JP6838535B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、高圧冷媒で熱媒体を加熱し、低圧冷媒で熱媒体を冷却する冷凍サイクル装置に関する。

従来、特許文献１には、第１冷却水回路の冷却水を冷凍サイクルの低圧冷媒で冷却し、第２冷却水回路の冷却水を冷凍サイクルの高圧冷媒で加熱する車両用熱管理装置が記載されている。

この従来技術では、第１冷却水回路の冷却水の温度が第１所定温度を下回っている場合、第１冷却水回路と第２冷却水回路とが連結される連結モードに切り替え、第１冷却水回路の冷却水の温度が第２所定温度以上である場合、第１冷却水回路と第２冷却水回路とが連結されない非連結モードに切り替えるようになっている。

これにより、第１冷却水回路の冷却水の温度が必要以上に低下して、冷却水が凝固したり冷却水の粘度が上昇して冷却水ポンプの効率が悪化したりすることを防止できる。

特開２０１４−２３４０９４号公報

上記従来技術では、第１冷却水回路のラジエータで冷却水が外気から吸熱させるために、第１冷却水回路の冷却水の温度が第２所定温度以上にならないようにしている。そのため、上記従来技術の第１冷却水回路に電池が配置された場合、電池を冷却することができるものの、車両の始動時等に電池を加熱する必要が生じても電池を加熱することができないという問題がある。また、ラジエータに着霜が生じても除霜することができないという問題もある。

例えば、電池の加熱やラジエータの除霜を、冷凍サイクルのホットガス運転で対応することが考えられるが、ホットガス運転を実施可能にした場合、冷凍サイクルが複雑化して搭載性が悪化したり、アキュムレータが必要になって冷房性能が低下したりするという問題が生じる。

本発明は上記点に鑑みて、高圧冷媒で熱媒体を加熱し、低圧冷媒で熱媒体を冷却する冷凍サイクル装置において、低圧冷媒で冷却された熱媒体が熱交換する熱交換部を、簡素な構成で加熱できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の冷凍サイクル装置では、
冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機（１１）から吐出された冷媒と熱媒体とを熱交換させる高温側熱交換器（１２）と、
高温側熱交換器（１２）から流出した冷媒を減圧させる減圧部（１６）と、
減圧部（１６）で減圧された冷媒と熱媒体とを熱交換させる低温側熱交換器（１７）と、
高温側熱交換器（１２）に熱媒体を循環させるための高温側熱媒体回路（２０）と、
低温側熱交換器（１７）に熱媒体を循環させるための低温側熱媒体回路（３０）と、
低温側熱媒体回路（３０）の熱媒体が熱交換する熱交換部（３３）と、
熱交換部（３３）で熱媒体が放熱するように、高温側熱媒体回路（２０）から低温側熱媒体回路（３０）へ熱を移動させる熱移動部（４５、４６、３９）と、
低温側熱媒体回路の熱媒体と外気とを熱交換させる低温側室外器（３２）と、
高温側熱媒体回路の熱媒体と外気とを熱交換させる高温側室外器（２３）とを備え、
熱移動部は、高温側室外器と低温側室外器とを金属で結合することによって、高温側室外器から低温側室外器へ熱を移動させる結合部（３９）を有している。

これによると、熱移動部（４５、４６、３９）を備えることで熱交換部（３２、３３）で熱媒体を放熱させることができるので、簡素な構成で熱交換部（３２、３３）を加熱できる。
上記目的を達成するため、請求項２に記載の冷凍サイクル装置では、
冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機から吐出された冷媒と熱媒体とを熱交換させる高温側熱交換器（１２）と、
高温側熱交換器から流出した冷媒を減圧させる減圧部（１６）と、
減圧部で減圧された冷媒と熱媒体とを熱交換させる低温側熱交換器（１７）と、
高温側熱交換器に熱媒体を循環させるための高温側熱媒体回路（２０）と、
低温側熱交換器に熱媒体を循環させるための低温側熱媒体回路（３０）と、
低温側熱媒体回路の熱媒体が熱交換する熱交換部（３２）と、
熱交換部で熱媒体が放熱するように、高温側熱媒体回路から低温側熱媒体回路へ熱を移動させる熱移動部（４５、４６、３９）と、
高温側熱媒体回路の熱媒体と外気とを熱交換させる高温側室外器（２３）とを備え、
熱交換部は、低温側熱媒体回路の熱媒体と外気とを熱交換させる低温側室外器（３２）であり、
さらに、高温側室外器と低温側室外器とを金属で結合することによって、高温側室外器から低温側室外器へ熱を移動させる結合部（３９）を備える。
これにより、請求項１の発明と同様の作用効果を奏することができる。
上記目的を達成するため、請求項３に記載の冷凍サイクル装置では、
冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機から吐出された冷媒と熱媒体とを熱交換させる高温側熱交換器（１２）と、
高温側熱交換器から流出した冷媒を減圧させる減圧部（１６）と、
減圧部で減圧された冷媒と熱媒体とを熱交換させる低温側熱交換器（１７）と、
高温側熱交換器に熱媒体を循環させるための高温側熱媒体回路（２０）と、
低温側熱交換器に熱媒体を循環させるための低温側熱媒体回路（３０）と、
低温側熱媒体回路の熱媒体が熱交換する熱交換部（３３）と、
熱交換部で熱媒体が放熱するように、高温側熱媒体回路から低温側熱媒体回路へ熱を移動させる熱移動部（４５、４６、３９）と、
低温側熱媒体回路の熱媒体と外気とを熱交換させる低温側室外器（３２）と、
低温側熱交換器と低温側室外器との間で熱媒体が循環する状態と、低温側熱交換器と低温側室外器との間で熱媒体が循環しない状態とを切り替える低温側循環切替部（３８）と、
低温側熱交換器と低温側室外器との間で熱媒体を循環させるように低温側循環切替部を制御した後、連通流路を開くように開閉部を制御する制御部（６０）とを備える。
これにより、請求項１の発明と同様の作用効果を奏することができる。
上記目的を達成するため、請求項４に記載の冷凍サイクル装置では、
冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機から吐出された冷媒と熱媒体とを熱交換させる高温側熱交換器（１２）と、
高温側熱交換器から流出した冷媒を減圧させる減圧部（１６）と、
減圧部で減圧された冷媒と熱媒体とを熱交換させる低温側熱交換器（１７）と、
高温側熱交換器に熱媒体を循環させるための高温側熱媒体回路（２０）と、
低温側熱交換器に熱媒体を循環させるための低温側熱媒体回路（３０）と、
低温側熱媒体回路の熱媒体が熱交換する熱交換部（３３）と、
熱交換部で熱媒体が放熱するように、高温側熱媒体回路から低温側熱媒体回路へ熱を移動させる熱移動部（４５、４６、３９）と、
低温側熱媒体回路の熱媒体と外気とを熱交換させる低温側室外器（３２）と、
熱交換部と低温側室外器との間で熱媒体が循環する状態と、熱交換部
と低温側室外器との間で熱媒体が循環しない状態とを切り替える低温側循環切替部（３８）と、
熱交換部と低温側室外器との間で熱媒体を循環させるように低温側循環切替部を制御した後、連通流路を開くように開閉部を制御する制御部（６０）とを備える。
これにより、請求項１の発明と同様の作用効果を奏することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。 第１実施形態における室内空調ユニット５０の全体構成図である。 第１実施形態における空調装置の電気制御部を示すブロック図である。 第１実施形態における電池加熱モード時および除霜モード時の冷却水流れを示す構成図である。 第２実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。 第３実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。

以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
以下、実施形態について図に基づいて説明する。図１〜４に示す車両用空調装置１は、車室内空間（換言すれば、空調対象空間）を適切な温度に調整する空調装置である。車両用空調装置１は、冷凍サイクル装置１０を有している。本実施形態では、冷凍サイクル装置１０を、エンジン（換言すれば内燃機関）および走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド自動車に搭載されている。

本実施形態のハイブリッド自動車は、車両停車時に外部電源（換言すれば商用電源）から供給された電力を、車両に搭載された電池（換言すれば車載バッテリ）に充電可能なプラグインハイブリッド自動車として構成されている。電池としては、例えばリチウムイオン電池を用いることができる。

エンジンから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるのみならず、発電機を作動させるためにも用いられる。そして、発電機にて発電された電力および外部電源から供給された電力を電池に蓄わえることができ、電池に蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、冷凍サイクル装置１０を構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給される。

冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１、凝縮器１２、レシーバ４０、第１膨張弁１３、空気冷却用蒸発器１４、定圧弁１５、第２膨張弁１６および冷却水冷却用蒸発器１７を備える蒸気圧縮式冷凍機である。本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、冷媒としてフロン系冷媒を用いており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。

冷凍サイクル装置１０は、直列冷媒流路１０ａ、第１並列冷媒流路１０ｂおよび第２並列冷媒流路１０ｃを備える。直列冷媒流路１０ａ、第１並列冷媒流路１０ｂおよび第２並列冷媒流路１０ｃは、冷媒が流れる流路である。

直列冷媒流路１０ａ、第１並列冷媒流路１０ｂおよび第２並列冷媒流路１０ｃによって、冷媒が循環する冷媒循環回路が形成されている。第１並列冷媒流路１０ｂおよび第２並列冷媒流路１０ｃは、冷媒が互いに並列に流れるように直列冷媒流路１０ａに接続されている。

直列冷媒流路１０ａには、圧縮機１１、凝縮器１２およびレシーバ４０が、冷媒の流れにおいてこの順番で互いに直列に配置されている。

第１並列冷媒流路１０ｂには、第１膨張弁１３、空気冷却用蒸発器１４および定圧弁１５が、冷媒の流れにおいてこの順番で互いに直列に配置されている。

第２並列冷媒流路１０ｃには、第２膨張弁１６および冷却水冷却用蒸発器１７が、冷媒の流れにおいてこの順番で互いに直列に配置されている。

直列冷媒流路１０ａおよび第１並列冷媒流路１０ｂによって、冷媒が圧縮機１１、凝縮器１２、第１膨張弁１３、空気冷却用蒸発器１４、定圧弁１５、圧縮機１１の順に循環する冷媒循環回路が形成される。

直列冷媒流路１０ａおよび第２並列冷媒流路１０ｃによって、冷媒が圧縮機１１、凝縮器１２、第２膨張弁１６、冷却水冷却用蒸発器１７の順に循環する冷媒循環回路が形成される。

圧縮機１１は、電池から供給される電力によって駆動される電動圧縮機であり、冷凍サイクル装置１０の冷媒を吸入して圧縮して吐出する。圧縮機１１は、ベルトによって駆動される可変容量圧縮機であってもよい。

凝縮器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧側冷媒と高温冷却水回路２０の冷却水とを熱交換させることによって高圧側冷媒を凝縮させる高圧側冷媒熱媒体熱交換器である。

高温冷却水回路２０の冷却水は、熱媒体としての流体である。高温冷却水回路２０の冷却水は高温熱媒体である。本実施形態では、高温冷却水回路２０の冷却水として、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、または不凍液体が用いられている。高温冷却水回路２０は、高温の熱媒体が循環する高温側熱媒体回路である。

レシーバ４０は、凝縮器１２から流出した高圧冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒を下流側へ流出させるとともに、サイクルの余剰冷媒を貯える気液分離部である。レシーバ４０は、凝縮器１２と一体的に形成されていてもよい。

第１並列冷媒流路１０ｂには第１開閉弁１８が配置されている。第１開閉弁１８は、第１並列冷媒流路１０ｂを開閉する電磁弁である。第１開閉弁１８の作動は、制御装置６０から出力される制御信号によって制御される。第１開閉弁１８は、暖房モードと冷房モードとを切り替えるモード切替部である。

第１膨張弁１３は、レシーバ４０から流出した液相冷媒を減圧膨張させる第１減圧部である。第１膨張弁１３は、機械式の温度式膨張弁である。機械式膨張弁は、感温部を有し、ダイヤフラム等の機械的機構によって弁体を駆動する温度式膨張弁である。

空気冷却用蒸発器１４は、第１膨張弁１３から流出した冷媒と車室内へ送風される空気とを熱交換させて車室内へ送風される空気を冷却する冷媒空気熱交換器である。空気冷却用蒸発器１４では、冷媒が車室内へ送風される空気から吸熱する。

定圧弁１５は、空気冷却用蒸発器１４の出口側における冷媒の圧力を所定値に維持する圧力調整部（換言すれば圧力調整用減圧部）である。

定圧弁１５は、機械式の可変絞り機構で構成されている。具体的には、定圧弁１５は、空気冷却用蒸発器１４の出口側における冷媒の圧力が所定値を下回ると冷媒通路の通路面積（すなわち絞り開度）を減少させ、空気冷却用蒸発器１４の出口側における冷媒の圧力が所定値を超えると冷媒通路の通路面積（すなわち絞り開度）を増加させる。

サイクルを循環する循環冷媒流量の変動が少ない場合等には、定圧弁１５に代えて、オリフィス、キャピラリチューブ等からなる固定絞りを採用してもよい。

第２並列冷媒流路１０ｃには第２開閉弁１９が配置されている。第２開閉弁１９は、第２並列冷媒流路１０ｃを開閉する電磁弁である。第２開閉弁１９の作動は、制御装置６０から出力される制御信号によって制御される。

第２膨張弁１６は、凝縮器１２から流出した液相冷媒を減圧膨張させる第２減圧部である。第２膨張弁１６は、第１膨張弁１３と同様に機械式の温度式膨張弁である。

冷却水冷却用蒸発器１７は、第２膨張弁１６を流出した低圧冷媒と低温冷却水回路３０の冷却水とを熱交換させることによって低圧冷媒を蒸発させる低圧側冷媒熱媒体熱交換器である。冷却水冷却用蒸発器１７で蒸発した気相冷媒は圧縮機１１に吸入されて圧縮される。

低温冷却水回路３０の冷却水は、熱媒体としての流体である。低温冷却水回路３０の冷却水は低温熱媒体である。本実施形態では、低温冷却水回路３０の冷却水として、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、または不凍液体が用いられている。低温冷却水回路３０は、低温の熱媒体が循環する低温側熱媒体回路である。

高温冷却水回路２０には、凝縮器１２、高温側ポンプ２１、ヒータコア２２、高温側ラジエータ２３および高温側三方弁２４が配置されている。

高温側ポンプ２１は、冷却水を吸入して吐出する熱媒体ポンプである。高温側ポンプ２１は電動式のポンプである。高温側ポンプ２１は、高温冷却水回路２０を循環する冷却水の流量を調整する高温側流量調整部である。

ヒータコア２２は、高温冷却水回路２０の冷却水と車室内へ送風される空気とを熱交換させて車室内へ送風される空気を加熱する空気加熱用熱交換器である。ヒータコア２２では、冷却水が車室内へ送風される空気に放熱する。高温側ラジエータ２３は、高温冷却水回路２０の冷却水と外気とを熱交換させる高温熱媒体外気熱交換器である。

凝縮器１２、高温側ポンプ２１およびヒータコア２２は、高温側循環流路２０ａに配置されている。高温側循環流路２０ａは、高温側冷却水が循環する流路である。

高温側ラジエータ２３は、ラジエータ流路２０ｂに配置されている。ラジエータ流路２０ｂは、高温側冷却水がヒータコア２２に対して並列に流れる流路である。

高温側三方弁２４は、高温側循環流路２０ａとラジエータ流路２０ｂとの接続部に配置されている。高温側三方弁２４は、高温側ポンプ２１から流出した冷却水がヒータコア２２を流れる状態と流れない状態とを切り替えるとともに、高温側ポンプ２１から流出した冷却水がラジエータ流路２０ｂを流れる状態と流れない状態とを切り替える電磁弁である。高温側三方弁２４の作動は、制御装置６０によって制御される。高温側三方弁２４は、高温冷却水回路２０における冷却水の流れを切り替える高温切替部である。

高温側三方弁２４は、サーモスタットであってもよい。サーモスタットは、温度によって体積変化するサーモワックスによって弁体を変位させて冷却水流路を開閉する機械的機構を備える冷却水温度応動弁である。

低温冷却水回路３０には、低温側ポンプ３１、冷却水冷却用蒸発器１７、低温側ラジエータ３２および電池３３が配置されている。

低温側ポンプ３１は、冷却水を吸入して吐出する熱媒体ポンプである。低温側ポンプ３１は電動式のポンプである。低温側ラジエータ３２は、低温冷却水回路３０の冷却水と外気とを熱交換させる低温熱媒体外気熱交換器である。低温側ラジエータ３２は、低温冷却水回路３０の冷却水が熱交換する熱交換部である。

高温側ラジエータ２３および低温側ラジエータ３２は、外気の流れ方向において、この順番に直列に配置されている。高温側ラジエータ２３および低温側ラジエータ３２には、室外送風機４１によって外気が送風される。

室外送風機４１は、高温側ラジエータ２３および低温側ラジエータ３２へ向けて外気を送風する外気送風部である。室外送風機４１は、ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。高温側ラジエータ２３、低温側ラジエータ３２および室外送風機４１は、車両の最前部に配置されている。従って、車両の走行時には高温側ラジエータ２３および低温側ラジエータ３２に走行風を当てることができるようになっている。

電池３３は、車両に搭載された車載機器であり、作動に伴って発熱する発熱機器である。電池３３は、低温冷却水回路３０の冷却水が熱交換する熱交換部である。電池３３は、作動に伴って発生する廃熱を低温冷却水回路３０の冷却水に放熱する。換言すれば、電池３３は、低温冷却水回路３０の冷却水に熱を供給する。

電池３３のみならず、インバータ、チャージャおよびモータジェネレータ等の発熱機器が低温冷却水回路３０に配置されていてもよい。

インバータは、電池３３から供給された直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータに出力する電力変換部である。チャージャは、電池３３を充電する充電器である。モータジェネレータは、インバータから出力された電力を利用して走行用駆動力を発生するとともに、減速中や降坂中に回生電力を発生させる。

低温側ポンプ３１、冷却水冷却用蒸発器１７および電池３３は、低温側循環流路３０ａに配置されている。低温側循環流路３０ａは、低温側冷却水が循環する流路である。

低温側ラジエータ３２は、低温側ラジエータ流路３０ｂに配置されている。低温側ラジエータ流路３０ｂは、低温側冷却水が流れる流路である。

低温側循環流路３０ａと低温側ラジエータ３２との接続部には、低温側三方弁３８が配置されている。低温側三方弁３８は、冷却水冷却用蒸発器１７から流出した冷却水が電池３３を流れる状態と流れない状態とを切り替えるとともに、冷却水冷却用蒸発器１７から流出した冷却水が低温側ラジエータ流路３０ｂを流れる状態と流れない状態とを切り替える電磁弁である。低温側三方弁３８の作動は、制御装置６０によって制御される。

低温側三方弁３８は、低温冷却水回路３０における冷却水の流れを切り替える低温切替部である。低温側三方弁３８は、電池３３と低温側ラジエータ３２との間で冷却水が循環する状態と、電池３３と低温側ラジエータ３２との間で冷却水が循環しない状態とを切り替える低温側循環切替部である。

高温冷却水回路２０および低温冷却水回路３０は、上流側連通流路４５および下流側連通流路４６によって互いに連通されている。上流側連通流路４５および下流側連通流路４６は、冷却水が流れる冷却水流路である。上流側連通流路４５および下流側連通流路４６は、電池３３および低温側ラジエータ３２のうち少なくとも一方で冷却水が放熱するように、高温冷却水回路２０から低温冷却水回路３０へ熱を移動させる熱移動部である。

上流側連通流路４５は、高温冷却水回路２０のうちヒータコア２２の出口側かつ凝縮器１２の入口側の部位と、低温冷却水回路３０のうち冷却水冷却用蒸発器１７の出口側かつ電池３３の入口側の部位とを接続している。

下流側連通流路４６は、高温冷却水回路２０のうち凝縮器１２の出口側かつ高温側ポンプ２１の吸入側の部位と、低温冷却水回路３０のうち低温側ポンプ３１の吐出側かつ冷却水冷却用蒸発器１７の入口側の部位とを接続している。

上流側連通流路４５と高温冷却水回路２０との接続部には、上流側三方弁４７が配置されている。上流側三方弁４７は、上流側連通流路４５を開閉する開閉部である。上流側三方弁４７は、高温冷却水回路２０と上流側連通流路４５とが接続される状態と接続されない状態とを切り替える電磁弁である。上流側三方弁４７の作動は、制御装置６０によって制御される。

下流側連通流路４６と低温冷却水回路３０との接続部には、下流側三方弁４８が配置されている。下流側三方弁４８は、下流側連通流路４６を開閉する開閉部である。下流側三方弁４８は、低温冷却水回路３０と下流側連通流路４６とが接続される状態と接続されない状態とを切り替える電磁弁である。下流側三方弁４８の作動は、制御装置６０によって制御される。

上流側三方弁４７および下流側三方弁４８は、高温冷却水回路２０と低温冷却水回路３０との接続状態を切り替える回路切替部である。

上流側連通流路４５には、連通ポンプ４９が配置されている。連通ポンプ４９は、冷却水を吸入して吐出する熱媒体ポンプである。連通ポンプ４９は電動式のポンプである。

空気冷却用蒸発器１４およびヒータコア２２は、図２に示す空調ケーシング５１に収容されている。空調ケーシング５１は、室内空調ユニット５０のケーシングである。室内空調ユニット５０は、車室内前部の図示しない計器盤の内側に配置されている。空調ケーシング５１は、空気通路を形成する空気通路形成部材である。

ヒータコア２２は、空調ケーシング５１内の空気通路において、空気冷却用蒸発器１４の空気流れ下流側に配置されている。空調ケーシング５１には、内外気切替箱５２と室内送風機５３とが配置されている。内外気切替箱５２は、空調ケーシング５１内の空気通路に内気と外気とを切替導入する内外気切替部である。室内送風機５３は、内外気切替箱５２を通して空調ケーシング５１内の空気通路に導入された内気および外気を吸入して送風する。

空調ケーシング５１内の空気通路において空気冷却用蒸発器１４とヒータコア２２との間には、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、空気冷却用蒸発器１４を通過した冷風のうちヒータコア２２に流入する冷風と冷風バイパス通路５５を流れる冷風との風量割合を調整する。

冷風バイパス通路５５は、空気冷却用蒸発器１４を通過した冷風がヒータコア２２をバイスして流れる空気通路である。

エアミックスドア５４は、空調ケーシング５１に対して回転可能に支持された回転軸と、回転軸に結合されたドア基板部とを有する回転式ドアである。エアミックスドア５４の開度位置を調整することによって、空調ケーシング５１から車室内に吹き出される空調風の温度を所望温度に調整できる。

エアミックスドア５４の回転軸は、サーボモータによって駆動される。サーボモータの作動は、制御装置６０によって制御される。

エアミックスドア５４は、空気流れと略直交する方向にスライド移動するスライドドアであってもよい。スライドドアは、剛体で形成された板状のドアであってもよいし。可撓性を有するフィルム材で形成されたフィルムドアであってもよい。

エアミックスドア５４によって温度調整された空調風は、空調ケーシング５１に形成された吹出口５６から車室内へ吹き出される。

図３に示す制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。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。制御装置６０の出力側には各種制御対象機器が接続されている。制御装置６０は、各種制御対象機器の作動を制御する制御部である。

制御装置６０によって制御される制御対象機器は、圧縮機１１、第１膨張弁１３、第２膨張弁１６、室外送風機４１、高温側ポンプ２１、高温側三方弁２４、低温側ポンプ３１および低温側三方弁３８等である。

制御装置６０のうち圧縮機１１の電動モータを制御するソフトウェアおよびハードウェアは、冷媒吐出能力制御部である。制御装置６０のうち第１膨張弁１３を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、第１絞り制御部である。制御装置６０のうち第２膨張弁１６を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、第２絞り制御部である。

制御装置６０のうち室外送風機４１を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、外気送風能力制御部である。

制御装置６０のうち高温側ポンプ２１を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、高温熱媒体流量制御部である。制御装置６０のうち高温側三方弁２４を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、高温熱媒体流れ制御部である。

制御装置６０のうち低温側ポンプ３１を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、低温熱媒体流量制御部である。制御装置６０のうち低温側三方弁３８を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、低温熱媒体流れ制御部である。

制御装置６０の入力側には、内気温度センサ６１、外気温度センサ６２、日射量センサ６３、蒸発器温度センサ６４、ヒータコア温度センサ６５、冷媒圧力センサ６６、高温冷却水温度センサ６７、低温冷却水温度センサ６８、電池温度センサ６９等の種々の制御用センサ群が接続されている。

内気温度センサ６１は車室内温度Ｔｒを検出する。外気温度センサ６２は外気温Ｔａｍを検出する。日射量センサ６３は車室内の日射量Ｔｓを検出する。

蒸発器温度センサ６４は、冷却水冷却用蒸発器１７の温度を検出する温度検出部である。蒸発器温度センサ６４は、例えば、冷却水冷却用蒸発器１７の熱交換フィンの温度を検出するフィンサーミスタや、冷却水冷却用蒸発器１７を流れる冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ等である。

ヒータコア温度センサ６５は、ヒータコア２２の温度を検出する温度検出部である。ヒータコア温度センサ６５は、例えば、ヒータコア２２の熱交換フィンの温度を検出するフィンサーミスタや、ヒータコア２２を流れる冷却水の温度を検出する冷媒温度センサ、ヒータコア２２から流出した空気の温度を検出する空気温度センサ等である。

冷媒圧力センサ６６は、圧縮機１１から吐出された冷媒の圧力を検出する冷媒圧力検出部である。冷媒圧力センサ６６の代わりに冷媒温度センサが制御装置６０の入力側に接続されていてもよい。冷媒温度センサは、圧縮機１１から吐出された冷媒の温度を検出する冷媒圧力検出部である。制御装置６０は、冷媒の温度に基づいて冷媒の圧力を推定してもよい。

高温冷却水温度センサ６７は、高温冷却水回路２０の冷却水の温度を検出する高温熱媒体温度検出部である。例えば、高温冷却水温度センサ６７は、凝縮器１２の冷却水の温度を検出する。

低温冷却水温度センサ６８は、低温冷却水回路３０の冷却水の温度を検出する低温熱媒体温度検出部である。例えば、低温冷却水温度センサ６８は、冷却水冷却用蒸発器１７の冷却水の温度を検出する。

電池温度センサ６９は、電池３３の温度を検出する電池温度検出部である。例えば、電池温度センサ６９は、電池３３の各セルの温度を検出する。

制御装置６０の入力側には、図示しない各種操作スイッチが接続されている。各種操作スイッチは操作パネル７０に設けられており、乗員によって操作される。操作パネル７０は車室内前部の計器盤付近に配置されている。制御装置６０には、各種操作スイッチからの操作信号が入力される。

各種操作スイッチは、エアコンスイッチ、温度設定スイッチ等である。エアコンスイッチは、室内空調ユニット５０にて空気の冷却を行うか否かを設定する。温度設定スイッチは、車室内の設定温度を設定する。

次に、上記構成における作動を説明する。制御装置６０は、エアコンスイッチがオンされている場合、目標吹出温度ＴＡＯ等に基づいて運転モードを、冷房モードおよび暖房モードのいずれかに切り替える。

目標吹出温度ＴＡＯは、車室内へ吹き出す吹出空気の目標温度である。制御装置６０は、目標吹出温度ＴＡＯを以下の数式に基づいて算出する。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ
この数式において、Ｔｓｅｔは操作パネル７０の温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気温度センサ６１によって検出された内気温、Ｔａｍは外気温度センサ６２によって検出された外気温、Ｔｓは日射量センサ６３によって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。

次に、冷房モードおよび暖房モードにおける作動について説明する。

（１）冷房モード
冷房モードでは、制御装置６０は、第１開閉弁１８を開弁状態とする。制御装置６０は、上流側三方弁４７および下流側三方弁４８を閉弁状態とする。

制御装置６０は、目標吹出温度ＴＡＯ、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置６０に接続された各種制御機器の作動状態（各種制御機器へ出力する制御信号）を決定する。

エアミックスドア５４のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア５４が図２の実線位置に位置してヒータコア２２の空気通路を閉塞し、空気冷却用蒸発器１４を通過した送風空気の全流量がヒータコア２２の空気通路を迂回して流れるように決定される。

冷房モードでは、制御装置６０は、圧縮機１１および高温側ポンプ２１を作動させる。冷房モードでは、制御装置６０は、ラジエータ流路２０ｂを開けるように高温側三方弁２４を制御する。これにより、図１の破線矢印に示すように、高温側ラジエータ２３に高温冷却水回路２０の冷却水が循環してラジエータ２３で冷却水から外気に放熱される。

このとき、エアミックスドア５４がヒータコア２２の空気通路を閉塞しているので、ヒータコア２２では冷却水から空気への放熱が殆ど行われない。

冷房モード時の冷凍サイクル装置１０では、図１の破線矢印のように冷媒が流れ、サイクルを循環する冷媒の状態については、以下のように変化する。

すなわち、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が凝縮器１２に流入する。凝縮器１２に流入した冷媒は、高温冷却水回路２０の冷却水に放熱する。これにより、凝縮器１２で冷媒が冷却されて凝縮する。

凝縮器１２から流出した冷媒は、第１膨張弁１３へ流入して、第１膨張弁１３にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。第１膨張弁１３にて減圧された低圧冷媒は、空気冷却用蒸発器１４に流入し、車室内へ送風される空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内へ送風される空気が冷却される。

そして、空気冷却用蒸発器１４から流出した冷媒は、圧縮機１１の吸入側へと流れて再び圧縮機１１にて圧縮される。

以上の如く、冷房モードでは、空気冷却用蒸発器１４にて低圧冷媒に空気から吸熱させて、冷却された空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の冷房を実現することができる。

冷房モードにおいて電池３３を冷却する必要がある場合、制御装置６０は、第２開閉弁１９を閉弁状態とするとともに低温側ポンプ３１を作動させる。

これにより、図１の実線矢印に示すように、凝縮器１２から流出した冷媒は、第２膨張弁１６へ流入して、第２膨張弁１６にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。第２膨張弁１６にて減圧された低圧冷媒は、冷却水冷却用蒸発器１７に流入し、低温冷却水回路３０の冷却水から吸熱して蒸発する。これにより、低温冷却水回路３０の冷却水が冷却される。

電池３３を冷却する必要がある場合、制御装置６０は、低温冷却水回路３０の冷却水が電池３３を流れるように低温側三方弁３８を制御する。これにより、図１の二点鎖線矢印に示すように、電池３３に低温冷却水回路３０の冷却水が循環して電池３３が冷却される。

（２）暖房モード
暖房モードでは、制御装置６０は、第１開閉弁１８を閉弁状態とし、第２開閉弁１９を開弁状態とする。制御装置６０は、上流側三方弁４７および下流側三方弁４８を閉弁状態とする。

制御装置６０は、目標吹出温度ＴＡＯ、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置６０に接続された各種制御機器の作動状態（各種制御機器へ出力する制御信号）を決定する。

エアミックスドア５４のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア５４が図２の破線位置に位置してヒータコア２２の空気通路を全開し、空気冷却用蒸発器１４を通過した送風空気の全流量がヒータコア２２の空気通路を通過するように決定される。

暖房モードでは、制御装置６０は、圧縮機１１、高温側ポンプ２１、低温側ポンプ３１を作動させる。暖房モードでは、ラジエータ流路２０ｂを閉じるように高温側三方弁２４を制御する。これにより、図１の実線矢印に示すように、ヒータコア２２に高温冷却水回路２０の冷却水が循環してヒータコア２２で冷却水から、車室内へ送風される空気に放熱される。

暖房モードでは、ラジエータ流路３０ｂを開けるように低温側三方弁３８の作動を制御する。これにより、図１の実線矢印に示すように、低温側ラジエータ３２に低温冷却水回路３０の冷却水が循環する。

暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、図１の実線矢印のように冷媒が流れ、サイクルを循環する冷媒の状態については、次のように変化する。

すなわち、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒は、凝縮器１２へ流入して、高温冷却水回路２０の冷却水と熱交換して放熱する。これにより、高温冷却水回路２０の冷却水が加熱される。

凝縮器１２から流出した冷媒は、第２膨張弁１６に流入し、低圧冷媒となるまで減圧される。そして、第２膨張弁１６にて減圧された低圧冷媒は、冷却水冷却用蒸発器１７に流入して、低温冷却水回路３０の冷却水から吸熱して蒸発する。

そして、冷却水冷却用蒸発器１７から流出した冷媒は、圧縮機１１の吸入側へと流れて再び圧縮機１１にて圧縮される。

以上の如く、暖房モードでは、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の有する熱を凝縮器１２にて高温冷却水回路２０の冷却水に放熱させ、高温冷却水回路２０の冷却水が有する熱をヒータコア２２にて空気に放熱させ、ヒータコア２２で加熱された空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の暖房を実現することができる。

低温冷却水回路３０の冷却水が低温側ラジエータ３２を循環するので、外気から低温冷却水回路３０の冷却水に吸熱させ、冷却水冷却用蒸発器１７にて低温冷却水回路３０の冷却水から低圧冷媒に吸熱させることができる。したがって、外気の熱を車室内の暖房に利用できる。

暖房モードでは、図１の二点鎖線矢印に示すように、低温冷却水回路３０の冷却水を電池３３にも循環させることによって、電池３３の廃熱を低温冷却水回路３０の冷却水に吸熱させ、冷却水冷却用蒸発器１７にて低温冷却水回路３０の冷却水から低圧冷媒に吸熱させることができる。したがって、電池３３の廃熱を車室内の暖房に利用できる。

（３）冷却モード
制御装置６０は、エアコンスイッチがオフされている場合、電池３３の温度に応じて冷却モードを実行する。

冷却モードでは、制御装置６０は、第１開閉弁１８を閉弁状態とする。制御装置６０は、上流側三方弁４７および下流側三方弁４８を閉弁状態とする。

制御装置６０は、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置６０に接続された各種制御機器の作動状態（各種制御機器へ出力する制御信号）を決定する。

冷却モードでは、制御装置６０は、圧縮機１１および高温側ポンプ２１を作動させる。冷房モードでは、制御装置６０は、ラジエータ流路２０ｂを開けるように高温側三方弁２４を制御する。これにより、図１の実線矢印に示すように、高温側ラジエータ２３に高温冷却水回路２０の冷却水が循環してラジエータ２３で冷却水から外気に放熱される。

冷却モード時の冷凍サイクル装置１０では、図１の実線矢印のように冷媒が流れ、サイクルを循環する冷媒の状態については、以下のように変化する。

すなわち、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が凝縮器１２に流入する。凝縮器１２に流入した冷媒は、高温冷却水回路２０の冷却水に放熱する。これにより、凝縮器１２で冷媒が冷却されて凝縮する。

凝縮器１２から流出した冷媒は、第２膨張弁１６に流入し、低圧冷媒となるまで減圧される。そして、第２膨張弁１６にて減圧された低圧冷媒は、冷却水冷却用蒸発器１７に流入して、低温冷却水回路３０の冷却水から吸熱して蒸発する。

そして、冷却水冷却用蒸発器１７から流出した冷媒は、圧縮機１１の吸入側へと流れて再び圧縮機１１にて圧縮される。

冷却モード時には、制御装置６０は、低温冷却水回路３０の冷却水が電池３３を流れるように低温側三方弁３８を制御する。これにより、図１の二点鎖線矢印に示すように、電池３３に低温冷却水回路３０の冷却水が循環して電池３３が冷却される。

以上の如く、冷却モードでは、空気冷却用蒸発器１４にて低圧冷媒に冷却水から吸熱させて、冷却された冷却水を電池３３に循環させることができる。これにより、電池３３の冷却を実現することができる。

（４）電池加熱モード
制御装置６０は、車両の始動時等、電池３３が下限温度よりも低いために電池３３を加熱したい場合、電池加熱モードを実行して電池３３を加熱する。

電池加熱モードでは、制御装置６０は、第１開閉弁１８を閉弁状態とし、第２開閉弁１９を開弁状態とする。制御装置６０は、上流側三方弁４７および下流側三方弁４８を開弁状態にする。

制御装置６０は、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置６０に接続された各種制御機器の作動状態（各種制御機器へ出力する制御信号）を決定する。

電池加熱モードでは、制御装置６０は、圧縮機１１および連通ポンプ４９を作動させる。

電池加熱モード時の冷凍サイクル装置１０では、図４の実線矢印のように冷媒が流れ、サイクルを循環する冷媒の状態については、以下のように変化する。

すなわち、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が凝縮器１２に流入する。凝縮器１２に流入した冷媒は、高温冷却水回路２０の冷却水に放熱する。これにより、凝縮器１２で冷媒が冷却されて凝縮する。

凝縮器１２から流出した冷媒は、第２膨張弁１６に流入し、低圧冷媒となるまで減圧される。そして、第２膨張弁１６にて減圧された低圧冷媒は、冷却水冷却用蒸発器１７に流入して、低温冷却水回路３０の冷却水から吸熱して蒸発する。

そして、冷却水冷却用蒸発器１７から流出した冷媒は、圧縮機１１の吸入側へと流れて再び圧縮機１１にて圧縮される。

電池加熱モード時には、高温冷却水回路２０の冷却水が、上流側連通流路４５および下流側連通流路４６を介して低温冷却水回路３０を循環する。

電池加熱モード時には、制御装置６０は、高温冷却水回路２０の冷却水がラジエータ流路２０ｂを流れないように低温側三方弁３８を制御する。電池加熱モード時には、制御装置６０は、低温冷却水回路３０の冷却水が電池３３を流れるように低温側三方弁３８を制御する。これにより、図４の実線矢印に示すように、高温冷却水回路２０の冷却水が電池３３を流れて電池３３で放熱する。したがって、電池３３が加熱される。

以上の如く、電池加熱モードでは、高温冷却水回路２０にて高圧冷媒から冷却水に放熱させて、加熱された冷却水を電池３３に循環させることができる。これにより、電池３３の加熱を実現することができる。

電池加熱モードにおいて、高温冷却水回路２０の冷却水をヒータコア２２に流し、エアミックスドア５４がヒータコア２２の空気通路を開けることによって、電池３３の加熱を加熱しつつ暖房することができる。

（５）除霜モード
制御装置６０は、低温側ラジエータ３２が着霜した場合、除霜モードを実行して低温側ラジエータ３２を除霜する。

除霜モードでは、制御装置６０は、第１開閉弁１８を閉弁状態とし、第２開閉弁１９を開弁状態とする。制御装置６０は、上流側三方弁４７および下流側三方弁４８を開弁状態にする。

制御装置６０は、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置６０に接続された各種制御機器の作動状態（各種制御機器へ出力する制御信号）を決定する。

除霜モードでは、制御装置６０は、圧縮機１１および連通ポンプ４９を作動させる。

除霜時の冷凍サイクル装置１０では、図４の実線矢印のように冷媒が流れ、サイクルを循環する冷媒の状態については、以下のように変化する。

すなわち、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が凝縮器１２に流入する。凝縮器１２に流入した冷媒は、高温冷却水回路２０の冷却水に放熱する。これにより、凝縮器１２で冷媒が冷却されて凝縮する。

凝縮器１２から流出した冷媒は、第２膨張弁１６に流入し、低圧冷媒となるまで減圧される。そして、第２膨張弁１６にて減圧された低圧冷媒は、冷却水冷却用蒸発器１７に流入して、低温冷却水回路３０の冷却水から吸熱して蒸発する。

そして、冷却水冷却用蒸発器１７から流出した冷媒は、圧縮機１１の吸入側へと流れて再び圧縮機１１にて圧縮される。

除霜モード時には、高温冷却水回路２０の冷却水が、上流側連通流路４５および下流側連通流路４６を介して低温冷却水回路３０を循環する。

除霜モード時には、制御装置６０は、高温冷却水回路２０の冷却水がラジエータ流路２０ｂを流れないように低温側三方弁３８を制御する。除霜モード時には、制御装置６０は、低温冷却水回路３０の冷却水が低温側ラジエータ３２を流れるように低温側三方弁３８を制御する。これにより、図４の破線矢印に示すように、高温冷却水回路２０の冷却水が低温側ラジエータ３２を流れて低温側ラジエータ３２で放熱する。これにより、低温側ラジエータ３２が除霜される。

以上の如く、除霜モードでは、高温冷却水回路２０にて高圧冷媒から冷却水に放熱させて、加熱された冷却水を低温側ラジエータ３２に循環させることができる。これにより、低温側ラジエータ３２の除霜を実現することができる。

除霜モードにおいて、高温冷却水回路２０の冷却水をヒータコア２２に流し、エアミックスドア５４がヒータコア２２の空気通路を開けることによって、低温側ラジエータ３２を除霜しつつ暖房することができる。

電池加熱モードと除霜モードとを同時に実行することも可能である。

本実施形態では、上流側連通流路４５および下流側連通流路４６は、電池３２および低温側ラジエータ３３のうち少なくとも１つで冷却水が放熱するように、高温側冷却水回路２０から低温側冷却水回路３０へ熱を移動させる。

これによると、上流側連通流路４５および下流側連通流路４６を備えることで電池３２および低温側ラジエータ３３で冷却水を放熱させることができるので、簡素な構成で電池３２および低温側ラジエータ３３を加熱できる。

従来のホットガス運転では、圧縮機吸入側の冷媒圧力（換言すれば冷媒密度）のみに依存するため、圧縮機の回転数を増加させる以外に加熱能力を向上させる術がないという問題がある。

しかしながら、本実施形態では、ホットガス運転ではなく、通常の冷凍サイクルの運転によって電池３２および低温側ラジエータ３３を加熱するので、加熱能力を容易に向上させることができるとともに、電池３２および低温側ラジエータ３３を効率良く加熱できる。

本実施形態では、高温側冷却水回路２０から上流側連通流路４５を介して低温側冷却水回路３０に流入した冷却水の少なくとも一部は、低温側熱交換器１７を経ることなく電池３２および低温側ラジエータ３３のうち少なくとも一方を流れる。

これにより、電池３２および低温側ラジエータ３３で冷却水を効率良く放熱させることができる。

本実施形態では、制御装置６０は、高温側冷却水回路２０の冷却水の温度または圧力が所定値以上に上昇した後、上流側連通流路４５および下流側連通流路４６を開くように上流側三方弁４７および下流側三方弁４８を制御するのが好ましい。

これによると、高温側冷却水回路２０と低温側冷却水回路３０との間で熱を移動させるときに、高温側冷却水回路２０と低温側冷却水回路３０の温度差を拡大させて冷凍サイクルの高低圧差を拡大させることができるので、圧縮機１１の動力を大きくさせることができる。その結果、電池３２および低温側ラジエータ３３の加熱能力を向上させることができる。

本実施形態では、制御装置６０は、低温側熱交換器１７と低温側室外器３２との間で冷却水を循環させるように低温側三方弁３８を制御した後、上流側連通流路４５および下流側連通流路４６を開くように上流側三方弁４７および下流側三方弁４８を制御するのが好ましい。

これによると、外気から吸熱して低温側熱交換器１７の温度を上昇させた後、高温側冷却水回路２０と低温側冷却水回路３０との間で熱を移動させることができる。

本実施形態では、制御装置６０は、電池３２および低温側ラジエータ３３のうち少なくとも一方と低温側室外器３２との間で冷却水を循環させるように低温側三方弁３８を制御した後、上流側連通流路４５および下流側連通流路４６を開くように上流側三方弁４７および下流側三方弁４８を制御するのが好ましい。

これによると、低温側熱交換器１７で冷却された冷却水によって電池３２および低温側ラジエータ３３のうち少なくとも一方とが外気温度よりも低くなっている場合、電池３２および低温側ラジエータ３３のうち少なくとも一方とを外気温度と同等の温度に上昇させた後、高温側冷却水回路２０と低温側冷却水回路３０との間で熱を移動させることができる。

したがって、低温側熱交換器１７の温度を上昇させた後、高温側冷却水回路２０と低温側冷却水回路３０との間で熱を移動させることができる。

本実施形態では、高温側熱交換器１２から流出した冷媒の気液を分離して液相の冷媒を第２膨張弁１６側へ流出させるレシーバ４０を備えるので、冷凍サイクルをレシーバサイクル化して、冷却性能を向上できる。

本実施形態では、第１開閉弁１８、第２開閉弁１９、高温側三方弁２４および低温側三方弁３８は、冷房モードと暖房モードと冷却モードとを切り替える。

冷房モードは、蒸発器１４で空気から冷媒に吸熱し、高温側室外器２３で冷媒から外気放熱する運転モードである。暖房モードは、ヒータコア２２で冷却水から空気に放熱し、低温側室外器３２で外気から冷媒に吸熱する運転モードである。冷却モードは、電池３２および低温側ラジエータ３３で冷却水が吸熱する運転モードである。

これにより、車室内の冷暖房と、電池３２および低温側ラジエータ３３の冷却とを、適宜行うことができる。

（第２実施形態）
上記実施形態では、電池加熱モード時に、電池３３と冷却水冷却用蒸発器１７とに冷却水が互いに並列に流れるが、本実施形態では、図５の実線矢印に示すように、電池加熱モード時に、電池３３と冷却水冷却用蒸発器１７とに冷却水が互いに直列に流れる。

具体的には、電池３３は、低温冷却水回路３０の低温側循環流路３０ａのうち、上流側連通流路４５との接続部と冷却水冷却用蒸発器１７との間の部位に配置されている。

これにより、電池加熱モード時に、高温冷却水回路２０から上流側連通流路４５を介して低温冷却水回路３０に流入した冷却水が、電池３３、冷却水冷却用蒸発器１７の順に直列に流れる。したがって、電池３３を効率良く加熱できる。

（第３実施形態）
上記実施形態では、高温冷却水回路２０と低温冷却水回路３０とを上流側連通流路４５および下流側連通流路４６で連通させることによって、高温冷却水回路２０から低温冷却水回路３０へ熱を移動させるが、本実施形態では、図６に示すように、高温側ラジエータ２３と低温側ラジエータ３２とを、共通のフィン３９によって互いに接合させることによって、高温冷却水回路２０から低温冷却水回路３０へ熱を移動させる。

共通のフィン３９は、冷却水と空気との熱交換を促進する熱交換促進部材である。共通のフィン３９は、金属製（例えばアルミニウム製）の部材である。

共通のフィン３９は、高温側ラジエータ２３と低温側ラジエータ３２とを金属で結合することによって、高温側ラジエータ２３から低温側ラジエータ３２へ熱を移動させる結合部である。

これにより、暖房モード後の除霜を行うことができる。暖房モードでは、低温側ラジエータ３２で低温冷却水回路３０の冷却水が外気から吸熱するので、低温側ラジエータ３２に着霜が生じる。そこで、暖房モードを実行した後の停車時に、高温冷却水回路２０の冷却水に残った熱を利用して低温側ラジエータ３２を除霜する。

すなわち、高温側ラジエータ２３および低温側ラジエータ３２は、共通のフィン３９によって互いに熱移動可能に接続されているので、高温冷却水回路２０の冷却水の熱が、高温側ラジエータ２３から低温側ラジエータ３２に移動する。

これにより、低温側ラジエータ３２の温度が上昇して、低温側ラジエータ３２の表面に付着した霜を融かすことができる。

本実施形態では、フィン３９は、高温側室外器２３と低温側室外器３２とを金属で結合することによって、高温側室外器２３から低温側室外器３２へ熱を移動させる。

これによると、高温側室外器２３から低温側室外器３２へ移動する熱量が冷凍サイクルの高低圧差に応じて決まるので、冷凍サイクルの高低圧差が小さいときに高温側室外器２３から低温側室外器３２への熱移動が過剰になることを抑制できる。

そのため、高温側冷却水回路２０と低温側冷却水回路３０の温度差を拡大させて冷凍サイクルの高低圧差を拡大させることが容易であるので、圧縮機１１の動力を大きくさせることが容易である。その結果、電池３２および低温側ラジエータ３３の加熱能力を向上させることが容易である。

（他の実施形態）
上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。

（１）上記実施形態では、熱媒体として冷却水を用いているが、油などの各種媒体を熱媒体として用いてもよい。

熱媒体として、ナノ流体を用いてもよい。ナノ流体とは、粒子径がナノメートルオーダーのナノ粒子が混入された流体のことである。ナノ粒子を熱媒体に混入させることで、エチレングリコールを用いた冷却水のように凝固点を低下させて不凍液にする作用効果に加えて、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、特定の温度帯での熱伝導率を向上させる作用効果、熱媒体の熱容量を増加させる作用効果、金属配管の防食効果やゴム配管の劣化を防止する作用効果、および極低温での熱媒体の流動性を高める作用効果を得ることができる。

このような作用効果は、ナノ粒子の粒子構成、粒子形状、配合比率、付加物質によって様々に変化する。

これによると、熱伝導率を向上させることができるので、エチレングリコールを用いた冷却水と比較して少ない量の熱媒体であっても同等の冷却効率を得ることが可能になる。

また、熱媒体の熱容量を増加させることができるので、熱媒体自体の顕熱による蓄冷熱量を増加させることができる。

蓄冷熱量を増加させることにより、圧縮機１１を作動させない状態であっても、ある程度の時間は蓄冷熱を利用した機器の冷却、加熱の温調が実施できるため、冷凍サイクル装置１０の省動力化が可能になる。

ナノ粒子のアスペクト比は５０以上であるのが好ましい。十分な熱伝導率を得ることができるからである。なお、アスペクト比は、ナノ粒子の縦×横の比率を表す形状指標である。

ナノ粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、ＣｕおよびＣのいずれかを含むものを用いることができる。具体的には、ナノ粒子の構成原子として、Ａｕナノ粒子、Ａｇナノワイヤー、ＣＮＴ、グラフェン、グラファイトコアシェル型ナノ粒子、およびＡｕナノ粒子含有ＣＮＴなどを用いることができる。

ＣＮＴはカーボンナノチューブである。グラファイトコアシェル型ナノ粒子は、上記原子を囲むようにカーボンナノチューブ等の構造体があるような粒子体である。

（２）上記実施形態の冷凍サイクル装置１０では、冷媒としてフロン系冷媒を用いているが、冷媒の種類はこれに限定されるものではなく、二酸化炭素等の自然冷媒や炭化水素系冷媒等を用いてもよい。

また、上記実施形態の冷凍サイクル１０は、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成しているが、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクルを構成していてもよい。

（３）上記第３実施形態では、高温側ラジエータ２３と低温側ラジエータ３２とが別々のラジエータになっていて、高温側ラジエータ２３と低温側ラジエータ３２とが共通のフィン３９によって互いに接合されているが、高温側ラジエータ２３と低温側ラジエータ３２とが１つのラジエータで構成されていてもよい。

例えば、高温側ラジエータ２３のタンクと低温側ラジエータ３２のタンクとが互いに一体化されていることによって、高温側ラジエータ２３と低温側ラジエータ３２とが１つのラジエータで構成されていてもよい。

（４）上記実施形態において、レシーバ４０の冷媒出口側に過冷却器が設けられていてもよい。過冷却器は、レシーバ４０から流出した液相冷媒と高温冷却水回路２０の冷却水とを熱交換させて液相冷媒を過冷却する過冷却用熱交換器である。

レシーバ４０および過冷却器は、凝縮器１２と一体的に形成されていてもよい。

（５）上記実施形態では、第１膨張弁１３および第２膨張弁１６は、機械式の温度式膨張弁であるが、第１膨張弁１３は、電気式の可変絞り機構であってもよい。電気式の可変絞り機構は、弁体と電動アクチュエータとを有している。弁体は、冷媒通路の通路開度（換言すれば絞り開度）を変更可能に構成されている。電動アクチュエータは、弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータを有している。

第１膨張弁１３および第２膨張弁１６の作動は、制御装置６０から出力される制御信号によって制御されればよい。

より具体的には、第１膨張弁１３および第２膨張弁１６は、冷媒通路を全閉する全閉機能付きの可変絞り機構で構成されていてもよい。全閉機能付きの可変絞り機構は、冷媒通路を全閉にすることで冷媒の流れを遮断することができる。

１１ 圧縮機
１２ 凝縮器（高温側熱交換器）
１６ 第２膨張弁（減圧部）
１７ 冷却水冷却用蒸発器（低温側熱交換器）
２０ 高温冷却水回路（高温熱媒体回路）
３０ 低温冷却水回路（低温熱媒体回路）
３２ 低温側ラジエータ（熱交換部、低温側室外器）
３３ 電池（熱交換部）
４５ 上流側連通流路（連通流路）
４６ 下流側連通流路（連通流路）

Claims (7)

1. 冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機から吐出された冷媒と熱媒体とを熱交換させる高温側熱交換器（１２）と、
   前記高温側熱交換器から流出した前記冷媒を減圧させる減圧部（１６）と、
   前記減圧部で減圧された前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる低温側熱交換器（１７）と、
   前記高温側熱交換器に前記熱媒体を循環させるための高温側熱媒体回路（２０）と、
   前記低温側熱交換器に前記熱媒体を循環させるための低温側熱媒体回路（３０）と、
   前記低温側熱媒体回路の前記熱媒体が熱交換する熱交換部（３３）と、
   前記熱交換部で前記熱媒体が放熱するように、前記高温側熱媒体回路から前記低温側熱媒体回路へ熱を移動させる熱移動部（４５、４６、３９）と、
   前記低温側熱媒体回路の前記熱媒体と外気とを熱交換させる低温側室外器（３２）と、
   前記高温側熱媒体回路の前記熱媒体と外気とを熱交換させる高温側室外器（２３）とを備え、
   前記熱移動部は、前記高温側室外器と前記低温側室外器とを金属で結合することによって、前記高温側室外器から前記低温側室外器へ熱を移動させる結合部（３９）を有している冷凍サイクル装置。
2. 冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機から吐出された冷媒と熱媒体とを熱交換させる高温側熱交換器（１２）と、
   前記高温側熱交換器から流出した前記冷媒を減圧させる減圧部（１６）と、
   前記減圧部で減圧された前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる低温側熱交換器（１７）と、
   前記高温側熱交換器に前記熱媒体を循環させるための高温側熱媒体回路（２０）と、
   前記低温側熱交換器に前記熱媒体を循環させるための低温側熱媒体回路（３０）と、
   前記低温側熱媒体回路の前記熱媒体が熱交換する熱交換部（３２）と、
   前記熱交換部で前記熱媒体が放熱するように、前記高温側熱媒体回路から前記低温側熱媒体回路へ熱を移動させる熱移動部（４５、４６、３９）と、
   前記高温側熱媒体回路の前記熱媒体と外気とを熱交換させる高温側室外器（２３）とを備え、
   前記熱交換部は、前記低温側熱媒体回路の前記熱媒体と外気とを熱交換させる低温側室外器（３２）であり、
   さらに、前記高温側室外器と前記低温側室外器とを金属で結合することによって、前記高温側室外器から前記低温側室外器へ熱を移動させる結合部（３９）を備える冷凍サイクル装置。
3. 冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機から吐出された冷媒と熱媒体とを熱交換させる高温側熱交換器（１２）と、
   前記高温側熱交換器から流出した前記冷媒を減圧させる減圧部（１６）と、
   前記減圧部で減圧された前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる低温側熱交換器（１７）と、
   前記高温側熱交換器に前記熱媒体を循環させるための高温側熱媒体回路（２０）と、
   前記低温側熱交換器に前記熱媒体を循環させるための低温側熱媒体回路（３０）と、
   前記低温側熱媒体回路の前記熱媒体が熱交換する熱交換部（３３）と、
   前記熱交換部で前記熱媒体が放熱するように、前記高温側熱媒体回路から前記低温側熱媒体回路へ熱を移動させる熱移動部（４５、４６、３９）と、
   前記低温側熱媒体回路の前記熱媒体と外気とを熱交換させる低温側室外器（３２）と、
   前記低温側熱交換器と前記低温側室外器との間で前記熱媒体が循環する状態と、前記低温側熱交換器と前記低温側室外器との間で前記熱媒体が循環しない状態とを切り替える低温側循環切替部（３８）と、
   前記低温側熱交換器と前記低温側室外器との間で前記熱媒体を循環させるように前記低温側循環切替部を制御した後、前記連通流路を開くように前記開閉部を制御する制御部（６０）とを備える冷凍サイクル装置。
4. 冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機から吐出された冷媒と熱媒体とを熱交換させる高温側熱交換器（１２）と、
   前記高温側熱交換器から流出した前記冷媒を減圧させる減圧部（１６）と、
   前記減圧部で減圧された前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる低温側熱交換器（１７）と、
   前記高温側熱交換器に前記熱媒体を循環させるための高温側熱媒体回路（２０）と、
   前記低温側熱交換器に前記熱媒体を循環させるための低温側熱媒体回路（３０）と、
   前記低温側熱媒体回路の前記熱媒体が熱交換する熱交換部（３３）と、
   前記熱交換部で前記熱媒体が放熱するように、前記高温側熱媒体回路から前記低温側熱媒体回路へ熱を移動させる熱移動部（４５、４６、３９）と、
   前記低温側熱媒体回路の前記熱媒体と外気とを熱交換させる低温側室外器（３２）と、
   前記熱交換部と前記低温側室外器との間で前記熱媒体が循環する状態と、前記熱交換部
   と前記低温側室外器との間で前記熱媒体が循環しない状態とを切り替える低温側循環切替部（３８）と、
   前記熱交換部と前記低温側室外器との間で前記熱媒体を循環させるように前記低温側循環切替部を制御した後、前記連通流路を開くように前記開閉部を制御する制御部（６０）とを備える冷凍サイクル装置。
5. 前記熱交換部は、車両に搭載された電池（３３）である請求項１、３、４のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記熱移動部は、前記高温側熱媒体回路と前記低温側熱媒体回路との間で前記熱媒体が循環するように前記高温側熱媒体回路と前記低温側熱媒体回路とを連通させる連通流路（４５、４６）を有しており、
   前記高温側熱媒体回路から前記連通流路を介して前記低温側熱媒体回路に流入した前記熱媒体の少なくとも一部は、前記低温側熱交換器を経ることなく前記熱交換部を流れる請求項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. 前記高温側熱交換器から流出した前記冷媒の気液を分離して液相の前記冷媒を前記減圧部側へ流出させる気液分離部（４０）を備える請求項１ないし６のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。

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