JP6699460B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、蒸発圧力調整弁を備え、冷媒回路を切り替え可能に構成された冷凍サイクル装置に関する。

従来、特許文献１に、車両用空調装置に適用された冷凍サイクル装置が開示されている。この特許文献１の冷凍サイクル装置は、車室内へ送風される送風空気を加熱する暖房モードの冷媒回路、冷却して除湿された送風空気を再加熱する除湿暖房モードの冷媒回路、および送風空気を冷却する冷房モードの冷媒回路を切り替え可能に構成されている。

より詳細には、特許文献１の冷凍サイクル装置では、除湿暖房モード時に、冷媒を蒸発させて送風空気を冷却する冷却用熱交換器である室内蒸発器および冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器が、冷媒流れに対して並列的に接続される冷媒回路に切り替える。そして、この冷媒回路では、室内蒸発器にて送風空気を冷却した後に、室外熱交換器にて外気から吸熱した熱を加熱用熱交換器である室内凝縮器にて送風空気に放熱することによって、送風空気を再加熱している。

さらに、特許文献１の冷凍サイクル装置では、室内蒸発器の冷媒流れ下流側に、蒸発圧力調整弁を配置している。蒸発圧力調整弁は、室外熱交換器における冷媒蒸発圧力によらず、室内蒸発器における冷媒蒸発圧力を予め定めた所定圧力以上となるように調整する機能を果たす。これにより、特許文献１の冷凍サイクル装置では、除湿暖房モード時の室内蒸発器に着霜が生じてしまうことを抑制しようとしている。

特開２０１２−２２５６３７号公報

ところで、特許文献１のように冷媒回路を切り替え可能な冷凍サイクル装置では、一般的に、運転モード毎にサイクルを循環する適正な循環冷媒流量が異なる。さらに、特許文献１の冷凍サイクル装置では、除湿暖房モード時に室内蒸発器と室外熱交換器が並列的に接続されるので、冷房モード時に室内蒸発器を流通する冷媒流量が、除湿暖房モード時に室内蒸発器を流通する冷媒流量よりも多くなる。

また、特許文献１の蒸発圧力調整弁は、機械的機構で構成されており、蒸発圧力調整弁を流通する冷媒流量（すなわち、室内蒸発器を流通する冷媒流量）の増加に伴って、室内蒸発器における冷媒蒸発圧力を上昇させる調圧特性を有している。このため、特許文献１の冷凍サイクル装置では、冷房モード時の室内蒸発器における冷媒蒸発圧力が、除湿暖房モード時の室内蒸発器における冷媒蒸発圧力よりも高くなる。

従って、除湿暖房モード時に室内蒸発器の着霜を抑制できるように蒸発圧力調整弁の調圧特性を設定してしまうと、冷房モード時に送風空気を所望の温度まで温度低下させることができなくなってしまうおそれがある。

これに対して、冷房モード時に圧縮機の冷媒吐出能力を増加させる手段が考えられる。しかしながら、圧縮機の冷媒吐出能力を増加させてしまうと、冷媒循環流量が増加してしまうので、蒸発圧力調整弁によって調整される冷媒蒸発圧力がさらに上昇してしまう。その結果、圧縮機の冷媒吐出能力が不必要に増大する制御干渉を招いてしまう。

このため、特許文献１の冷凍サイクル装置では、冷房モード時に送風空気の温度を所望の温度まで低下させることができるように蒸発圧力調整弁の調圧特性を設定しておくことが望ましい。

ところが、冷房モード時に送風空気の温度を所望の温度まで低下させることができるように蒸発圧力調整弁の調圧特性を設定してしまうと、除湿暖房モード時に室内蒸発器における冷媒蒸発温度が０℃以下となり、室内蒸発器に着霜が生じてしまうおそれがある。

本発明は、上記点に鑑み、蒸発圧力調整弁を備え、冷媒回路を切り替え可能に構成された冷凍サイクル装置の冷却用熱交換器に着霜が生じてしまうことを抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、空調装置に適用される冷凍サイクル装置であって、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機から吐出された冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱用熱交換器（１２）と、冷媒を減圧させる第１減圧装置（１５ａ）と、第１減圧装置から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）と、冷媒を減圧させる第２減圧装置（１５ｂ）と、第２減圧装置から流出した冷媒と加熱用熱交換器通過前の送風空気とを熱交換させる冷却用熱交換器（１８）と、冷却用熱交換器における冷媒蒸発圧力（Ｐｅ）を調整する蒸発圧力調整弁（１９）と、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置（２１、２２）と、第１減圧装置および第２減圧装置の作動を制御する減圧装置制御部（４０ｃ）と、を備え、
蒸発圧力調整弁は、内部を流通する冷媒流量の増加に伴って、冷媒蒸発圧力（Ｐｅ）を上昇させるものであり、
冷媒回路切替装置は、冷却した送風空気を空調対象空間へ吹き出す冷房モード時には、加熱用熱交換器から流出した冷媒を第１減圧装置→室外熱交換器→第２減圧装置→冷却用熱交換器→蒸発圧力調整弁→圧縮機の順に流す冷媒回路に切り替え、冷却して除湿された送風空気を再加熱して空調対象空間へ吹き出す除湿暖房モード時には、加熱用熱交換器から流出した冷媒の流れ分岐し、分岐された一方の冷媒を第１減圧装置→室外熱交換器→圧縮機の順に流すとともに、分岐された他方の冷媒を第２減圧装置→冷却用熱交換器→蒸発圧力調整弁→圧縮機の順に流す冷媒回路に切り替え、
冷房モード時に冷却用熱交換器から流出して蒸発圧力調整弁を流通する冷媒流量が、除湿暖房モード時に冷却用熱交換器を流通する冷媒流量よりも多くなり、
蒸発圧力調整弁は、冷房モード時に、冷却用熱交換器の着霜を抑制できるように設定された着霜抑制圧力（ＡＰｅ）以上となるように冷媒蒸発圧力（Ｐｅ）を調整し、
減圧装置制御部は、除湿暖房モード時に、蒸発圧力調整弁を流通する冷媒流量（Ｇｅ）が冷却用熱交換器の着霜を生じさせないように設定された基準流量（ＫＧｅ）よりも多くなるように、第１減圧装置の第１絞り通路面積（Ａｅ１）に対する第２減圧装置の第２絞り通路面積（Ａｅ２）の面積比（Ａｅ２／Ａｅ１）を変化させる冷凍サイクル装置である。

これによれば、冷媒回路切替装置（２１、２２）を備えているので、冷房モードの冷媒回路と除湿暖房モードの冷媒回路とを切り替えることができる。

さらに、蒸発圧力調整弁（１９）を流通する冷媒流量（Ｇｅ）が冷房モード時よりも少なくなる除湿暖房モード時に、冷媒流量（Ｇｅ）が基準流量（ＫＧｅ）よりも多くなるように、減圧装置制御部（４０ｃ）が面積比（Ａｅ２／Ａｅ１）を変化させる。従って、除湿暖房モード時に、冷却用熱交換器（１８）における冷媒蒸発圧力を一定の圧力以上に維持することができる。

これにより、冷媒蒸発温度（Ｔｅ）が冷却用熱交換器（１８）に着霜を生じさせない温度（例えば、０℃より高い温度）となるように、基準流量（ＫＧｅ）を設定しておくことで、冷却用熱交換器（１８）に着霜が生じてしまうことを抑制することができる。

すなわち、請求項１に記載の発明によれば、蒸発圧力調整弁（１９）を備え、冷房モードの冷媒回路と除湿暖房モードの冷媒回路とを切り替え可能に構成された冷凍サイクル装置の冷却用熱交換器（１８）に着霜が生じてしまうことを抑制することができる。
また、請求項２に記載の発明は、空調装置に適用される冷凍サイクル装置であって、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機から吐出された冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱用熱交換器（１２）と、冷媒を減圧させる第１減圧装置（１５ａ）と、第１減圧装置から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）と、冷媒を減圧させる第２減圧装置（１５ｂ）と、第２減圧装置から流出した冷媒と加熱用熱交換器通過前の送風空気とを熱交換させる冷却用熱交換器（１８）と、冷却用熱交換器における冷媒蒸発圧力（Ｐｅ）を調整する蒸発圧力調整弁（１９）と、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置（２１、２２）と、第１減圧装置および第２減圧装置の作動を制御する減圧装置制御部（４０ｃ）と、を備え、
蒸発圧力調整弁は、内部を流通する冷媒流量の増加に伴って、冷媒蒸発圧力（Ｐｅ）を上昇させるものであり、
冷媒回路切替装置は、冷却した送風空気を空調対象空間へ吹き出す冷房モード時には、加熱用熱交換器から流出した冷媒を第１減圧装置→室外熱交換器→第２減圧装置→冷却用熱交換器→蒸発圧力調整弁→圧縮機の順に流す冷媒回路に切り替え、冷却して除湿された送風空気を再加熱して空調対象空間へ吹き出す除湿暖房モード時には、加熱用熱交換器から流出した冷媒の流れ分岐し、分岐された一方の冷媒を第１減圧装置→室外熱交換器→圧縮機の順に流すとともに、分岐された他方の冷媒を第２減圧装置→冷却用熱交換器→蒸発圧力調整弁→圧縮機の順に流す冷媒回路に切り替え、
減圧装置制御部は、除湿暖房モード時に、蒸発圧力調整弁を流通する冷媒流量（Ｇｅ）が予め定めた基準流量（ＫＧｅ）よりも多くなるように、第１減圧装置の第１絞り通路面積（Ａｅ１）に対する第２減圧装置の第２絞り通路面積（Ａｅ２）の面積比（Ａｅ２／Ａｅ１）を変化させて、第１減圧装置の第１絞り通路面積（Ａｅ１）と第２減圧装置の第２絞り通路面積（Ａｅ２）との合計通路面積（Ａｅ１＋Ａｅ２）を増加させる冷凍サイクル装置である。
これによれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

また、請求項７に記載の発明は、空調装置に適用される冷凍サイクル装置であって、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機から吐出された冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱用熱交換器（１２）と、冷媒を減圧させる第１減圧装置（１５ａ）と、第１減圧装置から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）と、冷媒を減圧させる第２減圧装置（１５ｂ）と、第２減圧装置から流出した冷媒と加熱用熱交換器通過前の送風空気とを熱交換させる冷却用熱交換器（１８）と、冷却用熱交換器における冷媒蒸発圧力（Ｐｅ）を調整する蒸発圧力調整弁（１９）と、冷却用熱交換器の冷媒出口側を開閉する開閉装置（２３）と、開閉装置の作動を制御する開閉制御部（４０ｄ）と、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置（２１、２２）と、を備え、
蒸発圧力調整弁は、冷却用熱交換器を流通する冷媒流量の増加に伴って、冷媒蒸発圧力（Ｐｅ）を上昇させるものであり、
冷媒回路切替装置は、冷却した送風空気を空調対象空間へ吹き出す冷房モード時には、加熱用熱交換器から流出した冷媒を第１減圧装置→室外熱交換器→第２減圧装置→冷却用熱交換器→開閉装置→圧縮機の順に流す冷媒回路に切り替え、冷却して除湿された送風空気を再加熱して空調対象空間へ吹き出す除湿暖房モード時には、加熱用熱交換器から流出した冷媒の流れ分岐し、分岐された一方の冷媒を第１減圧装置→室外熱交換器→圧縮機の順に流すとともに、分岐された他方の冷媒を第２減圧装置→冷却用熱交換器→開閉装置→圧縮機の順に流す冷媒回路に切り替え、
開閉制御部は、除湿暖房モード時であって、かつ、冷却用熱交換器における冷媒蒸発温度（Ｔｅ）が予め定めた基準蒸発温度（ＫＴｅ）よりも高くなっている際には、冷却用熱交換器の冷媒出口側を開き、さらに、除湿暖房モード時であって、かつ、冷媒蒸発温度（Ｔｅ）が基準蒸発温度（ＫＴｅ）以下となっている際には、冷却用熱交換器の冷媒出口側を閉じるように開閉装置の作動を制御する冷凍サイクル装置である。

これによれば、冷媒回路切替装置（２１、２２）を備えているので、冷房モードの冷媒回路と除湿暖房モードの冷媒回路とを切り替えることができる。

さらに、蒸発圧力調整弁（１９）を流通する冷媒流量（Ｇｅ）が冷房モード時よりも少なくなる除湿暖房モード時であって、かつ、冷媒蒸発温度（Ｔｅ）が基準蒸発温度（ＫＴｅ）より低くなっている際には、冷却用熱交換器（１８）の冷媒出口側を閉じるように、開閉制御部（４０ｄ）が開閉装置の作動を制御する。これにより、冷却用熱交換器（１８）へ冷媒が流入しなくなり、冷却用熱交換器（１８）にて冷媒が蒸発して吸熱作用を発揮してしまうことがなくなる。

従って、除湿暖房モード時に、冷媒蒸発温度（Ｔｅ）が基準蒸発温度（ＫＴｅ）より低くなっていても、冷却用熱交換器（１８）に着霜が生じてしまうことを抑制することができる。

すなわち、請求項７に記載の発明によれば、蒸発圧力調整弁（１９）を備え、冷房モードの冷媒回路と除湿暖房モードの冷媒回路とを切り替え可能に構成された冷凍サイクル装置の冷却用熱交換器（１８）に着霜が生じてしまうことを抑制することができる。

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ものである。

第１実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態の蒸発圧力調整弁の軸方向断面図である。 第１実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。 第１実施形態の車両用空調装置の制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の車両用空調装置の制御処理のうち、運転モードを決定するサブルーチンのフローチャートである。 第１実施形態の車両用空調装置の制御処理のうち、除湿暖房モード時に実行されるサブルーチンのフローチャートである。 第１実施形態の各運転モードにおける各種空調制御機器の作動状態を示す図表である。 第１実施形態の蒸発圧力調整弁の調圧特性を説明するための説明図である。 第２実施形態の温度低下防止制御時の第１絞り通路面積および第２絞り通路面積の変化を説明するための説明図である 第２実施形態の除湿暖房モード時の通常制御における冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。 第２実施形態の除湿暖房モード時の温度低下防止制御時における冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。 第３実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。 第３実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。

（第１実施形態）
図１〜図７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、本発明に係る冷凍サイクル装置１０を、車両走行用の駆動力を走行用電動モータから得る電気自動車に搭載される車両用空調装置１に適用している。この冷凍サイクル装置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。

さらに、冷凍サイクル装置１０は、暖房モードの冷媒回路、除湿暖房モードの冷媒回路、および冷房モードの冷媒回路を切り替え可能に構成されている。車両用空調装置１において、暖房モードは、送風空気を加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。除湿暖房モードは、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。冷房モードは、送風空気を冷却して車室内へ吹き出す運転モードである。

なお、図１では、暖房モードの冷媒回路における冷媒の流れを黒塗り矢印で示し、除湿暖房モードの冷媒回路における冷媒の流れを斜線ハッチング付き矢印で示し、さらに、冷房モードの冷媒回路における冷媒の流れを白抜き矢印で示している。

また、この冷凍サイクル装置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、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）等を採用してもよい。さらに、冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。

冷凍サイクル装置１０の構成機器のうち、圧縮機１１は、冷凍サイクル装置１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。圧縮機１１は、車両ボンネット内に配置されている。圧縮機１１は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて駆動する電動圧縮機として構成されている。この圧縮機構としては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。

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、空調制御装置４０が電動モータの回転数を制御することによって、圧縮機構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構の吐出能力変更部を構成している。

圧縮機１１の吐出口には、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、暖房モード時および除湿暖房モード時に、圧縮機１１から吐出された高温高圧の吐出冷媒と後述する室内蒸発器１８を通過した送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。室内凝縮器１２は、後述する室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置されている。

室内凝縮器１２の冷媒出口には、第１三方継手１３ａの１つの流入出口側が接続されている。このような三方継手は、複数の配管を接合して形成してもよいし、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けて形成してもよい。さらに、冷凍サイクル装置１０では、後述するように、第２〜第４三方継手１３ｂ〜１３ｄを備えている。第２〜第４三方継手１３ｂ〜１３ｄの基本的構成は、第１三方継手１３ａと同様である。

これらの三方継手は、分岐部あるいは合流部としての機能を果たす。例えば、除湿暖房モード時の第１三方継手１３ａでは、３つの流入出口のうち１つが流入口として用いられ、残りの２つが流出口として用いられる。従って、除湿暖房モード時の第１三方継手１３ａは、１つの流入口から流入した冷媒の流れを分岐して２つの流出口から流出させる分岐部としての機能を果たす。

また、例えば、除湿暖房モード時の第４三方継手１３ｄでは、３つの流入出口のうち２つが流入口として用いられ、残りの１つが流出口として用いられる。従って、除湿暖房モード時の第４三方継手１３ｄは、２つの流入口から流入した冷媒を合流させて１つの流出口から流出させる合流部としての機能を果たす。

第１三方継手１３ａの別の流入出口には、室内凝縮器１２から流出した冷媒を、室外熱交換器１６の冷媒入口側へ導く第１冷媒通路１４ａが接続されている。また、第１三方継手１３ａのさらに別の流入出口には、室内凝縮器１２から流出した冷媒を、後述する第３冷媒通路１４ｃに配置された第２膨張弁１５ｂの入口側（具体的には、第３三方継手１３ｃの１つの流入出口）へ導く第２冷媒通路１４ｂが接続されている。

第１冷媒通路１４ａには、第１膨張弁１５ａが配置されている。第１膨張弁１５ａは、暖房モード時および除湿暖房モード時に、室内凝縮器１２から流出した冷媒を減圧させる第１減圧装置である。第１膨張弁１５ａ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する可変絞り機構である。

さらに、第１膨張弁１５ａは、絞り開度を全開にすることによって、冷媒減圧作用を殆ど発揮することなく単なる冷媒通路として機能する全開機能付きの可変絞り機構として構成されている。第１膨張弁１５ａは、空調制御装置４０から出力される制御信号（制御パルス）によって、その作動が制御される。

第１膨張弁１５ａの出口側には、室外熱交換器１６の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器１６は、第１膨張弁１５ａから流出した冷媒と図示しない送風ファンから送風された車室外空気（外気）とを熱交換させるものである。室外熱交換器１６は、車両ボンネット内の車両前方側に配置されている。送風ファンは、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（送風能力）が制御される電動送風機である。

室外熱交換器１６の冷媒出口側には、第２三方継手１３ｂの１つの流入出口が接続されている。第２三方継手１３ｂの別の流入出口には、室外熱交換器１６から流出した冷媒を、室内蒸発器１８の冷媒入口側へ導く第３冷媒通路１４ｃが接続されている。また、第２三方継手１３ｂのさらに別の流入出口には、室外熱交換器１６から流出した冷媒を、後述するアキュムレータ２０の入口側（具体的には、第４三方継手１３ｄの１つの流入出口）へ導く第４冷媒通路１４ｄが接続されている。

第３冷媒通路１４ｃには、逆止弁１７、第３三方継手１３ｃ、並びに、第２膨張弁１５ｂが、冷媒流れに対してこの順に配置されている。逆止弁１７は、冷媒が第２三方継手１３ｂ側から室内蒸発器１８側へ流れることのみを許容するものである。第３三方継手１３ｃには、前述した第２冷媒通路１４ｂが接続されている。

第２膨張弁１５ｂは、室外熱交換器１６から流出して室内蒸発器１８へ流入する冷媒を減圧させる第２減圧装置である。第２膨張弁１５ｂの基本的構成は、第１膨張弁１５ａと同様である。さらに、本実施形態の第２膨張弁１５ｂは、絞り開度を全閉した際に当該冷媒通路を閉塞する全閉機能付きの可変絞り機構で構成されている。

従って、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、第２膨張弁１５ｂを全閉として第３冷媒通路１４ｃを閉じることによって、冷媒回路を切り替えることができる。換言すると、第２膨張弁１５ｂは、冷媒減圧装置としての機能を果たすとともに、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装置としての機能を兼ね備えている。

室内蒸発器１８は、冷房モード時および除湿暖房モード時に、第２膨張弁１５ｂから流出した冷媒と室内凝縮器１２通過前の送風空気とを熱交換させる冷却用熱交換器である。室内蒸発器１８では、第２膨張弁１５ｂにて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する。室内蒸発器１８は、室内空調ユニット３０のケーシング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ている。

室内蒸発器１８の冷媒出口には、蒸発圧力調整弁１９の流入口９１ａ側が接続されている。蒸発圧力調整弁１９は、室内蒸発器１８の着霜（フロスト）を抑制するために、室内蒸発器１８における冷媒蒸発圧力Ｐｅを着霜抑制圧力ＡＰｅ以上に調整する機能を果たすものである。換言すると、蒸発圧力調整弁１９は、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度Ｔｅを着霜抑制温度ＡＴｅ以上に調整する機能を果たすものである。

本実施形態では、冷媒としてＲ１３４ａを採用し、着霜抑制温度ＡＴｅを０℃よりも僅かに高い値に設定している。従って、着霜抑制圧力ＡＰｅは、Ｒ１３４ａの０℃における飽和圧力である０．２９３ＭＰａよりも僅かに高い値に設定されている。

蒸発圧力調整弁１９の詳細構成については、図２を用いて説明する。蒸発圧力調整弁１９は、ボデー９１、筒状弁体部９２、ベローズ９３、スプリング９４等を有する機械的機構で構成されている。

ボデー９１は、複数の金属製あるいは樹脂製の部材を組み合わせることによって筒状に形成されている。ボデー９１は、蒸発圧力調整弁１９の外殻を形成するものである。ボデー９１の内部には、筒状弁体部９２、ベローズ９３、スプリング９４等が収容される冷媒通路が形成されている。

筒状に形成されたボデー９１の軸方向一端側には、室内蒸発器１８の冷媒出口側に接続される流入口９１ａが形成されている。ボデー９１の軸方向他端側には、後述するアキュムレータ２０の入口側に接続される流出口９１ｂが形成されている。さらに、ボデー９１の流入口９１ａの冷媒流れ下流側には、シリンダ部９１ｃが形成されている。

シリンダ部９１ｃは、内部に円柱状の空間を形成する部位である。シリンダ部９１ｃ内に形成される円柱状の空間には、筒状弁体部９２の円筒状部９２ａが軸方向に摺動可能に嵌め込まれている。つまり、筒状弁体部９２の円筒状部９２ａの外径寸法とシリンダ部９１ｃの内径寸法は、隙間バメの寸法関係となっている。

筒状弁体部９２は、有底円筒状（すなわち、カップ状）の金属部材で形成されている。筒状弁体部９２の軸方向他端側（すなわち、流出口９１ｂ側）に配置される底面には軸方向に垂直に広がる鍔部９２ｂが設けられている。鍔部９２ｂは、シリンダ部９１ｃの冷媒流れ下流側の端部に当接して筒状弁体部９２の変位を規制する部位である。

さらに、筒状弁体部９２の円筒状部９２ａの側面には、その内周側と外周側とを連通させる複数の連通穴９２ｃが形成されている。これらの連通穴９２ｃは、筒状弁体部９２が軸方向一端側へ変位し、鍔部９２ｂがシリンダ部９１ｃの下流側端部に当接した状態では、シリンダの内周壁面によって閉塞されている。従って、鍔部９２ｂがシリンダ部９１ｃの下流側端部に当接した状態では、流入口９１ａと流出口９１ｂとの連通が遮断される。

さらに、鍔部９２ｂがシリンダ部９１ｃの下流側端部に当接した状態から、筒状弁体部９２が軸方向他端側へ変位すると、筒状弁体部９２の円筒状部９２ａに形成された連通穴９２ｃがシリンダ部９１ｃから露出する。これにより、流入口９１ａと流出口９１ｂが連通する。そして、筒状弁体部９２の軸方向他端側への変位量Ｌが増加するに伴って、連通穴９２ｃのシリンダ部９１ｃから露出する部位の面積が増加する。

つまり、本実施形態のシリンダ部９１ｃおよび筒状弁体部９２は、いわゆるスライド弁を構成している。そして、筒状弁体部９２を軸方向に変位させることによって、蒸発圧力調整弁１９内の冷媒通路面積を変化させている。さらに、本実施形態では、ボデー９１の軸方向に垂直な方向から見た時に、各連通穴９２ｃを略矩形状に形成している。従って、蒸発圧力調整弁１９内の冷媒通路面積は、変位量Ｌの増加に比例して増加する。

ベローズ９３は、筒状弁体部９２の変位方向に伸縮自在に形成された金属製の中空筒状部材である。ベローズ９３は、筒状弁体部９２に対して蒸発圧力調整弁１９内の冷媒通路面積を縮小させる側（すなわち、流入口９１ａ側）への荷重をかけている。ベローズ９３は、筒状弁体部９２の冷媒流れ下流側に配置されている。そして、ベローズ９３の軸方向一端側は、筒状弁体部９２の鍔部９２ｂ側に連結されている。一方、ベローズ９３の軸方向他端側は、介在部材を介してボデー９１に固定されている。

スプリング９４は，ベローズ９３の内部空間内に配置されている。スプリング９４は、筒状弁体部９２の変位方向に伸縮するコイルバネである。スプリング９４は、ベローズ９３と同様に、筒状弁体部９２に対して蒸発圧力調整弁１９内の冷媒通路面積を縮小させる側への荷重をかけている。ベローズ９３およびスプリング９４が、筒状弁体部９２に作用させる荷重は、調整ネジ９４ａによって調整することができる。

従って、本実施形態の筒状弁体部９２は、流入口９１ａ側の冷媒圧力（すなわち、室内蒸発器１８における冷媒蒸発圧力）による荷重、流出口９１ｂ側の冷媒圧力（すなわち、圧縮機１１の吸入側冷媒圧力、アキュムレータ２０内の冷媒圧力）による荷重、さらに、ベローズ９３およびスプリング９４による荷重を受ける。

そして、これらの荷重が釣り合う位置に、筒状弁体部９２が変位することによって、蒸発圧力調整弁１９内の冷媒通路面積（すなわち、連通穴９２ｃの開口面積）が調整される。

より具体的には、筒状弁体部９２が受ける荷重の釣り合いは、以下数式Ｆ１で表すことができる。
Ｐ１×Ａ１＋Ｐ２×Ａ２＝Ｋ×Ｌ＋Ｐ２×Ａ１＋Ｆ０…（Ｆ１）
ここで、Ｐ１は流入口９１ａ側の冷媒圧力であり、Ｐ２は流出口９１ｂ側の冷媒圧力、Ａ１は筒状弁体部９２の受圧面積、Ａ２はベローズ９３の受圧面積、Ｋはベローズ９３およびスプリング９４の合計バネ定数、Ｌは筒状弁体部９２の変位量、Ｆ０は調整ネジ９４ａによって調整されたベローズ９３およびスプリング９４の初期荷重である。

さらに、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９では、Ａ１≒Ａ２に設定されているので、数式Ｆ１は、以下数式Ｆ２の如く変形することができる。
Ｐ１＝Ｋ／Ａ１×Ｌ＋Ｆ０／Ａ１…（Ｆ２）
この数式Ｆ２によれば、流入口９１ａ側の冷媒圧力Ｐ１は、変位量Ｌの増加に伴って増加することが判る。また、前述の如く、変位量Ｌの増加に伴って蒸発圧力調整弁１９内の冷媒通路面積が増加し、蒸発圧力調整弁１９を流通する冷媒流量も増加する。

従って、蒸発圧力調整弁１９は、蒸発圧力調整弁１９を流通する冷媒流量（すなわち、室内蒸発器１８を流通する冷媒流量）の増加に伴って、流入口９１ａ側の冷媒圧力Ｐ１（すなわち、室内蒸発器１８における冷媒蒸発圧力Ｐｅ）を上昇させる調圧特性を有している。さらに、本実施形態では、冷房モード時に室内蒸発器１８における冷媒蒸発圧力Ｐｅが着霜抑制圧力ＡＰｅ以上となるように、蒸発圧力調整弁１９の調圧特性を設定している。

蒸発圧力調整弁１９の出口側には、図１に示すように、第４三方継手１３ｄが接続されている。第４三方継手１３ｄには、前述した第４冷媒通路１４ｄが接続されている。第４三方継手１３ｄのさらに別の流入出口には、アキュムレータ２０の入口側が接続されている。

アキュムレータ２０は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。アキュムレータ２０の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。従って、アキュムレータ２０は、圧縮機１１に液相冷媒が吸入されることを抑制し、圧縮機１１における液圧縮を防止する機能を果たす。

また、第２三方継手１３ｂと第４三方継手１３ｄとを接続する第４冷媒通路１４ｄには、第１開閉弁２１が配置されている。第１開閉弁２１は、第４冷媒通路１４ｄを開閉することによって冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置としての電磁弁である。第１開閉弁２１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。

同様に、第１三方継手１３ａと第３三方継手１３ｃとを接続する第２冷媒通路１４ｂには、第２開閉弁２２が配置されている。第２開閉弁２２は、第２冷媒通路１４ｂを開閉することによって冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置としての電磁弁である。第２開閉弁２２の基本的構成は、第１開閉弁２１と同様である。

次に、図１に示す室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０は、冷凍サイクル装置１０によって温度調整された送風空気を車室内へ吹き出すためのものである。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いる。室内空調ユニット３０は、その外殻を形成するケーシング３１内に送風機３２、室内蒸発器１８、室内凝縮器１２等を収容することによって構成されている。

ケーシング３１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成するものである。ケーシング３１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。ケーシング３１内の送風空気流れ最上流側には、ケーシング３１内へ内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する内外気切替部としての内外気切替装置３３が配置されている。

内外気切替装置３３は、ケーシング３１内へ内気を導入させる内気導入口および外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させるものである。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、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。

内外気切替装置３３の送風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（ブロワ）３２が配置されている。この送風機３２は、遠心多翼ファン（シロッコファン）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。

送風機３２の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器１８および室内凝縮器１２が、送風空気流れに対して、この順に配置されている。換言すると、室内蒸発器１８は、室内凝縮器１２よりも送風空気流れ上流側に配置されている。また、ケーシング３１内には、室内蒸発器１８を通過した送風空気を、室内凝縮器１２を迂回させて下流側へ流す冷風バイパス通路３５が形成されている。

室内蒸発器１８の送風空気流れ下流側であって、かつ、室内凝縮器１２の送風空気流れ上流側には、室内蒸発器１８通過後の送風空気のうち室内凝縮器１２を通過させる風量割合を調整するエアミックスドア３４が配置されている。

また、室内凝縮器１２の送風空気流れ下流側には、室内凝縮器１２にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路３５を通過して室内凝縮器１２にて加熱されていない送風空気とを混合させる混合空間が設けられている。さらに、ケーシング３１の送風空気流れ最下流部には、混合空間にて混合された送風空気（空調風）を、空調対象空間である車室内へ吹き出すための複数の開口穴が配置されている。

これらの開口穴としては、具体的に、フェイス開口穴、フット開口穴、デフロスタ開口穴（いずれも図示せず）が設けられている。フェイス開口穴は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。フット開口穴は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。

さらに、フェイス開口穴、フット開口穴およびデフロスタ開口穴の送風空気流れ下流側は、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（いずれも図示せず）に接続されている。

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冷風バイパス通路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、混合空間にて混合される空調風の温度が調整されて、各吹出口から車室内へ吹き出される空調風の温度が調整される。

つまり、エアミックスドア３４は、車室内へ送風される空調風の温度を調整する温度調整部としての機能を果たす。エアミックスドア３４は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、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。

また、フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴の送風空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス開口穴の開口面積を調整するフェイスドア、フット開口穴の開口面積を調整するフットドア、デフロスタ開口穴の開口面積を調整するデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。

これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替ドアを構成するものである。フェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、それぞれリンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されて連動して回転操作される。この電動アクチュエータも、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。

吹出口モード切替ドアによって切り替えられる吹出口モードとしては、具体的に、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード等がある。

フェイスモードは、フェイス吹出口を全開にしてフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。フットモードは、フット吹出口を全開にしてフット吹出口から車室内乗員の足元に向けて送風空気を吹き出す吹出口モードである。

さらに、乗員が、操作パネル６０に設けられた吹出モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタ吹出口を全開してデフロスタ吹出口から車両フロント窓ガラス内面に空気を吹き出すデフロスタモードとすることもできる。

次に、図３を用いて、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。そして、そのＲＯＭ内に記憶された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、圧縮機１１、第１膨張弁１５ａ、第２膨張弁１５ｂ、第１開閉弁２１、第２開閉弁２２、送風機３２等の空調制御機器の作動を制御する。

また、空調制御装置４０の入力側には、内気温センサ５１、外気温センサ５２、日射センサ５３、吐出温度センサ５４、高圧側圧力センサ５５、蒸発器温度センサ５６、低圧側圧力センサ５７、送風空気温度センサ５８等の空調制御用のセンサ群の検出信号が入力される。

内気温センサ５１は、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する内気温検出部である。外気温センサ５２は、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温検出部である。日射センサ５３は、車室内へ照射される日射量Ａｓを検出する日射量検出部である。吐出温度センサ５４は、圧縮機１１吐出冷媒の吐出冷媒温度Ｔｄを検出する吐出温度検出部である。

高圧側圧力センサ５５は、室内凝縮器１２の出口側冷媒圧力（高圧側冷媒圧力）Ｐｄを検出する高圧側圧力検出部である。高圧側冷媒圧力Ｐｄは、暖房モードでは、圧縮機１１の吐出口側から第１膨張弁１５ａの入口側へ至る範囲の冷媒圧力となる。また、除湿暖房モードでは、圧縮機１１の吐出口側から第１膨張弁１５ａの入口側および第２膨張弁１５ｂの入口側へ至る範囲の冷媒圧力となる。また、冷房モードでは、圧縮機１１の吐出口側から第２膨張弁１５ｂの入口側へ至る範囲の冷媒圧力となる。

蒸発器温度センサ５６は、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）Ｔｅを検出する蒸発器温度検出部である。本実施形態の蒸発器温度センサ５６は、室内蒸発器１８の熱交換フィン温度を検出しているが、蒸発器温度センサ５６として、室内蒸発器１８のその他の部位の温度を検出する温度検出部を採用してもよい。また、室内蒸発器１８を流通する冷媒自体の温度を直接検出する温度検出部を採用してもよい。

低圧側圧力センサ５７は、室内蒸発器１８の出口側冷媒圧力（低圧側冷媒圧力）Ｐｅを検出する低圧側圧力検出部である。低圧側冷媒圧力Ｐｅは、冷房モードおよび除湿暖房モードでは、室内蒸発器１８における冷媒蒸発圧力に相当する値となる。送風空気温度センサ５８は、混合空間から車室内へ送風される送風空気温度ＴＡＶを検出する送風空気温度検出部である。

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操作パネル６０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６０に設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、オートスイッチ、冷房スイッチ（Ａ／Ｃスイッチ）、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ、吹出モード切替スイッチ等が設けられている。

オートスイッチは、車両用空調装置１の自動制御運転を設定あるいは解除するための入力部である。冷房スイッチは、車室内の冷房を行うことを要求するための入力部である。風量設定スイッチは、送風機３２の風量をマニュアル設定するための入力部である。温度設定スイッチは、車室内の目標温度である車室内設定温度Ｔｓｅｔを設定するための入力部である。吹出モード切替スイッチは、吹出モードをマニュアル設定するための入力部である。

なお、空調制御装置４０は、その出力側に接続された各種空調制御機器を制御する制御部（換言すると、制御装置）が一体に構成されたものであるが、それぞれの空調制御機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、それぞれの空調制御機器の作動を制御する制御部を構成している。

例えば、本実施形態では、空調制御装置４０のうち、圧縮機１１の作動を制御する構成が吐出能力制御部４０ａを構成している。冷媒回路切替装置である第１開閉弁２１、第２開閉弁２２等の作動を制御する構成が冷媒回路制御部４０ｂを構成している。第１減圧装置である第１膨張弁１５ａおよび第２減圧装置である第２膨張弁１５ｂの作動を制御する構成が減圧装置制御部４０ｃを構成している。

もちろん、吐出能力制御部４０ａ、冷媒回路制御部４０ｂ、減圧装置制御部４０ｃ等を空調制御装置４０に対して別体の制御部で構成してもよい。

次に、図４〜図７を用いて、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では、前述の如く、暖房モード、除湿暖房モード、および冷房モードの運転を切り替えることができる。そして、これらの各運転モードの切り替えは、予め空調制御装置４０に記憶された空調制御プログラムが実行されることによって行われる。

図４は、この空調制御プログラムのメインルーチンとしての制御処理を示すフローチャートである。このメインルーチンの制御処理は、操作パネル６０のオートスイッチが投入（ＯＮ）された際に実行される。なお、図４〜図６に示すフローチャートの各制御ステップは、空調制御装置４０が有する各種の機能実現部を構成している。

まず、図４のステップＳ１では、空調制御装置４０の記憶回路によって構成されるフラグ、タイマ等の初期化、および上述した各種電動アクチュエータを構成するステッピングモータの初期位置合わせ等のイニシャライズが行われる。なお、ステップＳ１のイニシャライズでは、フラグや演算値のうち、前回の車両用空調装置の停止時や車両システム終了時に記憶された値が読み出されるものもある。

次に、ステップＳ２では、空調制御用のセンサ群５１〜５８等の検出信号および操作パネル６０の操作信号等を読み込む。続くステップＳ３では、ステップＳ２にて読み込まれた検出信号および操作信号に基づいて、車室内へ吹き出す送風空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを算出する。

具体的には、目標吹出温度ＴＡＯは、以下数式Ｆ３によって算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ａｓ＋Ｃ…（Ｆ３）
なお、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気温センサ５１によって検出された車室内温度（内気温）、Ｔａｍは外気温センサ５２によって検出された外気温、Ａｓは日射センサ５３によって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。

次に、ステップＳ４では、運転モードの決定がなされる。より詳細には、ステップＳ４では、図５に示すサブルーチンが実行される。まず、ステップＳ４１では、操作パネル６０の冷房スイッチが投入されているか否かが判定される。ステップＳ４１にて冷房スイッチが投入されている（ＯＮになっている）と判定された際には、ステップＳ４２へ進む。

一方、ステップＳ４１にて冷房スイッチが投入されていない（ＯＦＦになっている）と判定された際には、ステップＳ４５へ進み、運転モードが暖房モードに決定されて、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ４２では、目標吹出温度ＴＡＯから外気温Ｔａｍを減算した値（ＴＡＯ−Ｔａｍ）が予め定めた基準冷房温度α（本実施形態では、α＝０）より低くなっているか否かが判定される。

ステップＳ４２にて、（ＴＡＯ−Ｔａｍ）＜αとなっている場合には、ステップＳ４３へ進み、運転モードが冷房モードに決定されて、ステップＳ５へ戻る。一方、ステップＳ４２にて、（ＴＡＯ−Ｔａｍ）＜αとなっていない場合には、ステップＳ４４へ進み、運転モードが除湿暖房モードに決定されて、ステップＳ５へ戻る。

図４のステップＳ５では、ステップＳ４で決定された運転モードに応じて、各種制御対象機器の作動状態が決定される。より具体的には、ステップＳ５では、図７の図表に示すように、第１、第２開閉弁２１、２２の開閉状態、エアミックスドア３４の開度、第１、第２膨張弁１５ａ、１５ｂの作動状態等が決定される。

さらに、ステップＳ５では、図７の図表には記載していないものの、圧縮機１１の冷媒吐出能力（すなわち、圧縮機１１の回転数）、送風機３２の送風能力（すなわち、送風機３２回転数）、内外気切替装置３３の作動状態、吹出口モード切替ドアの作動状態（すなわち、吹出口モード）等も決定される。

そして、ステップＳ６では、ステップＳ５にて決定された各種空調制御機器の作動状態が得られるように、空調制御装置４０から各種空調制御機器に対して、制御信号あるいは制御電圧が出力される。続くステップＳ７では、制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップＳ２へ戻る。

本実施形態の車両用空調装置１では、上記の如く、運転モードが決定されて、各運転モードでの運転を実行する。以下に各運転モードにおける作動を説明する。

（ａ）暖房モード
暖房モードでは、図７の図表に示すように、空調制御装置４０が、第１開閉弁２１を開き、第２開閉弁２２を閉じ、第１膨張弁１５ａを減圧作用を発揮する絞り状態とし、第２膨張弁１５ｂを全閉状態とする。

これにより、暖房モードでは、図１の黒塗り矢印に示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１２→第１膨張弁１５ａ→室外熱交換器１６→（第１開閉弁２１→）アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

さらに、この冷媒回路の構成で、上述のステップＳ５にて説明したように、空調制御装置４０が、暖房モード時における各種空調制御機器の作動状態（各種空調制御機器へ出力する制御信号）を決定する。

例えば、圧縮機１１の電動モータへ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、室内凝縮器１２における目標凝縮圧力ＰＣＯを決定する。この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、目標凝縮圧力ＰＣＯが上昇するように決定する。

そして、目標凝縮圧力ＰＣＯと高圧側圧力センサ５５によって検出された高圧側冷媒圧力Ｐｄとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて高圧側冷媒圧力Ｐｄが目標凝縮圧力ＰＣＯ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。

また、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエ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が冷風バイパス通路３５を全閉とし、室内蒸発器１８通過後の送風空気の全流量が室内凝縮器１２側の空気通路を通過するように決定される。

また、第１膨張弁１５ａへ出力される制御信号については、第１膨張弁１５ａへ流入する冷媒の過冷却度が、目標過冷却度に近づくように決定される。目標過冷却度は、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値となるように決定された値である。

また、送風機３２の電動モータへ出力される制御電圧については、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決定される。この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）で、送風量を最大風量とする。

さらに、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域から中間温度域へ向かって上昇するに伴って、送風量を減少させ、目標吹出温度ＴＡＯが極高温域から中間温度域へ向かって低下するに伴って、送風量を減少させる。そして、目標吹出温度ＴＡＯが中間温度域となっている際には、送風量を最小風量とする。

また、内外気切替ドア用の電動アクチュエータへ出力される制御信号については、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決定される。この制御マップでは、基本的に外気を導入する外気モードに決定される。そして、目標吹出温度ＴＡＯが極高温域となって高い暖房性能を得たい場合には、内気を導入する内気モードに決定される。

また、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータへ出力される制御信号については、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決定される。この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯが高温域から低温域へと下降するに伴って、吹出口モードをフットモード→バイレベルモード→フェイスモードの順で切り替える。

従って、暖房モード時の冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が室内凝縮器１２に流入する。室内凝縮器１２に流入した冷媒は、エアミックスドア３４が室内凝縮器１２側の空気通路を開いているので、送風機３２から送風されて室内蒸発器１８を通過した送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が加熱される。

室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第２開閉弁２２が閉じているので、第１三方継手１３ａから第１冷媒通路１４ａ側へ流出し、第１膨張弁１５ａにて低圧冷媒となるまで減圧される。そして、第１膨張弁１５ａにて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器１６へ流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱する。

室外熱交換器１６から流出した冷媒は、第１開閉弁２１が開き、第２膨張弁１５ｂが全閉状態となっているので、第２三方継手１３ｂから第４冷媒通路１４ｄ側へ流出し、第４三方継手１３ｄを介してアキュムレータ２０へ流入して気液分離される。そして、アキュムレータ２０にて分離された気相冷媒が圧縮機１１の吸入側から吸入されて再び圧縮機１１にて圧縮される。

以上の如く、暖房モードでは、室内凝縮器１２にて加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。

（ｂ）除湿暖房モード
除湿暖房モードでは、図７の図表に示すように、空調制御装置４０が、第１開閉弁２１を開き、第２開閉弁２２を開き、第１膨張弁１５ａを絞り状態とし、第２膨張弁１５ｂを絞り状態とする。

これにより、除湿暖房モードでは、図１の斜線ハッチング付き矢印に示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１２→第１膨張弁１５ａ→室外熱交換器１６→（第１開閉弁２１→）アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒を循環させるとともに、圧縮機１１→室内凝縮器１２→（第２開閉弁２２→）第２膨張弁１５ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁１９→アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

つまり、除湿暖房モードでは、室内凝縮器１２から流出した冷媒の流れを第１三方継手１３ａにて分岐し、分岐された一方の冷媒を第１膨張弁１５ａ→室外熱交換器１６→圧縮機１１の順に流すとともに、分岐された他方の冷媒を第２膨張弁１５ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁１９→圧縮機１１の順に流す冷媒回路に切り替えられる。

さらに、この冷媒回路の構成で、上述のステップＳ５にて説明したように、空調制御装置４０が、除湿暖房モード時における各種空調制御機器の作動状態を決定する。

例えば、圧縮機１１の電動モータへ出力される制御信号については、暖房モードと同様に決定される。エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータへ出力される制御信号については、暖房モードと同様に、エアミックスドア３４が冷風バイパス通路３５を全閉とし、室内蒸発器１８通過後の送風空気の全流量が室内凝縮器１２側の空気通路を通過するように決定される。

また、第１膨張弁１５ａおよび第２膨張弁１５ｂへ出力される制御信号については、室内蒸発器１８に着霜が生じてしまうことを抑制するように決定される。

より詳細には、第１膨張弁１５ａおよび第２膨張弁１５ｂへ出力される制御信号は、図６に示すサブルーチンを実行することによって、蒸発圧力調整弁１９を流通する冷媒流量（すなわち、室内蒸発器１８を流通する冷媒流量）Ｇｅ（質量流量）が予め定めた基準流量ＫＧｅよりも多くなるように決定される。

ここで、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９では、冷媒流量Ｇｅが基準流量ＫＧｅになっている際には、室内蒸発器１８における冷媒蒸発圧力を基準蒸発圧力ＫＰｅとなるように調整する。さらに、基準蒸発圧力ＫＰｅとなっている際の室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度（以下、基準蒸発温度ＫＴｅという）は、室内蒸発器１８に着霜を生じさせない温度（本実施形態では、１℃）に設定されている。

まず、図６のステップＳ６１では、蒸発器温度センサ５６によって検出された冷媒蒸発温度Ｔｅが予め定めた基準蒸発温度ＫＴｅよりも高くなっているか否かを判定する。ステップＳ６１にて、冷媒蒸発温度Ｔｅが基準蒸発温度ＫＴｅよりも高くなっていると判定された場合には、ステップＳ６２へ進み、通常制御が実行される。

冷媒蒸発温度Ｔｅが基準蒸発温度ＫＴｅよりも高くなっている際には、室内蒸発器１８に着霜が生じるおそれがない。そこで、ステップＳ６２の通常制御では、第１膨張弁１５ａへ出力される制御信号については、暖房モードと同様に、第１膨張弁１５ａへ流入する冷媒の過冷却度が、目標過冷却度に近づくように決定される。

また、第２膨張弁１５ｂへ出力される制御信号については、室内蒸発器１８を流通する冷媒流量が適切な流量となるように決定される。具体的には、室内蒸発器１８出口側冷媒の過熱度が予め定めた基準冷却用過熱度（本実施形態では、５℃）に近づくように、第２膨張弁１５ｂの絞り開度が調整される。

一方、ステップＳ６１にて、冷媒蒸発温度Ｔｅが基準蒸発温度ＫＴｅ以下となっていると判定された場合には、ステップＳ６３へ進み、温度低下防止制御が実行される。

冷媒蒸発温度Ｔｅが基準蒸発温度ＫＴｅ以下となっている際には、室内蒸発器１８に着霜が生じるおそれがある。そこで、ステップＳ６３の温度低下防止制御では、冷媒蒸発温度Ｔｅが基準蒸発温度ＫＴｅよりも高くなるように、第１膨張弁１５ａの第１絞り通路面積Ａｅ１に対する第２膨張弁１５ｂの第２絞り通路面積Ａｅ２の面積比Ａｅ２／Ａｅ１を変化させる。

より具体的には、本実施形態のステップＳ６３では、第１絞り通路面積Ａｅ１を予め定めた所定量分減少させ、第２絞り通路面積Ａｅ２を予め定めた所定量分増加させる。これにより、冷媒流量Ｇｅが基準流量ＫＧｅよりも多くなるように面積比Ａｅ２／Ａｅ１を増加させて、冷媒蒸発温度Ｔｅが基準蒸発温度ＫＴｅよりも高くなるようにしている。

また、送風機３２の電動モータへ出力される制御電圧については、暖房モードと同様に決定される。内外気切替ドア用の電動アクチュエータへ出力される制御信号については、暖房モードと同様に決定される。吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータへ出力される制御信号については、暖房モードと同様に決定される。

従って、除湿暖房モード時の冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１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に流入した冷媒は、エアミックスドア３４が室内凝縮器１２側の空気通路を開いているので、暖房モードと同様に、送風機３２から送風されて室内蒸発器１８を通過した送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が加熱される。

室内凝縮器１２から流出した冷媒の流れは、第２開閉弁２２が開いているので、第１三方継手１３ａにて分岐される。第１三方継手１３ａにて分岐された一方の冷媒は、第１冷媒通路１４ａ側へ流出し、第１膨張弁１５ａにて低圧冷媒となるまで減圧される。第１膨張弁１５ａにて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器１６へ流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱する。

一方、第１三方継手１３ａにて分岐された他方の冷媒は、第２冷媒通路１４ｂ側へ流出する。第２冷媒通路１４ｂ側へ流出した冷媒は、逆止弁１７の作用によって、室外熱交換器１６側へ流出することはなく、第２開閉弁２２および第３三方継手１３ｃを介して第２膨張弁１５ｂへ流入する。

第２膨張弁１５ｂへ流入した冷媒は、低圧冷媒となるまで減圧される。そして、第２膨張弁１５ｂにて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器１８へ流入し、送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却される。室内蒸発器１８から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁１９にて減圧されて、室外熱交換器１６から流出した冷媒と同等の圧力となる。

蒸発圧力調整弁１９から流出した冷媒は、第４三方継手１３ｄへ流入して、室外熱交換器１６から流出した冷媒と合流する。第４三方継手１３ｄにて合流した冷媒は、アキュムレータ２０へ流入して気液分離される。そして、アキュムレータ２０にて分離された気相冷媒が圧縮機１１の吸入側から吸入されて再び圧縮機１１にて圧縮される。

以上の如く、除湿暖房モードでは、室内蒸発器１８にて冷却されて除湿された送風空気を、室内凝縮器１２にて再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。

さらに、本実施形態の除湿暖房モードでは、室外熱交換器１６における冷媒蒸発温度を、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度よりも低下させることができる。従って、室外熱交換器１６における冷媒蒸発温度と外気との温度差を拡大させて、室外熱交換器１６における吸熱量を増加させることができる。

これにより、室外熱交換器１６における冷媒蒸発温度が室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度と同等なる冷凍サイクル装置よりも、室内凝縮器１２における送風空気の加熱能力を増加させることができる。

（ｃ）冷房モード
冷房モードでは、図７の図表に示すように、空調制御装置４０が、第１開閉弁２１を閉じ、第２開閉弁２２を閉じ、第１膨張弁１５ａを全開状態とし、第２膨張弁１５ｂを絞り状態とする。

これにより、冷房モードでは、図１の白抜き矢印に示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１２→（第１膨張弁１５ａ→）室外熱交換器１６→（逆止弁１７→）第２膨張弁１５ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁１９→アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

さらに、この冷媒回路の構成で、上述のステップＳ５にて説明したように、空調制御装置４０が、冷房モード時における各種空調制御機器の作動状態を決定する。

例えば、圧縮機１１の電動モータへ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１８における目標蒸発温度ＴＥＯを決定する。この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの低下に伴って、目標蒸発温度ＴＥＯを低下させるように決定する。さらに、目標蒸発温度ＴＥＯには、室内蒸発器１８の着霜を抑制するために下限値（本実施形態では、２℃）が設けられている。

そして、目標蒸発温度ＴＥＯと蒸発器温度センサ５６によって検出された冷媒蒸発温度Ｔｅとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて冷媒蒸発温度Ｔｅが目標蒸発温度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。

また、エアミックスドア３４の電動アクチュエ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が冷風バイパス通路３５を全開とし、室内蒸発器１８通過後の送風空気の全流量が冷風バイパス通路３５を通過するように決定される。冷房モードでは、送風空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに近づくようにエアミックスドア３４の開度を制御してもよい。

また、第２膨張弁１５ｂへ出力される制御信号については、第２膨張弁１５ｂへ流入する冷媒の過冷却度が、目標過冷却度に近づくように決定される。目標過冷却度は、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値となるように決定された値である。

また、送風機３２の電動モータへ出力される制御電圧については、暖房モードおよび除湿暖房モードと同様に決定される。内外気切替ドア用の電動アクチュエータへ出力される制御信号については、暖房モードおよび除湿暖房モードと同様に決定される。吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータへ出力される制御信号については、暖房モードおよび除湿暖房モードと同様に決定される。

従って、冷房モード時の冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が室内凝縮器１２に流入する。この際、エアミックスドア３４が室内凝縮器１２側の空気通路を全閉としているので、室内凝縮器１２に流入した冷媒は、殆ど送風空気と熱交換することなく、室内凝縮器１２から流出する。

室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第２開閉弁２２が閉じているので、第１三方継手１３ａから第１冷媒通路１４ａ側へ流出し、第１膨張弁１５ａに流入する。この際、第１膨張弁１５ａが全開状態となっているので、室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第１膨張弁１５ａにて減圧されることなく、室外熱交換器１６に流入する。

室外熱交換器１６に流入した冷媒は、室外熱交換器１６にて送風ファンから送風された外気へ放熱する。室外熱交換器１６から流出した冷媒は、第１開閉弁２１が閉じているので、第２三方継手１３ｂを介して第３冷媒通路１４ｃ側へ流入し、第２膨張弁１５ｂにて低圧冷媒となるまで減圧される。

第２膨張弁１５ｂにて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器１８へ流入し、送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却される。室内蒸発器１８から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁１９を介してアキュムレータ２０へ流入して気液分離される。そして、アキュムレータ２０にて分離された気相冷媒が圧縮機１１の吸入側から吸入されて再び圧縮機１１にて圧縮される。

以上の如く、冷房モードでは、室内蒸発器１８にて冷却された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の冷房を行うことができる。

従って、本実施形態の車両用空調装置１によれば、暖房モード、除湿暖房モード、および冷房モードの運転を切り替えることによって、車室内の適切な空調を実現することができる。

ここで、本実施形態のように冷媒回路を切り替え可能な冷凍サイクル装置では、一般的に、運転モード毎にサイクルを循環する適正な循環冷媒流量が異なる。さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、除湿暖房モード時に室内蒸発器１８と室外熱交換器１６が冷媒流れに対して並列的に接続されるので、冷房モード時に室内蒸発器１８を流通する冷媒流量が、除湿暖房モード時に室内蒸発器１８を流通する冷媒流量よりも多くなる。

これに加えて、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９は、蒸発圧力調整弁１９を流通する冷媒流量（すなわち、室内蒸発器１８を流通する冷媒流量Ｇｅ）の増加に伴って、室内蒸発器１８における冷媒蒸発圧力Ｐｅを上昇させる調圧特性を有している。

より詳細には、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９の調圧特性は、図８の太実線および太破線に示すように設定されている。

つまり、図８の太実線に示すように、冷房モード時の冷媒流量Ｇｅの範囲内では、冷房モードの最小冷媒流量となっても冷媒蒸発圧力Ｐｅが着霜抑制圧力ＡＰｅ（具体的には、０．２９３ＭＰａよりも僅かに高い値）以上となるように設定されている。これにより、蒸発圧力調整弁１９は、冷房モードの最小冷媒流量時であっても、冷媒蒸発温度Ｔｅを目標蒸発温度ＴＥＯの最低値（具体的には、２℃）となるように調整することができる。

その一方で、本実施形態の蒸発圧力調整弁１９の調圧特性では、室内蒸発器１８を流通する冷媒流量が冷房モード時よりも低下する除湿暖房モード時に、図８の太破線に示すように、室内蒸発器１８の冷媒蒸発圧力Ｐｅが着霜抑制圧力ＡＰｅを下回り、室内蒸発器１８に着霜が生じてしまうおそれがある。

これに対して、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、除湿暖房モード時に、冷媒流量Ｇｅが基準流量ＫＧｅよりも多くなるように、すなわち、図８の太破線の領域にはいらないように、第１膨張弁１５ａの第１絞り通路面積Ａｅ１に対する第２膨張弁１５ｂの第２絞り通路面積Ａｅ２の面積比Ａｅ２／Ａｅ１を変化させている。

従って、除湿暖房モード時に、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度Ｔｅを、室内蒸発器１８に着霜を生じさせない温度に維持することができ、室内蒸発器１８に着霜が生じてしまうことを抑制することができる。

さらに、本実施形態では、冷房モードの最大冷媒流量時に、冷媒蒸発温度Ｔｅを目標蒸発温度ＴＥＯの最低値（具体的には、２℃）に調整することができる。従って、冷媒蒸発温度Ｔｅを目標蒸発温度ＴＥＯとなるまで低下させるために、圧縮機１１の冷媒吐出能力が不必要に増大する制御干渉を招いてしまうことがない。

その結果、圧縮機１１の消費動力が不必要に増大してしまうことや、室内蒸発器１８における送風空気の冷却能力が不足してしまうことを抑制することができる。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、除湿暖房モード時に、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度Ｔｅが基準蒸発温度ＫＴｅよりも高くなるように、面積比Ａｅ２／Ａｅ１を変化させている。従って、実際に室内蒸発器１８を流通する冷媒流量を検出する流量検出部等を必要とすることなく、簡素な構成で、冷媒流量Ｇｅが基準流量ＫＧｅよりも多くなるように面積比Ａｅ２／Ａｅ１を変化させることができる。

もちろん、除湿暖房モード時に、低圧側圧力センサ５７によって検出された低圧側冷媒圧力Ｐｅが予め定めた基準蒸発圧力ＫＰｅよりも高くなるように、面積比Ａｅ２／Ａｅ１を変化させても同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、除湿暖房モード時であって、かつ、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度Ｔｅが基準蒸発温度ＫＴｅ以下となっている際に、冷媒蒸発温度Ｔｅが基準蒸発温度ＫＴｅよりも高くなるように、面積比Ａｅ２／Ａｅ１を変化させている。

従って、除湿暖房モード時であっても、冷媒蒸発温度Ｔｅが基準蒸発温度ＫＴｅよりも高くなっている際には、第１膨張弁１５ａ、第２膨張弁１５ｂの作動を制御して、冷凍サイクル装置１０に高い成績係数（ＣＯＰ）を発揮させることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、除湿暖房モードの温度低下防止制御における制御態様を変更した例を説明する。

本実施形態の温度低下防止制御では、第１実施形態と同様に、減圧装置制御部４０ｃが、第１絞り通路面積Ａｅ１を所定量分減少させ、第２絞り通路面積Ａｅ２を所定量分増加させることによって、面積比Ａｅ２／Ａｅ１を増加させる。これに加えて、第１絞り通路面積Ａｅ１と第２絞り通路面積Ａｅ２との合計通路面積Ａｅ１＋Ａｅ２を増加させる。

より具体的には、図９に示すように、第１実施形態と同様に、第１膨張弁１５ａの第１絞り通路面積Ａｅ１を所定量分減少させて（図９のＡ１１点→Ａ１２点）、さらに、第１絞り通路面積Ａｅ１を所定量分増加させる（図９のＡ１２点→Ａ１３点）。このため、本実施形態の温度低下防止制御では、第１絞り通路面積Ａｅ１を維持するように第１膨張弁１５ａの作動が制御される。

また、第１実施形態と同様に、第２膨張弁１５ｂの第２絞り通路面積Ａｅ２を所定量分増加させて（図９のＡ２１点→Ａ２２点）、さらに、第２絞り通路面積Ａｅ２を所定量分増加させる（図９のＡ２２点→Ａ２３点）。つまり、本実施形態の温度低下防止制御では、第１実施形態よりも、第２絞り通路面積Ａｅ２を拡大させることによって、合計通路面積Ａｅ１＋Ａｅ２を増加させている。

さらに、本実施形態の温度低下防止制御では、室外熱交換器１６出口側冷媒の過熱度ＳＨが予め定めた基準室外用過熱度に近づくように、第１膨張弁１５ａおよび第２膨張弁１５ｂの作動を制御している。基準室外用過熱度は、室外熱交換器１６出口側冷媒の過熱度ＳＨが過度に上昇してしまうことを抑制するために設定された値である。

本実施形態の除湿暖房モード時の冷凍サイクル装置１０の作動については、図１０、図１１のモリエル線図を用いて説明する。まず、除湿運転モードの通常制御時の冷凍サイクル装置１０では、図１０に示すように、圧縮機１１から吐出された冷媒（図１０のａ１０点）が、室内凝縮器１２へ流入して送風空気へ放熱する（図１０のａ１０点→ｂ１０点）。

室内凝縮器１２から流出して第１三方継手１３ａで分岐された一方の冷媒は、第１膨張弁１５ａにて減圧される（図１０のｂ１０点→ｃ１０点）。第１膨張弁１５ａにて減圧された冷媒は、室外熱交換器１６にて外気から吸熱する（図１０のｃ１０点→ｄ１０点）。

また、室内凝縮器１２から流出して第１三方継手１３ａで分岐された他方の冷媒は、第２膨張弁１５ｂにて減圧される（図１０のｂ１０点→ｅ１０点）。第２膨張弁１５ｂにて減圧された冷媒は、室内蒸発器１８にて送風空気から吸熱する（図１０のｅ１０点→ｆ１０点）。室内蒸発器１８から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁１９にて減圧されて、室外熱交換器１６から流出した冷媒と同等の圧力となる（図１０のｆ１０点→ｇ１０点）。

室外熱交換器１６から流出した冷媒の流れと蒸発圧力調整弁１９にて減圧された冷媒の流れは、第４三方継手１３ｄにて合流してアキュムレータ２０にて気液分離されて圧縮機１１に吸入される（図１０のｄ１０点→ｈ１０点、ｇ１０点→ｈ１０点）。

次に、温度低下防止制御について説明する。温度低下防止制御時の冷凍サイクル装置１０では、合計通路面積Ａｅ１＋Ａｅ２を増加させているので、通常制御時よりも第１膨張弁１５ａおよび第２膨張弁１５ｂに密度の小さい冷媒を流すことができる。このため、図１１に示すように、通常制御時よりも室内凝縮器１２から流出した冷媒のエンタルピが上昇した状態でサイクルがバランスする（図１１のｂ１１点）。

さらに、温度低下防止制御時には、面積比Ａｅ２／Ａｅ１が増加して室外熱交換器１６を流通する冷媒流量が減少しやすいので、室外熱交換器１６のおける冷媒蒸発温度が上昇し、出口側冷媒（図１１のｄ１１点）の過熱度ＳＨが上昇しやすい。そこで、温度低下防止制御では、室外熱交換器１６出口側冷媒（図１１のｄ１１点）の過熱度ＳＨが基準室外用過熱度に近づくように、第１膨張弁１５ａおよび第２膨張弁１５ｂの作動を制御している。

ここで、図１１のモリエル線図では、通常制御時で説明した図１０のモリエル線図に対して、サイクル構成上同等の箇所の冷媒の状態を、図１０と同一の符号（アルファベット）で示し、添字（数字）のみを変更している。

その他の冷凍サイクル装置１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の冷凍サイクル装置１０においても、除湿暖房モード時に、冷媒流量Ｇｅが基準流量ＫＧｅよりも多くなるように面積比Ａｅ２／Ａｅ１および合計通路面積Ａｅ１＋Ａｅ２を変化させることができ、第１実施形態と同様に、室内蒸発器１８に着霜が生じてしまうことを抑制することができる。

さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、温度低下防止制御時に、第１絞り通路面積Ａｅ１を維持するように第１膨張弁１５ａの作動を制御している。これにより、室外熱交換器１６を流通する冷媒流量の大幅な減少を抑制することができ、室外熱交換器１６における吸熱量の低下を抑制することができる。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、室外熱交換器１６出口側冷媒の過熱度ＳＨが基準室外用過熱度に近づくように、第１膨張弁１５ａおよび第２膨張弁１５ｂの作動を制御している。これによれば、室外熱交換器１６出口側冷媒の過熱度ＳＨが過度に上昇して、室外熱交換器１６の冷媒蒸発圧力（すなわち、アキュムレータ２０内の冷媒圧力）を不必要に低下させてしまうことを抑制することができる。

従って、アキュムレータ２０から圧縮機１１へ吸入される吸入冷媒の密度が低下してしまうことを抑制することができ、室内凝縮器１２にて送風空気を再加熱する際の加熱能力が低下してしまうことを抑制することができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、図１２の全体構成図に示すように、第１実施形態に対して、第３開閉弁２３を追加した例を説明する。第３開閉弁２３は、室内蒸発器１８の冷媒出口側を開閉する開閉装置としての電磁弁である。第３開閉弁２３は、蒸発圧力調整弁１９の流出口９１ｂから第４三方継手１３ｄへ至る冷媒通路に配置されている。

第３開閉弁２３の基本的構成は、第１開閉弁２１と同様である。従って、図１３に示すように、第３開閉弁２３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。このため、本実施形態では、空調制御装置４０のうち、第３開閉弁２３の作動を制御する構成が開閉制御部４０ｄを構成している。

次に、本実施形態の温度低下防止制御について説明する。本実施形態の温度低下防止制御では、冷媒蒸発温度Ｔｅが基準蒸発温度ＫＴｅ以下となっている際に、第３開閉弁２３を閉じ、さらに、第２膨張弁１５ｂを全閉とする。もちろん、通常制御時には（すなわち、冷媒蒸発温度Ｔｅが基準蒸発温度ＫＴｅ高くなっている際には）、第３開閉弁２３を開く。

その他の冷凍サイクル装置１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、温度低下防止制御時に、第３開閉弁２３を閉じ、さらに、第２膨張弁１５ｂを全閉とする。これにより、温度低下防止制御時には、室内蒸発器１８へ冷媒が流入しなくなり、室内蒸発器１８にて冷媒が蒸発して吸熱作用を発揮してしまうことがなくなる。従って、室内蒸発器１８に着霜が生じてしまうことを抑制することができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

（１）上述の実施形態では、本発明の冷凍サイクル装置１０を、電気自動車に搭載される車両用空調装置１に適用した例を説明したが、本発明の適用はこれに限定されない。例えば、車両走行用の駆動力を内燃機関（エンジン）から得る通常の車両に搭載される車両用空調装置に適用してもよいし、走行用の駆動力を走行用電動モータおよび内燃機関の双方から得るハイブリッド車両に搭載される車両用空調装置に適用してもよい。

また、内燃機関を有する車両に適用される車両用空調装置１では、送風空気の補助加熱装置として、内燃機関の冷却水を熱源として送風空気を加熱するヒータコアを設けてもよい。さらに、本発明の冷凍サイクル装置１０は、車両用に限定されることなく、据え置き型の空調装置等に適用してもよい。

また、上述の実施形態では、加熱用熱交換器である室内凝縮器１２にて、圧縮機１１から吐出された吐出冷媒と送風空気とを熱交換させ、吐出冷媒を熱源として直接的に送風空気を加熱する例を説明したが、加熱用熱交換器における送風空気の加熱態様はこれに限定されない。

例えば、熱媒体を循環させる熱媒体循環回路を設け、この熱媒体循環回路に、吐出冷媒と熱媒体とを熱交換させる水−冷媒熱交換器、および水−冷媒熱交換器にて加熱された熱媒体と送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱する加熱用熱交換器を配置する。そして、加熱用熱交換器にて、吐出冷媒を熱源として熱媒体を介して間接的に送風空気を加熱するようにしてもよい。

（２）上述の各実施形態では、暖房モード、除湿暖房モード、および冷房モードの冷媒回路に切替可能な冷凍サイクル装置１０について説明したが、少なくとも上述の実施形態の除湿暖房モードと冷房モードとを切り替え可能な冷凍サイクル装置であれば、各実施形態で説明した室内蒸発器１８の着霜抑制効果を得ることができる。

また、上述の各実施形態で説明した冷凍サイクル装置１０において、第１、第２開閉弁２１、２２を閉じて冷房モードと同様に室外熱交換器１６および室内蒸発器１８を直接的に接続する冷媒回路に切り替え、さらに、目標吹出温度ＴＡＯに応じて、第１膨張弁１５ａおよび第２膨張弁１５ｂの絞り開度を変更することによって、車室内の除湿暖房を行う補助除湿暖房モード（直列除湿暖房モード）の運転を行うようにしてもよい。

具体的には、補助除湿暖房モードでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、第１膨張弁１５ａの絞り開度を減少させるとともに、第２膨張弁１５ｂの絞り開度を増加させる。これにより、室外熱交換器１６を放熱器として機能させる状態から蒸発器として機能させる状態へ切り替えて、室内凝縮器１２における送風空気の加熱能力を変化させてもよい。

（３）上述の第２実施形態では、温度低下防止制御時に面積比Ａｅ２／Ａｅ１を増加させるとともに、合計通路面積Ａｅ１＋Ａｅ２を増加させた例を説明したが、上述した室内蒸発器１８の着霜抑制効果は、蒸発圧力調整弁１９を流通する冷媒流量を増加させることによって得られる。従って、面積比Ａｅ２／Ａｅ１を変化させることなく、合計通路面積Ａｅ１＋Ａｅ２を第２実施形態と同様に変化させても着霜抑制効果を得ることができる。

（４）上述の第３実施形態では、開閉装置としての第３開閉弁２３を、蒸発圧力調整弁１９の流出口９１ｂから第４三方継手１３ｄへ至る冷媒通路に配置した例を説明したが、もちろん蒸発圧力調整弁１９の流入口９１ａの上流側に配置してもよい。つまり、第３開閉弁２３は、室内蒸発器１８の冷媒出口側を開閉可能であれば、室内蒸発器１８の冷媒出口からから第４三方継手１３ｄへ至る冷媒通路のいずれに配置してもよい。

また、上述の第３実施形態では、温度低下防止制御時に第３開閉弁２３および第２膨張弁１５ｂを連続的に閉じるようにしているが、第３開閉弁２３および第２膨張弁１５ｂを断続的に閉じるようにしてもよい。これによれば、室内蒸発器１８へ僅かな流量の冷媒を供給して、ある程度の送風空気の冷却能力（除湿能力）を発揮しつつ、制御ハンチングの抑制を図ることができる。

また、上述の第３実施形態では、開閉装置として第３開閉弁２３を追加した例を説明したが、蒸発圧力調整弁１９と第３開閉弁２３を一体化してもよい。この場合は、第２膨張弁１５ｂと同様の全閉機能付きの可変絞り機構を採用してもよい。

（５）上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。例えば、第２実施形態において、第１実施形態で説明したように、除湿暖房モード時に、低圧側圧力センサ５７によって検出された低圧側冷媒圧力Ｐｅが基準蒸発圧力ＫＰｅよりも高くなるように、面積比Ａｅ２／Ａｅ１および合計通路面積Ａｅ１＋Ａｅ２を変化させてもよい。

また、第３実施形態においても、除湿暖房モード時であって、かつ、低圧側圧力センサ５７によって検出された低圧側冷媒圧力Ｐｅが基準蒸発圧力ＫＰｅよりも高くなっている際に、第３開閉弁２３を開き、さらに、除湿暖房モード時であって、かつ、低圧側圧力センサ５７によって検出された低圧側冷媒圧力Ｐｅが基準蒸発圧力ＫＰｅ以下となっている際に、第３開閉弁２３を閉じるようにしてもよい。

（６）上述の各実施形態では、空調制御プログラムを実行することによって、各運転モードを切り替えた例を説明したが、各運転モードの切り替えはこれに限定されない。例えば、操作パネルに各運転モードを設定する運転モード設定スイッチを設け、当該運転モード設定スイッチの操作信号に応じて、暖房モードと冷房モードおよび除湿暖房モードを切り替えるようにしてもよい。

１１ 圧縮機
１２ 室内凝縮器（加熱用熱交換器）
１５ａ 第１膨張弁（第１減圧装置）
１５ｂ 第２膨張弁（第２減圧装置）
１６ 室外熱交換器
１８ 室内蒸発器（冷却用熱交換器）
１９ 蒸発圧力調整弁
２１、２２ 第１開閉弁、第２開閉弁（冷媒回路切替装置）
２３ 第３開閉弁（開閉装置）
４０ｃ 減圧装置制御部
４０ｄ 開閉制御部

Claims (8)

1. 空調装置に適用される冷凍サイクル装置であって、
   冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機から吐出された冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱用熱交換器（１２）と、
   冷媒を減圧させる第１減圧装置（１５ａ）と、
   前記第１減圧装置から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）と、
   冷媒を減圧させる第２減圧装置（１５ｂ）と、
   前記第２減圧装置から流出した冷媒と前記加熱用熱交換器通過前の前記送風空気とを熱交換させる冷却用熱交換器（１８）と、
   前記冷却用熱交換器における冷媒蒸発圧力（Ｐｅ）を調整する蒸発圧力調整弁（１９）と、
   冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置（２１、２２）と、
   前記第１減圧装置および前記第２減圧装置の作動を制御する減圧装置制御部（４０ｃ）と、を備え、
   前記蒸発圧力調整弁は、内部を流通する冷媒流量の増加に伴って、前記冷媒蒸発圧力（Ｐｅ）を上昇させるものであり、
   前記冷媒回路切替装置は、
   冷却した前記送風空気を前記空調対象空間へ吹き出す冷房モード時には、前記加熱用熱交換器から流出した冷媒を前記第１減圧装置→前記室外熱交換器→前記第２減圧装置→前記冷却用熱交換器→前記蒸発圧力調整弁→前記圧縮機の順に流す冷媒回路に切り替え、
   冷却して除湿された前記送風空気を再加熱して前記空調対象空間へ吹き出す除湿暖房モード時には、前記加熱用熱交換器から流出した冷媒の流れ分岐し、分岐された一方の冷媒を前記第１減圧装置→前記室外熱交換器→前記圧縮機の順に流すとともに、分岐された他方の冷媒を前記第２減圧装置→前記冷却用熱交換器→前記蒸発圧力調整弁→前記圧縮機の順に流す冷媒回路に切り替え、
   前記冷房モード時に前記冷却用熱交換器から流出して前記蒸発圧力調整弁を流通する冷媒流量が、前記除湿暖房モード時に前記冷却用熱交換器から流出して前記蒸発圧力調整弁を流通する冷媒流量よりも多くなり、
   前記蒸発圧力調整弁は、前記冷房モード時に、前記冷却用熱交換器の着霜を抑制できるように設定された着霜抑制圧力（ＡＰｅ）以上となるように前記冷媒蒸発圧力（Ｐｅ）を調整し、
   前記減圧装置制御部は、前記除湿暖房モード時に、前記蒸発圧力調整弁を流通する冷媒流量（Ｇｅ）が前記冷却用熱交換器の着霜を生じさせないように設定された基準流量（ＫＧｅ）よりも多くなるように、前記第１減圧装置の第１絞り通路面積（Ａｅ１）に対する前記第２減圧装置の第２絞り通路面積（Ａｅ２）の面積比（Ａｅ２／Ａｅ１）を変化させるものである冷凍サイクル装置。
2. 空調装置に適用される冷凍サイクル装置であって、
   冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機から吐出された冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱用熱交換器（１２）と、
   冷媒を減圧させる第１減圧装置（１５ａ）と、
   前記第１減圧装置から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）と、
   冷媒を減圧させる第２減圧装置（１５ｂ）と、
   前記第２減圧装置から流出した冷媒と前記加熱用熱交換器通過前の前記送風空気とを熱交換させる冷却用熱交換器（１８）と、
   前記冷却用熱交換器における冷媒蒸発圧力（Ｐｅ）を調整する蒸発圧力調整弁（１９）と、
   冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置（２１、２２）と、
   前記第１減圧装置および前記第２減圧装置の作動を制御する減圧装置制御部（４０ｃ）と、を備え、
   前記蒸発圧力調整弁は、内部を流通する冷媒流量の増加に伴って、前記冷媒蒸発圧力（Ｐｅ）を上昇させるものであり、
   前記冷媒回路切替装置は、
   冷却した前記送風空気を前記空調対象空間へ吹き出す冷房モード時には、前記加熱用熱交換器から流出した冷媒を前記第１減圧装置→前記室外熱交換器→前記第２減圧装置→前記冷却用熱交換器→前記蒸発圧力調整弁→前記圧縮機の順に流す冷媒回路に切り替え、
   冷却して除湿された前記送風空気を再加熱して前記空調対象空間へ吹き出す除湿暖房モード時には、前記加熱用熱交換器から流出した冷媒の流れ分岐し、分岐された一方の冷媒を前記第１減圧装置→前記室外熱交換器→前記圧縮機の順に流すとともに、分岐された他方の冷媒を前記第２減圧装置→前記冷却用熱交換器→前記蒸発圧力調整弁→前記圧縮機の順に流す冷媒回路に切り替え、
   前記減圧装置制御部は、前記除湿暖房モード時に、前記蒸発圧力調整弁を流通する冷媒流量（Ｇｅ）が予め定めた基準流量（ＫＧｅ）よりも多くなるように、前記第１減圧装置の第１絞り通路面積（Ａｅ１）に対する前記第２減圧装置の第２絞り通路面積（Ａｅ２）の面積比（Ａｅ２／Ａｅ１）を変化させて、前記第１減圧装置の第１絞り通路面積（Ａｅ１）と前記第２減圧装置の第２絞り通路面積（Ａｅ２）との合計通路面積（Ａｅ１＋Ａｅ２）を増加させるものである冷凍サイクル装置。
3. 前記減圧装置制御部は、前記除湿暖房モード時に、前記第１減圧装置の第１絞り通路面積（Ａｅ１）を維持するように前記第１減圧装置の作動を制御するものである請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記減圧装置制御部は、前記除湿暖房モード時に、前記室外熱交換器（１６）出口側冷媒の過熱度（ＳＨ）が予め定めた基準室外用過熱度に近づくように、前記第１減圧装置および前記第２減圧装置の作動を制御する請求項２または３に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記減圧装置制御部は、前記除湿暖房モード時に、前記冷却用熱交換器における冷媒蒸発温度（Ｔｅ）が予め定めた基準蒸発温度（ＫＴｅ）よりも高くなるように、前記面積比（Ａｅ２／Ａｅ１）を変化させるものである請求項１ないし４のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記減圧装置制御部は、前記除湿暖房モード時であって、かつ、前記冷却用熱交換器における冷媒蒸発温度（Ｔｅ）が予め定めた基準蒸発温度（ＫＴｅ）以下となっている際には、前記冷却用熱交換器における冷媒蒸発温度（Ｔｅ）が予め定めた基準蒸発温度（ＫＴｅ）よりも高くなるように、前記面積比（Ａｅ２／Ａｅ１）を変化させるものである請求項１ないし５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
7. 空調装置に適用される冷凍サイクル装置であって、
   冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機から吐出された冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱用熱交換器（１２）と、
   冷媒を減圧させる第１減圧装置（１５ａ）と、
   前記第１減圧装置から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）と、
   冷媒を減圧させる第２減圧装置（１５ｂ）と、
   前記第２減圧装置から流出した冷媒と前記加熱用熱交換器通過前の前記送風空気とを熱交換させる冷却用熱交換器（１８）と、
   前記冷却用熱交換器における冷媒蒸発圧力（Ｐｅ）を調整する蒸発圧力調整弁（１９）と、
   前記冷却用熱交換器の冷媒出口側を開閉する開閉装置（２３）と、
   前記開閉装置の作動を制御する開閉制御部（４０ｄ）と、
   冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置（２１、２２）と、を備え、
   前記蒸発圧力調整弁は、前記冷却用熱交換器を流通する冷媒流量の増加に伴って、前記冷媒蒸発圧力（Ｐｅ）を上昇させるものであり、
   前記冷媒回路切替装置は、
   冷却した前記送風空気を前記空調対象空間へ吹き出す冷房モード時には、前記加熱用熱交換器から流出した冷媒を前記第１減圧装置→前記室外熱交換器→前記第２減圧装置→前記冷却用熱交換器→前記開閉装置→前記圧縮機の順に流す冷媒回路に切り替え、
   冷却して除湿された前記送風空気を再加熱して前記空調対象空間へ吹き出す除湿暖房モード時には、前記加熱用熱交換器から流出した冷媒の流れ分岐し、分岐された一方の冷媒を前記第１減圧装置→前記室外熱交換器→前記圧縮機の順に流すとともに、分岐された他方の冷媒を前記第２減圧装置→前記冷却用熱交換器→前記開閉装置→前記圧縮機の順に流す冷媒回路に切り替え、
   前記開閉制御部は、前記除湿暖房モード時であって、かつ、前記冷却用熱交換器における冷媒蒸発温度（Ｔｅ）が予め定めた基準蒸発温度（ＫＴｅ）よりも高くなっている際には、前記冷却用熱交換器の冷媒出口側を開き、さらに、前記除湿暖房モード時であって、かつ、前記冷媒蒸発温度（Ｔｅ）が前記基準蒸発温度（ＫＴｅ）以下となっている際には、前記冷却用熱交換器の冷媒出口側を閉じるように前記開閉装置の作動を制御するものである冷凍サイクル装置。
8. さらに、少なくとも前記第２減圧装置の作動を制御する減圧装置制御部（４０ｃ）を備え、
   前記第２減圧装置は、絞り通路を全閉とする全閉機能を有し、
   前記減圧装置制御部は、前記除湿暖房モード時に、前記冷媒蒸発温度（Ｔｅ）が前記基準蒸発温度（ＫＴｅ）以下となっている際には、前記第２減圧装置を閉じるように前記第２減圧装置の作動を制御するものである請求項７に記載の冷凍サイクル装置。

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