(57)【要約】【課題】第１、第２蒸発器が並列に配置された冷凍サイクル装置において、冷凍サイクル全体の冷媒封入量の低減および運転モード毎の必要冷媒量の差の低減を可能とする。【解決手段】分岐部２０から分岐して第１、第２蒸発器１７、１８のそれぞれに冷媒を導く第１、第２往路２２、２３のうち、冷媒流路長さが長い第２往路２３において、第２減圧器１９を第２往路２３のうち第２蒸発器１８よりも分岐部２０に近い側に配置する。さらに、第２往路２３のうち第２減圧器１９よりも冷媒流れ下流側の部分２３ｂを二重管２８の内管で構成し、第２復路２６の一部を二重管２８の外管で構成する。【選択図】図１
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【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した冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、
前記放熱器の冷媒流れ下流側に並列に配置され、前記放熱器から流出した冷媒を減圧させる第１、第２減圧器（１６、１９）と、
前記第１減圧器で減圧された冷媒と第１冷却対象物との熱交換により、前記第１冷却対象物を冷却するとともに、冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１７）と、
前記第２減圧器で減圧された冷媒と第２冷却対象物との熱交換により、前記第２冷却対象物を冷却するとともに、冷媒を蒸発させる第２蒸発器（１８、７１、８１）と、
前記放熱器の冷媒流れ下流側に設けられた分岐部（２０）から分岐した冷媒流路であって、前記分岐部から前記第１、第２蒸発器の冷媒入口に冷媒を導く第１、第２往路（２２、２３）と、
前記圧縮機の冷媒流れ上流側に設けられた合流部（２４）に合流する冷媒流路であって、前記第１、第２蒸発器の冷媒出口から前記合流部に冷媒を導く第１、第２復路（２５、２６）とを備え、
前記第２往路（２３）は、前記第１往路（２２）よりも冷媒流路長さが長く、
前記第２減圧器（１９）は、前記第２往路のうち前記第２蒸発器よりも前記分岐部に近い側に配置され、
前記第２往路のうち前記第２減圧器よりも冷媒流れ下流側の部分（２３ｂ）は、内管（２８ａ、２８ｃ）とそれを覆う外管（２８ｂ、２８ｄ）とを有する二重管（２８）の前記内管で構成され、
前記第２復路（２６）の少なくとも一部は、前記外管で構成さていることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記第１、第２蒸発器の両方に冷媒が流れる運転モード時において、前記第２蒸発器の冷媒出口での冷媒圧力が前記第１蒸発器の冷媒出口での冷媒圧力よりも高くなるように、前記二重管の少なくとも一部で、前記外管の流路断面積（Ｓ２）が前記内管の流路断面積（Ｓ１）よりも小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記第１冷却対象物は、車室内へ送風される室内用送風空気であり、
前記第２冷却対象物は、車両に搭載された機器であることを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記車両に搭載された機器は、二次電池であることを特徴とする請求項３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、複数の冷却対象物の冷却を行う冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気自動車やハイブリッド車等の電動車両では、二次電池に蓄えられた電力を、インバータ等を介して電動モータに供給して車両用走行用の駆動力を出力させている。リチウムイオン等に代表される二次電池は、走行中や充電中等の電力の出し入れによってジュール熱が発生して温度が上昇するが、所定温度を超えてしまうと二次電池の劣化や破損を招くため、所定温度以下に維持するための冷却手段が必要となる。
【０００３】
この冷却手段として、車室内へ送風される室内用送風空気を冷却する蒸気圧縮式の冷凍サイクルを用いたものが、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示の冷凍サイクル装置は、放熱器の冷媒流れ下流側に、室内用送風空気を冷却する第１蒸発器と、二次電池を冷却する第２蒸発器とを並列に配置したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７９１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置のように、冷凍サイクルを用いて二次電池の冷却を実施する場合、以下の問題がある。
【０００６】
一般的に、冷凍サイクルを構成する圧縮機や放熱器等の部品は、車両前方部のエンジンルーム内もしくはボンネット内に配置されるのに対し、二次電池は、搭載スペースを確保するために車両中央部の乗員床下、あるいは、車両後方部のリヤシート下やラゲージ下などに配置される。このため、第２蒸発器に接続される冷媒配管、すなわち、放熱器の冷媒流れ下流側の分岐部から第２蒸発器までの往路冷媒配管および第２蒸発器から送風機の冷媒流れ上流側の合流部までの復路冷媒配管は、第１蒸発器に接続される冷媒配管よりも長くなる。第２蒸発器に接続される冷媒配管の長さは、第２蒸発器の配置場所によっては、片道５ｍ程にもなる。
【０００７】
特許文献１に記載の冷凍サイクル装置では、二次電池の冷却時において、放熱器から流出した高密度な液冷媒は、上述した長い往路冷媒配管を通過して、第２蒸発器の近傍に配置された減圧器にて減圧された後、第２蒸発器に流入する。
【０００８】
ここで、上述の通り、第２蒸発器の往路冷媒配管は長いため、往路冷媒配管の内容積は大きく、往路冷媒配管内に高密度な液冷媒が多く存在する。このため、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置では、第１蒸発器のみを有する冷凍サイクル装置と比較して、冷凍サイクル全体の冷媒封入量が大幅に増大してしまう。また、例えば、第１蒸発器による冷房単独運転時や第２蒸発器による電池単独冷却時等の運転モード毎の必要冷媒量の差が大きくなってしまう。冷媒封入量の増大は冷媒コスト増加につながり、必要冷媒量の差が大きいことはサイクル内の余剰冷媒を蓄える機器の容積増加につながってしまう。
【０００９】
なお、ここでは、第１蒸発器にて室内用送風空気を冷却し、第２蒸発器にて二次電池を冷却する場合を説明したが、この場合に限らず、第１蒸発器にて第１冷却対象物を冷却し、第２蒸発器にて第２冷却対象物を冷却する場合にも、このような問題が発生する。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、冷凍サイクル全体の冷媒封入量の低減および運転モード毎の必要冷媒量の差の低減が可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機から吐出した冷媒を放熱させる放熱器（１２）と、
放熱器の冷媒流れ下流側に並列に配置され、放熱器から流出した冷媒を減圧させる第１、第２減圧器（１６、１９）と、
第１減圧器で減圧された冷媒と第１冷却対象物との熱交換により、第１冷却対象物を冷却するとともに、冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１７）と、
第２減圧器で減圧された冷媒と第２冷却対象物との熱交換により、第２冷却対象物を冷却するとともに、冷媒を蒸発させる第２蒸発器（１８、７１、８１）と、
放熱器の冷媒流れ下流側に設けられた分岐部（２０）から分岐した冷媒流路であって、分岐部から第１、第２蒸発器の冷媒入口に冷媒を導く第１、第２往路（２２、２３）と、
圧縮機の冷媒流れ上流側に設けられた合流部（２４）に合流する冷媒流路であって、第１、第２蒸発器の冷媒出口から合流部に冷媒を導く第１、第２復路（２５、２６）とを備え、
第２往路（２３）は、第１往路（２２）よりも冷媒流路長さが長く、
第２減圧器（１９）は、第２往路のうち第２蒸発器よりも分岐部に近い側に配置され、
第２往路のうち第２減圧器よりも冷媒流れ下流側の部分（２３ｂ）は、内管（２８ａ、２８ｃ）とそれを覆う外管（２８ｂ、２８ｄ）とを有する二重管（２８）の内管で構成され、
第２復路（２６）の少なくとも一部は、外管で構成さていることを特徴としている。
【００１２】
なお、ここでいう「冷媒と第１冷却対象物との熱交換」および「冷媒と第２冷却対象物との熱交換」とは、直接熱交換する場合に限らず、熱媒体を介して間接的に熱交換する場合も含む意味である。
【００１３】
本発明によれば、第２減圧器を第２往路の分岐部側に配置しているので、第２減圧器を第２往路の第２蒸発器側に配置している場合と比較して、第２往路における高密度な液冷媒が流れる区間が短くなり、第２減圧器で減圧後の低密度な気液二相冷媒が流れる区間が長くなり、第２往路内に存在する冷媒量を低減できる。よって、本発明によれば、冷凍サイクル全体の冷媒封入量の低減および運転モード毎の必要冷媒量の差の低減が可能となる。
【００１４】
さらに、本発明によれば、第２往路の気液二相冷媒が流れる区間を二重管の内管で構成し、第２復路を二重管の外管で構成しているので、外管を流れる冷媒が断熱材の役割を持ち、第２往路を一重管で構成する場合と比較して、第２往路を流れる気液二相冷媒の外部からの受熱を抑制できる。この結果、本発明によれば、第２往路を一重管で構成する場合と比較して、第２蒸発器の冷却性能を向上できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、第１、第２蒸発器の両方に冷媒が流れる運転モード時において、第２蒸発器の冷媒出口での冷媒圧力が第１蒸発器の冷媒出口での冷媒圧力よりも高くなるように、二重管の少なくとも一部で、外管の流路断面積（Ｓ２）が内管の流路断面積（Ｓ１）よりも小さくなっていることを特徴としている。
【００１６】
これによれば、第１、第２蒸発器の両方に冷媒が流れる運転モード時には、第２復路の圧損が大きくなることで、第１蒸発器側の冷媒圧力よりも第２蒸発器側の冷媒圧力を高く維持できる。第１蒸発器の冷媒温度よりも第２蒸発器の冷媒温度を高くしたい場合、第２復路に固定絞り等の減圧器を追加することで、それが可能となるが、本発明によれば、第２復路に減圧器を追加することなく、それが可能となる。
【００１７】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【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冷房単独運転モードにおける冷媒流れを示す全体構成図である。
【図２】第１実施形態の冷凍サイクル装置の電池冷却単独運転モードにおける冷媒流れを示す全体構成図である。
【図３】第１実施形態の冷凍サイクル装置の電池冷却＋冷房運転モードにおける冷媒流れを示す全体構成図である。
【図４】図１〜３中の二重管の横断面図である。
【図５】第１実施形態の冷凍サイクル装置の冷房単独運転モードにおける冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【図６】第１実施形態の冷凍サイクル装置の電池冷却単独運転モードにおける冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【図７】第１実施形態の冷凍サイクル装置の電池冷却＋冷房運転モードにおける冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【図８】従来における電池冷却用蒸発器の往路冷媒配管と復路冷媒配管の断面図である。
【図９】比較例における電池冷却用蒸発器の往路冷媒配管と復路冷媒配管の断面図である。
【図１０】第２実施形態の冷凍サイクル装置を示す全体構成図である。
【図１１】第３実施形態の冷凍サイクル装置を示す全体構成図である。
【図１２】第４実施形態の二重管の構造を示す斜視断面図である。
【図１３】第５実施形態の二次電池の冷却機構を示す図である。
【図１４】第６実施形態の二次電池の冷却機構を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００２０】
（第１実施形態）
本実施形態では、本発明に係る冷凍サイクル装置１０を、車両走行用の駆動力を走行用の電動モータおよび内燃機関から得るハイブリッド車に適用している。さらに、本実施形態のハイブリッド車では、図１〜３に示すように、冷凍サイクル装置１０を、車室内の冷房、並びに、走行用の電動モータへ供給される電力を蓄える二次電池５３の冷却を行うために用いている。
【００２１】
冷凍サイクル装置１０は、空調用のレシーバサイクルを基本サイクルとして、この基本サイクルに二次電池冷却機能を加えた構成である。この基本サイクルは、圧縮機１１、室外凝縮器１２、冷房用膨張弁１６、室内蒸発器１７等の各機器を備えている。これらの各機器は、冷媒配管で接続されている。そして、この基本サイクルにおいて、室外凝縮器１２の冷媒流れ下流側に、室内蒸発器１７と並列に電池冷却用蒸発器１８が配置され、電池冷却用蒸発器１８の冷媒流れ上流側に電池冷却用膨張弁１９が配置されている。
【００２２】
本実施形態と特許請求の範囲との対応関係については、室外凝縮器１２が放熱器に対応し、冷房用膨張弁１６が第１減圧器に対応し、室内蒸発器１７が第１蒸発器に対応し、電池冷却用膨張弁１９が第２減圧器に対応し、電池冷却用蒸発器１８が第２蒸発器に対応する。また、車室内へ送風される室内用送風空気が第１冷却対象物であり、二次電池５３が第２冷却対象物である。
【００２３】
なお、冷凍サイクル装置１０では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒等を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。
【００２４】
以下、冷凍サイクル装置１０を詳細に説明する。
【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、圧縮して吐出するものである。圧縮機１１は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて回転駆動する電動圧縮機として構成されている。圧縮機１１の電動モータは、後述する制御装置４０から出力される制御信号によって、その回転数が制御される。圧縮機１１の吐出口側には、室外凝縮器１２の冷媒入口側が接続されている。
【００２６】
室外凝縮器１２は、その内部を流通する冷媒と送風ファン１２ａから送風された外気とを熱交換させることにより、圧縮機から吐出した冷媒を放熱させて凝縮させる放熱器として機能するものである。より具体的には、室外凝縮器１２は、いわゆるサブクールコンデンサであって、圧縮機１１から吐出した気相冷媒と空気とを熱交換して冷媒を凝縮させる凝縮部１３と、凝縮部１３から流出した冷媒の気液を分離する気液分離器１４と、気液分離器１４から流出した液冷媒を冷却する過冷却部１５とを備えている。
【００２７】
冷凍サイクル装置１０は、室外凝縮器１２から流出した冷媒を分岐部２０に導く冷媒流路２１と、分岐部２０から分岐した冷媒流路であって、分岐部２０から室内蒸発器１７の冷媒入口に冷媒を導く第１往路２２および分岐部２０から電池冷却用蒸発器１８の冷媒入口に冷媒を導く第２往路２３とを備えている。
【００２８】
また、冷凍サイクル装置１０は、合流部２４に合流する冷媒流路であって、室内蒸発器１７の冷媒出口から流出した冷媒を合流部２４に導く第１復路２５および電池冷却用蒸発器１８の冷媒出口から流出した冷媒を合流部２４に導く第２復路２６と、冷媒を合流部２４から圧縮機１１の吸入側に導く冷媒流路２７とを備えている。
【００２９】
第１往路２２に、第１開閉弁２２ａおよび冷房用膨張弁１６が設けられている。
【００３０】
第１開閉弁２２ａは、制御装置４０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電磁弁である。第１開閉弁２２ａの開閉により、第１往路２２での冷媒流れの有無が切り替えられる。したがって、第１開閉弁２２ａは、冷媒流路切替手段を構成している。  
【００３１】
冷房用膨張弁１６は、室外凝縮器１２から流出して室内蒸発器１７へ流入する冷媒を減圧させる減圧器である。本実施形態では、冷房用膨張弁１６として、室内蒸発器１７から流出した冷媒の過熱度を所定値、例えば５℃に制御するよう弁開度が調整される機械式膨張弁を用いている。
【００３２】
室内蒸発器１７は、冷房用膨張弁１６で減圧された冷媒と室内用送風空気との熱交換により、室内用送風空気を冷却するとともに、冷媒を蒸発させる熱交換器である。室内蒸発器１７は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内のヒータコア３３よりも空気流れ上流側に配置されている。
【００３３】
第２往路２３に、第２開閉弁２３ａおよび電池冷却用膨張弁１９が設けられている。
【００３４】
第２開閉弁２３ａは、第１開閉弁２２ａと同様の電磁弁である。第２開閉弁２３ａの開閉により、第２往路２３での冷媒流れの有無が切り替えられる。したがって、第２開閉弁２３ａは、冷媒流路切替手段を構成している。
【００３５】
電池冷却用膨張弁１９は、電池冷却用蒸発器１８へ流入する冷媒を減圧させる減圧器である。本実施形態では、電池冷却用膨張弁１９として、電池冷却用蒸発器１８から流出し、後述する二重管２８の外管２８ｂを通過した後の冷媒の過熱度を所定値、例えば５℃に制御するよう弁開度が調整される機械式膨張弁を用いている。
【００３６】
電池冷却用蒸発器１８は、二次電池５３に向けて送風される電池用送風空気の空気通路を形成する電池パック５０内に配置されている。電池冷却用蒸発器１８は、電池冷却用膨張弁１９で減圧された冷媒と電池用送風空気との熱交換により、電池用送風空気を冷却するとともに、冷媒を蒸発させる熱交換器である。換言すると、電池冷却用蒸発器１８は、電池用送風空気を介して、冷媒と二次電池５３とを間接的に熱交換させる熱交換器である。
【００３７】
上記した圧縮機１１、室外凝縮器１２、電池冷却用膨張弁１９、分岐部２０、第１、第２開閉弁２２ａ、２３ａおよび合流部２４は、車両前方部のエンジンルームＥ１内に配置される。冷房用膨張弁１６および室内蒸発器１７は、車室内の最前部に配置される。電池冷却用蒸発器１８は、車両後方部に配置され、室内蒸発器１７よりもエンジンルームＥ１から離れている。このため、第２往路２３は第１往路２２よりも冷媒流路長さが長く、第２復路２６も第１復路２５よりも冷媒流路長さが長い。
【００３８】
また、電池冷却用膨張弁１９は、分岐部２０近傍に配置されており、すなわち、第２往路２３のうち電池冷却用蒸発器１８よりも分岐部２０に近い側に配置されている。なお、電池冷却用膨張弁１９は、分岐部２０近傍に限らず、第２往路２３の中間位置よりも分岐部２０側に配置されていれば良い。
【００３９】
そして、第２往路２３のうち電池冷却用膨張弁１９よりも冷媒流れ下流側の部分２３ｂは、図４に示す二重管２８の内管２８ａで構成されており、第２復路２６の一部２６ａが図４に示す二重管２８の外管２８ｂで構成されている。二重管２８は、内管２８ａとそれを覆う外管２８ｂとを有するものである。二重管２８の大部分は、車両床下の車室外に配置され、カバー等に覆われた状態、もしくは、露出した状態である。
【００４０】
本実施形態では、二重管２８として、外管２８ｂの内部に内管２８ａが位置し、内管２８ａの外径が外管２８ｂの内径よりも小さいものを用いている。この二重管２８は、外管２８ｂの冷媒流路が、内管２８ａの外面と外管２８ｂの内面との間に形成されており、内管２８ａの延伸方向と同じ方向に延びている。
【００４１】
また、本実施形態では、後述の通り、内管２８ａは気液二相冷媒が流れることから、内管２８ａの内径を、一般的なガス冷媒配管と同じ、１０．３ｍｍとしている。ちなみに、一般的な蒸発器の往路配管は液冷媒が流れるため、その内径は６ｍｍ程度である。
【００４２】
さらに、本実施形態では、二重管２８の全体において、内管２８ａの流路断面積Ｓ１よりも外管２８ｂの流路断面積Ｓ２の方が小さくなるように構成されている（Ｓ１＞Ｓ２）。
【００４３】
次に、室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０は、温度調整された室内用送風空気を車室内に送風するもので、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されて、その外殻を形成するケーシング３１内に送風機３２、前述の室内蒸発器１７、ヒータコア３３等を収容することによって構成されている。
【００４４】
ケーシング３１は、樹脂製であり、内部に室内用送風空気の空気通路を形成している。ケーシング３１内の空気流れ最上流側には、車室内空気（内気）と外気とを切替導入する図示しない内外気切替装置が配置されている。
【００４５】
送風機３２は、内外気切替装置を介して吸入された空気を車室内へ向けて送風するものである。この送風機３２は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機であって、制御装置４０から出力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される。
【００４６】
送風機３２の空気流れ下流側には、室内蒸発器１７およびヒータコア３３が、室内用送風空気の流れに対して、この順に配置されている。ヒータコア３３は、内燃機関の冷却水を熱源として室内用送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。
【００４７】
さらに、室内蒸発器１７の空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア３３の空気流れ上流側には、室内蒸発器１７通過後の送風空気のうち、ヒータコア３３を通過させる風量割合を調整するエアミックスドア３４が配置されている。エアミックスドア３４は、制御装置４０から出力される制御信号によって駆動される。
【００４８】
また、ヒータコア３３の空気流れ下流側には、ヒータコア３３にて冷媒と熱交換して加熱された送風空気とヒータコア３３を迂回して加熱されていない送風空気とを混合させる混合空間３５が設けられている。
【００４９】
ケーシング３１の空気流れ最下流部には、混合空間３５にて混合された空調風を、空調対象空間である車室内へ吹き出す吹出開口部が配置されている。具体的には、この吹出開口部としては、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出開口部、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出開口部、および車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出開口部（いずれも図示せず）が設けられている。
【００５０】
したがって、エアミックスドア３４がヒータコア３３を通過させる風量の割合を調整することによって、混合空間３５にて混合された空調風の温度が調整され、各吹出開口部から吹き出される空調風の温度が調整される。
【００５１】
さらに、フェイス吹出開口部、フット吹出開口部、およびデフロスタ吹出開口部の空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス吹出開口部の開口面積を調整するフェイスドア、フット吹出開口部の開口面積を調整するフットドア、デフロスタ吹出開口部の開口面積を調整するデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。
【００５２】
次に、電池パック５０について説明する。電池パック５０は、車両後方のトランクルームと後部座席との間の車両底面側に配置されて、電気的な絶縁処理（例えば、絶縁塗装）が施された金属製のケーシング５１内に電池用送風空気を循環送風させる空気通路を形成し、この空気通路に送風機５２、電池冷却用蒸発器１８および二次電池５３等を収容して構成されたものである。
【００５３】
送風機５２は、電池冷却用蒸発器１８の空気流れ上流側に配置されて、電池用送風空気を電池冷却用蒸発器１８向けて送風するもので、制御装置４０から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される電動送風機である。さらに、電池冷却用蒸発器１８の空気流れ下流側には二次電池５３が配置され、二次電池５３の空気流れ下流側は、送風機５２の吸込口側に連通している。
【００５４】
したがって、送風機５２を作動させると、電池冷却用蒸発器１８にて冷却された電池用送風空気が二次電池５３に吹き付けられて、二次電池５３の冷却がなされる。さらに、二次電池５３の冷却を行った電池用送風空気は、送風機５２に吸入されて再び電池冷却用蒸発器１８に向けて送風される。
【００５５】
次に、本実施形態の電気制御部について説明する。制御装置４０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、その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の作動を制御する。
【００５６】
制御装置４０の入力側には、車室内温度を検出する内気センサ、外気温を検出する外気センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、室内蒸発器１７の吹出空気温度（蒸発器温度）を検出する第１蒸発器温度センサ４１、ヒータコア３３の吹出空気温度を検出する暖房吹出温度センサ、二次電池５３の温度を直接検出する電池温度センサ４２、電池冷却用蒸発器の吹出空気温度を検出する第２蒸発器温度センサ４３等の種々の制御用センサ群が接続されている。
【００５７】
さらに、制御装置４０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された図示しない操作パネルが接続され、この操作パネル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。操作パネルに設けられた各種操作スイッチとしては、車室内空調を行うことを要求する空調作動スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ、空調運転モードの選択スイッチ等が設けられている。
【００５８】
なお、本実施形態の制御装置４０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手段が一体に構成されたものであるが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御手段を構成している。例えば、制御装置４０のうち、圧縮機１１の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が冷媒吐出能力制御手段を構成し、冷媒流路切替手段を構成する各種機器の作動を制御する構成が冷媒流路切替制御手段を構成している。
【００５９】
次に、上記構成における本実施形態の冷凍サイクル装置１０の作動を説明する。前述の如く、この冷凍サイクル装置１０は、車室内の冷房および二次電池５３の冷却を行うことができる。なお、車室内の暖房はヒータコア３３により行われる。
【００６０】
車室内を冷房する冷房モードと車室内を暖房する暖房モードの運転モードの切り替えは、制御装置４０が予め記憶回路に記憶している制御プログラムを実行することによって行われる。
【００６１】
この制御プログラムでは、操作パネルの操作信号および制御用センサ群の検出信号を読み込み、読み込まれた検出信号および操作信号の値に基づいて各種制御対象機器の制御状態を決定し、決定された制御状態が得られるように各種制御対象機器へ制御信号あるいは制御電圧を出力するといった制御ルーチンを繰り返す。
【００６２】
そして、車室内の空調を行う際の運転モードについては、操作パネルの操作信号を読み込んだ際に、空調作動スイッチが投入（ＯＮ）された状態で選択スイッチにて冷房が選択されている場合には冷房モードに切り替えられ、空調作動スイッチが投入（ＯＮ）された状態で選択スイッチにて暖房が選択されている場合には暖房モードに切り替えられる。
【００６３】
また、二次電池５３を冷却する電池冷却運転モードについては、制御用センサ群の検出信号を読み込んだ際に、電池温度が所定温度よりも高い場合や、電池パック内空気温度が所定温度よりも高い場合に実行される。
【００６４】
以下に、上記した主な運転モードにおける作動を説明する。
（ａ）冷房単独運転モード
冷房単独運転モードは、室内蒸発器１７と電池冷却用蒸発器１８のうち室内蒸発器１７のみに冷媒が流れることにより、二次電池５３の冷却を行うことなく、車室内の冷房を行う運転モードである。この運転モードは、例えば、操作パネルの作動スイッチが投入（ＯＮ）された状態で、選択スイッチによって冷房が選択され、かつ、電池温度が所定温度よりも低い場合に実行される。
【００６５】
この運転モードでは、制御装置４０が、第１開閉弁２２ａを開き、第２開閉弁２３ａを閉じる。これにより、冷凍サイクル装置１０は、図１の太線および実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒回路に切り替えられる。
【００６６】
また、制御装置４０は、読み込まれた検出信号および操作信号の値に基づいて、車室内へ吹き出す空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを算出する。さらに、制御装置４０は、算出された目標吹出温度ＴＡＯおよびセンサ群の検出信号に基づいて、制御装置４０の出力側に接続された各種制御対象機器の作動状態（各種制御対象機器へ出力する制御信号）を決定する。
【００６７】
例えば、圧縮機１１の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機１１の電動モータに出力される制御信号については、以下のように決定される。目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置４０に記憶された制御マップを参照して、室内蒸発器１７の目標蒸発器吹出温度ＴＥＯを決定する。そして、蒸発器温度センサ４１の検出結果に基づいて、室内蒸発器１７からの吹出空気温度が目標蒸発器吹出温度ＴＥＯに近づくように、圧縮機１１の電動モータに出力される制御信号が決定される。一般的に、冷房では１〜５ｋＷと大きな冷却能力が必要とされ、冷房性能や除湿性能を確保するためには、室内蒸発器１７の吹出空気温度を約１℃程度とする必要がある。そこで、本実施形態では、室内蒸発器１７の吹出空気温が約１℃となるように、圧縮機１１の回転数が決定される。
【００６８】
空調ユニット３０の送風機３２の電動モータに出力される制御電圧については、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め記憶回路に記憶されている制御マップを参照して決定される。エアミックスドア３４の駆動部へ出力される制御信号については、エアミックスドア３４がヒータコア３３の空気通路を閉塞し、室内蒸発器１７通過後の送風空気の全量がヒータコア３３を迂回するように決定される。
【００６９】
また、電池パック５０の送風機５２については停止とされる。なお、送風のみによって二次電池５３を冷却する場合は、送風機５２を作動させても良い。
【００７０】
そして、上記の如く決定された制御状態が得られるように制御装置４０から制御対象機器へ制御信号あるいは制御電圧が出力される。
【００７１】
したがって、冷房単独運転モードの冷凍サイクル装置１０では、図１、５に示すように、圧縮機１１→室外凝縮器１２→冷房用膨張弁１６→室内蒸発器１７→圧縮機１１の順に冷媒が流れる。
【００７２】
このとき、室内蒸発器１７では、冷房用膨張弁１６にて減圧された冷媒が、送風機３２によって送風された室内用送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内用送風空気が冷却されて、車室内の冷房が行われる。
【００７３】
（ｂ）電池冷却単独運転モード
電池冷却単独運転モードは、室内蒸発器１７と電池冷却用蒸発器１８のうち電池冷却用蒸発器１８のみに冷媒が流れることにより、車室内の空調を行うことなく、二次電池５３の冷却を単独で行う運転モードである。この運転モードは、例えば、操作パネルの作動スイッチが非投入（ＯＦＦ）となっている状態で、さらに、電池温度が所定温度よりも高い場合に実行される。
【００７４】
この運転モードでは、制御装置４０が、第１開閉弁２２ａを閉じ、第２開閉弁２３ａを開く。これにより、冷凍サイクル装置１０は、図２の太線および実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒回路に切り替えられる。
【００７５】
この冷媒回路の構成で、制御装置４０は、センサ群の検出信号に基づいて、制御装置４０の出力側に接続された各種制御対象機器の作動状態を決定する。
【００７６】
圧縮機１１の冷媒吐出能力については、電池温度センサ４２や第２蒸発器温度センサ４３の検出温度に基づいて算出された電池冷却必要能力に応じて制御される。走行中の電池発熱量は数１００Ｗ程度と小さく、最大発熱となる急速充電時でも２ｋＷ程度である。このため、必要な電池冷却能力は冷房能力よりも小さい。そこで、本実施形態では、第２蒸発器温度センサ４３によって検出される電池冷却用蒸発器１８の吹出空気温度が、室内蒸発器１７の吹出空気温度よりも高くなるように、圧縮機１１の回転数が決定される。
【００７７】
室内空調ユニット３０の送風機３２へ出力される制御信号については、冷房が不要であるので、送風機３２は停止とされる。なお、車室内へ送風のみを行う場合は、送風機３２を作動させても良い。
【００７８】
電池パック５０の送風機５２へ出力される制御信号については、送風機５２の送風能力が、予め定めた所定送風能力となるように決定される。
【００７９】
そして、上記の如く決定された制御状態が得られるように制御装置４０から制御対象機器へ制御信号あるいは制御電圧が出力される。
【００８０】
したがって、電池冷却単独運転モードの冷凍サイクル装置１０では、図２、６に示すように、圧縮機１１→室外凝縮器１２→分岐部２０→電池冷却用膨張弁１９→二重管２８の内管２８ａ（図４参照）→電池冷却用蒸発器１８→二重管２８の外管２８ｂ（図４参照）→合流部２４→圧縮機１１の順に冷媒が流れる。
【００８１】
このとき、室外凝縮器１２から流出した冷媒は、電池冷却用膨張弁１９で減圧されて気液二相冷媒の状態となり、その状態で二重管２８の内管２８ａを流れた後、電池冷却用蒸発器１８に流入する。電池冷却用蒸発器１８に流入した冷媒は、送風機５２によって送風された電池用送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、電池用送風空気が冷却され、二次電池５３が冷却される。
（ｃ）電池冷却＋冷房運転モード
電池冷却＋冷房運転モードは、室内蒸発器１７と電池冷却用蒸発器１８の両方に冷媒が流れることにより、二次電池５３の冷却を行うと同時に車室内の冷房を行う運転モードである。
【００８２】
この運転モードでは、制御装置４０が、第１開閉弁２２ａと第２開閉弁２３ａの両方を開く。これにより、冷凍サイクル装置１０は、図３の太線および実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒回路に切り替えられる。
【００８３】
この冷媒回路の構成で、制御装置４０は、センサ群の検出信号に基づいて、制御装置４０の出力側に接続された各種制御対象機器の作動状態を決定する。
【００８４】
圧縮機１１の冷媒吐出能力については、冷房単独運転モードと同様に、蒸発器温度センサ４１の検出結果に基づいて、室内蒸発器１７からの吹出空気温度が目標蒸発器吹出温度ＴＥＯに近づくように、圧縮機１１の電動モータに出力される制御信号が決定される。
【００８５】
空調ユニット３０の送風機３２、エアミックスドア３４に出力される制御信号については、冷房単独運転モードと同様に決定される。電池パック５０の送風機５２に出力される制御信号については、電池冷却単独運転モードと同様に決定される。
【００８６】
そして、上記の如く決定された制御状態が得られるように制御装置４０から制御対象機器へ制御信号あるいは制御電圧が出力される。
【００８７】
したがって、電池冷却＋冷房運転モードの冷凍サイクル装置１０では、図３、７に示すように、圧縮機１１→室外凝縮器１２→分岐部２０→冷房用膨張弁１６→室内蒸発器１７→合流部２４→圧縮機１１の順に冷媒が流れるとともに、分岐部２０→電池冷却用膨張弁１９→電池冷却用蒸発器１８→合流部２４の順に冷媒が流れる。なお、図７のモリエル線図では、便宜上、室内蒸発器１７を冷媒が流れるときと、電池冷却用蒸発器１８を冷媒が流れるときの冷媒状態を併せて示している。
【００８８】
このとき、室内蒸発器１７では、冷房単独運転モードと同様に、冷房用膨張弁１６にて減圧された冷媒が、送風機３２によって送風された室内用送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内用送風空気が冷却されて、車室内の冷房が行われる。
【００８９】
一方、電池冷却用蒸発器１８側では、室外凝縮器１２から流出した冷媒が、電池冷却用膨張弁１９で減圧されて気液二相冷媒の状態となり、その状態で二重管２８の内管２８ａを流れた後、電池冷却用蒸発器１８に流入する。電池冷却用蒸発器１８に流入した冷媒は、送風機５２によって送風された電池用送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、電池用送風空気が冷却され、二次電池５３が冷却される。
【００９０】
ここで、本実施形態では、二重管２８の全体で、図４に示すように、外管２８ｂの流路断面積Ｓ２が内管２８ａの流路断面積Ｓ１よりも小さくなるように構成することで、第２復路２６をなす外管２８ｂの内部を冷媒が流れる際の圧損を大きくしている。この場合、外管２８ｂの流路断面積Ｓ２が内管２８ａの流路断面積Ｓ１と同等以上の場合と比較して、電池冷却用蒸発器１８の冷媒出口１８ｂでの冷媒圧力が上昇し、冷媒温度も上昇するため、電池冷却用蒸発器１８の吹出空気温度が高くなる。本実施形態では、これを利用して、室内蒸発器１７の冷媒圧力よりも電池冷却用蒸発器１８の冷媒圧力を高く維持し、電池冷却用蒸発器１８の吹出空気温度が、室内蒸発器１７の吹出空気温度よりも高くなるようにしている。
【００９１】
また、第２復路２６を流れる冷媒の圧損を大きくする方法としては、第２復路２６に固定絞り等の減圧器を追加する方法もあるが、本実施形態によれば、減圧器の追加が不要となる。  
【００９２】
なお、本実施形態では、二重管２８の全体で、外管２８ｂの流路断面積Ｓ２が内管２８ａの流路断面積Ｓ１よりも小さくなるように構成したが、二重管２８の全体でなく一部で、そのように構成しても良い。
【００９３】
次に、本実施形態の効果について説明する。
【００９４】
本実施形態では、電池冷却用膨張弁１９を第２往路２３のうち電池冷却用蒸発器１８よりも分岐部２０に近い側に配置している。
【００９５】
このため、本実施形態によれば、電池冷却用膨張弁１９を電池冷却用蒸発器１８の近傍に配置している場合と比較して、第２往路２３における高密度な液冷媒が流れる区間が短くなり、電池冷却用膨張弁１９で減圧後の低密度な気液二相冷媒が流れる区間が長くなるので、第２往路２３内に存在する冷媒量を低減できる。
【００９６】
より具体的に説明すると、本実施形態と異なり、電池冷却用膨張弁１９を電池冷却用蒸発器１８の近傍に配置している場合、分岐部２０を通過した液冷媒は、分岐部２０から電池冷却用膨張弁１９までの長い区間を流れた後、電池冷却用膨張弁１９で減圧されて電池冷却用蒸発器１８に流入する。液冷媒の密度は、４０℃のとき、１１５０ｋｇ／ｍ３である。このため、分岐部２０から電池冷却用膨張弁１９までの区間を内径が６ｍｍの冷媒配管で構成し、この冷媒配管の長さを５ｍと仮定した場合、冷媒温度が４０℃のときの冷媒配管内の冷媒量は１６３ｇとなる。
【００９７】
一方、本実施形態では、電池冷却用膨張弁１９を分岐部２０の近傍に配置しているので、分岐部２０を通過した液冷媒は、すぐに、電池冷却用膨張弁１９で減圧されて気液二相冷媒となり、電池冷却用膨張弁１９から電池冷却用蒸発器１８までの長い区間を流れて電池冷却用蒸発器１８に流入する。気液二相冷媒の密度は、１０℃のとき、１００ｋｇ／ｍ３である。このため、電池冷却用膨張弁１９から電池冷却用蒸発器１８までの区間を内径が１０．３ｍｍの冷媒配管で構成し、この冷媒配管の長さを５ｍと仮定した場合、冷媒温度が１０℃のときの冷媒配管内の冷媒量は４２ｇとなる。
【００９８】
このように、本実実施形態によれば、第２往路２３内の冷媒量を大幅に低減できる。この結果、冷凍サイクル全体の冷媒封入量の低減および運転モード毎の必要冷媒量の差の低減が可能となる。
【００９９】
ここで、電池冷却用膨張弁１９を第２往路２３のうち電池冷却用蒸発器１８よりも分岐部２０に近い側に配置すれば、本実施形態と異なり、第２往路２３の電池冷却用膨張弁１９から電池冷却用蒸発器１８までの区間を一重管で構成した場合であっても、本実施形態と同様に、第２往路２３内に存在する冷媒量を低減できる。
【０１００】
しかし、この場合、その背反として、気液二相冷媒が一重管を流れる際に外部から受熱し、電池冷却用蒸発器１８の冷却性能が低下するという新たな課題が生じる。
【０１０１】
すなわち、第２往路２３および第２復路２６を構成する冷媒配管は、車両下側に配置されるため、路面からの照り返し等の影響により、冷媒配管周囲の外部の温度は高温となることが多い。
【０１０２】
従来技術のように、電池冷却用膨張弁１９が分岐部２０よりも電池冷却用蒸発器１８の近くに配置されている場合では、図８に示すように、分岐部２０から電池冷却用膨張弁１９までの長い区間の冷媒配管１０１を高温、例えば４０℃の液冷媒が流れ、電池冷却用蒸発器１８から合流部２４までの冷媒配管１０２を低温、例えば１５℃のガス冷媒が流れる。このため、外部温度が高温、例えば３５℃となっても、液冷媒と外部との温度差が小さく、受熱量は温度差に比例することから、液冷媒の外部からの受熱量は小さい。
【０１０３】
ところが、電池冷却用膨張弁１９を第２往路２３のうち電池冷却用蒸発器１８よりも分岐部２０に近い側に配置し、図９に示すように、電池冷却用膨張弁１９から電池冷却用蒸発器１８までの区間を一重管１０３で構成し、電池冷却用蒸発器１８から合流部２４までの区間を一重管１０４で構成した場合では、一重管１０３を低温、例えば１０℃の気液二相冷媒が流れ、もう一つの一重管１０４を低温、例えば１５℃のガス冷媒が流れる。このため、外部温度が高温、例えば３５℃となると、一重管１０３を流れる気液二相冷媒と外部との温度差が大きいので、気液二相冷媒の外部からの受熱量が大きくなる。
【０１０４】
このため、電池冷却用蒸発器１８の冷媒入口１８ａでの冷媒状態は、図６、７のモリエル線図中の破線で示す丸の位置となり、電池冷却用蒸発器１８の冷媒入口１８ａと冷媒出口１８ｂのエンタルピ差が小さく、電池冷却用蒸発器１８の冷却性能が低下する。
【０１０５】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、第２往路２３の気液二相冷媒が流れる区間２３ｂを二重管２８の内管２８ａで構成し、第２復路２６の一部２６ａを二重管２８の外管２８ｂで構成している。これにより、本実施形態によれば、外管２８ｂを流れる低温のガス冷媒が断熱材の役割を持つので、第２往路２３を一重管１０３で構成する場合と比較して、第２往路２３を流れる気液二相冷媒の外部からの受熱を抑制できる。
【０１０６】
このため、電池冷却用蒸発器１８の冷媒入口１８ａでの冷媒状態は、図６、７のモリエル線図中の黒塗りの丸の位置となり、第２往路２３を一重管１０３で構成する場合と比較して、電池冷却用蒸発器１８の冷媒入口１８ａと冷媒出口１８ｂのエンタルピ差が大きくなる。
【０１０７】
したがって、本実施形態によれば、第２往路２３を一重管１０３で構成する場合と比較して、電池冷却用蒸発器１８の冷却性能を向上できる。
【０１０８】
なお、本実施形態では、二重管２８の周りに断熱材を巻いていないが、二重管２８の周りに断熱材を巻いても良い。これにより、気液二相冷媒の外部からの受熱をより抑制できる。また、二重管２８の周りに断熱材を巻いた場合では、外管２８ｂを流れる低温のガス冷媒と二重管２８の周りの断熱材との両方によって、内管２８ａと外気との間が断熱される。このため、第２往路２３を一重管１０３で構成し、この一重管１０３の周囲に断熱材を巻いた場合と比較して、同じ断熱性能を得るのに必要な断熱材が少なくなり、周囲に巻く断熱材の厚さを薄くできる。
【０１０９】
（第２実施形態）
第１実施形態では、冷凍サイクル装置１０の基本サイクルとして、冷房を目的としたレシーバサイクルを用いていたが、本実施形態では、図１０に示すように、冷房と暖房の両方を実施できるヒートポンプサイクルを用いている。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
【０１１０】
このヒートポンプサイクルは、第１実施形態の気液分離器１４の代わりにアキュムレータ６１を用いたアキュムレータサイクルである。このヒートポンプサイクルは、圧縮機１１、室外凝縮器１２、冷房用膨張弁１６、室内蒸発器１７に加えて、室内凝縮器６２、暖房用膨張弁６３、冷媒流路２１に設けられた逆止弁６４およびバイパス流路６５に設けられたバイパス開閉弁６５ａを備えている。
【０１１１】
アキュムレータ６１は、圧縮機１１に吸入される冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。
【０１１２】
室内凝縮器６２は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置されている。室内凝縮器６２は、車室内の暖房を行う際に、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と室内用送風空気との熱交換により、冷媒を放熱させるとともに、室内用送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。
【０１１３】
暖房用膨張弁６３は、車室内の暖房を行う際に、室内凝縮器６２から流出した冷媒を減圧させる減圧器である。この暖房用膨張弁６３は、絞り開度（弁開度）を全閉から全開まで変更可能に構成された弁体と、この弁体の絞り開度（弁開度）を変化させる電動アクチュエータとを有して構成された電気式膨張弁であり、制御装置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。
【０１１４】
バイパス流路６５は、室外凝縮器１２から流出した冷媒を、室内蒸発器１７および電池冷却用蒸発器１８を迂回させて、アキュムレータ６１に導く冷媒流路である。バイパス開閉弁６５ａは、制御装置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電磁弁である。バイパス開閉弁６５ａの開閉により、バイパス流路６５での冷媒流れの有無が切り替えられる。
【０１１５】
本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【０１１６】
なお、本実施形態では、暖房用膨張弁６３として電気式膨張弁を用いたが、電気式膨張弁の代わりにキャピラリ等の固定絞りを用いても良い。この場合、暖房用膨張弁６３を迂回させて冷媒を流すバイパス経路と、このバイパス経路を開閉する開閉弁とを設ける。冷房運転モード時では、開閉弁を開くことで、暖房用膨張弁６３を迂回させて冷媒を流す。
【０１１７】
（第３実施形態）
第２実施形態では、冷凍サイクル装置１０の基本サイクルとして、冷房と暖房の両方を実施できるヒートポンプサイクルを用いたが、本実施形態では、図１１に示すように、冷房のみを実施するアキュムレータサイクルを用いている。
【０１１８】
このアキュムレータサイクルは、図１０に示すアキュムレータサイクルに対して、室内凝縮器６２、暖房用膨張弁６３、逆止弁６４、バイパス流路６５、バイパス開閉弁６５ａを省略したものである。本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【０１１９】
（第４実施形態）
本実施形態は、二重管２８の構造が第１実施形態と異なるものであり、他の構成については、第１実施形態と同じである。なお、本実施形態は、第２、第３実施形態にも適用可能である。
【０１２０】
図１２に示すように、本実施形態では、螺旋構造の二重管２８を用いている。この二重管２８は、外管２８ｄの内部に内管２８ｃが位置しており、内管２８ｃと内管２８ｃを覆う外管２８ｄを備える点で、第１実施形態の二重管２８と同じである。
【０１２１】
しかし、本実施形態の二重管２８では、外管２８ｄの内径と内管２８ｃの外径とが同じであり、内管２８ｃの外面に、冷媒流路をなす螺旋状の溝２８ｅが形成されている点が、第１実施形態の二重管２８と異なっている。
【０１２２】
この内管２８ｃの溝２８ｅと外管２８ｄの内面とによって、第２復路２６の一部２６ａが構成されている。このため、電池冷却用蒸発器１８から流出したガス冷媒は、この溝２８ｅに沿って、内管２８ｃの外面と外管２８ｄの内面との間を旋回しながら流れる。
【０１２３】
（第５実施形態）
第１〜第４実施形態では、電池冷却用蒸発器１８が、電池用送風空気と冷媒とを熱交換させる熱交換器であったが、本実施形態では、図１３に示すように、電池冷却用蒸発器として、電池を冷却する冷却水と冷媒とを熱交換させる水−冷媒熱交換器７１を用いている。なお、本実施形態は、第１〜第４実施形態のいずれにも適用可能である。
【０１２４】
水−冷媒熱交換器７１は、水ポンプ５２ａ、電池パック５０１とともに冷却水回路５０ａを構成する。
【０１２５】
冷却水回路５０ａは、二次電池５３を冷却する冷却水、例えば、エチレングリコール水溶液を循環させる回路である。冷却水回路５０ａは、水ポンプ５２ａと、電池パック５０１内の二次電池５３の内部あるいは外部に形成された冷却水通路と、水−冷媒熱交換器７１とを順次配管５１ａにて環状に接続することによって構成されている。
【０１２６】
水ポンプ５２ａは、冷却水を圧送するものであり、制御装置から出力される制御信号によって、その作動（冷却水圧送能力）が制御される電動水ポンプである。水ポンプ５２ａは、第１実施形態で説明した各運転モードにおいて、送風機５２と同様に作動が制御される。
【０１２７】
水−冷媒熱交換器７１は、冷媒が流れる冷媒通路７２と、冷却水が流れる水通路７３とを備え、冷却水と冷媒とを熱交換させる熱交換器である。換言すると、水−冷媒熱交換器７１は、冷却水を介して、冷媒と二次電池５３とを間接的に熱交換する熱交換器である。
【０１２８】
また、本実施形態の制御装置の入力側には、二次電池５３の冷却水通路へ流入する冷却水の温度を検出する入口側水温センサ５４、二次電池５３の冷却水通路から流出する冷却水の温度を検出する出口側水温センサ５５が接続されている。制御装置は、例えば、電池冷却単独運転モード時に、電池温度センサ４２や入口側、出口側水温センサ５４、５５の検出温度に基づいて、圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御する。
【０１２９】
したがって、本実施形態の冷凍サイクル装置１０を作動させると、電池冷却＋冷房運転モード、電池冷却単独運転モードでは、電池冷却用膨張弁１９にて減圧された冷媒を水−冷媒熱交換器７１の冷媒通路７２へ流入させて、水通路７３を流通する冷却水を冷却することができる。これにより二次電池５３を冷却することができる。
【０１３０】
本実施形態のように、水−冷媒熱交換器７１を用いても、第１実施形態と同様の効果を奏する。なお、本実施形態では、二次電池５３を冷却する冷却液として、冷却水を用いたが、オイル等の他の冷却液を用いても良い。
【０１３１】
（第６実施形態）
本実施形態は、図１４に示すように、電池冷却用蒸発器として、二次電池５３と冷媒とを直接熱交換させる熱交換器８１を用いている。なお、本実施形態は、第１〜第５実施形態のいずれにも適用可能である。
【０１３２】
熱交換器８１は、二次電池５３とともに電池パック５０２内に配置されている。熱交換器８１は、冷媒と二次電池５３とを直接熱交換する熱交換器である。この熱交換器８１は、例えば、二次電池５３の内部や外部に設けられた冷媒通路によって構成される。
【０１３３】
したがって、本実施形態の冷凍サイクル装置１０を作動させると、電池冷却＋冷房運転モード、電池冷却単独運転モードでは、電池冷却用膨張弁１９にて減圧された冷媒を電池パック５０２内の熱交換器８１へ流入させることにより、二次電池５３を冷却することができる。
【０１３４】
本実施形態のように、二次電池５３を直接冷媒で冷却する構成としても、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【０１３５】
（他の実施形態）
（１）上記した各実施形態では、分岐部２０を室外凝縮器１２から離れた位置に設けたが、分岐部２０を室外凝縮器１２の冷媒出口に設けても良い。したがって、特許請求の範囲に記載の「放熱器の冷媒流れ下流側」には、放熱器の冷媒出口から離れた位置だけでなく、放熱器の冷媒出口も含まれる。
【０１３６】
同様に、上記した各実施形態では、合流部２４を圧縮機１１から離れた位置に設けたが、合流部２４を圧縮機１１の冷媒入口に設けても良い。したがって、特許請求の範囲に記載の「圧縮機の冷媒流れ上流側」には、圧縮機の冷媒入口から離れた位置だけでなく、圧縮機の冷媒入口も含まれる。
【０１３７】
（２）上記した各実施形態では、第２復路２６の一部２６ａが二重管２８の外管２８ｂで構成されていたが、第２復路２６の全部が二重管２８の外管２８ｂで構成されていても良い。
【０１３８】
（３）上記した各実施形態では、二重管２８として、内管２８ａ、２８ｃの流路断面積Ｓ１よりも外管２８ｂ、２８ｄの流路断面積Ｓ２の方が小さいものを用いたが、両方の流路断面積Ｓ１、Ｓ２が同じものを用いても良い。この場合、第２復路２６に固定絞り等の減圧器を追加して、第２復路２６を流れる冷媒の圧損を大きくする。これにより、第１実施形態と同様に、電池冷却用蒸発器１８の吹出空気温度が、室内蒸発器１７の吹出空気温度よりも高くなるようにすることができる。
【０１３９】
（４）上記した各実施形態では、冷房用膨張弁１６、電池冷却用膨張弁１９として、機械式膨張弁を用いたが、電気式膨張弁を用いても良い。電気式膨張弁を用いる場合は、弁体の弁開度を全閉とすることができるものを用いることで、第１、第２開閉弁２２ａ、２３ａを省略できる。
【０１４０】
（５）上記した各実施形態では、選択スイッチによって、運転モードが選択される場合を説明したが、制御装置４０が自動的に運転モードを選択しても良い。
【０１４１】
（６）上記した各実施形態では、第１冷却対象物が車室内に送風される室内用送風空気であり、第２冷却対象物が二次電池５３である例を説明したが、第１、第２冷却対象物は、これらに限られない。
【０１４２】
第１冷却対象物が室内用送風空気であり、第２冷却対象物が二次電池５３以外の車両に搭載される機器であっても良い。このような機器としては、例えば、内燃機関（エンジン）、電動モータ、インバータ等が挙げられる。
【０１４３】
第１、第２冷却対象物の両方が室内用送風空気であっても良い。この場合、例えば、第１実施形態で説明した室内蒸発器１７にて車室内の前席に吹き出される室内用送風空気を冷却し、電池冷却用蒸発器１８を後席用蒸発器として用い、電池冷却用蒸発器１８にて車室内の後席に吹き出される室内用送風空気を冷却しても良い。これによれば、デュアルエアコンとして後席での冷房が可能となる。なお、後席に吹き出される室内用送風空気に限らず、３列席の２列目の席等の前席以外の席に吹き出される室内用送風空気を冷却しても良い。また、第１、第２冷却対象物を、車室内の前席の右側、左側に吹き出される室内用送風空気としても良い。
【０１４４】
また、第１、第２冷却対象物が車両に搭載される機器であっても良い。このような機器としては、例えば、二次電池５３、内燃機関（エンジン）、電動モータ、インバータ等が挙げられる。
【０１４５】
（７）上記した各実施形態では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒等を採用し、冷凍サイクル装置１０が亜臨界冷凍サイクルを構成していたが、冷媒として二酸化炭素を採用し、冷凍サイクル装置１０が放熱器内の圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクルを構成しても良い。
【０１４６】
（８）第１、第２実施形態では、本発明に係る冷凍サイクル装置１０を、車両走行用の駆動力を内燃機関と電動モータの両方から得るハイブリッド車両に適用したが、車両走行用の駆動力を走行用の電動モータから得る電気自動車に適用しても良い。
【０１４７】
また、上記した各実施形態では、本発明に係る冷凍サイクル装置１０を、車両に適用したが、車両以外に適用しても良い。
【０１４８】
（９）本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１４９】
１０    冷凍サイクル装置
１１    圧縮機
１２    室外凝縮器（放熱器）
１６    冷房用膨張弁（第１減圧器）
１７    室内蒸発器（第１蒸発器）
１８    電池冷却用蒸発器（第２蒸発器）
１９    電池冷却用膨張弁（第２減圧器）
２０    分岐部
２２    第１往路
２３    第２往路
２８    二重管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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