JP2020139686A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成で、作動効率の低下を招くことなく冷媒回路の回路構成を切り替え可能に形成された冷凍サイクル装置を提供する。【解決手段】冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器１３の一方の冷媒出入口１３７ｂに接続された第１三方継手１６ａ、冷媒と熱媒体とを熱交換させる水−冷媒熱交換器１４の一方の冷媒出入口１４３ｂに接続された第２三方継手１６ｂ、および冷媒と送風空気とを熱交換させる室内蒸発器１５に接続された第３三方継手１６ｃ同士を互いに接続した回路を有する。さらに、第１三方継手１６ａと第２三方継手１６ｂとの間に第１膨張弁１７ａを配置し、第３三方継手１６ｃと室内蒸発器の冷媒入口との間に第２膨張弁１７ｂを配置し、第１三方継手１６ａと第３三方継手１６ｃとの間に第１逆止弁１８ａを配置し、第２三方継手１６ｂと第３三方継手１６ｃとの間に第２逆止弁１８ｂを配置する。【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒回路の回路構成を切り替え可能に形成された冷凍サイクル装置に関する。

従来、特許文献１に、冷媒回路の回路構成を切り替え可能に形成された冷凍サイクル装置が開示されている。特許文献１の冷凍サイクル装置は、電気自動車に搭載されて、車室内の空調を行うとともに、バッテリ等の冷却を行う。

より具体的には、特許文献１の冷凍サイクル装置の冷媒回路には、冷媒と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させる室内熱交換器、冷媒回路の回路構成を切り替える冷媒回路切替部としての四方弁等が配置されている。そして、車室内の冷房を行う冷房モード時には、室内熱交換器へ低圧冷媒を流入させる回路構成に切り替える。また、車室内の暖房を行う暖房モード時には、室内熱交換器へ高圧冷媒を流入させる回路構成に切り替える。

さらに、特許文献１の冷凍サイクル装置は、バッテリや走行用モータを冷却する冷却装置に低圧冷媒を供給するための複数の冷媒供給路を有している。そして、冷房モードや暖房モードといった運転モードに応じて利用する冷媒供給路を切り替えることによって、バッテリや走行用モータを確実に冷却できるようにしている。

特許第５６９３４９５号公報

ところで、特許文献１の冷凍サイクル装置のように、運転モードによらず同一の室内熱交換器に冷媒を流入させる冷凍サイクル装置では、一部の運転モード時に、冷凍サイクル装置の作動効率が低下してしまう可能性がある。その理由は、この種の冷凍サイクル装置では、運転モードによって、冷媒回路を循環する循環冷媒流量や室内熱交換器にて冷媒と熱交換する送風空気の風量等の運転条件が異なるからである。

このため、例えば、冷房モード時に高い熱交換効率を発揮できる適切な仕様の室内熱交換器を採用しても、この室内熱交換器が必ずしも暖房モード時に高い熱交換効率を発揮できるとは限らない。さらに、暖房モード時に冷凍サイクル装置の作動効率が低下してしまう可能性もある。

これに対して、冷房モード時に高い熱交換効率を発揮できる適切な仕様の冷房用室内熱交換器、および暖房モード時に高い熱交換効率を発揮できる適切な仕様の暖房用室内熱交換器の複数の室内熱交換器を採用する手段が考えられる。これによれば、運転モードに応じて利用する室内熱交換器を切り替えることで、運転モードを切り替えた際の冷凍サイクル装置の作動効率の低下を抑制することができる。

しかしながら、運転モードに応じて利用する室内熱交換器を切り替えるためには、専用の冷媒回路切替部が必要となる。従って、サイクル構成の複雑化や冷媒回路切替部の制御態様の複雑化を招きやすい。さらに、特許文献１の冷凍サイクル装置では、運転モードに応じて利用する冷媒供給路を切り替えるための専用の冷媒回路切替部も必要となる。従って、サイクル構成および切替部の制御態様が益々複雑化してしまう。

本発明は、上記点に鑑み、簡素な構成で、作動効率の低下を招くことなく冷媒回路の回路構成を切り替え可能に形成された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は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１３）と、冷媒と熱媒体とを熱交換させる水−冷媒熱交換器（１４）と、冷媒と空調対象空間へ送風される送風空気とを熱交換させる室内蒸発器（１５）と、冷媒を減圧させる第１膨張弁（１７ａ）と、室内蒸発器へ流入する冷媒を減圧させる第２膨張弁（１７ｂ）と、水−冷媒熱交換器から流出した熱媒体を熱源として送風空気を加熱する加熱部（２４）と、冷媒を循環させる冷媒回路（１０）の回路構成を切り替える冷媒回路切替部（１２、１８ａ、１８ｂ）と、を備える。

室外熱交換器の一方の冷媒出入口（１３７ｂ）は、冷媒の流れを合流あるいは分岐させる第１合流分岐部（１６ａ）に接続され、水−冷媒熱交換器の一方の冷媒出入口（１４３ｂ）は、冷媒の流れを合流あるいは分岐させる第２合流分岐部（１６ｂ）に接続され、室内蒸発器の冷媒入口は、冷媒の流れを合流あるいは分岐させる第３合流分岐部（１６ｃ、１６１ａ）に接続され、第１合流分岐部、第２合流分岐部、および第３合流分岐部は、互いに接続されている。

第１膨張弁は、第１合流分岐部と第２合流分岐部とを接続する冷媒通路（１０４）に配置されており、第２膨張弁は、第３合流分岐部と室内蒸発器の冷媒入口とを接続する冷媒通路（１０３）に配置されている。

冷媒回路切替部は、送風空気を冷却する冷房モードでは、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器へ流入させ、室外熱交換器から流出した冷媒を第２膨張弁にて減圧させ、第２膨張弁にて減圧された冷媒を室内蒸発器へ流入させる回路構成に切り替え、送風空気を加熱する暖房モードでは、圧縮機から吐出された冷媒を水−冷媒熱交換器へ流入させ、水−冷媒熱交換器から流出した冷媒を第１膨張弁にて減圧させ、第１膨張弁にて減圧された冷媒を室外熱交換器へ流入させる回路構成に切り替える。

これによれば、冷房モードでは、室内蒸発器（１５）にて送風空気を冷却する。さらに、暖房モードでは、加熱部（２４）にて送風空気を加熱する。従って、室内蒸発器（１５）として、冷房モード時に適切な仕様のものを採用することができる。さらに、加熱部（２４）として、暖房モード時に適切な仕様のものを採用することができる。その結果、運転モードを切り替えた際の冷凍サイクル装置の作動効率の低下を抑制することができる。

また、互いに接続された第１合流分岐部（１６ａ）、第２合流分岐部（１６ｂ）、および第３合流分岐部（１６ｃ）を備えている。これにより、簡素な構成で、室外熱交換器（１３）の一方の冷媒出入口（１３７ｂ）、水−冷媒熱交換器（１４）の一方の冷媒出入口（１４３ｂ）、および室内蒸発器（１５）の冷媒入口同士の接続状態を、自在に、かつ、容易に変更することができる。

より詳細には、室外熱交換器（１３）の一方の冷媒出入口（１３７ｂ）、水−冷媒熱交換器（１４）の一方の冷媒出入口（１４３ｂ）、室内蒸発器（１５）の冷媒入口、第１合流分岐部（１６ａ）、第２合流分岐部（１６ｂ）、および第３合流分岐部（１６ｃ）のうち、いずれか２つを接続する冷媒通路（１０１〜１０６）に、開閉弁や膨張弁を配置することができる。

そして、開閉弁や膨張弁の作動を制御することによって、室外熱交換器（１３）、水−冷媒熱交換器（１４）および室内蒸発器（１５）の冷媒通路同士を、互いに連通させた状態および連通させない状態に切り替えることができる。さらに、互いに連通させた状態で、一方の冷媒圧力と他方の冷媒圧力との圧力差を調整することができる。

すなわち、簡素な構成でありながら、室外熱交換器（１３）、水−冷媒熱交換器（１４）、および室内蒸発器（１５）の接続状態を、自在に、かつ、容易に変更することができる。

さらに、具体的に、第３合流分岐部（１６ｃ）と室内蒸発器（１５）の冷媒入口とを接続する冷媒通路に第２膨張弁（１７ｂ）を配置している。これにより、冷房モードの回路構成へ容易に切り替えることができる。また、第１合流分岐部（１６ａ）と第２合流分岐部（１６ｂ）とを接続する冷媒通路に第１膨張弁（１７ａ）を配置している。これにより、暖房モードの回路構成へ容易に切り替えることができる。

従って、請求項１に記載の冷凍サイクル装置によれば、簡素な構成で、作動効率の低下を招くことなく冷媒回路（１０）の回路構成を容易に切り替えることができる。

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ものである。

第１実施形態の冷媒回路の冷房モード等における冷媒流れを示す全体構成図である。 第１実施形態の冷媒回路の暖房モード等における冷媒流れを示す全体構成図である。 第１実施形態の室外熱交換器の冷房モード等における冷媒流れを示す模式的な断面図である。 第１実施形態の室外熱交換器の暖房モード等における冷媒流れを示す模式的な断面図である。 第１実施形態の水−冷媒熱交換器の冷却モード等における冷媒流れ等を示す模式的な側面図である。 第１実施形態の水−冷媒熱交換器の暖房モード等における冷媒流れ等を示す模式的な側面図である。 第１実施形態の熱媒体回路の全体構成図である。 第１実施形態の室内空調ユニットの模式的な全体構成図である。 第１実施形態の冷凍サイクル装置の電気制御部を示すブロック図である。 第１実施形態の熱媒体回路の暖房モード等における熱媒体流れの一例を示す説明図である。 第１実施形態の熱媒体回路の単独冷却モード等における熱媒体流れの一例を示す説明図である。 第１実施形態の熱媒体回路の暖房モード等における熱媒体流れの変形例を示す説明図である。 第１実施形態の熱媒体回路の暖房モード等における熱媒体流れの別の変形例を示す説明図である。 第１実施形態の熱媒体回路の単独冷却モード等における熱媒体流れの変形例を示す説明図である。 第１実施形態の熱媒体回路の単独冷却モード等における熱媒体流れの別の変形例を示す説明図である。 第２実施形態の熱媒体回路の全体構成図である。 第２実施形態の熱媒体回路の暖房モード等における熱媒体流れの一例を示す説明図である。 第２実施形態の熱媒体回路の単独冷却モード等における熱媒体流れの一例を示す説明図である。 第２実施形態の熱媒体回路の暖房モード等における熱媒体流れの変形例を示す説明図である。 第３実施形態の冷媒回路の全体構成図である。 第３実施形態の弁付き三方継手の模式的な断面図である。 他の実施形態の冷媒回路切替部を示す説明図である。 他の実施形態の別の冷媒回路切替部を示す説明図である。 他の実施形態の熱媒体回路の暖機モードにおける熱媒体流れを示す説明図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の実施形態を説明する。各実施形態において先行する実施形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の実施形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
図１〜図１５を用いて、本発明に係る冷凍サイクル装置１の第１実施形態を説明する。冷凍サイクル装置１は、走行用の駆動力をモータジェネレータから得る電気自動車に搭載されている。冷凍サイクル装置１は、電気自動車において、空調対象空間である車室内の空調を行うとともに、冷却対象物である車載機器の冷却を行う。つまり、本実施形態の冷凍サイクル装置１は、電気自動車において、車載機器冷却機能付きの車両用空調装置として用いられている。

冷凍サイクル装置１の冷却対象物となる車載機器は、バッテリ５０、および作動時に発熱する発熱機器５１である。発熱機器５１としては、具体的に、モータジェネレータ、電力制御ユニット（いわゆる、ＰＣＵ）、先進運転支援システム（いわゆる、ＡＤＡＳ）用の制御装置等が該当する。

バッテリ５０は、モータジェネレータ等へ供給される電力を蓄える二次電池（本実施形態では、リチウムイオン電池）である。バッテリ５０は、複数の電池セルを直列あるいは並列に接続することによって形成された組電池である。バッテリ５０は、充放電時に発熱する。モータジェネレータは、電力を供給されることによって走行用の駆動力を出力し、車両の減速時等には回生電力を発生させる。ＰＣＵは、各車載機器へ供給される電力を適切に制御するために変圧器、周波数変換器等を一体化させたものである。

冷凍サイクル装置１は、冷媒回路１０、熱媒体回路２０、室内空調ユニット３０等を有している。冷媒回路１０は、冷媒を循環させる冷媒循環回路である。冷凍サイクル装置１では、車室内の空調および車載機器の冷却を行うために、後述する各種運転モードに応じて冷媒回路１０の回路構成を切り替えることができる。

冷凍サイクル装置１では、冷媒回路１０を循環させる冷媒として、ＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）を採用している。冷媒回路１０は、高圧側の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。冷媒には、冷媒回路１０に配置された圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されている。冷凍機油の一部は、冷媒とともに冷媒回路１０を循環している。

冷媒回路１０には、図１、図２に示すように、圧縮機１１、四方弁１２、室外熱交換器１３、水−冷媒熱交換器１４の冷媒通路１４ａ、室内蒸発器１５、第１膨張弁１７ａ、第２膨張弁１７ｂ、蒸発圧力調整弁１９等が配置されている。

圧縮機１１は、冷媒回路１０において、冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。圧縮機１１は、駆動装置室内に配置されている。駆動装置室は、モータジェネレータ等を収容する空間を形成している。駆動装置室は、車室の前方側に配置されている。圧縮機１１は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機１１は、後述する制御装置４０から出力される制御信号によって、回転数（すなわち、冷媒吐出能力）が制御される。

圧縮機１１の吐出口には、四方弁１２の１つの冷媒流入出口が接続されている。四方弁１２は、冷媒回路１０の回路構成を切り替える冷媒回路切替部である。四方弁１２は、制御装置４０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。

より具体的には、四方弁１２は、図１に示すように、圧縮機１１の吐出口側と室外熱交換器１３の１つの冷媒出入口側とを接続すると同時に、圧縮機１１の吸入口側と水−冷媒熱交換器１４の１つの冷媒出入口側および室内蒸発器１５の冷媒出口側とを接続する回路構成に切り替えることができる。

また、四方弁１２は、図２に示すように、圧縮機１１の吐出口側と水−冷媒熱交換器１４の１つの冷媒出入口側とを接続すると同時に、圧縮機１１の吸入口側と室外熱交換器１３の１つの冷媒流入口側および室内蒸発器１５の冷媒出口側とを接続する回路構成に切り替えることができる。

四方弁１２の別の１つの冷媒流入出口には、室外熱交換器１３の１つの冷媒出入口１３７ａ側が接続されている。室外熱交換器１３は、冷媒と図示しない外気送風機から送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器１３は、駆動装置室内の前方側に配置されている。従って、車両走行時には、外気取入口（いわゆる、フロントグリル）を介して駆動装置室内へ流入した走行風を室外熱交換器１３に当てることができる。

室外熱交換器１３の詳細構成については、図３、図４を用いて説明する。なお、図３、図４における上下の各矢印は、室外熱交換器１３を車両に搭載した状態における上下の各方向を示している。このことは、他の図面においても同様である。本実施形態では、室外熱交換器１３として、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器を採用している。

室外熱交換器１３は、複数のチューブ１３１、第１タンク１３２、第２タンク１３３、モジュレータ１３４等を有している。これらの各構成部材は、いずれも伝熱性に優れる同種の金属（本実施形態では、アルミニウム合金）で形成されている。さらに、各構成部材は、ロウ付け接合によって一体化されている。

チューブ１３１は、内部に冷媒を流通させる管である。チューブ１３１は、長手方向垂直断面が扁平形状に形成された扁平チューブである。チューブ１３１は、水平方向に延びるように配置されている。複数のチューブ１３１は、平坦面（いわゆる、扁平面）同士が互いに平行となるように、一定の間隔を開けて上下方向に積層配置されている。

隣り合うチューブ１３１同士の間には、外気を流通させる空気通路が形成される。つまり、室外熱交換器１３では、複数のチューブ１３１が、間隔を開けて積層配置されていることによって、チューブ１３１の内部を流通する冷媒とチューブ１３１の外部に形成された空気通路を流通する外気とを熱交換させる熱交換部が形成されている。

さらに、隣り合うチューブ１３１同士の間に形成された空気通路には、コルゲートフィン１３５が配置されている。コルゲートフィン１３５は、冷媒と外気との熱交換を促進する熱交換フィンである。コルゲートフィン１３５は、チューブ１３１と同種の金属製の薄板を波状に折り曲げたものである。コルゲートフィン１３５は、波状に折り曲げられることによって形成された頂部が隣り合うチューブ１３１の双方に接合されている。

なお、図３、図４では、図示の明確化のため、チューブ１３１およびコルゲートフィン１３５の一部のみを図示しているが、チューブ１３１およびコルゲートフィン１３５は、熱交換部の全域に亘って配置されている。

複数のチューブ１３１の両端部には、第１タンク１３２および第２タンク１３３が接続されている。第１タンク１３２および第２タンク１３３は、複数のチューブ１３１の積層方向に延びる有底筒状部材である。

第１タンク１３２および第２タンク１３３の内部には、分配空間あるいは集合空間となる空間が形成されている。分配空間は、複数のチューブ１３１に対して冷媒を分配するための空間である。集合空間は、複数のチューブ１３１から流出した冷媒を集合させるための空間である。

より具体的には、第１タンク１３２の内部には、上方側から第１タンク用の第１セパレータ１３６ａ、および第１タンク用の第２セパレータ１３６ｂが配置されている。これにより、第１タンク１３２の内部空間は、上方側から第１空間１３２ａ、第２空間１３２ｂ、第３空間１３２ｃの３つに区画されている。

また、第２タンク１３３の内部には、第２タンク用のセパレータ１３６ｃが配置されている。これにより、第２タンク１３３の内部空間は、上方側から第１空間１３３ａ、第２空間１３３ｂに区画されている。第１タンク用の第２セパレータ１３６ｂおよび第２タンク用のセパレータ１３６ｃは、上下方向において同じ高さに位置付けられている。

このため、本実施形態の複数のチューブ１３１は、複数（具体的には、３つ）のパスを形成している。ここで、タンクアンドチューブ型の熱交換器におけるパスとは、一方のタンク内に形成された同一の分配空間内の冷媒を他方のタンク内に形成された同一の集合空間へ向けて同一の方向へ流すチューブ群によって形成される冷媒流路と定義することができる。

具体的には、第１タンク１３２の第１空間１３２ａと第２タンク１３３の第１空間１３３ａとを接続するチューブ群は、第１パス１３ａを形成している。また、第２タンク１３３の第１空間１３３ａと第１タンク１３２の第２空間１３２ｂとを接続するチューブ群は、第２パス１３ｂを形成している。また、第１タンク１３２の第３空間１３２ｃと第２タンク１３３の第２空間１３３ｂとを接続するチューブ群は、第３パス１３ｃを形成している。

第１パス１３ａを形成するチューブ群の本数は、第２パス１３ｂを形成するチューブ群の本数よりも多い。このため、第１パス１３ａの通路断面積は、第２パス１３ｂの通路断面積よりも大きくなっている。また、第２パス１３ｂを形成するチューブ群の本数は、第３パス１３ｃを形成するチューブ群の本数よりも多い。このため、第２パス１３ｂの通路断面積は、第３パス１３ｃの通路断面積よりも大きくなっている。

ここで、パスの通路断面積は、パスを形成する各チューブ１３１の通路断面積の合計値で定義することができる。従って、チューブ本数の増加に伴って、パスの通路断面積も拡大する。

第１タンク１３２の上方側であって第１空間１３２ａを形成する部位には、四方弁１２側に接続される１つの冷媒出入口１３７ａが設けられている。第２タンク１３３の下方側であって第２空間１３３ｂを形成する部位には、後述する第１三方継手１６ａの１つの流入出口側に接続される別の１つの冷媒出入口１３７ｂが設けられている。

従って、第１三方継手１６ａ側に接続される別の１つの冷媒出入口１３７ｂは、四方弁１２側に接続される１つの冷媒出入口１３７ａよりも下方側に配置されている。

なお、以降の説明では、説明の明確化のために、第１三方継手１６ａ側に接続される別の１つの冷媒出入口１３７ｂを、室外熱交換器１３の一方の冷媒出入口１３７ｂと記載する。また、四方弁１２側に接続される１つの冷媒出入口１３７ａを、室外熱交換器１３の他方の冷媒出入口１３７ａと記載する。

第１タンク１３２の上下方向中間部であって第２空間１３２ｂを形成する部位、および第１タンク１３２の下方側であって第３空間１３２ｃを形成する部位には、モジュレータ１３４が接続されている。

モジュレータ１３４は、内部へ流入した冷媒の気液を分離して、サイクルの余剰冷媒を液相冷媒として蓄える外気側貯液部である。モジュレータ１３４は、第１タンク１３２および第２タンク１３３と同一方向（本実施形態では、上下方向）に延びる有底筒状部材である。

図１、図２に戻り、室外熱交換器１３の一方の冷媒出入口１３７ｂには、第１冷媒通路１０１を介して、互いに連通する３つの冷媒流入出口を有する第１三方継手１６ａの１つの流入出口側が接続されている。

第１三方継手１６ａは、冷媒の流れを合流あるいは分岐させる第１合流分岐部である。第１三方継手１６ａとしては、複数の配管を接合することによって形成されたものや、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けることによって形成されたもの等を採用することができる。

第１三方継手１６ａは、３つの流入出口のうち２つが流入口として用いられ、残りの１つが流出口として用いられると、２つの流入口から流入した冷媒の流れを合流させて１つの流出口から流出させる合流部となる。また、第１三方継手１６ａは、３つの流入出口のうち１つが流入口として用いられ、残りの２つが流出口として用いられると、１つの流入口から流入した冷媒の流れを分岐して２つの流出口から流出させる分岐部となる。

さらに、本実施形態の冷媒回路１０は、第２三方継手１６ｂおよび第３三方継手１６ｃを備えている。第２三方継手１６ｂおよび第３三方継手１６ｃの基本的構成は、第１三方継手１６ａと同様である。第１三方継手１６ａ、第２三方継手１６ｂ、および第３三方継手１６ｃは、図１、図２に示すように、１つの流入出口同士が互いに接続されている。

第２三方継手１６ｂの残余の流入出口には、第２冷媒通路１０２を介して、水−冷媒熱交換器１４の１つの冷媒出入口側が接続されている。従って、第２三方継手１６ｂは、第２合流分岐部である。第３三方継手１６ｃの残余の流入出口には、第３冷媒通路１０３を介して、室内蒸発器１５の冷媒入口側が接続されている。従って、第３三方継手１６ｃは、第３合流分岐部である。

第１三方継手１６ａと第２三方継手１６ｂは、第４冷媒通路１０４を介して、接続されている。第１三方継手１６ａと第３三方継手１６ｃは、第５冷媒通路１０５を介して、接続されている。第２三方継手１６ｂと第３三方継手１６ｃは、第６冷媒通路１０６を介して、接続されている。

第４冷媒通路１０４には、第１膨張弁１７ａが配置されている。第１膨張弁１７ａは、少なくとも車室内の暖房を行う暖房モード時に、第２三方継手１６ｂを介して室外熱交換器１３へ流入する冷媒を減圧させるとともに、室外熱交換器１３へ流入する冷媒の流量（質量流量）を調整する。また、第１膨張弁１７ａは、少なくとも車載機器の冷却を行う冷却モード時に、水−冷媒熱交換器１４へ流入する冷媒を減圧させるとともに、水−冷媒熱交換器１４へ流入する冷媒の流量（質量流量）を調整する。

第１膨張弁１７ａは、絞り開度を変更可能に構成された弁体部と、この弁体部の開度を変化させる電動アクチュエータ（具体的には、ステッピングモータ）を有する電気式の可変絞り機構である。第１膨張弁１７ａは、制御装置４０から出力される制御信号（制御パルス）によって、その作動が制御される。

第１膨張弁１７ａは、弁開度を全開にすることによって、冷媒減圧作用を殆ど発揮することなく単なる冷媒通路として機能する全開機能、および弁開度を全閉にすることで冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。第１膨張弁１７ａは、全開機能および全閉機能によって、冷媒回路１０の回路構成を切り替えることができる。従って、第１膨張弁１７ａは、冷媒回路切替部としての機能を兼ね備えている。

また、第３冷媒通路１０３には、第２膨張弁１７ｂが配置されている。より具体的には、第３冷媒通路１０３の室内蒸発器１５側の端部には、専用のコネクタを介して第２膨張弁１７ｂが配置されている。

第２膨張弁１７ｂは、少なくとも車室内の冷房を行う冷房モード時に、室内蒸発器１５へ流入する冷媒を減圧させるとともに、室内蒸発器１５へ流入する冷媒の流量（質量流量）を調整する。第２膨張弁１７ｂの基本的構成は、第１膨張弁１７ａと同様である。従って、第２膨張弁１７ｂは、冷媒回路切替部としての機能を兼ね備えている。

また、第５冷媒通路１０５には、冷媒回路切替部である第１逆止弁１８ａが配置されている。第１逆止弁１８ａは、第１三方継手１６ａと第３三方継手１６ｃとを接続する第５冷媒通路１０５を開閉する第１開閉部である。第１逆止弁１８ａは、冷媒が第１三方継手１６ａ側から第３三方継手１６ｃ側へ流れることを許容し、第３三方継手１６ｃ側から第１三方継手１６ａ側へ流れることを禁止する。

また、第６冷媒通路１０６には、冷媒回路切替部である第２逆止弁１８ｂが配置されている。第２逆止弁１８ｂは、第２三方継手１６ｂと第３三方継手１６ｃとを接続する第６冷媒通路１０６を開閉する第２開閉部である。第２逆止弁１８ｂは、冷媒が第２三方継手１６ｂ側から第３三方継手１６ｃ側へ流れることを許容し、第３三方継手１６ｃ側から第２三方継手１６ｂ側へ流れることを禁止する。

水−冷媒熱交換器１４は、冷媒と熱媒体回路２０を循環する熱媒体とを熱交換させる熱媒体−冷媒熱交換器である。水−冷媒熱交換器１４は、駆動装置室内に配置されている。水−冷媒熱交換器１４の詳細構成については、図５、図６を用いて説明する。本実施形態では、水−冷媒熱交換器１４として、いわゆる積層型の熱交換器を採用している。

水−冷媒熱交換器１４は、複数の伝熱プレート１４１、貯液タンク１４２等を有している。これらの各構成部材は、いずれも伝熱性に優れる同種の金属（本実施形態では、アルミニウム合金）で形成されている。さらに、各構成部材は、ロウ付け接合によって一体化されている。

伝熱プレート１４１は、上下方向に細長い矩形状の板状部材である。複数の伝熱プレート１４１は、平坦面同士が互いに平行となるように間隔を開けて水平方向に積層配置されている。伝熱プレート１４１の外周縁部および平坦面には、それぞれ積層方向に突出する複数の張出部が形成されている。複数の伝熱プレート１４１は、それぞれの伝熱プレート１４１の張出部が隣り合う伝熱プレート１４１に接合されている。

このため、隣り合う伝熱プレート１４１同士の張出部が形成されていない部位には、冷媒を流通させる冷媒通路１４ａおよび熱媒体を流通させる熱媒体通路１４ｂが形成される。本実施形態の冷媒通路１４ａおよび熱媒体通路１４ｂは、積層方向に交互に形成されている。これにより、冷媒通路１４ａを流通する冷媒と熱媒体通路１４ｂを流通する熱媒体は、伝熱プレート１４１を介して、互いに熱交換することができる。

伝熱プレート１４１の上下方向両端側には、張出部によって、冷媒通路１４ａに連通する冷媒用タンク形成部が形成されている。それぞれの伝熱プレート１４１の冷媒用タンク形成部の内部空間同士は、互いに連通している。このため、複数の伝熱プレート１４１が積層配置されると、水−冷媒熱交換器１４の上方側および下方側には、複数の冷媒通路１４ａに連通する冷媒用タンク空間が形成される。

同様に、伝熱プレート１４１の上下方向両端側には、張出部によって、熱媒体通路１４ｂに連通する熱媒体用タンク形成部が形成されている。それぞれの伝熱プレート１４１の熱媒体用タンク部の内部空間同士は、互いに連通している。このため、複数の伝熱プレート１４１が積層配置されると、水−冷媒熱交換器１４の上方側および下方側には、複数の熱媒体通路１４ｂに連通する熱媒体用タンク空間が形成されている。

伝熱プレート１４１に上方側に形成された冷媒用タンク空間には、四方弁１２のさらに別の１つの冷媒流入出口側が接続される１つの冷媒出入口１４３ａが設けられている。伝熱プレート１４１に下方側に形成された冷媒用タンク空間には、貯液タンク１４２が接続されている。

貯液タンク１４２は、内部へ流入した冷媒の気液を分離して、サイクルの余剰冷媒を液相冷媒として蓄える熱媒体側貯液部である。貯液タンク１４２は、上下方向に延びる有底筒状部材である。貯液タンク１４２には、第２三方継手１６ｂの１つの流入出口側に接続される別の冷媒出入口１４３ｂが設けられている。

なお、以降の説明では、説明の明確化のために、第２三方継手１６ｂ側に接続される貯液タンク１４２に設けられた別の冷媒出入口１４３ｂを、水−冷媒熱交換器１４の一方の冷媒出入口１４３ｂと記載する。また、四方弁１２側に接続される１つの冷媒出入口１４３ａを、水−冷媒熱交換器１４の他方の冷媒出入口１４３ａと記載する。

伝熱プレート１４１の下方側に形成された熱媒体用タンク空間には、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体入口１４３ｃが設けられている。伝熱プレート１４１に上方側に形成された熱媒体用タンク空間には、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体出口１４３ｄが設けられている。

従って、水−冷媒熱交換器１４では、運転モードを切り替えても熱媒体の流れ方向は変化しない。すなわち、水−冷媒熱交換器１４では、運転モードによらず、下方側の熱媒体用タンク空間へ流入した熱媒体が、図５、図６の太破線矢印に示すように、複数の熱媒体通路１４ｂを介して上方側の熱媒体用タンク空間へ移動する。

図１、図２に戻り、室内蒸発器１５は、第２膨張弁１７ｂにて減圧された冷媒と室内送風機３２から車室内へ向けて送風された送風空気とを熱交換させる熱交換器である。室内蒸発器１５では、第２膨張弁１７ｂにて減圧された冷媒を蒸発させ、冷媒に吸熱作用を発揮させることによって、送風空気を冷却することができる。室内送風機３２および室内蒸発器１５は、後述する室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置されている。

室内蒸発器１５の冷媒出口には、蒸発圧力調整弁１９の入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁１９は、室内蒸発器１５における冷媒蒸発圧力を予め定めた基準圧力以上に維持する圧力調整弁である。

蒸発圧力調整弁１９は、室内蒸発器１５の出口側冷媒の圧力の上昇に伴って、弁開度を増加させる機械式の可変絞り機構である。これにより、蒸発圧力調整弁１９は、室内蒸発器１５における冷媒蒸発温度が、室内蒸発器１５の着霜を抑制可能な着霜抑制温度（本実施形態では、１℃）以上に維持している。

蒸発圧力調整弁１９の出口には、合流部１６ｄを介して、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。合流部１６ｄの基本的構成は、第１三方継手１６ａ等と同様である。合流部１６ｄの他方の流入口には、四方弁１２のさらに別の１つの冷媒流入出口側が接続されている。

また、冷媒回路１０では、各構成機器同士を接続する冷媒通路を、大径、中間径、小径の３種類の径の冷媒配管で形成している。具体的には、圧縮機１１の吐出口と四方弁１２の１つの冷媒流入出口とを接続する冷媒通路は、中間径の冷媒配管で形成している。第１冷媒通路１０１〜第６冷媒通路１０６は、小径の冷媒配管で形成している。残余の冷媒通路は、大径の冷媒配管で形成している。

このため、第１冷媒通路１０１〜第６冷媒通路１０６の通路断面積は、圧縮機１１の吐出口と四方弁１２の１つの冷媒流入出口とを接続する吐出側冷媒通路１０７の通路断面積よりも小さい。

次に、図７を用いて、熱媒体回路２０について説明する。熱媒体回路２０は、熱媒体を循環させる熱媒体循環回路である。冷凍サイクル装置１では、車室内の空調および車載機器の適切な冷却を行うために、各種運転モードに応じて熱媒体回路２０の回路構成を切り替えることができる。冷凍サイクル装置１では、熱媒体回路２０を循環させる熱媒体として、エチレングリコール水溶液を採用している。

熱媒体回路２０には、図７に示すように、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂ、バッテリ５０の冷却水通路５０ａおよび発熱機器５１の冷却水通路５１ａに加えて、第１水ポンプ２１ａ、第２水ポンプ２１ｂ、第１熱媒体三方弁２２ａ、第２熱媒体三方弁２２ｂ、第３熱媒体三方弁２２ｃ、加熱装置２３、ヒータコア２４、ラジエータ２５、熱媒体開閉弁２６等が配置されている。

第１水ポンプ２１ａは、熱媒体を水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂへ向けて圧送する。第１水ポンプ２１ａは、制御装置４０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、圧送能力）が制御される電動ポンプである。

水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂの出口には、第３熱媒体三方弁２２ｃの流入口側が接続されている。第３熱媒体三方弁２２ｃは、熱媒体通路１４ｂから流出した熱媒体のうち、バッテリ５０の冷却水通路５０ａ側へ流出させる熱媒体流量と、加熱装置２３側へ流出させる熱媒体流量との流量比を連続的に調整可能な三方式の流量調整弁である。第３熱媒体三方弁２２ｃは、制御装置４０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。

さらに、第３熱媒体三方弁２２ｃは、熱媒体通路１４ｂから流出した熱媒体の全流量を、バッテリ５０の冷却水通路５０ａ側および加熱装置２３側のいずれか一方へ流出させることができる。これにより、第３熱媒体三方弁２２ｃは、熱媒体回路２０の回路構成を切り替えることができる。従って、第３熱媒体三方弁２２ｃは、熱媒体回路２０の回路構成を切り替える熱媒体回路切替部である。

バッテリ５０の冷却水通路５０ａは、低温の熱媒体を流通させてバッテリ５０を冷却するための熱媒体通路である。換言すると、バッテリ５０の冷却水通路５０ａは、水−冷媒熱交換器１４にて冷却された熱媒体を冷熱源としてバッテリ５０を冷却する冷却部である。バッテリ５０の冷却水通路５０ａは、バッテリ５０の専用ケースに形成されている。

バッテリ５０の冷却水通路５０ａの通路構成は、専用ケースの内部で複数の通路を並列的に接続した通路構成となっている。これにより、冷却水通路５０ａは、バッテリ５０の全域からバッテリ５０の廃熱を均等に吸熱できるように形成されている。換言すると、冷却水通路５０ａは、全ての電池セルの有する熱を均等に吸熱して、全ての電池セルを均等に冷却できるように形成されている。

バッテリ５０の冷却水通路５０ａの出口には、第４熱媒体逆止弁２７ｄを介して、第１水ポンプ２１ａの吸入口側が接続されている。第４熱媒体逆止弁２７ｄは、熱媒体がバッテリ５０の冷却水通路５０ａの出口側から第１水ポンプ２１ａの吸入口側へ流れることを許容し、第１水ポンプ２１ａの吸入口側から冷却水通路５０ａの出口側へ流れることを禁止する。

加熱装置２３は、制御装置４０から供給される電力によって、第３熱媒体三方弁２２ｃから流出した熱媒体を加熱する。加熱装置２３は、加熱用通路および発熱部を有している。加熱用通路は、熱媒体を流通させる通路である。発熱部は、電力を供給されることによって、加熱用通路を流通する熱媒体を加熱する。発熱部としては、具体的に、ＰＴＣ素子やニクロム線を採用することができる。

加熱装置２３の出口には、ヒータコア２４の熱媒体入口側が接続されている。ヒータコア２４は、熱媒体と室内送風機３２から送風された送風空気とを熱交換させる熱交換器である。ヒータコア２４は、水−冷媒熱交換器１４および加熱装置２３の少なくとも一方で加熱された熱媒体の有する熱を熱源として送風空気を加熱する加熱部である。ヒータコア２４は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置されている。

ヒータコア２４の熱媒体出口には、第１熱媒体三方弁２２ａの流入口側が接続されている。第１熱媒体三方弁２２ａは、ヒータコア２４から流出した熱媒体のうち、第１水ポンプ２１ａの吸入口側へ流出させる熱媒体流量と、発熱機器５１の冷却水通路５１ａの一方の出入口側等へ流出させる熱媒体流量との流量比を連続的に調整可能な三方式の流量調整弁である。

第１熱媒体三方弁２２ａの基本的構成は、第３熱媒体三方弁２２ｃと同様である。従って、第１熱媒体三方弁２２ａは、熱媒体回路２０の回路構成を切り替える熱媒体回路切替部である。

発熱機器５１の冷却水通路５１ａは、低温の熱媒体を流通させて発熱機器５１を冷却するための熱媒体通路である。換言すると、発熱機器５１の冷却水通路５１ａは、水−冷媒熱交換器１４にて冷却された熱媒体を冷熱源として発熱機器５１を冷却する冷却部である。発熱機器５１の冷却水通路５１ａは、発熱機器５１の外殻を形成するハウジング部あるいはケースの内部等に形成されている。

発熱機器５１の冷却水通路５１ａの他方の出入口には、第３熱媒体逆止弁２７ｃを介して、第１水ポンプ２１ａの吸入口側が接続されている。第３熱媒体逆止弁２７ｃは、熱媒体が発熱機器５１の冷却水通路５１ａ側から第１水ポンプ２１ａの吸入口側へ流れることを許容し、第１水ポンプ２１ａの吸入口側から冷却水通路５１ａ側へ流れることを禁止する。

さらに、第３熱媒体逆止弁２７ｃの出口には、第１熱媒体逆止弁２７ａを介して、加熱装置２３の入口側が接続されている。第１熱媒体逆止弁２７ａは、熱媒体が第３熱媒体逆止弁２７ｃの出口側から加熱装置２３の入口側へ流れることを許容し、加熱装置２３の入口側から第３熱媒体逆止弁２７ｃの出口側へ流れることを禁止する。

第２水ポンプ２１ｂは、熱媒体を発熱機器５１の冷却水通路５１ａの他方の出入口側およびバッテリ５０の冷却水通路５０ａの入口側へ向けて圧送する。第２水ポンプ２１ｂの基本的構成は、第１水ポンプ２１ａと同様である。

第２水ポンプ２１ｂの吐出口から発熱機器５１の冷却水通路５１ａの他方の出入口へ至る熱媒体通路には、第２熱媒体逆止弁２７ｂが配置されている。第２熱媒体逆止弁２７ｂは、熱媒体が第２水ポンプ２１ｂの吐出口側から発熱機器５１の冷却水通路５１ａの他方の出入口側へ流れることを許容し、冷却水通路５１ａの他方の出入口側から第２水ポンプ２１ｂの吐出口側へ流れることを禁止する。

また、第２水ポンプ２１ｂの吐出口からバッテリ５０の冷却水通路５０ａの入口へ至る熱媒体通路には、第５熱媒体逆止弁２７ｅが配置されている。第５熱媒体逆止弁２７ｅは、熱媒体が第２水ポンプ２１ｂの吐出口側からバッテリ５０の冷却水通路５０ａの入口側へ流れることを許容し、冷却水通路５０ａの入口側から第２水ポンプ２１ｂの吐出口側へ流れることを禁止する。

第１熱媒体三方弁２２ａと発熱機器５１の冷却水通路５１ａとの間には、熱媒体の流れを分岐する分岐部２８ａが配置されている。分岐部２８ａにて分岐された熱媒体の流れは、第２熱媒体三方弁２２ｂの入口側へ導かれる。

第２熱媒体三方弁２２ｂは、分岐部２８ａにて分岐された熱媒体のうち、第２水ポンプ２１ｂの吸入口側へ流出させる熱媒体流量と、ラジエータ２５の熱媒体入口側へ流出させる熱媒体流量との流量比を連続的に調整可能な三方式の流量調整弁である。第２熱媒体三方弁２２ｂの基本的構成は、第３熱媒体三方弁２２ｃと同様である。従って、第２熱媒体三方弁２２ｂは、熱媒体回路２０の回路構成を切り替える熱媒体回路切替部である。

ラジエータ２５は、内部を流通する熱媒体と外気とを熱交換させる外気熱交換部である。ラジエータ２５は、駆動装置室内の前方側に配置されている。従って、ラジエータ２５は、室外熱交換器１３と一体的に構成されていてもよい。

さらに、熱媒体回路２０は、ラジエータ２５の熱媒体入口側とバッテリ５０の冷却水通路５０ａの出口側とを接続する熱媒体通路２６ａを有している。熱媒体通路２６ａには、接続通路を開閉する熱媒体開閉弁２６が配置されている。熱媒体開閉弁２６は、制御装置４０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される電磁弁である。熱媒体開閉弁２６は、熱媒体回路２０の回路構成を切り替える熱媒体回路切替部である。

つまり、本実施形態の熱媒体回路２０は、熱媒体の温度を調整する温度調整部としての水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂと、温度調整部にて加熱された熱媒体と送風空気とを熱交換させることによって送風空気を加熱する加熱部としてのヒータコア２４と、温度調整部にて冷却された熱媒体を流通させる冷却対象物（すなわち、バッテリ５０および発熱機器５１）の冷却水通路５０ａ、５１ａと、熱媒体回路２０の回路構成を切り替える熱媒体回路切替部としての第１熱媒体三方弁２２ａ〜第３熱媒体三方弁２２ｃ、熱媒体開閉弁２６と、を備えている。

熱媒体回路切替部は、圧縮機１１を作動させて加熱部にて送風空気を加熱する暖房モードでは、温度調整部と加熱部との間で熱媒体を循環させる回路構成に切り替えることができる。さらに、熱媒体回路切替部は、圧縮機１１を停止させて加熱部にて送風空気を加熱する廃熱暖房モードでは、冷却水通路５０ａ、５１ａと加熱部との間で熱媒体を循環させる回路構成に切り替えることができる。

また、熱媒体回路切替部は、圧縮機１１を作動させて冷却対象物を冷却する冷却モードでは、温度調整部と冷却水通路５０ａ、５１ａとの間で熱媒体を循環させる回路構成に切り替えることができる。

さらに、熱媒体回路２０は、熱媒体と外気とを熱交換させる外気熱交換部としてのラジエータ２５を備えている。そして、熱媒体回路切替部は、圧縮機１１を停止させて冷却対象物を冷却する外気冷却モードでは、外気熱交換部と冷却水通路５０ａ、５１ａとの間で熱媒体を循環させる回路構成に切り替えることができる。

次に、図８を用いて、室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０は、車室内の空調のために適切な温度に調整された送風空気を、車室内の適切な箇所へ吹き出すために複数の構成機器を一体化させたユニットである。室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤（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３０は、図８に示すように、送風空気の空気通路を形成するケーシング３１内に、室内送風機３２、冷媒回路１０の室内蒸発器１５、熱媒体回路２０のヒータコア２４等を収容したものである。ケーシング３１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。

ケーシング３１の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置３３が配置されている。内外気切替装置３３は、ケーシング３１内へ内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入するものである。内外気切替装置３３は、制御装置４０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。

内外気切替装置３３の送風空気流れ下流側には、室内送風機３２が配置されている。室内送風機３２は、内外気切替装置３３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。室内送風機３２は、制御装置４０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、送風能力）が制御される。

室内送風機３２の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器１５およびヒータコア２４が、送風空気の流れに対して、この順に配置されている。つまり、室内蒸発器１５は、ヒータコア２４よりも送風空気流れ上流側に配置されている。また、ケーシング３１内には、室内蒸発器１５通過後の送風空気を、ヒータコア２４を迂回させて下流側へ流す冷風バイパス通路３５が形成されている。

室内蒸発器１５の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア２４の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア３４が配置されている。

エアミックスドア３４は、室内蒸発器１５を通過後の送風空気のうち、ヒータコア２４を通過させる風量と冷風バイパス通路３５を通過させる風量との風量割合を調整する風量割合調整部である。エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータは、制御装置４０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。

ヒータコア２４および冷風バイパス通路３５の送風空気流れ下流側には、混合空間３６が設けられている。混合空間３６は、ヒータコア２４にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路３５を通過して加熱されていない送風空気とを混合させる空間である。さらに、ケーシング３１の送風空気流れ下流部には、混合空間３６にて混合されて温度調整された送風空気を、車室内へ吹き出すための複数の開口穴が配置されている。

従って、エアミックスドア３４が、ヒータコア２４を通過させる風量と冷風バイパス通路３５を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間３６にて混合される空調風の温度が調整される。これにより、各吹出口から車室内へ吹き出される送風空気の温度が調整される。

次に、本実施形態の電気制御部の概要について説明する。制御装置４０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を有している。制御装置４０は、ＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。そして、制御装置４０は、演算、処理結果に基づいて、出力側に接続された各種制御対象機器１１、１２、１７ａ、１７ｂ、２１ａ、２１ｂ、２２ａ〜２２ｃ、２３、２６、３２等の作動を制御する。

また、制御装置４０の入力側には、図９のブロック図に示すように、内気温センサ４１、外気温センサ４２、日射センサ４３、吸入冷媒温度センサ４４ａ、熱交換器温度センサ４４ｂ、蒸発器温度センサ４４ｆ、吸入冷媒圧力センサ４５、第１熱媒体温度センサ４６ａ、第２熱媒体温度センサ４６ｂ、バッテリ温度センサ４７ａ、発熱機器温度センサ４７ｂ、空調風温度センサ４９等が接続されている。制御装置４０には、これらのセンサ群の検出信号が入力される。

内気温センサ４１は、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する内気温検出部である。外気温センサ４２は、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温検出部である。日射センサ４３は、車室内へ照射される日射量Ａｓを検出する日射量検出部である。

吸入冷媒温度センサ４４ａは、圧縮機１１へ吸入される冷媒の吸入冷媒温度Ｔｓを検出する吸入冷媒温度検出部である。熱交換器温度センサ４４ｂは、水−冷媒熱交換器１４を通過する冷媒の温度（熱交換器温度）ＴＣを検出する熱交換器温度検出部である。熱交換器温度センサ４４ｂは、具体的に、水−冷媒熱交換器１４の外表面の温度を検出している。

蒸発器温度センサ４４ｆは、室内蒸発器１５における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）Ｔｅｆｉｎを検出する蒸発器温度検出部である。蒸発器温度センサ４４ｆは、具体的に、室内蒸発器１５の熱交換フィンの温度を検出している。吸入冷媒圧力センサ４５は、圧縮機１１へ吸入される冷媒の吸入冷媒圧力Ｐｓを検出する吸入冷媒圧力検出部である。

第１熱媒体温度センサ４６ａは、ヒータコア２４へ流入する熱媒体の温度ＴＷ１を検出する第１熱媒体温度検出部である。第２熱媒体温度センサ４６ｂは、バッテリ５０の冷却水通路５０ａへ流入する熱媒体の温度ＴＷ２を検出する第２熱媒体温度検出部である。空調風温度センサ４９は、混合空間から車室内へ送風される送風空気温度ＴＡＶを検出する空調風温度検出部である。

バッテリ温度センサ４７ａは、バッテリ５０の温度であるバッテリ温度ＴＢＡを検出するバッテリ温度検出部である。バッテリ温度センサ４７ａは、複数の温度検出部を有し、バッテリ５０の複数の箇所の温度を検出している。このため、制御装置４０では、バッテリ５０の各部の温度差を検出することもできる。さらに、バッテリ温度ＴＢＡとしては、複数の温度センサの検出値の平均値を採用している。

発熱機器温度センサ４７ｂは、発熱機器５１の温度である発熱機器温度ＴＭＧを検出する発熱機器温度検出部である。発熱機器温度センサ４７ｂは、発熱機器５１の外殻を形成するハウジングの外表面の温度を検出している。

さらに、制御装置４０の入力側には、図９に示すように、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル４０１が接続され、この操作パネル４０１に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。

操作パネル４０１に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、冷凍サイクル装置１の自動制御運転を設定あるいは解除するオートスイッチ、室内蒸発器１５で送風空気の冷却を行うことを要求するエアコンスイッチ、室内送風機３２の風量をマニュアル設定する風量設定スイッチ、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定スイッチ等がある。

なお、本実施形態の制御装置４０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されたものである。従って、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。

例えば、制御装置４０のうち、圧縮機１１の冷媒吐出能力（具体的には、圧縮機１１の回転数）を制御する構成は、吐出能力制御部６０ａを構成している。また、冷媒回路切替部である四方弁１２の作動を制御する構成は、冷媒回路制御部６０ｂを構成している。また、熱媒体回路切替部である第１熱媒体三方弁２２ａ〜第３熱媒体三方弁２２ｃおよび熱媒体開閉弁２６の作動を制御する構成は、熱媒体回路制御部６０ｃを構成している。

次に、上記構成における本実施形態の冷凍サイクル装置１の作動について説明する。前述の如く、本実施形態の冷凍サイクル装置１は、車室内の空調および車載機器の冷却を行うために各種運転モードを切り替えることができる。

具体的には、冷凍サイクル装置１は、車室内の空調を行う空調モードとして、冷房モード、暖房モード、除湿暖房モードを切り替えることができる。また、車載機器を冷却する冷却モードとして、単独冷却モードおよび冷房冷却モードを切り替えることができる。

冷房モードは、冷却した送風空気を車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。暖房モードは、加熱した送風空気を車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。除湿暖房モードは、冷却して除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。

単独冷却モードは、車室内の空調を行うことなく、バッテリ５０および発熱機器５１の少なくとも一方の冷却を行う運転モードである。冷房冷却モードは、冷却した送風空気を車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行うと同時に、バッテリ５０および発熱機器５１の少なくとも一方の冷却を行う運転モードである。

冷凍サイクル装置１の各運転モードの切り替えは、制御プログラムが実行されることによって行われる。制御プログラムは、操作パネル４０１のオートスイッチが投入（ＯＮ）されて、自動制御運転が設定された際に実行される。

制御プログラムのメインルーチンでは、上述の空調制御用のセンサ群の検出信号および各種空調操作スイッチからの操作信号を読み込む。そして、読み込んだ検出信号および操作信号の値に基づいて、車室内へ吹き出す吹出空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを、以下数式Ｆ１に基づいて算出する。

具体的には、目標吹出温度ＴＡＯは、以下数式Ｆ１によって算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ａｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
なお、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチによって設定された車室内の目標温度（車室内設定温度）、Ｔｒは内気温センサ４１によって検出された内気温、Ｔａｍは外気温センサ４２によって検出された外気温、Ａｓは日射センサ４３によって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。

そして、制御プログラムでは、操作パネル４０１のエアコンスイッチが投入された状態で、目標吹出温度ＴＡＯが予め定めた冷房基準温度αよりも低くなっている際には、運転モードを冷房モードに切り替える。

また、制御プラグラムでは、操作パネル４０１のエアコンスイッチが投入された状態で、目標吹出温度ＴＡＯが冷房基準温度α以上になっている際には、運転モードを除湿暖房モードに切り替える。さらに、エアコンスイッチが投入されていない状態で、目標吹出温度ＴＡＯが冷房基準温度α以上になっている際には、運転モードを暖房モードに切り替える。

また、制御プログラムでは、車室内の空調が行われていなくても、バッテリ温度ＴＢＡが基準バッテリ温度ＫＴＢＡ以上となった際、あるいは、発熱機器温度ＴＭＧが基準発熱機器温度ＫＴＭＧ以上となった際には、運転モードを単独冷却モードに切り替える。

また、制御プログラムでは、冷房モードが実行されている際に、さらに、バッテリ温度ＴＢＡが基準バッテリ温度ＫＴＢＡ以上となった際、あるいは、発熱機器温度ＴＭＧが基準発熱機器温度ＫＴＭＧ以上となった際には、運転モードを冷房冷却モードに切り替える。以下に、各運転モードについて説明する。

（ａ）冷房モード
冷房モードでは、制御装置４０が、圧縮機１１の吐出口側と室外熱交換器１３の１つの冷媒出入口側とを接続すると同時に、圧縮機１１の吸入口側と水−冷媒熱交換器１４の１つの冷媒出入口側および室内蒸発器１５の冷媒出口側とを接続するように四方弁１２を作動させる。さらに、制御装置４０は、第１膨張弁１７ａを全閉状態とし、第２膨張弁１７ｂを冷媒減圧作用を発揮する絞り状態とする。

このため、冷房モードの冷媒回路１０では、図１の白抜き矢印に示すように、圧縮機１１の吐出口→四方弁１２→室外熱交換器１３→第１逆止弁１８ａ→第２膨張弁１７ｂ→室内蒸発器１５→蒸発圧力調整弁１９→圧縮機１１の吸入口の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

この回路構成で、制御装置４０は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機１１については、蒸発器温度センサ４４ｆによって検出された蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが、冷房モード用の目標蒸発器温度ＴＥＯに近づくように回転数（すなわち、冷媒吐出能力）を制御する。

目標蒸発器温度ＴＥＯは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置４０に記憶されている制御マップを参照して決定される。この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの低下に伴って、目標蒸発器温度ＴＥＯが低下するように決定する。

また、第２膨張弁１７ｂについては、圧縮機１１へ吸入される吸入冷媒の過熱度ＳＨが、予め定めた基準過熱度ＫＳＨに近づくように絞り開度を制御する。過熱度ＳＨは、吸入冷媒温度センサ４４ａによって検出された吸入冷媒温度Ｔｓおよび吸入冷媒圧力センサ４５によって検出された吸入冷媒圧力Ｐｓに基づいて算定される。

また、室内送風機３２については、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置４０に記憶されている制御マップを参照して回転数（すなわち、送風量）を決定する。この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（すなわち、最大冷房域）および極高温域（すなわち、最大暖房域）で室内送風機３２の送風量を最大とし、中間温度域に近づくに伴って送風量を減少させる。

また、エアミックスドア３４については、冷風バイパス通路３５を全開とし、ヒータコア２４側の通風路を全閉とするように、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータの作動を制御する。

従って、冷房モードの冷媒回路１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、四方弁１２を介して室外熱交換器１３の他方の冷媒出入口１３７ａへ流入する。室外熱交換器１３へ流入した冷媒は、図３の太実線矢印に示すように、第１パス１３ａ→第２パス１３ｂ→モジュレータ１３４→第３パス１３ｃの順に流れる。

室外熱交換器１３へ流入した冷媒は、第１パス１３ａおよび第２パス１３ｂを流通する際に、外気送風機から送風された外気と熱交換して凝縮する。第１パス１３ａおよび第２パス１３ｂにて凝縮した冷媒は、モジュレータ１３４へ流入する。モジュレータ１３４では、サイクルの余剰冷媒が液相冷媒として貯えられる。

モジュレータ１３４から流出した冷媒は、第３パス１３ｃへ流入する。第３パス１３ｃへ流入した冷媒は、外気送風機から送風された外気と熱交換して過冷却される。第３パス１３ｃを流通する際に過冷却された冷媒は、一方の冷媒出入口１３７ｂから流出する。

室外熱交換器１３の一方の冷媒出入口１３７ｂから流出した冷媒は、第１三方継手１６ａ、第１逆止弁１８ａ、および第３三方継手１６ｃを介して、第２膨張弁１７ｂへ流入して減圧される。この際、第２膨張弁１７ｂの絞り開度は、吸入冷媒の過熱度ＳＨが、基準過熱度ＫＳＨに近づくように調整される。

第２膨張弁１７ｂにて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器１５へ流入する。室内蒸発器１５へ流入した低圧冷媒は、室内送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却される。室内蒸発器１５から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁１９および合流部１６ｄを介して、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

また、冷房モードの室内空調ユニット３０では、室内蒸発器１５にて冷却された送風空気を車室内へ吹き出す。これにより、冷房モードでは、車室内の冷房を行うことができる。

（ｂ）暖房モード
暖房モードでは、制御装置４０が、圧縮機１１の吐出口側と水−冷媒熱交換器１４の１つの冷媒出入口側とを接続すると同時に、圧縮機１１の吸入口側と室外熱交換器１３の１つの冷媒流入口側および室内蒸発器１５の冷媒出口側とを接続するように四方弁１２を作動させる。さらに、制御装置４０は、第１膨張弁１７ａを絞り状態とし、第２膨張弁１７ｂを全閉状態とする。

また、制御装置４０は、予め定めた暖房モード用の基準圧送能力を発揮するように第１水ポンプ２１ａを作動させる。さらに、制御装置４０は、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂから流出した熱媒体を加熱装置２３側へ流出させるように、第３熱媒体三方弁２２ｃを作動させる。さらに、制御装置４０は、ヒータコア２４から流出した熱媒体を第１水ポンプ２１ａの吸入口側へ流出させるように、第１熱媒体三方弁２２ａを作動させる。さらに、制御装置４０は、熱媒体開閉弁２６を閉じる。

このため、暖房モードの冷媒回路１０では、図２の黒塗り矢印に示すように、圧縮機１１の吐出口→四方弁１２→水−冷媒熱交換器１４→第１膨張弁１７ａ→室外熱交換器１３→四方弁１２→圧縮機１１の吸入口の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

また、暖房モードの熱媒体回路２０では、図１０の太線で示すように、第１水ポンプ２１ａの吐出口→水−冷媒熱交換器１４→第３熱媒体三方弁２２ｃ→加熱装置２３→ヒータコア２４→第１熱媒体三方弁２２ａ→第１水ポンプ２１ａの吸入口の順に熱媒体を循環させる回路が構成される。

この回路構成で、制御装置４０は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機１１については、熱交換器温度センサ４４ｂによって検出された熱交換器温度ＴＣが、暖房モード用の目標熱交換器温度ＴＣＯ１に近づくように回転数を制御する。

目標熱交換器温度ＴＣＯ１は、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置４０に記憶されている制御マップを参照して決定される。この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、目標熱交換器温度ＴＣＯ１が上昇するように決定する。

また、第１膨張弁１７ａについては、圧縮機１１へ吸入される吸入冷媒の過熱度ＳＨが、基準過熱度ＫＳＨに近づくように絞り開度を制御する。また、室内送風機３２については、冷房モードと同様に回転数を決定する。

また、エアミックスドア３４については、空調風温度センサ４９によって検出された送風空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに近づくように、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータの作動を制御する。

さらに、制御装置４０は、エアミックスドア３４がヒータコア２４側の通風路を全開としても、送風空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに達しない場合は、加熱装置２３に通電する。あるいは、第１熱媒体温度センサ４６ａによって検出された温度ＴＷ１が、予め定めた基準温度ＫＴＷ１より低くなっている際には、加熱装置２３に通電する。

従って、暖房モードの冷媒回路１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、四方弁１２を介して水−冷媒熱交換器１４の冷媒通路１４ａの他方の冷媒出入口１４３ａへ流入する。水−冷媒熱交換器１４へ流入した冷媒は、冷媒通路１４ａを流通する際に、熱媒体通路１４ｂを流通する熱媒体と熱交換して凝縮する。これにより、熱媒体通路１４ｂを流通する熱媒体が加熱される。

暖房モード時の水−冷媒熱交換器１４では、図６の太実線矢印で示すように、冷媒が冷媒通路１４ａを上方側から下方側へ流れる。さらに、水−冷媒熱交換器１４では、図６の太破線矢印で示すように、運転モードによらず、熱媒体が熱媒体通路１４ｂを下方側から上方側へ流れる。

従って、暖房モード時の水−冷媒熱交換器１４では、冷媒通路１４ａを流通する冷媒の流れ方向と熱媒体通路１４ｂを流通する熱媒体の流れ方向が対向する。つまり、暖房モード時の水−冷媒熱交換器１４では、冷媒通路１４ａを流通する冷媒の流れと熱媒体通路１４ｂを流通する熱媒体の流れが対向流となる。

冷媒通路１４ａにて凝縮した冷媒は、貯液タンク１４２へ流入する。貯液タンク１４２では、サイクルの余剰冷媒が液相冷媒として貯えられる。貯液タンク１４２に設けられた一方の冷媒出入口１４３ｂから流出した冷媒は、第２三方継手１６ｂを介して、第１膨張弁１７ａへ流入して減圧される。この際、第１膨張弁１７ａの絞り開度は、吸入冷媒の過熱度ＳＨが、基準過熱度ＫＳＨに近づくように調整される。

第１膨張弁１７ａにて減圧された低圧冷媒は、第１三方継手１６ａを介して、室外熱交換器１３の一方の冷媒出入口１３７ｂへ流入する。室外熱交換器１３へ流入した低圧冷媒は、図４の太実線矢印に示すように、第３パス１３ｃ→モジュレータ１３４→第２パス１３ｂ→第１パス１３ａの順に流れる。室外熱交換器１３へ流入した低圧冷媒は、外気から吸熱して蒸発する。

ここで、暖房モードでは、サイクルの余剰冷媒が水−冷媒熱交換器１４の貯液タンク１４２に貯えられるので、モジュレータ１３４に液相冷媒が貯えられることはない。従って、暖房モード時のモジュレータ１３４は、単なる冷媒通路となる。室外熱交換器１３の他方の冷媒出入口１３７ａから流出した冷媒は、四方弁１２および合流部１６ｄを介して、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

また、暖房モードの熱媒体回路２０では、第１水ポンプ２１ａから圧送された熱媒体が水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂの熱媒体入口１４３ｃへ流入する。熱媒体通路１４ｂへ流入した熱媒体は、冷媒通路１４ａを流通する冷媒と熱交換して加熱される。

熱媒体通路１４ｂの熱媒体出口１４３ｄから流出した熱媒体は、第３熱媒体三方弁２２ｃを介して、加熱装置２３の加熱用通路へ流入する。この際、制御装置４０が加熱装置２３に電力を供給していれば、熱媒体がさらに加熱される。加熱装置２３の加熱用通路から流出した熱媒体は、ヒータコア２４へ流入する。

ヒータコア２４へ流入した熱媒体は、室内送風機３２から送風された送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が加熱される。ヒータコア２４から流出した冷媒は、第１熱媒体三方弁２２ａを介して、第１水ポンプ２１ａへ吸入されて再び圧送される。

また、暖房モードの室内空調ユニット３０では、ヒータコア２４にて加熱された送風空気を車室内へ吹き出す。これにより、暖房モードでは、車室内の暖房を行うことができる。

（ｃ）除湿暖房モード
除湿暖房モードでは、制御装置４０が、暖房モードと同様に、四方弁１２を作動させる。さらに、制御装置４０は、第１膨張弁１７ａを絞り状態とし、第２膨張弁１７ｂを絞り状態とする。

また、制御装置４０は、暖房モードと同様に、第１水ポンプ２１ａ、第１熱媒体三方弁２２ａ、第３熱媒体三方弁２２ｃ、および熱媒体開閉弁２６を作動させる。

このため、除湿暖房モードの冷媒回路１０では、図２の斜線ハッチング付き矢印に示すように、圧縮機１１の吐出口→四方弁１２→水−冷媒熱交換器１４→第２逆止弁１８ｂ→第２膨張弁１７ｂ→室内蒸発器１５→蒸発圧力調整弁１９→圧縮機１１の吸入口の順に冷媒を循環させるとともに、圧縮機１１の吐出口→四方弁１２→水−冷媒熱交換器１４→第１膨張弁１７ａ→室外熱交換器１３→四方弁１２→圧縮機１１の吸入口の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

つまり、除湿暖房モードの冷媒回路１０では、水−冷媒熱交換器１４から流出した冷媒の流れに対して、室外熱交換器１３および室内蒸発器１５が並列的に接続された冷凍サイクルが構成される。

また、暖房モードの熱媒体回路２０では、暖房モードと同様に、熱媒体を循環させる回路が構成される。

この回路構成で、制御装置４０は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機１１については、暖房モードと同様に、熱交換器温度ＴＣが目標熱交換器温度ＴＣＯ１に近づくように回転数を制御する。

また、第１膨張弁１７ａについては、予め定めた除湿暖房モード用の絞り開度となるように絞り開度を制御する。また、第２膨張弁１７ｂについては、暖房モードと同様に、圧縮機１１へ吸入される吸入冷媒の過熱度ＳＨが、基準過熱度ＫＳＨに近づくように制御する。また、室内送風機３２については、冷房モードと同様に回転数を決定する。

また、エアミックスドア３４については、暖房モードと同様に、空調風温度センサ４９によって検出された送風空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに近づくように、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータの作動を制御する。

また、制御装置４０は、暖房モードと同様に、エアミックスドア３４がヒータコア２４側の通風路を全開としても、送風空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに達しない場合は、加熱装置２３に通電する。あるいは、第１熱媒体温度センサ４６ａによって検出された温度ＴＷ１が、基準温度ＫＴＷ１より低くなっている際には、加熱装置２３に通電する。

従って、除湿暖房モードの冷媒回路１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、暖房モードと同様に、水−冷媒熱交換器１４の冷媒通路１４ａへ流入する。水−冷媒熱交換器１４へ流入した冷媒は、冷媒通路１４ａを流通する際に、熱媒体通路１４ｂを流通する熱媒体と熱交換して凝縮する。これにより、熱媒体通路１４ｂを流通する熱媒体が加熱される。

除湿暖房モード時の水−冷媒熱交換器１４では、暖房モードと同様に、図６に示すように、冷媒通路１４ａを流通する冷媒の流れと熱媒体通路１４ｂを流通する熱媒体の流れが対向流となる。また、除湿暖房モード時の貯液タンク１４２では、サイクルの余剰冷媒が液相冷媒として貯えられる。水−冷媒熱交換器１４の一方の冷媒出入口１４３ｂから流出した冷媒の流れは、第２三方継手１６ｂにて分岐される。

第２三方継手１６ｂにて分岐された一方の冷媒は、第２逆止弁１８ｂおよび第３三方継手１６ｃを介して、第２膨張弁１７ｂへ流入して減圧される。第２膨張弁１７ｂにて減圧された低圧冷媒は、冷房モードと同様に、室内蒸発器１５へ流入する。室内蒸発器１５へ流入した低圧冷媒は、室内送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却されて除湿される。

室内蒸発器１５から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁１９を介して合流部１６ｄへ流入する。この際、蒸発圧力調整弁１９の弁開度は、室内蒸発器１５における冷媒蒸発温度が着霜抑制温度以上となるように調整される。

また、第２三方継手１６ｂにて分岐された他方の冷媒は、暖房モードと同様に、第１膨張弁１７ａへ流入して減圧される。この際、第１膨張弁１７ａの開度は、吸入冷媒の過熱度ＳＨが、基準過熱度ＫＳＨに近づくように調整される。第１膨張弁１７ａにて減圧された低圧冷媒は、暖房モードと同様に、室外熱交換器１３へ流入する。

室外熱交換器１３へ流入した低圧冷媒は、暖房モードと同様に、図４の太実線矢印に示すように、第３パス１３ｃ→モジュレータ１３４→第２パス１３ｂ→第１パス１３ａの順に通過する。室外熱交換器１３へ流入した低圧冷媒は、外気から吸熱して蒸発する。また、モジュレータ１３４に液相冷媒が貯えられることはなく、モジュレータ１３４は、単なる冷媒通路となる。

室外熱交換器１３の他方の冷媒出入口１３７ａから流出した冷媒は、四方弁１２を介して合流部１６ｄへ流入する。合流部１６ｄでは、蒸発圧力調整弁１９から流出した冷媒と室外熱交換器１３の他方の冷媒出入口１３７ａから流出した冷媒が合流する。合流部１６ｄにて合流した冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

また、除湿暖房モードの熱媒体回路２０では、暖房モードと同様に、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂを通過する際に加熱された熱媒体が、ヒータコア２４へ流入する。これにより、送風空気が加熱される。

また、除湿暖房モードの室内空調ユニット３０では、室内蒸発器１５にて冷却されて除湿された送風空気を、ヒータコア２４にて再加熱して車室内へ吹き出す。これにより、除湿暖房モードでは、車室内の除湿暖房を行うことができる。

（ｄ）単独冷却モード
単独冷却モードでは、制御装置４０が、冷房モードと同様に、四方弁１２を作動させる。さらに、制御装置４０は、第１膨張弁１７ａを絞り状態とし、第２膨張弁１７ｂを全閉状態とする。

また、制御装置４０は、予め定めた単独冷却モード用の基準圧送能力を発揮するように第１水ポンプ２１ａを作動させる。さらに、制御装置４０は、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂから流出した熱媒体をバッテリ５０の冷却水通路５０ａ側および加熱装置２３側の双方へ流出させるように、第３熱媒体三方弁２２ｃを作動させる。さらに、制御装置４０は、ヒータコア２４から流出した熱媒体を発熱機器５１の冷却水通路５１ａの一方の出入口側へ流出させるように、第１熱媒体三方弁２２ａを作動させる。さらに、制御装置４０は、第１熱媒体三方弁２２ａから流出した熱媒体が、第２熱媒体三方弁２２ｂ側へ流出しないように、第２熱媒体三方弁２２ｂを作動させる。さらに、制御装置４０は、熱媒体開閉弁２６を閉じる。

このため、単独冷却モードの冷媒回路１０では、図１の網掛けハッチング付き矢印に示すように、圧縮機１１の吐出口→四方弁１２→室外熱交換器１３→第１膨張弁１７ａ→水−冷媒熱交換器１４→四方弁１２→圧縮機１１の吸入口の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

また、単独冷却モードの熱媒体回路２０では、図１１の太線で示すように、第１水ポンプ２１ａの吐出口→水−冷媒熱交換器１４→第３熱媒体三方弁２２ｃ→バッテリ５０の冷却水通路５０ａ→第１水ポンプ２１ａの吸入口の順に熱媒体を循環させるとともに、第１水ポンプ２１ａの吐出口→水−冷媒熱交換器１４→第３熱媒体三方弁２２ｃ→加熱装置２３→ヒータコア２４→第１熱媒体三方弁２２ａ→発熱機器５１の冷却水通路５１ａ→第１水ポンプ２１ａの吸入口の順に熱媒体を循環させる回路が構成される。

つまり、単独冷却モードの熱媒体回路２０では、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂから流出した熱媒体の流れに対して、バッテリ５０の冷却水通路５０ａおよび加熱装置２３が並列的に接続された回路が構成される。

この回路構成で、制御装置４０は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機１１については、熱交換器温度ＴＣが予め定めた単独冷却モード用の目標熱交換器温度ＴＣＯ２に近づくように回転数を制御する。

また、第１膨張弁１７ａについては、圧縮機１１へ吸入される吸入冷媒の過熱度ＳＨが、予め定めた基準過熱度ＫＳＨに近づくように絞り開度を制御する。また、室内送風機３２については、冷房モードと同様に回転数を決定する。また、エアミックスドア３４については、冷風バイパス通路３５を全開とし、ヒータコア２４側の通風路を全閉とするように、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータの作動を制御する。

従って、単独冷却モードの冷媒回路１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、冷房モードと同様に、室外熱交換器１３の他方の冷媒出入口１３７ａへ流入する。室外熱交換器１３へ流入した冷媒は、冷房モードと同様に、図３の太実線矢印に示すように、第１パス１３ａ→第２パス１３ｂ→モジュレータ１３４→第３パス１３ｃの順に通過する。

室外熱交換器１３へ流入した冷媒は、第１パス１３ａおよび第２パス１３ｂを流通する際に外気と熱交換して凝縮する。モジュレータ１３４では、サイクルの余剰冷媒が液相冷媒として貯えられる。モジュレータ１３４から流出した冷媒は、第３パス１３ｃを流通する際に外気と熱交換して過冷却される。

室外熱交換器１３から流出した冷媒は、第１三方継手１６ａを介して、第１膨張弁１７ａへ流入して減圧される。この際、第１膨張弁１７ａの開度は、吸入冷媒の過熱度ＳＨが、基準過熱度ＫＳＨに近づくように調整される。

第１膨張弁１７ａにて減圧された低圧冷媒は、第２三方継手１６ｂを介して、水−冷媒熱交換器１４の一方の冷媒出入口１４３ｂへ流入する。水−冷媒熱交換器１４へ流入した低圧冷媒は、冷媒通路１４ａを流通する際に、熱媒体通路１４ｂを流通する熱媒体と熱交換して蒸発する。これにより、熱媒体通路１４ｂを流通する熱媒体が冷却される。

単独冷却モード時の水−冷媒熱交換器１４では、図５の太実線矢印で示すように、冷媒が冷媒通路１４ａを下方側から上方側へ流れる。さらに、水−冷媒熱交換器１４では、運転モードによらず、熱媒体が熱媒体通路１４ｂを下方側から上方側へ流れる。

従って、単独冷却モード時の水−冷媒熱交換器１４では、冷媒通路１４ａを流通する冷媒の流れ方向と熱媒体通路１４ｂを流通する熱媒体の流れ方向が同一となる。つまり、単独冷却モード時の水−冷媒熱交換器１４では、冷媒通路１４ａを流通する冷媒の流れと熱媒体通路１４ｂを流通する熱媒体の流れが並行流となる。

ここで、単独冷却モードでは、サイクルの余剰冷媒が室外熱交換器１３のモジュレータ１３４に貯えられるので、水−冷媒熱交換器１４の貯液タンク１４２に液相冷媒が貯えられることはない。従って、貯液タンク１４２は、単なる冷媒通路となる。水−冷媒熱交換器１４の他方の冷媒出入口１４３ａから流出した冷媒は、四方弁１２および合流部１６ｄを介して、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

また、単独冷却モードの熱媒体回路２０では、第１水ポンプ２１ａから圧送された熱媒体が水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂの熱媒体入口１４３ｃへ流入する。熱媒体通路１４ｂへ流入した熱媒体は、冷媒通路１４ａを流通する冷媒と熱交換して冷却される。熱媒体通路１４ｂの熱媒体出口１４３ｄから流出した熱媒体の流れは、第３熱媒体三方弁２２ｃにて分岐される。

第３熱媒体三方弁２２ｃにて分岐された一方の熱媒体の流れは、バッテリ５０の冷却水通路５０ａへ流入する。冷却水通路５０ａへ流入した熱媒体は、バッテリ５０の廃熱を吸熱する。これにより、バッテリ５０が冷却される。冷却水通路５０ａから流出した熱媒体は、第４熱媒体逆止弁２７ｄを介して、第１水ポンプ２１ａへ吸入されて再び圧送される。

第３熱媒体三方弁２２ｃにて分岐された一方の熱媒体の流れは、加熱装置２３、ヒータコア２４および第１熱媒体三方弁２２ａを介して、発熱機器５１の冷却水通路５１ａへ流入する。冷却水通路５１ａへ流入した熱媒体は、発熱機器５１の廃熱を吸熱する。これにより、発熱機器５１が冷却される。冷却水通路５１ａから流出した熱媒体は、第３熱媒体逆止弁２７ｃを介して、第１水ポンプ２１ａへ吸入されて再び圧送される。

ここで、単独冷却モードでは、制御装置４０が加熱装置２３に電力を供給していない。従って、加熱装置２３は単なる熱媒体通路となる。また、単独冷却モードでは、エアミックスドア３４がヒータコア２４側の通風路を全閉としている。このため、単独冷却モード時のヒータコア２４では、熱媒体と送風空気との熱交換は行われない。従って、ヒータコア２４は単なる熱媒体通路となる。

これにより、単独冷却モードでは、車室内の空調を行うことなく、バッテリ５０および発熱機器５１の双方を冷却することができる。

（ｅ）冷房冷却モード
冷房冷却モードでは、制御装置４０が、冷房モードと同様に、四方弁１２を作動させる。さらに、制御装置４０は、第１膨張弁１７ａを絞り状態とし、第２膨張弁１７ｂを絞り状態とする。

また、制御装置４０は、単独冷却モードと同様に、第１水ポンプ２１ａ、第３熱媒体三方弁２２ｃ、第１熱媒体三方弁２２ａ、および熱媒体開閉弁２６を作動させる。

このため、冷房冷却モードの冷媒回路１０では、図１の白抜き矢印および網掛けハッチング付き矢印の双方で示すように、圧縮機１１の吐出口→四方弁１２→室外熱交換器１３→第１逆止弁１８ａ→第２膨張弁１７ｂ→室内蒸発器１５→蒸発圧力調整弁１９→圧縮機１１の吸入口の順に冷媒を循環させるとともに、圧縮機１１の吐出口→四方弁１２→室外熱交換器１３→第１膨張弁１７ａ→水−冷媒熱交換器１４→四方弁１２→圧縮機１１の吸入口の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

つまり、冷房冷却モードの冷媒回路１０では、室外熱交換器１３から流出した冷媒の流れに対して、室内蒸発器１５および水−冷媒熱交換器１４が並列的に接続された冷凍サイクルが構成される。

また、冷房冷却モードの熱媒体回路２０では、単独冷却モードと同様に熱媒体を循環させる回路が構成される。

この回路構成で、制御装置４０は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機１１については、冷房モードと同様に、蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが、目標蒸発器温度ＴＥＯに近づくように回転数を制御する。

また、第１膨張弁１７ａについては、予め定めた冷房冷却モード用の絞り開度となるように絞り開度を制御する。また、第２膨張弁１７ｂについては、冷房モードと同様に、圧縮機１１へ吸入される吸入冷媒の過熱度ＳＨが、基準過熱度ＫＳＨに近づくように制御する。また、室内送風機３２については、冷房モードと同様に回転数を決定する。

また、エアミックスドア３４については、冷房モードおよび冷却モードと同様に、冷風バイパス通路３５を全開とし、ヒータコア２４側の通風路を全閉とするように、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータの作動を制御する。

従って、単独冷却モードの冷媒回路１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、冷房モードと同様に、室外熱交換器１３の他方の冷媒出入口１３７ａへ流入する。室外熱交換器１３へ流入した冷媒は、冷房モードと同様に、図３の太実線矢印に示すように、第１パス１３ａ→第２パス１３ｂ→モジュレータ１３４→第３パス１３ｃの順に通過する。

室外熱交換器１３へ流入した冷媒は、第１パス１３ａおよび第２パス１３ｂを流通する際に外気と熱交換して凝縮する。モジュレータ１３４では、サイクルの余剰冷媒が液相冷媒として貯えられる。モジュレータ１３４から流出した冷媒は、第３パス１３ｃを流通する際に外気と熱交換して過冷却される。

室外熱交換器１３から流出した冷媒の流れは、第１三方継手１６ａにて分岐される。第１三方継手１６ａにて分岐された一方の冷媒は、第１逆止弁１８ａおよび第３三方継手１６ｃを介して第２膨張弁１７ｂへ流入して減圧される。この際、第２膨張弁１７ｂの開度は、吸入冷媒の過熱度ＳＨが、基準過熱度ＫＳＨに近づくように調整される。室内蒸発器１５から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁１９を介して合流部１６ｄへ流入する。

第１三方継手１６ａにて分岐された他方の冷媒は、第１膨張弁１７ａへ流入して減圧される。第１膨張弁１７ａにて減圧された低圧冷媒は、単独冷房モードと同様に、水−冷媒熱交換器１４の一方の冷媒出入口１４３ｂへ流入する。水−冷媒熱交換器１４へ流入した低圧冷媒は、冷媒通路１４ａを流通する際に、熱媒体通路１４ｂを流通する熱媒体と熱交換して蒸発する。これにより、熱媒体通路１４ｂを流通する熱媒体が冷却される。

冷房冷却モード時の水−冷媒熱交換器１４では、単独冷却モードと同様に、図５の太実線矢印で示すように、冷媒通路１４ａを流通する冷媒の流れと熱媒体通路１４ｂを流通する熱媒体の流れが並行流となる。また、水−冷媒熱交換器１４の貯液タンク１４２に液相冷媒が貯えられることはなく、貯液タンク１４２は、単なる冷媒通路となる。

水−冷媒熱交換器１４の他方の冷媒出入口１４３ａから流出した冷媒は、四方弁１２を介して合流部１６ｄへ流入する。合流部１６ｄでは、蒸発圧力調整弁１９から流出した冷媒と室外熱交換器１３の他方の冷媒出入口１３７ａから流出した冷媒が合流する。合流部１６ｄにて合流した冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

また、冷房冷却モードの熱媒体回路２０では、単独冷却モードと同様に、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂを通過する際に冷却された熱媒体が、バッテリ５０の冷却水通路５０ａおよび発熱機器５１の冷却水通路５１ａへ流入する。これにより、バッテリ５０および発熱機器５１が冷却される。

また、冷房冷却モードの室内空調ユニット３０では、室内蒸発器１５にて冷却された送風空気を車室内へ吹き出す。これにより、冷房冷却モードでは、車室内の冷房を行うと同時に、バッテリ５０および発熱機器５１の双方を冷却することができる。

以上の如く、本実施形態の冷凍サイクル装置１によれば、冷媒回路１０の回路構成および熱媒体回路２０の回路構成を切り替えることによって、車室内の空調および車載機器の温度調整を行うことができる。

本実施形態の冷凍サイクル装置１では、送風空気を冷却する際には、室内蒸発器１５にて冷媒と送風空気を熱交換させて、送風空気を冷却する。また、送風空気を加熱する際には、ヒータコア２４にて熱媒体と送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱する。

これによれば、室内蒸発器１５として、送風空気を冷却するために適切な仕様のものを採用することができる。さらに、ヒータコア２４として、送風空気を加熱するために適切な仕様のものを採用することができる。その結果、運転モードを切り替えた際に冷凍サイクル装置１の作動効率が低下してしまうことを抑制することができる。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１の冷媒回路１０では、互いに接続された第１三方継手１６ａ、第２三方継手１６ｂ、および第３三方継手１６ｃを備えている。これにより、簡素な構成でありながら、室外熱交換器１３、水−冷媒熱交換器１４、および室内蒸発器１５の冷媒通路同士の接続状態を容易に切り替えることができる。

このことをより詳細に説明すると、本実施形態の冷媒回路１０では、第１三方継手１６ａ、第２三方継手１６ｂ、および第３三方継手１６ｃが、互いに接続されている。従って、本実施形態の冷媒回路１０では、比較的作動制御が容易な開閉弁や膨張弁等の配置の自由度が高い。

つまり、室外熱交換器１３の一方の冷媒出入口１３７ｂと第１三方継手１６ａとを接続する第１冷媒通路１０１、第２三方継手１６ｂと水−冷媒熱交換器１４の一方の冷媒出入口１４３ｂとを接続する第２冷媒通路１０２、第３三方継手１６ｃと室内蒸発器１５の冷媒入口とを接続する第３冷媒通路１０３、第１三方継手１６ａと第２三方継手１６ｂとを接続する第４冷媒通路１０４、第１三方継手１６ａと第３三方継手１６ｃとを接続する第５冷媒通路１０５、第２三方継手１６ｂと第３三方継手１６ｃとを接続する第６冷媒通路１０６の６つの冷媒通路のいずれかに、開閉弁や膨張弁を配置することができる。

そして、開閉弁や膨張弁の作動を制御することによって、室外熱交換器１３、水−冷媒熱交換器１４、および室内蒸発器１５の冷媒通路同士を、互いに連通させた状態や連通させない状態に容易に切り替えることができる。さらに、互いに連通させた状態で、一方の冷媒圧力と他方の冷媒圧力との圧力差を容易に調整することができる。

すなわち、簡素な構成でありながら、室外熱交換器１３、水−冷媒熱交換器１４、および室内蒸発器１５の接続状態を、自在に、かつ、容易に変更することができる。

その上で、本実施形態の冷凍サイクル装置１では、具体的に、第３三方継手１６ｃと室内蒸発器１５の冷媒入口とを接続する冷媒通路に第２膨張弁１７ｂを配置している。

これによれば、冷房モードで説明したように、室外熱交換器１３から流出した冷媒を、第１三方継手１６ａおよび第３三方継手１６ｃを介して第２膨張弁１７ｂへ流入させて減圧させる。さらに、第２膨張弁１７ｂにて減圧された冷媒を室内蒸発器１５へ流入させる回路構成に容易に切り替えることができる。

これに加えて、除湿暖房モードで説明したように、水−冷媒熱交換器１４から流出した冷媒の少なくとも一部を、第２三方継手１６ｂと第３三方継手１６ｃを介して第２膨張弁１７ｂへ流入させて減圧させる。さらに、第２膨張弁１７ｂにて減圧された冷媒を室内蒸発器１５へ流入させる回路構成に容易に切り替えることができる。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１では、具体的に、第１三方継手１６ａと第２三方継手１６ｂとを接続する冷媒通路に第１膨張弁１７ａを配置している。

これによれば、暖房モードで説明したように、水−冷媒熱交換器１４から流出した冷媒を、第２三方継手１６ｂを介して第１膨張弁１７ａへ流入させて減圧させる。さらに、第１膨張弁１７ａにて減圧された冷媒を、第１三方継手１６ａを介して室外熱交換器１３へ流入させる回路構成に容易に切り替えることができる。

これに加えて、冷却モード（すなわち、単独冷却モードおよび冷房冷却モード）で説明したように、室外熱交換器１３から流出した冷媒を、第１三方継手１６ａを介して第１膨張弁１７ａへ流入させて減圧させる。さらに、第１膨張弁１７ａにて減圧された冷媒を、水−冷媒熱交換器１４へ流入させる回路構成に容易に切り替えることができる。

従って、本実施形態の冷凍サイクル装置１によれば、簡素な構成で、作動効率の低下を招くことなく冷媒回路１０の回路構成を容易に切り替えることができる。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１では、具体的に、第１三方継手１６ａと第２三方継手１６ｂとを接続する第４冷媒通路１０４に第１膨張弁１７ａを配置している。第１三方継手１６ａと第３三方継手１６ｃとを接続する第５冷媒通路１０５に第１開閉弁としての第１逆止弁１８ａを配置している。第２三方継手１６ｂと第３三方継手１６ｃとを接続する第６冷媒通路１０６に第２開閉弁としての第２逆止弁１８ｂを配置している。

これによれば、第１膨張弁１７ａが絞り状態となっている際には、高圧側の冷媒を第３三方継手１６ｃ側へ流すことができ、低圧側の冷媒が第３三方継手１６ｃ側へ流れてしまうことを抑制する回路構成を容易に実現することができる。さらに、第１開閉弁として第１逆止弁１８ａを採用し、第２開閉弁として第２逆止弁１８ｂを採用しているので、電気的な制御を必要とすることなく、第１、第２開閉弁を開閉作動させることができる。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１では、室外熱交換器１３としてモジュレータ１３４を有するものを採用している。これによれば、冷房モード時、単独冷却モード時、および冷房冷却モード時にサイクルの余剰冷媒を液相冷媒としてモジュレータ１３４に貯えることができる。従って、冷凍サイクルを適切に作動させることができる。

また、本実施形態の室外熱交換器１３では、他方の冷媒出入口１３７ａから一方の冷媒出入口１３７ｂへ向かって、すなわち、第１パス１３ａ→第２パス１３ｂ→第３パス１３ｃの順で通路断面積が縮小している。

これによれば、冷房モード、単独冷却モード、および冷房冷却モードのように、室外熱交換器１３にて冷媒を凝縮させる運転モード時には、冷媒の体積の減少に伴って通路断面積を縮小させることができる。また、暖房モード、および除湿暖房モードのように、室外熱交換器１３にて冷媒を蒸発させる運転モード時には、冷媒の体積の増加に伴って通路断面積を拡大させることができる。

従って、いずれの運転モード時にも、室外熱交換器１３を流通する冷媒に生じる圧力損失の増大を抑制することができる。

また、本実施形態の室外熱交換器１３では、他方の冷媒出入口１３７ａが一方の冷媒出入口１３７ｂよりも上方側に配置されている。

これによれば、冷房モード、単独冷却モード、および冷房冷却モードのように、他方の冷媒出入口１３７ａから高圧冷媒を流入させる際には、凝縮させた冷媒を重力の作用によって一方の冷媒出入口１３７ｂ側へ移動させやすい。また、暖房モード、および除湿暖房モードのように、一方の冷媒出入口１３７ｂから低圧冷媒を流入させる際には、冷媒の慣性力によって、複数のチューブ１３１に低圧冷媒を均等に分配しやすい。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１では、水−冷媒熱交換器１４として貯液タンク１４２を有するものを採用している。これによれば、暖房モード、および除湿暖房モード時にサイクルの余剰冷媒を貯液タンク１４２に貯えることができる。従って、冷凍サイクルを適切に作動させることができる。

また、本実施形態の水−冷媒熱交換器１４では、暖房モード、および除湿暖房モードのように、水−冷媒熱交換器１４にて熱媒体を加熱する運転モードでは、水−冷媒熱交換器１４における冷媒の流れおよび熱媒体の流れが対向流となる。また、単独冷却モード、および冷房冷却モードのように、水−冷媒熱交換器１４にて熱媒体を冷却する運転モードでは、水−冷媒熱交換器１４における冷媒の流れおよび熱媒体の流れが並行流となる。

ここで、本実施形態の冷凍サイクル装置１では、水−冷媒熱交換器１４にて熱媒体を加熱する運転モード時の熱負荷（すなわち、熱媒体の加熱能力に対応）が、水−冷媒熱交換器１４にて熱媒体を冷却する運転モード時の熱負荷（すなわち、熱媒体の冷却能力に対応）よりも大きくなる。これは、水−冷媒熱交換器１４にて熱媒体を加熱する運転モード時の冷媒回路１０を循環する循環冷媒流量が多くなるからである。

従って、本実施形態の水−冷媒熱交換器１４では、熱負荷が大きくなる運転モード時に、熱交換効率の高い対向流となり、冷凍サイクル装置１の作動効率を向上させることができる。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１では、第１三方継手１６ａと第２三方継手１６ｂとを接続する第４冷媒通路１０４、第２三方継手１６ｂと水−冷媒熱交換器１４の一方の冷媒出入口１４３ｂとを接続する第３冷媒通路１０３等を、小径の冷媒配管で形成している。従って、これらの配管の取り回しの自由度を向上させることができる。延いては、冷凍サイクル装置１の小型化、冷媒封入量の少量化、および搭載性の向上を図ることができる。

ここで、単独冷却モード等では、第１膨張弁１７ａにて減圧された冷媒を、第２三方継手１６ｂを介して、水−冷媒熱交換器１４の一方の冷媒出入口１４３ｂへ流入させている。このため、第１膨張弁１７ａから水−冷媒熱交換器１４の一方の冷媒出入口１４３ｂへ至る冷媒配管の通路断面積は、第１三方継手１６ａから第１膨張弁１７ａへ至る冷媒配管よりも通路断面積が大きくなっている方が望ましい。

これに対して、本実施形態の冷凍サイクル装置１では、前述の如く、単独冷却モード等では、熱負荷が小さくなり、サイクルを循環する冷媒循環流量も低減する。従って、第１膨張弁１７ａから水−冷媒熱交換器１４の一方の冷媒出入口１４３ｂへ至る冷媒通路を小径の冷媒配管で形成しても、冷媒の圧力損失が大きく増加してしまうことはない。

なお、各運転モードにおける熱媒体回路２０の回路構成の切り替えは、上述した例に限定されない。

例えば、暖房モードおよび除湿暖房モードでは、少なくとも水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂから流出した熱媒体をヒータコア２４へ流入させることができれば、他の回路構成に切り替えてもよい。

その一例としては、暖房モード時あるいは除湿暖房モード時に、制御装置４０が、さらに、第２水ポンプ２１ｂを作動させる。制御装置４０は、発熱機器５１の冷却水通路５１ａから流出した冷媒をラジエータ２５の熱媒体入口側へ流出させるように、第２熱媒体三方弁２２ｂを作動させる。さらに、制御装置４０は、熱媒体開閉弁２６を開く。

これにより、熱媒体回路２０では、図１２の太線に示すように、第１水ポンプ２１ａの吐出口→水−冷媒熱交換器１４→第３熱媒体三方弁２２ｃ→加熱装置２３→ヒータコア２４→第１熱媒体三方弁２２ａ→第１水ポンプ２１ａの吸入口の順に熱媒体を循環させる主回路が構成される。

さらに、熱媒体回路２０では、第２水ポンプ２１ｂの吐出口→発熱機器５１の冷却水通路５１ａ→第２熱媒体三方弁２２ｂ→ラジエータ２５→第２水ポンプ２１ｂの吸入口の順に熱媒体を循環させるとともに、第２水ポンプ２１ｂの吐出口→バッテリ５０の冷却水通路５０ａ→熱媒体開閉弁２６→ラジエータ２５→第２水ポンプ２１ｂの吸入口の順に熱媒体を循環させる副回路が構成される。

つまり、副回路では、第２水ポンプ２１ｂから圧送された熱媒体の流れに対して、発熱機器５１の冷却水通路５１ａおよびバッテリ５０の冷却水通路５０ａが並列的に接続された回路が構成される。

副回路では、熱媒体がバッテリ５０の冷却水通路５０ａを流通する際にバッテリ５０から吸熱した熱、および熱媒体が発熱機器５１の冷却水通路５１ａを流通する際に発熱機器５１から吸熱した熱を、ラジエータ２５にて外気に放熱させることができる。

従って、暖房モード時あるいは除湿暖房モード時に、図１２に示すように熱媒体回路２０の回路構成を切り替えることで、車室内の暖房あるいは除湿暖房を行うことができる。さらに、外気によってバッテリ５０および発熱機器５１を冷却する外気冷却モードを実行することができる。

また、図１２に示す熱媒体回路２０に対して、熱媒体開閉弁２６を閉じることによって、第２水ポンプ２１ｂから圧送された熱媒体を発熱機器５１の冷却水通路５１ａとラジエータ２５との間で循環させる副回路を構成することができる。これによれば、不必要にバッテリ５０を冷却してしまうことなく、発熱機器５１を冷却することができる。

別の一例としては、暖房モード時あるいは除湿暖房モード時に、制御装置４０が、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂから流出した熱媒体を加熱装置２３側へ流出させるように、第３熱媒体三方弁２２ｃを作動させる。さらに、制御装置４０は、ヒータコア２４から流出した熱媒体を発熱機器５１の冷却水通路５１ａの一方の出入口側へ流出させるように、第１熱媒体三方弁２２ａを作動させる。また、制御装置４０は、第２水ポンプ２１ｂを作動させる。さらに、制御装置４０は、熱媒体開閉弁２６を開く。

これにより、熱媒体回路２０では、図１３の太線に示すように、第１水ポンプ２１ａの吐出口→水−冷媒熱交換器１４→第３熱媒体三方弁２２ｃ→加熱装置２３→ヒータコア２４→第１熱媒体三方弁２２ａ→発熱機器５１の冷却水通路５１ａ→第１水ポンプ２１ａの吸入口の順に熱媒体を循環させる主回路が構成される。

さらに、熱媒体回路２０では、第２水ポンプ２１ｂの吐出口→バッテリ５０の冷却水通路５０ａ→熱媒体開閉弁２６→ラジエータ２５→第２水ポンプ２１ｂの吸入口の順に熱媒体を循環させる副回路が構成される。

主回路では、第１水ポンプ２１ａが、発熱機器５１の廃熱によって加熱された熱媒体を吸入して、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂへ圧送する。水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂへ流入した熱媒体は、冷媒通路１４ａを流通する冷媒と熱交換して、さらに加熱される。このため、ヒータコア２４では、冷媒回路１０の高圧冷媒に加えて、発熱機器５１の廃熱を熱源として、送風空気を加熱することができる。

また、副回路では、熱媒体がバッテリ５０の冷却水通路５０ａを流通する際にバッテリ５０から吸熱した熱を、ラジエータ２５にて外気に放熱させることができる。

従って、暖房モード時あるいは除湿暖房モード時に、図１３に示すように熱媒体回路２０の回路構成を切り替えることで、車室内の暖房あるいは除湿暖房を行うことができる。また、図１３に示すように熱媒体回路２０の回路構成を切り替えることで、発熱機器５１の廃熱を送風空気を加熱するための熱源として利用できる。従って、圧縮機１１の冷媒吐出能力を低減させて省エネルギ効果を得ることができる。

さらに、図１３に示すように熱媒体回路２０の回路構成を切り替えることで、外気によってバッテリ５０を冷却する外気冷却モードを実行することができる。この際、バッテリ５０を冷却する必要がなければ、図１３に示す熱媒体回路２０において、第２水ポンプ２１ｂを停止させてもよい。

また、例えば、冷却モードおよび冷房冷却モードでは、少なくとも水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂから流出した熱媒体をバッテリ５０の冷却水通路５０ａおよび熱媒体が発熱機器５１の冷却水通路５１ａのいずれか一方に流入させることができれば、他の回路構成に切り替えてもよい。

その一例としては、冷却モード時あるいは冷房冷却モード時に、制御装置４０が、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂから流出した熱媒体をバッテリ５０の冷却水通路５０ａ側へ流出させるように、第３熱媒体三方弁２２ｃを作動させる。

また、制御装置４０は、第２水ポンプ２１ｂを作動させる。さらに、制御装置４０は、ヒータコア２４から流出した熱媒体を第２熱媒体三方弁２２ｂ側へ流出させるように、第１熱媒体三方弁２２ａを作動させる。さらに、制御装置４０は、第１熱媒体三方弁２２ａから流出した熱媒体をラジエータ２５の熱媒体入口側へ流出させるように、第２熱媒体三方弁２２ｂを作動させる。

これにより、熱媒体回路２０では、図１４の太線に示すように、第１水ポンプ２１ａの吐出口→水−冷媒熱交換器１４→第３熱媒体三方弁２２ｃ→バッテリ５０の冷却水通路５０ａ→第１水ポンプ２１ａの吸入口の順に熱媒体を循環させる主回路が構成される。

さらに、熱媒体回路２０では、第２水ポンプ２１ｂの吐出口→加熱装置２３→ヒータコア２４→第１熱媒体三方弁２２ａ→第２熱媒体三方弁２２ｂ→ラジエータ２５→第２水ポンプ２１ｂの吸入口の順に熱媒体を循環させるとともに、第２水ポンプ２１ｂの吐出口→発熱機器５１の冷却水通路５１ａ→第２熱媒体三方弁２２ｂ→ラジエータ２５→第２水ポンプ２１ｂの吸入口の順に熱媒体を循環させる副回路が構成される。

つまり、副回路では、第２水ポンプ２１ｂから圧送された熱媒体の流れに対して、加熱装置２３および発熱機器５１の冷却水通路５１ａが並列的に接続された回路が構成される。副回路では、熱媒体が発熱機器５１の冷却水通路５１ａを流通する際に発熱機器５１から吸熱した熱を、ラジエータ２５にて外気に放熱させることができる。

従って、冷却モード時あるいは冷房冷却モード時に、図１４に示すように熱媒体回路２０の回路構成を切り替えることで、外気によって発熱機器５１を冷却する外気冷却モードを実行することができる。この運転モードでは、バッテリ５０および発熱機器５１を異なる温度帯で冷却することができる。

別の一例としては、冷却モード時あるいは冷房冷却モード時に、制御装置４０が、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂから流出した熱媒体をバッテリ５０の冷却水通路５０ａ側へ流出させるように、第３熱媒体三方弁２２ｃを作動させる。

また、制御装置４０は、第２水ポンプ２１ｂを作動させる。さらに、制御装置４０は、ヒータコア２４の出口側と第１水ポンプ２１ａの吸入口側とを接続するように、第１熱媒体三方弁２２ａを作動させる。さらに、制御装置４０は、発熱機器５１の冷却水通路５１ａから流出した熱媒体をラジエータ２５の熱媒体入口側へ流出させるように、第２熱媒体三方弁２２ｂを作動させる。

これにより、熱媒体回路２０では、図１５の太線に示すように、第１水ポンプ２１ａの吐出口→水−冷媒熱交換器１４→第３熱媒体三方弁２２ｃ→バッテリ５０の冷却水通路５０ａ→第１水ポンプ２１ａの吸入口の順に熱媒体を循環させる主回路が構成される。

さらに、熱媒体回路２０では、第２水ポンプ２１ｂの吐出口→発熱機器５１の冷却水通路５１ａ→第２熱媒体三方弁２２ｂ→ラジエータ２５→第２水ポンプ２１ｂの吸入口の順に熱媒体を循環させる副回路が構成される。副回路では、熱媒体が発熱機器５１の冷却水通路５１ａを流通する際に発熱機器５１から吸熱した熱を、ラジエータ２５にて外気に放熱させることができる。

従って、冷却モード時あるいは冷房冷却モード時に、図１５に示すように熱媒体回路２０の回路構成を切り替えることで、外気によって発熱機器５１を冷却する外気冷却モードを実行することができる。さらに、この運転モードでは、バッテリ５０および発熱機器５１を異なる温度帯で冷却することができる。

また、冷却モードあるいは冷房冷却モードでは、図１１で説明した熱媒体回路２０の回路構成を変更してもよい。具体的には、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂから流出した熱媒体を、バッテリ５０の冷却水通路５０ａおよび発熱機器５１の冷却水通路５１ａのいずれか一方側へ流出させるように、第３熱媒体三方弁２２ｃの作動を制御してもよい。これにより、水−冷媒熱交換器１４にて冷却された熱媒体を冷熱源として、バッテリ５０および発熱機器５１のいずれか一方を冷却するようにしてもよい。

（第２実施形態）
本実施形態では、熱媒体回路２０ａを採用した例を説明する。熱媒体回路２０ａは、第１実施形態で説明した熱媒体回路２０に対して、図１６に示すように、バッテリ５０の冷却水通路５０ａが接続されていない。従って、本実施形態の冷凍サイクル装置１における冷却対象物は、発熱機器５１である。

さらに、熱媒体回路２０ａでは、バッテリ５０の冷却水通路５０ａの廃止に伴って、第１実施形態で説明した、第３熱媒体三方弁２２ｃ、熱媒体通路２６ａおよび熱媒体開閉弁２６、第３熱媒体逆止弁２７ｃ、第４熱媒体逆止弁２７ｄ、第５熱媒体逆止弁２７ｅ等も廃止されている。その他の冷凍サイクル装置１の構成は、第１実施形態と同様である。

次に、本実施形態の冷凍サイクル装置１の作動について説明する。本実施形態の冷凍サイクル装置１においても第１実施形態と同様に各種運転モードを切り替える。さらに、冷媒回路１０の作動は、基本的に第１実施形態と同様である。そこで、以下の説明では、主に熱媒体回路２０ａの作動について説明する。

（ａ）冷房モード
冷房モードでは、制御装置４０は、第１実施形態と同様に、冷媒回路１０の各種制御対象機器の作動を制御する。従って、冷房モードでは、第１実施形態と同様に、車室内の冷房を行うことができる。また、冷房モードでは、水−冷媒熱交換器１４の冷媒通路１４ａへ冷媒を流入させない。このため、熱媒体が、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂにて冷却あるいは加熱されることはない。

（ｂ）暖房モード
暖房モードでは、制御装置４０が、第１実施形態と同様に、冷媒回路１０の各種制御対象機器の作動を制御する。また、制御装置４０は、暖房モード用の基準圧送能力を発揮するように第１水ポンプ２１ａを作動させる。さらに、制御装置４０は、ヒータコア２４から流出した熱媒体を第１水ポンプ２１ａの吸入口側へ流出させるように、第１熱媒体三方弁２２ａを作動させる。

このため、暖房モードの熱媒体回路２０ａでは、図１７の太線で示すように、第１水ポンプ２１ａの吐出口→水−冷媒熱交換器１４→加熱装置２３→ヒータコア２４→第１熱媒体三方弁２２ａ→第１水ポンプ２１ａの吸入口の順に熱媒体を循環させる回路が構成される。

従って、暖房モードでは、実質的に第１実施形態と同様に作動して、車室内の暖房を行うことができる。

（ｃ）除湿暖房モード
除湿暖房モードでは、制御装置４０が、第１実施形態と同様に、冷媒回路１０の各種制御対象機器の作動を制御する。また、制御装置４０は、暖房モードと同様に、第１水ポンプ２１ａおよび第１熱媒体三方弁２２ａを作動させる。このため、除湿暖房モードの熱媒体回路２０ａでは、暖房モードと同様に熱媒体を循環させる回路が構成される。

従って、除湿暖房モードでは、実質的に第１実施形態と同様に作動して、車室内の除湿暖房を行うことができる。

（ｄ）単独冷却モード
単独冷却モードでは、制御装置４０が、第１実施形態と同様に、冷媒回路１０の各種制御対象機器の作動を制御する。

また、制御装置４０は、単独冷却モード用の基準圧送能力を発揮するように第１水ポンプ２１ａを作動させる。さらに、制御装置４０は、ヒータコア２４から流出した熱媒体を発熱機器５１の冷却水通路５１ａの一方の出入口側へ流出させるように、第１熱媒体三方弁２２ａを作動させる。制御装置４０は、第１熱媒体三方弁２２ａから流出した熱媒体が、第２熱媒体三方弁２２ｂ側へ流出しないように、第２熱媒体三方弁２２ｂを作動させる。

このため、暖房モードの熱媒体回路２０ａでは、図１８の太線で示すように、第１水ポンプ２１ａの吐出口→水−冷媒熱交換器１４→加熱装置２３→ヒータコア２４→第１熱媒体三方弁２２ａ→発熱機器５１の冷却水通路５１ａ→第１水ポンプ２１ａの吸入口の順に熱媒体を循環させる回路が構成される。

従って、単独冷却モードでは、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂにて冷却された熱媒体を、発熱機器５１の冷却水通路５１ａへ流入させることができる。これにより、本実施形態の単独冷却モードでは、車室内の空調を行うことなく、発熱機器５１を冷却することができる。

（ｅ）冷房冷却モード
冷房冷却モードでは、制御装置４０が、第１実施形態と同様に、冷媒回路１０の各種制御対象機器の作動を制御する。また、制御装置４０は、単独冷却モードと同様に、第１水ポンプ２１ａ、第１熱媒体三方弁２２ａおよび第２熱媒体三方弁２２ｂを作動させる。このため、冷房冷却モードの熱媒体回路２０ａでは、単独冷却モードと同様に熱媒体を循環させる回路が構成される。

従って、冷房冷却モードでは、冷房モードと同様に車室内の冷房を行うと同時に、単独冷却モードと同様に発熱機器５１を冷却することができる。

以上の如く、本実施形態の冷凍サイクル装置１によれば、冷媒回路１０の回路構成および熱媒体回路２０ａの回路構成を切り替えることによって、車室内の空調および車載機器の温度調整を行うことができる。

さらに、本実施形態の冷媒回路１０は、第１実施形態と同様に作動するので、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態の冷凍サイクル装置１によれば、簡素な構成で、作動効率の低下を招くことなく冷媒回路１０の回路構成を容易に切り替えることができる。

なお、本実施形態においても、各運転モードにおける熱媒体回路２０ａの回路構成の切り替えは、上述した例に限定されない。

例えば、暖房モードおよび除湿暖房モードでは、少なくとも水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂから流出した熱媒体をヒータコア２４へ流入させることができれば、他の回路構成に切り替えてもよい。

具体的には、暖房モード時あるいは除湿暖房モード時に、制御装置４０が、さらに、第２水ポンプ２１ｂを作動させる。さらに、制御装置４０は、発熱機器５１の冷却水通路５１ａから流出した冷媒をラジエータ２５の熱媒体入口側へ流出させるように、第２熱媒体三方弁２２ｂを作動させる。

これにより、熱媒体回路２０ａでは、図１９の太線に示すように、第１水ポンプ２１ａの吐出口→水−冷媒熱交換器１４→加熱装置２３→ヒータコア２４→第１熱媒体三方弁２２ａ→第１水ポンプ２１ａの吸入口の順に熱媒体を循環させる主回路が構成される。

さらに、熱媒体回路２０ａでは、第２水ポンプ２１ｂの吐出口→発熱機器５１の冷却水通路５１ａ→第２熱媒体三方弁２２ｂ→ラジエータ２５→第２水ポンプ２１ｂの吸入口の順に熱媒体を循環させる副回路が構成される。副回路では、熱媒体が発熱機器５１の冷却水通路５１ａを流通する際に発熱機器５１から吸熱した熱を、ラジエータ２５にて外気に放熱させることができる。

従って、暖房モード時あるいは除湿暖房モード時に、図１９に示すように熱媒体回路２０ａの回路構成を切り替えることで、車室内の暖房あるいは除湿暖房を行うことができるとともに、外気によって発熱機器５１を冷却する外気冷却モードを実行することができる。

また、上述の説明では、熱媒体回路２０ａの第２熱媒体三方弁２２ｂと第２水ポンプ２１ｂの吸入口とを接続する熱媒体通路、および第１熱媒体逆止弁２７ａが配置された熱媒体通路に熱媒体を流していない。従って、これらの熱媒体通路を廃止してもよい。

その一方で、これらの熱媒体通路を廃止しない場合には、第１実施形態で説明した熱媒体回路２０から、バッテリ５０の冷却水通路５０ａ等を廃止することで、熱媒体回路２０ａを容易に形成することができる。つまり、第１実施形態で説明した熱媒体回路２０との構成機器の共通化を行って、熱媒体回路２０ａの生産性を向上させることができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、冷媒回路１０の構成を変更した例を説明する。本実施形態の冷媒回路１０では、図２０の全体構成図に示すように、第１逆止弁１８ａおよび第２逆止弁１８ｂを廃止している。そして、第３三方継手１６ｃに代えて、弁付き三方継手１６１を採用している。

弁付き三方継手１６１の詳細構成については、図２１の模式的な断面図を用いて説明する。弁付き三方継手１６１は、両端部が円錐状に絞られた円筒状のボデー部１６１ａを有している。ボデー部１６１ａの内部空間には、弁体が収容されている。本実施形態では、弁体として、球状に形成されたボール弁１６１ｂが採用されている。

ボール弁１６１ｂの外径は、ボデー１６１ａの内周径よりも小さい。このため、ボール弁１６１ｂは、内部空間１６１ｃの軸方向に変位可能に収容されている。

内部空間１６１ｃの軸方向一端側には、第１合流分岐部側（すなわち、第５冷媒通路１０５）に接続される第１流入出口１６１ｄが形成されている。第１流入出口１６１ｄの最大径は、ボール弁１６１ｂの外径よりも小さい。このため、ボール弁１６１ｂが一端側へ変位して、ボデー部１６１ａの円錐状内壁面に当接すると、第１流入出口１６１ｄはボール弁１６１ｂによって閉塞される。

また、ボデー部１６１ａの軸方向他端側には、第２合流分岐部側（すなわち、第６冷媒通路１０６）に接続される第２流入出口１６１ｅが形成されている。第２流入出口１６１ｅの最大径は、ボール弁１６１ｂの外径よりも小さい。このため、ボール弁１６１ｂが他端側へ変位して、ボデー部１６１ａの円錐状内壁面に当接すると、第２流入出口１６１ｅはボール弁１６１ｂによって閉塞される。

ボデー部１６１ａの筒状壁面の中央部には、第２膨張弁１７ｂ側（すなわち、第３冷媒通路１０３）に接続される第３流入出口１６１ｆが形成されている。

このため、弁付き三方継手１６１では、冷房モードおよび冷却冷房モードのように、第１流入出口１６１ｄ側の冷媒圧力が第２流入出口１６１ｅ側の冷媒圧力よりも高くなると、図２１の実線で示すように、ボール弁１６１ｂが第２流入出口１６１ｅ側へ変位する。そして、ボール弁１６１ｂが第２流入出口１６１ｅを閉塞する。

これにより、第５冷媒通路１０５を開くことができるとともに、第６冷媒通路１０６を閉塞することができる。そして、第１流入出口１６１ｄ側から内部空間へ流入させた高圧冷媒を、第３流入出口１６１ｆから流出させることができる。

また、弁付き三方継手１６１では、暖房モードおよび除湿暖房モードのように、第２流入出口１６１ｅ側の冷媒圧力が第１流入出口１６１ｄ側の冷媒圧力よりも高くなると、図２１の破線で示すように、ボール弁１６１ｂが第１流入出口１６１ｄ側へ変位する。そして、ボール弁１６１ｂが第１流入出口１６１ｄを閉塞する。

これにより、第６冷媒通路１０６を開くとともに、第５冷媒通路１０５を閉塞することができる。そして、第２流入出口１６１ｅ側から内部空間へ流入させた高圧冷媒を、第３流入出口１６１ｆから流出させることができる。

つまり、本実施形態の弁付き三方継手１６１は、第３合流分岐部であるボデー部１６１ａと冷媒回路切替部であるボール弁１６１ｂとを一体化させたものである。

ボール弁１６１ｂは、ボデー部１６１ａに形成された第１流入出口１６１ｄおよび第２流入出口１６１ｅのうち、いずれか一方を開くと同時に他方を閉塞可能に配置されている。換言すると、ボール弁１６１ｂは、第１流入出口１６１ｄおよび第２流入出口１６１ｅのうち、いずれか一方を選択的に閉塞可能に配置されている。

なお、本実施形態では、弁体として球状に形成されたボール弁１６１ｂを採用した例を説明したが、第１流入出口１６１ｄおよび第２流入出口１６１ｅのうち、いずれか一方を選択的に閉塞可能であれば、弁体の形状は限定されない。例えば、円柱形状の弁体、２つの円錐形状を組み合わせた形状の弁体、あるいは、長球状（いわゆる、ラグビーボール状）の弁体を採用してもよい。

その他の冷凍サイクル装置１の構成および作動は、第１実施形態と同様である。すなわち、本実施形態の冷凍サイクル装置１によれば、簡素な構成で、作動効率の低下を招くことなく冷媒回路１０の回路構成を容易に切り替えることができる。

また、本実施形態では、第３合流分岐部および冷媒回路切替部として、弁付き三方継手１６１を採用している。これによれば、第１膨張弁１７ａが絞り状態となっている際には、高圧側の冷媒を弁付き三方継手１６１へ流入させることができ、低圧側の冷媒が弁付き三方継手１６１へ流入させない回路構成を容易に実現することができる。

さらに、弁体として、高圧側の冷媒の圧力と低圧側の冷媒の圧力差によって変位するボール弁１６１ｂを採用しているので、電気的な制御を必要とすることなく、冷媒回路１０の回路構成を容易に切り替えることができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

（１）上述の実施形態では、本発明に係る冷凍サイクル装置１を、車載機器冷却機能付きの車両用空調装置に適用した例を説明したが、冷凍サイクル装置１の適用はこれに限定されない。車両用に限定されることなく、定置型の空調装置等に適用してもよい。例えば、サーバ（コンピュータ）の温度を適切に調整しつつ、サーバが収容される室内の空調を行うサーバ冷却機能付きの空調装置等に適用してもよい。

（２）冷媒回路１０の各構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。

例えば、上述の実施形態では、モジュレータ１３４を有する室外熱交換器１３を採用した例を説明したが、室外熱交換器１３からモジュレータ１３４を廃止してもよい。同様に、上述の実施形態では、貯液タンク１４２を有する水−冷媒熱交換器１４を採用した例を説明したが、水−冷媒熱交換器１４から貯液タンク１４２を廃止してもよい。

モジュレータ１３４および貯液タンク１４２のいずれか一方を廃止する場合は、冷媒回路１０を循環する循環冷媒流量が多くなる運転モード時に低圧冷媒を蒸発させる熱交換器となる側の貯液部を廃止することが望ましい。例えば、冷房モード時に循環冷媒流量が多くなる冷凍サイクル装置では、貯液タンク１４２を廃止すればよい。暖房モード時に循環冷媒流量が多くなる冷凍サイクル装置では、モジュレータ１３４を廃止すればよい。

また、上述の実施形態では、蒸発圧力調整弁１９を採用した例を説明したが、蒸発圧力調整弁１９は必須の構成ではない。例えば、冷房冷却モード時に、水−冷媒熱交換器１４における冷媒蒸発温度が０℃以下にならない冷凍サイクル装置では、蒸発圧力調整弁１９を廃止してもよい。

また、上述の実施形態では、冷媒回路切替部として四方弁１２を採用した例を説明したが、四方弁１２と同様に冷媒回路１０の回路構成を切り替えることができれば、冷媒回路切替部はこれに限定されない。

例えば、図２２に示すように、第１冷媒三方弁１２ａおよび第２冷媒三方弁１２ｂの２つの冷媒三方弁を組み合わせて冷媒回路切替部を形成してもよい。各冷媒三方弁としては、熱媒体回路２０で採用した第１熱媒体三方弁２２ａ等と同様の構成の冷媒用の三方式の流量調整弁を採用することができる。

例えば、図２３に示すように、第１冷媒開閉弁１２１〜第４冷媒開閉弁１２４の４つの冷媒開閉弁を組み合わせて冷媒回路切替部を形成してもよい。各冷媒開閉弁としては、熱媒体回路２０で採用した熱媒体開閉弁２６と同様の構成の冷媒用の開閉弁を採用することができる。

また、上述の実施形態では、第１〜第３合流分岐部１６ａ〜１６ｃとして、三方継手を採用した例を説明したが、第１〜第３合流分岐部１６ａ〜１６ｃとして、第１熱媒体三方弁２２ａ等と同様の構成の冷媒用の三方式の流量調整弁を採用することができる。

また、上述の実施形態では、各運転モードにおいて、圧縮機１１へ吸入される吸入冷媒の過熱度ＳＨが予め定めた基準過熱度ＫＳＨに近づくように、第１膨張弁１７ａあるいは第２膨張弁１７ｂの作動を制御した例を説明したが、これに限定されない。冷媒回路１０を循環する循環冷媒流量をより精度良く調整するために、以下のように変更してもよい。

例えば、室内蒸発器１５の出口側冷媒の温度を検出する蒸発器出口側温度検出部および圧力を検出する蒸発器出口側圧力検出部を追加する。そして、冷房モード時に、これらの検出部の検出値に基づいて算定した室内蒸発器１５の出口側冷媒の過熱度が基準過熱度ＫＳＨに近づくように、第２膨張弁１７ｂの作動を制御してもよい。

例えば、水−冷媒熱交換器１４の他方の冷媒出入口１４３ａから流出した冷媒の温度を検出する熱交換器出口側温度検出部および圧力を検出する熱交換器出口側圧力検出部を追加する。そして、単独冷却モード時に、これらの検出部の検出値に基づいて算定した冷媒出入口１４３ａから流出した冷媒の過熱度が基準過熱度ＫＳＨに近づくように、第１膨張弁１７ｂの作動を制御してもよい。

例えば、室外熱交換器１３の他方の冷媒出入口１３７ａから流出した冷媒の温度を検出する室外器出口側温度検出部および圧力を検出する室外器出口側圧力検出部を追加する。そして、暖房モード時に、これらの検出部の検出値に基づいて算定した冷媒出入口１３７ａから流出した冷媒の過熱度が基準過熱度ＫＳＨに近づくように、第１膨張弁１７ｂの作動を制御してもよい。

また、上述の実施形態では、冷媒としてＲ１２３４ｙｆを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ、等を採用してもよい。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。

（３）熱媒体回路２０、２０ａは、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。

少なくとも暖房モード時あるいは除湿暖房モード時に、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂとヒータコア２４との間で熱媒体を循環させる回路構成に切り替え可能な熱媒体回路であればよい。さらに、少なくとも単独冷却モード時あるいは冷房冷却モード時に、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂと車載機器５０、５１の冷却水通路５０ａ、５１ａとの間で熱媒体を循環させる回路構成に切り替え可能な熱媒体回路であればよい。

また、熱媒体回路２０、２０ａにおけるバッテリ５０および発熱機器５１の配置は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。例えば、熱媒体回路２０では、バッテリ５０と発熱機器５１の配置を逆にしてもよい。さらに、第２実施形態では、発熱機器５１に代えてバッテリ５０を配置してもよい。

また、発熱機器５１は単数に限られない。発熱機器５１は複数であってもよい。この際、各発熱機器５１の冷却水通路５１ａは、互いに直接的に直列に接続されていてもよいし、並列に接続されていてもよい。もちろん、一部の発熱機器５１の冷却水通路５１ａが、バッテリ５０の冷却水通路５０ａに直接的に直列に接続されていてもよいし、並列に接続されていてもよい。

また、上述の実施形態では、冷媒回路１０にて冷凍サイクルが構成される際に、熱媒体回路２０に配置された各構成機器を作動させる例を説明したが、熱媒体回路２０に配置された各構成機器の作動はこれに限定されない。

例えば、第１実施形態で説明した熱媒体回路２０では、発熱機器５１を暖機するための暖機モードを実行することができる。

熱媒体回路２０の暖機モードでは、制御装置４０が、冷媒回路１０の圧縮機１１を停止させる。また、制御装置４０は、予め定めた暖機モード用の基準圧送能力を発揮するように第１水ポンプ２１ａを作動させる。さらに、制御装置４０は、水−冷媒熱交換器１４の熱媒体通路１４ｂから流出した熱媒体を加熱装置２３側の双方へ流出させるように、第３熱媒体三方弁２２ｃを作動させる。さらに、制御装置４０は、第１熱媒体三方弁２２ａから流出した熱媒体が、第２熱媒体三方弁２２ｂ側へ流出しないように、第２熱媒体三方弁２２ｂを作動させる。また、制御装置４０は、加熱装置２３に通電する。

このため、暖機モードの熱媒体回路２０では、図２４の太線で示すように、第１水ポンプ２１ａの吐出口→水−冷媒熱交換器１４→第３熱媒体三方弁２２ｃ→加熱装置２３→ヒータコア２４→第１熱媒体三方弁２２ａ→発熱機器５１の冷却水通路５１ａ→第１水ポンプ２１ａの吸入口の順に熱媒体を循環させる回路が構成される。

これにより、暖機モードの熱媒体回路２０では、加熱装置２３にて加熱された熱媒体を発熱機器５１の冷却水通路５１ａへ流入させて、発熱機器５１を暖機することができる。

さらに、発熱機器５１の暖機が完了し、熱媒体の温度が車室内の暖房を行うために充分な温度に上昇している場合等には、暖気モードと同様の回路構成で、廃熱暖房モードの運転を行ってもよい。廃熱暖房モードでは、制御装置４０が、加熱装置２３への電力供給を停止する。その他の作動は、暖機モードと同様である。

これにより、廃熱暖房モードの熱媒体回路２０では、発熱機器５１の冷却水通路５１ａを流通する際に加熱された熱媒体の有する熱を、ヒータコア２４にて送風空気へ放熱させて、車室内の暖房を行うことができる。すなわち、圧縮機１１を停止させてヒータコア２４にて送風空気を加熱する廃熱暖房モードの運転を実行することができる。

廃熱暖房モードは、圧縮機１１を停止させることができるので、冷凍サイクル装置１全体として高い省エネルギ効果を得ることができる。

同様に、第２実施形態で説明した熱媒体回路２０ａにおいても、発熱機器５１を暖機するための暖機モード、および圧縮機１１を停止させて車室内の暖房を実現する廃熱暖房モードを行うことができる。

熱媒体回路２０ａの暖機モードでは、制御装置４０が、冷媒回路１０の圧縮機１１を停止させる。また、制御装置４０は、単独冷却モードあるいは冷房冷却モードと同様に、熱媒体回路２０ａの回路構成を切り替える。また、制御装置４０は、加熱装置２３に通電する。これにより、暖機モードの熱媒体回路２０ａでは、加熱装置２３にて加熱された熱媒体を発熱機器５１の冷却水通路５１ａへ流入させて、発熱機器５１を暖機することができる。

さらに、発熱機器５１の暖機が完了し、熱媒体の温度が車室内の暖房を行うために充分な温度に上昇している場合等には、制御装置４０が、加熱装置２３への電力供給を停止する。その他の作動は、暖機モードと同様である。これにより、廃熱暖房モードの熱媒体回路２０ａでは、発熱機器５１の冷却水通路５１ａを流通する際に加熱された熱媒体の有する熱を、ヒータコア２４にて送風空気へ放熱させて、車室内の暖房を行うことができる。

また、上述の実施形態では、熱媒体としてエチレングリコール水溶液を採用した例を説明したが、熱媒体はこれに限定されない。例えば、ジメチルポリシロキサン、あるいはナノ流体等を含む溶液、不凍液、アルコール等を含む水系の液媒体、オイル等を含む液媒体等を採用することができる。

１０ 冷媒回路
１３ 室外熱交換器
１４ 水−冷媒熱交換器
１５ 室内蒸発器
１６ａ〜１６ｃ 第１三方継手（第１合流分岐部）〜第３三方継手（第３合流分岐部）
１６１ 弁付き三方継手
１７ａ、１７ｂ 第１膨張弁、第２膨張弁
１８ａ、１８ｂ 第１逆止弁（第１開閉部）、第２逆止弁（第２開閉部）
１０１〜１０６ 第１冷媒通路〜第６冷媒通路
２０、２０ａ 熱媒体回路
２４ ヒータコア
５０、５１ バッテリ（冷却対象物）、発熱機器（冷却対象物）

Claims (10)

1. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１３）と、
   前記冷媒と熱媒体とを熱交換させる熱媒体−冷媒熱交換器（１４）と、
   前記冷媒と空調対象空間へ送風される送風空気とを熱交換させる室内蒸発器（１５）と、
   前記冷媒を減圧させる第１膨張弁（１７ａ）と、
   前記室内蒸発器へ流入する前記冷媒を減圧させる第２膨張弁（１７ｂ）と、
   前記熱媒体−冷媒熱交換器から流出した前記熱媒体を熱源として前記送風空気を加熱する加熱部（２４）と、
   前記冷媒を循環させる冷媒回路（１０）の回路構成を切り替える冷媒回路切替部（１２、１８ａ、１８ｂ、１２ａ、１２ｂ、１２１〜１２４）と、を備え、
   前記室外熱交換器の一方の冷媒出入口（１３７ｂ）は、前記冷媒の流れを合流あるいは分岐させる第１合流分岐部（１６ａ）に接続され、
   前記熱媒体−冷媒熱交換器の一方の冷媒出入口（１４３ｂ）は、前記冷媒の流れを合流あるいは分岐させる第２合流分岐部（１６ｂ）に接続され、
   前記室内蒸発器の冷媒入口は、前記冷媒の流れを合流あるいは分岐させる第３合流分岐部（１６ｃ）に接続され、
   前記第１合流分岐部、前記第２合流分岐部、および前記第３合流分岐部は、互いに接続されており、
   前記第１膨張弁は、前記第１合流分岐部と前記第２合流分岐部とを接続する冷媒通路（１０４）に配置されており、
   前記第２膨張弁は、前記第３合流分岐部と前記室内蒸発器の冷媒入口とを接続する冷媒通路（１０３）に配置されており、
   前記冷媒回路切替部は、
   前記送風空気を冷却する冷房モードでは、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記室外熱交換器へ流入させ、前記室外熱交換器から流出した前記冷媒を前記第２膨張弁にて減圧させ、前記第２膨張弁にて減圧された前記冷媒を前記室内蒸発器へ流入させる回路構成に切り替え、
   前記送風空気を加熱する暖房モードでは、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記熱媒体−冷媒熱交換器へ流入させ、前記熱媒体−冷媒熱交換器から流出した前記冷媒を前記第１膨張弁にて減圧させ、前記第１膨張弁にて減圧された前記冷媒を前記室外熱交換器へ流入させる回路構成に切り替える冷凍サイクル装置。
2. 前記熱媒体−冷媒熱交換器から流出した前記熱媒体を冷熱源として冷却対象物（５０、５１）を冷却する冷却部（５０ａ、５１ａ）を備え、
   前記冷媒回路切替部は、前記冷却対象物を冷却する冷却モード時には、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記室外熱交換器へ流入させ、前記室外熱交換器から流出した前記冷媒を前記第１膨張弁にて減圧し、前記第１膨張弁にて減圧された前記冷媒を前記熱媒体−冷媒熱交換器へ流入させる回路構成に切り替える請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記冷媒回路切替部は、前記送風空気を除湿して再加熱する除湿暖房モード時には、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記熱媒体−冷媒熱交換器へ流入させ、前記熱媒体−冷媒熱交換器から流出した前記冷媒の少なくとも一部を前記第２膨張弁にて減圧し、前記第２膨張弁にて減圧された前記冷媒を前記室内蒸発器へ流入させる回路構成に切り替える請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記冷媒回路切替部は、前記第１合流分岐部と前記第３合流分岐部とを接続する冷媒通路（１０５）を開閉する第１開閉部（１８ａ）、および前記第２合流分岐部と前記第３合流分岐部とを接続する冷媒通路（１０６）を開閉する第２開閉部（１８ｂ）を含んでいる請求項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１開閉部は、前記第１合流分岐部側から前記第３合流分岐部側へ前記冷媒を流すことを許容する第１逆止弁（１８ａ）であり、
   前記第２開閉部は、前記第２合流分岐部側から前記第３合流分岐部側へ前記冷媒を流すことを許容する第２逆止弁（１８ｂ）である請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記冷媒回路切替部は、前記第３合流分岐部（１６１ａ）内に変位可能に配置された弁体（１６１ｂ）を含んでおり、
   前記弁体は、前記第３合流分岐部に形成されて前記第１合流分岐部側に接続される第１流入出口（１６１ｃ）、および前記第３合流分岐部に形成されて前記第２合流分岐部側に接続される第２流入出口（１６１ｄ）のうち、いずれか一方を選択的に閉塞可能に配置されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記熱媒体−冷媒熱交換器は、少なくとも前記暖房モード時に、前記熱媒体と熱交換して凝縮した前記冷媒を蓄える熱媒体側貯液部（１４２）を有している請求項１ないし６のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
8. 前記熱媒体−冷媒熱交換器は、少なくとも前記暖房モード時には、前記冷媒の流れと前記熱媒体の流れが対向流となり、少なくとも前記冷却モード時には、前記冷媒の流れと前記熱媒体の流れが並行流となる請求項１ないし７のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
9. 前記室外熱交換器は、少なくとも前記冷房モード時に、前記外気と熱交換して凝縮した前記冷媒を蓄える外気側貯液部（１３４）を有している請求項１ないし８のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
10. 前記第２合流分岐部と前記熱媒体−冷媒熱交換器の一方の冷媒出入口とを接続する冷媒通路（１０２）の通路断面積、前記第２合流分岐部と前記第３合流分岐部とを接続する冷媒通路（１０６）の通路断面積、および前記第３合流分岐部と前記第２膨張弁とを接続する冷媒通路（１０３）の通路断面積は、いずれも前記圧縮機の吐出口に接続される冷媒通路（１０７）の通路断面積よりも小さく設定されている請求項１ないし９のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。

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