| 【発明の名称】 |
ヒートポンプサイクル |
| 【発明者】 |
【氏名】鈴木 伸彦
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| 【要約】 |
【課題】四方弁を不要にし、ユニット内に配置される熱交換器が高低圧両用で用いられることを避けることができる高圧仕様のヒートポンプサイクルを提供する。
【解決手段】吐出圧力が冷媒の臨界圧力以上に設定され得るコンプレッサ４と、ユニット内に配されて内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器１と、ユニット内に配された吸熱機能を有する第２の熱交換器２と、ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器３と、アキュムレータ５とを備える。冷房運転時に、コンプレッサ、第１の熱交換器、第３の熱交換器、第２の熱交換器、アキュムレータ、コンプレッサの順で冷媒が状態変化する冷房回路を構成し、暖房運転時に、コンプレッサ、第１の熱交換器、第３の熱交換器、第２の熱交換器、アキュムレータ、コンプレッサの順で冷媒が状態変化する暖房回路を構成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配された吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、アキュムレータとを有し、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器をバイパスさせて前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するようにしたことを特徴とするヒートポンプサイクル。
【請求項２】 除湿暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第３の熱交換器で吸熱すると共に前記第２の熱交換器でさらに吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記コンプレッサに戻す除湿暖房回路を構成するようにしたことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプサイクル。
【請求項３】 冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配された吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、前記冷媒が通過する第１の通路と第２の通路とを備え、前記第１の通路を通過する冷媒と前記第２の通路を通過する冷媒とを熱交換させる第４の熱交換器と、アキュムレータとを有し、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後前記第１の通路を通過させた後に減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させて前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第１の通路と前記第２の熱交換器とをバイパスして前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するようにしたことを特徴とするヒートポンプサイクル。
【請求項４】 除湿暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第３の熱交換器で吸熱し、その後、前記第１の通路を通過させた後に前記第２の熱交換器でさらに吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させて前記コンプレッサに戻す除湿暖房回路を構成するようにしたことを特徴とする請求項３記載のヒートポンプサイクル。
【請求項５】 冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配された吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、前記冷媒が通過する第１の通路と第２の通路とを備え、前記第１の通路を通過する冷媒と前記第２の通路を通過する冷媒とを熱交換させる第４の熱交換器と、アキュムレータとを有し、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させて前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱した後に前記第１の通路を通過させ、その後減圧して前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器をバイパスして前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するようにしたことを特徴とするヒートポンプサイクル。
【請求項６】 除湿暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱した後に前記第１の通路を通過させ、減圧した後に前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器でさらに吸熱して前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す除湿暖房回路を構成するようにしたことを特徴とする請求項５記載のヒートポンプサイクル。
【請求項７】 冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配された吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、前記冷媒が通過する第１の通路と第２の通路とを備え、前記第１の通路を通過する冷媒と前記第２の通路を通過する冷媒とを熱交換させる第４の熱交換器と、アキュムレータとを有し、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後前記第１の通路を通過させた後に減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させて前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱した後に前記第１の通路を通過させ、その後減圧して前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器をバイパスして前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するようにしたことを特徴とするヒートポンプサイクル。
【請求項８】 除湿暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱した後に前記第１の通路を通過させ、その後減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す除湿暖房回路を構成するようにしたことを特徴とする請求項７記載のヒートポンプサイクル。
【請求項９】 前記除湿暖房運転時において、前記第１の通路を通過した冷媒を減圧して前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器をバイパスして前記アキュムレータへ供給する分流吸熱回路が選択的に付加できるようにしたことを特徴とする請求項８記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１０】 前記アキュムレータの上流側に前記冷媒の加熱を可能とする加熱器を設け、前記アキュムレータへ供給される冷媒を前記加熱器を介して供給することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１１】 前記アキュムレータ内に前記冷媒の加熱を可能とする加熱器を設けたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１２】 前記アキュムレータの下流側に前記冷媒の加熱を可能とする加熱器を設け、前記コンプレッサへ戻す冷媒を前記加熱器を介して戻すことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１３】 前記暖房回路での前記冷媒を減圧する前の段階において前記冷媒の加熱を可能とする加熱器を設けたことを特徴とする請求項１、３、５、又は７に記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１４】 前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記コンプレッサに戻す第２除湿暖房回路の形成を可能にしたことを特徴とする請求項１又は２記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１５】 前記アキュムレータの上流側に前記冷媒の加熱を可能とする加熱器を設け、前記アキュムレータへ供給される冷媒を前記加熱器を介して供給し、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第２及び第３の熱交換器をバイパスして前記加熱器へ供給し、この加熱器で吸熱した後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記コンプレッサに戻す第２暖房回路の形成を可能にしたことを特徴とする請求項１又は２記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１６】 前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を介して前記コンプレッサに戻す第２除湿暖房回路の形成を可能にしたことを特徴とする請求項３又は４記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１７】 前記アキュムレータの上流側に前記冷媒の加熱を可能とする加熱器を設け、前記アキュムレータへ供給される冷媒を前記加熱器を介して供給し、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第２及び第３の熱交換器をバイパスして前記加熱器へ供給し、この加熱器で吸熱した後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を介して前記コンプレッサに戻す第２暖房回路の形成を可能にしたことを特徴とする請求項３又は４記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１８】 前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、前記第１の通路を通過させた後に減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を介して前記コンプレッサに戻す第２除湿暖房回路の形成を可能にしたことを特徴とする請求項５又は６記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１９】 前記アキュムレータの上流側に前記冷媒の加熱を可能とする加熱器を設け、前記アキュムレータへ供給される冷媒を前記加熱器を介して供給し、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、前記第１の通路を通過させた後に減圧すると共に前記第２及び第３の熱交換器をバイパスして前記加熱器へ供給し、この加熱器で吸熱した後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を介して前記コンプレッサに戻す第２暖房回路の形成を可能にしたことを特徴とする請求項５、６、７又は８記載のヒートポンプサイクル。
【請求項２０】 前記冷媒は、二酸化炭素である請求項１乃至１９のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
【請求項２１】 冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配されて吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、第１乃至第３の流量調整手段と、アキュムレータとを有し、前記コンプレッサ、前記第１の熱交換器、前記第１の流量調整手段、前記第３の熱交換器、前記第２の流量調整手段、前記第２の熱交換器、前記アキュムレータの順に接続してループを形成すると共に、前記第３の熱交換器と前記第２の流量調整手段との間を前記第３の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に接続するようにしたことを特徴とするヒートポンプサイクル。
【請求項２２】 前記第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に加熱器を設け、前記第３の熱交換器と前記第２の流量調整手段との間が前記第３の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記加熱器との間に接続されることを特徴とする請求項２１記載のヒートポンプサイクル。
【請求項２３】 冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配されて吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、前記冷媒が通過する第１の通路と第２の通路とを備え、前記第１の通路を通過する冷媒と前記第２の通路を通過する冷媒とを熱交換させる第４の熱交換器と、第１乃至第３の流量調整手段と、アキュムレータとを有し、前記コンプレッサ、前記第１の熱交換器、前記第１の流量調整手段、前記第３の熱交換器、前記第１の通路、前記第２の流量調整手段、前記第２の熱交換器、前記アキュムレータ、前記第２の通路の順に接続してループを形成すると共に、前記第３の熱交換器と前記第１の通路との間を前記第３の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に接続するようにしたことを特徴とするヒートポンプサイクル。
【請求項２４】 前記第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に加熱器を設け、前記第３の熱交換器と前記第１の通路との間が前記第３の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記加熱器との間に接続されることを特徴とする請求項２３記載のヒートポンプサイクル。
【請求項２５】 冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配されて吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、前記冷媒が通過する第１の通路と第２の通路とを備え、前記第１の通路を通過する冷媒と前記第２の通路を通過する冷媒とを熱交換させる第４の熱交換器と、第１乃至第４の流量調整手段と、アキュムレータとを有し、前記コンプレッサ、前記第１の熱交換器、前記第１の流量調整手段、前記第３の熱交換器、前記第２の流量調整手段、前記第２の熱交換器、前記アキュムレータ、前記第２の通路の順に接続してループを形成すると共に、前記第３の熱交換器と前記第２の流量調整手段との間を前記第３の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に接続し、前記第１の熱交換器と前記第１の流量調整手段との間を前記第１の通路を経た後に第４の流量調整手段を介して前記第１の流量調整手段と前記第３の熱交換器との間に接続するようにしたことを特徴とするヒートポンプサイクル。
【請求項２６】 前記第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に加熱器を設け、前記第３の熱交換器と前記第２の流量調整手段との間が前記第３の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記加熱器との間に接続されることを特徴とする請求項２５記載のヒートポンプサイクル。
【請求項２７】 冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配されて吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、前記冷媒が通過する第１の通路と第２の通路とを備え、前記第１の通路を通過する冷媒と前記第２の通路を通過する冷媒とを熱交換させる第４の熱交換器と、第１乃至第６の流量調整手段と、アキュムレータとを有し、前記コンプレッサ、前記第１の熱交換器、前記第１の流量調整手段、前記第３の熱交換器、前記第２の流量調整手段、前記第１の通路、前記第３の流量調整手段、前記第２の熱交換器、前記アキュムレータ、前記第２の通路の順に接続してループを形成すると共に、前記第３の熱交換器と前記第２の流量調整手段との間を前記第４の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に接続し、前記第１の熱交換器と前記第１の流量調整手段との間を第５の流量調整手段を介して前記第２の流量調整手段と前記第１の通路との間に接続し、前記第１の通路と前記第３の流量調整手段との間を第６の流量調整手段を介して前記第１の流量調整手段と前記第３の熱交換器との間に接続するようにしたことを特徴とするヒートポンプサイクル。
【請求項２８】 前記第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に加熱器を設け、前記第３の熱交換器と前記第２の流量調整手段との間が前記第４の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記加熱器との間に接続されることを特徴とする請求項２７記載のヒートポンプサイクル。
【請求項２９】 前記アキュムレータと前記コンプレッサとの間に加熱器を設けたことを特徴とする請求項２１、２３、２５、又は２７記載のヒートポンプサイクル。
【請求項３０】 前記第１の熱交換器と前記第１の流量調整手段との間に加熱器を設けたことを特徴とする請求項２１、２３記載のヒートポンプサイクル。
【請求項３１】 前記第１の通路と前記第４の流量調整手段との間に加熱器を設けたことを特徴とする請求項２５記載のヒートポンプサイクル。
【請求項３２】 前記第１の通路と前記第６の流量調整手段との間に加熱器を設けたことを特徴とする請求項２７記載のヒートポンプサイクル。
【請求項３３】 前記第１の熱交換器と前記第１の流量調整手段との間を、前記第４の流量調整手段を介して前記第２の流量調整手段と第２の熱交換器との間に接続すると共に前記第５の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記加熱器との間に接続するようにしたことを特徴とする請求項２２又は２４記載のヒートポンプサイクル。
【請求項３４】 前記第１の通路と前記第４の流量調整手段との間を第５の流量調整手段を介して前記第３の熱交換器と前記第２の流量調整手段との間に接続するようにしたことを特徴とする請求項２６記載のヒートポンプサイクル。
【請求項３５】 前記第１の通路と前記第３の流量調整手段との間を第７の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記加熱器との間に接続するようにしたことを特徴とする請求項２８記載のヒートポンプサイクル。
【請求項３６】 冷房運転時には、高圧圧力が高圧側の冷媒温度に応じて調節され、暖房運転時又は除湿暖房運転時には、前記高圧圧力が臨界圧力を下回らないように調節されると共に臨界圧力よりも高い所定値を超えないように調節されることを特徴とする請求項１〜３５の何れかに記載のヒートポンプサイクル。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明が属する技術分野】この発明は、冷媒として臨界温度の低い冷媒、例えば、二酸化炭素（ＣＯ2 ）等のように超臨界域で使用され得る冷媒を用いたヒートポンプサイクルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のヒートポンプサイクルとして、例えば特公昭５２−１３０２５号公報に示されるもの等が知られている。これは、空調ユニット内に第１の熱交換器と第２の熱交換器とを配し、空調ユニット外に第３の熱交換器を配し、冷房運転時には四方弁を切り換えて冷房側にセットし、第１の熱交換器と第２の熱交換器とを吸熱器として用いると共に第３の熱交換器を放熱器として用い、暖房運転時には四方弁を切り換えて暖房側にセットし、第１の熱交換器と第２の熱交換器とを放熱器として用いると共に第３の熱交換器を吸熱器として用いるようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述のようなヒートポンプサイクルは、Ｒ１３４ａなどを冷媒とする場合を前提としたものであり、Ｒ１３４ａなどの代替として注目されている二酸化炭素（ＣＯ2 ）を冷媒とする場合には、次のような点で克服すべき問題が多い。
【０００４】即ち、二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプサイクルの場合にあっては、高圧ラインが冷媒の臨界圧力以上に設定され得ることからサイクル内が非常に高圧となり、このため、耐圧設計が十分でない現行の四方弁では対応することができず、また、高圧仕様の四方弁を製作するにしても、技術的に困難を伴う。
【０００５】また、ＣＯ2 サイクルにおいては、高圧圧力（高圧ラインでの冷媒圧力）と低圧圧力（低圧ラインでの冷媒圧力）との差が非常に大きいことから、特に空調ユニット内の熱交換器を高圧ラインにも低圧ラインにも用いられるように高低圧両用の仕様に設計する場合には、性能面のみならず安全面の上から問題がある。
【０００６】つまり、安全性を高めるためには熱交換器の構成部品を厚肉にするなどして耐圧力を大きくする設計を行うのに対し、熱交換性能を高めるためには熱交換器の構成部品を薄肉にして熱伝達をよくしたり熱交換面積を大きくするなどの設計を行うことから、熱交換器を高低圧両用で用いようとする場合に、安全面を重視して厚肉化を図るものとすれば、熱交換器の重量が増加すると共にコストが増加することとなり、また、熱交換性能を重視して薄肉化を図って耐圧力を抑えるものとすれば、安全性が損なわれることが懸念される。特に、安全性の確保は、車両用空調装置の場合、車室側に配されるユニット内の熱交換器において重要になることから、このようなユニット内に配される熱交換器にあっては、高圧ライン上で用いられる熱交換器と低圧ライン上で用いられる熱交換器とを区別し、それぞれに適した設計をすることが望ましい。
【０００７】そこで、この発明においては、二酸化炭素等の冷媒のように、高圧ラインが超臨界圧で用いられ得る高圧仕様のヒートポンプサイクル、即ち、コンプレッサによって圧縮された冷媒が臨界圧力以上に設定され得ると共に、高圧ライン上の熱交換器の内部の圧力が前記冷媒の臨界圧力以上になり得るようなヒートポンプサイクルにおいて、四方弁を不要にすると共に、ユニット内に配置される熱交換器を運転モードに拘わらずに高圧仕様の熱交換器と低圧仕様の熱交換器とを分けるようにしたヒートポンプサイクルを提供することを主たる課題としている。
【０００８】また、このようなヒートポンプサイクルにおいて、暖房性能の向上を図ると共に、ユニット外に配される熱交換器において冷媒が必要以上に冷やされて寝込んでしまったり、逆に不必要に熱を逃してしまうことを防止することができ、また、ユニット外に配される熱交換器の除霜をし易くすることができるヒートポンプサイクルを提供することをも課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するために、この発明に係るヒートポンプサイクルは、冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配された吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、アキュムレータとを有し、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器をバイパスさせて前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するようにしたことを特徴としている（請求項１）。
【００１０】したがって、冷房運転時でも暖房運転時でも、コンプレッサで圧縮された冷媒が、先ず、第１の熱交換器へ導かれ、その後第３の熱交換器へ供給されることとなり、冷房運転時ではさらに第２の熱交換器を通り、暖房運転時では第２の熱交換器をバイパスすることとなるので、冷媒経路を冷房運転時と暖房運転時とで逆にする必要がなくなり（コンプレッサから吐出した冷媒が直接供給される熱交換器を切り換える必要がなくなり）、四方弁を用いる必要が無くなる。また、ユニット内に配される第１の熱交換器は減圧される前の冷媒が通過して放熱用としてのみ用いられ、第２の熱交換器は減圧された後の冷媒が通過して吸熱用としてのみ用いられることから、空調ユニット内に配されるそれぞれの熱交換器を高圧用としても低圧用としても（放熱用としても吸熱用としても）用いる必要はなくなり、第１の熱交換器を放熱器として、また、第２の熱交換器を吸熱器として、別々に設計すればよいこととなる。
【００１１】また、このような構成のヒートポンプサイクルにおいて、除湿暖房の要請がある場合には、コンプレッサで圧縮された冷媒を第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に第３の熱交換器で吸熱すると共に第２の熱交換器でさらに吸熱し、しかる後にアキュムレータへ供給し、このアキュムレータからコンプレッサに戻す除湿暖房回路を構成するようにすればよい（請求項２）。
【００１２】このような除湿暖房運転を行う場合においても、コンプレッサで圧縮された冷媒が、先ず、第１の熱交換器に導かれ、その後、第３の熱交換器を経て第２の熱交換器へ導かれるようになるので、冷媒の流れを逆転させる必要はなく（コンプレッサから吐出した冷媒が直接供給される熱交換器を切り換える必要はなく）、また、空調ユニット内に配置される第１の熱交換器を放熱器として、第２の熱交換器を吸熱器としてそれぞれ区別して用いられることとなるので、他の運転モードを通じて、空調ユニット内に収容されるそれぞれの熱交換器が放熱用としても吸熱用としても両用されることはない。
【００１３】また、ヒートポンプサイクルは、冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配された吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、前記冷媒が通過する第１の通路と第２の通路とを備え、前記第１の通路を通過する冷媒と前記第２の通路を通過する冷媒とを熱交換させる第４の熱交換器と、アキュムレータとを有し、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後前記第１の通路を通過させた後に減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させて前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第１の通路と前記第２の熱交換器とをバイパスして前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するようにしてもよい（請求項３）。
【００１４】このような構成においても、冷房運転時と暖房運転時のそれぞれにおいて、コンプレッサで圧縮された冷媒が、先ず、第１の熱交換器へ導かれ、その後第３の熱交換器へ供給されることとなり、冷房運転時ではさらに第１の通路を経て第２の熱交換器へ供給され、暖房運転時では第１の通路と第２の熱交換器とをバイパスすることとなるので、冷媒経路を冷房運転時と暖房運転時とで逆にする必要がなくなり（コンプレッサから吐出した冷媒が直接供給される熱交換器を切り換える必要がなくなり）、四方弁を用いる必要が無くなる。また、ユニット内に配される第１の熱交換器は減圧される前の冷媒が通過して放熱用としてのみ用いられ、第２の熱交換器は減圧された後の冷媒が通過して吸熱用としてのみ用いられることから、空調ユニット内に配されるそれぞれの熱交換器を高圧用としても低圧用としても（放熱用としても吸熱用としても）用いる必要はなくなり、第１の熱交換器を放熱器として、また、第２の熱交換器を吸熱器として、別々に設計すればよいこととなる。
【００１５】また、このような構成のヒートポンプサイクルにおいて、除湿暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第３の熱交換器で吸熱し、その後、前記第１の通路を通過させた後に前記第２の熱交換器でさらに吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させて前記コンプレッサに戻す除湿暖房回路を構成するようにすればよい（請求項４）。
【００１６】このような除湿暖房運転を行う場合には、コンプレッサで圧縮された冷媒が、先ず、第１の熱交換器に導かれ、その後、第３の熱交換器と第１の通路を経て第２の熱交換器へ導かれるようになるので、冷媒の流れを逆転させる必要はなく（コンプレッサから吐出した冷媒が直接供給される熱交換器を切り換える必要はなく）、また、空調ユニット内に配置される第１の熱交換器を放熱器として、第２の熱交換器を吸熱器としてそれぞれ区別して用いられることとなるので、他の運転モードを通じて、空調ユニット内に収容されるそれぞれの熱交換器が放熱用としても吸熱用としても両用されることはない。
【００１７】また、ヒートポンプサイクルは、冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配された吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、前記冷媒が通過する第１の通路と第２の通路とを備え、前記第１の通路を通過する冷媒と前記第２の通路を通過する冷媒とを熱交換させる第４の熱交換器と、アキュムレータとを有し、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させて前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱した後に前記第１の通路を通過させ、その後減圧して前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器をバイパスして前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するようにしてもよい（請求項５）。
【００１８】このような構成においても、冷房運転時と暖房運転時のそれぞれにおいて、コンプレッサで圧縮された冷媒が、先ず、第１の熱交換器へ導かれ、その後、第１の通路をバイパス又は経由して第３の熱交換器へ供給されることとなり、冷房運転時ではさらに第２の熱交換器を通り、暖房運転時では第２の熱交換器をバイパスすることとなるので、冷媒経路を冷房運転時と暖房運転時とで逆にする必要がなくなり（コンプレッサから吐出した冷媒が直接供給される熱交換器を切り換える必要がなくなり）、四方弁を用いる必要が無くなる。また、ユニット内に配される第１の熱交換器は減圧される前の冷媒が通過して放熱用としてのみ用いられ、第２の熱交換器は減圧された後の冷媒が通過して吸熱用としてのみ用いられることから、空調ユニット内に配されるそれぞれの熱交換器を高圧用としても低圧用としても（放熱用としても吸熱用としても）用いる必要はなくなり、第１の熱交換器を放熱器として、また、第２の熱交換器を吸熱器として、別々に設計すればよいこととなる。
【００１９】また、このような構成のヒートポンプサイクルにおいて、除湿暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱した後に前記第１の通路を通過させ、減圧した後に前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器でさらに吸熱して前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す除湿暖房回路を構成するようにすればよい（請求項６）。
【００２０】このような除湿暖房運転を行う場合には、コンプレッサで圧縮された冷媒が、先ず、第１の熱交換器に導かれ、その後、第１の通路と第３の熱交換器を経て第２の熱交換器へ導かれるようになるので、冷媒の流れを逆転させる必要はなく（コンプレッサから吐出した冷媒が直接供給される熱交換器を切り換える必要はなく）、また、空調ユニット内に配置される第１の熱交換器を放熱器として、第２の熱交換器を吸熱器としてそれぞれ区別して用いられることとなるので、他の運転モードを通じて、空調ユニット内に収容されるそれぞれの熱交換器が放熱用としても吸熱用としても両用されることはない。
【００２１】また、ヒートポンプサイクルは、冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配された吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、前記冷媒が通過する第１の通路と第２の通路とを備え、前記第１の通路を通過する冷媒と前記第２の通路を通過する冷媒とを熱交換させる第４の熱交換器と、アキュムレータとを有し、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後前記第１の通路を通過させた後に減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させて前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱した後に前記第１の通路を通過させ、その後減圧して前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器をバイパスして前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するようにしてもよい（請求項７）。
【００２２】このような構成においては、冷房運転時と暖房運転時とのそれぞれにおいて、コンプレッサで圧縮された冷媒が、先ず、第１の熱交換器へ導かれ、その後、冷房運転時では第３の熱交換器へ直接供給され、暖房運転時では第１の通路を経由して第３の熱交換器へ供給されることとなる。また、第３の熱交換器を通過した冷媒は、冷房運転時では第１の通路を経由して第２の熱交換器を通り、暖房運転時では第２の熱交換器をバイパスすることとなるので、冷媒経路を冷房運転時と暖房運転時とで逆にする必要がなくなり（コンプレッサから吐出した冷媒が直接供給される熱交換器を切り換える必要がなくなり）、四方弁を用いる必要が無くなる。また、ユニット内に配される第１の熱交換器は減圧される前の冷媒が通過して放熱用としてのみ用いられ、第２の熱交換器は減圧された後の冷媒が通過して吸熱用としてのみ用いられることから、空調ユニット内に配されるそれぞれの熱交換器を高圧用としても低圧用としても（放熱用としても吸熱用としても）用いる必要はなくなり、第１の熱交換器を放熱器として、また、第２の熱交換器を吸熱器として、別々に設計すればよいこととなる。
【００２３】また、このような構成のヒートポンプサイクルにおいて、除湿暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱した後に前記第１の通路を通過させ、その後減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す除湿暖房回路を構成するようにすればよい（請求項８）。
【００２４】このような除湿暖房運転を行う場合には、コンプレッサで圧縮された冷媒が、先ず、第１の熱交換器に導かれ、その後、第１の通路を経て第２の熱交換器へ導かれるようになるので、冷媒の流れを逆転させる必要はなく（コンプレッサから吐出した冷媒が直接供給される熱交換器を切り換える必要はなく）、また、空調ユニット内に配置される第１の熱交換器を放熱器として、第２の熱交換器を吸熱器としてそれぞれ区別して用いられることとなるので、他の運転モードを通じて、空調ユニット内に収容されるそれぞれの熱交換器が放熱用としても吸熱用としても両用されることはない。
【００２５】上述の除湿暖房運転時においては、前記第１の通路を通過させた冷媒を減圧して前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器をバイパスしてアキュムレータへ供給する分流吸熱回路を選択的に付加できるようにし、必要に応じて吸熱量を多くするようにしてもよい（請求項９）。
【００２６】以上の構成において、暖房運転時での冷媒の吸熱量を多くし、コンプレッサの吸入冷媒温度を高める手段として、アキュムレータの上流側に冷媒の加熱を可能とする加熱器を設け、アキュムレータへ供給される冷媒を加熱器を介して供給するようにしても（請求項１０）、アキュムレータ内に冷媒の加熱を可能とする加熱器を設けるようにしても（請求項１１）、アキュムレータの下流側に冷媒の加熱を可能とする加熱器を設け、コンプレッサへ戻す冷媒を加熱器を介して戻すようにしても（請求項１２）、暖房回路での冷媒を減圧する前の段階において冷媒の加熱を可能とする加熱器を設けるようにしてもよい（請求項１３）。
【００２７】特に、冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配された吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、アキュムレータとを有し、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器をバイパスさせて前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するヒートポンプサイクルや、これに、コンプレッサで圧縮された冷媒を第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に第３の熱交換器で吸熱すると共に第２の熱交換器でさらに吸熱し、しかる後にアキュムレータへ供給し、このアキュムレータからコンプレッサに戻す除湿暖房回路の構成を可能とするヒートポンプサイクルにおいて、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記コンプレッサに戻す第２除湿暖房回路の形成を可能にするようにしても（請求項１４）、アキュムレータの上流側に前記冷媒の加熱を可能とする加熱器を設け、前記アキュムレータへ供給される冷媒を前記加熱器を介して供給する構成とし、コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第２及び第３の熱交換器をバイパスして前記加熱器へ供給し、この加熱器で吸熱した後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記コンプレッサに戻す第２暖房回路の形成を可能にするようにしてもよい（請求項１５）。
【００２８】また、冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、空調ユニット内に配された放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配された吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、前記冷媒が通過する第１の通路と第２の通路とを備え、前記第１の通路を通過する冷媒と前記第２の通路を通過する冷媒とを熱交換させる第４の熱交換器と、アキュムレータとを有し、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後前記第１の通路を通過させた後に減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させて前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第１の通路と前記第２の熱交換器とをバイパスして前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するヒートポンプサイクルや、これに、コンプレッサで圧縮された冷媒を第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に第３の熱交換器で吸熱し、その後、第１の通路を通過させた後に第２の熱交換器でさらに吸熱し、しかる後にアキュムレータへ供給し、このアキュムレータから第２の通路を通過させてコンプレッサに戻す除湿暖房回路の構成を可能とするヒートポンプサイクルにおいて、コンプレッサで圧縮された冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を介して前記コンプレッサに戻す第２除湿暖房回路の形成を可能にするようにしても（請求項１６）、アキュムレータの上流側に前記冷媒の加熱を可能とする加熱器を設け、前記アキュムレータへ供給される冷媒を前記加熱器を介して供給する構成とし、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第２及び第３の熱交換器をバイパスして前記加熱器へ供給し、この加熱器で吸熱した後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を介して前記コンプレッサに戻す第２暖房回路の形成を可能にするようにしてもよい（請求項１７）。
【００２９】さらに、冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配された吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、前記冷媒が通過する第１の通路と第２の通路とを備え、前記第１の通路を通過する冷媒と前記第２の通路を通過する冷媒とを熱交換させる第４の熱交換器と、アキュムレータとを有し、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させて前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱した後に前記第１の通路を通過させ、その後減圧して前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器をバイパスして前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するヒートポンプサイクルや、これに、コンプレッサで圧縮された冷媒を第１の熱交換器で放熱した後に第１の通路を通過させ、減圧した後に第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に第２の熱交換器でさらに吸熱してアキュムレータへ供給し、このアキュムレータから第２の通路を通過させた後にコンプレッサに戻す除湿暖房回路の構成を可能とするヒートポンプサイクルにおいて、コンプレッサで圧縮された冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、第１の通路を通過させた後に減圧して第２の熱交換器で吸熱し、しかる後にアキュムレータへ供給し、このアキュムレータから第２の通路を介してコンプレッサに戻す第２除湿暖房回路の形成を可能にするようにしても（請求項１８）、アキュムレータの上流側に前記冷媒の加熱を可能とする加熱器を設け、アキュムレータへ供給される冷媒を前記加熱器を介して供給する構成とし、コンプレッサで圧縮された冷媒を第１の熱交換器で放熱し、第１の通路を通過させた後に減圧すると共に第２及び第３の熱交換器をバイパスして加熱器へ供給し、この加熱器で吸熱した後にアキュムレータへ供給し、このアキュムレータから第２の通路を介してコンプレッサに戻す第２暖房回路の形成を可能にするようにしてもよい（請求項１９）。
【００３０】このように、第２除湿暖房回路の形成を可能とすることにより、第３の熱交換器が外気で冷却されて内部に冷媒が寝込むような運転条件下において、あるいは、第３の熱交換器を吸熱器として用いている場合に、蒸発温度が外気温度よりも高くなって逆に熱を逃してしまうような運転条件下において、第２除湿暖房回路の形成により、冷媒の寝込みや吸熱段階で熱を逃してしまうことを防止することができ、また、第２暖房回路の形成を可能とすることにより、暖房運転時において第３の熱交換器の除霜を必要とするような場合に、第３の熱交換器への冷媒の供給を避けることができ、また、第１の熱交換器による放熱能力を保つことで暖房能力の確保を図ることが可能となる。
【００３１】また、冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配された吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、前記冷媒が通過する第１の通路と第２の通路とを備え、前記第１の通路を通過する冷媒と前記第２の通路を通過する冷媒とを熱交換させる第４の熱交換器と、アキュムレータとを有し、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後前記第１の通路を通過させた後に減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させて前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱した後に前記第１の通路を通過させ、その後減圧して前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器をバイパスして前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するヒートポンプサイクルや、これに、コンプレッサで圧縮された冷媒を第１の熱交換器で放熱した後に第１の通路を通過させ、その後減圧して第２の熱交換器で吸熱し、しかる後にアキュムレータへ供給し、このアキュムレータから第２の通路を通過させた後にコンプレッサに戻す除湿暖房回路の構成を可能とするヒートポンプサイクルにおいて、アキュムレータの上流側に前記冷媒の加熱を可能とする加熱器を設け、前記アキュムレータへ供給される冷媒を前記加熱器を介して前記アキュムレータへ供給する構成とし、コンプレッサで圧縮された冷媒を第１の熱交換器で放熱し、第１の通路を通過させた後に減圧すると共に第２及び第３の熱交換器をバイパスして加熱器へ供給し、この加熱器で吸熱した後にアキュムレータへ供給し、このアキュムレータから第２の通路を介してコンプレッサに戻す第２暖房回路の形成を可能にするようにしてもよい（請求項１９）。
【００３２】このような第２暖房回路の形成を可能とすることにより、暖房運転時において第３の熱交換器の除霜を必要とするような場合に、第３の熱交換器への冷媒の供給を避けることができ、また、第１の熱交換器による放熱能力を保つことで暖房能力の確保を図ることが可能となる。
【００３３】尚、上述したそれぞれのヒートポンプサイクルは、二酸化炭素を冷媒とする場合に有用である（請求項２０）。
【００３４】冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配されて吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、アキュムレータとを有し、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器をバイパスさせて前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するヒートポンプサイクルの具体的構成例としては、第１乃至第３の流量調整手段を備え、前記コンプレッサ、前記第１の熱交換器、前記第１の流量調整手段、前記第３の熱交換器、前記第２の流量調整手段、前記第２の熱交換器、前記アキュムレータの順に接続してループを形成すると共に、前記第３の熱交換器と前記第２の流量調整手段との間を前記第３の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に接続する構成が考えられる（請求項２１）。
【００３５】このような構成において、暖房能力の向上を図る加熱器を設けるには、前記第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に加熱器を設け、前記第３の熱交換器と前記第２の流量調整手段との間を前記第３の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記加熱器との間に接続する構成としても（請求項２２）、前記アキュムレータと前記コンプレッサとの間に加熱器を設けるようにしても（請求項２９）、前記第１の熱交換器と前記第１の流量調整手段との間に加熱器を設けるようにしてもよい（請求項３０）。
【００３６】また、第２除湿暖房回路と第２暖房回路の形成を可能とするために、第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に加熱器を設け、第３の熱交換器と第２の流量調整手段との間を前記第３の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記加熱器との間に接続する構成とし、第１の熱交換器と第１の流量調整手段との間を、第４の流量調整手段を介して第２の流量調整手段と第２の熱交換器との間に接続すると共に第５の流量調整手段を介して第２の熱交換器と加熱器との間に接続するようにするとよい（請求項３３）。
【００３７】冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されてダンパによって通風量が調節されると共に内部の圧力が冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配されて吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、冷媒が通過する第１の通路と第２の通路とを備え、第１の通路を通過する冷媒と第２の通路を通過する冷媒とを熱交換させる第４の熱交換器と、アキュムレータとを有するヒートポンプサイクルのうち、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後前記第１の通路を通過させた後に減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させて前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱し、減圧した後に前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第１の通路と前記第２の熱交換器とをバイパスして前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するヒートポンプサイクルの具体的構成例としては、第１乃至第３の流量調整手段を備え、前記コンプレッサ、前記第１の熱交換器、前記第１の流量調整手段、前記第３の熱交換器、前記第１の通路、前記第２の流量調整手段、前記第２の熱交換器、前記アキュムレータ、前記第２の通路の順に接続してループを形成すると共に、前記第３の熱交換器と前記第１の通路との間を前記第３の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に接続する構成が考えられる（請求項２３）。
【００３８】このような構成において、暖房能力の向上を図る加熱器を設けるには、前記第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に加熱器を設け、前記第３の熱交換器と前記第１の通路との間が前記第３の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記加熱器との間に接続する構成としても（請求項２４）、前記アキュムレータと前記コンプレッサとの間に加熱器を設けるようにしても（請求項２９）、前記第１の熱交換器と前記第１の流量調整手段との間に加熱器を設けるようにしてもよい（請求項３０）。
【００３９】また、第２除湿暖房回路と第２暖房回路の形成を可能とするために、第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に加熱器を設け、前記第３の熱交換器と前記第１の通路との間を第３の流量調整手段を介して第２の熱交換器と加熱器との間に接続する構成とし、第１の熱交換器と第１の流量調整手段との間を、第４の流量調整手段を介して第２の流量調整手段と第２の熱交換器との間に接続すると共に第５の流量調整手段を介して第２の熱交換器と加熱器との間に接続するようにするとよい（請求項３３）。
【００４０】冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されて内部の圧力が前記冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配された吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、冷媒が通過する第１の通路と第２の通路とを備え、第１の通路を通過する冷媒と第２の通路を通過する冷媒とを熱交換させる第４の熱交換器と、アキュムレータとを有するヒートポンプサイクルのうち、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させて前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱した後に前記第１の通路を通過させ、その後減圧して前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器をバイパスして前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するヒートポンプサイクルの具体的構成例としては、第１乃至第４の流量調整手段を備え、コンプレッサ、第１の熱交換器、第１の流量調整手段、第３の熱交換器、第２の流量調整手段、第２の熱交換器、アキュムレータ、第２の通路の順に接続してループを形成すると共に、第３の熱交換器と第２の流量調整手段との間を第３の流量調整手段を介して第２の熱交換器とアキュムレータとの間に接続し、第１の熱交換器と第１の流量調整手段との間を第１の通路を経た後に第４の流量調整手段を介して第１の流量調整手段と第３の熱交換器との間に接続する構成が考えられる（請求項２５）。
【００４１】このような構成において、暖房能力の向上を図る加熱器を設けるには、前記第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に加熱器を設け、前記第３の熱交換器と前記第２の流量調整手段との間が前記第３の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記加熱器との間に接続する構成としても（請求項２６）、前記アキュムレータと前記コンプレッサとの間に加熱器を設けるようにしても（請求項２９）、前記第１の通路と前記第４の流量調整手段との間に加熱器を設けるようにしてもよい（請求項３１）。
【００４２】また、第２除湿暖房回路と第２暖房回路の形成を可能とするために、第２の熱交換器とアキュムレータとの間に加熱器を設け、第３の熱交換器と第２の流量調整手段との間を第３の流量調整手段を介して第２の熱交換器と加熱器との間に接続する構成とし、第１の通路と前記第４の流量調整手段との間を第５の流量調整手段を介して第３の熱交換器と前記第２の流量調整手段との間に接続するようにするとよい（請求項３４）。
【００４３】さらに、冷媒を圧縮して吐出圧力を前記冷媒の臨界圧力以上に設定し得るコンプレッサと、空調ユニット内に配されて内部の圧力が前記冷媒の臨界圧力以上になり得る放熱機能を有する第１の熱交換器と、前記空調ユニット内に配された吸熱機能を有する第２の熱交換器と、前記空調ユニット外に配されて放熱機能と吸熱機能とが択一的に選択される第３の熱交換器と、冷媒が通過する第１の通路と第２の通路とを備え、第１の通路を通過する冷媒と第２の通路を通過する冷媒とを熱交換させる第４の熱交換器と、アキュムレータとを有するヒートポンプサイクルのうち、冷房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器を通過させた後に前記第３の熱交換器で放熱し、その後前記第１の通路を通過させた後に減圧して前記第２の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させて前記コンプレッサに戻す冷房回路を構成し、暖房運転時には、前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を前記第１の熱交換器で放熱した後に前記第１の通路を通過させ、その後減圧して前記第３の熱交換器で吸熱し、しかる後に前記第２の熱交換器をバイパスして前記アキュムレータへ供給し、このアキュムレータから前記第２の通路を通過させた後に前記コンプレッサに戻す暖房回路を構成するヒートポンプサイクルの具体的構成例としては、第１乃至第６の流量調整手段を備え、前記コンプレッサ、前記第１の熱交換器、前記第１の流量調整手段、前記第３の熱交換器、前記第２の流量調整手段、前記第１の通路、前記第３の流量調整手段、前記第２の熱交換器、前記アキュムレータ、前記第２の通路の順に接続してループを形成すると共に、前記第３の熱交換器と前記第２の流量調整手段との間を前記第４の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に接続し、前記第１の熱交換器と前記第１の流量調整手段との間を第５の流量調整手段を介して前記第２の流量調整手段と前記第１の通路との間に接続し、前記第１の通路と前記第３の流量調整手段との間を第６の流量調整手段を介して前記第１の流量調整手段と前記第３の熱交換器との間に接続する構成が考えられる（請求項２７）。
【００４４】このような構成において、暖房能力の向上を図る加熱器を設けるには、前記第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に加熱器を設け、前記第３の熱交換器と前記第２の流量調整手段との間が前記第４の流量調整手段を介して前記第２の熱交換器と前記加熱器との間に接続する構成としても（請求項２８）、前記アキュムレータと前記コンプレッサとの間に加熱器を設けるようにしても（請求項２９）、前記第１の通路と前記第６の流量調整手段との間に加熱器を設けるようにしてもよい（請求項３２）。
【００４５】また、第２除湿暖房回路と第２暖房回路の形成を可能とするために、第２の熱交換器とアキュムレータとの間に加熱器を設け、第３の熱交換器と第２の流量調整手段との間を第４の流量調整手段を介して第２の熱交換器と前記アキュムレータとの間に接続する構成とし、第１の通路と第３の流量調整弁との間を第７の流量調整手段を介して第２の熱交換器と加熱器との間に接続するようにするとよい（請求項３５）。
【００４６】さらに、上述した各構成において、暖房運転時または除湿暖房運転時において、暖房能力の確保を確実にすると共にコンプレッサ吐出側の冷媒圧力、即ち高圧圧力が上昇し過ぎることを防止するために、冷房運転時には、高圧圧力を高圧側の冷媒温度に応じて調節し、暖房運転時又は除湿暖房運転時には、高圧圧力を臨界圧力を下回らないように調節すると共に臨界圧力よりも高い所定値を超えないように調節するとよい（請求項３６）。
【００４７】
【発明の実施の形態】以下において、本発明に係るヒートポンプサイクルの実施の態様を図面に基づいて説明する。以下において示されるヒートポンプサイクルは、臨界温度が低い冷媒、例えば、二酸化炭素（ＣＯ2 ）を冷媒として用いた場合に適したサイクルであり、車両用空調装置に利用されて車室内を冷暖房するため等に利用されるものである。図１において、このようなヒートポンプサイクルの第１の構成例が示され、このヒートポンプサイクルは、第１乃至第３の熱交換器１，２，３、コンプレッサ４、アキュムレータ５、第１乃至第３の流量調整弁１１，１２，１３を有して構成されている。
【００４８】第１及び第２の熱交換器１，２は、車両の車室側に設けられた空調ユニット６内に配置されるもので、第２の熱交換器２は、空調ユニット６の通路断面全体を遮るように配されて上流から送られてくる空気を全て通過するようになっており、また、第１の熱交換器１は、ダクト内の一部を２分してなる一方の通路上を遮るように設けられている。第１の熱交換器１は、放熱機能を有する熱交換器であり、その上流側に配置されたエアミックスドア７によってここを通過する空気とバイパスする空気との割合が調節されるようになっており、また、第２の熱交換器２は、吸熱機能を有する熱交換器であり、エアミックスドア７よりも上流側に配置されている。
【００４９】実際において空調ユニット６は、最上流側に図示しないインテーク装置が配置され、内気入口と外気入口との開口割合がインテークドアによって調整されるようになっており、また、内気入口と外気入口とに臨むように送風機８が収納され、この送風機８の回転により吸引された空気を第２の熱交換器２へ圧送するようになっている。また、第１の熱交換器１よりも下流側は、図示しないデフロスト吹出口、ベント吹出口、およびヒート吹出口に分かれて車室内に開口し、その分かれた部分にモードドアが設けられ、このモードドアを操作することにより吹出モードが切り換えられるようになっている。
【００５０】したがって、内気入口又は外気入口から導入された内気又は外気は、送風機８の回転により吸引され、下流側に配されている第１の熱交換器１と第２の熱交換器２とによって適宜熱交換されて温調され、所望の吹出口から車室内へ供給されるようになっている。
【００５１】空調ユニット外の例えばエンジンルームには、前記第３の熱交換器３やコンプレッサ４、アキュムレータ５等が配置され、アキュムレータ５はコンプレッサ１４の吸入側の配管上に設けられており、この例におけるサイクル構成では、コンプレッサ４の吐出側が第１の熱交換器１の冷媒流入側に接続され、第１の熱交換器１の冷媒流出側が第１の流量調整弁１１を介して第３の熱交換器３の冷媒流入側に接続され、第３の熱交換器３の冷媒流出側が第２の流量調整弁１２を介して第２の熱交換器２の冷媒流入側に接続され、第２の熱交換器２の冷媒流出側が前記アキュムレータ５を介してコンプレッサ４の吸入側に接続されている。即ち、コンプレッサ４→第１の熱交換器１→第１の流量調整弁１１→第３の熱交換器３→第２の流量調整弁１２→第２の熱交換器２→アキュムレータ５→コンプレッサ４の順で配管接続されて閉ループを構成している。また、第３の熱交換器３の冷媒流出側と第２の流量調整弁１２との間が、第３の流量調整弁１３を介して第２の熱交換器２とアキュムレータ５との間（図中の接続点Ａ）に接続されている。
【００５２】ここで、コンプレッサ４は、冷媒を圧縮して吐出圧力を該冷媒の臨界圧力以上に設定し得るものであり、また、コンプレッサ４で圧縮された冷媒は第１の熱交換器１に供給されることから、第１の熱交換器１の内部の圧力は冷媒の臨界圧力以上になり得るものであり、このため、第１の熱交換器１は高圧に適した耐圧構造を備えたものとなっている。また、第１の流量調整弁１１と第２の流量調整弁１２とは、弁開度を全閉状態から全開状態へ至るまで任意に変化させることができるもので、開閉弁としての機能と、膨張弁としての機能を合わせ持った調節弁であり、第３の流量調整弁１３にあっては、第１及び第２の流量調整弁と同様のものを用いてもよいが、この例では開閉のみの機能を持たせている。
【００５３】１６は、温度設定や吸入モード、冷暖房の切り換えなどをマニュアル設定する操作パネル１７ａや内気や外気などの温度センサを含む各種センサ１７ｂなどからの信号が入力されるコントロールユニットであり、このコントロールユニット１６は、図示しない中央演算処理装置（ＣＰＵ）、読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）等を備えると共に、第１乃至第３の流量調整弁１１〜１３やエアミックスドア７、送風機８などを制御する駆動回路を有して構成され、ＲＯＭに与えられた所定のプログラムにしたがって各種入力信号を処理し、第１乃至第３の流量調整弁１１〜１３の開閉若しくは弁開度、送風機８の回転、エアミックスドア７の開度等を制御するようになっている。
【００５４】上記構成において、車室内を冷房する冷房運転時においては、表１に示されるように、第１の流量調整弁１１を全開、第２の流量調整弁１２を流調、第３の流量調整弁１３を全閉とする。ここで、流調とは、コントロールユニット１６からの制御信号に応じて要求される開度となるように弁開度が調節される状態であり、電気膨張弁として機能させる状態を言う。
【００５５】また、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が小さくなる位置、特に、冷房負荷が大きい場合や急速冷房の要請がある場合には、第１の熱交換器１への通風量が最小となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【００５６】
【表１】
【００５７】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図２の太線に示されるように、第１の熱交換器１に直接供給され、エアミックスドア７によって第１の熱交換器への通風量が無い場合には、この第１の熱交換器１で熱交換されることなく、そのまま第１の熱交換器１を通過し、また、第１の熱交換器１への通風を許容する開度にエアミックスドアが位置する場合には、この第１の熱交換器１を通過する際に放熱される。そして、第１の熱交換器１を通過した冷媒は、第１の流量調整弁１１が全開であることから、第１の流量調整弁１１で減圧されることなく第３の熱交換器３へ供給され、ここで放熱した後に第２の流量調整弁１２へ導かれ、この第２の流量調整弁１２で減圧されて第２の熱交換器２に入り、この第２の熱交換器２で吸熱した後にアキュムレータ５へ至り、ここで気液分離された後に気相冷媒のみがコンプレッサ４へ戻される。
【００５８】よって、空調ユニット６内に導入される空気は、第２の熱交換器２で冷却され、エアミックスドア７によって第１の熱交換器１への通風量がない場合には、第１の熱交換器１で加熱されることなくこれをバイパスして車室内へ供給され、また、エアミックスドア７の開度が幾分開き気味にあり、第１の熱交換器１による加熱を許容する場合には、第２の熱交換器２で冷却された空気の一部が加熱されて第１の熱交換器１の下流側においてこれをバイパスした空気と混合し、車室内へ供給されることとなる。
【００５９】これに対して、車室内を暖房する通常の暖房運転時においては、表１に示すように、第１の流量調整弁１１を流調、第２の流量調整弁１２を全閉、第３の流量調整弁１３を全開とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【００６０】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図３の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第１の流量調整弁１１へ導かれる。そして、第１の流量調整弁１１へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に第３の熱交換器３へ入って吸熱し、この第３の熱交換器３から第３の流量調整弁１３を介してアキュムレータ５へ送られる。即ち、第３の熱交換器３から流出した冷媒は、第２の熱交換器２をバイパスしてアキュムレータ５へ送られ、ここで気液分離された後に気相冷媒のみがコンプレッサ４に戻される。
【００６１】よって、空調ユニット６内に導入される空気は、第２の熱交換器２を通過するものの、ここで冷却されることなくエアミックスドア７の開度に応じて第１の熱交換器１を通過し、ここで加熱された後に車室内へ供給される。
【００６２】また、除湿された温かい空気を送風する除湿暖房運転時においては、表１に示すように、第１の流量調整弁１１を流調、第２の流量調整弁１２を全開、第３の流量調整弁を全閉とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【００６３】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図４の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第１の流量調整弁１１へ導かれる。そして、第１の流量調整弁１１へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に第３の熱交換器３へ入って吸熱し、この第３の熱交換器３から第２の流量調整弁１２を介して第２の熱交換器へ送られ、この第２の熱交換器１２でさらに吸熱した後にアキュムレータ５に至り、ここで気液分離されて気相冷媒のみがコンプレッサ４へ戻される。
【００６４】よって、空調ユニット内に導入される空気は、第２の熱交換器２で除湿され、その後第１の熱交換器１で加熱されて車室内へ供給される。ここで、第１の熱交換器１での放熱量の絶対値は第２の熱交換器２での吸熱量の絶対値よりも大きく設定されるのが通常であることから、ユニット内に導入される空気は、第２の熱交換器２で冷却除湿されるものの、第１の熱交換器１によって第２の熱交換器２で冷却された以上に加熱され、全体として除湿された温かい空気として車室内へ供給される。
【００６５】したがって、上述のヒートポンプサイクルによれば、運転モードに拘わらずにコンプレッサ４から吐出した冷媒を常に第１の熱交換器１へ導き、その後、第１の流量調整弁１１を介して第３の熱交換器３へ供給されるものであり、冷房運転と暖房運転とを切り換えるためには、単に、流量調整弁によって第２の熱交換器２を通過させるかバイパスさせるようにするかの切り換え操作をすればよいことから、冷暖房の切り換えのために四方弁を用いて冷媒の流れを逆転させる必要はなくなる。つまり、二酸化炭素などようにサイクルの高圧ラインの冷媒圧力がその冷媒の臨界圧力以上となり得る高圧仕様のヒートポンプサイクルを構築する場合には、これに適した四方弁の製作が困難であることから、このような四方弁を無くすことで、二酸化炭素などのように冷媒圧力が高圧となるヒートポンプサイクルの構築を容易にし、もってコストの低減を図ることができる。
【００６６】また、上述のヒートポンプサイクルにおいては、車室内に配される空調ユニット内の熱交換器のうち、第１の熱交換器は常に高圧ライン上に配置される熱交換器であり、また、第２の熱交換器は、常に低圧ライン上に配置される熱交換器とすることができることから、二酸化炭素を冷媒として用いた冷凍サイクルのように、高圧ラインの圧力が冷媒の臨界圧力以上となり、高圧ラインと低圧ラインとの圧力差は大きくなるような場合においても、第１の熱交換器１を高圧専用の放熱器として、また第２の熱交換器を低圧専用の吸熱器として別々に分けて設計することができるようになる。
【００６７】即ち、空調ユニット内に配される第１の熱交換器１と第２の熱交換器２とを、それぞれ高低圧両用の熱交換器とする必要がなくなることから、第２の熱交換器２を、耐圧の面で高圧ラインに用いられる場合の仕様に合わせる必要がなくなり、熱交換器の構成部品の厚肉による性能の低下や、高低圧両用の熱交換器の性能を重視することによる安全性の低下を避けることができ、それぞれのラインに相応した耐圧設計を行えると共に、安全面を考慮した構造設計を行うことが可能となる。
【００６８】以上の基本構成においては、暖房性能の向上を図るためにコンプレッサに吸入する冷媒温度を高めることが有用であり、このため、上述の基本構成の発展形として、図５〜図７に示されるように冷媒を加熱するための加熱器をサイクル上に設けるようにしても良い。
【００６９】即ち、図５に示されるヒートポンプサイクルにおいては、アキュムレータ５よりも上流側に位置し、アキュムレータ５に流入する冷媒が必ず通過することとなる経路上、即ち、第２の熱交換器２からアキュムレータ５へ至る経路と第３の熱交換器３から第３の流量調整弁１３を介してアキュムレータ５へ至る経路との共有部分（接続点Ａとアキュムレータとの間）に加熱器１８を設け、アキュムレータ５へ流入する冷媒を加熱できるようにした構成である。
【００７０】また、図６に示されるヒートポンプサイクルにおいては、アキュムレータ５とコンプレッサ４との間に加熱器１９を設け、コンプレッサ４へ吸引される冷媒を加熱できるようにした構成であり、図７に示されるヒートポンプサイクルにおいては、第１の流量調整弁１１の上流側、即ち、第１の熱交換器１と第１の流量調整弁１１との間に加熱器２０を設け、高圧ライン上の冷媒温度を直接高めるようにした構成である。
【００７１】これらの構成に用いられる加熱器１８，１９，２０としては、例えば、図８に示されるように、エンジン冷却水などの温水を利用して冷媒を加熱するために、温水流量をバルブ９によって調整できる構成とし、暖房能力を高めたい要請がある場合などにサイクル内の冷媒と温水とを熱交換させるようにしても、電気ヒータを利用してサイクル内の冷媒を加熱するもの等であっても良い。また、加熱器１８，１９，２０は、図９に示されるように、サイクル経路上に開閉弁２９と共に並列的に設けられるものであってもよい。さらに、加熱器１８はアキュムレータ８の内部に設けられるものであっても良い。
【００７２】このような構成とすることで、例えば暖房運転時に加熱器によって冷媒を加熱することにより、コンプレッサ４の吸入冷媒温度を高めることができ、これにより、コンプレッサ４の吐出冷媒温度を高めて第１の熱交換器１による放熱量を多くし、暖房能力を高めることが可能となる。
【００７３】尚、上述の構成において、膨張弁の機能を有する第１の流量調整弁１１と第２の流量調整弁１２とに開閉弁の機能も持たせるようにした場合を示したが、開閉弁と膨張弁の機能を別々にして、図１０に示されるように、電気式又は温度作動式の膨張弁２１と電磁開閉弁２２とを並列接続したもので代用するようにしても良く、各流量調整弁の全開に対応する状態、流調状態、全閉に対応する状態を適宜得ることができれば、流量を調整する手段は特に限定されるものではない。
【００７４】また、上述の構成においては、ヒートポンプサイクルの熱源のみを利用して暖房を行う構成について説明したが、昨今のエンジン燃焼効率の向上などから、エンジン冷却水を熱源とする温水ヒータ１０（図１（ｂ）に示す）によっては十分な暖房能力が得られないような場合に、上述した構成を併用するようにしてもよい。即ち、第１の熱交換器１を通常の温水ヒータ１０に対して並設し、温水ヒータ１０による暖房能力の不足を第１の熱交換器１によって補うために利用するようにしてもよい。
【００７５】図１１において、アキュムレータ５の上流側に加熱器１８を設けたヒートポンプサイクルの変形例が示され、この構成においては、図５に示される構成に対して、第１の熱交換器１と第１の流量調整弁１１との間を第４の流量調整弁１４を介して第２の流量調整弁１２と第２の熱交換器２との間に接続し、さらに、第１の熱交換器１と第１の流量調整弁１１との間を第５の流量調整弁１５を介して第２の熱交換器２と加熱器１８との間に接続するようにしたものである。
【００７６】ここで、第４の流量調整弁１４と第５の流量調整弁１５とは、弁開度を全閉状態から全開状態へ至るまで任意に変化させることができるもので、開閉弁としての機能と、膨張弁としての機能とを合わせ持った調節弁となっている。また、加熱器１８としては、例えば、図８に示されるような温水と熱交換させるようなものであっても、温水の代わりに電気ヒータを用いたものなどであってもよく、加熱器１８は、図９に示されるように、開閉弁２９と共に並設されるものであっても良い。
【００７７】さらに、膨張弁の機能と開閉弁の機能とを有する第１の流量調整弁１１、第２の流量調整弁１２、第４の流量調整弁１４、第５の流量調整弁１５を、図１０に示されるように、電気式又は温度作動式の膨張弁２１と電磁開閉弁２２とを並列接続したもので代用するようにしてもよい。尚、その他の構成にあっては、図１で示されるヒートポンプサイクルと同様であるから、同一箇所に同一番号を付して説明を省略する。
【００７８】このような構成において、車室内を冷房する冷房運転時においては、表２に示されるように、第１の流量調整弁１１を全開、第２の流量調整弁１２を流調、第３の流量調整弁１３を全閉、第４の流量調整弁１４を全閉、第５の流量調整弁１５を全閉とする。ここで、流調とは、前述と同様、コントロールユニット１６からの制御信号に応じて要求される開度となるように弁開度が調節される状態であり、電気膨張弁として機能させる状態を言う。
【００７９】また、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が小さくなる位置、特に、冷房負荷が大きい場合や急速冷房の要請がある場合には、第１の熱交換器１への通風量が最小となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【００８０】
【表２】
【００８１】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図１２の太線に示されるように、第１の熱交換器１に直接供給され、エアミックスドア７によって第１の熱交換器への通風量が無い場合には、この第１の熱交換器１で熱交換されることなく、そのまま第１の熱交換器１を通過し、また、第１の熱交換器１への通風を許容する開度にエアミックスドアが位置する場合には、この第１の熱交換器１を通過する際に放熱される。そして、第１の熱交換器１を通過した冷媒は、第１の流量調整弁１１が全開であることから、第１の流量調整弁１１で減圧されることなく第３の熱交換器３へ供給され、ここで放熱した後に第２の流量調整弁１２へ導かれ、この第２の流量調整弁１２で減圧されて第２の熱交換器２に入り、この第２の熱交換器２で吸熱した後に加熱器１８を通過してアキュムレータ５へ至り、ここで気液分離された後に気相冷媒のみがコンプレッサ４へ戻される。
【００８２】よって、空調ユニット６内に導入される空気は、第２の熱交換器２で冷却され、エアミックスドア７によって第１の熱交換器１への通風量がない場合には、第１の熱交換器１で加熱されることなくこれをバイパスして車室内へ供給され、また、エアミックスドア７の開度が幾分開き気味にあり、第１の熱交換器１による加熱を許容する場合には、第２の熱交換器２で冷却された空気の一部が加熱されて第１の熱交換器１の下流側においてこれをバイパスした空気と混合し、車室内へ供給されることとなる。
【００８３】これに対して、車室内を暖房する通常の暖房運転時においては、表２に示されるように、第１の流量調整弁１１を流調、第２の流量調整弁１２を全閉、第３の流量調整弁１３を全開、第４の流量調整弁１４を全閉、第５の流量調整弁１５を全閉とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【００８４】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図１３の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第１の流量調整弁１１へ導かれる。そして、第１の流量調整弁１１へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に第３の熱交換器３に入ってここで吸熱し、この第３の熱交換器３から第３の流量調整弁１３及び加熱器１８を介してアキュムレータ５へ送られる。即ち、第３の熱交換器３から流出した冷媒は、第２の熱交換器２をバイパスしてアキュムレータ５へ送られ、ここで気液分離された後に気相冷媒のみがコンプレッサ４に戻される。
【００８５】よって、空調ユニット６内に導入される空気は、第２の熱交換器２を通過するものの、ここで冷却されることなくエアミックスドア７の開度に応じて第１の熱交換器１を通過し、ここで加熱された後に車室内へ供給される。
【００８６】また、除湿された温かい空気を送風する除湿暖房運転時においては、表２に示されるように、第１の流量調整弁１１を流調、第２の流量調整弁１２を全開、３の流量調整弁１３を全閉、第４の流量調整弁１４を全閉、第５の流量調整弁１５を全閉とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【００８７】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図１４の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第１の流量調整弁１１へ導かれる。そして、第１の流量調整弁１１へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に第３の熱交換器３へ入って吸熱し、この第３の熱交換器３から第２の流量調整弁１２を介して第２の熱交換器へ送られ、この第２の熱交換器１２でさらに吸熱した後に加熱器１８を通過してアキュムレータ５に至り、ここで気液分離されて気相冷媒のみがコンプレッサ４へ戻される。
【００８８】よって、空調ユニット内に導入される空気は、第２の熱交換器２で除湿され、その後第１の熱交換器１で加熱されて車室内へ供給される。ここで、第１の熱交換器１での放熱量の絶対値は第２の熱交換器２での吸熱量の絶対値よりも大きく設定されるのが通常であることから、ユニット内に導入される空気は、第２の熱交換器２で冷却除湿されるものの、第１の熱交換器１によって第２の熱交換器２で冷却された以上に加熱され、全体として除湿された温かい空気として車室内へ供給される。
【００８９】ところで、第３の熱交換器を通る冷媒が外気によって必要以上に冷やされて、この第３の熱交換器に冷媒が寝込む事態や、蒸発温度が外気温度よりも高くなる運転条件下においては、逆に熱を逃してしまう事態が生じることから、このような事態を避けるために、第３の熱交換器３をバイパスさせる第２除湿暖房モードが用意されている。
【００９０】即ち、第２除湿暖房運転時においては、表２に示されるように、第１の流量調整弁１１を全閉、第２の流量調整弁１２を全閉、３の流量調整弁１３を全閉、第４の流量調整弁１４を流調、第５の流量調整弁１５を全閉とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【００９１】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図１５の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第３の熱交換器３を通ることなく第４の流量調整弁１１へ導かれる。そして、第４の流量調整弁１１へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に第２の熱交換器２へ入ってここで吸熱し、その後、加熱器１８を通過してアキュムレータ５に至り、ここで気液分離されて気相冷媒のみがコンプレッサ４へ戻される。
【００９２】よって、第２除湿暖房運転時においては、第３の熱交換器を冷媒がバイパスすることとなるため、冷媒が第３の熱交換器に寝込む事態や逆に冷媒の熱を逃してしまう事態を避けることができる。
【００９３】また、通常の暖房運転時においては、エンジンルームなどの空調ダクト外に配された第３の熱交換器３が吸熱器として用いられることから、特に車両の走行中などのように外気が吹き付けられることによって着霜しやすくなると共に、一旦、着霜してしまうと除霜が困難となり、十分な吸熱機能が得られなくなって暖房能力が低下することが懸念される。この場合、除霜する必要から冷房運転時のように高温高圧の冷媒を第３の熱交換器３へ供給することも考えられるが、このような構成とすれば、車室の暖房を阻害するばかりか、吹出空気温度の低下に伴って窓ガラスに曇りが生じ、安全走行を害する不都合が生じる。
【００９４】そこで、暖房能力を維持しつつ、第３の熱交換器３の除霜を図ることを目的として、乗員の操作によって、又は、着霜状態の検出によって自動的に図１６に示されるような第２暖房運転モードを設定できるようにしている。即ち、第２暖房運転時においては、表２に示されるように、第１の流量調整弁１１を全閉、第２の流量調整弁１２を全閉、第３の流量調整弁１３を全閉、第４の流量調整弁１４を全閉、第５の流量調整弁１５を流調とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【００９５】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図１６の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第５の流量調整弁１５へ導かれる。そして、この第５の流量調整弁１５へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に加熱器１８に入ってここで吸熱し、その後、アキュムレータ５に至り、ここで気液分離されて気相冷媒のみがコンプレッサ４へ戻される。即ち、第３の熱交換器３と第２の熱交換器２とをバイパスして加熱器１８に入り、この加熱器１８を吸熱器として用いるサイクルが構成されるようになっている。ここで、加熱器１８での吸熱は、例えば、温水を利用したり、電気ヒータを利用する加熱器であれば、温水流量を最大にしたり、通電量を最大にして吸熱能力を最大に設定するような構成とすればよい。
【００９６】よって、空調ユニット内に導入される空気は、第２の熱交換器２で冷却されることなく第１の熱交換器１で加熱されて車室内へ供給されることとなり、また、第３の熱交換器３への冷媒の供給を避けることによって冷媒が第３の熱交換器で熱交換される状態を遮断することができる。このため、車室内の暖房能力を確保しつつ、第３の熱交換器３の除霜時における除霜をし易いものとすることができる。
【００９７】したがって、このようなヒートポンプサイクルによれば、図１で示されるヒートポンプサイクルと同様に、運転モードを切り換えるために四方弁を用いて冷媒の流れを逆転させる必要がなく、流量調整弁のみによって運転モードの切り換えが可能となり、車室内に配される空調ユニット内の熱交換器のうち、第１の熱交換器１は常に高圧用の熱交換器（放熱器）として、また、第２の熱交換器２は常に低圧用の熱交換器（吸熱器）として用いられることから、二酸化炭素を冷媒として用いた冷凍サイクルのように、高圧ラインの圧力が冷媒の臨界圧力以上となり、高圧ラインと低圧ラインとの圧力差が大きくなるような場合においても、第１の熱交換器１を高圧専用の熱交換器として、また第２の熱交換器２を低圧専用の熱交換器として別々に分けて耐圧設計や安全面を考慮した構造設計をすることができるようになる。そして、このような効果に加えて、上述の第２除湿暖房運転を利用すれば、第３の熱交換器への冷媒の寝込みや不必要な放熱を避けることができ、第２暖房運転を利用すれば、暖房能力を低下させることなく第３の熱交換器３の除霜を行うことが可能となる。
【００９８】以上の構成に対し、二酸化炭素などを冷媒とする冷凍サイクルにおいては、成績係数（ＣＯＰ）の向上を図るために高圧ラインの冷媒と低圧ラインの冷媒とを熱交換させることが有用である。このため、図１７においては、二酸化炭素（ＣＯ2 ）などを冷媒とした場合に適した高圧仕様のヒートポンプサイクルとして、高圧ラインの冷媒と低圧ラインの冷媒との熱交換が可能な構成を付加した第２の構成例が示されている。
【００９９】このヒートポンプサイクルは、第１乃至第４の熱交換器１，２，３，３０、コンプレッサ４、アキュムレータ５、第１乃至第３の流量調整弁３１，３２，３３を有して構成されているもので、第１及び第２の熱交換器１，２は、車両の車室側に設けられた空調ユニット６内に配置されている。第２の熱交換器２は、空調ユニット６の通路断面全体を遮るように配されて上流から送られてくる空気を全て通過するようになっており、また、第１の熱交換器１は、ダクト内の一部を２分してなる一方の通路上を遮るように設けられている。第１の熱交換器１は、放熱機能を有する熱交換器であり、その上流側に配置されたエアミックスドア７によってここを通過する空気とバイパスする空気との割合が調節されるようになっており、また、第２の熱交換器２は、吸熱機能を有する熱交換器であり、エアミックスドア７よりも上流側に配置されている。
【０１００】この空調ユニット６においても、最上流側に図示しないインテーク装置が配置され、内気入口と外気入口との開口割合がインテークドアによって調整されるようになっており、また、内気入口と外気入口とに臨むように送風機８が収納され、この送風機８の回転により吸引された空気を第２の熱交換器２へ圧送するようになっている。また、第１の熱交換器１よりも下流側は、図示しないデフロスト吹出口、ベント吹出口、およびヒート吹出口に分かれて車室内に開口し、その分かれた部分にモードドアが設けられ、このモードドアを操作することにより吹出モードが切り換えられるようになっている。
【０１０１】したがって、内気入口又は外気入口から導入された内気又は外気は、送風機８の回転により吸引され、下流側に配されている第１の熱交換器１と第２の熱交換器２とによって適宜熱交換されて温調され、所望の吹出口から車室内へ供給されるようになっている。
【０１０２】空調ユニット外の例えばエンジンルームには、前記第３の熱交換器３や第４の熱交換器３０、コンプレッサ４、アキュムレータ５等が配置され、第４の熱交換器３０は、冷媒を流通させる第１の通路３０ａと、冷媒を流通させる第２の通路３０ｂとを有し、これら第１の通路３０ａを流れる冷媒と第２の通路３０ｂを流れる冷媒とを熱交換させる構成となっている。
【０１０３】この例におけるサイクル構成では、コンプレッサ４の吐出側が第１の熱交換器１の冷媒流入側に接続され、第１の熱交換器１の冷媒流出側が第１の流量調整弁３１を介して第３の熱交換器３の冷媒流入側に接続され、第３の熱交換器３の冷媒流出側が第１の通路３０ａの一端に接続され、第１の通路３０ａの他端が第２の流量調整弁３２を介して第２の熱交換器２の冷媒流入側に接続され、第２の熱交換器２の冷媒流出側が前記アキュムレータ５を介して第２の通路３０ｂの一端に接続され、第２の通路３０ｂの他端がコンプレッサ４の吸入側に接続されている。即ち、コンプレッサ４→第１の熱交換器１→第１の流量調整弁３１→第３の熱交換器３→第１の通路３０ａ→第２の流量調整弁３２→第２の熱交換器２→アキュムレータ５→第２の通路３０ｂ→コンプレッサ４の順で配管接続されて閉ループを構成している。また、第３の熱交換器３の冷媒流出側と第１の通路３０ａとの間が、第３の流量調整弁３３を介して第２の熱交換器２とアキュムレータ５との間（図中の接続点Ａ）に接続されている。
【０１０４】この構成例においても、コンプレッサ４は、冷媒を圧縮して吐出圧力を該冷媒の臨界圧力以上に設定し得るものであり、また、コンプレッサ４で圧縮された冷媒は第１の熱交換器１に供給されることから、第１の熱交換器１の内部の圧力は冷媒の臨界圧力以上になり得るものであり、このため、第１の熱交換器１は高圧に適した耐圧構造を備えたものとなっている。また、第１の流量調整弁３１と第２の流量調整弁３２とは、弁開度を全閉状態から全開状態へ至るまで任意に変化させることができるもので、開閉弁としての機能と、膨張弁としての機能を合わせ持った調節弁であり、第３の流量調整弁３３にあっては、第１及び第２の流量調整弁と同様のものを用いてもよいが、この例では開閉のみの機能を持たせている。
【０１０５】コントロールユニット１６は、前述と同様、図示しない中央演算処理装置（ＣＰＵ）、読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）、第１乃至第３の流量調整弁３１〜３３やエアミックスドア７、送風機８などを制御する駆動回路を有して構成され、温度設定や吸入モード、冷暖房の切り換えなどをマニュアル設定する操作パネル１７ａや内気や外気などの温度センサを含む各種センサ１７ｂなどからの信号を入力し、ＲＯＭに与えられた所定のプログラムにしたがって各種入力信号を処理し、第１乃至第３の流量調整弁３１〜３３の開閉若しくは弁開度、送風機８の回転、エアミックスドア７の開度等を制御するようになっている。
【０１０６】上記構成において、車室内を冷房する冷房運転時においては、表３に示されるように、第１の流量調整弁３１を全開、第２の流量調整弁３２を流調、第３の流量調整弁３３を全閉とする。ここで、流調とは、コントロールユニット１６からの制御信号に応じて要求される開度となるように弁開度が調節される状態であり、電気膨張弁として機能させる状態を言う。
【０１０７】また、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が小さくなる位置、特に、冷房負荷が大きい場合や急速冷房の要請がある場合には、第１の熱交換器１への通風量が最小となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【０１０８】
【表３】
【０１０９】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図１８の太線に示されるように、第１の熱交換器１に直接供給され、エアミックスドア７によって第１の熱交換器への通風量が無い場合には、この第１の熱交換器１で熱交換されることなく、そのまま第１の熱交換器１を通過し、また、第１の熱交換器１への通風を許容する開度にエアミックスドア７が位置する場合には、この第１の熱交換器１を通過する際に放熱される。そして、第１の熱交換器１を通過した冷媒は、第１の流量調整弁３１が全開であることから、第１の流量調整弁３１で減圧されることなく第３の熱交換器３へ供給され、ここで放熱された後に第４の熱交換器３０の第１の通路３０ａを通過し、この第１の通路３０ａを通過する際に第２の通路３０ｂを流れる冷媒と熱交換し、その後、第２の流量調整弁３２で減圧されて第２の熱交換器２に入り、この第２の熱交換器２で吸熱した後にアキュムレータ５へ至り、ここで気液分離された後に気相冷媒のみが第４の熱交換器３０の第２の通路３０ｂを通過し、ここで、第１の通路を通過する高温高圧冷媒と熱交換して吸熱した後にコンプレッサ４へ戻される。
【０１１０】よって、空調ユニット６内に導入される空気は、第２の熱交換器２で冷却され、エアミックスドア７によって第１の熱交換器１への通風量がない場合には、第１の熱交換器１で加熱されることなくこれをバイパスして車室内へ供給され、また、エアミックスドア７の開度が幾分開き気味にあり、第１の熱交換器１による加熱を許容する場合には、第２の熱交換器２で冷却された空気の一部が加熱されて第１の熱交換器１の下流側においてこれをバイパスした空気と混合し、車室内へ供給されることとなる。
【０１１１】これに対して、車室内を暖房する通常の暖房運転時においては、表３に示すように、第１の流量調整弁３１を流調、第２の流量調整弁３２を全閉、第３の流量調整弁３３を全開とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【０１１２】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図１９の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第１の流量調整弁３１へ導かれる。そして、第１の流量調整弁３１へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に第３の熱交換器３へ入って吸熱し、この第３の熱交換器３から第３の流量調整弁３３を介してアキュムレータ５へ送られる。即ち、第３の熱交換器３から流出した冷媒は、第２の熱交換器２をバイパスしてアキュムレータ５へ送られ、ここで気液分離し、しかる後に気相冷媒のみが第４の熱交換器３０の第２の通路３０ｂを通ってコンプレッサ４に戻される。
【０１１３】よって、空調ユニット６内に導入される空気は、第２の熱交換器２を通過するものの、ここで冷却されることなくエアミックスドア７の開度に応じて第１の熱交換器１を通過し、ここで加熱された後に車室内へ供給される。
【０１１４】また、除湿された温かい空気を送風する除湿暖房運転時においては、表３に示すように、第１の流量調整弁３１を流調、第２の流量調整弁３２を全開、第３の流量調整弁３３を全閉とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【０１１５】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図２０の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第１の流量調整弁３１へ導かれる。そして、第１の流量調整弁３１へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に第３の熱交換器３へ入って吸熱し、この第３の熱交換器３から第４の熱交換器３０の第１の通路３０ａを通過する。この第１の通路３０ａを通過する冷媒は既に減圧された低温冷媒であることから、第２の通路３０ｂを流れる冷媒の温度との間に温度差はあまりなく、第２の通路３０ｂを流れる冷媒との間で効果的な熱交換は殆どなく、第２の流量調整弁３２を介して第２の熱交換器２に入り、この第２の熱交換器２でさらに吸熱した後にアキュムレータ５へ至り、ここで気液分離された後に気相冷媒のみが第４の熱交換器３０の第２の通路３０ｂを通過してコンプレッサ４へ戻される。
【０１１６】よって、空調ユニット内に導入される空気は、第２の熱交換器２で除湿され、その後第１の熱交換器１で加熱されて車室内へ供給される。ここで、第１の熱交換器１での放熱量の絶対値は第２の熱交換器２での吸熱量の絶対値よりも大きく設定されるのが通常であることから、ユニット内に導入される空気は、第２の熱交換器２で冷却除湿されるものの、第１の熱交換器１によって第２の熱交換器２で冷却された以上に加熱され、全体として除湿された温かい空気として車室内へ供給される。
【０１１７】したがって、上述のヒートポンプサイクルによれば、冷房運転時において高圧ラインの冷媒と低圧ラインの冷媒とを効果的に熱交換できるヒートポンプサイクルを提供することが可能となり、しかも、運転モードに拘わらずにコンプレッサ４から吐出した冷媒を常に第１の熱交換器１へ導き、その後、第１の流量調整弁３１を介して第３の熱交換器３へ供給されるものであり、冷房運転と暖房運転とを切り換えるためには、単に、第２の熱交換器２を通過させるかバイパスさせるだけの切り換え操作をすればよいことから、冷暖房の切り換えのために四方弁を用いて冷媒の流れを逆転させる必要はなくなる。つまり、二酸化炭素などようにサイクルの高圧ラインの冷媒圧力がその冷媒の臨界圧力以上となり得る高圧仕様のヒートポンプサイクルを構築する場合には、これに適した四方弁の製作は困難であることから、このような四方弁を無くすことで、二酸化炭素などのように冷媒圧力が高圧となるヒートポンプサイクルの構築を容易にし、コストの低減を図ることができる。
【０１１８】また、上述のヒートポンプサイクルにおいては、車室内に配される空調ユニット内の熱交換器のうち、第１の熱交換器１は常に高圧ライン上に配置される熱交換器（放熱器）であり、また、第２の熱交換器２は、常に低圧ライン上に配置される熱交換器（吸熱器）とすることができることから、二酸化炭素を冷媒として用いた冷凍サイクルのように、高圧ラインの圧力が冷媒の臨界圧力以上となり、高圧ラインと低圧ラインとの圧力差は大きくなるような場合においても、第１の熱交換器１を高圧専用の熱交換器として、また第２の熱交換器を低圧専用の熱交換器として別々に分けて設計することができるようになる。
【０１１９】つまり、空調ユニット内に配される第１の熱交換器１と第２の熱交換器２とを、それぞれ高低圧両用の熱交換器とする必要がなくなることから、第２の熱交換器を、耐圧の面で高圧ラインに用いられる場合の仕様に合わせる必要がなくなり、熱交換器の構成部品の厚肉による性能の低下や、高低圧両用の熱交換器の性能を重視することによる安全性の低下を避けることができ、それぞれのラインに相応した耐圧設計を行えると共に、安全面を考慮した構造設計を行うことが可能となる。
【０１２０】以上の第４の熱交換器を用いた構成に対して、暖房性能の向上を図るためにコンプレッサに吸入する冷媒の温度を高めることが有用であり、このため、上述の構成の発展形として、図２１〜図２３に示されるように加熱器をサイクル上に設けると良い。
【０１２１】即ち、図２１に示されるヒートポンプサイクルにおいては、アキュムレータ５よりも上流側に位置し、アキュムレータ５に流入される冷媒が必ず通過することとなる経路上、即ち、第２の熱交換器２からアキュムレータ５へ至る経路と第３の熱交換器３から第３の流量調整弁３３を介してアキュムレータ５へ至る経路との共有部分（接続点Ａとアキュムレータとの間）に加熱器３８を設け、アキュムレータ５へ流入する冷媒を加熱できるようにした構成である。
【０１２２】また、図２２に示されるヒートポンプサイクルにおいては、アキュムレータ５とコンプレッサ４との間（この例では、第２の通路３０ｂとコンプレッサ４との間）に加熱器３９を設け、コンプレッサ４へ吸引される冷媒を加熱できるようにした構成であり、図２３に示されるヒートポンプサイクルにおいては、第１の流量調整弁３１の上流側、即ち、第１の熱交換器１と第１の流量調整弁３１との間に加熱器４０を設け、高圧ライン上の冷媒温度を直接高めるようにした構成である。
【０１２３】これらの構成に用いられる加熱器３８，３９，４０においても、例えば、図８に示されるように、エンジン冷却水などの温水を利用して冷媒を加熱するために、温水流量をバルブ９によって調整できる構成とし、暖房能力を高めたい要請がある場合などにサイクル内の冷媒と温水とを熱交換させるようにしても、電気ヒータを利用してサイクル内の冷媒を加熱するもの等であっても良い。また、加熱器３８，３９，４０は、図９に示されるように、サイクル経路上に開閉弁２９と共に並列的に設けられるものであってもよい。さらに、加熱器３８はアキュムレータ８の内部に設けられるものであっても良い。
【０１２４】また、第４の熱交換器３０と加熱器とを一体に構成するようにしても良い。即ち、アキュムレータの下流側に加熱器３９を設ける構成に代えて、図２４に示されるように、第４の熱交換器３０を第１の通路３０ａの周囲に複数の第２の通路３０ｂを穿設した筒状体によって構成し、この第４の熱交換器３０の全体を覆うケース３６によって第４の熱交換器３０の周囲を温水が流通する通路３６ａを形成し、この温水の流れを電磁弁３７などによって調節するような構成としても良い。
【０１２５】このように加熱器を設けることで、例えば暖房運転時に加熱器によって冷媒を加熱することにより、コンプレッサ４の吸入冷媒温度を高めることができ、これにより、コンプレッサ４の吐出冷媒温度を高めて第１の熱交換器１による放熱量を多くし、暖房能力を高めることが可能となる。
【０１２６】尚、上述の構成において、膨張弁の機能を有する第１の流量調整弁３１と第２の流量調整弁３２とに開閉弁の機能も持たせるようにした場合を示したが、開閉弁と膨張弁の機能を別々にして、図１０に示されるように、電気式又は温度作動式の膨張弁２１と電磁開閉弁２２とを並列接続したもので代用するようにしても良く、各流量調整弁の全開に対応する状態、流調状態、全閉に対応する状態を適宜得ることができれば、流量を調整する手段は特に限定されるものではない。
【０１２７】また、上述の構成においては、ヒートポンプサイクルの熱源のみを利用して暖房を行う構成について説明したが、昨今のエンジン燃焼効率の向上などから、エンジン冷却水を熱源とする温水ヒータ１０（図１７（ｂ）に示す）によっては十分な暖房能力が得られないような場合に、上述した構成を併用するようにしてもよい。即ち、第１の熱交換器１を通常の温水ヒータ１０に対して並設し、温水ヒータ１０による暖房能力の不足を第１の熱交換器１によって補うために利用するようにしてもよい。
【０１２８】図２５において、アキュムレータ５の上流側に加熱器３８を設けたヒートポンプサイクルの変形例が示され、この構成においては、図２１に示される構成に対して、第１の熱交換器１と第１の流量調整弁３１との間を第４の流量調整弁３４を介して第２の流量調整弁３２と第２の熱交換器２との間に接続し、さらに、第１の熱交換器１と第１の流量調整弁３１との間を第５の流量調整弁３５を介して第２の熱交換器２と加熱器３８との間に接続するようにしたものである。
【０１２９】ここで、第４の流量調整弁３４と第５の流量調整弁３５とは、弁開度を全閉状態から全開状態へ至るまで任意に変化させることができるもので、開閉弁としての機能と、膨張弁としての機能とを合わせ持った調節弁となっている。また、加熱器３８としては、例えば、図８に示されるような温水と熱交換させるようなものであっても、温水の代わりに電気ヒータを用いたものなどであってもよく、加熱器３８は、図９に示されるように、開閉弁２９と共に並設されるものであっても良い。
【０１３０】さらに、膨張弁としての機能を有する第１の流量調整弁３１、第２の流量調整弁３２、第４の流量調整弁３４、第５の流量調整弁３５を、図１０に示されるように、電気式又は温度作動式の膨張弁２１と電磁開閉弁２２とを並列接続したもので代用するようにしてもよい。尚、その他の構成にあっては、図１７で示されるヒートポンプサイクルと同様であるから、同一箇所に同一番号を付して説明を省略する。
【０１３１】このような構成において、車室内を冷房する冷房運転時においては、表４に示されるように、第１の流量調整弁３１を全開、第２の流量調整弁３２を流調、第３の流量調整弁３３を全閉、第４の流量調整弁３４を全閉、第５の流量調整弁３５を全閉とする。ここで、流調とは、前述と同様、コントロールユニット１６からの制御信号に応じて要求される開度となるように弁開度が調節される状態であり、電気膨張弁として機能させる状態のことである。
【０１３２】また、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が小さくなる位置、特に、冷房負荷が大きい場合や急速冷房の要請がある場合には、第１の熱交換器１への通風量が最小となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【０１３３】
【表４】
【０１３４】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図２６の太線に示されるように、第１の熱交換器１に直接供給され、エアミックスドア７によって第１の熱交換器１への通風量が無い場合には、この第１の熱交換器１で熱交換されることなく、そのまま第１の熱交換器１を通過し、また、第１の熱交換器１への通風を許容する開度にエアミックスドア７が位置する場合には、この第１の熱交換器１を通過する際に放熱される。そして、第１の熱交換器１を通過した冷媒は、第１の流量調整弁３１が全開であることから、第１の流量調整弁３１では減圧されることなく第３の熱交換器３へ供給され、ここで放熱した後に第２の流量調整弁３２へ導かれ、この第２の流量調整弁３２で減圧されて第２の熱交換器２に入り、この第２の熱交換器２で吸熱した後に加熱器３８を通過してアキュムレータ５へ至り、ここで気液分離された後に気相冷媒のみがコンプレッサ４へ戻される。
【０１３５】よって、空調ユニット６内に導入される空気は、第２の熱交換器２で冷却され、エアミックスドア７によって第１の熱交換器１への通風量がない場合には、第１の熱交換器１で加熱されることなくこれをバイパスして車室内へ供給され、また、エアミックスドア７の開度が幾分開き気味にあり、第１の熱交換器１による加熱を許容する場合には、第２の熱交換器２で冷却された空気の一部が加熱されて第１の熱交換器１の下流側においてこれをバイパスした空気と混合し、車室内へ供給されることとなる。
【０１３６】これに対して、車室内を暖房する通常の暖房運転時においては、表４に示されるように、第１の流量調整弁３１を流調、第２の流量調整弁３２を全閉、第３の流量調整弁３３を全開、第４の流量調整弁３４を全閉、第５の流量調整弁３５を全閉とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【０１３７】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図２７の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第１の流量調整弁３１へ導かれる。そして、第１の流量調整弁３１へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に第３の熱交換器３に入ってここで吸熱し、この第３の熱交換器３から第３の流量調整弁３３及び加熱器３８を介してアキュムレータ５へ送られる。即ち、第３の熱交換器３から流出した冷媒は、第２の熱交換器２をバイパスしてアキュムレータ５へ送られることとなり、ここで気液分離された後に気相冷媒のみが第２の通路３０ｂを通ってコンプレッサ４に戻される。
【０１３８】よって、空調ユニット６内に導入される空気は、第２の熱交換器２を通過するものの、ここで冷却されることなくエアミックスドア７の開度に応じて第１の熱交換器１を通過し、ここで加熱された後に車室内へ供給される。
【０１３９】また、除湿された温かい空気を送風する除湿暖房運転時においては、表４に示されるように、第１の流量調整弁３１を流調、第２の流量調整弁３２を全開、３の流量調整弁３３を全閉、第４の流量調整弁３４を全閉、第５の流量調整弁３５を全閉とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【０１４０】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図２８の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第１の流量調整弁３１へ導かれる。そして、第１の流量調整弁３１へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に第３の熱交換器３へ入って吸熱し、この第３の熱交換器３から第４の熱交換器３０の第１の通路３０ａを通過する。この第１の通路３０ａを通過する冷媒は既に減圧された低温冷媒であることから、第２の通路３０ｂを流れる冷媒の温度との間に温度差はあまりなく、第２の通路３０ｂを流れる冷媒との間で効果的な熱交換は殆どなく、第２の流量調整弁３２を介して第２の熱交換器２に入り、この第２の熱交換器２でさらに吸熱した後に加熱器３８を通過してアキュムレータ５へ至り、ここで気液分離された後に気相冷媒のみが第４の熱交換器３０の第２の通路３０ｂを通過してコンプレッサ４へ戻される。
【０１４１】よって、空調ユニット内に導入される空気は、第２の熱交換器２で除湿され、その後第１の熱交換器１で加熱されて車室内へ供給される。ここで、第１の熱交換器１での放熱量の絶対値は第２の熱交換器２での吸熱量の絶対値よりも大きく設定されるのが通常であることから、ユニット内に導入される空気は、第２の熱交換器２で冷却除湿されるものの、第１の熱交換器１によって第２の熱交換器２で冷却された以上に加熱され、全体として除湿された温かい空気として車室内へ供給される。
【０１４２】ところで、第３の熱交換器３を通る冷媒が外気によって必要以上に冷やされて、この第３の熱交換器３に冷媒が寝込む事態や、蒸発温度が外気温度よりも高くなる運転条件下においては、逆に熱を逃してしまう事態が生じることから、このような事態を避けるために、この例においても、第３の熱交換器３をバイパスさせる第２除湿暖房モードが用意されている。
【０１４３】即ち、第２除湿暖房運転時においては、表４に示されるように、第１の流量調整弁３１を全閉、第２の流量調整弁３２を全閉、３の流量調整弁３３を全閉、第４の流量調整弁３４を流調、第５の流量調整弁３５を全閉とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【０１４４】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図２９の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第３の熱交換器３を通ることなく第４の流量調整弁３４へ導かれる。そして、第４の流量調整弁３４へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に第２の熱交換器２へ入ってここで吸熱し、その後、加熱器３８を通過してアキュムレータ５に至り、ここで気液分離されて気相冷媒のみが第２の通路３０ｂを通過してコンプレッサ４へ戻される。
【０１４５】よって、第２除湿暖房運転時においては、第３の熱交換器３を冷媒がバイパスすることとなるため、冷媒が第３の熱交換器に寝込む事態や逆に冷媒の熱を逃してしまう事態を避けることができる。
【０１４６】また、通常の暖房運転時においては、エンジンルームなどの空調ダクト外に配された第３の熱交換器３が吸熱器として用いられることから、特に車両の走行中などのように外気が吹き付けられることによって着霜しやすくなると共に、一旦、着霜してしまうと除霜が困難となり、十分な吸熱機能が得られなくなって暖房能力が低下することが懸念される。この場合、除霜する必要から冷房運転時のように高温高圧の冷媒を第３の熱交換器３へ供給することも考えられるが、このような構成とすれば、車室の暖房を阻害するばかりか、吹出空気温度の低下に伴って窓ガラスに曇りが生じ、安全な走行を害する不都合が生じる。
【０１４７】そこで、暖房能力を維持しつつ、第３の熱交換器３の除霜を図ることを目的として、乗員の操作によって、又は、着霜状態の検出によって自動的に図３０に示されるような第２暖房運転モードを設定するようにしている。即ち、第２暖房運転時においては、表４に示されるように、第１の流量調整弁３１を全閉、第２の流量調整弁３２を全閉、第３の流量調整弁３３を全閉、第４の流量調整弁３４を全閉、第５の流量調整弁３５を流調状態とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【０１４８】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図３０の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第５の流量調整弁３５へ導かれる。そして、この第５の流量調整弁３５へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に加熱器３８に入ってここで吸熱し、その後、アキュムレータ５に至り、ここで気液分離されて気相冷媒のみが第２の通路３０ｂを通過してコンプレッサ４へ戻される。即ち、第３の熱交換器３と第２の熱交換器２とをバイパスして加熱器３８に入り、この加熱器３８を吸熱器として用いるサイクルが構成されるようになっている。ここで、加熱器３８での吸熱は、例えば、温水を利用したり、電気ヒータを利用する加熱器であれば、温水流量を最大にしたり、通電量を最大にして吸熱能力を最大に設定するような構成とすればよい。
【０１４９】よって、空調ユニット内に導入される空気は、第２の熱交換器２で冷却されることなく第１の熱交換器１で加熱されて車室内へ供給されることとなり、また、第３の熱交換器３への冷媒の供給を避けることによって冷媒が第３の熱交換器で熱交換される状態を遮断することができる。このため、車室内の暖房能力を確保しつつ、第３の熱交換器３の除霜時における除霜をし易いものとすることができる。
【０１５０】したがって、このようなヒートポンプサイクルによれば、図１７で示されるヒートポンプサイクルと同様に、運転モードを切り換えるために四方弁を用いて冷媒の流れを逆転させる必要がなく、流量調整弁のみによって運転モードの切り換えが可能となり、車室内に配される空調ユニット内の熱交換器のうち、第１の熱交換器１は常に高圧用の熱交換器（放熱器）として、また、第２の熱交換器２は常に低圧用の熱交換器（吸熱器）として用いられることから、二酸化炭素を冷媒として用いた冷凍サイクルのように、高圧ラインの圧力が冷媒の臨界圧力以上となり、高圧ラインと低圧ラインとの圧力差が大きくなるような場合においても、第１の熱交換器１を高圧専用の熱交換器として、また第２の熱交換器２を低圧専用の熱交換器として別々に分けて耐圧設計や安全面を考慮した構造設計をすることができるようになる。
【０１５１】そして、このような効果に加えて、上述の第２除湿暖房運転を利用すれば、第３の熱交換器３への冷媒の寝込みや不必要な放熱を避けることができ、第２暖房運転を利用すれば、暖房能力を低下させることなく第３の熱交換器３の除霜を行うことが可能となる。
【０１５２】図３１において、二酸化炭素（ＣＯ2 ）などの超臨界域に使用され得る冷媒を用いた高圧仕様のヒートポンプサイクルとして、高圧ラインの冷媒と低圧ラインの冷媒との熱交換を可能にする構成を備えた第３の構成例が示されている。
【０１５３】このヒートポンプサイクルは、第１乃至第４の熱交換器１，２，３，３０、コンプレッサ４、アキュムレータ５、第１乃至第４の流量調整弁４１，４２，４３, ４４を有して構成されているもので、第１及び第２の熱交換器１，２は、車両の車室側に設けられた空調ユニット６内に配置されている。第２の熱交換器２は、空調ユニット６の通路断面全体を遮るように配されて上流から送られてくる空気を全て通過するようになっており、また、第１の熱交換器１は、ダクト内の一部を２分してなる一方の通路上を遮るように設けられている。第１の熱交換器１は、放熱機能を有する熱交換器であり、その上流側に配置されたエアミックスドア７によってここを通過する空気とバイパスする空気との割合が調節されるようになっており、また、第２の熱交換器２は、吸熱機能を有する熱交換器であり、エアミックスドア７よりも上流側に配置されている。
【０１５４】この空調ユニット６においても、最上流側に図示しないインテーク装置が配置され、内気入口と外気入口との開口割合がインテークドアによって調整されるようになっており、また、内気入口と外気入口とに臨むように送風機８が収納され、この送風機８の回転により吸引された空気を第２の熱交換器２へ圧送するようになっている。また、第１の熱交換器１よりも下流側は、図示しないデフロスト吹出口、ベント吹出口、およびヒート吹出口に分かれて車室内に開口し、その分かれた部分にモードドアが設けられ、このモードドアを操作することにより吹出モードが切り換えられるようになっている。
【０１５５】したがって、内気入口又は外気入口から導入された内気又は外気は、送風機８の回転により吸引され、下流側に配されている第１の熱交換器１と第２の熱交換器２とによって適宜熱交換されて温調され、所望の吹出口から車室内へ供給されるようになっている。
【０１５６】空調ユニット外の例えばエンジンルームには、前記第３の熱交換器３や第４の熱交換器３０、コンプレッサ４、アキュムレータ５等が配置され、第４の熱交換器３０は、冷媒を流通させる第１の通路３０ａと、冷媒を流通させる第２の通路３０ｂとを有し、これら第１の通路３０ａを流れる冷媒と第２の通路３０ｂを流れる冷媒とを熱交換させる構成となっている。
【０１５７】この例におけるサイクル構成では、コンプレッサ４の吐出側が第１の熱交換器１の冷媒流入側に接続され、第１の熱交換器１の冷媒流出側が第１の流量調整弁４１を介して第３の熱交換器３の冷媒流入側に接続され、第３の熱交換器３の冷媒流出側が第２の流量調整弁４２を介して第２の熱交換器２の冷媒流入側に接続され、第２の熱交換器２の冷媒流出側が前記アキュムレータ５を介して第４の熱交換器３０の第２の通路３０ｂの一端に接続され、第２の通路３０ｂの他端がコンプレッサ４の吸入側に接続されている。即ち、コンプレッサ４→第１の熱交換器１→第１の流量調整弁４１→第３の熱交換器３→第２の流量調整弁４２→第２の熱交換器２→アキュムレータ５→第２の通路３０ｂ→コンプレッサ４の順で配管接続されて閉ループを構成している。
【０１５８】また、第３の熱交換器３の冷媒流出側と第２の流量調整弁４２との間が、第３の流量調整弁４３を介して第２の熱交換器２とアキュムレータ５との間に接続され、また、第１の熱交換器１と第１の流量調整弁４１との間が、第４の熱交換器３０の第１の通路３０ａの一端に接続され、第１の通路３０ａの他端が第４の流量調整弁４４を介して第１の流量調整弁４１と第３の熱交換器３との間（図中の接続点Ａ）に接続されている。
【０１５９】この構成例においても、コンプレッサ４は、冷媒を圧縮して吐出圧力を該冷媒の臨界圧力以上に設定し得るものであり、また、コンプレッサ４で圧縮された冷媒は第１の熱交換器１に供給されることから、第１の熱交換器１の内部の圧力は冷媒の臨界圧力以上になり得るものであり、このため、第１の熱交換器１は高圧に適した耐圧構造を備えたものとなっている。また、第２の流量調整弁４２と第４の流量調整弁４４とは、弁開度を全閉状態から全開状態へ至るまで任意に変化させることができるもので、開閉弁としての機能と、膨張弁としての機能を合わせ持った調節弁であり、第１の流量調整弁４１と第３の流量調整弁４３にあっては、第２及び第４の流量調整弁４１，４２と同様のものを用いてもよいが、この例では開閉のみの機能を持たせている。
【０１６０】コントロールユニット１６は、前述と同様、図示しない中央演算処理装置（ＣＰＵ）、読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）、第１乃至第４の流量調整弁４１〜４４やエアミックスドア７、送風機８などを制御する駆動回路を有して構成され、温度設定や吸入モード、冷暖房の切り換えなどをマニュアル設定する操作パネル１７ａや内気や外気などの温度センサを含む各種センサ１７ｂなどからの信号を入力し、ＲＯＭに与えられた所定のプログラムにしたがって各種入力信号を処理し、第１乃至第４の流量調整弁４１〜４４の開閉若しくは弁開度、送風機８の回転、エアミックスドア７の開度等を制御するようになっている。
【０１６１】上記構成において、車室内を冷房する冷房運転時においては、表５に示されるように、第１の流量調整弁４１を全開、第２の流量調整弁４２を流調、第３の流量調整弁４３を全閉、第４の流量調整弁４４を全閉とする。ここで、流調とは、前述と同様、コントロールユニット１６からの制御信号に応じて要求される開度となるように弁開度が調節される状態であり、電気膨張弁として機能させる状態を言う。
【０１６２】また、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が小さくなる位置、特に、冷房負荷が大きい場合や急速冷房の要請がある場合には、第１の熱交換器１への通風量が最小となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【０１６３】
【表５】
【０１６４】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図３２の太線に示されるように、第１の熱交換器１に直接供給され、エアミックスドア７によって第１の熱交換器への通風量が無い場合には、この第１の熱交換器１で熱交換されることなく、そのまま第１の熱交換器１を通過し、また、第１の熱交換器１への通風を許容する開度にエアミックスドア７が位置する場合には、この第１の熱交換器１を通過する際に放熱される。そして、第１の熱交換器１を通過した冷媒は、第１の流量調整弁４１が全開であることから、第１の流量調整弁４１で減圧されることなく第３の熱交換器３へ供給され、ここで放熱された後に第２の流量調整弁４２へ導かれ、第２の流量調整弁４２で減圧されて第２の熱交換器２に入り、この第２の熱交換器２で吸熱した後にアキュムレータ５へ至り、ここで気液分離された後に気相冷媒のみが第４の熱交換器３０の第２の通路３０ｂを通過してコンプレッサ４へ戻される。
【０１６５】よって、空調ユニット６内に導入される空気は、第２の熱交換器２で冷却され、エアミックスドア７によって第１の熱交換器１への通風量がない場合には、第１の熱交換器１で加熱されることなくこれをバイパスして車室内へ供給され、また、エアミックスドア７の開度が幾分開き気味にあり、第１の熱交換器１による加熱を許容する場合には、第２の熱交換器２で冷却された空気の一部が加熱されて第１の熱交換器１の下流側においてこれをバイパスした空気と混合し、車室内へ供給されることとなる。
【０１６６】これに対して、車室内を暖房する通常の暖房運転時においては、表５に示すように、第１の流量調整弁４１を全閉、第２の流量調整弁４２を全閉、第３の流量調整弁４３を全開と、第４の流量調整弁４４を流調とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【０１６７】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図３３の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第４の熱交換器３０の第１の通路３０ａへ導かれ、ここで第２の通路３０ｂを流れる冷媒と熱交換した後に第４の流量調整弁４４へ至る。そして、第４の流量調整弁４４へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に第３の熱交換器３へ入って吸熱し、この第３の熱交換器３から第３の流量調整弁４３を介してアキュムレータ５へ送られる。即ち、第３の熱交換器３から流出した冷媒は、第２の熱交換器２をバイパスしてアキュムレータ５へ送られ、ここで気液分離し、しかる後に気相冷媒のみが第４の熱交換器３０の第２の通路３０ｂに導かれ、ここで、第１の通路３０ａを流れる冷媒と熱交換して吸熱し、コンプレッサ４に戻される。
【０１６８】よって、空調ユニット６内に導入される空気は、第２の熱交換器２を通過するものの、ここで冷却されることなくエアミックスドア７の開度に応じて第１の熱交換器１を通過し、ここで加熱された後に車室内へ供給される。
【０１６９】また、除湿された温かい空気を送風する除湿暖房運転時においては、表５に示すように、第１の流量調整弁４１を全閉、第２の流量調整弁４２を全開、第３の流量調整弁を全閉、第４の流量調整弁４４を流調とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【０１７０】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図３４の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第４の熱交換器３０の第１の通路３０ａへ導かれ、ここで第２の通路３０ｂを流れる冷媒と熱交換した後に第４の流量調整弁４４へ至る。そして、第４の流量調整弁４４へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に第３の熱交換器３へ入って吸熱し、この第３の熱交換器３から第２の流量調整弁４２を介して第２の熱交換器２に入り、この第２の熱交換器２でさらに吸熱した後にアキュムレータ５へ至り、ここで気液分離された後に気相冷媒のみが第４の熱交換器３０の第２の通路３０ｂに導かれ、ここで、第１の通路３０ａを流れる冷媒と熱交換して吸熱し、コンプレッサ４に戻される。
【０１７１】よって、空調ユニット内に導入される空気は、第２の熱交換器２で除湿され、その後第１の熱交換器１で加熱されて車室内へ供給される。ここで、第１の熱交換器１での放熱量の絶対値は第２の熱交換器２での吸熱量の絶対値よりも大きく設定されるのが通常であることから、ユニット内に導入される空気は、第２の熱交換器２で冷却除湿されるものの、第１の熱交換器１によって第２の熱交換器２で冷却された以上に加熱され、全体として除湿された温かい空気として車室内へ供給される。
【０１７２】したがって、上述のヒートポンプサイクルによれば、暖房運転時と除湿暖房運転時において高圧ラインの冷媒と低圧ラインの冷媒とを効果的に熱交換できるヒートポンプサイクルを提供することが可能となり、しかも、運転モードに拘わらずにコンプレッサ４から吐出した冷媒を常に第１の熱交換器１へ導き、その後、第１の流量調整弁４１を介して、又は、第１の通路３０ａと第４の流量調整弁４４第３の熱交換器３へ供給されるものであり、運転モードによって冷媒の流れを逆転させる必要がないことから、冷暖房の切り換えのために四方弁を用いて冷媒の流れを逆転させる必要はなくなる。つまり、二酸化炭素などようにサイクルの高圧ラインの冷媒圧力がその冷媒の臨界圧力以上となり得る高圧仕様のヒートポンプサイクルを構築する場合には、これに適した四方弁の製作は困難であることから、このような四方弁を無くすことで、二酸化炭素などのように冷媒圧力が高圧となるヒートポンプサイクルの構築を容易にし、コストの低減を図ることができる。
【０１７３】また、上述のヒートポンプサイクルにおいては、車室内に配される空調ユニット内の熱交換器のうち、第１の熱交換器１は常に高圧ライン上に配置される熱交換器（放熱器）であり、また、第２の熱交換器２は、常に低圧ライン上に配置される熱交換器（吸熱器）とすることができることから、二酸化炭素を冷媒として用いた冷凍サイクルのように、高圧ラインの圧力が冷媒の臨界圧力以上となり、高圧ラインと低圧ラインとの圧力差は大きくなるような場合においても、第１の熱交換器１を高圧専用の熱交換器として、また第２の熱交換器を低圧専用の熱交換器として別々に分けて設計することができるようになる。
【０１７４】つまり、空調ユニット内に配される第１の熱交換器１と第２の熱交換器２とを、それぞれ高低圧両用の熱交換器とする必要がなくなることから、第２の熱交換器を、耐圧の面で高圧ラインに用いられる場合の仕様に合わせる必要がなくなり、熱交換器の構成部品の厚肉による性能の低下や、高低圧両用の熱交換器の性能を重視することによる安全性の低下を避けることができ、それぞれのラインに相応した耐圧設計を行えると共に、安全面を考慮した構造設計を行うことが可能となる。
【０１７５】以上の第４の熱交換器を用いた構成に対して暖房性能の向上を図るためにコンプレッサ４に吸入する冷媒の温度を高めることが有用であり、このため、上述の基本構成の発展形として、図３５〜図３７に示されるように加熱器をサイクル上に設けると良い。
【０１７６】即ち、図３５に示されるヒートポンプサイクルにおいては、アキュムレータ５よりも上流側の部分でアキュムレータ５に流入される冷媒が必ず通過することとなる経路上、つまり、第２の熱交換器２からアキュムレータ５へ至る経路と第３の熱交換器３から第３の流量調整弁３３を介してアキュムレータ５へ至る経路との共有部分（接続点Ａとアキュムレータとの間）に加熱器４８を設け、アキュムレータ５へ流入する冷媒を加熱できるようにした構成である。
【０１７７】また、図３６に示されるヒートポンプサイクルにおいては、アキュムレータ５とコンプレッサ４との間（この例では、第２の通路３０ｂとコンプレッサ４との間）に加熱器４９を設け、コンプレッサ４へ吸引される冷媒を加熱できるようにした構成であり、図３７に示されるヒートポンプサイクルにおいては、第４の流量調整弁４１の上流側、即ち、第４の熱交換器３０の第１の通路３０ａの他端と第４の流量調整弁４１との間に加熱器５０を設け、高圧ライン上の冷媒温度を直接高めるようにした構成である。
【０１７８】これらの構成に用いられる加熱器４８，４９，５０においても、例えば、図８に示されるように、エンジン冷却水などの温水を利用して冷媒を加熱するために、温水流量をバルブ９によって調整できる構成とし、暖房能力を高めたい要請がある場合などにサイクル内の冷媒と温水とを熱交換させるようにしても、電気ヒータを利用してサイクル内の冷媒を加熱するもの等であっても良い。また、加熱器４８，４９，５０は、図９に示されるように、サイクル経路上に開閉弁２９と共に並列的に設けられるものであってもよい。さらに、加熱器４８はアキュムレータ８の内部に設けられるものであっても良い。
【０１７９】また、第４の熱交換器３０と加熱器とを一体に構成するようにしても良い。即ち、アキュムレータの下流側に加熱器４９を設ける構成に代えて、前述した図２４に示されるように、第４の熱交換器３０を第１の通路３０ａの周囲に複数の第２の通路３０ｂを穿設した筒状体によって構成し、この第４の熱交換器３０の全体を覆うケース３６によって第４の熱交換器３０の周囲を温水が流通する通路３６ａを形成し、この温水の流れを電磁弁３７などによって調節するような構成としても良い。また、第４の流量調整弁４４の上流側に加熱器５０を設ける構成に代えて、図２４で示される第１の通路３０ａと第２の通路３０ｂとを逆にし、即ち、第４の熱交換器を第２の通路の周囲に複数の第１の通路を穿設した筒状体によって構成し、この第４の熱交換器３０の全体を覆うように温水が流通する通路を形成し、この温水の流れを電磁弁などによって調節するような構成としても良い。
【０１８０】このように加熱器を設けることで、例えば暖房運転時に加熱器によって冷媒を加熱することにより、コンプレッサ４の吸入冷媒温度を高めることができ、これにより、コンプレッサ４の吐出冷媒温度を高めて第１の熱交換器１による放熱量を多くし、暖房能力を高めることが可能となる。
【０１８１】尚、上述の構成において、膨張弁の機能を有する第２の流量調整弁４２と第４の流量調整弁４４とに開閉弁の機能も持たせるようにした場合を示したが、開閉弁と膨張弁の機能を別々にして、図１０に示されるように、電気式又は温度作動式の膨張弁２１と電磁開閉弁２２とを並列接続したもので代用するようにしても良く、各流量調整弁の全開に対応する状態、流調状態、全閉に対応する状態を適宜得ることができれば、流量を調整する手段は特に限定されるものではない。
【０１８２】また、上述の構成においては、ヒートポンプサイクルの熱源のみを利用して暖房を行う構成について説明したが、昨今のエンジン燃焼効率の向上などから、エンジン冷却水を熱源とする温水ヒータ１０（図３１（ｂ）に示す）によっては十分な暖房能力が得られないような場合に、上述した構成を併用するようにしてもよい。即ち、第１の熱交換器１を通常の温水ヒータ１０に対して並設し、温水ヒータ１０による暖房能力の不足を第１の熱交換器１によって補うために利用するようにしてもよい。
【０１８３】図３８において、アキュムレータ５の上流側に加熱器４８を設けたヒートポンプサイクルの変形例が示され、この構成においては、図３５に示される構成に対して、第４の熱交換器３０の第１の通路３０ａと第４の流量調整弁４４との間を第５の流量調整弁４５を介して第３の熱交換器３と第２の流量調整弁４２との間に接続するようにしたものである。
【０１８４】ここで、第５の流量調整弁４５は、弁開度を全閉状態から全開状態へ至るまで任意に変化させることができるもので、開閉弁としての機能と、膨張弁としての機能とを合わせ持った調節弁となっている。また、加熱器４８としては、例えば、図８に示されるような温水と熱交換させるようなものであっても、温水の代わりに電気ヒータを用いたものなどであってもよく、加熱器４８は、図９に示されるように、開閉弁２９と共に並設されるものであっても良い。
【０１８５】さらに、膨張弁としての機能を有する第２の流量調整弁４２、第４の流量調整弁４４、第５の流量調整弁４５を、図１０に示されるように、電気式又は温度作動式の膨張弁２１と電磁開閉弁２２とを並列接続したもので代用するようにしてもよい。尚、その他の構成にあっては、図３１で示されるヒートポンプサイクルと同様であるから、同一箇所に同一番号を付して説明を省略する。
【０１８６】このような構成において、車室内を冷房する冷房運転時においては、表６に示されるように、第１の流量調整弁４１を全開、第２の流量調整弁４２を流調、第３の流量調整弁４３を全閉、第４の流量調整弁４４を全閉、第５の流量調整弁４５を全閉とする。ここで、流調とは、前述と同様、コントロールユニット１６からの制御信号に応じて要求される開度となるように弁開度が調節される状態であり、電気膨張弁として機能させる状態のことである。
【０１８７】また、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が小さくなる位置、特に、冷房負荷が大きい場合や急速冷房の要請がある場合には、第１の熱交換器１への通風量が最小となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【０１８８】
【表６】
【０１８９】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図３９の太線に示されるように、第１の熱交換器１に直接供給され、エアミックスドア７によって第１の熱交換器１への通風量が無い場合には、この第１の熱交換器１で熱交換されることなく、そのまま第１の熱交換器１を通過し、また、第１の熱交換器１への通風を許容する開度にエアミックスドア７が位置する場合には、この第１の熱交換器１を通過する際に放熱される。そして、第１の熱交換器１を通過した冷媒は、第１の流量調整弁４１が全開であることから、第１の流量調整弁４１では減圧されることなく第３の熱交換器３へ供給され、ここで放熱した後に第２の流量調整弁４２へ導かれ、この第２の流量調整弁４２で減圧されて第２の熱交換器２に入り、この第２の熱交換器２で吸熱した後に加熱器４８を通過してアキュムレータ５へ至り、ここで気液分離された後に気相冷媒のみが第４の熱交換器３０の第２の通路３０ｂを通過してコンプレッサ４へ戻される。
【０１９０】よって、空調ユニット６内に導入される空気は、第２の熱交換器２で冷却され、エアミックスドア７によって第１の熱交換器１への通風量がない場合には、第１の熱交換器１で加熱されることなくこれをバイパスして車室内へ供給され、また、エアミックスドア７の開度が幾分開き気味にあり、第１の熱交換器１による加熱を許容する場合には、第２の熱交換器２で冷却された空気の一部が加熱されて第１の熱交換器１の下流側においてこれをバイパスした空気と混合し、車室内へ供給されることとなる。
【０１９１】これに対して、車室内を暖房する通常の暖房運転時においては、表６に示されるように、第１の流量調整弁４１を全閉、第２の流量調整弁４２を全閉、第３の流量調整弁４３を全開、第４の流量調整弁４４を流調、第５の流量調整弁４５を全閉とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【０１９２】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図４０の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第４の熱交換器３０の第１の通路３０ａへ導かれ、ここで第２の通路３０ｂを流れる冷媒と熱交換した後に第４の流量調整弁４４へ至る。そして、第４の流量調整弁４４へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に第３の熱交換器３へ入って吸熱し、この第３の熱交換器３から第３の流量調整弁４３を介して加熱器４８に至り、この加熱器４８を通過してアキュムレータ５へ至り、ここで気液分離された後に気相冷媒のみが第４の熱交換器３０の第２の通路３０ｂを通過し、ここで第１の通路３０ａを流れる冷媒と熱交換して吸熱し、コンプレッサ４に戻される。
【０１９３】よって、空調ユニット６内に導入される空気は、第２の熱交換器２を通過するものの、ここで冷却されることなくエアミックスドア７の開度に応じて第１の熱交換器１を通過し、ここで加熱された後に車室内へ供給される。
【０１９４】また、除湿された温かい空気を送風する除湿暖房運転時においては、表６に示されるように、第１の流量調整弁４１を全閉、第２の流量調整弁４２を全開、３の流量調整弁４３を全閉、第４の流量調整弁４４を流調、第５の流量調整弁４５を全閉とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【０１９５】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図４１の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第４の熱交換器３０の第１の通路３０ａへ導かれ、ここで第２の通路３０ｂを流れる冷媒と熱交換した後に第４の流量調整弁４４へ至る。そして、第４の流量調整弁４４へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に第３の熱交換器３へ入って吸熱し、この第３の熱交換器３から第２の流量調整弁４２を介して第２の熱交換器２に入り、この第２の熱交換器２でさらに吸熱した後に加熱器４８を通過してアキュムレータ５へ至り、ここで気液分離された後に気相冷媒のみが第４の熱交換器３０の第２の通路３０ｂに導かれ、ここで、第１の通路３０ａを流れる冷媒と熱交換して吸熱し、コンプレッサ４に戻される。
【０１９６】よって、空調ユニット内に導入される空気は、第２の熱交換器２で除湿され、その後第１の熱交換器１で加熱されて車室内へ供給される。ここで、第１の熱交換器１での放熱量の絶対値は第２の熱交換器２での吸熱量の絶対値よりも大きく設定されるのが通常であることから、ユニット内に導入される空気は、第２の熱交換器２で冷却除湿されるものの、第１の熱交換器１によって第２の熱交換器２で冷却された以上に加熱され、全体として除湿された温かい空気として車室内へ供給される。
【０１９７】ところで、第３の熱交換器を通る冷媒が外気によって必要以上に冷やされて、この第３の熱交換器に冷媒が寝込む事態や、蒸発温度が外気温度よりも高くなる運転条件下においては、逆に熱を逃してしまう事態が生じることから、このような事態を避けるために、第３の熱交換器３をバイパスさせる第２除湿暖房モードが用意されている。
【０１９８】即ち、第２除湿暖房運転時においては、表６に示されるように、第１の流量調整弁４１を全閉、第２の流量調整弁４２を全開、３の流量調整弁４３を全閉、第４の流量調整弁４４を全閉、第５の流量調整弁４５を流調とする。そして、エアミックスドア７を、第１の熱交換器１への通風量が大きくなる位置、特に、暖房負荷が大きい場合や即暖性を要する場合には、第１の熱交換器１への通風量が最大となる位置に設定し、所望の送風能力が得られるように送風機８を駆動する。
【０１９９】すると、コンプレッサ４から吐出した冷媒は、図４２の太線に示されるように、第１の熱交換器１へ直接供給され、ここで放熱した後に第４の熱交換器３０の第１の通路３０ａへ導かれ、ここで第２の通路３０ｂを流れる冷媒と熱交換した後に第５の流量調整弁４４へ至る。そして、第５の流量調整弁４４へ導かれた冷媒は、ここで減圧された後に第２の流量調整弁４２を介して第２の熱交換器２に入って吸熱し、この第２の熱交換器３から加熱器４８を通ってアキュムレータ５へ至り、ここで気液分離された後に気相冷媒のみが第４の熱交 | |