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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-19
(45)【発行日】2024-02-28
(54)【発明の名称】冷凍サイクル装置
(51)【国際特許分類】
F25B 43/00 20060101AFI20240220BHJP
【ＦＩ】
F25B43/00 E
F25B43/00 R
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2020112803
(22)【出願日】2020-06-30
(65)【公開番号】P2022011578
(43)【公開日】2022-01-17
【審査請求日】2023-05-11
(73)【特許権者】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110001472
【氏名又は名称】弁理士法人かいせい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】内山 雅貴
(72)【発明者】
【氏名】山田 悦久
(72)【発明者】
【氏名】杉山 裕紀
(72)【発明者】
【氏名】川島 弘之
(72)【発明者】
【氏名】森本 正和
(72)【発明者】
【氏名】押谷 洋
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 正博
【審査官】庭月野 恭
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１４８２２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－２２３４０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０３－２６０５５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１９８０６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２６３８５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１７２４６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５４－０２６７６３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０７－２１８０４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６２－０４３２８０（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００７－３１５６８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１９０９４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１７－５０３７０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１５２８２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０８１１５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１６１９４８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２５Ｂ ４３／００
Ｆ２５Ｂ ６／０４
Ｂ６０Ｈ １／３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
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前記冷媒を放熱させる放熱部（１２）と、
前記冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換部（１８）と、
前記冷媒を減圧させるレシーバ側減圧部（２３ａ、２３ｂ）と、
前記レシーバ側減圧部から流出した前記冷媒の気液を分離してサイクル内の余剰冷媒を蓄えるレシーバ部（１５）と、
前記冷媒を減圧させる蒸発部側減圧部（１６ｂ、１６ｃ）と、
前記蒸発部側減圧部にて減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発部（１９、２０）と、
冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部（１４ａ～１４ｄ）と、を備え、
前記レシーバ部は、内部から前記冷媒を流出させる出口部として、分離された液相冷媒を流出させるための出口部のみを有し、
前記冷媒回路切替部は、
前記室外熱交換部から流出した前記冷媒を前記レシーバ側減圧部へ流入させることによって、前記レシーバ部から流出する前記冷媒のエンタルピを前記室外熱交換部の出口側冷媒のエンタルピよりも低下させ、前記レシーバ部から流出した前記冷媒を前記蒸発部側減圧部へ流入させ、前記蒸発部側減圧部にて減圧された前記冷媒を前記蒸発部へ流入させる第１回路と、
前記放熱部から流出した前記冷媒を前記レシーバ側減圧部へ流入させることによって、前記レシーバ部から流出する前記冷媒のエンタルピを前記放熱部の出口側冷媒のエンタルピよりも低下させ、前記レシーバ部から流出した前記冷媒を前記蒸発部側減圧部へ流入させ、前記蒸発部側減圧部にて減圧された前記冷媒を前記蒸発部へ流入させる第２回路と、を切替可能に構成されており、
さらに、前記レシーバ側減圧部にて減圧されて前記レシーバ部へ流入する前記冷媒の流速を低下させる減速部（３３、３４）を備える冷凍サイクル装置。
【請求項2】
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前記冷媒を放熱させる放熱部（１２）と、
前記冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換部（１８）と、
前記冷媒を減圧させるレシーバ側減圧部（２３ａ、２３ｂ）と、
前記レシーバ側減圧部から流出した前記冷媒の気液を分離してサイクル内の余剰冷媒を蓄えるレシーバ部（１５）と、
前記冷媒を減圧させる蒸発部側減圧部（１６ｂ、１６ｃ）と、
前記蒸発部側減圧部にて減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発部（１９、２０）と、
冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部（１４ａ～１４ｄ）と、を備え、
前記冷媒回路切替部は、
前記室外熱交換部から流出した前記冷媒を前記レシーバ側減圧部へ流入させ、前記レシーバ部から流出した前記冷媒を前記蒸発部側減圧部へ流入させ、前記蒸発部側減圧部にて減圧された前記冷媒を前記蒸発部へ流入させる第１回路と、
前記放熱部から流出した前記冷媒を前記レシーバ側減圧部へ流入させ、前記レシーバ部から流出した前記冷媒を前記蒸発部側減圧部へ流入させ、前記蒸発部側減圧部にて減圧された前記冷媒を前記蒸発部へ流入させる第２回路と、を切替可能に構成されており、
さらに、前記レシーバ側減圧部にて減圧されて前記レシーバ部へ流入する前記冷媒の流速を低下させる減速部（３３、３４）と、
前記レシーバ側減圧部が取り付けられる減圧部用ブロック（３２）と、
前記冷媒回路切替部が取り付けられる切替部用ブロック（３１）と、を備え、
前記切替部用ブロック、前記減圧部用ブロック、および前記レシーバ部は、互いに異なる部材で形成されており、
前記切替部用ブロック、前記減圧部用ブロック、前記レシーバ部、および前記減速部は、一体的に組み付けられている冷凍サイクル装置。
【請求項3】
前記切替部用ブロック、前記減圧部用ブロック、および前記レシーバ部は、前記切替部用ブロックと前記減圧部用ブロックが接触し、前記減圧部用ブロックと前記レシーバ部が接触し、前記切替部用ブロックと前記レシーバ部が非接触となるように、一体的に組み付けられている請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項4】
前記減速部は、前記レシーバ部の内部に配置されて、前記レシーバ側減圧部にて減圧された前記冷媒を衝突させる衝突部（３３ａ）を有する板状部材（３３）で形成されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項5】
前記板状部材は、表裏を貫通する貫通穴（３３ｃ）が形成された連通部（３３ｂ）を有する請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項6】
前記貫通穴は、複数設けられており、前記貫通穴の個数をＮと定義し、複数の前記貫通穴の総開口面積をＳＡと定義したときに、前記貫通穴を通過する前記冷媒の有する運動量に相関する無次元化パラメータＰ１が予め定めた基準値以下となるように設定されている請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
但し、無次元化パラメータＰ１は、以下の数式で定義される。
Ｐ１＝（Ｇｒ／Ｎ）／（ρ×Ｖ０×Ｒ０2）×（Ｇｒ／ＳＡ／ρ）／Ｖ０
Ｇｒ：前記レシーバ部を流通する冷媒流量（質量流量：ｋｇ／ｓ）
ρ ：液冷媒密度（ｋｇ／ｍ3）
Ｖ０：前記レシーバ部から流出する液相冷媒の流速（ｍ／ｓ）
Ｒ０：前記レシーバ部から流出する液相冷媒が流通する冷媒通路の相当直径（ｍ）
【請求項7】
前記減速部は、前記レシーバ側減圧部にて減圧されて前記レシーバ部へ流入する前記冷媒の流れ方向を転向させる減速用冷媒通路（３４）によって形成されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項8】
前記減速用冷媒通路は、前記レシーバ側減圧部にて減圧されて前記レシーバ部へ流入する前記冷媒の流れ方向を前記レシーバ部の側壁面に衝突させる方向へ転向させる請求項７に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項9】
前記レシーバ側減圧部が取り付けられる減圧部用ブロック（３２）を備え、前記減速用冷媒通路は、前記減圧部用ブロックに形成されている請求項７または８に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項10】
前記放熱部（１２）から流出した液相冷媒を蓄えるサブタンク部（３５）を備える請求項１ないし９のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項11】
前記冷媒回路切替部が前記第２回路に切り替えた際に前記サブタンク部へ流入する前記冷媒の乾き度は、前記冷媒回路切替部が前記第１回路に切り替えた際に前記サブタンク部へ流入する前記冷媒の乾き度よりも低くなる請求項１０に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、サイクル内の余剰冷媒を蓄えるレシーバ部を備える冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献１に、電気自動車等に搭載される蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置が開示されている。特許文献１の冷凍サイクル装置は、運転モードに応じて冷媒回路を切替可能に構成されている。例えば、特許文献１の冷凍サイクル装置では、車室内を暖房する暖房モードの冷媒回路、車室内を冷房する冷房モードの冷媒回路、バッテリを冷却する冷却モードの冷媒回路等を切り替えることができる。
【0003】
特許文献１のように、運転モードに応じて冷媒回路を切り替える冷凍サイクル装置では、運転モードに応じてサイクルを循環させる必要のある循環冷媒流量も変化しやすい。これに対して、特許文献１の冷凍サイクル装置は、レシーバ部を備えており、運転モードに応じた適切な流量の冷媒を循環させることができるようになっている。レシーバ部は、冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒の一部を余剰冷媒として蓄える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】国際公開第２０１２／１１４４３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、運転モードによって循環冷媒流量が変化する冷凍サイクル装置では、循環冷媒流量が最も多くなる運転モード時に、レシーバ部に充分な気液分離性能を発揮させる必要がある。その理由は、循環冷媒流量が最も多くなる運転モードでは、レシーバ部に蓄えられる余剰冷媒量が最も少なくなるので、分離された気相冷媒が再び液相冷媒に混入し、気液混合冷媒となってレシーバ部から流出してしまう可能性が高くなるからである。
【0006】
これに対して、循環冷媒流量が多くなる運転モード時にも、レシーバ部が充分な気液分離性能を発揮できるように、サイクルへ封入する冷媒封入量を増加させる手段が考えられる。ところが、特許文献１のように、様々な運転モードに切替可能な冷凍サイクル装置では、循環冷媒流量が多くなる運転モード時の余剰冷媒量と循環冷媒流量が少なくなる運転モード時の余剰冷媒量との差が拡大しやすい。
【0007】
このため、循環冷媒流量が多くなる運転モード時にレシーバ部が充分な気液分離性能を発揮できるように冷媒封入量を増加させてしまうと、循環冷媒流量が少なくなる運転モード時に余剰冷媒を蓄えることができるようにレシーバ部を大型化させなければならない。しかしながら、レシーバ部の大型化は、冷凍サイクル装置全体としての搭載性や生産性の悪化を招く原因となる。
【0008】
本発明は、上記点に鑑み、冷媒回路を切替可能に構成された冷凍サイクル装置であって、レシーバ部の大型化を抑制可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の冷凍サイクル装置は、圧縮機（１１）と、放熱部（１２）と、室外熱交換部（１８）と、レシーバ側減圧部（２３ａ、２３ｂ）と、レシーバ部（１５）と、蒸発部側減圧部（１６ｂ、１６ｃ）と、蒸発部（１９、２０）と、冷媒回路切替部（１４ａ～１４ｄ）と、を備える。
【0010】
圧縮機は、冷媒を圧縮して吐出する。放熱部は、圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる。室外熱交換部は、冷媒と外気とを熱交換させる。レシーバ側減圧部は、冷媒を減圧させる。レシーバ部は、レシーバ側減圧部から流出した冷媒の気液を分離してサイクル内の余剰冷媒を蓄える。蒸発部側減圧部は、冷媒を減圧させる。蒸発部は、蒸発部側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させる。
【0011】
レシーバ部は、内部から冷媒を流出させる出口部として、分離された液相冷媒を流出させるための出口部のみを有している。
冷媒回路切替部は、冷媒回路を切り替える。冷媒回路切替部は、室外熱交換部から流出した冷媒をレシーバ側減圧部へ流入させることによって、レシーバ部から流出する冷媒のエンタルピを室外熱交換部の出口側冷媒のエンタルピよりも低下させ、レシーバ部から流出した冷媒を蒸発部側減圧部へ流入させ、蒸発部側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発部へ流入させる第１回路に切り替えることができる。冷媒回路切替部は、放熱部から流出した冷媒をレシーバ側減圧部へ流入させることによって、レシーバ部から流出する冷媒のエンタルピを放熱部の出口側冷媒のエンタルピよりも低下させ、レシーバ部から流出した冷媒を蒸発部側減圧部へ流入させ、蒸発部側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発部へ流入させる第２回路に切り替えることができる。
冷媒回路切替部は、冷媒回路を切り替える。冷媒回路切替部は、室外熱交換部から流出した冷媒をレシーバ側減圧部へ流入させることによって、レシーバ部から流出する冷媒のエンタルピを室外熱交換部の出口側冷媒のエンタルピよりも低下させ、レシーバ部から流出した冷媒を蒸発部側減圧部へ流入させ、蒸発部側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発部へ流入させる第１回路に切り替えることができる。冷媒回路切替部は、放熱部から流出した冷媒をレシーバ側減圧部へ流入させることによって、レシーバ部から流出する冷媒のエンタルピを放熱部の出口側冷媒のエンタルピよりも低下させ、レシーバ部から流出した冷媒を蒸発部側減圧部へ流入させ、蒸発部側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発部へ流入させる第２回路に切り替えることができる。
【0012】
さらに、冷凍サイクル装置は、減速部（３３、３４）を備える。減速部は、レシーバ側減圧部にて減圧されてレシーバ部へ流入する冷媒の流速を低下させる。
【0013】
これによれば、冷媒回路切替部（１４ａ～１４ｄ）を備えているので、冷媒回路を切り替えることができる。また、レシーバ部（１５）を備えているので、冷媒回路を切り替えることによって運転モードが切り替わり、循環冷媒流量が変化しても、サイクルの余剰冷媒をレシーバ部（１５）に蓄えることができる。
【0014】
さらに、減速部（３３、３４）を備えているので、循環冷媒流量が多くなり、レシーバ部（１５）内の余剰冷媒量が減少する運転モードに切り替えられても、レシーバ部（１５）の気液分離性能の低下を抑制することができる。
【0015】
より詳細には、循環冷媒流量が多くなる運転モードでは、レシーバ部（１５）内の余剰冷媒量が減少するだけでなく、レシーバ側減圧部（２３ａ、２３ｂ）によってレシーバ部（１５）へ流入する冷媒の流速が増加してしまう。これに対して、減速部（３３、３４）を備えているので、レシーバ部（１５）へ流入する冷媒の流速を低下させることができる。従って、レシーバ部（１５）における気液分離性能の低下を抑制することができる。
【0016】
その結果、余剰冷媒量が少なくなる運転モード時に、レシーバ部（１５）が充分な気液分離性能を発揮するために必要な冷媒封入量の増加を最小限とすることができる。すなわち、請求項１に記載の冷凍サイクル装置によれば、冷媒回路を切替可能に構成されていても、レシーバ部（１５）の大型化を抑制することができる。
【0017】
また、請求項２に記載の冷凍サイクル装置は、圧縮機（１１）と、放熱部（１２）と、室外熱交換部（１８）と、レシーバ側減圧部（２３ａ、２３ｂ）と、レシーバ部（１５）と、蒸発部側減圧部（１６ｂ、１６ｃ）と、蒸発部（１９、２０）と、冷媒回路切替部（１４ａ～１４ｄ）と、を備える。
圧縮機は、冷媒を圧縮して吐出する。放熱部は、圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる。室外熱交換部は、冷媒と外気とを熱交換させる。レシーバ側減圧部は、冷媒を減圧させる。レシーバ部は、レシーバ側減圧部から流出した冷媒の気液を分離してサイクル内の余剰冷媒を蓄える。蒸発部側減圧部は、冷媒を減圧させる。蒸発部は、蒸発部側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させる。
冷媒回路切替部は、冷媒回路を切り替える。冷媒回路切替部は、室外熱交換部から流出した冷媒をレシーバ側減圧部へ流入させ、レシーバ部から流出した冷媒を蒸発部側減圧部へ流入させ、蒸発部側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発部へ流入させる第１回路に切り替えることができる。冷媒回路切替部は、放熱部から流出した冷媒をレシーバ側減圧部へ流入させ、レシーバ部から流出した冷媒を蒸発部側減圧部へ流入させ、蒸発部側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発部へ流入させる第２回路に切り替えることができる。
さらに、冷凍サイクル装置は、減速部（３３、３４）と、減圧部用ブロック（３２）と、切替部用ブロック（３１）と、を備える。
減速部は、レシーバ側減圧部にて減圧されてレシーバ部へ流入する冷媒の流速を低下させる。減圧部用ブロックは、レシーバ側減圧部が取り付けられる。切替部用ブロックは、冷媒回路切替部が取り付けられる。切替部用ブロック、減圧部用ブロック、およびレシーバ部は、互いに異なる部材で形成されている。切替部用ブロック、減圧部用ブロック、レシーバ部、および減速部は、一体的に組み付けられている。
これによれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
圧縮機は、冷媒を圧縮して吐出する。放熱部は、圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる。室外熱交換部は、冷媒と外気とを熱交換させる。レシーバ側減圧部は、冷媒を減圧させる。レシーバ部は、レシーバ側減圧部から流出した冷媒の気液を分離してサイクル内の余剰冷媒を蓄える。蒸発部側減圧部は、冷媒を減圧させる。蒸発部は、蒸発部側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させる。
冷媒回路切替部は、冷媒回路を切り替える。冷媒回路切替部は、室外熱交換部から流出した冷媒をレシーバ側減圧部へ流入させ、レシーバ部から流出した冷媒を蒸発部側減圧部へ流入させ、蒸発部側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発部へ流入させる第１回路に切り替えることができる。冷媒回路切替部は、放熱部から流出した冷媒をレシーバ側減圧部へ流入させ、レシーバ部から流出した冷媒を蒸発部側減圧部へ流入させ、蒸発部側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発部へ流入させる第２回路に切り替えることができる。
さらに、冷凍サイクル装置は、減速部（３３、３４）と、減圧部用ブロック（３２）と、切替部用ブロック（３１）と、を備える。
減速部は、レシーバ側減圧部にて減圧されてレシーバ部へ流入する冷媒の流速を低下させる。減圧部用ブロックは、レシーバ側減圧部が取り付けられる。切替部用ブロックは、冷媒回路切替部が取り付けられる。切替部用ブロック、減圧部用ブロック、およびレシーバ部は、互いに異なる部材で形成されている。切替部用ブロック、減圧部用ブロック、レシーバ部、および減速部は、一体的に組み付けられている。
これによれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第１実施形態の冷凍サイクル装置の全体構成図である。
【図2】第１実施形態のレシーバモジュールの外観斜視図である。
【図4】第１実施形態のレシーバモジュールの衝突板を示す模式的な断面図である。
【図6】第１実施形態の室内空調ユニットの模式的な構成図である。
【図7】第１実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。
【図8】第１実施形態のレシーバモジュールの衝突板の変形例を示す模式的な断面図である。
【図9】第１実施形態のレシーバモジュールの衝突板の別の変形例を示す模式的な断面図である。
【図10】第２実施形態のレシーバモジュールの減速用冷媒通路を示す模式的な断面図である。
【図11】第３実施形態のレシーバモジュールの減速用冷媒通路を示す模式的な断面図である。
【図12】第４実施形態のレシーバモジュールの減速用冷媒通路を示す模式的な断面図である。
【図13】第５実施形態の冷凍サイクル装置の全体構成図である。
【図14】第６実施形態の冷凍サイクル装置の全体構成図である。
【図15】他の実施形態のレシーバモジュールを示す模式的な断面図である。
【図16】他の実施形態の別のレシーバモジュールを示す模式的な断面図である。
【図17】他の実施形態のさらに別のレシーバモジュールを示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の実施形態を説明する。各実施形態において先行する実施形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の実施形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【0020】
（第１実施形態）
図１～図７を用いて、本発明に係る冷凍サイクル装置１０の第１実施形態を説明する。冷凍サイクル装置１０は、電気自動車に搭載された車両用空調装置に適用されている。電気自動車は、電動モータから走行用の駆動力を得る車両である。本実施形態の車両用空調装置は、電気自動車において、空調対象空間である車室内の空調を行うとともに、車載機器であるバッテリ８０を冷却する車載機器冷却機能付きの空調装置である。
図１～図７を用いて、本発明に係る冷凍サイクル装置１０の第１実施形態を説明する。冷凍サイクル装置１０は、電気自動車に搭載された車両用空調装置に適用されている。電気自動車は、電動モータから走行用の駆動力を得る車両である。本実施形態の車両用空調装置は、電気自動車において、空調対象空間である車室内の空調を行うとともに、車載機器であるバッテリ８０を冷却する車載機器冷却機能付きの空調装置である。
【0021】
バッテリ８０は、電動モータ等の車載機器へ供給される電力を蓄える。バッテリ８０は、二次電池（本実施形態では、リチウムイオン電池）である。バッテリ８０は、複数の電池セルを積層配置し、これらの電池セルを電気的に直列あるいは並列に接続することによって形成された組電池である。
【0022】
この種のバッテリは、作動時（すなわち、充放電時）に発熱する。バッテリは、低温になると出力が低下しやすく、高温になると劣化が進行しやすい。このため、バッテリの温度は、適切な温度範囲内（本実施形態では、１５℃以上、かつ、５５℃以下）に維持されている必要がある。このため、本実施形態の車両用空調装置では、冷凍サイクル装置１０が生成した冷熱を利用して、バッテリ８０を冷却している。
【0023】
冷凍サイクル装置１０は、車両用空調装置において、車室内へ送風される送風空気の温度を調整する。さらに、冷凍サイクル装置１０は、バッテリ８０を冷却する冷熱を生成する。従って、冷凍サイクル装置１０の温度調整対象物は、送風空気およびバッテリ８０となる。また、冷凍サイクル装置１０は、車室内の空調およびバッテリ８０の冷却を行うための各種運転モードに応じて、冷媒回路を切替可能に構成されている。
【0024】
冷凍サイクル装置１０では、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）を採用している。冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。冷媒には、圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油（具体的には、ＰＡＧオイル）が混入されている。冷凍機油の一部は、冷媒とともにサイクルを循環している。
【0025】
圧縮機１１は、冷凍サイクル装置１０において、冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。圧縮機１１は、車室の前方側の駆動装置室内に配置されている。駆動装置室は、走行用の駆動力を出力するための駆動用装置（例えば、電動モータ）の少なくとも一部が配置される空間を形成している。
【0026】
圧縮機１１は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機１１は、後述する制御装置７０から出力される制御信号によって、回転数（すなわち、冷媒吐出能力）が制御される。
【0027】
圧縮機１１の吐出口には、水冷媒熱交換器１２の冷媒通路の入口側が接続されている。水冷媒熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を流通させる冷媒通路と、高温側熱媒体回路５０を循環する高温側熱媒体を流通させる水通路とを有している。水冷媒熱交換器１２は、冷媒通路を流通する高圧冷媒と、水通路を流通する高温側熱媒体とを熱交換させて、高圧冷媒の有する熱を高温側熱媒体へ放熱させる放熱部である。高温側熱媒体回路５０については後述する。
【0028】
水冷媒熱交換器１２の冷媒通路の出口には、レシーバモジュール３０の第１入口３１ａ側が接続されている。レシーバモジュール３０は、図１の破線で囲まれた各構成機器を、図２、図３の外観斜視図に示すように一体化させたモジュールである。
【0029】
具体的には、レシーバモジュール３０は、第１開閉弁１４ａ～第３開閉弁１４ｃ、レシーバ部１５、暖房用膨張弁１６ａ、第１逆止弁１７ａ、第２逆止弁１７ｂ、暖房用固定絞り２３ａ、冷房用固定絞り２３ｂ、衝突板３３等を一体化させたモジュールである。
【0030】
まず、レシーバモジュール３０を構成する各構成機器について説明する。レシーバモジュール３０の第１入口３１ａには、レシーバモジュール３０内に形成された第１内部三方継手１３ａの流入口側が接続されている。第１内部三方継手１３ａは、互いに連通する３つの流入出口を有している。第１内部三方継手１３ａは、レシーバモジュール３０を形成する金属ブロックに複数の冷媒通路を設けることによって形成されている。
【0031】
さらに、レシーバモジュール３０内には、後述するように、第２内部三方継手１３ｂ～第４内部三方継手１３ｄが形成されている。第２内部三方継手１３ｂ～第４内部三方継手１３ｄの基本的構成は、いずれも第１内部三方継手１３ａと同様である。
【0032】
第１内部三方継手１３ａ～第４内部三方継手１３ｄは、３つの流入出口のうち１つが流入口として用いられ、２つが流出口として用いられた際には、１つの流入口から流入した冷媒の流れを分岐する分岐部となる。また、３つの流入出口のうち２つが流入口として用いられ、１つが流出口として用いられた際には、２つの流入口から流入した冷媒の流れを合流させる合流部となる。
【0033】
第１内部三方継手１３ａの一方の流出口には、第１開閉弁１４ａ、暖房用固定絞り２３ａ、および第３内部三方継手１３ｃを介して、レシーバ部１５の入口側が接続されている。第１内部三方継手１３ａの他方の流出口には、第２開閉弁１４ｂおよび第２内部三方継手１３ｂを介して、暖房用膨張弁１６ａの入口側が接続されている。
【0034】
第１開閉弁１４ａは、第１内部三方継手１３ａの一方の流出口からレシーバ部１５の入口へ至る入口側通路２１ａを開閉する電磁弁である。第１開閉弁１４ａは、制御装置７０から出力される制御電圧によって、その開閉作動が制御される。さらに、レシーバモジュール３０は、後述するように、第３開閉弁１４ｃを備えている。第２開閉弁１４ｂおよび第３開閉弁１４ｃの基本的構成は、第１開閉弁１４ａと同様である。
【0035】
暖房用固定絞り２３ａは、レシーバ部１５へ流入する冷媒を減圧させるレシーバ側減圧部である。暖房用固定絞り２３ａとしては、オリフィス、キャピラリチューブ等を採用することができる。さらに、レシーバモジュール３０は、後述するように、レシーバ側減圧部としての冷房用固定絞り２３ｂを備えている。冷房用固定絞り２３ｂの基本的構成は、暖房用固定絞り２３ａと同様である。
【0036】
第３内部三方継手１３ｃは、入口側通路２１ａにおいて、一方の流入口が暖房用固定絞り２３ａの出口側に接続されている。第３内部三方継手１３ｃは、入口側通路２１ａにおいて、流出口がレシーバ部１５の入口側に接続されている。第３内部三方継手１３ｃの他方の流入口には、冷房用固定絞り２３ｂ、および第１逆止弁１７ａを介して、レシーバモジュール３０の第２入口３２ａ側が接続されている。
【0037】
第１逆止弁１７ａは、冷媒がレシーバモジュール３０の第２入口３２ａ側から第３内部三方継手１３ｃ側へ流れることを許容し、第３内部三方継手１３ｃ側から第２入口３２ａ側へ流れることを禁止している。
【0038】
レシーバ部１５は、気液分離機能を有する有底円筒状の金属製の容器である。レシーバ部１５は、冷凍サイクル装置１０において冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する熱交換部から流出した冷媒の気液を分離する。さらに、レシーバ部１５は、分離された液相冷媒の一部を下流側に流出させ、残余の液相冷媒をサイクル内の余剰冷媒として蓄える貯液部である。
【0039】
レシーバ部１５の内部には、図４に示すように、上下方向に延びる略円柱状の内部空間１５ａが形成されている。内部空間１５ａ内には、入口パイプ１５ｂ、出口パイプ１５ｃ、衝突板３３が配置されている。なお、図４では、液相冷媒が蓄えられている領域を点ハッチングで示している。このことは、以下に示す図８等においても同様である。
【0040】
入口パイプ１５ｂは、レシーバ部１５の内部空間１５ａに、暖房用固定絞り２３ａあるいは冷房用固定絞り２３ｂにて減圧された冷媒を流入させる金属製の管である。このため、入口パイプ１５ｂは、入口側通路２１ａの最下流部を形成している。入口パイプ１５ｂの冷媒出口は、衝突板３３の衝突部３３ａへ向けて冷媒を流出させる。
【0041】
衝突板３３は、レシーバ部１５の内部空間１５ａへ流入する冷媒の流速を低下させる減速部である。衝突板３３は、図４、図５に示すように、内部空間１５ａ内で水平方向に広がるように配置された金属製の板状部材である。衝突板３３は、衝突部３３ａおよび連通部３３ｂを有している。
【0042】
衝突部３３ａは、レシーバ部１５へ流入する冷媒を衝突させる部位である。レシーバ部１５へ流入した冷媒は、衝突部３３ａに衝突することによって、流速を低下させる。このため、入口パイプ１５ｂの冷媒出口は、入口パイプ１５ｂから流出した冷媒が必ず衝突部３３ａに衝突するように、衝突部３３ａの直上に開口している。
【0043】
連通部３３ｂは、衝突板３３の表裏を貫通する複数の貫通穴３３ｃが形成された部位である。衝突部３３ａに衝突して流速を低下させた冷媒のうち比重の大きい液相冷媒は、貫通穴３３ｃを介して、レシーバ部１５の内部空間１５ａの下方側へ落下する。このような連通部３３ｂは、いわゆるパンチングメタルのように板状部材にプレス加工を施すこと等によって形成することができる。
【0044】
複数の貫通穴３３ｃは、図５に示すように、衝突板３３のうち連通部３３ｂを形成する領域に、レシーバ部１５の中心軸回りに略等角度間隔で円環状に並べて形成されている。もちろん、貫通穴３３ｃは、衝突板３３のうち衝突部３３ａを形成する領域には形成されていない。複数の貫通穴３３ｃは、いずれも同一の径（本実施形態では、直径１ｍｍ）の円形状に形成されている。
【0045】
前述の如く、貫通穴３３ｃは、衝突部３３ａに衝突して流速を低下させた液相冷媒を内部空間１５ａの下方側へ落下させるための穴である。このため、貫通穴３３ｃの総開口面積ＳＡ（ｍ2）が大きくなるに伴って、貫通穴３３ｃを通過する冷媒の流速が低下する。総開口面積ＳＡは、個々の貫通穴３３ｃの開口面積と、貫通穴３３ｃの個数Ｎを積算することによって求めることができる。
【0046】
さらに、貫通穴３３ｃを通過する冷媒の流速を低下させることによって、レシーバ部１５の内部空間１５ａの下方側に貯留された液相冷媒の泡立ち（いわゆる、フォーミング）を抑制することができる。このようなフォーミングは、レシーバ部１５から気液混合冷媒を流出させてしまう原因となる。従って、フォーミングを抑制できることは、冷凍サイクル装置１０の成績係数（ＣＯＰ）の低下を抑制できる点で有効である。
【0047】
そこで、本実施形態では、以下数式Ｆ１にて定義される無次元化パラメータＰ１が、以下数式Ｆ２を満足するように、貫通穴３３ｃの個数Ｎおよび総開口面積ＳＡが決定されている。
Ｐ１＝（Ｇｒ／Ｎ）／（ρ×Ｖ０×Ｒ０2）×（Ｇｒ／ＳＡ／ρ）／Ｖ０ …（Ｆ１）
Ｐ１≦０．４３５ …（Ｆ２）
なお、Ｇｒは、レシーバ部１５を流通する冷媒流量（質量流量：ｋｇ／ｓ）である。ρは、液冷媒密度（ｋｇ／ｍ3）である。Ｖ０は、出口パイプ１５ｃを流通する冷媒の流速（ｍ／ｓ）である。Ｒ０は、出口パイプ１５ｃの相当直径（ｍ）である。
Ｐ１＝（Ｇｒ／Ｎ）／（ρ×Ｖ０×Ｒ０2）×（Ｇｒ／ＳＡ／ρ）／Ｖ０ …（Ｆ１）
Ｐ１≦０．４３５ …（Ｆ２）
なお、Ｇｒは、レシーバ部１５を流通する冷媒流量（質量流量：ｋｇ／ｓ）である。ρは、液冷媒密度（ｋｇ／ｍ3）である。Ｖ０は、出口パイプ１５ｃを流通する冷媒の流速（ｍ／ｓ）である。Ｒ０は、出口パイプ１５ｃの相当直径（ｍ）である。
【0048】
つまり、数式Ｆ１で示される無次元化パラメータＰ１は、１個の貫通穴３３ｃを通過する冷媒がレシーバ部１５に蓄えられた液相冷媒の液面に与える運動量を、出口パイプ１５ｃから流出する冷媒流量を考慮して無次元化したパラメータである。
【0049】
このため、無次元化パラメータＰ１が小さくなるに伴って、液面に与える運動量が小さくなる。換言すると、無次元化パラメータＰ１が小さくなるに伴って、レシーバ部１５の内部空間１５ａ内に貯留された液相冷媒のフォーミングを抑制しやすくなる。さらに、数式Ｆ２は、実際に衝突板３３に形成可能な貫通穴３３ｃの径や間隔を考慮して、レシーバ部１５の大型化を抑制可能な範囲を示している。
【0050】
衝突板３３は、レシーバ部１５の内部空間１５ａ内に固定されている。衝突板３３は、レシーバ部１５の内部空間１５ａの上下方向中央部よりも上方側に配置されている。
【0051】
出口パイプ１５ｃは、分離された液相冷媒をレシーバの内部空間１５ａから流出させる金属製の円管である。出口パイプ１５ｃは、後述する出口側通路２１ｂの最上流部を形成している。出口パイプ１５ｃは、衝突板３３を貫通して上下方向に延びている。出口パイプ１５ｃの冷媒入口は、レシーバ部１５の下方側であって、レシーバ部に蓄えられる余剰冷媒量が最も少なく運転モード時の液相冷媒の液面よりも下方側で開口している。
【0052】
次に、第２開閉弁１４ｂは、図１に示すように、第１内部三方継手１３ａの他方の流出口からレシーバモジュール３０の第１出口３１ｂへ至る室外器側通路２１ｃを開閉する電磁弁である。
【0053】
第２内部三方継手１３ｂの他方の流入口には、レシーバ部１５の出口側が接続されている。レシーバ部１５の出口から第２内部三方継手１３ｂの他方の流入口へ至る出口側通路２１ｂには、レシーバ部１５の出口側から順に、第４内部三方継手１３ｄ、第３開閉弁１４ｃ、および第２逆止弁１７ｂが配置されている。
【0054】
第４内部三方継手１３ｄは、出口側通路２１ｂにおいて、流入口がレシーバ部１５の冷媒出口側に接続されている。第４内部三方継手１３ｄは、出口側通路２１ｂにおいて、一方の流出口が第３開閉弁１４ｃの入口側に接続されている。さらに、第４内部三方継手１３ｄの他方の流出口には、レシーバモジュール３０の第２出口３２ｂ側に接続されている。
【0055】
第３開閉弁１４ｃは、出口側通路２１ｂを開閉する電磁弁である。第２逆止弁１７ｂは、冷媒が第３開閉弁１４ｃ側から第２内部三方継手１３ｂ側へ流れることを許容し、第２内部三方継手１３ｂ側から第３開閉弁１４ｃ側へ流れることを禁止している。
【0056】
暖房用膨張弁１６ａは、後述する外気暖房モードの冷媒回路等に切り替えられた際に、レシーバ部１５から流出した冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する室外器側減圧部である。
【0057】
暖房用膨張弁１６ａは、絞り開度を変更可能に構成された弁体、および弁体を変位させる電動アクチュエータ（具体的には、ステッピングモータ）を有する電動式の可変絞り機構である。暖房用膨張弁１６ａは、制御装置７０から出力される制御信号（具体的には、制御パルス）によって、その作動が制御される。
【0058】
暖房用膨張弁１６ａは、弁開度を全開にすることで流量調整作用および冷媒減圧作用を殆ど発揮することなく単なる冷媒通路として機能する全開機能、および弁開度を全閉にすることで冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。
【0059】
さらに、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、冷房用膨張弁１６ｂおよび冷却用膨張弁１６ｃを備えている。冷房用膨張弁１６ｂおよび冷却用膨張弁１６ｃの基本的構成は、暖房用膨張弁１６ａと同様である。なお、本実施形態の冷房用膨張弁１６ｂおよび冷却用膨張弁１６ｃは、レシーバモジュール３０として一体化されていないが、もちろん、レシーバモジュール３０として一体化されていてもよい。
【0060】
次に、レシーバモジュール３０を構成する各構成機器の一体化について説明する。レシーバモジュール３０は、図１～図３に示すように、切替部用ブロック３１、減圧部用ブロック３２、およびレシーバ部１５に大別される。切替部用ブロック３１、減圧部用ブロック３２、およびレシーバ部１５は、互いに異なる部材で形成されており、シール部材を介して、ボルト締め等によって一体的に組み付けられている。
【0061】
切替部用ブロック３１は、金属製のブロック材で形成されている。切替部用ブロック３１は、レシーバモジュール３０のうち、図１の一点鎖線で囲まれた部位を形成する。切替部用ブロック３１には、第１入口３１ａおよび第１出口３１ｂが形成されている。切替部用ブロック３１の内部には、複数の冷媒通路、第１内部三方継手１３ａ、第２内部三方継手１３ｂが形成されている。
【0062】
切替部用ブロック３１には、第１開閉弁１４ａ～第３開閉弁１４ｃ、暖房用膨張弁１６ａが取り付けられている。切替部用ブロック３１に形成された冷媒通路には、第２逆止弁１７ｂが配置されている。
【0063】
減圧部用ブロック３２は、金属製のブロック材で形成されている。減圧部用ブロック３２は、レシーバモジュール３０のうち、図１の二点鎖線で囲まれた部位を形成する。減圧部用ブロック３２には、第２入口３２ａおよび第２出口３２ｂが形成されている。減圧部用ブロック３２の内部には、複数の冷媒通路、第３内部三方継手１３ｃ、第４内部三方継手１３ｄが形成されている。
【0064】
減圧部用ブロック３２に形成された冷媒通路には、第１逆止弁１７ａ、暖房用固定絞り２３ａ、冷房用固定絞り２３ｂが配置されている。
【0065】
レシーバモジュール３０では、切替部用ブロック３１と減圧部用ブロック３２が、シール部材等を介して接触するように一体化されている。また、減圧部用ブロック３２とレシーバ部１５が、シール部材等を介して接触するように一体化されている。さらに、レシーバモジュール３０では、切替部用ブロック３１とレシーバ部１５が、接触せず非接触となるように一体化されている。
【0066】
レシーバモジュール３０の第１出口３１ｂには、図１に示すように、室外熱交換器１８の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器１８は、暖房用膨張弁１６ａから流出した冷媒と、図示しない外気ファンから送風された外気とを熱交換させる室外熱交換部である。室外熱交換器１８は、駆動装置室内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、室外熱交換器１８に走行風を当てることができる。
【0067】
室外熱交換器１８の冷媒出口には、第１外部三方継手１３ｅの流入口側が接続されている。第１外部三方継手１３ｅは、互いに連通する３つの流入出口を有する配管用の継手部材によって形成されている。
【0068】
さらに、冷凍サイクル装置１０では、後述するように、第２外部三方継手１３ｆを備えている。第２外部三方継手１３ｆの基本的構成は、第１外部三方継手１３ｅと同様である。第１外部三方継手１３ｅおよび第２外部三方継手１３ｆの基本的機能は、レシーバモジュール３０の第１内部三方継手１３ａ～第４内部三方継手１３ｄと同様である。
【0069】
第１外部三方継手１３ｅの一方の流出口には、レシーバモジュール３０の第２入口３２ａ側が接続されている。第１外部三方継手１３ｅの他方の流出口には、第４開閉弁１４ｄ、第３逆止弁１７ｃを介して、四方継手１３ｇの１つの流入口側が接続されている。
【0070】
第４開閉弁１４ｄは、第１外部三方継手１３ｅの他方の流出口から四方継手１３ｇの１つの流入口へ至る吸入側通路２１ｄを開閉する電磁弁である。第３逆止弁１７ｃは、冷媒が第３開閉弁１４ｃ側から四方継手１３ｇ側へ流れることを許容し、四方継手１３ｇ側から第３開閉弁１４ｃ側へ流れることを禁止している。四方継手１３ｇは、互いに連通する４つの流入出口を有する配管用の継手部材によって形成されている。もちろん、四方継手１３ｇとして、２つの三方継手を組み合わせて形成されたものを採用してもよい。
【0071】
レシーバモジュール３０の第２出口３２ｂには、第２外部三方継手１３ｆの流入口側が接続されている。第２外部三方継手１３ｆの一方の流出口には、冷房用膨張弁１６ｂの入口側が接続されている。第２外部三方継手１３ｆの他方の流出口には、冷却用膨張弁１６ｃの入口側が接続されている。
【0072】
冷房用膨張弁１６ｂは、後述する冷房モードの冷媒回路等に切り替えられた際に、レシーバ部１５から流出した冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する。従って、冷房用膨張弁１６ｂは、蒸発部側減圧部に含まれる。
【0073】
冷房用膨張弁１６ｂの出口には、室内蒸発器１９の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器１９は、室内空調ユニット４０のケーシング４１内に配置されている。室内蒸発器１９は、冷房用膨張弁１６ｂにて減圧された低圧冷媒を、室内送風機４２から送風された送風空気と熱交換させて蒸発させる。従って、室内蒸発器１９は、蒸発部に含まれる。
【0074】
換言すると、室内蒸発器１９は、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する送風空気用冷却部である。室内蒸発器１９の冷媒出口には、第４逆止弁１７ｄを介して、四方継手１３ｇの別の１つの流入口側が接続されている。第４逆止弁１７ｄは、冷媒が室内蒸発器１９側から四方継手１３ｇ側へ流れることを許容し、四方継手１３ｇ側から室内蒸発器１９側へ流れることを禁止している。
【0075】
冷却用膨張弁１６ｃは、後述する冷却モードの冷媒回路等に切り替えられた際に、レシーバ部１５から流出した冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する。従って、冷却用膨張弁１６ｃは、蒸発部側減圧部に含まれる。
【0076】
冷却用膨張弁１６ｃの出口には、チラー２０の冷媒入口側が接続されている。チラー２０は、冷却用膨張弁１６ｃにて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路と、低温側熱媒体回路６０を循環する低温側熱媒体を流通させる水通路とを有している。チラー２０は、冷媒通路を流通する低圧冷媒と水通路を流通する低温側熱媒体とを熱交換させて、低圧冷媒を蒸発させる。従って、チラー２０は、蒸発部に含まれる。
【0077】
換言すると、チラー２０は、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって低温側熱媒体を冷却する熱媒体用冷却部である。チラー２０の冷媒出口には、四方継手１３ｇのさらに別の１つの流入口側が接続されている。四方継手１３ｇの流出口には、圧縮機の吸入口側が接続されている。
【0078】
以上の説明から明らかなように、冷凍サイクル装置１０では、レシーバモジュール３０の第１開閉弁１４ａ～第３開閉弁１４ｃ、および第４開閉弁１４ｄが冷媒通路を開閉することによって、冷媒回路を切り替えることができる。従って、第１開閉弁１４ａ～第４開閉弁１４ｄは、冷媒回路切替部に含まれる。
【0079】
また、暖房用膨張弁１６ａ、冷房用膨張弁１６ｂ、および冷却用膨張弁１６ｃは、上述した全閉機能を発揮することによって冷媒回路を切り替えることができる。つまり、暖房用膨張弁１６ａ、冷房用膨張弁１６ｂ、および冷却用膨張弁１６ｃは、冷媒回路切替部としての機能を兼ね備えている。
【0080】
もちろん、暖房用膨張弁１６ａ、冷房用膨張弁１６ｂ、および冷却用膨張弁１６ｃを、全閉機能を有していない可変絞り機構と開閉弁とを組み合わせて形成してもよい。この場合は、開閉弁が冷媒回路切替部となる。
【0081】
次に、高温側熱媒体回路５０について説明する。図１に示す高温側熱媒体回路５０は、高温側熱媒体を循環させる熱媒体循環回路である。高温側熱媒体としては、エチレングリコール水溶液が採用されている。高温側熱媒体回路５０には、水冷媒熱交換器１２の水通路、高温側熱媒体ポンプ５１、ヒータコア５２等が配置されている。
【0082】
高温側熱媒体ポンプ５１は、高温側熱媒体を水冷媒熱交換器１２の水通路の入口側へ圧送する液体ポンプである。高温側熱媒体ポンプ５１は、制御装置７０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、圧送能力）が制御される電動ポンプである。
【0083】
水冷媒熱交換器１２の水通路の出口には、ヒータコア５２の熱媒体入口側が接続されている。ヒータコア５２は、水冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体と室内蒸発器１９を通過した送風空気とを熱交換させて、送風空気を加熱する熱交換器である。ヒータコア５２は、室内空調ユニット４０のケーシング４１内に配置されている。ヒータコア５２の熱媒体出口には、高温側熱媒体ポンプ５１の吸入口側が接続されている。
【0084】
従って、高温側熱媒体回路５０では、高温側熱媒体ポンプ５１が、ヒータコア５２へ流入する高温側熱媒体の流量を調整することによって、ヒータコア５２における高温側熱媒体の送風空気への放熱量を調整することができる。すなわち、ヒータコア５２における送風空気の加熱量を調整することができる。
【0085】
本実施形態では、水冷媒熱交換器１２および高温側熱媒体回路５０の各構成機器によって、圧縮機１１から吐出された冷媒を熱源として、送風空気を加熱する加熱部が構成されている。
【0086】
次に、低温側熱媒体回路６０について説明する。図１に示す低温側熱媒体回路６０は、低温側熱媒体を循環させる熱媒体循環回路である。低温側熱媒体としては、高温側熱媒体と同様の流体が採用されている。低温側熱媒体回路６０には、チラー２０の水通路、低温側熱媒体ポンプ６１、バッテリ８０の冷却水通路８０ａ等が配置されている。
【0087】
低温側熱媒体ポンプ６１は、低温側熱媒体をチラー２０の水通路の入口側へ圧送する液体ポンプである。低温側熱媒体ポンプ６１の基本的構成は、高温側熱媒体ポンプ５１と同様である。チラー２０の水通路の出口には、バッテリ８０の冷却水通路８０ａの入口側が接続されている。
【0088】
冷却水通路８０ａは、バッテリ８０の電池セルを収容する電池用ケースの内部に形成されている。冷却水通路８０ａは、電池用ケースの内部で複数の通路を並列的に接続した通路構成となっている。これにより、冷却水通路８０ａは、全ての電池セルを均等に冷却できるようになっている。冷却水通路８０ａの出口には、低温側熱媒体ポンプ６１の吸入口側が接続されている。
【0089】
本実施形態では、チラー２０および低温側熱媒体回路６０の各構成機器によって、冷却対象物を冷却するバッテリ８０を冷却する冷却部が構成されている。
【0090】
次に、図６を用いて、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、車両用空調装置において、適切に温度調整された送風空気を車室内の適切な箇所へ吹き出すためのユニットである。室内空調ユニット４０は、車室内最前部の計器盤（すなわち、インストルメントパネル）の内側に配置されている。
【0091】
室内空調ユニット４０は、送風空気の空気通路を形成するケーシング４１を有している。ケーシング４１内に形成された空気通路には、室内送風機４２、室内蒸発器１９、ヒータコア５２等が配置されている。ケーシング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）にて形成されている。
【0092】
ケーシング４１の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置４３が配置されている。内外気切替装置４３は、ケーシング４１内へ内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入するものである。内外気切替装置４３の駆動用の電動アクチュエータは、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。
【0093】
内外気切替装置４３の送風空気流れ下流側には、室内送風機４２が配置されている。室内送風機４２は、内外気切替装置４３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。室内送風機４２は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。室内送風機４２は、制御装置７０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、送風能力）が制御される。
【0094】
室内送風機４２の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器１９とヒータコア５２が、送風空気流れに対して、この順に配置されている。つまり、室内蒸発器１９は、ヒータコア５２よりも、送風空気流れ上流側に配置されている。ケーシング４１内には、室内蒸発器１９を通過した送風空気を、ヒータコア５２を迂回させて下流側へ流す冷風バイパス通路４５が形成されている。
【0095】
室内蒸発器１９の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア５２の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア４４が配置されている。エアミックスドア４４は、室内蒸発器１９を通過後の送風空気のうち、ヒータコア５２を通過させる風量と冷風バイパス通路４５を通過させる風量との風量割合を調整する。エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータは、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。
【0096】
ヒータコア５２の送風空気流れ下流側には、ヒータコア５２にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路４５を通過してヒータコア５２にて加熱されていない送風空気とを混合させる混合空間４６が設けられている。さらに、ケーシング４１の送風空気流れ最下流部には、混合空間４６にて混合された送風空気（空調風）を、車室内へ吹き出す図示しない開口穴が配置されている。
【0097】
従って、エアミックスドア４４がヒータコア５２を通過させる風量と冷風バイパス通路４５を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間４６にて混合される空調風の温度を調整することができる。そして、各開口穴から車室内へ吹き出される送風空気の温度を調整することができる。
【0098】
開口穴としては、フェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴（いずれも図示せず）が設けられている。フェイス開口穴は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。フット開口穴は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。
【0099】
これらの開口穴の上流側には、図示しない吹出モード切替ドアが配置されている。吹出モード切替ドアは、各開口穴を開閉することによって、空調風を吹き出す開口穴を切り替える。吹出モード切替ドア駆動用の電動アクチュエータは、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。
【0100】
次に、図７を用いて、車両用空調装置の電気制御部の概要について説明する。制御装置７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。制御装置７０は、ＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器１１、１４ａ～１４ｄ、１６ａ～１６ｃ、４２、４３、４４、５１、６１等の作動を制御する。
【0101】
制御装置７０の入力側には、図７に示すように、各種の制御用センサが接続されている。制御用センサには、内気温センサ７１ａ、外気温センサ７１ｂ、日射量センサ７１ｃが含まれる。また、制御用センサには、高圧圧力センサ７１ｄ、空調風温度センサ７１ｅ、蒸発器温度センサ７１ｆ、蒸発器圧力センサ７１ｇ、室外器温度センサ７１ｈ、室外器圧力センサ７１ｉ、バッテリ温度センサ７１ｊが含まれる。また、制御用センサには、高温側熱媒体温度センサ７１ｋ、低温側熱媒体温度センサ７１ｍが含まれる。
【0102】
内気温センサ７１ａは、車室内の温度である内気温Ｔｒを検出する内気温検出部である。外気温センサ７１ｂは、車室外の温度である外気温Ｔａｍを検出する外気温検出部である。日射量センサ７１ｃは、車室内へ照射される日射量Ａｓを検出する日射量検出部である。
【0103】
高圧圧力センサ７１ｄは、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の圧力である高圧圧力Ｐｄを検出する高圧圧力検出部である。空調風温度センサ７１ｅは、混合空間４６から車室内へ吹き出される吹出空気温度ＴＡＶを検出する空調風温度検出部である。
【0104】
蒸発器温度センサ７１ｆは、室内蒸発器１９における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）Ｔｅを検出する蒸発器温度検出部である。本実施形態の蒸発器温度センサ７１ｆは、具体的に、室内蒸発器１９の出口側冷媒の温度を検出している。
【0105】
蒸発器圧力センサ７１ｇは、室内蒸発器１９における冷媒蒸発圧力Ｐｅを検出する蒸発器圧力検出部である。本実施形態の蒸発器圧力センサ７１ｇは、具体的に、室内蒸発器１９の出口側冷媒の圧力を検出している。
【0106】
室外器温度センサ７１ｈは、室外熱交換器１８を流通する冷媒の温度である室外器冷媒温度Ｔ１を検出する室外器温度検出部である。本実施形態の室外器温度センサ７１ｈは、具体的に、室外熱交換器１８の出口側冷媒の温度を検出している。
【0107】
室外器圧力センサ７１ｉは、室外熱交換器１８を流通する冷媒の圧力である室外器冷媒圧力Ｐｏｕｔを検出する室外器温度検出部である。本実施形態の室外器圧力センサ７１ｉは、具体的に、室外熱交換器１８の出口側冷媒の圧力を検出している。
【0108】
バッテリ温度センサ７１ｊは、バッテリ８０の温度であるバッテリ温度ＴＢを検出するバッテリ温度検出部である。バッテリ温度センサ７１ｊは、複数の温度検出部を有し、バッテリ８０の複数の箇所の温度を検出している。このため、制御装置７０では、バッテリ８０の各部の温度差を検出することもできる。さらに、バッテリ温度ＴＢとしては、複数の温度センサの検出値の平均値を採用している。
【0109】
高温側熱媒体温度センサ７１ｋは、ヒータコア５２へ流入する高温側熱媒体の高温側熱媒体温度ＴＷＨを検出する高温側熱媒体温度検出部である。低温側熱媒体温度センサ７１ｍは、バッテリ８０の冷却水通路８０ａへ流入する低温側熱媒体の低温側熱媒体温度ＴＷＬを検出する低温側熱媒体温度検出部である。
【0110】
さらに、制御装置７０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル７２が接続され、この操作パネル７２に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル７２に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、オートスイッチ、エアコンスイッチ、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ等がある。
【0111】
オートスイッチは、冷凍サイクル装置１０の自動制御運転を設定あるいは解除する操作スイッチである。エアコンスイッチは、室内蒸発器１９で送風空気の冷却を行うことを要求する操作スイッチである。風量設定スイッチは、室内送風機４２の風量をマニュアル設定する操作スイッチである。温度設定スイッチは、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する操作スイッチである。
【0112】
また、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対象機器を制御する制御部が一体に構成されたものである。従って、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（すなわち、ハードウェアおよびソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。
【0113】
例えば、制御装置７０のうち、冷媒回路切替部である第１開閉弁１４ａ～第４開閉弁１４ｄ等の作動を制御する構成は、冷媒回路制御部７０ａを構成している。
【0114】
次に、上記構成の本実施形態の車両用空調装置の作動について説明する。冷凍サイクル装置１０は、車室内の空調およびバッテリ８０の冷却を行うための各種運転モードに応じて、冷媒回路を切替可能に構成されている。
【0115】
車両用空調装置１の運転モードとしては、（ａ）冷房モード、（ｂ）単独冷却モード、（ｃ）冷房冷却モード、（ｄ）外気暖房モード、（ｅ）廃熱暖房モード、（ｆ）外気廃熱暖房モード、（ｇ）外気並列除湿暖房モード、（ｈ）廃熱並列除湿暖房モードの８つの運転モードがある。
【0116】
これらの運転モードの切り替えは、制御プログラムが実行されることによって行われる。制御プログラムは、操作パネル７２のオートスイッチが投入（ＯＮ）されて、冷凍サイクル装置１０の自動制御が設定された際に実行される。制御プログラムでは、所定の周期毎に、上述したセンサ群の検出信号、および操作パネル７２の操作信号を読み込んで、適宜運転モードを切り替える。
【0117】
より具体的には、制御プログラムでは、外気温Ｔａｍ、目標吹出温度ＴＡＯ、操作パネル７２のエアコンスイッチの操作信号に基づいて、運転モードを切り替える。目標吹出温度ＴＡＯは、車室内へ送風される送風空気の目標温度である。
【0118】
目標吹出温度ＴＡＯは、以下数式Ｆ３によって算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ－Ｋｒ×Ｔｒ－Ｋａｍ×Ｔａｍ－Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ３）
なお、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度である。Ｔｒは内気センサによって検出された車室内温度である。Ｔａｍは外気センサによって検出された車室外温度である。Ｔｓは日射センサによって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ－Ｋｒ×Ｔｒ－Ｋａｍ×Ｔａｍ－Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ３）
なお、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度である。Ｔｒは内気センサによって検出された車室内温度である。Ｔａｍは外気センサによって検出された車室外温度である。Ｔｓは日射センサによって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。
【0119】
また、制御プログラムでは、バッテリ温度センサ７１ｊによって検出されたバッテリ温度ＴＢに基づいて、バッテリ８０の冷却を行うか否かを判定する。以下に、各運転モードの詳細作動について説明する。
【0120】
（ａ）冷房モード
冷房モードは、バッテリ８０の冷却を行うことなく、冷却された送風空気を車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。
冷房モードは、バッテリ８０の冷却を行うことなく、冷却された送風空気を車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。
【0121】
冷房モードでは、制御装置７０が、第１開閉弁１４ａを閉じ、第２開閉弁１４ｂを開き、第３開閉弁１４ｃを閉じ、第４開閉弁１４ｄを閉じる。また、制御装置７０は、暖房用膨張弁１６ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１６ｂを冷媒減圧作用を発揮する絞り状態とし、冷却用膨張弁１６ｃを全閉状態とする。
【0122】
これにより、冷房モードの冷凍サイクル装置１０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１６ａ、室外熱交換器１８、冷房用固定絞り２３ｂ、レシーバ部１５、冷房用膨張弁１６ｂ、室内蒸発器１９、圧縮機１１の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。
【0123】
冷房モードの冷媒回路では、室外熱交換部である室外熱交換器１８から流出した冷媒をレシーバ側減圧部である冷房用固定絞り２３ｂへ流入させる。レシーバ部１５から流出した冷媒を蒸発部側減圧部である冷房用膨張弁１６ｂへ流入させる。冷房用膨張弁１６ｂにて減圧された冷媒を蒸発部である室内蒸発器１９へ流入させる。従って、冷房モードの冷媒回路は、第１回路に含まれる。
【0124】
上記の回路構成で、制御装置７０は、各種制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機１１については、制御装置７０は、蒸発器温度センサ７１ｆによって検出された蒸発器温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯに近づくように吐出能力を制御する。目標蒸発器温度ＴＥＯは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置７０に記憶されている冷房モード用の制御マップを参照して決定される。
【0125】
また、冷房用膨張弁１６ｂについては、制御装置７０は、室内蒸発器１９の出口側冷媒の過熱度ＳＨ１が、目標過熱度ＫＳＨに近づくように絞り開度を制御する。
【0126】
また、室内送風機４２については、制御装置７０は、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置７０に記憶されている制御マップを参照して送風能力を制御する。また、エアミックスドア４４については、制御装置７０は、空調風温度センサ７１ｅによって検出された吹出空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに近づくようにエアミックスドア４４の開度を制御する。
【0127】
また、高温側熱媒体ポンプ５１については、制御装置７０は、予め定めた圧送能力を発揮するように作動させる。また、低温側熱媒体ポンプ６１については、制御装置７０は、予め定めた圧送能力を発揮するように作動させる。
【0128】
従って、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１８を凝縮器として機能させ、室内蒸発器１９を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
【0129】
また、冷房モードの高温側熱媒体回路５０では、水冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体がヒータコア５２へ圧送される。
【0130】
また、冷房モードの室内空調ユニット４０では、室内蒸発器１９にて冷却された送風空気の一部がヒータコア５２にて再加熱されて、温度調整された送風空気が車室内へ吹き出される。これにより、車室内の冷房が実現される。
【0131】
（ｂ）単独冷却モード
単独冷却モードは、車室内の空調を行うことなく、バッテリ８０の冷却を行う運転モードである。
単独冷却モードは、車室内の空調を行うことなく、バッテリ８０の冷却を行う運転モードである。
【0132】
単独冷却モードでは、制御装置７０が、第１開閉弁１４ａを閉じ、第２開閉弁１４ｂを開き、第３開閉弁１４ｃを閉じ、第４開閉弁１４ｄを閉じる。また、制御装置７０は、暖房用膨張弁１６ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１６ｂを全閉状態とし、冷却用膨張弁１６ｃを絞り状態とする。
【0133】
これにより、単独冷却モードの冷凍サイクル装置１０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１６ａ、室外熱交換器１８、冷房用固定絞り２３ｂ、レシーバ部１５、冷却用膨張弁１６ｃ、チラー２０、圧縮機１１の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。
【0134】
また、単独冷却モードの冷媒回路では、室外熱交換部である室外熱交換器１８から流出した冷媒をレシーバ側減圧部である冷房用固定絞り２３ｂへ流入させる。レシーバ部１５から流出した冷媒を蒸発部側減圧部である冷却用膨張弁１６ｃへ流入させる。冷却用膨張弁１６ｃにて減圧された冷媒を蒸発部であるチラー２０へ流入させる。従って、単独冷却モードの冷媒回路は、第１回路に含まれる。
【0135】
上記の回路構成で、制御装置７０は、各種制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機１１については、制御装置７０は、予め定めた単独冷却モード用の吐出能力を発揮するように吐出能力を制御する。また、冷却用膨張弁１６ｃについては、制御装置７０は、チラー２０の冷媒通路の出口側冷媒の過熱度ＳＨ２が、目標過熱度ＫＳＨに近づくように絞り開度を制御する。
【0136】
また、制御装置７０は、室内送風機４２を停止させる。また、高温側熱媒体ポンプ５１については、制御装置７０は、圧送能力を発揮するように作動させる。また、低温側熱媒体ポンプ６１については、制御装置７０は、予め定めた圧送能力を発揮するように作動させる。
【0137】
従って、単独冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、室外熱交換器１８を凝縮器として機能させ、チラー２０を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
【0138】
また、単独冷却モードの低温側熱媒体回路６０では、チラー２０にて冷却された低温側熱媒体がバッテリ８０の冷却水通路８０ａへ流入する。これにより、バッテリ８０が冷却される。
【0139】
（ｃ）冷房冷却モード
冷房冷却モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、冷却された送風空気を車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。
冷房冷却モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、冷却された送風空気を車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。
【0140】
冷房冷却モードでは、制御装置７０が、第１開閉弁１４ａを閉じ、第２開閉弁１４ｂを開き、第３開閉弁１４ｃを閉じ、第４開閉弁１４ｄを閉じる。また、制御装置７０は、暖房用膨張弁１６ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１６ｂを絞り状態とし、冷却用膨張弁１６ｃを絞り状態とする。
【0141】
これにより、冷房冷却モードの冷凍サイクル装置１０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１６ａ、室外熱交換器１８、冷房用固定絞り２３ｂ、レシーバ部１５の順に流れる。さらに、レシーバ部１５から流出した冷媒が、冷房用膨張弁１６ｂ、室内蒸発器１９、圧縮機１１の吸入口の順に循環するとともに、冷却用膨張弁１６ｃ、チラー２０、圧縮機１１の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。
【0142】
つまり、冷房冷却モードでは、室内蒸発器１９およびチラー２０が、冷媒流れに対して並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
【0143】
また、冷房冷却モードの冷媒回路では、室外熱交換部である室外熱交換器１８から流出した冷媒をレシーバ側減圧部である冷房用固定絞り２３ｂへ流入させる。レシーバ部１５から流出した冷媒を蒸発部側減圧部である冷房用膨張弁１６ｂおよび冷却用膨張弁１６ｃへ流入させる。冷房用膨張弁１６ｂにて減圧された冷媒を蒸発部である室内蒸発器１９へ流入させ、冷却用膨張弁１６ｃにて減圧された冷媒を蒸発部であるチラー２０へ流入させる。従って、冷房冷却モードの冷媒回路は、第１回路に含まれる。
【0144】
上記の回路構成で、制御装置７０は、各種制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機１１および冷房用膨張弁１６ｂについては、制御装置７０は、冷房モードと同様に制御する。また、冷却用膨張弁１６ｃについては、制御装置７０は、予め定めた冷房冷却モード用の絞り開度となるように絞り開度を制御する。その他の制御対象機器については、制御装置７０は、冷房モードと同様に制御する。
【0145】
従って、冷房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１８を凝縮器として機能させ、冷媒流れに対して互いに並列的に接続された室内蒸発器１９およびチラー２０を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
【0146】
また、冷房冷却モードの高温側熱媒体回路５０では、水冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体がヒータコア５２へ圧送される。また、冷房冷却モードの低温側熱媒体回路６０では、チラー２０にて冷却された低温側熱媒体がバッテリ８０の冷却水通路８０ａへ流入する。これにより、バッテリ８０が冷却される。
【0147】
また、冷房冷却モードの室内空調ユニット４０では、室内蒸発器１９にて冷却された送風空気の一部がヒータコア５２にて再加熱されて、温度調整された送風空気が車室内へ吹き出される。これにより、車室内の冷房が実現される。
【0148】
（ｄ）外気暖房モード
外気暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うことなく、加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。
外気暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うことなく、加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。
【0149】
外気暖房モードでは、制御装置７０が、第１開閉弁１４ａを開き、第２開閉弁１４ｂを閉じ、第３開閉弁１４ｃを開き、第４開閉弁１４ｄを開く。また、制御装置７０は、暖房用膨張弁１６ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１６ｂを全閉状態とし、冷却用膨張弁１６ｃを全閉状態とする。
【0150】
これにより、外気暖房モードの冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、暖房用固定絞り２３ａ、レシーバ部１５、暖房用膨張弁１６ａ、室外熱交換器１８、圧縮機１１の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。
【0151】
上記の回路構成で、制御装置７０は、各種制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機１１については、制御装置７０は、高温側熱媒体温度センサ７１ｋによって検出された高温側熱媒体温度ＴＷＨが予め定めた目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯに近づくように吐出能力を制御する。
【0152】
また、暖房用膨張弁１６ａについては、制御装置７０は、室外熱交換器１８の出口側冷媒の過熱度ＳＨ３が、目標過熱度ＫＳＨに近づくように絞り開度を制御する。その他の制御対象機器については、制御装置７０は、冷房モードと同様に制御する。
【0153】
従って、外気暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２を凝縮器として機能させ、室外熱交換器１８を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
【0154】
また、外気暖房モードの高温側熱媒体回路５０では、水冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体がヒータコア５２へ圧送される。
【0155】
また、外気暖房モードの室内空調ユニット４０では、ヒータコア５２にて加熱された送風空気が車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房が実現される。つまり、外気暖房モードは、冷媒が室外熱交換器１８にて外気から吸熱した熱を熱源として送風空気を加熱する運転モードである。
【0156】
（ｅ）廃熱暖房モード
廃熱暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。
廃熱暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。
【0157】
廃熱暖房モードでは、制御装置７０が、第１開閉弁１４ａを開き、第２開閉弁１４ｂを閉じ、第３開閉弁１４ｃを閉じ、第４開閉弁１４ｄを閉じる。また、制御装置７０は、暖房用膨張弁１６ａを全閉状態とし、冷房用膨張弁１６ｂを全閉状態とし、冷却用膨張弁１６ｃを絞り状態とする。
【0158】
これにより、廃熱暖房モードの冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、暖房用固定絞り２３ａ、レシーバ部１５、冷却用膨張弁１６ｃ、チラー２０、圧縮機１１の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。
【0159】
また、廃熱暖房モードの冷媒回路では、放熱部である水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒をレシーバ側減圧部である暖房用固定絞り２３ａへ流入させる。レシーバ部１５から流出した冷媒を蒸発部側減圧部である冷却用膨張弁１６ｃへ流入させる。冷却用膨張弁１６ｃにて減圧された冷媒を蒸発部であるチラー２０へ流入させる。従って、廃熱暖房モードの冷媒回路は、第２回路に含まれる。
【0160】
上記の回路構成で、制御装置７０は、各種制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機１１については、制御装置７０は、外気暖房モードと同様に制御する。また、冷却用膨張弁１６ｃについては、制御装置７０は、チラー２０の冷媒通路の出口側冷媒の過熱度ＳＨ２が、目標過熱度ＫＳＨに近づくように絞り開度を制御する。その他の制御対象機器については、制御装置７０は、冷房モードと同様に制御する。
【0161】
従って、廃熱暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２を凝縮器として機能させ、チラー２０を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
【0162】
また、廃熱暖房モードの高温側熱媒体回路５０では、水冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体がヒータコア５２へ圧送される。また、廃熱暖房モードの低温側熱媒体回路６０では、チラー２０にて冷却された低温側熱媒体がバッテリ８０の冷却水通路８０ａへ流入する。これにより、バッテリ８０が冷却される。
【0163】
また、廃熱暖房モードの室内空調ユニット４０では、ヒータコア５２にて加熱された送風空気が車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房が実現される。つまり、廃熱暖房モードは、冷媒がチラー２０にて低温側熱媒体から吸熱したバッテリ８０の廃熱を熱源として送風空気を加熱する運転モードである。
【0164】
（ｆ）外気廃熱暖房モード
外気廃熱暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、外気暖房モードあるいは廃熱暖房モードよりも高い加熱能力で加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。
外気廃熱暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、外気暖房モードあるいは廃熱暖房モードよりも高い加熱能力で加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。
【0165】
外気廃熱暖房モードでは、制御装置７０が、第１開閉弁１４ａを開き、第２開閉弁１４ｂを閉じ、第３開閉弁１４ｃを開き、第４開閉弁１４ｄを開く。また、制御装置７０は、暖房用膨張弁１６ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１６ｂを全閉状態とし、冷却用膨張弁１６ｃを絞り状態とする。
【0166】
これにより、外気廃熱暖房モードの冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、暖房用固定絞り２３ａ、レシーバ部１５の順に流れる。さらに、レシーバ部１５から流出した冷媒が、暖房用膨張弁１６ａ、室外熱交換器１８、圧縮機１１の吸入口の順に循環するとともに、冷却用膨張弁１６ｃ、チラー２０、圧縮機１１の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。
【0167】
つまり、外気廃熱暖房モードでは、室外熱交換器１８およびチラー２０が、冷媒流れに対して並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
【0168】
また、外気廃熱暖房モードの冷媒回路では、放熱部である水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒をレシーバ側減圧部である暖房用固定絞り２３ａへ流入させる。レシーバ部１５から流出した冷媒を蒸発部側減圧部である冷却用膨張弁１６ｃへ流入させる。冷却用膨張弁１６ｃにて減圧された冷媒を蒸発部であるチラー２０へ流入させる。従って、外気廃熱暖房モードの冷媒回路は、第２回路に含まれる。
【0169】
上記の回路構成で、制御装置７０は、各種制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機１１および暖房用膨張弁１６ａについては、制御装置７０は、外気暖房モードと同様に制御する。また、冷却用膨張弁１６ｃについては、制御装置７０は、予め定めた外気廃熱暖房モード用の絞り開度となるように絞り開度を制御する。その他の制御対象機器については、制御装置７０は、冷房モードと同様に制御する。
【0170】
従って、外気廃熱暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２を凝縮器として機能させ、冷媒流れに対して互いに並列的に接続された室外熱交換器１８およびチラー２０を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
【0171】
また、外気廃熱暖房モードの高温側熱媒体回路５０では、水冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体がヒータコア５２へ圧送される。また、外気廃熱暖房モードの低温側熱媒体回路６０では、チラー２０にて冷却された低温側熱媒体がバッテリ８０の冷却水通路８０ａへ流入する。これにより、バッテリ８０が冷却される。
【0172】
また、外気廃熱暖房モードの室内空調ユニット４０では、ヒータコア５２にて加熱された送風空気が車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房が実現される。
【0173】
つまり、外気廃熱暖房モードは、冷媒が室外熱交換器１８にて外気から吸熱した熱および冷媒がチラー２０にて低温側熱媒体から吸熱したバッテリ８０の廃熱を熱源として送風空気を加熱する運転モードである。従って、廃熱暖房モードよりも高い加熱能力で送風空気を加熱することができる。
【0174】
（ｇ）外気並列除湿暖房モード
外気並列除湿暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うことなく、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。
外気並列除湿暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うことなく、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。
【0175】
外気並列除湿暖房モードでは、制御装置７０が、第１開閉弁１４ａを開き、第２開閉弁１４ｂを閉じ、第３開閉弁１４ｃを開き、第４開閉弁１４ｄを開く。また、制御装置７０は、暖房用膨張弁１６ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１６ｂを絞り状態とし、冷却用膨張弁１６ｃを全閉状態とする。
【0176】
これにより、外気並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、暖房用固定絞り２３ａ、レシーバ部１５の順に流れる。さらに、レシーバ部１５から流出した冷媒が、暖房用膨張弁１６ａ、室外熱交換器１８、圧縮機１１の吸入口の順に循環するとともに、冷房用膨張弁１６ｂ、室内蒸発器１９、圧縮機１１の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。
【0177】
つまり、外気並列除湿暖房モードでは、室外熱交換器１８および室内蒸発器１９が、冷媒流れに対して並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
【0178】
また、外気並列除湿暖房モードの冷媒回路では、放熱部である水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒をレシーバ側減圧部である暖房用固定絞り２３ａへ流入させる。レシーバ部１５から流出した冷媒を蒸発部側減圧部である冷房用膨張弁１６ｂへ流入させる。冷房用膨張弁１６ｂにて減圧された冷媒を蒸発部である室内蒸発器１９へ流入させる。従って、外気並列除湿暖房モードの冷媒回路は、第２回路に含まれる。
【0179】
上記の回路構成で、制御装置７０は、各種制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機１１および暖房用膨張弁１６ａについては、制御装置７０は、外気暖房モードと同様に制御する。また、冷房用膨張弁１６ｂについては、制御装置７０は、予め定めた外気並列除湿暖房モード用の絞り開度となるように絞り開度を制御する。その他の制御対象機器については、制御装置７０は、冷房モードと同様に制御する。
【0180】
従って、外気並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２を凝縮器として機能させ、冷媒流れに対して互いに並列的に接続された室外熱交換器１８および室内蒸発器１９を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
【0181】
また、外気並列除湿暖房モードの高温側熱媒体回路５０では、水冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体がヒータコア５２へ圧送される。
【0182】
また、外気並列除湿暖房モードの室内空調ユニット４０では、室内蒸発器１９にて冷却されて除湿された送風空気がヒータコア５２にて再加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。
【0183】
（ｈ）廃熱並列除湿暖房モード
廃熱並列除湿暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。
廃熱並列除湿暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。
【0184】
廃熱並列除湿暖房モードでは、制御装置７０が、第１開閉弁１４ａを開き、第２開閉弁１４ｂを閉じ、第３開閉弁１４ｃを開き、第４開閉弁１４ｄを開く。また、制御装置７０は、暖房用膨張弁１６ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１６ｂを絞り状態とし、冷却用膨張弁１６ｃを絞り状態とする。
【0185】
これにより、廃熱並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、暖房用固定絞り２３ａ、レシーバ部１５の順に流れる。そして、レシーバ部１５から流出した冷媒が、暖房用膨張弁１６ａ、室外熱交換器１８、圧縮機１１の吸入口の順に循環し、冷房用膨張弁１６ｂ、室内蒸発器１９、圧縮機１１の吸入口の順に循環し、さらに、冷却用膨張弁１６ｃ、チラー２０、圧縮機１１の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。
【0186】
つまり、廃熱並列除湿暖房モードでは、室外熱交換器１８、室内蒸発器１９およびチラー２０が、冷媒流れに対して並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
【0187】
また、廃熱並列除湿暖房モード冷媒回路では、放熱部である水冷媒熱交換器１２から流出した冷媒をレシーバ側減圧部である暖房用固定絞り２３ａへ流入させる。レシーバ部１５から流出した冷媒を蒸発部側減圧部である冷房用膨張弁１６ｂおよび冷却用膨張弁１６ｃへ流入させる。冷房用膨張弁１６ｂにて減圧された冷媒を蒸発部である室内蒸発器１９へ流入させ、冷却用膨張弁１６ｃにて減圧された冷媒を蒸発部であるチラー２０へ流入させる。従って、廃熱並列除湿暖房モードの冷媒回路は、第２回路に含まれる。
【0188】
上記の回路構成で、制御装置７０は、各種制御対象機器の作動を適宜制御する。例えば、圧縮機１１および暖房用膨張弁１６ａについては、制御装置７０は、外気暖房モードと同様に制御する。また、冷房用膨張弁１６ｂおよび冷却用膨張弁１６ｃについては、制御装置７０は、予め定めた廃熱並列除湿暖房モード用の絞り開度となるように絞り開度を制御する。その他の制御対象機器については、制御装置７０は、冷房モードと同様に制御する。
【0189】
従って、廃熱並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２を凝縮器として機能させ、冷媒流れに対して互いに並列的に接続された室外熱交換器１８、室内蒸発器１９およびチラー２０を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
【0190】
また、廃熱並列除湿暖房モードの高温側熱媒体回路５０では、水冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体がヒータコア５２へ圧送される。また、廃熱並列除湿暖房モードの低温側熱媒体回路６０では、チラー２０にて冷却された低温側熱媒体がバッテリ８０の冷却水通路８０ａへ流入する。これにより、バッテリ８０が冷却される。
【0191】
また、廃熱並列除湿暖房モードの室内空調ユニット４０では、室内蒸発器１９にて冷却されて除湿された送風空気がヒータコア５２にて再加熱されて車室内へ吹き出される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。
【0192】
以上の如く、冷凍サイクル装置１０は、冷媒回路を切り替えることによって、各種運転モードでの運転を実行することができる。これにより、車両用空調装置では、バッテリ８０の温度を適切に調整しつつ、車室内の快適な空調を実現することができる。
【0193】
さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、いずれの運転モードにおいても、凝縮器として機能する熱交換部から流出した高圧液相冷媒を、レシーバ側減圧部である暖房用固定絞り２３ａあるいは冷房用固定絞り２３ｂへ流入させている。従って、凝縮器として機能する熱交換部の出口側冷媒よりも、レシーバ部１５内の冷媒の飽和圧力を低下させることができる。
【0194】
これによれば、レシーバ部１５内の冷媒のエンタルピを、モリエル線図の飽和液線の傾きに沿って、凝縮器として機能する熱交換部の出口側冷媒のエンタルピよりも低下させることができる。従って、凝縮器として機能する熱交換部の出口側の冷媒に過冷却度を持たせることができる。そして、レシーバ部１５から蒸発器として機能する熱交換部へ流入させる冷媒のエンタルピを低下させることができる。
【0195】
これに加えて、冷凍サイクル装置１０では、いずれの運転モードにおいても、レシーバ側減圧部から流出した冷媒の気液を分離し、分離された液相冷媒をサイクルの余剰冷媒としてレシーバ部１５に蓄えている。従って、蒸発器として機能する熱交換部の出口側の冷媒に過熱度を持たせることができる。そして、蒸発器として機能する熱交換部の出口側の冷媒のエンタルピを上昇させることができる。
【0196】
その結果、本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、いずれの運転モードにおいても、蒸発器として機能する熱交換部の出口側冷媒のエンタルピから入口側冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を拡大させることができる。すなわち、蒸発器として機能する熱交換部における冷媒の吸熱量を拡大させて、冷凍サイクル装置１０のＣＯＰを向上させることができる。
【0197】
ところで、本実施形態の冷凍サイクル装置１０のように、運転モードに応じて冷媒回路を切り替える冷凍サイクル装置では、運転モードに応じてサイクルを循環させる必要のある循環冷媒流量も変化しやすい。例えば、他の運転モードに対して、サイクルの熱負荷が高くなる運転モードや、サイクルの内容積が多くなる運転モードでは、循環冷媒流量が増加しやすい。
【0198】
本発明者らの検討によれば、冷凍サイクル装置１０では、第１回路に切り替えられる運転モードでは、第２回路に切り替えられる運転モードよりも冷媒循環流量が多くなることが判っている。
【0199】
具体的には、冷凍サイクル装置１０では、外気温と送風空気との温度差が比較的小さくなる（ｇ）外気並列除湿暖房モードや、（ｈ）廃熱並列除湿暖房モード等では、熱負荷が低くなりやすい。さらに、比較的低い加熱能力で送風空気を加熱する（ｅ）廃熱暖房モードでは、サイクルの内容積も少なくなるので、他の運転モードと比較して、循環冷媒流量が最も少なくなることが判っている。
【0200】
また、外気温と送風空気との温度差が比較的大きくなる（ａ）冷房モードや、（ｃ）冷房冷却モードでは熱負荷が高くなりやすい。さらに、（ｃ）冷房冷却モードでは、サイクルの内容積も多くなるので、他の運転モードと比較して、循環冷媒流量が最も多くなることが判っている。
【0201】
このため、（ｅ）廃熱暖房モードでは、レシーバ部１５に蓄えられる余剰冷媒の量が最も多くなる。また、（ｃ）冷房冷却モードでは、レシーバ部１５に蓄えられる余剰冷媒の量が最も少なくなる。従って、冷凍サイクル装置１０では、（ｃ）冷房冷却モードで、レシーバ部１５に充分な気液分離性能を発揮させることができるように、冷媒封入量を決定する必要がある。
【0202】
その理由は、レシーバ部１５に蓄えられる余剰冷媒の量が少なくなっていると、分離された気相冷媒が再び液相冷媒に混入し、気液混合冷媒となってレシーバ部１５から流出してしまう可能性が高くなるからである。さらに、気液混合冷媒がレシーバ部１５から流出してしまうと、蒸発器として機能する熱交換部へ流入する冷媒のエンタルピが上昇してしまうので、上述したＣＯＰ向上効果も得られなくなってしまう。
【0203】
これに対して、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、減速部としての衝突板３３を備えている。従って、循環冷媒流量が多くなり、レシーバ部１５に蓄えられる余剰冷媒の量が少なくなる運転モードに切り替えられても、レシーバ部１５の気液分離性能の低下を抑制することができる。
【0204】
冷凍サイクル装置１０では、冷媒がレシーバ側減圧部である暖房用固定絞り２３ａあるいは冷房用固定絞り２３ｂにて減圧される際に、冷媒の流速が増加してしまう。このため、冷凍サイクル装置１０においては、減速部によってレシーバ部１５へ流入する冷媒の流速を低下させることは、レシーバ部１５の気液分離性能の低下を抑制するために有効である。
【0205】
従って、冷凍サイクル装置１０では、（ｃ）冷房冷却モードに、レシーバ部１５が充分な気液分離性能を発揮するために必要な冷媒封入量の増加を最小限とすることができる。その結果、冷凍サイクル装置１０では、冷媒回路を切替可能に構成されていても、レシーバ部１５の大型化を抑制することができる。そして、冷凍サイクル装置１０全体としての搭載性や生産性の悪化を抑制することができる。
【0206】
また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、減速部として衝突部３３ａおよび連通部３３ｂを有する衝突板３３を採用している。これによれば、レシーバ部１５へ流入する冷媒を衝突部３３ａに衝突させることで、確実に冷媒の流速を低下させることができる。さらに、流速が低下した冷媒のうち比重の大きい液相冷媒を、連通部３３ｂの貫通穴３３ｃを介してレシーバ部１５の内部空間１５ａの下方側へ落下させることができる。
【0207】
さらに、本実施形態では、数式Ｆ１で定義される無次元化パラメータＰ１が、数式Ｆ２を満足するように、貫通穴３３ｃの個数Ｎおよび総開口面積ＳＡが決定されている。これによれば、実用上、衝突板３３に貫通穴３３ｃを形成可能な範囲で、レシーバ部１５の内部空間１５ａに貯留された液相冷媒のフォーミングを抑制することができる。従って、冷凍サイクル装置１０のＣＯＰの低下を抑制することができる。
【0208】
さらに、衝突板３３は、レシーバ部１５の内部空間１５ａの中央部よりも上方側に配置されているので、冷媒を衝突部３３ａに衝突させても、レシーバ部１５の内部空間１５ａ内に蓄えられた液相冷媒の液面に影響を与えにくい。従って、本実施形態の衝突板３３によれば、簡素な構成でありながら、レシーバ部１５の気液分離性能を向上させることができる。
【0209】
また、本実施形態では、レシーバモジュール３０として、少なくともレシーバ側減圧部、減速部、およびレシーバ部１５とを一体化させることを開示している。換言すると、本実施形態では、レシーバ側減圧部とレシーバ部とを備えるレシーバモジュール３０において、レシーバ部の大型化を招くことなく気液分離性能を向上させるために、減速部を備えることを開示している。
【0210】
これによれば、冷凍サイクル装置１０の各構成機器を配置するために必要なスペースを縮小化させて、冷凍サイクル装置１０の生産性の向上および小型化を図ることができる。
【0211】
また、本実施形態のレシーバモジュール３０では、切替部用ブロック３１、および減圧部用ブロック３２を備えている。
【0212】
これによれば、切替部用ブロック３１に、第１開閉弁１４ａ～第３開閉弁１４ｃ、暖房用膨張弁１６ａ、第２逆止弁１７ｂ等を取り付けることによって、容易にレシーバモジュール３０を形成することができる。さらに、減圧部用ブロック３２に、第１逆止弁１７ａ、暖房用固定絞り２３ａ、冷房用固定絞り２３ｂ等を取り付けることによって、容易にレシーバモジュール３０を形成することができる。
【0213】
また、本実施形態のレシーバモジュール３０では、切替部用ブロック３１、減圧部用ブロック３２、およびレシーバ部１５が、異なる部材で形成されている。そして、切替部用ブロック３１と減圧部用ブロック３２とを接触させ、減圧部用ブロック３２とレシーバ部１５とを接触させ、切替部用ブロック３１とレシーバ部１５とを接触させないように、切替部用ブロック３１と減圧部用ブロック３２とレシーバ部１５とを一体化させている。
【0214】
ここで、（ａ）冷房モード等では、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒が、切替部用ブロック３１の第１入口３１ａへ流入する。このため、切替部用ブロック３１は、高温高圧冷媒と同程度に温度上昇する可能性がある。一方、レシーバ部１５へ流入する冷媒は、運転モードによらず、レシーバ側減圧部である暖房用固定絞り２３ａあるいは冷房用固定絞り２３ｂにて減圧されるので、高温高圧冷媒よりも低温化する。
【0215】
これに対して、レシーバモジュール３０では、切替部用ブロック３１とレシーバ部１５とを接触させないように一体化させている。これによれば、レシーバ部１５内の冷媒が、切替部用ブロック３１によって加熱されてしまう、いわゆる熱害の問題が発生することを抑制することができる。
【0216】
なお、本実施形態のレシーバモジュール３０では、減速部として、水平方向に広がるように配置された平板状の板状部材で形成された衝突板３３を採用した例を説明したが、減速部はこれに限定されない。
【0217】
例えば、図８に示すように、衝突板３３を水平方向に対して傾斜させてもよい。そして、衝突板３３の入口パイプ１５ｂから離れた側の部位を、レシーバ部に蓄えられる余剰冷媒量が最も少なくなる運転モード時の液相冷媒の液面よりも低い位置に配置すればよい。これによれば、衝突部３３ａに衝突して流速が低下した冷媒のうち比重の大きい液相冷媒を、衝突板３３に沿って内部空間１５ａの下方側へ移動させることができる。従って、レシーバ部１５の気液分離性能を向上させることができる。
【0218】
また、図９に示すように、衝突板３３を曲面上に形成してもよい。そして、図８の例と同様に、衝突板３３の入口パイプ１５ｂから離れた側の部位を、レシーバ部に蓄えられる余剰冷媒量が最も少なくなる運転モード時の液相冷媒の液面よりも低い位置に配置すればよい。これによれば、図８と同様に、液相冷媒を衝突板３３に沿って内部空間１５ａの下方側へ移動させることができる。従って、レシーバ部１５の気液分離性能を向上させることができる。
【0219】
【0220】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、レシーバモジュール３０の減速部の構成を変更した例を説明する。本実施形態の減速部は、図１０に示すように、レシーバ側減圧部である暖房用固定絞り２３ａあるいは冷房用固定絞り２３ｂにて減圧されてレシーバ部１５の内部空間１５ａへ流入する冷媒の流れ方向を転向させる減速用冷媒通路３４によって形成されている。
本実施形態では、第１実施形態に対して、レシーバモジュール３０の減速部の構成を変更した例を説明する。本実施形態の減速部は、図１０に示すように、レシーバ側減圧部である暖房用固定絞り２３ａあるいは冷房用固定絞り２３ｂにて減圧されてレシーバ部１５の内部空間１５ａへ流入する冷媒の流れ方向を転向させる減速用冷媒通路３４によって形成されている。
【0221】
より具体的には、本実施形態の減速用冷媒通路３４は、レシーバ部１５の内部空間１５ａ内に配置された入口パイプ１５ｂによって形成されている。本実施形態の入口パイプ１５ｂは、レシーバ部１５の内部空間１５ａへ流入する冷媒の流れ方向を、レシーバ部１５の側面に衝突させる方向に転向させるように湾曲している。さらに、本実施形態の入口パイプ１５ｂは、内部空間１５ａへ流入した冷媒が、レシーバ部１５の側面のうち、上下方向中央部よりも上方側に衝突するように湾曲している。
【0222】
このため、レシーバ部１５の内部空間１５ａへ流入した冷媒は、レシーバ部１５の側壁面に衝突して流速を低下させる。さらに、流速が低下した冷媒のうち比重の大きい液相冷媒は、レシーバ部１５の内部空間１５ａの下方側へ落下する。従って、減速用冷媒通路３４によれば、レシーバ部１５の気液分離性能を向上させることができる。
【0223】
その他の冷凍サイクル装置１０およびレシーバモジュール３０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。
【0224】
従って、本実施形態の冷凍サイクル装置１０およびレシーバモジュール３０においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、冷媒回路を切替可能に構成された冷凍サイクル装置１０であっても、レシーバ部１５の大型化を抑制することができる。さらに、レシーバ部１５の大型化を招くことなく気液分離性能を向上させたレシーバモジュール３０を提供することができる。
【0225】
（第３実施形態）
本実施形態では、第２実施形態に対して、図１１に示すように、減速部としての減速用冷媒通路３４の構成を変更した例を説明する。本実施形態の減速用冷媒通路３４は、減圧部用ブロック３２に直接形成されている。
本実施形態では、第２実施形態に対して、図１１に示すように、減速部としての減速用冷媒通路３４の構成を変更した例を説明する。本実施形態の減速用冷媒通路３４は、減圧部用ブロック３２に直接形成されている。
【0226】
その他の冷凍サイクル装置１０およびレシーバモジュール３０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の冷凍サイクル装置１０およびレシーバモジュール３０においても、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0227】
（第４実施形態）
本実施形態では、第３実施形態に対して、図１２に示すように、減速部としての減速用冷媒通路３４の形状を変更した例を説明する。本実施形態の減速用冷媒通路３４は、減圧部用ブロック３２に形成された複数の減圧部側通路３４ａとレシーバ部側通路３４ｂとを有している。なお、図１２は、減圧部用ブロック３２の近傍の模式的な拡大断面図である。さらに、図１２では、図示の明確化のために出口パイプ１５ｃの図示を省略している。
本実施形態では、第３実施形態に対して、図１２に示すように、減速部としての減速用冷媒通路３４の形状を変更した例を説明する。本実施形態の減速用冷媒通路３４は、減圧部用ブロック３２に形成された複数の減圧部側通路３４ａとレシーバ部側通路３４ｂとを有している。なお、図１２は、減圧部用ブロック３２の近傍の模式的な拡大断面図である。さらに、図１２では、図示の明確化のために出口パイプ１５ｃの図示を省略している。
【0228】
複数の減圧部側通路３４ａは、それぞれレシーバ側減圧部の出口側に接続されている。本実施形態のレシーバモジュール３０は、暖房用固定絞り２３ａおよび冷房用固定絞り２３ｂの２つのレシーバ側減圧部を備えている。従って、本実施形態では、減圧部側通路３４ａも２つ設けられている。
【0229】
２つの減圧部側通路３４ａは同一平面上（本実施形態では、水平面上）に配置されている。２つの減圧部側通路３４ａは、レシーバ部１５の中心軸方向から見たときに、等角度間隔（本実施形態では、１８０°間隔）に配置されている。２つの減圧部側通路３４ａは、いずれもレシーバ部１５の外周側から中心軸側へ向かって延びている。
【0230】
レシーバ部側通路３４ｂは、複数の減圧部側通路３４ａの最下流部に接続されている。レシーバ部側通路３４ｂは、レシーバ部１５の中心軸の近傍に配置されている。レシーバ部側通路３４ｂは、レシーバ部１５の中心軸方向の上方側から下方側へ延びている。
【0231】
本実施形態の減速用冷媒通路３４では、レシーバ側減圧部から流出して水平方向に流れた冷媒の流れを鉛直方向へ転向させて、冷媒の流速を低下させている。例えば、暖房用固定絞り２３ａから流出した気液二相冷媒は、冷房用固定絞り２３ｂ側の減圧部側通路３４ａ内に存在する気液二相冷媒と衝突して流速を緩和させる。これにより、レシーバ部側通路３４ｂを介して、レシーバ部１５へ流入する冷媒の流速を低下させることができる。
【0232】
その他の冷凍サイクル装置１０およびレシーバモジュール３０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。
【0233】
従って、本実施形態の冷凍サイクル装置１０およびレシーバモジュール３０においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、冷媒回路を切替可能に構成された冷凍サイクル装置１０であっても、レシーバ部１５の大型化を抑制することができる。さらに、レシーバ部１５の大型化を招くことなく気液分離性能を向上させたレシーバモジュール３０を提供することができる。
【0234】
（第５実施形態）
本実施形態では、図１３に示すように、第１実施形態の冷凍サイクル装置１０に、サブタンク部３５を追加した例を説明する。サブタンク部３５は、放熱部である水冷媒熱交換器１２から流出した液相冷媒の一部を蓄える容器である。サブタンク部３５は、水冷媒熱交換器１２の冷媒通路の出口からレシーバモジュール３０の第１入口３１ａへ至る冷媒流路に配置されている。
本実施形態では、図１３に示すように、第１実施形態の冷凍サイクル装置１０に、サブタンク部３５を追加した例を説明する。サブタンク部３５は、放熱部である水冷媒熱交換器１２から流出した液相冷媒の一部を蓄える容器である。サブタンク部３５は、水冷媒熱交換器１２の冷媒通路の出口からレシーバモジュール３０の第１入口３１ａへ至る冷媒流路に配置されている。
【0235】
その他の冷凍サイクル装置１０およびレシーバモジュール３０の構成および作動は、第１実施形態と同様である。
【0236】
従って、本実施形態の冷凍サイクル装置１０およびレシーバモジュール３０においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、冷媒回路を切替可能に構成された冷凍サイクル装置１０であっても、レシーバ部１５の大型化を抑制することができる。さらに、レシーバ部１５の大型化を招くことなく気液分離性能を向上させたレシーバモジュール３０を提供することができる。
【0237】
これに加えて、本実施形態の冷凍サイクル装置１０によれば、サブタンク部３５を備えているので、サイクルの余剰冷媒量が多くなる運転モード時に、サブタンク部３５内に余剰冷媒の一部を蓄えることができる。従って、より一層、レシーバ部１５の大型化を抑制することができる。
【0238】
このことをより詳細に説明すると、第１実施形態で説明したように、冷凍サイクル装置１０では、第１回路に切り替えられる運転モードの方が、第２回路に切り替えられる運転モードよりも冷媒循環流量が多くなる。つまり、第２回路に切り替えられる運転モードの方が、第１回路に切り替えられる運転モードよりも余剰冷媒量も多くなる。
【0239】
また、第１回路に切り替えられる運転モードでは、室外熱交換器１８にて外気へ放熱した冷媒が、レシーバモジュール３０の第２入口３２ａへ流入する。一方、冷凍サイクル装置１０が第２回路に切り替えられる運転モードでは、水冷媒熱交換器１２にて高温側熱媒体へ放熱した冷媒が、レシーバモジュール３０の第１入口３１ａへ流入する。
【0240】
さらに、第１回路に切り替えられる運転モードでは、第２回路へ切り替えられる運転モードよりも送風空気の加熱量が少なくなるので、水冷媒熱交換器１２における冷媒の放熱量も少なくなる。このため、第２回路に切り替えられる運転モード時に水冷媒熱交換器１２から流出する冷媒の乾き度は、第１回路に切り替えられる運転モード時に水冷媒熱交換器１２から流出する冷媒の乾き度よりも低くなる。
【0241】
換言すると、冷媒回路切替部が、第２回路に切り替えた際にサブタンク部３５へ流入する冷媒の乾き度は、第１回路に切り替えた際にサブタンク部３５へ流入する冷媒の乾き度よりも低くなる。従って、第２回路に切り替えられる運転モードでは、第１回路に切り替えられる運転モードよりも、サブタンク部３５へ液相冷媒を流入させやすくなる。その結果、サイクルの余剰冷媒量が多くなる運転モード時に、余剰冷媒を蓄えることができる。
【0242】
（第６実施形態）
本実施形態では、第５実施形態に対して、図１４に示すように、サブタンク部３５をレシーバモジュール３０に一体化している。より具体的には、本実施形態のサブタンク部３５は、切替部用ブロック３１の第１入口３１ａから第１内部三方継手１３ａへ至る冷媒流路に形成されている。これによれば、より一層、レシーバ部１５の大型化を抑制可能なレシーバモジュール３０を提供することができる。
本実施形態では、第５実施形態に対して、図１４に示すように、サブタンク部３５をレシーバモジュール３０に一体化している。より具体的には、本実施形態のサブタンク部３５は、切替部用ブロック３１の第１入口３１ａから第１内部三方継手１３ａへ至る冷媒流路に形成されている。これによれば、より一層、レシーバ部１５の大型化を抑制可能なレシーバモジュール３０を提供することができる。
【0243】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
【0244】
（１）上述の実施形態では、本発明に係る冷凍サイクル装置１０を電気自動車に搭載された車両用空調装置に適用した例を説明したが、冷凍サイクル装置１０の適用は、これに限定されない。例えば、内燃機関および電動モータの双方から車両走行用の駆動力を得る、いわゆるハイブリッド車両搭載された車両用空調装置に適用してもよい。
【0245】
また、上述の実施形態では、温度調整対象物としてバッテリ８０を冷却する例を説明したが、これに限定されない。例えば、モータジェネレータ、インバータ、ＰＣＵ、トランスアクスル、ＡＤＡＳ用の制御装置等のように、作動時に発熱する車載機器を温度調整対象物としてもよい。
【0246】
モータジェネレータは、走行用の駆動力を出力するモータとしての機能および発電機としての機能を有する。インバータは、モータジェネレータ等に電力を供給する。ＰＣＵは、変電や電力分配を行う電力制御ユニットである。トランスアクスルは、トランスミッションやディファレンシャルギア等を一体化させた動力伝達機構である。ＡＤＡＳ用の制御装置は、先進運転支援システム用の制御装置である。
【0247】
また、冷凍サイクル装置１０の適用は、車両用に限定されない。例えば、上述の実施形態では、コンピュータサーバルームの空調を行う定置型の空調装置に適用してもよい。この場合は、コンピュータサーバを冷却対象物とすればよい。
【0248】
（２）冷凍サイクル装置１０の構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。
【0249】
上述の実施形態では、水冷媒熱交換器１２および高温側熱媒体回路５０の各構成機器によって、送風空気を加熱する加熱部を構成した例を説明したが、加熱部は、これに限定されない。
【0250】
例えば、水冷媒熱交換器１２および高温側熱媒体回路５０を廃止して、室内凝縮器を加熱部としてもよい。室内凝縮器は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と、室内蒸発器１９通過後の送風空気とを熱交換させて、高圧冷媒の有する熱を送風空気へ放熱させる放熱部である。室内凝縮器は、ヒータコア５２と同様に、室内空調ユニット４０のケーシング４１内に配置すればよい。
【0251】
また、上述の実施形態では、レシーバ側減圧部として固定絞りを採用した例を説明したが、レシーバ側減圧部として可変絞り機構を採用してもよい。この場合は、レシーバ側減圧部として暖房用膨張弁１６ａ等と同様の構成の可変絞り機構を採用してもよい。
【0252】
また、上述の実施形態では、チラー２０および低温側熱媒体回路６０の各構成機器によって、バッテリ８０を冷却する冷却部を構成した例を説明したが、冷却部は、これに限定されない。例えば、チラー２０および低温側熱媒体回路６０を廃止して、バッテリ８０の冷却水通路８０ａを冷却部として、冷却用膨張弁１６ｃにて減圧された低圧冷媒を直接流通させるようにしてもよい。この場合は、冷却水通路８０ａが蒸発部となる。
【0253】
また、上述の実施形態では、室内蒸発器１９の冷媒出口側に第４逆止弁１７ｄを配置した例を説明したが、第４逆止弁１７ｄに代えて、蒸発圧力調整弁を配置してもよい。蒸発圧力調整弁は、室内蒸発器１９の冷媒出口側の冷媒の圧力上昇に伴って、弁開度を増加させる機械的機構で構成された可変絞りである。蒸発圧力調整弁によれば、室内蒸発器１９における冷媒蒸発圧力を予め定めた基準値以上に維持することができる。
【0254】
また、上述の実施形態では、冷凍サイクル装置１０の冷媒として、Ｒ１２３４ｙｆを採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ等を採用してもよい。または、これらのうち複数の冷媒を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。
【0255】
また、上述の実施形態では、複数の運転モードに切替可能な冷凍サイクル装置１０について説明したが、運転モードの切り替えは限定されない。少なくとも第１回路に切り替えられる運転モードのいずれか１つと第２回路に切り替えられる運転モードのいずれか１つとを切替可能に構成されていれば、上述したレシーバ部１５の小型化効果を得ることができる。
【0256】
さらに、冷凍サイクル装置１０は、他の運転モードを実行可能に構成されていてもよい。例えば、単独除湿暖房モードを実行可能に構成されていてもよい。単独除湿暖房モードは、バッテリ８０の冷却を行うことなく、冷却されて除湿された送風空気を外気並列除湿暖房モードよりも低い加熱能力で再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。
【0257】
単独除湿暖房モードでは、制御装置７０が、第１開閉弁１４ａを開き、第２開閉弁１４ｂを閉じ、第３開閉弁１４ｃを閉じ、第４開閉弁１４ｄを閉じる。また、制御装置７０は、暖房用膨張弁１６ａを全閉状態とし、冷房用膨張弁１６ｂを絞り状態とし、冷却用膨張弁１６ｃを全閉状態とする。
【0258】
これにより、単独除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器１２、暖房用固定絞り２３ａ、レシーバ部１５、冷房用膨張弁１６ｂ、室内蒸発器１９、圧縮機１１の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。単独除湿暖房モードの冷媒回路は、第２回路に含まれる。
【0259】
（３）レシーバモジュール３０の構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。レシーバモジュール３０は、少なくともレシーバ側減圧部、レシーバ部１５、および減速部が一体化されていれば、レシーバ部の大型化を招くことなく気液分離性能を向上させることができる。
【0260】
従って、熱害を抑制することが優先される場合には、切替部用ブロック３１を一体化させなくてもよい。つまり、第１開閉弁１４ａ～第３開閉弁１４ｃ、および暖房用膨張弁１６ａを、レシーバモジュール３０に一体化させなくてもよい。
【0261】
また、上述の第１実施形態では、減速部として金属製の板状部材で形成された衝突板３３を採用したが、減速部はこれに限定されない。例えば、フィルタや乾燥剤によって衝突部を形成した減速部を採用してもよい。
【0262】
また、上述の第１実施形態では、衝突板３３の貫通穴３３ｃが、レシーバ部１５の中心軸回りに円環状に並べて配置された例を説明したが、これに限定されない。例えば、多重の円環状に並べて配置されていてもよい。さらに、衝突板３３のうち連通部３３ｂを形成する領域内であれば、互いに所定の間隔を開けて配置されていてもよい。
【0263】
また、上述の各実施形態では、レシーバ部１５の上方側から内部空間１５ａへ冷媒を流入させ、分離された液相冷媒をレシーバ部１５の上方側から流出させているが、これに限定されない。
【0264】
例えば、図１５に示すように、レシーバ部１５の下方側から内部空間１５ａへ冷媒を流入させるようにしてもよい。この場合は、レシーバ部１５を減圧部用ブロック３２よりも上方側に配置すればよい。そして、入口パイプ１５ｂによって、レシーバ部１５の内部空間１５ａへ流入する冷媒の流れ方向を、レシーバ部１５の側面に衝突させる方向に転向させる減速用冷媒通路３４を形成すればよい。また、出口パイプ１５ｃを廃止して、減圧部用ブロック３２に液相冷媒を流出させる冷媒通路を形成すればよい。
【0265】
さらに、図１６に示すように、レシーバ部１５の下方側から内部空間１５ａへ流入させた冷媒をレシーバ部１５の天井部１５ｄに衝突させるようにしてもよい。この場合は、レシーバ部１５の天井部１５ｄが、減速部となる。
【0266】
また、図１７に示すように、レシーバ部１５の側方側から内部空間１５ａへ流入させた冷媒をレシーバ部１５の側面に衝突させるようにしてもよい。この場合は、レシーバ部１５の側面が、減速部となる。さらに、図１７では、分離された液相冷媒をレシーバ部１５の上方側から流出させているが、もちろん、図１５、図１６で説明したレシーバモジュール３０と同様に、下方側から流出させてもよい。
【0267】
（４）高温側熱媒体回路５０および低温側熱媒体回路６０の構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。
【0268】
上述の実施形態では、高温側熱媒体および低温側熱媒体として、エチレングリコール水溶液を採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、ジメチルポリシロキサン、あるいはナノ流体等を含む溶液、不凍液、アルコール等を含む水系の液媒体、オイル等を含む液媒体を採用してもよい。
【0269】
（５）上述の実施形態では、レシーバモジュール３０の車両への搭載について言及していないが、レシーバ部１５および切替部用ブロック３１のいずれか一方に、取付対象物である車両に固定するための固定部を設ければよい。例えば、レシーバ部１５および減圧部用ブロック３２には固定部を設けず、切替部用ブロック３１に固定部（具体的には、ボルト穴）等を設ければよい。これによれば、より一層、熱害を抑制することができる。
【0270】
（６）上述の各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。例えば、第４実施形態で説明した減速用冷媒通路３４を有するレシーバモジュール３０に、第１実施形態で説明した衝突板３３を併用すると、レシーバ部１５における気液分離性能をより一層向上させることができる。
【符号の説明】
【0271】
１１ 圧縮機
１２ 水冷媒熱交換器（放熱部）
１４ａ～１４ｄ 第１開閉弁～第４開閉弁（冷媒回路切替部）
１５ レシーバ部
１６ｂ、１６ｃ 冷房用膨張弁、冷却用膨張弁（蒸発部側減圧部）
１８ 室外熱交換器（室外熱交換部）
１９ 室内蒸発器（蒸発部）
２０ チラー（蒸発部）
２３ａ、２３ｂ 暖房用固定絞り、冷房用固定絞り（レシーバ側減圧部）
３３ 衝突板（減速部）
３４ 減速用冷媒通路（減速部）
１２ 水冷媒熱交換器（放熱部）
１４ａ～１４ｄ 第１開閉弁～第４開閉弁（冷媒回路切替部）
１５ レシーバ部
１６ｂ、１６ｃ 冷房用膨張弁、冷却用膨張弁（蒸発部側減圧部）
１８ 室外熱交換器（室外熱交換部）
１９ 室内蒸発器（蒸発部）
２０ チラー（蒸発部）
２３ａ、２３ｂ 暖房用固定絞り、冷房用固定絞り（レシーバ側減圧部）
３３ 衝突板（減速部）
３４ 減速用冷媒通路（減速部）
【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】