WO2017056856A1

WO2017056856A1 - 車両用温度調整装置

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Publication number: WO2017056856A1
Application number: PCT/JP2016/075927
Authority: WO
Inventors: 木下　宏; 慧伍佐藤; 康光大見; 恒吏高橋
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2016-09-05
Publication date: 2017-04-06
Also published as: US10583711B2; CN108136876B; CN108136876A; JP2017065440A; US20190047360A1; JP6332219B2; DE112016004497T5

Abstract

【課題】チラ-側に液冷媒が満たされ得る冷凍サイクルにおいて、圧縮機に液冷媒が吸引されること抑制する。【解決手段】車両用温度調整装置（１０）は、冷媒が循環する冷凍サイクル（１１）と、熱媒体が循環する高温サイクル（２０）と、熱媒体が循環する低温サイクル（３０）とを備える。冷凍サイクルは、圧縮機（１５）から吐出された冷媒と高温サイクルの熱媒体とを熱交換させて熱媒体を加熱する加熱用熱交換器（１２）と、減圧部（１６）で減圧膨張された冷媒と低温サイクルの熱媒体とを熱交換させて、熱媒体を冷却する冷却用熱交換器（１３）とを含む。車両用温度調整装置は、高温サイクルと低温サイクルとを接続する接続部（４１，４２）と、接続部に設けられ、熱媒体の流れを調整する調整部（６１，６２，６３，９１ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａ）と、制御部（１４）とを含む。制御部は、圧縮機が停止した後または圧縮機を停止する停止指令があった後、高温サイクルの熱媒体と低温サイクルの熱媒体を交換するように調整部、第１ポンプおよび第２ポンプを制御する。

Description

車両用温度調整装置

関連出願の相互参照

　本出願は、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９月３０日に出願された日本特許出願２０１５－１９２７５５を基にしている。

　本開示は、車両に用いられ、車両各部の温度を調整する車両用温度調整装置に関する。

　従来の車両用空調装置は、冷凍サイクル装置で加熱および冷却された冷媒を用いて車室内を空調している。具体的には、冷凍サイクル装置を構成するコンデンサにおいて、高温冷媒とサイクル用冷媒とを熱交換させて高温冷媒を加熱し、冷凍サイクル装置を構成するチラーにおいて、低温冷媒とサイクル用冷媒とを熱交換させて低温冷媒を冷却する。これによって高温冷媒が暖房に用いられ、低温冷媒が冷房に用いられる。

　また特許文献１には、バッテリ、内燃機関、電動機、インバータなどを個別に温度制御する温度調節装置が開示されている。特許文献１の温度調節装置では、冷凍サイクルによって冷温水が作られ、対象物の温度を調節するために、バルブによって冷温水の分配が制御されている。

国際公開第２０１１／０１５４２６号

　前述の車両用空調装置および特許文献１に記載の温度調節装置では、冷凍サイクルが停止した後、すなわち圧縮機がＯＮからＯＦＦになった後にチラー側には冷やされた低温冷媒が保持され、水冷コンデンサ側には温められた高温冷媒が保持される。これによって水冷コンデンサ側では、サイクル用冷媒が温められる。同様に、チラー側では、サイクル用冷媒が冷やされる。これによって冷凍サイクル内では、チラー側に液冷媒が満たされることになる。チラー側に液冷媒が満たされたのちに圧縮機を起動すると、液冷媒が多く圧縮機に吸引されて、圧縮機内で液冷媒を圧縮する液圧縮が発生する場合がある。液圧縮が発生すると、ガス冷媒よりも圧縮されにくい液冷媒を圧縮しようとするため、圧縮機に大きな負荷がかかり圧縮機が損傷するおそれがある。また液冷媒が圧縮機外へオーバーフローすると、液冷媒とともに潤滑油が圧縮機外に持ち去られ、いわゆる液洗い現象が生ずる場合がある。これによって圧縮機内の潤滑油が減少して、圧縮機が損傷するおそれがある。

　そこで、本開示は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、圧縮機に液冷媒が吸引されること抑制することができる車両用温度調整装置を提供することを目的とする。

　本開示の一態様による車両用温度調整装置は、冷媒が循環する冷凍サイクルと、熱媒体が循環する高温サイクルと、熱媒体が循環する低温サイクルとを備える。冷凍サイクルは、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高温サイクルを循環する熱媒体と熱交換させて、高温サイクルの熱媒体を加熱する加熱用熱交換器と、加熱用熱交換器で熱交換された冷媒を減圧膨張させる減圧部と、減圧部で減圧膨張された冷媒と低温サイクルを循環する熱媒体と熱交換させて、低温サイクルの熱媒体を冷却する冷却用熱交換器と、を含む。高温サイクルは、熱媒体を循環させる第１ポンプと、加熱用熱交換器で加熱された熱媒体を用いて加熱対象物を加熱する加熱部と、を含む。低温サイクルは、熱媒体を循環させる第２ポンプと、冷却用熱交換器で冷却された熱媒体を用いて冷却対象物を冷却する冷却部と、を含む。車両用温度調整装置は、高温サイクルと低温サイクルとを接続する接続部と、接続部に設けられ、高温サイクルと低温サイクルと間の熱媒体の流れを調整する調整部と、調整部、第１ポンプおよび第２ポンプを制御する制御部と、を含む。制御部は、圧縮機が停止した後、または圧縮機を停止する停止指令があった後、高温サイクルの熱媒体と低温サイクルの熱媒体の少なくとも一部を交換するように調整部、第１ポンプおよび第２ポンプを制御する。

　本態様に従えば、高温サイクルと低温サイクルとを接続する接続部が設けられている。そして接続部には、高温サイクルと低温サイクルと間の熱媒体の流れを調整する調整部が設けられている。これによって調整部を制御することによって、高温サイクルと低温サイクルとの間で、熱媒体を交換することができる。そこで圧縮機が停止した後、または圧縮機を停止する停止指令があった後、高温サイクルの熱媒体と低温サイクルの熱媒体の少なくとも一部を交換するように調整部が制御部によって制御される。これによって高温サイクルの高温熱媒体を、低温サイクルに流すことができる。したがって低温サイクルの熱媒体の温度を上昇することができる。これによって冷却用熱交換器の冷媒の温度も上昇するので、液冷媒となることを抑制することができる。したがって、再び圧縮機が駆動したときに、圧縮機に吸引される液冷媒の量を少なくすることができる。これによって駆動時の吸引される液冷媒が少なくなり、ガス冷媒を多くすることができるので圧縮機に圧縮される液冷媒が少なくなり、圧縮機の動作を安定させることができ、圧縮機の寿命を長くすることができる。

本開示の第１実施形態の車両用温度調整装置を示す図である。第１実施形態の制御部の処理を示すフローチャートである。第１実施形態の圧縮機が停止後の冷却水の流れを示す図である。第２実施形態の車両用温度調整装置を示す図である。第３実施形態の車両用温度調整装置を示す図である。第３実施形態の第１循環状態における冷却水の流れを示す図である。第３実施形態の第２循環状態における冷却水の流れを示す図である。

　以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する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）
　本開示の第１実施形態に関して、図１～図３を用いて説明する。車両用温度調整装置１０は、冷凍サイクル１１に水冷のコンデンサ１２およびチラー１３を用いた２次ループシステムによって構成される。車両用温度調整装置１０は、本実施形態では車室内の冷房および暖房に用いられる。車両用温度調整装置１０は、冷凍サイクル１１、高温サイクル２０、低温サイクル３０および制御部１４を含んで構成される。冷凍サイクル１１は、冷媒が循環する。高温サイクル２０および低温サイクル３０は、冷却水が循環する。

　冷凍サイクル１１は、冷媒が循環し、冷媒を圧縮および減圧などすることによって、低温サイクル３０を循環する冷却水から吸熱し、高温サイクル２０を循環する冷却水に放熱する。冷凍サイクル１１は、たとえば蒸気圧縮式で構成される。冷凍サイクル１１は、図１に示すように、圧縮機１５、コンデンサ１２、減圧部１６、およびチラー１３を備える。

　圧縮機１５は、電動型の圧縮機１５である。圧縮機１５は、チラー１３から出た低圧冷媒を吸入して圧縮し、コンデンサ１２に高圧冷媒を吐出する。コンデンサ１２は、加熱用熱交換器であって、高圧冷媒の熱によって高温サイクル２０の冷却水を暖める。したがってコンデンサ１２は、冷凍サイクル１１と高温サイクル２０との間の熱交換を提供する熱交換器である。コンデンサ１２は、冷却水と冷媒との間の熱交換を提供するから、水－冷媒熱交換器とも呼ぶことができる。

　減圧部１６は、コンデンサ１２から出た高圧冷媒を減圧膨張する。チラー１３は、減圧部１６によって減圧された冷媒を蒸発させる。チラー１３は、冷却用熱交換器であって、冷媒の蒸発によって冷却水を冷却する。チラー１３は、冷凍サイクル１１と低温サイクル３０との間の熱交換を提供する熱交換器である。チラー１３は、冷却水と冷媒との間の熱交換を提供するから、水－冷媒熱交換器とも呼ぶことができる。

　高温サイクル２０と低温サイクル３０とは、同じ熱媒体が循環している。熱媒体は、本実施形態では、不凍液入りの冷却水である。高温サイクル２０は、ラジエータ２１および高温用ポンプ２２を含んで構成される。高温用ポンプ２２は、第１ポンプであって、高温サイクル２０内に冷却水を循環させる。高温用ポンプ２２は、冷却水の循環方向を、第１方向と、第１方向とは反対の第２方向とに切換え可能である。高温用ポンプ２２は、モータの回転方向を切換えることにより送水方向を切換える逆転型のポンプによって提供することができる。高温用ポンプ２２は、コンデンサ１２で冷媒と冷却水とが対向流となるように送水方向が制御される。

　高温用ポンプ２２によって、コンデンサ１２を通過した冷却水がラジエータ２１に流入する。冷却水は、コンデンサ１２を通過する際に、高温冷媒によって加熱されている。したがってラジエータ２１には、高温の冷却水が流入する。

　ラジエータ２１の近傍には、ラジエータ２１に対して空気流れを発生される高温用ファン２３が設置されている。高温用ファン２３は、モータが回転駆動されることによって、空気流れを発生させて、ラジエータ２１を空気が通過して、ラジエータ２１における熱交換を促進させる。これによってラジエータ２１では、外気と内部を流れる冷却水とを熱交換し、外気に放熱される。したがってラジエータ２１は、コンデンサ１２で加熱された冷却水を用いて加熱対象物である空気を加熱する加熱部として機能する。

　低温サイクル３０は、クーラコア３１および低温用ポンプ３２を含んで構成される。低温用ポンプ３２は、第２ポンプであって、低温サイクル３０内に冷却水を循環させる。低温用ポンプ３２は、冷却水の循環方向を、第３方向と、第３方向とは反対の第４方向とに切換え可能である。低温用ポンプ３２は、モータの回転方向を切換えることにより送水方向を切換える逆転型のポンプによって提供することができる。低温用ポンプ３２は、チラー１３で冷媒と冷却水とが対向流となるように送水方向が制御される。

　低温用ポンプ３２によって、チラー１３を通過した冷却水がクーラコア３１に流入する。冷却水は、チラー１３を通過する際に、低温冷媒によって冷却されている。したがってクーラコア３１には、低温の冷却水が流入する。

　クーラコア３１の近傍には、クーラコア３１に対して空気流れを発生される低温用ファン３３が設置されている。低温用ファン３３は、モータが回転駆動されることによって、空気流れを発生させる。これによってクーラコア３１を空気が通過して、クーラコア３１における熱交換が促進される。クーラコア３１では、外気と内部を流れる冷却水とを熱交換し、外気から吸熱する。したがってクーラコア３１は、チラー１３で冷却された冷却水を用いて冷却対象物である空気を冷却する冷却部として機能する。

　またラジエータ２１によって加熱された空気は、外気に放出される外部通路、または車室内に送風される温風通路を通過する。同様に、クーラコア３１によって冷却された空気は、外部通路、または車室内に送風され冷風通路を通過する。通過する通路は、開閉ドアによって制御される。

　本実施形態では、さらに高温サイクル２０と低温サイクル３０とを接続する接続部が設けられている。接続部は、２つの第１配管４１および第２配管４２によって実現されている。第１配管４１は、高温サイクル２０の高温用ポンプ２２とラジエータ２１との間の第１分岐部５１と、低温サイクル３０の低温用ポンプ３２とクーラコア３１のとの間の第２分岐部５２とを接続する。第２配管４２は、高温サイクル２０のラジエータ２１とコンデンサ１２との間の第３分岐部５３と、低温サイクル３０のチラー１３とクーラコア３１のとの間の第４分岐部５４とを接続する。さらに第１配管４１には、高温サイクル２０と低温サイクル３０と間の冷却水の流れを調整する調整部として第１バルブ６１が設けられている。第１バルブ６１は、開度が調節されることによって、全開状態から全閉状態または開閉状態が制御される。第１バルブ６１は、制御部１４によって制御される。

　車両用温度調整装置１０は、制御部１４を備える。制御部１４は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを格納している。記憶媒体は、メモリによって提供されうる。制御部１４は、プログラムを実行することによって、各部の制御を実現する。

　制御部１４は、電気的に制御可能な機器、たとえば開閉ドア、圧縮機１５、高温用ポンプ２２、低温用ポンプ３２および第１バルブ６１などを制御する。制御部１４は、車両用温度調整装置１０の温度情報、例えば車室内の温度、および外気の温度に応じて、車室内の温度を目標温度に一致させるように機器を制御する。制御部１４は、車室内の温度が目標温度より高いとき、冷房運転を実行するように機器を制御する。冷房運転においては、車室内が冷却される。制御部１４は、車室内の温度が目標温度より低いとき、暖房運転を実行するように機器を制御する。暖房運転においては、車室内が加熱される。

　冷房運転を実行するときは、制御部１４は、圧縮機１５、高温用ポンプ２２および低温用ポンプ３２を作動させる。そして開閉ドアは、クーラコア３１を通過した空気が冷風通路を通過して、車室内に至るように開閉状態が制御される。また開閉ドアは、ラジエータ２１を通過した空気が外部通路を通過して放出されるように制御される。

　これによって低温サイクル３０では、チラー１３で冷却された冷却水がクーラコア３１に流入し、外気と熱交換することによって外気が冷却され冷風となる。その冷風が、車室内に送風される。一方、コンデンサ１２で加熱された冷却水がラジエータ２１に流入し、外気と熱交換することによって温風となり、外部に放出される。

　暖房運転を実行するときは、同様に、制御部１４は、圧縮機１５、高温用ポンプ２２および低温用ポンプ３２を作動させる。そして開閉ドアは、ラジエータ２１を通過した空気が温風通路を通過して、車室内に至るように開閉状態が制御される。また開閉ドアは、クーラコア３１を通過した空気が外部通路を通過して放出されるように制御される。

　これによって低温サイクル３０では、同様に、チラー１３で冷却された冷却水がクーラコア３１に流入し、外気と熱交換することによって冷風となる。その冷風が、外部に放出される。一方、コンデンサ１２で加熱された冷却水がラジエータ２１に流入し、外気と熱交換することによって温風となり、車室内に送風される。

　次に、冷凍サイクル１１を停止した後の制御に関して、図２を用いて説明する。図２は、圧縮機１５が動作している状態で、短時間に繰り返し実行される処理である。また圧縮機１５を停止する制御を実施後、所定の短時間が経過するまでは、圧縮機１５が動作しているものとする。

　ステップＳ１では、圧縮機１５の停止指令があったか否かを判断し、停止指令があった場合には、ステップＳ２に移り、指令があるまでステップＳ１を繰り返す。停止指令があった場合とは、たとえば車両のイグニッションがオフにされた場合、空調運転がユーザによって停止操作された場合である。

　ステップＳ２では、圧縮機１５を停止するように制御し、ステップＳ３に移る。ステップＳ３では、第１バルブ６１を開状態となるように制御し、高温用ポンプ２２を作動させ、低温用ポンプ３２を停止させ、ステップＳ４に移る。すると図３に示すように、高温用ポンプ２２によって高温サイクル２０の冷却水が第１配管４１を流れて、低温サイクル３０に流入する。そして低温サイクル３０の低温用ポンプ３２およびチラー１３を通過して、第２配管４２を通過して、再び、高温サイクル２０に流入する。

　ステップＳ４では、所定時間経過したか否かを判断し、所定時間が経過したらステップＳ５に移り、所定時間が経過するまでステップＳ４の処理を繰り返す。このように所定時間、低温サイクル３０の冷却水と高温サイクル２０の冷却水とが交換されるように制御する。

　ステップＳ５では、所定時間が経過したので、第１バルブ６１を閉状態にし、高温用ポンプ２２を停止し、本フローを終了する。これによって図１に示すように、低温サイクル３０および高温サイクル２０が独立したサイクルとなる。

　このようにステップＳ３およびステップＳ４にて、高温サイクル２０の冷却水が低温サイクル３０に流れ、低温サイクル３０の冷却水が高温サイクル２０に流れるように、各部が制御される。換言すると、高温サイクル２０の高温の冷却水と、低温サイクル３０の低温の冷却水の少なくとも一部が交換される。これによって圧縮機１５が停止した後に、チラー１３内の低温冷媒を高温サイクル２０からの高温の冷却水によって加熱することができる。

　以上説明したように本実施形態の車両用温度調整装置１０では、高温サイクル２０と低温サイクル３０とを接続する接続部として、第１配管４１および第２配管４２が設けられている。そして高温サイクル２０と低温サイクル３０と間の熱媒体の流れを調整する調整部として、第１配管４１に第１バルブ６１が設けられている。これによって第１バルブ６１を制御することによって、高温サイクル２０と低温サイクル３０との間で、熱媒体である冷却水を交換することができる。そこで圧縮機１５が停止した後、高温サイクル２０の冷却水と低温サイクル３０の冷却水の少なくとも一部を交換するように第１バルブ６１などが制御部１４によって制御される。これによって高温サイクル２０の高温冷却水を、低温サイクル３０に流すことができる。したがって低温サイクル３０の冷却水の温度を上昇することができる。これによって冷却用熱交換器であるチラー１３内部の冷媒温度も上昇するので、液冷媒となることを抑制することができる。したがって、再び圧縮機１５が駆動したときに、圧縮機１５に吸引される液冷媒の量を少なくすることができる。これによって駆動時の吸引される液冷媒が少なくなり、ガス冷媒を多くすることができるので圧縮機１５に圧縮される液冷媒が少なくなり、圧縮機１５の動作を安定させることができ、圧縮機１５の寿命を長くすることができる。

　換言すると、冷凍サイクル１１が停止後、すなわち圧縮機１５が停止後、第１バルブ６１および高温用ポンプ２２および低温用ポンプ３２によって温水と冷水とを一部入れ替える。これによってコンデンサ１２の温度が下がり、チラー１３の温度が上昇する。したがってチラー１３に保持される液冷媒量、すなわち圧縮機１５が停止後に冷媒が液状態でたまっている量である寝込み量が減少する。さらに、多くの冷媒を入れ替え、温度を十分逆転させれば、液冷媒はコンデンサ１２側へ移動し、次回の圧縮機１５起動時の液圧縮、液洗いが少なくなり故障が抑制されると同時に、冷凍サイクル１１の立ち上がり性能速度が向上する。

　さらに換言すると、本実施形態では、圧縮機１５停止後にチラー１３側の冷やされた冷却水とコンデンサ１２にて温められた冷却水を少なくとも一部を入れ替えている。これによってチラー１３側の液冷媒を減少させることが可能になり、圧縮機１５の故障の抑制と冷凍サイクル１１の立ち上がり性能を向上することができる。

　また本実施形態では、制御部１４は、所定の交換終了条件として、所定時間経過するという条件が成立するまで、冷却水の交換が継続するように制御される。所定の時間は、たとえば低温の冷却水がコンデンサ１２側へ移動し、高温の冷却水がチラー１３側へ確実に移動する時間に設定される。所定時間の設定によって、確実にチラー１３の冷媒温度を上昇させることができる。所定時間を適宜設定することによって、低温サイクル３０と高温サイクル２０との間で全ての冷却水を入れ替えてもよく、半分程度入れ替えてもよい。

　（第２実施形態）
　次に、本開示の第２実施形態に関して、図４を用いて説明する。本実施形態では、図４に示すように、第１分岐部５１とラジエータ２１との間に第２バルブ６２を設けて、第２分岐部５２とクーラコア３１との間に第３バルブ６３を設けている。

　冷房運転および暖房運転のときは、第１バルブ６１は閉状態に、第２バルブ６２および第３バルブ６３は開状態に制御される。このような制御によって、高温サイクル２０と低温サイクル３０とで個別に冷却水が循環する第１循環状態にすることができる。また圧縮機１５が停止後は、第１バルブ６１は開状態に、第２バルブ６２および第３バルブ６３は閉状態に制御される。このような制御によって、冷却水がラジエータ２１およびクーラコア３１を通過せずに、コンデンサ１２とチラー１３との間で循環する第２循環状態にすることができる。

　さらに高温サイクル２０および低温サイクル３０には、それぞれの冷却水の温度を検出する検出部として、第１温度センサ７１および第２温度センサ７２が設けられている。第１温度センサ７１は、高温用ポンプ２２と第１分岐部５１との間に設けられる。第２温度センサ７２は、チラー１３と第４分岐部５４との間に設けられている。第１温度センサ７１および第２温度センサ７２は、検出した温度情報を制御部１４に送信する。

　高温サイクル２０と低温サイクル３０との冷媒を交換する制御、すなわち図２のステップＳ３では、第１バルブ６１を開状態に、第２バルブ６２および第３バルブ６３を閉状態に制御し、高温用ポンプ２２を作動させ、低温用ポンプ３２を停止させる。すると図４に矢印で示すように第２循環状態となり、高温用ポンプ２２によって高温サイクル２０の冷却水が第１配管４１を流れて、低温サイクル３０のチラー１３側に流入する。そして低温サイクル３０の低温用ポンプ３２およびチラー１３を通過して、第２配管４２を通過して、高温サイクル２０のコンデンサ１２側に流入する。したがってラジエータ２１とクーラコア３１とを通過せずに、チラー１３とコンデンサ１２との間で冷却水を入れ替えることができる。これによって短時間で、チラー１３とコンデンサ１２の内部にある冷却水を交換することができる。

　制御部１４は、交換終了条件が成立するまで冷却水の交換を継続する。本実施形態では、交換終了条件は、第１温度センサ７１および第２温度センサ７２によって検出された高温サイクル２０の冷却水の温度と低温サイクル３０の冷却水の温度との温度差が所定の範囲内になると成立する。所定の範囲内は、たとえば数℃に設定される。これによって高温サイクル２０の冷却水の温度と低温サイクル３０の冷却水の温度が等しいか、ほぼ等しくなるまで、冷却水の交換が継続される。これによって確実に、チラー１３側の冷媒温度を上昇させることができる。したがって前述の第１実施形態と同様の作用および効果を奏することができる。交換終了条件は、第１温度センサ７１によって検出された高温サイクル２０の冷却水の温度と第２温度センサ７２によって検出された低温サイクル３０の冷却水の温度との温度差が、所定の値以下になると成立しても良い。この場合、所定の値は、１０℃以下に設定されても良い。

　（第３実施形態）
　次に、本開示の第３実施形態に関して、図５～図７を用いて説明する。本実施形態では、冷却水の経路が前述の第１実施形態とは異なる。チラー１３の冷却水側に繋がる配管は、低温用配管８１とする。またコンデンサ１２の冷却水側に繋がる配管は、高温用配管８２とする。低温用ポンプ３２は、低温用配管８１に設けられる。高温用ポンプ２２は、高温用配管８２に設けられる。そしてチラー１３の下流側の低温用配管８１と、コンデンサ１２の下流側の高温用配管８２は、複数、本実施形態では２カ所で第１接続配管９１および第２接続配管９２で連結されている。また低温用ポンプ３２の上流側の低温用配管８１と、高温用ポンプ２２の上流側の高温用配管８２は、複数、本実施形態では２カ所で第３接続配管９３および第４接続配管９４で連結されている。

　各接続配管は、三方弁がそれぞれ設けられている。第１接続配管９１の第１三方弁９１ａは、ラジエータ２１の下流側に接続されている。第１三方弁９１ａは、低温用配管８１とラジエータ２１とを接続する接続状態と、高温用配管８２とラジエータ２１とを接続する接続状態とに切替可能に構成されている。

　第２接続配管９２の第２三方弁９２ａは、クーラコア３１の下流側に接続されている。第２三方弁９２ａは、低温用配管８１とクーラコア３１とを接続する接続状態と、高温用配管８２とクーラコア３１とを接続する接続状態とに切替可能に構成されている。

　第３接続配管９３の第３三方弁９３ａは、ラジエータ２１の上流側に接続されている。第３三方弁９３ａは、低温用配管８１とラジエータ２１とを接続する接続状態と、高温用配管８２とラジエータ２１とを接続する接続状態とに切替可能に構成されている。

　第４接続配管９４の第４三方弁９４ａは、クーラコア３１の上流側に接続されている。第４三方弁９４ａは、低温用配管８１とクーラコア３１とを接続する接続状態と、高温用配管８２とクーラコア３１とを接続する接続状態とに切替可能に構成されている。

　制御部１４は、各三方弁の接続状態を制御して、図６に示す第１循環状態と、図７に示す第２循環状態とを切り替える。第１循環状態は、高温サイクル２０および低温サイクル３０が構成され、各サイクル内を冷却水が循環する状態である。第２循環状態は、冷却水がラジエータ２１とチラー１３との間で循環し、またクーラコア３１とコンデンサ１２との間で循環する状態である。

　第１循環状態では、図６に示すように、第１三方弁９１ａおよび第３三方弁９３ａは、高温用配管８２とラジエータ２１とを接続する接続状態に制御される。これによって高温用ポンプ２２が駆動すると、ラジエータ２１とコンデンサ１２との間を、冷却水が循環する。また第２三方弁９２ａおよび第４三方弁９４ａは、低温用配管８１とクーラコア３１とを接続する接続状態に制御される。これによって低温用ポンプ３２が駆動すると、クーラコア３１とチラー１３側との間を、冷却水が循環する。これによって前述の第１実施形態と同様に、高温サイクル２０および低温サイクル３０を実現する冷却水の流れとなる。したがって冷房運転および暖房運転が可能となる。

　さらに圧縮機１５が停止後は、図７に示す第２循環状態となるように制御される。具体的には、第１三方弁９１ａおよび第３三方弁９３ａは、低温用配管８１とラジエータ２１とを接続する接続状態に制御される。これによって低温用ポンプ３２が駆動すると、ラジエータ２１とチラー１３との間を、冷却水が循環する。したがってラジエータ２１を流れる高温の冷却水が、チラー１３に流入し、ラジエータ２１とチラー１３との間で冷却水が交換される。

　また第２三方弁９２ａおよび第４三方弁９４ａは、高温用配管８２とクーラコア３１とを接続する接続状態に制御される。これによって高温用ポンプ２２が駆動すると、クーラコア３１とコンデンサ１２との間を、冷却水が循環する。したがってクーラコア３１を流れる低温の冷却水が、コンデンサ１２に流入し、クーラコア３１とコンデンサ１２との間で冷却水が交換される。

　このように本実施形態では、前述の第１実施形態と配管構成が異なるが、第１実施形態と同様に第１循環状態と第２循環状態とを切り替えることができる。圧縮機１５が停止後に第２循環状態となるように制御して、冷却水を交換することによって、チラー１３の冷媒温度を上昇させることができる。これによって前述の第１実施形態と同様に、チラー１３の液冷媒を少なくすることができ、コンデンサ１２の冷媒が凝縮し、次の性能立上り速度を確保することができる。

　（その他の実施形態）
　以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

　上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本開示の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。

　前述の第１実施形態では、図２のステップＳ３では、高温用ポンプ２２を作動させて、低温用ポンプ３２を停止しているが、このような制御に限るものではない。高温サイクル２０と低温サイクル３０の冷却水を交換するような流れが生じればよい。したがって、たとえば高温用ポンプ２２および低温用ポンプ３２の両方を作動させて、性能差によって、高温サイクル２０の冷却水を低温サイクル３０の冷却水に流れるように制御してもよい。また高温用ポンプ２２を停止して、低温用ポンプ３２を作動させて、高温サイクル２０の冷却水を低温サイクル３０の冷却水に流れるように制御してもよい。

　前述の第１実施形態では、接続部には、第１配管４１にだけに第１バルブ６１が設けられているが、バルブが１つだけの構成に限るものではない。第２配管４２にも、バルブを設けてもよい。また第１分岐部５１、第２分岐部５２、第３分岐部５３、第４分岐部５４のそれぞれにバルブを設けてもよい。各バルブの通過流量を制御することによって、高温サイクル２０と低温サイクル３０との間の冷却水の交換量を制御することができる。

　前述の第１実施形態では、圧縮機１５が停止した後に、高温サイクル２０と低温サイクル３０との間で冷却水を交換するように制御しているが、圧縮機１５が停止した後に限るものではない。たとえば圧縮機１５を停止する停止指令があった後で、圧縮機１５を停止するまでの間に、高温サイクル２０と低温サイクル３０との間で冷却水を交換するように制御してもよい。換言すると、圧縮機１５が停止する前であっても、冷却水を交換するように制御してもよい。

　前述の第１実施形態では、車両用温度調整装置１０は、本実施形態では車室内の冷房および暖房に用いられているが、空調に限るものではない。たとえば加熱対象物および冷却対象物が車両の２次電池などの補機であってもよく、補機の暖機および冷却に用いてもよい。また車両用温度調整装置１０は、車室内と２次電池などの複数の補機との両方を加熱対象物および冷却対象物としてもよい。

　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims

　冷媒が循環する冷凍サイクル（１１）と、熱媒体が循環する高温サイクル（２０）と、前記熱媒体が循環する低温サイクル（３０）とを備える車両用温度調整装置（１０）であって、
　前記冷凍サイクルは、
　　冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１５）と、
　　前記圧縮機から吐出された冷媒と前記高温サイクルを循環する熱媒体と熱交換させて、前記高温サイクルの熱媒体を加熱する加熱用熱交換器（１２）と、
　　前記加熱用熱交換器で熱交換された冷媒を減圧膨張させる減圧部（１６）と、
　　前記減圧部で減圧膨張された冷媒と前記低温サイクルを循環する熱媒体と熱交換させて、前記低温サイクルの熱媒体を冷却する冷却用熱交換器（１３）と、を含み、
　前記高温サイクルは、
　　熱媒体を循環させる第１ポンプ（２２）と、
　　前記加熱用熱交換器で加熱された熱媒体を用いて加熱対象物を加熱する加熱部（２１）と、を含み、
　前記低温サイクルは、
　　熱媒体を循環させる第２ポンプ（３２）と、
　　前記冷却用熱交換器で冷却された熱媒体を用いて冷却対象物を冷却する冷却部（３１）と、を含み、
　前記高温サイクルと前記低温サイクルとを接続する接続部（４１，４２）と、
　前記接続部に設けられ、前記高温サイクルと前記低温サイクルと間の熱媒体の流れを調整する調整部（６１，６２，６３，９１ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａ）と、
　前記調整部、前記第１ポンプおよび前記第２ポンプを制御する制御部（１４）と、を含み、
　前記制御部は、前記圧縮機が停止した後、または前記圧縮機を停止する停止指令があった後、前記高温サイクルの熱媒体と前記低温サイクルの熱媒体の少なくとも一部を交換するように前記調整部、前記第１ポンプおよび前記第２ポンプを制御する車両用温度調整装置。
　前記制御部は、所定の交換終了条件が成立するまで、熱媒体の前記交換が継続するように前記調整部、前記第１ポンプおよび前記第２ポンプを制御する請求項１に記載の車両用温度調整装置。
　前記高温サイクルおよび前記低温サイクルにおける熱媒体の温度を検出する検出部（７１，７２）をさらに含み、
　前記交換終了条件は、前記検出部によって検出された前記高温サイクルの熱媒体の温度と前記低温サイクルの熱媒体の温度との温度差が所定の範囲内になると成立する請求項２に記載の車両用温度調整装置。
　前記調整部（６２，６３）は、前記高温サイクルと前記低温サイクルの熱媒体の流れを、前記高温サイクルと前記低温サイクルとで個別に熱媒体が循環している第１循環状態と、熱媒体が前記冷却部および前記加熱部を通過せずに、前記加熱用熱交換器と前記冷却用熱交換器との間で循環する第２循環状態とを切り替え可能に構成されており、
　前記制御部は、前記圧縮機が停止した後、または前記圧縮機を停止する停止指令があった後、前記第１循環状態から前記第２循環状態に切り替えるように前記調整部を制御する請求項１～３のいずれか１つに記載の車両用温度調整装置。
　前記調整部（９１ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａ）は、前記高温サイクルと前記低温サイクルと間の熱媒体の流れを、前記高温サイクルと前記低温サイクルとで個別に熱媒体が循環している第１循環状態と、熱媒体が前記加熱部と前記冷却用熱交換器との間で循環し、前記冷却部と前記加熱用熱交換器との間で循環する第２循環状態とを切り替え可能に構成されており、
　前記制御部は、前記圧縮機が停止した後、または前記圧縮機を停止する停止指令があった後、前記第１循環状態から前記第２循環状態に切り替えるように前記調整部を制御する請求項１～３のいずれか１つに記載の車両用温度調整装置。