの配管72が接続されており、この配管72に室外熱交換器20の冷媒入口側が接続されている。統合弁側の継手71は、第2冷媒流出口141eおよび第3冷媒流出口141iに対して、1つの配管72を接続するものである。統合弁側の継手71は、第2冷媒流出口141eに直接接続された部分と第3冷媒流出口141iに直接接続された部分とが一体部品として構成されている。   As shown in FIG. 12, one integrated valve side joint 71 is directly connected to the second and third refrigerant outlets 141e and 141i of the lower body 141. One pipe 72 is connected to the joint 71 on the integrated valve side, and the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger 20 is connected to the pipe 72. The joint 71 on the integrated valve side connects one pipe 72 to the second refrigerant outlet 141e and the third refrigerant outlet 141i. The joint 71 on the integrated valve side includes a portion directly connected to the second refrigerant outlet 141e and a portion directly connected to the third refrigerant outlet 141i as an integral part.

より具体的には、図13に示すように、統合弁側の継手71は、内部通路として、第2冷媒流出口141eから流出の冷媒が流れる第1内部通路71aと、第3冷媒流出口141iから流出の冷媒が流れる第2内部通路71bと、配管72に連なる第3内部通路71cとを有し、第1、第2内部通路71a、71bは、第3内部通路71cとつながっている。統合弁側の継手71は、これらの各通路71a、71b、71cを構成する部分が金属製の連続する一体部品として構成されている。   More specifically, as shown in FIG. 13, the joint 71 on the integrated valve side includes, as internal passages, a first internal passage 71 a through which refrigerant flowing out from the second refrigerant outlet 141 e flows and a third refrigerant outlet 141 i. The second internal passage 71b through which the refrigerant flowing out of the refrigerant flows and the third internal passage 71c connected to the pipe 72 are connected to the third internal passage 71c. The joint 71 on the integrated valve side is configured such that the portions constituting these passages 71a, 71b, 71c are continuous integrated parts made of metal.

統合弁側の継手71は、第2内部通路71bに固定絞り17が設けられている。この固定絞り17は、継手71の内部加工によって継手71に一体形成されたものである。なお、固定絞り17を継手71と別体部品として形成し、固定絞り17を継手71の内部に圧入、かしめ等によって固定してもよい。   In the joint 71 on the integrated valve side, the fixed throttle 17 is provided in the second internal passage 71b. The fixed throttle 17 is integrally formed with the joint 71 by internal processing of the joint 71. The fixed throttle 17 may be formed as a separate part from the joint 71, and the fixed throttle 17 may be fixed inside the joint 71 by press fitting, caulking, or the like.

第1内部通路71aを構成する部分が、第2冷媒流出口141eに挿入されており、シール部材としてのOリング71dによってシールされている。同様に、第2内部通路71bを構成する部分が、第3冷媒流出口141iに挿入されており、シール部材としてのOリング71eによってシールされている。   A portion constituting the first internal passage 71a is inserted into the second refrigerant outlet 141e, and is sealed by an O-ring 71d as a seal member. Similarly, the part which comprises the 2nd internal channel | path 71b is inserted in the 3rd refrigerant | coolant outflow port 141i, and is sealed by O-ring 71e as a sealing member.

本実施形態においても、ボデー140の外部に位置する配管部品としての統合弁側の継手71に固定絞り17を設けているので、第1実施形態と同様の効果を奏する。   Also in this embodiment, since the fixed throttle 17 is provided in the joint 71 on the integrated valve side as a piping component located outside the body 140, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

また、本実施形態では、第2冷媒流出口141eおよび第3冷媒流出口141iに対して、1つの配管72を接続する統合弁側の継手71を用いるので、統合弁14と室外熱交換器20とを接続する配管が1つで済む。   In the present embodiment, since the joint 71 on the integrated valve side that connects one pipe 72 to the second refrigerant outlet 141e and the third refrigerant outlet 141i is used, the integrated valve 14 and the outdoor heat exchanger 20 are used. One pipe is sufficient to connect the two.

(第5実施形態)
本実施形態は、第1実施形態に対して、統合弁側の第2継手61の形状を一部変更したものである。
(Fifth embodiment)
In the present embodiment, the shape of the second joint 61 on the integrated valve side is partially changed with respect to the first embodiment.

図14に示すように、統合弁側の第2継手61は、ボデー140の外面と対向する部位に、ボデー140との間に隙間を形成する凹部61cを有している。この凹部61cは、ボデー140の外面のうち第3冷媒流出口141iの周辺部と対向する部位に形成されている。   As shown in FIG. 14, the second joint 61 on the integrated valve side has a recess 61 c that forms a gap between the second joint 61 and the outer surface of the body 140. The recess 61 c is formed in a portion of the outer surface of the body 140 that faces the peripheral portion of the third refrigerant outlet 141 i.

このため、本実施形態では、統合弁14に統合弁側の第2継手61が直接接続された状態において、ボデー140と統合弁側の第2継手61との間に隙間が形成される。これにより、凹部61cを有していない場合と比較して、ボデー140と統合弁側の第2継手61の両者の接触面積を小さくでき、両者の間の熱抵抗を増加させることができる。   For this reason, in the present embodiment, a gap is formed between the body 140 and the second joint 61 on the integrated valve side in a state where the integrated valve side second joint 61 is directly connected to the integrated valve 14. Thereby, compared with the case where it does not have the recessed part 61c, both the contact area of the body 140 and the 2nd coupling 61 by the side of the integrated valve can be made small, and the thermal resistance between both can be increased.

したがって、本実施形態によれば、固定絞り17によって冷媒が減圧される第1暖房モード時において、固定絞り17通過後の冷媒とボデー140内部の冷媒との間の熱移動をより抑制でき、暖房能力の低下をより抑制できる。   Therefore, according to the present embodiment, in the first heating mode in which the refrigerant is decompressed by the fixed throttle 17, heat transfer between the refrigerant after passing through the fixed throttle 17 and the refrigerant inside the body 140 can be further suppressed. A decrease in ability can be further suppressed.

(第6実施形態)
本実施形態は、第4実施形態に対して、第5実施形態と同様に、統合弁側の継手71の形状を一部変更したものである。
(Sixth embodiment)
In the present embodiment, the shape of the joint 71 on the integrated valve side is partially changed as in the fifth embodiment with respect to the fourth embodiment.

図15に示すように、統合弁側の継手71は、第5実施形態と同様に、統合弁14のボデー140の外面と対向する部位に、統合弁14との間に隙間を形成する凹部71fを有している。この凹部71fは、ボデー140の外面のうち第2冷媒流出口141eの周辺部および第3冷媒流出口141iの周辺部と対向する部位に形成されている。   As shown in FIG. 15, the joint 71 on the integrated valve side is a recess 71 f that forms a gap with the integrated valve 14 at a portion facing the outer surface of the body 140 of the integrated valve 14 as in the fifth embodiment. have. The recess 71f is formed in a portion of the outer surface of the body 140 that faces the peripheral portion of the second refrigerant outlet 141e and the peripheral portion of the third refrigerant outlet 141i.

このため、本実施形態においても、第5実施形態と同様に、統合弁14に統合弁側の継手71が直接接続された状態において、ボデー140と継手71との間に隙間が形成されるので、第5実施形態と同様の効果を奏する。   For this reason, in this embodiment as well, as in the fifth embodiment, a gap is formed between the body 140 and the joint 71 in a state where the joint 71 on the integrated valve side is directly connected to the integrated valve 14. The same effects as in the fifth embodiment are achieved.

(第7実施形態)
本実施形態は、第1実施形態に対して、統合弁14と統合弁側の第2継手61との間に熱抵抗が高い部材を追加したものである。
(Seventh embodiment)
In the present embodiment, a member having a high thermal resistance is added between the integrated valve 14 and the second joint 61 on the integrated valve side with respect to the first embodiment.

図16に示すように、統合弁14のボデー140と統合弁側の第2継手61との間に、ボデー140および第2継手61よりも熱抵抗が高い部材61dが配置されている。この部材61dは、ボデー140の外面のうち第3冷媒流出口141iの周辺部と対向する部位に形成された凹部に配置されている。この部材61dとしては、金属よりも熱伝導性が低い材料、例えば、ゴムや樹脂等が挙げられる。   As shown in FIG. 16, a member 61 d having a higher thermal resistance than the body 140 and the second joint 61 is disposed between the body 140 of the integrated valve 14 and the second joint 61 on the integrated valve side. The member 61d is disposed in a recess formed in a portion of the outer surface of the body 140 that faces the peripheral portion of the third refrigerant outlet 141i. Examples of the member 61d include materials having lower thermal conductivity than metals, such as rubber and resin.

このため、本実施形態では、統合弁14に統合弁側の第2継手61が直接接続された状態において、部材61dを有していない場合と比較して、ボデー140と統合弁側の第2継手61の間の熱抵抗が増加する。したがって、本実施形態によれば、固定絞り17によって冷媒が減圧される第1暖房モード時において、固定絞り17通過後の冷媒とボデー140内部の冷媒との間の熱移動をより抑制でき、暖房能力の低下をより抑制できる。   For this reason, in the present embodiment, in the state where the integrated valve-side second joint 61 is directly connected to the integrated valve 14, the body 140 and the integrated valve-side second are compared with the case where the member 61d is not provided. The thermal resistance between the joints 61 increases. Therefore, according to the present embodiment, in the first heating mode in which the refrigerant is decompressed by the fixed throttle 17, heat transfer between the refrigerant after passing through the fixed throttle 17 and the refrigerant inside the body 140 can be further suppressed. A decrease in ability can be further suppressed.

(第8実施形態)
本実施形態は、第4実施形態に対して、第7実施形態と同様に、統合弁14と統合弁側の第2継手61との間に熱抵抗が高い部材を追加したものである。
(Eighth embodiment)
In the present embodiment, a member having a high thermal resistance is added between the integrated valve 14 and the second joint 61 on the integrated valve side, as in the seventh embodiment, with respect to the fourth embodiment.

図17に示すように、統合弁14のボデー140と統合弁側の継手71との間に、ボデー140および継手71よりも熱抵抗が高い部材71gが配置されている。この部材71gは、ボデー140の外面のうち第2冷媒流出口141eの周辺部および第3冷媒流出口141iの周辺部と対向する部位に形成された凹部に配置されている。この部材71gは、第7実施形態の部材61dと同じものである。このため、本実施形態においても、第7実施形態と同様の効果を奏する。   As shown in FIG. 17, a member 71 g having a higher thermal resistance than the body 140 and the joint 71 is disposed between the body 140 of the integrated valve 14 and the joint 71 on the integrated valve side. This member 71g is disposed in a recess formed in a portion of the outer surface of the body 140 that faces the peripheral portion of the second refrigerant outlet 141e and the peripheral portion of the third refrigerant outlet 141i. This member 71g is the same as the member 61d of the seventh embodiment. For this reason, also in this embodiment, there exists an effect similar to 7th Embodiment.

(第9実施形態)
第1〜第8実施形態では、気液分離空間141bから第1冷媒流出口142aへ至る気相冷媒通路142bを開閉するとともに、気液分離空間141bから第2冷媒流出口141eへ至る液相冷媒通路141d1を開閉する弁体として、液相冷媒側弁体15と気相冷媒側弁体18の2つの弁体を用いていた。
(Ninth embodiment)
In the first to eighth embodiments, the gas-phase refrigerant passage 142b from the gas-liquid separation space 141b to the first refrigerant outlet 142a is opened and closed, and the liquid-phase refrigerant from the gas-liquid separation space 141b to the second refrigerant outlet 141e. As the valve body for opening and closing the passage 141d1, the two valve bodies of the liquid phase refrigerant side valve body 15 and the gas phase refrigerant side valve body 18 were used.

これに対して、本実施形態では、図18、19に示すように、その2つの弁体の機能を1つに統合した統合弁体29を用いている。この統合弁体29は、特許文献2に記載の統合弁14が有する統合弁体29と同じものである。なお、本実施形態は、第1実施形態の統合弁14に対して統合弁体29を適用したものであるが、第2〜第8実施形態の統合弁14に対しても統合弁体29を適用することもできる。   On the other hand, in this embodiment, as shown in FIGS. 18 and 19, an integrated valve body 29 in which the functions of the two valve bodies are integrated into one is used. The integrated valve body 29 is the same as the integrated valve body 29 included in the integrated valve 14 described in Patent Document 2. In this embodiment, the integrated valve body 29 is applied to the integrated valve 14 of the first embodiment, but the integrated valve body 29 is also applied to the integrated valve 14 of the second to eighth embodiments. It can also be applied.

本実施形態の統合弁14は、ボデー140の気液分離空間141bの最下方側に、気液分離空間141bから第2冷媒流出口141eへ至る液相冷媒通路141d1および気液分離空間141bから第3冷媒流出口141iへ至る液相冷媒通路141d2が形成されている。各液相冷媒通路141d1、141d2は、気液分離空間141bにて分離された液相冷媒を、対応する各冷媒流出口141e、141iへ導く冷媒通路である。   The integrated valve 14 of the present embodiment has a liquid phase refrigerant passage 141d1 extending from the gas-liquid separation space 141b to the second refrigerant outlet 141e and a gas-liquid separation space 141b on the lowermost side of the gas-liquid separation space 141b of the body 140. A liquid-phase refrigerant passage 141d2 reaching the three refrigerant outlets 141i is formed. The liquid phase refrigerant passages 141d1 and 141d2 are refrigerant passages that guide the liquid phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 141b to the corresponding refrigerant outlets 141e and 141i.

具体的には、ボデー140のうち気液分離空間141bを構成する底面と側面に、それぞれ、気液分離空間141bで分離された液相冷媒の出口となる第1出口穴141c1と第2出口穴141c2とが形成されている。第1出口穴141c1は、気液分離空間141bを構成する底面のうち分離気相冷媒出口穴142dの真下に配置されており、分離気相冷媒出口穴142dと対向している。第2出口穴141c2は、気液分離空間141bを構成する側面の最下部に配置されている。   Specifically, a first outlet hole 141c1 and a second outlet hole serving as outlets of the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 141b are respectively formed on the bottom surface and the side surface constituting the gas-liquid separation space 141b of the body 140. 141c2. The first outlet hole 141c1 is disposed directly below the separated gas-phase refrigerant outlet hole 142d in the bottom surface constituting the gas-liquid separation space 141b, and faces the separated gas-phase refrigerant outlet hole 142d. The 2nd exit hole 141c2 is arrange | positioned in the lowest part of the side surface which comprises the gas-liquid separation space 141b.

第2冷媒流出口141eに連なる液相冷媒通路141d1は、第1出口穴141c1に連なっている。また、第3冷媒流出口141iに連なる液相冷媒通路141d2は、第2出口穴141c2に連なっている。   The liquid-phase refrigerant passage 141d1 connected to the second refrigerant outlet 141e is connected to the first outlet hole 141c1. Further, the liquid-phase refrigerant passage 141d2 connected to the third refrigerant outlet 141i is connected to the second outlet hole 141c2.

統合弁体29は、ボデー140の気液分離空間141bの内部に収容されている。統合弁体29は、上下方向で対向する第1出口穴141c1と分離気相冷媒出口穴142dとの間に配置されている。統合弁体29は、ステッピングモータ28によって上下に移動して、第1出口穴141c1と分離気相冷媒出口穴142dの一方を閉じて、他方を開くようになっている。このようにして、統合弁体29は、気液分離空間141bから第2冷媒流出口141eへ至る液相冷媒通路141d1と、気液分離空間141bから第1冷媒流出口142aへ至る気相冷媒通路142bとを択一的に開閉するようになっている。   The integrated valve body 29 is accommodated in the gas-liquid separation space 141b of the body 140. The integrated valve element 29 is disposed between the first outlet hole 141c1 and the separated vapor phase refrigerant outlet hole 142d that face each other in the vertical direction. The integrated valve body 29 is moved up and down by the stepping motor 28, and closes one of the first outlet hole 141c1 and the separated vapor-phase refrigerant outlet hole 142d and opens the other. In this way, the integrated valve element 29 includes the liquid-phase refrigerant passage 141d1 extending from the gas-liquid separation space 141b to the second refrigerant outlet 141e, and the gas-phase refrigerant passage extending from the gas-liquid separation space 141b to the first refrigerant outlet 142a. 142b is alternatively opened and closed.

本実施形態では、ボデー140のうち気液分離空間141bを構成する面に、第1、第2出口穴141c1、141c2を離して形成している。これにより、統合弁体29が第2冷媒流出口141eに連なる液相冷媒通路141d1を閉じた際に、液相冷媒を第3冷媒流出口141iから流出させることができるようになっている。   In the present embodiment, the first and second outlet holes 141c1 and 141c2 are separated from each other on the surface of the body 140 constituting the gas-liquid separation space 141b. Thereby, when the integrated valve body 29 closes the liquid-phase refrigerant passage 141d1 connected to the second refrigerant outlet 141e, the liquid-phase refrigerant can flow out from the third refrigerant outlet 141i.

ここで、統合弁体29は、下面側に円環状に形成された樹脂製の液相冷媒側シール部材29aが配置され、上面側に円環状に形成された樹脂製の気相冷媒側シール部材29bが配置されている。液相冷媒側シール部材29aは、図18に示すように、統合弁体29が第2冷媒流出口141eに連なる液相冷媒通路141d1を閉じた際に、この液相冷媒通路141d1の第1出口穴141c1に当接する。気相冷媒側シール部材29bは、図19に示すように、統合弁体29が気相冷媒通路142bを閉じた際に、分離気相冷媒流出パイプ部142cの分離気相冷媒出口穴142dに当接する。   Here, in the integrated valve element 29, a resin liquid phase refrigerant side seal member 29a formed in an annular shape on the lower surface side is disposed, and a resin gas phase refrigerant side seal member formed in an annular shape on the upper surface side. 29b is arranged. As shown in FIG. 18, when the integrated valve body 29 closes the liquid phase refrigerant passage 141d1 connected to the second refrigerant outlet 141e, the liquid phase refrigerant side seal member 29a is connected to the first outlet of the liquid phase refrigerant passage 141d1. It abuts on the hole 141c1. As shown in FIG. 19, the gas-phase refrigerant side seal member 29b contacts the separated gas-phase refrigerant outlet hole 142d of the separated gas-phase refrigerant outlet pipe portion 142c when the integrated valve body 29 closes the gas-phase refrigerant passage 142b. Touch.

さらに、統合弁体29は、駆動機構として機能するシャフト29cを介して、ボデー140の上方側にボルト締め等の締結手段によって固定されたステッピングモータ28の可動部材に連結されている。シャフト29cは、分離気相冷媒流出パイプ部142cと同軸上に配置され、分離気相冷媒流出パイプ部142cの内部を貫通するように配置されている。   Further, the integrated valve body 29 is connected to a movable member of the stepping motor 28 fixed to the upper side of the body 140 by fastening means such as bolt fastening via a shaft 29c that functions as a drive mechanism. The shaft 29c is disposed coaxially with the separated gas-phase refrigerant outflow pipe portion 142c, and is disposed so as to penetrate the inside of the separated gas-phase refrigerant outflow pipe portion 142c.

ステッピングモータ28は、統合弁体29をシャフト29cの軸方向(上下方向)に変位させる駆動手段であり、空調制御装置40から出力される制御パルスによって、その作動が制御される。   The stepping motor 28 is a driving means for displacing the integrated valve body 29 in the axial direction (vertical direction) of the shaft 29c, and its operation is controlled by a control pulse output from the air conditioning control device 40.

また、本実施形態では、分離気相冷媒流出パイプ部142cの内部に気相冷媒通路142bが形成されている。分離気相冷媒流出パイプ部142cの上端側には、分離気相冷媒流出パイプ部142cの上端側とボデー140の外部とを連通させる連通穴が設けられており、この連通穴のボデー140の外部側の開口部が第1冷媒流出口142aを構成している。なお、この連通穴は分離気相冷媒流出パイプ部142cの軸方向に対して垂直方向に延びている。   In the present embodiment, a vapor phase refrigerant passage 142b is formed inside the separated vapor phase refrigerant outflow pipe portion 142c. A communication hole is provided on the upper end side of the separated gas-phase refrigerant outflow pipe portion 142c so as to communicate the upper end side of the separated gas-phase refrigerant outflow pipe portion 142c with the outside of the body 140. The opening on the side constitutes the first refrigerant outlet 142a. The communication hole extends in a direction perpendicular to the axial direction of the separated gas-phase refrigerant outflow pipe portion 142c.

また、ボデー140は、気液分離空間141bが内部に形成されたアッパーボデー143と、第2冷媒流出口141eに連なる液相冷媒通路141d1が内部に形成されたロワーボデー144とによって構成されている。   The body 140 includes an upper body 143 in which a gas-liquid separation space 141b is formed, and a lower body 144 in which a liquid-phase refrigerant passage 141d1 connected to the second refrigerant outlet 141e is formed.

本実施形態の統合弁14は、例えば、第1暖房モード時に、図18に示すように、統合弁体29が、第2冷媒流出口141eに連なる液相冷媒通路141d1を閉じ、気相冷媒通路142bを開いた状態となる。これにより、第1実施形態と同様に、気液分離空間141bにて分離された液相冷媒は、第3冷媒流出口141iに連なる液相冷媒通路141d2を介して、第3冷媒流出口141iから流出する。第3冷媒流出口141iから流出した液相冷媒は、固定絞り17にて低圧冷媒となるまで等エンタルピ的に減圧膨脹されて、室外熱交換器20に流入する。   In the integrated valve 14 of the present embodiment, for example, in the first heating mode, as shown in FIG. 18, the integrated valve body 29 closes the liquid-phase refrigerant passage 141d1 connected to the second refrigerant outlet 141e, and the gas-phase refrigerant passage. 142b is opened. As a result, as in the first embodiment, the liquid refrigerant separated in the gas-liquid separation space 141b is transferred from the third refrigerant outlet 141i via the liquid refrigerant passage 141d2 connected to the third refrigerant outlet 141i. leak. The liquid-phase refrigerant that has flowed out of the third refrigerant outlet 141i is decompressed and expanded in an enthalpy manner until it becomes a low-pressure refrigerant in the fixed throttle 17, and flows into the outdoor heat exchanger 20.

(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified within the scope described in the claims as follows.

(1)第1〜第8実施形態では、第2、第3冷媒流出口141e、141iをボデー140の底面に設けたが、第2、第3冷媒流出口141e、141iをボデー140の側面に設けてもよい。   (1) In the first to eighth embodiments, the second and third refrigerant outlets 141e and 141i are provided on the bottom surface of the body 140. However, the second and third refrigerant outlets 141e and 141i are provided on the side surfaces of the body 140. It may be provided.

(2)上記各実施形態では、ボデー140の形状を略円柱形状としたが、角柱形状等の他の形状としてもよい。   (2) In each of the embodiments described above, the shape of the body 140 is a substantially cylindrical shape, but may be other shapes such as a prismatic shape.

(3)上記各実施形態では、本発明のヒートポンプサイクルを、車両用空調装置に適用したが、据置型空調装置、冷温保存庫、液体加熱装置等に適用してもよい。なお、液体加熱装置に適用した場合、液体加熱装置が加熱する液体が放熱器の熱交換対象流体である。   (3) In each of the above embodiments, the heat pump cycle of the present invention is applied to a vehicle air conditioner. However, the heat pump cycle may be applied to a stationary air conditioner, a cold storage container, a liquid heating device, and the like. When applied to a liquid heating device, the liquid heated by the liquid heating device is a heat exchange target fluid of the radiator.

(4)上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。   (4) The above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible. In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Yes.

11 圧縮機
13 高段側膨脹弁(減圧手段)
14 統合弁
140 ボデー
141a 冷媒流入口
141b 気液分離空間
142a 第1冷媒流出口
141e 第2冷媒流出口
141i 第3冷媒流出口
141d1 第2冷媒流出口に連なる液相冷媒通路
141d2 第3冷媒流出口に連なる液相冷媒通路
15 液相冷媒側弁体
17 固定絞り
18 気相冷媒側弁体
61 統合弁側の第2継手(配管部品)
11 Compressor 13 High-stage expansion valve (pressure reduction means)
14 Integrated valve 140 Body 141a Refrigerant inlet 141b Gas-liquid separation space 142a First refrigerant outlet 141e Second refrigerant outlet 141i Third refrigerant outlet 141d1 Liquid-phase refrigerant passage connected to the second refrigerant outlet 141d2 Third refrigerant outlet 15 Liquid-phase refrigerant passage that continues to 15 Liquid-phase refrigerant-side valve element 17 Fixed throttle 18 Gas-phase refrigerant-side valve element 61 Second joint (piping parts) on the integrated valve side

Claims (3)

吸入ポート(11a)から吸入した低圧冷媒を圧縮して吐出ポート(11c)から高圧冷媒を吐出するとともに、サイクル内の中間圧冷媒を流入させて圧縮過程の冷媒に合流させる中間圧ポート(11b)を有する圧縮機(11)と、
前記吐出ポートから吐出された高圧冷媒と熱交換対象流体とを熱交換させて、高圧冷媒を放熱させるともに、前記熱交換対象流体を加熱する放熱器(12)と、
前記放熱器から流出した高圧冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる減圧手段(13)と、
少なくとも前記減圧手段にて減圧された中間圧冷媒の気液を分離する機能を有する統合弁(14)と、
前記統合弁から流出した中間圧の液相冷媒を低圧冷媒まで減圧させる固定絞り(17)と、
前記固定絞りから流出した低圧冷媒を蒸発させて、前記吸入ポート側へ流出させる蒸発器(20)と、を備え、
前記統合弁は、前記減圧手段にて減圧された中間圧冷媒を流入させる冷媒流入口(141a)、前記冷媒流入口から流入した冷媒の気液を分離する気液分離空間(141b)、前記気液分離空間にて分離された気相冷媒を前記中間圧ポート側へ流出させる第1冷媒流出口(142a)および前記気液分離空間にて分離された液相冷媒を前記蒸発器側へ流出させる第2冷媒流出口(141e)と第3冷媒流出口(141i)が形成されたボデー(140)を有し、
前記ボデーの内部には、前記気液分離空間から前記第1冷媒流出口へ至る気相冷媒通路(142b)を開閉するとともに、前記気液分離空間から前記第2冷媒流出口へ至る液相冷媒通路(141d1)を開閉する弁体(15、18、29)が収容されており、
前記ボデーは、前記弁体が前記気液分離空間から前記第2冷媒流出口へ至る液相冷媒通路を閉じた際に、前記気液分離空間にて分離された液相冷媒を前記第3冷媒流出口から流出させる液相冷媒通路(141d2)が形成されており、
さらに、前記ボデーの外部に配置されるとともに、前記ボデーと別体として形成され、前記第3冷媒流出口から前記蒸発器の冷媒流入口までの冷媒通路を構成する配管部品(61、62、63、71)を備え、
前記配管部品は、前記ボデーの前記第2冷媒流出口および前記第3冷媒流出口に直接接続された継手(51、61、71)と、前記継手に直接接続された配管(52、62、72)とを有し、
前記固定絞りは、前記第3冷媒流出口から流出の冷媒が流れる前記継手(61、71)の内部通路(61b、71b)に設けられており、
前記継手は、前記ボデーの外面と対向する部位に、前記ボデーの外面との間に隙間を形成する凹部(61c、71f)を有することを特徴とするヒートポンプサイクル。
An intermediate pressure port (11b) that compresses the low-pressure refrigerant sucked from the suction port (11a) and discharges the high-pressure refrigerant from the discharge port (11c), and flows the intermediate-pressure refrigerant in the cycle into the refrigerant in the compression process. A compressor (11) having
A heat radiator (12) that heat-exchanges the high-pressure refrigerant by heat-exchanging the high-pressure refrigerant and heat exchange target fluid discharged from the discharge port, and heats the heat exchange target fluid;
Decompression means (13) for depressurizing the high-pressure refrigerant flowing out of the radiator until it becomes an intermediate-pressure refrigerant;
An integrated valve (14) having a function of separating the gas-liquid of the intermediate pressure refrigerant decompressed at least by the decompression means;
A fixed throttle (17) for reducing the intermediate-pressure liquid-phase refrigerant flowing out of the integrated valve to a low-pressure refrigerant;
An evaporator (20) that evaporates the low-pressure refrigerant flowing out of the fixed throttle and flows out to the suction port side,
The integrated valve includes a refrigerant inlet (141a) through which the intermediate-pressure refrigerant decompressed by the decompression means flows in, a gas-liquid separation space (141b) that separates the gas and liquid of the refrigerant flowing in from the refrigerant inlet, and the gas The first refrigerant outlet (142a) that causes the gas-phase refrigerant separated in the liquid separation space to flow out to the intermediate pressure port side, and the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space to flow out to the evaporator side. A body (140) in which a second refrigerant outlet (141e) and a third refrigerant outlet (141i) are formed;
Inside the body, a gas-phase refrigerant passage (142b) from the gas-liquid separation space to the first refrigerant outlet is opened and closed, and a liquid-phase refrigerant from the gas-liquid separation space to the second refrigerant outlet is provided. The valve body (15, 18, 29) for opening and closing the passage (141d1) is accommodated,
When the valve body closes the liquid-phase refrigerant passage from the gas-liquid separation space to the second refrigerant outlet, the body removes the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space. A liquid-phase refrigerant passage (141d2) that flows out from the outlet is formed,
Further, the piping parts (61, 62, 63) are arranged outside the body and formed as a separate body from the body and constitute a refrigerant passage from the third refrigerant outlet to the refrigerant inlet of the evaporator. 71) ,
The pipe parts include joints (51, 61, 71) directly connected to the second refrigerant outlet and the third refrigerant outlet of the body, and pipes (52, 62, 72) directly connected to the joint. )
The fixed throttle is provided in an internal passage (61b, 71b) of the joint (61, 71) through which the refrigerant flowing out from the third refrigerant outlet flows.
The heat pump cycle , wherein the joint has a recess (61c, 71f) that forms a gap with the outer surface of the body at a portion facing the outer surface of the body .
吸入ポート(11a)から吸入した低圧冷媒を圧縮して吐出ポート(11c)から高圧冷媒を吐出するとともに、サイクル内の中間圧冷媒を流入させて圧縮過程の冷媒に合流させる中間圧ポート(11b)を有する圧縮機(11)と、
前記吐出ポートから吐出された高圧冷媒と熱交換対象流体とを熱交換させて、高圧冷媒を放熱させるともに、前記熱交換対象流体を加熱する放熱器(12)と、
前記放熱器から流出した高圧冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる減圧手段(13)と、
少なくとも前記減圧手段にて減圧された中間圧冷媒の気液を分離する機能を有する統合弁(14)と、
前記統合弁から流出した中間圧の液相冷媒を低圧冷媒まで減圧させる固定絞り(17)と、
前記固定絞りから流出した低圧冷媒を蒸発させて、前記吸入ポート側へ流出させる蒸発器(20)と、を備え、
前記統合弁は、前記減圧手段にて減圧された中間圧冷媒を流入させる冷媒流入口(141a)、前記冷媒流入口から流入した冷媒の気液を分離する気液分離空間(141b)、前記気液分離空間にて分離された気相冷媒を前記中間圧ポート側へ流出させる第1冷媒流出口(142a)および前記気液分離空間にて分離された液相冷媒を前記蒸発器側へ流出させる第2冷媒流出口(141e)と第3冷媒流出口(141i)が形成されたボデー(140)を有し、
前記ボデーの内部には、前記気液分離空間から前記第1冷媒流出口へ至る気相冷媒通路(142b)を開閉するとともに、前記気液分離空間から前記第2冷媒流出口へ至る液相冷媒通路(141d1)を開閉する弁体(15、18、29)が収容されており、
前記ボデーは、前記弁体が前記気液分離空間から前記第2冷媒流出口へ至る液相冷媒通路を閉じた際に、前記気液分離空間にて分離された液相冷媒を前記第3冷媒流出口から流出させる液相冷媒通路(141d2)が形成されており、
さらに、前記ボデーの外部に配置されるとともに、前記ボデーと別体として形成され、前記第3冷媒流出口から前記蒸発器の冷媒流入口までの冷媒通路を構成する配管部品(61、62、63、71)を備え、
前記配管部品は、前記ボデーの前記第2冷媒流出口および前記第3冷媒流出口に直接接続された継手(51、61、71)と、前記継手に直接接続された配管(52、62、72)とを有し、
前記固定絞りは、前記第3冷媒流出口から流出の冷媒が流れる前記継手(61、71)の内部通路(61b、71b)に設けられており、
前記ボデーの外面と前記継手との間に、前記ボデーおよび前記継手よりも熱抵抗が高い部材(61d、71g)が配置されていることを特徴とするヒートポンプサイクル。
An intermediate pressure port (11b) that compresses the low-pressure refrigerant sucked from the suction port (11a) and discharges the high-pressure refrigerant from the discharge port (11c), and flows the intermediate-pressure refrigerant in the cycle into the refrigerant in the compression process. A compressor (11) having
A heat radiator (12) that heat-exchanges the high-pressure refrigerant by heat-exchanging the high-pressure refrigerant and heat exchange target fluid discharged from the discharge port, and heats the heat exchange target fluid;
Decompression means (13) for depressurizing the high-pressure refrigerant flowing out of the radiator until it becomes an intermediate-pressure refrigerant;
An integrated valve (14) having a function of separating the gas-liquid of the intermediate pressure refrigerant decompressed at least by the decompression means;
A fixed throttle (17) for reducing the intermediate-pressure liquid-phase refrigerant flowing out of the integrated valve to a low-pressure refrigerant;
An evaporator (20) that evaporates the low-pressure refrigerant flowing out of the fixed throttle and flows out to the suction port side,
The integrated valve includes a refrigerant inlet (141a) through which the intermediate-pressure refrigerant decompressed by the decompression means flows in, a gas-liquid separation space (141b) that separates the gas and liquid of the refrigerant flowing in from the refrigerant inlet, and the gas The first refrigerant outlet (142a) that causes the gas-phase refrigerant separated in the liquid separation space to flow out to the intermediate pressure port side, and the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space to flow out to the evaporator side. A body (140) in which a second refrigerant outlet (141e) and a third refrigerant outlet (141i) are formed;
Inside the body, a gas-phase refrigerant passage (142b) from the gas-liquid separation space to the first refrigerant outlet is opened and closed, and a liquid-phase refrigerant from the gas-liquid separation space to the second refrigerant outlet is provided. The valve body (15, 18, 29) for opening and closing the passage (141d1) is accommodated,
When the valve body closes the liquid-phase refrigerant passage from the gas-liquid separation space to the second refrigerant outlet, the body removes the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space. A liquid-phase refrigerant passage (141d2) that flows out from the outlet is formed,
Further, the piping parts (61, 62, 63) are arranged outside the body and formed as a separate body from the body and constitute a refrigerant passage from the third refrigerant outlet to the refrigerant inlet of the evaporator. 71) ,
The pipe parts include joints (51, 61, 71) directly connected to the second refrigerant outlet and the third refrigerant outlet of the body, and pipes (52, 62, 72) directly connected to the joint. )
The fixed throttle is provided in an internal passage (61b, 71b) of the joint (61, 71) through which the refrigerant flowing out from the third refrigerant outlet flows.
A member (61d, 71g) having a higher thermal resistance than the body and the joint is disposed between the outer surface of the body and the joint .
前記継手(71)は、前記第2冷媒流出口および前記第3冷媒流出口に対して、1つの前記配管(72)を接続するものであり、前記第2冷媒流出口に直接接続された部分と前記第3冷媒流出口に直接接続された部分とが一体部品として構成されたものであることを特徴とする請求項1または2に記載のヒートポンプサイクル。 The joint (71) connects one pipe (72) to the second refrigerant outlet and the third refrigerant outlet, and is a portion directly connected to the second refrigerant outlet. The heat pump cycle according to claim 1 or 2, wherein the portion directly connected to the third refrigerant outlet is configured as an integral part.
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