CN102371866A - 车辆用空气调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够抑制制冷循环的耗电量的车辆空气调节系统。包括：呈环状地依次连接有压缩机、室外热交换器和室内空气调节热交换器的制冷循环回路；和呈环状地连接有发热体、室内冷却热交换器、中间热交换器和泵的设备冷却回路，其中，压缩机对空气调节用冷却介质进行压缩，室外热交换器进行空气调节用冷却介质与室外空气的热交换，室内空气调节热交换器进行与向车室内吹出的空气的热交换，室内冷却热交换器进行与向车室内吹出的空气的热交换，中间热交换器进行使发热体冷却的设备冷却介质与制冷循环回路中的空气调节用冷却介质的热交换，泵使设备冷却介质循环，中间热交换器的空气调节用冷却介质的配管的一端与连接室外热交换器和室内空气调节热交换器的液体配管连接，另一端与压缩机的吸入口连接。

Description

车辆用空气调节系统

技术领域

本发明涉及车辆用空气调节系统。

背景技术

已知有将车辆上搭载的逆变器电路等发热体产生的热用于空气调节的系统。例如专利文献1中，公开了在具有使用在使冷却介质循环的循环泵的作用下循环的冷却介质来冷却车载发热体的冷却回路，和从冷却回路内的冷却介质吸热的蒸发器的制冷循环装置中，在上述冷却回路中具有在上述冷却介质与向车室内吹出的空气之间进行热交换的车室内空气调节用热交换器的车辆用冷却系统的与运转方法相关的技术。专利文献1中，能够利用制冷循环同时实现设备的冷却和制冷。

此外，专利文献2中，公开了在制暖时同时使用热泵式制冷装置中产生的热和由加热器发出的热来加热空调风的技术，在不具备电动机等较大的热源的车辆中，即使在外部气温为极低温的状态下也能够发挥足够的制暖性能。

专利文献1：日本专利第4285292号公报

专利文献2：日本特开2008-230594号公报

发明内容

在利用制冷循环同时进行发热体的冷却和制冷的情况下，现有技术中是将相同的冷却介质供给到发热体和空气调节用热交换器来加以使用的，所以存在不能够将冷却介质的温度控制为对于空调负载和发热体双方都一定适合的温度的问题。因此，例如在为了进行制冷而需要将冷却介质冷却到10℃左右的情况下，流向发热体的冷却介质的温度也会冷却到10℃左右。在发热体的温度低于外部空气温度时，热会从外部空气流入发热体，需要额外利用制冷循环将该热侵入量冷却。因此存在制冷循环中的耗电量增大的问题。

此外，因为取决于条件有可能在发热体的设备内部产生结露，所以也存在需要应对结露的问题。

此外，在进行制暖的情况下，专利文献2中，采用同时使用流向空气调节用热交换器的冷却介质、加热器和制冷循环的水冷冷凝器进行加热的结构。因此水冷冷凝器中的冷凝温度受到冷却介质的温度的影响。在使用加热器的情况下，因为冷却介质的温度会上升，所以水冷冷凝器中的冷凝温度也会上升。在冷凝温度上升时，用于确保相同制暖能力的耗电量会增大，所以在使用加热器时，存在除了加热器的耗电量之外，制冷循环的耗电量也会增大的问题。

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种耗电量较少的车辆用空气调节系统。

为了解决上述问题，本发明的车辆用空气调节系统，包括：呈环状地依次连接有压缩机、室外热交换器和室内空气调节热交换器的制冷循环回路；和呈环状地连接有发热体、室内冷却热交换器、中间热交换器和泵的设备冷却回路，其中，压缩机对空气调节用冷却介质进行压缩，室外热交换器进行空气调节用冷却介质与室外空气的热交换，室内空气调节热交换器进行与向车室内吹出的空气的热交换，室内冷却热交换器进行与向车室内吹出的空气的热交换，中间热交换器进行使发热体冷却的设备冷却介质与制冷循环回路中的空气调节用冷却介质的热交换，泵使设备冷却介质循环，中间热交换器的空气调节用冷却介质的配管的一端与连接室外热交换器和室内空气调节热交换器的液体配管连接，另一端与压缩机的吸入口连接。

此外，室内空气调节热交换器和中间热交换器，在与液体配管连接的空气调节用冷却介质的配管路径中，分别具有使流向各热交换器的空气调节用冷却介质的流量变化的空气调节用流量控制单元和冷却用流量控制单元。

此外，在连接室外热交换器和液体配管的空气调节用冷却介质的配管路径中，具有使空气调节用冷却介质的流量变化的室外流量控制单元。

此外，室外热交换器、室内空气调节热交换器和中间热交换器，通过第一流路切换单元和第二流路切换单元，可任意切换地与压缩机的排出口或压缩机的吸入口连接。

此外，能够切换成向车室内吹出的空气在通过室内空气调节热交换器之后通过室内冷却热交换器的情况，和向车室内吹出的空气在通过室内冷却热交换器之后通过室内空气调节热交换器的情况。

此外，能够切换成通过室内冷却热交换器的空气向车室内吹出的情况，和通过室内冷却热交换器的空气向车外吹出的情况。

此外，设备冷却回路，具备设备冷却介质流过室内冷却热交换器的主回路，和旁通室内冷却热交换器地流过的旁通回路，并且具备流过主回路和旁通回路的设备冷却介质的流量控制单元。

此外，在进行冷却发热体的设备冷却时，通过控制冷却用流量控制单元的开度来切换仅用室内冷却热交换器冷却在设备冷却回路中循环的设备冷却介质的情况，和用室内冷却热交换器与中间热交换器冷却设备冷却介质的情况。

此外，除对车室内进行制暖的情况以外，使通过室内冷却热交换器的空气向车外吹出。

此外，在对车室内进行制冷的情况下，使设备冷却回路的设备冷却介质不流过主回路，而是流过旁通回路。

此外，在进行制冷运转、制暖运转、制暖·设备冷却运转(制暖+设备冷却运转)或除霜运转的情况下，使向车室内吹出的空气在通过室内冷却热交换器之后通过室内空气调节热交换器。

此外，在进行除湿运转或制暖·除湿运转(制暖+除湿运转)的情况下，使向车室内吹出的空气在通过室内空气调节热交换器之后通过室内冷却热交换器。

此外，在进行加热发热体的设备加热运转的情况下，以中间热交换器作为冷凝器，通过控制室外流量控制单元的开度，来调整在设备冷却回路中循环的设备冷却介质的温度。

此外，具备第一室内冷却热交换器和第二室内冷却热交换器这2个室内冷却热交换器，并且，具备室内单元，该室内单元包括室内空气调节热交换器，吸入空气的室内风扇，切换空气的流动的第一切换挡板、第二切换挡板，和切换设备冷却介质向第一室内冷却热交换器和第二室内冷却热交换器的流动的第三流路切换单元、第四流路切换单元。

此外，室内单元在室内空气调节热交换器的上游侧、下游侧分别配置有第一室内冷却热交换器、第二室内冷却热交换器，在室内空气调节热交换器与第一室内冷却热交换器之间具备第一切换挡板和第二切换挡板。

此外，室内单元具备吸入空气的第一空气吸入口、第二空气吸入口和吹出空气的第一空气排出口、第二空气排出口，第一空气吸入口和第二空气吸入口吸入室内空气或车外空气，第一空气排出口向室内吹出空气，第二空气排出口向室外吹出空气。

此外，第一切换挡板能够调整从第二空气吸入口吸入的空气量，从第二空气吸入口吸入的空气不通过第一室内冷却热交换器，而是通过室内空气调节热交换器和第二室内冷却热交换器，从第一空气排出口吹出。

此外，第二切换挡板，对从第一空气吸入口吸入的空气在通过第一室内冷却热交换器后，是从第二空气排出口吹出还是从第一空气排出口吹出进行切换。

此外，在进行除湿运转或制暖除湿运转的情况下，使由第一空气吸入口吸入的空气，在室内空气调节热交换器中进行热交换之后，在第二室内冷却热交换器中进行热交换，从第一空气排出口吹出。

此外，在进行制冷运转、制暖运转、制暖·设备冷却运转、设备加热运转或除霜运转的情况下，使由第一空气吸入口吸入的空气，在第一室内冷却热交换器中进行热交换之后，在室内空气调节热交换器中进行热交换，从第一空气排出口吹出。

此外，在进行设备冷却运转或制冷·设备冷却运转(制冷+设备冷却运转)的情况下，使由第一空气吸入口吸入的空气，在第一室内冷却热交换器中进行热交换之后从第二空气排出口吹出，使由第二空气吸入口吸入的空气，在室内空气调节热交换器中进行热交换之后从第一空气排出口吹出。

此外，具备空气调节控制装置，该空气调节控制装置获取车速信息和加速器开度信息等车辆驾驶信息和行驶计划信息，基于这些信息和发热体的温度以及车室内的温度来控制车辆用空气调节系统。

此外，空气调节控制装置，与包括压缩机、流量控制单元、流路切换单元、泵、室外风扇和室内风扇的空气调节装置形成为一体，或者与空气调节装置的一部分形成为一体。

此外，空气调节控制装置，与进行车辆整体控制的车辆控制装置、控制制动驱动的制动驱动控制装置和进行电池的电力管理的电池控制装置中的至少一个形成为一体。

根据本发明，能够提供一种车辆空气调节系统，其能够抑制制冷循环的耗电量。

附图说明

图1是表示本发明的车辆用空气调节系统的概要结构的图。

图2是表示本发明的空气调节装置的结构的图。

图3是说明设备冷却运转的图。

图4是说明制冷运转的图。

图5是说明制冷、设备冷却运转(制冷+设备冷却运转)的图。

图6是说明制暖运转的图。

图7是说明制暖、设备冷却运转(制暖+设备冷却运转)的图。

图8是说明除湿运转的图。

图9是说明制暖、除湿运转(制暖+除湿运转)的图。

图10是说明加热运转的图。

图11是说明除霜运转的图。

图12是说明空气从室内空气调节热交换器到室内冷却热交换器的流动的图。

图13是说明空气从室内冷却热交换器到室内空气调节热交换器的流动的图。

图14是说明室内单元的结构的图(第一状态)。

图15是说明室内单元的结构的图(第二状态)。

图16是说明室内单元的结构的图(第三状态)。

图17是表示外部空气温度与车室和各设备的空气调节的关系的图。

图18是说明串联配置多个发热体的情况的图。

图19是说明串联配置多个发热体的情况的图。

图20是表示控制处理程序的流程图。

图21是表示各种车辆状态与温度调节对象(车室内、各温度调节对象设备)的设定温度变更例的图。

图22是说明电动车的控制装置的概要的图。

附图标记说明

1压缩机

2室外热交换器

3室外风扇

4中间热交换器

5循环泵

6，6A，6B  室内冷却热交换器

7室内空气调节热交换器

8，54室内风扇

9，9A，9B    发热体

9A，72逆变器

9B，73电动机

9C，76电池

9D    变速箱

10喷出配管

11吸入配管

19四通阀

20三通阀

21，24，25二通阀

22A，22B，23膨胀阀

41，41A，41B，41C，41D，50，51设备冷却回路

42室内单元

43A，43B，43C，43D  空气出入口

44，52，53切换挡板(damper)

55，56吸入口

57，58喷出口

60空气调节装置

61空气调节控制装置

62车室内温度

63需要进行温度调节的设备的温度

64车辆驾驶信息

65行驶计划信息

70车辆控制装置

71制动驱动控制装置

74制动器

75电池控制装置

90，90A，90B  制冷循环回路

具体实施方式

以下说明将本发明的车辆用空气调节系统应用于电动车的一个实施方式。不过，本发明不限定于电动车，对于混合动力车或者电气化铁路和建筑车辆等电动车也能够应用。此外，该实施方式中以由逆变器驱动的交流电动机为例进行说明，但是本发明不限定于交流电动机，例如也能够应用于可控硅伦纳德(thyristor Leonard)装置等由转换器(converter)驱动的直流电动机或者由斩波(chopper)电源驱动的脉冲电动机等所有种类的旋转电机(电动发电机)。

图1是表示本发明的车辆用空气调节系统的概要结构的图。图1所示的车辆用空气调节系统，具备用于进行车室和需要温度调节的设备的制冷制暖、冷却/加热的空气调节装置60，和控制该空气调节装置60的空气调节控制装置61。空气调节装置60中设置的各种致动器(actuator)，通过来自空气调节控制装置61的控制信号控制。本实施方式的致动器中，有压缩机1，作为流量控制单元的膨胀阀22A、22B、23，作为第一流路切换单元的四通阀19，作为第二流路切换单元的三通阀20，二通阀21、24、25，循环泵5，室外风扇3和室内风扇8。

对于空气调节控制装置61，通过温度传感器输入车室内温度62、需要温度调节的设备的温度63。本实施方式中，作为需要温度调节的设备，有电动机、逆变器、电池和变速箱等设备，对它们分别设置有温度传感器。此外，对于空气调节控制装置61，从车速传感器和加速传感器输入作为车辆驾驶信息64的车辆速度和加速器开度(油门开度)，并且从导航装置输入作为车辆行驶计划信息65的道路信息和/或目的地信息等。

图2是表示空气调节装置60的概要结构的图。空气调节装置60，具备使进行室内空气调节和发热体9的冷却的空气调节用冷却介质(例如制冷剂)循环的制冷循环回路90，和使进行发热体9的冷却的设备冷却介质(例如冷却水)循环的设备冷却回路41。

制冷循环回路90中，压缩制冷剂的压缩机1、进行空气调节用冷却介质与外部空气的热交换的室外热交换器2、分支的制冷循环回路90A中的进行空气调节用冷却介质与设备冷却回路41内流动的设备冷却介质的热交换的中间热交换器4、制冷循环回路90B中的进行空气调节用冷却介质与车室内空气的热交换的室内空气调节热交换器7，通过使空气调节用冷却介质循环的液体配管连接。

在压缩机1的吸入配管11与喷出配管10之间，设置有四通阀19。通过切换四通阀19，能够将吸入配管11和喷出配管10中的任一个连接到室外热交换器2，将另一个连接到中间热交换器4、室内空气调节热交换器7。图2所示的四通阀19，将喷出配管10连接到室外热交换器2，将吸入配管11连接到中间热交换器4。

室内空气调节热交换器7，一端连接到室外热交换器2，另一端通过三通阀20可切换地连接到压缩机1的喷出配管10和吸入配管11中的任一个。作为空气调节用冷却介质的流量控制单元起作用的膨胀阀23、22A、22B，分别设置在室外热交换器2的没有与压缩机1连接的一侧、制冷循环回路90A中的中间热交换器4与室外热交换器2之间、制冷循环回路90B中的室内空气调节热交换器7与室外热交换器2之间。此外，在室外热交换器2上具备外部空气送风用的室外风扇3。

设备冷却回路41中，进行设备冷却介质与车室内空气的热交换的室内冷却热交换器6、中间热交换器4、使设备冷却介质在设备冷却回路41内循环的循环泵5、作为需要温度调节的设备的发热体9呈环状地依次连接。

在设备冷却回路41中，设置有旁通室内冷却热交换器6的两端的旁通回路41C。在旁通回路41C中设置有二通阀24，在通过室内冷却热交换器6的主回路41D中设置有二通阀25。通过该二通阀24、25的开闭动作，能够切换设备冷却介质的流路。此外，在设备冷却回路41中，为了对多个发热体9A、9B进行温度调节而如图2所示使它们并联连接。在具备发热体9B的设备冷却回路41B中设置有二通阀21，在具备发热体9A的设备冷却回路41A中不设置二通阀。由此，在打开二通阀21时能够对发热体9A、9B双方进行温度调节，而关闭二通阀21时能够仅对发热体9A进行温度调节。此外，在具备发热体9A的设备冷却回路41A中也可以具备二通阀，并且多个发热体9A、9B也可以串联连接。根据发热体的温度条件能够变更发热体9的连接方法、二通阀的设置方法。

为了进行室内空气调节，将温度调节后的空气吹出的室内单元42，具备吸入室内(车内)或室外(车外)的空气并向室内或室外吹出的室内风扇8A、8B，室内冷却热交换器6，室内空气调节热交换器7，进行切换以使通过室内冷却热交换器6热交换后的空气吹出到室内或室外的切换挡板44，作为室内或室外的空气吸入口、或者向室内或室外的空气吹出口的空气出入口43A、43B、43C、43D。

接着，说明图2所示的空气调节装置60的运转动作。本实施方式中，通过由循环泵5进行的设备冷却介质的循环来进行发热体9的温度调节。其他设备的动作，根据空调负载和来自发热体9的发热量相应地变化。以下说明设备冷却、制冷、制冷+设备冷却、制暖、制暖+设备冷却、除湿、制暖除湿、设备加热、除霜的运转。

设备冷却运转，是在不进行室内空气调节的状态下使发热体9冷却的运转，用图3说明。该运转中，有仅用室内冷却热交换器6冷却设备冷却回路41中循环的设备冷却介质的情况，和用室内冷却热交换器6和中间热交换器4冷却设备冷却介质的情况。

通过关闭设备冷却回路41的二通阀24、打开二通阀25，使设备冷却介质通过循环泵5的驱动在室内冷却热交换器6和中间热交换器4中循环。在关闭二通阀21的情况下，设备冷却介质仅在设备冷却回路41A中流动，在打开二通阀21的情况下，设备冷却介质在设备冷却回路41A和41B中流动。在冷却发热体9A、9B双方的情况下，打开二通阀21。

室内单元42内的切换挡板44，如图3所示设定为使空气出入口43A吸入的空气通过室内冷却热交换器6从空气出入口43C吹出。利用该通过室内冷却热交换器6的空气，能够冷却设备冷却介质。此时，不驱动室内风扇8B，从空气出入口43D不吸入空气。此外，通过由室内风扇8A吸入的空气的风量，能够调整冷却能力。其中，空气出入口43C通过未图示的导管通向室外(车外)，使较暖的空气不会向室内吹出。

在利用中间热交换器4冷却设备冷却介质的情况下，如图3所示地连接四通阀19、三通阀20，压缩机1的喷出配管10与室外热交换器2连接，压缩机1的吸入配管11与中间热交换器4和室内空气调节热交换器7连接。并且，将膨胀阀22B全闭，使空气调节用冷却介质不会流向室内空气调节热交换器7。即，将室外热交换器2作为冷凝器，将中间热交换器4作为蒸发器。

由压缩机1压缩后的空气调节用冷却介质，通过在室外热交换器2散热而液化之后，通过全开的膨胀阀23，流过中间热交换器4。流向中间热交换器4的空气调节用冷却介质，被膨胀阀22A减压而成为低温、低压，通过在中间热交换器4中从设备冷却回路41的设备冷却介质吸热而蒸发，然后通过四通阀19返回压缩机1。如上所述，通过使用制冷循环回路90，在中间热交换器4进行设备冷却介质与空气调节用冷却介质的热交换，将设备冷却介质冷却。

如上所述，能够用室内冷却热交换器6和中间热交换器4来冷却设备冷却介质。在设备冷却介质低于规定温度的情况下，不使用制冷循环回路90，仅用室内冷却热交换器6冷却设备冷却介质，在设备冷却介质高于规定温度的情况下，使用制冷循环回路90通过室内冷却热交换器6和中间热交换器4冷却设备冷却介质。

此外，为了控制设备冷却介质的温度，只要控制室内风扇8A的风量、循环泵5的流量、压缩机1的转速、膨胀阀22A的开度和室外风扇3的风量即可。在设备冷却介质高于目标温度的情况下，增大室内风扇8A的风量，增大循环泵5的流量，增大压缩机1的转速，打开膨胀阀22A的开度，增大室外风扇3的风量即可。另一方面，在设备冷却介质低于目标温度的情况下，减小室内风扇8A的风量，减小循环泵5的流量，减小压缩机1的转速，限制膨胀阀22A的开度，减小室外风扇3的风量即可。而且，不需要控制所有致动器，只要至少控制1个即可。

制冷运转，是不进行发热体9的冷却，只对室内进行制冷的运转，用图4说明。

设备冷却回路41，通过关闭二通阀25、打开二通阀24，使设备冷却介质通过循环泵5的驱动不流过室内冷却热交换器6，而是流过设备冷却回路41C。在这种不冷却发热体9的情况下，也使设备冷却回路41的设备冷却介质循环，是为了防止位于发热体9部分的设备冷却介质的不均匀的温度上升。在关闭二通阀21的情况下设备冷却介质仅在设备冷却回路41A中流动，在打开二通阀21的情况下设备冷却介质在设备冷却回路41A和41B中均流动。

位于室内单元42内的切换挡板44，如图4所示设定成使得由空气出入口43A吸入的空气通过室内冷却热交换器6、室内空气调节热交换器7从空气出入口43B吹出。此时，不驱动室内风扇8B，不从空气出入口43D吸入空气。因为设备冷却介质不在该室内冷却热交换器6中循环，所以通过室内冷却热交换器6的空气的温度不变化。此外，空气出入口43B通过未图示的导管通向室内(车内)，进行室内的温度调节。

此外，制冷运转中，如图4所示地连接四通阀19、三通阀20，使压缩机1的喷出配管10与室外热交换器2连接，压缩机1的吸入配管11与中间热交换器4和室内空气调节热交换器7连接。此外，将膨胀阀22A全闭，使空气调节用冷却介质不流过中间热交换器4。即，将室外热交换器2作为冷凝器，将室内空气调节热交换器7作为蒸发器。

由压缩机1压缩后的空气调节用冷却介质，通过在室外热交换器2散热而液化之后，通过全开的膨胀阀23，流过室内空气调节热交换器7。流向室内空气调节热交换器7的空气调节用冷却介质，被膨胀阀22B减压而成为低温、低压，通过在室内空气调节热交换器7中从由空气出入口43A吸入的空气吸热而蒸发，然后通过三通阀20返回压缩机1。这样，在室内空气调节热交换器7中进行热交换而冷却后的空气从空气出入口43B向车室内吹出。

此外，为了调整从空气出入口43B吹出的空气温度，只要控制室内风扇8A的风量、压缩机1的转速、膨胀阀22B的开度和室外风扇3的风量即可。在吹出的空气高于目标温度的情况下，增大室内风扇8A的风量，增大压缩机1的转速，打开膨胀阀22B的开度，增大室外风扇3的风量即可。另一方面，在吹出的空气低于目标温度的情况下，减小室内风扇8A的风量，减小压缩机1的转速，限制膨胀阀22B的开度，减小室外风扇3的风量即可。而且，不需要控制所有的致动器，只要至少控制1个即可。

制冷、设备冷却运转(即制冷·设备冷却运转，也就是制冷+设备冷却运转)，是冷却发热体9并对室内进行制冷的运转，用图5说明。该运转中，存在仅使用室内冷却热交换器6冷却设备冷却回路41中循环的设备冷却介质的情况，和使用室内冷却热交换器6和中间热交换器4冷却设备冷却介质的情况。

设备冷却回路41，通过关闭二通阀24、打开二通阀25，使设备冷却介质通过循环泵5的驱动在室内冷却热交换器6和中间热交换器4中循环。在关闭二通阀21的情况下，设备冷却介质仅在设备冷却回路41A中流动，在打开二通阀21的情况下，设备冷却介质在设备冷却回路41A和41B中流动。在冷却发热体9A、9B双方的情况下，打开二通阀21。

位于室内单元42内的切换挡板44，如图5所示设定成使得由空气出入口43A吸入的空气通过室内冷却热交换器6从空气出入口43C吹出。空气出入口43C通过未图示的导管通向室外(车外)，使空气不向室内吹出。此外，由室内风扇8B从空气出入口43D吸入的空气通过室内空气调节热交换器7从空气出入口43B吹出。使用该通过室内冷却热交换器6的空气，能够冷却设备冷却介质。从空气出入口43D吸入、通过室内空气调节热交换器7的空气，被室内空气调节热交换器7冷却，向室内(车室内)吹出冷却后的空气。

此外，制冷、设备冷却运转中，如图5所示地连接四通阀19、三通阀20，使压缩机1的喷出配管10与室外热交换器2连接，压缩机1的吸入配管11与中间热交换器4和室内空气调节热交换器7连接。即，将室外热交换器2作为冷凝器，将中间热交换器4和室内空气调节热交换器7作为蒸发器。

由压缩机1压缩后的空气调节用冷却介质，通过在室外热交换器2散热而液化之后，通过全开的膨胀阀23，流过中间热交换器4和室内空气调节热交换器7。流向中间热交换器4的空气调节用冷却介质，被膨胀阀22A减压而成为低温、低压，在中间热交换器4中从设备冷却回路41的设备冷却介质吸热而蒸发，然后通过四通阀19返回压缩机1。这样，使用中间热交换器4进行设备冷却介质与空气调节用冷却介质的热交换，将设备冷却介质冷却。流向室内空气调节热交换器7的空气调节用冷却介质，被膨胀阀22B减压而成为低温、低压，在室内空气调节热交换器7中从由空气出入口43D吸入的空气吸热而蒸发，然后通过三通阀20返回压缩机1。这样在室内空气调节热交换器7中进行热交换而冷却后的空气从空气出入口43B向室内吹出。

如上所述，因为能够将中间热交换器4和室内空气调节热交换器7双方用作蒸发器，所以能够同时实现车室内的制冷和发热体9的冷却。进而，因为将中间热交换器4和室内空气调节热交换器7相对于压缩机1的吸入配管11并联连接，并在制冷循环回路90A、90B中分别设置膨胀阀22A、22B，所以对于向中间热交换器4和室内空气调节热交换器7流过的空气调节用冷却介质的流量，能够分别任意地进行改变。其结果，能够将设备冷却介质的温度和空气调节用冷却介质的温度，分别控制为任意的期望温度。从而，即使在为了进行制冷而充分降低空气调节用冷却介质的温度的情况下，也能够通过抑制流向中间热交换器4的制冷剂流量，而将发热体9内部流过的设备冷却介质的温度保持较高。

此外，设备冷却介质能够如上所述通过室内冷却热交换器6和中间热交换器4冷却。在设备冷却介质低于规定温度的情况下，不使用制冷循环回路90，仅使用室内冷却热交换器6冷却设备冷却介质，在设备冷却介质高于规定温度的情况下，使用制冷循环回路90通过室内冷却热交换器6和中间热交换器4冷却设备冷却介质。这可以通过调节膨胀阀22A的开度来控制。在使膨胀阀22A全闭的情况下，因为空气调节用冷却介质不在中间热交换器4中流动，所以设备冷却介质仅由室内冷却热交换器6冷却。

此外，为了控制设备冷却介质的温度和从空气出入口43B吹出的空气温度，只要控制室内风扇8A、8B的风量，循环泵5的流量，压缩机1的转速，膨胀阀22A、22B的开度和室外风扇3的风量即可。在设备冷却介质高于目标温度的情况和/或吹出的空气高于目标温度的情况下，增大室内风扇8A、8B的风量，增大循环泵5的流量，增大压缩机1的转速，打开膨胀阀22A、22B的开度，增大室外风扇3的风量即可。另一方面，在设备冷却介质低于目标温度和/或吹出的空气低于目标温度的情况下，减小室内风扇8A、8B的风量，减小循环泵5的流量，减小压缩机1的转速，限制膨胀阀22A、22B的开度，减小室外风扇3的风量即可。而且，不需要控制所有的致动器，只要至少控制1个即可。

制暖运转，是不进行发热体9的冷却，只对室内进行制暖的运转，用图6说明。

设备冷却回路41，通过打开二通阀25、关闭二通阀24，使设备冷却介质通过循环泵5的驱动在室内冷却热交换器6和中间热交换器4中流动。在关闭二通阀21的情况下设备冷却介质仅在设备冷却回路41A中流动，在打开二通阀21的情况下设备冷却介质在设备冷却回路41A和41B中流动。

位于室内单元42内的切换挡板44，如图6所示设定成使得由空气出入口43A吸入的空气通过室内冷却热交换器6、室内空气调节热交换器7从空气出入口43B吹出。此时，室内风扇8B不驱动，不从空气出入口43D吸入空气。由发热体9加热的设备冷却介质在该室内冷却热交换器6中循环，所以通过室内冷却热交换器6的空气的温度上升。此外，空气出入口43B与室内(车内)相通，进行室内的温度调节。

在制暖负载较小的情况下，如上所述，通过将来自发热体9的废热(排热)用于制暖，无需将制冷循环回路90用于制暖。通过采用这样的方式，能够实现抑制能量消耗的空气调节。在打开二通阀21的情况下，在设备冷却回路41B中也流过设备冷却介质，能够将发热体9B的废热用于制暖，所以能够进一步抑制能量消耗。在仅利用发热体9A、9B的废热不能满足制暖负载的情况下，除了发热体9A、9B的废热之外同时使用制冷循环回路90。该情况下，如图6所示地连接四通阀19、三通阀20，使压缩机1的喷出配管10与中间热交换器4和室内空气调节热交换器7连接，吸入配管11与室外热交换器2连接。此外，将膨胀阀22A全闭，膨胀阀22B全开，使空气调节用冷却介质不流过中间热交换器4，仅流过室内空气调节热交换器7。即，将室内空气调节热交换器7作为冷凝器，将室外热交换器2作为蒸发器。

由压缩机1压缩后的空气调节用冷却介质，通过在室内空气调节热交换器7散热而冷凝液化。之后，在被膨胀阀23减压后，在室外热交换器2中通过与室外空气的热交换而蒸发、气化，然后返回压缩机1。

如上所述，由空气出入口43A吸入的空气，在室内冷却热交换器6中被流过设备冷却回路41的设备冷却介质加热。然后，通过配置在下游侧的室内空气调节热交换器7中的热交换而进一步加热后的空气，从空气出入口43B向室内吹出。这样，向室内吹出的空气，在利用发热体9的废热加热后，由制冷循环回路90进一步加热。使用制冷循环回路90对空气的加热，用于补充利用发热体9的废热而加热的空气的温度不足的部分，所以能够构成能量消耗较少的空气调节装置。

此外，为了控制从空气出入口43B吹出的空气温度，只要控制室内风扇8A的风量、循环泵5的流量、压缩机1的转速、膨胀阀22B的开度和室外风扇3的风量即可。在吹出的空气低于目标温度的情况下，增大室内风扇8A的风量，增大循环泵5的流量，增大压缩机1的转速，打开膨胀阀22B的开度，增大室外风扇3的风量即可。另一方面，在吹出的空气高于目标温度的情况下，减小室内风扇8A的风量，减小循环泵5的流量，减小压缩机1的转速，限制膨胀阀22B的开度，减小室外风扇3的风量即可。另外，不需要控制所有致动器，只要至少控制1个即可。

制暖、设备冷却运转(即制暖·设备冷却运转，也就是制暖+设备冷却运转)，是冷却发热体9并对室内进行制暖的运转，用图7说明。如上述制暖运转中所述，如果通过室内冷却热交换器6的散热，能够将设备冷却介质保持在目标温度以下，就能够抑制发热体9的温度上升，但在室内冷却热交换器6的散热不足够的情况和如下所述使设备冷却介质的温度暂时降低的情况下，需要使用制冷循环回路90进行设备冷却。

制暖、设备冷却运转中，如图7所示地连接四通阀19、三通阀20，使压缩机1的喷出配管10与室外热交换器2和室内空气调节热交换器7连接，吸入配管11与中间热交换器4连接。此外，将膨胀阀23全闭，膨胀阀22B全开，使空气调节用冷却介质不会流向室外热交换器2。即，将室内空气调节热交换器7作为冷凝器，中间热交换器4作为蒸发器。

由压缩机1压缩后的空气调节用冷却介质，通过在室内空气调节热交换器7散热而冷凝液化。之后，被膨胀阀22A减压后，在中间热交换器4中通过与流过设备冷却回路41的设备冷却介质进行热交换而蒸发、气化，然后返回压缩机1。在中间热交换器4中，设备冷却介质与空气调节用冷却介质进行热交换，冷却设备冷却介质。

设备冷却回路41，通过打开二通阀25、关闭二通阀24，使设备冷却介质通过循环泵5的驱动流过室内冷却热交换器6和中间热交换器4。在关闭二通阀21的情况下，设备冷却介质仅在设备冷却回路41A中流动，在打开二通阀21的情况下，设备冷却介质在设备冷却回路41A和41B中流动。

位于室内单元42内的切换挡板44，如图7所示设定成使得由空气出入口43A吸入的空气通过室内冷却热交换器6、室内空气调节热交换器7从空气出入口43B吹出。此时，室内风扇8B不驱动，不从空气出入口43D吸入空气。被发热体9加热的设备冷却介质在该室内冷却热交换器6中循环，所以通过室内冷却热交换器6的空气的温度上升。然后，通过配置在下游侧的室内空气调节热交换器7中的热交换而进一步加热后的空气从空气出入口43B向车室内吹出。这样，向室内吹出的空气，在由发热体9的废热加热后，在制冷循环回路90中进一步加热。另外，空气出入口43B通过未图示的导管与室内(车内)相通，进行室内的温度调节。

此外，能够通过室内冷却热交换器6中的散热和中间热交换器4中的热交换来冷却设备冷却介质。其中，为了控制设备冷却介质的温度和/或从空气出入口43B吹出的空气温度，只要控制室内风扇8A的风量、循环泵5的流量、压缩机1的转速和膨胀阀22A的开度即可。在设备冷却介质高于目标温度的情况和吹出的空气低于目标温度的情况下，增大室内风扇8A的风量，增大循环泵5的流量，增大压缩机1的转速，打开膨胀阀22A的开度即可。另一方面，在设备冷却介质低于目标温度的情况和吹出的空气高于目标温度的情况下，减小室内风扇8A的风量，减小循环泵5的流量，减小压缩机1的转速，限制膨胀阀22A的开度即可。另外，不需要控制所有致动器，只要至少控制1个即可。

除湿运转是对室内进行除湿的运转，用图8说明。

除湿运转中，如图8所示连接地四通阀19、三通阀20，压缩机1的喷出配管10与室外热交换器2连接，压缩机1的吸入配管11与中间热交换器4和室内空气调节热交换器7连接。此外，将膨胀阀22A全闭，膨胀阀23全开，使空气调节用冷却介质不会流向中间热交换器4。即，将室外热交换器2作为冷凝器，室内空气调节热交换器7作为蒸发器。

由压缩机1压缩后的空气调节用冷却介质，通过在室外热交换器2散热而液化后，通过全开的膨胀阀23，流过室内空气调节热交换器7。室内空气调节热交换器7中流动的空气调节用冷却介质，被膨胀阀22B减压而成为低温、低压，在室内空气调节热交换器7中从由空气出入口43B吸入的空气中吸热而蒸发，通过三通阀20后返回压缩机1。

设备冷却回路41，通过打开二通阀25、关闭二通阀24，使设备冷却介质通过循环泵5的驱动流过中间热交换器4和室内冷却热交换器6。在关闭二通阀21的情况下，设备冷却介质仅在设备冷却回路41A中流动，在打开二通阀21的情况下，设备冷却介质在设备冷却回路41A和41B中流动。

位于室内单元42内的切换挡板44，如图8所示设定成使得由空气出入口43B吸入的空气通过室内空气调节热交换器7、室内冷却热交换器6从空气出入口43A吹出。此时，室内风扇8B不驱动，不从空气出入口43D吸入空气。由空气出入口43B吸入的空气，在室内空气调节热交换器7中进行热交换而被除湿、冷却。然后，因为被发热体9加热的设备冷却介质在室内冷却热交换器6中循环，所以通过室内冷却热交换器6的空气的温度上升。这样，能够进行所谓二次加热除湿运转。因为向车室内供给的空气相对湿度较低，所以能够提高室内空间的舒适性。其中，空气出入口43A通过未图示的导管与室内(车内)相通，进行室内的温度调节。

其中，作为二次加热器使用的室内冷却热交换器6的热源，是发热体9产生的废热。因此，与使用加热器等进行二次加热的情况不同，不需要新输入能量，所以能够不增大耗电量地提高车室内的舒适性。

此外，为了控制除湿量，只要控制室内风扇8A的风量、循环泵5的流量、压缩机1的转速、膨胀阀22B的开度和室外风扇3的风量即可。为了增大除湿量，只要增大室内风扇8A的风量，增大循环泵5的流量，增大压缩机1的转速，打开膨胀阀22B的开度，增大室外风扇3的风量即可。另一方面，为了减小除湿量，只要减小室内风扇8A的风量，减小循环泵5的流量，减小压缩机1的转速，限制膨胀阀22B的开度，减小室外风扇3的风量即可。另外，不需要控制所有致动器，只要至少控制1个即可。

制暖、除湿运转(即制暖·除湿运转，也就是制暖+除湿运转)，是对室内进行制暖和除湿的运转，用图9说明。

制暖、除湿运转中，如图9所示地连接四通阀19、三通阀20，使压缩机1的喷出配管10与中间热交换器4连接，压缩机1的吸入配管11与室外热交换器2和室内空气调节热交换器7连接。此外，将膨胀阀22A全开，膨胀阀23全闭，使空气调节用冷却介质不会流过室外热交换器2。即，将中间热交换器4作为冷凝器，室内空气调节热交换器7作为蒸发器。

由压缩机1压缩后的空气调节用冷却介质，通过在中间热交换器4散热而液化后，通过全开的膨胀阀22A，流过室内空气调节热交换器7。流向室内空气调节热交换器7的空气调节用冷却介质，被膨胀阀22B减压而成为低温、低压，在室内空气调节热交换器7中，通过从由空气出入口43B吸入的空气中吸热而蒸发，通过三通阀20返回压缩机1。在中间热交换器4中，设备冷却介质与空气调节用冷却介质进行热交换，设备冷却介质被加热。

设备冷却回路41，通过打开二通阀25、关闭二通阀24，使设备冷却介质通过循环泵5的驱动流过中间热交换器4和室内冷却热交换器6。在关闭二通阀21的情况下，设备冷却介质仅在设备冷却回路41A中流动，在打开二通阀21的情况下，设备冷却介质在设备冷却回路41A和41B中流动。在较多利用发热体9的废热的情况下，最好打开二通阀21。

位于室内单元42内的切换挡板44，如图9所示设定成使得由空气出入口43B吸入的空气通过室内空气调节热交换器7、室内冷却热交换器6从空气出入口43A吹出。此时，室内风扇8B不驱动，不从空气出入口43D吸入空气。由空气出入口43B吸入的空气，在室内空气调节热交换器7中进行热交换而被除湿、冷却。然后，被中间热交换器4和发热体9加热的设备冷却介质在室内冷却热交换器6中循环，所以通过室内冷却热交换器6的空气的温度上升。像这样，能够进行制暖、除湿运转。其中，空气出入口43A通过未图示的导管与室内(车内)相通，进行室内的温度调节。

此外，为了控制从空气出入口43A吹出的空气温度，只要控制室内风扇8A的风量、循环泵5的流量、压缩机1的转速和膨胀阀22B的开度即可。在吹出的空气低于目标温度的情况下，增大室内风扇8A的风量，增大循环泵5的流量，增大压缩机1的转速，打开膨胀阀22B的开度即可。另一方面，在吹出的空气高于目标温度的情况下，减小室内风扇8A的风量，减小循环泵5的流量，减小压缩机1的转速，限制膨胀阀22B的开度即可。另外，不需要控制所有致动器，只要至少控制1个即可。

在外部气温较低的冬季的启动等时候，有时最好预先对发热体9进行加热。设备加热运转，是不进行室内空气调节，只加热发热体9的运转，用图10说明。

设备加热运转中，如图10所示地连接四通阀19、三通阀20，使压缩机1的喷出配管10与中间热交换器4和室内空气调节热交换器7连接，压缩机1的吸入配管11与室外热交换器2连接。此外，将膨胀阀22A全开，膨胀阀22B全闭，使空气调节用冷却介质不流过室内空气调节热交换器7。即，将中间热交换器4作为冷凝器，室外热交换器2作为蒸发器。

由压缩机1压缩后的空气调节用冷却介质，通过在中间热交换器4散热而液化后，通过全开的膨胀阀22A，流过室外热交换器2。流向室外热交换器2的空气调节用冷却介质，被膨胀阀23减压而成为低温、低压，在室外热交换器2中，通过从室外空气吸热而蒸发，然后返回压缩机1。在中间热交换器4中，设备冷却介质与空气调节用冷却介质进行热交换，设备冷却介质被加热。

设备冷却回路41，通过关闭二通阀25、打开二通阀24，使设备冷却介质不会通过循环泵5的驱动而流过室内冷却热交换器6。在关闭二通阀21的情况下，设备冷却介质仅在设备冷却回路41A中流动，在打开二通阀21的情况下，设备冷却介质在设备冷却回路41A和41B中流动。为了在要加热的发热体9中流过设备冷却介质，打开二通阀21。因为设备冷却介质被制冷循环回路90加热，所以通过循环该设备冷却介质，能够加热发热体9。

室内单元42，不进行空气的吸入、喷出，不驱动室内风扇8A、8B。此外，在室内冷却热交换器6和室内空气调节热交换器7中均没有流过设备冷却介质和空气调节用冷却介质，所以不会进行热交换。

此外，为了控制加热量，只要控制循环泵5的流量、压缩机1的转速、膨胀阀23的开度和室外风扇3的风量即可。为了增大加热量，只要增大循环泵5的流量，增大压缩机1的转速，打开膨胀阀23的开度，增大室外风扇3的风量即可。另一方面，为了减小加热量，只要减小循环泵5的流量，减小压缩机1的转速，限制膨胀阀23的开度，减小室外风扇3的风量即可。另外，不需要控制所有致动器，至少控制1个即可。

图6所示的制暖运转和图10所示的设备加热运转中，不能避免室外热交换器2的结霜。除霜运转，是从制暖运转、设备加热运转暂时切换，进行室外热交换器2的除霜的运转，用图11说明。

除霜运转中，如图11所示地连接四通阀19、三通阀20，使压缩机1的喷出配管10与室外热交换器2和室内空气调节热交换器7连接，压缩机1的吸入配管11与中间热交换器4连接。此外，将膨胀阀23、22B全开。即，将室外热交换器2和室内空气调节热交换器7作为冷凝器，中间热交换器4作为蒸发器。

由压缩机1压缩后的空气调节用冷却介质，通过在室外热交换器2和室内空气调节热交换器7散热而液化后，通过全开的膨胀阀22B、23，流向中间热交换器4。由此，能够除去室外热交换器2上结附的霜。流向中间热交换器4的空气调节用冷却介质，被膨胀阀22A减压而成为低温、低压，通过在中间热交换器4中吸热而蒸发，然后返回压缩机1。在中间热交换器4中，设备冷却介质与空气调节用冷却介质进行热交换，设备冷却介质被冷却。

设备冷却回路41，通过关闭二通阀25、打开二通阀24，使设备冷却介质不会通过循环泵5的驱动而流过室内冷却热交换器6。在关闭二通阀21的情况下，设备冷却介质仅在设备冷却回路41A中流动，在打开二通阀21的情况下，设备冷却介质在设备冷却回路41A和41B中流动。因为设备冷却介质被制冷循环回路90冷却，所以通过循环该设备冷却介质，能够冷却发热体9。

位于室内单元42内的切换挡板44，如图11所示设定成使得由空气出入口43A吸入的空气通过室内冷却热交换器6、室内空气调节热交换器7从空气出入口43B吹出。此时，室内风扇8B不驱动，不从空气出入口43D吸入空气。因为设备冷却介质没有在该室内冷却热交换器6中循环，所以通过室内冷却热交换器6的空气的温度不会变化。

然后，从空气出入口43B向车室内吹出通过配置在下游侧的室内空气调节热交换器7中的热交换而加热后的空气。这样，即使在除霜运转中也能够向室内吹出温暖的空气。其中，空气出入口43B通过未图示的导管与室内(车内)相通，进行室内的温度调节。

此外，也能够不对室内吹出温暖的空气。在上述结构中只要使膨胀阀22B全闭，并不驱动室内风扇8A、8B即可。

此外，为了控制除霜量，只要控制室内风扇8A的风量、循环泵5的流量、压缩机1的转速、膨胀阀22A的开度和室外风扇3的风量即可。为了增大除霜量，只要增大室内风扇8A的风量，增大循环泵5的风量，增大压缩机1的转速，打开膨胀阀22A的开度，增大室外风扇3的风量即可。另一方面，为了减小除霜量，只要减小室内风扇8A的风量，减小循环泵5的流量，减小压缩机1的转速，限制膨胀阀22A的开度，减小室外风扇3的风量即可。另外，不需要控制所有致动器，只要至少控制1个即可。

上述运转动作的说明中，根据动作模式切换室内单元42的空气的流动。对其理由进行说明。

在进行除湿的情况下，如图12所示在利用室内空气调节热交换器7对空气进行冷却除湿之后，需要使用室内冷却热交换器6将空气加热。此处，考虑用图12所记载的热交换器的排列，利用发热体9的废热进行制暖运转的情况。如图12所示，空气顺序通过室内空气调节热交换器7、室内冷却热交换器6时，在设备冷却介质没有被充分加热的状态下，由室内空气热交换器7加热的空气的温度会在室内冷却热交换器6中下降。这样，在流过室内冷却热交换器6的设备冷却介质的温度较低的情况下，通过打开二通阀24、关闭二通阀25而使设备冷却介质不流过室内冷却热交换器6。即，不进行利用废热的制暖动作。如果考虑这一点，则优选如图13所示使空气顺序通过室内冷却热交换器6、室内空气调节热交换器7。这是因为在室内冷却热交换器6中通过设备冷却介质提高空气温度之后，能够利用室内空气调节热交换器7进一步提高空气温度。如果用发热体9可以提高设备冷却介质的温度，就能够进行利用废热的制暖运转。由此，能够降低空气调节系统的能量消耗。

此外，在使空气如图13所示地通过时，如上所述不进行除湿动作。从而，根据动作模式切换空气的流动方向。即，除湿运转和制暖除湿运转中使空气如图12所示地流动，此外的动作模式中使空气如图13所示地流动。

此外，在如图3、图5所示进行设备冷却，并且不对室内进行加热的情况下，设置切换挡板44以使在室内冷却热交换器6中进行了热交换的温暖空气不会进入车内。

接着，说明图2所示的室内单元42的空气出入口43A、43B、43C、43D。在吸入空气的情况下，使空气出入口43A、43B、43C通过未图示的导管吸入室内空气(内部空气)或车外空气(外部空气)，在吹出空气的情况下，使空气出入口43A、43B通过未图示的导管向室内(车内)吹出。向室内吹出的空气，能够通过未图示的导管切换到脚下或挡风玻璃等。此外，空气出入口43D设置有用于向室外(车外)吹出的未图示的导管。

接着用图14说明实现上述内容的室内单元42的一个实施例。

如图14所示，室内单元42包括：内部流过设备冷却介质的作为与空气进行热交换的第一室内冷却热交换器的室内冷却热交换器6A，作为第二室内冷却热交换器的室内冷却热交换器6B，内部流过空气调节用冷却介质的与空气进行热交换的室内空气调节热交换器7，向室内单元42吸入空气的室内风扇54，切换室内单元42内的空气的流动的切换挡板52、53，和控制向室内冷却热交换器6A、6B的设备冷却介质的流动的作为流路切换单元的二通阀25A、25B。

在室内空气调节热交换器7的上游侧、下游侧分别设置有室内冷却热交换器6A、6B，在室内空气调节热交换器7、室内冷却热交换器6A之间设置有切换挡板52、53。室内单元42，通过室内风扇54从空气吸入口55、56吸入空气，从空气喷出口57、58喷出空气。

空气吸入口55、56，通过未图示的导管来吸入室内空气(内部空气)或者车外空气(外部空气)。空气喷出口57通过未图示的导管向室内(车内)吹出，空气喷出口58通过未图示的导管向室外(车外)吹出。

切换挡板52，能够调整从空气吸入口56吸入的空气量，能够可变地控制开度。从空气吸入口56吸入的空气不通过室内冷却热交换器6A，而是通过室内空气调节热交换器7和室内冷却热交换器6B，从空气喷出口57向室内吹出。

切换挡板53，使从空气吸入口55吸入的空气，在通过室内冷却热交换器6A后从空气喷出口58向室外吹出，或者从空气喷出口57向室内吹出。

此外，通过控制二通阀25A、25B的开闭，能够如使用图12、图13说明的那样，切换室内冷却热交换器6和室内空气调节热交换器7的空气通过的顺序。即，通过打开二通阀25A、关闭二通阀25B，来使空气吸入口55吸入的空气在通过室内冷却热交换器6之后，再通过室内空气调节热交换器7从空气喷出口57吹出。此外，通过关闭二通阀25A、打开二通阀25B，来使空气吸入口55吸入的空气在通过室内空气调节热交换器7之后，再通过室内冷却热交换器6从空气喷出口57吹出。

接着用图14～16说明室内单元42的动作。

如图14所示地设定切换挡板52、53，并关闭二通阀25A、打开二通阀25B的状态，是进行除湿运转和制暖除湿运转的情况。即，由空气吸入口55吸入的空气，在室内空气调节热交换器7中进行热交换之后，在室内冷却热交换器6B中进行热交换，从空气喷出口57吹出。

如图15所示地设定切换挡板52、53，并打开二通阀25A、关闭二通阀25B的状态，是进行制冷运转，制暖运转，制暖、设备冷却运转，设备加热运转和除霜运转的情况。即，由空气吸入口55吸入的空气，在室内冷却热交换器6A中进行热交换之后，在室内空气调节热交换器7中进行热交换，从空气喷出口57吹出。

此外，在制暖运转和制暖、设备冷却运转中，在图15中打开二通阀25A和二通阀25B双方的情况下，能够用室内冷却热交换器6A和6B双方进行热交换，所以进一步增大了发热体9的废热的利用，所以会降低空气调节系统的能量消耗。

如图16所示地设定切换挡板52、53，并打开二通阀25A、关闭二通阀25B的状态，是进行设备冷却运转和制冷、设备冷却运转的情况。即，由空气吸入口55吸入的空气，在室内冷却热交换器6A中进行热交换之后，从空气喷出口58吹出，由空气吸入口56吸入的空气，在室内空气调节热交换器7中进行热交换之后，从空气喷出口57吹出。

如上所述表示了室内单元42的结构的一个例子，但如果可以得到同样的效果也可以是其他结构。

但是，设备冷却回路41中设置的发热体9，是车辆中搭载的设备，且为在车辆驾驶时需要将温度调节为规定范围的设备。作为发热体9的具体例子，有行驶驱动用的电动机73，用于驱动该电动机73的逆变器72，驱动用电池76，行驶驱动系统中设置的减速机构(变速箱77)等。

在将发热体9设置在设备冷却回路41中进行温度调节的情况下，需要根据各设备的温度特性相应地进行温度调节。图17是表示温度调节对象的条件的图。作为温度调节对象，存在车室内和发热体9，关于发热体9表示了电动机73、逆变器72、电池76、变速箱77。

车室内的空气调节，基于温度设定和外部气温等来适当地进行制冷制暖和除湿。但是，也有如后所述为了发热体9的冷却而停止或减弱制冷的情况。

电动机73和逆变器72，一般在输出高扭矩时温度会升高。因此，高扭矩的输出时间受到限制，以使得不会成为规定温度以上。通过提高电动机73、逆变器72的冷却能力，能够延长高扭矩的输出时间。电动机73和逆变器72内循环的设备冷却介质的温度，例如控制为60℃以下。

关于电池76，为了充分发挥其充放电能力，即为了提高充放电效率，优选将电池76的温度保持在规定的温度范围内。因此，在电池温度较低的情况下(例如，在外部气温较低的情况下启动时)需要预热(warm-up)(设备加热)，在因电池自身的发热而导致电池温度过度升高的情况下需要冷却。

变速箱77内的平行齿轮列，为浸入润滑油的状态。变速箱77的箱体内的润滑油的粘度影响到驱动时的损失，在润滑油的温度较低的情况下(外部气温较低的情况下的启动时等)齿轮搅拌润滑油时的损失即搅拌损失增大。反之，在润滑油温度过高的情况下，在齿轮的咬合面上不能充分形成油膜，摩擦损失增大。因此，在冬季启动时等需要进行预热，而在润滑油温度较高的情况下，需要促使从变速箱77散热。

图18、图19，是说明发热体9为多个的情况下的配置的图。在设备冷却回路41中设置多个发热体的情况下，有如图18所示并联配置的情况，和如图19所示串联配置的情况。

在并联排列发热体9的情况下，如图18所示地进行并联配置，以使需要预热的设备(电池76、变速箱77)和不需要预热的设备(逆变器72、电动机73)成为不同的回路。图18的例子中，逆变器72和电动机73串联配置的线路，仅设置电池76的线路，和仅设置变速箱77的线路并联连接。在各线路的流入侧设置有二通阀21A、21B、21C。通过这样配置，能够按各线路调整为最佳温度。

此外，也可以将所有发热体并联配置，但因为会增加部件个数所以不优选。此外，也可以将电池76与变速箱77串联连接，但考虑到一般而言驱动用的电池76配置在座位下方、变速箱77配置在驱动轴附近的车辆搭载状况，优选如图18的结构所示并联配置成不同的线路。

在串联配置发热体的情况下，如图19所示，对于设备冷却介质的流动，设定温度越低的发热体越配置在上游侧。此处，作为发热体9，考虑设置逆变器72、电动机73、电池76、变速箱77的情况。该情况下，设定温度为逆变器72最低，并按电动机73、电池76、变速箱77的顺序升高。图19中由于具备二通阀21A～21H，能够使设备冷却介质不在特定的发热体9中循环。例如通过打开二通阀21A、关闭二通阀21B，来使得设备冷却介质不在逆变器72中循环。

图18、图19中表示了发热体9的配置例，但不需要采用相同的配置，只要能得到同样的效果，也可以是其他配置。

本实施方式中，通过使空气调节装置60成为如上所述的结构，能够个别地控制车室内空气调节和电动机、逆变器等发热体9的设备冷却、加热。而且，空气调节控制装置61，控制空气调节装置60以使车室内温度和需要温度调节的设备的温度分别成为设定温度。

本发明中，如图1所示，空气调节控制装置61获取车辆驾驶信息64(车速信息、加速器开度信息等)和行驶计划信息65，基于这些信息、需要温度调节的设备的温度63和车室内温度62，控制空气调节装置60。例如，对需要温度调节的设备和车室内的温度变化进行预测，基于该预测来预先变更空气调节用冷却介质和设备冷却介质的设定温度，由此高效地进行各设备的冷却和预热，将设备温度控制为最佳。

图20是表示空气调节控制装置61中的控制处理程序的流程图。空气调节控制装置61中设置的微型计算机，通过软件处理来顺序执行图20所示的处理。其中，微型计算机在车辆的点火开关打开时，开始图20所示的程序的处理。

步骤S1中，决定用于车室内空气调节的空气调节用冷却介质和用于发热体9的冷却、加热的设备冷却介质的初始设定温度。作为初始设定温度，例如是假设外部气温为常温，在规定速度下行驶在平坦道路上的情况下的适当温度。

步骤S2中，判定是否存在空气调节系统驱动指令。在通过车辆开关使空气调节系统驱动开关的情况下，根据车辆开关是开还是关来判定有无空气调节系统驱动指令。在步骤S2中判定为NO(否)时，结束图20的程序。另一方面，在步骤S2中判定为YES(是)时，前进到步骤S3。

步骤S3中，基于车辆驾驶信息64、行驶计划信息65、各发热体9的检测温度和冷却介质的检测温度中的至少一个，预测作为温度调节对象的车室和各发热体9以及空气调节用冷却介质、设备冷却介质的温度变化。

步骤S4中，基于步骤S3中求出的温度变化预测，判定是否需要变更空气调节用冷却介质、设备冷却介质的设定温度。

当在步骤S4中判定为需要变更时，前进到步骤S5变更冷却介质的设定温度，然后前进到步骤S6。另一方面，在计算出预测温度，判定为不需要变更时，跳过步骤S5前进到步骤S6。

步骤S6中，控制图1所示的空气调节装置60的各致动器，以基于变更后的设定温度变更当前的冷却介质的温度。

此外，在上述说明中，步骤S4～步骤S6中变更冷却介质的设定温度，但也可以变更发热体9(车室内、各设备)的设定温度。

接着，对于车辆的状态和作为需要温度调节的设备的发热体9的设定温度的变更，使用图21进行说明。车辆状态是基于作为车辆驾驶信息64的来自加速传感器和车速传感器的检测信号和来自导航装置的行驶计划信息65的。图21中，记载了充电时、开始行驶前、出发前、加减速以及山路行驶前和行驶中、一般道路行驶时、高速道路行驶前和行驶中、临时停止前(例如等待信号、交通堵塞等)、停车前、停车时这9种车辆状态，但车辆状态不限于这些。此外，空气调节对象为车室内、电动机、逆变器、电池、变速箱。

根据车辆驾驶信息64(车速、加速器开度)，能够判断驾驶者的意图(想要加速等)。行驶计划信息65，是由导航装置获得的至目的地前的道路信息(交通堵塞状况、道路的坡度)和目的地信息。由此根据预想的电动机的输出和室内空气调节的输出来预测发热体9的发热量，变更车室内的设定温度和温度调节对象设备的设定温度。

例如，在根据车辆驾驶信息64能够预测到加速意图的情况下，预先为了冷却电动机、逆变器而降低电动机、逆变器的设定温度。此外，在根据行驶计划信息65预测到山路行驶的情况下，使电动机、逆变器的设定温度比初始温度降低。初始设定例如是假设为平坦道路上的一般行驶的设定。电池的设定温度不变更，控制设备冷却介质的流动进行制暖或冷却以使其成为能够进行高效的充放电的规定温度范围。变速箱的设定温度也不变更，进行废热的回收。

在充电时的情况下，设定温度不变更，控制预热、冷却以使充电中的电池温度成为规定的温度范围。对于车室内、电动机、逆变器、变速箱，不进行制冷制暖和冷却、预热。

在开始行驶前，假定在车辆停车中利用AC电源进行电池充电的情况。该情况下，预先通过AC电源对车室内进行制冷制暖，使行驶开始时车室内温度成为舒适状态。

在车辆状态为出发前时，为之后的行驶做准备，而使所有的温度调节对象的设定温度成为无变更的状态，进行电池的冷却、预热和变速箱的预热。在开始行驶前，和出发前一样，在车辆行驶前预先对电池、变速箱预热，由此实现行驶时的效率提高。

在车辆状态为一般道路行驶时，即标准的车辆状态下，使所有的温度调节对象的设定温度为无变更的状态。

在车辆状态为高速道路行驶前和行驶中时，因为电动机输出也与山路行驶的情况同样地增大，所以使其成为与山路行驶的情况同样的设定温度和空气调节控制。

在等待信号和交通堵塞时这样的临时停止状态下，电动机和逆变器的发热与行驶状态相比减小，即使减小冷却能力温度也不会上升，所以提高电动机和逆变器的设定温度，减弱冷却能力。其结果，能够实现节能。关于电池的设定温度，将温度范围扩大。

在到达目的地时这种根据行驶计划信息预测到停车的状态(停车前)下，对于电动机、逆变器和电池的设定温度，与临时停止前的情况同样地设定。但是，对于车室内的制冷制暖和变速箱的冷却、预热，因为预测到车辆驱动停止，所以预先停止，实现节能。

进而，在停车时，停止车室内的制冷制暖和所有温度调节对象设备的冷却、预热。

此外，在进行车室内空气调节和各设备的冷却、预热的状态下，在各设备的温度接近其上限温度的情况下，相比车室内空气调节更加优先进行各设备的冷却、预热。

上述图20的流程图的控制中，在步骤S3中预测温度变化，基于该预测结果变更冷却介质的设定温度(目标温度)，但也可以根据车辆驾驶信息64和行驶计划信息65预测图21所示的车辆状态，根据该预测结果直接决定设定温度的变更。

接着，使用图22说明搭载了本发明的车辆用空气调节系统的电动车的控制装置的结构。电动车的控制装置包括：进行车辆整体控制的车辆控制装置70，进行空气调节装置60的控制的空气调节控制装置61，控制电动机73、逆变器72、制动器74的制动驱动的制动驱动控制装置71，和进行电池76的电力管理的电池控制装置75。不过，除上述控制装置以外还存在别的控制装置，但在本实施例中省略记载。

空气调节控制装置61，进行如上所述的图3～图11所示的空气调节装置60的动作切换和图20所示的空气调节用冷却介质和设备冷却介质的控制。空气调节控制装置61，在与空气调节装置60形成为一体或者与空气调节装置60的一部分形成为一体的结构的情况下，可以提高对车辆的搭载性能。

此外，关于空气调节控制装置61，通过使其与车辆控制装置70、制动驱动控制装置71、电池控制装置75中的至少一个形成为一体，能够省去控制装置间的配线和用于设置到车辆上的固定夹具，所以较为优选。

上述各实施方式可以分别单独地、或者组合地使用。这是因为能够单独或者协同地发挥各实施方式中的效果。此外，在不损失本发明的特征的前提下，本发明不被上述实施方式所限定。

Claims (24)

1.一种车辆用空气调节系统，其特征在于，包括：

呈环状地依次连接有压缩机、室外热交换器和室内空气调节热交换器的制冷循环回路；和

呈环状地连接有发热体、室内冷却热交换器、中间热交换器和泵的设备冷却回路，其中，

所述压缩机对空气调节用冷却介质进行压缩，所述室外热交换器进行所述空气调节用冷却介质与室外空气的热交换，所述室内空气调节热交换器进行与向车室内吹出的空气的热交换，

所述室内冷却热交换器进行与向车室内吹出的空气的热交换，所述中间热交换器进行使发热体冷却的设备冷却介质与所述制冷循环回路中的所述空气调节用冷却介质的热交换，所述泵使所述设备冷却介质循环，

所述中间热交换器的所述空气调节用冷却介质的配管的一端与连接所述室外热交换器和所述室内空气调节热交换器的液体配管连接，另一端与所述压缩机的吸入口连接。

2.如权利要求1所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

所述室内空气调节热交换器和所述中间热交换器，在与所述液体配管连接的空气调节用冷却介质的配管路径中，分别具有使流向各热交换器的所述空气调节用冷却介质的流量变化的空气调节用流量控制单元和冷却用流量控制单元。

3.如权利要求1所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

在连接所述室外热交换器和液体配管的所述空气调节用冷却介质的配管路径中，具有使所述空气调节用冷却介质的流量变化的室外流量控制单元。

4.如权利要求1所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

所述室外热交换器、所述室内空气调节热交换器和所述中间热交换器，通过第一流路切换单元和第二流路切换单元，可任意切换地与所述压缩机的排出口或所述压缩机的吸入口连接。

5.如权利要求1所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

能够切换成向车室内吹出的空气在通过所述室内空气调节热交换器之后通过所述室内冷却热交换器的情况，和向车室内吹出的空气在通过所述室内冷却热交换器之后通过所述室内空气调节热交换器的情况。

6.如权利要求1所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

能够切换成通过所述室内冷却热交换器的空气向车室内吹出的情况，和通过所述室内冷却热交换器的空气向车外吹出的情况。

7.如权利要求1所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

所述设备冷却回路，具备所述设备冷却介质流过所述室内冷却热交换器的主回路，和旁通所述室内冷却热交换器地流过的旁通回路，并且具备流过所述主回路和所述旁通回路的所述设备冷却介质的流量控制单元。

8.如权利要求1所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

在进行冷却所述发热体的设备冷却时，通过控制所述冷却用流量控制单元的开度来切换仅用所述室内冷却热交换器冷却在所述设备冷却回路中循环的所述设备冷却介质的情况，和用所述室内冷却热交换器与所述中间热交换器冷却所述设备冷却介质的情况。

9.如权利要求1所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

除对车室内进行制暖的情况以外，使通过所述室内冷却热交换器的空气向车外吹出。

10.如权利要求1所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

在对车室内进行制冷的情况下，使所述设备冷却回路的所述设备冷却介质不流过所述主回路，而是流过所述旁通回路。

11.如权利要求1所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

在进行制冷运转、制暖运转、制暖·设备冷却运转或除霜运转的情况下，使向车室内吹出的空气在通过所述室内冷却热交换器之后通过所述室内空气调节热交换器。

12.如权利要求1所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

在进行除湿运转或制暖·除湿运转的情况下，使向车室内吹出的空气在通过所述室内空气调节热交换器之后通过所述室内冷却热交换器。

13.如权利要求1所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

在进行加热所述发热体的设备加热运转的情况下，以所述中间热交换器作为冷凝器，通过控制所述室外流量控制单元的开度，来调整在所述设备冷却回路中循环的所述设备冷却介质的温度。

14.如权利要求5所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

具备第一室内冷却热交换器和第二室内冷却热交换器这2个所述室内冷却热交换器，并且

具备室内单元，该室内单元包括所述室内空气调节热交换器，吸入空气的室内风扇，切换空气的流动的第一切换挡板、第二切换挡板，和切换设备冷却介质向所述第一室内冷却热交换器和所述第二室内冷却热交换器的流动的第三流路切换单元、第四流路切换单元。

15.如权利要求14所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

所述室内单元在所述室内空气调节热交换器的上游侧、下游侧分别配置有第一室内冷却热交换器、第二室内冷却热交换器，在所述室内空气调节热交换器与所述第一室内冷却热交换器之间具备所述第一切换挡板和所述第二切换挡板。

16.如权利要求14所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

所述室内单元具备吸入空气的第一空气吸入口、第二空气吸入口和吹出空气的第一空气排出口、第二空气排出口，

所述第一空气吸入口和所述第二空气吸入口吸入室内空气或车外空气，所述第一空气排出口向室内吹出空气，所述第二空气排出口向室外吹出空气。

17.如权利要求14所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

所述第一切换挡板能够调整从所述第二空气吸入口吸入的空气量，从所述第二空气吸入口吸入的空气不通过所述第一室内冷却热交换器，而是通过所述室内空气调节热交换器和所述第二室内冷却热交换器，从所述第一空气排出口吹出。

18.如权利要求14所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

所述第二切换挡板，对从所述第一空气吸入口吸入的空气在通过所述第一室内冷却热交换器后，是从所述第二空气排出口吹出还是从所述第一空气排出口吹出进行切换。

19.如权利要求14所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

在进行除湿运转或制暖除湿运转的情况下，使由所述第一空气吸入口吸入的空气，在所述室内空气调节热交换器中进行热交换之后，在所述第二室内冷却热交换器中进行热交换，从所述第一空气排出口吹出。

20.如权利要求14所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

在进行制冷运转、制暖运转、制暖·设备冷却运转、设备加热运转或除霜运转的情况下，使由所述第一空气吸入口吸入的空气，在所述第一室内冷却热交换器中进行热交换之后，在所述室内空气调节热交换器中进行热交换，从所述第一空气排出口吹出。

21.如权利要求14所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

在进行设备冷却运转或制冷·设备冷却运转的情况下，使由所述第一空气吸入口吸入的空气，在所述第一室内冷却热交换器中进行热交换之后从所述第二空气排出口吹出，使由所述第二空气吸入口吸入的空气，在所述室内空气调节热交换器中进行热交换之后从所述第一空气排出口吹出。

22.如权利要求1所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

具备空气调节控制装置，该空气调节控制装置获取车速信息和加速器开度信息等车辆驾驶信息和行驶计划信息，基于这些信息和所述发热体的温度以及车室内的温度来控制车辆用空气调节系统。

23.如权利要求22所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

所述空气调节控制装置，与包括所述压缩机、所述流量控制单元、所述流路切换单元、所述泵、室外风扇和室内风扇的空气调节装置形成为一体，或者与所述空气调节装置的一部分形成为一体。

24.如权利要求22所述的车辆用空气调节系统，其特征在于：

所述空气调节控制装置，与进行车辆整体控制的车辆控制装置、控制制动驱动的制动驱动控制装置和进行电池的电力管理的电池控制装置中的至少一个形成为一体。

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