JP2021071219A - Refrigeration cycle system - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a refrigeration cycle device applied to an air conditioner.
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。
Conventionally,
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である。具体的には、特許文献１の冷凍サイクル装置は、室内蒸発器にて空気を冷却する冷房モードの冷媒回路、室内凝縮器にて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である。
The refrigerating cycle device of
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に切り替える。除湿暖房モードでは、室外熱交換器で吸熱した冷媒が第２膨張弁で減圧されて室内蒸発器に流入する。除湿暖房モードでは、室内蒸発器の温度に基づいて圧縮機の回転数を制御している。 In the dehumidifying / heating mode, the outdoor heat exchanger and the indoor evaporator are switched to a refrigerant circuit that is connected in series with the refrigerant flow. In the dehumidifying / heating mode, the refrigerant absorbed by the outdoor heat exchanger is decompressed by the second expansion valve and flows into the indoor evaporator. In the dehumidifying and heating mode, the rotation speed of the compressor is controlled based on the temperature of the indoor evaporator.
電気自動車には、走行用の電動モータ等に電力を供給する二次電池（すなわち、バッテリ）が搭載されている。この種のバッテリは、高温になると劣化が進行しやすい。このため、バッテリの温度は、バッテリの性能を充分に発揮可能な適切な温度範囲内に冷却される必要がある。 An electric vehicle is equipped with a secondary battery (that is, a battery) that supplies electric power to an electric motor or the like for traveling. This type of battery tends to deteriorate at high temperatures. Therefore, the temperature of the battery needs to be cooled within an appropriate temperature range in which the performance of the battery can be fully exhibited.
そこで、特許文献１の冷凍サイクル装置を用いて、バッテリを冷却することが考えられる。例えば、バッテリ冷却用蒸発器を室内蒸発器と冷媒流れに対して並列的に接続することが考えられる。
Therefore, it is conceivable to cool the battery by using the refrigeration cycle device of
この構成によると、室外熱交換器から流出した冷媒が室内蒸発器側とバッテリ冷却用蒸発器側とに分配される。この冷媒の分配比は、室内蒸発器側の膨張弁の開度とバッテリ冷却用蒸発器側の膨張弁の開度との比に応じたものとなる。 According to this configuration, the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger is distributed to the indoor evaporator side and the battery cooling evaporator side. The distribution ratio of the refrigerant corresponds to the ratio of the opening degree of the expansion valve on the indoor evaporator side to the opening degree of the expansion valve on the battery cooling evaporator side.
そのため、室内蒸発器側の膨張弁の開度とバッテリ冷却用蒸発器側の膨張弁の開度との比によっては、バッテリ冷却用蒸発器側への冷媒流量が不足することが起こりうる。例えば、特許文献１の冷凍サイクル装置の第１除湿暖房モードにおいて高い吹出温度を必要とする場合、室外熱交換器の吸熱量を極力確保するために室内蒸発器側の膨張弁が全開にされる。室内蒸発器側の膨張弁が全開にされていると、バッテリ冷却用蒸発器側の膨張弁の開度を大きくしてもバッテリ冷却用蒸発器側への冷媒流量をそれ以上増やすことができなくなる。
Therefore, depending on the ratio between the opening degree of the expansion valve on the indoor evaporator side and the opening degree of the expansion valve on the battery cooling evaporator side, the refrigerant flow rate to the battery cooling evaporator side may be insufficient. For example, when a high blowing temperature is required in the first dehumidifying and heating mode of the refrigeration cycle apparatus of
本発明は、上記点に鑑み、冷却対象物を冷却する冷却部側への冷媒流量が不足することを抑制することを目的とする。 In view of the above points, it is an object of the present invention to prevent the refrigerant flow rate from being insufficient to the cooling unit side for cooling the object to be cooled.
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は、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機から吐出された吐出冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される空気を加熱する加熱部（１２、４０、１２ａ）と、
加熱部から流出した冷媒を減圧させる暖房用膨張弁（１４ａ）と、
暖房用膨張弁から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）と、
室外熱交換器から流出した冷媒の流れを分岐する冷媒分岐部（１３ｅ）と、
冷媒分岐部にて分岐された一方の冷媒を減圧させる冷房用膨張弁（１４ｂ）と、
冷房用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、加熱部にて加熱される前の空気を冷却する室内蒸発器（１８）と、
冷媒分岐部にて分岐された他方の冷媒を減圧させる冷却用膨張弁（１４ｃ）と、
冷却用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、冷却対象物（８０）を冷却する冷却部（１９、５０、５２ａ、５５〜５７）と、
室内蒸発器から流出した冷媒の流れと冷却部から流出した冷媒の流れとを合流させて、圧縮機の吸入口側へ流出させる冷媒合流部（１３ｆ）と、
冷却対象物の目標冷却量が室内蒸発器での目標冷却量よりも小さい場合、室内蒸発器での目標冷却量に関連する物理量に基づいて圧縮機の冷媒吐出能力を制御し、冷却対象物の目標冷却量が室内蒸発器での目標冷却量よりも大きい場合、冷却対象物の目標冷却量に関連する物理量に基づいて圧縮機の冷媒吐出能力を制御する制御部（６０）とを備える。
In order to achieve the above object, the refrigeration cycle apparatus according to
A compressor (11) that compresses and discharges the refrigerant,
Heating units (12, 40, 12a) that heat the air blown to the air-conditioned space using the discharged refrigerant discharged from the compressor as a heat source.
A heating expansion valve (14a) that reduces the pressure of the refrigerant flowing out of the heating unit, and
An outdoor heat exchanger (16) that exchanges heat between the refrigerant flowing out of the heating expansion valve and the outside air.
A refrigerant branch (13e) that branches the flow of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger, and
A cooling expansion valve (14b) that depressurizes one of the refrigerants branched at the refrigerant branch, and
An indoor evaporator (18) that evaporates the refrigerant that has flowed out of the cooling expansion valve and cools the air before it is heated in the heating section.
A cooling expansion valve (14c) that depressurizes the other refrigerant branched at the refrigerant branch, and
Cooling units (19, 50, 52a, 55-57) that evaporate the refrigerant flowing out of the cooling expansion valve to cool the object to be cooled (80), and
A refrigerant confluence section (13f) that merges the flow of the refrigerant flowing out of the indoor evaporator and the flow of the refrigerant flowing out of the cooling section and flows out to the suction port side of the compressor.
When the target cooling amount of the cooling object is smaller than the target cooling amount of the indoor evaporator, the refrigerant discharge capacity of the compressor is controlled based on the physical quantity related to the target cooling amount of the indoor evaporator, and the cooling object is cooled. When the target cooling amount is larger than the target cooling amount in the indoor evaporator, a control unit (60) for controlling the refrigerant discharge capacity of the compressor based on the physical quantity related to the target cooling amount of the object to be cooled is provided.
これによると、冷却対象物の目標冷却量が室内蒸発器での目標冷却量よりも大きい場合、室内蒸発器での目標冷却量よりも冷却部の目標冷却量を優先して圧縮機の冷媒吐出能力を制御するので、冷却部側への冷媒流量が不足することを抑制できる。 According to this, when the target cooling amount of the object to be cooled is larger than the target cooling amount in the indoor evaporator, the refrigerant discharge of the compressor is prioritized over the target cooling amount in the indoor evaporator. Since the capacity is controlled, it is possible to prevent the refrigerant flow rate to the cooling unit side from becoming insufficient.
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は、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機から吐出された吐出冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される空気を加熱する加熱部（１２、４０、１２ａ）と、
加熱部から流出した冷媒を減圧させる暖房用膨張弁（１４ａ）と、
暖房用膨張弁から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）と、
室外熱交換器から流出した冷媒の流れを分岐する冷媒分岐部（１３ｅ）と、
冷媒分岐部にて分岐された一方の冷媒を減圧させる冷房用膨張弁（１４ｂ）と、
冷房用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、加熱部にて加熱される前の空気を冷却する室内蒸発器（１８）と、
冷媒分岐部にて分岐された他方の冷媒を減圧させる冷却用膨張弁（１４ｃ）と、
冷却用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、冷却対象物（８０）を冷却する冷却部（１９、５０、５２ａ、５５〜５７）と、
室内蒸発器から流出した冷媒の流れと冷却部から流出した冷媒の流れとを合流させて、圧縮機の吸入口側へ流出させる冷媒合流部（１３ｆ）と、
加熱部から流出した冷媒が暖房用膨張弁、室外熱交換器および冷媒分岐部をバイパスして冷却用膨張弁へ流れるバイパス通路部（２２ａ、２２ｃ）とを備える。
In order to achieve the above object, the refrigeration cycle apparatus according to claim 2 is used.
A compressor (11) that compresses and discharges the refrigerant,
Heating units (12, 40, 12a) that heat the air blown to the air-conditioned space using the discharged refrigerant discharged from the compressor as a heat source.
A heating expansion valve (14a) that reduces the pressure of the refrigerant flowing out of the heating unit, and
An outdoor heat exchanger (16) that exchanges heat between the refrigerant flowing out of the heating expansion valve and the outside air.
A refrigerant branch (13e) that branches the flow of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger, and
A cooling expansion valve (14b) that depressurizes one of the refrigerants branched at the refrigerant branch, and
An indoor evaporator (18) that evaporates the refrigerant that has flowed out of the cooling expansion valve and cools the air before it is heated in the heating section.
A cooling expansion valve (14c) that depressurizes the other refrigerant branched at the refrigerant branch, and
Cooling units (19, 50, 52a, 55-57) that evaporate the refrigerant flowing out of the cooling expansion valve to cool the object to be cooled (80), and
A refrigerant confluence section (13f) that merges the flow of the refrigerant flowing out of the indoor evaporator and the flow of the refrigerant flowing out of the cooling section and flows out to the suction port side of the compressor.
A bypass passage portion (22a, 22c) in which the refrigerant flowing out from the heating portion flows to the cooling expansion valve by bypassing the heating expansion valve, the outdoor heat exchanger, and the refrigerant branch portion is provided.
これによると、室内蒸発器と冷却部との冷媒の分配比は、暖房用膨張弁と冷房用膨張弁との合成開度と冷却用膨張弁の開度との比に応じたものとなる。したがって、冷房用膨張弁が全開になっている場合、室内蒸発器側と冷却部側との冷媒の分配比は、暖房用膨張弁の開度と冷却用膨張弁の開度との比に応じたものとなる。そのため、仮に冷房用膨張弁が全開になっていても冷却用膨張弁の開度を大きくすることによって冷却部側への冷媒流量を増やすことができる。したがって、冷却部側への冷媒流量が不足することを抑制できる。 According to this, the distribution ratio of the refrigerant between the indoor evaporator and the cooling unit corresponds to the ratio of the combined opening degree of the heating expansion valve and the cooling expansion valve to the opening degree of the cooling expansion valve. Therefore, when the cooling expansion valve is fully open, the distribution ratio of the refrigerant between the indoor evaporator side and the cooling unit side depends on the ratio between the opening degree of the heating expansion valve and the opening degree of the cooling expansion valve. It becomes a thing. Therefore, even if the cooling expansion valve is fully opened, the flow rate of the refrigerant to the cooling unit side can be increased by increasing the opening degree of the cooling expansion valve. Therefore, it is possible to prevent the refrigerant flow rate to the cooling unit side from becoming insufficient.
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。 The reference numerals in parentheses of each means described in this column and in the claims indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
（第１実施形態）
図１〜図２２を用いて、本開示の第１実施形態を説明する。本実施形態では、本開示に係る冷凍サイクル装置１０を、電動モータから走行用の駆動力を得る電気自動車に搭載された車両用空調装置１に適用している。車両用空調装置１は、空調対象空間である車室内の空調を行うだけでなく、バッテリ８０の温度を調整する機能を有している。このため、車両用空調装置１は、バッテリ温度調整機能付きの空調装置と呼ぶこともできる。
(First Embodiment)
The first embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 22. In the present embodiment, the
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。
The
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。 The output of this type of battery tends to decrease at low temperatures, and deterioration tends to progress at high temperatures. Therefore, the temperature of the battery needs to be 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 battery can be fully utilized.
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、バッテリ８０は、本実施形態の冷凍サイクル装置１０における、空気とは異なる冷却対象物である。
Therefore, in the
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。
As shown in the overall configuration diagram of FIG. 1, the
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空気を冷却する。冷凍サイクル装置１０は、車室内の空調を行うために、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。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。
The
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。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。
The
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。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。
The
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、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。
The
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。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。
The inlet side of the refrigerant passage of the water-
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。第１三方継手１３ａ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。
The inlet side of the first three-way joint 13a having three inflow outlets communicating with each other is connected to the outlet of the refrigerant passage of the water
冷凍サイクル装置１０は、第２三方継手１３ｂ〜第６三方継手１３ｆを備えている。これらの第２三方継手１３ｂ〜第６三方継手１３ｆの基本的構成は、第１三方継手１３ａと同様である。
The
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、除湿用通路部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。除湿用通路部２２ａには、除湿用開閉弁１５ａが配置されている。
The inlet side of the
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。冷凍サイクル装置１０は、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。
The dehumidifying on-off
除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂは、冷媒通路を開閉することで、各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。従って、除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂは、サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部である。除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂは、制御装置６０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。
The dehumidifying on-off
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（具体的には、質量流量）を調整する暖房用減圧部である。暖房用膨張弁１４ａは、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、弁体の開度を変化させる電動アクチュエータとを有して構成される電気式の可変絞り機構である。
The
冷凍サイクル装置１０は、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。
The
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、全開機能および全閉機能を有している。全開機能は、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する機能である。全閉機能は、弁開度を全閉にすることで冷媒通路を閉塞する機能である。
The
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。
With the fully open function and the fully closed function, the
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、冷媒回路切替部としての機能も兼ね備えている。暖房用膨張弁１４ａ、冷房用膨張弁１４ｂおよび冷却用膨張弁１４ｃは、制御装置６０から出力される制御信号（制御パルス）によって、その作動が制御される。
Therefore, the
暖房用膨張弁１４ａの出口には、室外熱交換器１６の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器１６は、暖房用膨張弁１４ａから流出した冷媒と図示しない冷却ファンにより送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器１６は、駆動装置室内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、室外熱交換器１６に走行風を当てることができる。
The refrigerant inlet side of the
室外熱交換器１６の冷媒出口には、第３三方継手１３ｃの流入口側が接続されている。第３三方継手１３ｃの一方の流出口には、暖房用通路２２ｂを介して、第４三方継手１３ｄの一方の流入口側が接続されている。暖房用通路２２ｂには、冷媒通路を開閉する暖房用開閉弁１５ｂが配置されている。
The inflow port side of the third three-way joint 13c is connected to the refrigerant outlet of the
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、冷房用逆止弁１７が配置されている。冷房用逆止弁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。
The other inlet side of the second three-way joint 13b is connected to the other outlet of the third three-way joint 13c. A
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。
The inflow port side of the fifth three-way joint 13e is connected to the outflow port of the second three-way joint 13b. The inlet side of the cooling
冷房用膨張弁１４ｂは、車室内の冷房を行う運転モード時に冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷房用減圧部である。
The cooling
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、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空気を冷却する冷却用熱交換器である。室内蒸発器１８の冷媒出口には、第６三方継手１３ｆの一方の流入口側が接続されている。
The refrigerant inlet side of the
冷却用膨張弁１４ｃは、バッテリ８０の冷却を行う運転モード時に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。
The cooling
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。チラー１９は、冷媒通路を流通する低圧冷媒と、水通路を流通する低温側熱媒体とを熱交換させて、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発部である。チラー１９の冷媒通路の出口には、第６三方継手１３ｆの他方の流入口側が接続されている。
The inlet side of the refrigerant passage of the
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。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。
The inlet side of the evaporation
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。蒸発圧力調整弁２０は、第６三方継手１３ｆよりも冷媒流れ下流側に配置されている。このため、蒸発圧力調整弁２０は、チラー１９における冷媒蒸発温度についても、着霜抑制温度以上に維持している。
As a result, the evaporation
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。
The other inflow port side of the fourth three-way joint 13d is connected to the outlet of the evaporation
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冷媒分岐部である。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冷媒合流部である。
The fifth three-way joint 13e is a refrigerant branching portion that branches the flow of the refrigerant flowing out from the
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。除湿用通路部２２ａは、水冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒を、第５三方継手１３ｅの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。
The
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。
The high temperature side
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。
The high temperature side
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を通過した空気とを熱交換させて、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。
The heat medium inlet side of the
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空気への放熱量を調整することができる。すなわち、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における空気の加熱量を調整することができる。
In the high-temperature side
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、空気を加熱する加熱部が構成されている。
In the present embodiment, each component of the water-
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。
Next, the low temperature side
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。
The low temperature side
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。冷却用熱交換部５２は、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。
The inlet side of the cooling
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されている。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。
The cooling
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。
The inflow port side of the three-
三方弁５３の一方の流出口には、低温側ラジエータ５４の熱媒体入口側が接続されている。三方弁５３の他方の流出口には、低温側熱媒体ポンプ５１の吸入口側が接続されている。従って、三方弁５３は、低温側熱媒体回路５０において、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。
The heat medium inlet side of the low
低温側ラジエータ５４は、冷却用熱交換部５２から流出した低温側熱媒体と図示しない外気ファンにより送風された外気とを熱交換させて、低温側熱媒体の有する熱を外気に放熱させる熱交換器である。
The low
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。
The low
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。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。
Therefore, in the low temperature side
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空気を車室内へ吹き出す。室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤（すなわちインストルメントパネル）の内側に配置されている。
Next, the indoor
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等を収容している。
As shown in FIG. 1, the indoor
空調ケース３１は、車室内に送風される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。
The
空調ケース３１の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。
An inside / outside
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。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。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。
The inside / outside
内外気切替装置３３の空気流れ下流側には、送風機３２が配置されている。送風機３２は、内外気切替装置３３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。送風機３２は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。送風機３２は、制御装置６０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、送風能力）が制御される。
A
送風機３２の空気流れ下流側には、室内蒸発器１８、ヒータコア４２が、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、空気流れ上流側に配置されている。
On the downstream side of the air flow of the
空調ケース３１内には、室内蒸発器１８通過後の空気を、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の空気流れ下流側であって、かつヒータコア４２の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。
A cold
エアミックスドア３４は、室内蒸発器１８通過後の空気のうち、ヒータコア４２側を通過する空気の風量と冷風バイパス通路３５を通過させる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。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。
The
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空気とを混合させる空間である。
A mixing space is arranged on the downstream side of the air flow of the
さらに、空調ケース３１の空気流れ下流部には、混合空間にて混合された空気（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。
Further, in the downstream portion of the air flow of the
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。 As the opening holes, a face opening hole, a foot opening hole, and a defroster opening hole (none of which are shown) are provided. The face opening hole is an opening hole for blowing air-conditioning air toward the upper body of the occupant in the vehicle interior. The foot opening hole is an opening hole for blowing air-conditioning air toward the feet of the occupant. The defroster opening hole is an opening hole for blowing air conditioning air toward the inner surface of the front window glass of the vehicle.
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。 The face opening hole, the foot opening hole, and the defroster opening hole are connected to the face outlet, the foot outlet, and the defroster outlet (none of which are shown) provided in the vehicle interior via ducts forming an air passage, respectively. It is connected.
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空気（空調風）の温度が調整される。
Therefore, the temperature of the conditioned air mixed in the mixing space is adjusted by adjusting the air volume ratio between the air volume passing through the
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空気流れ上流側には、それぞれ、フェイスドア、フットドア、およびデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。フェイスドアは、フェイス開口穴の開口面積を調整する。フットドアは、フット開口穴の開口面積を調整する。デフロスタドアは、デフロスタ開口穴の開口面積を調整する。 A face door, a foot door, and a defroster door (none of which are shown) are arranged on the upstream side of the air flow of the face opening hole, the foot opening hole, and the defroster opening hole, respectively. The face door adjusts the opening area of the face opening hole. The foot door adjusts the opening area of the foot opening hole. The defroster door adjusts the opening area of the defroster opening hole.
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である。フェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、リンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されて連動して回転操作される。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。
The face door, foot door, and defroster door are outlet mode switching devices that switch the outlet mode. The face door, foot door, and defroster door are connected to an electric actuator for driving the outlet mode door via a link mechanism or the like, and are rotated in conjunction with each other. The operation of the electric actuator is also controlled by the control signal output from the
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。 Specific examples of the outlet mode that can be switched by the outlet mode switching device include a face mode, a bi-level mode, and a foot mode.
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。 The face mode is an outlet mode in which the face outlet is fully opened and air is blown from the face outlet toward the upper body of the passengers in the passenger compartment. The bi-level mode is an outlet mode in which both the face outlet and the foot outlet are opened to blow air toward the upper body and feet of the passengers in the passenger compartment. The foot mode is an outlet mode in which the foot outlet is fully opened and the defroster outlet is opened by a small opening, and air is mainly blown out from the foot outlet.
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。
The occupant can also switch to the defroster mode by manually operating the blowout mode changeover switch provided on the
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。制御装置６０は、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。
Next, the outline of the electric control unit of this embodiment will be described. The
制御装置６０の入力側には、図２のブロック図に示すように、内気温センサ６１、外気温センサ６２、日射センサ６３、第１冷媒温度センサ６４ａ〜第５冷媒温度センサ６４ｅ、蒸発器温度センサ６４ｆ、第１冷媒圧力センサ６５ａ、第２冷媒圧力センサ６５ｂ、高温側熱媒体温度センサ６６ａ、第１低温側熱媒体温度センサ６７ａ、第２低温側熱媒体温度センサ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。
On the input side of the
内気温センサ６１は、車室内温度（以下では、内気温と言う。）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（以下では、外気温と言う。）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。
The internal
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。
The first
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。
The fourth refrigerant temperature sensor 64d is a fourth refrigerant temperature detection unit that detects the temperature T4 of the refrigerant flowing out from the
蒸発器温度センサ６４ｆは、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度（以下では、蒸発器温度と言う。）Ｔｅｆｉｎを検出する蒸発器温度検出部である。本実施形態の蒸発器温度センサ６４ｆでは、具体的に、室内蒸発器１８の熱交換フィン温度を検出している。
The
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。
The first
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。
The high temperature side heat
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。
The first low temperature side heat
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。
The
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空気温度ＴＡＶを検出する空調風温度検出部である。
The conditioned
制御装置６０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル７０が接続されている。制御装置６０には、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。
An
操作パネル７０に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、オートスイッチ、エアコンスイッチ、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ、吹出モード切替スイッチ等がある。
Specific examples of the various operation switches provided on the
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部である。エアコンスイッチは、室内蒸発器１８で空気の冷却を行うことを要求する操作部である。風量設定スイッチは、送風機３２の風量をマニュアル設定する操作部である。温度設定スイッチは、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する操作部である。吹出モード切替スイッチは、吹出モードをマニュアル設定する操作部である。
The auto switch is an operation unit that sets or cancels the automatic control operation of the vehicle air conditioner. The air conditioner switch is an operation unit that requires the
本実施形態の制御装置６０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されたものである。制御装置６０のうち、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部である。
The
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の作動を制御する構成は、膨張弁制御部６０ｂである。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である。
For example, in the
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である。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である。
The configuration for controlling the pumping capacity of the high-temperature side heat medium of the high-temperature side
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。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。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。
Next, the operation of the present embodiment in the above configuration will be described. The
（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、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。
(1) Cooling mode: The cooling mode is an operation mode in which the interior of the vehicle is cooled by cooling the air and blowing it into the interior of the vehicle without cooling the
（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。
(2) Series dehumidification / heating mode: The series dehumidification / heating mode is an operation mode in which the inside of the vehicle is dehumidified and heated by reheating the cooled and dehumidified air and blowing it into the vehicle interior without cooling the
（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。
(3) Parallel dehumidifying and heating mode: In the parallel dehumidifying and heating mode, the cooled and dehumidified air is reheated with a higher heating capacity than the series dehumidifying and heating mode and blown out into the vehicle interior without cooling the
（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、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。
(4) Heating mode: The heating mode is an operation mode in which the interior of the vehicle is heated by heating the air and blowing it into the interior of the vehicle without cooling the
（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、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。
(5) Cooling / Cooling Mode: The cooling / cooling mode is an operation mode in which the
（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。
(6) Series dehumidifying / heating / cooling mode: In the series dehumidifying / heating / cooling mode, the
（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。
(7) Parallel dehumidifying / heating / cooling mode: The parallel dehumidifying / heating / cooling mode cools the
（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、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。
(8) Heating / cooling mode: The heating / cooling mode is an operation mode in which the
（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、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。
(9) Heating series cooling mode: The heating series cooling mode is an operation mode in which the
（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、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。
(10) Heating parallel cooling mode: In the heating parallel cooling mode, the
（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。
(11) Cooling mode: An operation mode in which the
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（いわゆる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２２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。
The switching of these operation modes is performed by executing the air conditioning control program. The air conditioning control program is executed when the auto switch of the
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。
First, in step S10 of FIG. 3, the detection signal of the sensor group described above and the operation signal of the
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。
Specifically, the target blowout temperature TAO is calculated by the following mathematical formula F1.
TAO = Kset x Tset-Kr x Tr-Kam x Tam-Ks x Ts + C ... (F1)
Note that Tset is the vehicle interior set temperature set by the temperature setting switch. Tr is the vehicle interior temperature detected by the inside air sensor. Tam is the outside temperature of the vehicle interior detected by the outside air sensor. Ts is the amount of solar radiation detected by the solar radiation sensor. Kset, Kr, Kam, and Ks are control gains, and C is a correction constant.
次に、ステップＳ３０では、エアコンスイッチがＯＮ（すなわち投入）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。
Next, in step S30, it is determined whether or not the air conditioner switch is turned on (that is, turned on). When the air conditioner switch is turned on, it means that the occupant is requesting cooling or dehumidification of the passenger compartment. In other words, the fact that the air conditioner switch is turned on means that the
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。 If it is determined in step S30 that the air conditioner switch is turned on, the process proceeds to step S40. If it is determined in step S30 that the air conditioner switch is not turned on, the process proceeds to step S160.
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。
In step S40, it is determined whether or not the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined non-standard air temperature KA (0 ° C. in the present embodiment). The non-standard air temperature KA is set so that cooling the air with the
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、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。
More specifically, in the present embodiment, in order to suppress the frost formation of the
つまり、室内蒸発器１８へ流入する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にて空気を冷却しないようにしている。
That is, when the temperature of the air flowing into the
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。 If it is determined in step S40 that the outside air temperature Tam is equal to or higher than the standard non-standard air temperature KA, the process proceeds to step S50. If it is determined in step S40 that the outside air temperature Tam is not equal to or higher than the standard non-standard air temperature KA, the process proceeds to step S160.
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。
In step S50, it is determined whether or not the target blowing temperature TAO is equal to or lower than the cooling reference temperature α1. The cooling reference temperature α1 is determined based on the outside air temperature Tam with reference to a control map stored in advance in the
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。 If it is determined in step S50 that the target blowing temperature TAO is equal to or lower than the cooling reference temperature α1, the process proceeds to step S60. If it is determined in step S50 that the target blowing temperature TAO is not equal to or lower than the cooling reference temperature α1, the process proceeds to step S90.
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。
In step S60, it is determined whether or not the
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。
If it is determined in step S60 that the
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。
In step S90, it is determined whether or not the target blowing temperature TAO is equal to or lower than the dehumidifying reference temperature β1. The dehumidifying reference temperature β1 is determined based on the outside air temperature Tam with reference to a control map stored in advance in the
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。 In the present embodiment, as shown in FIG. 5, similarly to the cooling reference temperature α1, the dehumidification reference temperature β1 is determined to become a lower value as the outside air temperature Tam decreases. Further, the dehumidifying reference temperature β1 is determined to be higher than the cooling reference temperature α1.
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。 If it is determined in step S90 that the target blowing temperature TAO is equal to or lower than the dehumidifying reference temperature β1, the process proceeds to step S100. If it is determined in step S90 that the target blowing temperature TAO is not equal to or lower than the dehumidifying reference temperature β1, the process proceeds to step S130.
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。
In step S100, as in step S60, it is determined whether or not the
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。
If it is determined in step S100 that the
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。
In step S130, as in step S60, it is determined whether or not the
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。
If it is determined in step S130 that the
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。
Subsequently, a case where the process proceeds from step S30 or step S40 to step S160 will be described. When the process proceeds from step S30 or step S40 to step S160, it is a case where it is determined that it is not effective to cool the air with the
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。
The heating reference temperature γ is determined based on the outside air temperature Tam with reference to a control map stored in advance in the
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。
If it is determined in step S160 that the target outlet temperature TAO is equal to or higher than the heating reference temperature γ, it is necessary to heat the air with the
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。
In step S170, as in step S60, it is determined whether or not the
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。
If it is determined in step S170 that the
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。
Here, when it is determined in step S170 that the
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、運転モードを切り替える。具体的には、（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。
Therefore, in the
まず、ステップＳ１８０では、目標吹出温度ＴＡＯが低温側冷却基準温度α２以下であるか否かが判定される。低温側冷却基準温度α２は、外気温Ｔａｍに基づいて、予め制御装置６０に記憶された制御マップを参照して決定される。
First, in step S180, it is determined whether or not the target blowing temperature TAO is equal to or lower than the low temperature side cooling reference temperature α2. The low temperature side cooling reference temperature α2 is determined based on the outside air temperature Tam with reference to a control map stored in advance in the
本実施形態では、図７に示すように、外気温Ｔａｍの低下に伴って、低温側冷却基準温度α２が低い値となるように決定される。さらに、同一の外気温Ｔａｍでは、低温側冷却基準温度α２は、冷房用基準温度α１よりも高い値に決定される。 In the present embodiment, as shown in FIG. 7, it is determined that the low temperature side cooling reference temperature α2 becomes a low value as the outside air temperature Tam decreases. Further, at the same outside air temperature Tam, the low temperature side cooling reference temperature α2 is determined to be higher than the cooling reference temperature α1.
ステップＳ１８０にて、目標吹出温度ＴＡＯが低温側冷却基準温度α２以下であると判定された場合は、ステップＳ１９０へ進み、運転モードとして（８）暖房冷却モードが選択される。ステップＳ１８０にて、目標吹出温度ＴＡＯが低温側冷却基準温度α２以下ではないと判定された場合は、ステップＳ２００へ進む。 If it is determined in step S180 that the target blowing temperature TAO is equal to or lower than the low temperature side cooling reference temperature α2, the process proceeds to step S190, and (8) heating / cooling mode is selected as the operation mode. If it is determined in step S180 that the target blowing temperature TAO is not equal to or lower than the low temperature side cooling reference temperature α2, the process proceeds to step S200.
ステップＳ２００では、目標吹出温度ＴＡＯが高温側冷却基準温度β２以下であるか否かが判定される。高温側冷却基準温度β２は、外気温Ｔａｍに基づいて、予め制御装置６０に記憶された制御マップを参照して決定される。
In step S200, it is determined whether or not the target blowing temperature TAO is equal to or lower than the high temperature side cooling reference temperature β2. The high temperature side cooling reference temperature β2 is determined based on the outside air temperature Tam with reference to a control map stored in advance in the
本実施形態では、図７に示すように、低温側冷却基準温度α２と同様に、外気温Ｔａｍの低下に伴って、高温側冷却基準温度β２が低い値となるように決定される。さらに、高温側冷却基準温度β２は、低温側冷却基準温度α２よりも高い値に決定される。また、同一の外気温Ｔａｍでは、高温側冷却基準温度β２は、除湿用基準温度β１よりも高い値に決定される。 In the present embodiment, as shown in FIG. 7, similarly to the low temperature side cooling reference temperature α2, the high temperature side cooling reference temperature β2 is determined to become a low value as the outside air temperature Tam decreases. Further, the high temperature side cooling reference temperature β2 is determined to be higher than the low temperature side cooling reference temperature α2. Further, at the same outside air temperature Tam, the high temperature side cooling reference temperature β2 is determined to be higher than the dehumidification reference temperature β1.
ステップＳ２００にて、目標吹出温度ＴＡＯが高温側冷却基準温度β２以下であると判定された場合は、ステップＳ２１０へ進み、運転モードとして（９）暖房直列冷却モードが選択される。ステップＳ２００にて、目標吹出温度ＴＡＯが高温側冷却基準温度β２以下ではないと判定された場合は、ステップＳ２２０へ進み、運転モードとして（１０）暖房並列冷却モードが選択される。 If it is determined in step S200 that the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the high temperature side cooling reference temperature β2, the process proceeds to step S210, and (9) heating series cooling mode is selected as the operation mode. If it is determined in step S200 that the target outlet temperature TAO is not equal to or lower than the high temperature side cooling reference temperature β2, the process proceeds to step S220, and (10) heating parallel cooling mode is selected as the operation mode.
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。
Subsequently, the case where the process proceeds from step S160 to step S240 will be described. When the process proceeds from step S160 to step S240, it is not necessary to heat the air with the
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。
If it is determined in step S240 that the
送風モードは、圧縮機１１を停止させて、風量設定スイッチによって設定された設定信号に応じて送風機３２を作動させる運転モードである。なお、ステップＳ２４０にて、バッテリ８０の冷却が必要でないと判定された場合は、車室内の空調および電池の冷却のための冷凍サイクル装置１０を作動させる必要がない場合である。
The blower mode is an operation mode in which the
本実施形態の空調制御プログラムでは、以上の如く、冷凍サイクル装置１０の運転モードの切り替えを行う。さらに、空調制御プログラムでは、冷凍サイクル装置１０の各構成機器の作動のみならず、他の構成機器の作動も制御している。具体的には、空調制御プログラムでは、加熱部を構成する高温側熱媒体回路４０の高温側熱媒体ポンプ４１、並びに、冷却部を構成する低温側熱媒体回路５０の低温側熱媒体ポンプ５１および三方弁５３の作動を制御している。
In the air conditioning control program of the present embodiment, the operation mode of the
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。
Specifically, the
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、空気と熱交換する。これにより、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。
Therefore, in the high temperature side
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。
Further, the
さらに、制御装置６０は、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は、第２低温側熱媒体温度センサ６７ｂによって検出される。
Further, when the second low temperature side heat medium temperature TWL2 is equal to or higher than the outside air temperature Tam, the
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。
When the second low temperature side heat medium temperature TWL2 is not higher than the outside temperature Tam, the low temperature side heat medium flowing out from the cooling
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。
Therefore, in the low temperature side
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。
At this time, when the second low temperature side heat medium temperature TWL2 is equal to or higher than the outside air temperature Tam, the low temperature side heat medium flowing out from the cooling
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。
On the other hand, when the second low temperature side heat medium temperature TWL2 is lower than the outside temperature Tam, the low temperature side heat medium flowing out from the cooling
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。
The detailed operation of the
（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。
(1) Cooling Mode In the cooling mode, the
ステップＳ６１０では、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。増減量ΔＩＶＯは、目標蒸発器温度ＴＥＯと蒸発器温度センサ６４ｆによって検出された蒸発器温度Ｔｅｆｉｎとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発器温度ＴＥＯに近づくように決定される。
In step S610, the amount of increase / decrease ΔIVO of the rotation speed of the
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。
In step S620, the target supercooling degree SCO1 of the refrigerant flowing out from the
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。
In step S630, the amount of increase / decrease ΔEVC in the throttle opening of the cooling
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。
The degree of supercooling SC1 of the outlet side refrigerant of the
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。
In step S640, the opening degree SW of the
SW = {TAO- (Tefin + C2)} / {TWH- (Tefin + C2)} ... (F2)
The TWH is the high temperature side heat medium temperature detected by the high temperature side heat
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を全閉状態とする。さらに、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップ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。
In step S650, in order to switch the
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、冷房用逆止弁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。
Therefore, in the refrigerating
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する。そして、冷房用膨張弁１４ｂが冷媒を減圧させる減圧部として機能する。そして、室内蒸発器１８が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
That is, in the refrigerating
これによれば、室内蒸発器１８にて、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。
According to this, the air can be cooled by the
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にて冷却された空気の一部をヒータコア４２にて再加熱する。そして、目標吹出温度ＴＡＯに近づくように温度調整された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。
Therefore, in the
（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。
(2) Series Dehumidification / Heating Mode In the series dehumidification / heating mode, the
ステップＳ７２０では、ヒータコア４２にて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。
In step S720, the target high temperature side heat medium temperature TWHO of the high temperature side heat medium is determined so that the air can be heated by the
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。
In step S730, the amount of change ΔKPN1 of the opening pattern KPN1 is determined. The opening pattern KPN1 is a parameter for determining a combination of the throttle opening of the
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。
Specifically, in the series dehumidifying / heating mode, as shown in FIG. 10, the opening pattern KPN1 increases as the target blowing temperature TAO rises. Then, as the opening degree pattern KPN1 increases, the throttle opening degree of the
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。
In step S740, the opening SW of the
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を全閉状態とする。さらに、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップＳ７１０、Ｓ７３０、Ｓ７４０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。
In step S750, in order to switch the
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、冷房用逆止弁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。
Therefore, in the
つまり、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能する。そして、暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂが減圧部として機能する。そして、室内蒸発器１８が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
That is, in the
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。
Further, when the saturation temperature of the refrigerant in the
これによれば、室内蒸発器１８にて、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。
According to this, the air can be cooled by the
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。これにより、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。その結果、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。
Further, when the saturation temperature of the refrigerant in the
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。これにより、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。その結果、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。
Further, when the saturation temperature of the refrigerant in the
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における空気の加熱能力を向上させることができる。
That is, in the series dehumidifying / heating mode, the amount of heat radiated from the refrigerant to the high-temperature side heat medium in the water-
（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。
(3) Parallel dehumidifying / heating mode In the parallel dehumidifying / heating mode, the
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。
In step S810, the amount of increase / decrease ΔIVO of the rotation speed of the
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。
In step S820, the target superheat degree SHEO of the outlet side refrigerant of the
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。
In step S830, the amount of change ΔKPN1 of the opening pattern KPN1 is determined. In the parallel dehumidification / heating mode, the superheat degree SHE is determined to approach the target superheat degree SHEO by the feedback control method based on the deviation between the target superheat degree SHEO and the superheat degree SHE of the outlet side refrigerant of the
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。
The degree of superheat SHE of the outlet-side refrigerant of the
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。
Further, in the parallel dehumidifying / heating mode, as shown in FIG. 12, as the opening pattern KPN1 increases, the throttle opening of the
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。
In step S840, the opening SW of the
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を全閉状態とする。さらに、除湿用開閉弁１５ａを開き、暖房用開閉弁１５ｂを開く。さらに、ステップＳ８１０、Ｓ８３０、Ｓ８４０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。
In step S850, in order to switch the
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、除湿用通路部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。
Therefore, in the
つまり、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能する。そして、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。同時に、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する。そして、室内蒸発器１８が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。
That is, in the
これによれば、室内蒸発器１８にて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。
According to this, the air can be cooled by the
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。
Further, in the
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空気を再加熱することができる。
Therefore, in the parallel dehumidifying / heating mode, the heat absorption amount of the refrigerant in the
（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。
(4) Heating Mode In the heating mode, the
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。
In step S920, the target supercooling degree SCO2 of the refrigerant flowing out from the refrigerant passage of the water
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。
In step S930, the amount of increase / decrease ΔEVH of the throttle opening degree of the
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。
The degree of supercooling SC2 of the refrigerant flowing out from the refrigerant passage of the water
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。
In step S940, the opening SW of the
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。
In step S950, in order to switch the
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。
Therefore, in the
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する。そして、暖房用膨張弁１４ａが減圧部として機能する。そして室外熱交換器１６が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。
That is, in the refrigerating
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。
According to this, the high temperature side heat medium can be heated by the water
（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。
(5) Cooling / Cooling Mode In the cooling / cooling mode, the
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。
Next, in step S1150, the target superheat degree SHCO of the refrigerant on the outlet side of the refrigerant passage of the
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。冷房冷却モードでは、増減量ΔＥＶＢは、目標過熱度ＳＨＣＯとチラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣが目標過熱度ＳＨＣＯに近づくように決定される。
In step S1160, the amount of increase / decrease ΔEVB of the throttle opening degree of the cooling
チラー１９の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣは、第５冷媒温度センサ６４ｅによって検出された温度Ｔ５および第２冷媒圧力センサ６５ｂによって検出された圧力Ｐ２に基づいて算出される。
The degree of superheat SHC of the refrigerant flowing out from the refrigerant passage of the
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。
In step S1170, the target low temperature side heat medium temperature TWLO of the low temperature side heat medium flowing out from the water passage of the
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。
In step S1180, it is determined whether or not the first low temperature side heat medium temperature TWL1 detected by the first low temperature side heat
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へ進む。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。
If it is determined in step S1180 that the first low temperature side heat medium temperature TWL1 is higher than the target low temperature side heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S1200. If it is not determined in step S1180 that the first low temperature side heat medium temperature TWL1 is higher than the target low temperature side heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S1190. In step S1190, the cooling
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を絞り状態とする。さらに、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップＳ１１１０、Ｓ１１３０、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。
In step S1200, in order to switch the refrigerating
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、冷房用逆止弁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、冷房用逆止弁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。
Therefore, in the
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する。そして、冷房用膨張弁１４ｂが減圧部として機能する。そして、室内蒸発器１８が蒸発器として機能する。同時に、冷房用膨張弁１４ｂおよび室内蒸発器１８に対して並列的に接続された冷却用膨張弁１４ｃが減圧部として機能する。そして、チラー１９が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。
That is, in the refrigerating
これによれば、室内蒸発器１８にて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。
According to this, the air can be cooled by the
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にて冷却された空気の一部をヒータコア４２にて再加熱する。これにより、目標吹出温度ＴＡＯに近づくように温度調整された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。
Therefore, in the
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。
Further, the
（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１５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。
(6) Series Dehumidifying / Heating / Cooling Mode In the series of dehumidifying / heating / cooling mode, the
直列除湿暖房冷却モードでは、制御装置６０が、図１５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では、バッテリ８０の目標冷却量Ｑ２が室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１を上回っているか否かを判定する。
In the series dehumidification / heating / cooling mode, the
室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１は、蒸発器温度Ｔｅｆｉｎ、目標吹出温度ＴＡＯ、室内蒸発器１８に流入する空気の温度、送風機３２の風量等から算出することができる。
The target cooling amount Q1 in the
ステップＳ１３００にてバッテリ８０の目標冷却量Ｑ２が室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１を上回っていないと判定した場合、ステップＳ１３１０〜Ｓ１３５０へ進み、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。
If it is determined in step S1300 that the target cooling amount Q2 of the
すなわち、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯは、目標蒸発器温度ＴＥＯと蒸発器温度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。
That is, the amount of increase / decrease ΔIVO of the rotation speed of the
続くステップＳ１３６０〜Ｓ１３８０では、冷房冷却モードのステップＳ１１５０〜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。
In the following steps S1360 to S1380, the target superheat degree SHCO, the amount of increase / decrease in the throttle opening of the cooling
次に、ステップＳ１３９０では、冷房冷却モードのステップＳ１１８０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か否かが判定される。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Ｓ１４８０へ進んで制御信号を出力する。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Ｓ１４００へ進んで冷却用膨張弁１４ｃを全閉状態とした後、ステップＳ１４８０へ進んで制御信号を出力する。
Next, in step S1390, it is determined whether or not the first low temperature side heat medium temperature TWL1 is higher than the target low temperature side heat medium temperature TWLO, as in step S1180 of the cooling cooling mode. If it is determined that the first low temperature side heat medium temperature TWL1 is higher than the target low temperature side heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S1480 to output a control signal. If it is not determined that the first low temperature side heat medium temperature TWL1 is higher than the target low temperature side heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S1400 to fully close the cooling
一方、ステップＳ１３００にてバッテリ８０の目標冷却量Ｑ２が室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１を上回っていると判定した場合、ステップＳ１４１０へ進み、冷房冷却モードのステップＳ１１７０と同様に、目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯを決定する。
On the other hand, if it is determined in step S1300 that the target cooling amount Q2 of the
ステップＳ１４２０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、目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯと第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。
In step S1420, the amount of increase / decrease ΔIVO of the rotation speed of the
ステップＳ１４３０では、直列除湿暖房モードのステップＳ７２０と同様に、目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯを決定する。 In step S1430, the target high temperature side heat medium temperature TWHO is determined in the same manner as in step S720 of the series dehumidifying and heating mode.
ステップＳ１４４０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。
In step S1440, the amount of change ΔKPN2 of the opening pattern KPN2 is determined. The opening pattern KPN2 is a parameter for determining a combination of the throttle opening of the
具体的には、図１６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。
Specifically, as shown in FIG. 16, as the target blowout temperature TAO rises, the opening degree pattern KPN2 increases. Then, as the opening degree pattern KPN2 increases, the throttle opening degree of the
ステップＳ１４５０では、直列除湿暖房モードのステップＳ７４０と同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを決定する。
In step S1450, the opening degree SW of the
ステップＳ１４６０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。
In step S1460, the target superheat degree SHEO of the outlet side refrigerant of the
ステップＳ１４７０では、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度の増減量ΔＥＶＣを決定してステップＳ１４８０へ進む。増減量ΔＥＶＣ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。
In step S1470, the amount of increase / decrease ΔEVC in the throttle opening of the cooling
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。
The degree of superheat SHE of the outlet-side refrigerant of the
ステップＳ１４８０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Ｓ１３２０、Ｓ１３４０、Ｓ１３５０、Ｓ１３７０、またはステップＳ１４００、Ｓ１４２０、Ｓ１４４０、Ｓ１４５０、Ｓ１４７０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。
In step S1480, in order to switch the
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、冷房用逆止弁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、冷房用逆止弁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。
Therefore, in the series dehumidifying / heating / cooling mode, the
つまり、直列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２が圧縮機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。
That is, in the refrigerating
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。
Further, when the saturation temperature of the refrigerant in the
これによれば、室内蒸発器１８にて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。
According to this, the air can be cooled by the
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。
Therefore, in the refrigerating
この際、開度パターンＫＰＮ１または開度パターンＫＰＮ２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における空気の加熱能力を向上させることができる。
At this time, by increasing the opening pattern KPN1 or the opening pattern KPN2, the heating capacity of the air in the
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。
Further, the
バッテリ８０の目標冷却量Ｑ２が室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１を上回っていない場合、目標蒸発器温度ＴＥＯと蒸発器温度Ｔｅｆｉｎとの偏差に基づいて圧縮機１１の回転数を決定するので、室内蒸発器１８での冷却量が目標冷却量Ｑ１に対して不足することを抑制できる。
When the target cooling amount Q2 of the
バッテリ８０の目標冷却量Ｑ２が室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１を上回っている場合、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圧縮機１１の回転数を決定するので、バッテリ８０の冷却量が目標冷却量Ｑ２に対して不足することを抑制できる。
When the target cooling amount Q2 of the
（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。
(7) Parallel dehumidifying / heating / cooling mode In the parallel dehumidifying / heating / cooling mode, the
続くステップＳ１５５０〜Ｓ１５７０では、冷房冷却モードのステップＳ１１５０〜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。
In the following steps S1550 to S1570, the target superheat degree SHCO, the amount of increase / decrease in the throttle opening of the cooling
次に、ステップＳ１５８０では、冷房冷却モードと同様に、第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっていると判定された場合は、ステップＳ１６００へ進む。ステップＳ１５８０にて、第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっていると判定されなかった場合には、ステップＳ１５９０へ進む。ステップＳ１５９０では、冷却用膨張弁１４ｃを全閉状態として、ステップＳ１６００へ進む。
Next, in step S1580, when it is determined that the first low temperature side heat medium temperature TWL1 is higher than the target low temperature side heat medium temperature TWLO, as in the cooling cooling mode, the process proceeds to step S1600. If it is not determined in step S1580 that the first low temperature side heat medium temperature TWL1 is higher than the target low temperature side heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S1590. In step S1590, the cooling
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を絞り状態とする。さらに、除湿用開閉弁１５ａを開き、暖房用開閉弁１５ｂを開く。さらに、ステップＳ１５１０、Ｓ１５３０、Ｓ１５４０、Ｓ１５６０、Ｓ１５９０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。
In step S1600, in order to switch the
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、除湿用通路部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、除湿用通路部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。
Therefore, in the
つまり、並列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能する。そして、暖房用膨張弁１４ａが減圧部として機能する。そして、室外熱交換器１６が蒸発器として機能する。同時に、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する。そして、室内蒸発器１８が蒸発器として機能する。そして、暖房用膨張弁１４ａおよび室外熱交換器１６に対して並列的に接続された冷却用膨張弁１４ｃが減圧部として機能する。そして、チラー１９が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。
That is, in the refrigerating
これによれば、室内蒸発器１８にて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。
According to this, the air can be cooled by the
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空気を再加熱することができる。
Therefore, in the
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。
Further, the
（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、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。
(8) Heating / Cooling Mode In the heating / cooling mode, the
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。
In step S310, the amount of increase / decrease ΔIVO of the rotation speed of the
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。
In step S320, the target supercooling degree SCO1 of the refrigerant flowing out from the
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。
In step S330, the amount of increase / decrease ΔEVB of the throttle opening degree of the cooling
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。
In step S340, the opening SW of the
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を絞り状態とする。さらに、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップＳ３１０、Ｓ３３０、Ｓ３４０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。
In step S350, in order to switch the refrigerating
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、冷房用逆止弁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。
Therefore, in the refrigerating
つまり、暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能する。そして、冷却用膨張弁１４ｃが冷媒を減圧させる減圧部として機能する。そして、チラー１９が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
That is, in the refrigerating
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。
According to this, the water
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。
Therefore, in the
（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。
(9) Heating series cooling mode In the heating series cooling mode, the
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。 In step S420, the target high temperature side heat medium temperature TWHO of the high temperature side heat medium is determined in the same manner as in the series dehumidification / heating mode.
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。
In step S430, the amount of change ΔKPN2 of the opening pattern KPN2 is determined. The opening pattern KPN2 is a parameter for determining a combination of the throttle opening of the
具体的には、暖房直列冷却モードでは、図１６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。
Specifically, in the heating series cooling mode, as shown in FIG. 16, the opening degree pattern KPN2 increases as the target blowing temperature TAO rises. Then, as the opening degree pattern KPN2 increases, the throttle opening degree of the
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。
In step S440, the opening SW of the
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を絞り状態とする。さらに、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップＳ３１０、Ｓ３３０、Ｓ３４０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。
In step S450, in order to switch the refrigerating
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、冷房用逆止弁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。
Therefore, in the refrigerating
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。
That is, in the refrigerating
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。
Further, when the saturation temperature of the refrigerant in the
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。
According to this, the high temperature side heat medium can be heated by the water
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。
Therefore, in the
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。
Further, when the saturation temperature of the refrigerant in the
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。
Further, when the saturation temperature of the refrigerant in the
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における空気の加熱能力を向上させることができる。
That is, in the heating series cooling mode, the amount of heat released from the refrigerant in the water-
その結果、暖房直列冷却モードでは、暖房冷却モードよりも高い加熱能力で空気を加熱することができる。換言すると、暖房冷却モードは、暖房直列冷却モードよりも低い加熱能力で空気を加熱する運転モードである。 As a result, the heating series cooling mode can heat the air with a higher heating capacity than the heating cooling mode. In other words, the heating / cooling mode is an operation mode in which the air is heated with a lower heating capacity than the heating series cooling mode.
（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２０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。
(10) Heating parallel cooling mode In the heating parallel cooling mode, the
ステップＳ５１０では、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。暖房並列冷却モードでは、増減量ΔＩＶＯは、並列除湿暖房モードと同様に、目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯと高温側熱媒体温度ＴＷＨとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、高温側熱媒体温度ＴＷＨが目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯに近づくように決定される。
In step S510, the amount of increase / decrease ΔIVO of the rotation speed of the
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。
In step S520, the target superheat degree SHCO of the refrigerant on the outlet side of the refrigerant passage of the
ステップＳ５３０では、開度パターンＫＰＮ２の変化量ΔＫＰＮ２を決定する。暖房並列冷却モードでは、目標過熱度ＳＨＣＯとチラー１９の冷媒通路の出口側冷媒の過熱度ＳＨＣとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、過熱度ＳＨＣが目標過熱度ＳＨＣＯに近づくように決定される。
In step S530, the amount of change ΔKPN2 of the opening pattern KPN2 is determined. In the heating parallel cooling mode, the superheat degree SHCO is determined to approach the target superheat degree SHCO by the feedback control method based on the deviation between the target superheat degree SHCO and the superheat degree SHCO of the refrigerant on the outlet side of the refrigerant passage of the
また、暖房並列冷却モードでは、図２１に示すように、開度パターンＫＰＮ２が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度が小さくなり、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度が大きくなる。従って、開度パターンＫＰＮ２が増加すると、チラー１９の冷媒通路へ流入する冷媒流量が増加し、チラー１９の冷媒通路の出口側冷媒の過熱度ＳＨＣが低下する。
Further, in the heating parallel cooling mode, as shown in FIG. 21, as the opening pattern KPN2 increases, the throttle opening of the
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。
In step S540, the opening degree SW of the
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。
In step S560, it is determined whether or not the first low temperature side heat medium temperature TWL1 detected by the first low temperature side heat
ステップＳ５６０にて、第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっていると判定された場合は、ステップＳ５８０へ進む。ステップＳ５６０にて、第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１が目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯよりも高くなっていると判定されなかった場合には、ステップＳ５７０へ進む。ステップＳ５７０では、冷却用膨張弁１４ｃを全閉状態として、ステップＳ５８０へ進む。
If it is determined in step S560 that the first low temperature side heat medium temperature TWL1 is higher than the target low temperature side heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S580. If it is not determined in step S560 that the first low temperature side heat medium temperature TWL1 is higher than the target low temperature side heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S570. In step S570, the cooling
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を絞り状態とする。さらに、除湿用開閉弁１５ａを開き、暖房用開閉弁１５ｂを開く。さらに、ステップＳ５１０、Ｓ５３０、Ｓ５４０、Ｓ５７０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。
In step S580, in order to switch the refrigerating
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、除湿用通路部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。
Therefore, in the
つまり、暖房並列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能する。そして、暖房用膨張弁１４ａが減圧部として機能する。そして、室外熱交換器１６が蒸発器として機能する。同時に、暖房用膨張弁１４ａおよび室外熱交換器１６に対して並列的に接続された冷却用膨張弁１４ｃが減圧部として機能する。そして、チラー１９が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。
That is, in the refrigerating
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。
According to this, the water
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。
Therefore, in the
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。
Further, in the refrigerating
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空気を再加熱することができる。
Therefore, in the heating parallel cooling mode, the heat absorption amount of the refrigerant in the
（１１）冷却モード
冷却モードでは、制御装置６０が、図２２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。
(11) Cooling Mode In the cooling mode, the
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。
Here, in the cooling mode, the target outlet temperature TAO is lower than the heating reference temperature γ, so that the opening SW of the
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を絞り状態とする。さらに、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップＳ１０１０、Ｓ１０３０、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。
In step S1050, in order to switch the
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、冷房用逆止弁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。
Therefore, in the refrigerating
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する。そして、冷却用膨張弁１４ｃが減圧部として機能する。そして、チラー１９が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
That is, in the refrigerating
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。
According to this, the low temperature side heat medium can be cooled by the
以上の如く、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、各種運転モードを切り替えることができる。これにより、車両用空調装置１では、バッテリ８０の温度を適切に調整しつつ、車室内の快適な空調を実現することができる。
As described above, in the
より詳細には、本実施形態の車両用空調装置では、バッテリ８０の冷却を行うことなく車室内の空調を行う際に、冷凍サイクル装置１０が、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、（１）冷房モード、（２）直列除湿暖房モード、（３）並列除湿暖房モードの順に冷媒回路を切り替える。
More specifically, in the vehicle air conditioner of the present embodiment, when the air conditioner in the vehicle interior is air-conditioned without cooling the
これらの運転モードでは、冷却用膨張弁１４ｃが全閉状態となっているので、チラー１９にて、低温側熱媒体が冷却されてしまうことがない。従って、バッテリ８０が不必要に冷却されてしまうことがない。
In these operation modes, since the cooling
ここで、各運転モードでは、圧縮機１１の冷媒吐出能力等の調整により、空気の冷却能力あるいは加熱能力といった温度調整能力を調整することができる。ところが、圧縮機１１の冷媒吐出能力等の調整だけでは、空気の温度調整能力の調整範囲に限界がある。
Here, in each operation mode, the temperature adjusting capacity such as the cooling capacity or the heating capacity of the air can be adjusted by adjusting the refrigerant discharge capacity of the
これに対して、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、（１）冷房モード、（２）直列除湿暖房モード、（３）並列除湿暖房モードの順に冷媒回路を切り替えることによって、空気の温度調整能力を順次変化させることができる。従って、空気の温度を高温から低温に至る幅広い範囲で調整することができる。
On the other hand, in the
さらに、（２）直列除湿暖房モードおよび（３）並列除湿暖房モードでは、開度パターンＫＰＮ１を変化させることによって、室外熱交換器１６における冷媒と外気との熱交換量を連続的に調整することができる。冷媒と外気との熱交換量とは、冷媒が外気へ放熱する放熱量、あるいは冷媒が外気から吸熱する吸熱量である。
Further, in the (2) series dehumidification / heating mode and (3) parallel dehumidification / heating mode, the amount of heat exchange between the refrigerant and the outside air in the
従って、（２）直列除湿暖房モードおよび（３）並列除湿暖房モードを切り替えることによって、空気の温度を幅広い温度で連続的に調整することができる。 Therefore, by switching between (2) series dehumidification and heating mode and (3) parallel dehumidification and heating mode, the temperature of air can be continuously adjusted in a wide range of temperatures.
また、本実施形態の車両用空調装置１では、バッテリ８０の冷却を行うとともに、車室内の空調を行う際に、冷凍サイクル装置１０が、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、（８）暖房冷却モード、（９）暖房直列冷却モード、（１０）暖房並列冷却モードの順に冷媒回路を切り替える。
Further, in the
これらの運転モードでは、冷房用膨張弁１４ｂが全閉状態となっているので、室内蒸発器１８にて、ヒータコア４２へ流入する空気が冷却されてしまうことがない。
In these operation modes, since the cooling
また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、（８）暖房冷却モード、（９）暖房直列冷却モード、（１０）暖房並列冷却モードの順に冷媒回路を切り替えることによって、空気の加熱能力を向上させることができる。従って、空気の温度を高温から低温に至る幅広い範囲で調整することができる。
Further, in the refrigerating
さらに、（９）暖房直列冷却モードおよび（１０）暖房並列冷却モードでは、開度パターンＫＰＮ２を変化させることによって、室外熱交換器１６における冷媒と外気との熱交換量を連続的に調整することができる。
Further, in the (9) heating series cooling mode and (10) heating parallel cooling mode, the amount of heat exchange between the refrigerant and the outside air in the
従って、（９）暖房直列冷却モードおよび（１０）暖房並列冷却モードを切り替えることによって、空気の温度を幅広い温度で連続的に調整することができる。すなわち、本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、バッテリ８０の温度を適切に調整しつつ、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。
Therefore, by switching between (9) heating series cooling mode and (10) heating parallel cooling mode, the temperature of air can be continuously adjusted over a wide range of temperatures. That is, according to the
また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、空気の加熱能力を調整する際に、（１）冷房モード、（２）直列除湿暖房モード、（３）並列除湿暖房モードの順に冷媒回路を切り替える切替条件と、（８）暖房冷却モード、（９）暖房直列冷却モード、（１０）暖房並列冷却モードの順に冷媒回路を切り替える切替条件とを異なる条件とすることができる。
Further, in the refrigerating
具体的には、本実施形態では、図７を用いて説明したように、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している。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している。 Specifically, in the present embodiment, as described with reference to FIG. 7, the high temperature side cooling reference temperature β2 is determined to be higher than the dehumidification reference temperature β1. Further, the cooling reference temperature α2 on the low temperature side is determined to be higher than the cooling reference temperature α1.
ここで、車室内の除湿暖房を行う際には、加熱部を構成するヒータコア４２へ流入する空気が室内蒸発器１８にて冷却される。従って、目標吹出温度ＴＡＯが同じであれば、車室内の除湿暖房を行う運転モード時には、室内蒸発器１８にて空気が冷却されない運転モード時よりも、ヒータコア４２に要求される空気の加熱能力が高くなる。
Here, when dehumidifying and heating the interior of the vehicle, the air flowing into the
従って、除湿用基準温度β１を高温側冷却基準温度β２よりも低い値に決定しておくことで、車室内の除湿暖房を行う運転モード時に、速やかに（２）直列除湿暖房モードから（２）並列除湿暖房モードへ移行させることができる。同様に、冷房用基準温度α１を低温側冷却基準温度α２よりも低い値に決定しておくことで、速やかに（１）冷房モードから（２）直列除湿暖房モードへ移行させることができる。 Therefore, by determining the dehumidification reference temperature β1 to a value lower than the high temperature side cooling reference temperature β2, the (2) series dehumidification / heating mode can be quickly changed to (2) in the operation mode for dehumidifying / heating the vehicle interior. It is possible to shift to the parallel dehumidification / heating mode. Similarly, by determining the cooling reference temperature α1 to a value lower than the low temperature side cooling reference temperature α2, it is possible to quickly shift from (1) cooling mode to (2) series dehumidifying and heating mode.
これによれば、車室内の除湿暖房を行う運転モード時に、ヒータコア４２における空気の加熱能力を速やかに向上させることができる。
According to this, it is possible to quickly improve the heating capacity of the air in the
一方、高温側冷却基準温度β２を除湿用基準温度β１よりも高い値に決定しておくことで、室内蒸発器１８にて空気を冷却することなくバッテリ８０を冷却する運転モード時に、不必要に（９）暖房直列冷却モードから（１０）暖房並列冷却モードへ切り替えられてしまうことを抑制することができる。同様に、低温側冷却基準温度α２を冷房用基準温度α１よりも高い値に設定しておくことで、不必要に（８）暖房冷却モードから（９）暖房直列冷却モードへ移行させてしまうことを抑制することができる。
On the other hand, by determining the high temperature side cooling reference temperature β2 to a value higher than the dehumidifying reference temperature β1, it is unnecessary in the operation mode in which the
これによれば、運転モードの切り替えによる空気の一時的な温度変化を抑制することができ、ヒータコア４２にて空気の温度を適切に調整することができる。
According to this, it is possible to suppress a temporary temperature change of the air due to the switching of the operation mode, and the temperature of the air can be appropriately adjusted by the
また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、蒸発圧力調整弁２０が第６三方継手１３ｆの冷媒流れ下流側に配置されている。従って、いずれの運転モードにおいても、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度およびチラー１９における冷媒蒸発温度を着霜抑制温度以上に維持することができる。
Further, in the
さらに、室内蒸発器１８およびチラー１９が冷媒流れに対して並列的に接続される運転モードでは、室内蒸発器１８にて発揮される冷却能力とチラー１９にて発揮される冷却能力との能力比を容易に調整することができる。室内蒸発器１８およびチラー１９が冷媒流れに対して並列的に接続される運転モードは、（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が該当する。
Further, in the operation mode in which the
より詳細には、制御装置６０が、冷房用膨張弁１４ｂおよび冷却用膨張弁１４ｃの作動を制御して、室内蒸発器１８へ流入させる冷媒流量とチラー１９へ流入させる冷媒流量との流量比を調整する。これにより、室内蒸発器１８およびチラー１９が冷媒流れに対して並列的に接続される運転モードでは、室内蒸発器１８にて発揮される冷却能力とチラー１９にて発揮される冷却能力の能力比を容易に調整することができる。
More specifically, the
さらに、目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯに対し、冷却用膨張弁１４ｃの開閉による調整機能を持たせることで、チラー１９における冷媒蒸発温度が着霜抑制温度まで低下しても、チラー１９へ流入させる冷媒流量を低下させることができる。そして、冷却用熱交換部５２へ流入する低温側熱媒体の温度をバッテリ８０を冷却するために適切な温度に調整することができる。
Further, by providing the target low temperature side heat medium temperature TWLO with an adjustment function by opening and closing the
つまり、本実施形態のように、互いに並列的に接続された室内蒸発器１８およびチラー１９の冷媒流れ下流側に蒸発圧力調整弁２０を配置する構成では、着霜抑制温度よりも高い温度範囲内に維持されるバッテリの冷却に広く採用することができる。
That is, in the configuration in which the evaporation
本実施形態では、ステップＳ１３００〜Ｓ１４８０で説明したように、制御装置６０は、（６）直列除湿暖房冷却モードにおいて、バッテリ８０の目標冷却量Ｑ２が室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１よりも小さい場合、室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１に関連する物理量に基づいて圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御する。また、バッテリ８０の目標冷却量Ｑ２が室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１よりも大きい場合、バッテリ８０の目標冷却量Ｑ２に関連する物理量に基づいて圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御する。
In the present embodiment, as described in steps S1300 to S1480, in the (6) series dehumidifying / heating / cooling mode, the target cooling amount Q2 of the
室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１に関連する物理量とは、具体的には、目標蒸発器温度ＴＥＯと蒸発器温度Ｔｅｆｉｎとの偏差である。バッテリ８０の目標冷却量Ｑ２に関連する物理量とは、具体的には、目標低温側熱媒体温度ＴＷＬＯと第１低温側熱媒体温度ＴＷＬ１との偏差である。
The physical quantity related to the target cooling amount Q1 in the
これによると、バッテリ８０の目標冷却量Ｑ２が室内蒸発器１８の目標冷却量よりも大きい場合、室内蒸発器１８の目標冷却量よりもバッテリ８０の目標冷却量Ｑ２を優先して圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御するので、チラー１９側への冷媒流量が不足することを抑制できる。
According to this, when the target cooling amount Q2 of the
室内蒸発器１８の目標冷却量に関連する物理量は、目標蒸発器温度ＴＥＯと蒸発器温度Ｔｅｆｉｎとの偏差に限定されるものではない。例えば、室内蒸発器１８の目標冷却量に関連する物理量は、室内蒸発器１８の目標冷媒圧力と室内蒸発器１８の冷媒圧力との偏差であってもよい。
The physical quantity related to the target cooling amount of the
バッテリ８０の目標冷却量Ｑ２に関連する物理量は、低温側熱媒体回路５０の目標温度ＴＷＬＯに限定されるものではない。例えば、バッテリ８０の目標冷却量Ｑ２に関連する物理量は、チラー１９の目標冷媒圧力とチラー１９の冷媒圧力との偏差であってもよい。
The physical quantity related to the target cooling amount Q2 of the
本実施形態では、制御装置６０は、直列除湿暖房冷却モードにおいて、バッテリ８０の目標冷却量Ｑ２が室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１と等しい場合、室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１に関連する物理量に基づいて圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御するが、これに限定されない。すなわち、直列除湿暖房冷却モードにおいて、バッテリ８０の目標冷却量Ｑ２が室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１と等しい場合、バッテリ８０の目標冷却量Ｑ２に関連する物理量に基づいて圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御してもよい。
In the present embodiment, in the series dehumidifying / heating / cooling mode, when the target cooling amount Q2 of the
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図２３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２３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。
(Second Embodiment)
In this embodiment, as shown in FIG. 23, an example in which the low temperature side
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。
More specifically, in the
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。
It is desirable that the cooling
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６４ｇが接続されている。冷却用熱交換部入口温度センサ６４ｇは、冷却用熱交換部５２ａの冷媒通路へ流入する冷媒の温度を検出する冷却用熱交換部入口温度検出部である。
Further, 64 g of a cooling heat exchange unit inlet temperature sensor is connected to the input side of the
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。
Further, the fifth
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であって、冷却用熱交換部入口温度センサ６４ｇ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。バッテリ８０の冷却が必要となる運転モード時とは、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る。
Further, in the
また、本実施形態の制御装置６０では、（６）直列除湿暖房冷却モードにおいてバッテリ８０の目標冷却量Ｑ２が室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１を上回っている場合、冷却用熱交換部５２ａの目標温度と冷却用熱交換部５２ａの温度（例えば、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）との偏差に基づいて圧縮機１１の回転数を決定する。これにより、室内蒸発器１８での冷却量が室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１に対して不足することを抑制している。
Further, in the
冷却用熱交換部５２ａの目標温度は、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、冷却用熱交換部５２ａの目標温度が低下するように決定される。
The target temperature of the cooling
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、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。
The configuration and operation of the other
（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図２４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。
(Third Embodiment)
In this embodiment, as shown in FIG. 24, an example in which the low temperature side
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。
More specifically, the
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空気をバッテリ８０へ向けて送風する。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。
The
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空気をバッテリ８０へ導く空気通路を形成する。この空気通路は、バッテリ８０に吹き付けられた冷却用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。
The
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。
Therefore, in the present embodiment, the
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（以下では、電池用蒸発器温度と言う。）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。
Further, a battery
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。
Further, in the
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。バッテリ８０の冷却が必要となる運転モード時とは、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る。
Further, in the
また、本実施形態の制御装置６０では、（６）直列除湿暖房冷却モードにおいてバッテリ８０の目標冷却量Ｑ２が室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１を上回っている場合、電池用蒸発器５５の目標温度と電池用蒸発器温度Ｔ７との偏差に基づいて圧縮機１１の回転数を決定する。これにより、室内蒸発器１８での冷却量が室内蒸発器１８での目標冷却量Ｑ１に対して不足することを抑制している。
Further, in the
電池用蒸発器５５の目標温度は、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、電池用蒸発器５５の目標温度が低下するように決定される。
The target temperature of the
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。
The configuration and operation of the other
（第４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、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。
(Fourth Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 25, an example in which the high temperature side
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空気とを熱交換させて、冷媒を凝縮させるとともに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。
More specifically, the
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。
The configuration and operation of the other
（第５実施形態）
上記第１実施形態では、（６）直列除湿暖房冷却モードにおいて、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圧縮機１１の回転数を制御することによってバッテリ８０の冷却能力不足を抑制するが、本実施形態では、水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒を、室外熱交換器１６をバイパスして冷却用膨張弁１４ｃに流入させることによってバッテリ８０の冷却能力不足を抑制する。
(Fifth Embodiment)
In the first embodiment, in the (6) series dehumidifying / heating / cooling mode, the rotation speed of the
図２６に示すように、除湿用通路部２２ａの途中部位には、冷却用通路部２２ｃの上流側端部が第７三方継手１３ｇを介して接続されている。第７三方継手１３ｇは、除湿用通路部２２ａのうち除湿用開閉弁１５ａの入口側部位に配置されている。冷却用通路部２２ｃは、除湿用通路部２２ａの冷媒を、除湿用開閉弁１５ａをバイパスさせて冷却用膨張弁１４ｃ側に流すための冷媒通路である。
As shown in FIG. 26, an upstream end portion of the
冷却用通路部２２ｃの下流側端部は、室外熱交換器１６からチラー１９に至る冷媒通路のうち部位のうち第５三方継手１３ｅと冷却用膨張弁１４ｃとの間の部位に、第８三方継手１３ｈを介して接続されている。第８三方継手１３ｈは、第５三方継手１３ｅから冷却用膨張弁１４ｃに至る冷媒通路に冷却用通路部２２ｃが合流するバイパス合流部である。
The downstream end of the
除湿用通路部２２ａおよび冷却用通路部２２ｃにより、水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒が暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６および第５三方継手１３ｅをバイパスして冷却用膨張弁１４ｃへ流れるバイパス通路部が構成されている。
By the
より具体的には、除湿用通路部２２ａのうち第７三方継手１３ｇよりも上流側の部位、および冷却用通路部２２ｃにより、バイパス通路部が構成されている。
More specifically, the bypass passage portion is composed of a portion of the
冷却用通路部２２ｃには、冷却用開閉弁１５ｃが配置されている。冷却用開閉弁１５ｃは、冷却用通路部２２ｃを開閉する電磁弁である。冷却用開閉弁１５ｃは、冷却用通路部２２ｃ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、冷却用開閉弁１５ｃは、サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部である。冷却用開閉弁１５ｃ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。
A cooling on-off
室外熱交換器１６からチラー１９に至る冷媒通路のうち部位のうち第５三方継手１３ｅと冷却用膨張弁１４ｃとの間の部位には、冷却側逆止弁２３が配置されている。冷却側逆止弁２３は、第５三方継手１３ｅ側から冷却用膨張弁１４ｃ側へ冷媒が流れることを許容し、冷却用膨張弁１４ｃ側から第５三方継手１３ｅ側へ冷媒が流れることを禁止する。
A cooling-
上述の１１種類の運転モードのうち（６）直列除湿暖房冷却モードでは、冷却用開閉弁１５ｃを開き、それ以外の運転モードでは冷却用開閉弁１５ｃを閉じる。（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、冷却用開閉弁１５ｃを開いてもよい。
Of the above 11 types of operation modes, (6) in the series dehumidifying / heating / cooling mode, the cooling on-off
これにより、本実施形態の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、冷房用逆止弁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、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。
As a result, in the series dehumidifying / heating / cooling mode of the present embodiment, the
本実施形態の直列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、図２７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２７のａ６点）は、水冷媒熱交換器１２へ流入して高温側熱媒体と熱交換して放熱する（図２７のａ６点→ｂ６点）。これにより、水冷媒熱交換器１２にて高温側熱媒体が加熱される。
In the refrigerating
水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒の流れは、第１三方継手１３ａにて分岐される。第１三方継手１３ａにて分岐された一方の冷媒は、暖房用膨張弁１４ａへ流入して減圧される（図２７のｂ６点→ｃ６点）。
The flow of the refrigerant flowing out of the water-
図２７の例では、暖房用膨張弁１４ａにて減圧された冷媒の飽和温度が外気温Ｔａｍよりも低くなる。このため、暖房用膨張弁１４ａにて減圧された冷媒は、室外熱交換器１６へ流入して、外気と熱交換して蒸発する（図２７のｃ６点→ｄ６点）。これにより、室外熱交換器１６にて冷媒が外気から吸熱する。
In the example of FIG. 27, the saturation temperature of the refrigerant decompressed by the
室外熱交換器１６から流出した冷媒は、冷房用膨張弁１４ｂへ流入して減圧される（図２７のｄ６点→ｅ６点）。冷房用膨張弁１４ｂにて減圧された冷媒は、室内蒸発器１８へ流入して、送風機３２から送風された空気と熱交換して蒸発する（図２７のｅ６点→ｆ６点）。これにより、室内蒸発器１８にて空気が冷却される。
The refrigerant flowing out of the
一方、第１三方継手１３ａにて分岐された他方の冷媒は、冷却用膨張弁１４ｃへ流入して減圧される（図２７のｂ６点→ｇ６点）。冷却用膨張弁１４ｃにて減圧された冷媒は、チラー１９へ流入して、低温側熱媒体と熱交換して蒸発する（図２７のｇ６点→ｆ６点）。これにより、チラー１９にて低温側熱媒体が冷却される。
On the other hand, the other refrigerant branched at the first three-way joint 13a flows into the cooling
チラー１９から流出した冷媒は、第６三方継手１３ｆへ流入して、室内蒸発器１８から流出した冷媒と合流する（図２７のｆ６点）。第６三方継手１３ｆから流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁２０を介して、アキュムレータ２１へ流入する。アキュムレータ２１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（図２７のｆ６点→ａ６点）。
The refrigerant flowing out of the
以上の如く、本実施形態の直列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２を放熱器として機能させ、室内蒸発器１８およびチラー１９を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
As described above, in the refrigerating
従って、本実施形態の直列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、上記第１実施形態の直列除湿暖房冷却モードと同様に、車室内の除湿暖房を行うことができるとともに、バッテリ８０の冷却を行うことができる。
Therefore, in the refrigerating
本実施形態の直列除湿暖房冷却モードでは、チラー１９側への冷媒流量は、暖房用膨張弁１４ａと冷房用膨張弁１４ｂとの合成開度と冷却用膨張弁１４ｃの開度との比に応じて調整されることとなる。したがって、冷房用膨張弁１４ｂが全開になっている場合、チラー１９側への冷媒流量は、暖房用膨張弁１４ａの開度と冷却用膨張弁１４ｃとの開度比に応じたものとなる。そのため、冷房用膨張弁１４ｂが全開状態であっても、チラー１９側への冷媒流量を調整可能となるのでチラー１９の冷却量が不足することを抑制可能になる。
In the series dehumidifying / heating / cooling mode of the present embodiment, the flow rate of the refrigerant to the
水冷媒熱交換器１２から流出した液相の冷媒を除湿用通路部２２ａおよび冷却用通路部２２ｃを通じて冷却用膨張弁１４ｃに流入させることで、チラー１９の入口エンタルピを小さく確保することができる。そのため、チラー１９の冷却量が不足することを抑制できる。
By allowing the liquid-phase refrigerant flowing out of the water-
本実施形態では、（６）直列除湿暖房冷却モードにおいて、除湿用通路部２２ａのうち第７三方継手１３ｇよりも上流側の部位、および冷却用通路部２２ｃにより、水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒が暖房用膨張弁、室外熱交換器１６および第５三方継手１３ｅをバイパスして冷却用膨張弁１４ｃへ流れる。
In the present embodiment, in the (6) series dehumidifying / heating / cooling mode, the
これによると、室内蒸発器１８側とチラー１９側との冷媒の分配比は、暖房用膨張弁１４ａと冷房用膨張弁１４ｂとの合成開度と冷却用膨張弁１４ｃとの開度比に応じたものとなる。したがって、冷房用膨張弁１４ｂが全開になっている場合、室内蒸発器１８側とチラー１９側との冷媒の分配比は、暖房用膨張弁１４ａの開度と冷却用膨張弁１４ｃとの開度比に応じたものとなる。そのため、仮に冷房用膨張弁１４ｂが全開になっていても冷却用膨張弁１４ｃの開度を大きくすることによって低温側熱媒体回路５０側への冷媒流量を増やすことができる。したがって、チラー１９側への冷媒流量が不足することを抑制できる。
According to this, the distribution ratio of the refrigerant between the
本実施形態では、除湿用開閉弁１５ａと冷却用開閉弁１５ｃと冷却側逆止弁２３とを備える。除湿用開閉弁１５ａは、除湿用通路部２２ａのうち第７三方継手１３ｇよりも下流側の部位を開閉する。冷却用開閉弁１５ｃは、冷却用通路部２２ｃを開閉する。冷却側逆止弁２３は、冷却用通路部２２ｃから第５三方継手１３ｅへの冷媒の逆流を防止する。
In the present embodiment, a dehumidifying on-off
これにより、上記実施形態と同様に冷媒回路を切り替えて、上述の１１種類の運転モードでの運転を行うことができる。 Thereby, the refrigerant circuit can be switched in the same manner as in the above-described embodiment, and the operation can be performed in the above-mentioned 11 types of operation modes.
（第６実施形態）
上記第５実施形態では、除湿用通路部２２ａに冷却用通路部２２ｃの上流側端部が接続されていて冷却用通路部２２ｃの下流側端部が第５三方継手１３ｅと冷却用膨張弁１４ｃとの間の冷媒通路に接続されている。本実施形態では、図２８に示すように、除湿用通路部２２ａの下流側端部が第５三方継手１３ｅと冷却用膨張弁１４ｃとの間の冷媒通路に接続されている。
(Sixth Embodiment)
In the fifth embodiment, the upstream end of the
除湿用通路部２２ａの下流側端部は、第５三方継手１３ｅと冷却用膨張弁１４ｃとの間の冷媒通路に、第８三方継手１３ｈを介して接続されている。冷却用開閉弁１５ｃは、第５三方継手１３ｅと第８三方継手１３ｈとの間の冷媒通路に配置されている。
The downstream end of the
（６）直列除湿暖房冷却モードでは、除湿用開閉弁１５ａを開き、冷却用開閉弁１５ｃを閉じる。
(6) In the series dehumidifying / heating / cooling mode, the dehumidifying on-off
したがって、（６）直列除湿暖房冷却モードでは、上記第５実施形態と同様に、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、冷房用逆止弁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、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。
Therefore, in the (6) series dehumidifying / heating / cooling mode, the
そのため、上記第５実施形態と同様に、チラー１９の冷却量が不足することを抑制できる。
Therefore, it is possible to prevent the
上述の１１種類の運転モードのうち（６）直列除湿暖房冷却モード以外の運転モードでは、次のように除湿用開閉弁１５ａおよび冷却用開閉弁１５ｃを制御することによって、上記実施形態と同様の作動となる。
In the operation modes other than (6) series dehumidification / heating / cooling mode among the above 11 types of operation modes, the dehumidification on-off
（１）冷房モード、（２）直列除湿暖房モードおよび（４）暖房モードでは、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、冷却用開閉弁１５ｃを閉じる。
In the (1) cooling mode, (2) series dehumidifying and heating mode, and (4) heating mode, the dehumidifying on-off
（３）並列除湿暖房モードおよび（７）並列除湿暖房冷却モードでは、除湿用開閉弁１５ａを開き、冷却用開閉弁１５ｃを開く。したがって、（３）並列除湿暖房モードおよび（７）並列除湿暖房冷却モードでは、除湿用通路部２２ａから流出した冷媒が、第５三方継手１３ｅを経て冷房用膨張弁１４ｂに流入する流れと、冷却用膨張弁１４ｃに流入する流れとに分岐される。
In the (3) parallel dehumidifying / heating mode and the (7) parallel dehumidifying / heating / cooling mode, the dehumidifying on-off
（５）冷房冷却モード、（８）暖房冷却モード、（９）暖房直列冷却モードおよび（１１）冷却モードでは、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、冷却用開閉弁１５ｃを開く。
In the (5) cooling cooling mode, (8) heating cooling mode, (9) heating series cooling mode, and (11) cooling mode, the dehumidifying on-off
（１０）暖房並列冷却モードでは、除湿用開閉弁１５ａを開き、冷却用開閉弁１５ｃを閉じる。
(10) In the heating parallel cooling mode, the dehumidifying on-off
本実施形態では、除湿用通路部２２ａを開閉する除湿用開閉弁１５ａと、第５三方継手１３ｅから冷却用膨張弁１４ｃに至る冷媒通路のうち第８三方継手１３ｈよりも上流側に位置する冷媒通路を開閉する冷却用開閉弁１５ｃとを備える。
In the present embodiment, the dehumidifying on-off
これによると、上記第５実施形態よりも簡素な構成で、上記第５実施形態と同様の作用効果を奏することができる。具体的には、上記第５実施形態の冷却用通路部２２ｃ、第２三方継手１３ｂおよび冷却側逆止弁２３が不要であるので、部品点数を削減できる。
According to this, it is possible to obtain the same action and effect as the above-mentioned fifth embodiment with a simpler configuration than the above-mentioned fifth embodiment. Specifically, since the
（第７実施形態）
本実施形態では、図２９〜図３３に示すように、第５三方継手１３ｅにおける冷媒流れの分岐において、冷却用膨張弁１４ｃ側（換言すれば、チラー１９側）に冷媒が分配されやすい構造とすることによって、バッテリ８０の冷却能力不足を抑制する。
(7th Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIGS. 29 to 33, in the branching of the refrigerant flow in the fifth three-way joint 13e, the refrigerant is easily distributed to the
図２９に示す第１実施例では、第５三方継手１３ｅは、Ｔ字状に形成されており、第１通路部１３１、第２通路部１３２および第３通路部１３３を有している。第１通路部１３１および第２通路部１３２は水平方向に延びており、第３通路部１３３は重力方向下方側に延びている。
In the first embodiment shown in FIG. 29, the fifth three-way joint 13e is formed in a T shape and has a
第１通路部１３１は第５三方継手１３ｅの流入口を形成しており、第２通路部１３２および第３通路部１３３は第５三方継手１３ｅの流出口を形成している。第２通路部１３２側の流出口には冷房用膨張弁１４ｂの入口側が接続されており、第３通路部１３３側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。
The
これにより、第１通路部１３１の液冷媒が重力の作用によって第３通路部１３３側に分配されやすくなる。すなわち、第５三方継手１３ｅにおける冷媒流れの分岐において、冷却用膨張弁１４ｃ側（換言すれば、チラー１９側）に冷媒が分配されやすくなる。
As a result, the liquid refrigerant of the
図３０に示す第２実施例では、第２通路部１３２の径が第１通路部１３１の径よりも小さくなっており、第２通路部１３２の上面の高さが第１通路部１３１の上面の高さと同じになっている。したがって、第２通路部１３２の中心軸Ｃ２は、第１通路部１３１の中心軸Ｃ１よりも重力方向上側に位置している。
In the second embodiment shown in FIG. 30, the diameter of the
これにより、第１通路部１３１の底部側を流れる冷媒が第２通路部１３２の下方の壁部に衝突し慣性力が低減することによって第３通路部１３３に流入しやすくなるので、第１通路部１３１の冷媒が重力の作用によって第３通路部１３３側に分配されやすくなる。
As a result, the refrigerant flowing on the bottom side of the
図３１に示す第３実施例は、第２実施例に対して、第１通路部１３１の長さＬ１が１００ｍｍ以上となっている。
In the third embodiment shown in FIG. 31, the length L1 of the
これにより、第１通路部１３１において、重力の作用によって、冷媒の気液分離が促進される。すなわち、第１通路部１３１において、底部側に液冷媒が流れ、上部側にガス冷媒が流れるようになる。
As a result, gas-liquid separation of the refrigerant is promoted by the action of gravity in the
したがって、液冷媒が第３通路部１３３に流入しやすくなるので、第１通路部１３１の冷媒が第３通路部１３３側に一層分配されやすくなる。
Therefore, since the liquid refrigerant easily flows into the
図３２に示す第４実施例では、第１通路部１３１は水平方向に延びており、第２通路部１３２は重力方向上方側に延びており、第３通路部１３３は重力方向下方側に延びている。
In the fourth embodiment shown in FIG. 32, the
これにより、第１通路部１３１の底部側を流れる液冷媒が第１通路部１３１と対向する壁部に衝突し慣性力が低減することによって第３通路部１３３に流入しやすくなるので、第１通路部１３１の液冷媒が重力の作用によって第３通路部１３３側に分配されやすくなる。
As a result, the liquid refrigerant flowing on the bottom side of the
図３３に示す第５実施例では、第１通路部１３１は重力方向に延びており、第２通路部１３２は水平方向に延びており、第３通路部１３３は第２通路部１３２よりも重力方向下方側にて水平方向に延びている。
In the fifth embodiment shown in FIG. 33, the
これにより、第１通路部１３１の液冷媒が慣性力と重力の作用によって第３通路部１３３側に分配されやすくなる。
As a result, the liquid refrigerant in the
本実施形態では、第５三方継手１３ｅは、第１通路部１３１の冷媒が、重力によって、第２通路部１３２よりも第３通路部１３３に流入しやすい形状を有している。したがって、チラー１９側への冷媒流量が不足することを抑制できる。
In the present embodiment, the fifth three-way joint 13e has a shape in which the refrigerant of the
（他の実施形態）
本開示は上述の実施形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。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。
(Other embodiments)
The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present disclosure. In addition, the means disclosed in each of the above embodiments may be appropriately combined to the extent feasible. For example, the
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。少なくとも（６）直列除湿暖房冷却モードに切り替え可能であればよい。
In the above-described embodiment, the
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。 Further, in the above-described embodiment, an example in which the high temperature side cooling reference temperature β2 is determined to be higher than the dehumidifying reference temperature β1 has been described, but the high temperature side cooling reference temperature β2 and the dehumidifying reference temperature β1 are equivalent. You may be. Further, although the example in which the low temperature side cooling reference temperature α2 is determined to be higher than the cooling reference temperature α1 has been described, the low temperature side cooling reference temperature α2 and the cooling reference temperature α1 may be equivalent.
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。
Further, the detailed control of each operation mode is not limited to that disclosed in the above-described embodiment. For example, the blower mode described in step S260 may be a stop mode for stopping not only the
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。
The components of the refrigeration cycle apparatus are not limited to those disclosed in the above-described embodiment. A plurality of cycle components may be integrated so that the above-mentioned effects can be exhibited. For example, a four-way joint structure in which the second three-way joint 13b and the fifth three-way joint 13e are integrated may be adopted. Further, as the cooling
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。 Further, in the above-described embodiment, an example in which R1234yf is adopted as the refrigerant has been described, but the refrigerant is not limited to this. For example, R134a, R600a, R410A, R404A, R32, R407C, etc. may be adopted. Alternatively, a mixed refrigerant or the like in which a plurality of types of these refrigerants are mixed may be adopted. Further, carbon dioxide may be adopted as the refrigerant to form a supercritical refrigeration cycle in which the pressure of the refrigerant on the high pressure side is equal to or higher than the critical pressure of the refrigerant.
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。
The configuration of the heating unit is not limited to that disclosed in the above-described embodiment. For example, to the high temperature side
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。
The configuration of the cooling unit is not limited to that disclosed in the above-described embodiment. For example, as the cooling unit, a thermosiphon in which the
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。 The thermosiphon has an evaporating portion for evaporating the refrigerant and a condensing portion for condensing the refrigerant, and is configured by connecting the evaporating portion and the condensing portion in a closed loop (that is, in a ring shape). Then, the temperature difference between the temperature of the refrigerant in the evaporating part and the temperature of the refrigerant in the condensing part causes a difference in specific gravity of the refrigerant in the circuit, and the action of gravity naturally circulates the refrigerant to transport heat together with the refrigerant. It is a circuit.
また、上述の実施形態では、冷却部にて冷却される冷却対象物がバッテリ８０である例を説明したが、冷却対象物はこれに限定されない。直流電流と交流電流とを変換するインバータ、バッテリ８０に電力を充電する充電器、電力を供給されることによって走行用の駆動力を出力するとともに、減速時等には回生電力を発生させるモータジェネレータのように作動時に発熱を伴う電気機器であってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the example in which the cooling target to be cooled by the cooling unit is the
上述の各実施形態では、本開示に係る冷凍サイクル装置１０を車両用空調装置１に適用したが、冷凍サイクル装置１０の適用はこれに限定されない。例えば、コンピューターサーバーの温度を適切に調整しつつ、室内の空調を行うサーバー冷却機能付きの空調装置等に適用してもよい。
In each of the above-described embodiments, the
１１ 圧縮機
１２ 水冷媒熱交換器（加熱部）
１３ｅ 冷媒分岐部（第５三方継手）
１３ｆ 冷媒合流部（第６三方継手）
１４ａ 暖房用膨張弁
１４ｂ 冷房用膨張弁
１４ｃ 冷却用膨張弁
１６ 室外熱交換器
１８ 室内蒸発器
１９ チラー（冷却部）
４０ 高温側熱媒体回路（加熱部）
５０ 低温側熱媒体回路（冷却部）
６０ 制御装置（制御部）
11
13e Refrigerant branch (5th three-way joint)
13f Refrigerant confluence (6th three-way joint)
14a Expansion valve for
40 High temperature side heat medium circuit (heating part)
50 Low temperature side heat medium circuit (cooling part)
60 Control device (control unit)
Claims (5)
前記圧縮機から吐出された吐出冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される空気を加熱する加熱部（１２、４０、１２ａ）と、
前記加熱部から流出した冷媒を減圧させる暖房用膨張弁（１４ａ）と、
前記暖房用膨張弁から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）と、
前記室外熱交換器から流出した冷媒の流れを分岐する冷媒分岐部（１３ｅ）と、
前記冷媒分岐部にて分岐された一方の冷媒を減圧させる冷房用膨張弁（１４ｂ）と、
前記冷房用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、前記加熱部にて加熱される前の前記空気を冷却する室内蒸発器（１８）と、
前記冷媒分岐部にて分岐された他方の冷媒を減圧させる冷却用膨張弁（１４ｃ）と、
前記冷却用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、冷却対象物（８０）を冷却する冷却部（１９、５０、５２ａ、５５〜５７）と、
前記室内蒸発器から流出した冷媒の流れと前記冷却部から流出した冷媒の流れとを合流させて、前記圧縮機の吸入口側へ流出させる冷媒合流部（１３ｆ）と、
前記冷却対象物の目標冷却量が前記室内蒸発器での目標冷却量よりも小さい場合、前記室内蒸発器での目標冷却量に関連する物理量に基づいて前記圧縮機の冷媒吐出能力を制御し、前記冷却対象物の目標冷却量が前記室内蒸発器での目標冷却量よりも大きい場合、前記冷却対象物の目標冷却量に関連する物理量に基づいて前記圧縮機の冷媒吐出能力を制御する制御部（６０）とを備える冷凍サイクル装置。 A compressor (11) that compresses and discharges the refrigerant,
Heating units (12, 40, 12a) that heat the air blown to the air-conditioned space using the discharged refrigerant discharged from the compressor as a heat source.
A heating expansion valve (14a) for reducing the pressure of the refrigerant flowing out of the heating unit, and
An outdoor heat exchanger (16) that exchanges heat between the refrigerant flowing out of the heating expansion valve and the outside air.
A refrigerant branching portion (13e) that branches the flow of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger, and a refrigerant branching portion (13e).
A cooling expansion valve (14b) for reducing the pressure of one of the refrigerants branched at the refrigerant branching portion, and
An indoor evaporator (18) that evaporates the refrigerant that has flowed out of the cooling expansion valve to cool the air before it is heated by the heating unit.
A cooling expansion valve (14c) for reducing the pressure of the other refrigerant branched at the refrigerant branching portion, and
Cooling units (19, 50, 52a, 55-57) that evaporate the refrigerant flowing out of the cooling expansion valve to cool the object to be cooled (80), and
A refrigerant merging section (13f) that merges the flow of the refrigerant flowing out of the indoor evaporator and the flow of the refrigerant flowing out of the cooling section and causes the flow to flow out to the suction port side of the compressor.
When the target cooling amount of the object to be cooled is smaller than the target cooling amount in the indoor evaporator, the refrigerant discharge capacity of the compressor is controlled based on the physical quantity related to the target cooling amount in the indoor evaporator. When the target cooling amount of the cooling object is larger than the target cooling amount of the indoor evaporator, the control unit that controls the refrigerant discharge capacity of the compressor based on the physical quantity related to the target cooling amount of the cooling object. (60) and a refrigerating cycle apparatus.
前記圧縮機から吐出された吐出冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される空気を加熱する加熱部（１２、４０、１２ａ）と、
前記加熱部から流出した冷媒を減圧させる暖房用膨張弁（１４ａ）と、
前記暖房用膨張弁から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）と、
前記室外熱交換器から流出した冷媒の流れを分岐する冷媒分岐部（１３ｅ）と、
前記冷媒分岐部にて分岐された一方の冷媒を減圧させる冷房用膨張弁（１４ｂ）と、
前記冷房用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、前記加熱部にて加熱される前の前記空気を冷却する室内蒸発器（１８）と、
前記冷媒分岐部にて分岐された他方の冷媒を減圧させる冷却用膨張弁（１４ｃ）と、
前記冷却用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、冷却対象物（８０）を冷却する冷却部（１９、５０、５２ａ、５５〜５７）と、
前記室内蒸発器から流出した冷媒の流れと前記冷却部から流出した冷媒の流れとを合流させて、前記圧縮機の吸入口側へ流出させる冷媒合流部（１３ｆ）と、
前記加熱部から流出した冷媒が前記暖房用膨張弁、前記室外熱交換器および前記冷媒分岐部をバイパスして前記冷却用膨張弁へ流れるバイパス通路部（２２ａ、２２ｃ）とを備える冷凍サイクル装置。 A compressor (11) that compresses and discharges the refrigerant,
Heating units (12, 40, 12a) that heat the air blown to the air-conditioned space using the discharged refrigerant discharged from the compressor as a heat source.
A heating expansion valve (14a) for reducing the pressure of the refrigerant flowing out of the heating unit, and
An outdoor heat exchanger (16) that exchanges heat between the refrigerant flowing out of the heating expansion valve and the outside air.
A refrigerant branching portion (13e) that branches the flow of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger, and a refrigerant branching portion (13e).
A cooling expansion valve (14b) for reducing the pressure of one of the refrigerants branched at the refrigerant branching portion, and
An indoor evaporator (18) that evaporates the refrigerant that has flowed out of the cooling expansion valve to cool the air before it is heated by the heating unit.
A cooling expansion valve (14c) for reducing the pressure of the other refrigerant branched at the refrigerant branching portion, and
Cooling units (19, 50, 52a, 55-57) that evaporate the refrigerant flowing out of the cooling expansion valve to cool the object to be cooled (80), and
A refrigerant merging section (13f) that merges the flow of the refrigerant flowing out of the indoor evaporator and the flow of the refrigerant flowing out of the cooling section and causes the flow to flow out to the suction port side of the compressor.
A refrigeration cycle device including a heating expansion valve, an outdoor heat exchanger, and bypass passages (22a, 22c) through which the refrigerant flowing out of the heating portion flows to the cooling expansion valve by bypassing the refrigerant branching portion.
前記除湿用通路部の途中部位（１３ｇ）から前記冷媒分岐部をバイパスして前記冷却用膨張弁側へ冷媒が流れる冷却用通路部（２２ｃ）と、
前記除湿用通路部のうち前記途中部位よりも下流側の部位を開閉する除湿用開閉弁（１５ａ）と、
前記冷却用通路部を開閉する冷却用開閉弁（１５ｃ）と、
前記冷却用通路部から前記冷媒分岐部への冷媒の逆流を防止する逆止弁（２３）とを備え、
前記バイパス通路部は、前記除湿用通路部のうち前記途中部位よりも上流側の部位と前記冷却用通路部とで構成されている請求項２に記載の冷凍サイクル装置。 A dehumidifying passage portion (22a) in which the refrigerant flowing out of the heating portion bypasses the heating expansion valve and the outdoor heat exchanger and flows to the refrigerant branch portion side.
A cooling passage portion (22c) in which the refrigerant flows from the intermediate portion (13 g) of the dehumidifying passage portion to the cooling expansion valve side by bypassing the refrigerant branch portion.
A dehumidifying on-off valve (15a) that opens and closes a portion of the dehumidifying passage portion on the downstream side of the intermediate portion.
A cooling on-off valve (15c) that opens and closes the cooling passage portion, and
A check valve (23) for preventing the backflow of the refrigerant from the cooling passage portion to the refrigerant branch portion is provided.
The refrigeration cycle apparatus according to claim 2, wherein the bypass passage portion is composed of a portion of the dehumidifying passage portion upstream of the intermediate portion and the cooling passage portion.
前記冷媒分岐部から前記冷却用膨張弁に至る冷媒通路のうち前記バイパス通路部が合流するバイパス合流部（１３ｈ）よりも上流側に位置する部位を開閉する冷却用開閉弁（１５ｃ）とを備える請求項２に記載の冷凍サイクル装置。 A dehumidifying on-off valve (15a) that opens and closes the bypass passage portion, and
A cooling on-off valve (15c) for opening and closing a portion of the refrigerant passage from the refrigerant branching portion to the cooling expansion valve located upstream of the bypass merging portion (13h) where the bypass passage portion joins is provided. The refrigeration cycle apparatus according to claim 2.
前記室外熱交換器側に接続される第１通路部（１３１）と、前記冷房用膨張弁（１４ｂ）側に接続される第２通路部（１３２）と、前記冷却用膨張弁側に接続される第３通路部（１３３）とを有しており、
前記第１通路部の冷媒が、重力によって、前記第２通路部よりも前記第３通路部に流入しやすい形状を有している請求項１ないし４のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。 The refrigerant branching portion is
The first passage portion (131) connected to the outdoor heat exchanger side, the second passage portion (132) connected to the cooling expansion valve (14b) side, and the cooling expansion valve side are connected. It has a third passage (133) and
The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the refrigerant in the first passage portion has a shape that allows the refrigerant in the first passage portion to flow into the third passage portion more easily than the second passage portion by gravity. ..
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|---|---|---|---|---|
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