特許 6690611 ヒートポンプサイクル装置および弁装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6690611

(24)【登録日】2020年4月13日

(45)【発行日】2020年4月28日

(54)【発明の名称】ヒートポンプサイクル装置および弁装置

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20200421BHJP

   B60H 1/32 20060101ALI20200421BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20200421BHJP

   F25B 41/04 20060101ALI20200421BHJP

   F16K 11/048 20060101ALI20200421BHJP

【ＦＩ】

   B60H1/22 651A

   B60H1/22 651C

   B60H1/22 671

   B60H1/32 621B

   F25B1/00 101E

   F25B41/04 A

   F16K11/048 Z

【請求項の数】12

【全頁数】42

(21)【出願番号】特願2017-148296(P2017-148296)

(22)【出願日】2017年7月31日

(65)【公開番号】特開2019-26118(P2019-26118A)

(43)【公開日】2019年2月21日

【審査請求日】2019年4月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】特許業務法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 大輝

(72)【発明者】

【氏名】川久保 昌章

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 哲也

(72)【発明者】

【氏名】川瀬 康裕

(72)【発明者】

【氏名】杉村 遼平

(72)【発明者】

【氏名】三枝 弘

【審査官】 西山 真二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２３５７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／０２２３７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平８−９９５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−２２７２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２２８１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２１３７６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｈ １／２２

Ｂ６０Ｈ １／３２

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ ４１／０４

Ｆ１６Ｋ １１／０４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒が循環して流れる冷媒循環回路（１０）を備えるヒートポンプサイクル装置であって、
吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１２）と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１３）と、
前記放熱器から流出した冷媒を減圧膨張させる第１減圧器（１５）と、
冷媒と前記冷媒以外の熱媒体とを熱交換させる熱交換器（１７）と、
前記熱交換器から流出した冷媒を減圧膨張させる第２減圧器（２０）と、
前記第２減圧器にて減圧膨張された前記冷媒を蒸発させる蒸発器（２２）と、
前記冷媒循環回路の冷媒流路を切り替える流路切替部（３０、３０Ａ、３０Ｂ、２７、２８、２９、１１８）とを備え、
前記流路切替部は、冷却モード時に前記熱交換器から流出した冷媒を前記第２減圧器および前記蒸発器を経由して前記圧縮機に導く冷却側流路（１０５）と、加熱モード時に前記熱交換器から流出した冷媒を前記第２減圧器および前記蒸発器を迂回して前記圧縮機に導く加熱側流路（１０４）とを切り替え、
前記流路切替部は、前記熱交換器と前記第２減圧器との間に設けられ、前記冷却側流路を開閉する流路切替弁体（３８、３８Ｂ）を有し、
前記流路切替弁体は、前記冷却モード時に前記冷却側流路を開き、前記加熱モード時に前記冷却側流路を塞ぎ、
前記冷媒循環回路は、前記加熱モード時に前記第１減圧器で減圧されて前記圧縮機から吐出された冷媒よりも低圧とされた低圧冷媒が前記圧縮機に向かって流れる低圧流路（１０６）と、前記流路切替弁体と前記蒸発器の冷媒入口との間の蒸発器前流路（１０７）とを含み、
前記加熱モード時において、前記低圧流路の冷媒圧力が前記蒸発器前流路の冷媒圧力よりも低いときに、前記流路切替部は、前記蒸発器を迂回して前記蒸発器前流路を前記低圧流路に連通させているヒートポンプサイクル装置。

【請求項2】

前記加熱モード時において、前記低圧流路の冷媒圧力が前記蒸発器前流路の冷媒圧力よりも低く、かつ、前記低圧流路の冷媒圧力と前記蒸発器前流路の冷媒圧力との圧力差が所定値よりも大きいときに、前記流路切替部は、前記蒸発器を迂回して前記蒸発器前流路を前記低圧流路に連通させており、
前記加熱モード時において、前記圧力差が前記所定値よりも小さいときに、前記流路切替部は、前記蒸発器を迂回して前記蒸発器前流路を前記低圧流路に連通させていない請求項１に記載のヒートポンプサイクル装置。

【請求項3】

前記流路切替弁体は、前記冷却モード時に前記流路切替弁体を駆動させるアクチュエータ（４６）が作動することによって前記冷却側流路を開き、前記加熱モード時に前記アクチュエータが作動することによって前記冷却側流路を塞ぎ、
さらに、前記加熱モード時において、前記圧力差が前記所定値よりも大きいときに、前記圧力差によって前記流路切替弁体が前記冷却側流路を開き、
前記加熱モード時において、前記圧力差が前記所定値よりも小さいときに、前記流路切替弁体が前記冷却側流路を塞ぐ請求項２に記載のヒートポンプサイクル装置。

【請求項4】

前記流路切替弁体は、前記冷却モード時に前記アクチュエータが作動することによって前記加熱側流路を塞ぎ、前記加熱モード時に前記アクチュエータが作動することによって前記加熱側流路を開き、
さらに、前記加熱モード時において、前記圧力差が前記所定値よりも大きいときに、前記流路切替弁体は、前記加熱側流路を開いた状態に維持しつつ、前記圧力差によって前記冷却側流路を開き、
前記加熱モード時において、前記圧力差が前記所定値よりも小さいときに、前記流路切替弁体は、前記冷却側流路を塞ぎ、前記加熱側流路を開いた状態とする請求項３に記載のヒートポンプサイクル装置。

【請求項5】

前記冷媒循環回路は、
前記流路切替弁体を内部に収容するボデー部（３２）と、
前記アクチュエータによって駆動される軸部材（３４）とを備え、
前記ボデー部の内部には、前記放熱器から流出した冷媒を前記熱交換器に導く減圧器用通路（３０１、３０３）と、前記熱交換器から流出した冷媒が導入される導入通路（３０２）と、冷媒を前記加熱側流路に導出する加熱側導出通路（３０４）と、冷媒を前記冷却側流路に導出する冷却側導出通路（３０５）とが形成され、
前記第１減圧器は、前記ボデー部の内部に収容され、前記減圧器用通路を流れる冷媒の流量を調整する減圧弁体（３６）を有し、
前記流路切替弁体は、前記導入通路が前記加熱側導出通路に連通する一方で前記冷却側導出通路が塞がれる第１連通状態と、前記導入通路が前記冷却側導出通路に連通する一方で前記加熱側導出通路が塞がれる第２連通状態とを切り替え、
前記軸部材は、前記流路切替弁体と前記減圧弁体とを連動させる請求項４に記載のヒートポンプサイクル装置。

【請求項6】

前記冷媒循環回路は、受液器（１８）を備え、
前記受液器の内側には、前記熱交換器から流出した冷媒の一部を一時的に貯留する液溜め部（１８４）が形成されており、
前記ボデー部は、前記受液器の内側に収容されている請求項５に記載のヒートポンプサイクル装置。

【請求項7】

前記ボデー部は、前記受液器のうち前記液溜め部よりも上方側に配置され、
前記冷媒循環回路は、前記ボデー部の前記冷却側導出通路に接続され、前記冷却側導出通路と前記液溜め部とを連通する管（１８６）を備える請求項６に記載のヒートポンプサイクル装置。

【請求項8】

ヒートポンプサイクル装置に適用される弁装置であって、
前記ヒートポンプサイクル装置は、
吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１２）と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１３）と、
前記放熱器から流出した冷媒を減圧膨張させる第１減圧器（１５）と、
冷媒と前記冷媒以外の熱媒体とを熱交換させる熱交換器（１７）と、
前記熱交換器から流出した冷媒を減圧膨張させる第２減圧器（２０）と、
前記第２減圧器にて減圧膨張された前記冷媒を蒸発させる蒸発器（２２）とを備え、
冷却モード時に前記熱交換器から流出した冷媒を前記第２減圧器および前記蒸発器を経由して前記圧縮機に導く冷却側流路（１０５）と、加熱モード時に前記熱交換器から流出した冷媒を前記第２減圧器および前記蒸発器を迂回して前記圧縮機に導く加熱側流路（１０４）とを切り替え可能に構成され、
前記弁装置は、前記熱交換器と前記第２減圧器との間に設けられ、前記冷却側流路を開閉する流路切替弁体（３８、３８Ｂ）を備え、
前記流路切替弁体は、前記冷却モード時に前記流路切替弁体を駆動させるアクチュエータ（４６）が作動することによって前記冷却側流路を開き、前記加熱モード時に前記アクチュエータが作動することによって前記冷却側流路を塞ぎ、
さらに、前記ヒートポンプサイクル装置は、前記加熱モード時に前記第１減圧器で減圧されて前記圧縮機から吐出された冷媒よりも低圧とされた低圧冷媒が前記圧縮機に向かって流れる低圧流路（１０６）と、前記流路切替弁体と前記蒸発器の冷媒入口との間の蒸発器前流路（１０７）とを備え、
前記加熱モード時において、前記低圧流路の冷媒圧力が前記蒸発器前流路の冷媒圧力よりも低く、かつ、前記低圧流路の冷媒圧力と前記蒸発器前流路の冷媒圧力との圧力差が所定値よりも大きいときに、前記圧力差によって前記流路切替弁体が前記冷却側流路を開き、
前記加熱モード時において、前記圧力差が前記所定値よりも小さいときに、前記流路切替弁体が前記冷却側流路を塞ぐ弁装置。

【請求項9】

前記流路切替弁体は、前記冷却モード時に前記アクチュエータが作動することによって前記加熱側流路を塞ぎ、前記加熱モード時に前記アクチュエータが作動することによって前記加熱側流路を開き、
さらに、前記加熱モード時において、前記圧力差が前記所定値よりも大きいときに、前記流路切替弁体は、前記加熱側流路を開いた状態に維持しつつ、前記圧力差によって前記冷却側流路を開き、
前記加熱モード時において、前記圧力差が前記所定値よりも小さいときに、前記流路切替弁体は、前記冷却側流路を塞ぎ、前記加熱側流路を開いた状態とする請求項８に記載の弁装置。

【請求項10】

前記流路切替弁体を内部に収容するボデー部（３２）と、
前記ボデー部の内部に収容され、前記第１減圧器を構成する減圧弁体（３６）と、
前記アクチュエータによって駆動される軸部材（３４）とを備え、
前記ボデー部の内部には、前記放熱器から流出した冷媒を前記熱交換器に導く減圧器用通路（３０１、３０３）と、前記熱交換器から流出した冷媒が導入される導入通路（３０２）と、冷媒を前記加熱側流路に導出する加熱側導出通路（３０４）と、冷媒を前記冷却側流路に導出する冷却側導出通路（３０５）とが形成され、
前記減圧弁体は、前記減圧器用通路を流れる冷媒の流量を調整し、
前記流路切替弁体は、前記導入通路が前記加熱側導出通路に連通する一方で前記冷却側導出通路が塞がれる第１連通状態と、前記導入通路が前記冷却側導出通路に連通する一方で前記加熱側導出通路が塞がれる第２連通状態とを切り替え、
前記軸部材は、前記流路切替弁体と前記減圧弁体とを連動させる請求項９に記載の弁装置。

【請求項11】

前記ヒートポンプサイクル装置は、受液器（１８）を備え、
前記受液器の内側には、前記熱交換器から流出した冷媒の一部を一時的に貯留する液溜め部（１８４）が形成されており、
前記ボデー部は、前記受液器の内側に収容されている請求項１０に記載の弁装置。

【請求項12】

前記ボデー部は、前記受液器のうち前記液溜め部よりも上方側に配置され、
前記弁装置は、前記ボデー部の前記冷却側導出通路に接続され、前記冷却側導出通路と前記液溜め部とを連通する管（１８６）を備える請求項１１に記載の弁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒートポンプサイクル装置および弁装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、運転モードを冷却モードと加熱モードとに切り換えることができるヒートポンプサイクル装置が開示されている。このヒートポンプサイクル装置は、冷媒循環回路の冷媒流路を切り替える流路切替部を備える。流路切替部は、冷却モード時に熱交換器から流出した冷媒を第２減圧器および蒸発器を経由して圧縮機に導く冷却側流路と、加熱モード時に熱交換器から流出した冷媒を第２減圧器および蒸発器を迂回して圧縮機に導く加熱側流路とを切り替える。流路切替部は、熱交換器と第２減圧器との間に設けられ、冷却側流路を開閉する流路切替弁体を有する。流路切替弁体は、冷却モード時に冷却側流路を開き、加熱モード時に冷却側流路を塞ぐようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−２１３７６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のヒートポンプサイクル装置では、加熱モードで起動すると、流路切替弁体と蒸発器との間の蒸発器前流路に寝込んだ液冷媒が、蒸発器のみを経由して、圧縮機に流入して回収される。このとき、冷媒が蒸発器を流れることで、蒸発器の表面温度が低下する。このため、蒸発器にフロストや凍結臭が発生する恐れがある。

【0005】

本発明は上記点に鑑みて、加熱モード時における蒸発器のフロストや凍結臭の発生を抑制できるヒートポンプサイクル装置および弁装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
冷媒が循環して流れる冷媒循環回路（１０）を備えるヒートポンプサイクル装置であって、
吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１２）と、
圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１３）と、
放熱器から流出した冷媒を減圧膨張させる第１減圧器（１５）と、
冷媒と冷媒以外の熱媒体とを熱交換させる熱交換器（１７）と、
熱交換器から流出した冷媒を減圧膨張させる第２減圧器（２０）と、
第２減圧器にて減圧膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器（２２）と、
冷媒循環回路の冷媒流路を切り替える流路切替部（３０、３０Ａ、３０Ｂ、２７、２８、２９、１１８）とを備え、
流路切替部は、冷却モード時に熱交換器から流出した冷媒を第２減圧器および蒸発器を経由して圧縮機に導く冷却側流路（１０５）と、加熱モード時に熱交換器から流出した冷媒を第２減圧器および蒸発器を迂回して圧縮機に導く加熱側流路（１０４）とを切り替え、
流路切替部は、熱交換器と第２減圧器との間に設けられ、冷却側流路を開閉する流路切替弁体（３８、３８Ｂ）を有し、
流路切替弁体は、冷却モード時に冷却側流路を開き、加熱モード時に冷却側流路を塞ぎ、
冷媒循環回路は、加熱モード時に第１減圧器で減圧されて圧縮機から吐出された冷媒よりも低圧とされた低圧冷媒が圧縮機に向かって流れる低圧流路（１０６）と、流路切替弁体と蒸発器の冷媒入口との間の蒸発器前流路（１０７）とを含み、
加熱モード時において、低圧流路の冷媒圧力が蒸発器前流路の冷媒圧力よりも低いときに、流路切替部は、蒸発器を迂回して蒸発器前流路を低圧流路に連通させている。

【0007】

これによれば、加熱モードの起動時に、蒸発器前流路に寝込んだ冷媒の少なくとも一部を、蒸発器を迂回して圧縮機に流入させることができる。このため、蒸発器前流路に寝込んだ冷媒が蒸発器のみを経由して圧縮機に流入する場合と比較して、蒸発器を経由する冷媒を少なくすることができる。よって、冷媒の回収時における蒸発器の温度低下を抑制することができる。蒸発器のフロストや凍結臭の発生を抑制することができる。

【0008】

また、請求項８に記載の発明は、ヒートポンプサイクル装置に適用される弁装置である。ヒートポンプサイクル装置は、冷却モード時に熱交換器から流出した冷媒を第２減圧器および蒸発器を経由して圧縮機に導く冷却側流路（１０５）と、加熱モード時に熱交換器から流出した冷媒を第２減圧器および蒸発器を迂回して圧縮機に導く加熱側流路（１０４）とを切り替え可能に構成される。

【0009】

そして、弁装置は、熱交換器と第２減圧器との間に設けられ、冷却側流路を開閉する流路切替弁体（３８、３８Ｂ）を備え、
流路切替弁体は、冷却モード時に流路切替弁体を駆動させるアクチュエータ（４６）が作動することによって冷却側流路を開き、加熱モード時にアクチュエータが作動することによって冷却側流路を塞ぐ。

【0010】

さらに、ヒートポンプサイクル装置は、加熱モード時に第１減圧器で減圧されて圧縮機から吐出された冷媒よりも低圧とされた低圧冷媒が圧縮機に向かって流れる低圧流路（１０６）と、流路切替弁体と蒸発器の冷媒入口との間の蒸発器前流路（１０７）とを備える。

【0011】

加熱モード時において、低圧流路の冷媒圧力が蒸発器前流路の冷媒圧力よりも低く、かつ、低圧流路の冷媒圧力と蒸発器前流路の冷媒圧力との圧力差が所定値よりも大きいときに、圧力差によって流路切替弁体が冷却側流路を開き、
加熱モード時において、圧力差が所定値よりも小さいときに、流路切替弁体が冷却側流路を塞ぐ。

【0012】

これによれば、低圧流路の冷媒圧力が蒸発器前流路の冷媒圧力よりも低く、かつ、低圧流路の冷媒圧力と蒸発器前流路の冷媒圧力との圧力差が所定値よりも大きいときに、圧力差によって流路切替弁体が冷却側流路を開くことで、蒸発器を迂回して蒸発器前流路が低圧流路に連通する。加熱モード時において、圧力差が所定値よりも小さいときに、流路切替弁体が冷却側流路を塞ぐことで、蒸発器を迂回して蒸発器前流路が低圧流路に連通しない。

【0013】

これにより、加熱モードの起動時に、蒸発器前流路に寝込んだ冷媒の少なくとも一部を、蒸発器を迂回して圧縮機に流入させることができる。このため、蒸発器前流路に寝込んだ冷媒が蒸発器のみを経由して圧縮機に流入する場合と比較して、蒸発器を経由する冷媒を少なくすることができる。よって、冷媒の回収時における蒸発器の温度低下を抑制することができる。蒸発器のフロストや凍結臭の発生を抑制することができる。

【0014】

また、冷媒が第２減圧器および蒸発器のみを経由して圧縮機に回収される場合、第２減圧器の通路開度によっては、冷媒の回収に時間がかかる。この場合、加熱モードの起動時に冷媒循環回路が冷媒不足の状態になる恐れがある。これに対して、請求項８に記載の発明によれば、蒸発器前流路のうち第２減圧器よりも流路切替弁体側の部分に寝込んだ冷媒の少なくとも一部を、第２減圧器および蒸発器を迂回して圧縮機に流入させることができる。このため、冷媒が第２減圧器および蒸発器のみを経由して圧縮機に回収される場合と比較して、速やかに冷媒を回収することができる。よって、加熱モード時における冷媒循環回路の冷媒不足を抑制することができる。

【0015】

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。

【図2】図１中の統合弁装置の概略図である。

【図3】図１中の統合弁装置の断面図である。

【図4】図３の統合弁装置における各出口通路の開口面積とロッドの位置との関係を示す図である。

【図5】暖房モード時における第１実施形態の統合弁装置の断面図である。

【図6】冷房モード時における第１実施形態の統合弁装置の断面図である。

【図7】冷房モード時における第１実施形態の車両用空調装置を示す図である。

【図8】暖房モード時における第１実施形態の車両用空調装置を示す図である。

【図9】暖房モードの起動時における第１実施形態の統合弁装置の断面図である。

【図10】暖房モードの起動時における第１実施形態の車両用空調装置を示す図である。

【図11】冷房モード時における第２実施形態の統合弁装置の断面図である。

【図12】図１１中の筒状部の端部および第２弁座形成部の弁座のXII矢視図である。

【図13】暖房モード時における第２実施形態の統合弁装置の断面図である。

【図14】暖房モードの起動時における第２実施形態の統合弁装置の断面図である。

【図15】冷房モード時における第３実施形態の室外熱交換器および統合弁装置を示す図である。

【図16】暖房モードの起動時における第３実施形態の室外熱交換器および統合弁装置を示す図である。

【図17】第３実施形態と比較例１とのそれぞれにおいての暖房モードの起動時における蒸発器のフィン温度と時間経過との関係を示す図である。

【図18】冷房モード時における第４実施形態の室外熱交換器および統合弁装置を示す図である。

【図19】暖房モードの起動時における第４実施形態の室外熱交換器および統合弁装置を示す図である。

【図20】接続配管を介さずにヘッダタンクと受液器とを直に接続する例を示す斜視図である。

【図21】冷房モード時における第５実施形態のヒートポンプ回路を示す図である。

【図22】冷房モード時における第５実施形態の弁装置の断面図である。

【図23】暖房モード時における第５実施形態の弁装置の断面図である。

【図24】暖房モード時における第５実施形態のヒートポンプ回路を示す図である。

【図25】暖房モードの起動時における第５実施形態の弁装置の断面図である。

【図26】暖房モードの起動時における第５実施形態のヒートポンプ回路を示す図である。

【図27】冷房モード時における第６実施形態のヒートポンプ回路を示す図である。

【図28】冷房モード時における第６実施形態の弁装置の断面図である。

【図29】暖房モード時における第６実施形態の弁装置の断面図である。

【図30】暖房モード時における第６実施形態のヒートポンプ回路を示す図である。

【図31】暖房モードの起動時における第６実施形態の弁装置の断面図である。

【図32】暖房モードの起動時における第６実施形態のヒートポンプ回路を示す図である。

【図33】冷房モード時における第７実施形態のヒートポンプ回路を示す図である。

【図34】暖房モード時における第７実施形態のヒートポンプ回路を示す図である。

【図35】暖房モードの起動時における第７実施形態のヒートポンプ回路を示す図である。

【図36】暖房モードの起動時における他の実施形態のヒートポンプ回路を示す図である。

【図37】暖房モードの起動時における他の実施形態のヒートポンプ回路を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

【0018】

（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態では、本開示のヒートポンプサイクル装置２は、車両用空調装置１に適用されている。車両用空調装置１は、ヒートポンプサイクル装置２と、室内空調ユニット５０と、制御装置１００とを備える。ヒートポンプサイクル装置２は、ヒートポンプ回路１０を備える。

【0019】

車両用空調装置１は、図示しない内燃機関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ハイブリッド自動車等に搭載される。ハイブリッド自動車や電気自動車は、内燃機関だけで車両走行用の駆動力を得る車両に比べて、車両における廃熱が小さく、車室内の暖房用の熱源を確保し難い。このため、本実施形態の車両用空調装置１は、ヒートポンプ回路１０の圧縮機１２から吐出された高温高圧の冷媒を熱源として、室内空調ユニット５０で車室内の暖房を実施する構成となっている。

【0020】

ヒートポンプ回路１０は、所定流体としての冷媒が循環する流体循環回路である。ヒートポンプ回路１０は、ヒートポンプサイクルを構成する。より具体的には、ヒートポンプ回路１０は、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒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する。勿論、冷媒としては、ＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）や二酸化炭素等が採用されていてもよい。

【0021】

ヒートポンプ回路１０は、車室内への送風空気を冷却して車室内を冷房する冷房モードの冷媒回路と、車室内への送風空気を加熱して車室内を暖房する暖房モードの冷媒回路とを切替可能に構成されている。本実施形態では、車室内への送風空気が温調対象流体となる。また、本実施形態では、冷房モードが温調対象流体を冷却するための冷却モードに相当し、暖房モードが温調対象流体を加熱するための加熱モードに相当する。

【0022】

ヒートポンプ回路１０は、圧縮機１２、水−冷媒熱交換器１３、暖房用貯液器１４、室外熱交換器１６、冷房用膨張弁２０、蒸発器２２、統合弁装置３０等を備えている。

【0023】

圧縮機１２は、ボンネットの内側に配置されている。圧縮機１２は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。本実施形態の圧縮機１２は、図示しない電動モータによって駆動される電動圧縮機で構成されている。圧縮機１２は、電動モータの回転数に応じて冷媒の吐出能力が変更可能となっている。なお、圧縮機１２は、制御装置１００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。

【0024】

水−冷媒熱交換器１３は、圧縮機１２から吐出された高圧冷媒が流れる第１熱交換部１３２と、不凍液が流れる第２熱交換部１３４とを備えている。

【0025】

水−冷媒熱交換器１３は、第１熱交換部１３２を流れる冷媒を、第２熱交換部１３４を流れる不凍液との熱交換によって、放熱させる放熱器である。第２熱交換部１３４を流れる不凍液は、第１熱交換部１３２を流れる冷媒によって加熱される。

【0026】

また、第２熱交換部１３４は、不凍液が流れる不凍液循環回路６０に設けられている。この不凍液循環回路６０には、不凍液を循環させる循環ポンプ６２、および不凍液を放熱させるヒータコア６４が設けられている。なお、循環ポンプ６２は、制御装置１００からの制御信号によって、その作動が制御される。

【0027】

ヒータコア６４は、室内空調ユニット５０の空調ケース５１内に形成された温風通路５１２に配置されている。ヒータコア６４は、その内部を流れる不凍液を、温風通路５１２を通過する送風空気との熱交換によって放熱させる放熱器である。温風通路５１２を通過する送風空気は、ヒータコア６４を流れる不凍液によって加熱される。

【0028】

従って、本実施形態の水−冷媒熱交換器１３は、圧縮機１２から吐出された高圧冷媒を、不凍液およびヒータコア６４を介して間接的に送風空気に放熱させる放熱器として機能する。

【0029】

暖房用貯液器１４は、水−冷媒熱交換器１３から流出した冷媒を液冷媒とガス冷媒に分離する。暖房用貯液器１４は、第１熱交換部１３２から流出した冷媒の一部を一時的に貯留する。

【0030】

統合弁装置３０は、暖房用膨張弁１５および三方弁２６が統合された１つの弁装置である。統合弁装置３０は、暖房用膨張弁１５および三方弁２６が互いに連動して作動する複合型制御バルブとして構成されている。統合弁装置３０は、制御装置１００からの制御信号によって、その作動が制御される。

【0031】

図２に示すように、統合弁装置３０は、ボデー部３２と、暖房用膨張弁１５と、三方弁２６とを有している。ボデー部３２には、冷媒が流れる冷媒通路として、冷媒が流入する第１入口通路３０１および第２入口通路３０２と、冷媒が流出する第１出口通路３０３、第２出口通路３０４および第３出口通路３０５とが形成されている。

【0032】

第１入口通路３０１は暖房用膨張弁１５の入口通路である。第１出口通路３０３は暖房用膨張弁１５の出口通路である。第２入口通路３０２は三方弁２６の入口通路である。第２出口通路３０４および第３出口通路３０５は、三方弁２６の出口通路である。

【0033】

図１、２に示すように、第１入口通路３０１は、水−冷媒熱交換器１３から流出した冷媒が流れる流路１０１に連なる。第１出口通路３０３は、コア部１７へ冷媒を導く流路１０２に連なる。したがって、第１入口通路３０１および第１出口通路３０３は、水−冷媒熱交換器１３から流出した冷媒をコア部１７に導く減圧器用通路である。

【0034】

第２入口通路３０２は、コア部１７から流出した冷媒が流れる流路１０３に連なる。したがって、第２入口通路３０２は、コア部１７から流出した冷媒が導入される導入通路である。

【0035】

第２出口通路３０４は、受液器１８、過冷却部１９、冷房用膨張弁２０および蒸発器２２を迂回して冷媒を圧縮機１２の吸入側に導く暖房用流路１０４に連なる。第３出口通路３０５は、受液器１８、過冷却部１９、冷房用膨張弁２０、蒸発器２２を経由して冷媒を圧縮機１２の吸入側に導く冷房用流路１０５に連なる。

【0036】

なお、暖房用流路１０４は、加熱モード時に熱交換器から流出した冷媒を第２減圧器および蒸発器を迂回して圧縮機に導く加熱側流路に対応する。冷房用流路１０５は、冷却モード時に熱交換器から流出した冷媒を第２減圧器および蒸発器を経由して圧縮機に導く冷却側流路に対応する。したがって、第２出口通路３０４は、冷媒を加熱側流路に導出する加熱側導出通路である。第３出口通路３０５は、冷媒を冷却側流路に導出する冷却側導出通路である。この統合弁装置３０の詳細構成については後述する。

【0037】

暖房用膨張弁１５は、第１入口通路３０１から第１出口通路３０３へ流れる冷媒の流量を調整する流量調整弁である。暖房用膨張弁１５は、暖房モード時に、暖房用貯液器１４から流出した冷媒を減圧膨張させる。三方弁２６は、暖房用流路１０４と冷房用流路１０５とを選択的に切り替える。このように、三方弁２６は、ヒートポンプ回路１０内の冷媒の流路を切り替える流路切替弁である。

【0038】

室外熱交換器１６は、車室外空気（すなわち、外気）に晒されるように、車室外に配置された熱交換器である。室外熱交換器１６は、コア部１７、受液器１８および過冷却部１９を含んで構成されている。

【0039】

コア部１７は、冷媒を冷媒以外の熱媒体としての外気と熱交換させる熱交換器である。コア部１７は、冷媒の温度および外気温に応じて、外気から吸熱する吸熱器、または、外気に放熱する放熱器として機能する。コア部１７は、冷房モード時に外気への放熱により冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。コア部１７は、暖房モード時に外気からの吸熱により冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。

【0040】

受液器１８は、コア部１７から流出した冷媒を液冷媒とガス冷媒に分離する。受液器１８は、分離した液冷媒の一部をサイクル内の余剰冷媒として一時的に貯留する。

【0041】

過冷却部１９は、冷房モード時に、受液器１８から流出した液冷媒を外気と熱交換させて冷却する熱交換器である。

【0042】

冷房用膨張弁２０は、冷房モード時に室外熱交換器１６から流出した冷媒を減圧膨張させる。本実施形態の冷房用膨張弁２０は、蒸発器２２の冷媒出口側の冷媒の過熱度が予め定めた範囲となるように、蒸発器２２に流入する冷媒を機械的機構によって減圧膨張させる温度式膨張弁で構成されている。

【0043】

冷房用膨張弁２０の冷媒出口側には、蒸発器２２が接続されている。蒸発器２２は、室内空調ユニット５０の空調ケース５１内のうち、ヒータコア６４の空気流れ上流側に配置されている。蒸発器２２は、冷房用膨張弁２０にて減圧された低圧冷媒を、送風空気との熱交換によって蒸発させるとともに、送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。蒸発器２２の冷媒出口側は、圧縮機１２の冷媒吸入側に接続されている。

【0044】

また、本実施形態のヒートポンプ回路１０には、蒸発器２２と圧縮機１２との間に、蒸発器２２の冷媒流れ下流側と統合弁装置３０の第２出口通路３０４の冷媒流れ下流側とを合流させる合流部２４が設けられている。

【0045】

続いて、室内空調ユニット５０について説明する。室内空調ユニット５０は、車室内最前部の計器盤（すなわち、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５０は、外殻を形成すると共に、その内部に車室内に送風される送風空気の空気通路を形成する空調ケース５１を有している。

【0046】

空調ケース５１の空気流れ最上流側には、車室内空気（すなわち、内気）と外気とを切替導入する内外気切替装置５２が配置されている。そして、内外気切替装置５２の空気流れ下流側には、内外気切替装置５２を介して導入された空気を車室内へ向けて送風する送風機５３が配置されている。送風機５３は、電動送風機で構成されている。送風機５３は、後述する制御装置１００から出力される制御信号によって回転数が制御される。

【0047】

送風機５３の空気流れ下流側には、蒸発器２２およびヒータコア６４が配置されている。蒸発器２２およびヒータコア６４は、送風空気の流れに対して、蒸発器２２、ヒータコア６４の順に配置されている。

【0048】

本実施形態の空調ケース５１には、蒸発器２２の空気流れ下流側に、ヒータコア６４が配置された温風通路５１２と、温風通路５１２を迂回して空気を流すバイパス通路５１４とが設定されている。

【0049】

また、空調ケース５１内には、温風通路５１２に流入する送風空気の風量と、バイパス通路５１４に流入する送風空気の風量とを調整するエアミックスドア５４が配置されている。エアミックスドア５４は、後述する制御装置１００から出力される制御信号により、その作動が制御される。

【0050】

空調ケース５１の空気流れ最下流部には、空調対象空間である車室内へ連通する図示しない開口穴が形成されている。蒸発器２２、ヒータコア６４によって温度調整された空気は、図示しない開口穴を介して車室内へ吹き出される。

【0051】

次に、車両用空調装置１の電気制御部である制御装置１００について説明する。制御装置１００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。なお、制御装置１００の記憶部は、非遷移的実体的記憶媒体で構成される。

【0052】

制御装置１００は、ＲＯＭ等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１２、統合弁装置３０、循環ポンプ６２、内外気切替装置５２、送風機５３、エアミックスドア５４等の各制御機器の作動を制御する。

【0053】

ここで、制御装置１００は、その出力側に接続された各制御機器の作動を制御する制御部が一体に構成されている。例えば、本実施形態では、制御装置１００における統合弁装置３０の作動を制御する構成（例えば、ハードウェア、ソフトウェア）が、統合弁装置３０を駆動する駆動制御部を構成している。

【0054】

続いて、本実施形態の統合弁装置３０の詳細について説明する。図３に示すように、統合弁装置３０は、ボデー部３２、ロッド３４、第１弁体３６、第２弁体３８、第１付勢バネ４０、第２付勢バネ４２およびアクチュエータ４６を備えている。図３に示す矢印ＡＤは、統合弁装置３０のロッド３４の軸心ＣＬに沿って延びる方向（すなわち、ロッド３４の軸方向）である。本実施形態のロッド３４は、その軸心ＣＬが上下方向に沿って延びている。このため、本実施形態では、ロッド３４の軸方向ＡＤが上下方向に一致する方向となっている。軸方向ＡＤの一方側が上方側に対応する。軸方向ＡＤの他方側が下方側に対応する。

【0055】

ボデー部３２は、耐熱性および耐圧性に優れた金属材料で構成されている。ボデー部３２は、耐熱性および耐圧性に優れた樹脂材料で構成されていてもよい。ボデー部３２の内部には、冷媒通路を構成する内部空間３３が形成されている。ボデー部３２は、具体的には、筒状部３２１、仕切部３２２、第１弁座形成部３２３、第２弁座形成部３２４および第３弁座形成部３２５を有している。

【0056】

筒状部３２１は、ボデー部３２の外形を構成する筒状の部材である。筒状部３２１の内部に、仕切部３２２、第１弁座形成部３２３、第２弁座形成部３２４および第３弁座形成部３２５が設けられている。

【0057】

仕切部３２２は、内部空間３３を上方側空間３３ａと下方側空間３３ｂとに仕切る。上方側空間３３ａは、仕切部３２２よりも上方側の空間である。下方側空間３３ｂは、仕切部３２２よりも下方側の空間である。仕切部３２２は、筒状部３２１と別体の部材で構成されている。仕切部３２２は、筒状部３２１に対して圧入等によって固定されている。

【0058】

上方側空間３３ａに、第１弁座形成部３２３、第１弁体３６および第１付勢バネ４０が設けられている。第１弁座形成部３２３、第１弁体３６および第１付勢バネ４０は、暖房用膨張弁１５を構成する。第１弁座形成部３２３は、流量用弁座形成部に対応する。第１弁体３６は、流量調整弁体に対応する。第１付勢バネ４０は、流量用付勢部材に対応する。

【0059】

第１弁座形成部３２３は、第１弁座３２３ａを形成する。第１弁座３２３ａは、第１弁体３６の主弁体３６２が接離する主弁体用弁座である。上方側空間３３ａのうち第１弁座形成部３２３よりも上方側に、第１入口通路３０１が形成されている。上方側空間３３ａのうち第１弁座形成部３２３よりも下方側に、第１出口通路３０３が形成されている。したがって、上方側空間３３ａは、仕切部３２２によって仕切られたボデー部３２の内部のうち第１出口通路３０３を含む第１出口通路側の空間に対応する。

【0060】

第１弁座形成部３２３には、第１入口通路３０１と第１出口通路３０３とを連通するための通路連通孔３０６が形成されている。第１弁座形成部３２３は、筒状部３２１とは別体の部材である。第１弁座形成部３２３は、筒状部３２１に対して圧入等によって固定されている。

【0061】

第１弁体３６は、第１弁座形成部３２３の上方側に配置されている。第１弁体３６は、主弁体３６２と、副弁体３６４とを有する。

【0062】

主弁体３６２は、第１弁座３２３ａに接離する。主弁体３６２は、ロッド３４に固定されていない。主弁体３６２には、ロッド３４が挿通される第１挿通孔３６２ａが形成されている。この第１挿通孔３６２ａは、第１挿通孔３６２ａの内壁面とロッド３４との間に、冷媒が流通する隙間通路３０７が形成されるように、孔径がロッド３４の外径よりも大きくなっている。具体的には、主弁体３６２に形成された第１挿通孔３６２ａは、第２弁体３８に形成された第２挿通孔３８ａよりも孔径が大きくなっている。

【0063】

副弁体３６４は、主弁体３６２が第１弁座３２３ａに当接した状態で、隙間通路３０７の開口面積を調整する弁体である。副弁体３６４は、ロッド３４に固定されている。このため、副弁体３６４は、ロッド３４と一体となって移動可能に構成されている。副弁体３６４は、主弁体３６２よりも外径が小さい弁体で構成されている。副弁体３６４は、主弁体３６２の上方側に配置されている。

【0064】

副弁体３６４は、上方側へ、すなわち、主弁体３６２が第１弁座３２３ａから離れる側へ主弁体３６２を押圧する押圧部としても機能する。主弁体３６２を第１弁座３２３ａから離れる側に変位させるために、主弁体３６２には、ロッド３４を上方側に移動させた際に、副弁体３６４に当接する副弁当接部３６２ｂが設けられている。副弁当接部３６２ｂは、主弁体３６２に対して連結されている。副弁当接部３６２ｂは、片側に底を有する筒状部材である。筒状部材の側壁に開口部が形成されている。

【0065】

第１付勢バネ４０は、主弁体３６２の上方側に配置されている。第１付勢バネ４０は、下方側へ、すなわち、主弁体３６２が第１弁座３２３ａに向かう側へ主弁体３６２を付勢する付勢部材である。第１付勢バネ４０は、コイルバネである。

【0066】

ロッド３４が下方側から上方側へ移動し、副弁体３６４が副弁当接部３６２ｂに当接し、副弁体３６４が副弁当接部３６２ｂを上方側へ押すことで、上方側へロッド３４が主弁体３６２を付勢する。これにより、主弁体３６２が第１弁座３２３ａから離れる。主弁体３６２と第１弁座３２３ａとの間の隙間３０８および通路連通孔３０６を介して、第１入口通路３０１と第１出口通路３０３とが連通する。この結果、第１入口通路３０１と第１出口通路３０３との間の流量調整通路が開放状態となる。開放状態とは、冷媒をほとんど減圧しないで、第１入口通路３０１から第１出口通路３０３へ冷媒を流す状態である。開放状態では、流量調整通路の開口面積が所定の大きさとされる。開放状態では、主として、主弁体３６２と第１弁座３２３ａとの間の隙間３０８と通路連通孔３０６とが流量調整通路を構成する。

【0067】

ロッド３４が上方側から下方側へ移動し、副弁体３６４が副弁当接部３６２ｂから離れることで、ロッド３４が主弁体３６２を付勢しない状態となる。この状態のとき、下方側へ第１付勢バネ４０が主弁体３６２を付勢する。これにより、主弁体３６２が第１弁座３２３ａに当接して、主弁体３６２と第１弁座３２３ａとの間の隙間３０８が無くなる。通路連通孔３０６および隙間通路３０７を介して、第１入口通路３０１と第１出口通路３０３とが連通する。この結果、第１入口通路３０１と第１出口通路３０３との間の流量調整通路が絞り状態となる。絞り状態では、隙間通路３０７と通路連通孔３０６とが流量調整通路を構成する。絞り状態とは、流量調整通路の開口面積が開放状態よりも小さい状態である。すなわち、絞り状態とは、第１入口通路３０１から第１出口通路３０３へ流れる冷媒の流れを、開放状態よりも絞る状態である。この絞り状態においては、ロッド３４が上方側から下方側へ移動するにつれて、副弁体３６４が隙間通路３０７の開口面積を小さくする。

【0068】

このように、第１弁体３６は、ロッド３４が上方側に移動し、主弁体３６２が第１弁座３２３ａから離れると、開放状態になる。また、第１弁体３６は、ロッド３４が下方側に移動し、主弁体３６２が第１弁座形成部３２３に当接すると、冷媒の減圧作用を発揮する絞り状態となる。すなわち、第１弁体３６は、開放状態と絞り状態とを切り替えることができるように構成されている。

【0069】

さらに、第１弁体３６は、絞り状態において、副弁体３６４を変位させることで隙間通路３０７の開口面積を所望の大きさに調整可能となっている。すなわち、第１弁体３６は、絞り状態において、第１出口通路３０３から流出する冷媒の圧力を所望の圧力まで減圧することが可能になっている。換言すると、第１弁体３６は、絞り状態のときに、冷媒の流量を調整することができるように構成されている。

【0070】

本実施形態では、副弁体３６４を変位させることで、隙間通路３０７の通路開度を微調整する構成としている。これにより、主弁体３６２によって通路開度を微調整する場合に比べてロッド３４を移動させる際に必要となる駆動力を低減することができる。

【0071】

下方側空間３３ｂに、第２弁座形成部３２４、第３弁座形成部３２５、第２弁体３８および第２付勢バネ４２が設けられている。第２弁座形成部３２４、第３弁座形成部３２５、第２弁体３８および第２付勢バネ４２は、三方弁２６を構成する。第２弁体３８は、流路切替弁体に対応する。第２弁座形成部３２４は、流路切替弁体の仕切部側に配置された切替用弁座形成部に対応する。第２付勢バネ４２は、切替用付勢部材に対応する。

【0072】

下方側空間３３ｂのうち第２弁座形成部３２４よりも上方側に、第２出口通路３０４が形成されている。したがって、下方側空間３３ｂは、仕切部３２２によって仕切られたボデー部３２の内部のうち第２出口通路３０４を含む第２出口通路側の空間に対応する。下方側空間３３ｂのうち第２弁座形成部３２４と第３弁座形成部３２５との間に、第２入口通路３０２が形成されている。第３弁座形成部３２５には、第２入口通路３０２に連通する通路連通孔が形成されている。その通路連通孔が第３出口通路３０５を構成している。

【0073】

第２弁座形成部３２４は、第２弁体３８よりも上方側に配置されている。第２弁座形成部３２４は、第２弁座３２４ａを形成する。第２弁座３２４ａは、第２弁体３８のうち上方側、すなわち、第２弁体３８のうち仕切部３２２側が接離する。第２弁座３２４ａは、流路切替弁体のうち仕切部側が接離する切替用弁座に対応する。第２弁座形成部３２４は、連結部３２６を介して、仕切部３２２とつながっている。本実施形態では、第２弁座形成部３２４は、仕切部３２２と一体の部材として構成されている。一体の部材とは、継ぎ目が無く連続した部材である。

【0074】

第３弁座形成部３２５は、第２弁体３８よりも下方側に配置されている。第３弁座形成部３２５は、第３弁座３２５ａを形成する。第３弁座３２５ａは、第２弁体３８のうち下方側、すなわち、第２弁体３８のうち仕切部３２２から離れた側が接離する。第３弁座形成部３２５は、筒状部３２１と一体の部材として構成されている。

【0075】

第２弁体３８は、軸方向ＡＤにおける第２弁座形成部３２４と第３弁座形成部３２５との間に配置されている。第２弁体３８は、第２弁座形成部３２４の弁座３２４ａに当接する部分と第３弁座形成部３２５の弁座３２５ａに当接する部分とのそれぞれに、パッキン３８２、３８４が設けられている。第２弁体３８は、ロッド３４に固定されていない。第２弁体３８には、ロッド３４が挿通される第２挿通孔３８ａが形成されている。この第２挿通孔３８ａは、ロッド３４と第２挿通孔３８ａの内壁面との間に殆ど冷媒が流通しない微小な隙間通路が形成されるように、孔径がロッド３４の外径よりも若干大きくなっている。

【0076】

第２付勢バネ４２は、第２弁体３８よりも上方側に配置されている。第２付勢バネ４２は、下方側へ、すなわち、第２弁体３８が第３出口通路３０５を塞ぐ方向へ第２弁体３８を付勢する付勢部材である。第２付勢バネ４２は、コイルバネである。第２付勢バネ４２の付勢によって、第２弁体３８が第３弁座３２５ａに当接する。これにより、第２入口通路３０２が第２出口通路３０４に連通する一方で第３出口通路３０５が塞がれる第１連通状態になる。

【0077】

第２付勢バネ４２の付勢に逆らって、ロッド３４に設けられた押圧部３４２によって、第２弁体３８が上方側へ押圧される。このとき、上方側へ、すなわち、第２出口通路３０４を塞ぐ方向へ、第２弁体３８が付勢される。上方側へ第２弁体３８が付勢されると、第２弁体３８が第２弁座形成部３２５に当接する。これにより、第２入口通路３０２が第３出口通路３０５に連通する一方で第２出口通路３０４が塞がれる第２連通状態になる。

【0078】

なお、第２弁体３８は、押圧部３４２との当接状態が解除されると、第２付勢バネ４２の付勢力によって、下方側に移動する。これにより、第２弁体３８は、第１連通状態になる。

【0079】

ロッド３４は、第１弁体３６と第２弁体３８とを連動させる軸部材である。ロッド３４は、その軸心ＣＬに沿って移動することにより、第１弁体３６と第２弁体３８とを変位させる。ロッド３４は、その軸心ＣＬに沿って延びる１本の棒状の部材で構成されている。ロッド３４には、主弁体３６２および第２弁体３８が装着されている。また、ロッド３４には、副弁体３６４、第２弁体３８を押圧する押圧部３４２が一体に設けられている。そして、ロッド３４は、その上端部がアクチュエータ４６に接続され、アクチュエータ４６から出力される駆動力によって軸方向ＡＤに移動する。

【0080】

仕切部３２２には、ロッド３４が挿通される第３挿通孔３２２ａが形成されている。統合弁装置３０は、ロッド３４が摺動可能な状態で、第３挿通孔３２２ａの内壁面とロッド３４との間の隙間を密閉する密閉部材４４を備える。密閉部材４４は、リング状の弾性部材である。密閉部材４４は、仕切部３２２の上方側に設けられたカバー部３２２ｂに覆われている。密閉部材４４により、第１出口通路３０３を流れる冷媒が、第３挿通孔３２２ａの内壁面とロッド３４との間の隙間から第２出口通路３０４に流入することを防止することができる。

【0081】

仕切部３２２は、第３挿通孔３２２ａの周縁部から三方弁２６に向かって延びる筒状部３２７を有する。筒状部３２７の内部にロッド３４が挿通されている。筒状部３２７は、第２付勢バネ４２を支持している。

【0082】

アクチュエータ４６は、ロッド３４を軸方向ＡＤに移動させる駆動力を出力する駆動部である。本実施形態のアクチュエータ４６は、回転運動を直線運動（すなわち、スライド運動）に変換して出力する直動型のアクチュエータで構成されている。

【0083】

本実施形態のアクチュエータ４６は、通電により回転駆動力を発生させる電動モータ、動力変換機構等を備えている。電動モータは、入力されるパルス信号に応じて回転角度を制御可能なステッピングモータで構成されている。動力変換機構は、電動モータの出力軸の回転運動を直動運動に変換して、ロッド３４を軸方向ＡＤに移動させる機構である。

【0084】

ここで、図４は、統合弁装置３０における第１出口通路３０３、第２出口通路３０４、第３出口通路３０５のそれぞれの開口面積と、ロッド３４の位置との関係を示す特性図である。図４では、第１出口通路３０３の開口面積の変化を実線で示し、第２出口通路３０４の開口面積の変化を破線で示し、第３出口通路３０５の開口面積の変化を一点鎖線で示している。第１出口通路３０３の開口面積は、第１弁体３６によって調整される流量調整通路の通路断面積である。第２出口通路３０４、第３出口通路３０５のそれぞれの開口面積は、第２弁体３８によって調整される第２出口通路３０４、第３出口通路３０５のそれぞれの通路断面積である。第１出口通路３０３、第２出口通路３０４、第３出口通路３０５のそれぞれの開口面積は、冷媒が流れるのに有効な通路断面積である。

【0085】

統合弁装置３０は、図４に示すように、ロッド３４の位置を変化させることで、第１出口通路３０３、第２出口通路３０４、第３出口通路３０５のそれぞれの開口面積を調整可能となっている。ロッド３４の位置が最下方位置のときが、図３に示す統合弁装置３０の状態に対応する。ロッド３４の位置が暖房位置のときが、図５に示す統合弁装置３０の状態に対応する。ロッド３４の位置が冷媒位置のときが、図６に示す統合弁装置３０の状態に対応する。

【0086】

具体的には、ロッド３４の位置が最下方位置のとき、図３に示すように、ロッド３４の押圧部３４２が、第２弁体３８から離れている。このため、第２付勢バネ４２が第２弁体３８を付勢する。ロッド３４は第２弁体３８を付勢しない。これにより、第２弁体３８が第２弁座３２４ａから離れ、第２弁体３８が第３弁座３２５ａに当接する。この結果、第２出口通路３０４が全開し、第３出口通路３０５が全閉する。すなわち、図４に示すように、第２出口通路３０４の開口面積が最大になり、第３出口通路３０５の開口面積が０になる。よって、図３に示すように、第２弁体３８は、第２入口通路３０２を第２出口通路３０４に連通させる一方で第３出口通路３０５を塞ぐ第１連通状態になる。

【0087】

このとき、図３に示すように、第１弁体３６の副弁体３６４が副弁当接部３６２ｂから離れる。このため、第１付勢バネ４０は主弁体３６２を付勢する。ロッド３４は主弁体３６２を付勢しない。これにより、主弁体３６２が第１弁座３２３ａに当接する。さらに、副弁体３６４が主弁体３６２に当接して、隙間通路３０７が閉じられる。この結果、第１出口通路３０３が全閉する。すなわち、図４に示すように、第１出口通路３０３の開口面積が０になる。このときでは、第１出口通路３０３が全閉状態となるので、ヒートポンプ回路１０における冷媒の循環が停止される。

【0088】

ロッド３４が最下方位置よりも上方側へ移動し、ロッド３４の位置が暖房位置になる。このとき、図５に示すように、ロッド３４の押圧部３４２は、第２弁体３８から離れたままである。このため、最下方位置のときと同様に、第２弁体３８は、第１連通状態になる。

【0089】

このとき、第１弁体３６の副弁体３６４が主弁体３６２から離れる。このため、隙間通路３０７および通路連通孔３０６を介して、第１入口通路３０１と第１出口通路３０３とが連通する。よって、第１入口通路３０１から第１出口通路３０３へ流れる冷媒が所望の圧力まで減圧される。

【0090】

さらに、第２付勢バネ４２が第２弁体３８を付勢して、ロッド３４が第２弁体３８を付勢しないことで、第２弁体３８が第１連通状態を保持する。このため、第１連通状態のときに、ロッド３４の位置を変更して、副弁体３６４の位置を微調整することができる。これにより、図４中の可変絞り使用域において、第１出口通路３０３の開口面積を変更することができる。

【0091】

このように、ロッド３４の位置が可変絞り使用域であるとき、押圧部３４２は第２弁体３８から離れている。このため、第２付勢バネ４２が第２弁体３８を付勢して、ロッド３４が第２弁体３８を付勢しないことで、第２弁体３８が第１連通状態を保持することができる。そして、第２弁体３８が第１連通状態のときに、ロッド３４が第１弁体３６の副弁体３６４を付勢することで、第１弁体３６が冷媒の流量を調整することができる。

【0092】

なお、図３に示すように、ロッド３４の位置が軸方向ＡＤの最も下方側に位置するときにおいて、押圧部３４２と第２弁体３８との軸方向ＡＤでの距離Ｌ２が、副弁体３６４と副弁当接部３６２ｂとの軸方向ＡＤでの距離Ｌ１と等しい、または、それよりも長くなっている。このため、ロッド３４の位置が、第１出口通路３０３の開口面積を変更できる範囲である可変絞り使用域内であるときに、押圧部３４２が第２弁体３８から離れた状態となる。

【0093】

また、ロッド３４が暖房位置よりも上方側へ移動して、ロッド３４の位置が冷房位置になると、図６に示すように、ロッド３４の押圧部３４２が第２弁体３８に当接する。第２付勢バネ４２の付勢に逆らって、上方側へロッド３４が第２弁体３８を付勢する。これにより、第２弁体３８が第３弁座３２５ａから離れ、第２弁体３８が第２弁座３２４ａに当接する。この結果、第２出口通路３０４が全閉し、第３出口通路３０５が全開する。すなわち、図４に示すように、第２出口通路３０４の開口面積が０になり、第３出口通路３０５の開口面積が最大になる。よって、図６に示すように、第２弁体３８は、第２入口通路３０２を第３出口通路３０５に連通させる一方で第２出口通路３０４を塞ぐ第２連通状態になる。

【0094】

このとき、第１弁体３６の副弁体３６４が副弁当接部３６２ｂに当接する。ロッド３４が上方側へ主弁体３６２を付勢する。これにより、主弁体３６２が第１弁座３２３ａから離れる。このため、主弁体３６２と第１弁座３２３ａとの間の隙間３０８および通路連通孔３０６を介して、第１入口通路３０１と第１出口通路３０３とが連通する。よって、第１入口通路３０１から第１出口通路３０３へ流れる冷媒は、殆ど減圧されることなく室外熱交換器１６のコア部１７に流入する。

【0095】

このように、第２弁体３８は、軸方向ＡＤに移動することにより、第１連通状態と第２連通状態とを択一的に切り替えることができる。第１弁体３６は、軸方向ＡＤに移動することにより、第１入口通路３０１から第１出口通路３０３へ冷媒を流す開放状態と、第１入口通路３０１から第１出口通路３０３へ流れる冷媒の流れを開放状態よりも絞る絞り状態とを切り替えることができる。また、第１弁体３６は、絞り状態のときに冷媒の流量を調整することができる。すなわち、第１弁体３６は、開放状態と可変絞り状態とを切り替えることができる。

【0096】

さらに、図４に示すように、第１弁体３６が可変絞り状態から開放状態へ切り替わるためのロッド３４の移動方向と、第１弁体３６が可変絞り状態のときに冷媒の流量を増大させるためのロッド３４の移動方向とは、どちらも同じ上方側である。すなわち、第１出口通路３０３の開口面積を増大させる方向が、軸方向ＡＤの一方側へ向かうロッド３４の移動方向と同じである。

【0097】

このため、第１出口通路３０３の開口面積を増大させる方向が、軸方向ＡＤの一方側へ向かうロッド３４の移動方向と同じでない場合と比較して、第１弁体３６の制御がしやすくなっている。例えば、本実施形態と異なり、第１弁体３６が可変絞り状態から開放状態へ切り替わるためのロッド３４の移動方向と、第１弁体３６が可変絞り状態のときに冷媒の流量を増大させるためのロッド３４の移動方向とが反対である場合が考えられる。この場合、第１弁体３６が可変絞り状態において、第１出口通路３０３の開口面積を小さくしすぎると、第１弁体３６が開放状態になってしまう。これに対して、本実施形態によれば、第１弁体３６が可変絞り状態において、第１出口通路３０３開口面積を小さくしすぎたときに第１弁体３６が開放状態になることを回避できる。

【0098】

次に、本実施形態の車両用空調装置１の作動を説明する。本実施形態の車両用空調装置１は、制御装置１００による各制御機器の制御により、運転モードを冷房モードおよび暖房モードに切り替え可能となっている。以下、車両用空調装置１の冷房モードおよび暖房モードにおける作動を説明する。

【0099】

（冷房モード）
制御装置１００は、運転モードが冷房モードに設定されると、図７に示すように、バイパス通路５１４を開く位置にエアミックスドア５４を制御する。これにより、冷房モード時の室内空調ユニット５０は、蒸発器２２を通過した後の送風空気の全流量がバイパス通路５１４を通過する構成となる。なお、制御装置１００は、水−冷媒熱交換器１３にて冷媒と不凍液との熱交換が行われないように、循環ポンプ６２を停止させる。

【0100】

また、制御装置１００は、ロッド３４の位置が図６に示す冷房位置となるように、アクチュエータ４６を制御する。これにより、ヒートポンプ回路１０は、冷房モードの冷媒回路になる。

【0101】

冷房モードの冷媒回路では、圧縮機１２から吐出された高圧冷媒が、水−冷媒熱交換器１３に流入する。この際、循環ポンプ６２が停止しているので、水−冷媒熱交換器１３では、高圧冷媒が不凍液と殆ど熱交換することなく統合弁装置３０に流入する。

【0102】

図６に示すように、冷房モード時では、暖房用膨張弁１５が開放状態になる。このため、統合弁装置３０の第１入口通路３０１に流入した高圧冷媒は、殆ど減圧されることなく、第１出口通路３０３から流出する。第１出口通路３０３から流出した高圧冷媒は、室外熱交換器１６のコア部１７に流入する。そして、コア部１７に流入した高圧冷媒は、外気に放熱した後、統合弁装置３０の第２入口通路３０２に流入する。冷房モード時では、三方弁２６は、第２連通状態になる。このため、第２入口通路３０２に流入した高圧冷媒は、第３出口通路３０５を介して、受液器１８に流入する。

【0103】

図７に示すように、受液器１８に流入した高圧冷媒は、気相冷媒と液相冷媒とに分離される。受液器１８に貯留された液冷媒は過冷却部１９に流入する。過冷却部１９に流入した高圧冷媒は、外気に放熱した後、冷房用膨張弁２０に流入して、低圧冷媒となるまで減圧される。冷房用膨張弁２０にて減圧された冷媒は、蒸発器２２に流入し、車室内へ送風する送風空気から吸熱して蒸発した後、再び圧縮機１２に吸入される。

【0104】

以上の如く、冷房モード時には、ヒートポンプ回路１０の蒸発器２２にて送風空気が冷却された後、ヒータコア６４にて加熱されることなく、車室内に吹き出される。これにより、車室内の冷房が実現される。

【0105】

（暖房モード）
制御装置１００は、運転モードが暖房モードに設定されると、図８に示すように、バイパス通路５１４を閉じる位置にエアミックスドア５４を制御する。これにより、暖房モード時の室内空調ユニット５０は、蒸発器２２を通過した後の送風空気の全流量が温風通路５１２を通過する構成となる。なお、制御装置１００は、水−冷媒熱交換器１３にて冷媒と不凍液との熱交換が行われるように、循環ポンプ６２を作動させる。

【0106】

また、制御装置１００は、ロッド３４の位置が図５に示す暖房位置となるように、アクチュエータ４６を制御する。これにより、ヒートポンプ回路１０は、暖房モードの冷媒回路になる。

【0107】

暖房モードの冷媒回路では、圧縮機１２から吐出された高圧冷媒が、水−冷媒熱交換器１３の第１熱交換部１３２に流入し、高圧冷媒が有する熱が、不凍液およびヒータコア６４を介して送風空気に放熱される。水−冷媒熱交換器１３で放熱された高圧冷媒は、暖房用貯液器１４にて気液分離される。そして、暖房用貯液器１４にて分離された液冷媒が、統合弁装置３０に流入する。

【0108】

図５に示すように、暖房モード時では、暖房用膨張弁１５が可変絞り状態になる。このため、統合弁装置３０の第１入口通路３０１に流入した高圧冷媒は、低圧冷媒となるまで減圧された後、第１出口通路３０３から流出する。このとき、制御装置１００は、圧縮機１２の冷媒吸入側の冷媒の過熱度が予め定めた範囲となるように、第１出口通路３０３の開口面積（すなわち、制御装置１００は、流量調整通路を構成する隙間通路３０７の開口面積）を調整する。

【0109】

第１出口通路３０３から流出した冷媒は、室外熱交換器１６のコア部１７に流入する。コア部１７に流入した冷媒は、外気から吸熱して蒸発する。そして、コア部１７にて蒸発したガス冷媒は、統合弁装置３０の第２入口通路３０２に流入する。暖房モード時では、三方弁２６は、第１連通状態になる。このため、第２入口通路３０２に流入した低圧冷媒は、第２出口通路３０５から流出して、暖房用流路１０４を流れる。

【0110】

図８に示すように、統合弁装置３０から流出したガス冷媒は、暖房用流路１０４を介して、圧縮機１２の冷媒吸入側に流れ、再び圧縮機１２にて圧縮される。

【0111】

以上の如く、暖房モード時には、ヒートポンプ回路１０における高圧冷媒が有する熱によって、間接的に送風空気が加熱される。そして、室内空調ユニット５０で加熱された送風空気が車室内に吹き出される。これにより、車室内の暖房が実現される。

【0112】

（暖房モードの起動時）
暖房モードの起動時における統合弁装置３０の作動について説明する。暖房モードの起動時には、圧縮機の停止状態から暖房モードで圧縮機を作動させたときの作動開始直後からの所定期間や、冷房モードから暖房モードへ運転モードを切り換えた直後からの所定期間が該当する。

【0113】

本実施形態では、図９に示すように、暖房モード時において、統合弁装置３０の第２入口通路３０２の冷媒圧力Ｐ１が第３出口通路３０５の冷媒圧力Ｐ２よりも低く、かつ、両者の圧力差が所定値よりも大きいときに、その圧力差によって第２弁体３８が第３出口通路３０５を開くようになっている。その圧力差が所定値よりも小さいときに、第２弁体３８が第３出口通路３０５を塞ぐようになっている。具体的には、その圧力差が所定値よりも大きいときに、第２弁体３８が第３出口通路３０５を開くように、第２付勢バネ４２の付勢力が設定されている。所定値は、０よりも大きな圧力値である。

【0114】

ロッド３４は、段差部３４４を有する。段差部３４４は、第２弁体３８の上方側に位置する。段差部３４４は、ロッド３４が移動停止の状態で、第２弁体３８が上方側へ移動したときに、第２弁体３８の移動を停止させるストッパとして機能する。

【0115】

暖房モードの起動直後では、ロッド３４の位置が暖房位置とされる。このため、図５に示すように、第２弁体３８は第３出口通路３０５を塞いでいる。しかし、図８中の低圧流路１０６の冷媒圧力は、暖房モードの起動直後から低下していく。図８中の蒸発器前流路１０７の冷媒圧力は、蒸発器前流路１０７が配置されている場所の雰囲気温度に相当する飽和圧力に維持される。ただし、冷房モードから暖房モードへ切り換えた場合の暖房起動時では、蒸発器前流路１０７の冷媒圧力は、雰囲気温度相当の飽和圧力より高いと考えられる。

【0116】

なお、低圧流路１０６は、暖房用膨張弁１５で減圧されて圧縮機１２から吐出された高圧冷媒よりも低圧とされた低圧冷媒が圧縮機１２に向かって流れる冷媒流路である。低圧流路１０６は、暖房モード時の暖房用膨張弁１５の冷媒出口と圧縮機１２の冷媒吸入口との間の冷媒流路である。蒸発器前流路１０７は、第２弁体３８が図５に示す位置（すなわち、第２弁体３８が第３出口通路３０５を塞ぐ位置）にあるときの第２弁体３８と蒸発器２２の冷媒入口との間の冷媒流路である。

【0117】

このため、第２入口通路３０２の冷媒圧力Ｐ１が第３出口通路３０５の冷媒圧力Ｐ２よりも低くなる。そして、両者の圧力差が所定値よりも大きくなると、図９に示すように、両者の圧力差によって、第２弁体３８が上方側に移動する。第２弁体３８は、段差部３４４に当接する。

【0118】

これにより、第２弁体３８は、第２出口通路３０４を開いた状態のまま、第３出口通路３０５を開く。すなわち、第２弁体３８は、蒸発器２２を介さずに、図１０中の蒸発器前流路１０７を低圧流路１０６に連通させる。

【0119】

このため、暖房モードの起動時では、蒸発器前流路１０７に寝込んだ液冷媒が、図９に示すように、統合弁装置３０の第３出口通路３０５から第２出口通路３０４に流れる。図１０に示すように、第２出口通路３０４から流出した冷媒が、暖房用流路１０４を介して、圧縮機１２に吸入される。

【0120】

このとき、図９に示す第２弁体３８と第３弁座形成部３２５の弁座３２５ａとの間の隙間が、蒸発器２２を迂回して蒸発器前流路１０７を低圧流路１０６に連通させる連通部３１０となる。本実施形態では、蒸発器前流路１０７に存在する冷媒が低圧流路１０６に流れるときに、蒸発器２２よりも連通部３１０の方に多くの冷媒が流れるように、この連通部３１０の流路抵抗が蒸発器２２の流路抵抗よりも小さく設定されている。この連通部３１０の流路抵抗が所望の流路抵抗となるように、連通部３１０の通路断面積の大きさが設定されている。すなわち、第２弁体３８と第３弁座形成部３２５の弁座３２５ａとの間の隙間寸法が設定されている。

【0121】

このため、暖房モードの起動時では、図１０中の矢印で示すように、蒸発器前流路１０７に寝込んだ冷媒の大部分が、蒸発器２２を迂回して圧縮機１２に流入して回収される。このとき、蒸発器２２には冷媒がほとんど流れない。このため、蒸発器前流路１０７に寝込んだ冷媒が蒸発器２２のみを経由して圧縮機１２に流入する場合と比較して、蒸発器を２２経由する冷媒を少なくすることができる。よって、冷媒の回収時における蒸発器２２の温度低下を抑制することができる。よって、蒸発器２２のフロストや凍結臭の発生を抑制することができる。

【0122】

さらに、これによれば、蒸発器前流路１０７のうち冷房用膨張弁２０よりも第２弁体３８側に寝込んだ冷媒を、冷房用膨張弁２０および蒸発器２２を経由して圧縮機１２へ流入させる場合と比較して、速やかに冷媒を回収することができる。よって、暖房モード時におけるヒートポンプ回路１０の冷媒不足状態を回避することができる。

【0123】

なお、本実施形態では、蒸発器２２と連通部３１０とのうち連通部３１０のみを経由して、蒸発器前流路１０７の冷媒の大部分が低圧流路１０６に流れるように、この連通部３１０の流路抵抗が設定されていた。しかしながら、蒸発器２２と連通部３１０との両方を経由して、蒸発器前流路１０７の冷媒が低圧流路１０６に流れるように、この連通部３１０の流路抵抗が設定されていてもよい。例えば、連通部３１０の流路抵抗が蒸発器２２の流路抵抗と同じに設定されていてもよい。この場合であっても、蒸発器２２のみを経由して蒸発器前流路１０７の冷媒が低圧流路１０６に流れる場合と比較して、冷媒の回収時における蒸発器２２の温度低下を抑制することができる。よって、蒸発器２２のフロストや凍結臭の発生を抑制することができる。

【0124】

また、冷媒が冷房用膨張弁２０および蒸発器２２のみを経由して圧縮機１２に回収される場合、冷房用膨張弁２０の通路開度によっては、冷媒の回収に時間がかかる。この場合、暖房モードの起動時にヒートポンプ回路１０が冷媒不足の状態になる恐れがある。

【0125】

これに対して、本実施形態によれば、蒸発器前流路１０７のうち冷房用膨張弁２０よりも第２弁体３８側の部分に寝込んだ冷媒の少なくとも一部を、冷房用膨張弁２０および蒸発器２２を迂回して圧縮機１２に流入させることができる。このため、冷媒が冷房用膨張弁２０および蒸発器２２のみを経由して圧縮機１２に回収される場合と比較して、速やかに冷媒を回収することができる。よって、暖房モード時におけるヒートポンプ回路１０の冷媒不足を抑制することができる。

【0126】

その後、圧力差が所定値よりも小さくなると、第２弁体３８は、第３出口通路３０５を閉じる。これにより、図８に示すように、暖房モード時において、蒸発器２２を迂回して蒸発器前流路１０７が低圧流路１０６に連通しない状態となる。すなわち、蒸発器２２を経由せずに蒸発器前流路１０７が低圧流路１０６に連通する流路が遮断される。

【0127】

このように、低圧流路１０６の冷媒圧力と蒸発器前流路１０７の冷媒圧力との圧力差が所定値よりも小さいときに、第２弁体３８は、蒸発器を迂回して蒸発器前流路１０７を低圧流路１０６に連通させない。なお、圧力差が所定値よりも小さいときには、圧力差が無いときも含まれる。

【0128】

以上の説明の通り、本実施形態では、統合弁装置３０の三方弁２６は、差圧弁機能を有している。すなわち、三方弁２６の第２弁体３８は、暖房モード時において、暖房用流路１０４を開いた状態に維持しつつ、低圧流路１０６の冷媒圧力が蒸発器前流路１０７の冷媒圧力よりも低いときの両者の圧力差によって冷房用流路１０５を開く。これにより、暖房モードの起動時に、蒸発器２２を介さずに、蒸発器前流路１０７が低圧流路１０６に連通する。

【0129】

ところで、本実施形態のヒートポンプ回路１０を次のように変更することが考えられる。すなわち、統合弁装置３０の三方弁２６は、本実施形態の差圧弁機能を有していない。ヒートポンプ回路１０は、統合弁装置３０の第２弁体３８が冷房用流路１０５を閉じた状態のときに、蒸発器２２を介さずに、蒸発器前流路１０７を低圧流路１０６に連通させる連通流路と、連通流路を開閉する制御弁とを備える。そして、制御装置１００は、低圧流路１０６の冷媒圧力が蒸発器前流路１０７の冷媒圧力よりも低いときに、連通流路を開くように制御弁を制御する。これによっても、本実施形態と同じ効果が得られる。

【0130】

しかし、この場合、ヒートポンプ回路１０に対して、流路切替部としての連通流路と開閉弁とを追加する必要がある。これに対して、本実施形態によれば、ヒートポンプ回路１０に対して冷媒を回収するための流路切替部を追加することなく、暖房モードの起動時に蒸発器前流路１０７の冷媒を回収することができる。

【0131】

さらに、本実施形態のヒートポンプ回路１０は、差圧弁機能を有する三方弁と暖房用膨張弁とが統合された統合弁装置３０を用いている。これにより、ヒートポンプ回路１０を構成する構成部品の点数を少なくでき、ヒートポンプサイクル装置２を簡素化することができる。

【0132】

（第２実施形態）
図１１に示すように、本実施形態の統合弁装置３０は、筒状部３２７の第２弁体３８側の端部３２７ａの位置が、第１実施形態の統合弁装置３０と異なる。

【0133】

本実施形態では、第２弁体３８が第２弁座３２４ａに当接して第２出口通路３０４を塞ぐときに、筒状部３２７の端部３２７ａが第２弁体３８に当接する位置にある。図１２に示すように、筒状部３２７の端部３２７ａは、環状であり、第２弁座３２４ａの内周側に位置する。これにより、筒状部３２７の端部３２７ａと、第２弁座３２４ａとによって、第２弁体３８に当接する２重の環状の弁座が形成されている。

【0134】

これによれば、冷房モード時に、すなわち、第２弁体３８が第２出口通路３０４を塞ぐ第２連通状態のときに、第１出口通路３０３を流れる高圧冷媒が、挿通孔３２２ａの内壁面とロッド３４との間の隙間から第２出口通路３０４に流入することを防止することができ
また、図１３に示すように、暖房モード時では、第２弁体３８が第２弁座３２４ａと筒状部３２７の端部３２７ａとの両方から離れる。これにより、第２弁体３８は、第１連通状態とする。

【0135】

また、図１４に示すように、暖房モードの起動時では、第１実施形態と同様に、第２弁体３８は、第２出口通路３０４を開いた状態で、第３出口通路３０５を開く。このため、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0136】

（第３実施形態）
図１５に示すように、本実施形態では、室外熱交換器１６が、コア部１７、受液器１８および過冷却部１９が一体化されたモジュールとして構成されている。さらに、統合弁装置３０のボデー部３２が、受液器１８の内側に収容されている。ヒートポンプ回路１０の他の構成は、第１実施形態と同じである。

【0137】

具体的には、室外熱交換器１６は、コア部１７と、過冷却部１９と、一対のヘッダタンク１６２、１６４と、受液器１８とを備えている。

【0138】

コア部１７と過冷却部１９とは、上下方向に積層されている。本実施形態では、コア部１７が過冷却部１９の上方側に配置されている。一対のヘッダタンク１６２、１６４は、コア部１７および過冷却部１９の積層方向に対して交差する方向で、コア部１７および過冷却部１９の両側に配置されている。

【0139】

コア部１７は、内部を冷媒が通過する複数のチューブ１７２と、冷媒と外気との熱交換を促進する複数のフィン１７４とを有する。複数のチューブ１７２のそれぞれは、互いに間をあけて上下方向に積層されている。複数のフィン１７４は、複数のチューブ１７２のうち隣り合うチューブの間に配置されている。複数のチューブ１７２のそれぞれの両側は、一対のヘッダタンク１６２、１６４のそれぞれに接続されている。

【0140】

過冷却部１９は、コア部１７と同様に、複数のチューブ１９２と、複数のフィン１９４とを有する。複数のチューブ１９２のそれぞれの両側は、一対のヘッダタンク１６２、１６４のそれぞれに接続されている。

【0141】

一対のヘッダタンク１６２、１６４は、上下方向に延びている。一対のヘッダタンク１６２、１６４のうちコア部１７の複数のチューブ１７２が接続されている部位は、コア部１７の複数のチューブ１７２を流れる冷媒の分配と集合とを行う。一対のヘッダタンク１６２、１６４のうち過冷却部１９の複数のチューブ１９２が接続されている部位は、過冷却部１９の複数のチューブ１９２を流れる冷媒の分配と集合とを行う。

【0142】

受液器１８は、一対のヘッダタンク１６２、１６４のうち一方のヘッダタンク１６２の隣りに配置されている。受液器１８は、受液器の外形をなすハウジング１８２を備える。ハウジング１８２は、一対のヘッダタンク１６２、１６４の延伸方向、すなわち、上下方向に延びている。ハウジング１８２は、筒状である。ハウジング１８２の内側に液溜め部１８４が形成されている。液溜め部１８４は、液冷媒を一時的に貯留する。液溜め部１８４は、ハウジング１８２の内側のうち統合弁装置のボデー部３２よりも下方側の空間である。

【0143】

本実施形態の統合弁装置３０は、第１実施形態の統合弁装置３０と同じ構造である。統合弁装置３０のボデー部３２は、ハウジング１８２の内側のうち液溜め部１８４よりも上方側に配置されている。ボデー部３２の第３出口通路３０５に、暖房モード時に液溜め部１８４に存在する冷媒を吸い上げて圧縮機１２に導くための管１８６が接続されている。管１８６は、ボデー部３２から下方に向かって延びている。すなわち、管１８６は、ボデー部３２から液溜め部１８４の下端に向かって延びている。

【0144】

ハウジング１８２のうちボデー部３２が収容される部位には、第１開口部８０１、第２開口部８０２、第３開口部８０３、第４開口部８０４が形成されている。第１開口部８０１は、ボデー部３２の第１入口通路３０１に連通する。第２開口部８０２は、ボデー部３２の第２入口通路３０２に連通する。第３開口部８０３は、ボデー部３２の第１出口通路３０３に連通する。第４開口部８０４は、ボデー部３２の第２出口通路３０４に連通する。

【0145】

一方のヘッダタンク１６２に設けられたコア部１７の冷媒入口１７ａが、接続配管１７６を介して、ハウジング１８２の第３開口部８０３に接続されている。一方のヘッダタンク１６２に設けられたコア部１７の冷媒出口１７ｂが、接続配管１７８を介して、ハウジング１８２の第２開口部８０２に接続されている。

【0146】

また、ハウジング１８２のうち液溜め部１８４が形成される部位には、第５開口部８０５が形成されている。第５開口部８０５は、液溜め部１８４と過冷却部１９とを連通させるための開口部である。一方のヘッダタンク１６２に設けられた過冷却部１９の冷媒入口１９ａが、接続配管１９６を介して、第５開口部８０５に接続されている。一方のヘッダタンク１６２に設けられた冷媒出口１９ｂは、冷房用膨張弁２０の冷媒入口に接続される。

【0147】

このように、本実施形態では、室外熱交換器１６と統合弁装置３０とは、両者が一体化されたモジュールとして構成されている。このため、ヒートポンプ回路１０を構成する構成部品の数を少なくすることができる。ヒートポンプ回路１０を簡素化することができる。

【0148】

図１５に示すように、冷房モード時では、統合弁装置３０の第１入口通路３０１に流入した高圧冷媒は、第１出口通路３０３から、接続配管１７６を介して、コア部１７の冷媒入口１７ａに流入する。そして、コア部１７の冷媒出口１９ｂから流出した高圧冷媒は、統合弁装置３０の第２入口通路３０２、第３出口通路３０５に接続された管１８６を介して、受液器１８に流入する。

【0149】

受液器１８に流入した高圧冷媒は、気相冷媒と液相冷媒とに分離される。液溜め部１８４に貯留された液冷媒は、接続配管１９６を介して、過冷却部１９の冷媒入口１９ａに流入する。過冷却部１９に流入した高圧冷媒は、外気に放熱した後、冷房用膨張弁２０に流入する。このように、受液器１８は、第２弁体３８と冷房用膨張弁２０との間に接続されている。その後は、第１実施形態と同様である。

【0150】

図１６に示すように、暖房モードの起動時では、第１実施形態と同様に、第２弁体３８は、第２出口通路３０４を開いた状態で、第３出口通路３０５を開く。これにより、液溜め部１８４の液冷媒が、管１８６を介して、第３出口通路３０５に流入し、第２出口通路３０４から流出する。よって、本実施形態によれば、暖房モードの起動時に、蒸発器前流路１０７、特に、受液器１８の液溜め部１８４に寝込んだ液冷媒を回収することができる。よって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0151】

ここで、本発明者が行った液冷媒の回収についての評価の結果を説明する。この評価では、本実施形態のヒートポンプ回路１０と、比較例１のヒートポンプ回路とのそれぞれにおいて、受液器１８の液溜め部１８４に液冷媒を溜め込んだ状態で、暖房モードを起動した。このときの液溜め部１８４に溜め込んだ液冷媒が回収されるまでの時間を計測した。具体的には、可視化されたハウジング１８２を用いて、目視によって回収時間を計測した。また、このときの蒸発器２２の表面温度を計測した。

【0152】

比較例１のヒートポンプ回路は、暖房モードの起動時に第３出口通路３０５が開かない点が、本実施形態のヒートポンプ回路１０と異なる。比較例１のヒートポンプ回路の他の構成は、本実施形態のヒートポンプ回路１０と同じである。比較例１のヒートポンプ回路では、暖房モードの起動時に、受液器１８に存在する液冷媒が、過冷却部１９、冷房用膨張弁２０および蒸発器２２を経由して、圧縮機１２に流入する。

【0153】

このため、比較例１のヒートポンプ回路では、液冷媒の回収に５分必要であった。これに対して、本実施形態のヒートポンプ回路では、１分以内に液冷媒の回収が完了した。

【0154】

また、図１７に示すように、比較例１のヒートポンプ回路では、蒸発器２２の表面温度が大きく低下した。このため、比較例１のヒートポンプ回路では、暖房モードの起動時に、フロストおよび凍結臭が発生するおそれがある。これに対して、本実施形態のヒートポンプ回路１０では、蒸発器２２の表面温度は、ほとんど低下しなかった。

【0155】

このように、本実施形態によれば、暖房モードの起動時に、受液器１８に存在する液冷媒を速やかに回収することができる。よって、暖房モード時におけるヒートポンプ回路１０の冷媒不足を抑制することができる。さらに、暖房モードの起動時における蒸発器２２の温度低下を抑制することができる。よって、蒸発器２２のフロストや凍結臭の発生を回避することができる。

【0156】

（第４実施形態）
図１８に示すように、本実施形態では、第３実施形態と異なり、室外熱交換器１６のコア部１７が過冷却部１９の下方側に配置されている。統合弁装置３０のボデー部３２は、ハウジング１８２の内側のうち液溜め部１８４よりも下方側に配置されている。すなわち、液溜め部１８４は、ハウジング１８２の内側のうち統合弁装置３０の上方側に形成されている。

【0157】

さらに、本実施形態では、ハウジング１８２の内側に、冷房モード時に液溜め部１８４に貯留された液冷媒を吸い上げて過冷却部１９へ導くための管１８８が設けられている。管１８８の上方側端部は、ハウジング１８２の第５開口部８０５に接続されている。管１８８の下方側端部は、統合弁装置３０の第３出口通路３０５に接続されていない。管１８８の下方側端部は、統合弁装置３０の近くに位置している。

【0158】

図１８に示すように、冷房モード時では、統合弁装置３０の第１入口通路３０１に流入した高圧冷媒は、第１出口通路３０３から、接続配管１７６を介して、コア部１７の冷媒入口１７ａに流入する。そして、コア部１７の冷媒出口１７ｂから流出した高圧冷媒は、統合弁装置３０の第２入口通路３０２および第３出口通路３０５介して、受液器１８の液溜め部１８４に流入する。

【0159】

液溜め部１８４に流入した高圧冷媒は、気相冷媒と液相冷媒とに分離される。液溜め部１８４に貯留された液冷媒は、管１８８に吸い上げられて、過冷却部１９の冷媒入口１９ａに流入する。過冷却部１９に流入した高圧冷媒は、外気に放熱した後、冷房用膨張弁２０に流入する。その後は、第１実施形態と同様である。

【0160】

図１９に示すように、暖房モードの起動時では、第１実施形態と同様に、第２弁体３８は、第２出口通路３０４を開いた状態で、第３出口通路３０５を開く。このため、液溜め部１８４の液冷媒が、管１８８を介さずに、直接、第３出口通路３０５に流入し、第２出口通路３０４から流出する。よって、本実施形態によれば、暖房モードの起動時に、受液器１８の溜め部１８４に寝込んだ液冷媒を回収することができる。よって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0161】

なお、第３実施形態および第４実施形態では、接続配管１７６、１７８、１９６を介して、一方のヘッダタンク１６２とハウジング１８２とが接続されていた。しかし、図２０に示すように、ハウジング１８２の第５開口部８０５と、一方のヘッダタンク１６２の過冷却部１９の冷媒入口１９ａとが直に接続されていてもよい。このように、接続配管１７６、１７８、１９６を介さずに、一方のヘッダタンク１６２とハウジング１８２とが接続されていてもよい。

【0162】

また、第３実施形態および第４実施形態では、受液器１８は、統合弁装置３０の第３出口通路３０５と冷房用膨張弁２０との間、より正確には、第３出口通路３０５と過冷却部１９との間に接続されていた。しかしながら、受液器１８は、コア部１７と統合弁装置３０の第２入口通路３０２との間に接続されていてもよい。この場合においても、受液器１８の内側に、統合弁装置３０のボデー部３２が収容されていてもよい。

【0163】

（第５実施形態）
図２１に示すように、本実施形態のヒートポンプ回路１０は、第１実施形態の統合弁装置３０に替えて、互いに別体として構成された暖房用膨張弁１５と弁装置３０Ａとを用いている。

【0164】

暖房用膨張弁１５は、開放状態と可変絞り状態とを切り換える。弁装置３０Ａは、第１実施形態の統合弁装置３０の三方弁２６と同じ機能を有する。弁装置３０Ａは、第１実施形態の統合弁装置３０における三方弁２６の部分と同じ構造を有する。弁装置３０Ａは、差圧弁機能を有する三方弁である。

【0165】

図２２に示すように、弁装置３０Ａは、ボデー部３２と、弁体３８と、ロッド３４と、付勢バネ４２と、アクチュエータ４６とを備える。弁体３８と付勢バネ４２とは、それぞれ、第１実施形態の統合弁装置３０の第２弁体３８と第２付勢バネ４２とに対応する。

【0166】

ボデー部３２には、入口通路３０２、加熱側出口通路３０４および冷却側出口通路３０５が形成されている。

【0167】

ボデー部３２は、筒状部３２１、仕切部３２２、加熱側弁座形成部３２４および冷却側弁座形成部３２５を有している。加熱側弁座形成部３２４と冷却側弁座形成部３２５とは、それぞれ、第１実施形態の統合弁装置３０の第２弁座形成部３２４と第３弁座形成部３２５とに対応する。

【0168】

仕切部３２２は、筒状部３２１とともにボデー部３２の内部空間を形成している。内部空間のうち加熱側弁座形成部３２４よりも上方側に、加熱側出口通路３０４が形成されている。加熱側弁座形成部３２４と冷却側弁座形成部３２５との間に、入口通路３０２が形成されている。冷却側弁座形成部３２５には、入口通路３０２に連通する通路連通孔が形成されている。その通路連通孔が冷却側出口通路３０５を構成している。

【0169】

図２２に示すように、冷房モードでは、ロッド３４が上方側へ移動して、ロッド３４の位置が冷房位置になる。このとき、第１実施形態と同様に、付勢バネ４２の付勢に逆らって、上方側へロッド３４が弁体３８を付勢する。これにより、弁体３８が冷却側弁座形成部３２５の弁座３２５ａから離れ、弁体３８が加熱側弁座形成部３２４の弁座３２４ａに当接する。この結果、入口通路３０２が冷却側出口通路３０５に連通する一方で加熱側出口通路３０４が塞がれる第２連通状態になる。

【0170】

このため、コア部１７から流出した高圧冷媒は、弁装置３０Ａの入口通路３０２に流入した後、冷却側出口通路３０５から流出する。そして、図２１に示すように、弁装置３０Ａから流出した高圧冷媒は、冷房用流路１０５を流れる。

【0171】

図２３に示すように、暖房モードでは、ロッド３４が冷房位置よりも下方側へ移動して、ロッド３４の位置が暖房位置になる。このとき、第１実施形態と同様に、付勢バネ４２が弁体３８を付勢して、ロッド３４が第２弁体３８を付勢しない。これにより、弁体３８が加熱側弁座形成部３２４の弁座３２４ａから離れ、弁体３８が冷却側弁座形成部３２５の弁座３２５ａに当接する。この結果、入口通路３０２が加熱側出口通路３０４に連通する一方で冷却側出口通路３０５が塞がれる第１連通状態になる。

【0172】

このため、コア部１７から流出した低圧冷媒は、弁装置３０Ａの入口通路３０２に流入した後、加熱側出口通路３０４から流出する。そして、図２４に示すように、弁装置３０Ａから流出した低圧冷媒は、暖房用流路１０４を流れる。

【0173】

図２５に示すように、暖房モードの起動時では、第１実施形態と同様に、弁装置３０Ａの入口通路３０２の冷媒圧力Ｐ１が冷却側出口通路３０５の冷媒圧力Ｐ２よりも低いときの圧力差によって、弁体３８が冷却側出口通路３０５を開く。このとき、弁体３８は加熱側出口通路３０４を開いた状態とする。これにより、弁体３８は、蒸発器２２を介さずに、図２６に示す蒸発器前流路１０７を低圧流路１０６に連通させる。

【0174】

このため、暖房モードの起動時では、蒸発器前流路１０７に寝込んだ液冷媒が、図２５に示すように、弁装置３０Ａの冷却側出口通路３０５から連通部３１０を介して加熱側出口通路３０４に流れ、弁装置３０Ａから流出する。そして、図２６に示すように、弁装置３０Ａから流出した冷媒が、暖房用流路１０４を介して、圧縮機１２に吸入される。よって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0175】

また、本実施形態のヒートポンプ回路１０は、差圧弁機能を有する三方弁である弁装置３０Ａを用いている。これによっても、ヒートポンプ回路１０を構成する構成部品の点数を少なくでき、ヒートポンプサイクル装置２を簡素化することができる。

【0176】

（第６実施形態）
図２７に示すように、本実施形態のヒートポンプ回路１０は、第１実施形態の統合弁装置３０に替えて、互いに別体として構成された暖房用膨張弁１５と弁装置３０Ｂと開閉弁２７とを備えている。本実施形態のヒートポンプ回路１０には、コア部１７から流出した冷媒を分岐させる分岐部２５が設けられている。

【0177】

暖房用膨張弁１５と弁装置３０Ｂと開閉弁２７とのそれぞれは、独立して作動する。暖房用膨張弁１５は、開放状態と可変絞り状態とを切り換える。開閉弁２７は、分岐部２５と合流部２４との間に設けられている。開閉弁２７は、暖房用流路１０４を開閉する。弁装置３０Ｂは、分岐部２５と冷房用膨張弁２０との間に設けられている。すなわち、弁装置３０Ｂは、冷房用流路１０５を開閉する。弁装置３０Ｂは、差圧弁機能を有する開閉弁である。本実施形態では、開閉弁２７および弁装置３０Ｂが、冷却側流路と加熱側流路とを切り換える流路切替部に対応する。

【0178】

図２８に示すように、弁装置３０Ｂは、ボデー部３２と、弁体３８Ｂと、ロッド３４と、付勢バネ４２と、アクチュエータ４６とを備える。弁体３８Ｂと付勢バネ４２とは、それぞれ、第１実施形態の統合弁装置３０の第２弁体３８と第２付勢バネ４２とに対応する。

【0179】

ボデー部３２には、入口通路３０２、出口通路３０５が形成されている。ボデー部３２は、筒状部３２１、弁座形成部３２５を有している。弁座形成部３２５は、第１実施形態の統合弁装置３０の第３弁座形成部３２５に対応する。

【0180】

ボデー部３２の内部空間のうち弁座形成部３２５より弁体３８側に、入口通路３０２が形成されている。弁座形成部３２５には、入口通路３０２に連通する通路連通孔が形成されている。その通路連通孔が出口通路３０５を構成している。

【0181】

弁体３８は、弁座形成部３２５の弁座３２５ａに接離することで、出口通路３０５を開閉する。弁体３８Ｂの形状は、第１実施形態の弁体３８と異なるが、出口通路３０５の開閉の作動は、第１実施形態の弁体３８と同じである。

【0182】

冷却モードでは、開閉弁２７が暖房用流路１０４を閉じる。図２８に示すように、弁装置３０Ｂにおいては、ロッド３４が上方側へ移動して、ロッド３４の位置が冷房位置になる。このとき、第１実施形態と同様に、付勢バネ４２の付勢に逆らって、上方側へロッド３４が弁体３８を付勢する。これにより、弁体３８が弁座形成部３２５から離れる。入口通路３０２が出口通路３０５に連通する。

【0183】

このため、コア部１７から流出した高圧冷媒は、弁装置３０Ｂの入口通路３０２に流入した後、出口通路３０５から流出する。そして、図２７に示すように、弁装置３０Ｂから流出した高圧冷媒は、冷房用流路１０５を流れる。

【0184】

暖房モードでは、開閉弁２７が暖房用流路１０４を開く。図２９に示すように、弁装置３０Ｂにおいては、ロッド３４が冷房位置よりも下方側へ移動して、ロッド３４の位置が暖房位置になる。このとき、第１実施形態と同様に、付勢バネ４２が弁体３８を付勢して、ロッド３４が弁体３８を付勢しない。これにより、弁体３８が弁座形成部３２５の弁座３２５ａに当接し、出口通路３０５が塞がれる。すなわち、弁体３８が冷房用流路１０５を塞ぐ。このため、図３０に示すように、コア部１７から流出した低圧冷媒は、暖房用流路１０４を流れる。

【0185】

図３１に示すように、暖房モードの起動時では、第１実施形態と同様に、弁装置３０Ｂの入口通路３０２の冷媒圧力Ｐ１が冷却側出口通路３０５の冷媒圧力Ｐ２よりも低いときの圧力差によって、弁体３８が出口通路３０５を開く。これにより、弁体３８は、蒸発器２２を介さずに、図３２中の蒸発器前流路１０７を低圧流路１０６に連通させる。

【0186】

このため、暖房モードの起動時では、蒸発器前流路１０７に寝込んだ液冷媒が、図３１に示すように、弁装置３０Ｂの出口通路３０５から連通部３１０を介して入口通路３０２に流れ、弁装置３０Ｂから流出する。そして、図３２に示すように、弁装置３０Ｂから流出した冷媒が、暖房用流路１０４を介して、圧縮機１２に吸入される。よって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0187】

また、本実施形態のヒートポンプ回路１０は、差圧弁機能を有する開閉弁である弁装置３０Ｂを用いている。これによっても、ヒートポンプ回路１０を構成する構成部品の点数を少なくでき、ヒートポンプサイクル装置２を簡素化することができる。

【0188】

（第７実施形態）
本実施形態は、暖房モード時のコア部１７での冷媒の流れ方向が、第６実施形態と異なる。

【0189】

図３３に示すように、本実施形態のヒートポンプ回路１０では、圧縮機１２、水−冷媒熱交換器１３、暖房用貯液器１４、暖房用膨張弁１５、コア部１７、弁装置３０Ｂ、受液器１８、過冷却部１９、冷房用膨張弁２０、蒸発器２２、圧縮機１２の順にそれぞれが接続されている。そして、暖房用膨張弁１５とコア部１７との間の冷媒流路に第１接続部２３ａが設けられている。コア部１７と弁装置３０Ｂとの間の冷媒流路に第２接続部２３ｂが設けられている。第１接続部２３ａと第２接続部２３ｂとをつなぐ第１バイパス流路１１０が設けられている。第１バイパス流路１１０に第１開閉弁２９が設けられている。

【0190】

さらに、第１接続部２３ａとコア部１７との間の冷媒流路に第３接続部２３ｃが設けられている。蒸発器２２と圧縮機１２の冷媒吸入側との間の冷媒流路に第４接続部２４が設けられている。第３接続部２３ｃと第４接続部２４とをつなぐ第２バイパス流路１１２が設けられている。第２バイパス流路１１２に第２開閉弁２７が設けられている。第４接続部２４は、第６実施形態の合流部２４に相当する。第２開閉弁２７は、第６実施形態の開閉弁２７に相当する。第１接続部２３ａと第３接続部２３ｃとの間の冷媒流路１１４に第３開閉弁２８が設けられている。

【0191】

弁装置３０Ｂは、第６実施形態の弁装置３０Ｂと同じ構造である。

【0192】

冷房モードでは、第１開閉弁２９が第１バイパス流路１１０を閉じる。第２開閉弁２７が第２バイパス流路１１２を閉じる。第３開閉弁２８が冷媒流路１１４を開く。弁装置３０Ｂは、第６実施形態と同様に、冷房用流路１０５を開く。暖房用膨張弁１５は、開放状態となる。

【0193】

このため、図３３に示す冷房モードの冷媒回路が構成される。冷房モードの冷媒回路では、圧縮機１２から吐出された高圧冷媒は、水−冷媒熱交換器１３、暖房用貯液器１４、暖房用膨張弁１５の順に流れた後、コア部１７に流入する。コア部１７に流入したガス冷媒は、凝縮して液冷媒となる。コア部１７から流出した冷媒は、受液器１８、過冷却部１９の順に流れた後、冷房用膨張弁２０で減圧膨張される。冷房用膨張弁２０で減圧膨張され低圧冷媒は、蒸発器２２を経由して、圧縮機１２に吸入される。

【0194】

暖房モードでは、第１開閉弁２９が第１バイパス流路１１０を開く。第２開閉弁２７が第２バイパス流路１１２を開く。第３開閉弁２８が冷媒流路１１４を閉じる。弁装置３０Ｂは、第６実施形態と同様に、冷房用流路１０５を閉じる。

【0195】

このため、図３４に示す暖房モードの冷媒回路が構成される。暖房モードの冷媒回路では、圧縮機１２から吐出された高圧冷媒は、水−冷媒熱交換器１３で放熱した後、暖房用貯液器１４を経由して、暖房用膨張弁１５で減圧膨張される。暖房用膨張弁１５で減圧膨張された低圧冷媒は、第１バイパス流路１１０を経由して、コア部１７に流入する。コア部１７に流入した液冷媒は、蒸発してガス冷媒となる。コア部１７から流出した冷媒は、第２バイパス流路１１２を経由して、圧縮機１２に吸入される。

【0196】

したがって、本実施形態では、第２バイパス流路１１２が、加熱モード時に熱交換器から流出した冷媒を第２減圧器および蒸発器を迂回して圧縮機に導く加熱側流路に対応する。第１開閉弁２９、第２開閉弁２７、第３開閉弁２８および弁装置３０Ｂが、冷却側流路と加熱側流路とを切り換える流路切替部に対応する。

【0197】

冷房モードのときにコア部１７を流れる冷媒の流れ方向は、第３接続部２３ｃから第２接続部２３ｂへ向かう方向である。暖房モードのときにコア部１７を流れる冷媒の流れ方向は、第２接続部２３ｂから第３接続部２３ｃへ向かう方向である。このように、暖房モードのときにコア部１７を流れる冷媒の流れ方向は、冷房モードのときにコア部１７を流れる冷媒の流れ方向に対して、反対の関係を有する。

【0198】

ここで、ガス冷媒は、液冷媒よりも密度が低い。このため、コア部１７において、冷媒が流れる流路の総流路断面積が大きな第１領域と、第１領域よりも小さな第２領域とを設定する。例えば、第１領域は、第２領域よりもチューブの本数が多い。本実施形態では、コア部１７を流れる冷媒の流れ方向が、冷房モードと暖房モードとで逆転する。このため、冷房モードと暖房モードとのどちらにおいても、第１領域をガス冷媒が流れ、第２領域を液冷媒が流れるようにすることができる。これにより、冷媒がコア部１７を流れる際の冷媒の圧力損失を低減することができる。

【0199】

暖房モードの起動時では、第６実施形態と同様に、図３１に示すように、弁体３８が出口通路３０５を開く。このため、図３５に示すように、蒸発器前流路１０７に寝込んだ液冷媒が、弁装置３０Ｂ、コア部１７を経由して、圧縮機１２に吸入される。よって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0200】

なお、本実施形態のヒートポンプ回路１０では、弁装置３０Ｂが用いられていた。しかしながら、弁装置３０Ｂに替えて、弁装置３０Ａが用いられてもよい。

【0201】

（他の実施形態）
（１）上記各実施形態では、統合弁装置３０、弁装置３０Ａ、弁装置３０Ｂが差圧弁機能を有している。暖房モード時において、低圧流路１０６の冷媒圧力が蒸発器前流路１０７の冷媒圧力よりも低く、かつ、両者の圧力差が所定値よりも大きいときに、これらの弁装置３０、３０Ａ、３０Ｂが冷房用流路１０５を開く。これにより、蒸発器２２を介さずに、蒸発器前流路１０７が低圧流路１０６に連通する。

【0202】

しかし、これらの弁装置３０、３０Ａ、３０Ｂとは別の弁装置が、蒸発器２２を介さずに、蒸発器前流路１０７を低圧流路１０６に連通させてもよい。例えば、図３６に示すように、図２７に示す第６実施形態のヒートポンプ回路１０に、回収用流路１１６と回収用開閉弁１１８とを設ける。回収用流路１１６は、弁体３８Ｂが冷房用流路１０５を塞いだ状態のときに、蒸発器２２を介さずに、蒸発器前流路１０７を低圧流路１０６に連通させる冷媒流路である。回収用開閉弁１１８は、この回収用流路１１６を開閉する。回収用開閉弁１１８は、冷媒循環回路の冷媒流路を切り替える流路切替部の一部に相当する。弁装置３０Ｂは、本実施形態とは異なり、差圧弁機能を有していない。

【0203】

そして、暖房モードの起動時に、回収用開閉弁１１８が回収用流路１１６を開くように、制御装置１００が回収用開閉弁１１８を制御する。このとき、低圧流路１０６と蒸発器前流路１０７とのそれぞれの冷媒圧力を圧力センサで検出する。圧力センサで検出した低圧流路１０６の冷媒圧力が、圧力センサで検出した蒸発器前流路１０７の冷媒圧力よりも所定値以上低いときに、制御装置１００が回収用開閉弁１１８を開く。または、制御装置１００は、暖房モードの起動直後からの経過時間を計測するタイマーを有する。暖房モードの起動時における所定期間のみ、制御装置１００が回収用開閉弁１１８を開くようにしてもよい。

【0204】

これにより、回収用流路１１６を介して蒸発器前流路１０７が低圧流路１０６に連通する。このように、暖房モード時において、低圧流路１０６の冷媒圧力が蒸発器前流路１０７の冷媒圧力よりも低く、両者の圧力差が所定値よりも大きいときに、流路切替部が、蒸発器２２を介さずに、蒸発器前流路１０７を低圧流路１０６に連通させている。暖房モード時において、両者の圧力差が所定値よりも小さいときに、流路切替部が、蒸発器２２を迂回して蒸発器前流路１０７を低圧流路１０６に連通させていないように構成されていればよい。これにより、第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0205】

また、制御装置１００は、圧縮機１２の停止のときに、回収用開閉弁１１８が回収用流路１１６を開いた状態とした後、圧縮機１２を作動させて暖房モードを起動させてもよい。この場合、暖房モードの起動時に、蒸発器前流路１０７の冷媒が低圧流路１０６に流れる。このため、この場合も、暖房モードの起動時において、低圧流路１０６の冷媒圧力が蒸発器前流路１０７の冷媒圧力よりも低く、両者の圧力差が所定値よりも大きいときに、流路切替部が、蒸発器２２を介さずに、蒸発器前流路１０７を低圧流路１０６に連通させている。

【0206】

なお、図３６では、回収用流路１１６の低圧流路１０６側は、分岐部２５と合流部２４との間の冷媒流路に接続されていた。しかしながら、回収用流路１１６の低圧流路１０６側は、暖房用膨張弁１５の冷媒出口から圧縮機１２の冷媒吸入口までの低圧流路１０６内の他の位置に接続されていてもよい。回収用流路１１６の低圧流路１０６側は、蒸発器２２の冷媒出口と合流部２４との間の蒸発器下流側流路１１９に接続されていても良い。この場合であっても、回収用開閉弁１１８が回収用流路１１６を開くことで、回収用流路１１６および蒸発器下流側流路１１９を介して、蒸発器前流路１０７は低圧流路１０６に連通する。

【0207】

また、回収用流路１１６の蒸発器前流路１０７側は、冷房用流路１０５のうち弁体３８、３８Ｂと蒸発器２２の冷媒入口との間の冷媒流路のいずれかの位置に接続されていればよい。例えば、図３７に示す例では、回収用流路１１６の蒸発器前流路１０７側は、冷房用膨張弁２０の冷媒出口と蒸発器２２の冷媒入口との間の冷媒流路に接続されている。回収用流路１１６の低圧流路１０６側は、蒸発器２２の冷媒出口と合流部２４との間の蒸発器下流側流路１１９に接続されている。この場合であっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0208】

（２）上記各実施形態では、暖房モード時において、圧力差が所定値よりも小さいときに、これらの弁装置３０、３０Ａ、３０Ｂが冷房用流路１０５を塞ぐ。これにより、蒸発器前流路１０７は低圧流路１０６に連通しない。しかしながら、暖房モード時において蒸発器２２内の冷媒流れが抑制されていれば、冷房用流路１０５が開いたままであってもよい。

【0209】

（３）上記各実施形態では、暖房モードの冷媒回路では、受液器１８を冷媒が流れないが、受液器１８を冷媒が流れるように構成されていてもよい。ただし、上記各実施形態のように、暖房モードの冷媒回路が、受液器１８を冷媒が流れないように構成されている場合に、暖房モードの起動時に、受液器１８に存在する液冷媒の回収に時間がかかるという問題が顕著となる。よって、暖房モードの冷媒回路が、受液器１８を冷媒が流れないように構成されているヒートポンプサイクル装置に、本開示のヒートポンプサイクル装置を適用することが好ましい。

【0210】

（４）上記各実施形態では、室外熱交換器１６は、受液器１８および過冷却部１９を備えていた。しかしながら、室外熱交換器１６は、受液器１８および過冷却部１９を備えていなくてもよい。

【0211】

（５）上記各実施形態では、本開示のヒートポンプサイクル装置２を、車両用空調装置１に適用していたが、他の用途に適用してもよい。他の用途としては、例えば、給湯と冷房とを行うシステムが挙げられる。

【0212】

（６）本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能であり、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、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るものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、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材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

【0213】

（まとめ）
上記各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、ヒートポンプサイクル装置は、圧縮機と、放熱器と、第１減圧器と、熱交換器と、第２減圧器と、蒸発器と、流路切替部とを備える。流路切替部は、冷却側流路と加熱側流路とを切り替える。流路切替部は、熱交換器と第２減圧器との間に設けられ、冷却側流路を開閉する流路切替弁体を有する。流路切替弁体は、冷却モード時に冷却側流路を開き、加熱モード時に冷却側流路を塞ぐ。加熱モード時において、低圧流路の冷媒圧力が蒸発器前流路の冷媒圧力よりも低いときに、流路切替部は、蒸発器を迂回して蒸発器前流路を低圧流路に連通させている。

【0214】

また、第２の観点によれば、加熱モード時において、低圧流路の冷媒圧力が蒸発器前流路の冷媒圧力よりも低く、かつ、低圧流路の冷媒圧力と蒸発器前流路の冷媒圧力との圧力差が所定値よりも大きいときに、流路切替部は、蒸発器を介さずに蒸発器前流路を低圧流路に連通させている。加熱モード時において、圧力差が所定値よりも小さいときに、流路切替部は、蒸発器前流路を低圧流路に連通させていない。このように、加熱モード時において、圧力差が所定値よりも小さいときに、蒸発器前流路を低圧流路に連通させないことが好ましい。

【0215】

また、第３の観点によれば、流路切替弁体は、冷却モード時に流路切替弁体を駆動させるアクチュエータが作動することによって冷却側流路を開き、加熱モード時にアクチュエータが作動することによって冷却側流路を塞ぐ。さらに、加熱モード時において、圧力差が所定値よりも大きいときに、その圧力差によって、流路切替弁体が冷却側流路を開く。これにより、蒸発器を迂回して蒸発器前流路を低圧流路に連通させることができる。また、加熱モード時において、圧力差が所定値よりも小さいときに、流路切替弁体が冷却側流路を塞ぐ。これにより、蒸発器を迂回して蒸発器前流路を低圧流路に連通させないようにすることができる。

【0216】

また、これよれば、冷媒を回収するための流路切替部を追加することなく、加熱モードの起動時に冷媒を回収することができる。

【0217】

また、第４の観点によれば、流路切替弁体は、冷却モード時にアクチュエータが作動することによって加熱側流路を塞ぎ、加熱モード時にアクチュエータが作動することによって加熱側流路を開く。さらに、加熱モード時において、圧力差が所定値よりも大きいときに、流路切替弁体は、加熱側流路を開いた状態に維持しつつ、圧力差によって冷却側流路を開く。加熱モード時において、圧力差が所定値よりも小さいときに、流路切替弁体は、冷却側流路を塞ぎ、加熱側流路を開いた状態とする。このように、差圧弁機能を有する三方弁を用いることで、冷媒循環回路を構成する構成部品の点数を少なくでき、ヒートポンプサイクル装置を簡素化することができる。

【0218】

また、第５の観点によれば、冷媒循環回路は、流路切替弁体を内部に収容するボデー部と、アクチュエータによって駆動される軸部材とを備える。ボデー部の内部には、放熱器から流出した冷媒を熱交換器に導く減圧器用通路と、熱交換器から流出した冷媒が導入される導入通路と、冷媒を加熱側流路に導出する加熱側導出通路と、冷媒を冷却側流路に導出する冷却側導出通路とが形成されている。第１減圧器は、ボデー部の内部に収容され、減圧器用通路を流れる冷媒の流量を調整する減圧弁体を有する。流路切替弁体は、導入通路が加熱側導出通路に連通する一方で冷却側導出通路が塞がれる第１連通状態と、導入通路が冷却側導出通路に連通する一方で加熱側導出通路が塞がれる第２連通状態とを切り替える。軸部材は、流路切替弁体と減圧弁体とを連動させる。このように、差圧弁機能を有する三方弁と暖房用膨張弁とが統合された弁装置を用いることで、冷媒循環回路を構成する構成部品の点数を少なくでき、ヒートポンプサイクル装置を簡素化することができる。

【0219】

また、第６の観点によれば、冷媒循環回路は、受液器を備える。受液器の内側には、熱交換器から流出した冷媒の一部を一時的に貯留する液溜め部が形成されている。ボデー部は、受液器の内側に収容されている。これによれば、弁装置は受液器と一体化されている。このため、冷媒循環回路を構成する構成部品の点数を少なくでき、ヒートポンプサイクル装置を簡素化することができる。

【0220】

また、第７の観点によれば、ボデー部は、受液器のうち液溜め部よりも上方側に配置される。冷媒循環回路は、ボデー部の冷却側導出通路に接続され、冷却側導出通路と液溜め部とを連通する管を備える。これによれば、加熱モードの起動時に、液溜め部に存在する冷媒を圧縮機に流入させることができる。

【0221】

また、第８の観点によれば、弁装置は、冷却モード時に熱交換器から流出した冷媒を第２減圧器および蒸発器を経由して圧縮機に導く冷却側流路と、加熱モード時に熱交換器から流出した冷媒を第２減圧器および蒸発器を迂回して圧縮機に導く加熱側流路とを切り替え可能に構成されたヒートポンプサイクル装置に適用される。弁装置は、熱交換器と第２減圧器との間に設けられ、冷却側流路を開閉する流路切替弁体を備える。流路切替弁体は、冷却モード時に流路切替弁体を駆動させるアクチュエータが作動することによって冷却側流路を開き、加熱モード時にアクチュエータが作動することによって冷却側流路を塞ぐ。加熱モード時において、低圧流路の冷媒圧力が蒸発器前流路の冷媒圧力よりも低く、かつ、低圧流路の冷媒圧力と蒸発器前流路の冷媒圧力との圧力差が所定値よりも大きいときに、圧力差によって、流路切替弁体が冷却側流路を開く。これにより、蒸発器を迂回して蒸発器前流路が低圧流路に連通する。加熱モード時において、圧力差が所定値よりも小さいときに、流路切替弁体が冷却側流路を塞ぐ。これにより、蒸発器前流路が低圧流路に連通しない。

【0222】

また、第９の観点によれば、流路切替弁体は、冷却モード時にアクチュエータが作動することによって加熱側流路を塞ぎ、加熱モード時にアクチュエータが作動することによって加熱側流路を開く。さらに、加熱モード時において、圧力差が所定値よりも大きいときに、流路切替弁体は、加熱側流路を開いた状態に維持しつつ、圧力差によって冷却側流路を開く。加熱モード時において、圧力差が所定値よりも小さいときに、流路切替弁体は、冷却側流路を塞ぎ、加熱側流路を開いた状態とする。このように、差圧弁機能を有する三方弁を用いることで、ヒートポンプサイクル装置を簡素化することができる。

【0223】

また、第１０の観点によれば、弁装置は、流路切替弁体を内部に収容するボデー部と、ボデー部の内部に収容され、第１減圧器を構成する減圧弁体と、アクチュエータによって駆動される軸部材とを備える。ボデー部の内部には、放熱器から流出した冷媒を熱交換器に導く減圧器用通路と、熱交換器から流出した冷媒が導入される導入通路と、冷媒を加熱側流路に導出する加熱側導出通路と、冷媒を冷却側流路に導出する冷却側導出通路とが形成される。減圧弁体は、減圧器用通路を流れる冷媒の流量を調整する。流路切替弁体は、導入通路が加熱側導出通路に連通する一方で冷却側導出通路が塞がれる第１連通状態と、導入通路が冷却側導出通路に連通する一方で加熱側導出通路が塞がれる第２連通状態とを切り替える。軸部材は、流路切替弁体と減圧弁体とを連動させる。このように、差圧弁機能を有する三方弁と暖房用膨張弁とが統合された弁装置を用いることで、ヒートポンプサイクル装置を簡素化することができる。

【0224】

また、第１１の観点によれば、ヒートポンプサイクル装置は、受液器を備える。受液器の内側には、熱交換器から流出した冷媒の一部を一時的に貯留する液溜め部が形成されている。ボデー部は、受液器の内側に収容されている。これによれば、弁装置は受液器と一体化されている。このため、ヒートポンプサイクル装置を簡素化することができる。

【0225】

また、第１２の観点によれば、ボデー部は、受液器のうち液溜め部よりも上方側に配置される。弁装置は、ボデー部の冷却側導出通路に接続され、冷却側導出通路と液溜め部とを連通する管を備える。これによれば、加熱モードの起動時に、液溜め部に存在する冷媒を圧縮機に流入させることができる。

【符号の説明】

【0226】

１０ ヒートポンプ回路
３０ 統合弁装置
３０Ａ 弁装置
３０Ｂ 弁装置
３８ 第２弁体
３８Ｂ 弁体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】