WO2019044353A1

WO2019044353A1 - 冷凍サイクル装置

Info

Publication number: WO2019044353A1
Application number: PCT/JP2018/028966
Authority: WO
Inventors: 直也牧本; 加藤　吉毅
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2018-08-02
Publication date: 2019-03-07
Also published as: JP2019045034A; US20200207178A1; CN111065866A; JP6794964B2; DE112018004831T5; US11787258B2

Abstract

冷凍サイクル装置において、室内蒸発器（１６）へ冷媒を流入させて、室内蒸発器にて送風空気を冷却する運転モードでは、室内蒸発器の出口側の冷媒が気相状態となるように、機械的機構で構成された冷却用膨張弁（１５ａ）の絞り開度特性を設定しておく。室外蒸発器（１８）にて外気から吸熱した熱を熱源として送風空気を加熱する運転モードでは、室外蒸発器の出口側の冷媒が気液二相状態となるように、機械的機構で構成された吸熱用膨張弁（１５ｂ）の絞り開度特性を設定しておく。これにより、送風空気を加熱する運転モードでは、室外蒸発器内に冷凍機油が滞留してしまうことを抑制する。サイクル構成の複雑化を招くことなく、運転モードに応じて蒸発器から流出する冷媒の状態を適切に調整できる。

Description

冷凍サイクル装置

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、２０１７年８月３１日に出願された日本特許出願２０１７－１６６６２６号を基にしている。

　本開示は、冷凍サイクル装置に関するもので、空調装置に適用して有効である。

　従来、特許文献１に、車両用空調装置に適用された蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置が開示されている。特許文献１の冷凍サイクル装置は、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を冷却する冷房モードの冷媒回路、送風空気を加熱する暖房モードの冷媒回路、冷却して除湿された送風空気を再加熱する除湿暖房モードの冷媒回路等を切り替え可能に構成されている。

　より具体的には、特許文献１の冷凍サイクル装置は、室内凝縮器、室外熱交換器、室内蒸発器といった複数の熱交換器を備えている。室内凝縮器は、圧縮機から吐出された高圧冷媒と送風空気とを熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器は、冷媒と外気とを熱交換させる熱交換器である。室内蒸発器は、減圧部にて減圧された低圧冷媒と送風空気とを熱交換させる熱交換器である。

　そして、冷房モード時には、室外熱交換器を放熱器として機能させるとともに、室内蒸発器を蒸発器として機能させる冷媒回路に切り替える。暖房モード時には、室内凝縮器を放熱器として機能させるとともに、室外熱交換器を蒸発器として機能させる冷媒回路に切り替える。除湿暖房モード時には、室内凝縮器を放熱器として機能させるとともに、室内蒸発器および室外熱交換器の双方を蒸発器として機能させる冷媒回路に切り替える。

特開２０１２－２２５６３７号公報

　ところで、特許文献１のように、複数の熱交換器を備え、運転モードに応じて、同一の熱交換器（特許文献１では、室外熱交換器）へ、高圧冷媒を流入させて放熱器として機能させる冷媒回路と低圧冷媒を流入させて蒸発器として機能させる冷媒回路とを切り替える冷凍サイクル装置では、サイクル構成が複雑化しやすい。

　さらに、運転モードを切替可能に構成された冷凍サイクル装置では、蒸発器として機能する熱交換器の出口側の冷媒の状態を、運転モードの応じて適切に調整しなければならない。

　より詳細には、例えば、冷房モードでは、冷媒の気化潜熱によって送風空気を効率的に冷却することができるように、蒸発器として機能する熱交換器（特許文献１では、室内蒸発器）の出口側の冷媒を気相状態となるように調整することが望ましい。

　また、暖房モードでは、冷房モードよりも、蒸発器として機能する熱交換器（特許文献１では、室外熱交換器）における冷媒蒸発圧力が低下してサイクルを循環する循環冷媒流量が減少するので、室外熱交換器内に冷凍機油が滞留してしまいやすい。このため、暖房モードでは、室外熱交換器の出口側の冷媒を気液二相状態となるように調整することが望ましい。

　従って、運転モードを切替可能に構成された冷凍サイクル装置では、サイクル構成が複雑化しやすいだけでなく、蒸発器として機能する熱交換器の冷媒流れ上流側に配置される減圧部の制御態様も複雑化しやすい。

　本開示は、複数の蒸発器を備え、運転モードを切替可能に構成された冷凍サイクル装置において、サイクル構成の複雑化を招くことなく、それぞれの蒸発器の出口側の冷媒の状態を適切に調整可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

　本開示の第１態様によると、空調装置に適用される冷凍サイクル装置は、冷凍機油が混入された冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機から吐出された冷媒の有する熱を熱源として送風空気を加熱する加熱部と、加熱部から流出した高圧冷媒の流れを分岐する分岐部と、分岐部の一方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる冷却用減圧部と、冷却用減圧部にて減圧された冷媒と送風空気と熱交換させて蒸発させる冷却用蒸発器と、分岐部の他方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる吸熱用減圧部と、吸熱用減圧部にて減圧された冷媒を熱源流体と熱交換させて蒸発させる吸熱用蒸発器と、冷却用蒸発器へ冷媒を流入させる冷媒回路と冷却用蒸発器へ冷媒を流入させない冷媒回路とを切り替える回路切替部と、を備える。吸熱用減圧部は、回路切替部が冷却用蒸発器へ冷媒を流入させない冷媒回路に切り替えている際であって、かつ、予め定めた条件が成立している際に、吸熱用蒸発器の出口側の吸熱用冷媒が気液二相状態となるように絞り開度を調整する。

　これによれば、回路切替部を備えているので、冷媒回路を切り替えることができる。具体的には、冷却用蒸発器へ冷媒を流入させて、冷却用蒸発器にて送風空気を冷却する運転モードの冷媒回路に切り替えることができる。さらに、冷却用蒸発器へ冷媒を流入させることなく、吸熱用蒸発器へ冷媒を流入させて、吸熱用蒸発器にて熱源流体から吸熱した熱を熱源として加熱部にて送風空気を加熱する運転モードの冷媒回路に切り替えることができる。

　この際、いずれの冷媒回路に切り替えても冷却用蒸発器および吸熱用蒸発器へ高圧冷媒を流入させる必要がないので、サイクル構成の複雑化を招くことなく簡素な構成で冷媒回路を切り替えることができる。

　また、送風空気を加熱する運転モードのように、回路切替部が冷却用蒸発器へ冷媒を流入させない冷媒回路に切り替えている際であって、かつ、予め定めた条件が成立している際には、吸熱用冷媒が気液二相状態となるように吸熱用減圧部の絞り開度を調整する。従って、送風空気を加熱する運転モードのようにサイクルを循環する循環冷媒流量が減少しやすい運転モードであっても、吸熱用蒸発器内に冷凍機油が滞留してしまうことを抑制することができる。

　さらに、回路切替部が冷却用蒸発器へ冷媒を流入させる冷媒回路に切り替えている際には、吸熱用減圧部の絞り開度によらず、冷却用蒸発器にて送風空気を効率的に冷却できるように、冷却用減圧部が冷却用蒸発器から流出する冷媒の状態を適切に調整することができる。

　すなわち、上記態様によれば、サイクル構成の複雑化を招くことなく、冷却用蒸発器および吸熱用蒸発器の出口側の冷媒の状態を適切に調整可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。

　本開示の第２態様によると、空調装置に適用される冷凍サイクル装置は、冷凍機油が混入された冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機から吐出された冷媒の有する熱を熱源として送風空気を加熱する加熱部と、加熱部から流出した高圧冷媒の流れを分岐する分岐部と、分岐部の一方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる冷却用減圧部と、冷却用減圧部にて減圧された冷媒を送風空気と熱交換させて蒸発させる冷却用蒸発器と、分岐部の他方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる吸熱用減圧部と、吸熱用減圧部にて減圧された冷媒を熱源流体と熱交換させて蒸発させる吸熱用蒸発器と、高圧冷媒と吸熱用蒸発器から流出した低圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器と、冷却用蒸発器へ冷媒を流入させる冷媒回路と冷却用蒸発器へ冷媒を流入させない冷媒回路とを切り替える回路切替部と、を備える。吸熱用減圧部は、回路切替部が冷却用蒸発器へ冷媒を流入させない冷媒回路に切り替えている際であって、かつ、予め定めた条件が成立している際に、内部熱交換器の出口側の低圧冷媒が気液二相状態となるように絞り開度を調整する。

　これによれば、上記第１態様と同様に、サイクル構成の複雑化を招くことなく簡素な構成で、送風空気を冷却する運転モードの冷媒回路と送風空気を加熱する運転モードの冷媒回路とを切り替えることができる。

　また、送風空気を加熱する運転モードのように、回路切替部が冷却用蒸発器へ冷媒を流入させない冷媒回路に切り替えている際であって、かつ、予め定めた条件が成立している際には、内部熱交換器の出口側の低圧冷媒が気液二相状態となるように吸熱用減圧部の絞り開度を調整する。従って、送風空気を加熱する運転モードのようにサイクルを循環する循環冷媒流量が減少しやすい運転モードであっても、吸熱用蒸発器内および内部熱交換器内に冷凍機油が滞留してしまうことを抑制することができる。

　さらに、回路切替部が冷却用蒸発器へ冷媒を流入させる冷媒回路に切り替えている際には、吸熱用減圧部の絞り開度によらず、冷却用蒸発器にて送風空気を効率的に冷却できるように、冷却用減圧部が冷却用蒸発器から流出した冷媒の状態を適切に調整することができる。

　また、内部熱交換器を備えているので、冷却用蒸発器あるいは吸熱用蒸発器へ流入する冷媒のエンタルピを低下させることができる。従って、冷凍サイクル装置の成績係数を向上させることができる。

　本開示の第３態様によると、空調装置に適用される冷凍サイクル装置は、冷凍機油が混入された冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機から吐出された冷媒の有する熱を熱源として送風空気を加熱する加熱部と、加熱部から流出した高圧冷媒の流れを分岐する分岐部と、分岐部の一方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる冷却用減圧部と、冷却用減圧部にて減圧された冷媒を送風空気と熱交換させて蒸発させる冷却用蒸発器と、分岐部の他方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる吸熱用減圧部と、吸熱用減圧部にて減圧された冷媒を熱源流体と熱交換させて蒸発させる吸熱用蒸発器と、冷却用蒸発器へ冷媒を流入させる冷媒回路と冷却用蒸発器へ冷媒を流入させない冷媒回路とを切り替える回路切替部と、を備える。冷却用減圧部は、冷却用蒸発器の出口側の冷却用冷媒の冷却用温度の変化に対応する冷却用冷媒の冷却用圧力の変化を示す線が、予め定めた冷却用特性線に近づくように、絞り開度を変化させるものである。吸熱用減圧部は、吸熱用蒸発器の出口側の吸熱用冷媒の吸熱用温度の変化に対応する吸熱用冷媒の吸熱用圧力の変化を示す線が、予め定めた吸熱用特性線を近づくように、絞り開度を変化させるものである。冷却用特性線および吸熱用特性線は互いに異なっている。さらに、冷却用温度および吸熱用温度が予め定めた基準温度より低くなっている範囲では、吸熱用圧力が冷却用圧力および冷媒の飽和圧力よりも高くなっている。

　また、冷却用特性線および吸熱用特性線が互いに異なっているので、冷却用冷媒の状態および吸熱用冷媒の状態を、それぞれ適切な状態に調整することができる。

　具体的には、送風空気を加熱する運転モードでは、吸熱用温度が予め定めた基準温度よりも低くなるように設定しておくことで、吸熱用圧力を冷媒の飽和圧力よりも高い値とすることができる。つまり、送風空気を加熱する運転モードでは、吸熱用冷媒を気液二相状態とすることができる。

　従って、送風空気を加熱する運転モードのようにサイクルを循環する循環冷媒流量が減少しやすい運転モードであっても、吸熱用蒸発器内に冷凍機油が滞留してしまうことを抑制することができる。

　さらに、送風空気を冷却する運転モードでは、吸熱用減圧部の絞り開度によらず、冷却用蒸発器にて送風空気を効率的に冷却できるように、冷却用減圧部が冷却用蒸発器から流出した冷媒の状態を適切に調整することができる。

　本開示第４態様によると、空調装置に適用される冷凍サイクル装置は、冷凍機油が混入された冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機から吐出された冷媒の有する熱を熱源として送風空気を加熱する加熱部と、加熱部から流出した高圧冷媒の流れを分岐する分岐部と、分岐部の一方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる冷却用減圧部と、冷却用減圧部にて減圧された冷媒を送風空気と熱交換させて蒸発させる冷却用蒸発器と、分岐部の他方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる吸熱用減圧部と、吸熱用減圧部にて減圧された冷媒を熱源流体と熱交換させて蒸発させる吸熱用蒸発器と、高圧冷媒と吸熱用蒸発器から流出した低圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器と、冷却用蒸発器へ冷媒を流入させる冷媒回路と冷却用蒸発器へ冷媒を流入させない冷媒回路とを切り替える回路切替部と、を備える。冷却用減圧部は、冷却用蒸発器の出口側の冷却用冷媒の冷却用温度の変化に対応する冷却用冷媒の冷却用圧力の変化を示す線が、予め定めた冷却用特性線に近づくように、絞り開度を変化させるものである。吸熱用減圧部は、内部熱交換器の出口側の低圧冷媒の低圧側温度の変化に対応する低圧冷媒の低圧側圧力に変化を示す線が、予め定めた低圧側特性線に近づくように、絞り開度を変化させるものである。冷却用特性線および低圧側特性線は互いに異なっている。さらに、冷却用温度および吸熱用温度が予め定めた基準温度より低くなっている範囲では、低圧側圧力が冷却用圧力および冷媒の飽和圧力よりも高くなっている。

　また、冷却用特性線および低圧側特性線が互いに異なっているので、冷却用冷媒の状態および低圧冷媒の状態を、それぞれ適切な状態に調整することができる。

　具体的には、送風空気を加熱する運転モードでは、低圧側温度が予め定めた基準温度より低くなるように設定しておくことで、低圧側圧力を冷媒の飽和圧力よりも高い値とすることができる。つまり、送風空気を加熱する運転モードでは、低圧冷媒を気液二相状態とすることができる。

　従って、送風空気を加熱する運転モードのようにサイクルを循環する循環冷媒流量が減少しやすい運転モードであっても、吸熱用蒸発器内および内部熱交換器内に冷凍機油が滞留してしまうことを抑制することができる。

　すなわち、本開示の上記態様によれば、サイクル構成の複雑化を招くことなく、冷却用蒸発器および吸熱用蒸発器の出口側の冷媒の状態を適切に調整可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。

　ここで、冷却用蒸発器、吸熱用蒸発器、内部熱交換器等の各熱交換器の出口側の冷媒とは、各熱交換器の冷媒出口を通過する瞬間の冷媒のみ意味するものではない。各熱交換器の出口側の冷媒には、各熱交換器の冷媒出口から流出する直前の冷媒や、各熱交換器の冷媒出口から流出した直後の冷媒も含まれる。

第１実施形態の車両用空調装置の構成図である。第１実施形態の冷却用膨張弁および吸熱用膨張弁の絞り開度特性を説明するための説明図である。第１実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。第２実施形態の車両用空調装置の構成図である。第２実施形態の冷却用膨張弁および吸熱用膨張弁の絞り開度特性を説明するための説明図である。第３実施形態の車両用空調装置の構成図である。第３実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。第４実施形態の車両用空調装置の構成図である。第５実施形態の車両用空調装置の構成図である。第５実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。

　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～図３を用いて、本開示の第１実施形態を説明する。本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、車両走行用の駆動力を走行用電動モータから得る電気自動車に搭載される車両用空調装置１に適用されている。冷凍サイクル装置１０は、車両用空調装置１において、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気の温度を調整する機能を果たす。

　車両用空調装置１では、冷房モードの運転、暖房モードの運転、および除湿暖房モードの運転を切り替えることができる。冷房モードは、送風空気を冷却して車室内の冷房を行う運転モードである。暖房モードは、送風空気を加熱して車室内の暖房を行う運転モードである。除湿暖房モードは、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内の除湿暖房を行う運転モードである。さらに、冷凍サイクル装置１０は、各運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることができる。

　冷凍サイクル装置１０では、冷媒として、ＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、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。冷媒には、圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されている。冷凍機油としては、液相冷媒に相溶性を有するＰＡＧオイル（ポリアルキレングリコールオイル）が採用されている。冷凍機油の一部は、冷媒とともにサイクルを循環している。

　まず、図１の全体構成図を用いて、冷凍サイクル装置１０を構成する各構成機器について説明する。

　圧縮機１１は、冷凍サイクル装置１０において、冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。圧縮機１１は、車両ボンネット内に配置されている。圧縮機１１は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機１１は、後述する空調制御装置６０から出力される制御信号によって、回転数（すなわち、冷媒吐出能力）が制御される。

　圧縮機１１の吐出口には、高温側水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路の入口側が接続されている。高温側水－冷媒熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と高温側熱媒体回路２０を循環する高温側熱媒体とを熱交換させて、高温側熱媒体を加熱する熱交換器である。高温側熱媒体としては、エチレングリコールを含む溶液、不凍液等を採用することができる。

　ここで、高温側熱媒体回路２０は、高温側熱媒体を循環させる高温側の水回路である。高温側熱媒体回路２０には、高温側水－冷媒熱交換器１２の水通路、高温側熱媒体ポンプ２１、ヒータコア２２、高温側ラジエータ２３、高温側流量調整弁２４等が配置されている。

　高温側熱媒体ポンプ２１は、高温側熱媒体回路２０において、高温側熱媒体を高温側水－冷媒熱交換器１２の水通路の入口側へ圧送する高温側水ポンプである。高温側熱媒体ポンプ２１は、空調制御装置６０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、水圧送能力）が制御される電動ポンプである。

　ヒータコア２２は、後述する室内空調ユニット５０のケーシング５１内に配置されている。ヒータコア２２は、高温側水－冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体と後述する室内蒸発器１６を通過した送風空気とを熱交換させて、送風空気を加熱する熱交換器である。

　高温側ラジエータ２３は、高温側水－冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体と図示しない外気ファンから送風された外気とを熱交換させて、高温側熱媒体の有する熱を外気に放熱させる熱交換器である。高温側ラジエータ２３は、車両ボンネット内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、高温側ラジエータ２３に走行風を当てることもできる。

　高温側ラジエータ２３は、高温側水－冷媒熱交換器１２等と一体的に形成されていてもよい。ヒータコア２２および高温側ラジエータ２３は、図１に示すように、高温側熱媒体回路２０において、高温側熱媒体の流れに対して並列的に接続されている。

　高温側流量調整弁２４は、高温側水－冷媒熱交換器１２の水通路から流出した高温側熱媒体のうち、ヒータコア２２へ流入させる高温側熱媒体の流量と高温側ラジエータ２３へ流入させる高温側熱媒体の流量との高温側流量比を連続的に調整する電気式の三方流量調整弁である。高温側流量調整弁２４は、空調制御装置６０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。

　高温側流量調整弁２４は、ヒータコア２２の熱媒体入口側と高温側ラジエータ２３の熱媒体入口側との接続部に配置されている。より具体的には、高温側水－冷媒熱交換器１２の水通路の出口には、高温側流量調整弁２４の入口側が接続されている。高温側流量調整弁２４の一方の出口には、ヒータコア２２の熱媒体入口側が接続されている。高温側流量調整弁２４の他方の出口には、高温側ラジエータ２３の熱媒体入口側が接続されている。

　従って、高温側熱媒体回路２０では、高温側流量調整弁２４が高温側流量比を調整すると、ヒータコア２２へ流入する高温側熱媒体の流量が変化する。これにより、ヒータコア２２における高温側熱媒体の送風空気への放熱量、すなわち、ヒータコア２２における送風空気の加熱量が調整される。

　つまり、本実施形態では、高温側熱媒体回路２０に配置された高温側熱媒体ポンプ２１、高温側水－冷媒熱交換器１２、ヒータコア２２、高温側ラジエータ２３、高温側流量調整弁２４等によって、圧縮機１１から吐出された冷媒を熱源として送風空気を加熱する加熱部が構成されている。

　次に、高温側水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路の出口には、分岐部１３ａの冷媒流入口側が接続されている。分岐部１３ａは、高温側水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した高圧冷媒の流れを分岐するものである。分岐部１３ａは、互いに連通する３つの冷媒流入出口を有する三方継手構造のもので、３つの流入出口のうち１つを冷媒流入口とし、残りの２つを冷媒流出口としたものである。

　分岐部１３ａの一方の冷媒流出口には、冷却用開閉弁１４ａおよび冷却用膨張弁１５ａを介して、室内蒸発器１６の冷媒入口側が接続されている。分岐部１３ａの他方の冷媒流出口には、吸熱用開閉弁１４ｂおよび吸熱用膨張弁１５ｂを介して、室外蒸発器１８の冷媒入口側が接続されている。

　冷却用開閉弁１４ａは、分岐部１３ａの一方の冷媒流出口から冷却用膨張弁１５ａの入口へ至る冷媒通路を開閉する電磁弁である。冷却用開閉弁１４ａは、空調制御装置６０から出力される制御電圧によって、開閉作動が制御される。冷却用開閉弁１４ａは、冷媒通路を開閉することによって、室内蒸発器１６へ冷媒を流入させる冷媒回路と室内蒸発器１６へ冷媒を流入させない冷媒回路とを切り替える回路切替部を構成している。

　冷却用膨張弁１５ａは、少なくとも冷房モード時および除湿暖房モード時に、分岐部１３ａの一方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる冷却用減圧部である。さらに、冷却用膨張弁１５ａは、室内蒸発器１６へ流入する冷媒の流量を調整する冷却用流量調整部である。

　本実施形態では、冷却用膨張弁１５ａとして、室内蒸発器１６の出口側の冷媒（本実施形態では、室内蒸発器１６から流出した冷媒）の温度および圧力に応じて、機械的機構によって絞り開度を変化させる温度式膨張弁を採用している。

　より具体的には、冷却用膨張弁１５ａは、室内蒸発器１６の出口側の冷媒の温度および圧力を検知する感温部１５１ａを有している。感温部１５１ａは、内部に感温媒体が封入される封入空間を形成する封入空間形成部材、および感温媒体の圧力と室内蒸発器１６の出口側の冷媒の圧力との圧力差に応じて変形する圧力応動部材であるダイヤフラム等によって構成されている。

　感温媒体は、室内蒸発器１６の出口側の冷媒の温度に応じて圧力変化する媒体である。冷却用膨張弁１５ａでは、ダイヤフラムの変位を絞り通路の通路断面積を変化させる弁体に伝達することによって、絞り開度を変化させる。冷却用膨張弁１５ａの絞り開度特性については後述する。

　冷却用膨張弁１５ａの出口には、室内蒸発器１６の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器１６は、少なくとも冷房モード時および除湿暖房モード時に、冷却用膨張弁１５ａにて減圧された低圧冷媒と送風空気とを熱交換させて低圧冷媒を蒸発させ、送風空気を冷却する冷却用蒸発器である。室内蒸発器１６は、室内空調ユニット５０のケーシング５１内に配置されている。

　室内蒸発器１６の冷媒出口には、蒸発圧力調整弁１７の入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁１７は、室内蒸発器１６における冷媒蒸発圧力を予め定めた基準圧力以上に維持する蒸発圧力調整部である。蒸発圧力調整弁１７は、室内蒸発器１６の出口側の冷媒圧力の上昇に伴って、弁開度を増加させる機械式の可変絞り機構で構成されている。

　本実施形態では、蒸発圧力調整弁１７として、室内蒸発器１６における冷媒蒸発温度を、室内蒸発器１６の着霜を抑制可能な着霜抑制基準温度（本実施形態では、１℃）以上に維持するものを採用している。

　蒸発圧力調整弁１７の出口には、合流部１３ｂの一方の冷媒流入口側が接続されている。合流部１３ｂは、蒸発圧力調整弁１７から流出した冷媒の流れと室外蒸発器１８から流出した冷媒の流れとを合流させるものである。合流部１３ｂは、分岐部１３ａと同様の三方継手構造のもので、３つの流入出口のうち２つを冷媒流入口とし、残りの１つを冷媒流出口としたものである。

　吸熱用開閉弁１４ｂは、分岐部１３ａの他方の冷媒流出口から吸熱用膨張弁１５ｂの入口へ至る冷媒通路を開閉する電磁弁である。吸熱用開閉弁１４ｂの基本的構成は、冷却用開閉弁１４ａと同様である。吸熱用開閉弁１４ｂは、冷却用開閉弁１４ａとともに、回路切替部を構成している。

　吸熱用膨張弁１５ｂは、少なくとも暖房モード時に、分岐部１３ａの他方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる吸熱用減圧部である。さらに、吸熱用膨張弁１５ｂは、室外蒸発器１８へ流入する冷媒の流量を調整する吸熱用流量調整部である。

　本実施形態では、吸熱用膨張弁１５ｂとして、室外蒸発器１８の出口側の冷媒（本実施形態では、室外蒸発器１８から流出した冷媒）の温度および圧力に応じて、機械的機構によって絞り開度を変化させる温度式膨張弁を採用している。

　吸熱用膨張弁１５ｂの基本的構成は、冷却用膨張弁１５ａと同様である。従って、吸熱用膨張弁１５ｂは、室外蒸発器１８の出口側の冷媒の温度および圧力を検知する感温部１５１ｂを有している。吸熱用膨張弁１５ｂの感温部１５１ｂに封入される感温媒体は、室外蒸発器１８の出口側の冷媒の温度に応じて圧力変化する媒体である。吸熱用膨張弁１５ｂの絞り開度特性については後述する。

　吸熱用膨張弁１５ｂの出口には、室外蒸発器１８の冷媒入口側が接続されている。室外蒸発器１８は、少なくとも暖房モード時および除湿暖房モード時に、に、吸熱用膨張弁１５ｂにて減圧された低圧冷媒と図示しない外気ファンから送風された外気とを熱交換させ、低圧冷媒を蒸発させて冷媒に吸熱作用を発揮させる吸熱用蒸発器である。従って、本実施形態の熱源流体は外気である。

　室外蒸発器１８は、車両ボンネット内の前方側に配置されている。室外蒸発器１８は、高温側ラジエータ２３等と一体的に形成されていてもよい。室外蒸発器１８の冷媒出口には、合流部１３ｂの他方の冷媒流入口側が接続されている。合流部１３ｂの冷媒流出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。

　次に、図２を用いて、冷却用膨張弁１５ａの絞り開度特性および吸熱用膨張弁１５ｂの絞り開度特性を説明する。

　まず、室内蒸発器１６の出口側の冷媒を冷却用冷媒と定義し、冷却用冷媒の温度を冷却用温度Ｔ１と定義し、冷却用冷媒の圧力を冷却用圧力Ｐ１と定義する。この際、本実施形態の冷却用膨張弁１５ａは、冷却用温度Ｔ１の変化に対応する冷却用圧力Ｐ１の変化が、図２の太実線に示す冷却用特性線ＣＬ１を描くように、より具体的には、冷却用特性線ＣＬ１に近づくように絞り開度を変化させる。

　本実施形態の冷却用特性線ＣＬ１は、図２の細一点鎖線で示す飽和蒸気圧線ＳＬと略平行な線に設定されている。飽和蒸気圧線ＳＬは、サイクルを循環する冷媒（本実施形態では、Ｒ１３４ａ）の物性によって決定される。さらに、冷却用圧力Ｐ１は、冷却用温度Ｔ１によらず、飽和蒸気圧よりも低い値になっている。

　このため、本実施形態の冷却用膨張弁１５ａの絞り開度特性では、冷却用温度Ｔ１によらず、冷却用冷媒を過熱度を有する気相状態となるように絞り開度を変化させる。より具体的には、冷却用膨張弁１５ａの絞り開度特性では、サイクルの通常運転時に、室内蒸発器１６の出口側の冷媒の過熱度が概ね３℃となるように絞り開度を変化させる。

　このような絞り開度特性は、冷却用膨張弁１５ａの感温部１５１ａに封入される感温媒体として、サイクルを循環する冷媒を主成分とする媒体を採用することによって、実現することができる。つまり、冷却用膨張弁１５ａとして、いわゆるノーマルチャージ方式の温度式膨張弁を採用することによって、実現することができる。

　また、室外蒸発器１８の出口側の冷媒を吸熱用冷媒と定義し、吸熱用冷媒の温度を吸熱用温度Ｔ２と定義し、吸熱用冷媒の圧力を吸熱用圧力Ｐ２と定義する。この際、本実施形態の吸熱用膨張弁１５ｂは、吸熱用温度Ｔ２の変化に対応する吸熱用圧力Ｐ２の変化が、図２の太破線に示す吸熱用特性線ＣＬ２を描くように、より具体的には、吸熱用特性線ＣＬ２に近づくように絞り開度を変化させる。

　ここで、図２から明らかなように、冷却用特性線ＣＬ１と吸熱用特性線ＣＬ２は、互いに異なっている。より詳細には、本実施形態では、吸熱用特性線ＣＬ２の傾きは、冷却用特性線ＣＬ１の傾きよりも小さくなっている。

　冷却用特性線ＣＬ１の傾きとは、冷却用圧力Ｐ１を冷却用温度Ｔ１の関数として冷却用特性線ＣＬ１を表した数式の微分値を採用することができる。吸熱用特性線ＣＬ２の傾きとは、吸熱用圧力Ｐ２を吸熱用温度Ｔ２の関数として冷却用特性線ＣＬ１を表した数式の微分値を採用することができる。

　そして、冷却用温度Ｔ１および吸熱用温度Ｔ２が予め定めた基準温度ＫＴ２より低くなっている範囲では、吸熱用圧力Ｐ２が冷却用圧力Ｐ１および冷媒の飽和蒸気圧線によって決定される飽和圧力よりも高くなっている。

　このため、本実施形態の吸熱用膨張弁１５ｂの絞り開度特性では、吸熱用温度Ｔ２が基準温度ＫＴ２より低くなっている範囲では、吸熱用冷媒を気液二相状態となるように絞り開度を変化させる。さらに、吸熱用温度Ｔ２が基準温度ＫＴ２より高くなっている範囲では、吸熱用冷媒を過熱度有する気相状態となるように絞り開度を変化させる。

　このような絞り開度特性は、吸熱用膨張弁１５ｂの感温部１５１ｂに封入される感温媒体として、サイクルを循環する冷媒とは異なる成分の冷媒に不活性ガスを混合させたもの等を採用することによって、実現することができる。つまり、吸熱用膨張弁１５ｂとして、いわゆるクロスチャージ方式の温度式膨張弁を採用することによって、実現することができる。

　さらに、本実施形態の基準温度ＫＴ２は、暖房モードの運転が実行される際の吸熱用温度Ｔ２が取り得る値よりも高い値（具体的には、１℃）に設定されている。このため、吸熱用膨張弁１５ｂは、暖房モード時には、室外蒸発器１８から流出した吸熱用冷媒が気液二相状態となるように絞り開度を変化させる。

　ここで、各蒸発器の出口側の冷媒は、各蒸発器の冷媒出口を通過する瞬間の冷媒のみを意味するものではなく、各蒸発器の出口側の冷媒には、室内蒸発器１６の冷媒出口から流出する直前の冷媒や、室内蒸発器１６の冷媒出口から流出した直後の冷媒も含まれる。

　次に、室内空調ユニット５０について説明する。室内空調ユニット５０は、車両用空調装置１において、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車室内の適切な箇所へ吹き出すための空気通路を形成するものである。室内空調ユニット５０は、車室内最前部の計器盤（すなわち、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５０は、その外殻を形成するケーシング５１の内部に形成される空気通路に、送風機５２、室内蒸発器１６、ヒータコア２２等を収容したものである。

　ケーシング５１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成するもので、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（具体的には、ポリプロピレン）にて成形されている。ケーシング５１の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置５３が配置されている。内外気切替装置５３は、ケーシング５１内へ内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入するものである。

　内外気切替装置５３は、ケーシング５１内へ内気を導入させる内気導入口および外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の導入風量と外気の導入風量との導入割合を変化させることができる。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、空調制御装置６０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

　内外気切替装置５３の送風空気流れ下流側には、送風機５２が配置されている。送風機５２は、内外気切替装置５３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する機能を果たす。送風機５２は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。送風機５２は、空調制御装置６０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、送風能力）が制御される。

　送風機５２の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器１６およびヒータコア２２が、送風空気の流れに対して、この順に配置されている。つまり、室内蒸発器１６は、ヒータコア２２よりも送風空気流れ上流側に配置されている。

　また、ケーシング５１内には、室内蒸発器１６を通過した送風空気を、ヒータコア２２を迂回させて下流側へ流す冷風バイパス通路５５が形成されている。

　室内蒸発器１６の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア２２の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア５４が配置されている。エアミックスドア５４は、室内蒸発器１６を通過後の送風空気のうち、ヒータコア２２を通過させる風量と冷風バイパス通路５５を通過させる風量との風量割合を調整するものである。

　エアミックスドア５４は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、空調制御装置６０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

　ヒータコア２２の送風空気流れ下流側には、ヒータコア２２にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路５５を通過してヒータコア２２にて加熱されていない送風空気とを混合させる混合空間５６が設けられている。さらに、ケーシング５１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、車室内へ吹き出す開口穴が配置されている。

　この開口穴としては、フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴（いずれも図示せず）が設けられている。フェイス開口穴は、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。

　これらのフェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およ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５４が、ヒータコア２２を通過させる風量と冷風バイパス通路５５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る。これにより、各吹出口から車室内へ吹き出される送風空気（空調風）の温度も調整される。

　また、フェイス開口穴、フット開口穴、およ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、空調風が吹き出される吹出口を切り替える吹出モード切替装置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、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は、空調制御装置６０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。

　次に、図３を用いて、本実施形態の電気制御部の概要について説明する。空調制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。そして、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、その出力側に接続された各種制御対象機器１１、１４ａ、１４ｂ、２１、２４、５２、等の作動を制御する。

　また、空調制御装置６０の入力側には、図３のブロック図に示すように、内気温センサ６２ａ、外気温センサ６２ｂ、日射センサ６２ｃ、高圧センサ６２ｄ、蒸発器温度センサ６２ｅ、空調風温度センサ６２ｆ等の空調制御用のセンサ群が接続されている。空調制御装置６０には、これらの空調制御用のセンサ群の検出信号が入力される。

　内気温センサ６２ａは、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する内気温検出部である。外気温センサ６２ｂは、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温検出部である。日射センサ６２ｃは、車室内へ照射される日射量Ａｓを検出する日射量検出部である。高圧センサ６２ｄは、圧縮機１１の吐出口側から冷却用膨張弁１５ａあるいは吸熱用膨張弁１５ｂの入口側へ至る冷媒流路の高圧冷媒圧力Ｐｄを検出する冷媒圧力検出部である。

　蒸発器温度センサ６２ｅは、室内蒸発器１６における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）Ｔｅｆｉｎを検出する蒸発器温度検出部である。空調風温度センサ６２ｆは、第１混合空間５６ａおよび第２混合空間５６ｂから車室内へ送風される送風空気温度ＴＡＶを検出する空調風温度検出部である。

　さらに、空調制御装置６０の入力側には、図３に示すように、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル６１が接続され、この操作パネル６１に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。

　操作パネル６１に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置の自動制御運転を設定あるいは解除するオートスイッチ、車室内の冷房を行うことを要求する冷房スイッチ、送風機５２の風量をマニュアル設定する風量設定スイッチ、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定スイッチ等がある。

　なお、本実施形態の空調制御装置６０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されたものであるが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。例えば、空調制御装置６０のうち、圧縮機１１の作動を制御する構成は、吐出能力制御部６０ａである。

　次に、上記構成における本実施形態の車両用空調装置１の作動について説明する。上述の如く、本実施形態の車両用空調装置１では運転モードを切り替えることができる。これらの運転モードの切り替えは、空調制御装置６０に予め記憶された空調制御プログラムが実行されることによって行われる。

　より具体的には、空調制御プログラムでは、空調制御用のセンサ群によって検出された検出信号および操作パネル６１から出力される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および検出信号に基づいて、運転モードを切り替える。以下に、各運転モードの作動を説明する。

　（ａ）冷房モード
　冷房モードでは、空調制御装置６０が、冷却用開閉弁１４ａを開き、吸熱用開閉弁１４ｂを閉じる。

　従って、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→高温側水－冷媒熱交換器１２→分岐部１３ａ→冷却用開閉弁１４ａ→冷却用膨張弁１５ａ→室内蒸発器１６→蒸発圧力調整弁１７→合流部１３ｂ→圧縮機１１の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　つまり、冷房モードでは、室内蒸発器１６へ冷媒を流入させる冷媒回路に切り替えられる。換言すると、冷房モードでは、冷却用蒸発器へ冷媒が流入することが許容される冷媒回路に切り替えられる。

　そして、このサイクル構成で、空調制御装置６０は、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。

　例えば、空調制御装置６０は、蒸発器温度センサ６２ｅによって検出された冷媒蒸発温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発温度ＴＥＯとなるように圧縮機１１の作動を制御する。目標蒸発温度ＴＥＯは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置６０に記憶された冷房モード用の制御マップを参照して決定される。

　具体的には、この制御マップでは、空調風温度センサ６２ｆによって検出された送風空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに近づくように、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って目標蒸発温度ＴＥＯを上昇させる。さらに、目標蒸発温度ＴＥＯは、室内蒸発器１６の着霜を抑制可能な範囲（具体的には、１℃以上）の値に決定される。

　また、空調制御装置６０は、予め定めた冷房モード時の水圧送能力を発揮するように、高温側熱媒体ポンプ２１を作動させる。また、空調制御装置６０は、高温側水－冷媒熱交換器１２の水通路から流出した高温側熱媒体の全流量が高温側ラジエータ２３へ流入するように、高温側流量調整弁２４の作動を制御する。

　また、空調制御装置６０は、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置６０に記憶された制御マップを参照して送風機５２の制御電圧（送風能力）を決定する。具体的には、この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）で送風機５２の送風量を最大とし、中間温度域に近づくに伴って送風量を減少させる。

　また、空調制御装置６０は、冷風バイパス通路５５を全開としてヒータコア２２側の通風路を閉塞するように、エアミックスドア５４の作動を制御する。また、空調制御装置６０は、その他の各種制御対象機器についても、適宜その作動を制御する。

　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、高温側水－冷媒熱交換器１２へ流入する。高温側水－冷媒熱交換器１２では、高温側熱媒体ポンプ２１が作動しているので、高圧冷媒と高温側熱媒体が熱交換して、高圧冷媒が冷却されて凝縮し、高温側熱媒体が加熱される。

　高温側熱媒体回路２０では、高温側水－冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体が、高温側流量調整弁２４を介して、高温側ラジエータ２３へ流入する。高温側ラジエータ２３へ流入した高温側熱媒体は、外気と熱交換して放熱する。これにより、高温側熱媒体が冷却される。高温側ラジエータ２３にて冷却された高温側熱媒体は、高温側熱媒体ポンプ２１に吸入されて再び高温側水－冷媒熱交換器１２の水通路へ圧送される。

　高温側水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路にて冷却された高圧冷媒は、分岐部１３ａおよび冷却用開閉弁１４ａを介して、冷却用膨張弁１５ａへ流入して減圧される。この際、冷却用膨張弁１５ａの絞り開度は、冷却用温度Ｔ１に対する冷却用圧力Ｐ１が、図２に示す冷却用特性線ＣＬ１に近づくように調整される。つまり、冷却用膨張弁１５ａの絞り開度は、室内蒸発器１６の出口側の冷媒の過熱度が概ね３℃となるように調整される。

　冷却用膨張弁１５ａにて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器１６へ流入する。室内蒸発器１６へ流入した冷媒は、送風機５２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１６から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁１７および合流部１３ｂを介して、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

　従って、冷房モードでは、室内蒸発器１６にて冷却された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の冷房を行うことができる。

　（ｂ）暖房モード
　暖房モードでは、空調制御装置６０が、冷却用開閉弁１４ａを閉じ、吸熱用開閉弁１４ｂを開く。

　従って、暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→高温側水－冷媒熱交換器１２→分岐部１３ａ→吸熱用開閉弁１４ｂ→吸熱用膨張弁１５ｂ→室外蒸発器１８→合流部１３ｂ→圧縮機１１の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　つまり、暖房モードでは、室内蒸発器１６へ冷媒を流入させない冷媒回路に切り替えられる。換言すると、冷却用蒸発器へ冷媒が流入することが禁止される冷媒回路に切り替えられる。

　例えば、空調制御装置６０は、高圧センサ６２ｄによって検出された高圧冷媒圧力Ｐｄが目標高圧ＰＣＯとなるように圧縮機１１の作動を制御する。目標高圧ＰＣＯは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置６０に記憶された暖房モード用の制御マップを参照して決定される。

　具体的には、この制御マップでは、送風空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに近づくように、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って目標高圧ＰＣＯを上昇させる。

　また、空調制御装置６０は、予め定めた暖房モード時の水圧送能力を発揮するように、高温側熱媒体ポンプ２１を作動させる。また、空調制御装置６０は、高温側水－冷媒熱交換器１２の水通路から流出した高温側熱媒体の全流量がヒータコア２２へ流入するように、高温側流量調整弁２４の作動を制御する。

　また、空調制御装置６０は、冷房モードと同様に、送風機５２の制御電圧（送風能力）を決定する。また、空調制御装置６０は、ヒータコア２２側の通風路を全開として冷風バイパス通路５５を閉塞するように、エアミックスドア５４の作動を制御する。また、空調制御装置６０は、その他の各種制御対象機器についても、適宜その作動を制御する。

　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、高温側水－冷媒熱交換器１２へ流入する。高温側水－冷媒熱交換器１２では、高温側熱媒体ポンプ２１が作動しているので、高圧冷媒と高温側熱媒体が熱交換して、高圧冷媒が冷却されて凝縮し、高温側熱媒体が加熱される。

　高温側熱媒体回路２０では、高温側水－冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体が、高温側流量調整弁２４を介して、ヒータコア２２へ流入する。ヒータコア２２へ流入した高温側熱媒体は、エアミックスドア５４がヒータコア２２側の通風路を全開としているので、室内蒸発器１６を通過した送風空気と熱交換して放熱する。

　これにより、送風空気が加熱されて、送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づく。ヒータコア２２から流出した高温側熱媒体は、高温側熱媒体ポンプ２１に吸入されて再び高温側水－冷媒熱交換器１２の水通路へ圧送される。

　高温側水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した高圧冷媒は、分岐部１３ａおよび吸熱用開閉弁１４ｂを介して、吸熱用膨張弁１５ｂへ流入して減圧される。この際、吸熱用膨張弁１５ｂの絞り開度は、吸熱用温度Ｔ２に対する吸熱用圧力Ｐ２が、図２に示す吸熱用特性線ＣＬ２に近づくように調整される。

　前述の如く、吸熱用特性線ＣＬ２では、暖房モードの運転が実行される際の吸熱用温度Ｔ２が基準温度ＫＴ２よりも低い値となる。このため、吸熱用圧力Ｐ２が冷媒の飽和圧力よりも高くなる。つまり、吸熱用膨張弁１５ｂの絞り開度は、室外蒸発器１８の出口側の冷媒が気液二相状態となるように調整される。

　吸熱用膨張弁１５ｂにて減圧された低圧冷媒は、室外蒸発器１８へ流入する。室外蒸発器１８へ流入した冷媒は、外気ファンから送風された熱源流体である外気から吸熱して蒸発する。室外蒸発器１８から流出した冷媒は、合流部１３ｂを介して、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

　従って、暖房モードでは、ヒータコア２２で加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。また、暖房モードは、室内蒸発器１６へ冷媒を流入させない冷媒回路に切り替えられ、かつ、吸熱用温度Ｔ２が基準温度ＫＴ２よりも低い値になっているという予め定めた条件が成立している運転モードである。

　（ｃ）除湿暖房モード
　除湿暖房モードでは、空調制御装置６０が、冷却用開閉弁１４ａを開き、吸熱用開閉弁１４ｂを開く。

　従って、除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→高温側水－冷媒熱交換器１２→分岐部１３ａ→冷却用開閉弁１４ａ→冷却用膨張弁１５ａ→室内蒸発器１６→蒸発圧力調整弁１７→合流部１３ｂ→圧縮機１１の順で冷媒が循環するとともに、圧縮機１１→高温側水－冷媒熱交換器１２→分岐部１３ａ→吸熱用開閉弁１４ｂ→吸熱用膨張弁１５ｂ→室外蒸発器１８→合流部１３ｂ→圧縮機１１の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　つまり、除湿暖房モードでは、室内蒸発器１６および室外蒸発器１８が、冷媒流れに対して並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。さらに、冷房モードでは、室内蒸発器１６へ冷媒を流入させる冷媒回路に切り替えられる。

　例えば、空調制御装置６０は、暖房モードと同様に圧縮機１１の作動を制御する。また、空調制御装置６０は、予め定めた除湿暖房モード時の水圧送能力を発揮するように、高温側熱媒体ポンプ２１を作動させる。また、空調制御装置６０は、暖房モードと同様に、高温側水－冷媒熱交換器１２の水通路から流出した高温側熱媒体の全流量がヒータコア２２へ流入するように、高温側流量調整弁２４の作動を制御する。

　また、空調制御装置６０は、冷房モードおよび暖房モードと同様に、送風機５２の制御電圧（送風能力）を決定する。また、空調制御装置６０は、暖房モードと同様にヒータコア２２側の通風路を全開として冷風バイパス通路５５を閉塞するように、エアミックスドア５４の作動を制御する。また、空調制御装置６０は、その他の各種制御対象機器へ出力される制御信号についても適宜決定する。

　従って、除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒が、高温側水－冷媒熱交換器１２へ流入する。高温側水－冷媒熱交換器１２では、高温側熱媒体ポンプ２１が作動しているので、高圧冷媒と高温側熱媒体が熱交換して、高圧冷媒が冷却されて凝縮し、高温側熱媒体が加熱される。

　高温側熱媒体回路２０では、暖房モードと同様に、高温側水－冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体が、高温側流量調整弁２４を介して、ヒータコア２２へ流入する。ヒータコア２２へ流入した高温側熱媒体は、暖房モードと同様に、室内蒸発器１６を通過した送風空気と熱交換して放熱する。

　これにより、室内蒸発器１６を通過した送風空気が加熱されて、送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づく。ヒータコア２２から流出した高温側熱媒体は、高温側熱媒体ポンプ２１に吸入されて再び高温側水－冷媒熱交換器１２の水通路へ圧送される。

　高温側水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した高圧冷媒は、分岐部１３ａにて分岐される。分岐部１３ａにて分岐された一方の冷媒は、冷房モードと同様に、冷却用膨張弁１５ａへ流入して減圧される。この際、冷却用膨張弁１５ａの絞り開度は、室内蒸発器１６の出口側の冷媒の過熱度が３℃となるように調整される。

　冷却用膨張弁１５ａにて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器１６へ流入する。室内蒸発器１６へ流入した冷媒は、送風機５２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て除湿される。この際、室内蒸発器１６における冷媒蒸発温度は、圧縮機１１の冷媒吐出能力によらず、蒸発圧力調整弁１７の作用によって、１℃以上に維持される。

　室内蒸発器１６から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁１７を介して合流部１３ｂの一方の冷媒流入口へ流入する。

　分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒は、暖房モードと同様に、吸熱用膨張弁１５ｂへ流入して減圧される。この際、吸熱用膨張弁１５ｂの絞り開度は、室外蒸発器１８の出口側の冷媒が気液二相状態となるように調整される。

　吸熱用膨張弁１５ｂにて減圧された低圧冷媒は、室外蒸発器１８へ流入する。室外蒸発器１８へ流入した冷媒は、外気ファンから送風された外気から吸熱して蒸発する。室外蒸発器１８から流出した冷媒は、合流部１３ｂの他方の冷媒流入口へ流入する。

　合流部１３ｂでは、室内蒸発器１６から流出した過熱度を有する気相状態の冷媒と室外蒸発器１８から流出した気液二相状態の冷媒が合流する。本実施形態では、合流した冷媒が飽和気相冷媒に近づくように、分岐部１３ａの各通路における流量係数、室内蒸発器１６熱交換性能、室外蒸発器１８の熱交換性能が設定されている。合流部１３ｂから流出した冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

　従って、除湿暖房モードでは、室内蒸発器１６にて冷却されて除湿された送風空気を、ヒータコア２２で再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。

　以上の如く、本実施形態の車両用空調装置１によれば、冷凍サイクル装置１０が冷媒回路を切り替えることによって、冷房モード、暖房モード、除湿暖房モードを切り替えることができ、車室内の快適な空調を実現することができる。

　ここで、本実施形態のように、運転モードに応じて、冷媒回路を切り替える冷凍サイクル装置１０では、サイクル構成の複雑化を招きやすい。

　これに対して、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、同一の熱交換器へ高圧冷媒を流入させる冷媒回路と低圧冷媒を流入させる冷媒回路とを切り替えることがない。つまり、いずれの冷媒回路に切り替えても室内蒸発器１６および室外蒸発器１８へ高圧冷媒を流入させる必要がないので、サイクル構成の複雑化を招くことなく簡素な構成で冷媒回路を切り替えることができる。

　また、運転モードを切替可能に構成された冷凍サイクル装置では、蒸発器として機能する熱交換器の出口側の冷媒の状態を、運転モードに応じて適切に調整しなければならない。

　これに対して、本実施形態では、図２に示すように、冷却用膨張弁１５ａの絞り開度特性を示す冷却用特性線ＣＬ１、および吸熱用膨張弁１５ｂの絞り開度特性を示す吸熱用特性線ＣＬ２が互いに異なっている。従って、室内蒸発器１６から流出した冷却用冷媒の状態、および室外蒸発器１８から流出した吸熱用冷媒の状態をそれぞれ適切な状態に調整することができる。

　具体的には、図２に示すように、基準温度ＫＴ２は、室内蒸発器１６へ冷媒を流入させない冷媒回路に切り替えられる暖房モード時に、吸熱用温度Ｔ２が基準温度ＫＴ２よりも低くなるように設定されている。従って、暖房モード時に、吸熱用圧力Ｐ２を冷媒の飽和圧力よりも高い値とすることができ、吸熱用冷媒を気液二相状態とすることができる。

　従って、暖房モードのように、室外蒸発器１８における冷媒蒸発温度を外気温よりも低下させる必要があり、サイクルを循環する循環冷媒流量が減少しやすい運転モードであっても、室外蒸発器１８内に冷凍機油が滞留してしまうことを抑制することができる。

　さらに、本実施形態の冷却用特性線ＣＬ１では、冷却用圧力Ｐ１を冷媒の飽和圧力よりも低い値とすることができ、冷却用冷媒を過熱度を有する気相状態とすることができる。従って、冷房モードや除湿暖房モードのように、室内蒸発器１６へ冷媒を流入させる冷媒回路に切り替えられた際には、室内蒸発器１６にて冷媒を気化潜熱によって送風空気を効率的に冷却することができる。

　すなわち、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、サイクル構成の複雑化を招くことなく冷媒回路を切り替えることができる。さらに、運転モードに応じて、冷却用蒸発器である室内蒸発器１６、および吸熱用蒸発器である室外蒸発器１８の出口側の冷媒の状態を適切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、冷却用膨張弁１５ａとしてノーマルチャージ方式の温度式膨張弁を採用し、吸熱用膨張弁１５ｂとしてクロスチャージ方式の温度式膨張弁を採用している。従って、冷却用膨張弁１５ａおよび吸熱用膨張弁１５ｂの制御態様を複雑化させることなく、機械的機構によって、極めて容易に、室内蒸発器１６および室外蒸発器１８から流出した冷媒の状態を適切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、水－冷媒熱交換器１２を備え、高温側熱媒体を循環させる高温側熱媒体回路２０に、ヒータコア２２を配置している。従って、暖房モード時および除湿暖房モード時に、水－冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体をヒータコア２２へ流入させて、送風空気を加熱することができる。

　さらに、ヒータコア２２へ均一の温度の高圧側熱媒体を流入させることができ、ヒータコアにて加熱される送風空気に温度分布が生じてしまうこと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、高温側熱媒体回路２０に、高温側ラジエータ２３が配置されている。従って、送風空気から吸熱した熱を外気に放熱させることができ、車室内の冷房を行うことができる。

　（第２実施形態）
　本実施形態では、第１実施形態に対して、図４の全体構成図に示すように、内部熱交換器１９を追加した例を説明する。なお、図４では、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面でも同様である。

　具体的には、内部熱交換器１９は、高圧側冷媒通路を流通する冷媒と低圧側冷媒通路を流通する冷媒とを熱交換させる熱交換器である。高圧側冷媒通路を流通する冷媒は、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した高圧冷媒である。低圧側冷媒通路を流通する冷媒は、室外蒸発器１８から流出した冷媒であって、合流部１３ｂの冷媒流出口から流出した低圧冷媒である。

　また、本実施形態では、図５に示すように、吸熱用膨張弁１５ｂの絞り開度特性が決定されている。

　より詳細には、内部熱交換器１９の出口側の低圧冷媒の温度を低圧側温度Ｔ３と定義し、当該低圧冷媒の圧力を低圧側圧力Ｐ３と定義する。この際、本実施形態の吸熱用膨張弁１５ｂは、低圧側温度Ｔ３の変化に対応する低圧側圧力Ｐ３の変化が、図５の太破線に示す低圧側特性線ＣＬ３を描くように、より具体的には、低圧側特性線ＣＬ３に近づくように絞り開度を変化させる。

　ここで、図５から明らかなように、低圧側特性線ＣＬ３は、第１実施形態の図２で説明した吸熱用特性線ＣＬ２と同様の線を描いている。従って、冷却用特性線ＣＬ１と低圧側特性線ＣＬ３は、互いに異なっている。さらに、低圧側特性線ＣＬ３の傾きは、冷却用特性線ＣＬ１の傾きよりも小さくなっている。

　そして、冷却用温度Ｔ１および低圧側温度Ｔ３が予め定めた基準温度ＫＴ３より低くなっている範囲では、低圧側圧力Ｐ３が冷却用圧力Ｐ１および冷媒の飽和圧力よりも高くなっている。

　このため、本実施形態の吸熱用膨張弁１５ｂの絞り開度特性では、低圧側温度Ｔ３が基準温度ＫＴ３より低くなっている範囲では、吸熱用冷媒を気液二相状態となるように絞り開度を変化させる。さらに、低圧側温度Ｔ３が基準温度ＫＴ３より高くなっている範囲では、吸熱用冷媒を過熱度有する気相状態となるように絞り開度を変化させる。

　さらに、本実施形態の基準温度ＫＴ３は、暖房モードの運転が実行される際の低圧側温度Ｔ３が取り得る値よりも高い値（具体的には、１℃）に設定されている。このため、吸熱用膨張弁１５ｂは、暖房モード時には、内部熱交換器１９の出口側の低圧冷媒が気液二相状態となるように絞り開度を変化させる。

　なお、図５の細一点鎖線は、冷媒の飽和蒸気圧線ＳＬであり、細二点鎖線は、室外蒸発器１８から流出した直後の吸熱用冷媒の吸熱用温度Ｔ２と吸熱用圧力Ｐ２との関係を示した特性線である。その他の構成は第１実施形態と同様である。

　次に、上記構成における本実施形態の車両用空調装置１の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置１においても、第１実施形態と同様に、空調制御プログラムが実行されることによって、運転モードが切り替えられる。以下に、各運転モードの作動を説明する。

　（ａ）冷房モード
　冷房モードでは、空調制御装置６０が、第１実施形態と同様に、冷却用開閉弁１４ａを開き、吸熱用開閉弁１４ｂを閉じる。

　従って、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→高温側水－冷媒熱交換器１２→内部熱交換器１９の高圧側冷媒通路→分岐部１３ａ→冷却用開閉弁１４ａ→冷却用膨張弁１５ａ→室内蒸発器１６→蒸発圧力調整弁１７→合流部１３ｂ→内部熱交換器１９の低圧側冷媒通路→圧縮機１１の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　そして、このサイクル構成で、空調制御装置６０は、第１実施形態の冷房モードと同様に、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。従って、冷房モードでは、実質的に第１実施形態と同様に、室内蒸発器１６にて冷却された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の冷房を行うことができる。

　（ｂ）暖房モード
　暖房モードでは、空調制御装置６０が、第１実施形態と同様に、冷却用開閉弁１４ａを閉じ、吸熱用開閉弁１４ｂを開く。

　従って、暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→高温側水－冷媒熱交換器１２→内部熱交換器１９の高圧側冷媒通路→分岐部１３ａ→吸熱用開閉弁１４ｂ→吸熱用膨張弁１５ｂ→室外蒸発器１８→合流部１３ｂ→内部熱交換器１９の低圧側冷媒通路→圧縮機１１の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　そして、このサイクル構成で、空調制御装置６０は、第１実施形態の暖房モードと同様に、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。

　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、高温側水－冷媒熱交換器１２へ流入する。これにより、第１実施形態の暖房モードと同様に、ヒータコア２２にて、送風空気が加熱されて、送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づく。

　高温側水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した高圧冷媒は、内部熱交換器１９の高圧側冷媒通路へ流入する。内部熱交換器１９の高圧側冷媒通路へ流入した高圧冷媒は、内部熱交換器１９の低圧側冷媒通路を流通する低圧冷媒と熱交換して、エンタルピを低下させる。

　内部熱交換器１９の高圧側冷媒通路から流出した高圧冷媒は、分岐部１３ａおよび吸熱用開閉弁１４ｂを介して、吸熱用膨張弁１５ｂへ流入して減圧される。この際、吸熱用膨張弁１５ｂの絞り開度は、低圧側温度Ｔ３に対する低圧側圧力Ｐ３が、図５に示す低圧側特性線ＣＬ３に近づくように調整される。

　吸熱用膨張弁１５ｂにて減圧された低圧冷媒は、室外蒸発器１８へ流入する。室外蒸発器１８へ流入した冷媒は、外気ファンから送風された熱源流体である外気から吸熱して蒸発する。室外蒸発器１８から流出した冷媒は、合流部１３ｂを介して、内部熱交換器１９の低圧側冷媒通路へ流入する。

　内部熱交換器１９の低圧側冷媒通路へ流入した低圧冷媒は、内部熱交換器１９の高圧側冷媒通路を流通する高圧冷媒と熱交換して、エンタルピを上昇させる。内部熱交換器１９の低圧側冷媒通路から流出した低圧冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

　従って、暖房モードでは、ヒータコア２２で加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。

　（ｃ）除湿暖房モード
　除湿暖房モードでは、空調制御装置６０が、第１実施形態と同様に、冷却用開閉弁１４ａを開き、吸熱用開閉弁１４ｂを開く。

　従って、除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→高温側水－冷媒熱交換器１２→内部熱交換器１９の高圧側冷媒通路→分岐部１３ａ→冷却用開閉弁１４ａ→冷却用膨張弁１５ａ→室内蒸発器１６→蒸発圧力調整弁１７→合流部１３ｂ→内部熱交換器１９の低圧側冷媒通路→圧縮機１１の順で冷媒が循環するとともに、圧縮機１１→高温側水－冷媒熱交換器１２→内部熱交換器１９の高圧側冷媒通路→分岐部１３ａ→吸熱用開閉弁１４ｂ→吸熱用膨張弁１５ｂ→室外蒸発器１８→合流部１３ｂ→内部熱交換器１９の低圧側冷媒通路→圧縮機１１の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　そして、このサイクル構成で、空調制御装置６０は、第１実施形態の除湿暖房モードと同様に、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。

　従って、除湿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、高温側水－冷媒熱交換器１２へ流入する。これにより、第１実施形態の除湿暖房モードと同様に、ヒータコア２２にて、室内蒸発器１６を通過した送風空気が加熱されて、送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づく。

　高温側水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した高圧冷媒は、内部熱交換器１９の高圧側冷媒通路へ流入する。内部熱交換器１９の高圧側冷媒通路へ流入した高圧冷媒は、暖房モードと同様に、内部熱交換器１９の低圧側冷媒通路を流通する低圧冷媒と熱交換して、エンタルピを低下させる。

　内部熱交換器１９の高圧側冷媒通路から流出した高圧冷媒は、分岐部１３ａにて分岐される。分岐部１３ａにて分岐された一方の冷媒は、冷房モードと同様に、冷却用膨張弁１５ａへ流入して減圧される。この際、冷却用膨張弁１５ａの絞り開度は、室内蒸発器１６の出口側の冷媒の過熱度が３℃となるように調整される。

　冷却用膨張弁１５ａにて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器１６へ流入する。室内蒸発器１６へ流入した冷媒は、送風機５２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、第１実施形態と同様に、送風空気が冷却されて除湿される。室内蒸発器１６から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁１７を介して合流部１３ｂの一方の冷媒流入口へ流入する。

　分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒は、暖房モードと同様に、吸熱用膨張弁１５ｂへ流入して減圧される。この際、吸熱用膨張弁１５ｂの絞り開度は、内部熱交換器１９の低圧側冷媒通路の出口側の冷媒が気液二相状態となるように調整される。

　合流部１３ｂでは、室内蒸発器１６から流出した過熱度を有する気相状態の冷媒と室外蒸発器１８から流出した気液二相状態の冷媒が合流する。合流部１３ｂの冷媒流出口から流出した冷媒は内部熱交換器１９の低圧側冷媒通路へ流入する。

　以上の如く、本実施形態の車両用空調装置１によれば、冷凍サイクル装置１０が冷媒回路を切り替えることによって、運転モードを切り替えて、車室内の快適な空調を実現することができる。

　さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、第１実施形態と同様に、サイクル構成の複雑化を招くことなく簡素な構成で冷媒回路を切り替えることができる。これに加えて、運転モードに応じて、冷却用蒸発器である室内蒸発器１６、および吸熱用蒸発器である室外蒸発器１８の出口側の冷媒の状態を適切に調整することができる。

　具体的には、図５に示すように、基準温度ＫＴ３は、室内蒸発器１６へ冷媒を流入させない冷媒回路に切り替えられる暖房モード時に、低圧側温度Ｔ３が基準温度ＫＴ３よりも低くなるように設定されている。従って、暖房モード時に、低圧側圧力Ｐ３を冷媒の飽和圧力よりも高い値とすることができ、内部熱交換器１９の低圧側冷媒通路から流出した低圧冷媒を気液二相状態とすることができる。

　従って、暖房モードのように、サイクルを循環する循環冷媒流量が減少しやすい運転モードであっても、室外蒸発器１８内および内部熱交換器１９内に冷凍機油が滞留してしまうことを抑制することができる。

　さらに、冷却用特性線ＣＬ１については、第１実施形態と同様に、冷却用冷媒を過熱度を有する気相状態とすることができる。従って、冷房モードや除湿暖房モードのように、室内蒸発器１６へ冷媒を流入させる冷媒回路に切り替えられた際には、室内蒸発器１６にて冷媒を気化潜熱によって送風空気を効率的に冷却することができる。

　また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、内部熱交換器１９を備えているので、室内蒸発器１６および室外蒸発器１８へ流入する冷媒のエンタルピを低下させることができる。従って、蒸発器として機能する熱交換器における冷媒の冷却能力を増大させて、冷凍サイクル装置１０の成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。

　さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、同一の熱交換器へ高圧冷媒を流入させる冷媒回路と低圧冷媒を流入させる冷媒回路とを切り替えることがない。従って、いずれの運転モードの冷媒回路においても、内部熱交換器１９を備えることによるＣＯＰ向上効果を得ることができる。

　（第３実施形態）
　本実施形態では、第１実施形態に対して、図６の全体構成図に示すように、室外蒸発器１８を廃止して、チラー１８ａ、低温側熱媒体回路３０等を採用した例を説明する。

　チラー１８ａは、少なくとも暖房モード時および除湿暖房モード時に、吸熱用膨張弁１５ｂにて減圧された低圧冷媒と低温側熱媒体回路３０を循環する低温側熱媒体とを熱交換させる低温側水－冷媒熱交換器である。さらに、チラー１８ａは、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用蒸発器である。従って、本実施形態の熱源流体は低温側熱媒体である。チラー１８ａは、車両ボンネット内の前方側に配置されている。

　チラー１８ａは、吸熱用膨張弁１５ｂにて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路を有している。チラー１８ａの冷媒通路の出口には、合流部１３ｂの他方の冷媒流入口側が接続されている。また、チラー１８ａは、低温側熱媒体回路３０を循環する低温側熱媒体を流通させる水通路を有している。低温側熱媒体としては、エチレングリコールを含む溶液、不凍液等を採用することができる。

　ここで、低温側熱媒体回路３０は、低温側熱媒体を循環させる低温側の水回路である。低温側熱媒体回路３０には、チラー１８ａの水通路、低温側熱媒体ポンプ３１、車載機器３２の冷却部、低温側ラジエータ３３、低温側流量調整弁３４等が配置されている。

　低温側熱媒体ポンプ３１は、低温側熱媒体回路３０において、低温側熱媒体をチラー１８ａの水通路の入口側へ圧送する低温側水ポンプである。低温側熱媒体ポンプ３１の基本的構成は、高温側熱媒体ポンプ２１と同様の電動ポンプである。従って、低温側熱媒体ポンプ３１は、空調制御装置６０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、水圧送能力）が制御される。

　車載機器３２は、作動時に発熱を伴う発熱機器であり、本実施形態の車載機器は、走行用電動モータに電量を供給するバッテリである。また、車載機器３２の冷却部とは、充放電時のような作動時にバッテリが発生させた熱を低圧側熱媒体に吸熱させるために、バッテリ内に形成された熱媒体通路を意味している。

　低温側ラジエータ３３は、チラー１８ａにて冷却された低温側熱媒体と図示しない外気ファンから送風された外気とを熱交換させて、低温側熱媒体に外気の有する熱を吸熱させる熱交換器である。低温側ラジエータ３３は、車両ボンネット内の前方側に配置されている。低温側ラジエータ３３は、チラー１８ａ等と一体的に形成されていてもよい。

　車載機器３２の冷却部および低温側ラジエータ３３は、図６に示すように、低温側熱媒体回路３０において、低温側熱媒体の流れに対して並列的に接続されている。

　低温側流量調整弁３４は、車載機器３２の冷却部へ流入する低温側熱媒体の流量と低温側ラジエータ３３へ流入する低温側熱媒体の流量との低温側流量比を連続的に調整する電気式の三方流量調整弁である。低温側流量調整弁３４の基本的構成は、高温側流量調整弁２４と同様である。低温側流量調整弁３４は、空調制御装置６０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。

　低温側流量調整弁３４は、車載機器３２の冷却部の熱媒体入口側と低温側ラジエータ３３の熱媒体入口側との接続部に配置されている。つまり、チラー１８ａの水通路の出口には、低温側流量調整弁３４の入口側が接続されている。低温側流量調整弁３４の一方の出口には、車載機器３２の冷却部の熱媒体入口側が接続されている。低温側流量調整弁３４の他方の出口には、低温側ラジエータ３３の熱媒体入口側が接続されている。

　従って、低温側熱媒体回路３０では、低温側流量調整弁３４が低温側流量比を調整することによって、車載機器３２の冷却部における低温側熱媒体の車載機器３２からの吸熱量、および低温側ラジエータ３３における低温側熱媒体の外気からの吸熱量を調整することができる。

　また、本実施形態の空調制御装置６０の入力側には、図７に示すように、車載機器３２であるバッテリの温度ＢＴを検出する電池温度センサ６２ｇが接続されている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

　（ａ）冷房モード
　冷房モードでは、空調制御装置６０が、第１実施形態と同様に、冷却用開閉弁１４ａを開き、吸熱用開閉弁１４ｂを閉じる。従って、第１実施形態の冷房モードと全く同様の冷凍サイクルが構成される。

　さらに、冷房モードでは、空調制御装置６０が、低温側熱媒体ポンプ３１を停止させる。その他の制御対象機器については、第１実施形態の冷房モードと同様に制御する。従って、第１実施形態と全く同様に、車室内の冷房を行うことができる。

　従って、暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→高温側水－冷媒熱交換器１２→分岐部１３ａ→吸熱用開閉弁１４ｂ→吸熱用膨張弁１５ｂ→チラー１８ａ→合流部１３ｂ→圧縮機１１の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　さらに、暖房モードでは、空調制御装置６０が、予め定めた暖房モード時の水圧送能力を発揮するように、低温側熱媒体ポンプ３１を作動させる。

　また、空調制御装置６０は、電池温度センサ６２ｇによって検出されたバッテリの温度ＢＴを参照して、バッテリが適切な充放電性能を発揮可能な温度範囲内に維持されるように、低温側流量調整弁３４の作動を制御する。その他の制御対象機器については、第１実施形態の暖房モードと同様に制御する。

　高温側水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した高圧冷媒は、第１実施形態の暖房モードと同様に、分岐部１３ａおよび吸熱用開閉弁１４ｂを介して、吸熱用膨張弁１５ｂへ流入して減圧される。従って、吸熱用膨張弁１５ｂの絞り開度は、チラー１８ａの出口側の冷媒が気液二相状態となるように調整される。

　吸熱用膨張弁１５ｂにて減圧された低圧冷媒は、チラー１８ａの冷媒通路へ流入する。チラー１８ａでは、低温側熱媒体ポンプ３１が作動しているので、低圧冷媒と低温側熱媒体が熱交換して、低圧冷媒が低温側熱媒体から吸熱して蒸発する。これにより、低温側熱媒体が冷却される。従って、本実施形態の熱源流体は低圧側熱媒体である。

　低温側熱媒体回路３０では、チラー１８ａにて冷却された一部の低温側熱媒体が、低温側流量調整弁３４を介して、低温側ラジエータ３３へ流入する。低温側ラジエータ３３へ流入した低温側熱媒体は、外気と熱交換して加熱される。チラー１８ａにて冷却された残余の低温側熱媒体は、低温側流量調整弁３４を介して、車載機器３２であるバッテリの冷却部へ流入して加熱される。

　この際、低温側流量調整弁３４は、車載機器３２であるバッテリが適切な充放電性能を発揮できる温度となるように、低温側流量比を調整する。低温側ラジエータ３３から流出した低温側熱媒体および車載機器３２の冷却部から流出した低温側熱媒体は、高温側熱媒体ポンプ２１に吸入され、再びチラー１８ａの水通路へ圧送される。

　チラー１８ａの冷媒通路から流出した冷媒は、合流部１３ｂを介して、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

　（ｃ）除湿暖房モード
　除湿暖房モードは、空調制御装置６０が、第１実施形態と同様に、冷却用開閉弁１４ａを開き、吸熱用開閉弁１４ｂを開く。

　従って、除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→高温側水－冷媒熱交換器１２→分岐部１３ａ→冷却用開閉弁１４ａ→冷却用膨張弁１５ａ→室内蒸発器１６→蒸発圧力調整弁１７→合流部１３ｂ→圧縮機１１の順で冷媒が循環するとともに、圧縮機１１→高温側水－冷媒熱交換器１２→分岐部１３ａ→吸熱用開閉弁１４ｂ→吸熱用膨張弁１５ｂ→チラー１８ａ→合流部１３ｂ→圧縮機１１の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　さらに、除湿暖房モードでは、空調制御装置６０は、予め定めた暖房モード時の水圧送能力を発揮するように、低温側熱媒体ポンプ３１を作動させる。また、空調制御装置６０は、暖房モードと同様に、バッテリが適切な充放電性能を発揮可能な温度範囲内に維持されるように、低温側流量調整弁３４の作動を制御する。その他の制御対象機器については、第１実施形態の除湿暖房モードと同様に制御する。

　高温側水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した高圧冷媒の流れは、分岐部１３ａにて分岐される。分岐部１３ａにて分岐された一方の冷媒は、冷房モードと同様に、冷却用膨張弁１５ａへ流入して減圧される。冷却用膨張弁１５ａにて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器１６へ流入する。室内蒸発器１６へ流入した冷媒は、送風機５２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。

　この際、室内蒸発器１６における冷媒蒸発温度は、圧縮機１１の冷媒吐出能力によらず、蒸発圧力調整弁１７の作用によって、１℃以上に維持される。

　一方、分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒は、暖房モードと同様に、吸熱用膨張弁１５ｂへ流入して減圧される。冷却用膨張弁１５ａにて減圧された低圧冷媒は、チラー１８ａの冷媒通路へ流入する。チラー１８ａでは、暖房モードと同様に、低温側熱媒体ポンプ３１が作動しているので、低圧冷媒と低温側熱媒体が熱交換して、低圧冷媒が低温側熱媒体から吸熱して蒸発する。

　低温側熱媒体回路３０では、暖房モードと同様に、低温側熱媒体が外気および車載機器３２であるバッテリから吸熱する。チラー１８ａの冷媒通路から流出した冷媒は、合流部１３ｂにて蒸発圧力調整弁１７から流出した冷媒と合流し、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

　従って、除湿暖房モードでは、室内蒸発器１６にて冷却されて除湿された送風空気をヒータコア２２で再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。

　さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、第１実施形態と同様に、サイクル構成の複雑化を招くことなく簡素な構成で冷媒回路を切り替えることができる。これに加えて、運転モードに応じて、冷却用蒸発器である室内蒸発器１６、および吸熱用蒸発器であるチラー１８ａから流出した冷媒の状態を適切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、チラー１８ａを備え、低温側熱媒体を循環させる低温側熱媒体回路３０に、車載機器３２であるバッテリの冷却部、および低温側ラジエータ３３が配置されている。そして、暖房モード時および除湿暖房モード時に、吸熱用膨張弁１５ｂにて減圧された冷媒をチラー１８ａへ流入させる。

　これによれば、暖房モード時および除湿暖房モード時に、車載機器３２の廃熱あるいは外気によって加熱された低温側熱媒体の有する熱を冷媒に吸熱させ、冷媒が吸熱した熱を熱源として、確実に送風空気を加熱することができる。さらに、車載機器３２を冷却することもできる。

　（第４実施形態）
　本実施形態では、第１実施形態に対して、図８の全体構成図に示すように、高温側水－冷媒熱交換器１２、高温側熱媒体回路２０等を廃止して、加熱部としての室内凝縮器１２ａおよび室外熱交換器１２ｂを採用した例を説明する。

　室内凝縮器１２ａは、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒と送風空気とを熱交換させて、送風空気を加熱する熱交換器である。室内凝縮器１２ａは、室内空調ユニット５０のケーシング５１内であって、第１実施形態で説明したヒータコア２２と同様の位置に配置されている。

　室外熱交換器１２ｂは、室内凝縮器１２ａから流出した冷媒と図示しない外気ファンから送風された外気とを熱交換させて、冷媒の有する熱を外気に放熱させる熱交換器である。室外熱交換器１２ｂは、車両ボンネット内の前方側に配置されている。さらに、室外熱交換器１２ｂの外気流れ上流側には、室外熱交換器１２ｂにて外気を流通させる外気風路を開閉するシャッター機構１２ｃが配置されている。

　このため、シャッター機構１２ｃが外気通路を閉塞している際には、室外熱交換器１２ｂにて冷媒と外気との熱交換は行われない。シャッター機構１２ｃは、空調制御装置６０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。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

　従って、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→室内凝縮器１２ａ→室外熱交換器１２ｂ→分岐部１３ａ→冷却用開閉弁１４ａ→冷却用膨張弁１５ａ→室内蒸発器１６→蒸発圧力調整弁１７→合流部１３ｂ→圧縮機１１の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　さらに、冷房モードでは、空調制御装置６０が、室外熱交換器１２ｂの外気通路を開くように、シャッター機構１２ｃの作動を制御する。その他の制御対象機器については、第１実施形態の冷房モードと同様に制御する。

　従って、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒が、室内凝縮器１２ａへ流入する。冷房モードでは、エアミックスドア５４が冷風バイパス通路５５を全開として、室内凝縮器１２ａ側の通風路を閉塞している。このため、室内凝縮器１２ａへ流入した冷媒は、殆ど送風空気へ放熱することなく、室内凝縮器１２ａから流出して室外熱交換器１２ｂへ流入する。

　室外熱交換器１２ｂへ流入した冷媒は、シャッター機構１２ｃが室外熱交換器１２ｂの外気通路を開いているので、外気に放熱して凝縮する。室外熱交換器１２ｂから流出した冷媒は、分岐部１３ａおよび冷却用開閉弁１４ａを介して、冷却用膨張弁１５ａへ流入して減圧される。以降の作動は、第１実施形態の冷房モードと同様である。

　従って、暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→室内凝縮器１２ａ→室外熱交換器１２ｂ→分岐部１３ａ→吸熱用開閉弁１４ｂ→吸熱用膨張弁１５ｂ→室外蒸発器１８→合流部１３ｂ→圧縮機１１の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　さらに、暖房モードでは、空調制御装置６０が、室外熱交換器１２ｂの外気通路を閉塞するように、シャッター機構１２ｃの作動を制御する。その他の制御対象機器については、第１実施形態の暖房モードと同様に制御する。

　従って、暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒が、室内凝縮器１２ａへ流入する。暖房モードでは、エアミックスドア５４が冷風バイパス通路５５を閉塞して、室内凝縮器１２ａ側の通風路を全開としている。このため、室内凝縮器１２ａへ流入した冷媒は、送風空気に放熱して凝縮する。これにより、送風空気が加熱されて、送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づく。

　室内凝縮器１２ａから流出した冷媒は、室外熱交換器１２ｂへ流入する。室外熱交換器１２ｂへ流入した冷媒は、シャッター機構１２ｃが室外熱交換器１２ｂの外気通路を閉塞しているので、殆ど外気へ放熱することなく、室外熱交換器１２ｂから流出する。

　室外熱交換器１２ｂから流出した冷媒は、分岐部１３ａおよび吸熱用開閉弁１４ｂを介して、吸熱用膨張弁１５ｂへ流入して減圧される。以降の作動は、第１実施形態の暖房モードと同様である。

　従って、暖房モードでは、室内凝縮器１２ａで加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。

　（ｃ）除湿暖房モード
　除湿暖房モードでは、空調制御装置６０が、冷却用開閉弁１４ａを閉じ、吸熱用開閉弁１４ｂを開く。

　従って、除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→室内凝縮器１２ａ→室外熱交換器１２ｂ→分岐部１３ａ→冷却用開閉弁１４ａ→冷却用膨張弁１５ａ→室内蒸発器１６→蒸発圧力調整弁１７→合流部１３ｂ→圧縮機１１の順で冷媒が循環するとともに、圧縮機１１→室内凝縮器１２ａ→室外熱交換器１２ｂ→分岐部１３ａ→吸熱用開閉弁１４ｂ→吸熱用膨張弁１５ｂ→室外蒸発器１８→合流部１３ｂ→圧縮機１１の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　さらに、暖房モードでは、空調制御装置６０が、室外熱交換器１２ｂの外気通路を閉塞するように、シャッター機構１２ｃの作動を制御する。その他の制御対象機器については、第１実施形態の除湿暖房モードと同様に制御する。

　従って、除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒が、室内凝縮器１２ａへ流入する。室内凝縮器１２ａへ流入した高温高圧の冷媒は、暖房モードと同様に、室内蒸発器１６を通過した送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が加熱されて、送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づく。

　室外熱交換器１２ｂから流出した冷媒は、分岐部１３ａにて分岐される。分岐部１３ａにて分岐された一方の冷媒は、冷房モードと同様に、冷却用膨張弁１５ａへ流入して減圧される。分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒は、暖房モードと同様に、吸熱用膨張弁１５ｂへ流入して減圧される。以降の作動は、第１実施形態の除湿暖房モードと同様である。

　従って、除湿暖房モードでは、室内蒸発器１６にて冷却されて除湿された送風空気を、室内凝縮器１２ａで再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。

　さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、第１実施形態と同様に、サイクル構成の複雑化を招くことなく簡素な構成で冷媒回路を切り替えることができる。これに加えて、運転モードに応じて、冷却用蒸発器である室内蒸発器１６、および吸熱用蒸発器である室外蒸発器１８から流出した冷媒の状態を適切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、室内凝縮器１２ａを備えている。従って、暖房モード時および除湿暖房モード時に、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒と送風空気とを直接的に熱交換させて、送風空気を加熱することができる。また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、室外熱交換器１２ｂを備えている。従って、送風空気から吸熱した熱を外気に放熱させることができ、車室内の冷房を行うことができる。

　（第５実施形態）
　本実施形態では、第１実施形態に対して、図９の全体構成図に示すように、吸熱用開閉弁１４ｂを廃止して、吸熱用減圧部として電気的機構によって絞り開度を変化させる電気式の吸熱用膨張弁１５ｃ（以下、電気式膨張弁１５ｃと記載する。）を採用した例を説明する。

　電気式膨張弁１５ｃは、分岐部１３ａの他方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる吸熱用減圧部である。電気式膨張弁１５ｃは、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の開度を変化させる電動アクチュエータ（具体的には、ステッピングモータ）とを有して構成される電気式の可変絞り機構である。

　電気式膨張弁１５ｃは、空調制御装置６０から出力される制御信号（制御パルス）によって、その作動が制御される。さらに、電気式膨張弁１５ｃは、弁開度を全閉とすることで冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。従って、本実施形態の電気式膨張弁１５ｃは、回路切替部としての機能を兼ね備えている。

　また、本実施形態の空調制御装置６０の入力側には、図１０に示すように、出口側温度センサ６２ｈ、および出口側圧力センサ６２ｉが接続されている。出口側温度センサ６２ｈは、室外蒸発器１８の出口側の冷媒の出口側温度Ｔｅ１を検出する出口側温度検出部である。出口側圧力センサ６２ｉは、室外蒸発器１８の出口側の冷媒の出口側圧力Ｐｅ１を検出する出口側圧力検出部である。

　また、本実施形態の空調制御装置６０のうち、電気式膨張弁１５ｃの作動を制御する構成は、吸熱用膨張弁制御部６０ｂである。そして、吸熱用膨張弁制御部６０ｂは、暖房モードおよび除湿暖房モードの通常運転時には、吸熱用温度Ｔ２の変化に対応する吸熱用圧力Ｐ２の変化が、第１実施形態で説明した図２の太破線に示す吸熱用特性線ＣＬ２に近づくように、電気式膨張弁１５ｃの作動を制御する。

　ここで、図２の吸熱用特性線ＣＬ２では、吸熱用温度Ｔ２が基準温度ＫＴ２より低くなっている範囲で、吸熱用冷媒が気液二相状態となるように吸熱用減圧部の絞り開度を変化させる。

　ところが、気液二相状態の冷媒の乾き度等を正確に検出することは難しい。そこで、本実施形態の空調制御装置６０では、出口側温度センサ６２ｈによって検出された出口側温度Ｔｅ１、出口側圧力センサ６２ｉによって検出された出口側圧力Ｐｅ１のみならず、その他のセンサの検出信号に基づいて、予め空調制御装置６０に記憶された制御マップを参照して電気式膨張弁１５ｃの作動を制御する。

　これにより、本実施形態の吸熱用膨張弁制御部６０ｂは、吸熱用温度Ｔ２の変化に対応する吸熱用圧力Ｐ２の変化が、吸熱用特性線ＣＬ２に近づくように電気式膨張弁１５ｃの作動を制御している。従って、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、第１実施形態と同様に、冷房モード、暖房モード、除湿暖房モードを切り替えることができ、車室内の快適な空調を実現することができる。

　ところで、暖房モードおよび除湿暖房モードでは、室外蒸発器１８における冷媒蒸発温度を外気温よりも低下させる必要がある。このため、暖房モードおよび除湿暖房モードでは、室外蒸発器１８に着霜が生じてしまうおそれがある。そこで、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、室外蒸発器１８に着霜が生じていると判定された際に、除霜モードの運転を行う。

　より詳細には、本実施形態の空調制御装置６０は、着霜判定部６０ｃを有している。着霜判定部６０ｃは、室外蒸発器１８に着霜が生じているか否かを判定する制御プログラムである。着霜判定部６０ｃは、空調制御プログラムのサブルーチンとして所定の周期毎に実行される。

　具体的には、本実施形態の着霜判定部は、出口側温度センサ６２ｈによって検出された出口側温度Ｔｅ１が、外気温センサによって検出された外気温Ｔａｍから予め定めた基準温度αを減算した値よりも低くなっている際に、室外熱交換器１８に着霜が生じていると判定する制御プログラムを採用している。

　そして、暖房モードおよび除湿暖房モードの実行中に、着霜判定部６０ｃが室外蒸発器１８に着霜が生じていると判定すると、除霜モードの運転が実行される。除霜モードでは、空調制御装置６０が電気式膨張弁１５ｃの絞り開度を増加させる。これにより、室外蒸発器１８へ流入する冷媒の温度を上昇させて、室外蒸発器１８に生じた霜を融解して除霜することができる。除霜モードは、予め定めた基準除霜時間が経過するまで継続される。

　以上の如く、本実施形態では、吸熱用減圧部として、電気式膨張弁１５ｃを採用しているので、電気式膨張弁１５ｃの絞り開度を変更することで、除霜モードを実行することができる。

　（他の実施形態）
　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。

　（１）上述の実施形態では、本開示に係る冷凍サイクル装置１０を電気自動車用の空調装置に適用した例を説明したが、冷凍サイクル装置１０の適用はこれに限定されない。例えば、内燃機関および電動モータの双方から車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車両用の空調装置に適用してもよい。さらに、車両用に限定されることなく、定置型の空調装置等に適用してもよい。

　（２）上述の実施形態では、各種運転モードに切替可能な冷凍サイクル装置１０について説明したが、運転モードはこれに限定されない。

　少なくとも、冷却用蒸発器へ冷媒を流入させる冷媒回路での運転モード（例えば、除湿暖房モード）と、冷却用蒸発器へ冷媒を流入させない冷媒回路での運転モード（例えば、暖房モード）とを切替可能であれば、蒸発器として機能する熱交換器の出口側の冷媒を状態を適切に調整することができるという本開示の効果を得ることができる。

　従って、冷凍サイクル装置１０を、例えば、冷房モードでの運転を行わない空調装置に適用してもよい。この場合は、第１～第３、第５実施形態で説明した高温側熱媒体回路２０の高温側ラジエータ２３を廃止してもよい。さらに、第４実施形態で説明した室外熱交換器１２ｂを廃止してもよい。

　さらに、上述の実施形態で説明した各種運転モードの他にも、冷却専用運転モードに切替可能としてもよい。冷却専用運転モードでは、低温側熱媒体が車載機器３２から吸熱した熱を冷媒に吸熱させ、高温側ラジエータ２３あるいは室外熱交換器１２ｂにて外気に放熱させる。これによれば、車室内の空調を行うことなく、車載機器３２を冷却することができる。

　また、上述した冷房モード時に、除湿暖房モード時と同様に、室内蒸発器１６および室外蒸発器１８あるいはチラー１８ａの双方に低圧冷媒を流入させるようにすれば、車室内の冷房を行うと同時に、車載機器３２を冷却することができる。

　（３）上述の実施形態では、目標吹出温度ＴＡＯおよび空調制御用のセンサ群の検出信号に基づいて、運転モードを切り替えることを説明したが、運転モードの切り替え制御はこれに限定されない。例えば、外気温Ｔａｍに応じて運転モードを切り替えてもよい。この場合は、外気温Ｔａｍの上昇に伴って、暖房モード→除湿暖房モード→冷房モードの順に切り替えればよい。そして、外気温Ｔａｍが、除湿暖房モードから暖房モードへ切り替えられる温度となっている際を、予め定めた条件が成立している際としてもよい。

　さらに、室内蒸発器１６、室外蒸発器１８（あるいは、チラー１８ａ）における冷媒蒸発温度に応じて運転モードを切り替えてもよい。この場合は、冷媒蒸発温度の上昇に伴って、暖房モード→除湿暖房モード→冷房モードの順に切り替えればよい。そして、室外蒸発器１８（あるいは、チラー１８ａ）における冷媒蒸発温度が、除湿暖房モードから暖房モードへ切り替えられる温度となっている際、予め定めた条件が成立している際としてもよい。

　また、上述の第５実施形態で説明した着霜判定部６０ｃは、実際に室外蒸発器１８に着霜が生じているか否かを判定する判定部に限定されない。例えば、室外蒸発器１８に着霜が生じ得る運転条件であるか否かを判定する判定部や、室外蒸発器１８に着霜が生じている可能性があるか否かを判定する判定部であってもよい。

　従って、着霜判定部６０ｃは、例えば、出口側温度センサ６２ｈによって検出された出口側温度Ｔｅ１が、予め定めた着霜基準温度以下となった際に、室外蒸発器１８に着霜が生じていると判定する制御プログラムを採用してもよい。この場合は、着霜基準温度を０℃よりも低い値とすることが望ましい。

　（４）冷凍サイクル装置１０の各構成は、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、内燃機関を有する車両に適用する場合等には、エンジン駆動式の圧縮機を採用してもよい。さらに、エンジン駆動式の圧縮機としては、吐出容量を変化させることによって冷媒吐出能力を調整可能に構成された可変容量型圧縮機を採用してもよい。

　また、第１～第３、第５実施形態の冷凍サイクル装置１０では、高温側水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路の出口から分岐部１３ａの冷媒流入口へ至る冷媒流路にレシーバを配置してもよい。また、第５実施形態の冷凍サイクル装置１０では、レシーバは、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクルの余剰液相冷媒を貯える気液分離部である。第５実施形態の冷凍サイクル装置１０では、室外熱交換器１２ｂの冷媒出口から分岐部１３ａの冷媒流入口へ至る冷媒流路にレシーバを配置してもよい。

　また、上述の実施形態では、分岐部１３ａとして三方継手構造のものを採用した例を説明したが、分岐部１３ａとして、冷却用膨張弁１５ａ側へ流入する冷媒流量と吸熱用膨張弁１５ｂへ流入する冷媒流量との冷媒流量比を調整する電気式の三方流量調整弁を採用してもよい。つまり、分岐部と回路切替部とを一体的に構成してもよい。

　さらに、冷却用開閉弁１４ａおよび吸熱用開閉弁１４ｂの配置は、冷却用減圧部および吸熱用減圧部よりも冷媒流れ上流側に限定されない。冷却用減圧部および吸熱用減圧部よりも冷媒流れ下流側に配置されていてもよい。

　また、上述の第５実施形態では、冷却用減圧部として温度式膨張弁を採用し、吸熱用減圧部として電気式膨張弁を採用した例を説明したが、冷却用減圧部として電気式膨張弁を採用し、吸熱用減圧部として温度式膨張弁を採用してもよい。

　また、上述の第２実施形態では、内部熱交換器１９の低圧側冷媒通路を合流部１３ｂの下流側に配置した例を説明したが、低圧側冷媒通路の配置はこれに限定されない。例えば、低圧側冷媒通路を吸熱用蒸発器の冷媒流れ下流側であって、合流部１３ｂの上流側に配置してもよい。

　また、上述の実施形態では、低温側熱媒体回路３０に低温側ラジエータ３３および車載機器３２としてのバッテリを配置した例を説明したが、低温側熱媒体回路３０には低温側ラジエータ３３および車載機器３２の少なくとも一方が配置されていればよい。

　さらに、車載機器３２はバッテリに限定されることなく、作動時に発熱を伴う発熱機器であればよい。例えば、車載機器３２として、走行用の駆動力を出力する電動モータ、電動モータに供給させる電力の周波数を変換するインバータ、バッテリに電力を充電するための充電器等を採用してもよい。車載機器３２として、複数の発熱機器を採用して、低温側熱媒体の流れに対して並列的あるいは直列的に接続してもよい。

　また、上述の実施形態では、高温側ラジエータ２３および低温側ラジエータ３３の関係について言及していないが、高温側ラジエータ２３および低温側ラジエータ３３は、互いに独立した構成に限定されない。

　例えば、高温側ラジエータ２３および低温側ラジエータ３３は、高温側熱媒体の有する熱と低温側熱媒体の有する熱が互いに熱移動可能に一体化されていてもよい。具体的には、高温側ラジエータ２３および低温側ラジエータ３３の一部の構成部品（例えば、熱交換フィン）を共通化することによって、熱媒体同士が熱移動可能に一体化されていてもよい。

　また、上述の実施形態では、冷凍サイクル装置１０の冷媒としてＲ１３４ａを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ、等を採用してもよい。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。

　（５）また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

　例えば、第２実施形態で説明した内部熱交換器１９を備える冷凍サイクル装置１０の室外蒸発器１８を廃止して、第３実施形態と同様に、チラー１８ａ、低温側熱媒体回路３０等を適用してもよい。

　また、第４実施形態で説明した加熱部として室内凝縮器１２ａ等を備える冷凍サイクル装置１０に対して、第２実施形態で説明した内部熱交換器１９を適用してもよし、第３実施形態で説明したチラー１８ａおよび低温側熱媒体回路３０等を適用してもよい。

　また、第２～第４実施形態で説明した冷凍サイクル装置１０の吸熱用減圧部として、第５実施形態と同様の電気式膨張弁１５ｃを採用してもよい。

　本開示は実施例を参照して記載されているが、本開示は開示された上記実施例や構造に限定されるものではないと理解される。寧ろ、本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形を包含する。加えて、本開示の様々な要素が、様々な組み合わせや形態によって示されているが、それら要素よりも多くの要素、あるいは少ない要素、またはそのうちの１つだけの要素を含む他の組み合わせや形態も、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims

　空調装置に適用される冷凍サイクル装置であって、
　冷凍機油が混入された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冷媒の有する熱を熱源として前記送風空気を加熱する加熱部（１２、１２ａ、１２ｂ、２０）と、
　前記加熱部から流出した高圧冷媒の流れを分岐する分岐部（１３ａ）と、
　前記分岐部の一方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる冷却用減圧部（１５ａ）と、
　前記冷却用減圧部にて減圧された冷媒を前記送風空気と熱交換させて蒸発させる冷却用蒸発器（１６）と、
　前記分岐部の他方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる吸熱用減圧部（１５ｂ、１５ｃ）と、
　前記吸熱用減圧部にて減圧された冷媒を熱源流体と熱交換させて蒸発させる吸熱用蒸発器（１８、１８ａ）と、
　前記冷却用蒸発器へ冷媒を流入させる冷媒回路と前記冷却用蒸発器へ冷媒を流入させない冷媒回路とを切り替える回路切替部（１４ａ、１４ｂ）と、を備え、
　前記吸熱用減圧部は、前記回路切替部が前記冷却用蒸発器へ冷媒を流入させない冷媒回路に切り替えている際であって、かつ、予め定めた条件が成立している際に、前記吸熱用蒸発器の出口側の吸熱用冷媒が気液二相状態となるように絞り開度を調整するものである冷凍サイクル装置。
　空調装置に適用される冷凍サイクル装置であって、
　冷凍機油が混入された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冷媒の有する熱を熱源として前記送風空気を加熱する加熱部（１２、１２ａ、１２ｂ、２０）と、
　前記加熱部から流出した高圧冷媒の流れを分岐する分岐部（１３ａ）と、
　前記分岐部の一方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる冷却用減圧部（１５ａ）と、
　前記冷却用減圧部にて減圧された冷媒を前記送風空気と熱交換させて蒸発させる冷却用蒸発器（１６）と、
　前記分岐部の他方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる吸熱用減圧部（１５ｂ、１５ｃ）と、
　前記吸熱用減圧部にて減圧された冷媒を熱源流体と熱交換させて蒸発させる吸熱用蒸発器（１８、１８ａ）と、
　前記高圧冷媒と前記吸熱用蒸発器から流出した低圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（１９）と、
　前記冷却用蒸発器へ冷媒を流入させる冷媒回路と前記冷却用蒸発器へ冷媒を流入させない冷媒回路とを切り替える回路切替部（１４ａ、１４ｂ）と、を備え、
　前記吸熱用減圧部は、前記回路切替部が前記冷却用蒸発器へ冷媒を流入させない冷媒回路に切り替えている際であって、かつ、予め定めた条件が成立している際に、前記内部熱交換器の出口側の前記低圧冷媒が気液二相状態となるように絞り開度を調整するものである冷凍サイクル装置。
　空調装置に適用される冷凍サイクル装置であって、
　冷凍機油が混入された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冷媒の有する熱を熱源として前記送風空気を加熱する加熱部（１２、１２ａ、１２ｂ、２０）と、
　前記加熱部から流出した高圧冷媒の流れを分岐する分岐部（１３ａ）と、
　前記分岐部の一方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる冷却用減圧部（１５ａ）と、
　前記冷却用減圧部にて減圧された冷媒を前記送風空気と熱交換させて蒸発させる冷却用蒸発器（１６）と、
　前記分岐部の他方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる吸熱用減圧部（１５ｂ、１５ｃ）と、
　前記吸熱用減圧部にて減圧された冷媒を熱源流体と熱交換させて蒸発させる吸熱用蒸発器（１８、１８ａ）と、
　前記冷却用蒸発器へ冷媒を流入させる冷媒回路と前記冷却用蒸発器へ冷媒を流入させない冷媒回路とを切り替える回路切替部（１４ａ、１４ｂ）と、を備え、
　前記冷却用減圧部は、前記冷却用蒸発器の出口側の冷却用冷媒の冷却用温度（Ｔ１）の変化に対応する前記冷却用冷媒の冷却用圧力（Ｐ１）の変化を示す線が、予め定めた冷却用特性線（ＣＬ１）に近づくように、絞り開度を変化させるものであり、
　前記吸熱用減圧部は、前記吸熱用蒸発器の出口側の吸熱用冷媒の吸熱用温度（Ｔ２）の変化に対応する前記吸熱用冷媒の吸熱用圧力（Ｐ２）の変化を示す線が、予め定めた吸熱用特性線（ＣＬ２）を近づくように、絞り開度を変化させるものであり、
　前記冷却用特性線（ＣＬ１）および前記吸熱用特性線（ＣＬ２）は互いに異なっており、
　さらに、前記冷却用温度（Ｔ１）および前記吸熱用温度（Ｔ２）が予め定めた基準温度（ＫＴ２）より低くなっている範囲では、前記吸熱用圧力（Ｐ２）が前記冷却用圧力（Ｐ１）および冷媒の飽和圧力よりも高くなっている冷凍サイクル装置。
　空調装置に適用される冷凍サイクル装置であって、
　冷凍機油が混入された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冷媒の有する熱を熱源として前記送風空気を加熱する加熱部（１２、１２ａ、１２ｂ、２０）と、
　前記加熱部から流出した高圧冷媒の流れを分岐する分岐部（１３ａ）と、
　前記分岐部の一方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる冷却用減圧部（１５ａ）と、
　前記冷却用減圧部にて減圧された冷媒を前記送風空気と熱交換させて蒸発させる冷却用蒸発器（１６）と、
　前記分岐部の他方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる吸熱用減圧部（１５ｂ、１５ｃ）と、
　前記吸熱用減圧部にて減圧された冷媒を熱源流体と熱交換させて蒸発させる吸熱用蒸発器（１８、１８ａ）と、
　前記高圧冷媒と前記吸熱用蒸発器から流出した低圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（１９）と、
　前記冷却用蒸発器へ冷媒を流入させる冷媒回路と前記冷却用蒸発器へ冷媒を流入させない冷媒回路とを切り替える回路切替部（１４ａ、１４ｂ）と、を備え、
　前記冷却用減圧部は、前記冷却用蒸発器の出口側の冷却用冷媒の冷却用温度（Ｔ１）の変化に対応する前記冷却用冷媒の冷却用圧力（Ｐ１）の変化を示す線が、予め定めた冷却用特性線（ＣＬ１）に近づくように、絞り開度を変化させるものであり、
　前記吸熱用減圧部は、前記内部熱交換器の出口側の前記低圧冷媒の低圧側温度（Ｔ３）の変化に対応する前記低圧冷媒の低圧側圧力（Ｐ３）に変化を示す線が、予め定めた低圧側特性線（ＣＬ３）に近づくように、絞り開度を変化させるものであり、
　前記冷却用特性線（ＣＬ１）および前記低圧側特性線（ＣＬ３）は互いに異なっており、
　さらに、前記冷却用温度（Ｔ１）および前記低圧側温度（Ｔ３）が予め定めた基準温度（ＫＴ３）より低くなっている範囲では、前記低圧側圧力（Ｐ３）が前記冷却用圧力（Ｐ１）および冷媒の飽和圧力よりも高くなっている冷凍サイクル装置。
　前記冷却用減圧部および前記吸熱用減圧部の少なくとも一方は、機械的機構によって絞り開度を変化させる温度式膨張弁である請求項１ないし４のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
　前記冷却用減圧部は、前記温度式膨張弁であり、
　前記吸熱用減圧部は、電気的機構によって絞り開度を変化させる電気式膨張弁である請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
　前記加熱部は、前記圧縮機から吐出された冷媒の有する熱を高温側熱媒体回路（２０）を循環する高温側熱媒体へ放熱させて前記高温側熱媒体を加熱する高温側水－冷媒熱交換器（１２）を有し、
　前記高温側熱媒体回路には、前記水－冷媒熱交換器にて加熱された前記高温側熱媒体を熱源として前記送風空気を加熱するヒータコア（２２）が配置されている請求項１ないし６のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
　前記高温側熱媒体回路には、前記高温側熱媒体の有する熱を外気に放熱させる高温側ラジエータ（２３）が配置されている請求項７に記載の冷凍サイクル装置。
　前記加熱部は、前記圧縮機から吐出された冷媒の有する熱を前記送風空気へ放熱させて前記送風空気を加熱する室内凝縮器（１２ａ）を有している請求項１ないし６のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
　前記加熱部は、前記圧縮機から吐出された冷媒の有する熱を外気へ放熱させる室外熱交換器（１２ｂ）を有している請求項９に記載の冷凍サイクル装置。
　前記熱源流体は、低温側熱媒体回路（３０）を循環する低温側熱媒体であり、
　前記吸熱用蒸発器は、前記吸熱用減圧部にて減圧された冷媒と前記低温側熱媒体と熱交換させる低温側水－冷媒熱交換器（１８ａ）であり、
　前記低温側熱媒体回路には、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）および作動時に発熱を伴う発熱機器（３２）の少なくとも一方が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。