JP6330641B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、並列的に設けられた複数の蒸発器を有する冷凍サイクル装置の配管構造に関するものである。

この種の冷凍サイクル装置を利用する車両用エアコンとしてデュアルエアコンが知られており、そのデュアルエアコンは、車室の中のフロント側へ吹き出される送風空気を冷却するフロント側用蒸発器と、リア側へ吹き出される送風空気を冷却するリア側用蒸発器とを有している。そして、デュアルエアコンの冷凍サイクル装置でも、シングルエアコンと同様に、圧縮機内部の潤滑を行うオイルが冷媒に混入されて循環する。

デュアルエアコンでは、フロント側のみ運転する場合、すなわち、フロント側用蒸発器へ送風するがリア側用蒸発器への送風を停止するフロント側単独運転が行われる場合がある。このフロント側単独運転の実行中にリア側の冷媒経路にオイルが停滞することに起因した圧縮機でのオイル不足を回避する構成が従来から種々知られている。

例えば、そのオイル不足を回避する構成の１つとして、リア側用蒸発器へ冷媒を流通させるリア側配管に電磁弁が設けられる構成が知られている。この構成では、デュアルエアコンでフロント側単独運転が行われる場合には、リア側用蒸発器への冷媒およびオイルの流入が上記電磁弁によって完全に遮断される。これにより、リア側用蒸発器とそれに続くリア側低圧配管にオイルが流入し停滞してしまうことを防止することができる。但し、この電磁弁が設けられる構成では、冷凍サイクル装置を構成する部品点数が増え、延いてはコストアップにつながるというデメリットがある。また、電磁弁の開閉に関してスムーズな冷媒流れになるように制御しないと異音発生の問題が生じる場合があるなど設計が複雑になる場合がある。

また、別の構成として、上記電磁弁を設けずに、圧縮機の運転を制御するものが知られている。すなわち、フロント側単独運転の実行中において、圧縮機の作動を開始してからある程度の時間が経過すると、圧縮機を一旦ＯＦＦした後ＯＮする間欠作動を行う圧縮機間欠制御を実行する。これにより冷媒の圧力変動が生じ、その圧力変動を利用して、リア側用蒸発器およびリア側低圧配管に溜まっている冷媒とオイルとを一気に圧縮機へ戻すことができる。但し、上記圧縮機間欠制御を実行する制御パターンを決める手間がかかること、および、圧縮機がＯＦＦとなっている間は冷房が止まること等のデメリットがある。

また、上記のような構成とは別の構成でオイル不足を回避するものが、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１の車両用デュアルエアコンでは、フロント側エバポレータ（フロント側用蒸発器）から延びる低圧配管は下方向に降ろされ、リア側エバポレータ（リア側用蒸発器）から延びる低圧配管は上方向に引き上げられている。そして、その両方の低圧配管はフロント側エバポレータよりも低い位置で冷媒が流れるように互いに合流させられている。更に、その両低圧配管が合流する合流部からコンプレッサ側に延びる低圧配管が上方向に引き上げられている。

特開平１１−２０４６３号公報

上記特許文献１の車両用デュアルエアコンに含まれる冷凍サイクル装置は、圧縮機へのオイルの循環率を高めることができるとされているが、特許文献１では、各エバポレータと低圧配管の合流部との上下方向における相対位置関係、および、合流部へつながる複数の低圧配管の向きなどが細かく限定されている。すなわち、特許文献１の冷凍サイクル装置を実現するためには配管上の制約が非常に大きいという課題がある。

従って、特許文献１の冷凍サイクル装置とは異なる構成によって圧縮機でのオイル不足発生を回避する必要があった。

本発明は上記点に鑑みて、簡単な配管構造によって圧縮機でのオイル不足発生を回避することができる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の冷凍サイクル装置の発明では、吸入口（３０ａ）を有し、その吸入口から吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（３０）と、
その圧縮機が吐出した冷媒から放熱させる放熱器（３２）と、
その放熱器から流出した冷媒を減圧する第１減圧装置（１８）と、
放熱器に対して第１減圧装置と並列に接続され、放熱器から流出した冷媒を減圧する第２減圧装置（２２）と、
空調用の第１空調ダクト（１２１）内に配置され、第１減圧装置で減圧された冷媒を、第１空調ダクト内を流れる第１の送風空気と熱交換させることにより蒸発させる第１蒸発器（１６）と、
空調用の第２空調ダクト（４１）内に配置され、第２減圧装置で減圧された冷媒を、第２空調ダクト内を流れる第２の送風空気と熱交換させることにより蒸発させる第２蒸発器（２０）と、
第１蒸発器と第２蒸発器との各々から流出する冷媒を圧縮機の吸入口へ導く戻り側接続配管（４２）とを備え、
第２減圧装置は、放熱器から第２蒸発器への冷媒流れを孔開度に応じて絞ることで冷媒を減圧する絞り孔（２２２ｃ）が形成された絞り形成部（２２１ａ）と、第２蒸発器と戻り側接続配管との間の通路として設けられ第２蒸発器から流出する冷媒を戻り側接続配管へと流す戻り側通路（２２４）が形成された戻り側通路形成部（２２３）と、戻り側通路内の冷媒温度が低いほど絞り孔の孔開度を小さくする孔開度調節機構（２３０）とを有し、
戻り側接続配管は、第２減圧装置の戻り側通路形成部に連結される連結部（４２４）を有し、
その連結部には、第２減圧装置の戻り側通路へ連通し、第１の送風空気が送風される一方で第２の送風空気の送風が停止された状態において冷媒が液相状態となって戻り側通路内に溜まるようにその戻り側通路よりも上方へ立ち上がる立上がり通路（４２４ｂ）が形成されていることを特徴とする。

上述の発明によれば、戻り側接続配管の連結部には、第２減圧装置の戻り側通路へ連通し、第１の送風空気が送風される一方で第２の送風空気の送風が停止された状態（以下、第１側運転状態という）において冷媒が液相状態となって戻り側通路内に溜まるようにその戻り側通路よりも上方へ立ち上がる立上がり通路が形成されているので、上記第１側運転状態では、液相状態の冷媒または殆どが液の気液混合状態の冷媒で第２減圧装置の戻り側通路を満たすことができる。そのため、第２減圧装置の絞り孔は孔開度調節機構によって全閉（すなわち、孔開度が零）または略全閉とされ、第２蒸発器への冷媒流入が略止まる。従って、上記立上がり通路を設けるという簡単な配管構造によって第２蒸発器へのオイルの流入を防止でき、圧縮機でのオイル不足発生を回避することができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載の具体的内容との対応関係を示す一例である。

本発明の一実施形態における冷凍サイクル装置１０の全体構成を示す模式図である。 図１におけるII部分を拡大表示した部分拡大図である。

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、後述する他の実施形態を含む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、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態における冷凍サイクル装置１０の全体構成を示す模式図である。図１および後述の図２に図示された冷媒通路内の矢印は冷媒流れ方向を示している。この冷凍サイクル装置１０は、図１に示すように、車室内へ空調風を吹き出す複数の空調ユニット１２、１４を有するデュアルエアコンタイプの車両用空調装置８に備えられるものである。この車両用空調装置８は、フロント側空調ユニットすなわち前席側空調ユニット１２と、リア側空調ユニットすなわち後席側空調ユニット１４とを含んで構成されている。

前席側空調ユニット１２は、車室内の最前部の計器盤（図示せず）の内側に配設されて、車室内前席側の領域を空調するものである。この前席側空調ユニット１２は、空気通路を形成する空調用の第１空調ダクトとして設けられた前席側空調ケース１２１、および、前席側空調ケース１２１の上流側に配置された第１送風装置としての前席側送風機１２２等を有している。また、前席側空調ユニット１２は、冷凍サイクル装置１０の一部を構成する前席側蒸発器１６と前席側膨張弁１８とを有している。

前席側空調ケース１２１内には、第１蒸発器としての前席側蒸発器１６が収容されており、その前席側蒸発器１６は前席側送風機１２２に対し空気流れ下流側に配置されている。前席側蒸発器１６は、前席側空調ケース１２１内を矢印ＦＬ１ａのように流れる第１の送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。

また、前席側空調ユニット１２の下流端、すなわち前席側空調ユニット１２の筐体を成す前席側空調ケース１２１の下流端には、空気吹出口１２１ａが形成されている。前席側蒸発器１６で冷却された第１の送風空気はこの空気吹出口１２１ａを矢印ＦＬ１ｂのように通過し、空気吹出口１２１ａから例えば、車両窓ガラスの内面、前席側乗員の頭部、足元部など車室内の何れかの箇所に向けて吹き出される。

後席側空調ユニット１４は、車室内の後席側を空調するように車室内の後部、例えば、後席の側方部位等に配置される。後席側空調ユニット１４は、上述した前席側空調ユニット１２と同様の構成を有している。

具体的に、後席側空調ユニット１４は、空気通路を形成する空調用の第２空調ダクトとして設けられた後席側空調ケース１４１、および、後席側空調ケース１４１の上流側に配置された第２送風装置としての後席側送風機１４２等を有している。また、後席側空調ユニット１４は、冷凍サイクル装置１０の一部を構成する後席側蒸発器２０と後席側膨張弁２２とを有している。

後席側空調ケース１４１内には、第２蒸発器としての後席側蒸発器２０が収容されており、その後席側蒸発器２０は後席側送風機１４２に対し空気流れ下流側に配置されている。後席側蒸発器２０は、後席側空調ケース１４１内を矢印ＦＬ２ａのように流れる第２の送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。

また、後席側空調ユニット１４の下流端、すなわち後席側空調ユニット１４の筐体を成す後席側空調ケース１４１の下流端には、空気吹出口１４１ａが形成されている。後席側蒸発器２０で冷却された第２の送風空気はこの空気吹出口１４１ａを矢印ＦＬ２ｂのように通過し、空気吹出口１４１ａから例えば、車室内の中の後席周りの空間に向けて吹き出される。

冷凍サイクル装置１０では、冷媒として通常のフロン系冷媒が採用されている。冷凍サイクル装置１０は、高圧冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を越えない亜臨界冷凍サイクルで構成されている。

図１に示すように、冷凍サイクル装置１０は、上記の前席側蒸発器１６、前席側膨張弁１８、後席側蒸発器２０、および後席側膨張弁２２に加え、圧縮機３０、凝縮器３２、および配管３４、３６、３８、４０、４２など備えている。冷凍サイクル装置１０においては、圧縮機３０から吐出された冷媒が凝縮器３２と前席側膨張弁１８と前席側蒸発器１６とを順に経て圧縮機３０へ戻る前席側空調用の第１冷媒回路と、圧縮機３０から吐出された冷媒が凝縮器３２と後席側膨張弁２２と後席側蒸発器２０とを順に経て圧縮機３０へ戻る後席側空調用の第２冷媒回路とが構成されている。すなわち、圧縮機３０および凝縮器３２は第１、第２冷媒回路の両方に含まれている。

圧縮機３０は、吸入口３０ａと吐出口３０ｂとを有し、吸入口３０ａから吸入した冷媒を圧縮し、その圧縮した冷媒すなわち気相状態の高温高圧冷媒を吐出口３０ｂから吐出する。例えば、圧縮機３０は車両のエンジンルーム内に設けられ、不図示の車両エンジンによって駆動される。

凝縮器３２は、例えば車両の走行風を受け易い場所に設けられ、凝縮器３２の内部を流れる冷媒と室外ファンにより送風される外気および走行風とを熱交換する室外熱交換器である。言い換えれば、凝縮器３２は、圧縮機３０が吐出した冷媒から放熱させる放熱器である。

具体的に、凝縮器３２の冷媒入口３２ａは第１高圧配管３４を介して圧縮機３０の吐出口３０ｂへ接続されており、圧縮機３０から吐出された気相冷媒は凝縮器３２へ導入される。そして、凝縮器３２は、圧縮機３０から吐出された冷媒を外気との熱交換により凝縮液化させる。

前席側膨張弁１８は、凝縮器３２から流出した液相状態の低温冷媒を減圧する第１減圧装置となっている。後席側膨張弁２２は、凝縮器３２に対して前席側膨張弁１８と並列に接続されており、凝縮器３２から流出した液相状態の低温冷媒を減圧する第２減圧装置となっている。

詳細には、凝縮器３２の冷媒出口３２ｂは、第２高圧配管３６と第２高圧配管３６の下流端に接続された第３高圧配管３８とを順に介して前席側膨張弁１８へ接続されている。それと共に、凝縮器３２の冷媒出口３２ｂは、第２高圧配管３６と、第２高圧配管３６の下流端に第３高圧配管３８に対して並列に接続された第４高圧配管４０とを順に介して後席側膨張弁２２へ接続されている。このような各高圧配管３６、３８、４０の接続により、凝縮器３２の冷媒出口３２ｂから流出した液相冷媒は前席側膨張弁１８と後席側膨張弁２２とへそれぞれ導入される。

これらの前席側膨張弁１８および後席側膨張弁２２は周知の温度式膨張弁であり、互いに同じ内部構造を有している。そこで、図２に拡大図示されている後席側膨張弁２２について主として説明し、前席側膨張弁１８については、後席側膨張弁２２と共通する説明を省略して簡略化した説明とする。

図２は、図１におけるII部分を拡大表示した部分拡大図である。図２に示すように、後席側膨張弁２２は、凝縮器３２から後席側蒸発器２０への冷媒往路の一部を成す往き側通路２２２が形成された往き側通路形成部２２１と、後席側蒸発器２０から圧縮機３０の吸入口３０ａへの冷媒復路の一部を成す戻り側通路２２４が形成された戻り側通路形成部２２３とを有している。

往き側通路２２２は冷媒入口２２２ａと冷媒出口２２２ｂとを有している。その往き側通路２２２の冷媒入口２２２ａは第４高圧配管４０へ接続され、往き側通路２２２の冷媒出口２２２ｂは、後席側蒸発器２０の冷媒入口２０ａへ接続されている。

また、戻り側通路２２４は冷媒入口２２４ａと冷媒出口２２４ｂとを有している。その戻り側通路２２４の冷媒入口２２４ａは後席側蒸発器２０の冷媒出口２０ｂへ接続され、戻り側通路２２４の冷媒出口２２４ｂは、圧縮機３０の吸入口３０ａへとつながる第２配管４２２へ接続されている。すなわち、戻り側通路２２４は、後席側蒸発器２０と第２配管４２２との間の通路として設けられおり、後席側蒸発器２０から流出する冷媒を第２配管４２２へと流す。

また、往き側通路２２２は、通路断面が縮小され冷媒流れを絞る絞り孔２２２ｃを、往き側通路２２２の途中に有している。すなわち、往き側通路形成部２２１は、その一部分として、絞り孔２２２ｃが形成された絞り形成部２２１ａを含んでいる。この往き側通路形成部２２１および戻り側通路形成部２２３は互いに一体的に構成されており、例えばアルミニウム合金製のブロック状に形成された膨張弁本体２２５に含まれている。

また、後席側膨張弁２２は、絞り孔２２２ｃの孔開度を増減するために、弁体２２６とダイヤフラム作動部２２７と感温棒２２８と作動棒２２９とを有している。弁体２２６は、絞り孔２２２ｃを開閉する開閉弁体であり、例えば球形状を成し、往き側通路２２２内に配置されている。この弁体２２６は、絞り孔２２２ｃの孔壁面との相対距離に応じて絞り孔２２２ｃの孔開度を調節する。この孔開度が小さいほど、絞り孔２２２ｃの孔壁面と弁体２２６との間に形成される冷媒通路の断面積が小さくなり、絞り孔２２２ｃを通過する冷媒流れが強く絞られる。要するに、絞り孔２２２ｃは、凝縮器３２から後席側蒸発器２０への冷媒流れを、弁体２２６によって調節される孔開度に応じて絞る。そして、絞り孔２２２ｃは、その冷媒流れを絞ることで、絞り孔２２２ｃを通過する冷媒を減圧膨張させる。なお、例えば孔開度の零とは、絞り孔２２２ｃが弁体２２６によって閉塞されている全閉状態である。

ダイヤフラム作動部２２７は膨張弁本体２２５の上端部にネジ止め等によって固定されている。ダイヤフラム作動部２２７はダイヤフラム２２７ａを有し、作動ガスが封入されたダイヤフラム室２２７ｂを形成している。その作動ガスは、例えば、冷凍サイクル装置１０に使用される冷媒と同一種類の飽和ガスである。

ダイヤフラム２２７ａは、例えば可撓性を有する薄い金属板から成る。ダイヤフラム２２７ａは、ダイヤフラム室２２７ｂの一面を閉じるようにしてそのダイヤフラム室２２７ｂの一部を形成している。従って、ダイヤフラム室２２７ｂ内の作動ガスとダイヤフラム２２７ａとの間では温度差が生じれば直ちに熱が伝達されるようになっている。そして、ダイヤフラム２２７ａはダイヤフラム室２２７ｂ内の作動ガスの圧力変化に応じて変位する。言い換えれば、その作動ガスの圧力は、矢印Ｐｇのようにダイヤフラム室２２７ｂを膨張させると共にダイヤフラム２２７ａを下方へ変位させるように作用する。

感温棒２２８は、例えば熱伝導率が高いアルミニウム製であり、円筒形状を成す感温筒となっている。感温棒２２８は、感温棒２２８の軸方向が戻り側通路２２４における冷媒流れ方向に交差するように、戻り側通路２２４に配置されている。すなわち、感温棒２２８は、戻り側通路２２４の一部を上下方向ＤＲ１に横切るように配置されている。そして、感温棒２２８の上端はダイヤフラム２２７ａに当接している。このような配置により、感温棒２２８は、戻り側通路２２４内の冷媒とダイヤフラム２２７ａとの間で熱を伝達する。なお、図２の矢印ＤＲ１は、後席側膨張弁２２および後述する第２配管４２２の上下方向ＤＲ１を示している。

作動棒２２９は円柱形状を成し、弁体２２６を作動させる弁作動部として機能する。作動棒２２９は、上下方向ＤＲ１において感温棒２２８に対し直列に且つ感温棒２２８の下側に配置されている。作動棒２２９は、その作動棒２２９の上端において感温棒２２８の下端に当接しており、感温棒２２８を介してダイヤフラム２２７ａに連結されている。また、弁体２２６は、作動棒２２９と一体的に上下方向ＤＲ１に変位するように作動棒２２９の下端へ連結されている。従って、作動棒２２９は、ダイヤフラム室２２７ｂが縮小する側（すなわち上側）へダイヤフラム２２７ａが変位するほど絞り孔２２２ｃの孔開度を小さくする側へ弁体２２６を作動させる。

このように、上記の弁体２２６、ダイヤフラム作動部２２７、感温棒２２８、および作動棒２２９は全体として、絞り孔２２２ｃの孔開度を調節する孔開度調節機構２３０を構成する。そして、この孔開度調節機構２３０は、戻り側通路２２４内の冷媒の温度変化を絞り孔２２２ｃの孔開度の変化へ機械的動作によって置き換えるものであり、戻り側通路２２４内の冷媒温度が低いほど絞り孔２２２ｃの孔開度を小さくする。孔開度調節機構２３０はこのように作動することから、例えば仮に、戻り側通路２２４が液相状態の冷媒で満たされたとすれば絞り孔２２２ｃの孔開度を零にする。

図１に示す前席側膨張弁１８は、上述した後席側膨張弁２２と同様であり、すなわち、冷媒流れを絞る絞り孔１８２ｃを含む往き側通路１８２が形成された往き側通路形成部１８１と、戻り側通路１８４が形成された戻り側通路形成部１８３とを有している。

往き側通路１８２の冷媒入口１８２ａは第３高圧配管３８へ接続され、往き側通路１８２の冷媒出口１８２ｂは、前席側蒸発器１６の冷媒入口１６ａへ接続されている。また、戻り側通路１８４の冷媒入口１８４ａは前席側蒸発器１６の冷媒出口１６ｂへ接続され、戻り側通路１８４の冷媒出口１８４ｂは、圧縮機３０の吸入口３０ａへとつながる後述の第１配管４２１へ接続されている。

また、前席側膨張弁１８は、上述した後席側膨張弁２２と同様に、絞り孔１８２ｃの孔開度を調節する孔開度調節機構１８６を有している。

前席側蒸発器１６は、図１に示すように前席側空調ケース１２１内に配置されている。前席側蒸発器１６の冷媒入口１６ａには、前席側膨張弁１８の絞り孔１８２ｃで減圧された低圧冷媒が導入される。前席側蒸発器１６は、その低圧冷媒を、前席側空調ケース１２１内を流れる第１の送風空気と熱交換させることにより蒸発させ、熱交換後の低圧冷媒を冷媒出口１６ｂから流出させる。そして、その前席側蒸発器１６の冷媒出口１６ｂから流出した低圧冷媒は、前席側膨張弁１８の戻り側通路１８４を通って第１配管４２１へ流入する。

後席側蒸発器２０は、後席側空調ケース１４１内に配置されている。後席側蒸発器２０の冷媒入口２０ａには、後席側膨張弁２２の絞り孔２２２ｃ（図２参照）で減圧された低圧冷媒が導入される。後席側蒸発器２０は、その低圧冷媒を、後席側空調ケース１４１内を流れる第２の送風空気と熱交換させることにより蒸発させ、熱交換後の低圧冷媒を冷媒出口２０ｂから流出させる。そして、その後席側蒸発器２０の冷媒出口２０ｂから流出した低圧冷媒は、後席側膨張弁２２の戻り側通路２２４（図２参照）を通って第２配管４２２へ流入する。

冷凍サイクル装置１０には、各膨張弁１８、２２の戻り側通路１８４、２２４から流出した冷媒を圧縮機３０の吸入口３０ａへと導く戻り側接続配管としての低圧配管４２が設けられている。この低圧配管４２は第１配管４２１と第２配管４２２と第３配管４２３とから構成されている。

第１配管４２１の上流端は、前席側膨張弁１８に形成された戻り側通路１８４の冷媒出口１８４ｂへ接続され、第２配管４２２の上流端は、後席側膨張弁２２に形成された戻り側通路２２４の冷媒出口２２４ｂへ接続されている。そして、第１配管４２１の下流端および第２配管４２２の下流端は、第３配管４２３の上流端へ接続されている。すなわち、第１配管４２１および第２配管４２２は互いに並列に第３配管４２３へ接続されている。

また、第３配管４２３の下流端は、圧縮機３０の吸入口３０ａへ接続されている。従って、前席側膨張弁１８の戻り側通路１８４の冷媒出口１８４ｂから流出した冷媒は、第１配管４２１と第３配管４２３とを順に介して圧縮機３０の吸入口３０ａへと導かれる。それと共に、後席側膨張弁２２の戻り側通路２２４の冷媒出口２２４ｂから流出した冷媒は、第２配管４２２と第３配管４２３とを順に介して圧縮機３０の吸入口３０ａへと導かれる。要するに、低圧配管４２は、前席側蒸発器１６と後席側蒸発器２０との各々から流出する冷媒を圧縮機３０の吸入口３０ａへと導く。

ここで、低圧配管４２の一部を成す第２配管４２２は、図２に示すように、後席側膨張弁２２の戻り側通路形成部２２３に連結される連結部４２４を有している。この連結部４２４には、入口通路４２４ａと入口通路４２４ａの冷媒流れ下流側に直列に接続された立上がり通路４２４ｂとが形成されている。

この立上がり通路４２４ｂは、入口通路４２４ａを介して後席側膨張弁２２の戻り側通路２２４へ連通している。すなわち、その戻り側通路２２４の冷媒出口２２４ｂは冷媒を立上がり通路４２４ｂへ流出させる。

立上がり通路４２４ｂは、冷媒流れ方向における立上がり通路４２４ｂの下流端４２４ｄが上流端４２４ｃよりも高く位置するように、水平方向に対して斜めに立ち上がっている。詳細には、立上がり通路４２４ｂは、その立上がり通路４２４ｂの最上位置における通路断面ＳＣｔのうち最も下側の部位４２４ｅが、後席側膨張弁２２の戻り側通路２２４のうちで最も上側に位置する最上部位２２４ｃよりも上方に位置するように設けられている。

なお、戻り側通路２２４から立上がり通路４２４ｂに至る冷媒経路においては、外気等からの吸熱に起因した冷媒の気化は防止されることが望ましいので、入口通路４２４ａの通路長は非常に短くなっており、立上がり通路４２４ｂは、戻り側通路２２４の冷媒出口２２４ｂ直後から立ち上がっている。

以上のように構成された冷凍サイクル装置１０では、その冷凍サイクル装置１０の運転状態は、第１運転状態としての前後席運転状態と、第２運転状態としての前席側単独運転状態との何れかになる。その冷凍サイクル装置１０の前後席運転状態は、図１に示す前席側空調ユニット１２と後席側空調ユニット１４との両方が稼働する場合の運転状態であり、前席側単独運転状態は、前席側空調ユニット１２が稼働する一方で後席側空調ユニット１４が停止する場合の運転状態である。

図１に示すように、冷凍サイクル装置１０の前後席運転状態では、圧縮機３０から吐出された冷媒が凝縮器３２と前席側膨張弁１８と前席側蒸発器１６とを順に経て圧縮機３０へ戻る前席側空調用の第１冷媒回路と、圧縮機３０から吐出された冷媒が凝縮器３２と後席側膨張弁２２と後席側蒸発器２０とを順に経て圧縮機３０へ戻る後席側空調用の第２冷媒回路との両方の回路で冷媒が循環する。このとき、前席側空調ユニット１２と後席側空調ユニット１４との両方が稼働しているので、両方の送風機１２２、１４２が送風している。すなわち、前後席運転状態では、前席側送風機１２２により第１の送風空気が送風されると共に後席側送風機１４２により第２の送風空気も送風される状態になっている。従って、前後席運転状態では、冷媒は、前席側蒸発器１６および後席側蒸発器２０のそれぞれで、送風機１２２、１４２が送風する送風空気と熱交換され蒸発気化される。

冷凍サイクル装置１０の前席側単独運転状態では、前席側送風機１２２は送風するが後席側送風機１４２は停止されている。すなわち、前席側単独運転状態では、上記第１の送風空気が送風される一方で上記第２の送風空気の送風が停止された状態になっている。従って、前席側単独運転状態では、後席側空調ユニット１４内において後席側蒸発器２０での熱交換が略停止する。これにより、後席側膨張弁２２の弁体２２６が絞り孔２２２ｃの孔開度を略零にするので、冷凍サイクル装置１０において上記第２冷媒回路の冷媒流れは略停止し、冷媒は専ら上記第１冷媒回路で循環する。

また圧縮機３０内部を潤滑する潤滑油としてのオイルに着目すると、そのオイルは吐出口３０ｂから冷媒と共に吐出される。そして、冷凍サイクル装置１０の前後席運転状態では、オイルは、上記第１冷媒回路および第２冷媒回路の各々を冷媒と共に回って圧縮機３０の吸入口３０ａへ戻る。

冷凍サイクル装置１０の前席側単独運転状態では、前席側空調用の第１冷媒回路において前席側蒸発器１６から流出する冷媒は、前席側送風機１２２の送風空気と熱交換しスーパーヒートとなる。そのため、前席側膨張弁１８における絞り孔１８２ｃの孔開度は大きくなり、前席側蒸発器１６内の冷媒は、前席側蒸発器１６から冷媒と共にオイルを流出させるのに十分に大きな冷媒流量で流れる。従って、第１冷媒回路では、オイルが圧縮機３０へ戻るオイル循環率を十分な大きさに保つことができる。

その一方で、前席側単独運転状態では後席側送風機１４２が止まっているので、後席側空調用の第２冷媒回路において後席側蒸発器２０は冷媒と空気との熱交換を行わず、後席側蒸発器２０から流出する冷媒は液相状態または殆ど液相の気液混合状態になる。

そのため、仮に低圧配管４２の立上がり通路４２４ｂが設けられておらず、後席側膨張弁２２の戻り側通路２２４内の冷媒が戻り側通路２２４内に溜まらずに圧縮機３０へ戻るとすれば、後席側膨張弁２２における絞り孔２２２ｃが小開度ながらも或る程度開くことになる。そうなると、後席側蒸発器２０から流出する冷媒は、後席側蒸発器２０から冷媒と共にオイルを流出させるには不足した小さい冷媒流量で流れ、第２冷媒回路における圧縮機３０へのオイル帰還量が乏しくなる。その結果、冷凍サイクル装置１０全体では、圧縮機３０へのオイル帰還量が減ってしまうことになる。

これに対し、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、図２に示すように、低圧配管４２に立上がり通路４２４ｂが設けられている。そのため、前席側単独運転状態では、液相状態の冷媒は立上がり通路４２４ｂに堰き止められ、後席側膨張弁２２の戻り側通路２２４内に溜まることとなる。また、後席側蒸発器２０から流出する冷媒が殆ど液相の気液混合状態であればその中の液相状態の冷媒が立上がり通路４２４ｂに堰き止められる。言い換えれば、低圧配管４２の立上がり通路４２４ｂは、前席側単独運転状態において冷媒が液相状態となって戻り側通路２２４内に溜まるようにその戻り側通路２２４よりも上方へ立ち上がっている。

このようにして前席側単独運転状態では、液相状態または殆ど液相の気液混合状態の冷媒が戻り側通路２２４内に溜まるので、戻り側通路２２４内の冷媒の状態がスーパーヒートの無い状態になり、後席側膨張弁２２の弁体２２６は絞り孔２２２ｃの孔開度を略零にする。従って、後席側蒸発器２０への冷媒流入は停止または略停止される。その結果、第２冷媒回路においては、液相状態または殆ど液相の気液混合状態の冷媒が、後席側膨張弁２２の絞り孔２２２ｃから後席側蒸発器２０を経て立上がり通路４２４ｂに至る冷媒経路に滞留し、凝縮器３２から後席側膨張弁２２へのオイル流入を防止することができる。そして、冷媒は専ら前席側空調用の第１冷媒回路で循環するので、冷凍サイクル装置１０全体として、圧縮機３０のオイル不足を防止できる程度に十分に大きなオイル循環率を保つことができる。

上述したように、本実施形態によれば、低圧配管４２の連結部４２４には、後席側膨張弁２２の戻り側通路２２４へ連通しその戻り側通路２２４よりも上方へ立ち上がる立上がり通路４２４ｂが形成されている。そして、その立上がり通路４２４ｂは戻り側通路２２４の冷媒出口２２４ｂ直後から立ち上がっている。すなわち、立上がり通路４２４ｂは、上記第１の送風空気が送風される一方で上記第２の送風空気の送風が停止された状態（すなわち、前席側単独運転状態）において冷媒が液相状態となって戻り側通路２２４内に溜まるように立ち上がっている。そのため、上記前席側単独運転状態では、液相状態の冷媒または殆ど液相の気液混合状態の冷媒で後席側膨張弁２２の戻り側通路２２４を満たすことができる。

そうなると上述したように、後席側膨張弁２２における絞り孔２２２ｃの孔開度は弁体２２６により全閉（すなわち、孔開度が零）または略全閉とされ、後席側蒸発器２０への冷媒およびオイルの流入が略止まる。従って、低圧配管４２に立上がり通路４２４ｂを設けるという簡単な配管構造によって後席側蒸発器２０へのオイルの流入を防止でき、圧縮機３０でのオイル不足発生を回避することができる。なお、殆ど液相の気液混合状態の冷媒で戻り側通路２２４を満たすことは、言い換えれば、液相状態の冷媒と僅かながらの気相状態の冷媒とで戻り側通路２２４を満たすことであるので、この場合にも、冷媒が液相状態となって戻り側通路２２４内に溜まっている。

また、冷凍サイクル装置１０の前席側単独運転状態では、上記のように後席側蒸発器２０への冷媒およびオイルの流入が略止まる。従って、オイルを後席側蒸発器２０から圧縮機３０へ戻すために圧縮機３０の間欠作動を行う前述の圧縮機間欠制御を実行する必要がないというメリットがある。

また、本実施形態によれば、低圧配管４２の立上がり通路４２４ｂは、水平方向に対して斜めに立ち上がっているので、例えば水平方向に対して垂直に立ち上がっている場合と比較して、後席側空調ユニット１４の稼働中において冷媒を立上がり通路４２４ｂに滑らかに流すことが可能である。

また、本実施形態によれば、低圧配管４２の立上がり通路４２４ｂは、その立上がり通路４２４ｂの最上位置における通路断面ＳＣｔ（図２参照）のうち最も下側の部位４２４ｅが、後席側膨張弁２２の戻り側通路２２４のうちで最も上側に位置する最上部位２２４ｃよりも上方に位置するように設けられている。従って、冷凍サイクル装置１０の前席側単独運転状態において、戻り側通路２２４内に液相状態の冷媒が満たされるように立上がり通路４２４ｂで冷媒を堰き止めることが可能である。

（他の実施形態）
（１）上述の実施形態において、図２では入口通路４２４ａが第２配管４２２の連結部４２４に設けられているが、その入口通路４２４ａが無い或いは入口通路４２４ａが無いに等しい程度に極めて短くなっていてもよい。その場合には、立上がり通路４２４ｂは、後席側膨張弁２２が有する戻り側通路２２４の冷媒出口２２４ｂから立ち上がって設けられる。そのようにしたとすれば、或る程度の長さの入口通路４２４ａが戻り側通路２２４と立上がり通路４２４ｂとの間に設けられている場合と比較して、立上がり通路４２４ｂにより堰き止められた冷媒の吸熱を抑え、その冷媒の蒸発気化を抑えることが可能である。

（２）上述の実施形態において、車両用空調装置８は、２つの空調ユニット１２、１４を有しているが、３つ以上の空調ユニットを有していても差し支えない。

なお、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る。また、上記実施形態において、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。

１０ 冷凍サイクル装置
１６ 前席側蒸発器（第１蒸発器）
１８ 前席側膨張弁（第１減圧装置）
２０ 後席側蒸発器（第２蒸発器）
２２ 後席側膨張弁（第２減圧装置）
２２２ｃ 後席側膨張弁２２の絞り孔
２２４ 後席側膨張弁２２の戻り側通路
２３０ 後席側膨張弁２２の孔開度調節機構
４２４ 連結部
４２４ｂ 立上がり通路

Claims (5)

1. 吸入口（３０ａ）を有し、該吸入口から吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（３０）と、
   該圧縮機が吐出した前記冷媒から放熱させる放熱器（３２）と、
   該放熱器から流出した前記冷媒を減圧する第１減圧装置（１８）と、
   前記放熱器に対して前記第１減圧装置と並列に接続され、前記放熱器から流出した前記冷媒を減圧する第２減圧装置（２２）と、
   空調用の第１空調ダクト（１２１）内に配置され、前記第１減圧装置で減圧された前記冷媒を、前記第１空調ダクト内を流れる第１の送風空気と熱交換させることにより蒸発させる第１蒸発器（１６）と、
   空調用の第２空調ダクト（４１）内に配置され、前記第２減圧装置で減圧された前記冷媒を、前記第２空調ダクト内を流れる第２の送風空気と熱交換させることにより蒸発させる第２蒸発器（２０）と、
   前記第１蒸発器と前記第２蒸発器との各々から流出する前記冷媒を前記圧縮機の吸入口へ導く戻り側接続配管（４２）とを備え、
   前記第２減圧装置は、前記放熱器から前記第２蒸発器への冷媒流れを孔開度に応じて絞ることで前記冷媒を減圧する絞り孔（２２２ｃ）が形成された絞り形成部（２２１ａ）と、前記第２蒸発器と前記戻り側接続配管との間の通路として設けられ前記第２蒸発器から流出する前記冷媒を前記戻り側接続配管へと流す戻り側通路（２２４）が形成された戻り側通路形成部（２２３）と、前記戻り側通路内の冷媒温度が低いほど前記絞り孔の孔開度を小さくする孔開度調節機構（２３０）とを有し、
   前記戻り側接続配管は、前記第２減圧装置の戻り側通路形成部に連結される連結部（４２４）を有し、
   該連結部には、前記第２減圧装置の戻り側通路へ連通し、前記第１の送風空気が送風される一方で前記第２の送風空気の送風が停止された状態において前記冷媒が液相状態となって前記戻り側通路内に溜まるように該戻り側通路よりも上方へ立ち上がる立上がり通路（４２４ｂ）が形成されていることを特徴とする冷凍サイクル装置。
2. 前記戻り側通路は、前記冷媒を前記立上がり通路へ流出させる冷媒出口（２２４ｂ）を有し、
   前記立上がり通路は、前記戻り側通路の冷媒出口から立ち上がることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記立上がり通路は、水平方向に対して斜めに立ち上がることを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記立上がり通路は、該立上がり通路の最上位置における通路断面（ＳＣｔ）のうち最も下側の部位（４２４ｅ）が、前記戻り側通路のうちで最も上側に位置する最上部位（２２４ｃ）よりも上方に位置するように設けられることを特徴とする請求項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. 前記第２減圧装置の孔開度調節機構は、前記絞り孔の孔開度を調節する弁体（２２６）と、作動ガスが封入されたダイヤフラム室（２２７ｂ）の一面を閉じるダイヤフラム（２２７ａ）を有し前記ダイヤフラム室を形成するダイヤフラム作動部（２２７）と、前記戻り側通路に配置され前記戻り側通路内の前記冷媒と前記ダイヤフラムとの間で熱を伝える感温棒（２２８）と、前記感温棒を介して前記ダイヤフラムに連結され、前記ダイヤフラム室が縮小する側へ前記ダイヤフラムが変位するほど前記絞り孔の孔開度を小さくする側へ前記弁体を作動させる弁作動部（２２９）とを有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。

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