(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が流れる流路であって、互いに並列な第１並列流路（２２、２４、２５）および第２並列流路（２３、６０、２５、２１、７２）と、
前記第１並列流路（２２、２４、２５）に配置され、前記熱媒体と熱交換する第１熱交換対象機器（２７、２９、３１、３０）と、
前記第２並列流路（２３、６０、２５、２１）に配置され、前記熱媒体と熱交換する第２熱交換対象機器（２８、３０、３１、４５、２６）と、
前記第１並列流路（２２、２４、２５）のうち前記第１熱交換対象機器（２７、２９、３１、３０）よりも熱媒体流れ下流側における前記熱媒体の流れを断続する第１断続手段（４１、７０、７３）と、
前記第１並列流路（２２、２４、２５）のうち前記第１熱交換対象機器（２７、２９、３１、３０）と前記第１断続手段（４１、７０、７３）との間の部位と、前記第２並列流路（２３、６０、２５、２１）のうち前記第２熱交換対象機器（２８、３０、３１、４５、２６）よりも上流側の部位とを連通する第１連通流路（４２、７１）とを備えることを特徴とする熱管理システム。
【請求項２】
前記第２並列流路（２３、６０、２５、２１）のうち前記第２熱交換対象機器（２８、３０、３１、４５、２６）よりも熱媒体流れ上流側における前記熱媒体の流れを断続する第２断続手段（４０）と、
前記第１連通流路（４２）に配置され、前記第１並列流路（２２、２４、２５）側から前記第２並列流路（２３、６０、２５、２１）側へ前記熱媒体が流れることを許容し、前記第２並列流路（２３、６０、２５、２１）側から前記第１並列流路（２２、２４、２５）側へ前記熱媒体が流れることを防止する第１逆流防止手段（４３）とを備え、
前記第１連通流路（４２）は、前記第１並列流路（２２、２４、２５）のうち前記第１熱交換対象機器（２７、２９、３１、３０）と前記第１断続手段（４１）との間の部位と、前記第２並列流路（２３、６０、２５、２１）のうち前記第２断続手段（４０）と前記第２熱交換対象機器（２８、３０、３１、４５、２６）との間の部位とを連通することを特徴とする請求項１に記載の熱管理システム。
【請求項３】
前記熱媒体を吸入・吐出する第１ポンプ（１１）および第２ポンプ（１２）と、
前記熱媒体が流れる流路であって、前記第１ポンプ（１１）が配置された第１ポンプ用流路（１３）と、
前記熱媒体が流れる流路であって、前記第２ポンプ（１２）が配置された第２ポンプ用流路（１４）と、
前記第１ポンプ用流路（１３）の熱媒体流れ下流側と前記第２ポンプ用流路（１４）の熱媒体流れ下流側とが互いに並列に接続され、且つ前記第１並列流路（２２、２４、２５）の熱媒体流れ上流側と前記第２並列流路（２３、６０、２５、２１）の熱媒体流れ上流側とが互いに並列に接続され、前記第１並列流路（２２、２４、２５）および前記第２並列流路（２３、６０、２５、２１）のそれぞれについて、前記第１ポンプ用流路（１３）と連通する場合と前記第２ポンプ用流路（１４）と連通する場合とを切り替える第１切替弁（１７）と、
前記第１並列流路（２２、２４、２５）の熱媒体流れ下流側と前記第２並列流路（２３、６０、２５、２１）の熱媒体流れ下流側とが互いに並列に接続され、且つ前記第１ポンプ用流路（１３）の熱媒体流れ上流側と前記第２ポンプ用流路（１４）の熱媒体流れ上流側とが互いに並列に接続され、前記第１並列流路（２２、２４、２５）および前記第２並列流路（２３、６０、２５、２１）のそれぞれについて、前記第１ポンプ用流路（１３）と連通する場合と前記第２ポンプ用流路（１４）と連通する場合とを切り替える第２切替弁（１８）とを備え、
前記第１並列流路（２２、２４、２５）および前記第２並列流路（２３、６０、２５、２１）のそれぞれについて、前記第１ポンプ用流路（１３）との間で前記熱媒体が循環する場合と、前記第２ポンプ用流路（１４）との間で前記熱媒体が循環する場合とが切り替わるように前記第１切替弁（１７）および前記第２切替弁（１８）が連動して作動することを特徴とする請求項２に記載の熱管理システム。
【請求項４】
熱媒体が流れる流路であって、前記第１並列流路（２４）および前記第２並列流路（６０）に対して並列な第３並列流路（２１）と、
前記第３並列流路（２１）に配置され、前記第３並列流路（２１）を流れる前記熱媒体と熱交換する第３熱交換対象機器（２６）と、
前記第３並列流路（２１）のうち前記第３熱交換対象機器（２６）よりも熱媒体流れ上流側における前記熱媒体の流れを断続する第３断続手段（６１）と、
前記第２並列流路（６０）のうち前記第２熱交換対象機器（３０）よりも熱媒体流れ下流側における前記熱媒体の流れを断続する第４断続手段（６２）と、
前記第２並列流路（６０）のうち前記第２熱交換対象機器（３０）と前記第４断続手段（６２）との間の部位と、前記第３並列流路（２１）のうち前記第３断続手段（６１）と前記第３熱交換対象機器（２６）との間の部位とを連通する第２連通流路（６３）と、
前記第２連通流路（６３）に配置され、前記第２並列流路（６０）側から前記第３並列流路（２１）側へ前記熱媒体が流れることを許容し、前記第３並列流路（２１）側から前記第２並列流路（６０）側へ前記熱媒体が流れることを防止する第２逆流防止手段（６４）とを備えることを特徴とする請求項２または３に記載の熱管理システム。
【請求項５】
前記第１熱交換対象機器は、冷凍サイクル（３２）の低圧冷媒と前記熱媒体とを熱交換させることによって前記熱媒体を冷却する熱媒体冷却用熱交換器（２７）であり、
前記第２熱交換対象機器は、前記熱媒体と空気とを熱交換させて前記空気を冷却する空気冷却用熱交換器（２８）であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の熱管理システム。
【請求項６】
前記第１熱交換対象機器は、冷凍サイクル（３２）の低圧冷媒と前記熱媒体とを熱交換させることによって前記熱媒体を冷却する熱媒体冷却用熱交換器（２７）であり、
前記第２熱交換対象機器は、前記熱媒体が流れる流路を有する電池（３１）であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の熱管理システム。
【請求項７】
前記第１熱交換対象機器は、前記熱媒体と熱交換する電池（３１）であり、
前記第２熱交換対象機器は、冷凍サイクル（３２）の高圧側熱交換器（２９）で冷却された冷媒と前記熱媒体とを熱交換することによって前記熱媒体の過冷却度を高める過冷却器（４５）であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の熱管理システム。
【請求項８】
走行用モータとを備える車両に用いられる熱管理システムであって、
前記第１熱交換対象機器は、前記熱媒体と車室内への送風空気とを熱交換させて前記送風空気を加熱する空気加熱用熱交換器（３０）であり、
前記第２熱交換対象機器は、前記熱媒体が流れる流路を有し、前記走行用モータへの電力供給を制御するインバータ（２６）であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の熱管理システム。
【請求項９】
前記第１並列流路（２４）において前記空気加熱用熱交換器（３０）よりも熱媒体流れ上流側には、前記熱媒体を加熱する熱媒体加熱手段（２９）が配置されていることを特徴とする請求項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、熱媒体を用いた熱管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、電気自動車のモータジェネレータ、インバータ、バッテリおよび車室を冷却する熱制御装置が記載されている。
【０００３】
この従来技術の熱制御装置は、モータジェネレータおよびインバータを冷却する冷却水を循環させる冷却回路と、バッテリおよび車室の冷却に用いられる冷却水を循環させる第１循環回路と、室外熱交換器を通過して外気との間で熱交換が行われる冷却水を循環させる第２循環回路とを備えている。
【０００４】
さらに熱制御装置は、冷却回路と第１循環回路との断接を行う第１バルブ、冷却回路を第１循環回路及び第２循環回路のいずれかに接続する第２バルブ、及び冷却回路と第２循環回路との断接を行う第３バルブを備え、それら各バルブの制御を通じて冷却回路の接続先を第１循環回路と第２循環回路との間で切り換えるようにしている。
【０００５】
第２循環回路を循環する冷却水と第１循環回路を循環する冷却水との間では、熱移動装置による熱の移動を行うことが可能となっている。この熱移動装置は、第１循環回路の冷却水と第２循環回路の冷却水との間で、低温の冷却水から高温の冷却水への熱の移動を行う。
【０００６】
そして、第１循環回路の冷却水の熱を熱移動装置によって第２循環回路の冷却水へ移動させ、第２循環回路の冷却水の熱を室外熱交換器で外気に放熱することによって、バッテリおよび車室を冷却することができる。
【０００７】
また、冷却回路を第１〜第３バルブで第１循環回路または第２循環回路に接続して、冷却回路の冷却水の熱を第２循環回路の室外熱交換器で外気に放熱することによって、モータジェネレータおよびインバータを冷却することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１２１５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来技術によると、モータジェネレータ、インバータ、バッテリおよび車室といった複数個の熱交換対象機器を冷却する冷却システムにおいて、室外熱交換器が１つだけで済むという利点があるものの、全体の回路構成が複雑になるという問題がある。この問題は、熱交換対象機器の個数が多くなるほど顕著になる。
【００１０】
例えば、モータジェネレータ、インバータ、バッテリの他にも冷却を必要とする熱交換対象機器としてＥＧＲクーラ、吸気冷却器などがあり、それらの熱交換対象機器は、要求される冷却温度が互いに異なる。
【００１１】
そのため、各熱交換対象機器を適切に冷却すべく各熱交換対象機器に循環する冷却水を切り替え可能にしようにすると、熱交換対象機器の個数に応じて循環回路の個数が増え、それに伴って各循環回路と冷却回路との断接を行うバルブの個数も増えるので、各循環回路と冷却回路とを接続する流路の構成が非常に複雑になってしまう。
【００１２】
そこで、本出願人は先に特願２０１２−８４４４４号にて、複数個の熱交換対象機器に循環する熱媒体を切り替えることを簡素な構成によって実現した車両用冷却システム（以下、先願例と言う。）を提案している。
【００１３】
この先願例では、熱媒体の流れを切り替える第１切替弁および第２切替弁の間に複数個の熱交換対象機器が並列に接続され、複数個の熱交換対象機器のそれぞれについて、第１ポンプとの間で熱媒体が循環する場合と、第２ポンプとの間で熱媒体が循環する場合とが切り替わるように第１切替弁および第２切替弁が作動する。
【００１４】
しかしながら、先願例では、複数個の熱交換対象機器に対して熱媒体が並列に流れるため、複数個の熱交換対象機器に流れる熱媒体の温度を状況に応じて適切に調整するのが困難であったり、異なる温度帯の冷却水の混ぜ合わせによりエントロピーの増大が発生してしまい熱利用効率が悪化したりするという問題がある。
【００１５】
本発明は上記点に鑑みて、複数個の熱交換対象機器に対する熱媒体の流れを直列、非直列に切り換え可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
熱媒体が流れる流路であって、互いに並列な第１並列流路（２２、２４、２５）および第２並列流路（２３、６０、２５、２１、７２）と、
前記第１並列流路（２２、２４、２５）に配置され、前記熱媒体と熱交換する第１熱交換対象機器（２７、２９、３１、３０）と、
前記第２並列流路（２３、６０、２５、２１）に配置され、前記熱媒体と熱交換する第２熱交換対象機器（２８、３０、３１、４５、２６）と、
前記第１並列流路（２２、２４、２５）のうち前記第１熱交換対象機器（２７、２９、３１、３０）よりも熱媒体流れ下流側における前記熱媒体の流れを断続する第１断続手段（４１、７０、７３）と、
前記第１並列流路（２２、２４、２５）のうち前記第１熱交換対象機器（２７、２９、３１、３０）と前記第１断続手段（４１、７０、７３）との間の部位と、前記第２並列流路（２３、６０、２５、２１）のうち前記第２熱交換対象機器（２８、３０、３１、４５、２６）よりも上流側の部位とを連通する第１連通流路（４２、７１）とを備えることを特徴とする。
【００１７】
これにより、第１断続手段（４１、７０、７３）が熱媒体の流れを遮断した場合、第１熱交換対象機器（２７、２９、３１、３０）および第２熱交換対象機器（２８、３０、３１、４５、２６）に対する熱媒体の流れが直列になる。
【００１８】
一方、第１断続手段（４１、７０、７３）が熱媒体の流れを遮断した場合、第１熱交換対象機器（２７、２９、３１、３０）および第２熱交換対象機器（２８、３０、３１、４５、２６）に対する熱媒体の流れが非直列になる。
【００１９】
したがって、複数個の熱交換対象機器に対する熱媒体の流れを直列、非直列に切り換えることができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明では、
熱媒体が流れる流路であって、互いに並列な第１並列流路（２２、２４、２５）および第２並列流路（２３、６０、２５、２１）と、
第１並列流路（２２、２４、２５）に配置され、熱媒体と熱交換する第１熱交換対象機器（２７、２９、３１、３０）と、
第２並列流路（２３、６０、２５、２１）に配置され、熱媒体と熱交換する第２熱交換対象機器（２８、３０、３１、４５、２６）と、
第１並列流路（２２、２４、２５）のうち第１熱交換対象機器（２７、２９、３１、３０）よりも熱媒体流れ下流側における熱媒体の流れを断続する第１断続手段（４１）と、
第２並列流路（２３、６０、２５、２１）のうち第２熱交換対象機器（２８、３０、３１、４５、２６）よりも熱媒体流れ上流側における熱媒体の流れを断続する第２断続手段（４０）と、
第１並列流路（２２、２４、２５）のうち第１熱交換対象機器（２７、２９、３１、３０）と第１断続手段（４１）との間の部位と、第２並列流路（２３、６０、２５、２１）のうち第２断続手段（４０）と第２熱交換対象機器（２８、３０、３１、４５、２６）との間の部位とを連通する第１連通流路（４２）と、
第１連通流路（４２）に配置され、第１並列流路（２２、２４、２５）側から第２並列流路（２３、６０、２５、２１）側へ熱媒体が流れることを許容し、第２並列流路（２３、６０、２５、２１）側から第１並列流路（２２、２４、２５）側へ熱媒体が流れることを防止する第１逆流防止手段（４３）とを備えることを特徴とする。
【００２１】
これにより、第１断続手段（４１）が熱媒体の流れを遮断し、第２断続手段（４０）が熱媒体の流れを遮断した場合、第１熱交換対象機器（２７、２９、３１、３０）および第２熱交換対象機器（２８、３０、３１、４５、２６）に対する熱媒体の流れが直列になる（後述する図５を参照）。
【００２２】
一方、第１断続手段（４１）が熱媒体の流れを遮断せず、第２断続手段（４０）が熱媒体の流れを遮断しない場合、第１熱交換対象機器（２７、２９、３１、３０）および第２熱交換対象機器（２８、３０、３１、４５、２６）に対する熱媒体の流れが並列になる（後述する図６を参照）。
【００２３】
したがって、複数個の熱交換対象機器に対する熱媒体の流れを並列、直列に切り換えることができる。
【００２４】
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ものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態における熱管理システムの全体構成図である。
【図２】図１の第１切替弁を示す模式図である。
【図３】図１の第２切替弁を示す模式図である。
【図４】第１実施形態における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５】第１実施形態における直列モードを示す模式図である。
【図６】第１実施形態における並列モードを示す模式図である。
【図７】第１実施形態における第１シャットモードを示す模式図である。
【図８】第１実施形態における第２シャットモードを示す模式図である。
【図９】第１実施形態における並列モードの原理を説明する図である。
【図１０】第１実施形態における並列モードの原理を説明するグラフである。
【図１１】第１実施形態における冷房モードを示す模式図である。
【図１２】第１実施形態における暖房モードを示す模式図である。
【図１３】第１実施形態における除湿暖房モードを示す模式図である。
【図１４】第２実施形態における熱管理システムの全体構成図である。
【図１５】第２実施形態における蓄冷モードを示す模式図である。
【図１６】第２実施形態における蓄冷利用モードを示す模式図である。
【図１７】第２実施形態における蓄熱モードを示す模式図である。
【図１８】第２実施形態における蓄熱利用モードを示す模式図である。
【図１９】第３実施形態における熱管理システムの全体構成図である。
【図２０】第４実施形態における熱管理システムの全体構成図である。
【図２１】第５実施形態における熱管理システムの全体構成図である。
【図２２】第６実施形態における熱管理システムの全体構成図である。
【図２３】第７実施形態における熱管理システムの全体構成図である。
【図２４】第８実施形態における熱管理システムの全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態を図１〜図１３に基づいて説明する。図１に示す車両用熱管理システム１０は、車両が備える各種熱交換対象機器（冷却または加熱を要する機器）や車室内を適切な温度に制御するために用いられる。
【００２７】
本実施形態では、熱管理システム１０を、エンジン（内燃機関）および走行用モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド自動車に適用している。
【００２８】
本実施形態のハイブリッド自動車は、車両停車時に外部電源（商用電源）から供給された電力を、車両に搭載された電池（車載バッテリ）に充電可能なプラグインハイブリッド自動車として構成されている。電池としては、例えばリチウムイオン電池を用いることができる。
【００２９】
エンジンから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるのみならず、発電機を作動させるためにも用いられる。そして、発電機にて発電された電力および外部電源から供給された電力を電池に蓄わえることができ、電池に蓄えられた電力は、走行用モータのみならず、冷却システムを構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給される。
【００３０】
図１に示すように、熱管理システム１０は、第１ポンプ１１、第２ポンプ１２、第１ポンプ用流路１３および第２ポンプ用流路１４を備えている。第１ポンプ１１および第２ポンプ１２は、冷却水を吸入して吐出する電動ポンプである。冷却水は、熱媒体としての流体である。本実施形態では、冷却水として、少なくともエチレングリコールまたはジメチルポリシロキサンを含む液体が用いられている。
【００３１】
第１ポンプ用流路１３および第２ポンプ用流路１４は、冷却水が流れる冷却水流路であり、互いに並列に配置されている。第１ポンプ用流路１３には第１ポンプ１１が配置されている。第２ポンプ用流路１４には第２ポンプ１２が配置されている。
【００３２】
第１ポンプ用流路１３にはラジエータ１５が配置されている。ラジエータ１５は、冷却水と車室外空気（以下、外気と言う。）とを熱交換することによって冷却水の熱を外気に放熱させる放熱器（室外熱交換器）である。
【００３３】
ラジエータ１５への外気の送風は室外送風機１６によって行われる。ラジエータ１５は車両の最前部に配置されているので、車両の走行時にはラジエータ１５に走行風を当てることができる。
【００３４】
第１ポンプ用流路１３の下流側は第１切替弁１７の第１入口１７ａに接続され、第１ポンプ用流路１３の上流側は第２切替弁１８の第１出口１８ａに接続されている。第２ポンプ用流路１４の下流側は第１切替弁１７の第２入口１７ｂに接続され、第２ポンプ用流路１４の上流側は第２切替弁１８の第２出口１８ｂに接続されている。
【００３５】
第１切替弁１７は、冷却水が流出する５つの出口１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇを有している。第１切替弁１７は、各出口１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇから流出する冷却水が、第１入口１７ａから流入した冷却水、および第２入口１７ｂから流入した冷却水のいずれかとなるように冷却水の流れを切り替える機能を有している。
【００３６】
第２切替弁１８は、冷却水が流入する５つの入口１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇを有している。第２切替弁１８は、入口１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇから流入した冷却水が、第１出口１８ａおよび第２出口１８ｂのいずれかから流出するように冷却水の流れを切り替える機能を有している。
【００３７】
第１切替弁１７の５つの出口１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇと第２切替弁１８の５つの入口１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇとの間には、５つの並列流路２１、２２、２３、２４、２５が接続されている。
【００３８】
第１切替弁１７の出口１７ｃと第２切替弁１８の入口１８ｃとの間に接続された並列流路２１には、熱交換対象機器であるインバータ２６が配置されている。
【００３９】
第１切替弁１７の出口１７ｄと第２切替弁１８の入口１８ｄとの間に接続された並列流路２２（第１並列流路）には、熱交換対象機器（第１熱交換対象機器）である冷却水冷却用熱交換器２７が配置されている。
【００４０】
第１切替弁１７の出口１７ｅと第２切替弁１８の入口１８ｅとの間に接続された並列流路２３（第２並列流路）には、熱交換対象機器（第２熱交換対象機器）である空気冷却用熱交換器２８が配置されている。
【００４１】
第１切替弁１７の出口１７ｆと第２切替弁１８の入口１８ｆとの間に接続された並列流路２４には、熱交換対象機器である冷却水加熱用熱交換器２９およびヒータコア３０が配置されている。
【００４２】
第１切替弁１７の出口１７ｇと第２切替弁１８の入口１８ｇとの間に接続された並列流路２５には、熱交換対象機器である電池３１が配置されている。
【００４３】
インバータ２６は、電池３１から供給された直流電力を交流電力に変換して走行用モータに出力する電力変換装置であり、パワーコントロールユニットを構成している。パワーコントロールユニットは、走行用モータを駆動させるために電池３１の出力を制御する部品であり、インバータ２６の他にも、電池の電圧を上げる昇圧コンバータ等を有している。
【００４４】
インバータ２６には、冷却水が流れる流路が形成されている。したがって、インバータ２６は、その流路を流れる冷却水と熱交換することによって冷却される。並列流路２１においてインバータ２６よりも下流側に、走行用モータを冷却水で冷却するためのモータ冷却装置が配置されていてもよい。
【００４５】
冷却水冷却用熱交換器２７は、冷凍サイクル３２の低圧側熱交換器を構成している。冷却水冷却用熱交換器２７は、冷凍サイクル３２の低圧冷媒と冷却水とを熱交換させることによって冷却水を冷却する熱媒体冷却用熱交換器（冷却手段）である。
【００４６】
冷却水加熱用熱交換器２９は、冷凍サイクル３２の高圧側熱交換器を構成している。冷却水加熱用熱交換器２９は、冷凍サイクル３２の高圧冷媒と冷却水とを熱交換させることによって冷却水を加熱する熱媒体加熱用熱交換器（加熱手段）である。
【００４７】
冷凍サイクル３２は、蒸気圧縮式冷凍機である。本例では、冷媒はフロン系冷媒であり、冷凍サイクル３２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。
【００４８】
冷凍サイクル３２は、低圧側熱交換器である冷却水冷却用熱交換器２７および高圧側熱交換器である冷却水加熱用熱交換器２９の他、圧縮機３３および膨張弁３４を有している。
【００４９】
圧縮機３３は、電池から供給される電力によって駆動される電動圧縮機であり、気相冷媒を吸入して圧縮して吐出する。圧縮機３３は、プーリー、ベルト等を介してエンジンにより回転駆動されるようになっていてもよい。
【００５０】
圧縮機３３から吐出された高温高圧の気相冷媒は、高圧側熱交換器である冷却水加熱用熱交換器２９で冷却水と熱交換することによって吸熱されて凝縮する。
【００５１】
膨張弁３４は、冷却水加熱用熱交換器２９で凝縮された液相冷媒を減圧膨張させる減圧手段である。膨張弁３４で減圧膨張された低圧冷媒は、低圧側熱交換器である冷却水冷却用熱交換器２７で冷却水と熱交換することによって冷却水から吸熱して蒸発する。冷却水冷却用熱交換器２７で蒸発した気相冷媒は圧縮機３３に吸入されて圧縮される。
【００５２】
ラジエータ１５では外気によって冷却水を冷却するのに対し、冷却水冷却用熱交換器２７では冷凍サイクル３２の低圧冷媒によって冷却水を冷却する。このため、冷却水冷却用熱交換器２７で冷却された冷却水の温度は、ラジエータ１５で冷却された冷却水の温度に比べて低くすることが可能である。
【００５３】
具体的には、ラジエータ１５では冷却水を外気の温度よりも低い温度まで冷却することはできないのに対し、冷却水冷却用熱交換器２７では冷却水を外気の温度よりも低い温度まで冷却することができる。
【００５４】
空気冷却用熱交換器２８は、冷却水と送風空気とを熱交換させて送風空気を冷却する冷却用熱交換器であり、室内空調ユニットのケーシング３６の内部に配置されている。ケーシング３６は、室内送風機３７によって送風された送風空気が流れる空気通路を形成している。
【００５５】
ヒータコア３０は、並列流路２１において冷却水加熱用熱交換器２９の下流側に配置されている。ヒータコア３０は、冷却水加熱用熱交換器２９で加熱された冷却水と車室内への送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。
【００５６】
ヒータコア３０は、室内空調ユニットのケーシング３６の内部において、冷却水冷却用熱交換器２７よりも空気流れ下流側に配置されている。
【００５７】
電池３１には、冷却水が流れる流路が形成されており、その流路を流れる冷却水と熱交換することによって電池３１が冷却される。電池３１は、出力低下、充電効率低下および劣化防止等の理由から１０〜４０℃程度の温度に維持されるのが好ましい。
【００５８】
第２切替弁１８の内部には三方弁３９が組み込まれている。三方弁３９は、入口３９ａ、第１出口３９ｂおよび第２出口３９ｃを有しており、第１入口３９ａから流入した冷却水を第１出口３９ｂと第２出口３９ｃとに分配して流出させる。
【００５９】
三方弁３９の第１出口３９ｂは、第２切替弁１８の第１出口１８ａに接続されている。三方弁３９の第２出口３９ｃには、バイパス流路３８の上流側が接続されている。バイパス流路３８の下流側は、第１ポンプ用流路１３のうちラジエータ１５よりも下流側の部位に接続されている。これにより、冷却水は、ラジエータ１５をバイパスしてバイパス流路３８を流れることができる。
【００６０】
第１ポンプ用流路１３に流入する冷却水とバイパス流路３８に流入する冷却水との流量比は、三方弁３９によって調整される。したがって、三方弁３９は、第１ポンプ用流路１３とバイパス流路３８への流量分配を行う流量調整機構を構成している。
【００６１】
冷却水冷却用熱交換器２７および空気冷却用熱交換器２８に対する冷却水流れを直列または並列に切り替える切替手段として、上流側シャット弁４０（第２断続手段）、下流側シャット弁４１（第１断続手段）、連通流路４２（第１連通流路）および逆止弁４３（第１逆流防止手段）が設けられている。
【００６２】
上流側シャット弁４０は、第１切替弁１７の出口１７ｅを開閉することによって冷却水の流れを断続する断続手段であり、第１切替弁１７の内部に設けられている。上流側シャット弁４０は、第１切替弁１７の外部に設けられていてもよい。
【００６３】
下流側シャット弁４１は、第２切替弁１８の入口１８ｄを開閉することによって冷却水の流れを断続する断続手段であり、第２切替弁１８の内部に設けられている。下流側シャット弁４１は、第２切替弁１８の外部に設けられていてもよい。
【００６４】
連通流路４２は、並列流路２２のうち冷却水冷却用熱交換器２７よりも下流側の部位と、並列流路２３のうち空気冷却用熱交換器２８よりも上流側の部位とを連通する流路である。
【００６５】
逆止弁４３は、連通流路４２に配置されており、並列流路２２から並列流路２３への冷却水の流れ（順流）を許容するが、並列流路２３から並列流路２２への冷却水の流れ（逆流）を防止する逆流防止手段である。
【００６６】
次に、第１切替弁１７および第２切替弁１８の詳細を図２、図３に基づいて説明する。図２に示すように、第１切替弁１７は、第１入口１７ａ、第２入口１７ｂおよび出口１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇが形成された本体部１７１を有している。
【００６７】
本体部１７１の内部には、第１入口１７ａおよび第２入口１７ｂから流入した冷却水が出口１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇへと流れる流路が形成されている。
【００６８】
具体的には、２つの入口側流路１７１ａ、１７１ｂと、５つの出口側流路１７１ｃ、１７１ｄ、１７１ｅ、１７１ｆ、１７１ｇと、１０個の連通流路１７１ｈ、１７１ｉ、１７１ｊ、１７１ｋ、１７１ｌ、１７１ｍ、１７１ｎ、１７１ｏ、１７１ｐ、１７１ｑとが形成されている。
【００６９】
入口側流路１７１ａは、第１入口１７ａと連通する流路である。入口側流路１７１ｂは、第２入口１７ｂと連通する流路である。
【００７０】
出口側流路１７１ｃは、出口１７ｃと連通する流路である。出口側流路１７１ｄは、出口１７ｄと連通する流路である。出口側流路１７１ｅは、出口１７ｅと連通する流路である。出口側流路１７１ｆは、出口１７ｆと連通する流路である。出口側流路１７１ｇは、出口１７ｇと連通する流路である。
【００７１】
連通流路１７１ｈは、入口側流路１７１ａと出口側流路１７１ｃとを連通させる流路である。連通流路１７１ｉは、入口側流路１７１ｂと出口側流路１７１ｃとを連通させる流路である。
【００７２】
連通流路１７１ｊは、入口側流路１７１ａと出口側流路１７１ｄとを連通させる流路である。連通流路１７１ｋは、入口側流路１７１ｂと出口側流路１７１ｄとを連通させる流路である。
【００７３】
連通流路１７１ｌは、入口側流路１７１ａと出口側流路１７１ｅとを連通させる流路である。連通流路１７１ｍは、入口側流路１７１ｂと出口側流路１７１ｅとを連通させる流路である。
【００７４】
連通流路１７１ｎは、入口側流路１７１ａと出口側流路１７１ｆとを連通させる流路である。連通流路１７１ｏは、入口側流路１７１ｂと出口側流路１７１ｆとを連通させる流路である。
【００７５】
連通流路１７１ｐは、入口側流路１７１ａと出口側流路１７１ｆとを連通させる流路である。連通流路１７１ｑは、入口側流路１７１ｂと出口側流路１７１ｆとを連通させる流路である。
【００７６】
本体部１７１の内部には、連通流路１７１ｈ、１７１ｉ、１７１ｊ、１７１ｋ、１７１ｌ、１７１ｍ、１７１ｎ、１７１ｏ、１７１ｐ、１７１ｑを開閉する開閉弁１７２ｈ、１７２ｉ、１７２ｊ、１７２ｋ、１７２ｌ、１７２ｍ、１７２ｎ、１７２ｏ、１７２ｐ、１７２ｑが配置されている。
【００７７】
開閉弁１７２ｈは連通流路１７１ｈを開閉する。開閉弁１７２ｉは連通流路１７１ｉを開閉する。開閉弁１７２ｊは連通流路１７１ｊを開閉する。開閉弁１７２ｋは連通流路１７１ｋを開閉する。開閉弁１７２ｌは連通流路１７１ｌを開閉する。開閉弁１７２ｍは連通流路１７１ｍを開閉する。開閉弁１７２ｎは連通流路１７１ｎを開閉する。開閉弁１７２ｏは連通流路１７１ｏを開閉する。開閉弁１７２ｐは連通流路１７１ｐを開閉する。開閉弁１７２ｑは連通流路１７１ｑを開閉する。
【００７８】
開閉弁１７２ｈが連通流路１７１ｈを開けて開閉弁１７２ｉが連通流路１７１ｉを閉じると、第１切替弁１７の出口１７ｃが第１入口１７ａと連通する。これとは逆に開閉弁１７２ｈが連通流路１７１ｈを閉じて開閉弁１７２ｉが連通流路１７１ｉを開けると、第１切替弁１７の出口１７ｃが第２入口１７ｂと連通する。
【００７９】
開閉弁１７２ｈが連通流路１７１ｈを閉じて開閉弁１７２ｉが連通流路１７１ｉを閉じると、第１切替弁１７の出口１７ｃが閉じられる。
【００８０】
他の開閉弁１７２ｊ〜１７２ｑについても同様に、連通流路１７１ｊ〜１７１ｑを開閉することによって、第１切替弁１７の他の出口１７ｄ〜１７ｇが、第１入口１７ａまたは第２入口１７ｂと切替連通したり閉じられたりする。
【００８１】
図３に示すように、第２切替弁４７は、基本構造は第１切替弁２４と同じであり、第１切替弁２４に対して、冷却水の入口と流体の出口とが逆になっている点が相違している。
【００８２】
第２切替弁１８は、第１出口１８ａ、第２出口１８ｂおよび入口１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇが形成された本体部１８１を有している。
【００８３】
本体部１８１の内部には、第１出口１８ａおよび第２出口１８ｂから流入した冷却水が入口１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇへと流れる流路が形成されている。
【００８４】
具体的には、２つの出口側流路１８１ａ、１８１ｂと、５つの入口側流路１８１ｃ、１８１ｄ、１８１ｅ、１８１ｆ、１８１ｇと、１０個の連通流路１８１ｈ、１８１ｉ、１８１ｊ、１８１ｋ、１８１ｌ、１８１ｍ、１８１ｎ、１８１ｏ、１８１ｐ、１８１ｑとが形成されている。
【００８５】
出口側流路１８１ａは、三方弁３９を介して第１出口１８ａと連通する流路である。出口側流路１８１ｂは、第２出口１８ｂと連通する流路である。
【００８６】
入口側流路１８１ｃは、入口１８ｃと連通する流路である。入口側流路１８１ｄは、入口１８ｄと連通する流路である。入口側流路１８１ｅは、入口１８ｅと連通する流路である。入口側流路１８１ｆは、入口１８ｆと連通する流路である。入口側流路１８１ｇは、入口１８ｇと連通する流路である。
【００８７】
連通流路１８１ｈは、出口側流路１８１ａと入口側流路１８１ｃとを連通させる流路である。連通流路１８１ｉは、出口側流路１８１ｂと入口側流路１８１ｃとを連通させる流路である。
【００８８】
連通流路１８１ｊは、出口側流路１８１ａと入口側流路１８１ｄとを連通させる流路である。連通流路１８１ｋは、出口側流路１８１ｂと入口側流路１８１ｄとを連通させる流路である。
【００８９】
連通流路１８１ｌは、出口側流路１８１ａと入口側流路１８１ｅとを連通させる流路である。連通流路１８１ｍは、出口側流路１８１ｂと入口側流路１８１ｅとを連通させる流路である。
【００９０】
連通流路１８１ｎは、出口側流路１８１ａと入口側流路１８１ｆとを連通させる流路である。連通流路１８１ｏは、出口側流路１８１ｂと入口側流路１８１ｆとを連通させる流路である。
【００９１】
連通流路１８１ｐは、出口側流路１８１ａと入口側流路１８１ｆとを連通させる流路である。連通流路１８１ｑは、出口側流路１８１ｂと入口側流路１８１ｆとを連通させる流路である。
【００９２】
本体部１８１の内部には、連通流路１８１ｈ、１８１ｉ、１８１ｊ、１８１ｋ、１８１ｌ、１８１ｍ、１８１ｎ、１８１ｏ、１８１ｐ、１８１ｑを開閉する開閉弁１８２ｈ、１８２ｉ、１８２ｊ、１８２ｋ、１８２ｌ、１８２ｍ、１８２ｎ、１８２ｏ、１８２ｐ、１８２ｑが配置されている。
【００９３】
開閉弁１８２ｈは連通流路１８１ｈを開閉する。開閉弁１８２ｉは連通流路１８１ｉを開閉する。開閉弁１８２ｊは連通流路１８１ｊを開閉する。開閉弁１８２ｋは連通流路１８１ｋを開閉する。開閉弁１８２ｌは連通流路１８１ｌを開閉する。開閉弁１８２ｍは連通流路１８１ｍを開閉する。開閉弁１８２ｎは連通流路１８１ｎを開閉する。開閉弁１８２ｏは連通流路１８１ｏを開閉する。開閉弁１８２ｐは連通流路１８１ｐを開閉する。開閉弁１８２ｑは連通流路１８１ｑを開閉する。
【００９４】
開閉弁１８２ｈが連通流路１８１ｈを開けて開閉弁１８２ｉが連通流路１８１ｉを閉じると、第２切替弁１８の入口１８ｃが第１出口１８ａと連通する。これとは逆に開閉弁１８２ｈが連通流路１８１ｈを閉じて開閉弁１８２ｉが連通流路１８１ｉを開けると、第２切替弁１７の入口１８ｃが第２出口１８ｂと連通する。
【００９５】
開閉弁１８２ｈが連通流路１８１ｈを閉じて開閉弁１８２ｉが連通流路１８１ｉを閉じると、第２切替弁１８の出口１８ｃが閉じられる。
【００９６】
他の開閉弁１８２ｊ〜１８２ｑについても同様に連通流路１８１ｊ〜１８１ｑを開閉することによって、第２切替弁１８の他の入口１８ｄ〜１８ｇが、第１出口１８ａまたは第２出口１８ｂと切替連通したり閉じられたりする。
【００９７】
第２切替弁１８の内部において、三方弁３９の入口３９ａは出口側流路１８１ａの下流側に接続されている。したがって、三方弁３９は、出口側流路１８１ａを流れた冷却水を第１出口３９ｂと第２出口３９ｃとに分配して流出させる。
【００９８】
三方弁３９は、第１出口３９ｂから流出する冷却水と第２出口３９ｃから流出する冷却水の流量との流量比を調整する弁体３９１を有している。図３の例では、三方弁３９はロータリバルブ式になっているが、三方弁３９はバタフライ式やドア式等であってもよい。
【００９９】
次に、熱管理システム１０の電気制御部を図４に基づいて説明する。制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された第１ポンプ１１、第２ポンプ１２、圧縮機３３、室内送風機３７、第１切替弁１７の開閉弁１７２ｈ〜１７２ｑ、第２切替弁１８の開閉弁１８２ｈ〜１８２ｑ、三方弁３９、上流側シャット弁４０および下流側シャット弁４１等の作動を制御する制御手段である。
【０１００】
制御装置５０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御手段を構成している。
【０１０１】
本実施形態では、特に第１切替弁１７の開閉弁１７２ｈ〜１７２ｑおよび第２切替弁１８の開閉弁１８２ｈ〜１８２ｑ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）を切替弁制御手段５０ａとする。もちろん、切替弁制御手段５０ａを制御装置５０に対して別体で構成してもよい。
【０１０２】
制御装置５０の入力側には、内気センサ５１、外気センサ５２、日射センサ５３、湿度センサ５４等の各種センサの検出信号が入力される。
【０１０３】
内気センサ５１は、内気温（車室内温度）を検出する検出手段（内気温度検出手段）である。外気センサ５２は、外気温を検出する検出手段（外気温度検出手段）である。日射センサ５３は、車室内の日射量を検出する検出手段（日射量検出手段）である。湿度センサ５４は、車室内の湿度を検出する検出手段（湿度検出手段）である。
【０１０４】
制御装置５０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル５８に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル５８に設けられた各種空調操作スイッチとしては、エアコンスイッチ、オートスイッチ、室内送風機３７の風量設定スイッチ、車室内温度設定スイッチ等が設けられている。
【０１０５】
エアコンスイッチは、空調（冷房または暖房）の作動・停止（オン・オフ）を切り替えるスイッチである。オートスイッチは、空調の自動制御を設定または解除するスイッチである。車室内温度設定スイッチは、乗員の操作によって車室内目標温度を設定する目標温度設定手段である。
【０１０６】
次に、上記構成における作動を説明する。まず、冷却水冷却用熱交換器２７および空気冷却用熱交換器２８に対する冷却水流れのモードを説明する。
【０１０７】
制御装置５０が上流側シャット弁４０および下流側シャット弁４１の作動を制御することによって、冷却水冷却用熱交換器２７および空気冷却用熱交換器２８に対する冷却水の流れのモードが、直列モード、並列モード、第１シャットモードまたは第２シャットモードに切り替えられる。
【０１０８】
直列モードでは、図５に示すように、上流側シャット弁４０が閉弁され、下流側シャット弁４１が閉弁される。これにより、第１切替弁１７から流出した冷却水が冷却水冷却用熱交換器２７および空気冷却用熱交換器２８を直列に流れて第２切替弁１８に流入する。
【０１０９】
並列モードでは、図６に示すように、上流側シャット弁４０が開弁され、下流側シャット弁４１が開弁される。これにより、第１切替弁１７から流出した冷却水が冷却水冷却用熱交換器２７および空気冷却用熱交換器２８を並列に流れて第２切替弁１８に流入する。
【０１１０】
第１シャットモードでは、図７に示すように、上流側シャット弁４０が閉弁され、下流側シャット弁４１が開弁される。これにより、第１切替弁１７から流出した冷却水が冷却水冷却用熱交換器２７を流れて第２切替弁１８に流入し、空気冷却用熱交換器２８を流れない。
【０１１１】
第２シャットモードでは、図８に示すように、上流側シャット弁４０が開弁され、下流側シャット弁４１が開弁される。これにより、第１切替弁１７から流出した冷却水が冷却水冷却用熱交換器２７を流れず、空気冷却用熱交換器２８を流れて第２切替弁１８に流入する。
【０１１２】
ここで、並列モード時に冷却水が冷却水冷却用熱交換器２７および空気冷却用熱交換器２８を並列に流れる原理を図９に基づいて説明する。
【０１１３】
図９では、流路２２側への冷却水流れと流路２３側への冷却水流れとの分岐点を圧力基準点αとし、流路２３と連通流路４２との合流点を圧力基準点βとし、流路２２と連通流路４２との分岐点を圧力基準点γとし、流路２２側の冷却水流れと流路２３側の冷却水流れとの合流点を圧力基準点δとしている。
【０１１４】
圧力基準点αから流路２２および連通流路４２を経由して圧力基準点βに至る経路を経路ＲＡとし、圧力基準点αから流路２３を経由して圧力基準点βに至る経路を経路ＲＢとし、圧力基準点γから流路２２を経由して圧力基準点δに至る経路を経路ＲＣとし、圧力基準点γから連通流路４２および流路２３を経由して圧力基準点δに至る経路を経路ＲＤとし、圧力基準点αから流路２２を経由して圧力基準点δに至る経路を経路ＲＥとし、圧力基準点αから流路２３を経由して圧力基準点δに至る経路を経路ＲＦとしている。
【０１１５】
圧力基準点α、β間において、経路ＲＢに、ある流量ＱＢが流れている場合の経路ＲＢの圧損をΔＰαβとすると、経路ＲＡにおいて圧損がΔＰαβと等しくなる場合の流量ＱＡが流れる事になる。
【０１１６】
この際、経路ＲＡ、ＲＢに対する流量と圧損の特性に大きな差がある（経路ＲＢの方が流量の増加に対して圧損の増加が非常に少ない場合を想定）場合、図１０に示すように、流量の関係はＱＡ＜＜ＱＢとなり、経路ＲＡのうち連通流路４２の部分にはほとんど冷却水が流れなくなる（経路ＲＡのうち、経路ＲＥと共通している流路２２の部分は流れている）。
【０１１７】
一方、経路ＲＥと経路ＲＦは差圧の圧力基準となる始点終点が同一のため、冷却水冷却用熱交換器２７と空気冷却用熱交換器２８の流量圧力特性差に応じた流量配分で冷却水が流れる。
【０１１８】
次に、熱管理システム１０の運転モードを説明する。制御装置５０が第１切替弁１７（具体的には図２の開閉弁１７２ｈ〜１７２ｑ）、第２切替弁１８（具体的には図３の開閉弁１８２ｈ〜１８２ｑ）、三方弁３９、上流側シャット弁４０および下流側シャット弁４１の作動を制御することによって、熱管理システム１０の運転モードが、冷房モード、暖房モードまたは除湿暖房モードに切り替えられる。
【０１１９】
図１１に示す冷房モードは、例えば夏季等、冷房要求が高い場合に実施される。冷房要求の判定は、例えば車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯに基づいて行われる。目標吹出温度ＴＡＯは、下記数式により算出される。
【０１２０】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ
ここで、Ｔｓｅｔは車室内温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気センサ５１によって検出された内気温、Ｔａｍは外気センサ５２によって検出された外気温、Ｔｓは日射センサ５３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。
【０１２１】
本例では、目標吹出温度ＴＡＯが所定値よりも低い場合、冷房要求が高いと判定して、冷房モードに切り替える。
【０１２２】
冷房モードでは、第１切替弁１７において出口１７ｄが第２入口１７ｂと連通し且つ出口１７ｆが第１入口１７ａと連通し、第２切替弁１８において入口１８ｅが第２出口１８ｂと連通し且つ出口１８ｆが第１出口１８ａと連通し、三方弁３９の第２出口３９ｃが閉じられるように、第１切替弁１７、第２切替弁１８および三方弁３９の作動が制御される。
【０１２３】
さらに、冷房モードでは、上述の直列モードになるように上流側シャット弁４０および下流側シャット弁４１の作動が制御される。
【０１２４】
これにより、図１１の太実線に示す第１冷却水回路と、図１１の太一点鎖線に示す第２冷却水回路とが形成される。
【０１２５】
すなわち、図１１の太実線に示すように、第２ポンプ１２から吐出された冷却水は、冷却水冷却用熱交換器２７および空気冷却用熱交換器２８を直列に流れて第２ポンプ１２に吸入される。
【０１２６】
一方、図１１の太一点鎖線に示すように、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、冷却水加熱用熱交換器２９、ヒータコア３０およびラジエータ１５を直列に流れて第１ポンプ１１に吸入される。
【０１２７】
このように、冷房モードでは、冷却水冷却用熱交換器２７で冷却された冷却水が空気冷却用熱交換器２８を流れるので、空気冷却用熱交換器２８で冷却された冷風を車室内へ吹き出して、冷房を行うことができる。
【０１２８】
さらに、冷房モードでは、冷却水冷却用熱交換器２７および空気冷却用熱交換器２８が互いに直列に接続されるので、冷却水冷却用熱交換器２７を出た直後の低温の冷却水（０〜１０℃程度）が空気冷却用熱交換器２８を流れる。
【０１２９】
このため、冷却水冷却用熱交換器２７および空気冷却用熱交換器２８が並列に接続される場合に比べて、圧縮機３３の消費動力が同じでも空気冷却用熱交換器２８を流れる冷却水の水温を１０℃程度下げることができ、車室内への吹出空気の温度も下げることができるので、冷房効率を向上できる。
【０１３０】
図１２に示す暖房モードは、例えば冬季等、暖房要求が高い場合に実施される。暖房要求の判定は、例えば車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯに基づいて行われる。本例では、目標吹出温度ＴＡＯが所定値よりも高い場合、暖房要求が高いと判定して、暖房モードに切り替える。
【０１３１】
暖房モードでは、第１切替弁１７において出口１７ｃ、１７ｄ、１７ｇが第２入口１７ｂと連通し且つ出口１７ｆが第１入口１７ａと連通し、第２切替弁１８において入口１８ｃ、１８ｄ、１８ｇが第２出口１８ｂと連通し且つ出口１８ｆが第１出口１８ａと連通し、三方弁３９の第１出口３９ｂが閉じられるように、第１切替弁１７、第２切替弁１８および三方弁３９の作動が制御される。
【０１３２】
さらに、暖房モードでは、上述の第１シャットモードになるように上流側シャット弁４０および下流側シャット弁４１の作動が制御される。
【０１３３】
これにより、図１２の太実線に示す第１冷却水回路と、図１２の太一点鎖線に示す第２冷却水回路とが形成される。
【０１３４】
すなわち、図１２の太実線に示すように、第２ポンプ１２から吐出された冷却水は、インバータ２６、冷却水冷却用熱交換器２７および電池３１を並列に流れて第２ポンプ１２に吸入される。
【０１３５】
一方、図１２の太一点鎖線に示すように、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、冷却水加熱用熱交換器２９およびヒータコア３０を直列に流れて第１ポンプ１１に吸入される。
【０１３６】
このように、暖房モードでは、冷却水加熱用熱交換器２９を流れた冷却水がヒータコア３０を流れるので、ヒータコア３０で加熱された温風を車室内へ吹き出して、暖房を行うことができる。このとき、冷却水加熱用熱交換器２９を流れた冷却水はラジエータ１５をバイパスして流れるので、冷却水加熱用熱交換器２９で加熱された冷却水の熱が外気に放熱されて冷却水の温度が低下してしまうことを回避できる。
【０１３７】
さらに、暖房モードでは、空気冷却用熱交換器２８に冷却水が流れないので、室内送風機３７によって送風された送風空気が空気冷却用熱交換器２８で冷却されることなくヒータコア３０に流入する。このため、空気冷却用熱交換器２８に冷却水が流れる場合に比べて、車室内への吹出空気の温度を上げることができるので、暖房効率を向上できる。
【０１３８】
比較例として、第１ポンプ１１から吐出された冷却水を、ヒータコア３０と並列に空気冷却用熱交換器２８にも流すようにしても、室内送風機３７によって送風された送風空気が空気冷却用熱交換器２８で冷却されないようにすることができる。
【０１３９】
しかしながら、この比較例では窓曇りが発生しやすくなるという問題がある。すなわち、暖房モードの直前に空気冷却用熱交換器２８に低温冷却水が流れていて空気冷却用熱交換器２８が結露している場合、比較例のようにヒータコア３０と並列に空気冷却用熱交換器２８にも流すようにすると、空気冷却用熱交換器２８に高温の冷却水が流れるので、結露した凝縮水が蒸発して車室内への吹出空気の湿度が非常に高くなってしまい、ひいては窓曇りが発生しやすくなる。
【０１４０】
これに対し、図１２に示す暖房モードでは、空気冷却用熱交換器２８に冷却水が流れないので、比較例のような窓曇りの問題は生じない。
【０１４１】
図１３に示す除湿暖房モードは、例えば冬季等、窓曇り防止のために除湿しながらの暖房を必要とする場合に実施される。除湿しながらの暖房が必要であるか否かの判定は、例えば乗員による空調操作スイッチの操作や、湿度センサ５４によって検出された車室内の湿度等に基づいて行うことができる。
【０１４２】
除湿暖房モードでは、第１切替弁１７において出口１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｇが第２入口１７ｂと連通し且つ出口１７ｆが第１入口１７ａと連通し、第２切替弁１８において入口１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｇが第２出口１８ｂと連通し且つ出口１８ｆが第１出口１８ａと連通し、三方弁３９の第１出口３９ｂが閉じられるように、第１切替弁１７、第２切替弁１８および三方弁３９の作動が制御される。
【０１４３】
さらに、除湿暖房モードでは、上述の並列モードになるように上流側シャット弁４０および下流側シャット弁４１の作動が制御される。
【０１４４】
これにより、図１３の太実線に示す第１冷却水回路と、図１３の太一点鎖線に示す第２冷却水回路とが形成される。
【０１４５】
すなわち、図１３の太実線に示すように、第２ポンプ１２から吐出された冷却水は、インバータ２６、冷却水冷却用熱交換器２７、空気冷却用熱交換器２８および電池３１を並列に流れて第２ポンプ１２に吸入される。
【０１４６】
一方、図１３の太一点鎖線に示すように、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、冷却水加熱用熱交換器２９およびヒータコア３０を直列に流れて第１ポンプ１１に吸入される。
【０１４７】
このように、除湿暖房モードでは、空気冷却用熱交換器２８に冷却水が流れるので、空気冷却用熱交換器２８で冷却されて除湿された乾いた送風空気がヒータコア３０に流入する。このため、湿度の低い乾いた温風を車室内へ吹き出して、除湿暖房を行うことができる。
【０１４８】
さらに、除湿暖房モードでは、冷却水冷却用熱交換器２７および空気冷却用熱交換器２８が互いに並列に接続されるので、冷却水冷却用熱交換器２７および空気冷却用熱交換器２８が直列に接続される場合に比べて、空気冷却用熱交換器２８に流入する冷却水の温度を適温（１０℃程度）に高めることができる。このため、空気冷却用熱交換器２８で送風空気が冷やされすぎて空気冷却用熱交換器２８に霜が付着する（フロストが生じる）ことを抑制できる。
【０１４９】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、冷却水冷却用熱交換器２７および空気冷却用熱交換器２８に対する冷却水流れを直列または並列に切り替えるが、本第２実施形態では、図１４に示すように、電池３１（第１熱交換対象機器）および過冷却器４５（第２熱交換対象機器）に対する冷却水流れを直列または並列に切り替える。
【０１５０】
過冷却器４５は、冷却水加熱用熱交換器２９で凝縮された液相冷媒と冷却水とを熱交換することによって液相冷媒を更に冷却して冷媒の過冷却度を高める熱交換器である。
【０１５１】
図１４の例では、過冷却器４５は、並列流路２３（第２並列流路）に配置されている。上流側シャット弁４０は、第１切替弁１７の出口１７ｅを開閉する。下流側シャット弁４１は、第２切替弁１８の入口１８ｇを開閉する。連通流路４２は、並列流路２５（第１並列流路）のうち電池３１よりも下流側の部位と、並列流路２３のうち過冷却器４５よりも上流側の部位とを連通する。逆止弁４３は、並列流路２５から並列流路２３への冷却水の流れ（順流）を許容するが、並列流路２３から並列流路２５への冷却水の流れ（逆流）を防止する。
【０１５２】
これにより、電池３１および過冷却器４５に対する冷却水の流れのモードを、上述の直列モード、並列モード、第１シャットモードまたは第２シャットモードに切り替えることができる。
【０１５３】
熱管理システム１０の運転モードとしては、蓄冷モード、蓄冷利用モード、蓄熱モードおよび蓄熱利用モードがある。
【０１５４】
図１５に示す蓄冷モードは、電池３１に冷熱を蓄えるモードであり、外部電源（商用電源）から供給された電力によって電池３１を充電している場合、または走行中に回生エネルギーで圧縮機３３を駆動している場合に実施される。
【０１５５】
蓄冷モードでは、第１切替弁１７において出口１７ｄ、１７ｇが第２入口１７ｂと連通し且つ出口１７ｃ、１７ｆが第１入口１７ａと連通し、第２切替弁１８において入口１８ｄ、１８ｇが第２出口１８ｂと連通し且つ出口１８ｃ、１８ｆが第１出口１８ａと連通し、三方弁３９の第２出口３９ｃが閉じられるように、第１切替弁１７、第２切替弁１８および三方弁３９の作動が制御される。
【０１５６】
さらに、蓄冷モードでは、上述の第１シャットモードになるように上流側シャット弁４０および下流側シャット弁４１の作動が制御される。
【０１５７】
これにより、図１５の太実線に示す第１冷却水回路と、図１５の太一点鎖線に示す第２冷却水回路とが形成される。
【０１５８】
すなわち、図１５の太実線に示すように、第２ポンプ１２から吐出された冷却水は、冷却水冷却用熱交換器２７および電池３１を並列に流れて第２ポンプ１２に吸入される。一方、図１５の太一点鎖線に示すように、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、インバータ２６および冷却水加熱用熱交換器２９を並列に流れ、冷却水加熱用熱交換器２９を流れた冷却水はヒータコア３０を直列に流れ、インバータ２６を流れた冷却水およびヒータコア３０を流れた冷却水はラジエータ１５を流れて第１ポンプ１１に吸入される。
【０１５９】
このように、蓄冷モードでは、冷却水冷却用熱交換器２７で冷却された冷却水が電池３１を流れるので、電池３１の熱容量を利用して蓄冷することができる。
【０１６０】
さらに、蓄冷モードでは、冷却水冷却用熱交換器２７および電池３１が互いに並列に接続されるので、冷却水冷却用熱交換器２７および電池３１が互いに直列に接続される場合に比べて、冷却水冷却用熱交換器２７から電池３１への熱の移動による冷却水温の上昇を抑制できるので、電池３１に流れる冷却水の水温を低くして、効率よく電池３１に蓄冷することができる。
【０１６１】
なお、冷却水冷却用熱交換器２７および電池３１が互いに直列に接続される場合、圧縮機３３の動力を増すことによって電池３１に流れる冷却水の水温を低くすることも可能であるが、圧縮機３３の動力を増すと冷却水冷却用熱交換器２７からの受熱量が増えるため、効率が悪くなってしまう。
【０１６２】
ちなみに、電池３１の冷却を最優先する場合には、過冷却器４５をラジエータ１５側の第２冷却水回路に接続するようにしてもよい。
【０１６３】
図１６に示す蓄冷利用モードは、電池３１に蓄えられた冷熱を利用して、過冷却器４５で冷媒を冷却するモードである。
【０１６４】
蓄冷利用モードでは、第１切替弁１７において出口１７ｄ、１７ｇが第２入口１７ｂと連通し且つ出口１７ｃ、１７ｆが第１入口１７ａと連通し、第２切替弁１８において入口１８ｄ、１８ｅが第２出口１８ｂと連通し且つ出口１８ｃ、１８ｆが第１出口１８ａと連通し、三方弁３９の第２出口３９ｃが閉じられるように、第１切替弁１７、第２切替弁１８および三方弁３９の作動が制御される。
【０１６５】
さらに、蓄冷利用モードでは、上述の直列モードになるように上流側シャット弁４０および下流側シャット弁４１の作動が制御される。
【０１６６】
これにより、図１６の太実線に示す第１冷却水回路と、図１６の太一点鎖線に示す第２冷却水回路とが形成される。
【０１６７】
すなわち、図１６の太実線に示すように、第２ポンプ１２から吐出された冷却水は、冷却水冷却用熱交換器２７および電池３１を並列に流れ、電池３１を流れた冷却水は過冷却器４５を直列に流れ、冷却水冷却用熱交換器２７を流れた冷却水および過冷却器４５を流れた冷却水は第２ポンプ１２に吸入される。一方、図１６の太一点鎖線に示すように、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、インバータ２６および冷却水加熱用熱交換器２９を並列に流れ、冷却水加熱用熱交換器２９を流れた冷却水はヒータコア３０を直列に流れ、インバータ２６を流れた冷却水およびヒータコア３０を流れた冷却水はラジエータ１５を流れて第１ポンプ１１に吸入される。
【０１６８】
このように、蓄冷利用モードでは、電池３１に蓄えられた冷熱によって冷却された冷却水が過冷却器４５を流れるので、電池３１に蓄えられた冷熱を利用して、冷凍サイクル３２の冷媒の過冷却度を高めることができる。その結果、冷凍サイクル３２の運転効率（ＣＯＰ）を向上できる。
【０１６９】
さらに、蓄冷利用モードでは、電池３１および過冷却器４５が互いに直列に接続されるので、電池３１および過冷却器４５が互いに並列に接続される場合に比べて過冷却器４５に流れる冷却水の水温を低くして、冷媒を効率よく冷却することができる。
【０１７０】
図１７に示す蓄熱モードは、電池３１に温熱を蓄えるモードである。蓄熱モードでは、第１切替弁１７において出口１７ｃ、１７ｆ、１７ｇが第２入口１７ｂと連通し且つ出口１７ｄが第１入口１７ａと連通し、第２切替弁１８において入口１８ｃ、１８ｆ、１８ｅが第２出口１８ｂと連通し且つ出口１８ｄが第１出口１８ａと連通し、三方弁３９の第２出口３９ｃが閉じられるように、第１切替弁１７、第２切替弁１８および三方弁３９の作動が制御される。
【０１７１】
さらに、蓄熱モードでは、上述の直列モードになるように上流側シャット弁４０および下流側シャット弁４１の作動が制御される。
【０１７２】
これにより、図１７の太実線に示す第１冷却水回路と、図１７の太一点鎖線に示す第２冷却水回路とが形成される。
【０１７３】
すなわち、図１７の太実線に示すように、第２ポンプ１２から吐出された冷却水は、インバータ２６、冷却水加熱用熱交換器２９および電池３１を並列に流れ、冷却水加熱用熱交換器２９を流れた冷却水はヒータコア３０を直列に流れ、電池３１を流れた冷却水は過冷却器４５を直列に流れ、インバータ２６を流れた冷却水、ヒータコア３０を流れた冷却水、および過冷却器４５を流れた冷却水は第２ポンプ１２に吸入される。一方、図１７の太一点鎖線に示すように、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、冷却水冷却用熱交換器２７およびラジエータ１５を直列に流れて第１ポンプ１１に吸入される。
【０１７４】
このように、蓄熱モードでは、インバータ２６で加熱された冷却水、および冷却水加熱用熱交換器２９で加熱された冷却水が電池３１を流れるので、電池３１の熱容量を利用して蓄熱することができる。
【０１７５】
図１８に示す蓄熱利用モードは、電池３１に蓄えられた温熱を利用して、冷却水加熱用熱交換器２９に流入する冷却水を加熱するモードである。蓄熱利用モードでは、第１切替弁１７において出口１７ｆが第２入口１７ｂと連通し且つ出口１７ｃ、１７ｄ、１７ｇが第１入口１７ａと連通し、第２切替弁１８において入口１８ｆが第２出口１８ｂと連通し且つ出口１８ｃ、１８ｄ、１８ｅが第１出口１８ａと連通し、三方弁３９の第２出口３９ｃが閉じられるように、第１切替弁１７、第２切替弁１８および三方弁３９の作動が制御される。
【０１７６】
さらに、蓄熱利用モードでは、上述の直列モードになるように上流側シャット弁４０および下流側シャット弁４１の作動が制御される。
【０１７７】
これにより、図１８の太実線に示す第１冷却水回路と、図１８の太一点鎖線に示す第２冷却水回路とが形成される。
【０１７８】
すなわち、図１８の太実線に示すように、第２ポンプ１２から吐出された冷却水は、冷却水加熱用熱交換器２９およびヒータコア３０を直列に流れて第２ポンプ１２に吸入される。一方、図１８の太一点鎖線に示すように、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、インバータ２６、冷却水冷却用熱交換器２７および電池３１を並列に流れ、電池３１を流れた冷却水は過冷却器４５を直列に流れ、インバータ２６を流れた冷却水、冷却水冷却用熱交換器２７を流れた冷却水、および過冷却器４５を流れた冷却水はラジエータ１５を流れて第１ポンプ１１に吸入される。
【０１７９】
このように、蓄熱利用モードでは、電池３１に蓄えられた温熱によって加熱された冷却水が冷却水冷却用熱交換器２７を流れるので、電池３１に蓄えられた温熱を利用して、冷却水加熱用熱交換器２９に流入する冷却水を加熱することができる。
【０１８０】
その結果、冷却水冷却用熱交換器３０に流入する冷却水の温度を上昇させることができるので、冷凍サイクル３２の低圧側の冷媒蒸発温度を上昇させて、冷凍サイクル運転効率（ＣＯＰ）を大幅に向上できる。
【０１８１】
なお、本実施形態に対して、電池３１および過冷却器４５の配置を逆にしてもよい。
【０１８２】
（第３実施形態）
上記第１実施形態では、冷却水冷却用熱交換器２７および空気冷却用熱交換器２８に対する冷却水流れを直列または並列に切り替えるが、本第３実施形態では、図１９に示すように、冷却水冷却用熱交換器２７（第１熱交換対象機器）および電池３１（第２熱交換対象機器）に対する冷却水流れを直列または並列に切り替える。
【０１８３】
図１９の例では、上流側シャット弁４０は、第１切替弁１７の出口１７ｇを開閉する。下流側シャット弁４１は、第２切替弁１８の入口１８ｄを開閉する。連通流路４２は、並列流路２２（第１並列流路）のうち冷却水冷却用熱交換器２７よりも下流側の部位と、並列流路２５（第２並列流路）のうち電池３１よりも上流側の部位とを連通する。逆止弁４３は、並列流路２２から並列流路２５への冷却水の流れ（順流）を許容するが、並列流路２５から並列流路２２への冷却水の流れ（逆流）を防止する。
【０１８４】
これにより、冷却水冷却用熱交換器２７および電池３１に対する冷却水の流れのモードを、上述の直列モード、並列モード、第１シャットモードまたは第２シャットモードに切り替えることができる。
【０１８５】
例えば、電池３１に蓄冷を行う場合や、電池３１の発熱が大きい場合、直列モードに切り替える。これにより、冷却水冷却用熱交換器２７および電池３１が互いに直列に接続されるので、冷却水冷却用熱交換器２７および電池３１が互いに並列に接続される場合に比べて、電池３１への冷却水流量を増やすことができる。また、冷却水冷却用熱交換器２７の直ぐ下流側に電池３１が配置されるので、電池３１に流入する冷却水の温度を低くすることができる。このため、電池３１への蓄冷や電池３１の冷却を効率よく行うことができる。
【０１８６】
極寒時等、電池３１を暖機する必要がある場合、並列モードに切り替えるとともに、電池３１と冷却水加熱用熱交換器２９とを同じ冷却水回路に接続する。これにより、冷却水加熱用熱交換器２９で加熱された冷却水が電池３１を流れるので、電池３１を暖機することができる。
【０１８７】
（第４実施形態）
上記第１実施形態では、冷却水冷却用熱交換器２７および空気冷却用熱交換器２８に対する冷却水流れを直列または並列に切り替えるが、本第４実施形態では、図２０に示すように、ヒータコア３０（第１熱交換対象機器）およびインバータ２６（第２熱交換対象機器）に対する冷却水流れを直列または並列に切り替える。
【０１８８】
図２０の例では、上流側シャット弁４０は、第１切替弁１７の出口１７ｃを開閉する。下流側シャット弁４１は、第２切替弁１８の入口１８ｆを開閉する。連通流路４２は、並列流路２４（第１並列流路）のうち冷却水加熱用熱交換器２９およびヒータコア３０よりも下流側の部位と、並列流路２１（第２並列流路）のうちインバータ２６よりも上流側の部位とを連通する。逆止弁４３は、並列流路２４から並列流路２１への冷却水の流れ（順流）を許容するが、並列流路２１から並列流路２４への冷却水の流れ（逆流）を防止する。
【０１８９】
これにより、ヒータコア３０およびインバータ２６に対する冷却水の流れのモードを、上述の直列モード、並列モード、第１シャットモードまたは第２シャットモードに切り替えることができる。
【０１９０】
例えば、暖房時、直列モードに切り替える。これにより、ヒータコア３０およびインバータ２６が互いに直列に接続されるので、ヒータコア３０およびインバータ２６が並列に接続される場合のように温度帯の違う冷却水の混ぜ合わせが発生することがない。このため、暖房効率を高くできる。
【０１９１】
（第５実施形態）
上記第４実施形態では、冷却水加熱用熱交換器２９およびヒータコア３０に対する冷却水流れは互いに直列であるが、本第５実施形態では、図２１に示すように、冷却水加熱用熱交換器２９（第１熱交換対象機器）およびヒータコア３０（第２熱交換対象機器）に対する冷却水流れも直列または並列に切り替える。
【０１９２】
第１切替弁１７は、冷却水が流出する出口１７ｈを有し、出口１７ｈから流出する冷却水が、第１入口１７ａから流入した冷却水および第２入口１７ｂから流入した冷却水のいずれかとなるように冷却水の流れを切り替える。
【０１９３】
第２切替弁１８は、冷却水が流入する入口１８ｈを有し、入口１８ｈから流入した冷却水が、第１出口１８ａおよび第２出口１８ｂのいずれかから流出するように冷却水の流れを切り替える。
【０１９４】
第１切替弁１７の出口１７ｈと第２切替弁１８の入口１８ｈとの間には、並列流路６０が接続されている。並列流路６０にはヒータコア３０が配置されている。
【０１９５】
上流側シャット弁４０は、第１切替弁１７の出口１７ｈを開閉する。下流側シャット弁４１は、第２切替弁１８の入口１８ｆを開閉する。連通流路４２は、並列流路２４（第１並列流路）のうち冷却水加熱用熱交換器２９よりも下流側の部位と、並列流路６０（第２並列流路）のうちヒータコア３０よりも上流側の部位とを連通する。逆止弁４３は、並列流路２４から並列流路６０への冷却水の流れ（順流）を許容するが、並列流路６０から並列流路２４への冷却水の流れ（逆流）を防止する。
【０１９６】
制御装置５０が上流側シャット弁４０および下流側シャット弁４１の作動を制御することによって、冷却水加熱用熱交換器２９およびヒータコア３０に対する冷却水の流れのモードが、上述の直列モード、並列モード、第１シャットモードまたは第２シャットモードに切り替えられる。
【０１９７】
ヒータコア３０（第２熱交換対象機器）およびインバータ２６（第３熱交換対象機器）に対する冷却水流れを直列または並列に切り替える切替手段として、上流側シャット弁６１（第３断続手段）、下流側シャット弁６２（第４断続手段）、連通流路６３（第２連通流路）および逆止弁６４（第２逆流防止手段）が設けられている。
【０１９８】
上流側シャット弁６１は、第１切替弁１７の内部に設けられており、第１切替弁１７の出口１７ｃを開閉する。上流側シャット弁６１は、第１切替弁１７の外部に設けられていてもよい。
【０１９９】
下流側シャット弁６２は、第２切替弁１８の内部に設けられており、第２切替弁１８の入口１８ｈを開閉する。下流側シャット弁６２は、第２切替弁１８の外部に設けられていてもよい。
【０２００】
連通流路６３は、並列流路６０（第２並列流路）のうちヒータコア３０よりも下流側の部位と、並列流路２１（第３並列流路）のうちインバータ２６よりも上流側の部位とを連通する流路である。
【０２０１】
逆止弁６４は、連通流路６３に配置されており、並列流路６０から並列流路２１への冷却水の流れ（順流）を許容するが、並列流路２１から並列流路６０への冷却水の流れ（逆流）を防止する逆流防止手段である。
【０２０２】
制御装置５０が上流側シャット弁６１および下流側シャット弁６２の作動を制御することによって、ヒータコア３０およびインバータ２６に対する冷却水の流れのモードが、上述の直列モード、並列モード、第１シャットモードまたは第２シャットモードに切り替えられる。
【０２０３】
インバータ２６の発熱が小さい場合、上流側シャット弁４０および下流側シャット弁４１を閉じ、上流側シャット弁６１および下流側シャット弁６２を開ける。これにより、冷却水加熱用熱交換器２９およびヒータコア３０が互いに直列に接続され、ヒータコア３０およびインバータ２６が互いに並列に接続される。したがって、冷却水加熱用熱交換器２９、ヒータコア３０およびインバータ２６が互いに直列に接続される場合に比べてインバータ２６への冷却水流量を小さくすることができる。
【０２０４】
インバータ２６の廃熱を暖房に利用する場合、上流側シャット弁４０および下流側シャット弁４１を開け、上流側シャット弁６１および下流側シャット弁６２を閉じる。これにより、冷却水加熱用熱交換器２９およびヒータコア３０が互いに並列に接続され、ヒータコア３０およびインバータ２６が互いに直列に接続される。したがって、インバータ２６で加熱された冷却水がヒータコア３０を流れるので、インバータ２６の廃熱を利用して車室内への送風空気を加熱することができる。その結果、車室内の暖房のために消費される圧縮機３３の動力を低減できる。
【０２０５】
暖房負荷が高い場合、上流側シャット弁４０、下流側シャット弁４１、上流側シャット弁６１および下流側シャット弁６２を閉じる。これにより、冷却水加熱用熱交換器２９、ヒータコア３０およびインバータ２６が互いに直列に接続される。したがって、冷却水加熱用熱交換器２９、ヒータコア３０およびインバータ２６が互いに並列に接続される場合に比べてインバータ２６への冷却水流量を大きくすることができる。このため、インバータ２６の廃熱を極力利用して車室内への送風空気を加熱することができるので、暖房能力を高めることができる。
【０２０６】
（第６実施形態）
上記第５実施形態では、冷却水加熱用熱交換器２９、ヒータコア３０およびインバータ２６に対する冷却水流れを直列または並列に切り替えるが、本第６実施形態では、図２２に示すように、さらに電池３１および過冷却器４５に対する冷却水流れも直列または並列に切り替える。
【０２０７】
電池３１および過冷却器４５に対する冷却水流れを直列または並列に切り替える切替手段として、上流側シャット弁６５、下流側シャット弁６６、連通流路６７および逆止弁６８が設けられている。
【０２０８】
上流側シャット弁６５は、第１切替弁１７の内部に設けられており、第１切替弁１７の出口１７ｅを開閉する。上流側シャット弁６５は、第１切替弁１７の外部に設けられていてもよい。
【０２０９】
下流側シャット弁６６は、第２切替弁１８の内部に設けられており、第２切替弁１８の入口１８ｇを開閉する。下流側シャット弁６６は、第２切替弁１８の外部に設けられていてもよい。
【０２１０】
連通流路６７は、並列流路２５のうち電池３１よりも下流側の部位と、並列流路２３のうち過冷却器４５よりも上流側の部位とを連通する流路である。
【０２１１】
逆止弁６８は、連通流路６７に配置されており、並列流路２５から並列流路２３への冷却水の流れ（順流）を許容するが、並列流路２３から並列流路２５への冷却水の流れ（逆流）を防止する逆流防止手段である。
【０２１２】
制御装置５０が上流側シャット弁６５および下流側シャット弁６６の作動を制御することによって、電池３１および過冷却器４５に対する冷却水の流れのモードが、上述の直列モード、並列モード、第１シャットモードまたは第２シャットモードに切り替えられる。
【０２１３】
例えば上記第２実施形態と同様に、電池３１に冷熱を蓄える蓄冷モードでは第１シャットモードに切り替えられ、電池３１に蓄えられた冷熱を利用して過冷却器４５で冷媒を冷却する蓄冷利用モードでは直列モードに切り替えられ、電池３１に温熱を蓄える蓄熱モードでは直列モードに切り替えられ、電池３１に蓄えられた温熱を利用して冷却水加熱用熱交換器２９に流入する冷却水を加熱する蓄熱利用モードでは直列モードに切り替えられる。
【０２１４】
なお、本実施形態に対して、電池３１および過冷却器４５の配置を逆にしてもよい。
【０２１５】
（第７実施形態）
上記第６実施形態では、電池３１および過冷却器４５に対する冷却水流れを直列または並列に切り替えるが、本第６実施形態では、図２３に示すように、電池３１および過冷却器４５に対する冷却水流れを直列または非直列に切り替える。
【０２１６】
電池３１および過冷却器４５に対する冷却水流れを直列または非直列に切り替える切替手段として、シャット弁７０（第１断続手段）および連通流路７１（第１連通流路）が設けられている。
【０２１７】
シャット弁７０は、第２切替弁１８の内部に設けられており、第２切替弁１８の入口１８ｇを開閉する。シャット弁７０は、第２切替弁１８の外部に設けられていてもよい。
【０２１８】
連通流路７１は、並列流路２５のうち電池３１よりも下流側の部位と、過冷却器４５が配置されている並列流路７２のうち過冷却器４５よりも上流側の部位とを連通する流路である。並列流路７２の上流側は、第１切替弁１７に直接接続されていない。
【０２１９】
制御装置５０がシャット弁７０の作動を制御することによって、電池３１および過冷却器４５に対する冷却水の流れのモードが、直列モードまたは非直列モードに切り替えられる。
【０２２０】
直列モードではシャット弁７０が閉弁される。これにより、第１切替弁１７から流出した冷却水が電池３１および過冷却器４５を直列に流れて第２切替弁１８に流入する。
【０２２１】
非直列モードではシャット弁７０が開弁される。これにより、第１切替弁１７から流出した冷却水が電池３１を流れて第２切替弁１８に流入し、過冷却器４５には流れない。以下、その理由を説明する。
【０２２２】
電池３１と過冷却器４５とが同じ冷却水回路に接続されている場合、過冷却器４５が配置されている並列流路７２は並列流路２５に比べて圧力損失が大きくなるため、過冷却器４５には冷却水が流れない。
【０２２３】
電池３１と過冷却器４５とが互いに異なる冷却水回路に接続されている場合、それぞれの冷却水回路は閉ループ系であるので、定常的な冷却水の循環がされている場合には連通流路７１には流れが発生しない。
【０２２４】
すなわち、連通流路７１に流れが発生するためには連通流路７１の上流側と下流側とで圧力差が必要であるが、このような回路構成の場合、連通流路７１の途中で両回路の圧力が釣り合うため、差圧が発生せず流れも発生しない。
【０２２５】
ポンプ出力が変動する場合や、温度変化により圧力が変動する過渡期には差圧が発生してしまい、連通流路７１に若干量の冷却水が流れてしまうが、全体的に見れば極少量である。
【０２２６】
連通流路７１に定常的に流れが発生している場合を考えると、流し込まれる方の回路の圧力が低く、吸い込まれる方の回路の圧力が高いという圧力関係が常に成り立っている必要がある。しかし、冷却水が新たに生成されたり補給されるようなことのない閉じた冷却水回路の場合、冷却水が流し込まれると圧力は上昇し、吸い込まれると圧力が低下することは明白であり、無限に等しいほど多い容量の冷却水が存在する回路でない限り、いつかは差圧が付かなくなる。乗用車に適用した場合、各回路の冷却水量は多くとも６リットル程度であるため、ポンプ出力変動時に差圧が付いたとしても、連通流路７１に冷却水が流れる時間は極僅かとなる。
【０２２７】
なお、非直列モードにおいて、第２切替弁１８の入口のうち並列流路７２が接続された入口１８ｈを第２切替弁１８の開閉弁（図３を参照）によって閉じれば、並列流路７２の下流側が閉じられるので、過冷却器４５に冷却水が確実に流れないようにすることができる。
【０２２８】
（第８実施形態）
上記第７実施形態では、シャット弁７０を用いて、電池３１および過冷却器４５に対する冷却水流れを直列または並列に切り替えるが、本第８実施形態では、図２４に示すように、三方弁７３（第１断続手段）を用いて、電池３１および過冷却器４５に対する冷却水流れを直列または並列に切り替える。
【０２２９】
並列流路７２のうち過冷却器４５よりも下流側の部位は、連通流路７４（第２連通流路）を介して、並列流路２５のうち電池３１よりも下流側の部位と連通している。並列流路７２の下流側は、第２切替弁１８に直接接続されていない。三方弁７３は、並列流路２５と連通流路７４との接続部に配置されている。
【０２３０】
制御装置５０が三方弁７３の作動を制御することによって、電池３１および過冷却器４５に対する冷却水の流れのモードが直列モードまたは非直列モードに切り替えられる。
【０２３１】
直列モードでは、三方弁７３は、連通流路７４が接続された方の入口を出口と連通させる。これにより、第１切替弁１７から流出した冷却水が電池３１および過冷却器４５を直列に流れて第２切替弁１８に流入する。
【０２３２】
非直列モードでは、三方弁７３は、並列流路２５が接続された方の入口を出口と連通させる。これにより、第１切替弁１７から流出した冷却水が電池３１を流れて第２切替弁１８に流入し、過冷却器４５には流れない。
【０２３３】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。
【０２３４】
（１）熱交換対象機器として種々の機器を用いることができる。例えば、乗員が着座するシートに内蔵されて冷却水によりシートを冷却・加熱する熱交換器を熱交換対象機器として用いてもよい。熱交換対象機器の個数は、複数個（２個以上）であるならば何個でもよい。
【０２３５】
（２）上記各実施形態において、熱交換対象機器に冷却水を間欠的に循環させることによって熱交換対象機器に対する熱交換能力を制御するようにしてもよい。
【０２３６】
（３）上記実施形態では、冷却水を冷却する冷却手段として、冷凍サイクル３２の低圧冷媒で冷却水を冷却する冷却水冷却用熱交換器２７を用いているが、ペルチェ素子を冷却手段として用いてもよい。
【０２３７】
（４）上記各実施形態では、熱媒体として冷却水を用いているが、油などの各種媒体を熱媒体として用いてもよい。
【０２３８】
（５）冷却水（熱媒体）として、ナノ流体を用いてもよい。ナノ流体とは、粒子径がナノメートルオーダーのナノ粒子が混入された流体のことである。ナノ粒子を冷却水に混入させることで、エチレングリコールを用いた冷却水（いわゆる不凍液）のように凝固点を低下させる作用効果に加えて、次のような作用効果を得ることができる。
【０２３９】
すなわち、特定の温度帯での熱伝導率を向上させる作用効果、冷却水の熱容量を増加させる作用効果、金属配管の防食効果やゴム配管の劣化を防止する作用効果、および極低温での冷却水の流動性を高める作用効果を得ることができる。
【０２４０】
このような作用効果は、ナノ粒子の粒子構成、粒子形状、配合比率、付加物質によって様々に変化する。
【０２４１】
これによると、熱伝導率の向上させることができるので、エチレングリコールを用いた冷却水と比較して少ない量の冷却水であっても同等の冷却効率を得ることが可能になる。
【０２４２】
また、冷却水の熱容量を増加させることができるので、冷却水自体の蓄冷熱量（顕熱による蓄冷熱）を増加させることができる。
【０２４３】
ナノ粒子のアスペクト比は５０以上であるのが好ましい。十分な熱伝導率を得ることができるからである。なお、アスペクト比は、ナノ粒子の縦×横の比率表す形状指標である。
【０２４４】
ナノ粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、ＣｕおよびＣのいずれかを含むものを用いることができる。具体的には、ナノ粒子の構成原子として、Ａｕナノ粒子、Ａｇナノワイヤー、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）、グラフェン、グラファイトコアシェル型ナノ粒子（上記原
子を囲むようにカーボンナノチューブ等の構造体があるような粒子体）、およびＡｕナノ粒子含有ＣＮＴなどを用いることができる。
【０２４５】
（６）上記各実施形態の冷凍サイクル３２では、冷媒としてフロン系冷媒を用いているが、冷媒の種類はこれに限定されるものではなく、二酸化炭素等の自然冷媒や炭化水素系冷媒等を用いてもよい。
【０２４６】
また、上記各実施形態の冷凍サイクル３２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が、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクルを構成していてもよい。
【０２４７】
（７）上記各実施形態では、本発明の車両用冷却システムをハイブリッド自動車に適用した例を示したが、エンジンを備えず走行用モータから車両走行用の駆動力を得る電気自動車や、燃料電池を走行用エネルギー発生手段とする燃料電池自動車等に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【０２４８】
１３  第１ポンプ用流路
１４  第２ポンプ用流路
１７  第１切替弁
１８  第２切替弁
２２  並列流路（第１並列流路）
２３  並列流路（第２並列流路）
２７  冷却水冷却用熱交換器（第１熱交換対象機器、熱媒体冷却用熱交換器）
２８  空気冷却用熱交換器（第２熱交換対象機器）
４０  上流側シャット弁（第２断続手段）
４１  下流側シャット弁（第１断続手段）
４２  連通流路（第１連通流路）
４３  逆止弁（第１逆流防止手段）
【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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