WO2017010239A1

WO2017010239A1 - 冷凍サイクル装置

Info

Publication number: WO2017010239A1
Application number: PCT/JP2016/068316
Authority: WO
Inventors: 加藤　吉毅; 功嗣三浦; 賢吾杉村; 竹内　雅之; 慧伍佐藤; 憲彦榎本; 橋村　信幸
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2015-07-14
Filing date: 2016-06-21
Publication date: 2017-01-19

Abstract

冷凍サイクル装置は、冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１１）と、空気と冷媒とを熱交換させる空気冷媒熱交換器（１２）と、冷媒を減圧させる膨張弁（１５）と、熱媒体と冷媒とを熱交換させる熱媒体冷媒熱交換器（１３）と、熱媒体の冷熱を利用する冷熱利用機器（２３）と、熱媒体の温熱を利用する温熱利用機器（２４）と、熱媒体冷媒熱交換器（１３）で熱媒体を冷却する熱媒体冷却モードと、熱媒体冷媒熱交換器（１３）で熱媒体を加熱する熱媒体加熱モードとを切り替える冷媒流れ切替弁（１６）と、熱媒体冷却モードでは、熱媒体冷媒熱交換器（１３）と冷熱利用機器（２３）との間で熱媒体が循環し、熱媒体加熱モードでは、熱媒体冷媒熱交換器（１３）と温熱利用機器（２４）との間で熱媒体が循環するように熱媒体の流れを切り替える熱媒体流れ切替装置（２５、２６）とを備える。

Description

冷凍サイクル装置

関連出願の相互参照

　本開示は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、２０１５年７月１４日に出願された日本特許出願２０１５－１４０３５８号、及び２０１６年５月２０日に出願された日本特許出願２０１６－１０１４８２号を基にしている。

　本開示は、熱媒体と冷媒とを熱交換させる熱媒体冷媒熱交換器を備える冷凍サイクル装置に関する。

　従来、特許文献１には、冷凍サイクルの高圧側熱交換器で加熱された冷却水の温熱を利用して加熱対象機器を加熱し、冷凍サイクルの低圧側熱交換器で冷却された冷却水の冷熱を利用して冷却対象機器を冷却する冷凍サイクル装置が記載されている。

　この従来技術の冷凍サイクル装置では、高圧側熱交換器で加熱された冷却水と空気とを熱交換させて冷却水から空気に放熱させる放熱器を備えている。

　この従来技術では、切替弁で冷却水の流れを切り替えることによって、温調対象機器を加熱したり冷却したりする。具体的には、冷凍サイクルの高圧側熱交換器で加熱された冷却水が温調対象機器を流れる状態と、冷凍サイクルの低圧側熱交換器で冷却された冷却水が温調対象機器を流れる状態とを切替弁によって切り替える。

特開２０１４－０００９０６号公報

　本開示の発明者らの検討によると、上記従来技術では、冷凍サイクルの高圧側冷媒が冷却水を介して空気と熱交換するので、冷凍サイクルの高圧側冷媒が冷却水を介することなく直接空気と熱交換する冷凍サイクル装置と比較して冷凍サイクル効率が悪化してしまう。

　例えば、冷凍サイクルの高圧側冷媒が直接空気と熱交換する空気冷媒熱交換器においては、冷媒は主に気液二相域状態になるので、空気の冷媒に対する温度効率は７５～８５％程度となる。一方、上記従来技術の放熱器では、冷却水が液相状態であるので温度効率は５０～６０％程度にしかならない。

　本開示は上記点に鑑みて、冷媒と熱媒体とを熱交換させる熱媒体冷媒熱交換器を備える冷凍サイクル装置の冷凍サイクル効率を向上することを一つの目的とする。

　冷凍サイクルの高圧側冷媒が冷却水と熱交換し、冷凍サイクルの低圧側冷媒が空気と熱交換する冷凍サイクル装置においては、低圧側冷媒の温度が氷点下になると、低圧側冷媒と空気とを熱交換させる熱交換器にフロストが生じる場合がある。

　本開示は上記点に鑑みて、高圧側冷媒と熱媒体とを熱交換させる熱媒体冷媒熱交換器と、低圧側冷媒と空気とを熱交換させる空気冷媒熱交換器とを備える冷凍サイクル装置において、空気冷媒熱交換器を除霜可能にすることをもう一つの目的とする。

　上記従来技術では、温調対象機器を加熱したり冷却したりするために切替弁で冷却水（換言すれば熱媒体）の流れを切り替えるので、冷却水回路が複雑になる。また、切替弁に高温の冷却水と低温の冷却水とが流れるので、切替弁に高断熱性や低漏れ性が要求される。

　本開示は上記点に鑑みて、熱媒体の流れを切り替えることなく温調対象機器の温度を調整可能にすることをもう一つの目的とする。

　本開示の第１特徴例による冷凍サイクル装置は、
　冷媒を吸入して吐出する圧縮機と、
　空気と冷媒とを熱交換させる空気冷媒熱交換器と、
　冷媒を減圧させる減圧装置と、
　熱媒体と冷媒とを熱交換させる熱媒体冷媒熱交換器と、
　熱媒体の冷熱を利用する冷熱利用機器と、
　熱媒体の温熱を利用する温熱利用機器と、
　圧縮機、空気冷媒熱交換器、減圧装置、熱媒体冷媒熱交換器、圧縮機の順に冷媒が循環し、熱媒体冷媒熱交換器で熱媒体を冷却する熱媒体冷却モードと、圧縮機、熱媒体冷媒熱交換器、減圧装置、空気冷媒熱交換器、圧縮機の順に冷媒が循環し、熱媒体冷媒熱交換器で熱媒体を加熱する熱媒体加熱モードとを切り替える冷媒流れ切替装置と、
　熱媒体冷却モードでは、熱媒体冷媒熱交換器と冷熱利用機器との間で熱媒体が循環し、熱媒体加熱モードでは、熱媒体冷媒熱交換器と温熱利用機器との間で熱媒体が循環するように熱媒体の流れを切り替える熱媒体流れ切替装置とを備える。

　これによると、熱媒体冷却モードでは、熱媒体冷媒熱交換器で冷却された熱媒体の冷熱を冷熱利用機器で利用でき、熱媒体加熱モードでは、熱媒体冷媒熱交換器で加熱された熱媒体の温熱を温熱利用機器で利用できる。

　さらに、熱媒体冷却モードでは、空気冷媒熱交換器で冷媒から直接空気に放熱させるので、冷媒から熱媒体を介して空気に放熱させる場合と比較して冷凍サイクル効率を向上できる。

　本開示の第２特徴例による冷凍サイクル装置は、
　冷媒を吸入して吐出する圧縮機と、
　空気と冷媒とを熱交換させる空気冷媒熱交換器と、
　冷媒を減圧させる減圧装置と、
　熱媒体と冷媒とを熱交換させる第１熱媒体冷媒熱交換器および第２熱媒体冷媒熱交換器と、
　熱媒体の冷熱を利用する冷熱利用機器と、
　熱媒体の温熱を利用する温熱利用機器とを備え、
　空気冷媒熱交換器は、減圧装置で減圧される前の冷媒、および減圧装置で減圧された後の冷媒のうち一方の冷媒と空気とを熱交換させるようになっており、
　第１熱媒体冷媒熱交換器は、減圧装置で減圧される前の冷媒、および減圧装置で減圧された後の冷媒のうち他方の冷媒と熱媒体とを熱交換させるようになっており、
　第２熱媒体冷媒熱交換器は、一方の冷媒と熱媒体とを熱交換させるようになっており、
　冷熱利用機器は、第１熱媒体冷媒熱交換器および第２熱媒体冷媒熱交換器のうち、減圧装置で減圧された後の冷媒と熱媒体とを熱交換させる熱交換器との間で熱媒体が循環するようになっており、
　温熱利用機器は、第１熱媒体冷媒熱交換器および第２熱媒体冷媒熱交換器のうち、減圧装置で減圧される前の冷媒と熱媒体とを熱交換させる熱交換器との間で熱媒体が循環する。

　これによると、第１熱媒体冷媒熱交換器および第２熱媒体冷媒熱交換器のうち一方の熱交換器で冷却された熱媒体の冷熱を冷熱利用機器で利用できるとともに、第１熱媒体冷媒熱交換器および第２熱媒体冷媒熱交換器のうち他方の熱交換器で加熱された熱媒体の温熱を温熱利用機器で利用できる。

　さらに、空気冷媒熱交換器で冷媒から直接空気に放熱させるので、冷媒から熱媒体を介して空気に放熱させる場合と比較して冷凍サイクル効率を向上できる。

　本開示の第３特徴例による冷凍サイクル装置は、
　冷媒を吸入して吐出する圧縮機と、
　圧縮機から吐出された冷媒と熱媒体とを熱交換させる熱媒体冷媒熱交換器と、
　熱媒体冷媒熱交換器で熱交換された冷媒を減圧させる減圧装置と、
　減圧装置で減圧された冷媒と空気とを熱交換させる空気冷媒熱交換器と、
　空気冷媒熱交換器に付着した霜を融かす必要がある場合、空気冷媒熱交換器を減圧装置よりも冷媒の流れの上流側に位置させ、かつ熱媒体冷媒熱交換器を減圧装置よりも冷媒の流れの下流側に位置させるように冷媒の流れを切り替える冷媒流れ切替装置とを備える。

　これによると、空気冷媒熱交換器で空気から吸熱し、熱媒体冷媒熱交換器で熱媒体を加熱できる。空気冷媒熱交換器に付着した霜を融かす必要がある場合、圧縮機から吐出された冷媒の熱を利用して、空気冷媒熱交換器に付着した霜を融かすことができる。

　本開示の第４特徴例による冷凍サイクル装置は、
　冷媒を吸入して吐出する圧縮機と、
　空気と冷媒とを熱交換させる空気冷媒熱交換器と、
　冷媒を減圧させる減圧装置と、
　熱媒体と冷媒とを熱交換させる熱媒体冷媒熱交換器と、
　熱媒体冷媒熱交換器で熱交換された熱媒体によって温度調整される温調対象機器と、
　圧縮機、空気冷媒熱交換器、減圧装置、熱媒体冷媒熱交換器、圧縮機の順に冷媒が循環し、熱媒体冷媒熱交換器で熱媒体を冷却する熱媒体冷却モードと、圧縮機、熱媒体冷媒熱交換器、減圧装置、空気冷媒熱交換器、圧縮機の順に冷媒が循環し、熱媒体冷媒熱交換器で熱媒体を加熱する熱媒体加熱モードとを切り替える冷媒流れ切替装置とを備える。

　これによると、冷媒流れ切替装置が熱媒体冷却モードと熱媒体加熱モードとを切り替えることによって、温調対象機器を流れる熱媒体の温度を変化させて温調対象機器を冷却したり加熱したりすることができる。そのため、熱媒体の流れを切り替えることなく温調対象機器の温度を調整できる。

第１実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、冷房モードを示している。第１実施形態における第１冷却水冷媒熱交換器を示す斜視図である。第１実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、暖房モードを示している。第１実施形態における空気冷媒熱交換器の冷房モードにおける冷媒流れを示す模式図である。第１実施形態における空気冷媒熱交換器の一部を示す斜視図である。第１実施形態における空気冷媒熱交換器の暖房モードにおける冷媒流れを示す模式図である。第１実施形態における冷凍サイクル装置の冷却水回路を示す構成図であり、冷房モードを示している。第１実施形態における冷凍サイクル装置の冷却水回路を示す構成図であり、暖房モードを示している。第１実施形態における室内空調ユニットを示す断面図である。第１実施形態における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２実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、冷房モードを示している。第２実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、暖房モードを示している。第３実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、冷房モードを示している。第３実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、暖房モードを示している。第４実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、冷房モードを示している。第４実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、暖房モードを示している。第５実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、冷房モードを示している。第５実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、暖房モードを示している。第６実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、冷房モードを示している。第６実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、暖房モードを示している。第７実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、冷房モードを示している。第７実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、暖房モードを示している。第８実施形態における冷凍サイクル装置の冷却水回路を示す構成図である。第９実施形態における冷凍サイクル装置の冷却水回路を示す構成図である。第１０実施形態における冷凍サイクル装置の冷却水回路を示す構成図である。第１１実施形態における冷凍サイクル装置の冷却水回路を示す構成図である。第１２実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、第１モードを示している。第１２実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図であり、第２モードを示している。第１３実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。

　以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

　（第１実施形態）
　図１に示す冷凍サイクル装置１０は、車室内空間を適切な温度に調整するために用いられる。本実施形態では、冷凍サイクル装置１０を、エンジン（内燃機関）および走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド自動車に適用している。

　本実施形態のハイブリッド自動車は、車両停車時に外部電源（商用電源）から供給された電力を、車両に搭載された電池（車載バッテリ）に充電可能なプラグインハイブリッド自動車として構成されている。電池としては、例えばリチウムイオン電池を用いることができる。

　エンジンから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるのみならず、発電機を作動させるためにも用いられる。そして、発電機にて発電された電力および外部電源から供給された電力を電池に蓄わえることができ、電池に蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、冷凍サイクル装置１０を構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給される。

　冷凍サイクル装置１０は、蒸気圧縮式冷凍機を有している。蒸気圧縮式冷凍機は、圧縮機１１、空気冷媒熱交換器１２、第１冷却水冷媒熱交換器１３、第２冷却水冷媒熱交換器１４および膨張弁１５を備えている。

　蒸気圧縮式冷凍機で用いられる冷媒はフロン系冷媒である。蒸気圧縮式冷凍機は、高圧側冷媒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している。

　圧縮機１１は、電池から供給される電力によって駆動される電動圧縮機、またはベルトによって駆動される可変容量圧縮機であり、蒸気圧縮式冷凍機の冷媒を吸入して圧縮して吐出する。圧縮機１１は、冷媒を吸入する冷媒吸入口１１ａと、冷媒を吐出する冷媒吐出口１１ｂとを有している。

　空気冷媒熱交換器１２は、冷媒と空気とを熱交換させる熱交換器である。空気冷媒熱交換器１２は、車両の最前部に配置されている。空気冷媒熱交換器１２には、室外送風機１８によって外気が送風される。車両の走行時には空気冷媒熱交換器１２に走行風を当てることができるようになっている。室外送風機１８は、空気冷媒熱交換器１２へ向けて外気を送風する送風機である。室外送風機１８は、ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。

　空気冷媒熱交換器１２は、第１空気冷媒熱交換部１２１、気液分離部１２２および第２空気冷媒熱交換部１２３を有している。第１空気冷媒熱交換部１２１および第２空気冷媒熱交換部１２３は、冷媒と空気とを熱交換させる熱交換コア部であり、冷媒が流れる冷媒流路と、空気が流れる空気流路とを有している。

　気液分離部１２２は、冷媒の気液を分離させる気液分離空間を有している。気液分離部１２２は、第１空気冷媒熱交換部１２１との間で冷媒が流通する第１冷媒流通口１２２ａを有している。気液分離部１２２は、第２空気冷媒熱交換部１２３との間で冷媒が流通する第２冷媒流通口１２２ｂを有している。第１冷媒流通口１２２ａは、第２冷媒流通口１２２ｂよりも重力方向上方側に配置されている。

　第１空気冷媒熱交換部１２１の熱交換量は、第２空気冷媒熱交換部１２３の熱交換量よりも大きくなっている。第１空気冷媒熱交換部１２１の流路断面積は、第２空気冷媒熱交換部１２３の流路断面積よりも大きくなっている。

　第１空気冷媒熱交換部１２１は、第２冷却水冷媒熱交換器１４に接続されている。これにより、空気冷媒熱交換器１２と第２冷却水冷媒熱交換器１４とが冷媒流れに対して直列に配置されている。第２空気冷媒熱交換部１２３は、膨張弁１５に接続されている。

　第１冷却水冷媒熱交換器１３および第２冷却水冷媒熱交換器１４は、冷媒と冷却水とを熱交換させる熱交換器である。冷却水は、熱媒体としての流体である。本実施形態では、冷却水として、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、または不凍液体が用いられている。

　第１冷却水冷媒熱交換器１３は、熱媒体と冷媒とを熱交換させる第１熱媒体冷媒熱交換器である。第２冷却水冷媒熱交換器１４は、熱媒体と冷媒とを熱交換させる第２熱媒体冷媒熱交換器である。

　第１冷却水冷媒熱交換器１３の熱交換能力は、第２冷却水冷媒熱交換器１４の熱交換能力よりも大きくなっている。

　図１、図２に示すように、第１冷却水冷媒熱交換器１３には、第１冷媒出入口１３ａ、第２冷媒出入口１３ｂ、第１冷却水出入口１３ｃおよび第２冷却水出口１３ｄが形成されている。

　第２冷却水冷媒熱交換器１４の基本構成は第１冷却水冷媒熱交換器１３と同様である。したがって、図２の括弧内に第２冷却水冷媒熱交換器１４に対応する符号を付し、第２冷却水冷媒熱交換器１４の図示を省略している。

　すなわち、第２冷却水冷媒熱交換器１４には、第１冷媒入口１４ａ、第２冷媒出口１４ｂ、第１冷却水入口１４ｃおよび第２冷却水出口１４ｄが形成されている。

　第２冷却水冷媒熱交換器１４の大きさは、第１冷却水冷媒熱交換器１３の大きさよりも小さくなっている。

　図１に示すように、第１冷却水冷媒熱交換器１３は、第１冷却水冷媒熱交換部１３１、気液分離部１３２および第２冷却水冷媒熱交換部１３３を有している。第１冷却水冷媒熱交換部１３１および第２冷却水冷媒熱交換部１３３は、冷却水と冷媒とを熱交換させる熱交換コア部であり、冷媒が流れる冷媒流路と、冷却水が流れる冷却水流路とを有している。

　第１冷却水冷媒熱交換部１３１は、熱媒体と冷媒とを熱交換させる第１熱媒体冷媒熱交換部である。第２冷却水冷媒熱交換部１３３は、熱媒体と冷媒とを熱交換させる第２熱媒体冷媒熱交換部である。

　気液分離部１３２は、冷媒の気液を分離させる気液分離空間を有している。気液分離部１３２は、第１冷却水冷媒熱交換部１３１との間で冷媒が流通する第１冷媒流通口１３２ａを有している。気液分離部１３２は、第２冷却水冷媒熱交換部１３３との間で冷媒が流通する第２冷媒流通口１３２ｂを有している。第１冷媒流通口１３２ａは、第２冷媒流通口１３２ｂよりも重力方向下方側に配置されている。

　第２冷却水冷媒熱交換部１３３の熱交換量は、第１冷却水冷媒熱交換部１３１の熱交換量よりも大きくなっている。第２冷却水冷媒熱交換部１３３の流路断面積は、第１冷却水冷媒熱交換部１３１の流路断面積よりも大きくなっている。第１冷却水冷媒熱交換部１３１は、膨張弁１５に接続されている。

　膨張弁１５は、液相の冷媒を減圧膨張させる減圧装置である。第１冷却水冷媒熱交換器１３は、冷媒と冷却水とを熱交換させる熱交換器である。膨張弁１５は、冷媒が逆流しても冷媒を減圧膨張させることが可能な双方向膨張弁である。

　冷媒流れ切替弁１６は、空調モードに応じて冷媒流れ状態を切り替える冷媒流れ切替装置である。冷媒流れ切替弁１６は、冷媒が流入する冷媒流入口１６ａと、冷媒が流出する冷媒流出口１６ｂと、冷媒が流入出する第１流入出口１６ｃおよび第２流入出口１６ｄとを有している。

　冷媒流入口１６ａは、圧縮機１１の冷媒吐出側に接続されている。冷媒流出口１６ｂは、圧縮機１１の冷媒吸入側に接続されている。第１流入出口１６ｃは、第２冷却水冷媒熱交換器１４に接続されている。第２流入出口１６ｄは、第１冷却水冷媒熱交換器１３の第２冷却水冷媒熱交換部１３３に接続されている。

　冷媒流れ切替弁１６は、図１に示すように冷媒流入口１６ａが第１流入出口１６ｃに接続され且つ冷媒流出口１６ｂが第２流入出口１６ｄに接続される状態と、図３に示すように冷媒流入口１６ａが第２流入出口１６ｄに接続され且つ冷媒流出口１６ｂが第１流入出口１６ｃに接続される状態とを切り替える。

　冷媒流れ切替弁１６は、空調モードが冷房モードである場合、図１に示す冷媒流れ状態に切り替える。換言すれば、冷媒流れ切替弁１６は、空調モードが冷房モードである場合、圧縮機１１の冷媒吐出口と第２冷却水冷媒熱交換器１４とを接続し、圧縮機１１の冷媒吸入口と第１冷却水冷媒熱交換器１３とを接続する。

　冷媒流れ切替弁１６は、空調モードが暖房モードである場合、図２に示す冷媒流れ状態に切り替える。換言すれば、冷媒流れ切替弁１６は、空調モードが暖房モードである場合、圧縮機１１の冷媒吐出口と第１冷却水冷媒熱交換器１３とを接続し、圧縮機１１の冷媒吸入口と第２冷却水冷媒熱交換器１４とを接続する。

　図４に示すように、空気冷媒熱交換器１２は、第１タンク１２４および第２タンク１２５を有している。第１タンク１２４および第２タンク１２５は、空気冷媒熱交換器１２の多数本のチューブ１２６に対して冷媒の分配および集合を行う。

　図５に示すように、多数本のチューブ１２６は、断面扁平状に形成されており、その内部に冷媒が流れる。多数本のチューブ１２６の断面積は互いに同一になっている。多数本のチューブ１２６は、フィン１２７と交互に積層配置されている。フィン１２７は、波状に形成されており、冷媒と空気との熱交換を促進させる。

　図４に示すように、第１タンク１２４の内部には仕切り部１２４ａ、１２４ｂが設けられ、第２タンク１２５の内部には仕切り部１２５ａ、１２５ｂが設けられている。

　仕切り部１２４ａ、１２４ｂ、１２５ａ、１２５ｂは、空気冷媒熱交換器１２に第１パス１２１ａ、第２パス１２１ｂ、第３パス１２１ｃ、第４パス１２３を形成する。

　第１パス１２１ａのチューブの本数Ｎ１、第２パス１２１ｂのチューブの本数Ｎ２、第３パス１２１ｃのチューブの本数Ｎ３、および第４パス１２３のチューブの本数Ｎ４は、Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３＞Ｎ４の関係を満たしている。

　第１パス１２１ａ、第２パス１２１ｂおよび第３パス１２１ｃは、空気冷媒熱交換器１２の第１空気冷媒熱交換部１２１を構成している。第４パス１２３は、空気冷媒熱交換器１２の第２空気冷媒熱交換部１２３を構成している。

　図４の矢印は、空気冷媒熱交換器１２における冷房モード時の冷媒流れ方向を示しており、図６の矢印は、空気冷媒熱交換器１２における暖房モード時の冷媒流れ方向を示している。

　冷房モード時は、第１パス１２１ａ、第２パス１２１ｂ、第３パス１２１ｃ、第４パス１２３の順に冷媒が流れ、暖房モード時は、第４パス１２３、第３パス１２１ｃ、第２パス１２１ｂ、第１パス１２１ａの順に冷媒が流れるように、仕切り部１２４ａ、１２４ｂ、１２５ａ、１２５ｂが設けられている。

　したがって、空気冷媒熱交換器１２は、冷房モードの場合、冷媒の流れ方向の上流側から下流側に向かうにつれて冷媒の流路断面積が小さくなっており、暖房モードの場合、冷媒の流れの上流側から下流側に向かうにつれて冷媒の流路断面積が大きくなっている。

　流路断面積は、１つのパス当たりのチューブ本数とチューブ１２６の断面積との積である。すなわち、第１パス１２１ａの流路断面積は、第１パス１２１ａのチューブの本数Ｎ１とチューブ１２６の断面積との積である。第２パス１２１ｂの流路断面積は、第２パス１２１ｂのチューブの本数Ｎ２とチューブ１２６の断面積との積である。第３パス１２１ｃの流路断面積は、第３パス１２１ｃのチューブの本数Ｎ３とチューブ１２６の断面積との積である。第４パス１２３では、流路断面積は、第４パス１２３のチューブの本数Ｎ４とチューブ１２６の断面積との積である。

　第１冷却水冷媒熱交換器１３も空気冷媒熱交換器１２と同様に複数のパスが形成されている。したがって、第１冷却水冷媒熱交換器１３も空気冷媒熱交換器１２と同様に、冷房モードの場合、冷媒の流れ方向の上流側から下流側に向かうにつれて冷媒の流路断面積が小さくなっており、暖房モードの場合、冷媒の流れの上流側から下流側に向かうにつれて冷媒の流路断面積が大きくなっている。

　図７、図８に示すように、冷凍サイクル装置１０は、第１冷却水ポンプ２１、第２冷却水ポンプ２２、クーラコア２３、ヒータコア２４、上流側冷却水流れ切替弁２５および下流側冷却水流れ切替弁２６を備えている。

　第１冷却水ポンプ２１は、第１冷却水冷媒熱交換器１３を循環する冷却水を吸入して吐出する電動式のポンプである。第１冷却水ポンプ２１は、熱媒体を吸入して吐出する電動式の第１熱媒体ポンプである。第１冷却水ポンプ２１の冷却水吐出側は、第１冷却水冷媒熱交換器１３の冷却水入口側に接続されている。

　第２冷却水ポンプ２２は、第２冷却水冷媒熱交換器１４を循環する冷却水（熱媒体）を吸入して吐出する電動式のポンプである。第２冷却水ポンプ２２は、熱媒体を吸入して吐出する電動式の第２熱媒体ポンプである。第２冷却水ポンプ２２の冷却水吐出側は、第２冷却水冷媒熱交換器１４の冷却水入口側に接続されている。

　クーラコア２３およびヒータコア２４は、冷却水が流通する冷却水流通機器（熱媒体流通機器）である。

　クーラコア２３は、冷却水と車室内空間への送風空気とを熱交換させて車室内空間への送風空気を冷却する空気冷却用熱交換器（熱媒体空気熱交換器）である。クーラコア２３は、冷却水の冷熱を利用する冷熱利用機器である。

　クーラコア２３では、冷却水が顕熱変化にて送風空気から吸熱する。すなわち、クーラコア２３では、冷却水が送風空気から吸熱しても冷却水が液相のままで相変化しない。

　ヒータコア２４は、冷却水と車室内空間への送風空気とを熱交換させて車室内空間への送風空気を加熱する空気加熱用熱交換器（熱媒体空気熱交換器）である。ヒータコア２４は、冷却水の温熱を利用する温熱利用機器である。

　ヒータコア２４では、冷却水が顕熱変化にて送風空気に放熱する。すなわち、ヒータコア２４では、冷却水が送風空気に放熱しても冷却水が液相のままで相変化しない。

　上流側冷却水流れ切替弁２５および下流側冷却水流れ切替弁２６は、空調モードに応じて冷却水流れ状態を切り替える冷却水流れ切替装置である。

　上流側冷却水流れ切替弁２５は、冷却水が流入する第１冷却水流入口２５ａおよび第２冷却水流入口２５ｂと、冷却水が流出する第１冷却水流出口２５ｃおよび第２冷却水流出口２５ｄとを有している。

　第１冷却水流入口２５ａは、第１冷却水冷媒熱交換器１３の冷却水出口側に接続されている。第２冷却水流入口２５ｂは、第２冷却水冷媒熱交換器１４の冷却水出口側に接続されている。

　第１冷却水流出口２５ｃは、クーラコア２３の冷却水入口側に接続されている。第２冷却水流出口２５ｄは、ヒータコア２４の冷却水入口側に接続されている。

　上流側冷却水流れ切替弁２５は、第１冷却水流入口２５ａが第１冷却水流出口２５ｃに接続され且つ第２冷却水流入口２５ｂが第２冷却水流出口２５ｄに接続される状態と、第１冷却水流入口２５ａが第２冷却水流出口２５ｄに接続され且つ第２冷却水流入口２５ｂが第１冷却水流出口２５ｃに接続される状態とを切り替える。

　下流側冷却水流れ切替弁２６は、冷却水が流入する第１冷却水流入口２６ａおよび第２冷却水流入口２６ｂと、冷却水が流出する第１冷却水流出口２６ｃおよび第２冷却水流出口２６ｄとを有している。

　第１冷却水流入口２６ａは、クーラコア２３の冷却水出口側に接続されている。第２冷却水流入口２６ｂは、ヒータコア２４の冷却水出口側に接続されている。

　第１冷却水流出口２６ｃは、第１ポンプ２１の冷却水吸入側に接続されている。第２冷却水流出口２６ｄは、第２ポンプ２２の冷却水吸入側に接続されている。

　下流側冷却水流れ切替弁２６は、第１冷却水流入口２６ａが第１冷却水流出口２６ｃに接続され且つ第２冷却水流入口２６ｂが第２冷却水流出口２６ｄに接続される状態と、第１冷却水流入口２６ａが第２冷却水流出口２６ｄに接続され且つ第２冷却水流入口２６ｂが第１冷却水流出口２６ｃに接続される状態とを切り替える。

　図７に示すように、空調モードが冷房モードである場合、上流側冷却水流れ切替弁２５は、第１冷却水流入口２５ａと第１冷却水流出口２５ｃとを接続し、第２冷却水流入口２５ｂと第２冷却水流出口２５ｄとを接続する。また、空調モードが冷房モードである場合、下流側冷却水流れ切替弁２６は、第１冷却水流入口２６ａと第１冷却水流出口２６ｃとを接続し、第２冷却水流入口２６ｂと第２冷却水流出口２６ｄとを接続する。

　換言すれば、上流側冷却水流れ切替弁２５および下流側冷却水流れ切替弁２６は、空調モードが冷房モードである場合、第１冷却水冷媒熱交換器１３とクーラコア２３とを接続し、第２冷却水冷媒熱交換器１４とヒータコア２４とを接続する。

　図８に示すように、空調モードが暖房モードである場合、上流側冷却水流れ切替弁２５は、第１冷却水流入口２５ａと第２冷却水流出口２５ｄとを接続し、第２冷却水流入口２５ｂと第１冷却水流出口２５ｃとを接続する。また、空調モードが暖房モードである場合、下流側冷却水流れ切替弁２６は、第１冷却水流入口２６ａと第２冷却水流出口２６ｄとを接続し、第２冷却水流入口２６ｂと第１冷却水流出口２６ｃとを接続する。

　換言すれば、下流側冷却水流れ切替弁２６は、空調モードが暖房モードである場合、第１冷却水冷媒熱交換器１３とヒータコア２４とを接続し、第２冷却水冷媒熱交換器１４とクーラコア２３とを接続する。

　図９に示すように、クーラコア２３およびヒータコア２４は、車両用空調装置の室内空調ユニット３０のケーシング３１に収容されている。ケーシング３１の内部には、空気が流れる空気通路が形成されている。

　ケーシング３１内において空気流れ最上流部には、内外気切替箱（図示せず）および室内送風機（図示せず）が配置されている。内外気切替箱は、外気と内気とを切替導入する内外気切替装置である。外気は車室外の空気である。内気は車室内の空気である。

　室内送風機は、空気を吸入して送風する送風機である。ケーシング３１内において室内送風機の空気流れ下流側には、クーラコア２３およびヒータコア２４が配置されている。ヒータコア２４は、クーラコア２３よりも空気流れ下流側に配置されている。

　ケーシング３１内においてクーラコア２３の空気流れ下流側には、冷風バイパス通路３２が形成されている。冷風バイパス通路３２は、クーラコア２３通過後の冷風がヒータコア２４を迂回して流れる通路である。

　クーラコア２３とヒータコア２４との間には、温度調整部をなすエアミックスドア３３が配置されている。エアミックスドア３３は、冷風バイパス通路３２とヒータコア２４側の通風路の開度を調整することにより、ヒータコア２４に流入する冷風と冷風バイパス通路３２を通過する冷風との風量割合を調整する。

　エアミックスドア３３は、ケーシング３１に対して回転可能に支持された回転軸と、回転軸に結合されたドア基板部とを有する回転式ドアである。

　ケーシング３１内において、ヒータコア２４を通過した温風と冷風バイパス通路３２を通過した冷風とが混合されて、車室内空間に吹き出される空調風の温度調整がなされる。したがって、エアミックスドア３３の開度位置を調整することによって、空調風の温度を所望温度に調整できる。

　ケーシング３１の空気流れ最下流部には、デフロスタ開口部３４、フェイス開口部３５、フット開口部３６Ａおよびリヤフット開口部３６Ｂが形成されている。

　デフロスタ開口部３４は、デフロスタダクト（図示せず）を介して車室内空間に配置されたデフロスタ吹出口（図示せず）に接続され、デフロスタ吹出口から車両窓ガラスの内面に向けて空調風が吹き出される。

　フェイス開口部３５は、フェイスダクト（図示せず）を介して車室内空間に配置されたフェイス吹出口（図示せず）に接続され、フェイス吹出口から乗員の上半身側に向けて空調風が吹き出される。

　フット開口部３６Ａは、下方に向かって延びるフットダクト（図示せず）に接続され、フットダクトの先端部のフット吹出口から前席乗員の足元部に向けて空調風が吹き出される。

　リヤフット開口部３６Ｂは、車両後方へ延びるリヤフットダクト（図示せず）に接続され、リヤフットダクトの先端部のリヤフット吹出口から後席乗員の足元部に向けて空調風が吹き出される。

　デフロスタ開口部３４は、デフロスタドア３７によって開閉される。フェイス開口部３５、フット開口部３６Ａおよびリヤフット開口部３６Ｂは、フェイス・フットドア３８によって開閉される。

　フェイス・フットドア３８は、フット通路入口部３９を開閉することによって、フット開口部３６Ａおよびリヤフット開口部３６Ｂを開閉する。フット通路入口部３９は、フェイス開口部３５近傍からフット開口部３６Ａおよびリヤフット開口部３６Ｂに至る空気通路の入口部である。

　デフロスタドア３７およびフェイス・フットドア３８は、ケーシング３１に対して回転可能に支持された回転軸と、回転軸に結合されたドア基板部とを有する回転式ドアである。

　図１０に示す制御装置４０は、冷媒流れ切替弁１６、上流側冷却水流れ切替弁２５および下流側冷却水流れ切替弁２６の作動を制御する。

　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から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された空調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４０は、圧縮機１１、第１冷却水ポンプ２１、第２冷却水ポンプ２２、および室内空調ユニット３０の室内送風機等の作動も制御する。

　制御装置４０のうち、その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ハードウェアおよびソフトウェアは、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。

　制御装置４０のうち冷媒流れ切替弁１６の作動を制御するハードウェアおよびソフトウェアは、冷媒流れ制御部４０ａである。冷媒流れ制御部４０ａは、冷却水の循環状態を切り替える冷媒循環切替制御部でもある。

　制御装置４０のうち上流側冷却水流れ切替弁２５および下流側冷却水流れ切替弁２６の作動を制御するハードウェアおよびソフトウェアは、冷却水流れ制御部４０ｂである。冷却水流れ制御部４０ｂは、冷却水の循環状態を切り替える冷却水循環切替制御部でもある。

　制御装置４０のうち圧縮機１１の作動を制御するハードウェアおよびソフトウェアは、圧縮機制御部４０ｃである。圧縮機制御部４０ｃは、圧縮機１１から吐出される冷媒の流量を制御する冷媒流量制御部である。

　制御装置４０のうち第１冷却水ポンプ２１および第２冷却水ポンプ２２の作動を制御するハードウェアおよびソフトウェアは、ポンプ制御部４０ｄである。ポンプ制御部４０ｄは、各冷却水流通機器を流れる冷却水の流量を制御する冷却水流量制御部である。ポンプ制御部４０ｄは、熱媒体の流量を制御する熱媒体流量制御部である。

　各制御部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、制御装置４０に対して別体で構成されていてもよい。

　制御装置４０の入力側には、内気温度センサ４１、外気温度センサ４２、日射センサ４３、冷媒圧力センサ４４、冷媒温度センサ４５、空気冷媒熱交換器温度センサ４６、第１冷却水冷媒熱交換器温度センサ４７、第２冷却水冷媒熱交換器温度センサ４８、クーラコア温度センサ４９、ヒータコア温度センサ５０等のセンサ群の検出信号が入力される。

　内気温度センサ４１は、内気の温度を検出する内気温度検出器である。外気温度センサ４２は、外気の温度を検出する外気温度検出器である。日射センサ４３は、車室内の日射量を検出する日射量検出器である。

　冷媒圧力センサ４４は、冷媒の圧力を検出する冷媒圧力検出器である。冷媒温度センサ４５は、冷媒の温度を検出する冷媒温度検出器である。空気冷媒熱交換器温度センサ４６は、空気冷媒熱交換器１２の温度を検出する熱交換器温度検出器である。

　第１冷却水冷媒熱交換器温度センサ４７は、第１冷却水冷媒熱交換器１３の温度を検出する熱交換器温度検出器である。第２冷却水冷媒熱交換器温度センサ４８は、第２冷却水冷媒熱交換器１４の温度を検出する熱交換器温度検出器である。

　クーラコア温度センサ４９は、クーラコア２３の温度を検出する熱交換器温度検出器である。例えば、クーラコア温度センサ４９は、クーラコア２３の熱交換フィンの温度を検出するフィンサーミスタである。クーラコア温度センサ４９は、クーラコア２３を流れる冷却水の温度を検出する水温センサであってもよい。

　ヒータコア温度センサ５０は、ヒータコア２４の温度を検出する熱交換器温度検出器である。例えば、ヒータコア温度センサ５０は、ヒータコア２４を流れる冷却水の温度を検出する水温センサである。ヒータコア温度センサ５０は、ヒータコア２４の熱交換フィンの温度を検出するフィンサーミスタであってもよい。

　制御装置４０の入力側には、操作パネル５１に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。例えば、操作パネル５１は、車室内前部の計器盤付近に配置されている。

　操作パネル５１に設けられた各種空調操作スイッチは、車室内温度設定スイッチ５１ａ、オートスイッチ、エアコンスイッチ、風量設定スイッチおよび空調停止スイッチ等である。

　各スイッチは機械的に押し込むことによって電気接点を導通させる方式のプッシュスイッチでもよいし、静電パネル上の所定の領域に触れることによって反応するタッチスクリーン方式でもよい。

　車室内温度設定スイッチ５１ａは、乗員の操作によって車室内目標温度を設定する目標温度設定部である。オートスイッチは、空調の自動制御を設定または解除するスイッチである。エアコンスイッチは、冷房または除湿の作動・停止（オン・オフ）を切り替えるスイッチである。風量設定スイッチは、室内送風機から送風される風量を設定するスイッチである。空調停止スイッチは、空調を停止させるスイッチである。

　制御装置４０は、外気温度と車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯとに基づいて空調モードを決定する。目標吹出温度ＴＡＯは、内気温Ｔｒを速やかに乗員の所望の目標温度Ｔｓｅｔに近づけるために決定される値であって、下記数式Ｆ１により算出される。

　ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ－Ｋｒ×Ｔｒ－Ｋａｍ×Ｔａｍ－Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ　…Ｆ１
　この数式において、Ｔｓｅｔは車室内温度設定スイッチ５１ａによって設定された車室内の目標温度であり、Ｔｒは内気温度センサ４１によって検出された内気温度であり、Ｔａｍは外気温度センサ４２によって検出された外気温度であり、Ｔｓ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。

　例えば、制御装置４０は、外気温度よりも目標吹出温度ＴＡＯが低い場合、空調モードを冷房モードに決定し、外気温度よりも目標吹出温度ＴＡＯが高い場合、空調モードを暖房モードに決定する。

　次に、上記構成における作動を説明する。空調モードが冷房モードである場合、制御装置４０は、冷媒流れ切替弁１６および冷却水流れ切替弁２５、２６を図１、図７に示す冷房モード時の作動に切り替える。これにより、圧縮機１１、第２冷却水冷媒熱交換器１４、空気冷媒熱交換器１２、膨張弁１５、第１冷却水冷媒熱交換器１３、圧縮機１１の順に冷媒が循環する。また、第１冷却水冷媒熱交換器１３とクーラコア２３との間で冷却水が循環し、第２冷却水冷媒熱交換器１４とヒータコア２４との間で冷却水が循環する。

　冷房モードでは、第２冷却水冷媒熱交換器１４および空気冷媒熱交換器１２は、冷凍サイクルの高圧側熱交換器として機能し、第１冷却水冷媒熱交換器１３は、冷凍サイクルの低圧側熱交換器として機能する。すなわち、第２冷却水冷媒熱交換器１４および空気冷媒熱交換器１２では冷凍サイクルの高圧側冷媒が放熱し、第１冷却水冷媒熱交換器１３では冷凍サイクルの低圧側冷媒が吸熱する。

　したがって、第２冷却水冷媒熱交換器１４で冷却水が加熱され、第１冷却水冷媒熱交換器１３で冷却水が冷却される。すなわち、冷房モードは、第１冷却水冷媒熱交換器１３で熱媒体を冷却する熱媒体冷却モードである。

　第１冷却水冷媒熱交換器１３で冷却された冷却水は、クーラコア２３で車室内への送風空気を冷却する。これにより、車室内を冷房できる。

　第２冷却水冷媒熱交換器１４で加熱された冷却水は、ヒータコア２４で車室内への送風空気を加熱する。これにより、クーラコア２３で冷却された冷風を再加熱して所望温度で冷房できる。

　冷房モードでは、空気冷媒熱交換器１２において、第１空気冷媒熱交換部１２１、気液分離部１２２、第２空気冷媒熱交換部１２３の順で冷媒が流れる。第１空気冷媒熱交換部１２１で熱交換された気液二相冷媒は、第１冷媒流通口１２２ａから気液分離部１２２に流入する。気液分離部１２２の冷媒は、第２冷媒流通口１２２ｂから第２空気冷媒熱交換部１２３へ流出する。

　第１冷媒流通口１２２ａは、第２冷媒流通口１２２ｂよりも重力方向上方側に配置されているので、気液分離部１２２で冷媒の気液が分離されて液相冷媒が気液分離部１２２内の底部に溜まる。そして、気液分離部１２２内の底部に溜まった液相冷媒が第２空気冷媒熱交換部１２３に流れる。

　したがって、第１空気冷媒熱交換部１２１は、冷媒を凝縮させる凝縮器として機能し、第２空気冷媒熱交換部１２３は、冷媒の過冷却度を高める過冷却器として機能する。

　冷房モードでは、第１冷却水冷媒熱交換器１３において、第１冷却水冷媒熱交換部１３１、気液分離部１３２、第２冷却水冷媒熱交換部１３３の順で冷媒が流れる。第１冷却水冷媒熱交換部１３１で熱交換されたミスト状の気液二相冷媒は、第１冷媒流通口１３２ａから気液分離部１３２に流入する。気液分離部１３２の冷媒は、第２冷媒流通口１３２ｂから第２冷却水冷媒熱交換部１３３へ流出する。

　第１冷媒流通口１３２ａは、第２冷媒流通口１３２ｂよりも重力方向下方側に配置されているので、気液分離部１３２でミスト状の冷媒の気液が分離されず気液二相状態のまま第２冷却水冷媒熱交換部１３３に流れる。

　したがって、第１冷却水冷媒熱交換部１３１および第２冷却水冷媒熱交換部１３３は、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。

　空調モードが暖房モードである場合、制御装置４０は、冷媒流れ切替弁１６および冷却水流れ切替弁２５、２６を図３、図８に示す暖房モード時の作動に切り替える。これにより、圧縮機１１、第１冷却水冷媒熱交換器１３、膨張弁１５、空気冷媒熱交換器１２、第２冷却水冷媒熱交換器１４、圧縮機１１の順に冷媒が循環する。また、第１冷却水冷媒熱交換器１３とヒータコア２４との間で冷却水が循環し、第２冷却水冷媒熱交換器１４とクーラコア２３との間で冷却水が循環する。

　暖房モードでは、第１冷却水冷媒熱交換器１３は、冷凍サイクルの高圧側熱交換器として機能し、第２冷却水冷媒熱交換器１４および空気冷媒熱交換器１２は、冷凍サイクルの低圧側熱交換器として機能する。すなわち、第１冷却水冷媒熱交換器１３では冷凍サイクルの高圧側冷媒が放熱し、第２冷却水冷媒熱交換器１４および空気冷媒熱交換器１２では冷凍サイクルの低圧側冷媒が吸熱する。

　したがって、第１冷却水冷媒熱交換器１３で冷却水が加熱され、第２冷却水冷媒熱交換器１４で冷却水が冷却される。すなわち、暖房モードは、第１冷却水冷媒熱交換器１３で熱媒体を加熱する熱媒体加熱モードである。

　第２冷却水冷媒熱交換器１４で冷却された冷却水は、クーラコア２３で車室内への送風空気を冷却除湿する。第１冷却水冷媒熱交換器１３で加熱された冷却水は、ヒータコア２４で車室内への送風空気を加熱する。これにより、クーラコア２３で冷却除湿された冷風を加熱して所望温度で除湿暖房できる。

　暖房モードでは、第１冷却水冷媒熱交換器１３において、第２熱交換部１３２、気液分離部１３２、第１冷却水冷媒熱交換部１３１の順で冷媒が流れる。第２熱交換部１３２で熱交換された気液二相冷媒は、第２冷媒流通口１３２ｂから気液分離部１３２に流入する。気液分離部１３２の冷媒は、第１冷媒流通口１３２ａから第１冷却水冷媒熱交換部１３１へ流出する。

　第１冷媒流通口１３２ａは、第２冷媒流通口１３２ｂよりも重力方向下方側に配置されているので、気液分離部１３２で冷媒の気液が分離されて液相冷媒が気液分離部１３２内の底部に溜まる。そして、気液分離部１３２内の底部に溜まった液相冷媒が第１冷却水冷媒熱交換部１３１に流れる。

　したがって、第２冷却水冷媒熱交換部１３３は、冷媒を凝縮させる凝縮器として機能し、第１冷却水冷媒熱交換部１３１は、冷媒の過冷却度を高める過冷却器として機能する。

　暖房モードでは、空気冷媒熱交換器１２において、第２空気冷媒熱交換部１２３、気液分離部１２２、第１空気冷媒熱交換部１２１の順で冷媒が流れる。第２空気冷媒熱交換部１２３で熱交換されたミスト状の気液二相冷媒は、第２冷媒流通口１２２ｂから気液分離部１２２に流入する。気液分離部１２２の冷媒は、第１冷媒流通口１２１ａから第１空気冷媒熱交換部１２１へ流出する。

　第１冷媒流通口１２２ａは、第２冷媒流通口１２２ｂよりも重力方向上方側に配置されているので、気液分離部１２２でミスト状の冷媒の気液が分離されず気液二相状態のまま第１空気冷媒熱交換部１２１に流れる。

　したがって、第２空気冷媒熱交換部１２３および第１空気冷媒熱交換部１２１は、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。

　暖房モードにおいて空気冷媒熱交換器１２に着霜が生じた場合、冷房モードに切り替えることによって空気冷媒熱交換器１２を除霜できる。すなわち、冷房モードに切り替えることによって、冷凍サイクルの高圧側冷媒の熱を利用して空気冷媒熱交換器１２を除霜できる。

　本実施形態では、冷媒流れ切替弁１６は、冷却水冷却モードと冷却水加熱モードとを切り替える。冷却水冷却モードでは、圧縮機１１、空気冷媒熱交換器１２、膨張弁１５、第１冷却水冷媒熱交換器１３、圧縮機１１の順に冷媒が循環し、第１冷却水冷媒熱交換器１３で冷却水を冷却する。冷却水加熱モードでは、圧縮機１１、第１冷却水冷媒熱交換器１３、膨張弁１５、空気冷媒熱交換器１２、圧縮機１１の順に冷媒が循環し、第１冷却水冷媒熱交換器１３で冷却水を加熱する。

　冷却水流れ切替弁２５、２６は、冷却水冷却モードでは、第１冷却水冷媒熱交換器１３とクーラコア２３との間で冷却水が循環し、冷却水加熱モードでは、第１冷却水冷媒熱交換器１３とヒータコア２４との間で冷却水が循環するように冷却水の流れを切り替える。

　これによると、冷却水冷却モードでは、第１冷却水冷媒熱交換器１３で冷却された冷却水の冷熱をクーラコア２３で利用でき、冷却水加熱モードでは、第１冷却水冷媒熱交換器１３で加熱された冷却水の温熱をヒータコア２４で利用できる。

　さらに、冷却水冷却モードでは、空気冷媒熱交換器１２で冷媒から直接空気に放熱させるので、冷媒から冷却水を介して空気に放熱させる場合と比較して冷凍サイクル効率を向上できる。

　すなわち、空気冷媒熱交換器１２では、冷媒を直接空気と熱交換させるので、冷媒は気液二相域状態が主体的であり、空気の冷媒に対する温度効率は、一般的な使用状態では７５～８５％となる。一般的な使用状態とは、空気冷媒熱交換器１２における風速が２ｍ／ｓ程度となる状態のことである。

　冷却水と空気とを熱交換させる熱交換器における同条件での温度効率は５０～６０％であることから、本実施形態では、温度効率を顕著に向上できるので冷凍サイクル効率を向上できる。

　冷却水加熱モードでは、第１冷却水冷媒熱交換器１３およびヒータコア２４で冷媒から冷却水を介して空気に放熱させるため冷凍サイクル効率が低下するが、冷凍サイクル効率が低下することによって冷凍サイクルの高圧が上昇し、ヒータコア２４の空気加熱性能が向上する。すなわち、冷凍サイクル効率の低下を、ヒータコア２４の空気加熱性能の向上によって相殺できる。

　本実施形態では、空気冷媒熱交換器１２は、冷却水冷却モード時に冷媒の気液を分離して液相の冷媒を流出させる第１気液分離部１２２を有している。第１冷却水冷媒熱交換器１３は、冷却水加熱モード時に冷媒の気液を分離して液相の冷媒を流出させる第２気液分離部１３２を有している。

　これによると、冷却水冷却モードおよび冷却水加熱モードのいずれにおいても、冷凍サイクルの高圧側冷媒の気液を分離して冷凍サイクル効率を向上できる。

　本実施形態では、冷媒流れ切替弁１６は、冷却水冷却モードと冷却水加熱モードとで、空気冷媒熱交換器１２および第１冷却水冷媒熱交換器１３における冷却水の流れ方向を逆にする。

　これによると、冷却水冷却モードにおいて、低圧側に位置する第１冷却水冷媒熱交換器１３の第２気液分離部１３２で冷媒が気液分離されることを抑制できる。同様に、冷却水加熱モードにおいて、低圧側に位置する空気冷媒熱交換器１２の第１気液分離部１２２で冷媒が気液分離されることを抑制できる。すなわち、冷却水冷却モードおよび冷却水加熱モードのいずれにおいても、冷凍サイクルの低圧側熱交換器の内部で冷媒が気液分離されることを抑制できる。

　本実施形態では、空気冷媒熱交換器１２は、空気と冷媒とを熱交換させる第１空気冷媒熱交換部１２１および第２空気冷媒熱交換部１２３を有している。空気冷媒熱交換器１２の第１気液分離部１２２は、冷媒の流れ方向において第１空気冷媒熱交換部１２１と第２空気冷媒熱交換部１２３との間に配置されている。

　これによると、空気冷媒熱交換器１２の第２空気冷媒熱交換部１２３は、冷却水冷却モード時は第１空気冷媒熱交換部１２１で冷却された冷媒を過冷却させることができ、冷却水加熱モードでは膨張弁１５で減圧された後の冷媒と空気とを熱交換させることができる。そのため、冷却水冷却モード時および冷却水加熱モード時のいずれにおいても冷凍サイクル効率を向上できる。

　本実施形態では、第１冷却水冷媒熱交換器１３は、空気と冷媒とを熱交換させる第１冷却水冷媒熱交換部１３１および第２冷却水冷媒熱交換部１３３を有している。第１冷却水冷媒熱交換器１３の第２気液分離部１３２は、冷媒の流れ方向において第１冷却水冷媒熱交換部１３１と第２冷却水冷媒熱交換部１３３との間に配置されている。

　これによると、第１冷却水冷媒熱交換器１３の第２冷却水冷媒熱交換部１３３は、冷却水冷却モード時は膨張弁１５で減圧された後の冷媒と空気とを熱交換させることができ、冷却水加熱モードでは、第１空気冷媒熱交換部１２１で冷却された冷媒を過冷却させることができる。そのため、冷却水冷却モード時および冷却水加熱モード時のいずれにおいても冷凍サイクル効率を向上できる。

　本実施形態では、冷却水冷却モード時、第１空気冷媒熱交換部１２１は、第２空気冷媒熱交換部１２３よりも冷媒の流れの上流側に位置するようになっている。そして、第１空気冷媒熱交換部１２１の熱交換量が第２空気冷媒熱交換部１２３の熱交換量よりも大きくなるように第１空気冷媒熱交換部１２１および第２空気冷媒熱交換部１２３が構成されている。

　これにより、空気冷媒熱交換器１２が冷凍サイクルの高圧側に配置されている場合、冷媒を凝縮する第１空気冷媒熱交換部１２１と、冷媒を過冷却する第２空気冷媒熱交換部１２３とで熱交換量のバランスが良くなるので、冷凍サイクル効率を向上できる。

　本実施形態では、冷却水加熱モード時、第２冷却水冷媒熱交換部１３３は、第１冷却水冷媒熱交換部１３１よりも冷媒の流れの上流側に位置するようになっている。そして、第２冷却水冷媒熱交換部１３３の熱交換量が第１冷却水冷媒熱交換部１３１の熱交換量よりも大きくなるように第１冷却水冷媒熱交換部１３１および第２冷却水冷媒熱交換部１３３が構成されている。

　これにより、第１冷却水冷媒熱交換器１３が冷凍サイクルの高圧側に配置されている場合、冷媒を凝縮する第２冷却水冷媒熱交換部１３３と、冷媒を過冷却する第１冷却水冷媒熱交換部１３１とで熱交換量のバランスが良くなるので、冷凍サイクル効率を向上できる。

　本実施形態では、空気冷媒熱交換器１２は、膨張弁１５で減圧される前の冷媒を熱交換させる場合における冷媒の流れ方向の上流側から下流側に向かうにつれて冷媒の流路断面積が小さくなっており、膨張弁１５で減圧された後の冷媒を熱交換させる場合における冷媒の流れの上流側から下流側に向かうにつれて冷媒の流路断面積が大きくなっている。

　これによると、空気冷媒熱交換器１２は、膨張弁１５で減圧される前の冷媒を熱交換させる場合、冷媒の乾き度の低下に対応して流路断面積が小さくなり、膨張弁１５で減圧された後の冷媒を熱交換させる場合、冷媒の乾き度の増加に対応して流路断面積が大きくなるので、熱交換器性能を向上できる。

　同様に、第１冷却水冷媒熱交換器１３は、膨張弁１５で減圧される前の冷媒を熱交換させる場合における冷媒の流れ方向の上流側から下流側に向かうにつれて冷媒の流路断面積が小さくなっており、膨張弁１５で減圧された後の冷媒を熱交換させる場合における冷媒の流れの上流側から下流側に向かうにつれて冷媒の流路断面積が大きくなっている。

　これによると、第１冷却水冷媒熱交換器１３は、膨張弁１５で減圧される前の冷媒を熱交換させる場合、冷媒の乾き度の低下に対応して流路断面積が小さくなり、膨張弁１５で減圧された後の冷媒を熱交換させる場合、冷媒の乾き度の増加に対応して流路断面積が大きくなるので、熱交換器性能を向上できる。

　本実施形態では、クーラコア２３は、第１冷却水冷媒熱交換器１３および第２冷却水冷媒熱交換器１４のうち膨張弁１５で減圧された後の冷媒と冷却水とを熱交換させる熱交換器との間で冷却水が循環するようになっている。

　ヒータコア２４は、第１冷却水冷媒熱交換器１３および第２冷却水冷媒熱交換器１４のうち膨張弁１５で減圧される前の冷媒と冷却水とを熱交換させる熱交換器との間で冷却水が循環するようになっている。

　これによると、第１冷却水冷媒熱交換器１３および第２冷却水冷媒熱交換器１４のうち一方の熱交換器で冷却された冷却水の冷熱をクーラコア２３で利用できるとともに、第１冷却水冷媒熱交換器１３および第２冷却水冷媒熱交換器１４のうち他方の熱交換器で加熱された冷却水の温熱をヒータコア２４で利用できる。

　さらに、空気冷媒熱交換器１２で冷媒から直接空気に放熱させるので、冷媒から冷却水を介して空気に放熱させる場合と比較して冷凍サイクル効率を向上できる。

　本実施形態では、冷却水冷却モードでは、冷媒流れ切替弁１６は、膨張弁１５で減圧される前の冷媒を第２冷却水冷媒熱交換器１４に流入させ、冷却水流れ切替弁２５、２６は、第２冷却水冷媒熱交換器１４とヒータコア２４との間で冷却水を循環させる。

　冷却水加熱モードでは、冷媒流れ切替弁１６は、膨張弁１５で減圧された後の冷媒を第２冷却水冷媒熱交換器１４に流入させ、冷却水流れ切替弁２５、２６は、第２冷却水冷媒熱交換器１４とクーラコア２３との間で冷却水を循環させる。

　これによると、冷却水冷却モードでは、第１冷却水冷媒熱交換器１３で冷却された冷却水の冷熱をクーラコア２３で利用できるとともに、第２冷却水冷媒熱交換器１４で加熱された冷却水の温熱をヒータコア２４で利用できる。

　冷却水加熱モードでは、第２冷却水冷媒熱交換器１４で冷却された冷却水の冷熱をクーラコア２３で利用できるとともに、第１冷却水冷媒熱交換器１３で加熱された冷却水の温熱をヒータコア２４で利用できる。

　本実施形態では、制御装置４０は、冷却水冷却モードと冷却水加熱モードとが切り替わる前後に、圧縮機１１を一時的に停止させる。

　ポンプ制御部４０ｄは、冷却水冷却モードと冷却水加熱モードとが切り替わる前後に、第１冷却水ポンプ２１および第２冷却水ポンプ２２のうち少なくとも一方を稼動している状態に維持する。

　これによると、冷却水冷却モードと冷却水加熱モードとが切り替わる際に発生する負荷や冷媒ハンマー音等の悪影響を抑制しつつ、クーラコア２３における冷熱およびヒータコア２４における温熱のうち少なくとも一方の利用を維持できる。

　本実施形態では、制御装置４０は、空気冷媒熱交換器１２で熱交換された冷媒の温度が氷点下になるような運転状態である場合、第２冷却水冷媒熱交換器１４に循環する冷却水の流量を増減させる。

　これにより、クーラコア２３のフロストを抑制してサイクル性能の低下を抑制できるので、ヒータコア２４で温熱を良好に利用できる。

　第２冷却水冷媒熱交換器１４に循環する冷却水の流量をウォーターバルブによって増減させるようにしてもよい。

　本実施形態では、冷媒流れ切替弁１６および制御装置４０は、空気冷媒熱交換器１２に付着した霜を融かす必要がある場合、空気冷媒熱交換器１２を膨張弁１５よりも冷媒の流れの上流側に位置させ、かつ第１冷却水冷媒熱交換器１３を膨張弁１５よりも冷媒の流れの下流側に位置させるように冷媒の流れを切り替える。

　これによると、圧縮機１１から吐出された冷媒の熱を利用して、空気冷媒熱交換器１２に付着した霜を融かすことができる。

　（第２実施形態）
　上記実施形態では、膨張弁１５は、冷媒が逆流しても冷媒を減圧膨張させることが可能な双方向膨張弁であるが、本実施形態では、膨張弁１５は、冷媒が逆流している場合、冷媒を減圧膨張させることが不可能な一方向膨張弁であるる。

　図１１、図１２に示すように、冷凍サイクル装置１０は、膨張弁用冷媒流れ切替弁１７を備えている。膨張弁用冷媒流れ切替弁１７は、空調モードにかかわらず、膨張弁１５に対する冷媒流れ方向を常に同じ方向にする。膨張弁用冷媒流れ切替弁１７は、冷房モード時と暖房モード時とで、減圧装置である膨張弁１５における冷媒の流れ方向を互いに同一にする減圧用冷媒流れ切替装置である。膨張弁用冷媒流れ切替弁１７の作動は、制御装置４０によって制御される。

　膨張弁用冷媒流れ切替弁１７は、冷媒が流入する冷媒流入口１７ａと、冷媒が流出する冷媒流出口１７ｂと、冷媒が流入出する第１流入出口１７ｃおよび第２流入出口１７ｄとを有している。

　冷媒流入口１７ａは、膨張弁１５の冷媒出口１５ａ側に接続されている。冷媒流出口１７ｂは、膨張弁１５の冷媒入口１５ｂ側に接続されている。第１流入出口１７ｃは、空気冷媒熱交換器１２に接続されている。第２流入出口１７ｄは、第１冷却水冷媒熱交換器１３の第１冷却水冷媒熱交換部１３１に接続されている。

　膨張弁用冷媒流れ切替弁１７は、冷媒流入口１７ａが第１流入出口１７ｃに接続され且つ冷媒流出口１７ｂが第２流入出口１７ｄに接続される状態と、冷媒流入口１７ａが第２流入出口１７ｄに接続され且つ冷媒流出口１７ｂが第１流入出口１７ｃに接続される状態とを切り替える。

　図１１に示すように、膨張弁用冷媒流れ切替弁１７は、空調モードが冷房モードである場合、冷媒流入口１７ａと第２流入出口１７ｄとを接続し、冷媒流出口１７ｂと第１流入出口１７ｃとを接続する。換言すれば、膨張弁用冷媒流れ切替弁１７は、空調モードが冷房モードである場合、空気冷媒熱交換器１２と膨張弁１５の冷媒入口１５ｂとを接続し、膨張弁１５の冷媒出口１５ａと第１冷却水冷媒熱交換器１３とを接続する。

　図１２に示すように、膨張弁用冷媒流れ切替弁１７は、空調モードが暖房モードである場合、冷媒流入口１７ａと第１流入出口１７ｃとを接続し、冷媒流出口１７ｂと第２流入出口１７ｄとを接続する。換言すれば、膨張弁用冷媒流れ切替弁１７は、空調モードが暖房モードである場合、第１冷却水冷媒熱交換器１３と膨張弁１５の冷媒入口１５ｂとを接続し、膨張弁１５の冷媒出口１５ａと空気冷媒熱交換器１２とを接続する。

　これにより、膨張弁１５が双方向膨張弁ではなく、一方向膨張弁であっても、冷房モードおよび暖房モードの両方で膨張弁１５で冷媒を減圧膨張できる。

　（第３実施形態）
　上記第２実施形態では、空気冷媒熱交換器１２が気液分離部１２２を有し、第１冷却水冷媒熱交換器１３が気液分離部１３２を有しているが、本実施形態では、図１３、図１４に示すように、気液分離部１２２、１３２の代わりにアキュムレータ１８を備えている。

　アキュムレータ１８は、冷媒流れ切替弁１６の冷媒流出口１６ｂと圧縮機１１の冷媒吸入口１１ａとの間に配置されている。

　図１３に示すように、空調モードが冷房モードである場合、第１冷却水冷媒熱交換器１３から流出した冷媒がアキュムレータ１８に流入する。アキュムレータ１８で冷媒の気液が分離され、分離された気相冷媒は圧縮機１１に吸入され、分離された液相冷媒はアキュムレータ１８内に貯留される。

　図１４に示すように、空調モードが暖房モードである場合、第２冷却水冷媒熱交換器１４から流出した冷媒がアキュムレータ１８に流入する。アキュムレータ１８で冷媒の気液が分離され、分離された気相冷媒は圧縮機１１に吸入され、分離された液相冷媒はアキュムレータ１８内に貯留される。

　本実施形態においても、上記第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

　（第４実施形態）
　本実施形態では、図１５、図１６に示すように、上記第１実施形態に対して内部熱交換器１９が追加されている。

　内部熱交換器１９は、高圧側冷媒通路１９ａと低圧側冷媒通路１９ｂとを有している。高圧側冷媒通路１９ａは、空気冷媒熱交換器１２と膨張弁１５との間に配置されている。低圧側冷媒通路１９ｂは、冷媒流れ切替弁１６の冷媒流出口１６ｂと圧縮機１１の冷媒吸入口１１ａとの間に配置されている。

　内部熱交換器１９は、高圧側冷媒通路１９ａを流通する高圧側冷媒と、低圧側冷媒通路１９ｂを流通する低圧側冷媒とを熱交換させる熱交換器である。

　低圧側冷媒通路１９ｂと圧縮機１１の冷媒吸入口１１ａとの間には、膨張弁１５の感温部１５ａが配置されている。

　感温部１５ａは、冷媒の温度および圧力に基づいて冷媒の過熱度を検出する。膨張弁１５は、感温部１５ａが検出した冷媒過熱度が予め定めた所定範囲となるように絞り通路面積を調整する機械的機構（図示せず）を有している。

　感温部１５ａの代わりに温度センサが低圧側冷媒通路１９ｂと圧縮機１１の冷媒吸入口１１ａとの間に配置されていて、膨張弁１５は、温度センサが検出した冷媒温度が予め定めた所定範囲となるように絞り通路面積を調整するようになっていてもよい。

　図１５に示すように、空調モードが冷房モードである場合、空気冷媒熱交換器１２で熱交換された高圧側冷媒が高圧側冷媒通路１９ａを流れ、第１冷却水冷媒熱交換器１３で熱交換された低圧側冷媒が低圧側冷媒通路１９ｂを流れる。

　これにより、空気冷媒熱交換器１２で熱交換された高圧側冷媒と第１冷却水冷媒熱交換器１３で熱交換された低圧側冷媒とが熱交換されるので、第１冷却水冷媒熱交換器１３の入口側冷媒のエンタルピが低下する。したがって、第１冷却水冷媒熱交換器１３の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差（換言すれば冷凍能力）を拡大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。

　図１６に示すように、空調モードが暖房モードである場合、膨張弁１５で減圧膨張された高圧側低圧が高圧側冷媒通路１９ａを流れ、第１冷却水冷媒熱交換器１３で熱交換された低圧側冷媒が低圧側冷媒通路１９ｂを流れる。

　暖房モードで必要な冷媒量は、冷房モードで必要な冷媒量よりも少なくなる。そのため。暖房モードでは、余剰冷媒を第１冷却水冷媒熱交換器１３の気液分離部１３２で蓄える必要がある。

　本実施形態の暖房モードでは、低圧側冷媒通路１９ｂで液リッチな低圧側冷媒を蓄えることができるので、第１冷却水冷媒熱交換器１３の気液分離部１３２の容積を小さくすることができる。

　本実施形態では、内部熱交換器１９の低圧側冷媒流路１９ｂは、冷媒流れ切替弁１６と圧縮機１１との間に配置されている。

　これによると、冷却水冷却モード時において、空気冷媒熱交換器１２で熱交換された冷媒と第１冷却水冷媒熱交換器１３で熱交換された冷媒と熱交換させることによって、サイクル効率を向上できる。

　また、冷却水冷却モードおよび冷却水加熱モードのいずれにおいても、低圧側冷媒流路１９ｂを、圧縮機１１の冷媒吸入側に位置させることができる。

　本実施形態では、冷却水冷却モードおよび冷却水加熱モードのいずれにおいても、感温部１５ａが感知した低圧側熱交換器の出口冷媒温度に基づいて、低圧側熱交換器出口側の冷媒過熱度を制御する。

　これによると、冷却水冷却モードと冷却水加熱モードとの切り替え前後にて、冷媒過熱度の制御ポイントを一致させることができる。そのため、冷却水冷却モードと冷却水加熱モードとをスムーズに切り替えることができる。

　（第５実施形態）
　本実施形態では、図１７、図１８に示すように、上記第２実施形態に対して、内部熱交換器１９が追加されている。

　内部熱交換器１９の高圧側冷媒通路１９ａは、膨張弁用冷媒流れ切替弁１７の冷媒流出口１７ｂと膨張弁１５の冷媒入口１５ｂとの間に配置されている。内部熱交換器１９の低圧側冷媒通路１９ｂは、冷媒流れ切替弁１６の冷媒流出口１６ｂと圧縮機１１の冷媒吸入口１１ａとの間に配置されている。

　図１７に示すように、空調モードが冷房モードである場合、空気冷媒熱交換器１２で熱交換された高圧側冷媒が高圧側冷媒通路１９ａを流れ、第１冷却水冷媒熱交換器１３で熱交換された低圧側冷媒が低圧側冷媒通路１９ｂを流れる。

　これにより、第１冷却水冷媒熱交換器１３の入口側冷媒のエンタルピが低下するので、第１冷却水冷媒熱交換器１３の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差（換言すれば冷凍能力）を拡大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。

　図１８に示すように、空調モードが暖房モードである場合、第１冷却水冷媒熱交換器１３で熱交換された高圧側冷媒が高圧側冷媒通路１９ａを流れ、空気冷媒熱交換器１２で熱交換された低圧側冷媒が低圧側冷媒通路１９ｂを流れる。

　これにより、空気冷媒熱交換器１２の入口側冷媒のエンタルピが低下するので、空気冷媒熱交換器１２の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差（換言すれば冷凍能力）を拡大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。

　本実施形態では、高圧側冷媒流路１９ａは、膨張弁用冷媒流れ弁１７と膨張弁１５との間に配置されている。

　これによると、冷却水冷却モード時および冷却水加熱モード時の両方において、空気冷媒熱交換器１２で熱交換された冷媒と第１冷却水冷媒熱交換器１３で熱交換された冷媒と熱交換させることによって、サイクル効率を向上できる。

　また、膨張弁１５に高圧側冷媒の熱エネルギーを供給できるので、極低温時に膨張弁１５を暖めることができる。そのため、膨張弁１５が冷え込みによって弁作動不良を起こすことを抑制できる。

　（第６実施形態）
　上記第５実施形態では、内部熱交換器１９の高圧側冷媒通路１９ａは、膨張弁用冷媒流れ切替弁１７の冷媒流出口１７ｂと膨張弁１５の冷媒入口１５ｂとの間に配置されているが、本実施形態では、図１９、図２０に示すように、内部熱交換器１９の高圧側冷媒通路１９ａは、空気冷媒熱交換器１２と膨張弁用冷媒流れ切替弁１７の第１流入出口１７ｃとの間に配置されている。

　図１９に示すように、空調モードが冷房モードである場合、空気冷媒熱交換器１２で熱交換された高圧側冷媒が高圧側冷媒通路１９ａを流れ、第１冷却水冷媒熱交換器１３で熱交換された低圧側冷媒が低圧側冷媒通路１９ｂを流れる。

　これにより、第１冷却水冷媒熱交換器１３の入口側冷媒のエンタルピが低下するので、第１冷却水冷媒熱交換器１３の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差（冷凍能力）を拡大させて、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。

　図２０に示すように、空調モードが暖房モードである場合、第１冷却水冷媒熱交換器１３で熱交換された高圧側冷媒が高圧側冷媒通路１９ａを流れ、空気冷媒熱交換器１２で熱交換された低圧側冷媒が低圧側冷媒通路１９ｂを流れる。

　本実施形態では、内部熱交換器の高圧側冷媒流路１９ａは、空気冷媒熱交換器１２と膨張弁用冷媒流れ弁１７との間に配置されている。

　冷却水加熱モード時において、高圧側冷媒流路１９ａは、膨張弁１５と空気冷媒熱交換器１２との間の液リッチな領域に配置されるので、冷却水加熱モード時の余剰冷媒を高圧側冷媒流路１９ａで蓄えることができる。そのため、第１冷却水冷媒熱交換器１３の気液分離部１３２の容積を小さくすることができる。

　（第７実施形態）
　本実施形態では、図２１、図２２に示すように、上記第４実施形態に対して、可変絞り２０が追加されている。

　可変絞り２０は、第２冷却水冷媒熱交換器１４と空気冷媒熱交換器１２との間に配置されている。可変絞り２０は、弁体と電動アクチュエータとを有している。弁体は、絞り開度を変更可能に構成されている。可変絞り２０は、絞り開度を全開可能に構成されている。電動アクチュエータは、弁体を変位させて絞り開度を変化させる。可変絞り２０の電動アクチュエータの作動は、制御装置４０によって制御される。

　これにより、第２冷却水冷媒熱交換器１４の冷媒圧力と空気冷媒熱交換器１２の冷媒圧力とが異なる運転モードを実現できる。

　例えば、図２１に示す冷房モードにおいて、可変絞り２０を絞り状態とすることによって、空気冷媒熱交換器１２から流出した冷媒が可変絞り２０で中間圧冷媒となるまで減圧される。

　これにより、空気冷媒熱交換器１２に流入する冷媒の温度を低下させることができるので、空気冷媒熱交換器１２における冷媒の温度と外気温との温度差を縮小して、空気冷媒熱交換器１２における冷媒の放熱量を減少させることができる。

　この結果、サイクルを循環する冷媒循環流量を増加させることなく、第２冷却水冷媒熱交換器１４における冷媒の放熱量を増加させて第２冷却水冷媒熱交換器１４で加熱された冷却水の温度を上昇させ、ひいてはヒータコア２４から吹き出される空気の温度を上昇させることができる。

　可変絞り２０をさらに絞ることによって、空気冷媒熱交換器１２に流入する冷媒の温度をさらに低下させることができるので、空気冷媒熱交換器１２を蒸発器として機能させることができる。すなわち、空気冷媒熱交換器１２において冷媒に吸熱させることができる。

　この結果、サイクルを循環する冷媒循環流量を増加させることなく、第２冷却水冷媒熱交換器１４における冷媒の放熱量をさらに増加させて第２冷却水冷媒熱交換器１４で加熱された冷却水の温度をさらに上昇させ、ひいてはヒータコア２４から吹き出される空気の温度をさらに上昇させることができる。

　本実施形態では、可変絞り２０は、空気冷媒熱交換器１２と第２冷却水冷媒熱交換器１４との間の冷媒流路を全開状態と絞り状態とにする。

　これにより、第２冷却水冷媒熱交換器１４の冷媒圧力と空気冷媒熱交換器１２の冷媒圧力とを異ならせることができるので、冷却水加熱モードにおいて、第２冷却水冷媒熱交換器１４における冷媒の放熱量を変化させることができ、ひいてはヒータコア２４で利用できる温熱量を変化させることができる。

　（第８実施形態）
　上記実施形態では、空調モードが暖房モードである場合、第１冷却水冷媒熱交換器１３の第１冷却水冷媒熱交換部１３１および第２冷却水冷媒熱交換部１３３の両方にヒータコア２４で熱交換された冷却水が循環するが、本実施形態では、図２３に示すように、第１冷却水冷媒熱交換器１３の第１冷却水冷媒熱交換部１３１に第１冷却水回路６１の冷却水が循環し、第１冷却水冷媒熱交換器１３の第２冷却水冷媒熱交換部１３３に第２冷却水回路６２の冷却水が循環する。

　第１冷却水回路６１は、第１機器６３、第１機器用ポンプ６４および第１機器用切替弁６５を有している。第１冷却水回路６１は、熱媒体が循環する第１熱媒体回路である。

　第１機器６３は、空調モードが暖房モードである場合、第１冷却水回路６１の冷却水に冷熱を供給する機器である。第１機器用ポンプ６４は、第１冷却水回路６１の冷却水を吸入して吐出する。第１機器用切替弁６５は、第１冷却水回路６１の冷却水流路を開閉する。第１機器用切替弁６５の作動は、制御装置４０によって制御される。

　第２冷却水回路６２は、第２機器６６、第２機器用ポンプ６７および第２機器用切替弁６８を有している。第２冷却水回路６２は、熱媒体が循環する第２熱媒体回路である。

　第２機器６６は、空調モードが暖房モードである場合、第１冷却水回路６１の冷却水に冷熱を供給する機器である。第２機器用ポンプ６７は、第２冷却水回路６２の冷却水を吸入して吐出する。第２機器用切替弁６８は、第２冷却水回路６５の冷却水流路を開閉する。第２機器用切替弁６８の作動は、制御装置４０によって制御される。

　空調モードが暖房モードである場合、第１機器６３は、第１冷却水回路６１の冷却水を、第２機器６６で冷却された第２冷却水回路６２の冷却水よりも低温に冷却するようになっている。

　これにより、第１冷却水冷媒熱交換器１３の第１冷却水冷媒熱交換部１３１に供給される冷却水の温度が、第２冷却水冷媒熱交換部１３３に供給される冷却水の温度よりも低温になるので、第１冷却水冷媒熱交換部１３１で冷媒の過冷却度を一層高めることができる。

　本実施形態では、第１冷却水回路６１は、第１冷却水冷媒熱交換器１３の第１空気冷媒熱交換部１２１および第２空気冷媒熱交換部１２３のうち一方の熱交換部に冷却水を循環させる。第２冷却水回路６２は、他方の熱交換部に冷却水を循環させる。

　これによると、第１空気冷媒熱交換部１２１に循環する冷却水の温度と、第２空気冷媒熱交換部１２３に循環する冷却水の温度とを異ならせて冷凍サイクル効率を向上させることができる。

　（第９実施形態）
　上記第８実施形態では、第１冷却水冷媒熱交換器１３の第１冷却水冷媒熱交換部１３１と第２冷却水冷媒熱交換部１３３とに別々の冷却水回路６１、６２の冷却水が循環するが、本実施形態では、図２４に示すように、第１冷却水冷媒熱交換器１３の第１冷却水冷媒熱交換部１３１と第２冷却水冷媒熱交換部１３３とに別々の冷却水回路６１、６２の冷却水が循環する状態と、同じ冷却水回路の冷却水回路が循環する状態とを切り替え可能になっている。

　第１冷却水冷媒熱交換器１３の第１冷却水冷媒熱交換部１３１および第２冷却水冷媒熱交換部１３３は、冷却水回路切替弁６９を介して第１冷却水回路６１および第２冷却水回路６２に接続されている。

　冷却水回路切替弁６９は、第１冷却水冷媒熱交換器１３の第１冷却水冷媒熱交換部１３１および第２冷却水冷媒熱交換部１３３のそれぞれに対して、第１冷却水回路６１に接続される状態と、第２冷却水回路６２に接続される状態とを切り替える熱媒体回路切替弁である。冷却水回路切替弁６９の作動は、制御装置４０によって制御される。

　冷却水回路切替弁６９は、第１冷却水冷媒熱交換器１３の第１冷却水冷媒熱交換部１３１が第１冷却水回路６１および第２冷却水回路６２のうち一方の冷却水回路に接続されるとともに第１冷却水冷媒熱交換器１３の第２冷却水冷媒熱交換部１３３が第１冷却水回路６１および第２冷却水回路６２のうち他方の冷却水回路に接続される状態と、第１冷却水冷媒熱交換器１３の第１冷却水冷媒熱交換部１３１および第２冷却水冷媒熱交換部１３３の両方が第１冷却水回路６１および第２冷却水回路６２のうち一方の冷却水回路に接続される状態とを切り替える。

　これにより、第１冷却水冷媒熱交換部１３１に循環する冷却水の温度を調整できるので、第１冷却水冷媒熱交換部１３１で過冷却される冷媒の過冷却度を調整できる。

　本実施形態では、冷却水回路切替弁６９は、第１冷却水冷媒熱交換器１３の第１空気冷媒熱交換部１２１および第２空気冷媒熱交換部１２３の両方が第１冷却水回路６１および第２冷却水回路６２のうち一方の冷却水回路に接続される状態に切り替える。

　これによると、第１空気冷媒熱交換部１２１に循環する冷却水の温度と、第２空気冷媒熱交換部１２３に循環する冷却水の温度とを状況に応じて変化させて冷凍サイクル効率を向上させることができる。

　（第１０実施形態）
　上記第１実施形態では、上流側冷却水流れ切替弁２５および下流側冷却水流れ切替弁２６は、第１冷却水冷媒熱交換器１３および第２冷却水冷媒熱交換器１４のそれぞれを、クーラコア２３およびヒータコア２４のいずれかに選択的に接続するが、本実施形態では、図２５に示すように、上流側冷却水流れ切替弁２５および下流側冷却水流れ切替弁２６は、第１冷却水冷媒熱交換器１３および第２冷却水冷媒熱交換器１４のそれぞれを、クーラコア２３、ヒータコア２４および車載機器２７のいずれかに選択的に接続する。

　車載機器２７は、冷却水に温熱を供給する熱源機器である。熱源機器２７は、作動中に熱を発生する発熱機器である。車載機器２７は、冷却水が流通する冷却水流通機器である。車載機器２７は、熱媒体が流通可能な熱媒体流通機器である。

　車載機器２７は、電池パック、インバータ、ＤＣ－ＤＣコンバータ、水冷インタークーラ、エンジン、オイルクーラ等である。車載機器２７は、上流側冷却水流れ切替弁２５と下流側冷却水流れ切替弁２６との間に多数個配置されていてもよい。

　上記第１実施形態で述べたように、暖房モードにおいて空気冷媒熱交換器１２に着霜が生じた場合、空調モードを冷房モードに切り替えることによって空気冷媒熱交換器１２を除霜する。

　このとき、上流側冷却水流れ切替弁２５および下流側冷却水流れ切替弁２６は、第１冷却水冷媒熱交換器１３と車載機器２７とを接続させる。これにより、車載機器２７から供給される熱を利用して、空気冷媒熱交換器１２に付着した霜を融かすことができる。

　空気冷媒熱交換器１２を除霜する必要がある場合において、駐車中、電池の充電中または空気冷媒熱交換器１２の空気流入部がシャッターによって閉塞されている場合等、空気冷媒熱交換器１２に流入する空気の風速が１ｍ／ｓ以下であれば、上流側冷却水流れ切替弁２５および下流側冷却水流れ切替弁２６が第１冷却水冷媒熱交換器１３と車載機器２７とを接続させるようにしてもよい。

　これにより、暖房が不要であったり車載機器２７が冷えても問題ないときに車載機器２７から供給される熱を利用して空気冷媒熱交換器１２を除霜するので、除霜によって暖房や走行に支障が生じることを抑制できる。

　本実施形態では、第１機器用切替弁２５、第２機器用切替弁２６および制御装置４０は、空気冷媒熱交換器１２に付着した霜を融かす必要がある場合、第１冷却水冷媒熱交換器１３と冷却水流通機器７２との間で冷却水を循環させる熱媒体循環装置である。

　これによると、冷却水流通機器７２の熱を利用して、空気冷媒熱交換器１２に付着した霜を融かすことができる。

　（第１１実施形態）
　本実施形態では、図２６に示すように、第１冷却水冷媒熱交換器１３を流れた冷却水がヒータコア２４を循環する状態と、第１冷却水冷媒熱交換器１３をバイパスした冷却水がヒータコア２４を循環する状態とを切り替える。

　冷凍サイクル装置１０は、第１冷却水ポンプ７０、第２冷却水ポンプ７１、熱源機器７２、上流側冷却水流れ切替弁７３および下流側冷却水流れ切替弁７４を備えている。

　第１冷却水ポンプ７０は、第１冷却水冷媒熱交換器１３を循環する冷却水を吸入して吐出する電動式のポンプである。第１冷却水ポンプ２１の冷却水吐出側は、第１冷却水冷媒熱交換器１３の冷却水入口側に接続されている。

　第２冷却水ポンプ７１は、熱源機器７２を循環する冷却水（熱媒体）を吸入して吐出する電動式のポンプである。第２冷却水ポンプ２２の冷却水吐出側は、熱源機器７２の冷却水入口側に接続されている。

　熱源機器７２は、冷却水に温熱を供給する機器である。熱源機器７２は、作動中に熱を発生する機器である。例えば、熱源機器７２は、エンジンや排気熱回収器である。排気熱回収器は、エンジンの排気から熱を回収する熱交換器である。

　上流側冷却水流れ切替弁７３および下流側冷却水流れ切替弁７４は、冷却水流れ状態を切り替える冷却水流れ切替装置である。

　上流側冷却水流れ切替弁７３は、冷却水が流入する第１冷却水流入口７３ａおよび第２冷却水流入口７３ｂと、冷却水が流出する冷却水流出口７３ｃとを有している。

　第１冷却水流入口７３ａは、第１冷却水冷媒熱交換器１３の冷却水出口側に接続されている。第２冷却水流入口７３ｂは、熱源機器７２の冷却水出口側に接続されている。冷却水流出口７３ｃは、ヒータコア２４の冷却水入口側に接続されている。

　上流側冷却水流れ切替弁７３は、第１冷却水流入口７３ａが冷却水流出口７３ｃに接続される状態と、第２冷却水流入口７３ｂが冷却水流出口７３ｃに接続される状態とを切り替える。

　下流側冷却水流れ切替弁７４は、冷却水が流入する冷却水流入口７４ａと、冷却水が流出する第１冷却水流出口７４ｂおよび第２冷却水流出口７４ｃとを有している。

　冷却水流入口７４ａは、ヒータコア２４の冷却水出口側に接続されている。第１冷却水流出口７４ｂは、第１ポンプ２１の冷却水吸入側に接続されている。第２冷却水流出口７４ｃは、第２ポンプ２２の冷却水吸入側に接続されている。

　下流側冷却水流れ切替弁７４は、冷却水流入口７４ａが第１冷却水流出口７４ｂに接続される状態と、冷却水流入口７４ａが第２冷却水流出口７４ｃに接続される状態とを切り替える。

　上流側冷却水流れ切替弁７４および下流側冷却水流れ切替弁７５の作動は、制御装置４０によって制御される。

　空調モードが暖房モードである場合、上流側冷却水流れ切替弁７３は、第１冷却水流入口７３ａと冷却水流出口７３ｃとを接続する。これによって、第１冷却水冷媒熱交換器１３で加熱された冷却水がヒータコア２４を循環するので、車室内を暖房できる。

　このとき、上流側冷却水流れ切替弁７３は、第２冷却水流入口７３ｂと冷却水流出口７３ｃとを接続する。これによって、第１冷却水冷媒熱交換器１３をバイパスした冷却水がヒータコア２４を循環する。そのため、ヒータコア２４で冷却水が空気から吸熱することを回避できるとともに、冷却水の熱容量と熱源機器７２から供給される熱とを利用してヒータコア２４で空気を加熱できる。したがって、空気冷媒熱交換器１２を除霜しつつ車室内の暖房を継続できる。

　本実施形態では、上流側冷却水流れ切替弁７３、下流側冷却水流れ切替弁７４および制御装置４０は、空気冷媒熱交換器１２に付着した霜を融かす必要がある場合、ヒータコア２４を循環する冷却水が第１冷却水冷媒熱交換器１３をバイパスするように冷却水の流れを切り替えるバイパス切替装置である。

　これによると、空気冷媒熱交換器１２に付着した霜を融かしている時に、ヒータコア２４に第１冷却水冷媒熱交換器１３をバイパスした冷却水を循環させることができるので、空気冷媒熱交換器１２に付着した霜を融かしつつヒータコア２４で冷却水の温熱を利用できる。

　（第１２実施形態）
　上記実施形態では、第１冷却水冷媒熱交換器１３および第２冷却水冷媒熱交換器１４とクーラコア２３およびヒータコア２４とが切替接続されるが、本実施形態では、図２７、図２８に示すように、第１冷却水冷媒熱交換器１３と第１温調対象機器８１との間で冷却水が循環され、第２冷却水冷媒熱交換器１４と第２温調対象機器８２との間で冷却水が循環する。

　第１温調対象機器８１および第２温調対象機器８２は、冷却水によって温度調整される機器である。第１温調対象機器８１および第２温調対象機器８２は、空調用熱交換器やパワートレイン機器等である。

　空調用熱交換器は、冷却水と車室内へ送風される空気とを熱交換させる冷却水空気熱交換器である。パワートレイン機器は、作動温度が所定範囲内に調整される必要がある車載機器である。パワートレイン機器は、電池等である。

　冷媒流れ切替弁１６は、図２７に示す第１モードの冷媒流れ状態と、図２８に示す第２モードの冷媒流れ状態とを切り替える。

　第１モードは、圧縮機１１、第２冷却水冷媒熱交換器１４、空気冷媒熱交換器１２、膨張弁１５、第１冷却水冷媒熱交換器１３、圧縮機１１の順に冷媒が循環し、第１冷却水冷媒熱交換器１３で冷却水を冷却する冷却水冷却モードである。

　第２モードは、圧縮機１１、第１冷却水冷媒熱交換器１３、膨張弁１５、空気冷媒熱交換器１２、第２冷却水冷媒熱交換器１４、圧縮機１１の順に冷媒が循環し、冷却水冷媒熱交換器１３で冷却水を加熱する冷却水加熱モードである。

　図２７に示す第１モードでは、第１冷却水冷媒熱交換器１３で冷却水が冷却され、第２冷却水冷媒熱交換器１４で冷却水が加熱されるので、第１温調対象機器８１の温度が低下し、第２温調対象機器８２の温度が上昇する。

　図２８に示す第２モードでは、第１冷却水冷媒熱交換器１３で冷却水が加熱され、第２冷却水冷媒熱交換器１４で冷却水が冷却されるので、第１温調対象機器８１の温度が上昇し、第２温調対象機器８２の温度が低下する。

　本実施形態では、第１温調対象機器８１は、第１冷却水冷媒熱交換器１３で熱交換された冷却水によって温度調整される。冷媒流れ切替弁１６は、第１モードと第２モードとを切り替える。第１モードでは、冷却水冷媒熱交換器１３で冷却水が冷却される。第２モードでは、冷却水冷媒熱交換器１３で冷却水が加熱される。

　これによると、冷媒流れ切替弁１６が第１モードと第２モードとを切り替えることによって、第１温調対象機器８１を流れる冷却水の温度を変化させて第１温調対象機器８１を冷却したり加熱したりすることができる。

　そのため、冷却水の流れを切り替えることなく第１温調対象機器８１の温度を調整できる。したがって、冷却水回路を簡素化できる。また、高断熱性や低漏れ性が要求される切替弁を冷却水回路に設けることなく第１温調対象機器８１の温度を調整できる。

　具体的には、第１モードでは、圧縮機１１、第２冷却水冷媒熱交換器１４、空気冷媒熱交換器１２、膨張弁１５、第１冷却水冷媒熱交換器１３、圧縮機１１の順に冷媒が循環し、第２モードでは、圧縮機１１、第１冷却水冷媒熱交換器１３、膨張弁１５、空気冷媒熱交換器１２、第２冷却水冷媒熱交換器１４、圧縮機１１の順に冷媒が循環する。

　これにより、第１モード時に第１温調対象機器８１を冷却し、第２モード時に第１温調対象機器８１を加熱することができる。

　本実施形態では、第１温調対象機器８１は、冷却水冷媒熱交換器１３で熱交換された冷却水と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させる冷却水空気熱交換器、および所定範囲内の温度になることが要求される車載機器のうち少なくとも一方である。

　これにより、車室内の空調および車載機器の温度調整のうち少なくとも一方を行うことができる。

　（第１３実施形態）
　上記第１２実施形態では、第１冷却水冷媒熱交換器１３から流出した冷却水が第１温調対象機器８１を流れて第１冷却水冷媒熱交換器１３に流入するが、本実施形態では、図２９に示すように、第１冷却水冷媒熱交換器１３から流出した冷却水が上流側冷却水流れ切替弁２５側と第１温調対象機器８１側とに分岐し、下流側冷却水流れ切替弁２６から流出した冷却水と第１温調対象機器８１側から流出した冷却水とが合流して第１冷却水冷媒熱交換器１３に流入する。

　第１温調対象機器８１の冷却水入口側には、第１温調対象機器８１に流入する冷却水の流量を調整する流量調整弁８３が配置されている。流量調整弁８３は、例えば、冷却水流路を開閉する開閉弁である。流量調整弁８３は、第１温調対象機器８１への冷却水の流れを断続する断続部である。流量調整弁８３の作動は、制御装置４０によって制御される。

　ヒータコア２４は、エンジン冷却水回路８４に接続されている。エンジン冷却水回路８４は、エンジン８５を冷却するための冷却水が循環する冷却水回路である。

　ヒータコア２４とエンジン冷却水回路８４との接続部には、三方弁８６が配置されている。三方弁８６は、ヒータコア２４と上流側冷却水流れ切替弁２５とを連通させる状態と、ヒータコア２４とエンジン冷却水回路８４とを連通させる状態と、ヒータコア２４と上流側冷却水流れ切替弁２５およびエンジン冷却水回路８４の両方とを連通させる状態と、ヒータコア２４と上流側冷却水流れ切替弁２５およびエンジン冷却水回路８４の両方とを遮断させる状態とを切り替える冷却水流れ切替弁である。三方弁８６は、各連通状態において冷却水の流量を調整する流量調整弁である。三方弁８６の作動は、制御装置４０によって制御される。

　エンジン冷却水回路８４は、エンジン用ポンプ８７、エンジン用ラジエータ８８、ラジエータバイパス流路８９、サーモスタット９０および第１リザーブタンク９１を有している。

　エンジン用ポンプ８７は、エンジン冷却水回路８４を循環する冷却水を吸入して吐出するポンプである。エンジン用ポンプ８７は、エンジン８５の駆動力をエンジンベルトを介して動力伝達することによって駆動されるベルト駆動式ポンプである。エンジン用ポンプ８７は電動ポンプであってもよい。

　エンジン用ラジエータ８８は、エンジン冷却水回路８４の冷却水と外気とを熱交換させる熱交換器である。エンジン用ラジエータ８８は、空気冷媒熱交換器１２とともに車両の最前部に配置されている。エンジン用ラジエータ８８および空気冷媒熱交換器１２には、室外送風機１８によって外気が送風される。車両の走行時にはエンジン用ラジエータ８８および空気冷媒熱交換器１２に走行風を当てることができるようになっている。

　ラジエータバイパス流路８９は、エンジン８５から流出した冷却水がエンジン用ラジエータ８８をバイパスして流れる冷却水流路である。

　サーモスタット９０は冷却水温度応動弁である。冷却水温度応動弁は、温度によって体積変化するサーモワックスによって弁体を変位させて冷却水流路を開閉する機械的機構を備える弁である。

　サーモスタット９０は、エンジン冷却水回路８４の冷却水の温度が所定温度（例えば７０℃）を下回っている場合、エンジン用ラジエータ８８側の冷却水流路を閉じてエンジン用ラジエータ８８への冷却水の流れを遮断する。

　第１リザーブタンク９１は、余剰冷却水を溜める冷却水貯留部であるとともに、冷却水回路の圧力を適正範囲に調整する圧力調整部である。第１リザーブタンク９１は、冷却水中に混入した気泡を気液分離する気液分離部である。

　エンジン用ラジエータ８８は、インバータ用ラジエータ９２と一体化されている。インバータ用ラジエータ９２は、インバータ冷却回路９３の冷却水と外気とを熱交換させる熱交換器である。インバータ冷却回路９３は、インバータ９４を冷却するための冷却水が循環する冷却水回路である。

　インバータ冷却回路９３は、インバータ用ポンプ９５および第２リザーブタンク９６を有している。インバータ用ポンプ９５は、インバータ冷却回路９３を循環する冷却水を吸入して吐出するポンプである。インバータ用ポンプ９５は、エンジン８５の駆動力をエンジンベルトを介して動力伝達することによって駆動されるベルト駆動式ポンプである。インバータ用ポンプ９５は電動ポンプであってもよい。

　第２リザーブタンク９６は、余剰冷却水を溜める冷却水貯留部であるとともに、冷却水回路の圧力を適正範囲に調整する圧力調整部である。第２リザーブタンク９６は、冷却水中に混入した気泡を気液分離する気液分離部である。

　次に、上記構成における作動を説明する。制御装置４０は、第１温調対象機器８１の温度に応じて流量調整弁８３および冷媒流れ切替弁１６の作動を制御する。流量調整弁８３が開弁されると、第１冷却水冷媒熱交換器１３から流出した冷却水が第１温調対象機器８１に流入する。

　冷媒流れ切替弁１６によって第１モードに切り替えられた場合、第１冷却水冷媒熱交換器１３で冷却水が冷却されるので、第１温調対象機器８１の温度が低下し、冷媒流れ切替弁１６によって第２モードに切り替えられた場合、第１冷却水冷媒熱交換器１３で冷却水が加熱されるので、第１温調対象機器８１の温度が上昇する。したがって、第１温調対象機器８１の温度を調整できる。

　例えば、第１温調対象機器８１を下限温度以上、上限温度以下の温度範囲に調整する必要がある場合、制御装置４０は、第１温調対象機器８１の温度が上限温度以上になると、第１モードになるように冷媒流れ切替弁１６の作動を制御するとともに、第１温調対象機器８１に冷却水が流れるように流量調整弁８３の作動を制御し、第１温調対象機器８１の温度が下限温度以下になると、第２モードになるように冷媒流れ切替弁１６の作動を制御するとともに、第１温調対象機器８１に冷却水が流れるように流量調整弁８３の作動を制御する。これにより、第１温調対象機器８１を下限温度以上、上限温度以下の温度範囲に調整できる。

　制御装置４０が流量調整弁８３の開度を制御して第１温調対象機器８１を流れる冷却水の流量を調整することによって、第１温調対象機器８１の温度をきめ細かく調整できる。

　本実施形態では、流量調整弁８３は、第１温調対象機器８１への冷却水の流れを断続する。これにより、第１温調対象機器８１の温度を適切に調整できる。

　本実施形態では、制御装置４０は、第１温調対象機器８１の温度に基づいて流量調整弁８３の作動を制御する。これにより、第１温調対象機器８１の温度を一層適切に調整できる。

　（他の実施形態）
　上記実施形態を適宜組み合わせ可能である。上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。

　（１）上記実施形態では、冷却水回路を流れる熱媒体として冷却水を用いているが、油などの各種媒体を熱媒体として用いてもよい。熱媒体として、エチレングリコール系の不凍液、水、または一定の温度以上に維持された空気等を用いてもよい。

　熱媒体として、ナノ流体を用いてもよい。ナノ流体とは、粒子径がナノメートルオーダーのナノ粒子が混入された流体のことである。ナノ粒子を熱媒体に混入させることで、エチレングリコールを用いた冷却水（いわゆる不凍液）のように凝固点を低下させる作用効果に加えて、次のような作用効果を得ることができる。

　すなわち、特定の温度帯での熱伝導率を向上させる作用効果、熱媒体の熱容量を増加させる作用効果、金属配管の防食効果やゴム配管の劣化を防止する作用効果、および極低温での熱媒体の流動性を高める作用効果を得ることができる。

　このような作用効果は、ナノ粒子の粒子構成、粒子形状、配合比率、付加物質によって様々に変化する。

　これによると、熱伝導率を向上させることができるので、エチレングリコールを用いた冷却水と比較して少ない量の熱媒体であっても同等の冷却効率を得ることが可能になる。

　また、熱媒体の熱容量を増加させることができるので、熱媒体自体の蓄冷熱量（顕熱による蓄冷熱）を増加させることができる。

　蓄冷熱量を増加させることにより、圧縮機１１を作動させない状態であっても、ある程度の時間は蓄冷熱を利用した機器の冷却、加熱の温調が実施できるため、冷凍サイクル装置１０の省動力化が可能になる。

　ナノ粒子のアスペクト比は５０以上であるのが好ましい。十分な熱伝導率を得ることができるからである。なお、アスペクト比は、ナノ粒子の縦×横の比率を表す形状指標である。

　ナノ粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、ＣｕおよびＣのいずれかを含むものを用いることができる。具体的には、ナノ粒子の構成原子として、Ａｕナノ粒子、Ａｇナノワイヤー、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）、グラフェン、グラファイトコアシェル型ナノ粒子（上記原子を囲むようにカーボンナノチューブ等の構造体があるような粒子体）、およびＡｕナノ粒子含有ＣＮＴなどを用いることができる。

　（２）上記実施形態の蒸気圧縮式冷凍機では、冷媒としてフロン系冷媒を用いているが、冷媒の種類はこれに限定されるものではなく、二酸化炭素等の自然冷媒や炭化水素系冷媒等を用いてもよい。

　また、上記実施形態の蒸気圧縮式冷凍機は、高圧側冷媒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しているが、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクルを構成していてもよい。

　（３）上記実施形態では、冷凍サイクル装置１０をハイブリッド自動車に適用した例を示したが、エンジンを備えず走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る電気自動車等に冷凍サイクル装置１０を適用してもよい。

　（４）上記実施形態では、冷凍サイクル装置１０は、車両に搭載されているが、必ずしも車両に搭載されている必要はない。すなわち、冷凍サイクル装置１０は、車載機器のみならず種々の機器（非車載機器）を適切な温度に調整するために用いられてもよい。

Claims

　冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１１）と、
　空気と前記冷媒とを熱交換させる空気冷媒熱交換器（１２）と、
　前記冷媒を減圧させる減圧装置（１５）と、
　熱媒体と前記冷媒とを熱交換させる熱媒体冷媒熱交換器（１３）と、
　前記熱媒体の冷熱を利用する冷熱利用機器（２３）と、
　前記熱媒体の温熱を利用する温熱利用機器（２４）と、
　前記圧縮機（１１）、前記空気冷媒熱交換器（１２）、前記減圧装置（１５）、前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）、前記圧縮機（１１）の順に前記冷媒が循環し、前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）で前記熱媒体を冷却する熱媒体冷却モードと、前記圧縮機（１１）、前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）、前記減圧装置（１５）、前記空気冷媒熱交換器（１２）、前記圧縮機（１１）の順に前記冷媒が循環し、前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）で前記熱媒体を加熱する熱媒体加熱モードとを切り替える冷媒流れ切替装置（１６）と、
　前記熱媒体冷却モードでは、前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）と前記冷熱利用機器（２３）との間で前記熱媒体が循環し、前記熱媒体加熱モードでは、前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）と前記温熱利用機器（２４）との間で前記熱媒体が循環するように前記熱媒体の流れを切り替える熱媒体流れ切替装置（２５、２６）とを備える冷凍サイクル装置。
　前記空気冷媒熱交換器（１２）は、前記熱媒体冷却モード時に前記冷媒の気液を分離して液相の前記冷媒を流出させる第１気液分離部（１２２）を有しており、
　前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）は、前記熱媒体加熱モード時に前記冷媒の気液を分離して液相の前記冷媒を流出させる第２気液分離部（１３２）を有している請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
　前記冷媒流れ切替装置（１６）は、前記熱媒体冷却モードと前記熱媒体加熱モードとで、前記空気冷媒熱交換器（１２）および前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）における前記冷媒の流れ方向を逆にする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
　前記空気冷媒熱交換器（１２）は、前記空気と前記冷媒とを熱交換させる第１空気冷媒熱交換部（１２１）および第２空気冷媒熱交換部（１２３）を有しており、
　前記第１気液分離部（１２２）は、前記冷媒の流れ方向において前記第１空気冷媒熱交換部（１２１）と前記第２空気冷媒熱交換部（１２３）との間に配置されている請求項２または３に記載の冷凍サイクル装置。
　前記熱媒体冷却モード時、前記第１空気冷媒熱交換部（１２１）は、前記第２空気冷媒熱交換部（１２３）よりも前記冷媒の流れの上流側に位置するようになっており、
　前記第１空気冷媒熱交換部（１２１）の熱交換量が前記第２空気冷媒熱交換部（１２３）の熱交換量よりも大きくなるように前記第１空気冷媒熱交換部（１２１）および前記第２空気冷媒熱交換部（１２３）が構成されている請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
　前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）は、前記熱媒体と前記冷媒とを熱交換させる第１熱媒体冷媒熱交換部（１３１）および第２熱媒体冷媒熱交換部（１３３）を有しており、
　前記第２気液分離部（１３２）は、前記冷媒の流れ方向において前記第１熱媒体冷媒熱交換部（１３１）と前記第２熱媒体冷媒熱交換部（１３３）との間に配置されている請求項２ないし５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
　前記熱媒体加熱モード時、前記第２熱媒体冷媒熱交換部（１３３）は、前記第１熱媒体冷媒熱交換部（１３１）よりも前記冷媒の流れの上流側に位置するようになっており、
　前記第２熱媒体冷媒熱交換部（１３３）の熱交換量が前記第１熱媒体冷媒熱交換部（１３１）の熱交換量よりも大きくなるように前記第１熱媒体冷媒熱交換部（１３１）および前記第２熱媒体冷媒熱交換部（１３３）が構成されている請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
　前記空気冷媒熱交換器（１２）および前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）のうち少なくとも一方の熱交換器は、前記減圧装置（１５）で減圧される前の前記冷媒を熱交換させる場合における前記冷媒の流れ方向の上流側から下流側に向かうにつれて前記冷媒の流路断面積が小さくなっており、前記減圧装置（１５）で減圧された後の前記冷媒を熱交換させる場合における前記冷媒の流れの上流側から下流側に向かうにつれて前記冷媒の流路断面積が大きくなっている請求項１ないし７のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
　前記第１熱媒体冷媒熱交換部（１３１）および前記第２熱媒体冷媒熱交換部（１３３）のうち一方の熱交換部に前記熱媒体を循環させる第１熱媒体回路（６１）と、他方の熱交換部に前記熱媒体を循環させる第２熱媒体回路（６２）とを備える請求項６または７に記載の冷凍サイクル装置。
　前記第１熱媒体冷媒熱交換部（１３１）および前記第２熱媒体冷媒熱交換部（１３３）の両方が前記第１熱媒体回路（６１）および前記第２熱媒体回路（６２）のうち一方の熱媒体回路に接続される状態に切り替える熱媒体回路切替弁（６９）を備える請求項９に記載の冷凍サイクル装置。
　冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１１）と、
　空気と前記冷媒とを熱交換させる空気冷媒熱交換器（１２）と、
　前記冷媒を減圧させる減圧装置（１５）と、
　熱媒体と前記冷媒とを熱交換させる第１熱媒体冷媒熱交換器（１３）および第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）と、
　前記熱媒体の冷熱を利用する冷熱利用機器（２３）と、
　前記熱媒体の温熱を利用する温熱利用機器（２４）とを備え、
　前記空気冷媒熱交換器（１２）は、前記減圧装置（１５）で減圧される前の前記冷媒、および前記減圧装置（１５）で減圧された後の前記冷媒のうち一方の冷媒と前記空気とを熱交換させるようになっており、
　前記第１熱媒体冷媒熱交換器（１３）は、前記減圧装置（１５）で減圧される前の前記冷媒、および前記減圧装置（１５）で減圧された後の前記冷媒のうち他方の冷媒と前記熱媒体とを熱交換させるようになっており、
　前記第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）は、前記一方の冷媒と前記熱媒体とを熱交換させるようになっており、
　前記冷熱利用機器（２３）は、前記第１熱媒体冷媒熱交換器（１３）および前記第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）のうち、前記減圧装置（１５）で減圧された後の前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる熱交換器との間で前記熱媒体が循環するようになっており、
　前記温熱利用機器（２４）は、前記第１熱媒体冷媒熱交換器（１３）および前記第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）のうち、前記減圧装置（１５）で減圧される前の前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる熱交換器との間で前記熱媒体が循環するようになっている冷凍サイクル装置。
　前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）は、第１熱媒体冷媒熱交換器（１３）であり、
　さらに、前記熱媒体と前記冷媒とを熱交換させる第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）を備え、
　前記熱媒体冷却モードでは、前記冷媒流れ切替装置（１６）は、前記減圧装置（１５）で減圧される前の前記冷媒を前記第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）に流入させ、前記熱媒体流れ切替装置（２５、２６）は、前記第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）と前記温熱利用機器（２４）との間で前記熱媒体を循環させ、
　前記熱媒体加熱モードでは、前記冷媒流れ切替装置（１６）は、前記減圧装置（１５）で減圧された後の前記冷媒を前記第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）に流入させ、前記熱媒体流れ切替装置（２５、２６）は、前記第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）と前記冷熱利用機器（２３）との間で前記熱媒体を循環させる請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
　前記第１熱媒体冷媒熱交換器（１３）に循環する前記熱媒体を吸入して吐出する第１熱媒体ポンプ（２１）と、
　前記第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）に循環する前記熱媒体を吸入して吐出する第２熱媒体ポンプ（２２）と、
　前記熱媒体冷却モードと前記熱媒体加熱モードとが切り替わる前後に、前記圧縮機（１１）を一時的に停止させる圧縮機制御部（４０ｃ）と、
　前記熱媒体冷却モードと前記熱媒体加熱モードとが切り替わる前後に、前記第１熱媒体ポンプ（２１）および前記第２熱媒体ポンプ（２２）のうち少なくとも一方を稼動している状態に維持するポンプ制御部（４０ｄ）とを備える請求項１２に記載の冷凍サイクル装置。
　前記空気冷媒熱交換器（１２）で熱交換された前記冷媒の温度が氷点下になるような運転状態である場合、前記第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）に循環する前記熱媒体の流量を増減させる熱媒体流量制御部（４０ｄ）を備える請求項１１または１２に記載の冷凍サイクル装置。
　前記空気冷媒熱交換器（１２）と前記第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）とが冷媒流れに対して直列に配置されており、
　さらに、前記空気冷媒熱交換器（１２）と前記第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）との間の冷媒流路を全開状態と絞り状態とにすることが可能な可変絞り（２０）を備える請求項１１ないし１４のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
　前記熱媒体冷却モード時に前記空気冷媒熱交換器（１２）で熱交換された前記冷媒が流れる高圧側冷媒流路（１９ａ）と、前記熱媒体冷却モード時に前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）で熱交換された前記冷媒が流れる低圧側冷媒流路（１９ｂ）とを有し、前記高圧側冷媒流路（１９ａ）を流れる前記冷媒と前記低圧側冷媒流路（１９ｂ）を流れる前記冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（１９）を備え、
　前記低圧側冷媒流路（１９ｂ）は、前記冷媒流れ切替装置（１６）と前記圧縮機（１１）との間に配置されている請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
　前記熱媒体冷却モード時と前記熱媒体加熱モード時とで前記減圧装置（１５）における前記冷媒の流れ方向を互いに同一にする前記減圧用冷媒流れ切替装置（１７）を備え、
　前記減圧用冷媒流れ切替装置（１７）は、前記空気冷媒熱交換器（１２）と前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）との間に配置され、
　前記高圧側冷媒流路（１９ａ）は、前記空気冷媒熱交換器（１２）と前記減圧用冷媒流れ切替装置（１７）との間に配置されている請求項１６に記載の冷凍サイクル装置。
　前記熱媒体冷却モード時と前記熱媒体加熱モード時とで前記減圧装置（１５）における前記冷媒の流れ方向を互いに同一にする前記減圧用冷媒流れ切替装置（１７）を備え、
　前記減圧用冷媒流れ切替装置（１７）は、前記空気冷媒熱交換器（１２）と前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）との間に配置され、
　前記高圧側冷媒流路（１９ａ）は、前記減圧用冷媒流れ切替装置（１７）と前記減圧装置（１５）との間に配置されている請求項１６に記載の冷凍サイクル装置。
　冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１１）と、
　前記圧縮機（１１）から吐出された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（１３）と、
　前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）で熱交換された前記冷媒を減圧させる減圧装置（１５）と、
　前記減圧装置（１５）で減圧された前記冷媒と空気とを熱交換させる空気冷媒熱交換器（１２）と、
　前記空気冷媒熱交換器（１２）に付着した霜を融かす必要がある場合、前記空気冷媒熱交換器（１２）を前記減圧装置（１５）よりも前記冷媒の流れの上流側に位置させ、かつ前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）を前記減圧装置（１５）よりも前記冷媒の流れの下流側に位置させるように前記冷媒の流れを切り替える冷媒流れ切替装置（１６、４０ａ）とを備える冷凍サイクル装置。
　前記熱媒体が流通可能な熱媒体流通機器（２７）と、
　前記空気冷媒熱交換器（１２）に付着した霜を融かす必要がある場合、前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）と前記熱媒体流通機器（２７）との間で前記熱媒体を循環させる熱媒体循環装置（２５、２６、４０ｂ）とを備える請求項１９に記載の冷凍サイクル装置。
　前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）で熱交換された前記熱媒体が循環し、前記熱媒体の温熱を利用する温熱利用機器（２４）と、
　前記空気冷媒熱交換器（１２）に付着した霜を融かす必要がある場合、前記温熱利用機器（２４）を循環する前記熱媒体が前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）をバイパスするように前記熱媒体の流れを切り替えるバイパス切替装置（７３、７４、４０ｂ）とを備える請求項１９または２０に記載の冷凍サイクル装置。
　冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１１）と、
　空気と前記冷媒とを熱交換させる空気冷媒熱交換器（１２）と、
　前記冷媒を減圧させる減圧装置（１５）と、
　熱媒体と前記冷媒とを熱交換させる熱媒体冷媒熱交換器（１３）と、
　前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）で熱交換された前記熱媒体によって温度調整される温調対象機器（８１）と、
　前記圧縮機（１１）、前記空気冷媒熱交換器（１２）、前記減圧装置（１５）、前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）、前記圧縮機（１１）の順に前記冷媒が循環し、前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）で前記熱媒体を冷却する熱媒体冷却モードと、前記圧縮機（１１）、前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）、前記減圧装置（１５）、前記空気冷媒熱交換器（１２）、前記圧縮機（１１）の順に前記冷媒が循環し、前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）で前記熱媒体を加熱する熱媒体加熱モードとを切り替える冷媒流れ切替装置（１６）とを備える冷凍サイクル装置。
　前記熱媒体は第１熱媒体であり、
　前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）は第１熱媒体冷媒熱交換器（１３）であり、
　第２熱媒体と前記冷媒とを熱交換させる第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）を備え、
　前記熱媒体冷却モードでは、前記圧縮機（１１）、前記第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）、前記空気冷媒熱交換器（１２）、前記減圧装置（１５）、前記第１熱媒体冷媒熱交換器（１３）、前記圧縮機（１１）の順に前記冷媒が循環し、前記熱媒体加熱モードでは、前記圧縮機（１１）、前記第１熱媒体冷媒熱交換器（１３）、前記減圧装置（１５）、前記空気冷媒熱交換器（１２）、前記第２熱媒体冷媒熱交換器（１４）、前記圧縮機（１１）の順に前記冷媒が循環する請求項２２に記載の冷凍サイクル装置。
　前記温調対象機器（８１）への前記熱媒体の流れを断続する断続部（８３）を備える請求項２２または２３に記載の冷凍サイクル装置。
　前記温調対象機器（８１）の温度に基づいて前記断続部（８３）の作動を制御する制御器（４０）を備える請求項２４に記載の冷凍サイクル装置。
　前記温調対象機器（８１）は、前記熱媒体冷媒熱交換器（１３）で熱交換された前記熱媒体と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させる熱媒体空気熱交換器、および所定範囲内の温度になることが要求される車載機器のうち少なくとも一方である請求項２２ないし２５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。