JP7321906B2 - 車両用空調装置及び運転モード切替方法 - Google Patents

Description

この発明は、運転モードの切り替えを速やかに、且つ、騒音を伴わずに行うことが可能な冷凍サイクルを備えた車両用空調装置及び運転モード切替方法に関する。

従来、ヒートポンプ式の冷凍サイクルを用いて車室内を冷房および暖房するだけでなく、除湿運転を可能とした車両用空調装置が知られており、例えば、特許文献１（特開２０１２－２５０７０８）には、複数の電磁弁の作動状態を変更して冷媒回路を切り替えることにより運転モードを、冷房運転モード、暖房運転モード、又は除湿運転モードに切り替える冷凍サイクルが開示されている。
また、この文献には、サイクル構成機器としての電磁弁等の耐久性の悪化を抑制するために、運転モードを切り替える場合に、圧縮機を停止させ、圧縮機の吐出側の高圧側冷媒圧力が基準値以下となった場合に、冷媒回路を切り替えることが提案されている。

特開２０１２－２５０７０８号公報

ところで、冷凍サイクルにおいて、各種運転モードの切り替えを行う場合、冷媒流路を変更するために各種弁を開閉制御することになるが、弁の上流側と下流側とで冷媒の圧力差が大きいと、開弁時に高圧の冷媒が低圧の経路に一気に流入し、突発音が発生する不都合がある。

このような不都合を回避するために、前記従来技術で示されるように、圧縮機を一旦停止させ、圧縮機の吐出側の高圧側冷媒圧力が基準値以下となった後に冷媒回路を切り替え、その後再び圧縮機を稼働させる手法を採用することも考えられる。

しかしながら、このような切り替え手法を採用すると、冷凍サイクルの運転モードを切り替える度に圧縮機を停止させる必要があり、また、圧縮機の吐出側の圧力が基準値以下に低下するまで切り替えることができない。また、圧縮機を停止状態から起動させるので、切り替わった運転モードで定常運転するまでに相当の時間を要する。

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、冷凍サイクルの運転モードを切り替える場合に、騒音の発生を防止しつつ切り替え時間を短縮することが可能な車両用空調装置と、これを用いた運転モード切替方法を提供することを主たる課題としている。

上記課題を達成するために、本発明に係る車両用空調装置は、圧縮機と、空調ユニット内に配置されてダンパにより通風量が調整される第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配置されて前記第１の熱交換器よりも前記空調ユニット内の上流側に配置された第２の熱交換器と、外気と熱交換が可能な車室外熱交換器と、冷媒流路を絞ること、開閉することが可能な第１の膨張装置と、冷媒流路を絞ること及び閉じることが可能な第２の膨張装置と、を有し、
前記圧縮機、前記第１の熱交換器、前記第１の膨張装置、前記車室外熱交換器、前記第２の膨張装置、及び前記第２の熱交換器を少なくともこの順でループ状に接続し、
前記第１の熱交換器と前記第１の膨張装置との間の冷媒流路と、前記車室外熱交換器と前記第２の膨張装置との間の冷媒流路とを、第１の冷媒制御部によって開閉可能な第１のバイパス流路を介して接続し、
前記車室外熱交換器と前記第２の膨張装置との間の冷媒流路のうち、前記第１のバイパス流路との合流部位より上流側に該合流部位ら上流側への冷媒の流れを阻止する逆流阻止部を設けると共に、前記車室外熱交換と前記逆流阻止部との間の冷媒流路と、前記第２の熱交換器と前記圧縮機との間の冷媒流路とを、第２の冷媒制御部を備えた第２のバイパス流路を介して接続した冷凍サイクルを有する車両用空調装置であって、
前記第２の冷媒制御部を、前記第２のバイパス流路を絞ること及び開閉することが可能な絞り弁によって構成したことを特徴としている。

したがって、このような冷凍サイクルを用いるようにしたので、騒音の発生が確認されている運転モードの切り替え時、すなわち、車室外熱交換器を放熱器として機能させる運転モードから、車室外熱交換器を吸熱器として機能させる運転モード、又は、車室外熱交換器による熱交換機能を利用しない運転モードに切り替える場合、より具体的には、第１のバイパス流路と第２のバイパス流路に冷媒を通流させない運転モードから、第１のパイパス通路と第２のバイパス流路のいずれか一方又は両方に冷媒を通流させる運転モードに切り替える場合に、第２の冷媒制御部を閉状態から一旦絞り状態に遷移させることで、第２のバイパス流路を経由して高圧の冷媒が低圧の経路に一気に流入することが防止され、突発音の発生を回避することが可能となる。

これにより、車室外熱交換器を放熱器として機能させる運転モードから、車室外熱交換器を吸熱器として機能させる運転モード、又は、車室外熱交換器による熱交換機能を利用しない運転モードに切り替える場合に、冷媒制御部の前後の圧力差を低減させるために圧縮機をわざわざ停止させる必要がなくなる。

上述した冷凍サイクルを用い、運転モードを切り替え制御する制御手段により運転モードを切り替える具体的な制御動作例を見ると、例えば、制御手段によって、冷房運転モード又は除湿冷房運転モードから除湿暖房（parallel）運転モードに切り替える場合、すなわち、制御手段によって、圧縮機から吐出した冷媒を、第１の熱交換にて放熱させ又は熱交換させることなく通過させた後に、第１の膨張装置で必要に応じて減圧させると共に車室外熱交換器にて放熱させ、この放熱させた冷媒を、第２の膨張装置で更に減圧させた後に第２の熱交換器にて吸熱させる第１運転モード（冷房運転モード又は除湿冷房運転モード）から、圧縮機から吐出した冷媒を、第１の熱交換器にて放熱させた後に、第１のバイパス流路を通流させて第２の膨張装置で減圧させた後に第２の熱交換器にて吸熱させると共に、第１の膨張装置で減圧させた後に車室外熱交換器にて吸熱させ、しかる後に第２のバイパス流路を通流させて圧縮機に戻す第２運転モード（除湿暖房（parallel）運転モード）に切り替える場合には、
前記第１運転モードの状態から、前記第２の冷媒制御部を絞り状態として、前記車室外熱交換器を通過した冷媒の一部を前記第２のバイパス流路を介して圧縮機に導く第１ステージと、
前記第１の膨張装置を全開とする第２ステージと、
前記第１の冷媒制御部を開として前記第１の熱交換器を通過した冷媒を前記第１のバイパス流路にも通流させる第３ステージと、
前記第１の膨張装置を絞って前記車室外熱交換器を吸熱器として機能させる第４ステージと、
前記第２の冷媒制御部を全開とする第５ステージと、
を順次経て切り換えるようにするとよい。

上述した順序で第１運転モードから第２運転モードに切り替えるようにすれば、第２ステージにより第１の冷媒制御部の上流側と下流側との圧力差が徐々に縮小するので、第１の冷媒制御部を操作して第１のバイパス流路を開（第３ステージ）としても、高圧の冷媒が急激に低圧側へ流入する不都合を回避することが可能となる。
また、第１～第３ステージに続く第４ステージにより第２の冷媒制御部の上流側と下流側との圧力差が縮小するので、第２のバイパス流路を開（第５ステージ）としても、高圧の冷媒が急激に低圧側へ流入する不都合を回避することが可能となる。
このため、第１運転モードから第２運転モードへの切り替時に、騒音の発生を抑えることが可能となり、また圧縮機を停止させることなく切り換えることが可能となる。

また、他の制御動作例としては、例えば、制御手段によって、冷房運転モード又は除湿冷房運転モードから除湿暖房（bypass）運転モードに切り替える場合、すなわち、制御手段によって、圧縮機から吐出した冷媒を、第１の熱交換器にて放熱させ又は熱交換させることなく通過させた後に、第１の膨張装置で必要に応じて減圧させると共に車室外熱交換器にて放熱させ、この放熱させた冷媒を、第２の膨張装置で更に減圧させた後に第２の熱交換器にて吸熱させる第１運転モード（冷房運転モード又は除湿冷房運転モード）から、圧縮機から吐出した冷媒を、第１の熱交換器にて放熱させた後に、第１のバイパス流路のみを通流させて第２の膨張装置で減圧させた後に第２の熱交換器にて吸熱させる第３運転モード（除湿暖房（bypass）運転モード）に切り替えるに場合に、
前記第１運転モードの状態から、前記第２の冷媒制御部を絞り状態として、前記車室外熱交換器を通過した冷媒の一部を前記第２のバイパス流路を介して圧縮機に導く第１ステージと、
前記第１の膨張装置を全開とする第２ステージと、
前記第１の冷媒制御部を開として前記第１の熱交換器を通過した冷媒を前記第１のバイパス流路にも通流させる第３ステージと、
前記第１の膨張装置を閉として前記車室外熱交換器への通流を遮断する第６ステージと、
を順次経て切り換えるようにするとよい。

上述した順序で第１運転モードから第３運転モードに切り替えるようにすれば、第２ステージにより第１の冷媒制御部の上流側と下流側との圧力差が徐々に縮小するので、第１の冷媒制御部を操作して第１のバイパス流路を開（第３ステージ）としても、高圧の冷媒が急激に低圧側へ流入する不都合を回避することが可能となる。
また、第１～第３ステージに続く第６ステージにより第２のバイパス流路に冷媒が通流しない（第１のバイパス流路だけに冷媒を通流させる）第３運転モードを実現可能となる。
このため、第１運転モードから第３運転モードへの切り替時に、騒音の発生を抑えることが可能となり、また圧縮機を停止させることなく切り換えることが可能となる。

さらに他の制御動作例としては、例えば、制御手段によって、冷房運転モード又は除湿冷房運転モードから暖房運転モードに切り替える場合、すなわち、制御手段によって、圧縮機から吐出した冷媒を、第１の熱交換器にて放熱させ又は熱交換させることなく通過させた後に、第１の膨張装置で必要に応じて減圧させると共に車室外熱交換器にて放熱させ、この放熱させた冷媒を、第２の膨張装置で更に減圧させた後に第２の熱交換器にて吸熱させる第１運転モード（冷房運転モード又は除湿冷房運転モード）から、圧縮機から吐出した冷媒を、第１の熱交換器にて放熱させた後に、第１の膨張装置で減圧して車室外熱交換器にて吸熱させ、この車室外熱交換器を通過した冷媒を第２のバイパス流路を介して圧縮機に戻す第４の運転モード（暖房運転モード）に切り替える場合には、
前記第１運転モードの状態から、前記第１の膨張装置を絞って前記車室外熱交換器を吸熱器として機能させる第７ステージと、
前記第２の冷媒制御部を絞り状態として、前記車室外熱交換器を通過した冷媒の一部を前記第２のバイパス流路を介して圧縮機に導く第８ステージと、
前記第２の膨張装置を閉として前記第２の熱交換器への通流を遮断すると共に前記第２の冷媒制御部を全開とする第９ステージと、
を順次経て切り換えるようにするとよい。

上述した順序で第１運転モードから第４運転モードに切り替えるようにすれば、まず、第７ステージにおいて、第１の膨張装置が絞られると、車室外熱交換器が吸熱器として機能すると共に第１の膨張装置の下流側の圧力が徐々に低下する。しかし、この第７ステージで車室外熱交換器を吸熱器として機能させた直後は、必ずしも車室外熱交換の下流側の圧力が十分に低下しているわけではないので、第８ステージで第２の冷媒制御部を絞り状態とすることで第２のバイパス流路１８を介して圧縮機へ導かれる冷媒の圧力を低下させる。これにより、圧縮機の吸入側（アキュムレータ）へ中高圧の冷媒が急激に流入する不都合を回避でき、騒音の発生を防ぐことが可能となる。
その後、第９ステージにおいて、第２の膨張装置を閉として第２の熱交換器への通流を遮断すると共に前記第２の冷媒制御部を全開とすれば、騒音を発生させずに、また、圧縮機を停止させることなく、第４運転モードへ切り替えることが可能となる。

ここで、第９ステージにおいて、「第２の膨張装置を閉として第２の熱交換器への通流を遮断すると共に第２の冷媒制御部を全開とする」とは、第２の膨張装置の閉操作と第２の冷媒制御部の全開操作を同時に行う場合だけでなく、第２の膨張装置の閉操作と第２の冷媒制御部の全開操作を若干の時間差を設けて行う場合も含む。
時間差を設ける場合には、冷媒圧力の上昇を防止しながら運転モードを第４の運転モードに切替えるために、第２の冷媒制御部の全開操作を、第２の膨張装置の閉操作よりも先に行うことが好ましい。

以上述べたように、本発明によれば、圧縮機、空調ユニット内の第１の熱交換器、第１の膨張装置、外気と熱交換が可能な車室外熱交換器、第２の膨張装置、及び空調ユニット内に配置されて第１の熱交換器よりも上流側に配置された第２の熱交換器を少なくともこの順でループ状に接続し、第１の熱交換器と第１の膨張装置との間の冷媒流路と車室外熱交換器と第２の膨張装置との間の冷媒流路とを、第１の冷媒制御部によって開閉可能な第１のバイパス流路を介して接続し、車室外熱交換器の下流側であって第１のバイパス流路との合流部位より上流側に逆流阻止部を設け、車室外熱交換器と逆流阻止部との間の冷媒流路と第２の熱交換器と圧縮機との間の冷媒流路とを、第２の冷媒制御部を備えた第２のバイパス流路を介して接続した冷凍サイクルを有する車両用空調装置において、第２の冷媒制御部を、第２のバイパス流路を絞ること及び開閉することが可能な絞り弁によって構成したので、第１冷媒制御部の前後の圧力差や第２冷媒制御部の前後の圧力差を小さくすることが可能となり、第１のバイパス流路及び第２のバイパス流路に冷媒を通流させない運転モードからこれらバイパス流路の少なくとも一方に冷媒を通流させる運転モードへ切り替える場合に、冷媒制御部を介して高圧側の冷媒が一気に流れ込む不都合を回避することが可能となる。
したがって、冷凍サイクルの運転モードを切り替える場合に、騒音の発生を防止することが可能となり、また、圧縮機を停止させることなく切り替えることができるので、切り替え時間を短縮することが可能となる。

図１は、本発明に係る車両用空調装置の例を表し、図１（ａ）はその全体構成図であり、図１（ｂ）は、膨張装置、冷媒制御部、開閉弁及びダンパの状態を運転モード毎に示した表である。 図２は、熱負荷と目標吹出温度との差に応じて切り替えられる冷凍サイクルの各運転モードを示す図であり、冷媒が流れている流路を太線で示し、高圧流路を太い実線で、低圧流路を太い破線で示す。 図３は、除湿冷房（Series）運転モードと、この運転モードから切り替えられた除湿暖房（Parallel）運転モードとを示す図である。 図４は、除湿冷房（Series）運転モードから除湿暖房（Parallel）運転モードに切り替える場合の各ステージを説明する図である。 図５は、除湿冷房（Series）運転モードと、この運転モードから切り替えられた除湿暖房（By-Pass）運転モードとを示す図である。 図６は、除湿冷房（Series）運転モードから除湿暖房（By-Pass）運転モードに切り替える場合の各ステージを説明する図である。 図７は、除湿冷房（Series）運転モードと、この運転モードから切り替えられた暖房運転モードとを示す図である。 図８は、除湿冷房（Series）運転モードから暖房運転モードに切り替える場合の各ステージを説明する図である。

以下、本発明に係る車両用空調装置の実施形態を図面により説明する。
図１において、この発明に係る車両用空調装置が示され、車両用空調装置は、例えば自動車に搭載されるもので、空調ユニット１内に配置された第１及び第２の熱交換器２，３と、空調ユニット１外に配置され、外気と熱交換可能な車室外熱交換器４とを備えている。

空調ユニット１の最上流側には内外気切換装置６が設けられ、内気入口６ａと外気入口６ｂとがインテークドア７によって選択的に開口されるようになっている。この空調ユニット１に選択的に導入される内気または外気は、送風機８の回転により吸引され、第１及び第２の熱交換器２，３に送られ、ここで熱交換されて所望の吹き出し口９ａ～９ｃから車室内に供給されるようになっている。

第１の熱交換器２は、第２の熱交換器３よりも空調ユニット１内の空気流れ方向下流側に配置されており、この第１の熱交換器２の空気流れ方向上流側には、ダンパ１０が設けられている。ダンパ１０は、第１の熱交換器２の通過風量が最大となる位置（暖房位置：開度１００％）から最小となる位置（冷房位置：開度０％）まで可変できるようになっており、開度を調整することにより、第１の熱交換器２を通過する空気とバイパスする空気との割合を調整できるようになっている。
なお、ダンパ１０は、エアミックスドアとも呼ばれる。また、この例では、空調ユニット１内の第１の熱交換器２の下流側に電気発熱式の加熱装置（ＰＴＣ）５が配置されている。

第１の熱交換器２の冷媒流入側２ａは、圧縮機１１の吐出側αに接続され、第１の熱交換器２の冷媒流出側２ｂは、第１の膨張装置（Ｅ－１）１２の流入側１２ａに接続されている。また、第２の熱交換器３の冷媒流出側３ｂは、アキュムレータ２３を介して圧縮機１１の吸入側βに接続されている。なお、第１の熱交換器２は、室内放熱器とか、インナーコンデンサとも呼ばれる。

前記第１の膨張装置１２の流出側１２ｂは、車室外熱交換器４の冷媒流入側４ａに接続され、この車室外熱交換器４の冷媒流出側４ｂは、逆止弁１３及び第２の膨張装置（Ｅ－２）１４を介して第２の熱交換器３の冷媒流入側３ａに接続されている。したがって、圧縮機１１、第１の熱交換器２、第１の膨張装置１２、車室外熱交換器４、逆止弁１３、第２の膨張装置１４、第２の熱交換器３、アキュムレータ２３、圧縮機１１の順でループ状に接続された冷凍サイクルが形成されている。

また、第１の熱交換器２の冷媒流出側２ｂと第１の膨張装置１２の流入側１２ａとの間の冷媒流路と、逆止弁１３の流出側１３ｂと第２の膨張装置１４の流入側１４ａとの間の冷媒流路とは、第１の冷媒制御部（Ｖ－１）１５を有する第１のバイパス流路１６によって接続されている。

さらに、車室外熱交換器４の冷媒流出側４ｂと逆止弁１３の流入側１３ａとの間の冷媒流路と、第２の熱交換器３の冷媒流出側３ｂとアキュムレータ２３の流入側２３ａとの間の冷媒流路とは、第２の冷媒制御部（Ｖ－２）１７を有する第２のバイパス流路１８によって接続されている。

ここで、上述の構成例において、第１の膨張装置１２は、外部からの制御信号によって冷媒流路を絞ること、閉じること及び全開にすることが可能な電磁膨張弁が用いられている。また、第２の膨張装置１４は、外部からの制御信号によって冷媒流路を絞ること及び閉じることが可能な電磁制御弁が用いられている。
前記逆止弁１３は、流路を開閉する開閉弁（Ｖ－３）１９に置き換えてもよい。この逆止弁１３又は開閉弁（Ｖ－３）１９によって、逆流阻止部が構成されている。

また、第１の冷媒制御部（Ｖ－１）１５は、第１のバイパス流路１６を開閉させる開閉弁によって構成され、また、第２の冷媒制御部（Ｖ－２）１７は、第２のバイパス流路１８を絞ること及び開閉することが可能な絞り弁によって構成されている。絞り弁としては、ニードルにより開度を変えるニードル型、ノッチ付きの回転弁を回転させて開度を変えるノッチ付きロータリ型、外周面にノッチが形成されたスプールの軸方向位置を変更して開度を調節するセグメント型等が採用可能であり、その構造や種類は特に限定されない。

上記第１及び第２の膨張装置１２，１４の動作、開閉弁１９や第１の冷媒制御部１５の開閉、第２の冷媒制御部１７の動作、ダンパ１０の開度、圧縮機１１の吐出量は、制御部５０からの制御信号で制御されるようになっている。なお、圧縮機１１は、例えば電動式圧縮機が用いられる。

この制御部５０は、Ａ／Ｄ変換器やマルチプレクサ等を含む入力回路、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等を含む演算処理回路、駆動回路等を含む出力回路を備えたそれ自体公知のもので、車室外空気の温度（外気温）を検出する外気温度センサ５１からの外気温信号や車室内温度を検出する内気温度センサ５２からの内気温信号、日射量を検出する日射センサ５３からの日射量信号、運転モード等を設定する操作部からの各種信号が入力され、これらの信号を予め定められた所定のプログラムに沿って処理するようになっている。

特に、冷凍サイクル１００の運転モードの切り替え（膨張装置１２，１４、開閉弁１９、冷媒制御部１５、１７、ダンパの作動状態の変更）においては、冷凍サイクルが受けている熱負荷の状況（車室外空気の温度、車室内空気の温度、日射量等が加味される総合信号(Tm）)と乗員により設定された希望室内温度が加味された目標吹出温度（Tset）との差(Tm-Tset)の大きさに応じて切り替えられる。
この差が第１の所定値より大きい場合には冷房運転モードに切り換えられ、
第１の所定値より小さく設定された第２の所定値より小さい場合には暖房運転モードに切り替えられ、第１の所定値と第２の所定値との間にある場合には、除湿運転モードに切り替えられるようになっている。

この例において、除湿運転モードは、以下のように、冷房運転モードと暖房運転モードとの間を大きく３つに分けている（図２参照）。
・ 冷凍サイクルが受けている熱負荷が比較的高い中高熱負荷時であれば、室外熱交器４を冷房運転モードと同様に放熱器として用いて冷房運転モードと同様に冷媒を流し（第１の熱交換器２と車室外熱交換器４とを放熱器として用いて２段階に熱を放熱させるために第１の熱交換器２と車室外熱交換器４とに直列的に冷媒を流し）、エアミックスドアの開度調節により除湿空気を温度調節する除湿冷房運転モード（Series）に設定される。
・ 冷凍サイクルが受けている熱負荷が比較的低い中熱負荷時であれば、室外熱交器４を利用せずに、第１の熱交換器２のみを放熱器として用い、また、第２の熱交換器３のみを吸熱器として用いる（第１の熱交換器２からの冷媒を車室外熱交換器４を迂回させて流す迂回運転を行う）除湿暖房運転モード（以下、除湿暖房運転モード（By-Pass）という）に設定される。
・ 冷凍サイクルが受けている熱負荷がさらに低い中低熱負荷時であれば、吸熱能力を高めるために、車室外熱交換器４と第２の熱交換器３とをそれぞれ吸熱器として用いる２系統の流れを形成する（第１の熱交換器２からの冷媒を車室外熱交換器４と第２の熱交換器３に並列的に流す平行運転を行う）除湿暖房運転モード（以下、除湿暖房運転モード（Parallel）という）に設定される。

（各運転モードについて）
以上の各運転モードを得るために、膨張装置（第１の膨張装置（Ｅ－１）１２，第２の膨張装置（Ｅ－２）１４）、開閉弁（第１の冷媒制御部１５，第３の開閉弁１９）、第２の冷媒制御部１７、及びダンパ１０は、制御部５０によって以下のように設定されている。
なお、各運転モードでは、制御部５０からの指示により送風機８が回転し、内外気切換装置６を通過した空気が第２の熱交換器３に送られ、続いて第１の熱交換器２に向けて流れる。

先ず、運転モードが冷房運転モードに設定される場合には、制御部５０は、図１（ｂ）に示されるように、第１の膨張装置（Ｅ－１）１２を全開とし、第２の膨張装置（Ｅ－２）１４を絞る。また、第１及び第２の冷媒制御部１５，１７を閉じ、逆止弁１３を開閉弁１９で代用する場合には、その開閉弁１９を開き、またダンパ１０を冷房位置（開度０％の位置、フルクールの位置）に設定する。

すると、圧縮機１１から吐出された圧縮冷媒は、図２に示されるように、第１の熱交換器２を通過する空気が無いことからここで放熱することなく通過し、さらに第１の膨張装置１２を介して車室外熱交換器４に入る。この際、第１の膨張装置１２は全開の状態であるため、圧縮機１１から吐出された高温高圧の状態の冷媒が車室外熱交換器４に流入し、この車室外熱交換器で放熱（凝縮液化）される。その後、車室外熱交換器で放熱された冷媒は、逆止弁１３（又は、開閉弁１９）を介して第２の膨張装置１４に至り、この第２の膨張装置１４で減圧されて第２の熱交換器３に入り、ここで吸熱（蒸発気化）された後にアキュムレータ２３を介して圧縮機１１に戻される。
このため、空調ユニット１の上流側から送られてきた空気は、第２の熱交換器３で冷却され、第１の熱交換器２をバイパスしてそのまま冷風として車室内に供給される。

運転モードが除湿冷房運転モード（Series）に設定される場合には、制御部５０は、図１（ｂ）にも示されるように、ダンパ１０の位置と第１の膨張装置（Ｅ－１）１２を除いて、第２の膨張装置（Ｅ－２）、冷媒制御部、開閉弁を冷房運転モードと同様に設定する。すなわち、第１の膨張装置（Ｅ－１）１２を少し絞った状態とし、第２の膨張装置（Ｅ－２）１４を絞る。また、第１及び第２の冷媒制御部１５，１７を閉じ、逆止弁１３を開閉弁１９で代用する場合には、その開閉弁１９を開く。そして、ダンパ１０の開度を任意の中間位置に設定する。

すると、圧縮機１１から吐出された圧縮冷媒は、図２に示されるように、第１の熱交換器２を通過する際に放熱され、さらに第１の膨張装置１２を介して車室外熱交換器４に入る。この際、第１の膨張装置１２は少し絞った状態であるため、ここで僅かに減圧膨張されて車室外熱交換器４に入るものの、この車室外熱交換器で放熱（凝縮液化）される。また、第１の膨張装置１２は少し絞った状態であるため、全開の状態よりも第１の熱交換器２における冷媒の圧力が上昇し、第１の熱交換器２での放熱力を増大することができる。その後、車室外熱交換器で放熱された冷媒は、逆止弁１３（又は、開閉弁１９）を介して第２の膨張装置１４に至り、この第２の膨張装置１４で減圧されて第２の熱交換器３に入り、ここで吸熱（蒸発気化）された後にアキュムレータ２３を介して圧縮機１１に戻される。
このため、空調ユニット１の上流側から送られてきた空気は、第２の熱交換器３によって除湿され、第１の熱交換器２を通過する際に加熱されて、乾燥した冷風として車室内に供給される。

次に、運転モードが除湿暖房運転モード（By‐Pass）に設定される場合には、図１（ｂ）にも示されるように、制御部５０は、第１の膨張装置１２を閉とし、第２の膨張装置１４を絞り、第１の冷媒制御部１５を開き、第２の冷媒制御部１７を閉じ、逆止弁１３を開閉弁１９で代用する場合には、その開閉弁１９を閉じ、ダンパ１０の開度を任意の中間位置に設定する。

すると、圧縮機１１から吐出された圧縮冷媒は、第１の熱交換器２で放熱（凝縮液化）され、車室外熱交換器４を迂回して第１のバイパス流路１６を流れた後に、第２の膨張装置１４に至り、この第２の膨張装置１４で減圧されて、第２の熱交換器３に供給される。そして、この第２の熱交換器３で吸熱された後にアキュムレータ２３を介して圧縮機１１に戻される。
このため、空調ユニット１の上流側から送られてきた空気は、第２の熱交換器３によって除湿され、第１の熱交換器２を通過する際に加熱されて、乾燥した温風として車室内に供給される。
この除湿暖房運転モード（By‐Pass）での暖房能力は、後述する除湿暖房運転モード（parallel）よりも小さい。

運転モードが除湿暖房運転モード（parallel）に設定される場合には、図１（ｂ）にも示されるように、制御部５０は、第１及び第２の膨張装置１２，１４を絞り、第１及び第２の冷媒制御部１５，１７を開き、逆止弁１３を開閉弁１９で代用する場合には、その開閉弁１９を閉じ、またダンパ１０の開度を任意の中間位置に設定する。

すると、圧縮機１１から吐出された圧縮冷媒は、第１の熱交換器２で放熱（凝縮液化）され、その後分岐されて、一方は、第１のバイパス流路１６を通って第２の膨張装置１４へ至り、ここで減圧されて第２の熱交換器３で吸熱（蒸発気化）された後にアキュムレータ２３を介して圧縮機１１に戻される。また、それと同時に、他方は、第１の膨張装置１２で減圧されて車室外熱交換器４に至り、ここで吸熱（蒸発気化）された後に第２の開閉弁１７を通って、アキュムレータ２３を介して圧縮機１１に戻される。このため、空調ユニット１の上流側から送られてきた空気は、第２の熱交換器３によって除湿され、第１の熱交換器２を通過する際に加熱されて、乾燥した温風として車室内に供給される。

運転モードが暖房運転モードに設定される場合には、図１（ｂ）にも示されるように、制御部５０は、第１の膨張装置１２を絞り、第２の膨張装置１４を閉じる。また、第１の冷媒制御部１５を閉じ、第２の冷媒制御部１７を開き、逆止弁１３を開閉弁１９で代用する場合には、その開閉弁１９を閉じ、またダンパ１０を暖房位置（開度１００％の位置、フルホットの位置）に設定する。

すると、圧縮機１１から吐出された圧縮冷媒は、第１の熱交換器２で放熱（凝縮液化）され、第１の膨張装置１２で減圧されて車室外熱交換器４に至り、ここで吸熱（蒸発気化）された後に第２の冷媒制御部１７を通って、アキュムレータ２３を介して圧縮機１１に戻される。
このため、空調ユニット１の上流側から送られてきた空気は、第２の熱交換器３を通過するものの熱交換されず、第１の熱交換器２に全て導かれて加熱され、温風として車室内に供給される。

なお、上述の例では、除湿暖房運転モードとして、除湿暖房運転モード（Parallel）と除湿暖房運転モード（By-Pass）とを、冷凍サイクルが受けている熱負荷の状況（車室外空気の温度、車室内空気の温度、日射量等が加味される総合信号(Tm）)と乗員により設定された希望室内温度(Tset)が加味される目標吹出温度（Tset）との差(Tm-Tset)の大きさに応じて切り替えるようにしたが、除湿暖房運転モードとして、除湿暖房運転モード（Parallel）のみを用いるようにしてもよい。

ところで、以上の構成において、運転モードが除湿冷房（Series）運転モードや冷房運転モードである場合には、第１バイパス流路１６や第２バイパス流路１８に冷媒が通流されておらず、この運転モードから第１及び第２バイパス流路１６，１８のいずれか一方又は両方に冷媒を通流させる運転モードへ切り替える場合には、いままで流れていなかったバイパス流路に冷媒が通流させることになるので、このバイパス流路の流入側と流出側とで圧力差が大きいと、冷媒制御部１５，１７を開いた場合にバイパス流路を介して高圧冷媒（又は、中間圧の冷媒）が低圧側へ一気に流入し、突発音が発生する不都合がある。
そこで、第２の冷媒制御部１７を上述のように絞り弁としてその作動状態を制御することで、第１の冷媒制御部１５の前後や第２の冷媒制御部１７の前後での圧力差を小さくした上でそれぞれの冷媒制御部１５，１７を開にするようにしている。

（運転モードの切り替えについて）
以下、運転モードを切り替える制御について、切り替える態様毎に説明する。
まず、図３に示されるように、除湿冷房（Series）運転モードから除湿暖房（Parallel）運転モードに切り替える場合、すなわち、車室外熱交換器４を放熱器として用い、第１のバイパス流路と第２のバイパス流路には冷媒を通流させていない運転モードから、車室外熱交換器４を吸熱器として用い、第１のバイパス流路と第２のバイパス流路に冷媒を通流させる運転モードに切り替える場合について説明する。

除湿冷房（Series）運転モードから除湿暖房（Parallel）運転モードに切り替えるのであれば、第１の冷媒制御弁１５を開とし、第１の膨張装置１２を絞って車室外熱交換器４を吸熱器として用いると共に第２の冷媒制御１７を開とすればいいが、除湿冷房（Series）運転モードにおいては、第１の熱交換器２での冷媒圧力状態を高く保持して第１の熱交換器２の放熱能力を高くするために、第１の膨張装置１２を幾分絞った状態としている。このため、第１の膨張装置１２より上流側の冷媒と下流側の冷媒との間には少なからず圧力差が生じているため、この状態で第１の冷媒制御部１５を開にすると高圧冷媒が第１のバイパス流路１６を介して低圧側へ一気に流れ込んで第２の膨張装置１４へ流入される。このため、冷媒が第２の膨張装置１４へ急激に流れ込むことにより突発音が生じる不都合がある。
そこで、制御部５０においては、各冷媒制御部１５，１７や開閉弁１９、膨張装置１２，１５を制御して、図４に示されるような順序で除湿冷房（Series）運転モードを除湿暖房（Parallel）運転モードに切り替える。

先ず、図４（a）に示される除湿冷房（Series）運転モードの状態から、第２の冷媒制御部１７を絞り状態として、車室外熱交換器４を通過した冷媒の一部を第２のバイパス流路１８を介して圧縮機１１に導く（第１ステージ：図４（ｂ））。すなわち、車室外熱交換器４より下流側の中間圧の冷媒を第２の熱交換器３と圧縮機１１との間に少量供給する状態とする。ここで第２の冷媒制御部１７を全開にして第２のバイパス流路１８に冷媒をいきなり流すと、第１の膨張装置１２から第２の膨張装置１４までの中間圧の冷媒が、低圧となっている第２の熱交換器３と圧縮機１１との間の冷媒流路にいきなり流入するので（アキュムレータ２３がある本実施例の場合には、このアキュムレータ２３に中間圧の冷媒がいきなり流入するので）、異音が発生すると共に、第２の熱交換器３の内部圧力が急激に高くなるため第２の熱交換器３の吸熱能力が低下するなどの不都合が生じる。そこで、第１ステージにおいて、少量の冷媒を第２のバイパス流路１８に流すことで、第２の冷媒制御部１７より下流側の圧力を第２の熱交換器３の吸熱能力を損なわないように少し高める。

その後、いままで少し絞っていた第１の膨張装置１２を全開とする（第２ステージ：図４（ｃ））。これにより、第１の膨張装置１２より上流側の高圧冷媒が車室外熱交換器４を介して第２の膨張装置１４や第２の冷媒制御部１７へ導かれるので、第１の熱交換器２と第１の膨張装置１２との間の冷媒流路と、車室外熱交換器４と第２の膨張装置１４との間の冷媒流路と、の間の圧力差をほぼ同じ状態とする。

その上で、第１の冷媒制御部１５を開として第１のバイパス流路１６に高圧冷媒を通流させる（第３ステージ：図４（ｄ））。この時点では、第１の熱交換器２と第１の膨張装置１２との間の冷媒流路と、車室外熱交換器４と第２の膨張装置１４との間の冷媒流路と、の圧力差は殆ど無くなっているので、高圧の冷媒が急激に低圧側へ流入する不都合が回避される。

その後、第１の膨張装置１２を絞って車室外熱交換器４を吸熱器として機能させる（第４ステージ：図４（e））。これにより、第２の冷媒制御部の上流側と下流側との圧力差が縮小される。
そして、最後に第２の冷媒制御部１５を全開として車室外熱交換器４を通過した低圧冷媒を第２のバイパス流路１８を介して圧縮機１１に戻す（第５ステージ：図４（ｆ））。
このため、第４ステージで第２の冷媒制御部１７の上流側と下流側との圧力差が縮小されるので、その後に第２のバイパス流路１８を開（第５ステージ）としても、中間圧の冷媒が急激に低圧側へ流入する不都合が回避される。

したがって、以上のステージを経て運転モードが除湿冷房（Series）運転モードから除湿暖房（Parallel）運転モードに切り替えられるので、騒音の発生を抑えることが可能となり、また圧縮機を停止させることなく切り替えることが可能となる。

なお、切り替えの態様について、これとは異なる順序とすることが考えられる。すなわち、閉じられていた第２の冷媒制御部１７を開いて第２のバイパス流路１８に冷媒を通流させる第１ステージよりも前に、幾分絞った状態の第１の膨張装置１２を全開として第１の冷媒制御部１５の上流側と下流側との圧力差を縮小する第２ステージを実施するような切り替えの態様である。第１の膨張装置１２を開くと第１の熱交換器２における冷媒の圧力が低下し、暖房能力が一時的に低下するため、除湿冷房（Series）運転モードから暖房能力の向上を行うために除湿暖房（Parallel）運転モードへ切り替えるにあたり、第１の膨張装置１２を全開にする時間を短くすることが望まれる。このため、既に述べたように、第１ステージと第２ステージとは、順序を逆転させないことが好ましい。

次に、図５に示されるように、除湿冷房（Series）運転モードから除湿暖房（By-Pass）運転モードに切り替える場合、すなわち、車室外熱交換器４を放熱器として用い、第１のバイパス流路と第２のバイパス流路には冷媒を通流させていない運転モードから、車室外熱交換器４による熱交換機能を利用せず、第１のバイパス流路にのみ冷媒を通流させる運転モードに切り替える場合について説明する。

除湿冷房（Series）運転モードから除湿暖房（By-Pass）運転モードに切り替えるのであれば、第１の冷媒制御弁１５を開とし、第１の膨張装置１２を閉とすればいいが、除湿冷房（Series）運転モードにおいては、前述した如く第１の膨張装置１２を幾分絞った状態としているため、第１の膨張装置１２より上流側の冷媒と下流側の冷媒との間には少なからず圧力差が生じている。このため、この状態で第１の冷媒制御部１５を開にすると高圧冷媒が第１のバイパス流路１６を介して低圧側へ一気に流れ込んで第２の膨張装置１４へ流入され、突発音が生じる不都合がある。そこで、制御部５０においては、各冷媒制御部１５，１７や開閉弁１９、膨張装置１２，１４を制御して図６に示されるような順序で除湿冷房（Series）運転モードを除湿暖房（By-Pass）運転モードに切り替える。

ここで、第１ステージ（図６（ｂ））～第３ステージ（図６（ｄ））は、前記図４の第１ステージ（図４（ｂ））～第３ステージ（図４（ｄ））と同様の操作を順次行い、その後、第１の膨張装置１２を閉として車室外熱交換器４への通流を遮断する（第６ステージ：図４（e））。

これにより、第１及び第２ステージにより、第１の冷媒制御部１６の上流側と下流側との圧力差が徐々に縮小するので、第１の冷媒制御部１５を開（第３ステージ）としても、高圧冷媒が急激に低圧側へ流入する不都合が回避される。また、第１～第３ステージに続く第６ステージにより第２のバイパス流路１８に冷媒が通流しない除湿暖房（By-Pass）運転モードを実現できる。
したがって、以上のステージを経て運転モードが除湿冷房（Series）運転モードから除湿暖房（By-Pass）運転モードに切り替えられるので、騒音の発生を抑えることが可能となり、また圧縮機を停止させることなく切り替えることが可能となる。なお、上述の例では、第６ステージと同時に、又は、第６ステージの後に、第２の冷媒制御部１７をさらに閉として冷媒が逆流するおそれを無くしてもよい。

次に、図７に示されるように、除湿冷房（Series）運転モードから暖房運転モードに切り替える場合、すなわち、車室外熱交換器４を放熱器として用い、第１のバイパス流路と第２のバイパス流路には冷媒を通流させていない運転モードから、車室外熱交換器４を吸熱器として用い、第２のバイパス流路のみに冷媒を通流させる運転モードに切り替える場合について説明する。

除湿冷房（Series）運転モードから暖房運転モードに切り替えるのであれば、第２の冷媒制御弁１７を開とし、第１の膨張装置１２を絞ればいいが、除湿冷房（Series）運転モードにおいては、前述した如く第１の膨張装置１２を幾分絞った状態としているものの、車室外熱交換器４を通過した冷媒は、比較的圧力が高い状態となっているため、第２の冷媒制御部１７をいきなり開にすると、第２の膨張装置１４より上流側の中間圧の冷媒が第２の熱交換器３と圧縮機１１との間の冷媒流路にいきなり流入し（アキュムレータ２３がある本実施形態においては、このアキュムレータ２３に中間圧の冷媒がいきなり流入し）、異音が発生するおそれがある。
そこで、制御部５０においては、各冷媒制御部１５，１７や開閉弁１９、膨張装置１２，１４を制御して図８に示されるような順序で除湿冷房（Series）運転モードを暖房運転モードに切り替える。

先ず、図８（a）に示される除湿冷房（Series）運転モードの状態から、第１の膨張装置１２を絞って、車室外熱交換器４を吸熱器として機能させると共に第１の膨張装置１２の下流側の圧力を低下させる（第７ステージ：図８（ｂ））。
しかし、この第７ステージで車室外熱交換器４を吸熱器として機能させた直後は、必ずしも車室外熱交換器４の下流側の圧力が十分に下がっているわけではないので、次に、第２の冷媒制御部１７を絞り状態として、車室外熱交換器４を通過した冷媒の一部を第２のバイパス流路１８を介して圧縮機１１に導き（第８ステージ：図８（ｃ））、中間圧の冷媒の圧力をさらに低下させると共に第２の冷媒制御部１７の前後の圧力差を小さくし、圧縮機１１の吸入側（アキュムレータ２３）へ中高圧の冷媒が急激に流入する不都合を回避する。

その後、第２の膨張装置１４を閉として第２の熱交換器３への通流を遮断すると共に第２の冷媒制御部１７を全開として、第２の冷媒制御１７の前後での圧力差を無くす（第９ステージ：図８（ｄ））。
したがって、以上のステージを経て運転モードが除湿冷房（Series）運転モードから暖房運転モードに切り替えられるので、騒音を発生させずに、また、圧縮機１１を停止させることなく、運転モードを切り替えることが可能となる。

なお、第２の膨張装置１４を閉として第２の熱交換器３への通流を遮断すると共に第２の冷媒制御部１７を全開とする操作は、同時に行うようにしても、若干の時間差を設けて行うようにしてもよい。時間差を設ける場合には、第２の冷媒制御部１７での全開操作を先に行い、第２の膨張装置１４の全閉操作をその後に行うことが好ましい。操作手順を逆として第２の膨張装置１４の全閉操作を先に行った場合には、圧縮機１１から第１の熱交換器２、第１の膨張装置１２、車室外熱交換器４を順に流れてきた冷媒が全閉とされた第２の冷媒制御部１７によってせき止められて第２の冷媒制御部１７より上流側の中間圧が無駄に上昇し、圧縮機の駆動動力が増大して省動力の観点で好ましくない。このため、第２の冷媒制御部１７を先に全開操作することで、冷媒圧力の上昇を防止しつつ、運転モードを切換えることが可能となる。

車室外熱交換器４を放熱器として用いる冷房運転モードから車室外熱交換器４を吸熱器として用いる運転モードに切り換える場合、以上に説明した手順で運転モードを切り替えることで、騒音の発生を抑えることが可能となり、また圧縮機を停止させることなく速やかに運転モードを切り替えることが可能となる。

なお、以上の形態において、本発明の目的を逸脱しない範囲で適宜変更してもよい。例えば、冷凍サイクルの運転モードを切り替える指標して、冷凍サイクル１００が受けている熱負荷と目標吹出温度との差を用いるようにしたが、冷凍サイクル１００が受けている熱負荷の代表として、外気温度を用いたり、第２の熱交換器３の冷却温度等を用いたりしてもよい。

１ 空調ユニット
２ 第１の熱交換器
３ 第２の熱交換器
４ 車室外熱交換器
１１ 圧縮機
１２ 第１の膨張装置
１３ 逆止弁
１４ 第２の膨張装置
１５ 第１の冷媒制御部
１６ 第１のバイパス流路
１７ 第２の冷媒制御部
１８ 第２のバイパス流路
１９ 開閉弁
１００ 冷凍サイクル

Claims (6)

1. 圧縮機（１１）と、空調ユニット（１）内に配置されてダンパ（１０）により通風量が調整される第１の熱交換器（２）と、前記空調ユニット（１）内に配置されて前記第１の熱交換器（２）よりも前記空調ユニット（１）内の上流側に配置された第２の熱交換器（３）と、外気と熱交換が可能な車室外熱交換器（４）と、冷媒流路を絞ること、開閉することが可能な第１の膨張装置（１２）と、冷媒流路を絞ること及び閉じることが可能な第２の膨張装置（１４）と、を有し、
   前記圧縮機（１１）、前記第１の熱交換器（２）、前記第１の膨張装置（１２）、前記車室外熱交換器（４）、前記第２の膨張装置（１４）、及び前記第２の熱交換器（３）を少なくともこの順でループ状に接続し、
   前記第１の熱交換器（２）と前記第１の膨張装置（１２）との間の冷媒流路と、前記車室外熱交換器（４）と前記第２の膨張装置（１４）との間の冷媒流路とを、第１の冷媒制御部（１５）によって開閉可能な第１のバイパス流路（１６）を介して接続し、
   前記車室外熱交換器（４）と前記第２の膨張装置（１４）との間の冷媒流路のうち、前記第１のバイパス流路（１６）との合流部位（Ａ）より上流側に該合流部位（Ａ）から上流側への冷媒の流れを阻止する逆流阻止部（１３，１９）を設けると共に、前記車室外熱交換器（４）と前記逆流阻止部（１３，１９）との間の冷媒流路と、前記第２の熱交換器（３）と前記圧縮機（１１）との間の冷媒流路とを、第２の冷媒制御部（１７）を備えた第２のバイパス流路（１８）を介して接続した冷凍サイクルを有する車両用空調装置において、
   前記第２の冷媒制御部（１７）を、前記第２のバイパス流路（１８）を絞ること及び開閉することが可能な絞り弁によって構成し、
   前記冷凍サイクル（１００）の運転モードを切り替え制御する制御手段（５０）を更に備え、
   前記制御手段（５０）は、前記圧縮機（１１）から吐出した冷媒を、前記第１の熱交換器（２）にて放熱させ又は熱交換させることなく通過させた後に、前記第１の膨張装置（１２）で必要に応じて減圧させると共に前記車室外熱交換器（４）にて放熱させ、この放熱させた冷媒を、前記第２の膨張装置（１４）で更に減圧させた後に前記第２の熱交換器（３）にて吸熱させる第１運転モードから、前記圧縮機（１１）から吐出した冷媒を、前記第１の熱交換器（２）にて放熱させた後に、前記第１のバイパス流路（１６）を通流させて前記第２の膨張装置で減圧させた後に前記第２の熱交換器にて吸熱させると共に、前記第１の膨張装置（１２）で減圧させた後に前記車室外熱交換器（４）にて吸熱させ、しかる後に前記第２のバイパス流路を通流させて前記圧縮機（１１）に戻す第２運転モードに切り替えるに当たり、
   前記第１運転モードの状態から、前記第２の冷媒制御部（１７）を絞り状態として、前記車室外熱交換器（４）を通過した冷媒の一部を前記第２のバイパス流路（１８）を介して前記圧縮機（１１）に導く第１ステージと、
   前記第１の膨張装置（１２）を全開とする第２ステージと、
   前記第１の冷媒制御部（１５）を開として前記第１の熱交換器（２）を通過した冷媒を前記第１のバイパス流路（１６）にも通流させる第３ステージと、
   前記第１の膨張装置（１２）を絞って前記車室外熱交換器（４）を吸熱器として機能させる第４ステージと、
   前記第２の冷媒制御部（１７）を全開とする第５ステージと、
   を順次経て切り換えることを特徴とする車両用空調装置。
2. 圧縮機（１１）と、空調ユニット（１）内に配置されてダンパ（１０）により通風量が調整される第１の熱交換器（２）と、前記空調ユニット（１）内に配置されて前記第１の熱交換器（２）よりも前記空調ユニット（１）内の上流側に配置された第２の熱交換器（３）と、外気と熱交換が可能な車室外熱交換器（４）と、冷媒流路を絞ること、開閉することが可能な第１の膨張装置（１２）と、冷媒流路を絞ること及び閉じることが可能な第２の膨張装置（１４）と、を有し、
   前記圧縮機（１１）、前記第１の熱交換器（２）、前記第１の膨張装置（１２）、前記車室外熱交換器（４）、前記第２の膨張装置（１４）、及び前記第２の熱交換器（３）を少なくともこの順でループ状に接続し、
   前記第１の熱交換器（２）と前記第１の膨張装置（１２）との間の冷媒流路と、前記車室外熱交換器（４）と前記第２の膨張装置（１４）との間の冷媒流路とを、第１の冷媒制御部（１５）によって開閉可能な第１のバイパス流路（１６）を介して接続し、
   前記車室外熱交換器（４）と前記第２の膨張装置（１４）との間の冷媒流路のうち、前記第１のバイパス流路（１６）との合流部位（Ａ）より上流側に該合流部位（Ａ）から上流側への冷媒の流れを阻止する逆流阻止部（１３，１９）を設けると共に、前記車室外熱交換器（４）と前記逆流阻止部（１３，１９）との間の冷媒流路と、前記第２の熱交換器（３）と前記圧縮機（１１）との間の冷媒流路とを、第２の冷媒制御部（１７）を備えた第２のバイパス流路（１８）を介して接続した冷凍サイクルを有する車両用空調装置において、
   前記第２の冷媒制御部（１７）を、前記第２のバイパス流路（１８）を絞ること及び開閉することが可能な絞り弁によって構成し、
   前記冷凍サイクル（１００）の運転モードを切り替え制御する制御手段（５０）を更に備え、
   前記制御手段（５０）は、前記圧縮機（１１）から吐出した冷媒を、前記第１の熱交換器（２）にて放熱させ又は熱交換させることなく通過させた後に、前記第１の膨張装置（１２）で必要に応じて減圧させると共に前記車室外熱交換器（４）にて放熱させ、この放熱させた冷媒を、前記第２の膨張装置（１４）で更に減圧させた後に前記第２の熱交換器（３）にて吸熱させる第１運転モードから、前記圧縮機（１１）から吐出した冷媒を、前記第１の熱交換器（２）にて放熱させた後に、前記第１のバイパス流路（１６）のみを通流させて前記第２の膨張装置（１４）で減圧させた後に前記第２の熱交換器（３）にて吸熱させる第３運転モードに切り替えるに当たり、
   前記第１運転モードの状態から、前記第２の冷媒制御部（１７）を絞り状態として、前記車室外熱交換器（４）を通過した冷媒の一部を前記第２のバイパス流路（１８）を介して前記圧縮機（１１）に導く第１ステージと、
   前記第１の膨張装置（１２）を全開とする第２ステージと、
   前記第１の冷媒制御部（１５）を開として前記第１の熱交換器（２）を通過した冷媒を前記第１のバイパス流路（１６）にも通流させる第３ステージと、
   前記第１の膨張装置（１２）を閉として前記車室外熱交換器（４）への通流を遮断する第６ステージと、
   を順次経て切り換えることを特徴とする車両用空調装置。
3. 圧縮機（１１）と、空調ユニット（１）内に配置されてダンパ（１０）により通風量が調整される第１の熱交換器（２）と、前記空調ユニット（１）内に配置されて前記第１の熱交換器（２）よりも前記空調ユニット（１）内の上流側に配置された第２の熱交換器（３）と、外気と熱交換が可能な車室外熱交換器（４）と、冷媒流路を絞ること、開閉することが可能な第１の膨張装置（１２）と、冷媒流路を絞ること及び閉じることが可能な第２の膨張装置（１４）と、を有し、
   前記圧縮機（１１）、前記第１の熱交換器（２）、前記第１の膨張装置（１２）、前記車室外熱交換器（４）、前記第２の膨張装置（１４）、及び前記第２の熱交換器（３）を少なくともこの順でループ状に接続し、
   前記第１の熱交換器（２）と前記第１の膨張装置（１２）との間の冷媒流路と、前記車室外熱交換器（４）と前記第２の膨張装置（１４）との間の冷媒流路とを、第１の冷媒制御部（１５）によって開閉可能な第１のバイパス流路（１６）を介して接続し、
   前記車室外熱交換器（４）と前記第２の膨張装置（１４）との間の冷媒流路のうち、前記第１のバイパス流路（１６）との合流部位（Ａ）より上流側に該合流部位（Ａ）から上流側への冷媒の流れを阻止する逆流阻止部（１３，１９）を設けると共に、前記車室外熱交換器（４）と前記逆流阻止部（１３，１９）との間の冷媒流路と、前記第２の熱交換器（３）と前記圧縮機（１１）との間の冷媒流路とを、第２の冷媒制御部（１７）を備えた第２のバイパス流路（１８）を介して接続した冷凍サイクルを有する車両用空調装置において、
   前記第２の冷媒制御部（１７）を、前記第２のバイパス流路（１８）を絞ること及び開閉することが可能な絞り弁によって構成し、
   前記冷凍サイクル（１００）の運転モードを切り替え制御する制御手段（５０）を更に備え、
   前記制御手段（５０）は、前記圧縮機（１１）から吐出した冷媒を、前記第１の熱交換器（２）にて放熱させ又は熱交換させることなく通過させた後に、前記第１の膨張装置（１２）で必要に応じて減圧させると共に前記車室外熱交換器（４）にて放熱させ、この放熱させた冷媒を、前記第２の膨張装置（１４）で更に減圧させた後に前記第２の熱交換器（３）にて吸熱させる第１運転モードから、前記圧縮機（１１）から吐出した冷媒を、前記第１の熱交換器（２）にて放熱させた後に、前記第１の膨張装置（１２）で減圧して前記車室外熱交換器（４）にて吸熱させ、この車室外熱交換器（４）を通過した冷媒を前記第２のバイパス流路（１８）を介して前記圧縮機（１１）に戻す第４の運転モードに切り替えるに当たり、
   前記第１運転モードの状態から、前記第１の膨張装置（１２）を絞って前記車室外熱交換器（４）を吸熱器として機能させる第７ステージと、
   前記第２の冷媒制御部（１７）を絞り状態として、前記車室外熱交換器（４）を通過した冷媒の一部を前記第２のバイパス流路（１８）を介して前記圧縮機（１１）に導く第８ステージと、
   前記第２の膨張装置（１４）を閉として前記第２の熱交換器（３）への通流を遮断すると共に前記第２の冷媒制御部（１７）を全開とする第９ステージと、
   を順次経て切り換えることを特徴とする車両用空調装置。
4. 圧縮機（１１）と、空調ユニット（１）内に配置されてダンパ（１０）により通風量が調整される第１の熱交換器（２）と、前記空調ユニット（１）内に配置されて前記第１の熱交換器（２）よりも前記空調ユニット（１）内の上流側に配置された第２の熱交換器（３）と、外気と熱交換が可能な車室外熱交換器（４）と、冷媒流路を絞ること、開閉することが可能な第１の膨張装置（１２）と、冷媒流路を絞ること及び閉じることが可能な第２の膨張装置（１４）と、を有し、
   前記圧縮機（１１）、前記第１の熱交換器（２）、前記第１の膨張装置（１２）、前記車室外熱交換器（４）、前記第２の膨張装置（１４）、及び前記第２の熱交換器（３）を少なくともこの順でループ状に接続し、
   前記第１の熱交換器（２）と前記第１の膨張装置（１２）との間の冷媒流路と、前記車室外熱交換器（４）と前記第２の膨張装置（１４）との間の冷媒流路とを、第１の冷媒制御部（１５）によって開閉可能な第１のバイパス流路（１６）を介して接続し、
   前記車室外熱交換器（４）と前記第２の膨張装置（１４）との間の冷媒流路のうち、前記第１のバイパス流路（１６）との合流部位（Ａ）より上流側に該合流部位（Ａ）から上流側への冷媒の流れを阻止する逆流阻止部（１３，１９）を設けると共に、前記車室外熱交換器（４）と前記逆流阻止部（１３，１９）との間の冷媒流路と、前記第２の熱交換器（３）と前記圧縮機（１１）との間の冷媒流路とを、第２の冷媒制御部（１７）を備えた第２のバイパス流路（１８）を介して接続した冷凍サイクルを有し、前記第２の冷媒制御部（１７）を、前記第２のバイパス流路（１８）を絞ること及び開閉することが可能な絞り弁によって構成した車両用空調装置を用いて、
   前記圧縮機（１１）から吐出した冷媒を、前記第１の熱交換器（２）にて放熱させ又は熱交換させることなく通過させた後に、前記第１の膨張装置（１２）で必要に応じて減圧させると共に前記車室外熱交換器（４）にて放熱させ、この放熱させた冷媒を、前記第２の膨張装置（１４）で更に減圧させた後に前記第２の熱交換器（３）にて吸熱させる第１運転モードから、前記圧縮機（１１）から吐出した冷媒を、前記第１の熱交換器（２）にて放熱させた後に、前記第１のバイパス流路（１６）を通流させて前記第２の膨張装置で減圧させた後に前記第２の熱交換器にて吸熱させると共に、前記第１の膨張装置（１２）で減圧させた後に前記車室外熱交換器（４）にて吸熱させ、しかる後に前記第２のバイパス流路を通流させて前記圧縮機（１１）に戻す第２運転モードに切り替える運転モード切替制御方法において、
   前記第１運転モードの状態から、前記第２の冷媒制御部（１７）を絞り状態として、前記車室外熱交換器（４）を通過した冷媒の一部を前記第２のバイパス流路（１８）を介して前記圧縮機（１１）に導く第１ステップと、
   前記第１ステップの後に、前記第１の膨張装置（１２）を全開とする第２ステップと、
   前記第２ステップの後に、前記第１の冷媒制御部（１５）を開として前記第１の熱交換器（２）を通過した冷媒を前記第１のバイパス流路（１６）にも通流させる第３ステップと、
   前記第３ステップの後に、前記第１の膨張装置（１２）を絞って前記車室外熱交換器（４）を吸熱器として機能させる第４ステップと、
   前記第２の冷媒制御部（１７）を全開とする第５ステップと、
   を備えることを特徴とする運転モード切替方法。
5. 圧縮機（１１）と、空調ユニット（１）内に配置されてダンパ（１０）により通風量が調整される第１の熱交換器（２）と、前記空調ユニット（１）内に配置されて前記第１の熱交換器（２）よりも前記空調ユニット（１）内の上流側に配置された第２の熱交換器（３）と、外気と熱交換が可能な車室外熱交換器（４）と、冷媒流路を絞ること、開閉することが可能な第１の膨張装置（１２）と、冷媒流路を絞ること及び閉じることが可能な第２の膨張装置（１４）と、を有し、
   前記圧縮機（１１）、前記第１の熱交換器（２）、前記第１の膨張装置（１２）、前記車室外熱交換器（４）、前記第２の膨張装置（１４）、及び前記第２の熱交換器（３）を少なくともこの順でループ状に接続し、
   前記第１の熱交換器（２）と前記第１の膨張装置（１２）との間の冷媒流路と、前記車室外熱交換器（４）と前記第２の膨張装置（１４）との間の冷媒流路とを、第１の冷媒制御部（１５）によって開閉可能な第１のバイパス流路（１６）を介して接続し、
   前記車室外熱交換器（４）と前記第２の膨張装置（１４）との間の冷媒流路のうち、前記第１のバイパス流路（１６）との合流部位（Ａ）より上流側に該合流部位（Ａ）から上流側への冷媒の流れを阻止する逆流阻止部（１３，１９）を設けると共に、前記車室外熱交換器（４）と前記逆流阻止部（１３，１９）との間の冷媒流路と、前記第２の熱交換器（３）と前記圧縮機（１１）との間の冷媒流路とを、第２の冷媒制御部（１７）を備えた第２のバイパス流路（１８）を介して接続した冷凍サイクルを有し、前記第２の冷媒制御部（１７）を、前記第２のバイパス流路（１８）を絞ること及び開閉することが可能な絞り弁によって構成した車両用空調装置を用いて、
   前記圧縮機（１１）から吐出した冷媒を、前記第１の熱交換器（２）にて放熱させ又は熱交換させることなく通過させた後に、前記第１の膨張装置（１２）で必要に応じて減圧させると共に前記車室外熱交換器（４）にて放熱させ、この放熱させた冷媒を、前記第２の膨張装置（１４）で更に減圧させた後に前記第２の熱交換器（３）にて吸熱させる第１運転モードから、前記圧縮機（１１）から吐出した冷媒を、前記第１の熱交換器（２）にて放熱させた後に、前記第１のバイパス流路（１６）のみを通流させて前記第２の膨張装置（１４）で減圧させた後に前記第２の熱交換器（３）にて吸熱させる第３運転モードに切り替える運転モード切替制御方法において、
   前記第１運転モードの状態から、前記第２の冷媒制御部（１７）を絞り状態として、前記車室外熱交換器（４）を通過した冷媒の一部を前記第２のバイパス流路（１８）を介して前記圧縮機（１１）に導く第１ステップと、
   前記第１ステップの後に、前記第１の膨張装置（１２）を全開とする第２ステップと、
   前記第２ステップの後に、前記第１の冷媒制御部（１５）を開として前記第１の熱交換器（２）を通過した冷媒を前記第１のバイパス流路（１６）にも通流させる第３ステップと、
   前記第３ステップの後に、前記第１の膨張装置（１２）を閉として前記車室外熱交換器（４）への通流を遮断する第６ステップと、
   を備えることを特徴とする運転モード切替方法。
6. 圧縮機（１１）と、空調ユニット（１）内に配置されてダンパ（１０）により通風量が調整される第１の熱交換器（２）と、前記空調ユニット（１）内に配置されて前記第１の熱交換器（２）よりも前記空調ユニット（１）内の上流側に配置された第２の熱交換器（３）と、外気と熱交換が可能な車室外熱交換器（４）と、冷媒流路を絞ること、開閉することが可能な第１の膨張装置（１２）と、冷媒流路を絞ること及び閉じることが可能な第２の膨張装置（１４）と、を有し、
   前記圧縮機（１１）、前記第１の熱交換器（２）、前記第１の膨張装置（１２）、前記車室外熱交換器（４）、前記第２の膨張装置（１４）、及び前記第２の熱交換器（３）を少なくともこの順でループ状に接続し、
   前記第１の熱交換器（２）と前記第１の膨張装置（１２）との間の冷媒流路と、前記車室外熱交換器（４）と前記第２の膨張装置（１４）との間の冷媒流路とを、第１の冷媒制御部（１５）によって開閉可能な第１のバイパス流路（１６）を介して接続し、
   前記車室外熱交換器（４）と前記第２の膨張装置（１４）との間の冷媒流路のうち、前記第１のバイパス流路（１６）との合流部位（Ａ）より上流側に該合流部位（Ａ）から上流側への冷媒の流れを阻止する逆流阻止部（１３，１９）を設けると共に、前記車室外熱交換器（４）と前記逆流阻止部（１３，１９）との間の冷媒流路と、前記第２の熱交換器（３）と前記圧縮機（１１）との間の冷媒流路とを、第２の冷媒制御部（１７）を備えた第２のバイパス流路（１８）を介して接続した冷凍サイクルを有し、前記第２の冷媒制御部（１７）を、前記第２のバイパス流路（１８）を絞ること及び開閉することが可能な絞り弁によって構成した車両用空調装置を用いて、
   前記圧縮機（１１）から吐出した冷媒を、前記第１の熱交換器（２）にて放熱させ又は熱交換させることなく通過させた後に、前記第１の膨張装置（１２）で必要に応じて減圧させると共に前記車室外熱交換器（４）にて放熱させ、この放熱させた冷媒を、前記第２の膨張装置（１４）で更に減圧させた後に前記第２の熱交換器（３）にて吸熱させる第１運転モードから、前記圧縮機（１１）から吐出した冷媒を、前記第１の熱交換器（２）にて放熱させた後に、前記第１の膨張装置（１２）で減圧して前記車室外熱交換器（４）にて吸熱させ、この車室外熱交換器（４）を通過した冷媒を前記第２のバイパス流路（１８）を介して前記圧縮機（１１）に戻す第４の運転モードに切り替える運転モード切替制御方法において、
   前記第１運転モードの状態から、前記第１の膨張装置（１２）を絞って前記車室外熱交換器（４）を吸熱器として機能させる第７ステップと、
   前記第７ステップの後に、前記第２の冷媒制御部（１７）を絞り状態として、前記車室外熱交換器（４）を通過した冷媒の一部を前記第２のバイパス流路（１８）を介して前記圧縮機（１１）に導く第８ステップと、
   前記第８ステップの後に、前記第２の膨張装置（１４）を閉として前記第２の熱交換器（３）への通流を遮断すると共に前記第２の冷媒制御部（１７）を全開とする第９ステップと、
   を備えることを特徴とする運転モード切替方法。

Images