JP2011001048A - 車両用空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】省エネルギーであるとともに、より快適な車室内の空調を実現可能な車両用空調システムを提供する。
【解決手段】本発明の車両用空調システムは、ヒータコア１と車内用蓄熱ユニット３と室外コンデンサ５と車両システム７とを備えている。ヒータコア１と車内用蓄熱ユニット３とは配管１１〜１４によって接続され、室外コンデンサ５と車両システム７とは配管１５〜１８によって接続されている。配管１７、１８と配管１３、１４とは配管１９によって接続され、配管１２、１３と配管１５、１６とは配管２１によって接続されている。配管１３、１４、１９間には三方弁２３が設けられ、配管２１、１５、１６間には三方弁２５が設けられている。三方弁２３、２５は制御装置２９によって制御される。
【選択図】図１

Description

本発明は車両用空調システムに関する。

特許文献１の図２及び図３に従来の車両用空調システムが開示されている。その図２に開示されている車両用空調システムはラジエータと車内用蓄熱ユニットとを備えている。ラジエータは車両の排熱を車外に放出するためのものである。車内用蓄熱ユニットは熱量を蓄熱可能な蓄熱材を有している。この車内用蓄熱ユニットは、ラジエータの周囲を覆うように配置されており、ラジエータが放出する熱量を蓄熱することが可能になっている。車内用蓄熱ユニットの周囲にはファンが設けられており、車内用蓄熱ユニットの周囲の空気はファンによって車室内に供給される。こうして、この車両用空調システムでは、車室内の暖房が行われる。

また、特許文献１の図３に開示されている車両用空調システムは循環装置と車内用蓄熱ユニットとを備えている。循環装置は車内用蓄熱ユニットとの間で温水又は冷水を循環させるものである。このため、この車両用空調システムでは、循環装置が温水を循環させることによって車室内の暖房が可能であり、循環装置が冷水を循環させることによって車室内の冷房が可能である。

これらの車両用空調システムは、蓄熱材によって正又は負の熱量を蓄熱し、熱量の無駄な放出を抑制することができるので、省エネルギーである。

特開平６−９９７２４号公報

しかし、上記従来の車両用空調システムでは、たとえ車両の排熱が多くても、蓄熱材が十分な熱量を蓄熱していない場合には、車室内を十分に暖房することができない。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、省エネルギーであるとともに、より快適な車室内の空調を実現可能な車両用空調システムを提供することを解決すべき課題としている。

本発明の車両用空調システムは、熱交換媒体を流出させる第１流出口（１ａ）及び該熱交換媒体を流入させる第１流入口（１ｂ）が形成され、周りの空気が車室内に供給される車内用熱交換器と、
該熱交換媒体を流出させる第２流出口（３ａ）及び該熱交換媒体を流入させる第２流入口（３ｂ）が形成され、蓄熱材に蓄熱した熱量を該熱交換媒体に熱交換可能な車内用蓄熱ユニットと、
該第１流出口（１ａ）と該第２流入口（３ｂ）とを接続し、該第２流出口（３ａ）と該第１流入口（１ｂ）とを接続する車内用流路と、
該熱交換媒体を流出させる第３流出口（５ａ）及び該熱交換媒体を流入させる第３流入口（５ｂ）が形成され、周りの空気が車外に放出される車外用熱交換器と、
該熱交換媒体を流出させる第４流出口（７ａ）及び該熱交換媒体を流入させる第４流入口（７ｂ）が形成され、車両で排熱を生じる車両システムと、
該第３流出口（５ｂ）と該第４流入口（７ｂ）とを接続し、該第４流出口（７ａ）と該第３流入口（５ｂ）とを接続する車外用流路と、
該車内用流路と該車外用流路とを接続する接続流路と、
該接続通路を介して該車内用流路と該車外用流路とを連通又は非連通とする切替弁と、
該切替弁を制御可能な制御装置とを備えていることを特徴とする（請求項１）。

本発明の車両用空調システムでは、車内用蓄熱ユニットの蓄熱材が熱量を蓄熱し、車内用蓄熱ユニットはその熱量を熱交換媒体に熱交換する。また、車両システムは、ハイブリッドエンジン、インバータ、モータ、コンバータ等の発熱部品によって構成されており、車両で排熱を生じる。

そして、制御装置が切替弁を制御することにより、車内用流路と車外用流路とが接続流路により連通していない状態では、熱交換媒体は車内用熱交換器と車内用蓄熱ユニットとの間で循環することとなる。このため、寒い環境下において、車内用蓄熱ユニットの蓄熱材が正の熱量を蓄えておれば、車内用熱交換器の周りの暖かい空気が車室内に供給され、車室内が暖房される。なお、暑い環境下において、車内用蓄熱ユニットの蓄熱材が負の熱量を蓄えておれば、車内用熱交換器の周りの冷たい空気が車室内に供給され、車室内が冷房される。

また、この状態では、熱交換媒体は車外用熱交換器と車両システムとの間で循環することとなる。このため、車両システムの排熱は熱交換媒体によって車外用熱交換器に至る。そして、車外用熱交換器の周りの空気が車外に供給されることから、車両システムの排熱が車外に放出され、車両への蓄熱が防止される。

一方、制御装置が切替弁を制御することにより、車内用流路と車外用流路とが接続流路により連通している状態では、熱交換媒体は、車内用熱交換器と車内用蓄熱ユニットとの間で循環するだけではなく、車外用熱交換器と車両システムとの間で循環することとなる。このため、寒い環境下において、車内用蓄熱ユニットの蓄熱材が蓄えている正の熱量が十分でなくても、その熱量に車両システムの排熱が加算されるため、車室内を十分に暖房することができる。

また、この車両用空調システムは、蓄熱材によって正又は負の熱量を蓄熱し、熱量の無駄な放出を抑制することができるので、省エネルギーである。

したがって、本発明の車両用空調システムは、省エネルギーであるとともに、より快適な車室内の空調を実現することができる。

切替弁としては、一通路の開閉のみを行う開閉弁を採用することが可能であるが、通路を他の通路に分岐可能な分岐弁を採用することも可能である。この切替弁は、接続流路を介して車内用流路と車外用流路とを連通又は非連通とし得るほか、車内用流路と接続流路とを連通することも可能である。また、切替弁は、車外用流路と接続流路とを連通することも可能である。

分岐弁としては、通路を第１の通路又は第２の通路に連通させることが可能な三方弁のほか、四方弁を採用することができる。

接続流路には、接続流路内の熱交換媒体と外部とで熱を移動させるヒートポンプが設けられていることが好ましい（請求項２）。この場合には、車内用蓄熱ユニット及び車両システムに加えて、ヒートポンプによって放熱又は吸熱を受けた熱交換媒体によっても車室内を暖房又は冷房することができる。そして、この場合には、ヒートポンプにより接続流路内の熱交換媒体の熱、すなわち、車内用流路内及び車外用流路内の熱交換媒体の熱を外部に移動させることができる。このため、例えば、暑い環境下において車両システムの排熱が高温となった場合には、ヒートポンプにより車両システムの排熱を外部に移動させて車両システムを冷却することもできる。このため、車外用熱交換器の作動負担を軽減させることができる。

ヒートポンプは、接続流路の一部をなし、熱交換媒体と冷媒とで熱を移動させる冷媒用熱交換器を有し得る。そして、冷媒用熱交換器は、蒸発器として、圧縮機、凝縮器及び膨張弁とともに冷媒循環回路を構成し得る（請求項３）。この場合には、接続流路内の熱交換媒体と冷媒循環回路内の冷媒との間で熱の移動が可能になる。

この冷媒循環回路は、一般的な車両用空調装置として車室内の空調に用いられ得る。この場合には、車内用蓄熱ユニットに蓄熱された熱量等による空調と組み合わせて、効果的に車室内を空調することができる。そして、この場合には、車内用蓄熱ユニットに蓄熱された熱量等によって車室内の空調を行う場合と、冷媒循環回路によって車室内の空調を行う場合とを切替可能であることが好ましい。さらに、冷媒用循環回路は、接続流路内の熱交換媒体に対して熱の移動を行う場合と、車室内の空調を行う場合とを切替可能であることが好ましい。

冷媒循環回路を構成する圧縮機は、斜板式又はスクロール式等の機械式の圧縮機でも良く、リニア電動式等の電動式の圧縮機でも良い。また、機械式の圧縮機と電動式の圧縮機とを組み合わせても良い。

この冷媒循環回路は、圧縮機から吐出される高圧の冷媒を凝縮器、膨張弁及び蒸発器の順と、蒸発器、膨張弁及び凝縮器の順とに選択的に循環させる選択弁を有していることが好ましい（請求項４）。この場合には、膨張弁を経て低温となった冷媒により接続流路内の熱交換媒体を冷却することができるほか、圧縮されて高温となった冷媒により接続流路内の熱交換媒体を加熱することも可能になる。

また、ヒートポンプは、ペルチェ素子と、ペルチェ素子の一面側に設けられ、接続流路の一部をなす一面側熱交換器と、ペルチェ素子の他面側に設けられた他面側熱交換器とを有し得る（請求項５）。この場合には、一面側熱交換器と他面側熱交換器との間で熱の移動が可能になる。また、この場合には、他面側熱交換器側に別の流路又は回路を設けることで、その流路又は回路で生じた熱と接続流路内の熱交換媒体とで熱を移動させることも可能になる。そして、ペルチェ素子は、通電する電流の向きを変えるだけで吸熱側と放熱側とを切り替えることができる。このため、一面側熱交換器と他面側熱交換器との間で熱の移動方向を容易に切り替えることが可能になる。このため、この車両用空調システムの構造を簡略化することができるため、この車両用空調システムの車両への搭載性が向上し、また、製造コストを低減することもできる。なお、このペルチェ素子も制御装置によって制御されることが好ましい。

車内用流路はバイパス流路を有し得る。そして、バイパス流路は、第１接続部分（２０Ａ）及び第２接続部分（２０Ｂ）で車内用流路と接続されて車内用熱交換器をバイパスしていることが好ましい（請求項６）。この場合には、車両システムの排熱による正の熱量や冷媒の負の熱量等を車内用蓄熱ユニット内の蓄熱材に蓄えることができる。なお、車内熱交換器によって熱量が車内に供給される場合と、蓄熱材に熱量が蓄えられる場合とは、同時に行われても良く、車内用流路又はバイパス流路に切替弁等を設けることでいずれか一方のみが行なわれるようにしても良い。

接続流路の一つである第１接続流路（Ｃ１）は、第３接続部分（２０Ｃ）で車内用流路と接続されているとともに、第４接続部分（２０Ｄ）で車外用流路と接続され得る。また、接続流路の他の一つである第２接続流路（Ｃ２）は、第５接続部分（２０Ｅ）で車内用流路と接続されているとともに、第６接続部分（２０Ｆ）で車外用流路と接続され得る。さらに、接続流路の他の一つである第３接続流路Ｃ３）は、第７接続部分（２０Ｇ）で第１接続流路（Ｃ１）と接続されているとともに、第８接続部分（２０Ｈ）で第２接続流路（Ｃ２）と接続され得る。そして、接続流路の他の一つである第４接続流路（Ｃ４）は、第９接続部分（２０Ｉ）で第３接続流路（Ｃ３）と接続されているとともに、第１０接続部分（２０Ｊ）で車外用流路と接続され得る（請求項７）。この場合、車内用流路は、第１接続部分（２０Ａ）と第１流入口（１ｂ）との間、バイパス流路及び第３接続部分（２０Ｃ）と第５接続部分（２０Ｅ）との間に切替弁を有し得る。また、車内用流路は、第２接続部分（２０Ｂ）と第２流入口（２ｂ）との間、第２流出口（２ａ）と第３接続部分（２０Ｃ）との間又は第５接続部分（２０Ｅ）と第１接続部分（２０Ａ）との間に熱交換媒体を流通させる第１ポンプ（Ｐ１）を有し得る。一方、車外用流路は、第４接続部分（２０Ｄ）と第１０接続部分（２０Ｊ）との間、第１０接続部分（２０Ｊ）と第６接続部分（２０Ｆ）との間及び第６接続部分（２０Ｆ）と第３流入口（５ｂ）との間に切替弁を有し得る。また、車外用流路は、第３流出口（５ａ）と第４接続部分（２０Ｄ）との間又は第６接続部分（２０Ｆ）と第３流入口（５ｂ）との間に熱交換媒体を流通させる第２ポンプ（Ｐ２）を有し得る。さらに、第１接続流路（Ｃ１）は第４接続部分（２０Ｄ）と第７接続部分（２０Ｇ）との間に切替弁を有し得る。第２接続流路（Ｃ２）は第８接続部分（２０Ｈ）と第６接続部分（２０Ｆ）との間に切替弁を有し得る。第３接続流路（Ｃ３）は、第７接続部分（２０Ｇ）と第９接続部分（２０Ｉ）との間及び第９接続部分（２０Ｉ）と第８接続部分（２０Ｈ）との間に切替弁を有し得る。そして、第４接続流路（Ｃ４）は切替弁を有していることが好ましい（請求項８）。

この場合には、車両システムの排熱温度、蓄熱材の正又は負の熱量の蓄熱状況及び車外の環境のそれぞれに応じて各切替弁を操作して各流路間の接続を切り替えることができる。このため、各状況に最適な流路を構築することができる。このため、優れた省エネルギーによる車室内の空調を実現できるほか、車両システムの冷却も実現可能となる。

また、第１ポンプ（Ｐ１）及び第２ポンプ（Ｐ２）により、車内用流路と車外用流路との連通又は非連通を問わず、各流路がそれぞれ独立して各流路内で熱交換媒体を流通させることができる。また、車内用流路内と車外用流路内とで各熱交換媒体の流通方向及び流通速度を異なるようにすることもできる。さらに、車内用流路と車外用流路とが連通した場合において、状況に応じて車内用流路内及び車外用流路内の熱交換媒体の流通方向を変更させることもできる。この第１、２ポンプ（Ｐ１、Ｐ２）も制御装置によって制御されることが好ましい。

他面側熱交換器には、熱交換媒体を流出させる第５流出口（９７ａ）及び熱交換媒体を流入させる第５流入口（９７ｂ）が形成され得る。また、本発明の車両用空調システムは、熱交換媒体を流出させる第６流出口（９９ａ）及び熱交換媒体を流入させる第６流入口（９９ｂ）が形成されたバッテリと、第５流出口（９７ａ）と第６流入口（９９ｂ）とを接続し、第６流出口（９９ａ）と第５流入口（９７ｂ）とを接続するバッテリ循環流路とを備え得る（請求項９）。この場合には、接続流路内の熱交換媒体とバッテリ循環流路内の熱交換媒体との間で熱の移動が可能になる。このため、バッテリの使用時に生じる発熱を接続流路内の熱交換媒体によって冷却することができる。このため、高温状態で発生するバッテリの劣化を防止することができる。一方、寒い環境下であれば、車両の始動前又は始動直後にバッテリを昇温して電圧低下等のバッテリの性能低下を防止できるほか、バッテリの発熱時の熱量を車室内の暖房に用いたり、蓄熱材に蓄えたりすることができる。

このバッテリは、回生制動時に発生した電力を充電可能であることが好ましい。また、制御装置、ヒートポンプ、切替弁、第１、２ポンプ（Ｐ１、Ｐ２）等は、このバッテリから電力の供給を受けて作動することが好ましい。

バッテリ循環流路は、第１１接続部分（２０Ｋ）で第１連結流路（Ｕ１）により車内用流路又は接続流路に接続されているとともに、第１２接続部分（２０Ｌ）で第２連結流路（Ｕ２）により車外用流路又は接続流路に接続され得る。また、第１連結流路（Ｕ１）及び第２連結流路（Ｕ２）に切替弁を有し得る。そして、バッテリ循環流路は、第５流出口（９７ａ）と第１１接続部分（２０Ｋ）との間又は第１２接続部分（２０Ｌ）と第５流入口（９７ｂ）との間に切替弁を有するとともに、熱交換媒体を流通させる第３ポンプ（Ｐ３）を有していることが好ましい（請求項１０）。この場合には、蓄熱材が蓄えた正又は負の熱量によって、バッテリを昇温又は冷却することができる。また、第３ポンプ（Ｐ３）により、他の流路と独立させてバッテリ循環経路内で熱交換媒体を流通させることができる。この第３ポンプ（Ｐ３）も制御装置によって制御されることが好ましい。

接続流路の一つである第５接続流路（Ｃ５）は、第１３接続部分（２０Ｍ）で車内用流路と接続されているとともに、第１４接続部分（２０Ｎ）で車外用流路と接続され得る。また、接続流路の他の一つである第６接続流路（Ｃ６）は、第１５接続部分（２０Ｑ）で車内用流路と接続されているとともに、第１６接続部分（２０Ｒ）で該車外用流路と接続され得る。そして、第１３接続部分（２０Ｍ）又は第１４接続部分（２０Ｎ）と、第１５接続部分（２０Ｑ）又は第１６接続部分（２０Ｒ）とには、切替弁としての三方弁が設けられ得る（請求項１１）。この場合には、車内用流路と車外用流路との間に２本の接続流路が設けられる。また、三方弁が設けられることで、切替弁の個数を減らし、部品点数の削減によるコストダウンを実現することができる。

また、接続流路の一つである第５接続流路（Ｃ５）は、第１３接続部分（２０Ｍ）で車内用流路と接続されているとともに、第１４接続部分（２０Ｎ）で車外用流路と接続され得る。また、接続流路の他の一つである第６接続流路（Ｃ６）は、第１５接続部分（２０Ｑ）で車内用流路と接続されているとともに、第１６接続部分（２０Ｒ）で車外用流路と接続され得る。さらに、車内用流路は、第１３接続部分（２０Ｍ）と第１５接続部分（２０Ｑ）との間に切替弁を有し得る。また、車外用流路は、第１４接続部分（２０Ｎ）と第３流入口との間に切替弁を有し得る。そして、第５接続流路（Ｃ５）及び第６接続流路（Ｃ６）に切替弁を有し得る（請求項１２）。この場合、単価の安価な開閉弁によってコストダウンを実現することができる。

本発明の車両用空調システムは、車内用流路と車外用流路との間に設けられ、車内用流路内の熱交換媒体と車外用流路内の熱交換媒体とで熱を移動させるヒートポンプを備えていることも好ましい（請求項１３）。

この場合、寒い環境下において、車外用流路内の熱交換媒体の正の熱量を車内用流路内の熱交換媒体に移動させ、車内用熱交換器内の熱交換媒体をより高温にすることができるため、車室内をより十分に暖房することができる。また、これにより、車外用流路内の熱交換媒体から正の熱量を奪い、車外用熱交換器内の熱交換媒体をより低温にすることができるため、車両への蓄熱をより一層防止することができる。

また、暑い環境下では、車内用流路内の熱交換媒体の正の熱量を車外用流路内の熱交換媒体に移動させ、車内用熱交換器内の熱交換媒体をより低温にすることができるため、車室内をより十分に冷房することができる。また、これにより、車外用流路内の熱交換媒体にはより正の熱量が供給されることになるが、その正の熱量は車外用熱交換器によって好適に車外に放出され、車両への蓄熱は防止される。

この場合、ヒートポンプはペルチェ素子であることが好ましい（請求項１４）。この場合、ペルチェ素子に通電する電流の向きを変えるだけで、上記の暖房と冷房とを容易に切り替えることが可能になる。このペルチェ素子も制御装置によって制御されることが好ましい。

車内用蓄熱ユニットは、蓄熱材及び熱交換媒体の少なくとも一方を加熱又は冷却可能な加熱冷却装置を有することが好ましい（請求項１５）。この場合には、蓄熱材及び熱交換媒体の少なくとも一方の正の熱量が不足しておれば加熱を行い、負の熱量が不足しておれば冷却を行うことができるため、長時間に亘って車室内を暖房又は冷房することができる。

この車両用空調システムでは、デシカントロータと、調湿空気をデシカントロータに導入する調湿空気導入路と、デシカントロータにより除湿された乾燥空気を導出する燥空気導出路と、再生空気をデシカントロータに導入する再生空気導入路と、デシカントロータから吸湿した吸湿空気を導出する吸湿空気案内路とを有するデシカント除湿機を備え得る。そして、調湿空気導入路は前記車内用熱交換器周りに開口し、乾燥空気導出路は前記車室内に開口し、再生空気導入路は車外用熱交換器周りに開口し、吸湿空気案内路は車外に開口していることが好ましい（請求項１６）。

この場合、デシカントロータによって除湿された乾燥空気によって車室内を暖房又は冷房することが可能になる。また、車両システムの排熱によりデシカントロータの再生が可能になるため、省エネルギーを実現できる。

６０°Ｃ程度で再生可能なデシカントロータを採用した場合、車両システムの排熱によって一層効果的に再生させることができる。

再生空気導入路には、再生空気を加熱する加熱装置を備えていることが好ましい（請求項１７）。この場合には、車両システムの排熱温度が低い場合でも、デシカントロータの再生が可能になる。再生空気導入路内に検知手段を設け、再生空気の温度が閾値より低い場合にのみ制御装置が加熱装置を作動させるようにすることが好ましい。

この車両用空調システムは、車外用流路内の熱交換媒体の温度を検知する検知手段を備えていることが好ましい。また、制御装置は、暖房モードにおいて、検知手段が検知する熱交換媒体の温度が閾値を超えた場合、接続通路を介して車内用流路と車外用流路とが連通するように切替弁を制御することが好ましい（請求項1８）。

この場合、暖房モード中において、車両システムの排熱を蓄熱した熱交換媒体が車内用熱交換器の周りの空気と熱交換を行うことが可能になる。このため、車室内が車両システムの排熱によってより効果的に暖房される。また、車両システムの排熱が車内用熱交換器によっても放出され、車両の蓄熱をより一層防止することができる。

実施例１の車両用空調システムの摸式構造図である。 実施例１の車両用空調システムに係り、車内用流路と車外用流路とが連通がされていない状態を示す摸式構造図である。 実施例１の車両用空調システムに係り、車内用流路と車外用流路とが連通されている状態を示す摸式構造図である。 実施例２の車両用空調システムに係り、車内用流路と車外用流路とが連通されていない状態を示す摸式構造図である。 実施例２の車両用空調システムに係り、車内用流路と車外用流路とが連通されている状態を示す摸式構造図である。 実施例３の車両用空調システムの摸式構造図である。 実施例３の車両用空調システムの摸式構造図である。 実施例４の車両用空調システムの摸式構造図である。 実施例４の車両用空調システムの摸式構造図である。 実施例５の車両用空調システムの摸式構造図である。 実施例５の車両用空調システムの摸式構造図である。 実施例６の車両用空調システムの摸式構造図である。 実施例６の車両用空調システムの摸式構造図である。 実施例７の車両用空調システムの摸式構造図である。 実施例７の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。 実施例７の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。 実施例７の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。 実施例７の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。 実施例８の車両用空調システムの摸式構造図である。 実施例８の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。 実施例８の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。 実施例８の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。 実施例８の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。 実施例８の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。 実施例８の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。 実施例８の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。 実施例９の車両用空調システムの摸式構造図である。 実施例９の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。 実施例９の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。 実施例９の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。 実施例９の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。 実施例９の車両用空調システムに係り、配管の接続の一例を示す摸式構造図である。

以下、本発明を具体化した実施例１〜９を図面を参照しつつ説明する。

（実施例１）
実施例１の車両用空調システムはハイブリッド車又は電気自動車に搭載されている。この車両用空調システムは、図１に示すように、車内用熱交換器としてのヒータコア１と、車内用蓄熱ユニット３と、車外用熱交換器としての室外コンデンサ５と、車両システム７とを備えている。

ヒータコア１には、図２及び図３に示すように、熱交換媒体としての水を流出させる第１流出口１ａと、水を流入させる第１流入口１ｂとが形成されている。このヒータコア１は、図１に示すように、ダクト２内に設けられており、ヒータコア１の近くにはファン１ｃが設けられている。このファン１ｃを駆動すれば、ヒータコア１の周りの空気はダクト２に案内されて車室内に供給されるようになっている。

車内用蓄熱ユニット３には、図２及び図３に示すように、水を流出させる第２流出口３ａと、水を流入させる第２流入口３ｂとが形成されている。この車内用蓄熱ユニット３は、蓄熱材を内蔵しているとともに、蓄熱材に蓄熱した熱量を水に熱交換可能になっている。

ヒータコア１と車内用蓄熱ユニット３とは配管１１〜１４によって接続されている。配管１１は、ヒータコア１の第１流出口１ａと車内用蓄熱ユニット３の第２流入口３ｂとを接続している。配管１２は、車内用蓄熱ユニット３の第２流出口３ａと配管１３とを接続している。配管１３は配管１２と三方弁２３とを接続している。配管１４は、三方弁２３とヒータコア１の第１流入口１ｂとを接続している。配管１１〜１４が車内用流路である。配管１１には、水を流通させる第１ポンプＰ１が設けられている。

また、室外コンデンサ５には、水を流出させる第３流出口５ａと、水を流入させる第３流入口５ｂとが形成されている。この室外コンデンサ５は車両の前方に配置されており、走行によって生じる風により、室外コンデンサ５の周りの空気が車外に供給されるようになっている。

車両システム７は、ハイブリッドエンジン、インバータ、モータ、コンバータ等の発熱部品によって構成されている。この車両システム７には図示しないウォータジャケットが形成されており、ウォータジャケットには水を流出させる第４流出口７ａと、水を流入させる第４流入口７ｂとが形成されている。

室外コンデンサ５と車両システム７とは車外用流路としての配管１５〜１８によって接続されている。配管１５は、室外コンデンサ５の第３流出口５ａと三方弁２５とを接続している。配管１６は三方弁２５と車両システム７の第４流入口７ｂとを接続している。配管１７は、車両システム７の第４流出口７ａと配管１８とを接続している。配管１８は、配管１７と室外コンデンサ５の第３流入口５ｂとを接続している。配管１５〜１８が車外用流路である。配管１７には水を流通させる第２ポンプＰ２が設けられている。

また、配管１７と配管１８との接続部分である第１４接続部分２０Ｎには配管１９の一端が接続されており、配管１９の他端は三方弁２３に接続されている。配管１９は配管１７と配管１３とを接続する第５接続流路Ｃ５である。また、配管１２と配管１３との接続部分である第１５接続部分２０Ｑには配管２１の一端が接続されており、配管２１の他端は三方弁２５に接続されている。配管２１は配管１３と配管１５とを接続する第６接続流路Ｃ６である。

配管１３、配管１４及び配管１９間に設けられている三方弁２３が第１の切替弁である。三方弁２３は第１３接続部分２０Ｍに位置している。三方弁２３は、図示しないソレノイドへの励磁により、配管１４を配管１３に連通させるか、配管１４を配管１９に連通させるかができるようになっている。

また、配管１５、配管１６及び配管２１間に設けられている三方弁２５が第２の切替弁である。三方弁２５は第１６接続部分２０Ｒに位置している。三方弁２５は、図示しないソレノイドへの励磁により、配管１６を配管１５に連通させるか、配管１６を配管２１に連通させるかができるようになっている。

図１に示すように、配管１８には、検知手段としての温度センサ２７ａが設けられている。この温度センサ２７ａは配管１８の温度、すなわち配管１８内を流通する水の温度を検出可能である。第１、２ポンプＰ１、Ｐ２、三方弁２３、２５及び温度センサ２７ａは、制御装置２９に電気的に接続されており、制御装置２９によって制御されるようになっている。

また、車内用蓄熱ユニット３には、蓄熱材に正の熱量を供給して蓄熱材を加熱可能な加熱装置３１と、蓄熱材に負の熱量を供給して蓄熱材を冷却可能な冷却装置３３とが接続されている。

この車両用空調システムでは、車内用蓄熱ユニット３の蓄熱材が正又は負の熱量を蓄熱し、車内用蓄熱ユニット３はその熱量を水に熱交換する。また、車両システム７は車両で排熱を生じる。

（寒い環境下）
寒い環境下では、車内用蓄熱ユニット３の蓄熱材が正の熱量を蓄えている。そして、暖房モードにおいて、温度センサ２７ａにより検知する水の温度が閾値以下である場合、制御装置２９は、三方弁２３、２５を制御し、図２に示すように、配管１１〜１４と配管１５〜１８とを連通させない。また、制御装置２９は、第１、２ポンプＰ１、Ｐ２をそれぞれ作動させる。

この状態では、水はヒータコア１と車内用蓄熱ユニット３との間で循環することとなる。なお、図中、実線で示す矢印は水の循環経路を示している。このため、ヒータコア１の周りの暖かい空気が車室内に供給され、車室内が暖房される。

また、この状態では、水は室外コンデンサ５と車両システム７との間で循環することとなる。このため、車両システム７の排熱は水によって室外コンデンサ５に至る。そして、室外コンデンサ５の周りの空気が車外に供給されることから、車両システム７の排熱が車外に放出され、車両への蓄熱が防止される。

一方、温度センサ２７ａにより検知する水の温度が閾値を超えた場合、制御装置２９は、三方弁２３、２５を制御し、図３に示すように、配管１１、１２、１４と配管１６、１７とを配管２１、１９に連通させる。この状態では、水は、ヒータコア１と車内用蓄熱ユニット３との間で循環するだけではなく、車両システム７にも循環することとなる。このため、暖房モード中において、車内用蓄熱ユニット３の蓄熱材が蓄えている正の熱量が十分でなくても、その熱量に車両システム７の排熱が加算されるため、車室内を十分に暖房することができる。また、車両システム７の排熱がヒータコア１によって放出され、車両の蓄熱を防止することができる。なお、この状態において、制御装置２９は、第１、２ポンプＰ１、Ｐ２のいずれか一方の作動を停止させても良い。

（暑い環境下）
暑い環境下では、車内用蓄熱ユニット３の蓄熱材が負の熱量を蓄えている。そして、制御装置２９は、冷房モードにおいて三方弁２３、２５を制御し、図２に示すように、配管１１〜１４と配管１５〜１８とを連通させない。この状態では、水はヒータコア１と車内用蓄熱ユニット３との間で循環するため、ヒータコア１の周りの冷たい空気が車室内に供給され、車室内が冷房される。

また、この車両用空調システムは、蓄熱材によって正又は負の熱量を蓄熱し、熱量の無駄な放出を抑制することができるので、省エネルギーである。

したがって、この車両用空調システムは、省エネルギーであるとともに、より快適な車室内の空調を実現することができる。

また、この車両用空調システムでは、三方弁２３、２５を切替弁として採用していることから、切替弁の個数が少なく、部品点数の削減によるコストダウンも実現している。

さらに、この車両用空調システムでは、蓄熱材の正の熱量が不足しておれば加熱装置３１によって加熱を行い、蓄熱材の負の熱量が不足しておれば冷却装置３３によって冷却を行うことができるため、長時間に亘って車室内を暖房又は冷房することができる。

（実施例２）
実施例２の車両用空調システムでは、図４及び図５に示すように、配管１１、１２、１３ａ、１４が車内用流路を構成している。配管１２は車内用蓄熱ユニット３の第２流出口３ａと第１５接続部分２０Ｑとを接続している。配管１３ａは第１５接続部分２０Ｑと第１３接続部分２０Ｍとを接続している。配管１４は第１３接続部分２０Ｍとヒータコア１の第１流入口１ｂとを接続している。

また、この車両用空調システムでは、配管１５ａ、１６、１７、１８ａが車外用流路を構成している。配管１５ａは室外コンデンサ５の第３流出口５ａと第１６接続部分２０Ｒとを接続している。配管１６は第１６接続部分２０Ｒと車両システム７の第４流入口７ｂとを接続している。配管１７は車両システム７の第４流出口７ａと第１４接続部分２０Ｎとを接続している。配管１８ａは第１４接続部分２０Ｎと室外コンデンサ５の第３流入口５ｂとを接続している。

第１５続部分２０Ｑと第１６接続部分２０Ｒとの間に配管２１ａが設けられ、第１３接続部分２０Ｍと第１４接続部分２０Ｎとの間に配管１９ａが設けられている。配管２１ａが第６接続流路Ｃ６であり、配管１９ａが第５接続流路Ｃ５である。

配管１３ａ、１８ａ、２１ａ、１９ａには、それぞれ切替弁としての開閉弁２６ｂ、２４ｂ、２６ａ、２４ａが設けられている。開閉弁２６ｂ、２４ｂ、２６ａ、２４ａは、図示しないソレノイドへの励磁により、開閉されるようになっている。他の構成は実施例１と同様であり、同一の構成については同一符号を付して構成の詳細な説明は省略する。

この車両用空調システムでは、寒い環境下における暖房モードにおいて、温度センサ２７ａにより検知する水の温度が閾値以下である場合、制御装置２９は、開閉弁２４ｂ、２６ｂを開き、開閉弁２４ａ、２６ａを閉じる。このため、図４に示すように、配管１１、１２、１３ａ、１４と配管１５ａ、１６、１７、１８ａとが連通しない。また、制御装置２９は、第１、２ポンプＰ１、Ｐ２をそれぞれ作動させる。このため、ヒータコア１の周りの暖かい空気が車室内に供給され、車室内が暖房される。また、室外コンデンサ５の周りの空気が車外に供給されることから、車両システム７の排熱が車外に放出され、車両への蓄熱が防止される。

一方、温度センサ２７ａにより検知する水の温度が閾値を超えた場合、制御装置２９は、開閉弁２４ｂ、２６ｂを閉じ、開閉弁２４ａ、２６ａを開く。このため、図５に示すように、配管１１、１２、１４と配管１６、１７とが連通する。このため、車内用蓄熱ユニット３の蓄熱材が蓄えている正の熱量が十分でなくても、その熱量に車両システム７の排熱が加算されるため、車室内を十分に暖房することができる。また、車両システム７の排熱がヒータコア１によって放出され、車両の蓄熱を防止することができる。なお、この状態において、制御装置２９は、第１、２ポンプＰ１、Ｐ２のいずれか一方の作動を停止させても良い。他の作用効果は実施例１と同様である。

（実施例３）
実施例３の車両用空調システムは、図６及び図７に示すように、配管１３と配管１５との間にペルチェ素子４０が設けられている。ペルチェ素子４０も、制御装置２９（図１参照）に電気的に接続されている。ペルチェ素子４０は、制御装置２９によって電流の流れる方向が変更できるようになっている。他の構成は実施例１と同様であり、同一の構成については同一符号を付して構成の詳細な説明は省略する。

この車両用空調システムでは、寒い環境下において、図６に示すように、ペルチェ素子４０が配管１５に対して吸熱を行うとともに、配管１３に対して放熱を行う。このため、配管１５内の水の正の熱量を配管１３内の水に移動させ、ヒータコア１内の水をより高温にすることができるため、車室内をより十分に暖房することができる。また、これにより、配管１５内の水から正の熱量を奪い、配管１５内の水をより低温にすることができるため、車両への蓄熱をより一層防止することができる。

また、暑い環境下では、図７に示すように、ペルチェ素子４０が配管１３に対して吸熱を行うとともに、配管１５に対して放熱を行う。このため、配管１３内の水の正の熱量を配管１５内の水に移動させ、配管１３内の水をより低温にすることができるため、車室内をより十分に冷房することができる。また、これにより、配管１５内の水にはより正の熱量が供給されることになるが、その正の熱量は室外コンデンサ５によって好適に車外に放出され、車両への蓄熱は防止される。なお、この場合、制御装置２９は第２ポンプＰ２を制御して、配管１５内の水が室外コンデンサ５を経てから車両システム７に流れるように水の流通方向を変えることが好ましい。

また、この車両用空調システムでは、ペルチェ素子４０に通電する電流の向きを変えるだけで上記の暖房と冷房とを容易に切り替えることが可能になっている。

（実施例４）
実施例４の車両用空調システムは、図８及び図９に示すように、配管１３ａと配管１５ａとの間にペルチェ素子４０が設けられている。他の構成は実施例２、３と同様であり、同一の構成については同一符号を付して構成の詳細な説明は省略する。

この車両用空調システムでは、寒い環境下において、図８に示すように、ペルチェ素子４０が配管１５ａに対して吸熱を行うとともに、配管１３ａに対して放熱を行う。また、暑い環境下では、図９に示すように、ペルチェ素子４０が配管１３ａに対して吸熱を行うとともに、配管１５ａに対して放熱を行う。このため、この車両用空調システムでも、実施例２、３と同様の作用効果を奏することができる。

（実施例５）
実施例５の車両用空調システムは、図１０及び図１１に示すように、実施例１の車両用空調システムに対してデシカント除湿機５０を追加している。なお、図１０及び図１１中において、破線で示す矢印は空気の流れを示している（以下、同様。）。

デシカント除湿機５０は、公知のデシカントロータ５３と、調湿空気をデシカントロータ５３に導入する調湿空気導入路５５と、デシカントロータ５３により除湿された乾燥空気を導出する乾燥空気導出路５７とを有している。デシカントロータ５３は６０°Ｃ程度で再生可能なものである。デシカントロータ５３は吸湿側と再生側とからなり、これらは回転によって入れ替わるようになっている。調湿空気導入路５５はヒータコア１周りに開口し、乾燥空気導出路５７は車室内に開口している。

また、デシカント除湿機５０は、再生空気をデシカントロータ５３に導入する再生空気導入路５９と、デシカントロータ５３から吸湿された吸湿空気を導出する吸湿空気案内路６１とを有している。再生空気導入路５９は室外コンデンサ５周りに開口し、吸湿空気案内路６１は車外に開口している。

再生空気導入路５９内には加熱装置としての電熱ヒータ６３が設けられている。また、室外コンデンサ５の近傍には、室外コンデンサ５周りの空気の温度を検知する温度センサ２７ｂが設けられている。電熱ヒータ６３及び温度センサ２７ｂは制御装置２９（図１参照）に電気的に接続されている。他の構成は実施例１と同様であり、同一の構成については同一符号を付して構成の詳細な説明は省略する。

この車両用空調システムでは、図１０に示すように、寒い環境下での暖房モードにおいて、配管１１〜１４と配管１５〜１８とを連通させない状態では、ヒータコア１周りの暖かい調湿空気がデシカントロータ５３の吸湿側に導入されて暖かい乾燥空気とされ、暖かい乾燥空気が車室内に導出される。また、暑い環境下での冷房モードにおいては、ヒータコア１周りの冷たい調湿空気がデシカントロータ５３の吸湿側に導入されて冷たい乾燥空気とされ、冷たい乾燥空気が車室内に導出される。

また、室外コンデンサ５周りの再生空気がデシカントロータ５３の再生側に導入されてデシカントロータ６３の再生を行い、吸湿空気が車外に導出される。デシカントロータ６３は、６０°Ｃ程度で再生可能なものであるため、車両システム７の排熱により効率よく再生される。

図１１に示すように、配管１１、１２、１４と配管１６、１７とを連通させた場合、車両システム７の排熱は室外コンデンサ５によって放出されることがなく、室外コンデンサ５周りの空気の熱量が低下する。このように室外コンデンサ５周りの空気がデシカントロータ５３を再生させるために必要な熱量を下回る場合には、温度センサ２７ｂが再生空気の温度を検知し、制御手段２９が電熱ヒータ６３を作動させる。これにより、室外コンデンサ５周りの再生空気に熱量を加算してデシカントロータ６３を再生させることが可能になる。図１０に示す状態において、車両の始動直後等において、車両システム７の排熱がデシカントロータ５３を再生させるために必要な熱量を下回る場合も同様である。

こうして、この車両用空調システムでは、デシカントロータ５３によって除湿された乾燥空気によって車室内を暖房又は冷房することが可能になる。また、車両システム７の排熱によりデシカントロータ５３の再生が可能になるため、省エネルギーである。他の作用効果は実施例１と同様である。

（実施例６）
実施例６の車両用空調システムは、図１２及び図１３に示すように、実施例３の車両用空調システムに対してデシカント除湿機５０を追加している。他の構成は実施例３、５と同様であるため、詳細な説明は省略する。

実施例６の車両用空調システムにおいても、実施例３、５と同様の作用効果を奏することができる。なお、配管１５内の水が室外コンデンサ５を経てから車両システム７に流れるように水の流通方向を変えれば、車両システム７の排熱がペルチェ素子４０によって吸熱された場合でも、電熱ヒータ６３で熱量を補完できる。また、ペルチェ素子４０によって放熱された熱量が再生空気に加算されるため、電熱ヒータ６３の使用頻度を少なくできる。

（実施例７）
実施例７の車両用空調システムは、図１４に示すように、実施例２における車両用空調システムの一部を変更して、冷媒用熱交換器４２と冷媒循環回路とを追加して構成している。

冷媒循環回路は、蒸発器４４、圧縮機４５、凝縮器４６及び膨張弁４７が配管４９ａ〜４９ｆによって接続されて構成されている。これらの内部には冷媒が封入されている。この冷媒循環回路において、圧縮機４５は電動式のものが採用されており、回生制動時に生じる電力、すなわち、回生電力を充電可能なバッテリ（図示なし）によって駆動されるようになっている。圧縮機４５は制御装置２９にも接続されている。

蒸発器４４は、冷媒を流出させる第７流出口４４ａと、冷媒を流入させる第７流入口４４ｂとを備えている。この蒸発器４４は、冷媒の循環経路の変化によって凝縮器としても作用し、この場合には、第７流出口４４ａは第７流入口４４ｂとして作用し、また、第７流入口４４ｂは第７流出口４４ａとして作用する。

凝縮器４６は、冷媒を流出させる第８流出口４６ａと、冷媒を流入させる第８流入口４６ｂとを備えている。この凝縮器４６は、冷媒の循環経路の変化によって蒸発器としても作用し、この場合には、第８流出口４６ａは第８流入口４６ｂとして作用し、また、第８流入口４６ｂは第８流出口４６ａとして作用する。

配管４９ａは、圧縮機４５の吐出口４５ａと四方弁４８とを接続している。配管４９ｂは四方弁４８と第８流入口４６ｂとを接続している。配管４９ｃは、第８流出口４６ａと膨張弁４７とを接続している。配管４９ｄは、膨張弁４７と第７流入口４４ｂとを接続している。配管４９ｅは第７流出口４４ａと四方弁４８とを接続している。配管４９ｆは四方弁４８と圧縮機４５の吸入口４５ｂとを接続している。配管４９ａ、４９ｂ、４９ｅ、４９ｆが交差する位置には選択弁としての四方弁４８が設けられている。

四方弁４８は、図示しないソレノイドへの励磁により、配管４９ａを配管４９ｂに連通させ、かつ配管４９ｆを配管４９ｅに連通させるか、配管４９ａを配管４９ｅに連通させ、かつ配管４９ｆを配管４９ｂに連通させる。これにより、配管４９ａ〜４９ｆ内の冷媒の循環経路を変更させる。すなわち、吐出口４５ａから吐出された高温の冷媒を凝縮器４６、膨張弁４７及び蒸発器４４の順と、蒸発器４４、膨張弁４７及び凝縮器４６の順とに選択的に循環させる。選択弁４８は図１に示す制御装置２９に接続されている。

図１４に示すように、ヒータコア１と車内用蓄熱ユニット３とは、配管７１〜７７によって接続されている。配管７１は、第２流出口３ａと第３接続部分２０Ｃとを接続している。配管７２は、第３接続部分２０Ｃと第５接続部分２０Ｅとを接続している。配管７３は、第５接続部分２０Ｅと第１接続部分２０Ａとを接続している。配管７４は、第１接続部分２０Ａと第１流入口１ｂとを接続している。配管７５は、第１流出口１ａと第２接続部分２０Ｂとを接続している。配管７６は、第２接続部分２０Ｂと第２流入口３ｂとを接続している。配管７７は、第１接続部部２０Ａと第２接続部分２０Ｂとを接続している。この配管７７がバイパス流路に相当する。配管７１〜７７が車内用流路である。配管７２、７３、７４、７７には、それぞれ開閉弁７０ａ〜７０ｄが設けられている。配管７１には第１ポンプＰ１が設けられている。開閉弁７０ａ〜７０ｃは、図１に示す制御装置２９に接続されている。

図１４に示すように、室外コンデンサ５と車両システム７とは、配管８１〜８４によって接続されている。配管８１は、第４流出口７ａと第６接続部分２０Ｆとを接続している。配管８２は、第６接続部分２０Ｆと第３流入口５ｂとを接続している。配管８３は、第３流出口５ａと第４接続部分２０Ｄとを接続している。配管８４は、第４接続部分２０Ｄと第４流入口７ｂとを接続している。配管８１〜８４が車外用流路である。配管８３には開閉弁８０ａが設けられている。開閉弁８０ａは制御装置２９に接続されている。配管８４には、第２ポンプＰ２が設けられている。配管８２には温度センサ２７ａ（図１参照）が設けられている。

図１４に示すように、接続流路は、第３接続部分２０Ｃと第４接続部分２０Ｄとを接続する第１接続流路Ｃ１と、第５接続部分２０Ｅと第６接続部分２０Ｆとを接続する第２接続流路Ｃ２とからなる。第２接続流路Ｃ２には、接続流路用熱交換器４３が設けられている。

冷媒用熱交換器４２は、接続流路用熱交換器４３と蒸発器４４とで構成されている。接続流路用熱交換器４３は、接続流路用熱交換器４３内の水と蒸発器４４内の冷媒との間で熱を移動させる。接続流路用熱交換器４３には、水を流出させる第９流出口４３ａと、水を流入させる第９流入口４３ｂとが形成されている。

第１接続流路Ｃ１は、第３接続部分２０Ｃと第４接続部分２０Ｄとを接続する配管９１によって構成されている。配管９１は、第３接続部分２０Ｃで配管７１、７２と接続し、第４接続部分２０Ｄで配管８３、８４と接続している。配管９１には、開閉弁９０ａが設けられている。

第２接続流路Ｃ２は、第６接続部分２０Ｆと第９流入口４３ｂとを接続する配管９２と、第９流出口４３ａと第５接続部分２０Ｅとを接続する配管９３とで構成されている。配管９３は、第５接続部分２０Ｅで配管７２、７３と接続している。配管９２は、第６接続部分２０Ｆで配管８１、８２と接続している。配管９３には、開閉弁９０ｂが設けられている。なお、開閉弁９０ｂは、配管９２に設けられても良い。開閉弁９０ａ、９０ｂは図１に示す制御装置２９に接続されている。他の構成は実施例２と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

この車両用空調システムでは、寒い環境下における暖房モードにおいて、温度センサ２７ａにより検知する水の温度が閾値以下である場合、制御装置２９は、開閉弁７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、８０を開き、開閉弁７０ｄ、９０ａ、９０ｂを閉じる。このため、図１５に示すように、車外用流路と車外用流路とが非連通となる。より詳細には、配管７１〜７６が連通し、配管７７と配管７３、７５、７６とが非連通となる。また、配管８１〜８４が連通する。そして、配管７１、７２と配管９１とが非連通となり、配管７２、７３と配管９３とが非連通となる。また、配管８３、８４と配管９１とが非連通となり、配管８１、８２と配管９２とが非連通となる。この状態において、制御装置２９は、第１、２ポンプＰ１、Ｐ２をそれぞれ作動させる。これらのため、ヒータコア１の周りの暖かい空気が車室内に供給され、車室内が暖房される。また、室外コンデンサ５の周りの空気が車外に放出される。

一方、温度センサ２７ａにより検知する水の温度が閾値を超えた場合、制御装置２９は開閉弁９０ａ、９０ｂを開き、開閉弁７０ａ、８０ａを閉じる。このため、図１６に示すように、車内用流路と車外用流路とが連通する。より詳細には、配管９１と配管７１、８４とが連通し、配管９２と配管８１とが連通し、配管９３と配管７３とが連通する。また、配管７１、９１と配管７２とが非連通となり、配管８４、９１と配管８３とが非連通となる。さらに、配管８１、９２と配管８２とが非連通となり、配管７３、９３と配管７２とが非連通となる。そして、配管７３、７６と配管７７とが連通する。また、配管７３、７７と配管７４とが非連通となり、配管７６、７７と配管７５とが非連通となる。

この状態では、水がヒータコア１をバイパスして配管７７内を流通する。このため、車両システム７の排熱を車室内の暖房に用いることなく車内用蓄熱ユニット内３の蓄熱材に蓄えることが可能になる。

図１６に示す状態において、制御装置２９が開閉弁７０ｃを開き、開閉弁７０ｄを閉じると、配管７３と配管７４が連通し、配管７５と配管７６とが連通する。そして、配管７３、７４と配管７７とが非連通となり、配管７５、７６と配管７７とが非連通となる。この状態では、車両システム７の排熱がヒータコア１によって車室内に供給される。また、図１６に示す状態において、制御装置２９が開閉弁７０ｃ、７０ｄをともに開くことで、車両システム７の排熱の一部がヒータコア１によって車室内に供給され、車両システム７の排熱の一部が蓄熱材に蓄えられるようにすることもできる。これらにより、車両の蓄熱を防止することができる。なお、これらの状態において、制御装置２９は、第１、２ポンプＰ１、Ｐ２のいずれか一方の作動を停止させても良い。

寒い環境下に長時間車両を停車していた場合や、寒い環境下で長時間の暖房運転を行った後の車両の再始動前においては、制御装置２９は開閉弁９０ａ、９０ｂを開き、開閉弁７０ａ、８０ａを閉じる。このため、図１６に示す流路と同様の流路が形成される。すなわち、車内用流路と車外用流路とが連通している。この状態において、図１７に示すように、制御装置２９は回生電力により圧縮機４５を作動させる。この際、制御装置２９は四方弁４８を制御して、図１７中、実線矢印で示すように吐出口４５ａから吐出された冷媒が最初に蒸発器４４に至る循環経路を選択する。また、制御装置２９は、第１、２ポンプＰ１、Ｐ２の少なくとも一方を作動させる。

この状態では、冷媒用熱交換器４２内で、接続流路用熱交換器４３内の冷水と蒸発器４４内の高温の冷媒とで熱の移動が行われる。このため、蒸発器４４内の高温の冷媒から放熱を受け、接続流路用熱交換器４３内の水が加熱されて温水となる。このため、車内用蓄熱ユニット３内の蓄熱材に正の熱量を蓄えさせることが可能になる。また、制御装置２９が開閉弁７０ｃを開き、開閉弁７０ｄを閉じることで、車両の始動前に車室内を暖房することができる。

さらに、図１７に示す状態において、開閉弁７０ａを開き、開閉弁７０ｂを閉じ、かつ、第１ポンプＰ１の作動を停止し、第２ポンプＰ２を作動させる。このため、車外用流路と接続流路とが連通し、配管７２を介して車外用流路内と接続流路内とで水が流通する。この状態では、車両の始動前に車両システム７を暖気することができる。このため、車両の始動直後の車両システム７の出力低下を防止することができる。

暑い環境下における冷房モードにおいて、温度センサ２７ａにより検知する水の温度が閾値以下である場合、制御装置２９は、開閉弁７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、８０ａを開き、開閉弁７０ｄ、９０ａ、９０ｂを閉じる。また、２ポンプＰ１、Ｐ２をそれぞれ作動させる。これらのため、上述の図１５に示す流路が形成され、車内用流路と車外用流路とが非連通となる。この状態においては、ヒータコア１の周りの冷たい空気が車室内に供給され、車室内が冷房される。また、室外コンデンサ５の周りの空気が車外に放出される。

暑い環境下において、長時間の走行や車両を登坂させる等の負荷により車両システム７が大幅に発熱し、温度センサ２７ａにより検知する水の温度が閾値を超えた場合、制御装置２９は、開閉弁７０ｂ、８０ａを閉じ、開閉弁９０ａ、９０ｂを開く。このため、図１８に示すように、車外用流路と接続流路とが連通し、配管７２を介して車外用流路内と接続流路内とで水が流通する。より詳細には、配管９１と配管７２、８４とが連通し、配管９２と配管８１とが連通し、配管９３と配管７２とが連通する。また、配管７２、９１と配管７１とが非連通となり、配管８１、９２と配管８２とが非連通となり、配管７２、９３と配管７３とが非連通となる。この状態において、制御装置２９は第１ポンプＰ１の作動を停止させる。さらに、制御装置２９は、圧縮機４５を作動させ、かつ、四方弁４８を制御して、図１８中、実線矢印で示すように、吐出口４５ａから吐出された冷媒が膨張弁４７を経た後に蒸発器４４に至る循環経路を選択する。

この場合には、冷媒用熱交換器４２内で、接続流路用熱交換器４３内の温水と蒸発器４４内の低温の冷媒とで熱の移動が行われる。このため、接続流路用熱交換器４３内の水が冷却され、この冷水によって車両システム７を冷却することができる。このため、室外コンデンサ５の作動負担を軽減することができる。

また、暑い環境下に長時間車両を停車していた場合や、暑い環境下で長時間冷房運転を行った後の車両の再始動前においては、図１８に示す状態から、制御装置２９は、開閉弁７０ｂ、７０ｃを開き、開閉弁７０ａを閉じる。このため、車内用流路と車外用流路とが連通する。この際、制御装置２９は第１、２ポンプＰ１、Ｐ２の少なくとも一方を作動させる。この場合には、冷媒の負の熱量により冷却された冷水の負の熱量によって、車両の始動前に車室内を冷房することができる。また、この状態において、制御装置２９が開閉弁７０ｄを開き、開閉弁７０ｃを閉じることで、蓄熱材に負の熱量を蓄えさせることが可能になる。

この車両用空調システムでは、蓄熱材及び車両システム７の他に、冷媒によっても水の加熱又は冷却を行うこともできる。このため、より効率よく水を加熱又は冷却することで長時間の車室内の空調を行うことができる。また、蓄熱材に長時間正又は負の熱量を蓄えさせることができる。このため、加熱装置３１及び冷却装置３３の使用頻度を低減させることができる。特に、この車両用空調システムでは、回生電力によって圧縮機４５を作動させている。これらのため、優れた省エネルギーにより、快適な車室内の空調を行うとともに、車両システム７の暖気又は冷却を効率よく行うことで、車両の蓄熱を防止し、車両システム７の性能維持を実現できる。また、この車両用空調システムでは、圧縮機４５によって圧縮された冷媒によらないで車室内の空調を行うことも可能である。このため、圧縮機４５の使用頻度を少なくすることで省エネルギーを実現できる。他の作用効果は実施例２と同様である。

（実施例８）
実施例８の車両用空調システムは、図１９に示すように、実施例７における車両用空調システムの一部を変更して構成している。この車両用空調システムでは、冷媒用熱交換器４２及び冷媒循環回路に替えて、ペルチェ素子４１と、一面側熱交換器９５と、他面側熱交換器９７とを備えている。

ヒータコア１と車内用蓄熱ユニット３とは、配管１０１〜１０７によって接続されている。配管１０１は、第２流出口３ａと第３接続部分２０Ｃとを接続している。配管１０２は、第３接続部分２０Ｃと第５接続部分２０Ｅとを接続している。配管１０３は、第５接続部分２０Ｅと第１接続部分２０Ａとを接続している。配管１０４は、第１接続部分２０Ａと第１流入口１ｂとを接続している。配管１０５は、第１流出口１ａと第２接続部分２０Ｂとを接続している。配管１０６は、第２接続部分２０Ｂと第２流入口３ｂとを接続している。配管１０７は、第１接続部部２０Ａと第２接続部分２０Ｂとを接続している。この配管１０７がバイパス流路に相当する。配管１０１〜１０７が車内用流路である。配管１０２、１０４、１０７には、それぞれ開閉弁１００ａ〜１００ｃが設けられている。配管１０６には、水を流通させる第１ポンプＰ１が設けられている。開閉弁１００ａ〜１００ｃは、図１に示す制御装置２９に接続されている。

図１９に示すように、室外コンデンサ５と車両システム７とは、配管２０１〜２０５によって接続されている。配管２０１は、第４流出口７ａと第６接続部分２０Ｆとを接続している。配管２０２は、第６接続部分２０Ｆと第３流入口５ｂとを接続している。配管２０３は、第３流出口５ａと第４接続部分２０Ｄとを接続している。配管２０４は、第４接続部分２０Ｄと第１０接続部分２０Ｊとを接続している。配管２０５は、第１０接続部分２０Ｊと第４流入口７ｂとを接続している。配管２０１〜２０５が車外用流路である。配管２０２、２０４、２０５には、それぞれ開閉弁２００ａ〜２００ｃが設けられている。配管２０３には、水を流通させる第２ポンプＰ２が設けられている。また、配管２０１には温度センサ２７ａが設けられている。開閉弁２００ａ〜２００ｃは、図１に示す制御装置２９に接続されている。

図１９に示すように、この車両用空調システムにおいて、車両システム７は、モータ７ｃとインバータ７ｄとによって構成されている。このモータ７ｃは、回生制動時に発電機としても作用する。なお、モータ７ｃに替えてハイブリッドエンジンを採用することもでき、車両システム７としてコンバータをさらに用いることもできる。

一面側熱交換器９５は、ペルチェ素子４１の一面側に設けられており、接続流路の一部を構成している。一面側熱交換器９５には、水を流出させる第１０流出口９５ａと、水を流入させる第１０流入口９５ｂとが形成されている。この第１０流出口９５ａは、接続流路内の水の流通方向が変化することにより、第１０流入口９５ｂとしても作用する。同様に、第１０流入口９５ｂは第１０流出口９５ａとしても作用する。

他面側熱交換器９７は、ペルチェ素子４１の他面側に設けられている。また、他面側熱交換器９７には、外部の熱を吸熱したり、他面側熱交換器９７内の熱を外部に放熱したりするためのファン９７ｃが設けられている。

ペルチェ素子４１は、回生制動時に生じる電力を充電可能なバッテリ（図示なし）から給電を受けて作動する。ペルチェ素子４１は、制御装置２９に電気的に接続されている。ペルチェ素子４１は、制御装置２９によって電流の流れる方向が変更できるようになっている。

接続流路は、第１〜４接続流路Ｃ１〜Ｃ４によって構成されている。第１接続流路Ｃ１は、第３接続分２０Ｃと第４接続部分２０Ｄとを接続している。第２接続流路Ｃ２は、第５接続部分２０Ｅと第６接続分２０Ｆとを接続している。第３接続流路Ｃ３は、第７接続部分２０Ｇと第８接続分２０Ｈとを接続している。第４接続流路Ｃ４は、第９接続部分２０Ｉと第１０接続分２０Ｊとを接続している。第１接続流路Ｃ１には一面側熱交換器９５が設けられている。

第１接続流路Ｃ１は、第３接続部分２０Ｃと第１０流入口９５ｂとを接続する配管３０１と、第１０流出口９５ａと第７接続部分２０Ｇとを接続する配管３０２と、第７接続部分２０Ｇと第４接続部分２０Ｄとを接続する配管３０３とで構成されている。配管３０１は第３接続部分２０Ｃで配管１０１、１０２と接続しており、配管３０２は第７接続部分２０Ｇで配管３０３、３０６と接続している。配管３０３は第４接続部分２０Ｄで配管２０３、２０４と接続している。

第２接続流路Ｃ２は、第５接続部分２０Ｅと第８接続部分２０Ｈとを接続する配管３０４と、第８接続部分２０Ｈと第６接続部分２０Ｆとを接続する配管３０５とで構成されている。配管３０４は第５接続部分２０Ｅで配管１０２、１０３と接続しており、配管３０５は第６接続部分２０Ｆで配管２０１、２０２と接続している。配管３０４、３０５は第８接続部分２０Ｈで配管３０７と接続している。

第３接続流路Ｃ３は、第７接続部分２０Ｇと第９接続部分２０Ｉとを接続する配管３０６と、第９接続部分２０Ｉと第８接続部分２０Ｈとを接続する配管３０７とで構成されている。配管３０６、３０７は、第９接続部分２０Ｉで配管３０８と接続している。

第４接続流路Ｃ４は、第９接続部分２０Ｉと第１０接続部分２０Ｊとを接続する配管３０８によって構成されている。配管３０８は、第１０接続部分２０Ｊで配管２０４、２０５と接続している。

各配管３０３、３０５、３０６、３０７、３０８には、それぞれ開閉弁３００ａ〜３００ｅが設けられている。開閉弁３００ａ〜３００ｅは、制御装置２９に接続されている。他の構成は実施例７と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

この車両用空調システムでは、寒い環境下における暖房モードにおいて、温度センサ２７ａにより検知する水の温度が閾値以下である場合、制御装置２９は、開閉弁１００ａ、１００ｂ及び開閉弁２００ａ〜２００ｃを開き、開閉弁１００ｃ及び開閉弁３００ａ〜３００ｅを閉じる。このため、図２０に示すように、車内用流路と車外用流路とが非連通となる。より詳細には、配管１０１〜１０６が連通し、配管２０１〜２０５が連通する。そして、配管１０１、１０２と配管３０１とが非連通となり、配管１０２、１０３と配管３０４とが非連通となる。また、配管２０３、２０４と配管３０３とが非連通となり、配管２０１、２０２と配管３０５とが非連通となり、配管２０４、２０５と配管３０８とが非連通となる。この状態において、制御装置２９は、第１、２ポンプＰ１、Ｐ２をそれぞれ作動させる。これらのため、ヒータコア１の周りの暖かい空気が車室内に供給され、車室内が暖房される。また、室外コンデンサ５の周りの空気が車外に放出される。

一方、温度センサ２７により検知する水の温度が閾値を超えた場合、制御装置２９は、開閉弁１００ｂ、２００ｃ、３００ｂ、３００ｃを開き、開閉弁１００ａ、１００ｃ、２００ａ、２００ｂ、３００ａ、３００ｄを閉じる。このため、図２１に示すように、車内用流路と車外用流路とが連通する。より詳細には、配管３０１と配管１０１とが連通し、配管３０２と配管３０６とが連通する。また、配管３０４と配管１０３、３０５とが連通し、配管１０３〜１０６が連通する。さらに、配管３０５と配管２０１とが連通し、配管３０８と配管３０６、２０５とが連通する。そして、配管１０１と配管１０２とが非連通となり、配管３０２と配管３０３とが非連通となり、配管３０６と配管３０７とが非連通となる。この状態において、制御装置２９は第２ポンプＰ２の作動を停止させる。この状態では、車両システム７の排熱がヒータコア１によって車室内に供給される。

図２１に示す流路が形成された状態において、制御装置２９が開閉弁１００ｃを開き、開閉弁１００ｂを閉じることで、図２２に示す流路が形成される。この場合には、配管１０７と配管１０３、１０５とが連通し、配管１０３と配管１０４とが非連通となる。また、配管１０５と配管１０６とが非連通となる。この状態では、温水が配管１０７内を流通し、ヒータコア１をバイパスする。このため、車両システム７の排熱を車室内の暖房に用いないで、蓄熱材に正の熱量として蓄えさせることができる。また、制御装置２９が開閉弁１００ｂ及び開閉弁１００ｃをともに開くことで、車両システム７の排熱の一部がヒータコア１によって車室内に供給され、車両システム７の排熱の一部が蓄熱材に蓄えられるようにすることもできる。

寒い環境下に長時間車両を停車していた場合や、寒い環境下で長時間の暖房運転を行った後の車両の再始動時においては、制御装置２９は、開閉弁１００ｃ、３００ｃ、３００ｄを開き、開閉弁１００ａ、１００ｂ、２００ａ〜２００ｃ、３００ａ、３００ｂ、３００ｅを閉じる。このため、図２３に示すように、車内用流路と接続流路とが連通し、車外用流路と接続流路とは非連通となる。より詳細には、配管３０１と配管１０１とが連通し、配管３０２と配管３０６とが連通し、配管３０４と配管１０３、３０７とが連通する。また、配管１０７と配管１０３、１０６とが連通する。そして、配管１０１と配管１０２とが非連通となり、配管１０３と配管１０４とが非連通となり、配管１０５と配管１０６とが非連通となる。また、配管３０２と配管３０３とが非連通となり、配管３０６と配管３０８とが非連通となり、配管３０４と配管３０５とが非連通となる。この状態において、制御装置２９は、充電された回生電力によりペルチェ素子４１を作動させる。この際、制御装置２９は、ペルチェ素子４１の一面側熱交換器９５側が放熱面となるように、ペルチェ素子４１に流れる電流の向きを制御する。また、制御装置２９は、第１ポンプＰ１を作動させる。

この状態では、車両の始動前に一面側熱交換器９５内で加熱された温水により、蓄熱材に正の熱量を蓄えさせることができる。また、この状態において、制御装置２９が開閉弁１００ｂを開き、開閉弁１００ｃを閉じることで、図２４に示す流路が形成される。この状態とすることで、車両の始動前に、一面側熱交換器９５内で加熱された温水により、車室内を暖房することができる。

図２４に示す状態において、制御装置２９が開閉弁２００ｃ、３００ｂ、３００ｅを開き、開閉弁３００ｄを閉じることで、上述の図２１に示す流路と同一の流路が形成され、車内用流路と車外用流路とが連通する。この状態では、車両の始動前に、一面側熱交換器９５内で加熱された温水により、車室内を暖房する他、車両システム７を暖気することができる。このため、寒い環境下での車両の始動時に車両システム７の出力が低下することを防止できる。

また、この車両用空調システムでは、制御装置２９が開閉弁１００ｂ、２００ａ〜２００ｃ、３００ｃ、３００ｄを開き、開閉弁１００ａ、１００ｃ、３００ａ、３００ｂ、３００ｅを閉じことで、図２５に示すように、車内用流路と接続流路とが連通し、車外用流路と接続流路とが非連通となる。より詳細には、配管２０１〜２０５が連通し、配管３０１と配管１０１とが連通し、配管３０２と配管３０６とが連通する。また、配管３０６と配管３０７とが連通し、配管３０４と配管１０３、３０７とが連通する。そして、配管１０３〜１０６が連通し、配管１０１と配管１０２とが非連通となり、配管１０７と配管１０３、１０６とが非連通となる。また、配管３０２と配管３０３とが非連通となり、配管３０４と配管３０５とが非連通となり、配管３０６と配管３０８とが非連通となる。この状態において、制御装置２９は、第１、２ポンプＰ１、Ｐ２を作動させる。さらに、制御装置２９は、ペルチェ素子４１の一面側熱交換器９５側が放熱面としてペルチェ素子４１を作動させる。

この状態では、車両の走行中に、回生電力により車室内の暖房を行うことができる。すなわち、一面側熱交換器９５内で加熱された温水の熱量によって車室内の暖房を行うことで、蓄熱材に正の熱量の蓄えが少なく、かつ、車両システム７の排熱が少ない場合でも車室内の暖房を十分に行うことができる。この状態において、バッテリの充電容量を超えた回生電力によってペルチェ素子４１を作動させることで、一層の省エネルギーを実現することができる。また、制御装置２９が開閉弁１００ｃを開き、開閉弁１００ｂを閉じることにより、余剰となった回生電力によって、蓄熱材に正の熱量を蓄えさせることもできる。

暑い環境下における冷房モードにおいて、制御装置２９は、開閉弁１００ａ、１００ｂ、２００ａ〜２００ｃを開き、開閉弁１００ｃ、３００ａ〜３００ｅを閉じる。また、第１、２ポンプＰ１、Ｐ２をそれぞれ作動させる。これらのため、上述の図２０の流路が形成され、車内用流路と車外用流路とが非連通となる。このため、ヒータコア１の周りの冷たい空気が車室内に供給され、車室内が冷房される。また、室外コンデンサ５の周りの空気が車外に放出される。

暑い環境下での走行中に車両システム７の排熱温度が閾値を超えた場合、制御装置２９は、開閉弁１００ａ、２００ａ、２００ｃ、３００ａ、３００ｄ、３００ｅを開き、開閉弁１００ｂ、１００ｃ、２００ｂ、３００ｂ、３００ｃを閉じる。このため、図２６に示すように、車外用流路と接続流路とが連通し、配管１０２を介して車外用流路内と接続流路内とで水が流通する。より詳細には、配管１０２と配管３０１、３０４とが連通し、配管３０７と配管３０４、３０８とが連通し、配管３０８と配管２０５とが連通する。また、配管２０１と配管２０２とが連通し、配管３０３と配管２０３、３０２とが連通する。さらに、配管１０２と配管１０１、１０３とが非連通となり、配管３０４と配管３０５とが非連通となる。そして、配管２０３と配管２０４とが非連通となり、配管３０２と配管３０６とが非連通となる。この状態において、制御装置２９は、ペルチェ素子４１の一面側熱交換器９５側を吸熱面としてペルチェ素子４１を作動させ、また、第１ポンプＰ１の作動を停止させる。

この状態では、車両システム７の排熱は、室外コンデンサ５によって車外に放出されるとともに、一面側熱交換器９５内で吸熱される。このため、暑い環境下において、室外コンデンサ５の負担を増大させることなく、より低温の冷水によって、効果的に車両システム７を冷却することができる。なお、一面側熱交換器９５内で吸熱された排熱は、他面側熱交換器９７に設けられたファン９７ｃによって車外に放出される。

暑い環境下に長時間車両を停車していた場合や、暑い環境下で長時間の冷房運転を行った後の車両の再始動時においては、制御装置２９は、開閉弁１００ｃ、３００ｃ、３００ｄを開き、開閉弁１００ａ、１００ｂ、２００ａ〜２００ｃ、３００ａ、３００ｂ、３００ｅを閉じる。このため、上述の図２３に示す流路が形成され、車内用流路と接続流路とが連通し、車外用流路と接続流路とは非連通となる。この状態において、充電された回生電力によりペルチェ素子４１を作動させる。この際、制御装置２９は、ペルチェ素子４１の一面側熱交換器９５側を吸熱面としてペルチェ素子４１を作動させ、また、第１ポンプＰ１を作動させる。

この状態では、車両の始動前に、一面側熱交換器９５内で冷却された冷水により、蓄熱材に負の熱量を蓄えさせることができる。また、制御装置２９が開閉弁１００ｂを開き、開閉弁１００ｃを閉じることで、図２４に示す流路を形成する。このため、車両の始動前に、一面側熱交換器９５内で冷却された冷水により、車室内を冷房することができる。

また、暑い環境下での走行中に、制御装置２９が開閉弁１００ｂ、２００ａ〜２００ｃ、３００ｃ、３００ｄを開き、開閉弁１００ａ、１００ｃ、３００ａ、３００ｂ、３００ｅを閉じる。このため、上述の図２５に示す流路が形成され、車内用流路と接続流路とが連通し、車外用流路と接続流路とは非連通となる。この状態において、制御装置２９は、ペルチェ素子４１の一面側熱交換器９５側を吸熱面として、ペルチェ素子４１を作動させる。このため、暑い環境下における車両の走行中に、回生電力により車室内の冷房を行うことができる。すなわち、一面側熱交換器９５内で冷却された冷水の熱量により、蓄熱材に負の熱量の蓄えが少ない場合でも車室内の冷房を十分に行うことができる。この状態においても、余剰となった回生電力でペルチェ素子４１を作動させることで一層の省エネルギーを実現することができる。また、制御装置２９が開閉弁１００ｃを開き、開閉弁１００ｂを閉じることにより、余剰となった回生電力によって、蓄熱材に負の熱量を蓄えさせることもできる。

この車両用空調システムでは、ペルチェ素子４１が一面側熱交換器９５内の水に対して吸熱又は放熱を行うことで、水を加熱又は冷却することができる。また、各配管１０１〜１０７、２０１〜２０５、３０１〜３０７の接続を切り替えることで、各状況に応じた適切な流路を形成して水の加熱又は冷却を行い、車室内の空調及び車両システム７の暖気又は冷却を効率よく行うことで、快適な車室内の空調と車両システム７の性能維持とを実現させることができる。

特に、この車両用空調システムでは、ペルチェ素子４１が回生電力によって作動する。このため、水の加熱又は冷却及による車室内の空調及び車両システム７の性能維持を極めて省エネルギーで実現することができる。また、ペルチェ素子４１を用いることで車両用空調システムの構造を簡素化して、車両への搭載性を高めるとともに、製造コストの低減も実現している。他の作用効果は実施例７と同様である。

（実施例９）
実施例９の車両用空調システムは、図２７に示すように、実施例８における車両用空調システムに、バッテリ９９と、バッテリ循環流路と、連結流路とを加えて構成している。

この車両用空調システムにおいて、他面側熱交換器９７には、水を流出させる第５流出口９７ａと、水を流入させる第５流入口９７ｂとが形成されている。

バッテリ９９には、水を流出させる第６流出口９９ａと、水を流入させる第６流入口９９ｂとが形成されている。バッテリ９９は、回生制動時にモータ７ｃが発電した回生電力を充電することが可能となっている。なお、バッテリ９９に放熱用のファンを設けても良い。

他面側熱交換器９７とバッテリ９９とは配管４０１〜４０４によって接続している。配管４０１は、第５流出口９７ａと第１１接続部分２０Ｋとを接続している。配管４０２は、第１１接続部分２０Ｋと第６流入口９９ｂと接続している。配管４０３は第６流出口９９ａと第１２接続部分２０Ｌとを接続している。配管４０４は第１２接続部分２０Ｌと第５流入口９７ｂとを接続している。配管４０１〜４０４がバッテリ循環経路である。配管４０１には、開閉弁４００ａが設けられている。なお、開閉弁４００ａは配管４０４に設けられても良い。また、配管４０２には、水を流通させる第３ポンプＰ３が設けられている。この第３ポンプＰ３は、配管４０３に設けられても良い。配管４０３には、配管４０３内を流通する水の温度を検出可能な温度センサ２７ｃが設けられている。開閉弁４００ａ、第３ポンプＰ３及び温度センサ２７ｃは、図１に示す制御回路２９に接続されている。

図２７に示すように、連結流路は、第１連結流路Ｕ１と、第２連結流路Ｕ２とからなる。第１連結流路Ｕ１は、第３接続部分２０Ｃと第１１接続部分２０Ｋとを接続する配管５０１によって構成されている。配管５０１は、第３接続部分２０Ｃで配管１０１、１０２、３０１と接続しており、第１１接続部分２０Ｋで配管４０１、４０２と接続している。第２連結流路Ｕ２は、第７接続部分２０Ｇと第１２接続部分２０Ｌとを接続する配管５０２によって構成されている。配管５０２は、第７接続部分２０Ｇで配管３０２、３０３、３０６と接続し、第１２接続部分２０Ｌで配管４０３、４０４と接続している。配管５０１、５０２には、それぞれ開閉弁５００ａ、５００ｂが設けられている。開閉弁５００ａ、５００ｂは、図１に示す制御装置２９に接続されている。

ペルチェ素子４１はバッテリ９９と接続されている。また、ペルチェ素子４１は、吸熱側と放熱側とで４０°Ｃの温度差が生じるように制御装置２９によって制御されている。他の構成は実施例８と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

この車両用空調システムでは、実施例８の車両用空調システムで形成された各流路に加えて、以下の流路を形成することができる。

この車両用空調システムでは、寒い環境下における暖房モードにおいて、温度センサ２７ａにより検知する水の温度が閾値以下である場合、制御装置２９は、開閉弁１００ｂ、２００ａ〜２００ｃ、３００ｃ、３００ｄ、４００ａを開き、開閉弁１００ａ、１００ｃ、３００ａ、３００ｂ、３００ｅ、５００ａ、５００ｂを閉じる。このため、図２８に示すように、車内用流路と接続流路とが連通し、接続流路と車外用流路及びバッテリ循環流路とは非連通となる。より詳細には、配管３０１と配管１０１とが連通し、配管３０２と配管３０６とが連通する。また、配管３０７と配管３０６、３０４とが連通し、配管３０４と配管１０３とが連通する。さらに、配管１０３〜１０６が連通し、配管２０１〜２０５が連通し、配管４０１〜４０４が連通する。また、配管１０２と配管１０１、１０３とが非連通となり、配管１０７と配管１０３、１０６とが非連通となる。さらに、配管３０３と配管２０３とが非連通となり、配管３０４と配管３０５とが非連通となり、配管３０６と配管３０８とが非連通となる。そして、配管５０１と配管１０１、１０２、３０１とが非連通となり、配管５０２と配管３０２、３０３、３０６とが非連通となる。この状態において、制御装置２９は第１、２ポンプＰ１、Ｐ２をそれぞれ作動させる。

この状態では、ヒータコア１の周りの暖かい空気が車室内に供給され、車室内が暖房される。また、室外コンデンサ５の周りの空気が車外に放出される。この状態において、バッテリ９９が発熱し、温度センサ２７ｃにより検知する水の温度が閾値以上となった場合、制御装置２９は、他面側熱交換機９７側を吸熱面としてペルチェ素子４１を作動させる。また、制御装置２９は、第３ポンプＰ３を作動させる。これらにより、走行時におけるバッテリ９９の発熱を冷却することができる。このため、走行時での回生電力の充電や急速充電等により、バッテリ９９が発熱して高温となることでバッテリ９９が劣化することを防止することができる。

また、この状態では、ペルチェ素子４１が吸熱したバッテリ９９の熱量によって車室内を暖房することもできる。さらに、この状態において、制御装置２９が開閉弁１００ｃを開き、開閉弁１００ｂを閉じることによって、バッテリ９９の熱量により蓄熱材に正の熱量を蓄えさせることもできる。

寒い環境下においては、バッテリ９９の冷却には余裕が生じる。このため、例えば、制御装置２９により、ペルチェ素子４１の吸熱側の温度を１５°Ｃに設定し、放熱側を５５°Ｃに設定する。また、制御装置２９は、バッテリ循環流路内の水の流通速度を速めてバッテリ９９が加熱され難くするように第３ポンプＰ３を制御する。これらのため、より高い温度で車室内を暖房し、また、より高い正の熱量を蓄熱材に蓄えさせることもできる。この際、制御装置２９は、温度センサ２７ｃが検知する配管４０３内の水の温度を基に、ペルチェ素子４１の吸熱側の温度と、第３ポンプＰ３による水の流通速度とを調整して、バッテリ９９に過度の負担を生じさせない。

寒い環境下に長時間車両を停車させた場合には、再始動時にバッテリ９９の電圧が低下する等、バッテリ９９の温度の低下に起因する一時的な性能低下が生じる。このため、この車両用空調システムでは、車両の始動前に、制御装置２９は開閉弁４００ａを開き、開閉弁５００ａ、５００ｂを閉じる。また、制御装置２９は、第３ポンプＰ３を作動させる。これらのため、図２９に示すように、バッテリ循環流路内でのみ水が循環する。この状態において、制御装置２９は、ペルチェ素子４１の他面側熱交換器９７側を放熱面としてペルチェ素子４１を作動させる。このため、ペルチェ素子４１によって加熱された温水によって、車両の始動前にバッテリ９９を昇温することができる。このため、車両の始動直後にバッテリ９９の性能が低下することを防止できる。

また、この状態において、制御装置２９が開閉弁１００ｂ、３００ｃ、３００ｄ、５００ａ、５００ｂを開き、開閉弁１００ａ、１００ｃ、３００ａ、３００ｂ、３００ｅ、４００ａを閉じる。このため、図３０に示すように、車内用流路と接続流路及びバッテリ循環流路とが連通し、車外用流路と接続流路とが非連通となる。より詳細には、配管３０１と配管１０１、５０１とが連通し、配管３０２と配管３０６、５０２とが連通する。また、配管３０４と配管３０７、１０３とが連通し、配管３０６と配管３０７とが連通する。さらに、配管１０３〜１０６が連通し、配管４０２と配管５０１とが連通し、配管４０３と配管５０１とが連通する。そして、配管１０２と配管１０１、１０３とが非連通となり、配管１０７と配管１０３、１０６とが非連通となる。また、配管３０２と配管３０３とが非連通となり、配管３０４と配管３０５とが非連通となり、配管３０６と配管３０８とが非連通となる。そして、配管４０１と配管４０２、４０３とが非連通となる。

この場合には、蓄熱材に蓄えられた正の熱量によってバッテリ９９を始動前に昇温させることができる。また、蓄熱材に蓄えられた正の熱量によって始動前に車室内を暖房しておくこともできる。なお、この場合においては、第１、３ポンプＰ１、３のうち少なくとも一方が作動していれば良い。

また、この場合において、制御装置２９は、ペルチェ素子４１の一面側熱交換器９５側を放熱面としてペルチェ素子４１を作動させることもできる。この場合には、ペルチェ素子４１によって加熱された温水によってバッテリ９９を昇温し、また、車室内を暖房することもできる。さらに、制御装置２９が開閉弁１００ｃを開き、開閉弁１００ｂを閉じることで、蓄熱材に正の熱量を蓄えさせることもできる。なお、熱移動のための熱量は、他面側熱交換器９７のファン９７ｃによって車外から吸熱される。

暑い環境下における冷房モードにおいて、温度センサ２７ａにより検知する水の温度が閾値以下であり、温度センサ２７ｃにより検知する水の温度が閾値以上である場合には、図３１に示す流路が形成される。この状態では、制御装置２９は、開閉弁１００ｂ、２００ａ〜２００ｃ、３００ｃ、３００ｄ、５００ａ、５００ｂを開き、開閉弁１００ａ、１００ｃ、３００ａ、３００ｂ、３００ｅ、４００ａを閉じる。また、制御装置２９は、第１〜３ポンプＰ１〜Ｐ３を作動させる。なお、第１、３ポンプＰ１、Ｐ３のいずれか一方のみを作動させても良い。

この状態では、車内用流路と接続流路及びバッテリ循環流路とが連通し、車外用流路と接続流路とが非連通となる。この状態では、配管２０１〜２０５が連通していることで車外用流路内で水が流通する。このため、室外コンデンサ５の周りの空気が車外に供給されて車両への蓄熱が防止されるとともに、ヒータコア１の周りの冷たい空気が車室内に供給され、車室内が冷房される。さらに、蓄熱材が蓄えた負の熱量によりバッテリ９９を冷却することもできる。このため、走行時におけるバッテリ９９の使用による発熱で、バッテリ９９が劣化することも防止できる。

また、この場合において、制御装置９９は、ペルチェ素子４１の一面側熱交換器９５側を吸熱面としてペルチェ素子４１を作動させることもできる。この場合には、ペルチェ素子４１によって吸熱された冷水によっても車室内を冷房することができる。なお、ペルチェ素子４１が放熱した熱は、他面側熱交換器９７のファン９７ｃによって車外に放出される。

暑い環境下においては、図３２に示す流路を形成することもできる。この場合、制御装置２９は、開閉弁１００ａ、２００ａ、２００ｃ、３００ａ、３００ｄ、３００ｅ、４００ａを開き、開閉弁１００ｂ、１００ｃ、２００ｂ、３００ｂ、３００ｃ、５００ａ、５００ｂを閉じる。また、制御装置２９は、第２、３ポンプＰ２、Ｐ３を作動させる。さらに、制御装置２９は、ペルチェ素子４１の他面側熱交換器９７側を吸熱面としてペルチェ素子４１を作動させる。

この状態では、車外用流路と接続流路とが連通し、配管１０２を介して車外用流路内と接続流路内とで水が流通する。また、接続流路とバッテリ循環流路とが非連通となる。より詳細には、配管１０２と配管３０１、３０４とが連通し、配管３０７と配管３０４、３０８とが連通する。また、配管３０８と配管２０５とが連通し、配管２０１と配管２０２とが連通し、配管３０３と配管２０３、３０２とが連通する。そして、配管４０１〜４０４が連通する。また、配管１０２と配管１０１、１０３とが非連通となり、配管３０５と配管３０４、２０１とが非連通となる。さらに、配管２０３と配管２０４とが非連通となり、配管３０２と配管３０６とが非連通となる。そして、配管５０１と配管３０１、１０２、４０２とが非連通となり、配管５０２と配管３０２、３０６、４０３とが非連通となる。

この状態では、バッテリ９９が発熱した熱は、他面側熱交換器９７内でペルチェ素子４１によって吸熱され、一面側熱交換器９５内の水に対して放熱される。この放熱されたバッテリ９９の熱は、室外コンデンサ５によって車外に放出される。このため、暑い環境下において急速充電等を行い、バッテリ９９が高温で発熱した場合でも、効果的にバッテリ９９を冷却することができる。このため、バッテリ９９が熱によって劣化することを防止できる。

また、この状態において、制御装置２９が開閉弁４００ａを閉じ、第３ポンプＰ３の作動を停止させる。また、制御装置２９は、ペルチェ素子４１の一面側熱交換器９５側を吸熱面としてペルチェ素子４１を作動させる。この場合には、上述の図２６に示す流路における効果と同様に、ペルチェ素子４１で吸熱された冷水によって車両システム７を冷却することができる。暑い環境下においてバッテリ９９の冷却に余裕がある場合に好適である。

この車両用空調システムでは、蓄熱材が蓄えた熱量及び車両システム７の排熱に加えて、ペルチェ素子４１によってもバッテリ９９を昇温又は冷却することができる。このため、温度変化によるバッテリ９９の性能の低下及び劣化を効果的に防止することができる。また、バッテリ９９が発熱した熱によって車室内を暖房し、また、蓄熱材に正の熱量を蓄えさせることができる。このため、極めて省エネルギーな車室内の空調を実現することができる。他の作用効果は実施例８と同様である。

以上において、本発明を実施例１〜９に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜９に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、実施例２、４、７〜９の車両用空調システムにデシカント除湿機５０を追加することも可能である。また、デシカント除湿機５０に他の熱交換器を付加することも可能である。

また、実施例７〜９において、バイパス流路７７、１０７及び開閉弁１００ｂ、１００ｃを設けず、ヒータコア１に設けられたファン１ｃの作動の有無によって、車室内の空調を行う場合と蓄熱材に熱を蓄えさせる場合とを区別させるのも良い。

さらに、実施例７において、蒸発器４４に切替回路を設け、接続流路用熱交換器４３内の水と熱の移動を行う場合と、蒸発器４４内の冷媒の熱量によって車室内を直接空調できる場合とを切り替えさせても良い。

また、実施例７の冷媒用熱交換器４２において、接続流路用熱交換器４３と蒸発器４４との間にペルチェ素子４１を設けて熱の移動を行うのも良い。また、この場合、接続流路用熱交換器４３を設けず、第２接続流路Ｃ２内の水を直接加熱又は冷却するのも良い。

また、実施例９において、バッテリ９９と加熱装置３１及び冷却装置３３とを接続するのも良い。この場合には、回生電力により加熱装置３１及び冷却装置３３を作動させることで、省エネルギーでありながら長時間に亘って車室内の空調を行うことができる。

本発明は車両用空調装置に利用可能である。

１ａ…第１流出口
１ｂ…第１流入口
１…車内用熱交換器（ヒータコア）
３ａ…第２流出口
３ｂ…第２流入口
３…車内用蓄熱ユニット
１１、１２、１３、１４、１３ａ、７１〜７７、１０１〜１０７…車内用流路（配管）
５ａ…第３流出口
５ｂ…第３流入口
５…車外用熱交換器（室外コンデンサ）
７ａ…第４流出口
７ｂ…第４流入口
７…車両システム
１５、１６、１７、１８、１５ａ、１８ａ、８１〜８４、２０１〜２０５…車外用流路（配管）
１９、２１、１９ａ、２１ａ、９１〜９３、３０１〜３０８…接続流路（配管）
２３、２５、２４ａ、２４ｂ、２６ａ、２６ｂ、７０ａ〜７０ｄ、８０ａ、９０ａ、９０ｂ、１００ａ〜１００ｃ、２００ａ〜２００ｃ、３００ａ〜３００ｅ、４００ａ、５００ａ、５００ｂ…切替弁（三方弁、開閉弁）
２９…制御装置
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ…検知手段（温度センサ）
４０、４１…ヒートポンプ（ペルチェ素子）
４２…冷媒用熱交換器（４３…接続流路用熱交換器、４４…蒸発器）
４５…圧縮機
４６…凝縮器
４７…膨張弁
４８…選択弁
９５…一面側熱交換器
９７…他面側熱交換器
７７、１０７…バイパス流路（配管）
２０Ａ〜２０Ｐ…第１〜第１６接続部分
Ｃ１〜Ｃ６…第１〜第６接続流路
Ｐ１〜Ｐ３…第１〜第３ポンプ
９７ａ…第５流出口
９７ｂ…第５流入口
９９ａ…第６流出口
９９ｂ…第６流入口
９９…バッテリ
４０１〜４０４…バッテリ循環流路（配管）
５０１…第１連結流路（配管）
５０２…第２連結流路（配管）
３１…加熱装置
３３…冷却装置
５３…デシカントロータ
５５…調湿空気導入路
５７…乾燥空気導出路
５９…再生空気導入路
６１…吸湿空気案内路
５０…デシカント除湿機
６３…加熱装置（電熱ヒータ）

Claims (18)

1. 熱交換媒体を流出させる第１流出口及び該熱交換媒体を流入させる第１流入口が形成され、周りの空気が車室内に供給される車内用熱交換器と、
   該熱交換媒体を流出させる第２流出口及び該熱交換媒体を流入させる第２流入口が形成され、蓄熱材に蓄熱した熱量を該熱交換媒体に熱交換可能な車内用蓄熱ユニットと、
   該第１流出口と該第２流入口とを接続し、該第２流出口と該第１流入口とを接続する車内用流路と、
   該熱交換媒体を流出させる第３流出口及び該熱交換媒体を流入させる第３流入口が形成され、周りの空気が車外に放出される車外用熱交換器と、
   該熱交換媒体を流出させる第４流出口及び該熱交換媒体を流入させる第４流入口が形成され、車両で排熱を生じる車両システムと、
   該第３流出口と該第４流入口とを接続し、該第４流出口と該第３流入口とを接続する車外用流路と、
   該車内用流路と該車外用流路とを接続する接続流路と、
   該接続通路を介して該車内用流路と該車外用流路とを連通又は非連通とする切替弁と、
   該切替弁を制御可能な制御装置とを備えていることを特徴とする車両用空調システム。
2. 前記接続流路には、該接続流路内の前記熱交換媒体と外部とで熱を移動させるヒートポンプが設けられている請求項１記載の車両用空調システム。
3. 前記ヒートポンプは、前記接続流路の一部をなし、前記熱交換媒体と冷媒とで熱を移動させる冷媒用熱交換器を有し、
   該冷媒用熱交換器は、蒸発器として、圧縮機、凝縮器及び膨張弁とともに冷媒循環回路を構成している請求項２記載の車両用空調システム。
4. 前記冷媒循環回路は、前記圧縮機から吐出される高圧の冷媒を前記凝縮器、前記膨張弁及び前記蒸発器の順と、該蒸発器、該膨張弁及び該凝縮器の順とに選択的に循環させる選択弁を有している請求項３記載の車両用空調システム。
5. 前記ヒートポンプは、ペルチェ素子と、該ペルチェ素子の一面側に設けられ、前記接続流路の一部をなす一面側熱交換器と、該ペルチェ素子の他面側に設けられた他面側熱交換器とを有している請求項２記載の車両用空調システム。
6. 前記車内用流路はバイパス流路を有し、
   該バイパス流路は、第１接続部分及び第２接続部分で前記車内用流路と接続されて前記車内用熱交換器をバイパスしている請求項１乃至５のいずれか１項記載の車両用空調システム。
7. 前記接続流路の一つである第１接続流路は、第３接続部分で前記車内用流路と接続されているとともに、第４接続部分で前記車外用流路と接続され、
   該接続流路の他の一つである第２接続流路は、第５接続部分で該車内用流路と接続されているとともに、第６接続部分で該車外用流路と接続され、
   該接続流路の他の一つである第３接続流路は、第７接続部分で該第１接続流路と接続されているとともに、第８接続部分で該第２接続流路と接続され、
   該接続流路の他の一つである第４接続流路は、第９接続部分で該第３接続流路と接続されているとともに、第１０接続部分で該車外用流路と接続されている請求項６記載の車両用空調システム。
8. 前記車内用流路は、前記第１接続部分と前記第１流入口との間、前記バイパス流路及び前記第３接続部分と前記第５接続部分との間に前記切替弁を有するとともに、前記第２接続部分と前記第２流入口との間、前記第２流出口と該第３接続部分との間又は該第５接続部分と該第１接続部分との間に前記熱交換媒体を流通させる第１ポンプを有し、
   前記車外用流路は、前記第４接続部分と前記第１０接続部分との間、該第１０接続部分と前記第６接続部分との間及び該第６接続部分と前記第３流入口との間に該切替弁を有するとともに、前記第３流出口と前記第４接続部分との間又は該第６接続部分と該第３流入口との間に該熱交換媒体を流通させる第２ポンプを有し、
   前記第１接続流路は前記第４接続部分と前記第７接続部分との間に該切替弁を有し、
   前記第２接続流路は前記第８接続部分と前記第６接続部分との間に該切替弁を有し、
   前記第３接続流路は、前記第７接続部分と前記第９接続部分との間及び前記第９接続部分と前記第８接続部分との間に該切替弁を有し、
   前記第４接続流路は該切替弁を有している請求項７記載の車両用空調システム。
9. 前記他面側熱交換器には、前記熱交換媒体を流出させる第５流出口及び該熱交換媒体を流入させる第５流入口が形成され、
   該熱交換媒体を流出させる第６流出口及び該熱交換媒体を流入させる第６流入口が形成されたバッテリと、
   該第５流出口と該第６流入口とを接続し、該第６流出口と該第５流入口とを接続するバッテリ循環流路とを備えている請求項５記載の車両用空調システム。
10. 前記バッテリ循環流路は、第１１接続部分で第１連結流路により前記車内用流路又は前記接続流路に接続されているとともに、第１２接続部分で第２連結流路により前記車外用流路又は該接続流路に接続され、
    該第１連結流路及び該第２連結流路に前記切替弁を有し、
    該バッテリ循環流路は、前記第５流出口と該第１１接続部分との間又は該第１２接続部分と前記第５流入口との間に該切替弁を有するとともに、前記熱交換媒体を流通させる第３ポンプを有している請求項９記載の車両用空調システム。
11. 前記接続流路の一つである第５接続流路は、第１３接続部分で前記車内用流路と接続されているとともに、第１４接続部分で前記車外用流路と接続され、
    前記接続流路の他の一つである第６接続流路は、第１５接続部分で該車内用流路と接続されているとともに、第１６接続部分で該車外用流路と接続され、
    該第１３接続部分又は該第１４接続部分と、該第１５接続部分又は該第１６接続部分とには、前記切替弁としての三方弁が設けられている請求項１記載の車両用空調システム。
12. 前記接続流路の一つである第５接続流路は、第１３接続部分で前記車内用流路と接続されているとともに、第１４接続部分で前記車外用流路と接続され、
    前記接続流路の他の一つである第６接続流路は、第１５接続部分で該車内用流路と接続されているとともに、第１６接続部分で該車外用流路と接続され、
    前記車内用流路は、該第１３接続部分と該第１５接続部分との間に前記切替弁を有し、
    前記車外用流路は、該第１４接続部分と前記第３流入口との間に該切替弁を有し、
    該第５接続流路及び該第６接続流路に該切替弁を有している請求項１記載の車両用空調システム。
13. 前記車内用流路と前記車外用流路との間に設けられ、該車内用流路内の前記熱交換媒体と該車外用流路内の該熱交換媒体とで熱を移動させるヒートポンプを備えている請求項１記載の車両用空調システム。
14. 前記ヒートポンプはペルチェ素子である請求項１３記載の車両用空調システム。
15. 前記車内用蓄熱ユニットは、前記蓄熱材及び前記熱交換媒体の少なくとも一方を加熱又は冷却可能な加熱冷却装置を有する請求項１乃至１４のいずれか１項記載の車両用空調システム。
16. デシカントロータと、調湿空気を該デシカントロータに導入する調湿空気導入路と、該デシカントロータにより除湿された乾燥空気を導出する乾燥空気導出路と、再生空気を該デシカントロータに導入する再生空気導入路と、該デシカントロータから吸湿した吸湿空気を導出する吸湿空気案内路とを有するデシカント除湿機を備え、
    該調湿空気導入路は前記車内用熱交換器周りに開口し、
    該乾燥空気導出路は前記車室内に開口し、
    該再生空気導入路は前記車外用熱交換器周りに開口し、
    該吸湿空気案内路は前記車外に開口している請求項１乃至１５のいずれか１項記載の車両用空調システム。
17. 前記再生空気導入路には、前記再生空気を加熱する加熱装置を備えている請求項１６記載の車両用空調システム。
18. 前記車外用流路内の前記熱交換媒体の温度を検知する検知手段を備え、
    前記制御装置は、暖房モードにおいて、該検知手段が検知する該熱交換媒体の温度が閾値を超えた場合、前記接続通路を介して前記車内用流路と該車外用流路とが連通するように前記切替弁を制御する請求項１乃至１７のいずれか１項記載の車両用空調システム。

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