WO2019244764A1

WO2019244764A1 - 冷凍サイクル装置

Info

Publication number: WO2019244764A1
Application number: PCT/JP2019/023460
Authority: WO
Inventors: 伊藤　誠司; 寛幸小林; 稲葉　淳; 祐一加見; 渡辺　貴之
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2018-06-21
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2019-12-26
Also published as: JP2019219121A

Abstract

冷凍サイクル装置は、冷媒回路切替部（１５ａ～１５ｅ）を備える。冷媒回路切替部は、暖房モードでは、圧縮機（１１）の吐出口（１１ｃ）、加熱部（４０）、暖房用膨張弁（１４ａ）、室外熱交換器（１６）、圧縮機の吸入口（１１ａ）の順に冷媒を循環させる。冷房冷却モードでは、圧縮機の吐出口、室外熱交換器、上流側分岐部（１３ｇ）、中間圧膨張弁（１４ｄ、１４１）、内部熱交換器（２３）の中間温側通路（２３ａ）、圧縮機の中間圧吸入口（１１ｂ）の順に冷媒を循環させ、上流側分岐部、内部熱交換器の高温側通路（２３ｂ）、下流側分岐部（１３ｅ）、冷房用膨張弁（１４ｂ）、室内蒸発器（１８）、合流部（１３ｆ）、圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させるとともに、上流側分岐部、内部熱交換器の高温側通路（２３ｂ）、下流側分岐部（１３ｅ）、冷却用膨張弁（１４ｃ）、冷却部（５０、５２ａ）、合流部、圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させる。

Description

冷凍サイクル装置

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１８年６月２１日に出願された日本特許出願番号２０１８－１１７７４０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、空調装置に適用される冷凍サイクル装置に関する。

　従来、特許文献１に、電気自動車に搭載された車両用空調装置に適用されて、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冷凍サイクル装置が開示されている。この特許文献１の冷凍サイクル装置では、冷媒回路を切り替えることによって、送風空気の加熱あるいは冷却を行っている。

　より詳細には、特許文献１の冷凍サイクル装置では、送風空気を加熱して車室内へ吹き出す暖房モード時に、いわゆるガスインジェクションサイクルを構成する冷媒回路に切り替える。この種のガスインジェクションサイクルでは、圧縮機にて昇圧過程の冷媒にサイクル内で生成された中間圧冷媒を合流させることによって圧縮機の圧縮効率を向上させて、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。

　つまり、特許文献１の冷凍サイクル装置では、暖房モード時に、ガスインジェクションサイクルを構成する冷媒回路に切り替える。暖房モード時には、放熱器として機能する室内凝縮器における冷媒凝縮圧力と蒸発器として機能する室外熱交換器における冷媒蒸発圧力との圧力差が拡大しやすいからである。これにより、ＣＯＰを向上させて、室内凝縮器にて発揮される送風空気の加熱能力を向上させようとしている。

特許第５７８０１６６号公報

　ところで、電気自動車には、走行用の電動モータ等に電力を供給する二次電池（すなわち、バッテリ）が搭載されている。この種のバッテリは、低温になると出力が低下しやすく、高温になると劣化が進行しやすい。このため、バッテリの温度は、バッテリの性能を充分に発揮可能な適切な温度範囲内に維持されている必要がある。そこで、特許文献１の冷凍サイクル装置を用いて、バッテリの温度を調整することが考えられる。

　ところが、本発明者等の検討によれば、特許文献１の冷凍サイクル装置の室内蒸発器にて発揮される冷却能力によって、送風空気とともにバッテリを冷却しようとしても、送風空気およびバッテリの双方を充分に冷却できないことがあった。これは、特許文献１の冷凍サイクル装置が、送風空気の冷却に必要な冷却能力に加えて、バッテリの冷却に必要な冷却能力を発揮できる仕様になっていないからである。

　これに対して、送風空気およびバッテリの双方を充分に冷却できるように、特許文献１の冷凍サイクル装置の仕様を変更すると、別の運転モード時に過剰な冷却能力や加熱能力が発揮されてしまい、サイクルを効率的に作動させることができなくなってしまう。さらに、送風空気およびバッテリの双方を適切に冷却するためには、冷凍サイクル装置の発揮する冷却能力を、双方の冷却のために適切に分配しなければならない。

　本開示は、上記点に鑑み、過剰な冷却能力や加熱能力が発揮されてしまうことなく、空調対象空間へ送風される送風空気、および冷却対象物を充分に冷却可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

　また、本開示は、空調対象空間へ送風される送風空気、および冷却対象物を適切に冷却可能な冷凍サイクル装置を提供することを別の目的とする。

　上記目的を達成するため、本開示の第１の態様の冷凍サイクル装置は、圧縮機と、加熱部と、暖房用膨張弁と、室外熱交換器と、上流側分岐部と、中間圧通路と、中間圧膨張弁と、内部熱交換器と、下流側分岐部と、冷房用膨張弁と、室内蒸発器と、冷却用膨張弁と、冷却部と、合流部と、暖房用通路と、冷媒回路切替部と、を備える。

　圧縮機は、吸入口から吸入した低圧冷媒を高圧冷媒となるまで圧縮して吐出口から吐出する。さらに、圧縮機は、サイクル内の中間圧冷媒を流入させて圧縮過程の冷媒に合流させる中間圧吸入口を有する。

　加熱部は、圧縮機から吐出された高圧冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する。暖房用膨張弁は、加熱部から流出した冷媒を減圧させる。室外熱交換器は、暖房用膨張弁から流出した冷媒と外気とを熱交換させる。上流側分岐部は、室外熱交換器から流出した冷媒の流れを分岐する。中間圧通路は、上流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を中間圧吸入口側へ導く。中間圧膨張弁は、中間圧通路を流通する冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる。

　内部熱交換器は、中間圧膨張弁にて減圧された中間圧冷媒を流通させる中間温側通路および上流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を流通させる高温側通路を有する。さらに、内部熱交換器は、中間温側通路を流通する中間圧冷媒と高温側通路を流通する冷媒とを熱交換させる。

　下流側分岐部は、高温側通路から流出した冷媒の流れを分岐する。冷房用膨張弁は、下流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる。室内蒸発器は、冷房用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、送風空気を冷却する。冷却用膨張弁は、下流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる。冷却部は、冷却用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、冷却対象物を冷却する。合流部は、室内蒸発器から流出した冷媒の流れと冷却部から流出した冷媒の流れとを合流させて、圧縮機の吸入口側へ流出させる。暖房用通路は、室外熱交換器から流出した冷媒を圧縮機の吸入口側へ導く。冷媒回路切替部は、冷媒回路を切り替える。

　冷却回路切替部は、送風空気を加熱部にて加熱する暖房モードでは、圧縮機の吐出口、加熱部、暖房用膨張弁、室外熱交換器、暖房用通路、圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替える。

　冷却回路切替部は、送風空気を室内蒸発器にて冷却するとともに、冷却対象物を冷却部にて冷却する冷房冷却モードでは、圧縮機の吐出口、暖房用膨張弁、室外熱交換器、上流側分岐部、中間圧膨張弁、中間温側通路、圧縮機の中間圧吸入口の順に冷媒を循環させる。これに加えて、上流側分岐部、高温側通路、下流側分岐部、冷房用膨張弁、室内蒸発器、合流部、圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させるとともに、上流側分岐部、高温側通路、下流側分岐部、冷却用膨張弁、冷却部、合流部、圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替える。

　これによれば、暖房モードでは、通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。そして、加熱部にて加熱された送風空気を空調対象空間へ吹き出すことによって、空調対象空間の暖房を行うことができる。

　また、冷房冷却モードでは、室内蒸発器および冷却部が冷媒流れに対して並列的に接続されたガスインジェクションサイクルが構成される。そして、室内蒸発器にて冷却された送風空気を空調対象空間へ吹き出すことによって、空調対象空間の冷房を行うことができる。さらに、冷却部にて冷却対象物を冷却することができる。

　つまり、冷房冷却モードのように、送風空気と冷却対象物との双方を冷却するために冷凍サイクル装置の熱負荷が高くなる運転モード時に、ガスインジェクションサイクルを構成することができる。さらに、暖房モードのように、冷房冷却モードよりも冷凍サイクル装置の熱負荷が低くなる運転モード時に通常の冷凍サイクルを構成することができる。

　従って、冷房冷却モード時に送風空気および冷却対象物の双方を充分に冷却可能な仕様としても、暖房モード時に過剰な加熱能力が発揮されてしまうことがなく、暖房モード時にも効率的に作動させることができる。

　すなわち、本開示の第１の態様の冷凍サイクル装置によれば、暖房モード時に、過剰な加熱能力や冷却能力が発揮されてしまうことなく、送風空気および冷却対象物を充分に冷却可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。

　また、本開示の第２の態様の冷凍サイクル装置は、圧縮機と、室外熱交換器と、上流側分岐部と、中間圧通路と、中間圧膨張弁と、内部熱交換器と、下流側分岐部と、冷房用膨張弁と、室内蒸発器と、冷却用膨張弁と、冷却部と、合流部と、冷媒回路切替部と、膨張弁制御部と、を備える。

　室外熱交換器は、圧縮機から吐出された冷媒と外気とを熱交換させる。上流側分岐部は、室外熱交換器から流出した冷媒の流れを分岐する。中間圧通路は、上流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を中間圧吸入口側へ導く。中間圧膨張弁は、中間圧通路を流通する冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる。

　下流側分岐部は、高温側通路から流出した冷媒の流れを分岐する。冷房用膨張弁は、下流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる。室内蒸発器は、冷房用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、空調対象空間へ送風される送風空気を冷却する。冷却用膨張弁は、下流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる。冷却部は、冷却用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、冷却対象物を冷却する。合流部は、室内蒸発器から流出した冷媒の流れと冷却部から流出した冷媒の流れとを合流させて、圧縮機の吸入口側へ流出させる。冷媒回路切替部は、冷媒回路を切り替える。膨張弁制御部は、冷房用膨張弁および冷却用膨張弁の少なくとも一方の作動を制御する。

　冷媒回路切替部は、送風空気を室内蒸発器にて冷却するとともに、冷却対象物を冷却部にて冷却する冷房冷却モードでは、圧縮機の吐出口、室外熱交換器、上流側分岐部、中間圧膨張弁、中間温側通路、圧縮機の中間圧吸入口の順に冷媒を循環させる。これに加えて、上流側分岐部、高温側通路、下流側分岐部、冷房用膨張弁、室内蒸発器、合流部、圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させるとともに、上流側分岐部、高温側通路、下流側分岐部、冷却用膨張弁、冷却部、合流部、圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替える。

　膨張弁制御部は、冷房冷却モードでは、下流側分岐部へ流入する冷媒が過冷却度を有する高圧冷媒となるように、冷房用膨張弁および冷却用膨張弁の少なくとも一方の作動を制御する。

　これによれば、冷房冷却モードでは、室内蒸発器および冷却部が冷媒流れに対して並列的に接続されたガスインジェクションサイクルが構成される。そして、室内蒸発器にて冷却された送風空気を空調対象空間へ吹き出すことによって、空調対象空間の冷房を行うことができる。さらに、冷却部にて冷却対象物を冷却することができる。

　また、膨張弁制御部が、下流側分岐部へ流入する冷媒が過冷却度を有する高圧冷媒となるように、冷房用膨張弁および冷却用膨張弁の少なくとも一方の作動を制御する。これにより、下流側分岐部では、液相冷媒の流れを分岐することができる。

　従って、下流側分岐部にて気液二相冷媒の流れを分岐する場合に対して、冷房用膨張弁を介して室内蒸発器へ流入する冷媒流量（質量流量）と冷却用膨張弁を介して冷却部へ流入する冷媒流量（質量流量）との流量比を精度良く調整することができる。

　すなわち、本開示の第２の態様の冷凍サイクル装置によれば、冷房冷却モード時に、送風空気および冷却対象物を適切に冷却可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。

第１実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。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１実施形態の空調制御プログラムの制御処理の一部を示すフローチャートである。第１実施形態の空調制御プログラムの制御処理の別の一部を示すフローチャートである。第１実施形態の空調制御プログラムの運転モードを切り替えるための制御特性図である。第１実施形態の空調制御プログラムの運転モードを切り替えるための別の制御特性図である。第１実施形態の空調制御プログラムの運転モードを切り替えるための別の制御特性図である。第１実施形態の冷房モードの制御処理を示すフローチャートである。第１実施形態の冷房モード時の冷凍サイクル装置における冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。第１実施形態の直列除湿暖房モードの制御処理を示すフローチャートである。第１実施形態の直列除湿暖房モードにおける暖房用膨張弁および冷房用膨張弁の開度パターンを決定するための制御特性図である。第１実施形態の並列除湿暖房モードの制御処理を示すフローチャートである。第１実施形態の並列除湿暖房モードにおける暖房用膨張弁および冷房用膨張弁の開度パターンを決定するための制御特性図である。第１実施形態の暖房モードの制御処理を示すフローチャートである。第１実施形態の冷房冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。第１実施形態の冷房冷却モード時の冷凍サイクル装置における冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。第１実施形態の直列除湿暖房冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。第１実施形態の並列除湿暖房冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。第１実施形態の暖房冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。第１実施形態の暖房直列冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。第１実施形態の暖房直列冷却モードにおける暖房用膨張弁および冷却用膨張弁の開度パターンを決定するための制御特性図である。第１実施形態の暖房並列冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。第１実施形態の暖房並列冷却モードにおける暖房用膨張弁および冷却用膨張弁の開度パターンを決定するための制御特性図である。第１実施形態の冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。第１実施形態の冷却モード時の冷凍サイクル装置における冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。第２実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。第３実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。第４実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。第４実施形態の暖房モード時の冷凍サイクル装置における冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。他の実施形態の車両用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。各実施形態において先行する実施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。各実施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実施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２５を用いて、本開示の第１実施形態を説明する。本実施形態では、本開示に係る冷凍サイクル装置１０を、電動モータから走行用の駆動力を得る電気自動車に搭載された車両用空調装置１に適用している。車両用空調装置１は、空調対象空間である車室内の空調を行うだけでなく、バッテリ８０の温度を調整する機能を有している。このため、車両用空調装置１は、バッテリ温度調整機能付きの空調装置と呼ぶこともできる。

　バッテリ８０は、電動モータ等の車載機器へ供給される電力を蓄える二次電池である。本実施形態のバッテリ８０は、リチウムイオン電池である。バッテリ８０は、複数の電池セル８１を積層配置し、これらの電池セル８１を電気的に直列あるいは並列に接続することによって形成された、いわゆる組電池である。

　この種のバッテリは、低温になると出力が低下しやすく、高温になると劣化が進行しやすい。このため、バッテリの温度は、バッテリの充放電容量を充分に活用することができる適切な温度範囲内（本実施形態では、１５℃以上、かつ、５５℃以下）に維持されている必要がある。

　そこで、車両用空調装置１では、冷凍サイクル装置１０によって生成された冷熱によってバッテリ８０を冷却することができるようになっている。従って、本実施形態の冷凍サイクル装置１０における送風空気とは異なる冷却対象物は、バッテリ８０である。

　車両用空調装置１は、図１の全体構成図に示すように、冷凍サイクル装置１０、室内空調ユニット３０、高温側熱媒体回路４０、低温側熱媒体回路５０等を備えている。

　冷凍サイクル装置１０は、車室内の空調を行うために、車室内へ送風される送風空気を冷却する機能、および高温側熱媒体回路４０を循環する高温側熱媒体を加熱する機能を果たす。さらに、冷凍サイクル装置１０は、バッテリ８０を冷却するために、低温側熱媒体回路５０を循環する低温側熱媒体を冷却する機能を果たす。

　冷凍サイクル装置１０は、車室内の空調を行うために、様々な運転モード用の冷媒回路を切替可能に構成されている。例えば、冷房モードの冷媒回路、除湿暖房モードの冷媒回路、暖房モードの冷媒回路等を切替可能に構成されている。さらに、冷凍サイクル装置１０は、空調用の各運転モードにおいて、バッテリ８０を冷却する運転モードとバッテリ８０の冷却を行わない運転モードとを切り替えることができる。

　また、冷凍サイクル装置１０では、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）を採用しており、圧縮機１１から吐出された吐出冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。さらに、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。冷凍機油の一部は、冷媒とともにサイクルを循環している。

　冷凍サイクル装置１０の構成機器のうち、圧縮機１１は、冷凍サイクル装置１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出する二段昇圧式の電動圧縮機である。圧縮機１１は、その外殻を形成するハウジングの内部に、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との２つの圧縮機構、および双方の圧縮機構を回転駆動する電動モータを収容して構成されたものである。圧縮機１１は、後述する制御装置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。

　圧縮機１１には、吸入口１１ａ、中間圧吸入口１１ｂ、吐出口１１ｃが設けられている。吸入口１１ａは、ハウジングの外部から低段側圧縮機構へ低圧冷媒を吸入するための吸入口である。吐出口１１ｃは、高段側圧縮機構から吐出された高圧冷媒をハウジングの外部へ吐出させる吐出口である。

　中間圧吸入口１１ｂは、ハウジングの外部から中間圧冷媒を流入させて、低圧から高圧へ圧縮過程の冷媒に合流させるための中間圧冷媒用の吸入口である。つまり、中間圧吸入口１１ｂは、ハウジングの内部で低段側圧縮機構の吐出口側および高段側圧縮機構の吸入口側に接続されている。

　圧縮機１１の吐出口１１ｃには、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。水－冷媒熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を流通させる冷媒通路と、高温側熱媒体回路４０を循環する高温側熱媒体を流通させる水通路とを有している。そして、水－冷媒熱交換器１２は、冷媒通路を流通する高圧冷媒と、水通路を流通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加熱用の熱交換器である。

　水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路の出口には、互いに連通する３つの流入出口を有する第１三方継手１３ａの流入口側が接続されている。このような三方継手としては、複数の配管を接合して形成されたものや、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けることによって形成されたものを採用することができる。

　さらに、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、第２三方継手１３ｂ～第７三方継手１３ｇを備えている。これらの第２三方継手１３ｂ～第７三方継手１３ｇの基本的構成は、第１三方継手１３ａと同様である。

　第１三方継手１３ａの一方の流出口には、暖房用膨張弁１４ａの入口側が接続されている。第１三方継手１３ａの他方の流出口には、バイパス通路２２ａを介して、第２三方継手１３ｂの一方の流入口側が接続されている。バイパス通路２２ａには、除湿用開閉弁１５ａが配置されている。

　除湿用開閉弁１５ａは、第１三方継手１３ａの他方の流出口側と第２三方継手１３ｂの一方の流入口側とを接続する冷媒通路を開閉する電磁弁である。さらに、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、暖房用開閉弁１５ｂを備えている。暖房用開閉弁１５ｂの基本的構成は、除湿用開閉弁１５ａと同様である。

　除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂは、冷媒通路を開閉することで、各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。従って、除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂは、サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部である。除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂは、制御装置６０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。

　暖房用膨張弁１４ａは、少なくとも車室内の暖房を行う運転モード時に、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した高圧冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量（質量流量）を調整する暖房用減圧部である。暖房用膨張弁１４ａは、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、弁体の開度を変化させる電動アクチュエ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。

　さらに、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、冷房用膨張弁１４ｂ、冷却用膨張弁１４ｃ、および中間圧膨張弁１４ｄを備えている。冷房用膨張弁１４ｂ、冷却用膨張弁１４ｃ、および中間圧膨張弁１４ｄの基本的構成は、暖房用膨張弁１４ａと同様である。

　暖房用膨張弁１４ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、冷却用膨張弁１４ｃ、および中間圧膨張弁１４ｄは、弁開度を全開にすることで流量調整作用および冷媒減圧作用を殆ど発揮することなく単なる冷媒通路として機能する全開機能を有している。さらに、暖房用膨張弁１４ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、冷却用膨張弁１４ｃ、および中間圧膨張弁１４ｄは、弁開度を全閉にすることで冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。

　そして、全開機能および全閉機能によって、暖房用膨張弁１４ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、冷却用膨張弁１４ｃ、および中間圧膨張弁１４ｄは、各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。

　従って、本実施形態の暖房用膨張弁１４ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、冷却用膨張弁１４ｃ、および中間圧膨張弁１４ｄは、冷媒回路切替部としての機能も兼ね備えている。暖房用膨張弁１４ａ、冷房用膨張弁１４ｂおよび冷却用膨張弁１４ｃは、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。

　暖房用膨張弁１４ａの出口には、室外熱交換器１６の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器１６は、暖房用膨張弁１４ａから流出した冷媒と図示しない冷却ファンにより送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器１６は、駆動装置室内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、室外熱交換器１６に走行風を当てることができる。

　室外熱交換器１６の冷媒出口には、第３三方継手１３ｃの流入口側が接続されている。第３三方継手１３ｃの一方の流出口には、暖房用通路２２ｂを介して、第４三方継手１３ｄの一方の流入口側が接続されている。暖房用通路２２ｂには、冷媒通路を開閉する暖房用開閉弁１５ｂが配置されている。

　第３三方継手１３ｃの他方の流出口には、逆止弁１７を介して、第７三方継手１３ｇの流入口側が接続されている。逆止弁１７は、第３三方継手１３ｃ側から第７三方継手１３ｇ側へ冷媒が流れることを許容し、第７三方継手１３ｇ側から第３三方継手１３ｃ側へ冷媒が流れることを禁止する機能を果たす。

　第７三方継手１３ｇの一方の流出口には、中間圧通路２２ｃを介して、圧縮機１１の中間圧吸入口１１ｂ側が接続されている。中間圧通路２２ｃには、中間圧膨張弁１４ｄおよび内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａが配置されている。第７三方継手１３ｇの他方の流出口には、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂの入口側が接続されている。

　中間圧膨張弁１４ｄは、少なくとも車室内の冷房とバッテリ８０の冷却との双方を行う冷房冷却モード時に、第７三方継手１３ｇにて分岐された一方の冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる中間圧減圧部である。さらに、中間圧膨張弁１４ｄは、冷房冷却モード時に、圧縮機１１の中間圧吸入口１１ｂから吸入される冷媒の流量（質量流量）を調整する。

　内部熱交換器２３は、中間圧膨張弁１４ｄにて減圧された中間圧冷媒を流通させる中間温側通路２３ａと、第７三方継手１３ｇにて分岐された他方の冷媒を流通させる高温側通路２３ｂとを有している。そして、内部熱交換器２３は、中間温側通路２３ａを流通する中間圧冷媒と、高温側通路２３ｂを流通する冷媒とを熱交換させる熱交換器である。

　内部熱交換器２３では、中間温側通路２３ａを流通する中間圧冷媒が加熱されて、エンタルピを増加させる。また、高温側通路２３ｂを流通する冷媒が冷却されて、エンタルピを減少させる。

　内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂの出口には、第２三方継手１３ｂの他方の流入口側が接続されている。第２三方継手１３ｂの流出口には、第５三方継手１３ｅの流入口側が接続されている。第５三方継手１３ｅの一方の流出口には、冷房用膨張弁１４ｂの入口側が接続されている。第５三方継手１３ｅの他方の流出口には、冷却用膨張弁１４ｃの入口側が接続されている。

　冷房用膨張弁１４ｂは、少なくとも車室内の冷房を行う運転モード時に、室外熱交換器１６から流出した冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷房用減圧部である。

　冷房用膨張弁１４ｂの出口には、室内蒸発器１８の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器１８は、後述する室内空調ユニット３０の空調ケース３１内に配置されている。室内蒸発器１８は、冷房用膨張弁１４ｂにて減圧された低圧冷媒と送風機３２から送風された送風空気とを熱交換させて低圧冷媒を蒸発させ、低圧冷媒に吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。室内蒸発器１８の冷媒出口には、第６三方継手１３ｆの一方の流入口側が接続されている。

　冷却用膨張弁１４ｃは、少なくともバッテリ８０の冷却を行う運転モード時に、室外熱交換器１６から流出した冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷却用減圧部である。

　冷却用膨張弁１４ｃの出口には、チラー１９の冷媒通路の入口側が接続されている。チラー１９は、冷却用膨張弁１４ｃにて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路と、低温側熱媒体回路５０を循環する低温側熱媒体を流通させる水通路とを有している。そして、チラー１９は、冷媒通路を流通する低圧冷媒と、水通路を流通する低温側熱媒体とを熱交換させて、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発部である。チラー１９の冷媒通路の出口には、第６三方継手１３ｆの他方の流入口側が接続されている。

　第６三方継手１３ｆの流出口には、蒸発圧力調整弁２０の入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁２０は、室内蒸発器１８の着霜を抑制するために、室内蒸発器１８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機能を果たす。蒸発圧力調整弁２０は、室内蒸発器１８の出口側冷媒の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。

　これにより、蒸発圧力調整弁２０は、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度を、室内蒸発器１８の着霜を抑制可能な着霜抑制温度（本実施形態では、１℃）以上に維持している。さらに、本実施形態の蒸発圧力調整弁２０は、合流部である第６三方継手１３ｆよりも冷媒流れ下流側に配置されている。このため、蒸発圧力調整弁２０は、チラー１９における冷媒蒸発温度についても、着霜抑制温度以上に維持している。

　蒸発圧力調整弁２０の出口には、第４三方継手１３ｄの他方の流入口側が接続されている。第４三方継手１３ｄの流出口には、アキュムレータ２１の入口側が接続されている。アキュムレータ２１は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰液相冷媒を蓄える気液分離器である。アキュムレータ２１の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口１１ａ側が接続されている。

　以上の説明から明らかなように、本実施形態の第７三方継手１３ｇは、室外熱交換器１６から流出した冷媒の流れを分岐する上流側分岐部として機能する。

　また、第５三方継手１３ｅは、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂから流出した冷媒の流れを分岐する下流側分岐部として機能する。また、第６三方継手１３ｆは、室内蒸発器１８から流出した冷媒の流れとチラー１９から流出した冷媒の流れとを合流させて、圧縮機１１の吸入側へ流出させる合流部である。そして、室内蒸発器１８およびチラー１９は、冷媒流れに対して互いに並列的に接続されている。

　また、バイパス通路２２ａは、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒を、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂの下流側であって、第５三方継手１３ｅの上流側へ導いている。つまり、バイパス通路２２ａの出口部は、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂの出口部から下流側分岐部である第５三方継手１３ｅの流入口へ至る冷媒流路に接続されている。

　また、暖房用通路２２ｂは、第７三方継手１３ｇよりも上流側（すなわち、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂの上流側）の冷媒を、圧縮機１１の吸入口１１ａ側へ導いている。つまり、暖房用通路２２ｂの入口部は、室外熱交換器１６の冷媒出口から上流側分岐部である第７三方継手１３ｇの流入口へ至る冷媒流路に接続されている。

　次に、高温側熱媒体回路４０について説明する。高温側熱媒体回路４０は、高温側熱媒体を循環させる熱媒体循環回路である。高温側熱媒体としては、エチレングリコール、ジメチルポリシロキサン、あるいはナノ流体等を含む溶液、不凍液等を採用することができる。高温側熱媒体回路４０には、水－冷媒熱交換器１２の水通路、高温側熱媒体ポンプ４１、ヒータコア４２等が配置されている。

　高温側熱媒体ポンプ４１は、高温側熱媒体を水－冷媒熱交換器１２の水通路の入口側へ圧送する水ポンプである。高温側熱媒体ポンプ４１は、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、圧送能力）が制御される電動ポンプである。

　水－冷媒熱交換器１２の水通路の出口には、ヒータコア４２の熱媒体入口側が接続されている。ヒータコア４２は、水－冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体と室内蒸発器１８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。ヒータコア４２は、室内空調ユニット３０の空調ケース３１内に配置されている。ヒータコア４２の熱媒体出口には、高温側熱媒体ポンプ４１の吸入口側が接続されている。

　従って、高温側熱媒体回路４０では、高温側熱媒体ポンプ４１が、ヒータコア４２へ流入する高温側熱媒体の流量を調整することによって、ヒータコア４２における高温側熱媒体の送風空気への放熱量を調整することができる。ヒータコア４２における高温側熱媒体の送風空気への放熱量は、ヒータコア４２における送風空気の加熱量である。

　つまり、本実施形態では、水－冷媒熱交換器１２および高温側熱媒体回路４０の各構成機器によって、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、低温側熱媒体回路５０について説明する。低温側熱媒体回路５０は、低温側熱媒体を循環させる熱媒体循環回路である。低温側熱媒体としては、高温側熱媒体と同様の流体を採用することができる。低温側熱媒体回路５０には、チラー１９の水通路、低温側熱媒体ポンプ５１、冷却用熱交換部５２、三方弁５３、低温側ラジエータ５４等が配置されている。

　低温側熱媒体ポンプ５１は、低温側熱媒体をチラー１９の水通路の入口側へ圧送する水ポンプである。低温側熱媒体ポンプ５１の基本的構成は、高温側熱媒体ポンプ４１と同様である。

　チラー１９の水通路の出口には、冷却用熱交換部５２の入口側が接続されている。冷却用熱交換部５２は、バッテリ８０を形成する複数の電池セル８１に接触するように配置された金属製の複数の熱媒体流路を有している。そして、熱媒体流路を流通する低温側熱媒体と電池セル８１とを熱交換させることによって、バッテリ８０を冷却する熱交換部である。

　このような冷却用熱交換部５２は、積層配置された電池セル８１同士の間に熱媒体流路を配置することによって形成すればよい。また、冷却用熱交換部５２は、バッテリ８０に一体的に形成されていてもよい。例えば、積層配置された電池セル８１を収容する専用ケースに熱媒体流路を設けることによって、バッテリ８０に一体的に形成されていてもよい。

　冷却用熱交換部５２の出口には、三方弁５３の流入口側が接続されている。三方弁５３は、１つの流入口と、２つの流出口とを有し、２つの流出口の通路面積比を連続的に調整可能な電気式の三方流量調整弁である。三方弁５３は、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。

　三方弁５３の一方の流出口には、低温側ラジエータ５４の熱媒体入口側が接続されている。三方弁５３の他方の流出口には、低温側熱媒体ポンプ５１の吸入口側が接続されている。従って、三方弁５３は、低温側熱媒体回路５０において、冷却用熱交換部５２から流出した低温側熱媒体のうち、低温側ラジエータ５４へ流入させる低温側熱媒体の流量を連続的に調整する機能を果たしている。

　低温側ラジエータ５４は、冷却用熱交換部５２から流出した低温側熱媒体と図示しない外気ファンにより送風された外気とを熱交換させて、低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。

　低温側ラジエータ５４は、駆動装置室内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、低温側ラジエータ５４に走行風を当てることができる。従って、低温側ラジエータ５４は、室外熱交換器１６等と一体的に形成されていてもよい。低温側ラジエータ５４の熱媒体出口には、低温側熱媒体ポンプ５１の吸入口側が接続されている。

　従って、低温側熱媒体回路５０では、低温側熱媒体ポンプ５１が、冷却用熱交換部５２へ流入する低温側熱媒体の流量を調整することによって、冷却用熱交換部５２における低温側熱媒体がバッテリ８０から奪う吸熱量を調整することができる。つまり、本実施形態では、チラー１９および低温側熱媒体回路５０の各構成機器によって、冷却用膨張弁１４ｃから流出した冷媒を蒸発させて、バッテリ８０を冷却する冷却部が構成されている。

　次に、室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０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車室内へ吹き出すためのものである。室内空調ユニット３０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３０は、図１に示すように、その外殻を形成する空調ケース３１内に形成された空気通路内に送風機３２、室内蒸発器１８、ヒータコア４２等を収容したものである。

　空調ケース３１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成している。空調ケース３１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。

　空調ケース３１の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置３３が配置されている。内外気切替装置３３は、空調ケース３１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。

　内外気切替装置３３は、空調ケース３１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ものである。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。内外気切替ドア用の電動アクチュエータは、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３３の送風空気流れ下流側には、送風機３２が配置されている。送風機３２は、内外気切替装置３３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。送風機３２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３２は、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３２の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器１８、ヒータコア４２が、送風空気流れに対して、この順に配置されている。つまり、室内蒸発器１８は、ヒータコア４２よりも、送風空気流れ上流側に配置されている。

　空調ケース３１内には、室内蒸発器１８通過後の送風空気を、ヒータコア４２を迂回して流す冷風バイパス通路３５が設けられている。空調ケース３１内の室内蒸発器１８の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア４２の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア３４が配置されている。

　エアミックスドア３４は、室内蒸発器１８通過後の送風空気のうち、ヒータコア４２側を通過する送風空気の風量と冷風バイパス通路３５を通過させる送風空気の風量との風量割合を調整する風量割合調整部である。エアミックスドア３４は、エアミックスドア用の電動アクチュエータによって駆動される。エアミックスドア用の電動アクチュエータは、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。

　空調ケース３１内のヒータコア４２および冷風バイパス通路３５の送風空気流れ下流側には、混合空間が配置されている。混合空間は、ヒータコア４２にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路３５を通過して加熱されていない送風空気とを混合させる空間である。

　さらに、空調ケース３１の送風空気流れ下流部には、混合空間にて混合された送風空気（すなわち、空調風）を、空調対象空間である車室内へ吹き出すための開口穴が配置されている。

　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３４が、ヒータコア４２を通過させる風量と冷風バイパス通路３５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。そして、各吹出口から車室内へ吹き出される送風空気（空調風）の温度が調整される。

　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、フェイスドア、フットドア、およびデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。フェイスドアは、フェイス開口穴の開口面積を調整する。フットドアは、フット開口穴の開口面積を調整する。デフロスタドアは、フロスタ開口穴の開口面積を調整する。

　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装置を構成する。これらのドアは、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。吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータも、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。

　吹出口モード切替装置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としてフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて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とするとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出す吹出口モードである。

　さらに、乗員が操作パネル７０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、デフロスタモードに切り替えることもできる。デフロスタモードは、デフロスタ吹出口を全開としてデフロスタ吹出口からフロント窓ガラス内面に空気を吹き出す吹出口モードである。

　次に、本実施形態の電気制御部の概要について説明する。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～１４ｄ、１５ａ、１５ｂ、３２、４１、５１、５３等の作動を制御する。

　また、制御装置６０の入力側には、図２のブロック図に示すように、内気温センサ６１、外気温センサ６２、日射センサ６３、第１冷媒温度センサ６４ａ～第５冷媒温度センサ６６４ｅ、蒸発器温度センサ６４ｆ、中間圧温度センサ６４ｇ、第１、第２冷媒圧力センサ６５ａ、６５ｂ、中間圧圧力センサ６５ｃ、高温側熱媒体温度センサ６６ａ、第１、第２低温側熱媒体温度センサ６７ａ、６７ｂ、バッテリ温度センサ６８、空調風温度センサ６９等が接続されている。そして、制御装置６０には、これらのセンサ群の検出信号が入力される。

　内気温センサ６１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６２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６３は、車室内へ照射される日射量Ｔｓを検出する日射量検出部である。

　第１冷媒温度センサ６４ａは、圧縮機１１から吐出された冷媒の温度Ｔ１を検出する吐出冷媒温度検出部である。第２冷媒温度センサ６４ｂは、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の温度Ｔ２を検出する第２冷媒温度検出部である。第３冷媒温度センサ６４ｃは、室外熱交換器１６から流出した冷媒の温度Ｔ３を検出する第３冷媒温度検出部である。

　第４冷媒温度センサ６４ｄは、室内蒸発器１８から流出した冷媒の温度Ｔ４を検出する第４冷媒温度検出部である。第５冷媒温度センサ６４ｅは、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の温度Ｔ５を検出する第５冷媒温度検出部である。

　蒸発器温度センサ６４ｆは、室内蒸発器１８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。本実施形態の蒸発器温度センサ６４ｆでは、具体的に、室内蒸発器１８の熱交換フィン温度を検出している。

　中間圧温度センサ６４ｇは、内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａから流出した冷媒の中間圧温度Ｔ８を検出する中間圧温度検出部である。

　第１冷媒圧力センサ６５ａは、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の圧力Ｐ１を検出する第１冷媒圧力検出部である。第２冷媒圧力センサ６５ｂは、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の圧力Ｐ２を検出する第２冷媒圧力検出部である。中間圧圧力センサ６５ｃは、内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａから流出した冷媒の中間圧冷媒圧力Ｐ３を検出する中間圧圧力検出部である。

　高温側熱媒体温度センサ６６ａは、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温度である高温側熱媒体温度ＴＷＨを検出する高温側熱媒体温度検出部である。

　第１低温側熱媒体温度センサ６７ａは、チラー１９の水通路から流出した低温側熱媒体の温度である第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１を検出する第１低温側熱媒体温度検出部である。第２低温側熱媒体温度センサ６７ｂは、冷却用熱交換部５２から流出した低温側熱媒体の温度である第２低温側熱媒体温度ＴＷＬ２を検出する第２低温側熱媒体温度検出部である。

　バッテリ温度センサ６８は、バッテリ温度ＴＢ（すなわち、バッテリ８０の温度）を検出するバッテリ温度検出部である。本実施形態のバッテリ温度センサ６８は、複数の温度センサを有し、バッテリ８０の複数の箇所の温度を検出している。このため、制御装置６０では、バッテリ８０の各部の温度差を検出することもできる。さらに、バッテリ温度ＴＢとしては、複数の温度センサの検出値の平均値を採用している。

　空調風温度センサ６９は、混合空間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、制御装置６０の入力側には、図２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７０が接続され、操作パネル７０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７０に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、オートスイッチ、エアコンスイッチ、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ、吹出モード切替スイッチ等がある。オートスイッチは、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操作スイッチである。エアコンスイッチは、室内蒸発器１８で送風空気の冷却を行うことを要求する操作スイッチである。風量設定スイッチは、送風機３２の風量をマニュアル設定する操作スイッチである。温度設定スイッチは、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する操作スイッチである。吹出モード切替スイッチは、吹出モードをマニュアル設定する操作スイッチである。

　なお、本実施形態の制御装置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。制御装置６０において、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）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。

　例えば、制御装置６０のうち、圧縮機１１の冷媒吐出能力（具体的には、圧縮機１１の回転数）を制御する構成は、圧縮機制御部６０ａを構成している。また、暖房用膨張弁１４ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、冷却用膨張弁１４ｃおよび中間圧膨張弁１４ｄの作動を制御する構成は、膨張弁制御部６０ｂを構成している。除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂの作動を制御する構成は、冷媒回路切替制御部６０ｃを構成している。

　さらに、高温側熱媒体ポンプ４１の高温側熱媒体の圧送能力を制御する構成は、高温側熱媒体ポンプ制御部６０ｄを構成している。低温側熱媒体ポンプ５１の低温側熱媒体の圧送能力を制御する構成は、低温側熱媒体ポンプ制御部６０ｅを構成している。

　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。前述の如く、本実施形態の車両用空調装置１は、車室内の空調を行うだけでなく、バッテリ８０の温度を調整する機能を有している。このため、冷凍サイクル装置１０では、冷媒回路を切り替えて、以下の１１種類の運転モードでの運転を行うことができる。

　（１）冷房モード：冷房モードは、バッテリ８０の冷却を行うことなく、送風空気を冷却して車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。

　（２）直列除湿暖房モード：直列除湿暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うことなく、冷却されて除湿された送風空気を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運転モードである。

　（３）並列除湿暖房モード：並列除湿暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うことなく、冷却されて除湿された送風空気を直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力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運転モードである。

　（４）暖房モード：暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うことなく、送風空気を加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。

　（５）冷房冷却モード：冷房冷却モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、送風空気を冷却して車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。

　（６）直列除湿暖房冷却モード：直列除湿暖房冷却モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、冷却されて除湿された送風空気を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運転モードである。

　（７）並列除湿暖房冷却モード：並列除湿暖房冷却モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、冷却されて除湿された送風空気を直列除湿暖房冷却モードよりも高い加熱能力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運転モードである。

　（８）暖房冷却モード：暖房冷却モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、送風空気を加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。

　（９）暖房直列冷却モード：暖房直列冷却モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、送風空気を暖房冷却モードよりも高い加熱能力で加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。

　（１０）暖房並列冷却モード：暖房並列冷却モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、送風空気を暖房直列冷却モードよりも高い加熱能力で加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。

　（１１）冷却モード：車室内の空調を行うことなく、バッテリ８０の冷却を行う運転モードである。

　これらの運転モードの切り替えは、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。空調制御プログラムは、乗員の操作によって操作パネル７０のオートスイッチが投入（ＯＮ）されて、車室内の自動制御が設定された際に実行される。図３～図２５を用いて、空調制御プログラムについて説明する。また、図３等のフローチャートに示す各制御ステップは、制御装置６０が有する機能実現部である。

　まず、図３のステップＳ１０では、上述したセンサ群の検出信号、および操作パネル７０の操作信号を読み込む。続くステップＳ２０では、ステップＳ１０にて読み込んだ検出信号および操作信号に基づいて、車室内へ送風される送風空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを決定する。従って、ステップＳ２０は、目標吹出温度決定部である。

　具体的には、目標吹出温度ＴＡＯは、以下数式Ｆ１によって算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ－Ｋｒ×Ｔｒ－Ｋａｍ×Ｔａｍ－Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
　なお、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度である。Ｔｒは内気センサによって検出された車室内温度である。Ｔａｍは外気センサによって検出された車室外温度である。Ｔｓは日射センサ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。

　次に、ステップＳ３０では、エアコンスイッチがＯＮ（投入）されているか否かが判定される。エアコンスイッチがＯＮされていることは、乗員が車室内の冷房あるいは除湿を要求していることを意味している。換言すると、エアコンスイッチがＯＮされていることは、室内蒸発器１８にて送風空気を冷却することが要求されていることを意味している。

　ステップＳ３０にて、エアコンスイッチがＯＮされていると判定された場合は、ステップＳ４０へ進む。ステップＳ３０にて、エアコンスイッチがＯＮされていないと判定された場合は、ステップＳ１６０へ進む。

　ステップＳ４０では、外気温Ｔａｍが予め定めた基準外気温ＫＡ（本実施形態では、０℃）以上であるか否かが判定される。基準外気温ＫＡは、室内蒸発器１８にて送風空気を冷却することが、空調対象空間の冷房あるいは除湿を行うために有効となるように設定されている。

　より詳細には、本実施形態では、室内蒸発器１８の着霜を抑制するために、蒸発圧力調整弁２０によって室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度を着霜抑制温度（本実施形態では、１℃）以上に維持している。このため、室内蒸発器１８では、送風空気を着霜抑制温度より低い温度に冷却することができない。

　つまり、室内蒸発器１８へ流入する送風空気の温度が着霜抑制温度の温度よりも低くなっている際には、室内蒸発器１８にて送風空気を冷却することは有効ではない。そこで、基準外気温ＫＡを着霜抑制温度より低い値に設定し、外気温Ｔａｍが基準外気温ＫＡより低くなっている際には、室内蒸発器１８にて送風空気を冷却しないようにしている。

　ステップＳ４０にて、外気温Ｔａｍが基準外気温ＫＡ以上であると判定された場合は、ステップＳ５０へ進む。ステップＳ４０にて、外気温Ｔａｍが基準外気温ＫＡ以上ではないと判定された場合は、ステップＳ１６０へ進む。

　ステップＳ５０では、目標吹出温度ＴＡＯが冷房用基準温度α１以下であるか否かが判定される。冷房用基準温度α１は、外気温Ｔａｍに基づいて、予め制御装置６０に記憶された制御マップを参照して決定される。本実施形態では、図５に示すように、外気温Ｔａｍの低下に伴って、冷房用基準温度α１が低い値となるように決定される。

　ステップＳ５０にて、目標吹出温度ＴＡＯが冷房用基準温度α１以下であると判定された場合は、ステップＳ６０へ進む。ステップＳ５０にて、目標吹出温度ＴＡＯが冷房用基準温度α１以下ではないと判定された場合は、ステップＳ９０へ進む。

　ステップＳ６０では、バッテリ８０の冷却が必要であるか否かが判定される。具体的には、本実施形態では、バッテリ温度センサ６８によって検出されたバッテリ温度ＴＢが予め定めた基準冷却温度ＫＴＢ（本実施形態では、３５℃）以上となっている際に、バッテリ８０の冷却が必要であると判定する。また、バッテリ温度ＴＢが基準冷却温度ＫＴＢより低くなっている際に、バッテリ８０の冷却は必要でないと判定する。

　ステップＳ６０にて、バッテリ８０の冷却が必要であると判定された場合は、ステップＳ７０へ進み、運転モードとして（５）冷房冷却モードが選択される。ステップＳ６０にて、バッテリ８０の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップＳ８０へ進み、運転モードとして（１）冷房モードが選択される。

　ステップＳ９０では、目標吹出温度ＴＡＯが除湿用基準温度β１以下であるか否かが判定される。除湿用基準温度β１は、外気温Ｔａｍに基づいて、予め制御装置６０に記憶された制御マップを参照して決定される。

　本実施形態では、図５に示すように、冷房用基準温度α１と同様に、外気温Ｔａｍの低下に伴って、除湿用基準温度β１が低い値となるように決定される。さらに、除湿用基準温度β１は、冷房用基準温度α１よりも高い値に決定される。

　ステップＳ９０にて、目標吹出温度ＴＡＯが除湿用基準温度β１以下であると判定された場合は、ステップＳ１００へ進む。ステップＳ９０にて、目標吹出温度ＴＡＯが除湿用基準温度β１以下ではないと判定された場合は、ステップＳ１３０へ進む。

　ステップＳ１００では、ステップＳ６０と同様に、バッテリ８０の冷却が必要であるか否かが判定される。

　ステップＳ１００にて、バッテリ８０の冷却が必要であると判定された場合は、ステップＳ１１０へ進み、冷凍サイクル装置１０の運転モードとして（６）直列除湿暖房冷却モードが選択される。ステップＳ１００にて、バッテリ８０の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップＳ１２０へ進み、運転モードとして（２）直列除湿暖房モードが選択される。

　ステップＳ１３０では、ステップＳ６０と同様に、バッテリ８０の冷却が必要であるか否かが判定される。

　ステップＳ１３０にて、バッテリ８０の冷却が必要であると判定された場合は、ステップＳ１４０へ進み、冷凍サイクル装置１０の運転モードとして（７）並列除湿暖房冷却モードが選択される。ステップＳ１００にて、バッテリ８０の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップＳ１５０へ進み、運転モードとして（３）並列除湿暖房モードが選択される。

　続いて、ステップＳ３０あるいはステップＳ４０からステップＳ１６０へ進んだ場合について説明する。ステップＳ３０あるいはステップＳ４０からステップＳ１６０へ進んだ場合は、室内蒸発器１８にて送風空気を冷却することが有効ではないと判定された場合である。ステップＳ１６０では、図４に示すように、目標吹出温度ＴＡＯが暖房用基準温度γ以上であるか否かが判定される。

　暖房用基準温度γは、外気温Ｔａｍに基づいて、予め制御装置６０に記憶された制御マップを参照して決定される。本実施形態では、図６に示すように、外気温Ｔａｍの低下に伴って、暖房用基準温度γが低い値となるように決定される。暖房用基準温度γは、ヒータコア４２にて送風空気を加熱することが、空調対象空間の暖房を行うために有効となるように設定されている。

　ステップＳ１６０にて、目標吹出温度ＴＡＯが暖房用基準温度γ以上であると判定された場合は、ヒータコア４２にて送風空気を加熱する必要がある場合であり、ステップＳ１７０へ進む。ステップＳ１６０にて、目標吹出温度ＴＡＯが暖房用基準温度γ以上ではないと判定された場合は、ヒータコア４２にて送風空気を加熱する必要がない場合であり、ステップＳ２４０へ進む。

　ステップＳ１７０では、ステップＳ６０と同様に、バッテリ８０の冷却が必要であるか否かが判定される。

　ステップＳ１７０にて、バッテリ８０の冷却が必要であると判定された場合は、ステップＳ１８０へ進む。ステップＳ１７０にて、バッテリ８０の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップＳ２３０へ進み、運転モードとして（４）暖房モードが選択される。

　ここで、ステップＳ１７０にて、バッテリ８０の冷却が必要であると判定されてステップＳ１８０へ進んだ場合は、車室内の暖房とバッテリ８０の冷却との双方を行う必要がある。このため、冷凍サイクル装置１０では、水－冷媒熱交換器１２にて冷媒が高温側熱媒体へ放熱する放熱量と、チラー１９にて冷媒が低温側熱媒体から吸熱する吸熱量とを適切に調整する必要がある。

　そこで、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、車室内の暖房とバッテリ８０の冷却との双方を行う必要がある場合には、図４のステップＳ１８０～Ｓ２２０に示すように、（８）暖房冷却モード、（９）暖房直列冷却モード、（１０）暖房並列冷却モードの３つの運転モードを切り替える。

　まず、ステップＳ１８０では、目標吹出温度ＴＡＯが低温側冷却基準温度α２以下であるか否かが判定される。低温側冷却基準温度α２は、外気温Ｔａｍに基づいて、予め制御装置６０に記憶された制御マップを参照して決定される。

　本実施形態では、図７に示すように、外気温Ｔａｍの低下に伴って、低温側冷却基準温度α２が低い値となるように決定される。さらに、同一の外気温Ｔａｍでは、低温側冷却基準温度α２は、冷房用基準温度α１よりも高い値に決定される。

　ステップＳ１８０にて、目標吹出温度ＴＡＯが低温側冷却基準温度α２以下であると判定された場合は、ステップＳ１９０へ進み、運転モードとして（８）暖房冷却モードが選択される。ステップＳ１８０にて、目標吹出温度ＴＡＯが低温側冷却基準温度α２以下ではないと判定された場合は、ステップＳ２００へ進む。

　ステップＳ２００では、目標吹出温度ＴＡＯが高温側冷却基準温度β２以下であるか否かが判定される。高温側冷却基準温度β２は、外気温Ｔａｍに基づいて、予め制御装置６０に記憶された制御マップを参照して決定される。

　本実施形態では、図７に示すように、低温側冷却基準温度α２と同様に、外気温Ｔａｍの低下に伴って、高温側冷却基準温度β２が低い値となるように決定される。さらに、高温側冷却基準温度β２は、低温側冷却基準温度α２よりも高い値に決定される。また、同一の外気温Ｔａｍでは、高温側冷却基準温度β２は、除湿用基準温度β１よりも高い値に決定される。

　ステップＳ２００にて、目標吹出温度ＴＡＯが高温側冷却基準温度β２以下であると判定された場合は、ステップＳ２１０へ進み、運転モードとして（９）暖房直列冷却モードが選択される。ステップＳ２００にて、目標吹出温度ＴＡＯが高温側冷却基準温度β２以下ではないと判定された場合は、ステップＳ２２０へ進み、運転モードとして（１０）暖房並列冷却モードが選択される。

　続いて、ステップＳ１６０からステップＳ２４０へ進んだ場合について説明する。ステップＳ１６０からステップＳ２４０へ進んだ場合は、ヒータコア４２にて送風空気を加熱する必要がない場合である。そこで、ステップＳ２４０では、ステップＳ６０と同様に、バッテリ８０の冷却が必要であるか否かが判定される。

　ステップＳ２４０にて、バッテリ８０の冷却が必要であると判定された場合は、ステップＳ２５０へ進み、運転モードとして（１１）冷却モードが選択される。ステップＳ２００にて、バッテリ８０の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップＳ２６０へ進み、運転モードとして送風モードが選択されて、ステップＳ１０へ戻る。

　送風モードは、圧縮機１１を停止させて、風量設定スイッチによって設定された設定信号に応じて送風機３２を作動させる運転モードである。なお、ステップＳ２４０にて、バッテリ８０の冷却が必要でないと判定された場合は、車室内の空調および電池の冷却のための冷凍サイクル装置１０を作動させる必要がない場合である。

　本実施形態の空調制御プログラムでは、以上の如く、冷凍サイクル装置１０の運転モードの切り替えを行う。さらに、空調制御プログラムでは、冷凍サイクル装置１０の各構成機器の作動のみならず、その他の機器の作動を制御している。空調制御プログラムでは、加熱部を構成する高温側熱媒体回路４０の高温側熱媒体ポンプ４１、並びに、冷却部を構成する低温側熱媒体回路５０の低温側熱媒体ポンプ５１および三方弁５３の作動も制御している。

　具体的には、制御装置６０は、上述した冷凍サイクル装置１０の運転モードによらず、予め定めた各運転モード用の基準圧送能力を発揮するように、高温側熱媒体ポンプ４１の作動を制御する。

　従って、高温側熱媒体回路４０では、水－冷媒熱交換器１２の水通路にて、高温側熱媒体が加熱されると、加熱された高温側熱媒体がヒータコア４２へ圧送される。ヒータコア４２へ流入した高温側熱媒体は、送風空気と熱交換する。これにより、送風空気が加熱される。ヒータコア４２から流出した高温側熱媒体は、高温側熱媒体ポンプ４１に吸入されて、水－冷媒熱交換器１２へ圧送される。

　また、制御装置６０は、上述した冷凍サイクル装置１０の運転モードによらず、予め定めた各運転モード用の基準圧送能力を発揮するように、低温側熱媒体ポンプ５１の作動を制御する。

　さらに、制御装置６０は、第２低温側熱媒体温度センサ６７ｂによって検出された第２低温側熱媒体温度ＴＷＬ２が外気温Ｔａｍ以上となっている場合には、冷却用熱交換部５２から流出した低温側熱媒体を低温側ラジエータ５４へ流入させるように三方弁５３の作動を制御する。

　第２低温側熱媒体温度ＴＷＬ２が外気温Ｔａｍ以上となっていない場合には、冷却用熱交換部５２から流出した低温側熱媒体を低温側熱媒体ポンプ５１の吸入口へ吸入させるように三方弁５３の作動を制御する。

　従って、低温側熱媒体回路５０では、チラー１９の水通路にて、低温側熱媒体が冷却されると、冷却された低温側熱媒体が冷却用熱交換部５２へ圧送される。冷却用熱交換部５２へ流入した低温側熱媒体は、バッテリ８０から吸熱する。これにより、バッテリ８０が冷却される。冷却用熱交換部５２から流出した低温側熱媒体は三方弁５３へ流入する。

　この際、第２低温側熱媒体温度ＴＷＬ２が外気温Ｔａｍ以上となっている場合には、冷却用熱交換部５２から流出した低温側熱媒体は、低温側ラジエータ５４へ流入して外気に放熱する。これにより、低温側熱媒体は外気温Ｔａｍと同等となるまで冷却される。低温側ラジエータ５４から流出した低温側熱媒体は、低温側熱媒体ポンプ５１に吸入されて、チラー１９へ圧送される。

　一方、第２低温側熱媒体温度ＴＷＬ２が外気温Ｔａｍより低くなっている場合には、冷却用熱交換部５２から流出した低温側熱媒体は、低温側熱媒体ポンプ５１に吸入されて、チラー１９へ圧送される。このため、低温側熱媒体ポンプ５１に吸入される低温側熱媒体の温度は、外気温Ｔａｍ以下となる。

　以下に、各運転モードにおける車両用空調装置１の詳細作動について説明する。以下の説明の各運転モードで参照される制御マップは、予め運転モード毎に制御装置６０に記憶されたものである。各運転モードの対応する制御マップ同士は、互いに同等の場合もあるし、互いに異なる場合もある。

　（１）冷房モード
　冷房モードでは、制御装置６０が、図８に示す冷房モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ６００では、目標蒸発器温度ＴＥＯを決定する。目標蒸発器温度ＴＥＯは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、制御装置６０に記憶された制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、目標蒸発器温度ＴＥＯが上昇するように決定される。

　ステップＳ６１０では、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。増減量ΔＩＶＯは、目標蒸発器温度ＴＥＯと蒸発器温度センサ６４ｆによって検出された蒸発器温度Ｔｅｆｉｎとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発器温度ＴＥＯに近づくように決定される。

　ステップＳ６２０では、室外熱交換器１６から流出した冷媒の目標過冷却度ＳＣＯ１を決定する。目標過冷却度ＳＣＯ１は、例えば、外気温Ｔａｍに基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値に近づくように、目標過冷却度ＳＣＯ１を決定する。

　ステップＳ６３０では、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度の増減量ΔＥＶＣを決定する。増減量ΔＥＶＣは、目標過冷却度ＳＣＯ１と室外熱交換器１６の出口側冷媒の過冷却度ＳＣ１との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、室外熱交換器１６の出口側冷媒の過冷却度ＳＣ１が目標過冷却度ＳＣＯ１に近づくように決定される。

　室外熱交換器１６の出口側冷媒の過冷却度ＳＣ１は、第３冷媒温度センサ６４ｃによって検出された温度Ｔ３および第１冷媒圧力センサ６５ａによって検出された圧力Ｐ１に基づいて算出される。

　ステップＳ６４０では、内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａの出口側冷媒の目標過熱度ＳＨＩＯを決定する。目標過熱度ＳＨＩＯとしては、予め定めた定数（本実施形態では、１０℃）を採用することができる。

　ステップＳ６５０では、中間圧膨張弁１４ｄの絞り開度の増減量ΔＥＶＩを決定する。増減量ΔＥＶＩは、目標過熱度ＳＨＩＯと内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａの出口側冷媒の過熱度ＳＨＩとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａの出口側冷媒の過熱度ＳＨＩが目標過熱度ＳＨＩＯに近づくように決定される。

　内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａの出口側冷媒の過熱度ＳＨＩは、中間圧温度センサ６４ｇによって検出された中間圧温度Ｔ８、および中間圧圧力センサ６５ｃによって検出された中間圧冷媒圧力Ｐ３に基づいて算出される。

　ステップＳ６６０では、以下数式Ｆ２を用いて、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。
ＳＷ＝｛ＴＡＯ－（Ｔｅｆｉｎ＋Ｃ２）｝／｛ＴＷＨ－（Ｔｅｆｉｎ＋Ｃ２）｝…（Ｆ２）
　なお、ＴＷＨは、高温側熱媒体温度センサ６６ａによって検出された高温側熱媒体温度である。Ｃ２は制御用の定数である。

　ステップＳ６７０では、冷凍サイクル装置１０を冷房モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを冷媒減圧作用を発揮する絞り状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを全閉状態する。さらに、中間圧膨張弁１４ｄを絞り状態とし、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップＳ６１０、Ｓ６３０、Ｓ６５０、Ｓ６６０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

　従って、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２（、暖房用膨張弁１４ａ）、室外熱交換器１６、逆止弁１７、第７三方継手１３ｇ、中間圧膨張弁１４ｄ、内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａ、圧縮機１１の中間圧吸入口１１ｂの順に冷媒を循環させる。これに加えて、第７三方継手１３ｇ、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂ、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａ順に冷媒を循環させるガスインジェクションサイクルが構成される。

　より詳細には、制御装置６０が圧縮機１１を作動させると、図９のモリエル線図に示すように、圧縮機１１の吐出口１１ｃから吐出された高圧冷媒（図９のａ９点）が、冷媒に水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入した高温高圧冷媒は、水通路を流通する高温側熱媒体と熱交換して放熱する（図９のａ９点→ｂ９点）。これにより、高温側熱媒体が加熱される。

　水－冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体は、ヒータコア４２へ圧送される。ヒータコア４２では、エアミックスドア３４の開度に応じて室内蒸発器１８にて冷却された送風空気が加熱される。これにより、車室内へ送風される送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づく。

　水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、全開状態となっている暖房用膨張弁１４ａを介して、室外熱交換器１６へ流入する。室外熱交換器１６へ流入した冷媒は、外気と熱交換して放熱する（図９のｂ９点→ｃ９点）。室外熱交換器１６から流出した冷媒の流れは上流側分岐部である第７三方継手１３ｇにて分岐される。

　第７三方継手１３ｇにて分岐された一方の冷媒は、中間圧通路２２ｃへ流入し、中間圧膨張弁１４ｄにて中間圧冷媒となるまで減圧されて温度低下する（図９のｃ９点→ｄ９点）。この際、中間圧膨張弁１４ｄの絞り開度は、内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａの出口側冷媒（図９のｅ９点）の過熱度ＳＨＩが目標過熱度ＳＨＩＯに近づくように調整される。

　中間圧膨張弁１４ｄにて減圧された中間圧冷媒は、内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａへ流入する。内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａへ流入した中間圧冷媒は、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂを流通する冷媒と熱交換してエンタルピを増加させる（図９のｄ９点→ｅ９点）。

　内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａから流出した冷媒は、圧縮機１１の中間圧吸入口１１ｂから吸入される。圧縮機１１の中間圧吸入口１１ｂから吸入された冷媒（図９のｅ９点）は、圧縮機１１の低段側圧縮機構にて昇圧された冷媒（図９のｉ９点）と合流して（図９のｊ９点）、圧縮機１１の高段側圧縮機構へ吸入される。

　また、第７三方継手１３ｇにて分岐された他方の冷媒は、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂへ流入する。内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂへ流入した冷媒は、内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａを流通する冷媒と熱交換してエンタルピを減少させる（図９のｃ９点→ｆ９点）。

　内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂから流出した冷媒は、冷却用膨張弁１４ｃが全閉状態となっているので、冷房用膨張弁１４ｂへ流入して低圧冷媒となるまで減圧される（図９のｆ９点→ｇ９点）。この際、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度は、室外熱交換器１６の出口側冷媒（図９のｃ９点）の過冷却度ＳＣ１が目標過冷却度ＳＣＯ１に近づくように調整される。

　冷房用膨張弁１４ｂにて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器１８へ流入する。室内蒸発器１８へ流入した低圧冷媒は、送風機３２によって送風された空気から吸熱して蒸発する（図９のｇ９点→ｈ９点）。これにより、送風空気が冷却される。室内蒸発器１８から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁２０を介して、アキュムレータ２１へ流入する。

　アキュムレータ２１では冷媒の気液が分離される。アキュムレータ２１にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１の吸入口１１ａから吸入されて、低段側圧縮機構にて昇圧される（図９のｈ９点→ｉ９点）。

　これによれば、室内蒸発器１８にて、送風空気を冷却することができるとともに、水－冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。

　従って、冷房モードの車両用空調装置１では、エアミックスドア３４の開度調整によって、室内蒸発器１８にて冷却された送風空気の一部をヒータコア４２にて再加熱し、目標吹出温度ＴＡＯに近づくように温度調整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。

　さらに、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、ガスインジェクションサイクルが構成されるので、内部熱交換器２３の作用によって、室内蒸発器１８の出口側冷媒のエンタルピから室内蒸発器１８の入口側冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を拡大することができる。その結果、通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクルよりも、送風空気の冷却能力を向上させることができる。

　（２）直列除湿暖房モード
　直列除湿暖房モードでは、制御装置６０が、図１０に示す直列除湿暖房モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ７００では、冷房モードと同様に、目標蒸発器温度ＴＥＯを決定する。ステップＳ７１０では、冷房モードと同様に、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。

　ステップＳ７２０では、ヒータコア４２にて送風空気を加熱できるように、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯを決定する。目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯは、目標吹出温度ＴＡＯおよびヒータコア４２の効率に基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯが上昇するように決定される。

　ステップＳ７３０では、開度パターンＫＰＮ１の変化量ΔＫＰＮ１を決定する。開度パターンＫＰＮ１は、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度および冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度の組合せを決定するためのパラメータである。

　具体的には、直列除湿暖房モードでは、図１１に示すように、目標吹出温度ＴＡＯが上昇するに伴って、開度パターンＫＰＮ１が大きくなる。そして、開度パターンＫＰＮ１が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度が小さくなり、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度が大きくなる。

　ステップＳ７４０では、冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。ここで、直列除湿暖房モードでは、冷房モードよりも目標吹出温度ＴＡＯが高くなるので、エアミックスドア３４の開度ＳＷが１００％に近づく。このため、直列除湿暖房モードでは、室内蒸発器１８通過後の送風空気のほぼ全流量がヒータコア４２を通過するように、エアミックスドア３４の開度が決定される。

　ステップＳ７５０では、冷凍サイクル装置１０を直列除湿暖房モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを全閉状態とし、中間圧膨張弁１４ｄを全閉状態とする。さらに、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップＳ７１０、Ｓ７３０、Ｓ７４０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

　従って、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　つまり、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水－冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能する。暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂが減圧部として機能する。そして、室内蒸発器１８が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　さらに、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が、外気温Ｔａｍよりも高くなっている際には、室外熱交換器１６が放熱器として機能するサイクルが構成される。室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が、外気温Ｔａｍよりも低くなっている際には、室外熱交換器１６が蒸発器として機能するサイクルが構成される。

　ここで、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、中間圧膨張弁１４ｄが全閉状態となっている。従って、圧縮機１１の中間圧吸入口１１ｂから冷媒が吸入されることはない。この場合は、圧縮機１１は、吸入口１１ａから吸入した冷媒を圧縮して吐出口１１ｃから吐出する単段式の圧縮機として機能する。

　さらに、室外熱交換器１６から流出して内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂを流通する冷媒が、中間温側通路２３ａを流通する冷媒と熱交換してしまうことはない。従って、高温側通路２３ｂは、単なる冷媒通路して機能する。このことは、中間圧膨張弁１４ｄが全閉状態となる他の運転モードにおいても同様である。

　これによれば、室内蒸発器１８にて、送風空気を冷却することができるとともに、水－冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、直列除湿暖房モードの車両用空調装置１では、室内蒸発器１８にて冷却されて除湿された送風空気を、ヒータコア４２にて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、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が、外気温Ｔａｍよりも高くなっている際には、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って開度パターンＫＰＮ１を大きくすることによって、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が低下して外気温Ｔａｍとの差が縮小する。これにより、室外熱交換器１６における冷媒の放熱量を減少させて、水－冷媒熱交換器１２における冷媒の放熱量を増加させることができる。

　また、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が、外気温Ｔａｍよりも低くなっている際には、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って開度パターンＫＰＮ１を大きくすることによって、室外熱交換器１６における冷媒の温和温度が低下して外気温Ｔａｍとの温度差が拡大する。これにより、室外熱交換器１６における冷媒の吸熱量を増加させて、水－冷媒熱交換器１２における冷媒の放熱量を増加させることができる。

　つまり、直列除湿暖房モードでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って開度パターンＫＰＮ１を大きくすることによって、水－冷媒熱交換器１２における冷媒の高温側熱媒体への放熱量を増加させることができる。従って、直列除湿暖房モードでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴ってヒータコア４２における送風空気の加熱能力を向上させることができる。

　（３）並列除湿暖房モード
　並列除湿暖房モードでは、制御装置６０が、図１２に示す並列除湿暖房モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ８００では、ヒータコア４２にて送風空気を加熱できるように、直列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯが決定される。

　ステップＳ８１０では、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。並列除湿暖房モードでは、増減量ΔＩＶＯは、目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯと高温側熱媒体温度ＴＷＨとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、高温側熱媒体温度ＴＷＨが目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯに近づくように決定される。

　ステップＳ８２０では、室内蒸発器１８の出口側冷媒の目標過熱度ＳＨＥＯを決定する。目標過熱度ＳＨＥＯとしては、予め定めた定数（本実施形態では、５℃）を採用することができる。

　ステップＳ８３０では、開度パターンＫＰＮ１の変化量ΔＫＰＮ１を決定する。並列除湿暖房モードでは、目標過熱度ＳＨＥＯと室内蒸発器１８の出口側冷媒の過熱度ＳＨＥとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、過熱度ＳＨＥが目標過熱度ＳＨＥＯに近づくように決定される。

　室内蒸発器１８の出口側冷媒の過熱度ＳＨＥは、第４冷媒温度センサ６４ｄによって検出された温度Ｔ４および蒸発器温度Ｔｅｆｉｎに基づいて算出される。

　また、並列除湿暖房モードでは、図１３に示すように、開度パターンＫＰＮ１が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度が小さくなり、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度が大きくなる。従って、開度パターンＫＰＮ１が大きくなると、室内蒸発器１８へ流入する冷媒流量が増加し、室内蒸発器１８の出口側冷媒の過熱度ＳＨＥが低下する。

　ステップＳ８４０では、冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。ここで、並列除湿暖房モードでは、冷房モードよりも目標吹出温度ＴＡＯが高くなるので、直列除湿暖房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷが１００％に近づく。このため、並列除湿暖房モードでは、室内蒸発器１８通過後の送風空気のほぼ全流量がヒータコア４２を通過するように、エアミックスドア３４の開度が決定される。

　ステップＳ８５０では、冷凍サイクル装置１０を並列除湿暖房モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを全閉状態とし、中間圧膨張弁１４ｄを全閉状態とする。さらに、除湿用開閉弁１５ａを開き、暖房用開閉弁１５ｂを開く。さらに、ステップＳ８１０、Ｓ８３０、Ｓ８４０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

　従って、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、暖房用通路２２ｂ、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に冷媒が循環する。これに加えて、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２、バイパス通路２２ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　つまり、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水－冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能する。暖房用膨張弁１４ａが減圧部として機能する。室外熱交換器１６が蒸発器として機能する。暖房用膨張弁１４ａおよび室外熱交換器１６に対して並列的に接続された冷房用膨張弁１４ｂが減圧部として機能する。そして、室内蒸発器１８が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。

　これによれば、室内蒸発器１８にて送風空気を冷却することができるとともに、水－冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、並列除湿暖房モードの車両用空調装置１では、室内蒸発器１８にて冷却されて除湿された送風空気を、ヒータコア４２にて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、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、室外熱交換器１６と室内蒸発器１８が冷媒流れに対して並列的に接続され、室内蒸発器１８の下流側に蒸発圧力調整弁２０が配置されている。これにより、室外熱交換器１６における冷媒蒸発温度を、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度よりも低下させることができる。

　従って、並列除湿暖房モードでは、直列除湿暖房モードよりも、室外熱交換器１６における冷媒の吸熱量を増加させることができ、水－冷媒熱交換器１２における冷媒の放熱量を増加させることができる。その結果、並列除湿暖房モードでは、直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力で送風空気を再加熱することができる。

　（４）暖房モード
　暖房モードでは、制御装置６０が、図１４に示す暖房モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ９００では、並列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯが決定される。ステップＳ９１０では、並列除湿暖房モードと同様に、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。

　ステップＳ９２０では、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の目標過冷却度ＳＣＯ２を決定する。目標過冷却度ＳＣＯ２は、室内蒸発器１８へ流入する送風空気の吸込温度あるいは外気温Ｔａｍに基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値に近づくように、目標過冷却度ＳＣＯ２を決定する。

　ステップＳ９３０では、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度の増減量ΔＥＶＨを決定する。増減量ΔＥＶＨは、目標過冷却度ＳＣＯ２と水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の過冷却度ＳＣ２との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の過冷却度ＳＣ２が目標過冷却度ＳＣＯ２に近づくように決定される。

　水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の過冷却度ＳＣ２は、第２冷媒温度センサ６４ｂによって検出された温度Ｔ２および第１冷媒圧力センサ６５ａによって検出された圧力Ｐ１に基づいて算出される。

　ステップＳ９４０では、冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。ここで、暖房モードでは、冷房モードよりも目標吹出温度ＴＡＯが高くなるので、エアミックスドア３４の開度ＳＷが１００％に近づく。このため、暖房モードでは、室内蒸発器１８通過後の送風空気のほぼ全流量がヒータコア４２を通過するように、エアミックスドア３４の開度が決定される。

　ステップＳ９５０では、冷凍サイクル装置１０を暖房モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを全閉状態とし、中間圧膨張弁１４ｄを全閉状態とする。除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを開く。さらに、ステップＳ９１０、Ｓ９３０、Ｓ９４０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

　従って、暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、暖房用通路２２ｂ、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　つまり、暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水－冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房用膨張弁１４ａが減圧部として機能し、室外熱交換器１６が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。

　これによれば、水－冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、暖房モードの車両用空調装置１では、ヒータコア４２にて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。

　（５）冷房冷却モード
　冷房冷却モードでは、制御装置６０が、図１５に示す冷房冷却モードでの制御フローを実行する。まず、ステップＳ１１００～Ｓ１１６０では、冷房モードのステップＳ６００～６６０と同様に、目標蒸発器温度ＴＥＯ、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯ、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度の増減量ΔＥＶＣ、中間圧膨張弁１４ｄの絞り開度の増減量ΔＥＶＩ、エアミックスドア３４の開度ＳＷを決定する。

　次に、ステップＳ１１７０では、チラー１９の冷媒通路の出口側冷媒の目標過熱度ＳＨＣＯを決定する。目標過熱度ＳＨＣＯとしては、予め定めた定数（本実施形態では、５℃）を採用することができる。

　ステップＳ１１８０では、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢを決定する。冷房冷却モードでは、増減量ΔＥＶＢは、目標過熱度ＳＨＣＯとチラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣが目標過熱度ＳＨＣＯに近づくように決定される。

　チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣは、第５冷媒温度センサ６４ｅによって検出された温度Ｔ５および第２冷媒圧力センサ６５ｂによって検出された圧力Ｐ２に基づいて算出される。

　ステップＳ１１９０では、チラー１９の水通路から流出した低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯが決定される。目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯは、バッテリ８０の発熱量および外気温Ｔａｍに基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、バッテリ８０の発熱量の増加および外気温Ｔａｍの上昇に伴って、目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯが低下するように決定される。

　ステップＳ１２００では、第１低温側熱媒体温度センサ６７ａによって検出された第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっているか否かが判定される。

　ステップＳ１２００にて、第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっていると判定された場合は、ステップＳ１２２０へ進む。ステップＳ１２００にて、第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっていると判定されなかった場合には、ステップＳ１２１０へ進む。ステップＳ１２１０では、冷却用膨張弁１４ｃを全閉状態として、ステップＳ１２２０へ進む。

　ステップＳ１２２０では、冷凍サイクル装置１０を冷房冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを絞り状態とし、中間圧膨張弁１４ｄを絞り状態とする。さらに、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。

　さらに、ステップＳ１１１０、Ｓ１１３０、Ｓ１１５０、Ｓ１１６０、Ｓ１１８０、Ｓ１２１０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

　従って、冷房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２（、暖房用膨張弁１４ａ）、室外熱交換器１６、逆止弁１７、第７三方継手１３ｇ、中間圧膨張弁１４ｄ、内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａ、圧縮機１１の中間圧吸入口１１ｂの順に冷媒を循環させる。さらに、第７三方継手１３ｇ、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂ、第５三方継手１３ｅ、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、第６三方継手１３ｆ、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に冷媒を循環させる。これに加えて、第７三方継手１３ｇ、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂ、第５三方継手１３ｅ、冷却用膨張弁１４ｃ、チラー１９、第６三方継手１３ｆ、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に冷媒を循環させるガスインジェクションサイクルが構成される。

　より詳細には、制御装置６０が圧縮機１１を作動させると、図１６のモリエル線図に示すように、冷媒の状態が変化する。なお、図１６では、冷房モードで説明した図９のモリエル線図に対してサイクル構成上同等の箇所の冷媒の状態を、図９と同一の符号（アルファベット）で示し、添字（数字）のみを図番に合わせて変更している。このことは、以下のモリエル線図においても同様である。

　すなわち、圧縮機１１の吐出口１１ｃから吐出された高圧冷媒（図１６のａ１６点）は、冷房モードと同様に、水－冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６にて放熱して、第７三方継手１３ｇにて分岐される（図１６のａ１６点→ｂ１６点→ｃ１６点）。

　第７三方継手１３ｇにて分岐された一方の冷媒は、中間圧膨張弁１４ｄにて減圧され、内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａを流通する際に、エンタルピを増加させる（図１６のｃ１６点→ｄ１６点→ｅ１６点）。そして、圧縮機１１の中間圧吸入口１１ｂから吸入されて、圧縮機１１の低段側圧縮機構にて昇圧された冷媒（図１６のｉ１６点）と合流する（図１６のｊ１６点）。

　第７三方継手１３ｇにて分岐された他方の冷媒は、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂを流通する際にエンタルピを減少させる（図１６のｃ１６点→ｆ１６点）。内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂから流出した冷媒の流れは、冷房用膨張弁１４ｂおよび冷却用膨張弁１４ｃの双方が絞り状態となっているので、下流側分岐部である第５三方継手１３ｅにて分岐される。

　第５三方継手１３ｅにて分岐された一方の冷媒は、冷房モードと同様に、冷房用膨張弁１４ｂにて減圧されて、室内蒸発器１８を流通する際に送風空気から吸熱して蒸発する（図１６のｆ１６点→ｇ１６点→ｈ１６点）。これにより、送風空気が冷却される。

　第５三方継手１３ｅにて分岐された他方の冷媒は、冷却用膨張弁１４ｃへ流入して低圧冷媒となるまで減圧される（図１６のｆ１６点→ｋ１６点）。この際、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度は、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣが目標過熱度ＳＨＣＯに近づくように調整される。

　冷却用膨張弁１４ｃにて減圧された低圧冷媒は、チラー１９の冷媒通路へ流入する。チラー１９の冷媒通路へ流入した低圧冷媒は、水通路を流通する低温側熱媒体から吸熱して蒸発する（図１６のｋ１６点→ｍ１６点）。これにより、低温側熱媒体が冷却される。そして、チラー１９にて冷却された低温側熱媒体が、冷却用熱交換部５２へ圧送されて、バッテリ８０が冷却される。

　チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の流れは、合流部である第６三方継手１３ｆにて、室内蒸発器１８から流出した冷媒の流れと合流する（図１６のｈ１６点→ｎ１６点、ｍ１６点→ｎ１６点）。第６三方継手１３ｆから流出した冷媒は、アキュムレータ２１へ流入する。アキュムレータ２１にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１の吸入口１１ａから吸入されて、低段側圧縮機構にて昇圧される（図１６のｎ１６点→ｉ１６点）。

　これによれば、室内蒸発器１８にて、送風空気を冷却することができるとともに、水－冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。さらに、チラー１９にて低圧側熱媒体を冷却することができる。

　従って、冷房冷却モードの車両用空調装置１では、エアミックスドア３４の開度調整によって、室内蒸発器１８にて冷却された送風空気の一部をヒータコア４２にて再加熱することができる。そして、目標吹出温度ＴＡＯに近づくように温度調整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。

　さらに、チラー１９にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部５２へ流入させることによって、バッテリ８０の冷却を行うことができる。

　さらに、冷房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、ガスインジェクションサイクルが構成される。従って、内部熱交換器２３の作用によって、室内蒸発器１８の出口側冷媒のエンタルピから室内蒸発器１８の入口側冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を拡大することができる。その結果、通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクルよりも、送風空気の冷却能力を向上させることができる。

　同様に、チラー１９の冷媒通路の出口側冷媒のエンタルピからチラー１９の冷媒通路の入口側冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を拡大することができる。その結果、通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクルよりも、低温側熱媒体の冷却能力を向上させることができる。

　なお、図１６のモリエル線図では、図示の明確化のため、室内蒸発器１８から流出した冷媒の圧力（図１６のｈ１６点）とチラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の圧力（図１６のｍ１６点）とを僅かに異なる圧力としているが、これらの冷媒の圧力は同等となる。また、第５三方継手１３ｅにて分岐され、冷房用膨張弁１４ｂにて減圧された冷媒（図１６のｇ１６点）と冷却用膨張弁１４ｃにて減圧された冷媒（図１６のｋ１６点）のエンタルピも同等となる。

　（６）直列除湿暖房冷却モード
　直列除湿暖房冷却モードでは、制御装置６０が、図１７に示す直列除湿暖房冷却モードでの制御フローを実行する。まず、ステップＳ１３００～Ｓ１３４０では、直列除湿暖房モードのステップＳ７００～Ｓ７４０と同様に、目標蒸発器温度ＴＥＯ、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯ、開度パターンＫＰＮ１の変化量ΔＫＰＮ１、エアミックスドア３４の開度ＳＷを決定する。

　続くステップＳ１３５０～Ｓ１３７０では、冷房冷却モードのステップＳ１１７０～Ｓ１１９０と同様に、目標過熱度ＳＨＣＯ、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢ、目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯを決定する。

　次に、ステップＳ１３８０では、冷房冷却モードと同様に、第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっていると判定された場合は、ステップＳ１４００へ進む。ステップＳ１３８０にて、第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっていると判定されなかった場合には、ステップＳ１３９０へ進む。ステップＳ１３９０では、冷却用膨張弁１４ｃを全閉状態として、ステップＳ１４００へ進む。

　ステップＳ１４００では、冷凍サイクル装置１０を直列除湿暖房冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを絞り状態とし、中間圧膨張弁１４ｄを全閉状態する。さらに、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。

　さらに、ステップＳ１３１０、Ｓ１３３０、Ｓ１３４０、Ｓ１３６０、Ｓ１３９０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

　従って、直列除湿暖房冷却モードでは、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、第５三方継手１３ｅ、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に冷媒が循環する。さらに、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、第５三方継手１３ｅ、冷却用膨張弁１４ｃ、チラー１９、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に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、直列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水－冷媒熱交換器１２が放熱器として機能し、室内蒸発器１８およびチラー１９が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　つまり、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水－冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能する。暖房用膨張弁１４ａが減圧部として機能する。冷房用膨張弁１４ｂが減圧部として機能する。室内蒸発器１８が蒸発器として機能する。さらに、冷房用膨張弁１４ｂおよび室内蒸発器１８に対して並列的に接続された冷却用膨張弁１４ｃが減圧部として機能する。そして、チラー１９が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。

　これによれば、室内蒸発器１８にて送風空気を冷却することができるとともに、水－冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。さらに、チラー１９にて低圧側熱媒体を冷却することができる。

　従って、直列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、室内蒸発器１８にて冷却されて除湿された送風空気を、ヒータコア４２にて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。この際、開度パターンＫＰＮ１を大きくすることにより、直列除湿暖房モードと同様に、ヒータコア４２における送風空気の加熱能力を向上させることができる。

　（７）並列除湿暖房冷却モード
　並列除湿暖房冷却モードでは、制御装置６０が、図１８に示す並列除湿暖房冷却モードでの制御フローを実行する。まず、ステップＳ１５００～Ｓ１５４０では、並列除湿暖房モードのステップＳ８００～Ｓ８４０と同様に、目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯ、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯ、目標過熱度ＳＨＥＯ、開度パターンＫＰＮ１の変化量ΔＫＰＮ１、エアミックスドア３４の開度ＳＷを決定する。

　続くステップＳ１５５０～Ｓ１５７０では、冷房冷却モードのステップＳ１１７０～Ｓ１１９０と同様に、目標過熱度ＳＨＣＯ、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢ、目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯを決定する。

　次に、ステップＳ１５８０では、冷房冷却モードと同様に、第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっていると判定された場合は、ステップＳ１６００へ進む。ステップＳ１５８０にて、第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっていると判定されなかった場合には、ステップＳ１５９０へ進む。ステップＳ１５９０では、冷却用膨張弁１４ｃを全閉状態として、ステップＳ１６００へ進む。

　ステップＳ１６００では、冷凍サイクル装置１０を並列除湿暖房冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを絞り状態とし、中間圧膨張弁１４ｄを全閉状態とする。さらに、除湿用開閉弁１５ａを開き、暖房用開閉弁１５ｂを開く。

　さらに、ステップＳ１５１０、Ｓ１５３０、Ｓ１５４０、Ｓ１５６０、Ｓ１５９０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

　従って、並列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、暖房用通路２２ｂ、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に冷媒が循環する。さらに、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２、バイパス通路２２ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に冷媒が循環する。これに加えて、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２、バイパス通路２２ａ、冷却用膨張弁１４ｃ、チラー１９、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に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、並列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水－冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能する。暖房用膨張弁１４ａが減圧部として機能する。室外熱交換器１６が蒸発器として機能する。暖房用膨張弁１４ａおよび室外熱交換器１６に対して並列的に接続された冷房用膨張弁１４ｂが減圧部として機能する。室内蒸発器１８が蒸発器として機能する。さらに、暖房用膨張弁１４ａおよび室外熱交換器１６に対して並列的に接続された冷却用膨張弁１４ｃが減圧部として機能する。そして、チラー１９が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。

　従って、並列除湿暖房冷却モードの車両用空調装置１では、室内蒸発器１８にて冷却されて除湿された送風空気を、ヒータコア４２にて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。この際、室外熱交換器１６における冷媒蒸発温度を室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度よりも低下させることで、直列除湿暖房冷却モードよりも高い加熱能力で送風空気を再加熱することができる。

　（８）暖房冷却モード
　暖房冷却モードでは、制御装置６０が、図１９に示す暖房冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ３００では、冷却用熱交換部５２にてバッテリ８０を冷却できるように、冷房冷却モードと同様に、低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯが決定される。

　ステップＳ３１０では、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。暖房冷却モードでは、増減量ΔＩＶＯは、目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯと第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯに近づくように決定される。

　ステップＳ３２０では、室外熱交換器１６から流出した冷媒の目標過冷却度ＳＣＯ１を決定する。暖房冷却モードの目標過冷却度ＳＣＯ１は、外気温Ｔａｍに基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値に近づくように、目標過冷却度ＳＣＯ１を決定する。

　ステップＳ３３０では、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢを決定する。増減量ΔＥＶＢは、目標過冷却度ＳＣＯ１と室外熱交換器１６の出口側冷媒の過冷却度ＳＣ１との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、室外熱交換器１６の出口側冷媒の過冷却度ＳＣ１が目標過冷却度ＳＣＯ１に近づくように決定される。過冷却度ＳＣ１は、冷房モードと同様に算出される。

　ステップＳ３４０では、冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。

　ステップＳ３５０では、冷凍サイクル装置１０を暖房冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを絞り状態とし、中間圧膨張弁１４ｄを全閉状態する。さらに、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップＳ３１０、Ｓ３３０、Ｓ３４０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

　従って、暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２（、暖房用膨張弁１４ａ）、室外熱交換器１６、逆止弁１７、冷却用膨張弁１４ｃ、チラー１９、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に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、暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水－冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能する。冷却用膨張弁１４ｃが冷媒を減圧させる減圧部として機能する。そして、チラー１９が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　これによれば、水－冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができるとともに、チラー１９にて低温側熱媒体を冷却することができる。

　従って、暖房冷却モードの車両用空調装置１では、ヒータコア４２にて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。さらに、チラー１９にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部５２へ流入させることによって、バッテリ８０の冷却を行うことができる。

　（９）暖房直列冷却モード
　暖房直列冷却モードでは、制御装置６０が、図２０に示す暖房直列冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ４００では、暖房冷却モードと同様に、目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯを決定する。ステップＳ４１０では、暖房冷却モードと同様に、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。ステップＳ４２０では、直列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯを決定する。

　ステップＳ４３０では、開度パターンＫＰＮ２の変化量ΔＫＰＮ２を決定する。開度パターンＫＰＮ２は、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度および冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の組合せを決定するためのパラメータである。

　具体的には、暖房直列冷却モードでは、図２１に示すように、目標吹出温度ＴＡＯが上昇するに伴って、開度パターンＫＰＮ２が大きくなる。そして、開度パターンＫＰＮ２が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度が小さくなり、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度が大きくなる。

　ステップＳ４４０では、冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。

　ステップＳ４５０では、冷凍サイクル装置１０を暖房直列冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを絞り状態とし、中間圧膨張弁１４ｄを全閉状態とし、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップＳ３１０、Ｓ３３０、Ｓ３４０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

　従って、暖房直列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、冷却用膨張弁１４ｃ、チラー１９、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に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、暖房直列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水－冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房用膨張弁１４ａおよび冷却用膨張弁１４ｃが減圧部として機能し、チラー１９が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

　これによれば、水－冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができるとともに、チラー１９にて、低温側熱媒体を冷却することができる。

　従って、暖房直列冷却モードの車両用空調装置１では、ヒータコア４２にて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。さらに、チラー１９にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部５２へ流入させることによって、バッテリ８０の冷却を行うことができる。

　さらに、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が、外気温Ｔａｍよりも高くなっている際には、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って開度パターンＫＰＮ２を大きくすることによって、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が低下して外気温Ｔａｍとの差が縮小する。これにより、室外熱交換器１６における冷媒の放熱量を減少させて、水－冷媒熱交換器１２における冷媒の放熱量を増加させることができる。

　また、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が、外気温Ｔａｍよりも低くなっている際には、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って開度パターンＫＰＮ２を大きくすることによって、室外熱交換器１６における冷媒の温和温度が低下して外気温Ｔａｍとの温度差が拡大する。これにより、室外熱交換器１６における冷媒の吸熱量を増加させて、水－冷媒熱交換器１２における冷媒の放熱量を増加させることができる。

　つまり、暖房直列冷却モードでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って開度パターンＫＰＮ２を大きくすることによって、水－冷媒熱交換器１２における冷媒の高温側熱媒体への放熱量を増加させることができる。従って、暖房直列冷却モードでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴ってヒータコア４２における送風空気の加熱能力を向上させることができる。

　その結果、暖房直列冷却モードでは、暖房冷却モードよりも高い加熱能力で送風空気を加熱することができる。換言すると、暖房冷却モードは、暖房直列冷却モードよりも低い加熱能力で送風空気を加熱する運転モードである。

　（１０）暖房並列冷却モード
　暖房並列冷却モードでは、制御装置６０が、図２２に示す暖房並列冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ５００では、ヒータコア４２にて送風空気を加熱できるように、直列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯが決定される。

　ステップＳ５１０では、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。暖房並列冷却モードでは、増減量ΔＩＶＯは、並列除湿暖房モードと同様に、目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯと高温側熱媒体温度ＴＷＨとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、高温側熱媒体温度ＴＷＨが目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯに近づくように決定される。

　ステップＳ５２０では、チラー１９の冷媒通路の出口側冷媒の目標過熱度ＳＨＣＯを決定する。目標過熱度ＳＨＣＯとしては、予め定めた定数（本実施形態では、５℃）を採用することができる。

　ステップＳ５３０では、開度パターンＫＰＮ２の変化量ΔＫＰＮ２を決定する。暖房並列冷却モードでは、目標過熱度ＳＨＣＯとチラー１９の冷媒通路の出口側冷媒の過熱度ＳＨＣとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、過熱度ＳＨＣが目標過熱度ＳＨＣＯに近づくように決定される。

　また、暖房並列冷却モードでは、図２３に示すように、開度パターンＫＰＮ２が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度が小さくなり、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度が大きくなる。従って、開度パターンＫＰＮ２が増加すると、チラー１９の冷媒通路へ流入する冷媒流量が増加し、チラー１９の冷媒通路の出口側冷媒の過熱度ＳＨＣが低下する。

　ステップＳ５４０では、冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。ステップＳ５５０では、冷房冷却モードと同様に、低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯが決定される。

　ステップＳ５６０では、第１低温側熱媒体温度センサ６７ａによって検出された第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっているか否かが判定される。

　ステップＳ５６０にて、第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっていると判定された場合は、ステップＳ５８０へ進む。ステップＳ５６０にて、第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっていると判定されなかった場合には、ステップＳ５７０へ進む。ステップＳ５７０では、冷却用膨張弁１４ｃを全閉状態として、ステップＳ５８０へ進む。

　ステップＳ５８０では、冷凍サイクル装置１０を暖房並列冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを絞り状態とし、中間圧膨張弁１４ｄを全閉状態とする。さらに、除湿用開閉弁１５ａを開き、暖房用開閉弁１５ｂを開く。さらに、ステップＳ５１０、Ｓ５３０、Ｓ５４０、Ｓ５７０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

　従って、暖房並列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、暖房用通路２２ｂ、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に冷媒が循環する。さらに、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２、バイパス通路２２ａ、冷却用膨張弁１４ｃ、チラー１９、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に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、暖房並列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水－冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能する。暖房用膨張弁１４ａが減圧部として機能する。室外熱交換器１６が蒸発器として機能する。さらに、暖房用膨張弁１４ａおよび室外熱交換器１６に対して並列的に接続された冷却用膨張弁１４ｃが減圧部として機能する。そして、チラー１９が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。

　従って、暖房並列冷却モードの車両用空調装置１では、ヒータコア４２にて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。さらに、チラー１９にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部５２へ流入させることによって、バッテリ８０の冷却を行うことができる。

　さらに、暖房並列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、室外熱交換器１６とチラー１９が冷媒流れに対して並列的に接続され、チラー１９の冷媒通路の下流側に蒸発圧力調整弁２０が配置されている。これにより、室外熱交換器１６における冷媒蒸発温度を、チラー１９の冷媒通路における冷媒蒸発温度よりも低下させることができる。

　従って、暖房並列冷却モードでは、暖房直列冷却モードよりも、室外熱交換器１６における冷媒の吸熱量を増加させることができ、水－冷媒熱交換器１２における冷媒の放熱量を増加させることができる。その結果、暖房並列冷却モードでは、暖房直列冷却モードよりも高い加熱能力で送風空気を再加熱することができる。

　（１１）冷却モード
　冷却モードでは、制御装置６０が、図２４に示す冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ１０００～Ｓ１０３０では、暖房冷却モードのステップＳ３００～Ｓ３３０と同様に、低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯ、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯ、目標過冷却度ＳＣＯ１、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢの開度ＳＷを決定する。

　ステップＳ１０４０～Ｓ１０６０では、冷房モードのステップＳ６４０～Ｓ６６０と同様に、目標過熱度ＳＨＩＯ、中間圧膨張弁１４ｄの絞り開度の増減量ΔＥＶＩ、エアミックスドア３４の開度ＳＷを決定する。

　ここで、冷却モードでは、目標吹出温度ＴＡＯが暖房用基準温度γより低くなるので、エアミックスドア３４の開度ＳＷが０％に近づく。このため、冷却モードでは、室内蒸発器１８通過後の送風空気のほぼ全流量が冷風バイパス通路３５を通過するように、エアミックスドア３４の開度が決定される。

　ステップＳ１０７０では、冷凍サイクル装置１０を冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを絞り状態とし、中間圧膨張弁１４ｄを絞り状態とする。さらに、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップＳ１０１０、Ｓ１０３０、Ｓ１０５０、Ｓ１０６０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

　従って、冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２（、暖房用膨張弁１４ａ）、室外熱交換器１６、逆止弁１７、第７三方継手１３ｇ、中間圧膨張弁１４ｄ、内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａ、圧縮機１１の中間圧吸入口１１ｂの順に冷媒を循環させる。さらに、第７三方継手１３ｇ、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂ、冷却用膨張弁１４ｃ、チラー１９、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に冷媒を循環させるガスインジェクションサイクルが構成される。

　より詳細には、制御装置６０が圧縮機１１を作動させると、図２５のモリエル線図に示すように、冷媒の状態が変化する。

　すなわち、圧縮機１１の吐出口１１ｃから吐出された高圧冷媒（図２５のａ２５点）は、冷房モードと同様に、水－冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６にて放熱して、第７三方継手１３ｇにて分岐される（図２５のａ２５点→ｂ２５点→ｃ２５点）。

　第７三方継手１３ｇにて分岐された一方の冷媒は、冷房モードと同様に、圧縮機１１の中間圧吸入口１１ｂから吸入される（図２５のｃ２５点→ｄ２５点→ｅ２５点）。第７三方継手１３ｇにて分岐された他方の冷媒は、冷房モードと同様に、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂを流通する際に、エンタルピを減少させる（図２５のｃ２５点→ｆ２５点）。

　内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂから流出した冷媒は、冷房用膨張弁１４ｂが全閉状態となっているので、冷却用膨張弁１４ｃへ流入する。冷却用膨張弁１４ｃへ流入した冷媒は、冷房冷却モードと同様に、圧縮機１１の吸入口１１ａから吸入される（図２５のｆ２５点→ｋ２５点→ｍ２５点）。

　これによれば、チラー１９にて、低温側熱媒体を冷却することができる。従って、冷却モードの車両用空調装置１では、チラー１９にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部５２へ流入させることによって、バッテリ８０の冷却を行うことができる。

　さらに、冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、ガスインジェクションサイクルが構成されるので、内部熱交換器２３の作用によって、チラー１９の冷媒通路の出口側冷媒のエンタルピからチラー１９の冷媒通路の入口側冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を拡大することができる。その結果、通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクルよりも、低温側熱媒体の冷却能力を向上させることができる。

　以上の如く、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、各種運転モードを切り替えることができる。これにより、車両用空調装置１では、バッテリ８０の温度を適切に調整しつつ、車室内の快適な空調を実現することができる。

　例えば、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、（１）冷房モード→（２）直列除湿暖房モード→（３）並列除湿暖房モードの順に冷媒回路を切り替えることによって、送風空気の温度調整能力を順次変化させることができる。従って、送風空気の温度を高温から低温に至る幅広い範囲で調整することができる。

　同様に、（８）暖房冷却モード→（９）暖房直列冷却モード→（１０）暖房並列冷却モードの順に冷媒回路を切り替えることによって、バッテリ８０の冷却を行いながら、送風空気の温度調整能力を順次変化させることができる。従って、送風空気の温度を高温から低温に至る幅広い範囲で調整することができる。

　ところで、本実施形態のように、車室内の空調のみならず、バッテリ８０の冷却にも用いられる冷凍サイクル装置１０では、送風空気および低温側熱媒体の双方を適切に冷却する必要がある。このため、冷凍サイクル装置１０では、上述の運転モードのうち（５）冷房冷却モードにおけるサイクルの熱負荷が（４）暖房モードにおける熱負荷よりも高くなる。

　これに対して、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、（５）冷房冷却モード時にガスインジェクションサイクルを構成し、（４）暖房モード時に通常の冷凍サイクルを構成している。従って、（５）冷房冷却モード時に送風空気およびバッテリ８０の双方を充分に冷却できる。さらに、（４）暖房モード時に、送風空気の過剰な加熱能力が発揮されてしまうことがなく、冷凍サイクル装置１０を効率的に作動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、図１５のステップＳ１１２０に示されるように、冷房冷却モード時に、室外熱交換器１６から流出した冷媒（図１６のｃ１６点）が過冷却度を有する冷媒となるように冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度が制御される。このため、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂから流出した冷媒（図１６のｆ１６点）も過冷却度を有する冷媒となる。

　換言すると、冷房冷却モード時に、下流側分岐部である第５三方継手１３ｅへ流入する冷媒が過冷却度を有する冷媒となる。これにより、第５三方継手１３ｅでは、液相冷媒の流れを分岐することができる。

　従って、第５三方継手１３ｅにて気液二相冷媒の流れを分岐する場合に対して、冷房用膨張弁１４ｂを介して室内蒸発器１８へ流入する冷媒流量（質量流量）と冷却用膨張弁１４ｃを介してチラー１９へ流入する冷媒流量（質量流量）との流量比を精度良く調整することができる。その結果、冷房冷却モード時に、送風空気と低温側熱媒体を適切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、蒸発圧力調整弁２０が第６三方継手１３ｆの冷媒流れ下流側に配置されている。従って、（５）冷房冷却モード時に、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度およびチラー１９における冷媒蒸発温度を、同等かつ着霜抑制温度以上に維持することができる。

　これによれば、制御装置６０が、冷房用膨張弁１４ｂおよび冷却用膨張弁１４ｃの作動を制御して、室内蒸発器１８へ流入させる冷媒流量とチラー１９へ流入させる冷媒流量との流量比を調整することで、室内蒸発器１８にて発揮される冷却能力とチラー１９にて発揮される冷却能力の能力比を容易に調整することができる。その結果、冷房冷却モード時に、より一層、送風空気および低温側熱媒体を適切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、暖房用通路２２ｂの入口部が第７三方継手１３ｇよりも冷媒流れ上流側に接続されている。

　これによれば、例えば、（４）暖房モード時のように、室外熱交換器１６から流出した冷媒を圧縮機１１の吸入口１１ａ側（より具体的には、アキュムレータ２１の入口側）へ導く運転モード時に、室外熱交換器１６から流出した冷媒を、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂを通過させなくてもよい。従って、冷媒がサイクル内を循環する際の圧力損失を低減させて、サイクルのＣＯＰ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、バイパス通路２２ａの出口部が内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂの下流側に接続されている。

　これによれば、例えば、（３）並列除湿暖房モード時のように、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒を第５三方継手１３ｅの流入口側へ導く運転モード時に、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒を、内部熱交換器２３の高温側通路２３ｂを通過させなくてもよい。従って、冷媒がサイクル内を循環する際の圧力損失を低減させて、サイクルのＣＯＰ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、（１）冷房モード時にガスインジェクションサイクルを構成している。これによれば、（１）冷房モード時に冷凍サイクル装置１０による送風空気の冷却能力を向上させることができる。従って、例えば、年間に亘って外気温が比較的高い地域を仕向地とする車両に適用して有効である。

　また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、（１１）冷却モード時にガスインジェクションサイクルを構成している。これによれば、（１１）冷却モード時に冷凍サイクル装置１０による低温側熱媒体の冷却能力を向上させることができる。従って、例えば、バッテリ８０の自己発熱量が増大する急速充電が可能な車両に適用して有効である。

　（第２実施形態）
　本実施形態では、第１実施形態に対して、図２６に示すように、低温側熱媒体回路５０を廃止した例を説明する。なお、図２６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。

　より具体的には、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、冷却用膨張弁１４ｃの出口に、冷却用熱交換部５２ａの入口側が接続されている。冷却用熱交換部５２ａは、冷媒通路を流通する冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによってバッテリ８０を冷却する、いわゆる直冷式の冷却器である。従って、本実施形態では、冷却用熱交換部５２ａによって、冷却部が構成されている。

　冷却用熱交換部５２ａでは、バッテリ８０の全域を均等に冷却できるように、互いに並列的に接続された複数の冷媒流路を有するものが採用されていることが望ましい。冷却用熱交換部５２ａの出口には、第６三方継手１３ｆの他方の流入口側が接続されている。

　また、本実施形態の制御装置６０の入力側には、冷却用熱交換部入口温度センサ６４ｈが接続されている。冷却用熱交換部入口温度センサ６４ｈは、冷却用熱交換部５２ａの冷媒通路へ流入する冷媒の温度を検出する冷却用熱交換部入口温度検出部である。

　さらに、本実施形態の第５冷媒温度センサ６４ｅは、冷却用熱交換部５２ａの冷媒通路から流出した冷媒の温度Ｔ５を検出する。本実施形態の第２冷媒圧力センサ６５ｂは、冷却用熱交換部５２ａの冷媒通路から流出した冷媒の圧力Ｐ２を検出する。

　また、本実施形態の制御装置６０では、バッテリ８０の冷却が必要となる運転モード時に、冷却用膨張弁１４ｃを閉じる。すなわち、本実施形態の制御装置６０では、冷却用膨張弁１４ｃを絞り状態とする運転モード時であって、冷却用熱交換部入口温度センサ６４ｈによって検出された温度Ｔ７が基準入口側温度以下となっている際に、冷却用膨張弁１４ｃを閉じる。これにより、バッテリ８０が不必要に冷却されてバッテリ８０の出力が低下してしまうことを抑制している。

　その他の冷凍サイクル装置１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。これによれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態の冷凍サイクル装置１０においても、いずれの運転モード時にも過剰な冷却能力や加熱能力が発揮されてしまうことなく、送風空気およびバッテリ８０を充分かつ適切に冷却することができる。

　（第３実施形態）
　本実施形態では、第１実施形態に対して、図２７に示すように、中間圧膨張弁として温度式膨張弁１４１を採用し、さらに、中間圧通路２２ｃに中間圧開閉弁１５ｃを配置した例を説明する。

　温度式膨張弁１４１は、第７三方継手１３ｇにて分岐された一方の冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させるとともに、中間圧通路２２ｃを流通する冷媒流量を調整する。。温度式膨張弁１４１は、内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａの出口側冷媒の過熱度ＳＨＩが、予め定めた目標過熱度ＳＨＩＯ（本実施形態では、１０℃）に近づくように冷媒流量を調整する機械的機構で構成されている。

　より具体的には、温度式膨張弁１４１は、変形部材（具体的には、ダイヤフラム）を有する感温部と弁体部とを備えている。感温部の変形部材は、内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａから流出した冷媒の温度および圧力に応じて変形する。弁体部は、変形部材の変形に応じて変位して絞り開度を変化させる。さらに、本実施形態では、中間圧温度センサ６４ｇおよび中間圧圧力センサ６５ｃも廃止されている。

　中間圧開閉弁１５ｃは、温度式膨張弁１４１の冷媒流れ上流側に配置されて、中間圧通路２２ｃを開閉する電磁弁である。中間圧開閉弁１５ｃの基本的構成は、第１実施形態で説明した除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂと同様である。従って、中間圧開閉弁１５ｃは、冷媒回路切替部である。その他の冷凍サイクル装置１０の構成は、第１実施形態と同様である。

　また、本実施形態の制御装置６０は、（１）冷房モード、（５）冷房冷却モード、および（１１）冷却モード時に、中間圧開閉弁１５ｃを開き、その他の運転モード時に、中間圧開閉弁１５ｃを閉じる。その他の冷凍サイクル装置１０の作動は、第１実施形態と同様である。

　従って、本実施形態の冷凍サイクル装置１０においても、（１）冷房モード、（５）冷房冷却モード、および（１１）冷却モード時に、ガスインジェクションサイクルを構成することができる。さらに、温度式膨張弁１４１が、内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａの出口側冷媒の過熱度ＳＨＩが目標過熱度ＳＨＩＯに近づくように絞り開度を変化させる。その結果、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

　さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、機械的機構で構成された温度式膨張弁１４１を採用しているので、複雑な制御を必要とすることなく、内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａを流通させる冷媒流量を適切に調整することができる。

　（第４実施形態）
　本実施形態では、第１実施形態に対して、図２８に示すように、暖房用気液分離器２４、暖房用固定絞り２５等を追加した例を説明する。本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、暖房モードにも二段減圧式のガスインジェクションサイクルを構成することができる。

　本実施形態では、暖房用膨張弁１４ａの出口に、暖房用気液分離器２４の冷媒流入口が接続されている。暖房用気液分離器２４は、内部へ流入した冷媒の流れを旋回させることで生じる遠心力の作用によって冷媒の気液を分離する遠心分離方式（いわゆる、サイクロンセパレータ方式）のものを採用している。

　暖房用気液分離器２４の内容積は、サイクルに負荷変動が生じてサイクルを循環する冷媒循環流量が変動しても、実質的に余剰冷媒を溜めることができない程度の比較的小さな容積になっている。このため、暖房用気液分離器２４の気相冷媒出口から気相冷媒を流出させることができない場合には、液相冷媒出口から気相冷媒が流出することもある。つまり、液相冷媒出口から気液混相状態の冷媒が流出することもある。

　暖房用気液分離器２４の気相冷媒出口には、気相通路２２ｄを介して、圧縮機１１の中間圧吸入口１１ｂ側に接続されている。より具体的には、本実施形態の気相通路２２ｄは、暖房用気液分離器２４の気相冷媒出口と、中間圧通路２２ｃの内部熱交換器２３の中間温側通路２３ａの冷媒流れ下流側の部位とを接続している。気相通路２２ｄには、気相通路２２ｄを開閉する気相通路開閉弁１５ｄが配置されている。

　暖房用気液分離器２４の液相冷媒出口には、液相通路２２ｅを介して、室外熱交換器１６の冷媒入口側が接続されている。液相通路２２ｅには、暖房用固定絞り２５が配置されている。暖房用固定絞り２５は、暖房用気液分離器２４の液相冷媒出口から流出した冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる減圧部である。暖房用固定絞り２５としては、絞り開度が固定されたノズル、オリフィス、キャピラリチューブ等を採用することができる。

　さらに、暖房用気液分離器２４の液相冷媒出口には、暖房用気液分離器２４にて分離された液相冷媒を暖房用固定絞り２５を迂回させて室外熱交換器１６の冷媒入口側へ導く固定絞り迂回通路２２ｆが接続されている。固定絞り迂回通路２２ｆには、固定絞り迂回通路２２ｆを開閉する迂回通路開閉弁１５ｅが配置されている。

　ここで、冷媒が迂回通路開閉弁１５ｅを通過する際に生じる圧力損失は、冷媒が暖房用固定絞り２５を通過する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。従って、迂回通路開閉弁１５ｅが開いた際には、暖房用気液分離器２４から流出した液相冷媒は、殆ど暖房用固定絞り２５を通過することなく、固定絞り迂回通路２２ｆを介して室外熱交換器１６へ流入する。

　気相通路開閉弁１５ｄおよび迂回通路開閉弁１５ｅの基本的構成は、第１実施形態で説明した除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂと同様である。従って、気相通路開閉弁１５ｄおよび迂回通路開閉弁１５ｅは、冷媒回路切替部である。その他の冷凍サイクル装置１０の構成は、第１実施形態と同様である。

　また、本実施形態の制御装置６０は、（４）暖房モード時に、気相通路開閉弁１５ｄを開くとともに、迂回通路開閉弁１５ｅを閉じる。さらに、その他の運転モード時に、気相通路開閉弁１５ｄを閉じるとともに、迂回通路開閉弁１５ｅ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の吐出口１１ｃ、水－冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、暖房用気液分離器２４、気相通路２２ｄ、圧縮機１１の中間圧吸入口１１ｂの順に冷媒を循環させる。さらに、暖房用気液分離器２４、暖房用固定絞り２５、室外熱交換器１６、暖房用通路２２ｂ、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口１１ａの順に冷媒を循環させるガスインジェクションサイクルが構成される。

　より詳細には、（４）暖房モードでは、（１）冷房モード、（５）冷房冷却モード、（１１）冷却モードに対して、蒸発器として機能する熱交換器（具体的には、室外熱交換器１６）へ流入する冷媒を、暖房用膨張弁１４ａおよび暖房用固定絞り２５の２つの減圧部にて減圧する２段減圧式のガスインジェクションサイクルが構成される。

　そして、制御装置６０が圧縮機１１を作動させると、図２９のモリエル線図に示すように、冷媒の状態が変化する。すなわち、圧縮機１１の吐出口１１ｃから吐出された高圧冷媒（図２９のａ２９点）は、水－冷媒熱交換器１２にて放熱する（図２９のａ２９点→ｂ２９点）。これにより、高温側熱媒体が加熱される。

　水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、暖房用膨張弁１４ａにて中間圧冷媒となるまで減圧される（図２９のｂ２９点→ｂｅ２９点）。この際、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度は、第１実施形態の（４）暖房モードと同様に、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の過冷却度（図２９のｂ２９点）が目標過冷却度ＳＣＯ２に近づくように調整される。

　暖房用膨張弁１４ａにて減圧された中間圧冷媒は、暖房用気液分離器２４にて気液分離される。

　暖房用気液分離器２４にて分離された気相冷媒（図２９のｂｇ２９点）は、気相通路開閉弁１５ｄが開いているので、気相通路２２ｄを介して圧縮機１１の中間圧吸入口１１ｂへ吸入される。中間圧吸入口１１ｂから吸入された冷媒は、圧縮機１１の低段側圧縮機構にて昇圧された冷媒（図２９のｉ２９点）と合流して（図９のｊ２９点）、圧縮機１１の高段側圧縮機構へ吸入される。

　暖房用気液分離器２４にて分離された液相冷媒（図２９のｂｌ２９点）は、迂回通路開閉弁１５ｅが閉じているので、暖房用固定絞り２５にて低圧冷媒となるまで減圧されて（図２９のｂｌ２９点→ｂｌｅ２９点）、室外熱交換器１６へ流入する。室外熱交換器１６へ流入した冷媒は、外気から吸熱して蒸発する（図２９のｂｌｅ２９→ｎ２９点）。

　室外熱交換器１６から流出した冷媒は、暖房用開閉弁１５ｂが開いているので、暖房用通路２２ｂを介してアキュムレータ２１へ流入する。アキュムレータ２１では冷媒の気液が分離される。アキュムレータ２１にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１の吸入口１１ａから吸入されて、低段側圧縮機構にて昇圧される（図２９のｎ２９点→ｉ２９点）。

　これによれば、水－冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、暖房モードの車両用空調装置１では、ヒータコア４２にて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。その他の冷凍サイクル装置１０の作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の冷凍サイクル装置１０においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

　さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、暖房モード時にもガスインジェクションサイクルが構成されるので、室外熱交換器１６の出口側冷媒のエンタルピから室外熱交換器１６の入口側冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を拡大することができる。その結果、暖房モード時に、通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクルよりも、送風空気の加熱能力を向上させることができる。

　これに加えて、暖房モードは外気温が低下する際に実行される運転モードであるから、水－冷媒熱交換器１２における冷媒凝縮圧力と室外熱交換器１６における冷媒蒸発圧力との圧力差（すなわち、サイクルの高低圧差）が拡大しやすい。従って、暖房モード時にガスインジェクションサイクルを構成することで、圧縮機１１の圧縮効率を向上させて、高いＣＯＰ向上効果を得ることができる。

　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。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、第４実施形態で説明した冷凍サイクル装置１０の中間圧膨張弁１４ｄに代えて、第３実施形態で説明した温度式膨張弁１４１および中間圧開閉弁１５ｃを採用してもよい。

　上述の実施形態では、（１）冷房モード、（５）冷房冷却モード、（１１）冷却モードで、ガスインジェクションサイクルを構成する冷媒回路に切り替える例を説明したが、これに限定されない。

　つまり、少なくとも冷凍サイクル装置１０の熱負荷が最も高くなり得る運転モード（上述の実施形態では、（５）冷房冷却モード）時に、ガスインジェクションサイクルを構成する冷媒回路に切り替えるようにすればよい。従って、（１）冷房モードおよび（１１）冷却モードで、中間圧膨張弁１４ｄを全閉状態として、通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成してもよい。

　また、上述の実施形態では、複数の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、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。つまり、いずれの運転モード時にも過剰な冷却能力や加熱能力が発揮されてしまうことなく、送風空気およびバッテリ８０を充分かつ適切に冷却することができれば、上述した実施形態で説明した全ての運転モードに切替可能であることは必須ではない。

　また、各運転モードの詳細制御は、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、ステップＳ２６０で説明した送風モードを、圧縮機１１のみならず送風機３２を停止させる停止モードとしてもよい。

　冷凍サイクル装置の構成機器は、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、２つの圧縮機構を１つのハウジング内に収容した二段昇圧式の電動圧縮機を採用した例を説明したが、圧縮機の形式はこれに限定されない。中間圧吸入口１１ｂから中間圧のサイクル用冷媒を流入させて、低圧から高圧へ圧縮される過程のサイクル用冷媒に合流させることが可能であれば、他の形式の圧縮機であってもよい。例えば、ハウジングの内部に、１つの固定容量型の圧縮機構、および１つの圧縮機構を回転駆動する電動モータを収容して構成された電動圧縮機であってもよい。

　この他にも、２つの圧縮機を直列に接続して、低段側に配置される低段側圧縮機の吸入口を吸入口１１ａとし、高段側に配置される高段側圧縮機の吐出口を吐出口１１ｃとする。さらに、低段側圧縮機の吐出口と高段側圧縮機との吸入口とを接続する接続部に中間圧吸入口１１ｂを設ける。このように、低段側圧縮機と高段側圧縮機との２つの圧縮機を用いて、１つの二段昇圧式の圧縮機を構成してもよい。

　上述した効果を発揮できるように、複数のサイクル構成機器の一体化等を行ってもよい。例えば、第２三方継手１３ｂと第５三方継手１３ｅとを一体化させた四方継手構造のものを採用してもよい。また、冷房用膨張弁１４ｂおよび冷却用膨張弁１４ｃとして、全閉機能を有しない電気式膨張弁と開閉弁とを直接的に接続したものを採用してもよい。

　また、上述の実施形態では、冷媒としてＲ１２３４ｙｆ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、Ｒ１３４ａ、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。さらに、冷媒として二酸化炭素を採用して、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成してもよい。

　加熱部の構成は、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、第１実施形態で説明した高温側熱媒体回路４０に対して、低温側熱媒体回路５０の三方弁５３および低温側ラジエータ５４と同様の三方弁および高温側ラジエータを追加し、余剰の熱を外気に放熱させるようにしてもよい。さらに、ハイブリッド車両のように内燃機関（エンジン）を備える車両では、高温側熱媒体回路４０にエンジン冷却水を循環させるようにしてもよい。

　また、高温側熱媒体回路４０を廃止して、加熱部として室内凝縮器を採用してもよい。室内凝縮器は、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒と送風空気とを熱交換させて、冷媒を凝縮させるとともに送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。

　冷却部の構成は、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、冷却部として、第１実施形態で説明した低温側熱媒体回路５０のチラー１９を凝縮部とし、冷却用熱交換部５２を蒸発部として機能させるサーモサイフォンを採用してもよい。これによれば、低温側熱媒体ポンプ５１を廃止することができる。

　サーモサイフォンは、冷媒を蒸発させる蒸発部と冷媒を凝縮させる凝縮部とを有し、蒸発部と凝縮部とを閉ループ状に（すなわち、環状に）接続することによって構成されている。そして、蒸発部における冷媒の温度と凝縮部における冷媒の温度との温度差によって回路内の冷媒に比重差を生じさせ、重力の作用によって冷媒を自然循環させて、冷媒とともに熱を輸送する熱輸送回路である。

　例えば、冷却用膨張弁１４ｃにて減圧された冷媒と冷却用送風空気とを熱交換させて冷媒を蒸発させる電池用蒸発器と、電池用蒸発器へ向けて冷却用送風空気を送風する電池用送風機とを備える。そして、電池用蒸発器にて冷却された冷却用送風空気を吹き付けることによってバッテリ８０を冷却する空気冷却式の冷却部を採用してもよい。

　また、上述の実施形態では、冷却部にて冷却される冷却対象物がバッテリ８０である例を説明したが、冷却対象物はこれに限定されない。直流電流と交流電流とを変換するインバータ、バッテリ８０に電力を充電する充電器、電力を供給されることによって走行用の駆動力を出力するとともに、減速時等には回生電力を発生させるモータジェネレータのように作動時に発熱を伴う電気機器であってもよい。

　上述の各実施形態では、本開示に係る冷凍サイクル装置１０を車両用空調装置１に適用したが、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、コンピューターサーバーの温度を適切に調整しつつ、室内の空調を行うサーバー冷却機能付きの空調装置等に適用してもよい。

　上述の各実施形態では、（１）冷房モード、（５）冷房冷却モード、（１１）冷却モードのように、送風空気を加熱しない運転モードであっても、圧縮機１１から吐出された冷媒を加熱部（具体的には、水－冷媒熱交換器１２）へ流入させる例を説明したが、各運転モードにおける冷媒回路はこれに限定されない。

　例えば、図３０に示すように、圧縮機１１から吐出された冷媒を暖房用膨張弁１４ａの入口側へ導く加熱部バイパス通路２２ｇ、および圧縮機１１から吐出された冷媒を水－冷媒熱交換器１２（すなわち、加熱部）へ導く冷媒回路と加熱部バイパス通路２２ｇへ流入させる冷媒回路とを切り替える加熱部切替弁２６を備えていてもよい。

　そして、必要吹出温度と蒸発器温度Ｔｅｆｉｎとを比較して、送風空気を加熱する必要がない場合には、加熱部切替弁２６が、圧縮機１１から吐出された冷媒を、加熱部へ流入させることなく、加熱部バイパス通路２２ｇへ流入させるように冷媒回路を切り替えてもよい。

　また、目標吹出温度ＴＡＯと空調風温度センサ６９によって検出された送風空気温度ＴＡＶとを比較して、送風空気を加熱する必要がない場合には、加熱部切替弁２６が、圧縮機１１から吐出された冷媒を加熱部バイパス通路２２ｇへ流入させるように冷媒回路を切り替えてもよい。

　また、送風空気を加熱する必要のない運転モード時には、加熱部切替弁２６が、圧縮機１１から吐出された冷媒を加熱部バイパス通路２２ｇへ流入させるように冷媒回路に切り替えてもよい。さらに、送風空気を加熱する必要のある運転モード時には、加熱部切替弁２６が、圧縮機１１から吐出された冷媒を加熱部へ流入させるように冷媒回路に切り替えてもよい。

　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

　吸入口（１１ａ）から吸入した低圧冷媒を高圧冷媒となるまで圧縮して吐出口（１１ｃ）から吐出するとともに、サイクル内の中間圧冷媒を流入させて圧縮過程の冷媒に合流させる中間圧吸入口（１１ｂ）を有する圧縮機（１１）と、
　前記圧縮機から吐出された高圧冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱部（４０）と、
　前記加熱部から流出した冷媒を減圧させる暖房用膨張弁（１４ａ）と、
　前記暖房用膨張弁から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）と、
　前記室外熱交換器から流出した冷媒の流れを分岐する上流側分岐部（１３ｇ）と、
　前記上流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を前記中間圧吸入口側へ導く中間圧通路（２２ｃ）と、
　前記中間圧通路を流通する冷媒を前記中間圧冷媒となるまで減圧させる中間圧膨張弁（１４ｄ、１４１）と、
　前記中間圧膨張弁にて減圧された前記中間圧冷媒を流通させる中間温側通路（２３ａ）および前記上流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を流通させる高温側通路（２３ｂ）とを有し、前記中間温側通路を流通する前記中間圧冷媒と前記高温側通路を流通する冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（２３）と、
　前記高温側通路から流出した冷媒の流れを分岐する下流側分岐部（１３ｅ）と、
　前記下流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を前記低圧冷媒となるまで減圧させる冷房用膨張弁（１４ｂ）と、
　前記冷房用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、前記送風空気を冷却する室内蒸発器（１８）と、
　前記下流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を前記低圧冷媒となるまで減圧させる冷却用膨張弁（１４ｃ）と、
　前記冷却用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、冷却対象物（８０）を冷却する冷却部（５０、５２ａ）と、
　前記室内蒸発器から流出した冷媒の流れと前記冷却部から流出した冷媒の流れとを合流させて、前記圧縮機の吸入口側へ流出させる合流部（１３ｆ）と、
　前記室外熱交換器から流出した冷媒を前記圧縮機の吸入口側へ導く暖房用通路（２２ｂ）と、
　冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部（１５ａ～１５ｅ）と、を備え、
　前記冷媒回路切替部は、
　前記送風空気を前記加熱部にて加熱する暖房モードでは、前記圧縮機の前記吐出口、前記加熱部、前記暖房用膨張弁、前記室外熱交換器、前記暖房用通路、前記圧縮機の前記吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替え、
　前記送風空気を前記室内蒸発器にて冷却するとともに、前記冷却対象物を前記冷却部にて冷却する冷房冷却モードでは、前記圧縮機の前記吐出口、前記暖房用膨張弁、前記室外熱交換器、前記上流側分岐部、前記中間圧膨張弁、前記中間温側通路、前記圧縮機の前記中間圧吸入口の順に冷媒を循環させ、さらに、前記上流側分岐部、前記高温側通路、前記下流側分岐部、前記冷房用膨張弁、前記室内蒸発器、前記合流部、前記圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させるとともに、前記上流側分岐部、前記高温側通路、前記下流側分岐部、前記冷却用膨張弁、前記冷却部、前記合流部、前記圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替えるものである冷凍サイクル装置。
　吸入口（１１ａ）から吸入した低圧冷媒を高圧冷媒となるまで圧縮して吐出口（１１ｃ）から吐出するとともに、サイクル内の中間圧冷媒を流入させて圧縮過程の冷媒に合流させる中間圧吸入口（１１ｂ）を有する圧縮機（１１）と、
　前記圧縮機から吐出された冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）と、
　前記室外熱交換器から流出した冷媒の流れを分岐する上流側分岐部（１３ｇ）と、
　前記上流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を前記中間圧吸入口側へ導く中間圧通路（２２ｃ）と、
　前記中間圧通路を流通する冷媒を前記中間圧冷媒となるまで減圧させる中間圧膨張弁（１４ｄ、１４１）と、
　前記中間圧膨張弁にて減圧された前記中間圧冷媒を流通させる中間温側通路（２３ａ）および前記上流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を流通させる高温側通路（２３ｂ）とを有し、前記中間温側通路を流通する前記中間圧冷媒と前記高温側通路を流通する冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（２３）と、
　前記高温側通路から流出した冷媒の流れを分岐する下流側分岐部（１３ｅ）と、
　前記下流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を前記低圧冷媒となるまで減圧させる冷房用膨張弁（１４ｂ）と、
　前記冷房用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、空調対象空間へ送風される送風空気を冷却する室内蒸発器（１８）と、
　前記下流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を前記低圧冷媒となるまで減圧させる冷却用膨張弁（１４ｃ）と、
　前記冷却用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、冷却対象物を冷却する冷却部（５０、５２ａ）と、
　前記室内蒸発器から流出した冷媒の流れと前記冷却部から流出した冷媒の流れとを合流させて、前記圧縮機の吸入口側へ流出させる合流部（１３ｆ）と、
　冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部（１５ａ～１５ｅ）と、
　前記冷房用膨張弁（１４ｂ）および前記冷却用膨張弁（１４ｃ）の少なくとも一方の作動を制御する膨張弁制御部（６０ｂ）と、を備え、
　前記冷媒回路切替部は、
　前記送風空気を前記室内蒸発器にて冷却するとともに、前記冷却対象物を前記冷却部にて冷却する冷房冷却モードでは、前記圧縮機の前記吐出口、前記室外熱交換器、前記上流側分岐部、前記中間圧膨張弁、前記中間温側通路、前記圧縮機の前記中間圧吸入口の順に冷媒を循環させ、さらに、前記上流側分岐部、前記高温側通路、前記下流側分岐部、前記冷房用膨張弁、前記室内蒸発器、前記合流部、前記圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させるとともに、前記上流側分岐部、前記高温側通路、前記下流側分岐部、前記冷却用膨張弁、前記冷却部、前記合流部、前記圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替えるものであり、
　前記膨張弁制御部は、前記冷房冷却モードでは、前記下流側分岐部へ流入する冷媒が過冷却度を有する高圧冷媒となるように、前記冷房用膨張弁（１４ｂ）および前記冷却用膨張弁（１４ｃ）の少なくとも一方の作動を制御する冷凍サイクル装置。
　前記圧縮機から吐出された高圧冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱部（４０）と、
　前記加熱部から流出した冷媒を減圧させて前記室外熱交換器の冷媒入口側へ流出させる暖房用膨張弁（１４ａ）と、
　前記室外熱交換器から流出した冷媒を前記圧縮機の吸入口側へ導く暖房用通路（２２ｂ）と、を備え、
　前記冷媒回路切替部は、前記送風空気を前記加熱部にて加熱する暖房モードでは、前記圧縮機の前記吐出口、前記加熱部、前記暖房用膨張弁、前記室外熱交換器、前記暖房用通路、前記圧縮機の前記吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替える請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
　前記暖房用通路の入口部は、前記上流側分岐部よりも冷媒流れ上流側に接続されている請求項１または３に記載の冷凍サイクル装置。
　前記冷媒回路切替部は、前記送風空気を前記室内蒸発器にて冷却する冷房モードでは、前記圧縮機の前記吐出口、前記暖房用膨張弁、前記室外熱交換器、前記上流側分岐部、前記中間圧膨張弁、前記中間温側通路、前記圧縮機の前記中間圧吸入口の順に冷媒を循環させ、さらに、前記上流側分岐部、前記高温側通路、前記冷房用膨張弁、前記室内蒸発器、前記圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替えるものであり、
　前記冷房モードでは、前記暖房用膨張弁が全開となっている請求項１、３、４のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
　前記冷媒回路切替部は、前記冷却対象物を前記冷却部にて冷却する冷却モードでは、前記圧縮機の前記吐出口、前記暖房用膨張弁、前記室外熱交換器、前記上流側分岐部、前記中間圧膨張弁、前記中間温側通路、前記圧縮機の前記中間圧吸入口の順に冷媒を循環させ、さらに、前記上流側分岐部、前記高温側通路、前記冷却用膨張弁、前記冷却部、前記圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替えるものであり、
　前記冷却モードでは、前記暖房用膨張弁が全開となっている請求項１、３ないし５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。