JP7275876B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本開示は、空調対象空間に送風する送風空気を暖める室内暖房および発熱機器を冷却する機器冷却を実施可能な冷凍サイクル装置に関する。

従来、圧縮機から吐出された冷媒を車室内へ送風する送風空気と熱交換させて、送風空気を加熱する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の冷凍サイクル装置は、一般的に、圧縮機を潤滑するためのオイルを冷媒に混入させて、オイルを含む冷媒をサイクル内で循環させている。

特開２０１０－４２６９８号公報

ところで、特許文献１の冷凍サイクル装置は、サイクル内の余剰冷媒を圧縮機の冷媒吸入側に配置されるアキュムレータに貯えるサイクル構成（いわゆるアキュムレータサイクル）になっている。この種のサイクル構成は、圧縮機へオイルを戻しつつ、圧縮機へのガス冷媒を供給することが可能であるが、蒸発器の冷媒出口側での冷媒の状態が把握できず、蒸発器の冷媒出口側の冷媒状態を過熱状態とすることが困難である。このことは、蒸発器の冷却能力低下を招くことになるため、好ましくない。

これに対して、放熱器の冷媒出口側にサイクル内の余剰冷媒を貯留する受液部を設けるサイクル構成（いわゆるレシーバサイクル）とすることが考えられる。このサイクル構成では、蒸発器の冷媒出口側の冷媒状態を過熱状態とすることが可能となる。一方、レシーバサイクルでは、圧縮機から吐出された冷媒によって室内へ送風する送風空気を加熱する場合、蒸発器における冷媒蒸発圧力が低下する。これによると、蒸発器を通過する冷媒の流量が減少するとともに、蒸発器に流入したオイルの粘性が大きくなるので、蒸発器にオイルが滞留し易くなる。

本開示は、圧縮機の冷媒吸入側にアキュムレータを配置することなく、室内暖房時に圧縮機の冷媒吸入側にオイルを戻すことが可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、
空調対象空間に送風する送風空気を暖める室内暖房、および発熱機器（ＢＴ）を冷却する機器冷却を実施可能な冷凍サイクル装置であって、
オイルを含む冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１Ａ）と、
室内暖房時に圧縮機から吐出された冷媒を熱源として空調対象空間に送風する送風空気を暖める放熱器（１２Ａ）と、
放熱器を通過した冷媒を減圧させる減圧部（１３Ａ）と、
機器冷却時に減圧部で減圧された冷媒の蒸発潜熱を利用して発熱機器を冷却する冷却器として機能し、室内暖房時に吸熱器として機能する蒸発器（１４Ａ）と、
減圧部の絞り開度を制御する開度制御部（８０ａ）と、を備え、
放熱器は、冷媒を凝縮させる凝縮部（１２１Ａ）、凝縮部を通過した冷媒の気液を分離するとともに、サイクル内で余剰となる液冷媒を貯留する受液部（１２２Ｂ）を有し、
開度制御部は、室内暖房時には、蒸発器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または湿り状態に維持されるように減圧部の絞り開度を制御し、
室内暖房時における減圧部の絞り開度の調整域は、機器冷却時における減圧部の絞り開度の調整域に比べて絞り開度の下限が小さくなっている。

これによると、放熱器にサイクル内の余剰冷媒を貯留する受液部が設けられたサイクル構成になっているので、蒸発器の冷媒出口側の冷媒状態を過熱状態とすることが可能になる。

加えて、室内暖房時には、蒸発器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または湿り状態に維持されるように減圧部の絞り開度が制御される。そして、室内暖房時における減圧部の絞り開度の調整域は、機器冷却時における減圧部の絞り開度の調整域に比べて絞り開度の下限が小さくなっている。これにより、室内暖房時には、圧縮機に対して気液二相状態の冷媒が吸入されるので、冷媒とともにサイクル内のオイルが圧縮機に戻り易くなる。

このように、本観点の冷凍サイクル装置によれば、圧縮機の冷媒吸入側にアキュムレータを配置することなく、室内暖房時に圧縮機の冷媒吸入側にオイルを戻すことができる。

ここで、「飽和状態」とは、液冷媒とガス冷媒とが安定してつり合った平衡状態を意味する。換言すれば、「飽和状態」は、冷媒状態がモリエル線図上で飽和蒸気線上に存在している状態である。また、「湿り状態」とは、冷媒が湿り蒸気となっている状態である。換言すれば、「湿り状態」は、冷媒の乾き度が０％を超えるとともに１００％以下となる状態である。さらに、「過熱状態」とは、冷媒が乾き蒸気となっている状態である。換言すれば、「過熱状態」は、冷媒が過熱度を有する状態である。

請求項５に記載の発明は、
空調対象空間に送風する送風空気を暖める室内暖房、発熱機器（ＢＴ）を冷却する機器冷却、および空調対象空間に送風する送風空気を冷却する室内冷房を実施可能な冷凍サイクル装置であって、
オイルを含む冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
室内暖房時に圧縮機から吐出された冷媒を熱源として空調対象空間に送風する送風空気を暖める放熱器（１２）と、
放熱器を通過した冷媒を減圧させる第１減圧部（１３）と、
放熱器の冷媒流れ下流側において第１減圧部と並列に配置される第２減圧部（１５）と、
機器冷却時に第１減圧部で減圧された冷媒の蒸発潜熱を利用して発熱機器を冷却する冷却器として機能し、室内暖房時に吸熱器として機能する機器用冷却器（１４）と、
第２減圧部で減圧された冷媒の蒸発潜熱を利用して空調対象空間に送風する送風空気を冷却する空調用冷却器（１６）と、
第１減圧部および第２減圧部の絞り開度を制御する開度制御部（８０ａ）と、を備え、
放熱器は、冷媒を凝縮させる凝縮部（１２１）、凝縮部を通過した冷媒の気液を分離するとともに、サイクル内で余剰となる液冷媒を貯留する受液部（１２２）を有し、
開度制御部は、室内暖房時には、機器用冷却器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または湿り状態に維持されるように第１減圧部の絞り開度を制御し、
室内暖房時における第１減圧部の絞り開度の調整域は、機器冷却時における第１減圧部の絞り開度の調整域に比べて絞り開度の下限が小さくなっている。

これによると、放熱器にサイクル内の余剰冷媒を貯留する受液部が設けられたサイクル構成になっているので、機器用冷却器および空調用冷却器の冷媒出口側の冷媒状態を過熱状態とすることが可能になる。

加えて、室内暖房時には、機器用冷却器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または湿り状態に維持されるように第１減圧部の絞り開度が制御される。そして、室内暖房時における第１減圧部の絞り開度の調整域は、機器冷却時における第１減圧部の絞り開度の調整域に比べて絞り開度の下限が小さくなっている。これにより、室内暖房時には、圧縮機に対して気液二相状態の冷媒が吸入されるので、冷媒とともにサイクル内のオイルが圧縮機に戻り易くなる。

このように、本観点の冷凍サイクル装置によっても、圧縮機の冷媒吸入側にアキュムレータを配置することなく、室内暖房時に圧縮機の冷媒吸入側にオイルを戻すことができる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態に係る冷凍サイクル装置を含む空調装置の概略構成図である。 冷凍サイクル装置に用いられる第１膨張弁を示す模式図である。 第１膨張弁の弁体を示す模式図である。 図２の矢印ＩＶで示す方向における弁体の模式図である。 第１膨張弁における絞り開度と開口面積との関係を説明するための説明図である。 冷凍サイクル装置の制御装置の模式的なブロック図である。 第１実施形態に係る冷凍サイクル装置における運転モード毎の各減圧部の制御態様を説明するための説明図である。 機器冷却時および室内暖房時の冷媒状態を説明するためのモリエル線図である。 機器冷却時および室内暖房時のサイクル内の冷媒の高低圧差を説明するための説明図である。 第２実施形態に係る冷凍サイクル装置における運転モード毎の各減圧部の制御態様を説明するための説明図である。 第３実施形態に係る冷凍サイクル装置を含む機器冷却システムの概略構成図である。 第３実施形態に係る冷凍サイクル装置における運転モード毎の各減圧部の制御態様を説明するための説明図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。

（第１実施形態）
以下、本実施形態について図１～図９を参照して説明する。本実施形態は、車室内空間を適切な温度に調整する空調装置１に本開示の冷凍サイクル装置１０を適用した例について説明する。本実施形態では、車室内空間が空調対象空間となる。

図１に示す冷凍サイクル装置１０は、図示しないが、エンジンおよび走行用の電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車両に搭載される。このハイブリッド車両は、車両停車時に外部電源から供給された電力を車両に搭載されたバッテリＢＴに充電可能なプラグインハイブリッド車両として構成されている。エンジンから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるだけでなく、モータジェネレータで発電するためにも用いられることがある。モータジェネレータで発電された電力および外部電源から供給された電力は、バッテリＢＴに蓄えられる。バッテリＢＴに蓄えられた電力は、走行用の電動モータだけでなく、冷凍サイクル装置１０の構成機器を含む各種車載機器に供給される。

冷凍サイクル装置１０は、車室内へ送風する送風空気を加熱する室内暖房、車室内へ送風する送風空気を冷却する室内冷房、およびバッテリＢＴを冷却する機器冷却を実施可能になっている。

冷凍サイクル装置１０は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルで構成されている。冷凍サイクル装置１０は、冷媒が循環する冷媒回路１００を有する。冷凍サイクル装置１０は、冷媒回路１００に対して、圧縮機１１、放熱器１２、第１減圧部１３、機器用冷却器１４、第２減圧部１５、空調用冷却器１６、および蒸発圧力調整弁１７が設けられている。

冷媒回路１００には、冷媒としてフロン系冷媒（例えば、ＨＦＯ１３４ａ）が封入されている。冷媒回路１００は、サイクル内の高圧側の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界サイクルになっている。なお、冷媒としては、ＨＦＯ１３４ａ以外のものが採用されていてもよい。

冷媒には、圧縮機１１を潤滑するためのオイル（すなわち、冷凍機油）が混入されている。オイルは、例えば、液冷媒に相溶性を有するポリアルキレングリコールオイル（すなわち、ＰＡＧオイル）が採用される。オイルは、その一部が冷媒と共にサイクル内を循環する。

冷媒回路１００は、冷媒が流れる流路として、第１冷媒流路１００ａ、第２冷媒流路１００ｂ、および第３冷媒流路１００ｃを有する。冷媒回路１００は、第２冷媒流路１００ｂおよび第３冷媒流路１００ｃは、冷媒が互いに並列に流れるように第１冷媒流路１００ａに対して接続されている。

第１冷媒流路１００ａには、圧縮機１１および放熱器１２が直列に配置されている。具体的には、第１冷媒流路１００ａには、圧縮機１１の下流側に放熱器１２が配置されている。

第２冷媒流路１００ｂには、第１減圧部１３および機器用冷却器１４が直列に配置されている。具体的には、第２冷媒流路１００ｂには、第１減圧部１３の下流側に機器用冷却器１４が配置されている。

第３冷媒流路１００ｃには、第２減圧部１５および空調用冷却器１６が直列に配置されている。具体的には、第３冷媒流路１００ｃには、第２減圧部１５の下流側に空調用冷却器１６が配置されている。

圧縮機１１は、冷媒を圧縮して吐出する機器である。圧縮機１１は、冷媒を圧縮する圧縮機構部を電動モータによって回転駆動する電動圧縮機で構成されている。圧縮機１１は、後述する制御装置８０から出力される制御信号によって電動モータの回転数が制御される。

圧縮機１１の冷媒吐出側には、放熱器１２が接続されている。放熱器１２は、圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる。放熱器１２は、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒（以下、高圧冷媒とも呼ぶ）を、高温熱媒体回路３０を循環する高温熱媒体に放熱させる熱交換器である。

放熱器１２は、凝縮部１２１、受液部１２２、および過冷却部１２３を有している。凝縮部１２１は、高圧冷媒を高温熱媒体に放熱させることで凝縮させる。受液部１２２は、凝縮部１２１を通過した冷媒の気液を分離するとともに、分離された液冷媒をサイクル内の余剰冷媒として貯留する。過冷却部１２３は、受液部１２２に貯留された液冷媒を凝縮部１２１に流入する前の高温熱媒体に放熱させることで過冷却する。

放熱器１２は、圧縮機１１から吐出された冷媒を熱源として車室内に送風する送風空気を暖める。具体的には、放熱器１２は、高温熱媒体回路３０を介して、高圧冷媒を車室内へ送風する送風空気に放熱させて送風空気を加熱することが可能になっている。

ここで、高温熱媒体回路３０は、高温熱媒体を循環させる回路である。高温熱媒体は、例えば、エチレングリコールを含む溶液、不凍液等が採用されている。本実施形態では、高温熱媒体が第１熱媒体を構成している。高温熱媒体回路３０には、放熱器１２、高温側ポンプ３１、ヒータコア３２、高温側ラジエータ３３、高温側流量調整弁３４等が配置されている。

高温側ポンプ３１は、高温熱媒体回路３０において、放熱器１２に高温熱媒体を圧送するポンプである。高温側ポンプ３１は、制御装置８０から出力される制御信号に応じて回転数が制御される電動ポンプで構成されている。

ヒータコア３２は、後述する室内空調ユニット６０のケーシング６１内に配置されている。ヒータコア３２は、放熱器１２にて加熱された高温熱媒体と後述する空調用冷却器１６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熱交換器である。

高温側ラジエータ３３は、放熱器１２にて加熱された高温熱媒体を外気に放熱させる熱交換器である。高温側ラジエータ３３は、車両走行時に走行風が当たる車両の前方側に配置されている。高温側ラジエータ３３およびヒータコア３２は、高温熱媒体回路３０において、高温熱媒体の流れに対して並列的に接続されている。

高温側流量調整弁３４は、放熱器１２にて加熱された高温熱媒体のうち、ヒータコア３２に流入させる高温熱媒体の流量と高温側ラジエータ３３に流入させる高温熱媒体の流量との流量比を調整する流量調整弁である。高温側流量調整弁３４は、三方弁タイプの流量調整弁で構成されている。高温側流量調整弁３４は、高温熱媒体回路３０におけるヒータコア３２の入口側と高温側ラジエータ３３の入口側との接続部に配置されている。

このように構成される高温熱媒体回路３０では、高温側流量調整弁３４が上述の流量比を調整することで、高圧冷媒の使用態様を変更することができる。高温熱媒体回路３０は、例えば、高温側流量調整弁３４によりヒータコア３２に流入する高温熱媒体の流量を増加させることで、高温熱媒体の熱を送風空気の加熱に使用して車室内を暖房することができる。一方、高温熱媒体回路３０は、例えば、高温側流量調整弁３４により高温側ラジエータ３３に流入する高温熱媒体の流量を増加させることで、高温熱媒体の熱を外気に放出することができる。

放熱器１２の冷媒出口側は、第２冷媒流路１００ｂおよび第３冷媒流路１００ｃに分岐している。第２冷媒流路１００ｂには、第１減圧部１３および機器用冷却器１４が配置されている。第３冷媒流路１００ｃには、第２減圧部１５および空調用冷却器１６が配置されている。

第１減圧部１３は、全閉または全開する第１開閉弁１３１および第１膨張弁１３２を有している。第１開閉弁１３１は、第２冷媒流路１００ｂを開閉する電磁弁である。第１開閉弁１３１は、後述する制御装置８０からの制御信号に応じて開閉動作が制御される。

第１膨張弁１３２は、第２冷媒流路１００ｂを流れる冷媒を減圧させる膨張弁である。第１膨張弁１３２は、電気式膨張弁で構成されている。第１膨張弁１３２は、後述する制御装置８０からの制御信号に応じて絞り開度が制御される。第１膨張弁１３２の詳細については後述する。

機器用冷却器１４は、第１減圧部１３で減圧された冷媒を、低温熱媒体回路４０を循環する低温熱媒体と熱交換させることで、冷媒を蒸発させる蒸発器（すなわち、チラー）である。機器用冷却器１４では、冷媒が低温熱媒体から吸熱して蒸発することで、低温熱媒体が冷却される。機器用冷却器１４は、冷媒が流通する複数の冷媒流路部および低温熱媒体が流通する複数の熱媒体流路部が交互に積層されて構成される積層型の熱交換器で構成される。

本実施形態の機器用冷却器１４は、機器冷却時に第１減圧部１３で減圧された冷媒の蒸発潜熱を利用してバッテリＢＴを冷却する冷却器として機能し、室内暖房時に吸熱器として機能する。具体的には、機器用冷却器１４は、機器冷却時に低温熱媒体回路４０を介してバッテリＢＴを冷却し、室内暖房時に外気から吸熱する。

ここで、低温熱媒体回路４０は、低温熱媒体を循環させる回路である。低温熱媒体は、例えば、エチレングリコールを含む溶液、不凍液等が採用されている。本実施形態では、低温熱媒体が第２熱媒体を構成している。低温熱媒体回路４０には、機器用冷却器１４、低温側ポンプ４１、バッテリ冷却部４２、低温側ラジエータ４３、第１流路切替弁４４、第２流路切替弁４５等が配置されている。

低温側ポンプ４１は、低温熱媒体回路４０において、機器用冷却器１４に低温熱媒体を圧送するポンプである。低温側ポンプ４１は、制御装置８０から出力される制御信号に応じて回転数が制御される電動ポンプで構成されている。

バッテリ冷却部４２は、低温熱媒体回路４０を流れる低温熱媒体によってバッテリＢＴを冷却する。なお、バッテリＢＴは、図示しないインバータおよび充電器と電気的に接続される。バッテリＢＴは、インバータに電力を供給するとともに、充電器から供給される電力を蓄える。バッテリＢＴは、例えば、リチウムイオン電池で構成される。

低温側ラジエータ４３は、機器用冷却器１４にて冷却された低温熱媒体を外気と熱交換させて外気から吸熱する熱交換器である。低温側ラジエータ４３は、高温側ラジエータ３３とともに、車両走行時に走行風が当たる車両の前方側に配置されている。低温側ラジエータ４３およびバッテリ冷却部４２は、低温熱媒体回路４０において、低温熱媒体の流れに対して並列的に接続されている。

第１流路切替弁４４は、バッテリ冷却部４２に低温熱媒体が流れる状態とバッテリ冷却部４２に低温熱媒体が流れない状態とを切り替える。第１流路切替弁４４は、制御装置８０から出力される制御信号に応じて開閉動作が制御される電磁弁で構成されている。

第２流路切替弁４５は、低温側ラジエータ４３に低温熱媒体が流れる状態と低温側ラジエータ４３に低温熱媒体が流れない状態とを切り替える。第２流路切替弁４５は、制御装置８０から出力される制御信号に応じて開閉動作が制御される電磁弁で構成されている。

このように構成される低温熱媒体回路４０では、第１流路切替弁４４および第２流路切替弁４５によって低温熱媒体の流路を変えることで、低圧冷媒の使用態様を変更することができる。低温熱媒体回路４０は、例えば、第１流路切替弁４４を開放することで、機器用冷却器１４で冷却された低温熱媒体によってバッテリＢＴを冷却することができる。一方、低温熱媒体回路４０は、例えば、第２流路切替弁４５を開放して、低温熱媒体を低温側ラジエータ４３に流すことで、外気から低温熱媒体に吸熱させることができる。

第２減圧部１５は、放熱器１２の冷媒流れ下流側において第１減圧部１３と並列に配置される。第２減圧部１５は、全閉または全開する第２開閉弁１５１および第２膨張弁１５２を有している。第２開閉弁１５１は、第３冷媒流路１００ｃを開閉する電磁弁である。第２開閉弁１５１は、後述する制御装置８０からの制御信号に応じて開閉動作が制御される。

第２膨張弁１５２は、第３冷媒流路１００ｃを流れる冷媒を減圧させる膨張弁である。第２膨張弁１５２は、弁体と電動アクチュエータを有する電気式膨張弁で構成されている。弁体は、冷媒流路の開度である絞り開度を変更可能に構成されている。電動アクチュエータは、弁体を変位させて第２膨張弁１５２の絞り開度を変化させるステッピングモータを含んでいる。第２膨張弁１５２は、後述する制御装置８０からの制御信号に応じて絞り開度が制御される。

空調用冷却器１６は、後述する室内空調ユニット６０のケーシング６１内に配置されている。空調用冷却器１６は、第２減圧部１５で減圧された冷媒と車室内へ送風する送風空気とを熱交換させて冷媒を蒸発させる熱交換器である。空調用冷却器１６は、第２減圧部１５で減圧された冷媒の蒸発潜熱を利用して送風空気を冷却する。すなわち、空調用冷却器１６は、低圧冷媒が送風空気から吸熱して蒸発することで、送風空気が冷却される。

空調用冷却器１６の冷媒出口側には、蒸発圧力調整弁１７が配置されている。蒸発圧力調整弁１７は、空調用冷却器１６の冷媒出口側の冷媒の圧力を機器用冷却器１４の冷媒出口側の冷媒の圧力よりも高い圧力に維持するための圧力調整弁である。具体的には、蒸発圧力調整弁１７は、空調用冷却器１６の冷媒出口側の冷媒の温度が、空調用冷却器１６の着霜を抑制可能な温度（例えば、１℃）以上に維持されるように構成されている。

このように構成される冷凍サイクル装置１０は、蒸発圧力調整弁１７の下流側で、第２冷媒流路１００ｂおよび第３冷媒流路１００ｃが第１冷媒流路１００ａに接続されている。冷凍サイクル装置１０は、機器用冷却器１４および空調用冷却器１６が受液部を介さずに圧縮機１１の冷媒吸入側に接続されるサイクル構成（すなわち、アキュムレータレスサイクル）になっている。具体的には、冷凍サイクル装置１０は、サイクル内の高圧側に受液部１２２が設けられ、サイクル内の低圧側に受液部が設けられていないサイクル構成（すなわち、レシーバサイクル）になっている。

次に、室内空調ユニット６０について図１を参照して説明する。図１に示す室内空調ユニット６０は、車室内へ送風する送風空気を適温に調整するためのものである。室内空調ユニット６０は、車室内の最前部の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６０は、外殻を形成するケーシング６１の内側に、空調用冷却器１６およびヒータコア３２等が収容されている。

ケーシング６１は、車室内へ送風する送風空気の空気流路を形成する通路形成部である。図示しないが、ケーシング６１の空気流れ上流側には、ケーシング６１の内側へ導入する内気と外気との導入割合を調整する内外気箱が配置されている。

ケーシング６１の内側には、内外気箱から導入される空気を車室内へ送風するための送風機６２が配置されている。送風機６２は、遠心ファンを電動モータで回転させる電動送風機で構成されている。送風機６２は、後述する制御装置８０から出力される制御信号に応じて回転数が制御される。

ケーシング６１の内側には、送風機６２の空気流れ下流側に空調用冷却器１６が配置されている。ケーシング６１の内側には、空調用冷却器１６の空気流れ下流側が、温風流路６３および冷風流路６４に分けられている。温風流路６３には、ヒータコア３２が配置されている。冷風流路６４は、空調用冷却器１６を通過した空気をヒータコア３２を迂回して流すための流路である。

ケーシング６１の内側には、空調用冷却器１６とヒータコア３２との間にエアミックスドア６５が配置されている。エアミックスドア６５は、温風流路６３を通過させる空気および冷風流路６４を通過させる空気の風量割合を調整するものである。ケーシング６１の内側には、温風流路６３および冷風流路６４の下流側に、温風流路６３を通過した温風と冷風流路６４を通過した冷風とを混合させるエアミックス空間６６が形成されている。図示しないが、ケーシング６１の内側には、空気流れの最下流部に、エアミックス空間６６で所望の温度に調整された送風空気を車室内へ吹き出すための複数の開口穴が形成されている。

続いて、本実施形態の第１膨張弁１３２について説明する。図２に示すように、第１膨張弁１３２は、本体部１３３、シャフト１３４、弁体１３５、およびステッピングモータ１３６を含んで構成されている。

本体部１３３は、略中空形状の金属ブロック体で構成されている。本体部１３３には、冷媒流入部１３３ａ、減圧室１３３ｂ、および冷媒流出部１３３ｃが形成されている。冷媒流入部１３３ａは、放熱器１２から流出した冷媒を流入させる部位である。減圧室１３３ｂは、冷媒流入部１３３ａに流入した冷媒を減圧させる部位である。冷媒流出部１３３ｃは、減圧室１３３ｂで減圧された冷媒を外部に流出させる部位である。

減圧室１３３ｂには、弁体１３５が接離する弁座１３３ｄが形成されている。この弁座１３３ｄは、冷媒流出部１３３ｃ側に形成されている。

ステッピングモータ１３６は、シャフト１３４を軸方向ＤＲａに変位させるためのアクチュエータである。ステッピングモータ１３６は、後述の制御装置８０からの制御信号（すなわち、パルス信号）に応じて一定角度ずつ出力軸を回転する。なお、軸方向ＤＲａは、シャフト１３４の軸心ＣＬが延びる方向である。

シャフト１３４は、金属製の棒状部材で構成されている。シャフト１３４は、軸方向ＤＲａの一方側が図示しない直動変換機構に連結されている。直動変換機構は、ステッピングモータ１３６の出力軸の回転運動を直線運動に変換するものである。これにより、シャフト１３４は、ステッピングモータ１３６の出力軸が回転すると軸方向ＤＲａに変位する。

シャフト１３４は、軸方向ＤＲａの他方側の部位が、減圧室１３３ｂに位置付けられている。シャフト１３４は、軸方向ＤＲａの他方側に弁体１３５が連結されている。本実施形態のシャフト１３４および弁体１３５は、一体の成形物として構成されている。なお、シャフト１３４は弁体１３５と別体で構成されていてもよい。

弁体１３５は、円盤状に形成されている。弁体１３５は、シャフト１３４が軸方向ＤＲａに変位することで弁座１３３ｄに接離する。第１膨張弁１３２は、弁体１３５が弁座１３３ｄに近づくと絞り開度が小さくなり、弁体１３５が弁座１３３ｄから離れると絞り開度が大きくなる。なお、絞り開度は、弁座１３３ｄと弁体１３５との距離（すなわち、リフト量）である。

図３および図４に示すように、弁体１３５には、一定の開口面積を有するブリードポート１３５ａが形成されている。ブリードポート１３５ａは、弁体１３５が弁座１３３ｄに接した状態であっても、冷媒流入部１３３ａ側から流入した冷媒を減圧して冷媒流出部１３３ｃ側に流す連通穴である。

このように構成される第１膨張弁１３２は、ブリードポート１３５ａが設けられているので、図５に示すように、絞り開度が所定開度を下回ると開口面積がブリードポート１３５ａによって規定される。なお、図５に示す開口面積は、減圧室１３３ｂにおける冷媒流路の断面積である。

次に、空調装置１の電子制御部の概要について図６を参照して説明する。制御装置８０は、プロセッサ、メモリを含むコンピュータとその周辺回路とで構成されている。制御装置８０は、メモリに記憶された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機器を制御する。なお、制御装置８０のメモリは、非遷移的実体的記憶媒体で構成されている。

制御装置８０の出力側には、冷凍サイクル装置１０の構成機器を含む各種機器が接続されている。具体的には、制御装置８０の出力側には、圧縮機１１、第１減圧部１３、第２減圧部１５、高温側ポンプ３１、高温側流量調整弁３４、低温側ポンプ４１、各流路切替弁４４、４５、送風機６２、エアミックスドア６５等が接続されている。

制御装置８０の入力側には、空調制御用のセンサ群８１が接続されている。このセンサ群８１には、内気温センサ、外気温センサ、日射センサ、各冷却器１４、１６の冷媒出口側の圧力および温度を検出するＰＴセンサ等が含まれている。

したがって、制御装置８０には、センサ群８１の検出信号が入力される。これにより、冷凍サイクル装置１０は、センサ群８１で検出した物理量に対応して、車室内に送風される送風空気の温度等を調整することができ、快適な空調を実現することができる。

制御装置８０の入力側には、種々の入力操作に用いられる操作パネル８２が接続されている。操作パネル８２は、インストルメントパネル付近に配置されており、各種操作スイッチを有している。制御装置８０には、操作パネル８２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８２の各種操作スイッチには、オートスイッチ、運転モード切替スイッチ、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含まれている。冷凍サイクル装置１０は、操作パネル８２による入力を受け付けることで、冷凍サイクル装置１０の運転モードを適宜切り替えることができる。

ここで、制御装置８０は、出力側に接続された各種機器を制御する制御部が一体に構成されている。本実施形態の制御装置８０には、第１減圧部１３および第２減圧部１５の絞り開度を制御する開度制御部８０ａが含まれている。なお、開度制御部８０ａは、制御装置８０と別体で構成されていてもよい。

以下、空調装置１の作動について説明する。空調装置１は、運転モードとして、室内冷房、機器冷却、および室内暖房を実行可能に構成されている。このため、本実施形態では、室内冷房、機器冷却、および室内暖房毎に空調装置１の作動を説明する。

＜室内冷房＞
室内冷房は、室内空調ユニット６０で所望の温度に冷却した空気を車室内に吹き出す運転モードである。制御装置８０は、室内冷房時における各種機器の作動状態をセンサ群８１の検出信号および操作パネル８２の操作信号を用いて適宜決定する。

例えば、制御装置８０は、図７に示すように、第１開閉弁１３１が全閉となるとともに、第２開閉弁１５１が全開となり、さらに、第２膨張弁１５２が可変絞り状態となるように各減圧部１３、１５を制御する。すなわち、制御装置８０は、第１減圧部１３を全閉状態に制御し、減圧作用が発揮されるように第２減圧部１５を制御する。具体的には、制御装置８０は、室内冷房時に、空調用冷却器１６の冷媒出口側の冷媒状態が過熱度を有する過熱状態となるように、第２膨張弁１５２の絞り開度を制御する。

また、制御装置８０は、放熱器１２を通過する高温熱媒体の全量が高温側ラジエータ３３に流れるように、高温側流量調整弁３４を制御する。さらに、制御装置８０は、温風流路６３が全閉され、且つ、冷風流路６４が全開される位置にエアミックスドア６５を制御する。制御装置８０は、その他の機器に対する制御信号について、センサ群８１の検出信号および操作パネル８２の操作信号を用いて適宜決定する。

室内冷房時に冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が放熱器１２の凝縮部１２１に流入する。凝縮部１２１に流入した冷媒は、高温熱媒体回路３０を流れる高温熱媒体に対して放熱して凝縮する。これにより、高温熱媒体回路３０を流れる高温熱媒体が加熱されて昇温する。

凝縮部１２１で加熱された高温熱媒体は、高温側ラジエータ３３に流れ、外気に放熱される。すなわち、室内冷房時は、サイクル内の高圧冷媒が高温熱媒体を介して外気に放熱される。

一方、凝縮部１２１を通過した冷媒は、受液部１２２に流入して気液が分離される。そして、受液部１２２で分離された液冷媒が過冷却部１２３に流入する。過冷却部１２３に流入した冷媒は、高温熱媒体回路３０を流れる高温熱媒体に放熱して過冷却される。

過冷却部１２３から流出した冷媒は、第２減圧部１５に流入し、第２減圧部１５の第２膨張弁１５２にて減圧される。なお、室内冷房時は、第１開閉弁１３１が全閉になっているので、冷媒が第１膨張弁１３２に流入せず、冷媒の全量が第２減圧部１５にて減圧される。

第２減圧部１５で減圧された冷媒は、空調用冷却器１６に流入する。空調用冷却器１６に流入した冷媒は、送風機６２からの送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風機６２からの送風空気が冷却される。

空調用冷却器１６を通過した冷媒は、蒸発圧力調整弁１７を介して圧縮機１１に吸入される。圧縮機１１に吸入された冷媒は、圧縮機１１にて再び高圧冷媒となるまで圧縮される。

以上の如く、室内冷房時には、空調用冷却器１６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。

＜機器冷却＞
機器冷却は、冷媒の蒸発潜熱を利用して発熱機器であるバッテリＢＴを冷却する運転モードである。制御装置８０は、機器冷却時における各種機器の作動状態をセンサ群８１の検出信号および操作パネル８２の操作信号を用いて適宜決定する。

例えば、制御装置８０は、図７に示すように、第２開閉弁１５１が全閉となるとともに、第１開閉弁１３１が全開となり、さらに、第１膨張弁１３２が可変絞り状態となるように各減圧部１３、１５を制御する。すなわち、制御装置８０は、第２減圧部１５を全閉状態に制御し、減圧作用が発揮されるように第１減圧部１３を制御する。

制御装置８０は、機器冷却時に、機器用冷却器１４の冷媒出口側の冷媒状態が過熱度を有する過熱状態となるように、第１膨張弁１３２の絞り開度を制御する。具体的には、制御装置８０は、機器冷却時に、図５に示す調整域Ｘｂ内で第１膨張弁１３２の絞り開度を制御する。機器冷却時における第１膨張弁１３２の絞り開度の調整域Ｘｂは、図５に示すように、ブリードポート１３５ａによって開口面積が規定されない領域に設定されている。すなわち、機器冷却時における第１膨張弁１３２の絞り開度の調整域Ｘｂは、調整域Ｘｂの下限Ｘｂｍｉｎがブリードポート１３５ａによって開口面積が規定される規定位置Ｘｓよりも大きくなる範囲に設定される。

また、制御装置８０は、放熱器１２を通過する高温熱媒体の全量が高温側ラジエータ３３に流れるように、高温側流量調整弁３４を制御する。さらに、制御装置８０は、機器用冷却器１４を通過する低温熱媒体の全量がバッテリ冷却部４２に流れるように、第１流路切替弁４４が全開状態となり、第２流路切替弁４５が全閉状態となるように制御する。制御装置８０は、その他の機器に対する制御信号について、センサ群８１の検出信号および操作パネル８２の操作信号を用いて適宜決定する。

機器冷却時に冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が放熱器１２の凝縮部１２１に流入する。凝縮部１２１に流入した冷媒は、図８の実線に示すように、高温熱媒体回路３０を流れる高温熱媒体に対して放熱して凝縮する（すなわち、図８の点Ａ１→点Ａ２）。これにより、高温熱媒体回路３０を流れる高温熱媒体が加熱されて昇温する。

凝縮部１２１で加熱された高温熱媒体は、高温側ラジエータ３３に流れ、外気に放熱される。すなわち、機器冷却時は、サイクル内の高圧冷媒が高温熱媒体を介して外気に放熱される。

一方、凝縮部１２１を通過した冷媒は、受液部１２２に流入して気液が分離される。そして、受液部１２２で分離された液冷媒が過冷却部１２３に流入する。過冷却部１２３に流入した冷媒は、高温熱媒体回路３０を流れる高温熱媒体に放熱して過冷却される（すなわち、図８の点Ａ２→点Ａ３）。

過冷却部１２３から流出した冷媒は、第１減圧部１３に流入し、第１減圧部１３の第１膨張弁１３２にて減圧される（すなわち、図８の点Ａ３→点Ａ４）。なお、機器冷却時は、第２開閉弁１５１が全閉になっているので、冷媒が第２膨張弁１５２に流入せず、冷媒の全量が第１減圧部１３にて減圧される。

第１減圧部１３で減圧された冷媒は、機器用冷却器１４に流入する。機器用冷却器１４に流入した冷媒は、低温熱媒体回路４０を流れる低温熱媒体から吸熱して蒸発する（すなわち、図８の点Ａ４→点Ａ５）。これにより、低温熱媒体が冷却される。

機器冷却時には機器用冷却器１４の冷媒出口側の冷媒状態が過熱状態となるように第１減圧部１３の絞り開度が設定される。このため、機器用冷却器１４を通過した冷媒は、過熱度を有するガス冷媒となって圧縮機１１に吸入される。圧縮機１１に吸入された冷媒は、圧縮機１１にて再び高圧冷媒となるまで圧縮される。

ここで、機器用冷却器１４で冷却された低温熱媒体は、バッテリ冷却部４２に流れ、バッテリＢＴから吸熱する。これにより、バッテリＢＴが冷却される。すなわち、機器冷却時は、機器用冷却器１４における冷媒の蒸発潜熱を利用してバッテリＢＴが冷却される。

以上の如く、機器冷却時には、機器用冷却器１４にて冷却された低温熱媒体をバッテリ冷却部４２に供給することで、バッテリＢＴの冷却を行うことができる。

ここで、上述の機器冷却では、放熱器１２を通過する高温熱媒体の全量が高温側ラジエータ３３に流れるように、高温側流量調整弁３４が制御されるものを例示したが、これに限定されない。例えば、機器冷却時に車室内の暖房が必要となる場合、放熱器１２を通過する高温熱媒体がヒータコア３２に流れるように制御装置８０によって高温側流量調整弁３４が制御されてもよい。これによると、機器冷却と室内暖房を同時に実施することが可能となる。

また、上述の機器冷却では、第２開閉弁１５１が全閉となるとともに、第１開閉弁１３１が全開となり、さらに、第１膨張弁１３２の絞り開度が所定開度となるように各減圧部１３、１５が制御されるものを例示したが、これに限定されない。例えば、機器冷却時に室内冷房が必要となる場合、第２開閉弁１５１が全開となるとともに、第２膨張弁１５２の絞り開度が所定開度となるように制御装置８０によって第２減圧部１５が制御されてもよい。これによると、機器冷却と室内冷房を同時に実施することが可能となる。

＜室内暖房＞
室内暖房は、室内空調ユニット６０で所望の温度に加熱した空気を車室内に吹き出す運転モードである。制御装置８０は、室内暖房時における各種機器の作動状態をセンサ群８１の検出信号および操作パネル８２の操作信号を用いて適宜決定する。

例えば、制御装置８０は、図７に示すように、第２開閉弁１５１が全閉となるとともに、第１開閉弁１３１が全開となり、さらに、第１膨張弁１３２が絞り状態となるように各減圧部１３、１５を制御する。すなわち、制御装置８０は、第２減圧部１５を全閉状態に制御し、減圧作用が発揮されるように第１減圧部１３を制御する。

制御装置８０は、室内暖房時に、機器用冷却器１４の冷媒出口側の冷媒状態が飽和状態または湿り状態となるように、第１膨張弁１３２の絞り開度を制御する。具体的には、制御装置８０は、室内暖房時に、図５に示す調整域Ｘｈ内で第１膨張弁１３２の絞り開度を制御する。室内暖房時における第１膨張弁１３２の絞り開度の調整域Ｘｂは、図５に示すように、ブリードポート１３５ａによって開口面積が規定される領域が含まれるように設定されている。すなわち、室内暖房時における第１膨張弁１３２の絞り開度の調整域Ｘｈは、機器冷却時の調整域Ｘｂよりも下限が小さくなっている。詳しく説明すると、室内暖房時における第１膨張弁１３２の絞り開度の調整域Ｘｈは、機器冷却時の調整域Ｘｂと重複しないように、その上限Ｘｈｍａｘが、機器冷却時の調整域Ｘｂの下限Ｘｂｍｉｎより小さくなっている。

ここで、制御装置８０は、室内暖房時における第１膨張弁１３２の絞り開度の調整頻度が機器冷却時における第１膨張弁１３２の絞り開度の調整頻度に比べて小さくなるように第１膨張弁１３２の絞り開度を制御する。具体的には、制御装置８０は、絞り開度が固定された固定絞り状態となるように第１膨張弁１３２を制御する。本実施形態の制御装置８０は、調整域Ｘｈのうち所定の絞り開度（例えば、規定位置Ｘｓ前後の絞り開度）に第１膨張弁１３２を制御する。

また、制御装置８０は、放熱器１２を通過する高温熱媒体の全量がヒータコア３２に流れるように、高温側流量調整弁３４を制御する。さらに、制御装置８０は、機器用冷却器１４を通過する低温熱媒体の全量が低温側ラジエータ４３に流れるように、第１流路切替弁４４が全閉状態となり、第２流路切替弁４５が全開状態となるように制御する。

制御装置８０は、冷風流路６４が全閉され、且つ、温風流路６３が全開される位置にエアミックスドア６５を制御する。制御装置８０は、その他の機器に対する制御信号について、センサ群８１の検出信号および操作パネル８２の操作信号を用いて適宜決定する。

室内暖房時に冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が放熱器１２の凝縮部１２１に流入する。凝縮部１２１に流入した冷媒は、図８の破線で示すように、高温熱媒体回路３０を流れる高温熱媒体に対して放熱して凝縮する（すなわち、図８のＢ１→Ｂ２）。これにより、高温熱媒体回路３０を流れる高温熱媒体が加熱されて昇温する。

凝縮部１２１で加熱された高温熱媒体は、ヒータコア３２に流れ、車室内へ送風する送風空気に放熱される。すなわち、室内暖房時は、サイクル内の高圧冷媒が高温熱媒体を介して車室内へ送風する送風空気に放熱される。

一方、凝縮部１２１を通過した冷媒は、受液部１２２に流入して気液が分離される。そして、受液部１２２で分離された液冷媒が過冷却部１２３に流入する。過冷却部１２３に流入した冷媒は、高温熱媒体回路３０を流れる高温熱媒体に放熱して過冷却される（すなわち、図８のＢ２→Ｂ３）。

過冷却部１２３から流出した冷媒は、第１減圧部１３に流入し、第１減圧部１３の第１膨張弁１３２にて減圧される（すなわち、図８のＢ３→Ｂ４）。なお、室内暖房時は、第２開閉弁１５１が全閉になっているので、冷媒が第２膨張弁１５２に流入せず、冷媒の全量が第１減圧部１３にて減圧される。

ここで、室内暖房時には、機器冷却時に比べて、第１膨張弁１３２の絞り開度が小さくなる。これにより、室内暖房時には、図９に示すように、高圧冷媒の圧力Ｐｄが機器冷却時に比べて大きくなり（すなわち、Ｐｄ１＞Ｐｄ２）、且つ、低圧冷媒の圧力Ｐｓが機器冷却時に比べて小さくなるようにバランスする（すなわち、Ｐｓ１＜Ｐｓ２）。換言すれば、室内暖房時におけるサイクル内の冷媒の高低圧差ΔＰ１は、機器冷却時におけるサイクル内の冷媒の高低圧差ΔＰ２よりも大きくなる。

このため、室内暖房時には、第１減圧部１３で減圧された冷媒の温度が極低温となることがある。この場合、サイクル内の低圧側を流れる冷媒の密度が小さくなることで、低圧側の熱交換器を通過する冷媒の流量が小さくなる。加えて、サイクル内の低圧側では、冷媒の温度低下によってオイルの粘性が大きくなる。

第１減圧部１３で減圧された冷媒は、機器用冷却器１４に流入する。機器用冷却器１４に流入した冷媒は、低温熱媒体回路４０を流れる低温熱媒体から吸熱して蒸発する（すなわち、図８の点Ｂ４→点Ｂ５）。これにより、低温熱媒体が冷却される。機器用冷却器１４で冷却された低温熱媒体は、低温側ラジエータ４３に流れ、外気から吸熱する。

室内暖房時には機器用冷却器１４の冷媒出口側の冷媒状態が飽和状態または湿り状態となるように第１膨張弁１３２の絞り開度が設定される。このため、機器用冷却器１４を通過した冷媒は、気液二相状態の冷媒となって圧縮機１１に吸入される。圧縮機１１に吸入された冷媒は、圧縮機１１にて再び高圧冷媒となるまで圧縮される。

以上の如く、室内暖房時には、ヒータコア３２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。室内暖房時には、機器用冷却器１４内のオイルが液冷媒とともに圧縮機１１に戻される。

ここで、上述の室内暖房時には、低温熱媒体がバッテリ冷却部４２を通過しないように第１流路切替弁４４が全閉状態に制御されるものを例示したが、これに限定されない。室内暖房時には、低温熱媒体がバッテリ冷却部４２を通過するように制御装置８０によって第１流路切替弁４４が全開状態に制御されてもよい。

これによると、低温熱媒体を介してバッテリＢＴの排熱を機器用冷却器１４で冷媒に吸熱させることができる。したがって、バッテリＢＴの排熱を車室内へ送風する送風空気を加熱するための熱源として用いることができる。

以上説明した冷凍サイクル装置１０は、放熱器１２に対してサイクル内の余剰冷媒を貯留する受液部１２２が設けられたサイクル構成になっている。これによると、室内冷房時および機器冷却時に、機器用冷却器１４および空調用冷却器１６の冷媒出口側の冷媒状態を過熱状態とすることができる。

加えて、室内暖房時には、機器用冷却器１４の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または湿り状態に維持されるように第１膨張弁１３２の絞り開度が制御される。そして、室内暖房時における第１膨張弁１３２の絞り開度の調整域Ｘｈは、機器冷却時における第１膨張弁１３２の絞り開度の調整域Ｘｂに比べて絞り開度の下限が小さくなっている。これにより、室内暖房時には、圧縮機１１に対して気液二相状態の冷媒が吸入されるので、冷媒とともにサイクル内のオイルが圧縮機に戻り易くなる。

したがって、本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、圧縮機１１の冷媒吸入側にアキュムレータを配置することなく、室内暖房時に圧縮機１１の冷媒吸入側にオイルを戻すことができる。

本実施形態の冷凍サイクル装置１０の第２減圧部１５は、第２開閉弁１５１を含んでおり、全閉可能に構成されている。そして、制御装置８０は、室内暖房時に、第２減圧部１５を全閉状態に制御し、減圧作用が発揮されるように第１減圧部１３を制御する。これによると、室内暖房時に、機器用冷却器１４にて吸熱した冷媒を、圧縮機１１を介して放熱器１２に向けて吐出することで、放熱器１２を通過する冷媒を熱源として車室内へ送風する送風空気を加熱することができる。

ところで、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、室内暖房時に第１膨張弁１３２の絞り開度が小さくなる。この際、機器用冷却器１４の冷媒出口側における冷媒の乾き度が小さくなり過ぎると、圧縮機１１へ吸入される液冷媒の量が増加してしまう。この場合、圧縮機１１で液圧縮が生ずることで、圧縮機１１の圧縮効率が悪化してしまう。

これに対して、冷凍サイクル装置１０の第１減圧部１３は、第１膨張弁１３２にブリードポート１３５ａが設けられており、ブリードポート１３５ａを冷媒が通過すると冷媒が減圧される構成になっている。このように、第１減圧部１３の第１膨張弁１３２にブリードポート１３５ａが設けられていれば、室内暖房時にブリードポート１３５ａを介して冷媒が流れることで、機器用冷却器１４の冷媒出口側における冷媒の乾き度が小さくなり過ぎることを抑制できる。

本実施形態の制御装置８０は、室内暖房時における第１減圧部１３の絞り開度の調整頻度が機器冷却時における第１減圧部１３の絞り開度の調整頻度に比べて小さくなるように第１減圧部１３の絞り開度を制御する。第１減圧部１３の絞り開度の調整頻度を小さくすると、機器用冷却器１４の冷媒出口側の冷媒状態が安定し易くなる。このため、室内暖房時における第１減圧部１３の絞り開度の調整頻度を小さくすることで、室内暖房時における機器用冷却器１４の冷媒出口側の冷媒状態を飽和状態または湿り状態に維持することができる。

また、制御装置８０は、機器冷却時には、機器用冷却器１４の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または過熱状態に維持されるように第１減圧部１３の絞り開度を制御する。機器用冷却器１４の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または過熱状態に維持される構成とすれば、冷媒状態が湿り状態に維持される場合に比べて、機器用冷却器１４の冷媒出口側のエンタルピを増加させることができる。このため、機器冷却時に機器用冷却器１４の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または過熱状態に維持されるように第１減圧部１３の絞り開度を制御することで、機器用冷却器１４を通過する冷媒によって発熱機器を充分に冷却することができる。

冷凍サイクル装置１０の放熱器１２は、受液部１２２に貯留された液冷媒を放熱させる過冷却部１２３を有している。これによると、放熱器１２の冷媒出口側における冷媒状態が過冷却状態となり、放熱器１２の冷媒出口側のエンタルピが減少する。このため、室内暖房時には、放熱器１２を通過する冷媒によって空調対象空間へ送風する送風空気を充分に加熱することができる。

（第１実施形態の変形例）
上述の第１実施形態では、第１膨張弁１３２として、弁体１３５にブリードポート１３５ａが設けられているものを例示したが、これに限定されない。第１膨張弁１３２は、例えば、本体部１３３にブリードポート１３５ａが形成されていてもよい。なお、ブリードポート１３５ａは、連通穴に限らず、連通溝で構成されていてもよい。

第１膨張弁１３２は、ブリードポート１３５ａが設けられているものが採用されていることが望ましいが、これに限定されない。第１膨張弁１３２は、ブリードポート１３５ａが設けられていないものが採用されていてもよい。

上述の第１実施形態では、室内暖房時における第１膨張弁１３２の絞り開度の調整域Ｘｈとして、調整域Ｘｈの上限が機器冷却時の調整域Ｘｂの下限より小さくなっているものを例示したが、これに限定されない。室内暖房時における第１膨張弁１３２の絞り開度の調整域Ｘｈは、例えば、機器冷却時の調整域Ｘｂと一部が重複するように、その上限Ｘｈｍａｘが、機器冷却時の調整域Ｘｂの下限Ｘｂｍｉｎより大きくなっていてもよい。

上述の第１実施形態では、室内暖房時に第１膨張弁１３２を固定絞り状態とする例について説明したが、これに限定されない。制御装置８０は、例えば、室内暖房時に、調整域Ｘｈ内で第１膨張弁１３２の絞り開度を可変させるようになっていてもよい。

上述の第１実施形態では、機器冷却時に第１膨張弁１３２を可変絞り状態とする例について説明したが、これに限定されない。制御装置８０は、例えば、機器冷却時に、調整域Ｘｂ内で第１膨張弁１３２の絞り開度を固定させるようになっていてもよい。この場合には、室内暖房時における第１膨張弁１３２の絞り開度の調整頻度が機器冷却時における第１膨張弁１３２の絞り開度の調整頻度と同等なり得る。なお、これらの変形例は、以降の実施形態においても適用される。

上述の第１実施形態では、放熱器１２として過冷却部１２３を有するものを例示したが、これに限定されない。放熱器１２は、例えば、過冷却部１２３を有していないもので構成されていてもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１０を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。

本実施形態は、室内暖房時の第１膨張弁１３２の制御態様が第１実施形態と相違している。図１０に示すように、制御装置８０は、第２開閉弁１５１が全閉となるとともに、第１開閉弁１３１が全開となり、さらに、第１膨張弁１３２が固定絞り状態となるように各減圧部１３、１５を制御する。具体的には、制御装置８０は、室内暖房持に、調整域Ｘｈのうち最小となる絞り開度（すなわち、最小開度）に第１膨張弁１３２を制御する。これによると、第１膨張弁１３２の開口面積がブリードポート１３５ａの開口面積に一致する。なお、ブリードポート１３５ａの開口面積は、例えば、標準的な環境条件にて室内暖房時を実施する際に、機器用冷却器１４の冷媒出口側が飽和状態または湿り状態となる面積に設定される。

その他の構成は、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は、第１実施形態と共通の構成を有している。このため、第１実施形態と共通の構成から奏される作用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、制御装置８０が、室内暖房持に最小開度となるように第１膨張弁１３２を制御する。これによっても、室内暖房時に、圧縮機１１に対して気液二相状態の冷媒が戻り易くなるので、冷媒とともにサイクル内のオイルを圧縮機１１に戻すことができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１１を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。

本実施形態では、発熱機器であるバッテリＢＴを冷却するための機器冷却システムに本開示の冷凍サイクル装置１０Ａを適用した例について説明する。図１１に示す冷凍サイクル装置１０Ａは、機器冷却および室内暖房を実施可能になっている。

冷凍サイクル装置１０Ａは、圧縮機１１Ａ、放熱器１２Ａ、減圧部１３Ａ、および機器用冷却器１４Ａ、および制御装置８０を備えている。冷凍サイクル装置１０Ａの冷媒回路１００には、圧縮機１１Ａ、放熱器１２Ａ、減圧部１３Ａ、および機器用冷却器１４Ａがこの順序で配置されている。なお、圧縮機１１Ａは、第１実施形態で説明した圧縮機１１と同様に構成される。

放熱器１２Ａは、圧縮機１１Ａから吐出された冷媒を放熱させる。放熱器１２Ａは、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を、高温熱媒体回路３０Ａを流れる高温熱媒体に放熱させる熱交換器である。具体的には、放熱器１２Ａは、冷媒を凝縮させる凝縮部１２１Ａ、凝縮部１２１Ａを通過した冷媒の気液を分離するとともに、サイクル内で余剰となる液冷媒を貯留する受液部１２２Ａを有する。凝縮部１２１Ａおよび受液部１２２Ａは、第１実施形態で説明したものと同様に構成される。

ここで、高温熱媒体回路３０Ａは、第１実施形態と同様に、放熱器１２Ａ、高温側ポンプ３１Ａ、ヒータコア３２Ａ、高温側ラジエータ３３Ａ、高温側流量調整弁３４Ａ等を備えている。高温側ポンプ３１Ａ、ヒータコア３２Ａ、高温側ラジエータ３３Ａ、高温側流量調整弁３４Ａは、第１実施形態で説明したものと同様に構成される。

放熱器１２の出口側には減圧部１３Ａが接続されている。減圧部１３Ａは、放熱器１２を通過した冷媒を減圧する膨張弁である。減圧部１３Ａは、第１実施形態で説明した第１膨張弁１３２と同様に構成されている。すなわち、減圧部１３Ａは、弁体１３５にブリードポート１３５ａが形成された電気式膨張弁で構成される。

機器用冷却器１４Ａは、減圧部１３Ａで減圧された冷媒を、低温熱媒体回路４０Ａを循環する低温熱媒体と熱交換させることで、冷媒を蒸発させる蒸発器である。機器用冷却器１４Ａは、機器冷却時に減圧部１３Ａで減圧された冷媒の蒸発潜熱を利用してバッテリＢＴを冷却する冷却器として機能し、室内暖房時に吸熱器として機能する。

ここで、低温熱媒体回路４０Ａは、第１実施形態と同様に、機器用冷却器１４Ａ、低温側ポンプ４１Ａ、バッテリ冷却部４２Ａ、低温側ラジエータ４３Ａ、第１流路切替弁４４Ａ、第２流路切替弁４５Ａ等を備えている。低温側ポンプ４１Ａ、バッテリ冷却部４２Ａ、低温側ラジエータ４３Ａ、第１流路切替弁４４Ａ、および第２流路切替弁４５Ａは、第１実施形態で説明したものと同様に構成される。

以下、機器冷却システムの作動について説明する。機器冷却システムは、運転モードとして、機器冷却および室内暖房を実行可能に構成されている。

＜機器冷却＞
機器冷却は、冷媒の蒸発潜熱を利用して発熱機器であるバッテリＢＴを冷却する運転モードである。制御装置８０は、機器冷却時における各種機器の作動状態をセンサ群８１の検出信号および操作パネル８２の操作信号を用いて適宜決定する。

例えば、制御装置８０は、図１２に示すように、減圧部１３Ａが可変絞り状態となるように制御する。すなわち、制御装置８０は、機器冷却時に、機器用冷却器１４Ａの冷媒出口側の冷媒状態が過熱度を有する過熱状態となるように、減圧部１３Ａの絞り開度を制御する。具体的には、制御装置８０は、機器冷却時に、図５に示す調整域Ｘｂ内で減圧部１３Ａの絞り開度を制御する。すなわち、制御装置８０は、機器冷却時に、第１実施形態の第１膨張弁１３２と同様に、減圧部１３Ａの絞り開度を制御する。

これにより、機器冷却時に冷凍サイクル装置１０Ａでは、圧縮機１１Ａから吐出された高圧冷媒が放熱器１２Ａの凝縮部１２１Ａに流入する。凝縮部１２１Ａに流入した冷媒は、高温熱媒体回路３０Ａを流れる高温熱媒体に対して放熱して凝縮する。

凝縮部１２１Ａを通過した冷媒は、受液部１２２Ａに流入して気液が分離される。そして、受液部１２２Ａで分離された液冷媒が、減圧部１３Ａに流入し、減圧部１３Ａにて減圧される。

減圧部１３Ａで減圧された冷媒は、機器用冷却器１４Ａに流入する。機器用冷却器１４Ａに流入した冷媒は、低温熱媒体回路４０Ａを流れる低温熱媒体から吸熱して蒸発する。これにより、低温熱媒体が冷却される。

機器冷却時には機器用冷却器１４Ａの冷媒出口側の冷媒状態が過熱状態となるように減圧部１３Ａの絞り開度が設定される。このため、機器用冷却器１４Ａを通過した冷媒は、過熱度を有するガス冷媒となって圧縮機１１Ａに吸入される。圧縮機１１Ａに吸入された冷媒は、圧縮機１１Ａにて再び高圧冷媒となるまで圧縮される。

ここで、機器用冷却器１４Ａで冷却された低温熱媒体は、バッテリ冷却部４２Ａに流れ、バッテリＢＴから吸熱する。これにより、バッテリＢＴが冷却される。すなわち、機器冷却時は、機器用冷却器１４Ａにおける冷媒の蒸発潜熱を利用してバッテリＢＴが冷却される。

以上の如く、機器冷却時には、機器用冷却器１４Ａにて冷却された低温熱媒体をバッテリ冷却部４２Ａに供給することで、バッテリＢＴの冷却を行うことができる。

＜室内暖房＞
室内暖房は、室内空調ユニット６０Ａで所望の温度に加熱した空気を車室内に吹き出す運転モードである。制御装置８０は、室内暖房時における各種機器の作動状態をセンサ群８１の検出信号および操作パネル８２の操作信号を用いて適宜決定する。

例えば、制御装置８０は、図１２に示すように、減圧部１３Ａが固定絞り状態となるように制御する。すなわち、制御装置８０は、機器冷却時に、機器用冷却器１４Ａの冷媒出口側の冷媒状態が飽和状態または湿り状態となるように、減圧部１３Ａの絞り開度を制御する。具体的には、制御装置８０は、室内暖房時に、図５に示す調整域Ｘｈ内で減圧部１３Ａの絞り開度を制御する。すなわち、制御装置８０は、室内暖房時に、第１実施形態の第１膨張弁１３２と同様に、減圧部１３Ａの絞り開度を制御する。

これにより、室内暖房時に冷凍サイクル装置１０Ａでは、圧縮機１１Ａから吐出された高圧冷媒が放熱器１２Ａの凝縮部１２１Ａに流入する。凝縮部１２１Ａに流入した冷媒は、高温熱媒体回路３０Ａを流れる高温熱媒体に対して放熱して凝縮する。これにより、高温熱媒体回路３０Ａを流れる高温熱媒体が加熱されて昇温する。

凝縮部１２１Ａで加熱された高温熱媒体は、ヒータコア３２Ａに流れ、車室内へ送風する送風空気に放熱される。すなわち、室内暖房時は、サイクル内の高圧冷媒が高温熱媒体を介して車室内へ送風する送風空気に放熱される。

一方、凝縮部１２１Ａを通過した冷媒は、受液部１２２Ａに流入して気液が分離される。そして、受液部１２２Ａで分離された液冷媒が減圧部１３Ａに流入し、減圧部１３Ａにて減圧される。

減圧部１３Ａで減圧された冷媒は、機器用冷却器１４Ａに流入する。機器用冷却器１４Ａに流入した冷媒は、低温熱媒体回路４０Ａを流れる低温熱媒体から吸熱して蒸発する。これにより、低温熱媒体が冷却される。機器用冷却器１４Ａで冷却された低温熱媒体は、低温側ラジエータ４３Ａに流れ、外気から吸熱する。

ここで、室内暖房時には機器用冷却器１４Ａの冷媒出口側の冷媒状態が飽和状態または湿り状態となるように減圧部１３Ａの絞り開度が設定される。このため、機器用冷却器１４Ａを通過した冷媒は、気液二相状態の冷媒となって圧縮機１１Ａに吸入される。圧縮機１１Ａに吸入された冷媒は、圧縮機１１Ａにて再び高圧冷媒となるまで圧縮される。

以上の如く、室内暖房時には、ヒータコア３２Ａ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。室内暖房時には、機器用冷却器１４Ａ内のオイルが液冷媒とともに圧縮機１１に戻される。

本実施形態の冷凍サイクル装置１０Ａは、第１実施形態と共通の構成を有している。このため、第１実施形態と共通の構成から奏される作用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

具体的には、冷凍サイクル装置１０Ａは、放熱器１２Ａにサイクル内の余剰冷媒を貯留する受液部１２２Ａが設けられたサイクル構成になっているので、機器冷却時に機器用冷却器１４Ａの冷媒出口側の冷媒状態を過熱状態とすることが可能になる。

加えて、室内暖房時には、機器用冷却器１４Ａの冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または湿り状態に維持されるように減圧部１３Ａの絞り開度が制御される。そして、室内暖房時における減圧部１３Ａの絞り開度の調整域Ｘｈは、機器冷却時における減圧部１３Ａの絞り開度の調整域Ｘｂに比べて絞り開度の下限が小さくなっている。これにより、室内暖房時には、圧縮機１１Ａに対して気液二相状態の冷媒が吸入されるので、冷媒とともにサイクル内のオイルが圧縮機１１Ａに戻り易くなる。

また、減圧部１３Ａは、一定の開口面積を有するブリードポート１３５ａが設けられ、当該ブリードポート１３５ａを冷媒が通過すると冷媒が減圧される構成になっている。これによれば、室内暖房時に減圧部１３Ａの絞り開度が小さくなったとしても、ブリードポート１３５ａを介して冷媒が流れることで、機器用冷却器１４Ａの冷媒出口側における冷媒の乾き度が小さくなり過ぎることを抑制できる。

さらに、制御装置８０は、室内暖房時における減圧部１３Ａの絞り開度の調整頻度が機器冷却時における減圧部１３Ａの絞り開度の調整頻度に比べて小さくなるように減圧部１３Ａの絞り開度を制御する。これによると、室内暖房時における機器用冷却器１４Ａの冷媒出口側の冷媒状態を飽和状態または湿り状態に維持することが可能となる。

制御装置８０は、機器冷却時には、機器用冷却器１４Ａの冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または過熱状態に維持されるように減圧部１３Ａの絞り開度を制御する。これによれば、冷媒状態が湿り状態に維持されるように減圧部１３Ａの絞り開度を制御する場合に比べて、機器用冷却器１４Ａの冷媒出口側のエンタルピを増加させることができる。このため、機器冷却時に機器用冷却器１４Ａの冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または過熱状態に維持されるように減圧部１３Ａの絞り開度を制御することで、機器用冷却器１４Ａを通過する冷媒によってバッテリＢＴを充分に冷却することができる。

（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。

上述の実施形態では、冷凍サイクル装置１０として、室内冷房、機器冷却、および室内暖房を実施可能なものを例示したが、これに限定されない。冷凍サイクル装置１０は、例えば、車室内の除湿暖房を実施可能に構成されていてもよい。

上述の実施形態では、冷凍サイクル装置１０として、室内冷房、機器冷却、および室内暖房を実施可能なものを例示したが、これに限定されない。冷凍サイクル装置１０は、例えば、室内冷房および室内暖房だけを実施可能に構成されていてもよい。また、冷凍サイクル装置１０は、車室内の除湿暖房を実施可能に構成されていてもよい。

上述の実施形態で説明した冷凍サイクル装置１０の各構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。圧縮機１１は、例えば、内燃機関により駆動されるものが採用されていてもよい。放熱器１２は、例えば、受液部１２２や過冷却部１２３が省略され、凝縮部１２１だけを備える構成になっていてよい。第２膨張弁１５２は、例えば、機械式膨張弁や固定絞りで構成されていてもよい。第１開閉弁１３１および第２開閉弁１５１は、例えば、第１膨張弁１３２および第２膨張弁１５２の下流側に配置されていてもよい。第１開閉弁１３１および第２開閉弁１５１は、例えば、第１膨張弁１３２および第２膨張弁１５２と並列になるように配置されていてもよい。また、第１減圧部１３および第２減圧部１５は、全閉機能を有する電気式膨張弁で構成されていてもよい。蒸発圧力調整弁１７は、例えば、第３冷媒流路１００ｃではなく第２冷媒流路１００ｂに配置されていてもよい。

上述の実施形態では、高温熱媒体および低温熱媒体として不凍液等の液体が用いられる例を説明したが、これに限定されない。高温熱媒体および低温熱媒体は、熱伝導性に優れていれば気体が採用されていてもよい。

上述の実施形態で説明した高温熱媒体回路３０の各構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。高温熱媒体回路３０は、例えば、ヒータコア３２および高温側ラジエータ３３それぞれに対応して設けられた２つの流量調整弁によってヒータコア３２および高温側ラジエータ３３に流れる冷媒の流量比が調整される構成になっていてもよい。

上述の実施形態で説明した低温熱媒体回路４０の各構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。低温熱媒体回路４０は、三方弁タイプの流路切替弁によって流路切替がなされる構成になっていてもよい。

また、低温熱媒体回路４０を流れる低温熱媒体で冷却する機器は、作動時に発熱を伴う発熱機器であれば、バッテリＢＴ以外の機器であってもよい。

車載される発熱機器は、バッテリＢＴ以外に走行用の駆動力を出力する電動モータ、電動モータに供給させる電力の周波数を変換するインバータ、バッテリＢＴに電力を充電するための充電器等がある。

このため、低温熱媒体回路４０は、バッテリＢＴだけでなく、電動モータ、インバータ、充電器等を冷却するように構成されていてもよい。このような構成は、各種の発熱機器を低温熱媒体の流れに対して並列的あるいは直列的に接続することで実現可能である。

また、上述の実施形態では、高温側ラジエータ３３および低温側ラジエータ４３の関係について言及していないが、高温側ラジエータ３３および低温側ラジエータ４３は、互いに独立した構成に限定されない。例えば、高温側ラジエータ３３および低温側ラジエータ４３は、高温熱媒体の有する熱と低温熱媒体の有する熱が互いに熱移動可能に一体化されていてもよい。具体的には、高温側ラジエータ３３および低温側ラジエータ４３の一部の構成部品（例えば、熱交換フィン）を共通化することによって、熱媒体同士が熱移動可能に一体化されていてもよい。

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空調装置１や機器冷却システムに適用したものを例示したが、これに限定されない。冷凍サイクル装置１０は、例えば、電動車両の空調装置１や機器冷却システムに適用可能である。また、冷凍サイクル装置１０は、車両のような移動体ではなく、定置型の装置やシステムにも適用可能である。

上述の実施形態において、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。

上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、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特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。

上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

上述の実施形態において、センサから車両の外部環境情報（例えば車外の湿度）を取得することが記載されている場合、そのセンサを廃し、車両の外部のサーバまたはクラウドからその外部環境情報を受信することも可能である。あるいは、そのセンサを廃し、車両の外部のサーバまたはクラウドからその外部環境情報に関連する関連情報を取得し、取得した関連情報からその外部環境情報を推定することも可能である。

本開示に記載の制御装置及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御装置及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御装置及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移実態的記憶媒体に記憶されていてもよい。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、冷凍サイクル装置は、圧縮機、放熱器、減圧部、蒸発器、および減圧部の絞り開度を制御する開度制御部を備える。放熱器は、冷媒を凝縮させる凝縮部、凝縮部を通過した冷媒の気液を分離するとともに、サイクル内で余剰となる液冷媒を貯留する受液部を有している。開度制御部は、室内暖房時には、蒸発器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または湿り状態に維持されるように減圧部の絞り開度を制御する。室内暖房時における減圧部の絞り開度の調整域は、機器冷却時における減圧部の絞り開度の調整域に比べて絞り開度の下限が小さくなっている。

第２の観点によれば、減圧部は、一定の開口面積を有するブリードポートが設けられ、ブリードポートを冷媒が通過すると冷媒が減圧される構成になっている。

室内暖房時に、蒸発器の冷媒出口側における冷媒の乾き度が小さくなり過ぎると、圧縮機へ吸入される液冷媒の量が増加してしまう。この場合、圧縮機で液圧縮が生ずることで、圧縮機の圧縮効率が悪化してしまう。

これに対して、減圧部にブリードポートが設けられていれば、室内暖房時に減圧部の絞り開度が小さくなったとしても、ブリードポートを介して冷媒が流れることで、蒸発器の冷媒出口側における冷媒の乾き度が小さくなり過ぎることを抑制できる。

第３の観点によれば、開度制御部は、室内暖房時における減圧部の絞り開度の調整頻度が機器冷却時における減圧部の絞り開度の調整頻度に比べて小さくなるように減圧部の絞り開度を制御する。減圧部の絞り開度の調整頻度を小さくすると、蒸発器の冷媒出口側の冷媒状態が安定し易くなる。このため、室内暖房時における減圧部の絞り開度の調整頻度を小さくすることで、室内暖房時における蒸発器の冷媒出口側の冷媒状態を飽和状態または湿り状態に維持することが可能となる。

第４の観点によれば、開度制御部は、機器冷却時には、蒸発器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または過熱状態に維持されるように減圧部の絞り開度を制御する。

蒸発器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または過熱状態に維持されるように減圧部の絞り開度を制御すれば、冷媒状態が湿り状態に維持されるように減圧部の絞り開度を制御する場合に比べて、蒸発器の冷媒出口側のエンタルピを増加させることができる。このため、機器冷却時に蒸発器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または過熱状態に維持されるように減圧部の絞り開度を制御することで、蒸発器を通過する冷媒によって発熱機器を充分に冷却することができる。

第５の観点によれば、冷凍サイクル装置は、圧縮機、放熱器、第１減圧部、第２減圧部、機器用冷却器、空調用冷却器、および第１減圧部および第２減圧部の絞り開度を制御する開度制御部を備える。放熱器は、冷媒を凝縮させる凝縮部、凝縮部を通過した冷媒の気液を分離するとともに、サイクル内で余剰となる液冷媒を貯留する受液部を有する。開度制御部は、室内暖房時には、機器用冷却器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または湿り状態に維持されるように第１減圧部の絞り開度を制御する。室内暖房時における第１減圧部の絞り開度の調整域は、機器冷却時における第１減圧部の絞り開度の調整域に比べて絞り開度の下限が小さくなっている。

第６の観点によれば、第２減圧部は、全閉可能に構成されている。開度制御部は、室内暖房時には、第２減圧部を全閉状態に制御し、減圧作用が発揮されるように第１減圧部を制御する。これによると、機器用冷却器にて吸熱した冷媒を、圧縮機を介して放熱器に向けて吐出することで、放熱器を通過する冷媒を熱源として空調対象空間へ送風する送風空気を加熱することができる。

第７の観点によれば、第１減圧部は、一定の開口面積を有するブリードポートが設けられ、ブリードポートを冷媒が通過すると冷媒が減圧される構成になっている。このように、第１減圧部にブリードポートが設けられていれば、室内暖房時にブリードポートを介して冷媒が流れることで、機器用冷却器の冷媒出口側における冷媒の乾き度が小さくなり過ぎることを抑制できる。

第８の観点によれば、開度制御部は、室内暖房時における第１減圧部の絞り開度の調整頻度が機器冷却時における第１減圧部の絞り開度の調整頻度に比べて小さくなるように第１減圧部の絞り開度を制御する。

第１減圧部の絞り開度の調整頻度を小さくすると、機器用冷却器の冷媒出口側の冷媒状態が安定し易くなる。このため、室内暖房時における第１減圧部の絞り開度の調整頻度を小さくすることで、室内暖房時における機器用冷却器の冷媒出口側の冷媒状態を飽和状態または湿り状態に維持することが可能となる。

第９の観点によれば、開度制御部は、機器冷却時には、機器用冷却器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または過熱状態に維持されるように第１減圧部の絞り開度を制御する。

機器用冷却器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または過熱状態に維持されるように構成とすれば、冷媒状態が湿り状態に維持される場合に比べて、機器用冷却器の冷媒出口側のエンタルピを増加させることができる。このため、機器冷却時に機器用冷却器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または過熱状態に維持されるように第１減圧部の絞り開度を制御することで、機器用冷却器を通過する冷媒によって発熱機器を充分に冷却することができる。

第１０の観点によれば、放熱器は、受液部に貯留された液冷媒を放熱させる過冷却部を有している。これによると、放熱器の冷媒出口側における冷媒状態が過冷却状態となり、放熱器の冷媒出口側のエンタルピが減少する。このため、室内暖房時には、放熱器を通過する冷媒によって空調対象空間へ送風する送風空気を充分に加熱することができる。なお、「過冷却状態」とは、冷媒が過冷却液となっている状態である。

１１ 圧縮機
１２ 放熱器
１２１ 凝縮部
１２２ 受液部
１３ 第１減圧部
１４ 機器用冷却器
１５ 第２減圧部
１６ 空調用冷却器
８０ 制御装置
８０ａ 開度制御部

Claims (10)

1. 空調対象空間に送風する送風空気を暖める室内暖房、および発熱機器（ＢＴ）を冷却する機器冷却を実施可能な冷凍サイクル装置であって、
   オイルを含む冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１Ａ）と、
   前記室内暖房時に前記圧縮機から吐出された冷媒を熱源として前記送風空気を暖める放熱器（１２Ａ）と、
   前記放熱器を通過した冷媒を減圧させる減圧部（１３Ａ）と、
   前記機器冷却時に前記減圧部で減圧された冷媒の蒸発潜熱を利用して前記発熱機器を冷却する冷却器として機能し、前記室内暖房時に吸熱器として機能する蒸発器（１４Ａ）と、
   前記減圧部の絞り開度を制御する開度制御部（８０ａ）と、を備え、
   前記放熱器は、冷媒を凝縮させる凝縮部（１２１Ａ）、前記凝縮部を通過した冷媒の気液を分離するとともに、サイクル内で余剰となる液冷媒を貯留する受液部（１２２Ｂ）を有し、
   前記開度制御部は、前記室内暖房時には、前記蒸発器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または湿り状態に維持されるように前記減圧部の絞り開度を制御し、
   前記室内暖房時における前記減圧部の絞り開度の調整域は、前記機器冷却時における前記調整域に比べて絞り開度の下限が小さくなっている、冷凍サイクル装置。
2. 前記減圧部は、一定の開口面積を有するブリードポート（１３５ａ）が設けられ、前記ブリードポートを冷媒が通過すると冷媒が減圧される構成になっている、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記開度制御部は、前記室内暖房時における前記減圧部の絞り開度の調整頻度が前記機器冷却時における前記調整頻度に比べて小さくなるように前記減圧部の絞り開度を制御する、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記開度制御部は、前記機器冷却時には、前記蒸発器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または過熱状態に維持されるように前記減圧部の絞り開度を制御する、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
5. 空調対象空間に送風する送風空気を暖める室内暖房、発熱機器（ＢＴ）を冷却する機器冷却、および前記送風空気を冷却する室内冷房を実施可能な冷凍サイクル装置であって、
   オイルを含む冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記室内暖房時に前記圧縮機から吐出された冷媒を熱源として前記空調対象空間に送風する送風空気を暖める放熱器（１２）と、
   前記放熱器を通過した冷媒を減圧させる第１減圧部（１３）と、
   前記放熱器の冷媒流れ下流側において前記第１減圧部と並列に配置される第２減圧部（１５）と、
   前記機器冷却時に前記第１減圧部で減圧された冷媒の蒸発潜熱を利用して前記発熱機器を冷却する冷却器として機能し、前記室内暖房時に吸熱器として機能する機器用冷却器（１４）と、
   前記第２減圧部で減圧された冷媒の蒸発潜熱を利用して前記送風空気を冷却する空調用冷却器（１６）と、
   前記第１減圧部および前記第２減圧部の絞り開度を制御する開度制御部（８０ａ）と、を備え、
   前記放熱器は、冷媒を凝縮させる凝縮部（１２１）、前記凝縮部を通過した冷媒の気液を分離するとともに、サイクル内で余剰となる液冷媒を貯留する受液部（１２２）を有し、
   前記開度制御部は、前記室内暖房時には、前記機器用冷却器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または湿り状態に維持されるように前記第１減圧部の絞り開度を制御し、
   前記室内暖房時における前記第１減圧部の絞り開度の調整域は、前記機器冷却時における前記調整域に比べて絞り開度の下限が小さくなっている、冷凍サイクル装置。
6. 前記第２減圧部は、全閉可能に構成されており、
   前記開度制御部は、前記室内暖房時には、前記第２減圧部を全閉状態に制御し、減圧作用が発揮されるように前記第１減圧部を制御する、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記第１減圧部は、一定の開口面積を有するブリードポート（１３５ａ）が設けられ、前記ブリードポートを冷媒が通過すると冷媒が減圧される構成になっている、請求項５または６に記載の冷凍サイクル装置。
8. 前記開度制御部は、前記室内暖房時における前記第１減圧部の絞り開度の調整頻度が前記機器冷却時における前記調整頻度に比べて小さくなるように前記第１減圧部の絞り開度を制御する、請求項５ないし７のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
9. 前記開度制御部は、前記機器冷却時には、前記機器用冷却器の冷媒出口側における冷媒状態が飽和状態または過熱状態に維持されるように前記第１減圧部の絞り開度を制御する、請求項５ないし８のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
10. 前記放熱器は、前記受液部に貯留された冷媒を放熱させる過冷却部（１２３）を有している、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。

Images