(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を吸入して吐出する圧縮機（２０）と、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒を熱交換させる高圧側熱交換器（２１）と、
前記高圧側熱交換器で熱交換された前記冷媒と熱媒体とを熱交換させる高圧側内部熱交換器（２２）と、
前記高圧側内部熱交換器で熱交換された前記冷媒を減圧させる減圧部（２３）と、
前記減圧部で減圧された前記冷媒を熱交換させる低圧側熱交換器（２４）と、
前記低圧側熱交換器で熱交換された前記冷媒と前記高圧側内部熱交換器で熱交換された前記熱媒体とを熱交換させる低圧側内部熱交換器（２５）と、
前記高圧側内部熱交換器および前記低圧側内部熱交換器を流れる前記熱媒体の流量を調節する流量調節部（２８、４２、４３、４４、６８、６９、７０）と、
前記高圧側内部熱交換器および前記低圧側内部熱交換器に前記熱媒体を循環させる熱媒体回路（１２）とを備え、
前記熱媒体回路には、前記高圧側内部熱交換器で熱交換された前記熱媒体、および前記低圧側内部熱交換器で熱交換された前記熱媒体によって温度調整される温調機器（４０、５１、５２、７５）が配置されており、
さらに、前記高圧側内部熱交換器と前記低圧側内部熱交換器との間で前記熱媒体が循環する状態と、前記高圧側内部熱交換器および前記低圧側内部熱交換器のうち少なくとも１つの内部熱交換器と前記温調機器との間で前記熱媒体が循環する状態とを切り替える切替部（４８、５３、５４、５９、７１、７２）を備える冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記高圧側内部熱交換器に流入する前記冷媒と前記低圧側内部熱交換器に流入する前記冷媒との温度差が所定値以下になった場合、前記高圧側内部熱交換器に流入する前記冷媒と前記低圧側内部熱交換器に流入する前記冷媒との温度差が所定値以下になる前と比較して、前記高圧側内部熱交換器および前記低圧側内部熱交換器を流れる前記熱媒体の流量が減少するように前記流量調節部の作動を制御する制御部（３０）を備える請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記圧縮機から吐出された前記冷媒の温度が所定温度以上になった場合、前記圧縮機から吐出された前記冷媒の温度が所定温度以上になる前と比較して、前記高圧側内部熱交換器および前記低圧側内部熱交換器を流れる前記熱媒体の流量が減少するように前記流量調節部の作動を制御する制御部（３０）を備える請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記減圧部は、前記低圧側内部熱交換器から流出した前記冷媒の過熱度を検出する感温部を有しており、
前記圧縮機が起動された場合、前記高圧側内部熱交換器および前記低圧側内部熱交換器に前記熱媒体が流れるように前記流量調節部の作動を制御する制御部（３０）を備える請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記圧縮機が起動されてから所定時間が経過した場合、前記圧縮機が起動されてから前記所定時間が経過する前と比較して、前記高圧側内部熱交換器および前記低圧側内部熱交換器を流れる前記熱媒体の流量が減少するように前記流量調節部の作動を制御する制御部（３０）を備える請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記高圧側熱交換器および前記低圧側熱交換器は、前記熱媒体の流れにおいて互いに直
列に配置されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記流量調節部は、前記高圧側内部熱交換器を流れる前記熱媒体と前記低圧側内部熱交換器を流れる前記熱媒体との流量比を制御できるようになっており、
前記温調機器を加熱する必要がある場合、前記高圧側内部熱交換器を流れる前記熱媒体の流量比が増加し、かつ前記低圧側内部熱交換器を流れる前記熱媒体の流量比が減少するように前記流量調節部の作動を制御する制御部（３０）を備える請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記流量調節部は、前記高圧側内部熱交換器を流れる前記熱媒体と前記低圧側内部熱交換器を流れる前記熱媒体との流量比を制御できるようになっており、
前記温調機器を冷却する必要がある場合、前記高圧側内部熱交換器を流れる前記熱媒体の流量比が減少し、かつ前記低圧側内部熱交換器を流れる前記熱媒体の流量比が増加するように前記流量調節部の作動を制御する制御部（３０）を備える請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記高圧側内部熱交換器および前記低圧側熱交換器は、前記熱媒体の分配および集合のうち少なくとも一方を行う共通のタンク部（４１ｄ、４１ｅ）を有することによって一体化されており、
前記流量調節部は、前記タンク部（４１ｄ、４１ｅ）を流れる前記熱媒体の流量を調節する請求項１ないし６のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
車室内へ送風される空気と前記熱媒体とを熱交換させる熱媒体空気熱交換器（６０）を備え、
前記切替部は、前記熱媒体空気熱交換器に対して、前記高圧側内部熱交換器、前記低圧側熱交換器および前記温調機器のうち少なくとも１つとの間で選択的に前記熱媒体を循環させる請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
冷媒を吸入して吐出する圧縮機（２０）と、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒を熱交換させる高圧側熱交換器（２１）と、
前記高圧側熱交換器で熱交換された前記冷媒と熱媒体とを熱交換させる高圧側内部熱交換器（２２）と、
前記高圧側内部熱交換器で熱交換された前記冷媒を減圧させる減圧部（２３）と、
前記減圧部で減圧された前記冷媒を熱交換させる低圧側熱交換器（２４）と、
前記低圧側熱交換器で熱交換された前記冷媒と前記高圧側内部熱交換器で熱交換された前記熱媒体とを熱交換させる低圧側内部熱交換器（２５）と、
前記高圧側内部熱交換器および前記低圧側内部熱交換器を流れる前記熱媒体の流量を調節する流量調節部（２８、４２、４３、４４、６８、６９、７０）と、
前記圧縮機から吐出され前記高圧側熱交換器に流入する前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる熱媒体冷媒熱交換器（６６）と、
前記高圧側熱交換器が前記冷媒の流れにおいて前記減圧部よりも上流側に位置し且つ前記低圧側熱交換器が前記冷媒の流れにおいて前記減圧部よりも下流側に位置する状態と、前記高圧側熱交換器が前記冷媒の流れにおいて前記減圧部よりも下流側に位置し且つ前記低圧側熱交換器が前記冷媒の流れにおいて前記減圧部よりも上流側に位置する状態とを切り替える冷媒流れ切替部（６５）と、
前記高圧側内部熱交換器、前記低圧側内部熱交換器および前記熱媒体冷媒熱交換器に対して前記熱媒体の流れを切り替える熱媒体流れ切替部（７１、７２）と、
前記熱媒体が流通する熱媒体流通機器（７５、７６）と、
前記熱媒体と車室内へ送風される空気とを熱交換させる熱媒体空気熱交換器（７３、７４）と、
前記高圧側内部熱交換器、前記低圧側熱交換器および前記熱媒体冷媒熱交換器と、前記熱媒体流通機器および前記熱媒体空気熱交換器のうち少なくとも１つとの間で前記熱媒体を循環させる熱媒体回路（１２）とを備える冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部熱交換器を備える冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、内部熱交換器を備える冷凍サイクル装置が記載されている。内部熱交換器は、凝縮器から流出した高圧冷媒と、蒸発器から流出した低圧冷媒とを熱交換させる。
【０００３】
これにより、高圧冷媒が低圧冷媒によって過冷却されるので、蒸発器側に供給される液冷媒量を増加させることができる。蒸発器では液冷媒量の増加に伴い冷媒流通抵抗が減少し、冷房能力が向上する。一方、低圧冷媒が高圧冷媒によって過熱されるので、圧縮機で液圧縮が起きることを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９８１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内部熱交換器は、冷凍サイクル高圧側の過冷却域液冷媒と冷凍サイクル低圧側の過熱ガス気体冷媒とを熱交換させる。これにより、過冷却域液冷媒がより低い温度に冷却されるとともに過熱ガス気体冷媒がより高い温度に加熱されるので、蒸発器におけるエンタルピ差が大きくなり、冷凍サイクルの性能および効率が向上する。
【０００６】
しかしながら、熱負荷が小さい環境下では、冷凍サイクル高圧側および冷凍サイクル低圧側の両方で冷媒流量が小さくなり、かつ冷凍サイクル高圧側と冷凍サイクル低圧側との冷媒温度差も小さくなるので、内部熱交換器における熱交換性能が小さくなり、内部熱交換器による効果が得られにくくなる。すなわち、冷凍サイクル負荷に応じて内部熱交換量が一義的に決まってしまうので、作動環境によっては内部熱交換器を有効利用できない。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑みて、内部熱交換器を有効に利用可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の冷凍サイクル装置では、
冷媒を吸入して吐出する圧縮機（２０）と、
圧縮機から吐出された冷媒を熱交換させる高圧側熱交換器（２１）と、
高圧側熱交換器で熱交換された冷媒と熱媒体とを熱交換させる高圧側内部熱交換器（２２）と、
高圧側内部熱交換器で熱交換された冷媒を減圧させる減圧部（２３）と、
減圧部で減圧された冷媒を熱交換させる低圧側熱交換器（２４）と、
低圧側熱交換器で熱交換された冷媒と高圧側内部熱交換器で熱交換された熱媒体とを熱交換させる低圧側内部熱交換器（２５）と、
高圧側内部熱交換器および低圧側内部熱交換器を流れる熱媒体の流量を調節する流量調節部（２８、４２、４３、４４、６８、６９、７０）と、
高圧側内部熱交換器および低圧側内部熱交換器に熱媒体を循環させる熱媒体回路（１２）とを備え、
熱媒体回路には、高圧側内部熱交換器で熱交換された熱媒体、および低圧側内部熱交換器で熱交換された熱媒体によって温度調整される温調機器（４０、５１、５２、７５）が配置されており、
さらに、高圧側内部熱交換器と低圧側内部熱交換器との間で熱媒体が循環する状態と、高圧側内部熱交換器および低圧側内部熱交換器のうち少なくとも１つの内部熱交換器と温調機器との間で熱媒体が循環する状態とを切り替える切替部（４８、５３、５４、５９、７１、７２）を備える。
【０００９】
これによると、高圧側内部熱交換器（２２）および低圧側内部熱交換器（２４）を流れる熱媒体の流量を調節することによって、高圧側冷媒と低圧側冷媒との熱交換量を任意に調節できる。したがって、作動環境に応じて高圧側冷媒と低圧側冷媒との熱交換量を調節して内部熱交換器を有効に利用できる。
上記目的を達成するため、請求項１１に記載の冷凍サイクル装置では、
冷媒を吸入して吐出する圧縮機（２０）と、
圧縮機から吐出された冷媒を熱交換させる高圧側熱交換器（２１）と、
高圧側熱交換器で熱交換された冷媒と熱媒体とを熱交換させる高圧側内部熱交換器（２２）と、
高圧側内部熱交換器で熱交換された冷媒を減圧させる減圧部（２３）と、
減圧部で減圧された冷媒を熱交換させる低圧側熱交換器（２４）と、
低圧側熱交換器で熱交換された冷媒と高圧側内部熱交換器で熱交換された熱媒体とを熱交換させる低圧側内部熱交換器（２５）と、
高圧側内部熱交換器および低圧側内部熱交換器を流れる熱媒体の流量を調節する流量調節部（２８、４２、４３、４４、６８、６９、７０）と、
圧縮機から吐出され高圧側熱交換器に流入する冷媒と熱媒体とを熱交換させる熱媒体冷媒熱交換器（６６）と、
高圧側熱交換器が冷媒の流れにおいて減圧部よりも上流側に位置し且つ低圧側熱交換器が冷媒の流れにおいて減圧部よりも下流側に位置する状態と、高圧側熱交換器が冷媒の流れにおいて減圧部よりも下流側に位置し且つ低圧側熱交換器が冷媒の流れにおいて減圧部よりも上流側に位置する状態とを切り替える冷媒流れ切替部（６５）と、
高圧側内部熱交換器、低圧側内部熱交換器および熱媒体冷媒熱交換器に対して熱媒体の流れを切り替える熱媒体流れ切替部（７１、７２）と、
熱媒体が流通する熱媒体流通機器（７５、７６）と、
熱媒体と車室内へ送風される空気とを熱交換させる熱媒体空気熱交換器（７３、７４）と、
高圧側内部熱交換器、低圧側熱交換器および熱媒体冷媒熱交換器と、熱媒体流通機器および熱媒体空気熱交換器のうち少なくとも１つとの間で熱媒体を循環させる熱媒体回路（１２）とを備える。
これによると、請求項１の発明と同様の作用効果を奏することができる。
【００１０】
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】
【００１１】
【図１】第１実施形態における車両用冷凍サイクル装置を示す全体構成図である。
【図２】第１実施形態における車両用冷凍サイクル装置の電気制御部を示すブロック図である。
【図３】第２実施形態における車両用冷凍サイクル装置を示す全体構成図である。
【図４】第３実施形態における車両用冷凍サイクル装置を示す全体構成図である。
【図５】第３実施形態における車両用冷凍サイクル装置の高圧側内部熱交換器および低圧側内部熱交換器を示す模式的な正面図である。
【図６】第４実施形態における車両用冷凍サイクル装置を示す全体構成図である。
【図７】第５実施形態における車両用冷凍サイクル装置を示す全体構成図である。
【図８】第５実施形態における高圧側内部熱交換器および低圧側内部熱交換器を示す模式的な正面図である。
【図９】第６実施形態における車両用冷凍サイクル装置を示す全体構成図である。
【図１０】第６実施形態における車両用冷凍サイクル装置の第１作動状態を示す全体構成図である。
【図１１】第６実施形態における車両用冷凍サイクル装置の第２作動状態を示す全体構成図である。
【図１２】第６実施形態における車両用冷凍サイクル装置の第３作動状態を示す全体構成図である。
【図１３】第７実施形態における車両用冷凍サイクル装置を示す全体構成図である。
【図１４】第７実施形態における車両用冷凍サイクル装置の第１作動状態を示す全体構成図である。
【図１５】第７実施形態における車両用冷凍サイクル装置の第２作動状態を示す全体構成図である。
【図１６】第８実施形態における車両用冷凍サイクル装置を示す全体構成図である。
【図１７】第８実施形態における車両用冷凍サイクル装置の第１作動状態を示す全体構成図である。
【図１８】第８実施形態における車両用冷凍サイクル装置の第２作動状態を示す全体構成図である。
【図１９】第９実施形態における車両用冷凍サイクル装置を示す全体構成図である。
【図２０】第９実施形態における車両用冷凍サイクル装置の第１作動状態を示す全体構成図である。
【図２１】第９実施形態における車両用冷凍サイクル装置の第２作動状態を示す全体構成図である。
【図２２】第１０実施形態における車両用冷凍サイクル装置の第１作動状態を示す全体構成図である。
【図２３】第１０実施形態における車両用冷凍サイクル装置の第２作動状態を示す全体構成図である。
【図２４】第１０実施形態における車両用冷凍サイクル装置の第３作動状態を示す全体構成図である。
【図２５】第１１実施形態における車両用冷凍サイクル装置の冷房モードを示す全体構成図である。
【図２６】第１１実施形態における車両用冷凍サイクル装置の暖房モードを示す全体構成図である。
【図２７】第１１実施形態における車両用冷凍サイクル装置の冷却水回路を示す構成図である。
【図２８】第１２実施形態における車両用冷凍サイクル装置の冷房モードを示す全体構成図である。
【図２９】第１２実施形態における車両用冷凍サイクル装置の暖房モードを示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１３】
（第１実施形態）
図１に示す車両用冷凍サイクル装置１０は、冷凍サイクル１１および冷却水回路１２を備えている。冷凍サイクル１１は蒸気圧縮式冷凍機である。冷却水回路１２には冷却水が循環する。
【００１４】
冷却水は、熱媒体としての流体である。例えば、冷却水は、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、または不凍液体である。冷却水回路１２は、熱媒体が循環する熱媒体回路である。
【００１５】
冷凍サイクル１１は、圧縮機２０、凝縮器２１、高圧側内部熱交換器２２、膨張弁２３、蒸発器２４および低圧側内部熱交換器２５を有している。冷凍サイクル１１の冷媒はフロン系冷媒である。冷凍サイクル１１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である。
【００１６】
圧縮機２０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、冷凍サイクル１１の冷媒を吸入して圧縮して吐出する。圧縮機２０は、エンジンの駆動力によってエンジンベルトで駆動されるベルト駆動式圧縮機であってもよい。
【００１７】
凝縮器２１は、圧縮機２０から吐出された高圧冷媒と外気とを熱交換させることによって高圧冷媒を凝縮させる高圧側熱交換器である。外気は、図示しない室外送風機によって凝縮器２１に送風される。
【００１８】
凝縮器２１は、圧縮機２０から吐出された高圧冷媒と冷却水回路１２の冷却水とを熱交換させることによって高圧冷媒を凝縮させてもよい。
【００１９】
高圧側内部熱交換器２２は、凝縮器２１から流出した液相冷媒と冷却水回路１２の冷却水とを熱交換させる熱交換器である。
【００２０】
膨張弁２３は、高圧側内部熱交換器２２から流出した液相冷媒を減圧膨張させる減圧部である。膨張弁２３は、蒸発器２４出口側冷媒の温度および圧力に基づいて蒸発器２４出口側冷媒の過熱度を検出する感温部２３ａを有する温度式膨張弁である。すなわち、膨張弁２３は、蒸発器２４出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲となるように機械的機構によって絞り通路面積を調節する温度式膨張弁である。膨張弁２３は、電気的機構によって絞り通路面積を調節する電気式膨張弁であってもよい。
【００２１】
蒸発器２４は、膨張弁２３で減圧膨張された低圧冷媒と、図示しない室内送風機によって車室内へ送風される空気とを熱交換させることによって低圧冷媒を蒸発させる低圧側熱交換器である。
【００２２】
低圧側内部熱交換器２５は、蒸発器２４から流出した気相冷媒と冷却水回路１２の冷却水とを熱交換させる熱交換器である。低圧側内部熱交換器２５で熱交換された気相冷媒は圧縮機２０に吸入されて圧縮される。
【００２３】
蒸発器２４は、膨張弁２３で減圧膨張された低圧冷媒と冷却水とを熱交換させることによって低圧冷媒を蒸発させてもよい。
【００２４】
高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５は、冷却水回路１２に配置されている。冷却水回路１２はポンプ２８を有している。
【００２５】
ポンプ２８は、冷却水を吸入して吐出する電動ポンプである。ポンプ２８は、エンジン２１の駆動力をベルトを介して動力伝達することによって駆動されるベルト駆動式ポンプであってもよい。
【００２６】
高圧側内部熱交換器２２、低圧側内部熱交換器２５およびポンプ２８は、冷却水回路１２に直列に配置されている。
【００２７】
冷却水回路１２は、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５において冷却水の流れ方向が冷媒の流れ方向に対して反対方向となるように構成されている。すなわち、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５では、冷媒と冷却水とが対向流となる。高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５では、冷媒と冷却水とが顕熱変化によって熱交換するので、冷媒と冷却水とが対向流となることによる熱交換効率向上効果が大きくなる。
【００２８】
次に、車両用冷凍サイクル装置１０の電気制御部を図２に基づいて説明する。制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。制御装置３０は、ＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。制御装置３０の出力側には各種制御対象機器が接続されている。制御装置３０は、各種制御対象機器の作動を制御する制御部である。
【００２９】
制御装置３０によって制御される制御対象機器は、圧縮機２０、ポンプ２８等である。制御装置３０の入力側には、内気温度センサ３１、外気温度センサ３２、日射センサ３３、冷媒温度センサ３４、高圧側温度センサ３５、低圧側温度センサ３６等のセンサ群の検出信号が入力される。
【００３０】
内気温度センサ３１は、内気の温度を検出する内気温度検出部である。外気温度センサ３２は、外気の温度を検出する外気温度検出部である。日射センサ３３は、車室内の日射量を検出する日射量検出部である。
【００３１】
冷媒温度センサ３４は、冷凍サイクル１１の冷媒の温度を検出する冷媒温度検出部である。具体的には、冷媒温度センサ３４は、圧縮機２０から吐出された冷媒の温度を検出する。
【００３２】
高圧側温度センサ３５は、高圧側内部熱交換器２２の温度を検出する高圧側温度検出部である。具体的には、高圧側温度センサ３５は、高圧側内部熱交換器２２に流入する冷却水の温度を検出する。
【００３３】
低圧側温度センサ３６は、低圧側内部熱交換器２５の温度を検出する低圧側温度検出部である。具体的には、低圧側温度センサ３６は、低圧側内部熱交換器２５に流入する冷却水の温度を検出する。
【００３４】
制御装置３０の入力側には、操作パネル３７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。例えば、操作パネル３７は、車室内前部の計器盤付近に配置されている。
【００３５】
操作パネル３７に設けられた各種空調操作スイッチは、車室内温度設定スイッチ、オートスイッチ、エアコンスイッチ、風量設定スイッチおよび空調停止スイッチ等である。
【００３６】
各スイッチは機械的に押し込むことによって電気接点を導通させる方式のプッシュスイッチでもよいし、静電パネル上の所定の領域に触れることによって反応するタッチスクリーン方式でもよい。
【００３７】
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Ｔｓｅｔを設定する目標温度設定手段である。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。エアコンスイッチは、冷房または除湿の作動・停止を切り替えるスイッチである。風量設定スイッチは、室内送風機から送風される風量を設定するスイッチである。空調停止スイッチは、空調を停止させるスイッチである。
【００３８】
制御装置３０は、内気温度と車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯとに基づいて空調モードを決定する。目標吹出温度ＴＡＯは、内気温度を速やかに乗員の所望の目標温度Ｔｓｅｔに近づけるために決定される値であって、下記数式Ｆ１により算出される。
【００３９】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ  …Ｆ１
この数式において、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の目標温度であり、Ｔｒは内気温度センサ３１によって検出された内気温度であり、Ｔａｍは外気温度センサ３２によって検出された外気温度であり、Ｔｓは日射センサ３３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。
【００４０】
制御装置３０は、車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯが内気温度よりも低い場合、と空調モードを冷房モードに決定し、車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯが内気温度よりも高い場合、空調モードを暖房モードに決定する。
【００４１】
次に、上記構成における作動を説明する。制御装置３０が圧縮機２０等を作動させると、車室内へ送風される空気が蒸発器２４によって冷却される。このとき、制御装置３０がポンプ２８を作動させると、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５が冷却水回路１２の冷却水を介して熱交換するので、蒸発器２４の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差（すなわち冷凍能力）を拡大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。
【００４２】
高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５では、冷媒の流れ方向と冷却水の流れ方向とが対向する。すなわち、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５では、冷媒と冷却水とが対向流となる。そのため、冷媒と冷却水との熱交換効率が高くなる。
【００４３】
特に、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５では、冷媒および冷却水がともに顕熱変化にて熱交換するので、対向流による熱交換効率向上効果が大きくなる。
【００４４】
本実施形態では、ポンプ２８は、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５を流れる冷却水の流量を調節する。これにより、高圧側冷媒と低圧側冷媒との熱交換量を任意に調節できるので、作動環境に応じて高圧側冷媒と低圧側冷媒との熱交換量を調節して内部熱交換器２２、２５を有効に利用できる。
【００４５】
例えば、冷凍サイクル１１の高低圧差が小さい場合、内部熱交換器２２、２５にて逆熱交換してしまい、冷凍サイクル効率が大幅悪化するおそれがある。すなわち、通常の場合、内部熱交換器２２、２５において高圧側冷媒が冷却されて低圧側冷媒が加熱されるのに対して、冷凍サイクル１１の高低圧差が小さい場合、内部熱交換器２２、２５において高圧側冷媒が加熱されて低圧側冷媒が冷却されるというように逆の熱交換が行われてしまうおそれがある。
【００４６】
この点に鑑みて、本実施形態では、制御装置３０は、高圧側内部熱交換器２２に流入する冷媒と低圧側内部熱交換器２５に流入する冷媒との温度差が所定値以下になった場合、高圧側内部熱交換器２２に流入する冷媒と低圧側内部熱交換器２５に流入する冷媒との温度差が所定値以下になる前と比較して、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器５を流れる冷却水の流量が減少するように流量調節部の作動を制御する。
【００４７】
これによると、ポンプ２８の回転数を小さくしたりポンプ２８を停止させたりして冷却水流量を少なくすることによって内部熱交換量を少なくできるので、逆熱交換を防止できる。
【００４８】
本実施形態では、制御装置３０は、圧縮機２０から吐出された冷媒の温度が所定温度以上になった場合、圧縮機２０から吐出された冷媒の温度が所定温度以上になる前と比較して、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５を流れる冷却水の流量が減少するようにポンプ２８の作動を制御する。
【００４９】
これによると、圧縮機２０から吐出された冷媒の温度が高い場合、冷却水流量を少なくして内部熱交換量を少なくすることによって圧縮機２０に吸入される冷媒の過熱度を小さくできる。そのため、圧縮機２０の回転数すなわち冷凍サイクル１１の性能を低く抑えることなく、圧縮機２０から吐出される冷媒温度を低くできる。
【００５０】
冬期の低外気温時ではサイクル起動時に膨張弁２３の感温部２３ａが冷え込んでおり、なかなか弁開口が大きくならず、結果として所望の高圧を得るのが遅れてしまいサイクル起動が遅くなってしまう。
【００５１】
この点に鑑みて、本実施形態では、制御装置３０は、圧縮機２０が起動された場合、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５に冷却水が流れるようにポンプ２８の作動を制御する。
【００５２】
これによると、サイクル起動時に冷却水流量を大きくすることによって、冷凍サイクル１１の高圧冷媒の熱を膨張弁２３の感温部２３ａに導入して感温部を速やかに温めることができるので、弁開口を速やかに大きくして所望の高圧を速やかに得ることができ、ひいてはサイクル起動を早くできる。
【００５３】
本実施形態では、制御装置３０は、圧縮機２０が起動されてから所定時間が経過した場合、圧縮機２０が起動されてから所定時間が経過する前と比較して、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５を流れる冷却水の流量が減少するようにポンプ２８の作動を制御する。
【００５４】
これによると、サイクル起動時に冷却水流量を通常時よりも大きくすることによって、冷凍サイクル１１の高圧冷媒の熱を膨張弁２３の感温部に導入して感温部を速やかに温め、膨張弁２３の感温部が温められたら冷却水流量を減少させて通常時の内部熱交換量に調節することができる。
【００５５】
本実施形態では、高圧側熱交換器２２および低圧側熱交換器２５は、冷却水の流れにおいて互いに直列に配置されている。これにより、高圧側熱交換器２２および低圧側熱交換器２５の熱交換器効率を向上できる。
【００５６】
（第２実施形態）
本実施形態では、図３に示すように、冷却水回路１２に発熱機器４０が配置されている。発熱機器４０は、作動に伴って発熱し、温度保持が必要とされる温調機器である。
【００５７】
高圧側内部熱交換器２２、低圧側内部熱交換器２５、ポンプ２８および発熱機器４０は、冷却水回路１２に直列に配置されている。図３では、冷凍サイクル１１の図示を省略している。
【００５８】
制御装置３０の入力側には、図示しない機器温度センサの検出信号が入力される。機器温度センサは、発熱機器４０の温度を検出する機器温度検出部である。
【００５９】
本実施形態では、冷却水回路１２に発熱機器４０が配置されているので、冷凍サイクル１１の高圧側冷媒の温度と低圧側冷媒の温度との間の温度の冷却水が発熱機器４０を流れる。そのため、発熱機器４０の温度を適切な温度範囲内に調節できる。
【００６０】
例えば、夏期の高外気温時には発熱機器４０が冷却され、冬期の低外気温時には発熱機器４０が加熱されるので、発熱機器４０を自動的に適切な温度に調節できる。
【００６１】
例えば、発熱機器４０は電池である。電池は０〜２５℃程度が適温とされており、夏期には冷却が要求され、冬期には加熱が要求される。一方、電池は極端な温度変化を嫌う特性がある。
。
【００６２】
電池が冷却水回路１２に配置されていることによって、電池に流入する冷却水の温度は、冷凍サイクル１１の高圧側冷媒の温度と低圧側冷媒の温度との中間温度になる。そのため、夏期には電池を冷却でき、冬期には電池を加熱できる。また、電池を加熱することによって、高圧側内部熱交換器２２で熱交換された冷媒の過冷却度が一層高くなるので、蒸発器２４におけるエンタルピ差が一層大きくなり、冷凍サイクルの性能および効率が一層向上する。
【００６３】
（第３実施形態）
本実施形態では、図４に示すように、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５は、冷却水回路１２に互いに並列に配置され、ポンプ２８および発熱機器４０は、冷却水回路１２において高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５に対して直列に配置されている。
【００６４】
冷却水回路１２には発熱機器４０が配置されている。図４では、冷凍サイクル１１の図示を省略している。
【００６５】
図５に示すように、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５は、熱交換器４１として一体化されている。熱交換器４１は、複数の高圧側冷媒流通部４１ａ、複数の低圧側冷媒流通部４１ｂ、複数の冷却水流通部４１ｃ、冷却水分配タンク４１ｄおよび冷却水集合タンク４１ｅを有している。
【００６６】
複数の高圧側冷媒流通部４１ａは、凝縮器２１から流出した液相冷媒が流れる冷媒流路を形成している。複数の低圧側冷媒流通部４１ｂは、蒸発器２４から流出した気相冷媒が流れる冷媒流路を形成している。
【００６７】
複数の冷却水流通部４１ｃは、冷却水分配タンク４１ｄから分配された冷却水が流れる冷却水流路を形成している。冷却水流通部４１ｃは、高圧側冷媒流通部４１ａおよび低圧側冷媒流通部４１ｂと隣り合って配置されている。
【００６８】
高圧側冷媒流通部４１ａと、高圧側冷媒流通部４１ａに隣り合う冷却水流通部４１ｃとによって高圧側内部熱交換器２２が構成されている。低圧側冷媒流通部４１ｂと、低圧側冷媒流通部４１ｂに隣り合う冷却水流通部４１ｃとによって低圧側内部熱交換器２５が構成されている。
【００６９】
冷却水分配タンク４１ｄおよび冷却水集合タンク４１ｅは、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５に対して冷却水の分配および集合を行う共通のタンク部である。
【００７０】
冷却水分配タンク４１ｄは、ポンプ２８から吐出された冷却水を複数の冷却水流通部４１ｃに分配する空間を形成している。冷却水分配タンク４１ｄには、ポンプ２８から吐出された冷却水が流入する冷却水入口４１ｆが形成されている。冷却水入口４１ｆは、高圧側内部熱交換器２２および低圧側熱交換器２５に熱媒体を流入させる共通の熱媒体入口である。
【００７１】
冷却水集合タンク４１ｅは、複数の冷却水流通部４１ｃを流れた冷却水を集合させてポンプ２８の吸入側へ流出させる空間を形成している。冷却水集合タンク４１ｅには、冷却水をポンプ２８の吸入側へ流出させる冷却水出口４１ｇが形成されている。冷却水出口４１ｇは、高圧側内部熱交換器２２および低圧側熱交換器２５から熱媒体を流出させる共通の熱媒体出口である。
【００７２】
熱交換器４１は、図示しない高圧側冷媒分配タンク、図示しない高圧側冷媒集合タンク、図示しない低圧側冷媒分配タンクおよび図示しない低圧側冷媒集合タンクを有している。
【００７３】
高圧側冷媒分配タンクは、凝縮器２１から流出した液相冷媒を複数の高圧側冷媒流通部４１ａに分配する空間を形成している。高圧側冷媒集合タンクは、複数の高圧側冷媒流通部４１ａを流れた液相冷媒を集合させて膨張弁２３の入口側へ流出させる空間を形成している。
【００７４】
低圧側冷媒分配タンクは、蒸発器２４から流出した気相冷媒を複数の低圧側冷媒流通部４１ｂに分配する空間を形成している。低圧側冷媒集合タンクは、複数の低圧側冷媒流通部４１ｂを流れた気相冷媒を集合させて圧縮機２０の吸入側へ流出させる空間を形成している。
【００７５】
高圧側冷媒流通部４１ａと隣り合う冷却水流通部４１ｃでは、冷却水が高圧側冷媒流通部４１ａの液相冷媒と熱交換するので、高圧側冷媒流通部４１ａの液相冷媒が冷却され、冷却水が加熱される。
【００７６】
低圧側冷媒流通部４１ｂと隣り合う冷却水流通部４１ｃでは、冷却水が低圧側冷媒流通部４１ｂの気相冷媒と熱交換するので、低圧側冷媒流通部４１ｂの気相冷媒が冷却され冷却水が冷却される。
【００７７】
高圧側冷媒流通部４１ａと隣り合う冷却水流通部４１ｃで加熱された冷却水と低圧側冷媒流通部４１ｂと隣り合う冷却水流通部４１ｃで冷却された冷却水とが冷却水集合タンク４１ｅで混ざって中間温度となり、ポンプ２８の吸入側へ流出する。
【００７８】
冷却水集合タンク４１ｅで混ざった冷却水の温度を、高圧側冷媒流通部４１ａと低圧側冷媒流通部４１ｂとの本数比率の設定によって最適化できる。
【００７９】
本実施形態では、高圧側内部熱交換器２２および低圧側熱交換器２５は、冷却水の分配および集合を行う共通の冷却水分配タンク４１ｄおよび冷却水集合タンク４１ｅを有することによって一体化されている。そして、ポンプ２８は、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５を流れる冷却水の流量を調節する。これによると、高圧側内部熱交換器２２および低圧側熱交換器２５の構成を簡素化できる。
【００８０】
（第４実施形態）
本実施形態では、図６に示すように、上記第３実施形態に対して、高圧側内部熱交換器２２側と低圧側内部熱交換器２５側との冷却水流れの分岐部に三方弁４２が配置されている。
【００８１】
三方弁４２は、高圧側内部熱交換器２２側の冷却水流路と低圧側内部熱交換器２５側の冷却水流路との開度比を調節することによって、高圧側内部熱交換器２２側の冷却水流路と低圧側内部熱交換器２５側の冷却水流路との冷却水流量比を調節する。三方弁４２の作動は制御装置３０によって制御される。
【００８２】
制御装置３０が三方弁４２の作動を制御することによって、発熱機器４０に流入する冷却水の温度を調節できる。
【００８３】
本実施形態では、三方弁４２は、高圧側内部熱交換器２２を流れる冷却水の流量と低圧側内部熱交換器２５を流れる冷却水との流量比を制御できるようになっている。そして、制御装置３０は、発熱機器４０を加熱する必要がある場合、高圧側内部熱交換器２２を流れる冷却水の流量比が増加し、かつ低圧側内部熱交換器２５を流れる冷却水の流量比が減少するように三方弁４２の作動を制御する。
【００８４】
これにより、発熱機器４０を加熱する必要がある場合、発熱機器４０に流入する冷却水の温度を上昇させて発熱機器４０を確実に加熱することができる。
【００８５】
制御装置３０は、発熱機器４０を冷却する必要がある場合、高圧側内部熱交換器２２を流れる冷却水の流量比が減少し、かつ低圧側内部熱交換器２５を流れる冷却水の流量比が増加するように三方弁４２の作動を制御する。
【００８６】
これにより、発熱機器４０を冷却する必要がある場合、発熱機器４０に流入する冷却水の温度を低下させて発熱機器４０を確実に冷却することができる。
【００８７】
（第５実施形態）
上記第３実施形態では、冷却水回路１２は共通のポンプ２８を備えるが、本実施形態では、図７に示すように、冷却水回路１２は高圧側ポンプ４３および低圧側ポンプ４４を備える。高圧側ポンプ４３は、低圧側内部熱交換器２５側の冷却水流路に配置されている。低圧側ポンプ４４は、高圧側内部熱交換器２２側の冷却水流路に配置されている。
【００８８】
高圧側ポンプ４３および低圧側ポンプ４４の作動は制御装置３０によって制御される。制御装置３０が高圧側ポンプ４３および低圧側ポンプ４４の出力比を制御することによって、高圧側内部熱交換器２２側の冷却水流路と低圧側内部熱交換器２５側の冷却水流路との冷却水流量比を調節できるので、発熱機器４０に流入する冷却水の温度を調節できる。
【００８９】
制御装置３０が高圧側ポンプ４３および低圧側ポンプ４４を間欠的に駆動し、間欠動作の時間比を制御することによって、高圧側内部熱交換器２２側の冷却水流路と低圧側内部熱交換器２５側の冷却水流路との冷却水流量比を調節できるので、発熱機器４０に流入する冷却水の温度を調節できる。
【００９０】
本実施形態では、図８に示すように、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５を一体化した熱交換器４１において、冷却水分配タンク４１ｄは、高圧側ポンプ４３から吐出された冷却水を、高圧側冷媒流通部４１ａに隣り合う冷却水流通部４１ｃに分配するとともに、低圧側ポンプ４４から吐出された冷却水を、低圧側冷媒流通部４１ｂに隣り合う冷却水流通部４１ｃに分配する。冷却水集合タンク４１ｅは、高圧側冷媒流通部４１ａに隣り合う複数の冷却水流通部４１ｃを流れた冷却水と、低圧側冷媒流通部４１ｂに隣り合う冷却水流通部４１ｃを流れた冷却水とを別々に流出させる。
【００９１】
（第６実施形態）
本実施形態では、図９〜１２に示すように、高圧側内部熱交換器２２と低圧側内部熱交換器２５との間で冷却水が循環する状態と、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５のうち少なくとも１つの内部熱交換器と発熱機器４０との間で冷却水が循環する状態とを切り替え可能になっている。図９〜１２では、冷凍サイクル１１の図示を省略している。
【００９２】
冷却水回路１２は、高圧側流路４５と低圧側流路４６と機器流路４７とを備える。高圧側流路４５には、高圧側内部熱交換器２２および高圧側ポンプ４３が配置されている。低圧側流路４６には、低圧側内部熱交換器２５および低圧側ポンプ４４が配置されている。機器流路４７には、発熱機器４０が配置されている。
【００９３】
機器流路４７の一端は、高圧側流路４５の冷却水流れ下流側端部と低圧側流路４６の冷却水流れ上流側端部とに接続されている。機器流路４７の他端は、高圧側流路４５の冷却水流れ上流側端部と低圧側流路４６の冷却水流れ下流側端部とに接続されている。
【００９４】
機器流路４７と高圧側流路４５と低圧側流路４６との接続部には三方弁４８が配置されている。
【００９５】
三方弁４８は、図１０〜１２に示すように冷却水の流れを切り替える。図１０は、低圧側内部熱交換器２５と発熱機器４０とが接続された状態を示している。この状態では、低圧側内部熱交換器２５の低圧側冷媒で発熱機器４０の廃熱を吸熱できる。すなわち、発熱機器４０の廃熱を冷凍サイクル１１で利用できる。
【００９６】
図１１は、低圧側内部熱交換器２５と高圧側内部熱交換器２２とが接続された状態を示している。この状態では、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５が冷却水回路１２の冷却水を介して熱交換するので、蒸発器２４の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差（すなわち冷凍能力）を拡大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。
【００９７】
図１２は、高圧側内部熱交換器２２と発熱機器４０とが接続された状態を示している。この状態では、高圧側内部熱交換器２２の高圧側冷媒の熱を発熱機器４０に供給できる。すなわち、冷凍サイクル１１の廃熱を利用して発熱機器４０を加熱できる。
【００９８】
本実施形態では、三方弁４８は、高圧側内部熱交換器２２と低圧側内部熱交換器２５との間で冷却水が循環する状態と、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５のうち少なくとも１つの内部熱交換器と発熱機器４０との間で冷却水が循環する状態とを切り替える。
【００９９】
これによると、例えば、冷凍サイクル１１の熱負荷が高い場合、内部熱交換による冷凍サイクル性能・効率の向上効果が大きいことから、高圧側内部熱交換器２２と低圧側内部熱交換器２５との間で熱交換させ、冷凍サイクル１１の熱負荷が低い場合、内部熱交換による冷凍サイクル性能・効率の向上効果が小さいことから、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５を発熱機器４０の温度調整や発熱機器４０の廃熱回収のために利用するといった使い方ができる。
【０１００】
すなわち、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５が、内部熱交換器の役割のみならず、発熱機器４０の温度を調整したり発熱機器４０の廃熱を回収したりする役割をも果たすことができるので、これらの役割を果たす機器が別々に設けられる場合と比較して構成を簡素化して装置体格を小型化できる。
【０１０１】
（第７実施形態）
本実施形態では、図１３に示すように、上記第６実施形態に対して高圧側ポンプ４３の配置が異なっている。
【０１０２】
機器流路４７の一端は、高圧側流路４５の冷却水流れ上流側端部と低圧側流路４６の冷却水流れ上流側端部とに接続されている。機器流路４７の他端は、高圧側流路４５の冷却水流れ下流側端部と低圧側流路４６の冷却水流れ下流側端部とに接続されている。
【０１０３】
三方弁４８は、図１４、１５に示すように冷却水の流れを切り替える。図１４は、低圧側内部熱交換器２５と高圧側内部熱交換器２２と発熱機器４０とが接続された状態を示している。この状態では、中間温度の冷却水で発熱機器４０を温度調整できる。
【０１０４】
三方弁４８の開度比や、高圧側ポンプ４３および低圧側ポンプ４４の出力比および間欠動作の時間比を制御することによって、高圧側内部熱交換器２２側の冷却水と低圧側内部熱交換器２５側の冷却水との流量比を調節できるので、発熱機器４０に流入する冷却水の温度を調節できる。
【０１０５】
図１５は、低圧側内部熱交換器２５と高圧側内部熱交換器２２とが接続された状態を示している。この状態では、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５が冷却水回路１２の冷却水を介して熱交換するので、蒸発器２４の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差（すなわち冷凍能力）を拡大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。
【０１０６】
図１５に示す状態では、高圧側ポンプ４３を冷却水が逆流するので、高圧側ポンプ４３として正転逆転可能なポンプを使用したり、高圧側ポンプ４３を迂回するバイパス回路を設けたりするのが好ましい。
【０１０７】
（第８実施形態）
本実施形態では、図１６〜１８に示すように、冷却水回路１２に第１発熱機器５１、第２発熱機器５２、第１三方弁５３および第２三方弁５４が配置されている。
【０１０８】
冷却水回路１２は、第１接続流路５５、第２接続流路５６、第１機器流路５７および第２機器流路５８とを有している。第１機器流路５７には第１発熱機器５１が配置されている。第２機器流路５８には第２発熱機器５２が配置されている。第１発熱機器５１および第２発熱機器５２は、作動に伴って発熱する機器である。
【０１０９】
第１接続流路５５は、高圧側流路４５の冷却水流れ下流側端部と低圧側流路４６の冷却水流れ上流側端部とを接続している。第２接続流路５６は、高圧側流路４５の冷却水流れ上流側端部と低圧側流路４６の冷却水流れ下流側端部とを接続している。
【０１１０】
第１機器流路５７の一端は、高圧側流路４５と第１接続流路５５との接続部に接続されている。第１機器流路５７の他端は、高圧側流路４５と第２接続流路５６との接続部に接続されている。
【０１１１】
第２機器流路５８の一端は、低圧側流路４６と第１接続流路５５との接続部に接続されている。第２機器流路５８の他端は、低圧側流路４６と第２接続流路５６との接続部に接続されている。
【０１１２】
第１三方弁５３は、高圧側流路４５と第１機器流路５７との接続部に配置されている。第２三方弁５４は、低圧側流路４６と第２機器流路５８との接続部に配置されている。
【０１１３】
第１三方弁５３および第２三方弁５４は、図１７、１８に示すように冷却水の流れを切り替える。
【０１１４】
図１７は、高圧側内部熱交換器２２と第１発熱機器５１とが接続されるとともに、低圧側内部熱交換器２５と第２発熱機器５２とが接続された状態を示している。この状態では、高圧側内部熱交換器２２の高圧側冷媒の熱を第１発熱機器５１に供給できるとともに、低圧側内部熱交換器２５の低圧側冷媒で第２発熱機器５２の廃熱を吸熱できる。すなわち、冷凍サイクル１１の廃熱を利用して第１発熱機器５１を加熱できるとともに、第２発熱機器５２の廃熱を冷凍サイクル１１で利用できる。
【０１１５】
図１８は、低圧側内部熱交換器２５と高圧側内部熱交換器２２とが接続された状態を示している。この状態では、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５が冷却水回路１２の冷却水を介して熱交換するので、蒸発器２４の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差（すなわち冷凍能力）を拡大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。
【０１１６】
（第９実施形態）
本実施形態では、図１９〜２１に示すように、上記第８実施形態の第１三方弁５３および第２三方弁５４の代わりに二方弁５９が配置されている。二方弁５９は第１接続流路５５に配置されている。
【０１１７】
二方弁５９は、図２０、２１に示すように冷却水の流れを切り替える。図２０は、高圧側内部熱交換器２２と第１発熱機器５１とが接続され、低圧側内部熱交換器２５と第２発熱機器５２とが接続された状態を示している。この状態では、高圧側内部熱交換器２２の高圧側冷媒の熱を第１発熱機器５１に供給できるとともに、低圧側内部熱交換器２５の低圧側冷媒で第２発熱機器５２の廃熱を吸熱できる。すなわち、冷凍サイクル１１の廃熱を利用して第１発熱機器５１を加熱できるとともに、第２発熱機器５２の廃熱を冷凍サイクル１１で利用できる。
【０１１８】
図２１は、低圧側内部熱交換器２５と高圧側内部熱交換器２２と第１発熱機器５１と第２発熱機器５２とが接続された状態を示している。この状態では、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５が冷却水回路１２の冷却水を介して熱交換するので、蒸発器２４の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差（すなわち冷凍能力）を拡大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。また、この状態では、高圧側内部熱交換器２２の高圧側冷媒の熱を第１発熱機器５１および第２発熱機器５２に供給できるので、冷凍サイクル１１の廃熱を利用して第１発熱機器５１および第２発熱機器５２を加熱できる。
【０１１９】
（第１０実施形態）
本実施形態では、図２２〜２４に示すように、上記第８実施形態の冷却水回路１２に空気放熱器６０が配置されている。空気放熱器６０は、冷却水と空気とを熱交換させることによって冷却水の熱を空気に放熱させる熱媒体空気熱交換器である。空気放熱器６０への空気の送風は、送風機６１によって行われる。
【０１２０】
第１接続流路５５には、接続流路ポンプ６２が配置されている。接続流路ポンプ６２の作動は制御装置３０によって制御される。
【０１２１】
図２２では、高圧側内部熱交換器２２と低圧側内部熱交換器２５と第１発熱機器５１と第２発熱機器５２と空気放熱器６０とが接続された状態を示している。
【０１２２】
この状態では、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５が冷却水回路１２の冷却水を介して熱交換するので、蒸発器２４の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差（すなわち冷凍能力）を拡大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。また、この状態では、高圧側内部熱交換器２２の高圧側冷媒の熱を第１発熱機器５１および第２発熱機器５２に供給できるので、冷凍サイクル１１の廃熱を利用して第１発熱機器５１および第２発熱機器５２を加熱できる。また、この状態では、空気放熱器６０において冷却水の熱が空気に放熱される。
【０１２３】
図２３は、高圧側内部熱交換器２２と低圧側内部熱交換器２５と第１発熱機器５１と空気放熱器６０とが接続された状態を示している。この状態では、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５が冷却水回路１２の冷却水を介して熱交換するので、蒸発器２４の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差（すなわち冷凍能力）を拡大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。また、この状態では、高圧側内部熱交換器２２の高圧側冷媒の熱を第１発熱機器５１に供給できるので、冷凍サイクル１１の廃熱を利用して第１発熱機器５１を加熱できる。また、この状態では、空気放熱器６０において冷却水の熱が空気に放熱される。
【０１２４】
図２４は、高圧側内部熱交換器２２と低圧側内部熱交換器２５とが接続された状態を示している。この状態では、高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５が冷却水回路１２の冷却水を介して熱交換するので、蒸発器２４の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差（すなわち冷凍能力）を拡大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。
【０１２５】
本実施形態では、第１三方弁５３および第２三方弁５４は、空気放熱器６０に対して、高圧側内部熱交換器２２、低圧側熱交換器２５、第１発熱機器５１および第２発熱機器５２のうち少なくとも１つとの間で選択的に冷却水を循環させる。
【０１２６】
これにより、種々の作動モードに切り替えることができる。例えば、外気温度が低い場合、空気放熱器６０と低圧側熱交換器２５との間で冷却水を循環させることによって、外気から冷媒に吸熱させることができる。
【０１２７】
例えば、第１発熱機器５１および第２発熱機器５２の発熱量が多い場合、空気放熱器６０と第１発熱機器５１および第２発熱機器５２との間で冷却水を循環させることによって、第１発熱機器５１および第２発熱機器５２から外気に放熱させて冷凍サイクル１１の効率悪化を抑制することができる。
【０１２８】
例えば、最大冷房時には空気放熱器６０と高圧側内部熱交換器２２との間で冷却水を循環させることによって、高圧側冷媒の熱を外気に放熱させて冷凍サイクル１１の効率を向上させることができる。
【０１２９】
（第１１実施形態）
本実施形態では、図２５に示すように、冷凍サイクル１１は、冷媒流れ切替弁６５および冷却水冷媒熱交換器６６を有している。冷媒流れ切替弁６５は、空調モードに応じて冷媒流れ状態を切り替える冷媒流れ切替部である。
【０１３０】
冷却水冷媒熱交換器６６は、冷却水回路１２の冷却水と冷媒とを熱交換させる熱媒体冷媒熱交換器である。冷却水冷媒熱交換器６６は、圧縮機２０の冷媒吐出側かつ凝縮器２１の冷媒入口側に配置されている。
【０１３１】
冷却水冷媒熱交換器６６には、第１冷媒入口６６ａ、第２冷媒出口６６ｂ、第１冷却水入口６６ｃおよび第２冷却水出口６６ｄが形成されている。
【０１３２】
凝縮器２１には、室外送風機６７によって外気が送風される。車両の走行時には凝縮器２１に走行風を当てることができるようになっている。室外送風機６７は、凝縮器２１へ向けて外気を送風する送風部である。室外送風機６７は、ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。
【０１３３】
凝縮器２１は、第１空気冷媒熱交換部２１１、気液分離部２１２および第２空気冷媒熱交換部２１３を有している。第１空気冷媒熱交換部２１１および第２空気冷媒熱交換部２１３は、冷媒と空気とを熱交換させる熱交換コア部であり、冷媒が流れる冷媒流路と、空気が流れる空気流路とを有している。
【０１３４】
気液分離部２１２は、冷媒の気液を分離させる気液分離空間を有している。気液分離部２１２は、第１空気冷媒熱交換部２１１との間で冷媒が流通する第１冷媒流通口２１２ａを有している。気液分離部２１２は、第２空気冷媒熱交換部２１３との間で冷媒が流通する第２冷媒流通口２１２ｂを有している。第１冷媒流通口２１２ａは、第２冷媒流通口２１２ｂよりも重力方向上方側に配置されている。
【０１３５】
第１空気冷媒熱交換部２１１は、冷却水冷媒熱交換器６６の第２冷媒出口６６ｂに接続されている。これにより、凝縮器２１と冷却水冷媒熱交換器６６とが冷媒流れに対して直列に配置されている。第２空気冷媒熱交換部２１３は、膨張弁２３に接続されている。
【０１３６】
膨張弁２３は双方向膨張弁である。双方向膨張弁は、冷媒が逆流しても冷媒を減圧膨張させることが可能な膨張弁である。
【０１３７】
蒸発器２４は、第１冷却水冷媒熱交換部２４１、気液分離部２４２および第２冷却水冷媒熱交換部２４３を有している。第１冷却水冷媒熱交換部２４１および第２冷却水冷媒熱交換部２４３は、冷却水と冷媒とを熱交換させる熱交換コア部であり、冷媒が流れる冷媒流路と、冷却水が流れる冷却水流路とを有している。
【０１３８】
気液分離部２４２は、冷媒の気液を分離させる気液分離空間を有している。気液分離部２４２は、第１冷却水冷媒熱交換部２４１との間で冷媒が流通する第１冷媒流通口２４２ａを有している。気液分離部２４２は、第２冷却水冷媒熱交換部２４３との間で冷媒が流通する第２冷媒流通口２４２ｂを有している。第１冷媒流通口２４２ａは、第２冷媒流通口２４２ｂよりも重力方向下方側に配置されている。第１冷却水冷媒熱交換部２４１は、膨張弁２３に接続されている。
【０１３９】
冷媒流れ切替弁６５は、冷媒が流入する冷媒流入口６５ａと、冷媒が流出する冷媒流出口６５ｂと、冷媒が流入出する第１流入出口６５ｃおよび第２流入出口６５ｄとを有している。
【０１４０】
冷媒流入口６５ａは、圧縮機２０の冷媒吐出側に接続されている。冷媒流出口６５ｂは、圧縮機２０の冷媒吸入側に接続されている。第１流入出口６５ｃは、冷却水冷媒熱交換器６６の第１冷媒入口６６ａに接続されている。第２流入出口６５ｄは、蒸発器２４の第２冷却水冷媒熱交換部２４３に接続されている。
【０１４１】
冷媒流れ切替弁６５は、図２５に示すように冷媒流入口６５ａが第１流入出口６５ｃに接続され且つ冷媒流出口６５ｂが第２流入出口６５ｄに接続される状態と、図２６に示すように冷媒流入口６５ａが第２流入出口６５ｄに接続され且つ冷媒流出口６５ｂが第１流入出口６５ｃに接続される状態とを切り替える。
【０１４２】
冷媒流れ切替弁６５は、空調モードが冷房モードである場合、図２５に示す冷媒流れ状態に切り替える。換言すれば、冷媒流れ切替弁６５は、空調モードが冷房モードである場合、圧縮機２０の冷媒吐出口２０ｂと冷却水冷媒熱交換器６６とを接続し、圧縮機２０の冷媒吸入口２０ａと蒸発器２４とを接続する。
【０１４３】
冷媒流れ切替弁６５は、空調モードが暖房モードである場合、図２６に示す冷媒流れ状態に切り替える。換言すれば、冷媒流れ切替弁６５は、空調モードが暖房モードである場合、圧縮機２０の冷媒吐出口２０ｂと蒸発器２４とを接続し、圧縮機２０の冷媒吸入口２０ａと冷却水冷媒熱交換器６６とを接続する。
【０１４４】
高圧側内部熱交換器２２は、凝縮器２１と膨張弁２３との間に配置されている。低圧側内部熱交換器２５は、冷媒流れ切替弁６５の冷媒流出口６５ｂと圧縮機２０の冷媒吸入口２０ａとの間に配置されている。
【０１４５】
図２７に示すように、冷却水回路１２は、第１冷却水ポンプ６８、第２冷却水ポンプ６９および第３冷却水ポンプ７０を有している。
【０１４６】
第１冷却水ポンプ６８、第２冷却水ポンプ６９および第３冷却水ポンプ７０は、冷却水を吸入して吐出する電動式のポンプである。第１冷却水ポンプ６８、第２冷却水ポンプ６９および第３冷却水ポンプ７０は、エンジン２１の駆動力をベルトを介して動力伝達することによって駆動されるベルト駆動式ポンプであってもよい。
【０１４７】
第１冷却水ポンプ６８、第２冷却水ポンプ６９および第３冷却水ポンプ７０の冷却水吐出側は、上流側冷却水流れ切替弁７１の冷却水入口側に接続されている。第１冷却水ポンプ６８、第２冷却水ポンプ６９および第３冷却水ポンプ７０の冷却水吸入側は、下流側冷却水流れ切替弁７２の冷却水出口側に接続されている。
【０１４８】
冷却水回路１２には、冷却水冷媒熱交換器６６、高圧側内部熱交換器２２、蒸発器２４、低圧側内部熱交換器２５、クーラコア７３、ヒータコア７４、温調機器７５、廃熱回収熱交換器７６、上流側冷却水流れ切替弁７１および下流側冷却水流れ切替弁７２が配置されている。
【０１４９】
クーラコア７３、ヒータコア７４、温調機器７５および廃熱回収熱交換器７６は、冷却水が流通する冷却水流通機器（換言すれば熱媒体流通機器）である。
【０１５０】
クーラコア７３は、冷却水と車室内空間へ送風される空気とを熱交換させて車室内空間へ送風される空気を冷却する空気冷却用熱交換器（換言すれば熱媒体空気熱交換器）である。クーラコア７３は、冷却水の冷熱を利用する冷熱利用機器である。
【０１５１】
クーラコア７３では、冷却水が顕熱変化にて空気から吸熱する。すなわち、クーラコア７３では、冷却水が空気から吸熱しても冷却水が液相のままで相変化しない。
【０１５２】
ヒータコア７４は、冷却水と車室内空間へ送風される空気とを熱交換させて車室内空間へ送風される空気を加熱する空気加熱用熱交換器（換言すれば熱媒体空気熱交換器）である。ヒータコア７４は、冷却水の温熱を利用する温熱利用機器である。
【０１５３】
ヒータコア７４では、冷却水が顕熱変化にて空気に放熱する。すなわち、ヒータコア７４では、冷却水が空気に放熱しても冷却水が液相のままで相変化しない。
【０１５４】
クーラコア７３およびヒータコア７４は、図示しない室内空調ユニットのケーシングに収容されている。室内空調ユニットのケーシングの内部には、車室内へ向けて空気が流れる空気通路が形成されている。
【０１５５】
温調機器７５は、冷却水によって温度調整される車載機器である。廃熱回収熱交換器７６は、各種車載機器の廃熱を冷却水に回収させる熱交換器である。
【０１５６】
冷却水冷媒熱交換器６６、蒸発器２４、高圧側内部熱交換器２２、低圧側内部熱交換器２５、クーラコア７３、ヒータコア７４、温調機器７５および廃熱回収熱交換器７６の冷却水入口側は、上流側冷却水流れ切替弁７１の冷却水出口側に接続されている。
【０１５７】
冷却水冷媒熱交換器６６、蒸発器２４、高圧側内部熱交換器２２、低圧側内部熱交換器２５、クーラコア７３、ヒータコア７４、温調機器７５および廃熱回収熱交換器７６の冷却水出口側は、下流側冷却水流れ切替弁７２の冷却水入口側に接続されている。
【０１５８】
上流側冷却水流れ切替弁７１および下流側冷却水流れ切替弁７２は、空調モードに応じて冷却水流れ状態を切り替える冷却水流れ切替部である。
【０１５９】
上流側冷却水流れ切替弁７１および下流側冷却水流れ切替弁７２は、冷却水冷媒熱交換器６６、蒸発器２４、高圧側内部熱交換器２２、低圧側内部熱交換器２５、クーラコア７３、ヒータコア７４、温調機器７５および廃熱回収熱交換器７６のそれぞれに対して、第１冷却水ポンプ６８、第２冷却水ポンプ６９および第３冷却水ポンプ７０のいずれか１つを選択的に接続させる。
【０１６０】
すなわち、上流側冷却水流れ切替弁７１および下流側冷却水流れ切替弁７２は、冷却水冷媒熱交換器６６、蒸発器２４、高圧側内部熱交換器２２、低圧側内部熱交換器２５、クーラコア７３、ヒータコア７４、温調機器７５および廃熱回収熱交換器７６のそれぞれに対して、第１冷却水ポンプ６８との間で冷却水が循環する状態と、第２冷却水ポンプ６９との間で冷却水が循環する状態と、第３冷却水ポンプ７０との間で冷却水が循環する状態とを切り替える。
【０１６１】
制御装置３０は、冷媒流れ切替弁６５、上流側冷却水流れ切替弁７１、下流側冷却水流れ切替弁７２、第１冷却水ポンプ６８、第２冷却水ポンプ６９および第３冷却水ポンプ７０等の作動も制御する。
【０１６２】
次に、上記構成における作動を説明する。空調モードが冷房モードである場合、制御装置３０は、冷媒流れ切替弁６５を図２５に示すように切り替える。これにより、圧縮機２０、冷却水冷媒熱交換器６６、凝縮器２１、高圧側内部熱交換器２２、膨張弁２３、蒸発器２４、低圧側内部熱交換器２５、圧縮機２０の順に冷媒が循環する。
【０１６３】
また、空調モードが冷房モードである場合、制御装置３０は、第１冷却水ポンプ６８と蒸発器２４、クーラコア７３、温調機器７５および廃熱回収熱交換器７６との間で冷却水が循環し、第２冷却水ポンプ６９と冷却水冷媒熱交換器６６およびヒータコア７４との間で冷却水が循環し、第３冷却水ポンプ７０と高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５との間で冷却水が循環するように、上流側冷却水流れ切替弁７１および下流側冷却水流れ切替弁７２を切り替える。
【０１６４】
これにより、冷房モードでは、冷却水冷媒熱交換器６６および凝縮器２１は、冷凍サイクルの高圧側熱交換器として機能し、蒸発器２４は、冷凍サイクルの低圧側熱交換器として機能する。すなわち、冷却水冷媒熱交換器６６および凝縮器２１では冷凍サイクルの高圧側冷媒が放熱し、蒸発器２４では冷凍サイクルの低圧側冷媒が吸熱する。したがって、冷却水冷媒熱交換器６６で冷却水が加熱され、蒸発器２４で冷却水が冷却される。
【０１６５】
蒸発器２４で冷却された冷却水は、クーラコア７３で車室内へ送風される空気を冷却する。これにより、車室内を冷房できる。蒸発器２４で冷却された冷却水は、温調機器７５および廃熱回収熱交換器７６から吸熱する。これにより、温調機器７５を冷却できるとともに廃熱回収熱交換器７６で廃熱を回収できる。
【０１６６】
冷却水冷媒熱交換器６６で加熱された冷却水は、ヒータコア７４で車室内へ送風される空気を加熱する。これにより、クーラコア７３で冷却された冷風を再加熱して所望温度で冷房できる。
【０１６７】
高圧側内部熱交換器２２と低圧側内部熱交換器２５とが冷却水を介して熱交換するので、蒸発器２４の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差（すなわち冷凍能力）を拡大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。
【０１６８】
冷房モードでは、凝縮器２１において、第１空気冷媒熱交換部２１１、気液分離部２１２、第２空気冷媒熱交換部２１３の順で冷媒が流れる。第１空気冷媒熱交換部２１１で熱交換された気液二相冷媒は、第１冷媒流通口２１２ａから気液分離部２１２に流入する。気液分離部２１２の冷媒は、第２冷媒流通口２１２ｂから第２空気冷媒熱交換部２１３へ流出する。
【０１６９】
第１冷媒流通口２１２ａは、第２冷媒流通口２１２ｂよりも重力方向上方側に配置されているので、気液分離部２１２で冷媒の気液が分離されて液相冷媒が気液分離部２１２内の底部に溜まる。そして、気液分離部２１２内の底部に溜まった液相冷媒が第２空気冷媒熱交換部２１３に流れる。
【０１７０】
したがって、第１空気冷媒熱交換部２１１は、冷媒を凝縮させる凝縮器として機能し、第２空気冷媒熱交換部２１３は、冷媒の過冷却度を高める過冷却器として機能する。
【０１７１】
冷房モードでは、蒸発器２４において、第１冷却水冷媒熱交換部２４１、気液分離部２４２、第２冷却水冷媒熱交換部２４３の順で冷媒が流れる。第１冷却水冷媒熱交換部２４１で熱交換されたミスト状の気液二相冷媒は、第１冷媒流通口２４２ａから気液分離部２４２に流入する。気液分離部２４２の冷媒は、第２冷媒流通口２４２ｂから第２冷却水冷媒熱交換部２４３へ流出する。
【０１７２】
第１冷媒流通口２４２ａは、第２冷媒流通口２４２ｂよりも重力方向下方側に配置されているので、気液分離部２４２でミスト状の冷媒の気液が分離されず気液二相状態のまま第２冷却水冷媒熱交換部２４３に流れる。
【０１７３】
したがって、第１冷却水冷媒熱交換部２４１および第２冷却水冷媒熱交換部２４３は、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。
【０１７４】
空調モードが暖房モードである場合、制御装置３０は、冷媒流れ切替弁６５を図２６に示すように切り替える。これにより、圧縮機２０、蒸発器２４、膨張弁２３、高圧側内部熱交換器２２、凝縮器２１、冷却水冷媒熱交換器６６、低圧側内部熱交換器２５、圧縮機２０の順に冷媒が循環する。
【０１７５】
また、空調モードが暖房モードである場合、制御装置３０は、第１冷却水ポンプ６８と蒸発器２４およびヒータコア７４との間で冷却水が循環し、第２冷却水ポンプ６９と高圧側内部熱交換器２２、冷却水冷媒熱交換器６６、低圧側内部熱交換器２５、クーラコア７３、温調機器７５および廃熱回収熱交換器７６との間で冷却水が循環するように、上流側冷却水流れ切替弁７１および下流側冷却水流れ切替弁７２を切り替える。
【０１７６】
暖房モードでは、蒸発器２４は、冷凍サイクルの高圧側熱交換器として機能し、高圧側内部熱交換器２２、凝縮器２１、冷却水冷媒熱交換器６６および低圧側内部熱交換器２５は、冷凍サイクルの低圧側熱交換器として機能する。すなわち、蒸発器２４では冷凍サイクルの高圧側冷媒が放熱し、高圧側内部熱交換器２２、凝縮器２１、冷却水冷媒熱交換器６６および低圧側内部熱交換器２５では冷凍サイクルの低圧側冷媒が吸熱する。
【０１７７】
したがって、蒸発器２４で冷却水が加熱され、高圧側内部熱交換器２２、凝縮器２１、冷却水冷媒熱交換器６６および低圧側内部熱交換器２５で冷却水が冷却される。
【０１７８】
高圧側内部熱交換器２２、冷却水冷媒熱交換器６６および低圧側内部熱交換器２５で冷却された冷却水は、クーラコア７３で車室内へ送風される空気を冷却除湿する。蒸発器２４で加熱された冷却水は、ヒータコア７４で車室内へ送風される空気を加熱する。これにより、クーラコア７３で冷却除湿された冷風をヒータコア７４で加熱して除湿暖房できる。
【０１７９】
高圧側内部熱交換器２２、冷却水冷媒熱交換器６６および低圧側内部熱交換器２５で冷却された冷却水は、温調機器７５および廃熱回収熱交換器７６にて吸熱する。これにより、温調機器７５を冷却できるとともに廃熱回収熱交換器７６で廃熱を回収できる。
【０１８０】
暖房モードでは、蒸発器２４において、第２冷却水冷媒熱交換部２４３、気液分離部２４２、第１冷却水冷媒熱交換部２４１の順で冷媒が流れる。第２冷却水冷媒熱交換部２４３で熱交換された気液二相冷媒は、第２冷媒流通口２４２ｂから気液分離部２４２に流入する。気液分離部２４２の冷媒は、第１冷媒流通口２４２ａから第１冷却水冷媒熱交換部２４１へ流出する。
【０１８１】
第１冷媒流通口２４２ａは、第２冷媒流通口２４２ｂよりも重力方向下方側に配置されているので、気液分離部２４２で冷媒の気液が分離されて液相冷媒が気液分離部２４２内の底部に溜まる。そして、気液分離部２４２内の底部に溜まった液相冷媒が第１冷却水冷媒熱交換部２４１に流れる。
【０１８２】
したがって、第２冷却水冷媒熱交換部２４３は、冷媒を凝縮させる凝縮器として機能し、第１冷却水冷媒熱交換部２４１は、冷媒の過冷却度を高める過冷却器として機能する。
【０１８３】
暖房モードでは、凝縮器２１において、第２空気冷媒熱交換部２１３、気液分離部２１２、第１空気冷媒熱交換部２１１の順で冷媒が流れる。第２空気冷媒熱交換部２１３で熱交換されたミスト状の気液二相冷媒は、第２冷媒流通口２１２ｂから気液分離部２１２に流入する。気液分離部２１２の冷媒は、第１冷媒流通口１２１ａから第１空気冷媒熱交換部２１１へ流出する。
【０１８４】
第１冷媒流通口２１２ａは、第２冷媒流通口２１２ｂよりも重力方向上方側に配置されているので、気液分離部２１２でミスト状の冷媒の気液が分離されず気液二相状態のまま第１空気冷媒熱交換部２１１に流れる。
【０１８５】
したがって、第２空気冷媒熱交換部２１３および第１空気冷媒熱交換部２１１は、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。
【０１８６】
暖房モードにおいて凝縮器２１に着霜が生じた場合、冷房モードに切り替えることによって凝縮器２１を除霜できる。すなわち、冷房モードに切り替えることによって、冷凍サイクルの高圧側冷媒の熱を利用して凝縮器２１を除霜できる。
【０１８７】
本実施形態では、冷媒流れ切替弁６５は、凝縮器２１が冷媒の流れにおいて膨張弁２３よりも上流側に位置し且つ蒸発器２４が冷媒の流れにおいて膨張弁２３よりも下流側に位置する状態と、凝縮器２１が冷媒の流れにおいて膨張弁２３よりも下流側に位置し且つ蒸発器２４が冷媒の流れにおいて膨張弁２３よりも上流側に位置する状態とを切り替える。
【０１８８】
そして、上流側冷却水流れ切替弁７１および下流側冷却水流れ切替弁７２は、高圧側内部熱交換器２２、低圧側内部熱交換器２５および冷却水冷媒熱交換器６６に対して冷却水の流れを切り替える。
【０１８９】
これにより、冷凍サイクル１１の作動モード（すなわち冷房モードおよび暖房モード）の切り替えに応じて、高圧側内部熱交換器２２、低圧側内部熱交換器２５および冷媒冷却水熱交換器６６と冷却水との熱交換を適切に制御できる。
【０１９０】
本実施形態では、冷却水回路１２は、高圧側内部熱交換器２２、低圧側熱交換器２５および冷却水冷媒熱交換器６６と、温調機器７５、廃熱回収熱交換器７６、クーラコア７３およびヒータコア７４のうち少なくとも１つとの間で冷却水を循環させる。
【０１９１】
これによると、高圧側内部熱交換器２２、低圧側熱交換器２５および冷却水冷媒熱交換器６６と、温調機器７５、廃熱回収熱交換器７６、クーラコア７３およびヒータコア７４のうち少なくとも１つとの間で熱交換させて適切に熱管理を行うことができる。
【０１９２】
（第１２実施形態）
上記第１１実施形態では、膨張弁２３は双方向膨張弁であるが、本実施形態では、膨張弁２３は一方向膨張弁である。一方向膨張弁は、冷媒が逆流している場合、冷媒を減圧膨張させることが不可能な膨張弁である。
【０１９３】
図２８、２９に示すように、冷凍サイクル装置１０は、膨張弁用切替弁７７を備えている。膨張弁用切替弁７７は、空調モードにかかわらず、膨張弁２３に対する冷媒流れ方向を常に同じ方向にする。すなわち、膨張弁用切替弁７７は、冷房モード時と暖房モード時とで、膨張弁２３における冷媒の流れ方向を同一にする。膨張弁用切替弁７７の作動は、制御装置３０によって制御される。
【０１９４】
膨張弁用切替弁７７は、冷媒が流入する冷媒流入口７７ａと、冷媒が流出する冷媒流出口７７ｂと、冷媒が流入出する第１流入出口７７ｃおよび第２流入出口７７ｄとを有している。
【０１９５】
冷媒流入口７７ａは、膨張弁２３の冷媒出口２３ａ側に接続されている。冷媒流出口７７ｂは、膨張弁２３の冷媒入口２３ｂ側に接続されている。第１流入出口７７ｃは、凝縮器２１に接続されている。第２流入出口７７ｄは、蒸発器２４の第１冷却水冷媒熱交換部２４１に接続されている。
【０１９６】
膨張弁用切替弁７７は、図２８に示すように冷媒流入口７７ａが第２流入出口７７ｄに接続され且つ冷媒流出口７７ｂが第１流入出口７７ｃに接続される状態と、図２９に示すように冷媒流入口７７ａが第１流入出口７７ｃに接続され且つ冷媒流出口７７ｂが第２流入出口７７ｄに接続される状態とを切り替える。
【０１９７】
高圧側内部熱交換器２２は、膨張弁用切替弁７７の冷媒流出口７７ｂと膨張弁２３の冷媒入口２３ｂとの間に配置されている。
【０１９８】
膨張弁用切替弁７７は、空調モードが冷房モードである場合、図２８に示すように冷媒流れを切り替え、空調モードが暖房モードである場合、図２９に示すように冷媒流れを切り替える。
【０１９９】
これにより、冷房モード時と暖房モード時とで膨張弁２３における冷媒の流れ方向が同一になるので、膨張弁２３が一方向膨張弁であっても冷房モードおよび暖房モードの両方で膨張弁２３で冷媒を減圧膨張できる。
【０２００】
空調モードが冷房モードである場合、図２８に示すように、上記第１１実施形態と同様に、圧縮機２０、冷却水冷媒熱交換器６６、凝縮器２１、高圧側内部熱交換器２２、膨張弁２３、蒸発器２４、低圧側内部熱交換器２５、圧縮機２０の順に冷媒が循環する。
【０２０１】
また、空調モードが冷房モードである場合、制御装置３０は、上記第１１実施形態と同様に、第１冷却水ポンプ６８と蒸発器２４、クーラコア７３、温調機器７５および廃熱回収熱交換器７６との間で冷却水が循環し、第２冷却水ポンプ６９と冷却水冷媒熱交換器６６およびヒータコア７４との間で冷却水が循環し、第３冷却水ポンプ７０のうち他方の冷却水ポンプと高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５との間で冷却水が循環するように、上流側冷却水流れ切替弁７１および下流側冷却水流れ切替弁７２を切り替える。これにより、本実施形態の冷房モードでは、上記第１１実施形態の冷房モードと同様に作動する。
【０２０２】
空調モードが暖房モードである場合、図２９に示すように、圧縮機２０、蒸発器２４、高圧側内部熱交換器２２、膨張弁２３、凝縮器２１、冷却水冷媒熱交換器６６、低圧側内部熱交換器２５、圧縮機２０の順に冷媒が循環する。
【０２０３】
また、空調モードが暖房モードである場合、制御装置３０は、第１冷却水ポンプ６８と蒸発器２４およびヒータコア７４との間で冷却水が循環し、第２冷却水ポンプ６９と冷却水冷媒熱交換器６６、クーラコア７３、温調機器７５および廃熱回収熱交換器７６との間で冷却水が循環し、第３冷却水ポンプ７０と高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５との間で冷却水が循環するように、上流側冷却水流れ切替弁７１および下流側冷却水流れ切替弁７２を切り替える。
【０２０４】
暖房モードでは、蒸発器２４は、冷凍サイクルの高圧側熱交換器として機能し、冷却水冷媒熱交換器６６および凝縮器２１は、冷凍サイクルの低圧側熱交換器として機能する。すなわち、蒸発器２４では冷凍サイクルの高圧側冷媒が放熱し、冷却水冷媒熱交換器６６および凝縮器２１では冷凍サイクルの低圧側冷媒が吸熱する。したがって、蒸発器２４で冷却水が加熱され、冷却水冷媒熱交換器６６で冷却水が冷却される。
【０２０５】
冷却水冷媒熱交換器６６で冷却された冷却水は、クーラコア７３で車室内へ送風される空気を冷却除湿する。蒸発器２４で加熱された冷却水は、ヒータコア７４で車室内へ送風される空気を加熱する。これにより、クーラコア７３で冷却除湿された冷風を加熱して所望温度で除湿暖房できる。
【０２０６】
冷却水冷媒熱交換器６６で冷却された冷却水は、温調機器７５および廃熱回収熱交換器７６から吸熱する。これにより、温調機器７５を冷却できるとともに廃熱回収熱交換器７６で廃熱を回収できる。
【０２０７】
高圧側内部熱交換器２２および低圧側内部熱交換器２５が冷却水を介して熱交換するので、蒸発器２４の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差（すなわち冷凍能力）を拡大させて、サイクルの成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。
【０２０８】
（他の実施形態）
上記実施形態を適宜組み合わせ可能である。上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。
【０２０９】
（１）上記各実施形態では、冷却水回路１２を循環する冷却水として冷却水を用いているが、油などの各種媒体を冷却水として用いてもよい。
【０２１０】
冷却水として、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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
これによると、熱伝導率を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熱媒体であっても同等の冷却効率を得ることが可能になる。
【０２１４】
また、熱媒体の熱容量を増加させることができるので、熱媒体自体の蓄冷熱量を増加させることができる。熱媒体自体の蓄冷熱量は、顕熱による蓄冷熱量である。
【０２１５】
蓄冷熱量を増加させることにより、圧縮機２０を作動させない状態であっても、ある程度の時間は蓄冷熱を利用した機器の冷却、加熱の温調が実施できるため、車両用冷凍サイクル装置１０の省動力化が可能になる。
【０２１６】
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×横の比率を表す形状指標である。
【０２１７】
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、カーボンナノチューブ（いわゆるＣＮＴ）、グラフェン、グラファイトコアシェル型ナノ粒子、およびＡｕナノ粒子含有ＣＮＴなどを用いることができる。グラファイトコアシェル型ナノ粒子とは、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のことである。
【０２１８】
（２）上記各実施形態の冷凍サイクル１１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。
【０２１９】
（３）上記各実施形態の冷凍サイクル１１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。
【符号の説明】
【０２２０】
１２  冷却水回路（熱媒体回路）
２０  圧縮機
２１  凝縮器（高圧側熱交換器）
２２  高圧側内部熱交換器
２３  膨張弁（減圧部）
２４  蒸発器（低圧側熱交換器）
２５  低圧側内部熱交換器
２８  ポンプ（流量調節部）
３０  制御装置（制御部）
【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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【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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