JP6493370B2 - ヒートポンプシステム - Google Patents

Description

本発明は、ヒートポンプサイクルによって熱媒体を加熱し、加熱された熱媒体を熱源として加熱対象流体を加熱するヒートポンプシステムに関する。

従来、特許文献１に、ヒートポンプサイクル（すなわち、蒸気圧縮式の冷凍サイクル）によって熱媒体である温水を加熱し、加熱された温水と加熱対象流体である送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱するヒートポンプシステムが開示されている。

この特許文献１のヒートポンプシステムでは、ヒートポンプサイクルの蒸発器として機能する室外熱交換器に着霜が生じた際に、これを取り除くための除霜運転を行う。具体的には、特許文献１のヒートポンプシステムでは、除霜運転時にヒートポンプサイクルの膨張弁の絞り開度を増加させて、室外熱交換器へ流入する冷媒の温度を上昇させることによって除霜を行う、いわゆるホットガス除霜を実行する。

特許４６３１５７６号公報

しかしながら、特許文献１のヒートポンプシステムでは、除霜運転時に、温水の温度が所定温度以上になっていることを前提として、高圧冷媒と温水とを熱交換させる水−冷媒熱交換器から流出する冷媒の温度が温水と同等となるように、膨張弁の絞り開度を調整している。

このため、特許文献１のヒートポンプシステムでは、温水の温度が変化すると室外熱交換器を除霜するための除霜能力が変化してしまい、安定した除霜能力を発揮できなくなってしまう。例えば、温水の温度が低くなってしまうと、除霜時間が長時間化してしまう。さらに、温水の温度が低くなっていると、送風空気の加熱能力が不充分となってしまうこともある。

本発明は、上記点に鑑み、除霜運転時に、安定した除霜能力を発揮しつつ、加熱対象流体の加熱能力の低下を抑制可能なヒートポンプ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、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）、圧縮機から吐出された高圧冷媒と熱媒体とを熱交換させる第１熱交換器（１２）、第１熱交換器から流出した冷媒を減圧させる減圧装置（１３）、および減圧装置にて減圧された低圧冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１４）を有するヒートポンプサイクル（１０）と、熱媒体を圧送する圧送装置（２１）、および第１熱交換器から流出した熱媒体と加熱対象流体とを熱交換させて加熱対象流体を加熱する第２熱交換器（２２）を有する熱媒体循環回路（２０）と、減圧装置の絞り開度を制御する絞り開度制御部（４０ｂ）と、圧送装置の圧送能力を制御する圧送能力制御部（４０ｃ）と、室外熱交換器に着霜が生じていることを判定する着霜判定部（Ｓ１）と、を備え、
着霜判定部によって室外熱交換器に着霜が生じていると判定された際に、室外熱交換器を除霜する除霜運転を行うヒートポンプシステムであって、
絞り開度制御部は、除霜運転時に、絞り開度を拡大させるものであり、圧送能力制御部は、除霜運転時に、室外熱交換器へ流入する冷媒の温度が室外熱交換器に生じた霜を融解できる温度となる範囲で圧縮機から吐出された冷媒の有する熱が第１熱交換器にて熱媒体に放熱されるように、加熱対象流体を加熱するために要求される要求加熱能力の増加に伴って、圧送能力を増加させるものになっている。

これによれば、除霜運転時に、絞り開度制御部（４０ｂ）が、減圧装置（１３）の絞り開度を増加させるので、室外熱交換器（１４）へ流入する冷媒の温度を上昇させて、室外熱交換器（１４）の除霜を行うことができる。

この際、圧送能力制御部（４０ｃ）が、要求加熱能力の増加に伴って、圧送能力を増加させるので、冷媒が第１熱交換器（１２）にて除霜に必要な熱を放熱して失ってしまうことを抑制することができる。さらに、第１熱交換器（１２）から流出する熱媒体の温度低下を抑制して、比較的高い温度の熱媒体を第２熱交換器（２２）へ供給することができる。

すなわち、本請求項に記載の発明によれば、除霜運転時に、安定した除霜能力を発揮しつつ、加熱対象流体の加熱能力の低下を抑制可能なヒートポンプシステムを提供することができる。

ここで、請求項に記載された着霜判定部（Ｓ１）は、実際に室外熱交換器（１４）に着霜が生じているか否かを判定する判定部に限定されない。例えば、室外熱交換器（１４）に着霜が生じ得る運転条件であるか否かを判定する判定部や、室外熱交換器（１４）に着霜が生じている可能性があるか否かを判定する判定部についても、着霜判定部（Ｓ１）という用語の意味に含まれる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

第１実施形態のヒートポンプシステムの模式的な全体構成図である。 第１実施形態のヒートポンプシステムの電気制御部のブロック図である。 第１実施形態のヒートポンプシステムの制御処理の要部を示すフローチャートである。 第１実施形態の除霜運転時のヒートポンプサイクルにおける冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。 除霜運転時に水ポンプの圧送能力を大きくした際のヒートポンプサイクルにおける冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。 除霜運転時に水ポンプを停止させた際のヒートポンプサイクルにおける冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。 第１実施形態のヒートポンプシステムの除霜運転時の加熱能力等の経時変化を示すタイムチャートである。 第２実施形態のヒートポンプシステムの模式的な全体構成図である。 第３実施形態のヒートポンプシステムの模式的な全体構成図である。 第４実施形態のヒートポンプシステムの制御処理の要部を示すフローチャートである。 第５実施形態のヒートポンプシステムの制御処理の要部を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
図１〜図７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、本発明に係るヒートポンプシステム１を、内燃機関（エンジン）６０および走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る、いわゆるハイブリッド自動車の車両用空調装置に適用している。ヒートポンプシステム１は、車両用空調装置において、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を加熱あるいは冷却する機能を果たす。

ヒートポンプシステム１は、送風空気を加熱あるいは冷却する蒸気圧縮式の冷凍サイクルであるヒートポンプサイクル１０、およびエンジン６０の冷却水を循環させる熱媒体循環回路２０を備えている。そして、ヒートポンプシステム１は、送風空気を加熱する際に、ヒートポンプサイクル１０によって冷却水を加熱し、加熱された冷却水を熱源として送風空気を加熱することができる。従って、本実施形態のヒートポンプシステム１における加熱対象流体は送風空気であり、熱媒体は冷却水である。

さらに、ヒートポンプサイクル１０は冷媒回路を切替可能に構成されている。具体的には、送風空気を冷却して車室内の冷房を行う冷房運転用の冷媒回路、送風空気を加熱して車室内の暖房を行う暖房運転用の冷媒回路、および冷却して除湿された送風空気を再加熱することによって車室内を除湿しながら暖房を行う除湿暖房運転用の冷媒回路に切替可能に構成されている。

なお、図１では、冷房運転時の冷媒回路における冷媒の流れを白抜き矢印で示し、暖房運転時の冷媒回路における冷媒の流れを黒塗り矢印で示し、除湿暖房運転時の冷媒回路における冷媒の流れを斜線ハッチング付き矢印で示している。さらに、ヒートポンプサイクル１０は、冷房運転、暖房運転、除湿暖房運転の他に、後述する室外熱交換器１４に着霜が生じた際に、これを取り除くための除霜運転を行うこともできる。

また、本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、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。この冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。

ヒートポンプサイクル１０の構成機器のうち、圧縮機１１は、エンジンルーム内に配置されて、ヒートポンプサイクル１０において冷媒を吸入して高圧冷媒となるまで昇圧して吐出するものである。具体的には、本実施形態の圧縮機１１は、１つのハウジング内に固定容量型の圧縮機構、および圧縮機構を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る。

この圧縮機構としては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。また、電動モータは、後述する空調制御装置４０から出力される制御信号によって、その作動（回転数）が制御されるもので、交流モータ、直流モータのいずれの形式を採用してもよい。

圧縮機１１の吐出口には、水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路の入口側が接続されている。水−冷媒熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と熱媒体循環回路２０を循環する冷却水とを熱交換させる第１熱交換器である。

このような水−冷媒熱交換器１２としては、高圧冷媒を流通させる冷媒通路として複数本のチューブを有し、隣り合うチューブ間に冷却水を流通させる水通路を形成し、これらの水通路内に冷媒と冷却水との間の熱交換を促進するインナーフィンを配置することによって構成された熱交換器等を採用することができる。

水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路の出口側には、暖房用膨張弁１３の入口側が接続されている。暖房用膨張弁１３は、暖房運転時等に、水−冷媒熱交換器１２から流出した高圧冷媒を減圧させる減圧装置である。より具体的には、暖房用膨張弁１３は、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体を変位させて絞り開度を変化させるステッピングモータからなる電動アクチュエ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、本実施形態の暖房用膨張弁１３は、絞り開度を全開にすることで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付きの可変絞り機構である。暖房用膨張弁１３は、空調制御装置４０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。

暖房用膨張弁１３の出口側には、室外熱交換器１４の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器１４は、エンジンルーム内の前方側に配置されて、水−冷媒熱交換器１２下流側の冷媒と送風ファン１４ａから送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。

より詳細には、室外熱交換器１４は、少なくとも冷房運転時には、高圧冷媒を放熱させる放熱器として機能し、少なくとも暖房運転時には、暖房用膨張弁１３にて減圧された低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発器として機能する。また、送風ファン１４ａは、空調制御装置４０から出力される制御電圧によって稼働率、すなわち回転数（送風能力）が制御される電動送風機である。

室外熱交換器１４の冷媒出口側には、室外熱交換器１４から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部１５ａの冷媒流入口が接続されている。分岐部１５ａは、三方継手で構成されており、３つの流入出口のうち１つを冷媒流入口とし、残りの２つを冷媒流出口としたものである。このような三方継手は、管径の異なる配管を接合して形成してもよいし、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けることによって形成してもよい。

分岐部１５ａの一方の冷媒流出口には、冷房用膨張弁１６の冷媒入口側が接続されている。また、分岐部１５ａの他方の冷媒流出口には、分岐部１５ａから流出した冷媒を冷房用膨張弁１６等を迂回させて後述するアキュムレータ１９の入口側へ導く迂回通路１８が接続されている。

冷房用膨張弁１６の基本的構成は、暖房用膨張弁１３と同様である。さらに、本実施形態の冷房用膨張弁１６は、絞り開度を全開した際に室外熱交換器１４の冷媒出口側から室内蒸発器１７の冷媒入口側へ至る冷媒通路を全開する全開機能のみならず、絞り開度を全閉した際に当該冷媒通路を閉塞する全閉機能付きの可変絞り機構で構成されている。

本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、冷房用膨張弁１６が冷媒通路を閉塞することによって、冷媒を循環させる冷媒回路を切り替えることができる。従って、本実施形態の冷房用膨張弁１６は、冷媒回路切替装置としての機能を兼ね備えている。

冷房用膨張弁１６の出口側には、室内蒸発器１７の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器１７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。室内蒸発器１７は、少なくとも冷房運転時および除湿暖房運転時に、内部を流通する冷媒を送風空気と熱交換させて蒸発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１７の冷媒出口側には、合流部１５ｂを介して、アキュムレータ１９の入口側が接続されている。アキュムレータ１９は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰液相冷媒を蓄える気液分離器である。合流部１５ｂは、分岐部１５ａと同様の三方継手で構成されており、３つの流入出口のうち２つを冷媒流入口とし、残りの１つを冷媒流出口としたものである。

さらに、本実施形態の合流部１５ｂの他方の冷媒流入口には、前述の迂回通路１８の出口側が接続されている。また、この迂回通路１８には、迂回通路１８を開閉する開閉弁１８ａが配置されている。開閉弁１８ａは、空調制御装置４０から出力される制御電圧によって、その開閉作動が制御される電磁弁である。開閉弁１８ａは、冷房用膨張弁１６とともに冷媒回路切替装置としての機能を果たす。

アキュムレータ１９の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入側が接続されている。従って、アキュムレータ１９は、圧縮機１１に液相冷媒が吸入されてしまうことを抑制して、圧縮機１１の液圧縮を防止する機能を果たす。

次に、熱媒体循環回路２０について説明する。前述の如く、熱媒体循環回路２０は、エンジン６０を冷却するための冷却水を循環させる熱媒体回路である。従って、熱媒体循環回路２０は、エンジン６０の内部に形成された冷却水通路に接続されている。さらに、熱媒体循環回路２０には、冷却水を循環させるための水ポンプ２１が配置されている。

水ポンプ２１は、ヒータコア２２から流出した冷却水をエンジン６０の冷却水通路の入口側へ圧送する圧送装置である。水ポンプ２１は、空調制御装置４０から出力される制御電圧によって、その回転数（水圧送能力）が制御される。

エンジン６０の冷却水通路の出口側には、水−冷媒熱交換器１２の水通路の入口側が接続されている。さらに、水−冷媒熱交換器１２の水通路の出口側には、ヒータコア２２の熱媒体流入口が接続されている。ヒータコア２２は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置されて、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された冷却水と室内蒸発器１７通過後の送風空気とを熱交換させて、送風空気を加熱する第２熱交換器である。

従って、空調制御装置４０が水ポンプ２１を作動させると、熱媒体循環回路２０では、図１の実線矢印に示すように、水ポンプ２１→エンジン６０→水−冷媒熱交換器１２の水通路→ヒータコア２２→水ポンプ２１の順で冷却水が循環する。これにより、本実施形態のヒートポンプシステム１では、暖房運転時等に、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された冷却水をヒータコア２２へ流入させて、送風空気を加熱することができる。

また、エンジン６０には、放熱用循環回路２５が接続されている。放熱用循環回路２５は、エンジン６０の廃熱を吸熱して温度上昇した冷却水を放熱させるための水循環回路である。放熱用循環回路２５は、熱媒体循環回路２０に対して並列的に接続されている。さらに、放熱用循環回路２５には、ラジエータ２６が配置されている。

ラジエータ２６は、冷却水と外気とを熱交換させて、冷却水の有する熱を外気に放熱させる放熱用熱交換器である。さらに、放熱用循環回路２５には、エンジン６０に連動して作動する図示しない機械式の水ポンプが配置されている。従って、エンジン６０が作動すると、図１の破線矢印に示すように、エンジン６０とラジエータ２６との間で冷却水が循環する。

ここで、エンジン６０の作動時には、冷却水はエンジン６０の廃熱を吸熱して温度上昇する。従って、エンジン６０は、冷却水を加熱する加熱部としての機能も果たしている。

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、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されている。室内空調ユニット３０は、ヒートポンプシステム１によって温度調整された送風空気を車室内へ吹き出すために、その外殻を形成するケーシング３１内に送風機３２、室内蒸発器１７、ヒータコア２３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（例えば、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、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ものである。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、この電動アクチュエータは、空調制御装置４０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、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送風装置としての送風機（ブロワ）３２が配置されている。この送風機３２は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機であって、空調制御装置４０から出力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される。

送風機３２の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器１７およびヒータコア２３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１７は、ヒータコア２３に対して、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１７を通過した送風空気を、ヒータコア２３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１７の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア２３の送風空気流れ上流側には、室内蒸発器１７通過後の送風空気のうち、ヒータコア２３を通過させる風量割合を調整するエアミックスドア３４が配置されている。

また、ヒータコア２３の送風空気流れ下流側には、ヒータコア２３にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路３５を通過してヒータコア２３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、混合空間にて混合された送風空気（空調風）を、空調対象空間である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、ヒータコア２３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、混合空間にて混合される空調風の温度が調整される。これにより、各吹出口から車室内へ吹き出される送風空気（空調風）の温度が調整されることになる。

つまり、エアミックスドア３４は、車室内へ送風される空調風の温度を調整する温度調整部としての機能を果たす。なお、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、この電動アクチュエータは、空調制御装置４０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。

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、開口穴モードを切り替える開口穴モード切替装置を構成するものであって、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。なお、この電動アクチュエータも、空調制御装置４０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。

吹出口モード切替装置によって切り替えられる吹出口モードとしては、具体的に、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード等がある。

フェイスモードは、フェイス吹出口を全開してフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。フットモードは、フット吹出口を全開するとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出す吹出口モードである。

さらに、乗員が操作パネル５０に設けられた吹出モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタ吹出口を全開してデフロスタ吹出口から車両フロント窓ガラス内面に空気を吹き出すデフロスタモードとすることもできる。

次に、本実施形態の電気制御部の概要について説明する。空調制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。そして、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器１１、１３、１４ａ、１６、１８ａ、２１、３２等の作動を制御する。

また、空調制御装置４０の入力側には、図２のブロック図に示すように、内気温センサ４１、外気温センサ４２、日射センサ４３、第１、第２水温センサ４４ａ、４４ｂ、第１〜第３冷媒温度センサ４５ａ〜４５ｃ、冷媒圧力センサ４６、蒸発器温度センサ４７、空調風温度センサ４８、流入風温度センサ４９等が接続されている。そして、空調制御装置４０には、これらのセンサ群の検出信号が入力される。

内気温センサ４１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４２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４３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。

第１水温センサ４４ａは、水−冷媒熱交換器１２の水通路へ流入する冷却水の入口側水温度ＴＷ１を検出する第１水温検出部である。第２水温センサ４４ｂは、水−冷媒熱交換器１２の水通路から流出した冷却水の出口側水温度ＴＷ２を検出する第２水温検出部である。

第１冷媒温度センサ４５ａは、圧縮機１１から吐出されて水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する冷媒の入口側冷媒温度ＴＤ１を検出する第１冷媒温度検出部である。第２冷媒温度センサ４５ｂは、水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の出口側冷媒温度ＴＤ２を検出する第２冷媒温度検出部である。より詳細には、第２冷媒温度センサ４５ｂは、暖房用膨張弁１３の出口側で、かつ、室外熱交換器１４の入口側の冷媒の温度を検出するように配置されている。第３冷媒温度センサ４５ｃは、室外熱交換器から流出した冷媒の温度（室外熱交換器温度）ＴＤ３を検出する第３冷媒温度検出部である。

冷媒圧力センサ４６は、圧縮機１１の吐出口側から暖房用膨張弁１３の入口側へ至る冷媒通路の高圧側冷媒圧力ＰＤを検出する冷媒圧力検出部である。蒸発器温度センサ４７は、室内蒸発器１７における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）Ｔｅｆｉｎを検出する蒸発器温度検出部である。空調風温度センサ４８は、混合空間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。流入風温度センサ４９は、ヒータコア２２へ流入する流入空気温度ＴＡ１を検出する流入風温度検出部である。

なお、本実施形態の第３冷媒温度センサ４５ｃは、室外熱交換器１４の冷媒流出口に接続された配管の温度を検出しているが、第３冷媒温度検出部は、これに限定されない。第３冷媒温度検出部として、室外熱交換器１４本体の温度を検出する温度検出部を採用してもよいし、室外熱交換器１４を流通する冷媒の温度あるいは流出した直後の冷媒の温度を検出する温度検出部を採用してもよい。

また、蒸発器温度センサ４７は、室内蒸発器１７の熱交換フィン温度を検出しているが、蒸発器温度検出部は、これに限定されない。蒸発器温度検出部として、室内蒸発器１７のその他の部位の温度を検出する温度検出部を採用してもよいし、室内蒸発器１７を流通する冷媒の温度を検出する温度検出部を採用してもよい。

また、本実施形態では、送風空気温度ＴＡＶを検出する送風空気温度センサを設けているが、この送風空気温度ＴＡＶとして、蒸発器温度Ｔｅｆｉｎ、吐出冷媒温度Ｔｄ等に基づいて算出された値を採用してもよい。

さらに、空調制御装置４０の入力側には、図２に示すように、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル５０が接続され、この操作パネル５０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５０に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置の自動制御運転を設定あるいは解除するオートスイッチ、車室内の冷房を行うことを要求する冷房スイッチ、送風機３２の風量をマニュアル設定する風量設定スイッチ、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定スイッチ、吹出モードをマニュアル設定する吹出モード切替スイッチ等がある。

なお、本実施形態の空調制御装置４０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されたものであるが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。

例えば、空調制御装置４０のうち、圧縮機１１の冷媒吐出能力（圧縮機１１の回転数）を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、吐出能力制御部４０ａを構成している。また、暖房用膨張弁１３の絞り開度を制御する構成は、絞り開度制御部４０ｂを構成している。また、水ポンプ２１の圧送能力を制御する構成は、圧送能力制御部４０ｃを構成している。

もちろん、吐出能力制御部４０ａ、絞り開度制御部４０ｂ、圧送能力制御部４０ｃ等を空調制御装置４０に対して別体の制御装置として構成してもよい。なお、図１等では、空調制御装置４０と各種制御対象機器とを接続する信号線および電力線は図示しているが、図示の明確化のため、センサ群および空調制御装置４０とセンサ群とを接続する信号線の図示を省略している。

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。本実施形態のヒートポンプシステム１では、冷房運転、除湿暖房運転、および暖房運転での運転を切り替えることができる。これらの各運転の切り替えは、空調制御プログラムが実行されることによって行われる。この空調制御プログラムは、操作パネル５０のオートスイッチが投入（ＯＮ）された際に実行される。

より具体的には、空調制御プログラムのメインルーチンでは、上述の空調制御用のセンサ群の検出信号および各種空調操作スイッチからの操作信号を読み込む。そして、読み込んだ検出信号および操作信号の値に基づいて、車室内へ吹き出す吹出空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを、以下数式Ｆ１に基づいて算出する。
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車室内の目標温度（車室内設定温度）、Ｔｒは内気温センサ４１によって検出された内気温、Ｔａｍは外気温センサ４２によって検出された外気温、Ａｓは日射センサ４３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、操作パネル５０の冷房スイッチが投入されており、かつ、目標吹出温度ＴＡＯが予め定めた冷房基準温度ＫＴよりも低くなっている場合には、冷房運転での運転を実行する。また、冷房スイッチが投入された状態で、目標吹出温度ＴＡＯが冷房基準温度ＫＴ以上になっている場合には、除湿暖房運転での運転を実行する。また、冷房スイッチが投入されていない場合には、暖房運転での運転を実行する。

これにより、本実施形態のヒートポンプシステム１では、主に夏季のように比較的外気温が高い場合に、冷房運転を実行し、主に早春季あるいは初冬季等に、除湿暖房運転を実行し、主に冬季のように比較的外気温が低い場合に、暖房運転を実行するようにしている。さらに、本実施形態のヒートポンプシステム１では、室外熱交換器１４に着霜が生じた際に、これを取り除くための除霜運転を行う。以下に各運転モードにおける作動を説明する。

（ａ）冷房運転
冷房運転では、空調制御装置４０の圧送能力制御部４０ｃが、水ポンプ２１を予め定めた圧送能力を発揮するように作動させる。また、空調制御装置４０の絞り開度制御部４０ｂが、暖房用膨張弁１３を全開とする。さらに、空調制御装置４０は、開閉弁１８ａを閉じ、冷房用膨張弁１６を減圧作用を発揮する絞り状態とする。

これにより、冷房運転時のヒートポンプサイクル１０では、図１の白抜き矢印に示すように、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２（→暖房用膨張弁１３）→室外熱交換器１４→冷房用膨張弁１６→室内蒸発器１７→アキュムレータ１９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

さらに、この冷媒回路の構成で、空調制御装置４０が、目標吹出温度ＴＡＯ、およびセンサ群の検出信号等に基づいて、各種制御対象機器の作動状態（各種制御対象機器へ出力する制御信号）を決定する。

例えば、圧縮機１１の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機１１の電動モータに出力される制御信号については、次のように決定される。まず、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置４０に記憶された制御マップを参照して、室内蒸発器１７の目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ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の低下に伴って、目標蒸発器吹出温度ＴＥＯが低下するように決定する。さらに、目標蒸発器吹出温度ＴＥＯは、室内蒸発器１７の着霜を抑制可能に決定された基準着霜防止温度（例えば、１℃）以上となるように決定される。

そして、この目標蒸発器吹出温度ＴＥＯと蒸発器温度センサ４７によって検出された蒸発器温度Ｔｅｆｉｎとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発器吹出温度ＴＥＯに近づくように、圧縮機１１の電動モータに出力される制御信号が決定される。

また、送風機３２へ出力される制御電圧については、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置４０に記憶された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、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）で送風機３２の送風量を最大風量とする。

さらに、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域から中間温度域に向かって上昇するに伴って、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に応じて送風量を減少させ、目標吹出温度ＴＡＯが極高温域から中間温度域に向かって低下するに伴って、目標吹出温度ＴＡＯの低下に応じて送風量を減少させる。また、目標吹出温度ＴＡＯが所定の中間温度域内に入ると、送風量を最小風量とする。

また、エアミックスドア３４を駆動する電動アクチュエータへ出力される制御信号については、エアミックスドア３４がヒータコア２３側の空気通路を閉塞し、室内蒸発器１７通過後の送風空気の全風量がヒータコア２３を迂回して流れるように決定される。

また、冷房用膨張弁１６へ出力される制御信号については、予め空調制御装置４０に記憶された制御マップを参照して、冷房用膨張弁１６へ流入する冷媒の過冷却度が、冷房時目標過冷却度に近づくように決定される。冷房時目標過冷却度は、冷房運転時にヒートポンプサイクル１０の成績係数（ＣＯＰ）が略最大値となるように設定された目標値である。

また、送風ファン１４ａへ出力される制御電圧については、送風ファン１４ａが運転モードに応じて予め定めた送風能力を発揮するように決定される。

そして、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。その後、車両用空調装置の作動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→各種制御対象機器の作動状態決定→制御電圧および制御信号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。

従って、冷房運転時のヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。この際、水−冷媒熱交換器１２の水通路へ流入する冷却水の温度が、水−冷媒熱交換器１２へ流入した高圧冷媒の温度よりも低い場合には、高圧冷媒の有する熱が冷却水へ放熱されて、熱媒体循環回路２０を循環する冷却水が加熱される。

冷房運転では、エアミックスドア３４がヒータコア２３側の空気通路を閉塞しているので、熱媒体循環回路２０を循環する冷却水は、ヒータコア２３へ流入しても、殆ど送風空気と熱交換することなく、ヒータコア２３から流出する。

従って、熱媒体循環回路２０を循環する冷却水の温度は、冷房運転の開始後、高圧冷媒の温度と同等となるまで上昇する。そして、熱媒体循環回路２０を循環する冷却水の温度が、高圧冷媒の温度と同等となるまで上昇すると、高圧冷媒は、水−冷媒熱交換器１２へ流入しても、殆ど冷却水と熱交換することなく、水−冷媒熱交換器１２から流出する。

水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、全開となっている暖房用膨張弁１３を介して、室外熱交換器１４へ流入する。室外熱交換器１４へ流入した冷媒は、室外熱交換器１４にて、送風ファン１４ａから送風された外気と熱交換して放熱する。

室外熱交換器１４から流出した冷媒は、開閉弁１８ａが閉じているので、分岐部１５ａを介して、冷房用膨張弁１６へ流入する。冷房用膨張弁１６へ流入した冷媒は、低圧冷媒となるまで減圧される。冷房用膨張弁１６にて減圧された冷媒は、室内蒸発器１７へ流入し、送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却される。

室内蒸発器１７から流出した冷媒は、合流部１５ｂを介してアキュムレータ１９へ流入する。アキュムレータ１９へ流入にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

以上の如く、冷房運転のヒートポンプシステム１では、室内蒸発器１７にて冷却された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の冷房を行うことができる。

なお、冷房運転時には、熱媒体循環回路２０を循環する冷却水の温度が高圧冷媒の温度と同等となるまで上昇してしまうと、水−冷媒熱交換器１２にて冷媒と冷却水との熱交換が行われない。従って、冷房運転時には、空調制御装置４０の圧送能力制御部４０ｃが、水ポンプ２１の作動を停止させてもよい。

（ｂ）除湿暖房運転
除湿暖房運転では、空調制御装置４０の圧送能力制御部４０ｃが、水ポンプ２１を予め定めた圧送能力を発揮するように作動させる。また、空調制御装置４０の絞り開度制御部４０ｂが、暖房用膨張弁１３を絞り状態とする。さらに、空調制御装置４０は、開閉弁１８ａを閉じ、冷房用膨張弁１６を減圧作用を発揮する絞り状態とする。

これにより、除湿暖房運転時のヒートポンプサイクル１０では、図１の斜線ハッチング付き矢印に示すように、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２→暖房用膨張弁１３→室外熱交換器１４（→冷房用膨張弁１６）→室内蒸発器１７→アキュムレータ１９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。つまり、除湿暖房運転では、実質的に冷房運転と同様の順で冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。

さらに、この熱媒体循環回路および冷媒回路の構成で、空調制御装置４０が、目標吹出温度ＴＡＯ、およびセンサ群の検出信号等に基づいて、各種制御対象機器の作動状態（各種制御対象機器へ出力する制御信号）を決定する。

例えば、圧縮機１１の電動モータに出力される制御信号、送風機３２へ出力される制御電圧、および送風ファン１４ａへ出力される制御電圧については、冷房運転と同様に決定される。

また、暖房用膨張弁１３へ出力される制御信号については、予め空調制御装置４０に記憶された制御マップを参照して、暖房用膨張弁１３へ流入する冷媒の過冷却度が、暖房時目標過冷却度に近づくように決定される。暖房時目標過冷却度は、除湿暖房運転時あるいは暖房運転時にヒートポンプサイクル１０の成績係数（ＣＯＰ）が略最大値となるように設定された目標値である。

また、エアミックスドア３４の電動アクチュエータへ出力される制御信号については、空調風温度センサ４８によって検出された送風空気温度ＴＡＶが、目標吹出温度ＴＡＯに近づくように決定される。

従って、除湿暖房運転時のヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入した冷媒は、水−冷媒熱交換器１２の水通路を流通する冷却水と熱交換する。これにより、熱媒体循環回路２０を循環する冷却水が加熱される。

水−冷媒熱交換器１２にて加熱された冷却水は、ヒータコア２３へ流入する。除湿暖房運転では、エアミックスドア３４がヒータコア２３側の空気通路を開いているので、ヒータコア２３へ流入した冷却水と室内蒸発器１７通過後の送風空気が熱交換する。これにより、室内蒸発器１７通過後の送風空気の一部が加熱される。そして、室内空調ユニット３０の混合空間から車室内へ送風される送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づく。

水−冷媒熱交換器１２から流出した冷媒は、暖房用膨張弁１３へ流入して低圧冷媒となるまで減圧される。暖房用膨張弁１３にて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器１４へ流入する。室外熱交換器１４へ流入した冷媒は、送風ファン１４ａから送風された外気から吸熱して蒸発する。

室外熱交換器１４から流出した冷媒は、開閉弁１８ａが閉じているので、分岐部１５ａおよび全開となっている冷房用膨張弁１６へ介して、室内蒸発器１７へ流入する。室内蒸発器１７へ流入した冷媒は、送風機３２から送風された送風空気から、さらに吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却されて送風空気の除湿がなされる。以降の作動は冷房運転と同様である。

以上の如く、除湿暖房運転のヒートポンプシステム１では、室内蒸発器１７にて冷却されて除湿された送風空気をヒータコア２３にて再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。また、除湿暖房運転時には、ヒートポンプサイクル１０によって冷却水を加熱することができるので、加熱部としてのエンジン６０が作動していなくても車室内の除湿暖房を行うことができる。

（ｃ）暖房運転
暖房運転では、空調制御装置４０の圧送能力制御部４０ｃが、水ポンプ２１を予め定めた圧送能力を発揮するように作動させる。また、空調制御装置４０の絞り開度制御部４０ｂが、暖房用膨張弁１３を絞り状態とする。さらに、空調制御装置４０は、開閉弁１８ａを開き、冷房用膨張弁１６を全閉状態とする。

これにより、暖房運転時のヒートポンプサイクル１０では、図１の黒塗り矢印に示すように、圧縮機１１→水−冷媒熱交換器１２→暖房用膨張弁１３→室外熱交換器１４→迂回通路１８→アキュムレータ１９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

さらに、この熱媒体循環回路および冷媒回路の構成で、空調制御装置４０が、目標吹出温度ＴＡＯ、およびセンサ群の検出信号等に基づいて、各種制御対象機器の作動状態（各種制御対象機器へ出力する制御信号）を決定する。

例えば、圧縮機１１の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機１１の電動モータに出力される制御信号については、次のように決定される。まず、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置４０に記憶された制御マップを参照して、水−冷媒熱交換器１２における目標凝縮温度ＴＣＯ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の上昇に伴って、目標凝縮温度ＴＣＯが上昇するように決定する。

そして、この目標凝縮温度ＴＣＯと第１冷媒温度センサ４５ａによって検出された入口側冷媒温度ＴＤ１との偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて入口側冷媒温度ＴＤ１が目標凝縮温度ＴＣＯに近づくように、かつ、高圧側冷媒圧力ＰＤの異常上昇が抑制されるように、圧縮機１１の電動モータに出力される制御信号が決定される。

また、送風機３２へ出力される制御電圧、および送風ファン１４ａへ出力される制御電圧については、冷房運転と同様に決定される。暖房用膨張弁１３へ出力される制御信号については、除湿暖房運転と同様に決定される。

また、エアミックスドア３４の電動アクチュエータへ出力される制御信号については、エアミックスドア３４が冷風バイパス通路３５を閉塞し、室内蒸発器１７通過後の送風空気の全風量がヒータコア２３側の空気通路を通過するように決定される。

従って、暖房運転時のヒートポンプサイクル１０では、除湿暖房運転と同様に、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入した冷媒は、水−冷媒熱交換器１２の水通路を流通する冷却水と熱交換する。これにより、熱媒体循環回路２０を循環する冷却水が加熱される。

水−冷媒熱交換器１２にて加熱された冷却水は、ヒータコア２３へ流入する。暖房運転では、エアミックスドア３４がヒータコア２３側の空気通路を全開にしているので、ヒータコア２３へ流入した冷却水と室内蒸発器１７通過後の送風空気が熱交換する。これにより、室内蒸発器１７通過後の送風空気が加熱される。

水−冷媒熱交換器１２から流出した冷媒は、暖房用膨張弁１３へ流入して低圧冷媒となるまで減圧される。暖房用膨張弁１３にて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器１４へ流入する。室外熱交換器１４へ流入した冷媒は、除湿暖房運転と同様に、送風ファン１４ａから送風されてラジエータ２６通過後の外気から吸熱して蒸発する。

室外熱交換器１４から流出した冷媒は、開閉弁１８ａが閉じ、かつ、冷房用膨張弁１６が全閉状態となっているので、分岐部１５ａおよび迂回通路１８を介して、アキュムレータ１９へ流入して気液分離される。アキュムレータ１９にて分離された気相冷媒は、冷房運転および除湿暖房運転と同様に、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。

以上の如く、暖房運転のヒートポンプシステム１では、ヒータコア２３にて加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。また、暖房運転時には、除湿暖房運転時と同様に、ヒートポンプサイクル１０によって冷却水を加熱することができるので、エンジン６０が作動していなくても車室内の除湿暖房を行うことができる。

ここで、ヒートポンプシステム１の除湿暖房運転や暖房運転のように、ヒートポンプサイクル１０の室外熱交換器１４を蒸発器として機能させる構成では、室外熱交換器１４の冷媒蒸発温度が氷点下（０℃以下）になってしまうと、室外熱交換器１４に着霜が生じてしまうことがある。

このような着霜が生じると室外熱交換器１４の外気通路が霜によって閉塞されてしまうので、室外熱交換器１４の熱交換性能が低下してしまう。従って、室外熱交換器１４にて冷媒が外気から吸熱する吸熱量が著しく低下して、ヒートポンプサイクル１０が、冷却水を充分に加熱できなくなってしまう。その結果、乗員の暖房感が悪化してしまう。

これに対して、本実施形態のヒートポンプシステム１では、室外熱交換器１４に着霜が生じた際に、これを取り除くための除霜運転を実行することができる。以下に除霜運転について説明する。

（ｄ）除霜運転
除霜運転については、図３のフローチャートを用いて説明する。図３に示すフローチャートは、空調制御プログラムのメインルーチンに対するサブルーチンとして、所定の周期毎に実行される制御処理である。また、図３のフローチャートの各制御ステップは、空調制御装置４０が有する機能実現手段（機能実現部）を構成している。

まず、ステップＳ１では、室外熱交換器１４に着霜が生じているか否かを判定する。具体的には、本実施形態のステップＳ１では、外気温Ｔａｍから第３冷媒温度センサ４５ｃによって検出された室外熱交換器温度ＴＤ３を減算した値（Ｔａｍ−ＴＤ３）が予め定めた基準温度差以上となっている際に、室外熱交換器１４に着霜が生じていると判定する。従って、制御ステップＳ１は、着霜判定部を構成している。

さらに、この本実施形態のステップＳ１では、実際に室外熱交換器１４に着霜が生じているか否かを判定するために、空気熱交換器１４に着霜が生じ得る運転条件になっているか否かを判定している。つまり、ステップＳ１では、室外熱交換器１４に着霜が生じている可能性があるか否かを判定している。

そして、ステップＳ１にて、空気熱交換器１４に着霜が生じていると判定された際には、ステップＳ２へ進む。一方、ステップＳ１にて、室外熱交換器１４に着霜が生じていると判定されなかった際には、メインルーチンへ戻る。

ステップＳ２では、除霜運転を実行する際の各種制御対象機器の作動状態（各種制御対象機器へ出力する制御信号）が決定されて、ステップＳ３へ進む。

より具体的には、除霜運転では、空調制御装置４０の絞り開度制御部４０ｂが、暖房用膨張弁１３を絞り状態とする。この際、絞り開度制御部４０ｂは、第２冷媒温度センサ４５ｂによって検出された出口側冷媒温度ＴＤ２が、第２水温センサ４４ｂによって検出された出口側水温度ＴＷ２に近づくように、暖房運転時よりも絞り開度を増加させる。

さらに、空調制御装置４０は、開閉弁１８ａを開き、冷房用膨張弁１６を全閉状態とし、室外熱交換器１４へ向けて外気を送風する送風ファン１４ａの作動を停止させる。

ステップＳ３では、外気温Ｔａｍと出口側水温度ＴＷ２とを比較する。具体的には、ステップＳ３において、出口側水温度ＴＷ２が外気温Ｔａｍに第１基準温度α（本実施形態では、４０℃）を加算した値（Ｔａｍ＋α）よりも低いと判定された場合は、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、空調制御装置４０の圧送能力制御部４０ｃが水ポンプ２１の流量（すなわち、圧送能力）を予め定めた所定量分減少させて、ステップＳ７へ進む。

また、ステップＳ３において、出口側水温度ＴＷ２が外気温Ｔａｍに第１基準温度αを加算した値（Ｔａｍ＋α）に等しいと判定された場合は、ステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、圧送能力制御部４０ｃが水ポンプ２１の流量を変更することなく維持して、ステップＳ７へ進む。

また、ステップＳ３において、出口側水温度ＴＷ２が外気温Ｔａｍに第１基準温度αを加算した値（Ｔａｍ＋α）よりも高いと判定された場合は、ステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、圧送能力制御部４０ｃが水ポンプ２１の流量を予め定めた所定量分増加させて、ステップＳ７へ進む。

なお、ステップＳ３は、実際の出口側水温度ＴＷ２と実際の外気温Ｔａｍに第１基準温度αを加算した値（Ｔａｍ＋α）が完全に一致している際に、ＴＷ２がＴａｍ＋αに等しいと判定するものに限定されない。各温度検出部には検出誤差等が存在するので、ＴＷ２とＴａｍ＋αとの差（絶対値）が予め定めた微少値以下となっている際に、ＴＷ２がＴａｍ＋αに等しいと判定するものを採用してもよい。

ここで、ステップＳ３〜Ｓ６では、ＴＷ２からＴａｍを減算した温度差（ＴＷ２−Ｔａｍ）が拡大するに伴って、水ポンプ２１の圧送能力を段階的に増加させている。さらに、一般的な車両では、ラジエータ２６へ流通させる冷却水量を調整することによって、冷却水温度が大きく変動してしまうことを抑制している。

従って、本実施形態のステップＳ３〜Ｓ７では、主に外気温Ｔａｍの低下に伴って、水ポンプ２１の圧送能力を増加させている。さらに、外気温Ｔａｍが低下するに伴って、車室内を暖房するためにヒートポンプシステム１に要求される要求暖房能力（すなわち、送風空気を加熱するために要求される要求加熱能力）も増加する。

そのため、本実施形態の圧送能力制御部４０ｃは、除霜運転時に、要求加熱能力の増加に伴って、水ポンプ２１の圧送能力を増加させている。より詳細には、圧送能力制御部４０ｃは、除霜運転時に、出口側水温度ＴＷ２から外気温Ｔａｍを減算した温度差（ＴＷ２−Ｔａｍ）が拡大するに伴って、要求加熱能力が増加するものとして、水ポンプ２１の圧送能力が増加させている。

さらに、圧送能力制御部４０ｃは、出口側冷媒温度ＴＤ２が、予め定めた基準冷媒温度ＫＴＨ以上となる範囲で、圧送能力を変化させている。基準冷媒温度ＫＴＨは、室外熱交換器１４の除霜を確実に行うことができる温度として、実験的あるいは試験的に決定された値である。

ステップＳ７では、室外熱交換器１４の除霜が完了したか否かが判定される。ステップＳ７にて、室外熱交換器１４の除霜が完了したと判定された際には、ステップＳ８へ進む。一方、ステップＳ７にて、室外熱交換器１４の除霜が完了していないと判定された際には、ステップＳ３へ戻る。

ステップＳ８では、除霜運転完了処理を行う。除霜運転完了処理は、除霜運転から除湿暖房運転あるいは暖房運転へ以降した際に、水ポンプ２１の圧送能力が急変して出口側水温度ＴＷ２が急変してしまうことを抑制するための制御処理である。

具体的には、このステップＳ８では、予め定めた待機時間が経過するまで水ポンプ２１の圧送能力の変化量を制限して、圧送能力を急変させないようにしている。そして、除霜運転完了処理の終了後、メインルーチンへ戻る。

従って、本実施形態のヒートポンプシステム１によれば、室外熱交換器１４に着霜が生じていると判定された際に、暖房運転時と同様の冷媒回路に切り替えて、空調制御装置４０の絞り開度制御部４０ｂが、暖房用膨張弁１３の絞り開度を増加させる。これにより、室外熱交換器１４へ流入する冷媒の温度を上昇させて室外熱交換器１４の除霜を行う、いわゆるホットガス除霜を実行することができる。

この際、空調制御装置４０の圧送能力制御部４０ｃが、温度差（ＴＷ２−Ｔａｍ）の拡大に伴って、水ポンプ２１の圧送能力を増加させる。従って、冷媒が水−冷媒熱交換器１２にて除霜に必要な熱を放熱して失ってしまうことを抑制することができる。さらに、水−冷媒熱交換器１２から流出する冷却水の温度低下を抑制して、比較的高い温度の冷却水をヒータコア２２へ供給することができる。

このことを図４〜図６を用いて詳細に説明する。なお、図４は、除霜運転時のヒートポンプサイクル１０における冷媒の状態の変化を示すモリエル線図である。図５は、本実施形態のヒートポンプサイクル１０と同等のサイクルにおいて、除霜運転時に水ポンプ２１の圧送能力を比較的大きくした際のモリエル線図である。図６は、本実施形態のヒートポンプサイクル１０と同等のサイクルにおいて、除霜運転時に水ポンプ２１を停止させた際のモリエル線図である。

また、図５、図６のモリエル線図における各符号は、図４のモリエル線図に対して、サイクル構成上同等あるいは対応する箇所の冷媒の状態を示すものについては、同一のアルファベットを用い、添字（数字）を変更して示している。

まず、従来技術のように、暖房運転時の動作から水ポンプ２１の圧送能力を変化させず、比較的大きな圧送能力となっていると、図５のモリエル線図に示すように、圧縮機１１から吐出された冷媒（図５のａ５点）の有する熱の殆どが冷却水に放熱されてしまう（図５のａ５点→ｂ５点）。従って、室外熱交換器１４へ流入した冷媒（図５のｃ５点）の有する熱を室外熱交換器１４にて非常に限られた量（図５のｃ５点→ｄ５点）しか放熱させることができず、室外熱交換器１４の除霜を実現できなくなってしまう。

一方、除霜運転時に水ポンプ２１を停止させてしまうと、図６のモリエル線図に示すように、圧縮機１１から吐出された冷媒（図６のａ６点）の有する熱を冷却水に放熱させることなく、暖房用膨張弁１３にて減圧させてしまう（図６のａ６点→ｃ６点）。さらに、冷却水がヒータコア２２へ供給されないので、送風空気を加熱することができない。

これに対して、本実施形態のヒートポンプシステム１の除霜運転では、水ポンプ２１の圧送能力を変化させることによって、図４のモリエル線図に示すように、圧縮機１１から吐出された冷媒（図４のａ４点）の有する熱を冷却水に放熱させる（図４のａ４点→ｂ４点）。従って、水−冷媒熱交換器１２から流出する冷却水の温度低下を抑制することができる。すなわち、送風空気を加熱することができる。

さらに、水−冷媒熱交換器１２から流出した冷媒の出口側冷媒温度ＴＤ２が、基準冷媒温度ＫＴＨ以上となる範囲で、圧送能力を変化させる。従って、室外熱交換器１４へ流入した冷媒（図４のｃ４点）の有する熱を室外熱交換器１４にて放熱させて（図４のｃ４点→ｄ４点）、室外熱交換器１４の除霜を実現することができる。

その結果、本実施形態のヒートポンプシステム１の除霜運転では、図７のタイムチャートに示すように、安定した除霜能力を発揮しつつ、加熱対象流体の加熱能力の低下を抑制することができる。

なお、図７では、本実施形態のヒートポンプシステム１における水ポンプ２１の流量（すなわち、圧送能力）の変化、出口側水温度ＴＷ２の変化、およびヒータコア２２における送風空気の加熱能力の変化を太実線で示している。また、従来技術のヒートポンプシステム１における水ポンプの流量の変化、出口側水温度ＴＷ２の変化、および送風空気の加熱能力の変化を太破線で示している。

つまり、図７の太破線に示すように、従来技術の如く除霜運転時に水ポンプ２１の流量を変化させないと、除霜運転時の出口側水温度ＴＷ２の低下量が大きくなってしまう。このため、ヒータコア２２における送風空気の加熱能力（すなわち、暖房能力）が要求加熱能力よりも低下してしまう。

これに対して、図７の太実線に示すように、本実施形態のヒートポンプシステム１では、除霜運転時に水ポンプ２１の流量を変化させるので、除霜運転時の出口側水温度ＴＷ２の低下を抑制することができる。従って、ヒータコア２２における送風空気の加熱能力が、要求加熱能力よりも下回ってしまうことを抑制することができ、乗員の暖房感が大きく悪化してしまうことを回避できる。

すなわち、本実施形態のヒートポンプシステム１によれば、除霜運転時に、安定した除霜能力を発揮しつつ、加熱対象流体（本実施形態では、送風空気）の加熱能力の低下を抑制することができる。

また、本実施形態のヒートポンプシステム１によれば、除霜運転時に、除霜を行うために必要な熱エネルギ、および車室内の暖房を行うために必要な熱エネルギを確保するために、加熱部としてのエンジン６０をさせる必要がない。従って、不必要なエネルギ消費を抑制し、車両燃費の向上を図ることができる。

また、本実施形態のヒートポンプシステム１の圧送能力制御部４０ｃは、出口側冷媒温度ＴＤ２が、基準冷媒温度ＫＴＨ以上となる範囲で、圧送能力を変化させている。従って、除霜運転時に、より一層確実に、安定した除霜能力を発揮させることができる。

本実施形態では、制御ステップＳ３にて、外気温Ｔａｍと出口側水温度ＴＷ２とを比較した例を説明したが、外気温Ｔａｍと他の冷却水温度とを比較してもよい。例えば、出口側水温度ＴＷ２に代えて、第１水温センサ４４ａによって検出された入口側水温度ＴＷ１を採用してもよい。

（第２実施形態）
本実施形態では、図８の全体構成図に示すように、第１実施形態に対して、シャッター２７を追加した例を説明する。なお、図８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。

シャッター２７は、ラジエータ２６へ流入する外気の流入経路を開閉するものである。このようなシャッター２７としては、複数の片持ち式の板ドア、および板ドアを駆動するサーボモータを有するもの等を採用することができる。シャッター２７は、空調制御装置４０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。従って、本実施形態の空調制御装置４０のうち、シャッター２７の作動を制御する構成は、放熱能力制御部４０ｄを構成している。

ここで、ラジエータ２６は、冷却水と外気とを熱交換させて、冷却水の有する熱を外気へ放熱させる機能を果たす。従って、シャッター２７が、外気の流入経路を開いている際には、冷却水はラジエータ２６にて冷却される。一方、シャッター２７が、外気の流入経路を閉じている際には、冷却水はラジエータ２６にて冷却されない。

従って、ラジエータ２６およびシャッター２７は、水−冷媒熱交換器１２へ流入する冷却水の温度を調整する温度調整部を構成している。その他のヒートポンプシステム１の構成は、第１実施形態と同様である。

次に、本実施形態のヒートポンプシステム１の作動について説明する。本実施形態では、冷房運転時、除湿暖房運転時、および暖房運転時に、空調制御装置４０の放熱能力制御部４０ｄが、外気の流入経路を開くようにシャッター２７の作動を制御する。また、除霜運転時に、空調制御装置４０の放熱能力制御部４０ｄが、外気の流入経路を閉じるようにシャッター２７の作動を制御する。

その他のヒートポンプシステム１の作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態のヒートポンプシステム１の冷房運転、除湿暖房運転、および暖房運転では、第１実施形態と同様に、車室内の冷房、除湿暖房、および暖房を行うことができる。

さらに、除霜運転時には、シャッター２７が外気の流入経路を閉じるので、ラジエータ２６における冷却水の放熱を抑制して、水−冷媒熱交換器１２へ流入する冷却水の温度を上昇させることができる。従って、除霜運転時に、除霜を行うために必要な熱、および車室内の暖房を行うために必要な熱を冷却水から吸熱しやすい。

その結果、本実施形態のヒートポンプシステム１によれば、除霜運転時に除霜能力および加熱対象流体（本実施形態では、送風空気）の加熱能力が不足してしまうことがなく、より一層安定した除霜能力を発揮しつつ、加熱対象流体の加熱能力の低下を抑制することができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、図９の全体構成図に示すように、第１実施形態に対して、水迂回通路２８、および三方弁２８ａを追加した例を説明する。

水迂回通路２８は、水ポンプ２１から圧送された冷却水をエンジン６０を迂回させて、三方弁２８ａ側へ導く冷却水配管である。

三方弁２８ａは、水迂回通路２８の出口側に配置されている。三方弁２８ａは、水迂回通路２８から流出した冷却水を水−冷媒熱交換器１２の水通路入口側へ導く熱媒体回路と、放熱用循環回路２５を循環する冷却水を水−冷媒熱交換器１２の水通路入口側へ導く熱媒体回路とを切り替える電気式の三方弁である。

さらに、三方弁２８ａは、空調制御装置４０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。従って、本実施形態の空調制御装置４０のうち、三方弁２８ａの作動を制御する構成は、熱媒体回路制御部４０ｅを構成している。

ここで、三方弁２８ａが、放熱用循環回路２５を循環する冷却水を水−冷媒熱交換器１２の水通路入口側へ導く熱媒体回路に切り替えている際には、熱媒体循環回路２０を循環する冷却水はエンジン６０によって加熱される。一方、水迂回通路２８へ流入した冷却水を水−冷媒熱交換器１２の水通路入口側へ導く熱媒体回路に切り替えている際には、熱媒体循環回路２０を循環する冷却水はエンジン６０によって加熱されない。

従って、本実施形態の三方弁２８ａは、水−冷媒熱交換器１２へ流入する冷却水の温度を調整する温度調整部を構成している。その他のヒートポンプシステム１の構成は、第１実施形態と同様である。

次に、本実施形態のヒートポンプシステム１の作動について説明する。本実施形態では、冷房運転時、除湿暖房運転時、および暖房運転時に、空調制御装置４０の熱媒体回路制御部４０ｅが、水迂回通路２８へ流入した冷却水を水−冷媒熱交換器１２の水通路入口側へ導く熱媒体回路となるように三方弁２８ａの作動を制御する。

また、除霜運転時に、空調制御装置４０の熱媒体回路制御部４０ｅが、放熱用循環回路２５を循環する冷却水を水−冷媒熱交換器１２の水通路入口側へ導く熱媒体回路となるように三方弁２８ａの作動を制御する。

その他のヒートポンプシステム１の作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態のヒートポンプシステム１の冷房運転、除湿暖房運転、および暖房運転では、第１実施形態と同様に、車室内の冷房、除湿暖房、および暖房を行うことができる
さらに、除霜運転時には、三方弁２８ａが放熱用循環回路２５を循環する冷却水を水−冷媒熱交換器１２の水通路入口側へ導く熱媒体回路に切り替えるので、エンジン６０で加熱された冷却水を水−冷媒熱交換器１２へ流入させることができる。従って、除霜運転時に、除霜を行うために必要な熱、および車室内の暖房を行うために必要な熱を冷却水から吸熱しやすい。

その結果、本実施形態のヒートポンプシステム１によれば、除霜運転時に除霜能力および加熱対象流体（本実施形態では、送風空気）の加熱能力が不足してしまうことがなく、より一層安定した除霜能力を発揮しつつ、加熱対象流体の加熱能力の低下を抑制することができる。

（第４実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、除霜運転時の制御態様を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態では、第１実施形態で説明した制御ステップＳ３を、図１０のフローチャートに示すように制御ステップＳ３１に変更している。

このステップＳ３１では、第２冷媒温度センサ４５ｂによって検出された出口側冷媒温度ＴＤ２と予め定めた第２基準温度β（本実施形態では、５０℃）とを比較する。第２基準温度βは、室外熱交換器１４に流入させることで室外熱交換器１４の除霜を確実に行うことができる冷媒の温度として、実験的あるいは試験的に決定された値である。

ステップＳ３１において、出口側冷媒温度ＴＤ２が第２基準温度βよりも低いと判定された場合は、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、空調制御装置４０の圧送能力制御部４０ｃが水ポンプ２１の流量を予め定めた所定量分減少させて、ステップＳ７へ進む。

また、ステップＳ３１において、出口側冷媒温度ＴＤ２が第２基準温度βに等しいと判定された場合は、ステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、圧送能力制御部４０ｃが水ポンプ２１の流量を変更することなく維持して、ステップＳ７へ進む。

また、ステップＳ３１において、出口側冷媒温度ＴＤ２が第２基準温度βよりも高いと判定された場合は、ステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、圧送能力制御部４０ｃが水ポンプ２１の流量を予め定めた所定量分増加させて、ステップＳ７へ進む。

なお、ステップＳ３１では、実際の出口側冷媒温度ＴＤ２と第２基準温度βが完全に一致している際に、ＴＤ２がβに等しいと判定するものに限定されない。各温度検出部には検出誤差等が存在するので、ＴＤ２とβとの差（絶対値）が予め定めた微少値以下となっている際に、ＴＤ２がβに等しいと判定するものを採用してもよい。

ここで、ステップＳ３１〜Ｓ６では、ＴＤ２が上昇するに伴って、水ポンプ２１の圧送能力を段階的に増加させている。さらに、車両用空調装置では、ヒータコア２２へ流入する冷却水の温度を上昇させて送風空気の温度を上昇させるために、出口側冷媒温度ＴＤ２を上昇させる。従って、出口側冷媒温度ＴＤ２が上昇するに伴って、車室内を暖房するためにヒートポンプシステム１に要求される要求暖房能力（すなわち、送風空気を加熱するために要求される要求加熱能力）も増加する。

そのため、本実施形態の圧送能力制御部４０ｃは、除霜運転時に、要求加熱能力の増加に伴って、水ポンプ２１の圧送能力を増加させている。より詳細には、圧送能力制御部４０ｃは、除霜運転時に、ＴＤ２が上昇するに伴って、要求加熱能力が増加するものとして、水ポンプ２１の圧送能力が増加させている。その他の作動は、第１実施形態と同様である。

従って、本実施形態のヒートポンプシステム１の冷房運転、除湿暖房運転、および暖房運転では、第１実施形態と全く同様に、車室内の冷房、除湿暖房、および暖房を行うことができる。

さらに、除霜運転時には、空調制御装置４０の圧送能力制御部４０ｃが、出口側冷媒温度ＴＤ２の上昇に伴って、水ポンプ２１の圧送能力を増加させる。従って、本実施形態のヒートポンプシステム１によれば、第１実施形態と同様に、除霜運転時に、安定した除霜能力を発揮しつつ、加熱対象流体の加熱能力の低下を抑制することができる。

（第５実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、除霜運転時の制御態様を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態では、第１実施形態で説明した制御ステップＳ３を、図１１のフローチャートに示すように制御ステップＳ３２に変更している。

このステップＳ３２では、流入風温度センサ４９によって検出された流入空気温度ＴＡ１と予め定めた第３基準温度γ（本実施形態では、１０℃）とを比較する。

ステップＳ３２において、流入空気温度ＴＡ１が第３基準温度γよりも高いと判定された場合は、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、空調制御装置４０の圧送能力制御部４０ｃが水ポンプ２１の流量を予め定めた所定量分減少させて、ステップＳ７へ進む。

また、ステップＳ３２において、流入空気温度ＴＡ１が第３基準温度γに等しいと判定された場合は、ステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、圧送能力制御部４０ｃが水ポンプ２１の流量を変更することなく維持して、ステップＳ７へ進む。

また、ステップＳ３２において、流入空気温度ＴＡ１が第３基準温度γよりも低いと判定された場合は、ステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、圧送能力制御部４０ｃが水ポンプ２１の流量を予め定めた所定量分増加させて、ステップＳ７へ進む。

なお、ステップＳ３２では、実際の流入空気温度ＴＡ１と第３基準温度γが完全に一致している際に、ＴＡ１がγに等しいと判定するものに限定されない。各温度検出部には検出誤差等が存在するので、ＴＡ２との差（絶対値）が予め定めた微少値以下となっている際に、ＴＡ１がγに等しいと判定するものを採用してもよい。

ここで、ステップＳ３１〜Ｓ６では、ＴＡ１が低下するに伴って、水ポンプ２１の圧送能力を段階的に増加させている。さらに、車両用空調装置では、暖房運転時あるいは除湿暖房運転時に流入空気温度ＴＡ１が低くなるに伴って、車室内を暖房するためにヒートポンプシステム１に要求される要求暖房能力が増加する。

そのため、本実施形態の圧送能力制御部４０ｃは、除霜運転時に、要求加熱能力の増加に伴って、水ポンプ２１の圧送能力を増加させている。より詳細には、圧送能力制御部４０ｃは、除霜運転時に、ＴＡ１が低下するに伴って、要求加熱能力が増加するものとして、水ポンプ２１の圧送能力が増加させている。その他の作動は、第１実施形態と同様である。

従って、本実施形態のヒートポンプシステム１の冷房運転、除湿暖房運転、および暖房運転では、第１実施形態と全く同様に、車室内の冷房、除湿暖房、および暖房を行うことができる。

さらに、除霜運転時には、空調制御装置４０の圧送能力制御部４０ｃが、流入空気温度ＴＡ１の低下に伴って、水ポンプ２１の圧送能力を増加させる。従って、本実施形態のヒートポンプシステム１によれば、第１実施形態と同様に、除霜運転時に、安定した除霜能力を発揮しつつ、加熱対象流体の加熱能力の低下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、本発明に係るヒートポンプシステム１をハイブリッド車両の車両用空調装置に適用した例を説明したが、ヒートポンプシステム１の適用はこれに限定されない。例えば、車両走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る電気自動車（燃料電池車両を含む）や、エンジンから車両走行用の駆動力を得る通常の車両の空調装置に適用してもよい。

さらに、本発明に係るヒートポンプシステム１は、車両用空調装置に限定されることなく、定置型空調装置、冷温保存庫、給湯装置等に適用してもよい。

（２）上述の実施形態では、熱媒体としてエンジンの冷却水を採用した例を説明したが、熱媒体はこれに限定されない。例えば、走行用電動モータへ電力を供給するインバータを冷却するための冷却水であってもよい。この場合は、インバータが熱媒体を加熱する加熱部となる。

さらに、加熱部として、他の電気機器や電気ヒータ等を採用してもよい。さらに、加熱部として高温の熱媒体を保温貯留するタンクを採用してもよい。そして、除霜運転時に、タンク内に貯留された高温の熱媒体を熱媒体循環回路内に流入させるようにしてもよい。なお、本発明に係るヒートポンプシステムにおいて、加熱部は必須の構成ではない。

（３）上述の実施形態では、空調制御装置４０の圧送能力制御部４０ｃが、要求加熱能力の増加に伴って、水ポンプ２１の圧送能力を段階的に増加させる例を説明したが、もちろん連続的に増加させるようにしてもよい。この場合は、例えば、温度差（ＴＷ２−Ｔａｍ）、出口側冷媒温度ＴＤ２、流入空気温度ＴＡ１等に基づいて、予め空調制御装置４０に記憶された制御マップを参照して、水ポンプ２１の圧送能力を決定すればよい。

（４）上述の実施形態のヒートポンプサイクル１０において、吐出能力制御部４０ａは、除霜運転時に、水−冷媒熱交換器１２へ流入する冷媒の温度（すなわち、入口側冷媒温度ＴＤ１）が、予め定めた基準温度ＫＴＬ以下となるように、圧縮機１１の作動を制御するものであってもよい。これによれば、除霜運転時に、過度に圧縮機１１吐出冷媒の温度を上昇させることがなく、不必要なエネルギ消費を抑制することができる。

（５）上述の実施形態では、冷媒回路を切替可能に構成されたヒートポンプサイクル１０を採用した例を説明したが、ヒートポンプサイクルはこれに限定されない。少なくとも、上述の実施形態の暖房運転と同様の順で冷媒を流すことのできるサイクルを構成可能なものであればよい。

また、ヒートポンプサイクル１０の各種構成機器は、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、上述の実施形態では、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１として電動圧縮機を採用した例を説明したが、圧縮機１１はこれに限定されない。例えば、圧縮機として、プーリ、ベルト等を介して内燃機関（エンジン）から伝達される回転駆動力によって駆動されるエンジン駆動式の圧縮機を採用してもよい。

さらに、エンジン駆動式の圧縮機としては、吐出容量の変化により冷媒吐出能力を調整することのできる可変容量型圧縮機、電磁クラッチの断続により圧縮機の稼働率を変化させて冷媒吐出能力を調整する固定容量型圧縮機等を採用することができる。

また、上述の実施形態では、ヒートポンプサイクル１０の冷媒としてＲ１３４ａを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、ＨＦＯ系冷媒（Ｒ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ、ＨＦＯ−１２３４ｚｄ）、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ、等を採用することができる。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。

さらに、冷媒として二酸化炭素を採用し、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成するヒートポンプサイクルを採用してもよい。

また、上述の実施形態では、第２冷媒温度センサ４５ｂとして、暖房用膨張弁１３の出口側で、かつ、室外熱交換器１４の入口側の冷媒の温度を検出するものを採用した例を説明したが、第２冷媒温度センサ４５ｂはこれに限定されない。

例えば、第２冷媒温度センサ４５ｂは、室外熱交換器１４へ流入した直後の冷媒の温度を検出するものであってもよい。さらに、第２冷媒温度センサ４５ｂは、暖房用膨張弁１３の入口側の冷媒の温度を検出するものであってもよい。この場合は、暖房用膨張弁１３の絞り開度、および第２冷媒温度センサ４５ｂの検出値に基づいて、室外熱交換器１４へ流入する冷媒温度を推定してもよい。さらに、圧縮機１１の吐出口から水−冷媒熱交換器１２へ至る冷媒流路を流通する冷媒の温度、水−冷媒熱交換器１２にて放熱する熱量、および暖房用膨張弁１３の絞り開度に基づいて、室外熱交換器１４へ流入する冷媒温度を推定してもよい。

（６）上記各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。例えば、第２、第３実施形態で説明したヒートポンプシステム１において、第４、第５実施形態で説明した除霜運転時の制御態様を適用してもよい。

１０ ヒートポンプサイクル
１１ 圧縮機
１２ 水−冷媒熱交換器（第１熱交換器）
１３ 暖房用膨張弁（減圧装置）
１４ 室外熱交換器
２０ 熱媒体循環回路
２１ 水ポンプ（圧送手段）
２２ ヒータコア（第２熱交換器）
４０ 空調制御装置
４０ｂ 絞り開度制御部
４０ｃ 圧送能力制御部

Claims (6)

1. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）、前記圧縮機から吐出された高圧冷媒と熱媒体とを熱交換させる第１熱交換器（１２）、前記第１熱交換器から流出した冷媒を減圧させる減圧装置（１３）、および前記減圧装置にて減圧された低圧冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１４）を有するヒートポンプサイクル（１０）と、
   前記熱媒体を圧送する圧送装置（２１）、および前記第１熱交換器から流出した熱媒体と加熱対象流体とを熱交換させて前記加熱対象流体を加熱する第２熱交換器（２２）を有する熱媒体循環回路（２０）と、
   前記減圧装置の絞り開度を制御する絞り開度制御部（４０ｂ）と、
   前記圧送装置の圧送能力を制御する圧送能力制御部（４０ｃ）と、
   前記室外熱交換器に着霜が生じていることを判定する着霜判定部（Ｓ１）と、を備え、
   前記着霜判定部によって前記室外熱交換器に着霜が生じていると判定された際に、前記室外熱交換器を除霜する除霜運転を行うヒートポンプシステムであって、
   前記絞り開度制御部は、前記除霜運転時に、前記絞り開度を拡大させるものであり、
   前記圧送能力制御部は、前記除霜運転時に、前記室外熱交換器へ流入する冷媒の温度が前記室外熱交換器に生じた霜を融解できる温度となる範囲で前記圧縮機から吐出された冷媒の有する熱が前記第１熱交換器にて前記熱媒体に放熱されるように、前記加熱対象流体を加熱するために要求される要求加熱能力の増加に伴って、前記圧送能力を増加させるものであるヒートポンプシステム。
2. 前記圧送能力制御部は、前記除霜運転時に、前記熱媒体循環回路を循環する熱媒体の温度（ＴＷ２）から外気温（Ｔａｍ）を減算した温度差（ＴＷ２−Ｔａｍ）が拡大するに伴って、前記圧送能力を増加させるものである請求項１に記載のヒートポンプシステム。
3. 前記圧送能力制御部（４０ｃ）は、前記除霜運転時に、前記第１熱交換器から流出した冷媒の出口側冷媒温度（ＴＤ２）が上昇するに伴って、前記圧送能力を増加させるものである請求項１に記載のヒートポンプシステム。
4. 前記圧送能力制御部（４０ｃ）は、前記除霜運転時に、前記第２熱交換器（２２）へ流入する加熱対象流体の流入空気温度（ＴＡ１）が低下するに伴って、前記圧送能力を増加させるものである請求項１に記載のヒートポンプシステム。
5. さらに、前記第１熱交換器へ流入する前記熱媒体の温度を調整する温度調整部（２６、２７、２８ａ）と、を備え、
   前記温度調整部は、前記除霜運転時に、前記熱媒体の温度を上昇させるものである請求項１ないし４のいずれか１つに記載のヒートポンプシステム。
6. 前記圧送能力制御部（４０ｃ）は、前記除霜運転時に、前記第１熱交換器から流出した冷媒の出口側冷媒温度（ＴＤ２）が予め定めた基準冷媒温度（ＫＴＨ）以上となるように、前記圧送能力を調整するものである請求項１ないし５のいずれか１つに記載のヒートポンプシステム。

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