熱交換システム
【課題】複数種の流体間で熱交換可能に構成された複合型熱交換器を備える熱交換システムにおいて、複合型熱交換器にて熱交換対象流体の温度を所望の温度に調整可能とすることを目的とする。
【解決手段】複合型熱交換器１３をヒートポンプサイクル１０の高圧冷媒が流れる第１熱交換部１３１と低圧冷媒が流れる第２熱交換部１３２を車室内送風空気が高圧冷媒および低圧冷媒の双方と熱交換可能に一体化する。そして、第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の温度および第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度の一方を変更することで、第１熱交換部１３１における高圧冷媒と車室内送風空気との間の熱交換量、および第２熱交換部１３２における低圧冷媒と車室内送風空気との間の熱交換量のうち、少なくとも一方を調整することで、車室内送風空気の温度を所望の温度に調整可能とする。
【解決手段】複合型熱交換器１３をヒートポンプサイクル１０の高圧冷媒が流れる第１熱交換部１３１と低圧冷媒が流れる第２熱交換部１３２を車室内送風空気が高圧冷媒および低圧冷媒の双方と熱交換可能に一体化する。そして、第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の温度および第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度の一方を変更することで、第１熱交換部１３１における高圧冷媒と車室内送風空気との間の熱交換量、および第２熱交換部１３２における低圧冷媒と車室内送風空気との間の熱交換量のうち、少なくとも一方を調整することで、車室内送風空気の温度を所望の温度に調整可能とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種の流体間で熱交換可能に構成された複合型熱交換器を備える熱交換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数種の流体間で熱交換可能に構成された複合型熱交換器を備える熱交換システムが開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
具体的には、特許文献１には、圧縮機から吐出された吐出冷媒（第１流体）を車室内に送風する送風空気（熱交換対象流体）と熱交換させて送風空気を加熱する暖房用熱交換部、および燃焼式温水ヒータにて加熱されたブライン（第２流体）と送風空気（熱交換対象流体）とを熱交換させて送風空気を加熱するヒータコア部が一体的に構成された複合型熱交換器を備える熱交換システムが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、特許文献１と同様の暖房用熱交換部、およびエンジンを冷却するエンジン冷却水（第２流体）と送風空気（熱交換対象流体）とを熱交換させて送風空気を加熱するヒータコア部が一体的に構成された複合型熱交換器を備える熱交換システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２７５４１４号公報
【特許文献２】特許第４３１１１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１、２のいずれも、熱交換対象流体（送風空気）よりも高い温度の第１、第２流体（吐出冷媒、ブライン又はエンジン冷却水）が有する熱量を複合型熱交換器にて放熱させて、熱交換対象流体を加熱する熱交換システムを開示しているにすぎない。つまり、特許文献１、２に記載の熱交換システムでは、複合型熱交換器を単に第１、第２流体が有する熱量により熱交換対象流体を加熱する手段として機能させるだけで、熱交換対象流体の温度を調整するための手段として機能させておらず、複合型熱交換器にて熱交換対象流体の温度を所望の温度に調整することができなかった。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、複数種の流体間で熱交換可能に構成された複合型熱交換器を備える熱交換システムにおいて、複合型熱交換器にて熱交換対象流体の温度を所望の温度に調整可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、第１流体と熱交換対象流体とを熱交換させる第１熱交換部（１３１）、および第２流体と熱交換対象流体とを熱交換させる第２熱交換部（１３２）を有する複合型熱交換器（１３）を備える熱交換システムであって、第１熱交換部（１３１）に流入する第１流体の温度は、第２熱交換部（１３２）に流入する第２流体の温度と異なる値になっており、複合型熱交換器（１３）は、熱交換対象流体が第１流体および第２流体の双方と熱交換可能に一体化され、第１熱交換部（１３１）における第１流体と熱交換対象流体との間の熱交換量、および第２熱交換部（１３２）における第２流体と熱交換対象流体との間の熱交換量のうち、少なくとも一方を調整することで、熱交換対象流体の温度が変更されることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、複合型熱交換器（１３）における第１流体と熱交換対象流体との間の熱交換量、および第２流体と熱交換対象流体との間の熱交換量の少なくとも一方を調整することで、熱交換対象流体の温度が変更されるので、複合型熱交換器（１３）にて第１、第２流体を熱交換対象流体と熱交換させると共に、熱交換対象流体の温度を所望の温度に調整することが可能となる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の熱交換システムにおいて、第１熱交換部（１３１）は、第１流体が流れる複数の第１流体側チューブ（１３１ａ）を有し、第２熱交換部（１３２）は、第２流体が流れる複数の第２流体側チューブ（１３２ａ）を有し、第１流体側チューブ（１３１ａ）の外表面および第２流体側チューブ（１３２ａ）の外表面には、熱交換対象流体が流れる熱交換対象流体用通路（１３３）が形成され複数の第１流体側チューブ（１３１ａ）および複数の第２流体側チューブ（１３２ａ）の一方のうち少なくとも１つは、他方の間に配置され、第１流体側チューブ（１３１ａ）および第２流体側チューブ（１３２ａ）は、互いに離間して配置され、第１流体側チューブ（１３１ａ）および第２流体側チューブ（１３１ａ）の間に、熱交換対象流体用通路（１３３）が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、第１流体側チューブ（１３１ａ）と第２流体側チューブ（１３２ａ）との間に熱交換対象流体が流れる熱交換対象流体用通路（１３３）を形成しているので、熱交換対象流体を第１流体および第２流体の双方と熱交換可能な構成を具体的かつ容易に実現することができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の熱交換システムにおいて、熱交換対象流体用通路（１３３）には、第１熱交換部（１３１）および第２熱交換部（１３２）それぞれにおける熱交換を促進するアウターフィン（１３４）が配置されていることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、第１流体と熱交換対象流体との熱交換、および第２流体と熱交換対象流体との熱交換を促進することができるので、複合型熱交換器（１３）における熱交換効率の向上を図ることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換システムにおいて、第１熱交換部（１３１）における第１流体と熱交換対象流体との間の熱交換量、および第２熱交換部（１３２）における第２流体と熱交換対象流体との間の熱交換量のうち、少なくとも一方を調整する熱交換量調整手段（１１、２６、２８ａ、４１、１３６、１３７）を備え、熱交換量調整手段（１１、２６、２８ａ、４１、１３６、１３７）は、第１熱交換部（１３１）に流入する第１流体の温度、および第２熱交換部（１３２）に流入する第２流体の温度のうち少なくとも一方を調整することを特徴とする。
【００１５】
このように、熱交換量調整手段（１１、２６、２８ａ、４１、１３６、１３７）にて第１熱交換部（１３１）および第２熱交換部（１３２）に流入する各流体の流入量のうち少なくとも１つを調整することで、複合型熱交換器（１３）における流体と熱交換対象流体の熱交換量の調整を具体的に実現することができる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換システムにおいて、第１熱交換部（１３１）における第１流体と熱交換対象流体との間の熱交換量、および第２熱交換部（１３２）における第２流体と熱交換対象流体との間の熱交換量のうち、少なくとも一方を調整する熱交換量調整手段（４１、１３６、１３７）を備え、熱交換量調整手段（４１、１３６、１３７）は、第１熱交換部（１３１）に流入する第１流体の流入量、および第２熱交換部（１３２）に流入する第２流体の流入量のうち少なくとも一方を調整することを特徴とする。
【００１７】
このように、熱交換量調整手段（４１、１３６、１３７）にて第１熱交換部（１３１）および第２熱交換部（１３２）に流入する各流体の温度のうち少なくとも１つを調整することで、複合型熱交換器（１３）における流体と熱交換対象流体の熱交換量の調整を具体的に実現することができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換システムにおいて、蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）を有する装置に適用され、第１流体は、冷凍サイクル（１０）の高圧冷媒であり、第２流体は、冷凍サイクル（１０）の低圧冷媒であることを特徴とする。
【００１９】
これによれば、第１熱交換部（１３１）における高圧冷媒と熱交換対象流体との熱交換量および第２熱交換部（１３２）における低圧冷媒と熱交換対象流体との熱交換量を適宜調整することで、複合型熱交換器（１３）にて熱交換対象流体の温度を広範囲にわたって調整することが可能となる。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換システムにおいて、蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）および外部熱源（ＥＧ）を有する装置に適用され、第１流体は、外部熱源（ＥＧ）の有する熱量を吸熱した熱媒体であり、第２流体は、冷凍サイクル（１０）の低圧冷媒であることを特徴とする。
【００２１】
これによれば、第１熱交換部（１３１）における外部熱源（ＥＧ）の有する熱量を吸熱した熱媒体と熱交換対象流体との熱交換量および第２熱交換部（１３２）における低圧冷媒と熱交換対象流体との熱交換量を調整することで、複合型熱交換器（１３）にて広範囲にわたって熱交換対象流体の温度を調整することが可能となる。
【００２２】
また、請求項８に記載の発明では、請求項６または７に記載の熱交換システムにおいて、装置は、車両における空調対象空間へ温度調整された送風空気を送風する車両用空調装置（１）であって、熱交換対象流体は、送風空気であることを特徴とする。
【００２３】
これによれば、複合型熱交換器（１３）にて空調対象空間に送風する送風空気の温度を所望の温度に調整することができ、空調対象空間を適切な温度に調整することが可能となる。
【００２４】
また、請求項９に記載の発明では、請求項６または７に記載の熱交換システムにおいて、装置は、作動時に所定の温度帯に調整する必要がある作動機器（５）の温度を調整する温度調整装置であって、熱交換対象流体は、作動機器（５）の温度を調整するための温度調整媒体であることを特徴とする。
【００２５】
これによれば、複合型熱交換器（１３）にて作動機器（５）の温度を所望の温度に調整することができ、作動機器（５）を適切に作動させることが可能となる。
【００２６】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【図２】第１実施形態に係る複合型熱交換器の外観斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る複合型熱交換器の分解斜視図である。
【図４】第１実施形態に係る複合型熱交換器における高圧冷媒および低圧冷媒の流れを説明するための模式的な斜視図である。
【図５】複合型熱交換器へ高圧冷媒および低圧冷媒が流入したときの送風空気の流れ方向から見たアウターフィン周囲を流れる送風空気の温度分布を示す温度分布図である。
【図６】第２実施形態に係る複合型熱交換器の模式的な斜視図である。
【図７】第３実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【図８】第４実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【図９】第５実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【図１０】第６実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【図１１】第７実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図５に基づいて説明する。本実施形態では、本発明の熱交換システムを走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る、いわゆる電気自動車の車両用空調装置１に適用している。図１は、本実施形態の車両用空調装置１の全体構成図である。
【００３０】
本実施形態の車両用空調装置１に適用される熱交換システムは、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の複合型熱交換器１３等によって構成されている。
【００３１】
本実施形態のヒートポンプサイクル１０は、車両用空調装置１において、車両における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。つまり、ヒートポンプサイクル１０は、冷媒流路を切り替えて、車室内へ送風する送風空気（以下、車室内送風空気と称する。）を加熱して車室内を暖房する暖房運転、および車室内送風空気を冷却して車室内を冷房する冷房運転を実行できる。
【００３２】
さらに、このヒートポンプサイクル１０では、車室内送風空気の除湿および温度調整する除湿暖房運転を実行することもできる。なお、図１では、冷房運転時の冷媒の流れ白抜き矢印、暖房運転時の冷媒の流れを黒矢印、および除湿暖房運転時の冷媒の流れを白斜線矢印で示している。
【００３３】
また、本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、冷媒として通常のフロン系冷媒を採用しており、高圧冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を越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、後述する圧縮機１１を循環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共にサイクルを循環している。
【００３４】
圧縮機１１は、エンジンルーム（図示略）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、圧縮して吐出するもので、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機１１ａを電動モータ１１ｂにて駆動する電動圧縮機である。固定容量型圧縮機１１ａとしては、具体的に、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。
【００３５】
電動モータ１１ｂは、後述する制御装置（図示略）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。そして、この回転数制御によって、圧縮機１１の冷媒吐出能力が変更される。従って、本実施形態では、電動モータ１１ｂが圧縮機１１の吐出能力変更手段を構成する。
【００３６】
圧縮機１１の吐出口側には、電気式の第１三方弁１２の入口側が接続されている。この第１三方弁１２は、後述する制御装置から出力される制御信号（制御電圧）によって、その作動が制御されるものである。
【００３７】
より具体的には、第１三方弁１２は、暖房運転時および除湿暖房運転時には、圧縮機１１の吐出口側と、後述する複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１入口側とを接続する冷媒流路に切り替え、冷房運転時には、圧縮機１１の吐出口側と、圧縮機１１吐出冷媒を複合型熱交換器１３を迂回させる熱交換器用迂回通路１４の入口側とを接続する冷媒流路に切り替える。なお、熱交換器用迂回通路１４は、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１出口側に接続されている。このように、第１三方弁１２は、ヒートポンプサイクル１０の冷媒流路を切り替えることができる。従って、第１三方弁１２は、冷媒流路切替手段としての機能を果たす。
【００３８】
本実施形態の複合型熱交換器１３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、その内部を流通する冷媒と車室内送風空気とを熱交換させる熱交換器である。
【００３９】
複合型熱交換器１３は、ヒートポンプサイクル１０の高圧冷媒を車室内送風空気と熱交換させる第１熱交換部１３１、および低圧冷媒と車室内送風空気とを熱交換させる第２熱交換部１３２を有する。本実施形態では、高圧冷媒が「第１流体」に対応し、低圧冷媒が「第２流体」に対応し、車室内送風空気が「熱交換対象流体」に対応している。なお、複合型熱交換器１３の詳細構成については後述する。
【００４０】
複合型熱交換器１３における第１熱交換部１３１の出口側には、逆止弁１６を介して暖房運転時に複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した冷媒を減圧膨張させる第１減圧手段としての第１固定絞り１５が接続されている。この第１固定絞り１５としては、オリフィスやキャピラリーチューブを採用することができる。第１固定絞り１５の出口側には、後述する室外熱交換器１９の入口側が接続されている。
【００４１】
ここで、逆止弁１６は、第１熱交換部１３１の出口側から第１固定絞り１５の入口側への冷媒の流れを許容し、第１固定絞り１５の入口側から第１熱交換部１３１の出口側への冷媒の流れを禁止する逆流防止手段である。この逆止弁１６によって、熱交換器用迂回通路１４を流れる冷媒が、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側に流れてしまうことを防止することができる。
【００４２】
また、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側には、上述の逆止弁１６を介して、冷媒を第１固定絞り１５を迂回させて室外熱交換器１９側へ導くための固定絞り用迂回通路１７が接続されている。
【００４３】
この固定用絞り用迂回通路１７には、固定絞り用迂回通路１７を開閉する開閉弁１８が配置されている。開閉弁１８は、後述する制御装置から出力される制御信号（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。
【００４４】
また、冷媒が開閉弁１８を通過する際に生ずる圧力損失は、第１固定絞り１５を通過する際に生ずる圧力損失に対して極めて小さい。従って、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した冷媒、および熱交換器用迂回通路１４から流出した冷媒は、開閉弁１８が開いている場合には固定絞り用迂回通路１７を介して室外熱交換器１９の入口側へ流入し、開閉弁１８が閉じている場合には第１固定絞り１５を介して室外熱交換器１９の入口側へ流入する。
【００４５】
このように、開閉弁１８は、ヒートポンプサイクル１０の冷媒流路を切り替えることができる。従って、本実施形態の開閉弁１８は、第１三方弁１２と共に冷媒流路切替手段としての機能を果たす。なお、開閉弁１８に変えて、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１出口側および熱交換器用迂回通路１４出口側と第１固定絞り１５入口側とを接続する冷媒流路、および複合型熱交換器１３出口側および熱交換器用迂回通路１４出口側と、固定絞り用迂回通路１７入口側とを接続する冷媒流路を切り替える電気式の三方弁等を設ける構成としてもよい。
【００４６】
室外熱交換器１９は、内部を流通する冷媒と送風ファン２０から送風された外気とを熱交換させるものである。この室外熱交換器１９は、エンジンルーム内に配置されて、暖房運転時には、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し、冷房運転時および除湿暖房運転時には、高圧冷媒を放熱させる放熱器として機能する熱交換器である。
【００４７】
送風ファン２０は、後述する制御装置から出力される制御信号（制御電圧）によって回転数（外気の送風空気量）が制御される電動式送風機である。なお、送風ファン２０は、室外熱交換器１９に向けて外気を送風する外気送風手段を構成している。
【００４８】
室外熱交換器１９の出口側には、電気式の第２三方弁２１が接続されている。この第２三方弁２１は、後述する制御装置から出力される制御信号（制御電圧）によって、その作動が制御されるものである。
【００４９】
より具体的には、第２三方弁２１は、暖房運転時に室外熱交換器１９出口側と後述する第２固定絞り２２入口側とを接続する冷媒流路に切り替え、冷房運転時および除湿暖房運転時に室外熱交換器１９出口側と後述するアキュムレータ２３とを接続する冷媒流路に切り替える。なお、第２三方弁２１は、上述の第１三方弁２１および開閉弁１８と共に冷媒流路切替手段としての機能を果たす。
【００５０】
第２固定絞り２２は、冷媒運転時および除湿暖房運転時に室外熱交換器１９から流出した冷媒を減圧膨張させる第２減圧手段であり、その基本構成は、上述の第１固定絞り１５と同様である。第２固定絞り２２の出口側には、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２の入口側に接続されている。このため、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２には、第２固定絞り２２にて減圧膨張された低圧冷媒が流入する。
【００５１】
複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２の出口側には、アキュムレータ２３の入口側が接続されている。アキュムレータ２３は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。アキュムレータ２３の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。従って、アキュムレータ２３は、圧縮機１１に液相冷媒が吸入されることを抑制し、圧縮機１１における液圧縮を防止する機能を果たす。
【００５２】
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、その外殻を形成するケーシング３１内に送風機３２、上述の複合型熱交換器１３等を収容したものである。
【００５３】
ケーシング３１は、車室内送風空気の空気通路を形成しており、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内の送風空気流れ最上流側には、車室内空気（内気）と外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。
【００５４】
内外気切替装置３３には、ケーシング３１内に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が形成されている。さらに、内外気切替装置３３の内部には、内気導入口および外気導入口の開口面積を連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドアが配置されている。
【００５５】
内外気切替装置３３の空気流れ下流側には、内外気切替装置３３を介して導入された空気を車室内に向けて送風する送風機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）３２ａを電動モータ３２ｂにて駆動する電動送風機であって、後述する制御装置から出力される制御信号（制御電圧）によって回転数（送風量）が制御される。
【００５６】
送風機３２の空気流れ下流側には、複合型熱交換器１３が配置されている。そして、ケーシング３１の送風空気流れ最下流側には、複合型熱交換器１３にて温度調整された空調風を、空調対象空間である車室内へ吹き出す吹出口（図示略）が配置されている。具体的には、吹出口としては、車室内の乗員の上半身へ空調風を吹き出すフェイス吹出口、乗員の足元へ空調風を吹き出すフット吹出口、および車両前面窓ガラス内側面へ空調風を吹き出すデフロスタ吹出口が設けられている。
【００５７】
さらに、フェイス吹出口、フット吹出口、およびデフロスタ吹出口の送風空気流れ上流側には、フェイス吹出口の開口面積を調整するフェイスドア（図示略）、フット吹出口の開口面積を調整するフットドア（図示略）、およびデフロスタ吹出口の開口面積を調整するデフロスタドア（図示略）が配置されている。
【００５８】
これらのフェイスドア、フットドア、およびデフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、リンク機構等を介して、後述する制御装置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サーボモータ（図示略）によって駆動される。
【００５９】
ここで、本実施形態の複合型熱交換器１３の詳細構成について図２〜図４に基づいて説明する。図２は、本実施形態に係る複合型熱交換器１３の外観斜視図であり、図３は、本実施形態に係る複合型熱交換器１３の分解斜視図である。また、図４は、本実施形態に係る複合型熱交換器１３における高圧冷媒および低圧冷媒の流れを説明するための模式的な斜視図である。
【００６０】
本実施形態の複合型熱交換器１３は、第１熱交換部１３１および第２熱交換部１３２が、熱交換対象流体である車室内送風空気が、第１流体である高圧冷媒および第２流体である低圧冷媒の双方と熱交換可能に一体化されたものである。
【００６１】
第１熱交換部１３１および第２熱交換部１３２それぞれは、内部に冷媒を流通させる複数のチューブ１３１ａ、１３２ａ、当該複数のチューブ１３１ａ、１３２ａの両端側に配置されて冷媒の集合あるいは分配を行う一対の集合分配用のタンク１３１ｂ、１３２ｂ等を有する、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器として構成されている。
【００６２】
より具体的には、第１熱交換部１３１は、高圧冷媒が流れる複数の高温チューブ（第１流体側チューブ）１３１ａ、および高温チューブ１３１ａの長手方向に対して直交する方向に延びて高温チューブ１３１ａ内を流れる高圧冷媒の集合あるいは分配を行う高温側ヘッダタンク部１３１ｂを有し、高温チューブ１３１ａを流れる高圧冷媒と高温チューブ１３１ａの周囲を流れる車室内送風空気とを熱交換させて、車室内送風空気を加熱する加熱用の熱交換部である。
【００６３】
一方、第２熱交換部１３２は、高圧冷媒よりも温度の低い低圧冷媒が流れる複数の低温チューブ（第２流体側チューブ）１３２ａ、および低温チューブ１３２ａの長手方向に対して直交する方向に延びて低温チューブ１３２ａ内を流れる低圧冷媒の集合あるいは分配を行う低温側ヘッダタンク部１３２ｂを有し、低温チューブ１３２ａを流れる低圧冷媒と低温チューブ１３２ａの周囲を流れる車室内送風空気とを熱交換させて、車室内送風空気を冷却（除湿）する冷却用の熱交換部である。
【００６４】
高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａは、その長手方向に直交する断面形状が扁平形状となる扁平チューブで構成されて、伝熱性に優れる金属（アルミニウム合金等）で形成されている。
【００６５】
本実施形態の高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａは、それぞれ送風機３２からの送風空気の流れ方向Ｘに沿って２列配置されている。そして、本実施形態の高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａは、その外表面の平坦面同士が互いに平行、かつ、所定の間隔をあけて離間した状態で交互に配置されている。すなわち、高温チューブ１３１ａは、低温チューブ１３２ａの間に配置され、逆に、低温チューブ１３２ａは、高温チューブ１３１ａの間に配置されている。
【００６６】
そして、高温チューブ１３１ａと低温チューブ１３２ａとの間に形成される空間は、車室内送風空気が流通する送風空気通路（熱交換対象流体用通路）１３３を構成している。つまり、高温チューブ１３１ａの外周および低温チューブ１３２ａの外周には、車室内送風空気が流通する送風空気通路１３３が形成されている。
【００６７】
さらに、送風空気通路１３３には、第１熱交換部１３１における高圧冷媒と車室内送風空気との熱交換、および第２熱交換部１３２における低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換を促進する伝熱促進手段としてアウターフィン１３４が配置されている。アウターフィン１３４は、対向する高温チューブ１３１ａの外表面および低温チューブ１３２ａの外表面に接合された状態で配置されている。
【００６８】
なお、本実施形態の複合型熱交換器１３は、第１熱交換部１３１における高圧冷媒と車室内送風空気との熱交換面積と、第２熱交換部１３２における低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換面積とが同等となるように構成されている。
【００６９】
また、高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａは、高温側ヘッダタンク部１３１ｂと低温側ヘッダタンク部１３２ｂとの間に配置されている。具体的には、高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａの長手方向一端側に高温側ヘッダタンク部１３１ｂが配置され、高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａの長手方向他端側に低温側ヘッダタンク部１３２ｂが配置されている。
【００７０】
図３に示すように、高温側ヘッダタンク１３１ｂは、２列に配置された各チューブ１３１ａ、１３２ａに接続される高温側接続プレート１３１ｃ、高温側接続プレート１３１ｃに固定された高温側中間プレート１３１ｄ、および高温側タンク形成部材１３１ｅを有している。
【００７１】
高温側中間プレート１３１ｄには、高温側接続プレート１３１ｃが固定されることによって、高温側接続プレート１３１ｃとの間に、２列の低温チューブ１３２ａ同士を互いに連通する複数の空間を有する複数の凹み部１３１ｆが形成されている。
【００７２】
また、高温側中間プレート１３１ｄにおける高温チューブ１３１ａに対応する部位には、その表裏を貫通する貫通穴が形成され、当該貫通穴に高温チューブ１３１ａが嵌挿されている。なお、高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａの高温側ヘッダタンク部１３１ｂ側の端部では、高温チューブ１３１ａが、低温チューブ１３２ａよりも高温側タンク形成部材１３１ｅ側に突出している。
【００７３】
高温側タンク形成部材１３１ｅは、高温側接続プレート１３１ｃおよび高温側中間プレート１３１ｄに固定されることによって、その内部に高圧冷媒を集合させる集合空間１３１ｇ、および高圧冷媒を分配する分配空間１３１ｈを形成する。具体的には、高温側タンク形成部材１３１ｅは、平板金属にプレス加工を施すことにより、その長手方向から見たときに二山状（Ｗ字状）に形成される。
【００７４】
そして、高温側タンク形成部材１３１ｅの二山状の中央部が、高温側中間プレート１３１ｄに接合されることで、集合空間１３１ｇおよび分配空間１３１ｈが区画されている。なお、本実施形態では、送風空気の流れ方向Ｘの風下側に集合空間１３１ｇが配置され、風下側に分配空間１３１ｈが配置されている。
【００７５】
また、高温側タンク形成部材１３１ｅの長手方向一端側には、分配空間１３１ｈへ高圧冷媒を流入させる高温側流入配管１３ａが接続されると共に、集合空間１３１ｇから高圧冷媒を流出させる高温側流出配管１３ｂが接続されている。さらに、高温側タンク形成部材１３１ｅの長手方向他端側は、閉塞部材により閉塞されている。
【００７６】
一方、低温側ヘッダタンク部１３２ｂは、高温側ヘッダタンク部１３１ｂと基本的構成が同様であり、各チューブ１３１ａ、１３２ａに接続される低温側接続プレート１３２ｃ、低温側接続プレート１３２ｃに固定された低温側中間プレート１３２ｄ、および低温側タンク形成部材１３２ｅを有している。
【００７７】
そして、低温側中間プレート１３２ｄには、低温側接続プレート１３２ｃが固定されることによって、低温側接続プレート１３２ｃとの間に、２列の高温チューブ１３１ａ同士を互いに連通する複数の空間を有する複数の凹み部１３２ｆが形成されている。
【００７８】
また、低温側中間プレート１３２ｄにおける低温チューブ１３２ａに対応する部位には、その表裏を貫通する貫通穴が形成され、当該貫通穴に低温チューブ１３２ａが嵌挿されている。なお、高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａの低温側ヘッダタンク部１３２ｂ側の端部では、低温チューブ１３２ａが、高温チューブ１３１ａよりも低温側タンク形成部材１３２ｅ側に突出している。
【００７９】
低温側タンク形成部材１３２ｅは、低温側接続プレート１３２ｃおよび低温側中間プレート１３２ｄに固定されることによって、その内部に低圧冷媒を集合させる集合空間１３２ｇ、および低圧冷媒を分配する分配空間１３２ｈを形成する。具体的には、低温側タンク形成部材１３２ｅは、高温側タンク形成部材１３１ｅと同様に、その長手方向から見たときに二山状（Ｗ字状）に形成される。
【００８０】
そして、低温側タンク形成部材１３２ｅの二山状の中央部が、低温側中間プレート１３２ｄに接合されることで、集合空間１３２ｇおよび分配空間１３２ｈが区画されている。なお、本実施形態では、送風空気の流れ方向Ｘの風上側に集合空間１３２ｇが配置され、風下側に分配空間１３２ｈが配置されている。
【００８１】
また、低温側タンク形成部材１３２ｅの長手方向一端側には、分配空間１３２ｈへ低圧冷媒を流入させる低温側流入配管１３ｃが接続されると共に、集合空間１３２ｇから低圧冷媒を流出させる低温側流出配管１３ｄが接続されている。さらに、低温側タンク形成部材１３２ｅの長手方向他端側は、閉塞部材により閉塞されている。
【００８２】
このように構成される本実施形態の複合型熱交換器１３では、図４の実線矢印で示すように、高温側流入配管１３ａを介して高温側ヘッダタンク部１３１ｂの分配空間１３１ｈから流入した高圧冷媒が、２列に並べられた高温チューブ１３１ａのうち、外気流れ方向の風上側の各高温チューブ１３１ａへ流入する。
【００８３】
そして、外気流れ方向の風上側の各高温チューブ１３１ａから流出した高圧冷媒が、低温側ヘッダタンク部１３２ｂの低温側接続プレート１３２ｃと低温側中間プレート１３２ｄとの間に形成された空間を介して、外気流れ方向の風下側の各高温チューブ１３１ａへ流入する。
【００８４】
さらに、外気流れ方向の風下側に配置された各高温チューブ１３１ａから流出した高圧冷媒が、高温側ヘッダタンク部１３１ｂの集合空間１３１ｇにて集合し、高温側流出配管１３ｂから流出する。つまり、本実施形態の複合型熱交換器１３では、高温側流入配管１３ａから流入した高圧冷媒が、風上側の各高温チューブ１３１ａ→低温側ヘッダタンク部１３２ｂ→風下側の各高温チューブ１３１ａの順にＵターンして、高温側流出配管１３ｂへ流出する。
【００８５】
同様に、低温側流入配管１３ｃから流入した低圧冷媒は、図４の破線矢印で示すように、風下側の各低温チューブ１３２ａ→高温側ヘッダタンク部１３１ｂ→風上側の各低温チューブ１３２ａの順にＵターンして、低温側流出配管１３ｄへ流出する。
【００８６】
次に、本実施形態の電気制御部について説明する。本実施形態の制御装置（図示略）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された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機器１１、１２、１５、１８、２０、２１、２２、３２等の作動を制御する。
【００８７】
また、制御装置の入力側には、車室内温度を検出する内気センサ、外気温を検出する外気センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、複合型熱交換器１３の吹出空気温度（複合型熱交換器１３流出側における車室内送風空気の温度）を検出する複合型熱交換器温度センサ、複合型熱交換器１３に流入する高圧冷媒（圧縮機１１の吐出冷媒）の温度を検出する温度検出手段としての高圧側温度センサ、高圧冷媒の圧力を検出する圧力検出手段としての高圧側圧力センサ、複合型熱交換器１３に流入する低圧冷媒の温度を検出する温度検出手段としての低圧側温度センサ、低圧冷媒の圧力を検出する圧力検出手段としての低圧側圧力センサ等のセンサ群が接続されている。
【００８８】
さらに、制御装置の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル（図示略）に接続され、この操作パネルに設けられた各種操作スイッチの操作信号が入力される。操作パネルに設けられた操作スイッチとしては、車両用空調装置の作動スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ、運転モード設定スイッチ等が設けられている。
【００８９】
なお、制御装置は、圧縮機１１の電動モータ１１ｂ等の制御機器を制御する制御手段が一体に構成され、これらを制御するものであるが、本実施形態では、制御装置のうち、各制御機器の作動を制御するための構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が各制御機器の制御手段として機能する。例えば、圧縮機１１の作動を制御する構成が吐出能力制御手段を構成し、送風ファン２０による外気の送風量を制御する構成が外気送風量制御手段を構成している。
【００９０】
次に、上述のように構成され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空調装置１では、車室内を暖房する暖房運転、車室内を冷房する冷房運転に加えて、除湿暖房運転を実行することができる。なお、暖房運転、冷房運転、および除湿暖房運転のいずれの運転を実行するかは、操作パネルの運転モード設定スイッチの操作信号に応じて決定される。
（ａ）暖房運転
暖房運転は、操作パネルの作動スイッチが投入（ＯＮ）された状態で、操作パネルの運転モード設定スイッチにて暖房運転モードが選択されると開始される。
【００９１】
暖房運転時には、制御装置が、開閉弁１８を閉じると共に、第１三方弁１２を圧縮機１１の吐出口側と複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の入口側とを接続する冷媒流路に切り替え、さらに、第２三方弁２１を室外熱交換器１９の出口側とアキュムレータ２３の入口側とを接続する冷媒流路に切り替える。これにより、ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒（高圧冷媒）が、図１の黒矢印に示すように流れる。
【００９２】
第１、第２三方弁１２、２１および開閉弁１８にて、暖房運転時の冷媒流路に切り替えた後、制御装置が、上述のセンサ群の検出信号や操作パネルの操作信号を読み込む。そして、読み込んだ検出信号や操作信号に応じて、車室内へ吹き出す空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを算出し、当該目標吹出温度ＴＡＯおよび各センサの検出信号に基づいて、制御装置の出力側に接続された各制御機器の作動状態（例えば、制御信号）を決定する。
【００９３】
例えば、圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、目標吹出温度ＴＡＯと複合型熱交換器温度センサによって検出された複合型熱交換器１３からの吹出空気温度との偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて複合型熱交換器１３からの吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように決定される。また、送風ファン２０へ出力される制御信号については、予め設定された目標回転数になるように決定される。
【００９４】
そして、目標吹出温度ＴＡＯ等により決定された制御信号等を各種制御機器へ出力する。その後、操作パネルによって車両用空調装置１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→各制御機器の作動状態の決定→各制御機器の制御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は、基本的には他の運転モードが設定された場合にも同様に行われる。
【００９５】
これにより、ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒（高圧冷媒）が、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する。複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入した高圧冷媒は、送風機３２から送風された車室内送風空気と熱交換して放熱し、車室内送風空気が加熱される。
【００９６】
複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した高圧冷媒は、第１固定絞り１５へ流入して減圧膨張される。そして、第１固定絞り１５にて減圧膨張された冷媒（低圧冷媒）は、室外熱交換器１９へ流入する。室外熱交換器１９へ流入した低圧冷媒は、送風ファン２０から送風された外気から吸熱して蒸発する。
【００９７】
室外熱交換器１９から流出した低圧冷媒は、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２を迂回して、アキュムレータ２３に流入し、当該アキュムレータ２３にて気液分離される。そして、アキュムレータ２３にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
【００９８】
以上の如く、暖房運転時には、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１にて高圧冷媒との熱交換によって加熱された車室内送風空気を車室内に吹き出すことで、車室内の暖房を実現することができる。
【００９９】
この際、本実施形態の暖房運転時には、圧縮機１１の回転数（電動モータ１１ｂに出力される制御信号）を変更し、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の温度（圧力）を調整することで、第１熱交換部１３１での高圧冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１００】
このため、複合型熱交換器１３にて車室内送風空気の温度を暖房運転の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の暖房運転では、圧縮機１１が複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整する熱交換量調整手段として機能する。
【０１０１】
ここで、本実施形態の暖房運転時における「高圧冷媒」は、圧縮機１１の吐出口側から第１固定絞り１５の入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当し、「低圧冷媒」は、第１固定絞り１５の出口側から圧縮機１１の吸入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当する。
（ｂ）冷房運転
次に、冷房運転について説明する。冷房運転では、操作パネルの運転モード設定スイッチにて冷房運転モードが選択された場合に開始される。
【０１０２】
冷房運転時には、制御装置が、開閉弁１８を開くと共に、第１三方弁１２を圧縮機１１の吐出口側と熱交換器用迂回通路１４の入口側とを接続する冷媒流路に切り替え、さらに、第２三方弁２１を室外熱交換器１９の出口側と第２固定絞り２２の入口側とを接続する冷媒流路に切り替える。これにより、ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒（高圧冷媒）が、図１の白抜き矢印に示すように流れる。
【０１０３】
また、圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、複合型熱交換器１３からの吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように決定される。また、送風ファン２０へ出力される制御信号については、予め設定された目標回転数になるように決定される。
【０１０４】
ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒（高圧冷媒）が、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１および第１固定絞り１５を迂回して室外熱交換器１９へ流入する。室外熱交換器１９へ流入した高圧冷媒は、送風ファン２０から送風された外気に放熱する。
【０１０５】
室外熱交換器１９から流出した高圧冷媒は、第２固定絞り２２へ流入して減圧膨張される。そして、第２固定絞り２２にて減圧膨張された冷媒（低圧冷媒）は、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入する。複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入した低圧冷媒は、送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発し、車室内送風空気が冷却される。
【０１０６】
複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２から流出した低圧冷媒は、アキュムレータ２３に流入し、当該アキュムレータ２３にて気液分離される。そして、アキュムレータ２３にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
【０１０７】
以上の如く、冷房運転時には、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２にて低圧冷媒との熱交換によって冷却された車室内送風空気を車室内に吹き出すことで、車室内の冷房を実現することができる。
【０１０８】
この際、本実施形態の冷房運転時には、圧縮機１１の回転数を変更し、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度（圧力）を調整することで、第２熱交換部１３２での低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１０９】
このため、複合型熱交換器１３にて車室内送風空気の温度を冷房運転時の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の冷房運転では、圧縮機１１が複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２における低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整する熱交換量調整手段として機能する。
【０１１０】
ここで、本実施形態の冷房運転時における「高圧冷媒」は、圧縮機１１の吐出口側から後述する第２固定絞り２２の入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当し、「低圧冷媒」は、第２固定絞り２２の出口側から圧縮機１１の吸入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当する。なお、本実施形態の冷房運転時における「高圧冷媒」および「低圧冷媒」は、次に説明する除湿暖房運転時と同様である。
（ｃ）除湿暖房運転
次に、除湿暖房運転について説明する。除湿暖房運転は、操作パネルの運転モード設定スイッチにて除湿暖房運転モードが選択された場合に開始される。なお、除湿暖房運転は、運転モード設定スイッチによる除湿暖房運転モードの選択以外に限らず、暖房運転時に車室内の相対湿度に基づいて除湿の要否を判定し、当該判定結果に応じて自動的に開始するようにしてもよい。
【０１１１】
除湿暖房運転時には、制御装置が、開閉弁１８を開くと共に、第１三方弁１２を圧縮機１１の吐出口側と複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の入口側とを接続する冷媒流路に切り替え、さらに、第２三方弁２１を室外熱交換器１９の出口側と第２固定絞り２２の入口側とを接続する冷媒流路に切り替える。これにより、ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒（高圧冷媒）が図１の白斜線矢印に示すように流れる。
【０１１２】
また、本実施形態の圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、複合型熱交換器１３からの吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように決定される。また、送風ファン２０へ出力される制御信号については、外気温および高圧冷媒の温度により室外熱交換器１９における放熱量が所定の目標放熱量となるように決定される。
【０１１３】
ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒（高圧冷媒）が、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する。複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入した高圧冷媒は、送風機３２から送風された送風空気と熱交換して放熱し、車室内送風空気が加熱される。
【０１１４】
複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した高圧冷媒は、開閉弁１８が開いているので、第１固定絞り１５を迂回して室外熱交換器１９へ流入する。室外熱交換器１９へ流入した高圧冷媒は、送風ファン２０から送風された外気に放熱する。
【０１１５】
室外熱交換器１９から流出した高圧冷媒は、第２固定絞り２２へ流入して減圧膨張される。そして、第２固定絞り２２にて減圧膨張された冷媒（低圧冷媒）は、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入する。複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入した低圧冷媒は、送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発し、車室内送風空気が除湿冷却される。
【０１１６】
複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２から流出した低圧冷媒は、アキュムレータ２３に流入し、当該アキュムレータ２３にて気液分離される。そして、アキュムレータ２３にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
【０１１７】
ここで、図５は、複合型熱交換器１３へ高圧冷媒および低圧冷媒が流入したときの送風空気の流れ方向Ｘから見たアウターフィン１３４周囲を流れる送風空気の温度分布を示す温度分布図である。
【０１１８】
図５に示すように、複合型熱交換器１３における送風空気通路１３３を流れる空気は、高温チューブ１３１ａの外表面付近（放熱領域）で高温チューブ１３１ａを流れる高圧冷媒により加熱されて昇温し、低温チューブ１３２ａの外表面付近（吸熱領域）で低温チューブ１３２ａを流れる低圧冷媒により冷却されて除湿される。つまり、複合型熱交換器１３では、高温冷媒により加熱されると共に低圧冷媒により除湿された車室内送風空気が流出する。
【０１１９】
以上の如く、除湿暖房運転時には、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１にて高圧冷媒を車室内送風空気と熱交換させると共に、第２熱交換部１３２にて低圧冷媒を車室内送風空気と熱交換させることで、温度調整されると共に除湿された車室内送風空気を車室内に吹き出すことで、車室内の除湿暖房を実現することができる。
【０１２０】
この際、本実施形態の除湿暖房運転時には、圧縮機１１の回転数を変更すると共に、送風ファン２０の回転数を調整して室外熱交換器１９における放熱量を低減することで、第１熱交換部１３１における高圧冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１２１】
このため、車室内送風空気を除湿すると共に除湿暖房運転時の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の除湿暖房運転では、圧縮機１１および送風ファン２０が複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整する熱交換量調整手段として機能する。
【０１２２】
以上、説明したように、本実施形態の車両用空調装置１に適用した熱交換システムでは、ヒートポンプサイクル１０の冷媒流路の切り替えると共に、圧縮機１１によって複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の温度、第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度、および送風ファン２０の送風量の調整によって、複合型熱交換器１３における第１熱交換部１３１および第２熱交換部１３２における冷媒と送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１２３】
これにより、複合型熱交換器１３にて車室内送風空気の温度を広範囲にわたって調整することができるので、車室内送風空気の温度を冷房運転、暖房運転、および除湿暖房運転における目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となり、車室内を適切に空調することが可能となる。
【０１２４】
また、本実施形態では、室内空調ユニット３０に車室内に吹き出す空気の温度を調節する温度調節手段（例えば、エアミックスドア）等を設けることなく、複合型熱交換器１３にて車室内送風空気を所望の温度に調整することができるので、室内空調ユニット３０の体格の小型化等を図ることができる。
【０１２５】
さらに、複合型熱交換器１３といった単一の熱交換器にて車室内送風空気の除湿暖房（除湿および温度調整）を実現することができ、室内空調ユニット３０の体格の小型化等を図ることができる。
【０１２６】
また、本実施形態の複合型熱交換器１３では、高温チューブ１３１ａと低温チューブ１３２ａとの間に車室内送風空気が流れる送風空気通路１３３を形成しているので、車室内送風空気を高圧冷媒および低圧冷媒の双方と熱交換可能な構成を具体的かつ容易に実現することができる。
【０１２７】
さらに、本実施形態の複合型熱交換器１３は、高温チューブ１３１ａと低温チューブ１３２ａとの間に形成された送風空気通路１３３に第１熱交換部１３１および第２熱交換部１３２それぞれにおける熱交換を促進するアウターフィン１３４を配置する構成としている。
【０１２８】
このため、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１における高圧冷媒と車室内送風空気との熱交換、および低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換を促進することができるので、複合型熱交換器１３における熱交換効率の向上を図ることができる。
【０１２９】
さらにまた、本実施形態の複合型熱交換器１３では、各高温チューブ１３１ａの間に低温チューブ１３２ａを配置する構成（各低温チューブ１３２ａの間に高温チューブ１３１ａを配置する構成）を採用しているので、複合型熱交換器１３流出側における車室内送風空気の温度分布の均一化を図ることが可能となる。
【０１３０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６に基づいて説明する。図６は、本実施形態に係る複合型熱交換器１３の模式的な斜視図である。なお、以下の実施形態では、第１実施形態と同等または均等な構成については、同一の符号を付し、その説明を省略、あるいは簡略化して説明する。
【０１３１】
本実施形態では、第１実施形態に対して、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２における低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換面積、および第１熱交換部１３１における高圧冷媒と車室内送風空気との熱交換面積を変更した例を説明する。
【０１３２】
図６に示すように、本実施形態の複合型熱交換器１３は、各ヘッダタンク部１３１ｂ、１３２ｂのうち、高温側ヘッダタンク部１３１ｂの集合空間１３１ｇおよび分配空間１３１ｈに、当該集合空間１３１ｇおよび分配空間１３１ｈを高温側流入配管１３ａおよび高温側流出配管１３ｂに連通する連通空間、および連通しない非連通空間に仕切る仕切り板１３５が配置されている。つまり、高温側ヘッダタンク部１３１ｂの内部に形成された集合空間１３１ｇおよび分配空間１３１ｈは、仕切り板１３５によって、その一部が高温側流入配管１３ａおよび高温側流出配管１３ｂと非連通とされている。
【０１３３】
このように構成される本実施形態の複合型熱交換器１３における高圧冷媒および低圧冷媒の流れについて説明すると、図６の実線矢印で示すように、第１熱交換部１３１では、高温側流入配管１３ａを介して高温側ヘッダタンク部１３１ｂの分配空間１３１ｈの連通空間に高圧冷媒が流入する。そして、分配空間１３１ｈの連通空間に流入した冷媒が、分配空間１３１ｈの連通空間に連通する外気流れ方向の風上側の各高温チューブ１３１ａへ流入する。なお、分配空間１３１ｈの非連通空間には、仕切り板１３５によって冷媒の流入が阻止されるので、分配空間１３１ｈの非連通空間に連通する各高温チューブ１３１ａへ冷媒が流入しない。
【０１３４】
そして、外気流れ方向の風上側の各高温チューブ１３１ａから流出した冷媒が、低温側ヘッダタンク部１３２ｂの低温側接続プレート１３２ｃと低温側中間プレート１３２ｄとの間に形成された空間を介して、外気流れ方向の風下側の各高温チューブ１３１ａへ流入する。
【０１３５】
さらに、外気流れ方向の風下側に配置された各高温チューブ１３１ａから流出した冷媒が、高温側ヘッダタンク部１３１ｂの集合空間１３１ｇの連通空間にて集合し、高温側流出配管１３ｂから流出する。
【０１３６】
一方、図６の破線矢印で示すように、第２熱交換部１３２では、低温側流入配管１３ｃを介して低温側ヘッダタンク部１３２ｂの分配空間１３２ｈに流入した冷媒が、風下側の各低温チューブ１３２ａ→風上側の各低温チューブ１３２ａ→低温側ヘッダタンク部１３２ｂの集合空間１３１ｇへと流れ、低温側流出配管１３ｄから流出する。
【０１３７】
このように、本実施形態の複合型熱交換器１３では、第２熱交換部１３２における低圧冷媒が流れる低温チューブ１３２ａの本数が、実質的に第１熱交換部１３１における高圧冷媒が流れる高圧チューブ１３１ａの本数よりも多くなる構成とすることで、第２熱交換部１３２における低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換面積を、第１熱交換部１３１における高圧冷媒と車室内送風空気との熱交換面積よりも大きくするようにしている。
【０１３８】
これによれば、除湿暖房運転時において、各熱交換部１３１、１３２における高圧冷媒および低圧冷媒それぞれが流れる領域（高低圧領域）では、高圧冷媒の有する熱を吸熱することで低圧冷媒の気化が促進される。これにより、各熱交換部１３１、１３２における高低圧領域における低温チューブ１３２ａ内の圧力損失が増大するので、各熱交換部１３１、１３２における高低圧領域に流入する低圧冷媒の流入量が減少させることができる。この結果、当該高低圧領域における車室内送風空気への放熱量を増大させ、暖房性能の向上を図ることができる。
【０１３９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図７に基づいて説明する。図７は、本実施形態に係る車両用空調装置１の全体構成図である。
【０１４０】
本実施形態では、本発明の熱交換システムを内燃機関（エンジン）ＥＧ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車両の車両用空調装置１に適用している。
【０１４１】
ハイブリッド車両は、車両の走行負荷等に応じてエンジンを作動あるいは停止させて、エンジンおよび走行用電動モータの双方から駆動力を得て走行する走行状態や、エンジンを停止させて走行用電動モータのみから駆動力を得て走行する走行状態等を切り替えることができる。これにより、ハイブリッド車両では、車両走行用の駆動力をエンジンのみから得る通常の車両に対して車両燃費を向上させることができる。
【０１４２】
本実施形態の車両用空調装置１に適用される熱交換システムは、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および外部熱源であるエンジンＥＧを冷却するエンジン冷却水（熱媒体）が循環する冷却水循環回路４０の各構成機器等によって構成されている。
【０１４３】
本実施形態のヒートポンプサイクル１０は、車室内送風空気を冷却する機能を果たす。本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の吐出口側に室外熱交換器１９が接続され、室外熱交換器１９の出口側には、室外熱交換器１９から流出した冷媒の気液を分離して、余剰液相冷媒を蓄えるレシーバ２４が配置されている。そして、レシーバ２４の液相冷媒の出口側には、温度式膨張弁２５の入口側が接続され、温度式膨張弁２５の出口側には、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２の入口側が接続されている。
【０１４４】
この温度式膨張弁２５は、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２出口側の冷媒通路に配置された感温部（図示略）を有し、第２熱交換部１３２の温度と圧力に基づいて、第２熱交換部１３２出口側の冷媒の過熱度を検知し、第２熱交換部１３２出口側の冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲の値となるように機械的機構により弁開度を調整する減圧手段である。
【０１４５】
また、本実施形態の複合型熱交換器１３は、上述の第１実施形態と基本的構成は同様である。本実施形態の複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２は、温度式膨張弁２５によって減圧膨張された低圧冷媒と車室内送風空気とを熱交換させて、低圧冷媒を蒸発させることによって車室内送風空気を冷却する冷却用の熱交換部である。複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２の出口側には、圧縮機１１の吸入口が接続されている。
【０１４６】
ここで、本実施形態のヒートポンプサイクル１０における「高圧冷媒」は、圧縮機１１の吐出口側から温度式膨張弁２５の入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当し、「低圧冷媒」は、温度式膨張弁２５の出口側から圧縮機１１の吸入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当する。
【０１４７】
次に、本実施形態の冷却水循環回路４０について説明する。冷却水循環回路４０は、外部熱源であるエンジンＥＧの内部に形成された冷却水通路に、熱媒体としてのエンジン冷却水（例えば、エチレングリコール水溶液）を流通させてエンジンＥＧを冷却する熱媒体循環回路である。
【０１４８】
この冷却水循環回路４０には、エンジン冷却水をエンジンＥＧの内部に形成された冷却水通路へ圧送する冷却水ポンプ４１が配置されている。冷却水ポンプ４１は、電動式の水ポンプであり、制御装置から出力される制御信号によって回転数（流入量）が制御される。
【０１４９】
冷却水ポンプ４１の出口側には、エンジンＥＧの内部に形成された冷却水通路の入口側が接続されている。そして、エンジンＥＧの内部に形成された冷却水通路の出口側には、分岐部を介して複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の入口側、およびエンジン冷却水を第１熱交換部１３１を迂回して流すパイパス通路４２の入口側の双方が接続されている。
【０１５０】
本実施形態の複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１は、エンジンＥＧの内部に形成された冷却水通路から流出したエンジン冷却水と車室内送風空気とを熱交換させて、エンジン冷却水の有する熱を車室内送風空気に放熱させて、車室内送風空気を加熱する加熱用の熱交換部として機能する。
【０１５１】
このように、本実施形態の複合型熱交換器１３は、第１熱交換部１３１にエンジン冷却水が流れ、第２熱交換部１３１に低圧冷媒が流れる。このため、複合型熱交換器１３では、第１熱交換部１３１にてエンジン冷却水と車室内送風空気とが熱交換され、第２熱交換部１３２にて低圧冷媒と車室内送風空気とが熱交換熱されることになる。なお、本実施形態では、エンジン冷却水が「第１流体」に対応し、低圧冷媒が「第２流体」に対応し、車室内送風空気が「熱交換対象流体」に対応している。
【０１５２】
また、冷却水ポンプ４１の出口側から冷却水ポンプ４１へ至る冷却水通路には、当該冷却水通路を開閉する開閉弁４３が配置されている。この開閉弁４３は、制御装置から出力される制御信号（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。
【０１５３】
このように構成される冷却水循環回路４０では、制御装置が冷却水ポンプ４１を作動させると、エンジン冷却水がエンジンＥＧを通過する際に、エンジンＥＧの廃熱を吸熱してエンジンＥＧを冷却する。さらに、エンジンＥＧの廃熱を吸熱して昇温した冷却水は、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１へ流入して、車室内送風空気に放熱して冷却される。このように、エンジンＥＧは、冷却水を加熱する外部熱源としても機能する。
【０１５４】
次に、上述のように構成される本実施形態の作動について説明する。なお、本実施形態では、上述の実施形態と同様の作動について説明を省略あるいは簡略化して説明する。
（ａ）暖房運転
暖房運転時には、制御装置が、冷却水循環回路４０の開閉弁４３を開き、エンジン冷却水が複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流れる循環流路に切り替える。そして、制御装置が、センサ群の検出信号や操作パネルの操作信号等に基づいて、制御装置の出力側に接続された各制御機器の作動状態を決定する。
【０１５５】
例えば、圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、圧縮機１１の作動を停止するように決定される。また、冷却水ポンプ４１に出力される制御信号（流入量）については、複合型熱交換器１３からの吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように決定される。
【０１５６】
これにより、冷却水循環回路４０では、エンジンＥＧの廃熱により昇温したエンジン冷却水が複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する。そして、第１熱交換部１３１に流入したエンジン冷却水は、車室内送風空気と熱交換して放熱し、車室内送風空気が加熱される。なお、ヒートポンプサイクル１０では、冷媒が循環しないので、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２では、低圧冷媒と車室内送風空気とが熱交換しない。
【０１５７】
以上の如く、暖房運転時には、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１にてエンジン冷却水との熱交換によって加熱された車室内送風空気を車室内に吹き出すことで、車室内の暖房を実現することができる。
【０１５８】
この際、本実施形態の暖房運転時には、冷却水ポンプ４１の回転数を変更し、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入するエンジン冷却水の流入量を調整することで、第１熱交換部１３１でのエンジン冷却水と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１５９】
このため、複合型熱交換器１３にて車室内送風空気の温度を暖房運転時の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の暖房運転では、冷却水ポンプ４１が熱交換量調整手段として機能する。
（ｂ）冷房運転
冷房運転時には、制御装置が、冷却水循環回路４０の開閉弁４３を閉じて、エンジン冷却水が複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１を迂回して流れる冷却水流路に切り替える。また、圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、複合型熱交換器１３からの吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように決定される。
【０１６０】
ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、室外熱交換器１９へ流入し、送風ファン２０から送風された外気に放熱する。そして、室外熱交換器１９から流出した高圧冷媒は、レシーバ２４にて気液が分離され、分離された液冷媒が温度式膨張弁２５に流入して減圧膨張される。
【０１６１】
温度式膨張弁２５にて減圧膨張された低圧冷媒は、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入する。複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入した低圧冷媒は、送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発し、車室内送風空気が冷却される。なお、冷却水循環回路４０では、エンジン冷却水が、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１を迂回して流れるので、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１にてエンジン冷却水と車室内送風空気とが熱交換しない。
【０１６２】
以上の如く、冷房運転時には、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２にて低圧冷媒との熱交換によって冷却された車室内送風空気を車室内に吹き出すことで、車室内の冷房を実現することができる。
【０１６３】
この際、本実施形態の冷房運転時には、圧縮機１１の回転数を変更し、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度（圧力）を調整することで、第２熱交換部１３２での低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１６４】
このため、複合型熱交換器１３にて車室内送風空気の温度を冷房運転時の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の冷房運転では、圧縮機１１が熱交換量調整手段として機能する。
（ｃ）除湿暖房運転
除湿暖房運転時には、制御装置が、冷却水循環回路４０の開閉弁４３を閉じて、エンジン冷却水が複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１を迂回して流れる冷却水流路に切り替える。そして、制御装置が、センサ群の検出信号や操作パネルの操作信号等に基づいて、制御装置の出力側に接続された各制御機器の作動状態を決定する。
【０１６５】
例えば、圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、車室内送風空気の温度が所定の露点温度以下となるように決定される。一方、冷却水ポンプ４１に出力される制御信号については、複合型熱交換器１３からの吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように決定される。
【０１６６】
これにより、ヒートポンプサイクル１０では、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入した低圧冷媒が、送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発し、車室内送風空気が除湿冷却される。
【０１６７】
また、冷却水循環回路４０では、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入したエンジン冷却水の有する熱量が車室内送風空気に放熱されて、車室内送風空気が加熱される。
【０１６８】
以上の如く、除湿暖房運転時には、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２にて低圧冷媒との熱交換により除湿され、第１熱交換部１３１にてエンジン冷却水との熱交換により加熱された車室内送風空気を車室内に吹き出すことで、車室内の除湿暖房を実現することができる。
【０１６９】
この際、本実施形態の除湿暖房運転時には、圧縮機１１の回転数を変更し、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度（圧力）を変更することで、第２熱交換部１３２での低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。加えて、冷却水ポンプ４１の回転数を変更し、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入するエンジン冷却水の流入量を調整することで、第１熱交換部１３１におけるエンジン冷却水と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１７０】
このため、車室内送風空気を除湿暖房運転の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の除湿暖房運転では、圧縮機１１および冷却水ポンプ４１が熱交換量調整手段として機能する。
【０１７１】
以上説明したように、本実施形態の熱交換システムでは、冷却水ポンプ４１によって複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入するエンジン冷却水の流入量を調整すると共に、圧縮機１１によって複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度を調整することで、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１におけるエンジン冷却水と車室内送風空気との熱交換量、および第２熱交換部１３２における低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１７２】
これにより、複合型熱交換器１３において車室内送風空気の温度を広範囲にわたって調整することができるので、第１実施形態と同様に、車室内送風空気の温度を冷房運転、暖房運転、および除湿暖房運転における目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。
【０１７３】
なお、本実施形態では、除湿暖房運転時に、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入するエンジン冷却水の流入量を変更すると共に、第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度を変更することで、複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における熱交換量を調整しているが、第１熱交換部１３１に流入するエンジン冷却水の流入量、および第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度のいずれか一方を変更し、第１、第２熱交換部１３１、１３２の一方の熱交換量を調整することで、車室内送風空気の温度を調整するようにしてもよい。
【０１７４】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図８に基づいて説明する。図８は、本実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【０１７５】
本実施形態では、本発明の熱交換システムをハイブリッド車両に搭載された車載バッテリ５の温度を調整する温度調整装置としても機能する車両用空調装置１に適用している。本実施形態の車両用空調装置１に適用される熱交換システムは、ヒートポンプサイクル１０の各構成機器等によって構成されている。
【０１７６】
車載バッテリ５は、車載された各種電気機器に供給する電力を蓄える蓄電手段を構成するもので、所定の温度帯にて作動（充放電）させる必要がある作動機器である。例えば、車載バッテリ５は、バッテリ温度が所定の下限温度以下となる際に作動（充放電）させると本来の機能が発揮できず、バッテリ温度が所定の上限温度以上となる際に作動させると急速に劣化することがある。なお、車載バッテリ５には、バッテリ温度を検出するバッテリ温度センサが設けられ、バッテリ温度センサの検出信号が制御装置に出力される。
【０１７７】
本実施形態のヒートポンプサイクル１０は、車室内送風空気を冷却する機能に加えて、車載バッテリ５に向かって吹き出す温度調整媒体である送風空気（以下、バッテリ送風空気と称する。）の温度を加熱または冷却する機能を果たす。具体的には、ヒートポンプサイクル１０は、冷媒流路を切り替えて、バッテリ送風空気を温度調整して車載バッテリ５を所定の温度帯に調整する温度調整運転、およびバッテリ送風空気を加熱して車載バッテリ５を早期に昇温させる暖機運転を実行できる。
【０１７８】
本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の吐出口側に室外熱交換器１９が接続され、室外熱交換器１９の出口側には、レシーバ２４が配置されている。そして、レシーバ２４の液相冷媒の出口側には、全開機能付きの第１電磁弁２６の入口側が接続され、第１電磁弁２６の出口側に複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の入口側が接続されている。
【０１７９】
第１電磁弁２６は、制御装置から出力される制御信号（制御電圧）によって作動が制御されるものであって、レシーバ２４の出口側から複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の入口側に至る冷媒通路の絞り開度を変更可能な電気式の可変絞り機構で構成されている。この第１電磁弁２６は、室外熱交換器１９から流出した冷媒を減圧膨張させる減圧手段としての機能に加えて、冷媒通路を全開する全開機能を有している。
【０１８０】
この際、本実施形態の複合型熱交換器１３は、上述の第１実施形態と基本構成は同様である。本実施形態の複合型熱交換器１３は、バッテリ送風ファン（図示略）にて送風されるバッテリ送風空気の空気通路における車載バッテリ５の空気流れ上流側に配置されており、車載バッテリ５に送風するバッテリ送風空気の温度を調整するものである。バッテリ送風ファンは、制御装置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。
【０１８１】
複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側には、電気式の三方弁２７を介して温度式膨張弁２５の入口側およびバイパス通路２８の入口側が接続されている。
【０１８２】
三方弁２７は、制御装置から出力される制御信号（制御電圧）によって作動が制御されるものである。より具体的には、三方弁２７は、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側と温度式膨張弁２５の入口側とを接続する冷媒流路と、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側とバイパス通路２８の入口側とを接続する冷媒流路とに切り替える流路切替手段である。
【０１８３】
バイパス通路２８は、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した冷媒を室内蒸発器３４を迂回して流す冷媒通路であり、その出口側には、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２の入口側が接続されている。
【０１８４】
バイパス通路２８には、第２電磁弁２８ａが配置されている。この第２電磁弁２８ａは、後述する制御装置から出力される制御信号（制御電圧）によって作動が制御されるものであって、バイパス通路２８の絞り開度を変更可能な電気式の可変絞り機構で構成されている。この第１電磁弁２８ａは、バイパス通路２８に流入した冷媒を減圧膨張させる減圧手段としての機能を有している。
【０１８５】
温度式膨張弁２５の出口側には、室内蒸発器３４の入口側が接続されている。室内蒸発器３４は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置され、その内部に流通する冷媒（低圧冷媒）と車室内送風空気とを熱交換させる冷却用熱交換器である。
【０１８６】
室内蒸発器３４の出口側には、逆止弁２９を介して複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２の入口側が接続され、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２の出口側には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。
【０１８７】
このように、本実施形態の複合型熱交換器１３は、第１熱交換部１３１に高圧冷媒が流れ、第２熱交換部１３１に低圧冷媒が流れる。このため、複合型熱交換器１３では、第１熱交換部１３１にて高圧冷媒とバッテリ送風空気とが熱交換され、第２熱交換部１３２にて低圧冷媒とバッテリ送風空気とが熱交換されることになる。なお、本実施形態では、高圧冷媒が「第１流体」に対応し、低圧冷媒が「第２流体」に対応し、バッテリ送風空気が「熱交換対象流体（温度調整媒体）」に対応している。
【０１８８】
ここで、逆止弁２９は、室内蒸発器３４の出口側から圧縮機１１の吸入側への冷媒の流れを許容し、圧縮機１１の吸入側から室内蒸発器３４の出口側への冷媒の流れを禁止する逆流防止手段である。この逆止弁２９によって、バイパス通路２８を流れる冷媒が、室内蒸発器３４の出口側に流れてしまうことを防止することができる。
【０１８９】
次に、本実施形態の室内空調ユニット３０について説明する。本実施形態の室内空調ユニット３０は、室内蒸発器３４の送風空気流れ方向の下流側に、エンジン冷却水の有する熱量を車室内送風空気と熱交換させるヒータコア等が配置されている。
【０１９０】
次に、本実施形態における車両用空調装置１を温度調整装置として機能させた場合の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置１では、車載バッテリ５の温度を所定の温度帯に調整する温度調整運転、および車載バッテリ５を昇温する暖機運転を実行することができる。なお、温度調整運転、および暖機運転のいずれの運転を実行するかは、バッテリ温度センサの検出信号に応じて決定される。
（ａ）温度調整運転
温度調整運転は、例えば、車載バッテリ５の温度が所定の温度帯から外れる場合に実行される。まず、温度調整運転時には、制御装置が、バイパス通路２８の第２電磁弁２８ａを閉じると共に、三方弁２７を複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側と室内蒸発器３４の入口側とを接続する冷媒流路に切り替える。これにより、ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、図８の白抜き矢印で示すように流れる。
【０１９１】
そして、制御装置が、センサ群の検出信号や操作パネルの操作信号等に応じてバッテリ送風空気の目標吹出温度を算出し、当該目標吹出温度およびセンサ群の検出信号等に基づいて、制御装置の出力側に接続された各制御機器の作動状態を決定する。
【０１９２】
例えば、第１電磁弁２６に出力される制御信号については、車載バッテリ５の温度に応じて所定の絞り開度となるように決定される。より詳しくは、第１電磁弁２６は、車載バッテリ５を冷却する必要がある場合（車載バッテリ５の温度が所定の温度帯よりも高い温度となる場合）に、第１熱交換部１３１に流入する冷媒の温度を上昇させるべく、絞り開度が小さくなるように決定され、車載バッテリ５を加熱する必要がある場合（車載バッテリ５の温度が所定の温度帯よりも低い温度となる場合）に、第１熱交換部１３１に流入する冷媒の温度を低下させるべく、絞り開度が大きくなるように決定される。
【０１９３】
ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒（高圧冷媒）が、室外熱交換器１９へ流入し、送風ファン２０から送風された外気に放熱する。そして、室外熱交換器１９から流出した高圧冷媒は、レシーバ２４にて気液が分離され、分離された液冷媒が第１電磁弁２６に流入して減圧膨張される。
【０１９４】
第１電磁弁２６にて減圧膨張された冷媒は、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１へ流入する。複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１へ流入した冷媒は、バッテリ送風ファンから送風されたバッテリ送風空気と熱交換し、バッテリ送風空気の温度が調整される。
【０１９５】
複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した冷媒は、温度式膨張弁２５にて減圧膨張されて室内蒸発器３４に流入し、室内蒸発器３４に流入した冷媒は、車室内送風空気と熱交換して蒸発し、車室内送風空気が冷却される。
【０１９６】
室内蒸発器３４から流出した冷媒は、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入する。そして、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入した冷媒は、バッテリ送風ファンから送風されたバッテリ送風空気と熱交換し、バッテリ送風空気の温度が調整される。
【０１９７】
以上の如く、温度調整運転時には、複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１にて冷媒との熱交換によって温度調整されたバッテリ送風空気を車載バッテリ５に向けて吹き出すことで、車載バッテリ５の温度調整を実現することができる。
【０１９８】
この際、本実施形態の温度調整運転時には、第１電磁弁２６の絞り開度を変更し、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の温度（圧力）を調整することで、第１熱交換部１３１における冷媒とバッテリ送風空気との熱交換量を調整することができる。このため、バッテリ送風空気を目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の温度調整運転では、第１電磁弁２６が熱交換量調整手段として機能する。
【０１９９】
ここで、本実施形態の温度調整運転時における「高圧冷媒」は、圧縮機１１の吐出口側から後述する温度式膨張弁２５の入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当し、「低圧冷媒」は、温度式膨張弁２５の入口側から圧縮機１１の吸入口側へ至る冷媒流路を流れる冷媒に相当する。
（ｂ）暖機運転
暖機運転は、例えば、車両起動時や車載バッテリ５の温度が所定の下限温度より低い場合に実行される。まず、暖機運転時には、制御装置が、バイパス通路２８の第２電磁弁２８ａを開くと共に、三方弁２７を複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側とバイパス通路２８とを接続する冷媒流路に切り替える。これにより、ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、図８の黒矢印で示すように流れる。
【０２００】
そして、第１電磁弁２６に出力される制御信号については、レシーバ２４の出口側から複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の入口側に至る冷媒通路を全開するように決定される。また、第２電磁弁２８ａに出力される制御信号については、車載バッテリ５の温度が下限温度以上となるように所定の絞り開度となるように決定される。さらに、送風ファン２０に出力される制御信号については、送風ファン２０の作動を停止するように決定される。
【０２０１】
ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、室外熱交換器１９へ流入し、外気に放熱することなく、室外熱交換器１９から流出する。そして、室外熱交換器１９から流出した冷媒は、レシーバ２４を介して第１電磁弁２６に流入し、減圧膨張されることなく、第１電磁弁２６から流出する。
【０２０２】
第１電磁弁２６から流出した冷媒は、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１へ流入する。複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１へ流入した冷媒は、バッテリ送風ファンから送風されたバッテリ送風空気に放熱し、バッテリ送風空気が加熱される。そして、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した冷媒は、バイパス通路２８に流入し、第２電磁弁２８ａにて減圧膨張される。
【０２０３】
第２電磁弁２８ａにて減圧膨張された冷媒は、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入する。複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入した冷媒は、バッテリ送風ファンから送風されたバッテリ送風空気から吸熱し、バッテリ送風空気が冷却される。
【０２０４】
以上の如く、暖機運転時には、圧縮機１１から吐出された冷媒の有する熱量を室外熱交換器１９にて放熱させることなく、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１にて放熱させるので、温度調整運転時に比べて、バッテリ送風空気の温度を早期に上昇させることが可能となる。これにより、複合型熱交換器１３にて温度調整されたバッテリ送風空気を車載バッテリ５に向けて吹き出すことで、車載バッテリ５の早期暖機を実現することができる。
【０２０５】
この際、本実施形態の暖機運転時には、第２電磁弁２８ａの絞り開度を変更し、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２における低圧冷媒の温度（圧力）を調整することで、第２熱交換部１３２における冷媒とバッテリ送風空気との熱交換量を調整することができる。このため、バッテリ送風空気を暖機運転時の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の暖機運転では、第２電磁弁２８ａが熱交換量調整手段として機能する。
【０２０６】
ここで、本実施形態の暖機運転時における「高圧冷媒」は、圧縮機１１の吐出口側から後述する第２電磁弁２８ａの入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当し、「低圧冷媒」は、第２電磁弁２８ａの入口側から圧縮機１１の吸入口側へ至る冷媒流路を流れる冷媒に相当する。
【０２０７】
以上、説明した本実施形態の温度調整装置に適用した熱交換システムでは、第１電磁弁２６および第２電磁弁２８ａによって複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の温度、および第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度を調整することで、複合型熱交換器１３における各熱交換部１３１、１３２における冷媒とバッテリ送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０２０８】
これにより、複合型熱交換器１３にてバッテリ送風空気の温度を広範囲にわたって調整することができるので、バッテリ送風空気の温度を温度調整運転、および暖機運転における目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となり、車載バッテリ５を適切に作動させることが可能となる。
【０２０９】
また、本実施形態では、車載バッテリ５の温度調整が必要でない場合（例えば、車載バッテリ５の温度が所定の温度帯となる場合）には、バッテリ送風ファンの作動を停止することで、複合型熱交換器１３を、ヒートポンプサイクル１０の室外熱交換器１９から流出した冷媒（高圧冷媒）と、室内蒸発器３４から流出した低圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器として機能させることができる。
【０２１０】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図９に基づいて説明する。図９は、本実施形態に係る車両用空調装置１の全体構成図である。本実施形態では、第４実施形態においてヒートポンプサイクル１０のバイパス通路２８に配置した第２電磁弁２８ａを廃した構成としている。なお、本実施形態の温度調整運転時におけるヒートポンプサイクル１０の構成は、第４実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【０２１１】
本実施形態では、暖機運転時に三方弁２７を複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側とバイパス通路２８とを接続する冷媒流路に切り替える。そして、第１電磁弁２６に出力される制御信号については、車載バッテリ５の温度に応じて所定の絞り開度となるように決定される。また、送風ファン２０に出力される制御信号については、送風ファン２０の作動を停止するように決定される。
【０２１２】
ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、室外熱交換器１９へ流入し、外気に放熱することなく、室外熱交換器１９から流出する。そして、室外熱交換器１９から流出した冷媒は、レシーバ２４を介して第１電磁弁２６に流入し、第１電磁弁２６にて減圧膨張される。
【０２１３】
第１電磁弁２６から流出した冷媒（第１流体）は、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１へ流入して、バッテリ送風ファンから送風されたバッテリ送風空気に放熱し、バッテリ送風空気が加熱される。
【０２１４】
複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した冷媒（第２流体）は、バイパス通路２８を介して、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入して、バッテリ送風ファンから送風されたバッテリ送風空気から吸熱し、バッテリ送風空気が冷却される。
【０２１５】
以上の如く、本実施形態の暖機運転時には、第４実施形態と同様に、圧縮機１１から吐出された冷媒の有する熱量を室外熱交換器１９にて放熱させないので、温度調整運転時に比べて、バッテリ送風空気の温度を早期に上昇させることが可能となる。
【０２１６】
この際、本実施形態の暖機運転時には、第１電磁弁２６の絞り開度を変更し、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１における冷媒（第１流体）の温度（圧力）を調整することで、第１熱交換部１３２における冷媒とバッテリ送風空気との熱交換量を調整することができる。このため、バッテリ送風空気を暖機運転時の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の暖機運転では、第１電磁弁２６が熱交換量調整手段として機能する。
【０２１７】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図１０に基づいて説明する。図１０は、本実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【０２１８】
本実施形態では、ブラインを循環させるブライン回路６０を設け、複合型熱交換器１３にてブラインを温度調整し、温度調整されたブラインを温度調整媒体として車載バッテリ５の温度調整を行う。なお、ブラインとしては、エンジン冷却水と同様に、エチレングリコール水溶液等を採用することができる。
【０２１９】
本実施形態の複合型熱交換器１３としては、第１熱交換部１３１の高温チューブ１３１ａと第２熱交換部１３２の低温チューブ１３２ａとの間にブラインが流通するブライン通路を設け、当該ブライン通路にブラインを流すことで、高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａの双方に流れる冷媒とブラインとを熱交換させる構成とすればよい。
【０２２０】
このように、本実施形態の複合型熱交換器１３は、第１熱交換部１３１に高温冷媒が流れ、第２熱交換部１３１に低温冷媒が流れる。このため、複合型熱交換器１３では、第１熱交換部１３１にて高温冷媒とバッテリ送風空気とが熱交換され、第２熱交換部１３２にて低温冷媒とバッテリ送風空気とが熱交換熱されることになる。なお、本実施形態では、高温冷媒が「第１流体」に対応し、低温冷媒が「第２流体」に対応し、バッテリ送風空気が「熱交換対象流体」に対応している。
【０２２１】
また、ブライン回路６０としては、図１０に示すように、ブラインを圧送するブラインポンプ６１の出口側を複合型熱交換器１３のブライン通路の入口側に接続すると共に、ブライン通路の出口側を車載バッテリ５と熱移動可能なように（熱的に接触するように）隣接配置された熱交換器６２の入口側に接続し、さらに、当該熱交換器６２の出口側をブラインポンプ６１の吸入口側に接続する構成とすればよい。
【０２２２】
このような構成によっても、第４実施形態に記載の温度調整装置と同様に、複合型熱交換器１３における各熱交換部１３１、１３２における冷媒とブラインとの熱交換量を調整し、ブラインの温度を所望の温度に調整することができ、車載バッテリ５を適切に作動させることが可能となる。
【０２２３】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について図１１に基づいて説明する。図１１は、本実施形態に係る車両用空調装置１の全体構成図である。
【０２２４】
本実施形態では、本発明の熱交換システムを車載バッテリ５の温度を調整する温度調整装置としても機能する車両用空調装置１に適用している。本実施形態の温度調整装置に適用される熱交換システムは、ヒートポンプサイクル１０の各構成機器等によって構成されている。
【０２２５】
まず、本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、第１実施形態において室内空調ユニット３０に配置した複合型熱交換器１３を車載バッテリ５の温度を調整するための熱交換器として用い、室内空調ユニット３０に室内蒸発器３４および室内凝縮器３５を配置する構成としている。
【０２２６】
具体的には、室内凝縮器３５は、その入口側が第１三方弁１２を介して圧縮機１１の突出口側に接続され、その出口側が逆止弁１６の入口側に接続されている。室内凝縮器３５は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置されて、その内部を流通する高温高圧冷媒と室内蒸発器３４を通過した車室内送風空気とを熱交換させて、車室内送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。
【０２２７】
また、室内蒸発器３４は、その入口側が第２固定絞り２２の出口側に接続され、その出口側がアキュムレータ２３の入口側に接続されている。室内蒸発器３４は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置されて、その内部を流通する低圧冷媒と送風機３２から送風された車室内送風空気とを熱交換させて、車室内送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。なお、室内蒸発器３４は、ケーシング３１内において室内凝縮器の空気流れ上流側に配置されている。
【０２２８】
さらに、室内蒸発器３４の空気流れ下流側であって、かつ、室内凝縮器３５の空気流れ上流側には、室内蒸発器３４通過後の送風空気のうち、室内凝縮器３５を通過させる風量割合を調整するエアミックスドア３６が配置されている。また、室内凝縮器３５の空気流れ下流側には、室内凝縮器３５にて高圧冷媒によって加熱された車室内送風空気と、室内凝縮器３５を迂回して加熱されていない車室内送風空気とを混合させる混合空間３７が設けられている。
【０２２９】
従って、エアミックスドア３６が室内凝縮器３５を通過させる風量の割合を調整することによって、混合空間３５にて混合された空調風の温度が調整される。つまり、エアミックスドア３６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手段を構成している。なお、エアミックスドア３６は、制御装置から出力される制御信号によって作動が制御されるサーボモータ（図示略）によって駆動される。
【０２３０】
本実施形態の複合型熱交換器１３は、上述の第１実施形態と基本構成は同様である。本実施形態の複合型熱交換器１３は、バッテリ送風ファンにて送風されるバッテリ送風空気の空気通路における車載バッテリ５の空気流れ上流側に配置されており、車載バッテリ５に送風するバッテリ送風空気の温度を調整するものである。
【０２３１】
具体的には、本実施形態の複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１は、その入口側が第１三方弁１２の出口側と室内凝縮器３５の入口側との間の冷媒通路に接続され、その出口側が室内凝縮器３５の出口側と逆止弁１６の入口側との間の冷媒通路に接続されている。また、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２は、その入口側が第２固定絞り２２の出口側と室内蒸発器３４の入口側との間の冷媒通路に接続され、その出口側が室内蒸発器３４の出口側とアキュムレータ２３の入口側との間の冷媒通路に接続されている。
【０２３２】
そして、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の入口側には、第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の流量を調整する第１流量調整弁１３６が配置されている。また、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３１の入口側には、第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の流量を調整する第２流量調整弁１３７が配置されている。これら第１、第２流量調整弁１３６、１３７は、制御装置から出力される制御信号により作動が制御される電気式の流量調整手段である。
【０２３３】
本実施形態では、第１流量調整弁１３６によって、ヒートポンプサイクル１０の各運転時に、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の流入量を変更することで、第１熱交換部１３１における高圧冷媒とバッテリ送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０２３４】
また、本実施形態の第２流量調整弁１３７によって、ヒートポンプサイクル１０の各運転時に、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の流入量を変更することで、第２熱交換部１３２における低圧冷媒とバッテリ送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０２３５】
このため、第１、第２流量調整弁１３６、１３７のうち、少なくとも一方を制御することで、複合型熱交換器１３における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整することで、バッテリ送風空気を運転状態に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態では、第１、第２流量調整弁１３６、１３７が熱交換量調整手段として機能する。
【０２３６】
以上説明した本実施形態の構成によっても、複合型熱交換器１３にてバッテリ送風空気の温度を広範囲にわたって調整することができるので、バッテリ送風空気を所望の温度に調整して、車載バッテリ５を適切に作動させることが可能となる。
【０２３７】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、以下のように種々変形可能である。
【０２３８】
（１）上述の第１実施形態では、除湿暖房運転時に、圧縮機１１および送風ファン２０を複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整する熱交換量調整手段として機能させる例について説明したが、これに限定されない。
【０２３９】
例えば、第１、第２固定絞り１５、２２といった減圧手段を、絞り開度を変更可能な可変絞り機構（第１、第２可変絞り）に変更し、当該可変絞りの少なくとも一方にて複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の温度、第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度の少なくとも一方を変更することで、複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整するようにしてもよい。この場合、第１、第２固定絞り１５、２２が複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整する熱交換量調整手段として機能する。
【０２４０】
また、流路切替手段を構成する第１、第２三方弁１２、２１を各出口側に流出する流量を調整可能な分流型三方弁に変更し、当該分流型三方弁の少なくとも一方にて複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の流入量、第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の流入量の少なくとも一方を変更することで、複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整するようにしてもよい。この場合、第１、第２三方弁１２、２１が複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整する熱交換量調整手段として機能する。
【０２４１】
（２）上述の第２実施形態では、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１における熱交換面積に対して、第２熱交換部１３２における熱交換面積を拡大する構成について説明したが、これに限定されない。
【０２４２】
例えば、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２における熱交換面積に対して、第１熱交換部１３１における熱交換面積を拡大する構成としてもよい。この場合、第２熱交換部１３２における低温側ヘッダタンク部１３２ｂの内部に仕切り板１３５を配置することで、複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における熱交換面積を変更すればよい。
【０２４３】
（３）上述の第２実施形態では、本実施形態では、複合型熱交換器１３の高温側ヘッダタンク部１３１ｂの内部に仕切り板１３５を配置することで、複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における熱交換面積を変更する構成について説明したが、これに限定されない。
【０２４４】
例えば、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１における高温チューブ１３１ａの本、および第２熱交換部１３２における高温チューブ１３１ａの本数を変更することで、複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における熱交換面積を変更してもよい。
【０２４５】
（３）上述の第３実施形態では、外部熱源としてエンジンＥＧを採用する例を説明したが、これに限定されない。例えば、ヒートポンプサイクル１０を据置型空調装置、冷温保存庫、自動販売機用冷却加熱装置等に適用する場合は、走行用電動モータや走行用電動モータに電力を供給するインバータといった電気機器等を外部熱源として採用してもよい。また、ヒートポンプサイクル１０を据置型空調装置、冷温保存庫、自動販売機用冷却加熱装置等に適用する場合は、圧縮機の駆動手段（電動モータやインバータ）等を外部熱源として採用してもよい。この場合、外部熱源として採用した機器を冷却する熱媒体が第１流体となる。
【０２４６】
（４）上述の第４〜第７実施形態では、作動時に所定の温度帯に調整する必要がある作動機器として車載バッテリ５を採用する例について説明したが、これに限定されず、例えば、外部熱源として採用されていない他の電気機器等を作動機器としてもよい。この場合、作動機器として採用した機器の温度を調整する温度調整媒体が熱交換対象流体となる。
【０２４７】
（５）上述の実施形態では、第１流体としてヒートポンプサイクル１０の高圧冷媒やエンジン冷却水等が採用され、第２流体としてヒートポンプサイクル１０の低圧冷媒等が採用され、熱交換対象流体として車室内送風空気やバッテリ送風空気やブラインが採用された熱交換システムについて説明したが、第１、第２流体、熱交換対象流体はこれに限定されず、第１流体と第２流体とが異なる温度となる流体であれば他の流体を変更してもよい。
【０２４８】
（６）上述の実施形態の如く、複合型熱交換器１３の高温チューブ１３１ａと低温チューブ１３２ａとの間に形成される送風空気通路１３３にアウターフィン１３４を配置することが望ましいが、例えば通風抵抗等を減ずる必要がある場合にはアウターフィン１３４を廃した構成としてもよい。
【０２４９】
（７）上述の実施形態では、複合型熱交換器１３全域において高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａを交互に配置する構成としているが、これに限定されず、複合型熱交換器１３の一部において高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａを交互に配置する構成としてもよい。また、複数の高温チューブ１３１ａおよび複数の低温チューブ１３２ａの一方の少なくとも１つを、他方の間に配置するようにしてもよい。
【０２５０】
（８）上述の実施形態では、冷媒として通常のフロン系冷媒を採用した例を説明したが冷媒の種類はこれに限定されない。例えば、二酸化炭素等の自然冷媒や炭化水素系冷媒等を採用してもよい。
【符号の説明】
【０２５１】
５ 車載バッテリ（作動機器）
１０ 冷凍サイクル
１１ 圧縮機（熱交換量調整手段）
１３ 複合型熱交換器
１３１ 第１熱交換部
１３１ａ 高温チューブ（第１流体側チューブ）
１３２ 第２熱交換部
１３２ａ 低温チューブ（第２流体側チューブ）
１３３ 送風空気通路（熱交換対象流体用通路）
１３４ アウターフィン
１３６ 第１流量調整弁（熱交換量調整手段）
１３７ 第２流量調整弁（熱交換量調整手段）
２６ 第１電磁弁（熱交換量調整手段）
２８ａ 第２電磁弁（熱交換量調整手段）
４１ 冷却水ポンプ（熱交換量調整手段）
ＥＧ エンジン（外部熱源）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種の流体間で熱交換可能に構成された複合型熱交換器を備える熱交換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数種の流体間で熱交換可能に構成された複合型熱交換器を備える熱交換システムが開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
具体的には、特許文献１には、圧縮機から吐出された吐出冷媒（第１流体）を車室内に送風する送風空気（熱交換対象流体）と熱交換させて送風空気を加熱する暖房用熱交換部、および燃焼式温水ヒータにて加熱されたブライン（第２流体）と送風空気（熱交換対象流体）とを熱交換させて送風空気を加熱するヒータコア部が一体的に構成された複合型熱交換器を備える熱交換システムが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、特許文献１と同様の暖房用熱交換部、およびエンジンを冷却するエンジン冷却水（第２流体）と送風空気（熱交換対象流体）とを熱交換させて送風空気を加熱するヒータコア部が一体的に構成された複合型熱交換器を備える熱交換システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２７５４１４号公報
【特許文献２】特許第４３１１１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１、２のいずれも、熱交換対象流体（送風空気）よりも高い温度の第１、第２流体（吐出冷媒、ブライン又はエンジン冷却水）が有する熱量を複合型熱交換器にて放熱させて、熱交換対象流体を加熱する熱交換システムを開示しているにすぎない。つまり、特許文献１、２に記載の熱交換システムでは、複合型熱交換器を単に第１、第２流体が有する熱量により熱交換対象流体を加熱する手段として機能させるだけで、熱交換対象流体の温度を調整するための手段として機能させておらず、複合型熱交換器にて熱交換対象流体の温度を所望の温度に調整することができなかった。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、複数種の流体間で熱交換可能に構成された複合型熱交換器を備える熱交換システムにおいて、複合型熱交換器にて熱交換対象流体の温度を所望の温度に調整可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、第１流体と熱交換対象流体とを熱交換させる第１熱交換部（１３１）、および第２流体と熱交換対象流体とを熱交換させる第２熱交換部（１３２）を有する複合型熱交換器（１３）を備える熱交換システムであって、第１熱交換部（１３１）に流入する第１流体の温度は、第２熱交換部（１３２）に流入する第２流体の温度と異なる値になっており、複合型熱交換器（１３）は、熱交換対象流体が第１流体および第２流体の双方と熱交換可能に一体化され、第１熱交換部（１３１）における第１流体と熱交換対象流体との間の熱交換量、および第２熱交換部（１３２）における第２流体と熱交換対象流体との間の熱交換量のうち、少なくとも一方を調整することで、熱交換対象流体の温度が変更されることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、複合型熱交換器（１３）における第１流体と熱交換対象流体との間の熱交換量、および第２流体と熱交換対象流体との間の熱交換量の少なくとも一方を調整することで、熱交換対象流体の温度が変更されるので、複合型熱交換器（１３）にて第１、第２流体を熱交換対象流体と熱交換させると共に、熱交換対象流体の温度を所望の温度に調整することが可能となる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の熱交換システムにおいて、第１熱交換部（１３１）は、第１流体が流れる複数の第１流体側チューブ（１３１ａ）を有し、第２熱交換部（１３２）は、第２流体が流れる複数の第２流体側チューブ（１３２ａ）を有し、第１流体側チューブ（１３１ａ）の外表面および第２流体側チューブ（１３２ａ）の外表面には、熱交換対象流体が流れる熱交換対象流体用通路（１３３）が形成され複数の第１流体側チューブ（１３１ａ）および複数の第２流体側チューブ（１３２ａ）の一方のうち少なくとも１つは、他方の間に配置され、第１流体側チューブ（１３１ａ）および第２流体側チューブ（１３２ａ）は、互いに離間して配置され、第１流体側チューブ（１３１ａ）および第２流体側チューブ（１３１ａ）の間に、熱交換対象流体用通路（１３３）が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、第１流体側チューブ（１３１ａ）と第２流体側チューブ（１３２ａ）との間に熱交換対象流体が流れる熱交換対象流体用通路（１３３）を形成しているので、熱交換対象流体を第１流体および第２流体の双方と熱交換可能な構成を具体的かつ容易に実現することができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の熱交換システムにおいて、熱交換対象流体用通路（１３３）には、第１熱交換部（１３１）および第２熱交換部（１３２）それぞれにおける熱交換を促進するアウターフィン（１３４）が配置されていることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、第１流体と熱交換対象流体との熱交換、および第２流体と熱交換対象流体との熱交換を促進することができるので、複合型熱交換器（１３）における熱交換効率の向上を図ることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換システムにおいて、第１熱交換部（１３１）における第１流体と熱交換対象流体との間の熱交換量、および第２熱交換部（１３２）における第２流体と熱交換対象流体との間の熱交換量のうち、少なくとも一方を調整する熱交換量調整手段（１１、２６、２８ａ、４１、１３６、１３７）を備え、熱交換量調整手段（１１、２６、２８ａ、４１、１３６、１３７）は、第１熱交換部（１３１）に流入する第１流体の温度、および第２熱交換部（１３２）に流入する第２流体の温度のうち少なくとも一方を調整することを特徴とする。
【００１５】
このように、熱交換量調整手段（１１、２６、２８ａ、４１、１３６、１３７）にて第１熱交換部（１３１）および第２熱交換部（１３２）に流入する各流体の流入量のうち少なくとも１つを調整することで、複合型熱交換器（１３）における流体と熱交換対象流体の熱交換量の調整を具体的に実現することができる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換システムにおいて、第１熱交換部（１３１）における第１流体と熱交換対象流体との間の熱交換量、および第２熱交換部（１３２）における第２流体と熱交換対象流体との間の熱交換量のうち、少なくとも一方を調整する熱交換量調整手段（４１、１３６、１３７）を備え、熱交換量調整手段（４１、１３６、１３７）は、第１熱交換部（１３１）に流入する第１流体の流入量、および第２熱交換部（１３２）に流入する第２流体の流入量のうち少なくとも一方を調整することを特徴とする。
【００１７】
このように、熱交換量調整手段（４１、１３６、１３７）にて第１熱交換部（１３１）および第２熱交換部（１３２）に流入する各流体の温度のうち少なくとも１つを調整することで、複合型熱交換器（１３）における流体と熱交換対象流体の熱交換量の調整を具体的に実現することができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換システムにおいて、蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）を有する装置に適用され、第１流体は、冷凍サイクル（１０）の高圧冷媒であり、第２流体は、冷凍サイクル（１０）の低圧冷媒であることを特徴とする。
【００１９】
これによれば、第１熱交換部（１３１）における高圧冷媒と熱交換対象流体との熱交換量および第２熱交換部（１３２）における低圧冷媒と熱交換対象流体との熱交換量を適宜調整することで、複合型熱交換器（１３）にて熱交換対象流体の温度を広範囲にわたって調整することが可能となる。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換システムにおいて、蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）および外部熱源（ＥＧ）を有する装置に適用され、第１流体は、外部熱源（ＥＧ）の有する熱量を吸熱した熱媒体であり、第２流体は、冷凍サイクル（１０）の低圧冷媒であることを特徴とする。
【００２１】
これによれば、第１熱交換部（１３１）における外部熱源（ＥＧ）の有する熱量を吸熱した熱媒体と熱交換対象流体との熱交換量および第２熱交換部（１３２）における低圧冷媒と熱交換対象流体との熱交換量を調整することで、複合型熱交換器（１３）にて広範囲にわたって熱交換対象流体の温度を調整することが可能となる。
【００２２】
また、請求項８に記載の発明では、請求項６または７に記載の熱交換システムにおいて、装置は、車両における空調対象空間へ温度調整された送風空気を送風する車両用空調装置（１）であって、熱交換対象流体は、送風空気であることを特徴とする。
【００２３】
これによれば、複合型熱交換器（１３）にて空調対象空間に送風する送風空気の温度を所望の温度に調整することができ、空調対象空間を適切な温度に調整することが可能となる。
【００２４】
また、請求項９に記載の発明では、請求項６または７に記載の熱交換システムにおいて、装置は、作動時に所定の温度帯に調整する必要がある作動機器（５）の温度を調整する温度調整装置であって、熱交換対象流体は、作動機器（５）の温度を調整するための温度調整媒体であることを特徴とする。
【００２５】
これによれば、複合型熱交換器（１３）にて作動機器（５）の温度を所望の温度に調整することができ、作動機器（５）を適切に作動させることが可能となる。
【００２６】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【図２】第１実施形態に係る複合型熱交換器の外観斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る複合型熱交換器の分解斜視図である。
【図４】第１実施形態に係る複合型熱交換器における高圧冷媒および低圧冷媒の流れを説明するための模式的な斜視図である。
【図５】複合型熱交換器へ高圧冷媒および低圧冷媒が流入したときの送風空気の流れ方向から見たアウターフィン周囲を流れる送風空気の温度分布を示す温度分布図である。
【図６】第２実施形態に係る複合型熱交換器の模式的な斜視図である。
【図７】第３実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【図８】第４実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【図９】第５実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【図１０】第６実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【図１１】第７実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図５に基づいて説明する。本実施形態では、本発明の熱交換システムを走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る、いわゆる電気自動車の車両用空調装置１に適用している。図１は、本実施形態の車両用空調装置１の全体構成図である。
【００３０】
本実施形態の車両用空調装置１に適用される熱交換システムは、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の複合型熱交換器１３等によって構成されている。
【００３１】
本実施形態のヒートポンプサイクル１０は、車両用空調装置１において、車両における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。つまり、ヒートポンプサイクル１０は、冷媒流路を切り替えて、車室内へ送風する送風空気（以下、車室内送風空気と称する。）を加熱して車室内を暖房する暖房運転、および車室内送風空気を冷却して車室内を冷房する冷房運転を実行できる。
【００３２】
さらに、このヒートポンプサイクル１０では、車室内送風空気の除湿および温度調整する除湿暖房運転を実行することもできる。なお、図１では、冷房運転時の冷媒の流れ白抜き矢印、暖房運転時の冷媒の流れを黒矢印、および除湿暖房運転時の冷媒の流れを白斜線矢印で示している。
【００３３】
また、本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、冷媒として通常のフロン系冷媒を採用しており、高圧冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を越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、後述する圧縮機１１を循環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共にサイクルを循環している。
【００３４】
圧縮機１１は、エンジンルーム（図示略）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、圧縮して吐出するもので、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機１１ａを電動モータ１１ｂにて駆動する電動圧縮機である。固定容量型圧縮機１１ａとしては、具体的に、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。
【００３５】
電動モータ１１ｂは、後述する制御装置（図示略）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。そして、この回転数制御によって、圧縮機１１の冷媒吐出能力が変更される。従って、本実施形態では、電動モータ１１ｂが圧縮機１１の吐出能力変更手段を構成する。
【００３６】
圧縮機１１の吐出口側には、電気式の第１三方弁１２の入口側が接続されている。この第１三方弁１２は、後述する制御装置から出力される制御信号（制御電圧）によって、その作動が制御されるものである。
【００３７】
より具体的には、第１三方弁１２は、暖房運転時および除湿暖房運転時には、圧縮機１１の吐出口側と、後述する複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１入口側とを接続する冷媒流路に切り替え、冷房運転時には、圧縮機１１の吐出口側と、圧縮機１１吐出冷媒を複合型熱交換器１３を迂回させる熱交換器用迂回通路１４の入口側とを接続する冷媒流路に切り替える。なお、熱交換器用迂回通路１４は、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１出口側に接続されている。このように、第１三方弁１２は、ヒートポンプサイクル１０の冷媒流路を切り替えることができる。従って、第１三方弁１２は、冷媒流路切替手段としての機能を果たす。
【００３８】
本実施形態の複合型熱交換器１３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、その内部を流通する冷媒と車室内送風空気とを熱交換させる熱交換器である。
【００３９】
複合型熱交換器１３は、ヒートポンプサイクル１０の高圧冷媒を車室内送風空気と熱交換させる第１熱交換部１３１、および低圧冷媒と車室内送風空気とを熱交換させる第２熱交換部１３２を有する。本実施形態では、高圧冷媒が「第１流体」に対応し、低圧冷媒が「第２流体」に対応し、車室内送風空気が「熱交換対象流体」に対応している。なお、複合型熱交換器１３の詳細構成については後述する。
【００４０】
複合型熱交換器１３における第１熱交換部１３１の出口側には、逆止弁１６を介して暖房運転時に複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した冷媒を減圧膨張させる第１減圧手段としての第１固定絞り１５が接続されている。この第１固定絞り１５としては、オリフィスやキャピラリーチューブを採用することができる。第１固定絞り１５の出口側には、後述する室外熱交換器１９の入口側が接続されている。
【００４１】
ここで、逆止弁１６は、第１熱交換部１３１の出口側から第１固定絞り１５の入口側への冷媒の流れを許容し、第１固定絞り１５の入口側から第１熱交換部１３１の出口側への冷媒の流れを禁止する逆流防止手段である。この逆止弁１６によって、熱交換器用迂回通路１４を流れる冷媒が、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側に流れてしまうことを防止することができる。
【００４２】
また、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側には、上述の逆止弁１６を介して、冷媒を第１固定絞り１５を迂回させて室外熱交換器１９側へ導くための固定絞り用迂回通路１７が接続されている。
【００４３】
この固定用絞り用迂回通路１７には、固定絞り用迂回通路１７を開閉する開閉弁１８が配置されている。開閉弁１８は、後述する制御装置から出力される制御信号（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。
【００４４】
また、冷媒が開閉弁１８を通過する際に生ずる圧力損失は、第１固定絞り１５を通過する際に生ずる圧力損失に対して極めて小さい。従って、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した冷媒、および熱交換器用迂回通路１４から流出した冷媒は、開閉弁１８が開いている場合には固定絞り用迂回通路１７を介して室外熱交換器１９の入口側へ流入し、開閉弁１８が閉じている場合には第１固定絞り１５を介して室外熱交換器１９の入口側へ流入する。
【００４５】
このように、開閉弁１８は、ヒートポンプサイクル１０の冷媒流路を切り替えることができる。従って、本実施形態の開閉弁１８は、第１三方弁１２と共に冷媒流路切替手段としての機能を果たす。なお、開閉弁１８に変えて、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１出口側および熱交換器用迂回通路１４出口側と第１固定絞り１５入口側とを接続する冷媒流路、および複合型熱交換器１３出口側および熱交換器用迂回通路１４出口側と、固定絞り用迂回通路１７入口側とを接続する冷媒流路を切り替える電気式の三方弁等を設ける構成としてもよい。
【００４６】
室外熱交換器１９は、内部を流通する冷媒と送風ファン２０から送風された外気とを熱交換させるものである。この室外熱交換器１９は、エンジンルーム内に配置されて、暖房運転時には、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し、冷房運転時および除湿暖房運転時には、高圧冷媒を放熱させる放熱器として機能する熱交換器である。
【００４７】
送風ファン２０は、後述する制御装置から出力される制御信号（制御電圧）によって回転数（外気の送風空気量）が制御される電動式送風機である。なお、送風ファン２０は、室外熱交換器１９に向けて外気を送風する外気送風手段を構成している。
【００４８】
室外熱交換器１９の出口側には、電気式の第２三方弁２１が接続されている。この第２三方弁２１は、後述する制御装置から出力される制御信号（制御電圧）によって、その作動が制御されるものである。
【００４９】
より具体的には、第２三方弁２１は、暖房運転時に室外熱交換器１９出口側と後述する第２固定絞り２２入口側とを接続する冷媒流路に切り替え、冷房運転時および除湿暖房運転時に室外熱交換器１９出口側と後述するアキュムレータ２３とを接続する冷媒流路に切り替える。なお、第２三方弁２１は、上述の第１三方弁２１および開閉弁１８と共に冷媒流路切替手段としての機能を果たす。
【００５０】
第２固定絞り２２は、冷媒運転時および除湿暖房運転時に室外熱交換器１９から流出した冷媒を減圧膨張させる第２減圧手段であり、その基本構成は、上述の第１固定絞り１５と同様である。第２固定絞り２２の出口側には、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２の入口側に接続されている。このため、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２には、第２固定絞り２２にて減圧膨張された低圧冷媒が流入する。
【００５１】
複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２の出口側には、アキュムレータ２３の入口側が接続されている。アキュムレータ２３は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。アキュムレータ２３の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。従って、アキュムレータ２３は、圧縮機１１に液相冷媒が吸入されることを抑制し、圧縮機１１における液圧縮を防止する機能を果たす。
【００５２】
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、その外殻を形成するケーシング３１内に送風機３２、上述の複合型熱交換器１３等を収容したものである。
【００５３】
ケーシング３１は、車室内送風空気の空気通路を形成しており、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内の送風空気流れ最上流側には、車室内空気（内気）と外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。
【００５４】
内外気切替装置３３には、ケーシング３１内に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が形成されている。さらに、内外気切替装置３３の内部には、内気導入口および外気導入口の開口面積を連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドアが配置されている。
【００５５】
内外気切替装置３３の空気流れ下流側には、内外気切替装置３３を介して導入された空気を車室内に向けて送風する送風機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）３２ａを電動モータ３２ｂにて駆動する電動送風機であって、後述する制御装置から出力される制御信号（制御電圧）によって回転数（送風量）が制御される。
【００５６】
送風機３２の空気流れ下流側には、複合型熱交換器１３が配置されている。そして、ケーシング３１の送風空気流れ最下流側には、複合型熱交換器１３にて温度調整された空調風を、空調対象空間である車室内へ吹き出す吹出口（図示略）が配置されている。具体的には、吹出口としては、車室内の乗員の上半身へ空調風を吹き出すフェイス吹出口、乗員の足元へ空調風を吹き出すフット吹出口、および車両前面窓ガラス内側面へ空調風を吹き出すデフロスタ吹出口が設けられている。
【００５７】
さらに、フェイス吹出口、フット吹出口、およびデフロスタ吹出口の送風空気流れ上流側には、フェイス吹出口の開口面積を調整するフェイスドア（図示略）、フット吹出口の開口面積を調整するフットドア（図示略）、およびデフロスタ吹出口の開口面積を調整するデフロスタドア（図示略）が配置されている。
【００５８】
これらのフェイスドア、フットドア、およびデフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、リンク機構等を介して、後述する制御装置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サーボモータ（図示略）によって駆動される。
【００５９】
ここで、本実施形態の複合型熱交換器１３の詳細構成について図２〜図４に基づいて説明する。図２は、本実施形態に係る複合型熱交換器１３の外観斜視図であり、図３は、本実施形態に係る複合型熱交換器１３の分解斜視図である。また、図４は、本実施形態に係る複合型熱交換器１３における高圧冷媒および低圧冷媒の流れを説明するための模式的な斜視図である。
【００６０】
本実施形態の複合型熱交換器１３は、第１熱交換部１３１および第２熱交換部１３２が、熱交換対象流体である車室内送風空気が、第１流体である高圧冷媒および第２流体である低圧冷媒の双方と熱交換可能に一体化されたものである。
【００６１】
第１熱交換部１３１および第２熱交換部１３２それぞれは、内部に冷媒を流通させる複数のチューブ１３１ａ、１３２ａ、当該複数のチューブ１３１ａ、１３２ａの両端側に配置されて冷媒の集合あるいは分配を行う一対の集合分配用のタンク１３１ｂ、１３２ｂ等を有する、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器として構成されている。
【００６２】
より具体的には、第１熱交換部１３１は、高圧冷媒が流れる複数の高温チューブ（第１流体側チューブ）１３１ａ、および高温チューブ１３１ａの長手方向に対して直交する方向に延びて高温チューブ１３１ａ内を流れる高圧冷媒の集合あるいは分配を行う高温側ヘッダタンク部１３１ｂを有し、高温チューブ１３１ａを流れる高圧冷媒と高温チューブ１３１ａの周囲を流れる車室内送風空気とを熱交換させて、車室内送風空気を加熱する加熱用の熱交換部である。
【００６３】
一方、第２熱交換部１３２は、高圧冷媒よりも温度の低い低圧冷媒が流れる複数の低温チューブ（第２流体側チューブ）１３２ａ、および低温チューブ１３２ａの長手方向に対して直交する方向に延びて低温チューブ１３２ａ内を流れる低圧冷媒の集合あるいは分配を行う低温側ヘッダタンク部１３２ｂを有し、低温チューブ１３２ａを流れる低圧冷媒と低温チューブ１３２ａの周囲を流れる車室内送風空気とを熱交換させて、車室内送風空気を冷却（除湿）する冷却用の熱交換部である。
【００６４】
高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａは、その長手方向に直交する断面形状が扁平形状となる扁平チューブで構成されて、伝熱性に優れる金属（アルミニウム合金等）で形成されている。
【００６５】
本実施形態の高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａは、それぞれ送風機３２からの送風空気の流れ方向Ｘに沿って２列配置されている。そして、本実施形態の高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａは、その外表面の平坦面同士が互いに平行、かつ、所定の間隔をあけて離間した状態で交互に配置されている。すなわち、高温チューブ１３１ａは、低温チューブ１３２ａの間に配置され、逆に、低温チューブ１３２ａは、高温チューブ１３１ａの間に配置されている。
【００６６】
そして、高温チューブ１３１ａと低温チューブ１３２ａとの間に形成される空間は、車室内送風空気が流通する送風空気通路（熱交換対象流体用通路）１３３を構成している。つまり、高温チューブ１３１ａの外周および低温チューブ１３２ａの外周には、車室内送風空気が流通する送風空気通路１３３が形成されている。
【００６７】
さらに、送風空気通路１３３には、第１熱交換部１３１における高圧冷媒と車室内送風空気との熱交換、および第２熱交換部１３２における低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換を促進する伝熱促進手段としてアウターフィン１３４が配置されている。アウターフィン１３４は、対向する高温チューブ１３１ａの外表面および低温チューブ１３２ａの外表面に接合された状態で配置されている。
【００６８】
なお、本実施形態の複合型熱交換器１３は、第１熱交換部１３１における高圧冷媒と車室内送風空気との熱交換面積と、第２熱交換部１３２における低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換面積とが同等となるように構成されている。
【００６９】
また、高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａは、高温側ヘッダタンク部１３１ｂと低温側ヘッダタンク部１３２ｂとの間に配置されている。具体的には、高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａの長手方向一端側に高温側ヘッダタンク部１３１ｂが配置され、高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａの長手方向他端側に低温側ヘッダタンク部１３２ｂが配置されている。
【００７０】
図３に示すように、高温側ヘッダタンク１３１ｂは、２列に配置された各チューブ１３１ａ、１３２ａに接続される高温側接続プレート１３１ｃ、高温側接続プレート１３１ｃに固定された高温側中間プレート１３１ｄ、および高温側タンク形成部材１３１ｅを有している。
【００７１】
高温側中間プレート１３１ｄには、高温側接続プレート１３１ｃが固定されることによって、高温側接続プレート１３１ｃとの間に、２列の低温チューブ１３２ａ同士を互いに連通する複数の空間を有する複数の凹み部１３１ｆが形成されている。
【００７２】
また、高温側中間プレート１３１ｄにおける高温チューブ１３１ａに対応する部位には、その表裏を貫通する貫通穴が形成され、当該貫通穴に高温チューブ１３１ａが嵌挿されている。なお、高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａの高温側ヘッダタンク部１３１ｂ側の端部では、高温チューブ１３１ａが、低温チューブ１３２ａよりも高温側タンク形成部材１３１ｅ側に突出している。
【００７３】
高温側タンク形成部材１３１ｅは、高温側接続プレート１３１ｃおよび高温側中間プレート１３１ｄに固定されることによって、その内部に高圧冷媒を集合させる集合空間１３１ｇ、および高圧冷媒を分配する分配空間１３１ｈを形成する。具体的には、高温側タンク形成部材１３１ｅは、平板金属にプレス加工を施すことにより、その長手方向から見たときに二山状（Ｗ字状）に形成される。
【００７４】
そして、高温側タンク形成部材１３１ｅの二山状の中央部が、高温側中間プレート１３１ｄに接合されることで、集合空間１３１ｇおよび分配空間１３１ｈが区画されている。なお、本実施形態では、送風空気の流れ方向Ｘの風下側に集合空間１３１ｇが配置され、風下側に分配空間１３１ｈが配置されている。
【００７５】
また、高温側タンク形成部材１３１ｅの長手方向一端側には、分配空間１３１ｈへ高圧冷媒を流入させる高温側流入配管１３ａが接続されると共に、集合空間１３１ｇから高圧冷媒を流出させる高温側流出配管１３ｂが接続されている。さらに、高温側タンク形成部材１３１ｅの長手方向他端側は、閉塞部材により閉塞されている。
【００７６】
一方、低温側ヘッダタンク部１３２ｂは、高温側ヘッダタンク部１３１ｂと基本的構成が同様であり、各チューブ１３１ａ、１３２ａに接続される低温側接続プレート１３２ｃ、低温側接続プレート１３２ｃに固定された低温側中間プレート１３２ｄ、および低温側タンク形成部材１３２ｅを有している。
【００７７】
そして、低温側中間プレート１３２ｄには、低温側接続プレート１３２ｃが固定されることによって、低温側接続プレート１３２ｃとの間に、２列の高温チューブ１３１ａ同士を互いに連通する複数の空間を有する複数の凹み部１３２ｆが形成されている。
【００７８】
また、低温側中間プレート１３２ｄにおける低温チューブ１３２ａに対応する部位には、その表裏を貫通する貫通穴が形成され、当該貫通穴に低温チューブ１３２ａが嵌挿されている。なお、高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａの低温側ヘッダタンク部１３２ｂ側の端部では、低温チューブ１３２ａが、高温チューブ１３１ａよりも低温側タンク形成部材１３２ｅ側に突出している。
【００７９】
低温側タンク形成部材１３２ｅは、低温側接続プレート１３２ｃおよび低温側中間プレート１３２ｄに固定されることによって、その内部に低圧冷媒を集合させる集合空間１３２ｇ、および低圧冷媒を分配する分配空間１３２ｈを形成する。具体的には、低温側タンク形成部材１３２ｅは、高温側タンク形成部材１３１ｅと同様に、その長手方向から見たときに二山状（Ｗ字状）に形成される。
【００８０】
そして、低温側タンク形成部材１３２ｅの二山状の中央部が、低温側中間プレート１３２ｄに接合されることで、集合空間１３２ｇおよび分配空間１３２ｈが区画されている。なお、本実施形態では、送風空気の流れ方向Ｘの風上側に集合空間１３２ｇが配置され、風下側に分配空間１３２ｈが配置されている。
【００８１】
また、低温側タンク形成部材１３２ｅの長手方向一端側には、分配空間１３２ｈへ低圧冷媒を流入させる低温側流入配管１３ｃが接続されると共に、集合空間１３２ｇから低圧冷媒を流出させる低温側流出配管１３ｄが接続されている。さらに、低温側タンク形成部材１３２ｅの長手方向他端側は、閉塞部材により閉塞されている。
【００８２】
このように構成される本実施形態の複合型熱交換器１３では、図４の実線矢印で示すように、高温側流入配管１３ａを介して高温側ヘッダタンク部１３１ｂの分配空間１３１ｈから流入した高圧冷媒が、２列に並べられた高温チューブ１３１ａのうち、外気流れ方向の風上側の各高温チューブ１３１ａへ流入する。
【００８３】
そして、外気流れ方向の風上側の各高温チューブ１３１ａから流出した高圧冷媒が、低温側ヘッダタンク部１３２ｂの低温側接続プレート１３２ｃと低温側中間プレート１３２ｄとの間に形成された空間を介して、外気流れ方向の風下側の各高温チューブ１３１ａへ流入する。
【００８４】
さらに、外気流れ方向の風下側に配置された各高温チューブ１３１ａから流出した高圧冷媒が、高温側ヘッダタンク部１３１ｂの集合空間１３１ｇにて集合し、高温側流出配管１３ｂから流出する。つまり、本実施形態の複合型熱交換器１３では、高温側流入配管１３ａから流入した高圧冷媒が、風上側の各高温チューブ１３１ａ→低温側ヘッダタンク部１３２ｂ→風下側の各高温チューブ１３１ａの順にＵターンして、高温側流出配管１３ｂへ流出する。
【００８５】
同様に、低温側流入配管１３ｃから流入した低圧冷媒は、図４の破線矢印で示すように、風下側の各低温チューブ１３２ａ→高温側ヘッダタンク部１３１ｂ→風上側の各低温チューブ１３２ａの順にＵターンして、低温側流出配管１３ｄへ流出する。
【００８６】
次に、本実施形態の電気制御部について説明する。本実施形態の制御装置（図示略）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された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機器１１、１２、１５、１８、２０、２１、２２、３２等の作動を制御する。
【００８７】
また、制御装置の入力側には、車室内温度を検出する内気センサ、外気温を検出する外気センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、複合型熱交換器１３の吹出空気温度（複合型熱交換器１３流出側における車室内送風空気の温度）を検出する複合型熱交換器温度センサ、複合型熱交換器１３に流入する高圧冷媒（圧縮機１１の吐出冷媒）の温度を検出する温度検出手段としての高圧側温度センサ、高圧冷媒の圧力を検出する圧力検出手段としての高圧側圧力センサ、複合型熱交換器１３に流入する低圧冷媒の温度を検出する温度検出手段としての低圧側温度センサ、低圧冷媒の圧力を検出する圧力検出手段としての低圧側圧力センサ等のセンサ群が接続されている。
【００８８】
さらに、制御装置の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル（図示略）に接続され、この操作パネルに設けられた各種操作スイッチの操作信号が入力される。操作パネルに設けられた操作スイッチとしては、車両用空調装置の作動スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ、運転モード設定スイッチ等が設けられている。
【００８９】
なお、制御装置は、圧縮機１１の電動モータ１１ｂ等の制御機器を制御する制御手段が一体に構成され、これらを制御するものであるが、本実施形態では、制御装置のうち、各制御機器の作動を制御するための構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が各制御機器の制御手段として機能する。例えば、圧縮機１１の作動を制御する構成が吐出能力制御手段を構成し、送風ファン２０による外気の送風量を制御する構成が外気送風量制御手段を構成している。
【００９０】
次に、上述のように構成され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空調装置１では、車室内を暖房する暖房運転、車室内を冷房する冷房運転に加えて、除湿暖房運転を実行することができる。なお、暖房運転、冷房運転、および除湿暖房運転のいずれの運転を実行するかは、操作パネルの運転モード設定スイッチの操作信号に応じて決定される。
（ａ）暖房運転
暖房運転は、操作パネルの作動スイッチが投入（ＯＮ）された状態で、操作パネルの運転モード設定スイッチにて暖房運転モードが選択されると開始される。
【００９１】
暖房運転時には、制御装置が、開閉弁１８を閉じると共に、第１三方弁１２を圧縮機１１の吐出口側と複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の入口側とを接続する冷媒流路に切り替え、さらに、第２三方弁２１を室外熱交換器１９の出口側とアキュムレータ２３の入口側とを接続する冷媒流路に切り替える。これにより、ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒（高圧冷媒）が、図１の黒矢印に示すように流れる。
【００９２】
第１、第２三方弁１２、２１および開閉弁１８にて、暖房運転時の冷媒流路に切り替えた後、制御装置が、上述のセンサ群の検出信号や操作パネルの操作信号を読み込む。そして、読み込んだ検出信号や操作信号に応じて、車室内へ吹き出す空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを算出し、当該目標吹出温度ＴＡＯおよび各センサの検出信号に基づいて、制御装置の出力側に接続された各制御機器の作動状態（例えば、制御信号）を決定する。
【００９３】
例えば、圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、目標吹出温度ＴＡＯと複合型熱交換器温度センサによって検出された複合型熱交換器１３からの吹出空気温度との偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて複合型熱交換器１３からの吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように決定される。また、送風ファン２０へ出力される制御信号については、予め設定された目標回転数になるように決定される。
【００９４】
そして、目標吹出温度ＴＡＯ等により決定された制御信号等を各種制御機器へ出力する。その後、操作パネルによって車両用空調装置１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→各制御機器の作動状態の決定→各制御機器の制御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は、基本的には他の運転モードが設定された場合にも同様に行われる。
【００９５】
これにより、ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒（高圧冷媒）が、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する。複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入した高圧冷媒は、送風機３２から送風された車室内送風空気と熱交換して放熱し、車室内送風空気が加熱される。
【００９６】
複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した高圧冷媒は、第１固定絞り１５へ流入して減圧膨張される。そして、第１固定絞り１５にて減圧膨張された冷媒（低圧冷媒）は、室外熱交換器１９へ流入する。室外熱交換器１９へ流入した低圧冷媒は、送風ファン２０から送風された外気から吸熱して蒸発する。
【００９７】
室外熱交換器１９から流出した低圧冷媒は、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２を迂回して、アキュムレータ２３に流入し、当該アキュムレータ２３にて気液分離される。そして、アキュムレータ２３にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
【００９８】
以上の如く、暖房運転時には、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１にて高圧冷媒との熱交換によって加熱された車室内送風空気を車室内に吹き出すことで、車室内の暖房を実現することができる。
【００９９】
この際、本実施形態の暖房運転時には、圧縮機１１の回転数（電動モータ１１ｂに出力される制御信号）を変更し、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の温度（圧力）を調整することで、第１熱交換部１３１での高圧冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１００】
このため、複合型熱交換器１３にて車室内送風空気の温度を暖房運転の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の暖房運転では、圧縮機１１が複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整する熱交換量調整手段として機能する。
【０１０１】
ここで、本実施形態の暖房運転時における「高圧冷媒」は、圧縮機１１の吐出口側から第１固定絞り１５の入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当し、「低圧冷媒」は、第１固定絞り１５の出口側から圧縮機１１の吸入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当する。
（ｂ）冷房運転
次に、冷房運転について説明する。冷房運転では、操作パネルの運転モード設定スイッチにて冷房運転モードが選択された場合に開始される。
【０１０２】
冷房運転時には、制御装置が、開閉弁１８を開くと共に、第１三方弁１２を圧縮機１１の吐出口側と熱交換器用迂回通路１４の入口側とを接続する冷媒流路に切り替え、さらに、第２三方弁２１を室外熱交換器１９の出口側と第２固定絞り２２の入口側とを接続する冷媒流路に切り替える。これにより、ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒（高圧冷媒）が、図１の白抜き矢印に示すように流れる。
【０１０３】
また、圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、複合型熱交換器１３からの吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように決定される。また、送風ファン２０へ出力される制御信号については、予め設定された目標回転数になるように決定される。
【０１０４】
ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒（高圧冷媒）が、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１および第１固定絞り１５を迂回して室外熱交換器１９へ流入する。室外熱交換器１９へ流入した高圧冷媒は、送風ファン２０から送風された外気に放熱する。
【０１０５】
室外熱交換器１９から流出した高圧冷媒は、第２固定絞り２２へ流入して減圧膨張される。そして、第２固定絞り２２にて減圧膨張された冷媒（低圧冷媒）は、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入する。複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入した低圧冷媒は、送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発し、車室内送風空気が冷却される。
【０１０６】
複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２から流出した低圧冷媒は、アキュムレータ２３に流入し、当該アキュムレータ２３にて気液分離される。そして、アキュムレータ２３にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
【０１０７】
以上の如く、冷房運転時には、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２にて低圧冷媒との熱交換によって冷却された車室内送風空気を車室内に吹き出すことで、車室内の冷房を実現することができる。
【０１０８】
この際、本実施形態の冷房運転時には、圧縮機１１の回転数を変更し、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度（圧力）を調整することで、第２熱交換部１３２での低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１０９】
このため、複合型熱交換器１３にて車室内送風空気の温度を冷房運転時の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の冷房運転では、圧縮機１１が複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２における低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整する熱交換量調整手段として機能する。
【０１１０】
ここで、本実施形態の冷房運転時における「高圧冷媒」は、圧縮機１１の吐出口側から後述する第２固定絞り２２の入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当し、「低圧冷媒」は、第２固定絞り２２の出口側から圧縮機１１の吸入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当する。なお、本実施形態の冷房運転時における「高圧冷媒」および「低圧冷媒」は、次に説明する除湿暖房運転時と同様である。
（ｃ）除湿暖房運転
次に、除湿暖房運転について説明する。除湿暖房運転は、操作パネルの運転モード設定スイッチにて除湿暖房運転モードが選択された場合に開始される。なお、除湿暖房運転は、運転モード設定スイッチによる除湿暖房運転モードの選択以外に限らず、暖房運転時に車室内の相対湿度に基づいて除湿の要否を判定し、当該判定結果に応じて自動的に開始するようにしてもよい。
【０１１１】
除湿暖房運転時には、制御装置が、開閉弁１８を開くと共に、第１三方弁１２を圧縮機１１の吐出口側と複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の入口側とを接続する冷媒流路に切り替え、さらに、第２三方弁２１を室外熱交換器１９の出口側と第２固定絞り２２の入口側とを接続する冷媒流路に切り替える。これにより、ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒（高圧冷媒）が図１の白斜線矢印に示すように流れる。
【０１１２】
また、本実施形態の圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、複合型熱交換器１３からの吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように決定される。また、送風ファン２０へ出力される制御信号については、外気温および高圧冷媒の温度により室外熱交換器１９における放熱量が所定の目標放熱量となるように決定される。
【０１１３】
ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒（高圧冷媒）が、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する。複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入した高圧冷媒は、送風機３２から送風された送風空気と熱交換して放熱し、車室内送風空気が加熱される。
【０１１４】
複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した高圧冷媒は、開閉弁１８が開いているので、第１固定絞り１５を迂回して室外熱交換器１９へ流入する。室外熱交換器１９へ流入した高圧冷媒は、送風ファン２０から送風された外気に放熱する。
【０１１５】
室外熱交換器１９から流出した高圧冷媒は、第２固定絞り２２へ流入して減圧膨張される。そして、第２固定絞り２２にて減圧膨張された冷媒（低圧冷媒）は、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入する。複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入した低圧冷媒は、送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発し、車室内送風空気が除湿冷却される。
【０１１６】
複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２から流出した低圧冷媒は、アキュムレータ２３に流入し、当該アキュムレータ２３にて気液分離される。そして、アキュムレータ２３にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
【０１１７】
ここで、図５は、複合型熱交換器１３へ高圧冷媒および低圧冷媒が流入したときの送風空気の流れ方向Ｘから見たアウターフィン１３４周囲を流れる送風空気の温度分布を示す温度分布図である。
【０１１８】
図５に示すように、複合型熱交換器１３における送風空気通路１３３を流れる空気は、高温チューブ１３１ａの外表面付近（放熱領域）で高温チューブ１３１ａを流れる高圧冷媒により加熱されて昇温し、低温チューブ１３２ａの外表面付近（吸熱領域）で低温チューブ１３２ａを流れる低圧冷媒により冷却されて除湿される。つまり、複合型熱交換器１３では、高温冷媒により加熱されると共に低圧冷媒により除湿された車室内送風空気が流出する。
【０１１９】
以上の如く、除湿暖房運転時には、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１にて高圧冷媒を車室内送風空気と熱交換させると共に、第２熱交換部１３２にて低圧冷媒を車室内送風空気と熱交換させることで、温度調整されると共に除湿された車室内送風空気を車室内に吹き出すことで、車室内の除湿暖房を実現することができる。
【０１２０】
この際、本実施形態の除湿暖房運転時には、圧縮機１１の回転数を変更すると共に、送風ファン２０の回転数を調整して室外熱交換器１９における放熱量を低減することで、第１熱交換部１３１における高圧冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１２１】
このため、車室内送風空気を除湿すると共に除湿暖房運転時の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の除湿暖房運転では、圧縮機１１および送風ファン２０が複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整する熱交換量調整手段として機能する。
【０１２２】
以上、説明したように、本実施形態の車両用空調装置１に適用した熱交換システムでは、ヒートポンプサイクル１０の冷媒流路の切り替えると共に、圧縮機１１によって複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の温度、第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度、および送風ファン２０の送風量の調整によって、複合型熱交換器１３における第１熱交換部１３１および第２熱交換部１３２における冷媒と送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１２３】
これにより、複合型熱交換器１３にて車室内送風空気の温度を広範囲にわたって調整することができるので、車室内送風空気の温度を冷房運転、暖房運転、および除湿暖房運転における目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となり、車室内を適切に空調することが可能となる。
【０１２４】
また、本実施形態では、室内空調ユニット３０に車室内に吹き出す空気の温度を調節する温度調節手段（例えば、エアミックスドア）等を設けることなく、複合型熱交換器１３にて車室内送風空気を所望の温度に調整することができるので、室内空調ユニット３０の体格の小型化等を図ることができる。
【０１２５】
さらに、複合型熱交換器１３といった単一の熱交換器にて車室内送風空気の除湿暖房（除湿および温度調整）を実現することができ、室内空調ユニット３０の体格の小型化等を図ることができる。
【０１２６】
また、本実施形態の複合型熱交換器１３では、高温チューブ１３１ａと低温チューブ１３２ａとの間に車室内送風空気が流れる送風空気通路１３３を形成しているので、車室内送風空気を高圧冷媒および低圧冷媒の双方と熱交換可能な構成を具体的かつ容易に実現することができる。
【０１２７】
さらに、本実施形態の複合型熱交換器１３は、高温チューブ１３１ａと低温チューブ１３２ａとの間に形成された送風空気通路１３３に第１熱交換部１３１および第２熱交換部１３２それぞれにおける熱交換を促進するアウターフィン１３４を配置する構成としている。
【０１２８】
このため、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１における高圧冷媒と車室内送風空気との熱交換、および低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換を促進することができるので、複合型熱交換器１３における熱交換効率の向上を図ることができる。
【０１２９】
さらにまた、本実施形態の複合型熱交換器１３では、各高温チューブ１３１ａの間に低温チューブ１３２ａを配置する構成（各低温チューブ１３２ａの間に高温チューブ１３１ａを配置する構成）を採用しているので、複合型熱交換器１３流出側における車室内送風空気の温度分布の均一化を図ることが可能となる。
【０１３０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６に基づいて説明する。図６は、本実施形態に係る複合型熱交換器１３の模式的な斜視図である。なお、以下の実施形態では、第１実施形態と同等または均等な構成については、同一の符号を付し、その説明を省略、あるいは簡略化して説明する。
【０１３１】
本実施形態では、第１実施形態に対して、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２における低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換面積、および第１熱交換部１３１における高圧冷媒と車室内送風空気との熱交換面積を変更した例を説明する。
【０１３２】
図６に示すように、本実施形態の複合型熱交換器１３は、各ヘッダタンク部１３１ｂ、１３２ｂのうち、高温側ヘッダタンク部１３１ｂの集合空間１３１ｇおよび分配空間１３１ｈに、当該集合空間１３１ｇおよび分配空間１３１ｈを高温側流入配管１３ａおよび高温側流出配管１３ｂに連通する連通空間、および連通しない非連通空間に仕切る仕切り板１３５が配置されている。つまり、高温側ヘッダタンク部１３１ｂの内部に形成された集合空間１３１ｇおよび分配空間１３１ｈは、仕切り板１３５によって、その一部が高温側流入配管１３ａおよび高温側流出配管１３ｂと非連通とされている。
【０１３３】
このように構成される本実施形態の複合型熱交換器１３における高圧冷媒および低圧冷媒の流れについて説明すると、図６の実線矢印で示すように、第１熱交換部１３１では、高温側流入配管１３ａを介して高温側ヘッダタンク部１３１ｂの分配空間１３１ｈの連通空間に高圧冷媒が流入する。そして、分配空間１３１ｈの連通空間に流入した冷媒が、分配空間１３１ｈの連通空間に連通する外気流れ方向の風上側の各高温チューブ１３１ａへ流入する。なお、分配空間１３１ｈの非連通空間には、仕切り板１３５によって冷媒の流入が阻止されるので、分配空間１３１ｈの非連通空間に連通する各高温チューブ１３１ａへ冷媒が流入しない。
【０１３４】
そして、外気流れ方向の風上側の各高温チューブ１３１ａから流出した冷媒が、低温側ヘッダタンク部１３２ｂの低温側接続プレート１３２ｃと低温側中間プレート１３２ｄとの間に形成された空間を介して、外気流れ方向の風下側の各高温チューブ１３１ａへ流入する。
【０１３５】
さらに、外気流れ方向の風下側に配置された各高温チューブ１３１ａから流出した冷媒が、高温側ヘッダタンク部１３１ｂの集合空間１３１ｇの連通空間にて集合し、高温側流出配管１３ｂから流出する。
【０１３６】
一方、図６の破線矢印で示すように、第２熱交換部１３２では、低温側流入配管１３ｃを介して低温側ヘッダタンク部１３２ｂの分配空間１３２ｈに流入した冷媒が、風下側の各低温チューブ１３２ａ→風上側の各低温チューブ１３２ａ→低温側ヘッダタンク部１３２ｂの集合空間１３１ｇへと流れ、低温側流出配管１３ｄから流出する。
【０１３７】
このように、本実施形態の複合型熱交換器１３では、第２熱交換部１３２における低圧冷媒が流れる低温チューブ１３２ａの本数が、実質的に第１熱交換部１３１における高圧冷媒が流れる高圧チューブ１３１ａの本数よりも多くなる構成とすることで、第２熱交換部１３２における低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換面積を、第１熱交換部１３１における高圧冷媒と車室内送風空気との熱交換面積よりも大きくするようにしている。
【０１３８】
これによれば、除湿暖房運転時において、各熱交換部１３１、１３２における高圧冷媒および低圧冷媒それぞれが流れる領域（高低圧領域）では、高圧冷媒の有する熱を吸熱することで低圧冷媒の気化が促進される。これにより、各熱交換部１３１、１３２における高低圧領域における低温チューブ１３２ａ内の圧力損失が増大するので、各熱交換部１３１、１３２における高低圧領域に流入する低圧冷媒の流入量が減少させることができる。この結果、当該高低圧領域における車室内送風空気への放熱量を増大させ、暖房性能の向上を図ることができる。
【０１３９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図７に基づいて説明する。図７は、本実施形態に係る車両用空調装置１の全体構成図である。
【０１４０】
本実施形態では、本発明の熱交換システムを内燃機関（エンジン）ＥＧ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車両の車両用空調装置１に適用している。
【０１４１】
ハイブリッド車両は、車両の走行負荷等に応じてエンジンを作動あるいは停止させて、エンジンおよび走行用電動モータの双方から駆動力を得て走行する走行状態や、エンジンを停止させて走行用電動モータのみから駆動力を得て走行する走行状態等を切り替えることができる。これにより、ハイブリッド車両では、車両走行用の駆動力をエンジンのみから得る通常の車両に対して車両燃費を向上させることができる。
【０１４２】
本実施形態の車両用空調装置１に適用される熱交換システムは、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および外部熱源であるエンジンＥＧを冷却するエンジン冷却水（熱媒体）が循環する冷却水循環回路４０の各構成機器等によって構成されている。
【０１４３】
本実施形態のヒートポンプサイクル１０は、車室内送風空気を冷却する機能を果たす。本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の吐出口側に室外熱交換器１９が接続され、室外熱交換器１９の出口側には、室外熱交換器１９から流出した冷媒の気液を分離して、余剰液相冷媒を蓄えるレシーバ２４が配置されている。そして、レシーバ２４の液相冷媒の出口側には、温度式膨張弁２５の入口側が接続され、温度式膨張弁２５の出口側には、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２の入口側が接続されている。
【０１４４】
この温度式膨張弁２５は、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２出口側の冷媒通路に配置された感温部（図示略）を有し、第２熱交換部１３２の温度と圧力に基づいて、第２熱交換部１３２出口側の冷媒の過熱度を検知し、第２熱交換部１３２出口側の冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲の値となるように機械的機構により弁開度を調整する減圧手段である。
【０１４５】
また、本実施形態の複合型熱交換器１３は、上述の第１実施形態と基本的構成は同様である。本実施形態の複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２は、温度式膨張弁２５によって減圧膨張された低圧冷媒と車室内送風空気とを熱交換させて、低圧冷媒を蒸発させることによって車室内送風空気を冷却する冷却用の熱交換部である。複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２の出口側には、圧縮機１１の吸入口が接続されている。
【０１４６】
ここで、本実施形態のヒートポンプサイクル１０における「高圧冷媒」は、圧縮機１１の吐出口側から温度式膨張弁２５の入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当し、「低圧冷媒」は、温度式膨張弁２５の出口側から圧縮機１１の吸入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当する。
【０１４７】
次に、本実施形態の冷却水循環回路４０について説明する。冷却水循環回路４０は、外部熱源であるエンジンＥＧの内部に形成された冷却水通路に、熱媒体としてのエンジン冷却水（例えば、エチレングリコール水溶液）を流通させてエンジンＥＧを冷却する熱媒体循環回路である。
【０１４８】
この冷却水循環回路４０には、エンジン冷却水をエンジンＥＧの内部に形成された冷却水通路へ圧送する冷却水ポンプ４１が配置されている。冷却水ポンプ４１は、電動式の水ポンプであり、制御装置から出力される制御信号によって回転数（流入量）が制御される。
【０１４９】
冷却水ポンプ４１の出口側には、エンジンＥＧの内部に形成された冷却水通路の入口側が接続されている。そして、エンジンＥＧの内部に形成された冷却水通路の出口側には、分岐部を介して複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の入口側、およびエンジン冷却水を第１熱交換部１３１を迂回して流すパイパス通路４２の入口側の双方が接続されている。
【０１５０】
本実施形態の複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１は、エンジンＥＧの内部に形成された冷却水通路から流出したエンジン冷却水と車室内送風空気とを熱交換させて、エンジン冷却水の有する熱を車室内送風空気に放熱させて、車室内送風空気を加熱する加熱用の熱交換部として機能する。
【０１５１】
このように、本実施形態の複合型熱交換器１３は、第１熱交換部１３１にエンジン冷却水が流れ、第２熱交換部１３１に低圧冷媒が流れる。このため、複合型熱交換器１３では、第１熱交換部１３１にてエンジン冷却水と車室内送風空気とが熱交換され、第２熱交換部１３２にて低圧冷媒と車室内送風空気とが熱交換熱されることになる。なお、本実施形態では、エンジン冷却水が「第１流体」に対応し、低圧冷媒が「第２流体」に対応し、車室内送風空気が「熱交換対象流体」に対応している。
【０１５２】
また、冷却水ポンプ４１の出口側から冷却水ポンプ４１へ至る冷却水通路には、当該冷却水通路を開閉する開閉弁４３が配置されている。この開閉弁４３は、制御装置から出力される制御信号（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。
【０１５３】
このように構成される冷却水循環回路４０では、制御装置が冷却水ポンプ４１を作動させると、エンジン冷却水がエンジンＥＧを通過する際に、エンジンＥＧの廃熱を吸熱してエンジンＥＧを冷却する。さらに、エンジンＥＧの廃熱を吸熱して昇温した冷却水は、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１へ流入して、車室内送風空気に放熱して冷却される。このように、エンジンＥＧは、冷却水を加熱する外部熱源としても機能する。
【０１５４】
次に、上述のように構成される本実施形態の作動について説明する。なお、本実施形態では、上述の実施形態と同様の作動について説明を省略あるいは簡略化して説明する。
（ａ）暖房運転
暖房運転時には、制御装置が、冷却水循環回路４０の開閉弁４３を開き、エンジン冷却水が複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流れる循環流路に切り替える。そして、制御装置が、センサ群の検出信号や操作パネルの操作信号等に基づいて、制御装置の出力側に接続された各制御機器の作動状態を決定する。
【０１５５】
例えば、圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、圧縮機１１の作動を停止するように決定される。また、冷却水ポンプ４１に出力される制御信号（流入量）については、複合型熱交換器１３からの吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように決定される。
【０１５６】
これにより、冷却水循環回路４０では、エンジンＥＧの廃熱により昇温したエンジン冷却水が複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する。そして、第１熱交換部１３１に流入したエンジン冷却水は、車室内送風空気と熱交換して放熱し、車室内送風空気が加熱される。なお、ヒートポンプサイクル１０では、冷媒が循環しないので、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２では、低圧冷媒と車室内送風空気とが熱交換しない。
【０１５７】
以上の如く、暖房運転時には、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１にてエンジン冷却水との熱交換によって加熱された車室内送風空気を車室内に吹き出すことで、車室内の暖房を実現することができる。
【０１５８】
この際、本実施形態の暖房運転時には、冷却水ポンプ４１の回転数を変更し、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入するエンジン冷却水の流入量を調整することで、第１熱交換部１３１でのエンジン冷却水と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１５９】
このため、複合型熱交換器１３にて車室内送風空気の温度を暖房運転時の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の暖房運転では、冷却水ポンプ４１が熱交換量調整手段として機能する。
（ｂ）冷房運転
冷房運転時には、制御装置が、冷却水循環回路４０の開閉弁４３を閉じて、エンジン冷却水が複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１を迂回して流れる冷却水流路に切り替える。また、圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、複合型熱交換器１３からの吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように決定される。
【０１６０】
ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、室外熱交換器１９へ流入し、送風ファン２０から送風された外気に放熱する。そして、室外熱交換器１９から流出した高圧冷媒は、レシーバ２４にて気液が分離され、分離された液冷媒が温度式膨張弁２５に流入して減圧膨張される。
【０１６１】
温度式膨張弁２５にて減圧膨張された低圧冷媒は、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入する。複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入した低圧冷媒は、送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発し、車室内送風空気が冷却される。なお、冷却水循環回路４０では、エンジン冷却水が、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１を迂回して流れるので、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１にてエンジン冷却水と車室内送風空気とが熱交換しない。
【０１６２】
以上の如く、冷房運転時には、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２にて低圧冷媒との熱交換によって冷却された車室内送風空気を車室内に吹き出すことで、車室内の冷房を実現することができる。
【０１６３】
この際、本実施形態の冷房運転時には、圧縮機１１の回転数を変更し、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度（圧力）を調整することで、第２熱交換部１３２での低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１６４】
このため、複合型熱交換器１３にて車室内送風空気の温度を冷房運転時の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の冷房運転では、圧縮機１１が熱交換量調整手段として機能する。
（ｃ）除湿暖房運転
除湿暖房運転時には、制御装置が、冷却水循環回路４０の開閉弁４３を閉じて、エンジン冷却水が複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１を迂回して流れる冷却水流路に切り替える。そして、制御装置が、センサ群の検出信号や操作パネルの操作信号等に基づいて、制御装置の出力側に接続された各制御機器の作動状態を決定する。
【０１６５】
例えば、圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、車室内送風空気の温度が所定の露点温度以下となるように決定される。一方、冷却水ポンプ４１に出力される制御信号については、複合型熱交換器１３からの吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように決定される。
【０１６６】
これにより、ヒートポンプサイクル１０では、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入した低圧冷媒が、送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発し、車室内送風空気が除湿冷却される。
【０１６７】
また、冷却水循環回路４０では、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入したエンジン冷却水の有する熱量が車室内送風空気に放熱されて、車室内送風空気が加熱される。
【０１６８】
以上の如く、除湿暖房運転時には、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２にて低圧冷媒との熱交換により除湿され、第１熱交換部１３１にてエンジン冷却水との熱交換により加熱された車室内送風空気を車室内に吹き出すことで、車室内の除湿暖房を実現することができる。
【０１６９】
この際、本実施形態の除湿暖房運転時には、圧縮機１１の回転数を変更し、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度（圧力）を変更することで、第２熱交換部１３２での低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。加えて、冷却水ポンプ４１の回転数を変更し、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入するエンジン冷却水の流入量を調整することで、第１熱交換部１３１におけるエンジン冷却水と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１７０】
このため、車室内送風空気を除湿暖房運転の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の除湿暖房運転では、圧縮機１１および冷却水ポンプ４１が熱交換量調整手段として機能する。
【０１７１】
以上説明したように、本実施形態の熱交換システムでは、冷却水ポンプ４１によって複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入するエンジン冷却水の流入量を調整すると共に、圧縮機１１によって複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度を調整することで、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１におけるエンジン冷却水と車室内送風空気との熱交換量、および第２熱交換部１３２における低圧冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０１７２】
これにより、複合型熱交換器１３において車室内送風空気の温度を広範囲にわたって調整することができるので、第１実施形態と同様に、車室内送風空気の温度を冷房運転、暖房運転、および除湿暖房運転における目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。
【０１７３】
なお、本実施形態では、除湿暖房運転時に、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入するエンジン冷却水の流入量を変更すると共に、第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度を変更することで、複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における熱交換量を調整しているが、第１熱交換部１３１に流入するエンジン冷却水の流入量、および第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度のいずれか一方を変更し、第１、第２熱交換部１３１、１３２の一方の熱交換量を調整することで、車室内送風空気の温度を調整するようにしてもよい。
【０１７４】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図８に基づいて説明する。図８は、本実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【０１７５】
本実施形態では、本発明の熱交換システムをハイブリッド車両に搭載された車載バッテリ５の温度を調整する温度調整装置としても機能する車両用空調装置１に適用している。本実施形態の車両用空調装置１に適用される熱交換システムは、ヒートポンプサイクル１０の各構成機器等によって構成されている。
【０１７６】
車載バッテリ５は、車載された各種電気機器に供給する電力を蓄える蓄電手段を構成するもので、所定の温度帯にて作動（充放電）させる必要がある作動機器である。例えば、車載バッテリ５は、バッテリ温度が所定の下限温度以下となる際に作動（充放電）させると本来の機能が発揮できず、バッテリ温度が所定の上限温度以上となる際に作動させると急速に劣化することがある。なお、車載バッテリ５には、バッテリ温度を検出するバッテリ温度センサが設けられ、バッテリ温度センサの検出信号が制御装置に出力される。
【０１７７】
本実施形態のヒートポンプサイクル１０は、車室内送風空気を冷却する機能に加えて、車載バッテリ５に向かって吹き出す温度調整媒体である送風空気（以下、バッテリ送風空気と称する。）の温度を加熱または冷却する機能を果たす。具体的には、ヒートポンプサイクル１０は、冷媒流路を切り替えて、バッテリ送風空気を温度調整して車載バッテリ５を所定の温度帯に調整する温度調整運転、およびバッテリ送風空気を加熱して車載バッテリ５を早期に昇温させる暖機運転を実行できる。
【０１７８】
本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の吐出口側に室外熱交換器１９が接続され、室外熱交換器１９の出口側には、レシーバ２４が配置されている。そして、レシーバ２４の液相冷媒の出口側には、全開機能付きの第１電磁弁２６の入口側が接続され、第１電磁弁２６の出口側に複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の入口側が接続されている。
【０１７９】
第１電磁弁２６は、制御装置から出力される制御信号（制御電圧）によって作動が制御されるものであって、レシーバ２４の出口側から複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の入口側に至る冷媒通路の絞り開度を変更可能な電気式の可変絞り機構で構成されている。この第１電磁弁２６は、室外熱交換器１９から流出した冷媒を減圧膨張させる減圧手段としての機能に加えて、冷媒通路を全開する全開機能を有している。
【０１８０】
この際、本実施形態の複合型熱交換器１３は、上述の第１実施形態と基本構成は同様である。本実施形態の複合型熱交換器１３は、バッテリ送風ファン（図示略）にて送風されるバッテリ送風空気の空気通路における車載バッテリ５の空気流れ上流側に配置されており、車載バッテリ５に送風するバッテリ送風空気の温度を調整するものである。バッテリ送風ファンは、制御装置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。
【０１８１】
複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側には、電気式の三方弁２７を介して温度式膨張弁２５の入口側およびバイパス通路２８の入口側が接続されている。
【０１８２】
三方弁２７は、制御装置から出力される制御信号（制御電圧）によって作動が制御されるものである。より具体的には、三方弁２７は、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側と温度式膨張弁２５の入口側とを接続する冷媒流路と、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側とバイパス通路２８の入口側とを接続する冷媒流路とに切り替える流路切替手段である。
【０１８３】
バイパス通路２８は、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した冷媒を室内蒸発器３４を迂回して流す冷媒通路であり、その出口側には、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２の入口側が接続されている。
【０１８４】
バイパス通路２８には、第２電磁弁２８ａが配置されている。この第２電磁弁２８ａは、後述する制御装置から出力される制御信号（制御電圧）によって作動が制御されるものであって、バイパス通路２８の絞り開度を変更可能な電気式の可変絞り機構で構成されている。この第１電磁弁２８ａは、バイパス通路２８に流入した冷媒を減圧膨張させる減圧手段としての機能を有している。
【０１８５】
温度式膨張弁２５の出口側には、室内蒸発器３４の入口側が接続されている。室内蒸発器３４は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置され、その内部に流通する冷媒（低圧冷媒）と車室内送風空気とを熱交換させる冷却用熱交換器である。
【０１８６】
室内蒸発器３４の出口側には、逆止弁２９を介して複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２の入口側が接続され、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２の出口側には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。
【０１８７】
このように、本実施形態の複合型熱交換器１３は、第１熱交換部１３１に高圧冷媒が流れ、第２熱交換部１３１に低圧冷媒が流れる。このため、複合型熱交換器１３では、第１熱交換部１３１にて高圧冷媒とバッテリ送風空気とが熱交換され、第２熱交換部１３２にて低圧冷媒とバッテリ送風空気とが熱交換されることになる。なお、本実施形態では、高圧冷媒が「第１流体」に対応し、低圧冷媒が「第２流体」に対応し、バッテリ送風空気が「熱交換対象流体（温度調整媒体）」に対応している。
【０１８８】
ここで、逆止弁２９は、室内蒸発器３４の出口側から圧縮機１１の吸入側への冷媒の流れを許容し、圧縮機１１の吸入側から室内蒸発器３４の出口側への冷媒の流れを禁止する逆流防止手段である。この逆止弁２９によって、バイパス通路２８を流れる冷媒が、室内蒸発器３４の出口側に流れてしまうことを防止することができる。
【０１８９】
次に、本実施形態の室内空調ユニット３０について説明する。本実施形態の室内空調ユニット３０は、室内蒸発器３４の送風空気流れ方向の下流側に、エンジン冷却水の有する熱量を車室内送風空気と熱交換させるヒータコア等が配置されている。
【０１９０】
次に、本実施形態における車両用空調装置１を温度調整装置として機能させた場合の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置１では、車載バッテリ５の温度を所定の温度帯に調整する温度調整運転、および車載バッテリ５を昇温する暖機運転を実行することができる。なお、温度調整運転、および暖機運転のいずれの運転を実行するかは、バッテリ温度センサの検出信号に応じて決定される。
（ａ）温度調整運転
温度調整運転は、例えば、車載バッテリ５の温度が所定の温度帯から外れる場合に実行される。まず、温度調整運転時には、制御装置が、バイパス通路２８の第２電磁弁２８ａを閉じると共に、三方弁２７を複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側と室内蒸発器３４の入口側とを接続する冷媒流路に切り替える。これにより、ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、図８の白抜き矢印で示すように流れる。
【０１９１】
そして、制御装置が、センサ群の検出信号や操作パネルの操作信号等に応じてバッテリ送風空気の目標吹出温度を算出し、当該目標吹出温度およびセンサ群の検出信号等に基づいて、制御装置の出力側に接続された各制御機器の作動状態を決定する。
【０１９２】
例えば、第１電磁弁２６に出力される制御信号については、車載バッテリ５の温度に応じて所定の絞り開度となるように決定される。より詳しくは、第１電磁弁２６は、車載バッテリ５を冷却する必要がある場合（車載バッテリ５の温度が所定の温度帯よりも高い温度となる場合）に、第１熱交換部１３１に流入する冷媒の温度を上昇させるべく、絞り開度が小さくなるように決定され、車載バッテリ５を加熱する必要がある場合（車載バッテリ５の温度が所定の温度帯よりも低い温度となる場合）に、第１熱交換部１３１に流入する冷媒の温度を低下させるべく、絞り開度が大きくなるように決定される。
【０１９３】
ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒（高圧冷媒）が、室外熱交換器１９へ流入し、送風ファン２０から送風された外気に放熱する。そして、室外熱交換器１９から流出した高圧冷媒は、レシーバ２４にて気液が分離され、分離された液冷媒が第１電磁弁２６に流入して減圧膨張される。
【０１９４】
第１電磁弁２６にて減圧膨張された冷媒は、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１へ流入する。複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１へ流入した冷媒は、バッテリ送風ファンから送風されたバッテリ送風空気と熱交換し、バッテリ送風空気の温度が調整される。
【０１９５】
複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した冷媒は、温度式膨張弁２５にて減圧膨張されて室内蒸発器３４に流入し、室内蒸発器３４に流入した冷媒は、車室内送風空気と熱交換して蒸発し、車室内送風空気が冷却される。
【０１９６】
室内蒸発器３４から流出した冷媒は、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入する。そして、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入した冷媒は、バッテリ送風ファンから送風されたバッテリ送風空気と熱交換し、バッテリ送風空気の温度が調整される。
【０１９７】
以上の如く、温度調整運転時には、複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１にて冷媒との熱交換によって温度調整されたバッテリ送風空気を車載バッテリ５に向けて吹き出すことで、車載バッテリ５の温度調整を実現することができる。
【０１９８】
この際、本実施形態の温度調整運転時には、第１電磁弁２６の絞り開度を変更し、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の温度（圧力）を調整することで、第１熱交換部１３１における冷媒とバッテリ送風空気との熱交換量を調整することができる。このため、バッテリ送風空気を目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の温度調整運転では、第１電磁弁２６が熱交換量調整手段として機能する。
【０１９９】
ここで、本実施形態の温度調整運転時における「高圧冷媒」は、圧縮機１１の吐出口側から後述する温度式膨張弁２５の入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当し、「低圧冷媒」は、温度式膨張弁２５の入口側から圧縮機１１の吸入口側へ至る冷媒流路を流れる冷媒に相当する。
（ｂ）暖機運転
暖機運転は、例えば、車両起動時や車載バッテリ５の温度が所定の下限温度より低い場合に実行される。まず、暖機運転時には、制御装置が、バイパス通路２８の第２電磁弁２８ａを開くと共に、三方弁２７を複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側とバイパス通路２８とを接続する冷媒流路に切り替える。これにより、ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、図８の黒矢印で示すように流れる。
【０２００】
そして、第１電磁弁２６に出力される制御信号については、レシーバ２４の出口側から複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の入口側に至る冷媒通路を全開するように決定される。また、第２電磁弁２８ａに出力される制御信号については、車載バッテリ５の温度が下限温度以上となるように所定の絞り開度となるように決定される。さらに、送風ファン２０に出力される制御信号については、送風ファン２０の作動を停止するように決定される。
【０２０１】
ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、室外熱交換器１９へ流入し、外気に放熱することなく、室外熱交換器１９から流出する。そして、室外熱交換器１９から流出した冷媒は、レシーバ２４を介して第１電磁弁２６に流入し、減圧膨張されることなく、第１電磁弁２６から流出する。
【０２０２】
第１電磁弁２６から流出した冷媒は、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１へ流入する。複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１へ流入した冷媒は、バッテリ送風ファンから送風されたバッテリ送風空気に放熱し、バッテリ送風空気が加熱される。そして、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した冷媒は、バイパス通路２８に流入し、第２電磁弁２８ａにて減圧膨張される。
【０２０３】
第２電磁弁２８ａにて減圧膨張された冷媒は、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入する。複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２へ流入した冷媒は、バッテリ送風ファンから送風されたバッテリ送風空気から吸熱し、バッテリ送風空気が冷却される。
【０２０４】
以上の如く、暖機運転時には、圧縮機１１から吐出された冷媒の有する熱量を室外熱交換器１９にて放熱させることなく、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１にて放熱させるので、温度調整運転時に比べて、バッテリ送風空気の温度を早期に上昇させることが可能となる。これにより、複合型熱交換器１３にて温度調整されたバッテリ送風空気を車載バッテリ５に向けて吹き出すことで、車載バッテリ５の早期暖機を実現することができる。
【０２０５】
この際、本実施形態の暖機運転時には、第２電磁弁２８ａの絞り開度を変更し、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２における低圧冷媒の温度（圧力）を調整することで、第２熱交換部１３２における冷媒とバッテリ送風空気との熱交換量を調整することができる。このため、バッテリ送風空気を暖機運転時の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の暖機運転では、第２電磁弁２８ａが熱交換量調整手段として機能する。
【０２０６】
ここで、本実施形態の暖機運転時における「高圧冷媒」は、圧縮機１１の吐出口側から後述する第２電磁弁２８ａの入口側に至る冷媒流路を流れる冷媒に相当し、「低圧冷媒」は、第２電磁弁２８ａの入口側から圧縮機１１の吸入口側へ至る冷媒流路を流れる冷媒に相当する。
【０２０７】
以上、説明した本実施形態の温度調整装置に適用した熱交換システムでは、第１電磁弁２６および第２電磁弁２８ａによって複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の温度、および第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度を調整することで、複合型熱交換器１３における各熱交換部１３１、１３２における冷媒とバッテリ送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０２０８】
これにより、複合型熱交換器１３にてバッテリ送風空気の温度を広範囲にわたって調整することができるので、バッテリ送風空気の温度を温度調整運転、および暖機運転における目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となり、車載バッテリ５を適切に作動させることが可能となる。
【０２０９】
また、本実施形態では、車載バッテリ５の温度調整が必要でない場合（例えば、車載バッテリ５の温度が所定の温度帯となる場合）には、バッテリ送風ファンの作動を停止することで、複合型熱交換器１３を、ヒートポンプサイクル１０の室外熱交換器１９から流出した冷媒（高圧冷媒）と、室内蒸発器３４から流出した低圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器として機能させることができる。
【０２１０】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図９に基づいて説明する。図９は、本実施形態に係る車両用空調装置１の全体構成図である。本実施形態では、第４実施形態においてヒートポンプサイクル１０のバイパス通路２８に配置した第２電磁弁２８ａを廃した構成としている。なお、本実施形態の温度調整運転時におけるヒートポンプサイクル１０の構成は、第４実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【０２１１】
本実施形態では、暖機運転時に三方弁２７を複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の出口側とバイパス通路２８とを接続する冷媒流路に切り替える。そして、第１電磁弁２６に出力される制御信号については、車載バッテリ５の温度に応じて所定の絞り開度となるように決定される。また、送風ファン２０に出力される制御信号については、送風ファン２０の作動を停止するように決定される。
【０２１２】
ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、室外熱交換器１９へ流入し、外気に放熱することなく、室外熱交換器１９から流出する。そして、室外熱交換器１９から流出した冷媒は、レシーバ２４を介して第１電磁弁２６に流入し、第１電磁弁２６にて減圧膨張される。
【０２１３】
第１電磁弁２６から流出した冷媒（第１流体）は、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１へ流入して、バッテリ送風ファンから送風されたバッテリ送風空気に放熱し、バッテリ送風空気が加熱される。
【０２１４】
複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１から流出した冷媒（第２流体）は、バイパス通路２８を介して、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入して、バッテリ送風ファンから送風されたバッテリ送風空気から吸熱し、バッテリ送風空気が冷却される。
【０２１５】
以上の如く、本実施形態の暖機運転時には、第４実施形態と同様に、圧縮機１１から吐出された冷媒の有する熱量を室外熱交換器１９にて放熱させないので、温度調整運転時に比べて、バッテリ送風空気の温度を早期に上昇させることが可能となる。
【０２１６】
この際、本実施形態の暖機運転時には、第１電磁弁２６の絞り開度を変更し、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１における冷媒（第１流体）の温度（圧力）を調整することで、第１熱交換部１３２における冷媒とバッテリ送風空気との熱交換量を調整することができる。このため、バッテリ送風空気を暖機運転時の目標吹出温度に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態の暖機運転では、第１電磁弁２６が熱交換量調整手段として機能する。
【０２１７】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図１０に基づいて説明する。図１０は、本実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【０２１８】
本実施形態では、ブラインを循環させるブライン回路６０を設け、複合型熱交換器１３にてブラインを温度調整し、温度調整されたブラインを温度調整媒体として車載バッテリ５の温度調整を行う。なお、ブラインとしては、エンジン冷却水と同様に、エチレングリコール水溶液等を採用することができる。
【０２１９】
本実施形態の複合型熱交換器１３としては、第１熱交換部１３１の高温チューブ１３１ａと第２熱交換部１３２の低温チューブ１３２ａとの間にブラインが流通するブライン通路を設け、当該ブライン通路にブラインを流すことで、高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａの双方に流れる冷媒とブラインとを熱交換させる構成とすればよい。
【０２２０】
このように、本実施形態の複合型熱交換器１３は、第１熱交換部１３１に高温冷媒が流れ、第２熱交換部１３１に低温冷媒が流れる。このため、複合型熱交換器１３では、第１熱交換部１３１にて高温冷媒とバッテリ送風空気とが熱交換され、第２熱交換部１３２にて低温冷媒とバッテリ送風空気とが熱交換熱されることになる。なお、本実施形態では、高温冷媒が「第１流体」に対応し、低温冷媒が「第２流体」に対応し、バッテリ送風空気が「熱交換対象流体」に対応している。
【０２２１】
また、ブライン回路６０としては、図１０に示すように、ブラインを圧送するブラインポンプ６１の出口側を複合型熱交換器１３のブライン通路の入口側に接続すると共に、ブライン通路の出口側を車載バッテリ５と熱移動可能なように（熱的に接触するように）隣接配置された熱交換器６２の入口側に接続し、さらに、当該熱交換器６２の出口側をブラインポンプ６１の吸入口側に接続する構成とすればよい。
【０２２２】
このような構成によっても、第４実施形態に記載の温度調整装置と同様に、複合型熱交換器１３における各熱交換部１３１、１３２における冷媒とブラインとの熱交換量を調整し、ブラインの温度を所望の温度に調整することができ、車載バッテリ５を適切に作動させることが可能となる。
【０２２３】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について図１１に基づいて説明する。図１１は、本実施形態に係る車両用空調装置１の全体構成図である。
【０２２４】
本実施形態では、本発明の熱交換システムを車載バッテリ５の温度を調整する温度調整装置としても機能する車両用空調装置１に適用している。本実施形態の温度調整装置に適用される熱交換システムは、ヒートポンプサイクル１０の各構成機器等によって構成されている。
【０２２５】
まず、本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、第１実施形態において室内空調ユニット３０に配置した複合型熱交換器１３を車載バッテリ５の温度を調整するための熱交換器として用い、室内空調ユニット３０に室内蒸発器３４および室内凝縮器３５を配置する構成としている。
【０２２６】
具体的には、室内凝縮器３５は、その入口側が第１三方弁１２を介して圧縮機１１の突出口側に接続され、その出口側が逆止弁１６の入口側に接続されている。室内凝縮器３５は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置されて、その内部を流通する高温高圧冷媒と室内蒸発器３４を通過した車室内送風空気とを熱交換させて、車室内送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。
【０２２７】
また、室内蒸発器３４は、その入口側が第２固定絞り２２の出口側に接続され、その出口側がアキュムレータ２３の入口側に接続されている。室内蒸発器３４は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置されて、その内部を流通する低圧冷媒と送風機３２から送風された車室内送風空気とを熱交換させて、車室内送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。なお、室内蒸発器３４は、ケーシング３１内において室内凝縮器の空気流れ上流側に配置されている。
【０２２８】
さらに、室内蒸発器３４の空気流れ下流側であって、かつ、室内凝縮器３５の空気流れ上流側には、室内蒸発器３４通過後の送風空気のうち、室内凝縮器３５を通過させる風量割合を調整するエアミックスドア３６が配置されている。また、室内凝縮器３５の空気流れ下流側には、室内凝縮器３５にて高圧冷媒によって加熱された車室内送風空気と、室内凝縮器３５を迂回して加熱されていない車室内送風空気とを混合させる混合空間３７が設けられている。
【０２２９】
従って、エアミックスドア３６が室内凝縮器３５を通過させる風量の割合を調整することによって、混合空間３５にて混合された空調風の温度が調整される。つまり、エアミックスドア３６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手段を構成している。なお、エアミックスドア３６は、制御装置から出力される制御信号によって作動が制御されるサーボモータ（図示略）によって駆動される。
【０２３０】
本実施形態の複合型熱交換器１３は、上述の第１実施形態と基本構成は同様である。本実施形態の複合型熱交換器１３は、バッテリ送風ファンにて送風されるバッテリ送風空気の空気通路における車載バッテリ５の空気流れ上流側に配置されており、車載バッテリ５に送風するバッテリ送風空気の温度を調整するものである。
【０２３１】
具体的には、本実施形態の複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１は、その入口側が第１三方弁１２の出口側と室内凝縮器３５の入口側との間の冷媒通路に接続され、その出口側が室内凝縮器３５の出口側と逆止弁１６の入口側との間の冷媒通路に接続されている。また、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２は、その入口側が第２固定絞り２２の出口側と室内蒸発器３４の入口側との間の冷媒通路に接続され、その出口側が室内蒸発器３４の出口側とアキュムレータ２３の入口側との間の冷媒通路に接続されている。
【０２３２】
そして、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１の入口側には、第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の流量を調整する第１流量調整弁１３６が配置されている。また、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３１の入口側には、第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の流量を調整する第２流量調整弁１３７が配置されている。これら第１、第２流量調整弁１３６、１３７は、制御装置から出力される制御信号により作動が制御される電気式の流量調整手段である。
【０２３３】
本実施形態では、第１流量調整弁１３６によって、ヒートポンプサイクル１０の各運転時に、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の流入量を変更することで、第１熱交換部１３１における高圧冷媒とバッテリ送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０２３４】
また、本実施形態の第２流量調整弁１３７によって、ヒートポンプサイクル１０の各運転時に、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の流入量を変更することで、第２熱交換部１３２における低圧冷媒とバッテリ送風空気との熱交換量を調整することができる。
【０２３５】
このため、第１、第２流量調整弁１３６、１３７のうち、少なくとも一方を制御することで、複合型熱交換器１３における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整することで、バッテリ送風空気を運転状態に応じた所望の温度に調整することが可能となる。なお、本実施形態では、第１、第２流量調整弁１３６、１３７が熱交換量調整手段として機能する。
【０２３６】
以上説明した本実施形態の構成によっても、複合型熱交換器１３にてバッテリ送風空気の温度を広範囲にわたって調整することができるので、バッテリ送風空気を所望の温度に調整して、車載バッテリ５を適切に作動させることが可能となる。
【０２３７】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、以下のように種々変形可能である。
【０２３８】
（１）上述の第１実施形態では、除湿暖房運転時に、圧縮機１１および送風ファン２０を複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整する熱交換量調整手段として機能させる例について説明したが、これに限定されない。
【０２３９】
例えば、第１、第２固定絞り１５、２２といった減圧手段を、絞り開度を変更可能な可変絞り機構（第１、第２可変絞り）に変更し、当該可変絞りの少なくとも一方にて複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の温度、第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の温度の少なくとも一方を変更することで、複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整するようにしてもよい。この場合、第１、第２固定絞り１５、２２が複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整する熱交換量調整手段として機能する。
【０２４０】
また、流路切替手段を構成する第１、第２三方弁１２、２１を各出口側に流出する流量を調整可能な分流型三方弁に変更し、当該分流型三方弁の少なくとも一方にて複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１に流入する高圧冷媒の流入量、第２熱交換部１３２に流入する低圧冷媒の流入量の少なくとも一方を変更することで、複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整するようにしてもよい。この場合、第１、第２三方弁１２、２１が複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における冷媒と車室内送風空気との熱交換量を調整する熱交換量調整手段として機能する。
【０２４１】
（２）上述の第２実施形態では、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１における熱交換面積に対して、第２熱交換部１３２における熱交換面積を拡大する構成について説明したが、これに限定されない。
【０２４２】
例えば、複合型熱交換器１３の第２熱交換部１３２における熱交換面積に対して、第１熱交換部１３１における熱交換面積を拡大する構成としてもよい。この場合、第２熱交換部１３２における低温側ヘッダタンク部１３２ｂの内部に仕切り板１３５を配置することで、複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における熱交換面積を変更すればよい。
【０２４３】
（３）上述の第２実施形態では、本実施形態では、複合型熱交換器１３の高温側ヘッダタンク部１３１ｂの内部に仕切り板１３５を配置することで、複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における熱交換面積を変更する構成について説明したが、これに限定されない。
【０２４４】
例えば、複合型熱交換器１３の第１熱交換部１３１における高温チューブ１３１ａの本、および第２熱交換部１３２における高温チューブ１３１ａの本数を変更することで、複合型熱交換器１３の各熱交換部１３１、１３２における熱交換面積を変更してもよい。
【０２４５】
（３）上述の第３実施形態では、外部熱源としてエンジンＥＧを採用する例を説明したが、これに限定されない。例えば、ヒートポンプサイクル１０を据置型空調装置、冷温保存庫、自動販売機用冷却加熱装置等に適用する場合は、走行用電動モータや走行用電動モータに電力を供給するインバータといった電気機器等を外部熱源として採用してもよい。また、ヒートポンプサイクル１０を据置型空調装置、冷温保存庫、自動販売機用冷却加熱装置等に適用する場合は、圧縮機の駆動手段（電動モータやインバータ）等を外部熱源として採用してもよい。この場合、外部熱源として採用した機器を冷却する熱媒体が第１流体となる。
【０２４６】
（４）上述の第４〜第７実施形態では、作動時に所定の温度帯に調整する必要がある作動機器として車載バッテリ５を採用する例について説明したが、これに限定されず、例えば、外部熱源として採用されていない他の電気機器等を作動機器としてもよい。この場合、作動機器として採用した機器の温度を調整する温度調整媒体が熱交換対象流体となる。
【０２４７】
（５）上述の実施形態では、第１流体としてヒートポンプサイクル１０の高圧冷媒やエンジン冷却水等が採用され、第２流体としてヒートポンプサイクル１０の低圧冷媒等が採用され、熱交換対象流体として車室内送風空気やバッテリ送風空気やブラインが採用された熱交換システムについて説明したが、第１、第２流体、熱交換対象流体はこれに限定されず、第１流体と第２流体とが異なる温度となる流体であれば他の流体を変更してもよい。
【０２４８】
（６）上述の実施形態の如く、複合型熱交換器１３の高温チューブ１３１ａと低温チューブ１３２ａとの間に形成される送風空気通路１３３にアウターフィン１３４を配置することが望ましいが、例えば通風抵抗等を減ずる必要がある場合にはアウターフィン１３４を廃した構成としてもよい。
【０２４９】
（７）上述の実施形態では、複合型熱交換器１３全域において高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａを交互に配置する構成としているが、これに限定されず、複合型熱交換器１３の一部において高温チューブ１３１ａおよび低温チューブ１３２ａを交互に配置する構成としてもよい。また、複数の高温チューブ１３１ａおよび複数の低温チューブ１３２ａの一方の少なくとも１つを、他方の間に配置するようにしてもよい。
【０２５０】
（８）上述の実施形態では、冷媒として通常のフロン系冷媒を採用した例を説明したが冷媒の種類はこれに限定されない。例えば、二酸化炭素等の自然冷媒や炭化水素系冷媒等を採用してもよい。
【符号の説明】
【０２５１】
５ 車載バッテリ（作動機器）
１０ 冷凍サイクル
１１ 圧縮機（熱交換量調整手段）
１３ 複合型熱交換器
１３１ 第１熱交換部
１３１ａ 高温チューブ（第１流体側チューブ）
１３２ 第２熱交換部
１３２ａ 低温チューブ（第２流体側チューブ）
１３３ 送風空気通路（熱交換対象流体用通路）
１３４ アウターフィン
１３６ 第１流量調整弁（熱交換量調整手段）
１３７ 第２流量調整弁（熱交換量調整手段）
２６ 第１電磁弁（熱交換量調整手段）
２８ａ 第２電磁弁（熱交換量調整手段）
４１ 冷却水ポンプ（熱交換量調整手段）
ＥＧ エンジン（外部熱源）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体と熱交換対象流体とを熱交換させる第１熱交換部（１３１）、および第２流体と前記熱交換対象流体とを熱交換させる第２熱交換部（１３２）を有する複合型熱交換器（１３）を備える熱交換システムであって、
前記第１熱交換部（１３１）に流入する前記第１流体の温度は、前記第２熱交換部（１３２）に流入する前記第２流体の温度と異なる値になっており、
前記複合型熱交換器（１３）は、前記熱交換対象流体が前記第１流体および前記第２流体の双方と熱交換可能に一体化され、
前記第１熱交換部（１３１）における前記第１流体と前記熱交換対象流体との間の熱交換量、および前記第２熱交換部（１３２）における前記第２流体と前記熱交換対象流体との間の熱交換量のうち、少なくとも一方を調整することで、前記熱交換対象流体の温度が変更されることを特徴とする熱交換システム。
【請求項２】
前記第１熱交換部（１３１）は、前記第１流体が流れる複数の第１流体側チューブ（１３１ａ）を有し、
前記第２熱交換部（１３２）は、前記第２流体が流れる複数の第２流体側チューブ（１３２ａ）を有し、
前記第１流体側チューブ（１３１ａ）の外表面および前記第２流体側チューブ（１３２ａ）の外表面には、前記熱交換対象流体が流れる熱交換対象流体用通路（１３３）が形成され、
前記複数の第１流体側チューブ（１３１ａ）および前記複数の第２流体側チューブ（１３２ａ）の一方のうち少なくとも１つは、他方の間に配置され、
前記第１流体側チューブ（１３１ａ）および前記第２流体側チューブ（１３２ａ）は、互いに離間して配置され、前記第１流体側チューブ（１３１ａ）および前記第２流体側チューブ（１３１ａ）の間に、前記熱交換対象流体用通路（１３３）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換システム。
【請求項３】
前記熱交換対象流体用通路（１３３）には、前記第１熱交換部（１３１）および前記第２熱交換部（１３２）それぞれにおける熱交換を促進するアウターフィン（１３４）が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の熱交換システム。
【請求項４】
前記第１熱交換部（１３１）における前記第１流体と前記熱交換対象流体との間の熱交換量、および前記第２熱交換部（１３２）における前記第２流体と前記熱交換対象流体との間の熱交換量のうち、少なくとも一方を調整する熱交換量調整手段（１１、２６、２８ａ、４１、１３６、１３７）を備え、
前記熱交換量調整手段（１１、２６、２８ａ、４１、１３６、１３７）は、前記第１熱交換部（１３１）に流入する前記第１流体の温度、および前記第２熱交換部（１３２）に流入する前記第２流体の温度のうち少なくとも一方を調整することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換システム。
【請求項５】
前記第１熱交換部（１３１）における前記第１流体と前記熱交換対象流体との間の熱交換量、および前記第２熱交換部（１３２）における前記第２流体と前記熱交換対象流体との間の熱交換量のうち、少なくとも一方を調整する熱交換量調整手段（４１、１３６、１３７）を備え、
前記熱交換量調整手段（４１、１３６、１３７）は、前記第１熱交換部（１３１）に流入する前記第１流体の流入量、および前記第２熱交換部（１３２）に流入する前記第２流体の流入量のうち少なくとも一方を調整することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換システム。
【請求項６】
蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）を有する装置に適用され、
前記第１流体は、前記冷凍サイクル（１０）の高圧冷媒であり、
前記第２流体は、前記冷凍サイクル（１０）の低圧冷媒であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換システム。
【請求項７】
蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）および外部熱源（ＥＧ）を有する装置に適用され、
前記第１流体は、前記外部熱源（ＥＧ）の有する熱量を吸熱した熱媒体であり、
前記第２流体は、前記冷凍サイクル（１０）の低圧冷媒であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換システム。
【請求項８】
前記装置は、車両における空調対象空間へ温度調整された送風空気を送風する車両用空調装置（１）であって、
前記熱交換対象流体は、前記送風空気であることを特徴とする請求項６または７に記載の熱交換システム。
【請求項９】
前記装置は、作動時に所定の温度帯に調整する必要がある作動機器（５）の温度を調整する温度調整装置であって、
前記熱交換対象流体は、前記作動機器（５）の温度を調整するための温度調整媒体であることを特徴とする請求項６または７に記載の熱交換システム。
【請求項１】
第１流体と熱交換対象流体とを熱交換させる第１熱交換部（１３１）、および第２流体と前記熱交換対象流体とを熱交換させる第２熱交換部（１３２）を有する複合型熱交換器（１３）を備える熱交換システムであって、
前記第１熱交換部（１３１）に流入する前記第１流体の温度は、前記第２熱交換部（１３２）に流入する前記第２流体の温度と異なる値になっており、
前記複合型熱交換器（１３）は、前記熱交換対象流体が前記第１流体および前記第２流体の双方と熱交換可能に一体化され、
前記第１熱交換部（１３１）における前記第１流体と前記熱交換対象流体との間の熱交換量、および前記第２熱交換部（１３２）における前記第２流体と前記熱交換対象流体との間の熱交換量のうち、少なくとも一方を調整することで、前記熱交換対象流体の温度が変更されることを特徴とする熱交換システム。
【請求項２】
前記第１熱交換部（１３１）は、前記第１流体が流れる複数の第１流体側チューブ（１３１ａ）を有し、
前記第２熱交換部（１３２）は、前記第２流体が流れる複数の第２流体側チューブ（１３２ａ）を有し、
前記第１流体側チューブ（１３１ａ）の外表面および前記第２流体側チューブ（１３２ａ）の外表面には、前記熱交換対象流体が流れる熱交換対象流体用通路（１３３）が形成され、
前記複数の第１流体側チューブ（１３１ａ）および前記複数の第２流体側チューブ（１３２ａ）の一方のうち少なくとも１つは、他方の間に配置され、
前記第１流体側チューブ（１３１ａ）および前記第２流体側チューブ（１３２ａ）は、互いに離間して配置され、前記第１流体側チューブ（１３１ａ）および前記第２流体側チューブ（１３１ａ）の間に、前記熱交換対象流体用通路（１３３）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換システム。
【請求項３】
前記熱交換対象流体用通路（１３３）には、前記第１熱交換部（１３１）および前記第２熱交換部（１３２）それぞれにおける熱交換を促進するアウターフィン（１３４）が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の熱交換システム。
【請求項４】
前記第１熱交換部（１３１）における前記第１流体と前記熱交換対象流体との間の熱交換量、および前記第２熱交換部（１３２）における前記第２流体と前記熱交換対象流体との間の熱交換量のうち、少なくとも一方を調整する熱交換量調整手段（１１、２６、２８ａ、４１、１３６、１３７）を備え、
前記熱交換量調整手段（１１、２６、２８ａ、４１、１３６、１３７）は、前記第１熱交換部（１３１）に流入する前記第１流体の温度、および前記第２熱交換部（１３２）に流入する前記第２流体の温度のうち少なくとも一方を調整することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換システム。
【請求項５】
前記第１熱交換部（１３１）における前記第１流体と前記熱交換対象流体との間の熱交換量、および前記第２熱交換部（１３２）における前記第２流体と前記熱交換対象流体との間の熱交換量のうち、少なくとも一方を調整する熱交換量調整手段（４１、１３６、１３７）を備え、
前記熱交換量調整手段（４１、１３６、１３７）は、前記第１熱交換部（１３１）に流入する前記第１流体の流入量、および前記第２熱交換部（１３２）に流入する前記第２流体の流入量のうち少なくとも一方を調整することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換システム。
【請求項６】
蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）を有する装置に適用され、
前記第１流体は、前記冷凍サイクル（１０）の高圧冷媒であり、
前記第２流体は、前記冷凍サイクル（１０）の低圧冷媒であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換システム。
【請求項７】
蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）および外部熱源（ＥＧ）を有する装置に適用され、
前記第１流体は、前記外部熱源（ＥＧ）の有する熱量を吸熱した熱媒体であり、
前記第２流体は、前記冷凍サイクル（１０）の低圧冷媒であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換システム。
【請求項８】
前記装置は、車両における空調対象空間へ温度調整された送風空気を送風する車両用空調装置（１）であって、
前記熱交換対象流体は、前記送風空気であることを特徴とする請求項６または７に記載の熱交換システム。
【請求項９】
前記装置は、作動時に所定の温度帯に調整する必要がある作動機器（５）の温度を調整する温度調整装置であって、
前記熱交換対象流体は、前記作動機器（５）の温度を調整するための温度調整媒体であることを特徴とする請求項６または７に記載の熱交換システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２０１２１５（Ｐ２０１２−２０１２１５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６７５５９（Ｐ２０１１−６７５５９）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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