JP2019182124A

JP2019182124A - 車両用熱管理システム

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Publication number: JP2019182124A
Application number: JP2018073754A
Authority: JP
Inventors: 鉄男小佐々; Tetsuo Kosasa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-04-06
Filing date: 2018-04-06
Publication date: 2019-10-24
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Abstract

【課題】作動時に発熱を伴う車載機器の排熱を有効に利用可能であるとともに、車載機器の適切な温度調整を実現可能な車両用熱管理システムを提供する。【解決手段】車載機器の排熱を加熱用冷媒に吸熱させる加熱用冷媒循環回路５と、加熱用冷媒が有する熱をサイクル用冷媒に吸熱させて送風空気を加熱する熱源とするヒートポンプサイクル２と、加熱用冷媒が有する熱を熱排出用冷媒に吸熱させて外気に放熱させる熱排出用冷媒循環回路３とを備え、加熱用冷媒循環回路５の加熱用流通部６１ｂ、ヒートポンプサイクル２の回収用流通部６１ａ、および熱排出用冷媒循環回路３の熱排出用流通部６１ｃを、サイクル用冷媒と加熱用冷媒との間の熱移動、および熱排出用冷媒と加熱用冷媒との間の熱移動が可能な複合型熱交換器６１として一体化する。さらに、加熱用冷媒、サイクル用冷媒、熱排出用冷媒として、熱輸送時に相変化を伴う冷媒を採用する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用熱管理システムに関するもので、電気自動車に用いて好適である。

従来、特許文献１に、車両走行用の駆動力を走行用電動モータから得る電気自動車に適用された車両用空調装置が開示されている。

特許文献１の車両用空調装置は、車室内へ送風される送風空気の加熱あるいは冷却を行う冷凍サイクル装置を備えている。さらに、この冷凍サイクル装置は、冷媒回路を切替可能に構成されている。そして、この冷凍サイクル装置は、外気から吸熱した熱を熱源として送風空気を加熱する暖房モード時に、いわゆるガスインジェクションサイクルを構成する冷媒回路に切り替えられる。

ガスインジェクションサイクルは、圧縮機にて圧縮過程の冷媒にサイクル内で生成された中間圧気相冷媒を合流させるサイクル構成になっている。これにより、ガスインジェクションサイクルでは、圧縮機の圧縮効率を向上させて、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。

つまり、特許文献１の車両用空調装置では、低外気温時のように高い暖房能力が要求される暖房モードであっても、冷凍サイクル装置をガスインジェクションサイクルに切り替えることによって、空調のために消費される電気エネルギの増加を抑制しようとしている。これにより、一回の充電当たりの電気自動車の走行距離が短くなってしまうことを抑制しようとしている。

特開２０１２−１８１００５号公報

ところで、電気自動車は、バッテリ、充電発電機、電力制御ユニット、走行用電動モータ等のように、作動時に発熱を伴う車載機器を備えている。しかしながら、特許文献１では、これらの車載機器の排熱を車室内の暖房等に有効に利用する点について記載されていない。換言すると、特許文献１には、車載機器の排熱を有効に利用可能な車両用熱管理システムについて開示されていない。

さらに、これらの車載機器の性能を充分に発揮させるためには、それぞれの車載機器の温度を適切な温度範囲（すなわち、使用可能温度帯）内に維持しておく必要がある。このため、この種の車両用熱管理システムには、車載機器の排熱を有効に利用する機能のみならず、排熱を利用できない運転条件時等に、排熱を外気に放熱させて車載機器の温度を適切な温度範囲内に維持する温度調整機能も求められる。

本発明は、上記点に鑑み、作動時に発熱を伴う車載機器の排熱を有効に利用可能であるとともに、車載機器の適切な温度調整を実現可能な車両用熱管理システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、作動時に発熱を伴う車載機器（５０〜５３）の排熱を加熱用冷媒に吸熱させて循環させる加熱用冷媒循環回路（５）と、加熱用冷媒が有する熱をサイクル用冷媒に吸熱させて熱交換対象流体を加熱する熱源として利用可能なヒートポンプサイクル（２、１０２）と、加熱用冷媒が有する熱を熱排出用冷媒に吸熱させて外気に放熱させる熱排出用冷媒循環回路（３）と、を備え、
加熱用冷媒循環回路は、排熱を吸熱した加熱用冷媒を流通させる加熱用流通部（６１ｂ）を有し、ヒートポンプサイクルは、サイクル用冷媒を流通させる回収用流通部（６１ａ）を有し、熱排出用冷媒循環回路は、熱排出用冷媒を流通させる熱排出用流通部（６１ｃ）を有し、
加熱用流通部、回収用流通部、および熱排出用流通部は、少なくともサイクル用冷媒と加熱用冷媒との間の熱移動、および熱排出用冷媒と加熱用冷媒との間の熱移動が可能な複合型熱交換器（６１、６１１）として一体的に構成されており、
さらに、加熱用冷媒、サイクル用冷媒、および熱排出用冷媒は、いずれも熱輸送時に相変化を伴う熱媒体である車両用熱管理システムである。

これによれば、複合型熱交換器（６１）にて、加熱用冷媒とサイクル用冷媒とを熱交換させることができる。従って、加熱用冷媒が車載機器（５０〜５３）から吸熱した排熱をサイクル用冷媒に吸熱させることによって、ヒートポンプサイクル（２、１０２）のＣＯＰを向上させるために有効に利用することができるとともに、加熱用冷媒が車載機器（５０〜５３）から吸熱した排熱を熱交換対象流体を加熱するための熱源として有効に利用することができる。

さらに、複合型熱交換器（６１）にて、加熱用冷媒と熱排出用冷媒とを熱交換させることができる。従って、加熱用冷媒が車載機器（５０〜５３）から吸熱した排熱を熱排出用冷媒に吸熱させて、加熱用冷媒が車載機器（５０〜５３）から吸熱した排熱を外気に放熱させることができる。

これに加えて、加熱用冷媒、サイクル用冷媒、および熱排出用冷媒として、いずれも熱輸送時に相変化を伴う熱媒体を採用しているので、冷媒同士を熱交換させる際に、潜熱変化による効率的、かつ、速やかな熱移動を実現することができる。

従って、車載機器（５０〜５３）の排熱を、熱交換対象流体を加熱するための熱源として、有効に利用できるだけでなく、熱交換対象流体を加熱するために利用する必要のない残余の排熱を、速やかに外気へ放熱させることができ、高い応答性で車載機器（５０〜５３）の温度上昇を抑制することができる。

すなわち、請求項１に記載の発明によれば、作動時に発熱を伴う車載機器の排熱を有効に利用可能であるとともに、車載機器の適切な温度調整を実現可能な車両用熱管理システムを提供することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲に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。

第１実施形態の車両用熱管理システムの全体構成図である。第１実施形態のヒートポンプサイクルの全体構成図である。第１実施形態の複合型熱交換器の外観斜視図である。第１実施形態の複合型熱交換器の分解斜視図である。第１実施形態の複合型熱交換器の回収用チューブの拡大外観斜視図である。第１実施形態の複合型熱交換器の回収用チューブの拡大分解斜視図である。第１実施形態の複合型熱交換器の熱排出用チューブの拡大外観斜視図である。第１実施形態の複合型熱交換器の熱排出用チューブの拡大分解斜視図である。第１実施形態の複合型熱交換器の加熱用チューブの拡大外観斜視図である。第１実施形態の複合型熱交換器の加熱用チューブの拡大分解斜視図である。第１実施形態の複合型熱交換器の積層構造を説明するための説明図である。第１実施形態の車両用熱管理システムの電気制御部を示すブロック図である。第１実施形態の車両用熱管理システムの制御フローの概略を示す説明図である。第１実施形態のヒートポンプサイクルにおける低温暖房モード時の冷媒の状態の変化を示す模式的なモリエル線図である。第２実施形態の車両用熱管理システムの全体構成図である。第３実施形態の車両用熱管理システムの全体構成図である。第３実施形態の複合型熱交換器の外観斜視図である。第３実施形態の複合型熱交換器の分解斜視図である。第３実施形態の複合型熱交換器の介在部材の拡大外観斜視図である。第４実施形態の車両用熱管理システムの全体構成図である。第５実施形態の車両用熱管理システムの全体構成図である。第６実施形態の車両用熱管理システムの全体構成図である。第７実施形態の車両用熱管理システムの全体構成図である。第８実施形態のヒートポンプサイクルの全体構成図である。第９実施形態のヒートポンプサイクルの全体構成図である。

（第１実施形態）
図１〜図１４を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態では、本発明に係る車両用熱管理システム１を、走行用の駆動力を走行用電動モータ５３から得る電気自動車に適用している。車両用熱管理システム１は、電気自動車において、車室内の空調を行う機能を果たすとともに、作動時に発熱を伴う各種の車載機器５０〜５３の排熱を外気に放熱させる機能を果たす。

車両用熱管理システム１は、車室内の空調を行う空調用の運転モードとして、冷房モード、エアミックスモード、除湿暖房モード、低温暖房モードを切り替えることができる。

冷房モードは、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。エアミックスモードは、送風空気の冷却空気と加熱空気とを同時に作り出し二つの空気の混合仕方と混合割合を変化させて車室内に吹出す空気温度を任意に変化する運転モードである。より詳細には、エアミックスモードは、冷却された送風空気（冷却空気）と加熱された送風空気（加熱空気）とを混合させて車室内へ吹き出す運転モードであって、冷却空気と加熱空気との混合割合を変化させることによって車室内へ吹き出される送風空気の温度を所望の温度に調整する運転モードである。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乾いた空気を吹き出す運転モードである。低温暖房モードは、送風空気を加熱して車室内へ吹き出す運転モードであって、外気温が低温になっていても高い送風空気の加熱能力（すなわち、暖房能力）を発揮できる運転モードである。

車両用熱管理システム１は、図１に示すように、ヒートポンプサイクル２、熱排出用冷媒循環回路３、加熱用冷媒循環回路５、室内空調ユニット３０等を備えている。なお、図１では、図示の明確化のために、ヒートポンプサイクル２の一部の構成機器の図示を省略している。

ヒートポンプサイクル２は、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気の温度を調整する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置である。従って、本実施形態の車両用熱管理システム１の熱交換対象流体は、送風空気である。ヒートポンプサイクル２は、上述した車両用熱管理システム１の空調用の運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることができる。

ヒートポンプサイクル２では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。以下の説明では、説明の明確化のために、ヒートポンプサイクル２を循環する冷媒をサイクル用冷媒と記載する。さらに、サイクル用冷媒には、圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部はサイクル用冷媒とともにサイクルを循環している。

次に、図２を用いて、ヒートポンプサイクル２の詳細構成を説明する。圧縮機１１は、ヒートポンプサイクル２において、サイクル用冷媒を圧縮して吐出する二段昇圧式の電動圧縮機である。圧縮機１１は、その外殻を形成するハウジングの内部に、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との２つの圧縮機構、および双方の圧縮機構を回転駆動する電動モータを収容して構成されたものである。圧縮機１１は、後述する制御装置９０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。

圧縮機１１には、吸入ポート１１ａ、中間圧ポート１１ｂ、吐出ポート１１ｃが設けられている。吸入ポート１１ａは、ハウジングの外部から低段側圧縮機構へ低圧のサイクル用冷媒を吸入するための吸入口である。吐出ポート１１ｃは、高段側圧縮機構から吐出された高圧のサイクル用冷媒をハウジングの外部へ吐出させる吐出口である。

中間圧ポート１１ｂは、ハウジングの外部から中間圧のサイクル用冷媒を流入させて、低圧から高圧へ圧縮過程のサイクル用冷媒に合流させるための中間圧吸入口である。つまり、中間圧ポート１１ｂは、ハウジングの内部で低段側圧縮機構の吐出口側および高段側圧縮機構の吸入口側に接続されている。

圧縮機１１の吐出ポート１１ｃには、室内凝縮器１２の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器１２は、後述する室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置されている。室内凝縮器１２は、少なくともエアミックスモード時、除湿暖房モード時、および低温暖房モード時に高圧高温冷媒となっているサイクル用冷媒と、後述する室内蒸発器２３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加熱用熱交換器である。

室内凝縮器１２の冷媒出口側には、高圧制御弁１３の入口側が接続されている。高圧制御弁１３は、室内凝縮器１２にて加熱空気を所定の温度に加熱できるように、高圧側のサイクル用冷媒の圧力を略一定に維持するためのものである。より具体的には、高圧制御弁１３は、変位することによって絞り通路面積を変化させる弁体と、この弁体を変位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。

さらに、ヒートポンプサイクル２では、後述するように、冷房用膨張弁２２を備えている。冷房用膨張弁２２の基本的構成は、高圧制御弁１３と同様である。高圧制御弁１３および冷房用膨張弁２２は、弁開度を全開にすることで流量調整作用および冷媒減圧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、および弁開度を全閉にすることで冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。

高圧制御弁１３および冷房用膨張弁２２は、全開機能および全閉機能によって、上述した各運転モードに応じた冷媒回路を切り替える。つまり、高圧制御弁１３および冷房用膨張弁２２は、ヒートポンプサイクル２の冷媒回路切替部としての機能を兼ね備えている。高圧制御弁１３および冷房用膨張弁２２は、制御装置９０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。

高圧制御弁１３の出口側には、気液分離器１４の流入ポート１４ａが接続されている。気液分離器１４は、高圧あるいは高圧制御弁１３にて減圧されて準高圧となったサイクル用冷媒の気液を分離する気液分離部である。本実施形態では、気液分離器１４として、遠心力の作用によって冷媒の気液を分離する遠心分離方式のものであって、分離された冷媒を殆ど内部に蓄えることなく外部へ流出させる比較的内容積の小さいものを採用している。

気液分離器１４には、高圧制御弁１３から流出した高圧あるいは準高圧の冷媒を流入させる流入ポート１４ａ、分離された気相冷媒を流出させる気相流出ポート１４ｂ、分離された液相冷媒を流出させる第１液相流出ポート１４ｃおよび第２液相流出ポート１４ｄが設けられている。

気相流出ポート１４ｂには、準高圧気相冷媒通路１５ａが接続されている。準高圧気相冷媒通路１５ａには、中間圧固定絞り１７ｂが接続されている。中間圧固定絞り１７ｂは、準高圧気相冷媒通路１５ａを流通するサイクル用冷媒を減圧させる減圧部であるとともに、この冷媒の流量を調整する流量調整部である。このような中間圧固定絞り１７ｂとしては、オリフィス、キャピラリチューブ、ノズル等を採用することができる。

第１液相流出ポート１４ｃには、準高圧液相冷媒通路１５ｆが接続されている。準高圧液相冷媒通路１５ｆには、回収用膨張弁６０が接続されている。回収用膨張弁６０は、後述する複合型熱交換器６１の回収用流通部６１ａの出口側のサイクル用冷媒（すなわち、圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂへ流入するサイクル用冷媒）の過熱度が予め定めた基準過熱度に近づくように絞り開度を変化させる可変絞り機構である。

このような回収用膨張弁６０としては、回収用流通部６１ａの出口側のサイクル用冷媒の温度および圧力に応じて変形する変形部材（具体的には、ダイヤフラム）を有する感温部と、変形部材の変形に連動して絞り開度を変化させる機械的機構とを備える温度式膨張弁を採用することができる。

回収用膨張弁６０の絞り通路にて減圧されたサイクル用冷媒は、少量の気相冷媒を含む比較的乾き度の低い液相冷媒となる。回収用膨張弁６０にて減圧された冷媒は、中間圧液相冷媒通路１５ｂを介して、複合型熱交換器６１の回収用流通部６１ａ側へ流出する。

複合型熱交換器６１の回収用流通部６１ａは、サイクル用冷媒を流通させる複数の冷媒チューブ（以下、回収用チューブ７２と記載する。）によって構成されている。複合型熱交換器６１の詳細構成については後述する。

中間圧固定絞り１７ｂの出口側には、中間圧気相冷媒通路１５ｇが接続されている。中間圧気相冷媒通路１５ｇの出口側および中間圧液相冷媒通路１５ｂの出口側には、合流部１５ｃが接続されている。合流部１５ｃは、中間圧気相冷媒通路１５ｇから流出したサイクル用冷媒の流れと中間圧液相冷媒通路１５ｂから流出したサイクル用冷媒の流れとを合流させるものである。

合流部１５ｃは、互いに連通する３つの流入出口を有する三方継手構造のものである。そして、合流部１５ｃでは、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ている。

合流部１５ｃの冷媒流出口には、入口側中間圧冷媒通路１５ｄが接続されている。入口側中間圧冷媒通路１５ｄには、回収用開閉弁１６ａが配置されている。回収用開閉弁１６ａは、入口側中間圧冷媒通路１５ｄを開閉する電磁弁である。回収用開閉弁１６ａは、制御装置９０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。

ここで、前述の如く、回収用膨張弁６０では、回収用流通部６１ａの出口側のサイクル用冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように絞り開度を変化させる。このため、入口側中間圧冷媒通路１５ｄを流通するサイクル用冷媒は、液相状態あるいは比較的乾き度の低い気液二相状態となる。従って、回収用開閉弁１６ａは、液相状態あるいは気液二相状態のサイクル用冷媒が流通する冷媒通路に配置されている。

さらに、ヒートポンプサイクル２では、後述するように、低圧側開閉弁１６ｂおよび冷房用開閉弁１６ｃを備えている。低圧側開閉弁１６ｂおよび冷房用開閉弁１６ｃの基本的構成は、回収用開閉弁１６ａと同様である。

そして、回収用開閉弁１６ａ、低圧側開閉弁１６ｂ、および冷房用開閉弁１６ｃは、冷媒通路を開閉することによって、上述した各運転モードに応じた冷媒回路を切り替える。つまり、回収用開閉弁１６ａ、低圧側開閉弁１６ｂ、および冷房用開閉弁１６ｃは、高圧制御弁１３および冷房用膨張弁２２とともに、ヒートポンプサイクル２の冷媒回路切替部としての機能を果たす。

入口側中間圧冷媒通路１５ｄの出口側には、回収用流通部６１ａの冷媒入口側が接続されている。さらに、回収用流通部６１ａの冷媒出口には、出口側中間圧冷媒通路１５ｅを介して、圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂ側が接続されている。

また、気液分離器１４の第２液相流出ポート１４ｄには、低段側固定絞り１７ａを介して、空調用室外熱交換器２０の冷媒入口側が接続されている。低段側固定絞り１７ａは、第２液相流出ポート１４ｄから流出したサイクル用冷媒を減圧させる減圧部であるとともに、この冷媒の流量を調整する流量調整部である。低段側固定絞り１７ａの基本的構成は、中間圧固定絞り１７ｂと同様である。

さらに、第２液相流出ポート１４ｄには、気液分離器１４にて分離された液相のサイクル用冷媒を、低段側固定絞り１７ａを迂回させて空調用室外熱交換器２０の冷媒入口側へ導く固定絞り迂回通路１８が接続されている。固定絞り迂回通路１８には、固定絞り迂回通路１８を開閉する低圧側開閉弁１６ｂが配置されている。

ここで、第２液相流出ポート１４ｄから流出したサイクル用冷媒が低圧側開閉弁１６ｂを通過する際に生じる圧力損失は、サイクル用冷媒が低段側固定絞り１７ａを通過する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。

従って、制御装置９０が低圧側開閉弁１６ｂを開いた際には、第２液相流出ポート１４ｄから流出したサイクル用冷媒のほぼ全流量が、固定絞り迂回通路１８を介して空調用室外熱交換器２０へ流入する。一方、制御装置９０が低圧側開閉弁１６ｂを閉じた際には、第２液相流出ポート１４ｄから流出したサイクル用冷媒は、低段側固定絞り１７ａにて減圧されて空調用室外熱交換器２０へ流入する。

空調用室外熱交換器２０は、内部を流通するサイクル用冷媒と外気ファン２１から送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。空調用室外熱交換器２０は、少なくとも冷房モード時には、高圧高温冷媒となっているサイクル用冷媒を放熱させる放熱器として機能し、少なくとも除湿暖房モード時および低温暖房モード時には、低圧低温冷媒となっているサイクル用冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する熱交換器である。

外気ファン２１は、空調用室外熱交換器２０へ向けて外気を送風する電動送風機である。外気ファン２１は、制御装置９０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。外気ファン２１は、空調用室外熱交換器２０へ外気を送ることができれば、吸込方式のものであってもよいし、吹出方式のものであってもよい。

空調用室外熱交換器２０の冷媒出口には、冷房用膨張弁２２を介して、室内蒸発器２３の冷媒入口側が接続されている。冷房用膨張弁２２は、少なくとも冷房モード時に、空調用室外熱交換器２０から流出したサイクル用冷媒を低圧となるまで減圧させる電気式の可変絞り機構である。

室内蒸発器２３は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内であって、室内凝縮器１２の送風空気流れ上流側に配置されている。室内蒸発器２３は、少なくとも冷房モード時、エアミックスモード時、および除湿暖房モードに、低温低圧冷媒となっているサイクル用冷媒と空調用送風機３２から送風された送風空気とを熱交換させ、サイクル用冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。

室内蒸発器２３の冷媒出口には、アキュムレータ２４の入口側が接続されている。アキュムレータ２４は、内部に流入したサイクル用冷媒の気液を分離して、サイクルの余剰冷媒を液相冷媒として蓄える低圧側気液分離器である。アキュムレータ２４の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入ポート１１ａが接続されている。

さらに、空調用室外熱交換器２０のサイクル用冷媒の出口には、空調用室外熱交換器２０から流出したサイクル用冷媒を、冷房用膨張弁２２および室内蒸発器２３を迂回させて、アキュムレータ２４の入口側へ導く蒸発器迂回通路２５が接続されている。蒸発器迂回通路２５には、蒸発器迂回通路２５を開閉する冷房用開閉弁１６ｃが配置されている。

次に、熱排出用冷媒循環回路３について説明する。熱排出用冷媒循環回路３は、車載機器５０〜５３の排熱を冷媒に吸熱させて外気に放熱させるためのサーモサイフォンである。熱排出用冷媒循環回路３では、冷媒としてヒートポンプサイクル２を循環する冷媒と同種の冷媒（本実施形態では、Ｒ１３４ａ）を採用している。以下の説明では、説明の明確化のために、熱排出用冷媒循環回路３を循環する冷媒を熱排出用冷媒と記載する。

ここで、サーモサイフォンは、冷媒を蒸発させる蒸発部と冷媒を凝縮させる凝縮部とを有し、蒸発部と凝縮部とを閉ループ状に（すなわち、環状に）接続することによって構成されている。そして、蒸発部における冷媒の温度と凝縮部における冷媒の温度との温度差によって回路内の冷媒に比重差を生じさせ、重力の作用によって冷媒を自然循環させて、冷媒とともに熱を輸送する熱輸送回路である。

熱排出用冷媒循環回路３では、図１に示すように、複合型熱交換器６１の熱排出用流通部６１ｃと熱排出用室外熱交換器６３との間で熱排出用冷媒を循環させる。さらに、熱排出用室外熱交換器６３は、複合型熱交換器６１の熱排出用流通部６１ｃよりも上方側に配置されている。

複合型熱交換器６１の熱排出用流通部６１ｃは、熱排出用冷媒を流通させる複数の冷媒チューブ（以下、熱排出用チューブ７５と記載する。）によって構成されている。熱排出用流通部６１ｃは、熱排出用冷媒循環回路３において、熱排出用冷媒を蒸発させる蒸発部としての機能を果たす。

熱排出用室外熱交換器６３は、内部を流通する熱排出用冷媒と、外気ファン６７から送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。熱排出用室外熱交換器６３は、熱排出用冷媒の有する熱を外気に放熱させて凝縮させる熱交換器である。さらに、熱排出用室外熱交換器６３は、熱排出用冷媒循環回路３において、熱排出用冷媒を凝縮させる凝縮部としての機能を果たす。

外気ファン６７は、熱排出用室外熱交換器６３へ向けて外気を送風する電動送風機である。外気ファン６７の基本的構成は、空調用室外熱交換器２０へ向けて外気を送風する外気ファン２１と同様である。外気ファン６７は、制御装置９０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。

また、熱排出用室外熱交換器６３および熱排出用流通部６１ｃは、熱排出用気相配管６２および熱排出用液相配管６４によって接続されている。

熱排出用気相配管６２は、熱排出用流通部６１ｃの冷媒出口側と熱排出用室外熱交換器６３の冷媒入口側とを接続する冷媒配管である。熱排出用気相配管６２には、熱排出用流通部６１ｃにて蒸発した気相状態の熱排出用冷媒が流通する。熱排出用気相配管６２の出口部は、熱排出用気相配管６２の入口部よりも上方側に配置されている。

熱排出用液相配管６４は、熱排出用室外熱交換器６３の冷媒出口側と熱排出用流通部６１ｃの冷媒入口側とを接続する冷媒配管である。熱排出用液相配管６４には、熱排出用室外熱交換器６３で凝縮した液相状態あるいは比較的乾き度の低い気液二相状態の熱排出用冷媒が流通する。熱排出用液相配管６４の出口部は、熱排出用液相配管６４の入口部よりも下方側に配置されている。

熱排出用液相配管６４の液相状態の熱排出用冷媒が流通する部位には、熱排出用開閉弁６５が配置されている。熱排出用開閉弁６５は、熱排出用室外熱交換器６３熱排出用液相配管６４を閉じることによって、熱排出用冷媒循環回路３における熱排出用冷媒の循環を遮断する熱排出用循環遮断部である。熱排出用開閉弁６５は、制御装置９０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される電磁弁である。

次に、加熱用冷媒循環回路５について説明する。加熱用冷媒循環回路５は、車載機器５０〜５３の排熱を冷媒に吸熱させて循環させるためのサーモサイフォンである。加熱用冷媒循環回路５では、冷媒としてヒートポンプサイクル２を循環する冷媒と同種の冷媒(本実施形態では、Ｒ１３４ａ）を採用している。以下の説明では、説明の明確化のために、加熱用冷媒循環回路５を循環する冷媒を加熱用冷媒と記載する。

加熱用冷媒循環回路５では、図１に示すように、複合型熱交換器６１の加熱用流通部６１ｂと車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路５０ａ〜５３ａとの間で加熱用冷媒を循環させる。さらに、複合型熱交換器６１の加熱用流通部６１ｂは、車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路５０ａ〜５３ａよりも上方側に配置されている。

複合型熱交換器６１の加熱用流通部６１ｂは、加熱用冷媒を流通させる複数の冷媒チューブ（以下、加熱用チューブ７８と記載する。）によって構成されている。加熱用流通部６１ｂは、加熱用冷媒循環回路５において、加熱用冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮部としての機能を果たす。

車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路５０ａ〜５３ａは、各車載機器の構成部材を収容するケース内や取付用の基台に形成されている。これらの冷媒通路５０ａ〜５３ａは、各車載機器が発生させた排熱を加熱用冷媒に吸熱させる加熱用吸熱部である。これらの冷媒通路５０ａ〜５３ａは、加熱用冷媒循環回路５において、加熱用冷媒を蒸発させる蒸発部としての機能を果たす。

より具体的には、車載機器５０〜５３の内部には、発熱部等が収容される収容空間と加熱用冷媒が流通する冷媒通路５０ａ〜５３ａとを仕切る隔壁が配置されている。隔壁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。このため、冷媒通路５０ａ〜５３ａを流通する加熱用冷媒は、隔壁を介して、それぞれの車載機器の発熱部が発生させた熱を吸熱して蒸発する。さらに、冷媒通路５０ａ〜５３ａの内部に、車載機器の発熱部と加熱用冷媒との熱交換を促進する熱交換フィン等を配置してもよい。

また、本実施形態の加熱用冷媒循環回路５には、車載機器として、バッテリ５０、充電発電機５１、電力制御ユニット５２、走行用電動モータ５３が配置されている。つまり、本実施形態の車載機器は、電気自動車に搭載されて電力が供給されることによって作動し、作動時に発熱を伴う電気式の車載機器である。

バッテリ５０は、充放電が可能な二次電池（本実施形態では、リチウムイオン電池）である。バッテリ５０は、充電された電力を走行用電動モータ５３等の電気式の車載機器に供給する。

ここで、この種のバッテリ５０では、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得にくい。一方、高温になると劣化が進行しやすくなる。そこで、本実施形態では、バッテリ５０の使用可能温度帯を、バッテリ５０が充分な性能を発揮できる温度帯として、１０℃〜４０℃に設定している。従って、本実施形態のバッテリ５０の使用可能温度帯の最高温度は４０℃に設定されている。

充電発電機５１は、発電した電力をバッテリ５０へ充電する充電装置である。充電発電機５１についても充分な性能を発揮可能な使用可能温度帯が設定されている。充電発電機５１の使用可能温度帯の最高温度は、バッテリ５０の使用可能温度帯の最高温度よりも高い値に設定されている。

電力制御ユニット５２は、バッテリ５０から各種電気式の車載機器へ供給される電力の分配を司る電力分配装置である。電力制御ユニット５２についても充分な性能を発揮可能な使用可能温度帯が設定されている。電力制御ユニット５２の使用可能温度帯の最高温度は、充電発電機５１の使用可能温度帯の最高温度よりも高い値に設定されている。

走行用電動モータ５３は、車両走行用の駆動力を出力するものである。走行用電動モータ５３についても充分な性能を発揮可能な使用可能温度帯が設定されている。走行用電動モータ５３の使用可能温度帯の最高温度は、電力制御ユニット５２の使用可能温度帯の最高温度よりも高い値に設定されている。

さらに、本実施形態では、各車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路５０ａ〜５３ａが、直列的に接続されている。より具体的には、加熱用冷媒が、走行用電動モータ５３に形成された冷媒通路５３ａ→電力制御ユニット５２に形成された冷媒通路５２ａ→充電発電機５１に形成された冷媒通路５１ａ→バッテリ５０に形成された冷媒通路５０ａの順で流れるように接続されている。

ここで、加熱用冷媒が各冷媒通路５０ａ〜５３ａを流通する際には、圧力損失が生じる。このため、各冷媒通路５０ａ〜５３ａが直列的に接続されていると、冷媒流れ下流側に配置された冷媒通路における冷媒蒸発温度が低下する。従って、本実施形態では、バッテリ５０に形成された冷媒通路５０ａにおける冷媒蒸発温度を最も低い冷媒蒸発温度とすることができる。

そこで、本実施形態では、バッテリ５０の温度（後述する管理用車載機器温度Ｔｅｐ、管理用車載機器温度センサ９１ｈによって検出された）が、バッテリ５０の使用可能温度帯の範囲内に維持されている際には、その他の車載機器５１〜５３の温度がそれぞれの使用可能温度帯に範囲に維持されるように、それぞれの冷媒通路５０ａ〜５３ａの圧力係数（通路抵抗）が設定されている。

また、加熱用流通部６１ｂおよび車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路は、加熱用液相配管５４および加熱用気相配管５５によって接続されている。

加熱用気相配管５５は、車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路の最下流側（本実施形態では、バッテリ５０に形成された冷媒通路の出口側）と加熱用流通部６１ｂの冷媒入口側とを接続する冷媒配管である。加熱用気相配管５５には、車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路５０ａ〜５３ａにて蒸発した気相状態の加熱用冷媒が流通する。加熱用気相配管５５の出口部は、加熱用気相配管５５の入口部よりも上方側に配置されている。

加熱用液相配管５４は、加熱用流通部６１ｂの冷媒出口側と車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路の最上流側（本実施形態では、走行用電動モータ５３に形成された冷媒通路の入口側）とを接続する冷媒配管である。加熱用液相配管５４には、加熱用流通部６１ｂにて凝縮した液相状態あるいは比較的乾き度の低い気液二相状態の熱排出用冷媒が流通する。加熱用液相配管５４の出口部は、加熱用液相配管５４の入口部よりも下方側に配置されている。

加熱用液相配管５４の液相状態の加熱用冷媒が流通する部位には、加熱用開閉弁６８が配置されている。加熱用開閉弁６８は、加熱用液相配管５４を閉じることによって、加熱用冷媒の循環を遮断する加熱用循環遮断部である。加熱用開閉弁６８の基本的構成は、熱排出用冷媒循環回路３の熱排出用開閉弁６５と同様である。

次に、図３〜図１１を用いて、複合型熱交換器６１の詳細構成について説明する。なお、各図面における上下の各矢印は、車両用熱管理システム１を電気自動車に搭載した状態における上下の各方向を示している。

複合型熱交換器６１は、ヒートポンプサイクル２の回収用流通部６１ａ、加熱用冷媒循環回路５の加熱用流通部６１ｂ、および熱排出用冷媒循環回路３の熱排出用流通部６１ｃを一体的に構成した熱交換器である。複合型熱交換器６１では、少なくともサイクル用冷媒と加熱用冷媒との間の熱移動（すなわち、熱交換）、および熱排出用冷媒と加熱用冷媒との間の熱移動が可能となっている。

より具体的には、複合型熱交換器６１は、図３、図４に示すように、回収用チューブ７２、加熱用チューブ７８、および熱排出用チューブ７５を予め定めた方向に積層配置することによって構成された、いわゆる積層型の熱交換器構造のものである。この種の積層型の熱交換器では、異なる熱媒体を流通させるチューブ同士を隣接配置することによって、チューブを介して、異なる熱媒体間での熱移動を可能としている。

そこで、複合型熱交換器６１では、少なくとも一部の回収用チューブ７２と加熱用チューブ７８とを隣接配置することによって、サイクル用冷媒と加熱用冷媒との間の熱移動を可能としている。さらに、少なくとも一部の熱排出用チューブ７５と加熱用チューブ７８とを隣接配置することによって、熱排出用冷媒と加熱用冷媒との間の熱移動を可能としている。

回収用チューブ７２は、図５、図６に示すように、板面に凹凸部が形成された一対の金属製の板状部材（本実施形態では、第１板状部材７２ａおよび第２板状部材７２ｂ）を貼り合わせることによって形成された、いわゆるプレートチューブである。回収用チューブ７２は、長手方向に垂直な断面が扁平形状に形成されている。回収用チューブ７２の内部には、上下方向に延びる断面扁平形状の冷媒通路が、２列形成されている。

本実施形態では、図５に示すように、回収用チューブ７２の内部に形成される冷媒通路のうち、冷媒流れ上流側を形成して、サイクル用冷媒を上方側から下方側へ流す部位を上流側通路部７２ｃとする。また、回収用チューブ７２の内部に形成される冷媒通路のうち、冷媒流れ下流側を形成して、サイクル用冷媒を下方側から上方側へ流す部位を下流側通路部７２ｄとする。上流側通路部７２ｃと下流側通路部７２ｄは、下方側で連通している。

また、上流側通路部７２ｃおよび下流側通路部７２ｄの内部には、インナープレート７２ｅが配置されている。インナープレート７２ｅは、断面が方形波状に折り曲げられた金属製の板状部材である。インナープレート７２ｅは、サイクル用冷媒が上流側通路部７２ｃおよび下流側通路部７２ｄ内を均等に流れるように冷媒通路を複数の細管通路に区画する機能、熱伝達表面の面積を増やし熱交換性能を高める機能、さらに、回収用チューブ７２の強度を向上させる機能等を果たす。

回収用チューブ７２の上流側通路部７２ｃを形成する部位の上方側には、回収用チューブ７２へサイクル用冷媒を流入させる入口部が形成されている。複数の回収用チューブの入口部には、図３、図４に示すように、回収用分配パイプ７０が接続される。回収用分配パイプ７０は、複数の回収用チューブ７２に対してサイクル用冷媒の分配を行うタンク部としての機能を果たす。

回収用分配パイプ７０は、回収用チューブ７２の積層方向に延びる有底筒状の金属で形成されている。それぞれの回収用チューブ７２の入口部は、回収用分配パイプ７０の側面に接続されている。回収用分配パイプ７０の長手方向一端部に形成された冷媒入口７０ａには、ヒートポンプサイクル２の回収用開閉弁１６ａの出口側が接続されている。

回収用チューブ７２の下流側通路部７２ｄを形成する部位の上方側には、回収用チューブ７２からサイクル用冷媒を流出させる出口部が形成されている。複数の回収用チューブの出口部には、図３、図４に示すように、回収用集合パイプ７１が接続される。回収用集合パイプ７１は、複数の回収用チューブ７２から流出したサイクル用冷媒の集合を行うタンク部としての機能を果たす。

回収用集合パイプ７１の基本的構成は、回収用分配パイプ７０と同様である。それぞれの回収用チューブ７２の出口部は、回収用分配パイプ７０の側面に接続されている。回収用集合パイプ７１の長手方向一端部に形成された冷媒出口７１ａには、ヒートポンプサイクル２の圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂ側が接続されている。

従って、回収用流通部６１ａでは、回収用分配パイプ７０にて分配されたサイクル用冷媒が、各回収用チューブ７２の上流側通路部７２ｃへ流入する。上流側通路部７２ｃへ流入したサイクル用冷媒は、上方側から下方側へ流れる。上流側通路部７２ｃを流通したサイクル用冷媒は、回収用チューブ７２の下方側で流れ方向を転向させて（すなわち、Ｕターンさせて）、下流側通路部７２ｄへ流入する
下流側通路部７２ｄへ流入したサイクル用冷媒は、下流側通路部７２ｄを下方側から上方側へ流れる。下流側通路部７２ｄから流出したサイクル用冷媒は、回収用集合パイプ７１内に集合する。回収用冷媒は、上流側通路部７２ｃおよび下流側通路部７２ｄを流通する際に、加熱用チューブ７８を流通する加熱用冷媒と熱交換する。

熱排出用チューブ７５は、回収用チューブ７２と同様のプレートチューブである。熱排出用チューブ７５は、図７、図８に示すように、板面に凹凸部が形成された一対の金属製の板状部材（本実施形態では、第１板状部材７５ａおよび第２板状部材７５ｂ）を貼り合わせることによって形成されている。熱排出用チューブ７５は、長手方向に垂直な断面が扁平形状に形成されている。

熱排出用チューブ７５の内部には、図７に示すように、上下方向に延びる断面扁平形状の冷媒通路７５ｃが形成されている。この冷媒通路７５ｃは、熱排出用冷媒を下方側から上方側へ流すように形成されている。冷媒通路７５ｃには、回収用チューブ７２と同様にインナープレート７５ｅが配置されている。

熱排出用チューブ７５の下方側には、熱排出用チューブ７５へ熱排出用冷媒を流入させる入口部が形成されている。複数の熱排出用チューブ７５の入口部には、図３、図４に示すように、熱排出用分配パイプ７３が接続されている。熱排出用分配パイプ７３は、複数の熱排出用チューブ７５に対して熱排出用冷媒の分配を行うタンク部としての機能を果たす。

熱排出用分配パイプ７３の基本的構成は、回収用分配パイプ７０と同様である。熱排出用分配パイプ７３の長手方向一端部に形成された冷媒入口７３ａには、熱排出用室外熱交換器６３の冷媒出口側が接続されている。

熱排出用チューブ７５の上方側には、熱排出用チューブ７５から熱排出用冷媒を流出させる出口部が形成されている。複数の熱排出用チューブ７５の出口部には、熱排出用集合パイプ７４が接続されている。熱排出用集合パイプ７４は、複数の熱排出用チューブ７５から流出した熱排出用冷媒の集合を行うタンク部としての機能を果たす。

熱排出用集合パイプ７４の基本的構成は、熱排出用分配パイプ７３と同様である。熱排出用集合パイプ７４の長手方向一端部に形成された冷媒出口７４ａには、熱排出用室外熱交換器６３の冷媒入口側が接続されている。

従って、熱排出用流通部６１ｃでは、熱排出用分配パイプ７３にて分配された熱排出用冷媒が、各熱排出用チューブ７５へ流入する。熱排出用チューブ７５へ流入した熱排出用冷媒は、下方側から上方側へ流れて、熱排出用集合パイプ７４内に集合する。熱排出用冷媒は、熱排出用チューブ７５の冷媒通路７５ｃを流通する際に、加熱用チューブ７８を流通する加熱用冷媒と熱交換する。

加熱用チューブ７８は、回収用チューブ７２および熱排出用チューブ７５と同様のプレートチューブである。加熱用チューブ７８は、図９、図１０に示すように、板面に凹凸部が形成された一対の金属製の板状部材（本実施形態では、第１板状部材７８ａおよび第２板状部材７８ｂ）を貼り合わせることによって形成されている。加熱用チューブ７８の基本的構成は、熱排出用チューブ７５と同様である。

従って、加熱用チューブ７８の内部には、図９に示すように、上下方向に延びる冷媒通路７８ｃが形成されている。この冷媒通路７８ｃは、加熱用冷媒を上方側から下方側へ流すように形成されている。冷媒通路７８ｃには、回収用チューブ７２と同様にインナープレート７８ｅが配置されている。

複数の加熱用チューブ７８の上方側の入口部には、図３、図４に示すように、加熱用分配パイプ７６が接続されている。加熱用分配パイプ７６の基本的構成は、熱排出用分配パイプ７３と同様である。加熱用分配パイプ７６の長手方向他端部に形成された冷媒入口７６ａには、加熱用冷媒循環回路５の車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路の最下流側（本実施形態では、バッテリ５０に形成された冷媒通路の出口側）が接続されている。

複数の加熱用チューブ７８の下方側の出口部には、加熱用集合パイプ７７が接続されている。加熱用集合パイプ７７の基本的構成は、熱排出用集合パイプ７４と同様である。加熱用集合パイプ７７の長手方向他端部に形成された冷媒出口７７ａには、加熱用冷媒循環回路５の車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路の最上流側（本実施形態では、走行用電動モータ５３に形成された冷媒通路の入口側）が接続されている。

従って、加熱用流通部６１ｂでは、加熱用分配パイプ７６にて分配された加熱用冷媒が、各加熱用チューブ７８へ流入する。加熱用チューブ７８へ流入した加熱用冷媒は、上方側から下方側へ流れて、加熱用集合パイプ７７内に集合する。加熱用冷媒は、加熱用チューブ７８を流通する際に、回収用チューブ７２を流通する回収用冷媒、あるいは、熱排出用チューブ７５を流通する熱排出用冷媒と熱交換する。

さらに、本実施形態の複合型熱交換器６１では、図１１に示すように、積層方向両端部を除くと、…回収用チューブ７２→加熱用チューブ７８→熱排出用チューブ７５→加熱用チューブ７８→回収用チューブ７２→加熱用チューブ７８→熱排出用チューブ７５→加熱用チューブ７８→回収用チューブ７２→加熱用チューブ７８…の順が繰り返されるように、回収用チューブ７２、熱排出用チューブ７５、および加熱用チューブ７８が規則的に積層配置されている。

換言すると、本実施形態の複合型熱交換器６１では、積層方向両端部に配置されるものを除いて、回収用チューブ７２の積層方向両側に加熱用チューブ７８が隣接配置されている。さらに、積層方向両端部に配置されるものを除いて、熱排出用チューブ７５の積層方向両側に加熱用チューブ７８が隣接配置されている。

このため、回収用チューブ７２の数量は、加熱用チューブ７８の数量以下になっている。より具体的には、加熱用チューブ７８の数量は、回収用チューブ７２の数量の約２倍になっている。さらに、熱排出用チューブの数量は、加熱用チューブ７８の数量以下になっている。より具体的には、加熱用チューブ７８の数量は、熱排出用チューブの数量の約２倍になっている。

また、複合型熱交換器６１では、図３、図４に示すように、回収用チューブ７２、熱排出用チューブ７５、および加熱用チューブ７８の積層方向両端部に、金属製のサイドプレート７９が配置されている。サイドプレート７９は、複合型熱交換器６１全体としての強度を向上させる補強部材としての機能を果たす。

上述した複合型熱交換器６１の各構成部品は、いずれも伝熱性に優れる同種の金属（本実施形態では、アルミニウム）で形成されている。そして、複合型熱交換器６１は、これらの構成部材が、ロウ付け接合にて一体化されることによって製造される。

この際、回収用チューブ７２、熱排出用チューブ７５、および加熱用チューブ７８は、それぞれの平坦面同士がロウ付け接合されている。このため、複合型熱交換器６１では、それぞれのチューブを流通する冷媒同士が、複合型熱交換器６１の内部で混ざり合ってしまうことなく、各チューブ７２〜７８同士の接合面となる部位を介して熱交換を行うことができる。

次に、室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０は、車両用熱管理システム１において、ヒートポンプサイクル２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３０は、図１、図２に示すように、その外殻を形成するケーシング３１の内部に形成された空気通路に、空調用送風機３２、室内蒸発器２３、室内凝縮器１２等を収容したものである。

ケーシング３１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３１の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置３３が配置されている。内外気切替装置３３は、ケーシング３１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。

内外気切替装置３３は、ケーシング３１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９０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。

内外気切替装置３３の送風空気流れ下流側には、空調用送風機３２が配置されている。空調用送風機３２は、内外気切替装置３３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。空調用送風機３２は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。空調用送風機３２は、制御装置９０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。

空調用送風機３２の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器２３および室内凝縮器１２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２３は、室内凝縮器１２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３１内には、室内蒸発器２３を通過した送風空気を、室内凝縮器１２を迂回させて下流側へ流す冷風バイパス通路３５が形成されている。

室内蒸発器２３の送風空気流れ下流側であって、かつ、室内凝縮器１２の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア３４が配置されている。エアミックスドア３４は、室内蒸発器２３を通過後の送風空気のうち、室内凝縮器１２を通過させる風量と冷風バイパス通路３５を通過させる風量との風量割合を調整するものである。

エアミックスドア３４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９０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。

室内凝縮器１２の送風空気流れ下流側には、室内凝縮器１２にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路３５を通過して室内凝縮器１２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３６が設けられている。さらに、ケーシング３１の送風空気流れ最下流部には、混合空間３６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。

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。

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。

従って、エアミックスドア３４が、室内凝縮器１２を通過させる風量と冷風バイパス通路３５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３６にて混合される空調風の温度を調整することができる。そして、各吹出口から車室内へ吹き出される送風空気（空調風）の温度を調整することができる。

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。

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９０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。

次に、電気自動車に搭載された際の車両用熱管理システム１の配置態様を説明する。本実施形態の電気自動車では、乗員が搭乗する車室８０の前方に駆動用装置室８１が配置されている。駆動用装置室８１は、車両走行用の駆動力を出力する駆動用装置（例えば、走行用電動モータ５３）の少なくとも一部が配置される車室外空間である。駆動用装置室８１は、内燃機関（エンジン）から車両走行用の駆動力を得る通常のエンジン車両における、いわゆるエンジンルームに対応する。

車室８０と駆動用装置室８１は、隔壁８２によって仕切られている。隔壁８２は、通常のエンジン車両において、いわゆるダッシュパネル、あるいはファイアウォールと呼ばれる防音防火用の隔壁部材に対応する。

ヒートポンプサイクル２の室内凝縮器１２、室内蒸発器２３等を除く各構成機器、熱排出用冷媒循環回路３の各構成機器、および加熱用冷媒循環回路５の各構成機器は、駆動用装置室８１内に配置されている。このうち、ヒートポンプサイクル２の空調用室外熱交換器２０、および熱排出用冷媒循環回路３の熱排出用室外熱交換器６３は、駆動用装置室８１内の車両前方側に配置されている。

駆動用装置室８１の車両最前部には、駆動用装置室８１内に外気を導入するグリルが配置されている。このため、車両走行時には、空調用室外熱交換器２０および熱排出用室外熱交換器６３に対して、グリルを介して駆動用装置室８１内へ流入した走行風（すなわち、外気）を当てることができる。

さらに、本実施形態の空調用室外熱交換器２０および熱排出用室外熱交換器６３は、外気の流れ方向に対して並列的に配置されている。図１では、空調用室外熱交換器２０および熱排出用室外熱交換器６３が、上下方向に並んで配置された例を模式的に図示しているが、空調用室外熱交換器２０および熱排出用室外熱交換器６３は、左右方向に配置されていてもよい。

室内空調ユニット３０は、車室８０内の最前部の計器盤（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。このため、室内空調ユニット３０のケーシング３１内に収容されたヒートポンプサイクル２の室内凝縮器１２、室内蒸発器２３等も、車室８０内に配置されている。

次に、図１２を用いて、車両用熱管理システム１の電気制御部について説明する。制御装置９０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９０は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。

制御装置９０の入力側には、図１２に示すように、内気温センサ９１ａ、外気温センサ９１ｂ、日射センサ９１ｃ、高圧センサ９１ｄ、蒸発器温度センサ９１ｅ、空調風温度センサ９１ｆ、管理用車載機器温度センサ９１ｈ、熱排出用冷媒圧力センサ９１ｇ等の制御用のセンサ群が接続されている。制御装置９０には、これらの制御用のセンサ群の検出信号が入力される。

内気温センサ９１ａ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９１ｂ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９１ｃ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９１ｄは、圧縮機１１の吐出口側から高圧制御弁１３または冷房用膨張弁２２の入口側へ至る冷媒流路内のサイクル用冷媒の圧力である高圧側サイクル用冷媒圧力Ｐｄを検出する冷媒圧力検出部である。

蒸発器温度センサ９１ｅは、室内蒸発器２３におけるサイクル用冷媒の冷媒蒸発温度（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９１ｆは、混合空間３６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。

管理用車載機器温度センサ９１ｈは、車載機器５０〜５３のうち予め定めた管理用車載機器の温度である管理用車載機器温度Ｔｅｐを検出する管理用車載機器温度検出部である。本実施形態では、車載機器５０〜５３のうち使用可能温度帯の最高温度が最も低いバッテリ５０を管理用車載機器としている。

より具体的には、管理用車載機器温度センサ９１ｈは、管理用車載機器（本実施形態では、バッテリ５０）の複数の箇所の温度を検出する複数の温度センサによって構成されている。さらに、制御装置９０では、これらの複数の温度センサの検出値の平均値を、管理用車載機器温度Ｔｅｐとしている。

熱排出用冷媒圧力センサ９１ｇは、熱排出用冷媒循環回路３を循環する熱排出用冷媒の圧力である熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈを検出する熱排出用冷媒圧力検出部である。より具体的には、本実施形態の熱排出用冷媒圧力センサ９１ｇは、熱排出用気相配管６２を流通する気相状態の熱排出用冷媒の圧力を検出している。

さらに、制御装置９０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９２が接続されている。制御装置９０には、操作パネル９２に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。

操作パネル９２に設けられた各種操作スイッチとしては、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、乗員が空調用送風機３２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Ｔｓｅｔを設定するための温度設定部である。

ここで、制御装置９０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制御部が一体的に構成されたものである。従って、制御装置９０のうち、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。

例えば、制御装置９０のうち、ヒートポンプサイクル２の圧縮機１１の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウエア）は、圧縮機制御部９０ａを構成している。また、熱排出用循環遮断部（本実施形態では、熱排出用開閉弁６５）の作動を制御する構成は、熱排出用循環制御部９０ｂを構成している。また、加熱用循環遮断部（本実施形態では、加熱用開閉弁６８）の作動を制御する構成は、加熱用循環制御部９０ｃを構成している。もちろん、これらの各制御部をそれぞれ別体の制御装置で構成してもよい。

次に、上記構成における本実施形態の車両用熱管理システム１の作動について説明する。前述の如く、車両用熱管理システム１は、電気自動車において、車室内の空調を行う機能を果たすとともに、作動時に発熱を伴う各種の車載機器５０〜５３の排熱を外気に放熱させる機能を果たす。つまり、車両用熱管理システム１の制御装置９０は、車室内の温度を乗員の所望の温度に調整するとともに、車載機器５０〜５３の温度を使用可能温度帯の範囲内に維持するように各種制御対象機器の作動を制御している。

図１３に、制御装置９０が実行する制御フローの概略を示す。この制御フローでは、車両のシステム全体が起動（スタート）すると、初期化のために、ヒートポンプサイクル２の回収用開閉弁１６ａを閉じ、熱排出用冷媒循環回路３の熱排出用開閉弁６５を閉じ、さらに、加熱用冷媒循環回路５の加熱用開閉弁６８を閉じる（図１３のステップＳ１）。

続いて、車両が起動時、アイドル時、あるいは走行時であるかといった現在の車両の運転状態を決定する（図１３のステップＳ２）。このような車両の運転状態の決定は、制御装置９０に接続された制御用のセンサ群の検出信号に基づいて行われる。続いて、空調装置として作動するか否か、すなわち、空調運転を行うか否かが判定される（図１３のステップＳ３）。本実施形態では、操作パネル９２の空調作動スイッチが投入（ＯＮ）されている場合に、空調運転を行うと判定する。

ステップＳ３にて空調運転を行うと判定された場合には、車室内の空調を行うための空調制御を実行する。この制御では、空調用の運転モードを選択し（図１３のステップＳ４）、選択された運転モードに応じて、ヒートポンプサイクル２等の作動を制御する（図１３のステップＳ５〜Ｓ８）。

また、この制御フローでは、ステップＳ３の判定結果によらず、車載機器５０〜５３の排熱を加熱用冷媒に吸熱させて回収する熱回収制御（図１３のステップＳ９）、および回収した車載機器５０〜５３の排熱を外気に排出するための熱廃棄制御（図１３のステップＳ１０）を並行して実行する。

熱回収制御では、バッテリ５０の温度（すなわち、管理用車載機器温度センサ９１ｈによって検出された管理用車載機器温度Ｔｅｐ）が、バッテリ５０の使用可能温度帯に維持されるように、加熱用開閉弁６８の開閉制御が行われる。熱廃棄制御では、熱排出用冷媒圧力センサ９１ｇによって検出された熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが予め定めた基準圧力範囲内に維持されるように、熱排出用開閉弁６５の開閉制御が行われる。

そして、車両のシステム全体が停止されるまで、ステップＳ２に戻り、再び同様の制御フローが繰り返される。車両のシステム全体が停止された場合は、車両用熱管理システム１も停止する（図１３のステップＳ１１）。

次に、図１３のステップＳ４〜Ｓ８にて実行される空調制御について説明する。空調制御では、制御装置９０が、制御用のセンサ群の検出信号および操作パネル９２からの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。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９１ａによって検出された内気温である。Ｔａｍは、外気温センサ９１ｂによって検出された外気温である。Ａｓは、日射センサ９１ｃ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。

さらに、制御装置９０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。

より具体的には、制御装置９０は、夏季のように比較的外気温が高く、車室内を冷やす過程で冷房モードに切り替える。また、夏季に車室内温度を低下させた後の安定状態となっている場合や、春季あるいは秋季のように外気温が夏季と冬季との中間的温度となる中間期には、エアミックスモードに切り替える。また、中間期や冬季のように比較的に多湿で外気温がやや低い場合には、除湿暖房モードに切り替える。さらに、冬季の極低外気温時には、低温暖房モードに切り替える。以下に各運転モードにおける作動を説明する。

（ａ）冷房モード
冷房モードでは、制御装置９０が、高圧制御弁１３を全開状態とし、冷房用膨張弁２２を冷媒減圧作用を発揮する絞り状態とする。さらに、制御装置９０は、回収用開閉弁１６ａを開き、低圧側開閉弁１６ｂを開き、冷房用開閉弁１６ｃを閉じる。

これにより、冷房モードのヒートポンプサイクル２では、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃ（→室内凝縮器１２→高圧制御弁１３）→気液分離器１４→中間圧固定絞り１７ｂおよび回収用膨張弁６０→回収用開閉弁１６ａ→複合型熱交換器６１の回収用流通部６１ａ→圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂの順にサイクル用冷媒が循環するとともに、気液分離器１４→低圧側開閉弁１６ｂ→空調用室外熱交換器２０→冷房用膨張弁２２→室内蒸発器２３→アキュムレータ２４→圧縮機１１の吸入ポート１１ａの順にサイクル用冷媒が循環するサイクルが構成される。

このサイクル構成で、制御装置９０は、出力側に接続された各種制御対象機器へ出力される制御信号等を決定して、各種制御対象機器の作動を制御する。

例えば、制御装置９０は、蒸発器温度センサ９１ｅ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９０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。

具体的には、この制御マップでは、空調風温度センサ９１ｆ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２３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。

また、制御装置９０は、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置９０に記憶された制御マップを参照して空調用送風機３２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）で空調用送風機３２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。

また、制御装置９０は、冷房用膨張弁２２へ流入する冷媒の過冷却度が、目標過冷却度に近づくように冷房用膨張弁２２へ出力される制御信号を決定する。目標過冷却度は、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値に近づくように決定される。

また、制御装置９０は、冷風バイパス通路３５を全開として室内凝縮器１２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。また、制御装置９０は、予め定めた基準送風能力を発揮できるように、外気ファン２１へ出力される制御電圧を決定する。また、制御装置９０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。この際、上述したステップＳ２で決定した車両の運転状態に応じて制御信号等が補正される。

そして、制御装置９０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、空調運転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。

このため、冷房モードのヒートポンプサイクル２では、空調用室外熱交換器２０を凝縮器として機能させ、室内蒸発器２３を蒸発器として機能させるガスインジェクションサイクルが構成される。

より詳細には、冷房モードのヒートポンプサイクル２では、エアミックスドア３４が室内凝縮器１２側の通風路を閉塞し、高圧制御弁１３が全開となっている。このため、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃから気液分離器１４を介して中間圧固定絞り１７ｂおよび回収用膨張弁６０の入口へ至る冷媒流路、並びに、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃ気液分離器１４を介して冷房用膨張弁２２の入口へ至る冷媒流路におけるサイクル用冷媒は、高圧高温冷媒となる。

また、中間圧固定絞り１７ｂおよび回収用膨張弁６０の出口から複合型熱交換器６１の回収用流通部６１ａを介して圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂへ至る冷媒流路におけるサイクル用冷媒は、中間圧冷媒となる。さらに、冷房用膨張弁２２の出口から２３を介して圧縮機１１の圧縮機１１の吸入ポート１１ａへ至る冷媒流路におけるサイクル用冷媒は、低圧低温冷媒となる。

そして、冷房モードのヒートポンプサイクル２では、室内蒸発器２３にてサイクル用冷媒が蒸発する際に送風空気から吸熱した熱を空調用室外熱交換器２０にて外気に放熱させる。これにより、送風空気を冷却することができる。従って、冷房モードでは、室内蒸発器２３にて冷却された送風空気を車室内に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。

また、冷房モードのヒートポンプサイクル２では、回収用開閉弁１６ａが開いている。従って、後述する熱回収制御によって、加熱用冷媒循環回路５の加熱用開閉弁６８が開いている際には、回収用流通部６１ａを流通するサイクル用冷媒に、加熱用流通部６１ｂを流通する加熱用冷媒の有する熱を吸熱させることができる。

これによれば、中間圧冷媒となっているサイクル用冷媒の圧力を上昇させて、中間圧ポート１１ｂから吸入されるサイクル用冷媒の密度を上昇させることができる。従って、圧縮機１１の回転数（冷媒吐出能力）を増加させることなく、サイクルの冷媒循環流量を増加させることができる。換言すると、本実施形態では、同一の冷房性能を発揮させるために必要な圧縮機１１の回転数（冷媒吐出能力）を、複合型熱交換器６１にてサイクル用冷媒が加熱用冷媒の有する熱を吸熱しないサイクルよりも低下させることができる。

つまり、加熱用冷媒が吸熱した車載機器５０〜５３の排熱を圧縮機１１の動力に変換することができ、圧縮機１１の消費電力を低減させてサイクルのＣＯＰを向上させることができる。

（ｂ）エアミックスモード
エアミックスモードでは、制御装置９０が、高圧制御弁１３を絞り状態とし、冷房用膨張弁２２を絞り状態とする。さらに、制御装置９０は、回収用開閉弁１６ａを開き、低圧側開閉弁１６ｂを開き、冷房用開閉弁１６ｃを閉じる。

これにより、エアミックスモードのヒートポンプサイクル２では、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃ→室内凝縮器１２→高圧制御弁１３→気液分離器１４→中間圧固定絞り１７ｂおよび回収用膨張弁６０→回収用開閉弁１６ａ→複合型熱交換器６１の回収用流通部６１ａ→圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂの順にサイクル用冷媒が循環するとともに、気液分離器１４→低圧側開閉弁１６ｂ→空調用室外熱交換器２０→冷房用膨張弁２２→室内蒸発器２３→アキュムレータ２４→圧縮機１１の吸入ポート１１ａの順にサイクル用冷媒が循環するサイクルが構成される。

つまり、エアミックスモードのヒートポンプサイクル２では、実質的に、冷房モードと同様の順にサイクル用冷媒が循環するサイクルが構成される。

このサイクル構成で、制御装置９０は、出力側に接続された各種制御対象機器へ出力される制御信号等を決定して、各種制御対象機器の作動を制御する。例えば、制御装置９０は、圧縮機１１へ出力される制御信号、冷房用膨張弁２２へ出力される制御信号、および空調用送風機３２へ出力される制御電圧等については、冷房モードと同様に決定する。

また、制御装置９０は、高圧センサ９１ｄによって検出された高圧側サイクル用冷媒圧力Ｐｄが目標高圧ＰＣＯとなるように高圧制御弁１３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９０に記憶されたエアミックスモード用の制御マップを参照して決定される。これにより、高圧側のサイクル用冷媒の圧力が略一定に維持される。

また、制御装置９０は、冷風バイパス通路３５および室内凝縮器１２側の通風路の双方を開くように、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。本実施形態では、送風空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに近づくように、エアミックスドア３４の開度が調整される。また、制御装置９０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。

このため、エアミックスモードのヒートポンプサイクル２では、室内凝縮器１２および空調用室外熱交換器２０を凝縮器として機能させ、室内蒸発器２３を蒸発器として機能させるガスインジェクションサイクルが構成される。

より詳細には、エアミックスモードのヒートポンプサイクル２では、高圧制御弁１３が絞り状態となっているので、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃから高圧制御弁１３の入口へ至る冷媒流路におけるサイクル用冷媒は、高圧高温冷媒となる。

また、高圧制御弁１３の出口から気液分離器１４を介して中間圧固定絞り１７ｂおよび回収用膨張弁６０の入口へ至る冷媒流路、並びに、気液分離器１４を介して冷房用膨張弁２２の入口へ至る冷媒流路におけるサイクル用冷媒は、高圧制御弁１３にて減圧された準高圧冷媒となる。

また、中間圧固定絞り１７ｂおよび回収用膨張弁６０の出口から複合型熱交換器６１の回収用流通部６１ａを介して圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂへ至る冷媒流路におけるサイクル用冷媒は、冷房モードと同様に、中間圧冷媒となる。また、冷房用膨張弁２２の出口から室内蒸発器２３を介して圧縮機１１の圧縮機１１の吸入ポート１１ａへ至る冷媒流路におけるサイクル用冷媒は、冷房モードと同様に、低圧低温冷媒となる。

エアミックスモードのヒートポンプサイクル２では、室内蒸発器２３にてサイクル用冷媒が蒸発する際に送風空気が冷却されて冷却空気が作り出される。さらに、室内蒸発器２３にてサイクル用冷媒が蒸発する際に送風空気から吸熱した熱の一部、および複合型熱交換器６１にてサイクル用冷媒が蒸発する際に加熱用冷媒から吸熱した熱を、室内凝縮器１２にて冷却空気の一部に放熱させることによって、加熱空気が作り出される。

そして、エアミックスドア３４の開度調整によって、冷却空気と加熱空気との混合割合を変化させ、所望の温度に調整された送風空気を車室内に吹き出すことができる。

また、エアミックスモードのヒートポンプサイクル２では、回収用開閉弁１６ａが開いているので、サイクル用冷媒に加熱用冷媒の有する熱を吸熱させることができる。これによれば、冷房モードと同様に、圧縮機１１の消費電力を低減させてサイクルのＣＯＰを向上させることができる。

さらに、エアミックスモードでは、室内蒸発器２３にてサイクル用冷媒が送風空気から吸熱した熱および圧縮機１１の圧縮仕事によって生じた熱に加えて、サイクル用冷媒が加熱用冷媒から吸熱した熱を、送風空気を加熱するための熱源として利用することもできる。つまり、車載機器５０〜５３の排熱を熱源として送風空気を加熱することができる。従って、エアミックスモードでは、送風空気の加熱能力を向上させることができる。

（ｃ）除湿暖房モード
除湿暖房モードでは、制御装置９０が、高圧制御弁１３を絞り状態とし、冷房用膨張弁２２を全開状態とする。さらに、制御装置９０は、回収用開閉弁１６ａを開き、低圧側開閉弁１６ｂを閉じ、冷房用開閉弁１６ｃを閉じる。

これにより、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル２では、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃ→室内凝縮器１２→高圧制御弁１３→気液分離器１４→中間圧固定絞り１７ｂおよび回収用膨張弁６０→回収用開閉弁１６ａ→複合型熱交換器６１の回収用流通部６１ａ→圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂの順にサイクル用冷媒が循環するとともに、気液分離器１４→低段側固定絞り１７ａ→空調用室外熱交換器２０（→冷房用膨張弁２２）→室内蒸発器２３→アキュムレータ２４→圧縮機１１の吸入ポート１１ａの順にサイクル用冷媒が循環するサイクルが構成される。

このサイクル構成で、制御装置９０は、出力側に接続された各種制御対象機器へ出力される制御信号等を決定して、各種制御対象機器の作動を制御する。例えば、制御装置９０は、圧縮機１１へ出力される制御信号、冷房用膨張弁２２へ出力される制御信号、空調用送風機３２へ出力される制御電圧等については、エアミックスモードと同様に決定する。

また、制御装置９０は、高圧側サイクル用冷媒圧力Ｐｄが目標高圧ＰＣＯとなるように高圧制御弁１３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９０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。これにより、高圧側のサイクル用冷媒の圧力が略一定に維持される。

また、制御装置９０は、冷風バイパス通路３５を閉塞して室内凝縮器１２側の通風路が全開となるように、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。また、制御装置９０は、外気ファン２１を停止させる。また、制御装置９０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。

このため、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル２では、室内凝縮器１２を凝縮器として機能させ、室内蒸発器２３を蒸発器として機能させるガスインジェクションサイクルが構成される。

より詳細には、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル２では、高圧制御弁１３が絞り状態となっているので、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃから高圧制御弁１３の入口へ至る冷媒流路におけるサイクル用冷媒は、高圧高温冷媒となる。

また、高圧制御弁１３の出口から気液分離器１４を介して中間圧固定絞り１７ｂおよび回収用膨張弁６０の入口へ至る冷媒流路、並びに、気液分離器１４を介して低段側固定絞り１７ａの入口へ至る冷媒流路におけるサイクル用冷媒は、高圧制御弁１３にて減圧された準高圧冷媒となる。

また、中間圧固定絞り１７ｂおよび回収用膨張弁６０の出口から複合型熱交換器６１の回収用流通部６１ａを介して圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂへ至る冷媒流路におけるサイクル用冷媒は、冷房モード等と同様に、中間圧冷媒となる。低段側固定絞り１７ａの出口から空調用室外熱交換器２０および室内蒸発器２３を介して圧縮機１１の圧縮機１１の吸入ポート１１ａへ至る冷媒流路におけるサイクル用冷媒は、低圧低温冷媒となる。

除湿暖房モードのヒートポンプサイクル２では、室内蒸発器２３にてサイクル用冷媒が蒸発する際に送風空気から吸熱した熱、および複合型熱交換器６１にてサイクル用冷媒が蒸発する際に加熱用冷媒から吸熱した熱を、室内凝縮器１２にて冷却空気に放熱させる。これにより、冷却して除湿された送風空気を再加熱して車室内へ乾いた加熱空気を吹き出すことができる。

また、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル２では、回収用開閉弁１６ａが開いているので、サイクル用冷媒に加熱用冷媒の有する熱を吸熱させることができる。これによれば、冷房モードと同様に、圧縮機１１の消費電力を低減させてサイクルのＣＯＰを向上させることができる。

さらに、除湿暖房モードでは、室内蒸発器２３にてサイクル用冷媒が送風空気から吸熱した熱および圧縮機１１の圧縮仕事によって生じた熱に加えて、サイクル用冷媒が加熱用冷媒から吸熱した熱を、送風空気を加熱するための熱源として利用することもできる。つまり、車載機器５０〜５３の排熱を熱源として送風空気を加熱することができる。従って、除湿暖房モードでは、暖房能力を向上させることができる。

（ｄ）低温暖房モード
低温暖房モードでは、制御装置９０が、高圧制御弁１３を絞り状態とし、冷房用膨張弁２２を全閉状態とする。さらに、制御装置９０は、回収用開閉弁１６ａを開き、低圧側開閉弁１６ｂを閉じ、冷房用開閉弁１６ｃを開く。

これにより、低温暖房モードのヒートポンプサイクル２では、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃ→室内凝縮器１２→高圧制御弁１３→気液分離器１４→中間圧固定絞り１７ｂおよび回収用膨張弁６０→回収用開閉弁１６ａ→複合型熱交換器６１の回収用流通部６１ａ→圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂの順にサイクル用冷媒が循環するとともに、気液分離器１４→低段側固定絞り１７ａ→空調用室外熱交換器２０→冷房用開閉弁１６ｃ→アキュムレータ２４→圧縮機１１の吸入ポート１１ａの順にサイクル用冷媒が循環するサイクルが構成される。

例えば、制御装置９０は、予め定めた低温暖房モード用の絞り開度となるように高圧制御弁１３へ出力される制御信号を決定する。

また、制御装置９０は、高圧側サイクル用冷媒圧力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９０に記憶された低温暖房モード用の制御マップを参照して決定される。これにより、高圧側のサイクル用冷媒の圧力が略一定に維持される。

また、空調用送風機３２へ出力される制御電圧、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等については、除湿暖房モードと同様に決定する。また、制御装置９０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。

このため、低温暖房モードのヒートポンプサイクル２では、室内凝縮器１２を凝縮器として機能させ、空調用室外熱交換器２０を蒸発器として機能させるガスインジェクションサイクルが構成される。さらに、低温暖房モード時のヒートポンプサイクル２におけるサイクル用冷媒の状態は、図１４の模式的なモリエル線図に示すように変化する。

より詳細には、圧縮機１１から吐出されて高圧高温冷媒となったサイクル用冷媒（図１４のａ点）は、室内凝縮器１２へ流入する。低温暖房モードでは、エアミックスドア３４が室内凝縮器１２側の通風路を全開としているので、室内凝縮器１２へ流入したサイクル用冷媒は、空調用送風機３２から送風された送風空気と熱交換し、放熱して凝縮する（図１４のａ点→ｂ点）。これにより、送風空気が加熱される。

ここで、低温暖房モード時の室内凝縮器１２におけるサイクル用冷媒の凝縮温度は、８０℃程度まで上昇することがある。また、低温運転モードの送風空気の加熱能力Ｑｈは、図１４のａ点における冷媒のエンタルピからｂ点における冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を用いて表すことができる。

室内凝縮器１２にて凝縮したサイクル用冷媒は、高圧制御弁１３へ流入して準高圧冷媒となるまで減圧される（図１４のｂ点→ｃ点）。

高圧制御弁１３から流出したサイクル用冷媒は、気液分離器１４へ流入して気液分離される。気液分離器１４の第１液相流出ポート１４ｃから流出した液相状態のサイクル用冷媒は、回収用膨張弁６０にて中間圧冷媒となるまで減圧される。この際、回収用膨張弁６０の絞り開度は、回収用流通部６１ａの出口側のサイクル用冷媒（図１４のｅ点）の過熱度が基準過熱度に近づくように調整される。

気液分離器１４の気相流出ポート１４ｂから流出した気相状態のサイクル用冷媒は、中間圧固定絞り１７ｂにて中間圧冷媒となるまで減圧される。これにより、気相流出ポート１４ｂから流出したサイクル用冷媒は、回収用膨張弁６０から流出した冷媒と同等の圧力となる。

回収用膨張弁６０から流出したサイクル用冷媒と中間圧固定絞り１７ｂから流出したサイクル用冷媒は、合流部１５ｃにて合流して、比較的乾き度の低い気液二相状態となる（図１４のｄ点）。

なお、図１４の破線は、気液分離器１４の第１液相流出ポート１４ｃから流出した液相状態のサイクル用冷媒が減圧する様子、および気相流出ポート１４ｂから流出した気相状態のサイクル用冷媒が減圧する様子を模式的に示したものである。従って、実際の冷媒が破線に沿って減圧するものではない。

合流部１５ｃから流出したサイクル用冷媒は、回収用流通部６１ａへ流入する。この際、回収用流通部６１ａを流通するサイクル用冷媒の圧力は、中間圧固定絞り１７ｂおよび回収用膨張弁６０の減圧作用によって、加熱用流通部６１ｂを流通する加熱用冷媒の圧力よりも低くなる。すなわち、回収用流通部６１ａを流通するサイクル用冷媒の温度は、加熱用流通部６１ｂを流通する加熱用冷媒の温度よりも低くなる。

従って、回収用流通部６１ａを流通するサイクル用冷媒は、加熱用流通部６１ｂを流通する加熱用冷媒から吸熱して蒸発し、過熱度を有する気相冷媒となる（図１４のｄ点→ｅ点）。

ここで、低温暖房モード時の回収用流通部６１ａにおけるサイクル用冷媒の蒸発温度は、２０℃〜３０℃程度となる。また、回収用流通部６１ａにてサイクル用冷媒が加熱用流通部６１ｂを流通する加熱用冷媒から吸熱した排熱回収熱量Ｑｒｅは、図１４のｅ点における冷媒のエンタルピからｄ点における冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を用いて表すことができる。

回収用流通部６１ａから流出したサイクル用冷媒は、圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂから吸入される。圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂから吸入されたサイクル用冷媒は、圧縮機１１の低段側圧縮機構から吐出された中間圧冷媒と合流して（図１４のｆ点）、高段側圧縮機構にて圧縮される（図１４のｆ点→ａ点）。

一方、気液分離器１４の第２液相流出ポート１４ｄから流出した液相状態のサイクル用冷媒（図１４のｃ１点）は、低段側固定絞り１７ａにて、低圧低温冷媒となるまで減圧される（図１４のｃ１点→ｇ点）。

低段側固定絞り１７ａから流出したサイクル用冷媒は、空調用室外熱交換器２０へ流入する。空調用室外熱交換器２０へ流入したサイクル用冷媒は、外気から吸熱して蒸発する（図１４のｇ点→ｈ点）。

ここで、低温暖房モード時の空調用室外熱交換器２０におけるサイクル用冷媒の蒸発温度は、１℃以下に低下することがある。また、空調用室外熱交換器２０にてサイクル用冷媒が外気から吸熱した外気吸熱量Ｑｏｕｔは、図１４のｈ点における冷媒のエンタルピからｇ点における冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を用いて表すことができる。

空調用室外熱交換器２０から流出したサイクル用冷媒は、アキュムレータ２４へ流入して気液分離される。アキュムレータ２４にて分離された気相状態のサイクル用冷媒は、圧縮機１１の吸入ポート１１ａから吸入される。圧縮機１１の吸入ポート１１ａから吸入された冷媒は、低段側圧縮機構にて圧縮されて（図１４のｈ点→ｉ点）、中間圧ポート１１ｂから流入した冷媒と合流する（図１４のｆ点）。

従って、低温暖房モードのヒートポンプサイクル２では、室内凝縮器１２にて加熱された送風空気を車室内に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。

また、低温暖房モードのヒートポンプサイクル２では、回収用開閉弁１６ａが開いているので、サイクル用冷媒に加熱用冷媒の有する熱を吸熱させることができる。これによれば、冷房モードと同様に、圧縮機１１の消費電力を低減させてサイクルのＣＯＰを向上させることができる。

さらに、低温暖房モードでは、空調用室外熱交換器２０にてサイクル用冷媒が外気から吸熱した熱および圧縮機１１の圧縮仕事によって生じた熱に加えて、複合型熱交換器６１にてサイクル用冷媒が加熱用冷媒から吸熱した熱を熱源として、送風空気を加熱することができる。

これに加えて、除湿暖房モードのように、室内蒸発器２３にて送風空気が冷却されてしまうことがないので、送風空気の加熱能力が相殺されてしまうことがない。従って、低温暖房モードでは、除湿暖房モードよりも、送風空気の加熱能力を大きく向上させることができる。

次に、図１３のステップＳ９にて実行される熱回収制御について説明する。熱回収制御では、制御装置９０が、制御用のセンサ群の検出信号に基づいて、加熱用冷媒循環回路５の加熱用開閉弁６８の開閉制御を行う。

より具体的には、制御装置９０は、管理用車載機器温度Ｔｅｐが予め定めた基準上限温度ＫＴｅｐ１以上となった際に、加熱用開閉弁６８を開く。さらに、管理用車載機器温度Ｔｅｐが予め定めた基準下限温度ＫＴｅｐ２以下となった際に、加熱用開閉弁６８を閉じる。

これにより、熱回収制御では、管理用車載機器温度Ｔｅｐ（本実施形態では、バッテリ５０の温度）が、バッテリ５０の使用可能温度帯に維持されるようにしている。さらに、基準上限温度ＫＴｅｐ１と基準下限温度ＫＴｅｐ２との温度差は、制御ハンチングを防止するためのヒステリシス幅になっている。

管理用車載機器温度Ｔｅｐが基準上限温度ＫＴｅｐ１以上となり、制御装置９０が加熱用開閉弁６８を開くと、加熱用冷媒循環回路５では、液相状態あるいは気液二相状態の熱排出用冷媒が、車載機器５０〜５３の冷媒通路５０ａ〜５３ａへ流入する。

車載機器５０〜５３の冷媒通路５０ａ〜５３ａへ流入した加熱用冷媒は、車載機器５０〜５３が発生させた熱を吸熱して蒸発する。これにより、車載機器５０〜５３が冷却される。冷媒通路５０ａ〜５３ａにて蒸発した加熱用冷媒は、複合型熱交換器６１の加熱用流通部６１ｂへ流入する。

加熱用流通部６１ｂへ流入した気相状態の加熱用冷媒は、熱排出用流通部６１ｃを流通する熱排出用冷媒に放熱して凝縮する。これにより、熱排出用冷媒が吸熱して蒸発するので、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが上昇する。さらに、加熱用流通部６１ｂへ流入した気相状態の加熱用冷媒は、回収用流通部６１ａを流通するサイクル用冷媒に放熱して凝縮する。

加熱用流通部６１ｂにて凝縮した液相冷媒あるいは気液二相状態の加熱用冷媒は、加熱用開閉弁６８が開いている際には、重力の作用によって再び車載機器５０〜５３の冷媒通路５０ａ〜５３ａへ流入する。そして、管理用車載機器温度Ｔｅｐが基準下限温度ＫＴｅｐ２以下になると、制御装置９０が加熱用開閉弁６８を閉じる。これにより、加熱用冷媒循環回路５における加熱用冷媒の循環が遮断される。

従って、熱回収制御では、管理用車載機器温度Ｔｅｐが基準上限温度ＫＴｅｐ１以上となった際には、それぞれの冷媒通路５０ａ〜５３ａにて、加熱用冷媒の相変化を利用して、車載機器５０〜５３の排熱を加熱用冷媒に効率的に吸熱させて回収することができる。そして、加熱用冷媒に吸熱させた排熱を、複合型熱交換器６１にて、加熱用冷媒の相変化を利用して、熱排出用冷媒あるいはサイクル用冷媒へ効率的に放熱させることができる。

また、管理用車載機器温度Ｔｅｐが基準下限温度ＫＴｅｐ２以下となった際には、加熱用冷媒循環回路５における加熱用冷媒の循環を遮断して、加熱用冷媒の有する熱が熱排出用冷媒あるいはサイクル用冷媒へ放熱されてしまうことを抑制することができる。従って、熱回収制御を実行することによって、それぞれの車載機器５０〜５３の温度を、それぞれの使用可能温度帯内に維持することができる。

次に、図１３のステップＳ１０にて実行される熱廃棄制御について説明する。熱廃棄制御では、制御装置９０が、制御用のセンサ群の検出信号に基づいて、熱排出用冷媒循環回路３の熱排出用開閉弁６５の開閉制御を行う。

より具体的には、制御装置９０は、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが予め定めた基準上限圧力ＫＰｒｈ１以上となった際に、熱排出用開閉弁６５を開くとともに、予め定めた送風能力を発揮するように外気ファン６７を作動させる。さらに、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが予め定めた基準下限圧力ＫＰｒｈ２以下となった際に、熱排出用開閉弁６５を閉じるとともに、外気ファン６７を停止させる。

これにより、熱廃棄制御では、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが予め定めた基準圧力範囲内に維持されるようにしている。さらに、基準上限圧力ＫＰｒｈ１と基準下限圧力ＫＰｒｈ２との圧力差は、制御ハンチングを防止するためのヒステリシス幅になっている。外気ファン６７は、車両のシステム全体の起動後から常時作動させるようにしてもよい。

熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが基準上限圧力ＫＰｒｈ１以上となり、制御装置９０が熱排出用開閉弁６５を開くと、熱排出用冷媒循環回路３では、液相状態あるいは気液二相状態の熱排出用冷媒が、複合型熱交換器６１の熱排出用流通部６１ｃへ流入する。

この際、熱排出用流通部６１ｃへ流入した熱排出用冷媒が加熱用流通部６１ｂを流通する冷媒から吸熱して蒸発すると、蒸発した熱排出用冷媒が熱排出用室外熱交換器６３へ流入する。熱排出用室外熱交換器６３へ流入した気相状態の熱排出用冷媒は、外気ファン６７から送風された外気に放熱して凝縮する。

これにより、熱排出用冷媒が加熱用冷媒から吸熱した熱（すなわち、車載機器５０〜５３の排熱）が外気へ放熱される。熱排出用室外熱交換器６３にて凝縮した液相状態あるいは気液二相状態の熱排出用冷媒は、重力の作用によって再び熱排出用流通部６１ｃへ流入する。

一方、熱排出用流通部６１ｃへ流入した熱排出用冷媒が加熱用流通部６１ｂを流通する冷媒から吸熱することなく、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが基準下限圧力ＫＰｒｈ２以下に低下すると、制御装置９０が熱排出用開閉弁６５を閉じる。これにより、熱排出用冷媒循環回路３における熱排出用冷媒の循環が遮断される。

従って、熱廃棄制御では、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが基準上限圧力ＫＰｒｈ１以上となった際には、複合型熱交換器６１にて、熱排出用冷媒の相変化を利用して、加熱用冷媒の有する熱（すなわち、車載機器５０〜５３の排熱）を熱排出用冷媒に吸熱させることができる。そして、熱排出用冷媒に吸熱させた排熱を、熱排出用室外熱交換器６３にて、熱排出用冷媒の相変化を利用して、外気へ効率的に放熱させることができる。

また、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが基準下限圧力ＫＰｒｈ２以下となった際には、熱排出用冷媒循環回路３における熱排出用冷媒の循環を遮断して、車載機器５０〜５３の排熱が不必要に外気へ放熱されてしまうこと抑制することができる。

本実施形態の車両用熱管理システム１は、上記の如く作動するので、以下に記載するような優れた効果を得ることができる。

すなわち、本実施形態の車両用熱管理システム１によれば、いずれの運転モードにおいても、複合型熱交換器６１にて、加熱用冷媒とサイクル用冷媒とを熱交換させることができる。従って、季節によらず、オールシーズンに亘って、加熱用冷媒が車載機器５０〜５３から吸熱した排熱を、ヒートポンプサイクル２のＣＯＰを向上させるために有効に利用することができる。

これに加えて、低温暖房モード時、エアミックスモード時、除湿暖房モード時には、加熱用冷媒が車載機器５０〜５３から吸熱した排熱を、送風空気を加熱するための熱源として有効に利用することができる。従って、低温暖房モード時、エアミックスモード時、除湿暖房モード時には、高い送風空気の加熱能力（すなわち、高い暖房能力）を発揮することができる。

このことを加熱能力向上効果を最も高く得られる低温暖房モードを例として、より詳細に説明すると、従来技術のように回収用流通部６１ａを有していない一般的なヒートポンプサイクルでは、送風空気を加熱する熱源として、外気から吸熱した熱（図１４では、Ｑｏｕｔに対応）、および圧縮機１１の圧縮仕事による熱（図１４では、Ｑｃｏｍｐに対応）を利用することしかできない。このことは、ガスインジェクションサイクルを構成するサイクルであったとしても同様である。

これに対して、本実施形態のヒートポンプサイクル２では、空調用室外熱交換器２０にて外気から吸熱した熱（図１４では、Ｑｏｕｔに対応）、および圧縮機１１の圧縮仕事による熱（図１４のＱｃｏｍｐに対応）に加えて、回収用流通部６１ａにて加熱用流通部６１ｂを流通する加熱用冷媒から吸熱した熱（図１４では、Ｑｒｅに対応）を、送風空気を加熱する熱源として利用することができる。

この際、サイクル用冷媒が外気から吸熱した熱（図１４では、Ｑｏｕｔに対応）と加熱用冷媒から吸熱した熱（図１４では、Ｑｒｅに対応）は、互いに相殺されることのない、独立した熱源として利用することができる。

つまり、本実施形態のヒートポンプサイクル２の第２暖房モード時における送風空気の加熱能力（すなわち、暖房能力）Ｑｈは、以下数式Ｆ２で表すことができる。
Ｑｈ＝Ｑｏｕｔ＋Ｑｒｅ＋Ｑｃｏｍｐ…（Ｆ２）
従って、本実施形態の車両用熱管理システム１によれば、低温暖房モード時に、車載機器５０〜５３の排熱を、送風空気を加熱するための熱源として有効に利用することができる。そして、低温暖房モード時に、高い暖房能力を発揮することができる。

さらに、本発明者らの検討によれば、本実施形態の車両用熱管理システム１では、冬季の極低外気温時（例えば、外気温が−１５℃程度となる運転条件時）であっても、車室内の充分な暖房を実現できることが確認されている。

また、低温暖房モード時の回収用流通部６１ａにおけるサイクル用冷媒の蒸発温度は２０℃〜３０℃程度となるので、加熱用流通部６１ｂから流出する加熱用冷媒の温度も同程度となる。従って、加熱用冷媒循環回路５では、加熱用流通部６１ｂにて冷却された加熱用冷媒を車載機器５０〜５３の冷却に用いることで、車載機器５０〜５３をマイルドに冷却することができる。

つまり、加熱用流通部６１ｂにて冷却された２０℃〜３０℃程度の加熱用冷媒を、車載機器５０〜５３の冷媒通路５０ａ〜５３ａに流通させることで、車載機器５０〜５３の温度が使用可能温度帯より下回ってしまうことを抑制することができる。従って、車載機器５０〜５３の急激な温度変化（いわゆる、ヒートショック）や結露の発生を抑制することができ、車載機器５０〜５３の長寿命化、高性能化、高出力化を図ることができる。

さらに、本実施形態の車両用熱管理システム１によれば、複合型熱交換器６１にて、加熱用冷媒と熱排出用冷媒とを熱交換させることができるので、熱排出用室外熱交換器６３にて、加熱用冷媒が吸熱した排熱を外気に放熱させて廃棄することができる。

従って、空調運転の停止時や、送風空気を加熱するために車載機器５０〜５３の排熱を利用する必要のない場合には、車載機器５０〜５３の排熱を外気に放熱させて廃棄することができる。また、低温暖房モード時にも、車載機器５０〜５３の排熱が、複合型熱交換器６１にてサイクル用冷媒に吸熱させる排熱回収熱量Ｑｒｅよりも多い場合には、余剰の排熱を外気に廃棄することができる。

これに加えて、本実施形態の車両用熱管理システム１では、加熱用冷媒、サイクル用冷媒、および熱排出用冷媒として、いずれも熱輸送時に相変化を伴う熱媒体を採用しているので、冷媒同士を熱交換させる際に、潜熱変化による効率的、かつ、速やかな熱移動を実現することができる。従って、車載機器５０〜５３の排熱を、速やかに外気へ放熱させることができ、高い応答性で車載機器５０〜５３の温度上昇を抑制することができる。

さらに、熱排出用冷媒として、熱輸送時に相変化を伴う熱媒体を採用しているので、車載機器５０〜５３の冷媒通路５０ａ〜５３ｂ同士を、液相状態あるいは気液二相状態の加熱用冷媒を流通させる冷媒配管で接続することができる。この冷媒配管としては、車載機器５０〜５３の周囲に空気を循環送風して車載機器５０〜５３の温度調整をする場合に用いられるダクト等に対して、径の細いものを採用することができる。

従って、車両における車載機器５０〜５３の搭載レイアウトによらず、車載機器５０〜５３の冷媒通路５０ａ〜５３ｂ同士を接続しやすい。その結果、車両用熱管理システム１全体の車両への搭載性を向上させることができる。しかも、径の細い冷媒配管は外表面積も小さくなるので、加熱用冷媒の有する熱が不必要に外気に放熱されてしまうことを抑制して、加熱用冷媒の有する熱を有効に利用しやすい。

すなわち、本実施形態の車両用熱管理システム１によれば、作動時に発熱を伴う車載機器５０〜５３の排熱を、送風空気を加熱するための熱源として、有効に利用することができる。さらに、送風空気を加熱するために利用する必要のない残余の排熱を、速やかに外気へ放熱させることができ、高い応答性で車載機器５０〜５３の温度上昇を抑制して、車載機器５０〜５３の適切な温度調整を実現することができる。

従って、本実施形態の車両用熱管理システム１を電気自動車に適用することで、車室内の空調のために消費される電気エネルギを低減させることができ、一回の充電当たりの走行距離を延ばすことができる。

また、本実施形態の車両用熱管理システム１では、として、いずれの運転モードにおいても、ガスインジェクションサイクルを構成するヒートポンプサイクル２が採用されている。従って、いずれの運転モードにおいても、圧縮機にて圧縮過程の冷媒に中間圧冷媒を合流させない通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクルよりも送風空気の加熱能力もしくはＣＯＰを向上させることができる。

さらに、運転モードの切り替え時に、通常の冷凍サイクルとガスインジェクションサイクルとを切り替えないので、サイクルの一時的な停止を招かない。従って、乗員に違和感を覚えさせることなく、スムーズに運転モードを切り替えることができる。

また、本実施形態の車両用熱管理システム１では、複合型熱交換器６１として、回収用流通部６１ａを構成する複数の回収用チューブ７２、熱排出用流通部６１ｃを構成する複数の熱排出用チューブ７５、および加熱用流通部６１ｂを構成する複数の加熱用チューブ７８を積層配置した、積層型の熱交換器構造のものを採用している。

そして、少なくとも一部の回収用チューブ７２と加熱用チューブ７８とを、サイクル用冷媒と加熱用冷媒との間の熱移動が可能となるように隣接配置している。さらに、少なくとも一部の熱排出用チューブ７５と加熱用チューブ７８と、熱排出用冷媒と加熱用冷媒との間の熱移動が可能となるように隣接配置している。

具体的には、回収用チューブ７２と加熱用チューブ７８とをロウ付け接合するとともに、熱排出用チューブ７５と加熱用チューブ７８とをロウ付け接合している。これによれば、冷媒同士を熱交換させる際に、伝熱性に優れる金属製のチューブの接合面を介して間接的に熱交換させることができるので、冷媒同士の熱交換効率を向上させることができる。

また、本実施形態の複合型熱交換器６１では、回収用チューブ７２の数量が加熱用チューブ７８の数量以下であり、熱排出用チューブ７５の数量が加熱用チューブ７８の数量以下になっている。つまり、加熱用チューブ７８の数量が、回収用チューブ７２の数量および熱排出用チューブ７５の数量よりも多くなっている。

従って、加熱用冷媒が吸熱した車載機器５０〜５３の排熱を、サイクル用冷媒および熱排出用冷媒の双方に放熱させやすい。さらに、車載機器５０〜５３の排熱の利用態様に応じて、回収用チューブ７２および熱排出用チューブ７５の数量を調整することで、サイクル用冷媒への放熱量と熱排出用冷媒への放熱量との割合を調整しやすい。

例えば、本実施形態の車両用熱管理システム１のように、車載機器５０の排熱のうち、送風空気を加熱するために利用される熱量と外気に廃棄される熱量が同程度になると想定される場合には、回収用チューブ７２の数量および熱排出用チューブ７５の数量をいずれも、加熱用チューブ７８の数量の半分程度にすればよい。

また、本実施形態の複合型熱交換器６１では、サイクル用冷媒が上下方向に流れるように回収用チューブ７２を配置している。さらに、回収用チューブ７２では、冷媒通路を２列に形成し、サイクル用冷媒の流れ方向を転向させている。

これによれば、冷媒通路を１列に形成する場合よりも回収用チューブ７２の通路断面積を低減させることができるので、サイクル用冷媒の流速を増加させて熱交換能力を向上させることができるとともに、回収用チューブ７２内に冷凍機油が滞留してしまうことを抑制することができる。

さらに、加熱用冷媒が上方側から下方側へ向かって流れるように加熱用チューブ７８を配置している。加熱用チューブ７８は、サーモサイフォンの凝縮部としての機能を果たす。従って、加熱用冷媒循環回路５では、加熱用冷媒を上方側から下方側へ流すように加熱用チューブ７８を配置することで、加熱用冷媒の密度差を利用して、加熱用冷媒を循環させることができる。その結果、加熱用冷媒が加熱用冷媒循環回路５を循環する際の圧力損失を低減させることができる。

さらに、熱排出用冷媒が下方側から上方側へ向かって流れるように熱排出用チューブ７５を配置している。熱排出用チューブ７５は、サーモサイフォンの蒸発部としての機能を果たす。従って、熱排出用冷媒循環回路３では、熱排出用冷媒を下方側から上方側へ流すように熱排出用チューブ７５を配置することで、熱排出用冷媒の密度差を利用して、熱排出用冷媒を循環させることができる。その結果、熱排出用冷媒が熱排出用冷媒循環回路３を循環する際の圧力損失を低減させることができる。

これに加えて、本実施形態の複合型熱交換器６１では、全ての冷媒チューブ７２、７５、７８における冷媒の流れ方向が上下方向となっているので、それぞれの冷媒の流れ方向を対向流れあるいは並行流れとすることができる。従って、それぞれの冷媒同士における熱交換性能を調整しやすい。

また、本実施形態の車両用熱管理システム１では、管理用車載機器であるバッテリ５０の管理用車載機器温度Ｔｅｐを検出する管理用車載機器温度センサ９１ｈを備え、管理用車載機器温度Ｔｅｐが予め定めた使用可能温度帯内に維持されるように、制御装置９０（具体的には、加熱用循環制御部９０ｃ）が加熱用開閉弁６８の開閉作動を制御している。すなわち、熱回収制御を行っている。

これによれば、複雑な制御を必要とすることなく、加熱用開閉弁６８を開閉作動させることで、バッテリ５０の温度をバッテリ５０の使用可能温度帯に維持することができる。さらに、それぞれの冷媒通路５０ａ〜５３ａの圧力係数が適切に設定されていることによって、他の車載機器５１〜５３の温度についても、それぞれの使用可能温度帯に維持することができる。

また、本実施形態の車両用熱管理システム１では、熱排出用冷媒の熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈを検出する熱排出用冷媒圧力センサ９１ｇを備え、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが予め定めた基準圧力範囲内に維持されるように、制御装置９０（具体的には、熱排出用循環制御部９０ｂ）が熱排出用開閉弁６５の開閉作動を制御している。すなわち、熱廃棄制御を行っている。

これによれば、複雑な制御を必要とすることなく、熱排出用開閉弁６５を開閉作動させることで、加熱用冷媒の有する余剰の排熱を熱排出用冷媒に吸熱させて、熱排出用室外熱交換器６３にて外気に放熱させることができる。

さらに、制御装置９０では、熱回収制御および熱廃棄制御を並行して実行するので、複合型熱交換器６１にて、加熱用冷媒が車載機器５０〜５３から吸熱した熱を、サイクル用冷媒あるいは熱排出用冷媒に放熱する放熱モードを容易に切り替えることができる。

具体的には、加熱用開閉弁６８を開いて加熱用冷媒を加熱用流通部６１ｂに流通させ、熱排出用開閉弁６５を閉じ、回収用開閉弁１６ａを開いてサイクル用冷媒を回収用流通部６１ａに流通させることによって、加熱用冷媒が車載機器５０〜５３から吸熱した熱をサイクル用冷媒のみに放熱する第１放熱モードに切り替えることができる。

また、加熱用開閉弁６８を開いて加熱用冷媒を加熱用流通部６１ｂに流通させ、熱排出用開閉弁６５を開いて熱排出用冷媒を熱排出用流通部６１ｃに流通させ、回収用開閉弁１６ａを閉じることによって、加熱用冷媒が車載機器５０〜５３から吸熱した熱を熱排出用冷媒のみに放熱する第２放熱モードに切り替えることができる。

また、加熱用開閉弁６８を開いて加熱用冷媒を加熱用流通部６１ｂに流通させ、熱排出用開閉弁６５を開いて熱排出用冷媒を熱排出用流通部６１ｃに流通させ、回収用開閉弁１６ａを開いてサイクル用冷媒を回収用流通部６１ａに流通させることによって、加熱用冷媒が車載機器５０〜５３から吸熱した熱をサイクル用冷媒および熱排出用冷媒の双方へ放熱する第３放熱モードに切り替えることができる。

さらに、加熱用開閉弁６８を閉じることによって、加熱用冷媒が車載機器５０〜５３から吸熱した熱を、サイクル用冷媒および熱排出用冷媒のいずれにも放熱しない非放熱モードに切り替えることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図１５の全体構成図に示すように、熱排出用冷媒循環回路３、および加熱用冷媒循環回路５の構成を変更した例を説明する。なお、図１５は、第１実施形態で説明した図１に対応する図面である。図１５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、以下の図面でも同様である。

具体的には、本実施形態の熱排出用冷媒循環回路３では、熱排出用開閉弁６５に代えて、熱排出用流量調整弁６５ａおよび熱排出用貯留タンク６４ａを採用している。

熱排出用流量調整弁６５ａの基本的構成は、第１実施形態で説明した高圧制御弁１３および冷房用膨張弁２２と同様である。熱排出用流量調整弁６５ａは、全閉機能を有している。従って、熱排出用流量調整弁６５ａは、本実施形態における熱排出用循環遮断部である。

熱排出用貯留タンク６４ａは、熱排出用流量調整弁６５ａの冷媒流れ上流側に配置されている。熱排出用貯留タンク６４ａは、熱排出用室外熱交換器６３から流出した熱排出用冷媒の気液を分離して、分離された液相状態の熱排出用冷媒を貯留する熱排出用貯液部である。

また、本実施形態の加熱用冷媒循環回路５では、加熱用開閉弁６８に代えて、加熱用流量調整弁６８ａおよび加熱用貯留タンク５４ａを採用している。加熱用流量調整弁６８ａの基本的構成は、熱排出用流量調整弁６５ａと同様である。従って、加熱用流量調整弁６８ａは、本実施形態における加熱用循環遮断部である。

加熱用貯留タンク５４ａは、加熱用流量調整弁６８ａの冷媒流れ上流側に配置されている。加熱用貯留タンク５４ａは、複合型熱交換器６１の加熱用流通部６１ｂから流出した加熱用冷媒の気液を分離して、分離された液相状態の加熱用冷媒を貯留する加熱用貯液部である。

また、本実施形態の制御装置９０には、制御用のセンサ群として、車載機器圧力センサ９１ｉが接続されている。車載機器圧力センサ９１ｉは、加熱用冷媒循環回路５において、加熱用冷媒流れ最下流側に配置された車載機器に形成された冷媒通路（本実施形態では、バッテリ５０に形成された冷媒通路５０ａ）から流出した加熱用冷媒の圧力である車載機器下流側圧力Ｐｅｐを検出する車載機器圧力検出部である。その他の車両用熱管理システム１の構成は、第１実施形態と同様である。

次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。本実施形態の車両用熱管理システム１の空調制御における作動は、第１実施形態と同様である。

また、熱回収制御については、第１実施形態と同様に、管理用車載機器温度Ｔｅｐがバッテリ５０の使用可能温度帯内に維持されるように、制御装置９０が加熱用流量調整弁６８ａの作動を制御する。これにより、それぞれの車載機器５０〜５３の温度が、それぞれの使用可能温度帯内に維持される。

具体的には、制御装置９０は、管理用車載機器温度Ｔｅｐが基準上限温度ＫＴｅｐ１以上となった際に、加熱用流量調整弁６８ａを開く。また、管理用車載機器温度Ｔｅｐが基準下限温度ＫＴｅｐ２以下となった際に、加熱用開閉弁６８を全閉状態とする。

さらに、制御装置９０は、車載機器５０〜５３のうち、加熱用冷媒流れ最下流側に配置された車載機器に形成された冷媒通路（本実施形態では、バッテリ５０に形成された冷媒通路５０ａ）から流出した冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度（本実施形態では、０℃）に近づくように、制御装置９０が加熱用流量調整弁６８ａの開度を制御する。換言すると、制御装置９０は、加熱用流通部６１ｂへ流入する冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように、加熱用流量調整弁６８ａの開度を制御する。

この際、制御装置９０は、管理用車載機器温度Ｔｅｐおよび車載機器下流側圧力Ｐｅｐに基づいて、冷媒通路５０ａの出口側の加熱用冷媒の過熱度を検知している。

また、熱廃棄制御については、第１実施形態と同様に、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが基準圧力範囲内に維持されるように、制御装置９０が熱排出用流量調整弁６５ａの作動を制御する。これにより、車載機器５０〜５３の排熱を適切に外気へ放熱させている。

より具体的には、制御装置９０は、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが基準上限圧力ＫＰｒｈ１以上となった際に、熱排出用流量調整弁６５ａを開く。また、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが基準下限圧力ＫＰｒｈ２以下となった際に、熱排出用流量調整弁６５ａを全閉状態とする。さらに、制御装置９０は、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈから基準上限圧力ＫＰｒｈ１を減算した値が増加するに伴って、制御装置９０が熱排出用流量調整弁６５ａの開度を増加させる。

本実施形態の車両用熱管理システム１では、上記の如く作動するので、第１実施形態と同様に、作動時に発熱を伴う車載機器５０〜５３の排熱を、送風空気を加熱するための熱源として、有効に利用することができる。さらに、送風空気を加熱するために利用する必要のない残余の排熱を、速やかに外気へ放熱させることができ、高い応答性で車載機器５０〜５３の温度上昇を抑制することができる。

さらに、本実施形態の車両用熱管理システム１では、熱排出用冷媒循環回路３に、熱排出用流量調整弁６５ａを配置しているので、熱排出用冷媒循環回路３を循環する熱排出用冷媒の急激な流量変化を抑制することができる。これにより、オーバーシュートによる過敏な制御や応答遅れを抑制して、安定した流量制御を実現することができる。

これに加えて、熱排出用冷媒循環回路３に、熱排出用貯留タンク６４ａを配置しているので、熱排出用流量調整弁６５ａへ液相状態の熱排出用冷媒を流入させることができる。これによれば、液相冷媒中に気相冷媒の粒（すなわち、気泡）が混ざってしまうことを抑制して、より一層、安定した流量制御を実現することができる。

また、加熱用冷媒循環回路５に、加熱用流量調整弁６８ａおよび加熱用貯留タンク５４ａを配置しているので、熱排出用冷媒循環回路３と同様に、加熱用冷媒循環回路５を循環する加熱用冷媒の流量制御の安定性を向上させることができる。

また、本実施形態の車両用熱管理システム１では、バッテリ５０に形成された冷媒通路５０ａの出口側の加熱用冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように、制御装置９０が加熱用流量調整弁６８ａの開度を制御する。これによれば、全ての冷媒通路５０ａ〜５３ａにて、液相冷媒を蒸発させることができるので、加熱用冷媒に車載機器５０〜５３の排熱を効率的に吸熱させて、車載機器５０〜５３の冷却効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、熱排出用貯留タンク６４ａおよび加熱用貯留タンク５４ａを採用しているので、これらの貯液部の出入口を閉塞するストップ弁を取り付けておくことで、予め規定量の冷媒を充填した状態の貯液部を車両に搭載することができる。これによれば、車両用熱管理システム１を車両に搭載する際の搭載性を向上させることができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図１６の全体構成図に示すように、熱排出用冷媒循環回路３、および加熱用冷媒循環回路５の構成を変更するとともに、複合型熱交換器６１に代えて、複合型熱交換器６１１を採用した例を説明する。

具体的には、本実施形態の熱排出用冷媒循環回路３では、熱排出用開閉弁６５に代えて、熱排出用冷媒ポンプ６５ｂおよび熱排出用貯留タンク６４ａを採用している。

熱排出用冷媒ポンプ６５ｂは、熱排出用貯留タンク６４ａから流出した液相状態の熱排出用冷媒を複合型熱交換器６１の熱排出用流通部６１ｃ側へ圧送する電動式のポンプである。熱排出用冷媒ポンプ６５ｂは、制御装置９０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。

熱排出用冷媒ポンプ６５ｂは、停止時に熱排出用冷媒が内部を流通することを禁止する機能を有している。従って、熱排出用冷媒ポンプ６５ｂは、熱排出用循環遮断部としての機能を兼ね備えている。熱排出用貯留タンク６４ａは、熱排出用室外熱交換器６３の冷媒流れ最下流側に一体的に形成されている。

また、本実施形態の加熱用冷媒循環回路５では、加熱用開閉弁６８に代えて、加熱用冷媒ポンプ６８ｂおよび加熱用貯留タンク５４ａを採用している。

加熱用冷媒ポンプ６８ｂは、加熱用貯留タンク５４ａから流出した液相状態の加熱用冷媒を車載機器５０〜５３の冷媒通路５０ａ〜５３ａのうち、冷媒流れ最上流側に接続された冷媒通路（本実施形態では、走行用電動モータ５３の冷媒通路５３ａ）の入口側へ圧送する電動式のポンプである。

加熱用冷媒ポンプ６８ｂの基本的構成は、熱排出用冷媒ポンプ６５ｂと同様である。従って、加熱用冷媒ポンプ６８ｂは、加熱用冷媒の循環を遮断する加熱用循環遮断部としての機能を兼ね備えている。さらに、本実施形態の車両用熱管理システム１では、加熱用貯留タンク５４ａが一体的に形成された複合型熱交換器６１１を採用している。

次に、図１７〜図１９を用いて、加熱用貯留タンク５４ａが一体的に形成された本実施形態の複合型熱交換器６１１の詳細構成について説明する。

複合型熱交換器６１１は、第１実施形態と同様の回収用チューブ７２、および熱排出用チューブ７５を有している。さらに、複合型熱交換器６１１では、第１実施形態で説明した加熱用チューブ７８を廃止して、それぞれの回収用チューブ７２と熱排出用チューブとの間に、冷媒通路を形成する介在部材７８ｆが配置されている。

介在部材７８ｆは、図１９に示すように、断面が方形波状に折り曲げられた金属製の板状部材であり、実質的に第１実施形態で説明したインナープレート７８ｅと同様の形状のものである。介在部材７８ｆの回収用チューブ７２側に突出した面は、回収用チューブ７２の平坦面にロウ付け接合されている。介在部材７８ｆの熱排出用チューブ７５側に突出した面は、熱排出用チューブ７５の平坦面にロウ付け接合されている。

このため、回収用チューブ７２と熱排出用チューブとの間には、回収用チューブ７２の外表面、熱排出用チューブ７５の外表面、および介在部材７８ｆによって囲まれた複数の空間が形成される。複合型熱交換器６１１では、この冷媒通路を加熱用冷媒を上方側から下方側へ流す加熱用チューブとして用いている。換言すると、複合型熱交換器６１１では、回収用チューブ７２の外表面、熱排出用チューブ７５の外表面、および介在部材７８ｆによって、加熱用チューブが形成されている。

さらに、複合型熱交換器６１１は、図１７、図１８に示すように、各チューブの積層方向および各チューブの長手方向（すなわち、冷媒の流れ方向）に対して平行に広がる金属薄板で形成されたパネル板７９ａを有している。パネル板７９ａは、各チューブが積層されることによって形成される両側の積層面にロウ付け接合されている。このため、加熱用チューブの積層面側を流通する加熱用冷媒が外部に漏れ出てしまうことはない。

また、複合型熱交換器６１１では、加熱用分配パイプ７６、回収用分配パイプ７０および回収用集合パイプ７１が並行に配置され、加熱用分配パイプ７６の筒状側面が、回収用分配パイプ７０の筒状側面および回収用集合パイプ７１の筒状側面の双方に接触するように配置されている。加熱用分配パイプ７６は、回収用分配パイプ７０と回収用集合パイプ７１との間の上方側に配置されている。

加熱用分配パイプ７６の筒状側面には、複数の分配孔７６ｂが形成されている。分配孔７６ｂは、加熱用分配パイプ７６の冷媒入口７６ａから加熱用分配パイプ７６の内部へ流入した加熱用冷媒を加熱用チューブ側へ流出させる冷媒流出口である。分配孔７６ｂから流出した加熱用冷媒は、回収用分配パイプ７０と回収用集合パイプ７１との間を介して、それぞれの加熱用チューブへ分配される。

また、複合型熱交換器６１１では、回収用チューブ７２、熱排出用チューブ７５、および介在部材７８ｆの下方側に、加熱用貯留タンク５４ａが配置されている。加熱用貯留タンク５４ａは、プレートヘッダ５４１およびタンクヘッダ５４２を有している。

プレートヘッダ５４１は、熱排出用チューブ７５の下端部に接合されている。プレートヘッダ５４１には、加熱用チューブを流通した加熱用冷媒を流出させる複数のスリット孔５４１ａが形成されている。タンクヘッダ５４２は、プレートヘッダ５４１と組み合わされることによって、内部に液相状態の加熱用冷媒を貯留する貯留空間を形成する空間形成部材である。

タンクヘッダ５４２とプレートヘッダ５４１が組み合われることによって形成される貯留空間は、回収用チューブ７２、熱排出用チューブ７５、および介在部材７８ｆの積層方向に延びる形状に形成されている。このため、加熱用貯留タンク５４ａは、第１実施形態で説明した加熱用集合パイプ７７と同様に、加熱用チューブから流出した冷媒を集合させるタンク部としての機能を果たす。

さらに、貯留空間は、タンクヘッダ５４２の長手方向他端部に形成された冷媒出口５４２ａへ近づくに伴って深さ方向の寸法が深くなる形状に形成されている。また、加熱用貯留タンク５４ａの冷媒出口５４２ａは、タンクヘッダ５４２の最下方側に配置されている。このため、加熱用貯留タンク５４ａでは、冷媒出口５４２ａから確実に液相状態の加熱用冷媒を流出させるようにしている。

また、本実施形態の制御装置９０には、制御用のセンサ群として、熱排出用液相冷媒温度センサ９１ｊ、上流側加熱用冷媒温度センサ９１ｋ、下流側加熱用冷媒温度センサ９１ｍが接続されている。

熱排出用液相冷媒温度センサ９１ｊは、熱排出用貯留タンク６４ａの出口から熱排出用冷媒ポンプ６５ｂの吸入口へ至る冷媒流路を流通する液相状態の熱排出用冷媒の温度である熱排出用液相冷媒温度Ｔｒｈｒを検出する熱排出用液相冷媒温度検出部である。ここで、熱排出用液相冷媒温度Ｔｒｈｒは、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈに相関を有する物理量である。従って、熱排出用液相冷媒温度センサ９１ｊは、熱排出用冷媒圧力検出部としての機能も果たしている。

上流側加熱用冷媒温度センサ９１ｋは、車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路５０ａ〜５３ａのうち冷媒流れ最上流側に配置された冷媒通路（本実施形態では、走行用電動モータ５３に形成された冷媒通路５３ａ）へ流入する加熱用冷媒の温度である車載機器上流側温度ＴｅｐＵを検出する上流側加熱用冷媒温度検出部である。

下流側加熱用冷媒温度センサ９１ｍは、車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路５０ａ〜５３ａのうち冷媒流れ最下流側に配置された冷媒通路（本実施形態では、バッテリ５０に形成された冷媒通路５０ａ）から流出した加熱用冷媒の温度である車載機器下流側温度ＴｅｐＬを検出する下流側加熱用冷媒温度検出部である。その他の車両用熱管理システム１の構成は、第１実施形態と同様である。

また、熱回収制御については、車載機器下流側温度ＴｅｐＬがバッテリ５０の使用可能温度帯内に維持されるように、制御装置９０が加熱用冷媒ポンプ６８ｂの作動を制御する。これにより、それぞれの車載機器５０〜５３の温度が、それぞれの使用可能温度帯内に維持される。

より具体的には、制御装置９０は、車載機器下流側温度ＴｅｐＬが基準上限温度ＫＴｅｐ１以上となった際に、加熱用冷媒ポンプ６８ｂを作動させる。さらに、車載機器下流側温度ＴｅｐＬが基準下限温度ＫＴｅｐ２以下となった際に、加熱用冷媒ポンプ６８ｂを停止させる。

さらに、制御装置９０は、車載機器５０〜５３の冷媒通路５０ａ〜５３ａのうち、冷媒流れ最下流側に接続された冷媒通路（本実施形態では、バッテリ５０の冷媒通路５０ａ）の出口側の加熱用冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度（本実施形態では、０℃）に近づくように、制御装置９０が加熱用冷媒ポンプ６８ｂの作動を制御する。換言すると、制御装置９０は、加熱用流通部６１ｂへ流入する冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように、加熱用流量調整弁６８ａの開度を制御する。

この際、制御装置９０は、車載機器上流側温度ＴｅｐＵに基づいて、冷媒通路５０ａ〜５３ａのうち冷媒流れ最下流側に配置された冷媒通路へ流入する加熱用冷媒の飽和温度を検知している。また、制御装置９０は、車載機器下流側温度ＴｅｐＬから車載機器上流側温度ＴｅｐＵを減算した温度差に基づいて、冷媒通路５０ａ〜５３ａのうち冷媒流れ最下流側に配置された冷媒通路から流出した加熱用冷媒の過熱度を検知している。

また、熱廃棄制御については、熱排出用液相冷媒温度Ｔｒｈｒが予め定めた基準温度範囲内に維持されるように、制御装置９０が熱排出用冷媒ポンプ６５ｂの作動を制御する。これにより、車載機器５０〜５３の排熱を適切に外気へ放熱させている。

より具体的には、制御装置９０は、熱排出用液相冷媒温度Ｔｒｈｒが予め定めた熱排出用基準上限温度ＫＴｒｈ１以上となった際に、熱排出用冷媒ポンプ６５ｂを作動させる。また、熱排出用液相冷媒温度Ｔｒｈｒが熱排出用基準下限温度ＫＴｒｈ２以下となった際に、熱排出用冷媒ポンプ６５ｂを停止させる。

さらに、制御装置９０は、熱排出用液相冷媒温度Ｔｒｈｒから熱排出用基準上限温度ＫＴｒｈ１を減算した値が増加するに伴って、制御装置９０が熱排出用冷媒ポンプ６５ｂの圧送能力を増加させる。

ここで、熱排出用液相冷媒温度Ｔｒｈｒは、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈに相関を有する物理量である。従って、本実施形態の熱廃棄制御では、実質的に、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが予め定めた基準圧力範囲内に維持されるように、制御装置９０が熱排出用冷媒ポンプ６５ｂの作動を制御している。

さらに、本実施形態の車両用熱管理システム１では、熱排出用冷媒循環回路３に、熱排出用冷媒ポンプ６５ｂを配置しているので、熱排出用冷媒循環回路３を循環する熱排出用冷媒の急激な流量変化を抑制することができる。これにより、オーバーシュートによる過敏な制御や応答遅れを抑制して、安定した流量制御を実現することができる。

これに加えて、熱排出用冷媒ポンプ６５ｂの冷媒圧送能力によって、熱排出用冷媒を強制的に循環させることができるので、熱排出用冷媒循環回路３を循環する熱排出用冷媒の循環流量を、より一層適切に調整することができる。

また、本実施形態の車両用熱管理システム１では、熱排出用冷媒循環回路３に、熱排出用貯留タンク６４ａを配置しているので、熱排出用冷媒ポンプ６５ｂへ液相状態の熱排出用冷媒を流入させることができる。これによれば、液相冷媒中に気相冷媒の粒（すなわち、気泡）が混ざってしまうことを抑制して、熱排出用冷媒ポンプ６５ｂの空転等を抑制することができるので、より一層、安定した流量制御を実現することができる。

また、加熱用冷媒循環回路５に、加熱用冷媒ポンプ６８ｂおよび加熱用貯留タンク５４ａを配置しているので、熱排出用冷媒循環回路３と同様に、加熱用冷媒循環回路５を循環する加熱用冷媒の流量制御の安定性を向上させることができる。

また、本実施形態の車両用熱管理システム１では、バッテリ５０に形成された冷媒通路５０ａの出口側の加熱用冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように、制御装置９０が加熱用冷媒ポンプ６８ｂの作動を制御する。これによれば、第２実施形態と同様に、車載機器５０〜５３の冷却効率を向上させることができる。

また、本実施形態の車両用熱管理システム１では、熱排出用貯留タンク６４ａおよび加熱用貯留タンク５４ａを配置しているので、第２実施形態と同様に、車両用熱管理システム１を車両に搭載する際の搭載性を向上させることができる。さらに、加熱用貯留タンク５４ａが複合型熱交換器６１１に一体的に形成されているので、より一層、車両用熱管理システム１を車両に搭載する際の搭載性を向上させることができる。

また、本実施形態の複合型熱交換器６１１では、回収用チューブ７２の外表面、熱排出用チューブ７５の外表面、および介在部材７８ｆによって、加熱用冷媒を上方側から下方側へ流す加熱用チューブが形成されている。これによれば、各冷媒同士の間に介在される金属の厚みが薄くなり、より一層、各冷媒同士の熱交換効率を向上させることができる。

（第４実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図２０の全体構成図に示すように、熱排出用冷媒循環回路３、および加熱用冷媒循環回路５の構成を変更した例を説明する。

具体的には、本実施形態の熱排出用冷媒循環回路３では、熱排出用開閉弁６５に代えて、熱排出用圧縮機６５ｃおよび熱排出用膨張弁６５ｄを採用している。さらに、第２実施形態と同様の熱排出用貯留タンク６４ａを採用している。

熱排出用圧縮機６５ｃは、熱排出用流通部６１ｃから流出した気相状態の熱排出用冷媒を圧縮して吐出する圧縮機である。熱排出用圧縮機６５ｃは、単段昇圧式の電動圧縮機である。熱排出用圧縮機６５ｃは、制御装置９０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。

熱排出用圧縮機６５ｃは、停止時に熱排出用冷媒が内部を流通することを禁止する機能を有している。従って、熱排出用圧縮機６５ｃは、熱排出用冷媒の循環を遮断する熱排出用循環遮断部としての機能を兼ね備えている。

熱排出用膨張弁６５ｄは、熱排出用貯留タンク６４ａから流出した液相状態の熱排出用冷媒を減圧させる温度式膨張弁である。熱排出用膨張弁６５ｄの基本的構成は、ヒートポンプサイクル２の回収用膨張弁６０と同様である。熱排出用膨張弁６５ｄは、熱排出用流通部６１ｃの出口側の熱排出用冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度に近づくように絞り開度を変化させる。

つまり、本実施形態の熱排出用冷媒循環回路３では、熱排出用流通部６１ｃにて熱排出用冷媒を蒸発させて加熱用冷媒から吸熱した熱を、熱排出用室外熱交換器６３にて外気に放熱させて熱排出用冷媒を凝縮させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成されている。

また、本実施形態の加熱用冷媒循環回路５では、加熱用開閉弁６８に代えて、加熱用圧縮機６８ｃおよび加熱用膨張弁６８ｄを採用している。さらに、第２実施形態と同様の加熱用貯留タンク５４ａを採用している。

加熱用圧縮機６８ｃは、車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路５０ａ〜５３ａから流出した気相状態の加熱用冷媒を圧縮して吐出する圧縮機である。加熱用圧縮機６８ｃの基本的構成は、熱排出用圧縮機６５ｃと同様である。従って、加熱用圧縮機６８ｃは、加熱用冷媒の循環を遮断する加熱用循環遮断部としての機能を兼ね備えている。

加熱用膨張弁６８ｄは、加熱用貯留タンク５４ａから流出した液相状態の加熱用冷媒を減圧させる温度式膨張弁である。加熱用膨張弁６８ｄの基本的構成は、熱排出用膨張弁６５ｄと同様である。加熱用膨張弁６８ｄは、加熱用圧縮機６８ｃへ吸入される加熱用冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度に近づくように絞り開度を変化させる。

つまり、本実施形態の加熱用冷媒循環回路５では、車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路５０ａ〜５３ａにて加熱用冷媒を蒸発させて車載機器５０〜５３から吸熱した熱を、加熱用流通部６１ｂにて、サイクル用冷媒あるは熱排出用冷媒に放熱させて加熱用冷媒を凝縮させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成されている。

また、本実施形態の制御装置９０には、制御用のセンサ群として、管理用車載機器温度センサ９１ｈが廃止されて、第１〜第４車載機器温度センサ９１ｎ〜９１ｑが接続されている。第１車載機器温度センサ９１ｎは、バッテリ５０の温度である第１車載機器温度Ｔｅｐ１を検出するバッテリ温度検出部である。従って、第１車載機器温度センサ９１ｎは、実質的に第１実施形態で説明した管理用車載機器温度センサ９１ｈと同様である。

第２車載機器温度センサ９１ｏは、充電発電機５１の温度である第２車載機器温度Ｔｅｐ２を検出する充電発電機温度検出部である。第３車載機器温度センサ９１ｐは、電力制御ユニット５２の温度である第３車載機器温度Ｔｅｐ３を検出する電力制御ユニット温度検出部である。第４車載機器温度センサ９１ｑは、走行用電動モータ５３の温度である第４車載機器温度Ｔｅｐ４を検出する走行用電動モータ温度検出部である。

第１〜第４車載機器温度センサ９１ｎ〜９１ｑについては、管理用車載機器温度センサ９１ｈと同様に複数の温度センサによって構成されていてもよい。その他の車両用熱管理システム１の構成は、第１実施形態と同様である。

また、熱回収制御については、第１〜第４車載機器温度センサ９１ｎ〜９１ｋによって検出された第１〜第４車載機器温度Ｔｖｅ１〜Ｔｖｅ４が、対応する車載機器５０の使用可能温度帯の範囲内に維持されるように、制御装置９０が加熱用圧縮機６８ｃの作動を制御する。

具体的には、制御装置９０は、第１〜第４車載機器温度Ｔｖｅ１〜Ｔｖｅ４の少なくとも１つが、対応する車載機器５０〜５３の使用可能温度帯の範囲内で設定された基準上限温度よりも高くなった際に、加熱用圧縮機６８ｃを作動させるようにすればよい。さらに、制御装置９０は、第１〜第４車載機器温度Ｔｖｅ１〜Ｔｖｅ４の少なくとも１つが、対応する車載機器５０〜５３の使用可能温度帯の範囲内で設定された基準下限温度よりも低くなった際に、加熱用圧縮機６８ｃを停止させるようにすればよい。

また、熱廃棄制御については、加熱用圧縮機６８ｃの作動の作動状態に連動して、制御装置９０が熱排出用圧縮機６５ｃを作動させる。

ここで、制御装置９０が加熱用圧縮機６８ｃを作動させている際には、車載機器５０〜５３の排熱を加熱用冷媒に吸熱させて、加熱用冷媒に吸熱させた排熱を複合型熱交換器６１にて、サイクル用冷媒あるいは熱排出用冷媒に放熱させなければならない。そこで、制御装置９０は、加熱用圧縮機６８ｃの作動時に、熱排出用圧縮機６５ｃを作動させる。さらに、空調制御が第２暖房モードになっている際には、熱排出用圧縮機６５ｃの冷媒吐出能力を低下させる。

また、本実施形態の車両用熱管理システム１では、加熱用冷媒循環回路５にて蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成されており、車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路５０ａ〜５３ａを蒸発器として機能させているので、車載機器５０〜５３を確実に冷却することができる。さらに、車載機器５０〜５３の発熱量に応じて、加熱用圧縮機６８ｃの冷媒吐出能力を変化させることで、それぞれの車載機器５０〜５３の温度を容易に使用可能温度帯の範囲内に維持することができる。

また、本実施形態の車両用熱管理システム１では、熱排出用冷媒循環回路３にて蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成されており、熱排出用流通部６１ｃを蒸発器として機能させているので、車載機器５０〜５３の排熱を加熱用冷媒から熱排出用冷媒に確実に吸熱させることができる。さらに、熱排出用圧縮機６５ｃと加熱用圧縮機６８ｃとを連動させる協調制御によって、車載機器５０〜５３の排熱が不必要に外気へ放熱されてしまうこと抑制して、車載機器５０〜５３の排熱を適切に外気に廃棄することができる。

（第５実施形態）
本実施形態では、第３実施形態に対して、図２１の全体構成図に示すように、加熱用冷媒循環回路５の構成を変更した例を説明する。

具体的には、本実施形態では、各車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路５０ａ〜５３ａが並列的に接続されている。それぞれの冷媒通路５０ａ〜５３ａの冷媒流れ上流側には、それぞれの冷媒通路５０ａ〜５３ａへ流入する加熱用冷媒を減圧させる加熱用減圧部としての固定絞り５０ｂ〜５３ｂが配置されている。このような固定絞り５０ｂ〜５３ｂとしては、オリフィス、キャピラリチューブ、ノズル等を採用することができる。

本実施形態では、バッテリ５０の温度（すなわち、管理用車載機器温度Ｔｅｐ）が、管理用車載機器温度Ｔｅｐ（本実施形態では、バッテリ５０の温度）が、バッテリ５０の使用可能温度帯の範囲内に維持されている際には、その他の車載機器５１〜５３の温度がそれぞれの使用可能温度帯に範囲に維持されるように、それぞれの固定絞り５０ｂ〜５３ｂの圧力係数（通路抵抗）が設定されている。

また、本実施形態の制御装置９０には、制御用のセンサ群として、熱排出用液相冷媒温度センサ９１ｊに加えて、熱排出用気相冷媒温度センサ９１ｒが接続されている。熱排出用気相冷媒温度センサ９１ｒは、熱排出用流通部６１ｃの出口から熱排出用室外熱交換器６３の冷媒入口へ至る冷媒流路を流通する気相状態の熱排出用冷媒の温度である熱排出用気相冷媒温度Ｔｒｈｇを検出する熱排出用気相冷媒温度検出部である。その他の車両用熱管理システム１の構成は、第３実施形態と同様である。

また、熱回収制御については、管理用車載機器温度Ｔｅｐがバッテリ５０の使用可能温度帯に維持されるように、制御装置９０が加熱用冷媒ポンプ６８ｂの作動を制御する。これにより、それぞれの車載機器５０〜５３の温度が、それぞれの使用可能温度帯内に維持される。

より具体的には、制御装置９０は、管理用車載機器温度Ｔｅｐが基準上限温度ＫＴｅｐ１以上となった際に、加熱用冷媒ポンプ６８ｂを作動させる。さらに、管理用車載機器温度Ｔｅｐが基準下限温度ＫＴｅｐ２以下となった際に、加熱用冷媒ポンプ６８ｂを停止させる。さらに、制御装置９０は、管理用車載機器温度Ｔｅｐから基準上限温度ＫＴｅｐ１を減算した値が増加するに伴って、加熱用冷媒ポンプ６８ｂの冷媒圧送能力を増加させる。

また、熱廃棄制御については、第３実施形態と同様に、熱排出用液相冷媒温度Ｔｒｈｒが予め定めた基準温度範囲内に維持されるように、制御装置９０が熱排出用冷媒ポンプ６５ｂの作動を制御する。

さらに、制御装置９０は、熱排出用流通部６１ｃから流出した熱排出用冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度（本実施形態では、０℃）に近づくように、熱排出用冷媒ポンプ６５ｂの作動を制御する。この際、制御装置９０は、熱排出用液相冷媒温度Ｔｒｈｒおよび熱排出用気相冷媒温度Ｔｒｈｇに基づいて、熱排出用流通部６１ｃから流出した熱排出用冷媒の過熱度を検知している。

本実施形態の車両用熱管理システム１では、上記の如く作動するので、第３実施形態と同様に、作動時に発熱を伴う車載機器５０〜５３の排熱を、送風空気を加熱するための熱源として、有効に利用することができる。さらに、送風空気を加熱するために利用する必要のない残余の排熱を、速やかに外気へ放熱させることができ、高い応答性で車載機器５０〜５３の温度上昇を抑制することができる。

さらに、本実施形態の車両用熱管理システム１では、熱排出用流通部６１ｃから流出した熱排出用冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように、制御装置９０が熱排出用冷媒ポンプ６５ｂの作動を制御する。これによれば、熱排出用冷媒循環回路３を循環する熱排出用冷媒の流量を適切に調整して、車載機器５０〜５３の排熱が不必要に外気へ放熱されてしまうこと抑制することができる。

また、本実施形態の車両用熱管理システム１では、それぞれの車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路５０ａ〜５３ａを並列的に接続し、それぞれの冷媒通路５０ａ〜５３ａの冷媒流れ上流側に、固定絞り５０ｂ〜５３ｂを配置している。これによれば、それぞれの車載機器５０〜５３の発熱量に応じて、適切な流量の加熱用冷媒をそれぞれの冷媒通路５０ａ〜５３ａへ供給することができる。

（第６実施形態）
本実施形態では、第３実施形態に対して、図２２の全体構成図に示すように、加熱用冷媒循環回路５の構成を変更した例を説明する。

具体的には、本実施形態の走行用電動モータ５３には、第１冷媒通路５３ａ１および第２冷媒通路５３ａ２の２つの冷媒通路が形成されている。第１冷媒通路５３ａ１および第２冷媒通路５３ａ２は、互いに並列的に接続されている。第１冷媒通路５３ａ１および第２冷媒通路５３ａ２の冷媒流れ上流側には、第１冷媒通路５３ａ１および第２冷媒通路５３ａ２へ流入する加熱用冷媒を減圧させる加熱用減圧部としての第１固定絞り５３ｂ１および第２固定絞り５３ｂ２が配置されている。

加熱用冷媒循環回路５において、走行用電動モータ５３に形成された第１冷媒通路５３ａ１および第２冷媒通路５３ａ２の冷媒流れ下流側には、充電発電機５１に形成された冷媒通路５１ａおよび電力制御ユニット５２に形成された冷媒通路５２ａが接続されている。冷媒通路５１ａおよび冷媒通路５２ａは、互いに並列的に接続されている。このため、冷媒通路５１ａおよび冷媒通路５２ａは、第１冷媒通路５３ａ１および第２冷媒通路５３ａ２に対して、冷媒流れ下流側に直列的に接続されている。

加熱用冷媒循環回路５において、充電発電機５１に形成された冷媒通路５１ａおよび電力制御ユニット５２に形成された冷媒通路５２ａの下流側には、バッテリ５０に形成された冷媒通路５０ａが接続されている。このため、バッテリ５０に形成された冷媒通路５０ａは、冷媒通路５１ａおよび冷媒通路５２ａに対して、冷媒流れ下流側に直列的に接続されている。冷媒通路５０ａ〜５２ａの冷媒流れ上流側には、第５実施形態と同様の加熱用減圧部としての固定絞り５０ｂ〜５２ｂが配置されている。

本実施形態では、バッテリ５０の温度（すなわち、管理用車載機器温度Ｔｅｐ）が、管理用車載機器温度Ｔｅｐ（本実施形態では、バッテリ５０の温度）が、バッテリ５０の使用可能温度帯の範囲内に維持されている際には、その他の車載機器５１〜５３の温度がそれぞれの使用可能温度帯に範囲に維持されるように、それぞれの固定絞り５０ｂ〜５２ｂ、５３ｂ１、５３ｂ２の圧力係数（通路抵抗）が設定されている。

また、本実施形態の制御装置９０には、制御用のセンサ群として、熱排出用冷媒圧力センサ９１ｇ、および管理用車載機器温度センサ９１ｈ等が接続されている。その他の車両用熱管理システム１の構成は、第３実施形態と同様である。

また、熱廃棄制御については、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが基準圧力範囲内に維持されるように、熱排出用開閉弁６５の開閉制御が行われる。これにより、車載機器５０〜５３の排熱を適切に外気へ放熱させている。

より具体的には、制御装置９０は、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが基準上限圧力ＫＰｒｈ１以上となった際に、熱排出用冷媒ポンプ６５ｂを作動させる。また、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが基準下限圧力ＫＰｒｈ２以下となった際に、熱排出用冷媒ポンプ６５ｂを停止させる。さらに、制御装置９０は、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈから基準上限圧力ＫＰｒｈ１を減算した値が増加するに伴って、制御装置９０が熱排出用冷媒ポンプ６５ｂの圧送能力を増加させる。

さらに、本実施形態の車両用熱管理システム１では、それぞれの車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路５０ａ〜５２ａ、５３ａ１、５３ａ２を並列的あるいは直列的に接続し、それぞれの冷媒通路５０ａ〜５２ａ、５３ａ１、５３ａ２の冷媒流れ上流側に固定絞り５０ｂ〜５２ｂ、５３ｂ１、５３ｂ２を配置している。

これによれば、充電発電機５１に形成された冷媒通路５１ａおよび電力制御ユニット５２に形成された冷媒通路５２ａのように、冷媒通路同士が並列的に接続される車載機器同士においては、それぞれの車載機器の発熱量に応じて、適切な流量の加熱用冷媒を冷媒通路へ供給することができる。

また、充電発電機５１に形成された冷媒通路５１ａおよび電力制御ユニット５２に形成された冷媒通路５２ａに対するバッテリ５０に形成された冷媒通路５０ａのように、冷媒通路同士が直列的に接続される車載機器同士においては、下流側に接続される車載機器に形成された冷媒通路における冷媒蒸発温度を変化させることができる。

これによれば、それぞれの車載機器に対して適切な温度帯の加熱用冷媒を冷媒通路へ供給することができる。その結果、それぞれの車載機器５０〜５３の温度を、より一層高い精度で、それぞれの使用可能温度帯内に調整することができる。

（第７実施形態）
本実施形態では、第６実施形態に対して、図２３の全体構成図に示すように、加熱用冷媒循環回路５の構成を変更した例を説明する。

具体的には、本実施形態の加熱用冷媒循環回路５では、第４実施形態と同様に、加熱用圧縮機６８ｃおよび加熱用膨張弁６８ｄを採用している。さらに、加熱用冷媒循環回路５には、加熱用膨張弁６８ｄにて減圧された加熱用冷媒を、走行用電動モータ５３に形成された加熱用吸熱部である第１冷媒通路５３ａ１および第２冷媒通路５３ａ２を迂回させる第１迂回通路５６よび第２迂回通路５７が接続されている。

第１迂回通路５６は、加熱用膨張弁６８ｄにて減圧された加熱用冷媒を、第１冷媒通路５３ａ１および第２冷媒通路５３ａ２を迂回させて、充電発電機５１に形成された冷媒通路５１ａおよび電力制御ユニット５２に形成された冷媒通路５２ａの入口側へ導く冷媒配管である。第１迂回通路５６には、第１固定絞り５６ａが配置されている。

第２迂回通路５７は、加熱用膨張弁６８ｄにて減圧された加熱用冷媒を、第１冷媒通路５３ａ１および第２冷媒通路５３ａ２を迂回させて、バッテリ５０に形成された冷媒通路５０ａの入口側へ導く冷媒配管である。第２迂回通路５７には、第２固定絞り５７ａが配置されている。第１固定絞り５６ａおよび第２固定絞り５７ａの基本的構成は、固定絞り５０ｂ〜５３ｂと同様である。

本実施形態では、バッテリ５０の温度（すなわち、管理用車載機器温度Ｔｅｐ）が、管理用車載機器温度Ｔｅｐ（本実施形態では、バッテリ５０の温度）が、バッテリ５０の使用可能温度帯の範囲内に維持されている際には、その他の車載機器５１〜５３の温度がそれぞれの使用可能温度帯に範囲に維持されるように、それぞれの固定絞り５０ｂ〜５３ｂ、５６ａ、５７ａの圧力係数（通路抵抗）が設定されている。

また、本実施形態の制御装置９０には、制御用のセンサ群として、および管理用車載機器温度センサ９１ｈ等が接続されている。その他の車両用熱管理システム１の構成は、第６実施形態と同様である。

また、熱回収制御については、管理用車載機器温度Ｔｅｐがバッテリ５０の使用可能温度帯内に維持されるように、制御装置９０が加熱用圧縮機６８ｃの作動を制御する。また、熱廃棄制御については、第５実施形態と同様に、熱排出用液相冷媒温度Ｔｒｈｒが予め定めた基準温度範囲内に維持されるように、制御装置９０が熱排出用冷媒ポンプ６５ｂの作動を制御する。

本実施形態の車両用熱管理システム１では、上記の如く作動するので、第６実施形態と同様に、作動時に発熱を伴う車載機器５０〜５３の排熱を、送風空気を加熱するための熱源として、有効に利用することができる。さらに、送風空気を加熱するために利用する必要のない残余の排熱を、速やかに外気へ放熱させることができ、高い応答性で車載機器５０〜５３の温度上昇を抑制することができる。

さらに、本実施形態の車両用熱管理システム１では、迂回通路５６、５７および固定絞り５６ａ、５７ａを有しているので、それぞれの車載機器５０〜５３に形成された冷媒通路５０ａ〜５２ａ、５３ａ１、５３ａ２へ供給される冷媒流量を、より一層細かく調整することができる。その結果、それぞれの車載機器５０〜５３の温度を、より一層高い精度で、それぞれの使用可能温度帯内に調整することができる。

（第８実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、ヒートポンプサイクル２の構成を変更した例を説明する。

より具体的には、本実施形態では、図２４の全体構成図に示すように、合流部１５ｃの配置を変更している。本実施形態の合流部１５ｃは、出口側中間圧冷媒通路１５ｅであって、回収用膨張弁６０の感温部６０ａよりもサイクル用冷媒流れ上流側に配置されている。従って、気液分離器１４の気相流出ポート１４ｂから流出した気相冷媒は、中間圧固定絞り１７ｂにて減圧された後に、回収用流通部６１ａの冷媒流れ下流側に導かれる。

その他のヒートポンプサイクル２および車両用熱管理システム１の構成および作動は、第１実施形態と同様である。

従って、本実施形態の車両用熱管理システム１においても、第１実施形態と同様に、作動時に発熱を伴う車載機器５０〜５３の排熱を、送風空気を加熱するための熱源として、有効に利用することができる。さらに、送風空気を加熱するために利用する必要のない残余の排熱を、速やかに外気へ放熱させることができ、高い応答性で車載機器５０〜５３の温度上昇を抑制することができる。

さらに、本実施形態では、気液分離器１４の気相流出ポート１４ｂから流出した気相冷媒が回収用流通部６１ａの冷媒流れ下流側に導かれる。これにより、回収用流通部６１ａへ流入する液相冷媒に含まれる気泡を少なくすることができる。換言すると、回収用流通部６１ａへ流入するサイクル用冷媒の乾き度を減少させることができる。

従って、回収用流通部６１ａにてサイクル用冷媒が加熱用冷媒から吸熱する際の吸熱量を増大させることができる。さらに、乾き度の高い気液二相状態のサイクル用冷媒が回収用流通部６１ａを流通することによって生じ得る、冷媒通過音の増大、圧力損失の増大、およびサイクル挙動の不安定化等を抑制することができる。

（第９実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、ヒートポンプサイクルの構成を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態では、図２５の全体構成図に示すヒートポンプサイクル１０２を採用している。ヒートポンプサイクル１０２は、第１実施形態で説明したヒートポンプサイクル２と同様に、空調用の運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることができる。

本実施形態のヒートポンプサイクル１０２では、ガスインジェクションサイクルが構成されない。このため、ヒートポンプサイクル１０２では、サイクル用冷媒を圧縮して吐出する圧縮機１１１として、単段昇圧式の電動圧縮機を採用している。圧縮機１１１の基本的構成は、第４実施形態で説明した熱排出用圧縮機６５ｃ、加熱用圧縮機６８ｃと同様である。

圧縮機１１１の吐出ポート１１１ｃには、室内凝縮器１２の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器１２の冷媒出口側には、分岐部１５ｉが接続されている。分岐部１５ｉは、室内凝縮器１２から流出した冷媒の流れを分岐するものである。分岐部１５ｉは、第１実施形態で説明した合流部１５ｃと同様の三方継手構造のものである。分岐部１５ｉでは、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ている。

分岐部１５ｉの一方の冷媒流出口には、高圧制御弁１３を介して、空調用室外熱交換器２０の冷媒入口側が接続されている。空調用室外熱交換器２０の冷媒出口には、冷房用膨張弁２２を介して、室内蒸発器２３の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器２３の冷媒出口には、アキュムレータ２４の入口側が接続されている。アキュムレータ２４の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入ポート１１１ａが接続されている。

さらに、空調用室外熱交換器２０の冷媒出口には、空調用室外熱交換器２０から流出したサイクル用冷媒を、冷房用膨張弁２２および室内蒸発器２３を迂回させて、アキュムレータ２４の入口側へ導く蒸発器迂回通路２５が接続されている。蒸発器迂回通路２５には、冷房用開閉弁１６ｃが配置されている。

分岐部１５ｉの他方の冷媒流出口には、入口側分岐冷媒通路１５ｇが接続されている。入口側分岐冷媒通路１５ｇには、回収用開閉弁１６ａおよび回収用膨張弁６０が配置されている。本実施形態では、図２５に示すように、入口側分岐冷媒通路１５ｇにおける冷媒流れ方向に対して、回収用開閉弁１６ａ→回収用膨張弁６０の順に配置しているが、逆に回収用膨張弁６０→回収用開閉弁１６ａの順に配置されていてもよい。

回収用膨張弁６０は、複合型熱交換器６１の回収用流通部６１ａの出口側のサイクル用冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度に近づくように絞り開度を変化させる。入口側分岐冷媒通路１５ｇの出口側には、回収用流通部６１ａの冷媒入口側が接続されている。さらに、回収用流通部６１ａの冷媒出口には、出口側分岐冷媒通路１５ｈを介して、アキュムレータ２４の入口側が接続されている。

また、ヒートポンプサイクル１０２では、第１実施形態で説明した気液分離器１４、低圧側開閉弁１６ｂ、低段側固定絞り１７ａ等が廃止されている。その他のヒートポンプサイクル１０２の構成は、第１実施形態で説明したヒートポンプサイクル２と同様である。

次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。まず、本実施形態の制御装置９０が実行する車室内の空調制御について説明する。制御装置９０は、第１実施形態と同様に、目標吹出温度ＴＡＯ、検出信号、および操作信号に基づいて、各運転モードを切り替える。以下に、各運転モードにおける詳細作動を説明する。

（ａ）冷房モード
冷房モードでは、制御装置９０が、高圧制御弁１３を全開状態とし、冷房用膨張弁２２を冷媒減圧作用を発揮する絞り状態とする。さらに、制御装置９０は、回収用開閉弁１６ａを閉じ、冷房用開閉弁１６ｃを閉じる。

これにより、冷房モードのヒートポンプサイクル１０２では、圧縮機１１１の吐出ポート１１１ｃ（→室内凝縮器１２→分岐部１５ｉ→高圧制御弁１３）→空調用室外熱交換器２０→冷房用膨張弁２２→室内蒸発器２３→アキュムレータ２４→圧縮機１１１の吸入ポート１１１ａの順にサイクル用冷媒が循環するサイクルが構成される。

このサイクル構成で、制御装置９０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へ出力される制御信号等を決定して、各種制御対象機器の作動を制御する。

従って、冷房モードのヒートポンプサイクル１０２では、空調用室外熱交換器２０を凝縮器として機能させ、室内蒸発器２３を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。そして、室内蒸発器２３にて冷却された送風空気を車室内に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。

（ｂ）エアミックスモード
エアミックスモードでは、制御装置９０が、高圧制御弁１３を絞り状態とし、冷房用膨張弁２２を絞り状態とする。さらに、制御装置９０は、回収用開閉弁１６ａを開き、冷房用開閉弁１６ｃを閉じる。

これにより、エアミックスモードのヒートポンプサイクル１０２では、圧縮機１１１の吐出ポート１１１ｃ→室内凝縮器１２→分岐部１５ｉ→高圧制御弁１３→空調用室外熱交換器２０→冷房用膨張弁２２→室内蒸発器２３→アキュムレータ２４→圧縮機１１１の吸入ポート１１１ａの順にサイクル用冷媒が循環するとともに、分岐部１５ｉ→回収用開閉弁１６ａ→回収用膨張弁６０→複合型熱交換器６１の回収用流通部６１ａ→アキュムレータ２４→圧縮機１１１の吸入ポート１１１ａの順にサイクル用冷媒が循環するサイクルが構成される。

つまり、エアミックスモードでは、サイクル用冷媒を蒸発させる室内蒸発器２３および複合型熱交換器６１の回収用流通部６１ａが冷媒流れに対して並列的に接続されるサイクルが構成される。

また、制御装置９０は、高圧側サイクル用冷媒圧力Ｐｄが目標高圧ＰＣＯとなるように高圧制御弁１３へ出力される制御信号を決定する。これにより、高圧側のサイクル用冷媒の圧力が略一定に維持される。

このため、エアミックスモードのヒートポンプサイクル１０２では、少なくとも室内凝縮器１２を凝縮器として機能させ、室内蒸発器２３を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

従って、室内蒸発器２３にてサイクル用冷媒が蒸発する際に送風空気が冷却されて冷却空気が作り出される。さらに、室内蒸発器２３にてサイクル用冷媒が蒸発する際に送風空気から吸熱した熱の一部、および複合型熱交換器６１にてサイクル用冷媒が蒸発する際に加熱用冷媒から吸熱した熱を、室内凝縮器１２にて冷却空気の一部に放熱させることによって、加熱空気が作り出される。

また、エアミックスモードのヒートポンプサイクル１０２では、回収用開閉弁１６ａが開いているので、サイクル用冷媒に加熱用冷媒の有する熱を吸熱させることができる。これによれば、第１実施形態と同様に、圧縮機１１の消費電力を低減させてサイクルのＣＯＰを向上させることができる。

さらに、エアミックスモードでは、サイクル用冷媒が加熱用冷媒から吸熱した熱を、送風空気を加熱するための熱源として利用することもできる。従って、第１実施形態と同様に、送風空気の加熱能力を向上させることができる。

（ｃ）除湿暖房モード
除湿暖房モードでは、制御装置９０が、高圧制御弁１３を絞り状態とし、冷房用膨張弁２２を全開状態とする。さらに、制御装置９０は、回収用開閉弁１６ａを開き、冷房用開閉弁１６ｃを閉じる。

これにより、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０２では、圧縮機１１１の吐出ポート１１１ｃ→室内凝縮器１２→分岐部１５ｉ→高圧制御弁１３→空調用室外熱交換器２０（→冷房用膨張弁２２）→室内蒸発器２３→アキュムレータ２４→圧縮機１１１の吸入ポート１１１ａの順にサイクル用冷媒が循環するとともに、分岐部１５ｉ→回収用開閉弁１６ａ→回収用膨張弁６０→複合型熱交換器６１の回収用流通部６１ａ→アキュムレータ２４→圧縮機１１１の吸入ポート１１１ａの順にサイクル用冷媒が循環するサイクルが構成される。

つまり、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０２では、実質的に、エアミックスモードと同様の順にサイクル用冷媒が循環するサイクルが構成される。

また、制御装置９０は、冷風バイパス通路３５を閉塞して室内凝縮器１２側の通風路が全開となるように、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。また、制御装置９０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。

従って、除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０２では、室内凝縮器１２を凝縮器として機能させ、室内蒸発器２３を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。そして、除湿暖房モードでは、第１実施形態と同様に、室内蒸発器２３にて冷却されて除湿された送風空気を、室内凝縮器１２にて再加熱して車室内に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。

（ｄ）低温暖房モード
低温暖房モードでは、制御装置９０が、加熱用冷媒循環回路５の加熱用開閉弁６８を開く。また、低温暖房モードでは、制御装置９０が、高圧制御弁１３を絞り状態とし、冷房用膨張弁２２を全閉状態とする。さらに、制御装置９０は、回収用開閉弁１６ａを開き、冷房用開閉弁１６ｃを開く。

これにより、低温暖房モードのヒートポンプサイクル２では、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃ→室内凝縮器１２→分岐部１５ｉ→高圧制御弁１３→空調用室外熱交換器２０→冷房用開閉弁１６ｃ→アキュムレータ２４→圧縮機１１の吸入ポート１１ａの順にサイクル用冷媒が循環するとともに、分岐部１５ｉ→回収用開閉弁１６ａ→回収用開閉弁１６ａ→回収用膨張弁６０→複合型熱交換器６１の回収用流通部６１ａ→アキュムレータ２４→圧縮機１１の吸入ポート１１ａの順にサイクル用冷媒が循環するサイクルが構成される。

つまり、低温暖房モードのヒートポンプサイクル１０２では、空調用室外熱交換器２０および回収用流通部６１ａが、サイクル用冷媒の流れに対して並列的に接続されたサイクルが構成される。

従って、本実施形態の低温暖房モードでは、室内凝縮器１２を凝縮器として機能させ、空調用室外熱交換器２０を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。そして、室内凝縮器１２にて加熱された送風空気を車室内に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。

さらに、低温暖房モードでは、空調用室外熱交換器２０および回収用流通部６１ａが並列的に接続されているので、サイクル用冷媒が空調用室外熱交換器２０にて外気から吸熱した熱および圧縮機１１の圧縮仕事によって生じた熱に加えて、複合型熱交換器６１にてサイクル用冷媒が加熱用冷媒から吸熱した熱（すなわち、車載機器５０〜５３の排熱）を熱源として送風空気を加熱することができる。

また、除湿暖房モードのように、室内蒸発器２３にて送風空気が冷却されてしまうことがないので、送風空気の加熱能力が相殺されてしまうことがない。従って、低温暖房モードでは、除湿暖房モードよりも、送風空気の加熱能力を大きく向上させることができる。

その他の車両用熱管理システム１の構成および作動は、第１実施形態と同様である。すなわち、熱回収制御については、管理用車載機器温度Ｔｅｐがバッテリ５０の使用可能温度帯内に維持されるように、制御装置９０が加熱用開閉弁６８の開閉制御を行う。また、熱廃棄制御については、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが基準圧力範囲内に維持されるように、制御装置９０が熱排出用開閉弁６５の開閉制御を行う。

従って、ヒートポンプサイクル１０２を備える車両用熱管理システム１であっても、第１実施形態と同様に、車載機器５０〜５３の排熱を、送風空気を加熱するために有効に利用することができる。さらに、送風空気を加熱するために利用する必要のない残余の排熱を、速やかに外気へ放熱させることができ、高い応答性で車載機器５０〜５３の温度上昇を抑制することができる。

（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。

（１）上述の実施形態では、車両用熱管理システム１を、電気自動車に適用した例を説明したが、車両用熱管理システム１の適用はこれに限定されない。車両用熱管理システム１は、通常のエンジン車両と比較して、走行用駆動源の発熱量が少なく、暖房用等の熱源を確保しにくい車両に適用して有効である。

例えば、内燃機関および走行用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（商用電源から充電可能な、いわゆるプラグインハイブリッド車両を含む。）や、燃料電池を搭載した燃料電池車両に適用して有効である。

また、上述の実施形態では、熱交換対象流体が送風空気である例について説明したが、熱交換対象流体はこれに限定されない。例えば、熱交換対象流体は、給湯水等であってもよい。

（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車両用熱管理システム１について説明したが、車載機器の排熱を有効に利用するために空調用の運転モードの切り替えは必須ではない。

熱排出用冷媒循環回路３における熱廃棄制御および加熱用冷媒循環回路５における熱回収制御と並行して実行することで、車載機器５０〜５３の排熱を有効に利用可能な運転モードを実行可能であればよい。例えば、低温暖房モードでの運転を実行可能であればよい。従って、ヒートポンプサイクル２、１０２は、冷媒回路を切替可能に構成されたものに限定されない。

さらに、ヒートポンプサイクル２、１０２は、上述の実施形態で説明した回路構成とは異なる回路構成に切り替えられるものであってもよい。例えば、第１実施形態の冷房モードに対して、回収用開閉弁１６ａを閉じることによって、通常の冷凍サイクルを構成する冷媒回路に切り替えて、単段圧縮式冷房モードとして車室内の冷房を行うようになっていてもよい。

また、第１実施形態の除湿暖房モードに対して、冷房用膨張弁２２を絞り状態とし、回収用開閉弁１６ａを閉じることによって、通常の冷凍サイクルを構成する冷媒回路に切り替えて、単段圧縮式除湿暖房モードとして車室内の除湿暖房を行うようになっていてもよい。同様に、第９実施形態の除湿暖房モードにおいて、冷房用膨張弁２２を絞り状態とし、回収用開閉弁１６ａを閉じてもよい。

また、第１実施形態の低温暖房モードに加えて、高圧制御弁１３を絞り状態とし、冷房用膨張弁２２を全閉状態とし、回収用開閉弁１６ａを閉じ、低圧側開閉弁１６ｂを開き、冷房用開閉弁１６ｃを開くことによって、通常の冷凍サイクルを構成する冷媒回路に切り替えて、単段圧縮式暖房モードとして車室内の暖房を行うようになっていてもよい。同様に、第９実施形態の低温暖房モードにおいて、回収用開閉弁１６ａを閉じてもよい。

（３)上述の実施形態では、車両用熱管理システム１の一部を車室８０内に配置し、残余の部分を駆動用装置室８１内に配置した配置態様を説明したが、車両用熱管理システム１の配置態様はこれに限定されない。

例えば、バスのような大型車両においては、ヒートポンプサイクル２の空調用室外熱交換器２０および熱排出用冷媒循環回路３の熱排出用室外熱交換器６３を、車室８０外であって、かつ、駆動用装置室８１の外部（具体的には、天井等に配置された専用ケース内）に配置してもよい。

また、ヒートポンプサイクル２の室内凝縮器１２、室内蒸発器２３、および空調用室外熱交換器２０、並びに、熱排出用冷媒循環回路３の熱排出用室外熱交換器６３を除く各構成機器に対して、内部を流通する冷媒と外気との間の熱移動を抑制する断熱部を追加してもよい。

具体的には、それぞれの構成機器の外周側を断熱性に優れる樹脂等で形成された断熱部材で被覆してもよい。特に、複合型熱交換器６１、車載機器５０〜５３、熱排出用冷媒循環回路３の各冷媒配管６２、６４、および加熱用冷媒循環回路５の各冷媒配管の外周側を断熱部材で覆ってしまえばよい。さらに、複数の構成機器を断熱性に優れる樹脂等で形成された断熱筐体内に収容してもよい。これによれば、車載機器５０〜５３の排熱が、不必要に外気へ放熱されてしまうこと抑制することができる。

また、上述の実施形態では、空調用室外熱交換器２０および熱排出用室外熱交換器６３を、外気の流れ方向に対して並列的に配置した例を説明したが、空調用室外熱交換器２０および熱排出用室外熱交換器６３の配置はこれに限定されない。

例えば、空調用室外熱交換器２０および熱排出用室外熱交換器６３を、外気の流れ方向に対して直列的に配置してもよい。この際、サイクル用冷媒および熱排出用冷媒のうち低い温度帯の冷媒が流通する室外熱交換器を、外気流れ上流側に配置することが好ましい。これによれば、空調用室外熱交換器２０および熱排出用室外熱交換器６３に対して、共通する１つの外気ファンによって外気を送風することができるので、車両用熱管理システム１の車両への搭載性を向上させることができる。

（４）ヒートポンプサイクル２、１０２を構成する各構成機器は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。

上述の第１実施形態等では、圧縮機１１として、２つの圧縮機構を１つのハウジング内に収容した二段昇圧式の電動圧縮機を採用した例を説明したが、圧縮機の形式はこれに限定されない。

例えば、中間圧ポート１１ｂから中間圧のサイクル用冷媒を流入させて、低圧から高圧へ圧縮される過程のサイクル用冷媒に合流させることが可能であれば、ハウジングの内部に、１つの固定容量型の圧縮機構、および１つの圧縮機構を回転駆動する電動モータを収容して構成された電動圧縮機であってもよい。

この他にも、２つの圧縮機を直列に接続して、低段側に配置される低段側圧縮機の吸入口を吸入ポート１１ａとし、高段側に配置される高段側圧縮機の吐出口を吐出ポート１１ｃとする。さらに、低段側圧縮機の吐出口と高段側圧縮機との吸入口とを接続する接続部に中間圧ポート１１ｂを設ける。このように、低段側圧縮機と高段側圧縮機との２つの圧縮機を用いて、１つの二段昇圧式の圧縮機を構成してもよい。

また、上述の第１実施形態等では、固定絞り迂回通路１８に冷媒回路切替部としての低圧側開閉弁１６ｂを配置した例を説明したが、冷媒回路切替部はこれに限定されない。

例えば、冷媒回路切替部として、気液分離器１４の第２液相流出ポート１４ｄと低段側固定絞り１７ａとを接続する冷媒回路、および第２液相流出ポート１４ｄと固定絞り迂回通路１８とを接続する冷媒回路を切り替える電気式の三方弁を採用してもよい。さらに、低段側固定絞り１７ａとして、高圧制御弁１３等と同様の全開機能付きの可変絞り機構を採用して、低圧側開閉弁１６ｂおよび固定絞り迂回通路１８を廃止してもよい。

また、上述の実施形態では、回収用開閉弁１６ａ、熱排出用開閉弁６５、加熱用開閉弁６８等の開閉弁の詳細構成について言及していないが、これらの開閉弁として、非通電時に冷媒通路を閉じる、いわゆるノーマルクローズ型の電磁弁を採用してもよい。これによれば、図１３を用いて説明した制御フローのステップＳ１における制御を容易に実行することができる。

また、上述の実施形態では、サイクル用冷媒として、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、ＨＦＯ系冷媒（Ｒ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ、ＨＦＯ−１２３４ｚｄ）、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ等を採用してもよい。また、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。熱排出用冷媒および加熱用冷媒についても同様である。サイクル用冷媒、熱排出用冷媒および加熱用冷媒は、互いに異なる種類の冷媒であってもよい。

（５）熱排出用冷媒循環回路３および加熱用冷媒循環回路５を構成する各構成機器は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。

例えば、熱排出用冷媒循環回路３の熱排出用貯留タンク６４ａに、第２実施形態で説明した熱排出用流量調整弁６５ａや、第３実施形態で説明した熱排出用冷媒ポンプ６５ｂを内設して一体化させてもよい。加熱用冷媒循環回路５の加熱用貯留タンク５４ａに、第２実施形態で説明した加熱用流量調整弁６８ａや、第３実施形態で説明した加熱用冷媒ポンプ６８ｂを内設して一体化させてもよい。

これによれば、より一層、流量制御の安定化を狙うことができる。さらに、車両用熱管理システム１全体としての小型化を図り、車両への搭載性を向上させることができる。

（６）複合型熱交換器６１、６１１の詳細構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。

上述の実施形態では、回収用チューブ７２、熱排出用チューブ７５および加熱用チューブ７８として、プレートチューブを採用した例を説明したが、回収用チューブ７２、熱排出用チューブ７５および加熱用チューブ７８はこれに限定されない。例えば、押し出し成型等によって形成された断面扁平形状の多穴管等を採用してもよい。

また、上述の実施形態では、車載機器５０の排熱のうち、送風空気を加熱するために利用される熱量と外気に廃棄される熱量が同等になると想定して、回収用チューブ７２、熱排出用チューブ７５、および加熱用チューブ７８の配置態様を決定した例を説明したが、各チューブの配置態様はこれに限定されない。

例えば、仕向先の相違等によって、車載機器５０の排熱のうち、送風空気を加熱するために利用される熱量が外気に廃棄される熱量よりも多くなると想定される場合には、回収用チューブ７２の数量を熱排出用チューブ７５の数量よりも多くすればよい。

具体的には、積層方向両端部を除くと、…回収用チューブ７２→加熱用チューブ７８→熱排出用チューブ７５→加熱用チューブ７８→回収用チューブ７２→回収用チューブ７２→加熱用チューブ７８→熱排出用チューブ７５→加熱用チューブ７８→回収用チューブ７２→…の順が繰り返されるように、回収用チューブ７２、熱排出用チューブ７５、および加熱用チューブ７８を規則的に配置すればよい。この場合は、回収用チューブ７２の数量と加熱用チューブ７８の数量は同等となり、加熱用チューブ７８の数量は、熱排出用チューブ７５の数量の約２倍になる。

さらに、車載機器５０の排熱のうち、外気に廃棄される熱量が送風空気を加熱するために利用される熱量よりも多くなると想定される場合には、熱排出用チューブ７５の数量を回収用チューブ７２の数量よりも多くすればよい。

具体的には、積層方向両端部を除くと、…回収用チューブ７２→加熱用チューブ７８→熱排出用チューブ７５→熱排出用チューブ７５→加熱用チューブ７８→回収用チューブ７２→加熱用チューブ７８→熱排出用チューブ７５→熱排出用チューブ７５→加熱用チューブ７８→…の順が繰り返されるように、回収用チューブ７２、熱排出用チューブ７５、および加熱用チューブ７８を規則的に配置すればよい。この場合は、熱排出用チューブ７５の数量と加熱用チューブ７８の数量は同等となり、加熱用チューブ７８の数量は、回収用チューブ７２の数量の約２倍になる。

また、第１実施形態では、回収用チューブ７２として、サイクル用冷媒の流れ方向を、Ｕ字を描くように１回転向させるものを採用した例を説明したが、回収用チューブ７２は、これに限定されず１回以上転向させるものであってもよい。例えば、回収用チューブ７２内に上下方向に延びる断面扁平形状の冷媒通路を３列に設ける。そして、サイクル用冷媒の流れ方向を、Ｎ字を描くように２回転向させるものを採用してもよい。

さらに、冷媒流れ下流側に配置された冷媒通路の通路断面積を、上流側に配置された冷媒通路の通路断面積よりも拡大させておくことによって、蒸発させたサイクル用冷媒が回収用チューブ７２を流通する際に生じる圧力損失を低減させることができる。

このような冷媒通路面積の拡大は、回収用流通部６１ａのパス構成を変更することによって実現することもできる。ここで、熱交換器におけるパスとは、熱交換器内に形成された所定の空間から別の空間へ向かって、同一方向に冷媒を流すチューブ群によって形成される冷媒流路と定義することができる。従って、パスの合計通路断面積は、パスを構成するチューブの本数によって決定される。

そこで、例えば、回収用分配パイプ７０の内部空間あるいは回収用集合パイプ７１の内部空間を仕切るセパレータ等を配置し、冷媒流れ下流側に配置されたパスを構成するチューブの本数を、上流側に配置されたパスを構成するチューブの本数よりも多くすることによって、上述したサイクル用冷媒における圧力損失低減効果を得ることができる。

（７）上述の実施形態では、車載機器としてバッテリ５０、充電発電機５１、電力制御ユニット５２、走行用電動モータ５３を採用した例を説明したが、車載機器はこれに限定されない。例えば、発熱量が異なる車載機器に限定されることなく、互いに発熱量が同等の複数の車載機器を採用してもよいし、互いに使用可能温度帯が同等の複数の車載機器を採用してもよい。

さらに、上述の実施形態では、車載機器５０〜５３が充分な性能を発揮できるように使用可能温度帯を設定した例を説明したが、使用可能温度帯の設定はこれに限定されない。例えば、車載機器５０〜５３の信頼性を確保できることを優先して使用可能温度帯を決定してもよい。

また、上述の実施形態では、車載機器５０〜５３の内部に形成された冷媒通路５０ａ〜５３ａによって、加熱用吸熱部を形成した例を説明したが、加熱用吸熱部はこれに限定されない。例えば、伝熱性に優れる金属（具体的には、アルミニウム）製の扁平チューブの平坦面を電気機器５０〜５３の発熱部に密着させることによって、加熱用吸熱部を形成してもよい。この際、扁平チューブと電気機器５０〜５３との間に、伝熱性に優れる伝熱部材（具体的には、シリコングリース、シリコン樹脂）を介在させることが望ましい。

また、上述の第１実施形態等では、管理用車載機器をバッテリ５０とした例を説明したが、管理用車載機器はバッテリ５０に限定されない。

例えば、管理用車載機器として、車載機器５０〜５３のうち、冷媒通路が冷媒流れ最下流側に配置された車載機器を選定してもよい。また、管理用車載機器として、熱環境の変化によって性能、耐久性、製品寿命等に最も影響を受けやすい車載機器、すなわち、最も高い精度で温度管理が必要となる車載機器を選定してもよい。

（８）また、上述の実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

具体的には、第１、第２実施形態では、熱排出用冷媒循環回路３および加熱用冷媒循環回路５として、冷媒を自然循環させる回路を採用した例を説明し、第２、第５、第６実施形態では、冷媒をポンプで圧送することによって強制循環させる回路を採用した例を説明し、第４実施形態では、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを採用した例を説明したが、熱排出用冷媒循環回路３および加熱用冷媒循環回路５は、この組み合わせに限定されない。

例えば、第６実施形態のように、熱排出用冷媒循環回路３および加熱用冷媒循環回路５のいずれか一方として、冷媒を強制循環させる回路を採用し、他方として蒸気圧縮式の冷凍サイクルを採用してもよい。

同様に、各実施形態で開示された熱排出用冷媒循環回路３における熱排出用循環遮断部の制御態様および加熱用冷媒循環回路５における加熱用循環遮断部の制御態様についても適宜組み合わせてもよい。

さらに、上述の第１実施形態等では、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが基準上限圧力ＫＰｒｈ１以上となった際に、熱排出用冷媒循環回路３において熱排出用冷媒を循環させ、熱排出用冷媒圧力Ｐｒｈが基準下限圧力ＫＰｒｈ２以下となった際に、熱排出用冷媒循環回路３における熱排出用冷媒の循環を遮断した例を説明したが、熱排出用循環遮断部の制御態様はこれに限定されない。

例えば、外気温や車載機器５０〜５３の作動状態（すなわち、発熱量）に応じて基準上限圧力ＫＰｒｈ１あるいは基準下限圧力ＫＰｒｈ２を変化させるようにしてもよい。これによれば、オーバーシュートによる過敏な制御や応答遅れを抑制した予兆制御を行うことができる。その結果、より一層適切に車載機器５０〜５３の排熱を外気に放熱させて、より一層確実に車載機器５０〜５３の温度を適切な温度に維持することができる。

また、第２、第４実施形態で説明した車両用熱管理システム１に、第３実施形態で説明した複合型熱交換器６１１を適用してもよい。また、第５〜第７実施形態で説明した車両用熱管理システム１に、複合型熱交換器６１、並びに、第２実施形態で説明した加熱用貯留タンク５４ａおよび熱排出用貯留タンク６４ａを適用してもよい。

１車両用熱管理システム
２、１０２ヒートポンプサイクル
３熱排出用冷媒循環回路
５加熱用冷媒循環回路
６１、６１１複合型熱交換器
６１ａ回収用流通部
６１ｂ加熱用流通部
６１ｃ熱排出用流通部
７２回収用チューブ
７５熱排出用チューブ
７８加熱用チューブ

Claims

作動時に発熱を伴う車載機器（５０〜５３）の排熱を加熱用冷媒に吸熱させて循環させる加熱用冷媒循環回路（５）と、
前記加熱用冷媒が有する熱をサイクル用冷媒に吸熱させて熱交換対象流体を加熱する熱源として利用可能なヒートポンプサイクル（２、１０２）と、
前記加熱用冷媒が有する熱を熱排出用冷媒に吸熱させて外気に放熱させる熱排出用冷媒循環回路（３）と、を備え、
前記加熱用冷媒循環回路は、前記排熱を吸熱した前記加熱用冷媒を流通させる加熱用流通部（６１ｂ）を有し、
前記ヒートポンプサイクルは、前記サイクル用冷媒を流通させる回収用流通部（６１ａ）を有し、
前記熱排出用冷媒循環回路は、前記熱排出用冷媒を流通させる熱排出用流通部（６１ｃ）を有し、
前記加熱用流通部、前記回収用流通部、および前記熱排出用流通部は、少なくとも前記サイクル用冷媒と前記加熱用冷媒との間の熱移動、および前記熱排出用冷媒と前記加熱用冷媒との間の熱移動が可能な複合型熱交換器（６１、６１１）として一体的に構成されており、
前記加熱用冷媒、前記サイクル用冷媒、および前記熱排出用冷媒は、いずれも熱輸送時に相変化を伴う熱媒体である車両用熱管理システム。
前記回収用流通部は、前記サイクル用冷媒を流通させる複数の回収用チューブ（７２）で構成されており、
前記加熱用流通部は、前記加熱用冷媒を流通させる複数の加熱用チューブ（７８）で構成されており、
前記熱排出用流通部は、前記熱排出用冷媒を流通させる複数の熱排出用チューブ（７５）で構成されており、
前記複合型熱交換器は、前記回収用チューブ、前記加熱用チューブ、および前記熱排出用チューブを積層配置することによって構成されており、
少なくとも一部の前記回収用チューブと前記加熱用チューブは、前記サイクル用冷媒と前記加熱用冷媒との間の熱移動が可能となるように隣接配置されており、
少なくとも一部の前記熱排出用チューブと前記加熱用チューブは、前記加熱用冷媒と前記熱排出用冷媒との間の熱移動が可能となるように隣接配置されている請求項１に記載の車両用熱管理システム。
前記回収用チューブの数量は、前記加熱用チューブの数量以下であり、
前記熱排出用チューブの数量は、前記加熱用チューブの数量以下である請求項２に記載の車両用熱管理システム。
前記回収用チューブは、前記サイクル用冷媒が上下方向に流れるように配置されているとともに、前記サイクル用冷媒の流れ方向を１回以上転向させるように形成されており、
前記加熱用チューブは、前記加熱用冷媒が上方側から下方側へ向かって流れるように配置されており、
前記熱排出用チューブは、前記熱排出用冷媒が下方側から上方側へ向かって流れるように配置されている請求項２または３に記載の車両用熱管理システム。
前記回収用チューブと前記熱排出用チューブとの間には、前記回収用チューブと前記熱排出用チューブとの間に冷媒通路を形成する介在部材（７８ｆ）が配置されており、
前記加熱用チューブは、前記回収用チューブの外表面、前記熱排出用チューブの外表面、および前記介在部材によって形成されている請求項２ないし４のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
前記加熱用冷媒循環回路は、前記加熱用流通部にて凝縮した前記加熱用冷媒を蓄える加熱用貯液部（５４ａ）を有し、
前記加熱用貯液部は、前記複合型熱交換器（６１１）に一体的に形成されている請求項１ないし５に記載の車両用熱管理システム。
前記加熱用冷媒循環回路は、前記車載機器の排熱を前記加熱用冷媒に吸熱させる加熱用吸熱部（５０ａ〜５３ａ）を有し、
前記加熱用流通部は、前記加熱用吸熱部よりも上方側に配置されている請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
前記熱排出用冷媒循環回路は、前記熱排出用冷媒と外気とを熱交換させる熱排出用室外熱交換器（６３）を有し、
前記熱排出用室外熱交換器は、前記熱排出用流通部（６１ｃ）よりも上方側に配置されている請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
前記車載機器は、複数設けられており、
前記加熱用冷媒循環回路は、前記車載機器の排熱を前記加熱用冷媒に吸熱させる複数の加熱用吸熱部（５０ａ〜５３ａ）、および前記加熱用吸熱部へ流入する前記加熱用冷媒を減圧させる加熱用減圧部（５０ｂ〜５３ｂ、５３ｂ１、５３ｂ２）を有している請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
前記加熱用冷媒循環回路は、前記車載機器の排熱を前記加熱用冷媒に吸熱させる複数の加熱用吸熱部（５０ａ〜５３ａ）、および前記加熱用吸熱部の少なくとも１つを迂回させるように前記加熱用冷媒を流通させる迂回通路（５６、５７）を有している請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
前記車載機器は、複数設けられており、
前記加熱用冷媒循環回路は、前記加熱用冷媒の循環を遮断する加熱用循環遮断部（６８、６８ａ〜６８ｃ）を有し、
さらに、前記車載機器のうち予め定めた管理用車載機器（５０）の温度である管理用車載機器温度（Ｔｅｐ）を検出する管理用車載機器温度検出部（９１ｈ）と、
前記加熱用循環遮断部の作動を制御する加熱用循環制御部（９０ｃ）と、を備え、
前記加熱用循環制御部は、前記管理用車載機器温度が予め定めた使用可能温度帯内に維持されるように、前記加熱用循環遮断部の作動を制御するものである請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
前記管理用車載機器は、バッテリ（５０）である請求項１１に記載の車両用熱管理システム。
前記熱排出用冷媒循環回路は、前記熱排出用冷媒の循環を遮断する熱排出用循環遮断部（６５、６５ａ〜６５ｃ）を有し、
さらに、前記熱排出用冷媒の圧力である熱排出用冷媒圧力（Ｐｒｈ）に相関を有する物理量を検出する熱排出用冷媒圧力検出部（９１ｇ、９１ｊ）と、
前記熱排出用循環遮断部の作動を制御する熱排出用循環制御部（９０ｂ）と、を備え、
前記熱排出用循環制御部は、前記熱排出用冷媒圧力が予め定めた基準圧力範囲内に維持されるように、前記熱排出用循環遮断部の作動を制御するものである請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。