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(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】P2024079347
(43)【公開日】2024-06-11
(54)【発明の名称】車両用熱マネジメントシステム
(51)【国際特許分類】
B60H 1/22 20060101AFI20240604BHJP
F25B 1/00 20060101ALI20240604BHJP
F25B 1/10 20060101ALI20240604BHJP
【ＦＩ】
B60H1/22 651A
B60H1/22 651B
F25B1/00 399Y
F25B1/10 B
F25B1/10 J
F25B1/00 101F
F25B1/00 387B
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022192236
(22)【出願日】2022-11-30
(71)【出願人】
【識別番号】000003218
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機
(74)【代理人】
【識別番号】110001117
【氏名又は名称】弁理士法人ぱてな
(72)【発明者】
【氏名】榎島 史修
(72)【発明者】
【氏名】横井 佑樹
(72)【発明者】
【氏名】大西 徹
【テーマコード（参考）】
3L211
【Ｆターム（参考）】
3L211AA11
3L211BA02
3L211BA23
3L211BA34
3L211BA60
3L211DA26
3L211DA28
3L211DA29
3L211FA23
3L211GA26
3L211GA27
3L211GA28
(57)【要約】
【課題】加熱対象の加熱、あるいは冷却対象の冷却をすることができ、しかもその加熱能力や冷却能力を高めることができる車両用熱マネジメントシステムを提供する。
【解決手段】第１圧縮機１０Ａ及び第２圧縮機１０Ｂ、冷媒Ｒで加熱用媒体又は外気に放熱を行う凝縮器と、凝縮器５を経由し第１膨張弁１１で膨張された冷媒Ｒで内気から吸熱を行う第１蒸発器４及び凝縮器５を経由し第２膨張弁１２で膨張された冷媒Ｒで冷却用媒体又は外気から吸熱を行う第２蒸発器６を有する冷媒回路１と、加熱用媒体ポンプ１６及び加熱用媒体Ｈで加熱対象に放熱を行う放熱器６１を有する加熱用媒体回路２と、冷却用媒体ポンプ３６及び冷却用媒体Ｌで冷却対象から吸熱を行う吸熱器６２を有する冷却用媒体回路３との少なくとも一方の媒体回路とを備える。凝縮器５における加熱用媒体への放熱及び第２蒸発器４における冷却用媒体からの吸熱の少なくとも一方を行う。
【選択図】図１
【解決手段】第１圧縮機１０Ａ及び第２圧縮機１０Ｂ、冷媒Ｒで加熱用媒体又は外気に放熱を行う凝縮器と、凝縮器５を経由し第１膨張弁１１で膨張された冷媒Ｒで内気から吸熱を行う第１蒸発器４及び凝縮器５を経由し第２膨張弁１２で膨張された冷媒Ｒで冷却用媒体又は外気から吸熱を行う第２蒸発器６を有する冷媒回路１と、加熱用媒体ポンプ１６及び加熱用媒体Ｈで加熱対象に放熱を行う放熱器６１を有する加熱用媒体回路２と、冷却用媒体ポンプ３６及び冷却用媒体Ｌで冷却対象から吸熱を行う吸熱器６２を有する冷却用媒体回路３との少なくとも一方の媒体回路とを備える。凝縮器５における加熱用媒体への放熱及び第２蒸発器４における冷却用媒体からの吸熱の少なくとも一方を行う。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１流路により直列に接続され、冷媒を圧縮する第１圧縮機及び第２圧縮機と、前記第２圧縮機で圧縮された冷媒が導入され、冷媒で加熱用媒体又は外気に放熱を行う凝縮器と、前記凝縮器を経由した冷媒を膨張させる第１膨張弁及び第２膨張弁と、前記第１膨張弁で膨張された冷媒が導入され、冷媒で内気から吸熱を行う第１蒸発器と、前記第２膨張弁で膨張された冷媒が導入され、冷媒で冷却用媒体又は外気から吸熱を行う第２蒸発器とを有し、前記第１蒸発器と前記第１流路とが前記第２流路により接続され、前記第２蒸発器と前記第１圧縮機とが第３流路により接続された冷媒回路と、
前記加熱用媒体を循環させる加熱用媒体ポンプと、前記加熱用媒体で加熱対象に放熱を行う放熱器とを有する加熱用媒体回路と、前記冷却用媒体を循環させる冷却用媒体ポンプと、前記冷却用媒体で冷却対象から吸熱を行う吸熱器とを有する冷却用媒体回路との少なくとも一方の媒体回路とを備え、
前記凝縮器における前記加熱用媒体への放熱及び前記第２蒸発器における前記冷却用媒体からの吸熱の少なくとも一方を行うことを特徴とする車両用熱マネジメントシステム。
前記加熱用媒体を循環させる加熱用媒体ポンプと、前記加熱用媒体で加熱対象に放熱を行う放熱器とを有する加熱用媒体回路と、前記冷却用媒体を循環させる冷却用媒体ポンプと、前記冷却用媒体で冷却対象から吸熱を行う吸熱器とを有する冷却用媒体回路との少なくとも一方の媒体回路とを備え、
前記凝縮器における前記加熱用媒体への放熱及び前記第２蒸発器における前記冷却用媒体からの吸熱の少なくとも一方を行うことを特徴とする車両用熱マネジメントシステム。
【請求項2】
前記第２流路と前記第３流路とがバイパス流路により接続され、
前記バイパス流路には第１開閉弁が設けられている請求項１記載の車両用熱マネジメントシステム。
前記バイパス流路には第１開閉弁が設けられている請求項１記載の車両用熱マネジメントシステム。
【請求項3】
制御装置をさらに備え、
前記冷媒回路は、前記制御装置の制御により、
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱する第１モード、
前記第２蒸発器にて前記冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱する第２モード、
前記第２蒸発器にて前記冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱する第３モード、
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱するとともに、前記第２蒸発器にて前記冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱する第４モード、及び
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱するとともに、前記第２蒸発器にて前記冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱する第５モードで作動する請求項２記載の車両用熱マネジメントシステム。
前記冷媒回路は、前記制御装置の制御により、
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱する第１モード、
前記第２蒸発器にて前記冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱する第２モード、
前記第２蒸発器にて前記冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱する第３モード、
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱するとともに、前記第２蒸発器にて前記冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱する第４モード、及び
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱するとともに、前記第２蒸発器にて前記冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱する第５モードで作動する請求項２記載の車両用熱マネジメントシステム。
【請求項4】
前記第２流路に第２開閉弁が設けられ、
前記第２開閉弁は、前記第２流路と前記バイパス流路との接続部よりも冷媒流れの下流側に配置され、
前記冷媒回路は、前記制御装置の制御により、
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱するとともに、前記第２蒸発器にて前記冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱する第６モードで作動する請求項３記載の車両用熱マネジメントシステム。
前記第２開閉弁は、前記第２流路と前記バイパス流路との接続部よりも冷媒流れの下流側に配置され、
前記冷媒回路は、前記制御装置の制御により、
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱するとともに、前記第２蒸発器にて前記冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて前記加熱用媒体又は外気に放熱する第６モードで作動する請求項３記載の車両用熱マネジメントシステム。
【請求項5】
前記凝縮器は、冷媒と前記加熱用媒体とのとの間で熱交換が行われる水冷コンデンサである請求項１乃至４のいずれか１項記載の車両用熱マネジメントシステム。
【請求項6】
前記第２蒸発器は、冷媒と前記冷却用媒体との間で熱交換が行なわれるチラーである請求項１乃至４のいずれか１項記載の車両用熱マネジメントシステム。
【請求項7】
前記第１圧縮機は速度型であり、前記第２圧縮機は容積型である請求項１乃至４のいずれか１項記載の車両用熱マネジメントシステム。
【請求項8】
前記第１流路に逆止弁が設けられ、
前記逆止弁は、前記第１流路と前記第２流路との接続部よりも冷媒流れの上流側に配置されている請求項７記載の車両用熱マネジメントシステム。
前記逆止弁は、前記第１流路と前記第２流路との接続部よりも冷媒流れの上流側に配置されている請求項７記載の車両用熱マネジメントシステム。
【請求項9】
前記第２圧縮機の冷媒吐出側には、前記第２圧縮機で圧縮された冷媒から潤滑油を分離して前記第２圧縮機の冷媒吸入側に戻す油分離器が設けられている請求項７記載の車両用熱マネジメントシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は車両用熱マネジメントシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
バッテリー式の電気自動車（ＢＥＶ、Ｂａｔｔｅｒｙ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）には、走行用モータへの供給電力を蓄える蓄電装置として、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等が搭載されている。
【0003】
電池は充放電時に発熱し、高温状態が継続すると劣化が促進する。走行用モータやＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等の電気部品も高速走行時等に過度に高温になると損傷や作動不良の懸念がある。一方、電池が過度に低温になると、電池出力が低下する。このため、電池や電気部品を冷却や加熱することができる電池温調システムが求められる。
【0004】
特許文献１に電池温調が可能な従来の車両用熱マネジメントシステムが開示されている。この車両用熱マネジメントシステムは、電気自動車に搭載され、車室内を空調するとともに、二次電池等の車載電池の温度を調整する。この車両用熱マネジメントシステムは、圧縮機、室外器、第１膨張弁、電池熱交換部、第２膨張弁及び室内器がこの順で冷媒流路によって接続された冷媒回路を備えている。
【0005】
圧縮機は、冷媒を圧縮して冷媒を回路内で循環させる。室外器は、外気と冷媒とを熱交換させる。第１膨張弁及び第２膨張弁は絞り度合いに応じて冷媒を減圧させる。電池熱交換部は、車載電池と冷媒とを熱交換させる。室内器は、車室内に供給される室内空気と冷媒とを熱交換させる。
【0006】
また、この車両用熱マネジメントシステムにおける冷媒回路は、回路内を循環する冷媒の循環方向を切り替える方向切替部をさらに備えている。そして、この冷媒回路における第１膨張弁、第２膨張弁及び方向切替部の作動は制御部によって制御される。
【0007】
この車両用熱マネジメントシステムでは、制御部の制御により、方向切替部が回路内を循環する冷媒の循環方向を切り替えるとともに、第１膨張弁及び第２膨張弁の開度を調整することで、車室内の冷暖房と、車載電池の冷却及び加熱とを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開２０１８－１９２９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
近年、地球環境の改善の観点から、自動車業界においては電気自動車が注目され、その普及率も高まっている。このため、電気自動車において電池や電気部品の冷却と車室内の空調とを適切に行えるシステムに関しても新規な開発が求められている。
【0010】
特に、車室内の空調に供される内気や車載電池等の加熱・冷却対象に対する加熱・冷却能力を高めることができれば好都合である。
【0011】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、加熱対象の加熱、あるいは冷却対象の冷却をすることができ、しかもその加熱能力や冷却能力を高めることができる車両用熱マネジメントシステムを提供することを解決すべき技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の車両用熱マネジメントシステムは、第１流路により直列に接続され、冷媒を圧縮する第１圧縮機及び第２圧縮機と、前記第２圧縮機で圧縮された冷媒が導入され、冷媒で加熱用媒体又は外気に放熱を行う凝縮器と、前記凝縮器を経由した冷媒を膨張させる第１膨張弁及び第２膨張弁と、前記第１膨張弁で膨張された冷媒が導入され、冷媒で内気から吸熱を行う第１蒸発器と、前記第２膨張弁で膨張された冷媒が導入され、冷媒で冷却用媒体又は外気から吸熱を行う第２蒸発器とを有し、前記第１蒸発器と前記第１流路とが前記第２流路により接続され、前記第２蒸発器と前記第１圧縮機とが第３流路により接続された冷媒回路と、
前記加熱用媒体を循環させる加熱用媒体ポンプと、前記加熱用媒体で加熱対象に放熱を行う放熱器とを有する加熱用媒体回路と、前記冷却用媒体を循環させる冷却用媒体ポンプと、前記冷却用媒体で冷却対象から吸熱を行う吸熱器とを有する冷却用媒体回路との少なくとも一方の媒体回路とを備え、
前記凝縮器における前記加熱用媒体への放熱及び前記第２蒸発器における前記冷却用媒体からの吸熱の少なくとも一方を行うことを特徴とする。
前記加熱用媒体を循環させる加熱用媒体ポンプと、前記加熱用媒体で加熱対象に放熱を行う放熱器とを有する加熱用媒体回路と、前記冷却用媒体を循環させる冷却用媒体ポンプと、前記冷却用媒体で冷却対象から吸熱を行う吸熱器とを有する冷却用媒体回路との少なくとも一方の媒体回路とを備え、
前記凝縮器における前記加熱用媒体への放熱及び前記第２蒸発器における前記冷却用媒体からの吸熱の少なくとも一方を行うことを特徴とする。
【0013】
本発明の車両用熱マネジメントシステムは、凝縮器における加熱用媒体への放熱及び第２蒸発器における冷却用媒体からの吸熱の少なくとも一方を行う。
【0014】
凝縮器にて冷媒が加熱用媒体に放熱すれば、冷媒によって加熱された加熱用媒体が放熱器にて加熱対象に放熱する。これにより、加熱対象が例えば車室内に供給される内気である場合は、加熱用媒体によって加熱された内気を車室内の暖房に供することができる。また、加熱対象が例えば車載電池である場合は、加熱用媒体によって車載電池を加熱することができる。
【0015】
第２蒸発器にて冷媒が冷却用媒体から吸熱すれば、冷媒によって冷却された冷却用媒体が吸熱器にて冷却対象から吸熱する。これにより、冷却対象が例えば車載電池や電気部品である場合は、冷却用媒体によって車載電池や電気部品を冷却することができる。
【0016】
また、第１蒸発器にて冷媒で内気から吸熱を行うことで、冷媒によって冷却された内気を車室内の冷房に供することができる。
【0017】
そして、この車両用熱マネジメントシステムでは、第１圧縮機で圧縮された冷媒を第２圧縮機でさらに圧縮すれば、冷媒回路における冷媒の圧縮効率を高めることができ、内気や車載電池等に対する加熱・冷却能力を高めることができる。
【0018】
したがって、本発明の車両用熱マネジメントシステムによれば、加熱対象の加熱、あるいは冷却対象の冷却をすることができ、しかもその加熱能力や冷却能力を高めることができる。
【0019】
第２流路と第３流路とがバイパス流路により接続され、バイパス流路には第１開閉弁が設けられていることが好ましい。
【0020】
この場合、第１開閉弁が開放されれば、第１蒸発器から流出する冷媒を第１圧縮機に導入したり、第２圧縮機に導入したりすることができるとともに、第２蒸発器から流出する冷媒を第１圧縮機に導入したり、第２圧縮機に導入したりすることができる。一方、第１開閉弁が閉鎖されれば、バイパス流路が無い場合と同様、第１蒸発器から流出する冷媒は第２圧縮機に導入され、第２蒸発器から流出する冷媒は第１圧縮機に導入される。
【0021】
この車両用熱マネジメントシステムは、制御装置をさらに備えることが好ましい。そして、冷媒回路は、制御装置の制御により、第１モード、第２モード、第３モード、第４モード及び第５モードで作動することが好ましい。
【0022】
第１モードでは、第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が第２圧縮機で圧縮された後、凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する。第２モードでは、第２蒸発器にて冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が第１圧縮機及び第２圧縮機で圧縮された後、凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する。第３モードでは、第２蒸発器にて冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が第２圧縮機で圧縮された後、凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する。第４モードでは、第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が第２圧縮機で圧縮された後、凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱するとともに、第２蒸発器にて冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が第１圧縮機及び第２圧縮機で圧縮された後、凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する。第５モードでは、第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が第２圧縮機で圧縮された後、凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱するとともに、第２蒸発器にて冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が第２圧縮機で圧縮された後、凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する。
【0023】
第２流路に第２開閉弁が設けられ、第２開閉弁は、第２流路とバイパス流路との接続部よりも冷媒流れの下流側に配置されていることが好ましい。そして、冷媒回路は、制御装置の制御により、第６モードで作動することが好ましい。
【0024】
第６モードでは、第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が第１圧縮機及び第２圧縮機で圧縮された後、凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱するとともに、第２蒸発器にて冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が第１圧縮機及び第２圧縮機で圧縮された後、凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する。
【0025】
凝縮器は、冷媒と加熱用媒体とのとの間で熱交換が行われる水冷コンデンサであることが好ましい。
【0026】
この場合、水冷コンデンサにて冷媒が加熱用媒体に放熱することで、加熱用媒体が加熱される。加熱用媒体回路では、冷媒で加熱された加熱用媒体によって、加熱対象である内気、車載電池や電気部品等を加熱することができる。
【0027】
第２蒸発器は、冷媒と冷却用媒体との間で熱交換が行なわれるチラーであることが好ましい。
【0028】
この場合、チラーにて冷媒が冷却用媒体から吸熱することで、冷却用媒体が冷却される。冷却用媒体回路では、冷媒で冷却された冷却用媒体によって、冷却対象である車載電池や電気部品等を冷却することができる。
【0029】
第１圧縮機は速度型であり、第２圧縮機は容積型であることが好ましい。
【0030】
この場合、外気温が極低温で、冷媒回路の冷媒の温度が低くて低密度であるときでも、速度型の圧縮機により大流量の冷媒を冷媒回路に循環させて、暖房能力や暖機能力を上げることができる。
【0031】
第１圧縮機は速度型であり、第２圧縮機が容積型である場合、第１流路に逆止弁が設けられ、逆止弁は、第１流路と第２流路との接続部よりも冷媒流れの上流側に配置されていることが好ましい。
【0032】
この場合、速度型の圧縮機に冷媒が逆流することを逆止弁で防止することができる。
【0033】
第１圧縮機は速度型であり、第２圧縮機が容積型である場合、第２圧縮機の冷媒吐出側には、第２圧縮機で圧縮された冷媒から潤滑油を分離して第２圧縮機の冷媒吸入側に戻す油分離器が設けられていることが好ましい。
【0034】
この場合、潤滑油が速度型の圧縮機に流入することを抑えつつ、容積型の圧縮機の圧縮部等に潤滑油を供給することができる。
【発明の効果】
【0035】
本発明の車両用熱マネジメントシステムによれば、加熱対象の加熱、あるいは冷却対象の冷却をすることができ、しかもその加熱能力や冷却能力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【発明を実施するための形態】
【0037】
以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。実施例１、２の車両用熱マネジメントシステムは、バッテリー式の電気自動車に搭載される。実施例１、２の車両用熱マネジメントシステムは、車室内の空調を行うとともに、車載電池及び冷却対象機器の温度調整を行う。
【0038】
車載電池は、走行用モータに電力を供給するための蓄電装置を構成する。車載電池は複数の電池セルを有し、各電池セルはリチウムイオン二次電池等の二次電池よりなる。冷却対象機器は、例えば、走行用モータとしてのモータジェネレータや、モータ制御用のインバータ及び昇圧用のＤＣ－ＤＣコンバータを含むパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）、充電器等の電気部品やその他の車載発熱体のことである。
【0039】
【0040】
冷媒回路１は、冷媒Ｒを圧縮する第１圧縮機１０Ａ及び第２圧縮機１０Ｂと、凝縮器５Ｃと、第１膨張弁１１と、第２膨張弁１２と、第１蒸発器４Ｅと、第２蒸発器６Ｅとを有している。第１圧縮機１０Ａ及び第２圧縮機１０Ｂは、本発明における「圧縮機の一例である。」
【0041】
冷媒回路１は、各構成部品を接続する流路として、第１環状流路１４と、中間流路１５とを有している。
【0042】
第１環状流路１４においては、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ、凝縮器５Ｃ、第２膨張弁１２、第２蒸発器６Ｅがこの順で接続、配置されている。第１環状流路１４は、その一部として第１流路１４Ａと第３流路１４Ｂとを有している。第１流路１４Ａは、第１圧縮機１０Ａと第２圧縮機１０Ｂとを接続する。第３流路１４Ｂは、第２蒸発器６Ｅと第１圧縮機１０Ａとを接続する。
【0043】
中間流路１５においては、第１膨張弁１１、第１蒸発器４Ｅがこの順で接続、配置されている。中間流路１５は、第１環状流路１４における凝縮器５Ｃと第２膨張弁１２との間の接続部１４ａと、第１環状流路１４における第１圧縮機１０Ａと第２圧縮機１０Ｂとの間の接続部１４ｂとに接続されている。これにより、第１膨張弁１１と第２膨張弁１２は、凝縮器５Ｃに対して、互いに並列に配置されている。中間流路１５は、その一部として第２流路１５Ａを有している、第２流路１５Ａは、第１蒸発器４Ｅの出口と第１流路１４Ａとを接続する。第１膨張弁１１及び第２膨張弁１２は、本発明における「膨張弁」の一例である。
【0044】
第１圧縮機１０Ａは、第２蒸発器６Ｅから導入される冷媒Ｒを圧縮する。第２圧縮機１０Ｂは、第１圧縮機１０Ａで圧縮された冷媒Ｒが導入され、その冷媒Ｒを圧縮する。凝縮器５Ｃは、第２圧縮機１０Ｂで圧縮された冷媒Ｒが導入され、冷媒Ｒで加熱用媒体Ｈに放熱を行う。第１膨張弁１１及び第２膨張弁１２は、凝縮器５Ｃを経由した冷媒Ｒを膨張させる。第１蒸発器４Ｅは、第１膨張弁１１で膨張された冷媒Ｒが導入され、冷媒Ｒで内気から吸熱を行う。第２蒸発器６Ｅは、第２膨張弁１２で膨張された冷媒Ｒが導入され、冷媒Ｒで冷却用媒体Ｌから吸熱を行う。
【0045】
加熱用媒体回路２は、加熱用媒体Ｈを循環させる加熱用媒体ポンプ１６と、加熱用媒体Ｈで加熱対象に放熱を行う放熱器６１とを有している。この加熱対象としては、例えば、車室内に供給される内気や車載電池である。
【0046】
冷却用媒体回路３は、冷却用媒体Ｌを循環させる冷却用媒体ポンプ３６と、冷却用媒体Ｌで冷却対象から吸熱を行う吸熱器６２とを有している。冷却対象としては、例えば、車載電池や電気部品である。
【0047】
この熱マネジメントシステムでは、加熱用媒体回路２又は冷却用媒体回路３の一方を省いてもよい。加熱用媒体回路２を省く場合は、凝縮器５Ｃにて冷媒Ｒが外気に放熱する。この場合は、冷却用媒体回路３において、吸熱器６２にて冷却用媒体Ｌが車載電池や電気部品等を冷却する。冷却用媒体回路３を省く場合は、第２蒸発器６Ｅにて冷媒Ｒが外気から吸熱する。この場合は、加熱用媒体回路２において、放熱器６１にて加熱用媒体Ｈが内気や車載電池等を加熱する。
【0048】
以下、この熱マネジメントシステムを利用して、車室内の冷房・暖房と、車載電池の冷却・暖機とを行う場合について、具体的に説明する。
【0049】
この熱マネジメントシステムは、図２にシステム構成図を模式的に示すように、冷媒回路１と、加熱用媒体回路２と、冷却用媒体回路３と、エバポレータ４と、水冷コンデンサ５と、チラー６と、電池熱交換器７と、ラジエータ８と、制御装置９とを備えている。エバポレータ４は、本発明における「第１蒸発器」の一例である。水冷コンデンサ５は、本発明における「凝縮器」の一例である。チラー６は、本発明における「第２蒸発器」の一例である。電池熱交換器７は、本発明における「放熱器」の一例であり、本発明における「吸熱器」の一例でもある。ラジエータ８は、本発明における「放熱器」の一例であり、本発明における「吸熱器」の一例でもある。
【0050】
ここに、図２～図１９において、冷媒回路１及び加熱媒体用回路２の各構成部品を接続する流路（配管）を実線で示し、冷却用媒体回路３の各構成部品を接続する流路（配管）を一点鎖線で示す。運転モードを説明する図３～図１９においては、冷媒回路１で冷媒が流れていない流路（配管）を破線で示し、加熱用媒体回路２で加熱用媒体が流れていない流路（配管）を破線で示し、冷却用媒体回路３で冷却用媒体が流れていない流路（配管）を破線で示し、また、熱の流れを太い二点鎖線の矢印で示す。なお、図３～図１９においては、制御装置９の図示を省略する。
【0051】
水冷コンデンサ５は、冷媒回路１及び加熱用媒体回路２の双方に組み込まれて、冷媒回路１と加熱用媒体回路２とを連結している。チラー６は、冷媒回路１及び冷却用媒体回路３の双方に組み込まれて、冷媒回路１と冷却用媒体回路３とを連結している。
【0052】
冷媒回路１は、回路内を循環する冷媒Ｒと車室内へ送られる室内空気である内気との熱交換により、車室内の冷房を行う。また、冷媒回路１は、回路内を循環する冷媒Ｒと加熱用媒体回路２の加熱用媒体Ｈとの熱交換により、冷媒Ｒで加熱用媒体Ｈに放熱を行い、加熱用媒体Ｈを加熱したり、回路内を循環する冷媒Ｒと冷却用媒体回路３の冷却用媒体Ｌとの熱交換により、冷媒Ｒで冷却用媒体Ｌから吸熱を行い、冷却用媒体Ｌを冷却したりする。加熱用媒体Ｈ及び冷却用媒体Ｌは、エチレングリコールやプロピレングリコールを主成分とするＬＬＣ（ロングライフクーラント）である。
【0053】
冷媒回路１は、第１圧縮機１０Ａと、逆止弁６４と、第２圧縮機１０Ｂと、油分離器６５と、水冷コンデンサ５と、第１膨張弁１１と、第２膨張弁１２と、エバポレータ４と、チラー６と、蒸発圧力調整弁（ＥＰＲ）１３とを有している。また、冷媒回路１は、各構成部品を接続する流路として、第１環状流路１４と、中間流路１５と、バイパス流路６３を有している。
【0054】
第１環状流路１４においては、第１圧縮機１０Ａ、逆止弁６４、第２圧縮機１０Ｂ、油分離器６５、水冷コンデンサ５、第２膨張弁１２、チラー６がこの順で接続、配置されている。中間流路１５においては、第１膨張弁１１、エバポレータ４、蒸発圧力調整弁１３がこの順で接続、配置されている。第１環状流路１４は、その一部として第１流路１４Ａと第３流路１４Ｂとを有している。第１流路１４Ａは、第１圧縮機１０Ａと第２圧縮機１０Ｂとを接続する。第３流路１４Ｂは、チラー６と第１圧縮機１０Ａとを接続する。
【0055】
中間流路１５は、第１環状流路１４における水冷コンデンサ５と第２膨張弁１２との間の接続部１４ａと、第１環状流路１４における逆止弁６４と第２圧縮機１０Ｂとの間の接続部１４ｂとに接続されている。これにより、第１膨張弁１１と第２膨張弁１２は、水冷コンデンサ５に対して、互いに並列に配置されている。中間流路１５は、その一部として第２流路１５Ａを有している。第２流路１５Ａは、エバポレータ４の出口と第１流路１４Ａとを接続する。
【0056】
バイパス流路６３は、第２流路１５Ａと第３流路１４Ｂとを接続している。バイパス流路６３には、第１開閉弁６６が設けられている。第２流路１５Ａには、第２開閉弁６７が設けられている。第２開閉弁６７は、第２流路１５Ａとバイパス流路６３との接続部１５ａよりも冷媒流れの下流側に配置されている。第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７は、制御装置９により開閉制御される。
【0057】
第１圧縮機１０Ａ及び第２圧縮機１０Ｂは、制御装置９により制御され、冷媒Ｒを圧縮して第１循環流路１４及び中間流路１５に冷媒Ｒを循環させる。冷媒回路１における冷媒Ｒの循環方向は図１の反時計回り方向である。すなわち、第１圧縮機１０Ａで圧縮された冷媒Ｒは逆止弁６４に向かい、第２圧縮機１０Ｂで圧縮された冷媒Ｒは油分離器６５に向かう。第１圧縮機１０Ａは速度型であり、具体的には遠心型圧縮機である。第２圧縮機１０Ｂは容積型であり、具体的にはスクロール型圧縮機である。
【0058】
逆止弁６４は、第１流路１４Ａに設けられている。逆止弁６４は、第１流路１４Ａと第２流路１５Ａとの接続部１４ｂよりも冷媒流れの上流側に配置されている。
【0059】
油分離器６５は、第２圧縮機１０Ｂの冷媒吐出側に、具体的には第１環状流路１４における第２圧縮機１０Ｂの出口の近傍に配置されている。油分離器６５は、第２圧縮機１０Ｂから吐出された冷媒Ｒから潤滑油を分離して、図示しない戻し流路を介して第２圧縮機１０Ｂの冷媒吸入側に、具体的には第２圧縮機１０Ｂ内の吸入通路に戻す。
【0060】
第１膨張弁１１及び第２膨張弁１２はいずれも、弁開度が０％～１００％の範囲で調整可能な電子式の膨張弁である。第１膨張弁１１及び第２膨張弁１２の弁開度は制御装置９により制御される。
【0061】
エバポレータ４は、図示しない送風ファンによって車室内に送られる内気と冷媒Ｒとを熱交換させる。すなわち、エバポレータ４にて、冷媒Ｒで内気から吸熱を行う。冷媒Ｒとの熱交換によって冷却された内気は、図示しない送風ファンによって車室内に送られて車室内の冷房に供される。第１膨張弁１１の弁開度が０％のときは、エバポレータ４には冷媒Ｒが導入されず、エバポレータ４の機能は停止する。
【0062】
蒸発圧力調整弁１３は、エバポレータ４内の冷媒の蒸発圧力が設定値よりも下がるのを防止する。
【0063】
チラー６は、冷却用媒体回路３を循環する冷却用媒体Ｌと冷媒Ｒとを熱交換させる。すなわち、チラー６にて、冷媒Ｒで冷却用媒体Ｌから吸熱を行う。冷媒Ｒとの熱交換によって冷却された冷却用媒体Ｌは、冷却用媒体回路３内に配置された電池熱交換器７にて車載電池を冷却する。第２膨張弁１２の弁開度が０％のときは、チラー６には冷媒Ｒが導入されず、チラー６の機能は停止する。
【0064】
加熱用媒体回路２は、加熱用媒体ポンプ１６と、水冷コンデンサ５と、ヒータコア１７と、電池熱交換器７と、ラジエータ８と、冷却器１８とを有している。また、加熱用媒体回路２は、各構成部品を接続する流路として、第２環状流路１９と、第４流路２０と、第５流路２１と、第６流路２２と、第７流路２３と、第８流路２４と、第９流路２５、第１０流路２６とを有している。
【0065】
第４流路２０と第５流路２１との接続部には第１三方弁２７が配置され、第５流路２１と第６流路２２との接続部には第２三方弁２８が配置されている。また、第２環状流路１９と第４流路２０との接続部１９ａと、第２環状流路１９と第６流路２２との接続部１９ｂとの間における第２環状流路１９には、第３開閉弁２９が配置されている。第５流路２１には、電池熱交換器７と、第４開閉弁３０とがこの順で配置されている。なお、第５流路２１における電池熱交換器７と第４開閉弁３０との配置順はこの逆であってもよい。
【0066】
第７流路２３と第８流路２４との接続部には第３三方弁３１が配置され、第８流路２４と第９流路２５との接続部には第４三方弁３２が配置されている。また、第２環状流路１９と第７流路２３との接続部１９ｃと、第２環状流路１９と第９流路２５との接続部１９ｄとの間における第２環状流路１９には、第５開閉弁３３が配置されている。第８流路２４には、第６開閉弁３４と、ラジエータ８とがこの順で配置されている。なお、第８流路２４における第６開閉弁３４とラジエータ８との配置順はこの逆であってもよい。
【0067】
第１０流路２６は、第２環状流路１９における加熱用媒体ポンプ１６と水冷コンデンサ５との間の接続部と、第２環状流路１９における水冷コンデンサ５とヒータコア１７との間の接続部とに接続されている。第１０流路２６には、冷却器１８が配置されている。これにより、水冷コンデンサ５と冷却器１８とが並列に設けられている。第２環状流路１９における加熱用媒体ポンプ１６と水冷コンデンサ５との間の接続部には、三方流量調整弁３５が配置されている。
【0068】
三方流量調整弁３５は、制御装置９により制御され、加熱用媒体回路２を循環する加熱用媒体Ｈを、水冷コンデンサ５又は冷却器１８の一方に選択的に流通させたり、水冷コンデンサ５及び冷却器１８の双方に流量を調整しつつ流通させたりする。
【0069】
加熱用媒体ポンプ１６は、制御装置９により制御され、第２環状流路１９及び第４～第１０流路２０～２６に加熱用媒体Ｈを循環させる。加熱用媒体回路２における加熱用媒体Ｈの循環方向は図１の時計回り方向である。
【0070】
水冷コンデンサ５は、冷媒回路１を循環する冷媒Ｒと、加熱用媒体回路２を循環する加熱用媒体Ｈとを熱交換させる。
【0071】
ヒータコア１７は、ヒータコア１７の近傍に設けられヒータコア１７に内気を送風する図示しない送風ファンによって車室内に送られる内気と加熱用媒体Ｈとを熱交換させる。すなわち、ヒータコア１７にて、加熱用媒体Ｈで内気に放熱を行う。ヒータコア１７は、本発明における「放熱器」の一例である。ヒータコア１７にて加熱用媒体Ｈが放熱する内気は、本発明における「加熱対象」の一例である。加熱用媒体Ｈとの熱交換によって加熱された内気は、図示しない送風ファンによって車室内に送られて車室内の暖房に供される。図示しない送風ファンを停止したり、ヒータコア１７の近傍に設けられヒータコア１７への送風を調整するダンパ１７Ａの作動によりヒータコア１７への送風を停止したりすることで、ヒータコア１７の機能は停止する。
【0072】
電池熱交換器７は、加熱用媒体回路２を循環する加熱用媒体Ｈと車載電池とを熱交換させる。第５流路２１は車載電池に隣接された温調用流路に接続されている。電池熱交換器７内において、この温調用流路を流通する加熱用媒体Ｈと車載電池とが熱交換することで、加熱用媒体Ｈから車載電池への放熱が行われ、車載電池が暖機される。また、電池熱交換器７は冷却用媒体回路３を循環する冷却用媒体Ｌと車載電池とを熱交換させる。電池熱交換器７内において、温調用流路を流通する冷却用媒体Ｌと車載電池とが熱交換することで、冷却用媒体Ｌによる車載電池からの吸熱が行われ、車載電池が冷却される。車載電池は、本発明における「加熱対象」の一例であり、本発明における「冷却対象」の一例でもある。
【0073】
ラジエータ８は、加熱用媒体回路２を循環する加熱用媒体Ｈと外気とを熱交換させる。ラジエータ８における加熱用媒体Ｈと外気との熱交換により、加熱用媒体Ｈで外気への放熱を行う。また、ラジエータ８は、冷却用媒体回路３を循環する冷却用媒体Ｌと外気とを熱交換させる。ラジエータ８における冷却用媒体Ｌと外気との熱交換により、冷却用媒体Ｌで外気からの吸熱を行う。ラジエータ８の近傍には、ラジエータ８に外気を送風する図示しない冷却ファンと、ラジエータ８への送風を調整するダンパ８Ａとが設けられている。図示しない冷却ファンを停止したり、ダンパ８Ａの作動によりラジエータ８への送風を停止したりすることで、ラジエータ８の機能は停止する。
【0074】
冷却器１８は、加熱用媒体回路２を循環する加熱用媒体Ｈと冷却対象機器とを熱交換させる。第１０流路２６は冷却対象機器に隣接された温調用流路に接続されている。冷却器１８内において、この温調用流路を流通する加熱用媒体Ｈと冷却対象機器とが熱交換することで、加熱用媒体Ｈによる冷却対象機器からの吸熱が行われ、冷却対象機器が冷却される。
【0075】
冷却用媒体回路３は、冷却用媒体ポンプ３６と、ラジエータ８と、電池熱交換器７と、チラー６とを有している。また、冷却用媒体回路３は、各構成部品を接続する流路として、第３環状流路３７と、第４流路２０と、第５流路２１と、第６流路２２と、第７流路２３と、第８流路２４と、第９流路２５とを有している。
【0076】
第３環状流路３７と第７流路２３との接続部３７ａと、第３環状流路３７と第９流路２５との接続部３７ｂとの間における第３環状流路３７には、第７開閉弁３８が配置されている。また、第３環状流路３７と第４流路２０との接続部３７ｃと、第３環状流路３７と第６流路２２との接続部３７ｄとの間における第３環状流路３７には、第８開閉弁３９が配置されている。
【0077】
冷却用媒体ポンプ３６は、制御装置９により制御され、第３環状流路３７及び第４～第９流路２０～２５に冷却用媒体Ｌを循環させる。冷却用媒体回路３における冷却用媒体Ｌの循環方向は図１の反時計回り方向である。
【0078】
第１三方弁２７、第２三方弁２８、第３三方弁３１、第４三方弁３２、三方流量調整弁３５、第１開閉弁６６、第２開閉弁６７、第３開閉弁２９、第４開閉弁３０、第５開閉弁３３、第６開閉弁３４、第７開閉弁３８、第８開閉弁３９は、制御装置９により制御される。第１三方弁２７、第２三方弁２８、第３三方弁３１、第４三方弁３２、第３開閉弁２９、第４開閉弁３０、第５開閉弁３３、第６開閉弁３４、第７開閉弁３８及び第８開閉弁３９のことを、以下の説明において弁群と称する。
【0079】
制御装置９は、電子制御装置よりなり、冷媒回路１、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３の作動を制御する。詳しくは、制御装置９は、冷媒回路１において、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ、第１膨張弁１１、第２膨張弁１２、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７の作動を制御する。制御装置９は、加熱用媒体回路２において、加熱用媒体ポンプ１６、ヒータコア１７、 第１三方弁２７、第２三方弁２８、第３三方弁３１、第４三方弁３２、三方流量調整弁３５、第３開閉弁２９、第４開閉弁３０、第５開閉弁３３、第６開閉弁３４及びラジエータ８の作動を制御する。制御装置９は、冷却用媒体回路３において、冷却用媒体ポンプ３６、第１三方弁２７、第２三方弁２８、第３三方弁３１、第４三方弁３２、第４開閉弁３０、第６開閉弁３４、第７開閉弁３８、第８開閉弁３９及びラジエータ８の作動を制御する。
【0080】
ヒータコア１７及びラジエータ８は、制御装置９により、以下のように切替制御される。
【0081】
すなわち、加熱用媒体回路２におけるヒータコア１７は、図示しない送風ファンが作動するとともにダンパ１７Ａが開放されることで、ヒータコア１７に内気が送風される作動状態と、図示しない送風ファンが停止するか、あるいはダンパ１７Ａが閉鎖されることで、ヒータコア１７に内気が送風されない停止状態とに切替制御される。ヒータコア１７の作動状態では、加熱用媒体Ｈと内気とが熱交換され、加熱用媒体Ｈが内気に放熱する。
【0082】
加熱用媒体回路２におけるラジエータ８は、図示しない冷却ファンが作動するとともにダンパ８Ａが開放されることで、ラジエータ８に外気が送風される作動状態と、図示しない冷却ファンが停止するか、あるいはダンパ８Ａが閉鎖されることで、ラジエータ８に外気が送風されない停止状態とに切替制御される。加熱用媒体回路２におけるラジエータ８の作動状態では、加熱用媒体Ｈと外気とが熱交換され、加熱用媒体Ｈが外気に放熱する。
【0083】
冷却用媒体回路３におけるラジエータ８は、図示しない冷却ファンが作動するとともにダンパ８Ａが開放されることで、ラジエータ８に外気が送風される作動状態と、図示しない冷却ファンが停止するか、あるいはダンパ８Ａが閉鎖されることで、ラジエータ８に外気が送風されない停止状態とに切替制御される。冷却用媒体回路３におけるラジエータ８の作動状態では、冷却用媒体Ｌと外気とが熱交換され、冷却用媒体Ｌが外気から吸熱する。
【0084】
冷媒回路１における冷媒Ｒの流れは、制御装置９により第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７の開閉制御によって、以下の第１～第６モードで作動する。
【0085】
図３に示す第１モードでは、エバポレータ４にて内気から吸熱した冷媒Ｒが第２圧縮機１０Ｂで圧縮された後、水冷コンデンサ５にて加熱用媒体Ｈに放熱する。
【0086】
図７、８、９、１０、１４、１５に示す第２モードでは、チラー６にて冷却用媒体Ｌから吸熱した冷媒Ｒが第１圧縮機１０Ａ及び第２圧縮機１０Ｂで圧縮された後、水冷コンデンサ５にて加熱用媒体Ｈに放熱する。
【0087】
図４、５、６、１３に示す第３モードでは、チラー６にて冷却用媒体Ｌから吸熱した冷媒Ｒが第２圧縮機１０Ｂで圧縮された後、水冷コンデンサ５にて加熱用媒体Ｈに放熱する。
【0088】
図１７、１８に示す第４モードでは、エバポレータ４にて内気から吸熱した冷媒Ｒが第２圧縮機１０Ｂで圧縮された後、水冷コンデンサ５にて加熱用媒体Ｈに放熱するとともに、チラー６にて冷却用媒体Ｌから吸熱した冷媒Ｒが第１圧縮機１０Ａ及び第２圧縮機１０Ｂで圧縮された後、水冷コンデンサ５にて加熱用媒体Ｈに放熱する。
【0089】
図１１に示す第５モードでは、エバポレータ４にて内気から吸熱した冷媒Ｒが第２圧縮機１０Ｂで圧縮された後、水冷コンデンサ５にて加熱用媒体Ｈに放熱するとともに、チラー６にて冷却用媒体Ｌから吸熱した冷媒Ｒが第２圧縮機１０Ｂで圧縮された後、水冷コンデンサ５にて加熱用媒体Ｈに放熱する。
【0090】
図１２、１６に示す第６モードでは、エバポレータ４にて内気から吸熱した冷媒Ｒが第１圧縮機１０Ａ及び第２圧縮機１０Ｂで圧縮された後、水冷コンデンサ５にて加熱用媒体Ｈに放熱するとともに、チラー６にて冷却用媒体Ｌから吸熱した冷媒Ｒが第１圧縮機１０Ａ及び第２圧縮機１０Ｂで圧縮された後、水冷コンデンサ５にて加熱用媒体Ｈに放熱する。
【0091】
加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群は、制御装置９の制御により、以下の第１～第５接続状態とされる。
【0092】
図３に示すように第１接続状態では、第３開閉弁２９及び第６開閉弁３４が開状態とされ、第４開閉弁３０、第５開閉弁３３、第７開閉弁３８及び第８開閉弁３９が閉状態とされる。また、第３三方弁３１及び第４三方弁３２は、冷却用媒体回路３の冷却用媒体Ｌではなく、加熱用媒体回路２の加熱用媒体Ｈがラジエータ８を流れる状態とされる。これにより、加熱用媒体回路２においては、加熱用媒体Ｈが電池熱交換器７を流れず、ラジエータ８を流れる。なお、このとき、冷却用媒体回路３においては、冷却用媒体Ｌが電池熱交換器７及びラジエータ８の双方を流れず、第７開閉弁３８及び第８開閉弁３９の開閉はどちらでもよい。
【0093】
図４、７、８、１７に示すように第２接続状態では、第３開閉弁２９、第５開閉弁３３、第６開閉弁３４及び第８開閉弁３９が開状態とされ、第４開閉弁３０及び第７開閉弁３８が閉状態とされる。また、第１三方弁２７及び第２三方弁２８は、冷却用媒体回路３の冷却用媒体Ｌではなく、加熱用媒体回路２の加熱用媒体Ｈが電池熱交換器７を流れる状態とされる。また、第３三方弁３１及び第４三方弁３２は、加熱用媒体回路２の加熱用媒体Ｈではなく、冷却用媒体回路３の冷却用媒体Ｌがラジエータ８を流れる状態とされる。これにより、加熱用媒体回路２においては、加熱用媒体Ｈが電池熱交換器７及びラジエータ８の双方を流れない。一方、冷却用媒体回路３においては、冷却用媒体Ｌがラジエータ８を流れるが、電池熱交換器７を流れない。なお、第２接続状態では、第１三方弁２７及び第２三方弁２８は、加熱用媒体回路２の加熱用媒体Ｈではなく、冷却用媒体回路３の冷却用媒体Ｌが電池熱交換器７を流れる状態とされてもよい。
【0094】
図５、１１、１２、１６に示すように第３接続状態では、第３開閉弁２９、第４開閉弁３０、第６開閉弁３４及び第７開閉弁３８が開状態とされ、第５開閉弁３３及び第８開閉弁３９が閉状態とされる。また、第１三方弁２７及び第２三方弁２８は、加熱用媒体回路２の加熱用媒体Ｈではなく、冷却用媒体回路３の冷却用媒体Ｌが電池熱交換器７を流れる状態とされる。また、第３三方弁３１及び第４三方弁３２は、冷却用媒体回路３の冷却用媒体Ｌではなく、加熱用媒体回路２の加熱用媒体Ｈがラジエータ８を流れる状態とされる。これにより、加熱用媒体回路２においては、加熱用媒体Ｈが電池熱交換器７を流れず、ラジエータ８を流れる。一方、冷却用媒体回路３においては、冷却用媒体Ｌがラジエータ８を流れず、電池熱交換器７を流れる。
【0095】
図６、９、１０、１３、１４、１５、１８に示すように第４接続状態では、第４開閉弁３０、第５開閉弁３３、第６開閉弁３４及び第８開閉弁３９が開状態とされ、第３開閉弁２９及び第７開閉弁３８が閉状態とされる。また、第１三方弁２７及び第２三方弁２８は、冷却用媒体回路３の冷却用媒体Ｌではなく、加熱用媒体回路２の加熱用媒体Ｈが電池熱交換器７を流れる状態とされる。また、第３三方弁３１及び第４三方弁３２は、加熱用媒体回路２の加熱用媒体Ｈではなく、冷却用媒体回路３の冷却用媒体Ｌがラジエータ８を流れる状態とされる。これにより、加熱用媒体回路２においては、加熱用媒体Ｈが電池熱交換器７を流れるが、ラジエータ８を流れない。一方、冷却用媒体回路３においては、冷却用媒体Ｌがラジエータ８を流れ、電池熱交換器７を流れない。
【0096】
図１９に示すように第５接続状態では、第３開閉弁２９及び第５開閉弁３３が開状態とされ、第４開閉弁３０、第６開閉弁３４、第７開閉弁３８及び第８開閉弁３９が閉状態とされる。これにより、加熱用媒体回路２においては、加熱用媒体Ｈが電池熱交換器７及びラジエータ８の双方を流れない。なお、このとき、冷却用媒体回路３においては、冷却用媒体Ｌが電池熱交換器７及びラジエータ８の双方を流れず、第７開閉弁３８及び第８開閉弁３９の開閉はどちらでもよい。
【0097】
こうして、制御装置９は、電池熱交換器７及びラジエータ８に対する加熱用媒体Ｈ及び冷却用媒体Ｌの流通を制御する。すなわち、制御装置９は、電池熱交換器７及びラジエータ８に対して、加熱用媒体Ｈ又は冷却用媒体Ｌの一方を選択的に流通させたり、どちらも流通させないようにしたりする。
【0098】
上記構成を有する実施例１の車両用熱マネジメントシステムは、制御装置９の制御により、例えば、以下に説明するように、車室内冷房モード、車室内暖房モード、電池冷却モード、電池暖機モード、車室内暖房（極低温時）モード、車室内暖房（極々低温時）モード、電池暖機（極低温時）モード、電池暖機（極々低温時）モード、車室内冷房電池冷却モード、車室内冷房電池冷却（強）モード、車室内暖房電池暖機モード、車室内暖房電池暖機（極低温時）モード、車室内暖房電池暖機（極々低温時）モード、車室内冷房電池冷却（強＋冷却対象機器冷却）モード、車室内除湿暖房（極低温時・暖房要求大）モード、車室内除湿暖房電池暖機（極低温時・暖房要求大）モード、冷却対象機器ウォームアップモードの各運転モードで作動する。極低温とは、例えば氷点下未満の所定範囲の温度のことであり、極々低温とは、極低温より更に低い温度のことである。
【0099】
（車室内冷房モード）
図３に示すように、車室内冷房モードでは、冷媒回路１において、第２圧縮機１０Ｂ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が作動状態とされ、第１圧縮機１０Ａ及び第２膨張弁１２が停止状態とされ、第１開閉弁６６が閉状態とされ、第２開閉弁６７が開状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６及びラジエータ８が作動状態とされ、ヒータコア１７及び冷却用媒体ポンプ３６が停止状態とされる。そして、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群は第１接続状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが冷却器１８が配置された第１０流路２６ではなく水冷コンデンサ５側を流れる状態とされる。
図３に示すように、車室内冷房モードでは、冷媒回路１において、第２圧縮機１０Ｂ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が作動状態とされ、第１圧縮機１０Ａ及び第２膨張弁１２が停止状態とされ、第１開閉弁６６が閉状態とされ、第２開閉弁６７が開状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６及びラジエータ８が作動状態とされ、ヒータコア１７及び冷却用媒体ポンプ３６が停止状態とされる。そして、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群は第１接続状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが冷却器１８が配置された第１０流路２６ではなく水冷コンデンサ５側を流れる状態とされる。
【0100】
これにより、冷媒回路１では、第１モードで作動する。すなわち、第２圧縮機１０Ｂで圧縮されて吐出された冷媒Ｒは、水冷コンデンサ５、第１膨張弁１１、エバポレータ４、蒸発圧力調整弁１３をこの順で流通する。この際、逆止弁６４によって、冷媒Ｒが第１圧縮機１０Ａに逆流することが防止される。第２圧縮機１０Ｂから吐出された冷媒Ｒは、水冷コンデンサ５を経由して第１膨張弁１１にて膨張された後、エバポレータ４に導入される。そして、エバポレータ４にて冷媒Ｒと内気との熱交換により、内気が冷媒Ｒに放熱する。その結果、内気が冷却される。冷媒Ｒによって冷却された内気は車室内の冷房に供される。エバポレータ４から流出した冷媒Ｒは第２圧縮機１０Ｂで圧縮された後、水冷コンデンサ５に導入される。
【0101】
冷媒回路１を冷媒Ｒが循環する際、第２圧縮機１０Ｂの冷媒吐出側に油分離器６５が設けられており、油分離器６５で分離された潤滑油は図示しない戻し流路を介して第２圧縮機１０Ｂの冷媒吸入側に戻される。このため、容積型の第２圧縮機１０Ｂ内の潤滑油が速度型の第１圧縮機１０Ａに流入することを抑えることができる。このことは、以下の各モードでも同様である。
【0102】
加熱用媒体回路２では、加熱用媒体ポンプ１６で圧送された加熱用媒体Ｈが、水冷コンデンサ５、停止状態のヒータコア１７、作動状態のラジエータ８をこの順で流通する。水冷コンデンサ５では、冷媒Ｒと加熱用媒体Ｈとの間で熱交換が行われ、冷媒Ｒが加熱用媒体Ｈに放熱する。その結果、冷媒Ｒが冷却される。冷媒Ｒにより加熱された加熱用媒体Ｈは、ラジエータ８にて外気に放熱する。
【0103】
こうして、冷媒回路１の冷却能力に応じて車室内を冷房することができる。
【0104】
(車室内暖房モード）
図４に示すように、車室内暖房モードでは、冷媒回路１において、第２圧縮機１０Ｂ、第２膨張弁１２が作動状態とされ、第１圧縮機１０Ａ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が開状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６、ヒータコア１７及びラジエータ８が作動状態とされる。そして、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群は第２接続状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが冷却器１８が配置された第１０流路２６ではなく水冷コンデンサ５側を流れる状態とされる。
図４に示すように、車室内暖房モードでは、冷媒回路１において、第２圧縮機１０Ｂ、第２膨張弁１２が作動状態とされ、第１圧縮機１０Ａ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が開状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６、ヒータコア１７及びラジエータ８が作動状態とされる。そして、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群は第２接続状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが冷却器１８が配置された第１０流路２６ではなく水冷コンデンサ５側を流れる状態とされる。
【0105】
これにより、冷却用媒体回路３では、冷却用媒体ポンプ３６で圧送された冷却用媒体Ｌが、作動状態のラジエータ８、チラー６をこの順で流通する。ラジエータ８では、冷却用媒体Ｌと外気との熱交換により、冷却用媒体Ｌが外気から吸熱する。外気によって加熱された冷却用媒体Ｌはチラー６に導入される。
【0106】
冷媒回路１では、第３モードで作動する。すなわち、第２圧縮機１０Ｂで圧縮された冷媒Ｒが水冷コンデンサ５、第２膨張弁１２、チラー６をこの順で流通する。チラー６では、冷却用媒体Ｌと冷媒Ｒとの熱交換により、冷媒Ｒが冷却用媒体Ｌから吸熱する。冷却用媒体Ｌによって加熱された冷媒Ｒは、第２圧縮機１０Ｂで圧縮されてさらに加熱された後、水冷コンデンサ５に導入される。
【0107】
加熱用媒体回路２では、加熱用媒体ポンプ１６で圧送された加熱用媒体Ｈが、水冷コンデンサ５、作動状態のヒータコア１７をこの順で流通する。水冷コンデンサ５では、冷媒Ｒと加熱用媒体Ｈとの熱交換により、加熱用媒体Ｈが冷媒Ｒから吸熱する。その結果、加熱用媒体Ｈが加熱される。冷媒Ｒによって加熱された加熱用媒体Ｈは、ヒータコア１７に導入される。ヒータコア１７では、加熱用媒体Ｈと内気との熱交換により、内気が加熱用媒体Ｈから吸熱する。その結果、内気が加熱されて、車室内の暖房に供される。
【0108】
こうして、空気熱を利用しつつ、冷媒回路１の暖房能力に応じて車室内を暖房することができる。
【0109】
（電池冷却モード）
図５に示すように、電池冷却モードでは、冷媒回路１において、第２圧縮機１０Ｂ及び第２膨張弁１２が作動状態とされ、第１圧縮機１０Ａ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が開状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６及びラジエータ８が作動状態とされ、ヒータコア１７が停止状態とされる。そして、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群は第３接続状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが冷却器１８が配置された第１０流路２６ではなく水冷コンデンサ５側を流れる状態とされる。
図５に示すように、電池冷却モードでは、冷媒回路１において、第２圧縮機１０Ｂ及び第２膨張弁１２が作動状態とされ、第１圧縮機１０Ａ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が開状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６及びラジエータ８が作動状態とされ、ヒータコア１７が停止状態とされる。そして、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群は第３接続状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが冷却器１８が配置された第１０流路２６ではなく水冷コンデンサ５側を流れる状態とされる。
【0110】
これにより、冷却用媒体回路３では、第３モードで作動する。すなわち、冷却用媒体ポンプ３６で圧送された冷却用媒体Ｌが、電池熱交換器７、チラー６をこの順で流通する。電池熱交換器７では、冷却用媒体Ｌと車載電池との熱交換により、車載電池が冷却用媒体Ｌに放熱する。その結果、車載電池が冷却される。車載電池によって加熱された冷却用媒体Ｌはチラー６に導入される。
【0111】
冷媒回路１では、第２圧縮機１０Ｂで圧縮された冷媒Ｒが水冷コンデンサ５、第２膨張弁１２、チラー６をこの順で流通する。チラー６では、冷却用媒体Ｌと冷媒Ｒとの熱交換により、冷却用媒体Ｌが冷媒Ｒに放熱する。その結果、冷却用媒体Ｌが冷却される。冷却用媒体Ｌによって加熱された冷媒Ｒは、チラー６から第２圧縮機１０Ｂに導入され、第２圧縮機１０Ｂで圧縮された後、水冷コンデンサ５に導入される。
【0112】
加熱用媒体回路２では、加熱用媒体ポンプ１６で圧送された加熱用媒体Ｈが、水冷コンデンサ５、停止状態のヒータコア１７、作動状態のラジエータ８をこの順で流通する。水冷コンデンサ５では、冷媒Ｒと加熱用媒体Ｈとの熱交換により、冷媒Ｒが加熱用媒体Ｈに放熱する。その結果、冷媒Ｒが冷却される。冷媒Ｒによって加熱された加熱用媒体Ｈは、作動状態のラジエータ８に導入される。ラジエータ８では、加熱用媒体Ｈと外気との熱交換により、加熱用媒体Ｈが外気に放熱する。その結果、加熱用媒体Ｈが冷却される。
【0113】
こうして、冷媒回路１の冷却能力に応じて車載電池を冷却することができる。
【0114】
（電池暖機モード）
図６に示すように、電池暖機モードでは、冷媒回路１において、第２圧縮機１０Ｂ及び第２膨張弁１２が作動状態とされ、第１圧縮機１０Ａ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が開状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６及びラジエータ８が作動状態とされ、ヒータコア１７が停止状態とされる。そして、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群は第４接続状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが冷却器１８が配置された第１０流路２６ではなく水冷コンデンサ５側を流れる状態とされる。
図６に示すように、電池暖機モードでは、冷媒回路１において、第２圧縮機１０Ｂ及び第２膨張弁１２が作動状態とされ、第１圧縮機１０Ａ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が開状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６及びラジエータ８が作動状態とされ、ヒータコア１７が停止状態とされる。そして、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群は第４接続状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが冷却器１８が配置された第１０流路２６ではなく水冷コンデンサ５側を流れる状態とされる。
【0115】
これにより、冷却用媒体回路３では、冷却用媒体ポンプ３６で圧送された冷却用媒体Ｌが、作動状態のラジエータ８、チラー６をこの順で流通する。ラジエータ８では、冷却用媒体Ｌと外気との熱交換により、冷却用媒体Ｌが外気から吸熱する。その結果、冷却用媒体Ｌが加熱される。外気によって加熱された冷却用媒体Ｌはチラー６に導入される。
【0116】
冷媒回路１では、第３モードで作動する。すなわち、第２圧縮機１０Ｂで圧縮された冷媒Ｒが水冷コンデンサ５、第２膨張弁１２、チラー６をこの順で流通する。チラー６では、冷却用媒体Ｌと冷媒Ｒとの熱交換により、冷媒Ｒが冷却用媒体Ｌから吸熱する。その結果、冷媒Ｒが加熱される。冷却用媒体Ｌによって加熱された冷媒Ｒは、チラー６から第２圧縮機１０Ｂに導入され、第２圧縮機１０Ｂで圧縮されてさらに加熱された後、水冷コンデンサ５に導入される。
【0117】
加熱用媒体回路２では、加熱用媒体ポンプ１６で圧送された加熱用媒体Ｈが、水冷コンデンサ５、停止状態のヒータコア１７、電池熱交換器７をこの順で流通する。水冷コンデンサ５では、冷媒Ｒと加熱用媒体Ｈとの熱交換により、加熱用媒体Ｈが冷媒Ｒから吸熱する。その結果、加熱用媒体Ｈが加熱される。冷媒Ｒによって加熱された加熱用媒体Ｈは、電池熱交換器７に導入される。電池熱交換器７では、加熱用媒体Ｈと車載電池との熱交換により、車載電池が加熱用媒体Ｈから吸熱する。その結果、車載電池が加熱される。
【0118】
こうして、空気熱を利用しつつ、冷媒回路１の暖機能力に応じて車載電池を暖機することができる。
【0119】
（車室内暖房（極低温時）モード）
図７に示すように、車室内暖房（極低温時）モードでは、冷媒回路１において、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ及び第２膨張弁１２が作動状態とされ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が閉状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６、ヒータコア１７及びラジエータ８が作動状態とされる。
図７に示すように、車室内暖房（極低温時）モードでは、冷媒回路１において、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ及び第２膨張弁１２が作動状態とされ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が閉状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６、ヒータコア１７及びラジエータ８が作動状態とされる。
【0120】
これにより、冷媒回路１では、第２モードで作動する。すなわち、チラー６にて冷却用媒体Ｌで加熱された冷媒Ｒは第１圧縮機１０Ａに導入される。そして、第１圧縮機１０Ａで圧縮された冷媒Ｒが第２圧縮機１０Ｂでさらに圧縮される。このため、冷媒回路１における冷媒Ｒの圧縮効率が高まるので、暖房能力が高まる。
【0121】
しかも、第１圧縮機１０Ａが速度型であるため、第１圧縮機１０Ａの大型化を避けつつ暖房能力を高めることができる。
【0122】
その他の構成及び作用は、図４に示す車室内暖房モードと同様である。
【0123】
（車室内暖房（極々低温時）モード）
図８に示すように、車室内暖房（極々低温時）モードでは、加熱用媒体回路２において、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが水冷コンデンサ５側を流れるとともに冷却器１８が配置された第１０流路２６を流れる状態とされる。
図８に示すように、車室内暖房（極々低温時）モードでは、加熱用媒体回路２において、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが水冷コンデンサ５側を流れるとともに冷却器１８が配置された第１０流路２６を流れる状態とされる。
【0124】
これにより、加熱用媒体回路２では、加熱用媒体ポンプ１６で圧送された加熱用媒体Ｈが水冷コンデンサ５、作動状態のヒータコア１７をこの順で流通するとともに、加熱用媒体ポンプ１６で圧送された加熱用媒体Ｈが冷却器１８、作動状態のヒータコア１７をこの順で流通する。冷却器１８では、加熱用媒体Ｈと冷却対象機器としての走行用モータやＰＣＵ等の電気部品との熱交換により、加熱用媒体Ｈが冷却対象機器から吸熱する。その結果、加熱用媒体Ｈが加熱される。こうして走行用モータ等から吸熱した熱を利用することで、暖房能力が一層高まる。なお、冷媒回路１では、第２モードで作動する。また、冷却器１８にて、加熱用媒体Ｈが冷却対象機器から吸熱することで、冷却対象機器が冷却される。
【0125】
その他の構成及び作用は、図７に示す車室内暖房（極低温時）モードと同様である。
【0126】
（電池暖機（極低温時）モード）
図９に示すように、電池暖機（極低温時）モードでは、図７に示す車室内暖房（極低温時）モードと同様、冷媒回路１において、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ及び第２膨張弁１２が作動状態とされ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が閉状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６及びラジエータ８が作動状態とされ、ヒータコア１７が停止状態とされる。
図９に示すように、電池暖機（極低温時）モードでは、図７に示す車室内暖房（極低温時）モードと同様、冷媒回路１において、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ及び第２膨張弁１２が作動状態とされ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が閉状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６及びラジエータ８が作動状態とされ、ヒータコア１７が停止状態とされる。
【0127】
これにより、冷媒回路１では、第２モードで作動する。すなわち、チラー６にて冷却用媒体Ｌで加熱された冷媒Ｒは第１圧縮機１０Ａに導入される。そして、第１圧縮機１０Ａで圧縮された冷媒Ｒが第２圧縮機１０Ｂでさらに圧縮される。このため、冷媒回路１における冷媒Ｒの圧縮効率が高まるので、暖機能力が高まる。
【0128】
しかも、第１圧縮機１０Ａが速度型であるため、第１圧縮機１０Ａの大型化を避けつつ暖機能力を高めることができる。
【0129】
その他の構成及び作用は、図６に示す電池暖機モードと同様である。
【0130】
（電池暖機（極々低温時）モード）
図１０に示すように、電池暖機（極々低温時）モードでは、図８に示す車室内暖房（極々低温時）モードと同様、加熱用媒体回路２において、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが水冷コンデンサ５側を流れるとともに冷却器１８が配置された第１０流路２６を流れる状態とされる。
図１０に示すように、電池暖機（極々低温時）モードでは、図８に示す車室内暖房（極々低温時）モードと同様、加熱用媒体回路２において、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが水冷コンデンサ５側を流れるとともに冷却器１８が配置された第１０流路２６を流れる状態とされる。
【0131】
これにより、加熱用媒体回路２では、加熱用媒体ポンプ１６で圧送された加熱用媒体Ｈが水冷コンデンサ５、作動状態の電池熱交換器７をこの順で流通するとともに、加熱用媒体ポンプ１６で圧送された加熱用媒体Ｈが冷却器１８、作動状態の電池熱交換器７をこの順で流通する。冷却器１８では、加熱用媒体Ｈと冷却対象機器としての走行用モータやＰＣＵ等の電気部品との熱交換により、加熱用媒体Ｈが冷却対象機器から吸熱する。その結果、加熱用媒体Ｈが加熱される。こうして走行用モータ等から吸熱した熱を利用することで、暖機能力が一層高まる。なお、冷媒回路１では、第２モードで作動する。
【0132】
その他の構成及び作用は、図９に示す電池暖機（極低温時）モードと同様である。
【0133】
（車室内冷房電池冷却モード）
図１１に示すように、車室内冷房電池冷却モードでは、第２圧縮機１０Ｂ、第１膨張弁１１、第２膨張弁１２及び蒸発圧力調整弁１３が作動状態とされ、第１圧縮機１０Ａが停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が開状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６及びラジエータ８が作動状態とされ、ヒータコア１７が停止状態とされる。そして、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群は第３接続状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが冷却器１８が配置された第１０流路２６ではなく水冷コンデンサ５側を流れる状態とされる。
図１１に示すように、車室内冷房電池冷却モードでは、第２圧縮機１０Ｂ、第１膨張弁１１、第２膨張弁１２及び蒸発圧力調整弁１３が作動状態とされ、第１圧縮機１０Ａが停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が開状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６及びラジエータ８が作動状態とされ、ヒータコア１７が停止状態とされる。そして、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群は第３接続状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが冷却器１８が配置された第１０流路２６ではなく水冷コンデンサ５側を流れる状態とされる。
【0134】
その他の構成及び作用は、図５に示す電池冷却モードと同様である。
【0135】
これにより、冷却用媒体回路３では、冷却用媒体ポンプ３６で圧送された冷却用媒体Ｌが、電池熱交換器７、チラー６をこの順で流通する。電池熱交換器７では、冷却用媒体Ｌと車載電池との熱交換により、車載電池が冷却用媒体Ｌに放熱する。その結果、車載電池が冷却される。車載電池によって加熱された冷却用媒体Ｌはチラー６に導入される。
【0136】
冷媒回路１では、第５モードで作動する。すなわち、第２圧縮機１０Ｂで圧縮された冷媒Ｒが水冷コンデンサ５、第１膨張弁１１、エバポレータ４、蒸発圧力調整弁１３をこの順で流通するとともに、第２圧縮機１０Ｂで圧縮された冷媒Ｒが水冷コンデンサ５、第２膨張弁１２、チラー６をこの順で流通する。チラー６では、冷却用媒体Ｌと冷媒Ｒとの熱交換により、冷却用媒体Ｌが冷媒Ｒに放熱する。その結果、冷却用媒体Ｌが冷却される。冷却用媒体Ｌによって加熱された冷媒Ｒは、チラー６から第２圧縮機１０Ｂに導入され、第２圧縮機１０Ｂで圧縮された後、水冷コンデンサ５に導入される。また、エバポレータ４では、第１膨張弁１１で膨張された冷媒Ｒと内気との熱交換により、内気が冷媒Ｒに放熱する。その結果、内気Ｒが冷却される。冷媒Ｒによって冷却された内気は車室内の冷房に供される。エバポレータ４から流出した冷媒Ｒは第２圧縮機１０Ｂに導入され、第２圧縮機１０Ｂで圧縮された後、水冷コンデンサ５に導入される。
【0137】
加熱用媒体回路２では、加熱用媒体ポンプ１６で圧送された加熱用媒体Ｈが、水冷コンデンサ５、停止状態のヒータコア１７、作動状態のラジエータ８をこの順で流通する。水冷コンデンサ５では、冷媒Ｒと加熱用媒体Ｈとの熱交換により、冷媒Ｒが加熱用媒体Ｈに放熱する。その結果、冷媒Ｒが冷却される。冷媒Ｒによって加熱された加熱用媒体Ｈは、作動状態のラジエータ８に導入される。ラジエータ８では、加熱用媒体Ｈと外気との熱交換により、加熱用媒体Ｈが外気に放熱する。その結果、加熱用媒体Ｈが冷却される。
【0138】
こうして、冷媒回路１の冷房能力に応じて車室内を冷房することができるとともに、冷媒回路１の冷却能力に応じて車載電池を冷却することができる。
【0139】
（車室内冷房電池冷却（強）モード）
図１２に示すように、車室内冷房電池冷却（強）モードでは、冷媒回路１において、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ、第１膨張弁１１、第２膨張弁１２及び蒸発圧力調整弁１３が作動状態とされ、第１開閉弁６６が開状態とされ、第２開閉弁６７が閉状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６及びラジエータ８が作動状態とされ、ヒータコア１７が停止状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが冷却器１８が配置された第１０流路２６ではなく水冷コンデンサ５側を流れる状態とされる。
図１２に示すように、車室内冷房電池冷却（強）モードでは、冷媒回路１において、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ、第１膨張弁１１、第２膨張弁１２及び蒸発圧力調整弁１３が作動状態とされ、第１開閉弁６６が開状態とされ、第２開閉弁６７が閉状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６及びラジエータ８が作動状態とされ、ヒータコア１７が停止状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが冷却器１８が配置された第１０流路２６ではなく水冷コンデンサ５側を流れる状態とされる。
【0140】
これにより、冷媒回路１では、第６モードで作動する。すなわち、エバポレータ４から流出する冷媒Ｒ及びチラー６から流出する冷媒Ｒの双方が第１圧縮機１０Ａに導入され、第１圧縮機１０Ａで圧縮された後、さらに第２圧縮機１０Ｂで圧縮される。このため、冷媒回路１における冷媒Ｒの圧縮効率が高まるので、冷房・冷却能力が高まる。
【0141】
しかも、第１圧縮機１０Ａが速度型であるため、第１圧縮機１０Ａの大型化を避けつつ冷房・冷却能力を高めることができる。
【0142】
その他の構成及び作用は、図１１に示す車室内冷房電池冷却モードと同様である
【0143】
（車室内暖房電池暖機モード）
図１３に示すように、車室内暖房電池暖機モードでは、第２圧縮機１０Ｂ、第２膨張弁１２が作動状態とされ、第１圧縮機１０Ａ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が開状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６、ヒータコア１７及びラジエータ８が作動状態とされる。そして、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群は第４接続状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが冷却器１８が配置された第１０流路２６ではなく水冷コンデンサ５側を流れる状態とされる。
図１３に示すように、車室内暖房電池暖機モードでは、第２圧縮機１０Ｂ、第２膨張弁１２が作動状態とされ、第１圧縮機１０Ａ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が開状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６、ヒータコア１７及びラジエータ８が作動状態とされる。そして、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群は第４接続状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが冷却器１８が配置された第１０流路２６ではなく水冷コンデンサ５側を流れる状態とされる。
【0144】
これにより、冷却用媒体回路３では、冷却用媒体ポンプ３６で圧送された冷却用媒体Ｌが、作動状態のラジエータ８、チラー６をこの順で流通する。ラジエータ８では、冷却用媒体Ｌと外気との熱交換により、冷却用媒体Ｌが外気から吸熱する。外気によって加熱された冷却用媒体Ｌはチラー６に導入される。
【0145】
冷媒回路１では、第３モードで作動する。すなわち、第２圧縮機１０Ｂで圧縮された冷媒Ｒが水冷コンデンサ５、第２膨張弁１２、チラー６をこの順で流通する。チラー６では、冷却用媒体Ｌと冷媒Ｒとの熱交換により、冷却用媒体Ｌが冷媒Ｒに放熱する。冷却用媒体Ｌによって加熱された冷媒Ｒは、チラー６から第２圧縮機１０Ｂに導入され、第２圧縮機１０Ｂでさらに圧縮されて加熱された後、水冷コンデンサ５に導入される。
【0146】
加熱用媒体回路２では、加熱用媒体ポンプ１６で圧送された加熱用媒体Ｈが、水冷コンデンサ５、作動状態のヒータコア１７、電池熱交換器７をこの順で流通する。水冷コンデンサ５では、冷媒Ｒと加熱用媒体Ｈとの熱交換により、加熱用媒体Ｈが冷媒Ｒから吸熱する。その結果、加熱用媒体Ｈが加熱される。冷媒Ｒによって加熱された加熱用媒体Ｈは、ヒータコア１７に導入される。ヒータコア１７では、加熱用媒体Ｈと内気との熱交換により、内気が加熱用媒体Ｈから吸熱する。その結果、内気が加熱されて、車室内の暖房に供される。また、ヒータコア１７を通過した加熱用媒体Ｈは電池熱交換器７に導入される。電池熱交換器７では、加熱用媒体Ｈと車載電池との熱交換により、車載電池が加熱用媒体Ｈから吸熱する。その結果、車載電池が加熱される。
【0147】
こうして、空気熱を利用しつつ、冷媒回路１の暖房能力に応じて車室内を暖房することができるとともに、冷媒回路１の暖機能力に応じて車載電池を暖機することができる。
【0148】
（車室内暖房電池暖機（極低温時）モード）
図１４に示すように、車室内暖房電池暖機（極低温時）モードでは、図７に示す車室内暖房（極低温時）モードと同様、冷媒回路１において、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ及び第２膨張弁１２が作動状態とされ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が閉状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６、ヒータコア１７及びラジエータ８が作動状態とされる。
図１４に示すように、車室内暖房電池暖機（極低温時）モードでは、図７に示す車室内暖房（極低温時）モードと同様、冷媒回路１において、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ及び第２膨張弁１２が作動状態とされ、第１膨張弁１１及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされ、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７が閉状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６、ヒータコア１７及びラジエータ８が作動状態とされる。
【0149】
これにより、冷媒回路１では、第２モードで作動する。すなわち、チラー６にて冷却用媒体Ｌで加熱された冷媒Ｒは第１圧縮機１０Ａに導入される。そして、第１圧縮機１０Ａで圧縮された冷媒Ｒが第２圧縮機１０Ｂでさらに圧縮される。このため、冷媒回路１における冷媒Ｒの圧縮効率が高まるので、暖房・暖機能力が高まる。
【0150】
しかも、第１圧縮機１０Ａが速度型であるため、第１圧縮機１０Ａの大型化を避けつつ暖房・暖機能力を高めることができる。
【0151】
その他の構成及び作用は、図１３に示す車室内暖房電池暖機モードと同様である。
【0152】
（車室内暖房電池暖機（極々低温時）モード）
図１５に示すように、車室内暖房電池暖機（極々低温時）モードでは、図８に示す暖房（極々低温時）モードと同様、加熱用媒体回路２において、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが水冷コンデンサ５側を流れるとともに冷却器１８が配置された第１０流路２６を流れる状態とされる。
図１５に示すように、車室内暖房電池暖機（極々低温時）モードでは、図８に示す暖房（極々低温時）モードと同様、加熱用媒体回路２において、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが水冷コンデンサ５側を流れるとともに冷却器１８が配置された第１０流路２６を流れる状態とされる。
【0153】
これにより、加熱用媒体回路２では、加熱用媒体ポンプ１６で圧送された加熱用媒体Ｈが水冷コンデンサ５、作動状態のヒータコア１７をこの順で流通するとともに、加熱用媒体ポンプ１６で圧送された加熱用媒体Ｈが冷却器１８、作動状態のヒータコア１７をこの順で流通する。冷却器１８では、加熱用媒体Ｈと冷却対象機器としての走行用モータやＰＣＵ等の電気部品との熱交換により、加熱用媒体Ｈが冷却対象機器から吸熱する。その結果、加熱用媒体Ｈが加熱される。こうして走行用モータ等から吸熱した熱を利用することで、暖房・暖機能力が一層高まる。なお、冷媒回路１では、第２モードで作動する。
【0154】
その他の構成及び作用は、図１４に示す車室内暖房電池暖機（極低温時）モードと同様である。
【0155】
（車室内冷房電池冷却（強＋冷却対象機器冷却）モード）
図１６に示すように、車室内冷房電池冷却（強＋冷却対象機器冷却）モードでは、図１２に示す車室内冷房電池冷却（強）モードと同様、冷媒回路１において、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ、第１膨張弁１１、第２膨張弁１２及び蒸発圧力調整弁１３が作動状態とされ、第１開閉弁６６が開状態とされ、第２開閉弁６７が閉状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６及びラジエータ８が作動状態とされ、ヒータコア１７が停止状態とされる。一方、三方流量調整弁３５は、図８に示す車室内暖房（極々低温時）モードと同様、加熱用媒体Ｈが水冷コンデンサ５側を流れるとともに冷却器１８が配置された第１０流路２６を流れる状態とされる。
図１６に示すように、車室内冷房電池冷却（強＋冷却対象機器冷却）モードでは、図１２に示す車室内冷房電池冷却（強）モードと同様、冷媒回路１において、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ、第１膨張弁１１、第２膨張弁１２及び蒸発圧力調整弁１３が作動状態とされ、第１開閉弁６６が開状態とされ、第２開閉弁６７が閉状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６及びラジエータ８が作動状態とされ、ヒータコア１７が停止状態とされる。一方、三方流量調整弁３５は、図８に示す車室内暖房（極々低温時）モードと同様、加熱用媒体Ｈが水冷コンデンサ５側を流れるとともに冷却器１８が配置された第１０流路２６を流れる状態とされる。
【0156】
これにより、冷媒回路１では、第６モードで作動する。すなわち、エバポレータ４から流出する冷媒Ｒ及びチラー６から流出する冷媒Ｒの双方が第１圧縮機１０Ａに導入され、第１圧縮機１０Ａで圧縮された後、さらに第２圧縮機１０Ｂで圧縮される。このため、冷媒回路１における冷媒Ｒの圧縮効率が高まるので、冷房・冷却能力が高まる。
【0157】
しかも、第１圧縮機１０Ａが速度型であるため、第１圧縮機１０Ａの大型化を避けつつ冷房・冷却能力を高めることができる。
【0158】
加えて、加熱用媒体回路２では、ラジエータ８にて外気に放熱して冷却された加熱用媒体Ｈが冷却部１８に導入される。冷却部１８では、加熱用媒体Ｈと冷却対象機器との熱交換によって、加熱用媒体Ｈが冷却対象機器から吸熱する。その結果、冷却対象機器が冷却される。
【0159】
その他の構成及び作用は、図１２に示す車室内冷房電池冷却（強）モードと同様である。
【0160】
（車室内除湿暖房（極低温時・暖房要求大）モード）
図１７に示すように、車室内除湿暖房（極低温時・暖房要求大）モードでは、冷媒回路１において、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ、第１膨張弁１１、第２膨張弁１２及び蒸発圧力調整弁１３が作動状態とされ、第１開閉弁６６が閉状態とされ、第２開閉弁６７が開状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６、ヒータコア１７及びラジエータ８が作動状態とされる。
図１７に示すように、車室内除湿暖房（極低温時・暖房要求大）モードでは、冷媒回路１において、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ、第１膨張弁１１、第２膨張弁１２及び蒸発圧力調整弁１３が作動状態とされ、第１開閉弁６６が閉状態とされ、第２開閉弁６７が開状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６、冷却用媒体ポンプ３６、ヒータコア１７及びラジエータ８が作動状態とされる。
【0161】
これにより、冷媒回路１では、第４モードで作動する。すなわち、チラー６にて冷却用媒体Ｌで加熱された冷媒Ｒは第１圧縮機１０Ａに導入される。そして、第１圧縮機１０Ａで圧縮された冷媒Ｒが第２圧縮機１０Ｂでさらに圧縮される。このため、冷媒回路１における冷媒Ｒの圧縮効率が高まるので、暖房能力が高まる。また、エバポレータ４では、第１膨張弁１１で膨張された冷媒Ｒと内気との熱交換により、内気が冷媒Ｒに放熱する。その結果、内気が除湿される。冷媒Ｒによって除湿された内気は車室内の除湿に供される。エバポレータ４から流出した冷媒Ｒは第２圧縮機１０Ｂに導入され、第２圧縮機１０Ｂで圧縮された後、水冷コンデンサ５に導入される。
【0162】
その他の構成及び作用は、図７に示す車室内暖房（極低温時）モードと同様である。
【0163】
（車室内除湿暖房電池暖機（極低温時・暖房要求大）モード）
図１７に示す車室内除湿暖房（極低温時・暖房要求大）モードでは、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群が第２接続状態であったのに対し、図１８に示すように、車室内除湿暖房電池暖機（極低温時・暖房要求大）モードでは、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群が第４接続状態とされる。
図１７に示す車室内除湿暖房（極低温時・暖房要求大）モードでは、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群が第２接続状態であったのに対し、図１８に示すように、車室内除湿暖房電池暖機（極低温時・暖房要求大）モードでは、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群が第４接続状態とされる。
【0164】
これにより、加熱用媒体回路２において、ヒータコア１７にて内気を加熱した後の加熱用媒体Ｈは、電池熱交換器７に導入される。電池熱交換器７では、加熱用媒体Ｈと車載電池との熱交換により、車載電池が加熱用媒体Ｈから吸熱する。その結果、車載電池が加熱される。なお、冷媒回路１では、第４モードで作動する。
【0165】
その他の構成及び作用は、図１７に示す車室内除湿暖房（極低温時・暖房要求大）モードと同様である。
【0166】
（冷却対象機器ウォームアップモード）
図１９に示すように、冷却対象機器ウォームアップモードでは、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ、第１膨張弁１１、第２膨張弁１２及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６が作動状態とされ、冷却用媒体ポンプ３６、ヒータコア１７及びラジエータ８が停止状態とされる。そして、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群は第５接続状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが水冷コンデンサ５側ではなく、冷却器１８が配置された第１０流路２６を流れる状態とされる。
図１９に示すように、冷却対象機器ウォームアップモードでは、第１圧縮機１０Ａ、第２圧縮機１０Ｂ、第１膨張弁１１、第２膨張弁１２及び蒸発圧力調整弁１３が停止状態とされる。また、加熱用媒体ポンプ１６が作動状態とされ、冷却用媒体ポンプ３６、ヒータコア１７及びラジエータ８が停止状態とされる。そして、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群は第５接続状態とされる。また、三方流量調整弁３５は、加熱用媒体Ｈが水冷コンデンサ５側ではなく、冷却器１８が配置された第１０流路２６を流れる状態とされる。
【0167】
これにより、加熱用媒体回路２では、加熱用媒体ポンプ１６で圧送された加熱用媒体Ｈが、冷却器１８、停止状態のヒータコア１７をこの順で流通する。冷却器１８では、加熱用媒体Ｈと冷却対象機器との熱交換により、冷却対象機器同士を均温化して冷却対象機器をウォームアップすることができる。
【0168】
以上のとおり、実施例１の車両用熱マネジメントシステムでは、冷媒回路１において、水冷コンデンサ５における加熱用媒体Ｈへの放熱及びチラー６における冷却用媒体Ｌからの吸熱の双方が行なわれる。
【0169】
水冷コンデンサ５にて冷媒Ｒが加熱用媒体Ｈに放熱することで、冷媒Ｒによって加熱された加熱用媒体Ｈがヒータコア１７にて内気に放熱したり、電池熱交換器７にて車載電池に放熱したりする。これにより、車室内の暖房や車載電池の加熱が可能になる。
【0170】
チラー６にて冷媒Ｒが冷却用媒体Ｌから吸熱することで、冷媒Ｒによって冷却された冷却用媒体Ｌが電池熱交換器７にて車載電池から吸熱する。これにより車載電池の冷却が可能になる。
【0171】
また、エバポレータ４にて冷媒Ｒで内気から吸熱を行うことで、車室内の冷房が可能になる。
【0172】
そして、この車両用熱マネジメントシステムでは、第１圧縮機１０Ａで圧縮された冷媒Ｒを第２圧縮機１０Ｂでさらに圧縮することができる。これにより、冷媒回路１における冷媒の圧縮効率が高まるので、内気や車載電池等に対する加熱・冷却能力を高めることができる。
【0173】
したがって、実施例１の車両用熱マネジメントシステムによれば、加熱対象の加熱、あるいは冷却対象の冷却をすることができ、しかもその加熱能力や冷却能力を高めることができる。
【0174】
また、この車両用熱マネジメントシステムでは、第２流路１５Ａと第３流路１４Ｂとがバイパス流路６３により接続されるとともに、バイパス流路６３には第１開閉弁６６が設けられている。さらに、第２流路１５Ａには第２開閉弁６７が設けられている。これにより、第１開閉弁６６及び第２開閉弁６７の開閉制御により、エバポレータ４から流出する冷媒Ｒ及びチラー６から流出する冷媒Ｒの双方について、第１圧縮機１０Ａに導入させたり、第２圧縮機１０Ｂに導入させたりすることができる。その結果、冷媒回路１における冷媒Ｒの作用を第１～第６モードに切り替えることができ、車両用熱マネジメントシステムを種々の運転モードで作動させることが可能になる。
【0175】
第１圧縮機１０Ａが速度型であるため、第１圧縮機１０Ａの大型化を避けつつ、車室内の冷暖房や車載電池の温調の能力を高めることができる。そして、容積型の第２圧縮機１０Ｂ内の潤滑油が速度型の第１圧縮機１０Ａに流入することを油分離器６５によって抑えることができる。また、速度型の第１圧縮機１０Ａに冷媒Ｒが逆流することを逆止弁６４によって防ぐことができる。
【0176】
（実施例２）
図２０に示す実施例２の車両用熱マネジメントシステムは、実施例１の車両用熱マネジメントシステムにおいて、冷媒回路１の構成を変更している。
図２０に示す実施例２の車両用熱マネジメントシステムは、実施例１の車両用熱マネジメントシステムにおいて、冷媒回路１の構成を変更している。
【0177】
実施例２の車両用熱マネジメントシステムにおける冷媒回路４０は、第２開閉弁６７を省いている。その他の構成は実施例１の車両用熱マネジメントシステムと同様である。
【0178】
この冷媒回路４０では、第６モードで作動しない。このため、この車両用熱マネジメントシステムは、車室内冷房電池冷却（強）モード及び車室内冷房電池冷却（強＋冷却対象機器冷却）モードで作動しない。
【0179】
その他の構成及び作用は、実施例１の車両用熱マネジメントシステムと同様である。
【0180】
以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【0181】
例えば、実施例１及び２では、加熱用媒体回路２及び冷却用媒体回路３における弁群の接続状態を制御することにより、電池熱交換器７及びラジエータ８に対する、加熱用媒体Ｈ及び冷却用媒体Ｌの流通を制御するが、本発明はこれに限らず、種々の弁機構を適宜組み合わせることで、電池熱交換器７及びラジエータ８に対する、加熱用媒体Ｈ及び冷却用媒体Ｌの流通を制御してもよい。
【0182】
（付記１）
第１流路により直列に接続され、冷媒を圧縮する第１圧縮機及び第２圧縮機と、前記第２圧縮機で圧縮された冷媒が導入され、冷媒で加熱用媒体又は外気に放熱を行う凝縮器と、前記凝縮器を経由した冷媒を膨張させる第１膨張弁及び第２膨張弁と、前記第１膨張弁で膨張された冷媒が導入され、冷媒で内気から吸熱を行う第１蒸発器と、前記第２膨張弁で膨張された冷媒が導入され、冷媒で冷却用媒体又は外気から吸熱を行う第２蒸発器とを有し、前記第１蒸発器と前記第１流路とが前記第２流路により接続され、前記第２蒸発器と前記第１圧縮機とが第３流路により接続された冷媒回路と、
前記加熱用媒体を循環させる加熱用媒体ポンプと、前記加熱用媒体で加熱対象に放熱を行う放熱器とを有する加熱用媒体回路と、前記冷却用媒体を循環させる冷却用媒体ポンプと、前記冷却用媒体で冷却対象から吸熱を行う吸熱器とを有する冷却用媒体回路との少なくとも一方の媒体回路とを備え、
前記凝縮器における前記加熱用媒体への放熱及び前記第２蒸発器における前記冷却用媒体からの吸熱の少なくとも一方を行うことを特徴とする車両用熱マネジメントシステム。
第１流路により直列に接続され、冷媒を圧縮する第１圧縮機及び第２圧縮機と、前記第２圧縮機で圧縮された冷媒が導入され、冷媒で加熱用媒体又は外気に放熱を行う凝縮器と、前記凝縮器を経由した冷媒を膨張させる第１膨張弁及び第２膨張弁と、前記第１膨張弁で膨張された冷媒が導入され、冷媒で内気から吸熱を行う第１蒸発器と、前記第２膨張弁で膨張された冷媒が導入され、冷媒で冷却用媒体又は外気から吸熱を行う第２蒸発器とを有し、前記第１蒸発器と前記第１流路とが前記第２流路により接続され、前記第２蒸発器と前記第１圧縮機とが第３流路により接続された冷媒回路と、
前記加熱用媒体を循環させる加熱用媒体ポンプと、前記加熱用媒体で加熱対象に放熱を行う放熱器とを有する加熱用媒体回路と、前記冷却用媒体を循環させる冷却用媒体ポンプと、前記冷却用媒体で冷却対象から吸熱を行う吸熱器とを有する冷却用媒体回路との少なくとも一方の媒体回路とを備え、
前記凝縮器における前記加熱用媒体への放熱及び前記第２蒸発器における前記冷却用媒体からの吸熱の少なくとも一方を行うことを特徴とする車両用熱マネジメントシステム。
【0183】
（付記２）
前記第２流路と前記第３流路とがバイパス流路により接続され、
前記バイパス流路には第１開閉弁が設けられている付記１記載の車両用熱マネジメントシステム。
前記第２流路と前記第３流路とがバイパス流路により接続され、
前記バイパス流路には第１開閉弁が設けられている付記１記載の車両用熱マネジメントシステム。
【0184】
（付記３）
制御装置をさらに備え、
前記冷媒回路は、前記制御装置の制御により、
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する第１モード、
前記第２蒸発器にて冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する第２モード、
前記第２蒸発器にて冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する第３モード、
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱するとともに、前記第２蒸発器にて冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する第４モード、及び
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱するとともに、前記第２蒸発器にて冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する第５モードで作動する付記２記載の車両用熱マネジメントシステム。
制御装置をさらに備え、
前記冷媒回路は、前記制御装置の制御により、
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する第１モード、
前記第２蒸発器にて冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する第２モード、
前記第２蒸発器にて冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する第３モード、
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱するとともに、前記第２蒸発器にて冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する第４モード、及び
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱するとともに、前記第２蒸発器にて冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する第５モードで作動する付記２記載の車両用熱マネジメントシステム。
【0185】
（付記４）
前記第２流路に第２開閉弁が設けられ、
前記第２開閉弁は、前記第２流路と前記バイパス流路との接続部よりも冷媒流れの下流側に配置され、
前記冷媒回路は、前記制御装置の制御により、
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱するとともに、前記第２蒸発器にて冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する第６モードで作動する付記３記載の車両用熱マネジメントシステム。
前記第２流路に第２開閉弁が設けられ、
前記第２開閉弁は、前記第２流路と前記バイパス流路との接続部よりも冷媒流れの下流側に配置され、
前記冷媒回路は、前記制御装置の制御により、
前記第１蒸発器にて内気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱するとともに、前記第２蒸発器にて冷却用媒体又は外気から吸熱した冷媒が前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機で圧縮された後、前記凝縮器にて加熱用媒体又は外気に放熱する第６モードで作動する付記３記載の車両用熱マネジメントシステム。
【0186】
（付記５）
前記凝縮器は、冷媒と加熱用媒体とのとの間で熱交換が行われる水冷コンデンサである付記１乃至４のいずれか１項記載の車両用熱マネジメントシステム。
前記凝縮器は、冷媒と加熱用媒体とのとの間で熱交換が行われる水冷コンデンサである付記１乃至４のいずれか１項記載の車両用熱マネジメントシステム。
【0187】
（付記６）
前記第２蒸発器は、冷媒と冷却用媒体との間で熱交換が行なわれるチラーである付記１乃至５のいずれか１項記載の車両用熱マネジメントシステム。
前記第２蒸発器は、冷媒と冷却用媒体との間で熱交換が行なわれるチラーである付記１乃至５のいずれか１項記載の車両用熱マネジメントシステム。
【0188】
（付記７）
前記第１圧縮機は速度型であり、前記第２圧縮機は容積型である付記１乃至６のいずれか１項記載の車両用熱マネジメントシステム。
前記第１圧縮機は速度型であり、前記第２圧縮機は容積型である付記１乃至６のいずれか１項記載の車両用熱マネジメントシステム。
【0189】
（付記８）
前記第１流路に逆止弁が設けられ、
前記逆止弁は、前記第１流路と前記第２流路との接続部よりも冷媒流れの上流側に配置されている付記７記載の車両用熱マネジメントシステム。
前記第１流路に逆止弁が設けられ、
前記逆止弁は、前記第１流路と前記第２流路との接続部よりも冷媒流れの上流側に配置されている付記７記載の車両用熱マネジメントシステム。
【0190】
（付記９）
前記第２圧縮機の冷媒吐出側には、前記第２圧縮機で圧縮された冷媒から潤滑油を分離して前記第２圧縮機の冷媒吸入側に戻す油分離器が設けられている付記７又は８記載の車両用熱マネジメントシステム。
前記第２圧縮機の冷媒吐出側には、前記第２圧縮機で圧縮された冷媒から潤滑油を分離して前記第２圧縮機の冷媒吸入側に戻す油分離器が設けられている付記７又は８記載の車両用熱マネジメントシステム。
【産業上の利用可能性】
【0191】
本発明の車両用熱マネジメントシステムは、例えばバッテリー式の電池自動車に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【0192】
１、４０…冷媒回路
２…加熱用媒体回路
３…冷却用媒体回路
４…エバポレータ（第１蒸発器）
５…水冷コンデンサ（凝縮器）
６…チラー（第２蒸発器）
７…電池熱交換器（放熱器、吸熱器）
８…ラジエータ（放熱器、吸熱器）
９…制御装置
１０Ａ…第１圧縮機(圧縮機）
１０Ｂ…第２圧縮機(圧縮機）
１１…第１膨張弁（膨張弁）
１２…第２膨張弁（膨張弁）
１４Ａ…第１流路
１４Ｂ…第３流路
１５Ａ…第２流路
１６…加熱用媒体ポンプ
１７…ヒータコア（放熱器）
３６…冷却用媒体ポンプ
６３…バイパス流路
６４…逆止弁
６５…油分離器
６６…第１開閉弁
６７…第２開閉弁
２…加熱用媒体回路
３…冷却用媒体回路
４…エバポレータ（第１蒸発器）
５…水冷コンデンサ（凝縮器）
６…チラー（第２蒸発器）
７…電池熱交換器（放熱器、吸熱器）
８…ラジエータ（放熱器、吸熱器）
９…制御装置
１０Ａ…第１圧縮機(圧縮機）
１０Ｂ…第２圧縮機(圧縮機）
１１…第１膨張弁（膨張弁）
１２…第２膨張弁（膨張弁）
１４Ａ…第１流路
１４Ｂ…第３流路
１５Ａ…第２流路
１６…加熱用媒体ポンプ
１７…ヒータコア（放熱器）
３６…冷却用媒体ポンプ
６３…バイパス流路
６４…逆止弁
６５…油分離器
６６…第１開閉弁
６７…第２開閉弁
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】