JPWO2017217099A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

冷凍サイクル装置（１０）は、放熱器（１２）から流出した冷媒を室外熱交換器（１４）に導く第１冷媒通路（１０１）と、室外熱交換器から流出した冷媒を第１蒸発器（１６）を介して圧縮機に導く第２冷媒通路（１０２）と、を備える。第１冷媒通路には、室外熱交換器に流入する冷媒を減圧膨張可能な第１膨張弁（１３）が配置されている。第２冷媒通路には、第１蒸発器に流入する冷媒を減圧膨張可能な第２膨張弁（１５）が室外熱交換器と第１蒸発器との間に配置されている。冷凍サイクル装置は、放熱器と第１膨張弁との間を流れる冷媒を第１膨張弁および室外熱交換器を迂回して第２冷媒通路における第１蒸発器の冷媒流れ下流側に導く第３冷媒通路（１０３）を備える。第３冷媒通路には、冷媒を減圧膨張可能な第３膨張弁（２２）が配置されている。第２蒸発器（２４）は、第３冷媒通路における第３膨張弁の冷媒流れ下流側に配置されている。

Description

関連出願への相互参照

本出願は、２０１６年６月１６日に出願された日本出願番号２０１６−１１９９８６号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。

本開示は、冷凍サイクル装置に関する。

従来、電気自動車やハイブリッド車等の電動車両では、電池パック等の二次電池に蓄えられた電力を、インバータ等を介して電動モータに供給して車両走行用の駆動力を出力する構成となっている。二次電池、インバータ等の電気機器は、自己発熱等によって高温化する発熱機器であり、高温化に伴って作動不良等の不具合が生ずることがある。このため、電動車両では、車両に搭載された発熱機器を適切な温度となるように冷却する手段が必要となる。

これに対して、車室内に送風する送風空気を温度調整する冷凍サイクル装置を利用して、発熱機器である二次電池に送風する空気を冷却するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

具体的には、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置は、室外熱交換器の下流側に、車室内に送風する送風空気を冷却する第１蒸発器と、発熱機器に送風する空気を冷却する第２蒸発器とが、冷媒流れに対して並列となるように配置されている。さらに、冷凍サイクル装置は、各蒸発器に至る冷媒通路の双方に設けられた膨張弁によって、各蒸発器に流す冷媒の流量を各蒸発器の負荷に応じた流量に調整することで、車室内の空調と発熱機器の冷却とを両立させる構成となっている。

特開２０１３−２１７６３１号公報

ところで、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置は、室外熱交換器の冷媒流れ下流側において、冷媒流れに対して第１蒸発器と第２蒸発器とが並列に接続される冷媒回路となっている。

このような冷媒回路では、例えば、室外熱交換器が吸熱器として機能する運転モード時に、第１蒸発器に要求される冷却能力が低下すると、第１蒸発器の冷媒流れ上流側に設けられた膨張弁が全開状態に制御されることがある。

この際、発熱機器の温度が高いと、各蒸発器の冷媒流れ上流側に設けられた膨張弁の双方が全開状態となり、第２蒸発器に流入する冷媒の流量を充分に増加させることができなくなる事態が生ずる。

このように、従来の冷凍サイクル装置は、第１蒸発器に要求される冷却能力が低下した際に、第２蒸発器に流入する冷媒の流量を充分に増加させることができず、第２蒸発器における冷却能力が不足してしまうことがある。

本開示は、第１蒸発器における冷却能力が低下したとしても、第２蒸発器における冷却能力を適切に発揮させることが可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

本開示の１つの観点によれば、サイクル内を冷媒が循環する冷凍サイクル装置は、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
圧縮機から吐出された冷媒を加熱対象流体と熱交換させて放熱させる放熱器と、
放熱器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と、
冷媒を第１冷却対象流体と熱交換させて蒸発させる第１蒸発器と、
冷媒を第２冷却対象流体と熱交換させて蒸発させる第２蒸発器と、
放熱器から流出した冷媒を室外熱交換器に導く第１冷媒通路と、
第１冷媒通路に配置され、室外熱交換器に流入する冷媒を減圧膨張可能な第１膨張弁と、
室外熱交換器から流出した冷媒を第１蒸発器を介して圧縮機の冷媒吸入側に導く第２冷媒通路と、
第２冷媒通路における室外熱交換器と第１蒸発器との間に配置され、第１蒸発器に流入する冷媒を減圧膨張可能な第２膨張弁と、
放熱器と第１膨張弁との間を流れる冷媒を第１膨張弁および室外熱交換器を迂回して第２冷媒通路における第１蒸発器の冷媒流れ下流側に導く第３冷媒通路と、
第３冷媒通路に配置され、第３冷媒通路を流れる冷媒を減圧膨張可能な第３膨張弁と、を備え、
第２蒸発器は、第３冷媒通路における第３膨張弁の冷媒流れ下流側に配置されている。

この冷凍サイクル装置では、圧縮機から吐出された冷媒が、放熱器に流入した後、第１膨張、室外熱交換器、第２膨張弁、第１蒸発器の順に流れると共に、第３膨張弁、第２蒸発器の順に流れる冷媒回路に設定可能である。

この冷媒回路では、第２膨張弁の絞り開度が全開状態となったとしても、第１膨張弁の絞り開度を小さくすることで、第２蒸発器に流入する冷媒の流量を増加させることができる。

従って、第１蒸発器に要求される冷却能力が低下したとしても、第２蒸発器に流入する冷媒の流量を増加させて、第２蒸発器における冷却能力を適切に発揮させることが可能な冷凍サイクル装置を実現することができる。

また、本開示の別の観点によれば、冷凍サイクル装置は、車室内に送風される送風空気を温度調整すると共に、車両に搭載された発熱機器を冷却可能な車両用空調装置に適用されるものを対象としている。冷凍サイクル装置は、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
圧縮機から吐出された冷媒の熱を利用して送風空気を加熱する放熱器と、
冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器と、
冷媒を放熱器を介して加熱される前の送風空気との熱交換によって蒸発させることで、送風空気を冷却する第１蒸発器と、
冷媒を発熱機器に送風する冷却空気との熱交換によって蒸発させることで、冷却空気を冷却する第２蒸発器と、
室外熱交換器に流入する冷媒を減圧膨張可能な暖房用膨張弁と、
第１蒸発器に流入する冷媒を減圧膨張可能な冷房用膨張弁と、
第２蒸発器に流入する冷媒を減圧膨張可能な冷却用膨張弁と、
冷媒が流れる冷媒回路を切り替える回路切替機器と、
回路切替機器を制御する回路切替制御部と、を備える。

回路切替機器は、
圧縮機から吐出された冷媒が、放熱器、暖房用膨張弁、室外熱交換器の順に流れた後、冷房用膨張弁、第１蒸発器の順に流れると共に、冷却用膨張弁、第２蒸発器の順に流れる第１の冷媒回路と、
圧縮機から吐出された冷媒が、放熱器に流れた後、暖房用膨張弁、室外熱交換器、冷房用膨張弁、第１蒸発器の順に流れると共に、冷却用膨張弁、第２蒸発器の順に流れる第２の冷媒回路と、を切替可能に構成されている。

そして、回路切替制御部は、放熱器を流れる冷媒の熱を利用して第１蒸発器にて冷却された送風空気を加熱する除湿暖房モード時に発熱機器の冷却を行う場合に、第２蒸発器に流入する冷媒の流量が不足する条件が成立すると、第１の冷媒回路から第２の冷媒回路に切り替える。

これによると、冷凍サイクル装置は、除湿暖房モード時に、第２蒸発器に流入する冷媒の流量不足条件が成立した場合、第２蒸発器が、冷媒流れに対して直列に接続された室外熱交換器および第１蒸発器と並列に接続される冷媒回路となる。

この冷媒回路では、第２膨張弁部が絞り開度が全開状態となったとしても、第１膨張弁の絞り開度を小さくすることで、第２蒸発器に流入する冷媒の流量を増加させて、第２蒸発器における冷却能力を充分に発揮させることができる。

従って、車室内の除湿暖房モード時に、第１蒸発器に要求される冷却能力が低下したとしても、第２蒸発器における冷却能力を充分に発揮させて、車両に搭載された発熱機器を充分に冷却することが可能な冷凍サイクル装置を実現することができる。

第１実施形態の冷凍サイクル装置が適用された車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態の冷凍サイクル装置の制御装置のブロック図である。 第１実施形態の冷凍サイクルの制御装置が実行するモード決定処理の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態の冷凍サイクル装置において、電池冷却を行わない際の各運転モードにおける各開閉弁の開閉状態を示す図表である。 第１実施形態の冷凍サイクル装置において、電池冷却を行う際の各運転モードにおける各開閉弁の開閉状態を示す図表である。 第１実施形態の冷凍サイクル装置における冷房モード時の冷媒の流れを示す車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態の冷凍サイクル装置における冷房モード時に電池冷却を行う場合の冷媒の流れを示す車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態の冷凍サイクル装置における暖房モード時の冷媒の流れを示す車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態の冷凍サイクル装置における暖房モード時に電池冷却を行う場合の冷媒の流れを示す車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態の冷凍サイクル装置における直列除湿暖房モード時の冷媒の流れを示す車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態の冷凍サイクル装置における直列除湿暖房モード時に通常の電池冷却を行う場合の冷媒の流れを示す車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態の冷凍サイクル装置の直列除湿暖房モード時に、制御装置が実行する電池冷却の切替処理の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態の冷凍サイクル装置における直列除湿暖房モード時に優先電池冷却を行う場合の冷媒の流れを示す車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態の冷凍サイクル装置における並列除湿暖房モード時の冷媒の流れを示す車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態の冷凍サイクル装置における並列除湿暖房モード時に電池冷却を行う場合の冷媒の流れを示す車両用空調装置の全体構成図である。 第２実施形態の冷凍サイクル装置が適用された車両用空調装置の全体構成図である。 第３実施形態の冷凍サイクル装置の直列除湿暖房モード時に、制御装置が実行する電池冷却の切替処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。

（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図１５を参照して説明する。本実施形態では、本開示の冷凍サイクル装置１０を、内燃機関５２および図示しない走行用電動モータから駆動力を得るハイブリッド車の車両用空調装置に適用した例について説明する。

本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、車両用空調装置において、車室内の温度を調整する機能を果たすと共に、車両走行用の電動モータに供給する電力を蓄える二次電池６５を冷却する機能を果たしている。具体的には、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、車室内に向けて送風する送風空気の温度を調整すると共に、二次電池６５に送風する冷却空気を冷却可能に構成されている。なお、本実施形態では、二次電池６５が車両に搭載された発熱機器を構成している。

本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、冷媒が流れる冷媒回路を、車室内の空調の運転モードおよび二次電池６５を冷却する電池冷却の有無に応じて切替可能に構成されている。具体的には、冷凍サイクル装置１０は、車室内を冷房する冷房モードの冷媒回路、車室内を暖房する暖房モードの冷媒回路、車室内を除湿しながら暖房する除湿暖房モードの冷媒回路に切替可能となっている。さらに、冷凍サイクル装置１０は、車室内の空調の運転モードの実行時において、二次電池６５を冷却する冷媒回路に切替可能となっている。

冷凍サイクル装置１０の構成機器のうち、圧縮機１１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出するものである。圧縮機１１は、車両のボンネット内に配置されている。本実施形態の圧縮機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よって駆動する電動圧縮機で構成されている。圧縮機１１の電動モータは、後述する制御装置７０からの制御信号に応じて回転数が制御される。

ここで、冷凍サイクル装置１０は、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ）が採用されている。本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、サイクル内の高圧側の冷媒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。なお、冷凍サイクル装置１０は、ＨＦＣ系冷媒に限らず、ＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）等が採用されていてもよい。

圧縮機１１の吐出口側には、水冷媒熱交換器１２が接続されている。水冷媒熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された冷媒を加熱対象流体である内燃機関５２の冷却水と熱交換させて放熱させる放熱器である。

具体的には、水冷媒熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された冷媒を冷却水を介して間接的に車室内に送風する送風空気に放熱させることで、車室内に送風する送風空気を加熱する放熱器である。

本実施形態の水冷媒熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された冷媒が流通する冷媒側通路１２ａと、冷却水回路５０を流れる冷却水が流通する冷却水側通路１２ｂとを有する。

冷媒側通路１２ａは、冷凍サイクル装置１０における圧縮機１１と暖房用膨張弁１３との間に設けられている。具体的には、冷媒側通路１２ａは、冷媒入口側が圧縮機１１の吐出口側に接続され、冷媒出口側が暖房用膨張弁１３の冷媒入口側に接続されている。

冷却水側通路１２ｂは、内燃機関５２を通過した後の冷却水が流入するように、冷却水の入口側が内燃機関５２の冷却水の出口側に接続されている。また、冷却水側通路１２ｂは、冷媒との熱交換により温度上昇した冷却水がヒータコア５１に流入するように、冷却水の出口側がヒータコア５１の冷却水の入口側に接続されている。

ヒータコア５１は、冷却水と車室内に送風する空気とを熱交換させて、車室内に送風する空気を加熱する加熱用熱交換器である。

水冷媒熱交換器１２には、冷媒側通路１２ａから流出した冷媒を後述する室外熱交換器１４に導く第１冷媒通路１０１が接続されている。この第１冷媒通路１０１には、暖房用膨張弁１３が設けられている。

暖房用膨張弁１３は、車室内を暖房する暖房モード等において、後述する室外熱交換器１４に流入する冷媒を減圧膨張させる膨張弁である。具体的には、暖房用膨張弁１３は、絞り開度を設定する弁体と、この弁体を変位させて絞り開度を変更するステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有する電気式膨張弁で構成されている。暖房用膨張弁１３は、後述する制御装置７０からの制御信号に応じて作動が制御される。

本実施形態の暖房用膨張弁１３は、絞り開度を全開にすることで、冷媒の減圧膨張作用を実質的に発揮しない全開機能付きの可変絞り機構で構成されている。本実施形態では、暖房用膨張弁１３が、室外熱交換器１４に流入する冷媒を減圧膨張可能な第１膨張弁を構成している。

暖房用膨張弁１３の冷媒出口側には、室外熱交換器１４の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器１４は、その内部を流通する冷媒と図示しない送風ファンから送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。

具体的には、室外熱交換器１４は、車室内を暖房する暖房モード等において、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮する吸熱器として機能し、車室内を冷房する冷房モード等において、冷媒を凝縮させて放熱作用を発揮する放熱器として機能する。

室外熱交換器１４の冷媒出口側には、室外熱交換器１４から流出した冷媒を後述する空調用蒸発器１６を介して圧縮機１１の冷媒吸入側に導く第２冷媒通路１０２が接続されている。この第２冷媒通路１０２には、冷房用膨張弁１５が設けられている。

冷房用膨張弁１５は、車室内を冷房する冷房モード等において、後述する空調用蒸発器１６に流入する冷媒を減圧膨張させる膨張弁である。具体的には、冷房用膨張弁１５は、絞り開度を設定する弁体と、この弁体を変位させて絞り開度を変更するステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有する電気式膨張弁で構成されている。冷房用膨張弁１５は、後述する制御装置７０からの制御信号に応じて作動が制御される。

本実施形態の冷房用膨張弁１５は、絞り開度を全開にすることで、冷媒の減圧膨張作用を実質的に発揮しない全開機能付きの可変絞り機構で構成されている。また、本実施形態の冷房用膨張弁１５は、絞り開度を全閉にすることで、空調用蒸発器１６への冷媒の流入を遮断することが可能な全閉機能付きの可変絞り機構で構成されている。本実施形態では、冷房用膨張弁１５が、第１蒸発器を構成する空調用蒸発器１６に流入する冷媒を減圧膨張可能な第２膨張弁を構成している。

冷房用膨張弁１５の冷媒出口側には、空調用蒸発器１６の冷媒入口側が接続されている。空調用蒸発器１６は、室内空調ユニット４０の空調ケース４１内のヒータコア５１よりも空気流れ上流側に配置されている。この空調用蒸発器１６は、冷房用膨張弁１５にて減圧膨張された冷媒をヒータコア５１にて加熱される前の空気との熱交換によって蒸発させることで、ヒータコア５１にて加熱される前の空気を冷却する蒸発器である。本実施形態では、空調用蒸発器１６が、冷媒を車室内に送風する送風空気と熱交換させて蒸発させることで、送風空気を冷却する第１蒸発器を構成している。また、本実施形態では、車室内に送風する送風空気が第１冷却対象流体を構成している。

空調用蒸発器１６の冷媒出口側には、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８の冷媒入口側が接続されている。圧力調整弁１７は、空調用蒸発器１６の冷媒圧力を所定圧力に維持されるように作動する定圧弁である。

アキュムレータ１８は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して、気相冷媒を圧縮機１１の冷媒吸入側に流出させ、液相冷媒を余剰冷媒として蓄えることが可能な液溜め機能付きの気液分離器である。

ここで、本実施形態の冷凍サイクル装置１０には、水冷媒熱交換器１２と暖房用膨張弁１３との間を流れる冷媒を、室外熱交換器１４を迂回して第２冷媒通路１０２における空調用蒸発器１６の冷媒流れ下流側に導く第３冷媒通路１０３が設けられている。

具体的には、第３冷媒通路１０３は、一端側が第１冷媒通路１０１における水冷媒熱交換器１２と暖房用膨張弁１３との間に設けられた第１三方継手１９に接続されている。また、第３冷媒通路１０３は、他端側が第２冷媒通路１０２における空調用蒸発器１６と圧力調整弁１７との間に設けられた第２三方継手２０に接続されている。

第３冷媒通路１０３には、第３冷媒通路１０３を開閉する第１通路開閉弁２１が設けられている。第１通路開閉弁２１は、後述する制御装置７０から出力される制御信号に応じて開閉状態が制御される電磁弁で構成されている。

また、第３冷媒通路１０３には、第１通路開閉弁２１の冷媒流れ下流側に冷却用膨張弁２２が設けられている。冷却用膨張弁２２は、二次電池６５を冷却する際に、後述する電池用蒸発器２４に流入する冷媒を減圧膨張させる膨張弁である。

具体的には、冷却用膨張弁２２は、絞り開度を設定する弁体と、この弁体を変位させて絞り開度を変更するステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有する電気式膨張弁で構成されている。冷却用膨張弁２２は、後述する制御装置７０からの制御信号に応じて作動が制御される。本実施形態では、冷却用膨張弁２２が、第２蒸発器を構成する電池用蒸発器２４に流入する冷媒を減圧膨張可能な第３膨張弁を構成している。

冷却用膨張弁２２の冷媒出口側には、第３冷媒通路１０３における冷却用膨張弁２２と後述する電池用蒸発器２４との間の冷媒通路を開閉する電池用開閉弁２３が設けられている。電池用開閉弁２３は、後述する制御装置７０から出力される制御信号に応じて開閉状態が制御される電磁弁で構成されている。

電池用開閉弁２３の冷媒出口側には、電池用蒸発器２４の冷媒入口側が接続されている。電池用蒸発器２４は、電池パック６０の電池ケース６１の内部に配置されている。この電池用蒸発器２４は、冷却用膨張弁２２にて減圧膨張された冷媒を二次電池６５に送風する冷却空気と熱交換させて、冷却空気を冷却する電池冷却用の蒸発器である。

本実施形態では、電池用蒸発器２４が冷媒を二次電池６５に送風する冷却空気と熱交換させて蒸発させる第２蒸発器を構成している。また、本実施形態では、二次電池６５に送風する冷却空気が第２冷却対象流体を構成している。

また、冷凍サイクル装置１０には、第３冷媒通路１０３における第１通路開閉弁２１と冷却用膨張弁２２との間の部位、および第２冷媒通路１０２における室外熱交換器１４と冷房用膨張弁１５との間の部位を連通させる第４冷媒通路１０４が設けられている。

具体的には、第４冷媒通路１０４は、一端側が第３冷媒通路１０３における第１通路開閉弁２１と冷却用膨張弁２２との間に設けられた第３三方継手２５に接続されている。また、第４冷媒通路１０４は、他端側が第２冷媒通路１０２における室外熱交換器１４と冷房用膨張弁１５との間に設けられた第４三方継手２６に接続されている。

第４冷媒通路１０４には、第４冷媒通路１０４を開閉する第２通路開閉弁２７が設けられている。第２通路開閉弁２７は、後述する制御装置７０から出力される制御信号に応じて開閉状態が制御される電磁弁で構成されている。

さらに、冷凍サイクル装置１０には、第２冷媒通路１０２における第４冷媒通路１０４との接続部である第４三方継手２６の冷媒流れ上流側の部位と、空調用蒸発器１６の冷媒流れ下流側の部位とを連通させるバイパス通路１０５が設けられている。

具体的には、バイパス通路１０５は、一端側が第２冷媒通路１０２における室外熱交換器１４と第４三方継手２６との間に設けられた第５三方継手２８に接続されている。また、バイパス通路１０５は、他端側が第２冷媒通路１０２における圧力調整弁１７とアキュムレータ１８との間に設けられた第６三方継手２９に接続されている。

バイパス通路１０５には、バイパス通路１０５を開閉するバイパス通路開閉弁３０が設けられている。バイパス通路開閉弁３０は、後述する制御装置７０から出力される制御信号に応じて開閉状態が制御される電磁弁で構成されている。

また、第２冷媒通路１０２には、第２冷媒通路１０２におけるバイパス通路１０５との接続部である第５三方継手２８と第２冷媒通路１０２における第４冷媒通路１０４との接続部である第４三方継手２６との間に逆流防止弁３１が設けられている。

逆流防止弁３１は、第４冷媒通路１０４から第２冷媒通路１０２を介してバイパス通路１０５に冷媒が流れることを禁止する部材である。すなわち、逆流防止弁３１は、第２冷媒通路１０２において、第５三方継手２８から第４三方継手２６に向かう一方向にの冷媒の流れを許容する構成となっている。

続いて、室内空調ユニット４０について説明する。室内空調ユニット４０は、温度調整された空気を車室内に吹き出すユニットである。室内空調ユニット４０は、車室内の最前部のインストルメントパネルの内側に配置されている。室内空調ユニット４０は、外殻を形成する空調ケース４１の内部に空調用送風機４３、空調用蒸発器１６、ヒータコア５１等を収容することによって構成されている。

空調ケース４１には、内部に車室内に吹き出す空気の空気通路が形成されている。空調ケース４１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）によって形成されている。

空調ケース４１の空気流れ最上流側には、空調ケース４１の内部に導入される車室内空気（すなわち、内気）の風量と車室外空気（すなわち、外気）の風量との風量割合を変化させる内外気切替装置４２が配置されている。

内外気切替装置４２の空気流れ下流側には、内外気切替装置４２を介して導入された空気を車室内に向けて送風する空調用送風機４３が配置されている。この空調用送風機４３は、気流を発生させるファン４３ａを電動モータ４３ｂにて駆動する電動送風機で構成されている。空調用送風機４３は、後述する制御装置７０からの制御信号に応じて回転数が制御される。

空調用送風機４３のファン４３ａは、遠心多翼ファン（すなわち、シロッコファン）で構成されている。なお、ファン４３ａは、遠心多翼ファンに限らず、軸流ファン、クロスフローファン等で構成されていてもよい。

空調用送風機４３の空気流れ下流側には、空調用蒸発器１６およびヒータコア５１が、送風空気の流れに対して、空調用蒸発器１６、ヒータコア５１の順に配置されている。すなわち、ヒータコア５１は、空調用蒸発器１６の空気流れ下流側に配置されている。

ここで、ヒータコア５１は、車両走行用の駆動力を出力する内燃機関５２の冷却水が循環する冷却水回路５０に配置されている。ヒータコア５１は、水冷媒熱交換器１２から流出した冷却水を、空調用蒸発器１６を通過した空気と熱交換させて、空調用蒸発器１６を通過した空気を加熱する加熱用熱交換器である。

本実施形態のヒータコア５１は、内燃機関５２および水冷媒熱交換器１２の双方を通過した後の冷却水が流入するように、冷却水回路５０における水冷媒熱交換器１２の冷却水流れ下流側に接続されている。

図示しないが、冷却水回路５０には、内燃機関５２、水冷媒熱交換器１２、ヒータコア５１の順に冷却水を流すための水ポンプが設けられている。また、図示しないが、冷却水回路５０には、ヒータコア５１にて空気を加熱しない冷房モード時に、水冷媒熱交換器１２を迂回して冷却水を流す迂回路が設けられている。

本実施形態の空調ケース４１には、空調用蒸発器１６の空気流れ下流側に、ヒータコア５１に空気を流す温風通路４４、およびヒータコア５１を迂回して空気を流す冷風バイパス通路４５が設定されている。

また、空調ケース４１には、空調用蒸発器１６の空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア５１の空気流れ上流側にエアミックスドア４６が配置されている。エアミックスドア４６は、温風通路４４に流す送風空気の風量と冷風バイパス通路４５に流す送風空気との風量割合を調整する部材である。

車室内に吹き出す空気の温度は、温風通路４４に流れる送風空気の風量と冷風バイパス通路４５に流れる送風空気との風量割合に応じて変化する。このため、エアミックスドア４６は、車室内に吹き出す空気の温度を調整する温度調整部として機能する。なお、エアミックスドア４６は、制御装置７０から出力される制御信号によって作動が制御される。

また、温風通路４４および冷風バイパス通路４５の空気流れ下流側には、温風通路４４を通過した空気と、冷風バイパス通路４５を通過した空気を合流させる図示しない合流空間が形成されている。

空調ケース４１の空気流れ最下流部には、合流空間にて合流した送風空気を、車室内に吹き出す複数の開口穴が形成されている。図示しないが、空調ケース４１には、開口穴として、車両前面の窓ガラスの内面に向けて空気を吹き出すデフロスタ開口穴、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス開口穴、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット開口穴が形成されている。

また、図示しないが、各開口穴の空気流れ上流側には、各開口穴の開口面積を調整する吹出モードドアとして、デフロスタドア、フェイスドア、フットドアが配置されている。これら吹出モードドアは、図示しないリンク機構等を介して、制御装置７０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アクチュエータにより駆動される。

続いて、電池パック６０について説明する。電池パック６０は、例えば、車両後方のトランクルームと後部座席との間の車両底面側に配置されている。電池パック６０は、電気的な絶縁処理が施された金属製の電池ケース６１を備える。

電池ケース６１は、その内部に二次電池６５を冷却する冷却空気が循環する空気通路が形成されている。また、電池ケース６１の内部には、電池用送風機６２、二次電池６５、電池用蒸発器２４等が収容されている。

電池用送風機６２は、電池用蒸発器２４で冷却された冷却空気を二次電池６５に送風するものである。電池用送風機６２は、気流を発生させるファン６２ａを電動モータ６２ｂにて駆動する電動送風機で構成されている。電池用送風機６２は、後述する制御装置７０からの制御信号に応じて回転数が制御される。

二次電池６５は、複数のセルの直列接続体が並列に接続されて構成されている。二次電池６５は、例えば、リチウムイオン電池で構成されている。二次電池６５は、電池温度が高温になると劣化が進行し易くなる傾向がある。このため、二次電池６５は、電池温度が、例えば、４０℃以下となるように調整する必要がある。

次に、本実施形態の冷凍サイクル装置１０の制御装置７０について図２を参照して説明する。制御装置７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等の記憶部を含むマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。

制御装置７０は、記憶部に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。そして、制御装置７０は、出力側に接続された各種制御機器１１、１３、１５、２１、２２、２３、２７、３０、４２、４３、４６、６２の作動を制御する。なお、制御装置７０の記憶部は、非遷移的実体的記憶媒体で構成される。

制御装置７０の入力側には、図示しないが、空調制御用のセンサ群として、内気温Ｔｒを検出する内気センサ、外気温Ｔａｍを検出する外気センサ、車室内に入射する日射量Ａｓを検出する日射センサ等が接続されている。

制御装置７０の入力側には、空調用蒸発器１６を通過した後の空気温度Ｔｅを検出する第１温度センサ７１が接続されている。また、制御装置７０の入力側には、水冷媒熱交換器１２に流入する高圧冷媒の温度Ｔｄを検出する第２温度センサ７２、水冷媒熱交換器１２を通過した後の冷媒圧力Ｐｄを検出する冷媒圧力センサ７３等が接続されている。さらに、制御装置７０の入力側には、車室内に吹き出す空気の吹出空気温度ＴＡＶを検出する吹出温度センサ７４、二次電池６５の電池温度Ｔｂを検出する電池温度センサ７５等が接続されている。

なお、本実施形態の第１温度センサ７１としては、空調用蒸発器１６の熱交換フィンの温度を検出するセンサや、空調用蒸発器１６を流れる冷媒の温度を検出するセンサが考えられるが、いずれのセンサが採用されていてもよい。また、本実施形態では、吹出温度センサ７４によって吹出空気温度ＴＡＶを検出する構成を例示するが、これに限らず、例えば、第１温度センサ７１の検出値および第２温度センサ７２の検出値等に基づいて吹出空気温度ＴＡＶを算出する構成となっていてもよい。

また、制御装置７０の入力側には、各種空調操作スイッチが配置された操作パネル８０が接続されている。制御装置７０には、操作パネル８０の各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル８０には、各種空調操作スイッチとして、車両用空調装置の作動スイッチ、車室内の目標温度を設定する温度設定スイッチ、空調用蒸発器１６で空気を冷却するか否かを設定するＡ／Ｃスイッチ等が設けられている。

ここで、本実施形態の制御装置７０は、その出力側に接続された各種制御機器を制御するハードウェアおよびソフトウェアで構成される複数の制御部を集約した装置である。

制御装置７０には、車室内の空調の運転モードおよび電池冷却の可否を決定するモード決定部７０ａ、各開閉弁２１、２３、２７、３０の開閉状態を変化させてサイクル内の冷媒回路を切り替える切替制御部７０ｂ等が集約されている。本実施形態では、各開閉弁２１、２３、２７、３０が、冷媒が流れる冷媒回路を切り替える回路切替機器を構成している。また、本実施形態では、切替制御部７０ｂが、第１通路開閉弁２１および第２通路開閉弁２７を制御する開閉制御部を構成している。

次に、上記構成における冷凍サイクル装置１０の作動について説明する。本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、車室内の空調および二次電池６５の冷却を行うことが可能となっている。

車室内の空調の運転モードとしては、冷房モード、暖房モード、直列除湿暖房モード、および並列除湿暖房モードが設定可能となっている。運転モードの切り替えは、制御装置７０が記憶部に記憶された制御プログラムを実行することによって行われる。

以下、制御装置７０が実行する運転モードを切り替えるモード切替処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。図３は、制御装置７０が実行するモード切替処理の流れを示すフローチャートである。なお、図３に示す各制御ステップは、制御装置７０が実行する各種機能を実現する機能実現部を構成している。

車両用空調装置の作動スイッチが投入されると、制御装置７０は、図３に示すように、ステップＳ１０にて、各種センサの検出値等に基づいて車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。

制御装置７０は、例えば、以下の数式Ｆ１に基づいて目標吹出温度ＴＡＯを算出する。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ａｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
但し、数式Ｆ１におけるＴｓｅｔは、温度設定スイッチで設定された車室内の設定温度である。また、数式Ｆ１におけるＫｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは、予め設定された制御ゲインである。さらに、数式Ｆ１におけるＣは、補正用の定数である。

続いて、制御装置７０は、ステップＳ２０にて、Ａ／ＣスイッチがＯＮされているか否かを判定する。この結果、Ａ／ＣスイッチがＯＮされていないと判定された場合、制御装置７０は、ステップＳ３０にて運転モードを暖房モードに決定する。この暖房モードは、車室内に送風する送風空気を空調用蒸発器１６にて冷却することなく、ヒータコア５１で加熱して車室内に吹き出す運転モードである。

また、ステップＳ２０の判定処理にてＡ／ＣスイッチがＯＮされていると判定された場合、制御装置７０は、ステップＳ４０にて目標吹出温度ＴＡＯが所定の冷房判定閾値Ｔｈ１よりも低いか否かを判定する。この結果、目標吹出温度ＴＡＯが冷房判定閾値Ｔｈ１より低いと判定された場合、制御装置７０は、ステップＳ５０にて運転モードを冷房モードに決定する。この冷房モードは、車室内に送風する送風空気を空調用蒸発器１６にて冷却した後、ヒータコア５１を介さずに車室内に吹き出す運転モードである。なお、冷房判定閾値Ｔｈ１は、例えば、温度設定スイッチで設定された車室内の設定温度Ｔｓｅｔ付近の温度に設定される。

また、ステップＳ４０の判定処理にて目標吹出温度ＴＡＯが冷房判定閾値Ｔｈ１以上と判定された場合、制御装置７０は、ステップＳ６０にて吹出空気温度ＴＡＶと目標吹出温度ＴＡＯの温度差が所定の判定閾値ΔＴｈより小さいか否かを判定する。

ステップＳ６０の判定処理の結果、吹出空気温度ＴＡＶと目標吹出温度ＴＡＯの温度差が判定閾値ΔＴｈ以上と判定された場合、制御装置７０は、ステップＳ７０にて運転モードを並列除湿暖房モードに決定する。並列除湿暖房モードは、除湿暖房モードにおいて、車室内に吹き出す空気の温度を最も高くすることが可能な運転モードである。

一方、ステップＳ６０の判定処理の結果、吹出空気温度ＴＡＶと目標吹出温度ＴＡＯの温度差が判定閾値ΔＴｈより小さいと判定された場合、制御装置７０は、ステップＳ８０にて運転モードを直列除湿暖房モードに決定する。

ここで、直列除湿暖房モードは、並列除湿暖房モードに比べて、車室内に吹き出す空気の温度を低くすることが可能な運転モードである。換言すれば、並列除湿暖房モードは、直列除湿暖房モードに比べて、車室内に吹き出す空気の温度を高くすることが可能な運転モードである。

このように、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、空調環境に応じて、冷房モード、暖房モード、直列除湿暖房モード、および並列除湿暖房モードに切替可能に構成されている。

具体的には、制御装置７０は、図４に示すように、各開閉弁２１、２３、２７、３０を制御することで、冷媒が流れる冷媒回路を冷房モード、暖房モード、直列除湿暖房モード、および並列除湿暖房モードに対応する冷媒回路に切り替える。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、モード決定処理で決定された運転モードを実行する際に、二次電池６５の電池温度Ｔｂが予め定めた高温側基準温度Ｔｂｈ（例えば、３０℃）以上となると、二次電池６５を冷却する電池冷却を行う。

具体的には、制御装置７０は、電池冷却を行う場合、図５に示すように、各開閉弁２１、２３、２７、３０を制御することで、電池冷却を行う冷房モード、暖房モード、除湿暖房モード、および並列除湿暖房モードに対応する冷媒回路に切り替える。以下、各運転モードにおける冷凍サイクル装置１０の作動を説明する。

（Ａ）冷房モード
まず、冷房モード時に電池冷却を行わない場合の冷凍サイクル装置１０の作動を説明する。この冷房モード時には、図４に示すように、制御装置７０が、各開閉弁２１、２３、２７、３０を閉状態に制御する。また、制御装置７０は、絞り開度が全開状態となるように暖房用膨張弁１３を制御する共に、絞り状態となるように冷房用膨張弁１５を制御する。

これにより、冷凍サイクル装置１０は、サイクル内の冷媒回路が、図６の矢印付きの黒太線で示すように冷媒が流れる回路となる。この冷媒回路において、制御装置７０は、出力側に接続された各種制御機器の作動状態（例えば、制御信号）を決定する。

制御装置７０は、例えば、圧縮機１１に出力する制御信号について、次のように決定する。まず、制御装置７０は、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して、空調用蒸発器１６の目標蒸発器温度ＴＥＯを決定する。そして、制御装置７０は、目標蒸発器温度ＴＥＯと第１温度センサ７１の検出値との偏差に基づいて、空調用蒸発器１６の空気温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯに近づくように、圧縮機１１に出力する制御信号を決定する。なお、目標蒸発器温度ＴＥＯは、空調用蒸発器１６の着霜を防止可能な温度（例えば、１℃）以上となるように決定される。

また、制御装置７０は、空調用送風機４３に出力する制御信号について、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して決定する。制御装置７０は、例えば、目標吹出温度ＴＡＯが低温および高温となる場合に空調用送風機４３の風量が最大風量となり、目標吹出温度ＴＡＯが中間温度に近づくにつれて空調用送風機４３の風量が減少するように制御信号を決定する。

また、制御装置７０は、冷房用膨張弁１５に出力する制御信号について、冷房用膨張弁１５に流入する冷媒の過冷却度が、サイクルの成績係数（すなわち、ＣＯＰ）が略最大値となる目標過冷却度に近づくように決定する。

また、制御装置７０は、温風通路４４を閉鎖する位置にエアミックスドア４６を制御する。なお、制御装置７０は、フィードバック制御等によって、吹出空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに近づくように、エアミックスドア４６を制御してもよい。

制御装置７０は、上述のように決定した制御信号を各種制御機器に出力する。これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、水冷媒熱交換器１２の冷媒側通路１２ａに流入する。

本実施形態の冷却水回路５０は、冷房モード時に、水冷媒熱交換器１２を迂回して冷却水が流れる構成となっている。このため、水冷媒熱交換器１２に流入した冷媒は、冷却水に放熱することなく、水冷媒熱交換器１２から流出する。また、冷房モード時には、エアミックスドア４６によって温風通路４４が閉塞されているので、空調ケース４１内の空気は、ヒータコア５１にて加熱されることなく車室内に吹き出される。

水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒は、暖房用膨張弁１３が全開状態となっているので、暖房用膨張弁１３にて殆ど減圧膨張されることなく、室外熱交換器１４に流入する。なお、冷房モード時には、第１通路開閉弁２１が閉状態となっているので、第３冷媒通路１０３に冷媒が流れることはない。

室外熱交換器１４に流入した冷媒は、外気と熱交換して放熱する。そして、室外熱交換器１４から流出した冷媒は、逆流防止弁３１を介して冷房用膨張弁１５に流入して減圧膨張される。なお、冷房モード時には、バイパス通路開閉弁３０および第２通路開閉弁２７が閉状態となっているので、第４冷媒通路１０４およびバイパス通路１０５に冷媒が流れることはない。

冷房用膨張弁１５から流出した冷媒は、空調用蒸発器１６に流入し、車室内に送風する送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内に送風する送風空気が冷却および除湿される。

空調用蒸発器１６から流出した冷媒は、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８に流入して気液分離される。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。なお、アキュムレータ１８で分離された液相冷媒は、冷凍サイクル装置１０が要求される冷凍能力を発揮するために不要な余剰冷媒として、アキュムレータ１８の内部に貯留される。このことは、後述する他の運転モードにおいても同様である。

以上の如く、冷房モード時に電池冷却を行わない場合は、室外熱交換器１４にて放熱させた冷媒を、空調用蒸発器１６にて蒸発させる冷媒回路となる。このため、冷房モード時に電池冷却を行わない場合は、空調用蒸発器１６にて冷却された空気を車室内に吹き出すことで、車室内の冷房を行うことができる。

（Ｂ）冷房モード＋電池冷却
続いて、冷房モード時に電池冷却を行う場合の冷凍サイクル装置１０の作動を説明する。この冷房モード時には、図５に示すように、制御装置７０が、第１通路開閉弁２１およびバイパス通路開閉弁３０を閉状態に制御すると共に、第２通路開閉弁２７および電池用開閉弁２３を開状態に制御する。また、制御装置７０は、絞り開度が全開状態となるように暖房用膨張弁１３を制御する共に、絞り状態となるように冷房用膨張弁１５および冷却用膨張弁２２を制御する。

これにより、冷凍サイクル装置１０は、サイクル内の冷媒回路が、図７の矢印付きの黒太線で示すように冷媒が流れる回路となる。この冷媒回路において、制御装置７０は、出力側に接続された各種制御機器の作動状態（例えば、制御信号）を決定する。

制御装置７０は、例えば、冷却用膨張弁２２に出力する制御信号について、二次電池６５の電池温度Ｔｂが高温となる場合に電池用蒸発器２４の冷媒の流量が増加するように決定する。すなわち、制御装置７０は、二次電池６５の電池温度Ｔｂが高くなる程、絞り開度が大きくなるように冷却用膨張弁２２を制御する。

また、制御装置７０は、電池用送風機６２に出力する制御信号について、二次電池６５に送風される風量が、予め定められた所定風量となるように決定する。なお、その他の制御機器に出力する制御信号については、前述の冷房モードと同様に決定される。

制御装置７０は、上述のように決定した制御信号を各種制御機器に出力する。これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、水冷媒熱交換器１２の冷媒側通路１２ａに流入する。

本実施形態の冷却水回路５０は、冷房モード時に、水冷媒熱交換器１２を迂回して冷却水が流れる構成となっている。このため、水冷媒熱交換器１２に流入した冷媒は、冷却水に放熱することなく、水冷媒熱交換器１２から流出する。なお、冷房モード時には、エアミックスドア４６によって温風通路４４が閉塞されているので、空調ケース４１内の空気は、ヒータコア５１にて加熱されることなく車室内に吹き出される。

水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒は、暖房用膨張弁１３が全開状態となっているので、暖房用膨張弁１３にて殆ど減圧膨張されることなく、室外熱交換器１４に流入する。なお、冷房モード時には、第１通路開閉弁２１が閉状態となっているので、第３冷媒通路１０３に冷媒が流れることはない。

室外熱交換器１４に流入した冷媒は、外気と熱交換して放熱する。そして、室外熱交換器１４から流出した冷媒は、第２通路開閉弁２７および電池用開閉弁２３が開状態となっているので、冷房用膨張弁１５および冷却用膨張弁２２の双方に流入する。なお、冷房モード時には、バイパス通路開閉弁３０が閉状態となっているので、バイパス通路１０５に冷媒が流れることはない。

室外熱交換器１４から冷房用膨張弁１５側に流れた冷媒は、冷房用膨張弁１５に流入して減圧膨張された後、空調用蒸発器１６にて車室内に送風する送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内に送風する送風空気が冷却および除湿される。

空調用蒸発器１６から流出した冷媒は、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８に流入する。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

一方、室外熱交換器１４から冷却用膨張弁２２側に流れた冷媒は、冷却用膨張弁２２に流入して減圧膨張された後、電池用蒸発器２４にて二次電池６５に送風する冷却空気から吸熱して蒸発する。これにより、二次電池６５に送風する冷却空気が冷却される。

電池用蒸発器２４から流出した冷媒は、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８に流入する。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

以上の如く、冷房モード時に電池冷却を行う場合には、室外熱交換器１４にて放熱させた冷媒を、空調用蒸発器１６および電池用蒸発器２４にて蒸発させる冷媒回路となる。このため、冷房モード時に電池冷却を行う場合には、空調用蒸発器１６で冷却された空気を車室内に吹き出しつつ、電池用蒸発器２４で冷却された空気を二次電池６５に送風することで、車室内の冷房および二次電池６５を冷却する電池冷却を行うことができる。

（Ｃ）暖房モード
続いて、暖房モード時に電池冷却を行わない場合の冷凍サイクル装置１０の作動を説明する。この暖房モード時には、図４に示すように、制御装置７０が、第１通路開閉弁２１、第２通路開閉弁２７、および電池用開閉弁２３を閉状態に制御すると共に、バイパス通路開閉弁３０を開状態に制御する。また、制御装置７０は、絞り状態となるように暖房用膨張弁１３を制御する共に、全閉状態となるように冷房用膨張弁１５を制御する。

これにより、冷凍サイクル装置１０は、サイクル内の冷媒回路が、図８の矢印付きの黒太線で示すように冷媒が流れる回路となる。この冷媒回路において、制御装置７０は、出力側に接続された各種制御機器の作動状態（例えば、制御信号）を決定する。

制御装置７０は、例えば、フィードバック制御等によって、吹出空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに近づくように、圧縮機１１を制御する。また、制御装置７０は、暖房用膨張弁１３に出力する制御信号について、暖房用膨張弁１３に流入する冷媒の過冷却度が、サイクルの成績係数（すなわち、ＣＯＰ）が略最大値となる目標過冷却度に近づくように決定する。さらに、制御装置７０は、冷風バイパス通路４５を閉鎖する位置にエアミックスドア４６を制御する。なお、制御装置７０は、フィードバック制御等によって、吹出空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに近づくように、エアミックスドア４６を制御してもよい。なお、その他の制御機器に出力する制御信号については、前述の冷房モードと同様に決定される。

制御装置７０は、上述のように決定した制御信号を各種制御機器に出力する。これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、水冷媒熱交換器１２の冷媒側通路１２ａに流入する。水冷媒熱交換器１２に流入した冷媒は、ヒータコア５１に流入する前の冷却水と熱交換して放熱する。

ここで、水冷媒熱交換器１２にて加熱された冷却水は、ヒータコア５１に流入する。暖房モード時には、エアミックスドア４６によって冷風バイパス通路４５が閉塞されているので、空調ケース４１内の空気がヒータコア５１にて加熱された後、車室内に吹き出される。このため、本実施形態の暖房モードでは、水冷媒熱交換器１２を流れる冷媒の熱を利用して車室内に送風する送風空気を加熱することになる。

水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒は、暖房用膨張弁１３に流入して減圧膨張される。そして、暖房用膨張弁１３にて減圧膨張された冷媒は、室外熱交換器１４に流入する。なお、暖房モード時には、第１通路開閉弁２１が閉状態となっているので、第３冷媒通路１０３に冷媒が流れることはない。

室外熱交換器１４に流入した冷媒は、外気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器１４から流出した冷媒は、冷房用膨張弁１５が全閉状態となり、バイパス通路開閉弁３０が開いているので、バイパス通路１０５を介してアキュムレータ１８に流入する。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

以上の如く、暖房モード時に電池冷却を行わない場合には、水冷媒熱交換器１２にて放熱させた冷媒を、室外熱交換器１４にて蒸発させる冷媒回路となる。このため、暖房モード時に電池冷却を行わない場合には、水冷媒熱交換器１２を流れる冷媒の熱を利用して加熱された空気を車室内に吹き出すことで、車室内の暖房を行うことができる。

（Ｄ）暖房モード＋電池冷却
続いて、暖房モード時に電池冷却を行う場合の冷凍サイクル装置１０の作動を説明する。この暖房モード時には、図５に示すように、制御装置７０が、第２通路開閉弁２７を閉状態に制御すると共に、第１通路開閉弁２１、バイパス通路開閉弁３０、および電池用開閉弁２３を開状態に制御する。また、制御装置７０は、絞り状態となるように暖房用膨張弁１３および冷却用膨張弁２２を制御する共に、全閉状態となるように冷房用膨張弁１５を制御する。

これにより、冷凍サイクル装置１０は、サイクル内の冷媒回路が、図９の矢印付きの黒太線で示すように冷媒が流れる回路となる。この冷媒回路において、制御装置７０は、出力側に接続された各種制御機器の作動状態（例えば、制御信号）を決定する。

制御装置７０は、例えば、冷却用膨張弁２２に出力する制御信号について、二次電池６５の電池温度Ｔｂが高温となる場合に電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量が増加するように決定する。すなわち、制御装置７０は、二次電池６５の電池温度Ｔｂが高くなる程、絞り開度が大きくなるように冷却用膨張弁２２を制御する。

また、制御装置７０は、電池用送風機６２に出力する制御信号について、二次電池６５に送風される風量が、予め定められた所定風量となるように決定する。なお、その他の制御機器に出力する制御信号については、前述の暖房モードと同様に決定される。

制御装置７０は、上述のように決定した制御信号を各種制御機器に出力する。これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、水冷媒熱交換器１２の冷媒側通路１２ａに流入する。水冷媒熱交換器１２に流入した冷媒は、ヒータコア５１に流入する前の冷却水と熱交換して放熱する。なお、水冷媒熱交換器１２にて加熱された冷却水は、ヒータコア５１に流入する。これにより、空調ケース４１内を流れる送風空気が、ヒータコア５１を流れる冷却水との熱交換によって加熱された後、車室内に吹き出される。

水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒は、第２通路開閉弁２７が閉状態となり、第１通路開閉弁２１および電池用開閉弁２３が開状態となっているので、暖房用膨張弁１３および冷却用膨張弁２２の双方に流入する。

水冷媒熱交換器１２から暖房用膨張弁１３側に流れた冷媒は、暖房用膨張弁１３に流入して減圧膨張された後、室外熱交換器１４にて外気から吸熱して蒸発する。そして、室外熱交換器１４から流出した冷媒は、冷房用膨張弁１５が全閉状態となり、バイパス通路開閉弁３０が開いているので、バイパス通路１０５を介してアキュムレータ１８に流入する。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

一方、水冷媒熱交換器１２から冷却用膨張弁２２側に流れた冷媒は、冷却用膨張弁２２に流入して減圧膨張された後、電池用蒸発器２４にて二次電池６５に送風する冷却空気から吸熱して蒸発する。これにより、二次電池６５に送風する冷却空気が冷却される。

電池用蒸発器２４から流出した冷媒は、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８へ流入する。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

以上の如く、暖房モード時に電池冷却を行う場合は、水冷媒熱交換器１２にて放熱させた冷媒を室外熱交換器１４および電池用蒸発器２４にて蒸発させる冷媒回路となる。このため、暖房モード時に電池冷却を行う場合には、水冷媒熱交換器１２を流れる冷媒の熱を利用して加熱された空気を車室内に吹き出すと共に、電池用蒸発器２４にて冷却された空気を二次電池６５に送風することで、車室内の暖房と電池冷却を行うことができる。

（Ｅ）直列除湿暖房モード
続いて、直列除湿暖房モード時に電池冷却を行わない場合の冷凍サイクル装置１０の作動を説明する。この直列除湿暖房モード時には、図４に示すように、制御装置７０が、各開閉弁２１、２３、２７、３０を閉状態に制御する。

これにより、冷凍サイクル装置１０では、サイクル内の冷媒回路が、図１０の矢印付きの黒太線で示すように冷媒が流れる回路となる。すなわち、直列除湿暖房モード時には、図１０に示すように、冷媒流れに対して室外熱交換器１４と空調用蒸発器１６とが直列に接続される冷媒回路となる。この冷媒回路において、制御装置７０は、出力側に接続された各種制御機器の作動状態（例えば、制御信号）を決定する。

制御装置７０は、例えば、冷風バイパス通路４５を閉鎖する位置にエアミックスドア４６を制御する。なお、制御装置７０は、フィードバック制御等によって、吹出空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに近づくように、エアミックスドア４６を制御してもよい。

また、制御装置７０は、暖房用膨張弁１３および冷房用膨張弁１５について、目標吹出温度ＴＡＯに応じて制御信号を決定する。本実施形態の制御装置７０は、目標吹出温度ＴＡＯが上昇するに伴って、絞り開度が小さくなるように暖房用膨張弁１３を制御すると共に、絞り開度が大きくなるように冷房用膨張弁１５を制御する。

本実施形態の制御装置７０は、例えば、目標吹出温度ＴＡＯが所定の判定基準温度以上となる場合に、室外熱交換器１４が放熱器として機能するように暖房用膨張弁１３および冷房用膨張弁１５を制御する。また、本実施形態の制御装置７０は、目標吹出温度ＴＡＯが判定基準温度より低くなる場合に、室外熱交換器１４が吸熱器として機能するように暖房用膨張弁１３および冷房用膨張弁１５を制御する。なお、その他の制御機器に出力する制御信号については、前述の暖房モードと同様に決定される。

制御装置７０は、上述のように決定した制御信号を各種制御機器に出力する。本実施形態では、直列除湿暖房モード時について、室外熱交換器１４が放熱器として機能する場合を第１モードとし、室外熱交換器１４が吸熱器として機能する場合を第２モードとして、各モードにおける冷媒回路を流れる冷媒の状態を説明する。

（Ｅ−１）第１モード
直列除湿暖房モードの第１モードでは、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２の冷媒側通路１２ａに流入する。水冷媒熱交換器１２に流入した冷媒は、ヒータコア５１に流入する前の冷却水と熱交換して放熱する。なお、水冷媒熱交換器１２にて加熱された冷却水は、ヒータコア５１に流入する。これにより、空調ケース４１内を流れる送風空気が、ヒータコア５１を流れる冷却水との熱交換によって加熱された後、車室内に吹き出される。

水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒は、暖房用膨張弁１３にて減圧膨張され、または、暖房用膨張弁１３にて殆ど減圧膨張されることなく、室外熱交換器１４に流入する。なお、本運転モード時には、第１通路開閉弁２１が閉状態となっているので、第３冷媒通路１０３に冷媒が流れることはない。

室外熱交換器１４に流入した冷媒は、外気と熱交換して放熱する。そして、室外熱交換器１４から流出した冷媒は、逆流防止弁３１を介して冷房用膨張弁１５に流入して減圧膨張される。なお、本運転モード時には、バイパス通路開閉弁３０および第２通路開閉弁２７が閉状態となっているので、第４冷媒通路１０４およびバイパス通路１０５に冷媒が流れることはない。

冷房用膨張弁１５から流出した冷媒は、空調用蒸発器１６に流入し、ヒータコア５１を通過する前の空気から吸熱して蒸発する。これにより、ヒータコア５１には、空調用蒸発器１６にて除湿された後の空気が流入する。

空調用蒸発器１６から流出した冷媒は、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８に流入して気液分離される。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

以上の如く、直列除湿暖房モードの第１モード時には、水冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１４の双方で放熱させた冷媒を、空調用蒸発器１６にて蒸発させる冷媒回路となる。直列除湿暖房モードの第１モード時には、空調用蒸発器１６にて除湿された後、水冷媒熱交換器１２を流れる冷媒の熱を利用して加熱された空気を車室内に吹き出すことで、車室内の除湿暖房を行うことができる。

ここで、直列除湿暖房モードの第１モード時には、室外熱交換器１４が放熱器として機能する。このため、直列除湿暖房モードの第１モード時には、空調用蒸発器１６における冷媒の吸熱量を確保しつつ、水冷媒熱交換器１２における冷媒の放熱量を減少させることができる。この結果、直列除湿暖房モードの第１モード時には、除湿された低温の温風を車室内に吹き出すことができる。

（Ｅ−２）第２モード
直列除湿暖房モードの第２モードでは、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２の冷媒側通路１２ａに流入する。水冷媒熱交換器１２に流入した冷媒は、ヒータコア５１に流入する前の冷却水と熱交換して放熱する。なお、水冷媒熱交換器１２にて加熱された冷却水は、ヒータコア５１に流入する。これにより、空調ケース４１内を流れる送風空気が、ヒータコア５１を流れる冷却水との熱交換によって加熱された後、車室内に吹き出される。

水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒は、暖房用膨張弁１３にて減圧膨張される。そして、暖房用膨張弁１３にて減圧膨張された冷媒は、室外熱交換器１４に流入する。なお、本運転モード時には、第１通路開閉弁２１が閉状態となっているので、第３冷媒通路１０３に冷媒が流れることはない。

室外熱交換器１４に流入した冷媒は、外気と熱交換して吸熱する。そして、室外熱交換器１４から流出した冷媒は、冷房用膨張弁１５にて減圧膨張され、または、冷房用膨張弁１５にて殆ど減圧膨張されることなく、空調用蒸発器１６に流入する。なお、本運転モード時には、バイパス通路開閉弁３０および第２通路開閉弁２７が閉状態となっているので、第４冷媒通路１０４およびバイパス通路１０５に冷媒が流れることはない。

空調用蒸発器１６に流入した冷媒は、ヒータコア５１を通過する前の空気から吸熱して蒸発する。これにより、ヒータコア５１には、空調用蒸発器１６にて除湿された後の空気が流入する。

空調用蒸発器１６から流出した冷媒は、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８に流入して気液分離される。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

以上の如く、直列除湿暖房モードの第２モード時には、水冷媒熱交換器１２で放熱させた冷媒を、室外熱交換器１４および空調用蒸発器１６の双方で蒸発させる冷媒回路となる。直列除湿暖房モードの第２モード時には、空調用蒸発器１６にて除湿された後、水冷媒熱交換器１２を流れる冷媒の熱を利用して加熱された空気を車室内に吹き出すことで、車室内の除湿暖房を行うことができる。

ここで、直列除湿暖房モードの第２モード時には、室外熱交換器１４が吸熱器として機能する。このため、直列除湿暖房モードの第２モード時には、水冷媒熱交換器１２における冷媒の放熱量を確保しつつ、空調用蒸発器１６における冷媒の吸熱量を減少させることができる。この結果、直列除湿暖房モードの第２モード時には、除湿された高温の温風を車室内に吹き出すことができる。

（Ｆ）直列除湿暖房モード＋通常の電池冷却
続いて、直列除湿暖房モード時に通常の電池冷却を行う場合の冷凍サイクル装置１０の作動を説明する。この直列除湿暖房モード時には、図５に示すように、制御装置７０が、第１通路開閉弁２１およびバイパス通路開閉弁３０を閉状態に制御すると共に、第２通路開閉弁２７および電池用開閉弁２３を開状態に制御する。

これにより、冷凍サイクル装置１０は、サイクル内の冷媒回路が、図１１の矢印付きの黒太線で示すように冷媒が流れる回路となる。すなわち、直列除湿暖房モード時に通常電池冷却を行う場合、図１１に示すように、冷媒流れに対して室外熱交換器１４と空調用蒸発器１６とが直列に接続されると共に、冷媒流れに対して空調用蒸発器１６と電池用蒸発器２４とが並列に接続される冷媒回路となる。

これにより、直列除湿暖房モード時に通常の電池冷却を行う場合は、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１３、室外熱交換器１４の順に流れる。その後、室外熱交換器１４から流出した冷媒は、冷房用膨張弁１５、空調用蒸発器１６の順に流れると共に、冷却用膨張弁２２、電池用蒸発器２４の順に流れる。

この冷媒回路において、制御装置７０は、出力側に接続された各種制御機器の作動状態（例えば、制御信号）を決定する。

制御装置７０は、例えば、冷却用膨張弁２２に出力する制御信号について、二次電池６５の電池温度Ｔｂが高温となる場合に電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量が増加するように決定する。すなわち、制御装置７０は、二次電池６５の電池温度Ｔｂが高くなる程、絞り開度が大きくなるように冷却用膨張弁２２を制御する。

また、制御装置７０は、電池用送風機６２に出力する制御信号について、二次電池６５に送風される風量が、予め定められた所定風量となるように決定する。なお、その他の制御機器に出力する制御信号については、前述の直列除湿暖房モード時に電池冷却を行わない場合と同様に決定される。

制御装置７０は、上述のように決定した制御信号を各種制御機器に出力する。本実施形態では、直列除湿暖房モードについて、室外熱交換器１４が放熱器として機能する場合を第１モードとし、室外熱交換器１４が吸熱器として機能する場合を第２モードとして、各モードにおける冷媒回路を流れる冷媒の状態を説明する。

（Ｆ−１）第１モード
直列除湿暖房モードの第１モード時に通常の電池冷却を行う場合には、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２の冷媒側通路１２ａに流入する。水冷媒熱交換器１２に流入した冷媒は、ヒータコア５１に流入する前の冷却水と熱交換して放熱する。なお、水冷媒熱交換器１２にて加熱された冷却水は、ヒータコア５１に流入する。これにより、空調ケース４１内を流れる送風空気が、ヒータコア５１を流れる冷却水との熱交換によって加熱された後、車室内に吹き出される。

水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒は、暖房用膨張弁１３にて減圧膨張され、または、暖房用膨張弁１３にて殆ど減圧膨張されることなく、室外熱交換器１４に流入する。なお、本運転モード時には、第１通路開閉弁２１が閉状態となっているので、第３冷媒通路１０３に冷媒が流れることはない。

室外熱交換器１４に流入した冷媒は、外気と熱交換して放熱する。そして、室外熱交換器１４から流出した冷媒は、第２通路開閉弁２７および電池用開閉弁２３が開状態となっているので、冷房用膨張弁１５および冷却用膨張弁２２の双方に流入する。

室外熱交換器１４から冷房用膨張弁１５側に流れた冷媒は、冷房用膨張弁１５に流入して減圧膨張された後、空調用蒸発器１６に流入し、ヒータコア５１を通過する前の空気から吸熱して蒸発する。これにより、ヒータコア５１には、空調用蒸発器１６にて除湿された後の空気が流入する。

空調用蒸発器１６から流出した冷媒は、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８に流入して気液分離される。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

一方、室外熱交換器１４から冷却用膨張弁２２側に流れた冷媒は、冷却用膨張弁２２に流入して減圧膨張された後、電池用蒸発器２４にて二次電池６５に送風する空気から吸熱して蒸発する。これにより、二次電池６５に送風する空気が冷却される。

電池用蒸発器２４から流出した冷媒は、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８に流入する。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

以上の如く、直列除湿暖房モードの第１モード時に通常の電池冷却を行う場合には、水冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１４の双方で放熱させた冷媒を、空調用蒸発器１６および電池用蒸発器２４にて蒸発させる冷媒回路となる。

このため、直列除湿暖房モードの第１モード時に電池冷却を行う場合は、空調用蒸発器１６にて除湿された後、水冷媒熱交換器１２を流れる冷媒の熱を利用して加熱された空気を車室内に吹き出すことで、車室内の除湿暖房を行うことができる。

さらに、直列除湿暖房モードの第１モード時に電池冷却を行う場合は、電池用蒸発器２４にて冷却された空気を二次電池６５に送風することで、二次電池６５を冷却することができる。

（Ｆ−２）第２モード
続いて、直列除湿暖房モードの第２モード時に通常の電池冷却を行う場合には、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２の冷媒側通路１２ａに流入する。水冷媒熱交換器１２に流入した冷媒は、ヒータコア５１に流入する前の冷却水と熱交換して放熱する。なお、水冷媒熱交換器１２にて加熱された冷却水は、ヒータコア５１に流入する。これにより、空調ケース４１内を流れる送風空気が、ヒータコア５１を流れる冷却水との熱交換によって加熱された後、車室内に吹き出される。

水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒は、暖房用膨張弁１３にて減圧膨張される。そして、暖房用膨張弁１３にて減圧された冷媒は、室外熱交換器１４に流入する。なお、本運転モード時には、第１通路開閉弁２１が閉状態となっているので、第３冷媒通路１０３に冷媒が流れることはない。

室外熱交換器１４に流入した冷媒は、外気と熱交換して吸熱する。そして、室外熱交換器１４から流出した冷媒は、第２通路開閉弁２７および電池用開閉弁２３が開状態となっているので、冷房用膨張弁１５および冷却用膨張弁２２の双方に流入する。

室外熱交換器１４から冷房用膨張弁１５側に流れた冷媒は、冷房用膨張弁１５にて減圧膨張され、または、冷房用膨張弁１５にて殆ど減圧膨張されることなく、空調用蒸発器１６に流入し、ヒータコア５１を通過する前の空気から吸熱して蒸発する。これにより、ヒータコア５１には、空調用蒸発器１６にて除湿された後の空気が流入する。

空調用蒸発器１６から流出した冷媒は、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８に流入して気液分離される。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

一方、室外熱交換器１４から冷却用膨張弁２２側に流れた冷媒は、冷却用膨張弁２２に流入して減圧膨張された後、電池用蒸発器２４にて二次電池６５に送風する空気から吸熱して蒸発する。これにより、二次電池６５に送風する空気が冷却される。

電池用蒸発器２４から流出した冷媒は、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８に流入する。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

以上の如く、直列除湿暖房モードの第２モード時に通常の電池冷却を行う場合には、水冷媒熱交換器１２で放熱させた冷媒を、室外熱交換器１４、空調用蒸発器１６、および電池用蒸発器２４にて蒸発させる冷媒回路となる。

このため、直列除湿暖房モードの第２モード時に通常の電池冷却を行う場合は、空調用蒸発器１６にて除湿された後、水冷媒熱交換器１２を流れる冷媒の熱を利用して加熱された空気を車室内に吹き出すことで、車室内の除湿暖房を行うことができる。さらに、直列除湿暖房モードの第２モード時に電池冷却を行う場合は、電池用蒸発器２４にて冷却された空気を二次電池６５に送風することで、二次電池６５を冷却することができる。

ここで、直列除湿暖房モードの第２モード時に通常の電池冷却を行う場合には、目標吹出温度ＴＡＯが高くなると、暖房用膨張弁１３の絞り開度が閉じる側に制御されると共に、冷房用膨張弁１５の絞り開度が開く側に制御される。この場合において、空調用蒸発器１６に要求される冷却能力が低下すると、冷房用膨張弁１５の全開状態に制御されることがある。

この際、二次電池６５の電池温度Ｔｂが高いと、冷房用膨張弁１５および冷却用膨張弁２２の双方が全開状態に制御されてしまう。この場合、各蒸発器１６、２４に流入する冷媒の流量比が、冷房用膨張弁１５および冷却用膨張弁２２の最大開口面積の比に依存したものとなり、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量を増加させることができなくなる。

このように、直列除湿暖房モードの第２モード時に通常の電池冷却を行う場合、空調用蒸発器１６に要求される冷却能力が低下すると、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量を増加させることができず、電池用蒸発器２４の冷却能力が不足する事態が生ずる。すなわち、直列除湿暖房モードの第２モード時に通常の電池冷却を行う場合、空調用蒸発器１６に要求される冷却能力が低下すると、電池用蒸発器２４における二次電池６５に送風する空気の冷却能力が不足してしまうことがある。

そこで、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、直列除湿暖房モード時に通常の電池冷却を行う際に、電池用蒸発器２４に流入させる冷媒の流量が不足する条件が成立した場合、二次電池６５の冷却を優先させる優先電池冷却を行う構成となっている。

ここで、冷凍サイクル装置１０において電池用蒸発器２４の冷却能力が不足する事態は、室外熱交換器１４が吸熱器として機能する運転モード時に、冷房用膨張弁１５が全開状態となっている場合に生ずる。このため、本実施形態では、室外熱交換器１４が吸熱器として機能する運転モード時に冷房用膨張弁１５が全開状態となっている場合に、電池用蒸発器２４に流入させる冷媒の流量が不足する条件が成立するものとしている。

直列除湿暖房モード時における通常の電池冷却と優先電池冷却との切り替えは、制御装置７０が記憶部に記憶された制御プログラムを実行することによって行われる。本実施形態の制御装置７０が実行する通常の電池冷却と優先電池冷却との切替処理については、図１２のフローチャートを参照して説明する。図１２は、制御装置７０が実行する電池冷却の切替処理の流れを示すフローチャートである。なお、図１２に示す各制御ステップは、制御装置７０が実行する各種機能を実現する機能実現部を構成している。

冷凍サイクル装置１０の運転モードが直列除湿暖房モードに決定されると、制御装置７０は、図１２に示すように、ステップＳ１００にて、冷房用膨張弁１５が全開状態であるか否かを判定する。

この結果、冷房用膨張弁１５が全開状態となっていないと判定された場合、制御装置７０は、ステップＳ１１０にて電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量が充分であると判定する。すなわち、冷房用膨張弁１５が全開状態となっていないと判定された場合、制御装置７０は、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量が不足する条件が不成立であると判定する。そして、制御装置７０は、ステップＳ１２０にて、直列除湿暖房モード時の電池冷却を前述した通常の電池冷却に決定する。

一方、ステップＳ１１０にて、冷房用膨張弁１５が全開状態となっていると判定された場合、制御装置７０は、ステップＳ１３０にて、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量が不足していると判定する。すなわち、冷房用膨張弁１５が全開状態となっていると判定された場合、制御装置７０は、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量が不足する条件が成立したと判定する。そして、制御装置７０は、ステップＳ１４０にて、直列除湿暖房モード時の電池冷却を二次電池６５の冷却を優先する優先電池冷却に決定する。

（Ｇ）直列除湿暖房モード＋優先電池冷却
以下、直列除湿暖房モード時に優先電池冷却を行う場合の冷凍サイクル装置１０の作動を説明する。この直列除湿暖房モード時には、図５に示すように、制御装置７０が、第２通路開閉弁２７およびバイパス通路開閉弁３０を閉状態に制御すると共に、第１通路開閉弁２１および電池用開閉弁２３を開状態に制御する。また、制御装置７０は、絞り開度が全開状態となるように冷房用膨張弁１５を制御する共に、絞り状態となるように暖房用膨張弁１３および冷却用膨張弁２２を制御する。

これにより、冷凍サイクル装置１０は、サイクル内の冷媒回路が、図１３の矢印付きの黒太線で示すように冷媒が流れる回路となる。すなわち、直列除湿暖房モード時に優先電池冷却を行う場合、図１３に示すように、冷媒流れに対して室外熱交換器１４と空調用蒸発器１６とが直列に接続される冷媒回路となる。さらに、直列除湿暖房モード時に優先電池冷却を行う場合には、電池用蒸発器２４が室外熱交換器１４と空調用蒸発器１６とを直列に接続した構成に対して並列に接続される冷媒回路となる。

これにより、直列除湿暖房モード時に優先電池冷却を行う場合は、圧縮機１１から吐出された冷媒が水冷媒熱交換器１２に流れる。その後、水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒は、暖房用膨張弁１３、室外熱交換器１４、冷房用膨張弁１５、空調用蒸発器１６の順に流れると共に、冷却用膨張弁２２、電池用蒸発器２４の順に流れる。

この冷媒回路において、制御装置７０は、出力側に接続された各種制御機器の作動状態（例えば、制御信号）を決定する。

制御装置７０は、例えば、暖房用膨張弁１３および冷却用膨張弁２２に出力する制御信号について、二次電池６５の電池温度Ｔｂが高温となる場合に電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量が増加するように決定する。すなわち、制御装置７０は、二次電池６５の電池温度Ｔｂが高くなる程、絞り開度が大きくなるように冷却用膨張弁２２を制御すると共に、暖房用膨張弁１３の絞り開度が小さくなるように暖房用膨張弁１３を制御する。

また、制御装置７０は、電池用送風機６２に出力する制御信号について、二次電池６５に送風される風量が、予め定められた所定風量となるように決定する。その他の制御機器に出力する制御信号については、前述の直列除湿暖房モード時に通常の電池冷却を行う場合と同様に決定される。

制御装置７０は、上述のように決定した制御信号を各種制御機器に出力する。これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２の冷媒側通路１２ａに流入する。水冷媒熱交換器１２に流入した冷媒は、ヒータコア５１に流入する前の冷却水と熱交換して放熱する。なお、水冷媒熱交換器１２にて加熱された冷却水は、ヒータコア５１に流入する。これにより、空調ケース４１内を流れる送風空気が、ヒータコア５１を流れる冷却水との熱交換によって加熱された後、車室内に吹き出される。

水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒は、第１通路開閉弁２１および電池用開閉弁２３が開状態となり、第２通路開閉弁２７が閉状態となっているので、暖房用膨張弁１３および冷却用膨張弁２２の双方に流入する。

水冷媒熱交換器１２から暖房用膨張弁１３側に流入した冷媒は、暖房用膨張弁１３にて減圧膨張された後、室外熱交換器１４に流入する。室外熱交換器１４に流入した冷媒は、外気と熱交換して吸熱する。そして、室外熱交換器１４から流出した冷媒は、バイパス通路開閉弁３０および第２通路開閉弁２７が閉状態となっているので、冷房用膨張弁１５側に流れる。

室外熱交換器１４から冷房用膨張弁１５側に流れた冷媒は、冷房用膨張弁１５が全開状態となっているので、冷房用膨張弁１５にて殆ど減圧膨張されることなく、空調用蒸発器１６に流入する。そして、空調用蒸発器１６に流入した冷媒は、ヒータコア５１を通過する前の空気から吸熱して蒸発する。これにより、ヒータコア５１には、空調用蒸発器１６にて除湿された後の空気が流入する。

空調用蒸発器１６から流出した冷媒は、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８に流入して気液分離される。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

一方、水冷媒熱交換器１２から冷却用膨張弁２２側に流れた冷媒は、冷却用膨張弁２２に流入して減圧膨張された後、電池用蒸発器２４にて二次電池６５に送風する空気から吸熱して蒸発する。これにより、二次電池６５に送風する空気が冷却される。

電池用蒸発器２４から流出した冷媒は、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８に流入する。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

以上の如く、直列除湿暖房モード時に優先電池冷却を行う場合には、水冷媒熱交換器１２で放熱させた冷媒を、室外熱交換器１４、空調用蒸発器１６、および電池用蒸発器２４にて蒸発させる冷媒回路となる。

このため、直列除湿暖房モード時に優先電池冷却を行う場合は、空調用蒸発器１６にて除湿された後、水冷媒熱交換器１２を流れる冷媒の熱を利用して加熱された空気を車室内に吹き出すことで、車室内の除湿暖房を行うことができる。さらに、直列除湿暖房モード時に優先電池冷却を行う場合は、電池用蒸発器２４にて冷却された空気を二次電池６５に送風することで、二次電池６５を冷却することができる。

ここで、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、直列除湿暖房モードの優先電池冷却を行う場合、電池用蒸発器２４が室外熱交換器１４と空調用蒸発器１６とを直列に接続した構成に対して並列に接続される冷媒回路となる。

この冷媒回路では、冷房用膨張弁１５および冷却用膨張弁２２の双方の絞り開度が全開状態になったとしても、暖房用膨張弁１３の絞り開度を小さくすることで、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流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の優先電池冷却を行う場合は、空調用蒸発器１６に要求される冷却能力が低下したとしても、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量を増加させて、電池用蒸発器２４における冷却能力を適切に発揮させることが可能となる。

（Ｈ）並列除湿暖房モード
続いて、並列除湿暖房モード時に電池冷却を行わない場合の冷凍サイクル装置１０の作動を説明する。この並列除湿暖房モード時には、図４に示すように、制御装置７０が、第１通路開閉弁２１、第２通路開閉弁２７、およびバイパス通路開閉弁３０を開状態に制御すると共に、電池用開閉弁２３を閉状態に制御する。また、制御装置７０は、絞り状態となるように暖房用膨張弁１３および冷房用膨張弁１５の双方を制御する。

これにより、冷凍サイクル装置１０では、サイクル内の冷媒回路が、図１４の矢印付き黒太線で示すように冷媒が流れる回路となる。すなわち、並列除湿暖房モード時には、図１４に示すように、冷媒流れに対して室外熱交換器１４と空調用蒸発器１６とが並列に接続される冷媒回路となる。この冷媒回路において、制御装置７０は、出力側に接続された各種制御機器の作動状態（例えば、制御信号）を決定する。

制御装置７０は、例えば、暖房用膨張弁１３および冷房用膨張弁１５について、予め定められた所定の絞り開度に決定する。その他の制御機器に出力する制御信号については、前述の直列除湿暖房モードと同様に決定される。

制御装置７０は、上述のように決定した制御信号を各種制御機器に出力する。これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、水冷媒熱交換器１２の冷媒側通路１２ａに流入する。水冷媒熱交換器１２に流入した冷媒は、ヒータコア５１に流入する前の冷却水と熱交換して放熱する。なお、水冷媒熱交換器１２にて加熱された冷却水は、ヒータコア５１に流入する。これにより、空調ケース４１内を流れる送風空気が、ヒータコア５１を流れる冷却水との熱交換によって加熱された後、車室内に吹き出される。

水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒は、第１通路開閉弁２１および第２通路開閉弁２７が開状態となり、電池用開閉弁２３が閉状態となっているので、暖房用膨張弁１３および冷房用膨張弁１５の双方に流入する。

ここで、第２冷媒通路１０２には、逆流防止弁３１が設けられている。このため、第４冷媒通路１０４を流れる冷媒が、第２冷媒通路１０２を介してバイパス通路１０５に冷媒が流れることはない。

水冷媒熱交換器１２から暖房用膨張弁１３側に流入した冷媒は、暖房用膨張弁１３にて減圧膨張された後、室外熱交換器１４に流入する。室外熱交換器１４に流入した冷媒は、外気と熱交換して吸熱する。そして、室外熱交換器１４から流出した冷媒は、バイパス通路開閉弁３０が開状態となっているので、バイパス通路１０５を介してアキュムレータ１８に流入して気液分離される。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

一方、水冷媒熱交換器１２から冷房用膨張弁１５側に流入した冷媒は、冷房用膨張弁１５に流入して減圧膨張された後、空調用蒸発器１６に流入する。そして、空調用蒸発器１６に流入した冷媒は、ヒータコア５１を通過する前の空気から吸熱して蒸発する。これにより、ヒータコア５１には、空調用蒸発器１６にて除湿された後の空気が流入する。

空調用蒸発器１６から流出した冷媒は、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８に流入して気液分離される。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

以上の如く、並列除湿暖房モード時に電池冷却を行わない場合には、水冷媒熱交換器１２で放熱させた冷媒を、室外熱交換器１４および空調用蒸発器１６にて蒸発させる冷媒回路となる。

この冷媒回路では、各膨張弁１３、１５の絞り開度を調整することで、室外熱交換器１４および空調用蒸発器１６に流入する冷媒の流量比を変更することができる。すなわち、本構成では、各膨張弁１３、１５の絞り開度を調整することで、室外熱交換器１４における吸熱量と空調用蒸発器１６における吸熱量とを調整することができる。

ここで、並列除湿暖房モード時には、直列除湿暖房モード時と異なり、冷媒流れに対して室外熱交換器１４と空調用蒸発器１６とが並列接続される冷媒回路となり、直列除湿暖房モード時に比べて、空調用蒸発器１６に流入する冷媒の流量が減少する。このため、並列除湿暖房モード時には、直列除湿暖房モード時に比べて、空調用蒸発器１６にて除湿された空気をヒータコア５１にて高温域で温度調整することができる。

（Ｉ）並列除湿暖房モード＋電池冷却
続いて、並列除湿暖房モード時に電池冷却を行う場合の冷凍サイクル装置１０の作動を説明する。この並列除湿暖房モード時には、図５に示すように、制御装置７０が、各開閉弁２１、２３、２７、３０を開状態に制御する。また、制御装置７０は、絞り状態となるように暖房用膨張弁１３、冷房用膨張弁１５、および冷却用膨張弁２２それぞれを制御する。

これにより、冷凍サイクル装置１０では、サイクル内の冷媒回路が、図１５の黒太線の矢印で示すように冷媒が流れる回路となる。すなわち、並列除湿暖房モード時には、図１５に示すように、冷媒流れに対して室外熱交換器１４、空調用蒸発器１６、および電池用蒸発器２４が並列に接続される冷媒回路となる。この冷媒回路において、制御装置７０は、出力側に接続された各種制御機器の作動状態（例えば、制御信号）を決定する。

制御装置７０は、例えば、各膨張弁１３、１５、２２について、予め定められた所定開度に決定する。その他の制御機器に出力する制御信号については、前述の直列除湿暖房モードと同様に決定される。

制御装置７０は、上述のように決定した制御信号を各種制御機器に出力する。これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、水冷媒熱交換器１２の冷媒側通路１２ａに流入する。水冷媒熱交換器１２に流入した冷媒は、ヒータコア５１に流入する前の冷却水と熱交換して放熱する。なお、水冷媒熱交換器１２にて加熱された冷却水は、ヒータコア５１に流入する。これにより、空調ケース４１内を流れる送風空気が、ヒータコア５１を流れる冷却水との熱交換によって加熱された後、車室内に吹き出される。

水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒は、第１通路開閉弁２１、第２通路開閉弁２７、および電池用開閉弁２３が開状態となっているので、暖房用膨張弁１３、冷房用膨張弁１５、および冷却用膨張弁２２それぞれに流入する。なお、第２冷媒通路１０２には、逆流防止弁３１が設けられているので、第４冷媒通路１０４から第２冷媒通路１０２を介してバイパス通路１０５に冷媒が流れることはない。

水冷媒熱交換器１２から暖房用膨張弁１３側に流入した冷媒は、暖房用膨張弁１３にて減圧膨張された後、室外熱交換器１４に流入する。室外熱交換器１４に流入した冷媒は、外気と熱交換して吸熱する。そして、室外熱交換器１４から流出した冷媒は、バイパス通路開閉弁３０が開状態となっているので、バイパス通路１０５を介してアキュムレータ１８に流入して気液分離される。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

また、水冷媒熱交換器１２から冷房用膨張弁１５側に流入した冷媒は、冷房用膨張弁１５に流入して減圧膨張された後、空調用蒸発器１６に流入する。そして、空調用蒸発器１６に流入した冷媒は、ヒータコア５１を通過する前の空気から吸熱して蒸発する。これにより、ヒータコア５１には、空調用蒸発器１６にて除湿された後の空気が流入する。

空調用蒸発器１６から流出した冷媒は、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８に流入して気液分離される。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

さらに、水冷媒熱交換器１２から冷却用膨張弁２２側に流入した冷媒は、冷却用膨張弁２２に流入して減圧された後、電池用蒸発器２４に流入する。そして、電池用蒸発器２４に流入した冷媒は、電池用蒸発器２４にて二次電池６５に送風する空気から吸熱して蒸発する。これにより、二次電池６５に送風する空気が冷却される。

電池用蒸発器２４から流出した冷媒は、圧力調整弁１７を介してアキュムレータ１８に流入する。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

以上の如く、並列除湿暖房モード時に電池冷却を行う場合には、水冷媒熱交換器１２で放熱させた冷媒を、室外熱交換器１４、空調用蒸発器１６、および電池用蒸発器２４にて蒸発させる冷媒回路となる。

この冷媒回路では、各膨張弁１３、１５、２２によって、室外熱交換器１４および各蒸発器１６、２４に流入する冷媒の流量比を変更することで、室外熱交換器１４および各蒸発器１６、２４における冷媒の吸熱量を適切に調整することができる。

以上説明した本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、車室内の空調の運転モードおよび電池冷却の要否に応じて冷媒回路を切り替えることによって、車室内の快適な空調と発熱機器である二次電池６５の冷却とを両立させることができる。

冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１から水冷媒熱交換器１２に流入した冷媒が、暖房用膨張弁１３、室外熱交換器１４、冷房用膨張弁１５、空調用蒸発器１６の順に流れると共に、冷却用膨張弁２２、電池用蒸発器２４の順に流れる冷媒回路に設定可能である。この冷媒回路では、冷房用膨張弁１５の絞り開度が全開状態となったとしても、暖房用膨張弁１３の絞り開度を小さくすることで、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量を増加させることができる。

このように、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、空調用蒸発器１６に要求される冷却能力が低下したとしても、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量を増加させて、電池用蒸発器２４における冷却能力を発揮させることが可能となっている。

特に、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、室外熱交換器１４が吸熱器として機能する除湿暖房モード時に電池冷却を行う場合、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量不足条件の成否に応じて冷媒回路を切り替える構成となっている。

具体的には、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量不足条件が不成立となる場合に、電池用蒸発器２４が空調用蒸発器１６に対して並列に接続される冷媒回路に切り替わる。この冷媒回路は、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１３、室外熱交換器１４の順に流れた後、冷房用膨張弁１５、空調用蒸発器１６の順に流れると共に、冷却用膨張弁２２、電池用蒸発器２４の順に流れる第１の冷媒回路である。

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量不足条件が成立した場合に、電池用蒸発器２４が室外熱交換器１４と空調用蒸発器１６とを直列に接続した構成に対して並列に接続される冷媒回路に切り替わる。この冷媒回路は、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２を流れた後、暖房用膨張弁１３、室外熱交換器１４、冷房用膨張弁１５、空調用蒸発器１６の順に流れると共に、冷却用膨張弁２２、電池用蒸発器２４の順に流れる第２の冷媒回路である。

本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、車室内の除湿暖房モード時に、空調用蒸発器１６に要求される冷却能力が低下したとしても、電池用蒸発器２４における冷却能力を充分に発揮させて、車両に搭載された発熱機器を充分に冷却することが可能となる。

さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、除湿暖房モード時に電池冷却を行う場合に、吹出空気温度ＴＡＶと目標吹出温度ＴＡＯとの温度差に応じて、冷媒回路を切り替える構成となっている。

具体的には、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、吹出空気温度ＴＡＶと目標吹出温度ＴＡＯとの温度差が所定の判定閾値ΔＴｈ以上となる場合に、冷媒流れに対して室外熱交換器１４、各蒸発器１６、２４が並列に接続される冷媒回路に切り替わる。この冷媒回路は、圧縮機１１から水冷媒熱交換器１２に流入した冷媒が、暖房用膨張弁１３を介して室外熱交換器１４に流れ、冷房用膨張弁１５を介して空調用蒸発器１６に流れ、さらに、冷却用膨張弁２２を介して電池用蒸発器２４に流れる第３の冷媒回路である。

本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、吹出空気温度ＴＡＶと目標吹出温度ＴＡＯとの温度差が所定の判定閾値ΔＴｈよりも低い場合に、冷媒流れに対して室外熱交換器１４、空調用蒸発器１６、および電池用蒸発器２４が並列に接続される冷媒回路となる。この冷媒回路では、各膨張弁１３、１５、２２により、室外熱交換器１４、空調用蒸発器１６、および電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量を調整することで、空調用蒸発器１６の冷却能力および電池用蒸発器２４の冷却能力を適切に発揮させることが可能となる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１６を参照して説明する。図１６に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、第４冷媒通路１０４を開閉する第２通路開閉弁２７の代わりに、第３冷媒通路１０３と第４冷媒通路１０４との接続部に三方弁３２が設けられている。三方弁３２は、制御装置７０から出力される制御信号に応じて作動が制御される電気式三方弁で構成されている。

制御装置７０は、冷房モード時に電池冷却を行う場合、および直列除湿暖房モード時に通常の電池冷却を行う場合に、室外熱交換器１４から流出した冷媒が冷却用膨張弁２２に流入するように三方弁３２を制御する。

また、制御装置７０は、暖房モード時に電池冷却を行う場合、および直列除湿暖房モード時に優先電池冷却を行う場合に、水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒が冷却用膨張弁２２に流入するように三方弁３２を制御する。

さらに、制御装置７０は、並列除湿暖房モード時に電池冷却を行わない場合に、水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒が冷房用膨張弁１５に流入するように三方弁３２を制御する。

さらにまた、制御装置７０は、並列除湿暖房モード時に電池冷却を行う場合に、水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒が、冷房用膨張弁１５および冷却用膨張弁２２の双方に流入するように三方弁３２を制御する。

その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、第１実施形態の冷凍サイクル装置１０と共通の構成から奏される作用効果を第１実施形態の冷凍サイクル装置１０と同様に得ることができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１７を参照して説明する。本実施形態では、直列除湿暖房モードの第２モード時における通常の電池冷却と優先電池冷却との切替条件を変更した例について説明する。

第１実施形態で説明したように、通常の電池冷却を行う際の冷媒回路では、電池用蒸発器２４への冷媒の流量が、冷房用膨張弁１５と冷却用膨張弁２２との開口面積の比に依存する。

一方、第１実施形態で説明したように、優先電池冷却を行う際の冷媒回路では、電池用蒸発器２４への冷媒の流量が、暖房用膨張弁１３と冷却用膨張弁２２との開口面積の比に依存する。

このように、直列除湿暖房モードの第２モード時に電池冷却を行う場合、電池用蒸発器２４への冷媒の流量が、暖房用膨張弁１３および冷房用膨張弁１５のうち開口面積の小さい方の膨張弁と、冷却用膨張弁２２との開口面積の比に依存する。

電池用蒸発器２４への冷媒の流量を増加させる観点では、暖房用膨張弁１３および冷房用膨張弁１５のうち、開口面積が小さい方の膨張弁の冷媒流れ上流側で、冷媒の流れを分岐させることが望ましい。

そこで、本実施形態では、室外熱交換器１４が吸熱器として機能する運転モード時に、冷房用膨張弁１５の開口面積が暖房用膨張弁１３の開口面積よりも大きくなっている場合に、電池用蒸発器２４に流入させる冷媒の流量が不足する条件が成立するものとしている。

本実施形態の制御装置７０が実行する通常の電池冷却と優先電池冷却との切替処理については、図１７のフローチャートを参照して説明する。図１７は、制御装置７０が実行する電池冷却の切替処理の流れを示すフローチャートである。なお、図１７に示す各制御ステップは、制御装置７０が実行する各種機能を実現する機能実現部を構成している。

冷凍サイクル装置１０の運転モードが直列除湿暖房モードに決定されると、制御装置７０は、図１７に示すように、ステップＳ１００Ａにて、冷房用膨張弁１５の開口面積Ａｃが暖房用膨張弁１３の開口面積Ａｈよりも大きいか否かを判定する。

この結果、冷房用膨張弁１５の開口面積Ａｃが暖房用膨張弁１３の開口面積Ａｈ以下と判定された場合、制御装置７０は、ステップＳ１１０にて電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量が充分であると判定する。すなわち、冷房用膨張弁１５の開口面積Ａｃが暖房用膨張弁１３の開口面積Ａｈ以下になっていると判定された場合、制御装置７０は、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量が不足する条件が不成立であると判定する。そして、制御装置７０は、ステップＳ１２０にて、直列除湿暖房モード時の電池冷却を通常の電池冷却に決定する。

一方、ステップＳ１１０にて、冷房用膨張弁１５の開口面積Ａｃが暖房用膨張弁１３の開口面積Ａｈよりも大きいと判定された場合、制御装置７０は、ステップＳ１３０にて、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量が不足していると判定する。すなわち、冷房用膨張弁１５の開口面積Ａｃが暖房用膨張弁１３の開口面積Ａｈよりも大きいと判定された場合、制御装置７０は、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量が不足する条件が成立したと判定する。そして、制御装置７０は、ステップＳ１４０にて、直列除湿暖房モード時の電池冷却を二次電池６５の冷却を優先する優先電池冷却に決定する。

その他の構成および作動は、第１実施形態と同様である。本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、第１実施形態の冷凍サイクル装置１０と共通の構成から奏される作用効果を第１実施形態の冷凍サイクル装置１０と同様に得ることができる。

特に、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、直列除湿暖房モードの第２モード時における通常の電池冷却と優先電池冷却との切替条件を冷房用膨張弁１５の開口面積と暖房用膨張弁１３の開口面積との大小関係で規定している。具体的には、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、直列除湿暖房モードの第２モード時に、冷房用膨張弁１５の開口面積が暖房用膨張弁１３の開口面積よりも大きくなった際に、制御装置７０が優先電池冷却の冷媒回路に切り替える構成となっている。このため、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、第１実施形態の冷凍サイクル装置１０に比べて、電池用蒸発器２４への冷媒の流量を適切に増加させることができる。

（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。

上述の各実施形態では、冷凍サイクル装置１０を車両用空調装置に適用する例について説明したが、これに限定されない。冷凍サイクル装置１０は、例えば、定置型の空調装置に適用することができる。

上述の各実施形態では、車室内に送風する送風空気を加熱対象流体および第１冷却対象流体とする例について説明したが、これに限定されない。加熱対象流体および第１冷却対象流体は、異なる用途に供される流体であってもよい。例えば、加熱対象流体および第１冷却対象流体の一方が飲料水や生活用水等となり、他方が室内を空調する空気となっていてもよい。

上述の各実施形態では、冷凍サイクル装置１０によって、車両に搭載された二次電池６５を冷却する例について説明したが、これに限定されない。冷凍サイクル装置１０が、例えば、車両に搭載されたインバータ、トランスミッション等の発熱機器を冷却する構成となっていてもよい。

上述の各実施形態の如く、冷凍サイクル装置１０は、直列除湿暖房モード時に電池冷却を行う場合に、通常の電池冷却と優先電池冷却とを切替可能な構成となっていることが望ましいが、これに限定されない。冷凍サイクル装置１０は、例えば、直列除湿暖房モード時に電池冷却を行う場合に、通常の電池冷却と優先電池冷却とを切り替えずに、優先電池冷却を実施する構成となっていてもよい。

上述の各実施形態の如く、冷凍サイクル装置１０は、車室内を除湿暖房する際に、直列除湿暖房モードおよび並列除湿暖房モードに切替可能な構成となっていることが望ましいが、これに限定されない。冷凍サイクル装置１０は、例えば、車室内を除湿暖房する際に、直列除湿暖房モードを実施する構成となっていてもよい。

上述の各実施形態では、冷凍サイクル装置１０の放熱器を、冷却水を介して間接的に冷媒を送風空気に放熱させる水冷媒熱交換器１２で構成する例について説明したが、これに限定されない。冷凍サイクル装置１０の放熱器は、例えば、直接的に冷媒を車室内に送風する送風空気に放熱させる熱交換器で構成されていてもよい。

上述の第１実施形態では、室外熱交換器１４が吸熱器として機能する運転モード時に冷房用膨張弁１５が全開状態となっている場合に、電池用蒸発器２４に流入する冷媒の流量が不足する条件が成立する例について説明したが、これに限定されない。

冷凍サイクル装置１０において電池用蒸発器２４の冷却能力が不足する事態は、室外熱交換器１４が吸熱器として機能する運転モード時に生ずる。このため、電池用蒸発器２４に流入させる冷媒の流量が不足する条件は、例えば、室外熱交換器１４が吸熱器として機能する運転モードとなる際に成立する条件となっていてもよい。

上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。

上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、圧縮機と、圧縮機から吐出された冷媒を加熱対象流体と熱交換させて放熱させる放熱器と、放熱器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と、を備える。また、冷凍サイクル装置は、冷媒を第１冷却対象流体と熱交換させて蒸発させる第１蒸発器と、冷媒を第２冷却対象流体と熱交換させて蒸発させる第２蒸発器と、放熱器から流出した冷媒を室外熱交換器に導く第１冷媒通路と、を備える。さらに、冷凍サイクル装置は、第１冷媒通路にて室外熱交換器に流入する冷媒を減圧膨張可能な第１膨張弁と、室外熱交換器から流出した冷媒を第１蒸発器を介して圧縮機の冷媒吸入側に導く第２冷媒通路と、を備える。

また、冷凍サイクル装置は、第２冷媒通路の室外熱交換器と第１蒸発器との間に配置された第２膨張弁と、放熱器と第１膨張弁との間の冷媒を第２冷媒通路の第１蒸発器の冷媒流れ下流側に導く第３冷媒通路と、第３冷媒通路に配置された第３膨張弁と、を備える。そして、第２蒸発器は、第３冷媒通路における第３膨張弁の冷媒流れ下流側に配置されている。

また、第２の観点によれば、冷凍サイクル装置は、第３冷媒通路における第３膨張弁よりも冷媒流れ上流側に配置され、第３冷媒通路を開閉する第１通路開閉弁を備える。また、冷凍サイクル装置は、第３冷媒通路における第１通路開閉弁と第３膨張弁との間の部位、および第２冷媒通路における室外熱交換器と第２膨張弁との間の部位を連通させる第４冷媒通路を備える。さらに、冷凍サイクル装置は、第４冷媒通路を開閉する第２通路開閉弁と、第１通路開閉弁および第２通路開閉弁を制御する開閉制御部と、を備える。

そして、開閉制御部は、室外熱交換器が吸熱器として機能する運転モード時に、室外熱交換器を介して第２蒸発器に流入する冷媒の流量が不足する条件が成立した場合、第４冷媒通路が閉鎖されると共に、第３冷媒通路が開放されるように各通路開閉弁を制御する。また、開閉制御部は、室外熱交換器が吸熱器として機能する運転モード時に、室外熱交換器を介して第２蒸発器に流入する冷媒の流量が不足する条件が不成立となる場合、第３冷媒通路が閉鎖されると共に、第４冷媒通路が開放されるように各通路開閉弁を制御する。

これによると、冷凍サイクル装置は、室外熱交換器が吸熱器として機能する際に、第２蒸発器に流入する冷媒の流量不足条件が成立した場合、第２蒸発器が冷媒流れに対して直列に接続された室外熱交換器および第１蒸発器と並列に接続される冷媒回路となる。この冷媒回路では、第２膨張弁部が絞り開度が全開状態となったとしても、第１膨張弁の絞り開度を小さくすることで、第２蒸発器に流入する冷媒の流量を増加させることができる。

また、冷凍サイクル装置は、室外熱交換器が吸熱器として機能する際に、第２蒸発器に対する冷媒の流量不足条件が不成立となった場合、室外熱交換器の冷媒流れ下流側において、第１蒸発器と第２蒸発器とが並列に接続される冷媒回路となる。この冷媒回路では、第２膨張弁および第３膨張弁によって、第１蒸発器および第２蒸発器に流入する冷媒の流量を調整することで、第１蒸発器の冷却能力および第２蒸発器の冷却能力を充分に発揮させることが可能となる。

このように、室外熱交換器が吸熱器として機能する際の第２蒸発器に流入する冷媒の流量不足条件の成否に応じて、第２蒸発器に流入する冷媒の流入経路を変更する構成とすれば、各蒸発器における冷却能力を適切に発揮させることが可能となる。

また、第３の観点によれば、冷凍サイクル装置は、第２冷媒通路における第４冷媒通路との接続部よりも冷媒流れ上流側の部位と、第１蒸発器の冷媒流れ下流側の部位を連通させるバイパス通路と、バイパス通路を開閉するバイパス通路開閉弁と、を備える。さらに、冷凍サイクル装置は、第２冷媒通路におけるバイパス通路との接続部と第２冷媒通路における第４冷媒通路との接続部との間に設けられ、第４冷媒通路から第２冷媒通路を介してバイパス通路に冷媒が流れることを禁止する逆流防止弁を備える。

これによると、第１通路開閉弁、第２通路開閉弁、およびバイパス通路開閉弁それぞれが開放されると、冷媒流れに対して室外熱交換器、第１蒸発器、および第２蒸発器が並列に接続される冷媒回路となる。

この冷媒回路では、第１〜第３膨張弁によって、室外熱交換器、第１蒸発器、および第２蒸発器に流入する冷媒の流量を調整することで、第１蒸発器の冷却能力および第２蒸発器の冷却能力を適切に発揮させることが可能となる。

また、第４の観点によれば、冷凍サイクル装置は、圧縮機と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器と、冷媒を放熱器を介して加熱される前の送風空気との熱交換によって蒸発させる第１蒸発器と、を備える。また、冷凍サイクル装置は、冷媒を発熱機器に送風する冷却空気との熱交換によって蒸発させる第２蒸発器と、室外熱交換器に流入する冷媒を減圧膨張可能な暖房用膨張弁と、第１蒸発器に流入する冷媒を減圧膨張可能な冷房用膨張弁と、を備える。さらに、冷凍サイクル装置は、第２蒸発器に流入する冷媒を減圧膨張可能な冷却用膨張弁と、冷媒が流れる冷媒回路を切り替える回路切替機器と、回路切替機器を制御する回路切替制御部と、を備える。

回路切替機器は、圧縮機から吐出された冷媒が、放熱器、暖房用膨張弁、室外熱交換器の順に流れた後、冷房用膨張弁、第１蒸発器の順に流れると共に、冷却用膨張弁、第２蒸発器の順に流れる第１の冷媒回路に切替可能に構成されている。また、回路切替機器は、圧縮機から放熱器に流入した冷媒が、暖房用膨張弁、室外熱交換器、冷房用膨張弁、第１蒸発器の順に流れると共に、冷却用膨張弁、第２蒸発器の順に流れる第２の冷媒回路に切替可能に構成されている。

そして、回路切替制御部は、除湿暖房モード時に発熱機器の冷却を行う場合に、第２蒸発器に流入する冷媒の流量が不足する条件が成立すると、第１の冷媒回路から第２の冷媒回路に切り替える。

また、第５の観点によれば、冷凍サイクル装置の回路切替機器は、放熱器に流入した冷媒が、第３の冷媒回路に切替可能に構成されている。第３の冷媒回路は、放熱器に流入した冷媒が、暖房用膨張弁を介して室外熱交換器に流れ、冷房用膨張弁を介して第１蒸発器に流れ、さらに、冷却用膨張弁を介して第２蒸発器に流れる冷媒回路である。

そして、回路切替制御部は、除湿暖房モード時に発熱機器の冷却を行う場合に、車室内に吹き出す空気の温度と目標吹出温度との温度差が所定の判定閾値以上となる場合に、第１の冷媒回路または第２の冷媒回路から第３の冷媒回路に切り替える。

これによると、車室内に吹き出す空気の温度と目標吹出温度との温度差が、所定の判定閾値以上となる場合には、冷媒流れに対して室外熱交換器、第１蒸発器、および第２蒸発器が並列に接続される冷媒回路となる。この冷媒回路では、第１〜第３膨張弁によって、室外熱交換器、第１蒸発器、および第２蒸発器に流入する冷媒の流量を調整することで、第１蒸発器の冷却能力および第２蒸発器の冷却能力を適切に発揮させることが可能となる。

また、第６の観点によれば、冷凍サイクル装置は、放熱器から流出した冷媒を第１膨張弁を介して室外熱交換器に導く第１冷媒通路と、室外熱交換器から流出した冷媒を第２膨張弁および第１蒸発器を介して圧縮機の冷媒吸入側に導く第２冷媒通路と、を備える。また、冷凍サイクル装置は、放熱器と第１膨張弁との間を流れる冷媒を第３膨張弁および第１蒸発器を介して第２冷媒通路における第１蒸発器の冷媒流れ下流側に導く第３冷媒通路を備える。

また、冷凍サイクル装置は、第３冷媒通路における第３膨張弁の冷媒流れ上流の部位、および第２冷媒通路における室外熱交換器と第２膨張弁との間の部位を連通させる第４冷媒通路を備える。また、冷凍サイクル装置は、第２冷媒通路における第４冷媒通路との接続部よりも冷媒流れ上流の部位と、第１蒸発器と圧縮機の冷媒吸入側とを連通させるバイパス通路を備える。さらに、冷凍サイクル装置は、第２冷媒通路におけるバイパス通路との接続部と第２冷媒通路における第４冷媒通路との接続部との間に設けられ、第４冷媒通路から第２冷媒通路を介してバイパス通路に冷媒が流れることを禁止する逆流防止弁を備える。

回路切替機器は、第３冷媒通路における第４冷媒通路との接続部よりも冷媒流れ上流側に配置され、第３冷媒通路を開閉する第１通路開閉弁と、第４冷媒通路を開閉する第２通路開閉弁と、バイパス通路を開閉するバイパス通路開閉弁と、を含んで構成されている。

そして、回路切替制御部は、冷媒回路を第１の冷媒回路に切り替える際に、第２通路開閉弁を開状態に制御すると共に、第１通路開閉弁およびバイパス通路開閉弁を閉状態に制御する。また、回路切替制御部は、冷媒回路を第２の冷媒回路に切り替える際に、第１通路開閉弁を開状態に制御すると共に、第２通路開閉弁およびバイパス通路開閉弁を閉状態に制御する。さらに、回路切替制御部は、冷媒回路を第３の冷媒回路に切り替える際に、第１通路開閉弁、第２通路開閉弁、およびバイパス通路開閉弁を開状態に制御する。

このように、各通路開閉弁の開閉制御によってサイクル内の冷媒が流れる冷媒回路を切替可能な構成とすれば、第１蒸発器の冷却能力および第２蒸発器の冷却能力を適切に発揮させることが可能となる。

Claims (6)

1. サイクル内を冷媒が循環する冷凍サイクル装置であって、
   冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機から吐出された冷媒を加熱対象流体と熱交換させて放熱させる放熱器（１２）と、
   前記放熱器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（１４）と、
   冷媒を第１冷却対象流体と熱交換させて蒸発させる第１蒸発器（１６）と、
   冷媒を第２冷却対象流体と熱交換させて蒸発させる第２蒸発器（２４）と、
   前記放熱器から流出した冷媒を前記室外熱交換器に導く第１冷媒通路（１０１）と、
   前記第１冷媒通路に配置され、前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧膨張可能な第１膨張弁（１３）と、
   前記室外熱交換器から流出した冷媒を前記第１蒸発器を介して前記圧縮機の冷媒吸入側に導く第２冷媒通路（１０２）と、
   前記第２冷媒通路における前記室外熱交換器と前記第１蒸発器との間に配置され、前記第１蒸発器に流入する冷媒を減圧膨張可能な第２膨張弁（１５）と、
   前記放熱器と前記第１膨張弁との間を流れる冷媒を前記第１膨張弁および前記室外熱交換器を迂回して前記第２冷媒通路における前記第１蒸発器の冷媒流れ下流側に導く第３冷媒通路（１０３）と、
   前記第３冷媒通路に配置され、前記第３冷媒通路を流れる冷媒を減圧膨張可能な第３膨張弁（２２）と、を備え、
   前記第２蒸発器は、前記第３冷媒通路における前記第３膨張弁の冷媒流れ下流側に配置されている冷凍サイクル装置。
2. 前記第３冷媒通路における前記第３膨張弁よりも冷媒流れ上流側に配置され、前記第３冷媒通路を開閉する第１通路開閉弁（２１）と、
   前記第３冷媒通路における前記第１通路開閉弁と前記第３膨張弁との間の部位、および前記第２冷媒通路における前記室外熱交換器と前記第２膨張弁との間の部位を連通させる第４冷媒通路（１０４）と、
   前記第４冷媒通路を開閉する第２通路開閉弁（２７）と、
   前記第１通路開閉弁および前記第２通路開閉弁を制御する開閉制御部（７０ｂ）と、を備え、
   前記開閉制御部は、
   前記室外熱交換器が吸熱器として機能する運転モード時に、前記室外熱交換器を介して前記第２蒸発器に流入する冷媒の流量が不足する条件が成立した場合に、前記第４冷媒通路が閉鎖されると共に、前記第３冷媒通路が開放されるように前記第１通路開閉弁および前記第２通路開閉弁を制御し、
   前記室外熱交換器が吸熱器として機能する運転モード時に、前記室外熱交換器を介して前記第２蒸発器に流入する冷媒の流量が不足する条件が不成立となる場合に、前記第３冷媒通路が閉鎖されると共に、前記第４冷媒通路が開放されるように前記第１通路開閉弁および前記第２通路開閉弁を制御する請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記第２冷媒通路における前記第４冷媒通路との接続部よりも冷媒流れ上流側の部位と、前記第１蒸発器の冷媒流れ下流側の部位を連通させるバイパス通路（１０５）と、
   前記バイパス通路を開閉するバイパス通路開閉弁（３０）と、
   前記第２冷媒通路における前記バイパス通路との接続部と前記第２冷媒通路における前記第４冷媒通路との接続部との間に設けられ、前記第４冷媒通路から前記第２冷媒通路を介して前記バイパス通路に冷媒が流れることを禁止する逆流防止弁（３１）と、を備える請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 車室内に送風される送風空気を温度調整すると共に、車両に搭載された発熱機器（６５）を冷却可能な車両用空調装置に適用される冷凍サイクル装置であって、
   冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機から吐出された冷媒の熱を利用して前記送風空気を加熱する放熱器（１２）と、
   冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１４）と、
   冷媒を前記放熱器を介して加熱される前の前記送風空気との熱交換によって蒸発させることで、前記送風空気を冷却する第１蒸発器（１６）と、
   冷媒を前記発熱機器に送風する冷却空気との熱交換によって蒸発させることで、前記冷却空気を冷却する第２蒸発器（２４）と、
   前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧膨張可能な暖房用膨張弁（１３）と、
   前記第１蒸発器に流入する冷媒を減圧膨張可能な冷房用膨張弁（１５）と、
   前記第２蒸発器に流入する冷媒を減圧膨張可能な冷却用膨張弁（２２）と、
   冷媒が流れる冷媒回路を切り替える回路切替機器（２１、２３、２７、３０、３２）と、
   前記回路切替機器を制御する回路切替制御部（７０ｂ）と、を備え、
   前記回路切替機器は、
   前記圧縮機から前記放熱器に流入した冷媒が、前記暖房用膨張弁、前記室外熱交換器の順に流れた後、前記冷房用膨張弁、前記第１蒸発器の順に流れると共に、前記冷却用膨張弁、前記第２蒸発器の順に流れる第１の冷媒回路と、
   前記圧縮機から前記放熱器に流入した冷媒が、前記暖房用膨張弁、前記室外熱交換器、前記冷房用膨張弁、前記第１蒸発器の順に流れると共に、前記冷却用膨張弁、前記第２蒸発器の順に流れる第２の冷媒回路と、を切替可能に構成されており、
   前記回路切替制御部は、前記放熱器を流れる冷媒の熱を利用して前記第１蒸発器にて冷却された前記送風空気を加熱する除湿暖房モード時に前記発熱機器の冷却を行う場合に、前記第２蒸発器に流入する冷媒の流量が不足する条件が成立すると、前記第１の冷媒回路から前記第２の冷媒回路に切り替える冷凍サイクル装置。
5. 前記回路切替機器は、前記圧縮機から前記放熱器に流入した冷媒が、前記暖房用膨張弁を介して前記室外熱交換器に流れると共に、前記冷房用膨張弁を介して前記第１蒸発器に流れ、さらに、前記冷却用膨張弁を介して前記第２蒸発器に流れる第３の冷媒回路に切替可能に構成されており、
   前記回路切替制御部は、前記除湿暖房モード時に前記発熱機器の冷却を行う場合に、前記車室内に吹き出す空気の温度と目標吹出温度との温度差が所定の判定閾値以上となる場合に、前記第１の冷媒回路または前記第２の冷媒回路から前記第３の冷媒回路に切り替える請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記放熱器から流出した冷媒を前記第１膨張弁を介して前記室外熱交換器に導く第１冷媒通路（１０１）と、
   前記室外熱交換器から流出した冷媒を前記第２膨張弁および前記第１蒸発器を介して前記圧縮機の冷媒吸入側に導く第２冷媒通路（１０２）と、
   前記放熱器と前記第１膨張弁との間を流れる冷媒を前記第３膨張弁および前記第１蒸発器を介して前記第２冷媒通路における前記第１蒸発器の冷媒流れ下流側に導く第３冷媒通路（１０３）と、
   前記第３冷媒通路における前記第３膨張弁の冷媒流れ上流の部位、および前記第２冷媒通路における前記室外熱交換器と前記第２膨張弁との間の部位を連通させる第４冷媒通路（１０４）と、
   前記第２冷媒通路における前記第４冷媒通路との接続部よりも冷媒流れ上流の部位と、前記第１蒸発器と前記圧縮機の冷媒吸入側とを連通させるバイパス通路（１０５）と、
   前記第２冷媒通路における前記バイパス通路との接続部と前記第２冷媒通路における前記第４冷媒通路との接続部との間に設けられ、前記第４冷媒通路から前記第２冷媒通路を介して前記バイパス通路に冷媒が流れることを禁止する逆流防止弁（３１）と、を備え、
   前記回路切替機器は、
   前記第３冷媒通路における前記第４冷媒通路との接続部よりも冷媒流れ上流側に配置され、前記第３冷媒通路を開閉する第１通路開閉弁（２１）と、
   前記第４冷媒通路を開閉する第２通路開閉弁（２７）と、
   前記バイパス通路を開閉するバイパス通路開閉弁（３０）と、を含んで構成されており、
   前記回路切替制御部は、
   前記冷媒回路を前記第１の冷媒回路に切り替える際に、前記第２通路開閉弁を開状態に制御すると共に、前記第１通路開閉弁および前記バイパス通路開閉弁を閉状態に制御し、
   前記冷媒回路を前記第２の冷媒回路に切り替える際に、前記第１通路開閉弁を開状態に制御すると共に、前記第２通路開閉弁および前記バイパス通路開閉弁を閉状態に制御し、
   前記冷媒回路を前記第３の冷媒回路に切り替える際に、前記第１通路開閉弁、前記第２通路開閉弁、および前記バイパス通路開閉弁を開状態に制御する請求項５に記載の冷凍サイクル装置。

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