WO2019026532A1

WO2019026532A1 - 冷凍サイクル装置

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Publication number: WO2019026532A1
Application number: PCT/JP2018/025545
Authority: WO
Inventors: 加藤　吉毅
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Current assignee: Denso Corp
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Filing date: 2018-07-05
Publication date: 2019-02-07
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Abstract

冷凍サイクル装置は、圧縮機（１１）と、加熱用放熱器（１２）と、熱媒体用放熱器（１３）と、減圧部（１４）と、蒸発器（１５、７３）と、放熱量調整部（４４、１８）と、を有する。加熱用放熱器は、高圧冷媒の有する熱を熱交換対象流体に放熱させる。熱媒体用放熱器は、高圧冷媒の有する熱を高温側熱媒体に放熱させる。減圧部は、加熱用放熱器及び熱媒体用放熱器の下流側の冷媒を減圧させる。蒸発器は、減圧部にて減圧された冷媒を、熱交換対象流体の有する熱を吸熱させることによって蒸発させる。放熱量調整部は、加熱用放熱器にて高圧冷媒が熱交換対象流体へ放熱する放熱量を調整する。放熱量調整部は、熱交換対象流体を加熱する加熱モードでは、加熱用放熱器における放熱量を熱媒体用放熱器における放熱量よりも増加させる。放熱量調整部は、熱交換対象流体を冷却する冷却モードでは、加熱モードよりも、加熱用放熱器における放熱量を減少させる。

Description

冷凍サイクル装置

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１７年７月３１日に出願された日本特許出願番号２０１７－１４８１９０号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、冷凍サイクル装置に関する。

　従来、特許文献１には、空調装置に適用された冷凍サイクル装置が記載されている。この冷凍サイクル装置では、暖房モードと冷房モードとで冷媒回路を切り替えることができる。そして、暖房モード時には、室外熱交換器へ低圧冷媒を流入させて、室外熱交換器を蒸発器として機能させる。また、冷房モード時には、室外熱交換器へ高圧冷媒を流入させて、室外熱交換器を放熱器として機能させる。

特開２０１２－２２５６３７号公報

　このように、運転モードに応じて冷媒回路を切り替え、同一の熱交換器へ、高圧冷媒あるいは低圧冷媒を流入させることによって、当該熱交換器の機能を変化させる構成では、冷媒回路に圧力調整弁や切替弁が必要となるため、冷媒回路が複雑になってしまうとともに、冷媒回路の切り替えのための複雑な制御も必要となってしまうおそれがある。

　本開示は、上記点に鑑み、熱交換対象流体を加熱する加熱モードと冷却する冷却モードとを切り替え可能に構成された冷凍サイクル装置において、サイクル構成を簡素化することができる冷凍サイクル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冷凍サイクル装置は、圧縮機と、加熱用放熱器と、熱媒体用放熱器と、減圧部と、蒸発器と、放熱量調整部と、を有する。圧縮機は、冷媒を圧縮して吐出する。加熱用放熱器は、圧縮機から吐出された高圧冷媒の有する熱を熱交換対象流体に放熱させる。熱媒体用放熱器は、圧縮機から吐出された高圧冷媒の有する熱を高温側熱媒体に放熱させる。減圧部は、加熱用放熱器及び熱媒体用放熱器の下流側の冷媒を減圧させる。蒸発器は、減圧部にて減圧された冷媒を、熱交換対象流体の有する熱を吸熱させることによって蒸発させる。放熱量調整部は、加熱用放熱器にて高圧冷媒が熱交換対象流体へ放熱する放熱量を調整する。放熱量調整部は、熱交換対象流体を加熱する加熱モードでは、加熱用放熱器における放熱量を熱媒体用放熱器における放熱量よりも増加させる。放熱量調整部は、熱交換対象流体を冷却する冷却モードでは、加熱モードよりも、加熱用放熱器における放熱量を減少させる。

　これによれば、放熱量調整部が、加熱用放熱器における高圧冷媒の有する熱の熱交換対象流体への放熱量を調整することにより、冷凍サイクル装置の冷媒回路を切り替えること無く、冷却対象流体を加熱する加熱モードと冷却する冷却モードとを切り替えることができる。

　つまり、加熱用放熱器における放熱量を増加させ、加熱用放熱器にて熱交換対象流体を加熱することで加熱モードを実現することができ、加熱用放熱器における放熱量を減らし、蒸発器にて熱交換対象流体を冷却することで冷却モードを実現することができる。このため、運転モードに応じて、同一の熱交換器の機能を変化させる必要がなく、冷凍サイクル装置の冷媒回路を切り替えるための圧力調整弁や切替弁が不要となる。

　この結果、冷凍サイクル装置のサイクル構成を簡素化することができるとともに、冷凍サイクル装置の冷媒回路の切り替えのための複雑な制御も不要となる。よって、加熱モードと冷却モードとを切り替え可能に構成された冷凍サイクル装置において、回路構成及び切替制御を簡素化することができる冷凍サイクル装置を提供することができる。

本開示の少なくとも１つの実施形態に空調装置の全体構成図である。本開示の少なくとも１つの実施形態の空調装置の電気制御部を示すブロック図である。冷凍サイクル装置を循環する冷媒の量を示したグラフである。本開示の少なくとも１つの実施形態に係る空調装置の全体構成図である。本開示の少なくとも１つの実施形態に係る空調装置の全体構成図である。本開示の少なくとも１つの実施形態に係る空調装置の全体構成図である。

　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）
　図１及び図２を用いて、本開示の第１実施形態の冷凍サイクル装置１０が搭載された空調装置１について説明する。図１に示す空調装置１は、車両用空調装置に適用されている。車両用空調装置は、車室内空間を適切な温度に調整する空調装置である。本実施形態の空調装置１は、エンジン（換言すれば内燃機関）及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搭載されている。

　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（換言すれば商用電源）から供給された電力を、車両に搭載された電池（換言すれば車載バッテリ）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及び外部電源から供給された電力を電池に蓄えることができ、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。

　空調装置１は、空調対象空間である車室内を冷房する冷房モード（即ち、熱交換対象流体である送風空気を冷却する冷却モード）の運転と、車室内を暖房する暖房モード（即ち、熱交換対象流体である送風空気を加熱する加熱モード）の運転とを切り替えることができる。空調装置１は、冷凍サイクル装置１０、高温側熱媒体流路２０、低温側熱媒体流路３０、及び室内空調ユニット４０とから構成されている。

　冷凍サイクル装置１０は、冷媒流路９に、圧縮機１１、室内凝縮器１２（加熱用放熱器）、室外凝縮器１３（熱媒体用放熱器）、減圧弁１４（減圧部）、蒸発器１５、アキュムレータ１６（貯液部）を、この並び順で配置したものである。本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、冷媒としてフロン系冷媒を用いており、高圧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であり、冷凍サイクル装置１０の冷媒を吸入して圧縮して吐出する。圧縮機１１は、制御装置５０から出力された制御信号によってその作動が制御される。

　圧縮機１１の吐出口には、室内凝縮器１２の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器１２は、後述する室内空調ユニット４０のケーシング４１内に配置されている。室内凝縮器１２は、少なくとも暖房モード時に、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒（以下、高圧冷媒と略す）と熱交換対象流体である送風空気とを熱交換させて、高圧冷媒の有する熱を送風空気に放熱させて、送風空気を加熱する加熱用放熱器である。高圧冷媒の有する熱が送風空気に放熱される際に、高圧冷媒が凝縮する。

　室内凝縮器１２の冷媒出口側には、室外凝縮器１３の冷媒入口側が接続されている。室外凝縮器１３は、車室外に配置されている。室外凝縮器１３は、少なくとも冷房モード時に、室内凝縮器１２から流出した高圧冷媒と高温側熱媒体流路２０内を流通する高温側熱媒体である冷却水とを熱交換させることによって、高圧冷媒の有する熱を冷却水に放熱させる熱媒体用放熱器である。

　高温側熱媒体流路２０内を流通する冷却水や、後述の低温側熱媒体流路３０を流通する冷却水は、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、又は不凍液体が用いられている。

　高温側熱媒体流路２０は、室外凝縮器１３と後述する高温側ラジエータ２２との間で冷却水を循環させる環状の流路である。高温側熱媒体流路２０には、室外凝縮器１３、加熱装置２４、高温側三方弁２３、高温側ラジエータ２２、及び高温側ポンプ２１が、この並び順に配置されている。

　高温側ポンプ２１は、冷却水を吸入して室外凝縮器１３側へ吐出することによって、冷却水を高温側熱媒体流路２０内で循環させる。高温側ポンプ２１は電動式のポンプであり、高温側熱媒体流路２０を循環する冷却水の流量を調整する高温側流量調整部である。

　高温側ラジエータ２２は、冷却水と高温側送風機２６から送風された外気とを熱交換させるものである。つまり、高温側ラジエータ２２にて、室外凝縮器１３によって加熱された冷却水が外気と熱交換されて冷却される。

　高温側送風機２６は、ファンを電動モータにて駆動する電動送風機であり、制御装置５０から出力された制御信号によってその作動が制御される。高温側ラジエータ２２及び高温側送風機２６は、車両ボンネット内の前方側に配置されている。従って、車両の走行時には高温側ラジエータ２２に走行風を当てることができるようになっている。

　高温側熱媒体流路２０には、高温側ポンプ２１によって吐出された冷却水を、高温側ラジエータ２２を迂回させて流通させる高温側バイパス流路２５が設けられている。高温側バイパス流路２５の入口側は、高温側ラジエータ２２の流入側に接続されている。高温側バイパス流路２５の出口側は、高温側ラジエータ２２の流出側に接続されている。

　高温側三方弁２３は、高温側バイパス流路２５へ流入する冷却水の流量を調整することによって、高温側ラジエータ２２に流入する冷却水の流量を調整する高温側調整弁である。高温側三方弁２３は、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

　加熱装置２４は、高温側熱媒体流路２０の冷却水に熱を供給するものである。このような加熱装置２４としては、作動時に発熱を伴う車載機器や、電力を供給されることによって、発熱するＰＴＣヒータ（電気式のヒータ）等を採用することができる。より具体的には、車載機器としては、電池、周波数変換部であるインバータ、走行用の駆動力を出力する走行用電動モータを採用することができる。これらの車載機器は、高温側熱媒体流路２０の冷却水に放熱することによって冷却される。

　室外凝縮器１３の冷媒出口側には、減圧弁１４の冷媒入口側が接続されている。減圧弁１４は、室外凝縮器１３から流出した液相冷媒を減圧膨張させる減圧部である。つまり、減圧弁１４は室内凝縮器１２及び室外凝縮器１３の下流側の冷媒を減圧させる。

　減圧弁１４は、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される電気式の可変絞り機構であり、弁体と電動アクチュエータとを有している。弁体は、冷媒通路の通路開度（換言すれば絞り開度）を変更可能に構成されている。電動アクチュエータは、弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータを有している。

　減圧弁１４の冷媒出口側には、蒸発器１５の冷媒入口側が接続されている。蒸発器１５は、減圧弁１４にて減圧された低圧冷媒の有する熱と低温側熱媒体流路３０を流通する低温側熱媒体である冷却水とを熱交換させることによって低圧冷媒を蒸発させるものである蒸発器１５では、低圧冷媒が冷却水から吸熱して蒸発することによって、冷却水が冷却される。

　低温側熱媒体流路３０は、環状の流路であり、低温側熱媒体である冷却水が循環する。低温側熱媒体流路３０には、蒸発器１５、低温側ポンプ３１、クーラコア流路三方弁３２、及び低温側ラジエータ３３が、この並び順に配置されている。

　低温側ポンプ３１は、冷却水を吸入して吐出する熱媒体ポンプである。低温側ポンプ３１は電動式のポンプであり、低温側熱媒体流路３０に循環する冷却水の流量を調整する低温側流量調整部である。

　低温側熱媒体流路３０には、低温側ポンプ３１によって吐出された低温側熱媒体である冷却水を、低温側ラジエータ３３を迂回させて流通させるクーラコア流路３４が接続されている。クーラコア流路３４の両端は、低温側ラジエータ３３の流入側及び流出側の低温側熱媒体流路３０に接続されている。

　クーラコア流路三方弁３２は、クーラコア流路３４へ流入する低温側熱媒体である冷却水の流量を調整することによって、低温側ラジエータ３３に流入する冷却水の流量を調整するクーラコア流量調整弁である。クーラコア流路三方弁３２は、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

　低温側ラジエータ３３は、低温側熱媒体である冷却水と低温側送風機３６から送風された外気とを熱交換させるものである。従って、蒸発器１５にて冷却された冷却水を、低温側ラジエータ３３へ流入させて外気と熱交換させることによって、低温の冷却水に外気から吸熱させることができる。

　低温側送風機３６は、低温側ラジエータ３３へ向けて外気を送風する。低温側送風機３６は、ファンを電動モータにて駆動する電動送風機であり、制御装置５０から出力された制御信号によってその作動が制御される。低温側ラジエータ３３及び低温側送風機３６は、高温側ラジエータ２２及び高温側送風機２６と同様に、車両ボンネット内の前方側に配置されている。従って、車両の走行時には低温側ラジエータ３３に走行風を当てることができるようになっている。

　クーラコア３５は、低温側熱媒体流路３０の冷却水と車室内へ送風される熱交換対象流体である送風空気とを熱交換させるものである。従って、蒸発器１５にて冷却された冷却水を、クーラコア３５へ流入させることによって、送風空気を冷却することができる。つまり、本実施形態の蒸発器１５では、送風空気の有する熱を、冷却水を介して、減圧弁１４にて減圧された冷媒に吸熱させて、この冷媒を蒸発させることができる。

　蒸発器１５の冷媒出口側には、アキュムレータ１６の冷媒入口側が接続されている。つまり、アキュムレータ１６は、蒸発器１５と圧縮機１１との間、つまり、圧縮機１１の上流側に設けられている。アキュムレータ１６は、内部に流入した冷媒の気液を分離する気液分離部であるとともに、サイクル内の余剰冷媒を蓄える貯液部である。

　アキュムレータ１６の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。従って、アキュムレータ１６は、圧縮機１１に液相冷媒が吸入されることを抑制し、圧縮機１１における液圧縮を防止する機能を果たす。

　さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、冷房モード時にサイクルを循環する必要冷媒流量が、暖房モード時にサイクルを循環させる必要冷媒流量よりも多くなる。従って、暖房モード時には、サイクル内の余剰液相冷媒を貯えて必要冷媒流量の変動を吸収する機能を果たす。

　次に、室内空調ユニット４０について説明する。室内空調ユニット４０は、冷凍サイクル装置１０によって温度調整された送風空気を空調対象空間である車室内へ吹き出すためのものである。室内空調ユニット４０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されている。室内空調ユニット４０は、その外殻を形成するケーシング４１内に、クーラコア３５及び室内凝縮器１２等を収容することによって構成されている。

　ケーシング４１は、空調対象空間である車室内に送風される送風空気の空気通路を形成する空気通路形成部である。ケーシング４１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。ケーシング４１内の送風空気流れ最上流側には、ケーシング４１内へ内気（空調対象空間内の空気）と外気（空調対象空間外の空気）とを切替導入する内外気切替部としての内外気切替装置４３が配置されている。

　内外気切替装置４３には、ケーシング４１内へ内気を導入させる内気導入口４３ｂとケーシング４１内へ外気を導入させる外気導入口４３ｃが形成されている。また、内外気切替装置４３には、内外気切替ドア４３ａが揺動可能に設けられている。内外気切替ドア４３ａは、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される電動アクチュエータによって駆動される。

　内外気切替装置４３は、内外気切替ドア４３ａによって、外気モードと内気モードとを切り替える。外気モードは、内外気切替ドア４３ａによって内気導入口４３ｂが閉塞されるとともに外気導入口４３ｃが開放されて、ケーシング４１に空調対象空間外の空気である外気を導入されるモードである。内気モードは、内外気切替ドア４３ａによって外気導入口４３ｃが閉塞されるとともに内気導入口４３ｂが開放されて、ケーシング４１に空調対象空間内の空気である内気が導入されるモードである。

　また、内外気切替装置４３は、内気導入口４３ｂ及び外気導入口４３ｃの開口面積を、内外気切替ドア４３ａによって連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させることができる。

　内外気切替装置４３の送風空気流れ下流側には、内外気切替装置４３を介して吸入した空気を空調対象空間内へ向けて送風する空調用送風機４２が配置されている。この空調用送風機４２は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機であって、制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される。

　ケーシング４１内に形成された空気通路のうち、空調用送風機４２の送風空気流れ下流側にはクーラコア３５が配置されている。更に、ケーシング４１内に形成された空気通路のクーラコア３５の下流側は、二股に分岐されていて、室内凝縮器通路４５と冷風バイパス通路４６とが並列に形成されている。

　室内凝縮器通路４５内には、室内凝縮器１２が配置されている。つまり、室内凝縮器通路４５は、室内凝縮器１２にて冷媒と熱交換する送風空気を流通させる空気通路である。クーラコア３５と室内凝縮器１２が送風空気流れに対して、この順に配置されている。換言すると、クーラコア３５は、室内凝縮器１２よりも送風空気流れ上流側に配置されている。室内凝縮器通路４５は、送風空気をクーラコア３５→室内凝縮器１２の順に流す空気通路の一部を構成している。

　冷風バイパス通路４６は、クーラコア３５を通過した送風空気を、室内凝縮器１２を迂回させて下流側へ流す空気通路である。

　クーラコア３５の送風空気流れ下流側であって、かつ、室内凝縮器１２の送風空気流れ上流側には、制御装置５０から出力された制御信号によって、クーラコア３５通過後の送風空気のうち室内凝縮器１２を通過させる風量割合を調整するエアミックスドア４４が配置されている。

　室内凝縮器通路４５及び冷風バイパス通路４６の合流部の下流側のケーシング４１内には、混合流路４７が形成されている。混合流路４７内において、室内凝縮器１２にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路４６を通過して室内凝縮器１２にて加熱されていない送風空気とが混合される。

　更に、ケーシング４１の送風空気流れ最下流部には、混合空間にて混合された送風空気（空調風）を、空調対象空間である車室内へ吹き出すための複数の開口穴が配置されている。

　これらの開口穴としては、具体的に、フェイス開口穴、フット開口穴、デフロスタ開口穴（いずれも図示せず）が設けられている。フェイス開口穴は、空調対象空間である車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。フット開口穴は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。

　更に、フェイス開口穴、フット開口穴及びデフロスタ開口穴の送風空気流れ下流側は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、空調対象空間である車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口及びデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）に接続されている。

　従って、エアミックスドア４４が、室内凝縮器１２を通過させる風量と冷風バイパス通路４６を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間にて混合される空調風の温度が調整されて、各吹出口から空調対象空間である車室内へ吹き出される空調風の温度が調整される。

　つまり、エアミックスドア４４は、空調対象空間である車室内へ送風される空調風の温度を調整する温度調整部としての機能を果たす。エアミックスドア４４は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータを有している。この電動アクチュエータは、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

　そして、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータが、室内凝縮器通路４５を開き、冷風バイパス通路４６を閉じるようにエアミックスドア４４を変位させると、クーラコア３５を通過した送風空気が室内凝縮器１２に送風され、室内凝縮器１２において高圧冷媒の有する熱を送風空気へ放熱させることができる。

　一方、冷風バイパス通路４６を開き、室内凝縮器通路４５を閉じるようにエアミックスドア４４を変位させると、室内凝縮器１２では高圧冷媒の有する熱を送風空気に放熱させることができなくなる。従って、エアミックスドア４４は、室内凝縮器１２にて高圧冷媒が送風空気へ放熱する放熱量を調整する放熱量調整部としての機能を果たす。

　フェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴の送風空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス開口穴の開口面積を調整するフェイスドア、フット開口穴の開口面積を調整するフットドア、デフロスタ開口穴の開口面積を調整するデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。

　これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替ドアを構成するものである。フェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、それぞれリンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されて連動して回転操作される。この電動アクチュエータも、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

　吹出口モード切替ドアによって切り替えられる吹出口モードとしては、具体的に、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード等がある。

　フェイスモードは、フェイス吹出口を全開にしてフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて送風空気を吹き出す吹出口モードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて送風空気を吹き出す吹出口モードである。フットモードは、フット吹出口を全開にしてフット吹出口から車室内乗員の足元に向けて送風空気を吹き出す吹出口モードである。

　更に、乗員が、図２に示す操作部６０に設けられた吹出モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタ吹出口を全開してデフロスタ吹出口から車両フロント窓ガラス内面に送風空気を吹き出すデフロスタモードとすることもできる。

　次に、本実施形態の空調装置１の電気制御部の概要について説明する。図２に示す制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及び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ている。制御装置５０は、ＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。制御装置５０の出力側には各種制御対象機器が接続されている。制御装置５０は、各種制御対象機器の作動を制御する制御部である。

　制御装置５０によって制御される制御対象機器は、圧縮機１１、減圧弁１４、高温側ポンプ２１、高温側三方弁２３、高温側送風機２６、低温側ポンプ３１、クーラコア流路三方弁３２、低温側送風機３６、空調用送風機４２、内外気切替ドア４３ａ、エアミックスドア４４等である。

　なお、制御装置５０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されたものである。そして、制御装置５０のうち、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェア及びソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。例えば、制御装置５０のうちエアミックスドア４４を制御するソフトウェア及びハードウェアは、放熱量制御部６０ａである。

　制御装置５０の入力側には、内気温度センサ５１、外気温度センサ５２、及び日射量センサ５３等の種々の制御用センサ群が接続されている。内気温度センサ５１は車室内温度Ｔｒを検出する。外気温度センサ５２は外気温Ｔａｍを検出する。日射量センサ５３は車室内の日射量Ｔｓを検出する。

　制御装置５０の入力側には、操作部６０が接続されている。操作部６０は乗員によって操作される。操作部６０は車室内前部の計器盤付近に配置されている。制御装置５０には、操作部６０からの操作信号が入力される。操作部６０には、エアコンスイッチ、温度設定スイッチ等が設けられている。エアコンスイッチは、室内空調ユニットにて送風空気の冷却を行うか否かを設定する。温度設定スイッチは、車室内の設定温度を設定する。

　次に、上記構成における作動を説明する。制御装置５０は、制御用センサ群によって検出された検出信号及び操作部６０からの操作信号に基づいて、車室内へ送風させる送風空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。そして、目標吹出温度ＴＡＯ等に基づいて、運転モードを切り替える。さらに、本実施形態では、外気温が予め定めた基準外気温以下となる極低温時には、極低温時暖房モードに切り替える。以下に、各運転モードについて説明する。

　（冷房モード）
　冷房モードでは、制御装置５０は、検出信号及び目標吹出温度ＴＡＯ等に基づいて、各種制御対象機器の作動状態（各種制御機器へ出力する制御信号）を決定する。具体的には、制御装置５０は、予め定めた冷房モード時の吐出能力を発揮するように、圧縮機１１、高温側ポンプ２１、及び低温側ポンプ３１を作動させる。制御装置５０は、予め定めた冷房モード用の絞り開度となるように減圧弁１４へ出力される制御信号を決定する。

　制御装置５０は、高温側バイパス流路２５を閉塞して、冷却水が高温側ラジエータ２２の流入するように高温側三方弁２３の作動を制御する。制御装置５０は、クーラコア流路３４を開いて、冷却水がクーラコア３５へ流入するようにクーラコア流路三方弁３２の作動を制御する。

　さらに、制御装置５０は、室内凝縮器通路４５を閉塞し（図１の実線で示す状態）、クーラコア３５を通過した送風空気の全流量が、冷風バイパス通路４６へ流入するようにエアミックスドア４４の作動を制御する。

　従って、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、室内凝縮器１２へ流入する。冷房モードでは、エアミックスドア４４が冷風バイパス通路４６へ送風空気を流入させるように変位している。従って、室内凝縮器１２へ流入した高圧冷媒は、送風空気へ殆ど放熱することなく、室内凝縮器１２から流出する。

　室内凝縮器１２から流出した高圧冷媒は、室外凝縮器１３へ流入する。暖房モードでは、高温側三方弁２３が高温側ラジエータ２２へ冷却水を流入させるように切り替えられている。従って、室外凝縮器１３へ流入した高圧冷媒は、高温側ラジエータ２２にて冷却された冷却水へ放熱して凝縮する。これにより、室外凝縮器１３にて高圧冷媒の有する熱が冷却水に吸熱される。

　このため、冷房モードでは、室内凝縮器１２における高圧冷媒の放熱量が、室外凝縮器１３における高圧冷媒の放熱量よりも少なくなっている。

　室外凝縮器１３から流出した高圧冷媒は、減圧弁１４へ流入する。この際、減圧弁１４が減圧作用を発揮する絞り状態となっているので、減圧弁１４へ流入した冷媒は、減圧されて低圧冷媒となる。

　ポンプ３１が作動している。従って、蒸発器１５へ流入した低圧冷媒は、低温側熱媒体流路３０内を循環する冷却水から吸熱して蒸発する。これにより、低温側熱媒体流路３０内を循環する冷却水が冷却される。

　さらに、冷房モードでは、クーラコア流路三方弁３２がクーラコア３５へ冷却水を流入させるように切り替えられている。従って、蒸発器１５にて冷却された冷却水は、クーラコア３５にて送風空気と熱交換して吸熱する。これにより、送風空気が冷却される。

　蒸発器１５から流出した冷媒は、アキュムレータ１６へ流入して気液分離される。アキュムレータ１６にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

　以上の如く、冷房モードでは、クーラコア３５にて冷却された送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の冷房を実現することができる。

　（暖房モード）
　暖房モードでは、制御装置５０は、検出信号及び目標吹出温度ＴＡＯ等に基づいて、各種制御対象機器の作動状態（各種制御機器へ出力する制御信号）を決定する。具体的には、制御装置５０は、予め定めた暖房モード時の吐出能力を発揮するように、圧縮機１１、高温側ポンプ２１、及び低温側ポンプ３１を作動させる。制御装置５０は、予め定めた暖房モード用の絞り開度となるように減圧弁１４へ出力される制御信号を決定する。

　制御装置５０は、高温側バイパス流路２５を閉塞して、冷却水が高温側ラジエータ２２の流入するように高温側三方弁２３の作動を制御する。制御装置５０は、クーラコア流路３４を閉塞して、冷却水が低温側ラジエータ３３へ流入するようにクーラコア流路三方弁３２の作動を制御する。

　さらに、制御装置５０は、冷風バイパス通路４６を閉塞し（図１の破線で示す状態）、クーラコア３５を通過した送風空気の全流量が、室内凝縮器通路４５へ流入するようにエアミックスドア４４の作動を制御する。従って、暖房モードでは、室内凝縮器１２へ流入する送風空気の流量が冷房モードよりも増大する。換言すると、冷房モードでは、室内凝縮器１２へ流入する送風空気の流量が暖房モードよりも減少する。

　従って、暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、室内凝縮器１２へ流入する。暖房モードでは、エアミックスドア４４が室内凝縮器通路４５へ送風空気を流入させるように変位している。従って、室内凝縮器１２へ流入した高圧冷媒は、送風空気へ放熱して凝縮する。これにより、室内凝縮器通路４５を流れる送風空気が加熱される。

　室内凝縮器１２から流出した高圧冷媒は、室外凝縮器１３へ流入する。暖房モードでは、高温側三方弁２３が高温側ラジエータ２２へ冷却水を流入させるように切り替えられている。従って、室外凝縮器１３へ流入した高圧冷媒は、冷房モードと同様に、高温側ラジエータ２２にて冷却された冷却水へさらに放熱して凝縮する。これにより、室外凝縮器１３にて高圧冷媒の有する熱が冷却水に吸熱される。

　この際、暖房モードでは、室内凝縮器１２における高圧冷媒の放熱量が、室外凝縮器１３における高圧冷媒の放熱量よりも多くなっている。このため、暖房モードでは、室外凝縮器１３の入口側の高圧冷媒の乾き度が、冷房モードよりも小さくなる。

　さらに、暖房モードでは、冷却モードよりも、室内凝縮器１２における高圧冷媒の放熱量が増加する。換言すると、冷却モードでは、暖房モードよりも、室内凝縮器１２における高圧冷媒の放熱量が減少する。

　室外凝縮器１３から流出した高圧冷媒は、冷房モードと同様に、減圧弁１４にて減圧されて低圧冷媒となる。

　減圧弁１４にて減圧された低圧冷媒は、蒸発器１５へ流入する。暖房モードでは、低温側ポンプ３１が作動している。従って、蒸発器１５へ流入した低圧冷媒は、低温側熱媒体流路３０内を循環する冷却水から吸熱して蒸発する。これにより、低温側熱媒体流路３０内を循環する冷却水が冷却される。

　さらに、暖房モードでは、クーラコア流路三方弁３２が低温側ラジエータ３３へ冷却水を流入させるように切り替えられている。従って、蒸発器１５にて冷却された冷却水は、低温側ラジエータ３３にて外気と熱交換して加熱される。蒸発器１５から流出した冷媒は、アキュムレータ１６へ流入して気液分離される。アキュムレータ１６にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

　以上の如く、暖房モードでは、室内凝縮器１２で加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の暖房を実現することができる。さらに、室外凝縮器１３にて冷媒を凝縮させて、凝縮させた冷媒を室外凝縮器１３内に滞留させることができる。

　（極低温時暖房モード）
　極低温時暖房モードでは、制御装置５０は、暖房モードと同様に、各種制御対象機器の作動状態（各種制御機器へ出力する制御信号）を決定する。極低温時暖房モードでは、制御装置５０は、高温側バイパス流路２５を開いて、冷却水が高温側ラジエータ２２を迂回して流れるように高温側三方弁２３の作動を制御する。

　従って、冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、室内凝縮器１２へ流入する。暖房モードでは、エアミックスドア４４が室内凝縮器通路４５へ送風空気を流入させるように変位している。従って、室内凝縮器１２へ流入した高圧冷媒は、送風空気へ放熱して凝縮する。これにより、室内凝縮器通路４５を流れる送風空気が加熱される。ここで、極低温時には、室内凝縮器１２へ流入する送風空気の温度が低い。このため、室内凝縮器１２へ流入した高圧冷媒は、過冷却度を有する液相冷媒となる。

　室内凝縮器１２から流出した高圧冷媒は、室外凝縮器１３へ流入する。極低温時暖房モードでは、高温側三方弁２３が高温側バイパス流路２５へ冷却水を流入させるように切り替えられている。従って、室外凝縮器１３へ流入した高圧冷媒は、加熱装置２４にて加熱された冷却水によって加熱される。以降の作動は、暖房モードと同様である。

　以上の如く、極低温時暖房モードでは、室内凝縮器１２で加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の暖房を実現することができる。さらに、室外凝縮器１３にて冷媒を加熱して、サイクルの高圧側冷媒圧力を上昇させることができる。従って、室内凝縮器１２における冷媒凝縮温度を上昇させて送風空気の温度を効率的に上昇させることができる。

　以上説明したように、放熱用調整部であるエアミックスドア４４は、暖房モード（加熱モード）では、室内凝縮器１２における放熱量を室外凝縮器１３における放熱量よりも増加させる。一方で、エアミックスドア４４は、冷房モード（冷却モード）では、暖房モードよりも、室内凝縮器１２における放熱量を減少させる。

　このように、エアミックスドア４４によって、室内凝縮器１２における高圧冷媒の有する熱の送風空気への放熱量を調整することにより、冷凍サイクル装置１０の冷媒回路を切り替えを要すること無く、暖房モードと冷房モードとを切り替えることができる。

　つまり、室内凝縮器１２における放熱量を増加させ、室内凝縮器１２にて送風空気を加熱することで暖房モードを実現することができ、室内凝縮器１２における放熱量を減少させ、蒸発器１５における冷媒の吸熱作用によって送風空気を冷却することで冷房モードを実現することができる。

　このため、運転モードに応じて冷媒回路を切り替えるための圧力調整弁や切替弁が不要となる。この結果、冷凍サイクル装置１０のサイクル構成を簡素化できるとともに、サイクル装置１０の冷媒回路の切り替えのための複雑な制御も不要となる。

　また、エアミックスドア４４は、暖房モードでは、室外凝縮器１３の入り口側の冷媒の乾き度を、冷房モードより小さくする。これにより、暖房モード時に、室外凝縮器１３において、液相の冷媒を滞留させることができる。

　ここで、図３に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、冷房モード時にサイクルを循環させる必要冷媒流量が、暖房モード時にサイクルを循環させる必要冷媒流量よりも多くなる。これに対して、上述したように、本実施形態の暖房モードでは、室外凝縮器１３に、凝縮させた冷媒を貯留させることができる。

　このため、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、図３に示すように、従来の冷凍サイクル装置と比較して、アキュムレータ１６の最低必要容量を低減させることができ、ひいては、アキュムレータ１６の容量を低減させて、アキュムレータ１６を小型化することができる。

　さらに、室外凝縮器１３に滞留させる冷媒量を増加させることによって、室外凝縮器１３において冷凍サイクル装置１０内を循環する冷媒の量の変動の全てを吸収させるように室内凝縮器１２及び室外凝縮器１３における放熱量を調整すれば、アキュムレータ１６を廃止することもできる。これにより、より一層、冷凍サイクル装置１０を小型化することができるとともに、冷凍サイクル装置１０の製造コストを低減することができる。

　上記の如く、アキュムレータ１６を廃止することも可能であるが、本実施形態の冷凍サイクル装置１０のようにアキュムレータ１６を備えていることにより、運転モードの切り替えに伴う、冷凍サイクル装置１０内を循環する必要冷媒流量の変動を、より一層確実に吸収することができる。

　また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、エアミックスドア４４が、室内凝縮器１２を通過する送風空気の流量を調整する。そして、エアミックスドア４４は、冷房モードでは、暖房モードよりも室内凝縮器１２を通過する送風空気の流量を減少させる。これにより、室内凝縮器１２における高圧冷媒の有する熱の送風空気への放熱量を調整する放熱量調整部を容易に構成することができる。

　また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、極低温時暖房モード時に、加熱装置２４が、室内凝縮器１２から流出した高圧冷媒を加熱する。これにより、冷凍サイクル装置１０の高圧側冷媒圧力を上昇させることができる。従って、室内凝縮器１２における冷媒凝縮温度を上昇させて送風空気の温度を効率的に上昇させることができ、空調装置１の暖房性能を向上させることができる。

　さらに、加熱装置２４は、高温側熱媒体流路２０に配置されて、冷却水を加熱することによって高圧冷媒を加熱する。これにより、簡素な構成で、極低温時暖房モード時に、高圧冷媒を加熱することができる。また、加熱装置２４が車載機器である場合には、車載機器の排熱によって高圧冷媒を加熱することができるので、高圧冷媒を加熱するためのエネルギーが不要となる。

　さらに、本実施形態の高温側熱媒体流路２０には、高温側ラジエータ２２、高温側バイパス流路２５、及び高温側三方弁２３を有している。これによれば、加熱装置２４として車載機器が採用されている場合のように、加熱能力の調整が難しい場合であっても、冷却水の加熱量を容易に調整することができる。

　また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、冷却水を外気と熱交換させて冷却する低温側ラジエータ３３と、蒸発器１５と低温側ラジエータ３３との間で冷却水が循環する低温側熱媒体流路３０と、冷却水を吐出して、冷却水を低温側熱媒体流路３０内において循環させる低温側ポンプ３１と、を有している。

　これにより、低温側ラジエータ３３において、低温側熱媒体流路３０を循環する冷却水が外気と熱交換して加熱され、蒸発器１５において、低圧冷媒が加熱された冷却水の有する熱を吸熱することができる。

　また、本実施形態の低温側熱媒体流路３０には、両端が低温側ラジエータ３３の流入側及び流出側の低温側熱媒体流路３０に接続され、低温側ポンプ３１によって吐出された冷却水を低温側ラジエータ３３を迂回させて流通させるクーラコア流路３４が設けられている。このクーラコア流路３４には、冷却水と送風空気とを熱交換させて、送風空気の有する熱を冷却水に吸熱させるクーラコア３５が配置されている。

　さらに、低温側熱媒体流路３０には、クーラコア流路３４へ流入する冷却水の流量、及び低温側ラジエータ３３に流入する冷却水の流量を調整するクーラコア流路三方弁３２が配置されている。

　従って、冷房モード時には、クーラコア流路三方弁３２が、クーラコア流路３４を開放するとともに低温側熱媒体流路３０の低温側ラジエータ３３の流入側の流路を閉じることによって、クーラコア３５に冷却水が循環して、クーラコア３５でケーシング４１を流通する送風空気を冷却することができる。

　一方で、暖房モード時には、クーラコア流路三方弁３２が、クーラコア流路３４を閉塞するとともに低温側ラジエータ３３の流入側の低温側熱媒体流路３０を開放することによって、クーラコア３５に冷却水が流れず、送風空気がクーラコア３５で冷却されずに、室内凝縮器１２に流入する。このため、暖房モード時において、送風空気がクーラコア３５で無駄に冷却されることが防止され、空調装置１の暖房能力を向上させることができる。

　また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、暖房モード時に、室内凝縮器１２にて、高圧冷媒と送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱する。これによれば、高圧冷媒の有する熱を直接的に送風空気へ放熱させることができるので、例えば、熱媒体等を介して、高圧冷媒の有する熱を間接的に送風空気へ放熱させる場合に対して、冷凍サイクル装置１０の送風空気の加熱能力を向上させることができる。

　（第２実施形態）
　以下に、図４を用いて、第２実施形態の空調装置２について、第１実施形態の空調装置１と異なる点について説明する。第２実施形態の空調装置２の冷凍サイクル装置１０は、第１実施形態の空調装置１に対して、冷媒バイパス流路１７及び冷媒三方弁１８を追加したものである。その他の構成については第１実施形態の空調装置１と同じである。

　冷媒バイパス流路１７は、圧縮機１１によって吐出された高圧冷媒を、室内凝縮器１２を迂回させて、室外凝縮器１３に流通させる流路である。冷媒バイパス流路１７は、冷媒流路９の室内凝縮器１２の流入側及び流出側に接続されている。

　冷媒三方弁１８は、冷媒バイパス流路１７へ流入する高圧冷媒の流量を調整することによって、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒のうち室内凝縮器１２に流入する高圧冷媒の流量と、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒のうち室外凝縮器１３に流入する高圧冷媒の流量とを調整する流量調整弁である。

　従って、冷媒三方弁１８は、室内凝縮器１２に流入する高圧冷媒の流量を調整することにより、室内凝縮器１２における高圧冷媒の有する熱の送風空気への放熱量を調整することができる。従って、本実施形態の冷媒三方弁１８は、室内凝縮器１２にて高圧冷媒が送風空気へ放熱する放熱量を調整する放熱量調整部としての機能を果たす。

　次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。冷媒三方弁１８は、冷房モードでは、暖房モード（極低温時暖房モードを含む）よりも室内凝縮器１２に流入する高圧冷媒の流量を減少させる。

　より具体的には、本実施形態では、暖房モード時には、冷媒三方弁１８は、冷媒バイパス流路１７を閉塞するとともに、室内凝縮器１２の流入側を開放する。これにより、圧縮機１１によって吐出された高圧冷媒の全量が室内凝縮器１２に流入し、室内凝縮器１２において、高圧冷媒と送風空気とが熱交換して、送風空気が加熱される。

　本実施形態では、冷房モード時には、冷媒三方弁１８は、冷媒バイパス流路１７を開放するとともに、室内凝縮器１２の流入側を閉塞する。これにより、圧縮機１１によって吐出された高圧冷媒の全量が冷媒バイパス流路１７に流入して、室外凝縮器１３に流入する。これにより、室内凝縮器１２において、高圧冷媒と送風空気とが熱交換されることが防止され、ケーシング４１内を流通する送風空気が加熱されることが確実に防止される。

　このように、本実施形態の冷凍サイクル装置１０においても、冷媒三方弁１８によって、室内凝縮器１２に流入する高圧冷媒の流量を調整して、室内凝縮器１２における高圧冷媒の送風空気への放熱量を調整することで、暖房モードと冷房モードとを切り替えることができる。従って、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

　（第３実施形態）
　以下に、図５を用いて、第３実施形態の空調装置３について、第１実施形態の空調装置１と異なる点について説明する。第３実施形態の空調装置３では、第１実施形態の空調装置１に対して、分岐部７１ａ、冷房用冷媒流路７１、冷房用減圧弁７２、室内蒸発器７３等を追加し、クーラコア流路三方弁３２、クーラコア流路３４、クーラコア３５等を廃止している。

　分岐部７１ａは、室外凝縮器１３から流出した冷媒の流れを分岐する部位である。このような分岐部７１ａとしては、三方継手構造のものを採用することができる。分岐部７１ａの一方の流出口には、減圧弁１４の入口側が接続されている。分岐部７１ａの他方の流出口には、冷房用減圧弁７２の入口側が接続されている。このため、減圧弁１４と冷房用減圧弁７２は、冷媒流れに対して並列的に配置されている。

　冷房用冷媒流路７１は、分岐部７１ａの一方の流出口と圧縮機１１の吸入側（具体的には、アキュムレータ１６の入口側）とを接続する冷媒通路である。冷房用冷媒流路７１には、分岐部７１ａ側から、冷房用減圧弁７２及び室内蒸発器７３が、この並び順に配置されている。

　冷房用減圧弁７２は、少なくとも冷房モード時に、分岐部７１ａにて分岐された冷媒を減圧膨張させる減圧部である。冷房用減圧弁７２は、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される電気式の可変絞り機構である。冷房用減圧弁７２は、弁体と電動アクチュエータとを有している。弁体は、冷媒通路の通路開度（換言すれば絞り開度）を変更可能に構成されている。電動アクチュエータは、弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータを有している。

　室内蒸発器７３は、少なくとも冷房モード時に、送風空気の有する熱を直接的に吸熱させることによって、冷房用減圧弁７２にて減圧された低圧冷媒を蒸発させる蒸発器である。室内蒸発器７３は、ケーシング４１内に形成された空気通路の室内凝縮器１２及びエアミックスドア４４よりも空気流れ上流側に配置されている。

　また、減圧弁１４の下流側には、減圧弁１４にて減圧された低圧冷媒と低温側熱媒体流路３０を循環する低温側熱媒体である冷却水とを熱交換させる暖房用蒸発器８４が配置されている。暖房用蒸発器８４の基本的構成は、第１実施形態で説明した蒸発器１５と同様である。

　本実施形態の低温側熱媒体流路３０には、低温側バイパス流路３７、低温側三方弁３８、熱源装置３９が配置されている。低温側バイパス流路３７は、低温側ポンプ３１によって吐出された冷却水を、低温側ラジエータ３３を迂回させて流通させる流路である。低温側バイパス流路３７は、低温側ラジエータ３３の流入側の低温側熱媒体流路３０と、低温側ラジエータ３３の流出側の低温側熱媒体流路３０とを接続している。

　低温側三方弁３８は、低温側バイパス流路３７へ流入する冷却水の流量を調整することによって、低温側ラジエータ３３に流入する冷却水の流量及び熱源装置３９へ流入する冷却水の流量を調整する低温側流量調整弁である。低温側三方弁３８は、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

　熱源装置３９は、加熱装置２４と同様に、作動時に発熱を伴う車載機器や電力を供給されることによって、発熱するＰＴＣヒータ（電気式のヒータ）等を採用することができる。その他の空調装置３の構成は、第１実施形態の空調装置１と同様である。

　次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。

　（冷房モード）
　本実施形態の冷房モードでは、制御装置５０が、減圧弁１４を閉塞させ、冷房用減圧弁７２を冷媒減圧作用を発揮する絞り状態とする。冷房用減圧弁７２へ出力される制御信号については、冷房用減圧弁７２へ流入する冷媒の過冷却度が、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を最大値に近づくように予め定められた目標過冷却度に近づくように決定される。その他の制御対象機器の作動は、第１実施形態の冷房モードと同様である。

　従って、本実施形態の冷房モードでは、圧縮機１１から吐出された冷媒が、第１実施形態と同様に、室外凝縮器１３にて放熱する。室外凝縮器１３から流出した冷媒は、減圧弁１４が閉塞しているので、冷房用減圧弁７２へ流入して減圧されて低圧冷媒となる。

　減圧弁１４にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器７３へ流入する。室内蒸発器７３へ流入した低圧冷媒は、空調用送風機４２から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却される。室内蒸発器７３から流出した冷媒は、アキュムレータ１６へ流入して気液分離される。アキュムレータ１６にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

　以上の如く、冷房モードでは、室内蒸発器７３にて冷却された送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の冷房を実現することができる。

　（暖房モード及び極低温時暖房モード）
本実施形態の暖房モード及び極低温時暖房モードでは、制御装置５０が、冷房用減圧弁７２を閉塞させる。さらに、制御装置５０は、低温側熱媒体流路３０の冷却水が熱源装置３９側へ流入するように、低温側三方弁３８の作動を制御する。その他の制御対象機器の作動は、第１実施形態の暖房モード及び極低温時暖房モードと同様である。

　従って、本実施形態の暖房モードでは、圧縮機１１から吐出された冷媒が、第１実施形態と同様に、室内凝縮器１２及び室外凝縮器１３にて放熱し、減圧弁１４にて減圧されて低圧冷媒となる。

　減圧弁１４にて減圧された低圧冷媒は、暖房用蒸発器８４へ流入する。暖房モードでは、低温側ポンプ３１が作動している。従って、暖房用蒸発器８４へ流入した低圧冷媒は、低温側熱媒体流路３０内を循環する冷却水から吸熱して蒸発する。これにより、低温側熱媒体流路３０内を循環する冷却水が冷却される。

　この際、暖房モードでは、低温側三方弁３８が熱源装置３９側へ冷却水を流入させるように切り替えられている。従って、暖房用蒸発器８４にて冷却された冷却水は、熱源装置３９から吸熱する。従って、暖房用蒸発器８４へ流入した低圧冷媒は、冷却水が熱源装置３９から吸熱した熱を吸熱して蒸発する。

　暖房用蒸発器８４から流出した冷媒は、アキュムレータ１６へ流入して気液分離される。その他の作動は第１実施形態と同様である。

　以上の如く、暖房モードでは、第１実施形態と同様に、室内凝縮器１２で加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の暖房を実現することができる。さらに、室外凝縮器１３にて冷媒を凝縮させて、凝縮させた冷媒を室外凝縮器１３内に滞留させることができる。

　また、極低温時暖房モードでは、第１実施形態と同様に、室内凝縮器１２で加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の暖房を実現することができる。さらに、第１実施形態と同様に、室内凝縮器１２における冷媒凝縮温度を上昇させて送風空気の温度を効率的に上昇させることができる。

　以上説明したように、本実施形態の冷凍サイクル装置１０においても、第１実施形態と同様に、放熱用調整部であるエアミックスドア４４によって、室内凝縮器１２における高圧冷媒の有する熱の送風空気への放熱量を調整することで暖房モードと冷房モードとを切り替えることができる。従って、冷凍サイクル装置１０のサイクル構成を簡素化できるとともに、サイクル装置１０の冷媒回路の切り替えのための複雑な制御も不要となる。

　また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、分岐部７１ａ、暖房用蒸発器８４、及び室内蒸発器７３を有している。従って、冷房モード時には、室内蒸発器７３において送風空気と低圧冷媒とを直接的に熱交換させることができるので、例えば、熱媒体等を介して、送風空気と低圧冷媒とを間接的に熱交換させる場合に対して、冷凍サイクル装置１０の送風空気の冷却能力を向上させることができる。

　一方、暖房モードでは、室内蒸発器７３へ冷媒を流入させることなく、暖房用蒸発器８４へ冷媒を流入させることで、暖房用蒸発器８４にて冷媒が冷却水から暖房用の熱源となる熱を吸熱することができる。従って、不必要に送風空気から吸熱して送風空気の温度を低下させてしまうことがない。

　また、本実施形態の低温側熱媒体流路３０には、低温側熱媒体である冷却水を加熱する熱源装置３９が配置されている。従って、熱源装置３９の発生させた熱を用いて車室内の暖房を実現することができる。

　また、本実施形態の低温側熱媒体流路３０には、低温側ラジエータ３３が配置されている。従って、本実施形態の暖房モード及び極低温時暖房モードでは、低温側熱媒体流路３０の冷却水が熱源装置３９側へ流入するように、低温側三方弁３８の作動を制御した例を説明したが、熱源装置３９側及び低温側ラジエータ３３側の双方へ冷却水を流入させてもよい。

　これによれば、熱源装置３９及び外気の双方から車室内の暖房するための熱を吸熱することができる。従って、熱源装置３９の過度の温度低下を抑制することができる。

　また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、低圧冷媒を蒸発させるための熱交換器として、互いに独立した室内蒸発器７３及び暖房用蒸発器８４とを有している。従って、暖房用蒸発器８４及び室内蒸発器７３について、それぞれの用途に応じた適切な体格のものや熱交換方式のものを採用することができる。

　例えば、室内蒸発器７３として、冷媒を流通させる複数本のチューブとチューブに対して冷媒の分配あるいは集合を行う一対のタンクを有して構成される、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器構造のものを採用してもよい。さらに、暖房用蒸発器８４として、板状部材を積層配置することによって形成される、いわゆる積層式の熱交換器構造のものを採用してもよい。

　（第４実施形態）
　以下に、図６を用いて、第４実施形態の空調装置４について、第３実施形態の空調装置３と異なる点について説明する。第４実施形態の空調装置４は、第３実施形態の空調装置３に対して、蒸発器用流路８１、蒸発器用減圧弁８２、熱源装置冷却用蒸発器８３、熱源装置冷却用流路８５、及び熱源装置冷却用ポンプ８６が追加されており、低温側バイパス流路３７及び低温側三方弁３８が廃止されている。その他の構成については第３実施形態の空調装置３と同様である。

　蒸発器用流路８１は、室外凝縮器１３と減圧弁１４との間の冷媒流路９と蒸発器１５とアキュムレータ１６（圧縮機１１）との間の冷媒流路９とを接続している。蒸発器用流路８１には、室外凝縮器１３と減圧弁１４との間の冷媒流路９との分岐部８１ａ側から、蒸発器用減圧弁８２及び熱源装置冷却用蒸発器８３が、この並び順に配置されている。

　蒸発器用減圧弁８２は、減圧弁１４及び冷房用減圧弁７２と並列に設けられている。蒸発器用減圧弁８２は、室外凝縮器１３から流出した分岐部８１ａにて分岐された液相冷媒を減圧膨張させる減圧部である。

　蒸発器用減圧弁８２は、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される電気式の可変絞り機構であり、弁体と電動アクチュエータとを有している。弁体は、冷媒通路の通路開度（換言すれば絞り開度）を変更可能に構成されている。電動アクチュエータは、弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータを有している。

　熱源装置冷却用蒸発器８３は、蒸発器１５及び室内蒸発器７３と並列に設けられている。熱源装置冷却用蒸発器８３は、蒸発器用減圧弁８２にて減圧された低圧冷媒の有する熱と熱源装置冷却用流路８５を流通する低温側熱媒体である冷却水とを熱交換させることによって、低圧冷媒を冷却水の有する熱を吸熱させることによって蒸発させる。

　熱源装置冷却用流路８５は、環状の流路であり、低温側熱媒体である冷却水が循環する。熱源装置冷却用流路８５には、熱源装置冷却用蒸発器８３、熱源装置冷却用ポンプ８６、及び熱源装置３９が、この並び順に配置されている。

　熱源装置冷却用ポンプ８６は、冷却水を吸入して吐出する熱媒体ポンプである。熱源装置冷却用ポンプ８６は電動式のポンプであり、熱源装置冷却用流路８５を循環する冷却水の流量を調整する冷却水流量調整部である。

　熱源装置３９を冷却する場合には、蒸発器用減圧弁８２は絞り状態にされる。これにより、蒸発器用減圧弁８２によって減圧された低圧冷媒が熱源装置冷却用蒸発器８３に流入する。そして、熱源装置冷却用蒸発器８３において、低圧冷媒が冷却水と熱交換されて加熱され、冷却水が低圧冷媒と熱交換されて冷却される。そして、熱源装置冷却用ポンプ８６によって吐出された冷却水によって熱源装置３９が冷却される。

　このように、第４実施形態の空調装置４では、低圧冷媒を蒸発させる蒸発器は、冷却モード時に冷房用減圧弁７２にて減圧された低圧冷媒が送風空気の熱を吸熱する室内蒸発器７３と、蒸発器用減圧弁８２にて減圧された低圧冷媒が熱源装置３９が発した熱を吸熱する熱源装置冷却用蒸発器８３と、暖房モード時に減圧弁１４にて減圧された低圧冷媒が外気の熱を吸熱する暖房用蒸発器８４と、から構成されている。

　本開示は上述の実施形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。上記各実施形態は、実施可能な範囲で適宜組み合わせても良い。

　上述の実施形態では、本開示に係る冷凍サイクル装置１０を車両用の空調装置に適用した例を説明したが、本開示に係る冷凍サイクル装置１０の適用は車両に限定されず定置型の空調装置に適用してもよい。さらに、本開示に係る冷凍サイクル装置１０の適用は空調装置に限定されず、熱交換対象流体が飲料水や生活用水となる給湯機に適用してもよい。

　上述の実施形態では、冷媒を貯留する貯液部としてのアキュムレータ１６を、圧縮機１１の上流側に配置した例を説明したが、貯液部はこれに限定されない。例えば、貯液部として、室外凝縮器１３の下流側に室外凝縮器から流出した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を貯えるレシーバ（受液器）を配置してもよい。もちろん、アキュムレータ１６とレシーバを同時に配置してもよい。

　上述の実施形態では、冷房モード及び暖房モード（極低温時暖房モードを含む）に切り替え可能な冷凍サイクル装置１０について説明したが、冷凍サイクル装置１０の運転モードの切り替えはこれに限定されない。

　例えば、上述の第１実施形態で説明した冷凍サイクル装置１０において、冷房モードと同様にクーラコア３５にて送風空気を冷却する。さらに、エアミックスドア４４の開度を変更して、クーラコア３５にて冷却されて除湿された送風空気を、室内凝縮器１２にて再加熱して空調対象空間へ吹き出すようにしてもよい。これによれば、空調対象空間の除湿暖房を実現する除湿暖房モードに切り替えることができる。

　また、例えば、上述の第３実施形態で説明した冷凍サイクル装置１０において、暖房モード時と同様に熱源装置３９の有する熱を吸熱する。さらに、室内凝縮器通路４５を閉塞するようにエアミックスドア４４を変位させるとともに、高温側ポンプ２１を作動させて高温側熱媒体流路２０の冷却水を高温側ラジエータ２２へ流入させる。これによれば、送風空気の温度調整を行うことなく、熱源装置３９の発生させた熱を高温側ラジエータ２２にて外気へ放熱させる機器冷却モードに切り替えることができる。

　上述の実施形態において、高温側ラジエータ２２及び低温側ラジエータ３３は、それぞれを流通する冷却水（すなわち、高温側熱媒体及び低温側熱媒体）同士が熱移動可能に構成されていてもよい。例えば、高温側ラジエータ２２及び低温側ラジエータ３３をタンクアンドチューブ型の熱交換器で構成し、双方の熱交換器にて熱交換を促進するフィンを共通の金属部材で構成することによって熱移動可能としてもよい。さらに、高温側熱媒体及び低温側熱媒体を合流させる構成としてもよい。

　上述の実施形態では、各熱交換器の詳細について言及していないが、例えば、第４実施形態で説明した、熱源装置冷却用蒸発器８３及び暖房用蒸発器８４は、冷媒と熱媒体（相変化しない液体）とを熱交換させる熱交換器という点で共通している。そこで、熱源装置冷却用蒸発器８３及び暖房用蒸発器８４を共通の構造のもの（例えば、積層式の熱交換器構造のもの）を採用して一体化させてもよい。

　冷凍サイクル装置１０を構成する各構成機器は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。例えば、上述の実施形態では、圧縮機１１として、電動圧縮機を採用した例を説明したが、車両走行用エンジンに適用される場合は、圧縮機１１として、プーリ、ベルト等を介して車両走行用エンジンから伝達される回転駆動力によって駆動されるエンジン駆動式の圧縮機を採用しても良い。

　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が本開示に示されているが、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

　冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
　前記圧縮機から吐出された高圧冷媒の有する熱を熱交換対象流体に放熱させる加熱用放熱器（１２）と、
　前記圧縮機から吐出された高圧冷媒の有する熱を高温側熱媒体に放熱させる熱媒体用放熱器（１３）と、
　前記加熱用放熱器及び前記熱媒体用放熱器の下流側の冷媒を減圧させる減圧部（１４）と、
　前記減圧部にて減圧された冷媒を、前記熱交換対象流体の有する熱を吸熱させることによって蒸発させる蒸発器（１５、７３）と、
　前記加熱用放熱器にて高圧冷媒が前記熱交換対象流体へ放熱する放熱量を調整する放熱量調整部（４４、１８）と、を有し、
　前記放熱量調整部は、前記熱交換対象流体を加熱する加熱モードでは、前記加熱用放熱器における放熱量を前記熱媒体用放熱器における放熱量よりも増加させ、前記熱交換対象流体を冷却する冷却モードでは、前記加熱モードよりも、前記加熱用放熱器における放熱量を減少させる冷凍サイクル装置。
　前記熱媒体用放熱器は、前記加熱用放熱器から流出した前記冷媒の有する熱を前記高温側熱媒体に放熱させるものであり、
　前記放熱量調整部は、前記加熱モードでは、前記熱媒体用放熱器の入り口側の前記冷媒の乾き度を、前記冷却モードより小さくする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
　前記熱媒体用放熱器の下流側、及び前記圧縮機の上流側の少なくとも一方に前記冷媒を貯液する貯液部を有する請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
　前記放熱量調整部は、前記加熱用放熱器を通過する前記熱交換対象流体の流量を調整し、
　前記放熱量調整部は、前記冷却モードでは、前記加熱モードよりも前記加熱用放熱器を通過する前記熱交換対象流体の流量を減少させる請求項１ないし３のいずれか一つに記載の冷凍サイクル装置。
　前記放熱量調整部は、前記圧縮機から吐出された前記高圧冷媒のうち前記加熱用放熱器に流入する前記高圧冷媒の流量と、前記圧縮機から吐出された前記高圧冷媒のうち前記熱媒体用放熱器に流入する前記高圧冷媒の流量とを調整し、
　前記放熱量調整部は、前記冷却モードでは、前記加熱モードよりも前記加熱用放熱器に流入する前記高圧冷媒の流量を減少させる請求項１ないし４のいずれか一つに記載の冷凍サイクル装置。
　前記加熱用放熱器から流出した前記高圧冷媒を加熱する加熱装置（２４）を有する請求項１ないし４のいずれか一つに記載の冷凍サイクル装置。
　前記高温側熱媒体を循環させる高温側熱媒体流路（２０）を有し
　前記加熱装置は、前記高温側熱媒体流路に配置されて、前記高温側熱媒体を加熱するものである請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
　前記熱媒体用放熱器から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部（７１ａ）と、
　前記分岐部にて分岐された一方の冷媒と低温側熱媒体とを熱交換させる暖房用蒸発器（８４）と、を有し、
　前記蒸発器（７３）は、前記分岐部にて分岐された他方の冷媒と前記熱交換対象流体とを熱交換させるものである請求項１ないし７のいずれか一つに記載の冷凍サイクル装置。
　前記低温側熱媒体を循環させる低温側熱媒体流路（３０、８５）を有し、
　前記低温側熱媒体流路には、前記低温側熱媒体を加熱する熱源装置（３９）が配置されている請求項８に記載の冷凍サイクル装置。
　前記低温側熱媒体を循環させる低温側熱媒体流路（３０）を有し、
　前記低温側熱媒体流路には、前記低温側熱媒体と外気とを熱交換させる低温側ラジエータ（３３）が配置されている請求項８又は９に記載の冷凍サイクル装置。