特開 2023-3801 熱媒体温調システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023003801

(43)【公開日】2023-01-17

(54)【発明の名称】熱媒体温調システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/32 20180101AFI20230110BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20230110BHJP

   F24F 11/85 20180101ALI20230110BHJP

   B60H 1/00 20060101ALI20230110BHJP

   F25B 29/00 20060101ALI20230110BHJP

【ＦＩ】

F24F11/32

F25B1/00 399Y

F24F11/85

B60H1/00 101B

F25B29/00 361B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021105091

(22)【出願日】2021-06-24

(71)【出願人】

【識別番号】000001845

【氏名又は名称】サンデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】弁理士法人エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】清水 宣伯

(72)【発明者】

【氏名】高沢 修

(72)【発明者】

【氏名】宮腰 竜

(72)【発明者】

【氏名】岩▲崎▼ 渉

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 正亮

【テーマコード（参考）】

3L211

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L211AA11

3L211BA60

3L211DA26

3L211FA42

3L211GA26

3L260BA51

3L260DA10

3L260FB17

(57)【要約】

【課題】システム異常が生じた場合であっても、複数の温調対象に対して熱媒体による温調を可能にする。
【解決手段】熱媒体温調システムは、熱源との熱交換で温度管理された熱媒体を循環させる熱媒体回路を備え、熱媒体回路が熱媒体を圧送するポンプを備えると共に温調対象との間で熱交換する複数の温調対象熱交換器を備え、熱媒体回路は、システム異常時に、ポンプと複数の温調対象熱交換器を繋ぐ直列流路を形成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱源との熱交換で温度管理された熱媒体を循環させる熱媒体回路を備え、前記熱媒体回路が熱媒体を圧送するポンプを備えると共に温調対象との間で熱交換する複数の温調対象熱交換器を備える熱媒体温調システムであって、
前記熱媒体回路は、システム異常時に、前記ポンプと前記複数の温調対象熱交換器を繋ぐ直列流路を形成することを特徴とする熱媒体温調システム。

【請求項2】

前記直列流路は、前記熱媒体回路が備える流路切替装置の非通電状態で形成されることを特徴とする請求項１記載の熱媒体温調システム。

【請求項3】

前記熱媒体回路は、前記流路切替装置によって複数の独立回路を形成し、
前記独立回路毎に、前記ポンプと前記温調対象熱交換器が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の熱媒体温調システム。

【請求項4】

複数の冷媒熱媒体熱交換器を有する冷媒回路を備え、
前記独立回路の各々には、少なくとも１つの前記冷媒熱媒体熱交換器が設けられることを特徴とする請求項３記載の熱媒体温調システム。

【請求項5】

前記直列流路は、
熱媒体と外気とが熱交換する外部熱交換器、前記冷媒熱媒体熱交換器の１つである蒸発器、前記温調対象熱交換器の１つである室内空調装置のクーラーコア、他の前記温調対象熱交換器である温調対象物用熱交換器の順に熱媒体を流すことを特徴とする請求項４記載の熱媒体温調システム。

【請求項6】

前記直列流路は、
前記冷媒熱媒体熱交換器の１つである凝縮器、前記温調対象熱交換器の１つである室内空調装置のヒーターコア、前記外部熱交換器の順に熱媒体を流すことを特徴とする請求項５記載の熱媒体温調システム。

【請求項7】

前記直列流路は、
前記ヒーターコアの入口側に熱媒体を加熱する補助熱源を設けることを特徴とする請求項６記載の熱媒体温調システム。

【請求項8】

前記冷媒回路は、少なくとも３つ以上の前記冷媒熱媒体熱交換器のうち２つ以上を選択して、選択した前記冷媒熱媒体熱交換器の一部を凝縮器とし他部の蒸発器とすることを特徴とする請求項４～７のいずれか１項記載の熱媒体温調システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱媒体回路を備えた熱媒体温調システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

熱媒体回路（例えば、水回路）を備える温調システムは、温調対象の管理温度に応じて独立した熱媒体回路を形成し、ヒートポンプなどの熱源との熱交換で所定の温度に調整された熱媒体を循環させている。この際、熱媒体回路に切替弁を設けて、独立した熱媒体回路を直列に繋ぐことで、循環する熱媒体の温度調整などを行っている（下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１２－５０５７９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前述した熱媒体回路を備える温調システムは、前述した切替弁や熱源となるヒートポンプの故障といったシステム異常が生じると、熱媒体回路を流れる熱媒体は、温度管理ができない状態で独立した流路を循環することになり、複数の温調対象が存在する場合には、熱媒体による温度管理ができないものが生じてしまう問題があった。

【0005】

本発明は、熱媒体温調システムにおいて、このような問題に対処することが課題であり、システム異常が生じた場合であっても、多くの温調対象に対して、温度管理された熱媒体を循環させて温調を可能にすること、が本発明の課題である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

このような課題を解決するために、本発明の熱媒体温調システムは、以下の構成を具備するものである。
熱源との熱交換で温度管理された熱媒体を循環させる熱媒体回路を備え、前記熱媒体回路が熱媒体を圧送するポンプを備えると共に温調対象との間で熱交換する複数の温調対象熱交換器を備える熱媒体温調システムであって、前記熱媒体回路は、システム異常時に、前記ポンプと前記複数の温調対象熱交換器を繋ぐ直列流路を形成することを特徴とする熱媒体温調システム。

【発明の効果】

【0007】

このような特徴を備えた熱媒体温調システムは、システム異常が生じた場合であっても、ポンプと複数の温調対象熱交換器を繋ぐ直列流路を形成することで、直列流路に繋がる多くの温調対象に対して温度管理された熱媒体による温調が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る熱媒体温調システムの構成例（切替弁Ｖ１～Ｖ４がデフォルト状態）を示した説明図。

【図2】熱媒体回路における流路切替装置の説明図。

【図3】切替弁Ｖ１～Ｖ４の切り替え状態を示した説明図（（ａ）がデフォルト状態、（ｂ）が非デフォルト状態）。

【図4】切替弁Ｖ５，Ｖ６の切り替え状態を示した説明図（（ａ）がデフォルト状態、（ｂ）が非デフォルト状態）。

【図5】本発明の実施形態に係る熱媒体温調システムの構成例（切替弁Ｖ１～Ｖ４が非デフォルト状態）を示した説明図。

【図6】冷媒回路制御装置の説明図。

【図7】異常動作時の冷媒回路の動作モードを示す説明図（（ａ），（ｄ）が２段階減圧の例、（ｂ），（ｃ）が１段階減圧の例）

【図8】異常動作時の室内空調装置のエアミックスドアの状態を示す説明図（（ａ）がヒーターコア上流側を遮断する例、（ｂ）がクーラーコアの単独送風流路を遮断する例）。

【図9】熱媒体温調システムの異常動作モードと運転モードを纏めた表。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

【0010】

図１において、本発明の実施形態に係る熱媒体温調システム１は、熱媒体回路１００を備えている。この熱媒体温調システム１は、一例としては、ＥＶ（Electric Vehicle）などの車両用熱管理システムを構築するものである。

【0011】

熱媒体回路１００は、熱源となる冷媒回路１Ｕとの熱交換で温度管理された熱媒体を循環させるものであり、熱媒体を圧送するポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３と、複数の温調対象熱交換器を備えている。図示の例によると、複数の温調対象熱交換器は、室内空調装置５０のヒーターコア５１とクーラーコア５２、温調対象物であるバッテリー、インバーター、モーター、パワーコントロールユニットなどを温調するための温調対象物用熱交換器６０，６１，６２，６３を備える。

【0012】

また、熱媒体回路１００は、切替弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６を備えている。これらの切替弁Ｖ１～Ｖ６は、図２に示すように、切替弁Ｖ１～Ｖ６を切り替え制御する制御装置２００と共に、流路切替装置１００Ａを構成している。

【0013】

流路切替装置１００Ａは、切替弁Ｖ１～Ｖ６を切り替えるに際して、図３及び図４の（ａ）に示したデフォルト状態と図３及び図４の（ｂ）に示した非デフォルト状態の切り替えがなされる。ここでデフォルト状態とは、システム異常時に切り替えられる（初期状態に戻る）状態であり、例えば、流路切替装置１００Ａの非通電状態がデフォルト状態になる。

【0014】

図１は、流路切替装置１００Ａがデフォルト状態である熱媒体回路１００において、熱媒体が流れる流路を太線で示し、流れの方向を矢印で示している。

【0015】

ここで、デフォルト状態の切替弁Ｖ１は、流路１１０から流入する熱媒体を流路１１２側に流出すると共に、流路１０２から流入する熱媒体を流路１１１側に流出する。また、非デフォルト状態の切替弁Ｖ１は、流路１１０から流入する熱媒体を流路１１１側に流し、流路１０２側から流入する熱媒体を流路１１２側に流す。

【0016】

デフォルト状態の切替弁Ｖ２は、流路１２０から流入する熱媒体を流路１２２側に流出すると共に、流路１２３から流入する熱媒体を流路１２１側に流出する。また、非デフォルト状態の切替弁Ｖ２は、流路１２０から流入する熱媒体を流路１２１側に流出すると共に、流路１２３から流入する熱媒体を流路１２２側に流出する。

【0017】

デフォルト状態の切替弁Ｖ３は、流路１３０から流入する熱媒体を流路１３１側に流出すると共に、流路１３３から流入する熱媒体を流路１３２側に流出する。また、非デフォルト状態の切替弁Ｖ３は、流路１３０から流入する熱媒体を流路１３２側に流出すると共に、流路１３３から流入する熱媒体を流路１３１側に流出する。

【0018】

デフォルト状態の切替弁Ｖ４は、流路１３２から流入する熱媒体を流路１４２側に流出すると共に、流路１４０から流入する熱媒体を流路１４１側に流出する。また、非デフォルト状態の切替弁Ｖ４は、流路１３２から流入する熱媒体を流路１４１側に流出すると共に、流路１４０から流入する熱媒体を流路１４２側に流出する。

【0019】

デフォルト状態の切替弁Ｖ５は、流路１３１から流入する熱媒体を流路１５０側に流出し、非デフォルト状態の切替弁Ｖ５は、流路１３１から流入する熱媒体を流路１５０を介することなく流路１５１を介して合流部１５０Ａに流す。また、デフォルト状態の切替弁Ｖ６は、流路１０３から流入する熱媒体を流路１６０側に流出し、非デフォルト状態の切替弁Ｖ６は、流路１０３から流入する熱媒体を流路１６０に流すことなく流路１６１を介して合流部１６１Ａに流す。

【0020】

このような流路切替装置１００Ａのデフォルト状態では、熱媒体回路１００は、ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３と複数の温調対象熱交換器（ヒーターコア５１，クーラーコア５２、温調対象物熱交換器６０，６１，６２，６３）を繋ぐ直列流路１００Ｔを形成する。すなわち、熱媒媒体回路１００における直列流路１００Ｔを循環する熱媒体は、複数のポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３と複数の温調対象熱交換器（ヒーターコア５１，クーラーコア５２、温調対象物熱交換器６０，６１，６２，６３）を全て経由して循環する。

【0021】

図１に示した直列流路１００Ｔでは、ポンプＰ１から出た熱媒体は、冷媒回路１Ｕにおける冷媒熱媒体熱交換器１１を通る流路１０１を介して、ヒーターコア５１に入り、ヒーターコア５１を出た熱媒体は、流路１１０を介して切替弁Ｖ１に入る。切替弁Ｖ１を出た熱媒体は、流路１１２を介してタンク６に入り、タンク６を出た熱媒体は、流路１２０を介して切替弁Ｖ２に入る。

【0022】

切替弁Ｖ２を出た熱媒体は、流路１２２を介して、外気と熱交換する外部熱交換器５に入り、外部熱交換器５を出た熱媒体は、流路１３３を介して切替弁Ｖ３に入り、切替弁Ｖ３を出た熱媒体は、流路１３２を介して切替弁Ｖ４に入り、切替弁Ｖ４を出た熱媒体は、流路１４２を介してポンプＰ３に入る。

【0023】

ポンプＰ３を出た熱媒体は、冷媒回路１Ｕにおける冷媒熱媒体熱交換器１３を通過する流路１０３を介して切替弁Ｖ６に入り、切替弁Ｖ６を出た熱媒体は、流路１６０を介してクーラーコア５２に入り、クーラーコア５２を出た熱媒体は、流路１４０を介して切替弁Ｖ４に入る。

【0024】

切替弁Ｖ４を出た熱媒体は、流路１４１、合流部１６１Ａ、流路１２３を介して、切替弁Ｖ２に入り、切替弁Ｖ２を出た熱媒体は、流路１２１、バッテリー温調用の温調対象物熱交換器６０、流路１３０を介して切替弁Ｖ３に入る。切替弁Ｖ３を出た熱媒体は、流路１３１を介して切替弁Ｖ５に入る。切替弁Ｖ５を出た熱媒体は、温調対象物用熱交換器６３，６１，６２を通過する流路１５０、合流部１５０Ａを介してポンプＰ２に入る。

【0025】

ポンプＰ２を出た熱媒体は、冷媒回路１Ｕにおける冷媒熱媒体熱交換器１２を通過する流路１０２を介して切替弁Ｖ１に入る。そして、切替弁Ｖ１を出た熱媒体は、流路１１１を介してポンプＰ１に戻る。流路１０２には、必要に応じて、熱媒体を加熱する補助熱源７が設けられる。

【0026】

これに対して、流路切替装置１００Ａの切替弁Ｖ１～Ｖ４が非デフォルト状態に切り替えられると、熱媒体回路１００は、図５に示すように、ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３毎に複数の独立回路が形成され、独立回路毎にポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３の何れかが設けられ、独立回路毎に温調対象熱交換器の何れかが設けられる。

【0027】

図５においては、ポンプＰ１を出た熱媒体は、冷媒回路１Ｕの冷媒熱媒体熱交換器１１を通る流路１０１、ヒーターコア５１、流路１１０、切替弁Ｖ１、流路１１１を介してポンプＰ１に戻る第１の独立回路を形成する。

【0028】

また、ポンプＰ２を出た熱媒体は、冷媒回路１Ｕの冷媒熱媒体熱交換器１２を通る流路１０２、切替弁Ｖ１、流路１１２、タンク６、流路１２０、切替弁Ｖ２、流路１２１、温調対象物用熱交換器６０、流路１３０、切替弁Ｖ３、流路１３２、切替弁Ｖ４、流路１４１、合流部１６１Ａ、流路１２３、切替弁Ｖ２、流路１２２、外部熱交換器５、流路１３３、切替弁Ｖ３、流路１３１、切替弁Ｖ５、流路１５０（温調対象物用熱交換器６３，６１，６２）、合流部１５０Ａを介してポンプＰ２に戻る第２の独立回路を形成する。

【0029】

更に、ポンプＰ３を出た熱媒体は、冷媒回路１Ｕの冷媒熱媒体熱交換器１３を通る流路１０３、切替弁Ｖ６、流路１６０、クーラーコア５２、流路１４０、切替弁Ｖ４、流路１４２を介してポンプＰ３に戻る第３の独立回路を形成する。

【0030】

図１における冷媒回路１Ｕについて説明する。冷媒回路１Ｕは、冷媒を圧縮する圧縮機１０と、圧縮機１０から出た冷媒を凝縮、膨張、蒸発させて圧縮機１０に戻す冷媒循環流路を備えている。

【0031】

冷媒回路１Ｕにおいては、圧縮機１０の下流に設けられる冷媒熱媒体熱交換部１１と、その下流に設けられる冷媒熱媒体熱交換器１２と、圧縮機１０の上流側に設けられる冷媒熱媒体熱交換器１３が、熱媒体回路１００の熱媒体と冷媒が熱交換する熱交換器になる。前述した熱媒体回路１００の独立回路の各々には、少なくとも１つの冷媒熱媒体熱交換器が設けられている。

【0032】

冷媒回路１Ｕは、図示の例では３つの熱交換器（冷媒熱媒体熱交換器１１，１２，１３）を備えているが、必要に応じて、さらに４つ以上の熱交換器を備えることができる。冷媒回路１Ｕは、少なくとも３つの熱交換器のうち２つ以上を選択して、選択した熱交換器の一部を凝縮器、他部を蒸発器として機能させる。

【0033】

図１に示した例では、開閉弁３１Ｖ，３２Ｖを開閉してバイパス冷媒流路３１，３２を選択的に開閉することで、前述した熱交換器の選択を行い、圧縮機１０の下流側における圧縮機１０に近い熱交換器を凝縮器として機能させ、圧縮機１０の下流側における圧縮機１０から遠い熱交換器を蒸発器として機能させる。

【0034】

図１において、冷媒回路１Ｕは、圧縮機１０の出口に一端が接続され冷媒熱媒体熱交換部１１の入口に他端が接続される冷媒流路２０と、冷媒熱媒体熱交換部１１の出口に一端が接続され冷媒熱媒体熱交換部１２の入口に他端が接続される冷媒流路２１と、冷媒熱媒体熱交換部１２の出口に一端が接続され冷媒熱媒体熱交換部１３の入口に他端が接続される冷媒流路２２と、冷媒熱媒体熱交換部の出口に一端が接続され圧縮機１０の入口に他端が接続される冷媒流路２３とを備えている。

【0035】

また、冷媒回路１Ｕは減圧部１４Ａ，１４Ｂを備えている。減圧部１４Ａ，１４Ｂは、圧縮機１０で圧縮された高圧の冷媒を所定の圧力まで減圧させるものであり、図１の例では、冷媒熱媒体熱交換部１１と冷媒熱媒体熱交換部１２の間の冷媒流路２１に減圧部１４Ａが設けられ、冷媒熱媒体熱交換部１２と冷媒熱媒体熱交換部１３との間の冷媒流路２２に減圧部１４Ｂが設けられている。減圧部１４Ａと減圧部１４Ｂは個別に調整可能であり、全開状態から全閉状態までを任意に調整することで、圧縮した冷媒を所定圧までの減圧状態にすることができる。

【0036】

図１の冷媒回路１Ｕにおいて、バイパス冷媒流路３１，３２は、冷媒熱媒体熱交換部１２と冷媒熱媒体熱交換部１３のいずれかを選択的に迂回可能に設けられている。図示の例では、バイパス冷媒流路３１が冷媒熱媒体熱交換部１２を迂回可能にし、バイパス冷媒流路３２が冷媒熱媒体熱交換部１３を迂回可能にしている。

【0037】

バイパス冷媒流路３１は、分岐部３１Ａが冷媒流路２１に設けられ、合流部３１Ｂが冷媒流路２２に設けられており、分岐部３１Ａは、減圧部１４Ａの上流側に設けられ、合流部３１Ｂは減圧部１４Ｂの上流側に設けられている。

【0038】

バイパス冷媒流路３２は、分岐部３２Ａが冷媒流路２２に設けられ、合流部３２Ｂが冷媒流路２３に設けられており、分岐部３２Ａは、バイパス冷媒流路３１の合流部３１Ｂの上流側に設けられている。これにより、バイパス冷媒流路３１の合流部３１Ｂは、バイパス冷媒流路３２の分岐部３２Ａと冷媒熱媒体熱交換部１３との間に設けられている。

【0039】

また、バイパス冷媒流路３２の分岐部３２Ａは、減圧部１４Ｂとバイパス冷媒流路３１の合流部３１Ｂより上流側に設けられ、バイパス冷媒流路３２の分岐部３２Ａとバイパス冷媒流路３１の合流部３１Ｂとの間には、逆流防止手段（例えば逆止弁）１５が設けられている。

【0040】

このような冷媒回路１Ｕは、図６に示すような、冷媒回路制御装置１Ａにより、圧縮機１０、減圧部１４Ａ，１４Ｂ、開閉弁３１Ｖ，３２Ｖを制御することで、熱媒体回路１００の熱源として、様々な温度帯の熱媒体を生成することができ、また、前述した熱媒体回路１００の流路切替装置１００Ａの切り替えと組み合わせることで、後述する異常動作モードや各種の運転モードを実行することができる。また、冷媒回路１Ｕは、バイパス冷媒流路３１，３２を含めた冷媒循環流路を図示一点破線で示したユニットＵ内に収めることができ、コンパクトにユニット化した冷媒回路１Ｕを得ることができる。

【0041】

このような熱媒体温調システム１においては、システム異常が生じた場合に、流路切替装置１００Ａがデフォルト状態になることで、熱媒体回路１００が図１に示すような直列流路１００Ｔを形成する。直列流路１００Ｔが形成されると、例えば、ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３の中の何れかに不具合が生じた場合であっても、ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３の中の１つが動作すれば、直列流路１００Ｔに温度管理された熱媒体を循環させることができ、直列流路１００Ｔによって直列的に繋がっている温調対象に対して、必要な温調を行うことができる。

【0042】

流路切替装置１００Ａがデフォルト状態になるシステム異常時の動作モードにおいては、冷媒回路１Ｕが動作している場合には、冷媒回路１Ｕは、冷媒回路制御装置１Ａの制御により、図７（ａ）～（ｄ）に示す動作モードの選択を行い、室内空調装置５０は、図８（ａ），（ｂ）に示すような送風流路の切り替えを行うことによって、冷房動作（異常動作モード１）と暖房動作（異常動作モード２）を行うことができる。

【0043】

冷房動作（異常動作モード１）は、冷媒回路１Ｕにおいて、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す動作モードを実行し、室内空調装置５０は、図８（ａ）に示すように、ヒーターコア５１を通過する送風流路を遮断する。

【0044】

図７（ａ）に示す動作モードでは、図１に示すように開閉弁３１Ｖ，３２Ｖを閉にして、冷媒熱媒体熱交換器１１と冷媒熱媒体熱交換器１２を凝縮器として機能させ、冷媒熱媒体熱交換器１３を蒸発器として機能させる。この際、図示のように、減圧部１４Ａと減圧部１４Ｂで２段階の減圧を行う場合には、冷媒熱媒体熱交換器１１と冷媒熱媒体熱交換器１２は段階的に冷媒の放熱を行うが、減圧部１４Ａを全開にして、冷媒熱媒体熱交換器１１と冷媒熱媒体熱交換器１２で放熱を行い、減圧部１４Ｂで１段階の減圧を行って、冷媒熱媒体熱交換器１３を蒸発器として機能させるようにしてもよい。

【0045】

図７（ｂ）に示す動作モードでは、開閉弁３１Ｖを開（開閉弁３２Ｖは閉）にして冷媒熱媒体熱交換器１２を迂回するバイパス冷媒流路３１に冷媒を流し、冷媒熱媒体熱交換器１１を凝縮器として機能させ、冷媒熱媒体熱交換器１３を蒸発器として機能させる。この際の減圧は減圧部１４Ｂでの１段階の減圧になる。

【0046】

図７（ｃ）に示す動作モードでは、開閉弁３１Ｖ，３２Ｖを共に開にして、バイパス冷媒流路３１，３２に冷媒を流すことで、冷媒熱媒体熱交換器１２，１３に冷媒を並列に流し、冷媒熱媒体熱交換器１１を凝縮器として機能させ、冷媒熱媒体熱交換器１２，１３を並列的に蒸発器として機能させる。この際の減圧は、減圧部１４Ａ，１４Ｂで１段階の減圧になる。

【0047】

そして、熱媒体回路１００における直列流路１００Ｔは、熱媒体と外気とが熱交換する外部熱交換器５、蒸発器として機能する冷媒熱媒体熱交換器１３、クーラーコア５２、温調対象物用熱交換器６０，６３，６１，６２の順に熱媒体を流す。

【0048】

これによると、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１１或いは冷媒熱媒体熱交換器１２を通過することで加熱された熱媒体は、外部熱交換器５にて熱を外部に放出した後、冷媒熱媒体熱交換器１１に入る。そして、蒸発器として機能する冷媒熱媒体熱交換器１３にて吸熱された低温の熱媒体は、流路１０３、切替弁Ｖ６、流路１６０を介してクーラーコア５２に送られ、室内空調装置５０にて室内空気と熱交換して冷房に供される。

【0049】

また、クーラーコア５２から出た熱媒体は、流路１４０、切替弁Ｖ４、流路１４１、合流部１６１Ａ、流路１２３、切替弁Ｖ２、流路１２１、温調対象物用熱交換器６０、流路１３０、切替弁Ｖ３、流路１３１、切替弁Ｖ５、温調対象物用熱交換器６３，６１，６２を通過する流路１５０を流れることで、温調対象物（バッテリー、パワーコントロールユニット、インバーター、モーターなど）の冷却（温調）に供される。

【0050】

この際、熱媒体は、流路１０２と流路１０１を流れることで、凝縮器として機能する冷媒熱媒体熱交換器１２と冷媒熱媒体熱交換器１１での放熱で加熱され、ヒーターコア５１に送られるが、図８（ａ）に示すように、室内空調装置５０において、ヒーターコア５１の送風流路上流側に設けられるエアミックスドア５３を閉じることで、ヒーターコア５１による冷房時の空気の加熱を抑えることができる。また、エアミックスドア５３の開度を調整することによって、冷房温度の調整が可能になる。ヒーターコア５１を出た熱媒体は、前述したように、外部熱交換器５にて放熱した後、蒸発器である冷媒熱媒体熱交換器１３に送られる。

【0051】

これに対して、暖房動作（異常動作モード２）は、冷媒回路１Ｕにおいて、図７（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す動作モードを実行し、室内空調装置５０は、図８（ｂ）に示すように、クーラーコア５２のみを通過して車室内に流れる送風流路を遮断する。

【0052】

冷媒回路１Ｕにおける図７（ｄ）に示す動作モードでは、冷媒熱媒体熱交換器１１を凝縮器として機能させ、冷媒熱媒体熱交換器１２と冷媒熱媒体熱交換器１３を蒸発器として機能させる。この際、図示のように、減圧部１４Ａと減圧部１４Ｂで２段階の減圧を行う場合には、冷媒熱媒体熱交換器１２と冷媒熱媒体熱交換器１３では段階的な吸熱が行われるが、減圧部１４Ｂを全開にして、冷媒熱媒体熱交換器１１を凝縮器として機能させ、減圧部１４Ａで１段階の減圧を行い、冷媒熱媒体熱交換器１２と冷媒熱媒体熱交換器１３を蒸発器として機能させるようにしてもよい。図７（ｂ），（ｃ）に示す動作モードは、前述したとおりである。

【0053】

そして、熱媒体回路１００の直列回路１００Ｔは、凝縮器として機能する冷媒熱媒体熱交換器１１、ヒーターコア５１、外部熱交換器５の順に熱媒体を流す。これによると、凝縮器として機能する冷媒熱媒体熱交換器１１での放熱で加熱された熱媒体は、流路１０１を介してヒーターコア５１に送られ、室内空調装置５０にて室内空気と熱交換して暖房に供される。そして、外部熱交換器５にて放熱された後冷媒熱媒体熱交換器１３で吸熱された熱媒体がクーラーコア５２に送られる。冷媒回路１Ｕは、冷媒熱媒体熱交換器１２と冷媒熱媒体熱交換器１３で段階的な吸熱を行うが、冷媒熱媒体熱交換器１３の入口側の直列流路１００Ｔには外部熱交換器５が設けられ、冷媒熱媒体熱交換器１２の入口側の直列流路１００Ｔには温調対象物用熱交換器６０，６３，６１，６２が設けられる。

【0054】

これにより、外部熱交換器５で外気と熱交換した熱媒体が有する熱を冷媒熱媒体熱交換器１３にて冷媒に吸熱させることができ、温調対象物用熱交換器６０，６３，６１，６２にて温調対象と熱交換した熱媒体が有する熱を冷媒熱媒体熱交換器１２にて冷媒に吸熱させることができる。このようにして、冷媒回路１Ｕの作動で熱を生成し、冷媒熱媒体熱交換器１１にてヒーターコア５１に送る熱媒体を加熱して、暖房運転を行うことができる。

【0055】

この際、蒸発器として機能する冷媒熱媒体熱交換器１３には、ヒーターコア５１を出て、外部熱交換器５にて熱交換した熱媒体が流入するため、冷媒熱媒体熱交換器１３から出る熱媒体の温度を、図５のような、ヒーターコア５１、外部熱交換器５、冷媒熱媒体熱交換器１３の順に熱媒体が流れない回路に比べて、比較的高い温度にすることができる。これにより、クーラーコア５２に供させる熱媒体の温度が下がりすぎることを抑制することができ、暖房時の快適性への影響を抑えることができる。

【0056】

また、温調対象物用熱交換器６０，６３，６１，６２ にて熱交換した熱媒体が冷媒熱媒体熱交換器１２に流入するため、冷媒熱媒体熱交換器１２を蒸発器として機能させることができ、図７（ｃ）や図７（ｄ）のような冷媒回路の動作モードに切り替えることが可能となる。また、図７（ｃ）や図７（ｄ）の冷媒回路の動作モードに切り替えることで、冷媒熱媒体熱交換器１３で冷媒が吸熱する吸熱量が図７（ｂ）の動作モードの場合に比べて少なくなるため、図７（ｂ）に比べて、図７（ｃ）や図７（ｄ）の動作モードの方がよりクーラーコア５２に供させる熱媒体の温度が下がりすぎることを抑制することができ、暖房時の快適性への影響を抑えることができる。

【0057】

なお、外部熱交換器５へ外気を送風する送風ファン（図示省略）を停止したりラジエータシャッタ（図示省略）を閉めたりすることで、外部熱交換器５で熱媒体が外気と熱交換することを抑制することができる。これによると、ヒーターコア５１を出た温かい熱媒体を蒸発器である冷媒熱媒体熱交換器１３へ直接送ることができる。これによっても、冷媒熱媒体熱交換器１３を出てクーラーコア５２に送られる熱媒体の温度が低くなりすぎるのを抑えることができるが、この場合は、外部熱交換器５にて熱媒体と外気を熱交換させている時より暖房運転時の吹き出し温度を高くすることができる。

【0058】

この際、室内空調装置５０におけるエアミックスドア５３は、図８（ｂ）に示すように、送風が全てヒーターコア５１を通過するように切り替えられる。また、暖房温度の調整は、ヒーターコア５１の入口側（例えば、ポンプＰ１の上流側など）に温度調整可能な補助熱源７を設けることによって行うことができる。

【0059】

流路切替装置１００Ａがデフォルト状態になるシステム異常時の動作モードとして、冷媒回路１Ｕが動作しない（圧縮機１０の故障など）場合には、直列流路１００Ｔでの熱媒体の循環で、適宜の動作モードを実現する。

【0060】

その際の動作モードの１つ（異常動作モード３）は、直列流路１００Ｔにおけるヒーターコア５１の入口側（例えば、ポンプＰ１の上流側など）に温度調整可能な補助熱源７を設けることを前提して、暖房動作とバッテリー加熱を行うことができる。

【0061】

その際、直列流路１００Ｔを循環する熱媒体の温度を、ヒーターコア５１での放熱により、ヒーターコア５１の出口温度６０℃にし、ヒーターコア５１の下流側に設けられる外部熱交換器５での放熱で、外部熱交換器５の出口温度５０℃にし、外部熱交換器５の下流側に設けられるクーラーコア５２での放熱で、クーラーコア５２の出口温度４０℃にする。これにより、ヒーターコア５１での暖房動作を行いながら、クーラーコア５２の下流側に設けたバッテリー用の温調対象物用熱交換６０での熱媒体温度を、バッテリー加熱に適した温度帯に下げることができる。

【0062】

冷媒回路１Ｕが動作しない場合の他の動作モード（異常動作モード４）は、直列流路１００Ｔにおける熱媒体の循環による温調対象物（バッテリー、パワーコントロールユニット、インバーター、モーターなど）の放熱である。この場合、補助熱源７は不使用（作動停止）であり、直列流路１００Ｔに設けた外部熱交換器５により温調対象物の放熱を行う。この際、室内空調装置５０の送風を止めることで、室内への熱放出を抑止することができる。

【0063】

図９に示した表には、熱媒体温調システム１の異常動作モードと運転モードを纏めて示している。表内の「ａ」は、切替弁Ｖ１～Ｖ６がデフォルト状態であることを示しており、「ｂ」は、切替弁Ｖ１～Ｖ６が非デフォルト状態であることを示している。

【0064】

熱媒体回路１００の流路切替装置１００Ａにおける切替弁Ｖ１～Ｖ６が全てデフォルト状態である異常動作モード１～４については、前述したとおりであるが、熱媒体温調システム１は、流路切替装置１００Ａと冷媒回路制御装置１Ａを適宜制御することで、表に示した運転モード１～１３を実行することができる。

【0065】

運転モード１の熱媒体回路１００は、切替弁Ｖ３を非デフォルト状態にし、他の切替弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４～Ｖ６はデフォルト状態にすることで、ポンプＰ３を含む独立回路と、ポンプＰ１とポンプＰ２を直列にした独立回路を形成する。

【0066】

運転モード１の冷媒回路１Ｕは、開閉弁３１Ｖ，３２Ｖを共に閉にし、減圧部１４Ａ，１４Ｂの減圧量が適宜調整され、減圧部１４Ａは略全開、減圧部１４Ｂにて所望の減圧を行う。この冷媒回路１Ｕでは、冷媒熱媒体熱交換器１１と冷媒熱媒体熱交換器１２が凝縮器（放熱側）として機能し、冷媒熱媒体熱交換器１３が蒸発器（吸熱側）として機能する。

【0067】

運転モード１は、熱媒体回路１００におけるポンプＰ３の独立回路に、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１３、クーラーコア５２、バッテリー用の温調対象物用熱交換器６０が設けられ、室内冷房とバッテリー冷却が行われる。また、熱媒体回路１００におけるポンプＰ１，Ｐ２の独立回路には、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１１，１２、ヒーターコア５１、タンク６、外部熱交換器５、温調対象物用熱交換器６３，６１，６２が設けられ、放熱先が、タンク６での蓄熱、外部熱交換器５での外気放出、温調対象物用熱交換器６３，６１，６２での温調などに分散される。これによると、室内冷房とバッテリー冷却を積極的に行ったことによる吸熱を各所で分散して放熱することで、効率的な熱利用が可能になる。

【0068】

運転モード２の熱媒体回路１００は、切替弁Ｖ３，Ｖ４を非デフォルト状態にし、他の切替弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５，Ｖ６はデフォルト状態にすることで、ポンプＰ３を含む独立回路と、ポンプＰ１とポンプＰ２を直列にした独立回路を形成する。運転モード２の冷媒回路１Ｕは運転モード１と同様である。運転モード１との違いは、バッテリーの冷却を止めて、室内空調装置５０を冷房運転する。

【0069】

運転モード３の熱媒体回路１００は、切替弁Ｖ３，Ｖ６を非デフォルト状態にし、他の切替弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ５をデフォルト状態にすることで、ポンプＰ３を含む独立回路と、ポンプＰ１とポンプＰ２を直列にした独立回路を形成する。運転モード３の冷媒回路１Ｕは運転モード１，２と同様である。運転モード３は、運転モード１における室内空調装置５０の冷房運転を止めて、バッテリーの冷却を積極的に行っており、ポンプＰ３の独立回路には、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１３とバッテリー用の温調対象物用熱交換器６０のみを設けている。

【0070】

運転モード４の熱媒体回路１００は、切替弁Ｖ１，Ｖ３を非デフォルト状態にし、他の切替弁Ｖ２，Ｖ４～Ｖ６をデフォルト状態にすることで、ポンプＰ１を含む独立回路と、ポンプＰ２を含む独立回路と、ポンプＰ３を含む独立回路を形成する。運転モード４の冷媒回路１Ｕは運転モード１～３と同様であるが、減圧部１４Ａ，１４Ｂの減圧を減圧部１４Ａと減圧部１４Ｂとで段階的に行っている。

【0071】

この運転モード４の熱媒体回路１００は、ポンプＰ１を含む独立回路に、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１１とヒーターコア５１が設けられ、ポンプＰ２を含む独立回路に、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１２とタンク６と外部熱交換器５と温調対象物用熱交換器６３，６１，６２が設けられ、ポンプＰ３を含む独立回路に、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１３とクーラーコア５２とバッテリー用の温調対象物用熱交換器６０が設けられる。

【0072】

運転モード４は、除湿冷房（放熱温調）を行う運転モードであり、運転モード１と同様に、吸熱側の独立回路で室内空調装置５０を冷房運転しながらバッテリーの冷却を行い、放熱側の独立回路にヒーターコア５１を設けることで除湿を行う。この運転モード４では、吸熱側で冷房除湿とバッテリー冷却を行いながら、放熱側では、ポンプＰ１の独立回路を流れる高温の熱媒体で目標吹出温度への空調を行い、ポンプＰ２の独立回路を流れる低温の熱媒体で各所の温調を行うことができる。

【0073】

運転モード５の熱媒体回路１００は、切替弁Ｖ１，Ｖ３，Ｖ４を非デフォルト状態にし、切替弁Ｖ２，Ｖ５，Ｖ６をデフォルト状態にすることで、ポンプＰ１を含む独立回路と、ポンプＰ２を含む独立回路と、ポンプＰ３を含む独立回路を形成する。運転モード５の冷媒回路１Ｕは、開閉弁３１Ｖ，３２Ｖを共に開にして、圧縮機１０から冷媒熱媒体熱交換器１１、バイパス冷媒流路３１、冷媒熱媒体熱交換器１３を経由して圧縮機１０に戻る（冷媒熱媒体熱交換器１２を迂回する）第１系統の冷媒回路と、圧縮機１０から冷媒熱媒体熱交換器１１、冷媒熱媒体熱交換器１２、バイパス冷媒流路３２を経由して圧縮機１０に戻る（冷媒熱媒体熱交換器１３を迂回する）第２系統の冷媒回路を構成している。

【0074】

運転モード５の冷媒回路１Ｕでは、冷媒熱媒体熱交換器１１は、凝縮器（放熱側）として機能し、冷媒熱媒体熱交換器１２は、第２系統の冷媒回路での蒸発器（吸熱側）として機能し、冷媒熱媒体熱交換器１３は、第１系統の冷媒回路での蒸発器（吸熱側）として機能する。

【0075】

運転モード５における熱媒体回路１００は、ポンプＰ１を含む独立回路に、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１１とヒーターコア５１が設けられ、ポンプＰ２を含む独立回路に、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１２、タンク６、外部熱交換器５、温調対象物用熱交換器６３，６１，６２が設けられ、ポンプＰ３を含む独立回路に、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１３とクーラーコア５２が設けられる。

【0076】

この運転モード５は、除湿暖房（吸熱温調）を行う運転モードであり、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１１を流れる熱媒体をヒーターコア５１に限定して流すことで暖房運転を行い、吸熱側が冷媒熱媒体熱交換器１２を有する独立回路と冷媒熱媒体熱交換器１３を有する独立回路に分かれて、暖房運転に必要な熱を各所から吸熱する。また、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１３を有する独立回路にクーラーコア５１を単独で設けることで、車室内の除湿を効果的に行っている。

【0077】

運転モード６の熱媒体回路１００は、切替弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５，Ｖ６を非デフォルト状態にし、他の切替弁Ｖ３，Ｖ４をデフォルト状態にすることで、ポンプＰ１を含む独立回路と、ポンプＰ２を含む独立回路と、ポンプＰ３を含む独立回路を形成する。運転モード６の冷媒回路１Ｕは、開閉弁３１Ｖ，３２Ｖを何れも閉にして、運転モード４と同様に、冷媒熱媒体熱交換器１１と冷媒熱媒体熱交換器１２を凝縮器（放熱側）とし、冷媒熱媒体熱交換器１３を蒸発器（吸熱側）とし、減圧部１４Ａ，１４Ｂの減圧量を調整して、冷媒熱媒体熱交換器１１と冷媒熱媒体熱交換器１２とで段階的な放熱を行う。

【0078】

運転モード６の熱媒体回路１００は、ポンプＰ１を含む独立回路に、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１１とヒーターコア５１を設け、ポンプＰ２を含む独立回路に、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１２、タンク６、温調対象物用熱交換器６０を設け、ポンプＰ３を含む独立回路に、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１３、外部熱交換器５を設けている。

【0079】

この運転モード６は、外気吸熱を行って、室内空調装置５０を暖房運転しながら、バッテリーの加熱（暖機）を行う運転モードであり、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１１を流れる高温の温水をヒーターコア５１に流して、室内空調装置５０の暖房運転を行い、もう一つの放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１２を流れる比較的低温の温水を温調対象物用熱交換器６０に流してバッテリーの加熱を行う。これによると、冷媒回路１Ｕにより異なる温度帯の熱媒体を生成することで、熱効率よく所望の温度で暖房とバッテリー加熱を行うことができる。

【0080】

運転モード７の熱媒体回路１００は、切替弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ６を非デフォルト状態にし、他の切替弁Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５をデフォルト状態にすることで、ポンプＰ１を含む独立回路と、ポンプＰ２を含む独立回路と、ポンプＰ３を含む独立回路を形成する。運転モード７の冷媒回路１は、開閉弁３１Ｖを開、開閉弁３２Ｖを閉にし、減圧部１４Ａを閉止することで、圧縮機１０から冷媒熱媒体熱交換器１１、バイパス冷媒流路３１、冷媒熱媒体熱交換器１３を経由して圧縮機１０に戻る（冷媒熱媒体熱交換器１２を迂回した）回路が構成されている。

【0081】

運転モード７の熱媒体回路１００は、ポンプＰ１を含む独立回路に、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１１とヒーターコア５１を設け、ポンプＰ２を含む独立回路に、冷媒と熱交換しない冷媒熱媒体熱交換器１２、タンク６、温調対象物用熱交換器６０，６１，６２，６３を設け、ポンプＰ３を含む独立回路に、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１３と外部熱交換器５を設けている。

【0082】

この運転モード７は、外気吸熱を行って、室内空調装置５０を暖房運転しながら、バッテリー等の温調対象物の蓄廃熱を行う運転モードであり、外気吸熱によって室内空調装置５０の暖房運転を行いながら、温調対象物用熱交換器６０，６１，６２，６３を流れる熱媒体を冷媒回路１Ｕから切り離した回路にし、その回路に蓄熱用又は廃熱用のタンク６を設けている。これによると、バッテリー等の温調対象物の熱を効率的に蓄廃熱することができる。

【0083】

運転モード８の熱媒体回路１００は、切替弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ６を非デフォルト状態にし、他の切替弁Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５をデフォルト状態にすることで、ポンプＰ１を含む独立回路と、ポンプＰ２を含む独立回路と、ポンプＰ３を含む独立回路を形成する。運転モード８の冷媒回路１Ｕは、開閉弁３１Ｖ，３２Ｖを開にして、運転モード５と同様に、冷媒熱媒体熱交換器１２を迂回する第１系統の冷媒回路と冷媒熱媒体熱交換器１３を迂回する第２系統の冷媒回路を構成している。

【0084】

運転モード８の熱媒体回路１００は、ポンプＰ１を含む独立回路に、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１１とヒーターコア５１を設け、ポンプＰ２を含む独立回路に、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１２、タンク６、温調対象物用熱交換器６０，６１，６２，６３を設け、ポンプＰ３を含む独立回路に、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１３と外部熱交換器５を設けている。

【0085】

運転モード８は、外気吸熱を行って、室内空調装置５０を暖房運転しながら、バッテリー等の温調対象物の蓄熱を利用する運転モードであり、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１２は、前述した運転モード６においてタンク６やバッテリー等の温調対象物に蓄熱された熱を吸熱することで、外気吸熱と合わせて、暖房に必要な熱を調達している。

【0086】

運転モード９の熱媒体回路１００は、切替弁Ｖ１，Ｖ２を非デフォルト状態にし、他の切替弁Ｖ３～Ｖ６をデフォルト状態にすることで、ポンプＰ１を含む独立回路と、ポンプＰ２を含む独立回路を形成している。また、ここではポンプＰ３は停止させる。運転モード９の冷媒回路１Ｕは、開閉弁３１Ｖを閉、開閉弁３２Ｖを開、減圧部１４Ｂ閉にすることで、冷媒熱媒体熱交換器１３を迂回する冷媒回路を構成している。この際、冷媒熱媒体熱交換器１３は冷媒回路１から外れており、冷媒熱媒体熱交換器１３を経由する流路１０３とクーラーコア５２に熱媒体を流す流路は不使用状態になる。

【0087】

運転モード９の熱媒体回路１００は、ポンプＰ１を含む独立回路に、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１１とヒーターコア５１を設け、ポンプＰ２を含む独立回路に、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１２、タンク６、温調対象物用熱交換器６０，６１，６２，６３を設けている。

【0088】

この運転モード９は、蓄熱利用によって室内空調装置５０を暖房運転させる運転モードであり、冷媒回路１Ｕは、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１２を有する独立回路において、運転モード６でタンク６やバッテリー等の温調対象物に蓄熱された熱を吸熱して暖房運転を行う。

【0089】

運転モード１０の熱媒体回路１００は、切替弁Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６を非デフォルト状態にし、他の切替弁Ｖ２，Ｖ４をデフォルト状態にすることで、ポンプＰ１を含む独立回路と、ポンプＰ２を含む独立回路と、ポンプＰ３を含む独立回路を形成する。運転モード１０の冷媒回路１Ｕは、運転モード４などと同様に、開閉弁３１Ｖ，３２Ｖを共に閉にして、冷媒熱媒体熱交換器１１と冷媒熱媒体熱交換器１２を凝縮器（放熱側）として機能させ、冷媒熱媒体熱交換器１３を蒸発器（吸熱側）として機能させている。

【0090】

運転モード１０の熱媒体回路１００は、ポンプＰ１を含む独立回路に、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１１とヒーターコア５１を設け、ポンプＰ２を含む独立回路に、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１２、タンク６、外部熱交換器５を設け、ポンプＰ３を含む独立回路に、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１３とバッテリー用の温調対象物用熱交換器６０を設けている。

【0091】

この運転モード１０は、蓄熱利用によって停車中の除霜暖房を行う運転モードであり、バッテリーに蓄熱された熱を冷媒熱媒体熱交換器１３にて吸熱して冷媒回路１Ｕを動作させ、冷媒熱媒体熱交換器１２にて放出された熱とタンク６に蓄熱された熱によって加熱された熱媒体を外部熱交換器５に流すことで、外部熱交換器５の除霜を行う。

【0092】

運転モード１１の熱媒体回路１００は、切替弁Ｖ１，Ｖ３，Ｖ６を非デフォルト状態にし、他の切替弁Ｖ２，Ｖ４，Ｖ５をデフォルト状態にすることで、ポンプＰ１を含む独立回路と、ポンプＰ２を含む独立回路と、ポンプＰ３を含む独立回路を形成する。運転モード１１は、蓄熱利用によって走行中の除霜暖房を行う運転モードであり、切替弁Ｖ５の切り替え状態以外は運転モード１０と同じである。この運転モード１１では、運転中に発生する温調対象物（インバーター、モーター、パワーコントロールユニットなど）の熱と冷媒熱媒体熱交換器１２の放熱とタンク６の蓄熱を、外部熱交換器５の除霜に利用する。

【0093】

運転モード１２の熱媒体回路１００は、切替弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５を非デフォルト状態にし、他の切替弁Ｖ３，Ｖ４，Ｖ６をデフォルト状態にすることで、ポンプＰ１を含む独立回路と、ポンプＰ２を含む独立回路を形成し、ポンプＰ３を停止させる。

【0094】

運転モード１２は、補助熱源７の熱を吸熱して冷媒回路１Ｕを動作することで、室内空調装置５０を暖房運転しながらバッテリーの加熱を行っている。この運転モード１２は、切替弁Ｖ５の切り替え以外は運転モード９と同様である。

【0095】

運転モード１２では、補助熱源７にて付加された熱が冷媒熱媒体熱交換器１２にて冷媒に吸熱され、また、温調対象物用熱交換器６０では、補助熱源７にて付加された熱とタンク６に蓄積された熱でバッテリーが加熱される。この際、バッテリー加熱に利用される熱媒体の温度は、補助熱源７の発熱量で適宜調整することができるので、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１１を有する独立回路を流れる熱媒体の温度とは異なる温度帯に調整することができ、適正な温度で暖房運転を行いながらバッテリー加熱が可能になる。

【0096】

運転モード１３の熱媒体回路１００は、切替弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４を非デフォルト状態にし、他の切替弁Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６をデフォルト状態にすることで、ポンプＰ１を含む独立回路と、ポンプＰ２を含む独立回路と、ポンプＰ３を含む独立回路を形成する。運転モード１３の冷媒回路１Ｕは、運転モード８と同様であり、開閉弁３１Ｖ，３２Ｖを共に開にして、冷媒熱媒体熱交換器１２を迂回する第１系統の冷媒回路と、冷媒熱媒体熱交換器１３を迂回する第２系統の冷媒回路を構成している。

【0097】

運転モード１３の熱媒体回路１００は、ポンプＰ１を含む独立回路に、放熱側の冷媒熱媒体熱交換器１１とヒーターコア５１を設け、ポンプＰ２を含む独立回路に、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１２、補助熱源７、タンク６、温調対象物用熱交換器６０，６１，６２，６３を設け、ポンプＰ３を含む独立回路に、吸熱側の冷媒熱媒体熱交換器１３とクーラーコア５２を設けている。

【0098】

運転モード１３は、補助熱源７の熱を付加しながら、車室内の熱と温調対象物の廃熱・蓄熱を吸熱する冷媒回路１Ｕの動作で室内空調装置５０の暖房運転を行っている。運転モード１３では、第１系統の蒸発器として機能する冷媒熱媒体熱交換器１３において、クーラーコア５２を介して回収された車室内の熱が冷媒に吸熱され、第２系統の冷媒回路で蒸発器として機能する冷媒熱媒体熱交換器１２において、補助熱源７で付加された熱やタンク６の蓄熱、バッテリー等の温調対象物の蓄廃熱が冷媒に吸熱される。

【0099】

以上説明したように、本発明の実施形態に係る熱媒体温調システム１は、熱媒体回路１００が、システム異常時に、ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３と複数の温調対象熱交換器（ヒーターコア５１、クーラーコア５２、外部熱交換器５、温調対象物用熱交換器６０，６１，６２，６３など）を繋ぐ直列流路１００Ｔを形成するので、システム異常があっても、熱媒体回路１００の直列流路１００Ｔ全体に温調管理した熱媒体を循環させることができ、直列流路１００Ｔに繋がる多くの温調対象に対して所望の温調を行うことができる。

【0100】

そして、直列流路１００Ｔが流路切替装置１００Ａにおける非通電時のデフォルト状態で形成されることで、システム異常時に流路切替装置１００Ａが非通電になると自動的に前述した直列流路１００Ｔが形成される構成にすることができ、フェールセーフの実現が可能になる。

【0101】

また、熱媒体回路１００は、流路切替装置１００Ａによって複数の独立回路を形成し、独立回路毎にポンプ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）と温調対象熱交換器（ヒーターコア５１、クーラーコア５２、外部熱交換器５、温調対象物用熱交換器６０，６１，６２，６３など）を備えているので、独立回路毎に異なる温度帯で熱媒体を流すことができ、複数の温度帯で温調対象を温度管理することができる。

【0102】

また、熱媒体温調システム１は、熱源として、複数の冷媒熱媒体熱交換器（１１，１２，１３）を有する冷媒回路１Ｕを備えており、前述した独立回路の各々には、少なくとも１つの冷媒熱媒体熱交換器（１１，１２，１３）が設けられている。これによると、各冷媒熱媒体熱交換器（１１，１２，１３）の吸放熱機能によって、独立回路を流れる熱媒体の温度帯を適宜設定することできる。

【0103】

特に、冷媒回路１Ｕが、少なくとも３つ以上の冷媒熱媒体熱交換器のうち２つ以上を選択して、選択した冷媒熱媒体熱交換器の一部を凝縮器とし他部の蒸発器とすることで、前述した冷媒回路１Ｕの各種動作モードを実現することができる。これにより、室内空調装置５０のヒーターコア５１とクーラーコア５２を有する直列流路１００Ｔに対して、室内空調装置５０における送風流路の切り替えを加えることで、システム異常時であっても暖房運転と冷房運転の切り替えを行うことができる。

【0104】

この際、熱媒体温調システム１は、直列流路１００Ｔが、熱媒体と外気とが熱交換する外部熱交換器５、冷媒熱媒体熱交換器の１つである蒸発器、温調対象熱交換器の１つであるクーラーコア５２、他の温調対象熱交換器である温調対象物用熱交換器（６０，６１，６２，６３）の順に熱媒体を流すようにしている。

【0105】

これは、冷房時はクーラーコア５２の要求温度が温調対象物用熱交換器（６０，６１，６２，６３）の要求温度よりも低いため、外部熱交換器５、蒸発器、クーラーコア５２、温調対象物用熱交換器（６０，６１，６２，６３）の順で熱媒体を流すことで、冷房運転時に直列流路１００Ｔになった場合であっても、外部熱熱交換器５で熱媒体の熱を放熱した後に蒸発器で熱媒体を冷却できるようになる。そのため、冷房運転の快適性への影響を抑えつつ、温調対象物の冷却ができ、走行停止などの事態を回避することが可能になる。

【0106】

また、熱媒体温調システム１では、直列流路１００Ｔが、冷媒熱媒体熱交換器の１つである凝縮器、温調対象熱交換器の１つであるヒーターコア５１、外部熱交換器５の順に熱媒体を流すようにしている。これによると、凝縮器、ヒーターコア５１、外部熱交換器５の順で熱媒体を流すことで、暖房時にはヒーターコア５１で放熱し、冷房時にはエアミクスドア５３等でヒーターコア５１での熱交換を抑制しつつ、外部熱交換器５で放熱できるようになる。

【0107】

その際、外気熱交換器５の下流側は、前述したように、外部熱交換器５、蒸発器、クーラーコア５２、温調対象物用熱交換器（６０，６１，６２，６３）の順で熱媒体が流れることで、冷房時に凝縮器で熱交換した熱媒体が、外部熱交換器５で放熱された後に蒸発器に流れるため、直接蒸発器に流れることがなくなり、空調運転時の影響を抑えることができる。また、外部熱交換器５の下流側に設けられる温調対象物用熱交換器（６０，６１，６２，６３）にも、凝縮器で加熱された熱媒体が直接流れることがなくなるため、ヒーターコア５２で利用されるような高い温度帯の熱媒体が温調対象物用熱交換器（６０，６１，６２，６３）へ流れることを防ぎ、温調対象の温度が高くなりすぎることを防ぐことができる。

【0108】

さらに、暖房時にはヒーターコア５２から出た熱媒体を外部熱交換器５、蒸発器の順で流せるため、ヒーターコア５２から出た熱媒体の熱を外部熱交換器５の除霜や蒸発器の熱源として利用することが可能になる。

【0109】

そして、熱媒体温調システム１は、直列流路１００Ｔが、必要に応じて、ヒーターコア５２の入口側に熱媒体を加熱する補助熱源７を設けているので、この補助熱源７を、異常時暖房運転における温調熱源や冷媒回路１Ｕ不作動時の暖房やバッテリー加熱の熱源とすることができ、また、前述したように、ヒーターコア５２から出た熱媒体の熱を外部熱交換器５の除霜や蒸発器の熱源として利用する場合の熱付加に利用することができる。

【0110】

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0111】

１：熱媒体温調システム，
１Ｕ：冷媒回路，１Ａ：冷媒回路制御装置，３１，３２：バイパス冷媒流路，
５：外部熱交換器，６：タンク，７：補助熱源，１０：圧縮機，
１１，１２，１３：冷媒熱媒体熱交換器，１４Ａ，１４Ｂ：減圧部，
１５：逆流防止手段，２０，２１，２２，２３：冷媒流路，
３１Ａ，３２Ａ：分岐部，３１Ｂ，３２Ｂ：合流部，
３１Ｖ，３２Ｖ：開閉弁，５０：室内空調装置，
５１：ヒーターコア，５２：クーラーコア，
６０，６１，６２，６３：温調対象物用熱交換器，
１００：熱媒体回路，１００Ａ：流路切替装置，１００Ｔ：直列流路，
１０１，１０２，１０３，１１０，１１１，１１２，１２０，１２１，１２２，１２３，１３０，１３１，１３２，１３３，１４０，１４１，１４２，１５０，１５１，１６０，１６１：流路，
１５０Ａ，１６０Ａ，１６１Ａ：合流部，
２００：制御装置，
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６：切替弁，
Ｕ：ユニット，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３：ポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】