JP2022190675A - ヒートポンプモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートポンプサイクルの小型化と生産性の向上との両立を可能とするヒートポンプモジュールを提供する。
【解決手段】ヒートポンプモジュール７０は、流路ボックス７１と、第２制御部６２と、を備える。流路ボックス７１は、ヒートポンプサイクル１０を構成する構成機器のうち、電気によって作動する複数の電気式機器として、暖房用膨張弁１３ａ、冷房用膨張弁１３ｂ、冷却用膨張弁１３ｃ、開閉弁１７が取り付けられる。ヒートポンプサイクル１０の制御装置６０を形成する第２制御部６２は、流路ボックス７１に取り付けられた複数の電気式機器の作動を制御するために、複数の電気式機器に電気的に接続される共通の電気基板部である。
【選択図】図６

Description

本発明は、ヒートポンプサイクルを構成する複数の構成機器を一体化させたヒートポンプモジュールに関する。

従来、ヒートポンプサイクルを構成する複数の構成機器を一体化させたヒートポンプモジュールが知られている。ヒートポンプモジュールは、冷媒回路を切替可能に構成されたヒートポンプサイクルのように、構成機器の数量が多くなるヒートポンプサイクルの小型化を図るために適用して有効である。

例えば、特許文献１に、複数の冷媒流路が形成された取付部材である接続モジュールに、電気式膨張弁、電磁弁、熱交換器等の構成機器を取り付けることによって形成されたヒートポンプモジュールが開示されている。さらに、特許文献１には、接続モジュールに温度センサや圧力センサ等を取り付けてもよいことが記載されている。

特開２０２１－４７０００号公報

ところで、特許文献１のヒートポンプモジュールでは、ヒートポンプサイクルの構成機器のうち、電気式膨張弁や電磁弁のように電気によって作動する複数の電気式機器が一体化されている。これらの電気式機器を適切に作動させるためには、電力を供給するための電力線や制御信号等を送受信するための信号線といった電線を、それぞれの電気式機器に適切に接続しなければならない。

ところが、特許文献１のヒートポンプモジュールでは、ヒートポンプサイクル全体としての小型化効果を得るために、ヒートポンプモジュール自体も小型化させている。このため、特許文献１のヒートポンプモジュールでは、狭い領域に複数の電気式機器が近接配置されており、それぞれの電気式機器と対応する電線とを接続する際の作業性が悪化しやすい。その結果、ヒートポンプサイクルの生産性を悪化させてしまう可能性がある。

本発明は、上記点に鑑み、ヒートポンプサイクルの小型化と生産性の向上との両立を可能とするヒートポンプモジュール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に記載のヒートポンプモジュールは、ヒートポンプサイクル（１０、１０ａ）を構成する複数の構成機器を一体化させたヒートポンプモジュールであって、取付部材（７１）と、電気基板部（６２、６２４ａ～６２４ｄ）と、を備える。

取付部材は、複数の構成機器のうち、電気によって作動する複数の電気式機器（１３ａ～１３ｃ、１７、６５ａ、６５ｃ）が取り付けられる。電気基板部は、取付部材に取り付けられた電気式機器の作動を制御するために、電気式機器に電気的に接続される。

これによれば、複数の電気式機器（１３ａ…６５ｃ）を、取付部材（７１）に取り付けて一体化させることによって、ヒートポンプサイクルの小型化を図ることができる。

さらに、取付部材（７１）に取り付けられた電気式機器（１３ａ…６５ｃ）が、電気基板部（６２）に電気的に接続される。従って、ヒートポンプサイクルを製造する際に、複数の電気式機器（１３ａ～１３ｃ他）のそれぞれに対して適切な電線を選別して接続する作業負担を軽減することができる。従って、ヒートポンプサイクルの小型化と生産性の向上とを両立させることができる。

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

第１実施形態の車両用空調装置のヒートポンプサイクルの模式的な構成図である。 第１実施形態の車両用空調装置の室内空調ユニットの模式的な構成図である。 第１実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。 第１実施形態のヒートポンプモジュールのカバー部材および電気基板部を取り除いた状態の外観斜視図である。 図４のＶ矢視図である。 第１実施形態のヒートポンプモジュールのカバー部材を取り除いた状態の外観斜視図である。 第１実施形態のヒートポンプモジュールの外観斜視図である。 第１実施形態のヒートポンプモジュールの高圧側冷媒通路の配置を示す模試的な断面図である。 第１実施形態のヒートポンプモジュールの低圧側冷媒通路の配置を示す模試的な断面図である。 第２実施形態の車両用空調装置のヒートポンプサイクルの模式的な構成図である。 第２実施形態のヒートポンプモジュールのカバー部材を取り除いた状態の上面図である。 第２実施形態のヒートポンプモジュールの外観斜視図である。 第３実施形態のヒートポンプモジュールの流路ボックスを説明するための模式的な断面図である。 第４実施形態のヒートポンプモジュールのカバー部材を取り除いた状態の外観斜視図である。 第５実施形態のヒートポンプモジュールの外観斜視図である。 第６実施形態のヒートポンプモジュールを側面方向から見た一部断面図である。 第７実施形態のヒートポンプモジュールを側面方向から見た一部断面図である。 第８実施形態のヒートポンプモジュールのカバー部材および電気基板部を取り除いた状態の外観斜視図である。 第８実施形態のヒートポンプモジュールのカバー部材を取り除いた状態の外観斜視図である。 第８実施形態のヒートポンプモジュールの外観斜視図である。 第９実施形態のヒートポンプモジュールを側面方向から見た一部断面図である。 第１０実施形態のヒートポンプモジュールの外観斜視図である。 第１０実施形態のヒートポンプモジュールの変形例を上方から見た一部断面図である。 第１０実施形態のヒートポンプモジュールの変形例の外観斜視図である。 第１１実施形態の車両用空調装置のヒートポンプサイクルの模式的な構成図である。 第１２実施形態の車両用空調装置のヒートポンプサイクルの模式的な構成図である。 第１３実施形態のヒートポンプモジュールのカバー部材を取り除いた状態の外観斜視図である。 他の実施形態のヒートポンプモジュールの低圧側冷媒通路の配置を示す模試的な断面図である。

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９を用いて、本発明に係るヒートポンプモジュール７０の第１実施形態を説明する。本実施形態のヒートポンプモジュール７０は、電気自動車に搭載された車両用空調装置１に適用されている。電気自動車は、走行用の駆動力を電動モータから得る車両である。車両用空調装置１は、空調対象空間である車室内の空調、および車載機器の冷却を行う。従って、車両用空調装置１は、車載機器冷却機能付きの空調装置、あるいは、空調機能付きの車載機器冷却装置と呼ぶことができる。

より具体的には、車両用空調装置１は、車載機器として、バッテリ８０の冷却を行う。バッテリ８０は、電気によって作動する複数の車載機器へ供給される電力を蓄える二次電池である。バッテリ８０は、積層配置された複数の電池セルを、電気的に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。本実施形態の電池セルは、リチウムイオン電池である。

バッテリ８０は、作動時（すなわち、充放電時）に発熱する。バッテリ８０は、低温になると出力が低下しやすく、高温になると劣化が進行しやすいという特性を有している。このため、バッテリ８０の温度は、適切な温度範囲内（本実施形態では、１５℃以上、かつ、５５℃以下）に維持されている必要がある。そこで、本実施形態の車両用空調装置１では、バッテリ８０の温度が上昇した際に、バッテリ８０の冷却を行う。

車両用空調装置１は、ヒートポンプサイクル１０、室内空調ユニット３０、高温側熱媒体回路４０、低温側熱媒体回路５０、制御装置６０等を備えている。ヒートポンプモジュール７０は、ヒートポンプサイクル１０を構成する複数の構成機器、および制御装置６０の一部を一体化させた構成部品である。

まず、図１を用いて、ヒートポンプサイクル１０について説明する。ヒートポンプサイクル１０は、車室内へ送風される送風空気、高温側熱媒体回路４０を循環する高温側熱媒体、および低温側熱媒体回路５０を循環する低温側熱媒体の温度を調整する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置である。さらに、ヒートポンプサイクル１０は、車室内の空調およびバッテリ８０の冷却のために、後述する各種運転モードに応じて、冷媒回路を切替可能に構成されている。

ヒートポンプサイクル１０では、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）を採用している。ヒートポンプサイクル１０は、圧縮機１１から吐出された高圧側冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成する。冷媒には、圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されている。冷凍機油は、液相冷媒に相溶性を有するＰＡＧオイルである。冷凍機油の一部は、冷媒とともにサイクルを循環している。

圧縮機１１は、ヒートポンプサイクル１０において、冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。圧縮機１１は、車室の前方側の駆動装置室内に配置されている。駆動装置室は、走行用の駆動量を発生させるための機器（例えば、モータジェネレータ）等の少なくとも一部が配置される空間を形成している。

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６０の第１制御部６１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。従って、圧縮機１１は、ヒートポンプサイクル１０を構成する複数の構成機器のうち、電気によって作動する電気式機器に含まれる。

圧縮機１１の吐出口には、水冷媒熱交換器１２の冷媒通路の入口側が接続されている。水冷媒熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧側冷媒と高温側熱媒体回路４０を循環する高温側熱媒体とを熱交換させる高温側水冷媒熱交換器である。水冷媒熱交換器１２では、冷媒通路を流通する高圧側冷媒の有する熱を熱媒体通路を流通する高温側熱媒体に放熱させて、高温側熱媒体を加熱する。

水冷媒熱交換器１２の冷媒通路の出口には、ヒートポンプモジュール７０の高圧側冷媒入口７１ａ側が接続されている。本実施形態のヒートポンプモジュール７０では、ヒートポンプサイクル１０の複数の構成機器のうち、図１の破線で囲まれた構成機器等が一体化されている。

具体的には、本実施形態のヒートポンプモジュール７０では、ヒートポンプサイクル１０の構成機器のうち、暖房用膨張弁１３ａ、冷房用膨張弁１３ｂ、冷却用膨張弁１３ｃ、開閉弁１７等が一体化されている。これらの構成機器は、取付部材である流路ボックス７１に取り付けられることによって一体化されている。

流路ボックス７１は、内部に冷媒通路を形成する通路形成部７１１を有している。流路ボックス７１の外表面には、内部に形成された冷媒通路に連通する複数の冷媒出入口が形成されている。ヒートポンプモジュール７０の詳細構成については後述する。

流路ボックス７１に形成された高圧側冷媒入口７１ａは、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、暖房用膨張弁１３ａの入口に連通している。暖房用膨張弁１３ａは、後述する暖房モード時等に、水冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出して高圧側冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量（質量流量）を調整する暖房用減圧部である。

暖房用膨張弁１３ａは、制御装置６０の第２制御部６２から出力される制御信号（具体的には、制御パルス）によって、その作動が制御される電動式の可変絞り機構である。従って、暖房用膨張弁１３ａは、電気式機器に含まれる。さらに、暖房用膨張弁１３ａは、弁体部が絞り通路を全開にすることで流量調整作用および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を有している。

暖房用膨張弁１３ａの出口は、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、流路ボックス７１の高圧側冷媒出口７１ｂに連通している。流路ボックス７１の高圧側冷媒入口７１ａから高圧側冷媒出口７１ｂへ至る冷媒通路は、後述する冷房モード時にサイクルの高圧側冷媒を流通させる高圧側冷媒通路７０ａである。

高圧側冷媒出口７１ｂには、室外熱交換器１４の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器１４は、暖房用膨張弁１３ａから流出した冷媒と図示しない冷却ファンにより送風された外気とを熱交換させる室外熱交換部である。室外熱交換器１４は、駆動装置室内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、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１４に当てることができる。

室外熱交換器１４の冷媒出口には、流路ボックス７１の室外器側冷媒入口７１ｃ側が接続されている。室外器側冷媒入口７１ｃは、流路ボックス７１の内部に形成された第１内部三方継手部１５ａの流入口に連通している。第１内部三方継手部１５ａは、流路ボックス７１の内部に形成された複数の冷媒通路同士を接続することによって形成された三方継手構造の部位である。

さらに、本実施形態の流路ボックス７１の内部には、第２内部三方継手部１５ｂ、および第３内部三方継手部１５ｃが形成されている。第２内部三方継手部１５ｂ、第３内部三方継手部１５ｃ、および以下の実施形態で説明する内部三方継手部の基本的構成は、いずれも第１内部三方継手部１５ａと同様である。

これらの内部三方継手は、３つの流入出口のうち１つが流入口として用いられ、２つが流出口として用いられた際には、１つの流入口から流入した冷媒の流れを分岐する分岐部となる。また、３つの流入出口のうち２つが流入口として用いられ、１つが流出口として用いられた際には、２つの流入口から流入した冷媒の流れを合流させる合流部となる。

第１内部三方継手部１５ａの一方の流出口には、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、第２内部三方継手部１５ｂの流入口が接続されている。第１内部三方継手部１５ａの一方の流出口から第２内部三方継手部１５ｂの流入口へ至る冷媒通路には、逆止弁１６が配置されている。

逆止弁１６は、冷媒が第１内部三方継手部１５ａ側から第２内部三方継手部１５ｂ側へ流れることを許容し、冷媒が第２内部三方継手部１５ｂ側から第１内部三方継手部１５ａ側へ流れることを禁止している。

第２内部三方継手部１５ｂの一方の流出口は、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、冷房用膨張弁１３ｂの入口に連通している。

冷房用膨張弁１３ｂは、後述する冷房モード時等に、冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷房用減圧部である。冷房用膨張弁１３ｂの基本的構成は、暖房用膨張弁１３ａと同様である。さらに、冷房用膨張弁１３ｂは、絞り通路を全閉とすることで、冷媒通路を閉塞させる全閉機能を有している。

冷房用膨張弁１３ｂの出口は、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、流路ボックス７１の冷房側冷媒出口７１ｄに連通している。

冷房側冷媒出口７１ｄには、室内蒸発器１８の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器１８は、後述する室内空調ユニット３０の空調ケース３１内に配置されている。室内蒸発器１８は、冷房用膨張弁１３ｂにて減圧された低圧側冷媒と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させる冷却用熱交換器である。室内蒸発器１８では、低圧側冷媒を蒸発させて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。

室内蒸発器１８の冷媒出口には、外部三方継手部１５１の一方の流入口側が接続されている。外部三方継手部１５１は、互いに連通する３つの流入出口を有する三方継手である。

第２内部三方継手部１５ｂの他方の流出口は、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、冷却用膨張弁１３ｃの入口に連通している。

冷却用膨張弁１３ｃは、後述するバッテリ冷却モード時等に、冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷却用減圧部である。冷却用膨張弁１３ｃの基本的構成は、冷房用膨張弁１３ｂと同様である。従って、冷却用膨張弁１３ｃは、全閉機能を有している。

冷房用膨張弁１３ｂおよび冷却用膨張弁１３ｃは、いずれも電気式機器に含まれる。また、冷房用膨張弁１３ｂおよび冷却用膨張弁１３ｃは、冷媒通路を閉塞させることによって、冷媒回路を切り替えることができる。従って、冷房用膨張弁１３ｂおよび冷却用膨張弁１３ｃは、冷媒回路切替部としての機能を兼ね備える。

冷却用膨張弁１３ｃの出口は、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、流路ボックス７１の冷却側冷媒出口７１ｅに連通している。

冷却側冷媒出口７１ｅには、チラー１９の冷媒入口側が接続されている。チラー１９は、冷却用膨張弁１３ｃにて減圧された低圧側冷媒と低温側熱媒体回路５０を循環する低温側熱媒体とを熱交換させる低温側水冷媒熱交換器である。チラー１９では、冷媒通路を流通する低圧側冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、熱媒体通路を流通する低温側熱媒体を冷却する。

チラー１９の冷媒通路の出口には、外部三方継手部１５１の他方の流入口側が接続されている。外部三方継手部１５１の流出口には、流路ボックス７１の低圧側冷媒入口７１ｆ側が接続されている。低圧側冷媒入口７１ｆには、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、第３内部三方継手部１５ｃの一方の流入口が接続されている。

また、前述の第１内部三方継手部１５ａの他方の流出口には、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、第３内部三方継手部１５ｃの他方の流入口が接続されている。第１内部三方継手部１５ａの他方の流出口から第３内部三方継手部１５ｃの他方の流入口へ至る冷媒通路には、開閉弁１７が配置されている。

開閉弁１７は、第１内部三方継手部１５ａから第３内部三方継手部１５ｃへ至る冷媒通路を開閉する電磁弁である。開閉弁１７は、制御装置６０の第２制御部６２から出力される制御電圧によって、開閉作動が制御される。従って、開閉弁１７は、電気式機器に含まれる。また、開閉弁１７は、冷媒通路を開閉することによって、冷媒回路を切り替えることができる。従って、開閉弁１７は、冷媒回路切替部である。

第３内部三方継手部１５ｃの流出口は、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、流路ボックス７１の低圧側冷媒出口７１ｇに連通している。また、流路ボックス７１の低圧側冷媒入口７１ｆから第３内部三方継手部１５ｃを介して低圧側冷媒出口７１ｇへ至る冷媒通路は、冷房モード時にサイクルの低圧側冷媒を流通させる低圧側冷媒通路７０ｂである。

低圧側冷媒出口７１ｇには、アキュムレータ２０の入口側が接続されている。アキュムレータ２０は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰液相冷媒を蓄える低圧側の気液分離器である。アキュムレータ２０の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。

次に、高温側熱媒体回路４０について説明する。高温側熱媒体回路４０は、高温側熱媒体を循環させる回路である。高温側熱媒体回路４０では、高温側熱媒体として、エチレングリコール水溶液を採用している。高温側熱媒体回路４０には、水冷媒熱交換器１２の熱媒体通路、高温側ポンプ４１、ヒータコア４２等が配置されている。

高温側ポンプ４１は、高温側熱媒体を吸入して圧送する高温側の熱媒体圧送部である。高温側ポンプ４１は、高温側熱媒体を水冷媒熱交換器１２の熱媒体通路の入口側へ圧送する。高温側ポンプ４１は、制御装置６０の第１制御部６１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）が制御される電動水ポンプである。

水冷媒熱交換器１２の熱媒体通路の出口には、ヒータコア４２の熱媒体入口側が接続されている。ヒータコア４２は、室内空調ユニット３０の空調ケース３１内に配置されている。ヒータコア４２は、水冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させる加熱用熱交換部である。ヒータコア４２では、高温側熱媒体の有する熱を送風空気に放熱させて、送風空気を加熱する。ヒータコア４２の熱媒体出口には、高温側ポンプ４１の吸入口側が接続されている。

従って、本実施形態では、水冷媒熱交換器１２および高温側熱媒体回路４０の各構成機器によって、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を熱源として、送風空気を加熱する加熱部が形成されている。

次に、低温側熱媒体回路５０について説明する。低温側熱媒体回路５０は、低温側熱媒体を循環させる回路である。低温側熱媒体回路５０では、低温側熱媒体として、高温側熱媒体と同種の流体を採用している。低温側熱媒体回路５０には、チラー１９の水通路、低温側ポンプ５１、バッテリ８０の冷却水通路８０ａ等が接続されている。

低温側ポンプ５１は、低温側熱媒体を吸入して圧送する低温側の熱媒体圧送部である。低温側ポンプ５１は、低温側熱媒体をチラー１９の熱媒体通路の入口側へ圧送する。低温側ポンプ５１の基本的構成は、高温側ポンプ４１と同様である。

チラー１９の熱媒体通路の出口には、バッテリ８０の冷却水通路８０ａの入口側が接続されている。バッテリ８０の冷却水通路８０ａは、積層配置された複数の電池セルを収容するバッテリ専用ケースの内部に形成されている。冷却水通路８０ａの通路構成は、バッテリ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８０ａでは、全ての電池セルを均等に冷却できるようにしている。冷却水通路８０ａの出口には、低温側ポンプ５１の吸入口側が接続されている。

次に、図２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したユニットである。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、送風空気の空気通路を形成する空調ケース３１内に、室内送風機３２、室内蒸発器１８、ヒータコア４２等を収容することによって形成されている。空調ケース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。

空調ケース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、空調ケース３１内へ内気（すなわち、車室内空気）と外気（すなわち、車室外空気）とを切替導入する。内外気切替装置３３は、制御装置６０の第１制御部６１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６０の第１制御部６１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１８およびヒータコア４２が配置されている。室内蒸発器１８は、ヒータコア４２よりも、送風空気流れ上流側に配置されている。空調ケース３１内には、室内蒸発器１８通過後の送風空気を、ヒータコア４２を迂回させて流す冷風バイパス通路３５が形成されている。

空調ケース３１内の室内蒸発器１８の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア４２および冷風バイパス通路３５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１８通過後の送風空気のうち、ヒータコア４２側を通過させる送風空気の風量と冷風バイパス通路３５を通過させる送風空気の風量との風量割合を調整する。エアミックスドア３４の駆動用のアクチュエータは、制御装置６０の第１制御部６１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４２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が配置されている。混合空間３６は、ヒータコア４２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。

従って、室内空調ユニット３０では、エアミックスドア３４の開度調整によって、混合空間３６にて混合されて車室内へ吹き出される送風空気（すなわち、空調風）の温度を調整することができる。

空調ケース３１の送風空気流れ最下流部には、空調風を車室内の様々な箇所へ向けて吹き出すための図示しない複数の開口穴が形成されている。複数の開口穴には、それぞれの開口穴を開閉する図示しない吹出モードドアが配置されている。吹出モードドアの駆動用のアクチュエータは、制御装置６０の第１制御部６１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。

従って、室内空調ユニット３０では、吹出モードドアが開閉する開口穴を切り替えることによって、車室内の適切な箇所へ適切な温度に調整された空調風を吹き出すことができる。

次に、図３を用いて、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６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータ、および周辺回路を有している。制御装置６０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、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。

制御装置６０は、第１制御部６１と第２制御部６２とに分割されている。第１制御部６１は、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１、室内空調ユニット３０の室内送風機３２、内外気切替装置３３、エアミックスドア３４の駆動用のアクチュエータ、吹出モードドアの駆動用のアクチュエータ、高温側ポンプ４１、低温側ポンプ５１等の作動を制御する。

第２制御部６２は、ヒートポンプサイクル１０の暖房用膨張弁１３ａ、冷房用膨張弁１３ｂ、冷却用膨張弁１３ｃ、および開閉弁１７の作動を制御する。第２制御部６２は、いわゆる硬質プリント基板で形成された電気基板部である。第２制御部６２は、単一の部材で矩形の平板状に形成されている。

従って、第２制御部６２は、流路ボックス７１に取り付けられた暖房用膨張弁１３ａ、冷房用膨張弁１３ｂ、冷却用膨張弁１３ｃ、および開閉弁１７といった複数の電気式機器に電気的に接続される共通の電気基板部である。また、第２制御部６２は、ヒートポンプモジュール７０として、他のヒートポンプサイクル１０の構成機器と一体化されている。

第１制御部６１の入力側には、内気温センサ６３ａ、外気温センサ６３ｂ、日射センサ６３ｃ、第１冷媒温度センサ６４ａ、第２冷媒温度センサ６４ｂ、第１冷媒圧力温度センサ６５ａ～第３冷媒圧力温度センサ６５ｃ、高温側熱媒体温度センサ６６ａ、低温側熱媒体温度センサ６６ｂ、バッテリ温度センサ６７、空調風温度センサ６８等の制御用のセンサ群が接続されている。

第１制御部６１には、これらのセンサの検出信号が入力される。これらのセンサは、ヒートポンプサイクル１０を構成する構成機器に含まれる。さらに、いずれも電気的な信号を出力する。従って、上述したセンサは、いずれも電気式機器に含まれる。

内気温センサ６３ａ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６３ｂ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６３ｃ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。

第１冷媒温度センサ６４ａは、圧縮機１１から吐出された吐出冷媒の温度Ｔｄを検出する吐出冷媒温度検出部である。第２冷媒温度センサ６４ｂは、室外熱交換器１４から流出した冷媒の室外側温度Ｔｏを検出する室外器側温度検出部である。

第１冷媒圧力温度センサ６５ａは、水冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の高圧側冷媒圧力Ｐ１および高圧側冷媒温度Ｔ１を検出する高圧側圧力温度検出部である。第２冷媒圧力温度センサ６５ｂは、室内蒸発器１８から流出した冷媒の室内器側冷媒圧力Ｐ２および室内器側冷媒温度Ｔ２を検出する室内器側圧力温度検出部である。第３冷媒圧力温度センサ６５ｃは、チラー１９から流出した冷媒のチラー側冷媒圧力Ｐ３およびチラー側冷媒温度Ｔ３を検出するチラー側圧力温度検出部である。

第１冷媒圧力温度センサ６５ａ～第３冷媒圧力温度センサ６５ｃでは、圧力検出部と温度検出部が一体化された検出部を採用しているが、もちろん、それぞれ別体で構成された圧力検出部と温度検出部とを採用してもよい。

高温側熱媒体温度センサ６６ａは、ヒータコア４２へ流入する高温側熱媒体の温度である高温側熱媒体温度ＴＷＨを検出する高温側熱媒体温度検出部である。低温側熱媒体温度センサ６６ｂは、バッテリ８０の冷却水通路８０ａへ流入する低温側熱媒体の温度である低温側熱媒体温度ＴＷＬを検出する低温側熱媒体温度検出部である。

バッテリ温度センサ６７は、バッテリ温度ＴＢ（すなわち、バッテリ８０の温度）を検出するバッテリ温度検出部である。本実施形態のバッテリ温度センサ６７は、複数の温度センサを有し、バッテリ８０の複数の箇所の温度を検出している。このため、制御装置６０では、バッテリ８０を形成する各電池セルの温度差を検出することができる。さらに、バッテリ温度ＴＢ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。

空調風温度センサ６８は、混合空間３６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。

第１制御部６１の入力側には、空調用の操作パネル６９が接続されている。空調用の操作パネル６９は、車室内前部の計器盤付近に配置されている。制御装置６０には、空調用の操作パネル６９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。空調用の操作パネル６９に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、オートスイッチ、エアコンスイッチ、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ等がある。

オートスイッチは、ユーザが車室内空調の自動制御運転を設定あるいは解除する操作部である。エアコンスイッチは、ユーザが室内蒸発器１８にて送風空気の冷却を行うことを要求する操作部である。風量設定スイッチは、ユーザが室内送風機３２の風量をマニュアル設定する操作部である。温度設定スイッチは、ユーザが車室内の設定温度Ｔｓｅｔを設定する操作部である。

なお、本実施形態の制御装置６０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機器制御部が一体に構成されたものである。つまり、制御装置６０のうち、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機器制御部を形成している。

例えば、制御装置６０の第１制御部６１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、圧縮機制御部６１ａを形成している。

例えば、制御装置６０の第２制御部６２うち、暖房用膨張弁１３ａ、冷房用膨張弁１３ｂ、冷却用膨張弁１３ｃの作動を制御する構成は、それぞれ暖房用膨張弁制御部６２ａ、冷房用膨張弁制御部６２ｂ、冷却用膨張弁制御部６２ｃを形成している。第２制御部６２のうち、開閉弁１７の作動を制御する構成は、開閉弁制御部６２ｄを形成している。

また、第１制御部６１と第２制御部６２は、ハーネス６０１を介して、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコル等によって互いに通信可能に接続されている。従って、一方の制御部に入力された検出信号あるいは操作信号に基づいて、他方の制御部の出力側に接続された制御対象機器の作動を制御することができる。

また、図３では、図示の明確化のため、例えば、暖房用膨張弁制御部６２ａを第２制御部６２内に記載しているが、暖房用膨張弁制御部６２ａの一部または全部が第１制御部６１側に形成されていてもよい。つまり、第２制御部６２には、暖房用膨張弁制御部６２ａの一部を形成する配線部のみが配置されていてもよい。このことは、他の機器制御部ついても同様である。

また、図３では、第１制御部６１を１つの制御装置として示しているが、第１制御部６１を複数の制御装置で形成してもよい。例えば、圧縮機制御部６１ａを別の制御装置として形成してもよい。

次に、図４～図７を用いて、ヒートポンプモジュール７０の製造方法、並びに、詳細構成について説明する。上述の如く、ヒートポンプモジュール７０は、ヒートポンプサイクル１０を構成する電気式機器である暖房用膨張弁１３ａ、冷房用膨張弁１３ｂ、冷却用膨張弁１３ｃ、開閉弁１７、並びに、制御装置６０の第２制御部６２を一体化させた構成部品である。

さらに、ヒートポンプモジュール７０は、流路ボックス７１、カバー部材７２を備えている。

流路ボックス７１は、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。流路ボックス７１は、略直方体形状に形成されている。流路ボックス７１の１つの面（本実施形態では、上面）は、電気式機器が取り付けられる取付面７１２となっている。取付面７１２には、電気式機器およびコネクタ６２０を取り付けるための取付穴が形成されている。コネクタ６２０は、ハーネス６０１の一方の端部が接続される接続部である。

電気式機器が取り付けられる取付穴は、流路ボックス７１内に形成された各種冷媒通路に連通している。コネクタ６２０が取り付けられる取付穴は、取付面７１２のうち流路ボックス７１から突出した板状部の表裏を貫通するように形成されている。また、流路ボックス７１の複数の面（本実施形態では、２つの側面）には、上述した高圧側冷媒入口７１ａ等の複数の冷媒出入口が形成されている。

ヒートポンプモジュール７０を製造する際には、まず、図４に示すように、流路ボックス７１の取付面７１２に形成された取付穴に、電気式機器およびコネクタ６２０をネジ締結や圧入等の手段で取り付ける（機器取付工程）。電気式機器と取付穴との隙間には、図示しないシール部材が配置されている。これにより、隙間を介して冷媒が漏れてしまうことが抑制されている。

流路ボックス７１に取り付けられる電気式機器およびコネクタ６２０は、それぞれ第２制御部６２に電気的に接続される接続端子部であるターミナル１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１７１を有している。コネクタ６２０は、第２制御部６２に電気的に接続される接続端子部であるターミナル６２１を有している。

電気式機器およびコネクタ６２０が流路ボックス７１に取り付けられた状態では、図４、図５に示すように、暖房用膨張弁１３ａのターミナル１３１ａ、冷房用膨張弁１３ｂのターミナル１３１ｂ、冷却用膨張弁１３ｃのターミナル１３１ｃ、開閉弁１７のターミナル１７１、およびコネクタ６２０のターミナル６２１は、いずれも取付面に垂直な方向（本実施形態では上下方向）に突出している。

機器取付工程の完了後、図６に示すように、角柱状のスペーサ６２２を介して、第２制御部６２を流路ボックス７１の取付面７１２にネジ止め等の手段で取り付ける（基板取付工程）。スペーサ６２２は、上下方向から見たときに第２制御部６２の４つの角部側に配置される。第２制御部６２は、板面が取付面７１２と並行となるように取り付けられる。

スペーサ６２２は金属（本実施形態では、ステンレス合金）で形成されている。スペーサ６２２の少なくとも１つは、第２制御部６２のグランド線に電気的に接続されている。このため、流路ボックス７１は、スペーサ６２２を介して、第２制御部６２のグランド線に電気的に接続されている。

スペーサ６２２の高さ寸法（すなわち、軸方向長さ）は、電気式機器のターミナル１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１７１、およびコネクタ６２０のターミナル６２１が、それぞれ第２制御部６２に形成された所定の接続部に直接接続されるように設定されている。

換言すると、それぞれの電気式機器のターミナル１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１７１、およびコネクタ６２０のターミナル６２１は、複数の電気式機器およびコネクタ６２０が流路ボックス７１に取り付けられた際に、同一方向に突出しており、第２制御部６２に形成された電気配線の接続部に直接接続可能に配置されている。

基板取付工程の完了後、図７に示すように、流路ボックス７１の取付面７１２の外縁部に、カバー部材７２を接着や溶着等の手段で取り付ける（カバー取付工程）。これにより、ヒートポンプモジュール７０が製造される。カバー部材７２は、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。

カバー部材７２は、１つの面が開口した有底箱状に形成されている。カバー部材７２は、流路ボックス７１とともに、複数の電気式機器および第２制御部６２の収容空間を形成している。カバー部材７２と流路ボックス７１との隙間、およびコネクタ６２０と取付穴との隙間には、図示しないシール部材が配置されている。これにより、隙間を介して水分や異物が収容空間内へ侵入してしまうことが抑制されている。

次に、図８、図９を用いて、ヒートポンプモジュール７０の内部に形成される冷媒通路について説明する。

流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路のうち高圧側冷媒通路７０ａは、図８に示すように、取付面７１２よりも底面７１３の近くに形成された部位が多い。底面７１３は、流路ボックス７１の取付面７１２の反対側の面である。一方、低圧側冷媒通路７０ｂは、図９に示すように、底面７１３よりも取付面７１２の近くに形成された部位が多い。

つまり、低圧側冷媒通路７０ｂは、高圧側冷媒通路７０ａよりも取付面７１２の近くに配置される部位が多い。すなわち、低圧側冷媒通路７０ｂは、高圧側冷媒通路７０ａよりも第２制御部６２の近くに配置される部位が多い。

このため、高圧側冷媒通路７０ａおよび低圧側冷媒通路７０ｂは、高圧側冷媒通路７０ａに高圧側冷媒が流通しても、第２制御部６２が高圧側冷媒によって加熱されてしまうことを抑制可能に配置されている。さらに、高圧側冷媒通路７０ａおよび低圧側冷媒通路７０ｂは、低圧側冷媒通路７０ｂを流通する低圧側冷媒によって第２制御部６２を冷却可能に配置されている。

次に、上記構成における本実施形態の車両用空調装置１の作動について説明する。前述の如く、車両用空調装置１は、車室内の空調、および車載機器であるバッテリ８０の冷却を行う。車両用空調装置１では、車室内の空調、およびバッテリ８０の冷却を行うために、ヒートポンプサイクル１０の冷媒回路を切り替えて、各種運転モードを実行する。

車両用空調装置１の運転モードとしては、車室内の空調を行うための空調用の運転モード、およびバッテリ８０の冷却を行うための冷却用の運転モードがある。

まず、空調用の運転モードについて説明する。空調用の運転モードには、冷房モード、除湿暖房モード、暖房モードがある。

冷房モードは、車室内へ送風される送風空気を冷却して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。除湿暖房モードは、冷却され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。暖房モードは、送風空気を加熱して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。

空調用の運転モードの切り替えは、制御装置６０に記憶されている空調用の制御プログラムによって行われる。空調用の制御プログラムは、操作パネル６９のオートスイッチによって、車室内空調の自動制御運転が設定された際に実行される。空調用の制御プログラムでは、各種センサ群によって検出された検出信号や操作パネル６９の操作信号に基づいて、運転モードを切り替える。

空調用の制御プログラムでは、主に夏季のように比較的外気温が高い場合に冷房モードに切り替える。また、主に春季あるいは秋季に除湿暖房モードに切り替える。また、主に冬季のように比較的外気温が低い場合に、暖房モードに切り替える。以下に空調用の各運転モードの詳細作動を説明する。

（ａ）冷房モード
冷房モードのヒートポンプサイクル１０では、制御装置６０が、暖房用膨張弁１３ａを全開とし、冷房用膨張弁１３ｂを減圧作用を発揮する絞り状態とする。また、制御装置６０は、開閉弁１７を閉じる。また、制御装置６０は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。

ここで、冷却用膨張弁１３ｃについては、冷却用の運転モードに応じて制御される。冷却用の運転モードが実行されていない場合は、制御装置６０は、冷却用膨張弁１３ｃを全閉状態とする。冷却用膨張弁１３ｃの制御については、他の空調用の運転モードにおいても同様である。

このため、冷房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、全開となっている暖房用膨張弁１３ａ、室外熱交換器１４、絞り状態となっている冷房用膨張弁１３ｂ、室内蒸発器１８、アキュムレータ２０、圧縮機１１の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。

また、冷房モードの高温側熱媒体回路４０では、高温側ポンプ４１から圧送された高温側熱媒体が、水冷媒熱交換器１２の熱媒体通路、ヒータコア４２、高温側ポンプ４１の吸入口の順に循環する。

従って、冷房モードのヒートポンプサイクル１０では、水冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１４を、冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮器（換言すると、放熱器）として機能させ、室内蒸発器１８を、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

その結果、冷房モードのヒートポンプサイクル１０では、水冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体が加熱される。さらに、室内蒸発器１８にて、送風空気が冷却される。

また、冷房モードの高温側熱媒体回路４０では、水冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体が、ヒータコア４２へ供給される。

また、冷房モードの室内空調ユニット３０では、室内送風機３２から送風された送風空気が、室内蒸発器１８にて冷却される。室内蒸発器１８にて冷却された送風空気は、エアミックスドア３４の開度に応じて、ヒータコア４２にて加熱される。これにより、混合空間３６における送風空気の温度が、目標吹出温度ＴＡＯに近づく。そして、温度調整された送風空気が車室内へ吹き出されることによって、車室内の冷房が実現される。

目標吹出温度ＴＡＯは、車室内へ送風される送風空気の目標温度である。目標吹出温度ＴＡＯは、空調用の制御プログラムにおいて、各種センサによって検出された検出信号、および操作パネル６９の操作信号を用いて算定される。

（ｂ）除湿暖房モード
除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、制御装置６０が、暖房用膨張弁１３ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１３ｂを絞り状態とする。また、制御装置６０は、開閉弁１７を閉じる。また、制御装置６０は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。

このため、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、絞り状態となっている暖房用膨張弁１３ａ、室外熱交換器１４、絞り状態となっている冷房用膨張弁１３ｂ、室内蒸発器１８、アキュムレータ２０、圧縮機１１の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。

また、除湿暖房モードの高温側熱媒体回路４０では、高温側ポンプ４１から圧送された高温側熱媒体が、水冷媒熱交換器１２の熱媒体通路、ヒータコア４２、高温側ポンプ４１の吸入口の順に循環する。

従って、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、水冷媒熱交換器１２を凝縮器として機能させ、室内蒸発器１８を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。さらに、室外熱交換器１４における冷媒の飽和温度が外気温Ｔａｍよりも高い場合には、室外熱交換器１４を凝縮器として機能させる。また、室外熱交換器１４における冷媒の飽和温度が外気温Ｔａｍよりも低い場合には、室外熱交換器１４を蒸発器として機能させる。

その結果、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、水冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体が加熱される。さらに、室内蒸発器１８にて、送風空気が冷却される。

また、除湿暖房モードの高温側熱媒体回路４０では、水冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体が、ヒータコア４２へ供給される。

また、除湿暖房モードの室内空調ユニット３０では、室内送風機３２から送風された送風空気が、室内蒸発器１８にて冷却されて除湿される。室内蒸発器１８にて除湿された送風空気は、エアミックスドア３４の開度に応じて、ヒータコア４２にて再加熱される。これにより、混合空間３６における送風空気の温度が、目標吹出温度ＴＡＯに近づく。そして、温度調整された送風空気が車室内へ吹き出されることによって、車室内の除湿暖房が実現される。

（ｃ）暖房モード
暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、制御装置６０が、暖房用膨張弁１３ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１３ｂを全閉状態とする。また、制御装置６０は、開閉弁１７を開く。また、制御装置６０は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。

このため、暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、絞り状態となっている暖房用膨張弁１３ａ、室外熱交換器１４、アキュムレータ２０、圧縮機１１の吸入口の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。

また、暖房モードの高温側熱媒体回路４０では、高温側ポンプ４１から圧送された高温側熱媒体が、水冷媒熱交換器１２の熱媒体通路、ヒータコア４２、高温側ポンプ４１の吸入口の順に循環する。

従って、暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、水冷媒熱交換器１２を凝縮器として機能させ、室外熱交換器１４を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

その結果、暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、水冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体が加熱される。

また、暖房モードの高温側熱媒体回路４０では、水冷媒熱交換器１２にて加熱された熱媒体がヒータコア４２へ供給される。

また、暖房モードの室内空調ユニット３０では、室内送風機３２から送風された送風空気が、室内蒸発器１８を通過する。室内蒸発器１８を通過した送風空気は、エアミックスドア３４の開度に応じて、ヒータコア４２にて加熱される。これにより、混合空間３６から車室内へ吹き出される送風空気の温度が、目標吹出温度ＴＡＯに近づく。そして、温度調整された送風空気が車室内へ吹き出されることによって、車室内の暖房が実現される。

次に、冷却用の運転モードについて説明する。冷却用の運転モードは、制御装置６０に記憶されている冷却用の制御プログラムが実行されることによって行われる。冷却用の制御プログラムでは、バッテリ温度センサ６７によって検出されたバッテリ温度ＴＢが、予め定めた基準冷却温度ＴＢ１以上となった際に、冷却モードの運転を行う。

冷却用の制御プログラムは、乗員が車室内の空調を要求しているか否かにかかわらず、車両システムが起動している際、および外部電源からバッテリ８０に充電している際に実行される。このため、冷却モードには、空調中の冷却モードおよび非空調中の冷却モードがある。以下に冷却用の各運転モードの詳細作動を説明する。

（ｄ）空調中の冷却モード
空調中の冷却モードのヒートポンプサイクル１０では、制御装置６０が、冷却用膨張弁１３ｃを絞り状態とする。さらに、空調用の運転モードが暖房モードになっている際には、開閉弁１７を閉じる。その他の制御対象機器の作動は、空調用の各運転モードと同様である。

このため、空調中の冷却モードのヒートポンプサイクル１０では、冷却用膨張弁１３ｃにて減圧されたチラー１９の冷媒通路へ流入する冷媒回路に切り替えられる。

また、空調中の冷却モードの低温側熱媒体回路５０では、低温側ポンプ５１から圧送された低温側熱媒体が、チラー１９の熱媒体通路、バッテリ８０の冷却水通路８０ａ、低温側ポンプ５１の吸入口の順に循環する。

従って、空調中の冷却モードのヒートポンプサイクル１０では、少なくともチラー１９を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。その結果、空調中の冷却モードのヒートポンプサイクル１０では、チラー１９にて、低温側熱媒体が冷却される。

また、空調中の冷却モードの低温側熱媒体回路５０では、チラー１９冷却された低温側熱媒体が、バッテリ８０の冷却水通路８０ａへ供給される。これにより、バッテリ８０が冷却される。

（ｅ）非空調中の冷却モード
非空調中の冷却モードのヒートポンプサイクル１０では、制御装置６０が、圧縮機１１を作動させる。また、制御装置６０は、暖房用膨張弁１３ａを全開とし、冷房用膨張弁１３ｂを全閉とし、冷却用膨張弁１３ｃを絞り状態とする。また、制御装置６０は、開閉弁１７を閉じる。また、制御装置６０は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。

このため、冷房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、全開となっている暖房用膨張弁１３ａ、室外熱交換器１４、絞り状態となっている冷却用膨張弁１３ｃ、チラー１９、アキュムレータ２０、圧縮機１１の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。

また、非空調中の冷却モードの低温側熱媒体回路５０では、低温側ポンプ５１から圧送された低温側熱媒体が、チラー１９の熱媒体通路、バッテリ８０の冷却水通路８０ａ、低温側ポンプ５１の吸入口の順に循環する。

従って、非空調中の冷却モードのヒートポンプサイクル１０では、少なくとも室外熱交換器１４を凝縮器として機能させ、チラー１９を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。その結果、非空調中の冷却モードのヒートポンプサイクル１０では、チラー１９にて、低温側熱媒体が冷却される。

また、非空調中の冷却モードの低温側熱媒体回路５０では、チラー１９冷却された低温側熱媒体が、バッテリ８０の冷却水通路８０ａへ供給される。これにより、バッテリ８０が冷却される。

以上の如く、本実施形態の車両用空調装置１によれば、車室内の快適な空調および車載機器であるバッテリ８０の冷却を行うことができる。

さらに、本実施形態では、ヒートポンプモジュール７０を採用しているので、ヒートポンプサイクル１０の小型化と生産性の向上とを両立させることができる。

より詳細には、本実施形態のヒートポンプサイクル１０のように、冷媒回路を切替可能に形成されたヒートポンプサイクルでは、構成機器の数量が増加しやすい。このため、ヒートポンプモジュール７０のように複数の構成機器を一体化させることは、ヒートポンプサイクルの小型化のために有効である。

ところが、ヒートポンプサイクルの小型化を効果を得るためには、ヒートポンプモジュール自体を小型化させなければならないので、それぞれの電気式機器に対して、適切な電力線や信号線といった電線を接続する際の作業性が悪化しやすい。その結果、ヒートポンプサイクルの生産性を悪化させてしまう可能性がある。

これに対して、本実施形態のヒートポンプモジュール７０では、流路ボックス７１に取りけられた複数の電気式機器が、共通の電気基板部である第２制御部６２に電気的に接続される。これによれば、複数の電気式機器のそれぞれに対して適切な電線を選別して接続する作業が不要となる。さらに、第２制御部６２のコネクタ６２０にハーネス６０１を接続して、一体化された複数の電気式機器の作動を制御することができる。

従って、ヒートポンプモジュール７０によれば、ヒートポンプサイクルの小型化と生産性の向上との両立を図ることができる。延いては、車両用空調装置１としての生産性を向上させることができる。さらに、複数の電気式機器のそれぞれに対して接続される電線を廃止することができるので、電線およびコネクタ等の部品点数を削減することもできる。

また、本実施形態のヒートポンプモジュール７０では、機器取付工程で説明したように、流路ボックス７１に取り付けられた状態で、複数の電気式機器のターミナルが、同一方向に延びるように配置される。さらに、基板取付工程で説明したように、複数の電気式機器のターミナルが、第２制御部６２に形成された所定の接続部に直接接続される。

これによれば、流路ボックス７１に取り付けられた複数の電気式機器のターミナルを、第２制御部６２に同時に接続することができる。従って、より一層、ヒートポンプサイクルの生産性を向上させることができる。

また、本実施形態のヒートポンプモジュール７０の流路ボックス７１には、高圧側冷媒通路７０ａおよび低圧側冷媒通路７０ｂが形成されている。そして、低圧側冷媒通路７０ｂは、高圧側冷媒通路７０ａよりも第２制御部６２の近くに配置される部位が多くなるように配置されている。

これによれば、冷房モード時に、高温の高圧側冷媒が高圧側冷媒通路７０ａを流通しても、高圧側冷媒によって第２制御部６２が加熱されてしまうことを抑制しやすい。さらに、冷房モード時に、低圧側冷媒通路７０ｂを流通する低温の低圧側冷媒によって第２制御部６２を冷却しやすい。従って、比較的外気温が高くなる冷房モード時等であっても、第２制御部６２の温度上昇を抑制して、第２制御部６２の作動を安定させることができる。

また、本実施形態のヒートポンプモジュール７０の流路ボックス７１は、金属で形成されており、金属で形成されたスペーサ６２２を介して、第２制御部６２のグランド線に接続されている。これによれば、流路ボックス７１を接地することで、第２制御部６２のグランドを容易に確保することができる。そして、第２制御部６２の耐ノイズ性を向上させて、より一層、第２制御部６２の作動を安定させることができる。

また、本実施形態のヒートポンプモジュール７０では、カバー部材７２を備えている。従って、流路ボックス７１に取り付けられた電気式機器や第２制御部６２の防水性を高めることができる。さらに、カバー部材７２が導電性を有する材料で形成されているので、電磁両立性（いわゆる、ＥＭＣ）を向上させやすい。

（第２実施形態）
本実施形態のヒートポンプモジュール７００では、ヒートポンプサイクル１０の複数の構成機器のうち、図１０の破線で囲まれた構成機器が一体化されている。

具体的には、ヒートポンプモジュール７００では、ヒートポンプサイクル１０を構成する構成機器のうち、暖房用膨張弁１３ａ、冷房用膨張弁１３ｂ、冷却用膨張弁１３ｃ、開閉弁１７、第１冷媒圧力温度センサ６５ａ、および第３冷媒圧力温度センサ６５ｃ等が、流路ボックス７１に取り付けられることによって一体化されている。

さらに、ヒートポンプモジュール７００の流路ボックス７１の内部には、第４内部三方継手部１５ｄが形成されている。第４内部三方継手部１５ｄは、第１実施形態で説明した外部三方継手部１５１に対応する内部三方継手部である。このため、本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、外部三方継手部１５１は廃止されている。

また、図１１に示すように、ヒートポンプモジュール７００においても、電気式機器およびコネクタ６２０が流路ボックス７１に取り付けられた状態では、暖房用膨張弁１３ａのターミナル１３１ａ、冷房用膨張弁１３ｂのターミナル１３１ｂ、冷却用膨張弁１３ｃのターミナル１３１ｃ、開閉弁１７のターミナル１７１、コネクタ６２０のターミナル６２１、第１冷媒圧力温度センサ６５ａのターミナル６５１ａ、および第３冷媒圧力温度センサ６５ｃのターミナル６５１ｃが、取付面に垂直な方向（図１１では、紙面表裏方向）に突出している。

これらの電気式機器のターミナル１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１７１、６５１ａ、６５１ｃ、およびコネクタ６２０のターミナル６２１は、第２制御部６２に形成された電気配線の接続部に直接接続可能に配置されている。このため、本実施形態では、第１冷媒圧力温度センサ６５ａおよび第３冷媒圧力温度センサ６５ｃも、第２制御部６２に接続される。

さらに、ヒートポンプモジュール７００では、ヒートポンプサイクル１０の構成機器のうち、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、チラー１９、アキュムレータ２０が、ネジ締結等によって、流路ボックス７１の側面に取り付けられて、一体化されている。

その他のヒートポンプサイクル１０および車両用空調装置１の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態のヒートポンプモジュール７００においても、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、本実施形態のヒートポンプモジュール７００によれば、ヒートポンプサイクルの小型化と生産性の向上との両立を図ることができる。

本発明に係るヒートポンプモジュールに取り付けられるヒートポンプサイクルの構成機器は、第１実施形態および第２実施形態に記載された組み合わせに限定されない。つまり、適用されるヒートポンプサイクルの仕様に応じて、適宜決定すればよい。

（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、流路ボックス７１の構成を変更した例を説明する。本実施形態の流路ボックス７１は、図１３に示すように、機器形成部７１４を有している。機器形成部７１４は、電気式機器の一部を形成する部位である。

具体的には、本実施形態の機器形成部７１４は、暖房用膨張弁１３ａの一部として、シート部１３３ａが固定される部位を形成している。シート部１３３ａは、暖房用膨張弁１３ａの弁体部１３２ａの弁座である。弁体部１３２ａとシート部１３３ａとの隙間には、冷媒を減圧させる絞り通路が形成される。これにより、暖房用膨張弁１３ａでは、弁体部１３２ａを変位させることによって、絞り通路の開度を変更することができる。

その他のヒートポンプサイクル１０および車両用空調装置１の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態のヒートポンプモジュール７０においても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態のヒートポンプモジュール７０では、流路ボックス７１が機器形成部７１４を有しているので、電気式機器の部品点数を低減することができる。

なお、機器形成部７１４は、暖房用膨張弁１３ａのシート部１３３ａを固定する部位に限定されない。例えば、機器形成部７１４がシート部を形成していてもよい。また、機器形成部７１４は、冷房用膨張弁１３ｂ、冷却用膨張弁１３ｃ、あるいは開閉弁１７の一部を形成していてもよい。

（第４実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、流路ボックス７１に取り付けられた電気式機器と第２制御部６２との接続態様を変更した例を説明する。

具体的には、本実施形態では、図１４に示すように、第２制御部６２の少なくとも一部をフレキシブル基板で形成している。そして、基板取付工程時に、一部の電気式機器の接続端子部（図１４では、冷房用膨張弁１３ｂのターミナル１３１ｂ）を、第２制御部６２のうちフレキシブル基板で形成された部位６２３に接続している。

フレキシブル基板は、絶縁性を有する薄膜状の樹脂フィルムに電子部品や導体箔等を貼り合わせることによって形成されている。このため、硬質プリント基板よりも柔らかく、湾曲させることができる。

その他のヒートポンプサイクル１０および車両用空調装置１の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態のヒートポンプモジュール７０においても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態のヒートポンプモジュール７０では、第２制御部６２の少なくとも一部をフレキシブル基板で形成している。従って、一部の電気式機器の仕様を変更して形状が変化した場合等でも、電気式機器と第２制御部６２とを容易に接続することが可能となり、電気式機器の設計自由度を向上させることができる。

（第５実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、ヒートポンプモジュール７０の流路ボックス７１に取り付けられる電気式機器のうち、一部の電気式機器を第２制御部６２に接続されないように取り付けた例を説明する。

具体的には、本実施形態では、図１５に示すように、一部の電気式機器（図１５では、開閉弁１７）が、流路ボックス７１のカバー部材７２の外部に取り付けられている。本実施形態の開閉弁１７は、接続部であるコネクタ１７０を有している。開閉弁１７は、コネクタ１７０を介して制御装置６０の第１制御部６１に接続される。

その他のヒートポンプサイクル１０および車両用空調装置１の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態のヒートポンプモジュール７０においても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第６実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、コネクタ６２０の配置を変更した例を説明する。

具体的には、本実施形態のコネクタ６２０は、図１６に示すように、第２制御部６２の端部に固定されている。コネクタ６２０の一部は、カバー部材７２の側面に形成された貫通穴７２０を介して、カバー部材７２の外部へ突出している。コネクタ６２０と貫通穴７２０との隙間には、第１実施形態と同様に、図示しないシール部材が介在されている。

なお、図１６では、第６実施形態のヒートポンプモジュールを側面方向から見た側面図であって、カバー部材７２内を断面として表した一部断面図である。このことは、図１７、図２１、図２７についても同様である。

その他のヒートポンプサイクル１０および車両用空調装置１の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態のヒートポンプモジュール７０においても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第７実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、カバー部材７２の構成およびコネクタ６２０の配置を変更した例を説明する。

具体的には、本実施形態のカバー部材７２は、図１７に示すように、側壁部７２１および天板部７２２に分割されている。本実施形態のコネクタ６２０は、第６実施形態と同様に、第２制御部６２の端部に固定されている。コネクタ６２０の一部は、カバー部材７２の側壁部７２１に形成された貫通穴７２０からカバー部材７２の外部へ突出している。さらに、第２制御部６２には、スペーサ６２２が取り付けられている。

つまり、本実施形態では、側壁部７２１、コネクタ６２０、第２制御部６２、およびスペーサ６２２が、カバーユニット７２３として一体化されている。

このため、本実施形態の基板取付工程では、カバーユニット７２３として一体化された第２制御部６２を、スペーサ６２２を介して、流路ボックス７１にネジ止め等の手段で取り付ける。さらに、流路ボックス７１の取付面７１２の外縁部に、側壁部７２１の一端側（図１７では、下方側）を接着や溶着等の手段で取り付ける。

また、本実施形態のカバー取付工程では、側壁部７２１の他端側（図１７では、上方側）に、平板状の天板部７２２を接着や溶着等の手段で取り付ける。側壁部７２１と流路ボックス７１との隙間、および天板部７２２と側壁部７２１との隙間には、第１実施形態と同様に、図示しないシール部材が介在されている。

その他のヒートポンプサイクル１０および車両用空調装置１の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態のヒートポンプモジュール７０においても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態のヒートポンプモジュール７０では、カバーユニット７２３を採用しているので、カバーユニット７２３の上に、別のカバーユニット７２３を重ねることによって、基板の段重ね（いわゆる基板のマウント）を行うことができる。これによれば、第２制御部６２の電子部品やコネクタ６２０の数量を容易に増加させることが可能となり、第２制御部６２の設計自由度を向上させることができる。

（第８実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、流路ボックス７１およびカバー部材７２の構成を変更した例を説明する。

具体的には、本実施形態の流路ボックス７１は、図１８に示すように、側壁部７１５を有している。

側壁部７１５は、流路ボックス７１の取付面７１２の外縁部を垂直方向（図１８では、上方向）に延長させることによって形成されている。側壁部７１５は、第７実施形態で説明したカバー部材７２の側壁部７２１に対応する部位である。側壁部７１５の４つの角部には、第２制御部６２が固定される支柱部７１５ａが形成されている。支柱部７１５ａは、第１実施形態で説明したスペーサ６２２に対応する部位である。

また、本実施形態のカバー部材７２は、第７実施形態で説明した天板部７２２と同様の形状となっている。

このため、本実施形態の基板取付工程では、図１９に示すように、第２制御部６２が、側壁部７１５の支柱部７１５ａにネジ止めされることによって取り付けられる。この際、流路ボックス７１は、第２制御部６２のグランド線に電気的に接続される。また、本実施形態のカバー取付工程では、図２０に示すように、側壁部７１５の端部に、第１実施形態と同様に、カバー部材７２を接着や溶着等の手段で取り付ける。

その他のヒートポンプサイクル１０および車両用空調装置１の構成および作動は、第１実施形態と同様である。本実施形態のヒートポンプモジュール７０においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第９実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、スペーサ６２２ａの配置を変更した例を説明する。

具体的には、本実施形態のスペーサ６２２ａは、図２１に示すように、冷房用膨張弁１３ｂ、開閉弁１７等に取り付けられている。冷房用膨張弁１３ｂや開閉弁１７等の外殻を形成する部位は金属で形成されている。従って、本実施形態の流路ボックス７１は、スペーサ６２２ａ、並びに、冷房用膨張弁１３ｂや開閉弁１７等の外殻を形成する部位を介して、第２制御部６２のグランド線に接続されている。

その他のヒートポンプサイクル１０および車両用空調装置１の構成および作動は、第１実施形態と同様である。本実施形態のヒートポンプモジュール７０においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第１０実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図２２に示すように、カバー部材７２に排気口７２４を形成した例を説明する。排気口７２４は、収容空間と外部とを連通させる連通穴である。排気口７２４は、収容空間内の空気を外部へ流出させて、収容空間内の熱を外部へ逃がすために設けられている。このような排気口７２４は、流路ボックス７１に形成されていてもよい。

その他のヒートポンプサイクル１０および車両用空調装置１の構成および作動は、第１実施形態と同様である。本実施形態のヒートポンプモジュール７０においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態のヒートポンプモジュール７０には、排気口７２４が形成されているので、第２制御部６２の温度上昇を抑制して、第２制御部６２の作動を安定させることができる。

また、排気口７２４に、透湿部材を配置してもよい。透湿部材は、湿気を含んだ空気を通過させることはできるものの、水を通過させることができない素材で形成される。これによれば、排気口７２４を介して、外部から収容空間内へ水分が侵入してしまうことを抑制することができる。

また、図２３に示すように、排気口７２４に連通する連通路７２４ａを形成してもよい。連通路７２４ａによって空気の移動距離を延ばすことで、外部から収容空間内へ水分が侵入してしまうことを抑制することができる。このような連通路７２４ａは、カバー部材７２と流路ボックス７１との合わせ面に溝を設けることによって形成することができる。

さらに、連通路７２４ａを蛇行状に形成して、ラビリンスシール構造とすれば、外部から収容空間内へ水分が侵入してしまうことを、より一層効果的に抑制することができる。なお、
また、図２４に示すように、収容空間内の空気を吸い込んで外部へ吹き出す電動ファン７２４ｂを配置してもよい。さらに、収容空間内の空間内温度Ｔｍｊを検出する温度検出部を配置し、空間内温度Ｔｍｊが予め定めた基準収容空間温度以上となった際に、制御装置６０が電動ファン７２４ｂを作動させるようにしてもよい。

（第１１実施形態）
本実施形態では、図２５の全体構成図に示す車両用空調装置１ａに適用されたヒートポンプモジュール７０１について説明する。

具体的には、本実施形態の車両用空調装置１ａでは、ヒートポンプサイクル１０ａを備えている。ヒートポンプサイクル１０ａは、アキュムレータ２０に代えて、レシーバ２１を備えている。レシーバ２１は、凝縮器として機能する熱交換器から流出した高圧側冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰液相冷媒を蓄える高圧側の気液分離器である。

ヒートポンプサイクル１０ａの水冷媒熱交換器１２の冷媒通路の出口には、ヒートポンプモジュール７０１の高圧側冷媒入口７１ａ側が接続されている。本実施形態のヒートポンプモジュール７０１では、ヒートポンプサイクル１０ａの複数の構成機器のうち、図２５の破線で囲まれた構成機器等が一体化されている。

より具体的には、ヒートポンプモジュール７０１では、ヒートポンプサイクル１０ａの構成機器のうち、暖房用膨張弁１３ａ、冷却用膨張弁１３ｃ、第１開閉弁１７ａ、第２開閉弁１７ｂ等が一体化されている。

ヒートポンプモジュール７０１の高圧側冷媒入口７１ａは、流路ボックス７１の内部に形成された第５内部三方継手部１５ｅの流入口に連通している。第５内部三方継手部１５ｅの一方の流出口には、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、第１開閉弁１７ａの入口が接続されている。

第１開閉弁１７ａの出口は、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、流路ボックス７１の内部に形成された第６内部三方継手部１５ｆの一方の流入口に接続されている。第６内部三方継手部１５ｆの流出口は、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、暖房用膨張弁１３ａの入口に接続されている。従って、第１開閉弁１７ａは、第５内部三方継手部１５ｅの一方の流出口から第６内部三方継手部１５ｆの一方の流入口へ至る冷媒通路を開閉する。

さらに、ヒートポンプサイクル１０ａでは、第２開閉弁１７ｂおよび第３開閉弁１７ｃを備えている。第１開閉弁１７ａ～第３開閉弁１７ｃの基本的構成は、第１実施形態で説明した開閉弁１７と同様である。従って、第１開閉弁１７ａ～第３開閉弁１７ｃは、電気式機器に含まれる。さらに、第１開閉弁１７ａ～第３開閉弁１７ｃは、冷媒回路切替部である。

第５内部三方継手部１５ｅの他方の流出口には、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、第２開閉弁１７ｂの入口が接続されている。

第２開閉弁１７ｂの出口には、流路ボックス７１の内部に形成された第７内部三方継手部１５ｇの一方の流入口側に接続されている。第７内部三方継手部１５ｇの流出口には、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、レシーバ２１の入口が接続されている。従って、第２開閉弁１７ｂは、第５内部三方継手部１５ｅの他方の流出口から第７内部三方継手部１５ｇの一方の流入口へ至る冷媒通路を開閉する。

レシーバ２１は、第２実施形態で説明したアキュムレータ２０と同様に、流路ボックス７１の側面に取り付けられて一体化されている。さらに、第５内部三方継手部１５ｅの他方の流出口から第７内部三方継手部１５ｇの一方の流入口へ至る冷媒通路には、第１固定絞り２２ａが配置されている。第１固定絞り２２ａは、暖房モード等にレシーバ２１へ流入する冷媒を減圧させる第１減圧部である。

レシーバ２１の出口には、流路ボックス７１の内部に形成された第８内部三方継手部１５ｈの流入口側が接続されている。第８内部三方継手部１５ｈの一方の流出口には、流路ボックス７１の内部に形成された冷媒通路を介して、第６内部三方継手部１５ｆの他方の流入口が接続されている。

第８内部三方継手部１５ｈの一方の流出口から第６内部三方継手部１５ｆの他方の流入口へ至る冷媒通路には、第１逆止弁１６ａが配置されている。第１逆止弁１６ａは、冷媒が第８内部三方継手部１５ｈ側から第６内部三方継手部１５ｆ側へ流れることを許容し、冷媒が第６内部三方継手部１５ｆ側から第８内部三方継手部１５ｈ側へ流れることを禁止している。

第８内部三方継手部１５ｈの他方の流出口には、流路ボックス７１の内部に形成された第２内部三方継手部１５ｂの流入口側が接続されている。

また、ヒートポンプサイクル１０ａの室外熱交換器１４の冷媒出口には、第２外部三方継手部１５２の流入口側が接続されている。さらに、ヒートポンプサイクル１０ａでは、第３外部三方継手部１５３を備えている。第２外部三方継手部１５２および第３外部三方継手部１５３の基本的構成は、第１実施形態で説明した外部三方継手部１５１と同様である。さらに、本実施形態では、説明の明確化のため、外部三方継手部１５１を第１外部三方継手部１５１と記載する。

第２外部三方継手部１５２の一方の流出口には、流路ボックス７１の室外器側冷媒入口７１ｃ側が接続されている。室外器側冷媒入口７１ｃは、第７内部三方継手部１５ｇの他方の流入口に連通している。室外器側冷媒入口７１ｃから第７内部三方継手部１５ｇの他方の流入口へ至る冷媒通路には、第２逆止弁１６ｂおよび第２固定絞り２２ｂが配置されている。

第２逆止弁１６ｂは、冷媒が室外器側冷媒入口７１ｃ側から第７内部三方継手部１５ｇ側へ流れることを許容し、冷媒が第７内部三方継手部１５ｇ側から室外器側冷媒入口７１ｃ側へ流れることを禁止している。第２固定絞り２２ｂは、冷房モード等にレシーバ２１へ流入する冷媒を減圧させる第２減圧部である。

また、本実施形態のヒートポンプモジュール７０１では、冷房用膨張弁１３ｂが一体化されていない。このため、ヒートポンプモジュール７０１の冷房側冷媒出口７１ｄには、冷房用膨張弁１３ｂの入口側が接続されている。冷房用膨張弁１３ｂの出口側には、室内蒸発器１８の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器１８の冷媒出口には、第３外部三方継手部１５３の一方の入口側が接続されている。

また、第２外部三方継手部１５２の他方の流出口には、バイパス通路２４を介して、第３外部三方継手部１５３の他方の流入口が接続されている。バイパス通路２４には、第３開閉弁１７ｃ、第４逆止弁１６ｄ、および第４冷媒圧力温度センサ６５ｄが配置されている。

本実施形態の第３開閉弁１７ｃは、バイパス通路２４を開閉する。第４逆止弁１６ｄは、冷媒が第３開閉弁１７ｃ側から第３外部三方継手部１５３側へ流れることを許容し、冷媒が第３外部三方継手部１５３側から第３開閉弁１７ｃ側へ流れることを禁止している。第４冷媒圧力温度センサ６５ｄは、バイパス通路２４を流通する冷媒のバイパス側冷媒圧力Ｐ４およびバイパス側冷媒温度Ｔ４を検出するバイパス側圧力温度検出部である。

第３外部三方継手部１５３の流出口には、第１外部三方継手部１５１の一方の流入口側が接続されている。また、本実施形態では、チラー１９の冷媒通路の出口側に、第１外部三方継手部１５１の他方の流入口側が接続されている。第１外部三方継手部１５１の流出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。

また、本実施形態に制御装置６０では、第２制御部６２の出力側に、暖房用膨張弁１３ａ、冷却用膨張弁１３ｃ、第１開閉弁１７ａ、第２開閉弁１７ｂ、および第３開閉弁１７ｃが接続される。

その他のヒートポンプサイクル１０ａおよび車両用空調装置１ａの構成および作動は、第１実施形態のヒートポンプサイクル１０および車両用空調装置１と同様である。

次に、上記構成における本実施形態の車両用空調装置１ａの作動について説明する。車両用空調装置１ａにおいても、第１実施形態と同様に、空調用の運転モードおよび冷却用の運転モードが実行される。以下、各運転モードの詳細作動を説明する。

（ａ）冷房モード
冷房モードのヒートポンプサイクル１０ａでは、制御装置６０が、暖房用膨張弁１３ａを全開とし、冷房用膨張弁１３ｂを減圧作用を発揮する絞り状態とする。冷却用膨張弁１３ｃについては、冷却用の運転モードに応じて制御される。また、制御装置６０は、第１開閉弁１７ａを開き、第２開閉弁１７ｂを閉じ、第３開閉弁１７ｃを閉じる。また、制御装置６０は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。

このため、冷房モードのヒートポンプサイクル１０ａでは、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、全開となっている暖房用膨張弁１３ａ、室外熱交換器１４、固定絞り２２ｂ、レシーバ２１、絞り状態となっている冷房用膨張弁１３ｂ、室内蒸発器１８、圧縮機１１の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。

従って、冷房モードのヒートポンプサイクル１０ａでは、水冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１４を、冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮器（換言すると、放熱器）として機能させ、室内蒸発器１８を、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。その結果、第１実施形態と同様に、車室内の冷房を実現することができる。

（ｂ）除湿暖房モード
除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０ａでは、制御装置６０が、暖房用膨張弁１３ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１３ｂを絞り状態とする。また、制御装置６０は、第１開閉弁１７ａを開き、第２開閉弁１７ｂを閉じ、第３開閉弁１７ｃを閉じる。また、制御装置６０は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。

このため、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０ａでは、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、絞り状態となっている暖房用膨張弁１３ａ、室外熱交換器１４、固定絞り２２ｂ、レシーバ２１、絞り状態となっている冷房用膨張弁１３ｂ、室内蒸発器１８、圧縮機１１の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。

従って、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０ａでは、水冷媒熱交換器１２を凝縮器として機能させ、室内蒸発器１８を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

さらに、室外熱交換器１４における冷媒の飽和温度が外気温Ｔａｍよりも高い場合には、室外熱交換器１４を凝縮器として機能させる。また、室外熱交換器１４における冷媒の飽和温度が外気温Ｔａｍよりも低い場合には、室外熱交換器１４を蒸発器として機能させる。その結果、第１実施形態と同様に、車室内の除湿暖房を実現することができる。

（ｃ）暖房モード
暖房モードのヒートポンプサイクル１０ａでは、制御装置６０が、暖房用膨張弁１３ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１３ｂを全閉状態とする。また、制御装置６０は、第１開閉弁１７ａを閉じ、第２開閉弁１７ｂを開き、第３開閉弁１７ｃを開く。また、制御装置６０は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。

このため、暖房モードのヒートポンプサイクル１０ａでは、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、レシーバ２１、絞り状態となっている暖房用膨張弁１３ａ、室外熱交換器１４、圧縮機１１の吸入口の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。

従って、暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、水冷媒熱交換器１２を凝縮器として機能させ、室外熱交換器１４を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。その結果、第１実施形態と同様に、車室内を実現することができる。

（ｄ）空調中の冷却モード
空調中の冷却モードのヒートポンプサイクル１０ａでは、制御装置６０が、冷却用膨張弁１３ｃを絞り状態とする。さらに、空調用の運転モードが暖房モードになっている際には、第３開閉弁１７ｃを閉じる。その他の制御対象機器の作動は、空調用の各運転モードと同様である。

このため、空調中の冷却モードのヒートポンプサイクル１０ａでは、冷却用膨張弁１３ｃにて減圧されたチラー１９の冷媒通路へ流入する冷媒回路に切り替えられる。

従って、空調中の冷却モードのヒートポンプサイクル１０ａでは、少なくともチラー１９を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。その結果、第１実施形態と同様に、バッテリ８０を冷却することができる。

（ｅ）非空調中の冷却モード
非空調中の冷却モードのヒートポンプサイクル１０では、制御装置６０が、圧縮機１１を作動させる。また、制御装置６０は、暖房用膨張弁１３ａを全開とし、冷房用膨張弁１３ｂを全閉とし、冷却用膨張弁１３ｃを絞り状態とする。また、制御装置６０は、第１開閉弁１７ａを開き、第２開閉弁１７ｂを閉じ、第３開閉弁１７ｃを閉じる。また、制御装置６０は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。

このため、冷房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、全開となっている暖房用膨張弁１３ａ、室外熱交換器１４、固定絞り２２ｂ、レシーバ２１、絞り状態となっている冷却用膨張弁１３ｃ、チラー１９、室内蒸発器１８、圧縮機１１の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。

従って、非空調中の冷却モードのヒートポンプサイクル１０では、少なくとも室外熱交換器１４を凝縮器として機能させ、チラー１９を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。その結果、第１実施形態と同様に、バッテリ８０を冷却することができる。

以上の如く、本実施形態の車両用空調装置１ａによれば、車室内の快適な空調および車載機器であるバッテリ８０の冷却を行うことができる。

さらに、本実施形態のヒートポンプサイクル１０ａでは、レシーバ２１を備えているので、各運転モード時に、蒸発器として機能する熱交換器の出口側冷媒に過熱度を持たせることができる。従って、蒸発器として機能する熱交換器における冷媒の吸熱量を増加させることができる。その結果、ヒートポンプサイクル１０ａの成績係数（ＣＯＰ）を向上させて、車両用空調装置１ａの作動効率を向上させることができる。

具体的には、第２冷媒圧力温度センサ６５ｂ～第４冷媒圧力温度センサ６５ｄの検出値を用いて、蒸発器として機能する熱交換器の出口側冷媒の過熱度を算定する。そして、算定された過熱度が予め定めた基準過熱度に近づくように、暖房用膨張弁１３ａ、冷房用膨張弁１３ｂ、冷却用膨張弁１３ｃの作動を制御すればよい。

また、本実施形態では、ヒートポンプモジュール７０１を採用しているので、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、本実施形態のヒートポンプモジュール７０１によれば、ヒートポンプサイクル１０ａの小型化と生産性の向上との両立を図ることができる。

（第１２実施形態）
本実施形態のヒートポンプモジュール７０２では、ヒートポンプサイクル１０ａの複数の構成機器のうち、図２６の破線で囲まれた構成機器が一体化されている。

より具体的には、ヒートポンプモジュール７０２では、図２６に示すように、ヒートポンプサイクル１０ａを構成する電気式機器のうち、暖房用膨張弁１３ａ、冷房用膨張弁１３ｂ、冷却用膨張弁１３ｃ、第１開閉弁１７ａ、第２開閉弁１７ｂ、第３開閉弁１７ｃ、第２冷媒圧力温度センサ６５ｂ～第４冷媒圧力温度センサ６５ｄ等が、流路ボックス７１に取り付けられて一体化されている。

さらに、ヒートポンプモジュール７０２では、ヒートポンプサイクル１０ａの構成機器のうち、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、チラー１９、レシーバ２１が、ネジ締結等によって、流路ボックス７１の側面に取り付けられて、一体化されている。

その他のヒートポンプサイクル１０ａおよび車両用空調装置１ａの構成および作動は、第１１実施形態と同様である。従って、本実施形態のヒートポンプモジュール７０２においても、第１１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態のヒートポンプモジュール７０２によれば、ヒートポンプサイクルの小型化と生産性の向上との両立を図ることができる。

（第１３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、第２制御部６２を複数の部材で形成した例を説明する。

具体的には、本実施形態の第２制御部６２は、図２７に示すように、第１基板部６２４ａ、第２基板部６２４ｂ、第３基板部６２４ｃ、および第４基板部６２４ｄの４枚の硬質プリント基板で形成されている。第１基板部６２４ａ～第４基板部６２４ｄは、それぞれ暖房用膨張弁１３ａ、冷房用膨張弁１３ｂ、冷却用膨張弁１３ｃ、および開閉弁１７に電気的に接続されている。

第１基板部６２４ａ～第４基板部６２４ｄは、それぞれ角柱状のスペーサ６２２を介して、流路ボックス７１の取付面７１２にネジ止め等の手段で取り付けられている。スペーサ６２２は、第１基板部６２４ａ～第４基板部６２４ｄの４つの角部側に配置されている。本実施形態では、同等の長さのスペーサ６２２を採用しているので、第１基板部６２４ａ～第４基板部６２４ｄは、概ね同一平面状に配置されている。

また、第１基板部６２４ａ～第４基板部６２４ｄは、必要に応じて、図示しない基板コネクタ等を介して互いに電気的に接続されている。基板コネクタは、硬質プリント基板に直接固定される電気接続部である。従って、第２制御部６２は、必要に応じて、第１基板部６２４ａ～第４基板部６２４ｄを互いに電気的に接続するための構成を有している。

その他のヒートポンプサイクル１０および車両用空調装置１の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態のヒートポンプモジュール７０においても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、複数の電気式機器のそれぞれに対して適切な電線を選別して接続する作業負担を軽減させて、ヒートポンプサイクルの小型化と生産性の向上との両立を図ることができる。

さらに、本実施形態のヒートポンプモジュール７０では、第２制御部６２のそれぞれの基板部６２４ａ～６２４ｄ毎に、別の基板部を重ねるマウントを行うことができる。これによれば、第２制御部６２の電子部品やコネクタ６２０の数量を容易に増加させることが可能となり、第２制御部６２の設計自由度を向上させることができる。

（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）本発明に係るヒートポンプモジュールの一体化の態様は上述の実施形態に限定されない。例えば、ヒートポンプモジュールに一体化される複数の電気式機器として、いずれの電気式機器が選択されていてもよい。さらに、ヒートポンプモジュールに、ヒートポンプサイクル１０、１０ａのみならず、高温側熱媒体回路４０、および低温側熱媒体回路５０を構成する電気式機器が一体化されていてもよい。

また、流路ボックス７１における各電気式機器の取付位置は、上述の実施形態で説明した取付位置に限定されない。つまり、流路ボックス７１内に形成された冷媒通路に応じて、暖房用膨張弁１３ａ、冷房用膨張弁１３ｂ、および冷却用膨張弁１３ｃの取付位置が、図４や図１１に示された配置と異なっていてもよい。高圧側冷媒入口７１ａ等の複数の冷媒出入口の配置についても同様である。

（２）上述の実施形態では、金属で形成された流路ボックス７１、カバー部材７２、およびスペーサ６２２を採用した例を説明したが、他の材料で形成された流路ボックス７１、カバー部材７２、およびスペーサ６２２を採用してもよい。より具体的には、導電性樹脂、導電性塗料を塗った樹脂、導電性カーボン等、導電性を有する材料で形成された流路ボックス７１、カバー部材７２、およびスペーサ６２２を採用することができる。

（３）上述の実施形態で説明した電気基板部としての第２制御部６２は、通信、制御用の電気信号のみを通電させる電子基板であってもよい。また、第２制御部６２は、駆動電流等が流れる電気回路基板であってもよい。さらに、中央演算処理装置（すなわち、ＣＰＵ）等を搭載するマザーボードであってもよい。

上述の第１３実施形態等では、第２制御部６２を複数の基板部で形成し、１つ基板部に１つの電気式機器を接続した例を説明したが、１つの基板部に複数の電気式機器を接続してもよい。例えば、第２制御部６２を、第１基板部と第２基板部で形成し、第１基板部に、暖房用膨張弁１３ａ、冷房用膨張弁１３ｂ、および冷却用膨張弁１３ｃを接続し、第２基板部に、開閉弁１７を接続してもよい。

（４）上述の実施形態では、流路ボックス７１内の冷媒通路として、高圧側冷媒通路７０ａおよび低圧側冷媒通路７０ｂについて説明したが、高圧側冷媒通路７０ａおよび低圧側冷媒通路７０ｂの形状や配置態様は、上述の実施形態に限定されない。

例えば、図２７に示すように、流路ボックス７１の取付面７１２に第２制御部６２側へ突出した突出部７１２ａを形成して、突出部７１２ａの内部に低圧側冷媒通路７０ｂを形成してもよい。これによれば、低圧側冷媒通路７０ｂを第２制御部６２に近づけることができるので、より一層、低圧側冷媒通路７０ｂを流通する低圧側冷媒によって、第２制御部６２を冷却しやすくなる。

（５）本発明に係るヒートポンプモジュールの適用は、上述の実施形態に開示された例に限定されない。

例えば、ヒートポンプサイクル１０の高温側熱媒体回路４０を廃止し、水冷媒熱交換器１２に代えて室内凝縮器を有するヒートポンプサイクルに適用してもよい。室内凝縮器は、圧縮機１１から吐出された吐出冷媒と送風空気とを熱交換させて、送風空気を加熱する送風空気加熱用の熱交換器である。室内凝縮器は、ヒータコア４２と同様に、室内空調ユニット３０内に配置される。このため、室内凝縮器は、ヒートポンプモジュールに一体化する必要はない。

また、ヒートポンプサイクル１０の冷却対象物となる車載機器は、バッテリ８０に限定されない。具体的には、車載機器は、モータジェネレータ、インバータ、ＰＣＵ、トランスアクスル、ＡＤＡＳ用の制御装置等であってもよい。さらに、本発明に係るヒートポンプモジュールは、機器冷却機能を有していない空調装置に適用されていてもよい。

また、上述の実施形態では、ヒートポンプサイクル１０、１０ａの冷媒として、Ｒ１２３４ｙｆを採用した例を説明したが、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、これらのうち複数の冷媒を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。

また、高温側熱媒体回路４０および低温側熱媒体回路５０の構成は、上述の実施形態に開示された例に限定されない。例えば、高温側熱媒体回路４０に高温側熱媒体を加熱する電気ヒータを追加してもよい。さらに、低温側熱媒体回路５０に低温側熱媒体と外気とを熱交換させる低温側外部熱交換器を追加してもよい。さらに、低温側熱媒体回路の熱媒体回路を切り替える電気式の切替弁を追加してもよい。

そして、高温側熱媒体回路４０の電気ヒータや、低温側熱媒体回路５０の電気式の切替弁をヒートポンプモジュールに一体化させてもよい。

また、上述の実施形態では、高温側熱媒体および低温側熱媒体として、エチレングリコール水溶液を採用した例を説明したが、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冷媒、オイル等を含む液媒体を採用してもよい。

また、本発明に係るヒートポンプモジュールの適用は車両用に限定されない。例えば、室内の空調を行いつつ、温度調整対象物（例えば、コンピュータ、サーバ装置、その他の周辺機器）の温度を調整する温度調整機能付きの据え置き型の空調装置等に適用してもよい。

本明細書に開示されたヒートポンプモジュールの特徴を以下の通り示す。
（項目１）
ヒートポンプサイクル（１０、１０ａ）を構成する複数の構成機器を一体化させたヒートポンプモジュールであって、
前記複数の構成機器のうち、電気によって作動する複数の電気式機器（１３ａ～１３ｃ、１７、６５ａ、６５ｃ）が取り付けられる取付部材（７１）と、
前記取付部材に取り付けられた前記電気式機器の作動を制御するために、前記電気式機器に電気的に接続される電気基板部（６２、６２４ａ～６２４ｄ）と、を備えるヒートポンプモジュール。
（項目２）
前記電気基板部は、単一の部材で形成されている項目１に記載のヒートポンプモジュール。
（項目３）
前記複数の電気式機器は、それぞれ前記電気基板部に電気的に接続される接続端子部（１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１７１）を有し、
それぞれの前記接続端子部は、前記複数の電気式機器が前記取付部材に取り付けられた際に、同一方向に突出しており、前記電気基板部に直接接続可能に配置されている項目１または２に記載のヒートポンプモジュール。
（項目４）
前記取付部材は、冷媒を流通させる冷媒通路を形成する通路形成部（７１１）および前記電気式機器の一部を形成する機器形成部（７１４）を有している項目１ないし３のいずれか１つに記載のヒートポンプモジュール。
（項目５）
前記取付部材は、冷媒を流通させる冷媒通路を形成する通路形成部（７１１）を有し、
前記冷媒通路として、前記ヒートポンプサイクルの高圧側冷媒を流通させる高圧側冷媒通路（７０ａ）、および前記ヒートポンプサイクルの低圧側冷媒を流通させる低圧側冷媒通路（７０ｂ）が形成されており、
前記高圧側冷媒通路および前記低圧側冷媒通路は、前記低圧側冷媒通路を流通する前記低圧側冷媒によって前記電気基板部を冷却可能に配置されている項目１ないし４のいずれか１つに記載のヒートポンプモジュール。
（項目６）
前記取付部材は、導電性を有し、前記電気基板部のグランド線に電気的に接続されている項目１ないし５のいずれか１つに記載のヒートポンプモジュール。
（項目７）
前記取付部材とともに前記電気基板部の収容空間を形成するカバー部材（７２）を備える項目１ないし６のいずれか１つに記載のヒートポンプモジュール。

１、１ａ 車両用空調装置
１０、１０ａ ヒートポンプサイクル
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 暖房用膨張弁、冷房用膨張弁、冷却用膨張弁
１７ 開閉弁
６２ 第２制御部（電気基板部）
６２４ａ～６２４ｄ 第１基板部～第４基板部（電気基板部）
７０、７００～７０２ ヒートポンプモジュール
７０ａ、７０ｂ 高圧側冷媒通路、低圧側冷媒通路
７１ 流路ボックス（取付部材）
７１１ 通路形成部
７１４ 機器形成部
７２ カバー部材

Claims (7)

1. ヒートポンプサイクル（１０、１０ａ）を構成する複数の構成機器を一体化させたヒートポンプモジュールであって、
   複数の前記構成機器のうち、電気によって作動する複数の電気式機器（１３ａ～１３ｃ、１７、６５ａ、６５ｃ）が取り付けられる取付部材（７１）と、
   前記取付部材に取り付けられた前記電気式機器の作動を制御するために、前記電気式機器に電気的に接続される電気基板部（６２、６２４ａ～６２４ｄ）と、を備えるヒートポンプモジュール。
2. 前記電気基板部は、単一の部材で形成されている請求項１に記載のヒートポンプモジュール。
3. 複数の前記電気式機器は、それぞれ前記電気基板部に電気的に接続される接続端子部（１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１７１）を有し、
   それぞれの前記接続端子部は、複数の前記電気式機器が前記取付部材に取り付けられた際に、同一方向に突出しており、前記電気基板部に直接接続可能に配置されている請求項１または２に記載のヒートポンプモジュール。
4. 前記取付部材は、冷媒を流通させる冷媒通路を形成する通路形成部（７１１）および前記電気式機器の一部を形成する機器形成部（７１４）を有している請求項１または２に記載のヒートポンプモジュール。
5. 前記取付部材は、冷媒を流通させる冷媒通路を形成する通路形成部（７１１）を有し、
   前記冷媒通路として、前記ヒートポンプサイクルの高圧側冷媒を流通させる高圧側冷媒通路（７０ａ）、および前記ヒートポンプサイクルの低圧側冷媒を流通させる低圧側冷媒通路（７０ｂ）が形成されており、
   前記高圧側冷媒通路および前記低圧側冷媒通路は、前記低圧側冷媒通路を流通する前記低圧側冷媒によって前記電気基板部を冷却可能に配置されている請求項１または２に記載のヒートポンプモジュール。
6. 前記取付部材は、導電性を有し、前記電気基板部のグランド線に電気的に接続されている請求項１または２に記載のヒートポンプモジュール。
7. 前記取付部材とともに前記電気基板部の収容空間を形成するカバー部材（７２）を備える請求項１または２に記載のヒートポンプモジュール。

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