JP5803526B2 - 自動車用冷凍システム、及び、自動車用温調システム - Google Patents

Description

本発明は、自動車用冷凍システム、及び、自動車用冷凍システムを備える自動車用温調システムに関する。

従来より、外気と熱交換を行う外気用熱交換器と、車内空気と熱交換を行う内気用熱交換器と、を備える自動車用冷凍システムがある。例えば、特許文献１（特開平７−１８６７０９号公報）に開示されている電気自動車用空気調和装置の備える冷凍サイクルは、外気用熱交換器として車室外熱交換器を有し、内気用熱交換器として第１の車室内熱交換器及び第２の車室内熱交換器を有している。また、この電気自動車用空気調和装置では、圧縮機、車室外熱交換器、第２の車室内熱交換器、冷媒絞り装置、第１の車室内熱交換器、圧縮機の順に冷媒を循環させて、車内の暖房除湿を行っている。このとき、車室外熱交換器及び第２の車室内熱交換器は凝縮器として機能しており、第１の車室内熱交換器は蒸発器として機能している。

ところで、特許文献１に開示されている電気自動車用空気調和装置の冷凍サイクルでは、第１の車室内熱交換器と第２の車室内熱交換器とが冷媒絞り装置を介して直列に設けられている。このため、第１の車室内熱交換器には、第２の車室内熱交換器から流出した全ての冷媒が流れることになる。この結果、第１の車室内熱交換器における除湿能力は、第１の車室内熱交換器を流れる冷媒温度で決まることになるため、車内の暖房除湿時の除湿能力を調整することは困難である。

そこで、本発明の課題は、簡易な構成で、暖房除湿時の除湿能力を調整することができる自動車用冷凍システム、及び、自動車用温調システムを提供することにある。

本発明の第１観点に係る自動車用冷凍システムは、圧縮機と、外気用熱交換器と、膨張機構と、第１内気用熱交換器と、第２内気用熱交換器と、分岐部と、第１冷媒配管と、第２冷媒配管と、流量調整弁と、調整部と、制御装置と、を備える。外気用熱交換器は、外気と熱交換を行うものである。膨張機構は、冷媒を減圧することが可能な機構である。第１内気用熱交換器は、車内の空調を行うためのものである。第２内気用熱交換器は、車内の空調を行うためのものである。分岐部は、第１内気用熱交換器から流出した冷媒を、外気用熱交換器と、第２内気用熱交換器とに分岐させる。制御装置は、第２内気用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整可能である。第１冷媒配管は、分岐部を経由して第１内気用熱交換器と外気用熱交換器とを接続する。第２冷媒配管は、分岐部で第１冷媒配管から分岐しており、第２内気用熱交換器に接続されている。流量調整弁は、第２冷媒配管に設けられている。また、流量調整弁は、第２内気用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整可能である。調整部は、第１冷媒配管において分岐部と第１内気用熱交換器との間に設けられている。また、調整部は、第１内気用熱交換器に流れる冷媒の流量と、第２内気用熱交換器に流れる冷媒の流量とが予め所定の割合となるように第１内気用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整する。そして、調整部は、流量調整弁の弁開度が全開状態に調整されているときの圧力損失以上の圧力損失を生じさせる部材である。

本発明の第１観点に係る自動車用冷凍システムでは、第１内気用熱交換器から流出した冷媒を、外気用熱交換器と、第２内気用熱交換器とに分岐させることができる。このため、第１内気用熱交換器を凝縮器として機能させ、第２内気用熱交換器及び外気用熱交換器と蒸発器として機能させて車内の暖房除湿が行われる場合には、第２内気用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整することで、第２内気用熱交換器における熱交換量を制御することができる。したがって、第１内気用熱交換器から流出した全ての冷媒が第２内気用熱交換器に流れる場合と比較して、第２内気用熱交換器における除湿量を制御しやすくすることができる。

これによって、簡易な構成で、暖房除湿時の除湿能力を調整することができる。

また、この自動車用冷凍システムでは、調整部によって、第１内気用熱交換器に流れる冷媒の流量と、第２内気用熱交換器に流れる冷媒の流量との割合が調整されるため、外気用熱交換器から第１内気用熱交換器及び第２内気用熱交換器に冷媒が流れる車内の冷房時に、第１内気用熱交換器と第２内気用熱交換器とに流れる冷媒の割合を調整しやすくすることができる。

本発明の第２観点に係る自動車用冷凍システムは、第１観点の自動車用冷凍システムにおいて、四路切替弁を備える。四路切替弁は、冷媒の流れる方向を、第１状態と第２状態とに切り替え可能である。第１状態とは、圧縮機から吐出した冷媒を外気用熱交換器に流す状態のことである。第２状態とは、圧縮機から吐出した冷媒を第１内気用熱交換器に流す状態のことである。また、制御装置は、四路切替弁が第１状態であるときに、第１内気用熱交換器及び第２内気用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整可能である。この自動車用冷凍システムでは、第１内気用熱交換器及び第２内気用熱交換器に流れる冷媒の流量が調整されることで、第１内気用熱交換器及び第２内気用熱交換器におけるそれぞれの熱交換量を制御することができる。

本発明の第３観点に係る自動車用冷凍システムは、第１観点又は第２観点の自動車用冷凍システムにおいて、制御装置は、流量調整弁を制御することで、第２内気用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整する。この自動車用冷凍システムでは、流量調整弁によって第２内気用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整することができるため、簡易な構成で第２内気用熱交換器の熱交換量を制御することができる。

本発明の第４観点に係る自動車用冷凍システムは、第１観点から第３観点のいずれかの自動車冷凍システムにおいて、第２内気用熱交換器は、常に蒸発器として機能する。この自動車用冷凍システムでは、第２内気用熱交換器を常に蒸発器として機能させることができるため、車内を常に冷房又は除湿することができる。

本発明の第５観点に係る自動車用冷凍システムは、第１観点から第４観点のいずれかの自動車用冷凍システムにおいて、四路切替弁を備える。四路切替弁は、冷媒の流れる方向を、第１状態と第２状態とに切り替え可能である。第１状態とは、圧縮機から吐出した冷媒を外気用熱交換器に流す状態のことである。第２状態とは、圧縮機から吐出した冷媒を第１内気用熱交換器に流す状態のことである。また、四路切替弁の状態が第１状態及び第２状態のいずれの状態にあっても、第２内気用熱交換器を流れる冷媒の方向は一定である。この自動車用冷凍システムでは、四路切替弁によって冷媒の流れる方向が変更されて、車内の冷房又は暖房が行われる場合であっても、第２内気用熱交換器には、一定方向に冷媒を流すことができる。

本発明の第６観点に係る自動車用冷凍システムは、第１観点から第５観点のいずれかの自動車用冷凍システムにおいて、合流部と、四路切替弁と、第１吸入側冷媒配管と、第２吸入側冷媒配管と、を備える。また、圧縮機は、第１圧縮機と、第１圧縮機とは別の第２圧縮機とを有する。合流部は、第１圧縮機の吐出部から吐出した冷媒と、第２圧縮機の吐出部から吐出した冷媒とを合流させる。四路切替弁は、合流部において合流した冷媒の流れる方向を切り替え可能である。第１吸入側冷媒配管は、四路切替弁と第１圧縮機の吸入部とを接続する。第２吸入側冷媒配管は、第２内気用熱交換器の流出部と、第２圧縮機の吸入部とを接続する。この自動車用冷凍システムでは、第１圧縮機と第２圧縮機とを独立制御することで、外気用熱交換器、第１内気用熱交換器及び第２内気用熱交換器を流れる冷媒の流量について細かな制御が可能となる。

本発明の第７観点に係る自動車用冷凍システムは、第６観点の自動車用冷凍システムにおいて、制御装置は、第２圧縮機の吸入過熱度が所定値となるように、流量調整弁を制御する。この自動車用冷凍システムでは、流量調整弁を、第２圧縮機の吸入過熱度に基づいて制御することができる。

本発明の第８観点に係る自動車用温調システムは、第１観点から第７観点のいずれかの自動車用冷凍システムと、電装品冷却システムと、協調熱交換器と、を備える。電装品冷却システムは、電装品冷却回路を有する。電装品冷却回路は、ポンプと、放熱器と、冷却器と、を含む。放熱器は、流体を冷却する。冷却器は、流体と電装品との間で熱交換を行わせることで、電装品を冷却する。協調熱交換器は、第２内気用熱交換器から流出した冷媒と、冷却器から流出した冷媒とを熱交換させる。

本発明の第８観点に係る自動車用温調システムでは、自動車用冷凍システムを備えていることで、第１内気用熱交換器が凝縮器として機能し、第２内気用熱交換器及び外気用熱交換器が蒸発器として機能する暖房除湿時において、第１内気用熱交換器から流出した全ての冷媒が第２内気用熱交換器に流れる場合と比較して、第２内気用熱交換器における熱交換量を制御しやすくすることができる。したがって、簡易な構成で、暖房除湿時の除湿能力を調整することができる。

また、この自動車用温調システムでは、協調熱交換器を備えていることで、自動車用冷凍システムの有する冷媒回路を流れる冷媒の熱量を、電装品冷却回路を流れる流体の冷却に利用することができる。このため、放熱器が負担している熱交換量の一部を、協調熱交換器に負担させることができる。したがって、協調熱交換器を備えていない場合と比較して、電装品の冷却能力を維持しつつ、放熱器の小型化を実現することができる。

本発明の第９観点に係る自動車用温調システムは、第１観点から第７観点のいずれかの自動車用冷凍システムと、電装品冷却システムと、協調熱交換器と、を備える。電装品冷却システムは、電装品冷却回路を有する。電装品冷却回路は、ポンプと、放熱器と、冷却器と、を含む。放熱器は、流体を冷却する。冷却器は、流体と電装品との間で熱交換を行わせることで、電装品を冷却する。協調熱交換器は、第１内気用熱交換器又は外気用熱交換器から流出した冷媒と、冷却器から流出した冷媒とを熱交換させる。また、自動車用冷凍システムは、第３冷媒配管と、を有する。第３冷媒配管は、第１冷媒配管から分岐しており、協調熱交換器に接続されている。また、第３冷媒配管は、第２冷媒配管とは別の配管である。さらに、協調熱交換器は、第３冷媒配管を流れる冷媒と、冷却器から流出した流体と、を熱交換させる。

本発明の第９観点に係る自動車用温調システムでは、自動車用冷凍システムを備えていることで、第１内気用熱交換器が凝縮器として機能し、第２内気用熱交換器及び外気用熱交換器が蒸発器として機能する暖房除湿時において、第１内気用熱交換器から流出した全ての冷媒が第２内気用熱交換器に流れる場合と比較して、第２内気用熱交換器における熱交換量を制御しやすくすることができる。したがって、簡易な構成で、暖房除湿時の除湿能力を調整することができる。

また、この自動車用温調システムでは、協調熱交換器を備えていることで、自動車用冷凍システムの有する冷媒回路を流れる冷媒の熱量を、電装品冷却回路を流れる流体の冷却に利用することができる。このため、放熱器が負担している熱交換量の一部を、協調熱交換器に負担させることができる。したがって、協調熱交換器を備えていない場合と比較して、電装品の冷却能力を維持しつつ、放熱器の小型化を実現することができる。

本発明の第１０観点に係る自動車用温調システムは、第９観点の自動車用温調システムにおいて、電装品冷却回路は、冷却器から流出した流体を協調熱交換器に流すための配管を含む。また、第３冷媒配管には、協調熱交換器に流れる冷媒の流量を調整可能な冷媒回路側調整弁が設けられている。さらに、前記配管には、協調熱交換器に流れる流体の流量を調整可能な冷却回路側調整弁が設けられている。この自動車用温調システムでは、冷媒回路側調整弁及び冷却回路側調整弁の弁開度が調整されることで、協調熱交換器における熱交換量を制御することができる。

本発明の第１観点に係る自動車用冷凍システムでは、簡易な構成で、暖房除湿時の除湿能力を調整することができる。

本発明の第２観点に係る自動車用冷凍システムでは、第１内気用熱交換器及び第２内気用熱交換器におけるそれぞれの熱交換量を制御することができる。

本発明の第３観点に係る自動車用冷凍システムでは、簡易な構成で第２内気用熱交換器の熱交換量を制御することができる。

本発明の第４観点に係る自動車用冷凍システムでは、第２内気用熱交換器を常に蒸発器として機能させることができるため、車内と冷房又は除湿することができる。

本発明の第５観点に係る自動車用冷凍システムでは、車内の冷房又は暖房が行われる場合であっても、第２内気用熱交換器には、一定方向に冷媒を流すことができる。

本発明の第６観点に係る自動車用冷凍システムでは、第１圧縮機と第２圧縮機とを独立制御することで、外気用熱交換器、第１内気用熱交換器及び第２内気用熱交換器を流れる冷媒の流量について細かな制御が可能となる。

本発明の第７観点に係る自動車用冷凍システムでは、流量調整弁を、第２圧縮機の吸入過熱度に基づいて制御することができる。

本発明の第８観点に係る自動車用温調システムでは、簡易な構成で、暖房除湿時の除湿能力を調整することができる。

本発明の第９観点に係る自動車用温調システムでは、簡易な構成で、暖房除湿時の除湿能力を調整することができる。

本発明の第１０観点に係る自動車用温調システムでは、冷媒回路側調整弁及び冷却回路側調整弁の弁開度が調整されることで、協調熱交換器における熱交換量を制御することができる。

本発明の第１実施形態に係る自動車用冷凍システムの概略図。 本発明の第１実施形態に係る自動車用冷凍システムの備える空調用冷媒回路の概略図であって、車内冷房時の冷媒の流れを説明するための図。 本発明の第１実施形態に係る自動車用冷凍システムの備える空調用冷媒回路の概略図であって、車内暖房除湿時の冷媒の流れを説明するための図。 本発明の第１実施形態に係る自動車用冷凍システムの備える制御装置の制御ブロック図。 従来の冷凍システムの冷媒回路の概略図であって、車内暖房除湿時の冷媒の流れを説明するための図。 変形例１Ａに係る空調用冷媒回路の概略図。 本発明の第２実施形態に係る自動車用冷凍システムの概略図。 本発明の第２実施形態に係る自動車用冷凍システムの備える制御装置の制御ブロック図。 本発明の第３実施形態に係る自動車用温調システムの概略図。 本発明の第３実施形態に係る自動車用温調システムの備える制御装置の制御ブロック図。 変形例３Ａに係る空調用冷媒回路の概略図。 本発明の第４実施形態に係る自動車用温調システムの概略図。 本発明の第４実施形態に係る自動車用温調システムの備える制御装置の制御ブロック図。 変形例４Ａに係る空調用冷媒回路及び電装品冷却回路の概略図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る自動車用冷凍システム、及び、自動車用冷凍システムを備える自動車用温調システムについて説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

＜第１実施形態＞
以下に、本発明の第１実施形態に係る自動車用冷凍システム１０について説明する。

（１）全体構成
自動車用冷凍システム１０は、車内の空調を行うための空調装置と、制御装置６０とを備えている。空調装置は、空調用冷媒回路２０を有している。制御装置６０は、空調装置の備える各種機器を制御するための装置である。この自動車用冷凍システム１０では、制御装置６０が空調装置の備える各種機器を制御することで、車内の空調（冷房、暖房、及び、暖房除湿等）が行われる。

（２）詳細構成
（２−１）空調装置の構成
空調装置の備える空調用冷媒回路２０は、図１に示すように、主に、圧縮機８０と、四路切替弁８１と、外気用熱交換器８２と、第１内気用熱交換器８５と、第２内気用熱交換器８６と、を含む蒸気圧縮式の冷媒回路である。また、空調用冷媒回路２０は、分岐部２８を含む。分岐部２８とは、空調用冷媒回路２０において、主冷媒回路２１から空調側分岐配管２２が分岐している部分のことである。

主冷媒回路２１には、図１に示すように、圧縮機８０と、外気と熱交換を行う外気用熱交換器８２と、空調用制御弁８３と、車内を空調するための第１内気用熱交換器８５と、が順に接続されている。

圧縮機８０は、回転数が可変なインバータ式の圧縮機であって、吸入したガス冷媒を圧縮するためのものである。

空調用制御弁８３は、外気用熱交換器８２と第１内気用熱交換器８５とを接続する第１冷媒配管２３を流れる冷媒圧力の調整や冷媒流量の調整等を行うための電動膨張弁である。

外気用熱交換器８２は、外気と内部を流れる冷媒との間で熱交換を行わせるためのものである。

第１内気用熱交換器８５は、車内の空気を熱源として冷媒と熱交換を行うためのものであり、内ファン８４が第１内気用熱交換器８５に接触する空気流れを生成することで、車内の空気と第１内気用熱交換器８５を流れる冷媒とを熱交換させることができる。

また、主冷媒回路２１に接続されている四路切替弁８１は、主冷媒回路２１を流れる冷媒の流路を変更する切替機構を構成している。四路切替弁８１は、圧縮機８０の吐出側と外気用熱交換器８２と接続し、かつ、第１内気用熱交換器８５と圧縮機８０の吸入側とを接続する第１状態（図１の実線参照）と、圧縮機８０の吐出側と第１内気用熱交換器８５とを接続し、かつ、外気用熱交換器８２と圧縮機８０の吸入側とを接続する第２状態（図１の破線参照）とに切り替わることで、主冷媒回路２１における冷媒の循環方向が可逆に構成されている（図２及び図３参照）。

空調側分岐配管２２は、一端が第１冷媒配管２３に接続されており、他端が四路切替弁８１と圧縮機８０の吸入部とを接続する吸入側冷媒配管２４に接続されている。このため、主冷媒回路２１における冷媒の循環方向が変更されても、空調側分岐配管２２には、第１冷媒配管２３から圧縮機８０の吸入側に向かって同一方向に冷媒が流れることになる。なお、本実施形態では、空調側分岐配管２２の一端は、第１冷媒配管２３の一部であって、空調用制御弁８３と第１内気用熱交換器８５とを接続する冷媒配管２３ａに接続されている。

また、空調側分岐配管２２には、膨張機構である制御弁８７ａと、第２内気用熱交換器８６とが順に接続されている。

制御弁８７ａは、第１冷媒配管２３から第２内気用熱交換器８６に流れる冷媒圧力の調整や冷媒流量の調整等を行うための電動膨張弁であって、その弁開度が調整されることで、第２内気用熱交換器８６を蒸発器として機能させることができる。なお、制御弁８７ａは、第２内気用熱交換器８６の流入側に配置されている。

第２内気用熱交換器８６は、第１内気用熱交換器８５と同様に、車内の空気を熱源として冷媒と熱交換を行うためのものであり、内ファン８４が第２内気用熱交換器８６に接触する空気流れを生成することで、車内の空気と第２内気用熱交換器８６を流れる冷媒とを熱交換させることができる。

なお、本実施形態では、空調用冷媒回路２０は、外気用熱交換器８２から第１内気用熱交換器８５及び第２内気用熱交換器８６に向かって冷媒が流れる場合に、第１内気用熱交換器８５に流れる冷媒の流量と、第２内気用熱交換器８６に流れる冷媒の流量とが所定の割合となるように設計されている。また、本実施形態では、車内の暖房時又は暖房除湿の暖房能力が不足している場合に、車内の空気を加熱するための熱源としてヒータ８８が配設されている。ヒータ８８は、各種センサの検知結果に基づいて制御装置６０によって出力制御がされている。

（２−２）制御装置の構成
制御装置６０は、図４に示すように、空調装置の有する各種機器と接続されており、車内の空調を行うために各種機器の動作制御を行う。より詳しくは、制御装置６０は、空調用制御弁８３及び制御弁８７ａの弁開度や内ファン８４の回転数を調整する制御を行うことで、第１内気用熱交換器８５及び第２内気用熱交換器８６における熱交換量を制御する。

（３）車内の空調時における各種機器の制御動作
次に、車内の空調として冷房が行われている場合、及び、暖房除湿が行われている場合における制御装置６０による各種機器の制御動作について説明する。

（３−１）車内冷房時
図２は、空調用冷媒回路２０の概略図であって、図２中の矢印は、車内冷房時の空調用冷媒回路２０における冷媒の流れを示している。

車内冷房時には、四路切替弁８１が第１状態に切り替えられ、圧縮機８０の回転数は、車内の冷房能力又は除湿能力に応じて調整される。また、空調用制御弁８３の弁開度は、第１内気用熱交換器８５の出口側の過熱度が所定値となるように制御される。さらに、制御弁８７ａの弁開度は、第２内気用熱交換器８６の出口側の過熱度が所定値となるように制御される。

圧縮機８０から吐出された高圧ガス冷媒は、外気用熱交換器８２で外気と熱交換して、冷却され凝縮する。外気用熱交換器８２から流出した高圧液冷媒は、空調用制御弁８３で減圧された後に、冷媒配管２３ａを流れて第１内気用熱交換器８５に至り、或いは、冷媒配管２３ａの途中で空調側分岐配管２２に流れる。

第１内気用熱交換器８５に至った冷媒は、内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行い、液冷媒が蒸発するとともに空気を冷却し、車内の冷房を行う。蒸発したガス冷媒は、四路切替弁８１を介して圧縮機８０に吸入される。

一方、空調側分岐配管２２に至った液冷媒は、制御弁８７ａを介して第２内気用熱交換器８６に流入する。そして、第２内気用熱交換器８６に流入した冷媒は、内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行い、液冷媒が蒸発するとともに空気を冷却し、車内の冷房を行う。蒸発したガス冷媒は、吸入側冷媒配管２４を流れる冷媒に合流し、圧縮機８０に吸入される。

このように空調用冷媒回路２０内を冷媒が循環して、第１内気用熱交換器８５及び第２内気用熱交換器８６が蒸発器として機能することで、車内を冷房又は除湿することができる。

（３−２）車内暖房除湿時
図３は、空調用冷媒回路２０の概略図であって、図３中の矢印は、車内暖房除湿時の空調用冷媒回路２０における冷媒の流れを示している。

車内暖房除湿時には、四路切替弁８１が第２状態に切り替えられ、圧縮機８０の回転数は、車内の暖房能力に応じて調整される。また、空調用制御弁８３の弁開度は、外気用熱交換器８２の出口側の過熱度が所定値となるように制御される。さらに、制御弁８７ａの弁開度は、車内の除湿能力に応じて調整される。

圧縮機８０から吐出された高圧ガス冷媒は、第１内気用熱交換器８５で内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行い、高圧ガス冷媒が凝縮するとともに空気を加熱し、車内の暖房を行う。また、第１内気用熱交換器８５から流出した高圧液冷媒は、冷媒配管２３ａを流れて空調用制御弁８３に至り、或いは、冷媒配管２３ａの途中で空調側分岐配管２２に流れる。

空調用制御弁８３に至った液冷媒は、空調用制御弁８３で減圧された後に、外気用熱交換器８２に流入する。外気用熱交換器８２では、流入した液冷媒が、外気と熱交換を行うことで蒸発する。そして、蒸発したガス冷媒は、四路切替弁８１を介して圧縮機８０に吸入される。

一方、空調側分岐配管２２に流れた液冷媒は、制御弁８７ａで減圧された後に、第２内気用熱交換器８６に流入する。そして、第２内気用熱交換器８６に流入した冷媒は、内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行い、液冷媒が蒸発するとともに空気を冷却し、車内の除湿を行う。蒸発したガス冷媒は、吸入側冷媒配管２４を流れる冷媒に合流し、圧縮機８０に吸入される。

このように空調用冷媒回路２０内を冷媒が循環して、第１内気用熱交換器８５が凝縮器として機能することで、車内を暖房することができるとともに、第２内気用熱交換器８６が蒸発器として機能することで、車内の除湿を行うことができる。

（４）特徴
（４−１）
従来より、車内の空調を行うための自動車用冷凍システムが提案されている。また、このような自動車用冷凍システムには、車内の暖房時に車窓が曇るおそれを低減するために、内気用熱交換器を２つ設けて、一方を凝縮器として機能させ、他方を蒸発器として機能させることで、暖房と同時に除湿を行うものがある。

ここで、空間内部の空気と熱交換を行う熱交換器を２つ備える冷凍システムとしては、例えば、建物内の空調を行う空気調和機の冷凍システムがある。この冷凍システムでは、一方の室内熱交換器を凝縮器として機能させ、他方の室内熱交換器を蒸発器として機能させることで、室内の温度を下げずに湿度を下げる再熱除湿が実行される。そして、このような冷凍システムの多くは、２つの室内熱交換器が直列に設けられており、一方の室内熱交換器と他方の室内熱交換器との間に、膨張機構が設けられている。

この冷凍システムを、自動車に適用した場合、図５に示されるように、第１内気用熱交換器９８５と、第２内気用熱交換器９８６と、外気用熱交換器９８２と、を直列に設け、かつ、第１内気用熱交換器９８５と第２内気用熱交換器９８６との間に、膨張機構９８７ａを設けたものが考えられる。この自動車用冷凍システムでは、膨張機構９８７ａによって冷媒を減圧して、第１内気用熱交換器９８５を凝縮器として機能させ、第２内気用熱交換器９８６及び外気用熱交換器９８２を蒸発器として機能させることで、車内を暖房除湿することができる。

しかしながら、この自動車用冷凍システムでは、第１内気用熱交換器９８５と第２内気用熱交換器９８６とが直列に設けられていることで、第２内気用熱交換器９８６には、第１内気用熱交換器９８５から流出した全ての冷媒が流れることになる。この結果、第２内気用熱交換器９８６における除湿能力は、第２内気用熱交換器９８６を流れる冷媒温度で決まることになるため、暖房除湿時の除湿能力を調整することは困難である。

そこで、本実施形態では、分岐部２８において、空調側分岐配管２２が主冷媒回路２１から分岐している。このため、空調用冷媒回路２０では、分岐部２８において、第１内気用熱交換器８５から流出した冷媒を、外気用熱交換器８２と、第２内気用熱交換器８６とに分岐させることができる。したがって、第１内気用熱交換器８５を凝縮器として機能させ、第２内気用熱交換器８６を蒸発器として機能させて車内の暖房除湿が行われる場合には、第２内気用熱交換器８６に流れる冷媒の流量を調整することで、第２内気用熱交換器８６における熱交換量を制御することができる。この結果、図５に示す冷媒回路を備える冷凍システムのように、第１内気用熱交換器９８５から流出した全ての冷媒が、第２内気用熱交換器９８６に流れる場合と比較して、第２内気用熱交換器８６における除湿量を制御しやすくすることができる。

これによって、簡易な構成で、車内の暖房除湿時の除湿能力を調整することができている。

（４−２）
本実施形態では、制御装置６０によって、空調用制御弁８３及び制御弁８７ａの弁開度を調整する制御が行われることで、第１内気用熱交換器８５及び第２内気用熱交換器８６における熱交換量が制御されている。このため、簡易な構成で、第１内気用熱交換器８５及び第２内気用熱交換器８６における熱交換量を制御することができている。

（４−３）
本実施形態では、空調側分岐配管２２は、一端が第１冷媒配管２３に接続されており、他端が吸入側冷媒配管２４に接続されている。このため、主冷媒回路２１における冷媒の循環方向が変更されても、空調側分岐配管２２には、第１冷媒配管２３から圧縮機８０の吸入側に向かって同一方向に冷媒が流れることになる。この結果、空調側分岐配管２２に設けられている第２内気用熱交換器８６には、一定方向に冷媒が流れる。

また、車内冷房時には、外気用熱交換器８２で凝縮した冷媒が、空調用制御弁８３で減圧された後に、第２内気用熱交換器８６に流れることで、第２内気用熱交換器８６が蒸発器として機能する。そして、車内暖房除湿時には、第１内気用熱交換器８５で凝縮した冷媒が、制御弁８７ａで減圧された後に、第２内気用熱交換器８６に流れることで、第２内気用熱交換器８６が蒸発器として機能する。この結果、車内の冷房時及び暖房除湿時のいずれの場合であっても、第２内気用熱交換器８６を蒸発器として機能させることができる。

これによって、車内を常に冷房又は除湿することができる。

（５）変形例
（５−１）変形例１Ａ
上記実施形態では、空調用冷媒回路２０において、制御弁８７ａが設けられていることで、車内冷房時に、第２内気用熱交換器８６よりも第１内気用熱交換器８５に向かって多くの冷媒が流れて、第１内気用熱交換器８５を流れる冷媒の流量と、第２内気用熱交換器８６を流れる冷媒の流量との割合が調整し難くなるおそれがある。

そこで、上記実施形態の空調用冷媒回路２０の構成に加えて、図６に示すように、第１内気用熱交換器８５に流れる冷媒の流量と、第２内気用熱交換器８６に流れる冷媒の流量との割合を調整するための調整部１８７が設けられていてもよい。なお、本変形例の自動車用冷凍システムでは、空調用冷媒回路１２０の構成として、図６に示すように、調整部１８７が設けられていること以外は、上記実施形態と同様の構成である。また、図６では、上記実施形態と同様の構成の機器については、上記実施形態の機器と同様の符号を付している。さらに、図６において、符号１２２は、主冷媒回路１２１から分岐している空調側分岐配管を示している。

調整部１８７は、主冷媒回路１２１において第１内気用熱交換器８５と外気用熱交換器８２とを接続する第１冷媒配管１２３の一部であって、分岐部１２８と第１内気用熱交換器８５との間の配管１２３ａａに設けられている。また、調整部１８７は、制御弁８７ａの弁開度が全開状態に調整されているときの圧損と同等か、或いはそれ以上の圧損を生じさせる圧損部材であって、本変形例ではキャピラリである。なお、本変形例では、調整部１８７はキャピラリであるが、圧損を生じさせうる部材であれば調整部１８７の構成はこれに限定されない。

このように調整部１８７が設けられていることで、第１内気用熱交換器８５に向かって流れる冷媒の流量と、第２内気用熱交換器８６に向かって流れる冷媒の流量と、の割合を予め調整することができる。このため、車内冷房時に、制御弁８７ａの弁開度を調整することで、第１内気用熱交換器８５と第２内気用熱交換器８６とに流れる冷媒の流量を、所定の割合に調整しやすくすることができる。

＜第２実施形態＞
以下に、本発明の第２実施形態に係る自動車用冷凍システム２１０について説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と同様の構成の機器については、第１実施形態と同様の符号を付している。

（１）全体構成
自動車用冷凍システム２１０は、車内の空調を行うための空調装置と、制御装置２６０とを備えている。空調装置は、空調用冷媒回路２２０を有している。制御装置２６０は、空調装置の備える各種機器を制御するための装置である。この自動車用冷凍システム２１０では、制御装置２６０が空調装置の備える各種機器を制御することで、車内の空調（冷房、暖房、及び、除湿暖房等）が行われる。

（２）詳細構成
（２−１）空調装置の構成
空調装置の備える空調用冷媒回路２２０は、図７に示すように、主に、第１圧縮機２８０ａと、第２圧縮機２８０ｂと、四路切替弁８１と、外気用熱交換器８２と、第１内気用熱交換器８５と、第２内気用熱交換器８６と、を含む蒸気圧縮式の冷媒回路である。また、空調用冷媒回路２２０は、分岐部２２８を含む。分岐部２２８とは、空調用冷媒回路２２０において、主冷媒回路２２１から空調側分岐配管２２２が分岐している部分のことである。

主冷媒回路２２１には、図７に示すように、第１圧縮機２８０ａと、外気と熱交換を行う外気用熱交換器８２と、空調用制御弁８３と、車内を空調するための第１内気用熱交換器８５と、が順に接続されている。なお、空調用制御弁８３、外気用熱交換器８２及び第１内気用熱交換器８５の構成は、それぞれ、第１実施形態の構成と同様であるため説明を省略する。

第１圧縮機２８０ａは、回転数が可変なインバータ式の圧縮機であって、吸入したガス冷媒を圧縮するためのものである。また、第１圧縮機２８０ａの吐出部から吐出された冷媒は、第２圧縮機２８０ｂから吐出された冷媒と合流部２２９で合流して、四路切替弁８１に至るように構成されている。

空調側分岐配管２２２は、一端が外気用熱交換器８２と第１内気用熱交換器８５とを接続する第１冷媒配管２２３に接続されており、他端が第２圧縮機２８０ｂの吸入部に接続されている。このため、主冷媒回路２２１における冷媒の循環方向が変更されても、空調側分岐配管２２２には、第１冷媒配管２２３から第２圧縮機２８０ｂの吸入部に向かって同一方向に冷媒が流れることになる。なお、本実施形態では、空調側分岐配管２２２の一端は、第１冷媒配管２２３の一部であって、空調用制御弁８３と第１内気用熱交換器８５とを接続する冷媒配管２２３ａに接続されている。

また、第２圧縮機２８０ｂは、第１圧縮機２８０ａと同様に、回転数が可変なインバータ式の圧縮機であって、吸入したガス冷媒を圧縮するためのものである。

さらに、空調側分岐配管２２２には、制御弁８７ａと、第２内気用熱交換器８６とが順に接続されている。なお、制御弁８７ａ及び第２内気用熱交換器８６の構成は、それぞれ、第１実施形態の構成と同様であるため説明を省略する。また、空調側分岐配管２２２において、第２内気用熱交換器８６の流出部と第２圧縮機２８０ｂの吸入部とを接続している配管を、配管２２２ａとする。

なお、本実施形態では、空調用冷媒回路２２０は、外気用熱交換器８２から第１内気用熱交換器８５及び第２内気用熱交換器８６に向かって冷媒が流れる場合に、第１内気用熱交換器８５に流れる冷媒の流量と、第２内気用熱交換器８６に流れる冷媒の流量とが所定の割合となるように設計されている。また、本実施形態では、上記第１実施形態と同様に、車内の暖房時又は暖房除湿時の暖房能力が不足している場合に、車内の空気を加熱するための熱源としてヒータ８８が配設されている。

（２−２）制御装置の構成
制御装置２６０は、図８に示すように、空調装置の有する各種機器と接続されており、車内の空調を行うために各種機器の動作制御を行う。より詳しくは、制御装置２６０は、空調用制御弁８３及び制御弁８７ａの弁開度や内ファン８４の回転数を調整する制御を行うことで第１内気用熱交換器８５及び第２内気用熱交換器８６における熱交換量を制御する。

また、制御装置２６０は、第１圧縮機２８０ａ及び第２圧縮機２８０ｂの駆動を個別に制御することができる。ここで、第２圧縮機２８０ｂの回転数は、第２圧縮機２８０ｂの吸入圧力が所定圧力となるように制御される。なお、車内冷房時の所定圧力は、第１圧縮機２８０ａの吸入圧力と等しい圧力か、或いは、少し高い圧力に設定される。また、車内暖房除湿時の所定圧力は、所定の除湿量となるように決定された圧力（外気温度が低いほど低い圧力）に設定される。

（３）車内の空調時における各種機器の制御動作
次に、車内の空調として冷房が行われている場合、及び、暖房除湿が行われている場合における制御装置２６０による各種機器の制御動作について説明する。

（３−１）車内冷房時
車内冷房時には、四路切替弁８１が第１状態に切り替えられる。また、空調用制御弁８３の弁開度は、第１内気用熱交換器８５の出口側の過熱度が所定値となるように制御される。一方で、制御弁８７ａの弁開度は、第２圧縮機２８０ｂの吸入過熱度が所定値となるように調整される、いわゆる過熱度制御が行われる。さらに、第１圧縮機２８０ａの回転数は、車内の冷房能力又は除湿能力に応じて調整される。一方で、第２圧縮機２８０ｂの回転数は、第２圧縮機２８０ｂの吸入圧力が所定圧力となるように制御される。

第１圧縮機２８０ａから吐出された高圧ガス冷媒は、第２圧縮機２８０ｂから吐出された高圧ガス冷媒と合流した後に、四路切替弁８１を介して、外気用熱交換器８２に至る。外気用熱交換器８２に至った高圧ガス冷媒は、外気用熱交換器８２で外気と熱交換して、冷却され凝縮する。外気用熱交換器８２から流出した高圧液冷媒は、空調用制御弁８３で減圧された後に、冷媒配管２２３ａを流れて第１内気用熱交換器８５に至り、又は、冷媒配管２２３ａの途中で空調側分岐配管２２２に流れる。

第１内気用熱交換器８５に至った冷媒は、内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行い、液冷媒が蒸発するとともに空気を冷却し、車内の冷房を行う。蒸発したガス冷媒は、四路切替弁８１を介して吸入側冷媒配管２２４を流れて第１圧縮機２８０ａに吸入される。

一方、空調側分岐配管２２２に流れた液冷媒は、制御弁８７ａを介して第２内気用熱交換器８６に流入し、内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行い、蒸発するとともに空気を冷却し、車内の冷房を行う。そして、第２内気用熱交換器８６から流出した冷媒は、配管２２２ａを流れて第２圧縮機２８０ｂに吸入される。

このように空調用冷媒回路２２０内を冷媒が循環して、第１内気用熱交換器８５及び第２内気用熱交換器８６が蒸発器として機能することで、車内を冷房又は除湿することができる。

（３−２）車内暖房除湿時
車内冷房時には、四路切替弁８１が第２状態に切り替えられる。また、空調用制御弁８３の弁開度は、外気用熱交換器８２の出口側の過熱度が所定値となるように制御される。一方で、制御弁８７ａの弁開度は、第２圧縮機２８０ｂの吸入過熱度が所定値となるように調整される、いわゆる過熱度制御が行われる。さらに、第１圧縮機２８０ａの回転数は、車内の暖房能力に応じて調整される。一方で、第２圧縮機２８０ｂの回転数は、第２圧縮機２８０ｂの吸入圧力が所定圧力となるように制御される。

第１圧縮機２８０ａから吐出された高圧ガス冷媒は、第２圧縮機２８０ｂから吐出された高圧ガス冷媒と合流した後に、四路切替弁８１を介して、第１内気用熱交換器８５に至る。そして、第１内気用熱交換器８５に至った高圧ガス冷媒は、第１内気用熱交換器８５で内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行い、高圧ガス冷媒が凝縮するとともに空気を加熱し、車内の暖房を行う。また、第１内気用熱交換器８５から流出した高圧液冷媒は、冷媒配管２２３ａを流れて空調用制御弁８３に至り、又は、冷媒配管２２３ａの途中で空調側分岐配管２２２に流れる。

空調用制御弁８３に至った液冷媒は、空調用制御弁８３で減圧された後に、外気用熱交換器８２に流入する。外気用熱交換器８２では、流入した液冷媒が、外気と熱交換を行うことで蒸発する。そして、蒸発したガス冷媒は、四路切替弁８１を介して吸入側冷媒配管２２４を流れて第１圧縮機２８０ａに吸入される。

一方、空調側分岐配管２２２に流れた液冷媒は、制御弁８７ａで減圧されて、第２内気用熱交換器８６に流入する。そして、第２内気用熱交換器８６で内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行うことで蒸発するとともに空気を冷却して車内の除湿を行う。その後、第２内気用熱交換器８６から流出した冷媒は、配管２２２ａを流れて第２圧縮機２８０ｂに吸入される。

このように空調用冷媒回路２２０内を冷媒が循環して、第１内気用熱交換器８５が凝縮器として機能することで、車内を暖房することができるとともに、第２内気用熱交換器８６が蒸発器として機能することで、車内を除湿することができる。

（４）特徴
（４−１）
本実施形態では、分岐部２２８において、空調側分岐配管２２２が主冷媒回路２２１から分岐している。このため、空調用冷媒回路２２０では、分岐部２２８において、第１内気用熱交換器８５から流出した冷媒を、外気用熱交換器８２と、第２内気用熱交換器８６とに分岐させることができる。したがって、第１内気用熱交換器８５を凝縮器として機能させ、第２内気用熱交換器８６を蒸発器として機能させて車内の暖房除湿が行われる場合には、第２内気用熱交換器８６に流れる冷媒の流量を調整することで、第２内気用熱交換器８６における熱交換量を制御することができる。この結果、第１内気用熱交換器から流出した全ての冷媒が、第２内気用熱交換器に流れる場合と比較して、第２内気用熱交換器８６における除湿量を制御しやすくすることができる。

これによって、簡易な構成で、車内の暖房除湿時の除湿能力を調整することができている。

（４−２）
本実施形態では、制御装置２６０によって、空調用制御弁８３及び制御弁８７ａの弁開度を調整する制御が行われることで、第１内気用熱交換器８５及び第２内気用熱交換器８６における熱交換量が制御されている。このため、簡易な構成で、第１内気用熱交換器８５及び第２内気用熱交換器８６における熱交換量を制御することができている。

（４−３）
本実施形態では、空調側分岐配管２２２は、一端が第１冷媒配管２２３に接続されており、他端が第２圧縮機２８０ｂの吸入部に接続されている。このため、主冷媒回路２２１における冷媒の循環方向が変更されても、空調側分岐配管２２２には、第１冷媒配管２２３から第２圧縮機２８０ｂの吸入側に向かって同一方向に冷媒が流れることになる。この結果、空調側分岐配管２２２に設けられている第２内気用熱交換器８６には、一定方向に冷媒が流れる。

また、車内冷房時には、外気用熱交換器８２で凝縮した冷媒が、空調用制御弁８３で減圧された後に、第２内気用熱交換器８６に流れることで、第２内気用熱交換器８６が蒸発器として機能する。そして、車内暖房除湿時には、第１内気用熱交換器８５で凝縮した冷媒が、制御弁８７ａで減圧された後に、第２内気用熱交換器８６に流れることで、第２内気用熱交換器８６が蒸発器として機能する。この結果、車内の冷房時及び暖房除湿時のいずれの場合であっても、第２内気用熱交換器８６を蒸発器として機能させることができる。

これによって、車内を常に冷房又は除湿することができる。

（４−４）
本実施形態では、空調用冷媒回路２２０が、第１圧縮機２８０ａと、第２圧縮機２８０ｂと、を備えている。また、第１圧縮機２８０ａから吐出された冷媒は、第２圧縮機２８０ｂから吐出された冷媒と合流部２２９で合流して、四路切替弁８１に至る。そして、第１圧縮機２８０ａには、四路切替弁８１を介して吸入側冷媒配管２２４を流れた冷媒が吸入される。一方で、第２圧縮機２８０ｂには、第２内気用熱交換器８６を介して配管２２２ａを流れた冷媒が吸入される。さらに、第１圧縮機２８０ａ及び第２圧縮機２８０ｂは独立して制御されている。このため、外気用熱交換器８２、第１内気用熱交換器８５及び第２内気用熱交換器８６を流れた全ての冷媒が１つの圧縮機に吸入される場合と比較して、外気用熱交換器８２、第１内気用熱交換器８５及び第２内気用熱交換器８６を流れる冷媒の流量について細かな制御が可能となっている。

また、車内暖房除湿時には、外気用熱交換器８２で蒸発した冷媒は、第１圧縮機２８０ａに吸入され、第２圧縮機２８０ｂには、第２内気用熱交換器８６で蒸発した冷媒が吸入されるため、外気用熱交換器８２の過熱度に関係なく、制御弁８７ａの弁開度を調整することができる。

（４−５）
本実施形態では、制御弁８７ａの弁開度が、第２圧縮機２８０ｂの吸入過熱度が所定値となるように調整されている。したがって、車内暖房除湿時には、外気温度に関係なく、制御弁８７ａ弁開度を除湿能力に応じた開度に制御することができる。

これによって、自動車用冷凍システム２１０全体の効率を向上させることができる。

＜第３実施形態＞
以下に、本発明の第３実施形態に係る自動車用温調システム３１０について説明する。なお、第３実施形態では、第１実施形態と同様の構成の機器については、第１実施形態と同様の符号を付している。

（１）全体構成
自動車用温調システム３１０は、ハイブリッド車や電気自動車等のバッテリ７０が走行用の電力源である車に用いられる温調システムであって、空調装置と、バッテリ７０や電装品４１の冷却を行うための冷却装置と、協調熱交換器５０と、制御装置３６０と、を備えている。空調装置は、空調用冷媒回路３２０を有している。冷却装置は、電装品冷却回路３０を有している。協調熱交換器５０は、空調用冷媒回路３２０を流れる冷媒と電装品冷却回路３０を流れる流体との間で熱交換を行わせる。制御装置３６０は、空調装置や冷却装置の備える各種機器を制御するための装置である。この自動車用温調システム３１０では、制御装置３６０が空調装置や冷却装置の備える各種機器を制御することで、車内の空調（冷房、暖房、及び、暖房除湿等）、バッテリ７０の温調、及び、電装品４１の冷却が行われる。なお、本実施形態では、電装品冷却回路３０には、流体として水が循環しているものとする。

（２）詳細構成
（２−１）空調装置の構成
空調装置の備える空調用冷媒回路３２０は、図９に示すように、主に、圧縮機８０と、四路切替弁８１と、外気用熱交換器８２と、第１内気用熱交換器８５と、第２内気用熱交換器８６と、を含む蒸気圧縮式の冷媒回路である。また、空調用冷媒回路３２０は、分岐部３２８を含む。分岐部３２８とは、空調用冷媒回路３２０において、主冷媒回路３２１から第１空調側分岐配管３２２が分岐している部分のことである。第１空調側分岐配管３２２には、第２内気用熱交換器８６が接続されている。また、空調用冷媒回路３２０は、第１空調側分岐配管３２２の他に、主冷媒回路３２１から分岐しており、協調熱交換器５０が接続されている第２空調側分岐配管３２５を有する。

主冷媒回路３２１には、図９に示すように、圧縮機８０と、外気と熱交換を行う外気用熱交換器８２と、空調用制御弁８３と、車内を空調するための第１内気用熱交換器８５と、が順に接続されている。なお、圧縮機８０、外気用熱交換器８２、空調用制御弁８３及び第１内気用熱交換器８５の構成は、第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

第１空調側分岐配管３２２は、図９に示すように、一端が、分岐部３２８を経由して外気用熱交換器８２と第１内気用熱交換器８５とを接続する第１冷媒配管３２３に接続されており、他端が四路切替弁８１と圧縮機８０の吸入部とを接続する吸入側冷媒配管３２４に接続されている。なお、本実施形態では、第１空調側分岐配管３２２の一端は、第１冷媒配管３２３の一部であって、第１内気用熱交換器８５と空調用制御弁８３とを接続する冷媒配管３２３ａに接続されている。

また、第１空調側分岐配管３２２には、膨張機構である制御弁８７ａと、第２内気用熱交換器８６とが順に接続されている。なお、制御弁８７ａ及び第２内気用熱交換器８６の構成は、第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

第２空調側分岐配管３２５は、図９に示すように、一端が冷媒配管３２３ａに接続されており、他端が吸入側冷媒配管３２４に接続されている。

また、第２空調側分岐配管３２５は、協調熱交換器５０の上流側端部と接続されている第１冷媒配管３２５ａと、協調熱交換器５０の下流側端部と接続されている第２冷媒配管３２５ｂと、を含む。第１冷媒配管３２５ａは、一端が冷媒配管３２３ａに接続されており、冷媒配管３２３ａを流れる冷媒を協調熱交換器５０に流すための配管である。また、第２冷媒配管３２５ｂは、一端が吸入側冷媒配管３２４に接続されており、協調熱交換器５０において熱交換が行われた冷媒を圧縮機８０の吸入側に流すための配管である。なお、第２空調側分岐配管３２５は、一端が冷媒配管３２３ａに接続されており、他端が吸入側冷媒配管３２４に接続されているため、第２空調側分岐配管３２５には、車内の暖房除湿時及び冷房時のいずれの場合であっても、同一方向に冷媒が流れることになる。

さらに、第１冷媒配管３２５ａには、協調熱交換器５０に流れる冷媒の流量を調整可能な調整弁３８９が設けられている。

なお、本実施形態では、空調用冷媒回路３２０は、外気用熱交換器８２から第１内気用熱交換器８５及び第２内気用熱交換器８６に向かって冷媒が流れる場合に、第１内気用熱交換器８５に流れる冷媒の流量と、第２内気用熱交換器８６に流れる冷媒の流量とが所定の割合となるように設計されている。また、本実施形態では、上記第１実施形態と同様に、車内の暖房時又は暖房除湿時の暖房能力が不足している場合に、車内の空気を加熱するための熱源としてヒータ８８が配設されている。

（２−２）冷却装置の構成
冷却装置の備える電装品冷却回路３０は、図９に示すように、主に、ポンプ４０と、バッテリ用熱交換器７１と、冷却器４２と、放熱器４５と、を含む冷却回路である。また、電装品冷却回路３０は、主冷却回路３１と、主冷却回路３１から分岐しており、協調熱交換器５０が接続されている電装品側分岐配管３２と、バッテリ用熱交換器７１を迂回するように接続されるバイパス配管３４と、を有する。

主冷却回路３１には、図９に示すように、ポンプ４０と、バッテリ用熱交換器７１と、冷却器４２と、冷却器用制御弁４４と、放熱器４５と、が順に接続されている。

ポンプ４０は、吸入した流体（水）を冷却器４２側に送り出すためのポンプ４０である。ポンプ４０が駆動されることで、電装品冷却回路３０内を流体が循環する。なお、本実施形態では、電装品冷却回路３０内を流れる流体は水であるが、例えば、電装品冷却回路３０内を流体として冷媒が流れる場合には、ポンプとしては、吸い込んだ冷媒を昇圧して吐出するように構成された冷媒ポンプが採用されてもよい。

バッテリ用熱交換器７１は、バッテリ７０を温調するための熱交換器であって、内部に流体が流れる通路を有している。バッテリ用熱交換器７１において、通路を流れる流体とバッテリ７０との間で熱交換が行われることで、バッテリ７０が温調されることになる。なお、バッテリ用熱交換器７１の具体的構成は、温調するバッテリ７０の形状等に応じた形態に設計される。なお、本実施形態では、冷却装置は、バッテリ用熱交換器７１を備えているが、冷却装置の構成はこれに限定されず、バッテリ用熱交換器７１を備えていなくてもよい。

冷却器４２は、電装品４１（モータやインバータ或いはコンバータ等）を冷却するための熱交換器であって、内部に流体が流れる通路を有している。冷却器４２では、この通路を流れる流体と電装品４１との間で熱交換が行われることで、電装品４１の冷却を行う。なお、冷却器４２の具体的構成は、冷却する電装品４１の形状等に応じた形態に設計される。また、本実施形態における電装品４１には、バッテリ７０は含まれないものとする。

冷却器用制御弁４４は、放熱器４５に流れる流体の流量の調整を行うための電動弁である。冷却器用制御弁４４の弁開度が調整されることで、放熱器４５に流れる流体の流量が調整される。

放熱器４５は、冷却器４２において熱交換が行われた流体を冷却するためのものである。放熱器４５では、外気と内部を流れる流体との間で熱交換が行われることで、流体から放熱されて流体が冷却される。なお、本実施形態の放熱器４５のサイズは、外気温度が所定の温度範囲内にある中間期（例えば、春季や秋季など）において、冷却器４２で電装品４１から受熱した流体を、所定温度まで冷却することができる最小限のサイズに設計されている。

電装品側分岐配管３２は、一端が冷却器４２と放熱器４５とを接続する冷却配管３３に接続されており、他端が放熱器４５とポンプ４０とを接続する流入側冷却配管３７に接続されている。このため、冷却配管３３を流れる流体は、電装品側分岐配管３２を通ってポンプ４０の吸入側に流れる。なお、本実施形態では、電装品側分岐配管３２の一端は、冷却器４２と冷却器用制御弁４４とを接続する配管３３ａから分岐している。

また、電装品側分岐配管３２は、協調熱交換器５０の上流側端部と接続されている第１冷却配管３２ａと、協調熱交換器５０の下流側端部と接続されている第２冷却配管３２ｂと、を含む。第１冷却配管３２ａは、一端が配管３３ａに接続されており、冷却器４２から流出した流体を協調熱交換器５０に流すための配管である。また、第２冷却配管３２ｂは、一端が流入側冷却配管３７に接続されており、協調熱交換器５０において熱交換が行われた流体をポンプ４０の吸入側に流すための配管である。

さらに、第１冷却配管３２ａには、協調熱交換器５０に流れる流体の流量を調整可能な調整弁４３が設けられている。なお、本実施形態では、主冷却回路３１には冷却器用制御弁４４が設けられており、電装品側分岐配管３２には調整弁４３が設けられているが、電装品冷却回路３０の構成はこれに限定されず、電装品冷却回路３０において調整弁４３が設けられていれば、冷却器用制御弁４４が設けられていなくてもよい。

バイパス配管３４は、一端がポンプ４０の流出部とバッテリ用熱交換器７１とを接続する流出側冷却配管３５に接続されており、他端がバッテリ用熱交換器７１と冷却器４２とを接続する冷却配管３６に接続されている。また、バイパス配管３４には、流体の流量調整が可能な弁７２が設けられている。

（２−３）制御装置の構成
制御装置３６０は、図１０に示すように、空調装置や冷却装置の有する各種機器と接続されており、車内の空調、バッテリ７０の温調及び電装品４１の冷却等を行うために各種機器の動作制御を行う。より詳しくは、制御装置３６０は、空調用制御弁８３及び制御弁８７ａの弁開度や内ファン８４の回転数を調整する制御を行うことで第１内気用熱交換器８５及び第２内気用熱交換器８６における熱交換量を制御したり、冷却器用制御弁４４の弁開度を調整する制御を行うことで放熱器４５における熱交換量を制御したり、弁７２の弁開度を調整する制御を行うことで、バッテリ用熱交換器７１における熱交換量を制御したり、調整弁４３，３８９の弁開度を調整する制御を行うことで、協調熱交換器５０における熱交換量を制御したりする。

（３）車内の空調時における各種機器の制御動作
次に、車内の空調として冷房が行われている場合、及び、暖房除湿が行われている場合における制御装置３６０による各種機器の制御動作について説明する。

（３−１）車内冷房時
車内冷房時には、四路切替弁８１が第１状態に切り替えられる。また、圧縮機８０の回転数は、車内の冷房能力又は除湿能力に応じて調整される。さらに、空調用制御弁８３の弁開度は、第１内気用熱交換器８５の出口側の過熱度が所定値となるように制御され、制御弁８７ａの弁開度は、第２内気用熱交換器８６の出口側の過熱度が所定値となるように制御される。また、冷却器用制御弁４４の弁開度は全開となるように調整され、ポンプ４０の出力は、冷却器４２における冷却能力に応じて調整される。さらに、調整弁３８９の弁開度は、協調熱交換器５０の出口側の過熱度が所定値となるように制御される。一方、調整弁４３の弁開度は、電装品４１の冷却温度が所定温度以下となるように調整される。また、弁７２の弁開度は、バッテリ７０の冷却温度が所定範囲内に入るように調整される。

空調用冷媒回路３２０では、圧縮機８０から吐出された高圧ガス冷媒は、外気用熱交換器８２で外気と熱交換して、冷却され凝縮する。外気用熱交換器８２から流出した高圧液冷媒は、空調用制御弁８３で減圧された後に、冷媒配管３２３ａを流れて第１内気用熱交換器８５に至り、又は、冷媒配管３２３ａの途中で第２空調側分岐配管３２５に流れ、或いは、冷媒配管３２３ａの途中で第１空調側分岐配管３２２に流れる。

第１内気用熱交換器８５に至った冷媒は、内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行い、液冷媒が蒸発するとともに空気を冷却し、車内の冷房を行う。蒸発したガス冷媒は、四路切替弁８１を介して圧縮機８０に吸入される。

一方、第１空調側分岐配管３２２に流れた液冷媒は、制御弁８７ａを介して第２内気用熱交換器８６に流入し、内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行い、蒸発するとともに空気を冷却し、車内の冷房を行う。そして、蒸発したガス冷媒は、吸入側冷媒配管３２４を流れる冷媒に合流し、圧縮機８０に吸入される。

また、第２空調側分岐配管３２５に流れた液冷媒は、調整弁３８９を介して協調熱交換器５０に流入する。そして、協調熱交換器５０において電装品側分岐配管３２を流れる流体と熱交換を行った後に、吸入側冷媒配管３２４を流れる冷媒に合流する。

また、電装品冷却回路３０では、ポンプ４０から流出した流体は、流出側冷却配管３５を流れて、バッテリ用熱交換器７１に至り、或いは、流出側冷却配管３５の途中でバイパス配管３４に流れる。

バッテリ用熱交換器７１に至った流体は、バッテリ用熱交換器７１においてバッテリ７０を冷却した後に、冷却配管３６を流れて冷却器に至る。一方で、バイパス配管３４に流れた流体は、弁７２を介して冷却配管３６を流れる冷媒に合流する。

そして、冷却配管３６を流れて冷却器４２に至った流体は、冷却器４２において電装品４１から吸熱することにより電装品４１を冷却する。そして、冷却器４２から流出した流体は、配管３３ａを流れ、冷却器用制御弁４４を介して放熱器４５に至り、或いは、配管３３ａの途中で第１冷却配管３２ａに流れる。

放熱器４５に至った流体は、放熱器４５において外気と熱交換を行うことで冷却された後、流入側冷却配管３７を流れてポンプ４０に吸入される。

一方、第１冷却配管３２ａに流れた流体は、調整弁４３を介して協調熱交換器５０に流入する。そして、協調熱交換器５０において第２空調側分岐配管３２５を流れる冷媒と熱交換を行った後に、第２冷却配管３２ｂを流れて流入側冷却配管３７を流れる流体に合流する。

このように空調用冷媒回路３２０内を冷媒が循環して、第１内気用熱交換器及び第２内気用熱交換器が蒸発器として機能することで、車内を冷房又は除湿することができる。また、電装品冷却回路３０内を流体が循環することで、バッテリ用熱交換器７１においてバッテリ７０を冷却し、かつ、冷却器４２において電装品４１を冷却することができる。さらに、車内冷房時には、主冷媒回路３２１から協調熱交換器５０に向かって冷媒が流れ、かつ、主冷却回路３１から協調熱交換器５０に向かって流体が流れることで、協調熱交換器５０において、第２空調側分岐配管３２５を流れる冷媒と電装品側分岐配管３２を流れる流体との間で、すなわち、外気用熱交換器８２で凝縮した低温液冷媒と電装品４１から吸熱した流体との間で熱交換を行わせることができる。この結果、電装品冷却回路３０内を流れる流体が冷却されるため、放熱器４５における冷却能力の不足分を補うことができる。

（３−２）車内暖房除湿時
車内暖房除湿時には、四路切替弁８１が第２状態に切り替えられる。また、圧縮機８０の回転数は、車内の暖房能力に応じて調整される。さらに、空調用制御弁８３の弁開度は、外気用熱交換器８２の出口側の過熱度が所定値となるように制御され、制御弁８７ａの弁開度は、第２内気用熱交換器８６の出口側の過熱度が所定値となるように制御される。また、冷却器用制御弁４４の弁開度は全閉となるように調整され、ポンプ４０の出力は、冷却器４２における冷却能力に応じて調整される。さらに、調整弁３８９の弁開度は、協調熱交換器５０の出口側の過熱度が所定値となるように制御される。一方、調整弁４３の弁開度は、全開となるように調整される。また、弁７２の弁開度は、バッテリ７０の冷却温度が所定範囲内に入るように調整される。

空調用冷媒回路３２０では、圧縮機８０から吐出された高圧ガス冷媒は、第１内気用熱交換器８５で内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行い、高圧ガス冷媒が凝縮するとともに空気を加熱し、車内の暖房を行う。また、第１内気用熱交換器８５から流出した高圧液冷媒は、冷媒配管３２３ａを流れて空調用制御弁８３に至り、又は、冷媒配管３２３ａの途中で第１空調側分岐配管３２２に流れ、或いは、冷媒配管３２３ａの途中で第２空調側分岐配管３２５に流れる。

空調用制御弁８３に至った液冷媒は、空調用制御弁８３で減圧された後に、外気用熱交換器８２に流入する。外気用熱交換器８２では、流入した液冷媒が、外気と熱交換を行うことで蒸発する。そして、蒸発したガス冷媒は、四路切替弁８１を介して圧縮機８０に吸入される。

一方、第１空調側分岐配管３２２に流れた液冷媒は、制御弁８７ａで減圧されて、第２内気用熱交換器８６に流入する。そして、第２内気用熱交換器８６で内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行うことで蒸発するとともに空気を冷却して車内の除湿を行う。その後、第２内気用熱交換器８６で蒸発したガス冷媒は、吸入側冷媒配管３２４を流れる冷媒に合流し、圧縮機８０に吸入される。

また、第２空調側分岐配管３２５に流れた液冷媒は、調整弁３８９を介して協調熱交換器５０に流入する。そして、協調熱交換器５０において電装品側分岐配管３２を流れる流体と熱交換を行った後に、吸入側冷媒配管３２４を流れる冷媒に合流する。

また、電装品冷却回路３０では、ポンプ４０から流出した流体は、流出側冷却配管３５を流れて、バッテリ用熱交換器７１に至り、或いは、流出側冷却配管３５の途中でバイパス配管３４に流れる。

バッテリ用熱交換器７１に至った流体は、バッテリ用熱交換器７１においてバッテリ７０を冷却した後に、冷却配管３６を流れて冷却器４２に至る。一方で、バイパス配管３４に流れた流体は、弁７２を介して冷却配管３６を流れる冷媒に合流する。

そして、冷却配管３６を流れて冷却器４２に至った流体は、冷却器４２において電装品４１から吸熱することにより電装品４１を冷却する。そして、冷却器４２から流出した全ての流体は、調整弁４３を介して協調熱交換器５０に流入する。そして、協調熱交換器５０において第２空調側分岐配管３２５を流れる冷媒と熱交換を行った後に、第２冷却配管３２ｂを流れて、ポンプ４０に吸入される。

このように空調用冷媒回路３２０内を冷媒が循環して、第１内気用熱交換器が凝縮器として機能することで、車内を暖房することができるとともに、第２内気用熱交換器が蒸発器として機能することで、車内を除湿することができる。また、車内暖房除湿時には、主冷媒回路３２１から協調熱交換器５０に向かって冷媒が流れ、かつ、主冷却回路３１から協調熱交換器５０に向かって流体が流れることで、協調熱交換器５０において、第２空調側分岐配管３２５を流れる冷媒と電装品側分岐配管３２を流れる流体との間で、すなわち、第１内気用熱交換器８５で凝縮した液冷媒と電装品４１から吸熱した流体との間で熱交換を行わせることができる。この結果、電装品冷却回路３０内を流れる流体が冷却されるため、放熱器４５において流体が冷却されなくても電装品４１を冷却することができる。

なお、本実施形態では、車内暖房除湿時には、冷却器用制御弁４４の弁開度は全閉となるように調整されているが、これに限定されず、例えば、電装品４１の冷却温度が所定温度以上となった場合には、放熱器４５にも流体が流れるように冷却器用制御弁４４の弁開度が調整されてもよい。

（４）特徴
（４−１）
本実施形態では、空調用冷媒回路３２０では、分岐部３２８において、第１空調側分岐配管３２２が主冷媒回路３２１から分岐している。このため、分岐部３２８において、第１内気用熱交換器８５から流出した冷媒を、外気用熱交換器８２と、第２内気用熱交換器８６とに分岐させることができる。したがって、第１内気用熱交換器８５を凝縮器として機能させ、第２内気用熱交換器８６を蒸発器として機能させて車内の暖房除湿が行われる場合には、第２内気用熱交換器８６に流れる冷媒の流量を調整することで、第２内気用熱交換器８６における熱交換量を制御することができる。この結果、第１内気用熱交換器から流出した全ての冷媒が、第２内気用熱交換器に流れる場合と比較して、第２内気用熱交換器８６における除湿量を制御しやすくすることができる。

これによって、簡易な構成で、車内の暖房除湿時の除湿能力を調整することができている。

（４−２）
本実施形態では、自動車用温調システム３１０が、空調装置と、冷却装置と、協調熱交換器５０と、を備えている。そして、協調熱交換器５０は、第２空調側分岐配管３２５を流れる冷媒（暖房除湿時には、第１内気用熱交換器８５で凝縮した冷媒であり、冷房時には、外気用熱交換器８２で凝縮した冷媒である）と、電装品側分岐配管３２を流れる流体（冷却器４２で電装品４１から受熱した流体）と、を熱交換させている。このため、空調用冷媒回路３２０内を流れる冷媒の熱量を、電装品冷却回路３０を流れる流体の冷却に利用することができる。したがって、協調熱交換器を備えていない自動車用温調システムと比較して、放熱器４５が負担している熱交換量の一部を、協調熱交換器５０に負担させることができる。これによって、電装品４１の冷却能力を維持しつつ、放熱器４５を必要最小限のサイズにすることができる。

また、放熱器４５が小型化することで空くスペース分、外気用熱交換器８２のサイズを大きくすることで、外気用熱交換器８２における熱交換効率を向上させることができる。この結果、自動車用温調システム３１０全体の効率を向上させることができる。

（４−３）
本実施形態では、調整弁３８９の弁開度が調整されることで、協調熱交換器５０に向かって流れる冷媒の流量が調整される。また、調整弁４３の弁開度が調整されることで、協調熱交換器５０に向かって流れる流体の流量が調整される。このため、この自動車用温調システム３１０では、調整弁４３，３８９の弁開度を調整することで、協調熱交換器５０における熱交換量を調整することができている。

また、協調熱交換器５０において第２空調側分岐配管３２５を流れる冷媒に回収される冷熱量が調整されることで、電装品冷却回路３０内を流れる流体の温度を、外気温度によらず、所定の温度範囲内に制御することができる。

（５）変形例
（５−１）変形例３Ａ
上記実施形態では、第１空調側分岐配管３２２及び第２空調側分岐配管３２５は、吸入側冷媒配管３２４に接続されている。

これに代えて、圧縮機が、低段側圧縮機構で圧縮された冷媒を高段側圧縮機構でさらに圧縮する二段圧縮機である場合には、図１１に示すように、第２内気用熱交換器８６が設けられている第１空調側分岐配管４２２、及び、協調熱交換器５０が設けられている第２空調側分岐配管４２５が、四路切替弁８１と圧縮機４８０の吸入部とを接続する吸入側冷媒配管４２４ではなく、低圧側圧縮機構と高圧側圧縮機構との間の中間部に戻るように接続されていてもよい。この場合、制御弁８７ａ及び調整弁３８９によって、第１空調側分岐配管４２２及び第２空調側分岐配管４２５を流れる冷媒を中間圧まで減圧すればよい。なお、図１１では、上記実施形態と同様の構成の機器については、上記実施形態と同様の符号を付している。

このように、第１空調側分岐配管４２２及び第２空調側分岐配管４２５を流れる冷媒が、低圧側圧縮機構と高圧側圧縮機構との間の中間部に吸入されることで、例えば、低段側圧縮機構の吸入側に流れる場合と比較して、圧縮機の負担を軽減することができる。

＜第４実施形態＞
以下に、本発明の第４実施形態に係る自動車用温調システム５１０について説明する。なお、第４実施形態では、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態と同様の構成の機器については、各実施形態と同様の符号を付している。

（１）全体構成
自動車用温調システム５１０は、ハイブリッド車や電気自動車等のバッテリ７０が走行用の電力源である車に用いられる温調システムであって、空調装置と、バッテリ７０や電装品４１の冷却を行うための冷却装置と、協調熱交換器５０と、制御装置５６０と、を備えている。空調装置は、空調用冷媒回路５２０を有している。冷却装置は、電装品冷却回路３０を有している。協調熱交換器５０は、空調用冷媒回路５２０を流れる冷媒と電装品冷却回路３０を流れる流体との間で熱交換を行わせる。制御装置５６０は、空調装置や冷却装置の備える各種機器を制御するための装置である。この自動車用温調システム５１０では、制御装置５６０が空調装置や冷却装置の備える各種機器を制御することで、車内の空調（冷房、暖房、及び、暖房除湿等）、バッテリ７０の温調、及び、電装品４１の冷却が行われる。なお、本実施形態では、電装品冷却回路３０には、流体として水が循環しているものとする。

（２）詳細構成
（２−１）空調装置の構成
空調装置の備える空調用冷媒回路５２０は、図１２に示すように、主に、第１圧縮機２８０ａと、第２圧縮機２８０ｂと、四路切替弁８１と、外気用熱交換器８２と、第１内気用熱交換器８５と、第２内気用熱交換器８６と、を含む蒸気圧縮式の冷媒回路である。また、空調用冷媒回路５２０は、分岐部５２８を含む。分岐部５２８とは、空調用冷媒回路５２０において、主冷媒回路５２１から空調側分岐配管５２２が分岐している部分のことである。

主冷媒回路５２１には、図１２に示すように、第１圧縮機２８０ａと、外気と熱交換を行う外気用熱交換器８２と、空調用制御弁８３と、車内を空調するための第１内気用熱交換器８５と、が順に接続されている。なお、第１圧縮機２８０ａ、外気用熱交換器８２、空調用制御弁８３及び第１内気用熱交換器８５の構成は、第２実施形態と同様であるため説明を省略する。

空調側分岐配管５２２は、一端が、分岐部５２８を経由して外気用熱交換器８２と第１内気用熱交換器８５とを接続する第１冷媒配管５２３に接続されており、他端が第２圧縮機２８０ｂの吸入部に接続されている。このため、主冷媒回路５２１における冷媒の循環方向が変更されても、空調側分岐配管５２２には、第１冷媒配管５２３から第２圧縮機２８０ｂの吸入側に向かって同一方向に冷媒が流れることになる。なお、本実施形態では、空調側分岐配管５２２の一端は、第１冷媒配管５２３の一部であって、空調用制御弁８３と第１内気用熱交換器８５とを接続する冷媒配管５２３ａに接続されている。

また、空調側分岐配管５２２には、膨張機構である制御弁８７ａと、第２内気用熱交換器８６と、協調熱交換器５０と、が順に接続されている。なお、膨張機構である制御弁８７ａ及び第２内気用熱交換器８６の構成は、第２実施形態の構成と同様であるため説明を省略する。協調熱交換器５０は、空調側分岐配管５２２において、第２内気用熱交換器８６の下流側に設けられている。このため、協調熱交換器５０では、第２内気用熱交換器８６において熱交換を行った冷媒と、電装品冷却回路３０を流れる流体との間で熱交換が行われることになる。

なお、本実施形態では、空調用冷媒回路５２０は、外気用熱交換器８２から第１内気用熱交換器８５及び第２内気用熱交換器８６に向かって冷媒が流れる場合に、第１内気用熱交換器８５に流れる冷媒の流量と、第２内気用熱交換器８６に流れる冷媒の流量とが所定の割合となるように設計されている。また、本実施形態では、上記第２実施形態と同様に、車内の暖房時又は暖房除湿時の暖房能力が不足している場合に、車内の空気を加熱するための熱源としてヒータ８８が配設されている。

（２−２）冷却装置の構成
冷却装置の備える電装品冷却回路３０は、図１２に示すように、主に、ポンプ４０と、バッテリ用熱交換器７１と、冷却器４２と、放熱器４５と、を含む冷却回路である。また、電装品冷却回路３０は、主冷却回路３１と、主冷却回路３１から分岐しており、協調熱交換器５０が接続されている電装品側分岐配管３２と、バッテリ用熱交換器７１を迂回するように接続されるバイパス配管３４と、を有する。なお、冷却装置の構成は、上記第３実施形態と同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。

（２−３）制御装置の構成
制御装置５６０は、図１３に示すように、空調装置や冷却装置の有する各種機器と接続されており、車内の空調、バッテリ７０の温調、及び電装品４１の冷却等を行うために各種機器の動作制御を行う。より詳しくは、制御装置５６０は、空調用制御弁８３及び制御弁８７ａの弁開度や内ファン８４の回転数を調整する制御を行うことで第１内気用熱交換器８５や第２内気用熱交換器８６における熱交換量を制御したり、冷却器用制御弁４４の弁開度を調整する制御を行うことで放熱器４５における熱交換量を制御したり、弁７２の弁開度を調整する制御を行うことで、バッテリ用熱交換器７１における熱交換量を制御したり、制御弁８７ａや調整弁４３の弁開度を調整する制御を行うことで、協調熱交換器５０における熱交換量を制御したりする。なお、制御装置５６０は、第１圧縮機２８０ａ及び第２圧縮機２８０ｂの駆動を個別に制御することができる。

（３）車内の空調時における各種機器の制御動作
次に、車内の空調として冷房が行われている場合、及び、暖房除湿が行われている場合における制御装置５６０による各種機器の制御動作について説明する。

（３−１）車内冷房時
車内冷房時には、四路切替弁８１が第１状態に切り替えられる。また、空調用制御弁８３の弁開度は、第１内気用熱交換器８５の出口側の過熱度が所定値となるように制御される。さらに、第１圧縮機２８０ａの回転数は、車内の冷房能力又は除湿能力に応じて調整される。一方で、第２圧縮機２８０ｂの回転数は、第２圧縮機２８０ｂの吸入圧力が所定圧力となるように制御される。また、冷却器用制御弁４４の弁開度は所定開度となるように調整され、ポンプ４０の出力は、冷却器４２における冷却能力に応じて調整される。さらに、制御弁８７ａの弁開度は、協調熱交換器５０の出口側の過熱度が所定値となるように制御される。一方、調整弁４３の弁開度は、電装品４１の冷却温度が所定温度以下となるように調整される。また、弁７２の弁開度は、バッテリ７０の冷却温度が所定範囲内に入るように調整される。

空調用冷媒回路５２０では、第１圧縮機２８０ａから吐出された高圧ガス冷媒は、第２圧縮機２８０ｂから吐出された高圧ガス冷媒と合流した後に、四路切替弁８１を介して、外気用熱交換器８２に至る。外気用熱交換器８２に至った高圧ガス冷媒は、外気用熱交換器８２で外気と熱交換して、冷却され凝縮する。外気用熱交換器８２から流出した高圧液冷媒は、空調用制御弁８３で減圧された後に、冷媒配管５２３ａを流れて第１内気用熱交換器８５に至り、又は、冷媒配管５２３ａの途中で空調側分岐配管５２２に流れる。

第１内気用熱交換器８５に至った冷媒は、内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行い、液冷媒が蒸発するとともに空気を冷却し、車内の冷房を行う。蒸発したガス冷媒は、四路切替弁８１を介して吸入側冷媒配管５２４を流れて第１圧縮機２８０ａに吸入される。

一方、空調側分岐配管５２２に流れた液冷媒は、制御弁８７ａを介して第２内気用熱交換器８６に流入し、内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行い、蒸発するとともに空気を冷却し、車内の冷房を行う。そして、第２内気用熱交換器８６から流出した冷媒は、協調熱交換器５０に流入し、協調熱交換器５０において電装品側分岐配管３２を流れる流体と熱交換を行った後に、第２圧縮機２８０ｂに吸入される。

また、電装品冷却回路３０では、ポンプ４０から流出した流体は、流出側冷却配管３５を流れて、バッテリ用熱交換器７１に至り、或いは、流出側冷却配管３５の途中でバイパス配管３４に流れる。

バッテリ用熱交換器７１に至った流体は、バッテリ用熱交換器７１においてバッテリ７０を冷却した後に、冷却配管３６を流れて冷却器４２に至る。一方で、バイパス配管３４に流れた流体は、弁７２を介して冷却配管３６を流れる冷媒に合流する。

そして、冷却配管３６を流れて冷却器４２に至った流体は、冷却器４２において電装品４１から吸熱することにより電装品４１を冷却する。そして、冷却器４２から流出した流体は、配管３３ａを流れ、冷却器用制御弁４４を介して放熱器４５に至り、或いは、配管３３ａの途中で第１冷却配管３２ａに流れる。

放熱器４５に至った流体は、放熱器４５において外気と熱交換を行うことで冷却された後、流入側冷却配管３７を流れてポンプ４０に吸入される。

一方、第１冷却配管３２ａに流れた流体は、調整弁４３を介して協調熱交換器５０に流入する。そして、協調熱交換器５０において空調側分岐配管５２２を流れる冷媒と熱交換を行った後に、第２冷却配管３２ｂを流れて流入側冷却配管３７を流れる流体に合流する。

このように空調用冷媒回路５２０内を冷媒が循環して、第１内気用熱交換器及び第２内気用熱交換器が蒸発器として機能することで、車内を冷房又は除湿することができる。また、電装品冷却回路３０内を流体が循環することで、バッテリ用熱交換器７１においてバッテリ７０を冷却し、かつ、冷却器４２において電装品４１を冷却することができる。さらに、車内冷房時には、主冷媒回路５２１から協調熱交換器５０に向かって冷媒が流れ、かつ、主冷却回路３１から協調熱交換器５０に向かって流体が流れることで、協調熱交換器５０において、空調側分岐配管５２２を流れる冷媒と電装品側分岐配管３２を流れる流体との間で、すなわち、外気用熱交換器８２で凝縮した低温液冷媒と電装品４１から吸熱した流体との間で熱交換を行わせることができる。この結果、電装品冷却回路３０内を流れる流体が冷却されるため、放熱器４５における冷却能力の不足分を補うことができる。

（３−２）車内暖房除湿時
車内冷房時には、四路切替弁８１が第２状態に切り替えられる。また、空調用制御弁８３の弁開度は、外気用熱交換器８２の出口側の過熱度が所定値となるように制御される。さらに、第１圧縮機２８０ａの回転数は、車内の暖房能力に応じて調整される。一方で、第２圧縮機２８０ｂの回転数は、第２圧縮機２８０ｂの吸入圧力が所定圧力となるように制御される。また、冷却器用制御弁４４の弁開度は全閉となるように調整され、ポンプ４０の出力は、冷却器４２における冷却能力に応じて調整される。さらに、制御弁８７ａの弁開度は、協調熱交換器５０の出口側の過熱度が所定値となるように制御される。一方、調整弁４３の弁開度は、全開となるように調整される。また、弁７２の弁開度は、バッテリ７０の冷却温度が所定範囲内に入るように調整される。

空調用冷媒回路５２０では、第１圧縮機２８０ａから吐出された高圧ガス冷媒は、第２圧縮機２８０ｂから吐出された高圧ガス冷媒と合流した後に、四路切替弁８１を介して、第１内気用熱交換器８５に至る。そして、第１内気用熱交換器８５に至った高圧ガス冷媒は、第１内気用熱交換器８５で内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行い、高圧ガス冷媒が凝縮するとともに空気を加熱し、車内の暖房を行う。また、第１内気用熱交換器８５から流出した高圧液冷媒は、冷媒配管５２３ａを流れて空調用制御弁８３に至り、又は、冷媒配管５２３ａの途中で空調側分岐配管５２２に流れる。

空調用制御弁８３に至った液冷媒は、空調用制御弁８３で減圧された後に、外気用熱交換器８２に流入する。外気用熱交換器８２では、流入した液冷媒が、外気と熱交換を行うことで蒸発する。そして、蒸発したガス冷媒は、四路切替弁８１を介して吸入側冷媒配管５２４を流れて第１圧縮機２８０ａに吸入される。

一方、空調側分岐配管５２２に流れた液冷媒は、制御弁８７ａで減圧されて、第２内気用熱交換器８６に流入する。そして、第２内気用熱交換器８６で内ファン８４により送風される車内空気と熱交換を行うことで蒸発するとともに空気を冷却して車内の除湿を行う。そして、第２内気用熱交換器８６から流出した冷媒は、協調熱交換器５０に流入し、協調熱交換器５０において電装品側分岐配管３２を流れる流体と熱交換を行った後に、第２圧縮機２８０ｂに吸入される。

また、電装品冷却回路３０では、ポンプ４０から流出した流体は、流出側冷却配管３５を流れて、バッテリ用熱交換器７１に至り、或いは、流出側冷却配管３５の途中でバイパス配管３４に流れる。

バッテリ用熱交換器７１に至った流体は、バッテリ用熱交換器７１においてバッテリ７０を冷却した後に、冷却配管３６を流れて冷却器４２に至る。一方で、バイパス配管３４に流れた流体は、弁７２を介して冷却配管３６を流れる冷媒に合流する。

そして、冷却配管３６を流れて冷却器４２に至った流体は、冷却器４２において電装品４１から吸熱することにより電装品４１を冷却する。そして、冷却器４２から流出した全ての流体は、配管３３ａの途中で第１冷却配管３２ａに流れる。第１冷却配管３２ａに流れた流体は、調整弁４３を介して協調熱交換器５０に流入する。そして、協調熱交換器５０において空調側分岐配管５２２を流れる冷媒と熱交換を行った後に、第２冷却配管３２ｂを流れてポンプ４０に吸入される。

このように空調用冷媒回路５２０内を冷媒が循環して、第１内気用熱交換器８５が凝縮器として機能することで、車内を暖房することができるとともに、第２内気用熱交換器８６が蒸発器として機能することで、車内を除湿することができる。また、車内暖房除湿時には、主冷媒回路５２１から協調熱交換器５０に向かって冷媒が流れ、かつ、主冷却回路３１から協調熱交換器５０に向かって流体が流れることで、協調熱交換器５０において、空調側分岐配管５２２を流れる冷媒と電装品側分岐配管３２を流れる流体との間で、すなわち、第１内気用熱交換器８５で凝縮した液冷媒と電装品４１から吸熱した流体との間で熱交換を行わせることができる。この結果、電装品冷却回路３０内を流れる流体が冷却されるため、放熱器４５において流体が冷却されなくても電装品４１を冷却することができる。

なお、本実施形態では、車内暖房除湿時には、冷却器用制御弁４４の弁開度は全閉となるように調整されているが、これに限定されず、例えば、電装品４１の冷却温度が所定温度以上となった場合には、放熱器４５にも流体が流れるように冷却器用制御弁４４の弁開度が調整されてもよい。

（４）特徴
（４−１）
本実施形態では、分岐部５２８において、空調側分岐配管５２２が主冷媒回路５２１から分岐している。このため、空調用冷媒回路５２０では、分岐部５２８において、第１内気用熱交換器８５から流出した冷媒を、外気用熱交換器８２と、第２内気用熱交換器８６とに分岐させることができる。したがって、第１内気用熱交換器８５を凝縮器として機能させ、第２内気用熱交換器８６を蒸発器として機能させて車内の暖房除湿が行われる場合には、第２内気用熱交換器８６に流れる冷媒の流量を調整することで、第２内気用熱交換器８６における熱交換量を制御することができる。この結果、第１内気用熱交換器から流出した全ての冷媒が、第２内気用熱交換器に流れる場合と比較して、第２内気用熱交換器８６における除湿量を制御しやすくすることができる。

これによって、簡易な構成で、車内の暖房除湿時の除湿能力を調整することができている。

また、本実施形態では、空調用冷媒回路５２０が、第１圧縮機２８０ａと、第２圧縮機２８０ｂと、を備えている。また、第１圧縮機２８０ａから吐出された冷媒は、第２圧縮機２８０ｂから吐出された冷媒と合流部５２９で合流して、四路切替弁８１に至る。そして、第１圧縮機２８０ａには、四路切替弁８１を介して吸入側冷媒配管５２４を流れた冷媒が吸入される。一方で、第２圧縮機２８０ｂには、第２内気用熱交換器８６及び協調熱交換器５０から流出した冷媒が吸入される。さらに、第１圧縮機２８０ａ及び第２圧縮機２８０ｂは独立して制御されている。このため、外気用熱交換器８２、第１内気用熱交換器８５、第２内気用熱交換器８６及び協調熱交換器５０を流れた全ての冷媒が１つの圧縮機に吸入される場合と比較して、外気用熱交換器８２、第１内気用熱交換器８５、第２内気用熱交換器８６及び協調熱交換器５０を流れる冷媒の流量について細かな制御が可能となっている。

また、車内暖房除湿時には、外気用熱交換器８２で蒸発した冷媒は、第１圧縮機２８０ａに吸入され、第２圧縮機２８０ｂには、第２内気用熱交換器８６及び協調熱交換器５０で蒸発した冷媒が吸入されるため、外気用熱交換器８２の過熱度に関係なく、制御弁８７ａの弁開度を調整することができる。

（４−２）
本実施形態では、自動車用温調システム５１０が、空調装置と、冷却装置と、協調熱交換器５０と、を備えている。そして、協調熱交換器５０は、空調側分岐配管５２２を流れる冷媒（暖房除湿時及び冷房時のいずれの場合も、第２内気用熱交換器８６から流出した冷媒であって、第２内気用熱交換器８６において蒸発した冷媒）と、電装品側分岐配管３２を流れる流体（冷却器４２で電装品４１から受熱した流体）と、を熱交換させている。このため、空調用冷媒回路５２０内を流れる冷媒の熱量を、電装品冷却回路３０を流れる流体の冷却に利用することができる。したがって、協調熱交換器を備えていない自動車用温調システムと比較して、放熱器４５が負担している熱交換量の一部を、協調熱交換器５０に負担させることができる。これにより、電装品４１の冷却能力を維持しつつ、放熱器４５を必要最小限のサイズにすることができる。

また、放熱器４５が小型化することで空くスペース分、外気用熱交換器８２のサイズを大きくすることで、外気用熱交換器８２における熱交換効率を向上させることができる。この結果、自動車用温調システム５１０全体の効率を向上させることができる。

（４−３）
本実施形態では、制御弁８７ａの弁開度が調整されることで、協調熱交換器５０に向かって流れる冷媒の流量が調整される。また、調整弁４３の弁開度が調整されることで、協調熱交換器５０に向かって流れる流体の流量が調整される。このため、この自動車用温調システム５１０では、制御弁８７ａ及び調整弁４３の弁開度を調整することで、協調熱交換器５０における熱交換量を調整することができている。

また、協調熱交換器５０において空調側分岐配管５２２を流れる冷媒に回収される冷熱量が調整されることで、電装品冷却回路３０内を流れる流体の温度を、外気温度によらず、所定の温度範囲内に制御することができる。

（５）変形例
（５−１）変形例４Ａ
上記実施形態では、電装品冷却回路３０には、冷却器用制御弁４４及び調整弁４３が設けられている。これに代えて、図１４に示すように、電装品冷却回路６３０において、冷却器４２と放熱器４５とを接続する冷却配管６３３からの電装品側分岐配管６３２の分岐部分に、流体の流量調整可能な三方弁６４３が設けられていてもよい。

また、図１４に示すように、空調用冷媒回路６２０が、主冷媒回路６２１から第２熱交換器８６に冷媒を流すための空調側分岐配管６２２とは別に、主冷媒回路６２１から協調熱交換器５０に冷媒を流すための空調側分岐配管６２５を有していてもよい。なお、本変形例の自動車用温調システムでは、図１４に示すように、電装品冷却回路６３０において、第３実施形態の冷却器用制御弁４４及び調整弁４３に代えて三方弁６４３が設けられており、空調用冷媒回路６２０において協調熱交換器５０に冷媒を流すための空調側分岐配管６２５（以下、空調側分岐配管６２２と区別するために、第２空調側分岐配管６２５という）が設けられており、協調熱交換器５０が、空調側分岐配管６２２ではなく第２空調側分岐配管６２５に設けられており、かつ、第２空調側分岐配管６２５に協調熱交換器５０への冷媒の流量を調整可能な調整弁６８９が設けられていること以外は、上記実施形態と同様の構成である。また、図１４では、上記実施形態と同様の構成の機器については、上記実施形態の機器と同様の符号を付している。

ここで、第２空調側分岐配管６２５は、図１４に示すように、一端が、第１内気用熱交換器８５と空調用制御弁８３とを接続する冷媒配管６２３ａに接続されており、他端が、空調側分岐配管６２２の一部であって、第２圧縮機２８０ｂの吸入部と第２熱交換器８６とを接続する配管６２２ａに接続されている。このため、協調熱交換器５０には冷媒配管６２３ａを流れる冷媒が流入することになり、協調熱交換器５０において電装品側分岐配管６３２を流れる流体と熱交換を行った冷媒は、配管６２２ａを流れる冷媒と合流して、第２圧縮機２８０ｂに吸入されることになる。

また、第２空調側分岐配管６２５には調整弁６８９が設けられているため、調整弁６８９が設けられていない場合と比較して、協調熱交換器５０における熱交換量が調整しやすくなっている。

このような自動車用温調システムであっても、協調熱交換器５０において、空調用冷媒回路６２０を循環する冷媒と電装品冷却回路６３０を循環する流体との間で熱交換が行われることで、空調用冷媒回路６２０内を流れる冷媒の熱量を、電装品冷却回路６３０を流れる流体の冷却に利用することができる。このため、放熱器４５が負担している熱交換量の一部を、協調熱交換器５０に負担させることができる。したがって、協調熱交換器を備えていない自動車用温調システムと比較して、電装品４１の冷却能力を維持しつつ、放熱器４５を必要最小限のサイズにすることができる。

また、放熱器４５が小型化することで空くスペース分、外気用熱交換器８２のサイズを大きくすることで、外気用熱交換器８２における熱交換効率を向上させることができる。この結果、自動車用温調システム全体の効率を向上させることができる。

本発明は、簡易な構成で暖房除湿時の除湿能力を調整することができるため、自動車用冷凍システムへの適用が有効である。

２８ 分岐部
３０ 電装品冷却回路
３２ 電装品側分岐配管（配管）
４０ ポンプ
４１ 電装品
４２ 冷却器
４３ 調整弁（冷却回路側調整弁）
４５ 放熱器
５０ 協調熱交換器
８０ 圧縮機
８１ 四路切替弁
８２ 外気用熱交換器
８３ 空調用制御弁（膨張機構）
８５ 第１内気用熱交換器
８６ 第２内気用熱交換器
８７ａ 制御弁（流量調整弁）
１２２ 空調側分岐配管（第２冷媒配管）
１２３ 第１冷媒配管
１８７ 調整部
２２２ａ 配管（第２吸入側冷媒配管）
２２４ 吸入側冷媒配管（第１吸入側冷媒配管）
２２９ 合流部
２８０ａ 第１圧縮機
２８０ｂ 第２圧縮機
３２２ 第１空調側分岐配管（第２冷媒配管）
３２３ 第１冷媒配管（第１冷媒配管）
３２５ 第２空調側分岐配管（第３冷媒配管）
３８９ 調整弁（冷媒回路側調整弁）
１０，２１０ 自動車用冷凍システム
６０，２６０ 制御装置
３１０，５１０ 自動車用温調システム

特開平７−１８６７０９号公報

Claims (10)

1. 圧縮機（８０）と、
   外気と熱交換を行う外気用熱交換器（８２）と、
   冷媒を減圧することが可能な膨張機構（８３）と、
   車内の空調を行うための第１内気用熱交換器（８５）と、
   車内の空調を行うための第２内気用熱交換器（８６）と、
   前記第１内気用熱交換器から流出した冷媒を、前記外気用熱交換器と前記第２内気用熱交換器とに分岐させる分岐部（２８）と、
   前記分岐部を経由して前記第１内気用熱交換器と前記外気用熱交換器とを接続する第１冷媒配管（１２３）と、
   前記分岐部で前記第１冷媒配管から分岐しており、前記第２内気用熱交換器に接続されている第２冷媒配管（１２２）と、
   前記第２冷媒配管に設けられており、前記第２内気用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整可能な流量調整弁（８７ａ）と、
   前記第１冷媒配管において前記分岐部と前記第１内気用熱交換器との間に設けられており、前記第１内気用熱交換器に流れる冷媒の流量と前記第２内気用熱交換器に流れる冷媒の流量とが予め所定の割合となるように前記第１内気用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整する調整部（１８７）と、
   前記第２内気用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整可能な制御装置（６０）と、
   を備え、
   前記調整部は、前記流量調整弁の弁開度が全開状態に調整されているときの圧力損失以上の圧力損失を生じさせる部材である、
   自動車用冷凍システム（１０）。
2. 前記圧縮機から吐出した冷媒を前記外気用熱交換器に流す第１状態と、前記圧縮機から吐出した冷媒を前記第１内気用熱交換器に流す第２状態とに冷媒の流れる方向を切り替え可能な四路切替弁（８１）を、更に備え、
   前記制御装置は、前記四路切替弁が前記第１状態であるときに、前記第１内気用熱交換器及び前記第２内気用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整可能である、
   請求項１に記載の自動車用冷凍システム。
3. 前記制御装置は、前記流量調整弁を制御することで、前記第２内気用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整する、
   請求項１又は２に記載の自動車用冷凍システム。
4. 前記第２内気用熱交換器は、常に蒸発器として機能する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の自動車用冷凍システム。
5. 前記圧縮機から吐出した冷媒を前記外気用熱交換器に流す第１状態と、前記圧縮機から吐出した冷媒を前記第１内気用熱交換器に流す第２状態とに冷媒の流れる方向を切替可能な四路切替弁（８１）を備え、
   前記四路切替弁の状態が前記第１状態及び前記第２状態のいずれの状態であっても、前記第２内気用熱交換器を流れる冷媒の方向は一定である、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の自動車用冷凍システム。
6. 前記圧縮機は、第１圧縮機（２８０ａ）と、前記第１圧縮機とは別の第２圧縮機（２８０ｂ）と、を有し、
   前記第１圧縮機の吐出部から吐出した冷媒と、前記第２圧縮機の吐出部から吐出した冷媒とを合流させる合流部（２２９）と、
   前記合流部において合流した冷媒の流れる方向を切り替え可能な四路切替弁（８１）と、
   前記四路切替弁と前記第１圧縮機の吸入部とを接続する第１吸入側冷媒配管（２２４）と、
   前記第２内気用熱交換器の冷媒の流出部と前記第２圧縮機の吸入部とを接続する第２吸入側冷媒配管（２２２ａ）と、
   を備える、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の自動車用冷凍システム（２１０）。
7. 前記制御装置は、前記第２圧縮機の吸入過熱度が所定値となるように前記流量調整弁を制御する、
   請求項６に記載の自動車用冷凍システム。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の自動車用冷凍システムと、
   ポンプ（４０）と、流体を冷却する放熱器（４５）と、流体と電装品（４１）との間で熱交換を行わせることで前記電装品を冷却する冷却器（４２）と、を含む電装品冷却回路（３０）を有する電装品冷却システムと、
   前記第２内気用熱交換器から流出した冷媒と、前記冷却器から流出した流体とを熱交換させる協調熱交換器（５０）と、
   を備える自動車用温調システム（５１０）。
9. 請求項１から７のいずれか１項に記載の自動車用冷凍システムと、
   ポンプ（４０）と、流体を冷却する放熱器（４５）と、流体と電装品（４１）との間で熱交換を行わせることで前記電装品を冷却する冷却器（４２）と、を含む電装品冷却回路（３０）を有する電装品冷却システムと、
   前記第１内気用熱交換器又は前記外気用熱交換器から流出した冷媒と、前記電装品冷却回路内を流れる流体との間で熱交換を行わせる協調熱交換器（５０）と、
   を備え、
   前記自動車用冷凍システムは、
   前記第１冷媒配管から分岐しており、前記協調熱交換器に接続されている前記第２冷媒配管とは別の第３冷媒配管（３２５）と、
   を有し、
   前記協調熱交換器は、前記第３冷媒配管を流れる冷媒と、前記冷却器から流出した流体とを熱交換させる、
   自動車用温調システム（３１０）。
10. 前記電装品冷却回路は、前記冷却器から流出した流体を前記協調熱交換器に流すための配管（３２）を含み、
    前記第３冷媒配管には、前記協調熱交換器に流れる冷媒の流量を調整可能な冷媒回路側調整弁（３８９）が設けられており、
    前記配管には、前記協調熱交換器に流れる流体の流量を調整可能な冷却回路側調整弁（４３）が設けられている、
    請求項９に記載の自動車用温調システム。

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