JP2015016706A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室内への送風空気を２つの顕熱交換器で熱交換させる車両用空調装置において、吹出空気の温度分布を容易に調整可能にする。【解決手段】車室内へ向かって空気が流れる空気通路を形成するケーシング３１と、ケーシング３１内に収容され、空気通路を流れる空気と熱媒体とを顕熱交換させる第１熱交換器２７と、ケーシング３１内に収容され、第１熱交換器２７で顕熱交換された空気と熱媒体とを顕熱交換させる第２熱交換器２３とを備え、第１熱交換器２７および第２熱交換器２３は、熱媒体が流れる複数本のチューブ２７１、２３１を有し、第１熱交換器２７のチューブ２７１の長手方向と、第２熱交換器２３のチューブ２３１の長手方向とが互いに同一方向になっている。【選択図】図５

Description

本発明は、車両用空調装置に関する。

従来、特許文献１には、車室内への送風空気を冷却する冷却用熱交換器と、車室内への送風空気を加熱する加熱用熱交換機とを備える車両用空調装置が記載されている。

冷却用熱交換器は、車室内への送風空気と冷凍サイクルの低圧側冷媒とを熱交換させることによって、低圧側冷媒を蒸発させて車室内への送風空気を冷却する。すなわち、冷却用熱交換器は、低圧側冷媒の蒸発潜熱を利用して、車室内への送風空気を冷却する。

冷却用熱交換器は低圧側冷媒の蒸発潜熱を利用して車室内への送風空気を冷却するので、理論上、冷却用熱交換器では低圧側冷媒の温度は一定であり、冷却用熱交換器から吹き出される空気の温度分布は発生しない。

特許第３２３７３３１号公報

本出願人は、車両用空調装置において、冷却用熱交換器および加熱用熱交換機に顕熱交換器を用いることを検討している。この検討例では、冷却用熱交換器は、車室内への送風空気と低温冷却水とを熱交換させ、加熱用熱交換器は、車室内への送風空気と高温冷却水とを熱交換させる。

この検討例では、冷却用熱交換器および加熱用熱交換機では冷却水が相変化しない。すなわち、冷却用熱交換器および加熱用熱交換機は、顕熱交換によって、車室内への送風空気を冷却および加熱する。

この検討例によると、冷却用熱交換器および加熱用熱交換機は顕熱交換によって車室内への送風空気を冷却および加熱するので、冷却用熱交換器および加熱用熱交換機において冷却水の温度が一定でなく変化する。そのため、冷却用熱交換器および加熱用熱交換機から吹き出される空気の温度分布が発生してしまうので、乗員の温度快適性を損なうおそれがある。

本発明は上記点に鑑みて、車室内への送風空気を２つの顕熱交換器で熱交換させる車両用空調装置において、吹出空気の温度分布を容易に調整可能にすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
車室内へ向かって空気が流れる空気通路を形成するケーシング（３１）と、
ケーシング（３１）内に収容され、空気通路を流れる空気と熱媒体とを顕熱交換させる第１熱交換器（２７）と、
ケーシング（３１）内に収容され、第１熱交換器（２７）で顕熱交換された空気と熱媒体とを顕熱交換させる第２熱交換器（２３）とを備え、
第１熱交換器（２７）および第２熱交換器（２３）は、熱媒体が流れる複数本のチューブ（２７１、２３１）を有し、
第１熱交換器（２７）のチューブ（２７１）の長手方向と、第２熱交換器（２３）のチューブ（２３１）の長手方向とが互いに同一方向になっていることを特徴とする。

これによると、第１熱交換器（２７）の吹出空気の温度分布が生じる方向と、第２熱交換器（２３）の吹出空気の温度分布が生じる方向とを同一方向にすることができる。このため、第１熱交換器（２７）および第２熱交換器（２３）で得られる空調空気の温度分布を容易に調整できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態における車両用空調装置を示す全体構成図であり、暖房運転時の状態を示している。 第１実施形態における車両用空調装置を示す全体構成図であり、冷房運転時の状態を示している。 第１実施形態におけるフェイス吹出口の配置を示す斜視図である。 第１実施形態におけるクーラコア（ヒータコア）の正面図である。 第１実施形態におけるクーラコアおよびヒータコアの冷却水流れ方向を示す模式図である。 第２実施形態におけるクーラコアおよびヒータコアの冷却水流れ方向を示す模式図である。 第３実施形態におけるクーラコアおよびヒータコアの冷却水流れ方向を示す模式図である。 第４実施形態におけるクーラコアおよびヒータコアの冷却水流れ方向を示す模式図である。

以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１に示す車両用空調装置１は、エンジン（内燃機関）から走行用駆動力を得る通常のエンジン車両のみならず、ハイブリッド車両や電気自動車等、種々の車両に適用可能である。

ヒートポンプサイクル１０（冷凍サイクル）は、車両用空調装置１において、空調対象空間である車室内へ送風される車室内送風空気を加熱あるいは冷却する機能を果たす。従って、このヒートポンプサイクル１０は、冷媒流路を切り替えて、熱交換対象流体である車室内送風空気を加熱して車室内を暖房する暖房運転（加熱運転）、車室内送風空気を冷却して車室内を冷房する冷房運転（冷却運転）を実行できる。

図１では、暖房運転時における冷媒の流れを実線矢印で示している。図２では、冷房運転時における冷媒の流れを実線矢印で示している。

ヒートポンプサイクル１０は、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。亜臨界冷凍サイクルを構成する冷媒であれば、ＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）等を採用してもよい。冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。

圧縮機１１は、ヒートポンプサイクル１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出する冷媒圧縮手段であり、車両のエンジンルーム内に配置されている。圧縮機１１は、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機１１ａを電動モータ１１ｂにて駆動する電動圧縮機である。固定容量型圧縮機１１ａとしては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用できる。

電動モータ１１ｂは、圧縮機１１の吐出能力を変更する吐出能力変更手段であり、電動モータ１１ｂの回転数制御によって、圧縮機１１の冷媒吐出能力が変更される。電動モータ１１ｂとしては、交流モータ、直流モータのいずれの形式を採用してもよい。

圧縮機１１の冷媒吐出口には、凝縮器１２の冷媒入口側が接続されている。凝縮器１２は、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒と冷却水とを熱交換させて、高温高圧冷媒を凝縮させるとともに冷却水を加熱する加熱用熱交換器である。

冷却水は、熱媒体としての流体である。本実施形態では、冷却水として、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、または不凍液体が用いられている。

凝縮器１２の冷媒出口側には、暖房用固定絞り１３が接続されている。暖房用固定絞り１３は、暖房運転時に凝縮器１２から流出した冷媒を減圧膨張させる暖房運転用の減圧手段である。暖房用固定絞り１３としては、オリフィス、キャピラリチューブ等を採用できる。

暖房用固定絞り１３の出口側には、室外熱交換器１６の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器１６は、暖房用固定絞り１３で減圧された低圧冷媒と送風ファン１７から送風された外気とを熱交換させる冷媒外気熱交換器であり、車両のエンジンルーム内に配置されている。

室外熱交換器１６は、暖房運転時には、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発器として機能し、冷房運転時には、高圧冷媒を放熱させる放熱器として機能する。

送風ファン１７は、入力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。送風ファン１７は、室外熱交換器１６への送風空気量を変更する送風空気量変更手段である。

凝縮器１２の冷媒出口側には、固定絞り迂回用通路１４が接続されている。固定絞り迂回用通路１４は、凝縮器１２から流出した冷媒を、暖房用固定絞り１３を迂回させて室外熱交換器１６側へ導く迂回手段である。

固定絞り迂回用通路１４には、開閉弁１５ａが配置されている。開閉弁１５ａは、入力される制御電圧によって、その開閉作動が制御される電磁弁である。開閉弁１５ａは、固定絞り迂回用通路１４を開閉する開閉手段である。

開閉弁１５ａは、ヒートポンプサイクル１０の冷媒流路を切り替える冷媒流路切替手段である。冷媒が開閉弁１５ａを通過する際に生じる圧力損失は、暖房用固定絞り１３を通過する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。従って、凝縮器１２から流出した冷媒は、開閉弁１５ａが開いている場合には固定絞り迂回用通路１４側を介して室外熱交換器１６へ流入し、開閉弁１５ａが閉じている場合には暖房用固定絞り１３を介して室外熱交換器１６へ流入する。

冷媒流路切替手段として、開閉弁１５ａの代わりに電気式の三方弁等を採用してもよい。冷媒流路切替手段としての電気式の三方弁は、凝縮器１２出口側と暖房用固定絞り１３入口側とを接続する冷媒回路および凝縮器１２出口側と固定絞り迂回用通路１４入口側とを接続する冷媒回路を切り替えればよい。

室外熱交換器１６の出口側には、電気式の三方弁１５ｂが接続されている。三方弁１５ｂは、入力される制御電圧によって、その作動が制御される電磁弁である。三方弁１５ｂは、ヒートポンプサイクル１０の冷媒流路を切り替える冷媒流路切替手段である。

三方弁１５ｂは、暖房運転時には、室外熱交換器１６の出口側とアキュムレータ１８の入口側とを接続する冷媒流路に切り替え、冷房運転時には、室外熱交換器１６の出口側と冷房用固定絞り１９の入口側とを接続する冷媒流路に切り替える。

アキュムレータ１８は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰冷媒を蓄える低圧側冷媒用の気液分離器である。冷房用固定絞り１９は、冷房運転時に室外熱交換器１６から流出した冷媒を減圧膨張させる冷房運転用の減圧手段である。冷房用固定絞り１９の基本的構成は、暖房用固定絞り１３と同様である。

冷房用固定絞り１９の出口側には、蒸発器２０の冷媒入口側が接続されている。蒸発器２０は、冷房用固定絞り１９で減圧された低圧冷媒と冷却水とを熱交換させて、低圧冷媒を蒸発させるとともに冷却水を冷却する冷却用熱交換器である。蒸発器２０の冷媒出口側には、アキュムレータ１８の入口側が接続されている。

アキュムレータ１８の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入側が接続されている。アキュムレータ１８は、圧縮機１１に液相冷媒が吸入されてしまうことを抑制して、圧縮機１１の液圧縮を防止する機能を果たす。

凝縮器１２は、第１冷却水回路２１に配置されている。第１冷却水回路２１は、冷却水が循環する回路である。第１冷却水回路２１には、冷却水を循環させるための第１ポンプ２２が配置されている。第１ポンプ２２は、入力される制御電圧によって回転数（冷却水循環流量）が制御される電動ポンプである。

第１冷却水回路２１には、ヒータコア２３が配置されている。ヒータコア２３は、凝縮器１２で加熱された冷却水と送風機２４から送風された送風空気とを熱交換させて車室内への送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。ヒータコア２３は、冷却水と車室内への送風空気とを顕熱交換させる顕熱交換器（第２熱交換器）である。

蒸発器２０は、第２冷却水回路２５に配置されている。第２冷却水回路２５は、冷却水が循環する回路である。第２冷却水回路２５には、冷却水を循環させるための第２ポンプ２６が配置されている。第２ポンプ２６は、入力される制御電圧によって回転数（冷却水循環流量）が制御される電動ポンプである。

第２冷却水回路２５には、クーラコア２７が配置されている。クーラコア２７は、蒸発器２０で加熱された冷却水と送風機２４から送風された送風空気とを熱交換させて車室内への送風空気を加熱する冷却用熱交換器である。クーラコア２７は、冷却水と車室内への送風空気とを顕熱交換させる顕熱交換器（第１熱交換器）である。

ヒータコア２３、送風機２４およびクーラコア２７は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内に収容されている。室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されている。図１における上下矢印は、室内空調ユニット３０の車両搭載状態における上下方向（重力方向）を示している。

ケーシング３１は、室内空調ユニット３０の外殻を形成している。ケーシング３１は、内部に車室内へ送風される車室内送風空気の空気通路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。

送風機２４は、それぞれ異なるスクロールケーシングに収容された２つの遠心多翼ファン（シロッコファン）２４ａ、２４ｂを１つの電動モータで回転駆動する電動送風機である。この電動モータの回転軸は略上下方向に伸びており、第１遠心多翼ファン２４ａは第２遠心多翼ファン２４ｂに対して下方に配置されている。送風機２４は入力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される。

下方側の第１遠心多翼ファン２４ａ側のスクロールケーシングに形成される第１空気吸込口２４ｃには内外気切替装置（図示せず）が配置されている。

上方側の第２遠心多翼ファン２４ｂ側のスクロールケーシングに形成される第２空気吸込口２４ｄの上流側には、内外気切替装置３３が配置されている。内外気切替装置３３は、第２空気吸込口２４ｄへ車室内空気（内気）と車室外空気（外気）とを切替導入する内外気切替導入手段である。内外気切替装置３３には、ケーシング３１内に内気を導入させる内気導入口と、外気を導入させる外気導入口とが形成されている。

内外気切替装置３３の内部には、内外気切替ドア３３ａが配置されている。内外気切替ドア３３ａは、内気導入口および外気導入口の開口面積を連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気風量割合変化手段である。内外気切替ドア３３ａは、サーボモータ（図示せず）によって駆動される。サーボモータは、入力される制御信号によって作動が制御される。

図示を省略しているが、第１空気吸込口２４ｃの上流側に配置された内外気切替装置の構造は、第２空気吸込口２４ｄの上流側に配置された内外気切替装置３３の構造と同様である。基本的に第１空気吸込口２４ｃには内気が導入されるが、第１空気吸込口２４ｃに外気が導入されるように切り替え可能になっている。

内外気切替装置３３がケーシング３１内へ外気を導入させると、第１遠心多翼ファン２４ａ側から送風される第１送風空気の温度は、第２遠心多翼ファン２４ｂ側から送風される第２送風空気の温度と異なる温度となる。

低外気温時に車室内を暖房する暖房運転時には、外気温は内気温に対して低くなる。従って、暖房運転時に、内外気切替装置３３がケーシング３１内へ外気を導入させると、第１遠心多翼ファン２４ａ側から送風される第１送風空気の温度は、第２遠心多翼ファン２４ｂ側から送風される第２送風空気の温度よりも高い温度になる。

送風機２４の空気流れ下流側には、クーラコア２７およびヒータコア２３が、車室内送風空気の流れ方向Ｘ１、Ｘ２に対して、この順番に配置されている。換言すると、ヒータコア２３は、クーラコア２７に対して、車室内送風空気の流れ方向下流側に配置されている。

ケーシング３１内の空気通路のうち、送風機２４の空気流れ下流側からクーラコア２７の上流側へ至る範囲には、第１仕切板３１ａが設けられている。第１仕切板３１ａは、第２遠心多翼ファン２４ｂ側から送風される送風空気をクーラコア２７の上部へ導くとともに、第１遠心多翼ファン２４ａ側から送風される送風空気をクーラコア２７の下部へ導く導風手段である。

ケーシング３１内の空気通路のうち、クーラコア２７の下流側からヒータコア２３の上流側へ至る範囲には、第２仕切板３１ｂが設けられている。第２仕切板３１ｂは、クーラコア２７の上部から吹き出された送風空気をヒータコア２３の上部へ導くとともに、クーラコア２７の下部から吹き出された送風空気をヒータコア２３の下部へ導く導風手段である。

すなわち、第１仕切板３１ａおよび第２仕切板３１ｂは、ケーシング３１内の空気通路を第１空気通路３１ｃと第２空気通路３１ｄとに仕切っている。

第１空気通路３１ｃは、第２遠心多翼ファン２４ｂ側の内外気切替装置３３から導入された空気（内気または外気）をクーラコア２７の上部およびヒータコア２３の上部へ導く内外気通路（内気通路または外気通路）である。

第２空気通路３１ｄは、第１遠心多翼ファン２４ａ側の第２空気吸込口２４ｄから導入された内気をヒータコア２３の下部に導く内気通路である。

第１空気通路３１ｃのうちヒータコア２３の上方側には、バイパス通路３５が形成されている。第２空気通路３１ｄｃのうちヒータコア２３の下方側にも、バイパス通路３５が形成されている。バイパス通路３５は、クーラコア２７通過後の送風空気を、ヒータコア２３を迂回して流す迂回手段である。

バイパス通路３５には、エアミックスドア３４が配置されている。エアミックスドア３４は、クーラコア２７通過後の送風空気のうち、ヒータコア２３を通過させる風量とバイパス通路を通過させる風量との風量割合を調整する風量割合調整手段である。

エアミックスドア３４は、サーボモータ（図示せず）によって駆動される。サーボモータは、入力される制御信号によって作動が制御される。

ヒータコア２３およびバイパス通路３５の空気流れ下流側には、合流空間３６が設けられている。合流空間３６は、ヒータコア２３にて冷却水と熱交換して加熱された送風空気と、バイパス通路３５を通過して加熱されていない送風空気とが合流する空間である。

ケーシング３１の空気流れ最下流部には、開口穴３７ａ、３７ｂ、３７ｃが配置されている。開口穴３７ａ、３７ｂ、３７ｃは、合流空間３６にて合流した送風空気を、冷却対象空間である車室内へ吹き出す吹出手段である。

開口穴３７ａ、３７ｂ、３７ｃとしては、上方側から順番に、デフロスタ開口穴３７ａ、フェイス開口穴３７ｂ、フット開口穴３７ｃが設けられている。デフロスタ開口穴３７ａは、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。

フェイス開口穴３７ｂは、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。フット開口穴３７ｃは、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。

デフロスタ開口穴３７ａの空気流れ上流側には、デフロスタドア３８ａが配置されている。デフロスタドア３８ａは、デフロスタ開口穴３７ａの開口面積を調整する開口面積調整手段である。

フェイス開口穴３７ｂの空気流れ上流側には、フェイスドア３８ｂが配置されている。フェイスドア３８ｂは、フェイス開口穴３７ｂの開口面積を調整する開口面積調整手段である。

フット開口穴３７ｃの空気流れ上流側には、フットドア３８ｃが配置されている。フットドア３８ｃは、フット開口穴３７ｃの開口面積を調整する開口面積調整手段である。

デフロスタドア３８ａ、フェイスドア３８ｂおよびフットドア３８ｃは、吹出モードを切り替える吹出モード切替手段である。デフロスタドア３８ａ、フェイスドア３８ｂおよびフットドア３８ｃは、リンク機構等を介してサーボモータ（図示せず）によって駆動される。サーボモータは、入力される制御信号によってその作動が制御される。

デフロスタ開口穴３７ａの空気流れ下流側は、空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたデフロスタ吹出口に接続されている。フェイス開口穴３７ｂの空気流れ下流側は、空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口に接続されている。フット開口穴３７ｃの空気流れ下流側は、空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたデフロスタ吹出口に接続されている。

例えば、フェイス開口穴は、図３に示すフロントフェイス吹出口Ｆ１およびサイドフェイス吹出口Ｆ２に接続されている。フロントフェイス吹出口Ｆ１は、インストルメントパネルＩＰの左右方向中央部に設けられ、サイドフェイス吹出口Ｆ２は、インストルメントパネルＩＰの左右方向端部側に設けられている。

フロントフェイス吹出口Ｆ１およびサイドフェイス吹出口Ｆ２は、それぞれ運転席側用および助手席側用に複数箇所に設けられており、例えば、暖房運転時にヒータコア２３のうち運転席側の熱交換領域で加熱された送風空気は主に運転席側に吹き出され、ヒータコア２３のうち助手席側の熱交換領域で加熱された送風空気は主に助手席側に吹き出される。

クーラコア２７およびヒータコア２３の基本的構成は同一である。したがって、図４ではクーラコア２７を図示し、図４の括弧内にヒータコア２３に対応する符号を付してヒータコア２３の図示を省略している。

図４における上下の矢印は、クーラコア２７（ヒータコア２３）を室内空調ユニット３０のケーシング３１内に搭載した状態における車両上下方向（重力方向）を示している。

クーラコア２７は、複数のチューブ２７１および一対のヘッダタンク２７２、２７３等を有している。チューブ２７１は、冷却水が流通する流路を形成している。一対のヘッダタンク２７２、２７３は、複数のチューブ２７１の長手方向両端側に配置されてチューブ２７１を流通する冷却水の集合または分配を行う。

クーラコア２７は、各チューブ２７１を流通する冷却水の流れ方向がいずれも同一となる全パスタイプのタンクアンドチューブ型の熱交換器として構成されている。チューブ２７１の長手方向は、クーラコア２７を正面から見たときに車両上下方向（重力方向）と同一方向になっている。

チューブ２７１は、伝熱性に優れる金属（例えば、アルミニウム合金）で形成され、内部を流通する冷却水の流れ方向に垂直な断面が扁平形状に形成された扁平チューブである。チューブ２７１は、その外表面に形成された平坦面（扁平面）が車室内送風空気の流れ方向Ｘ１、Ｘ２と平行となるように配置されている。チューブ２７１としては、単穴あるいは多穴の扁平チューブのいずれを採用してもよい。

複数のチューブ２７１は、それぞれのチューブ２７１の平坦面同士が互いに平行となるように水平方向に積層配置されており、隣り合うチューブ２７１同士の間には、車室内送風空気が流通する空気通路が形成されている。隣り合うチューブ２７１同士の間には、冷却水と車室内送風空気との熱交換を促進するフィン２７４が配置されている。

フィン２７４は、チューブ２７１と同じ材質の薄板材を波状に曲げ成形することで形成されたコルゲートフィンであり、その頂部がチューブ２７１の平坦面にろう付け接合されている。フィン２７４は、隣り合うチューブ２７１の間の略全域にわたって配置されている。図４では、図示の都合上、フィン２７４を一部のみ図示している。

ヘッダタンク２７２、２７３は、複数のチューブ２７１の積層方向に延びる形状に形成された筒状部材である。本実施形態では、下方側のヘッダタンク２７２を冷却水分配用のヘッダタンクとして用い、上方側のヘッダタンク２７３を冷却水集合用のヘッダタンクとして用いている。

ヘッダタンク２７２、２７３は、いずれも分割タイプのヘッダタンクとして構成されており、チューブ２７１と同じ材質で形成され、それぞれのチューブ２７１の長手方向端部がろう付け接合されるプレート部材と、このプレート部材に組み合わされるタンク部材とを有して筒状に形成されている。ヘッダタンク２７２、２７３を管状部材等で形成してもよい。

下方側のヘッダタンク２７２の一端側には、ヘッダタンク２７２内へ冷却水を流入させる冷却水流入口２７２ａが設けられている。ヘッダタンク２７２の他端側は、閉塞部材としてのタンクキャップ２７２ｂにて閉塞されている。

上方側の冷媒集合用のヘッダタンク２７３の一端側には、ヘッダタンク２７３内から冷却水を流出させる冷却水流出口２７３ａが設けられている。ヘッダタンク２７３の他端側は、閉塞部材としてのタンクキャップ２７３ｂにて閉塞されている。

クーラコア２７では、図４の太線矢印で示すように、蒸発器２０で冷却された冷却水が、冷却水流入口２７２ａを介して冷却水分配用のヘッダタンク２７２へ流入し、それぞれのチューブ２７１へ分配される。そして、チューブ２７１へ流入した冷却水は、チューブ２７１を流通する際に、車室内送風空気と熱交換して、チューブ２７１から流出する。チューブ２７１から流出した冷却水は、冷却水集合用のヘッダタンク２７３内に集合して、冷却水流出口２７３ａを介して流出していく。

この際、チューブ２７１を流通する冷却水は、チューブ２７１内にて車室内送風空気と熱交換しながら昇温する。したがって、チューブ２７１の冷却水流れ下流側部位で熱交換した車室内送風空気は、チューブ２７１の冷却水流れ上流側部位で熱交換した車室内送風空気と比較して高温になる。

そのため、クーラコア２７のうちケーシング３１内の第２仕切板３１ｂ（図１、図２）よりも下方側に位置する第１熱交換領域２７ａを流れる冷却水よりも、クーラコア２７のうち第２仕切板３１ｂよりも上方側に位置する第２熱交換領域２７ｂを流れる冷却水の方が高温になる。

図４の括弧内に符号を付したように、ヒータコア２３は、クーラコア２７と同様に、複数のチューブ２３１および一対のヘッダタンク２３２、２３３等を有している。チューブ２３１は、冷却水が流通する流路を形成している。一対のヘッダタンク２３２、２３３は、複数のチューブ２３１の長手方向両端側に配置されてチューブ２３１を流通する冷却水の集合または分配を行う。

ヒータコア２３は、各チューブ２３１を流通する冷却水の流れ方向がいずれも同一となる全パスタイプのタンクアンドチューブ型の熱交換器として構成されている。チューブ２３１の長手方向は、ヒータコア２３を正面から見たときに車両上下方向（重力方向）と同一方向になっている。

チューブ２３１は、伝熱性に優れる金属（例えば、アルミニウム合金）で形成され、内部を流通する冷却水の流れ方向に垂直な断面が扁平形状に形成された扁平チューブである。チューブ２３１は、その外表面に形成された平坦面（扁平面）が車室内送風空気の流れ方向Ｘ１、Ｘ２と平行となるように配置されている。チューブ２３１としては、単穴あるいは多穴の扁平チューブのいずれを採用してもよい。

複数のチューブ２３１は、それぞれのチューブ２３１の平坦面同士が互いに平行となるように水平方向に積層配置されており、隣り合うチューブ２３１同士の間には、車室内送風空気が流通する空気通路が形成されている。隣り合うチューブ２３１同士の間には、冷却水と車室内送風空気との熱交換を促進するフィン２３４が配置されている。

フィン２３４は、チューブ２３１と同じ材質の薄板材を波状に曲げ成形することで形成されたコルゲートフィンであり、その頂部がチューブ２３１の平坦面にろう付け接合されている。フィン２３４は、隣り合うチューブ２３１の間の略全域に渡って配置されている。図４では、図示の都合上、フィン２３４を一部のみ図示している。

ヘッダタンク２３２、２３３は、複数のチューブ２３１の積層方向に延びる形状に形成された筒状部材である。本実施形態では、下方側のヘッダタンク２３２を冷却水分配用のヘッダタンクとして用い、上方側のヘッダタンク２３３を冷却水集合用のヘッダタンクとして用いている。

ヘッダタンク２３２、２３３は、いずれも分割タイプのヘッダタンクとして構成されており、チューブ２３１と同じ材質で形成され、それぞれのチューブ２３１の長手方向端部がろう付け接合されるプレート部材と、このプレート部材に組み合わされるタンク部材とを有して筒状に形成されている。ヘッダタンク２３２、２３３を管状部材等で形成してもよい。

下方側のヘッダタンク２３２の一端側には、ヘッダタンク２３２内へ冷却水を流入させる冷却水流入口２３２ａが設けられている。ヘッダタンク２３２の他端側は、閉塞部材としてのタンクキャップ２３２ｂにて閉塞されている。

上方側の冷媒集合用のヘッダタンク２３３の一端側には、ヘッダタンク２３３内から冷却水を流出させる冷却水流出口２３３ａが設けられている。ヘッダタンク２３３の他端側は、閉塞部材としてのタンクキャップ２３３ｂにて閉塞されている。

ヒータコア２３では、図４の太線矢印で示すように、凝縮器１２で加熱された冷却水が、冷却水流入口２３２ａを介して冷却水分配用のヘッダタンク２３２へ流入し、それぞれのチューブ２３１へ分配される。そして、チューブ２３１へ流入した冷却水は、チューブ２３１を流通する際に、車室内送風空気と熱交換して、チューブ２３１から流出する。チューブ２３１から流出した冷却水は、冷却水集合用のヘッダタンク２３３内に集合して、冷却水流出口２３３ａを介して流出していく。

この際、チューブ２３１を流通する冷却水は、チューブ２３１内にて車室内送風空気と熱交換しながら降温する。したがって、チューブ２３１の冷却水流れ下流側部位で熱交換した車室内送風空気は、チューブ２３１の冷却水流れ上流側部位で熱交換した車室内送風空気と比較して低温になる。

そのため、ヒータコア２３のうちケーシング３１内の第２仕切板３１ｂ（図１、図２）よりも下方側に位置する第１熱交換領域２３ａを流れる冷却水よりも、ヒータコア２３のうち第２仕切板３１ｂよりも上方側に位置する第２熱交換領域２３ｂを流れる冷却水の方が低温になる。

図５は、ケーシング３１内におけるクーラコア２７およびヒータコア２３を車両左右方向から見た模式図である。クーラコア２７におけるチューブ２７１の長手方向と、ヒータコア２３におけるチューブ２３１の長手方向とが互いに同一方向になっている。

クーラコア２７におけるチューブ２７１の長手方向およびヒータコア２３におけるチューブ２３１の長手方向は、車両の前後方向（図５の左右方向）から見たときに車両の上下方向（重力方向）と一致している。

本例では、クーラコア２７におけるチューブ２７１の長手方向およびヒータコア２３におけるチューブ２３１の長手方向は、車両の左右方向（図５の紙面垂直方向）から見たときに車両の上下方向（重力方向）と一致している。クーラコア２７におけるチューブ２７１の長手方向およびヒータコア２３におけるチューブ２３１の長手方向は、車両の左右方向から見たときに車両の上下方向（重力方向）に対して車両の前後方向に傾斜していてもよい。

クーラコア２７のチューブ２７１は、車室内送風空気の流れ方向Ｘ１、Ｘ２に１列に配置されており、１つのパス２７１Ａ（第１パス）を構成している。パス２７１Ａでは、冷却水が下方側から上方側に向かって流れる。換言すれば、パス２７１Ａは、冷却水が互いに同一方向に流れる複数本のチューブ２７１（チューブ群）で構成されている。クーラコア２７に流入した冷却水は、パス２７１Ａを下方側から上方側に向かって流れてクーラコア２７から流出する。

ヒータコア２３のチューブ２３１は、車室内送風空気の流れ方向Ｘ１、Ｘ２に１列に配置されており、１つのパス２３１Ａ（第２パス）を構成している。パス２３１Ａでは、冷却水が下方側から上方側に向かって流れる。換言すれば、パス２３１Ａは、冷却水が互いに同一方向に流れる複数本のチューブ２７１（チューブ群）で構成されている。ヒータコア２３に流入した冷却水は、パス２３１Ａを下方側から上方側に向かって流れてヒータコア２３から流出する。

クーラコア２７のパス２７１Ａと、ヒータコア２３のパス２３１Ａとにおいて、冷却水が互いに同一方向に流れるようになっている。具体的には、クーラコア２７のパス２７１Ａと、ヒータコア２３のパス２３１Ａとにおいて、冷却水が下方側から上方側に流れるようになっている。

次に、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種空調制御機器の作動を制御する。

出力側に接続された各種空調制御機器としては、圧縮機１１の電動モータ１１ｂ、開閉弁１５ａ、三方弁１５ｂ、送風ファン１７、第１ポンプ２２、送風機２４、第２ポンプ２６、内外気切替ドア３３ａのサーボモータ、エアミックスドア３４のサーボモータ、吹出モードドア３８ａ、３８ｂ、３８ｃのサーボモータ等の機器がある。

空調制御装置の入力側には、車室内温度を検出する内気センサ、外気温を検出する外気センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、クーラコア２７の吹出空気温度（クーラコア温度）を検出するクーラコア温度センサ、圧縮機１１吐出冷媒温度を検出する吐出冷媒温度センサ、室外熱交換器１６出口側冷媒温度を検出する出口冷媒温度センサ等の種々の空調制御用のセンサ群が接続されている。

空調制御装置の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された図示しない操作パネルが接続され、この操作パネルに設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネルに設けられた各種空調操作スイッチとしては、車両用空調装置の作動スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ、運転モードの選択スイッチ等が設けられている。

空調制御装置は、圧縮機１１の電動モータ１１ｂ、開閉弁１５ａ、三方弁１５ｂ等を制御する制御手段が一体に構成され、これらの作動を制御するものである。空調制御装置のうち、圧縮機１１の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、冷媒吐出能力制御手段を構成している。空調制御装置のうち、冷媒流路切替手段を構成する各種機器１５ａ、１５ｂの作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、冷媒流路制御手段を構成している。

次に、上記構成における作動を説明する。車両用空調装置１は、車室内を暖房する暖房運転、および車室内を冷房する冷房運転を実行することができる。以下に各運転における作動を説明する。
（ａ）暖房運転
暖房運転は、操作パネルの作動スイッチが投入（ＯＮ）された状態で、選択スイッチによって暖房運転モードが選択されると開始される。暖房運転時には、空調制御装置が、内外気切替装置３３からケーシング３１内へ外気が導入されるように内外気切替ドア３３ａを作動させる。暖房運転時には、内外気切替装置３３から外気のみを導入させる必要はなく、内気よりも外気の量が多くなるように導入させてもよい。

空調制御装置は、ヒートポンプサイクル１０の開閉弁１５ａを閉じるとともに、三方弁１５ｂを室外熱交換器１６の出口側とアキュムレータ１８の入口側とを接続する冷媒流路に切り替える。これにより、ヒートポンプサイクル１０は、図１の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。

この冷媒流路の構成で、空調制御装置が空調制御用のセンサ群の検出信号および操作パネルの操作信号を読み込む。そして、検出信号および操作信号の値に基づいて車室内へ吹き出す空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを算出する。さらに、算出された目標吹出温度ＴＡＯおよびセンサ群の検出信号に基づいて、空調制御装置の出力側に接続された各種空調制御機器の作動状態を決定する。

そして、決定された制御信号等を各種空調制御機器へ出力する。その後、操作パネルによって車両用空調装置の作動停止が要求されるまで、所定の制御周期毎に、上述の検出信号および操作信号の読み込み→目標吹出温度ＴＡＯの算出→各種空調制御機器の作動状態決定→制御電圧および制御信号の出力といった制御ルーチンが繰り返される。このような制御ルーチンの繰り返しは、冷房運転時にも基本的に同様に行われる。

暖房運転時のヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が凝縮器１２へ流入する。凝縮器１２へ流入した冷媒は、第１冷却水回路２１を循環する冷却水と熱交換して放熱して凝縮する。これにより、ヒータコア２３を循環する冷却水が加熱される。

ヒータコア２３では、凝縮器１２で加熱された冷却水が、送風機２４から送風されて蒸発器２０を通過した第１、第２送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。

凝縮器１２から流出した高圧冷媒は、開閉弁１５ａが閉じているので、暖房用固定絞り１３へ流入して減圧膨張される。そして、暖房用固定絞り１３にて減圧膨張された低圧冷媒は、室外熱交換器１６へ流入する。室外熱交換器１６へ流入した低圧冷媒は、送風ファン１７によって送風された外気から吸熱して蒸発する。

室外熱交換器１６から流出した冷媒は、三方弁１５ｂが、室外熱交換器１６の出口側とアキュムレータ１８の入口側とを接続する冷媒流路に切り替えられているので、アキュムレータ１８へ流入して気液分離される。そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

以上のように、暖房運転時には、凝縮器１２にて圧縮機１１から吐出された冷媒の有する熱量によってヒータコア２３を循環する冷却水が加熱され、ヒータコア２３で第１、第２送風空気が加熱されて、空調対象空間である車室内の暖房を行うことができる。

この際、第２遠心多翼ファン２４ｂ側から送風される第２送風空気は、第１遠心多翼ファン２４ａ側から送風される第１送風空気に対して低温かつ低湿度となるので、合流空間３６の上方側に流入する送風空気も、合流空間３６の下方側に流入する送風空気に対して低温かつ低湿度となる。

従って、合流空間３６の上方側空間と連通するデフロスタ開口穴３７ａを介してデフロスタ吹出口から車両前面窓ガラス内側面に向けて吹き出される送風空気（空調風）も低湿度となる。その結果、車両前面窓ガラスの曇りを効果的に防止することができる。

一方、合流空間３６の鉛直方向中間の空間と連通するフェイス開口穴３７ｂを介してフェイス吹出口から乗員の上半身に向けて吹き出される送風空気および合流空間３６の下方側空間と連通するフット開口穴３７ｃを介してフット吹出口から乗員の下半身に向けて吹き出される送風空気は、デフロスタ吹出口から吹き出される送風空気よりも高温となり、乗員の暖房感を向上できる。

さらに、フェイス吹出口から吹き出される送風空気の温度が、フット吹出口から吹き出される送風空気の温度よりも低くなるので、頭寒足熱型の快適な暖房を実現することができる。
（ｂ）冷房運転
冷房運転は、操作パネルの作動スイッチが投入（ＯＮ）された状態で、選択スイッチによって冷房運転モードが選択されると開始される。冷房運転時には、空調制御装置が、内外気切替装置３３からケーシング３１内へ内気が導入されるように内外気切替ドア３３ａを作動させる。

冷房運転時には、前述の目標吹出温度ＴＡＯが低温領域および高温領域となる際に内気のみを導入させ、低温領域と高温領域との間の中間温度領域では、内気の風量に対する外気の風量の風量割合を増加させるようにしてもよい。

空調制御装置は、開閉弁１５ａを開くとともに、三方弁１５ｂを室外熱交換器１６の出口側と冷房用固定絞り１９の入口側とを接続する冷媒流路に切り替える。これにより、ヒートポンプサイクル１０は、図２の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。

冷房運転時のヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が凝縮器１２へ流入する。凝縮器１２へ流入した冷媒は、第１冷却水回路２１を循環する冷却水と熱交換して放熱して凝縮する。これにより、ヒータコア２３を循環する冷却水が加熱される。

ヒータコア２３では、凝縮器１２で加熱された冷却水が、送風機２４から送風されて蒸発器２０を通過した第１、第２送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。

凝縮器１２から流出した高圧冷媒は、開閉弁１５ａが開いているので、固定絞り迂回用通路１４を介して室外熱交換器１６へ流入する。

室外熱交換器１６へ流入した低圧冷媒は、送風ファン１７によって送風された外気にさらに放熱する。室外熱交換器１６から流出した冷媒は、三方弁１５ｂが、室外熱交換器１６の出口側と冷房用固定絞り１９の入口側とを接続する冷媒流路に切り替えられているので、冷房用固定絞り１９にて減圧膨張される。

冷房用固定絞り１９から流出した冷媒は、蒸発器２０へ流入して、クーラコア２７を循環する冷却水から吸熱して蒸発する。クーラコア２７では、蒸発器２０で冷却された冷却水が、送風機２４によって送風された車室内送風空気から吸熱する。これにより、車室内送風空気が冷却される。蒸発器２０から流出した冷媒は、アキュムレータ１８へ流入して気液分離される。

そして、アキュムレータ１８にて分離された気相冷媒が、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。上記の如く、冷房運転時には、蒸発器２０にて低圧冷媒が車室内送風空気から吸熱して蒸発することによって、車室内送風空気が冷却されて車室内の冷房を行うことができる。

冷房運転時に、乗員が車室内温度設定スイッチによって車室内温度よりも高い温度を設定すると、車室内送風空気の温度が車室内温度よりも高い温度となるように空気温度エアミックスドア３４の開度が調整される。このような場合であっても、蒸発器２０では、車室内送風空気が冷却され、車室内送風空気の絶対湿度を低下させるので、車室内の除湿暖房を実現することができる。

以上、説明したように、本実施形態の車両用空調装置１では、ヒートポンプサイクル１０の冷媒流路を切り替えることによって、暖房運転、冷房運転、除湿暖房運転を実行することができる。

本実施形態では、クーラコア２７のチューブ２７１の長手方向と、ヒータコア２３のチューブ２３１の長手方向とが互いに同一方向になっている。これによると、クーラコア２７の吹出空気の温度分布が生じる方向と、ヒータコア２３の吹出空気の温度分布が生じる方向とを互いに同一方向にすることができる。

このため、クーラコア２７から吹き出される送風空気の温度分布方向と、ヒータコア２３から吹き出される送風空気の温度分布方向とが互いに異なる方向になっている場合と比較して、クーラコア２７およびヒータコア２３で得られる空調空気の温度分布を容易に調整できる。

本実施形態では、クーラコア２７のチューブ２７１の長手方向、およびヒータコア２３のチューブ２３１の長手方向は、車両の前後方向から見たときに、車両の上下方向と一致している。

これにより、クーラコア２７およびヒータコア２３で得られる空調空気の温度分布方向を車両の上下方向にすることができるので、車両の左右方向に温度分布が生じることを抑制できる。そのため、左側吹出口からの吹出温度と左側吹出口からの吹出温度との差を抑制できるので、乗員の空調感を向上できる。

クーラコア２７のチューブ２７１の長手方向、およびヒータコア２３のチューブ２３１の長手方向は、車両の前後方向から見たときに、車両の上下方向と厳密に一致している必要はなく、車両の上下方向と略一致していてもよい。換言すれば、クーラコア２７のチューブ２７１の長手方向、およびヒータコア２３のチューブ２３１の長手方向は、車両左右方向よりも車両上下方向に近くなっていてもよい。

これにより、クーラコア２７およびヒータコア２３で得られる空調空気の温度分布方向を車両左右方向よりも車両上下方向に近くすることができるので、車両の左右方向に温度分布が生じることを抑制できる。そのため、左側吹出口からの吹出温度と左側吹出口からの吹出温度との差を抑制できるので、乗員の空調感を向上できる。

本実施形態では、クーラコア２７のパス２７１Ａと、ヒータコア２３のパス２３１Ａとにおいて、冷却水が互いに同一方向に流れるようになっている。これにより、クーラコア２７から吹き出される送風空気の温度分布と、ヒータコア２３から吹き出される送風空気の温度分布とを相殺でき、ひいては車室内へ吹き出される送風空気の温度分布を抑制できる。

本実施形態では、クーラコア２７およびヒータコア２３は、ケーシング３１内に形成された第１空気通路３１ｃおよび第２空気通路３１ｄの両方に跨がって配置されており、クーラコア２７のチューブ２７１の長手方向、およびヒータコア２３のチューブ２３１の長手方向は、第１空気通路３１ｃと第２空気通路３１ｄとの並び方向と一致している。

これにより、第１空気通路３１ｃから車室内に吹き出される空調空気、および第２空気通路３１ｄから車室内に吹き出される空調空気の両方に対して、温度分布を容易に調整可能である。

（第２実施形態）
本実施形態では、図６に示すように、クーラコア２７のチューブ２７１は、車室内送風空気の流れ方向Ｘ１、Ｘ２に２列に配置されており、車室内送風空気の流れ方向Ｘ１、Ｘ２の下流側に配置されたチューブ２７１は下流側パス２７１Ａ（第１パス）を構成しており、車室内送風空気の流れ方向Ｘ１、Ｘ２の上流側に配置されたチューブ２７１は上流側パス２７１Ｂを構成している。

下流側パス２７１Ａでは、冷却水が下方側から上方側に向かって流れる。換言すれば、下流側パス２７１Ａは、冷却水が互いに同一方向に流れる複数本のチューブ２７１（チューブ群）で構成されている。

上流側パス２７１Ｂでは、冷却水が上方側から下方側に向かって流れる。換言すれば、上流側パス２７１Ｂは、冷却水が互いに同一方向に流れる複数本のチューブ２７１（チューブ群）で構成されている。

クーラコア２７に流入した冷却水は、下流側パス２７１Ａを下方側から上方側に向かって流れた後、上流側パス２７１Ｂを上方側から下方側に向かって流れてクーラコア２７から流出する。

クーラコア２７に流入した送風空気は、上流側パス２７１Ｂで冷却されてから下流側パス２７１Ａで冷却された後、ヒータコア２３に流入してヒータコア２３のパス２３１Ａで加熱される。すなわち、ヒータコア２３のパス２３１Ａは、クーラコア２７の上流側パス２７１Ｂおよび下流側パス２７１Ａで冷却された空気を加熱する。

本実施形態では、クーラコア２７の下流側パス２７１Ａと、ヒータコア２３のパス２３１Ａとにおいて、冷却水が互いに同一方向に流れるようになっている。これにより、クーラコア２７から吹き出される送風空気の温度分布と、ヒータコア２３から吹き出される送風空気の温度分布とを相殺でき、ひいては車室内へ吹き出される送風空気の温度分布を抑制できる。

ヒータコア２３においても、クーラコア２７と同様に、チューブ２３１が車室内送風空気の流れ方向Ｘ１、Ｘ２に２列に配置されていて、上流流側パスおよび下流側パスを構成していてもよい。

（第３実施形態）
本実施形態では、図７に示すように、上記第２実施形態に対して、クーラコア２７における冷却水の流れ方向を逆にしている。すなわち、クーラコア２７に流入した冷却水は、車室内送風空気の流れ方向Ｘ１、Ｘ２の下流側に配置された下流側パス２７１Ａを上方側から下方側に向かって流れた後、車室内送風空気の流れ方向Ｘ１、Ｘ２の上流側に配置された上流側パス２７１Ｂ（第１パス）を下方側から上方側に向かって流れてクーラコア２７から流出する。

クーラコア２７に流入した送風空気は、上流側パス２７１Ｂで冷却されてから下流側パス２７１Ａで冷却された後、ヒータコア２３に流入してヒータコア２３のパス２３１Ａで加熱される。すなわち、ヒータコア２３のパス２３１Ａは、クーラコア２７の上流側パス２７１Ｂおよび下流側パス２７１Ａで冷却された空気を加熱する。

本実施形態では、クーラコア２７の上流側パス２７１Ｂと、ヒータコア２３のパス２３１Ａとにおいて、冷却水が互いに同一方向に流れるようになっている。これにより、クーラコア２７から吹き出される送風空気の温度分布と、ヒータコア２３から吹き出される送風空気の温度分布とを相殺でき、ひいては車室内へ吹き出される送風空気の温度分布を抑制できる。

（第４実施形態）
本実施形態では、図８に示すように、クーラコア２７のチューブは、２つのパス２７１Ａ、２７１Ｂ（第１パス）を構成しており、ヒータコア２３のチューブも、２つのパス２３１Ａ、２３１Ｂ（第２パス）を構成している。

クーラコア２７の２つのパス２７１Ａ、２７１Ｂのうち冷却水流れ上流側のパス２７１Ａ（以下、冷却水上流側パスと言う。）では冷却水が上方側から下方側に向かって流れ、冷却水流れ下流側のパス２７１Ｂ（以下、冷却水下流側パスと言う。）では冷却水が下方側から上方側に向かって流れる。

ヒータコア２３の２つのパス２３１Ａ、２３１Ｂのうち冷却水流れ上流側のパス２３１Ａ（以下、冷却水上流側パスと言う。）では冷却水が上方側から下方側に向かって流れ、冷却水流れ下流側のパス２３１Ｂ（以下、冷却水下流側パスと言う。）では冷却水が下方側から上方側に向かって流れる。

すなわち、クーラコア２７の冷却水上流側パス２７１Ａと、ヒータコア２３の冷却水上流側パス２３１Ａとにおいて、冷却水が互いに同一方向に流れるようになっている。また、クーラコア２７の冷却水下流側パス２７１Ｂと、ヒータコア２３の冷却水下流側パス２３１ＡとＢおいて、冷却水が互いに同一方向に流れるようになっている。

クーラコア２７の冷却水上流側パス２７１Ａで冷却された送風空気は、ヒータコア２３の冷却水上流側パス２３１Ａで加熱される。すなわち、ヒータコア２３の冷却水上流側パス２３１Ａは、クーラコア２７の冷却水上流側パス２７１Ｂで冷却された空気を加熱する。

クーラコア２７の冷却水下流側パス２７１Ｂで冷却された送風空気は、ヒータコア２３の冷却水下流側パス２３１Ｂで加熱される。すなわち、ヒータコア２３の冷却水下流側パス２３１Ｂは、クーラコア２７の冷却水下流側パス２７１Ｂで冷却された空気を加熱する。

本実施形態では、クーラコア２７の冷却水上流側パス２７１Ａと、ヒータコア２３の冷却水上流側パス２３１Ａとにおいて、冷却水が互いに同一方向に流れるようになっている。同様に、クーラコア２７の冷却水下流側パス２７１Ｂと、ヒータコア２３の冷却水下流側パス２３１Ｂとにおいて、冷却水が互いに同一方向に流れるようになっている。

これにより、クーラコア２７から吹き出される送風空気の温度分布と、ヒータコア２３から吹き出される送風空気の温度分布とを相殺でき、ひいては車室内へ吹き出される送風空気の温度分布を抑制できる。

（他の実施形態）
上記実施形態を適宜組み合わせ可能である。上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。

（１）上記実施形態では、クーラコア２７のチューブ２７１として、一方向に延びるチューブを採用した例を説明したが、チューブ２７１は、少なくとも一部が上下方向に延びていれば蛇行状等に形成されていてもよい。同様に、ヒータコア２３のチューブ２３１は、少なくとも一部が上下方向に延びていれば蛇行状等に形成されていてもよい。

（２）上記実施形態におけるケーシング３１に、第１空気吸込口２４ｃから導入されてクーラコア２７から吹き出された内気を車室外に排出するための排出口が形成されていてもよい。

これによると、車室外へ排出される内気から回収した熱を利用して、車室内に吹き出される空気を加熱できるので、空調の省エネルギー化を図ることができる。

（３）上記実施形態では、クーラコア２７およびヒータコア２３を流れる熱媒体として冷却水を用いているが、油などの各種媒体を熱媒体として用いてもよい。

熱媒体として、ナノ流体を用いてもよい。ナノ流体とは、粒子径がナノメートルオーダーのナノ粒子が混入された流体のことである。ナノ粒子を熱媒体に混入させることで、エチレングリコールを用いた冷却水（いわゆる不凍液）のように凝固点を低下させる作用効果に加えて、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、特定の温度帯での熱伝導率を向上させる作用効果、熱媒体の熱容量を増加させる作用効果、金属配管の防食効果やゴム配管の劣化を防止する作用効果、および極低温での熱媒体の流動性を高める作用効果を得ることができる。

このような作用効果は、ナノ粒子の粒子構成、粒子形状、配合比率、付加物質によって様々に変化する。

これによると、熱伝導率を向上させることができるので、エチレングリコールを用いた冷却水と比較して少ない量の熱媒体であっても同等の冷却効率を得ることが可能になる。

また、熱媒体の熱容量を増加させることができるので、熱媒体自体の蓄冷熱量（顕熱による蓄冷熱）を増加させることができる。

蓄冷熱量を増加させることにより、圧縮機２２を作動させない状態であっても、ある程度の時間は蓄冷熱を利用した機器の冷却、加熱の温調が実施できるため、車両用空調装置１の省動力化が可能になる。

ナノ粒子のアスペクト比は５０以上であるのが好ましい。十分な熱伝導率を得ることができるからである。なお、アスペクト比は、ナノ粒子の縦×横の比率を表す形状指標である。

ナノ粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、ＣｕおよびＣのいずれかを含むものを用いることができる。具体的には、ナノ粒子の構成原子として、Ａｕナノ粒子、Ａｇナノワイヤー、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）、グラフェン、グラファイトコアシェル型ナノ粒子（上記原子を囲むようにカーボンナノチューブ等の構造体があるような粒子体）、およびＡｕナノ粒子含有ＣＮＴなどを用いることができる。

（４）上記実施形態のヒートポンプサイクル１０では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒を用いているが、冷媒の種類はこれに限定されるものではなく、二酸化炭素等の自然冷媒や炭化水素系冷媒等を用いてもよい。

また、上記実施形態のヒートポンプサイクル１０は、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成しているが、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクルを構成していてもよい。

２３ ヒータコア（第２熱交換器）
２３１ チューブ
２３１Ａ パス（第２パス）
２７ クーラコア（第１熱交換器）
２７１ チューブ
２７１Ａ パス（第１パス）
３１ ケーシング
３１ｃ 第１空気通路（内気通路）
３１ｄ 第２空気通路（外気通路）

Claims (5)

1. 車室内へ向かって空気が流れる空気通路を形成するケーシング（３１）と、
   前記ケーシング（３１）内に収容され、前記空気通路を流れる空気と熱媒体とを顕熱交換させる第１熱交換器（２７）と、
   前記ケーシング（３１）内に収容され、前記第１熱交換器（２７）で顕熱交換された空気と熱媒体とを顕熱交換させる第２熱交換器（２３）とを備え、
   前記第１熱交換器（２７）および前記第２熱交換器（２３）は、熱媒体が流れる複数本のチューブ（２７１、２３１）を有し、
   前記第１熱交換器（２７）の前記チューブ（２７１）の長手方向と、前記第２熱交換器（２３）の前記チューブ（２３１）の長手方向とが互いに同一方向になっていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記第１熱交換器（２７）および前記第２熱交換器（２３）の前記チューブ（２７１、２３１）の長手方向は、車両の前後方向から見たときに、前記車両の上下方向と略一致していることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記第１熱交換器（２７）および前記第２熱交換器（２３）の前記チューブ（２７１、２３１）の長手方向は、車両の左右方向よりも前記車両の上下方向に近くなっていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
4. 前記第１熱交換器（２７）は、空気を冷却する冷却用熱交換器であり、
   前記第２熱交換器（２３）は、空気を加熱する冷却用熱交換器であり、
   前記第１熱交換器（２７）の少なくとも一部の前記チューブ（２７１）で構成される第１パス（２７１Ａ、２７１Ｂ）と、前記第２熱交換器（２３）の少なくとも一部の前記チューブ（２３１）であって、前記第１パス（２７１Ａ、２７１Ｂ）で冷却された空気を加熱する前記チューブ（２３１）で構成された第２パス（２３１Ａ）とにおいて、熱媒体が互いに同一方向に流れるようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
5. 前記ケーシング（３１）は、前記空気通路として、車室内へ向かって内気が流れる内気通路（３１ｃ）と、車室内へ向かって外気が流れる外気通路（３１ｄ）とを形成しており、
   前記第１熱交換器（２７）および前記第２熱交換器（２３）は、前記内気通路（３１ｃ）および前記外気通路（３１ｄ）の両方に跨がって配置されており、
   前記第１熱交換器（２７）および前記第２熱交換器（２３）の前記チューブ（２７１、２３１）の長手方向は、前記内気通路（３１ｃ）と前記外気通路（３１ｄ）との並び方向と一致していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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