JP7151394B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、貯液部を備える冷凍サイクル装置に関する。

従来、特許文献１に、サイクル内の冷媒を回収するための冷媒回収容器を備える冷凍サイクル装置が開示されている。これにより、特許文献１の冷凍サイクル装置では、サイクルの外部への冷媒の漏洩を最小限に抑えようとしている。また、特許文献１の冷媒回収容器は、レシーバの冷媒流れ下流側に接続されている。レシーバは、凝縮器から流出した高圧側の液相冷媒をサイクル内の余剰冷媒として貯える高圧側の貯液部である。

特開２００６－１５３２９４号公報

ところで、冷凍サイクル装置には、貯液部としてアキュムレータを備えるものが知られている。アキュムレータは、蒸発器から流出した低圧側の液相冷媒をサイクル内の余剰冷媒として貯える低圧側の貯液部である。アキュムレータを備える冷凍サイクル装置では、一般的に、冷媒を回収する際に、アキュムレータ内の液相冷媒を気化させて冷媒回収装置に吸入させて回収する。

ところが、アキュムレータ内の液相冷媒を気化させると、その気化潜熱によってアキュムレータ内の冷媒の温度および圧力が低下してしまう。このため、回収作業を継続すると、アキュムレータ内の液相冷媒が気化しにくくなり、回収効率が低下してしまう。

これに対して、外部からアキュムレータを加熱しながら冷媒を回収する手段が考えられる。しかしながら、外部からアキュムレータを加熱しながら回収作業を行うことは作業性の悪化を招く。また、アキュムレータ内の冷媒の温度が低下した場合は回収作業を中断し、冷媒の温度が常温程度まで上昇するのを待って、回収作業を再開する手段が考えられる。しかしながら、このような手段では回収作業が長時間化してしまう。

本発明は、上記点に鑑み、作業性の悪化を招くことなく速やかに冷媒の回収を完了可能な貯液部を備える冷凍サイクル装置を提供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、冷媒の気液を分離して分離された液相冷媒を貯える貯液部（２４）と、貯液部にて分離された気相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高圧冷媒と温度調整対象流体とを熱交換させる加熱部（１２）と、加熱部から流出した高圧冷媒を減圧させる減圧部（１４ａ）と、減圧部（１４ａ）にて減圧された低圧冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（２０）と、サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部（１５ａ～１５ｄ）と、を備える冷凍サイクル装置であって、
サイクル内から冷媒を回収するために貯液部内の冷媒の温度を上昇させる冷媒回収準備制御、および温度調整対象流体を加熱する運転モードを実行可能に構成されており、
冷媒回路切替部は、冷媒回収準備制御の実行時および運転モード時に、圧縮機の吐出口→加熱部→減圧部→室外熱交換器→貯液部→圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替える冷凍サイクル装置である。

これによれば、冷媒回収準備制御を実行可能に構成されているので、冷媒を回収する際に貯液部（２４）内の液相冷媒を加熱して気化させることができる。従って、回収作業時に外部から貯液部（２４）を加熱する必要が無い。すなわち、作業性の悪化を招くことなく速やかに冷媒の回収を完了可能な貯液部（２４）を備える冷凍サイクル装置を提供することができる。
また、請求項２に記載の発明は、冷媒の気液を分離して分離された液相冷媒を貯える貯液部（２４）と、貯液部にて分離された気相冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機にて昇圧された高圧冷媒を減圧させる減圧部（１４ａ）と、減圧部の作動を制御する絞り開度制御部（６０ｂ）と、サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部（１５ａ～１５ｄ）と、を備える冷凍サイクル装置であって、
サイクル内から冷媒を回収するために貯液部内の冷媒の温度を上昇させる冷媒回収準備制御を実行し、
冷媒回路切替部は、冷媒回収準備制御の実行時に、圧縮機→減圧部→貯液部→圧縮機の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替えるものであり、
絞り開度制御部は、冷媒回収準備制御の実行時に、外気温（Ｔａｍ）の低下に伴って、減圧部の絞り開度を減少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４に記載の発明は、冷媒の気液を分離して分離された液相冷媒を貯える貯液部（２４）と、貯液部にて分離された気相冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、を備える冷凍サイクル装置であって、
サイクル内から冷媒を回収するために貯液部内の冷媒の温度を上昇させる冷媒回収準備制御を実行し、
冷媒回収準備制御は、貯液部へ流入する冷媒の温度（Ｔ２）が予め定めた基準温度（ＫＴ）以上となっている温度上昇状態の経過時間（Ｔｉｍ）が、予め定めた基準経過時間（ＫＴｉｍ）以上となるまで実行され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。

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。

一実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。 一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。 一実施形態の冷媒回収装置が接続された車両用空調装置の全体構成図である。 一実施形態の冷媒回収準備制御の制御処理を示すフローチャートである。 一実施形態の冷媒回収準備制御時のアキュムレータ内の冷媒の温度変化等を示すグラフである。

図１～図５を用いて、本発明を実施するための一実施形態を説明する。本実施形態では、冷凍サイクル装置１０を、ハイブリッド車両に搭載される車両用空調装置１に適用している。ハイブリッド車両は、内燃機関（すなわち、エンジン）および走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る車両である。車両用空調装置１は、図１の全体構成図に示すように、冷凍サイクル装置１０、室内空調ユニット３０等を備えている。

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の空調を行うために、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、冷凍サイクル装置１０の温度調整対象流体は、送風空気である。さらに、冷凍サイクル装置１０は、冷房モードの冷媒回路、直列除湿暖房モードの冷媒回路、並列除湿暖房モードの冷媒回路、および暖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、冷房モードは、送風空気を冷却して車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。直列除湿暖房モードは、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ことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。並列除湿暖房モードは、冷却されて除湿された送風空気を直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力で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運転モードである。暖房モードは、送風空気を加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。

また、冷凍サイクル装置１０では、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）を採用している。冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の圧力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。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いる。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、内燃機関や走行用電動モータ等が収容される駆動装置室内に配置されている。駆動装置室は、車室の前方側に配置されている。

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ものである。つまり、圧縮機１１は、二段昇圧式の電動圧縮機である。圧縮機１１は、後述する空調制御装置６０から出力される制御信号によって、回転数（すなわち、冷媒吐出能力）が制御される。

圧縮機１１のハウジングには、吸入ポート１１ａ、中間圧ポート１１ｂ、及び吐出ポート１１ｃが設けられている。吸入ポート１１ａ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口である。吐出ポート１１ｃは、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口である。

中間圧ポート１１ｂは、ハウジングの外部から内部へ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ための中間圧吸入口である。中間圧ポート１１ｂは、ハウジングの内部で低段側圧縮機構の吐出口側及び高段側圧縮機構の吸入口側に接続されている。

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、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の高段側圧縮機構から吐出された高圧冷媒と、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、送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。換言すると、室内凝縮器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を熱源として送風空気を加熱する加熱部である。

室内凝縮器１２の冷媒出口には、互いに連通する３つの流入出口を有する第１三方継手１３ａの流入口側が接続されている。このような三方継手としては、複数の配管を接合して形成されたものや、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けることによって形成されたものを採用することができる。

さらに、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、第２～第４三方継手１３ｂ～１３ｄを備えている。これらの第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。

第１～第４三方継手１３ａ～１３ｄは、３つの流入出口のうち１つが流入口として用いられ、２つが流出口として用いられた際には、冷媒の流れを分岐する分岐部としての機能を果たす。また、３つの流入出口のうち２つが流入口として用いられ、１つが流出口として用いられた際には、冷媒の流れを合流させる合流部としての機能を果たす。

室内凝縮器１２の冷媒出口と第１三方継手１３ａの流入口とを接続する冷媒配管には、高圧側チャージングポート２７ａが設けられている。チャージングポートは、サイクル内の真空引き、サイクル内への冷媒の充填、サイクル内からの冷媒の回収等を行う際に使用される冷媒出入口である。さらに、冷凍サイクル装置１０には、後述するように、低圧側チャージングポート２７ｂが設けられている。

第１三方継手１３ａの一方の流出口には、暖房用膨張弁１４ａの入口側が接続されている。第１三方継手１３ａの他方の流出口には、第１冷媒通路１８ａが接続されている。第１冷媒通路１８ａは、第１三方継手１３ａの他方の流出口と第２三方継手１３ｂの一方の流入口とを接続する冷媒通路である。

第１冷媒通路１８ａには、第１開閉弁１５ａが配置されている。第１開閉弁１５ａは、第１冷媒通路１８ａを開閉する電磁弁である。第１開閉弁１５ａは、空調制御装置６０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。

さらに、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、第２開閉弁１５ｂ～第４開閉弁１５ｄを備えている。第２開閉弁１５ｂ～第４開閉弁１５ｄの基本的構成は、第１開閉弁１５ａと同様である。第１開閉弁１５ａ～第４開閉弁１５ｄは、冷媒通路を開閉することで、各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。従って、第１開閉弁１５ａ～第４開閉弁１５ｄは、サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部である。

暖房用膨張弁１４ａは、暖房モード時等に、室内凝縮器１２から流出した高圧冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する減圧部である。暖房用膨張弁１４ａは、絞り開度を変更可能に構成された弁体、および弁体を変位させる電動アクチュエータを有して構成される電気式の可変絞り機構である。暖房用膨張弁１４ａは、空調制御装置６０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。

さらに、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、冷房用膨張弁１４ｂを備えている。冷房用膨張弁１４ｂの基本的構成は、暖房用膨張弁１４ａと同様である。暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂは、弁開度を全開にすることで流量調整作用および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、および弁開度を全閉にすることで冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。

そして、この全開機能および全閉機能によって、暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂは、各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。従って、暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂは、冷媒回路切替部としての機能も兼ね備えている。

暖房用膨張弁１４ａの出口には、気液分離器１６の入口側が接続されている。気液分離器１６は、暖房用膨張弁１４ａから流出した冷媒の気液を分離する気液分離部である。本実施形態では、気液分離器１６として、円筒状の本体部の内部空間へ流入した冷媒を旋回させることで生じる遠心力の作用で冷媒の気液を分離する遠心分離方式（いわゆる、サイクロンセパレータ方式）のものが採用されている。

さらに、本実施形態では、気液分離器１６として、比較的内容積の小さいものが採用されている。より具体的には、気液分離器１６の内容積は、サイクルに負荷変動が生じてサイクルを循環する冷媒循環流量が変動しても、実質的に余剰冷媒を貯めることのできない程度の容積になっている。従って、気液分離器１６は、分離した液相冷媒をサイクル内の余剰冷媒として貯える貯液部としての機能を果たすものではない。

気液分離器１６の気相冷媒出口には、第２冷媒通路１８ｂが接続されている。第２冷媒通路１８ｂは、気液分離器１６から流出した気相冷媒を圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂへ導く冷媒通路である。第２冷媒通路１８ｂには、第２冷媒通路１８ｂを開閉する第２開閉弁１５ｂが配置されている。

気液分離器１６の液相冷媒出口には、固定絞り１７の入口側が接続されている。固定絞り１７は、気液分離器１６から流出した液相冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させるものである。固定絞り１７としては、絞り開度が固定されたノズル、オリフィス、キャピラリチューブ等を採用することができる。固定絞り１７の出口側には、室外熱交換器２０の冷媒入口側が接続されている。

さらに、気液分離器１６の液相冷媒出口には、第３冷媒通路１８ｃが接続されている。第３冷媒通路１８ｃは、気液分離器１６から流出した液相冷媒を、固定絞り１７を迂回させて室外熱交換器２０の冷媒入口側へ導く冷媒通路である。第３冷媒通路１８ｃには、第３冷媒通路１８ｃを開閉する第３開閉弁１５ｃが配置されている。

ここで、冷媒が第３開閉弁１５ｃ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。従って、第３開閉弁１５ｃが開いた際には、気液分離器１６から流出した殆どの液相冷媒は、固定絞り１７を通過することなく、第３冷媒通路１８ｃを介して室外熱交換器２０へ流入する。

室外熱交換器２０は、暖房用膨張弁１４ａから流出した冷媒と外気ファン２０ａから送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器２０は、駆動装置室内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、室外熱交換器２０に走行風を当てることができる。

室外熱交換器２０は、冷房モード時等に、高圧冷媒を放熱させる放熱器として機能する。また、暖房モード時等には、暖房用膨張弁１４ａにて減圧された低圧冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。外気ファン２０ａは、空調制御装置６０から出力される制御電圧によって回転数（すなわち、送風能力）が制御される電動送風機である。

室外熱交換器２０の冷媒出口には、第３三方継手１３ｃの流入口側が接続されている。第３三方継手１３ｃの一方の流出口には、第２三方継手１３ｂの他方の流入口側が接続されている。第３三方継手１３ｃの他方の流出口には、第４冷媒通路１８ｄが接続されている。第４冷媒通路１８ｄは、第３三方継手１３ｃの一方の流出口と第４三方継手１３ｄの一方の流入口とを接続する冷媒通路である。第４冷媒通路１８ｄには、第４冷媒通路１８ｄを開閉する第４開閉弁１５ｄが配置されている。

また、第３三方継手１３ｃの一方の流出口と第２三方継手１３ｂの他方の流入口とを接続する冷媒通路には、逆止弁２１が配置されている。逆止弁２１は、第３三方継手１３ｃ側（すなわち、室外熱交換器２０の冷媒出口側）から第２三方継手１３ｂ側（すなわち、冷房用膨張弁１４ｂの入口側）へ冷媒が流れることを許容し、第２三方継手１３ｂ側から第３三方継手１３ｃ側へ冷媒が流れることを禁止する機能を果たす。

第２三方継手１３ｂの流出口には、冷房用膨張弁１４ｂの入口側が接続されている。冷房用膨張弁１４ｂは、冷房モード時等に、室外熱交換器２０から流出した冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整するものである。

冷房用膨張弁１４ｂの出口には、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、後述する室内空調ユニット３０の空調ケース３１内に配置されている。室内蒸発器２３は、冷房用膨張弁１４ｂにて減圧された低圧冷媒と室内送風機３２から送風された送風空気とを熱交換させ、低圧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冷却用熱交換器である。

室内蒸発器２３の冷媒出口には、蒸発圧力調整弁２６の入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁２６は、その上流側の冷媒圧力を予め定めた基準圧力以上に維持する機能を果たす。換言すると、蒸発圧力調整弁２６は、室内蒸発器２３における冷媒蒸発圧力を、基準圧力以上に維持する機能を果たす。

この蒸発圧力調整弁２６は、室内蒸発器２３の出口側冷媒の圧力の上昇に伴って、弁開度を増加させる機械式の可変絞り機構で構成されている。さらに、本実施形態の蒸発圧力調整弁２６は、室内蒸発器２３における冷媒蒸発温度を、室内蒸発器２３の着霜を抑制可能な着霜抑制温度（本実施形態では、１℃）以上に維持している。

室内蒸発器２３の冷媒出口と蒸発圧力調整弁２６の入口とを接続する冷媒配管には、低圧側チャージングポート２７ｂが設けられている。

蒸発圧力調整弁２６の出口には、第４三方継手１３ｄの他方の流入口側が接続されている。第４三方継手１３ｄの流出口には、アキュムレータ２４の入口側が接続されている。従って、前述した第４冷媒通路１８ｄは、室外熱交換器２０から流出した冷媒を、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器２３および蒸発圧力調整弁２６を迂回させてアキュムレータ２４の入口側へ導く冷媒通路となる。

アキュムレータ２４は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒をサイクル内の余剰冷媒として貯える貯液部である。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側が接続されている。

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、車室内の空調のために適切な温度に調整された送風空気を車室内の適切な箇所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、図１に示すように、送風空気の空気通路を形成する空調ケース３１内に、室内送風機３２、室内蒸発器２３、室内凝縮器１２等を収容したものである。空調ケース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。

空調ケース３１の送風空気流れ最上流側には、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、空調ケース３１内へ内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入するものである。内外気切替装置３３の駆動用の電動アクチュエータは、空調制御装置６０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、室内送風機３２が配置されている。室内送風機３２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ものである。室内送風機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る。室内送風機３２は、空調制御装置６０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、送風能力）が制御される。

室内送風機３２の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器２３、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。つまり、室内蒸発器２３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。

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を迂回させて流す冷風バイパス通路３５が設けられている。さらに、空調ケース３１内の室内蒸発器２３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、エアミックスドア３４が配置されている。

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側の空気通路を通過させる送風空気の風量と冷風バイパス通路３５を通過させる送風空気の風量との風量割合を調整する風量割合調整部である。エアミックスドア３４の駆動用の電動アクチュエータは、空調制御装置６０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。

空調ケース３１内の室内凝縮器１２および冷風バイパス通路３５の送風空気流れ下流側には、混合空間３６が形成されている。混合空間３６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を通過して加熱されていない送風空気とを混合させる空間である。さらに、空調ケース３１の送風空気流れ下流部には、混合空間３６にて混合されて温度調整された送風空気を、車室内へ吹き出すための開口穴が配置されている。

開口穴としては、フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴（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。

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３６にて混合される空調風の温度が調整される。そして、各吹出口から車室内へ吹き出される送風空気（空調風）の温度が調整される。

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、フェイスドア、フットドア、およびデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。フェイスドア、フットドア、およびデフロスタドアは、運転モードに応じて対応する開口穴を開閉する開閉部である。

これらのドアは、リンク機構等を介して、共通する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。これらのドアの駆動用の電動アクチュエータは、空調制御装置６０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。

次に、本実施形態の電気制御部の概要について説明する。空調制御装置６０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内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器１１、１４ａ、１４ｂ、１５ａ～１５ｄ、２０ａ、３２等の作動を制御する。

また、空調制御装置６０の入力側には、図２のブロック図に示すように、内気温センサ６１、外気温センサ６２、日射センサ６３、第１、第２冷媒温度センサ６４ａ、６４ｂ、蒸発器温度センサ６４ｆ、冷媒圧力センサ６５、空調風温度センサ６９等が接続されている。そして、空調制御装置６０には、これら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６１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６２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６３は、車室内へ照射される日射量Ｔｓを検出する日射量検出部である。

第１冷媒温度センサ６４ａは、室内凝縮器１２の冷媒通路から流出した高圧冷媒の温度Ｔ１（以下、第１冷媒温度Ｔ１という。）を検出する第１冷媒温度検出部である。従って、エアミックスドア３４が室内凝縮器１２側の通風路を全閉としている際の第１冷媒温度Ｔ１は、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃから吐出された直後の高圧冷媒の温度となる。

第２冷媒温度センサ６４ｂは、室外熱交換器２０の冷媒出口側に配置されて、室外熱交換器２０から流出した冷媒の温度Ｔ２（以下、第２冷媒温度Ｔ２という。）を検出する第２冷媒温度検出部である。従って、後述する冷媒回収準備制御のように、室外熱交換器２０から流出した冷媒を、第４冷媒通路１８ｄを介してアキュムレータ２４へ流入させる際の第２冷媒温度Ｔ２は、アキュムレータ２４へ流入する冷媒の温度となる。

蒸発器温度センサ６４ｆは、室内蒸発器２３における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）Ｔｅｆｉｎ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６４ｆは、具体的に、室内蒸発器２３の熱交換フィンの温度を検出している。

冷媒圧力センサ６５は、室内凝縮器１２から流出した冷媒の高圧圧力Ｐｄを検出する冷媒圧力検出部である。空調風温度センサ６９は、混合空間３６から車室内へ送風される送風空気温度ＴＡＶを検出する空調風温度検出部である。

また、空調制御装置６０の入力側には、図２に示すように、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル７０が接続され、この操作パネル７０に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。

操作パネル７０に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、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オートスイッチ、室内蒸発器２３で送風空気の冷却を行うことを要求するエアコンスイッチ、室内送風機３２の風量をマニュアル設定する風量設定スイッチ、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定スイッチ、吹出モードをマニュアル設定する吹出モード切替スイッチ等がある。

また、空調制御装置６０には、サービスツール７１を接続するコネクタ７２が設けられている。サービスツール７１は、ユーザがコネクタ７２に接続することによって冷凍サイクル装置１０に対して冷媒回収準備制御の実行を要求する要求部である。

冷媒回収準備制御は、冷凍サイクル装置１０から冷媒を回収する際に実行される制御である。従って、サービスツール７１は、車両に常備されている必要はなく、冷媒の回収作業を行う整備工場等に準備されていればよい。また、コネクタ７２には、カバー等が施されており、冷媒回収を行わない時には、運転者や同乗者が視認できないように配置されている。

なお、本実施形態の空調制御装置６０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されたものである。つまり、空調制御装置６０のうち、それぞれの制御対象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、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。

例えば、空調制御装置６０のうち、圧縮機１１の回転数を制御する構成は、吐出能力制御部６０ａを構成している。例えば、減圧部である暖房用膨張弁１４ａの絞り開度を制御する構成は、絞り開度制御部６０ｂを構成している。例えば、第１開閉弁１５ａ～第４開閉弁１５ｄの作動を制御する構成は、回路切替制御部６０ｃを構成している。例えば、外気ファン２０ａの回転数を制御する構成は、外気送風能力制御部６０ｄを構成している。

次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。前述の如く、本実施形態の車両用空調装置１では、車室内の冷房、除湿暖房、および暖房を行うことができる。そして、冷凍サイクル装置１０は、車室内の空調を行うために、冷房モード、直列除湿暖房モード、並列除湿暖房モード、および暖房モードでの運転を実行することができる。

冷凍サイクル装置１０の各運転モードの切り替えは、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。空調制御プログラムは、操作パネル７０のオートスイッチが投入（ＯＮ）されて、自動制御運転が設定された際に実行される。

空調制御プログラムのメインルーチンでは、上述の空調制御用のセンサ群の検出信号および各種空調操作スイッチからの操作信号を読み込む。そして、読み込んだ検出信号および操作信号の値に基づいて、車室内へ吹き出す吹出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Ｆ１によって算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ－Ｋｒ×Ｔｒ－Ｋａｍ×Ｔａｍ－Ｋｓ×Ａｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
なお、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチによって設定された車室内の目標温度（車室内設定温度）、Ｔｒは内気温センサ６１によって検出された内気温、Ｔａｍは外気温センサ６２によって検出された外気温、Ｔｓは日射センサ６３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。

そして、操作パネル７０のエアコンスイッチが投入された状態で、目標吹出温度ＴＡＯが予め定めた冷房基準温度αよりも低くなっている場合には、運転モードが冷房モードに切り替えられる。

また、操作パネル７０のエアコンスイッチが投入された状態で、目標吹出温度ＴＡＯが冷房基準温度α以上になっており、かつ、外気温Ｔａｍが予め定めた除湿暖房基準温度βよりも高くなっている場合には、運転モードが直列除湿暖房モードに切り替えられる。

また、操作パネル７０のエアコンスイッチが投入された状態で、目標吹出温度ＴＡＯが冷房基準温度α以上になっており、かつ、外気温Ｔａｍが除湿暖房基準温度β以下になっている場合には、運転モードが並列除湿暖房モードに切り替えられる。

また、エアコンスイッチの冷房スイッチが投入されていない場合には、運転モードが暖房モードに切り替えられる。

このため、冷房モードは、主に夏季のように比較的外気温が高い場合に実行される。直列除湿暖房モードは、主に春季あるいは秋季に実行される。並列除湿暖房モードは、主に早春季あるいは晩秋季のように直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力で送風空気を加熱する必要のある場合に実行される。暖房モードは、主に冬季の低外気温時に実行される。以下に各運転モードにおける作動を説明する。

（ａ）冷房モード
冷房モードでは、空調制御装置６０が、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを減圧作用を発揮する絞り状態する。また、空調制御装置６０は、第１開閉弁１５ａを閉じ、第２開閉弁１５ｂを閉じ、第３開閉弁１５ｃを開き、第４開閉弁１５ｄを閉じる。

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の吐出ポート１１ｃ→室内凝縮器１２（→暖房用膨張弁１４ａ→気液分離器１６）→室外熱交換器２０→冷房用膨張弁１４ｂ→室内蒸発器２３→蒸発圧力調整弁２６→アキュムレータ２４→圧縮機１１の吸入ポート１１ａの順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

冷房モードでは、第２開閉弁１５ｂが閉じているので、圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂから冷媒が吸入されることはない。このため、圧縮機１１は単段昇圧式の圧縮機として機能する。このサイクル構成で、空調制御装置６０は、出力側に接続された各種制御対象機器へ出力される制御信号等を適宜決定し、決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。

例えば、空調制御装置６０は、蒸発器温度センサ６４ｆによって検出された蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発器温度ＴＥＯに近づくように、圧縮機１１へ出力される制御信号を決定する。目標蒸発器温度ＴＥＯは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置６０に記憶された冷房モード用の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の上昇に伴って、目標蒸発器温度ＴＥＯが上昇するように決定される。さらに、目標蒸発器温度ＴＥＯは、室内蒸発器２３の着霜を抑制可能な範囲（具体的には、１℃以上）の値に決定される。

また、空調制御装置６０は、冷房用膨張弁１４ｂへ流入する冷媒の過冷却度ＳＣ２が冷房モード用の目標過冷却度ＳＣＯ２に近づくように、冷房用膨張弁１４ｂへ出力される制御信号を決定する。

冷房用膨張弁１４ｂへ流入する冷媒の過冷却度ＳＣ２は、冷媒圧力センサ６５によって検出された高圧圧力Ｐｄおよび第２冷媒温度センサ６４ｂによって検出された第２冷媒温度Ｔ２から算定される。目標過冷却度ＳＣＯ２は、高圧圧力Ｐｄに基づいて、予め空調制御装置６０に記憶された冷房モード用の制御マップを参照して決定される。

この制御マップでは、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値に近づくように、目標過冷却度ＳＣＯ２が決定される。

また、空調制御装置６０は、エアミックスドア用の電動アクチュエータへ出力される制御信号を決定する。エアミックスドア用の電動アクチュエータへ出力される制御信号は、車室内へ吹き出される送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように決定される。

従って、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、室内凝縮器１２および室外熱交換器２０を凝縮器として機能させ、室内蒸発器２３を蒸発器として機能させる冷凍サイクルが構成される。その結果、冷房モードでは、室内蒸発器２３にて冷却された送風空気を、室内凝縮器１２にて適切な温度に調整することができる。そして、適切な温度に調整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。

（ｂ）直列除湿暖房モード
直列除湿暖房モードでは、空調制御装置６０が、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態する。また、空調制御装置６０は、第１開閉弁１５ａを閉じ、第２開閉弁１５ｂを閉じ、第３開閉弁１５ｃを開き、第４開閉弁１５ｄを閉じる。

これにより、直列除湿暖房モードでは、図１の白抜き矢印に示すように、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃ→室内凝縮器１２→暖房用膨張弁１４ａ（→気液分離器１６）→室外熱交換器２０→冷房用膨張弁１４ｂ→室内蒸発器２３→蒸発圧力調整弁２６→アキュムレータ２４→圧縮機１１の吸入ポート１１ａの順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

すなわち、直列除湿暖房モードでは、実質的に冷房モードと同じ順に冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。さらに、室外熱交換器２０と室内蒸発器２３が、冷媒流れに対して直列的に接続される冷凍サイクルが構成される。

直列除湿暖房モードでは、第２開閉弁１５ｂが閉じているので、冷房モードと同様に、圧縮機１１は単段昇圧式の圧縮機として機能する。このサイクル構成で、空調制御装置６０は、出力側に接続された各種制御対象機器へ出力される制御信号等を適宜決定し、決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。

例えば、空調制御装置６０は、冷媒圧力センサ６５によって検出された高圧圧力Ｐｄに基づいて、ＣＯＰが極大値に近づくように、暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂへ出力される制御信号を決定する。この際、空調制御装置６０は、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度に対する冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度の開度比を増加させるように制御信号を決定する。

従って、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、室内凝縮器１２を凝縮器として機能させ、室内蒸発器２３を蒸発器として機能させる冷凍サイクルが構成される。さらに、室外熱交換器２０における冷媒の飽和温度が外気温Ｔａｍよりも高い場合には、室外熱交換器２０を凝縮器として機能させる冷凍サイクルが構成される。また、室外熱交換器２０における冷媒の飽和温度が外気温Ｔａｍよりも低い場合には、室外熱交換器２０を蒸発器として機能させる冷凍サイクルが構成される。

そして、室外熱交換器２０における冷媒の飽和温度が外気温Ｔａｍよりも高い場合には、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、室外熱交換器２０の冷媒の飽和温度を低下させて室外熱交換器２０における冷媒の放熱量を減少させることができる。これにより、室内凝縮器１２における冷媒の放熱量を増加させて、室内凝縮器１２における送風空気の加熱能力を向上させることができる。

また、室外熱交換器２０における冷媒の飽和温度が外気温Ｔａｍよりも低い場合には、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、室外熱交換器２０の冷媒の飽和温度を低下させて室外熱交換器２０における冷媒の吸熱量を増加させることができる。これにより、室内凝縮器１２における冷媒の放熱量を増加させて、室内凝縮器１２における送風空気の加熱能力を向上させることができる。

その結果、直列除湿暖房モードでは、室内蒸発器２３にて冷却されて除湿された送風空気を、室内凝縮器１２にて再加熱することができる。そして、再加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。さらに、暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度を調整することによって、室内凝縮器１２における送風空気の加熱能力を調整することができる。

（ｃ）並列除湿暖房モード
並列除湿暖房モードでは、空調制御装置６０が、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とする。また、空調制御装置６０は、第１開閉弁１５ａを開き、第２開閉弁１５ｂを閉じ、第３開閉弁１５ｃを開き、第４開閉弁１５ｄを開く。

これにより、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０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の吐出ポート１１ｃ→室内凝縮器１２→暖房用膨張弁１４ａ（→気液分離器１６）→室外熱交換器２０→アキュムレータ２４→圧縮機１１の吸入ポート１１ａの順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃ→室内凝縮器１２→冷房用膨張弁１４ｂ→室内蒸発器２３→蒸発圧力調整弁２６→アキュムレータ２４→圧縮機１１の吸入ポート１１ａの順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

すなわち、室外熱交換器２０と室内蒸発器２３が、冷媒流れに対して並列的に接続される冷凍サイクルが構成される。並列除湿暖房モードでは、第２開閉弁１５ｂが閉じているので、冷房モードと同様に、圧縮機１１は単段昇圧式の圧縮機として機能する。このサイクル構成で、空調制御装置６０は、出力側に接続された各種制御対象機器へ出力される制御信号等を適宜決定し、決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。

例えば、空調制御装置６０は、高圧圧力Ｐｄが目標凝縮圧力ＰＤＯに近づくように、圧縮機１１へ出力される制御信号を決定する。目標凝縮圧力ＰＤＯは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置６０に記憶された冷房モード用の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の上昇に伴って、目標凝縮圧力ＰＤＯが上昇するように決定される。

また、空調制御装置６０は、高圧圧力Ｐｄに基づいて、ＣＯＰが極大値に近づくように、暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂへ出力される制御信号を決定する。この際、空調制御装置６０は、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度に対する冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度の開度比を増加させるように制御信号を決定する。

従って、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、室内凝縮器１２を凝縮器として機能させ、室外熱交換器２０および室内蒸発器２３を蒸発器として機能させる冷凍サイクルが構成される。

その結果、並列除湿暖房モードでは、室内蒸発器２３にて冷却されて除湿された送風空気を、室内凝縮器１２にて再加熱することができる。そして、再加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。さらに、暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度を調整することによって、室内凝縮器１２における送風空気の加熱能力を調整することができる。

また、並列除湿暖房モードでは、室外熱交換器２０における冷媒の蒸発温度を、室内蒸発器２３における冷媒の蒸発温度よりも低下させることができる。従って、並列除湿暖房モードでは、直列除湿暖房モードよりも室外熱交換器２０における冷媒の吸熱量を増加させて、送風空気の加熱能力を増加させることができる。

（ｄ）暖房モード
暖房モードでは、空調制御装置６０が、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とする。また、空調制御装置６０は、第１開閉弁１５ａを閉じ、第２開閉弁１５ｂを開き、第３開閉弁１５ｃを閉じ、第４開閉弁１５ｄを開く。

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の吐出ポート１１ｃ→室内凝縮器１２→暖房用膨張弁１４ａ→気液分離器１６の気相冷媒出口→圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂの順に冷媒が循環するとともに、気液分離器１６の液相冷媒出口→固定絞り１７→室外熱交換器２０→アキュムレータ２４→圧縮機１１の吸入ポート１１ａの順に冷媒が循環する、いわゆるガスインジェクションサイクルが構成される。

このサイクル構成で、空調制御装置６０は、出力側に接続された各種制御対象機器へ出力される制御信号等を適宜決定し、決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。

例えば、空調制御装置６０は、暖房用膨張弁１４ａへ流入する冷媒の過冷却度ＳＣ１が暖房モード用の目標過冷却度ＳＣＯ１に近づくように、暖房用膨張弁１４ａへ出力される制御信号を決定する。

暖房用膨張弁１４ａへ流入する冷媒の過冷却度ＳＣ１は、冷媒圧力センサ６５によって検出された高圧圧力Ｐｄおよび第１冷媒温度センサ６４ａによって検出された第１冷媒温度Ｔ１から算定される。目標過冷却度ＳＣＯ１は、高圧圧力Ｐｄに基づいて、予め空調制御装置６０に記憶された冷房モード用の制御マップを参照して決定される。

この制御マップでは、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値に近づくように、目標過冷却度ＳＣＯ１が決定される。

従って、暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、室内凝縮器１２を放熱器として機能させ、室外熱交換器２０を蒸発器として機能させるガスインジェクションサイクルが構成される。その結果、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。

以上の如く、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、車室内の空調を行うために、冷媒回路を切り替えて各種運転モードでの運転を行うことができる。これにより、車両用空調装置１では車室内の快適な空調を実現することができる。

さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、サイクル内の冷媒を回収する際に、冷媒回収準備制御を実行することができる。冷媒回収準備制御は、サイクル内から冷媒を速やかに回収するためにアキュムレータ２４内の冷媒の温度を上昇させる制御である。

以下に、本実施形態の冷凍サイクル装置１０における冷媒回収方法を説明する。本実施形態の冷媒回収方法では、まず、図３の全体構成図に示すように、冷凍サイクル装置１０の高圧側チャージングポート２７ａおよび低圧側チャージングポート２７ｂに、冷媒回収装置８０を接続する（回収装置接続工程）。回収装置接続工程は、車両システムの起動スイッチ（いわゆる、イグニッションスイッチ）がＯＦＦされている状態で行われる。

冷媒回収装置８０は、回収用圧縮部８１、回収用凝縮部８２等を有している。回収用圧縮部８１は、サイクル内から気相冷媒を吸入して圧縮する圧縮機である。回収用圧縮部８１の吸入口は、専用ホース等を介して、高圧側チャージングポート２７ａおよび低圧側チャージングポート２７ｂに接続されている。

回収用凝縮部８２は、回収用圧縮部８１から吐出された冷媒と外気とを熱交換させて回収した冷媒を液化させる凝縮用の熱交換器である。回収用凝縮部８２の冷媒出口側には、回収容器８３が接続されている。回収容器８３は、回収用凝縮部８２にて液化させた冷媒を貯える容器である。回収装置接続工程では、回収用圧縮部８１等の冷媒回収装置８０の構成機器は停止している。

次に、空調制御装置６０のコネクタ７２に、サービスツール７１を接続する。これにより、車載バッテリから冷凍サイクル装置１０に電力が供給される。さらに、冷凍サイクル装置１０に対して、冷媒回収準備制御の実行が要求される。そして、空調制御装置６０が、図４のフローチャートに示す冷媒回収準備制御を実行する（準備制御実行工程）。

図４のステップＳ１では、冷凍サイクル装置１０の冷媒回路を切り替える。具体的には、空調制御装置６０が、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とする。また、空調制御装置６０は、第１開閉弁１５ａを閉じ、第２開閉弁１５ｂを閉じ、第３開閉弁１５ｃを開き、第４開閉弁１５ｄを開く。

これにより、図３の網掛けハッチング矢印に示すように、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃ（→室内凝縮器１２）→暖房用膨張弁１４ａ（→気液分離器１６→室外熱交換器２０）→アキュムレータ２４→圧縮機１１の吸入ポート１１ａの順に冷媒が循環する、いわゆるホットガスサイクルが構成される。

ステップＳ２では、空調制御用のセンサ群の検出信号を読み込む。ステップＳ３では、ステップＳ２で読み込まれた外気温Ｔａｍに基づいて、予め空調制御装置６０に記憶された制御マップを参照して、基準温度ＫＴを決定する。基準温度ＫＴは、冷媒回収準備制御の終了タイミングを判定する際に用いられる冷媒温度の基準値である。

より具体的には、基準温度ＫＴは、図４のステップＳ３に記載された制御特性図に示すように、外気温Ｔａｍの上昇に伴って、高くなるように決定される。さらに、基準温度ＫＴは、後述する冷媒回収工程で、サイクル内から冷媒を９０％回収した時に、サイクル内の冷媒圧力が大気圧以上となるように決定される。

ステップＳ４では、第１冷媒温度Ｔ１が基準温度ＫＴより高くなるように、圧縮機１１へ出力される制御信号を決定する。ステップＳ５では、暖房用膨張弁１４ａへ出力される制御信号を決定する。暖房用膨張弁１４ａへ出力される制御信号は、図４のステップＳ５に記載された制御特性図に示すように、外気温Ｔａｍの低下に伴って、絞り開度が減少するように決定される。

ステップＳ６では、エアミックスドア用の電動アクチュエータへ出力される制御信号を決定する。具体的には、エアミックスドア３４が室内凝縮器１２側の通風路を全閉とするように制御信号が決定される。ステップＳ７では、外気ファン２０ａを停止させる。ステップＳ８では、ステップＳ２～Ｓ７で決定された制御状態が得られるように、空調制御装置６０から各種制御対象機器へ制御信号、制御電圧等が出力される。

ステップＳ９では、第２冷媒温度センサ６４ｂによって検出された第２冷媒温度Ｔ２が基準温度ＫＴ以上となっている温度上昇状態の経過時間Ｔｉｍが、予め定めた基準経過時間ＫＴｉｍ以上となっているか否かが判定される。本実施形態では、基準経過時間ＫＴｉｍを３０秒に設定している。

ここで、冷媒回収準備制御では、室外熱交換器２０から流出した冷媒を、第４冷媒通路１８ｄを介してアキュムレータ２４へ流入させる。従って、上述した温度上昇状態とは、アキュムレータ２４へ流入する冷媒の温度が基準温度ＫＴ以上となっている状態を意味している。

そして、ステップＳ９にて、経過時間Ｔｉｍが基準経過時間ＫＴｉｍより短いと判定された場合には、ステップＳ２へ戻る。ステップＳ９にて、経過時間Ｔｉｍが基準経過時間ＫＴｉｍ以上になっていると判定された場合には、ステップＳ１０へ進む。

ステップＳ１０では、冷媒回収準備制御の終了処理を行う。具体的には、ステップＳ１０では、圧縮機１１を停止させ、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とする。また、空調制御装置６０は、第１開閉弁１５ａを開き、第２開閉弁１５ｂを開き、第３開閉弁１５ｃを開き、第４開閉弁１５ｄを開く。

ステップＳ１０の終了処理は、暖房用膨張弁１４ａを確実に全開状態とし、第１～第４開閉弁１５ａ～１５ｄを確実に開くために、終了処理の開始から待機時間τの経過を待って完了する。本実施形態では、待機時間τを９０秒に設定している。

従って、冷媒回収準備制御のステップＳ２～Ｓ９の制御を実行している冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃから吐出された高温冷媒が、室内凝縮器１２へ流入する。冷媒回収準備制御では、エアミックスドア３４が室内凝縮器１２側の通風路を全閉としている。従って、室内凝縮器１２へ流入した冷媒は、殆ど送風空気へ放熱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、気液分離器１６を介して室外熱交換器２０へ流入する。冷媒回収準備制御では、外気ファン２０ａが停止している。従って、室外熱交換器２０へ流入した冷媒は、殆ど外気へ放熱することなく室外熱交換器２０から流出する。室外熱交換器２０から流出した冷媒は、第４冷媒通路１８ｄを介してアキュムレータ２４へ流入する。

これにより、図５に示すように、アキュムレータ２４内の冷媒の温度が上昇する。さらに、アキュムレータ２４自体の温度、およびアキュムレータ２４内の冷媒の圧力も上昇する。アキュムレータ２４の気相冷媒出口から流出した冷媒は、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。

そして、ステップＳ９にて、経過時間Ｔｉｍが基準経過時間ＫＴｉｍ以上になったと判定されると、アキュムレータ２４内の冷媒の温度が充分に上昇したものとして、冷媒回収準備制御の終了処理が実行される。これにより、アキュムレータ２４の内部空間が、高圧側チャージングポート２７ａおよび低圧側チャージングポート２７ｂの双方を介して回収用圧縮部８１の吸入口側と連通する。

次に、準備制御実行工程の終了後、冷媒回収装置８０の回収用圧縮部８１等を作動させて、サイクル内の冷媒を回収する（冷媒回収工程）。

冷媒回収工程では、回収用圧縮部８１が、高圧側チャージングポート２７ａおよび低圧側チャージングポート２７ｂを介して、サイクル内の気相冷媒を吸入する。回収用圧縮部８１から吐出された冷媒は、回収用凝縮部８２にて外気と熱交換して凝縮する。回収用凝縮部８２にて凝縮した冷媒は、回収容器８３に貯えられる。

以上の如く、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、サイクル内の冷媒を回収する際に、冷媒回収準備制御を実行することができる。これによれば、サイクル内の冷媒を回収する冷媒回収工程を行う前に、アキュムレータ２４内の冷媒を加熱して気化させておくことができる。

従って、回収作業の長時間化を回避するために、回収作業時に外部からアキュムレータ２４を加熱する必要がない。すなわち、本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、作業性の悪化を招くことなく速やかに冷媒の回収を完了させることができる。ここで、サイクル内の冷媒の回収は、サイクル内の冷媒を９０％以上回収し、かつ、サイクル内の冷媒の圧力が大気圧となった際に完了するものとする。

さらに、本発明者らは、冷凍サイクル装置１０を用いて、冷媒回収準備制御を実行することなく、かつ、外部からアキュムレータ２４を加熱することなく冷媒回収を行う比較試験を行っている。その結果、本実施形態の冷凍サイクル装置１０のように冷媒回収準備制御を実行することによって、サイクル内の冷媒を９０％回収するために要する時間を、比較試験に対して１０分の１以下に短縮可能であることが確認されている。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、冷媒回収準備制御の実行時に、冷媒回路切替部が、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃ→暖房用膨張弁１４ａ→アキュムレータ２４→圧縮機１１の吸入ポート１１ａの順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替える。これによれば、アキュムレータ２４内の冷媒を上昇させるために新たな構成を追加することなく、アキュムレータ２４内の冷媒の温度を上昇させることができる。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、冷媒回収準備制御の実行時に、外気温Ｔａｍの低下に伴って、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度を減少させる。これによれば、外気温Ｔａｍの低下に伴って、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の温度を上昇させることができる。

従って、外気温Ｔａｍの低下に伴って、アキュムレータ２４内の冷媒の温度が低下してしまうことを抑制することができる。その結果、外気温Ｔａｍの低下によって、冷媒回収に要する時間が長くなっ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、冷媒回収準備制御の実行時に、経過時間Ｔｉｍが基準経過時間ＫＴｉｍ以上となった際に終了処理へ移行する。これによれば、サイクル内の冷媒を確実に回収できるように、アキュムレータ２４内の冷媒の温度を充分に上昇させることができる。

さらに、アキュムレータ２４へ流入する冷媒の温度として、第２冷媒温度センサ６４ｂによって検出された第２冷媒温度Ｔ２を採用している。第２冷媒温度センサ６４ｂは、冷房モード等の制御に用いられる温度検出部である。従って、新たな温度検出部を追加することなく、アキュムレータ２４へ流入する冷媒の温度を検出することができる。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、外気温Ｔａｍの上昇に伴って、基準温度ＫＴが高くなるように決定する。これによれば、外気温Ｔａｍが比較的高い時であっても、サイクル内の冷媒を確実に回収できるように、アキュムレータ２４内の冷媒の温度を充分に上昇させることができる。

より詳細には、第２冷媒温度センサ６４ｂは、室外熱交換器２０の冷媒出口側に配置されている。このため、図５に示すように、第２冷媒温度Ｔ２は、実際のアキュムレータ２４内の冷媒の温度よりも高い値となりやすい。このため、外気温Ｔａｍが上昇すると、実際のアキュムレータ２４内の冷媒の温度が充分に上昇していなくても、第２冷媒温度Ｔ２に基づいて終了処理へ以降してしまう可能性がある。

これに対して、本実施形態では、外気温Ｔａｍの上昇に伴って、基準温度ＫＴが高くなるように決定する。従って、外気温Ｔａｍが比較的高い時であっても、サイクル内の冷媒を確実に回収できるように、アキュムレータ２４内の冷媒の温度を充分に上昇させることができる。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、冷媒回収準備制御の実行時に、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の温度が基準温度ＫＴより高くなるように、圧縮機１１の作動を制御する。これによれば、アキュムレータ２４内の冷媒の温度を基準温度ＫＴ以上となるように上昇させることができる。

さらに、圧縮機１１にて昇圧された高圧冷媒の温度として、第１冷媒温度センサ６４ａによって検出された第１冷媒温度Ｔ１を採用している。第１冷媒温度センサ６４ａは、暖房モード等の制御に用いられる温度検出部である。従って、新たな温度検出部を追加することなく、圧縮機１１にて昇圧された高圧冷媒の温度を検出することができる。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、要求部としてのサービスツール７１を備えているので、必要に応じて冷媒回収準備制御を実行することができる。

（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）冷凍サイクル装置のサイクル構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。少なくとも低圧側の貯液部を備える冷凍サイクル装置であって、冷媒回収準備制御を実行可能に構成されていれば、作業性の悪化を招くことなく速やかに冷媒の回収を完了させることができる。従って、空調を行うために冷媒回路を切り替え可能に構成されていることは必須ではない。

また、上述の実施形態で説明した冷凍サイクル装置１０では、送風空気を加熱する加熱部として、圧縮機１１の圧縮熱を利用して送風空気を加熱する室内凝縮器１２を採用した例を説明したが、加熱部はこれに限定されない。例えば、加熱部として、高温側熱媒体を循環させる高温側熱媒体循環回路に、高温側水ポンプ、水－冷媒熱交換器、ヒータコア等を配置したものを採用してもよい。

高温側水ポンプは、高温側熱媒体を水－冷媒熱交換器の水通路へ圧送するポンプである。水－冷媒熱交換器は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と高温側水ポンプから圧送された高温側熱媒体とを熱交換させる熱交換器である。ヒータコアは、水－冷媒熱交換器にて加熱された高温側熱媒体と送風空気とを熱交換させる加熱用熱交換器である。

そして、ヒータコアを室内空調ユニット３０の空気通路内に室内凝縮器１２と同様に配置する。これによれば、暖房モード時等に、ヒータコアにて、高圧冷媒を熱源として高温側熱媒体を介して間接的に送風空気を加熱することができる。さらに、高温側熱媒体回路に内燃機関の冷却水を混合させてもよい。これによれば、内燃機関の排熱を利用して、送風空気を加熱することができる。

このような冷凍サイクル装置では、高温側熱媒体の有する熱を熱源としてアキュムレータ２４内の冷媒の温度を上昇させる冷媒回収準備制御を行ってもよい。

具体的には、この冷媒回収準備制御では、空調制御装置６０が、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とする。また、空調制御装置６０は、第１開閉弁１５ａを閉じ、第２開閉弁１５ｂを閉じ、第３開閉弁１５ｃを開き、第４開閉弁１５ｄを開く。また、空調制御装置６０は、予め定めた吐出能力を発揮するように圧縮機１１を作動させる。

これにより、圧縮機１１→水－冷媒熱交換器（→暖房用膨張弁１４ａ→気液分離器１６→室外熱交換器２０）→アキュムレータ２４→圧縮機１１の順に冷媒を循環させる冷媒回路が構成される。

この冷媒回収準備制御では、暖房用膨張弁１４ａが全開状態となっているので、圧縮機１１から吐出された冷媒は、殆ど温度上昇することなく、水－冷媒熱交換器へ流入する。水－冷媒熱交換器へ流入した冷媒は、内燃機関の排熱によって加熱された高温側熱媒体と熱交換して加熱される。水－冷媒熱交換器から流出した冷媒は、アキュムレータ２４へ流入する。これにより、アキュムレータ２４内の冷媒の温度を上昇させることができる。

また、上述の実施形態で説明した冷凍サイクル装置１０に、作動時に発熱を伴う冷却対象機器（例えば、バッテリ）を冷却するための構成を追加してもよい。

具体的には、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器２３および蒸発圧力調整弁２６に対して、冷却用膨張弁およびチラーを並列的に接続する。さらに、低温側熱媒体を循環させる低温側熱媒体循環回路に、低温側水ポンプ、チラー、冷却用熱交換器等を配置する。

低温側水ポンプは、低温側熱媒体をチラーの水通路へ圧送するポンプである。チラーは、冷却用膨張弁から流出した冷媒と低温側水ポンプから圧送された低温側熱媒体とを熱交換させる熱交換器である。冷却用膨張弁の基本的構成は、冷房用膨張弁１４ｂと同様である。冷却用熱交換器は、冷却対象機器等に一体化されて冷却対象機器と低温側熱媒体とを熱交換させるものである。

これによれば、冷却用膨張弁にて減圧された冷媒をチラーにて蒸発させて低温側熱媒体を冷却することができる。そして、チラーにて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換器へ流入させることによって、冷却対象機器を冷却することができる。

このような冷凍サイクル装置では、低温側熱媒体の有する熱を熱源としてアキュムレータ２４内の冷媒の温度を上昇させる冷媒回収準備制御を行ってもよい。

具体的には、この冷媒回収準備制御では、空調制御装置６０が、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とし、冷却用膨張弁を全開状態とする。また、空調制御装置６０は、第１開閉弁１５ａを閉じ、第２開閉弁１５ｂを閉じ、第３開閉弁１５ｃを開き、第４開閉弁１５ｄを開く。また、空調制御装置６０は、予め定めた吐出能力を発揮するように圧縮機１１を作動させる。

これにより、圧縮機１１（→室内凝縮器１２→暖房用膨張弁１４ａ→気液分離器１６→室外熱交換器２０→冷却用膨張弁）→チラー→アキュムレータ２４→圧縮機１１の順に冷媒を循環させる冷媒回路が構成される。

この冷媒回収準備制御では、暖房用膨張弁１４ａおよび冷却用膨張弁が全開状態となっているので、圧縮機１１から吐出された冷媒は、殆ど温度上昇することなく、チラーへ流入する。チラーへ流入した冷媒は、冷却対象機器の排熱によって加熱された低温側熱媒体と熱交換して加熱される。チラーから流出した冷媒は、アキュムレータ２４へ流入する。これにより、アキュムレータ２４内の冷媒の温度を上昇させることができる。

（２）冷凍サイクル装置の各構成機器は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。

例えば、上述の実施形態では、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、二段昇圧式の圧縮機であれば種々の形式を採用することができる。具体的には、中間圧ポート１１ｂから流入させた中間圧冷媒を低圧から高圧へ圧縮過程の冷媒に合流させることができれば、１つの固定容量型の圧縮機構と、この圧縮機構を回転駆動する電動モータとを、ハウジングの内部に収容して構成された電動圧縮機であってもよい。

さらに、低段側圧縮機及び高段側圧縮機を直列に接続することによって、１つの二段昇圧式の圧縮機１１を構成してもよい。この場合は、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とする。そして、低段側圧縮機の吐出ポートと高段側圧縮機との吸入ポートとを接続する冷媒通路に中間圧ポート１１ｂを設ければよい。

また、上述の実施形態では、第２開閉弁１５ｂ、第３開閉弁１５ｃ、気液分離器１６、固定絞り１７を別体で構成した例を説明したが、図１、図３の破線で囲まれた構成機器を統合弁として一体化してもよい。この場合は、第２開閉弁１５ｂとして、気液分離器１６内の冷媒圧力と２０の入口側冷媒圧力との圧力差によって開閉する差圧弁を採用してもよい。その他のサイクル構成機器についても適宜一体化を行ってもよい。

また、上述の実施形態では、貯液部としてアキュムレータ２４を採用した例を説明したが、さらに、アキュムレータ２４内の冷媒を加熱する冷媒加熱部を備えていてもよい。このような冷媒加熱部としては、電気ヒータ等を採用することができる。そして、冷媒回収準備制御では、冷媒加熱部に通電することによって、アキュムレータ２４内の冷媒の温度を上昇させるようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、冷媒回収準備制御のステップＳ９にて、アキュムレータ２４内の冷媒の温度に相関を有する物理量として第２冷媒温度Ｔ２を用いた例を説明したが、これに限定されない。実際にアキュムレータ２４内の冷媒の温度を検出する検出部を備え、この検出部の検出値を用いて冷媒回収準備制御を行ってもよい。

同様に、上述の実施形態では、冷媒回収準備制御のステップＳ４にて、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の温度として第１冷媒温度Ｔ１を用いた例を説明したが、これに限定されない。実際に圧縮機１１から吐出された直後の冷媒の温度を検出する検出部を備え、この検出部の検出値を用いて冷媒回収準備制御を行ってもよい。さらに、高圧圧力Ｐｄから圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の温度を推定して用いてもよい。

また、上述の実施形態では、冷媒としてＲ１２３４ｙｆを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ、等を採用してもよい。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。さらに冷媒として二酸化炭素を採用して、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成してもよい。

（３）上述の実施形態では、要求部としてサービスツール７１を採用した例を説明したが、要求部はこれに限定されない。例えば、要求部として、操作パネル７０に冷媒回収準備制御の実行を要求するための専用のスイッチを設けてもよい。さらに、既存のスイッチの長押しや、複数のスイッチの同時押し等の組合せによって、冷媒回収準備制御の実行を要求するようにしてもよい。

（４）上述の実施形態では、冷凍サイクル装置１０を、ハイブリッド車両の車両用空調装置に適用した例を説明したが、冷凍サイクル装置１０の適用はこれに限定されない。例えば、エンジンから車両走行用の駆動力を得る通常の車両や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用の車両用空調装置に適用してもよい。さらに、定置型の空調装置、冷温保存庫、給湯機等に適用してもよい。

１１ 圧縮機
１４ａ 暖房用膨張弁（減圧部）
１５ａ～１５ｄ 第１～第４開閉弁（冷媒回路切替部）
２４ アキュムレータ（貯液部）
７１ サービスツール（要求部）

Claims (7)

1. 冷媒の気液を分離して分離された液相冷媒を貯える貯液部（２４）と、
   前記貯液部にて分離された気相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高圧冷媒と温度調整対象流体とを熱交換させる加熱部（１２）と、
   前記加熱部から流出した前記高圧冷媒を減圧させる減圧部（１４ａ）と、
   前記減圧部（１４ａ）にて減圧された低圧冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（２０）と、
   サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部（１５ａ～１５ｄ）と、を備える冷凍サイクル装置であって、
   サイクル内から前記冷媒を回収するために前記貯液部内の冷媒の温度を上昇させる冷媒回収準備制御、および前記温度調整対象流体を加熱する運転モードを実行可能に構成されており、
   前記冷媒回路切替部は、前記冷媒回収準備制御の実行時および前記運転モード時に、前記圧縮機の吐出口→前記加熱部→前記減圧部→前記室外熱交換器→前記貯液部→前記圧縮機の吸入口の順に前記冷媒を循環させる冷媒回路に切り替えるものである冷凍サイクル装置。
2. 冷媒の気液を分離して分離された液相冷媒を貯える貯液部（２４）と、
   前記貯液部にて分離された気相冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機にて昇圧された高圧冷媒を減圧させる減圧部（１４ａ）と、
   前記減圧部の作動を制御する絞り開度制御部（６０ｂ）と、
   サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部（１５ａ～１５ｄ）と、を備える冷凍サイクル装置であって、
   サイクル内から前記冷媒を回収するために前記貯液部内の前記冷媒の温度を上昇させる冷媒回収準備制御を実行し、
   前記冷媒回路切替部は、前記冷媒回収準備制御の実行時に、前記圧縮機→前記減圧部→前記貯液部→前記圧縮機の順に前記冷媒を循環させる冷媒回路に切り替えるものであり、
   前記絞り開度制御部は、前記冷媒回収準備制御の実行時に、外気温（Ｔａｍ）の低下に伴って、前記減圧部の絞り開度を減少させるものである冷凍サイクル装置。
3. 前記冷媒回収準備制御は、前記貯液部へ流入する冷媒の温度（Ｔ２）が予め定めた基準温度（ＫＴ）以上となっている温度上昇状態の経過時間（Ｔｉｍ）が、予め定めた基準経過時間（ＫＴｉｍ）以上となるまで実行される請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 冷媒の気液を分離して分離された液相冷媒を貯える貯液部（２４）と、
   前記貯液部にて分離された気相冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、を備える冷凍サイクル装置であって、
   サイクル内から前記冷媒を回収するために前記貯液部内の冷媒の温度を上昇させる冷媒回収準備制御を実行し、
   前記冷媒回収準備制御は、前記貯液部へ流入する冷媒の温度（Ｔ２）が予め定めた基準温度（ＫＴ）以上となっている温度上昇状態の経過時間（Ｔｉｍ）が、予め定めた基準経過時間（ＫＴｉｍ）以上となるまで実行される冷凍サイクル装置。
5. 前記基準温度（ＫＴ）は、外気温の上昇に伴って、高くなるように決定されている請求項３または４に記載の冷凍サイクル装置。
6. さらに、前記圧縮機の作動を制御する吐出能力制御部（６０ａ）を備え、
   前記吐出能力制御部は、前記冷媒回収準備制御では、前記圧縮機から吐出された高圧冷媒の温度（Ｔ１）が前記基準温度（ＫＴ）よりも高くなるように前記圧縮機の作動を制御するものである請求項３ないし５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
7. さらに、ユーザの操作によって前記冷媒回収準備制御の実行を要求する要求部（７１）を備える請求項１ないし６のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。

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