JP2010023589A - 車両用空気調和システム - Google Patents

Abstract

【課題】温度ムラのない均一温度の空調風と、温度差のある冷風・温風からなる空調風とを選択的に車室内に供給できる車両用空気調和システムを提供する。
【解決手段】空気導入口１４から導入した送風がそれぞれ流れる第１送風路１２及び第２送風路１３と、第１送風路１２に配置されたエバポレータ４６と、第２送風路１３に配置されたヒータコア５２と、エバポレータ４６の下流側とヒータコア５２の上流側を連通する冷風環流路３０と、エバポレータ４６を通過した冷風を全て冷風環流路３０に導くフル環流位置と、エバポレータ４６を通過した冷風とヒータコア５２を通過した温風との流れを仕切り、且つ、冷風と温風とをそれぞれ異なる送風出口２３，２４，２５側に導く非環流位置に変移できる環流選択ドア２２とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷房運転と暖房運転ができる車両用空気調和システムに関する。

この種の従来の車両用空気調和システムとしては、空調ダクト内に送風路を有し、この送風路にエバポレータとヒータコアがこの順に配置されている。ヒータコアは送風路の半分程度を塞ぐよう配置され、送風路にはヒータコアを迂回するバイパス路が設けられている。ヒータコアの下流にはミックス室が設けられ、このミックス室の下流に車室内に送風を導く送風出口が設けられている。エバポレータを通過した冷風の内の一部は、バイパス路を通って冷風としてミックス室に入り、その他の冷風は、ヒータコアを通過する際に加熱され温風としてミックス室に入る。ミックス室に流入した冷風と温風はエアミックスされて送風出口より車室内に吹き出される。

ところで、エバポレータを通過した冷風は３℃程度であり、ヒータコアを通過した温風は７０℃程度であるため、冷風の空気流と温風の空気流がミックス室を通過する程度では十分にエアミックスされない。従って、温度ムラのある空調風が車室内に吹き出される。

ここで、冷風と温風のエアミックス性を向上させるため、従来例としてバイパス路にミックスリブを突設させたものが提案されている（特許文献１参照）。つまり、バイパス路を通過する冷風を螺旋流とし、ミックス室に螺旋流の冷風を流入させることによって冷風と温風が十分にエアミックスするようにしている。
特開２０００−２５４４４号公報

しかしながら、前記従来例の車両空気調和システムでは、冷風と温風の温度差が大きいため（上記したように約３℃と約７０℃）に、ミックスリブによって冷風と温風を攪拌した程度では十分にエアミックスされない可能性がある。

一方、バイレベルモードでは、エバポレータを通過した冷風とヒータコアを通過した温風とをエアミックスすることなく別々の送風出口より車室内に導く必要がある。そのため、前記従来例ではエバポレータとヒータコアの間に流路切り換えドアを付設しているが、螺旋流となった冷風が温風に混入することが十分に考えられ、温度差のある冷風と温風を得ることができない可能性がある。

つまり、温度ムラのない均一温度の空調風と、温度差のある冷風・温風からなる空調風とを選択的に車室内に供給することができない。

そこで、本発明は、温度ムラのない均一温度の空調風と、温度差のある冷風・温風からなる空調風とを選択的に車室内に供給できる車両用空気調和システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成する請求項１の発明は、空気導入口から導入した送風がそれぞれ流れる第１送風路及び第２送風路と、第１送風路に配置され、送風を冷却するエバポレータと、第２送風路に配置され、送風を加熱するヒータコアと、エバポレータとヒータコアの双方の下流に設けられ、流入した送風を車室内に導く送風出口と、エバポレータの下流側とヒータコアの上流側を連通する冷風環流路と、エバポレータを通過した冷風を全て冷風環流路に導くフル環流位置と、エバポレータを通過した冷風とヒータコアを通過した温風との流れを仕切り、且つ、冷風と温風とをそれぞれ異なる前記送風出口側に導く非環流位置に変移できる環流選択ドアとを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用空気調和システムであって、ヒータコアの上流側にはブロアファンが設けられ、冷風環流路は、ブロアファンよりも更に上流に連通することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の車両用空気調和システムであって、空気導入口は、第１送風路に開口する第１内気導入口と、第２送風路に開口する第２内気導入口を少なくとも有することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載の車両用空気調和システムであって、第１内気導入口と第２内気導入口の開閉面積を調整できる内気導入ドアを有することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、環流選択ドアをフル環流位置とすると、エバポレータを通過した冷風は、冷風環流路より全てヒータコアに導かれ、ヒータコアで全て加熱されることから温度ムラのない所望温度の空調風のみが送風出口より車室内に導かれる。複数の送風出口を開口し、環流選択ドアを非環流位置とすると、エバポレータを通過した冷風とヒータコアを通過した温風は、環流選択ドアで仕切られた流路を流れることからエバポレータ及びヒータコアを通過した後もエアミックスされることなく流れ、冷風と温風がそれぞれ流れ込み易い送風出口より車室内に導かれる。以上より、温度ムラのない均一温度の空調風と、温度差のある冷風・温風からなる空調風とを選択的に車室内に供給できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、冷風環流路より環流された冷風と空気導入口より導入された送風がブロアファンによって攪拌され、ヒータコアには温度ムラのない冷風が導かれるため、ヒータコアを通過した空調風もより温度ムラのない空調風が得られる。従って、より温度ムラのない均一温度の空調風が得られる。

請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加え、第１送風路と第２送風路に自由に内気を導入することができる。例えば、環流選択ドアをフル環流位置とした場合には、内気を第２送風路にも導くようにする。すると、冷風環流路より環流された冷風と空気導入口より導入された送風とのミックス風は、冷風環流路からの冷風のみに比べて温度が高くため、ヒータコアの入口送風温度と出口送風温度差が小さくなるため、ヒータコアより更に温度ムラのない空調風が得られる。従って、より温度ムラのない均一温度の空調風が得られる。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加え、内気導入ドアの位置を可変することによって、エバポレータに導く送風とヒータコアに導く送風の割合を調整できるため、内気導入ドアによって空調風の温度調整ができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態）
図１〜図７は本発明の一実施形態を示し、図１は車両用空気調和システムの空調ユニットの概略構成図、図２は車両用空気調和システムの冷暖房用冷媒循環装置の概略構成図、図３は車両用空気調和システムの概略の制御回路ブロック図、図４は温度調整モード時の空調ユニットの状態を示す概略構成図、図５はバイレベルモード時の空調ユニットの状態を示す概略構成図、図６はフルクール時の空調ユニットの状態を示す概略構成図、図７はフルホット時の空調ユニットの状態を示す概略構成図である。

図１及び図２において、車両用空気調和システムは、車両の車室内に配置された空調ユニット１０と、この空調ユニット１０に配置されたエバポレータ４６及びヒータコア５２をサイクル部品とする冷暖房用冷媒循環装置４０とを備えている。

空調ユニット１０は、図１に詳しく示すように、ユニットケース１１を有する。このユニットケース１１内には、空調風を作成するための第１送風路１２と第２送風路１３がそれぞれ設けられている。第１送風路１２は上側に、第２送風路１３は下側に位置している。ユニットケース１１には、第１送風路１２と第２送風路１３に空気を導入するための空気導入口１４が設けられている。

空気導入口１４は、第１送風路１２に開口する第１内気導入口１５と、第２送風路１３に開口する第２内気導入口１６と、第２送風路１３に開口する外気導入口１７とから構成されている。第１内気導入口１５及び第２内気導入口１６はそれぞれ車室内に開口し、外気導入口１７は車室外に開口している。ユニットケース１１には、内気導入ドア１８が設けられている。内気導入ドア１８は、図１にて実線位置の第２送風路全開位置と図１にて仮想線位置の第１送風路全開位置との間を変移し、第１内気導入口１５と第２内気導入口１６の互いの開閉割合を調整できる。第２送風路全開位置と第１送風路全開位置の間の位置は、第１送風路１２と第２送風路１３に共に導入する内気／内気導入位置である。ユニットケース１１には、外気導入ドア１９が設けられている。外気導入ドア１９は、外気導入口１７を開閉する。

第１送風路１２と第２送風路１３には、第１ブロアファン２０ａと第２ブロアファン２０ｂがそれぞれ配置されている。第１ブロアファン２０ａは、第１送風路１２に内気を吸引する。第２ブロアファン２０ｂは、第２送風路１３に内気や外気を吸引する。第１ブロアファン２０ａと第２ブロアファン２０ｂは、同一のブロアモータ２０ｃによって駆動される。

第１送風路１２内で、且つ、第１ブロアファン２０ａの下流には、冷暖房用冷媒循環装置４０のエバポレータ４６が、第２送風路１３内で、且つ、第２ブロアファン２０ｂの下流には冷暖房用冷媒循環装置４０のヒータコア５２がそれぞれ配置されている。エバポレータ４６は、第１送風路１２の送風を冷却し、冷風とする。ヒータコア５２は、第２送風路１３の送風を加熱し、温風とする。冷暖房用冷媒循環装置４０の構成については、下記に詳述する。

又、ユニットケース１１には、第１送風路１２のエバポレータ４６の直ぐ下流側と第２送風路１３の第２ブロアファン２０ｂの上流側（ヒータコア５２より上流位置）とを連通する冷風環流路３０が設けられている。

ユニットケース１１のエバポレータ４６及びヒータコア５２の直ぐ下流には、第１送風路１２と第２送風路１３が合流するミックス室２１が設けられていると共に環流選択ドア２２が設けられている。

ミックス室２１には、送風出口であるデフ吹出口２３、ベント吹出口２４、フット吹出口２５が開口され、これら吹出口２３，２４，２５より送風が車室内に導かれる。デフ吹出口２３はデフドア２６によって、ベント吹出口２４はベントドア２７によって、フット吹出口２５はフットドア２８によって吹き出しモードに応じてそれぞれ開閉される。

環流選択ドア２２は、図１にて実線位置のフル環流位置と、図１にて仮想線の第２送風路閉塞位置の間を変移する。フル環流位置では、エバポレータ４６を通過した冷風が全て冷風環流路３０に導かれる。フル環流位置と第２送風路閉塞位置以外では、エバポレータ４６を通過した冷風とヒータコア５２を通過した温風は、ミックス室２１に導かれる。そして、フル環流位置と第２送風路閉塞位置の中間位置は、非環流位置である。非環流位置では、環流選択ドア２２はエバポレータ４６を通過した冷風とヒータコア５２を通過した温風との流れを仕切り、且つ、冷風をベント吹出口２４に、温風をフット吹出口２５にそれぞれ導く。

次に、冷暖房用冷媒循環装置４０を説明する。図２に示すように、冷暖房用冷媒循環装置４０は、ヒートポンプ式冷房装置Ａと暖房循環装置Ｂとの組み合わせによって構成されている。

ヒートポンプ式冷房装置Ａは、第１の冷媒としての二酸化炭素が封入された第１循環経路４１を有し、この第１循環経路４１中に、コンプレッサ４２，コンデンサである水冷コンデンサ４３、内部熱交換器４４，膨張手段である膨張弁４５、エバポレータ４６及びアキュームレータ４７が順に設けられている。つまり、冷凍サイクルが構成されている。

コンプレッサ４２は、吸入した比較的低温低圧の第１の冷媒を圧縮して高温高圧の冷媒として吐出する。

水冷コンデンサ４３は、下記する第２循環経路４８中の機器収容室５０内に配置されており、コンプレッサ４２から圧送された第１の冷媒を第２の冷媒によって冷却する。すなわち、水冷コンデンサ４３において第１の冷媒と第２の冷媒との間で熱交換が行われ、第２の冷媒は第１の冷媒によって加熱される。

内部熱交換器４４は、水冷コンデンサ４３から送出された第１の冷媒とアキュームレータ４７から送出されたより冷温の第１の冷媒との間で熱交換させ、水冷コンデンサ４３から送出された第１の冷媒はさらに冷却される。

膨張弁４５は、内部熱交換器４４を通過した第１の冷媒を膨張（減圧）させて低温低圧のガスとしてエバポレータ４６へと送出する。

エバポレータ４６は、冷凍サイクルの低圧側を熱源とし、膨張弁４５から送出された第１の冷媒とエバポレータ４６を通過する送風を熱交換させて送風を冷却する。

アキュームレータ４７は、エバポレータ４６から送出された第１の冷媒を気液分離して気相状態の第１の冷媒のみを内部熱交換器４４へと送出し、液相状態の第１の冷媒を一時的に貯留する。

暖房循環装置Ｂは、第２の冷媒としての水や不凍液などの液体が封入された第２循環経路４８を有し、この第２循環経路４８中に、ポンプ４９、機器収容室５０、第１流路切換弁５１、ヒータコア５２、第２流路切換弁５３及び放熱器５４が順に設けられている。

ポンプ４９は、第２の冷媒を第２循環経路４８内に循環させるため、吸入した第２の冷媒を加圧して圧送する。ポンプ４９で圧送された液体の冷媒は、相変化することなく液相のまま第２循環経路４８内を循環し、熱交換により顕熱変化する。

機器収容室５０は、第２循環経路４８よりも大きな断面積を有するスペースであり、この内部に上記した水冷コンデンサ４３と共にヒータである電気ヒータ６１が収納されている。電気ヒータ６１は、水冷コンデンサ４３の下流側に設けられ、通電することで発熱して第２の冷媒を加熱する。

ヒータコア５２は、冷凍サイクルの高圧側と電気ヒータ６１を熱源とし、第２の冷媒とヒータコア５２を通過する送風を熱交換させて送風を加熱する。

放熱器５４は、第２の冷媒の熱を外気に放熱させるものであり、電動ファンや走行風によって外気が吹き付けられ、第２の冷媒と外気との間で熱交換が行われる。

第２循環経路４８には、ヒータコア５２をバイパスするヒータコアバイパス流路５５が設けられ、第１流路切換弁５１を切り換えることで第２の冷媒の流れをヒータコア５２側又はヒータコアバイパス流路５５側へと切り換えることができる。

第２循環経路４８には、放熱器５４をバイパスする放熱器バイパス流路５６が設けられ、第２流路切換弁５３を切り換えることで、第２の冷媒の流れを放熱器５４側又は放熱器バイパス流路５６側へと切り換えることができる。

次に、車両用空気調和システムの制御系を簡単に説明する。図３に示すように、制御部３１は、コンプレッサ４２、ポンプ４９、電気ヒータ６１、ブロアモータ２０ｃの駆動を制御すると共に、第１流路切換弁５１及び第２流路切換弁５３の各切り換えを制御する。又、制御部３１は、各種ドアモータ２２ａ，２６ａ，２７ａ，２７ａ，２８ａの駆動を制御する。

次に、車両用空気調和システムの動作を説明する。この車両用空気調和システムは、空調風として単一温度に温度調整した空調風（冷風、温風）を車室内に導入する冷房及び暖房の温度調整モード、空調風として冷風と温風の二種類の空調風を車室内に別個の吹出口から導入するバイレベルモードを行うことができる。又、温度調整モードの特殊モードとして、最も冷えた冷風を車室内に導入するフルクール時と、最も暖かい温風を車室内に導入するフルホット時を選択することもできる。

冷房の温度調整モードでは、ヒートポンプ式冷房装置Ａのコンプレッサ４２が駆動されると共に、暖房循環装置Ｂのポンプ４９が駆動されるが、電気ヒータ６１はオンされず、通常では第１流路切換弁５１はヒータコア５２側、第２流路切換弁５３は放熱器５４側とされる。これにより、ヒートポンプ式冷房装置Ａは、その水冷コンデンサ４３の熱が暖房循環装置Ｂのヒータコア５２と放熱器５４を介して放熱されるため、エバポレータ４６が第１送風路１２を通過する送風を冷却し、ヒータコア５２が第２送風路１３を通過する送風を加熱する。

暖房の温度調整モードでは、暖房循環装置Ｂのポンプ４９が駆動され、ヒートポンプ式冷房装置Ａのコンプレッサ４２と電気ヒータ６１の少なくともいずれか一方が駆動され、通常では第１流路切換弁５１はヒータコア５２側、第２流路切換弁５３は放熱器バイパス流路５６側とされる。ヒートポンプ式冷房装置Ａのコンプレッサ４２と電気ヒータ６１の駆動・非駆動条件の詳細は省略する。これにより、暖房循環装置Ｂは、水冷コンデンサ４３からの放熱や電気ヒータ６１の放熱によって第２の冷媒が加熱され、ヒータコア５２が第２送風路１３を通過する送風に放熱し、第２送風路１３を通過する送風が温風とされる。第２の冷媒の熱はヒータコア５２のみによって放熱されるため、ヒータコア５２は大きな暖房能力を発揮する。又、第１送風路１２を通過する送風もエバポレータ４６によって冷風とされる。

冷房や暖房の温度調整モードでは、空調ユニット１０は、図４に示す状態とされる。つまり、内気導入ドア１８は内気／内気導入位置に、環流選択ドア２２はフル環流位置に位置され、例えばベントドア２７が開位置とされてブロアモータ２０ｃが駆動される。

第１内気導入口１５より第１送風路１２に吸引された送風は、エバポレータ４６を通過する際に冷却され、冷風とされる。この冷風は、冷風環流路３０より第２送風路１３に戻される。又、第２送風路１３には第２内気導入口１６より内気も導入されるため、この内気と冷風環流路３０より戻された冷風がヒータコア５２に導かれ、ヒータコア５２を通過する際に加熱されて所望温度の空調風とされる。この所望温度の空調風がベント吹出口２４より車室内に吹き出される。

バイレベルモードが選択されると、空調ユニット１０は、図５に示す状態とされる。つまり、内気導入ドア１８は内気／内気導入位置に、環流選択ドア２２は非環流位置に位置され、複数の送風出口の少なくとも２つが開口するべく、例えばベントドア２７が開位置とされてブロアモータ２０ｃが駆動される。

第１内気導入口１５より第１送風路１２に吸引された送風は、エバポレータ４６を通過する際に冷却され、冷風とされる。この冷風は、ほとんどミックス室２１に入り込む。第２内気導入口１６より第２送風路１３に吸引された送風は、ヒータコア５２を通過する際に加熱され、温風とされる。この温風はミックス室２１に入り込む。ミックス室２１に入り込んだ冷風と温風は、環流選択ドア２２で仕切られた流路を流れることからエバポレータ４６及びヒータコア５２を通過した後もエアミックスされることなくミックス室２１内を流れ、冷風と温風がそれぞれ流れ込み易い送風出口、つまり、冷風がベント吹出口２４に、温風がフット吹出口２５より車室内に導かれる。

フルクール時には、冷暖房用冷媒循環装置４０の制御にあっては冷房の温度調整モードとほぼ同じであるが、第１流路切換弁５１はヒータコアバイパス流路５５側とされる。また、空調ユニット１０は、図６に示すように、内気導入ドア１８が第１送風路全開位置に、環流選択ドア２２が非環流位置に位置され、複数の送風出口の１つを開口するべく、例えばベントドア２７が開位置とされる。空調ユニット１０内には内気が第１送風路１２のみから導入される。第１送風路１２に導入された内気は、エバポレータ４６を通過して冷風とされる。この冷風は、ミックス室２１に入り込むものと冷風環流路３０に入り込むものに分岐される。ミックス室２１に入り込んだ冷風は、ベント吹出口２４より車室内に導かれる。冷風環流路３０に入り込んだ冷風は、冷風環流路３０及び第２送風路１３を通ってヒータコア５２を通過するが、ヒータコア５２は加熱能力を有しないため、冷風のままミックス室２１に導入され、ベント吹出口２４より車室内に導入される。以上より、十分に冷却された冷風が車室内に導入される。

フルホット時には、冷暖房用冷媒循環装置４０の制御にあっては暖房の温度調整モードとほぼ同じであるが、第１流路切換弁５１はヒータコア５２側とされる。また、空調ユニット１０は、図７に示すように、内気導入ドア１８が内気／内気導入位置に、環流選択ドア２２がフル環流位置に位置され、複数の送風出口の１つを開口するべく、例えばフットドア２８が開位置とされる。空調ユニット１０内には外気と内気が第１送風路１２と第２送風路１３から共に導入される。第１送風路１２に導入された内気は、エバポレータ４６を通過するが、エバポレータ４６は冷却能力を有しないため同じ温度の送風が排出される。この送風は、全て冷風環流路３０より第２送風路１３に戻される。冷風環流路３０より戻された送風と第２内気導入口１６より導入された内気と外気導入口１７より導入された外気は、ヒータコア５２を通過し、ここで加熱される。ヒータコア５２で加熱された温風はミックス室２１に入り込み、フット吹出口２５より車室内に導入される。以上より、十分に加熱された冷風が車室内に導入される。

以上説明したように、この車載用空気調和システムは、エバポレータ４６の下流側とヒータコア５２の上流側を連通する冷風環流路３０と、エバポレータ４６を通過した冷風を全て冷風環流路３０に導くフル環流位置と、エバポレータ４６を通過した冷風とヒータコア５２を通過した温風との流れを仕切り、且つ、冷風と温風とをそれぞれ異なるデフ吹出口２３、ベント吹出口２４、フット吹出口２５側に導く非環流位置に変移できる環流選択ドア２２とを備えている。

従って、環流選択ドア２２をフル還流位置とすると、エバポレータ４６を通過した冷風は、冷風環流路３０より全てヒータコア５２に導かれ、ヒータコア５２で全て加熱されることから温度ムラのない所望温度の空調風のみが送風出口より車室内に導かれる。複数の送風出口を開口し、環流選択ドア２２を非環流位置とすると、エバポレータ４６を通過した冷風とヒータコア５２を通過した温風は、環流選択ドア２２で仕切られた流路を流れることからエバポレータ４６及びヒータコア５２を通過した後もエアミックスされることなく流れ、冷風と温風がそれぞれ流れ込み易い送風出口、例えばベント吹出口２４とフット吹出口２５より車室内に導かれる。以上より、温度ムラのない均一温度の空調風と、温度差のある冷風・温風からなる空調風とを選択的に車室内に供給できる。

この実施形態では、ヒータコア５２の上流側には第２ブロアファン２０ｂが設けられ、冷風環流路３０は、第２ブロアファン２０ｂよりも更に上流に連通するよう構成された。従って、冷風環流路３０より環流された冷風と空気導入口１４より導入された送風が第２ブロアファン２０ｂによって攪拌され、ヒータコア５２には温度ムラのない冷風が導かれるため、ヒータコア５２を通過した空調風もより温度ムラのない空調風が得られる。従って、より温度ムラのない均一温度の空調風が得られる。

この実施形態では。空気導入口１４は、第１送風路１２に開口する第１内気導入口１５と、第２送風路１３に開口する第２内気導入口１６を少なくとも有する。従って、第１送風路１２と第２送風路１３に自由に内気を導入することができる。例えば、環流選択ドア２２をフル環流位置とした場合には、内気を第２送風路１３にも導くようにする。すると、冷風環流路３０より環流された冷風と空気導入口１４より導入された送風とのミックス風は、冷風環流路３０からの冷風のみに比べて温度が高くため、ヒータコア５２の入口送風温度と出口送風温度差が小さくなるため、ヒータコア５２より更に温度ムラのない空調風が得られる。従って、より温度ムラのない均一温度の空調風が得られる。

この実施形態では、第１内気導入口１５と第２内気導入口１６の開閉面積を調整できる内気導入ドア１８が設けられている。従って、内気導入ドア１８の位置を可変することによって、エバポレータ４６に導く送風とヒータコア５２に導く送風の割合を調整できるため、内気導入ドア１８によって空調風の温度調整ができる。つまり、内気導入ドア１８の調整によっても暖房性能及び冷房性能を制御でき、きめ細かな制御が可能である。

この実施形態では、空調ユニット１０には、第１送風路１２に配置された第１ブロアファン２０ａと、第２送風路１３に配置された第２ブロアファン２０ｂが設けられ、これらブロアファン２０ａ，２０ｂが単一のブロアモータ２０ｃで駆動されるよう構成されている。従って、省スペース化、制御の簡略化が図れる。第１ブロアファン２０ａと第２ブロアファン２０ｂをそれぞれ別のブロアモータで独立して駆動できるよう構成しても良い。

（冷暖房用冷媒循環装置の変形例）
図８〜図１０は冷暖房用冷媒循環装置の変形例を示し、図８は冷暖房用冷媒循環装置の構成図、図９はフルクール時の冷媒を流れを示す図、図１０はフルホット時の冷媒の流れを示す図である。

図８に示すように、冷暖房用冷媒循環装置４０Ａは、ヒートポンプ式冷房装置Ａ１と暖房用循環装置Ｂ１とを備えている。

ヒートポンプ式冷房装置Ａ１は、前記実施形態のものとほぼ同様の構成であるため、図面の同一構成箇所には同一符号を付して説明を省略し、異なる構成のみを説明する。

前記実施形態のコンデンサは水冷式であったが、この変形例のコンデンサ４３Ａは空冷式にある。空冷式のコンデンサ４３Ａは、車外に配置され、外気との間で熱交換することによって放熱する。又、前記実施形態では内部熱交換器が設けられていたが、この変形例では内部熱交換器は設けられていない。

暖房用循環装置Ｂ１は、第２の冷媒としての水や不凍液などの液体（エンジン冷却水）が封入され、エンジン７１を冷却するための第２循環経路７０を有する。この第２循環経路７０は、エンジン７１の出口側で２つに分岐され、一方の分岐路７０ａに動力用放熱器７２とサーモスタット（流路切換弁）７３が、他方の分岐路７０ｂに流量調整弁７４とヒータコア７５が設けられている。２つの分岐路７０ａ，７０ｂの合流点にはポンプ７６が設けられている。

ポンプ７６は、第２の冷媒を第２循環経路７０内に循環させるため、吸入した第２の冷媒を圧送する。ポンプ７６で圧送された液体の冷媒は、相変化することなく液相のまま第２循環経路７０内を循環し、熱交換により顕熱変化する。

エンジン７１は、第２の冷媒との熱交換によって所望の温度に保持される。

動力用放熱器７２は、第２の冷媒の熱を外気に放熱させるものであり、モータファン７７や走行風によって外気が吹き付けられ、第２の冷媒と外気との間で熱交換が行われる。

サーモスタット７３は、規定の温度で流路を自動的に切り替えるものであり、規定の温度未満では第２の冷媒が放熱器バイパス流路７８に流れるよう、規定の温度以上では第２の冷媒が動力用放熱器７２側に流れるよう切り替えられる。これによって、第２の冷媒の温度、ひいてはエンジン７１の温度が所定の温度範囲に調整される。

流量調整弁７４は、ヒータコア７５に流れる第２の冷媒の流量を調整する。流量調整弁７４は、制御部（図示せず）によって制御される。

ヒータコア７５は、第２の冷媒とヒータコア７５を通過する空気とを熱交換させることで、ヒータコア７５を通過する空気を加熱する。

この変形例に係る冷暖房用冷媒循環装置４０Ａのエバポレータ４６とヒータコア７５を前記実施形態と同様に空調ユニット内に配置すれば、前記実施形態と同様に、空調風として単一温度に温度調整した空調風（冷風、温風）を車室内に導入する冷房及び暖房の温度調整モード、空調風として冷風と温風の二種類の空調風を車室内に別個の吹出口から導入するバイレベルモードを行うことができる。

そして、図９に示すフルクール時には、コンプレッサ４６とポンプ７６は共に駆動され、流量調整弁７４は全閉位置とされる。フルクール時には第２の冷媒の温度が通常では高温となるため、第２の冷媒は動力用放熱器７２側を流れる。これにより、ヒータコア７５は送風への加熱源として機能せず、エバポレータ４６は送風への冷却源として機能し、空調ユニット内に吸入された送風は、効率良く冷却される。

図１０に示すフルホット時には、コンプレッサ４６が駆動されず、ポンプ７６のみが駆動される。流量調整弁７４は、全開位置とされる。フルホット時には第２の冷媒の温度が通常では低温となるため、第２の冷媒は放熱器バイパス流路７８側を流れる。これにより、エバポレータ４６は送風への冷却源として機能せず、ヒータコア７５は送風への大きな加熱源として機能し、空調ユニット内に吸入された送風は効率良く加熱される。

（その他）
前記実施形態では、ヒータとして電気ヒータ６１を使用しているが、燃焼ヒータなどを用いても同様の作用・効果を得ることができる。

前記実施形態では、第１の冷媒として二酸化炭素を、第２の冷媒として水や不凍液などの液体をそれぞれ使用しているが、これら以外を冷媒として使用しても良いことはもちろんである。

本発明の一実施形態を示し、車両用空気調和システムの空調ユニットの概略構成図である。 本発明の一実施形態を示し、車両用空気調和システムの冷暖房用冷媒循環装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態を示し、車両用空気調和システムの概略の制御回路ブロック図である。 本発明の一実施形態を示し、温度調整モード時の空調ユニットの状態を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態を示し、バイレベルモード時の空調ユニットの状態を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態を示し、フルクール時の空調ユニットの状態を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態を示し、フルホット時の空調ユニットの状態を示す概略構成図である。 変形例の冷暖房用冷媒循環装置の構成図である。 変形例の冷暖房用冷媒循環装置にあって、フルクール時の冷媒の流れを示す図である。 変形例の冷暖房用冷媒循環装置にあって、フルホット時の冷媒の流れを示す図である。

符号の説明

１１ 空調ユニット
１２ 第１送風路
１３ 第２送風路
１４ 空気導入口
１５ 第１内気導入口（空気導入口）
１６ 第２内気導入口（空気導入口）
１８ 内気導入ドア
２０ｂ 第２ブロアファン（ブロアファン）
２２ 環流選択ドア
２３ デフ吹出口（送風出口）
２４ ベント吹出口（送風出口）
２５ フット吹出口（送風出口）
３０ 冷風環流路
４６ エバポレータ
５２，７５ ヒータコア

Claims (4)

1. 空気導入口（１４）から導入した送風がそれぞれ流れる第１送風路（１２）及び第２送風路（１３）と、前記第１送風路（１２）に配置され、送風を冷却するエバポレータ（４６）と、前記第２送風路（１３）に配置され、送風を加熱するヒータコア（５２），（７５）と、前記エバポレータ（４６）と前記ヒータコア（５２），（７５）の双方の下流に設けられ、流入した送風を車室内に導く送風出口（２３），（２４），（２５）と、前記エバポレータ（４６）の下流側と前記ヒータコア（５２），（７５）の上流側を連通する冷風環流路（３０）と、前記エバポレータ（４６）を通過した冷風を全て前記冷風環流路（３０）に導くフル環流位置と、前記エバポレータ（４６）を通過した冷風と前記ヒータコア（５２），（７５）を通過した温風との流れを仕切り、且つ、冷風と温風とをそれぞれ異なる前記送風出口（２３），（２４），（２５）側に導く非環流位置に変移できる環流選択ドア（２２）とを備えたことを特徴とする車両用空気調和システム。
2. 請求項１に記載の車両用空気調和システムであって、
   前記ヒータコア（５２）の上流側にはブロアファン（２０ｂ）が設けられ、前記冷風環流路（３０）は、ブロアファン（２０ｂ）よりも更に上流に連通することを特徴とする車両用空気調和システム。
3. 請求項１又は請求項２記載の車両用空気調和システムであって、
   前記空気導入口（１４）は、前記第１送風路（１２）に開口する第１内気導入口（１５）と、前記第２送風路（１３）に開口する第２内気導入口（１６）を少なくとも有することを特徴とする車両用空気調和システム。
4. 請求項３に記載の車両用空気調和システムであって、
   前記第１内気導入口（１５）と前記第２内気導入口（１６）の開閉面積を調整できる内気導入ドア（１８）を有することを特徴とする車両用空気調和システム。

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