(57)【要約】【課題】大型化を招くことなく、システム内に蓄えられた熱を必要に応じて適切に利用可能な熱管理システムを提供する。【解決手段】低温側熱媒体回路３０に、外気から吸熱した熱を蓄え、蓄えた熱を外気よりも低い温度に冷却された低温側熱媒体に放熱させる蓄熱器３２を配置する。そして、ヒートポンプサイクル１０にて、低温側熱媒体から吸熱した熱を送風空気を加熱する際の熱源として利用する。これにより、蓄熱器３２に蓄えられた熱を保温するための断熱構造等を必要とすることなく熱を蓄えることが可能となる。さらに、蓄熱器３２に蓄えられた熱を外気温によらず低温側熱媒体に放熱させることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体を循環させる熱媒体循環回路（３０）と、
熱を蓄える蓄熱部（３２、３６）と、を備え、
前記蓄熱部は、前記蓄熱部の周囲の環境流体から吸熱した熱を蓄え、前記環境流体の温度である環境温度よりも低い温度となっている前記熱媒体に対して蓄熱した熱を放熱するものである熱管理システム。
【請求項２】
前記環境流体は、外気であり、
前記環境温度は、外気温であり、
前記蓄熱部は、熱を蓄える蓄熱温度が前記外気温よりも低い温度に設定されているとともに、前記蓄熱温度よりも低い温度となっている前記熱媒体に対して蓄熱した熱を放熱するものである請求項１に記載の熱管理システム。
【請求項３】
前記蓄熱部は、蓄熱時に相変化を伴う蓄熱材（３２ａ）を有している請求項２に記載の熱管理システム。
【請求項４】
前記熱媒体と冷媒とを熱交換させて、前記冷媒を蒸発させる蒸発部（１７）を有するヒートポンプサイクル（１０）と備え、
前記蒸発部にて、前記熱媒体が前記外気温よりも低い温度に冷却される請求項２または３に記載の熱管理システム。
【請求項５】
前記ヒートポンプサイクルは、前記蒸発部（１７）から流出した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）、前記圧縮機から吐出された冷媒を熱源として空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱部（１２、２０、７２）を有している請求項４に記載の熱管理システム。
【請求項６】
前記ヒートポンプサイクルは、前記冷媒を外気と熱交換させて蒸発させる室外熱交換器（７４）を有している請求項４または５に記載の熱管理システム。
【請求項７】
前記熱媒体循環回路は、前記熱媒体を外気と熱交換させる低温側ラジエータ（３３）を有している請求項４ないし６のいずれか１つに記載の熱管理システム。
【請求項８】
前記熱媒体循環回路は、前記蓄熱部を迂回させて前記熱媒体を流通させるバイパス通路（３５ａ）、および前記バイパス通路を流通する前記熱媒体の流量を調整する流量調整弁（３４ａ）を有している請求項１ないし７のいずれか１つに記載の熱管理システム。
【請求項９】
前記バイパス通路には、前記熱媒体によって温度調整される温度調整対象物（４０）が配置されている請求項８に記載の熱管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱部を有する熱管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に、電気自動車に適用されて車室内の空調を実行可能に構成された車両用の熱管理システムが開示されている。この特許文献１の熱管理システムでは、車室内の暖房を行う際に、バッテリの排熱を利用している。これにより、特許文献１の熱管理システムでは、暖房のために消費される電力を低減させて、一回の充電当たりの車両航続距離の低下を抑制しようとしている。
【０００３】
より具体的には、特許文献１の熱管理システムは、ヒートポンプサイクル（すなわち、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置）、およびバッテリを冷却するための冷却水を循環させる冷却水循環回路を備えている。そして、冷却水に蓄えられたバッテリの排熱をヒートポンプサイクルの冷媒に吸熱させ、冷媒に吸熱された熱を車室内へ送風される送風空気に放熱させることで、車室内の暖房を行っている。
【０００４】
換言すると、特許文献１の熱管理システムでは、冷却水循環回路全体をバッテリの排熱を蓄える蓄熱部として機能させている。そして、蓄熱部に蓄えられた熱をヒートポンプサイクルにて汲み上げて、送風空気を加熱するために利用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−３７１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の冷却水循環回路では、冷却水を顕熱変化させることによって、バッテリの排熱を蓄熱している。従って、車室内の暖房を行うために必要な熱を冷却水に蓄熱しておくためには、蓄熱部である冷却水循環回路の容積を拡大させて、充分な量の冷却水を循環させる必要がある。
【０００７】
さらに、特許文献１の冷却水循環回路では、バッテリの充放電時のようにバッテリが発熱している時に、バッテリの排熱が冷却水に蓄熱される。従って、蓄熱された熱を必要に応じて利用するためには、蓄熱された熱を外部に放熱させてしまわないように、冷却水循環回路全体に冷却水を保温するための断熱構造等を設けておく必要がある。
【０００８】
このため、特許文献１の熱管理システムでは、システム内に充分な熱を蓄え、蓄えられた熱を必要に応じて利用しようとすると、冷却水循環回路の大型化を招いてしまう。
【０００９】
本発明は、上記点に鑑み、大型化を招くことなく、システム内に蓄えられた熱を必要に応じて適切に利用可能な熱管理システム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】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、熱媒体を循環させる熱媒体循環回路（３０）と、熱を蓄える蓄熱部（３２、３６）と、を備え、
蓄熱部は、蓄熱部の周囲の環境流体から吸熱した熱を蓄え、環境流体の温度である環境温度よりも低い温度となっている熱媒体に対して蓄熱した熱を放熱する熱管理システムである。
【００１１】
これによれば、蓄熱部（３２、３６）が環境流体から吸熱するので、蓄熱部（３２、３６）には環境温度以下の熱を蓄えることができる。そして、通常想定される環境温度の範囲内では、大型化を招く原因となる断熱構造等を必要とすることなく蓄熱部（３２、３６）に熱を蓄えておくことができる。
【００１２】
さらに、蓄熱部（３２、３６）が環境温度よりも低い温度となっている熱媒体に対して蓄熱した熱を放熱するので、環境温度によらず、蓄熱部（３２、３６）に蓄えられた熱を確実に熱媒体へ移動させて利用することができる。
【００１３】
従って、請求項１に記載の発明によれば、大型化を招くことなく、システム内に蓄えられた熱を、必要に応じて適切に利用することができる。なお、環境流体としては、外気や海水を採用することができる。
【００１４】
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】
【００１５】
【図１】第１実施形態の熱管理システムの全体構成図である。
【図２】第１実施形態の蓄熱器の模式的な断面図である。
【図３】第１実施形態の蓄冷材の吸熱時の特性を説明する説明図である。
【図４】第１実施形態の蓄冷材の放熱時の特性を説明する説明図である。
【図５】第１実施形態の熱管理システムの電気制御部を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態の熱管理システムの全体構成図である。
【図７】他の実施形態の蓄熱器の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
図１〜図５を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態では、本発明に係る熱管理システム１を、走行用の駆動力をモータジェネレータ４３から得る電気自動車に適用している。熱管理システム１は、電気自動車において、車室内の空調を行う機能、およびバッテリ４０等の電気機器の温度を適切な温度に調整する機能を果たす。
【００１７】
熱管理システム１は、車室内の空調を行う運転モードとして、冷房モード、除湿暖房モード、暖房モードを切り替えることができる。冷房モードは、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を冷却して車室内へ吹き出す運転モードである。除湿暖房モードは、冷却して除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。暖房モードは、送風空気を加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。
【００１８】
熱管理システム１は、図１に示すように、ヒートポンプサイクル１０、高温側熱媒体回路２０、低温側熱媒体回路３０、室内空調ユニット５０等を有している。
【００１９】
まず、ヒートポンプサイクル１０について説明する。ヒートポンプサイクル１０は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置である。ヒートポンプサイクル１０は、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。ヒートポンプサイクル１０では、冷媒として、ＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用している。冷媒には、圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されている。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。
【００２０】
圧縮機１１は、ヒートポンプサイクル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、車両ボンネット内に配置されている。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である。圧縮機１１は、後述する制御装置６０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。
【００２１】
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２０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。そして、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、高温側熱媒体を加熱する加熱用の熱交換器である。
【００２２】
水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路の出口には、分岐部１３ａの冷媒流入口側が接続されている。分岐部１３ａは、水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した高圧冷媒の流れを分岐するものである。分岐部１３ａは、互いに連通する３つの冷媒流入出口を有する三方継手構造のもので、３つの流入出口のうち１つを冷媒流入口とし、残りの２つを冷媒流出口としたものである。
【００２３】
分岐部１３ａの一方の冷媒流出口には、冷却用膨張弁１４を介して、室内蒸発器１６の冷媒入口側が接続されている。分岐部１３ａの他方の冷媒流出口には、吸熱用膨張弁１５を介して、チラー１７の冷媒通路の入口側が接続されている。
【００２４】
冷却用膨張弁１４は、少なくとも冷房モード時に、分岐部１３ａの一方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる冷却用減圧部である。さらに、冷却用膨張弁１４は、下流側に接続される室内蒸発器１６へ流入する冷媒の流量を調整する冷却用流量調整部である。
【００２５】
冷却用膨張弁１４は、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の開度を変化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）とを有して構成される電気式の可変絞り機構である。冷却用膨張弁１４は、制御装置６０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。
【００２６】
さらに、冷却用膨張弁１４は、弁開度を全閉とすることで冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。この全閉機能により、冷却用膨張弁１４は、室内蒸発器１６へ冷媒を流入させる冷媒回路と室内蒸発器１６へ冷媒を流入させない冷媒回路とを切り替えることができる。つまり、冷却用膨張弁１４は、冷媒回路を切り替える回路切替部としての機能を兼ね備えている。
【００２７】
室内蒸発器１６は、冷却用膨張弁１４にて減圧された低圧冷媒と送風空気とを熱交換させる熱交換器である。室内蒸発器１６は、少なくとも冷房モード時に、低圧冷媒を蒸発させて送風空気を冷却する冷却用の熱交換器である。室内蒸発器１６は、後述する室内空調ユニット５０のケーシング５１内に配置されている。
【００２８】
室内蒸発器１６の冷媒出口には、蒸発圧力調整弁１８の入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁１８は、室内蒸発器１６における冷媒蒸発圧力を予め定めた基準圧力以上に維持する蒸発圧力調整部である。蒸発圧力調整弁１８は、室内蒸発器１６の出口側の冷媒圧力の上昇に伴って、弁開度を増加させる機械式の可変絞り機構で構成されている。
【００２９】
本実施形態では、蒸発圧力調整弁１８として、室内蒸発器１６における冷媒蒸発温度を、室内蒸発器１６の着霜を抑制可能な着霜抑制基準温度（本実施形態では、１℃）以上に維持するものを採用している。
【００３０】
蒸発圧力調整弁１８の出口には、合流部１３ｂの一方の冷媒流入口側が接続されている。合流部１３ｂは、蒸発圧力調整弁１８から流出した冷媒の流れとチラー１７から流出した冷媒の流れとを合流させるものである。合流部１３ｂは、分岐部１３ａと同様の三方継手構造のもので、３つの流入出口のうち２つを冷媒流入口とし、残りの１つを冷媒流出口としたものである。合流部１３ｂの冷媒流出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。
【００３１】
吸熱用膨張弁１５は、少なくとも暖房モード時に、分岐部１３ａの他方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる吸熱用減圧部である。さらに、吸熱用膨張弁１５は、下流側に接続されるチラー１７の冷媒通路へ流入する冷媒の流量を調整する吸熱用流量調整部である。
【００３２】
吸熱用膨張弁１５の基本的構成は、冷却用膨張弁１４と同様である。従って、吸熱用膨張弁１５は、全閉機能を有する電気式の可変絞り機構である。さらに、吸熱用膨張弁１５は、チラー１７の冷媒通路へ冷媒を流入させる冷媒回路とチラー１７の冷媒通路へ冷媒を流入させない冷媒回路とを切り替えることができる。つまり、吸熱用膨張弁１５は、冷却用膨張弁１４と同様に、回路切替部としての機能を兼ね備えている。
【００３３】
チラー１７は、吸熱用膨張弁１５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３０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。そして、チラー１７は、少なくとも暖房モード時に、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て吸熱作用を発揮させる蒸発部である。チラー１７の冷媒通路の出口には、合流部１３ｂの他方の冷媒流入口側が接続されている。
【００３４】
次に、高温側熱媒体回路２０について説明する。高温側熱媒体回路２０は、高温側熱媒体を循環させる回路である。高温側熱媒体としては、エチレングリコールを含む溶液、不凍液等を採用することができる。高温側熱媒体回路２０には、水−冷媒熱交換器１２の水通路、高温側熱媒体ポンプ２１、ヒータコア２２、高温側ラジエータ２３、高温側流量調整弁２４等が配置されている。
【００３５】
高温側熱媒体ポンプ２１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水ポンプである。高温側熱媒体ポンプ２１は、制御装置６０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。
【００３６】
水−冷媒熱交換器１２の水通路の出口には、高温側流量調整弁２４の１つの流入出口が接続されている。高温側流量調整弁２４は、３つの流入出口を有し、そのうち２つの流入出口の通路面積比を連続的に調整可能な電気式の三方流量調整弁である。高温側流量調整弁２４は、制御装置６０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。
【００３７】
高温側流量調整弁２４の別の流入出口には、ヒータコア２２の熱媒体入口側が接続されている。高温側流量調整弁２４のさらに別の流入出口には、高温側ラジエータ２３の熱媒体入口側が接続されている。
【００３８】
そして、高温側流量調整弁２４は、高温側熱媒体回路２０において、水−冷媒熱交換器１２の水通路から流出した高温側熱媒体のうち、ヒータコア２２へ流入させる高温側熱媒体の流量と高温側ラジエータ２３へ流入させる高温側熱媒体の流量との流量比を連続的に調整する機能を有している。
【００３９】
ヒータコア２２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１６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２２は、室内空調ユニット５０のケーシング５１内に配置されている。ヒータコア２２の熱媒体出口には、高温側熱媒体ポンプ２１の吸入口側が接続されている。
【００４０】
高温側ラジエータ２３は、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体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て、高温側熱媒体の有する熱を外気に放熱させる熱交換器である。
【００４１】
高温側ラジエータ２３は、車両ボンネット内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、高温側ラジエータ２３に走行風を当てることができる。高温側ラジエータ２３は、水−冷媒熱交換器１２等と一体的に形成されていてもよい。高温側ラジエータ２３の熱媒体出口には、高温側熱媒体ポンプ２１の吸入口側が接続されている。
【００４２】
従って、高温側熱媒体回路２０では、高温側流量調整弁２４が、ヒータコア２２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２２における高温側熱媒体の送風空気への放熱量、すなわち、ヒータコア２２における送風空気の加熱量を調整することができる。
【００４３】
つまり、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２０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。
【００４４】
次に、低温側熱媒体回路３０について説明する。低温側熱媒体回路３０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を採用することができる。低温側熱媒体回路３０には、チラー１７の水通路、第１低温側熱媒体ポンプ３１ａ、第２低温側熱媒体ポンプ３１ｂ、蓄熱器３２、低温側ラジエータ３３、第１低温側流量調整弁３４ａ、第２低温側流量調整弁３４ｂ等が配置されている。
【００４５】
さらに、低温側熱媒体回路３０には、バッテリ４０、インバータ４１、充電器４２、モータジェネレータ４３といった電気機器の冷却水通路が接続されている。これらの電気機器は、作動時に発熱を伴う。このため、各電気機器の冷却水通路は、低温側熱媒体を流通させることで、それぞれの電気機器を冷却できるように形成されている。
【００４６】
バッテリ４０は、車両に搭載された各種電気機器に電力を供給するものである。バッテリ４０は、充放電可能な二次電池（本実施形態では、リチウムイオン電池）である。この種のバッテリ４０は、低温になると化学反応が進みにくく充放電の関して充分な性能を発揮することができない。一方、高温になると劣化が進行しやすくなる。従って、バッテリ４０の温度は、充分な性能を発揮できる適正な温度帯（例えば、１０℃以上、かつ、４０℃以下）の範囲内に調整されている必要がある。
【００４７】
インバータ４１は、直流電流を交流電流に変換する電力変換部である。充電器４２は、バッテリ４０に電力を充電する充電器である。モータジェネレータ４３は、電力を供給されることによって走行用の駆動力を出力するとともに、減速時等には回生電力を発生させるものである。これらの電気機器の温度についても、バッテリ４０と同様に、充分な性能を発揮できる適正な温度帯の範囲内に調整されている必要がある。
【００４８】
また、低温側熱媒体回路３０には、低温側熱媒体を循環させる循環経路として、主に第１循環経路Ｃ１および第２循環経路Ｃ２の２つが設けられている。第１循環経路Ｃ１および第２循環経路Ｃ２は、図１に示すように、いずれも低温側ラジエータ３３を含んでいる。このため、第１循環経路Ｃ１を循環する低温側熱媒体と第２循環経路Ｃ２を循環する低温側熱媒体は、循環過程で混合される。
【００４９】
具体的には、第１循環経路Ｃ１では、主に第１低温側熱媒体ポンプ３１ａ→チラー１７の水通路→蓄熱器３２→低温側ラジエータ３３→第１低温側熱媒体ポンプ３１ａの順に低温側熱媒体を循環させる。第２循環経路Ｃ２では、主に第２低温側熱媒体ポンプ３１ｂ→インバータ４１の冷却水通路→充電器４２の冷却水通路→モータジェネレータ４３の冷却水通路→低温側ラジエータ３３→第２低温側熱媒体ポンプ３１ｂの順に低温側熱媒体を循環させる。
【００５０】
主に第１循環経路Ｃ１にて低温側熱媒体を圧送する第１低温側熱媒体ポンプ３１ａは、低温側熱媒体をチラー１７の水通路の入口側へ圧送する水ポンプである。第１低温側熱媒体ポンプ３１ａの基本的構成は、高温側熱媒体ポンプ２１と同様である。チラー１７の水通路の出口側には、蓄熱器３２の流入口３２ｃ側が接続されている。
【００５１】
蓄熱器３２は、蓄熱器３２の周囲の環境流体から吸熱した熱を蓄え、チラー１７にて環境流体の温度である環境温度よりも低い温度に冷却された低温側熱媒体に蓄熱した熱を放熱する蓄熱部である。蓄熱器３２は、車両ボンネット内に配置されている。従って、本実施形態における環境流体は、外気であり、環境温度は、外気温である。
【００５２】
蓄熱器３２は、図２に示すように、蓄熱材３２ａおよび容器３２ｂを有している。容器３２ｂは、伝熱性に優れる金属（本実施形態では、アルミニウム）で形成されている。容器３２ｂには、低温側熱媒体を流入させる流入口３２ｃ、および低温側熱媒体を流出させる流出口３２ｄが設けられている。蓄熱材３２ａは、球状の樹脂製あるいは金属製の複数のカプセルに封入された状態で、容器３２ｂ内に収容されている。
【００５３】
従って、流入口３２ｃから容器３２ｂ内へ流入した低温側熱媒体は、カプセルの隙間を流通して、流出口３２ｄから流出する。蓄熱材３２ａは、蓄熱時に相変化を伴う潜熱蓄熱材である。蓄熱材３２ａが相変化して熱を蓄える蓄熱温度（本実施形態では、蓄熱材３２ａの融点）は、０℃以上、かつ、５℃以下に設定されている。
【００５４】
このような蓄熱材３２ａとしては、水、パラフィンワックス系の蓄熱材（具体的には、Ｃ１２ドデカン、Ｃ１４テトラデカン、Ｃ１６ペンタデカン）、高級アルコール系の蓄熱材（具体的には、Diethylene glycol、Triethylene glycol、Tetrahydrofuran）、無機塩系の蓄熱材（具体的には、Tetrahydrofuran clathrate hydrate、KCl (19.5 wt%) + H2O、Dioctylammonium iodide）等、あるいはこれらの混合材料を採用することができる。
【００５５】
従って、外気温が蓄熱温度よりも高くなっていると、図３に示すように、蓄熱材３２ａは周囲から吸熱して相変化する。これにより、蓄熱材３２ａに熱が蓄えられる。さらに、熱を蓄えた蓄熱材３２ａは、外気温に近づくように顕熱変化する。また、低温側熱媒体の温度が蓄熱温度よりも低くなると、図４に示すように、蓄熱材３２ａは低温側熱媒体に放熱して相変化する。
【００５６】
第１循環経路Ｃ１において、蓄熱器３２の流出口３２ｄには、低温側ラジエータ３３の熱媒体入口側が接続されている。低温側ラジエータ３３は、蓄熱器３２から流出した低温側熱媒体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熱交換器である。
【００５７】
低温側ラジエータ３３は、低温側熱媒体の温度が外気よりも高くなっている場合には、低温側熱媒体の有する熱を外気に放熱させる放熱用の熱交換器として機能する。また、低温側熱媒体の温度が外気よりも低くなっている場合には、外気の有する熱を低温側熱媒体に吸熱させる吸熱用の熱交換器として機能する。
【００５８】
さらに、第１循環経路Ｃ１には、第１バイパス通路３５ａが設けられている。第１バイパス通路３５ａは、チラー１７の水通路から流出した低温側熱媒体を、蓄熱器３２および低温側ラジエータ３３を迂回させて、第１低温側熱媒体ポンプ３１ａの吸入口側へ導く通路である。
【００５９】
第１バイパス通路３５ａには、バッテリ４０の冷却水通路が接続されている。換言すると、第１バイパス通路３５ａには、第１バイパス通路３５ａを流通する低温側熱媒体によって温度調整される温度調整対象物としてのバッテリ４０が配置されている。
【００６０】
第１バイパス通路３５ａの出口部には、第１低温側流量調整弁３４ａが配置されている。第１低温側流量調整弁３４ａの基本的構成は、高温側流量調整弁２４と同様である。第１低温側流量調整弁３４ａは、低温側熱媒体回路３０において、第１バイパス通路３５ａを流通する低温側熱媒体の流量を調整する流量調整弁である。
【００６１】
従って、低温側熱媒体回路３０では、第１低温側流量調整弁３４ａが、第１バイパス通路３５ａ（すなわち、バッテリ４０の冷却水通路）を流通する低温側熱媒体の流量を調整することによって、バッテリ４０の温度を調整することができる。
【００６２】
また、主に第２循環経路Ｃ２にて低温側熱媒体を圧送する第２低温側熱媒体ポンプ３１ｂは、低温側熱媒体をインバータ４１の冷却水通路側へ圧送する水ポンプである。第２低温側熱媒体ポンプ３１ｂの基本的構成は、高温側熱媒体ポンプ２１と同様である。モータジェネレータ４３の冷却水通路の出口には、低温側ラジエータ３３の熱媒体入口側が接続されている。
【００６３】
さらに、第２循環経路Ｃ２には、第２バイパス通路３５ｂが設けられている。第２バイパス通路３５ｂは、モータジェネレータ４３の冷却水通路から流出した低温側熱媒体を、低温側ラジエータ３３を迂回させて、第２低温側熱媒体ポンプ３１ｂの吸入口側へ導く通路である。
【００６４】
第２バイパス通路３５ｂの入口部には、第２低温側流量調整弁３４ｂが配置されている。第２低温側流量調整弁３４ｂの基本的構成は、高温側流量調整弁２４と同様である。第２低温側流量調整弁３４ｂは、第２バイパス通路３５ｂを流通する低温側熱媒体の流量を調整する機能を果たす。
【００６５】
従って、低温側熱媒体回路３０では、第２低温側流量調整弁３４ｂが、第２バイパス通路３５ｂを流通する低温側熱媒体の流量を調整することによって、インバータ４１、充電器４２、およびモータジェネレータ４３の温度を調整することができる。
【００６６】
次に、室内空調ユニット５０について説明する。室内空調ユニット５０は、熱管理システム１において、ヒートポンプサイクル１０によって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空気通路を形成するものである。室内空調ユニット５０は、車室内であって、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。
【００６７】
室内空調ユニット５０は、その外殻を形成するケーシング５１の内部に形成される空気通路に、送風機５２、室内蒸発器１６、ヒータコア２２等を収容したものである。
【００６８】
ケーシング５１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成するもので、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（具体的には、ポリプロピレン）にて成形されている。ケーシング５１の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置５３が配置されている。内外気切替装置５３は、ケーシング５１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。
【００６９】
内外気切替装置５３は、ケーシング５１内へ内気を導入させる内気導入口および外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の導入風量と外気の導入風量との導入割合を変化させることができる。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、制御装置６０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。
【００７０】
内外気切替装置５３の送風空気流れ下流側には、送風機５２が配置されている。送風機５２は、内外気切替装置５３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する機能を果たす。送風機５２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。送風機５２は、制御装置６０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。
【００７１】
送風機５２の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器１６およびヒータコア２２が、送風空気の流れに対して、この順に配置されている。つまり、室内蒸発器１６は、ヒータコア２２よりも送風空気流れ上流側に配置されている。また、ケーシング５１内には、室内蒸発器１６を通過した送風空気を、ヒータコア２２を迂回させて下流側へ流す冷風バイパス通路５５が形成されている。
【００７２】
室内蒸発器１６の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア２２の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア５４が配置されている。エアミックスドア５４は、室内蒸発器１６を通過後の送風空気のうち、ヒータコア２２を通過させる風量と冷風バイパス通路５５を通過させる風量との風量割合を調整するものである。
【００７３】
エアミックスドア５４は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、制御装置６０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。
【００７４】
ヒータコア２２の送風空気流れ下流側には、ヒータコア２２にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路５５を通過してヒータコア２２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５６が設けられている。さらに、ケーシング５１の送風空気流れ最下流部には、混合空間５６にて混合された送風空気（空調風）を、車室内へ吹き出す開口穴が配置されている。
【００７５】
この開口穴としては、フェイス開口穴、フット開口穴、およ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。
【００７６】
これらのフェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）に接続されている。
【００７７】
従って、エアミックスドア５４が、ヒータコア２２を通過させる風量と冷風バイパス通路５５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５６にて混合される空調風の温度が調整される。これにより、各吹出口から車室内へ吹き出される送風空気（空調風）の温度も調整される。
【００７８】
また、フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴の送風空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス開口穴の開口面積を調整するフェイスドア、フット開口穴の開口面積を調整するフットドア、デフロスタ開口穴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。
【００７９】
これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、空調風が吹き出される吹出口を切り替える吹出モード切替装置を構成するものである。フェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、リンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されて連動して回転操作される。この電動アクチュエータは、制御装置６０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。
【００８０】
次に、図５のブロック図を用いて、本実施形態の電気制御部の概要について説明する。制御装置６０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。そして、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器１１、１４、１５、２１、２４、３１ａ、３１ｂ、３４ａ、３４ｂ、５２等の作動を制御する。
【００８１】
また、制御装置６０の入力側には、図５に示すように、内気温センサ６２ａ、外気温センサ６２ｂ、日射センサ６２ｃ、高圧センサ６２ｄ、蒸発器温度センサ６２ｅ、空調風温度センサ６２ｆ、バッテリ温度センサ６２ｇ、インバータ温度センサ６２ｈ、充電器温度センサ６２ｉ、モータジェネレータ温度センサ６２ｊ等の制御用のセンサ群が接続されている。制御装置６０には、これらのセンサ群の検出信号が入力される。
【００８２】
内気温センサ６２ａは、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する内気温検出部である。外気温センサ６２ｂは、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温検出部である。日射センサ６２ｃ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。高圧センサ６２ｄは、圧縮機１１の吐出口側から冷却用膨張弁１４あるいは吸熱用膨張弁１５の入口側へ至る冷媒流路の高圧冷媒圧力Ｐｄを検出する冷媒圧力検出部である。
【００８３】
蒸発器温度センサ６２ｅは、室内蒸発器１６における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）Ｔｅｆｉｎを検出する蒸発器温度検出部である。空調風温度センサ６２ｆは、混合空間５６から車室内へ送風される送風空気温度ＴＡＶを検出する空調風温度検出部である。
【００８４】
バッテリ温度センサ６２ｇは、バッテリ４０の温度Ｔ４０を検出するバッテリ温度検出部である。インバータ温度センサ６２ｈは、インバータ４１の温度Ｔ４１を検出するインバータ温度検出部である。充電器温度センサ６２ｉは、充電器４２の温度Ｔ４２を検出する充電器温度検出部である。モータジェネレータ温度センサ６２ｊは、モータジェネレータ４３の温度Ｔ４３を検出するモータジェネレータ温度検出部である。
【００８５】
バッテリ温度センサ６２ｇは、複数の温度センサを有し、バッテリ４０の複数の箇所の温度を検出している。このため、制御装置６０では、バッテリ４０の温度Ｔ４０として、複数の温度センサの検出値の平均値を採用している。このことは、その他の電気機器の温度を検出する各温度センサ６２ｈ〜６２ｊにおいても同様である。
【００８６】
さらに、制御装置６０の入力側には、図５に示すように、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル６１が接続され、この操作パネル６１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。
【００８７】
操作パネル６１に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、空調作動スイッチ、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ等がある。空調作動スイッチは、乗員が車室内の空調を行うことを要求するための空調作動要求部である。風量設定スイッチは、乗員が送風機５２の風量をマニュアル設定するための風量設定部である。温度設定スイッチは、車室内の設定温度を設定するための温度設定部である。
【００８８】
なお、本実施形態の制御装置６０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部を構成している。
【００８９】
次に、上記構成における本実施形態の熱管理システム１の作動について説明する。上述の如く、本実施形態の熱管理システム１は、車室内の空調を行う機能、および電気機器の温度調整を行う機能を果たす。さらに、熱管理システム１は、車室内の空調を行う運転モードを切り替えることができる。これらの運転モードは、予め制御装置６０に記憶された空調制御プログラムが実行されることによって切り替えられる。
【００９０】
空調制御プログラムは、車両システムが起動している状態で、操作パネル６１の空調作動スイッチが投入（ＯＮ）されると実行される。空調制御プログラムでは、制御用のセンサ群によって検出された検出信号および操作パネル６１から出力される操作信号に基づいて、車室内へ送風される送風空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。
【００９１】
目標吹出温度ＴＡＯは、以下数式Ｆ１によって算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ａｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
なお、Ｔｓｅｔは、温度設定スイッチによって設定された設定温度である。Ｔｒは、内気温センサ６２ａによって検出された内気温である。Ｔａｍは、外気温センサ６２ｂによって検出された外気温である。Ａｓは、日射センサ６２ｃ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。
【００９２】
そして、空調制御プログラムでは、目標吹出温度ＴＡＯ、検出信号、および操作信号に基づいて、運転モードを切り替える。以下に、各運転モードの作動を説明する。
【００９３】
（ａ）冷房モード
冷房モードでは、制御装置６０が、冷却用膨張弁１４を冷媒減圧作用を発揮する絞り状態とし、吸熱用膨張弁１５を全閉状態とする。
【００９４】
これにより、冷房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の吐出口→水−冷媒熱交換器１２→分岐部１３ａ→冷却用膨張弁１４→室内蒸発器１６→蒸発圧力調整弁１８→合流部１３ｂ→圧縮機１１の吸入口の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。そして、このサイクル構成で、制御装置６０は、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。
【００９５】
例えば、制御装置６０は、蒸発器温度センサ６２ｅによって検出された冷媒蒸発温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発温度ＴＥＯとなるように圧縮機１１へ出力される制御信号を決定する。目標蒸発温度ＴＥＯは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置６０に記憶された冷房モード用の制御マップを参照して決定される。
【００９６】
具体的には、この制御マップでは、空調風温度センサ６２ｆによって検出された送風空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに近づくように、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って目標蒸発温度ＴＥＯを上昇させる。さらに、目標蒸発温度ＴＥＯは、室内蒸発器１６の着霜を抑制可能な範囲（具体的には、１℃以上）の値に決定される。
【００９７】
また、制御装置６０は、室内蒸発器１６の出口側の冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度（本実施形態では、３℃）に近づくように、冷却用膨張弁１４へ出力される制御信号を決定する。
【００９８】
また、制御装置６０は、予め定めた冷房モード時の圧送能力を発揮するように、高温側熱媒体ポンプ２１を作動させる。さらに、制御装置６０は、水−冷媒熱交換器１２の水通路から流出した高温側熱媒体の全流量が高温側ラジエータ２３へ流入するように、高温側流量調整弁２４へ出力される制御信号を決定する。
【００９９】
また、制御装置６０は、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置６０に記憶された制御マップを参照して送風機５２へ出力される制御電圧を決定する。具体的には、この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）で送風機５２の送風量を最大とし、中間温度域に近づくに伴って送風量を減少させる。
【０１００】
また、制御装置６０は、冷風バイパス通路５５を全開としてヒータコア２２側の通風路を閉塞するように、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータへ出力される制御信号を決定する。さらに、制御装置６０は、その他の各種制御対象機器へ出力される制御信号等を適宜決定する。
【０１０１】
そして、制御装置６０は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。その後、車室内の空調の停止が要求されるまで、所定の制御周期毎に、上述の検出信号および操作信号の読み込み→目標吹出温度ＴＡＯの算出→各種制御対象機器へ出力される制御信号等の決定→制御信号等の出力といった制御ルーチンが繰り返される。なお、このような制御ルーチンの繰り返しは、他の運転モード時にも同様に行われる。
【０１０２】
従って、冷房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水−冷媒熱交換器１２へ流入する。水−冷媒熱交換器１２では、高温側熱媒体ポンプ２１が作動しているので、高圧冷媒と高温側熱媒体が熱交換して、高圧冷媒が冷却されて凝縮し、高温側熱媒体が加熱される。
【０１０３】
高温側熱媒体回路２０では、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体が、高温側流量調整弁２４を介して、高温側ラジエータ２３へ流入する。高温側ラジエータ２３へ流入した高温側熱媒体は、外気と熱交換して放熱する。これにより、高温側熱媒体が冷却される。高温側ラジエータ２３にて冷却された高温側熱媒体は、高温側熱媒体ポンプ２１に吸入されて再び水−冷媒熱交換器１２の水通路へ圧送される。
【０１０４】
水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路にて冷却された高圧冷媒は、分岐部１３ａを介して、冷却用膨張弁１４へ流入して減圧される。この際、冷却用膨張弁１４の絞り開度は、室内蒸発器１６の出口側の冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように調整される。
【０１０５】
冷却用膨張弁１４にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器１６へ流入する。室内蒸発器１６へ流入した冷媒は、送風機５２から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却される。室内蒸発器１６から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁１８および合流部１３ｂを介して、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。
【０１０６】
従って、冷房モードでは、室内蒸発器１６にて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ことができる。
【０１０７】
ここで、冷房モードは、外気温Ｔａｍが比較的高くなっている時（例えば、外気温が２５℃以上となっている時）に実行される運転モードである。このため、バッテリ４０、インバータ４１、充電器４２、モータジェネレータ４３の温度が、自己発熱によって、適正な温度帯よりも上昇してしまうおそれがある。
【０１０８】
そこで、制御装置６０は、バッテリ温度センサ６２ｇによって検出されたバッテリ４０の温度Ｔ４０が予め定めた基準バッテリ温度以上となっている際には、予め定めた圧送能力を発揮するように、第１低温側熱媒体ポンプ３１ａを作動させる。さらに、制御装置６０は、バッテリ４０の温度Ｔ４０が適正な温度帯に維持されるように、第１低温側流量調整弁３４ａの作動を制御する。
【０１０９】
同様に、制御装置６０は、インバータ温度センサ６２ｈによって検出されたインバータ４１の温度Ｔ４１、充電器温度センサ６２ｉによって検出された充電器４２の温度Ｔ４２、モータジェネレータ温度センサ６２ｊによって検出されたモータジェネレータ４３の温度Ｔ４３のいずれかが予め定めた基準温度以上となっている際には、予め定めた圧送能力を発揮するように、第２低温側熱媒体ポンプ３１ｂを作動させる。
【０１１０】
さらに、制御装置６０は、インバータ４１の温度Ｔ４１、充電器４２の温度Ｔ４２、モータジェネレータ４３の温度Ｔ４３が適正な温度帯に維持されるように、第２低温側流量調整弁３４ｂの作動を制御する。
【０１１１】
このような制御装置６０による電気機器の温度調整は、冷房モードに限定されることなく、除湿暖房モードおよび暖房モードにおいても、必要に応じて実行される。さらに、車両システム全体が起動していれば、車室内の空調が行われているか否かを問わず（すなわち、空調制御プログラムが実行されているか否かを問わず）、必要に応じて実行される。
【０１１２】
（ｂ）除湿暖房モード
除湿暖房モードでは、制御装置６０が、冷却用膨張弁１４を絞り状態とし、吸熱用膨張弁１５を絞り状態とする。
【０１１３】
これにより、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の吐出口→水−冷媒熱交換器１２→分岐部１３ａ→冷却用膨張弁１４→室内蒸発器１６→蒸発圧力調整弁１８→合流部１３ｂ→圧縮機１１の吸入口の順で冷媒が循環するとともに、圧縮機１１の吐出口→水−冷媒熱交換器１２→分岐部１３ａ→吸熱用膨張弁１５→チラー１７→合流部１３ｂ→圧縮機１１の吸入口の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
【０１１４】
つまり、除湿暖房モードでは、室内蒸発器１６およびチラー１７が、並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。そして、このサイクル構成で、制御装置６０は、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。
【０１１５】
例えば、制御装置６０は、高圧センサ６２ｄによって検出された高圧冷媒圧力Ｐｄが目標高圧ＰＣＯとなるように圧縮機１１へ出力される制御信号を決定する。目標高圧ＰＣＯは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置６０に記憶された除湿暖房モード用の制御マップを参照して決定される。
【０１１６】
具体的には、この制御マップでは、送風空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに近づくように、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って目標高圧ＰＣＯを上昇させる。
【０１１７】
また、制御装置６０は、目標吹出温度ＴＡＯおよび外気温Ｔａｍに基づいて、予め制御装置６０に記憶された除湿暖房モード用の制御マップを参照して、冷却用膨張弁１４へ出力される制御信号および吸熱用膨張弁１５へ出力される制御信号を決定する。
【０１１８】
具体的には、この制御マップでは、チラー１７における冷媒蒸発温度が少なくとも外気温Ｔａｍより低い温度となるように吸熱用膨張弁１５の絞り開度を決定する。また、冷却用膨張弁１４の絞り開度については、吸熱用膨張弁１５の絞り開度よりも大きくなる範囲で決定する。
【０１１９】
また、制御装置６０は、予め定めた除湿暖房モード時の圧送能力を発揮するように、高温側熱媒体ポンプ２１を作動させる。さらに、制御装置６０は、水−冷媒熱交換器１２の水通路から流出した高温側熱媒体の全流量がヒータコア２２へ流入するように、高温側流量調整弁２４へ出力される制御信号を決定する。
【０１２０】
また、制御装置６０は、予め定めた除湿暖房モード時の圧送能力を発揮するように、第１低温側熱媒体ポンプ３１ａを作動させる。
【０１２１】
また、制御装置６０は、冷房モードと同様に、送風機５２へ出力される制御電圧を決定する。また、制御装置６０は、ヒータコア２２側の通風路を全開として冷風バイパス通路５５を閉塞するように、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータへ出力される制御信号を決定する。さらに、制御装置６０は、その他の各種制御対象機器へ出力される制御信号等を適宜決定する。
【０１２２】
従って、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒が、水−冷媒熱交換器１２へ流入する。水−冷媒熱交換器１２では、高温側熱媒体ポンプ２１が作動しているので、高圧冷媒と高温側熱媒体が熱交換して、高圧冷媒が冷却されて凝縮し、高温側熱媒体が加熱される。
【０１２３】
高温側熱媒体回路２０では、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体が、高温側流量調整弁２４を介して、ヒータコア２２へ流入する。ヒータコア２２へ流入した高温側熱媒体は、エアミックスドア５４がヒータコア２２側の通風路を全開としているので、室内蒸発器１６を通過した送風空気と熱交換して放熱する。これにより、室内蒸発器１６を通過した送風空気が加熱されて、送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づく。
【０１２４】
ヒータコア２２から流出した高温側熱媒体は、高温側熱媒体ポンプ２１に吸入されて再び水−冷媒熱交換器１２の水通路へ圧送される。
【０１２５】
水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した高圧冷媒は、分岐部１３ａにて分岐される。分岐部１３ａにて分岐された一方の冷媒は、冷却用膨張弁１４へ流入して減圧される。冷却用膨張弁１４にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器１６へ流入する。室内蒸発器１６へ流入した冷媒は、送風機５２から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却されて除湿される。
【０１２６】
この際、室内蒸発器１６における冷媒蒸発温度は、圧縮機１１の冷媒吐出能力によらず、蒸発圧力調整弁１８の作用によって、１℃以上に維持される。従って、室内蒸発器１６に着霜が生じてしまうことはない。室内蒸発器１６から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁１８を介して合流部１３ｂの一方の冷媒流入口へ流入する。
【０１２７】
分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒は、吸熱用膨張弁１５へ流入して減圧される。この際、吸熱用膨張弁１５の絞り開度は、チラー１７における冷媒蒸発温度が少なくとも外気温Ｔａｍより低い温度となるように調整される。吸熱用膨張弁１５にて減圧された低圧冷媒は、チラー１７へ流入する。チラー１７へ流入した冷媒は、低温側熱媒体から吸熱して蒸発する。
【０１２８】
低温側熱媒体回路３０では、チラー１７にて冷却された低温側熱媒体が、蓄熱器３２へ流入する。この際、蓄熱器３２へ流入した低温側熱媒体の温度が、蓄熱材３２ａの蓄熱温度よりも低くなっていれば、蓄熱材３２ａに蓄えられた熱が低温側熱媒体に放熱される。一方、蓄熱器３２へ流入した低温側熱媒体の温度が、蓄熱材３２ａの蓄熱温度以上になっていれば、蓄熱材３２ａに蓄えられた熱は低温側熱媒体に放熱されない。
【０１２９】
この際、低温側ラジエータ３３へ流入した低温側熱媒体の温度が、外気温Ｔａｍよりも低くなっていれば、低温側熱媒体は外気から吸熱する。一方、低温側ラジエータ３３へ流入した低温側熱媒体の温度が、外気温Ｔａｍ以上になっていれば、低温側熱媒体は外気から吸熱しない。従って、低温側ラジエータ３３から流出する低温側熱媒体の温度は、外気温Ｔａｍに近づく。
【０１３０】
低温側ラジエータ３３から流出した低温側熱媒体は、第１低温側熱媒体ポンプ３１ａへ吸入されて、再びチラー１７の水通路側へ圧送される。従って、チラーへ流入した冷媒は、低温側熱媒体から確実に吸熱することができる。そして、ヒートポンプサイクル１０では、チラー１７にて冷媒が吸熱した熱を、送風空気を加熱するための熱源として利用することができる。
【０１３１】
チラー１７から流出した冷媒は、合流部１３ｂの他方の冷媒流入口へ流入し、蒸発圧力調整弁１８から流出した冷媒と合流する。合流部１３ｂから流出した冷媒は、圧縮機へ吸入されて再び圧縮される。
【０１３２】
従って、除湿暖房モードでは、室内蒸発器１６にて冷却されて除湿された送風空気を、ヒータコア２２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ことができる。
【０１３３】
（ｃ）暖房モード
暖房モードでは、制御装置６０が、冷却用膨張弁１４を全閉状態とし、吸熱用膨張弁１５を絞り状態とする。
【０１３４】
これにより、暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の吐出口→水−冷媒熱交換器１２→分岐部１３ａ→吸熱用膨張弁１５→チラー１７→合流部１３ｂ→圧縮機１１の吸入口の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。そして、このサイクル構成で、制御装置６０は、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。
【０１３５】
例えば、制御装置６０は、除湿暖房モードと同様に、圧縮機１１へ出力される制御信号を決定する。また、制御装置６０は、目標吹出温度ＴＡＯおよび外気温Ｔａｍに基づいて、予め制御装置６０に記憶された暖房モード用の制御マップを参照して、吸熱用膨張弁１５へ出力される制御信号を決定する。具体的には、この制御マップでは、チラー１７における冷媒蒸発温度が、少なくとも外気温Ｔａｍ以下となるように決定される。
【０１３６】
また、制御装置６０は、予め定めた暖房モード時の圧送能力を発揮するように、高温側熱媒体ポンプ２１を作動させる。さらに、制御装置６０は、除湿暖房モードと同様に、水−冷媒熱交換器１２の水通路から流出した高温側熱媒体の全流量がヒータコア２２へ流入するように、高温側流量調整弁２４へ出力される制御信号を決定する。
【０１３７】
また、制御装置６０は、予め定めた暖房モード時の圧送能力を発揮するように、第１低温側熱媒体ポンプ３１ａを作動させる。
【０１３８】
また、制御装置６０は、冷房モードおよび除湿暖房モードと同様に、送風機５２へ出力される制御電圧を決定する。また、制御装置６０は、除湿暖房モードと同様に、ヒータコア２２側の通風路を全開として冷風バイパス通路５５を閉塞するように、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータへ出力される制御信号を決定する。さらに、制御装置６０は、その他の各種制御対象機器へ出力される制御信号等を適宜決定する。
【０１３９】
従って、暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水−冷媒熱交換器１２へ流入する。水−冷媒熱交換器１２では、高温側熱媒体ポンプ２１が作動しているので、高圧冷媒と高温側熱媒体が熱交換して、高圧冷媒が冷却されて凝縮し、高温側熱媒体が加熱される。
【０１４０】
高温側熱媒体回路２０では、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体が、高温側流量調整弁２４を介して、ヒータコア２２へ流入する。ヒータコア２２へ流入した高温側熱媒体は、エアミックスドア５４がヒータコア２２側の通風路を全開としているので、室内蒸発器１６を通過した送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が加熱されて、送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づく。
【０１４１】
ヒータコア２２から流出した高温側熱媒体は、高温側熱媒体ポンプ２１に吸入されて再び水−冷媒熱交換器１２の水通路へ圧送される。
【０１４２】
水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した高圧冷媒は、分岐部１３ａを介して、吸熱用膨張弁１５へ流入して減圧される。この際、吸熱用膨張弁１５の絞り開度は、チラー１７における冷媒蒸発温度が外気温Ｔａｍより低い温度となるように調整される。吸熱用膨張弁１５にて減圧された低圧冷媒は、チラー１７へ流入する。チラー１７へ流入した冷媒は、除湿暖房モードと同様に、低温側熱媒体から吸熱して蒸発する。
【０１４３】
低温側熱媒体回路３０では、除湿暖房モードと同様に、チラー１７にて冷却された低温側熱媒体が、蓄熱器３２へ流入する。蓄熱器３２から流出した低温側熱媒体は、低温側ラジエータ３３へ流入する。低温側ラジエータ３３から流出した低温側熱媒体は、第１低温側熱媒体ポンプ３１ａへ吸入されて、チラー１７の水通路側へ圧送される。
【０１４４】
ここで、暖房モードは、外気温Ｔａｍが比較的高くなっている時（例えば、外気温が１０℃以下となっている時）に実行される運転モードである。従って、蓄熱器３２へ流入した低温側熱媒体の温度が蓄熱材３２ａの蓄熱温度よりも低くなっていることが多く、蓄熱材３２ａに蓄えられた熱が低温側熱媒体に放熱されることが多い。
【０１４５】
さらに、暖房モードでは、低温側ラジエータ３３へ流入した低温側熱媒体の温度が外気温Ｔａｍよりも低くなっていることが多く、低温側ラジエータ３３では、低温側熱媒体が外気から吸熱することが多い。このため、暖房モードにおいても、低温側ラジエータ３３から流出する低温側熱媒体の温度は、外気温Ｔａｍに近づき、チラー１７へ流入する冷媒の温度よりも高い温度とすることができる。
【０１４６】
従って、暖房モードにおいても、除湿暖房モードと同様に、チラー１７へ流入した冷媒は、低温側熱媒体から確実に吸熱することができる。そして、ヒートポンプサイクル１０では、チラー１７にて冷媒が吸熱した熱を、送風空気を加熱するための熱源として利用することができる。
【０１４７】
チラー１７から流出した冷媒は、合流部１３ｂを介して、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。
【０１４８】
従って、暖房モードでは、ヒータコア２２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ことができる。
【０１４９】
以上の如く、本実施形態の熱管理システム１によれば、ヒートポンプサイクル１０が冷媒回路を切り替えることによって、冷房モード、除湿暖房モード、暖房モードを切り替えることができ、車室内の快適な空調を実現することができる。
【０１５０】
ここで、本実施形態のように、運転モードに応じて、冷媒回路を切り替えるヒートポンプサイクル１０では、サイクル構成の複雑化を招きやすい。
【０１５１】
これに対して、本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、同一の熱交換器へ高圧冷媒を流入させる冷媒回路と低圧冷媒を流入させる冷媒回路とを切り替えることがない。つまり、いずれの冷媒回路に切り替えても室内蒸発器１６およびチラー１７へ高圧冷媒を流入させる必要がないので、サイクル構成の複雑化を招くことなく簡素な構成で冷媒回路を切り替えることができる。
【０１５２】
また、本実施形態の熱管理システム１では、車両システム全体が起動していれば、空調用の運転モードによらず、制御装置６０が、第１低温側熱媒体ポンプ３１ａ、第２低温側熱媒体ポンプ３１ｂ、第１低温側流量調整弁３４ａ、および第２低温側熱媒体ポンプ３１ｂの作動を制御することができる。そして、各電気機器４０〜４３の温度をそれぞれの適正な温度帯に維持することができる。
【０１５３】
ところで、本実施形態の熱管理システム１のように、除湿暖房モード時や暖房モード時に、低温側熱媒体回路３０を循環する低温側熱媒体から吸熱した熱を送風空気を加熱するための熱源とするシステムでは、低温側熱媒体回路３０の大型化を招きやすい。
【０１５４】
その理由は、車室内の暖房を行うために必要な熱を低温側熱媒体に蓄熱しておくためには、低温側熱媒体回路３０の容積を充分に拡大させて、充分な量の低温側熱媒体を循環させておく必要があるからである。さらに、低温側熱媒体に蓄えられた熱を外部に放熱させてしまわないように、低温側熱媒体回路３０全体に冷却水を保温するための断熱構造等を設けておく必要があるからである。
【０１５５】
これに対して、本実施形態の熱管理システム１では、蓄熱器３２の蓄熱材３２ａが環境流体から吸熱するので、蓄熱材３２ａには環境温度以下の熱を蓄えることができる。つまり、上述した冷房モード時のみならず、熱管理システム１の停止時であっても、あるいは、車両システム全体の停止時であっても、蓄熱材３２ａに熱を蓄えることができる。
【０１５６】
そして、通常想定される環境温度の範囲内では、大型化を招く原因となる断熱構造等を必要とすることなく蓄熱器３２に熱を蓄えておくことができる。さらに、蓄熱器３２に熱を蓄えるために、あるいは、蓄熱器３２に蓄えられた熱を保持するために、バッテリ４０の電力等のエネルギを消費してしまうこともない。
【０１５７】
これに加えて、環境温度よりも低い温度であって、蓄熱材３２ａの蓄熱温度よりも低い温度に冷却された低温側熱媒体に対して、蓄熱器３２に蓄えられた熱を放熱する。このため、環境温度によらず、蓄熱器３２に蓄熱された熱を確実に低温側熱媒体へ移動させて利用することができる。
【０１５８】
従って、本実施形態の熱管理システム１では、例えば、車両システムの起動直後に車室内の暖房を行う場合等であっても、蓄熱器３２に蓄えられた熱を送風空気を加熱するための熱源として利用することができる。すなわち、本実施形態の熱管理システム１によれば、システム全体の大型化を招くことなく、システム内に蓄えられた熱を、必要に応じて適切に利用することができる。
【０１５９】
また、本実施形態の熱管理システム１では、環境流体が外気であり、環境温度が外気温Ｔａｍであり、さらに、蓄熱器３２は、蓄熱温度が外気温Ｔａｍよりも低い温度に設定されており、蓄熱温度よりも低い温度となっている熱媒体に対して蓄熱した熱を放熱する。これによれば、環境流体の環境温度の温度範囲を想定しやすく、蓄熱温度を設定しやすい。つまり、蓄熱材３２ａを選定しやすい。
【０１６０】
例えば、熱管理システム１が搭載された電気自動車の仕向地が、日本であれば、最低外気温は０℃程度と想定される。従って、蓄熱温度が０℃以上、かつ、５℃以下となる蓄熱材３２ａを選定すれば、殆どの時季で断熱構造等を必要とすることなく蓄熱器３２に熱を蓄えておくことができる。また、電気自動車の仕向地が寒冷地であれば、蓄熱温度を−１５℃以上、かつ、５℃以下に設定すればよい。
【０１６１】
また、本実施形態の熱管理システム１では、蓄熱時に相変化を伴う蓄熱材３２ａを有する蓄熱器３２を採用している。これによれば、蓄熱器３２の大型化を招くことなく比較的小容積であっても効率的に熱を蓄えることができる。従って、低温側熱媒体回路３０の大型化を抑制することができる。延いては、熱管理システム１全体の大型化を抑制することができる。
【０１６２】
また、本実施形態の熱管理システム１では、ヒートポンプサイクル１０を備えているので、蒸発部としてのチラー１７にて低温側熱媒体を外気温よりも低い温度に冷却することができる。従って、必要に応じて、低温側熱媒体を冷却することによって、蓄熱器３２に蓄熱された熱を確実に利用することができる。
【０１６３】
また、本実施形態の熱管理システム１では、ヒートポンプサイクル１０を備えているので、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ことができる。つまり、蓄熱器３２に蓄熱された熱をヒートポンプサイクル１０にて汲み上げて、具体的に、送風空気を加熱するために利用することができる。
【０１６４】
また、本実施形態の低温側熱媒体回路３０は、低温側ラジエータ３３を有している。これによれば、蓄熱器３２に蓄熱された熱のみならず、外気から吸熱した熱も送風空気を加熱するために利用することができる。
【０１６５】
また、本実施形態の低温側熱媒体回路３０は、第１バイパス通路３５ａ、および第１低温側流量調整弁３４ａを有している。従って、蓄熱器３２における蓄熱量を調整することができる。さらに、第１バイパス通路３５ａにバッテリ４０の冷却水通路が接続されているので、第１バイパス通路３５ａを流通する低温側熱媒体の流量を調整することで、バッテリ４０の温度を調整することができる。
【０１６６】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図６に示すように、熱管理システム１の一部の構成を変更した例を説明する。なお、図６では、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面においても同様である。
【０１６７】
具体的には、本実施形態の熱管理システム１では、高温側熱媒体回路２０が廃止されている。そして、圧縮機１１の吐出口には、水−冷媒熱交換器１２に代えて、室内凝縮器７２の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器７２は、第１実施形態で説明したヒータコア２２と同様に、室内空調ユニット５０のケーシング５１内に配置されている。
【０１６８】
室内凝縮器７２は、少なくとも暖房モード時に圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒と、室内蒸発器１６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。つまり、本実施形態では、室内凝縮器７２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。
【０１６９】
室内凝縮器７２の冷媒出口には、高段側膨張弁７３を介して、室外熱交換器７４の冷媒入口側が接続されている。高段側膨張弁７３は、少なくとも暖房モード時に、室内凝縮器７２から流出した冷媒を減圧させる高段側減圧部である。さらに、高段側膨張弁７３は、室外熱交換器７４へ流入する冷媒の流量を調整する高段側流量調整部である。
【０１７０】
高段側膨張弁７３の基本的構成は、第１実施形態で説明した冷却用膨張弁１４等と同様である。さらに、高段側膨張弁７３は、弁開度を全開とすることで、冷媒減圧作用および流量調整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を有している。
【０１７１】
室外熱交換器７４は、高段側膨張弁７３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熱交換器である。室外熱交換器７４は、車両ボンネット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７４に走行風を当てることができる。室外熱交換器７４の冷媒出口には、分岐部１３ａの冷媒流入口側が接続されている。その他の熱管理システム１の構成は、第１実施形態と同様である。
【０１７２】
次に、上記構成における本実施形態の熱管理システム１の作動について説明する。本実施形態の熱管理システム１においても、第１実施形態と同様に、制御装置６０が予め記憶している空調制御プログラムを実行することによって、運転モードを切り替え、車室内の空調を行うことができる。以下に、各運転モードの作動を説明する。
【０１７３】
（ａ）冷房モード
冷房モードでは、制御装置６０が、高段側膨張弁７３を全開状態とし、冷却用膨張弁１４を絞り状態とし、吸熱用膨張弁１５を全閉状態とする。
【０１７４】
これにより、冷房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の吐出口→室内凝縮器７２→高段側膨張弁７３→室外熱交換器７４→分岐部１３ａ→冷却用膨張弁１４→室内蒸発器１６→蒸発圧力調整弁１８→合流部１３ｂ→圧縮機１１の吸入口の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。そして、このサイクル構成で、制御装置６０は、第１実施形態と同様に、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を適宜制御する。
【０１７５】
従って、冷房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、室内凝縮器７２へ流入する。室内凝縮器７２へ流入した高圧冷媒は、エアミックスドア５４が室内凝縮器７２側の通風路を閉塞しているので、室内凝縮器７２では殆ど放熱することなく、室内凝縮器７２から流出する。
【０１７６】
室内凝縮器７２から流出した高圧冷媒は、全開状態となっている高段側膨張弁７３を介して、室外熱交換器７４へ流入する。室外熱交換器７４へ流入した高圧冷媒は、外気と熱交換して放熱する。室外熱交換器７４から流出した高圧冷媒は、分岐部１３ａを介して、冷却用膨張弁１４へ流入して減圧される。
【０１７７】
冷却用膨張弁１４にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器１６へ流入する。室内蒸発器１６へ流入した冷媒は、送風機５２から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却される。室内蒸発器１６から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁１８および合流部１３ｂを介して、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。
【０１７８】
従って、冷房モードでは、室内蒸発器１６にて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ことができる。
【０１７９】
（ｂ）除湿暖房モード
除湿暖房モードでは、制御装置６０が、高段側膨張弁７３を絞り状態とし、冷却用膨張弁１４を絞り状態とし、吸熱用膨張弁１５を絞り状態とする。
【０１８０】
これにより、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の吐出口→室内凝縮器７２→高段側膨張弁７３→室外熱交換器７４→分岐部１３ａ→冷却用膨張弁１４→室内蒸発器１６→蒸発圧力調整弁１８→合流部１３ｂ→圧縮機１１の吸入口の順で冷媒が循環するとともに、圧縮機１１の吐出口→室内凝縮器７２→高段側膨張弁７３→室外熱交換器７４→分岐部１３ａ→吸熱用膨張弁１５→チラー１７→合流部１３ｂ→圧縮機１１の吸入口の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
【０１８１】
つまり、除湿暖房モードでは、室内蒸発器１６およびチラー１７が、並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。そして、このサイクル構成で、制御装置６０は、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。
【０１８２】
例えば、制御装置６０は、目標吹出温度ＴＡＯおよび外気温Ｔａｍに基づいて、予め制御装置６０に記憶された除湿暖房モード用の制御マップを参照して、高段側膨張弁７３へ出力される制御信号、冷却用膨張弁１４へ出力される制御信号、および吸熱用膨張弁１５へ出力される制御信号を決定する。
【０１８３】
具体的には、この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、高段側膨張弁７３の絞り開度が小さくなるように決定する。また、チラー１７における冷媒蒸発温度が外気温Ｔａｍより低い温度となるように吸熱用膨張弁１５の絞り開度を決定する。また、冷却用膨張弁１４の絞り開度については、吸熱用膨張弁１５の絞り開度よりも大きくなる範囲で決定する。その他の制御対象機器の制御は、第１実施形態と同様である。
【０１８４】
従って、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、室内凝縮器７２へ流入する。室内凝縮器７２へ流入した高圧冷媒は、エアミックスドア５４が室内凝縮器７２側の通風路を開いているので、室内蒸発器１６を通過した送風空気と熱交換して放熱する。これにより、室内蒸発器１６を通過した送風空気が加熱されて、送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づく。
【０１８５】
室内凝縮器７２から流出した冷媒は、高段側膨張弁７３にて減圧されて中間圧冷媒となって、室外熱交換器７４へ流入する。この際、中間圧冷媒の温度が外気温Ｔａｍよりも高くなっている場合には、中間圧冷媒は外気に放熱する。一方、中間圧冷媒の温度が外気温Ｔａｍよりも低くなっている場合には、中間圧冷媒が外気から吸熱して蒸発する。
【０１８６】
室外熱交換器７４から流出した冷媒の流れは、分岐部１３ａにて分岐される。分岐部１３ａにて分岐された一方の冷媒は、冷却用膨張弁１４へ流入して減圧される。冷却用膨張弁１４にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器１６へ流入する。室内蒸発器１６へ流入した冷媒は、送風機５２から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却されて除湿される。
【０１８７】
分岐部１３ａにて分岐された他方の冷媒は、吸熱用膨張弁１５へ流入して減圧される。この際、吸熱用膨張弁１５の絞り開度は、チラー１７における冷媒蒸発温度が外気温Ｔａｍより低い温度となるように調整される。吸熱用膨張弁１５にて減圧された低圧冷媒は、チラー１７へ流入する。チラー１７へ流入した冷媒は、低温側熱媒体から吸熱して蒸発する。
【０１８８】
低温側熱媒体回路３０では、第１実施形態の除湿暖房モードと同様に、低温側熱媒体が循環する。これにより、外気温Ｔａｍに近い温度となった低温側熱媒体がチラー１７の水通路へ流入する。従って、第１実施形態と同様に、チラー１７へ流入した冷媒は、低温側熱媒体から確実に吸熱することができる。
【０１８９】
チラー１７から流出した冷媒は、合流部１３ｂの他方の冷媒流入口へ流入し、蒸発圧力調整弁１８から流出した冷媒と合流する。合流部１３ｂから流出した冷媒は、圧縮機へ吸入されて再び圧縮される。
【０１９０】
従って、除湿暖房モードでは、室内蒸発器１６にて冷却されて除湿された送風空気を、ヒータコア２２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ことができる。
【０１９１】
さらに、本実施形態の除湿暖房モードでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、高段側膨張弁７３の絞り開度を小さくしている。
【０１９２】
従って、室外熱交換器７４における冷媒の飽和温度が外気温Ｔａｍよりも高い場合には、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、室外熱交換器７４の冷媒の飽和温度を低下させて、室外熱交換器７４における冷媒の放熱量を減少させることができる。これにより、室内凝縮器７２における冷媒の放熱量を増加させて加熱能力を向上させることができる。
【０１９３】
また、室外熱交換器７４における冷媒の飽和温度が外気温Ｔａｍよりも低い場合には、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って室外熱交換器７４の冷媒の飽和温度を低下させて、室外熱交換器７４における冷媒の外気からの吸熱量を増加させることができる。これにより、室内凝縮器７２における冷媒の放熱量を増加させて加熱能力を向上させることができる。
【０１９４】
つまり、本実施形態の除湿暖房モードでは、制御装置６０が、高段側膨張弁７３、冷却用膨張弁１４、および吸熱用膨張弁１５の絞り開度を調整することによって、室内凝縮器７２における送風空気の加熱能力を調整することができる。
【０１９５】
（ｃ）暖房モード
暖房モードでは、制御装置６０が、高段側膨張弁７３を絞り状態とし、冷却用膨張弁１４を全閉状態とし、吸熱用膨張弁１５を絞り状態とする。
【０１９６】
これにより、暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の吐出口→室内凝縮器７２→高段側膨張弁７３→室外熱交換器７４→分岐部１３ａ→吸熱用膨張弁１５→チラー１７→合流部１３ｂ→圧縮機１１の吸入口の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。そして、このサイクル構成で、制御装置６０は、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。
【０１９７】
例えば、制御装置６０は、目標吹出温度ＴＡＯおよび外気温Ｔａｍに基づいて、予め制御装置６０に記憶された除湿暖房モード用の制御マップを参照して、高段側膨張弁７３へ出力される制御信号、および吸熱用膨張弁１５へ出力される制御信号を決定する。
【０１９８】
具体的には、この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、高段側膨張弁７３の絞り開度が小さくなり、吸熱用膨張弁１５の絞り開度が大きくなるように決定する。さらに、この制御マップでは、室外熱交換器７４およびチラー１７における冷媒蒸発温度が、少なくとも外気温Ｔａｍ以下となるように、高段側膨張弁７３の絞り開度および吸熱用膨張弁１５の絞り開度を決定する。その他の制御対象機器の制御は、第１実施形態と同様である。
【０１９９】
従って、暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、室内凝縮器７２へ流入する。室内凝縮器７２へ流入した高圧冷媒は、エアミックスドア５４が室内凝縮器７２側の通風路を開いているので、室内蒸発器１６を通過した送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が加熱されて、送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づく。
【０２００】
室内凝縮器７２から流出した冷媒は、高段側膨張弁７３にて減圧されて中間圧冷媒となって、室外熱交換器７４へ流入する。この際、高段側膨張弁７３の絞り開度は、室外熱交換器７４における冷媒の飽和温度が外気温Ｔａｍ以下となるように調整されているので、室外熱交換器７４へ流入した冷媒は、外気から吸熱して蒸発する。
【０２０１】
室外熱交換器７４から流出した冷媒は、分岐部１３ａを介して、吸熱用膨張弁１５へ流入して減圧される。吸熱用膨張弁１５にて減圧された低圧冷媒は、チラー１７へ流入する。チラー１７へ流入した冷媒は、低温側熱媒体から吸熱して蒸発する。
【０２０２】
低温側熱媒体回路３０では、第１実施形態の暖房モードと同様に、低温側熱媒体が循環する。これにより、外気温Ｔａｍに近い温度となった低温側熱媒体がチラー１７の水通路へ流入する。従って、第１実施形態と同様に、チラー１７へ流入した冷媒は、低温側熱媒体から確実に吸熱することができる。
【０２０３】
チラー１７から流出した冷媒は、合流部１３ｂを介して、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。
【０２０４】
従って、暖房モードでは、ヒータコア２２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ことができる。
【０２０５】
その他の作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の熱管理システム１においても、第１実施形態と同様に、車室内の快適な空調を実現することができる。さらに、各電気機器４０〜４３の温度をそれぞれの適正な温度帯に維持することができる。
【０２０６】
また、本実施形態の熱管理システム１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、本実施形態の熱管理システム１においても、蓄熱器３２を低温側熱媒体回路３０に配置しているので、システム内に蓄えられた熱を、必要に応じて適切に利用することができる。
【０２０７】
また、本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、加熱部として室内凝縮器７２を有しているので、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ことができる。これによれば、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と送風空気とを、高温側熱媒体を介することなく、直接的に熱交換させることができる。従って、送風空気を効率的に加熱することができる。
【０２０８】
また、本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、室外熱交換器７４を有している。これによれば、蓄熱器３２に蓄熱された熱のみならず、外気から吸熱した熱も送風空気を加熱するために利用することができる。
【０２０９】
（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。
【０２１０】
（１）上述の実施形態では、本発明に係る熱管理システム１を電気自動車に適用した例を説明したが、熱管理システム１の適用はこれに限定されない。例えば、内燃機関から車両走行用の駆動力を得る通常のエンジン車両や、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ハイブリッド車両用に適用してもよい。さらに、車両用に限定されることなく、定置型の温度調整装置等に適用してもよい。
【０２１１】
また、上述の実施形態では、蓄熱器３２に蓄熱された熱を送風空気を加熱するために用いたが、蓄熱器３２に蓄熱された熱の用途はこれに限定されない。例えば、蓄熱器３２に蓄熱された熱をヒートポンプサイクルの室外器（例えば、第２実施形態の室外熱交換器７４）に着霜が生じた際に、これを取り除く除霜のために用いてもよい。
【０２１２】
この場合は、低温側熱媒体回路３０（すなわち、熱媒体循環回路）に、蓄熱器３２から流出した低温側熱媒体の有する熱を室外熱交換器７４に伝達するための熱交換部を追加すればよい。さらに、除霜に用いる場合には、蓄熱温度が０℃以上の蓄熱材を採用することが望ましい。
【０２１３】
また、上述の実施形態では、蓄熱器３２の吸熱対象となる環境流体が外気である例を説明したが、これに限定されない。例えば、船舶等に搭載される温度調整装置等では、環境流体として海水を採用してもよい。この場合の環境温度は、海水温である。深海では海水温が比較的低くなることから、システム内に蓄えられた熱を、必要に応じて適切に利用することができることは極めて有効である。
【０２１４】
（２）上述の実施形態では、空調用の運転モードを切替可能に構成された熱管理システム１について説明したが、空調用の運転モードの切替は必須ではない。少なくとも、暖房モードを実行可能であれば、システム全体の大型化を招くことなく、システム内に蓄えられた熱を、必要に応じて適切に利用することができる。
【０２１５】
また、熱管理システム１は他の運転モードに切替可能であってもよい。例えば、空調対象空間の空調を行うことなく、バッテリ４０等の電気機器の冷却を行う冷却専用モードに切替可能であってもよい。
【０２１６】
具体的には、冷却専用モードでは、低温側熱媒体がバッテリ４０等の電気機器から吸熱した熱をチラー１７にてヒートポンプサイクル１０の冷媒に吸熱させて、高温側ラジエータ２３あるいは室外熱交換器７４にて外気に放熱させるようにヒートポンプサイクル１０の冷媒回路に切り替えればよい。
【０２１７】
（３）蓄熱部は上述の実施形態に開示された蓄熱器３２に限定されない。例えば、図７に示す蓄熱器３６を採用してもよい。
【０２１８】
蓄熱器３６は、図７に示すように、蓄熱材３２ａを充填させた容器３２ｂ内に熱媒体配管３６ａを配置したものである。熱媒体配管３６ａは、容器３２ｂ内の広範囲の蓄熱材３２ａと低温側熱媒体とを熱交換させることができるように、複数の配管を並列的に接続した形状に形成されている。さらに、熱媒体配管３６ａは、同様の効果を得ることができれば、蛇行状に折り曲げたもの等を採用してもよい。
【０２１９】
また、上述の実施形態では、蓄熱材３２ａとして、蓄熱時に相変化を伴う潜熱蓄熱材を採用した例を説明したが、蓄熱材はこれに限定されない。例えば、蓄熱時に化学変化を伴う化学蓄熱材であってもよい。化学蓄熱材は、蓄熱温度を極低温（例えば、０℃以下）に設定しやすい点で有効である。
【０２２０】
このような化学蓄熱材としては、アルカリ金属塩化物とアンモニアとを化学反応させる蓄熱材、アルカリ土類金属塩化物とアンモニアとを化学反応させる蓄熱材、遷移金属元素塩化物とアンモニアとを化学反応させる蓄熱材を採用することができる。
【０２２１】
（４）熱管理システム１の各構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。
【０２２２】
例えば、上述の実施形態で説明したヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１として、電動圧縮機を採用した例に説明したが、これに限定されない。例えば、エンジン駆動式の圧縮機を採用してもよい。エンジン駆動式の圧縮機としては、吐出容量を変化させることによって冷媒吐出能力を調整可能に構成された可変容量型圧縮機を採用してもよい。
【０２２３】
また、上述の実施形態で説明したヒートポンプサイクル１０に対して、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクルの余剰液相冷媒を貯える気液分離部を追加してもよい。例えば、合流部１３ｂの冷媒流出口から圧縮機１１の吸入口へ至る冷媒流路に気液分離部としてのアキュムレータを配置してもよい。
【０２２４】
さらに、第１実施形態のヒートポンプサイクル１０に対して、水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路の出口から分岐部１３ａの冷媒流入口へ至る冷媒流路に気液分離部としてのレシーバを配置してもよい。第２実施形態のヒートポンプサイクル１０に対して、室内凝縮器７２の冷媒出口から高段側膨張弁７３の入口へ至る冷媒流路に気液分離部としてのレシーバを配置してもよい。
【０２２５】
また、上述の実施形態で説明したヒートポンプサイクル１０では、冷却用膨張弁１４および吸熱用膨張弁１５として、全閉機能付きの電気式の可変絞り機構を採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、冷却用膨張弁１４および吸熱用膨張弁１５の少なくとも一方に代えて、機械的機構で弁開度を調整する温度式膨張弁および電気式の開閉弁を採用してもよい。
【０２２６】
また、上述の実施形態では、ヒートポンプサイクル１０の冷媒としてＲ１３４ａを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ、等を採用してもよい。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。
【０２２７】
また、上述の実施形態で説明した低温側熱媒体回路３０では、主に第１循環経路Ｃ１および第２循環経路Ｃ２の２つが設けられているものを採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、低温側ラジエータ３３を除く第２循環経路Ｃ２を形成する機器を廃止してもよい。
【０２２８】
また、第２実施形態の熱管理システム１では、室外熱交換器７４と低温側ラジエータ３３との双方を設けた例を説明したが、これに限定されない。すなわち、室外熱交換器７４と低温側ラジエータ３３との少なくとも一方を設けておけば、冷媒に外気から吸熱させることができる。
【０２２９】
また、第１実施形態で説明した高温側ラジエータ２３および低温側ラジエータ３３、並びに、第２実施形態で説明した室外熱交換器７４および低温側ラジエータ３３は、互いに独立した構成に限定されない。
【０２３０】
例えば、第１実施形態で説明した高温側ラジエータ２３および低温側ラジエータ３３は、高温側熱媒体の有する熱と低温側熱媒体の有する熱が互いに熱移動可能に一体化されていてもよい。具体的には、高温側ラジエータ２３および低温側ラジエータ３３の一部の構成部品（例えば、熱交換フィン）を共通化することによって、熱媒体同士が熱移動可能に一体化されていてもよい。このことは、第２実施形態で説明した室外熱交換器７４および低温側ラジエータ３３においても同様である。
【０２３１】
また、上述の実施形態では、低温側熱媒体回路３０に接続される温度調整対象物として、バッテリ４０、インバータ４１、充電器４２、モータジェネレータ４３を採用したが、もちろん、温度調整対象物はその他の機器であってもよい。
【符号の説明】
【０２３２】
１          熱管理システム
１０        ヒートポンプサイクル
１１        圧縮機
１２        水−冷媒熱交換器（加熱部）
２２        ヒータコア（加熱部）
１７        チラー（蒸発部）
３０        低温側熱媒体回路（熱媒体循環回路）
３２、３６  蓄熱器（蓄熱部）
３２ａ      蓄熱材
７２        室内凝縮器（加熱部）
【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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