JP2019219133A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空調用熱交換器および電池冷却用熱交換器が冷媒流れに対して並列に配置された冷凍サイクル装置において、電池冷却用熱交換器へのオイル寝込みを抑制する。【解決手段】圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器１２、１６と、空気から吸熱して冷媒を蒸発させる空調用熱交換器１６、１８と、放熱器１２、１６で放熱された冷媒の流れにおいて空調用熱交換器１６、１８と並列に配置されるとともに、バッテリ８０との間を循環する熱媒体から吸熱して冷媒を蒸発させるチラー１９と、チラー１９に流入する冷媒の減圧量を調整する冷却用膨張弁１４ｃと、チラー１９に流入する冷媒の流量Ｖ１を検出する冷媒流量検出部６０ｆと、冷媒流量検出部６０ｆが検出した冷媒の流量が予め定めた基準流量ＶＯを上回るように冷却用膨張弁１４ｃの作動を制御する制御装置６０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、空調装置に適用される冷凍サイクル装置に関する。

従来、特許文献１に、車両用空調装置に適用されて、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気の温度を調整する冷凍サイクル装置が開示されている。

この特許文献１の冷凍サイクル装置は、冷媒回路を切替可能に構成されている。具体的には、特許文献１の冷凍サイクル装置は、室内蒸発器にて送風空気を冷却する冷房モードの冷媒回路、室内凝縮器にて送風空気を加熱する暖房モードの冷媒回路、室内蒸発器にて冷却されて除湿された送風空気を室内凝縮器にて再加熱する除湿暖房モードの冷媒回路等を切替可能に構成されている。

さらに、除湿暖房モードでは、室外熱交換器と室内蒸発器とを冷媒流れに対して直列的に接続する冷媒回路と、室外熱交換器と室内蒸発器とを冷媒流れに対して並列的に接続する冷媒回路とを切り替える。これにより、特許文献１の冷凍サイクル装置では、車室内の除湿暖房時に、室外熱交換器における冷媒と外気との熱交換量を調整して、送風空気の温度を高温から低温に至る幅広い範囲で連続的に調整できるようにしている。

このように、送風空気の温度を幅広い範囲で連続的に調整できることは、例えば、電気自動車のように、エンジンの排熱を暖房用の熱源として利用することのできない車両や、暖房用の熱源が不足しやすい車両用の空調装置に適用した際に、車室内の快適な暖房を実現することができるという点で有効である。

特許第５９２９３７２号公報

近年、ハイブリッド車両や電気自動車においては、走行用電力を供給する電池を冷却する必要がある。

本出願人は、上記特許文献１の冷凍サイクル装置に電池冷却用熱交換器を追加することによって電池を冷却することを検討している。具体的には、冷媒流れにおいて、電池冷却用熱交換器を空調用熱交換器（すなわち、室内凝縮器および室外熱交換器の少なくとも一方）と並列に配置することによって、送風空気の温度調整と電池の冷却とを行うことを検討している。

しかしながら、本出願人の詳細な検討によると、この検討例では以下の問題が生じる。すなわち、電池冷却用熱交換器は、空調用熱交換器と比較して、目標温度が高く、必要冷却量が小さい。このため、電池冷却用熱交換器を流通する冷媒流量が低流量となり、かつ、電池冷却用熱交換器の出口側の冷媒が過熱ガス冷媒となりやすい。このため、電池冷却用熱交換器にオイル寝込みが発生するおそれがある。なお、オイル寝込みとは、冷凍機油が電池冷却用熱交換器に溜まり、電池冷却用熱交換器から圧縮機への冷凍機油の戻りが不十分になる現象のことを言う。

本発明は上記点に鑑みて、空調用熱交換器および電池冷却用熱交換器が冷媒流れに対して並列に配置された冷凍サイクル装置において、電池冷却用熱交換器へのオイル寝込みを抑制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に記載の発明では、
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を放熱させる放熱器（１２、１６）と、
空気から吸熱して冷媒を蒸発させる空調用熱交換器（１６、１８）と、
放熱器で放熱された冷媒の流れにおいて空調用熱交換器と並列に配置されるとともに、電池（８０）との間を循環する熱媒体、または電池から吸熱して冷媒を蒸発させる電池冷却用熱交換器（１９）と、
放熱器から流出した冷媒を空調用熱交換器の入口側へ導く空調用通路（１６ａ、１８ａ）の開口面積を調整することによって、空調用熱交換器に流入する冷媒の減圧量を調整する空調用減圧部（１４ａ、１４ｂ）と、
放熱器から流出した冷媒を電池冷却用熱交換器の入口側へ導く電池冷却用通路（１９ａ）の開口面積を調整することによって、電池冷却用熱交換器に流入する冷媒の減圧量を調整する電池用減圧部（１４ｃ）と、
電池冷却用熱交換器に流入する冷媒の流量（Ｖ１）を検出する冷媒流量検出部（６０ｆ）と、
冷媒流量検出部が検出した冷媒の流量が予め定めた基準流量（ＶＯ）を上回るように電池用減圧部の作動を制御する制御部（６０）と、を備える。

これによれば、電池冷却用熱交換器（１９）に流入する冷媒の流量（Ｖ１）が基準流量（ＶＯ）を上回るように電池用減圧部（１４ｃ）の作動が制御されるので、電池冷却用熱交換器（１９）を流通する冷媒の流量を確保することができる。このため、冷凍サイクル装置（１０）の冷凍機油が電池冷却用熱交換器（１９）に溜まることを抑制できる。したがって、電池冷却用熱交換器（１９）へのオイル寝込みを抑制できる。

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実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。 第１実施形態の空調制御プログラムの制御処理の一部を示すフローチャートである。 第１実施形態の空調制御プログラムの制御処理の別の一部を示すフローチャートである。 第１実施形態の空調制御プログラムの運転モードを切り替えるための制御特性図である。 第１実施形態の空調制御プログラムの運転モードを切り替えるための別の制御特性図である。 第１実施形態の空調制御プログラムの運転モードを切り替えるための別の制御特性図である。 第１実施形態の冷房モードの制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の直列除湿暖房モードの制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の直列除湿暖房モードにおける暖房用膨張弁および冷房用膨張弁の開度パターンを決定するための制御特性図である。 第１実施形態の並列除湿暖房モードの制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の並列除湿暖房モードにおける暖房用膨張弁および冷房用膨張弁の開度パターンを決定するための制御特性図である。 第１実施形態の暖房モードの制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の冷房＋冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の冷房＋冷却モード等における冷却用膨張弁の絞り開度増減量を決定するための制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の直列除湿暖房＋冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の並列除湿暖房＋冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の暖房＋冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の暖房＋直列冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の暖房＋直列冷却モードにおける暖房用膨張弁および冷却用膨張弁の開度パターンを決定するための制御特性図である。 第１実施形態の暖房＋並列冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の暖房＋並列冷却モードにおける暖房用膨張弁および冷却用膨張弁の開度パターン変化量を決定するための制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の暖房＋並列冷却モードにおける暖房用膨張弁および冷却用膨張弁の開度パターンを決定するための制御特性図である。 第１実施形態の冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。 第３実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。 第４実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。

（第１実施形態）
図１〜図２４を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態では、本発明に係る冷凍サイクル装置１０を、電動モータから走行用の駆動力を得る電気自動車に搭載された車両用空調装置１に適用している。この車両用空調装置１は、空調対象空間である車室内の空調を行うだけでなく、バッテリ８０の温度を調整する機能を有している。このため、車両用空調装置１は、バッテリ温度調整機能付きの空調装置と呼ぶこともできる。

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

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

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

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

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

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

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

冷凍サイクル装置１０の構成機器のうち、圧縮機１１は、冷凍サイクル装置１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。圧縮機１１は、車室の前方に配置されて電動モータ等が収容される駆動装置室内に配置されている。圧縮機１１は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機１１は、後述する制御装置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、水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路の入口側が接続されている。水−冷媒熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を流通させる冷媒通路と、高温側熱媒体回路４０を循環する高温側熱媒体を流通させる水通路とを有している。そして、水−冷媒熱交換器１２は、冷媒通路を流通する高圧冷媒と、水通路を流通する高温側熱媒体とを熱交換させて、高温側熱媒体を加熱する加熱用の熱交換器である。換言すると、水−冷媒熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された冷媒の有する熱を高温側熱媒体へ放熱させる放熱器である。

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

さらに、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、第２〜第６三方継手１３ｂ〜１３ｆを備えている。これらの第２〜第６三方継手１３ｂ〜１３ｆの基本的構成は、第１三方継手１３ａと同様である。

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

除湿用開閉弁１５ａは、第１三方継手１３ａの他方の流出口側と第２三方継手１３ｂの一方の流入口側とを接続する冷媒通路を開閉する電磁弁である。除湿用開閉弁１５ａは、バイパス通路２２ａを開閉するバイパス開閉部である。

さらに、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、暖房用開閉弁１５ｂを備えている。暖房用開閉弁１５ｂの基本的構成は、除湿用開閉弁１５ａと同様である。

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

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

さらに、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、冷房用膨張弁１４ｂおよび冷却用膨張弁１４ｃを備えている。冷房用膨張弁１４ｂおよび冷却用膨張弁１４ｃ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および冷却用膨張弁１４ｃは、弁開度を全開にすることで流量調整作用および冷媒減圧作用を殆ど発揮することなく単なる冷媒通路として機能する全開機能、および弁開度を全閉にすることで冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。

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

従って、本実施形態の暖房用膨張弁１４ａ、冷房用膨張弁１４ｂおよび冷却用膨張弁１４ｃは、冷媒回路切替装置としての機能も兼ね備えている。暖房用膨張弁１４ａ、冷房用膨張弁１４ｂおよび冷却用膨張弁１４ｃは、制御装置６０から出力される制御信号（制御パルス）によって、その作動が制御される。

暖房用膨張弁１４ａの出口には、室外熱交換器１６の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器１６は、暖房用膨張弁１４ａから流出した冷媒と図示しない冷却ファンにより送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器１６は、運転モードによって、圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器、または、空気から吸熱して冷媒を蒸発させる空調用熱交換器として機能する。

室外熱交換器１６は、駆動装置室内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、室外熱交換器１６に走行風を当てることができる。

第１冷媒通路１６ａは、水−冷媒熱交換器１２から流出した冷媒を室外熱交換器１６の入口側へ導く冷媒通路であり、本発明の空調用通路に相当している。また、暖房用膨張弁１４ａは、第１冷媒通路１６ａの開口面積を調整することによって、室外熱交換器１６に流入する冷媒の減圧量を調整する空調用減圧部である。暖房用膨張弁１４ａは、本発明の第１絞り部に相当している。

室外熱交換器１６の冷媒出口には、第３三方継手１３ｃの流入口側が接続されている。第３三方継手１３ｃの一方の流出口には、暖房用通路２２ｂを介して、第４三方継手１３ｄの一方の流入口側が接続されている。

暖房用通路２２ｂは、室外熱交換器１６から流出した冷媒を圧縮機１１の吸入側へ導く第２冷媒通路である。暖房用通路２２ｂには、この冷媒通路を開閉する暖房用開閉弁１５ｂが配置されている。暖房用開閉弁１５ｂは、第２冷媒通路を開閉する第２冷媒通路開閉部である。

第３三方継手１３ｃの他方の流出口には、第２三方継手１３ｂの他方の流入口側が接続されている。第３三方継手１３ｃの他方の流出口側と第２三方継手１３ｂの他方の流入口側とを接続する冷媒通路には、逆止弁１７が配置されている。逆止弁１７は、第３三方継手１３ｃ側から第２三方継手１３ｂ側へ冷媒が流れることを許容し、第２三方継手１３ｂ側から第３三方継手１３ｃ側へ冷媒が流れることを禁止する機能を果たす。

第２三方継手１３ｂの流出口には、第５三方継手１３ｅの流入口側が接続されている。第５三方継手１３ｅの一方の流出口には、冷房用膨張弁１４ｂの入口側が接続されている。第５三方継手１３ｅの他方の流出口には、冷却用膨張弁１４ｃの入口側が接続されている。

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

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

室内蒸発器１８の冷媒出口には、第６三方継手１３ｆの一方の流入口側が接続されている。

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

冷却用膨張弁１４ｃの出口には、チラー１９の冷媒通路の入口側が接続されている。チラー１９は、冷却用膨張弁１４ｃにて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路と、低温側熱媒体回路５０を循環する低温側熱媒体を流通させる水通路とを有している。そして、チラー１９は、冷媒通路を流通する低圧冷媒と、水通路を流通する低温側熱媒体とを熱交換させて、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発部である。換言すると、チラー１９は、低温側熱媒体から吸熱して冷媒を蒸発させる電池冷却用熱交換器である。また、チラー１９は、水−冷媒熱交換器１２で放熱された冷媒の流れにおいて、室外熱交換器１６および室内蒸発器１８の少なくとも一方と並列に配置されている。チラー１９の冷媒通路の出口には、第６三方継手１３ｆの他方の流入口側が接続されている。

第６三方継手１３ｆの流出口には、蒸発圧力調整弁２０の入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁２０は、室内蒸発器１８の着霜を抑制するために、室内蒸発器１８における冷媒蒸発圧力を、予め定めた基準圧力以上に維持する機能を果たす。蒸発圧力調整弁２０は、室内蒸発器１８の出口側冷媒の圧力の上昇に伴って、弁開度を増加させる機械式の可変絞り機構で構成されている。

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

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

第３冷媒通路１８ａは、室外熱交換器１６から流出した冷媒を蒸発器１８を介して圧縮機１１の吸入側へ導く冷媒通路であり、本発明の空調用通路に相当している。また、冷房用膨張弁１４ｂは、第３冷媒通路１８ａの開口面積を調整することによって、蒸発器１８に流入する冷媒の減圧量を調整する空調用減圧部である。冷房用膨張弁１４ｂは、本発明の第２絞り部に相当している。

電池冷却用通路１９ａは、室外熱交換器１６と冷房用膨張弁１４ｂとの間を流れる冷媒をチラー１９を介して第３冷媒通路１８における室内蒸発器１８と圧縮機１１の吸入側との間へ導く冷媒通路である。また、冷却用膨張弁１４ｃは、電池冷却用通路１９ａの開口面積を調整することによって、チラー１９に流入する冷媒の減圧量を調整する電池用減圧部である。

以上の説明から明らかなように、本実施形態の第５三方継手１３ｅは、室外熱交換器１６から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部として機能する。また、第６三方継手１３ｆは、室内蒸発器１８から流出した冷媒の流れとチラー１９から流出した冷媒の流れとを合流させて、圧縮機１１の吸入側へ流出させる合流部である。

そして、室内蒸発器１８およびチラー１９は、冷媒流れに対して互いに並列的に接続されている。さらに、バイパス通路２２ａは、水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒を、分岐部の上流側へ導いている。暖房用通路２２ｂは、室外熱交換器１６から流出した冷媒を、圧縮機１１の吸入口側へ導いている。

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

高温側熱媒体ポンプ４１は、高温側熱媒体を水−冷媒熱交換器１２の水通路の入口側へ圧送する水ポンプである。高温側熱媒体ポンプ４１は、制御装置６０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、圧送能力）が制御される電動ポンプである。

水−冷媒熱交換器１２の水通路の出口には、ヒータコア４２の熱媒体入口側が接続されている。ヒータコア４２は、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体と室内蒸発器１８を通過した送風空気とを熱交換させて、送風空気を加熱する熱交換器である。ヒータコア４２は、室内空調ユニット３０の空調ケース３１内に配置されている。ヒータコア４２の熱媒体出口には、高温側熱媒体ポンプ４１の吸入口側が接続されている。

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

つまり、本実施形態では、水−冷媒熱交換器１２および高温側熱媒体回路４０の各構成機器によって、圧縮機１１から吐出された冷媒を熱源として、送風空気を加熱する加熱部が構成されている。

次に、低温側熱媒体回路５０について説明する。低温側熱媒体回路５０は、低温側熱媒体を循環させる熱媒体循環回路である。低温側熱媒体としては、高温側熱媒体と同様の流体を採用することができる。低温側熱媒体回路５０には、チラー１９の水通路、低温側熱媒体ポンプ５１、冷却用熱交換部５２、三方弁５３、低温側ラジエータ５４等が配置されている。

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

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

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

冷却用熱交換部５２の出口には、三方弁５３の流入口側が接続されている。三方弁５３は、１つの流入口と、２つの流出口とを有し、２つの流出口の通路面積比を連続的に調整可能な電気式の三方流量調整弁である。三方弁５３は、制御装置６０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

三方弁５３の一方の流出口には、低温側ラジエータ５４の熱媒体入口側が接続されている。三方弁５３の他方の流出口には、ラジエータバイパス流路５３ａを介して、低温側熱媒体ポンプ５１の吸入口側が接続されている。

ラジエータバイパス流路５３ａは、冷却用熱交換部５２から流出した低温側熱媒体が低温側ラジエータ５４をバイパスして流れる熱媒体流路である。

従って、三方弁５３は、低温側熱媒体回路５０において、冷却用熱交換部５２から流出した低温側熱媒体のうち、低温側ラジエータ５４へ流入させる低温側熱媒体の流量を連続的に調整する機能を果たしている。

低温側ラジエータ５４は、冷却用熱交換部５２から流出した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て、低温側熱媒体の有する熱を外気に放熱させる熱交換器である。

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

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

次に、室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０は、冷凍サイクル装置１０によって温度調整された送風空気を車室内へ吹き出すためのものである。室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されている。

室内空調ユニット３０は、図１に示すように、その外殻を形成する空調ケース３１内に形成された空気通路内に送風機３２、室内蒸発器１８、ヒータコア４２等を収容したものである。

空調ケース３１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成している。空調ケース３１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。

空調ケース３１の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置３３が配置されている。内外気切替装置３３は、空調ケース３１内へ内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入するものである。

内外気切替装置３３は、空調ケース３１内へ内気を導入させる内気導入口および外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の導入風量と外気の導入風量との導入割合を変化させるものである。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、制御装置６０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

内外気切替装置３３の送風空気流れ下流側には、送風機３２が配置されている。送風機３２は、内外気切替装置３３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風するものである。送風機３２は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。送風機３２は、制御装置６０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、送風能力）が制御される。

送風機３２の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器１８、ヒータコア４２が、送風空気流れに対して、この順に配置されている。つまり、室内蒸発器１８は、ヒータコア４２よりも、送風空気流れ上流側に配置されている。

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

エアミックスドア３４は、室内蒸発器１８通過後の送風空気のうち、ヒータコア４２側を通過する送風空気の風量と冷風バイパス通路３５を通過させる送風空気の風量との風量割合を調整する風量割合調整部である。エアミックスドア３４は、エアミックスドア用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、制御装置６０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

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

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

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

これらのフェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）に接続されている。

従って、エアミックスドア３４が、ヒータコア４２を通過させる風量と冷風バイパス通路３５を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間にて混合される空調風の温度が調整される。そして、各吹出口から車室内へ吹き出される送風空気（空調風）の温度が調整される。

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

これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替装置を構成するものである。これらのドアは、リンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されて連動して回転操作される。この電動アクチュエータも、制御装置６０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

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

フェイスモードは、フェイス吹出口を全開としてフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。フットモードは、フット吹出口を全開とするとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出す吹出口モードである。

さらに、乗員が操作パネル７０に設けられた吹出モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタモードに切り替えることもできる。デフロスタモードは、デフロスタ吹出口を全開としてデフロスタ吹出口からフロント窓ガラス内面に空気を吹き出す吹出口モードである。

次に、本実施形態の電気制御部の概要について説明する。制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている制御部である。そして、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器１１、１４ａ〜１４ｃ、１５ａ、１５ｂ、３２、４１、５１、５３等の作動を制御する。

また、制御装置６０の入力側には、図２のブロック図に示すように、内気温センサ６１、外気温センサ６２、日射センサ６３、第１〜第６冷媒温度センサ６４ａ〜６４ｆ、蒸発器温度センサ６４ｇ、第１、第２冷媒圧力センサ６５ａ、６５ｂ、高温側熱媒体温度センサ６６ａ、第１、第２低温側熱媒体温度センサ６７ａ、６７ｂ、バッテリ温度センサ６８、空調風温度センサ６９等が接続されている。そして、制御装置６０には、これらのセンサ群の検出信号が入力される。

内気温センサ６１は、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する内気温検出部である。外気温センサ６２は、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温検出部である。日射センサ６３は、車室内へ照射される日射量Ｔｓを検出する日射量検出部である。

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

第４冷媒温度センサ６４ｄは、室内蒸発器１８から流出した冷媒の温度Ｔ４を検出する第４冷媒温度検出部である。第５冷媒温度センサ６４ｅは、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の温度Ｔ５を検出する第５冷媒温度検出部である。第６冷媒温度センサ６４ｆは、圧縮機１１に吸入される吸入冷媒の温度Ｔ６を検出する吸入冷媒温度検出部であり、本発明の吸入冷媒検出部を構成している。

蒸発器温度センサ６４ｇは、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）Ｔｅｆｉｎを検出する蒸発器温度検出部である。本実施形態の蒸発器温度センサ６４ｇでは、具体的に、室内蒸発器１８の熱交換フィン温度を検出している。

第１冷媒圧力センサ６５ａは、水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の圧力Ｐ１を検出する第１冷媒圧力検出部である。第２冷媒圧力センサ６５ｂは、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の圧力Ｐ２を検出する第２冷媒圧力検出部である。

高温側熱媒体温度センサ６６ａは、水−冷媒熱交換器１２の水通路から流出した高温側熱媒体の温度である高温側熱媒体温度ＴＷＨを検出する高温側熱媒体温度検出部である。

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

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

空調風温度センサ６９は、混合空間から車室内へ送風される送風空気温度ＴＡＶを検出する空調風温度検出部である。

さらに、制御装置６０の入力側には、図２に示すように、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル７０が接続され、この操作パネル７０に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。

操作パネル７０に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置の自動制御運転を設定あるいは解除するオートスイッチ、室内蒸発器１８で送風空気の冷却を行うことを要求するエアコンスイッチ、送風機３２の風量をマニュアル設定する風量設定スイッチ、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定スイッチ、吹出モードをマニュアル設定する吹出モード切替スイッチ等がある。

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が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。

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

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

制御装置６０は、チラー１９に流入する冷媒の流量Ｖ１を算出する冷媒流量算出部６０ｆを有している。冷媒流量検出部６０ｆは、まず、第６冷媒温度センサ６４ｆによって検出された圧縮機１１の吸入冷媒の温度Ｔ６および圧縮機１１の回転数に基づいて、圧縮機１１から吐出された冷媒の流量Ｖ２を算出する。また、冷媒流量検出部６０ｆは、電池冷却用通路１９ａの開口面積と、第１冷媒通路１６ａおよび第３冷媒通路１８ａのうち電池冷却用通路１９ａに対して冷媒流れが並行になる冷媒通路の開口面積との開口面積比を算出する。そして、冷媒流量検出部６０ｆは、圧縮機１１の吐出冷媒の流量Ｖ２および開口面積比に基づいて、チラー１９に流入する冷媒の流量Ｖ１を算出する。したがって、本実施形態の冷媒流量算出部６０ｆが、本発明の冷媒流量検出部を構成している。

制御装置６０は、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣを算出する過熱度算出部６０ｇを有している。過熱度算出部６０ｇは、第５冷媒温度センサ６４ｅによって検出された温度Ｔ５および第２冷媒圧力センサ６５ｂによって検出された圧力Ｐ２に基づいて、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣを算出する。したがって、本実施形態の過熱度算出部６０ｇが、本発明の過熱度検出部を構成している。

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

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

（２）直列除湿暖房モード：直列除湿暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うことなく、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。

（３）並列除湿暖房モード：並列除湿暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うことなく、冷却されて除湿された送風空気を直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力で再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。

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

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

（６）直列除湿暖房＋冷却モード：直列除湿暖房＋冷却モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。

（７）並列除湿暖房＋冷却モード：並列除湿暖房＋冷却モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、冷却されて除湿された送風空気を直列除湿暖房＋冷却モードよりも高い加熱能力で再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。

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

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

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

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

これらの運転モードの切り替えは、空調制御プログラムが実行されることによって行われる。空調制御プログラムは、乗員の操作によって操作パネル７０のオートスイッチが投入（ＯＮ）されて、車室内の自動制御が設定された際に実行される。図３〜図２４を用いて、空調制御プログラムについて説明する。また、図３等のフローチャートに示す各制御ステップは、制御装置６０が有する機能実現部である。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

まず、ステップＳ１８０では、目標吹出温度ＴＡＯが第１冷却用基準温度α２以下であるか否かが判定される。第１冷却用基準温度α２は、外気温Ｔａｍに基づいて、予め制御装置６０に記憶された制御マップを参照して決定される。

本実施形態では、図７に示すように、外気温Ｔａｍの低下に伴って、第１冷却用基準温度α２が低い値となるように決定される。さらに、同一の外気温Ｔａｍでは、第１冷却用基準温度α２は、冷房用基準温度α１よりも高い値に決定される。

ステップＳ１８０にて、目標吹出温度ＴＡＯが第１冷却用基準温度α２以下であると判定された場合は、ステップＳ１９０へ進み、運転モードとして（８）暖房＋冷却モードが選択される。ステップＳ１８０にて、目標吹出温度ＴＡＯが第１冷却用基準温度α２以下ではないと判定された場合は、ステップＳ２００へ進む。

ステップＳ２００では、目標吹出温度ＴＡＯが第２冷却用基準温度β２以下であるか否かが判定される。第２冷却用基準温度β２は、外気温Ｔａｍに基づいて、予め制御装置６０に記憶された制御マップを参照して決定される。

本実施形態では、図７に示すように、第１冷却用基準温度α２と同様に、外気温Ｔａｍの低下に伴って、第２冷却用基準温度β２が低い値となるように決定される。さらに、第２冷却用基準温度β２は、第１冷却用基準温度α２よりも高い値に決定される。また、同一の外気温Ｔａｍでは、第２冷却用基準温度β２は、除湿用基準温度β１よりも高い値に決定される。

ステップＳ２００にて、目標吹出温度ＴＡＯが第２冷却用基準温度β２以下であると判定された場合は、ステップＳ２１０へ進み、運転モードとして（９）暖房＋直列冷却モードが選択される。ステップＳ２００にて、目標吹出温度ＴＡＯが第２冷却用基準温度β２以下ではないと判定された場合は、ステップＳ２２０へ進み、運転モードとして（１０）暖房＋並列冷却モードが選択される。

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

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

送風モードは、風量設定スイッチによって設定された設定信号に応じて送風機３２を作動させる運転モードである。なお、ステップＳ２４０にて、バッテリ８０の冷却が必要でないと判定された場合は、車室内の空調および電池の冷却のための冷凍サイクル装置１０を作動させる必要がない場合である。従って、ステップＳ２６０では、送風機３２を停止させてもよい。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ステップＳ６４０では、以下数式Ｆ２を用いて、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。
ＳＷ＝｛ＴＡＯ−（Ｔｅｆｉｎ＋Ｃ２）｝／｛ＴＷＨ−（Ｔｅｆｉｎ＋Ｃ２）｝…（Ｆ２）
なお、ＴＷＨは、高温側熱媒体温度センサ６６ａによって検出された高温側熱媒体温度である。Ｃ２は制御用の定数である。

ステップＳ６５０では、冷凍サイクル装置１０を冷房モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを冷媒減圧作用を発揮する絞り状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを全閉状態とし、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップＳ６１０、Ｓ６３０、Ｓ６４０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２（→暖房用膨張弁１４ａ）→室外熱交換器１６→逆止弁１７→冷房用膨張弁１４ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁２０→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

つまり、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、水−冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、冷房用膨張弁１４ｂが冷媒を減圧させる減圧部として機能し、室内蒸発器１８が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

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

従って、冷房モードの車両用空調装置１では、エアミックスドア３４の開度調整によって、室内蒸発器１８にて冷却された送風空気の一部をヒータコア４２にて再加熱し、目標吹出温度ＴＡＯに近づくように温度調整された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の冷房を行うことができる。

（２）直列除湿暖房モード
直列除湿暖房モードでは、制御装置６０が、図９に示す直列除湿暖房モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ７００では、冷房モードと同様に、目標蒸発器温度ＴＥＯを決定する。ステップＳ７１０では、冷房モードと同様に、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。

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

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

具体的には、直列除湿暖房モードでは、図１０に示すように、目標吹出温度ＴＡＯが上昇するに伴って、開度パターンＫＰＮ１が大きくなる。そして、開度パターンＫＰＮ１が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度が小さくなり、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度が大きくなる。

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

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

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

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

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

これによれば、室内蒸発器１８にて、送風空気を冷却することができるとともに、水−冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、直列除湿暖房モードの車両用空調装置１では、室内蒸発器１８にて冷却されて除湿された送風空気を、ヒータコア４２にて再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。

さらに、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が、外気温Ｔａｍよりも高くなっている際には、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って開度パターンＫＰＮ１を大きくすることによって、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が低下して外気温Ｔａｍとの差が縮小する。これにより、室外熱交換器１６における冷媒の放熱量を減少させて、水−冷媒熱交換器１２における冷媒の放熱量を増加させることができる。

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

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

（３）並列除湿暖房モード
並列除湿暖房モードでは、制御装置６０が、図１１に示す並列除湿暖房モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ８００では、ヒータコア４２にて送風空気を加熱できるように、直列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯが決定される。

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

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

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

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

また、並列除湿暖房モードでは、図１２に示すように、開度パターンＫＰＮ１が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度が小さくなり、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度が大きくなる。従って、開度パターンＫＰＮ１が大きくなると、室内蒸発器１８へ流入する冷媒流量が増加し、室内蒸発器１８の出口側冷媒の過熱度ＳＨＥが低下する。

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

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

従って、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２→暖房用膨張弁１４ａ→室外熱交換器１６→暖房用通路２２ｂ→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２→バイパス通路２２ａ→冷房用膨張弁１４ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁２０→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

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

これによれば、室内蒸発器１８にて送風空気を冷却することができるとともに、水−冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、並列除湿暖房モードの車両用空調装置１では、室内蒸発器１８にて冷却されて除湿された送風空気を、ヒータコア４２にて再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。

さらに、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、室外熱交換器１６と室内蒸発器１８が冷媒流れに対して並列的に接続され、室内蒸発器１８の下流側に蒸発圧力調整弁２０が配置されている。これにより、室外熱交換器１６における冷媒蒸発温度を、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度よりも低下させることができる。

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

（４）暖房モード
暖房モードでは、制御装置６０が、図１３に示す暖房モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ９００では、並列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯが決定される。ステップＳ９１０では、並列除湿暖房モードと同様に、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。

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

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

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

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

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

従って、暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２→暖房用膨張弁１４ａ→室外熱交換器１６→暖房用通路２２ｂ→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

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

これによれば、水−冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、暖房モードの車両用空調装置１では、ヒータコア４２にて加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。

（５）冷房＋冷却モード
冷房＋冷却モードでは、制御装置６０が、図１４に示す冷房＋冷却モードでの制御フローを実行する。まず、ステップＳ１１００〜Ｓ１１４０では、冷房モードのステップＳ６００〜Ｓ６４０と同様に、目標蒸発器温度ＴＥＯ、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯ、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度の増減量ΔＥＶＣ、エアミックスドア３４の開度ＳＷを決定する。

次に、ステップＳ１１５０では、チラー１９の冷媒通路の出口側冷媒の目標過熱度ＳＨＣＯを決定する。目標過熱度ＳＨＣＯとしては、予め定めた定数（本実施形態では、５℃）を採用することができる。

ステップＳ１１６０では、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢを決定する。このステップＳ１１６０で実行される冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度増減量ΔＥＶＢ決定制御の詳細について、図１５のフローチャートに基づいて説明する。

まず、ステップＳ１１６１では、冷媒流量算出部６０ｆによって算出されたチラー１９に流入する冷媒の流量Ｖ１が予め定めた基準流量ＶＯ以下になっているか否かが判定される。

ステップＳ１１６１にて、チラー１９に流入する冷媒の流量Ｖ１が基準流量ＶＯ以下になっていると判定された場合は、ステップＳ１１６２へ進む。ステップＳ１１６２では、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢを正に決定し、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度増減量ΔＥＶＢ決定制御を終了する。

ここで、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢが正になると、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度が大きくなる。これにより、チラー１９の冷媒通路へ流入する冷媒流量が増加し、チラー１９の冷媒通路の出口側冷媒の過熱度ＳＨＣが低下する。

ステップＳ１１６１にて、チラー１９に流入する冷媒の流量Ｖ１が基準流量ＶＯ以下になっていないと判定された場合は、ステップＳ１１６３へ進む。ステップＳ１１６３では、過熱度算出部６０ｇによって算出されたチラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣが目標過熱度ＳＨＣＯを下回っているか否か判定される。

ステップＳ１１６３にて、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣが目標過熱度ＳＨＣＯを下回っていると判定された場合は、ステップＳ１１６４へ進む。ステップＳ１１６３にて、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣが目標過熱度ＳＨＣＯを下回っていると判定されなかった場合は、ステップＳ１１６２へ進む。

ステップＳ１１６４では、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢを負に決定し、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度増減量ΔＥＶＢ決定制御を終了する。

ここで、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢが負になると、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度が小さくなる。これにより、チラー１９の冷媒通路へ流入する冷媒流量が減少し、チラー１９の冷媒通路の出口側冷媒の過熱度ＳＨＣが増加する。

図１４に戻り、ステップＳ１１７０では、チラー１９の水通路から流出した低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯが決定される。目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯは、バッテリ８０の発熱量および外気温Ｔａｍに基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、バッテリ８０の発熱量の増加および外気温Ｔａｍの上昇に伴って、目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯが低下するように決定される。

ステップＳ１１８０では、第１低温側熱媒体温度センサ６７ａによって検出された第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっているか否かが判定される。

ステップＳ１１８０にて、第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっていると判定された場合は、ステップＳ１２００へ進み、第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっていると判定されなかった場合には、ステップＳ１１９０へ進む。ステップＳ１１９０では、冷却用膨張弁１４ｃを全閉状態として、ステップＳ１２００へ進む。

ステップＳ１２００では、冷凍サイクル装置１０を冷房＋冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを絞り状態とし、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップＳ１１１０、Ｓ１１３０、Ｓ１１４０、Ｓ１１６０、Ｓ１１９０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、冷房＋冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２（→暖房用膨張弁１４ａ）→室外熱交換器１６→逆止弁１７→冷房用膨張弁１４ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁２０→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２（→暖房用膨張弁１４ａ）→室外熱交換器１６→逆止弁１７→冷却用膨張弁１４ｃ→チラー１９→蒸発圧力調整弁２０→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

つまり、冷房＋冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水−冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、冷房用膨張弁１４ｂが減圧部として機能し、室内蒸発器１８が蒸発器として機能するとともに、冷房用膨張弁１４ｂおよび室内蒸発器１８に対して並列的に接続された冷却用膨張弁１４ｃが減圧部として機能し、チラー１９が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。

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

従って、冷房＋冷却モードの車両用空調装置１では、エアミックスドア３４の開度調整によって、室内蒸発器１８にて冷却された送風空気の一部をヒータコア４２にて再加熱し、目標吹出温度ＴＡＯに近づくように温度調整された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の冷房を行うことができる。

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

上述したように、冷房＋冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水−冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６で冷媒が放熱し、室外熱交換器１６で放熱された冷媒の流れにおいて互いに並列に配置された室内蒸発器１８およびチラー１９で冷媒が蒸発する。このため、本実施形態の冷房＋冷却モードは、本発明の並列蒸発モードに相当している。

（６）直列除湿暖房＋冷却モード
直列除湿暖房＋冷却モードでは、制御装置６０が、図１６に示す直列除湿暖房＋冷却モードでの制御フローを実行する。まず、ステップＳ１３００〜Ｓ１３４０では、直列除湿暖房モードのステップＳ７００〜Ｓ７４０と同様に、目標蒸発器温度ＴＥＯ、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯ、開度パターンＫＰＮ１の変化量ΔＫＰＮ１、エアミックスドア３４の開度ＳＷを決定する。

続くステップＳ１３５０、Ｓ１３６０、Ｓ１３７０では、冷房＋冷却モードのステップＳ１１５０、Ｓ１１６０、Ｓ１１７０と同様に、目標過熱度ＳＨＣＯ、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢ、目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯを決定する。

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

ステップＳ１４００では、冷凍サイクル装置１０を直列除湿暖房＋冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを絞り状態とし、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップＳ１３１０、Ｓ１３３０、Ｓ１３４０、Ｓ１３６０、Ｓ１３９０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、直列除湿暖房＋冷却モードでは、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２→暖房用膨張弁１４ａ→室外熱交換器１６→逆止弁１７→冷房用膨張弁１４ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁２０→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２→暖房用膨張弁１４ａ→室外熱交換器１６→逆止弁１７→冷却用膨張弁１４ｃ→チラー１９→蒸発圧力調整弁２０→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

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

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

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

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

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

上述したように、直列除湿暖房＋冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、少なくとも水−冷媒熱交換器１２で冷媒が放熱し、水−冷媒熱交換器１２で放熱された冷媒の流れにおいて互いに並列に配置された室内蒸発器１８およびチラー１９で冷媒が蒸発する。このため、本実施形態の直列除湿暖房＋冷却モードは、本発明の並列蒸発モードに相当している。

（７）並列除湿暖房＋冷却モード
並列除湿暖房＋冷却モードでは、制御装置６０が、図１７に示す並列除湿暖房＋冷却モードでの制御フローを実行する。まず、ステップＳ１５００〜Ｓ１５４０では、並列除湿暖房モードのステップＳ８００〜Ｓ８４０と同様に、目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯ、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯ、目標過熱度ＳＨＥＯ、開度パターンＫＰＮ１の変化量ΔＫＰＮ１、エアミックスドア３４の開度ＳＷを決定する。

続くステップＳ１５５０、Ｓ１５６０、Ｓ１５７０では、冷房＋冷却モードのステップＳ１１５０、Ｓ１１６０、Ｓ１１７０と同様に、目標過熱度ＳＨＣＯ、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢ、目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯを決定する。

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

ステップＳ１６００では、冷凍サイクル装置１０を並列除湿暖房＋冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを絞り状態とし、除湿用開閉弁１５ａを開き、暖房用開閉弁１５ｂを開く。さらに、ステップＳ１５１０、Ｓ１５３０、Ｓ１５４０、Ｓ１５６０、Ｓ１５９０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、並列除湿暖房＋冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２→暖房用膨張弁１４ａ→室外熱交換器１６→暖房用通路２２ｂ→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２→バイパス通路２２ａ→冷房用膨張弁１４ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁２０→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環し、さらに、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２→バイパス通路２２ａ→冷却用膨張弁１４ｃ→チラー１９→蒸発圧力調整弁２０→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

つまり、並列除湿暖房＋冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水−冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房用膨張弁１４ａが減圧部として機能し、室外熱交換器１６が蒸発器として機能するとともに、暖房用膨張弁１４ａおよび室外熱交換器１６に対して並列的に接続された冷房用膨張弁１４ｂが減圧部として機能し、室内蒸発器１８が蒸発器として機能し、さらに、暖房用膨張弁１４ａおよび室外熱交換器１６に対して並列的に接続された冷却用膨張弁１４ｃが減圧部として機能し、チラー１９が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。

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

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

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

上述したように、並列除湿暖房＋冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水−冷媒熱交換器１２で冷媒が放熱し、水−冷媒熱交換器１２で放熱された冷媒の流れにおいて互いに並列に配置された室外熱交換器１６、室内蒸発器１８およびチラー１９で冷媒が蒸発する。このため、本実施形態の並列除湿暖房＋冷却モードは、本発明の並列蒸発モードに相当している。

（８）暖房＋冷却モード
暖房＋冷却モードでは、制御装置６０が、図１８に示す暖房＋冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ３００では、冷却用熱交換部５２にてバッテリ８０を冷却できるように、低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯが決定される。

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

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

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

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

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

従って、暖房＋冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２（→暖房用膨張弁１４ａ）→室外熱交換器１６→逆止弁１７→冷却用膨張弁１４ｃ→チラー１９→蒸発圧力調整弁２０→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

つまり、暖房＋冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水−冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、冷却用膨張弁１４ｃが冷媒を減圧させる減圧部として機能し、チラー１９が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

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

従って、暖房＋冷却モードの車両用空調装置１では、ヒータコア４２にて加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。さらに、チラー１９にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部５２へ流入させることによって、バッテリ８０の冷却を行うことができる。

（９）暖房＋直列冷却モード
暖房＋直列冷却モードでは、制御装置６０が、図１９に示す暖房＋直列冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ４００では、暖房＋冷却モードと同様に、目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯを決定する。ステップＳ４１０では、暖房＋冷却モードと同様に、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。

ステップＳ４２０では、直列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯを決定する。

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

具体的には、暖房＋直列冷却モードでは、図２０に示すように、目標吹出温度ＴＡＯが上昇するに伴って、開度パターンＫＰＮ２が大きくなる。そして、開度パターンＫＰＮ２が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度が小さくなり、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度が大きくなる。

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

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

従って、暖房＋直列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２→暖房用膨張弁１４ａ→室外熱交換器１６→逆止弁１７→冷却用膨張弁１４ｃ→チラー１９→蒸発圧力調整弁２０→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

つまり、暖房＋直列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水−冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房用膨張弁１４ａおよび冷却用膨張弁１４ｃが減圧部として機能し、チラー１９が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

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

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

従って、暖房＋直列冷却モードの車両用空調装置１では、ヒータコア４２にて加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。さらに、チラー１９にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部５２へ流入させることによって、バッテリ８０の冷却を行うことができる。

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

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

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

（１０）暖房＋並列冷却モード
暖房＋並列冷却モードでは、制御装置６０が、図２１に示す暖房＋並列冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ５００では、ヒータコア４２にて送風空気を加熱できるように、直列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯが決定される。

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

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

ステップＳ５３０では、開度パターンＫＰＮ２の変化量ΔＫＰＮ２を決定する。このステップＳ５３０で実行される開度パターン変化量ΔＫＰＮ２決定制御の詳細について、図２２のフローチャートに基づいて説明する。

まず、ステップＳ５３１では、冷媒流量算出部６０ｆによって算出されたチラー１９に流入する冷媒の流量Ｖ１が基準流量ＶＯ以下になっているか否かが判定される。

ステップＳ５３１にて、チラー１９に流入する冷媒の流量Ｖ１が基準流量ＶＯ以下になっていると判定された場合は、ステップＳ５３２へ進む。ステップＳ５３２では、開度パターンＫＰＮ２の変化量ΔＫＰＮ２を正に決定し、開度パターン変化量ΔＫＰＮ２決定制御を終了する。

ここで、開度パターンＫＰＮ２の変化量ΔＫＰＮ２が正になると、開度パターンＫＰＮ２が大きくなる。そして、暖房＋並列冷却モードでは、図２３に示すように、開度パターンＫＰＮ２が大きくなるに伴って、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度が大きくなり、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度が小さくなる。従って、開度パターンＫＰＮ２が大きくなると、チラー１９の冷媒通路へ流入する冷媒流量が増加し、チラー１９の冷媒通路の出口側冷媒の過熱度ＳＨＣが低下する。

図２２に戻り、ステップＳ５３１にて、チラー１９に流入する冷媒の流量Ｖ１が基準流量ＶＯ以下になっていないと判定された場合は、ステップＳ５３３へ進む。ステップＳ５３３では、過熱度算出部６０ｇによって算出されたチラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣが目標過熱度ＳＨＣＯを下回っているか否か判定される。

ステップＳ５３３にて、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣが目標過熱度ＳＨＣＯを下回っていると判定された場合は、ステップＳ５３４へ進む。ステップＳ５３４にて、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣが目標過熱度ＳＨＣＯを下回っていると判定されなかった場合は、ステップＳ５３２へ進む。

ステップＳ５３４では、開度パターンＫＰＮ２の変化量ΔＫＰＮ２を負に決定し、開度パターン変化量ΔＫＰＮ２決定制御を終了する。

ここで、開度パターンＫＰＮ２の変化量ΔＫＰＮ２が負になると、開度パターンＫＰＮ２が小さくなる。そして、暖房＋並列冷却モードでは、図２３に示すように、開度パターンＫＰＮ２が小さくなるに伴って、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度が小さくなり、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度が大きくなる。従って、開度パターンＫＰＮ２が小さくなると、チラー１９の冷媒通路へ流入する冷媒流量が減少し、チラー１９の冷媒通路の出口側冷媒の過熱度ＳＨＣが増加する。

図２２に戻り、ステップＳ５４０では、冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。ステップＳ５５０では、冷房＋冷却モードと同様に、低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯが決定される。

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

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

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

従って、暖房＋並列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２→暖房用膨張弁１４ａ→室外熱交換器１６→暖房用通路２２ｂ→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２→バイパス通路２２ａ→冷却用膨張弁１４ｃ→チラー１９→蒸発圧力調整弁２０→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

つまり、暖房＋並列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水−冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房用膨張弁１４ａが減圧部として機能し、室外熱交換器１６が蒸発器として機能するとともに、暖房用膨張弁１４ａおよび室外熱交換器１６に対して並列的に接続された冷却用膨張弁１４ｃが減圧部として機能し、チラー１９が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。

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

従って、暖房＋並列冷却モードの車両用空調装置１では、ヒータコア４２にて加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。さらに、チラー１９にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部５２へ流入させることによって、バッテリ８０の冷却を行うことができる。

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

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

上述したように、暖房＋並列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水−冷媒熱交換器１２で冷媒が放熱し、水−冷媒熱交換器１２で放熱された冷媒の流れにおいて互いに並列に配置された室外熱交換器１６およびチラー１９で冷媒が蒸発する。このため、本実施形態の並暖房＋並列冷却モードは、本発明の並列蒸発モードに相当している。

（１１）冷却モード
冷却モードでは、制御装置６０が、図２４に示す冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ１０００〜Ｓ１０４０では、暖房＋冷却モードのステップＳ３００〜Ｓ３４０と同様に、低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯ、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯ、目標過冷却度ＳＣＯ１、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢ、エアミックスドア３４の開度ＳＷを決定する。

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

ステップＳ１０５０では、冷凍サイクル装置１０を冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを絞り状態とし、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップＳ１０１０、Ｓ１０３０、Ｓ１０４０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２（→暖房用膨張弁１４ａ）→室外熱交換器１６→逆止弁１７→冷却用膨張弁１４ｃ→チラー１９→蒸発圧力調整弁２０→アキュムレータ２１→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

つまり、冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、室外熱交換器１６が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、冷却用膨張弁１４ｃが減圧部として機能し、チラー１９が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

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

以上の如く、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、各種運転モードを切り替えることができる。これにより、車両用空調装置１では、車室内の快適な空調およびバッテリ８０の適切な温度調整を行うことができる。

上述のように、（５）冷房＋冷却モード、（６）直列除湿暖房＋冷却モード、（７）並列除湿暖房＋冷却モードおよび（１０）暖房＋並列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水−冷媒熱交換器１２で放熱された冷媒の流れにおいて、チラー１９と、室外熱交換器１６および室内蒸発器１８の少なくとも一方とが、並列に配置されている。そして、チラー１９と、室外熱交換器１６および室内蒸発器１８の少なくとも一方とにおいて、冷媒が蒸発する。

上述のように、（５）冷房＋冷却モード、（６）直列除湿暖房＋冷却モードおよび（７）並列除湿暖房＋冷却モードでは、図１５に示すように、チラー１９に流入する冷媒の流量Ｖ１が基準流量ＶＯ以下の場合には、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣが目標過熱度ＳＨＣＯを下回っているときであっても、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢは正に決定される。つまり、チラー１９に流入する冷媒の流量Ｖ１が基準流量ＶＯ以下の場合には、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣに関わらず、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢは正に決定される。

したがって、（５）冷房＋冷却モード、（６）直列除湿暖房＋冷却モードおよび（７）並列除湿暖房＋冷却モードでは、チラー１９に流入する冷媒の流量が少ない場合、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度を大きくして、チラー１９に流入する冷媒の流量を増加させる。

また、（１０）暖房＋並列冷却モードでは、図２２に示すように、チラー１９に流入する冷媒の流量Ｖ１が基準流量ＶＯ以下の場合には、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣが目標過熱度ＳＨＣＯを下回っているときであっても、開度パターンＫＰＮ２の変化量ΔＫＰＮ２は正に決定される。つまり、チラー１９に流入する冷媒の流量Ｖ１が基準流量ＶＯ以下の場合には、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣに関わらず、開度パターンＫＰＮ２の変化量ΔＫＰＮ２は正に決定される。

したがって、（１０）暖房＋並列冷却モードでは、チラー１９に流入する冷媒の流量が少ない場合、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度を大きくして、チラー１９に流入する冷媒の流量を増加させる。

このように、（５）冷房＋冷却モード、（６）直列除湿暖房＋冷却モード、（７）並列除湿暖房＋冷却モードおよび（１０）暖房＋並列冷却モードでは、チラー１９に流入する冷媒の流量が基準流量ＶＯを上回るように冷却用膨張弁１４ｃの作動が制御される。これにより、チラー１９を流通する冷媒の流量を確保することができるので、冷凍サイクル装置１０の冷凍機油がチラー１９に溜まることを抑制できる。したがって、チラー１９へのオイル寝込みを抑制できる。

本実施形態では、制御装置６０は、（５）冷房＋冷却モード、（６）直列除湿暖房＋冷却モード、（７）並列除湿暖房＋冷却モードおよび（１０）暖房＋並列冷却モードでは、水−冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６のうち少なくとも一方で冷媒が放熱し、チラー１９で冷媒が蒸発するとともに、室内蒸発器１８および室外熱交換器１６のうち少なくとも一方で冷媒が蒸発するように暖房用膨張弁１４ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、冷却用膨張弁１４ｃ、暖房用開閉弁１５ｂおよび除湿用開閉弁１５ａを制御する。

これにより、冷房、暖房および除湿暖房を行うことが可能な冷凍サイクル装置１０において、上述の作用効果を奏することができる。

本実施形態では、（５）冷房＋冷却モードは、水−冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６で冷媒が放熱し、室内蒸発器１８およびチラー１９で冷媒が蒸発する冷房＋電池冷却モードである。

また、（６）直列除湿暖房＋冷却モードは、水−冷媒熱交換器１２で冷媒が放熱し、室外熱交換器１６で冷媒が放熱または蒸発し、室外熱交換器１６から流出した冷媒が室内蒸発器１８およびチラー１９で蒸発する直列除湿暖房＋電池冷却モードである。

また、（７）並列除湿暖房＋冷却モードは、水−冷媒熱交換器１２で冷媒が放熱し、室外熱交換器１６、室内蒸発器１８およびチラー１９で冷媒が蒸発する並列除湿暖房＋電池冷却モードである。

また、（１０）暖房＋並列冷却モードは、水−冷媒熱交換器１２で冷媒が放熱し、室外熱交換器１６およびチラー１９で冷媒が蒸発し、室内蒸発器１８に冷媒が流れない暖房＋並列電池冷却モードである。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図２５に示すように、低温側熱媒体回路５０を廃止した例を説明する。なお、図２５では、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面でも同様である。

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

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

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

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

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

その他の冷凍サイクル装置１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。これによれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態の冷凍サイクル装置１０においても、バッテリ８０の温度を適切に調整しつつ、送風空気の温度を幅広い範囲で連続的に調整することができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図２６に示すように、低温側熱媒体回路５０を廃止して、電池用蒸発器５５、電池用送風機５６、バッテリケース５７を追加した例を説明する。

より具体的には、電池用蒸発器５５は、冷却用膨張弁１４ｃにて減圧された冷媒と電池用送風機５６から送風された冷却用送風空気とを熱交換させて冷媒を蒸発させ、冷媒に吸熱作用を発揮させることによって冷却用送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。電池用蒸発器５５の冷媒出口には、第６三方継手１３ｆの一方の流入口側が接続されている。

電池用送風機５６は、電池用蒸発器５５にて冷却された冷却用送風空気をバッテリ８０へ向けて送風するものである。電池用送風機５６は、制御装置６０から出力される制御電圧によって回転数（送風能力）が制御される電動送風機である。

バッテリケース５７は、内部に電池用蒸発器５５、電池用送風機５６およびバッテリ８０を収容するとともに、電池用送風機５６から送風された冷却用送風空気をバッテリ８０へ導く空気通路を形成するものである。この空気通路は、バッテリ８０に吹き付けられた冷却用送風空気を電池用送風機５６の吸い込み側へ導く循環通路となっていてもよい。

従って、本実施形態では、電池用送風機５６が、電池用蒸発器５５にて冷却された冷却用送風空気を、バッテリ８０に吹き付けることによって、バッテリ８０が冷却される。つまり、本実施形態では、電池用蒸発器５５、電池用送風機５６、バッテリケース５７によって冷却部が構成されている。

また、本実施形態の制御装置６０の入力側には、電池用蒸発器温度センサ６４ｈが接続されている。電池用蒸発器温度センサ６４ｈは、電池用蒸発器５５における冷媒蒸発温度（電池用蒸発器温度）Ｔ７を検出する電池用蒸発器温度検出部である。本実施形態の電池用蒸発器温度センサ６４ｈでは、具体的に、電池用蒸発器５５の熱交換フィン温度を検出している。

また、本実施形態の制御装置６０では、運転モードによらず、予め定めた各運転モード毎の基準送風能力を発揮するように、電池用送風機５６の作動を制御する。

さらに、本実施形態では、バッテリ８０の冷却が必要となる運転モード時に、すなわち冷却用膨張弁１４ｃを絞り状態とする運転モード時であって電池用蒸発器温度センサ６４ｈによって検出された温度Ｔ８が基準電池用蒸発器温度以下となっている際に、冷却用膨張弁１４ｃを閉じる。これにより、バッテリ８０が不必要に冷却されてバッテリ８０の出力が低下してしまうことを抑制している。

その他の冷凍サイクル装置１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。これによれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
本実施形態のでは、第１実施形態に対して、図２７に示すように、高温側熱媒体回路４０を廃止して、室内凝縮器１２ａを採用した例を説明する。

より具体的には、室内凝縮器１２ａは、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒と送風空気とを熱交換させて、冷媒を凝縮させるとともに送風空気を加熱する加熱部である。室内凝縮器１２ａは、第１実施形態で説明したヒータコア４２と同様に室内空調ユニット３０の空調ケース３１内に配置されている。

その他の冷凍サイクル装置１０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。これによれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。例えば、第２、第３実施形態で説明した冷凍サイクル装置１０の加熱部として、第４実施形態で説明した室内凝縮器１２ａを採用してもよい。

（ａ）上述の実施形態では、複数の運転モードに切り替え可能な冷凍サイクル装置１０について説明したが、冷凍サイクル装置１０の運転モードの切り替えはこれに限定されない。

例えば、冷却対象物の温度を適切に調整しつつ、送風空気の温度を幅広い範囲で連続的に調整するためには、少なくとも（２）直列除湿暖房モード、（３）並列除湿暖房モード、（９）暖房＋直列冷却モード、（１０）暖房＋並列冷却モードに切り替え可能であればよい。望ましくは、上記４つの運転モードに加えて、（１）冷房モードおよび（８）暖房＋冷却モードの運転モードに切り替え可能であればよい。

また、上述の実施形態では、高温側冷却基準温度β２が除湿用基準温度β１よりも高い値に決定される例を説明したが、高温側冷却基準温度β２と除湿用基準温度β１が同等となっていてもよい。さらに、低温側冷却基準温度α２が冷房用基準温度α１よりも高い値に決定される例を説明したが、低温側冷却基準温度α２と冷房用基準温度α１が同等となっていてもよい。

また、各運転モードの詳細制御は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。例えば、ステップＳ２６０で説明した送風モードを、圧縮機１１のみならず送風機３２を停止させる停止モードとしてもよい。

（ｂ）冷凍サイクル装置の構成機器は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。上述した効果を発揮できるように、複数のサイクル構成機器を一体化等を行ってもよい。例えば、第２三方継手１３ｂと第５三方継手１３ｅとを一体化させた四方継手構造のものを採用してもよい。また、冷房用膨張弁１４ｂおよび冷却用膨張弁１４ｃとして、全閉機能を有しない電気式膨張弁と開閉弁とを直接的に接続したものを採用してもよい。

また、上述の実施形態では、吸入冷媒検出部として、圧縮機１１に吸入される吸入冷媒の温度Ｔ６を検出する吸入冷媒温度検出部である第６冷媒温度センサ６４ｆを採用した例について説明したが、吸入冷媒検出部はこれに限定されない。例えば、吸入冷媒検出部として、圧縮機１１に吸入される吸入冷媒の圧力を検出する吸入冷媒圧力検出部を採用してもよい。

また、上述の実施形態では、冷媒としてＲ１２３４ｙｆを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ、等を採用してもよい。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。さらに、冷媒として二酸化炭素を採用して、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成してもよい。

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

（ｄ）冷却部の構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。例えば、冷却部として、第１実施形態で説明した低温側熱媒体回路５０のチラー１９を凝縮部とし、冷却用熱交換部５２を蒸発部として機能させるサーモサイフォンを採用してもよい。これによれば、低温側熱媒体ポンプ５１を廃止することができる。

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

（ｅ）上述の各実施形態では、本発明に係る冷凍サイクル装置１０を車両用空調装置１に適用したが、冷凍サイクル装置１０の適用はこれに限定されない。例えば、コンピューターサーバーの温度を適切に調整しつつ、室内の空調行うサーバー冷却機能付きの空調装置等に適用してもよい。

１１…圧縮機、１２…水−冷媒熱交換器（放熱器）、
１４ａ…暖房用膨張弁（空調用減圧部、第１絞り部）、
１４ｂ…冷房用膨張弁（空調用減圧部、第２絞り部）、
１４ｃ…冷却用膨張弁（電池用減圧部）、１６…室外熱交換器（空調用熱交換器）、
１６ａ…第１冷媒通路（空調用通路）、１８…室内蒸発器（空調用熱交換器）、
１８ａ…第３冷媒通路（空調用通路）、１９…チラー（電池冷却用熱交換器）、
１９ａ…電池冷却用通路、８０…バッテリ（電池）

Claims (8)

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前記冷媒を放熱させる放熱器（１２、１６）と、
   空気から吸熱して前記冷媒を蒸発させる空調用熱交換器（１６、１８）と、
   前記放熱器で放熱された前記冷媒の流れにおいて前記空調用熱交換器と並列に配置されるとともに、電池（８０）との間を循環する熱媒体、または前記電池から吸熱して前記冷媒を蒸発させる電池冷却用熱交換器（１９）と、
   前記放熱器から流出した冷媒を前記空調用熱交換器の入口側へ導く空調用通路（１６ａ、１８ａ）の開口面積を調整することによって、前記空調用熱交換器に流入する前記冷媒の減圧量を調整する空調用減圧部（１４ａ、１４ｂ）と、
   前記放熱器から流出した冷媒を前記電池冷却用熱交換器の入口側へ導く電池冷却用通路（１９ａ）の開口面積を調整することによって、前記電池冷却用熱交換器に流入する前記冷媒の減圧量を調整する電池用減圧部（１４ｃ）と、
   前記電池冷却用熱交換器に流入する冷媒の流量（Ｖ１）を検出する冷媒流量検出部（６０ｆ）と、
   前記冷媒流量検出部が検出した前記冷媒の流量が予め定めた基準流量（ＶＯ）を上回るように前記電池用減圧部の作動を制御する制御部（６０）と、を備える冷凍サイクル装置。
2. さらに、前記電池冷却用熱交換器から流出した前記冷媒の過熱度（ＳＨＣ）を検出する過熱度検出部（６０ｇ）を備え、
   前記制御部は、前記冷媒流量検出部が検出した前記冷媒の流量が前記基準流量以下の場合には、前記過熱度検出部が検出した前記過熱度が目標過熱度（ＳＨＣＯ）を下回っているときであっても、前記電池冷却用通路の開口面積が大きくなるように前記電池用減圧部の作動を制御する請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. さらに、前記圧縮機へ吸入される吸入冷媒の温度または圧力を検出する吸入冷媒検出部（６４ｆ）を備え、
   前記冷媒流量検出部は、
   前記吸入冷媒検出部が検出した前記吸入冷媒の温度または圧力、および前記圧縮機の回転数に基づいて、前記圧縮機から吐出された吐出冷媒の流量を算出するとともに、
   前記吐出冷媒の流量、および前記電池冷却用通路の開口面積と前記空調用通路の開口面積との開口面積比に基づいて、前記電池冷却用熱交換器に流入する前記冷媒の流量を算出する請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
4. さらに、前記放熱器（１２）から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）と、
   前記放熱器から流出した冷媒と空調対象空間に送風される空気とを熱交換させて、前記冷媒を蒸発させる室内蒸発器（１８）と、
   前記放熱器から流出した冷媒を前記室外熱交換器の入口側へ導く第１冷媒通路（１６ａ）と、
   前記第１冷媒通路に配置され、前記第１冷媒通路の開口面積を変更可能な第１絞り部（１４ａ）と、
   前記室外熱交換器から流出した冷媒を前記圧縮機の吸入側へ導く第２冷媒通路（２２ｂ）と、
   前記第２冷媒通路に配置され、前記第２冷媒通路を開閉する第２冷媒通路開閉部（１５ｂ）と、
   前記室外熱交換器から流出した冷媒を前記室内蒸発器を介して前記圧縮機の吸入側へ導く第３冷媒通路（１８ａ）と、
   前記第３冷媒通路における前記室外熱交換器と前記室内蒸発器との間に配置され、前記第３冷媒通路の開口面積を変更可能な第２絞り部（１４ｂ）と、
   前記放熱器と前記第１絞り部との間を流れる冷媒を前記第３冷媒通路における前記室外熱交換器と前記第２絞り部との間へ導くバイパス通路（２２ａ）と、
   前記バイパス通路に配置され、前記バイパス通路を開閉するバイパス開閉部（１５ａ）と、を備え、
   前記電池冷却用通路は、前記室外熱交換器と前記第２絞り部との間を流れる冷媒を前記電池冷却用熱交換器を介して前記第３冷媒通路における前記室内蒸発器と前記圧縮機の吸入側との間へ導き、
   前記電池用減圧部は、前記電池冷却用通路における前記電池冷却用熱交換器の入口側に配置されるとともに、前記電池冷却用通路の開口面積を変更可能であり、
   前記制御部は、前記放熱器および前記室外熱交換器のうち少なくとも一方で前記冷媒が放熱し、前記電池冷却用熱交換器で前記冷媒が蒸発するとともに、前記室内蒸発器および前記室外熱交換器のうち少なくとも一方で前記冷媒が蒸発するように前記第１絞り部、前記第２絞り部、前記電池用減圧部、前記第２冷媒通路開閉部および前記バイパス開閉部を制御する並列蒸発モードにおいて、前記冷媒流量検出部が検出した前記冷媒の流量が前記基準流量を上回るように前記電池用減圧部の作動を制御し、
   前記空調用熱交換器は、前記室外熱交換器および前記室内蒸発器を含み
   前記空調用通路は、前記第１冷媒通路および前記第３冷媒通路を含み、
   前記空調用減圧部は、前記第１絞り部および前記第２絞り部を含む請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記並列蒸発モードは、前記放熱器および前記室外熱交換器で前記冷媒が放熱し、前記室内蒸発器および前記電池冷却用熱交換器で前記冷媒が蒸発する冷房＋電池冷却モードを含む請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記並列蒸発モードは、前記放熱器で前記冷媒が放熱し、前記室外熱交換器で前記冷媒が放熱または蒸発し、前記室外熱交換器から流出した前記冷媒が前記室内蒸発器および前記電池冷却用熱交換器で蒸発する直列除湿暖房＋電池冷却モードを含む請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記並列蒸発モードは、前記放熱器で前記冷媒が放熱し、前記室外熱交換器、前記室内蒸発器および前記電池冷却用熱交換器で前記冷媒が蒸発する並列除湿暖房＋電池冷却モードを含む請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
8. 前記並列蒸発モードは、前記放熱器で前記冷媒が放熱し、前記室外熱交換器および前記電池冷却用熱交換器で前記冷媒が蒸発し、前記室内蒸発器に冷媒が流れない暖房＋並列電池冷却モードを含む請求項４に記載の冷凍サイクル装置。

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