CN114126899A - 车辆用空调装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用空调装置，前述车辆用空调装置能够在不使室外热交换器结霜或者尽量不使其结霜的同时顺畅地实现将车室内预先制热的预空气调节。控制器（32）在乘车前执行将车室内预先制热的预空气调节的情况下，在电池（55）、行进用马达（65）的温度为既定的规定值以上时，使压缩机（2）运转，使被从该压缩机排出的冷媒在放热器（4）放热，将已放热的该冷媒减压后，不使用室外热交换器（7），在废热回收用热交换器（64）使其吸热，由此进行车室内的制热。

Description

车辆用空调装置

技术领域

本发明涉及热泵式的车辆用空调装置，特别地，涉及能够执行在乘车前将车室内预先制热的预空气调节的车辆的空调装置。

背景技术

由于近年来环境问题变得显著，促使借助从搭载于车辆的电池供给的电力来驱动行进用马达的混合动力汽车、电动车等车辆普及。于是，作为可应用于这样的车辆的空调装置，开发了如下热泵式的车辆用空调装置：具备借助来自电池的供电来驱动的压缩机、放热器、吸热器、连接有室外热交换器的冷媒回路，通过使被从压缩机排出的冷媒在放热器处放热而使已在该放热器处放热的冷媒在室外热交换器处吸热从而将车室内制热，通过使被从压缩机排出的冷媒在室外热交换器处放热而在吸热器处吸热从而将车室内制冷等，对车室内进行空气调节。

该情况下，将急速充电器等外部电源与电池连接来充电的期间，通过来自外部电源的供电驱动压缩机，并且能够在不使冷媒循环至室外热交换器的情况下将车室内制热，由此，室外热交换器不会结霜(例如参照专利文献1)。

此外，也开发出将搭载于车辆的电池等发热设备冷却、从该发热设备回收废热来进行车室内的制热的技术(例如参照专利文献2)。由此也能够减少室外热交换器的结霜。

进而，也开发出乘车前能够进行将车室内预先空气调节的预空气调节的技术，也开放从该情况下借助外部电源将空调装置驱动的技术(例如参照专利文献3)。

专利文献1：日本特开2014-226979号公报。

专利文献2：日本特开2019-38352号公报。

专利文献3：日本特开2001-83347号公报。

这样，开发出从发热设备回收废热来将车室内制热的技术，此外，也开发出乘车前能够执行车室内的预空气调节的技术，但未开发出，预空气调节中从发热设备顺畅地回收废热、能够利用其来将对于室外热交换器的结霜有效地消除或者抑制的具体的方案，希望能够解决。

发明内容

本发明是为了解决该以往的技术问题而作出的，其目的在于提供一种车辆用空调装置，前述车辆用空调装置能够在不使用室外热交换器或者尽量不使用室外热交换器的情况下，顺畅地实现将车室内预先制热的预空气调节。

本发明的车辆用空调装置具备压缩机、放热器、室外热交换器、废热回收用热交换器、控制装置，前述压缩机压缩冷媒，前述放热器用于使冷媒放热来将向车室内供给的空气加热，前述室外热交换器被设置于车室外，前述废热回收用热交换器用于利用冷媒从搭载于车辆的发热设备回收废热，该控制装置至少使被从压缩机排出的冷媒在放热器放热，将已放热的该冷媒减压后，使其在室外热交换器吸热，由此将车室内制热，前述车辆用空调装置的特征在于，控制装置能够执行在乘车前将车室内预先制热的预空气调节，执行该预空气调节的情况下，发热设备的温度为既定的规定值以上时，使压缩机运转，使被从该压缩机排出的冷媒在放热器放热，将已放热的该冷媒减压后，不使用室外热交换器，使其在废热回收用热交换器吸热，由此进行车室内的制热。

技术方案2的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述发明中，具备用于将向车室内供给的空气加热的辅助加热器，控制装置在车辆与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，放热器的制热能力不足时，不使压缩机运转，使辅助加热器发热，由此进行车室内的制热。

技术方案3的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，具备用于将向车室内供给的空气加热的辅助加热器，控制装置在车辆与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，发热设备的温度比前述规定值更低时，不使压缩机运转，使辅助加热器发热，由此进行车室内的制热。

技术方案4的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，具备用于将向车室内供给的空气加热的辅助加热器，控制装置在车辆未与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，放热器的制热能力不足时，将已在放热器放热的冷媒减压后，使其在废热回收用热交换器吸热，且使辅助加热器发热，由此进行车室内的制热。

技术方案5的发明的车辆用空调装置的特征在于，在技术方案1至技术方案3的发明中，控制装置在车辆未与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，放热器的制热能力不足时，将已在放热器放热的冷媒减压后，使其在室外热交换器和废热回收用热交换器吸热，由此进行车室内的制热。

技术方案6的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，控制装置在车辆未与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，发热设备的温度比前述规定值更低时，将已在放热器放热的冷媒减压后，使其在室外热交换器吸热，由此进行车室内的制热。

技术方案7的发明的车辆用空调装置的特征在于，在技术方案5或技术方案6的发明中，控制装置在室外热交换器不结霜的范围内进行车室内的制热。

技术方案8的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，发热设备至少包括能够借助外部电源充电的电池，被从该电池供电而工作。

技术方案9的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，具备将向车室内供给的空气切换成内部气体循环和外部气体导入的吸入切换风门，控制装置在执行预空气调节的情况下，将吸入切换风门切换成内部气体循环。

发明效果

根据本发明，车辆用空调装置具备压缩机、放热器、室外热交换器、废热回收用热交换器、控制装置，前述压缩机压缩冷媒，前述放热器用于使冷媒放热来将向车室内供给的空气加热，前述室外热交换器被设置于车室外，前述废热回收用热交换器用于利用冷媒从搭载于车辆的发热设备回收废热，该控制装置至少使被从压缩机排出的冷媒在放热器放热，将已放热的该冷媒减压后，使其在室外热交换器吸热，由此将车室内制热，前述车辆用空调装置的特征在于，控制装置能够执行在乘车前将车室内预先制热的预空气调节，执行该预空气调节的情况下，发热设备的温度为既定的规定值以上时，使压缩机运转，使被从该压缩机排出的冷媒在放热器放热，将已放热的该冷媒减压后，不使用室外热交换器，使其在废热回收用热交换器吸热，由此进行车室内的制热，所以能够将发热至温度为规定值以上的发热设备的废热有效利用，在乘车前进行车室内的制热，不使室外热交换器结霜，将车室内有效地预空气调节。

由此，能够减少乘车后的行进中等由室外热交换器执行从外部气体吸热的制热时的负荷，特别地能够抑制低外部气体温环境下对于室外热交换器的结霜，能够延长能够进行高效率下的制热的期间。

特别地，像技术方案8的发明那样，为发热设备包括能够借助外部电源充电的电池、被从该电池供电而工作的车辆用空调装置的情况下，能够将电池的温度过度下降而该电池老化、充放电效率下降的不良情况也防范于未然。

这里，在具备用于加热向车室内供给的空气的辅助加热器的车辆用空调装置中，若控制装置在车辆与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，放热器的制热能力不足时，如技术方案2的发明，不使压缩机运转，使辅助加热器发热，由此进行车室内的制热，则不能通过从发热设备回收废热来实现车室内的制热能力的情况下，能够使辅助加热器发热来将车室内制热。该情况下，车辆与外部电源连接，也不必担心由于辅助加热器的电力消耗导致电池用尽，所以能够实现基于预空气调节的有效的车室内制热。

此外，同样地，在具备用于加热向车室内供给的空气的辅助加热器的车辆用空调装置中，若控制装置在车辆与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，发热设备的温度比前述规定值更低时，如技术方案3的发明，不使压缩机运转，使辅助加热器发热，由此进行车室内的制热，则不能期待从发热设备回收废热时，能够停止压缩机，借助辅助加热器将车室内制热。该情况下，车辆也与外部电源连接，不必担心由于辅助加热器的电力消耗导致电池用尽，所以同样能够实现基于预空气调节的有效的车室内制热。

另一方面，具备用于将向车室内供给的空气加热的辅助加热器车辆用空调装置中，若在车辆未与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，放热器的制热能力不足时，如技术方案4的发明，控制装置将已在放热器放热的冷媒减压后，使其在废热回收用热交换器吸热，且使辅助加热器发热，由此进行车室内的制热，则仅借助来自发热设备的废热车室内的制热能力不足的情况下，能够使辅助加热器发热来对其补充。由此，能够消除向室外热交换器的结霜且将辅助加热器的电力消耗抑制成最小限度的同时实现基于预空气调节的有效的车室内制热。

另一方面，技术方案5的发明那样的控制装置若在车辆未与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，放热器的制热能力不足时，将已在放热器放热的冷媒减压后，使其在室外热交换器和废热回收用热交换器吸热，由此进行车室内的制热，则利用发热设备的废热使室外热交换器尽可能不结霜的同时，能够实现基于预空气调节的有效的车室内制热。这对于没有辅助加热器的车辆用空调装置也能够应用，便利性充足。

另外，车辆未与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，发热设备的温度比前述规定值更低时，如技术方案6的发明，将已在放热器放热的冷媒减压后，使其在室外热交换器吸热，由此进行车室内的制热，如技术方案7的发明，控制装置在室外热交换器不结霜的范围内进行车室内的制热，由此，基于技术方案5、技术方案6的发明中的预空气调节的车室内的制热能力下降，但能够消除或尽量减少对于室外热交换器的结霜。由此，能够延长乘车后的行进中等能够进行高效率的制热的期间。

此外，如技术方案9的发明，具备将向车室内供给的空气切换成内部气体循环和外部气体导入的吸入切换风门，控制装置在执行预空气调节的情况下，将吸入切换风门切换成内部气体循环，由此，预空气调节时不会将温度低的外部气体导入车室内，能够高效率地进行车室内的制热。

附图说明

图1是应用本发明的一实施例的车辆用空调装置的结构图(制热运转、预空气调节中的制热运转的室外热交换器结霜抑制制热模式)。

图2是作为图1的车辆用空调装置的控制装置的控制器的框图。

图3是说明图2的控制器的除湿制热运转的图。

图4是说明图2的控制器的除湿制冷运转和制冷运转的图。

图5是关于图2的控制器的制热运转的压缩机控制控制框图。

图6是关于图2的控制器的辅助加热器的控制的控制框图。

图7是说明图2的控制器的预空气调节的控制的流程图。

图8是说明图2的控制器的预空气调节的控制的另一流程图。

图9是说明图2的控制器的预空气调节的控制的又一流程图。

图10是说明图2的控制器的预空气调节中的制热运转的电池＋行进用马达废热回收制热模式的图。

图11是说明图2的控制器的预空气调节中的制热运转的电池废热回收制热模式的图。

图12是说明图2的控制器的预空气调节中的制热运转的辅助加热器制热模式的图。

图13是说明图2的控制器的预空气调节中的制热运转的废热回收协调制热模式的图。

图14是说明图2的控制器的预空气调节中的制热运转的废热回收＋辅助加热器制热模式的图。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。图1表示应用本发明的一实施例的车辆用空调装置1的结构图。应用本发明的实施例的车辆是未搭载发动机(内燃机)的电动车(EV)，在车辆上搭载电池55(例如锂电池)，通过将被从外部电源(急速充电器等)向电池55充电的电力供给至行进用马达65来驱动，行进。并且，车辆用空调装置1的后述的压缩机2、其他设备也被从电池55供电而工作。

即，车辆用空调装置1在不能进行基于发动机废热的制热的电动车中，通过利用冷媒回路R的热泵运转进行制热运转，进而，通过选择性地执行除湿制热运转、除湿制冷运转、制冷运转的各空气调节运转来进行车室内的空气调节。

另外，作为车辆，不限于该电动车，本发明对于将发动机和行进用的电动马达共用的所谓混合动力汽车且能够从外部电源对电池充电的车辆显然也有效。

实施例的车辆用空调装置1进行电动车的车室内的空气调节(制热、制冷、除湿及换气)，压缩冷媒的电动式的压缩机(电动压缩机)2、放热器4、室外膨胀阀6、室外热交换器7、室内膨胀阀8、吸热器9、储存器12等被冷媒配管13顺次连接，构成冷媒回路R，前述放热器4设置于车室内空气被通气循环的HVAC单元10的空气流通路3内，从压缩机2排出的高温高压的冷媒经由冷媒配管13G流入，用于使该冷媒放热来将向车室内供给的空气加热，前述室外膨胀阀6由制热时使冷媒减压膨胀的电动阀构成，前述室外热交换器7为了在制冷时等作为使冷媒放热的放热器(凝缩器)发挥功能，在制热时作为使冷媒吸热的蒸发器发挥功能，在冷媒和外部气体之间进行热交换，前述室内膨胀阀8由使冷媒减压膨胀的电动阀构成，前述吸热器9设置于空气流通路3内，用于制冷时(除湿时)使冷媒从车室内外吸热来将向车室内供给的空气冷却。另外，室外膨胀阀6、室内膨胀阀8也能够使冷媒减压膨胀且能够全开、全闭。

另外，在室外热交换器7处设置有室外送风机15。该室外送风机15通过将外部气体强制性地向室外热交换器7通风，使外部气体和冷媒热交换，由此构成为停车时(即，车速为0km/h)外部气体也被向室外热交换器7通风。

此外，与室外热交换器7的冷媒出口侧连接的冷媒配管13A经由止回阀18与冷媒配管13B连接。另外，止回阀18将冷媒配管13B侧作为顺向，该冷媒配管13B与室内膨胀阀8连接。

此外，从室外热交换器7排出的冷媒配管13A分岔，该分岔的冷媒配管13D经由制热时开放的电磁阀21与位于吸热器9的出口侧的冷媒配管13C连通连接。并且，在比该冷媒配管13D的连接点靠下游侧的冷媒配管13C连接有止回阀20，比该止回阀20靠下游侧的冷媒配管13C与储蓄器12连接，储蓄器12与压缩机2的冷媒吸入侧连接。另外，止回阀20将储蓄器12侧作为顺向。

进而，放热器4的出口侧的冷媒配管13E在室外膨胀阀6的跟前(冷媒上游侧)分岔成冷媒配管13J和冷媒配管13F，分岔的一方的冷媒配管13J经由室外膨胀阀6与室外热交换器7的冷媒入口侧连接。此外，分岔的另一方的冷媒配管13F经由除湿时开放的电磁阀22与位于止回阀18的冷媒下游侧且位于室内膨胀阀8的冷媒上游侧的冷媒配管13B连通连接。

由此，冷媒配管13F呈被相对于室外膨胀阀6、室外热交换器7及止回阀18的串联回路并联地连接的形式，为将室外膨胀阀6、室外热交换器7及止回阀18旁路的回路。

此外，在吸热器9的空气上游侧的空气流通路3，形成有外部气体吸入口和内部气体吸入口的各吸入口(图1中以吸入口25代表来表示)，在该吸入口25设置有将导入空气流通路3内的空气切换成作为车室内的空气的内部气体(内部气体循环)、作为车室外的空气的外部气体(外部气体导入)的吸入切换风门26。进而，在该吸入切换风门26的空气下游侧，设置有用于将已导入的内部气体、外部气体向空气流通路3送给的室内送风机(鼓风机风扇)27。

此外，在图1中，23是加热器芯，89是第1循环泵，66是由用于将供给至车室内的空气加热的PTC加热器(电气加热器)构成的辅助加热器，它们借助热媒配管90被顺次环状地连接。加热器芯23相对于空气流通路3的空气的流动设置于作为放热器4的空气下游侧的空气流通路3内，第1循环泵89运转、辅助加热器66通电而发热时，被该辅助加热器66加热的热媒(例如水)循环至加热器芯23，将经由放热器4向车室内供给的空气流通路3内的空气加热。

此外，在放热器4的空气上游侧的空气流通路3内设置有空气混合风门28，前述空气混合风门28调整将流入该空气流通路3内而通过吸热器9后的空气流通路3内的空气(内部气体、外部气体)向放热器4及加热器芯23通风的比例。进而，在放热器4的空气下游侧的空气流通路3形成有吹脚(FOOT)、通风(VENT)、除霜(DEF)的各吹出口(图1中作为代表以吹出口29表示)，在该吹出口29设置有将来自上述各吹出口的空气的吹出切换控制的吹出口切换风门31。

进而，车辆用空调装置1具备废热回收装置61，前述废热回收装置61使热媒循环至作为搭载于车辆的发热设备的电池55、行进用马达65，从电池55、行进用马达65回收废热，调整它们的温度。

另外，作为该发明的搭载于车辆的发热设备，不限于电池55、行进用马达65，也包括用于驱动行进用马达65的换流器回路等电气设备。实施例中作为发热设备以电池55和行进用马达65为例来说明。

实施例的废热回收装置61具备作为用于使热媒循环至电池55、行进用马达65的循环装置的第2循环泵62、废热回收用热交换器64、第1三通阀91及第2三通阀92，它们与电池55及行进用马达65被热媒配管68连接。

实施例的情况下，第2循环泵62的排出侧经由热媒配管68A与废热回收用热交换器64的热媒流路64A的入口连接。该热媒流路64A的出口经由热媒配管68B与电池55的入口连接，电池55的出口经由热媒配管68C与第1三通阀91的入口连接。

该第1三通阀91的一方的出口经由热媒配管68D与行进用马达65的入口连接，行进用马达65的出口经由热媒配管68E与第2三通阀92的一方的入口连接。并且，该第2三通阀92的出口经由热媒配管68F与第2循环泵62的吸入侧连接。

此外，第1三通阀91的另一方的出口经由热媒配管68G与第2三通阀92的另一方的入口连接，热媒配管68G呈将行进用马达65的形式。

作为该废热回收装置61所使用的热媒，例如能够采用水、HFO-1234f这样的冷媒、冷却剂等液体、空气等气体。另外，实施例中采用水作为热媒。此外，电池55、行进用马达65的周围例如施加有热媒能够与该电池55、行进用马达65以热交换关系流通的夹套构造。

并且，第1三通阀91将入口与一方的出口连通、第2三通阀92将第1入口与出口连通的状态下，第2循环泵62运转时，被从第2循环泵62排出的热媒经过热媒配管68A流入废热回收用热交换器64的热媒流路64A。从该废热回收用热交换器64的热媒流路64A排出的热媒经过热媒配管68B到达电池55。

热媒在此与电池55热交换后，顺次经过热媒配管68、第1三通阀91、热媒配管68D，到达行进用马达65。热媒在此与行进用马达65热交换后，顺次经过热媒配管68E、第2三通阀92、热媒配管68F，被第2循环泵62吸入，由此在热媒配管68内循环。

另一方面，切换成第1三通阀91将入口与另一方的出口连通、第2三通阀92将第2入口与出口连通的状态时，经过电池55的热媒顺次经过热媒配管68C、第1三通阀91、热媒配管68G、第2三通阀92、热媒配管68F，被第2循环泵62吸入。即，该状态下热媒不在行进用马达65循环，而在电池55与废热回收用热交换器64的热媒流路64A之间循环。

另一方面，在冷媒回路R的冷媒配管13F的出口、即冷媒配管13F和冷媒配管13B的连接部的冷媒下游侧的冷媒配管13B，在位于冷媒配管13A的止回阀18的冷媒下游侧(顺向侧)且作为室内膨胀阀8的冷媒上游侧的位置，连接有作为分岔回路的分岔配管72的一端。在该分岔配管72，设置有由电动阀构成的辅助膨胀阀73。该辅助膨胀阀73也能够使流入废热回收用热交换器64的后述的冷媒流路64B的冷媒减压膨胀并且全闭。

并且，分岔配管72的另一端与废热回收用热交换器64的冷媒流路64B连接，该冷媒流路64B的出口与冷媒配管74的一端连接，冷媒配管74的另一端与止回阀20的冷媒下游侧且储蓄器12的跟前(冷媒上游侧)的冷媒配管13C连接。并且，这些辅助膨胀阀73等也构成冷媒回路R的一部分，同时也构成废热回收装置61的一部分。

辅助膨胀阀73打开的情况下，从冷媒配管13F、室外热交换器7排出的冷媒(一部分或全部的冷媒)在该辅助膨胀阀73减压后，流入废热回收用热交换器64的冷媒流路64B，在此蒸发。冷媒在冷媒流路64B流动的过程中从在热媒流路64A中流动的热媒吸热后，经过储蓄器12被压缩机2吸入。

接着，在图2中，32是作为管理车辆用空调装置1的控制的控制装置的实施例的控制器32。该控制器32由作为具备处理器的计算机的一例的微型计算机构成。控制器32(控制装置)的输入与检测车辆的外部气体温度(Tam)的外部气体温度传感器33、检测外部气体湿度(Ham)的外部气体湿度传感器34、检测从吸入口25向空气流通路3吸入的空气的温度的HVAC吸入温度传感器36、检测车室内的空气(内部气体)温度(内部气体温度Tin)的内部气体温度传感器37、检测车室内的空气的湿度的内部气体湿度传感器38、检测车室内的二氧化碳浓度的室内CO₂浓度传感器39、检测被从吹出口29向车室内吹出的空气的温度的吹出温度传感器41、检测压缩机2的排出冷媒压力Pd的排出压力传感器42、检测压缩机2的排出冷媒温度的排出温度传感器43、检测压缩机2的吸入冷媒温度Ts的吸入温度传感器44、检测压缩机2的吸入冷媒压力Ps的吸入压力传感器45、检测放热器4的温度(经过放热器4的空气的温度或者放热器4自身的温度：放热器温度TCI)的放热器温度传感器46、检测放热器4的冷媒压力(放热器4内或者刚从放热器4排出后的冷媒的压力：放热器压力PCI)的放热器压力传感器47、检测吸热器9的温度(经过吸热器9的空气的温度或者吸热器9自身的温度：吸热器温度Te)的吸热器温度传感器48、检测吸热器9的冷媒压力(吸热器9内或者刚从吸热器9排出后的冷媒的压力)的吸热器压力传感器49、用于检测向车室内的日照量的例如照片传感器式的日照传感器51、用于检测车辆的移动速度(车速)的车速传感器52、用于设定设定温度、运转模式的切换的空气调节操作部53、检测室外热交换器7的温度(刚从室外热交换器7排出后的冷媒的温度或者室外热交换器7自身的温度：室外热交换器温度TXO。室外热交换器7作为蒸发器发挥功能时室外热交换器温度TXO为室外热交换器7的冷媒的蒸发温度)的室外热交换器温度传感器54、检测室外热交换器7的冷媒压力(室外热交换器7内或者刚从室外热交换器7排出后的冷媒的压力)的室外热交换器压力传感器56的各输出连接。

图中53A是设置于空气调节操作部53的输入用的开关。此外，构成为，例如来自在车辆的钥匙上设置的遥控器53B的预空气调节的要求(预约)信息被无线地输入该空气调节操作部53。

进而，控制器32的输入也与检测电池55的温度(电池温度Tb)的电池温度传感器76、检测行进用马达65的温度(行进用马达温度Tm)的行进用马达温度传感器77、检测加热器芯23的温度(加热器芯温度Thc)的加热器芯温度传感器78的各输出连接。

另一方面，控制器32的输出与压缩机2、室外送风机15、室内送风机(鼓风机风扇)27、吸入切换风门26、空气混合风门28、吹出口切换风门31、室外膨胀阀6、室内膨胀阀8、电磁阀22(除湿)、电磁阀21(制热)、辅助加热器66、第1循环泵89、第2循环泵62、第1三通阀91、第2三通阀92、辅助膨胀阀73连接。

进而，控制器32与管理行进、电池55的充电等车辆全体的控制的车辆侧控制器80进行数据的接收发送。并且，关于控制器32，外部电源(急速充电器等)的充电用的插头是否与车辆连接的信息、是否正在对电池55充电的信息、经由因特网等外部网络取得的各种信息(环境信息、交通信息等)被从车辆侧控制器80输入控制器32。并且，控制器32基于各传感器的输出、来自车辆侧控制器80的信息、由空气调节操作部53输入的设定信息等来控制它们。

以上的结构中，接着对实施例的车辆用空调装置1的动作进行说明。控制器32(控制装置)在该实施例中将制热运转、除湿制热运转、除湿制冷运转、制冷运转的各空气调节运转切换来执行，并且从电池55(发热设备)行进用马达65回收废热，调整它们的温度。首先，对车辆用空调装置1的冷媒回路R的各空气调节运转进行说明。另外，控制器32在车辆用空调装置1的动作中使第1循环泵89和第2循环泵62运转。

(1)制热运转

图1表示后述的预空气调节以外的制热运转中的冷媒回路R的冷媒的流动(实线箭头)。冬季等空气调节操作部53的开关53A所含的空气调节开关开启、借助控制器32 (自动模式)或者通过对空气调节操作部53的手动操作(手动模式)选择制热运转时，控制器32使电磁阀21(制热用)开放，使室内膨胀阀8及辅助膨胀阀73全闭。由此，阻止冷媒向废热回收用热交换器64的流入。此外，关闭电磁阀22(除湿用)。

并且，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合风门28呈调整被从室内送风机27吹出的空气向放热器4及加热器芯23通风的比例的状态。由此，被从压缩机2排出的高温高压的气体冷媒流入放热器4。空气流通路3内的空气被向通风放热器4，所以空气流通路3内的空气被放热器4内的高温冷媒加热，另一方面，放热器4内的冷媒被空气夺取热而被冷却，凝缩液化。

放热器4内液化的冷媒从放热器4排出后，经过冷媒配管13E、13J到达室外膨胀阀6。流入室外膨胀阀6的冷媒在此被减压后流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的冷媒蒸发，通过行进或者借助室外送风机15从被通风的外部气体中吸取热 (吸热)。即，冷媒回路R为热泵。并且，重复如下循环：从室外热交换器7排出的低温的冷媒经过冷媒配管13A及冷媒配管13D、电磁阀21到达冷媒配管13C，经过该冷媒配管13C的止回阀20进入储蓄器12，在此被气液分离后，气体冷媒被吸入压缩机2。被放热器4加热的空气被从吹出口29吹出，所以由此进行车室内的制热。

控制器32根据从后述的目标吹出温度TAO算出的目标加热器温度TCO(放热器4的下风侧的空气温度的目标值)算出目标放热器压力PCO(放热器4的压力PCI的目标值)，基于该目标放热器压力PCO和放热器压力传感器47检测的放热器4的冷媒压力(放热器压力PCI。冷媒回路R的高压压力)控制压缩机2的转速，并且基于放热器温度传感器46检测的放热器4的温度(放热器温度TCI)及放热器压力传感器47检测的放热器压力PCI控制室外膨胀阀6的阀开度，控制放热器4的出口处的冷媒的过冷却度。此外，放热器4的制热能力不足的情况下向辅助加热器66通电，使其发热，使被该辅助加热器66加热的热媒循环至加热器芯23来补充制热能力。

另外，后述的预空气调节中进行该制热运转的情况下，控制器32将电池＋行进用马达废热回收制热模式、电池废热回收制热模式、辅助加热器制热模式、废热回收协调制热模式、废热回收＋辅助加热器制热模式、及室外热交换器结霜抑制制热模式的各制热模式切换来执行，但关于它们在后详细说明。

(2)除湿制热运转

接着，参照图3的同时对除湿制热运转进行说明。图3表示除湿制热运转中的冷媒回路R的冷媒的流动(实线箭头)。除湿制热运转中，控制器32在上述制热运转的状态中呈使电磁阀22开放、打开室内膨胀阀8来使冷媒减压膨胀的状态。由此，经过放热器4地在冷媒配管13E流动的凝缩冷媒的一部分被分流，该分流的冷媒经过电磁阀22流入冷媒配管13F，从冷媒配管13B流向室内膨胀阀8，余下的冷媒流向室外膨胀阀6。即，分流的一部分的冷媒被室内膨胀阀8减压后，流入吸热器9而蒸发。

控制器32控制室内膨胀阀8的阀开度，使得将吸热器9的出口处的冷媒的过热度(SH)维持成既定值，但此时通过吸热器9处产生的冷媒的吸热作用，被从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结而附着于吸热器9，所以空气被冷却且被除湿。被分流而流入冷媒配管13J的余下的冷媒在室外膨胀阀6被减压后，在室外热交换器7蒸发。

在吸热器9蒸发的冷媒与从冷媒配管13D向冷媒配管13C排出的冷媒(来自室外热交换器7的冷媒)合流后，重复经过止回阀20及储蓄器12而被压缩机2吸入的循环。在吸热器9被除湿的空气在通过放热器4的过程中被再加热，所以由此进行车室内的除湿制热。

控制器32基于根据目标加热器温度TCO算出的目标放热器压力PCO和放热器压力传感器47检测的放热器压力PCI(冷媒回路R的高压压力)控制压缩机2的转速，并且基于吸热器温度传感器48检测的吸热器9的温度(吸热器温度Te)控制室外膨胀阀6的阀开度。

(3)除湿制冷运转

接着，参照图4的同时对除湿制冷运转进行说明。图4表示除湿制冷运转中的冷媒回路R的冷媒的流动(实线箭头)。除湿制冷运转中，控制器32打开室内膨胀阀8，呈使冷媒减压膨胀的状态，关闭电磁阀21和电磁阀22。此外，辅助膨胀阀73也全闭。并且，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合风门28呈调整被从室内送风机27吹出的空气被向放热器4及加热器芯23通风的比例的状态。

由此，被从压缩机2排出的高温高压的气体冷媒流入放热器4。空气流通路3内的空气被向放热器4通风，所以空气流通路3内的空气被放热器4内的高温冷媒加热，另一方面，放热器4内的冷媒被空气夺取热而被冷却，凝缩液化。

从放热器4排出的冷媒经过冷媒配管13E到达室外膨胀阀6，经过被稍微打开地控制的室外膨胀阀6流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的冷媒在此通过行进或者被室外送风机15通风的外部气体空冷，凝缩。室外热交换器7排出的冷媒经过冷媒配管13A、止回阀18进入冷媒配管13B，到达室内膨胀阀8。冷媒在室内膨胀阀8被减压后，流入吸热器9而蒸发。通过此时的吸热作用，室内送风机27吹出的空气中的水分凝结而附着于吸热器，所以空气被冷却且被除湿。

在吸热器9中蒸发的冷媒重复如下循环：经过冷媒配管13C及止回阀20到达储蓄器12，经过此处被压缩机2吸入。在吸热器9处被冷却、除湿的空气在通过放热器4的过程被再加热(再加热：比制热时放热能力低)，所以由此进行车室内的除湿制冷。

控制器32基于吸热器温度传感器48检测的吸热器9的温度(吸热器温度Te)和作为其目标值的目标吸热器温度TEO，控制压缩机2的转速，使得吸热器温度Te为目标吸热器温度TEO，并且基于放热器压力传感器47检测的放热器压力PCI(冷媒回路R的高压压力)和根据目标加热器温度TCO算出的目标放热器压力PCO(放热器压力PCI的目标值)，控制室外膨胀阀6的阀开度，使得放热器压力PCI为目标放热器压力PCO，由此得到放热器4的必要的再加热量。

(4)制冷运转

接着，对制冷运转进行说明。冷媒回路R的流动与图4的除湿制冷运转相同。夏季等执行的该制冷运转中，控制器32在上述除湿制冷运转的状态下使室外膨胀阀6的阀开度全开。另外，空气混合风门28呈调整空气被向放热器4及加热器芯23通风的比例的状态。

由此，被从压缩机2排出的高温高压的气体冷媒流入放热器4。空气流通路3内的空气被向放热器4通风，但其比例变小(仅用于制冷时的再加热)，所以视为大部分在此通过，放热器4排出的冷媒经过冷媒配管13E到达室外膨胀阀6。此时，室外膨胀阀6全开，所以冷媒原样经过室外膨胀阀6，通过冷媒配管13J，流入室外热交换器7，在此通过行进或者被室外送风机15通风的外部气体被空冷，凝缩液化。

室外热交换器7排出的冷媒经过冷媒配管13A、止回阀18，进入冷媒配管13B，到达室内膨胀阀8。冷媒在室内膨胀阀8处被减压后，流入吸热器9而蒸发。由于此时的吸热作用，室内送风机27吹出的空气中的水分凝结而附着于吸热器9，空气被冷却。

在吸热器9处蒸发的冷媒重复如下循环：经过冷媒配管13C及止回阀20，到达储蓄器12经过此处被压缩机2吸入。被吸热器9冷却、除湿的空气被从吹出口29向车室内吹出，所以由此进行车室内的制冷。该制冷运转中，控制器32基于吸热器温度传感器48检测的吸热器9的温度(吸热器温度Te)控制压缩机2的转速。

(5)空气调节运转的切换

控制器32根据下述式(I)算出前述的目标吹出温度TAO。该目标吹出温度TAO是被从吹出口29向车室内吹出的空气的温度的目标值。

TAO＝(Tset-Tin)×K＋Tbal(f(Tset、SUN、Tam))・・(I)

这里，Tin是内部气体温度传感器37检测的车室内空气的温度(内部气体温度)，Tset是空气调节操作部53设定的内部气体温度Tin(车室内空气的温度)的设定温度(目标车室内空气温度)，K是系数，Tbal是根据目标车室内空气温度Tset、日照传感器51检测的日照量SUN、外部气体温度传感器33检测的外部气体温度Tam算出的平衡值。并且，一般地，该目标吹出温度TAO为，外部气体温度Tam越低则越高，随着外部气体温度Tam上升而下降。

进而，控制器32基于该目标吹出温度TAO，利用下述式(II)算出前述的目标加热器温度TCO。

TCO＝f(TAO)・・(II)

另外，上述式(II)中的f意味着控制上的限制、偏移等，但基本上TCO＝TAO，所以若目标吹出温度TAO上升，则目标加热器温度TCO也上升，若目标吹出温度TAO下降，则目标加热器温度TCO也下降。

并且，控制器32在起动时基于外部气体温度传感器33检测的外部气体温度Tam和目标吹出温度TAO选择上述各空气调节运转中的某个空气调节运转。此外，起动后与外部气体温度Tam、目标吹出温度TAO等环境、设定条件的变化对应地选择前述各空气调节运转来切换。

(6)控制器32的制热运转中的压缩机2的控制

接着，利用图5，详细说明前述制热运转中的压缩机2的控制。图5是确定制热运转用的压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCh的控制器32的控制框图。控制器32的F/F(前馈)操作量运算部81基于从外部气体温度传感器33得到的外部气体温度Tam、室内送风机27的鼓风机电压BLV、空气混合风门28的风量比例SW、放热器4的出口的过冷却度SC的目标值即目标过冷却度TGSC、目标加热器温度TCO、放热器4的压力的目标值即目标放热器压力PCO对压缩机目标转速的F/F操作量TGNChff进行运算。

前述目标放热器压力PCO基于上述目标过冷却度TGSC和目标加热器温度TCO对目标值运算部82进行运算。进而，F/B(反馈)操作量运算部83基于该目标放热器压力PCO和作为放热器4的冷媒压力的放热器压力PCI对压缩机目标转速的F/B操作量TGNChfb进行运算。并且，F/F操作量运算部81运算的F/F操作量TGNCnff和F/B操作量运算部83运算的TGNChfb被加法器84相加，由极限设定部85附加控制上限值ECNpdLimHi和控制下限值ECNpdLimLo的极限后，确定成压缩机目标转速TGNCh。制热运转中，控制器32基于该压缩机目标转速TGNCh控制压缩机2的转速NC。

(7)控制器32的辅助加热器23的控制

此外，图6是确定后述的辅助加热器制热模式中的辅助加热器66的辅助加热器要求能力TGQPTC的控制器32的控制框图。控制器32的减法器86被输入目标加热器温度TCO和加热器芯温度Thc，算出目标加热器温度TCO和加热器芯温度Thc的偏差(TCO-Thc)。该偏差(TCO-Thc)被输入F/B控制部87，该F/B控制部87以消除偏差(TCO-Thc)而加热器芯温度Thc为目标加热器温度TCO的方式对辅助加热器要求能力F/B操作量Qafb进行运算。

该F/B控制部87算出的辅助加热器要求能力F/B操作量Qafb被极限设定部88附加控制上限值QptcLimHi和控制下限值QptcLimLo的极限后，被确定成辅助加热器要求能力TGQPTC。辅助加热器制热模式中，控制器32基于该辅助加热器要求能力TGQPTC控制辅助加热器66的通电，由此，控制辅助加热器66的发热(加热)，使得加热器芯温度Thc为目标加热器温度TCO。

(8)控制器32的预空气调节

接着，参照图7~图14的同时对控制器32的车室内的预空气调节、更详细地说是预空气调节中的制热运转进行详细说明。控制器32具有乘车前对车室内预先进行空气调节的预空气调节的功能。该预空气调节的要求(预约)例如能够通过被在车辆的钥匙上设置的遥控器53B的操作进行，例如乘车时刻被预约设定。控制器32从比该预约的乘车时刻早既定的预空气调节规定时间的时刻开始预空气调节。因此，该设定的乘车时刻为预空气调节的结束时刻。另外，控制器32执行预空气调节的情况下，实施例中将吸入切换风门26切换成内部气体循环，使该状态固定。

图7~图9是与控制器32的预空气调节的控制相关的流程图。控制器32在图7的步骤S1中判定预空气调节要求的有无，无的情况下进入步骤S5，结束空气调节运转。使用者借助遥控器53B如前所述地进行预空气调节的要求的情况下，控制器32从步骤S1进入步骤S2，如前所述地判断选择的空气调节运转为制热运转还是制热运转以外(除湿制热运转、除湿制冷运转、制冷运转)，为制热运转以外的空气调节运转的情况下进入步骤S6，执行该制热运转以外的空气调节运转。

步骤S2中选择的空气调节运转为制热运转的情况下，控制器32进入步骤S3，接下来判断是否向外部电源连接。车辆正在停车、该状态下外部电源(急速充电器等)的充电用的插头与车辆的连接端口连接、电池55正在充电或为能够充电的状态的情况下(是)，控制器32进入图8的步骤S7。

(8-1)车辆与外部电源连接的状态下的预空气调节

即，控制器32在车辆与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，进入步骤S7，首先，判断电池温度传感器76检测的电池温度Tb为既定的规定值以上还是不足规定值。该电池温度Tb的规定值是能够从电池55回收废热且不使电池55过冷的既定的温度(实际例如是电池55的适温范围的下限值)。

电池温度Tb当前为规定值以上的情况下，控制器32进入步骤S8，判断此次行进用马达温度传感器77检测的行进用马达温度Tm为既定的规定值以上还是不足规定值。该行进用马达温度Tm的规定值为能够从行进用马达65回收废热的既定的温度(实际例如是比外部气体温度Tam高的温度)。

(8-1-1)电池＋行进用马达废热回收制热模式

并且，步骤S8中行进用马达温度Tm为既定值以上的情况下，控制器32进入步骤S9，执行电池＋行进用马达废热回收制热模式。该电池＋行进用马达废热回收制热模式中，回收电池55与行进用马达65的废热，用于放热器4的车室内的制热。

图10表示该电池＋行进用马达废热回收制热模式中的冷媒回路R的冷媒的流动(实线箭头)和热媒的流动(虚线箭头)。电池＋行进用马达废热回收制热模式中，控制器32使室外膨胀阀6全闭，关闭电磁阀21。由此，阻止冷媒向室外热交换器7流入。另一方面，为电磁阀22打开、辅助膨胀阀73也打开来控制其阀开度的状态。另外，室内膨胀阀8也全闭，不对辅助加热器66通电。

由此，放热器4排出的冷媒全部不流入室外膨胀阀6，经过冷媒配管13F到达室内膨胀阀8的冷媒上游侧的冷媒配管13B。冷媒接着进入分岔配管72，在辅助膨胀阀73处被减压后，经过分岔配管72流入废热回收用热交换器64的冷媒流路64B而蒸发。此时发挥吸热作用。在该冷媒流路64B蒸发的冷媒重复顺次经过冷媒配管74、冷媒配管13C及储蓄器12而被压缩机2吸入的循环(图10中由实线箭头表示)。

另一方面，控制器32呈将第1三通阀91的入口与一方的出口连通、将第2三通阀92的一方的入口与出口连通的状态来使第2循环泵62运转。由此，从第2循环泵62排出的热媒进行如下循环：按照废热回收用热交换器64的热媒流路64A、电池55、行进用马达65的顺序在热媒配管68内流动而被第2循环泵62吸入(图10中由虚线箭头表示)。

因此，废热回收用热交换器64的热媒流路64A中被冷媒吸热而冷却的热媒循环至电池55及行进用马达65，与这些电池55及行进用马达65热交换，回收该电池55及行进用马达65的废热，并且将电池55、行进用马达65冷却。从电池55、行进用马达65回收的废热在废热回收用热交换器64被冷媒吸取，被用于放热器4的车室内的制热。由此，预空气调节中不使用室外热交换器7地将车室内制热。

(8-1-2)电池废热回收制热模式

另一方面，步骤S8中行进用马达温度Tm不足既定值的情况下，控制器32进入步骤S10来执行电池废热回收制热模式。即，电池温度Tb为既定值以上但行进用马达温度Tm不足既定值的情况下执行电池废热回收制热模式。该电池废热回收制热模式下，回收电池55的废热，用于放热器4的车室内的制热。

图11表示该电池废热回收制热模式中的冷媒回路R的冷媒的流动(实线箭头)和热媒的流动(虚线箭头)。电池废热回收制热模式中，控制器32也使室外膨胀阀6全闭，关闭电磁阀21。由此，阻止冷媒流入室外热交换器7。另一方面，呈电磁阀22打开、辅助膨胀阀73也打开来控制其阀开度的状态。另外，室内膨胀阀8也全闭，不对辅助加热器66通电。

由此，放热器4排出的冷媒全部不流入室外膨胀阀6，经过冷媒配管13F到达室内膨胀阀8的冷媒上游侧的冷媒配管13B。冷媒接着进入分岔配管72，在辅助膨胀阀73处被减压后，经过分岔配管72流入废热回收用热交换器64的冷媒流路64B而蒸发。此时发挥吸热作用。该冷媒流路64B中蒸发的冷媒重复顺次经过冷媒配管74、冷媒配管13C及储蓄器12而被压缩机2吸入的循环(图11中由实线箭头表示)。

另一方面，控制器32呈将第1三通阀91的入口与另一方的出口连通、将第2三通阀92的另一方的入口与出口连通的状态来使第2循环泵62运转。由此，被从第2循环泵62排出的热媒进行按照废热回收用热交换器64的热媒流路64A、电池55、热媒配管68G的顺序在热媒配管68内流动而被第2循环泵62吸入的循环(图11中由虚线箭头表示)。

因此，废热回收用热交换器64的热媒流路64A中被冷媒吸热而冷却的热媒循环至电池55循环，与该电池55热交换来回收该电池55的废热，并且将池55冷却。即，热媒不循环至行进用马达65。从电池55回收的废热在废热回收用热交换器64被冷媒吸取，用于放热器4的车室内的制热。该情况下，预空气调节中不使用室外热交换器7地将车室内制热。

(8-1-3)辅助加热器制热模式

另外，步骤S7中电池温度Tb不足既定值的情况下，控制器32进入步骤S12，执行辅助加热器制热模式。该辅助加热器制热模式中，使辅助加热器66发热，借助加热器芯23进行车室内的制热。

图12表示该辅助加热器制热模式中的热媒的流动(虚线箭头)。辅助加热器制热模式中，控制器32使冷媒回路R的压缩机2和室外送风机15停止，对辅助加热器66通电，仅借助加热器芯23将车室内制热。该情况下，控制器32如前所述基于加热器芯温度传感器78检测的加热器芯温度Thc和目标加热器温度TCO控制辅助加热器66的通电(发热)。

此外，控制器32使室内送风机27运转，空气混合风门28使室内送风机27吹出的空气流通路3内的空气向放热器4及加热器芯23通风，呈调整风量的状态。被辅助加热器66加热的热媒循环至加热器芯23。并且，被该加热器芯23加热的空气被从吹出口29向车室内吹出，车室内被制热。该辅助加热器制热模式中，压缩机2停止，冷媒不流入室外热交换器7。

由此，电池温度Tb不足既定值时，不使用室外热交换器7，此外，不从电池55回收废热，进行车室内的制热。此时，车辆与外部电源连接，所以也没有必要担心辅助加热器66的电池55的电力消耗。

这里，控制器32在步骤S9中开始电池＋行进用马达废热回收制热模式、或者在步骤S10中开始电池废热回收制热模式后，进入步骤S11判断放热器4实现车室内的制热能力或不足。

该情况下，控制器32在制热运转中，例如利用下述式(III)、(IV)算出放热器4所要求的车室内的制热能力即目标制热能力TGQhp、放热器4能够产生的制热能力Qhp。

TGQhp＝(TCO-Te)×Cpa×ρ×Qair・・(III)

Qhp＝f(Tam、NC、BLV、VSP、FANVout、Te)・・(IV)

这里，Te是吸热器温度传感器48检测的吸热器9的温度，Cpa是流入放热器4的空气的比热[kj/kg・K]，ρ是流入放热器4的空气的密度(比体积)[kg/m³]，Qair是通过放热器4的风量[m³/h](根据室内送风机27的鼓风机电压BLV等推定)，VSP是从车速传感器52得到的车速，FANVout是室外送风机15的电压。

并且，借助从电池55、行进用马达65回收的废热的话车室内的制热能力不足的情况下(Qhp＜TGQhp)，控制器32从步骤S11进入步骤S12，电池＋行进用马达废热回收制热模式(图10)、电池废热回收制热模式(图11)结束，切换成上述的辅助加热器制热模式(图12)。

由此，电池＋行进用马达废热回收制热模式、电池废热回收制热模式中，放热器4的制热能力不足时，不使用室外热交换器7，此外，不从电池55、行进用马达65回收废热，使辅助加热器66发热，借助加热器芯23进行车室内的制热。此时车辆也与外部电源连接，所以无需担心基于辅助加热器66的电池55的电力消耗。

这样，控制器32通过预空气调节执行制热运转的情况下，电池55、行进用马达65的温度为规定值以上时，执行电池＋行进用马达废热回收制热模式、电池废热回收制热模式，进行车室内的制热，所以有效地利用发热至温度为规定值以上的电池55、行进用马达65的废热，在乘车前进行车室内的制热，能够在不使室外热交换器7结霜的情况下将车室内有效地预空气调节。

由此，乘车后的行进中等，使借助室外热交换器7执行从外部气体吸热的制热运转时的负荷减少，特别地抑制低外部气体温环境下向室外热交换器7的结霜，能够延长进行高效率的制热的期间。

特别地，为从电池55供电来工作的车辆用空调装置1，所以也能够将电池温度Tb过度下降而电池55老化、充放电效率下降的不良情况防范于未然止。

此外，实施例中控制器32在车辆与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，放热器4的制热能力不足时，执行辅助加热器制热模式，所以通过来自电池55、行进用马达65的废热回收无法实现车室内的制热能力的情况下，能够使辅助加热器66发热，借助加热器芯23将车室内制热。该情况下，车辆与外部电源连接，也不用担心辅助加热器66的电力消耗引起的电池55的用尽，所以能够实现预空气调节的有效的车室内制热。

此外，实施例中控制器32在车辆与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，电池55的温度比规定值更低时，也执行辅助加热器制热模式，进行车室内的制热，所以不能期待来自电池55的废热回收时，使压缩机2停止，能够使辅助加热器66发热来借助加热器芯23将车室内制热。该情况下，车辆也与外部电源连接，不必担心辅助加热器66的电力消耗引起的电池55的用尽，所以同样能够实现预空气调节的有效的车室内制热。

此外，实施例中控制器32执行预空气调节的情况下，将吸入切换风门26切换成内部气体循环，所以预空气调节时不将温度低的外部气体导入车室内，能够高效率地进行车室内的制热。

(8-2)车辆未与外部电源连接的状态下的预空气调节

接着，对车辆停车但未与外部电源连接的情况的预空气调节的制热运转进行说明。图7的步骤S3中车辆未与外部电源连接的情况(无向外部电源的连接)，控制器32进入图9的步骤S13。

即，控制器32在车辆未与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，进入步骤S13，该情况下也先判断电池温度传感器76检测的电池温度Tb为前述的规定值以上还是不足规定值。并且，电池温度Tb为规定值以上的情况下，控制器32进入步骤S14，与前述同样地判断行进用马达温度传感器77检测的行进用马达温度Tm为前述的规定值以上还是不足规定值。

并且，步骤S14中行进用马达温度Tm为既定值以上的情况下，控制器32进入步骤S15，执行前述(8-1-1)中说明的电池＋行进用马达废热回收制热模式(图10)。

另一方面，步骤S14中行进用马达温度Tm不足既定值的情况下，控制器32进入步骤S16，执行前述(8-1-2)中说明的电池废热回收制热模式(图11)。即，电池温度Tb为既定值以上但行进用马达温度Tm不足既定值的情况下执行电池废热回收制热模式。

(8-2-1)室外热交换器结霜抑制制热模式

另外，步骤S13中电池温度Tb不足既定值的情况下，控制器32进入步骤S19来执行室外热交换器结霜抑制制热模式。该室外热交换器结霜抑制制热模式下的冷媒的流动方式与图1的预空气调节以外的制热运转中冷媒回路R的冷媒的流动方式相同。然而，控制器32使前述的目标加热器温度TCO与预空气调节以外的制热运转的情况相比下降既定值，及/或使室外送风机15和室内送风机27的风量下降既定值。

如上所述地下降的目标加热器温度TCO、风量为室外热交换器7不结霜的范围的值，例如，基于外部气体温度Tam、外部气体湿度Ham预先求出前述既定值的表格。由此，车室内的制热能力下降，但冷媒回路R的制热负荷下降，所以能够将向室外热交换器7的结霜消除或者尽量不结霜。此外，压缩机2、各送风机15、27的消耗电力量也下降，所以电池55的电力消耗也被抑制。

此外，图9中控制器32也在步骤S15中开始电池＋行进用马达废热回收制热模式或者在步骤S16中开始电池废热回收制热模式后，进入步骤S17与前述相同地判断放热器4实现车室内的制热能力或不足。

并且，借助从电池55、行进用马达65回收的废热，车室内的制热能力不足的情况下(Qhp＜TGQhp)，控制器32从步骤S17进入步骤S18，执行后述的废热回收协调制热模式或者废热回收＋辅助加热器制热模式。关于执行这些废热回收协调制热模式或执行废热回收＋辅助加热器制热模式，通过预先设定确定，或者在已知室外热交换器7的结霜较多的情况下，执行废热回收＋辅助加热器制热模式，未设有辅助加热器66的装置的情况下执行废热回收协调制热模式等。

(8-2-2)废热回收协调制热模式

上述废热回收协调制热模式中，在室外热交换器7处从外部气体进行吸热，并且回收电池55和行进用马达65的废热，用于放热器4的车室内的制热。图13表示该废热回收协调制热模式中的冷媒回路R的冷媒的流动(实线箭头)和热媒的流动(虚线箭头)。废热回收协调制热模式中，控制器32呈打开室外膨胀阀6来控制其阀开度的状态，打开电磁阀21。进而，呈打开电磁阀22、辅助膨胀阀73也打开来控制其阀开度的状态。另外，室内膨胀阀8全闭，不对辅助加热器66通电。

由此，放热器4排出的冷媒被分流，一部分流至室外膨胀阀6被减压后，在室外热交换器7处蒸发。此时，冷媒从外部气体吸热。在室外热交换器7处蒸发的冷媒顺次经过冷媒配管13A、电磁阀21、冷媒配管13D、冷媒配管13C、止回阀20及储蓄器12而被吸入压缩机2。

另一方面，被分流的另一方的冷媒流至电磁阀22，经过冷媒配管13F到达室内膨胀阀8的冷媒上游侧的冷媒配管13B。冷媒接着进入分岔配管72，在辅助膨胀阀73处被减压后，经过分岔配管72流入废热回收用热交换器64的冷媒流路64B而蒸发。此时发挥吸热作用。在该冷媒流路64B处蒸发的冷媒重复顺次经过冷媒配管74、冷媒配管13C及储蓄器12而被压缩机2吸入的循环(图13中由实线箭头表示)。

另一方面，例如行进用马达温度Tm也为既定值以上时，控制器32呈将第1三通阀91的入口和一方的出口连通、将第2三通阀92的一方的入口和出口连通的状态，使第2循环泵62运转。由此，被从第2循环泵62排出的热媒进行按照在废热回收用热交换器64的热媒流路64A、电池55、行进用马达65的顺序在热媒配管68内流动而被第2循环泵62吸入的循环(图13中由虚线箭头表示)。

因此，废热回收用热交换器64的热媒流路64A中被冷媒吸热而冷却的热媒循环至电池55及行进用马达65，与这些电池55及行进用马达65热交换，将该电池55及行进用马达65的废热回收，并且将电池55、行进用马达65冷却。从电池55、行进用马达65回收的废热在废热回收用热交换器64处被冷媒吸取，被用于放热器4的车室内的制热。由此，该废热回收协调制热模式中，借助室外热交换器7从外部气体吸取的热和从电池55、行进用马达65回收的废热将车室内制热。

控制器32在该情况下也与前述的室外热交换器结霜抑制制热模式的情况同样地，使目标加热器温度TCO与预空气调节以外的制热运转的情况相比下降既定值，及/或，使室外送风机15和室内送风机27的风量下降既定值。由此，不使室外热交换器7结霜或者尽量使结霜少的同时进行来自室外热交换器7处的外部气体的吸热。

这样，控制器32在车辆未与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，放热器4的制热能力不足时，若执行废热回收协调制热模式来进行车室内的制热，则利用电池55、行进用马达65的废热，能够在不使室外热交换器7结霜或者尽量不使其结霜的同时，实现预空气调节的有效的车室内制热。

(8-2-3)废热回收＋辅助加热器制热模式

接着，废热回收＋辅助加热器制热模式下，回收电池55和行进用马达65的废热，用于放热器4的车室内的制热，并且使辅助加热器66发热，借助加热器芯23将向车室内供给的空气加热。图14表示该废热回收＋辅助加热器制热模式中的冷媒回路R的冷媒的流动(实线箭头)和热媒的流动(虚线箭头)。

废热回收＋辅助加热器制热模式中，控制器32使室外膨胀阀6全闭，关闭电磁阀21来阻止冷媒向室外热交换器7流入。另一方面，呈打开电磁阀22、辅助膨胀阀73也打开来控制其阀开度的状态，并且对辅助加热器66通电来使其发热。另外，室内膨胀阀8为全闭。

由此，放热器4排出的全部的冷媒流至电磁阀22，经过冷媒配管13F到达室内膨胀阀8的冷媒上游侧的冷媒配管13B。冷媒然后进入分岔配管72，在辅助膨胀阀73处被减压后，经过分岔配管72流入废热回收用热交换器64的冷媒流路64B而蒸发。此时发挥吸热作用。该冷媒流路64B中蒸发的冷媒重复顺次经过冷媒配管74、冷媒配管13C及储蓄器12而被压缩机2吸入的循环(图14中由实线箭头表示)。

另一方面，例如行进用马达温度Tm也为既定值以上时，控制器32呈在将第1三通阀91的入口与一方的出口连通、将第2三通阀92的一方的入口与出口连通的状态来使第2循环泵62运转。由此，从第2循环泵62排出的热媒进行按照废热回收用热交换器64的热媒流路64A、电池55、行进用马达65的顺序在热媒配管68内流动而被第2循环泵62吸入的循环(图14中由虚线箭头表示)。

因此，废热回收用热交换器64的热媒流路64A中被冷媒吸热而冷却的热媒循环至电池55及行进用马达65，与这些电池55及行进用马达65热交换来回收该电池55及行进用马达65的废热，并且将电池55、行进用马达65冷却。从电池55、行进用马达65回收的废热在废热回收用热交换器64被冷媒吸取，用于放热器4的车室内的制热。

另一方面，被辅助加热器66加热的热媒循环至加热器芯23，由此，经过放热器4的空气流通路3内的空气被该加热器芯23加热后，被供给至车室内。由此，该废热回收＋辅助加热器制热模式中，借助从电池55、行进用马达65回收的废热和加热器芯23(辅助加热器66)发出的热，车室内被制热。

这样，车辆未与外部电源连接的状态下执行预空气调节的情况下，放热器的制热能力不足时，若控制器32通过执行废热回收＋辅助加热器制热模式来进行车室内的制热，则仅借助来自电池55、行进用马达65的废热的话车室内的制热能力不足的情况下，使辅助加热器66发热，借助加热器芯23将空气流通路3内的空气加热，能够将其补充。由此，能够消除对于室外热交换器7的结霜，且能够在将辅助加热器66的电力消耗抑制成最小限度的同时实现预空气调节的有效的车室内制热。

控制器32在图7的步骤S4判定是否经过预空气调节规定时间。并且，执行如上所述的预空气调节，步骤S4已经过预空气调节规定时间的情况下，控制器32进入步骤S5，结束空气调节运转。

另外，也可以是，图9中说明的电池＋行进用马达废热回收制热模式(图10)、电池废热回收制热模式(图11)、废热回收协调制热模式(图13)、废热回收＋辅助加热器制热模式(图14)除了预空气调节中的制热运转，也在预空气调节以外的通常的制热运转时(行进时等)执行。该情况下，与图9的控制同样地切换各模式，例如仅在电池温度Tb不足规定值的情况下实施(1)的通常的制热运转即可。

此外，实施例中，使被辅助加热器66加热的热媒循环至加热器芯23，但不限于此，也可以是，将辅助加热器66配置于放热器4的空气下游侧的空气流通路3内。该情况下，加热器芯温度传感器78检测辅助加热器66的温度，用于辅助加热器66的控制。

此外，实施例中在空气流通路3配置有放热器4，但不限于此，也可以是，在空气流通路3配置空气-热媒热交换器、使被放热器4加热的热媒循环至空气-热媒热交换器来将车室内制热的方式。

此外，对于外部电源与车辆连接的情况的车辆用空调装置1的供电，可以是经由电池55的形式，也可以是从外部电源直接对车辆用空调装置1供电的形式。

此外，实施例中，预空气调节的制热运转中，车辆与外部电源连接的情况下，最先判断电池温度Tb，该电池温度Tb不足规定值的情况下执行辅助加热器制热模式(图8)，未连接的情况下执行室外热交换器结霜抑制制热模式 (图9) ，但不限于此，也可以是，电池温度Tb和行进用马达温度Tm均不足各自的规定值的情况下，执行辅助加热器制热模式(图8)，或者执行室外热交换器结霜抑制制热模式(图9)。

此外，实施例中以借助热媒从电池55(发热设备)回收废热的结构进行说明，但也可以是，设置与电池55直接热交换的废热回收用热交换器，借助冷媒从电池55通过直接的热传导回收废热。

此外，实施例中列举了除了制热运转以外还执行除湿制热运转、除湿制冷运转、制冷运转的车辆用空调装置来说明，但不限于此，本发明对于仅执行制热运转、或者除此以外还执行上述的空气调节运转的某个或者它们的组合的车辆用空调装置也有效。

进而，实施例中说明的控制器32的结构、车辆用空调装置1的冷媒回路R、废热回收装置61的结构不限于此，显然能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行改变。

附图标记说明

1车辆用空调装置

2压缩机

4放热器

6室外膨胀阀

7室外热交换器

8室内膨胀阀

9吸热器

13冷媒配管

21、22电磁阀

23加热器芯

32控制器(控制装置)

53B遥控器

55电池(发热设备)

61废热回收装置

62第2循环泵

64废热回收用热交换器

65行进用马达(发热设备)

66辅助加热器

68热媒配管

72分岔配管

73辅助膨胀阀

74冷媒配管

89第1循环泵

91第1三通阀

92第2三通阀

R冷媒回路。

Claims (9)

1.一种车辆用空调装置，前述车辆用空调装置具备压缩机、放热器、室外热交换器、废热回收用热交换器、控制装置，

前述压缩机压缩冷媒，

前述放热器用于使前述冷媒放热来将向车室内供给的空气加热，

前述室外热交换器被设置于车室外，

前述废热回收用热交换器用于利用冷媒从搭载于车辆的发热设备回收废热，

该控制装置至少使被从前述压缩机排出的前述冷媒在前述放热器放热，将已放热的该冷媒减压后，使其在前述室外热交换器吸热，由此将前述车室内制热，

前述车辆用空调装置的特征在于，

前述控制装置能够执行在乘车前将前述车室内预先制热的预空气调节，

执行该预空气调节的情况下，前述发热设备的温度为既定的规定值以上时，使前述压缩机运转，使被从该压缩机排出的冷媒在前述放热器放热，将已放热的该冷媒减压后，不使用前述室外热交换器，使其在前述废热回收用热交换器吸热，由此进行前述车室内的制热。

2.如权利要求1所述的车辆用空调装置，其特征在于，

具备用于将向前述车室内供给的空气加热的辅助加热器，

前述控制装置在前述车辆与外部电源连接的状态下执行前述预空气调节的情况下，前述放热器的制热能力不足时，不使前述压缩机运转，使前述辅助加热器发热，由此进行前述车室内的制热。

3.如权利要求2所述的车辆用空调装置，其特征在于，

具备用于将向前述车室内供给的空气加热的辅助加热器，

前述控制装置在前述车辆与外部电源连接的状态下执行前述预空气调节的情况下，前述发热设备的温度比前述规定值更低时，不使前述压缩机运转，使前述辅助加热器发热，由此进行前述车室内的制热。

4.如权利要求1至3中任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，

具备用于将向前述车室内供给的空气加热的辅助加热器，

前述控制装置在前述车辆未与外部电源连接的状态下执行前述预空气调节的情况下，前述放热器的制热能力不足时，将已在前述放热器放热的前述冷媒减压后，使其在前述废热回收用热交换器吸热，且使前述辅助加热器发热，由此进行前述车室内的制热。

5.如权利要求1至3中任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，

前述控制装置在前述车辆未与外部电源连接的状态下执行前述预空气调节的情况下，前述放热器的制热能力不足时，将已在前述放热器放热的前述冷媒减压后，使其在前述室外热交换器和前述废热回收用热交换器吸热，由此进行前述车室内的制热。

6.如权利要求1至5中任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，

前述控制装置在前述车辆未与外部电源连接的状态下执行前述预空气调节的情况下，前述发热设备的温度比前述规定值更低时，将已在前述放热器放热的前述冷媒减压后，使其在前述室外热交换器吸热，由此进行前述车室内的制热。

7.如权利要求5或6所述的车辆用空调装置，其特征在于，

前述控制装置在前述室外热交换器不结霜的范围内进行前述车室内的制热。

8.如权利要求1至7中任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，

前述发热设备至少包括能够借助外部电源充电的电池，被从该电池供电而工作。

9.如权利要求1至8中任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，

具备将向前述车室内供给的空气切换成内部气体循环和外部气体导入的吸入切换风门，

前述控制装置在执行前述预空气调节的情况下，将前述吸入切换风门切换成前述内部气体循环。

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