WO2021100409A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2021100409A1
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refrigerant
unit
flow rate
bypass
cooling water
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PCT/JP2020/040088
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三枝 弘
稲葉 淳
祐一 加見
桑原 幹治
雅文 中島
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株式会社デンソー
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    • F25B2700/21175Temperatures of an evaporator of the refrigerant at the outlet of the evaporator

Definitions

  • This disclosure relates to a refrigeration cycle device.
  • Patent Document 1 discloses a refrigeration cycle device in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into a compressor.
  • the refrigerating cycle apparatus of Patent Document 1 is a refrigerant that branches the flow of the high-pressure refrigerant flowing out of the radiator in order to suppress the progress of frost formation when frost formation occurs in the outdoor heat exchanger. Switch to the circuit.
  • the outdoor heat exchanger is a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the outside air.
  • the radiator is a heat exchanger that heats the blown air by exchanging heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor and the blown air blown to the air-conditioned space.
  • one of the branched refrigerants is depressurized and flows into the accumulator through the bypass passage. Further, the other branched refrigerant is depressurized and flows into the accumulator via the outdoor heat exchanger.
  • the accumulator separates the gas and liquid of the refrigerant that has flowed into the inside, stores the separated liquid phase refrigerant as a surplus refrigerant in the cycle, and causes the separated vapor phase refrigerant to flow out to the suction port side of the compressor.
  • the refrigeration cycle apparatus of Patent Document 1 when frost is formed on the outdoor heat exchanger, the refrigerants having different enthalpies such as the refrigerant flowing out from the bypass passage and the refrigerant flowing out from the outdoor heat exchanger are used by an accumulator. Merge. Then, the circuit is switched to a refrigerant circuit in which the refrigerant mixed by the accumulator is sucked into the compressor. As a result, the refrigeration cycle apparatus of Patent Document 1 attempts to suppress a decrease in the heating capacity of the blown air in the radiator (that is, the heating capacity of the air-conditioned space) while suppressing the progress of frost formation in the outdoor heat exchanger. There is.
  • the gas-liquid interface in the accumulator alone does not sufficiently exchange heat between the gas-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant, and the actual enthalpy of the suction side refrigerant is higher than that of the ideal mixed refrigerant enthalpy. It will be expensive. As a result, the temperature of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor rises more than necessary, and in order to protect the compressor, it may be necessary to reduce the refrigerant discharge capacity of the compressor.
  • An object of the present disclosure is to provide a refrigerating cycle apparatus capable of exerting a stable heating capacity even when refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into a compressor.
  • Another object of the present disclosure is to provide a refrigerating cycle apparatus capable of appropriately protecting the compressor even when refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor.
  • the compressor the upstream branching part, the heating part, the decompressing part, the bypass passage, the bypass flow rate adjusting part, and the mixing part And.
  • the compressor compresses and discharges the refrigerant.
  • the upstream branching portion branches the flow of the refrigerant discharged from the compressor.
  • the heating unit heats the object to be heated by using one of the refrigerants branched at the upstream branch as a heat source.
  • the decompression unit decompresses the refrigerant flowing out of the heating unit.
  • the bypass passage guides the other refrigerant branched at the upstream branch to the suction port side of the compressor.
  • the bypass flow rate adjusting unit adjusts the flow rate of the refrigerant flowing through the bypass passage.
  • the mixing section mixes the bypass-side refrigerant flowing out of the bypass flow rate adjusting section and the decompression-side refrigerant flowing out of the decompression section and causes the mixture to flow out to the suction port side of the compressor.
  • the absolute value of the enthalpy difference obtained by subtracting the enthalpy of the mixed refrigerant that is a homogeneous mixture of the bypass side refrigerant and the decompression section side refrigerant from the enthalpy of the suction side refrigerant that actually flows out to the suction port side of the compressor is
  • the bypass side refrigerant and the decompression part side refrigerant are mixed so as to be equal to or less than a predetermined reference value.
  • the bypass side refrigerant and the decompression section side refrigerant are mixed so that the absolute value of the enthalpy difference is equal to or less than the reference value, so that the refrigerant actually flows out to the suction port side of the compressor. It is possible to suppress the variation of the enthalpy. Therefore, it is possible to avoid a decrease in the refrigerant discharge capacity of the compressor due to insufficient mixing of the bypass side refrigerant and the pressure reducing portion side refrigerant.
  • the compressor the upstream branch portion, the heating portion, the high pressure side gas-liquid separation portion, the decompression portion, the bypass passage, and the bypass flow rate adjusting portion are provided. , With a mixing section.
  • the compressor compresses and discharges the refrigerant.
  • the upstream branching portion branches the flow of the refrigerant discharged from the compressor.
  • the heating unit heats the object to be heated by using one of the refrigerants branched at the upstream branch as a heat source.
  • the high-pressure side gas-liquid separation unit separates the gas-liquid of the refrigerant flowing out from the heating unit and stores the separated liquid-phase refrigerant.
  • the decompression section decompresses the refrigerant flowing out from the high-pressure side gas-liquid separation section.
  • the bypass passage guides the other refrigerant branched at the upstream branch to the suction port side of the compressor.
  • the bypass flow rate adjusting unit adjusts the flow rate of the refrigerant flowing through the bypass passage.
  • the mixing section mixes the bypass-side refrigerant flowing out of the bypass flow rate adjusting section and the decompression-side refrigerant flowing out of the decompression section and causes the mixture to flow out to the su
  • the refrigerant warm-up mode is an operation mode in which the bypass-side refrigerant and the decompression-side refrigerant are mixed in the mixing section to raise the temperature of the refrigerant sucked into the compressor.
  • the warm-up preparation mode is an operation mode in which the refrigerant in the cycle is stored in the high-pressure side gas-liquid separation unit.
  • the warm-up preparation mode is executed before the operation in the refrigerant warm-up mode is executed, the refrigerant in the cycle is sent to the high-pressure side gas-liquid separation unit before the operation in the refrigerant warm-up mode is executed. You can save. Therefore, even if the refrigerant discharge capacity of the compressor is increased when the mode is changed from the warm-up preparation mode to the refrigerant warm-up mode, it is possible to prevent the compressor from sucking the refrigerant having a low degree of dryness.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line VV of FIG.
  • It is a schematic whole block diagram of the room air-conditioning unit of 1st Embodiment. It is a block diagram which shows the electric control part of the refrigeration cycle apparatus of 1st Embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line XVI-XVI of FIG.
  • the refrigeration cycle device 10 is applied to a vehicle air conditioner mounted on an electric vehicle.
  • An electric vehicle is a vehicle that obtains driving force for traveling from an electric motor.
  • the vehicle air conditioner of the present embodiment is an air conditioner having a heat generating device temperature adjusting function that air-conditions the interior of the vehicle, which is the space to be air-conditioned, and adjusts the temperature of the battery 70, which is a heat generating device.
  • the refrigeration cycle device 10 shown in the overall configuration diagram of FIG. 1 cools or heats the blown air blown into the vehicle interior in the vehicle air conditioner, and adjusts the temperature of the battery 70.
  • the object to be heated in the refrigeration cycle device 10 is blown air.
  • the refrigerating cycle device 10 can switch the refrigerant circuit according to various operation modes described later in order to perform air conditioning in the vehicle interior and temperature adjustment of the battery 70.
  • the refrigeration cycle device 10 uses an HFO-based refrigerant (specifically, R1234yf) as the refrigerant.
  • the refrigeration cycle device 10 constitutes a subcritical refrigeration cycle in which the refrigerant pressure on the high pressure side does not exceed the critical pressure of the refrigerant.
  • Refrigerant oil for lubricating the compressor 11 of the refrigeration cycle device 10 is mixed in the refrigerant.
  • the refrigerating machine oil is a PAG oil (polyalkylene glycol oil) having compatibility with a liquid phase refrigerant. A part of the refrigerating machine oil circulates in the refrigerating cycle device 10 together with the refrigerant.
  • the compressor 11 sucks in the refrigerant in the refrigeration cycle device 10, compresses it, and discharges it.
  • the compressor 11 is arranged in the drive unit room on the front side of the vehicle interior.
  • the drive unit room forms a space in which at least a part of equipment (for example, a motor generator 71) used for generating and adjusting a driving force for traveling a vehicle is arranged.
  • the compressor 11 is an electric compressor that rotationally drives a fixed-capacity compression mechanism with a fixed discharge capacity by an electric motor.
  • the number of revolutions (that is, the refrigerant discharge capacity) of the compressor 11 is controlled by a control signal output from the control device 60 described later.
  • the inflow port side of the first three-way joint 12a is connected to the discharge port of the compressor 11.
  • the first three-way joint 12a has three inflow ports that communicate with each other.
  • a joint portion formed by joining a plurality of pipes or a joint portion formed by providing a plurality of refrigerant passages in a metal block or a resin block can be adopted.
  • the refrigeration cycle device 10 includes a second three-way joint 12b to a fifth three-way joint 12e, as will be described later.
  • the basic configuration of the second three-way joint 12b to the fifth three-way joint 12e is the same as that of the first three-way joint 12a.
  • the basic configuration of each three-way joint described in the embodiment described later is also the same as that of the first three-way joint 12a.
  • the first three-way joint 12a is an upstream branch portion that branches the flow of the refrigerant discharged from the compressor 11.
  • the inlet side of the refrigerant passage 131 of the water refrigerant heat exchanger 13 is connected to one outlet of the first three-way joint 12a.
  • the inlet side of the bypass passage 21a which will be described later, is connected to the other outlet of the first three-way joint 12a.
  • the water refrigerant heat exchanger 13 exchanges heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 and the heating cooling water circulating in the heating cooling water circuit 30, and dissipates the heat of the high-pressure refrigerant to the heating cooling water. It is a heat exchange part for heat dissipation.
  • a so-called subcool type heat exchanger is adopted as the water refrigerant heat exchanger 13. Therefore, the refrigerant passage 131 of the water-refrigerant heat exchanger 13 is provided with a condensing section 13a, a receiver section 13b, and a supercooling section 13c.
  • the condensing unit 13a is a heat exchange unit for condensation that condenses the high-pressure refrigerant by exchanging heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 and the high-pressure side heat medium.
  • the receiver unit 13b is a liquid receiving unit that separates the gas-liquid of the refrigerant flowing out from the condensing unit 13a and stores the separated liquid-phase refrigerant as a surplus refrigerant in the cycle.
  • the supercooling unit 13c is a heat exchange unit for supercooling that supercools the liquid phase refrigerant by exchanging heat between the liquid phase refrigerant flowing out from the receiver unit 13b and the high-pressure side heat medium.
  • the inlet side of the second three-way joint 12b is connected to the outlet of the refrigerant passage 131 of the water refrigerant heat exchanger 13 (specifically, the outlet of the supercooling unit 13c).
  • the inlet side of the first passage 21b is connected to one outlet of the second three-way joint 12b.
  • the inlet side of the second passage 21c is connected to one outlet of the second three-way joint 12b.
  • a heating expansion valve 14a and an outdoor heat exchanger 15 are arranged in the first passage 21b.
  • the heating expansion valve 14a is a first decompression unit that depressurizes one of the refrigerants branched by the second three-way joint 12b in the parallel dehumidifying hot gas heating mode, the outside air endothermic hot gas heating mode, etc., which will be described later.
  • the heating expansion valve 14a is a flow rate adjusting unit for the outdoor heat exchanger that adjusts the flow rate (mass flow rate) of the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 15.
  • the heating expansion valve 14a is an electric variable throttle mechanism having a valve body that changes the throttle opening and an electric actuator (specifically, a stepping motor) that displaces the valve body.
  • the operation of the heating expansion valve 14a is controlled by a control pulse output from the control device 60.
  • the heating expansion valve 14a has a fully open function that functions as a mere refrigerant passage without exerting a refrigerant depressurizing action and a flow rate adjusting action by fully opening the valve opening.
  • the heating expansion valve 14a has a fully closed function of closing the refrigerant passage by fully closing the valve opening.
  • the refrigeration cycle device 10 includes a cooling expansion valve 14b, a cooling expansion valve 14c, and a bypass flow rate adjusting valve 14d, as will be described later.
  • the basic configuration of the cooling expansion valve 14b, the cooling expansion valve 14c, and the bypass flow rate adjusting valve 14d is the same as that of the heating expansion valve 14a.
  • the heating expansion valve 14a, the cooling expansion valve 14b, the cooling expansion valve 14c, and the bypass flow rate adjusting valve 14d can switch the refrigerant circuit by exerting the above-mentioned fully closed function. That is, the heating expansion valve 14a, the cooling expansion valve 14b, the cooling expansion valve 14c, and the bypass flow rate adjusting valve 14d also have a function as a refrigerant circuit switching unit.
  • the expansion valve 14a for heating, the expansion valve 14b for cooling, the expansion valve 14c for cooling, and the bypass flow rate adjusting valve 14d are formed by combining a variable throttle mechanism having no fully closed function and an on-off valve. Good.
  • the on-off valve serves as the refrigerant circuit switching unit.
  • the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger 15 is connected to the outlet of the heating expansion valve 14a.
  • the outdoor heat exchanger 15 is an outdoor heat exchange unit that exchanges heat between the refrigerant flowing out from the heating expansion valve 14a and the outside air blown by an outside air fan (not shown).
  • the outdoor heat exchanger 15 is arranged on the front side of the drive unit room. Therefore, when the vehicle is running, the running wind that has flowed into the drive unit room through the grill can be applied to the outdoor heat exchanger 15.
  • the outdoor heat exchanger 15 When the saturation temperature of the refrigerant flowing inside is higher than the outside air temperature, the outdoor heat exchanger 15 functions as a condenser that dissipates the heat of the refrigerant to the outside air and condenses the refrigerant. Further, the outdoor heat exchanger 15 functions as an evaporator that evaporates the refrigerant by causing the refrigerant to absorb the heat of the outside air when the saturation temperature of the refrigerant flowing inside is lower than the outside air temperature. ..
  • the outdoor heat exchanger 15 becomes a condensing unit in the cooling mode or the like, which will be described later. Further, the outdoor heat exchanger 15 serves as a heat absorbing unit in the parallel dehumidifying hot gas heating mode, which will be described later, in the outside air heat absorbing hot gas heating mode, and the like. Therefore, in the parallel dehumidifying hot gas heating mode, the outside air endothermic hot gas heating mode, and the like, the outside air becomes a heat source fluid that causes the refrigerant to absorb heat.
  • the inlet side of the third three-way joint 12c is connected to the refrigerant outlet of the outdoor heat exchanger 15.
  • One inflow port side of the four-way joint 17 is connected to one outflow port of the third three-way joint 12c via a first check valve 16a.
  • the inlet side of the low pressure passage 21d which will be described later, is connected to the other outlet of the third three-way joint 12c.
  • the first check valve 16a allows the refrigerant to flow from the third three-way joint 12c side to the four-way joint 17 side, and prohibits the refrigerant from flowing from the four-way joint 17 side to the third three-way joint 12c side.
  • the four-sided joint 17 is a joint portion having four inflow / outflow ports communicating with each other.
  • As the four-sided joint 17, one formed by combining two three-sided joints may be adopted.
  • the outlet side of the second passage 21c is connected to another inflow port of the four-sided joint 17.
  • the refrigerant flowing out from the refrigerant passage 131 of the water refrigerant heat exchanger 13 is bypassed by the heating expansion valve 14a and the outdoor heat exchanger 15, and the cooling expansion valve 14b or the cooling expansion valve 14c is provided. It is a refrigerant passage leading to the inlet side.
  • a second passage opening / closing valve 22a for opening / closing the second passage 21c is arranged in the second passage 21c.
  • the second passage on-off valve 22a is a solenoid valve whose opening / closing operation is controlled by a control voltage output from the control device 60.
  • the second passage on-off valve 22a is a refrigerant circuit switching unit that switches the refrigerant circuit.
  • At least the second passage on-off valve 22a is a branch circuit switching portion.
  • the branch circuit switching unit switches between a refrigerant circuit that causes the refrigerant to flow out from one outlet of the second three-way joint 12b and a refrigerant circuit that causes the refrigerant to flow out from the other outlet of the second three-way joint 12b.
  • the refrigerant inlet side of the indoor evaporator 18 is connected to one outlet of the four-sided joint 17 via a cooling expansion valve 14b.
  • the cooling expansion valve 14b is a second decompression unit that depressurizes the other refrigerant branched by the second three-way joint 12b during a parallel dehumidifying hot gas heating mode or the like, which will be described later. Further, the cooling expansion valve 14b is a flow rate adjusting unit for the indoor evaporator that adjusts the flow rate (mass flow rate) of the refrigerant flowing into the indoor evaporator 18.
  • the indoor evaporator 18 is an auxiliary evaporation unit that evaporates the low-pressure refrigerant by exchanging heat between the low-pressure refrigerant decompressed by the cooling expansion valve 14b and the blown air blown from the indoor blower 52 toward the vehicle interior. ..
  • the indoor evaporator 18 is arranged in the casing 51 of the indoor air conditioning unit 50, which will be described later.
  • One inflow port side of the fifth three-way joint 12e is connected to the refrigerant outlet of the indoor evaporator 18 via the evaporation pressure adjusting valve 20 and the second check valve 16b.
  • the evaporation pressure adjusting valve 20 is a variable throttle composed of a mechanical mechanism that increases the valve opening degree as the pressure of the refrigerant on the refrigerant outlet side of the indoor evaporator 18 rises.
  • the evaporation pressure adjusting valve 20 maintains the refrigerant evaporation temperature in the indoor evaporator 18 at a frost formation suppression temperature (1 ° C. in the present embodiment) capable of suppressing frost formation in the indoor evaporator 18.
  • the second check valve 16b allows the refrigerant to flow from the outlet side of the evaporation pressure adjusting valve 20 to the fifth three-way joint 12e side, and allows the refrigerant to flow from the fifth three-way joint 12e side to the evaporation pressure adjusting valve 20 side. Is prohibited.
  • the inlet side of the refrigerant passage of the chiller 19 is connected to another outlet of the four-sided joint 17 via a cooling expansion valve 14c.
  • the cooling expansion valve 14c is a pressure reducing unit that reduces the pressure of the refrigerant flowing into the chiller 19 during the hot gas heating mode described later, the equipment cooling mode for cooling the battery 70, and the like. Further, the cooling expansion valve 14c is a flow rate adjusting unit for the chiller that adjusts the flow rate (mass flow rate) of the refrigerant flowing into the chiller 19.
  • the chiller 19 is an auxiliary evaporation unit that evaporates the low-pressure refrigerant by exchanging heat between the low-pressure refrigerant decompressed by the cooling expansion valve 14c and the equipment cooling water circulating in the equipment cooling water circuit 40.
  • the other inflow port side of the fifth three-way joint 12e is connected to the refrigerant outlet of the chiller 19 via the fourth three-way joint 12d.
  • the outlet of the fifth three-way joint 12e is connected to the refrigerant inlet portion 233b on the decompression portion side of the mixing portion 23.
  • the outlet side of the low pressure passage 21d is connected to the other inflow port of the fourth three-way joint 12d.
  • the low-pressure passage 21d bypasses the cooling expansion valve 14b and the indoor evaporator 18, the cooling expansion valve 14c and the chiller 19 for the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 15, and the refrigerant on the decompression part side of the mixing unit 23. It is a refrigerant passage leading to the inlet 233b side.
  • a low-pressure passage on-off valve 22b that opens and closes the low-pressure passage 21d is arranged in the low-pressure passage 21d.
  • the low-pressure passage on-off valve 22b is a solenoid valve having the same configuration as the second passage on-off valve 22a.
  • the low-pressure passage on-off valve 22b is a refrigerant circuit switching unit that switches the refrigerant circuit.
  • the mixing unit 23 mixes the bypass-side refrigerant flowing out from the bypass flow rate adjusting valve 14d and the decompression-side refrigerant flowing out from the outlet of the fifth three-way joint 12e and flows out to the suction port side of the compressor 11.
  • the refrigerant on the pressure reducing part side is a refrigerant flowing out from the pressure reducing part such as the expansion valve 14a for heating, the expansion valve 14b for cooling, and the expansion valve 14c for cooling.
  • the mixing unit 23 is arranged in the drive unit room.
  • the outlet side of the bypass passage 21a is connected to the bypass side refrigerant inlet portion 233a of the mixing portion 23.
  • the bypass passage 21a is a refrigerant passage that guides the other refrigerant branched by the first three-way joint 12a to the bypass side refrigerant inlet portion 233a of the mixing portion 23. More specifically, the bypass passage 21a bypasses the water refrigerant heat exchanger 13 and guides the other refrigerant branched at the first three-way joint 12a to the suction port side of the compressor 11 via the mixing unit 23. It is a refrigerant passage.
  • a bypass flow rate adjusting valve 14d is arranged in the bypass passage 21a.
  • the bypass flow rate adjusting valve 14d is a bypass flow rate adjusting unit that reduces the pressure of the refrigerant flowing through the bypass passage 21a and adjusts the flow rate (mass flow rate) of the refrigerant flowing through the bypass passage 21a.
  • the mixing unit 23 of the present embodiment is a heat exchanger in which the bypass-side refrigerant and the decompression-side refrigerant are heat-exchanged and then merged and discharged.
  • a so-called laminated heat exchanger is adopted as the mixing unit 23.
  • the mixing unit 23 includes a plurality of first heat transfer plates 231a, a plurality of second heat transfer plates 231b, heat exchange fins 232, a bypass side refrigerant inlet 233a, a decompression unit side refrigerant inlet 233b, and a mixed refrigerant. It has an outflow portion 233c and the like.
  • Each of these constituent members is made of the same type of metal (aluminum alloy in this embodiment) having excellent heat transfer properties. Further, each component is integrated by brazing.
  • the first heat transfer plate 231a and the second heat transfer plate 231b are plate-shaped members formed in a rectangular shape.
  • the plurality of first heat transfer plates 231a and the plurality of second heat transfer plates 231b are alternately laminated so that the flat surfaces are parallel to each other.
  • a plurality of overhanging portions protruding in the stacking direction are formed on the outer peripheral edge portion and the flat surface of the first heat transfer plate 231a and the second heat transfer plate 231b, respectively.
  • the overhanging portion is joined to the first heat transfer plate 231a or the second heat transfer plate 231b arranged adjacent to each other. Therefore, a gap space is formed in the portion where the overhanging portion between the adjacent first heat transfer plates 231a and the second heat transfer plate 231b is not formed.
  • the gap space is a bypass-side refrigerant passage 23a through which the bypass-side refrigerant flows or a decompression-side refrigerant passage 23b through which the decompression-side refrigerant flows.
  • the overhanging portion of the first heat transfer plate 231a and the overhanging portion of the second heat transfer plate 231b are formed in different shapes from each other. Therefore, by alternately stacking and joining the first heat transfer plate 231a and the second heat transfer plate 231b, the decompression portion side refrigerant passage 23b and the bypass side refrigerant passage 23a are alternately formed in the stacking direction. ..
  • the bypass side refrigerant and the decompression part side refrigerant are brought into contact with one surface of the decompression unit side refrigerant and the other surface of the bypass side refrigerant. It becomes a plurality of heat exchange members that exchange heat with and.
  • Heat exchange fins 232 are arranged to promote the heat exchange fins.
  • a corrugated fin obtained by bending a thin metal plate in a wavy shape or an offset fin in which a plurality of cut-out portions are partially formed on the thin metal plate can be adopted.
  • a pair of bypass side tank forming portions and a pair of endothermic sides are provided by an overhanging portion.
  • a tank forming portion is formed.
  • the bypass-side tank space 234a communicates with a plurality of bypass-side refrigerant passages 23a to serve as a space for collecting or distributing the refrigerant.
  • the endothermic side tank space 234b communicates with a plurality of decompression unit side refrigerant passages 23b to serve as a space for collecting or distributing the refrigerant.
  • the end heat transfer plate 231c arranged at one end in the stacking direction has a cylindrically formed bypass side refrigerant inlet portion 233a, a decompression portion side refrigerant inlet portion 233b, and a mixed refrigerant outflow. Part 233c is joined.
  • the bypass side refrigerant inlet portion 233a is joined so as to communicate with one bypass side tank space 234a.
  • the refrigerant inlet portion 233b on the decompression portion side is joined so as to communicate with one endothermic side tank space 234b.
  • the mixed refrigerant outflow portion 233c is arranged coaxially with the other endothermic side tank space 234b. Further, as shown in FIG. 4, the first heat transfer plate 231a adjacent to the end heat transfer plate 231c has a communication passage 235 for communicating the other bypass side tank space 234a and the other endothermic side tank space 234b. It is formed. Therefore, the mixed refrigerant outflow portion 233c communicates with both the other bypass side tank space 234a and the other endothermic side tank space 234b.
  • the bypass-side refrigerant that has flowed in from the bypass-side refrigerant inlet 233a flows as shown by the solid arrow in FIG. 2, merges with the decompression-side refrigerant, and flows out from the mixed refrigerant outflow portion 233c.
  • the decompression unit side refrigerant that has flowed in from the decompression unit side refrigerant inlet 233b flows as shown by the broken line arrow in FIG. 2, merges with the bypass side refrigerant, and flows out from the mixed refrigerant outflow unit 233c.
  • the suction port side of the compressor 11 is connected to the mixed refrigerant outflow portion 233c.
  • a refrigerant in which the bypass side refrigerant and the decompression part side refrigerant are uniformly mixed is defined as an ideal mixed refrigerant.
  • the mixing unit 23 the enthalpy of the suction side refrigerant that actually flows out from the mixed refrigerant outflow unit 233c to the suction port side of the compressor 11 in the hot gas heating mode described later is the ideal mixed refrigerant enthalpy.
  • the one having a heat exchange capacity that is almost equivalent to that of the above is adopted.
  • the mixing unit 23 in the hot gas heating mode, the absolute value of the enthalpy difference obtained by subtracting the enthalpy of the ideal mixed refrigerant from the enthalpy of the suction side refrigerant becomes equal to or less than a predetermined reference value.
  • the one with heat exchange capacity is adopted.
  • a reference value a value that does not adversely affect the durable life of the compressor 11 due to the variation in the enthalpy difference is set.
  • the heating cooling water circuit 30 is a heat medium circuit on the high temperature side that circulates the heating cooling water.
  • an ethylene glycol aqueous solution is used as the heating cooling water.
  • the heating cooling water circuit 30 is connected to the water passage 132 of the water refrigerant heat exchanger 13, the heating cooling water pump 31, the heater core 32, and the like.
  • the heating cooling water pump 31 is a water pump that pumps the heating cooling water to the inlet side of the water passage 132 of the water refrigerant heat exchanger 13.
  • the heating cooling water pump 31 is an electric pump whose rotation speed (that is, pumping capacity) is controlled by a control voltage output from the control device 60.
  • the cooling water inlet side of the heater core 32 is connected to the outlet of the water passage 132 of the water refrigerant heat exchanger 13.
  • the heater core 32 is a heating heat exchange unit that heats the blown air by exchanging heat between the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 and the blown air that has passed through the indoor evaporator 18.
  • the heater core 32 is arranged in the casing 51 of the indoor air conditioning unit 50.
  • the suction port side of the heating cooling water pump 31 is connected to the cooling water outlet of the heater core 32. Therefore, in the present embodiment, the heating unit that heats the blown air by using the refrigerant discharged from the compressor 11 as a heat source by each component of the water refrigerant heat exchanger 13 of the refrigerating cycle device 10 and the cooling water circuit 30 for heating. Is configured.
  • the receiver portion 13b of the water refrigerant heat exchanger 13 separates the gas and liquid of the refrigerant flowing out from the condensing portion 13a forming the heating portion, and stores the separated liquid-phase refrigerant as the surplus refrigerant of the cycle. It is a liquid separation part.
  • the second three-way joint 12b of the refrigeration cycle device 10 is a downstream branching portion that branches the flow of the refrigerant flowing out from the heating portion.
  • the equipment cooling water circuit 40 is a heat medium circuit on the low temperature side that circulates equipment cooling water.
  • the cooling water for equipment the same type of fluid as the cooling water for heating can be adopted.
  • the equipment cooling water circuit 40 is connected to the water passage of the chiller 19, the equipment cooling water pump 41, the cooling water passage 70a of the battery 70, and the like.
  • the equipment cooling water pump 41 is a water pump that pumps equipment cooling water to the inlet side of the water passage of the chiller 19.
  • the basic configuration of the equipment cooling water pump 41 is the same as that of the heating cooling water pump 31.
  • the inlet side of the cooling water passage 70a of the battery 70 is connected to the outlet of the water passage of the chiller 19.
  • the battery 70 stores electric power supplied to a plurality of electric in-vehicle devices.
  • the battery 70 is an assembled battery formed by electrically connecting a plurality of battery cells in series or in parallel.
  • the battery cell is a rechargeable and dischargeable secondary battery (in this embodiment, a lithium ion battery).
  • the battery 70 is a battery 70 in which a plurality of battery cells are stacked and arranged so as to have a substantially rectangular parallelepiped shape and housed in a special case.
  • the battery 70 is a heat generating device that generates heat during operation (that is, during charging / discharging).
  • the secondary battery forming the battery 70 tends to deteriorate at high temperatures. Further, when the temperature of the secondary battery becomes low, the chemical reaction is difficult to proceed and the output tends to decrease. Therefore, the temperature of the secondary battery is maintained within an appropriate temperature range (in this embodiment, 15 ° C. or higher and 55 ° C. or lower) in which the charge / discharge capacity of the secondary battery can be fully utilized. It is desirable to be there.
  • the cooling water passage 70a through which the cooling water for equipment is circulated is formed inside the special case of the battery 70.
  • the passage configuration of the cooling water passage 70a is a passage configuration in which a plurality of passages are connected in parallel inside a special case.
  • the cooling water passage 70a is formed so that the cooling water for equipment circulating inside and all the battery cells can be evenly exchanged for heat.
  • the suction port side of the equipment cooling water pump 41 is connected to the outlet of the cooling water passage 70a.
  • the cooling water for equipment is the fluid to be heat exchanged.
  • the cooling water passage 70a is a heat exchange unit for heat-generating equipment that exchanges heat between the battery 70 and the cooling water for equipment with the fluid to be heat-exchanged.
  • the indoor air conditioning unit 50 is a unit for blowing out blown air adjusted to an appropriate temperature for air-conditioning in the vehicle interior to an appropriate location in the vehicle interior.
  • the indoor air conditioning unit 50 is arranged inside the instrument panel (instrument panel) at the frontmost part of the vehicle interior.
  • the indoor air conditioning unit 50 accommodates an indoor blower 52, an indoor evaporator 18 of a refrigerating cycle device 10, a heater core 32 of a heating cooling water circuit 30, and the like in a casing 51 that forms an air passage for blown air.
  • the casing 51 is made of a resin (for example, polypropylene) having a certain degree of elasticity and excellent strength.
  • An inside / outside air switching device 53 is arranged on the most upstream side of the blast air flow of the casing 51.
  • the inside / outside air switching device 53 switches and introduces the inside air (vehicle interior air) and the outside air (vehicle interior outside air) into the casing 51.
  • the operation of the inside / outside air switching device 53 is controlled by a control signal output from the control device 60.
  • An indoor blower 52 is arranged on the downstream side of the blower air flow of the inside / outside air switching device 53.
  • the indoor blower 52 blows the air sucked through the inside / outside air switching device 53 toward the vehicle interior.
  • the indoor blower 52 is an electric blower whose rotation speed (that is, blowing capacity) is controlled by a control voltage output from the control device 60.
  • the indoor evaporator 18 and the heater core 32 are arranged in this order with respect to the blown air flow. That is, the indoor evaporator 18 is arranged on the upstream side of the blown air flow with respect to the heater core 32. Further, a cold air bypass passage 55 is formed in the casing 51 to allow the blown air after passing through the indoor evaporator 18 to bypass the heater core 32 and flow to the downstream side.
  • the air mix door 54 is arranged on the downstream side of the blown air flow of the indoor evaporator 18 and on the upstream side of the blown air flow of the heater core 32.
  • the air mix door 54 is an air volume ratio adjusting unit that adjusts the air volume ratio of the air volume that passes through the heater core 32 and the air volume that passes through the cold air bypass passage 55 among the air blown air that has passed through the indoor evaporator 18.
  • the operation of the electric actuator for driving the air mix door is controlled by a control signal output from the control device 60.
  • a mixing space 56 is provided on the downstream side of the blown air flow of the heater core 32 and the cold air bypass passage 55.
  • the mixing space 56 is a space for mixing the blown air heated by the heater core 32 and the blown air that has not been heated through the cold air bypass passage 55. Further, at the most downstream portion of the blast air flow of the casing 51, a plurality of opening holes (not shown) for blowing out the blast air mixed in the mixing space 56 and having its temperature adjusted into the vehicle interior are arranged.
  • a plurality of opening holes communicate with a plurality of air outlets formed in the passenger compartment.
  • a face outlet is an outlet that blows air toward the upper body of the occupant.
  • the foot outlet is an outlet that blows blown air toward the feet of the occupant.
  • the defroster outlet is an outlet that blows blown air toward the front window glass of the vehicle.
  • the temperature of the conditioned air mixed in the mixing space 56 is adjusted by adjusting the air volume ratio between the air volume passing through the heater core 32 and the air volume passing through the cold air bypass passage 55 by the air mix door 54. As a result, the temperature of the blown air blown from each outlet into the vehicle interior is adjusted.
  • the control device 60 includes a well-known microcomputer including a CPU, ROM, RAM, and the like, and peripheral circuits thereof.
  • the control device 60 performs various calculations and processes based on the control program stored in the ROM. Then, the control device 60 controls the operation of various control target devices 11, 14a to 14d, 22b, 22c, 31, 41, 52, 53, etc. connected to the output side based on the calculation and processing results.
  • various control sensors are connected to the input side of the control device 60.
  • a temperature sensor 63b, a third refrigerant temperature sensor 63c, an evaporator temperature sensor 63d, an air conditioning air temperature sensor 63e, a battery temperature sensor 64, a cooling water temperature sensor for heating 65a, a cooling water temperature sensor for equipment 65b, and the like are connected.
  • the detection signals of these control sensor groups are input to the control device 60.
  • the internal air temperature sensor 61a is an internal air temperature detection unit that detects the vehicle interior temperature (internal air temperature) Tr.
  • the outside air temperature sensor 61b is an outside air temperature detection unit that detects the outside air temperature (outside air temperature) Tam.
  • the solar radiation sensor 61c is a solar radiation amount detection unit that detects the solar radiation amount As emitted into the vehicle interior.
  • the first refrigerant pressure sensor 62a is a high-pressure pressure detection unit that detects the first pressure P1 which is the pressure of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11.
  • the second refrigerant pressure sensor 62b is an outdoor unit pressure detecting unit that detects the second pressure P2, which is the pressure of the refrigerant on the outlet side of the outdoor heat exchanger 15.
  • the third refrigerant pressure sensor 62c is a mixer pressure detecting unit that detects the third pressure P3, which is the pressure of the refrigerant on the outlet side of the mixing unit 23.
  • a high-pressure temperature detection unit that detects the first temperature T1, which is the temperature of the refrigerant discharged from the first refrigerant temperature sensor 63a and the compressor 11 and flowing into the refrigerant passage 131 of the water refrigerant heat exchanger 13.
  • the second refrigerant temperature sensor 63b is an outdoor unit temperature detection unit that detects the second temperature T2, which is the temperature of the refrigerant on the outlet side of the outdoor heat exchanger 15.
  • the third refrigerant temperature sensor 63c is a mixer temperature detection unit that detects the third temperature T3, which is the temperature of the refrigerant on the outlet side of the mixing unit 23.
  • the evaporator temperature sensor 63d specifically detects the temperature of the heat exchange fins of the indoor evaporator 18.
  • the conditioned air temperature sensor 63e is an conditioned air temperature detecting unit that detects the blast air temperature TAV blown from the mixed space to the vehicle interior.
  • the battery temperature sensor 64 is a battery temperature detection unit that detects the battery temperature TB, which is the temperature of the battery 70.
  • the battery temperature sensor 64 has a plurality of temperature detection units, and detects the temperature of a plurality of locations of the battery 70. Therefore, the control device 60 can also detect the temperature distribution of each part of the battery 70. Further, as the battery temperature TB, the average value of the detected values of a plurality of temperature sensors is adopted.
  • the heating cooling water temperature sensor 65a is a heating cooling water temperature detecting unit that detects the heating cooling water temperature TWH, which is the temperature of the heating cooling water flowing into the heater core 32.
  • the device cooling water temperature sensor 65b is a device cooling water temperature detecting unit that detects the device cooling water temperature TWL, which is the temperature of the device cooling water flowing into the cooling water passage 70a of the battery 70.
  • an operation panel 69 arranged near the instrument panel in the front part of the vehicle interior is connected to the input side of the control device 60. Operation signals from various operation switches provided on the operation panel 69 are input to the control device 60.
  • Specific examples of the various operation switches provided on the operation panel 69 include an auto switch, an air conditioner switch, an air volume setting switch, and a temperature setting switch.
  • the auto switch is an operation switch that sets or cancels the automatic control operation of the vehicle air conditioner.
  • the air conditioner switch is an operation switch that requires the indoor evaporator 18 to cool the blown air.
  • the air volume setting switch is an operation switch for manually setting the air volume of the indoor blower 52.
  • the temperature setting switch is an operation switch for setting the set temperature Tset in the vehicle interior.
  • the control device 60 of the present embodiment is integrally composed of a control unit that controls various controlled devices connected to the output side of the control device 60. Therefore, the configuration (hardware and software) that controls the operation of each control target device constitutes the control unit that controls the operation of each control target device.
  • the configuration for controlling the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 constitutes the discharge capacity control unit 60a.
  • the configuration for controlling the operation of the heating expansion valve 14a, the cooling expansion valve 14b, the cooling expansion valve 14c, and the bypass flow rate adjusting valve 14d constitutes the refrigerant flow rate control unit 60b.
  • the configuration for controlling the operation of the second passage on-off valve 22a, the low-pressure passage on-off valve 22b, etc., which are the refrigerant circuit switching units constitutes the refrigerant circuit control unit 60c.
  • the vehicle air conditioner has (a) cooling mode, (b) series dehumidifying / heating mode, (c) parallel dehumidifying / heating mode, (d) parallel dehumidifying hot gas heating mode, as operation modes for air conditioning. (E) The outside air heat absorption heating mode, (f) the outside air heat absorption hot gas heating mode, and (g) the hot gas heating mode are switched. Further, the vehicle air conditioner executes the operation in the equipment cooling mode in which the battery 70 is cooled, if necessary, in the operation modes (a) to (f).
  • Switching between various operation modes is performed by executing an air conditioning control program stored in the control device 60 in advance.
  • the air conditioning control program is executed when the auto switch of the operation panel 69 is turned on (ON).
  • the operation mode is switched based on the detection signals of various control sensors and the operation signals of the operation panel. More specifically, in the air conditioning control program of the present embodiment, the operation mode for air conditioning is switched mainly based on the outside air temperature Tam detected by the outside air temperature sensor 61b. The operation of each operation mode will be described in detail below.
  • the cooling mode is an operation mode in which cooled blown air is blown into the vehicle interior in order to cool the vehicle interior.
  • the cooling mode is an operation mode that can be switched when the air conditioner switch is turned on by the operation of the occupant, or when the outside air temperature Tam detected by the outside air temperature sensor 61b is 25 ° C. or higher.
  • control device 60 closes the second passage on-off valve 22a and closes the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in a fully open state, the cooling expansion valve 14b in a throttle state that exerts a refrigerant depressurizing action, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in a fully closed state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the water refrigerant heat exchanger 13, the heating expansion valve 14a that is fully open, and the like. Suction of outdoor heat exchanger 15, first check valve 16a, four-sided joint 17, cooling expansion valve 14b, indoor evaporator 18, evaporation pressure adjusting valve 20, second check valve 16b, mixing section 23, compressor 11. It circulates in the order of the mouth.
  • the flow of the refrigerant in the cooling mode during the equipment cooling mode is indicated by a solid arrow.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices.
  • the refrigerant discharge capacity is controlled so that the evaporator temperature Tefin detected by the evaporator temperature sensor 63d approaches the target evaporator temperature TEO.
  • the target evaporator temperature TEO is determined based on the target blowout temperature TAO with reference to the control map stored in the control device 60 in advance.
  • Target blowing temperature TAO is the target temperature of the blown air blown into the vehicle interior.
  • the target air temperature TAO is calculated using the internal air temperature Tr detected by the internal air temperature sensor 61a, the outside air temperature Tam, the amount of solar radiation As detected by the solar radiation sensor 61c, the set temperature Tset set by the temperature setting switch, and the like. To. In the control map, it is determined that the target evaporator temperature TEO increases as the target outlet temperature TAO increases.
  • the superheat degree SH of the refrigerant on the outlet side of the mixing unit 23 approaches the predetermined standard superheat degree KSH (5 ° C. in the present embodiment). Control the aperture opening.
  • the degree of superheat SH is calculated using the third pressure P3 detected by the third refrigerant pressure sensor 62c and the third temperature T3 detected by the third refrigerant temperature sensor 63c.
  • control device 60 controls the water pressure feeding capacity of the heating cooling water pump 31 and the equipment cooling water pump 41 so as to exert the reference pumping capacity for the cooling mode, which is set in advance.
  • control device 60 controls the blowing capacity of the indoor blower 52 based on the target blowing temperature TAO by referring to the control map stored in the control device 60 in advance.
  • the control map the amount of air blown is maximized when the target blowout temperature TAO is in the extremely low temperature region or extremely high temperature region, and the amount of air blown gradually increases from the extremely low temperature region or extremely high temperature region to the intermediate temperature region.
  • the ventilation capacity is determined so that it decreases.
  • control device 60 displaces the air mix door 54 so that the blown air temperature TAV detected by the air conditioning air temperature sensor 63e approaches the target blowing temperature TAO for the electric actuator for driving the air mix door.
  • the air mix door 54 is displaced so that the cold air bypass passage 55 is generally fully opened and the air passage on the heater core 32 side is fully closed.
  • the heating cooling water circuit 30 in the cooling mode although the heating cooling water circulates as shown by the broken line arrow in FIG. 8, heat exchange between the heating cooling water and the blown air is almost performed. I can't. Further, when the temperature of the heating cooling water becomes equal to the temperature of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11, the water refrigerant heat exchanger 13 also hardly exchanges heat between the high-pressure refrigerant and the heating cooling water.
  • a steam compression type refrigeration cycle is configured in which the outdoor heat exchanger 15 functions as a condenser for condensing the refrigerant and the indoor evaporator 18 functions as an evaporator for evaporating the refrigerant.
  • the outdoor heat exchanger 15 the refrigerant dissipates heat to the outside air and condenses.
  • the indoor evaporator 18 the refrigerant absorbs heat from the blown air and evaporates. As a result, the blown air is cooled.
  • the blown air cooled by the indoor evaporator 18 is blown into the vehicle interior through the cold air bypass passage 55. As a result, the interior of the vehicle is cooled.
  • the bypass flow rate adjusting valve 14d is fully closed. Therefore, the bypass side refrigerant does not flow into the mixing unit 23. Therefore, in the cooling mode, the pressure reducing portion side refrigerant flowing into the mixing unit 23 flows out from the mixing unit 23 without exchanging heat with the bypass side refrigerant at the mixing unit 23 or being mixed.
  • the equipment cooling mode for cooling the battery 70 in the cooling mode.
  • the equipment cooling mode is executed when the battery temperature TB detected by the battery temperature sensor 64 becomes equal to or higher than a predetermined reference battery temperature KTB.
  • the control device 60 controls the operation of the device to be controlled in the same manner as in the cooling mode, and in addition, the cooling expansion valve 14c is set to the throttled state.
  • the refrigerant branched at the four-sided joint 17 flows in the order of the cooling expansion valve 14c, the chiller 19, and the mixing unit 23. That is, in the cooling mode in which the equipment cooling mode is being executed, the flow of the refrigerant flowing out from the outdoor heat exchanger 15 is switched to a refrigerant circuit in which the indoor evaporator 18 and the chiller 19 are connected in parallel.
  • control device 60 controls the throttle opening of the cooling expansion valve 14c so that the equipment cooling water temperature TWL detected by the equipment cooling water temperature sensor 65b approaches a predetermined target equipment water temperature TWLO. ..
  • the water temperature TWLO for the target device is set so that the battery temperature TB is maintained within an appropriate temperature range of the battery 70.
  • the refrigerant flowing into the chiller 19 absorbs heat from the equipment cooling water and evaporates. As a result, the cooling water for equipment is cooled.
  • the cooling water for equipment cooled by the chiller 19 flows through the cooling water passage 70a of the battery 70, as shown by the dashed line arrow in FIG. .. This cools the battery 70.
  • the control device 60 may set the cooling expansion valve 14c in the fully closed state.
  • the series dehumidifying and heating mode is an operation mode in which the cooled and dehumidified blown air is reheated and blown out into the vehicle interior in order to perform dehumidifying and heating in the vehicle interior.
  • the series dehumidification / heating mode is an operation mode that can be switched when the outside air temperature Tam is 10 ° C. or higher and lower than 25 ° C.
  • control device 60 closes the second passage on-off valve 22a and the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in the throttled state, the cooling expansion valve 14b in the throttled state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the fully closed state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the water refrigerant heat exchanger 13 and the expansion for heating, as in the cooling mode.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices.
  • the compressor 11 is controlled in the same manner as in the cooling mode.
  • control device 60 adjusts the throttle openings of both the heating expansion valve 14a and the cooling expansion valve 14b so that the superheat degree SH of the refrigerant on the outlet side of the mixing unit 23 approaches the reference superheat degree KSH. Control. More specifically, in the series dehumidifying and heating mode, the throttle opening of the heating expansion valve 14a is reduced and the throttle opening of the cooling expansion valve 14b is increased as the target outlet temperature TAO rises.
  • control device 60 controls the heating cooling water pump 31, the equipment cooling water pump 41, the indoor blower 52, and the electric actuator for driving the air mix door in the same manner as in the cooling mode.
  • the water-refrigerant heat exchanger 13 functions as a condenser
  • the indoor evaporator 18 functions as an evaporator.
  • a vapor compression refrigeration cycle in which the outdoor heat exchanger 15 functions as a condenser is configured.
  • a steam compression type refrigeration cycle in which the outdoor heat exchanger 15 functions as an evaporator is configured.
  • the refrigerant dissipates heat to the cooling water for heating and condenses. As a result, the cooling water for heating is heated. In the indoor evaporator 18, the refrigerant absorbs heat from the blown air and evaporates. As a result, the blown air is cooled.
  • the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 is pumped to the heater core 32 as shown by the thin broken arrow in FIG.
  • the heating cooling water that has flowed into the heater core 32 dissipates heat to the blown air cooled by the indoor evaporator 18.
  • the blown air cooled and dehumidified by the indoor evaporator 18 is reheated by the heater core 32 and blown out into the vehicle interior.
  • dehumidifying and heating the interior of the vehicle is realized.
  • the throttle opening of the heating expansion valve 14a is decreased and the throttle opening of the cooling expansion valve 14b is increased as the target outlet temperature TAO rises. There is. According to this, as the target blowing temperature TAO rises, the heating capacity of the blown air in the heater core 32 can be improved.
  • the saturation temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 15 is higher than the outside air temperature Tam
  • the saturation temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 15 is increased as the target blowing temperature TAO rises. It can be lowered to reduce the temperature difference from the outside air temperature Tam. According to this, the amount of heat radiation of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 15 can be reduced, and the amount of heat radiation from the refrigerant in the water refrigerant heat exchanger 13 to the cooling water for heating can be increased.
  • the saturation temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 15 is lower than the outside air temperature Tam
  • the saturation temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 15 is lowered as the target blowing temperature TAO rises. Therefore, the temperature difference from the outside air temperature Tam can be increased. According to this, the amount of heat absorbed by the refrigerant in the outdoor heat exchanger 15 can be increased, and the amount of heat dissipated from the refrigerant in the water refrigerant heat exchanger 13 to the cooling water for heating can be increased.
  • the heating capacity of the blown air in the heater core 32 can be improved as the target blowing temperature TAO rises.
  • the bypass flow rate adjusting valve 14d is fully closed. Therefore, as in the cooling mode, the pressure reducing portion side refrigerant flowing into the mixing unit 23 flows out from the mixing unit 23 without heat exchange or mixing with the bypass side refrigerant at the mixing unit 23.
  • the equipment cooling mode can be executed in the same manner as in the cooling mode.
  • the water-refrigerant heat exchanger 13 has a receiver unit 13b which is a high-pressure side gas-liquid separation unit, the saturation temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 15 is set in the series dehumidification / heating mode. It is executed in a temperature range higher than the outside temperature Tam.
  • (C) Parallel dehumidifying and heating mode In the parallel dehumidifying and heating mode, in order to perform dehumidifying and heating in the vehicle interior, the cooled and dehumidified blown air is reheated with a higher heating capacity than the series dehumidifying and heating mode and blown out into the vehicle interior.
  • the parallel dehumidification / heating mode is an operation mode that can be switched when the outside air temperature Tam is 0 ° C. or higher and lower than 10 ° C.
  • control device 60 opens the second passage on-off valve 22a and the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in the throttled state, the cooling expansion valve 14b in the throttled state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the fully closed state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the water refrigerant heat exchanger 13, the second three-way joint 12b, and the second passage. It circulates in the order of 21c, a cooling expansion valve 14b, an indoor evaporator 18, an evaporation pressure adjusting valve 20, a second check valve 16b, a mixing section 23, and a suction port of a compressor 11.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is sucked into the water refrigerant heat exchanger 13, the second three-way joint 12b, the heating expansion valve 14a, the outdoor heat exchanger 15, the low pressure passage 21d, the mixing unit 23, and the compressor 11. It circulates in the order of the mouth.
  • FIG. 9 shows the refrigerant flow in the parallel dehumidifying / heating mode when the equipment cooling mode is not executed.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices.
  • the refrigerant discharge capacity is controlled so that the first pressure P1 detected by the first refrigerant pressure sensor 62a approaches the target condensation pressure PDO.
  • the target condensation pressure PDO is determined so that the heating cooling water temperature TWH detected by the heating cooling water temperature sensor 65a becomes a predetermined target water temperature TWHO.
  • the target water temperature TWHO is set to a temperature at which heating of the vehicle interior can be realized.
  • control device 60 controls the throttle opening degree of the cooling expansion valve 14b so that the superheat degree SH of the refrigerant on the outlet side of the mixing unit 23 approaches the reference superheat degree KSH. Further, the control device 60 controls the heating expansion valve 14a so as to reduce the throttle opening degree as the target blowing temperature TAO rises. Other controlled devices are controlled in the same way as in the cooling mode.
  • a steam compression type refrigeration cycle is configured in which the water refrigerant heat exchanger 13 functions as a condenser and the indoor evaporator 18 and the outdoor heat exchanger 15 function as evaporators. Will be done.
  • the refrigerant dissipates heat to the cooling water for heating and condenses. As a result, the cooling water for heating is heated.
  • the refrigerant absorbs heat from the blown air and evaporates. As a result, the blown air is cooled.
  • the refrigerant absorbs heat from the outside air and evaporates.
  • the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 is pumped to the heater core 32 as shown by the thin broken arrow in FIG.
  • the heating cooling water that has flowed into the heater core 32 dissipates heat to the blown air cooled by the indoor evaporator 18.
  • the blown air cooled and dehumidified by the indoor evaporator 18 is reheated by the heater core 32 and blown out into the vehicle interior.
  • dehumidifying and heating the interior of the vehicle is realized.
  • the throttle opening of the heating expansion valve 14a is reduced as the target outlet temperature TAO rises. Therefore, when the target blowing temperature TAO rises, the refrigerant evaporation temperature in the outdoor heat exchanger 15 can be lowered to be lower than the refrigerant evaporation temperature in the indoor evaporator 18.
  • the amount of heat absorbed from the outside air of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 15 is increased as compared with the series dehumidifying / heating mode, and the amount of heat radiated from the refrigerant in the water refrigerant heat exchanger 13 to the cooling water for heating is increased.
  • the heating capacity of the blown air in the heater core 32 can be improved as compared with the series dehumidification / heating mode.
  • the bypass flow rate adjusting valve 14d is fully closed. Therefore, as in the cooling mode, the pressure reducing portion side refrigerant flowing into the mixing unit 23 flows out from the mixing unit 23 without heat exchange or mixing with the bypass side refrigerant at the mixing unit 23.
  • the equipment cooling mode can be executed in the same manner as in the cooling mode.
  • (D) Parallel dehumidifying hot gas heating mode In the parallel dehumidifying hot gas heating mode, when it is determined that frost has formed on the outdoor heat exchanger 15 during the execution of the parallel dehumidifying and heating mode, the heating capacity of the blown air is reduced. It is an operation mode executed to suppress.
  • the outdoor heat exchange occurs when the time when the second temperature T2 detected by the second refrigerant temperature sensor 63b is equal to or lower than the frost formation determination temperature is equal to or longer than the frost formation determination time. It is determined that frost has formed on the vessel 15. Specifically, in the present embodiment, the frost formation determination temperature is set to ⁇ 5 ° C. and the frost formation determination time is set to 5 minutes.
  • control device 60 opens the second passage on-off valve 22a and the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in the throttle state, the cooling expansion valve 14b in the throttle state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the throttle state.
  • the refrigerant circulates in the same manner as in the parallel dehumidifying and heating mode.
  • a part of the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates through the bypass passage 21a in the order of the bypass flow rate adjusting valve 14d, the mixing unit 23, and the suction port of the compressor 11.
  • FIG. 10 shows the refrigerant flow in the parallel dehumidifying / heating mode when the equipment cooling mode is not executed.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices. For example, with respect to the compressor 11, the refrigerant discharge capacity is increased by a predetermined amount as compared with the parallel dehumidification / heating mode. Further, the control device 60 controls the bypass flow rate adjusting valve 14d so as to have a predetermined opening degree for the predetermined parallel dehumidifying hot gas heating mode. Other controlled devices are controlled in the same way as in the parallel dehumidification / heating mode.
  • the water refrigerant heat exchanger 13 functions as a condenser, and the indoor evaporator 18 and the outdoor heat exchanger 15 serve as evaporators, as in the parallel dehumidifying and heating mode.
  • a functioning steam compression refrigeration cycle is constructed. Then, as in the parallel dehumidification / heating mode, the cooling water for heating is heated by the water refrigerant heat exchanger 13. Further, the blown air is cooled by the indoor evaporator 18.
  • the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 is pumped to the heater core 32 as shown by the thin broken arrow in FIG.
  • the heating cooling water that has flowed into the heater core 32 dissipates heat to the blown air cooled by the indoor evaporator 18.
  • the blown air cooled and dehumidified by the indoor evaporator 18 is reheated by the heater core 32 and blown out into the vehicle interior.
  • dehumidifying and heating the interior of the vehicle is realized.
  • the refrigeration cycle device 10 in the parallel dehumidifying hot gas heating mode since frost is formed on the outdoor heat exchanger 15, the amount of heat absorbed from the outside air of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 15 is larger than in the parallel dehumidifying and heating mode. Decreases. Therefore, the enthalpy of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 15 is lowered, and the enthalpy of the refrigerant on the pressure reducing portion side flowing into the mixing section 23 is also likely to be lowered.
  • the amount of heat absorbed by the refrigerant in the outdoor heat exchanger 15 from the outside air decreases, so that the amount of heat radiated from the refrigerant in the water refrigerant heat exchanger 13 to the cooling water for heating decreases, so that the heating capacity of the blown air is increased. May decrease.
  • the bypass side refrigerant having a relatively high enthalpy can flow into the mixing section 23. Further, in the mixing unit 23, the refrigerant on the decompression unit side having a relatively low enthalpy and the refrigerant on the bypass side having a relatively high enthalpy can be mixed.
  • the suction side is discharged from the mixing unit 23 to the suction port side of the compressor 11.
  • the refrigerant can be a gas phase refrigerant having a degree of superheat. Further, by increasing the amount of compression work of the compressor 11, it is possible to suppress a decrease in the amount of heat radiated from the refrigerant to the cooling water for heating in the water-refrigerant heat exchanger 13.
  • the equipment cooling mode can be executed in the same manner as in the parallel dehumidifying and heating mode.
  • the outside air endothermic heating mode is an operation mode in which heated blown air is blown into the vehicle interior in order to heat the vehicle interior.
  • the outside air endothermic heating mode is an operation mode that can be switched when the outside air temperature Tam is -10 ° C or higher and lower than 0 ° C.
  • control device 60 closes the second passage on-off valve 22a and opens the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in the throttled state, the cooling expansion valve 14b in the fully closed state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the fully closed state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the water refrigerant heat exchanger 13, the heating expansion valve 14a, and the outdoor heat exchange. It circulates in the order of the vessel 15, the low pressure passage 21d, the mixing section 23, and the suction port of the compressor 11. Note that FIG. 11 shows the refrigerant flow in the outside air endothermic heating mode when the equipment cooling mode is not executed.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices.
  • the compressor 11 is controlled in the same manner as in the parallel dehumidification / heating mode.
  • control device 60 controls the throttle opening degree of the heating expansion valve 14a so that the superheat degree SH of the refrigerant on the outlet side of the mixing unit 23 approaches the reference superheat degree KSH.
  • control device 60 controls the electric actuator for driving the air mix door in the same manner as in the cooling mode.
  • the air mix door 54 is displaced so that the air passage on the heater core 32 side is fully opened and the cold air bypass passage 55 is fully closed.
  • Other controlled devices are controlled in the same way as in the parallel dehumidification / heating mode.
  • a steam compression type refrigeration cycle is configured in which the water-refrigerant heat exchanger 13 functions as a condenser and the outdoor heat exchanger 15 functions as an evaporator.
  • the refrigerant dissipates heat to the heating cooling water and condenses.
  • the cooling water for heating is heated.
  • the refrigerant absorbs heat from the outside air and evaporates.
  • the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 is pumped to the heater core 32 as shown by the thin broken arrow in FIG.
  • the heating cooling water that has flowed into the heater core 32 dissipates heat to the blown air that has passed through the indoor evaporator 18.
  • the blown air that has passed through the indoor evaporator 18 is heated by the heater core 32 and blown out into the vehicle interior. As a result, heating of the vehicle interior is realized.
  • the bypass flow rate adjusting valve 14d is fully closed. Therefore, as in the cooling mode, the pressure reducing portion side refrigerant flowing into the mixing unit 23 flows out from the mixing unit 23 without heat exchange or mixing with the bypass side refrigerant at the mixing unit 23.
  • the equipment cooling mode can be executed even in the outside air endothermic heating mode.
  • the control device 60 opens the second passage on-off valve 22a, sets the cooling expansion valve 14c in the throttled state, and operates the equipment cooling water pump 41. Good.
  • the outside air endothermic heating mode is executed when the outside air temperature is low, the equipment cooling mode is often not executed.
  • the outside air endothermic hot gas heating mode is an operation mode in which heated blast air is blown into the vehicle interior in order to heat the vehicle interior at an extremely low outside temperature.
  • frost is formed on the outdoor heat exchanger 15 when the outside air temperature Tam is -20 ° C or higher and lower than -10 ° C, or during the execution of the outside air endothermic heating mode. This is an operation mode that can be switched when it is determined that it has occurred.
  • control device 60 closes the second passage on-off valve 22a and opens the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in the throttled state, the cooling expansion valve 14b in the fully closed state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the throttled state.
  • the refrigerant circulates in the same manner as in the outside air endothermic heating mode.
  • a part of the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates through the bypass passage 21a in the order of the bypass flow rate adjusting valve 14d, the mixing unit 23, and the suction port of the compressor 11.
  • FIG. 12 shows the refrigerant flow in the outside air endothermic hot gas heating mode when the equipment cooling mode is not executed.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices. For example, with respect to the compressor 11, the refrigerant discharge capacity is increased by a predetermined amount as compared with the outside air endothermic heating mode. Further, the control device 60 controls the bypass flow rate adjusting valve 14d so as to have a predetermined opening degree for the outside air endothermic hot gas heating mode. Other devices to be controlled are controlled in the same manner as in the outside air endothermic heating mode.
  • the water refrigerant heat exchanger 13 functions as a condenser and the outdoor heat exchanger 15 functions as an evaporator, as in the outside air endothermic heating mode.
  • Refrigeration cycle is configured. Then, the heating cooling water is heated by the water-refrigerant heat exchanger 13 as in the outside air endothermic heating mode.
  • the refrigerant absorbs heat from the outside air and evaporates in the outdoor heat exchanger 15.
  • the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 is pumped to the heater core 32 as shown by the thin broken arrow in FIG.
  • the heating cooling water that has flowed into the heater core 32 dissipates heat to the blown air that has passed through the indoor evaporator 18.
  • the blown air that has passed through the indoor evaporator 18 is heated by the heater core 32 and blown out into the vehicle interior. As a result, heating of the vehicle interior is realized.
  • the outside air of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 15 is higher than that in the outside air endothermic heating mode because the outside temperature Tam is low or the outdoor heat exchanger 15 is frosted.
  • the amount of heat absorbed from is reduced. Therefore, as in the parallel dehumidifying hot gas heating mode, the enthalpy of the refrigerant on the decompression unit side flowing into the mixing unit 23 tends to decrease, and the heating capacity of the blown air may decrease.
  • the bypass side refrigerant having a relatively high enthalpy to the mixing unit 23 is similarly to the parallel dehumidifying hot gas heating mode. Can be inflowed. Further, in the mixing unit 23, the pressure reducing portion side refrigerant having a relatively low enthalpy and the bypass side refrigerant having a relatively high enthalpy can be mixed.
  • the suction side is discharged from the mixing unit 23 to the suction port side of the compressor 11.
  • the refrigerant can be a gas phase refrigerant having a degree of superheat. Then, by increasing the amount of compression work of the compressor 11, it is possible to suppress a decrease in the amount of heat radiated from the refrigerant to the cooling water for heating in the water-refrigerant heat exchanger 13.
  • the equipment cooling mode can be executed in the same manner as in the outside air endothermic heating mode.
  • the equipment cooling mode can be executed in the same manner as in the outside air endothermic heating mode. Since the outside air endothermic hot gas heating mode is also executed at low outside air temperature, the equipment cooling mode is often not executed.
  • the hot gas heating mode is an operation mode for suppressing a decrease in the heating capacity in the vehicle interior at an extremely low outside air temperature.
  • the hot gas heating mode is an operation mode that can be switched to an extremely low outside air temperature where the outside air temperature Tam is lower than ⁇ 20 ° C.
  • the control device 60 opens the second passage on-off valve 22a and closes the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in a fully closed state, the cooling expansion valve 14b in a fully closed state, the cooling expansion valve 14c in a throttled state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in a throttled state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the first three-way joint 12a, the water refrigerant heat exchanger 13, and the second three-way.
  • the joint 12b, the second passage 21c, the cooling expansion valve 14c, the chiller 19, the mixing unit 23, and the suction port of the compressor 11 circulate in this order.
  • a part of the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates through the bypass passage 21a in the order of the bypass flow rate adjusting valve 14d, the mixing unit 23, and the suction port of the compressor 11.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices. For example, with respect to the compressor 11, the refrigerant discharge capacity is increased by a predetermined amount as compared with the outside air endothermic heating mode. Further, the control device 60 stops the equipment cooling water pump 41.
  • control device 60 controls the throttle opening degree of the cooling expansion valve 14c so that the superheat degree SH of the refrigerant on the outlet side of the mixing unit 23 approaches the reference superheat degree KSH. Further, the control device 60 controls the bypass flow rate adjusting valve 14d so as to have a predetermined opening degree for the hot gas heating mode determined in advance. Other devices to be controlled are controlled in the same manner as in the outside air endothermic heating mode.
  • the state of the refrigerant changes as shown in the Moriel diagram of FIG. That is, the refrigerant discharged from the compressor 11 (point a14 in FIG. 14) is branched at the first three-way joint 12a.
  • One of the refrigerants branched at the first three-way joint 12a flows into the refrigerant passage 131 of the water-refrigerant heat exchanger 13 and dissipates heat to the cooling water for heating (from point a14 to point b14 in FIG. 14). As a result, the cooling water for heating is heated.
  • the refrigerant flowing out of the refrigerant passage 131 of the water-refrigerant heat exchanger 13 flows into the second passage 21c from the second three-way joint 12b because the heating expansion valve 14a is in the fully closed state. Since the cooling expansion valve 14b is fully closed, the refrigerant flowing into the second passage 21c flows into the cooling expansion valve 14c and is depressurized (from point b14 to point c14 in FIG. 14).
  • the refrigerant having a relatively low enthalpy flowing out from the cooling expansion valve 14c flows into the chiller 19. Since the cooling water pump 41 for equipment is stopped in the hot gas heating mode, the refrigerant flowing into the chiller 19 is mixed as the refrigerant on the decompression unit side (point c14 in FIG. 14) without exchanging heat with the cooling water for equipment. It flows into the refrigerant inlet portion 233b on the decompression portion side of the portion 23.
  • the other refrigerant branched at the first three-way joint 12a flows into the bypass passage 21a.
  • the flow rate of the refrigerant flowing into the bypass passage 21a is adjusted by the bypass flow rate adjusting valve 14d to reduce the pressure (from point a14 to point d14 in FIG. 14).
  • the refrigerant with a relatively high enthalpy decompressed by the bypass flow rate adjusting valve 14d flows into the bypass side refrigerant inlet 233a of the mixing unit 23 as the bypass side refrigerant (point d14 in FIG. 14).
  • the bypass side refrigerant and the decompression part side refrigerant mixed in the mixing unit 23 become intake side refrigerants of enthalpy substantially equivalent to the ideal mixed refrigerant (from points c14 to e14 and from point d14 in FIG. 14). (To point e14), it flows out from the mixed refrigerant outflow part 233c of the mixing part 23. At this time, the superheat degree SH of the suction side refrigerant approaches the reference superheat degree KSH. The refrigerant flowing out from the mixed refrigerant outflow section 233c of the mixing section 23 is sucked into the compressor 11 and compressed again.
  • the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 is pumped to the heater core 32.
  • the heating cooling water that has flowed into the heater core 32 dissipates heat to the blown air that has passed through the indoor evaporator 18.
  • the blown air that has passed through the indoor evaporator 18 is heated by the heater core 32 and blown out into the vehicle interior. As a result, heating of the vehicle interior is realized.
  • the hot gas heating mode is an operation mode executed at an extremely low outside temperature
  • the refrigerant flowing out of the water refrigerant heat exchanger 13 flows into the outdoor heat exchanger 15
  • the refrigerant dissipates heat to the outside air.
  • the enthalpy of the refrigerant may decrease. Therefore, when the refrigerant flowing out of the water refrigerant heat exchanger 13 flows into the outdoor heat exchanger 15, the enthalpy of the refrigerant on the decompression unit side flowing into the mixing unit 23 tends to decrease.
  • the amount of heat dissipated by the refrigerant to the cooling water for heating in the water refrigerant heat exchanger 13 decreases, so that the heating capacity of the blown air is reduced. May decrease.
  • the refrigerant flowing out from the water refrigerant heat exchanger 13 is flowed into the cooling expansion valve 14c without flowing into the outdoor heat exchanger 15. Further, by stopping the cooling water pump 41 for equipment, the refrigerant on the decompression unit side does not lower the enthalpy in the chiller 19. Further, in the mixing unit 23, the pressure reducing portion side refrigerant having a relatively low enthalpy and the bypass side refrigerant having a relatively high enthalpy are mixed.
  • the suction side refrigerant flowing out from the mixing unit 23 to the suction port side of the compressor 11 is discharged. It can be a gas phase refrigerant having a degree of superheat. Then, by increasing the amount of compression work of the compressor 11, it is possible to suppress a decrease in the amount of heat radiated from the refrigerant to the cooling water for heating in the water-refrigerant heat exchanger 13.
  • the hot gas heating mode is an operation mode that is executed when the outside temperature is extremely low, there is no need to execute the equipment cooling mode.
  • the equipment warm-up mode can be executed in the hot gas heating mode instead of the equipment cooling mode.
  • the equipment warm-up mode is executed when the battery temperature TB becomes equal to or lower than the predetermined reference low temperature side battery temperature KTBL.
  • control device 60 sets the cooling expansion valve 14c to the fully open state. Further, the control device 60 controls the water pressure feeding capacity of the equipment cooling water pump 41 so that the equipment cooling water temperature TWL approaches a predetermined target equipment water temperature TWLO.
  • the refrigerant flowing into the chiller 19 dissipates heat to the equipment cooling water.
  • the cooling water for equipment is heated.
  • the equipment cooling water circuit 40 in the hot gas heating mode in which the equipment warm-up mode is being executed the equipment cooling water heated by the chiller 19 flows through the cooling water passage 70a of the battery 70. As a result, the battery 70 is warmed up.
  • the refrigerating cycle device 10 can realize comfortable air conditioning in the vehicle interior by switching the refrigerant circuit according to each operation mode. Further, in the vehicle air conditioner of the present embodiment, the temperature of the battery 70 can be appropriately adjusted by executing the equipment cooling mode or the equipment warming mode.
  • the heating expansion valve 14a and the cooling expansion valve 14b The refrigerant circuit is switched to a refrigerant circuit that mixes the refrigerant on the pressure reducing portion side that flows out from the pressure reducing unit such as the cooling expansion valve 14c and the refrigerant on the bypass side that flows out from the bypass flow rate adjusting valve 14d and sucks them into the compressor 11. In other words, it is switched to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11.
  • the refrigeration cycle device 10 of the present embodiment includes a mixing unit 23. Therefore, the absolute value of the enthalpy difference obtained by subtracting the enthalpy of the ideal mixed refrigerant from the enthalpy of the actual suction side refrigerant may be set to be equal to or less than the reference value determined so as not to adversely affect the durable life of the compressor 11. it can. That is, it is possible to suppress the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant.
  • the durability of the compressor 11 is not adversely affected due to insufficient mixing of the bypass side refrigerant and the decompression part side refrigerant. Further, it is possible to avoid reducing the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 in order to protect the compressor 11 due to insufficient mixing of the bypass side refrigerant and the decompression unit side refrigerant. ..
  • the refrigerating cycle device 10 can exhibit a stable heating capacity even when switching to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11. Further, in the refrigerating cycle device 10, the compressor 11 can be protected even if the refrigerant circuit is switched to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11.
  • a laminated heat exchanger is adopted as the mixing unit 23.
  • a plurality of heat exchange members for heat exchange between the bypass side refrigerant and the pressure reducing portion side refrigerant can be easily formed by the first heat transfer plate 231a and the second heat transfer plate 231b. That is, it is possible to easily realize a mixing portion capable of suppressing the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant.
  • the refrigeration cycle device 10 of the present embodiment includes an outdoor heat exchanger 15 as an endothermic unit. According to this, it is possible to heat the blown air which is the object to be heated by utilizing the heat of the outside air as the heat source fluid as in the (e) outside air endothermic heating mode. This also applies to (c) parallel dehumidifying and heating mode, (d) parallel dehumidifying hot gas heating mode, and (f) outside air endothermic hot gas heating mode.
  • the refrigeration cycle device 10 of the present embodiment includes a second three-way joint 12b as a downstream branch portion and a second passage on-off valve 22a as a branch circuit switching portion.
  • the decompression unit has a heating expansion valve 14a which is a first decompression unit for depressurizing one of the refrigerants branched by the second three-way joint 12b.
  • a cooling expansion valve 14b and a cooling expansion valve 14c which are second decompression parts for depressurizing the other refrigerant branched by the second three-way joint 12b.
  • the outdoor heat exchanger 15 that functions as an endothermic unit is arranged so as to evaporate the refrigerant decompressed by the heating expansion valve 14a.
  • the outdoor heat exchanger 15 not only the operation mode in which the blown air is heated by utilizing the heat absorbed by the refrigerant from the outside air, but also the refrigerant circuit in which the refrigerant flows by bypassing the outdoor heat exchanger 15 is provided. It can be realized. Then, by guiding the refrigerant on the pressure reducing portion side decompressed by the cooling expansion valve 14b or the cooling expansion valve 14c to the mixing section 23, (g) hot gas heating mode operation can be realized.
  • the refrigeration cycle device 10 of the embodiment includes an indoor evaporator 18 as an auxiliary evaporation unit for evaporating the refrigerant decompressed by the second decompression unit.
  • the blown air can be cooled as in (a) cooling mode.
  • This also applies to (b) series dehumidification and heating mode, (c) parallel dehumidification and heating mode, and (d) parallel dehumidification and hot gas heating mode.
  • a chiller 19 is provided as an auxiliary evaporation unit. According to this, the temperature of the cooling water for equipment can be adjusted like the equipment cooling mode and the equipment warm-up mode.
  • the cooling water passage 70a of the battery 70 is connected to the equipment cooling water circuit 40 that circulates the equipment cooling water, the temperature of the battery 70 can be adjusted by the temperature-adjusted equipment cooling water. ..
  • the heating expansion valve 14a and the cooling expansion valve 14b which are the decompression parts, are used so that the superheat degree SH of the refrigerant on the outlet side of the mixing unit 23 approaches the reference superheat degree KSH. It controls the operation of at least one of the cooling expansion valve 14c and the bypass flow rate adjusting valve 14d. According to this, it is possible to secure the degree of superheat of the suction side refrigerant and suppress the liquid compression of the compressor 11.
  • the mixing unit 24 is a metal body 241 formed in a bottomed cylindrical shape, filled with a plurality of particle-like members 242.
  • the particulate member 242 is a wet area expanding member that expands the area in which the liquid phase refrigerant wets and spreads among the refrigerants that have flowed into the mixing portion 24, that is, the wet area.
  • spherically formed zeolite is used as the particulate member 242.
  • the pressing member 243 is a metal disc-shaped member.
  • the pressing member 243 is fixed to both ends in the axial direction of the portion filled with the particle-shaped member 242 by press fitting or the like. As a result, a particle-filled layer 242a filled with a plurality of particle-like members 242 is formed between the pressing members 243.
  • the pressing member 243 is formed with a plurality of through holes 243a penetrating the front and back surfaces.
  • the plurality of through holes 243a form a refrigerant passage through which a refrigerant obtained by mixing a bypass-side refrigerant and a pressure-reducing portion-side refrigerant flows into the particle-filled layer 242a, or a refrigerant passage through which the refrigerant is discharged from the particle-filled layer 242a.
  • a filter 244 is arranged between the pressing member 243 and the particulate member 242.
  • the filter 244 is made of a mesh-like resin. The filter 244 captures foreign matter in the refrigerant passing through the filter 244 and suppresses the particle-like member 242 from flowing out from the particle-filled layer 242a through the through hole 243a of the pressing member 243.
  • a bypass-side refrigerant inlet 233a and a decompression-side refrigerant inlet 233b are joined to one bottom surface 245a of the body 241. Between one bottom surface 245a and one bottom surface 245a side pressing member 243, a bypass side refrigerant flowing in from the bypass side refrigerant inlet 233a and a decompression part side refrigerant flowing in from the decompression part side refrigerant inlet 233b are inserted. A refrigerant mixing space 246a to be mixed is formed.
  • a mixed refrigerant outflow portion 233c is joined to the other bottom surface 245b of the body 241.
  • a refrigerant collecting space 246b is formed between the other bottom surface 245b and the holding member 243 on the other bottom surface 245b side to allow the refrigerant that has passed through the particle filling layer 242a to flow in.
  • the bypass-side refrigerant flowing in from the bypass-side refrigerant inlet 233a and the decompression-side refrigerant flowing in from the decompression-side refrigerant inlet 233b are mixed in the refrigerant mixing space 246a.
  • the refrigerant mixed in the refrigerant mixing space 246a passes through the particle-filled layer 242a, it is more homogeneously mixed and flows into the refrigerant collecting space 246b.
  • the refrigerant that has flowed into the refrigerant collecting space 246b becomes a suction-side refrigerant and flows out from the mixed refrigerant outflow section 233c.
  • the refrigeration cycle device 10 switches the refrigerant circuit according to each operation mode to provide comfortable air conditioning in the vehicle interior and the battery 70. Appropriate temperature adjustment can be performed.
  • the mixing unit 24 is adopted.
  • the mixing portion 24 has a particulate member 242 which is a member for expanding the wet area. According to this, among the refrigerants that have flowed into the particle-filled layer 242a of the mixing unit 24, the liquid-phase refrigerant wets and spreads on the surface of the particulate member 242, thereby expanding the heat exchange area between the liquid-phase refrigerant and the gas-phase refrigerant. be able to. As a result, in the mixing unit 24, the bypass side refrigerant and the decompression unit side refrigerant can be sufficiently and quickly exchanged with heat.
  • the mixing unit 24 the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant can be sufficiently suppressed.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained in the refrigeration cycle apparatus 10 of the present embodiment. That is, when the refrigerant circuit is switched to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11, stable heating capacity can be exhibited and the compressor 11 can be protected.
  • a particulate member 242 made of zeolite is adopted as a member for expanding the wet area. According to this, the water content in the refrigerant can be adsorbed on the particulate member 242.
  • the mixing unit 24a shown in FIG. 17 may be adopted.
  • the axial direction of the body 241 is arranged parallel to the vertical direction.
  • the radial length WL1 is larger than the axial length HL1 of the particle packing layer 242a.
  • the configuration of the other mixing unit 24a is the same as that of the mixing unit 24. Therefore, in the refrigeration cycle apparatus 10, even if the mixing unit 24a is adopted, the same effect as when the mixing unit 24 is adopted can be obtained.
  • the moving distance of the refrigerant from the refrigerant mixing space 246a to the refrigerant collecting space 246b can be shortened. Therefore, in the mixing unit 24a, the pressure loss generated when the refrigerant passes through the particle-filled layer 242a can be reduced.
  • the mixing unit 24b shown in FIG. 18 may be adopted.
  • the axial length of the body 241 is extended with respect to the mixing portion 24a.
  • the axial length of the mixed refrigerant outflow portion 233c is extended with respect to the mixing portion 24a, and the mixed refrigerant outflow portion 233c is projected into the refrigerant collecting space 246b.
  • the refrigerant collecting space 246b is expanded to form a liquid storage space.
  • the excess refrigerant of the cycle can be stored as the liquid phase refrigerant.
  • the configuration of the other mixing section 24b is the same as that of the mixing section 24a. Therefore, in the refrigeration cycle apparatus 10, even if the mixing unit 24b is adopted, the same effect as when the mixing unit 24a is adopted can be obtained. Further, the bypass side refrigerant and the decompression part side refrigerant can be mixed even in the refrigerant collecting space 246b used as the liquid storage space. Therefore, it is possible to further suppress the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant.
  • the refrigerant collecting space 246b can be used as the liquid storage space. Therefore, in the refrigeration cycle apparatus 10 that employs the mixing unit 24b, the heating expansion valve 14a, the cooling expansion valve 14b, the cooling expansion valve 14c, and the bypass flow rate adjustment are performed so that the coefficient of performance (COP) of the cycle approaches the maximum value. At least one operation of the valve 14d may be controlled.
  • the basic configuration of the mixing unit 25 is the same as that of the mixing unit 24 described in the second embodiment.
  • a porous member 251 is fixed inside the body 241 in place of the particle-like member 242, the pressing member 243, and the filter 244 described in the second embodiment.
  • the porous member 251 is a passage forming member that forms a plurality of small diameter passages through which the bypass side refrigerant and the pressure reducing portion side refrigerant flow inside the body 241. A plurality of small diameter passages communicate with each other.
  • the equivalent diameters of the plurality of small diameter passages are formed to be sufficiently smaller (specifically, 1/10 or less) than the equivalent diameter of the bypass side refrigerant inlet 233a and the equivalent diameter of the decompression side refrigerant inlet 233b. ing.
  • the porous member 251 a metal net-like member formed in a columnar shape is adopted.
  • the refrigeration cycle device 10 switches the refrigerant circuit according to each operation mode to provide comfortable air conditioning in the vehicle interior and the battery 70. Appropriate temperature adjustment can be performed.
  • the mixing unit 25 is adopted.
  • the mixing portion 25 has a porous member 251 which is a passage forming member. According to this, it is possible to reduce the flow velocity of the refrigerant in a plurality of small diameter passages having a small equivalent diameter formed by the porous member 251 so that the bypass side refrigerant and the decompression part side refrigerant can sufficiently exchange heat. ..
  • the mixing unit 25 the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant can be sufficiently suppressed.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained in the refrigeration cycle apparatus 10 of the present embodiment. That is, when the refrigerant circuit is switched to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11, stable heating capacity can be exhibited and the compressor 11 can be protected.
  • the porous member 251 expands the wet area of the liquid phase refrigerant that has flowed into the mixing portion 25 by forming a plurality of small-diameter passages. Therefore, the porous member 251 also has a function as a wet area expanding member described in the second embodiment.
  • the particle-filled layer 242a described in the second embodiment forms a plurality of small-diameter passages in the mixing portion 24. Therefore, the particle-filled layer 242a also has a function as a passage forming member.
  • the indoor condenser 113 is a heating unit that heats the blown air by exchanging heat between one of the refrigerants branched by the first three-way joint 12a and the blown air that has passed through the indoor evaporator 18.
  • the indoor condenser 113 is arranged in the casing 51 of the indoor air conditioning unit 50 in the same manner as the heater core 32 described in the first embodiment.
  • the inlet side of the accumulator 27 is connected to the mixed refrigerant outflow portion 233c of the mixing portion 23.
  • the accumulator 27 separates the gas and liquid of the refrigerant flowing out from the mixed refrigerant outflow part 233c of the mixing part 23, stores the separated liquid phase refrigerant as the surplus refrigerant of the cycle, and stores the separated vapor phase refrigerant as the surplus refrigerant of the cycle. It is a low-pressure side gas-liquid separation part that flows out to the suction port side of.
  • the refrigerant flow rate control unit 60b of the control device 60 has the heating expansion valve 14a, the cooling expansion valve 14b, and the cooling expansion valve so that the coefficient of performance (COP) of the cycle approaches the maximum value. Controls the operation of at least one of 14c and the bypass flow control valve 14d.
  • the refrigeration cycle device 10a switches the refrigerant circuit according to each operation mode to provide comfortable air conditioning in the vehicle interior and the battery 70. Appropriate temperature adjustment can be performed.
  • the refrigeration cycle device 10a is provided with the mixing unit 23, it is possible to sufficiently suppress the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant as in the first embodiment. Therefore, also in the refrigerating cycle device 10a of the present embodiment, when switching to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11, stable heating capacity can be exhibited and the compressor can be exhibited. 11 can be protected.
  • the outlet side of the second check valve 16b is connected to one inflow port of the fifth three-way joint 12e.
  • the mixed refrigerant outflow portion 233c side of the mixing portion 23 is connected to the other inflow port of the fifth three-way joint 12e.
  • the inlet side of the accumulator 27 is connected to the outlet of the fifth three-way joint 12e.
  • the refrigerant outlet of the indoor evaporator 18 is connected to the mixed refrigerant outflow portion 233c side of the mixing portion 23 via the evaporation pressure adjusting valve 20 and the second check valve 16b.
  • the refrigerating cycle device 10b switches the refrigerant circuit according to each operation mode to provide comfortable air conditioning in the vehicle interior and the battery 70. Appropriate temperature adjustment can be performed.
  • the refrigeration cycle device 10b is provided with the mixing unit 23, it is possible to sufficiently suppress the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant as in the first embodiment. Therefore, also in the refrigerating cycle apparatus 10b of the present embodiment, when switching to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11, stable heating capacity can be exhibited and the compressor can be exhibited. 11 can be protected.
  • the refrigerant flowing out of the indoor evaporator 18 can flow into the accumulator 27 via the evaporation pressure adjusting valve 20 and the second check valve 16b.
  • the refrigerant flowing out of the indoor evaporator 18 can be allowed to flow into the accumulator 27 by bypassing the mixing portion 23 having a relatively large pressure loss. .. Therefore, in each of the operation modes (a) to (d) described above, the power consumption of the compressor 11 can be reduced and the performance efficiency (COP) of the cycle can be improved.
  • the refrigerant flowing into the indoor evaporator 18 is evaporated to dehumidify the blown air, so that the refrigerant flowing out from the indoor evaporator 18 absorbs heat from the blown air. It becomes a refrigerant with a relatively high enthalpy.
  • the flow rate of the refrigerant flowing through the indoor evaporator 18 is smaller than in the (a) cooling mode and the like.
  • the difference between the enthalpy of the refrigerant flowing out from the indoor evaporator 18 and the enthalpy of the refrigerant flowing out from the mixing unit 23 is also relatively small. Therefore, even if the refrigerant flowing out of the indoor evaporator 18 and the refrigerant flowing out of the mixing unit 23 are merged in the fifth three-way joint 12e, the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant is not increased.
  • the refrigerant flowing out from the indoor evaporator 18 and the refrigerant flowing out from the mixing unit 23 can be mixed even in the accumulator 27, so that the enthalpy variation of the suction side refrigerant is further increased. It can be further suppressed.
  • the mixing section bypass passage 21e is a refrigerant passage that bypasses the mixing section 23 from the decompression section side refrigerant inlet section 233b side and guides the decompression section side refrigerant to the mixed refrigerant outflow section 233c side.
  • the detour passage opening / closing valve 22c is a detour passage opening / closing portion that opens / closes the mixing portion detour passage 21e.
  • the bypass passage on-off valve 22c is a solenoid valve having the same configuration as the second passage on-off valve 22a. The operation of the bypass passage on-off valve 22c is controlled by the refrigerant circuit control unit 60c of the control device 60.
  • the pressure loss that occurs when the refrigerant on the decompression section flows through the bypass passage 21e of the mixing section is extremely large with respect to the pressure loss that occurs when the refrigerant on the decompression section flows through the refrigerant passage 23b on the decompression section of the mixing section 23. small. Therefore, when the bypass passage on-off valve 22c opens the mixing portion bypass passage 21e, the refrigerant on the pressure reducing portion side having almost the entire flow rate flows through the mixing portion bypass passage 21e and is guided to the accumulator 27.
  • the refrigerant circuit of the control device 60 is in the (a) cooling mode, (b) series dehumidification / heating mode, (c) parallel dehumidification / heating mode, and (e) outside air heat absorption / heating mode.
  • the control unit 60c controls the operation of the bypass passage opening / closing valve 22c so as to open the mixing portion bypass passage 21e.
  • the refrigerating cycle device 10c switches the refrigerant circuit according to each operation mode to provide comfortable air conditioning in the vehicle interior and the battery 70. Appropriate temperature adjustment can be performed.
  • the refrigeration cycle device 10c is provided with the mixing unit 23, it is possible to sufficiently suppress the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant as in the first embodiment. Therefore, also in the refrigerating cycle apparatus 10c of the present embodiment, when switching to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11, stable heating capacity can be exhibited and the compressor can be exhibited. 11 can be protected.
  • the refrigerant on the decompression unit side is used in each operation mode of (a) cooling mode, (b) series dehumidification / heating mode, (c) parallel dehumidification / heating mode, and (e) outside air heat absorption / heating mode.
  • the mixing section 23, which has a relatively large pressure loss, can be bypassed and flowed into the accumulator 27.
  • the mixing unit integrated chiller 26 is a heat exchange unit configured so that at least two of the bypass side refrigerant, the decompression unit side refrigerant, and the cooling water for equipment, which is the heat exchange target fluid, can exchange heat with each other.
  • a laminated heat exchanger similar to the mixing unit 23 described in the first embodiment is adopted as the mixing unit integrated chiller 26 as the mixing unit integrated chiller 26, a laminated heat exchanger similar to the mixing unit 23 described in the first embodiment is adopted.
  • the specific configuration of the mixed portion integrated chiller 26 will be described with reference to FIGS. 24 and 25.
  • the mixing section integrated chiller 26 similarly to the mixing section 23, a plurality of first heat transfer plates 231a and a plurality of second heat transfer plates 231b are alternately laminated and arranged.
  • the refrigerant passages 26a and the cooling water passages 26b are alternately formed between the first heat transfer plate 231a and the second heat transfer plate 231b arranged adjacent to each other.
  • the refrigerant passage 26a is a passage through which the refrigerant on the decompression section side or the combined refrigerant in which the refrigerant on the bypass side and the refrigerant on the decompression section are previously merged is circulated.
  • the cooling water passage 26b is a passage for circulating the cooling water for equipment pumped from the cooling water pump 41 for equipment.
  • a plurality of first heat transfer plates 231a and a plurality of second heat transfer plates 231b are laminated and arranged, so that a pair of refrigerants is similarly arranged as in the mixing section 23 described in the first embodiment.
  • a side tank space and a cooling water side tank space are formed.
  • a cylindrical refrigerant inlet 263a, a refrigerant outlet 263b, a cooling water inlet 263c, and a cooling water outlet 263d are joined to the end heat transfer plate 231c arranged at one end in the stacking direction.
  • the refrigerant inlet portion 263a is joined so as to communicate with one of the refrigerant side tank spaces.
  • the refrigerant outlet portion 263b is joined so as to communicate with the other refrigerant side tank space.
  • the cooling water inlet portion 263c is joined so as to communicate with one cooling water side tank space.
  • the cooling water outlet portion 263d is joined so as to communicate with the other cooling water side tank space.
  • the passage corresponding to the communication passage 235 of the mixing portion 23 described in the first embodiment is not formed. Therefore, the mixed refrigerant flowing through the refrigerant passage 26a and the cooling water for equipment flowing through the cooling water passage 26b are not mixed.
  • the refrigerant flowing in from the refrigerant inlet portion 263a flows as shown by the solid line arrow in FIG. 24 and flows out from the refrigerant outlet portion 263b. Further, the cooling water for equipment that has flowed in from the cooling water inlet portion 263c flows as shown by the broken line arrow in FIG. 24 and flows out from the cooling water outlet portion 263d.
  • the outlet side of the sixth three-way joint 12f is connected to the refrigerant inlet portion 263a.
  • the sixth three-way joint 12f is a confluence portion that merges the flow of the bypass side refrigerant and the flow of the decompression portion side refrigerant and causes them to flow out to the refrigerant inlet portion 263a side of the mixing portion integrated chiller 26.
  • the basic configuration of the sixth three-way joint 12f is the same as that of the first three-way joint 12a and the like.
  • the outlet side of the bypass passage 21a is connected to one inflow port of the sixth three-way joint 12f.
  • the outlet side of the cooling expansion valve 14c is connected to the other inflow port of the sixth three-way joint 12f.
  • the bypass flow rate adjusting valve 14d opens the bypass passage 21a
  • the merging refrigerant of the bypass side refrigerant and the decompression part side refrigerant merged at the sixth three-way joint 12f is allowed to flow into the refrigerant inlet portion 263a. Can be done.
  • the merging refrigerant flows through the refrigerant passage 26a
  • the bypass side refrigerant and the pressure reducing portion side refrigerant can be sufficiently mixed and heat exchanged with each other.
  • the suction port side of the compressor 11 is connected to the refrigerant outlet portion 263b via the fourth three-way joint 12d.
  • the discharge port side of the equipment cooling water pump 41 is connected to the cooling water inlet portion 263c. Therefore, when the equipment cooling water pump 41 is operated, the equipment cooling water pumped from the equipment cooling water pump 41 can flow into the cooling water inlet portion 263c. Then, when the cooling water for equipment flows through the cooling water passage 26b, heat can be exchanged with the refrigerant flowing through the refrigerant passage 26a.
  • the inlet side of the cooling water passage 70a of the battery 70 is connected to the cooling water outlet portion 263d.
  • the mixing unit integrated chiller 26 the enthalpy of the suction side refrigerant that actually flows out from the refrigerant outlet 263b to the suction port side of the compressor 11 in the hot gas heating mode is an ideal mixed refrigerant. It uses a heat exchanger that has a heat exchange capacity that is almost the same as that of the enthalpy.
  • the refrigerating cycle device 10d switches the refrigerant circuit according to each operation mode to provide comfortable air conditioning in the vehicle interior and the battery 70. Appropriate temperature adjustment can be performed.
  • the refrigeration cycle device 10d is provided with the chiller 26 integrated with the mixing portion, it is possible to sufficiently suppress the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant as in the first embodiment. Therefore, also in the refrigerating cycle apparatus 10d of the present embodiment, when switching to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11, stable heating capacity can be exhibited and the compressor can be exhibited. 11 can be protected.
  • the pressure reducing section side refrigerant flowing out from the cooling expansion valve 14c and the bypass side refrigerant flowing through the bypass passage 21a can be mixed.
  • the pressure reducing unit side refrigerant flowing out from the outdoor heat exchanger 15 and the bypass side refrigerant cannot be mixed.
  • the refrigerant is mixed with the refrigerant on the decompression unit side flowing out from the outdoor heat exchanger 15 at the fourth three-way joint 12d.
  • the refrigerant flowing out from the part-integrated chiller 26 is merged.
  • the refrigerant on the decompression part side that has flowed out from the outdoor heat exchanger 15 is relatively enthalpy that has absorbed heat from the outside air in the outdoor heat exchanger 15. It becomes a high refrigerant. Therefore, even if the pressure reducing portion side refrigerant flowing out from the outdoor heat exchanger 15 and the refrigerant flowing out from the mixing part integrated chiller 26 are merged in the fourth three-way joint 12d, the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant is widened. It won't happen.
  • the mixing unit integrated chiller 26 of the present embodiment is configured so that the bypass side refrigerant, the decompression unit side refrigerant, and the cooling water for equipment can exchange heat with each other. Therefore, the heat of the cooling water for equipment can be absorbed by the refrigerant on the decompression unit side having a relatively low enthalpy to cool the cooling water for equipment. Further, the heat of the bypass side refrigerant having a relatively high enthalpy can be dissipated to the cooling water for equipment to heat the cooling water for equipment.
  • a mixed refrigerant in which a bypass side refrigerant having a relatively high enthalpy and a decompression part side refrigerant having a relatively low enthalpy are mixed in advance is mixed. It can flow into the part-integrated chiller 26. Therefore, the temperature of the cooling water for equipment can be maintained at a constant value by adjusting the pressure (or temperature) of the refrigerant flowing into the mixing unit integrated chiller 26 so as to approach a predetermined value.
  • the cooling water for the device is heated to warm the heat generating device. You can take the opportunity. Further, when the temperature of the heating device rises due to self-heating or the like, the heating device can be cooled by the cooling water for the device.
  • the refrigerating cycle apparatus 10e in which the refrigerant circuit and the like are modified with respect to the first embodiment will be described.
  • the vehicle air conditioner to which the refrigeration cycle device 10e is applied does not have a function of cooling the heat generating device. Therefore, in the refrigerating cycle device 10e, the chiller 19 and the cooling water circuit 40 for equipment are abolished.
  • the second passage on-off valve 22a and the four-way joint 17 are abolished. Therefore, the inlet side of the cooling expansion valve 14b is connected to the other outlet of the second three-way joint 12b.
  • the outdoor heat exchanger 15, the third three-way joint 12c, the fourth three-way joint 12d, the first check valve 16a, the low-pressure passage 21d, and the low-pressure passage on-off valve 22b are abolished. Therefore, the refrigerant inlet side of the outside air endothermic chiller 119 is connected to the outlet of the heating expansion valve 14a.
  • the heating expansion valve 14a of the present embodiment is a flow rate adjusting unit for an outside air endothermic chiller that adjusts the flow rate (mass flow rate) of the refrigerant flowing into the outside air endothermic chiller 119.
  • the outside air endothermic chiller 119 is an endothermic unit that evaporates the low pressure refrigerant by exchanging heat between the low pressure refrigerant decompressed by the heating expansion valve 14a and the outside air endothermic cooling water circulating in the outside air endothermic cooling water circuit 80. is there. Further, the cooling water for endothermic outside air is a heat source fluid.
  • the outside air endothermic chiller 119 a laminated heat exchanger similar to the mixed portion integrated chiller 26 described in the seventh embodiment is adopted.
  • the other inflow port side of the fifth three-way joint 12e is connected to the refrigerant outlet of the outside air endothermic chiller 119.
  • the outside air endothermic cooling water circuit 80 is an outside air endothermic heat medium circuit that circulates outside air endothermic cooling water.
  • the cooling water for absorbing outside air the same heat medium as the cooling water for heating can be adopted.
  • the outside air endothermic cooling water circuit 80 includes a water passage of an outside air endothermic chiller 119, an outside air endothermic cooling water pump 81, an outside air heat exchanger 115, and the like.
  • the outside air endothermic cooling water pump 81 is a water pump that pumps the refrigerant flowing out of the water passage of the outside air endothermic chiller 119 to the cooling water inlet side of the outside air heat exchanger 115.
  • the basic configuration of the outside air endothermic cooling water pump 81 is the same as that of the heating cooling water pump 31.
  • the outside air heat exchanger 115 is an outdoor heat exchange unit that exchanges heat between the outside air heat absorbing cooling water pumped from the equipment cooling water pump 41 and the outside air blown by an outside air fan (not shown).
  • the outside air heat exchanger 115 is arranged on the front side of the drive unit room, similarly to the outdoor heat exchanger 15 described in the first embodiment.
  • the inlet side of the water passage of the outside air endothermic chiller 119 is connected to the cooling water outlet of the outside air heat exchanger 115.
  • the configuration of the other refrigeration cycle device 10e is the same as that of the refrigeration cycle device 10 described in the first embodiment.
  • the vehicle air conditioner of the present embodiment (c) parallel dehumidifying and heating mode, (d) parallel dehumidifying hot gas heating mode, (e) outside air heat absorption and heating mode, and (f) described in the first embodiment. )
  • the operation mode corresponding to the outside air heat absorption hot gas heating mode and (g) hot gas heating mode can be switched.
  • the vehicle air conditioner of the present embodiment is not operated in the equipment cooling mode. The operation of each operation mode will be described in detail below.
  • the parallel dehumidifying / heating mode of the present embodiment is an operation mode that can be switched when the outside air temperature Tam is 0 ° C. or higher.
  • the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in the throttled state, the cooling expansion valve 14b in the throttled state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the fully closed state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the water refrigerant heat exchanger 13, the second three-way joint 12b, and the expansion for cooling.
  • the valve 14b, the indoor evaporator 18, the evaporation pressure adjusting valve 20, the second check valve 16b, the mixing section 23, and the suction port of the compressor 11 circulate in this order.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates in the order of the water refrigerant heat exchanger 13, the second three-way joint 12b, the heating expansion valve 14a, the outside air endothermic chiller 119, the mixing unit 23, and the suction port of the compressor 11. To do.
  • the indoor evaporator 18 and the outside air endothermic chiller 119 are switched in parallel to the flow of the refrigerant flowing out from the refrigerant passage 131 of the water refrigerant heat exchanger 13. .. Further, the control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices as in the parallel dehumidifying / heating mode of the first embodiment.
  • the water-refrigerant heat exchanger 13 functions as a condenser, and the indoor evaporator 18 and the outside air endothermic chiller 119 function as an evaporator. Will be done.
  • the refrigerant dissipates heat to the cooling water for heating and condenses. As a result, the cooling water for heating is heated. In the indoor evaporator 18, the refrigerant absorbs heat from the blown air and evaporates. As a result, the blown air is cooled. In the outside air endothermic chiller 119, the refrigerant absorbs heat from the outside air endothermic cooling water and evaporates. As a result, the cooling water for absorbing outside air is cooled.
  • the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 is pumped to the heater core 32.
  • the heating cooling water that has flowed into the heater core 32 dissipates heat to the blown air cooled by the indoor evaporator 18. As a result, the blown air is heated.
  • the outside air endothermic cooling water cooled by the outside air endothermic chiller 119 is pressure-fed to the outside air heat exchanger 115 as shown by the dashed line arrow in FIG. ..
  • the heating cooling water that has flowed into the outside air heat exchanger 115 absorbs heat from the outside air and rises in temperature.
  • the blown air cooled and dehumidified by the indoor evaporator 18 is reheated by the heater core 32 and blown out into the vehicle interior, as in the first embodiment.
  • dehumidifying and heating the interior of the vehicle is realized.
  • the refrigerant evaporation temperature in the outside air endothermic chiller 119 can be made lower than the refrigerant evaporation temperature in the indoor evaporator 18 as in the first embodiment.
  • the heating capacity of the blown air can be improved, and dehumidification and heating of the vehicle interior can be performed in a wide temperature range.
  • (D) Parallel dehumidifying hot gas heating mode In the parallel dehumidifying hot gas heating mode, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in the throttled state, the cooling expansion valve 14b in the throttled state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the throttled state. And.
  • the refrigerant circulates in the same manner as in the parallel dehumidifying and heating mode.
  • a part of the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates in the order of the mixing unit 23 and the suction port of the compressor 11 via the bypass passage 21a.
  • the control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices as in the first embodiment.
  • the water refrigerant heat exchanger 13 functions as a condenser, and the indoor evaporator 18 and the outside air heat absorbing chiller 119 serve as an evaporator, as in the parallel dehumidifying and heating mode.
  • a functioning steam compression refrigeration cycle is constructed.
  • the refrigerant dissipates heat to the cooling water for heating and condenses. As a result, the cooling water for heating is heated. In the indoor evaporator 18, the refrigerant absorbs heat from the blown air and evaporates. As a result, the blown air is cooled. In the outside air endothermic chiller 119, the refrigerant absorbs heat from the outside air endothermic cooling water and evaporates. As a result, the cooling water for absorbing outside air is cooled.
  • the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 is pumped to the heater core 32.
  • the heating cooling water that has flowed into the heater core 32 dissipates heat to the blown air cooled by the indoor evaporator 18. As a result, the blown air is heated.
  • the cooling water for outside air heat absorption cooled by the outside air heat absorption chiller 119 is pumped to the outside air heat exchanger 115. Will be done.
  • the heating cooling water that has flowed into the outside air heat exchanger 115 absorbs heat from the outside air and rises in temperature.
  • the blown air cooled and dehumidified by the indoor evaporator 18 is reheated by the heater core 32 and blown out into the vehicle interior.
  • dehumidifying and heating the interior of the vehicle is realized.
  • the refrigeration cycle device 10e in the parallel dehumidifying hot gas heating mode even if the outside air heat exchanger 115 is frosted, the heating capacity of the blown air is increased with respect to the parallel dehumidifying heating mode as in the first embodiment. Can be suppressed.
  • (E) Outside air endothermic heating mode In the outside air endothermic heating mode, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in the throttled state, the cooling expansion valve 14b in the fully closed state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the fully closed state. ..
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is used for the water refrigerant heat exchanger 13, the heating expansion valve 14a, and the outside air endothermic.
  • the chiller 119, the mixing unit 23, and the suction port of the compressor 11 circulate in this order.
  • the control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices as in the first embodiment.
  • a vapor compression refrigeration cycle is configured in which the water refrigerant heat exchanger 13 functions as a condenser and the outside air endothermic chiller 119 functions as an evaporator.
  • the refrigerant dissipates heat to the cooling water for heating and condenses. As a result, the cooling water for heating is heated.
  • the refrigerant absorbs heat from the outside air endothermic cooling water and evaporates. As a result, the cooling water for absorbing outside air is cooled.
  • the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 is pumped to the heater core 32.
  • the heating cooling water that has flowed into the heater core 32 dissipates heat to the blown air that has passed through the indoor evaporator 18. As a result, the blown air is heated.
  • the outside air endothermic cooling water cooled by the outside air endothermic chiller 119 is pressure-fed to the outside air heat exchanger 115. ..
  • the cooling water for absorbing outside air that has flowed into the outside air heat exchanger 115 absorbs heat from the outside air and rises in temperature.
  • the blown air that has passed through the indoor evaporator 18 is heated by the heater core 32 and blown out into the vehicle interior. As a result, heating of the vehicle interior is realized.
  • (F) Outside air endothermic hot gas heating mode In the outside air endothermic hot gas heating mode, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in the throttled state, the cooling expansion valve 14b in the fully closed state, and throttles the bypass flow rate adjusting valve 14d. Make it a state.
  • the refrigerant circulates in the same manner as in the outside air endothermic heating mode.
  • a part of the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates in the order of the mixing unit 23 and the suction port of the compressor 11 via the bypass passage 21a.
  • the control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices as in the first embodiment.
  • the water refrigerant heat exchanger 13 functions as a condenser and the outside air heat absorption chiller 119 functions as an evaporator, as in the outside air endothermic heating mode.
  • Refrigeration cycle is configured.
  • the refrigerant dissipates heat to the cooling water for heating and condenses. As a result, the cooling water for heating is heated.
  • the refrigerant absorbs heat from the outside air endothermic cooling water and evaporates. As a result, the cooling water for absorbing outside air is cooled.
  • the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 is pumped to the heater core 32 as shown by the thin broken arrow in FIG.
  • the heating cooling water that has flowed into the heater core 32 dissipates heat to the blown air that has passed through the indoor evaporator 18. As a result, the blown air is heated.
  • the outside air endothermic cooling water cooled by the outside air endothermic chiller 119 is pumped to the outside air heat exchanger 115. Will be done.
  • the cooling water for absorbing outside air that has flowed into the outside air heat exchanger 115 absorbs heat from the outside air and rises in temperature.
  • the blown air that has passed through the indoor evaporator 18 is heated by the heater core 32 and blown out into the vehicle interior. As a result, heating of the vehicle interior is realized.
  • the refrigeration cycle device 10e in the outside air endothermic hot gas heating mode even if the outside air heat exchanger 115 is frosted, the heating capacity of the blown air is increased with respect to the outside air endothermic heating mode as in the first embodiment. Can be suppressed.
  • the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in the throttled state, the cooling expansion valve 14b in the fully closed state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the throttled state. Further, the control device 60 is Therefore, in the refrigerating cycle device 10 in the hot gas heating mode, as shown by the solid line arrow in FIG. 31, the refrigerant discharged from the compressor 11 is the first three-way joint 12a, the outside air heat absorbing chiller 119, the mixing unit 23, and the like. It circulates in the order of the suction port of the compressor 11. At the same time, a part of the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates in the order of the mixing unit 23 and the suction port of the compressor 11 via the bypass passage 21a.
  • control device 60 operates the heating cooling water pump 31 so as to exhibit a predetermined reference discharge capacity. Further, the control device 60 stops the cooling water pump 81 for absorbing outside air. Further, the control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices as in the hot gas heating mode of the first embodiment.
  • a refrigerant circuit in which the water-refrigerant heat exchanger 13 functions as a condenser is configured. Then, in the mixing unit 23, the refrigerant having a relatively low enthalpy decompressed by the heating expansion valve 14a and the refrigerant having a relatively high enthalpy decompressed by the bypass flow rate adjusting valve 14d are mixed. The suction-side refrigerant flowing out of the mixing unit 23 is sucked into the compressor 11 and compressed again.
  • the cooling water pump 81 for absorbing outside air is stopped. Therefore, the refrigerant flowing through the outside air endothermic chiller 119 hardly absorbs heat from the outside air endothermic cooling water.
  • the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 is pumped to the heater core 32.
  • the heating cooling water that has flowed into the heater core 32 dissipates heat to the blown air that has passed through the indoor evaporator 18. As a result, the blown air is heated.
  • the blown air that has passed through the indoor evaporator 18 is heated by the heater core 32 and blown out into the vehicle interior. As a result, heating of the vehicle interior is realized.
  • the refrigerating cycle device 10e can realize comfortable air conditioning in the vehicle interior by switching the refrigerant circuit according to each operation mode.
  • the refrigeration cycle device 10e includes the mixing unit 23, it is possible to sufficiently suppress the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant as in the first embodiment. Therefore, also in the refrigerating cycle apparatus 10d of the present embodiment, when switching to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11, stable heating capacity can be exhibited and the compressor can be exhibited. 11 can be protected.
  • the refrigeration cycle apparatus 10d having the cooling water circuit 40a for equipment will be described with respect to the seventh embodiment.
  • the equipment cooling water circuit 40a in addition to the water passage of the mixing unit integrated chiller 26 and the equipment cooling water pump 41, the first water three-way joint 42a, the second water three-way joint 42b, and the first water on-off valve 44a, a second water on-off valve 44b, etc. are connected.
  • the inflow port of the first water three-way joint 42a is connected to the discharge port of the equipment cooling water pump 41.
  • the first water three-way joint 42a and the second water three-way joint 42b are three-way joints for cooling water for equipment, which are formed in the same manner as the first three-way joint 12a for refrigerant.
  • the cooling water inlet side of the mixing portion integrated chiller 26 is connected to one outlet of the first water three-way joint 42a.
  • a first water on-off valve 44a is arranged in a cooling water passage from one outlet of the first water three-way joint 42a to the cooling water inlet of the mixing portion integrated chiller 26.
  • the first water on-off valve 44a is an on-off valve that opens and closes the cooling water passage from one outlet of the first water three-way joint 42a to the cooling water inlet of the mixing portion integrated chiller 26.
  • the basic configuration of the first water on-off valve 44a and the second water on-off valve 44b is the same as that of the second passage on-off valve 22a for the refrigerant.
  • One inflow port side of the second water three-way joint 42b is connected to the cooling water outlet portion of the mixing portion integrated chiller 26.
  • the inlet side of the water bypass passage 43 is connected to the other outlet of the first water three-way joint 42a.
  • the water bypass passage 43 is a heat medium bypass passage through which the cooling water for equipment pumped from the cooling water pump 41 for equipment flows by bypassing the chiller 26 integrated with the mixing portion.
  • a second water on-off valve 44b that opens and closes the water bypass passage 43 is arranged in the water bypass passage 43.
  • the other inflow port side of the second water three-way joint 42b is connected to the outlet of the water bypass passage 43.
  • the inlet side of the cooling water passage 70a of the battery 70 is connected to the outlet of the second water three-way joint 42b.
  • the suction port side of the equipment cooling water pump 41 is connected to the inlet of the cooling water passage 70a of the battery 70.
  • the control device 60 can switch the circuit configuration of the equipment cooling water circuit 40a by controlling the opening / closing operation of the first water on-off valve 44a and the second water on-off valve 44b. Therefore, the first water on-off valve 44a and the second water on-off valve 44b are equipment cooling water circuit switching portions.
  • the configuration of the other refrigeration cycle device 10d is the same as that of the seventh embodiment.
  • the refrigerating cycle device 10d switches the refrigerant circuit according to each operation mode, so that comfortable air conditioning in the vehicle interior can be realized.
  • the control device 60 opens the second passage on-off valve 22a and closes the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in a fully closed state, the cooling expansion valve 14b in a fully closed state, the cooling expansion valve 14c in a throttled state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in a throttled state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the first three-way joint 12a and the water refrigerant.
  • the heat exchanger 13, the second three-way joint 12b, the second passage 21c, the cooling expansion valve 14c, the mixing part integrated chiller 26, the accumulator 27, and the suction port of the compressor 11 circulate in this order.
  • a part of the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates through the bypass passage 21a in the order of the bypass flow rate adjusting valve 14d, the mixing section integrated chiller 26, the accumulator 27, and the suction port of the compressor 11.
  • heating of the vehicle interior can be realized as in the hot gas heating mode of the seventh embodiment.
  • control device 60 opens the first water on-off valve 44a of the equipment cooling water circuit 40a and closes the second water on-off valve 44b. Further, the control device 60 operates the cooling water pump 41 for equipment so as to exhibit a predetermined reference discharge capacity.
  • the equipment cooling water pumped from the equipment cooling water pump 41 is the mixing portion integrated chiller 26. It circulates in the order of the water passage, the cooling water passage 70a of the battery 70, and the suction port of the cooling water pump 41 for equipment. Therefore, the battery 70 can be warmed up in the same manner as in the device warm-up mode of the seventh embodiment.
  • the refrigeration cycle device 10d of the present embodiment is provided with the chiller 26 integrated with the mixing portion, it is possible to sufficiently suppress the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant as in the seventh embodiment. Therefore, even when the refrigerant circuit is switched to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11, stable heating capacity can be exhibited and the compressor 11 can be protected.
  • each component device of the refrigeration cycle device 10 is stopped.
  • the temperature of is also lowered to the same extent as the outside air temperature Tam. Therefore, at an extremely low outside air temperature, the temperature and density of the refrigerant on the suction side of the compressor 11 may be extremely lowered.
  • the temperature of each component device constituting the refrigeration cycle device 10d is also lowered to the same extent as the outside air temperature Tam. Therefore, even if the refrigerant discharged from the compressor 11 whose temperature has not risen sufficiently is circulated in the refrigerant circuit, it is not possible to quickly warm up each component device, and the start of heating in the vehicle interior is delayed. It ends up.
  • the assist warm-up mode is when heating of the vehicle interior is started at an extremely low outside air temperature, and is from the third temperature T3 on the outlet side of the refrigerant passage of the chiller 26 integrated with the mixing portion. Is also executed when the cooling water temperature TWL for equipment is high.
  • the assist warm-up mode is executed, for example, it is assumed that the battery 70 is charged while the vehicle is stopped at an extremely low outside temperature, and the occupant gets on board after the charging is completed to start heating the interior of the vehicle. Will be done.
  • the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in the fully closed state, the cooling expansion valve 14b in the fully closed state, the cooling expansion valve 14c in the fully closed state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d. It is in the squeezed state. Further, the control device 60 closes the second passage on-off valve 22a and closes the low-pressure passage on-off valve 22b.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 passes through the bypass passage 21a, the bypass flow rate adjusting valve 14d, and the mixing unit 1. It circulates in the order of the body chiller 26 and the suction port of the compressor 11.
  • control device 60 opens the first water on-off valve 44a and closes the second water on-off valve 44b in the same manner as in the equipment cooling mode and the equipment warm-up mode. Further, the control device 60 operates the cooling water pump 41 for equipment so as to exhibit a predetermined reference discharge capacity.
  • the equipment cooling water pumped from the equipment cooling water pump 41 is the mixing portion integrated chiller 26. It circulates in the order of the water passage, the cooling water passage 70a of the battery 70, and the suction side of the cooling water pump 41 for equipment.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices. Therefore, in the refrigerating cycle device 10d in the assist warm-up mode, the bypass-side refrigerant having a relatively low temperature flows into the refrigerant passage of the chiller 26 integrated with the mixing portion. Further, in the equipment cooling water circuit 40a, the equipment cooling water having a relatively high temperature heated when passing through the cooling water passage 70a of the battery 70 flows into the water passage of the chiller 26 integrated with the mixing portion.
  • the bypass side refrigerant and the equipment cooling water can be exchanged for heat to heat the bypass side refrigerant.
  • the refrigerant of the refrigerating cycle device 10d and each component device can be quickly heated to start heating the vehicle interior.
  • the assist warm-up mode is continued until the third temperature T3 on the outlet side of the refrigerant passage of the mixing unit integrated chiller 26 becomes equal to or higher than the predetermined reference warm-up temperature.
  • the mode shifts to the hot gas heating mode.
  • the assistless warm-up mode is when heating the passenger compartment is started at an extremely low outside air temperature, and is the third temperature on the outlet side of the refrigerant passage of the chiller 26 integrated with the mixing portion. It is executed when the cooling water temperature TWL for equipment is lower than that of T3.
  • the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in a fully closed state, the cooling expansion valve 14b in a fully closed state, the cooling expansion valve 14c in a fully closed state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d. Is in the squeezed state. Further, the control device 60 closes the second passage on-off valve 22a and closes the low-pressure passage on-off valve 22b.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates in the same order as in the assist warm-up mode.
  • control device 60 closes the first water on-off valve 44a and opens the second water on-off valve 44b. Further, the control device 60 operates the cooling water pump 41 for equipment so as to exhibit a predetermined reference discharge capacity.
  • the equipment cooling water pumped from the equipment cooling water pump 41 is the water bypass passage 43 and the battery.
  • the cooling water passage 70a of 70 and the suction side of the cooling water pump 41 for equipment circulate in this order.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices. Therefore, in the refrigeration cycle device 10d in the assistless warm-up mode, the bypass-side refrigerant having a relatively low temperature flows into the refrigerant passage of the chiller 26 integrated with the mixing portion. Further, in the equipment cooling water circuit 40a, the equipment cooling water does not flow into the water passage of the mixing unit integrated chiller 26.
  • a means for stopping the cooling water pump 41 for equipment can be considered.
  • the temperatures of all the battery cells are adjusted evenly. Therefore, even in the assistless warm-up mode, it is desirable to operate the equipment cooling water pump 41 as in the present embodiment.
  • the assistless warm-up mode is continued until the third temperature T3 on the outlet side of the refrigerant passage of the mixing unit integrated chiller 26 becomes equal to or higher than the predetermined reference heating temperature, as in the assist warm-up mode.
  • the mode shifts to the hot gas heating mode.
  • the equipment cooling water circuit 40a of the present embodiment has a first water on-off valve 44a and a second water on-off valve 44b, which are heat medium circuit switching portions.
  • the chiller 26 with an integrated mixing portion can heat the refrigerant by exchanging heat between the cooling water for equipment and the refrigerant, and can quickly start heating the interior of the vehicle.
  • the cooling water circuit for flowing the cooling water for equipment flowing out from the cooling water passage 70a of the battery 70 into the water bypass passage 43 is installed. Switch. According to this, unnecessary heat exchange between the cooling water for equipment and the refrigerant in the chiller 26 integrated with the mixing portion is suppressed, and the warm-up of each component of the refrigerant and the refrigerating cycle device 10d is suppressed from being delayed. can do.
  • the refrigeration cycle apparatus 10d having the cooling water circuit 40b for equipment will be described with respect to the seventh embodiment.
  • the equipment cooling water circuit 40b in addition to the water passage of the mixing unit integrated chiller 26, the first equipment cooling water pump 41a, the second equipment cooling water pump 41b, and the first water three-way joint 42a to 4th.
  • a three-way joint for water 42d, a first water on-off valve 44a to a third water on-off valve 44c, an electric heater 45, and the like are connected.
  • the inflow port side of the first water three-way joint 42a is connected to the discharge port of the first equipment cooling water pump 41a.
  • the basic configuration of the cooling water pump 41a for the first device and the cooling water pump 41b for the second device is the same as that of the cooling water pump 41 for the device.
  • One inflow port side of the third water three-way joint 42c is connected to one outflow port of the first water three-way joint 42a.
  • the third water three-way joint 42c and the fourth water three-way joint 42d are three-way joints similar to the first water three-way joint 42a.
  • a first water on-off valve 44a is arranged in a cooling water passage from one outlet of the first three-way joint 42a to one inlet of the third three-way joint 42c.
  • the cooling water inlet side of the mixing part integrated chiller 26 is connected to the outlet of the third water three-way joint 42c.
  • An electric heater 45 is arranged in a cooling water passage from the outlet of the third water three-way joint 42c to the cooling water inlet of the mixing portion integrated chiller 26.
  • the electric heater 45 is a heat medium heating unit that heats the cooling water for equipment flowing into the mixing unit integrated chiller 26.
  • a PTC heater having a PTC element that is, a positive characteristic thermistor that generates heat by being supplied with electric power is adopted.
  • the calorific value of the electric heater 45 is controlled by the control voltage output from the control device 60.
  • the suction port side of the cooling water pump 41b for the second device is connected to the cooling water outlet portion of the chiller 26 integrated with the mixing portion.
  • the inflow port side of the fourth water three-way joint 42d is connected to the discharge port of the cooling water pump 41b for the second device.
  • the inlet side of the second water bypass passage 43b is connected to one outlet of the fourth water three-way joint 42d.
  • the other inflow port side of the third water three-way joint 42c is connected to the outlet of the second water bypass passage 43b.
  • the inlet side of the second water three-way joint 42b is connected to the other outlet of the fourth water three-way joint 42d.
  • the inlet side of the first water bypass passage 43a is connected to one outlet of the second water three-way joint 42b.
  • the other inflow port side of the first water three-way joint 42a is connected to the outlet of the first water bypass passage 43a.
  • the inlet side of the cooling water passage 70a of the battery 70 is connected to the other outlet of the second water three-way joint 42b.
  • the suction port side of the cooling water pump 41a for the first device is connected to the inlet of the cooling water passage 70a of the battery 70.
  • a second water on-off valve 44b that opens and closes the first water bypass passage 43a is arranged in the first water bypass passage 43a.
  • a third water on-off valve 44c that opens and closes the second water bypass passage 43b is arranged in the second water bypass passage 43b.
  • the basic configuration of the third water on-off valve 44c is the same as that of the first water on-off valve 44a and the second water on-off valve 44b.
  • the control device 60 can switch the circuit configuration of the equipment cooling water circuit 40b by controlling the opening / closing operation of the first water on-off valve 44a to the third water on-off valve 44c. Therefore, the first water on-off valve 44a to the third water on-off valve 44c are heat medium circuit switching portions.
  • the configuration of the other refrigeration cycle device 10d is the same as that of the seventh embodiment.
  • the refrigerating cycle device 10d switches the refrigerant circuit according to each operation mode, so that comfortable air conditioning in the vehicle interior can be realized.
  • the control device 60 opens the first water on-off valve 44a of the equipment cooling water circuit 40b, closes the second water on-off valve 44b, and closes the third water on-off valve. Close 44c.
  • the control device 60 operates the cooling water pump 41a for the first device and the cooling water pump 41b for the second device so as to exhibit a predetermined reference discharge capacity. Further, the control device 60 does not supply electric power to the electric heater 45.
  • the equipment cooling water is the first equipment cooling water pump 41a, the electric heater 45 that does not generate heat, and the mixing unit integrated chiller 26. It circulates in the order of the water passage, the cooling water pump 41b for the second device, and the cooling water passage 70a of the battery 70. Therefore, in the vehicle air conditioner of the present embodiment, the temperature of the battery 70 can be appropriately adjusted as in the seventh embodiment.
  • the refrigeration cycle device 10d of the present embodiment is provided with the chiller 26 integrated with the mixing portion, it is possible to sufficiently suppress the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant as in the seventh embodiment. Therefore, even when the refrigerant circuit is switched to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11, stable heating capacity can be exhibited and the compressor 11 can be protected.
  • (H-1) Assist warm-up mode The assist warm-up mode of the present embodiment is executed when the same execution conditions as the assist warm-up mode of the ninth embodiment are satisfied.
  • the control device 60 closes the second passage on-off valve 22a and closes the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, in the control device 60, the heating expansion valve 14a is fully closed, the cooling expansion valve 14b is fully closed, the cooling expansion valve 14c is fully closed, and the bypass flow rate adjusting valve 14d is throttled. ..
  • the refrigerant circuit is switched to the same as that of the ninth embodiment.
  • control device 60 opens the first water on-off valve 44a, closes the second water on-off valve 44b, and closes the third water on-off valve 44c. Further, the control device 60 operates the cooling water pump 41a for the first device and the cooling water pump 41b for the second device so as to exhibit a predetermined reference discharge capacity. Further, the control device 60 does not supply electric power to the electric heater 45.
  • the equipment cooling water pumped from the first equipment cooling water pump 41a does not generate heat.
  • the water flows in the order of the heater 45, the water passage of the mixing unit integrated chiller 26, and the suction side of the cooling water pump 41b for the second device.
  • the equipment cooling water pumped from the second equipment cooling water pump 41b flows in the order of the cooling water passage 70a of the battery 70 and the suction side of the equipment cooling water pump 41.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices. Therefore, in the mixed portion integrated chiller 26 in the assist warm-up mode, the bypass-side refrigerant can be heated by exchanging heat between the bypass-side refrigerant and the equipment cooling water, as in the ninth embodiment. As a result, in the assist warm-up mode, the refrigerant of the refrigerating cycle device 10d and each component device can be quickly heated to start heating the vehicle interior.
  • the assist warm-up mode is continued until the third temperature T3 on the outlet side of the refrigerant passage of the mixing unit integrated chiller 26 becomes equal to or higher than the predetermined reference warm-up temperature, as in the ninth embodiment.
  • the mode shifts to the hot gas heating mode.
  • (H-3) Heater warm-up mode The heater warm-up mode of the present embodiment is executed when the same execution conditions as the assistless warm-up mode of the ninth embodiment are satisfied.
  • the control device 60 closes the second passage on-off valve 22a and closes the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, in the control device 60, the heating expansion valve 14a is fully closed, the cooling expansion valve 14b is fully closed, the cooling expansion valve 14c is fully closed, and the bypass flow rate adjusting valve 14d is throttled. ..
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates in the same order as in the assist warm-up mode.
  • control device 60 closes the first water on-off valve 44a, opens the second water on-off valve 44b, and opens the third water on-off valve 44c.
  • the control device 60 operates the cooling water pump 41a for the first device and the cooling water pump 41b for the second device so as to exhibit a predetermined reference discharge capacity.
  • the control device 60 energizes the electric heater 45 so as to exert a predetermined heating capacity.
  • the equipment cooling water pumped from the first equipment cooling water pump 41a is the first water bypass passage. It circulates in the order of 43a, the cooling water passage 70a of the battery 70, and the suction side of the cooling water pump 41a for the first device.
  • the cooling water for the equipment pumped from the cooling water pump 41b for the second equipment is the second water bypass passage 43b, the electric heater 45 that generates heat, the water passage of the chiller 26 integrated with the mixing part, and the cooling for the second equipment.
  • the circuit is switched to a circuit that circulates in the order of the suction side of the water pump 41b.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices as in the assistless warm-up mode of the ninth embodiment. Therefore, in the refrigerating cycle device 10d in the heater warm-up mode, the bypass-side refrigerant having a relatively low temperature flows into the refrigerant passage of the chiller 26 integrated with the mixing portion. Further, in the equipment cooling water circuit 40a, the equipment cooling water having a relatively high temperature heated by the electric heater 45 flows into the water passage of the chiller 26 integrated with the mixing portion.
  • the bypass side refrigerant and the equipment cooling water exchange heat to heat the bypass side refrigerant.
  • the bypass side refrigerant is heated using the heat generated by the electric heater 45 as a heat source.
  • the heater warm-up mode is continued until the third temperature T3 on the outlet side of the refrigerant passage of the mixing unit integrated chiller 26 becomes equal to or higher than the predetermined reference heating temperature, as in the assist warm-up mode.
  • the power supply to the electric heater 45 is stopped, and the mode shifts to the hot gas heating mode.
  • the equipment cooling water circuit 40b of the present embodiment includes an electric heater 45 which is a heat medium heating unit and a first water on-off valve 44a to a third water on-off valve 44c which are heat medium circuit switching parts. ing.
  • the chiller 26 with an integrated mixing portion can heat the refrigerant by exchanging heat between the cooling water for equipment and the refrigerant, and can quickly start heating the interior of the vehicle.
  • the cooling water circuit is switched to allow the cooling water for equipment heated by the electric heater 45 to flow into the water bypass passage 43.
  • the chiller 26 with an integrated mixing portion can heat the refrigerant by exchanging heat between the cooling water for equipment and the refrigerant, and can quickly start heating the interior of the vehicle.
  • the refrigerating cycle device 10 when stopped at a low outside air temperature (specifically, when the outside air temperature Tam is lower than about 0 ° C.), the temperature of each component device of the refrigerating cycle device 10 is reached. However, the outside temperature drops to the same level as Tam. Therefore, when the outside air temperature is low, the refrigerant on the suction side of the compressor 11 may be condensed.
  • a low outside air temperature specifically, when the outside air temperature Tam is lower than about 0 ° C.
  • the compressor 11 when the compressor 11 is started to start heating the vehicle interior at a low outside temperature, the compressor 11 sucks in the liquid phase refrigerant, and the refrigerant discharged from the compressor 11 is also gas-liquid mixed. It will be in a state.
  • the refrigerant circuit of the refrigerating cycle device 10 is switched to the refrigerant circuit that causes the refrigerant to flow out to the bypass passage 21a when the heating of the vehicle interior is started, the gas-liquid mixed state discharged from the compressor 11 is maintained.
  • the refrigerant flows into the bypass passage 21a. Since the bypass passage 21a has a relatively smaller heat capacity than the constituent devices of the other refrigeration cycle device 10, the temperature rises in a relatively short time when the refrigerant discharged from the compressor 11 flows in.
  • a branch portion 121 having a dryness adjusting function is adopted as the upstream branch portion.
  • the branching portion 121 can set the dryness of one of the branched refrigerants and the dryness of the other refrigerant to different values, and allow the refrigerant having a higher dryness to flow out to the bypass passage 21a side as the other refrigerant. ..
  • the branch portion 121 is formed with a horizontal passage 121h extending in a substantially horizontal direction and a vertical passage 121v extending in a substantially vertical direction.
  • an inflow port 121a is formed to allow the refrigerant discharged from the compressor 11 to flow in. Further, at the other end of the horizontal passage 121h, one outlet 121b is formed to allow one of the branched refrigerants to flow out to the refrigerant passage 131 side of the water refrigerant heat exchanger 13.
  • One end of the vertical passage 121v is connected to the middle part of the horizontal passage 121h.
  • the other outlet 121c is formed to allow the other branched refrigerant to flow out to the bypass passage 21a side.
  • the flow direction of the refrigerant flowing into the inflow port 121a and the flow direction of the refrigerant flowing out from one of the outflow ports 121b are the same. According to this, when the gas-liquid mixed refrigerant flows into the inflow port 121a, the high-density liquid-phase refrigerant is likely to flow out from one of the outflow ports 121b due to the action of the inertial force.
  • the configuration and operation of the other refrigeration cycle device 10 are the same as those in the first embodiment. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained in the refrigeration cycle apparatus 10 of the present embodiment. That is, even when switching to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11, stable heating capacity can be exhibited.
  • the branch portion 121 is adopted. According to this, even if the refrigerating cycle device 10 is switched to the refrigerant circuit that allows the refrigerant to flow out to the bypass passage 21a when the vehicle air conditioner starts heating the interior of the vehicle, the degree of dryness to the bypass passage 21a is relatively high. High refrigerant can flow in.
  • the upstream branch portion having a gas-liquid separation function is not limited to the branch portion 121.
  • the branch portion 122 shown in FIG. 40 may be adopted.
  • the branch portion 122 is formed with a horizontal passage 122h extending in a substantially horizontal direction and a vertical passage 122v extending in a substantially vertical direction.
  • one outlet 122b is formed to allow one of the branched refrigerants to flow out to the refrigerant passage 131 side of the water refrigerant heat exchanger 13.
  • the other outlet 122c is formed to allow the other branched refrigerant to flow out to the bypass passage 21a side.
  • One end of the horizontal passage 122h is connected to the middle part of the vertical passage 122v.
  • an inflow port 122a is formed to allow the refrigerant discharged from the compressor 11 to flow in.
  • the gas-liquid mixed refrigerant flowing into the inflow port 122a can collide with the wall surface of the vertical passage 122v to reduce the flow velocity of the gas-liquid mixed refrigerant. According to this, the speed of the refrigerant is reduced, and the liquid phase refrigerant having a large specific density is likely to flow out from one of the outlets 122b arranged on the lower side by the action of gravity.
  • the branch portion 123 shown in FIG. 41 may be adopted as the upstream branch portion having the gas-liquid separation function. Specifically, inside the branch portion 123, a separation space 123s formed in a substantially columnar shape of a rotating body is formed. The central axis of the separation space 123s extends in the vertical direction.
  • one outlet 123b is formed to allow one of the branched refrigerants to flow out to the refrigerant passage 131 side of the water refrigerant heat exchanger 13.
  • the other outlet 123c is formed to allow the other branched refrigerant to flow out to the bypass passage 21a side.
  • a horizontal passage 123h extending in a substantially horizontal direction is connected to the tubular side surface of the separation space 123s. At the end of the horizontal passage 123h, an inflow port 123a is formed to allow the refrigerant discharged from the compressor 11 to flow in.
  • the horizontal passage 123h is connected so as to extend in the tangential direction of the inner wall surface of the separation space 123s so that the refrigerant discharged from the compressor 11 flows in along the inner wall surface of the separation space 123s.
  • the gas-liquid mixed refrigerant flowing into the separation space 123s can be swirled around the central axis, and the gas-liquid of the refrigerant can be separated by the action of centrifugal force. Then, the separated liquid-phase refrigerant is likely to flow out from one of the outlets 123b arranged on the lower side in the axial direction by the action of gravity.
  • one inflow port side of the fourth three-way joint 12d is connected to the outlet of the second check valve 16b.
  • One inflow port side of the fifth three-way joint 12e is connected to the refrigerant outlet portion of the mixing portion integrated chiller 26.
  • a third check valve 16c is arranged in the low pressure passage 21d. The third check valve 16c allows the refrigerant to flow from the third three-way joint 12c side to the fourth three-way joint 12d side, and prohibits the refrigerant from flowing from the fourth three-way joint 12d side to the third three-way joint 12c side. To do.
  • the first equipment cooling water pump 41a in addition to the water passage of the mixing unit integrated chiller 26, the first equipment cooling water pump 41a, the second equipment cooling water pump 41b, and the first water three-way joint 42a to 4th.
  • a three-way joint for water 42d, a first water on-off valve 44a, a second water on-off valve 44b, an electric heater 45, a first water flow rate adjusting valve 46a, a second water flow rate adjusting valve 46b, a low-temperature side radiator 49, etc. are connected. ..
  • the cooling water pump 41a for the first device, the cooling water passage 70a for the battery 70, and the first water flow rate adjusting valve 46a are arranged in the passage 43c for the first device of the cooling water circuit 40c for the device.
  • One inflow port of the first water three-way joint 42a is connected to the outlet of the first equipment passage 43c.
  • One outlet of the second water three-way joint 42b is connected to the inlet of the first equipment passage 43c.
  • the inlet side of the cooling water passage 70a of the battery 70 is connected to the discharge port of the cooling water pump 41a for the first device.
  • the inlet side of the first water flow rate adjusting valve 46a is connected to the outlet of the cooling water passage 70a of the battery 70.
  • the first water flow rate adjusting valve 46a includes a cooling water flow rate of the equipment cooling water flowing out from the cooling water passage 70a and returning to the suction port side of the first equipment cooling water pump 41a via the first return passage 43d. It is a three-type fluid flow rate adjusting unit capable of continuously adjusting the flow rate ratio with the flow rate of the cooling water flowing out to the mixing unit integrated chiller 26 side via the first three-way joint 42a for water. The operation of the first water flow rate adjusting valve 46a is controlled by a control signal output from the control device 60.
  • first water flow rate adjusting valve 46a causes the cooling water for equipment that has flowed into the inside to flow out to only one of the suction port side of the cooling water pump 41a for first equipment and the three-way joint 42a side for first water. You can also do it.
  • cooling water pump 41b for the second equipment the cooling water passage 71a of the motor generator 71, and the second water flow rate adjusting valve 46b are arranged in the passage 43e for the second equipment of the cooling water circuit 40c for the equipment.
  • the inflow port of the third water three-way joint 42c is connected to the outlet of the passage 43e for the second device.
  • the outlet of the fourth water three-way joint 42d is connected to the inlet of the second equipment passage 43e.
  • the cooling water passage 71a of the motor generator 71 is connected to the discharge port of the cooling water pump 41b for the second device.
  • the motor generator 71 functions as a motor that outputs a driving force for running when the vehicle is running, and functions as a generator when energy is regenerated.
  • the motor generator 71 is a heat generating device that generates heat during operation.
  • the inlet side of the second water flow rate adjusting valve 46b is connected to the outlet of the cooling water passage 71a of the motor generator 71.
  • the second water flow rate adjusting valve 46b includes the cooling water flow rate of the equipment cooling water flowing out from the cooling water passage 71a and returning to the suction port side of the second equipment cooling water pump 41b via the second return passage 43f. It is a three-type fluid flow rate adjusting unit that can continuously adjust the flow rate ratio with the cooling water flow rate flowing out to the chiller 26 side integrated with the mixing unit or the radiator 49 side on the low temperature side via the third three-way joint 42c for water.
  • the basic configuration of the second water flow rate adjusting valve 46b is the same as that of the first water flow rate adjusting valve 46a. Therefore, the second water flow rate adjusting valve 46b causes the cooling water for equipment that has flowed into the inside to flow out to only one of the suction port side of the cooling water pump 41b for the second equipment and the three-way joint 42c side for the third water. You can also do it.
  • the first water flow rate adjusting valve 46a and the second water flow rate adjusting valve 46b are fluid flow rate adjusting units that adjust the flow rate of cooling water for equipment flowing into the mixing unit integrated chiller 26.
  • the first water flow rate adjusting valve 46a and the second water flow rate adjusting valve 46b are the cooling water for equipment and the refrigerant (that is, at least one of the bypass side refrigerant and the decompression part side refrigerant) in the mixing section integrated chiller 26. It is a heat exchange amount adjusting unit that adjusts the heat exchange amount.
  • One outlet side of the third water three-way joint 42c is connected to the other inflow port of the first water three-way joint 42a.
  • a first water on-off valve 44a is arranged in a cooling water passage connecting the other inflow port of the first water three-way joint 42a and one outflow port of the third water three-way joint 42c.
  • the outlet of the first water three-way joint 42a is connected to the cooling water inlet side of the mixing portion integrated chiller 26.
  • An electric heater 45 is arranged in a cooling water passage connecting the first water three-way joint 42a and the cooling water inlet portion of the mixing portion integrated chiller 26.
  • the inflow port side of the second water three-way joint 42b is connected to the cooling water outlet portion of the mixing portion integrated chiller 26.
  • One inlet side of the fourth water three-way joint 42d is connected to the other outlet of the second water three-way joint 42b.
  • the cooling water inlet side of the low temperature radiator 49 is connected to the other outlet of the third water three-way joint 42c.
  • the low temperature side radiator 49 is a heat exchanger that exchanges heat between the cooling water for equipment and the outside air.
  • the basic configuration of the low temperature side radiator 49 is the same as that of the outside air heat exchanger 115 described in the eighth embodiment.
  • a second water on-off valve 44b is arranged in a cooling water passage connecting the other outlet of the third water three-way joint 42c and the cooling water inlet of the low temperature radiator 49.
  • the other inflow port side of the fourth water three-way joint 42d is connected to the cooling water outlet of the low temperature side radiator 49.
  • the control device 60 operates the first equipment cooling water pump 41a and closes the first water on-off valve 44a. As a result, it is possible to switch to a cooling water circuit that circulates cooling water for equipment between the cooling water passage 70a of the battery 70 and the chiller 26 integrated with the mixing portion.
  • the control device 60 stops the first equipment cooling water pump 41a, operates the second equipment cooling water pump 41b, and further opens the first water on-off valve 44a.
  • the second water on-off valve 44b is closed.
  • the control device 60 operates the first equipment cooling water pump 41a and the second equipment cooling water pump 41b, further closes the first water on-off valve 44a, and closes the second water. Open the on-off valve 44b.
  • the cooling water for equipment is circulated between the cooling water passage 70a of the battery 70 and the chiller 26 integrated with the mixing portion, and the cooling water for equipment is cooled between the cooling water passage 71a of the motor generator 71 and the low temperature radiator 49. It is possible to switch to a cooling water circuit that circulates water.
  • the control device 60 operates the first equipment cooling water pump 41a and the second equipment cooling water pump 41b, further opens the first water on-off valve 44a, and opens the second water.
  • the on-off valve 44b is closed.
  • control device 60 controls the operation of the first water flow rate adjusting valve 46a in a state where the first equipment cooling water pump 41a is operated to control the temperature of the battery 70. Can be adjusted.
  • the first 1 The temperature of the equipment cooling water sucked into the equipment cooling water pump 41a can be adjusted. Thereby, the temperature of the battery 70 can be adjusted.
  • the temperature of the motor generator 71 is controlled by the control device 60 controlling the operation of the second water flow rate adjusting valve 46b while the second equipment cooling water pump 41b is operating. Can be adjusted.
  • cooling water temperature sensor 65c for the first device to the cooling water temperature sensor 65e for the third device are connected to the input side of the control device 60 of the present embodiment.
  • the cooling water temperature sensor 65c for the first device detects the cooling water temperature TWL1 for the first device of the cooling water for the device that flows out from the cooling water passage 70a of the battery 70 and flows into the first water flow rate adjusting valve 46a. It is a department.
  • the cooling water temperature sensor 65d for the second device detects the cooling water temperature TWL2 for the second device of the cooling water for the device that flows out from the cooling water passage 71a of the motor generator 71 and flows into the second water flow rate adjusting valve 46b. It is a detection unit.
  • the cooling water temperature sensor 65e for the third device is a detection unit that detects the cooling water temperature TWL3 for the third device of the cooling water for the device that has flowed out from the chiller 26 integrated with the mixing section.
  • the configuration that controls the operation of the first water flow rate adjusting valve 46a and the second water flow rate adjusting valve 46b, which are the fluid flow rate adjusting units, constitutes the fluid flow rate controlling unit 60d. ing.
  • the refrigerating cycle device 10d switches the refrigerant circuit according to each operation mode, so that comfortable air conditioning in the vehicle interior can be realized.
  • the device cooling mode or the device warm-up mode is executed, and the circuit configuration of the device cooling water circuit 40c is switched to realize appropriate temperature adjustment of the battery 70 and the motor generator 71. it can.
  • the control device 60 opens the second passage on-off valve 22a and closes the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in a fully closed state, the cooling expansion valve 14b in a fully closed state, the cooling expansion valve 14c in a throttled state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in a throttled state.
  • the circulation is performed in the same order as in the seventh embodiment.
  • the control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices as in the hot gas warm-up mode of the seventh embodiment. Therefore, in the refrigerating cycle device 10d in the hot gas heating mode, it is possible to suppress a decrease in the heating capacity of the blown air.
  • control device 60 opens the first water on-off valve 44a and closes the second water on-off valve 44b. Further, the control device 60 operates the cooling water pump 41a for the first device and the cooling water pump 41b for the second device so as to exhibit the predetermined reference discharge capacity.
  • the equipment cooling water flowing out from the mixing unit integrated chiller 26 is the cooling water passage 70a of the battery 70 and the cooling water passage 71a of the motor generator 71. It is switched to the cooling water circuit that flows into both of the above.
  • control device 60 determines the first water flow rate adjusting valve 46a according to the temperature of the inflow side refrigerant flowing into the mixing unit integrated chiller 26 and the temperature of the inflow side equipment cooling water flowing into the mixing unit integrated chiller 26. And control the operation of the second water flow rate adjusting valve 46b.
  • the temperature of the inflow side refrigerant when the temperature of the inflow side refrigerant is higher than the temperature of the inflow side equipment cooling water, it is returned to the first equipment cooling water pump 41a as the temperature of the inflow side refrigerant rises.
  • the operation of the first water flow rate adjusting valve 46a is controlled so as to reduce the flow rate of the cooling water for equipment.
  • the operation of the second water flow rate adjusting valve 46b is controlled so as to reduce the flow rate of the cooling water for the equipment returned to the cooling water pump 41b for the second equipment as the temperature of the inflowing refrigerant rises.
  • the first water flow rate adjusting valve 46a and the second water flow rate adjusting valve 46b increase the flow rate of the cooling water for equipment flowing out to the mixing portion integrated chiller 26 side as the temperature of the inflow side refrigerant rises. Control the operation. According to this, as the temperature of the inflowing refrigerant rises, the flow rate of the cooling water for equipment heated by the chiller 26 integrated with the mixing portion is increased to quickly warm up the battery 70 and the motor generator 71. Can be done.
  • the temperature of the first equipment cooling water TWL1 detected by the first equipment cooling water temperature sensor 65c is predetermined.
  • the operation of the first water flow rate adjusting valve 46a is controlled so as to approach the reference first cooling water temperature KTWL1.
  • the heat of the cooling water for equipment can be absorbed by the refrigerant in the chiller 26 integrated with the mixing unit while appropriately adjusting the temperatures of the battery 70 and the motor generator 71. Then, the heat absorbed by the refrigerant in the mixing unit integrated chiller 26 can be used as a heat source for heating the blown air.
  • the battery 70 and the motor generator 71 are quickly adjusted by appropriately adjusting the amount of heat exchange between the equipment cooling water and the refrigerant in the mixing unit integrated chiller 26. Can be warmed up. Further, after the warm-up of the battery 70 and the motor generator 71 is completed, the battery 70 and the motor generator 71 can be maintained at an appropriate temperature.
  • the refrigeration cycle device 10d of the present embodiment is provided with the chiller 26 integrated with the mixing portion, it is possible to sufficiently suppress the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant as in the seventh embodiment. Therefore, even when the refrigerant circuit is switched to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11, stable heating capacity can be exhibited and the compressor 11 can be protected.
  • the (h-1) assist warm-up mode and (h-2) assist described in the ninth embodiment are performed before the heating of the vehicle interior is started at the extremely low outside air temperature. It is possible to perform operation in the less warm-up mode. Further, as in the heater warm-up mode (h-3) described in the tenth embodiment, the cooling water for equipment can be heated by the electric heater 45.
  • the relatively high-temperature refrigerant discharged from the compressor 11 is sent to the accumulator 27 via the bypass passage 21a and the chiller 26 integrated with the mixing portion. Inflow.
  • the temperature of the refrigerant in the accumulator 27 may be lowered by the suction negative pressure of the compressor 11 and may be lower than the outside air temperature Tam.
  • the temperature of the refrigerant in the accumulator 27 is lowered to about -40 ° C. I know that.
  • (h-4) refrigerant warm-up mode is executed instead of each of the above-mentioned warm-up modes.
  • the (h-4) refrigerant warm-up mode of the present embodiment is an operation mode (that is, a refrigerant heating mode) for heating the refrigerant sucked into the compressor 11 while suppressing the occurrence of the forming phenomenon.
  • the compressor 11 in the (h-4) refrigerant warm-up mode, the compressor 11, the bypass flow rate adjusting valve 14d, the indoor condenser 113, the second passage on-off valve 22a, and the cooling expansion valve 14c are protected while protecting the compressor 11.
  • This is a warm-up mode in which at least one of the cycle components such as the mixing unit integrated chiller 26 and the accumulator 27 is heated. The detailed operation of the (h-4) refrigerant warm-up mode will be described below.
  • (H-4) Refrigerant warm-up mode The refrigerant warm-up mode is executed when heating the passenger compartment is started at an extremely low outside air temperature.
  • the control device 60 opens the second passage on-off valve 22a and closes the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in a fully closed state, the cooling expansion valve 14b in a fully closed state, the cooling expansion valve 14c in a throttled state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in a throttled state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates in the same order as in the hot gas heating mode.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices.
  • the compressor 11 is controlled so as to exhibit a predetermined refrigerant discharge capacity for the refrigerant warm-up mode.
  • control device 60 controls the bypass flow rate adjusting valve 14d so as to have a predetermined opening degree for the predetermined refrigerant warm-up mode.
  • the bypass side flow rate which is the flow rate of the bypass side refrigerant flowing into the sixth three-way joint 12f, is the flow rate of the pressure reducing portion side refrigerant flowing into the sixth three-way joint 12f. The flow rate is controlled to be higher than the flow rate on the decompression unit side.
  • control device 60 stops the indoor blower 52 of the indoor air conditioning unit 50. Further, the control device 60 operates the cooling water pump 41a for the first device and the cooling water pump 41b for the second device so as to exhibit the predetermined reference discharge capacity. Further, the first water on-off valve 44a is closed and the second water on-off valve 44b is opened.
  • control device 60 controls the first water flow rate adjusting valve 46a so that the cooling water temperature TWL1 for the first device approaches the reference first cooling water temperature KTWL1.
  • first water flow rate adjusting valve 46a in the refrigerant warm-up mode as shown by the thin broken line arrow in FIG. 43, approximately the entire flow rate of the cooling water for equipment flowing into the inside is sent to the inlet side of the cooling water passage 70a of the battery 70. return. In other words, in the refrigerant warm-up mode, it is prohibited that the cooling water for equipment flows out to the side of the chiller 26 integrated with the mixing portion.
  • control device 60 controls the second water flow rate adjusting valve 46b so that the cooling water temperature TWL2 for the second device approaches the reference second cooling water temperature KTWL2.
  • the second water flow rate adjusting valve 46b in the refrigerant warm-up mode as shown by the thin broken line arrow in FIG. 43, approximately the entire flow rate of the cooling water for equipment flowing into the inside is applied to the inlet side of the cooling water passage 71a of the motor generator 71.
  • the relatively high temperature refrigerant discharged from the compressor 11 is branched at the first three-way joint 12a.
  • the other refrigerant branched at the first three-way joint 12a is depressurized by the bypass flow rate adjusting valve 14d of the bypass passage 21a and flows into one inflow port of the sixth three-way joint 12f.
  • the indoor condenser 113 In the refrigerant warm-up mode, since the indoor blower 52 is stopped, heat exchange between the refrigerant and the blown air is not performed in the indoor condenser 113.
  • the indoor condenser 113 In the refrigerant warm-up mode, the indoor condenser 113 has an extremely low temperature of about the same as the outside air temperature Tam, so that the refrigerant flowing into the indoor condenser 113 condenses indoors when passing through the indoor condenser 113. The heat is dissipated to the vessel 113 and cooled.
  • the refrigerant flowing out of the indoor condenser 113 is depressurized by the cooling expansion valve 14c and flows into the other inflow port of the sixth three-way joint 12f. At this time, the temperature of the pressure reducing portion side refrigerant decompressed by the cooling expansion valve 14c is lower than the temperature of the bypass side refrigerant decompressed by the bypass flow rate adjusting valve 14d.
  • the refrigerant flowing out from the 6th three-way joint 12f flows into the mixing section integrated chiller 26 and is mixed. Therefore, the temperature of the refrigerant flowing out of the mixing portion integrated chiller 26 is lower than the temperature of the bypass side refrigerant flowing into the sixth three-way joint 12f.
  • the cooling water for equipment hardly flows into the chiller 26 integrated with the mixing portion. Therefore, heat exchange between the refrigerant and the cooling water for equipment is not performed in the chiller 26 integrated with the mixing portion.
  • the refrigerant flowing out of the mixed portion integrated chiller 26 flows into the accumulator 27 via the fifth three-way joint 12e.
  • the refrigerant flowing into the accumulator 27 is gas-liquid separated.
  • the gas phase refrigerant separated by the accumulator 27 is sucked into the compressor 11 and compressed again. As a result, the refrigerant circulating in the cycle is heated by the compression work of the compressor 11.
  • the refrigerant warm-up mode is continued until the third temperature T3 on the outlet side of the refrigerant passage of the mixing unit integrated chiller 26 becomes equal to or higher than the predetermined reference heating temperature, as in the other warm-up modes.
  • the mode shifts to the hot gas heating mode.
  • the bypass-side refrigerant and the decompression-side refrigerant are mixed by the mixing section integrated chiller 26, so that the temperature of the refrigerant flowing into the accumulator 27 is higher than that of the other warm-up modes. Can be reduced. Therefore, the refrigerant sucked into the compressor 11 can be heated while suppressing the occurrence of the forming phenomenon in the accumulator 27.
  • the operation of the cooling expansion valve 14c is controlled so that the flow rate on the bypass side is larger than the flow rate on the pressure reducing portion side. According to this, it is possible to shorten the warm-up time (that is, the time interval in which the refrigerant warm-up mode is continued) while suppressing the occurrence of the forming phenomenon.
  • control device 60 of the present embodiment controls the operation of the cooling expansion valve 14c so that the degree of superheat of the refrigerant flowing out from the mixing unit integrated chiller 26 does not increase excessively. This is trying to suppress the occurrence of the forming phenomenon.
  • the decompression part side refrigerant decompressed by the cooling expansion valve 14c is made to flow into the mixing part integrated side chiller 26 arranged on the upstream side of the refrigerant flow from the accumulator 27, the bypass side refrigerant in the mixing part integrated side chiller 26. Can be used as a heat source to heat the refrigerant on the decompression unit side. Then, the temperature of the refrigerant flowing into the accumulator 27 can be surely lowered as compared with the bypass side refrigerant flowing into the chiller 26 integrated with the mixing portion.
  • the refrigeration cycle device 10d of the present embodiment includes the first water flow rate adjusting valve 46a, the cooling water temperature TWL1 for the first device can be brought close to the reference first cooling water temperature KTWL1. Therefore, the temperature of the battery 70 can be stabilized regardless of the operation mode. Similarly, since the second water flow rate adjusting valve 46b is provided, the temperature of the motor generator 71 can be stabilized regardless of the operation mode.
  • the branch portion 123 described in the eleventh embodiment is adopted as the upstream branch portion. Further, the inlet side of the receiver 28 is connected to one outlet of the second three-way joint 12b. A first inlet side on-off valve 22d and a seventh three-way joint 12g are arranged in an inlet side passage 21f connecting one outlet of the second three-way joint 12b and the inlet of the receiver 28.
  • the receiver 28 is a high-pressure side gas-liquid separation unit that separates the gas-liquid of the refrigerant flowing out from the indoor condenser 113 that is the heating unit and stores the separated liquid-phase refrigerant as the surplus refrigerant of the cycle. Further, the receiver 28 causes a part of the separated liquid phase refrigerant to flow downstream.
  • the first inlet-side on-off valve 22d is an on-off valve that opens and closes the refrigerant passage from one outlet of the second three-way joint 12b to one of the inlets of the seventh three-way joint 12g in the inlet-side passage 21f.
  • One inflow port side of the 8th three-way joint 12h is connected to the other outflow port of the second three-way joint 12b.
  • a second inlet side on-off valve 22e is arranged in a refrigerant passage connecting the other outlet of the second three-way joint 12b and one inlet of the eighth three-way joint 12h.
  • the second inlet side on-off valve 22e is a solenoid valve that opens and closes a refrigerant passage connecting the other outlet of the second three-way joint 12b and one inlet of the eighth three-way joint 12h.
  • the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger 15 is connected to the outlet of the eighth three-way joint 12h via a heating expansion valve 14a.
  • a heating expansion valve 14a At one outlet of the third three-way joint 12c connected to the outlet side of the outdoor heat exchanger 15, the other of the seventh three-way joint 12g arranged in the inlet side passage 21f via the first check valve 16a. The entrance side of is connected.
  • the other inflow port side of the 8th three-way joint 12h is connected to the outlet of the receiver 28.
  • a ninth three-way joint 12i and a fourth check valve 16d are arranged in an outlet-side passage 21g connecting the outlet of the receiver 28 and the other inflow port of the eighth three-way joint 12h.
  • the fourth check valve 16d allows the refrigerant to flow from the 9th three-way joint 12i side to the eighth three-way joint 12h side, and prohibits the refrigerant from flowing from the eighth three-way joint 12h side to the ninth three-way joint 12i side. doing.
  • the inlet side of the 10th three-way joint 12j is connected to the other outlet of the ninth three-way joint 12i.
  • the refrigerant inlet side of the indoor evaporator 18 is connected to one outlet of the tenth three-way joint 12j via a cooling expansion valve 14b.
  • the inlet side of the refrigerant passage of the chiller 19 is connected to the other outlet of the tenth three-way joint 12j via a cooling expansion valve 14c.
  • the other inlet side of the fourth three-way joint 12d is connected to the outlet of the fifth three-way joint 12e.
  • the suction port side of the compressor 11 is connected to the outlet of the fourth three-way joint 12d.
  • the other configurations of the refrigeration cycle device 10f are the same as those of the refrigeration cycle device 10d described in the twelfth embodiment.
  • the operation of the vehicle air conditioner of the present embodiment in the above configuration will be described.
  • various operation modes similar to those of the seventh embodiment are switched in order to perform air conditioning in the vehicle interior and temperature adjustment of the in-vehicle device (specifically, the battery 70 and the motor generator 71). ..
  • the operation of each operation mode will be described in detail below.
  • (A) Cooling mode In the cooling mode, the control device 60 closes the first inlet side on-off valve 22d, opens the second inlet-side on-off valve 22e, and closes the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in the fully open state, the cooling expansion valve 14b in the throttle state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the fully closed state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the indoor condenser 113, the fully opened heating expansion valve 14a, and the outdoor heat. It circulates in the order of the exchanger 15, the first check valve 16a, the receiver 28, the cooling expansion valve 14b, the indoor evaporator 18, the evaporation pressure adjusting valve 20, the second check valve 16b, and the suction port of the compressor 11.
  • the flow of the refrigerant in the cooling mode in which the equipment cooling mode is not executed is indicated by a solid arrow.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices, as in the cooling mode of the first embodiment.
  • a steam compression type refrigeration cycle is configured in which the outdoor heat exchanger 15 functions as a condenser for condensing the refrigerant and the indoor evaporator 18 functions as an evaporator for evaporating the refrigerant.
  • the indoor air conditioning unit 50 in the cooling mode the blown air cooled by the indoor evaporator 18 is blown out into the vehicle interior. As a result, the interior of the vehicle is cooled.
  • control device 60 sets the cooling expansion valve 14c in a throttled state, and the cooling water pump 41a for the first device and the cooling water for the second device are in a throttled state. By operating the pump 41b, the equipment cooling mode can be executed.
  • At least one of the battery 70 and the motor generator 71 can be cooled by switching the circuit configuration of the equipment cooling water circuit 40c.
  • (B) Series dehumidifying and heating mode In the series dehumidifying and heating mode, the control device 60 closes the first inlet side on-off valve 22d, opens the second inlet-side on-off valve 22e, and closes the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in the throttled state, the cooling expansion valve 14b in the throttled state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the fully closed state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the indoor condenser 113 and the heating expansion valve 14a, as in the cooling mode.
  • Outdoor heat exchanger 15, first check valve 16a, receiver 28, cooling expansion valve 14b, indoor evaporator 18, evaporation pressure regulating valve 20, second check valve 16b, and suction port of compressor 11 circulate in this order. To do.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other devices to be controlled, as in the series dehumidifying / heating mode of the first embodiment.
  • the indoor condenser 113 functions as a condenser
  • the indoor evaporator 18 functions as an evaporator.
  • a vapor compression refrigeration cycle in which the outdoor heat exchanger 15 functions as a condenser is configured.
  • a steam compression type refrigeration cycle in which the outdoor heat exchanger 15 functions as an evaporator is configured.
  • the equipment cooling mode can be executed in the same manner as in the cooling mode.
  • the refrigeration cycle device 10f of the present embodiment has a receiver 28 which is a high-pressure side gas-liquid separation unit, in the series dehumidification / heating mode, the saturation temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 15 is higher than the outside air temperature Tam. I try to run it in a high temperature range.
  • (C) Parallel dehumidifying and heating mode In the parallel dehumidifying and heating mode, the control device 60 opens the first inlet-side on-off valve 22d, closes the second inlet-side on-off valve 22e, and opens the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in the throttled state, the cooling expansion valve 14b in the throttled state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the fully closed state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is used for the indoor condenser 113, the receiver 28, the ninth three-way joint 12i, and the cooling system.
  • the expansion valve 14b, the indoor evaporator 18, the evaporation pressure adjusting valve 20, the second check valve 16b, and the suction port of the compressor 11 circulate in this order.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 compresses the indoor condenser 113, the receiver 28, the ninth three-way joint 12i, the fourth check valve 16d, the heating expansion valve 14a, the outdoor heat exchanger 15, the low-pressure passage 21d, and the compressor. It circulates in the order of the suction port of the machine 11.
  • FIG. 46 shows the refrigerant flow in the parallel dehumidifying / heating mode when the equipment cooling mode is not executed.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other devices to be controlled, as in the parallel dehumidifying / heating mode of the first embodiment.
  • a steam compression type refrigerating cycle is configured in which the indoor condenser 113 functions as a condenser and the indoor evaporator 18 and the outdoor heat exchanger 15 function as evaporators. ..
  • the equipment cooling mode can be executed in the same manner as in the cooling mode.
  • (E) Outside air endothermic heating mode In the outside air endothermic heating mode, the control device 60 opens the first inlet side on-off valve 22d, closes the second inlet-side on-off valve 22e, and opens the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in the throttled state, the cooling expansion valve 14b in the fully closed state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the fully closed state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the indoor condenser 113, the receiver 28, the fourth check valve 16d, and the heating.
  • the expansion valve 14a, the outdoor heat exchanger 15, the low pressure passage 21d, and the suction port of the compressor 11 circulate in this order.
  • FIG. 47 shows the refrigerant flow in the outside air endothermic heating mode when the equipment cooling mode is not executed.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other devices to be controlled, as in the outside air endothermic heating mode of the first embodiment.
  • a vapor compression refrigeration cycle is configured in which the indoor condenser 113 functions as a condenser and the outdoor heat exchanger 15 functions as an evaporator.
  • the equipment cooling mode can be executed in the same manner as in the cooling mode.
  • the control device 60 opens the first inlet-side on-off valve 22d, closes the second inlet-side on-off valve 22e, and closes the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in a fully closed state, the cooling expansion valve 14b in a fully closed state, the cooling expansion valve 14c in a throttled state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in a throttled state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the branch portion 123, the indoor condenser 113, the inlet side passage 21f, and the receiver 28.
  • the cooling expansion valve 14c, the mixing part integrated chiller 26, and the suction port of the compressor 11 circulate in this order.
  • a part of the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates in the order of the branch portion 123, the bypass flow rate adjusting valve 14d, the mixing portion integrated chiller 26, and the suction port of the compressor 11.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices, as in the hot gas heating mode of the first embodiment. Therefore, in the refrigerating cycle device 10f in the hot gas heating mode, it is possible to suppress a decrease in the heating capacity of the blown air even at an extremely low outside air temperature, as in the first embodiment.
  • the same equipment warm-up mode as in the twelfth embodiment can be executed.
  • the flow of the equipment cooling water in the equipment cooling water circuit 40c in the hot gas heating mode during the equipment warm-up mode is indicated by a thin broken arrow.
  • the control device 60 closes the first water on-off valve 44a and opens the second water on-off valve 44b. Further, the control device 60 operates the cooling water pump 41a for the first device and the cooling water pump 41b for the second device so as to exhibit the predetermined reference discharge capacity.
  • the equipment cooling water is circulated between the cooling water passage 70a of the battery 70 and the mixing portion integrated chiller 26, and the motor generator 71 It is switched to a cooling water circuit that circulates cooling water for equipment between the cooling water passage 71a and the radiator 49 on the low temperature side.
  • control device 60 controls the operation of the first water flow rate adjusting valve 46a by using the cooling water temperature TWL1 for the first device.
  • the temperature difference ⁇ TWL1 obtained by subtracting the cooling water temperature TWL1 for the first device from the temperature of the inflow side refrigerant flowing into the mixing unit integrated chiller 26 is larger than the predetermined reference temperature difference K ⁇ TWL1.
  • the operation of the first water flow rate adjusting valve 46a is controlled so that substantially the entire flow rate of the equipment cooling water flowing out from the cooling water passage 70a is returned to the suction port side of the first equipment cooling water pump 41a.
  • the flow rate of the cooling water for equipment flowing out to the mixing part integrated chiller 26 side is increased as the temperature difference ⁇ TWL1 is reduced.
  • the operation of the first water flow rate adjusting valve 46a is controlled so as to cause the operation.
  • the temperature of the inflow side refrigerant flowing into the mixing unit integrated chiller 26 becomes substantially constant. Therefore, increasing the flow rate of the cooling water for equipment flowing out to the side of the chiller 26 integrated with the mixing portion with the reduction of the temperature difference ⁇ TWL1 is substantially accompanied by an increase in the cooling water temperature TWL1 for the first equipment. Therefore, it is equivalent to increasing the flow rate of the cooling water for equipment flowing out to the side of the chiller 26 integrated with the mixing portion.
  • control device 60 operates the second water flow rate adjusting valve 46b so that the cooling water temperature TWL2 for the second device detected by the cooling water temperature sensor 65d for the second device approaches the reference second cooling water temperature KTWL2.
  • the flow of the cooling water for equipment when the temperature difference ⁇ TWL1 is larger than the predetermined reference temperature difference K ⁇ TWL1 is indicated by a thin broken line arrow.
  • the refrigerating cycle device 10e can realize comfortable air conditioning in the vehicle interior by switching the refrigerant circuit according to each operation mode.
  • the refrigeration cycle device 10f of the present embodiment is provided with the chiller 26 integrated with the mixing portion, it is possible to sufficiently suppress the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant as in the seventh embodiment. Therefore, even when the refrigerant circuit is switched to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11, stable heating capacity can be exhibited and the compressor 11 can be protected.
  • the (h-1) assist warm-up mode and (h-2) assist described in the ninth embodiment are performed before the heating of the vehicle interior is started at the extremely low outside air temperature. It is possible to perform operation in the less warm-up mode. Further, as in the heater warm-up mode (h-3) described in the tenth embodiment, the cooling water for equipment can be heated by the electric heater 45. Further, the operation in the refrigerant warm-up mode described in the twelfth embodiment (h-4) can be executed.
  • the receiver 28, which is the high-pressure side gas-liquid separation unit is adopted instead of the accumulator 27, which is the low-pressure side gas-liquid separation unit. Therefore, when each of the warm-up modes described above is executed at a low outside temperature, the compressor 11 sucks in the low-dryness refrigerant staying on the low-pressure side of the cycle such as in the chiller 26 integrated with the mixing portion. there is a possibility.
  • the warm-up preparation mode is an operation mode for storing the refrigerant in the cycle in the receiver 28. The detailed operation of the warm-up preparation mode will be described below.
  • (I) Warm-up preparation mode The warm-up preparation mode of the present embodiment is executed before the execution of (h-4) refrigerant warm-up mode.
  • the control device 60 opens the first inlet-side on-off valve 22d, closes the second inlet-side on-off valve 22e, and closes the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, in the control device 60, the heating expansion valve 14a is fully closed, the cooling expansion valve 14b is fully closed, the cooling expansion valve 14c is fully closed, and the bypass flow rate adjusting valve 14d is throttled. ..
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the branch portion 123, the indoor condenser 113, the inlet side passage 21f, and the receiver 28. It flows in the order of. At the same time, a part of the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates in the order of the branch portion 123, the bypass flow rate adjusting valve 14d, the mixing portion integrated chiller 26, and the suction port of the compressor 11.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices.
  • the compressor 11 is controlled so as to exhibit a predetermined refrigerant discharge capacity for the warm-up preparation mode.
  • the refrigerant discharge capacity for the warm-up preparation mode is set to a value lower than the refrigerant discharge capacity for the refrigerant warm-up mode.
  • control device 60 stops the indoor blower 52 of the indoor air conditioning unit 50. Further, the control device 60 stops the cooling water pump 41a for the first device and the cooling water pump 41b for the second device. That is, in the warm-up preparation mode, it is prohibited that the cooling water for equipment flows into the chiller 26 side integrated with the mixing portion.
  • the relatively high temperature refrigerant discharged from the compressor 11 is branched at the branch portion 123.
  • the relatively dry refrigerant branched at the branch portion 123 is depressurized by the bypass flow rate adjusting valve 14d of the bypass passage 21a and flows into the mixing portion integrated chiller 26 via the sixth three-way joint 12f.
  • the cooling water pump 41a for the first equipment and the cooling water pump 41b for the second equipment are stopped, so that the heat exchange between the refrigerant and the cooling water for the equipment is performed by the chiller 26 with integrated mixing section. Not done.
  • the refrigerant flowing out of the mixing unit integrated chiller 26 is sucked into the compressor 11 and compressed again. As a result, the refrigerant circulating in the cycle is heated by the compression work of the compressor 11.
  • the relatively low-dryness refrigerant branched at the branch portion 123 flows into the indoor condenser 113 due to the pressure difference. In the warm-up preparation mode, since the indoor blower 52 is stopped, the indoor condenser 113 does not exchange heat between the refrigerant and the blown air.
  • the temperature of the indoor condenser 113 is extremely low, so that the refrigerant flowing into the indoor condenser 113 dissipates heat to the indoor condenser 113 and condenses when passing through the indoor condenser 113. To do. Therefore, in the warm-up preparation mode, the refrigerant having a relatively low dryness branched at the branch portion 123 can be condensed and stored in the receiver 28 as a liquid phase refrigerant.
  • the warm-up preparation mode is executed until the dryness is detected in the refrigerant on the outlet side of the mixing unit integrated chiller 26.
  • the warm-up preparation mode ends and the mode shifts to the refrigerant warm-up mode.
  • (H-4) Refrigerant warm-up mode In the refrigerant warm-up mode, the control device 60 opens the first inlet-side on-off valve 22d, closes the second inlet-side on-off valve 22e, and closes the low-pressure passage on-off valve 22b. Further, the control device 60 sets the heating expansion valve 14a in a fully closed state, the cooling expansion valve 14b in a fully closed state, the cooling expansion valve 14c in a throttled state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in a throttled state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates in the same order as in the hot gas heating mode.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices.
  • the compressor 11 is controlled so as to exhibit a predetermined refrigerant discharge capacity for the refrigerant warm-up mode.
  • control device 60 controls the bypass flow rate adjusting valve 14d so as to have a predetermined opening degree for the predetermined refrigerant warm-up mode. Further, the control device 60 controls the throttle opening degree of the cooling expansion valve 14c so that the superheat degree SH of the refrigerant on the outlet side of the mixing portion integrated chiller 26 approaches the reference superheat degree KSH.
  • the refrigerant warm-up mode is continued until the third temperature T3 on the outlet side of the refrigerant passage of the mixing unit integrated chiller 26 becomes equal to or higher than the predetermined reference heating temperature, as in the other warm-up modes.
  • the mode shifts to the hot gas heating mode described above.
  • the flow rate of the cooling water for equipment flowing out to the mixing unit integrated chiller 26 side is increased as the temperature difference ⁇ TWL1 is reduced.
  • the amount of heat exchange between the cooling water for the device and the refrigerant in the chiller 26 integrated with the mixing portion is increased. According to this, the battery 70 can be appropriately warmed up while protecting the compressor 11.
  • the cooling water for low-temperature equipment flows into the mixing section integrated chiller 26 at once, and the suction side flows out from the mixing section integrated chiller 26. It is possible to prevent the enthalpy of the refrigerant from being lowered. Therefore, it is possible to prevent the compressor 11 from sucking in the refrigerant having a low degree of dryness when the mode shifts from the refrigerant warm-up mode to the hot gas heating mode.
  • the battery 70 can be warmed up while protecting the compressor 11. Further, after the warm-up of the battery 70 is completed, the battery 70 can be maintained at an appropriate temperature.
  • the cooling water for equipment that the first water flow rate adjusting valve 46a does not flow into the chiller 26 integrated with the mixing portion is returned to the suction port side of the cooling water pump 41a for the first equipment through the first return passage 43d. There is. According to this, even if the battery temperature TB changes, the flow rate of the cooling water for equipment flowing through the cooling water passage 70a does not change. As a result, the generation of the temperature distribution in the battery 70 can be suppressed.
  • the warm-up preparation mode is executed before the operation in the refrigerant warm-up mode is executed, so that the refrigerating cycle device 10f in the cycle is executed before the operation in the refrigerant warm-up mode is executed.
  • the refrigerant can be stored in the receiver 28. Therefore, when shifting from the warm-up preparation mode to the refrigerant warm-up mode, even if the rotation speed of the compressor 11 (that is, the refrigerant discharge capacity) is increased, the compressor 11 inhales the refrigerant having a low dryness. Can be suppressed.
  • the heating expansion valve 14a, the cooling expansion valve 14b, and the cooling expansion valve 14c are specifically closed in the warm-up preparation mode, so that the branch portion 123 One of the refrigerants branched in is stored in the receiver 28.
  • the branch portion 123 is adopted in the present embodiment, as described in the eleventh embodiment, the refrigerant having the lower dryness among the branched refrigerants can flow out to the receiver 28 side. .. Therefore, the liquid phase refrigerant can be quickly stored in the receiver 28. That is, the warm-up preparation mode can be completed quickly.
  • the warm-up preparation mode is executed until the refrigerant on the outlet side of the mixing unit integrated chiller 26 becomes a vapor phase refrigerant having a dryness. According to this, even if the rotation speed of the compressor 11 is increased when the mode shifts to the refrigerant warm-up mode, the liquid compression of the compressor 11 can be surely suppressed.
  • the refrigerant discharge capacity is lowered in the warm-up preparation mode as compared with the refrigerant warm-up mode. Therefore, even if the compressor 11 inhales a refrigerant having a relatively low degree of dryness in the warm-up preparation mode, it is unlikely to be adversely affected by liquid compression.
  • the operation of the cooling expansion valve 14c is controlled so that the flow rate on the bypass side becomes larger than the flow rate on the decompression part side in the warm-up preparation mode. According to this, it becomes easy to widen the high / low pressure difference of the cycle. Therefore, the temperature of the refrigerant of the refrigerating cycle device 10d and each component device can be quickly raised, and the heating of the vehicle interior can be started quickly.
  • the cooling expansion valve 14c so that the superheat degree SH of the refrigerant on the outlet side of the mixing unit integrated chiller 26 approaches the reference superheat degree KSH.
  • the aperture opening of is adjusted. According to this, even after the end of the warm-up preparation mode, the liquid compression of the compressor 11 can be avoided and the compressor 11 can be protected.
  • the indoor condenser 113, the expansion valve 14a for heating, the outdoor heat exchanger 15, the low pressure passage 21d, the low pressure passage on-off valve 22b, and the receiver 28 are compared with the refrigeration cycle device 10f described in the thirteenth embodiment. Etc. have been abolished.
  • the refrigerant inlet side of the water refrigerant heat exchanger 13 is connected to one outlet of the branch portion 123.
  • the inflow port side of the 10th three-way joint 12j is connected to the refrigerant outlet of the water refrigerant heat exchanger 13.
  • the inlet side of the cooling expansion valve 14c is connected to one outlet of the tenth three-way joint 12j.
  • the inlet side of the cooling expansion valve 14b is connected to the other outlet of the tenth three-way joint 12j.
  • the heating water bypass passage 33 is connected to the heating cooling water circuit 30a in addition to the water passage 132 of the water refrigerant heat exchanger 13, the heating cooling water pump 31, and the heater core 32.
  • the heating water bypass passage 33 is a cooling water passage that guides the heating cooling water flowing out of the water refrigerant heat exchanger 13 to the suction port side of the heating cooling water pump 31 by bypassing the heater core 32.
  • a high temperature side radiator 39 is arranged in the heating water bypass passage 33.
  • the high temperature side radiator 39 is a heat exchanger that exchanges heat between the heating cooling water and the outside air.
  • the basic configuration of the high temperature side radiator 39 is the same as that of the low temperature side radiator 49 described in the twelfth embodiment.
  • the inlet side of the water flow rate adjusting valve 36 is connected to the inlet of the heating water bypass passage 33.
  • the water flow rate adjusting valve 36 continuously connects the flow rate ratio of the cooling water flow rate that flows out to the heater core 32 side and the cooling water flow rate that flows out to the high temperature side radiator 39 side of the heating cooling water that flows out from the water refrigerant heat exchanger 13. It is a three-type flow control valve that can be adjusted.
  • the basic configuration of the water flow rate adjusting valve 36 is the same as that of the first water flow rate adjusting valve 46a and the like.
  • One inflow port side of the water three-way joint 34 is connected to the outlet of the water bypass passage 33 for heating.
  • the basic configuration of the water three-way joint 34 is the same as that of the first water three-way joint 42a and the like.
  • the refrigerant outlet side of the heater core 32 is connected to the other inflow port of the water three-way joint 34.
  • the suction port side of the heating cooling water pump 31 is connected to the outlet of the water three-way joint 34.
  • a cooling water pump 41c for a third device is arranged in the cooling water circuit 40c for the device of the present embodiment.
  • the third equipment cooling water pump 41c is arranged so as to suck in the equipment cooling water flowing out from the mixing portion integrated chiller 26 and discharge it to the inflow port side of the second water three-way joint 42b.
  • the basic configuration of the cooling water pump 41c for the third device is the same as that of the cooling water pump 41a for the first device.
  • the configuration of the other refrigeration cycle device 10g is the same as that of the refrigeration cycle device 10d described in the thirteenth embodiment.
  • the operation of the vehicle air conditioner of the present embodiment in the above configuration will be described.
  • various operation modes are switched in order to perform air conditioning in the vehicle interior and temperature adjustment of the in-vehicle device (specifically, the battery 70 and the motor generator 71).
  • the operation of each operation mode will be described in detail below.
  • Cooling mode In the cooling mode, the control device 60 sets the cooling expansion valve 14b in the throttled state and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the fully closed state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the water refrigerant heat exchanger 13, the tenth three-way joint 12j, and the cooling expansion valve 14b.
  • the indoor evaporator 18, the evaporation pressure adjusting valve 20, the second check valve 16b, and the suction port of the compressor 11 circulate in this order.
  • the flow of the refrigerant during the equipment cooling mode is indicated by a solid arrow.
  • control device 60 operates the heating cooling water pump 31 of the heating cooling water circuit 30a so as to exhibit a predetermined reference pumping capacity.
  • control device 60 controls the operation of the water flow rate adjusting valve 36 so that the cooling water temperature TWH for heating approaches the target water temperature TWHO.
  • the water flow rate adjusting valve 36 in the cooling mode substantially the entire flow rate of the heating cooling water that has flowed into the inside flows out to the radiator 39 side on the high temperature side.
  • FIG. 51 the flow of the cooling water for heating in the dehumidifying and heating mode is indicated by a thin broken line arrow. Therefore, in FIG. 51, a thin broken arrow is drawn so that the heating cooling water also flows through the heating water bypass passage 33, but in the cooling mode, the heating cooling water flows through the heating water bypass passage 33. Sometimes it doesn't.
  • control device 60 displaces the air mix door 54 for the electric actuator for driving the air mix door, as in the seventh embodiment.
  • the air mix door 54 In the cooling mode, the air mix door 54 is displaced so that the cold air bypass passage 55 is generally fully opened and the air passage on the heater core 32 side is fully closed.
  • a steam compression type refrigeration cycle is configured in which the water-refrigerant heat exchanger 13 functions as a condenser for condensing the refrigerant and the indoor evaporator 18 functions as an evaporator for evaporating the refrigerant. Will be done.
  • the refrigerant dissipates heat to the heating cooling water and condenses. As a result, the cooling water for heating is heated.
  • the refrigerant absorbs heat from the blown air and evaporates. As a result, the blown air is cooled.
  • the heating cooling water pumped from the heating cooling water pump 31 flows into the water refrigerant heat exchanger 13.
  • the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 flows into the water flow rate adjusting valve 36.
  • the water flow rate adjusting valve 36 almost the entire flow rate of the heating cooling water that has flowed into the inside flows out to the high temperature side radiator 39 side.
  • the heating cooling water that has flowed into the high-temperature side radiator 39 exchanges heat with the outside air to dissipate heat. As a result, the cooling water for heating is cooled.
  • the air mix door 54 completely closes the air passage on the heater core 32 side. Therefore, even if the heating cooling water flows into the heater core 32 via the water flow rate adjusting valve 36, the heater core 32 does not exchange heat between the heating cooling water and the blown air. Therefore, the blown air is not heated.
  • the heating cooling water flowing out from the high temperature side radiator 39 is sucked into the heating cooling water pump 31 via the water three-way joint 34 and pumped again.
  • the blown air cooled by the indoor evaporator 18 is blown into the vehicle interior. As a result, the interior of the vehicle is cooled.
  • the control device 60 sets the cooling expansion valve 14c in a throttled state.
  • the refrigerant branched at the 10th three-way joint 12j is the cooling expansion valve 14c, the mixing part integrated chiller 26, and the compressor. It flows in the order of 11 suction ports. That is, in the cooling mode in which the equipment cooling mode is being executed, the indoor evaporator 18 and the mixing unit integrated chiller 26 are connected in parallel to the flow of the refrigerant flowing out from the water refrigerant heat exchanger 13. Can be switched.
  • control device 60 closes the first water on-off valve 44a of the equipment cooling water circuit 40c and opens the second water on-off valve 44b. Further, the control device 60 controls the water pressure feeding capacity of the cooling water pump 41a for the first equipment to the cooling water pump 41c for the third equipment so as to exhibit the reference pressure feeding capacity of the device cooling mode set in advance.
  • control device 60 controls the first water flow rate adjusting valve 46a so that the cooling water temperature TWL1 for the first device approaches the reference first cooling water temperature KTWL1. Further, the control device 60 controls the second water flow rate adjusting valve 46b so that the cooling water temperature TWL2 for the second device approaches the reference second cooling water temperature KTWL2.
  • the equipment cooling water circuit 40c in the equipment cooling mode is circulated between the cooling water passage 70a of the battery 70 and the mixing portion integrated chiller 26.
  • the equipment cooling water is circulated between the cooling water passage 70a of the battery 70 and the mixing portion integrated chiller 26.
  • the refrigerant flowing into the mixing unit integrated chiller 26 absorbs heat from the equipment cooling water and evaporates. As a result, the cooling water for equipment is cooled.
  • the cooling water for the equipment cooled by the chiller 26 integrated with the mixing portion flows into the cooling water passage 70a of the battery 70. This cools the battery 70. Further, the cooling water for equipment cooled by radiating heat from the outside air by the radiator 49 on the low temperature side flows into the cooling water passage 71a of the motor generator 71. As a result, the motor generator 71 is cooled.
  • the battery 70 and the motor generator 71 can be cooled while cooling the vehicle interior.
  • the first water on-off valve 44a may be opened and the second water on-off valve 44b may be closed. According to this, the cooling water for equipment cooled by the chiller 26 integrated with the mixing portion is allowed to flow into the cooling water passage 70a of the battery 70 and the cooling water passage 71a of the motor generator 71, and the battery 70 and the motor generator 71. Both can be cooled.
  • (B) Dehumidifying and heating mode The basic operation of the dehumidifying and heating mode is the same as that of the cooling mode.
  • the control device 60 sets the cooling expansion valve 14b in the throttled state and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the fully closed state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates in the same order as in the cooling mode.
  • control device 60 operates the heating cooling water pump 31 of the heating cooling water circuit 30a so as to exhibit a predetermined reference pumping capacity.
  • control device 60 controls the operation of the water flow rate adjusting valve 36 so that the cooling water temperature TWH for heating approaches the target water temperature TWHO. Therefore, in the heating cooling water circuit 30a in the dehumidifying / heating mode, as shown by the thin broken arrow in FIG. 51, the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 is transferred from the water flow rate adjusting valve 36 to the heater core 32. It flows out to both the side and the high temperature side radiator 39 side. Therefore, in the dehumidifying and heating mode, the amount of heat radiated by the heating cooling water to the outside air by the radiator 39 on the high temperature side is reduced as compared with the cooling mode.
  • control device 60 displaces the air mix door 54 so that the blown air temperature TAV approaches the target blowing temperature TAO, as in the seventh embodiment. Further, the control device 60 appropriately controls the operation of other devices to be controlled, as in the cooling mode.
  • a steam compression type refrigeration cycle in which the water-refrigerant heat exchanger 13 functions as a condenser for condensing the refrigerant and the indoor evaporator 18 functions as an evaporator for evaporating the refrigerant is provided. It is composed.
  • the refrigerant dissipates heat to the heating cooling water and condenses. As a result, the cooling water for heating is heated.
  • the refrigerant absorbs heat from the blown air and evaporates. As a result, the blown air is cooled.
  • the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 flows into the heater core 32 and the high temperature side radiator 39.
  • the heating cooling water that has flowed into the heater core 32 dissipates heat to the blown air cooled by the indoor evaporator 18.
  • the blown air cooled by the indoor evaporator 18 and dehumidified is reheated by the heater core 32 and blown out into the vehicle interior.
  • dehumidifying and heating the interior of the vehicle is realized.
  • the equipment cooling mode can be executed in the same manner as in the cooling mode.
  • (E) Outside air endothermic heating mode In the outside air endothermic heating mode, the control device 60 sets the cooling expansion valve 14b in a fully closed state and the bypass flow rate adjusting valve 14d in a fully closed state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the water refrigerant heat exchanger 13, the 10th three-way joint 12j, the cooling expansion valve 14c, and the mixing portion. It circulates in the order of the integrated chiller 26 and the suction port of the compressor 11.
  • control device 60 controls the operation of the heating cooling water pump 31 and the water flow rate adjusting valve 36 of the heating cooling water circuit 30a in the same manner as in the cooling mode and the dehumidifying / heating mode.
  • the water flow rate adjusting valve 36 causes almost the entire flow rate of the heating cooling water that has flowed into the inside to flow out to the heater core 32 side, as shown by the thin broken line arrow in FIG.
  • control device 60 opens the first water on-off valve 44a of the equipment cooling water circuit 40c and opens the second water on-off valve 44b. Further, the control device 60 controls the water pressure feeding capacity of the cooling water pump 41c for the third device so as to exhibit the reference pressure feeding capacity for the predetermined outside air endothermic heating mode.
  • substantially the entire flow rate of the cooling water for the equipment flowing into the inside is directed to the suction port side of the cooling water pump 41a for the first equipment. Control the operation so that it returns. Further, the operation of the second water flow rate adjusting valve 46b is controlled so that substantially the entire flow rate of the cooling water for equipment flowing into the inside returns to the suction port side of the cooling water pump 41b for second equipment.
  • control device 60 controls the water pressure feeding capacity of the cooling water pump 41a for the first device so that the cooling water temperature TWL1 for the first device approaches the reference first cooling water temperature KTWL1. Further, regarding the cooling water pump 41b for the second device, the water pressure feeding capacity is controlled so that the cooling water temperature TWL2 for the second device approaches the reference second cooling water temperature KTWL2.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other devices to be controlled, as in the outside air endothermic heating mode of the seventh embodiment.
  • the water-refrigerant heat exchanger 13 functions as a condenser for condensing the refrigerant
  • the mixing unit integrated chiller 26 functions as an evaporator for evaporating the refrigerant.
  • a refrigeration cycle is configured.
  • the refrigerant dissipates heat to the cooling water for heating and condenses. As a result, the cooling water for heating is heated.
  • the mixing unit integrated chiller 26 the refrigerant absorbs heat from the equipment cooling water and evaporates. As a result, the cooling water for equipment is cooled.
  • the heating cooling water heated by the water refrigerant heat exchanger 13 flows into the heater core 32 via the water flow rate adjusting valve 36.
  • the heating cooling water flowing into the heater core 32 exchanges heat with the blown air cooled by the indoor evaporator 18 according to the opening degree of the air mix door 54. As a result, the blown air is heated.
  • the equipment cooling water cooled by the mixing unit integrated chiller 26 flows into the low temperature side radiator 49.
  • the cooling water for equipment absorbs heat from the outside air and the temperature rises.
  • the cooling water for equipment whose temperature has risen in the radiator 49 on the low temperature side flows into the water passage of the chiller 26 integrated with the mixing portion and is cooled again.
  • the blown air that has passed through the indoor evaporator 18 is heated by the heater core 32 and blown out into the vehicle interior. As a result, heating of the vehicle interior is realized.
  • the first water flow rate adjusting valve 46a sends the equipment cooling water flowing out from the cooling water passage 70a of the battery 70 to the inlet side of the cooling water passage 70a of the battery 70. return. Further, the water pressure feeding capacity of the cooling water pump 41a for the first device is adjusted so that the cooling water temperature TWL1 for the first device approaches the reference first cooling water temperature KTWL1. As a result, the temperature of the battery 70 is maintained at an appropriate temperature.
  • the second water flow rate adjusting valve 46b returns the equipment cooling water flowing out from the cooling water passage 71a of the motor generator 71 to the inlet side of the cooling water passage 71a of the motor generator 71. Further, the water pressure feeding capacity of the cooling water pump 41b for the second device is adjusted so that the cooling water temperature TWL2 for the second device approaches the reference second cooling water temperature KTWL2. As a result, the temperature of the motor generator 71 is maintained at an appropriate temperature.
  • the first water flow rate adjusting valve 46a causes the cooling water for the device to flow out from the cooling water passage 70a of the battery 70. A part of the chiller 26 may be discharged to the water passage side of the mixing portion integrated chiller 26.
  • the cooling water temperature TWL2 for the second equipment exceeds the reference second cooling water temperature KTWL2
  • the cooling water for the equipment that flows out from the cooling water passage 71a of the motor generator 71 A part of the water may flow out to the water passage side of the mixing portion integrated chiller 26.
  • the heat of the cooling water for equipment can be absorbed by the refrigerant in the chiller 26 integrated with the mixing portion, and can be used as a heating source for the cooling water for heating.
  • (G) Hot Gas Heating Mode In the hot gas heating mode, the control device 60 sets the cooling expansion valve 14b in a fully closed state and the bypass flow rate adjusting valve 14d in a throttled state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the water refrigerant heat exchanger 13, the tenth three-way joint 12j, and the expansion for cooling.
  • the valve 14c, the mixing part integrated chiller 26, and the suction port of the compressor 11 circulate in this order.
  • a part of the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates in the order of the branch portion 123, the bypass flow rate adjusting valve 14d, the mixing portion integrated chiller 26, and the suction port of the compressor 11.
  • control device 60 operates the heating cooling water pump 31 and the water flow rate adjusting valve 36 of the heating cooling water circuit 30a in the same manner as in the outside air endothermic heating mode.
  • control device 60 opens the first water on-off valve 44a of the equipment cooling water circuit 40c and opens the second water on-off valve 44b in the same manner as in the outside air endothermic heating mode. Further, the control device 60 includes the cooling water pump 41a for the first device, the cooling water pump 41b for the second device, the first water flow rate adjusting valve 46a, and the second water flow rate adjusting valve 46b, similarly to the outside air heat absorption and heating mode. Control the operation. Further, the control device 60 stops the cooling water pump 41c for the third device.
  • control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices, as in the hot gas heating mode of the seventh embodiment.
  • the refrigerating cycle device 10f in the hot gas heating mode it is possible to suppress a decrease in the heating capacity of the blown air even at an extremely low outside air temperature, as in the seventh embodiment. Further, in the hot gas heating mode, the temperature of the battery 70 and the temperature of the motor generator 71 can be maintained at appropriate values as in the outside air endothermic heating mode.
  • the cooling water temperature TWL1 for the first device exceeds the reference first cooling water temperature KTWL1
  • the heat of the cooling water for the device is absorbed by the refrigerant and used as a heating source for the cooling water for heating. be able to.
  • the cooling water temperature TWL2 for the second device exceeds the standard second cooling water temperature KTWL2
  • the heat of the cooling water for the device is absorbed by the refrigerant and used as a heating source for the cooling water for heating. Can be done.
  • the refrigeration cycle device 10g of the present embodiment is provided with the chiller 26 integrated with the mixing portion, it is possible to sufficiently suppress the variation in the enthalpy of the suction side refrigerant as in the seventh embodiment. Therefore, even when the refrigerant circuit is switched to a refrigerant circuit in which refrigerants having different enthalpies are mixed and sucked into the compressor 11, stable heating capacity can be exhibited and the compressor 11 can be protected.
  • the (h-1) assist warm-up mode and (h-2) assist described in the ninth embodiment are performed before the heating of the vehicle interior is started at the extremely low outside air temperature. It is possible to perform operation in the less warm-up mode. Further, as in the heater warm-up mode (h-3) described in the tenth embodiment, the cooling water for equipment can be heated by the electric heater 45.
  • the operation in the (h-4) refrigerant warm-up mode described in the twelfth embodiment can be executed.
  • the refrigeration cycle device 10g of the present embodiment has a receiver unit 13b which is a high-pressure side gas-liquid separation unit. Therefore, the operation in the (i) warm-up preparation mode described in the thirteenth embodiment can be executed.
  • control device 60 sets the cooling expansion valve 14b in the fully closed state, the cooling expansion valve 14c in the fully closed state, and the bypass flow rate adjusting valve 14d in the throttle state. ..
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 is the branch portion 123, the condensing portion 13a of the water refrigerant heat exchanger 13, and the receiver. It flows in the order of the part 13b. At the same time, a part of the refrigerant discharged from the compressor 11 circulates in the order of the branch portion 123, the bypass flow rate adjusting valve 14d, the mixing portion integrated chiller 26, and the suction port of the compressor 11.
  • control device 60 stops the heating cooling water pump 31. Further, the control device 60 appropriately controls the operation of other controlled devices, as in the warm-up preparation mode of the thirteenth embodiment. Therefore, in the warm-up preparation mode, as in the thirteenth embodiment, the refrigerant branched at the branch portion 123 having a relatively low dryness is condensed to be a liquid phase refrigerant, and the receiver portion 13b of the water refrigerant heat exchanger 13 is used. Can be stored in.
  • the refrigeration cycle devices 10 to 10e according to the present disclosure are applied to a vehicle air conditioner mounted on an electric vehicle, but the present invention is not limited to this.
  • the refrigeration cycle device 10 to 10e may be applied to a stationary air conditioner used in a cold region or the like.
  • the refrigeration cycle device 10e may be applied to a so-called hybrid vehicle that obtains driving force for vehicle traveling from both an internal combustion engine and a traveling electric motor.
  • the present invention is not limited to this.
  • the inverter, PCU, transaxle, control device for ADAS, etc. may be cooled.
  • the inverter supplies electric power to the motor generator and the like.
  • the PCU is a power control unit that performs substation and power distribution.
  • the transaxle is a power transmission mechanism that integrates a transmission, a differential gear, and the like.
  • the control device for ADAS is a control device for an advanced driver assistance system. When applied to a stationary air conditioner, it may be designed to cool other heat generating devices.
  • the configuration of the refrigeration cycle device 10 to 10 g is not limited to that disclosed in the above-described embodiment.
  • a subcool type heat exchanger is adopted as the water refrigerant heat exchanger 13
  • the present invention is not limited to this.
  • a receiver-integrated heat exchanger that does not have a supercooling unit may be adopted.
  • the water-refrigerant heat exchanger 13 a so-called counter-flow type heat exchanger in which the flow direction of the refrigerant and the flow direction of the cooling water for heating are opposite to each other may be adopted, or the flow direction of the refrigerant and the heating may be adopted.
  • a so-called parallel flow type heat exchanger in which the flow directions of the cooling water for cooling water are the same may be adopted.
  • a so-called parallel flow type heat exchanger in which the flow direction of the bypass side refrigerant and the flow direction of the decompression unit side refrigerant are the same is adopted, but the present invention is not limited thereto. ..
  • a so-called countercurrent type heat exchanger in which the flow direction of the bypass side refrigerant and the flow direction of the pressure reducing portion side refrigerant are opposite to each other may be adopted.
  • the flow direction of the refrigerant may be changed inside the mixing unit 23.
  • the mixing unit integrated chiller 26 either a parallel flow type heat exchanger or a countercurrent type heat exchanger may be adopted.
  • the mixed refrigerant of the bypass side refrigerant and the decompression part side refrigerant mixed in advance by the sixth three-way joint 12f or the like flows. You may let it.
  • a spherical zeolite is adopted as the particle-like member 242
  • the present invention is not limited to this.
  • a metal ball, a carbon block, or the like may be adopted as long as the wet area can be expanded.
  • a mesh-like resin is used as the filter 244, but the present invention is not limited to this.
  • a mesh-like metal, a non-woven fabric, or the like may be adopted.
  • the present invention is not limited to this.
  • foamed metal, sintered material, non-woven fabric and the like may be adopted.
  • a member formed by spirally winding a thin metal plate bent in a wave shape may be adopted.
  • the detour passage opening / closing valve 22c is adopted as the detour passage opening / closing portion
  • the present invention is not limited to this.
  • a three-way valve that switches between a refrigerant circuit that flows into the mixing section bypass passage 21e and a refrigerant circuit that does not flow into the mixing section bypass passage 21e may be adopted at the inlet of the mixing section bypass passage 21e.
  • an on-off valve or a three-way valve may be adopted as long as the refrigerant circuits in the various operation modes described above can be realized.
  • one laminated heat exchanger is used as a mixing unit in which the bypass side refrigerant, the decompression unit side refrigerant, and the heat exchange target fluid are heat-exchangeable.
  • the mixed portion integrated chiller 26 formed in the above has been described, the present invention is not limited to this.
  • the mixing unit configured to exchange heat between the bypass side refrigerant, the decompression unit side refrigerant, and the heat exchange target fluid has a plurality of parts that gradually cause the bypass side refrigerant, the decompression unit side refrigerant, and the heat exchange target fluid. It may have a heat exchange unit. For example, it may have a plurality of heat exchange units such as a heat exchange unit for heat exchange between the bypass side refrigerant and the equipment cooling water, and a heat exchange unit for heat exchange between the decompression unit side refrigerant and the equipment cooling water. ..
  • the chiller 19 and the mixing unit 23 are configured so that the bypass side refrigerant, the decompression unit side refrigerant, and the heat exchange target fluid can be heat exchanged. Will be formed.
  • the equipment cooling water circuit 40a is applied to the refrigerating cycle device 10 of the first embodiment, and the equipment cooling water flowing out from the cooling water passage 70a of the battery 70 in the refrigerant circuit of the hot gas heating mode described with reference to FIG. May flow into the chiller 19. According to this, the operation mode corresponding to the assist warm-up mode described in the ninth embodiment can be executed.
  • the equipment cooling water circuit 40b is applied to the refrigerating cycle device 10 of the first embodiment, and the equipment cooling water heated by the electric heater 45 is chilled by the refrigerant circuit in the hot gas heating mode described with reference to FIG. It may flow into 19. According to this, the operation mode corresponding to the heater warm-up mode described in the tenth embodiment can be executed.
  • the evaporation pressure adjusting valve 20 is not an indispensable configuration.
  • the evaporation pressure adjusting valve 20 may be abolished in the refrigeration cycle apparatus in which the refrigerant evaporation temperature in the chiller 19 or the mixing unit integrated chiller 26 becomes higher than the refrigerant evaporation temperature in the indoor evaporator 18.
  • R1234yf is adopted as the refrigerant of the refrigeration cycle apparatus 10
  • the present invention is not limited to this.
  • R134a, R600a, R410A, R404A, R32, R407C and the like may be adopted.
  • a mixed refrigerant or the like in which a plurality of these refrigerants are mixed may be adopted.
  • the configurations of the heating cooling water circuit 30, the equipment cooling water circuits 40, 40a, 40b, 40c, and the outside air endothermic cooling water circuit 80 are not limited to those disclosed in the above-described embodiment.
  • the present invention is not limited to this.
  • a three-way valve that switches between the two may be adopted.
  • an on-off valve or a three-way valve may be adopted as long as the heat medium circuit in various operation modes described above can be realized.
  • the electric heater 45 is adopted as the heat medium heating unit
  • the present invention is not limited to this.
  • a heating wire or the like that generates heat when electric power is supplied may be adopted.
  • an electric heater 35 as a high temperature side heat medium heating unit may be arranged in the heating cooling water circuit 30.
  • the basic configuration of the electric heater 35 is the same as that of the electric heater 45 described in the tenth embodiment.
  • the electric heater 35 can heat the cooling water for heating flowing into the heater core 32. Therefore, by supplying electric power to the electric heater 35 in the hot gas heating mode or the like, it is possible to suppress a decrease in the heating capacity in the vehicle interior while suppressing the power consumption of the compressor 11. Further, the size of the mixing unit 23 can be reduced.
  • an electric heater 36 for air as an auxiliary air heating unit for heating the blown air may be arranged on the downstream side of the blown air flow of the heater core 32.
  • the air electric heater 36 is arranged in the air passage on the heater core 32 side in the indoor air conditioning unit 50.
  • the air heater 36 can heat the blown air after passing through the heater core 32. Therefore, by supplying electric power to the electric heater 36 for air in the hot gas heating mode or the like, it is possible to suppress a decrease in the heating capacity in the vehicle interior while suppressing the power consumption of the compressor 11.
  • the same effect can be obtained by arranging the air electric heater 36 on the downstream side of the blown air flow of the indoor condenser 113.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the cooling water pump 41a for the first device and the cooling water pump 41b for the second device may be used as the fluid flow rate adjusting unit.
  • the amount of heat exchange between the cooling water for the equipment and the refrigerant in the chiller 26 integrated with the mixing portion can be increased. You just have to adjust.
  • an aqueous ethylene glycol solution is used as the cooling water for the cooling water circuit 30 for heating, the cooling water circuit 40 for equipment, and the cooling water circuit 80 for absorbing outside air
  • the present invention is limited to this. Not done.
  • dimethylpolysiloxane, a solution containing nanofluid or the like, an antifreeze solution, an aqueous liquid refrigerant containing alcohol or the like, a liquid medium containing oil or the like may be adopted.
  • the control mode of the refrigeration cycle device 10 to 10 g is not limited to that disclosed in the above-described embodiment.
  • the outdoor heat is determined. It may be determined that frost has formed on the exchanger 15.
  • the hot gas heating mode when the hot gas heating mode is selected at the time of startup, it is desirable to stop the heating cooling water pump 31 until the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 11 exceeds a predetermined reference high pressure. .. According to this, the cooling water for heating can be quickly heated, and immediate heating can be expected.
  • bypass flow rate adjusting valve 14d is set to the throttled state in the refrigerant circuit similar to the series dehumidifying and heating mode, but of course, the bypass flow rate adjusting valve 14d is opened as needed. It may be in a squeezed state.
  • the assist warm-up mode is performed when the heating of the vehicle interior is started at an extremely low outside temperature and the battery temperature TB is higher than the predetermined reference temperature KTBA. May be executed. It is desirable that the reference temperature KTBA is set to a temperature higher than the outside air temperature Tam when the hot gas heating mode is executed.
  • the throttle opening of the cooling expansion valve 14c is controlled so that the flow rate on the bypass side becomes larger than the flow rate on the pressure reducing portion side.
  • the throttle opening of the cooling expansion valve 14c is controlled so as to have a predetermined opening for the refrigerant warm-up mode, and the bypass flow rate adjusting valve 14d has a bypass side flow rate larger than the decompression part side flow rate.
  • the throttle opening may be controlled.
  • the refrigerant warm-up mode described in the twelfth and thirteenth embodiments may be executed by a refrigeration cycle device provided with an accumulator 27 such as the refrigeration cycle devices 10a to 10d.
  • the present invention is not limited to this.
  • a detection unit that directly detects the refrigerant temperature in the accumulator 27 may be provided, and the refrigerant warm-up mode may be continued until the detected refrigerant temperature becomes equal to or higher than a predetermined reference temperature.
  • the throttle opening degree of the cooling expansion valve 14c is set so that the superheat degree SH of the refrigerant on the outlet side of the mixing portion integrated chiller 26 approaches the reference superheat degree KSH.
  • the example of adjusting is described, but the present invention is not limited to this.
  • the throttle opening of the cooling expansion valve 14c is controlled so as to have a predetermined opening for the refrigerant warm-up mode, and the superheat degree SH of the refrigerant on the outlet side of the mixing unit integrated chiller 26 is the reference superheat degree.
  • the throttle opening of the bypass flow rate adjusting valve 14d may be controlled so as to approach KSH.
  • the operation of the fluid flow rate adjusting unit may be controlled so that the superheat degree SH of the refrigerant on the outlet side of the mixing unit integrated chiller 26 approaches the reference superheat degree KSH. That is, even if the amount of heat exchange between the cooling water for equipment and the refrigerant in the mixed portion integrated chiller 26 is adjusted so that the superheat degree SH of the refrigerant on the outlet side of the mixed portion integrated chiller 26 approaches the reference superheat degree KSH. Good.
  • the first water flow rate adjusting valve increases the flow rate of the cooling water for equipment flowing out to the mixing portion integrated chiller 26 side as the temperature difference ⁇ TWL1 decreases.
  • An example of controlling the operation of 46a has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the cooling water temperature TWL1 for the first device is the temperature of the cooling water for the device flowing out from the cooling water passage 70a of the battery 70, and therefore has a strong correlation with the battery temperature TB. Therefore, as the battery temperature TB rises, the flow rate of the cooling water for equipment flowing out to the mixing portion integrated chiller 26 side may be increased.
  • the temperature of the inflow side refrigerant flowing into the mixing unit integrated chiller 26 is set to be substantially constant in the hot gas heating mode, but the temperature is not limited to this.
  • the inflow side refrigerant may be changed in the hot gas heating mode.
  • the flow rate of the cooling water for equipment flowing out to the mixing portion integrated chiller 26 side may be increased.
  • the pressure difference obtained by subtracting the pressure of the suction side refrigerant from the pressure of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 increases, the flow rate of the cooling water for equipment flowing out to the mixing portion integrated chiller 26 side is increased. It may be.
  • the control device 60 may control the water pressure feeding capacity of the heating cooling water pump 31 so that the heating cooling water temperature TWH approaches the target water temperature TWHO.
  • the cooling water circuit 40c for equipment in each operation mode, is mainly used, and the cooling water for equipment is mainly provided between the cooling water passage 70a of the battery 70 and the chiller 26 integrated with the mixing portion.
  • the system is switched to a cooling water circuit that circulates the cooling water for equipment between the cooling water passage 71a of the motor generator 71 and the radiator 49 on the low temperature side, but the present invention is not limited to this.
  • the cooling water circuit for equipment that flows out from the chiller 26 integrated with the mixing unit is switched to a cooling water circuit that flows into both the cooling water passage 70a of the battery 70 and the cooling water passage 71a of the motor generator 71. May be good.
  • mixing portions 24, 24a, 24b, 25 described in the second and third embodiments may be applied to the refrigeration cycle devices 10a to 10c described in the fourth to sixth embodiments.
  • the indoor condenser 113 may be adopted as the heating unit.
  • the outdoor heat exchanger 15 may be adopted instead of the outside air endothermic chiller 119 and the outside air endothermic cooling water circuit 80 of the refrigeration cycle device 10e.
  • a shutter member or the like that suppresses heat exchange between the refrigerant and the outside air in the outdoor heat exchanger 15 is provided in order to effectively suppress a decrease in the heating capacity of the blown air in the hot gas heating mode. Is desirable.
  • branch portions 121, 122, 123 described in the eleventh embodiment may be applied to the upstream branch portions of the refrigeration cycle devices 10 to 10e described in the first to tenth and twelfth embodiments.

Abstract

冷凍サイクル装置は、圧縮機(11)と、上流側分岐部(12a、121、122、123)と、加熱部(13、30、30a、133)と、減圧部(14a、14b、14c)と、バイパス通路(21a)と、バイパス流量調整部(14d)と、混合部(23、24、25、26)と、を備える。混合部(23、24、25、26)は、バイパス流量調整部(14d)から流出したバイパス側冷媒と減圧部(14a、14b、14c)から流出した減圧部側冷媒とを混合させて圧縮機(11)の吸入口側へ流出させる。さらに、混合部(23、24、25、26)は、実際に圧縮機(11)へ吸入される吸入側冷媒のエンタルピから均質に混合された理想的な混合冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差が、予め定めた基準値以下となるように、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを混合させる。

Description

冷凍サイクル装置 関連出願の相互参照
 本出願は、2019年11月22日に出願された日本特許出願2019-211146号、2020年3月25日に出願された日本特許出願2020-53930号、および2020年10月16日に出願された日本特許出願2020-174371号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、冷凍サイクル装置に関する。
 従来、特許文献1に、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機へ吸入させる冷凍サイクル装置が開示されている。
 より詳細には、特許文献1の冷凍サイクル装置は、室外熱交換器に着霜が生じた際に、着霜の進行を抑制するために、放熱器から流出した高圧冷媒の流れを分岐する冷媒回路に切り替える。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。放熱器は、圧縮機から吐出された高圧冷媒と空調対象空間へ送風される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。
 さらに、特許文献1の冷凍サイクル装置では、分岐された一方の冷媒を減圧させて、バイパス通路を介してアキュムレータへ流入させる。また、分岐された他方の冷媒を減圧させて、室外熱交換器を介してアキュムレータへ流入させる。アキュムレータは、内部へ流入した冷媒の気液を分離して、分離した液相冷媒をサイクルの余剰冷媒として貯えるとともに、分離した気相冷媒を圧縮機の吸入口側へ流出させる。
 つまり、特許文献1の冷凍サイクル装置では、室外熱交換器に着霜が生じた際に、バイパス通路から流出した冷媒および室外熱交換器から流出した冷媒といったエンタルピの異なる冷媒同士を、アキュムレータにて合流させる。そして、アキュムレータにて混合させた冷媒を圧縮機へ吸入させる冷媒回路に切り替える。これにより、特許文献1の冷凍サイクル装置では、室外熱交換器の着霜の進行を抑制しつつ、放熱器における送風空気の加熱能力(すなわち、空調対象空間の暖房能力)の低下を抑制しようとしている。
特開2014-226979号公報
 しかしながら、特許文献1の冷凍サイクル装置のように、エンタルピの異なる冷媒同士を単なる気液分離器であるアキュムレータにて合流させる構成では、冷媒同士の混合が不充分になってしまうことがある。そのため、実際にアキュムレータから圧縮機の吸入口側へ流出させる吸入側冷媒のエンタルピが、アキュムレータへ流入した冷媒を均質に混合させた理想的な混合冷媒のエンタルピと大きく乖離してしまうことがある。
 例えば、低外気温時には、アキュムレータ内の気液界面だけでは、気相冷媒と液相冷媒との熱交換が充分になされず、実際の吸入側冷媒のエンタルピが理想的な混合冷媒のエンタルピよりも高くなってしまう。その結果、圧縮機から吐出された高圧冷媒の温度が必要以上に上昇してしまい、圧縮機の保護を図るために、圧縮機の冷媒吐出能力を低下させなければならないことがある。
 つまり、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機へ吸入させる冷凍サイクル装置では、冷媒同士の混合が不充分になっていると、放熱器における加熱能力を低下させなければならないことがある。
 さらに、極低外気温時に、比較的温度の高い冷媒をアキュムレータへさせると、アキュムレータ内の極低温の液相冷媒を急激に沸騰させて、アキュムレータ内の冷媒を泡立たせてしまう、いわゆるフォーミング現象が生じることがある。そして、フォーミング現象が生じると、圧縮機が乾き度の低い冷媒を吸入してしまうので、液圧縮によって圧縮機を適切に保護することができなくなってしまう。
 本開示は、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機へ吸入させても、安定した加熱能力を発揮させることが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、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機へ吸入させても、圧縮機を適切に保護することが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では、圧縮機と、上流側分岐部と、加熱部と、減圧部と、バイパス通路と、バイパス流量調整部と、混合部と、を備える。
 圧縮機は、冷媒を圧縮して吐出する。上流側分岐部は、圧縮機から吐出された冷媒の流れを分岐する。加熱部は、上流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を熱源として加熱対象物を加熱する。減圧部は、加熱部から流出した冷媒を減圧させる。バイパス通路は、上流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を圧縮機の吸入口側へ導く。バイパス流量調整部は、バイパス通路を流通する冷媒の流量を調整する。混合部は、バイパス流量調整部から流出したバイパス側冷媒と減圧部から流出した減圧部側冷媒とを混合させて圧縮機の吸入口側へ流出させる。
 混合部は、実際に圧縮機の吸入口側へ流出させる吸入側冷媒のエンタルピからバイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを均質に混合させた混合冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差の絶対値が、予め定めた基準値以下となるように、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを混合させる。
 これによれば、混合部にて、エンタルピ差の絶対値が基準値以下となるように、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを混合させるので、実際に圧縮機の吸入口側へ流出させる冷媒のエンタルピのバラツキを抑制することができる。従って、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒との混合が不充分になっていることに起因して、圧縮機の冷媒吐出能力を低下させることを回避できる。
 その結果、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機へ吸入させても、安定した加熱能力を発揮可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。さらに、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機へ吸入させても、圧縮機を保護することが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では、圧縮機と、上流側分岐部と、加熱部と、高圧側気液分離部と、減圧部と、バイパス通路と、バイパス流量調整部と、混合部と、を備える。
 圧縮機は、冷媒を圧縮して吐出する。上流側分岐部は、圧縮機から吐出された冷媒の流れを分岐する。加熱部は、上流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を熱源として加熱対象物を加熱する。高圧側気液分離部は、加熱部から流出した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒を蓄える。減圧部は、高圧側気液分離部から流出した冷媒を減圧させる。バイパス通路は、上流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を圧縮機の吸入口側へ導く。バイパス流量調整部は、バイパス通路を流通する冷媒の流量を調整する。混合部は、バイパス流量調整部から流出したバイパス側冷媒と減圧部から流出した減圧部側冷媒とを混合させて圧縮機の吸入口側へ流出させる。
 そして、圧縮機の起動時であって、冷媒暖機モードでの運転の実行前に、暖機準備モードの運転を実行する。冷媒暖機モードは、混合部にてバイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを混合させて圧縮機へ吸入される冷媒の温度を上昇させる運転モードである。暖機準備モードは、サイクル内の冷媒を高圧側気液分離部に貯める運転モードである。
 これによれば、冷媒暖機モードでの運転の実行前に、暖機準備モードを実行するので、冷媒暖機モードでの運転の実行前に、サイクル内の冷媒を高圧側気液分離部に貯めることができる。従って、暖機準備モードから冷媒暖機モードへ移行した際に、圧縮機の冷媒吐出能力を増加させても、圧縮機が乾き度の低い冷媒を吸入してしまうことを抑制することができる。
 その結果、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機へ吸入させても、圧縮機を適切に保護することが可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。
第1実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第1実施形態の混合部の正面図である。 第1実施形態の混合部の上面図である。 図2のIV-IV断面図である。 図2のV-V断面図である。 第1実施形態の室内空調ユニットの模式的な全体構成図である。 第1実施形態の冷凍サイクル装置の電気制御部を示すブロック図である。 第1実施形態の冷凍サイクル装置の冷房モード時および直列除湿暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第1実施形態の冷凍サイクル装置の並列除湿暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第1実施形態の冷凍サイクル装置の並列除湿ホットガス暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第1実施形態の冷凍サイクル装置の外気吸熱暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第1実施形態の冷凍サイクル装置の外気吸熱ホットガス暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第1実施形態の冷凍サイクル装置のホットガス暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第1実施形態の冷凍サイクル装置のホットガス暖房モード時の冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。 第2実施形態の混合部の軸方向断面図である。 図15のXVI-XVI断面図である。 第2実施形態の変形例の混合部の軸方向断面図である。 第2実施形態の別の変形例の混合部の軸方向断面図である。 第3実施形態の混合部の軸方向断面図である。 第4実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第5実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第6実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第7実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第7実施形態の混合部の正面図である。 第7実施形態の混合部の上面図である。 第8実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第8実施形態の冷凍サイクル装置の並列除湿暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第8実施形態の冷凍サイクル装置の並列除湿ホットガス暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第8実施形態の冷凍サイクル装置の外気吸熱暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第8実施形態の冷凍サイクル装置の外気吸熱ホットガス暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第8実施形態の冷凍サイクル装置のホットガス暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第9実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第9実施形態の冷凍サイクル装置のホットガス暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第9実施形態の冷凍サイクル装置のアシスト暖機モード時の冷媒流れ等を示す模式的な全体構成図である。 第9実施形態の冷凍サイクル装置のアシストレス暖機モード時の冷媒流れ等を示す模式的な全体構成図である。 第10実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第10実施形態の冷凍サイクル装置のアシスト暖機モード時の冷媒流れ等を示す模式的な全体構成図である。 第10実施形態の冷凍サイクル装置のヒータ暖機モード時の冷媒流れ等を示す模式的な全体構成図である。 第11実施形態の分岐部の模式的な軸方向断面図である。 第11実施形態の分岐部の変形例の模式的な軸方向断面図である。 第11実施形態の分岐部の別の変形例の模式的な軸方向断面図である。 第12実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第12実施形態の冷凍サイクル装置の冷媒暖機モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第13実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第13実施形態の冷凍サイクル装置の冷房モード時および直列除湿暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第13実施形態の冷凍サイクル装置の並列除湿暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第13実施形態の冷凍サイクル装置の外気吸熱暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第13実施形態の冷凍サイクル装置のホットガス暖房モード時および冷媒暖機モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第13実施形態の冷凍サイクル装置の暖機準備モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第14実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。 第14実施形態の冷凍サイクル装置の冷房モード時および除湿暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第14実施形態の冷凍サイクル装置の外気吸熱暖房モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第14実施形態の冷凍サイクル装置のホットガス暖房モード時および冷媒暖機モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 第14実施形態の冷凍サイクル装置の暖機準備モード時の冷媒流れを示す模式的な全体構成図である。 他の実施形態の冷凍サイクル装置の模式的な全体構成図である。
 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実施形態を説明する。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、明示してい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14を用いて、本開示に係る冷凍サイクル装置10の第1実施形態を説明する。冷凍サイクル装置10は、電気自動車に搭載された車両用空調装置に適用されている。電気自動車は、電動モータから走行用の駆動力を得る車両である。本実施形態の車両用空調装置は、空調対象空間である車室内の空調を行うとともに、発熱機器であるバッテリ70の温度調整を行う発熱機器温度調整機能付きの空調装置である。
 図1の全体構成図に示す冷凍サイクル装置10は、車両用空調装置において、車室内へ送風される送風空気を冷却あるいは加熱するとともに、バッテリ70の温度調整を行う。冷凍サイクル装置10における加熱対象物は、送風空気である。冷凍サイクル装置10は、車室内の空調およびバッテリ70の温度調整を行うために、後述する各種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HFO系冷媒(具体的には、R1234yf)を採用している。冷凍サイクル装置10は、高圧側の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する。冷媒には、冷凍サイクル装置10の圧縮機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)である。冷凍機油の一部は、冷媒とともに冷凍サイクル装置10を循環している。
 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。圧縮機11は、車室の前方側の駆動装置室内に配置されている。駆動装置室は、車両走行用の駆動力の発生や調整のために用いられる機器(例えば、モータジェネレータ71)等の少なくとも一部が配置される空間を形成している。
 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、第1三方継手12aの流入口側が接続されている。第1三方継手12aは、互いに連通する3つの流入出口を有している。第1三方継手12aとしては、複数の配管を接合して形成された継手部や、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継手部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12b~第5三方継手12eを備えている。第2三方継手12b~第5三方継手12eの基本的構成は、第1三方継手12aと同様である。さらに、後述する実施形態で説明する各三方継手の基本的構成についても、第1三方継手12aと同様である。
 これらの三方継手は、3つの流入出口のうち1つが流入口として用いられ、残りの2つが流出口として用いられた際には、冷媒の流れを分岐する。また、3つの流入出口のうち2つが流入口として用いられ、残りの1つが流出口として用いられた際には、冷媒の流れを合流させる。第1三方継手12aは、圧縮機11から吐出された冷媒の流れを分岐する上流側分岐部である。
 第1三方継手12aの一方の流出口には、水冷媒熱交換器13の冷媒通路131の入口側が接続されている。第1三方継手12aの他方の流出口には、後述するバイパス通路21aの入口側が接続されている。
 水冷媒熱交換器13は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒と暖房用冷却水回路30を循環する暖房用冷却水とを熱交換させて、高圧冷媒の有する熱を暖房用冷却水に放熱させる放熱用熱交換部である。本実施形態では、水冷媒熱交換器13として、いわゆるサブクール型の熱交換器を採用している。このため、水冷媒熱交換器13の冷媒通路131には、凝縮部13a、レシーバ部13b、および過冷却部13cが設けられている。
 凝縮部13aは、圧縮機11から吐出された高圧冷媒と高圧側熱媒体とを熱交換させて、高圧冷媒を凝縮させる凝縮用の熱交換部である。レシーバ部13bは、凝縮部13aから流出した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒をサイクルの余剰冷媒として蓄える受液部である。過冷却部13cは、レシーバ部13bから流出した液相冷媒と高圧側熱媒体とを熱交換させて、液相冷媒を過冷却する過冷却用の熱交換部である。
 水冷媒熱交換器13の冷媒通路131の出口(具体的には、過冷却部13cの出口)には、第2三方継手12bの入口側が接続されている。第2三方継手12bの一方の流出口には、第1通路21bの入口側が接続されている。第2三方継手12bの一方の流出口には、第2通路21cの入口側が接続されている。
 第1通路21bには、暖房用膨張弁14aおよび室外熱交換器15が配置されている。暖房用膨張弁14aは、後述する並列除湿ホットガス暖房モード時、外気吸熱ホットガス暖房モード時等に、第2三方継手12bにて分岐された一方の冷媒を減圧させる第1減圧部である。さらに、暖房用膨張弁14aは、室外熱交換器15へ流入する冷媒の流量(質量流量)を調整する室外熱交換器用の流量調整部である。
 暖房用膨張弁14aは、絞り開度を変化させる弁体、および弁体を変位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)を有する電気式の可変絞り機構である。暖房用膨張弁14aは、制御装置60から出力される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は、弁開度を全開にすることで冷媒減圧作用および流量調整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。暖房用膨張弁14a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。
 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、およびバイパス流量調整弁14dを備えている。冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14c、およびバイパス流量調整弁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、およびバイパス流量調整弁14dは、上述した全閉機能を発揮することによって冷媒回路を切り替えることができる。つまり、暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14c、およびバイパス流量調整弁14dは、冷媒回路切替部としての機能を兼ね備えている。
 もちろん、暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14c、およびバイパス流量調整弁14dを、全閉機能を有していない可変絞り機構と開閉弁とを組み合わせて形成してもよい。この場合は、開閉弁が冷媒回路切替部となる。
 暖房用膨張弁14aの出口には、室外熱交換器15の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器15は、暖房用膨張弁14aから流出した冷媒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る室外熱交換部である。室外熱交換器15は、駆動装置室の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、グリルを介して駆動装置室へ流入した走行風を室外熱交換器15に当てることができる。
 室外熱交換器15は、内部を流通する冷媒の飽和温度が外気温よりも高くなっている際には、冷媒の有する熱を外気へ放熱させて、冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。また、室外熱交換器15は、内部を流通する冷媒の飽和温度が外気温よりも低くなっている際には、冷媒に外気の有する熱を吸熱させて、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。
 換言すると、室外熱交換器15は、後述する冷房モード時等には凝縮部となる。また、室外熱交換器15は、後述する並列除湿ホットガス暖房モード時、外気吸熱ホットガス暖房モード時等には吸熱部となる。従って、並列除湿ホットガス暖房モード時、外気吸熱ホットガス暖房モード時等には、外気は、冷媒に吸熱させる熱源流体となる。
 室外熱交換器15の冷媒出口には、第3三方継手12cの入口側が接続されている。第3三方継手12cの一方の流出口には、第1逆止弁16aを介して四方継手17の1つの流入口側が接続されている。第3三方継手12cの他方の流出口には、後述する低圧通路21dの入口側が接続されている。
 第1逆止弁16aは、第3三方継手12c側から四方継手17側へ冷媒が流れることを許容し、四方継手17側から第3三方継手12c側へ冷媒が流れることを禁止する。四方継手17は、互いに連通する4つの流入出口を有する継手部である。四方継手17としては、前述の三方継手と同様に形成された継手部を採用することができる。四方継手17として、2つの三方継手を組み合わせて形成されたものを採用してもよい。
 四方継手17の別の流入口には、第2通路21cの出口側が接続されている。第2通路21cは、水冷媒熱交換器13の冷媒通路131から流出した冷媒を、暖房用膨張弁14aおよび室外熱交換器15を迂回させて、冷房用膨張弁14bあるいは冷却用膨張弁14cの入口側へ導く冷媒通路である。
 第2通路21cには、第2通路21cを開閉する第2通路開閉弁22aが配置されている。第2通路開閉弁22aは、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電磁弁である。第2通路開閉弁22aは、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部である。
 ここで、冷凍サイクル装置10の有する冷媒回路切替部のうち、少なくとも第2通路開閉弁22aは、分岐回路切替部である。分岐回路切替部は、第2三方継手12bの一方の流出口から冷媒を流出させる冷媒回路と第2三方継手12bの他方の流出口から冷媒を流出させる冷媒回路とを切り替える。
 四方継手17の1つの流出口には、冷房用膨張弁14bを介して、室内蒸発器18の冷媒入口側が接続されている。冷房用膨張弁14bは、後述する並列除湿ホットガス暖房モード時等に、第2三方継手12bにて分岐された他方の冷媒を減圧させる第2減圧部である。さらに、冷房用膨張弁14bは、室内蒸発器18へ流入する冷媒の流量(質量流量)を調整する室内蒸発器用の流量調整部である。
 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室内送風機52から車室内へ向けて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る補助蒸発部である。室内蒸発器18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。室内蒸発器18の冷媒出口には、蒸発圧力調整弁20および第2逆止弁16bを介して、第5三方継手12eの一方の流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の冷媒出口側の冷媒の圧力上昇に伴って、弁開度を増加させる機械的機構で構成された可変絞りである。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℃)以上に維持する。
 第2逆止弁16bは、蒸発圧力調整弁20の出口側から第5三方継手12e側へ冷媒が流れることを許容し、第5三方継手12e側から蒸発圧力調整弁20側へ冷媒が流れることを禁止する。
 四方継手17の別の流出口には、冷却用膨張弁14cを介して、チラー19の冷媒通路の入口側が接続されている。冷却用膨張弁14cは、後述するホットガス暖房モード時、およびバッテリ70を冷却する機器冷却モード時等に、チラー19へ流入する冷媒を減圧させる減圧部である。さらに、冷却用膨張弁14cは、チラー19へ流入する冷媒の流量(質量流量)を調整するチラー用の流量調整部である。
 チラー19は、冷却用膨張弁14cにて減圧された低圧冷媒と機器用冷却水回路40を循環する機器用冷却水とを熱交換させて、低圧冷媒を蒸発させる補助蒸発部である。チラー19の冷媒出口には、第4三方継手12dを介して、第5三方継手12eの他方の流入口側が接続されている。第5三方継手12eの流出口には、混合部23の減圧部側冷媒入口部233b側が接続されている。
 第4三方継手12dの他方の流入口には、低圧通路21dの出口側が接続されている。低圧通路21dは、室外熱交換器15から流出した冷媒を、冷房用膨張弁14bおよび室内蒸発器18、並びに、冷却用膨張弁14cおよびチラー19を迂回させて、混合部23の減圧部側冷媒入口部233b側へ導く冷媒通路である。
 低圧通路21dには、低圧通路21dを開閉する低圧通路開閉弁22bが配置されている。低圧通路開閉弁22bは、第2通路開閉弁22aと同様の構成の電磁弁である。低圧通路開閉弁22bは、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部である。
 混合部23は、バイパス流量調整弁14dから流出したバイパス側冷媒と第5三方継手12eの流出口から流出した減圧部側冷媒とを混合させて圧縮機11の吸入口側へ流出させる。減圧部側冷媒は、暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14cといった減圧部から流出した冷媒である。
 混合部23は、駆動装置室内に配置されている。混合部23のバイパス側冷媒入口部233aには、バイパス通路21aの出口側が接続されている。
 バイパス通路21aは、第1三方継手12aにて分岐された他方の冷媒を混合部23のバイパス側冷媒入口部233aへ導く冷媒通路である。より詳細には、バイパス通路21aは、第1三方継手12aにて分岐された他方の冷媒を、水冷媒熱交換器13を迂回させ、混合部23を介して圧縮機11の吸入口側へ導く冷媒通路である。
 バイパス通路21aには、バイパス流量調整弁14dが配置されている。バイパス流量調整弁14dは、バイパス通路21aを流通する冷媒を減圧させるとともに、バイパス通路21aを流通する冷媒の流量(質量流量)を調整するバイパス流量調整部である。
 次に、図2~図5を用いて、混合部23の詳細構成を説明する。本実施形態の混合部23は、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを熱交換させた後に合流させて流出させる熱交換器である。本実施形態では、混合部23として、いわゆる積層型の熱交換器を採用している。
 具体的には、混合部23は、複数の第1伝熱プレート231a、複数の第2伝熱プレート231b、熱交換フィン232、バイパス側冷媒入口部233a、減圧部側冷媒入口部233b、混合冷媒流出部233c等を有している。これらの各構成部材は、いずれも伝熱性に優れる同種の金属(本実施形態では、アルミニウム合金)で形成されている。さらに、各構成部材は、ロウ付け接合によって一体化されている。
 第1伝熱プレート231aおよび第2伝熱プレート231bは、矩形状に形成された板状部材である。複数の第1伝熱プレート231aおよび複数の第2伝熱プレート231bは、平坦面同士が互いに平行となるように交互に積層配置されている。第1伝熱プレート231aおよび第2伝熱プレート231bの外周縁部および平坦面には、それぞれ積層方向に突出する複数の張出部が形成されている。
 張出部は、隣接配置された第1伝熱プレート231aあるいは第2伝熱プレート231bに接合されている。このため、隣り合う第1伝熱プレート231aと第2伝熱プレート231bとの間の張出部が形成されていない部位には、隙間空間が形成される。隙間空間は、バイパス側冷媒を流通させるバイパス側冷媒通路23aあるいは減圧部側冷媒を流通させる減圧部側冷媒通路23bとなる。
 第1伝熱プレート231aの張出部および第2伝熱プレート231bの張出部は、互いに異なる形状に形成されている。このため、第1伝熱プレート231aと第2伝熱プレート231bとを交互に積層配置して接合することによって、減圧部側冷媒通路23bおよびバイパス側冷媒通路23aが積層方向に交互に形成される。
 従って、第1伝熱プレート231aおよび第2伝熱プレート231bは、一方の面に減圧部側冷媒を接触させるとともに他方の面にバイパス側冷媒を接触させることによって、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを熱交換させる複数の熱交換部材となる。
 さらに、減圧部側冷媒通路23bおよびバイパス側冷媒通路23a内には、図4、図5に示すように、伝熱面積あるいは濡れ面積を拡大させてバイパス側冷媒と吸熱側熱媒体との熱交換を促進する熱交換フィン232が配置されている。熱交換フィン232としては、金属薄板を波状に折り曲げたコルゲートフィンや、金属薄板に部分的に複数の切り起こし部を形成したオフセットフィンを採用することができる。
 また、矩形状に形成された第1伝熱プレート231aおよび第2伝熱プレート231bの対角に位置する角部側には、張出部によって、一対のバイパス側タンク形成部および一対の吸熱側タンク形成部が形成されている。これにより、複数の第1伝熱プレート231aおよび複数の第2伝熱プレート231bが積層配置されると、一対のバイパス側タンク空間234aおよび一対の吸熱側タンク空間234bが形成される。
 バイパス側タンク空間234aは、複数のバイパス側冷媒通路23aに連通して、冷媒の集合あるいは分配を行うための空間となる。吸熱側タンク空間234bは、複数の減圧部側冷媒通路23bに連通して、冷媒の集合あるいは分配を行うための空間となる。
 また、図3に示すように、積層方向一端部に配置された端部伝熱プレート231cには、筒状に形成されたバイパス側冷媒入口部233a、減圧部側冷媒入口部233b、混合冷媒流出部233cが接合されている。バイパス側冷媒入口部233aは、一方のバイパス側タンク空間234aに連通するように接合されている。減圧部側冷媒入口部233bは、一方の吸熱側タンク空間234bに連通するように接合されている。
 混合冷媒流出部233cは、他方の吸熱側タンク空間234bと同軸上に配置されている。さらに、端部伝熱プレート231cと隣接する第1伝熱プレート231aには、図4に示すように、他方のバイパス側タンク空間234aと他方の吸熱側タンク空間234bとを連通させる連通路235が形成されている。このため、混合冷媒流出部233cは、他方のバイパス側タンク空間234aと他方の吸熱側タンク空間234bとの双方に連通している。
 従って、バイパス側冷媒入口部233aから流入したバイパス側冷媒は、図2等の実線矢印に示すように流れ、減圧部側冷媒と合流して混合冷媒流出部233cから流出する。また、減圧部側冷媒入口部233bから流入した減圧部側冷媒は、図2等の破線矢印に示すように流れ、バイパス側冷媒と合流して混合冷媒流出部233cから流出する。混合冷媒流出部233cには、圧縮機11の吸入口側が接続されている。
 ここで、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを均質に混合させた冷媒を理想的な混合冷媒と定義する。本実施形態では、混合部23として、後述するホットガス暖房モード時に、実際に混合冷媒流出部233cから圧縮機11の吸入口側へ流出させる吸入側冷媒のエンタルピが、理想的な混合冷媒のエンタルピと略同等となる程度の熱交換能力を有するものを採用している。
 換言すると、本実施形態では、混合部23として、ホットガス暖房モード時に、吸入側冷媒のエンタルピから理想的な混合冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差の絶対値が、予め定めた基準値以下となる熱交換能力を有するものを採用している。さらに、基準値としては、エンタルピ差のバラツキに起因して圧縮機11の耐久寿命に悪影響を与えない値が設定されている。
 次に、暖房用冷却水回路30について説明する。暖房用冷却水回路30は、暖房用冷却水を循環させる高温側の熱媒体回路である。暖房用冷却水回路30では、暖房用冷却水として、エチレングリコール水溶液が採用されている。暖房用冷却水回路30には、図1に示すように、水冷媒熱交換器13の水通路132、暖房用冷却水ポンプ31、ヒータコア32等が接続されている。
 暖房用冷却水ポンプ31は、暖房用冷却水を水冷媒熱交換器13の水通路132の入口側へ圧送する水ポンプである。暖房用冷却水ポンプ31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13の水通路132の出口には、ヒータコア32の冷却水入口側が接続されている。ヒータコア32は、水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水と室内蒸発器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加熱用熱交換部である。ヒータコア32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。
 ヒータコア32の冷却水出口には、暖房用冷却水ポンプ31の吸入口側が接続されている。従って、本実施形態では、冷凍サイクル装置10の水冷媒熱交換器13および暖房用冷却水回路30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。
 従って、水冷媒熱交換器13のレシーバ部13bは、加熱部を形成する凝縮部13aから流出した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒をサイクルの余剰冷媒として蓄える高圧側気液分離部である。また、冷凍サイクル装置10の第2三方継手12bは、加熱部から流出した冷媒の流れを分岐する下流側分岐部である。
 次に、機器用冷却水回路40について説明する。機器用冷却水回路40は、機器用冷却水を循環させる低温側の熱媒体回路である。機器用冷却水としては、暖房用冷却水と同じ種類の流体を採用することができる。機器用冷却水回路40には、図1に示すように、チラー19の水通路、機器用冷却水ポンプ41、バッテリ70の冷却水通路70a等が接続されている。
 機器用冷却水ポンプ41は、機器用冷却水をチラー19の水通路の入口側へ圧送する水ポンプである。機器用冷却水ポンプ41の基本的構成は、暖房用冷却水ポンプ31と同様である。チラー19の水通路の出口には、バッテリ70の冷却水通路70aの入口側が接続されている。
 バッテリ70は、複数の電気式の車載機器に供給される電力を貯える。バッテリ70は、複数の電池セルを電気的に直列的あるいは並列的に接続することによって形成された組電池である。電池セルは、充放電可能な二次電池(本実施形態では、リチウムイオン電池)である。バッテリ70は、複数の電池セルを略直方体形状となるように積層配置して専用ケースに収容したものである。
 バッテリ70は、作動時(すなわち、充放電時)に発熱する発熱機器である。バッテリ70を形成する二次電池は、高温になると劣化が進行しやすい。さらに、二次電池は、低温になると化学反応が進行しにくく出力が低下しやすい。このため、二次電池の温度は、二次電池の充放電容量を充分に活用することの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)に維持されていることが望ましい。
 そこで、本実施形態では、バッテリ70の専用ケースの内部に機器用冷却水を流通させる冷却水通路70aを形成している。冷却水通路70aの通路構成は、専用ケースの内部で複数の通路を並列的に接続した通路構成となっている。これにより、冷却水通路70aでは、内部を流通する機器用冷却水と全ての電池セルとを均等に熱交換させることができるように形成されている。冷却水通路70aの出口には、機器用冷却水ポンプ41の吸入口側が接続されている。
 従って、機器用冷却水は、熱交換対象流体である。冷却水通路70aは、バッテリ70と機器用冷却水とを熱交換対象流体とを熱交換させる発熱機器熱交換部である。
 次に、図6を用いて、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、車室内の空調のために適切な温度に調整した送風空気を、車室内の適切な箇所へ吹き出すためのユニットである。室内空調ユニット50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50は、送風空気の空気通路を形成するケーシング51内に、室内送風機52、冷凍サイクル装置10の室内蒸発器18、暖房用冷却水回路30のヒータコア32等を収容したものである。ケーシング51は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂(例えば、ポリプロピレン)にて成形されている。
 ケーシング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。内外気切替装置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。
 内外気切替装置53の送風空気流れ下流側には、室内送風機52が配置されている。室内送風機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。室内送風機52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)が制御される電動送風機である。
 室内送風機52の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器18およびヒータコア32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18は、ヒータコア32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18通過後の送風空気を、ヒータコア32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18の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア32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18を通過後の送風空気のうち、ヒータコア32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風量割合調整部である。エアミックスドア駆動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。
 ヒータコア32および冷風バイパス通路55の送風空気流れ下流側には、混合空間56が設けられている。混合空間56は、ヒータコア32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、ケーシング51の送風空気流れ最下流部には、混合空間56にて混合されて温度調整された送風空気を、車室内へ吹き出すための図示しない複数の開口穴が配置されている。
 複数の開口穴は、車室内に形成された複数の吹出口に連通している。複数の吹出口としては、フェイス吹出口、フット吹出口、デフロスタ吹出口が設けられている。フェイス吹出口は、乗員の上半身に向けて送風空気を吹き出す吹出口である。フット吹出口は、乗員の足元に向けて送風空気を吹き出す吹出口である。デフロスタ吹出口は、車両前方窓ガラスに向けて送風空気を吹き出す吹出口である。
 従って、エアミックスドア54が、ヒータコア32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56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の温度が調整される。
 次に、本実施形態の電気制御部について説明する。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を有している。制御装置60は、ROM内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。そして、制御装置60は、演算、処理結果に基づいて、出力側に接続された各種制御対象機器11、14a~14d、22b、22c、31、41、52、53等の作動を制御する。
 制御装置60の入力側には、図7のブロック図に示すように、各種の制御用センサが接続されている。具体的には、内気温センサ61a、外気温センサ61b、日射センサ61c、第1冷媒圧力センサ62a、第2冷媒圧力センサ62b、第3冷媒圧力センサ62c、第1冷媒温度センサ63a、第2冷媒温度センサ63b、第3冷媒温度センサ63c、蒸発器温度センサ63d、空調風温度センサ63e、バッテリ温度センサ64、暖房用冷却水温度センサ65a、機器用冷却水温度センサ65b等が接続されている。制御装置60には、これらの制御用センサ群の検出信号が入力される。
 内気温センサ61a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61b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61c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。
 第1冷媒圧力センサ62aは、圧縮機11から吐出された高圧冷媒の圧力である第1圧力P1を検出する高圧圧力検出部である。第2冷媒圧力センサ62bは、室外熱交換器15の出口側の冷媒の圧力である第2圧力P2を検出する室外器圧力検出部である。第3冷媒圧力センサ62cは、混合部23の出口側の冷媒の圧力である第3圧力P3を検出する混合器圧力検出部である。
 第1冷媒温度センサ63a、圧縮機11から吐出されて水冷媒熱交換器13の冷媒通路131へ流入する冷媒の温度である第1温度T1を検出する高圧温度検出部である。第2冷媒温度センサ63bは、室外熱交換器15の出口側の冷媒の温度である第2温度T2を検出する室外器温度検出部である。第3冷媒温度センサ63cは、混合部23の出口側の冷媒の温度である第3温度T3を検出する混合器温度検出部である。
 蒸発器温度センサ63d、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。蒸発器温度センサ63dは、具体的に、室内蒸発器18の熱交換フィンの温度を検出している。空調風温度センサ63e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。
 バッテリ温度センサ64は、バッテリ70の温度であるバッテリ温度TBを検出するバッテリ温度検出部である。バッテリ温度センサ64は、複数の温度検出部を有し、バッテリ70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70の各部の温度分布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。
 暖房用冷却水温度センサ65aは、ヒータコア32へ流入する暖房用冷却水の温度である暖房用冷却水温度TWHを検出する暖房用冷却水温度検出部である。機器用冷却水温度センサ65bは、バッテリ70の冷却水通路70aへ流入する機器用冷却水の温度である機器用冷却水温度TWLを検出する機器用冷却水温度検出部である。
 さらに、制御装置60の入力側には、図7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69が接続されている。制御装置60には、操作パネル69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69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、室内送風機52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、車室内の設定温度Tsetを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。従って、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)が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。
 例えば、制御装置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、吐出能力制御部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、およびバイパス流量調整弁14dの作動を制御する構成は、冷媒流量制御部60bを構成している。また、冷媒回路切替部である第2通路開閉弁22a、低圧通路開閉弁22b等の作動を制御する構成は、冷媒回路制御部60cを構成している。
 次に、上記構成における本実施形態の車両用空調装置の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置では、車室内の空調およびバッテリ70の温度調整を行うために、各種運転モードを切り替える。
 具体的には、車両用空調装置は、空調用の運転モードとして、(a)冷房モード、(b)直列除湿暖房モード、(c)並列除湿暖房モード、(d)並列除湿ホットガス暖房モード、(e)外気吸熱暖房モード、(f)外気吸熱ホットガス暖房モード、(g)ホットガス暖房モードを切り替える。さらに、車両用空調装置は、(a)~(f)の運転モード時に、必要に応じてバッテリ70を冷却する機器冷却モードでの運転を実行する。
 各種運転モードの切り替えは、予め制御装置60に記憶されている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、操作パネル69のオートスイッチが投入(ON)されると実行される。
 空調制御プログラムでは、各種制御用センサの検出信号および操作パネルの操作信号に基づいて、運転モードを切り替える。より具体的には、本実施形態の空調制御プログラムでは、主に外気温センサ61bによって検出された外気温Tamに基づいて空調用の運転モードを切り替える。以下に各運転モードの作動について詳細に説明する。
 (a)冷房モード
 冷房モードは、車室内の冷房を行うために、冷却された送風空気を車室内へ吹き出す運転モードである。冷房モードは、乗員の操作によってエアコンスイッチが投入されている際、あるいは、外気温センサ61bによって検出された外気温Tamが25℃以上になっている際等に切り替えられる運転モードである。
 冷房モードでは、制御装置60が、第2通路開閉弁22aを閉じ、低圧通路開閉弁22bを閉じる。また、制御装置60は、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、バイパス流量調整弁14dを全閉状態とする。
 このため、冷房モードの冷凍サイクル装置10では、図8の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器13、全開となっている暖房用膨張弁14a、室外熱交換器15、第1逆止弁16a、四方継手17、冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁20、第2逆止弁16b、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。なお、図8では、機器冷却モードを実行中の冷房モード時の冷媒の流れを実線矢印で示している。
 さらに、制御装置60は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機11については、蒸発器温度センサ63dによって検出された蒸発器温度Tefinが目標蒸発器温度TEOに近づくように、冷媒吐出能力を制御する。
 目標蒸発器温度TEOは、目標吹出温度TAOに基づいて、予め制御装置60に記憶されている制御マップを参照して決定される。
 目標吹出温度TAOは、車室内へ吹き出される送風空気の目標温度である。目標吹出温度TAOは、内気温センサ61aによって検出された内気温Tr、外気温Tam、日射センサ61cによって検出された日射量As、および温度設定スイッチによって設定された設定温度Tset等を用いて算定される。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。
 また、制御装置60は、冷房用膨張弁14bについては、混合部23の出口側の冷媒の過熱度SHが、予め定めた基準過熱度KSH(本実施形態では、5℃)に近づくように、絞り開度を制御する。過熱度SHは、第3冷媒圧力センサ62cによって検出された第3圧力P3、および第3冷媒温度センサ63cによって検出された第3温度T3を用いて算出される。
 また、制御装置60は、暖房用冷却水ポンプ31および機器用冷却水ポンプ41については、それぞれ予め定めた冷房モード用の基準圧送能力を発揮するように水圧送能力を制御する。
 また、制御装置60は、室内送風機52については、目標吹出温度TAOに基づいて、予め制御装置60に記憶されている制御マップを参照して送風能力を制御する。制御マップでは、目標吹出温度TAOが極低温域あるいは極高温域となっている際に送風量が最大となり、極低温域あるいは極高温域から中間温度域に向かうに伴って、送風量が徐々に減少するように、送風能力が決定される。
 また、制御装置60は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータについては、空調風温度センサ63eによって検出された送風空気温度TAVが目標吹出温度TAOに近づくようにエアミックスドア54を変位させる。なお、冷房モードでは、概ね冷風バイパス通路55が全開となり、ヒータコア32側の空気通路が全閉となるように、エアミックスドア54を変位させる。
 このため、冷房モードの暖房用冷却水回路30のヒータコア32では、図8の細破線矢印に示すように暖房用冷却水が循環するものの、暖房用冷却水と送風空気との熱交換が殆ど行われない。さらに、暖房用冷却水の温度が圧縮機11から吐出された高圧冷媒の温度と同等になると、水冷媒熱交換器13においても高圧冷媒と暖房用冷却水との熱交換も殆ど行われなくなる。
 従って、冷房モードの冷凍サイクル装置10では、室外熱交換器15が冷媒を凝縮させる凝縮器として機能し、室内蒸発器18が冷媒を蒸発させる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。室外熱交換器15では、冷媒が外気に放熱して凝縮する。室内蒸発器18では、冷媒が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。
 冷房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18にて冷却された送風空気が、冷風バイパス通路55を介して車室内へ吹き出される。これにより、車室内の冷房が実現される。
 また、冷房モードの冷凍サイクル装置10では、バイパス流量調整弁14dが全閉状態となっている。このため、バイパス側冷媒が混合部23へ流入することはない。従って、冷房モードでは、混合部23へ流入した減圧部側冷媒は、混合部23にてバイパス側冷媒と熱交換することも混合されることもなく、混合部23から流出する。
 また、本実施形態の車両用空調装置では、冷房モード時に、バッテリ70の冷却を行う機器冷却モードを実行することができる。機器冷却モードは、バッテリ温度センサ64によって検出されたバッテリ温度TBが、予め定めた基準バッテリ温度KTB以上となった際に実行される。機器冷却モードを実行する際には、制御装置60が、冷房モードと同様に制御対象機器の作動を制御することに加えて、冷却用膨張弁14cを絞り状態とする。
 これにより、機器冷却モードの冷凍サイクル装置10では、図8の実線矢印に示すように、四方継手17にて分岐された冷媒が、冷却用膨張弁14c、チラー19、混合部23の順に流れる。つまり、機器冷却モードを実行中の冷房モードでは、室外熱交換器15から流出した冷媒の流れに対して、室内蒸発器18とチラー19が並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
 さらに、制御装置60は、機器用冷却水温度センサ65bによって検出された機器用冷却水温度TWLが予め定めた目標機器用水温TWLOに近づくように、冷却用膨張弁14cの絞り開度を制御する。目標機器用水温TWLOは、バッテリ温度TBがバッテリ70の適切な温度範囲内に維持されるように設定されている。
 従って、機器冷却モードを実行中の冷房モードの冷凍サイクル装置10では、チラー19へ流入した冷媒が機器用冷却水から吸熱して蒸発する。これにより、機器用冷却水が冷却される。
 機器冷却モードを実行中の冷房モードの機器用冷却水回路40では、図8の細破線矢印に示すように、チラー19にて冷却された機器用冷却水がバッテリ70の冷却水通路70aを流れる。これにより、バッテリ70が冷却される。
 その結果、機器冷却モードを実行中の冷房モードでは、車室内の冷房を行いながら、バッテリ70を冷却することができる。冷房モード時に機器冷却モードを実行しない場合は、制御装置60が冷却用膨張弁14cを全閉状態とすればよい。
 (b)直列除湿暖房モード
 直列除湿暖房モードは、車室内の除湿暖房を行うために、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運転モードである。直列除湿暖房モードは、外気温Tamが10℃以上であって25℃よりも低くなっている際等に切り替えられる運転モードである。
 直列除湿暖房モードでは、制御装置60が、第2通路開閉弁22aを閉じ、低圧通路開閉弁22bを閉じる。また、制御装置60は、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、バイパス流量調整弁14dを全閉状態とする。
 このため、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、冷房モードと同様に、図8の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器13、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器15、第1逆止弁16a、四方継手17、冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁20、第2逆止弁16b、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。
 さらに、制御装置60は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機11については、冷房モードと同様に制御する。
 また、制御装置60は、暖房用膨張弁14aおよび冷房用膨張弁14bについては、混合部23の出口側の冷媒の過熱度SHが、基準過熱度KSHに近づくように、双方の絞り開度を制御する。より具体的には、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、暖房用膨張弁14aの絞り開度を減少させ、冷房用膨張弁14bの絞り開度を増加させる。
 また、制御装置60は、暖房用冷却水ポンプ31、機器用冷却水ポンプ41、室内送風機52およびエアミックスドア駆動用の電動アクチュエータについては、冷房モードと同様に制御する。
 従って、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水冷媒熱交換器13が凝縮器として機能し、室内蒸発器18が蒸発器として機能する。さらに、室外熱交換器15における冷媒の飽和温度が外気温Tamよりも高い場合には、室外熱交換器15が凝縮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。また、室外熱交換器15における冷媒の飽和温度が外気温Tamよりも低い場合には、室外熱交換器15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。
 水冷媒熱交換器13では、冷媒が暖房用冷却水に放熱して凝縮する。これにより、暖房用冷却水が加熱される。室内蒸発器18では、冷媒が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。
 直列除湿暖房モードの暖房用冷却水回路30では、図8の細破線矢印に示すように、水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水がヒータコア32へ圧送される。ヒータコア32へ流入した暖房用冷却水は、室内蒸発器18にて冷却された送風空気に放熱する。
 直列除湿暖房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18にて冷却されて除湿された送風空気が、ヒータコア32にて再加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。
 さらに、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、暖房用膨張弁14aの絞り開度を減少させるとともに、冷房用膨張弁14bの絞り開度を増加させている。これによれば、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、ヒータコア32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。
 より詳細には、室外熱交換器15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、室外熱交換器15における冷媒の飽和温度を低下させて、外気温Tamとの温度差を縮小させることができる。これによれば、室外熱交換器15における冷媒の放熱量を減少させて、水冷媒熱交換器13における冷媒から暖房用冷却水への放熱量を増加させることができる。
 また、室外熱交換器15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、室外熱交換器15における冷媒の飽和温度を低下させて、外気温Tamとの温度差を拡大させることができる。これによれば、室外熱交換器15における冷媒の吸熱量を増加させて、水冷媒熱交換器13における冷媒から暖房用冷却水への放熱量を増加させることができる。
 その結果、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、ヒータコア32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。
 また、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、バイパス流量調整弁14dが全閉状態となっている。従って、冷房モードと同様に、混合部23へ流入した減圧部側冷媒は、混合部23にてバイパス側冷媒と熱交換することも混合されることもなく、混合部23から流出する。
 また、直列除湿暖房モード時においても、冷房モード時と同様に、機器冷却モードを実行することができる。なお、冷凍サイクル装置10では、水冷媒熱交換器13が高圧側気液分離部であるレシーバ部13bを有しているので、直列除湿暖房モードは、室外熱交換器15における冷媒の飽和温度が外気温Tamよりも高くなる温度範囲で実行するようにしている。
 (c)並列除湿暖房モード
 並列除湿暖房モードは、車室内の除湿暖房を行うために、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運転モードである。並列除湿暖房モードは、外気温Tamが0℃以上であって10℃よりも低くなっている際等に切り替えられる運転モードである。
 並列除湿暖房モードでは、制御装置60が、第2通路開閉弁22aを開き、低圧通路開閉弁22bを開く。また、制御装置60は、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、バイパス流量調整弁14dを全閉状態とする。
 このため、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、図9の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器13、第2三方継手12b、第2通路21c、冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁20、第2逆止弁16b、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器13、第2三方継手12b、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器15、低圧通路21d、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。
 つまり、並列除湿暖房モードでは、水冷媒熱交換器13の冷媒通路131から流出した冷媒の流れに対して、室内蒸発器18と室外熱交換器15が並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。なお、図9では、機器冷却モードを実行していない際の並列除湿暖房モード時の冷媒流れを示している。
 さらに、制御装置60は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機11については、第1冷媒圧力センサ62aによって検出された第1圧力P1が、目標凝縮圧力PDOに近づくように、冷媒吐出能力を制御する。目標凝縮圧力PDOは、暖房用冷却水温度センサ65aによって検出された暖房用冷却水温度TWHが予め定めた目標水温TWHOとなるように決定されている。目標水温TWHOは、車室内の暖房を実現可能な温度に設定されている。
 また、制御装置60は、冷房用膨張弁14bについては、混合部23の出口側の冷媒の過熱度SHが、基準過熱度KSHに近づくように、絞り開度を制御する。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14aについては、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、絞り開度を減少させるように制御する。その他の制御対象機器については、冷房モードと同様に制御する。
 従って、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水冷媒熱交換器13が凝縮器として機能し、室内蒸発器18および室外熱交換器15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。
 水冷媒熱交換器13では、冷媒が暖房用冷却水に放熱して凝縮する。これにより、暖房用冷却水が加熱される。室内蒸発器18では、冷媒が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。室外熱交換器15では、冷媒が外気から吸熱して蒸発する。
 並列除湿暖房モードの暖房用冷却水回路30では、図9の細破線矢印に示すように、水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水がヒータコア32へ圧送される。ヒータコア32へ流入した暖房用冷却水は、室内蒸発器18にて冷却された送風空気に放熱する。
 並列除湿暖房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18にて冷却されて除湿された送風空気が、ヒータコア32にて再加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。
 さらに、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、暖房用膨張弁14aの絞り開度を減少させる。従って、目標吹出温度TAOが上昇した際に、室外熱交換器15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。
 これによれば、直列除湿暖房モードよりも室外熱交換器15における冷媒の外気からの吸熱量を増加させて、水冷媒熱交換器13における冷媒から暖房用冷却水へ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の冷凍サイクル装置10では、直列除湿暖房モードよりもヒータコア32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。
 また、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、バイパス流量調整弁14dが全閉状態となっている。従って、冷房モードと同様に、混合部23へ流入した減圧部側冷媒は、混合部23にてバイパス側冷媒と熱交換することも混合されることもなく、混合部23から流出する。
 また、並列除湿暖房モード時においても、冷房モード時と同様に、機器冷却モードを実行することができる。
 (d)並列除湿ホットガス暖房モード
 並列除湿ホットガス暖房モードは、並列除湿暖房モードの実行中に、室外熱交換器15に着霜が生じたと判定された際に、送風空気の加熱能力の低下を抑制するために実行される運転モードである。
 本実施形態の空調制御プログラムでは、第2冷媒温度センサ63bによって検出された第2温度T2が着霜判定温度以下となっている時間が、着霜判定時間以上となった際に、室外熱交換器15に着霜が生じたと判定している。具体的には、本実施形態では、着霜判定温度を-5℃とし、着霜判定時間を5分としている。
 並列除湿ホットガス暖房モードでは、制御装置60が、第2通路開閉弁22aを開き、低圧通路開閉弁22bを開く。また、制御装置60は、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。
 このため、並列除湿ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、図10の実線矢印に示すように、並列除湿暖房モードと同様に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒の一部が、バイパス通路21aを介して、バイパス流量調整弁14d、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。なお、図10では、機器冷却モードを実行していない際の並列除湿暖房モード時の冷媒流れを示している。
 さらに、制御装置60は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機11については、並列除湿暖房モードよりも予め定めた所定量だけ冷媒吐出能力を増加させる。また、制御装置60は、バイパス流量調整弁14dについては、予め定めた並列除湿ホットガス暖房モード用の所定開度となるように制御する。その他の制御対象機器については、並列除湿暖房モードと同様に制御する。
 従って、並列除湿ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、並列除湿暖房モードと同様に、水冷媒熱交換器13が凝縮器として機能し、室内蒸発器18および室外熱交換器15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。そして、並列除湿暖房モードと同様に、水冷媒熱交換器13にて暖房用冷却水が加熱される。さらに、室内蒸発器18にて送風空気が冷却される。
 並列除湿ホットガス暖房モードの暖房用冷却水回路30では、図10の細破線矢印に示すように、水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水がヒータコア32へ圧送される。ヒータコア32へ流入した暖房用冷却水は、室内蒸発器18にて冷却された送風空気に放熱する。
 並列除湿ホットガス暖房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18にて冷却されて除湿された送風空気が、ヒータコア32にて再加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。
 ここで、並列除湿ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、室外熱交換器15に着霜が生じているので、並列除湿暖房モード時よりも室外熱交換器15における冷媒の外気からの吸熱量が減少する。そのため、室外熱交換器15から流出する冷媒のエンタルピが低下して、混合部23へ流入する減圧部側冷媒のエンタルピも低下しやすい。
 さらに、室外熱交換器15における冷媒の外気からの吸熱量の減少に伴って、水冷媒熱交換器13における冷媒から暖房用冷却水への放熱量が減少してしまうので、送風空気の加熱能力が低下してしまう可能性がある。
 これに対して、本実施形態の並列除湿ホットガス暖房モードでは、バイパス流量調整弁14dが開いているので、混合部23へ比較的エンタルピの高いバイパス側冷媒を流入させることができる。さらに、混合部23にて、比較的エンタルピの低い減圧部側冷媒と比較的エンタルピの高いバイパス側冷媒とを混合させることができる。
 従って、並列除湿ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、並列除湿暖房モードよりも圧縮機11の冷媒吐出能力を増大させても、混合部23から圧縮機11の吸入口側へ流出させる吸入側冷媒を過熱度を有する気相冷媒とすることができる。さらに、圧縮機11の圧縮仕事量を増大させることによって、水冷媒熱交換器13における冷媒から暖房用冷却水への放熱量の減少を抑制することができる。
 その結果、並列除湿ホットガス暖房モードでは、並列除湿暖房モードに対して、送風空気の加熱能力の低下を抑制することができる。
 また、並列除湿ホットガス暖房モード時においても、並列除湿暖房モード時と同様に、機器冷却モードを実行することができる。
 (e)外気吸熱暖房モード
 外気吸熱暖房モードは、車室内の暖房を行うために、加熱された送風空気を車室内へ吹き出す運転モードである。外気吸熱暖房モードは、外気温Tamが-10℃以上であって0℃よりも低くなっている際等に切り替えられる運転モードである。
 外気吸熱暖房モードでは、制御装置60が、第2通路開閉弁22aを閉じ、低圧通路開閉弁22bを開く。また、制御装置60は、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、バイパス流量調整弁14dを全閉状態とする。
 このため、外気吸熱暖房モードの冷凍サイクル装置10では、図11の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器13、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器15、低圧通路21d、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。なお、図11では、機器冷却モードを実行していない際の外気吸熱暖房モード時の冷媒流れを示している。
 さらに、制御装置60は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機11については、並列除湿暖房モードと同様に制御する。
 また、制御装置60は、暖房用膨張弁14aについては、混合部23の出口側の冷媒の過熱度SHが、基準過熱度KSHに近づくように、絞り開度を制御する。
 また、制御装置60は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータについては、冷房モードと同様に制御する。なお、外気吸熱暖房モードでは、概ねヒータコア32側の空気通路が全開となり、冷風バイパス通路55が全閉となるように、エアミックスドア54を変位させる。その他の制御対象機器については、並列除湿暖房モードと同様に制御する。
 従って、外気吸熱暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水冷媒熱交換器13が凝縮器として機能し、室外熱交換器15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。水冷媒熱交換器13では、冷媒が暖房用冷却水に放熱して凝縮する。これにより、暖房用冷却水が加熱される。室外熱交換器15では、冷媒が外気から吸熱して蒸発する。
 外気吸熱暖房モードの暖房用冷却水回路30では、図11の細破線矢印に示すように、水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水がヒータコア32へ圧送される。ヒータコア32へ流入した暖房用冷却水は、室内蒸発器18を通過した送風空気に放熱する。
 外気吸熱暖房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18を通過した送風空気が、ヒータコア32にて加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房が実現される。
 また、外気吸熱暖房モードの冷凍サイクル装置10では、バイパス流量調整弁14dが全閉状態となっている。従って、冷房モードと同様に、混合部23へ流入した減圧部側冷媒は、混合部23にてバイパス側冷媒と熱交換することも混合されることもなく、混合部23から流出する。
 また、外気吸熱暖房モード時においても、機器冷却モードを実行することができる。外気吸熱暖房モード時に機器冷却モードを実行する際には、制御装置60が、第2通路開閉弁22aを開き、冷却用膨張弁14cを絞り状態とし、機器用冷却水ポンプ41を作動させればよい。但し、外気吸熱暖房モードは低外気温時に実行されることから、機器冷却モードは実行されないことが多い。
 (f)外気吸熱ホットガス暖房モード
 外気吸熱ホットガス暖房モードは、極低外気温時に車室内の暖房を行うために、加熱された送風空気を車室内へ吹き出す運転モードである。外気吸熱ホットガス暖房モードは、外気温Tamが-20℃以上であって-10℃よりも低くなっている際、あるいは、外気吸熱暖房モードの実行中に、室外熱交換器15に着霜が生じたと判定された際等に切り替えられる運転モードである。
 外気吸熱ホットガス暖房モードでは、制御装置60が、第2通路開閉弁22aを閉じ、低圧通路開閉弁22bを開く。また、制御装置60は、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。
 このため、外気吸熱ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、図12の実線矢印に示すように、外気吸熱暖房モードと同様に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒の一部が、バイパス通路21aを介して、バイパス流量調整弁14d、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。なお、図12では、機器冷却モードを実行していない際の外気吸熱ホットガス暖房モード時の冷媒流れを示している。
 さらに、制御装置60は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機11については、外気吸熱暖房モードよりも予め定めた所定量だけ冷媒吐出能力を増加させる。また、制御装置60は、バイパス流量調整弁14dについては、予め定めた外気吸熱ホットガス暖房モード用の所定開度となるように制御する。その他の制御対象機器については、外気吸熱暖房モードと同様に制御する。
 従って、外気吸熱ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、外気吸熱暖房モードと同様に、水冷媒熱交換器13が凝縮器として機能し、室外熱交換器15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。そして、外気吸熱暖房モードと同様に、水冷媒熱交換器13にて暖房用冷却水が加熱される。室外熱交換器15にて冷媒が外気から吸熱して蒸発する。
 外気吸熱ホットガス暖房モードの暖房用冷却水回路30では、図12の細破線矢印に示すように、水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水がヒータコア32へ圧送される。ヒータコア32へ流入した暖房用冷却水は、室内蒸発器18を通過した送風空気に放熱する。
 外気吸熱ホットガス暖房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18を通過した送風空気が、ヒータコア32にて加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房が実現される。
 ここで、外気吸熱ホットガス暖房モードでは、外気温Tamが低い、あるいは、室外熱交換器15に着霜が生じているという理由で、外気吸熱暖房モードよりも室外熱交換器15における冷媒の外気からの吸熱量が減少する。そのため、並列除湿ホットガス暖房モードと同様に、混合部23へ流入する減圧部側冷媒のエンタルピが低下しやすくなるとともに、送風空気の加熱能力が低下してしまう可能性がある。
 これに対して、本実施形態の外気吸熱ホットガス暖房モードでは、バイパス流量調整弁14dが開いているので、並列除湿ホットガス暖房モードと同様に、混合部23へ比較的エンタルピの高いバイパス側冷媒を流入させることができる。さらに、混合部23では、比較的エンタルピの低い減圧部側冷媒と比較的エンタルピの高いバイパス側冷媒とを混合させることができる。
 従って、外気吸熱ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、外気吸熱暖房モードよりも圧縮機11の冷媒吐出能力を増大させても、混合部23から圧縮機11の吸入口側へ流出させる吸入側冷媒を過熱度を有する気相冷媒とすることができる。そして、圧縮機11の圧縮仕事量を増大させることによって、水冷媒熱交換器13における冷媒から暖房用冷却水への放熱量の減少を抑制することができる。
 その結果、外気吸熱ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、外気吸熱暖房モードに対して、送風空気の加熱能力の低下を抑制することができる。
 また、外気吸熱ホットガス暖房モード時においても、外気吸熱暖房モード時と同様に、機器冷却モードを実行することができる。
 また、外気吸熱ホットガス暖房モード時においても、外気吸熱暖房モード時と同様に、機器冷却モードを実行することができる。外気吸熱ホットガス暖房モードも低外気温時に実行されることから、機器冷却モードは実行されないことが多い。
 (g)ホットガス暖房モード
 ホットガス暖房モードは、極低外気温時に車室内の暖房能力の低下を抑制するための運転モードである。ホットガス暖房モードは、外気温Tamが-20℃よりも低くなっている極低外気温時等に切り替えられる運転モードである。
 ホットガス暖房モードでは、制御装置60が、第2通路開閉弁22aを開き、低圧通路開閉弁22bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14aを全閉状態とし、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。
 このため、ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、図13の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、第1三方継手12a、水冷媒熱交換器13、第2三方継手12b、第2通路21c、冷却用膨張弁14c、チラー19、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒の一部が、バイパス通路21aを介して、バイパス流量調整弁14d、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。
 さらに、制御装置60は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機11については、外気吸熱暖房モードよりも予め定めた所定量だけ冷媒吐出能力を増加させる。また、制御装置60は、機器用冷却水ポンプ41を停止させる。
 また、制御装置60は、冷却用膨張弁14cについては、混合部23の出口側の冷媒の過熱度SHが、基準過熱度KSHに近づくように、絞り開度を制御する。また、制御装置60は、バイパス流量調整弁14dについては、予め定めたホットガス暖房モード用の所定開度となるように制御する。その他の制御対象機器については、外気吸熱暖房モードと同様に制御する。
 従って、ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、図14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から吐出された冷媒(図14のa14点)は、第1三方継手12aにて分岐される。第1三方継手12aにて分岐された一方の冷媒は、水冷媒熱交換器13の冷媒通路131へ流入して暖房用冷却水に放熱する(図14のa14点からb14点へ)。これにより、暖房用冷却水が加熱される。
 水冷媒熱交換器13の冷媒通路131から流出した冷媒は、暖房用膨張弁14aが全閉状態となっているので、第2三方継手12bから第2通路21cへ流入する。第2通路21cへ流入した冷媒は、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へ流入して減圧される(図14のb14点からc14点へ)。
 冷却用膨張弁14cから流出した比較的エンタルピの低い冷媒は、チラー19へ流入する。チラー19へ流入した冷媒は、ホットガス暖房モードでは機器用冷却水ポンプ41が停止しているので、機器用冷却水と熱交換することなく減圧部側冷媒(図14のc14点)として、混合部23の減圧部側冷媒入口部233bへ流入する。
 一方、第1三方継手12aにて分岐された他方の冷媒は、バイパス通路21aへ流入する。バイパス通路21aへ流入した冷媒は、バイパス流量調整弁14dにて流量調整されて減圧される(図14のa14点からd14点へ)。バイパス流量調整弁14dにて減圧された比較的エンタルピの高い冷媒は、バイパス側冷媒(図14のd14点)として、混合部23のバイパス側冷媒入口部233aへ流入する。
 混合部23にて混合されたバイパス側冷媒と減圧部側冷媒は、理想的な混合冷媒と略同等のエンタルピの吸入側冷媒となって(図14のc14点からe14点へ、およびd14点からe14点へ)、混合部23の混合冷媒流出部233cから流出する。この際、吸入側冷媒の過熱度SHは、基準過熱度KSHに近づく。混合部23の混合冷媒流出部233cから流出した冷媒は、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される。
 ホットガス暖房モードの暖房用冷却水回路30では、図13の細破線矢印に示すように、水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水がヒータコア32へ圧送される。ヒータコア32へ流入した暖房用冷却水は、室内蒸発器18を通過した送風空気に放熱する。
 ホットガス暖房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18を通過した送風空気が、ヒータコア32にて加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房が実現される。
 ここで、ホットガス暖房モードは、極低外気温時に実行される運転モードなので、水冷媒熱交換器13から流出した冷媒を室外熱交換器15へ流入させると、冷媒が外気に放熱して、冷媒のエンタルピが低下してしまうおそれがある。そのため、水冷媒熱交換器13から流出した冷媒を室外熱交換器15へ流入させると、混合部23へ流入する減圧部側冷媒のエンタルピも低下しやすい。
 さらに、冷媒が室外熱交換器15にて外気に放熱してしまうと、冷媒が水冷媒熱交換器13にて暖房用冷却水に放熱する放熱量が減少してしまうので、送風空気の加熱能力が低下してしまう可能性がある。
 これに対して、本実施形態のホットガス暖房モードでは、水冷媒熱交換器13から流出した冷媒を室外熱交換器15へ流入させることなく、冷却用膨張弁14cへ流入させている。また、機器用冷却水ポンプ41を停止させることによって、チラー19にて減圧部側冷媒がエンタルピを低下させないようにしている。また、混合部23にて、比較的エンタルピの低い減圧部側冷媒と比較的エンタルピの高いバイパス側冷媒とを混合させている。
 従って、ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、外気吸熱暖房モードよりも圧縮機11の冷媒吐出能力を増大させても、混合部23から圧縮機11の吸入口側へ流出させる吸入側冷媒を過熱度を有する気相冷媒とすることができる。そして、圧縮機11の圧縮仕事量を増大させることによって、水冷媒熱交換器13における冷媒から暖房用冷却水への放熱量の減少を抑制することができる。
 その結果、ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、送風空気の加熱能力の低下を抑制することができる。
 また、ホットガス暖房モードは、極低外気温時に実行される運転モードなので、機器冷却モードを実行する必要がない。これに対して、低外気温時には、発熱機器の暖機が必要となることもある。そこで、車両用空調装置では、機器冷却モードに代えて、ホットガス暖房モード時に機器暖機モードを実行することができる。機器暖機モードは、バッテリ温度TBが、予め定めた基準低温側バッテリ温度KTBL以下となった際に実行される。
 機器暖機モードでは、制御装置60が、冷却用膨張弁14cを全開状態とする。また、制御装置60は、機器用冷却水ポンプ41については、機器用冷却水温度TWLが予め定めた目標機器用水温TWLOに近づくように水圧送能力を制御する。
 従って、機器暖機モードを実行中のホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、チラー19へ流入した冷媒が機器用冷却水に放熱する。これにより、機器用冷却水が加熱される。機器暖機モードを実行中のホットガス暖房モードの機器用冷却水回路40では、チラー19にて加熱された機器用冷却水がバッテリ70の冷却水通路70aを流れる。これにより、バッテリ70が暖機される。
 その結果、機器暖機モードを実行中のホットガス暖房モードでは、車室内の暖房を行いながら、バッテリ70の暖機、あるいはバッテリ70の温度低下を抑制することができる。
 以上の如く、本実施形態の車両用空調装置では、冷凍サイクル装置10が各運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることによって、車室内の快適な空調を実現することができる。また、本実施形態の車両用空調装置では、機器冷却モードあるいは機器暖機モードを実行することによって、バッテリ70を適切に温度調整することができる。
 ここで、上述した(d)並列除湿ホットガス暖房モード、(f)外気吸熱ホットガス暖房モード、(g)ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14cといった減圧部から流出した減圧部側冷媒と、バイパス流量調整弁14dから流出したバイパス側冷媒とを混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えられる。換言すると、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えられる。
 エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路では、エンタルピの異なる冷媒同士の混合が不充分になってしまうと、圧縮機11の吸入口側へ流出させる吸入側冷媒のエンタルピにもバラツキが生じてしまう。そして、バラツキによって、例えば、吸入側冷媒のエンタルピが理想的な混合冷媒のエンタルピよりも高くなってしまうと、圧縮機11から吐出される吐出冷媒を不必要に高温化させてしまい、圧縮機11の耐久寿命に悪影響を与えてしまう可能性がある。
 これに対して、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、混合部23を備えている。従って、実際の吸入側冷媒のエンタルピから理想的な混合冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差の絶対値を、圧縮機11の耐久寿命に悪影響を与えないように決定された基準値以下とすることができる。つまり、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを抑制することができる。
 従って、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒との混合が不充分になっていることに起因して、圧縮機11の耐久寿命に悪影響を与えてしまうことがない。さらに、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒との混合が不充分になっていることに起因して、圧縮機11の保護を図るために、圧縮機11の冷媒吐出能力を低下させることも回避できる。
 その結果、冷凍サイクル装置10では、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えた際にも、安定した加熱能力を発揮させることができる。さらに、冷凍サイクル装置10では、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えても、圧縮機11の保護を図ることができる。
 また、本実施形態では、混合部23として、積層型の熱交換器を採用している。これによれば、第1伝熱プレート231aおよび第2伝熱プレート231bによって、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを熱交換させる複数の熱交換部材を容易に形成することができる。すなわち、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを抑制可能な混合部を容易に実現することができる。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置10は、吸熱部としての室外熱交換器15を備えている。これによれば、(e)外気吸熱暖房モードのように、熱源流体としての外気の有する熱を利用して、加熱対象物である送風空気を加熱することができる。このことは、(c)並列除湿暖房モード、(d)並列除湿ホットガス暖房モード、(f)外気吸熱ホットガス暖房モードについても同様である。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置10は、下流側分岐部としての第2三方継手12bと、分岐回路切替部としての第2通路開閉弁22aとを備えている。
 さらに、減圧部として、第2三方継手12bにて分岐された一方の冷媒を減圧させる第1減圧部である暖房用膨張弁14aを有している。これに加えて、減圧部として、第2三方継手12bにて分岐された他方の冷媒を減圧させる第2減圧部である冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cを有している。そして、吸熱部として機能する室外熱交換器15は、暖房用膨張弁14aにて減圧された冷媒を蒸発させるように配置されている。
 これによれば、室外熱交換器15にて、冷媒が外気から吸熱した熱を利用して送風空気を加熱する運転モードだけでなく、室外熱交換器15を迂回させて冷媒を流す冷媒回路を実現することができる。そして、冷房用膨張弁14bあるいは冷却用膨張弁14cにて減圧された減圧部側冷媒を混合部23へ導くことによって、(g)ホットガス暖房モードの運転を実現することができる
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置10は、第2減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させる補助蒸発部として、室内蒸発器18を備えている。これによれば、(a)冷房モードのように、送風空気を冷却することができる。このことは、(b)直列除湿暖房モード、(c)並列除湿暖房モード、(d)並列除湿ホットガス暖房モード、についても同様である。また、補助蒸発部として、チラー19を備えている。これによれば、機器冷却モードや機器暖機モードのように、機器用冷却水の温度を調整することができる。
 さらに、機器用冷却水を循環させる機器用冷却水回路40にバッテリ70の冷却水通路70aが接続されているので、温度調整された機器用冷却水によって、バッテリ70の温度を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、混合部23の出口側の冷媒の過熱度SHが基準過熱度KSHに近づくように、減圧部である暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14c、およびバイパス流量調整弁14dの少なくとも1つの作動を制御している。これによれば、吸入側冷媒の過熱度を確保して、圧縮機11の液圧縮を抑制することができる。
 (第2実施形態)
 本実施形態の冷凍サイクル装置10では、第1実施形態で説明した混合部23に代えて、図15、図16に示す混合部24を採用している。
 混合部24は、有底円筒状に形成された金属製のボデー241の内部に、複数の粒子状部材242を充填したものである。粒子状部材242は、混合部24の内部へ流入した冷媒のうち液相冷媒が濡れ広がる面積、すなわち濡れ面積を拡大させる濡れ面積拡大部材である。本実施形態では、粒子状部材242として、球状に形成されたゼオライトを採用している。
 ボデー241の内部には、複数の粒子状部材242がボデー241内で移動してしまうことを抑制する一対の押さえ部材243が固定されている。押さえ部材243は、金属製の円板状部材である。押さえ部材243は、粒子状部材242が充填された部位の軸方向両端部に、圧入等で固定されている。これにより、押さえ部材243同士の間には、複数の粒子状部材242が充填された粒子充填層242aが形成される。
 押さえ部材243には、表裏を貫通する複数の貫通穴243aが形成されている。複数の貫通穴243aは、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを混合させた冷媒を、粒子充填層242aへ流入させる冷媒通路、あるいは、粒子充填層242aから流出させる冷媒通路を形成している。
 押さえ部材243と粒子状部材242との間には、フィルタ244が配置されている。フィルタ244は、網目状の樹脂で形成されている。フィルタ244は、フィルタ244を通過する冷媒中の異物を捕捉するとともに、押さえ部材243の貫通穴243aを介して粒子状部材242が粒子充填層242aから流出してしまうことを抑制している。
 ボデー241の一方の底面245aには、バイパス側冷媒入口部233aおよび減圧部側冷媒入口部233bが接合されている。一方の底面245aと、一方の底面245a側の押さえ部材243との間には、バイパス側冷媒入口部233aから流入したバイパス側冷媒と減圧部側冷媒入口部233bから流入した減圧部側冷媒とを混合させる冷媒混合空間246aが形成されている。
 ボデー241の他方の底面245bには、混合冷媒流出部233cが接合されている。他方の底面245bと、他方の底面245b側の押さえ部材243との間には、粒子充填層242aを通過した冷媒を流入させる冷媒集合空間246bが形成されている。
 従って、バイパス側冷媒入口部233aから流入したバイパス側冷媒と減圧部側冷媒入口部233bから流入した減圧部側冷媒は、冷媒混合空間246aにて混合される。冷媒混合空間246aにて混合された冷媒は、粒子充填層242aを通過する際に、さらに均質に混合されて、冷媒集合空間246bへ流入する。冷媒集合空間246bへ流入した冷媒は、吸入側冷媒となって混合冷媒流出部233cから流出する。
 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。従って、本実施形態の車両用空調装置によれば、第1実施形態と同様に、冷凍サイクル装置10が各運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることによって、車室内の快適な空調およびバッテリ70の適切な温度調整を行うことができる。
 さらに、本実施形態では、混合部24を採用している。混合部24は、濡れ面積拡大部材である粒子状部材242を有している。これによれば、混合部24の粒子充填層242aへ流入した冷媒のうち液相冷媒が粒子状部材242の表面に濡れ広がることによって、液相冷媒と気相冷媒との熱交換面積を拡大させることができる。その結果、混合部24では、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを充分に、かつ、速やかに熱交換させることができる。
 従って、混合部24では、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを充分に抑制することができる。その結果、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。すなわち、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えた際に、安定した加熱能力を発揮させることができるとともに、圧縮機11の保護を図ることができる。
 また、本実施形態の混合部24では、濡れ面積拡大部材としてゼオライトで形成された粒子状部材242を採用している。これによれば、粒子状部材242に冷媒中の水分を吸着させることができる。
 ここで、混合部24の変形例を説明する。例えば、混合部24の変形例として、図17に示す混合部24aを採用してもよい。混合部24aでは、ボデー241の軸方向が鉛直方向と平行に配置されている。また、粒子充填層242aの軸方向長さHL1に対して、径方向長さWL1が大きくなっている。
 その他の混合部24aの構成は、混合部24と同様である。従って、冷凍サイクル装置10では、混合部24aを採用しても、混合部24を採用した場合と同様の効果を得ることができる。
 さらに、混合部24aでは、冷媒混合空間246aから冷媒集合空間246bへの冷媒の移動距離を短縮させることができる。従って、混合部24aでは、冷媒が粒子充填層242aを通過する際に生じる圧力損失を低減することができる。
 また、混合部24の変形例として、図18に示す混合部24bを採用してもよい。混合部24bでは、混合部24aに対して、ボデー241の軸方向長さを延長している。さらに、混合部24bでは、混合部24aに対して、混合冷媒流出部233cの軸方向長さを延長して、混合冷媒流出部233cを、冷媒集合空間246b内に突出させている。
 これにより、混合部24bでは、冷媒集合空間246bを拡大させて貯液空間としている。貯液空間では、サイクルの余剰冷媒を液相冷媒として貯えることができる。
 その他の混合部24bの構成は、混合部24aと同様である。従って、冷凍サイクル装置10では、混合部24bを採用しても、混合部24aを採用した場合と同様の効果を得ることができる。さらに、貯液空間として利用される冷媒集合空間246b内でも、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを混合できる。従って、より一層、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを抑制することができる。
 また、混合部24bでは、冷媒集合空間246bを貯液空間として利用することができる。従って、混合部24bを採用する冷凍サイクル装置10では、サイクルの成績効率(COP)が極大値に近づくように、暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14cおよびバイパス流量調整弁14dの少なくとも1つの作動を制御すればよい。
 (第3実施形態)
 本実施形態の冷凍サイクル装置10では、第1実施形態で説明した混合部23に代えて、図19に示す混合部25を採用している。
 混合部25の基本的構成は、第2実施形態で説明した混合部24と同等である。混合部25では、ボデー241の内部に、第2実施形態で説明した粒子状部材242、押さえ部材243、フィルタ244に代えて、多孔質部材251が固定されている。
 多孔質部材251は、ボデー241の内部にバイパス側冷媒および減圧部側冷媒を流通させる複数の細径通路を形成する通路形成部材である。複数の細径通路は互いに連通している。
 複数の細径通路の相当直径は、バイパス側冷媒入口部233aの相当直径および減圧部側冷媒入口部233bの相当直径よりも充分に小さく(具体的には、10分の1以下)に形成されている。本実施形態では、多孔質部材251としては、円柱状に形成された金属製の網状部材を採用している。
 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。従って、本実施形態の車両用空調装置によれば、第1実施形態と同様に、冷凍サイクル装置10が各運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることによって、車室内の快適な空調およびバッテリ70の適切な温度調整を行うことができる。
 さらに、本実施形態では、混合部25を採用している。混合部25は、通路形成部材である多孔質部材251を有している。これによれば、多孔質部材251によって形成された相当直径の小さい複数の細径通路内で冷媒の流速を低下させて、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを充分に熱交換させることができる。
 従って、混合部25では、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを充分に抑制することができる。その結果、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。すなわち、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えた際に、安定した加熱能力を発揮させることができるとともに、圧縮機11の保護を図ることができる。
 ここで、多孔質部材251は、複数の細径通路を形成することによって、混合部25の内部へ流入した液相冷媒の濡れ面積を拡大させている。従って、多孔質部材251は、第2実施形態で説明した濡れ面積拡大部材としての機能も兼ね備えている。同様に、第2実施形態で説明した粒子充填層242aは、混合部24内に複数の細径通路を形成している。従って、粒子充填層242aは、通路形成部材としての機能も兼ね備えている。
 (第4実施形態)
 本実施形態では、図20に示すように、水冷媒熱交換器13に代えて、室内凝縮器113を採用した冷凍サイクル装置10aについて説明する。さらに、冷凍サイクル装置10aでは、暖房用冷却水回路30を構成する各構成機器が廃止されている。
 室内凝縮器113は、第1三方継手12aにて分岐された一方の冷媒と室内蒸発器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加熱部である。室内凝縮器113は、室内空調ユニット50のケーシング51内に、第1実施形態で説明したヒータコア32と同様に配置されている。
 さらに、冷凍サイクル装置10aでは、混合部23の混合冷媒流出部233cにアキュムレータ27の入口側が接続されている。アキュムレータ27は、混合部23の混合冷媒流出部233cから流出した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒をサイクルの余剰冷媒として貯えるとともに、分離された気相冷媒を圧縮機11の吸入口側へ流出させる低圧側気液分離部である。
 このため、本実施形態では、サイクルの成績効率(COP)が極大値に近づくように、制御装置60の冷媒流量制御部60bが、暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14cおよびバイパス流量調整弁14dの少なくとも1つの作動を制御する。
 その他の冷凍サイクル装置10aの構成および作動は、第1実施形態の冷凍サイクル装置10と同様である。従って、本実施形態の車両用空調装置によれば、第1実施形態と同様に、冷凍サイクル装置10aが各運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることによって、車室内の快適な空調およびバッテリ70の適切な温度調整を行うことができる。
 また、冷凍サイクル装置10aでは、混合部23を備えているので、第1実施形態と同様に、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを充分に抑制することができる。従って、本実施形態の冷凍サイクル装置10aにおいても、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えた際に、安定した加熱能力を発揮させることができるとともに、圧縮機11の保護を図ることができる。
 (第5実施形態)
 本実施形態では、図21に示すように、第4実施形態に対して、第5三方継手12eの配置を変更した冷凍サイクル装置10bについて説明する。
 具体的には、冷凍サイクル装置10bでは、第5三方継手12eの一方の流入口には、第2逆止弁16bの出口側が接続されている。第5三方継手12eの他方の流入口には、混合部23の混合冷媒流出部233c側が接続されている。第5三方継手12eの流出口には、アキュムレータ27の入口側が接続されている。
 このため、室内蒸発器18の冷媒出口は、蒸発圧力調整弁20および第2逆止弁16bを介して、混合部23の混合冷媒流出部233c側に接続されている。
 その他の冷凍サイクル装置10bの構成および作動は、第4実施形態の冷凍サイクル装置10aと同様である。従って、本実施形態の車両用空調装置によれば、第4実施形態と同様に、冷凍サイクル装置10bが各運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることによって、車室内の快適な空調およびバッテリ70の適切な温度調整を行うことができる。
 また、冷凍サイクル装置10bでは、混合部23を備えているので、第1実施形態と同様に、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを充分に抑制することができる。従って、本実施形態の冷凍サイクル装置10bにおいても、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えた際に、安定した加熱能力を発揮させることができるとともに、圧縮機11の保護を図ることができる。
 さらに、冷凍サイクル装置10bでは、第5三方継手12eの配置を変更しているので、(a)冷房モード、(b)直列除湿暖房モード、(c)並列除湿暖房モード、(d)並列除湿ホットガス暖房モード時に、室内蒸発器18から流出した冷媒を、蒸発圧力調整弁20および第2逆止弁16bを介して、アキュムレータ27へ流入させることができる。
 換言すると、上述した(a)~(d)の各運転モード時に、室内蒸発器18から流出した冷媒を、比較的圧力損失の大きい混合部23を迂回させて、アキュムレータ27へ流入させることができる。従って、上述した(a)~(d)の各運転モード時に、圧縮機11の消費動力を低減させて、サイクルの成績効率(COP)を向上させることができる。
 ここで、冷凍サイクル装置10bでは、(d)並列除湿ホットガス暖房モードに切り替えられた際に、冷房用膨張弁14bから流出した冷媒を混合部23へ流入させることができない。
 これに対して、(d)並列除湿ホットガス暖房モードでは、送風空気の除湿のために室内蒸発器18へ流入した冷媒を蒸発させるので、室内蒸発器18から流出する冷媒は送風空気から吸熱して比較的エンタルピの高い冷媒となる。さらに、(d)並列除湿ホットガス暖房モードでは、(a)冷房モード等と比較して、室内蒸発器18を流通する冷媒の流量も少なくなる。
 従って、室内蒸発器18から流出した冷媒のエンタルピと混合部23から流出した冷媒のエンタルピとの差も比較的小さい。従って、第5三方継手12eにて、室内蒸発器18から流出した冷媒と混合部23から流出した冷媒と合流させても、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを拡大させてしまうことがない。
 さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置10bでは、アキュムレータ27内でも室内蒸発器18から流出した冷媒と混合部23から流出した冷媒とを混合させることができるので、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキをより一層抑制することができる。
 (第6実施形態)
 本実施形態では、図22に示すように、第4実施形態に対して、混合部迂回通路21eおよび迂回通路開閉弁22cを追加した冷凍サイクル装置10cについて説明する。
 より具体的には、混合部迂回通路21eは、減圧部側冷媒入口部233b側から混合部23を迂回させて混合冷媒流出部233c側へ減圧部側冷媒を導く冷媒通路である。迂回通路開閉弁22cは、混合部迂回通路21eを開閉する迂回通路開閉部である。迂回通路開閉弁22cは、第2通路開閉弁22aと同様の構成の電磁弁である。迂回通路開閉弁22cの作動は、制御装置60の冷媒回路制御部60cによって制御される。
 ここで、減圧部側冷媒が混合部迂回通路21eを流通する際に生じる圧力損失は、減圧部側冷媒が混合部23の減圧部側冷媒通路23bを流通する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。このため、迂回通路開閉弁22cが混合部迂回通路21eを開くと、殆ど全流量の減圧部側冷媒が、混合部迂回通路21eを流通して、アキュムレータ27へ導かれる。
 このため、本実施形態の冷凍サイクル装置10cでは、(a)冷房モード、(b)直列除湿暖房モード、(c)並列除湿暖房モード、(e)外気吸熱暖房モード時に、制御装置60の冷媒回路制御部60cが、混合部迂回通路21eを開くように、迂回通路開閉弁22cの作動を制御する。
 その他の冷凍サイクル装置10cの構成および作動は、第4実施形態の冷凍サイクル装置10aと同様である。従って、本実施形態の車両用空調装置によれば、第4実施形態と同様に、冷凍サイクル装置10cが各運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることによって、車室内の快適な空調およびバッテリ70の適切な温度調整を行うことができる。
 また、冷凍サイクル装置10cでは、混合部23を備えているので、第1実施形態と同様に、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを充分に抑制することができる。従って、本実施形態の冷凍サイクル装置10cにおいても、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えた際に、安定した加熱能力を発揮させることができるとともに、圧縮機11の保護を図ることができる。
 さらに、冷凍サイクル装置10cでは、(a)冷房モード、(b)直列除湿暖房モード、(c)並列除湿暖房モード、および(e)外気吸熱暖房モードの各運転モード時に、減圧部側冷媒を、比較的圧力損失の大きい混合部23を迂回させて、アキュムレータ27へ流入させることができる。
 従って、(a)冷房モード、(b)直列除湿暖房モード、(c)並列除湿暖房モード、および(e)外気吸熱暖房モードの各運転モード時に、圧縮機11の消費動力を低減させて、サイクルの成績効率(COP)を向上させることができる。
 (第7実施形態)
 本実施形態では、図23に示すように、第4実施形態に対して、混合部一体型チラー26を採用した冷凍サイクル装置10dについて説明する。
 混合部一体型チラー26は、バイパス側冷媒、減圧部側冷媒、および熱交換対象流体である機器用冷却水のうち少なくとも2つを互いに熱交換可能に構成された熱交換部である。本実施形態では、混合部一体型チラー26として、第1実施形態で説明した混合部23と同様の積層型の熱交換器を採用している。
 混合部一体型チラー26の具体的構成については、図24、図25を用いて説明する。混合部一体型チラー26では、混合部23と同様に、複数の第1伝熱プレート231aと複数の第2伝熱プレート231bが、交互に積層配置されている。これにより、隣接配置された第1伝熱プレート231aと第2伝熱プレート231bとの間に、冷媒通路26aと冷却水通路26bが交互に形成されている。
 冷媒通路26aは、減圧部側冷媒、あるいは、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを予め合流させた合流冷媒を流通させる通路である。冷却水通路26bは、機器用冷却水ポンプ41から圧送された機器用冷却水と流通させる通路である。
 混合部一体型チラー26では、複数の第1伝熱プレート231aと複数の第2伝熱プレート231bが積層配置されることによって、第1実施形態で説明した混合部23と同様に、一対の冷媒側タンク空間および冷却水側タンク空間が形成される。積層方向一端部に配置された端部伝熱プレート231cには、筒状に形成された冷媒入口部263a、冷媒出口部263b、冷却水入口部263c、冷却水出口部263dが接合されている。
 冷媒入口部263aは、一方の冷媒側タンク空間に連通するように接合されている。冷媒出口部263bは、他方の冷媒側タンク空間に連通するように接合されている。冷却水入口部263cは、一方の冷却水側タンク空間に連通するように接合されている。冷却水出口部263dは、他方の冷却水側タンク空間に連通するように接合されている。
 さらに、混合部一体型チラー26では、第1実施形態で説明した混合部23の連通路235に対応する通路は形成されていない。このため、冷媒通路26aを流通する混合冷媒と冷却水通路26bを流通する機器用冷却水が混合してしまうことはない。
 従って、冷媒入口部263aから流入した冷媒は、図24の実線矢印に示すように流れて冷媒出口部263bから流出する。また、冷却水入口部263cから流入した機器用冷却水は、図24の破線矢印に示すように流れて冷却水出口部263dから流出する。
 冷媒入口部263aには、図23に示すように、第6三方継手12fの流出口側が接続されている。第6三方継手12fは、バイパス側冷媒の流れと減圧部側冷媒の流れとを合流させて、混合部一体型チラー26の冷媒入口部263a側へ流出させる合流部である。第6三方継手12fの基本的構成は、第1三方継手12a等と同様である。
 第6三方継手12fの一方の流入口には、バイパス通路21aの出口側が接続されている。第6三方継手12fの他方の流入口には、冷却用膨張弁14cの出口側が接続されている。
 このため、バイパス流量調整弁14dがバイパス通路21aを開いた際には、第6三方継手12fにて合流させたバイパス側冷媒と減圧部側冷媒との合流冷媒を冷媒入口部263aへ流入させることができる。そして、合流冷媒が冷媒通路26aを流通する際に、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを充分に混合させて互いに熱交換させることができる。
 冷媒出口部263bには、第4三方継手12dを介して、圧縮機11の吸入口側が接続されている。
 冷却水入口部263cには、機器用冷却水ポンプ41の吐出口側が接続されている。このため、機器用冷却水ポンプ41を作動させると、機器用冷却水ポンプ41から圧送された機器用冷却水を冷却水入口部263cへ流入させることができる。そして、機器用冷却水が冷却水通路26bを流通する際に、冷媒通路26aを流通する冷媒と熱交換させることができる。
 冷却水出口部263dには、バッテリ70の冷却水通路70aの入口側が接続されている。
 さらに、本実施形態では、混合部一体型チラー26として、ホットガス暖房モード時に、実際に冷媒出口部263bから圧縮機11の吸入口側へ流出させる吸入側冷媒のエンタルピが、理想的な混合冷媒のエンタルピと略同等なる程度の熱交換能力を有する熱交換器を採用している。
 その他の冷凍サイクル装置10dの構成および作動は、第4実施形態の冷凍サイクル装置10aと同様である。従って、本実施形態の車両用空調装置によれば、第4実施形態と同様に、冷凍サイクル装置10dが各運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることによって、車室内の快適な空調およびバッテリ70の適切な温度調整を行うことができる。
 また、冷凍サイクル装置10dでは、混合部一体型チラー26を備えているので、第1実施形態と同様に、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを充分に抑制することができる。従って、本実施形態の冷凍サイクル装置10dにおいても、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えた際に、安定した加熱能力を発揮させることができるとともに、圧縮機11の保護を図ることができる。
 ところで、混合部一体型チラー26では、冷却用膨張弁14cから流出した減圧部側冷媒とバイパス通路21aを流通したバイパス側冷媒とを混合させることができる。ところが、混合部一体型チラー26では、室外熱交換器15から流出した減圧部側冷媒とバイパス側冷媒とを混合させることはできない。
 このため、本実施形態の(d)並列除湿ホットガス暖房モードおよび(f)外気吸熱ホットガス暖房モードでは、第4三方継手12dにて、室外熱交換器15から流出した減圧部側冷媒と混合部一体型チラー26から流出した冷媒とを合流させる。
 (d)並列除湿ホットガス暖房モードおよび(f)外気吸熱ホットガス暖房モードでは、室外熱交換器15から流出した減圧部側冷媒が、室外熱交換器15にて外気から吸熱した比較的エンタルピの高い冷媒となる。従って、第4三方継手12dにて、室外熱交換器15から流出した減圧部側冷媒と混合部一体型チラー26から流出した冷媒とを合流させても、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを拡大させてしまうことはない。
 また、本実施形態の混合部一体型チラー26は、バイパス側冷媒、減圧部側冷媒、および機器用冷却水を、互いに熱交換可能に構成されている。従って、機器用冷却水の有する熱を比較的エンタルピの低い減圧部側冷媒に吸熱させて機器用冷却水を冷却することができる。また、比較的エンタルピの高いバイパス側冷媒の有する熱を機器用冷却水へ放熱させて機器用冷却水を加熱することができる。
 さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置10dの(g)ホットガス暖房モード等では、比較的エンタルピの高いバイパス側冷媒と比較的エンタルピの低い減圧部側冷媒とを予め混合させた混合冷媒を、混合部一体型チラー26へ流入させることができる。このため、混合部一体型チラー26へ流入させる冷媒の圧力(あるいは温度)を所定の値に近づくように調整することで、機器用冷却水の温度を一定の値に維持することができる。
 従って、例えば、低外気温時の起動時のように、発熱機器(本実施形態では、バッテリ70)の温度が低下している際には、機器用冷却水を加熱して、発熱機器を暖機することができる。また、発熱機器が自己発熱等によって温度上昇した際には、機器用冷却水によって発熱機器を冷却することができる。
 (第8実施形態)
 本実施形態では、図26に示すように、第1実施形態に対して、冷媒回路等を変更した冷凍サイクル装置10eについて説明する。冷凍サイクル装置10eが適用された車両用空調装置では、発熱機器を冷却する機能を有していない。このため、冷凍サイクル装置10eでは、チラー19、および機器用冷却水回路40が廃止されている。
 また、冷凍サイクル装置10eでは、第2通路開閉弁22a、四方継手17が廃止されている。このため、第2三方継手12bの他方の流出口には、冷房用膨張弁14bの入口側が接続されている。
 また、冷凍サイクル装置10eでは、室外熱交換器15、第3三方継手12c、第4三方継手12d、第1逆止弁16a、低圧通路21d、低圧通路開閉弁22bが廃止されている。このため、暖房用膨張弁14aの出口には、外気吸熱用チラー119の冷媒入口側が接続されている。本実施形態の暖房用膨張弁14aは、外気吸熱用チラー119へ流入する冷媒の流量(質量流量)を調整する外気吸熱用チラー用の流量調整部である。
 外気吸熱用チラー119は、暖房用膨張弁14aにて減圧された低圧冷媒と外気吸熱用冷却水回路80を循環する外気吸熱用冷却水とを熱交換させて、低圧冷媒を蒸発させる吸熱部である。また、外気吸熱用冷却水は、熱源流体である。本実施形態では、外気吸熱用チラー119として、第7実施形態で説明した混合部一体型チラー26と同様の積層型の熱交換器を採用している。外気吸熱用チラー119の冷媒出口には、第5三方継手12eの他方の流入口側が接続されている。
 次に、外気吸熱用冷却水回路80について説明する。外気吸熱用冷却水回路80は、外気吸熱用冷却水を循環させる外気吸熱用熱媒体回路である。外気吸熱用冷却水としては、暖房用冷却水と同様の熱媒体を採用することができる。外気吸熱用冷却水回路80には、図26に示すように、外気吸熱用チラー119の水通路、外気吸熱用冷却水ポンプ81、外気熱交換器115等が配置されている。
 外気吸熱用冷却水ポンプ81は、外気吸熱用チラー119の水通路から流出した冷媒を外気熱交換器115の冷却水入口側へ圧送する水ポンプである。外気吸熱用冷却水ポンプ81の基本的構成は、暖房用冷却水ポンプ31と同様である。
 外気熱交換器115は、機器用冷却水ポンプ41から圧送された外気吸熱用冷却水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る室外熱交換部である。外気熱交換器115は、第1実施形態で説明した室外熱交換器15と同様に、駆動装置室の前方側に配置されている。外気熱交換器115の冷却水出口には、外気吸熱用チラー119の水通路の入口側が接続されている。
 その他の冷凍サイクル装置10eの構成は、第1実施形態で説明した冷凍サイクル装置10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の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置では、車室内の空調を行うために、各種運転モードを切り替える。
 具体的には、本実施形態の車両用空調装置では、第1実施形態で説明した(c)並列除湿暖房モード、(d)並列除湿ホットガス暖房モード、(e)外気吸熱暖房モード、(f)外気吸熱ホットガス暖房モード、(g)ホットガス暖房モードに対応する運転モードを切り替えることができる。本実施形態の車両用空調装置では、機器冷却モードでの運転は行われない。以下に各運転モードの作動について詳細に説明する。
 (c)並列除湿暖房モード
 本実施形態の並列除湿暖房モードは、外気温Tamが0℃以上になっている際に切り替えられる運転モードである。並列除湿暖房モードでは、制御装置60が、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、バイパス流量調整弁14dを全閉状態とする。
 このため、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10eでは、図27の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器13、第2三方継手12b、冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁20、第2逆止弁16b、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器13、第2三方継手12b、暖房用膨張弁14a、外気吸熱用チラー119、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。
 つまり、並列除湿暖房モードでは、水冷媒熱交換器13の冷媒通路131から流出した冷媒の流れに対して、室内蒸発器18と外気吸熱用チラー119が並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。さらに、制御装置60は、第1実施形態の並列除湿暖房モードと同様にその他の制御対象機器の作動を適宜制御する。
 従って、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10eでは、水冷媒熱交換器13が凝縮器として機能し、室内蒸発器18および外気吸熱用チラー119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。
 水冷媒熱交換器13では、冷媒が暖房用冷却水に放熱して凝縮する。これにより、暖房用冷却水が加熱される。室内蒸発器18では、冷媒が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。外気吸熱用チラー119では、冷媒が外気吸熱用冷却水から吸熱して蒸発する。これにより、外気吸熱用冷却水が冷却される。
 並列除湿暖房モードの暖房用冷却水回路30では、図27の細破線矢印に示すように、水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水がヒータコア32へ圧送される。ヒータコア32へ流入した暖房用冷却水は、室内蒸発器18にて冷却された送風空気に放熱する。これにより、送風空気が加熱される。
 並列除湿暖房モードの外気吸熱用冷却水回路80では、図27の細破線矢印に示すように、外気吸熱用チラー119にて冷却された外気吸熱用冷却水が外気熱交換器115へ圧送される。外気熱交換器115へ流入した暖房用冷却水は、外気から吸熱して温度上昇する。
 並列除湿暖房モードの室内空調ユニット50では、第1実施形態と同様に、室内蒸発器18にて冷却されて除湿された送風空気が、ヒータコア32にて再加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。
 さらに、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10eでは、第1実施形態と同様に、外気吸熱用チラー119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。これにより、送風空気の加熱能力を向上させて、幅広い温度帯で車室内の除湿暖房を行うことができる。
 (d)並列除湿ホットガス暖房モード
 並列除湿ホットガス暖房モードでは、制御装置60が、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。
 このため、並列除湿ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10eでは、図28の実線矢印に示すように、並列除湿暖房モードと同様に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒の一部が、バイパス通路21aを介して、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。さらに、制御装置60は、第1実施形態と同様にその他の制御対象機器の作動を適宜制御する。
 従って、並列除湿ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10eでは、並列除湿暖房モードと同様に、水冷媒熱交換器13が凝縮器として機能し、室内蒸発器18および外気吸熱用チラー119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。
 水冷媒熱交換器13では、冷媒が暖房用冷却水に放熱して凝縮する。これにより、暖房用冷却水が加熱される。室内蒸発器18では、冷媒が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。外気吸熱用チラー119では、冷媒が外気吸熱用冷却水から吸熱して蒸発する。これにより、外気吸熱用冷却水が冷却される。
 並列除湿ホットガス暖房モードの暖房用冷却水回路30では、図28の細破線矢印に示すように、水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水がヒータコア32へ圧送される。ヒータコア32へ流入した暖房用冷却水は、室内蒸発器18にて冷却された送風空気に放熱する。これにより、送風空気が加熱される。
 並列除湿ホットガス暖房モードの外気吸熱用冷却水回路80では、図28の細破線矢印に示すように、外気吸熱用チラー119にて冷却された外気吸熱用冷却水が外気熱交換器115へ圧送される。外気熱交換器115へ流入した暖房用冷却水は、外気から吸熱して温度上昇する。
 並列除湿ホットガス暖房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18にて冷却されて除湿された送風空気が、ヒータコア32にて再加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。
 さらに、並列除湿ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10eでは、外気熱交換器115に着霜が生じていても、第1実施形態と同様に、並列除湿暖房モードに対して、送風空気の加熱能力の低下を抑制することができる。
 (e)外気吸熱暖房モード
 外気吸熱暖房モードでは、制御装置60が、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、バイパス流量調整弁14dを全閉状態とする。
 このため、外気吸熱暖房モードの冷凍サイクル装置10eでは、図29の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器13、暖房用膨張弁14a、外気吸熱用チラー119、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。さらに、制御装置60は、第1実施形態と同様にその他の制御対象機器の作動を適宜制御する。
 従って、外気吸熱暖房モードの冷凍サイクル装置10eでは、水冷媒熱交換器13が凝縮器として機能し、外気吸熱用チラー119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。
 水冷媒熱交換器13では、冷媒が暖房用冷却水に放熱して凝縮する。これにより、暖房用冷却水が加熱される。外気吸熱用チラー119では、冷媒が外気吸熱用冷却水から吸熱して蒸発する。これにより、外気吸熱用冷却水が冷却される。
 外気吸熱暖房モードの暖房用冷却水回路30では、図29の細破線矢印に示すように、水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水がヒータコア32へ圧送される。ヒータコア32へ流入した暖房用冷却水は、室内蒸発器18を通過した送風空気に放熱する。これにより、送風空気が加熱される。
 外気吸熱暖房モードの外気吸熱用冷却水回路80では、図29の細破線矢印に示すように、外気吸熱用チラー119にて冷却された外気吸熱用冷却水が外気熱交換器115へ圧送される。外気熱交換器115へ流入した外気吸熱用冷却水は、外気から吸熱して温度上昇する。
 外気吸熱暖房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18を通過した送風空気が、ヒータコア32にて加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房が実現される。
 (f)外気吸熱ホットガス暖房モード
 外気吸熱ホットガス暖房モードでは、制御装置60が、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。
 このため、外気吸熱ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、図30の実線矢印に示すように、外気吸熱暖房モードと同様に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒の一部が、バイパス通路21aを介して、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。さらに、制御装置60は、第1実施形態と同様にその他の制御対象機器の作動を適宜制御する。
 従って、外気吸熱ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10eでは、外気吸熱暖房モードと同様に、水冷媒熱交換器13が凝縮器として機能し、外気吸熱用チラー119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。
 水冷媒熱交換器13では、冷媒が暖房用冷却水に放熱して凝縮する。これにより、暖房用冷却水が加熱される。外気吸熱用チラー119では、冷媒が外気吸熱用冷却水から吸熱して蒸発する。これにより、外気吸熱用冷却水が冷却される。
 外気吸熱ホットガス暖房モードの暖房用冷却水回路30では、図30の細破線矢印に示すように、水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水がヒータコア32へ圧送される。ヒータコア32へ流入した暖房用冷却水は、室内蒸発器18を通過した送風空気に放熱する。これにより、送風空気が加熱される。
 外気吸熱ホットガス暖房モードの外気吸熱用冷却水回路80では、図30の細破線矢印に示すように、外気吸熱用チラー119にて冷却された外気吸熱用冷却水が外気熱交換器115へ圧送される。外気熱交換器115へ流入した外気吸熱用冷却水は、外気から吸熱して温度上昇する。
 外気吸熱ホットガス暖房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18を通過した送風空気が、ヒータコア32にて加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房が実現される。
 さらに、外気吸熱ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10eでは、外気熱交換器115に着霜が生じていても、第1実施形態と同様に、外気吸熱暖房モードに対して、送風空気の加熱能力の低下を抑制することができる。
 (g)ホットガス暖房モード
 ホットガス暖房モードでは、制御装置60が、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。また、制御装置60は、
 このため、ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10では、図31の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、第1三方継手12a、外気吸熱用チラー119、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒の一部が、バイパス通路21aを介して、混合部23、圧縮機11の吸入口の順に循環する。
 さらに、制御装置60は、予め定めた基準吐出能力を発揮するように暖房用冷却水ポンプ31を作動させる。また、制御装置60は、外気吸熱用冷却水ポンプ81を停止させる。また、制御装置60は、第1実施形態のホットガス暖房モードと同様にその他の制御対象機器の作動を適宜制御する。
 従って、ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10eでは、水冷媒熱交換器13が凝縮器として機能する冷媒回路が構成される。そして、混合部23にて、暖房用膨張弁14aにて減圧された比較的エンタルピの低い冷媒とバイパス流量調整弁14dにて減圧された比較的エンタルピの高い冷媒が混合される。混合部23から流出した吸入側冷媒は、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される。
 ここで、ホットガス暖房モードでは、外気吸熱用冷却水ポンプ81が停止している。従って、外気吸熱用チラー119を流通する冷媒は、外気吸熱用冷却水から殆ど吸熱しない。
 ホットガス暖房モードの暖房用冷却水回路30では、図31の細破線矢印に示すように、水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水がヒータコア32へ圧送される。ヒータコア32へ流入した暖房用冷却水は、室内蒸発器18を通過した送風空気に放熱する。これにより、送風空気が加熱される。
 ホットガス暖房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18を通過した送風空気が、ヒータコア32にて加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房が実現される。
 さらに、ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10eでは、第1実施形態と同様に、送風空気の加熱能力の低下を抑制することができる。
 以上の如く、本実施形態の車両用空調装置では、冷凍サイクル装置10eが各運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることによって、車室内の快適な空調を実現することができる。
 また、冷凍サイクル装置10eは、混合部23を備えているので、第1実施形態と同様に、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを充分に抑制することができる。従って、本実施形態の冷凍サイクル装置10dにおいても、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えた際に、安定した加熱能力を発揮させることができるとともに、圧縮機11の保護を図ることができる。
 (第9実施形態)
 本実施形態では、図32に示すように、第7実施形態に対して、機器用冷却水回路40aを有する冷凍サイクル装置10dについて説明する。機器用冷却水回路40aには、混合部一体型チラー26の水通路および機器用冷却水ポンプ41に加えて、第1水用三方継手42a、第2水用三方継手42b、第1水開閉弁44a、第2水開閉弁44b等が接続されている。
 機器用冷却水回路40aでは、機器用冷却水ポンプ41の吐出口に、第1水用三方継手42aの流入口が接続されている。第1水用三方継手42aおよび第2水用三方継手42bは、冷媒用の第1三方継手12a等と同様に形成された機器用冷却水用の三方継手である。
 第1水用三方継手42aの一方の流出口には、混合部一体型チラー26の冷却水入口部側が接続されている。第1水用三方継手42aの一方の流出口から混合部一体型チラー26の冷却水入口部へ至る冷却水通路には、第1水開閉弁44aが配置されている。
 第1水開閉弁44aは、第1水用三方継手42aの一方の流出口から混合部一体型チラー26の冷却水入口部へ至る冷却水通路を開閉する開閉弁である。第1水開閉弁44aおよび第2水開閉弁44bの基本的構成は、冷媒用の第2通路開閉弁22a等と同様である。混合部一体型チラー26の冷却水出口部には、第2水用三方継手42bの一方の流入口側が接続されている。
 第1水用三方継手42aの他方の流出口には、水バイパス通路43の入口側が接続されている。水バイパス通路43は、機器用冷却水ポンプ41から圧送された機器用冷却水を、混合部一体型チラー26を迂回させて流す熱媒体バイパス通路である。水バイパス通路43には、水バイパス通路43を開閉する第2水開閉弁44bが配置されている。水バイパス通路43の出口には、第2水用三方継手42bの他方の流入口側が接続されている。
 第2水用三方継手42bの流出口には、バッテリ70の冷却水通路70aの入口側が接続されている。バッテリ70の冷却水通路70aの入口には、機器用冷却水ポンプ41の吸入口側が接続されている。
 機器用冷却水回路40aでは、制御装置60が、第1水開閉弁44aおよび第2水開閉弁44bの開閉作動を制御することによって、機器用冷却水回路40aの回路構成を切り替えることができる。従って、第1水開閉弁44aおよび第2水開閉弁44bは、機器用冷却水回路切替部である。その他の冷凍サイクル装置10dの構成は、第7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の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置では、第7実施形態と同様に、冷凍サイクル装置10dが各運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることによって、車室内の快適な空調を実現することができる。
 さらに、各運転モード時に、機器冷却モードあるいは機器暖機モードを実行することによって、バッテリ70の適切な温度調整を実現することができる。
 例えば、機器暖機モードを実行中のホットガス暖房モードでは、制御装置60が、第2通路開閉弁22aを開き、低圧通路開閉弁22bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14aを全閉状態とし、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。
 このため、機器暖機モードを実行中のホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10dでは、図33の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、第1三方継手12a、水冷媒熱交換器13、第2三方継手12b、第2通路21c、冷却用膨張弁14c、混合部一体型チラー26、アキュムレータ27、圧縮機11の吸入口の順に循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒の一部が、バイパス通路21aを介して、バイパス流量調整弁14d、混合部一体型チラー26、アキュムレータ27、圧縮機11の吸入口の順に循環する。
 従って、機器暖機モードを実行中のホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10dでは、第7実施形態のホットガス暖房モードと同様に、車室内の暖房を実現することができる。
 さらに、制御装置60は、機器用冷却水回路40aの第1水開閉弁44aを開き、第2水開閉弁44bを閉じる。また、制御装置60は、予め定めた基準吐出能力を発揮するように機器用冷却水ポンプ41を作動させる。
 このため、機器暖機モードの機器用冷却水回路40aでは、図33の細破線矢印に示すように、機器用冷却水ポンプ41から圧送された機器用冷却水が、混合部一体型チラー26の水通路、バッテリ70の冷却水通路70a、機器用冷却水ポンプ41の吸入口の順に循環する。従って、第7実施形態の機器暖機モードと同様に、バッテリ70を暖機することができる。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置10dでは、混合部一体型チラー26を備えているので、第7実施形態と同様に、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを充分に抑制することができる。従って、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えた際にも、安定した加熱能力を発揮させることができるとともに、圧縮機11の保護を図ることができる。
 ところで、極低外気温時(具体的には、外気温Tamが-20℃程度よりも低くなっている時)に、冷凍サイクル装置10dを停止させていると、冷凍サイクル装置10の各構成機器の温度も外気温Tamと同程度に低下してしまう。そのため、極低外気温時には、圧縮機11の吸入側の冷媒の温度および密度が極端に低下してしまうことがある。
 従って、温度および密度が極端に低下している冷媒を圧縮機11へ吸入させても、冷媒を充分に昇圧して温度上昇させることができず、室内凝縮器113にて送風空気を充分に加熱することができなくなってしまう。すなわち、車室内の暖房を実現できなくなってしまう。
 さらに、極低外気温時には、冷凍サイクル装置10dを構成する各構成機器の温度も外気温Tamと同程度に低下している。このため、圧縮機11から吐出された充分に温度上昇していない冷媒を冷媒回路に循環させても、各構成機器を速やかに暖機することができず、車室内の暖房の開始が遅れてしまう。
 そこで、本実施形態の車両用空調装置では、極低外気温時に車室内の暖房を開始する場合は、(h-1)アシスト暖機モード、あるいは、(h-2)アシストレス暖機モードを実行する。以下に各暖機モードについて説明する。
 (h-1)アシスト暖機モード
 アシスト暖機モードは、極低外気温時に車室内の暖房を開始する際であって、混合部一体型チラー26の冷媒通路の出口側の第3温度T3よりも、機器用冷却水温度TWLが高くなっている際に実行される。アシスト暖機モードが実行される場合は、例えば、極低外気温時の車両停車中にバッテリ70の充電を行い、充電完了後に乗員が搭乗して、車室内の暖房を開始する場合等が想定される。
 アシスト暖機モードでは、制御装置60が、暖房用膨張弁14aを全閉状態とし、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。また、制御装置60は、第2通路開閉弁22aを閉じ、低圧通路開閉弁22bを閉じる。
 このため、アシスト暖機モードの冷凍サイクル装置10dでは、図34の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、バイパス通路21aを介して、バイパス流量調整弁14d、混合部一体型チラー26、圧縮機11の吸入口の順に循環する。
 また、制御装置60は、機器冷却モードおよび機器暖機モードと同様に、第1水開閉弁44aを開き、第2水開閉弁44bを閉じる。また、制御装置60は、予め定めた基準吐出能力を発揮するように機器用冷却水ポンプ41を作動させる。
 このため、アシスト暖機モードの機器用冷却水回路40aでは、図34の細破線矢印に示すように、機器用冷却水ポンプ41から圧送された機器用冷却水が、混合部一体型チラー26の水通路、バッテリ70の冷却水通路70a、機器用冷却水ポンプ41の吸入側の順に循環する。
 さらに、制御装置60は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。従って、アシスト暖機モードの冷凍サイクル装置10dでは、比較的温度の低いバイパス側冷媒が、混合部一体型チラー26の冷媒通路へ流入する。また、機器用冷却水回路40aでは、バッテリ70の冷却水通路70aを通過する際に加熱された比較的温度の高い機器用冷却水が、混合部一体型チラー26の水通路へ流入する。
 このため、アシスト暖機モードの混合部一体型チラー26では、バイパス側冷媒と機器用冷却水とを熱交換させて、バイパス側冷媒を加熱することができる。その結果、アシスト暖機モードでは、冷凍サイクル装置10dの冷媒および各構成機器を速やかに昇温させて、車室内の暖房を速やかに開始することができる。
 アシスト暖機モードは、混合部一体型チラー26の冷媒通路の出口側の第3温度T3が予め定めた基準暖機温度以上となるまで継続される。アシスト暖機モードが終了した際には、ホットガス暖房モードへ移行する。
 (h-2)アシストレス暖機モード
 アシストレス暖機モードは、極低外気温時に車室内の暖房を開始する際であって、混合部一体型チラー26の冷媒通路の出口側の第3温度T3よりも、機器用冷却水温度TWLが低くなっている際に実行される。
 アシストレス暖機モードでは、制御装置60が、暖房用膨張弁14aを全閉状態とし、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。また、制御装置60は、第2通路開閉弁22aを閉じ、低圧通路開閉弁22bを閉じる。
 このため、アシストレス暖機モードの冷凍サイクル装置10dでは、図35の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、アシスト暖機モードと同様の順で循環する。
 また、制御装置60は、第1水開閉弁44aを閉じ、第2水開閉弁44bを開く。また、制御装置60は、予め定めた基準吐出能力を発揮するように機器用冷却水ポンプ41を作動させる。
 このため、アシストレス暖機モードの機器用冷却水回路40aでは、図35の細破線矢印に示すように、機器用冷却水ポンプ41から圧送された機器用冷却水が、水バイパス通路43、バッテリ70の冷却水通路70a、機器用冷却水ポンプ41の吸入側の順に循環する。
 さらに、制御装置60は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。従って、アシストレス暖機モードの冷凍サイクル装置10dでは、比較的温度の低いバイパス側冷媒が、混合部一体型チラー26の冷媒通路へ流入する。また、機器用冷却水回路40aでは、機器用冷却水が、混合部一体型チラー26の水通路へ流入することはない。
 このため、アシストレス暖機モードの混合部一体型チラー26では、バイパス側冷媒と機器用冷却水との熱交換は行われない。換言すると、混合部一体型チラー26では、バイパス側冷媒が、機器用冷却水によって冷却されてしまうことがない。その結果、アシストレス暖機モードでは、冷凍サイクル装置10dの冷媒および各構成機器の暖機が遅れてしまうことを抑制することができる。
 ここで、アシストレス暖機モードでは、機器用冷却水ポンプ41を停止させる手段も考えられる。ところが、前述の如く、バッテリ70では、全ての電池セルの温度が均等に調整されていることが望ましい。このため、アシストレス暖機モードであっても、本実施形態のように、機器用冷却水ポンプ41を作動させることが望ましい。
 アシストレス暖機モードは、アシスト暖機モードと同様に、混合部一体型チラー26の冷媒通路の出口側の第3温度T3が予め定めた基準暖房温度以上となるまで継続される。アシストレス暖機モードが終了した際には、ホットガス暖房モードへ移行する。
 以上の如く、本実施形態の機器用冷却水回路40aは、熱媒体回路切替部である第1水開閉弁44aおよび第2水開閉弁44bを有している。
 そして、バッテリ70に蓄えられている熱を利用して冷媒を加熱することができる場合は、バッテリ70の冷却水通路70aから流出した機器用冷却水を混合部一体型チラー26へ流入させる冷却水回路に切り替える。これによれば、混合部一体型チラー26にて、機器用冷却水と冷媒とを熱交換させて冷媒を加熱することができ、車室内の暖房を速やかに開始することができる。
 また、バッテリ70に蓄えられている熱を利用して冷媒を加熱することができない場合は、バッテリ70の冷却水通路70aから流出した機器用冷却水を水バイパス通路43へ流入させる冷却水回路に切り替える。これによれば、混合部一体型チラー26における機器用冷却水と冷媒との不必要な熱交換を抑制して、冷媒および冷凍サイクル装置10dの各構成機器の暖機が遅れてしまうことを抑制することができる。
 (第10実施形態)
 本実施形態では、図36に示すように、第7実施形態に対して、機器用冷却水回路40bを有する冷凍サイクル装置10dについて説明する。機器用冷却水回路40bには、混合部一体型チラー26の水通路に加えて、第1機器用冷却水ポンプ41a、第2機器用冷却水ポンプ41b、第1水用三方継手42a~第4水用三方継手42d、第1水開閉弁44a~第3水開閉弁44c、電気ヒータ45等が接続されている。
 機器用冷却水回路40bでは、第1機器用冷却水ポンプ41aの吐出口に、第1水用三方継手42aの流入口側が接続されている。第1機器用冷却水ポンプ41aおよび第2機器用冷却水ポンプ41bの基本的構成は、機器用冷却水ポンプ41と同様である。
 第1水用三方継手42aの一方の流出口には、第3水用三方継手42cの一方の流入口側が接続されている。第3水用三方継手42cおよび第4水用三方継手42dは、第1水用三方継手42aと同様の三方継手である。第1水用三方継手42aの一方の流出口から第3水用三方継手42cの一方の流入口へ至る冷却水通路には、第1水開閉弁44aが配置されている。
 第3水用三方継手42cの流出口には、混合部一体型チラー26の冷却水入口部側が接続されている。第3水用三方継手42cの流出口から混合部一体型チラー26の冷却水入口部へ至る冷却水通路には、電気ヒータ45が配置されている。電気ヒータ45は、混合部一体型チラー26へ流入する機器用冷却水を加熱する熱媒体加熱部である。
 機器用冷却水回路40bでは、電気ヒータ45として、電力を供給されることによって発熱するPTC素子(すなわち、正特性サーミスタ)を有するPTCヒータが採用されている。電気ヒータ45の発熱量は、制御装置60から出力される制御電圧によって制御される。
 混合部一体型チラー26の冷却水出口部には、第2機器用冷却水ポンプ41bの吸入口側が接続されている。第2機器用冷却水ポンプ41bの吐出口には、第4水用三方継手42dの流入口側が接続されている。第4水用三方継手42dの一方の流出口には、第2水バイパス通路43bの入口側が接続されている。第2水バイパス通路43bの出口には、第3水用三方継手42cの他方の流入口側が接続されている。
 第4水用三方継手42dの他方の流出口には、第2水用三方継手42bの流入口側が接続されている。第2水用三方継手42bの一方の流出口には、第1水バイパス通路43aの入口側が接続されている。第1水バイパス通路43aの出口には、第1水用三方継手42aの他方の流入口側が接続されている。
 第2水用三方継手42bの他方の流出口には、バッテリ70の冷却水通路70aの入口側が接続されている。バッテリ70の冷却水通路70aの入口には、第1機器用冷却水ポンプ41aの吸入口側が接続されている。
 第1水バイパス通路43aには、第1水バイパス通路43aを開閉する第2水開閉弁44bが配置されている。第2水バイパス通路43bには、第2水バイパス通路43bを開閉する第3水開閉弁44cが配置されている。第3水開閉弁44cの基本的構成は、第1水開閉弁44aおよび第2水開閉弁44bと同様である。
 機器用冷却水回路40bでは、制御装置60が、第1水開閉弁44a~第3水開閉弁44cの開閉作動を制御することによって、機器用冷却水回路40bの回路構成を切り替えることができる。従って、第1水開閉弁44a~第3水開閉弁44cは、熱媒体回路切替部である。その他の冷凍サイクル装置10dの構成は、第7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の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置では、第7実施形態と同様に、冷凍サイクル装置10dが各運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることによって、車室内の快適な空調を実現することができる。
 さらに、各運転モード時に、機器冷却モードあるいは機器暖機モードを実行することによって、バッテリ70の適切な温度調整を実現することができる。
 具体的には、機器冷却モードおよび機器暖機モード時には、制御装置60が、機器用冷却水回路40bの第1水開閉弁44aを開き、第2水開閉弁44bを閉じ、第3水開閉弁44cを閉じる。制御装置60は、予め定めた基準吐出能力を発揮するように第1機器用冷却水ポンプ41aおよび第2機器用冷却水ポンプ41bを作動させる。また、制御装置60は、電気ヒータ45へ電力を供給しない。
 このため、機器冷却モードおよび機器暖機モードの機器用冷却水回路40bでは、機器用冷却水が、第1機器用冷却水ポンプ41a、発熱していない電気ヒータ45、混合部一体型チラー26の水通路、第2機器用冷却水ポンプ41b、バッテリ70の冷却水通路70aの順に循環する。従って、本実施形態の車両用空調装置では、第7実施形態と同様に、バッテリ70の適切な温度調整を行うことができる。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置10dでは、混合部一体型チラー26を備えているので、第7実施形態と同様に、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを充分に抑制することができる。従って、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えた際にも、安定した加熱能力を発揮させることができるとともに、圧縮機11の保護を図ることができる。
 さらに、本実施形態の車両用空調装置では、極低外気温時に車室内の暖房を開始する際の暖機モードとして、(h-1)アシスト暖機モード、あるいは、(h-3)ヒータ暖機モードを実行する。以下に各暖機モードについて説明する。
 (h-1)アシスト暖機モード
 本実施形態のアシスト暖機モードは、第9実施形態のアシスト暖機モードと同様の実行条件が成立した際に実行される。
 アシスト暖機モードでは、制御装置60が、第2通路開閉弁22aを閉じ、低圧通路開閉弁22bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14aを全閉状態とし、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。
 このため、アシスト暖機モードの冷凍サイクル装置10dでは、図37の実線矢印に示すように、第9実施形態と同様の冷媒回路に切り替えられる。
 また、制御装置60は、第1水開閉弁44aを開き、第2水開閉弁44bを閉じ、第3水開閉弁44cを閉じる。また、制御装置60は、予め定めた基準吐出能力を発揮するように第1機器用冷却水ポンプ41aおよび第2機器用冷却水ポンプ41bを作動させる。また、制御装置60は、電気ヒータ45へ電力を供給しない。
 このため、アシスト暖機モードの機器用冷却水回路40bでは、図37の細破線矢印に示すように、第1機器用冷却水ポンプ41aから圧送された機器用冷却水が、発熱していない電気ヒータ45、混合部一体型チラー26の水通路、第2機器用冷却水ポンプ41bの吸入側の順に流れる。第2機器用冷却水ポンプ41bから圧送された機器用冷却水が、バッテリ70の冷却水通路70a、機器用冷却水ポンプ41の吸入側の順に流れる。
 さらに、制御装置60は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。従って、アシスト暖機モードの混合部一体型チラー26では、第9実施形態と同様に、バイパス側冷媒と機器用冷却水とを熱交換させて、バイパス側冷媒を加熱することができる。その結果、アシスト暖機モードでは、冷凍サイクル装置10dの冷媒および各構成機器を速やかに昇温させて、車室内の暖房を速やかに開始することができる。
 アシスト暖機モードは、第9実施形態と同様に、混合部一体型チラー26の冷媒通路の出口側の第3温度T3が予め定めた基準暖機温度以上となるまで継続される。アシスト暖機モードが終了した際には、ホットガス暖房モードへ移行する。
 (h-3)ヒータ暖機モード
 本実施形態のヒータ暖機モードは、第9実施形態のアシストレス暖機モードと同様の実行条件が成立した際に実行される。
 ヒータ暖機モードでは、制御装置60が、第2通路開閉弁22aを閉じ、低圧通路開閉弁22bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14aを全閉状態とし、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。
 このため、ヒータ暖機モードの冷凍サイクル装置10dでは、図38の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、アシスト暖機モードと同様の順で循環する。
 また、制御装置60は、第1水開閉弁44aを閉じ、第2水開閉弁44bを開き、第3水開閉弁44cを開く。制御装置60は、予め定めた基準吐出能力を発揮するように第1機器用冷却水ポンプ41aおよび第2機器用冷却水ポンプ41bを作動させる。制御装置60は、予め定めた加熱能力を発揮するように電気ヒータ45に通電する。
 このため、ヒータ暖機モードの機器用冷却水回路40bでは、図38の細破線矢印に示すように、第1機器用冷却水ポンプ41aから圧送された機器用冷却水が、第1水バイパス通路43a、バッテリ70の冷却水通路70a、第1機器用冷却水ポンプ41aの吸入側の順に循環する。同時に、第2機器用冷却水ポンプ41bから圧送された機器用冷却水が、第2水バイパス通路43b、発熱している電気ヒータ45、混合部一体型チラー26の水通路、第2機器用冷却水ポンプ41bの吸入側の順に循環する回路に切り替えられる。
 さらに、制御装置60は、第9実施形態のアシストレス暖機モードと同様にその他の制御対象機器の作動を適宜制御する。従って、ヒータ暖機モードの冷凍サイクル装置10dでは、比較的温度の低いバイパス側冷媒が、混合部一体型チラー26の冷媒通路へ流入する。また、機器用冷却水回路40aでは、電気ヒータ45にて加熱された比較的温度の高い機器用冷却水が、混合部一体型チラー26の水通路へ流入する。
 このため、ヒータ暖機モードの混合部一体型チラー26では、バイパス側冷媒と機器用冷却水が熱交換して、バイパス側冷媒が加熱される。換言すると、混合部一体型チラー26では、電気ヒータ45の発生させた熱を熱源として、バイパス側冷媒が加熱される。その結果、ヒータ暖機モードでは、冷凍サイクル装置10dの冷媒および各構成機器を速やかに昇温させて、車室内の暖房を速やかに開始することができる。
 ヒータ暖機モードは、アシスト暖機モードと同様に、混合部一体型チラー26の冷媒通路の出口側の第3温度T3が予め定めた基準暖房温度以上となるまで継続される。ヒータ暖機モードが終了した際には、電気ヒータ45への電力供給を停止し、ホットガス暖房モードへ移行する。
 以上の如く、本実施形態の機器用冷却水回路40bは、熱媒体加熱部である電気ヒータ45、および熱媒体回路切替部である第1水開閉弁44a~第3水開閉弁44cを有している。
 そして、バッテリ70に蓄えられている熱を利用して冷媒を加熱することができる場合は、バッテリ70の冷却水通路70aから流出した機器用冷却水を混合部一体型チラー26へ流入させる冷却水回路に切り替える。これによれば、混合部一体型チラー26にて、機器用冷却水と冷媒とを熱交換させて冷媒を加熱することができ、車室内の暖房を速やかに開始することができる。
 また、バッテリ70に蓄えられている熱を利用して冷媒を加熱することができない場合は、電気ヒータ45にて加熱された機器用冷却水を水バイパス通路43へ流入させる冷却水回路に切り替える。これによれば、混合部一体型チラー26にて、機器用冷却水と冷媒とを熱交換させて冷媒を加熱することができ、車室内の暖房を速やかに開始することができる。
 (第11実施形態)
 本実施形態の冷凍サイクル装置10では、第1実施形態で説明した第1三方継手12aに代えて、分岐部121を採用した例を説明する。
 ところで、低外気温時(具体的には、外気温Tamが0℃程度よりも低くなっている時)に、冷凍サイクル装置10を停止させていると、冷凍サイクル装置10の各構成機器の温度も外気温Tamと同程度に低下してしまう。従って、低外気温時には、圧縮機11の吸入側の冷媒が凝縮している可能性がある。
 このため、低外気温時に、車室内の暖房を開始するために圧縮機11を始動させると、圧縮機11が液相冷媒を吸入してしまい、圧縮機11から吐出される冷媒も気液混合状態となってしまう。
 さらに、車室内の暖房を開始する際に、冷凍サイクル装置10の冷媒回路が、バイパス通路21aへ冷媒を流出させる冷媒回路に切り替えられていると、圧縮機11から吐出された気液混合状態の冷媒がバイパス通路21aへ流入してしまう。バイパス通路21aは、他の冷凍サイクル装置10の構成機器よりも比較的熱容量が小さいため、圧縮機11から吐出された冷媒を流入させると、比較的短時間で温度上昇する。
 このため、バイパス通路21aへ気液混合状態の冷媒が流入すると、液相冷媒が蒸発して、液相冷媒に混入された冷凍機油がバイパス通路21a内に停滞してしまう。そして、バイパス通路21a内の冷凍機油が滞留してしまうと、圧縮機11へ冷凍機油を充分に戻すことができなくなり、圧縮機11の耐久寿命に悪影響を及ぼす。
 そこで、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、上流側分岐部として、乾き度調整機能を有する分岐部121を採用している。分岐部121は、分岐された一方の冷媒の乾き度と他方の冷媒の乾き度とを異なる値として、乾き度の高い方の冷媒を、他方の冷媒としてバイパス通路21a側へ流出させることができる。
 分岐部121の具体的構成については、図39を用いて説明する。分岐部121には、略水平方向に延びる水平通路121h、および略鉛直方向に延びる鉛直通路121vが形成されている。
 水平通路121hの一端部には、圧縮機11から吐出された冷媒を流入させる流入口121aが形成されている。また、水平通路121hの他端部には、分岐された一方の冷媒を水冷媒熱交換器13の冷媒通路131側へ流出させる一方の流出口121bが形成されている。
 鉛直通路121vの一端部は、水平通路121hの中間部に接続されている。鉛直通路121vの他端部には、分岐された他方の冷媒をバイパス通路21a側へ流出させる他方の流出口121cが形成されている。
 分岐部121では、流入口121aへ流入する冷媒の流れ方向と一方の流出口121bから流出する冷媒の流れ方向が一致している。これによれば、流入口121aへ気液混合冷媒が流入した際に、慣性力の作用によって密度の高い液相冷媒を一方の流出口121bから流出させやすい。
 このため、バイパス流量調整弁14dが開いている際には、気相冷媒を他方の流出口121cから流出させやすい。従って、分岐部121では、分岐された冷媒のうち乾き度の高い方をバイパス通路21a側へ流出させることができる。
 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。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。すなわち、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えた際にも、安定した加熱能力を発揮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、分岐部121を採用している。これによれば、車両用空調装置が車室内の暖房を開始する際に、冷凍サイクル装置10がバイパス通路21aへ冷媒を流出させる冷媒回路に切り替えられていても、バイパス通路21aへ比較的乾き度の高い冷媒を流入させることができる。
 従って、バイパス通路21a内に冷凍機油が停滞してしまうことを抑制することができる。これにより、圧縮機11の潤滑不足を抑制して、圧縮機11の保護を図ることができる。
 なお、気液分離機能を有する上流側分岐部は、分岐部121に限定されない。例えば、図40に示す分岐部122を採用してもよい。具体的には、分岐部122には、略水平方向に延びる水平通路122h、および略鉛直方向に延びる鉛直通路122vが形成されている。
 鉛直通路122vの下方側の端部には、分岐された一方の冷媒を水冷媒熱交換器13の冷媒通路131側へ流出させる一方の流出口122bが形成されている。また、鉛直通路122vの上方側の端部には、分岐された他方の冷媒をバイパス通路21a側へ流出させる他方の流出口122cが形成されている。
 水平通路122hの一端部は、鉛直通路122vの中間部に接続されている。水平通路122hの他端部には、圧縮機11から吐出された冷媒を流入させる流入口122aが形成されている。
 分岐部122では、流入口122aへ流入した気液混合冷媒を鉛直通路122vの壁面へ衝突させて、気液混合冷媒の流速を低下させることができる。これによれば、冷媒の速度を低下させて、重力の作用によって比重の大きい液相冷媒を下方側に配置された一方の流出口122bから流出させやすい。
 このため、バイパス流量調整弁14dが開いている際には、気相冷媒を他方の流出口122cから流出させやすい。従って、分岐部122では、分岐された冷媒のうち乾き度の高い方をバイパス通路21a側へ流出させることができる。
 また、気液分離機能を有する上流側分岐部として、図41に示す分岐部123を採用してもよい。具体的には、分岐部123の内部には、略円柱状の回転体形状に形成された分離空間123sが形成されている。分離空間123sの中心軸は、鉛直方向に延びている。
 分離空間123sの軸方向下方側には、分岐された一方の冷媒を水冷媒熱交換器13の冷媒通路131側へ流出させる一方の流出口123bが形成されている。また、分離空間123sの軸方向上方側には、分岐された他方の冷媒をバイパス通路21a側へ流出させる他方の流出口123cが形成されている。
 分離空間123sの筒状側面には、略水平方向に延びる水平通路123hが接続されている。水平通路123hの端部には、圧縮機11から吐出された冷媒を流入させる流入口123aが形成されている。水平通路123hは、圧縮機11から吐出された冷媒を分離空間123sの内壁面に沿って流入させるように、分離空間123sの内壁面の接線方向に延びるように接続されている。
 分岐部123では、分離空間123sへ流入した気液混合冷媒を中心軸回りに旋回させ、遠心力の作用によって冷媒の気液を分離することができる。そして、分離された液相冷媒を重力の作用によって軸方向下方側に配置された一方の流出口123bから流出させやすい。
 このため、バイパス流量調整弁14dが開いている際には、気相冷媒を他方の流出口123cから流出させやすい。従って、分岐部123では、分岐された冷媒のうち乾き度の高い方をバイパス通路21a側へ流出させることができる。
 (第12実施形態)
 本実施形態では、図42に示すように、第7実施形態に対して、機器用冷却水回路40cを有する冷凍サイクル装置10dについて説明する。
 本実施形態の冷凍サイクル装置10dでは、第2逆止弁16bの出口に、第4三方継手12dの一方の流入口側が接続されている。混合部一体型チラー26の冷媒出口部に、第5三方継手12eの一方の流入口側が接続されている。低圧通路21dには、第3逆止弁16cが配置されている。第3逆止弁16cは、第3三方継手12c側から第4三方継手12d側へ冷媒が流れることを許容し、第4三方継手12d側から第3三方継手12c側へ冷媒が流れることを禁止する。
 機器用冷却水回路40cには、混合部一体型チラー26の水通路に加えて、第1機器用冷却水ポンプ41a、第2機器用冷却水ポンプ41b、第1水用三方継手42a~第4水用三方継手42d、第1水開閉弁44a、第2水開閉弁44b、電気ヒータ45、第1水流量調整弁46a、第2水流量調整弁46b、低温側ラジエータ49等が接続されている。
 第1機器用冷却水ポンプ41a、バッテリ70の冷却水通路70a、および第1水流量調整弁46aは、機器用冷却水回路40cの第1機器用通路43cに配置されている。第1機器用通路43cの出口には、第1水用三方継手42aの一方の流入口が接続されている。第1機器用通路43cの入口には、第2水用三方継手42bの一方の流出口が接続されている。
 第1機器用通路43cにおいて、第1機器用冷却水ポンプ41aの吐出口には、バッテリ70の冷却水通路70aの入口側が接続されている。バッテリ70の冷却水通路70aの出口には、第1水流量調整弁46aの入口側が接続されている。
 第1水流量調整弁46aは、冷却水通路70aから流出した機器用冷却水のうち、第1戻し通路43dを介して第1機器用冷却水ポンプ41aの吸入口側へ戻す冷却水流量と、第1水用三方継手42aを介して混合部一体型チラー26側へ流出させる冷却水流量との流量比を連続的に調整可能な三方式の流体流量調整部である。第1水流量調整弁46a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。
 さらに、第1水流量調整弁46aは、内部へ流入した機器用冷却水を、第1機器用冷却水ポンプ41aの吸入口側および第1水用三方継手42a側のいずれか一方のみに流出させることもできる。
 また、第2機器用冷却水ポンプ41b、モータジェネレータ71の冷却水通路71a、および第2水流量調整弁46bは、機器用冷却水回路40cの第2機器用通路43eに配置されている。第2機器用通路43eの出口には、第3水用三方継手42cの流入口が接続されている。第2機器用通路43eの入口には、第4水用三方継手42dの流出口が接続されている。
 第2機器用通路43eにおいて、第2機器用冷却水ポンプ41bの吐出口には、モータジェネレータ71の冷却水通路71aが接続されている。
 モータジェネレータ71は、車両走行時には走行用の駆動力を出力するモータとして機能し、エネルギ回生時には発電機として機能する。モータジェネレータ71は、作動時に発熱する発熱機器である。モータジェネレータ71の冷却水通路71aの出口には、第2水流量調整弁46bの入口側が接続されている。
 第2水流量調整弁46bは、冷却水通路71aから流出した機器用冷却水のうち、第2戻し通路43fを介して第2機器用冷却水ポンプ41bの吸入口側へ戻す冷却水流量と、第3水用三方継手42cを介して混合部一体型チラー26側あるいは低温側ラジエータ49側へ流出させる冷却水流量との流量比を連続的に調整可能な三方式の流体流量調整部である。
 第2水流量調整弁46bの基本的構成は、第1水流量調整弁46aと同様である。従って、第2水流量調整弁46bは、内部へ流入した機器用冷却水を、第2機器用冷却水ポンプ41bの吸入口側および第3水用三方継手42c側のいずれか一方のみに流出させることもできる。
 第1水流量調整弁46aおよび第2水流量調整弁46bは、混合部一体型チラー26へ流入する機器用冷却水の流量を調整する流体流量調整部である。換言すると、第1水流量調整弁46aおよび第2水流量調整弁46bは、混合部一体型チラー26における機器用冷却水と冷媒(すなわち、バイパス側冷媒および減圧部側冷媒の少なくとも一方)との熱交換量を調整する熱交換量調整部である。
 第1水用三方継手42aの他方の流入口には、第3水用三方継手42cの一方の流出口側が接続されている。第1水用三方継手42aの他方の流入口と第3水用三方継手42cの一方の流出口とを接続する冷却水通路には、第1水開閉弁44aが配置されている。
 第1水用三方継手42aの流出口には、混合部一体型チラー26の冷却水入口部側に接続されている。第1水用三方継手42aと混合部一体型チラー26の冷却水入口部とを接続する冷却水通路には、電気ヒータ45が配置されている。
 混合部一体型チラー26の冷却水出口部には、第2水用三方継手42bの流入口側が接続されている。第2水用三方継手42bの他方の流出口には、第4水用三方継手42dの一方の流入口側が接続されている。
 第3水用三方継手42cの他方の流出口には、低温側ラジエータ49の冷却水入口側が接続されている。低温側ラジエータ49は、機器用冷却水と外気とを熱交換させる熱交換器である。低温側ラジエータ49の基本的構成は、第8実施形態で説明した外気熱交換器115と同様である。第3水用三方継手42cの他方の流出口と低温側ラジエータ49の冷却水入口とを接続する冷却水通路には、第2水開閉弁44bが配置されている。
 低温側ラジエータ49の冷却水出口には、第4水用三方継手42dの他方の流入口側が接続されている。
 従って、機器用冷却水回路40cでは、制御装置60が、第1機器用冷却水ポンプ41aを作動させ、第1水開閉弁44aを閉じる。これにより、バッテリ70の冷却水通路70aと混合部一体型チラー26との間で機器用冷却水を循環させる冷却水回路に切り替えることができる。
 また、機器用冷却水回路40cでは、制御装置60が、第1機器用冷却水ポンプ41aを停止させ、第2機器用冷却水ポンプ41bを作動させ、さらに、第1水開閉弁44aを開き、第2水開閉弁44bを閉じる。これにより、モータジェネレータ71の冷却水通路71aと混合部一体型チラー26との間で機器用冷却水を循環させる冷却水回路に切り替えることができる。
 また、機器用冷却水回路40cでは、制御装置60が、第1機器用冷却水ポンプ41aおよび第2機器用冷却水ポンプ41bを作動させ、さらに、第1水開閉弁44aを閉じ、第2水開閉弁44bを開く。これにより、バッテリ70の冷却水通路70aと混合部一体型チラー26との間で機器用冷却水を循環させるとともに、モータジェネレータ71の冷却水通路71aと低温側ラジエータ49との間で機器用冷却水を循環させる冷却水回路に切り替えることができる。
 また、機器用冷却水回路40cでは、制御装置60が、第1機器用冷却水ポンプ41aおよび第2機器用冷却水ポンプ41bを作動させ、さらに、第1水開閉弁44aを開き、第2水開閉弁44bを閉じる。これにより、混合部一体型チラー26から流出した機器用冷却水を、バッテリ70の冷却水通路70aおよびモータジェネレータ71の冷却水通路71aの双方へ流入させる冷却水回路に切り替えることができる。
 さらに、機器用冷却水回路40cでは、制御装置60が、第1機器用冷却水ポンプ41aを作動させた状態で、第1水流量調整弁46aの作動を制御することによって、バッテリ70の温度を調整することができる。
 より詳細には、第1水流量調整弁46aから、第1戻し通路43dを介して、第1機器用冷却水ポンプ41aの吸入口側へ戻す機器用冷却水の流量を調整することによって、第1機器用冷却水ポンプ41aへ吸入される機器用冷却水の温度を調整することができる。これにより、バッテリ70の温度を調整することができる。
 また、機器用冷却水回路40cでは、制御装置60が、第2機器用冷却水ポンプ41bを作動させた状態で、第2水流量調整弁46bの作動を制御することによって、モータジェネレータ71の温度を調整することができる。
 より詳細には、第2水流量調整弁46bから、第2戻し通路43fを介して、第2機器用冷却水ポンプ41bの吸入口側へ戻す機器用冷却水の流量を調整することによって、第2機器用冷却水ポンプ41bへ吸入される機器用冷却水の温度を調整することができる。これにより、モータジェネレータ71の温度を調整することができる。
 また、本実施形態の制御装置60の入力側には、第1機器用冷却水温度センサ65c~第3機器用冷却水温度センサ65eが接続されている。
 第1機器用冷却水温度センサ65cは、バッテリ70の冷却水通路70aから流出して、第1水流量調整弁46aへ流入する機器用冷却水の第1機器用冷却水温度TWL1を検出する検出部である。第2機器用冷却水温度センサ65dは、モータジェネレータ71の冷却水通路71aから流出して、第2水流量調整弁46bへ流入する機器用冷却水の第2機器用冷却水温度TWL2を検出する検出部である。
 第3機器用冷却水温度センサ65eは、混合部一体型チラー26から流出した機器用冷却水の第3機器用冷却水温度TWL3を検出する検出部である。
 さらに、本実施形態では、制御装置60のうち、流体流量調整部である第1水流量調整弁46aおよび第2水流量調整弁46bの作動を制御する構成が、流体流量制御部60dを構成している。
 次に、上記構成における本実施形態の車両用空調装置の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置では、第7実施形態と同様に、冷凍サイクル装置10dが各運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることによって、車室内の快適な空調を実現することができる。
 さらに、各運転モード時に、機器冷却モードあるいは機器暖機モードを実行するとともに、機器用冷却水回路40cの回路構成を切り替えることによって、バッテリ70およびモータジェネレータ71の適切な温度調整を実現することができる。
 例えば、ホットガス暖房モードでは、制御装置60が、第2通路開閉弁22aを開き、低圧通路開閉弁22bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14aを全閉状態とし、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。
 このため、ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10dでは、第7実施形態と同様の順で循環する。さらに、制御装置60は、第7実施形態のホットガス暖機モードと同様にその他の制御対象機器の作動を適宜制御する。従って、ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10dでは、送風空気の加熱能力の低下を抑制することができる。
 また、本実施形態の機器暖機モードでは、制御装置60は、第1水開閉弁44aを開き、第2水開閉弁44bを閉じる。また、制御装置60は、予め定めた基準吐出能力を発揮するように、第1機器用冷却水ポンプ41aおよび第2機器用冷却水ポンプ41bを作動させる。
 このため、機器暖機モードを実行中の機器用冷却水回路40cでは、混合部一体型チラー26から流出した機器用冷却水が、バッテリ70の冷却水通路70aおよびモータジェネレータ71の冷却水通路71aの双方へ流入する冷却水回路に切り替えられる。
 さらに、制御装置60は、混合部一体型チラー26へ流入する流入側冷媒の温度および混合部一体型チラー26へ流入する流入側機器用冷却水の温度に応じて、第1水流量調整弁46aおよび第2水流量調整弁46bの作動を制御する。
 より具体的には、流入側冷媒の温度が流入側機器用冷却水の温度よりも高くなっている際には、流入側冷媒の温度上昇に伴って、第1機器用冷却水ポンプ41aへ戻す機器用冷却水の流量を減少させるように、第1水流量調整弁46aの作動を制御する。同様に、流入側冷媒の温度上昇に伴って、第2機器用冷却水ポンプ41bへ戻す機器用冷却水の流量を減少させるように、第2水流量調整弁46bの作動を制御する。
 つまり、流入側冷媒の温度上昇に伴って、混合部一体型チラー26側へ流出させる機器用冷却水の流量を増加させるように、第1水流量調整弁46aおよび第2水流量調整弁46bの作動を制御する。これによれば、流入側冷媒の温度上昇に伴って、混合部一体型チラー26にて加熱される機器用冷却水の流量を増加させて、バッテリ70およびモータジェネレータ71を速やかに暖機することができる。
 また、流入側冷媒の温度が流入側機器用冷却水の温度よりも低くなっている際には、第1機器用冷却水温度センサ65cによって検出された第1機器用冷却水温度TWL1が予め定めた基準第1冷却水温度KTWL1に近づくように、第1水流量調整弁46aの作動を制御する。同様に、第2機器用冷却水温度センサ65dによって検出された第2機器用冷却水温度TWL2が予め定めた基準第2冷却水温度KTWL2に近づくように、第2水流量調整弁46bの作動を制御する。
 これによれば、バッテリ70およびモータジェネレータ71の温度を適切に調整しながら、混合部一体型チラー26にて、機器用冷却水の有する熱を冷媒に吸熱させることができる。そして、混合部一体型チラー26にて、冷媒が吸熱した熱を、送風空気を加熱するための熱源として利用することができる。
 従って、機器暖機モードを実行中のホットガス暖房モードでは、混合部一体型チラー26における機器用冷却水と冷媒との熱交換量を適切に調整することによって、バッテリ70およびモータジェネレータ71を速やかに暖機することができる。さらに、バッテリ70およびモータジェネレータ71の暖機の完了後は、バッテリ70およびモータジェネレータ71を適切な温度に維持することができる。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置10dでは、混合部一体型チラー26を備えているので、第7実施形態と同様に、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを充分に抑制することができる。従って、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えた際にも、安定した加熱能力を発揮させることができるとともに、圧縮機11の保護を図ることができる。
 また、本実施形態の車両用空調装置では、極低外気温時に車室内の暖房を開始する前に、第9実施形態で説明した(h-1)アシスト暖機モードおよび(h-2)アシストレス暖機モードでの運転を実行することができる。さらに、第10実施形態で説明した(h-3)ヒータ暖機モードのように、電気ヒータ45によって機器用冷却水を加熱することもできる。
 ところが、極低外気温時に、上述した各暖機モードを実行すると、圧縮機11から吐出された比較的温度の高い冷媒が、バイパス通路21aおよび混合部一体型チラー26を介して、アキュムレータ27へ流入する。一方、アキュムレータ27内の冷媒の温度は、圧縮機11の吸入負圧によって温度低下して、外気温Tamよりも低くなっていることがある。
 本開示の発明者らの検討によれば、例えば、外気温が-30℃程度に低下している際に暖機モードを実行すると、アキュムレータ27内の冷媒の温度が-40℃程度まで低下することが判っている。
 このため、極低外気温時に、比較的温度の高い冷媒をアキュムレータへ流入させると、アキュムレータ内の極低温の液相冷媒を急激に沸騰させて、アキュムレータ内の冷媒を泡立たせてしまう、いわゆるフォーミング現象を生じさせてしまうことがある。そして、フォーミング現象が生じると、圧縮機11が乾き度の低い冷媒を吸入して、液圧縮によって圧縮機11の耐久寿命に悪影響を与えてしまう。
 そこで、本実施形態の冷凍サイクル装置10dでは、上述した各暖機モードに代えて、(h-4)冷媒暖機モードを実行する。本実施形態の(h-4)冷媒暖機モードは、フォーミング現象の発生を抑制しつつ、圧縮機11へ吸入される冷媒を加熱するための運転モード(すなわち、冷媒加熱モード)である。
 換言すると、(h-4)冷媒暖機モードは、圧縮機11の保護を図りつつ、圧縮機11、バイパス流量調整弁14d、室内凝縮器113、第2通路開閉弁22a、冷却用膨張弁14c、混合部一体型チラー26、アキュムレータ27といったサイクル構成機器の少なくとも1つ加熱する暖機モードである。以下に(h-4)冷媒暖機モードの詳細作動について説明する。
 (h-4)冷媒暖機モード
 冷媒暖機モードは、極低外気温時に車室内の暖房を開始する際に実行される。冷媒暖機モードでは、制御装置60が、第2通路開閉弁22aを開き、低圧通路開閉弁22bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14aを全閉状態とし、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。
 このため、冷媒暖機モードの冷凍サイクル装置10dでは、図43の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、ホットガス暖房モードと同様の順で循環する。
 さらに、制御装置60は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機11については、予め定めた冷媒暖機モード用の冷媒吐出能力を発揮するように制御する。
 また、制御装置60は、バイパス流量調整弁14dについては、予め定めた冷媒暖機モード用の所定開度となるように制御する。また、制御装置60は、冷却用膨張弁14cについては、第6三方継手12fへ流入するバイパス側冷媒の流量であるバイパス側流量が、第6三方継手12fへ流入する減圧部側冷媒の流量である減圧部側流量よりも多くなるように制御する。
 また、制御装置60は、室内空調ユニット50の室内送風機52を停止させる。また、制御装置60は、予め定めた基準吐出能力を発揮するように、第1機器用冷却水ポンプ41aおよび第2機器用冷却水ポンプ41bを作動させる。また、第1水開閉弁44aを閉じ、第2水開閉弁44bを開く。
 また、制御装置60は、第1水流量調整弁46aについては、第1機器用冷却水温度TWL1が基準第1冷却水温度KTWL1に近づくように制御する。冷媒暖機モードの第1水流量調整弁46aでは、図43の細破線矢印に示すように、内部へ流入した機器用冷却水の概ね全流量を、バッテリ70の冷却水通路70aの入口側へ戻す。換言すると、冷媒暖機モード時には、機器用冷却水が混合部一体型チラー26側へ流出することが禁止されている。
 また、制御装置60は、第2水流量調整弁46bについては、第2機器用冷却水温度TWL2が基準第2冷却水温度KTWL2に近づくように制御する。冷媒暖機モードの第2水流量調整弁46bでは、図43の細破線矢印に示すように、内部へ流入した機器用冷却水の概ね全流量を、モータジェネレータ71の冷却水通路71aの入口側へ戻す。
 従って、冷媒暖機モードの冷凍サイクル装置10dでは、圧縮機11から吐出された比較的温度の高い冷媒が、第1三方継手12aにて分岐される。第1三方継手12aにて分岐された他方の冷媒は、バイパス通路21aのバイパス流量調整弁14dで減圧されて、第6三方継手12fの一方の流入口へ流入する。
 第1三方継手12aにて分岐された一方の冷媒は、室内凝縮器113へ流入する。冷媒暖機モードでは、室内送風機52が停止しているので、室内凝縮器113にて、冷媒と送風空気との熱交換は行われない。ところが、冷媒暖機モードでは、室内凝縮器113が外気温Tamと同程度の極低温となっているので、室内凝縮器113へ流入した冷媒は、室内凝縮器113を通過する際に、室内凝縮器113に放熱して冷却される。
 室内凝縮器113から流出した冷媒は、冷却用膨張弁14cで減圧されて、第6三方継手12fの他方の流入口へ流入する。この際、冷却用膨張弁14cで減圧された減圧部側冷媒の温度は、バイパス流量調整弁14dで減圧されたバイパス側冷媒の温度よりも低くなっている。
 第6三方継手12fから流出した冷媒は、混合部一体型チラー26へ流入して混合される。従って、混合部一体型チラー26から流出する冷媒の温度は、第6三方継手12fへ流入するバイパス側冷媒の温度よりも低くなる。なお、冷媒暖機モードでは、機器用冷却水が混合部一体型チラー26へ殆ど流入しない。このため、混合部一体型チラー26にて、冷媒と機器用冷却水との熱交換は行われない。
 混合部一体型チラー26から流出した冷媒は、第5三方継手12eを介して、アキュムレータ27へ流入する。アキュムレータ27へ流入された冷媒は気液分離される。アキュムレータ27にて分離された気相冷媒は、圧縮機11へ吸入されて再び圧縮される。これにより、サイクルを循環する冷媒は、圧縮機11の圧縮仕事によって加熱される。
 冷媒暖機モードは、他の暖機モードと同様に、混合部一体型チラー26の冷媒通路の出口側の第3温度T3が予め定めた基準暖房温度以上となるまで継続される。冷媒暖機モードが終了した際には、ホットガス暖房モードへ移行する。
 以上の如く、冷媒暖機モードでは、混合部一体型チラー26にて、バイパス側冷媒と減圧部側冷媒とを混合させているので、他の暖機モードよりもアキュムレータ27へ流入する冷媒の温度を低下させることができる。従って、アキュムレータ27におけるフォーミング現象の発生を抑制しつつ、圧縮機11へ吸入される冷媒を加熱することができる。
 また、冷媒暖機モードでは、バイパス側流量が減圧部側流量よりも多くなるように、冷却用膨張弁14cの作動を制御している。これによれば、フォーミング現象の発生を抑制しつつ、暖機時間(すなわち、冷媒暖機モードが継続される時間間隔)の短縮化を図ることができる。
 ここで、バイパス側流量が減圧部側流量よりも多くなっていても、前述したアキュムレータ27のフォーミング現象を確実に回避できない可能性もある。そこで、本実施形態の制御装置60は、混合部一体型チラー26から流出した冷媒の過熱度が過度に上昇しないように冷却用膨張弁14cの作動を制御している。これにより、フォーミング現象の発生を抑制しようとしている。
 さらに、アキュムレータ27よりも冷媒流れ上流側に配置された混合部一体側チラー26へ冷却用膨張弁14cで減圧された減圧部側冷媒を流入させるので、混合部一体側チラー26では、バイパス側冷媒を熱源として減圧部側冷媒を加熱することができる。そして、アキュムレータ27へ流入する冷媒の温度を混合部一体側チラー26へ流入するバイパス側冷媒よりも確実に低下させることができる。
 その結果、本実施形態の冷媒暖機モードでは、フォーミング現象の発生を抑制しつつ、暖機時間の短縮化を図ることができる。
 これに加えて、冷却用膨張弁14cの絞り開度を縮小することによって、サイクルの高低圧差を拡大させやすくなる。従って、冷凍サイクル装置10dの冷媒および各構成機器を速やかに昇温させて、車室内の暖房を速やかに開始することができる。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置10dでは、第1水流量調整弁46aを備えているので、第1機器用冷却水温度TWL1を基準第1冷却水温度KTWL1に近づけることができる。従って、運転モードによらず、バッテリ70の温度を安定化させることができる。同様に、第2水流量調整弁46bを備えているので、運転モードによらず、モータジェネレータ71の温度を安定化させることができる。
 (第13実施形態)
 本実施形態では、冷凍サイクル装置10fについて説明する。冷凍サイクル装置10fでは、図44に示すように、第12実施形態で説明した冷凍サイクル装置10dに対して、アキュムレータ27を廃止して、レシーバ28を採用している。
 より詳細には、冷凍サイクル装置10fでは、上流側分岐部として、第11実施形態で説明した分岐部123を採用している。また、第2三方継手12bの一方の流出口には、レシーバ28の入口側が接続されている。第2三方継手12bの一方の流出口とレシーバ28の入口とを接続する入口側通路21fには、第1入口側開閉弁22dおよび第7三方継手12gが配置されている。
 レシーバ28は、加熱部である室内凝縮器113から流出した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒をサイクルの余剰冷媒として蓄える高圧側気液分離部である。さらに、レシーバ28は、分離された液相冷媒の一部を下流側へ流出させる。第1入口側開閉弁22dは、入口側通路21fのうち第2三方継手12bの一方の流出口から第7三方継手12gの一方の流入口へ至る冷媒通路を開閉する開閉弁である。
 第2三方継手12bの他方の流出口には、第8三方継手12hの一方の流入口側が接続されている。第2三方継手12bの他方の流出口と第8三方継手12hの一方の流入口とを接続する冷媒通路には、第2入口側開閉弁22eが配置されている。第2入口側開閉弁22eは、第2三方継手12bの他方の流出口と第8三方継手12hの一方の流入口とを接続する冷媒通路を開閉する電磁弁である。
 第8三方継手12hの流出口には、暖房用膨張弁14aを介して、室外熱交換器15の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器15の出口側に接続された第3三方継手12cの一方の流出口には、第1逆止弁16aを介して、入口側通路21fに配置された第7三方継手12gの他方の入口側が接続されている。
 レシーバ28の出口には、第8三方継手12hの他方の流入口側が接続されている。レシーバ28の出口と第8三方継手12hの他方の流入口とを接続する出口側通路21gには、第9三方継手12iおよび第4逆止弁16dが配置されている。第4逆止弁16dは、第9三方継手12i側から第8三方継手12h側へ冷媒が流れることを許容し、第8三方継手12h側から第9三方継手12i側へ冷媒が流れることを禁止している。
 第9三方継手12iの他方の流出口には、第10三方継手12jの流入口側が接続されている。第10三方継手12jの一方の流出口には、冷房用膨張弁14bを介して、室内蒸発器18の冷媒入口側が接続されている。第10三方継手12jの他方の流出口には、冷却用膨張弁14cを介して、チラー19の冷媒通路の入口側が接続されている。
 さらに、冷凍サイクル装置10fでは、第5三方継手12eの流出口に、第4三方継手12dの他方の流入口側が接続されている。第4三方継手12dの流出口に、圧縮機11の吸入口側が接続されている。その他の冷凍サイクル装置10fの構成は、第12実施形態で説明した冷凍サイクル装置10d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の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置では、車室内の空調および車載機器(具体的には、バッテリ70およびモータジェネレータ71)の温度調整を行うために、第7実施形態と同様の各種運転モードを切り替える。以下に各運転モードの作動について詳細に説明する。
 (a)冷房モード
 冷房モードでは、制御装置60が、第1入口側開閉弁22dを閉じ、第2入口側開閉弁22eを開き、低圧通路開閉弁22bを閉じる。また、制御装置60は、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、バイパス流量調整弁14dを全閉状態とする。
 このため、冷房モードの冷凍サイクル装置10fでは、図45の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、室内凝縮器113、全開となっている暖房用膨張弁14a、室外熱交換器15、第1逆止弁16a、レシーバ28、冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁20、第2逆止弁16b、圧縮機11の吸入口の順に循環する。なお、図45では、機器冷却モードを実行していない冷房モード時の冷媒の流れを実線矢印で示している。
 さらに、制御装置60は、第1実施形態の冷房モードと同様に、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。
 従って、冷房モードの冷凍サイクル装置10fでは、室外熱交換器15が冷媒を凝縮させる凝縮器として機能し、室内蒸発器18が冷媒を蒸発させる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、冷房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18にて冷却された送風空気が車室内へ吹き出される。これにより、車室内の冷房が実現される。
 また、本実施形態の車両用空調装置においても、第1実施形態と同様に、制御装置60が冷却用膨張弁14cを絞り状態とし、第1機器用冷却水ポンプ41aおよび第2機器用冷却水ポンプ41bを作動させることで、機器冷却モードを実行することができる。
 機器冷却モードでは、第12実施形態で説明したように、機器用冷却水回路40cの回路構成を切り替えることによって、バッテリ70およびモータジェネレータ71の少なくとも一方を冷却することができる。
 (b)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、第1入口側開閉弁22dを閉じ、第2入口側開閉弁22eを開き、低圧通路開閉弁22bを閉じる。また、制御装置60は、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、バイパス流量調整弁14dを全閉状態とする。
 このため、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10fでは、冷房モードと同様に、図45の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、室内凝縮器113、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器15、第1逆止弁16a、レシーバ28、冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁20、第2逆止弁16b、圧縮機11の吸入口の順に循環する。
 さらに、制御装置60は、第1実施形態の直列除湿暖房モードと同様に、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。
 従って、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10fでは、室内凝縮器113が凝縮器として機能し、室内蒸発器18が蒸発器として機能する。さらに、室外熱交換器15における冷媒の飽和温度が外気温Tamよりも高い場合には、室外熱交換器15が凝縮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。また、室外熱交換器15における冷媒の飽和温度が外気温Tamよりも低い場合には、室外熱交換器15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、直列除湿暖房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18にて冷却された送風空気が、室内凝縮器113にて再加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。また、直列除湿暖房モード時においても、冷房モード時と同様に、機器冷却モードを実行することができる。
 なお、本実施形態の冷凍サイクル装置10fでは、高圧側気液分離部であるレシーバ28を有しているので、直列除湿暖房モードは、室外熱交換器15における冷媒の飽和温度が外気温Tamよりも高くなる温度範囲で実行するようにしている。
 (c)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、第1入口側開閉弁22dを開き、第2入口側開閉弁22eを閉じ、低圧通路開閉弁22bを開く。また、制御装置60は、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、バイパス流量調整弁14dを全閉状態とする。
 このため、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10fでは、図46の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、室内凝縮器113、レシーバ28、第9三方継手12i、冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁20、第2逆止弁16b、圧縮機11の吸入口の順に循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒が、室内凝縮器113、レシーバ28、第9三方継手12i、第4逆止弁16d、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器15、低圧通路21d、圧縮機11の吸入口の順に循環する。
 つまり、並列除湿暖房モードでは、レシーバ28から流出した冷媒の流れに対して、室内蒸発器18と室外熱交換器15が並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。なお、図46では、機器冷却モードを実行していない際の並列除湿暖房モード時の冷媒流れを示している。
 さらに、制御装置60は、第1実施形態の並列除湿暖房モードと同様に、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。
 従って、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10fでは、室内凝縮器113が凝縮器として機能し、室内蒸発器18および室外熱交換器15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、並列除湿暖房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18にて冷却された送風空気が、室内凝縮器113にて再加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。また、並列除湿暖房モード時においても、冷房モード時と同様に、機器冷却モードを実行することができる。
 (e)外気吸熱暖房モード
 外気吸熱暖房モードでは、制御装置60が、第1入口側開閉弁22dを開き、第2入口側開閉弁22eを閉じ、低圧通路開閉弁22bを開く。また、制御装置60は、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、バイパス流量調整弁14dを全閉状態とする。
 このため、外気吸熱暖房モードの冷凍サイクル装置10fでは、図47の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、室内凝縮器113、レシーバ28、第4逆止弁16d、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器15、低圧通路21d、圧縮機11の吸入口の順に循環する。なお、図47では、機器冷却モードを実行していない際の外気吸熱暖房モード時の冷媒流れを示している。
 さらに、制御装置60は、第1実施形態の外気吸熱暖房モードと同様に、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。
 従って、外気吸熱暖房モードの冷凍サイクル装置10fでは、室内凝縮器113が凝縮器として機能し、室外熱交換器15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、外気吸熱暖房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18を通過した送風空気が、室内凝縮器113にて加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房が実現される。また、並列除湿暖房モード時においても、冷房モード時と同様に、機器冷却モードを実行することができる。
 (g)ホットガス暖房モード
 ホットガス暖房モードでは、制御装置60が、第1入口側開閉弁22dを開き、第2入口側開閉弁22eを閉じ、低圧通路開閉弁22bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14aを全閉状態とし、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。
 このため、ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10fでは、図48の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、分岐部123、室内凝縮器113、入口側通路21f、レシーバ28、冷却用膨張弁14c、混合部一体型チラー26、圧縮機11の吸入口の順に循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒の一部が、分岐部123、バイパス流量調整弁14d、混合部一体型チラー26、圧縮機11の吸入口の順に循環する。
 さらに、制御装置60は、第1実施形態のホットガス暖房モードと同様に、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。従って、ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10fでは、第1実施形態と同様に、極低外気温時であっても送風空気の加熱能力の低下を抑制することができる。
 また、ホットガス暖房モードでは、第12実施形態と同様の機器暖機モードを実行することができる。なお、図48では、機器暖機モードを実行中のホットガス暖房モード時の機器用冷却水回路40cにおける機器用冷却水の流れを細破線矢印で示している。
 本実施形態の機器暖機モードでは、制御装置60は、第1水開閉弁44aを閉じ、第2水開閉弁44bを開く。また、制御装置60は、予め定めた基準吐出能力を発揮するように、第1機器用冷却水ポンプ41aおよび第2機器用冷却水ポンプ41bを作動させる。
 このため、機器暖機モードを実行中の機器用冷却水回路40cでは、バッテリ70の冷却水通路70aと混合部一体型チラー26との間で機器用冷却水を循環させるとともに、モータジェネレータ71の冷却水通路71aと低温側ラジエータ49との間で機器用冷却水を循環させる冷却水回路に切り替えられる。
 さらに、制御装置60は、第1機器用冷却水温度TWL1を用いて、第1水流量調整弁46aの作動を制御する。
 本実施形態では、具体的に、混合部一体型チラー26へ流入する流入側冷媒の温度から第1機器用冷却水温度TWL1を減算した温度差ΔTWL1が予め定めた基準温度差KΔTWL1よりも大きい場合には、冷却水通路70aから流出した機器用冷却水の概ね全流量を第1機器用冷却水ポンプ41aの吸入口側へ戻すように、第1水流量調整弁46aの作動を制御する。
 バッテリ70の自己発熱等によって温度差ΔTWL1が基準温度差KΔTWL1以下となった際には、温度差ΔTWL1の縮小に伴って、混合部一体型チラー26側へ流出させる機器用冷却水の流量を増加させるように、第1水流量調整弁46aの作動を制御する。
 ここで、ホットガス暖房モードでは、混合部一体型チラー26へ流入する流入側冷媒の温度が略一定となる。このため、温度差ΔTWL1の縮小に伴って、混合部一体型チラー26側へ流出させる機器用冷却水の流量を増加させることは、実質的に、第1機器用冷却水温度TWL1の上昇に伴って、混合部一体型チラー26側へ流出させる機器用冷却水の流量を増加させることと同等である。
 また、制御装置60は、第2機器用冷却水温度センサ65dによって検出された第2機器用冷却水温度TWL2が基準第2冷却水温度KTWL2に近づくように、第2水流量調整弁46bの作動を制御する。なお、図48では、温度差ΔTWL1が予め定めた基準温度差KΔTWL1よりも大きくなっている際の機器用冷却水の流れを、細破線矢印で示している。
 以上の如く、本実施形態の車両用空調装置では、冷凍サイクル装置10eが各運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることによって、車室内の快適な空調を実現することができる。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置10fでは、混合部一体型チラー26を備えているので、第7実施形態と同様に、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを充分に抑制することができる。従って、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えた際にも、安定した加熱能力を発揮させることができるとともに、圧縮機11の保護を図ることができる。
 また、本実施形態の車両用空調装置では、極低外気温時に車室内の暖房を開始する前に、第9実施形態で説明した(h-1)アシスト暖機モードおよび(h-2)アシストレス暖機モードでの運転を実行することができる。また、第10実施形態で説明した(h-3)ヒータ暖機モードのように、電気ヒータ45によって機器用冷却水を加熱することもできる。さらに、第12実施形態で説明した(h-4)冷媒暖機モードでの運転を実行することができる。
 ところが、本実施形態の冷凍サイクル装置10fでは、低圧側気液分離部であるアキュムレータ27に代えて、高圧側気液分離部であるレシーバ28を採用している。このため、低外気温時に上述した各暖機モードを実行すると、圧縮機11が、混合部一体型チラー26内等のサイクルの低圧側に滞留している乾き度の低い冷媒を吸入してしまう可能性がある。
 そこで、本実施形態の冷凍サイクル装置10fでは、各暖機モードの実行前に、暖機準備モードでの運転を実行する。暖機準備モードは、サイクル内の冷媒をレシーバ28に貯めるための運転モードである。以下に、暖機準備モードの詳細作動について説明する。
 (i)暖機準備モード
 本実施形態の暖機準備モードは、(h-4)冷媒暖機モードの実行前に実行される。暖機準備モードでは、制御装置60が、第1入口側開閉弁22dを開き、第2入口側開閉弁22eを閉じ、低圧通路開閉弁22bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14aを全閉状態とし、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。
 このため、暖機準備モードの冷凍サイクル装置10fでは、図49の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、分岐部123、室内凝縮器113、入口側通路21f、レシーバ28の順に流れる。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒の一部が、分岐部123、バイパス流量調整弁14d、混合部一体型チラー26、圧縮機11の吸入口の順に循環する。
 さらに、制御装置60は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機11については、予め定めた暖機準備モード用の冷媒吐出能力を発揮するように制御する。暖機準備モード用の冷媒吐出能力は、冷媒暖機モード用の冷媒吐出能力よりも低い値に設定されている。
 また、制御装置60は、室内空調ユニット50の室内送風機52を停止させる。また、制御装置60は、第1機器用冷却水ポンプ41aおよび第2機器用冷却水ポンプ41bを停止させる。つまり、暖機準備モードでは、機器用冷却水が混合部一体型チラー26側へ流入することが禁止されている。
 従って、暖機準備モードの冷凍サイクル装置10fでは、圧縮機11から吐出された比較的温度の高い冷媒が、分岐部123にて分岐される。
 分岐部123にて分岐された比較的乾き度の高い冷媒は、バイパス通路21aのバイパス流量調整弁14dで減圧されて、第6三方継手12fを介して、混合部一体型チラー26へ流入する。暖機準備モードでは、第1機器用冷却水ポンプ41aおよび第2機器用冷却水ポンプ41bが停止しているので、混合部一体型チラー26にて、冷媒と機器用冷却水との熱交換は行われない。
 混合部一体型チラー26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。これにより、サイクルを循環する冷媒が圧縮機11の圧縮仕事によって加熱される。
分岐部123にて分岐された比較的乾き度の低い冷媒は、圧力差によって室内凝縮器113へ流入する。暖機準備モードでは、室内送風機52が停止しているので、室内凝縮器113にて、冷媒と送風空気との熱交換は行われない。
 ところが、暖機準備モードでは、室内凝縮器113が極低温となっているので、室内凝縮器113へ流入した冷媒は、室内凝縮器113を通過する際に、室内凝縮器113に放熱して凝縮する。従って、暖機準備モードでは、分岐部123にて分岐された比較的乾き度の低い冷媒を凝縮させて液相冷媒として、レシーバ28に貯めることができる。
 暖機準備モードは、混合部一体型チラー26の出口側の冷媒に乾き度が検出されるまで実行される。そして、混合部一体型チラー26の出口側の冷媒に乾き度が検出されると、暖機準備モードが終了して、冷媒暖機モードへ移行する。
 (h-4)冷媒暖機モード
 冷媒暖機モードでは、制御装置60が、第1入口側開閉弁22dを開き、第2入口側開閉弁22eを閉じ、低圧通路開閉弁22bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14aを全閉状態とし、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。
 このため、外気吸熱暖房モードの冷凍サイクル装置10fでは、図48に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、ホットガス暖房モードと同様の順で循環する。
 さらに、制御装置60は、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機11については、予め定めた冷媒暖機モード用の冷媒吐出能力を発揮するように制御する。
 また、制御装置60は、バイパス流量調整弁14dについては、予め定めた冷媒暖機モード用の所定開度となるように制御する。また、制御装置60は、冷却用膨張弁14cについては、混合部一体型チラー26の出口側の冷媒の過熱度SHが基準過熱度KSHに近づくように、絞り開度を制御する。
 その他の制御対象機器の作動については、第12実施形態の冷媒暖機モードと同様である。従って、冷媒暖機モードの冷凍サイクル装置10fでは、第12実施形態の冷媒暖機モードと同様に、サイクルを循環する冷媒が圧縮機11の圧縮仕事によって加熱される。
 冷媒暖機モードは、他の暖機モードと同様に、混合部一体型チラー26の冷媒通路の出口側の第3温度T3が予め定めた基準暖房温度以上となるまで継続される。冷媒暖機モードが終了した際には、上述したホットガス暖房モードへ移行する。
 ホットガス暖房モードでは、温度差ΔTWL1の縮小に伴って、混合部一体型チラー26側へ流出させる機器用冷却水の流量を増加させる。換言すると、第1機器用冷却水温度TWL1の上昇に伴って、混合部一体型チラー26における機器用冷却水と冷媒との熱交換量を増加させる。これによれば、圧縮機11の保護を図りつつ、バッテリ70を適切に暖機することができる。
 より詳細には、冷媒暖機モードからホットガス暖房モードへ移行した際に、混合部一体型チラー26へ低温の機器用冷却水が一気に流入して、混合部一体型チラー26から流出する吸入側冷媒のエンタルピを低下させてしまうことを抑制することができる。従って、冷媒暖機モードからホットガス暖房モードへ移行した際に、圧縮機11が乾き度の低い冷媒を吸入してしまうことを抑制することができる。
 その結果、本実施形態のホットガス暖房モードでは、圧縮機11の保護を図りつつ、バッテリ70の暖機を行うことができる。さらに、バッテリ70の暖機の完了後は、バッテリ70を適切な温度に維持することができる。
 さらに、第1水流量調整弁46aが、混合部一体型チラー26へ流入させない機器用冷却水については、第1戻し通路43dを介して第1機器用冷却水ポンプ41aの吸入口側へ戻している。これによれば、バッテリ温度TBが変化しても、冷却水通路70aを流通する機器用冷却水の流量が変化しない。その結果、バッテリ70における温度分布の発生を抑制することができる。
 以上の如く、本実施形態の冷凍サイクル装置10fでは、冷媒暖機モードでの運転の実行前に、暖機準備モードを実行するので、冷媒暖機モードでの運転の実行前に、サイクル内の冷媒をレシーバ28に貯めることができる。従って、暖機準備モードから冷媒暖機モードへ移行した際に、圧縮機11の回転数(すなわち、冷媒吐出能力)を増加させても、圧縮機11が乾き度の低い冷媒を吸入してしまうことを抑制することができる。
 その結果、冷媒暖機モードのように、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機へ吸入させても、圧縮機を適切に保護することが可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置10fでは、暖機準備モード時に、具体的に、暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cを全閉状態とするので、分岐部123にて分岐された一方の冷媒をレシーバ28に貯めることができる。
 さらに、本実施形態では、分岐部123を採用しているので、第11実施形態で説明したように、分岐された冷媒のうち乾き度の低い方の冷媒をレシーバ28側へ流出させることができる。従って、速やかにレシーバ28に液相冷媒を貯めることができる。すなわち、暖機準備モードを速やかに完了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10fでは、混合部一体型チラー26の出口側の冷媒に乾き度を有する気相冷媒となるまで暖機準備モードが実行される。これによれば、冷媒暖機モードへ移行した際に、圧縮機11の回転数を増加させても、圧縮機11の液圧縮を確実に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10fでは、暖機準備モード時に、冷媒暖機モードよりも冷媒吐出能力を低下させている。従って、暖機準備モード時に、圧縮機11が比較的乾き度の低い冷媒を吸入してしまっても、液圧縮による悪影響を受けにくい。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置10fでは、暖機準備モード時に、バイパス側流量が減圧部側流量よりも多くなるように、冷却用膨張弁14cの作動を制御している。これによれば、サイクルの高低圧差を拡大させやすくなる。従って、冷凍サイクル装置10dの冷媒および各構成機器を速やかに昇温させて、車室内の暖房を速やかに開始することができる。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置10fでは、暖機準備モードの終了後に、混合部一体型チラー26の出口側の冷媒の過熱度SHが基準過熱度KSHに近づくように、冷却用膨張弁14cの絞り開度を調整している。これによれば、暖機準備モードの終了後も、圧縮機11の液圧縮を回避して、圧縮機11の保護を図ることができる。
 (第14実施形態)
 本実施形態では、図50に示すように、暖房用冷却水回路30aを有する冷凍サイクル装置10gについて説明する。
 冷凍サイクル装置10gでは、第13実施形態で説明した冷凍サイクル装置10fに対して、室内凝縮器113、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器15、低圧通路21d、低圧通路開閉弁22b、レシーバ28等が廃止されている。
 さらに、冷凍サイクル装置10gでは、分岐部123の一方の流出口に、水冷媒熱交換器13の冷媒入口側が接続されている。水冷媒熱交換器13の冷媒出口には、第10三方継手12jの流入口側が接続されている。第10三方継手12jの一方の流出口には、冷却用膨張弁14cの入口側が接続されている。第10三方継手12jの他方の流出口には、冷房用膨張弁14bの入口側が接続されている。
 暖房用冷却水回路30aには、水冷媒熱交換器13の水通路132、暖房用冷却水ポンプ31、およびヒータコア32に加えて、暖房用水バイパス通路33が接続されている。暖房用水バイパス通路33は、水冷媒熱交換器13から流出した暖房用冷却水を、ヒータコア32を迂回させて、暖房用冷却水ポンプ31の吸入口側へ導く冷却水通路である。
 暖房用水バイパス通路33には、高温側ラジエータ39が配置されている。高温側ラジエータ39は、暖房用冷却水と外気とを熱交換させる熱交換器である。高温側ラジエータ39の基本的構成は、第12実施形態で説明した低温側ラジエータ49と同様である。
 暖房用水バイパス通路33の入口には、水流量調整弁36の入口側が接続されている。水流量調整弁36は、水冷媒熱交換器13から流出した暖房用冷却水のうち、ヒータコア32側へ流出させる冷却水流量と高温側ラジエータ39側へ流出させる冷却水流量との流量比を連続的に調整可能な三方式の流量調整弁である。水流量調整弁36の基本的構成は、第1水流量調整弁46a等と同様である。
 暖房用水バイパス通路33の出口には、水用三方継手34の一方の流入口側が接続されている。水用三方継手34の基本的構成は、第1水用三方継手42a等と同様である。水用三方継手34の他方の流入口には、ヒータコア32の冷媒出口側が接続されている。水用三方継手34の流出口には、暖房用冷却水ポンプ31の吸入口側が接続されている。
 また、本実施形態の機器用冷却水回路40cには、第3機器用冷却水ポンプ41cが配置されている。第3機器用冷却水ポンプ41cは、混合部一体型チラー26から流出した機器用冷却水を吸入して、第2水用三方継手42bの流入口側へ吐出するように配置されている。第3機器用冷却水ポンプ41cの基本的構成は、第1機器用冷却水ポンプ41a等と同様である。
 その他の冷凍サイクル装置10gの構成は、第13実施形態で説明した冷凍サイクル装置10d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の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置では、車室内の空調および車載機器(具体的には、バッテリ70およびモータジェネレータ71)の温度調整を行うために、各種運転モードを切り替える。以下に各運転モードの作動について詳細に説明する。
 (a)冷房モード
 冷房モードでは、制御装置60が、冷房用膨張弁14bを絞り状態とし、バイパス流量調整弁14dを全閉状態とする。
 このため、冷房モードの冷凍サイクル装置10gでは、図51の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器13、第10三方継手12j、冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁20、第2逆止弁16b、圧縮機11の吸入口の順に循環する。なお、図51では、機器冷却モードを実行中の冷媒の流れを実線矢印で示している。
 さらに、制御装置60は、予め定めた基準圧送能力を発揮するように、暖房用冷却水回路30aの暖房用冷却水ポンプ31を作動させる。
 また、制御装置60は、水流量調整弁36については、暖房用冷却水温度TWHが目標水温TWHOに近づくように、作動を制御する。なお、冷房モードの水流量調整弁36では、内部へ流入した暖房用冷却水の概ね全流量を高温側ラジエータ39側へ流出させる。
 ここで、図51では、除湿暖房モード時における暖房用冷却水の流れを細破線矢印で示している。このため、図51には、暖房用水バイパス通路33にも暖房用冷却水が流通するように細破線矢印が記載されているが、冷房モードでは、暖房用水バイパス通路33に暖房用冷却水が流通しないこともある。
 また、制御装置60は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータについては、第7実施形態と同様に、エアミックスドア54を変位させる。なお、冷房モードでは、概ね冷風バイパス通路55が全開となり、ヒータコア32側の空気通路が全閉となるように、エアミックスドア54を変位させる。
 従って、冷房モードの冷凍サイクル装置10gでは、水冷媒熱交換器13が冷媒を凝縮させる凝縮器として機能し、室内蒸発器18が冷媒を蒸発させる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。水冷媒熱交換器13では、冷媒が暖房用冷却水に放熱して凝縮する。これにより、暖房用冷却水が加熱される。室内蒸発器18では、冷媒が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。
 冷房モードの暖房用冷却水回路30aでは、暖房用冷却水ポンプ31から圧送された暖房用冷却水が、水冷媒熱交換器13へ流入する。水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水は、水流量調整弁36へ流入する。水流量調整弁36では、内部へ流入した暖房用冷却水の殆ど全流量を高温側ラジエータ39側へ流出させる。高温側ラジエータ39へ流入した暖房用冷却水は、外気と熱交換して放熱する。これにより、暖房用冷却水が冷却される。
 ここで、冷房モードでは、エアミックスドア54がヒータコア32側の空気通路を全閉としている。このため、暖房用冷却水が、水流量調整弁36を介してヒータコア32へ流入したとしても、ヒータコア32では、暖房用冷却水と送風空気との熱交換は行われない。従って、送風空気は加熱されない。
 高温側ラジエータ39から流出した暖房用冷却水は、水用三方継手34を介して、暖房用冷却水ポンプ31へ吸入されて、再び圧送される。
 冷房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18にて冷却された送風空気が車室内へ吹き出される。これにより、車室内の冷房が実現される。
 また、本実施形態の車両用空調装置では、冷房モード時に、バッテリ70およびモータジェネレータ71を冷却する機器冷却モードを実行することができる。本実施形態の機器冷却モードでは、制御装置60が、冷却用膨張弁14cを絞り状態とする。
 このため、機器冷却モードの冷凍サイクル装置10gでは、図51の実線矢印に示すように、第10三方継手12jで分岐された冷媒が、冷却用膨張弁14c、混合部一体型チラー26、圧縮機11の吸入口の順に流れる。つまり、機器冷却モードを実行中の冷房モードでは、水冷媒熱交換器13から流出した冷媒の流れに対して、室内蒸発器18と混合部一体型チラー26が並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
 さらに、制御装置60は、機器用冷却水回路40cの第1水開閉弁44aを閉じ、第2水開閉弁44bを開く。また、制御装置60は、第1機器用冷却水ポンプ41a~第3機器用冷却水ポンプ41cについては、それぞれ予め定めた機器冷却モードの基準圧送能力を発揮するように水圧送能力を制御する。
 また、制御装置60は、第1水流量調整弁46aについては、第1機器用冷却水温度TWL1が基準第1冷却水温度KTWL1に近づくように制御する。また、制御装置60は、第2水流量調整弁46bについては、第2機器用冷却水温度TWL2が基準第2冷却水温度KTWL2に近づくように制御する。
 このため、機器冷却モードの機器用冷却水回路40cでは、図51の細破線矢印に示すように、バッテリ70の冷却水通路70aと混合部一体型チラー26との間で機器用冷却水を循環させるとともに、モータジェネレータ71の冷却水通路71aと低温側ラジエータ49との間で機器用冷却水を循環させる冷却水回路に切り替えることができる。
 従って、機器冷却モードを実行中の冷凍サイクル装置10gでは、混合部一体型チラー26へ流入した冷媒が機器用冷却水から吸熱して蒸発する。これにより、機器用冷却水が冷却される。
 さらに、機器冷却モードを実行中の冷房モードの機器用冷却水回路40cでは、混合部一体型チラー26にて冷却された機器用冷却水が、バッテリ70の冷却水通路70aへ流入する。これにより、バッテリ70が冷却される。さらに、低温側ラジエータ49にて外気に放熱して冷却された機器用冷却水がモータジェネレータ71の冷却水通路71aへ流入する。これにより、モータジェネレータ71が冷却される。
 その結果、機器冷却モードを実行中の冷房モードでは、車室内の冷房を行いながら、バッテリ70およびモータジェネレータ71を冷却することができる。
 なお、機器冷却モード時に、第1水開閉弁44aを開き、第2水開閉弁44bを閉じてもよい。これによれば、混合部一体型チラー26にて冷却された機器用冷却水を、バッテリ70の冷却水通路70aおよびモータジェネレータ71の冷却水通路71aへ流入させて、バッテリ70およびモータジェネレータ71の双方を冷却することができる。
 (b)除湿暖房モード
 除湿暖房モードの基本的作動は、冷房モードと同様である。除湿暖房モードでは、制御装置60が、冷房用膨張弁14bを絞り状態とし、バイパス流量調整弁14dを全閉状態とする。
 このため、除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10gでは、図51の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、冷房モードと同様の順で循環する。
 さらに、制御装置60は、予め定めた基準圧送能力を発揮するように、暖房用冷却水回路30aの暖房用冷却水ポンプ31を作動させる。
 また、制御装置60は、水流量調整弁36については、暖房用冷却水温度TWHが目標水温TWHOに近づくように、作動を制御する。従って、除湿暖房モードの暖房用冷却水回路30aでは、図51の細破線矢印に示すように、水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水が、水流量調整弁36からヒータコア32側および高温側ラジエータ39側の双方へ流出する。このため、除湿暖房モードでは、冷房モードより高温側ラジエータ39にて暖房用冷却水が外気に放熱する放熱量が減少する。
 また、制御装置60は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータについては、第7実施形態と同様に、送風空気温度TAVが目標吹出温度TAOに近づくようにエアミックスドア54を変位させる。また、制御装置60は、冷房モードと同様に、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。
 従って、除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10gでは、水冷媒熱交換器13が冷媒を凝縮させる凝縮器として機能し、室内蒸発器18が冷媒を蒸発させる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。水冷媒熱交換器13では、冷媒が暖房用冷却水に放熱して凝縮する。これにより、暖房用冷却水が加熱される。室内蒸発器18では、冷媒が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。
 除湿暖房モードの暖房用冷却水回路30aでは、水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水がヒータコア32および高温側ラジエータ39へ流入する。ヒータコア32へ流入した暖房用冷却水は、室内蒸発器18にて冷却された送風空気に放熱する。
 除湿暖房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18にて冷却されて除湿された送風空気が、ヒータコア32にて再加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。
 また、除湿暖房モード時においても、冷房モード時と同様に、機器冷却モードを実行することができる。
 (e)外気吸熱暖房モード
 外気吸熱暖房モードでは、制御装置60が、冷房用膨張弁14bを全閉状態とし、バイパス流量調整弁14dを全閉状態とする。
 このため、冷凍サイクル装置10gでは、図52の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器13、第10三方継手12j、冷却用膨張弁14c、混合部一体型チラー26、圧縮機11の吸入口の順に循環する。
 また、制御装置60は、冷房モードおよび除湿暖房モードと同様に、暖房用冷却水回路30aの暖房用冷却水ポンプ31、水流量調整弁36の作動を制御する。なお、外気吸熱暖房モードでは、水流量調整弁36は、図52の細破線矢印に示すように、内部へ流入した暖房用冷却水の殆ど全流量を、ヒータコア32側へ流出させる。
 また、制御装置60は、機器用冷却水回路40cの第1水開閉弁44aを開き、第2水開閉弁44bを開く。また、制御装置60は、第3機器用冷却水ポンプ41cについては、予め定めた外気吸熱暖房モード用の基準圧送能力を発揮するように水圧送能力を制御する。
 また、制御装置60は、第1水流量調整弁46aについては、図52に示すように、内部へ流入した機器用冷却水の概ね全流量が第1機器用冷却水ポンプ41aの吸入口側へ戻るように作動を制御する。また、第2水流量調整弁46bについては、内部へ流入した機器用冷却水の概ね全流量が第2機器用冷却水ポンプ41bの吸入口側へ戻るように作動を制御する。
 また、制御装置60は、第1機器用冷却水ポンプ41aについては、第1機器用冷却水温度TWL1が基準第1冷却水温度KTWL1に近づくように水圧送能力を制御する。また、第2機器用冷却水ポンプ41bについては、第2機器用冷却水温度TWL2が基準第2冷却水温度KTWL2に近づくように水圧送能力を制御する。
 また、制御装置60は、第7実施形態の外気吸熱暖房モードと同様に、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。
 従って、外気吸熱暖房モードの冷凍サイクル装置10gでは、水冷媒熱交換器13が冷媒を凝縮させる凝縮器として機能し、混合部一体型チラー26が冷媒を蒸発させる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。
 水冷媒熱交換器13では、冷媒が暖房用冷却水に放熱して凝縮する。これにより、暖房用冷却水が加熱される。混合部一体型チラー26では、冷媒が機器用冷却水から吸熱して蒸発する。これにより、機器用冷却水が冷却される。
 外気吸熱暖房モードの暖房用冷却水回路30aでは、水冷媒熱交換器13にて加熱された暖房用冷却水が、水流量調整弁36を介してヒータコア32へ流入する。ヒータコア32へ流入した暖房用冷却水は、エアミックスドア54の開度に応じて、室内蒸発器18にて冷却された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。
 外気吸熱暖房モードの機器用冷却水回路40cでは、混合部一体型チラー26にて冷却された機器用冷却水が低温側ラジエータ49へ流入する。低温側ラジエータ49では、機器用冷却水が外気から吸熱して温度上昇する。低温側ラジエータ49にて温度上昇した機器用冷却水は、混合部一体型チラー26の水通路へ流入して再び冷却される。
 外気吸熱暖房モードの室内空調ユニット50では、室内蒸発器18を通過した送風空気が、ヒータコア32にて加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房が実現される。
 さらに、外気吸熱暖房モードの機器用冷却水回路40cでは、第1水流量調整弁46aが、バッテリ70の冷却水通路70aから流出した機器用冷却水をバッテリ70の冷却水通路70aの入口側へ戻す。また、第1機器用冷却水温度TWL1が基準第1冷却水温度KTWL1に近づくように、第1機器用冷却水ポンプ41aの水圧送能力が調整される。これにより、バッテリ70の温度が適切な温度に維持される。
 同様に、第2水流量調整弁46bが、モータジェネレータ71の冷却水通路71aから流出した機器用冷却水をモータジェネレータ71の冷却水通路71aの入口側へ戻す。また、第2機器用冷却水温度TWL2が基準第2冷却水温度KTWL2に近づくように、第2機器用冷却水ポンプ41bの水圧送能力が調整される。これにより、モータジェネレータ71の温度が適切な温度に維持される。
 ここで、第1機器用冷却水温度TWL1が基準第1冷却水温度KTWL1を上回った際には、第1水流量調整弁46aが、バッテリ70の冷却水通路70aから流出した機器用冷却水の一部を混合部一体型チラー26の水通路側へ流出させてもよい。同様に、第2水流量調整弁46bについても、第2機器用冷却水温度TWL2が基準第2冷却水温度KTWL2を上回った際には、モータジェネレータ71の冷却水通路71aから流出した機器用冷却水の一部を混合部一体型チラー26の水通路側へ流出させてもよい。
  これによれば、混合部一体型チラー26にて機器用冷却水の有する熱を冷媒に吸熱させて、暖房用冷却水の加熱源とすることができる。
 (g)ホットガス暖房モード
 ホットガス暖房モードでは、制御装置60が、冷房用膨張弁14bを全閉状態とし、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。
 このため、ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10gでは、図53の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器13、第10三方継手12j、冷却用膨張弁14c、混合部一体型チラー26、圧縮機11の吸入口の順に循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒の一部が、分岐部123、バイパス流量調整弁14d、混合部一体型チラー26、圧縮機11の吸入口の順に循環する。
 さらに、制御装置60は、外気吸熱暖房モードと同様に、暖房用冷却水回路30aの暖房用冷却水ポンプ31、水流量調整弁36を作動させる。
 また、制御装置60は、外気吸熱暖房モードと同様に、機器用冷却水回路40cの第1水開閉弁44aを開き、第2水開閉弁44bを開く。また、制御装置60は、外気吸熱暖房モードと同様に、第1機器用冷却水ポンプ41a、第2機器用冷却水ポンプ41b、第1水流量調整弁46a、および第2水流量調整弁46bの作動を制御する。また、制御装置60は、第3機器用冷却水ポンプ41cを停止させる。
 また、制御装置60は、第7実施形態のホットガス暖房モードと同様に、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。
 従って、ホットガス暖房モードの冷凍サイクル装置10fでは、第7実施形態と同様に、極低外気温時であっても送風空気の加熱能力の低下を抑制することができる。さらに、ホットガス暖房モードでは、外気吸熱暖房モードと同様に、バッテリ70の温度およびモータジェネレータ71の温度を適切な値に維持することができる。
 これに加えて、第1機器用冷却水温度TWL1が基準第1冷却水温度KTWL1を上回った際は、機器用冷却水の有する熱を冷媒に吸熱させて、暖房用冷却水の加熱源とすることができる。同様に、第2機器用冷却水温度TWL2が基準第2冷却水温度KTWL2を上回った際には、機器用冷却水の有する熱を冷媒に吸熱させて、暖房用冷却水の加熱源とすることができる。
 また、本実施形態の冷凍サイクル装置10gでは、混合部一体型チラー26を備えているので、第7実施形態と同様に、吸入側冷媒のエンタルピのバラツキを充分に抑制することができる。従って、エンタルピの異なる冷媒同士を混合させて圧縮機11へ吸入させる冷媒回路に切り替えた際にも、安定した加熱能力を発揮させることができるとともに、圧縮機11の保護を図ることができる。
 また、本実施形態の車両用空調装置では、極低外気温時に車室内の暖房を開始する前に、第9実施形態で説明した(h-1)アシスト暖機モードおよび(h-2)アシストレス暖機モードでの運転を実行することができる。また、第10実施形態で説明した(h-3)ヒータ暖機モードのように、電気ヒータ45によって機器用冷却水を加熱することもできる。
 また、本実施形態の車両用空調装置では、第12実施形態で説明した(h-4)冷媒暖機モードでの運転を実行することができる。(h-4)冷媒暖機モードでは、図53に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、ホットガス暖房モードと同様の順で循環する。
 さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置10gは、高圧側気液分離部であるレシーバ部13bを有している。従って、第13実施形態で説明した(i)暖機準備モードでの運転を実行することができる。
 本実施形態の(i)暖機準備モードでは、制御装置60が、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、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする。
 このため、暖機準備モードの冷凍サイクル装置10gでは、図54の実線矢印に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、分岐部123、水冷媒熱交換器13の凝縮部13a、レシーバ部13bの順に流れる。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒の一部が、分岐部123、バイパス流量調整弁14d、混合部一体型チラー26、圧縮機11の吸入口の順に循環する。
 また、制御装置60は、暖房用冷却水ポンプ31を停止させる。さらに、制御装置60は、第13実施形態の暖機準備モードと同様に、その他の制御対象機器の作動を適宜制御する。従って、暖機準備モードでは、第13実施形態と同様に、分岐部123にて分岐された比較的乾き度の低い冷媒を凝縮させて液相冷媒として、水冷媒熱交換器13のレシーバ部13bに貯めることができる。
 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。
 上述の実施形態では、本開示に係る冷凍サイクル装置10~10eを電気自動車に搭載された車両用空調装置に適用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、冷凍サイクル装置10~10eを、寒冷地等で使用される定置型の空調装置に適用してもよい。さらに、冷凍サイクル装置10eを、内燃機関および走行用電動モータの双方から車両走行用の駆動力を得るいわゆるハイブリッド車両に適用してもよい。
 また、本開示に係る冷凍サイクル装置10~10gでは、発熱機器としてバッテリ70およびモータジェネレータ71を冷却する例を説明したが、これに限定されない。例えば、インバータ、PCU、トランスアクスル、ADAS用の制御装置等を冷却するようになっていてもよい。
 インバータは、モータジェネレータ等に電力を供給する。PCUは、変電や電力分配を行う電力制御ユニットである。トランスアクスルは、トランスミッションやディファレンシャルギア等を一体化させた動力伝達機構である。ADAS用の制御装置は、先進運転支援システム用の制御装置である。定置型の空調装置に適用した場合は、その他の発熱機器を冷却するようになっていてもよい。
 冷凍サイクル装置10~10g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、冷凍サイクル装置10、10e、10gでは、水冷媒熱交換器13として、サブクール型の熱交換器を採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、過冷却部を有していないレシーバ一体型の熱交換器を採用してもよい。さらに、水冷媒熱交換器13として、冷媒の流れ方向と暖房用冷却水の流れ方向が反対方向となる、いわゆる対向流型の熱交換器を採用してもよいし、冷媒の流れ方向と暖房用冷却水の流れ方向が同等となる、いわゆる並行流型の熱交換器を採用してもよい。
 また、第1実施形態で説明した混合部23では、バイパス側冷媒の流れ方向と減圧部側冷媒の流れ方向が同等となる、いわゆる並行流型の熱交換器を採用したが、これに限定されない。バイパス側冷媒の流れ方向と減圧部側冷媒の流れ方向が反対方向となる、いわゆる対向流型の熱交換器を採用してもよい。もちろん、混合部23の内部で冷媒の流れ方向を転向させてもよい。さらに、混合部一体型チラー26においても、並行流型の熱交換器および対向流型の熱交換器のいずれを採用してもよい。
 さらに、第1実施形態で説明した混合部23においても、混合部一体型チラー26と同様に、第6三方継手12f等で予め混合させたバイパス側冷媒と減圧部側冷媒との混合冷媒を流通させるようにしてもよい。
 また、第2実施形態で説明した混合部24、24a、24bでは、粒子状部材242として球状のゼオライトを採用した例を説明したが、これに限定されない。濡れ面積を拡大させることができれば、例えば、金属球、炭素塊等を採用してもよい。また、フィルタ244として、網目状の樹脂を採用して例を説明したが、これに限定されない。例えば、網目状の金属、不織布等を採用してもよい。
 また、第3実施形態で説明した混合部25では、多孔質部材251として金属製の網状部材を採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、発砲金属、焼結材料、不織布等を採用してもよい。例えば、金属薄板を波上に折り曲げた板を、さらに渦巻き状に巻いて形成した部材を採用してもよい。
 また、第6実施形態では、迂回通路開閉部として迂回通路開閉弁22cを採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、混合部迂回通路21eの入口部に、混合部迂回通路21eへ流入させる冷媒回路と混合部迂回通路21eへ流入させない冷媒回路とを切り替える三方弁を採用してもよい。
 同様に、その他の冷媒回路切替部についても、上述した各種運転モード時の冷媒回路を実現可能であれば、開閉弁や三方弁を採用してもよい。
 また、第7、第9、第10実施形態等では、バイパス側冷媒、減圧部側冷媒、および熱交換対象流体を、熱交換可能に構成された混合部として、1つの積層型の熱交換器で形成された混合部一体型チラー26を採用した例を説明したが、これに限定されない。
 つまり、バイパス側冷媒、減圧部側冷媒、および熱交換対象流体を、熱交換可能に構成された混合部は、バイパス側冷媒、減圧部側冷媒、および熱交換対象流体を段階的にさせる複数の熱交換部を有していてもよい。例えば、バイパス側冷媒と機器用冷却水とを熱交換させる熱交換部、減圧部側冷媒と機器用冷却水とを熱交換させる熱交換部等の複数の熱交換部を有していてもよい。
 例えば、減圧部側冷媒と機器用冷却水とを熱交換させる熱交換部、減圧部側冷媒とバイパス側冷媒と熱交換させる熱交換部等の複数の熱交換部を有していてもよい。このため、第1実施形態で説明した冷凍サイクル装置10では、チラー19と混合部23によって、バイパス側冷媒、前記減圧部側冷媒、および熱交換対象流体を、熱交換可能に構成された混合部が形成されていることになる。
 従って、第1実施形態の冷凍サイクル装置10に機器用冷却水回路40aを適用し、図13で説明したホットガス暖房モードの冷媒回路で、バッテリ70の冷却水通路70aから流出した機器用冷却水をチラー19へ流入させてもよい。これによれば、第9実施形態で説明したアシスト暖機モードに対応する運転モードを実行することができる。
 また、第1実施形態の冷凍サイクル装置10に機器用冷却水回路40bを適用し、図13で説明したホットガス暖房モードの冷媒回路で、電気ヒータ45にて加熱された機器用冷却水をチラー19へ流入させてもよい。これによれば、第10実施形態で説明したヒータ暖機モードに対応する運転モードを実行することができる。
 また、蒸発圧力調整弁20は、必須の構成ではない。室内蒸発器18における冷媒蒸発温度に対して、チラー19あるいは混合部一体型チラー26における冷媒蒸発温度が高くなる冷凍サイクル装置では、蒸発圧力調整弁20を廃止してもよい。
 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、R1234yfを採用した例を説明したが、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、これらのうち複数の冷媒を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。
 暖房用冷却水回路30、機器用冷却水回路40、40a、40b、40c、外気吸熱用冷却水回路80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9実施形態では、熱媒体回路切替部として、第1水開閉弁44aおよび第2水開閉弁44bを採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、第1水用三方継手42aに代えて、機器用冷却水ポンプ41から圧送された機器用冷却水を混合部一体型チラー26側へ流出させる回路と水バイパス通路43側へ流出させる回路とを切り替える三方弁を採用してもよい。
 同様に、その他の熱媒体回路切替部についても、上述した各種運転モード時の熱媒体回路を実現可能であれば、開閉弁や三方弁を採用してもよい。
 また、第10実施形態では、熱媒体加熱部として、電気ヒータ45を採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、熱媒体加熱部として、電力を供給されることによって発熱する電熱線等を採用してもよい。
 また、暖房用冷却水回路30に、図41に示すように、高温側熱媒体加熱部としての電気ヒータ35を配置してもよい。電気ヒータ35の基本的構成は、第10実施形態で説明した電気ヒータ45と同様である。
 これによれば、電気ヒータ35にて、ヒータコア32へ流入する暖房用冷却水を加熱することができる。従って、ホットガス暖房モード時等に、電気ヒータ35へ電力を供給することによって、圧縮機11の消費動力を抑えつつ、車室内の暖房能力の低下を抑制することができる。さらに、混合部23の小型化を図ることもできる。
 また、図55に示すように、冷凍サイクル装置10、10eでは、ヒータコア32の送風空気流れ下流側に、送風空気を加熱する補助空気加熱部としての空気用電気ヒータ36を配置してもよい。空気用電気ヒータ36は、室内空調ユニット50内のヒータコア32側の空気通路に配置されている。
 これによれば、空気用電気ヒータ36にて、ヒータコア32通過後の送風空気を加熱することができる。従って、ホットガス暖房モード時等に、空気用電気ヒータ36へ電力を供給することによって、圧縮機11の消費動力を抑えつつ、車室内の暖房能力の低下を抑制することができる。もちろん、冷凍サイクル装置10b~10dでは、室内凝縮器113の送風空気流れ下流側に空気用電気ヒータ36を配置すれば、同様の効果を得ることができる。
 また、第12、第13実施形態では、流体流量調整部として、第1水流量調整弁46aおよび第2水流量調整弁46bを採用した例を説明したが、これに限定されない。第14実施形態のように、第1機器用冷却水ポンプ41aおよび第2機器用冷却水ポンプ41bを流体流量調整部として用いてもよい。この場合は、第1機器用冷却水ポンプ41aおよび第2機器用冷却水ポンプ41bの水圧送能力を調整することによって、混合部一体型チラー26における機器用冷却水と冷媒との熱交換量を調整すればよい。
 また、上述の実施形態では、暖房用冷却水回路30、機器用冷却水回路40、および外気吸熱用冷却水回路80の冷却水として、エチレングリコール水溶液を採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば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、アルコール等を含む水系の液冷媒、オイル等を含む液媒体を採用してもよい。
 冷凍サイクル装置10~10gの制御態様は、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、室外熱交換器15に着霜が生じているか否かの判定については、外気温Tamが着霜判定温度以下となっている時間が、着霜判定時間以上となった際に、室外熱交換器15に着霜が生じたと判定してもよい。
 また、起動時にホットガス暖房モードが選択された際には、圧縮機11から吐出された冷媒の圧力が予め定めた基準高圧を超えるまで、暖房用冷却水ポンプ31を停止させておくことが望ましい。これによれば、暖房用冷却水を速やかに温めることができ、即効暖房を期待できる。
 また、上述の実施形態では、直列除湿暖房モードと同様の冷媒回路時に、バイパス流量調整弁14dを絞り状態とする例を説明していないが、もちろん必要に応じて、バイパス流量調整弁14dを開いて絞り状態としてもよい。
 また、アシスト暖機モードの実行条件として、極低外気温時に車室内の暖房を開始する際であって、バッテリ温度TBが予め定めた基準温度KTBAよりも高くなっている際にアシスト暖機モードを実行しもてもよい。基準温度KTBAは、ホットガス暖房モードが実行される際の外気温Tamよりも高い温度に設定されていることが望ましい。
 また、第12、第13実施形態で説明した冷媒暖機モードでは、バイパス側流量が減圧部側流量よりも多くなるように冷却用膨張弁14cの絞り開度を制御した例を説明したがこれに限定されない。例えば、予め定めた冷媒暖機モード用の所定開度となるように冷却用膨張弁14cの絞り開度を制御し、バイパス側流量が減圧部側流量よりも多くなるようにバイパス流量調整弁14dの絞り開度を制御してもよい。
 また、第12、第13実施形態で説明した冷媒暖機モードは、冷凍サイクル装置10a~10dのようにアキュムレータ27を備える冷凍サイクル装置で実行してもよい。
  また、上述の実施形態では、混合部一体型チラー26の冷媒通路の出口側の第3温度T3が基準暖房温度以上となるまで冷媒暖機モードを継続する例を説明したが、これに限定されない。例えば、アキュムレータ27内の冷媒温度を直接検出する検出部を設け、検出された冷媒温度が予め定めた基準温度以上となるまで冷媒暖機モードを継続してもよい。
 また、第13実施形態では、暖機準備モードの終了後に、混合部一体型チラー26の出口側の冷媒の過熱度SHが基準過熱度KSHに近づくように、冷却用膨張弁14cの絞り開度を調整した例を説明したがこれに限定されない。
 例えば、予め定めた冷媒暖機モード用の所定開度となるように冷却用膨張弁14cの絞り開度を制御し、混合部一体型チラー26の出口側の冷媒の過熱度SHが基準過熱度KSHに近づくように、バイパス流量調整弁14dの絞り開度を制御してもよい。
 さらに、混合部一体型チラー26の出口側の冷媒の過熱度SHが基準過熱度KSHに近づくように、流体流量調整部の作動を制御してもよい。つまり、混合部一体型チラー26の出口側の冷媒の過熱度SHが基準過熱度KSHに近づくように、混合部一体型チラー26における機器用冷却水と冷媒との熱交換量を調整してもよい。
 また、第14実施形態では、ホットガス暖房モード時に、温度差ΔTWL1の縮小に伴って、混合部一体型チラー26側へ流出させる機器用冷却水の流量を増加させるように第1水流量調整弁46aの作動を制御する例を説明したがこれに限定されない。
 例えば、第1機器用冷却水温度TWL1は、バッテリ70の冷却水通路70aから流出した機器用冷却水の温度であるから、バッテリ温度TBと強い相関を有する。そこで、バッテリ温度TBの上昇に伴って、混合部一体型チラー26側へ流出させる機器用冷却水の流量を増加させるようにしてもよい。
 さらに、第14実施形態では、ホットガス暖房モード時に、混合部一体型チラー26へ流入する流入側冷媒の温度を略一定としているが、これに限定されない。例えば、ホットガス暖房モード時に流入側冷媒を変化させてもよい。この場合は、例えば、流入側冷媒の温度上昇に伴って、混合部一体型チラー26側へ流出させる機器用冷却水の流量を増加させるようにしてもよい。例えば、圧縮機11から吐出された高圧冷媒の圧力から吸入側冷媒の圧力を減算した圧力差の増加に伴って、混合部一体型チラー26側へ流出させる機器用冷却水の流量を増加させるようにしてもよい。
 また、第14実施形態の冷房モードおよび除湿暖房モードでは、暖房用冷却水温度TWHが目標水温TWHOに近づくように、水流量調整弁36の作動を制御した例を説明したがこれに限定されない。例えば、制御装置60は、暖房用冷却水温度TWHが目標水温TWHOに近づくように、暖房用冷却水ポンプ31の水圧送能力を制御してもよい。
 また、第12~第14実施形態では、各運転モード時に、主に、機器用冷却水回路40cを、バッテリ70の冷却水通路70aと混合部一体型チラー26との間で機器用冷却水を循環させるとともに、モータジェネレータ71の冷却水通路71aと低温側ラジエータ49との間で機器用冷却水を循環させる冷却水回路に切り替えているが、これに限定されない。
 例えば、ホットガス暖房モード時に、混合部一体型チラー26から流出した機器用冷却水を、バッテリ70の冷却水通路70aおよびモータジェネレータ71の冷却水通路71aの双方へ流入させる冷却水回路に切り替えてもよい。
 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3実施形態で説明した混合部24、24a、24b、25を、第4~第6実施形態で説明した冷凍サイクル装置10a~10cに適用してもよい。
 例えば、第8実施形態で説明した冷凍サイクル装置10eの水冷媒熱交換器13と暖房用冷却水回路30に代えて、加熱部として室内凝縮器113を採用してもよい。
 また、冷凍サイクル装置10eの外気吸熱用チラー119および外気吸熱用冷却水回路80に代えて、室外熱交換器15を採用してもよい。但し、(g)ホットガス暖房モードにおいて送風空気の加熱能力の低下を効果的に抑制するために、室外熱交換器15における冷媒と外気との熱交換を抑制するシャッタ部材等を有していることが望ましい。
 例えば、第11実施形態で説明した分岐部121、122、123を、第1~第10、第12実施形態で説明した冷凍サイクル装置10~10eの上流側分岐部に適用してもよい。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (23)

  1.  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前記冷媒の流れを分岐する上流側分岐部(12a、121、122、123)と、
     前記上流側分岐部にて分岐された一方の前記冷媒を熱源として加熱対象物を加熱する加熱部(13、30、30a、113)と、
     前記加熱部から流出した前記冷媒を減圧させる減圧部(14a、14b、14c)と、
     前記上流側分岐部にて分岐された他方の前記冷媒を前記圧縮機の吸入口側へ導くバイパス通路(21a)と、
     前記バイパス通路を流通する前記冷媒の流量を調整するバイパス流量調整部(14d)と、
     前記バイパス流量調整部から流出したバイパス側冷媒と前記減圧部から流出した減圧部側冷媒とを混合させて前記圧縮機の吸入口側へ流出させる混合部(23、24、25、26)と、を備え、
     前記混合部は、実際に前記圧縮機の吸入口側へ流出させる吸入側冷媒のエンタルピから前記バイパス側冷媒と前記減圧部側冷媒とを均質に混合させた混合冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差の絶対値が、予め定めた基準値以下となるように、前記バイパス側冷媒と前記減圧部側冷媒とを混合させる冷凍サイクル装置。
  2.  前記混合部(24)は、内部へ流入した液相冷媒の濡れ面積を拡大させる濡れ面積拡大部材(242)を有している請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  3.  前記混合部(25)は、前記バイパス側冷媒を流入させるバイパス側冷媒入口部(233a)、前記減圧部側冷媒を流入させる減圧部側冷媒入口部(233b)、並びに、内部へ流入した前記バイパス側冷媒および前記減圧部側冷媒を流通させる複数の細径通路を形成する通路形成部材(251)を有し、
     前記細径通路の相当直径は、前記バイパス側冷媒入口部の相当直径および前記減圧部側冷媒入口部の相当直径よりも小さく形成されている請求項1または2に記載の冷凍サイクル装置。
  4.  前記混合部は、一方の面に前記バイパス側冷媒を接触させるとともに他方の面に前記減圧部側冷媒を接触させることによって、前記バイパス側冷媒と前記減圧部側冷媒とを熱交換させる複数の熱交換部材(231a、231b)を有する熱交換器(23)である請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  5.  前記混合部は、前記バイパス側冷媒、前記減圧部側冷媒、および熱交換対象流体を、熱交換可能に構成された熱交換部(19、23、26)である請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  6.  前記減圧部(14a)にて減圧された前記冷媒を、熱源流体と熱交換させて蒸発させる吸熱部(15、119)を備える請求項1ないし5のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
  7.  前記加熱部から流出した前記冷媒の流れを分岐する下流側分岐部(12b)と、
     前記下流側分岐部の一方の流出口から前記冷媒を流出させる冷媒回路および前記下流側分岐部の他方の流出口から前記冷媒を流出させる冷媒回路を切り替える分岐回路切替部(22a)と、を備え、
     前記減圧部は、前記下流側分岐部にて分岐された一方の前記冷媒を減圧させる第1減圧部(14a)、および前記下流側分岐部にて分岐された他方の前記冷媒を減圧させる第2減圧部(14b)を有し、
     前記吸熱部は、前記第1減圧部にて減圧された前記冷媒を蒸発させる請求項6に記載の冷凍サイクル装置。
  8.  さらに、前記第2減圧部(14b)にて減圧された前記冷媒を蒸発させる補助蒸発部(18)を備え、
     前記補助蒸発部の冷媒出口は、前記混合部の出口側に接続されている請求項7に記載の冷凍サイクル装置。
  9.  前記混合部は、前記減圧部側冷媒を流入させる減圧部側冷媒入口部(233b)、および前記混合部から前記冷媒を流出させる混合冷媒流出部(233c)を有し、
     さらに、前記第2減圧部(14b)にて減圧された前記冷媒を蒸発させる補助蒸発部(18)と、
     前記減圧部側冷媒入口部側から前記混合部を迂回させて前記混合冷媒流出部側へ前記減圧部側冷媒を導く混合部迂回通路(21e)と、
     前記混合部迂回通路を開閉する迂回通路開閉部(22c)と、を備え、
     前記補助蒸発部の冷媒出口は、前記減圧部側冷媒入口部側に接続されている請求項7に記載の冷凍サイクル装置。
  10.  前記加熱部から流出した前記冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒を蓄える高圧側気液分離部(13b、28)と、
     前記減圧部および前記バイパス流量調整部の少なくとも一方の作動を制御する冷媒流量制御部(60b)と、を備え、
     前記冷媒流量制御部は、前記加熱部にて前記加熱対象物を加熱する運転モードでは、前記混合部の出口側の前記冷媒の過熱度(SH)が予め定めた基準過熱度(KSH)に近づくように、前記減圧部および前記バイパス流量調整部の少なくとも一方の作動を制御する請求項1ないし9のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
  11.  前記混合部から流出した前記冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒を貯えるとともに、分離された気相冷媒を前記圧縮機の吸入口側へ流出させる低圧側気液分離部(27)と、
     前記減圧部および前記バイパス流量調整部の少なくとも一方の作動を制御する冷媒流量制御部(60b)と、を備え、
     前記冷媒流量制御部は、前記圧縮機を起動させた際に前記混合部にて前記バイパス側冷媒と前記減圧部側冷媒とを混合させて前記圧縮機へ吸入される前記冷媒を加熱する冷媒暖機モードでは、前記バイパス側冷媒のバイパス側流量が前記減圧部側冷媒の減圧部側流量よりも多くなるように、前記減圧部および前記バイパス流量調整部の少なくとも一方の作動を制御する請求項1ないし9のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
  12.  前記熱交換対象流体を循環させる熱媒体回路(40、40a、40b、40c)を備え、
     前記熱媒体回路には、作動時に発熱する発熱機器(70、71)と前記熱交換対象流体とを熱交換させる発熱機器熱交換部(70a、71a)が接続されている請求項5に記載の冷凍サイクル装置。
  13.  前記熱媒体回路(40a)は、前記発熱機器熱交換部から流出した前記熱交換対象流体を前記混合部を迂回させて流す熱媒体バイパス通路(43)と、前記熱媒体回路の回路構成を切り替える熱媒体回路切替部(44a、44b)と、を有し、
     前記熱媒体回路切替部は、前記発熱機器熱交換部から流出した前記熱交換対象流体を前記熱交換部へ流入させる回路と、前記発熱機器熱交換部から流出した前記熱交換対象流体を前記熱媒体バイパス通路側へ流入させる回路とを切り替える請求項12に記載の冷凍サイクル装置。
  14.  前記熱媒体回路(40b)は、前記熱交換対象流体を加熱する熱媒体加熱部(45)と、前記熱媒体回路の回路構成を切り替える熱媒体回路切替部(44a、44b、44c)と、を有し、
     前記熱媒体回路切替部は、前記発熱機器熱交換部から流出した前記熱交換対象流体を前記熱交換部へ流入させる回路と、前記熱媒体加熱部にて加熱された前記熱交換対象流体を前記熱交換部へ流入させる回路とを切り替える請求項12に記載の冷凍サイクル装置。
  15.  前記熱媒体回路(40c)は、前記熱交換部へ流入する前記熱交換対象流体の流量を調整する流体流量調整部(41a、41b、46a、46b)を有し、
     前記流体流量調整部は、前記圧縮機を起動させた際に前記熱交換部にて前記バイパス側冷媒と前記減圧部側冷媒とを混合させて前記圧縮機へ吸入される前記冷媒を加熱する冷媒暖機モードでは、前記熱交換対象流体が前記熱交換部へ流入することを禁止し、
     さらに、前記流体流量調整部は、前記冷媒暖機モードの終了後には、前記発熱機器熱交換部から流出した前記熱交換対象流体の温度上昇に伴って、前記熱交換部へ流入する前記熱交換対象流体の流量を増加させる請求項12に記載の冷凍サイクル装置。
  16.  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前記冷媒の流れを分岐する上流側分岐部(12a、121、122、123)と、
     前記上流側分岐部にて分岐された一方の前記冷媒を熱源として加熱対象物を加熱する加熱部(13、30、113)と、
     前記加熱部から流出した前記冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒を蓄える高圧側気液分離部(28)と、
     前記高圧側気液分離部から流出した前記冷媒を減圧させる減圧部(14a、14b、14c)と、
     前記上流側分岐部にて分岐された他方の前記冷媒を前記圧縮機の吸入口側へ導くバイパス通路(21a)と、
     前記バイパス通路を流通する前記冷媒の流量を調整するバイパス流量調整部(14d)と、
     前記バイパス流量調整部から流出したバイパス側冷媒と前記減圧部から流出した減圧部側冷媒とを混合させて前記圧縮機の吸入口側へ流出させる混合部(26)と、を備え、
     前記圧縮機を起動させた際に前記混合部にて前記バイパス側冷媒と前記減圧部側冷媒とを混合させて前記圧縮機へ吸入される前記冷媒を加熱する冷媒暖機モードでの運転を実行し、さらに、前記冷媒暖気モードの実行前に、サイクル内の前記冷媒を前記高圧側気液分離部に貯める暖機準備モードでの運転を実行する冷凍サイクル装置。
  17.  少なくとも前記減圧部の作動を制御する冷媒流量制御部(60b)と、を備え、
     前記冷媒流量制御部は、前記暖機準備モード時に、前記減圧部を閉塞させる請求項16に記載の冷凍サイクル装置。
  18.  前記暖機準備モードは、前記混合部から流出した前記冷媒が乾き度を有する気相冷媒となるまで実行される請求項16または17に記載の冷凍サイクル装置。
  19.  前記圧縮機の冷媒吐出能力を制御する吐出能力制御部(60a)を備え、
     前記吐出能力制御部は、前記暖機準備モードでは、前記冷媒暖機モードよりも冷媒吐出能力を低下させる請求項16ないし18のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
  20.  前記減圧部および前記バイパス流量調整部の作動を制御する冷媒流量制御部(60b)を備え、
     前記冷媒流量制御部は、前記冷媒暖機モードでは、前記バイパス側冷媒の流量であるバイパス側流量が前記減圧部側冷媒の流量である減圧部側流量よりも多くなるように、前記減圧部および前記バイパス流量調整部の少なくとも一方の作動を制御する請求項16ないし19のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
  21.  前記混合部は、前記バイパス側冷媒、前記減圧部側冷媒、および熱交換対象流体を、熱交換可能に構成された熱交換部(19、23、26)であり、
     さらに、前記熱交換対象流体を循環させる熱媒体回路(40、40a、40b、40c)と、
     前記減圧部および前記バイパス流量調整部の作動を制御する冷媒流量制御部(60b)と、
     前記熱交換部へ流入する前記熱交換対象流体の流量を調整する流体流量調整部(41a、41b、46a、46b)の作動を制御する流体流量制御部(60d)と、を備え、
     前記冷媒流量制御部および前記流体流量制御部の少なくとも一方は、前記暖機準備モードの終了後に、前記熱交換部の出口側の前記冷媒の過熱度(SH)が予め定めた基準過熱度(KSH)に近づくように、前記減圧部、前記バイパス流量調整部および前記流体流量調整部の少なくとも1つの作動を制御する請求項16ないし20のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
  22.  前記混合部は、前記バイパス側冷媒、前記減圧部側冷媒、および熱交換対象流体を、熱交換可能に構成された熱交換部(19、23、26)であり、
     さらに、前記熱交換対象流体を循環させる熱媒体回路(40c)を備え、
     前記熱媒体回路は、前記熱交換部へ流入する前記熱交換対象流体の流量を調整する流体流量調整部(41a、41b、46a、46b)を有し、
     前記熱媒体回路には、作動時に発熱する発熱機器(70、71)と前記熱交換対象流体とを熱交換させる発熱機器熱交換部(70a、71a)が接続されており、
     前記暖機準備モード時および前記冷媒暖機モード時には、前記流体流量調整部は、前記熱交換対象流体が前記熱交換部へ流入することを禁止し、
     さらに、前記流体流量調整部は、前記冷媒暖機モードの終了後には、前記発熱機器熱交換部から流出した前記熱交換対象流体の温度上昇に伴って、前記熱交換部へ流入する前記熱交換対象流体の流量を増加させる請求項16ないし20のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
  23.  前記冷媒には、前記圧縮機を潤滑する冷凍機油が混入されており、
     前記上流側分岐部は、分岐された一方の前記冷媒の乾き度と他方の前記冷媒の乾き度とを異なる値として、乾き度の高い方の前記冷媒を前記バイパス通路側へ流出させる請求項1ないし22のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
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