(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧冷媒を吸入し、圧縮することにより、高圧冷媒を供給する圧縮機（１１、４１１）と、
加熱用途において、前記高圧冷媒が供給され、前記高圧冷媒から熱が供給される利用側熱交換器（１２）と、
前記加熱用途において、前記高圧冷媒を減圧し前記低圧冷媒を供給する減圧器（１３、２１３）と、
前記加熱用途において、空気（ＡＲ）と前記低圧冷媒とを熱交換させ、前記低圧冷媒に吸熱させる室外熱交換器（１６）と、
前記室外熱交換器に隣接して配置されており、前記加熱用途において、前記圧縮機によって圧縮され前記低圧冷媒より温度が高い高温冷媒から得られた熱を、前記室外熱交換器に供給する補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）とを備え、
前記補助熱交換器は、前記高温冷媒から得られた熱を蓄え、蓄えた熱を前記室外熱交換器に供給する補助媒体（ＷＴ）を有し、
さらに、前記高温冷媒から前記補助媒体へ熱を供給する熱源熱交換器（８０）を備え、
前記減圧器（１３、２１３）は、前記熱源熱交換器（８０）と前記室外熱交換器（１６）との間に設けられていることを特徴とするヒートポンプサイクル。
【請求項２】
前記室外熱交換器（１６）は前記空気を流すための空気通路（１６ａ）を備え、
前記補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）は前記空気を流すための空気通路（４３ａ）を備えることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプサイクル。
【請求項３】
前記低圧冷媒に吸熱させる吸熱熱交換器として前記室外熱交換器（１６）を機能させる前記加熱用途と、前記高温冷媒から空気へ放熱させる放熱熱交換器として前記室外熱交換器（１６）を機能させる冷却用途とに、流路を切換えるサイクル切換装置（１５ａ、１５ｂ、２１３）を備え、
前記補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）は、前記冷却用途において、前記高温冷媒から得られた熱を前記空気に放熱することを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプサイクル。
【請求項４】
前記冷却用途における前記高温冷媒の流量を前記加熱用途における前記高温冷媒の流量より多くする流量調節器（１５ａ、２１３、２３、２４、ＤＣ、ＶＬ）を備えることを特徴とする請求項３に記載のヒートポンプサイクル。
【請求項５】
前記室外熱交換器（１６）と前記補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）とは、一体のユニットとして取り扱いが可能な熱交換器ユニット（７０）を構成していることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
【請求項６】
前記室外熱交換器（１６）は複数の低温媒体チューブ（１６ａ）を備え、
前記補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）は複数の高温媒体チューブ（４３ａ）を備え、
前記低温媒体チューブと前記高温媒体チューブとは、前記熱交換器ユニット（７０）の少なくとも一部において熱的に結合して配置されていることを特徴とする請求項５に記載のヒートポンプサイクル。
【請求項７】
前記低温媒体チューブと前記高温媒体チューブとは、前記空気通路に配置されたフィン（５０）を介して熱的に結合していることを特徴とする請求項６に記載のヒートポンプサイクル。
【請求項８】
前記低温媒体チューブと前記高温媒体チューブとは、前記空気の流れ方向に関して少なくとも上流列と下流列とを構成するように配置されており、
前記上流列の少なくとも一部に前記高温媒体チューブが配置されていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のヒートポンプサイクル。
【請求項９】
前記低温媒体チューブと前記高温媒体チューブとは、前記上流列の少なくとも一部において交互に配置されていることを特徴とする請求項８に記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１０】
前記室外熱交換器（１６）と前記補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）とは、別体であり、
前記空気の流れに関して、前記補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）が前記室外熱交換器（１６）の上流側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１１】
前記加熱用途において、前記圧縮機（１１）、前記利用側熱交換器（１２）、前記減圧器（１３、２１３）、および前記室外熱交換器（１６）は主流回路（ＭＰ）を構成し、
前記補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）は、前記利用側熱交換器の上流または下流における前記高温冷媒から得られた熱を前記室外熱交換器へ供給することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１２】
前記加熱用途において、前記圧縮機（１１）、前記利用側熱交換器（１２）、前記減圧器（１３、２１３）、および前記室外熱交換器（１６）は主流回路（ＭＰ）を構成し、
さらに、前記利用側熱交換器の上流または下流から分流する分流回路（ＢＰ）を備え、
前記補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）は、前記分流回路における前記高温冷媒から得られた熱を前記室外熱交換器へ供給することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１３】
前記補助熱交換器は、前記室外熱交換器への霜の付着を抑制するために、前記室外熱交換器が吸熱しているときに、前記室外熱交換器に熱を供給することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１４】
前記補助熱交換器は、前記室外熱交換器に付着した霜を除霜するために、前記室外熱交換器が吸熱した後に、前記補助媒体から前記室外熱交換器に熱を供給することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１５】
前記室外熱交換器（１６）と前記熱源熱交換器（８０）とは、一体のユニットとして取り扱いが可能な熱交換器ユニット（９０）を構成していることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１６】
前記熱交換器ユニット（９０）は、前記減圧器（１３、２１３）を含むことを特徴とする請求項１５に記載のヒートポンプサイクル。
【請求項１７】
さらに、前記補助熱交換器と前記熱源熱交換器とを通るように前記補助媒体を循環させる補助媒体回路（４０）と、
前記補助媒体回路に設けられ、前記補助媒体に熱を供給する外部熱源（ＨＳ）とを備えることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示された発明は、ヒートポンプサイクルに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ヒートポンプサイクルと、その蒸発器の除霜制御を開示している。特許文献２−特許文献５は、複数の媒体を流すことができる熱交換器を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２１９９７号公報
【特許文献２】実開昭６３−１５４９６７号公報
【特許文献３】特開平１１−１５７３２６号
【特許文献４】特開２００１−５５０３６号公報
【特許文献５】特許第４３１１１１５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、内燃機関の廃熱を利用して、除霜を実行している。ところが、近年の内燃機関の廃熱は少ない。このため、除霜のために十分な熱量を得られないことがあった。また、ハイブリッド車両、電気自動車といった電動車両では、内燃機関の廃熱が少ない上に、電動機などの電気機器からの廃熱も少ない。このため、除霜のために十分な熱量を得られないことがあった。
【０００５】
また、別の観点では、特許文献１の技術では、除霜が必要なほどに霜が付着するまえに霜の付着、成長を抑制すること、すなわち霜の抑制については、十分な配慮が払われていない。したがって、従来技術は、霜の抑制の段階における改良が必要であった。
【０００６】
特許文献２−特許文献５に開示される熱交換器は、除霜のために利用することができる。しかし、特許文献２−特許文献５は、熱交換器の構造を開示するが、除霜のための適切な熱源を開示していない。
【０００７】
開示された発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、霜の抑制、および／または除霜の性能が改善されたヒートポンプサイクルを提供することである。
【０００８】
開示された発明の他の目的は、外部熱源だけに依存することなく、霜の抑制、および／または除霜の性能が改善されたヒートポンプサイクルを提供することである。
【０００９】
開示された発明のさらに他の目的は、発明者らが特願２０１１−１２３１９９号、または特願２０１１−８２７５９号において提案した熱交換器の利用に適したヒートポンプサイクルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
開示された発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、低圧冷媒を吸入し、圧縮することにより、高圧冷媒を供給する圧縮機（１１、４１１）と、加熱用途において、高圧冷媒が供給され、高圧冷媒から熱が供給される利用側熱交換器（１２）と、加熱用途において、高圧冷媒を減圧し低圧冷媒を供給する減圧器（１３、２１３）と、加熱用途において、空気（ＡＲ）と低圧冷媒とを熱交換させ、低圧冷媒に吸熱させる室外熱交換器（１６）と、室外熱交換器に隣接して配置されており、加熱用途において、圧縮機によって圧縮され低圧冷媒より温度が高い高温冷媒から得られた熱を、吸熱熱交換器に供給する補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）とを備え、補助熱交換器は、高温冷媒から得られた熱を蓄え、蓄えた熱を室外熱交換器に供給する補助媒体（ＷＴ）を有し、さらに、高温冷媒から補助媒体へ熱を供給する熱源熱交換器（８０）を備え、減圧器（１３、２１３）は、熱源熱交換器（８０）と室外熱交換器（１６）との間に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この構成によると、ヒートポンプサイクルは、低圧冷媒を圧縮機によって圧縮し、高圧冷媒を供給するサイクルを構成する。ヒートポンプサイクルは、吸熱熱交換器によって吸熱した熱を、利用側熱交換器に供給する。さらに、ヒートポンプサイクルは、吸熱熱交換器に熱を供給する補助熱交換器を備える。補助熱交換器は、圧縮機によって圧縮され、かつ、吸熱熱交換器で熱交換される低圧冷媒より温度が高い高温冷媒から得られた熱を、吸熱熱交換器に供給する。この結果、高温冷媒から得られた熱によって吸熱熱交換器が加熱される。よって、外部熱源だけに依存することなく、ヒートポンプサイクルの熱によって吸熱熱交換器の加熱が可能となる。これにより、霜の付着の抑制、および／または除霜が可能となる。この構成によると、熱源熱交換器によって高温冷媒の熱が補助媒体へ供給される。この構成によると、高温冷媒から得られた熱が補助媒体に蓄えられる。このため、高温冷媒の熱は、補助媒体を介して室外熱交換器に供給される。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、室外熱交換器（１６）は空気を流すための空気通路（１６ａ）を備え、補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）は空気を流すための空気通路（４３ａ）を備えることを特徴とする。この構成によると、補助熱交換器も空気と熱交換可能に構成される。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、低圧冷媒に吸熱させる吸熱熱交換器として室外熱交換器（１６）を機能させる加熱用途と、高温冷媒から空気へ放熱させる放熱熱交換器として室外熱交換器（１６）を機能させる冷却用途とに、流路を切換えるサイクル切換装置（１５ａ、１５ｂ、２１３）を備え、補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）は、冷却用途において、高温冷媒から得られた熱を空気に放熱することを特徴とする。この構成によると、加熱用途と冷却用途とに切換え可能なヒートポンプサイクルが提供される。しかも、補助熱交換器は、冷却用途においては、高温冷媒の熱を空気に放熱するために利用される。よって、補助熱交換器は、加熱用途と冷却用途との両方において利用される。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、冷却用途における高温冷媒の流量を加熱用途における高温冷媒の流量より多くする流量調節器（１５ａ、２１３、２３、２４、ＤＣ、ＶＬ）を備えることを特徴とする。この構成によると、冷却用途における高温冷媒の流量は、加熱用途における高温冷媒の流量より多い。冷却用途において高温冷媒から得られる熱は、加熱用途において高温冷媒から得られる熱より多い。この結果、冷却用途において、補助熱交換器を十分に利用することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、室外熱交換器（１６）と補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）とは、一体のユニットとして取り扱いが可能な熱交換器ユニット（７０）を構成していることを特徴とする。この構成によると、一体のユニットとして取り扱いが可能な熱交換器ユニットによって吸熱熱交換器と補助熱交換器とを提供することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、室外熱交換器（１６）は複数の低温媒体チューブ（１６ａ）を備え、補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）は複数の高温媒体チューブ（４３ａ）を備え、低温媒体チューブと高温媒体チューブとは、熱交換器ユニット（７０）の少なくとも一部において熱的に結合して配置されていることを特徴とする。この構成によると、低温媒体チューブと高温媒体チューブとが熱的に結合しているから、高温媒体チューブの熱を低温媒体チューブの近傍に供給しやすい。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、低温媒体チューブと高温媒体チューブとは、空気通路に配置されたフィン（５０）を介して熱的に結合していることを特徴とする。この構成によると、フィンを経由して低温媒体チューブと高温媒体チューブとの間の熱交換が提供される。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、低温媒体チューブと高温媒体チューブとは、空気の流れ方向に関して少なくとも上流列と下流列とを構成するように配置されており、上流列の少なくとも一部に高温媒体チューブが配置されていることを特徴とする。この構成によると、上流列に配置された高温媒体チューブにより霜の抑制、および／または霜の除去を効率的に実行可能である。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、低温媒体チューブと高温媒体チューブとは、上流列の少なくとも一部において交互に配置されていることを特徴とする。この構成によると、霜の抑制、および／または霜の除去を効率的に実行可能である。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、室外熱交換器（１６）と補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）とは、別体であり、空気の流れに関して、補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）が室外熱交換器（１６）の上流側に位置するように配置されていることを特徴とする。この構成によると、室外熱交換器と補助熱交換器とが別体であっても、補助熱交換器は、室外熱交換器の上流側から熱を供給することができる。
【００２２】
請求項１１に記載の発明は、加熱用途において、圧縮機（１１）、利用側熱交換器（１２）、減圧器（１３、２１３）、および室外熱交換器（１６）は主流回路（ＭＰ）を構成し、補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）は、利用側熱交換器の上流または下流における高温冷媒から得られた熱を室外熱交換器へ供給することを特徴とする。この構成によると、簡単な構成により高温冷媒から熱を得ることができる。
【００２３】
請求項１２に記載の発明は、加熱用途において、圧縮機（１１）、利用側熱交換器（１２）、減圧器（１３、２１３）、および室外熱交換器（１６）は主流回路（ＭＰ）を構成し、さらに、利用側熱交換器の上流または下流から分流する分流回路（ＢＰ）を備え、補助熱交換器（４３、４３ｅ、ＨＥＸ）は、分流回路における高温冷媒から得られた熱を室外熱交換器へ供給することを特徴とする。この構成によると、簡単な構成により高温冷媒から熱を得ることができる。
【００２４】
請求項１３に記載の発明は、補助熱交換器は、室外熱交換器への霜の付着を抑制するために、室外熱交換器が吸熱しているときに、室外熱交換器に熱を供給することを特徴とする。この構成によると、冷媒から得られた熱によって、室外熱交換器への着霜が抑制される。
【００２６】
請求項１４に記載の発明は、補助熱交換器は、室外熱交換器に付着した霜を除霜するために、室外熱交換器が吸熱した後に、補助媒体から室外熱交換器に熱を供給することを特徴とする。この構成によると、冷媒から得られた熱によって、除霜を実行することができる。
【００２８】
請求項１５に記載の発明は、室外熱交換器（１６）と熱源熱交換器（８０）とは、一体のユニットとして取り扱いが可能な熱交換器ユニット（９０）を構成していることを特徴とする。この構成によると、一体のユニットとして取り扱いが可能な熱交換器ユニットによって低圧冷媒が流れる室外熱交換器と、高温冷媒が流れる熱源熱交換器とを提供することができる。
【００２９】
請求項１６に記載の発明は、熱交換器ユニット（９０）は、減圧器（１３、２１３）を含むことを特徴とする。この構成によると、熱交換器ユニットに減圧器を備えることができる。
【００３０】
請求項１７に記載の発明は、さらに、補助熱交換器と熱源熱交換器とを通るように補助媒体を循環させる補助媒体回路（４０）と、補助媒体回路に設けられ、補助媒体に熱を供給する外部熱源（ＨＳ）とを備えることを特徴とする。この構成によると、補助媒体には外部熱源の熱も供給される。
【００３２】
なお、特許請求の範囲および上記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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ものであって、開示された発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】開示された発明の第１実施形態のヒートポンプサイクル（ＨＰＣ）の暖房運転時の流路を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の除霜運転時の流路を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態の廃熱回収運転時の流路を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態の冷房運転時の流路を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態の除霜制御を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態の熱交換器の斜視図である。
【図７】第１実施形態の熱交換器の分解斜視図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を示す断面図である。
【図９】第１実施形態の熱交換器における流体の流れを示す斜視図である。
【図１０】図６のＸ−Ｘ断面を示す断面図である。
【図１１】第２実施形態のＨＰＣの暖房運転時の流路を示すブロック図である。
【図１２】第３実施形態のＨＰＣの暖房運転時の流路を示すブロック図である。
【図１３】第４実施形態のＨＰＣの暖房運転時の流路を示すブロック図である。
【図１４】第５実施形態のＨＰＣの暖房運転時の流路を示すブロック図である。
【図１５】第６実施形態のＨＰＣの暖房運転時の流路を示すブロック図である。
【図１６】第７実施形態のＨＰＣの暖房運転時の流路を示すブロック図である。
【図１７】第８実施形態のＨＰＣの暖房運転時の流路を示すブロック図である。
【図１８】第９実施形態のＨＰＣの暖房運転時の流路を示すブロック図である。
【図１９】第１０実施形態のＨＰＣの暖房運転時の流路を示すブロック図である。
【図２０】第１０実施形態の熱交換器を示す断面図である。
【図２１】第１１実施形態の熱交換器を示す断面図である。
【図２２】第１２実施形態の熱交換器を示す断面図である。
【図２３】第１３実施形態の熱交換器を示す断面図である。
【図２４】第１４実施形態の熱交換器を示す断面図である。
【図２５】第１５実施形態の熱交換器を示す断面図である。
【図２６】第１６実施形態の熱交換器を示す断面図である。
【図２７】第１７実施形態の熱交換器を示す断面図である。
【図２８】第１８実施形態の熱交換器を示す断面図である。
【図２９】第１９実施形態の熱交換器を示す断面図である。
【図３０】第２０実施形態の熱交換器を示す断面図である。
【図３１】第２１実施形態の熱交換器を示す斜視図である。
【図３２】第２２実施形態の熱交換器を示す斜視図である。
【図３３】第２３実施形態の熱交換器を示す斜視図である。
【図３４】第２４実施形態の熱交換器を示す斜視図である。
【図３５】第２５実施形態の熱交換器を示す斜視図である。
【図３６】第２６実施形態の熱交換器を示す斜視図である。
【図３７】第２７実施形態の熱交換器を示す斜視図である。
【図３８】第２８実施形態の固定絞りを示す断面図である。
【図３９】第２９実施形態の固定絞りを示す断面図である。
【図４０】第３０実施形態の膨張弁を示す断面図である。
【図４１】第３１実施形態の膨張弁を示す断面図である。
【図４２】第３１実施形態の膨張弁を示す斜視図である。
【図４３】第３２実施形態の送風装置を示す平面図である。
【図４４】第３３実施形態の送風装置を示す平面図である。
【図４５】第３４実施形態の送風装置を示す平面図である。
【図４６】冷媒回路を示す簡単化されたブロック図である。
【図４７】冷媒回路を示す簡単化されたブロック図である。
【図４８】第３５実施形態に係る冷媒回路を示す簡単化されたブロック図である。
【図４９】冷媒回路を示す簡単化されたブロック図である。
【図５０】冷媒回路を示す簡単化されたブロック図である。
【図５１】第３６実施形態に係る冷媒回路を示す簡単化されたブロック図である。
【図５２】冷媒回路を示す簡単化されたブロック図である。
【図５３】第３７実施形態に係る冷媒回路を示す簡単化されたブロック図である。
【図５４】第３８実施形態に係る冷媒回路を示す簡単化されたブロック図である。
【図５５】第３９実施形態に係る冷媒回路を示す簡単化されたブロック図である。
【図５６】第４０実施形態に係る冷媒回路を示す簡単化されたブロック図である。
【図５７】第４１実施形態に係る冷媒回路を示す簡単化されたブロック図である。
【図５８】第４２実施形態に係る冷媒回路を示す簡単化されたブロック図である。
【図５９】上記実施形態における温度制御のためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に、図面を参照しながら開示された発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する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。
【００３５】
（第１実施形態）
図１において、開示された発明のひとつの実施形態によって、車両用の空調装置１が提供される。空調装置１は、発明を適用したヒートポンプサイクル（ＨＰＣ）２を備える。ヒートポンプサイクル２は、発明を適用した熱交換器７０および熱交換器８０を備える。ヒートポンプサイクル２は、冷媒回路１０と、冷却水回路４０とを含む。
【００３６】
空調装置１は、走行用の動力を、内燃機関（エンジン）および電動発電機から得る、いわゆるハイブリッド車両に適合されている。ヒートポンプサイクル２は、ハイブリッド車両のエンジン、電動発電機、インバータ回路、電池、制御回路などの少なくともひとつを外部熱源ＨＳとして利用する。外部熱源ＨＳとして、作動時に発熱を伴う車載機器の一つを利用することができる。外部熱源ＨＳは、補助媒体、すなわち冷却水ＷＴに熱を供給する。冷却水回路４０は、外部熱源ＨＳを冷却し、適正な温度に保つための冷却系統でもある。空調装置１は、エンジンのみを動力源とする車両、ハイブリッド車両、および電動機のみを動力源とする車両のいずれかに利用することができる。近年の車両においては、動力源から供給される廃熱が少ない。このため、動力源からの廃熱だけに依存していたのでは、室外熱交換器１６へ霜の抑制、および／または除霜を図ることが困難である。この実施形態は、動力源からの廃熱だけに依存することなく、室外熱交換器１６への霜の抑制、および／または除霜のための熱源を提供する。
【００３７】
空調装置１は、空調対象空間である車室内に向けて空気ＵＲを送風する空調ユニット３０を備える。空調装置１は、ヒートポンプサイクル２および空調ユニット３０を制御する制御装置（ＣＮＴＲ）１００を備える。
【００３８】
空調ユニット３０は、車室内に配置されている。空調ユニット３０は、車室に向けて送られる空気ＵＲのダクトを提供するケーシング３１を備える。空調ユニット３０は、ケーシング３１に、送風機３２、室内凝縮器１２、室内蒸発器２０などの部品を配置して構成されている。ケーシング３１内の最上流部には、車室内の空気と、車室外の空気とを選択的に、または混合して導入する内外気切替装置３３が配置されている。内外気切替装置３３の下流側には、空気ＵＲを送風するための送風機３２が配置されている。
【００３９】
送風機３２の下流側には、室内蒸発器２０および室内凝縮器１２が、空気ＵＲの流れに対して、この順に配置されている。室内蒸発器２０は、室内凝縮器１２に対して、上流側に配置されている。室内蒸発器２０は、その内部を流通する冷媒と空気ＵＲとを熱交換させ、空気ＵＲを冷却する冷却用熱交換器である。室内凝縮器１２は、その内部を流れる高温高圧冷媒と室内蒸発器２０通過後の空気ＵＲとを熱交換させる加熱用熱交換器である。
【００４０】
室内蒸発器２０の下流側であって、かつ、室内凝縮器１２の上流側には、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、室内蒸発器２０通過後の空気ＵＲのうち、室内凝縮器１２を通過する割合を調整する。室内凝縮器１２の下流側には、混合空間３５が設けられている。混合空間３５は、室内凝縮器１２にて加熱された空気ＵＲと、室内凝縮器１２を迂回して加熱されていない空気ＵＲとを混合させる。混合空間３５の下流は、吹出口を介して車室内に連通している。
【００４１】
冷媒回路１０は、可逆運転可能な蒸気圧縮式冷凍サイクルによって提供される。温度冷媒回路１０は、空調装置１の暖房用の冷媒サイクルである。冷媒回路１０は、追加的に、冷房用の冷凍サイクルを兼ねることができる。冷媒回路１０は、車室外の空気ＡＲを熱源として利用する狭義のヒートポンプサイクルを提供する。冷媒回路１０は、冷媒系統とも呼ばれる。冷媒回路１０は、後述する冷媒チューブ１６ａに冷媒ＲＦを流し、冷媒ＲＦに吸熱した熱を利用側熱交換器１２に供給する。冷媒回路１０に流れる冷媒ＲＦは、熱源から熱を汲み上げるための主要な機能媒体である。冷媒回路１０は、主媒体回路１０とも呼ばれる。
【００４２】
以下の説明において、冷媒回路１０の室外熱交換器１６、すなわち熱源側熱交換器における霜の付着を抑制すること、および付着した霜の成長を抑制することを霜の抑制と呼ぶ。また、室外熱交換器１６に付着した霜を融解させて除去することを除霜と呼ぶ。また、霜に起因する熱交換性能の低下に対抗する性能を耐着霜性能と呼ぶ。よって、耐着霜性能は、霜の抑制、および／または除霜によって提供される。
【００４３】
冷却水回路４０は、冷媒回路１０に熱を供給する熱源装置である。冷却水回路４０は、熱運搬媒体かつ蓄熱媒体として利用される冷却水ＷＴを流すことができる。外部熱源ＨＳを含む冷却水回路４０は、水系統、または外部熱源系統と呼ばれる。冷却水回路４０に流れる冷却水ＷＴは、主媒体回路１０による熱の汲み上げを補助するための補助媒体である。冷却水回路４０は、補助媒体回路４０とも呼ばれる。
【００４４】
冷却水回路４０は、霜を抑制するための熱を供給する熱源装置でもある。冷却水回路４０は、霜を抑制するための媒体を流すための霜抑制媒体回路４０とも呼ばれる。冷却水回路４０は、後述する水チューブ４３ａに霜の抑制するための冷却水ＷＴを流す。冷却水回路４０は、熱交換器７０に、除霜のための熱を供給する熱源装置でもある。冷却水回路４０は、除霜のための媒体を流すための除霜媒体回路４０とも呼ばれる。冷却水回路４０は、水チューブ４３ａに除霜のための冷却水ＷＴを流す。冷却水回路４０は、冷媒チューブ１６ａ内の冷媒が吸熱するときの温度より高い温度に、冷却水ＷＴの温度、および外部熱源ＨＳの温度を維持する。
【００４５】
冷媒回路１０は、車室内へ送風される空気ＵＲを加熱、または冷却する。冷媒回路１０は、流路を切り替えることによって、空気ＵＲを加熱して車室内を暖房する暖房運転、および空気ＵＲを冷却して車室内を冷房する冷房運転を実行できる。冷媒回路１０は、暖房運転において、室外熱交換器１６への着霜を抑制するための熱を供給する。冷媒回路１０は、暖房運転の間に冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する室外熱交換器１６に着いた霜を融解させて取り除く除霜運転を実行できる。さらに、冷媒回路１０は、暖房運転の間に、外部熱源ＨＳの熱を冷媒に吸熱させる廃熱回収運転を実行することができる。複数の運転モードは、制御装置１００によって切換えられる。
【００４６】
圧縮機１１は、エンジンルーム内に配置されている。圧縮機１１は、冷媒回路１０において低圧冷媒を吸入し、圧縮することにより、高圧冷媒を供給する。圧縮機１１は、スクロール型、ベーン型などの圧縮機構部１１ａと、圧縮機構部１１ａを駆動する電動モータ１１ｂとを備える。電動モータ１１ｂは、制御装置１００によって制御される。圧縮機１１の吐出側には、室内凝縮器１２が設けられている。室内凝縮器１２は、高圧冷媒が供給され、高圧冷媒から熱が供給される利用側熱交換器を提供する。
【００４７】
室内凝縮器１２の下流には、暖房用の固定絞り１３が設けられている。固定絞り１３は、暖房運転時に室内凝縮器１２から流出した冷媒を減圧膨張させる。固定絞り１３は、暖房運転用の減圧手段である。固定絞り１３は、オリフィス、キャピラリチューブなどによって提供することができる。固定絞り１３は、高圧冷媒を減圧し低圧冷媒を供給する減圧器を提供する。固定絞り１３の下流には、室外熱交換器１６が設けられている。さらに、室内凝縮器１２の下流には、固定絞り１３を迂回するための通路１４が設けられている。通路１４は、室内凝縮器１２から流出した冷媒を、固定絞り１３を迂回させて室外熱交換器１６へ導く。通路１４には、通路１４を開閉する開閉弁１５ａが配置されている。開閉弁１５ａは、電磁弁である。開閉弁１５ａにおける圧力損失は、固定絞り１３における圧力損失より十分に小さい。従って、開閉弁１５ａが開いている場合には冷媒は専ら通路１４を流れる。一方、開閉弁１５ａが閉じている場合には冷媒は固定絞り１３を流れる。これにより、開閉弁１５ａは、冷媒回路１０の流路を切り替える。開閉弁１５ａは、冷媒流路の切替手段としての機能を果たす。切替手段は、電気式の三方弁によって提供されてもよい。
【００４８】
室外熱交換器１６は、内部を流通する低圧冷媒と空気ＡＲとを熱交換させる。室外熱交換器１６は、エンジンルーム内に配置されている。室外熱交換器１６は、暖房運転時には、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮する蒸発器として機能する。室外熱交換器１６は、空気ＡＲと低圧冷媒とを熱交換させ、低圧冷媒に吸熱させる吸熱熱交換器を提供する。室外熱交換器１６は、冷房運転時には、高圧冷媒を放熱させる放熱器として機能する。室外熱交換器１６は、ラジエータ４３と一体的に構成されている。室外熱交換器１６およびラジエータ４３は、熱交換器７０を構成する。熱交換器７０は、一体のユニットとして取り扱いが可能な熱交換器ユニットである。
【００４９】
ラジエータ４３には、冷却水ＷＴが流される。ラジエータ４３は、冷却水回路４０の冷却水ＷＴと空気ＡＲとを熱交換させる。さらに、ラジエータ４３は、冷却水ＷＴの熱を、室外熱交換器１６およびそれを含む熱交換器７０に供給する。冷却水ＷＴには、高圧冷媒の熱が蓄えられている。よって、ラジエータ４３には、高温冷媒から得られた熱を蓄え、蓄えた熱を吸熱熱交換器に供給する補助媒体、すなわち冷却水ＷＴを保持している。ラジエータ４３は、室外熱交換器１６に隣接して配置された補助熱交換器を提供する。この補助熱交換器は、圧縮機１１によって圧縮され低圧冷媒より温度が高い高温冷媒から得られた熱を、室外熱交換器１６に供給する。
【００５０】
ファン１７は、室外熱交換器１６に空気ＡＲを送風する電動式送風機である。ファン１７は、室外熱交換器１６およびラジエータ４３の双方に向けて空気ＡＲを送風する室外送風手段を提供している。
【００５１】
冷媒回路１０は、固定絞り１３によって減圧される前の高温冷媒と、冷却水回路４０の冷却水ＷＴとを熱交換させる熱交換器８０を備える。熱交換器は、高温冷媒から冷却水ＷＴへ熱を供給する熱源熱交換器を提供する。熱交換器８０は、冷媒回路１０側の熱交換部分８１と、冷却水回路４０側の熱交換部分８２とを備える。熱交換器８０は、冷媒ＲＦと冷却水ＷＴとを熱交換させる種々の形態の熱交換器によって提供することができる。例えば、二重管型の熱交換器、タンクアンドチューブ型の熱交換器、積層型熱交換器などによって熱交換器８０を構成することができる。この実施形態では、熱交換器８０は、熱交換器７０とは別体に構成され、それらの間は配管によって接続されている。
【００５２】
熱交換器８０は、冷媒回路１０の高温冷媒がもつ熱を、熱交換器７０の低温部分に与えるために設けられている。この実施形態では、高温冷媒の熱は、冷却水ＷＴを介して、熱交換器７０に供給される。よって、熱交換器８０は、冷媒回路１０の高温冷媒の熱を、冷媒回路１０の低温冷媒に与える自己加熱用熱交換器とも呼ぶことができる。また、熱交換器７０の低温部分では、霜が付着し、成長する。しかし、熱交換器８０から冷却水ＷＴを介して提供される熱は、霜の付着を抑制し、霜の成長を抑制する。言い換えると、熱交換器８０から供給される熱は、熱交換器７０における着霜を抑制する。また、熱交換器８０から得られた熱は、冷却水ＷＴに蓄えられる。蓄熱した冷却水ＷＴは、除霜運転において、熱交換器７０に供給され、除霜のために利用される。よって、熱交換器８０は、熱交換器７０における耐着霜性能を向上させるための熱源用熱交換器とも呼ぶことができる。
【００５３】
室外熱交換器１６の下流には、電気式の三方弁１５ｂが接続されている。三方弁１５ｂは、制御装置１００によって制御される。三方弁１５ｂは、開閉弁１５ａとともに、冷媒流路の切替手段を構成している。三方弁１５ｂは、暖房運転時には、室外熱交換器１６の出口とアキュムレータ１８の入口とを熱交換器を介することなく直接的に接続する。三方弁１５ｂは、冷房運転時には、室外熱交換器１６の出口と固定絞り１９の入口とを接続する。固定絞り１９は、冷房用の減圧手段である。固定絞り１９は、冷房運転時に室外熱交換器１６から流出した冷媒を減圧膨張させる。固定絞り１９は、固定絞り１３と同様の構成を有する。
【００５４】
固定絞り１９の下流には、室内蒸発器２０が設けられている。室内蒸発器２０の下流には、アキュムレータ１８が設けられている。暖房運転時に三方弁１５ｂによって形成される、三方弁１５ｂからアキュムレータ１８に直接的に連通する流路は、室外熱交換器１６下流の冷媒を室内蒸発器２０を迂回させて流す通路２０ａを構成している。アキュムレータ１８は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰冷媒を蓄える低圧冷媒用の気液分離器である。アキュムレータ１８の気相冷媒出口には、圧縮機１１が設けられている。アキュムレータ１８は、圧縮機１１への液相冷媒の吸入を抑制することにより、圧縮機１１の液圧縮を防止する機能を果たす。
【００５５】
冷却水回路４０は、外部熱源ＨＳに冷却水を循環させて、外部熱源ＨＳを冷却する冷却媒体循環回路である。冷却水回路４０は、ポンプ４１、電気式の三方弁４２、ラジエータ４３、ラジエータ４３を迂回させて冷却水を流すためのバイパス通路４４、流量調節弁４５などの部品を備える。ポンプ４１は、冷却水回路４０に冷却水を圧送する電動式のポンプである。冷却水回路４０は、ラジエータ４３と熱交換器８０とを通るように冷却水ＷＴを循環させる補助媒体回路を提供する。冷却水回路４０は、ポンプ４１、熱交換器８０、およびラジエータ４３を、冷却水ＷＴの循環経路上に直列に配置している。
【００５６】
三方弁４２は、冷却水回路４０における流路を切り替える。三方弁４２は、外部熱源ＨＳとラジエータ４３とを通る流路と、外部熱源ＨＳとバイパス通路４４とを通る流路とを切り替える。バイパス通路４４は、ラジエータ４３を迂回する流路を提供する。三方弁４２によって冷却水ＷＴがバイパス通路４４に流され、ラジエータ４３を迂回するとき、冷却水ＷＴはラジエータ４３にて放熱することなく、その温度を上昇させる。言い換えると、このとき、冷却水ＷＴに蓄熱される。ラジエータ４３は、エンジンルーム内に配置されて冷却水ＷＴとファン１７から送風された空気ＡＲとを熱交換させる放熱用熱交換器である。ラジエータ４３は、室外熱交換器１６と一体的に構成されて、熱交換器７０を構成している。三方弁４２によって冷却水がラジエータ４３に流されるとき、冷却水ＷＴはラジエータ４３にて放熱される。冷却水ＷＴは、空気ＵＲおよび／または冷媒に熱を与える。このとき、熱交換器８０によって高温冷媒から冷却水ＷＴに与えられた熱は、ラジエータ４３において熱交換器７０に与えられる。
【００５７】
さらに、三方弁４２は、ラジエータ４３とバイパス通路４４との両方を通るように流路を構成することができる。流量調節弁４５は、ラジエータ４３を通る流量と、バイパス通路４４を通る流量との比率を調節する。ラジエータ４３に流れる冷却水ＷＴは、熱交換器８０において得られた熱を熱交換器７０に運搬する。バイパス通路４４を流れる冷却水ＷＴは、熱交換器８０において得られた熱を冷却水回路４０内に蓄えられる。このとき、外部熱源ＨＳから供給される熱も冷却水回路４０に蓄えられる。
【００５８】
熱交換器７０は、冷媒ＲＦ、冷却水ＷＴ、および空気ＡＲの二者間の熱交換を提供する。熱交換器７０は、冷媒ＲＦと冷却水ＷＴとの間、冷媒ＲＦと空気ＡＲとの間、および冷却水ＷＴと空気ＡＲとの間の熱交換を提供する。熱交換器７０は、冷媒または冷却水を流通させる複数のチューブ、複数のチューブの両端に配置された集合タンクおよび分配タンクなどの部品を有する。
【００５９】
室外熱交換器１６は、内部に冷媒を流通させる複数の冷媒チューブ１６ａを有している。冷媒チューブ１６ａは、空気から吸熱する冷媒ＲＦが流される熱交換用のチューブである。冷媒チューブ１６ａは、暖房運転時に、低温媒体ＣＭＤが流れる低温媒体チューブとも呼ばれる。冷媒チューブ１６ａは、長手方向に垂直な断面の形状が扁平形状の扁平チューブである。
【００６０】
ラジエータ４３は、内部に冷却水を流通させる複数の水チューブ４３ａを有している。水チューブ４３ａは、霜の抑制、および／または除霜のための媒体が流される熱交換用のチューブである。水チューブ４３ａは、暖房運転時、および除霜運転時に、高温媒体ＨＭＤが流れる高温媒体チューブとも呼ばれる。高温媒体ＨＭＤの熱は、暖房運転時に、熱交換器７０上への着霜を抑制する。さらに、高温媒体ＨＭＤの熱は、除霜運転時に、熱交換器７０上の霜を融解させる。水チューブ４３ａは、長手方向に垂直な断面の形状が扁平形状の扁平チューブである。以下、冷媒チューブ１６ａと水チューブ４３ａとをチューブ１６ａ、４３ａと呼ぶ。
【００６１】
複数のチューブ１６ａ、４３ａは、それらの外表面の広い平坦面が、空気ＡＲの流れに対してほぼ平行となるように配置されている。複数のチューブ１６ａ、４３ａは、互いに所定の間隔を開けて配置されている。複数のチューブ１６ａ、４３ａの周囲には、空気ＡＲが流れるための空気通路１６ｂ、４３ｂが形成されている。空気通路１６ｂ、４３ｂは、放熱用空気通路、および／または吸熱用空気通路として使われる。
【００６２】
複数のチューブ１６ａ、４３ａは、熱交換器７０の少なくとも一部において熱的に結合して配置されている。複数のチューブ１６ａ、４３ａは、空気ＡＲの流れに直交する方向に列をなすように配置されている。さらに、複数のチューブ１６ａ、４３ａは、空気ＡＲの流れ方向に沿って多列をなすように配置されている。図示されるように、複数のチューブ１６ａ、４３ａは、二列をなすように配置することができる。複数のチューブ１６ａ、４３ａは、空気ＡＲの流れ方向の上流側に位置する上流列と、上流列より下流側に位置する下流列とを形成するように配置されている。
【００６３】
上流列の少なくとも一部に水チューブ４３ａが配置されている。上流列においては、少なくとも一部において、冷媒チューブ１６ａと水チューブ４３ａとが隣接している。上流列においては、少なくとも一部において、冷媒チューブ１６ａの両側に水チューブ４３ａを位置させることができる。上流列においては、少なくとも一部において、水チューブ４３ａの両側に冷媒チューブ１６ａを位置させることができる。上流列においては、少なくとも一部において、冷媒チューブ１６ａと水チューブ４３ａとを交互に位置させることができる。少なくとも上流列において冷媒チューブ１６ａの両側に水チューブ４３ａが位置するように、冷媒チューブ１６ａと水チューブ４３ａとが交互に配置されている。つまり、熱交換器７０においては、空気ＡＲの流入側において、冷媒チューブ１６ａの両側に水チューブ４３ａを位置させて、それらが並んで配置されている。
【００６４】
この構成によると、冷媒チューブを広い範囲に分散させることができる。この結果、霜を広い範囲に分散させることができる。この構成によると、上流列に配置された水チューブ４３ａにより霜の抑制、および／または霜の除去を効率的に実行可能である。さらに、冷媒チューブ１６ａの隣に水チューブ４３ａが位置する。このため、暖房運転時に、冷媒チューブ１６ａの近傍における霜の付着、および霜の成長を抑制することができる。また、除霜運転時に、水チューブ４３ａから供給される熱を、冷媒チューブ１６ａの近傍に成長した霜の塊に効率的に伝えることができる。
【００６５】
下流列においては、冷媒チューブ１６ａと水チューブ４３ａとを上流列と同じに配置することができる。これに代えて、下流列においては、冷媒チューブ１６ａのみ、または水チューブ４３ａのみを配置してもよい。
【００６６】
複数のチューブ１６ａ、４３ａは、多数の水チューブ４３ａが上流列に位置し、少数の水チューブ４３ａが下流列に位置するように配置することができる。また、複数のチューブ１６ａ、４３ａは、水チューブ４３ａが上流列にのみ位置するように配置することができる。これにより、空気ＡＲの流れの上流側にラジエータ４３が主として配置され、下流側に室外熱交換器１６が主として配置された構成が提供される。
【００６７】
空気通路１６ｂ、４３ｂには、フィン５０が配置されている。フィン５０は、チューブ１６ａ、４３ａと空気ＡＲとの熱交換を促進させるためのアウターフィンである。フィン５０は、列において隣接する２つのチューブ１６ａ、４３ａに接合されている。さらに、フィン５０は、空気ＡＲの流れ方向に位置する２つのチューブ１６ａ、４３ａに接合されている。よって、ひとつのフィン５０には、少なくとも４本のチューブ１６ａ、４３ａが接合されている。フィン５０は、室外熱交換器１６とラジエータ４３とを一体化している。フィン５０は、伝熱性に優れる金属の薄板により作られている。フィン５０は、薄板を波状に曲げ成形したコルゲートフィンである。フィン５０は、冷媒ＲＦと空気ＡＲとの熱交換を促進する。フィン５０は、冷却水ＷＴと空気ＡＲとの熱交換を促進する。少なくとも一部のフィン５０は、冷媒チューブ１６ａおよび水チューブ４３ａの双方に接合されている。冷媒チューブ１６ａと水チューブ４３ａとは、フィン５０を介して熱的に結合している。よって、フィン５０は、冷媒チューブ１６ａと水チューブ４３ａとの間の熱移動を可能とする機能も果たす。ひとつの冷媒チューブ１６ａの両側に配置された２つのフィン５０は、冷媒チューブ１６ａの両面に複数の山部を接合したコルゲートフィンである。
【００６８】
室外熱交換器１６のタンクおよびラジエータ４３のタンクは、少なくとも部分的に、同一部材にて形成することができる。冷媒チューブ１６ａ、水チューブ４３ａ、タンク、およびフィン５０はアルミニウム合金で作られている。これらの部品は、ろう付け接合されている。
【００６９】
熱交換器７０は、チューブ１６ａ、４３ａとフィン５０とが配置されたコア部と、コア部の両端に配置されたタンク部とを備える。コア部に配列されたチューブ１６ａ、４３ａは、空気ＡＲの流れ方向に関して、少なくとも上流列と下流列とを含む複数の列を構成している。２つのタンク部のそれぞれは、コア部に隣接する内側タンクと、コア部から離れて位置する外側タンクとを有する。内側タンクと外側タンクとは、コア部の端部において、コア部の端部のほぼ全体を覆うように広がっている。よって、コア部の一端には、内側タンクと外側タンクとが積層して配置されている。コア部の他端にも、内側タンクと外側タンクとが積層して配置されている。複数のチューブ１６ａ、４３ａの一部は、内側タンクの内部と連通するように接続され、複数のチューブ１６ａ、４３ａの残部は外側タンクの内部と連通するように接続されている。これら残部は、内側タンクの壁を貫通して延びている。チューブ１６ａ、４３ｂは、コア部の内部において、分散して配置されている。チューブ１６ａ、またはチューブ４３ａは、コア部の内部において偏った分布を形成するように配置することができる。コア部におけるチューブ１６ａ、４３ａの配置は、室外熱交換器１６とラジエータ４３とに要求される熱交換の性能に適合するように設定されている。熱交換器７０は、チューブ１６ａ、４３ａの比較的自由な配置を可能とする。例えば、チューブ１６ａ、またはチューブ４３ａは、空気ＡＲの流れ方向に沿って上流列と下流列とに分散して配置されている。言い換えると、上流列または下流列において、チューブ１６ａおよびチューブ４３ａを混在させることが可能である。
【００７０】
制御装置１００は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納している。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクによって提供されうる。プログラムは、制御装置１００によって実行されることによって、制御装置１００をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するように制御装置１００を機能させる。制御装置１００が提供する手段は、所定の機能を達成する機能的ブロック、またはモジュールとも呼ぶことができる。
【００７１】
制御装置１００は、機器１１、１５ａ、１５ｂ、１７、４１、４２、４５の作動を制御する。制御装置１００には、複数のセンサが接続されている。複数のセンサには、車室内の温度を検出する内気温検出手段としての内気センサ、室外の空気の温度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２０の吹出空気温度（蒸発器温度）を検出する蒸発器温度センサ、および圧縮機１１吐出冷媒温度を検出する吐出冷媒温度センサを含むことができる。さらに、複数のセンサには、室外熱交換器１６出口側冷媒温度Ｔｅを検出する出口冷媒温度センサ５１、および走行用電動モータＭＧへ流入する冷却水温度Ｔｗを検出する冷却水温度検出手段としての冷却水温度センサ５２を含むことができる。
【００７２】
制御装置１００は、冷媒回路１０に流れる冷媒量、および流路を制御する制御手段を提供する。冷媒量は、圧縮機１１の冷媒吐出能力を調節することによって制御される。冷媒の流路は、機器１５ａ、１５ｂを制御することによって切換制御される。この結果、ヒートポンプサイクル２は、サイクル切換装置１５ａ、１５ｂ、１００を備える。サイクル切換装置１５ａ、１５ｂ、１００は、暖房時には室外熱交換器１６を吸熱熱交換器として機能させ、冷房時には室外熱交換器１６を放熱熱交換器として機能させるように流路を制御する。暖房は、対象物を加熱する加熱用途である。冷房は、対象物を冷却する冷却用途である。冷媒回路１０は、加熱用途と冷却用途とのいずれかに切換え可能である。
【００７３】
また、制御装置１００は、冷却水回路における冷却水の流れ、および流路を制御する制御手段を提供する。冷却水の流れはポンプ４１を制御することによって制御される。冷却水の流路は三方弁４２および流量調節弁４５を制御することによって制御される。
【００７４】
さらに、制御装置１００は、複数のセンサの検出信号、および／またはタイマに基づいて、室外熱交換器１６に着霜が生じているか否かを判定する着霜判定手段を提供する。着霜判定手段では、走行中の車両の車速が予め定めた基準車速、例えば２０ｋｍ／ｈを下回り、かつ、室外熱交換器１６出口側冷媒温度Ｔｅが予め定めた基準温度、例えば０°Ｃを下回るときに、室外熱交換器１６に着霜が生じていると判定する。制御装置１００は、室外熱交換器１６に付着した霜を除去するための除霜制御を実行する除霜制御手段を提供する。除霜制御手段は、ヒートポンプサイクル２を制御する。
【００７５】
制御装置１００は、冷却水の温度が所定の上限温度を下回り、かつ、所定の下限温度を上回るように冷却水回路４０を制御する。制御装置１００は、空調装置１によって冷房運転（ＣＯＯＬ）、または暖房運転を選択的に提供するように空調装置１を制御する。さらに、制御装置１００は、暖房運転時に、通常暖房運転（ＨＥＡＴ１）、除霜運転（ＤＥＦＲＯＳＴ）、廃熱回収運転（ＨＥＡＴ２）を提供するように空調装置１を制御する。通常暖房運転中に、着霜判定手段によって着霜が判定されると、除霜運転に移行する。通常暖房運転中に、冷却水温度センサ５２によって検出された冷却水温度Ｔｗが予め定めた基準温度、例えば６０°Ｃを上回る場合には、廃熱回収運転に移行する。さらに、復帰条件が満たされると通常暖房運転に戻る。
【００７６】
（ａ）通常暖房運転（ＨＥＡＴ１）
通常暖房運転時には、車室外の空気ＡＲを熱源として、室内凝縮器１２によって空気ＵＲを加熱することにより、車室内の暖房が実行される。通常暖房運転は、車両の利用者によって操作されるスイッチによって起動される。冷媒回路１０は、開閉弁１５ａが閉弁し、三方弁１５ｂが室外熱交換器１６とアキュムレータ１８とを流路２０ａを介して接続し、圧縮機１１が運転するように制御される。これにより、冷媒回路１０は、図１の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。冷却水回路４０は、ポンプ４１が所定流量の冷却水を圧送し、三方弁４２がラジエータ４３とバイパス通路４４との両方に冷却水を流すように制御される。冷却水回路４０は、図１の破線矢印に示すように冷却水が流れる回路に切り替えられる。
【００７７】
通常暖房運転時の冷媒回路１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が室内凝縮器１２へ流入する。室内凝縮器１２へ流入した冷媒は、送風機３２から送風されて室内蒸発器２０を通過した空気ＵＲと熱交換して放熱する。これにより、空気ＵＲが加熱される。室内凝縮器１２から流出した高圧冷媒は、熱交換器８０に流入し、冷却水ＷＴを加熱する。その後、高圧冷媒は、固定絞り１３へ流入して減圧膨張される。
【００７８】
固定絞り１３にて減圧膨張された低圧冷媒は、室外熱交換器１６へ流入する。室外熱交換器１６へ流入した低圧冷媒は、ファン１７によって送風された空気ＡＲから吸熱して蒸発する。室外熱交換器１６から流出した冷媒は、アキュムレータ１８へ流入して気液分離される。アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
【００７９】
冷却水回路４０では、冷却水ＷＴの一部は、熱交換器７０に供給される。この結果、冷却水ＷＴによって熱交換器７０が暖められる。熱交換器７０は、室外熱交換器１６によって冷却されるから、構成部材の表面に霜が付着し、さらにその霜が成長することがある。冷却水ＷＴは、熱交換器８０において暖められた後に、熱交換器７０に供給される。このため、冷却水ＷＴは、熱交換器７０の表面における霜の付着および霜の成長を抑制する。言い換えると、暖房運転時に冷媒回路１０の高圧冷媒から供給される熱が、間接的に、熱交換器７０の構成部材に供給されるから、構成部材の上における着霜が抑制される。
【００８０】
その一方で、冷却水ＷＴの一部がバイパス通路４４に流れるから、熱交換器７０における冷却水から冷媒への放熱、および冷媒から冷却水への吸熱が抑制される。言い換えると、冷却水と冷媒との間の熱的な相互影響関係が抑制される。この結果、冷却水回路４０には、外部熱源ＨＳから供給される熱と、熱交換器８０において冷媒回路１０から供給される熱とが蓄えられる。
【００８１】
（ｂ）除霜運転（ＤＥＦＲＯＳＴ）
除霜運転時には、冷却水回路４０から得られる熱によって室外熱交換器１６に付着した霜が解かされる。除霜運転では、制御装置１００が圧縮機１１の作動を停止させるとともに、ファン１７の作動を停止させる。従って、除霜運転時には、通常の暖房運転時に対して、室外熱交換器１６へ流入する冷媒流量が減少し、熱交換器７０に流入する空気ＡＲの風量が減少する。さらに、制御装置１００は、図２の破線矢印に示すように冷却水がラジエータ４３を通過するように、三方弁４２を切り替える。従って、ラジエータ４３の水チューブ４３ａを流通する冷却水の有する熱がフィン５０を介して、室外熱交換器１６に伝熱されて、室外熱交換器１６の除霜がなされる。つまり、冷却水回路４０がもつ熱を有効に利用した除霜が実現される。除霜に利用される熱には、外部熱源ＨＳから供給される廃熱と、冷却水回路４０に蓄えられた熱とが含まれる。また、除霜に利用される熱には、暖房運転時に、熱交換器８０において冷媒回路１０から冷却水回路４０に与えられて冷却水回路４０に蓄えられた熱が含まれる。
【００８２】
熱交換器７０は、金属部材で構成されたフィン５０を配置して、冷媒チューブ１６ａと水チューブ４３ａとの間の熱移動を可能としている。これにより、除霜運転時に、フィン５０を介して冷却水の有する熱を室外熱交換器１６に伝熱することができる。この結果、除霜運転時間の短縮化を図ることができる。
【００８３】
さらに、除霜運転時に、圧縮機１１の作動を停止させることによって、室外熱交換器１６へ流入する冷媒流量を除霜運転へ移行する前より減少、例えば０（ゼロ）とする。よって、熱が冷媒チューブ１６ａを流通する冷媒に吸熱されてしまうことを抑制できる。換言すると、除霜運転時に、圧縮機１１の作動を停止させて室外熱交換器１６における冷媒の吸熱量を低下させているので、外部熱源ＨＳを含む冷却水回路４０の熱を除霜のために有効に利用することができる。さらに、除霜運転時に、ファン１７の作動を停止させることによって、熱交換器７０へ流入する空気ＡＲの風量を減少、例えば０（ゼロ）とする。よって、熱が空気ＡＲに吸熱されてしまうことを抑制できる。さらに、冷媒回路１０では、外部熱源ＨＳの熱を冷却水回路４０に蓄熱させている。従って、蓄熱された熱によって、短時間で除霜を完了させることができる。
【００８４】
（ｃ）廃熱回収運転（ＨＥＡＴ２）
廃熱回収運転時には、外部熱源ＨＳを熱源として、車室内の暖房が実行される。冷却水回路４０の熱は、空気ＡＲに放熱することができるが、所定の条件が成立すると、冷却水回路４０の熱を冷媒回路１０に渡すことにより暖房能力を高める廃熱回収運転が実行される。例えば、暖房運転時に、冷却水温度Ｔｗが予め定めた基準温度、例えば６０°Ｃを上回ると、廃熱回収運転を実行することができる。
【００８５】
廃熱回収運転では、三方弁１５ｂは、通常の暖房運転と同様に制御される。三方弁４２は、除霜運転と同様に制御される。従って、図３の実線矢印に示すように、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒は、室内凝縮器１２にて空気ＵＲを加熱し、熱交換器８０に流入し、冷却水ＷＴを加熱する。その後、高圧冷媒は、固定絞り１３にて減圧膨張されて室外熱交換器１６へ流入する。室外熱交換器１６へ流入した低圧冷媒は、空気ＡＲの有する熱と、フィン５０を介して伝熱される冷却水の有する熱との双方を吸熱して蒸発する。このように、冷却水回路４０は、冷媒チューブ１６ａに流される冷媒ＲＦに吸熱される熱を供給する。この構成によると、水チューブ４３ａ内に流される冷却水ＷＴによって、冷媒チューブ１６ａの冷媒ＲＦへの吸熱が促進される。この結果、冷媒チューブ１６ａの中の冷媒ＲＦに多くの熱を吸熱させることができる。この結果、外部熱源ＨＳの廃熱を有効に利用した暖房を実現できる。
【００８６】
（ｄ）冷房運転（ＣＯＯＬ）
冷房運転時には、車室内の冷房が実行される。冷房運転は、車両の利用者によって操作されるスイッチによって起動される。冷媒回路１０は、開閉弁１５ａが開き、三方弁１５ｂが室外熱交換器１６と固定絞り１９とを接続し、圧縮機１１が運転されるように制御される。冷媒回路１０には、図４の実線矢印に示すように冷媒が流れる。冷却水回路４０は、冷却水温度Ｔｗが基準温度を上回ると三方弁４２が冷却水をラジエータ４３へ流入させ、冷却水温度Ｔｗが基準温度を下回ると三方弁４２が冷却水をバイパス通路４４へ迂回させるように制御される。図４では、冷却水温度Ｔｗが基準温度を上回った際の冷却水の流れを破線矢印で示している。
【００８７】
冷媒回路１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が室内凝縮器１２へ流入して、空気ＵＲを加熱する。さらに、高圧冷媒は、熱交換器８０に流入し、冷却水ＷＴを加熱する。この結果、冷却水回路４０は、冷媒回路１０から熱を奪う補助放熱装置としても機能しうる。その後、高圧冷媒は、通路１４を介して室外熱交換器１６へ流入する。室外熱交換器１６へ流入した高圧冷媒は、ファン１７によって送風された空気ＡＲにさらに放熱する。
【００８８】
熱交換器８０において高圧冷媒によって加熱された冷却水ＷＴは、ラジエータ４３に流入する場合がある。この場合、高圧冷媒の熱は、熱交換器８０を通して冷却水ＷＴに放熱され、さらにラジエータ４３において冷却水ＷＴから空気ＡＲに放熱される。熱交換器８０は、ラジエータ４３に流入する冷却水ＷＴと高圧冷媒との熱交換を提供する。冷房時に、熱交換器７０は、高圧冷媒から空気ＡＲへの直接的な放熱を提供するとともに、高圧冷媒から空気ＡＲへの冷却水ＷＴを経由する間接的な放熱を提供する。直接的な放熱は、室外熱交換器１６によってフィン５０を利用して提供される。間接的な放熱は、ラジエータ４３によってフィン５０を利用して提供される。暖房時に室外熱交換器１６とラジエータ４３との両方が利用されるとともに、冷房時にも室外熱交換器１６とラジエータ４３との両方が利用される。
【００８９】
室外熱交換器１６から流出した冷媒は、固定絞り１９にて減圧膨張される。固定絞り１９から流出した冷媒は、室内蒸発器２０へ流入して、空気ＵＲから吸熱して蒸発する。これにより、空気ＵＲが冷却される。室内蒸発器２０から流出した冷媒は、アキュムレータ１８へ流入して気液分離され、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
【００９０】
冷媒回路１０が冷房運転されるとき、すなわち室外熱交換器１６が凝縮器として機能するときに、冷却水回路４０を、冷媒回路１０から熱を奪う補助放熱装置として積極的に利用してもよい。例えば、冷房運転時に、ラジエータ４３を流れる冷却水ＷＴの流量を最大化する。これにより、冷媒回路１０から冷却水回路４０への熱の放出が促進され、冷媒回路１０による冷房性能を高めることができる。
【００９１】
図５は、暖房運転中に実行される除霜制御への移行のための制御を示すフローチャートである。ステップＳ１００では、室外熱交換器１６に着霜が生じ、除霜を行うか否かを判定する。ステップＳ２００では、除霜制御中の空調状態の変化を抑制するように空調ユニット３０の空調モードを制御する。ステップＳ３００では、除霜制御を実行する。ステップＳ３００では、除霜制御の開始と、除霜制御の完了とを制御する。ステップＳ４００では、空調ユニット３０を除霜運転の開始前の空調モードに戻す。ステップＳ５００では、空調装置１の停止が要求されているか否かを判定する。空調装置１の停止が要求されていない場合には、ステップＳ１００へ戻り、空調装置１の停止が要求されている場合には、制御を終了する。
【００９２】
図６−図１０において、熱交換器７０は、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器である。図６および図７に示すように、冷媒チューブ１６ａおよび水チューブ４３ａは、空気ＡＲの流れ方向に沿って２列をなすように配置されている。冷媒チューブ１６ａおよび水チューブ４３ａは、上流列および下流列の両方において、交互に配置されている。従って、吸熱用の空気通路１６ｂと放熱用の空気通路４３ｂとは、共有されている。共通化された通路１６ｂ、４３ｂには、フィン５０が配置されている。フィン５０は、それに隣接するチューブ１６ａ、４３ａに接合されている。複数のチューブ１６ａ、チューブ４３ａと、複数のフィン５０とが積層され、接合されることによって熱交換部が形成されている。この熱交換部は、冷媒ＲＦと、冷却水ＷＴと、空気ＡＲとを含む複数、例えば３つの流体の間の熱交換を提供している。
【００９３】
複数のチューブ１６ａ、チューブ４３ａの長手方向一端側、図中の下方には、冷媒および冷却水の集合または分配のための第１タンク１６ｃが配置されている。第１タンクは、冷媒の受け入れと、冷媒の排出とを担うから、冷媒タンクとも呼ばれる。第１タンクは、冷却水をひとつの水チューブ４３ａから他の水チューブ４３ａへ案内する連結部も提供する。
【００９４】
第１タンク１６ｃは、２列に配置された冷媒チューブ１６ａおよび水チューブ４３ａに接続される接続プレート部材１６１、接続プレート部材１６１に固定される中間プレート部材１６２、および、第１タンク部材１６３を有する。接続プレート部材１６１には、複数のチューブ１６ａ、４３ａに対応する部位にはその表裏を貫通する貫通穴が設けられている。それらの貫通穴には、複数のチューブ１６ａ、１６ｂが貫通して配置され、固定されている。
【００９５】
中間プレート部材１６２の冷媒チューブ１６ａに対応する部位にはその表裏を貫通する貫通穴１６２ａが設けられている。貫通穴１６２ａには冷媒チューブ１６ａが貫通して配置されている。第１タンク１６ｃでは、冷媒チューブ１６ａが水チューブ４３ａよりも、第１タンク１６ｃ側へ突出している。第１タンク部材１６３は、接続プレート部材１６１および中間プレート部材１６２に固定されることによって、その内部に冷媒の集合を行う集合空間１６３ａおよび冷媒の分配を行う分配空間１６３ｂを形成する。第１タンク部材１６３は、平板金属にプレス加工を施すことにより、その長手方向から見たときに、Ｗ字状に形成されている。第１タンク部材１６３の中央部は中間プレート部材１６２に接合されている。集合空間１６３ａと分配空間１６３ｂとは互いに独立の空間として区画されている。空気ＡＲの上流側に集合空間１６３ａが配置され、下流側に分配空間１６３ｂが配置されている。
【００９６】
第１タンク部材１６３の長手方向両端には、板状の蓋部材が固定されている。分配空間１６３ｂの一端には、冷媒を流入させる入口配管１６４が接続されている。集合空間１６３ａの一端には、冷媒を流出させる出口配管１６５が接続されている。
【００９７】
複数のチューブ１６ａ、チューブ４３ａの長手方向他端側、図中の上方には、冷媒および冷却水の集合または分配のための第２タンク４３ｃが配置されている。第２タンクは、冷却水の受け入れと、冷却水の排出とを担うから、水タンクとも呼ばれる。第２タンクは、冷媒をひとつの冷媒チューブ１６ａから他の冷媒チューブ１６ａへ案内する連結部も提供する。
【００９８】
第２タンク４３ｃは、基本的に第１タンク１６ｃと同様の構成を備える。第２タンク４３ｃは、接続プレート部材４３１、中間プレート部材４３２、および、第２タンク部材４３３を備える。中間プレート部材４３２の水チューブ４３ａに対応する部位にはその表裏を貫通する貫通穴４３２ａが設けられている。貫通穴４３２ａには水チューブ４３ａが貫通して配置され、固定されている。第２タンク４３ｃでは、水チューブ４３ａが冷媒チューブ１６ａよりも、第２タンク４３ｃ側へ突出している。さらに、第２タンク部材４３３は、冷却水の集合を行う集合空間４３３ａおよび冷却媒体の分配を行う分配空間４３３ｂを形成する。空気ＡＲの上流側に分配空間４３３ｂが配置され、下流側に集合空間４３３ａが配置されている。
【００９９】
第２タンク部材４３３の長手方向両端には、板状の蓋部材が固定されている。分配空間４３３ｂの一端には、冷却水を流入させる入口配管４３４が接続されている。集合空間４３３ａの一端には、冷媒を流出させる出口配管４３５が接続されている。
【０１００】
図８に示すように、中間プレート部材１６２、４３２と接続プレート部材１６１、４３１との間には、連通部を提供する空間ＣＮＣが形成される。中間プレート部材１６２、４３２には、複数の凹み部１６２ｂ、４３２ｂが形成されている。複数の凹み部１６２ｂ、４３２ｂは、中間プレート部材１６２、４３２が接続プレート部材１６１、４３１に固定されることによって、中間プレート部材１６２、４３２と接続プレート部材１６１、４３１との間にチューブ４３ａ、１６ａに連通する複数の空間ＣＮＣを形成する。中間プレート部材１６２と接続プレート部材１６１との間に形成された空間ＣＮＣは、空気ＡＲの流れ方向に２列に並んだ２つの水チューブ４３ａを互いに連通させる。中間プレート部材４３２と接続プレート部材４３１との間に形成された空間ＣＮＣは、空気ＡＲの流れ方向に２列に並んだ２つの冷媒チューブ１６ａを互いに連通させる。
【０１０１】
図９に示すように、冷媒ＲＦと冷却水ＷＴとは、熱交換器７０内のほとんどの部分において対向流となって流れる。実線の矢印は、冷媒ＲＦの流れを示す。破線の矢印は、冷却水ＷＴの流れを示す。
【０１０２】
冷媒ＲＦは入口配管１６４を介して第１タンク１６ｃの分配空間１６３ｂへ流入し、下流列の冷媒チューブ１６ａへ流入する。冷媒は、下流列の冷媒チューブ１６ａ内を、図中の下から上へ流れる。下流列の冷媒チューブ１６ａから流出した冷媒は、第２タンク４３ｃの空間ＣＮＣを介して、上流列の冷媒チューブ１６ａへ流入する。冷媒は、上流列の冷媒チューブ１６ａを図中の上から下へ流れる。上流列の冷媒チューブ１６ａから流出した冷媒は、第１タンク１６ｃの集合空間１６３ａにて集合した後に、出口配管１６５から流出する。よって、熱交換器７０では、冷媒が、下流列から上流列へＵターン状に流れる。
【０１０３】
冷却水ＷＴは入口配管４３４を介して第２タンク４３ｃの分配空間４３３ｂへ流入し、上流列の水チューブ４３ａへ流入する。冷却水は、上流列の水チューブ４３ａ内を、図中の上から下へ流れる。上流列の水チューブ４３ａから流出した冷媒は、第１タンク１６ｃの空間ＣＮＣを介して、下流列の水チューブ４３ａへ流入する。冷却水は、下流列の水チューブ４３ａを図中の下から上へ流れる。下流列の水チューブ４３ａから流出した冷却水は、第２タンク４３ｃの集合空間４３３ａにて集合した後に、出口配管４３５から流出する。よって、熱交換器７０では、冷却水が、上流列から下流列へＵターン状に流れる。
【０１０４】
冷媒チューブ１６ａと水チューブ４３ａとは、ひとつの冷媒チューブ１６ａの隣に、フィン５０を介してひとつの水チューブ４３ａが位置するように配置されている。この配置は、冷媒チューブ１６ａの近傍に成長する霜に、水チューブ４３ａから供給される熱を効率的に伝えるために有効である。熱交換器７０の上流列の少なくとも一部分において、ひとつの冷媒チューブ１６ａを２つの水チューブ４３ａの間に配置している。また、熱交換器７０の上流列の少なくとも一部分において、ひとつの水チューブ４３ａを２つの冷媒チューブ１６ａの間に配置している。言い換えると、冷媒チューブ１６ａと水チューブ４３ａとは、少なくとも上流列において、交互に配置されている。さらに、冷媒チューブ１６ａと水チューブ４３ａとは、下流列においても、交互に配置することができる。
【０１０５】
冷媒チューブ１６ａが吸熱するための空気通路１６ｂと、水チューブ４３ａが放熱するための空気通路４３ｂとが、共通の空気通路によって提供されている。このため、冷媒チューブ１６ａの近傍に成長した霜を、水チューブ４３ａの熱によって効率的に除霜することができる。
【０１０６】
図１０に示すように、冷媒チューブ１６ａは、暖房運転時に、低温媒体ＣＭＤを流す。低温媒体ＣＭＤは、冷媒回路１０内の低圧冷媒である。水チューブ４３ａは、暖房運転時に、低温媒体ＣＭＤより高温の高温媒体ＨＭＤを流す。高温媒体ＨＭＤは、冷却水回路４０内の冷却水ＷＴである。しかし、高温媒体ＨＭＤの高い温度は、冷媒回路１０の高圧冷媒から熱交換器８０を介して供給された熱に起因している。よって、高温媒体ＨＭＤの高温も、低温媒体ＣＭＤの低温と同じく、冷媒回路１０によって与えられたものである。
【０１０７】
低温媒体ＣＭＤに起因して、冷媒チューブ１６ａおよびフィン５０の表面には、霜が付着し、成長しようとする。しかし、水チューブ４３ａに高温媒体ＨＭＤが流れるから、暖房運転中に、チューブ１６ａ、４３ａおよびフィン５０などの熱交換器７０の構成部材の上への霜の付着、および霜の成長が抑制される。
【０１０８】
さらに、除霜運転時にも、水チューブ４３ａには、高温媒体ＨＭＤが流される。除霜運転時の高温媒体ＨＭＤの温度は、大きく成長した霜の塊を融解させる程度の温度、例えば６０°Ｃ以上である。また、水チューブ４３ａには、霜の塊を融解させるために必要な熱量を供給するために、十分な流量の冷却水が流される。
【０１０９】
熱交換器７０においては、フィン５０を介して冷媒チューブ１６ａと水チューブ４３ａとが熱的に結合されている。冷温媒体ＣＭＤと高温媒体ＨＭＤとの両方が空気ＡＲと熱交換するとき、フィン５０は冷媒チューブ１６ａと水チューブ４３ａとによって利用される。しかし、高温媒体ＨＭＤの流れが遮断されると、冷媒チューブ１６ａだけがフィン５０の全体を利用することができる。このため、熱交換器７０は、冷媒チューブ１６ａと空気ＡＲとの間に、広い熱交換面積を提供することができる。この構成は、冷却用途においては広い放熱面積として利用され、加熱用途においては広い吸熱面積として利用される。
【０１１０】
この実施形態によると、冷媒回路１０の高圧冷媒から供給された熱が、冷媒回路１０の蒸発器としての熱交換器７０に供給される。この結果、冷媒回路１０以外の外部熱源ＨＳだけに依存することなく、冷媒回路１０によって、着霜の抑制および除霜の改善が図られる。
【０１１１】
具体的には、図１に示したように、熱交換器７０が蒸発器として機能する期間中に、熱交換器８０によって高圧冷媒から熱が取り出され、その熱が冷却水ＷＴを介して間接的に熱交換器７０に供給される。言い換えると、ラジエータ４３は、室外熱交換器１６への霜の付着を抑制するために、室外熱交換器１６が吸熱しているときに、室外熱交換器１６に熱を供給する。この結果、熱交換器７０への霜の付着および成長が抑制される。
【０１１２】
また、図１に示したように、熱交換器７０が蒸発器として機能する期間中に、熱交換器８０によって高圧冷媒から熱が取り出され、その熱が冷却水ＷＴに蓄えられる。このような蓄熱作用の後に、図２に示したように、熱交換器７０が蒸発器として機能した後、特に霜が付着した後に、熱交換器８０によって高圧冷媒から取り出され、蓄えられた熱が冷却水ＷＴを介して間接的に熱交換器７０に供給される。言い換えると、ラジエータ４３は、室外熱交換器１６および熱交換器７０に付着した霜を除霜するために、室外熱交換器１６が吸熱した後に、冷却水ＷＴから室外熱交換器１６に熱を供給する。この結果、熱交換器７０に付着した霜が除去される。
【０１１３】
（第２実施形態）
以下の説明においては、先行する実施形態からの変更点、相違点を主として説明する。後続の実施形態は、先行する実施形態のいずれかを基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、固定絞り１３と開閉弁１５ａとを用いて熱交換器７０に供給される冷媒を高圧冷媒と低圧冷媒とに切替える切替手段を提供した。これに代えて、この実施形態では、図１１に示すように、膨張弁２１３を採用する。膨張弁２１３は、開度を調節可能な電動型の膨張弁である。膨張弁２１３は、少なくとも、固定絞り１３に相当する小開度から、開閉弁１５ａの全開開度に相当する大開度にわたる範囲で開度を調節可能である。
【０１１４】
膨張弁２１３は、暖房時に絞りとして機能する小開度に制御され、冷房時に大開度に制御される。
【０１１５】
（第３実施形態）
上記実施形態では、室内凝縮器１２より冷媒回路１０における下流に熱交換器８０を設けた。これに代えて、この実施形態では、図１２に示すように、室内凝縮器１２より上流に熱交換器８０を備える。この構成では、圧縮機１１から吐出された直後の高圧冷媒が熱交換器８０に供給される。
【０１１６】
（第４実施形態）
上記実施形態では、高圧冷媒の熱を熱交換器８０において取り出して熱交換器７０に供給した。これに代えて、この実施形態では、図１３に示すように、凝縮器における高圧冷媒と蒸発器における低圧冷媒との間の中間圧力をもつ中間圧冷媒の熱を熱交換器８０において取り出す。
【０１１７】
冷媒回路１０は、ガスインジェクションポートを備える圧縮機４１１を備える。圧縮機４１１は、中間圧冷媒をガスインジェクションポートから吸引する。冷媒回路１０は、室内凝縮器１２の下流に、減圧器４１３と、気液分離器４２２とを備える。減圧器４１３は、高圧冷媒を中間圧冷媒に減圧する。中間圧冷媒は、膨張弁２１３によってさらに低圧冷媒に減圧される。気液分離器４２２は、中間圧冷媒からガス冷媒と液冷媒とを分離する。ガス冷媒は、熱交換器８０に供給される。熱交換器８０を通過したガス冷媒は、圧縮機４１１に吸引される。液冷媒は、膨張弁２１３を経由して熱交換器７０に供給される。
【０１１８】
熱交換器８０に供給されたガス冷媒は、中間圧冷媒である。ガス冷媒は、蒸発器における低圧冷媒の温度より高い温度をもつ高温冷媒である。よって、熱交換器８０において中間圧冷媒から得られた熱は、蒸発器として機能する室外熱交換器１６を加熱することができる。
【０１１９】
（第５実施形態）
上記実施形態では、熱交換器８０において得られた熱を、暖房運転時の着霜の抑制と、除霜運転時の除霜性能の改善との両方に利用した。これに代えて、この実施形態では、熱交換器８０において得られた熱を、除霜運転時の除霜性能の改善だけに利用する。冷却水回路４０は、図１４に示すように構成される。冷却水回路４０は、熱交換器８０、熱交換器７０、および外部熱源ＨＳを含む閉回路を構成する。さらに、冷却水回路４０は、熱交換器８０だけを含む閉回路を構成できるように、ポンプ４６、バイパス通路４４ａ、および三方弁４７を備える。さらに、冷却水回路４０は、熱交換器７０と外部熱源ＨＳとだけを含む閉回路を構成できるように、ポンプ４１およびバイパス通路４４ｂを備える。
【０１２０】
この構成では、暖房運転時には、ポンプ４６によって熱交換器８０とバイパス通路４４ａとを通る閉回路に冷却水ＷＴが流される。これにより、熱交換器８０において得られた冷媒の熱が冷却水ＷＴに蓄えられる。また、通常の暖房運転時に冷却水に蓄えられた熱が熱交換器７０に供給される。この結果、室外熱交換器１６が吸熱しているときの着霜が抑制される。
【０１２１】
除霜運転時には、熱交換器８０、熱交換器７０、および外部熱源ＨＳを順に通過するように冷却水ＷＴが流される。これにより、冷却水ＷＴに蓄えられた熱が熱交換器７０に供給され、除霜が実行される。
【０１２２】
廃熱回収運転時には、バイパス通路４４ｂと熱交換器７０と外部熱源ＨＳとを通して冷却水ＷＴが流される。この結果、外部熱源ＨＳの熱が熱交換器７０に供給される。冷房運転時には、熱交換器７０に冷却水を流すことにより、冷媒回路１０から放出される熱を熱交換器７０において冷却水に受け入れることができる。このとき、冷却水ＷＴの熱容量によって冷房性能を高めることができる。
【０１２３】
（第６実施形態）
上記実施形態では、熱交換器７０をバイパスするようにバイパス通路４４を設けた。これに代えて、この実施形態では、図１５に示すように、熱交換器８０だけを含む閉回路を構成するようにバイパス通路４４ｃを設けている。バイパス通路４４ｃには、流量調節弁４８が設けられている。熱交換器８０とバイパス通路４４ｃとを通る閉回路には、ポンプ４６が設けられている。
【０１２４】
暖房運転時には、ポンプ４６が運転される。流量調節弁４８は、冷却水ＷＴの一部がバイパス通路４４ｃを流れ、冷却水ＷＴの残部が熱交換器７０と外部熱源ＨＳとを流れるように流量を調節する。これにより、熱交換器８０において得られた冷媒の熱が冷却水ＷＴに蓄えられる。同時に、熱交換器８０において得られた熱の一部が熱交換器７０に供給される。これにより、外部熱源ＨＳの熱だけでなく、熱交換器８０において得られた熱によって、着霜が抑制される。
【０１２５】
除霜運転時には、熱交換器８０、熱交換器７０、および外部熱源ＨＳを順に通過するように冷却水ＷＴが流される。これにより、冷却水ＷＴに蓄えられた熱が熱交換器７０に供給され、除霜が実行される。
【０１２６】
廃熱回収運転時には、熱交換器８０、熱交換器７０、および外部熱源ＨＳを順に通過するように冷却水ＷＴが流される。この結果、外部熱源ＨＳの熱、および熱交換器８０において得られた襟倍回路１０の熱が熱交換器７０に供給される。また、通常の暖房運転時に冷却水に蓄えられた熱が熱交換器７０に供給される。冷房運転時には、熱交換器７０に冷却水を流すことにより、冷媒回路１０から放出される熱を熱交換器７０において冷却水に受け入れることができる。
【０１２７】
（第７実施形態）
上記実施形態では、熱交換器７０をバイパスするようにバイパス通路４４を設けた。これに代えて、この実施形態では、図１６に示すように、冷却水回路４０を閉回路だけで構成している。ポンプ４１は、冷却水回路４０を循環する流量を調節するように制御される。
【０１２８】
例えば、暖房運転時には、熱交換器８０において得られた熱を熱交換器７０に運搬するようにポンプ４１は制御される。除霜運転時には、冷却水回路４０に蓄えられた熱を熱交換器７０に供給するようにポンプ４１は制御される。廃熱回収運転時には、外部熱源ＨＳの熱を熱交換器７０に供給するようにポンプ４１は制御される。冷房運転時には、冷媒回路１０から放出される熱を冷却水ＷＴに受け入れるようにポンプ４１は制御される。
【０１２９】
（第８実施形態）
上記実施形態では、冷却水回路４０に外部熱源ＨＳを設けた。これに代えて、この実施形態では、図１７に示すように、外部熱源ＨＳを備えない冷却水回路４０を採用する。この構成においても、暖房運転時には、熱交換器８０において得られた熱を熱交換器７０に供給することができる。また、除霜時には、熱交換器８０において得られ、冷却水ＷＴに蓄えられた熱を熱交換器７０に供給することができる。
【０１３０】
（第９実施形態）
上記実施形態では、冷却水ＷＴを循環させるために冷却水回路４０にポンプを設けた。これに代えて、この実施形態では、図１８に示すように、補助媒体ＷＴが自然循環する補助媒体回路４０を採用する。補助媒体回路４０は、熱交換器８０で得られた熱を熱交換器７０に運搬することができる流体回路を構成している。補助媒体ＷＴとして、冷媒回路１０が暖房運転されているときに、熱交換器８０において蒸発し、熱交換器７０において凝縮する冷媒を使用することができる。補助媒体回路４０は、高温部の熱を低温部に運搬するヒートパイプによって提供することができる。
【０１３１】
補助媒体ＷＴは、熱交換器８０において得られた冷媒ＲＦの熱を、熱交換器７０に運搬し、熱交換器７０を加熱する。この結果、暖房運転時には、熱交換器８０において得られた熱を熱交換器７０に供給して、着霜を抑制することができる。
【０１３２】
この実施形態では、熱交換器８０において高温冷媒から得られた熱が、暖房運転時の着霜の抑制に主として利用される。圧縮機１１が停止され、冷媒回路１０内の冷媒の循環が停止すると、熱交換部分８１内の冷媒と、室外熱交換器１６内の冷媒との温度差は急速に失われる。しかし、熱交換器７０に霜が残っている場合、熱交換器７０およびラジエータ４３が低温に維持される。この場合、補助媒体ＷＴに残された熱がラジエータ４３から熱交換器７０に供給され、補助媒体ＷＴに残された熱量によって除霜が実行される。
【０１３３】
（第１０実施形態）
上記実施形態では、冷媒回路１０の冷媒の熱を、補助媒体ＷＴを介して、間接的に熱交換器７０に供給した。これに代えて、冷媒回路１０の高圧冷媒の熱を、直接的に、冷媒回路１０の蒸発器として機能する室外熱交換器１６およびそれを含む熱交換器７０に伝えてもよい。この実施形態では、図１９に示すように、熱交換器７０のラジエータ４３ｅを、高圧冷媒から熱を取り出すための熱交換部分８１として利用する。高圧冷媒は、ラジエータ４３ｅに供給される。これにより、熱交換器７０の構成部品が高圧冷媒によって直接的に暖められる。ラジエータ４３ｅを流出した冷媒は、膨張弁２１３を経由して室外熱交換器１６に導入される。よって、ラジエータ４３ｅは、高圧冷媒、すなわち高温冷媒を流し、高温冷媒から直接に熱を受けることにより、高温冷媒から得られた熱を熱交換器７０および室外熱交換器１６に供給する補助熱交換器を提供する。
【０１３４】
この構成では、室外熱交換器１６に隣接して配置されたラジエータ４３ｅが高温冷媒を流すから、ラジエータ４３ｅは高温冷媒の熱を直接的に受ける。ラジエータ４３ｅの熱は、空気、または室外熱交換器１６とラジエータ４３ｅとを連結する部材を介して供給される。
【０１３５】
暖房運転時に、高圧冷媒の熱が熱交換器７０に直接的に供給される。この結果、熱交換器７０上における着霜が抑制される。この実施形態では、ラジエータ４３ｅにおいて得られた熱が、暖房運転時の着霜の抑制だけに利用される。また、外部熱源ＨＳ依存することなく、冷媒回路１０だけで耐着霜性能を改善するための熱を供給することができる。
【０１３６】
図２０は、図１９に示した熱交換器７０のチューブ１６ａ、４３ａの配置を示している。冷媒回路１０が暖房運転されるとき、高温媒体チューブ４３ａには、高温媒体ＨＭＤが流される。低温媒体チューブ１６ａには、低温媒体ＣＭＤが流される。高温媒体チューブ４３ａは、空気ＡＲの流れに関して、低温媒体チューブ１６ａより上流側に配置されている。このため、霜が付着しやすい熱交換器の上流部位において高温媒体ＨＭＤを流すことができる。
【０１３７】
（第１１実施形態）
上記実施形態では、熱交換器７０のラジエータ４３ｅに、高温媒体ＨＭＤとしての高圧冷媒を直接的に導入した。これに代えて、この実施形態では、図２１に示すように、中間圧冷媒を熱交換器７０のラジエータ４３ｅに直接的に導入する。冷媒回路１０は、室内凝縮器１２と膨張弁２１３との間で分岐されている。分岐通路には、中間圧力への減圧器２３が設けられている。中間圧冷媒は、ラジエータ４３ｅに供給される。ラジエータ４３ｅの下流には、中間圧冷媒を低圧冷媒に減圧する減圧器２４が設けられている。
【０１３８】
中間圧冷媒の温度は、膨張弁２１３によって減圧された低圧冷媒の温度より高い。よって、ラジエータ４３ｅ内の中間圧冷媒の温度は、室外熱交換器１６内の低圧冷媒の温度より高い。よって、中間圧冷媒によって室外熱交換器１６を加熱することができる。この構成でも、外部熱源ＨＳ依存することなく、冷媒回路１０だけで耐着霜性能を改善するための熱を供給することができる。
【０１３９】
（第１２実施形態）
上記実施形態では、ラジエータ４３ｅを通過した中間圧冷媒を低圧に減圧した。これに代えて、この実施形態では、図２２に示すように、中間圧冷媒を、圧縮機４１１のガスインジェクションポートに吸引させる。この構成によると、減圧器２４を用いることなく、ラジエータ４３ｅに中間圧冷媒を供給することができる。
【０１４０】
（第１３実施形態）
上記実施形態では、熱交換器７０に設けられた低温媒体チューブ１６ａと高温媒体チューブ４３ａとを、それらの間の空気ＡＲとフィン５０とによって熱的に連結した。これに代えて、この実施形態では、図２３に示すように、低温媒体チューブ１６ａと高温媒体チューブ４３ａとを直接的に接触させている。以下、低温媒体チューブ１６ａをＣＭＤチューブ１６ａと呼び、高温媒体チューブ４３ａをＨＭＤチューブ４３ａと呼ぶ。
【０１４１】
ひとつのＣＭＤチューブ１６ａとひとつのＨＭＤチューブ４３ａとは、空気ＡＲの流れ方向と垂直な方向に隣接するように、積層して配置されている。この構成によると、ＨＭＤチューブ４３ａの熱が効果的にＣＭＤチューブ１６ａに伝達される。２つのＨＭＤチューブ４３ａの間にひとつのＣＭＤチューブ１６ａが位置するように配置してもよい。
【０１４２】
（第１４実施形態）
上記実施形態では、ＣＭＤチューブ１６ａとＨＭＤチューブ４３ａとを並べて配置した。これに代えて、この実施形態では、図２４に示すように、ＣＭＤチューブ１６ａとＨＭＤチューブ４３ａとを多重管によって提供する。図示の例においては、ＨＭＤチューブ４３ａの中に、ＣＭＤチューブ１６ａが配置されている。ＣＭＤチューブ１６ａの中にＨＭＤチューブ４３ａを配置してもよい。この構成によると、ＨＭＤチューブ４３ａの熱が効果的にＣＭＤチューブ１６ａに伝達される。
【０１４３】
（第１５実施形態）
上記実施形態では、空気ＡＲの流れ方向に関して複数の列、すなわち上流列と下流列とを構成するようにＣＭＤチューブ１６ａとＨＭＤチューブ４３ａとを並べて配置した。これに代えて、この実施形態では、図２５に示すように、空気ＡＲの流れ方向に関して単一の列を構成するように、ＣＭＤチューブ１６ａとＨＭＤチューブ４３ａとを配置する。この構成においても、ＨＭＤチューブ４３ａに供給される熱によって、耐着霜性能の改善を図ることができる。
【０１４４】
（第１６実施形態）
この実施形態では、図２６に示すように、ひとつのＣＭＤチューブ１６ａとひとつのＨＭＤチューブ４３ａとが積層して配置されるとともに、空気ＡＲの流れ方向に関して単一の列を構成するように配置されている。この構成においても、ＨＭＤチューブ４３ａに供給される熱によって、耐着霜性能の改善を図ることができる。
【０１４５】
（第１７実施形態）
この実施形態では、図２７に示すように、ＣＭＤチューブ１６ａとＨＭＤチューブ４３ａとを多重管によって提供するとともに、空気ＡＲの流れ方向に関して単一の列を構成するように多重管が配置されている。この構成においても、ＨＭＤチューブ４３ａに供給される熱によって、耐着霜性能の改善を図ることができる。
【０１４６】
（第１８実施形態）
第１実施形態の熱交換器７０では、上流列と下流列とにおいてＣＭＤチューブ１６ａとＨＭＤチューブ４３ａとを交互に配置した。これに代えて、この実施形態では、図２８に示すように、上流列にＨＭＤチューブ４３ａのみを配置し、下流列にＣＭＤチューブ１６ａのみを配置している。この構成によると、ＨＭＤチューブ４３ａの熱を、霜が付きやすい上流列に供給することができる。これにより、耐着霜性能の改善を、効果的に図ることができる。
【０１４７】
（第１９実施形態）
上記実施形態では、上流列と下流列とを連結するようにフィン５０を配置した。これに代えて、この実施形態では、図２９に示すように、上流列にフィン５０ａを配置し、下流列にフィン５０ｂを配置している。この実施形態では、ラジエータ４３のフィン５０ａと、室外熱交換器１６のフィン５０ｂとが別体である。さらに、ラジエータ４３と室外熱交換器１６とは、別々に取り扱いが可能な別体である。室外熱交換器１６とラジエータ４３とは、空気ＡＲの流れに関して、ラジエータ４３が室外熱交換器１６の上流側に位置するように配置されている。
【０１４８】
この構成においても、ＨＭＤチューブ４３ａの熱は、輻射、および空気ＡＲを介する伝熱によってＣＭＤチューブ１６ａおよびフィン５０ｂに伝えられる。これにより、耐着霜性能の改善を図ることができる。
【０１４９】
（第２０実施形態）
第１実施形態の熱交換器７０では、上流列と下流列とにおいてＣＭＤチューブ１６ａとＨＭＤチューブ４３ａとを交互に配置した。これに代えて、この実施形態では、図３０に示すように、上流列においてのみ、ＣＭＤチューブ１６ａとＨＭＤチューブ４３ａとを交互に配置した。下流列には、ＣＭＤチューブ１６ａのみが配置されている。この構成によると、上流列においてＣＭＤチューブ１６ａを減らすことができる。このため、上流列における着霜を抑制することができる。また、上流列に多くのＨＭＤチューブ４３ａが配置されるから、ＨＭＤチューブ４３ａの熱によって、上流列における着霜を抑制することができる。また、上流列に多くのＨＭＤチューブ４３ａが配置されるから、ＨＭＤチューブ４３ａの熱によって、上流列に成長した霜を効果的に融解させることができる。これにより、耐着霜性能の改善を図ることができる。
【０１５０】
（第２１実施形態）
上記実施形態では、熱交換器７０と熱交換器８０とを別体に構成した。これに代えて、この実施形態では、図３１に示すように、熱交換器７０と熱交換器８０とを一体的に構成する。熱交換器７０は、空気ＡＲと冷媒ＲＦと補助媒体ＷＴとを含む３つの媒体の間の熱交換を提供する。この実施形態では、熱交換器８０も、熱交換器７０と同じ構成によって提供される。熱交換器７０と熱交換器８０とは、同じ構成部品によって連続的に構成されている。熱交換器７０と熱交換器８０との両方は、空気ＡＲと熱交換することができる。この構成によると、熱交換器７０と熱交換器８０とを一体化することができる。この結果、ヒートポンプサイクル２をコンパクトに構成することができる。
【０１５１】
熱交換器７０および熱交換器８０は、第１実施形態に例示した熱交換器７０と同じタンクアンドチューブ型の熱交換器として構成されている。熱交換器７０と熱交換器８０とは、空気ＡＲの流れ方向に対して垂直方向に並べて位置付けられている。冷却水ＷＴのための熱交換部であるラジエータ４３と熱交換部分８２とは、空気ＡＲの流れ方向の上流側に配置されている。冷媒ＲＦのための熱交換部である室外熱交換器１６と熱交換部分８１とは、空気ＡＲの流れ方向の下流側に位置付けられている。
【０１５２】
熱交換器７０、８０は、一体のユニットとして取り扱いが可能な一体的に構成された熱交換器ユニット９０によって提供されている。少なくとも室外熱交換器１６と熱交換器８０とが熱交換器ユニット９０を構成している。熱交換器９０は、上流部分９１と、下流部分９２とを有する。ラジエータ４３と熱交換部分８２とは、上流部分９１によって提供される。上流部分９１は、２つのタンク９３、９４を仕切ることによって、ラジエータ４３と熱交換部分８２とを提供する。室外熱交換器１６と熱交換部分８１とは、下流部分９２によって提供される。下流部分９２は、２つのタンク９５、９６を仕切ることによって、室外熱交換器１６と熱交換部分８１とを提供する。図中には、冷却水ＷＴのための出入口９７と、冷媒ＲＦのための出入口９８とが図示されている。出入口９７、９８は、タンク９３、９４、９５、９６上に配置することができる。出入口９７、９８は、熱交換器７０、８０に要求される性能を満たすために、出口、または入口として利用される。
【０１５３】
（第２２実施形態）
この実施形態では、図３２に示すように、熱交換器ユニット９０に、固定絞り１３、バイパス通路１４、および開閉弁１５ａを装着することにより、ひとつのユニットを構成している。よって、熱交換器ユニット９０は、減圧器を含み、減圧器は、熱交換器８０と室外熱交換器１６との間に設けられている。この構成により、ヒートポンプサイクル２をコンパクトに構成することができる。
【０１５４】
（第２３実施形態）
この実施形態では、図３３に示すように、タンク９６の仕切り壁に貫通穴１３ａを設けることによって固定絞り１３を形成した。この構成により、ヒートポンプサイクル２をコンパクトに構成することができる。
【０１５５】
（第２４実施形態）
この実施形態では、図３４に示すように、熱交換器ユニット９０に、膨張弁２１３を装着することにより、ひとつのユニットを構成している。この構成により、ヒートポンプサイクル２をコンパクトに構成することができる。
【０１５６】
（第２５実施形態）
この実施形態では、図３５に示すように、上流部分９１のタンク９４を連続した通路としている。この構成では、熱交換部分８２とラジエータ４３とを接続する冷却水回路４０の通路が、タンク９４によって提供される。
【０１５７】
（第２６実施形態）
この実施形態では、図３６に示すように、ラジエータ４３および室外熱交換器１６において、Ｕターン型の流路が形成されている。冷却水ＷＴと冷媒ＲＦとの流れ方向を対向流とすることができる。また、冷却水ＷＴの出口が上側のタンク９３に設けられるから、気泡の排出性を高めることができる。
【０１５８】
（第２７実施形態）
この実施形態では、図３７に示すように、上流部分９１内に補助媒体回路４０の閉回路を構成している。この構成は、図１８に示した実施形態に適している。上流部分９１の中には、ヒートパイプの作動媒体として機能する補助媒体ＷＴが封入されている。補助媒体回路４０は、閉回路型または循環型と呼ばれるヒートパイプを構成している。補助媒体ＷＴは、熱交換部分８２において熱交換部分８１の冷媒ＲＦから熱を奪い、ラジエータ４３において熱を放出する。ラジエータ４３から放出された熱は、室外熱交換器１６およびラジエータ４３の構成部品を暖める。
【０１５９】
（第２８実施形態）
この実施形態では、図３８に示すように、タンク９６内に、熱交換部分８１と室外熱交換器１６とを仕切る仕切り壁９６ａが設けられている。仕切り壁９６ａには、貫通穴１３ａが開設されている。貫通穴１３ａは、高圧冷媒を減圧して低圧冷媒を供給する固定絞り１３を提供する。
【０１６０】
（第２９実施形態）
この実施形態では、図３９に示すように、タンク９６内に、熱交換部分８１と室外熱交換器１６とを仕切る仕切り壁９６ｂが設けられている。仕切り壁９６ｂには、ノズル状の貫通穴１３ｂが開設されている。貫通穴１３ｂは、高圧冷媒を減圧して低圧冷媒を供給する固定絞り１３を提供する。
【０１６１】
（第３０実施形態）
この実施形態では、図４０に示すように、タンク９６に直接に装着可能な膨張弁２１３が採用されている。タンク９６内に、熱交換部分８１と室外熱交換器１６とを仕切る仕切り壁９６ｃが設けられている。仕切り壁９６ｃには、貫通穴２１３ａが開設されている。タンク９６の端面には、膨張弁２１３の駆動部２１３ｂが液密に固定されている。駆動部２１３ｂは、可動弁体２１３ｃを支持している。駆動部２１３ｂと可動弁体２１３ｃとは、タンク９６の一端の開口部からタンク９６内に挿入されている。駆動部２１３ｂは、可動弁体２１３ｃの位置を、図中左右方向に移動させる。可動弁体２１３ｃは、その位置に応じて、通路２１３ａの開度を変化させる。この構成によると、膨張弁２１３を熱交換器９０と一体的に構成することができる。
【０１６２】
（第３１実施形態）
この実施形態では、図４１および図４２に示すように、カセット型の膨張弁２１３が採用されている。膨張弁２１３は、駆動部２１３ｂから延びる筒状のスリーブ２１３ｄを備える。スリーブ２１３ｄは、タンク９６の内壁に密着して配置される。スリーブ２１３ｄの先端の壁は、タンク９６内において熱交換部分８１と室外熱交換器１６とを仕切る仕切り壁を提供する。スリーブ２１３ｄの壁には、通路２１３ａが形成されている。スリーブ２１３ｄの外周の壁には、冷媒を導入するための開口が形成されている。スリーブ２１３ｄ内には、可動弁体２１３ｃが支持されている。この構成によると、膨張弁２１３をタンク９６に簡単に組み付けることができる。
【０１６３】
（第３２実施形態）
この実施形態では、図４３に示すように、熱交換器７０に送風するためのファン１７ａと、熱交換器８０に送風するためのファン１７ｂとが設けられている。ファン１７ａの風量と、ファン１７ｂの風量とは、独立して調節可能である。ファン１７ａの風量と、ファン１７ｂの風量とは、ヒートポンプサイクル２の運転モードに応じて調節される。
【０１６４】
例えば、熱交換器８０を冷媒ＲＦと冷却水ＷＴとの間の熱交換のために利用する場合には、ファン１７ｂの風量はゼロ（０）または小風量に調節される。また、熱交換器８０を放熱用の熱交換器として利用する場合には、ファン１７ｂは大風量に調節される。例えば、冷媒回路１０が冷房運転されるとき、熱交換部分８１および室外熱交換器１６には、高圧冷媒が供給される。よって、熱交換器８０に空気ＡＲを送ることによって、熱交換器８０を凝縮器として機能させることができる。この結果、熱交換器８０を耐着霜性能の改善のためだけでなく、熱交換器８０を凝縮器の一部としても利用することができる。
【０１６５】
また、冷却水ＷＴの温度が過剰に高い時にファン１７ｂを大風量に調節してもよい。熱交換部分８２には、冷却水ＷＴが流れるから、空気ＡＲによって冷却水ＷＴからの放熱を促進することができる。この結果、熱交換器８０を耐着霜性能の改善のためだけでなく、冷却水回路４０からの放熱のためにも利用することができる。
【０１６６】
（第３３実施形態）
この実施形態では、図４４に示すように、熱交換器７０と熱交換器８０との両方に送風するための共通のファン１７ｃが設けられている。この構成によると、ヒートポンプサイクル２の構成を簡単にすることができる。
【０１６７】
（第３４実施形態）
この実施形態では、図４５に示すように、熱交換器７０に送風するためのファン１７ｄを備えるが、熱交換器８０に積極的に送風する装置を備えない。この構成では、熱交換器７０には、複数のファン１７ｄ、１７ｄによって空気ＡＲが送風される。一方、熱交換器８０は、車両のシャーシおよびファンシュラウドなどの構成部材ＶＨＢによって空気ＡＲの流れが遮られる部位に設けられている。言い換えると、熱交換器８０は、熱交換器７０に供給される空気ＡＲの通風抵抗が大きい部位に設置されている。構成部材ＶＨＢなどの部材によって、熱交換器８０への空気ＡＲの到達を抑制する手段が提供されている。
【０１６８】
熱交換器８０は、主として冷媒ＲＦと冷却水ＷＴとの間の熱交換を提供することにより、耐着霜性能を改善するための熱の提供を実現する。よって、熱交換器８０から空気ＡＲへの放熱は必須ではない。したがって、熱交換器８０から空気ＡＲへの放熱が制限された構成を採用することができる。
【０１６９】
（第３５実施形態）
上述の複数の実施形態には、高温冷媒の熱を室外熱交換器１６に供給するための複数の構成が開示される。そのひとつは、熱交換器８０と補助熱交換器４３とによって高温冷媒の熱を間接的に伝達する構成である。この場合、熱交換器８０は高温冷媒の熱を受けて補助媒体に供給する受熱熱交換器と呼ぶことができる。他のひとつは、ラジエータ４３ｅによって高温冷媒の熱を直接的に伝達する構成である。これら熱交換器８０、４３、４３ｅは、高温冷媒の熱を取り出し室外熱交換器１６に供給するための補助熱交換器ＨＥＸと呼ぶことができる。また、室内凝縮器１２は、加熱用途における利用側熱交換器１２と呼ばれる。室内凝縮器１２は、加熱用途における室内熱交換器と呼ぶことができる。冷却用途においては室内蒸発器２０が使用される。よって、室内蒸発器２０は冷却用途における利用側熱交換器、または冷却用途における室内熱交換器と呼ぶことができる。以下の説明では、補助熱交換器ＨＥＸの変形例を説明する。
【０１７０】
図４６に示すように、図１、図１１、図１９に図示した冷媒回路１０は、加熱用途において主流回路ＭＰを形成する。図１の例では、固定絞り１３と開閉弁１５ａとによって開度が可変の減圧器が提供されている。図１１の例では、膨張弁２１３によって開度が可変の減圧器が提供されている。加熱用途においては、室外熱交換器１６が吸熱熱交換器として利用される。この構成では、補助熱交換器ＨＥＸは、主流回路ＭＰに直列に配置されている。高温冷媒は、冷媒回路１０における高圧冷媒である。補助熱交換器ＨＥＸは、利用側熱交換器１２と膨張弁２１３との間に配置されている。よって、図示の構成では、高温冷媒の熱は、利用側熱交換器１２と膨張弁２１３との間から取り出され、熱交換器７０、すなわち室外熱交換器１６に供給される。
【０１７１】
図４７に示すように、図１２に図示した冷媒回路１０は、圧縮機１１と利用側熱交換器１２との間に補助熱交換器ＨＥＸを有している。よって、図示の構成では、高温冷媒の熱は、圧縮機１１と利用側熱交換器１２との間から抽出され、室外熱交換器１６に供給される。
【０１７２】
図４８に示すように、この実施形態では、補助熱交換器ＨＥＸは、利用側熱交換器１２と膨張弁２１３との間に配置されている。利用側熱交換器１２と補助熱交換器ＨＥＸとの間には、開度が可変の減圧器ＤＣが配置されている。利用側熱交換器１２、減圧器ＤＣ、補助熱交換器ＨＥＸ、および室外熱交換器１６は、加熱用途において冷媒がこの順序で流れるように、この順序で主流回路ＭＰに配置されている。減圧器ＤＣは、利用側熱交換器１２における高圧を維持するために利用される。さらに減圧器ＤＣは、補助熱交換器ＨＥＸにおける補助熱交換器ＨＥＸにおける高温冷媒の温度を調節するために利用される。減圧器ＤＣは、利用側熱交換器１２に加熱用途のための高圧を維持し、補助熱交換器ＨＥＸの温度を調節する圧力調整器とも呼ぶことができる。減圧器ＤＣは、膨張弁または絞りによって提供することができる。
【０１７３】
図４６−図４８に図示した構成によると、加熱用途においては、補助熱交換器ＨＥＸを通過した冷媒を膨張弁２１３によって減圧した後に圧縮機１１に供給し、吸入させることができる。冷却用途においては、室外熱交換器１６が放熱熱交換器として利用される。冷却用途においては、圧縮機１１から吐出された高温冷媒が補助熱交換器ＨＥＸに到達するように膨張弁２１３を制御することにより、補助熱交換器ＨＥＸに高温冷媒を供給することができる。よって、サイクル切換機構によって室外熱交換器１６が吸熱用途と放熱用途とに切替えられても、それら両方の用途において補助熱交換器ＨＥＸに高温冷媒を供給し、補助熱交換器ＨＥＸを利用することができる。
【０１７４】
図４６−図４８に図示した構成によると、加熱用途において、圧縮機１１、利用側熱交換器１２、膨張弁２１３、および室外熱交換器１６は主流回路ＭＰを構成する。補助熱交換器ＨＥＸは、利用側熱交換器１２の上流または下流における高温冷媒から得られた熱を室外熱交換器１６へ供給する。この構成によると、簡単な構成により高温冷媒から熱を得ることができる。
【０１７５】
（第３６実施形態）
図４９に示すように、図１３に図示した冷媒回路１０は、圧縮機４１１を備える。圧縮機４１１は、２段階の圧縮機構を有する。ガスインジェクションポートＰＴは、２段目の圧縮機構の吸入口、すなわち中間圧力の吸入口である。この構成では、減圧器４１３と膨張弁２１３との間と、ガスインジェクションポートＰＴとの間に分流回路ＢＰが形成される。補助熱交換器ＨＥＸは、分流回路ＢＰ上に直列に配置されている。分流回路ＢＰには、冷媒回路１０における高圧冷媒と低圧冷媒との間の中間圧力の冷媒が流れる。よって、図示の構成では、高温冷媒の熱は、分流回路ＢＰから抽出され、室外熱交換器１６に供給される。
【０１７６】
図５０に示すように、図２２に図示した冷媒回路１０は、分流回路ＢＰに減圧器２３を有する。補助熱交換器ＨＥＸは、分流回路ＢＰ上に直列に配置されている。
【０１７７】
図５１に示すように、この実施形態では、分流回路ＢＰを開閉する開閉弁ＶＬを備える。開閉弁ＶＬは、補助熱交換器ＨＥＸの下流側に設けられている。開閉弁ＶＬは、補助熱交換器ＨＥＸへの高温冷媒の供給を断続することができる。開閉弁ＶＬは、加熱用途において開状態に制御され、冷却用途においては閉状態に制御される。開閉弁ＶＬを制御することにより、補助熱交換器ＨＥＸにおける高温冷媒の温度を調節することができる。開閉弁ＶＬは、補助熱交換器ＨＥＸの上流側に設けられてもよい。さらに、開閉弁ＶＬは、図５０の構成においても採用することができる。
【０１７８】
（第３７実施形態）
図５２に示すように、図２１に図示した冷媒回路１０は、加熱用途において分流回路ＢＰを形成する。加熱用途においては、分流回路ＢＰの一端、すなわち入口端は、利用側熱交換器１２と室外熱交換器１６との間に連通している。分流回路ＢＰの他端、すなわち出口端は、室外熱交換器１６と圧縮機１１との間に連通している。分流回路ＢＰは、圧縮機１１を含むことなく室外熱交換器１６と並列に形成されている。補助熱交換器ＨＥＸは、分流回路ＢＰ上に直列に設けられている。よって、補助熱交換器ＨＥＸは、室外熱交換器１６と圧縮機１１との間に連通可能である。
【０１７９】
補助熱交換器ＨＥＸと圧縮機１１との間には減圧器２４が設けられている。加熱用途においては、減圧器２４は冷媒を減圧するための狭い開度に調節される。冷却用途においては、減圧器２４は補助熱交換器ＨＥＸに高温冷媒を供給するための開度、例えば全開に調節される。
【０１８０】
冷却用途においては、分流回路ＢＰの一端は、圧縮機１１と室外熱交換器１６との間の高圧部分に連通している。分流回路ＢＰの他端は、室外熱交換器１６と冷却用途における利用側熱交換器、すなわち室内蒸発器２０との間に連通する。よって、冷却用途においては、高温冷媒を室外熱交換器１６と補助熱交換器ＨＥＸとに並列的に流すことができる。さらに、室外熱交換器１６と補助熱交換器ＨＥＸとを通過した冷媒を、冷却用途における利用側熱交換器、すなわち室内蒸発器２０に供給できる。よって、冷却用途において高い性能が得られる。
【０１８１】
図５３に示すように、この実施形態では、減圧器２３は、補助熱交換器ＨＥＸより上流側の主流回路ＭＰ上に設けられている。この構成では、減圧器２３は、補助熱交換器ＨＥＸに高温冷媒を供給するように冷媒を減圧する。減圧器２３と膨張弁２１３との両方によって、室外熱交換器１６が吸熱熱交換器として機能するように冷媒が減圧される。
【０１８２】
（第３８実施形態）
図５４に示すように、この実施形態では、減圧器２３は、補助熱交換器ＨＥＸより上流側の主流回路ＭＰ上に設けられている。この構成では、減圧器２３だけによって、室外熱交換器１６が吸熱熱交換器として機能するように冷媒が減圧される。補助熱交換器ＨＥＸの下流には減圧器２４が設けられている。減圧器２４は、補助熱交換器ＨＥＸに高温冷媒を供給するように圧力損失を発生する。
【０１８３】
図５２−図５４に図示した構成によると、加熱用途においては、補助熱交換器ＨＥＸを通過した冷媒を減圧器２４によって減圧した後に圧縮機１１に供給し、吸入させることができる。一方、冷却用途においては、圧縮機１１から吐出された高温冷媒が補助熱交換器ＨＥＸに到達するように減圧器２４を制御することにより、高温冷媒を補助熱交換器ＨＥＸに供給することができる。よって、サイクル切換機構によって室外熱交換器１６が吸熱用途と放熱用途とに切替えられても、それら両方の用途において補助熱交換器ＨＥＸに高温冷媒を供給し、補助熱交換器ＨＥＸを利用することができる。
【０１８４】
（第３９実施形態）
図５５に示すように、この実施形態では、冷媒回路１０は、加熱用途において分流回路ＢＰを形成する。分流回路ＢＰの一端、すなわち入口端は、圧縮機１１と利用側熱交換器１２との間に連通している。分流回路ＢＰの他端、すなわち出口端は、利用側熱交換器１２と室外熱交換器１６との間に連通している。分流回路ＢＰは、圧縮機１１を含むことなく利用側熱交換器１２と並列に形成されている。補助熱交換器ＨＥＸは、分流回路ＢＰ上に直列に設けられている。よって、補助熱交換器ＨＥＸは、圧縮機１１と室外熱交換器１２との間に連通可能である。
【０１８５】
分流回路ＢＰは、ホットガスバイパス回路を提供する。この構成によると、利用側熱交換器１２を通る前の高温冷媒を補助熱交換器ＨＥＸに導入することができる。
【０１８６】
（第４０実施形態）
図５６に示すように、この実施形態では、補助熱交換器ＨＥＸの前後両方に減圧器ＤＣが設けられている。減圧器ＤＣは、補助熱交換器ＨＥＸに高温冷媒を供給するように圧力損失を発生する。この構成によると、補助熱交換器ＨＥＸにおける圧力制御を、利用側熱交換器１２における圧力制御から完全に独立して実行することができる。
【０１８７】
図５５−図５６に図示した構成によると、加熱用途においては、補助熱交換器ＨＥＸを通過した冷媒を膨張弁２１３によって減圧した後に圧縮機１１に供給し、吸入させることができる。一方、冷却用途においては、圧縮機１１から吐出された高温冷媒が補助熱交換器ＨＥＸに到達するように膨張弁２１３および減圧器ＤＣを制御することにより、高温冷媒を補助熱交換器ＨＥＸに供給することができる。よって、サイクル切換機構によって室外熱交換器１６が吸熱用途と放熱用途とに切替えられても、それら両方の用途において補助熱交換器ＨＥＸに高温冷媒を供給し、補助熱交換器ＨＥＸを利用することができる。
【０１８８】
（第４１実施形態）
図５７に図示されるように、この実施形態では、冷媒回路１０は、加熱用途において分流回路ＢＰを形成する。分流回路ＢＰの一端、すなわち入口端は、圧縮機１１と利用側熱交換器１２との間に連通している。分流回路ＢＰの他端、すなわち出口端は、室外熱交換器１６と圧縮機１１との間に連通している。分流回路ＢＰは、圧縮機１１だけに並列に形成されている。補助熱交換器ＨＥＸは、分流回路ＢＰ上に直列に設けられている。よって、補助熱交換器ＨＥＸは、圧縮機１１と室外熱交換器１６との間に連通可能である。補助熱交換器ＨＥＸと直列に減圧器ＤＣが設けられている。減圧器ＤＣは、加熱用途において補助熱交換器ＨＥＸの上流側に位置している。
【０１８９】
（第４２実施形態）
図５８に図示されるように、この実施形態では、減圧器ＤＣは、加熱用途において補助熱交換器ＨＥＸの下流側に位置している。
【０１９０】
図５７−図５８に図示した構成によると、サイクル切換機構によって室外熱交換器１６が吸熱用途と放熱用途とに切替えられても、それら両方の用途において補助熱交換器ＨＥＸに高温冷媒を供給し、補助熱交換器ＨＥＸを利用することができる。
【０１９１】
図４９−図５８に図示した構成によると、加熱用途において、圧縮機１１、利用側熱交換器１２、膨張弁２１３、および室外熱交換器１６は主流回路ＭＰを構成する。さらに、冷媒回路１０は、利用側熱交換器１２の上流または下流から分流する分流回路ＢＰを備える。補助熱交換器ＨＥＸは、分流回路ＢＰにおける高温冷媒から得られた熱を室外熱交換器１６へ供給する。この構成によると、簡単な構成により高温冷媒から熱を得ることができる。さらに、主流回路ＭＰへ与える影響を抑制しながら、高温冷媒の流量を調節することができる。例えば、分流回路ＢＰを閉鎖し高温媒体を遮断することができる。
【０１９２】
図４６−図５８に図示した構成によると、膨張弁２１３、減圧器２３、２４、ＤＣおよび開閉弁ＶＬの少なくともひとつが、補助熱交換器ＨＥＸの上流または下流に位置する。これら膨張弁２１３、減圧器２３、２４、ＤＣおよび開閉弁ＶＬは、流量調節器を提供する。流量調節器は、加熱用途および冷却用途の両方において、補助熱交換器ＨＥＸの上流または下流に位置する。流量調節器は、冷却用途における高温冷媒の流量が加熱用途における高温冷媒の流量より多くなるように高温冷媒の流量を調節する。この構成によると、冷却用途における高温冷媒の流量は、加熱用途における高温冷媒の流量より多い。冷却用途において高温冷媒から得られる熱は、加熱用途において高温冷媒から得られる熱より多い。この結果、冷却用途において、補助熱交換器ＨＥＸを十分に利用することができる。
【０１９３】
（実施形態に適用可能な細部（第４３実施形態））
図５９は、上述した複数の実施形態のいずれかに適用可能な温度制御のための制御処理Ｓ０を示す。制御処理Ｓ０が適用されることにより、ひとつの新しい実施形態が提供される。制御処理Ｓ０は、補助熱交換器ＨＥＸが室外熱交換器１６に供給する温度を制御するための温度制御手段を提供する。
【０１９４】
ステップＳ０では、制御装置１００は、ヒートポンプサイクル２が加熱用途として運転されるか冷却用途として運転されるかを判定する。この判定は、暖房であるか否かの判定によって提供することができる。加熱用途である場合、ステップＳ２へ進む。冷却用途である場合、ステップＳ８へ進む。
【０１９５】
ステップＳ２では、制御装置１００は、補助熱交換器ＨＥＸ、すなわち熱交換器８０またはラジエータ４３ｅと直列に配置された流量調節器の開度を加熱運転のための開度に設定する。流量調節器は、熱交換器８０またはラジエータ４３ｅに供給される高温冷媒の流量を調節する。流量調節器は、開閉弁１５ａと固定絞り１３との並列回路、膨張弁２１３、減圧器２３、２４、ＤＣ、または開閉弁ＶＬによって提供することができる。加熱用途のための開度は、比較的狭い開度である。よって、加熱用途における高温冷媒の流量は比較的少ない流量である。
【０１９６】
ステップＳ３では、制御装置１００は、室外熱交換器１６の除霜が必要であるか否かを判定する。除霜が必要である場合、後述のステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、補助熱交換器ＨＥＸの温度を上昇させるための処理が実行される。除霜が不要である場合、ステップＳ４へ進む。複数の条件が満たされた場合に、除霜の必要性を肯定的に判定することができる。熱交換器７０の温度が霜を生じる程度に低いことは、条件のひとつとすることができる。冷却水温度Ｔｗが除霜できる程度の比較的高い温度、すなわち所定の除霜判定値を上回っていることは、条件のひとつとすることができる。車両が除霜を実行可能な状態であることは、条件のひとつとすることができる。車両の走行速度が所定の判定値を下回っていることは、条件のひとつとすることができる。車両が運行されていないこと、例えばイグニッションスイッチなどの電源スイッチがオフ位置にあることは、条件のひとつとすることができる。
【０１９７】
ステップＳ４では、制御装置１００は、補助熱交換器ＨＥＸの温度制御のための処理を実行する。ここでは、補助熱交換器ＨＥＸにおける温度Ｔ４３と、目標Ｔｔｇとが比較される。温度Ｔ４３が目標Ｔｔｇを下回る場合、すなわちＴ４３＜Ｔｔｇの場合、ステップＳ４へ進む。温度Ｔ４３が目標Ｔｔｇと等しい場合、すなわちＴ４３＝Ｔｔｇの場合、ステップＳ５へ進む。温度Ｔ４３と目標Ｔｔｇとの差が所定の範囲内である場合、Ｔ４３＝Ｔｔｇであると判定することができる。温度Ｔ４３が目標Ｔｔｇを上回る場合、すなわちＴ４３＞Ｔｔｇの場合、ステップＳ６へ進む。
【０１９８】
目標Ｔｔｇは、室外熱交換器１６の温度Ｔ１６を上回るように設定されている。目標Ｔｔｇは、固定値、または可変値とすることができる。目標Ｔｔｇは、空気ＡＲの温度Ｔａｒ、すなわち外気の温度に基づいて設定することができる。目標Ｔｔｇは、ヒートポンプサイクル２を利用したヒートポンプ運転、すなわち暖房運転の継続時間ｔＨＥＡＴに基づいて設定することができる。例えば、温度Ｔａｒと継続時間ｔＨＥＡＴとを変数とする関数ｆ（Ｔａｒ、ｔＨＥＡＴ）を利用して、Ｔｔｇ＝ｆ（Ｔａｒ、ｔＨＥＡＴ）とすることができる。
【０１９９】
例えば、目標Ｔｔｇは、温度Ｔａｒより所定値だけ高く設定することができる。室外熱交換器１６が吸熱熱交換器として利用されるとき、Ｔａｒ＞Ｔ１６であるから、目標Ｔｔｈは、Ｔｔｈ＞Ｔａｒ＞Ｔ１６を満たすように設定される。この結果、補助熱交換器ＨＥＸの温度Ｔ４３は、Ｔ４３＞Ｔａｒ＞Ｔ１６を満たすようにフィードバック制御される。
【０２００】
例えば、目標Ｔｔｇは、温度Ｔａｒより所定値だけ低く設定することができる。室外熱交換器１６が吸熱熱交換器として利用されるとき、Ｔａｒ＞Ｔ１６であるから、目標Ｔｔｈは、Ｔａｒ＞Ｔｔｈ＞Ｔ１６を満たすように設定される。この結果、補助熱交換器ＨＥＸの温度Ｔ４３は、Ｔａｒ＞Ｔ４３＞Ｔ１６を満たすようにフィードバック制御される。
【０２０１】
継続時間ｔＨＥＡＴが長くなるほど、室外熱交換器１６に付着する霜の量は増加する。霜の量が増加すると、室外熱交換器１６における熱交換性能が低下し、同時にヒートポンプ能力、すなわち暖房能力も低下する。このような能力低下を補い、および／または霜の成長を抑制するために、継続時間ｔＨＥＡＴが長くなるほど、目標Ｔｔｇを上昇させることが望ましい。例えば、目標Ｔｔｇは、継続時間ｔＨＥＡＴに対して比例的に設定することができる。この結果、補助熱交換器ＨＥＸの温度Ｔ４３は、継続時間ｔＨＥＡＴに比例して徐々に上昇するようにフィードバック制御される。言い換えると、温度Ｔ４３は、室外熱交換器１６上の着霜が進行するにつれて、温度Ｔ４３と温度Ｔ１６との差が大きくなるようにフィードバック制御される。
【０２０２】
ステップＳ５では、制御装置１００は、補助熱交換器ＨＥＸの温度Ｔ４３を上昇させるための制御を実行する。ステップＳ４では、例えば、熱交換器８０またはラジエータ４３ｅにおける高温冷媒の温度を上昇させるように冷媒回路１０、例えば圧縮機１１および／または減圧器が制御される。熱交換器８０とラジエータ４３とを利用するヒートポンプサイクル２においては、上記制御に代えて、または加えて、ラジエータ４３に流れる冷却水ＷＴの冷却水温度Ｔｗを上昇させるように冷却水回路４０の機器が制御される。
【０２０３】
ステップＳ６では、制御装置１００は、補助熱交換器ＨＥＸの温度Ｔ４３を維持させるための制御を実行する。
【０２０４】
ステップＳ７では、制御装置１００は、補助熱交換器ＨＥＸの温度Ｔ４３を下降させるための制御を実行する。ステップＳ７では、例えば、熱交換器８０またはラジエータ４３ｅにおける高温冷媒の温度を下降させるように冷媒回路１０、例えば圧縮機１１および／または減圧器が制御される。熱交換器８０とラジエータ４３とを利用するヒートポンプサイクル２においては、上記制御に代えて、または加えて、ラジエータ４３に流れる冷却水ＷＴの冷却水温度Ｔｗを下降させるように冷却水回路４０の機器が制御される。
【０２０５】
ステップＳ１において冷却用途であると判定された場合、ステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、制御装置１００は、補助熱交換器ＨＥＸ、すなわち熱交換器８０またはラジエータ４３ｅと直列に配置された流量調節器の開度を冷却運転のための開度に設定する。冷却用途のための開度は、比較的大きい開度である。よって、冷却用途における高温冷媒の流量は比較的多い流量である。ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ８により、流量調節器は、冷却用途における開度を加熱用途における開度より大きく設定する。言い換えると、流量調節器は、冷却用途における高温冷媒の流量を加熱用途における高温冷媒の流量より多くする。
【０２０６】
ステップＳ９では、制御装置１００は、冷却用途のための冷却運転を実行する。ここでは、サイクル切換装置１５ａ、１５ｂが制御され、室内蒸発器２０が利用側熱交換器とされる。
【０２０７】
この構成によると、温度Ｔ４３は、Ｔ４３＞Ｔ１６となるようにフィードバック制御されるから、霜の成長の抑制、および／または霜の除去が可能である。また、温度Ｔ４３が、Ｔａｒ＞Ｔ４３＞Ｔ１６となるようにフィードバック制御される場合には、補助熱交換器ＨＥＸから空気ＡＲへの放熱が回避される。このため、暖房能力を高く維持しながら、室外熱交換器１６における霜の成長の抑制、および／または霜の除去が可能である。しかも、空気ＡＲと室外熱交換器１６との間においてラジエータ４３を経由する熱伝達経路が提供される。このため、室外熱交換器１６への吸熱を促進することができる。
【０２０８】
また、継続時間ｔＨＥＡＴが長くなるほど温度Ｔ４３が上昇するようにフィードバック制御されるから、霜の増加による室外熱交換器１６の能力低下を抑制、または回避することができる。この結果、暖房運転の初期には高効率の運転を提供し、その後、霜に対抗できる運転へ移行することができる。また、除霜が必要である場合には、除霜が可能である。
【０２０９】
（他の実施形態）
以上、開示された発明の好ましい実施形態について説明したが、開示された発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、開示された発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、開示された発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。開示された発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【０２１０】
例えば、制御装置が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置をアナログ回路によって構成してもよい。
【０２１１】
上記実施形態では、補助媒体として、冷却水または冷媒を利用した。これに代えて、熱運搬性に優れ、熱を蓄えることができる流体、例えば、油、ガスなどを用いてもよい。
【０２１２】
上記実施形態では、冷却水回路４０にラジエータ４３を設けた。これに加えて、冷却水ＷＴと空気ＡＲとの熱交換により冷却水ＷＴから放熱するための熱交換器を備えてもよい。例えば、ラジエータ４３および外部熱源ＨＳと並列となるように放熱用の熱交換器を設けることができる。
【０２１３】
また、室外熱交換器１６が吸熱しているときに、熱交換器７０への霜の付着を抑制するためだけに、高温冷媒から得られた熱を利用してもよい。また、室外熱交換器が吸熱した後に、熱交換器７０に付着した霜を除霜するためだけに、高温冷媒から得られた熱を利用してもよい。
【０２１４】
また、上記実施形態では、室外熱交換器１６とラジエータ４３との両方に空気通路１６ｂ、４３ｂを設けたが、ラジエータ４３に空気通路を設けない構成を採用してもよい。また、冷媒チューブ１６ａと水チューブ４３ａとは、熱交換器７０の全部または一部において交互に配置することができる。また、冷媒チューブ１６ａと水チューブ４３ａとは、熱交換器７０の上流列の全部または一部において交互に配置することができる。また、冷媒チューブ１６ａと、水チューブ４３ａとは、空気ＡＲの流れ方向に関して３列以上の列を構成するように配置されてもよい。
【符号の説明】
【０２１５】
１  空調装置、  ２  ヒートポンプサイクル、
１０  冷媒回路、  ４０  冷却水回路、
１２  室内凝縮器（利用側熱交換器）、
１６  室外熱交換器（吸熱熱交換器）、
１６ａ  冷媒チューブ（低温媒体チューブ）、
４３  ラジエータ（補助熱交換器）、
４３ａ  水チューブ（高温媒体チューブ）、
５０  フィン、
７０  熱交換器、  ８０  熱交換器（補助熱交換器）、
ＡＲ  空気、  ＲＦ  冷媒、  ＷＴ  冷却水。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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