JP2018140720A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室外熱交換器を経た空気による冷却作用を、バッテリの温度調整に効果的に利用することができる車両用空気調和装置を提供する。【解決手段】バッテリ５５に熱媒体を循環させる循環ポンプ６２と、空気と熱媒体とを熱交換させる空気−熱媒体熱交換器６７と、室外熱交換器７から出た冷媒と熱媒体とを熱交換させる冷媒−熱媒体熱交換器６４と、冷媒−熱媒体熱交換器６４に流入する冷媒を減圧する補助膨張弁７３と、空気−熱媒体熱交換器６７に熱媒体を循環させるか否かを切り換える三方弁６３を有し、空気−熱媒体熱交換器６７を、室外熱交換器７の風下側に配置した。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の車室内を空調するヒートポンプ方式の空気調和装置、特にバッテリを備えたハイブリッド自動車や電気自動車に好適な車両用空気調和装置に関するものである。

近年の環境問題の顕在化から、バッテリから供給される電力で走行用モータを駆動するハイブリッド自動車や電気自動車が普及するに至っている。そして、このような車両に適用することができる空気調和装置として、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、車室内側に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、車室内側に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外側に設けられて外気が通風されると共に、冷媒を吸熱又は放熱させる室外熱交換器が接続された冷媒回路を備え、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、この放熱器において放熱した冷媒を室外熱交換器において吸熱させる暖房モード（暖房運転）と、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器において放熱させ、吸熱器において吸熱させる冷房モード（冷房運転）を切り換えて実行するものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、バッテリは低温環境下では充放電性能が低下する。また、自己発熱等で高温となった環境下で充放電を行うと、劣化が進行し、やがては作動不良を起こして破損する危険性もある。そこで、冷媒回路を循環する冷媒と熱交換する冷却水（熱媒体）をバッテリに循環させることでバッテリの温度を調整することができるようにしたものも開発されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１４−２１３７６５号公報 特許第５４４０４２６号公報

しかしながら、従来の構成では室外熱交換器と冷却水（熱媒体）とを熱交換させるための放熱器（空気−熱媒体熱交換器）が室外熱交換器の風上側に配置されていた。そのため、室外熱交換器を経た空気（外気）による冷却作用をバッテリの温度調整に十分に利用することができないという欠点があった。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、室外熱交換器を経た空気による冷却作用を、バッテリの温度調整に効果的に利用することができる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を吸熱又は放熱させるための室外熱交換器と、この室外熱交換器に外気を通風する室外送風機と、制御装置を備え、この制御装置により少なくとも、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房運転と、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房運転を実行するものであって、車両に搭載されたバッテリと、このバッテリに熱媒体を循環させて当該バッテリの温度を調整するための循環装置と、空気と熱媒体とを熱交換させるための空気−熱媒体熱交換器と、室外熱交換器から出た冷媒の一部、又は、全部と熱媒体とを熱交換させるための冷媒−熱媒体熱交換器と、この冷媒−熱媒体熱交換器に流入する冷媒を減圧し、又は、当該冷媒−熱媒体熱交換器への冷媒の流入を阻止するための膨張弁と、空気−熱媒体熱交換器に熱媒体を循環させるか否かを切り換えるための流路切換装置を有し、空気−熱媒体熱交換器を、室外熱交換器の風下側に配置したことを特徴とする。

請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において室外熱交換器の冷媒出口側に設けられ、暖房運転時に開放される暖房用の開閉弁と、室外熱交換器の冷媒出口側に設けられ、冷房運転時に開放される冷房用の開閉弁を備え、室外熱交換器から出て各開閉弁に至る前の冷媒を冷媒−熱媒体熱交換器に流すことを特徴とする。

請求項３の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は、暖房運転において、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させることで室外熱交換器と熱交換した後の外気により熱媒体を冷却し、当該熱媒体によりバッテリを冷却する暖房／バッテリ冷却モードを実行することを特徴とする。

請求項４の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は、室外熱交換器の温度が低い場合、圧縮機を停止した状態で室外送風機を運転すると共に、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させることで室外送風機により通風される外気により熱媒体を冷却し、当該熱媒体によりバッテリを冷却する第１のバッテリ冷却単独モードを実行することを特徴とする。

請求項５の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、室外熱交換器の温度が高い場合、圧縮機を運転して当該圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器にて放熱させると共に、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させること無く、室外熱交換器から出た全ての冷媒を膨張弁により減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させ、熱媒体から吸熱させることで当該熱媒体を冷却し、この熱媒体によりバッテリを冷却する第２のバッテリ冷却単独モードを実行することを特徴とする。

請求項６の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は、冷房運転において室外熱交換器の温度が低い場合、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させることで室外送風機により通風される外気により熱媒体を冷却し、当該熱媒体によりバッテリを冷却する第１の冷房／バッテリ冷却モードを実行することを特徴とする。

請求項７の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、冷房運転において室外熱交換器の温度が高い場合、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させること無く、室外熱交換器から出た冷媒の一部を膨張弁により減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させ、熱媒体から吸熱させることで当該熱媒体を冷却し、この熱媒体によりバッテリを冷却する第２の冷房／バッテリ冷却モードを実行することを特徴とする。

請求項８の発明の車両用空気調和装置は、請求項３乃至請求項７の発明において熱媒体を加熱する加熱装置を備え、制御装置は、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させること無く、膨張弁により冷媒−熱媒体熱交換器への冷媒の流入を阻止し、或いは、圧縮機を停止し、加熱装置により熱媒体を加熱することで、当該熱媒体によりバッテリを加熱するバッテリ加熱モードを実行することを特徴とする。

請求項９の発明の車両用空気調和装置は、請求項３乃至請求項８の発明において制御装置は、暖房運転において、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させること無く、室外熱交換器から出た全ての冷媒を膨張弁により減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させ、熱媒体から吸熱させることでバッテリの熱を冷媒に搬送する暖房／バッテリ熱ＨＰ利用モードを実行することを特徴とする。

請求項１０の発明の車両用空気調和装置は、請求項３乃至請求項９の発明において熱媒体を加熱する加熱装置を備え、制御装置は、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器にて放熱させて当該室外熱交換器を除霜すると共に、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させること無く、室外熱交換器から出た全ての冷媒を膨張弁により減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させ、熱媒体から吸熱させることでバッテリ、及び／又は、加熱装置の熱を冷媒に搬送する除霜／バッテリ冷却／加熱モードを実行することを特徴とする。

本発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を吸熱又は放熱させるための室外熱交換器と、この室外熱交換器に外気を通風する室外送風機と、制御装置を備え、この制御装置により少なくとも、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房運転と、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房運転を実行する車両用空気調和装置において、車両に搭載されたバッテリと、このバッテリに熱媒体を循環させて当該バッテリの温度を調整するための循環装置と、空気と熱媒体とを熱交換させるための空気−熱媒体熱交換器と、室外熱交換器から出た冷媒の一部、又は、全部と熱媒体とを熱交換させるための冷媒−熱媒体熱交換器と、この冷媒−熱媒体熱交換器に流入する冷媒を減圧し、又は、当該冷媒−熱媒体熱交換器への冷媒の流入を阻止するための膨張弁と、空気−熱媒体熱交換器に熱媒体を循環させるか否かを切り換えるための流路切換装置を有し、空気−熱媒体熱交換器を、室外熱交換器の風下側に配置したので、室外送風機により室外熱交換器に通風される外気が空気−熱媒体熱交換器を通過することになる。これにより、流路切換装置によって空気−熱媒体熱交換器に熱媒体を循環させて、室外熱交換器を経た外気と空気−熱媒体熱交換器に循環される熱媒体とを熱交換させることで、室外熱交換器を経た外気による冷却作用を、バッテリの温度調整に利用することが可能となる。

これにより、例えば請求項３の発明の如く制御装置が暖房運転を実行しているときには、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させることで室外熱交換器と熱交換した後の外気により熱媒体を冷却し、当該熱媒体によりバッテリを冷却する暖房／バッテリ冷却モードを実行することで、暖房運転時に冷媒により吸熱されて温度が低下した外気により熱媒体を冷却し、この熱媒体によりバッテリを冷却することができるようになり、自己発熱等でバッテリが必要以上に高温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

また、外気温度が低い環境下で停車し、バッテリを充電している際等に、例えば請求項４の発明の如く制御装置が、室外熱交換器の温度が低い場合、圧縮機を停止した状態で室外送風機を運転すると共に、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させることで室外送風機により通風される外気によって熱媒体を冷却し、当該熱媒体によりバッテリを冷却する第１のバッテリ冷却単独モードを実行するようにすれば、温度が低い室外熱交換器を通過した外気により熱媒体を冷却し、バッテリを冷却することができるようになり、圧縮機を停止している状態でも、バッテリが必要以上に高温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

尚、その状態で例えば外気温度が上昇し、室外熱交換器の温度が高くなった場合、或いは、外気温度が高い環境下で停車し、バッテリを充電している際等に室外熱交換器の温度が高い場合には、例えば請求項５の発明の如く制御装置が、圧縮機を運転して当該圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器にて放熱させると共に、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させること無く、室外熱交換器から出た全ての冷媒を膨張弁により減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させ、熱媒体から吸熱させることで当該熱媒体を冷却し、この熱媒体によりバッテリを冷却する第２のバッテリ冷却単独モードを実行するようにすれば、冷媒の吸熱作用により熱媒体を冷却し、この冷却された熱媒体によりバッテリを冷却することができるようになり、室外熱交換器の温度が高い場合にも、冷媒によって熱媒体を冷却し、バッテリが必要以上に高温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

また、冷房運転を実行しているときでも、室外熱交換器の温度が低い場合には、請求項６の発明の如く制御装置が、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させることで室外送風機により通風される外気によって熱媒体を冷却し、当該熱媒体によりバッテリを冷却する第１の冷房／バッテリ冷却モードを実行するようにすれば、温度が低い室外熱交換器を経た外気により熱媒体を冷却し、この冷却された熱媒体によってバッテリを冷却することができるようになり、冷房運転中でも室外熱交換器の温度が低い場合には外気により熱媒体を冷却し、バッテリが必要以上に高温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

尚、その状態で例えば外気温度が上昇し、室外熱交換器の温度が高くなった場合、或いは、外気温度が高い環境下で冷房運転を実行していて室外熱交換器の温度が高い場合には、例えば請求項７の発明の如く制御装置が、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させること無く、室外熱交換器から出た冷媒の一部を膨張弁により減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させ、熱媒体から吸熱させることで当該熱媒体を冷却し、この熱媒体によりバッテリを冷却する第２の冷房／バッテリ冷却モードを実行するようにすれば、室外熱交換器を出た冷媒の一部による吸熱作用で熱媒体を冷却し、この冷却された熱媒体によりバッテリを冷却することができるようになり、室外熱交換器の温度が高い場合にも、車室内の冷房運転を実行しながら、冷媒によって熱媒体を冷却し、バッテリが必要以上に高温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

また、例えば請求項８の発明の如く熱媒体を加熱する加熱装置を設け、制御装置が、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させること無く、膨張弁により冷媒−熱媒体熱交換器への冷媒の流入を阻止し、或いは、圧縮機を停止し、加熱装置により熱媒体を加熱することで、当該熱媒体によりバッテリを加熱するバッテリ加熱モードを実行するようにすれば、車室内を暖房若しくは冷房しているとき、或いは、停車してバッテリを充電している際等にも、加熱装置により熱媒体を加熱し、この加熱された熱媒体によりバッテリを加熱することができるようになり、バッテリが低温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

また、請求項９の発明の如く制御装置が、暖房運転において、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させること無く、室外熱交換器から出た全ての冷媒を膨張弁により減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させ、熱媒体から吸熱させることでバッテリの熱を冷媒に搬送する暖房／バッテリ熱ＨＰ利用モードを実行するようにすれば、バッテリの熱を冷媒に搬送して効率の良い暖房運転を実現しなら、バッテリが必要以上に高温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

また、室外熱交換器に着霜した場合や着霜が生じ易い環境となった場合にも、暖房／バッテリ熱ＨＰ利用モードを実行するようにすれば、暖房運転時に室外熱交換器に着霜が生じ難くし、或いは、着霜の進行を遅らせることができるようになる。

また、請求項１０の発明の如く熱媒体を加熱する加熱装置を設け、制御装置が、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器にて放熱させて当該室外熱交換器を除霜すると共に、流路切換装置により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器に循環させること無く、室外熱交換器から出た全ての冷媒を膨張弁により減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させ、熱媒体から吸熱させることでバッテリ、及び／又は、加熱装置の熱を冷媒に搬送する除霜／バッテリ冷却／加熱モードを実行するようにすれば、バッテリや加熱装置の熱を冷媒に搬送して迅速に室外熱交換器を除霜を行うことができるようになる。

この場合、バッテリの温度が高いときには加熱装置を発熱させず、バッテリの温度が低いときには加熱装置を発熱させることで、バッテリの温度を調整しながら、室外熱交換器の除霜を迅速化することが可能となる。

そして、室外熱交換器の冷媒出口側に、暖房運転時に開放される暖房用の開閉弁が設けられ、室外熱交換器の冷媒出口側に、冷房運転時に開放される冷房用の開閉弁が設けられている場合、請求項２の発明の如く、室外熱交換器から出て各開閉弁に至る前の冷媒を冷媒−熱媒体熱交換器に流すようにすれば、上記の如き各モードを実行する際に、暖房用の開閉弁や冷房用の開閉弁の動作に拘わらず、膨張弁のみで冷媒−熱媒体熱交換器への冷媒の流通を制御することができるようになるので、冷媒配管の構成を簡素化し、無用な弁装置の増加も防止することができるようになるものである。

本発明を適用した一実施形態の車両用空気調和装置の構成図である。 図１の車両用空気調和装置のコントローラの電気回路のブロック図である。 図２のコントローラによる暖房／バッテリ冷却モードを説明する図である。 図２のコントローラによる第１のバッテリ冷却単独モードを説明する図である。 図２のコントローラによる第２のバッテリ冷却単独モードを説明する図である。 図２のコントローラによる第１の冷房／バッテリ冷却モードを説明する図である。 図２のコントローラによる第２の冷房／バッテリ冷却モードを説明する図である。 図２のコントローラによる冷房／バッテリ加熱モードを説明する図である。 図２のコントローラによる暖房／バッテリ加熱モードを説明する図である。 図２のコントローラによるバッテリ加熱単独モードを説明する図である。 図２のコントローラによる暖房／バッテリ熱ＨＰ利用モードを説明する図である。 図２のコントローラによる除霜／バッテリ冷却／加熱モードを説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例の車両用空気調和装置１の構成図を示している。本発明を適用する実施例の車両は、エンジン（内燃機関）が搭載されていない電気自動車（ＥＶ）であって、車両にバッテリ５５が設けられ、このバッテリ５５に充電された電力を走行用の電動モータ（図示せず）に供給することで駆動し、走行するものであり、本発明の車両用空気調和装置１も、バッテリ５５の電力で駆動されるものとする。

即ち、実施例の車両用空気調和装置１は、エンジン廃熱による暖房ができない電気自動車において、冷媒回路Ｒを用いたヒートポンプ運転により暖房運転を行い、更に、除湿暖房運転や内部サイクル運転、除湿冷房運転、冷房運転の各空調運転を選択的に実行することで車室内の空調を行うものである。

尚、車両として電気自動車に限らず、エンジンと走行用の電動モータを供用する所謂ハイブリッド自動車にも本発明は有効であり、更には、エンジンで走行する通常の自動車にも適用可能であることは云うまでもない。

実施例の車両用空気調和装置１は、電気自動車の車室内の空調（暖房、冷房、除湿、及び、換気）を行うものであり、冷媒を圧縮する電動式の圧縮機２と、車室内空気が通気循環されるＨＶＡＣユニット１０の空気流通路３内に設けられ、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒配管１３Ｇを介して流入し、この冷媒を車室内に放熱させる放熱器４と、暖房時に冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室外膨張弁６と、冷房時には放熱器として機能し、暖房時には蒸発器として機能すべく冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器７と、冷媒を減圧膨張させる電動弁（機械式膨張弁でも良い）から成る室内膨張弁８と、空気流通路３内に設けられて冷房時及び除湿時に車室内外から冷媒に吸熱させる吸熱器９と、アキュムレータ１２等が冷媒配管１３により順次接続され、冷媒回路Ｒが構成されている。

尚、室外熱交換器７には、室外送風機１５が設けられている。この室外送風機１５は、室外熱交換器７に外気を強制的に通風することにより、外気と冷媒とを熱交換させるものであり、これにより停車中（即ち、車速が０ｋｍ／ｈ）にも室外熱交換器７に外気が通風されるよう構成されている。

また、室外熱交換器７は冷媒下流側にレシーバドライヤ部１４と過冷却部１６を順次有し、室外熱交換器７の冷媒出口側に接続された冷媒配管１３Ａは冷房時に開放される開閉弁としての電磁弁１７を介してレシーバドライヤ部１４に接続され、過冷却部１６の出口が逆止弁１８を介して室内膨張弁８に接続されている。尚、レシーバドライヤ部１４及び過冷却部１６は構造的に室外熱交換器７の一部を構成しており、逆止弁１８は室内膨張弁８側が順方向とされている。

また、逆止弁１８と室内膨張弁８間の冷媒配管１３Ｂは、吸熱器９の出口側に位置する冷媒配管１３Ｃと熱交換関係に設けられ、両者で内部熱交換器１９を構成している。これにより、冷媒配管１３Ｂを経て室内膨張弁８に流入する冷媒は、吸熱器９を出た低温の冷媒により冷却（過冷却）される構成とされている。

また、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｄは、暖房時に開放される開閉弁としての電磁弁２１を介して内部熱交換器１９の下流側における冷媒配管１３Ｃに連通接続されている。この冷媒配管１３Ｃがアキュムレータ１２に接続され、アキュムレータ１２は圧縮機２の冷媒吸込側に接続されている。

更に、放熱器４の出口側の冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６の手前で冷媒配管１３Ｊと冷媒配管１３Ｆに分岐しており、分岐した一方の冷媒配管１３Ｊが室外膨張弁６を介して室外熱交換器７の冷媒入口に接続されている。また、分岐した他方の冷媒配管１３Ｆは除湿時に開放される開閉弁としての電磁弁２２を介して逆止弁１８の下流側の冷媒配管１３Ｂに連通接続されている。これにより、冷媒配管１３Ｆは室外膨張弁６と室外熱交換器７の直列回路に対して並列に接続されたかたちとなる。また、室外膨張弁６にはバイパス用の開閉弁としての電磁弁２０が並列に接続されている。

また、吸熱器９の空気上流側における空気流通路３には、外気吸込口と内気吸込口の各吸込口が形成されており（図１では吸込口２５で代表して示す）、この吸込口２５には空気流通路３内に導入する空気を車室内の空気である内気（内気循環）と、車室外の空気である外気（外気導入）とに切り換える吸込切換ダンパ２６が設けられている。更に、この吸込切換ダンパ２６の空気下流側には、導入した内気や外気を空気流通路３に送給するための室内送風機（ブロワファン）２７が設けられている。

また、図１において２３は実施例の車両用空気調和装置１に設けられた補助加熱装置としての補助ヒータである。この補助ヒータ２３は実施例ではＰＴＣヒータ（電気ヒータ）から構成されており、空気流通路３の空気の流れに対して、放熱器４の空気下流側となる空気流通路３内に設けられている。そして、補助ヒータ２３が通電されて発熱すると、これが所謂ヒータコアとなり、車室内の暖房を補完する。

また、放熱器４の空気上流側における空気流通路３内には、当該空気流通路３内に流入し、吸熱器９を通過した後の空気流通路３内の空気（内気や外気）を放熱器４に通風する割合を調整するエアミックスダンパ２８が設けられている。更に、補助ヒータ２３の空気下流側における空気流通路３には、ＦＯＯＴ（フット）、ＶＥＮＴ（ベント）、ＤＥＦ（デフ）の各吹出口（図１では代表して吹出口２９で示す）が形成されており、この吹出口２９には上記各吹出口から空気の吹き出しを切換制御する吹出口切換ダンパ３１が設けられている。

更に、本発明の車両用空気調和装置１は、バッテリ５５の温度を調整するバッテリ温度調整装置６１を備えている。このバッテリ温度調整装置６１は、バッテリ５５に熱媒体を循環させてその温度を調整するための循環装置としての循環ポンプ６２と、流路切換装置としての三方弁６３（電磁弁二個で構成しても良い）と、冷媒−熱媒体熱交換器６４と、加熱装置としての熱媒体加熱ヒータ６６と、空気−熱媒体熱交換器６７を備え、それらが熱媒体配管６８、６９、７１にて接続されている。

この実施例の場合、循環ポンプ６２の吐出側に三方弁６３の入口が接続され、この三方弁６３の一方の出口に冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａの入口が接続され、この熱媒体流路６４Ａの出口に熱媒体加熱ヒータ６６が接続され、熱媒体加熱ヒータ６６の出口にバッテリ５５の入口が接続され、バッテリ５５の出口が循環ポンプ６２の吸込側に接続されている。

また、三方弁６３の他方の出口には熱媒体配管６９の一端が接続され、この熱媒体配管６９の他端は空気−熱媒体熱交換器６７の入口に接続されている。空気−熱媒体熱交換器６７の出口には熱媒体配管７１の一端が接続され、この熱媒体配管７１の他端は三方弁６３の一方の出口と冷媒−熱媒体熱交換器６４との間の熱媒体配管６８に接続されている。

このバッテリ温度調整装置６１で使用される熱媒体としては、例えば水、ＨＦＯ−１２３４ｆのような冷媒、クーラント等が採用される。また、熱媒体加熱ヒータ６６はＰＣＴヒータ等の電気ヒータから構成されており、接続される位置はこの実施例に限らず、図１に破線で示すように三方弁６３の一方の出口と冷媒−熱媒体熱交換器６４の間でも良い。更に、バッテリ５５の周囲には例えば熱媒体が当該バッテリ５５と熱交換関係で流通可能なジャケット構造が施されているものとする。そして、本発明では空気−熱媒体熱交換器６７が、室外送風機１５で通風される外気（空気）の流れ（風路）に対して、室外熱交換器７の風下側に配置されている。

三方弁６３の一方の出口が開放されている状態で、循環ポンプ６２が運転されると、循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は三方弁６３を経て冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに流入する。この冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａを出た熱媒体は、次に熱媒体加熱ヒータ６６に至り、熱媒体加熱ヒータ６６が発熱されている場合にはそこで加熱された後、バッテリ５５に至る。熱媒体はそこでバッテリ５５と熱交換した後、循環ポンプ６２に吸い込まれることで熱媒体配管６８内を循環される。

尚、熱媒体加熱ヒータ６６が図１の破線の位置に設けられている場合には、熱媒体加熱ヒータ６６を経て冷媒−熱媒体熱交換器６４に入る。従って、熱媒体加熱ヒータ６６が発熱されている場合には、冷媒−熱媒体熱交換器６４に入る前に熱媒体は熱媒体加熱ヒータ６６で加熱されることになる。

三方弁６３の他方の出口が開放された場合には、循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は三方弁６３から熱媒体配管６９を経て空気−熱媒体熱交換器６７に入り、そこで室外熱交換器７を経た後の外気と熱交換する。この空気−熱媒体熱交換器６７を出た熱媒体は熱媒体配管７１を経て冷媒−熱媒体熱交換器６４の入口側の熱媒体配管６８に至り、そこを経て冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに流入する。その後、前述同様に熱媒体加熱ヒータ６６、バッテリ５５を経て循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す。

一方、冷媒回路Ｒの室外熱交換器７の冷媒出口側の冷媒配管１３Ａには、電磁弁１７及び電磁弁２１に至る前の部分に分岐配管７２の一端が接続されており、この分岐配管７２の他端は電動弁から構成された本発明の膨張弁としての補助膨張弁７３の入口に接続されている。補助膨張弁７３は冷媒を減圧膨張させると共に全閉も可能とされている。この補助膨張弁７３の出口は冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに接続されており、この冷媒流路６４Ｂの出口には冷媒配管７４の一端が接続され、冷媒配管７４の他端はアキュムレータ１２の手前（冷媒上流側）の冷媒配管１３Ｃに接続されている。そして、これら補助膨張弁７３等もバッテリ温度調整装置６１の一部を構成することになる。

補助膨張弁７３が開いている場合、室外熱交換器７を出た冷媒（一部又は全ての冷媒）はこの補助膨張弁７３で減圧された後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入し、そこで蒸発する。冷媒は冷媒流路６４Ｂを流れる過程で熱媒体流路６４Ａを流れる熱媒体から吸熱した後、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれることになる。

次に、図２において３２は制御装置であるコントローラ（ＥＣＵ）である。このコントローラ３２は、プロセッサを備えたコンピュータの一例としてのマイクロコンピュータから構成されており、その入力には車両の外気温度（Ｔａｍ）を検出する外気温度センサ３３と、外気湿度を検出する外気湿度センサ３４と、吸込口２５から空気流通路３に吸い込まれる空気の温度を検出するＨＶＡＣ吸込温度センサ３６と、車室内の空気（内気）の温度を検出する内気温度センサ３７と、車室内の空気の湿度を検出する内気湿度センサ３８と、車室内の二酸化炭素濃度を検出する室内ＣＯ₂濃度センサ３９と、吹出口２９から車室内に吹き出される空気の温度を検出する吹出温度センサ４１と、圧縮機２の吐出冷媒圧力（吐出圧力Ｐｄ）を検出する吐出圧力センサ４２と、圧縮機２の吐出冷媒温度を検出する吐出温度センサ４３と、圧縮機２の吸込冷媒温度を検出する吸込温度センサ４４と、放熱器４の温度（放熱器４を経た空気の温度、又は、放熱器４自体の温度：放熱器温度ＴＣＩ）を検出する放熱器温度センサ４６と、放熱器４の冷媒圧力（放熱器４内、又は、放熱器４を出た直後の冷媒の圧力：放熱器圧力ＰＣＩ）を検出する放熱器圧力センサ４７と、吸熱器９の温度（吸熱器９を経た空気の温度、又は、吸熱器９自体の温度：吸熱器温度Ｔｅ）を検出する吸熱器温度センサ４８と、吸熱器９の冷媒圧力（吸熱器９内、又は、吸熱器９を出た直後の冷媒の圧力）を検出する吸熱器圧力センサ４９と、車室内への日射量を検出するための例えばフォトセンサ式の日射センサ５１と、車両の移動速度（車速）を検出するための車速センサ５２と、設定温度や空調運転の切り換えを設定するための空調（エアコン）操作部５３と、室外熱交換器７の温度（室外熱交換器７から出た直後の冷媒の温度、又は、室外熱交換器７自体の温度：室外熱交換器温度ＴＸＯ。室外熱交換器７が蒸発器として機能するとき、室外熱交換器温度ＴＸＯは室外熱交換器７における冷媒の蒸発温度となる）を検出する室外熱交換器温度センサ５４と、室外熱交換器７の冷媒圧力（室外熱交換器７内、又は、室外熱交換器７から出た直後の冷媒の圧力）を検出する室外熱交換器圧力センサ５６の各出力が接続されている。

また、コントローラ３２の入力には更に、補助ヒータ２３の温度（補助ヒータ２３を経た空気の温度、又は、補助ヒータ２３自体の温度：補助ヒータ温度ＴＳＨ）を検出する補助ヒータ温度センサ５０と、バッテリ５５の温度（バッテリ５５自体の温度、又は、バッテリ５５を出た熱媒体の温度）を検出するバッテリ温度センサ７６と、熱媒体加熱ヒータ６６の温度（熱媒体加熱ヒータ６６自体の温度、熱媒体加熱ヒータ６６を出た熱媒体の温度）を検出する熱媒体加熱ヒータ温度センサ７７と、冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａを出た熱媒体の温度を検出する第１出口温度センサ７８と、冷媒流路６４Ｂを出た冷媒の温度を検出する第２の出口温度センサ７９の各出力も接続されている。

一方、コントローラ３２の出力には、前記圧縮機２と、室外送風機１５と、室内送風機（ブロワファン）２７と、吸込切換ダンパ２６と、エアミックスダンパ２８と、吹出口切換ダンパ３１と、室外膨張弁６、室内膨張弁８と、電磁弁２２（除湿）、電磁弁１７（冷房）、電磁弁２１（暖房）、電磁弁２０（バイパス）の各電磁弁と、補助ヒータ２３、循環ポンプ６２、熱媒体加熱ヒータ６６、補助膨張弁７３が接続されている。そして、コントローラ３２は各センサの出力と空調操作部５３にて入力された設定に基づいてこれらを制御するものである。

以上の構成で、次に実施例の車両用空気調和装置１の動作を説明する。コントローラ３２は実施例では暖房運転と、除湿暖房運転と、内部サイクル運転と、除湿冷房運転と、冷房運転の各空調運転を切り換えて実行すると共に、バッテリ５５の温度を所定の適温範囲内に調整する。先ず、冷媒回路Ｒの各空調運転について説明する。

（１）暖房運転
コントローラ３２により（オートモード）、或いは、空調操作部５３へのマニュアル操作（マニュアルモード）により暖房運転が選択されると、コントローラ３２は電磁弁２１（暖房用）を開放し、電磁弁１７（冷房用）を閉じる。また、電磁弁２２（除湿用）、電磁弁２０（バイパス用）を閉じる。

そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は室内送風機２７から吹き出された空気が放熱器４及び補助ヒータ２３に通風される割合を調整する状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒（補助ヒータ２３が動作するときは放熱器４及び補助ヒータ２３）により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化する。

放熱器４内で液化した冷媒は放熱器４を出た後、冷媒配管１３Ｅ、１３Ｊを経て室外膨張弁６に至る。室外膨張弁６に流入した冷媒はそこで減圧された後、室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒は蒸発し、走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気中から熱を汲み上げる（吸熱）。即ち、冷媒回路Ｒがヒートポンプとなる。そして、室外熱交換器７を出た低温の冷媒は冷媒配管１３Ａ及び電磁弁２１及び冷媒配管１３Ｄを経て冷媒配管１３Ｃからアキュムレータ１２に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す（例えば、図３に実線矢印で示す）。放熱器４にて加熱された空気は補助ヒータ２３を経て吹出口２９から吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われることになる。

コントローラ３２は、後述する目標吹出温度ＴＡＯから算出される目標放熱器温度ＴＣＯ（放熱器４の温度ＴＣＩの目標値）から目標放熱器圧力ＰＣＯ（放熱器４の圧力ＰＣＩの目標値）を算出し、この目標放熱器圧力ＰＣＯと、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ。冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、放熱器温度センサ４６が検出する放熱器４の温度（放熱器温度ＴＣＩ）及び放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力ＰＣＩに基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の出口における冷媒の過冷却度を制御する。前記目標放熱器温度ＴＣＯは基本的にはＴＣＯ＝ＴＡＯとされるが、制御上の所定の制限が設けられる。

また、コントローラ３２は、この暖房運転において放熱器４による暖房能力が不足すると判断した場合、補助ヒータ２３に通電して発熱させることにより、補助ヒータ２３による加熱を実行する。補助ヒータ２３が発熱すると空気流通路３の放熱器４を通過した空気をこの補助ヒータ２３で更に加熱することになる。これにより、要求される暖房能力（後述する目標吹出温度ＴＡＯから得られる目標放熱器温度ＴＣＯと吸熱器温度Ｔｅとの差から算出される）に対して放熱器４が発生可能な暖房能力が不足する場合に、この不足する分の暖房能力を補助ヒータ２３にて補完することになる。

（２）除湿暖房運転
次に、除湿暖房運転では、コントローラ３２は上記暖房運転の状態において電磁弁２２を開放する。これにより、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒の一部が分流され、この一部が電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆに流入し、冷媒配管１３Ｂから内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に流れ、残りが室外膨張弁６に流れるようになる。即ち、分流された一部の冷媒が室内膨張弁８にて減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。

コントローラ３２は吸熱器９の出口における冷媒の過熱度（ＳＨ）を所定値に維持するように室内膨張弁８の弁開度を制御するが、このときに吸熱器９で生じる冷媒の吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。分流されて冷媒配管１３Ｊに流入した残りの冷媒は、室外膨張弁６で減圧された後、室外熱交換器７で蒸発することになる。

吸熱器９で蒸発した冷媒は、内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃにて冷媒配管１３Ｄからの冷媒（室外熱交換器７からの冷媒）と合流した後、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて除湿された空気は放熱器４（補助ヒータ２３が発熱するときは放熱器４及び補助ヒータ２３）を通過する過程で再加熱されるので、これにより車室内の除湿暖房が行われることになる。

コントローラ３２は目標放熱器温度ＴＣＯから算出される目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力ＰＣＩ（冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御する。

（３）内部サイクル運転
次に、内部サイクル運転では、コントローラ３２は上記除湿暖房運転の状態において室外膨張弁６を全閉とする（全閉位置）と共に、電磁弁２１を閉じる。即ち、この内部サイクル運転は除湿暖房運転における室外膨張弁６の制御で当該室外膨張弁６を全閉とした状態であるので、この内部サイクル運転も除湿暖房運転の一部と捉えることができる。

但し、室外膨張弁６と電磁弁２１が閉じられることにより、室外熱交換器７への冷媒の流入、及び、室外熱交換器７からの冷媒の流出は阻止されることになるので、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒は電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆに全て流れるようになる。そして、冷媒配管１３Ｆを流れる冷媒は冷媒配管１３Ｂより内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを流れ、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱されるので、これにより、車室内の除湿暖房が行われることになるが、この内部サイクル運転では室内側の空気流通路３内にある放熱器４（放熱）と吸熱器９（吸熱）の間で冷媒が循環されることになるので、外気からの熱の汲み上げは行われず、圧縮機２の消費動力分の暖房能力が発揮される。除湿作用を発揮する吸熱器９には冷媒の全量が流れるので、上記除湿暖房運転に比較すると除湿能力は高いが、暖房能力は低くなる。

コントローラ３２は吸熱器９の温度、又は、前述した放熱器圧力ＰＣＩ（冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数を制御する。このとき、コントローラ３２は吸熱器９の温度によるか放熱器圧力ＰＣＩによるか、何れかの演算から得られる圧縮機目標回転数の低い方を選択して圧縮機２を制御する。

（４）除湿冷房運転
次に、除湿冷房運転では、コントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁２２、電磁弁２０を閉じる。そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は室内送風機２７から吹き出された空気が放熱器４に通風される割合を調整する状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。

放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至り、開き気味で制御される室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。

室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱（暖房時よりも放熱能力は低い）されるので、これにより車室内の除湿冷房が行われることになる。

コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）に基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、前述した冷媒回路Ｒの高圧圧力に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ）を制御する。

（５）冷房運転
次に、冷房運転では、コントローラ３２は上記除湿冷房運転の状態において電磁弁２０を開く（室外膨張弁６の弁開度は自由）。尚、エアミックスダンパ２８は放熱器４に空気が通風される割合を調整する状態とする。補助ヒータ２３には通電されない。

これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気は通風されるものの、その割合は小さくなるので（冷房時のリヒートのみのため）、ここは殆ど通過するのみとなり、放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。このとき電磁弁２０は開放されているので冷媒は電磁弁２０を経て冷媒配管１３Ｊを通過し、そのまま室外熱交換器７に流入し、そこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮液化する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。

室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す（例えば、図６に実線矢印で示す）。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過すること無く吹出口２９から車室内に吹き出されるので、これにより車室内の冷房が行われることになる。この冷房運転においては、コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）に基づいて圧縮機２の回転数を制御する。

（６）空調運転の切り換え
コントローラ３２は下記式（Ｉ）から前述した目標吹出温度ＴＡＯを算出する。この目標吹出温度ＴＡＯは、吹出口２９から車室内に吹き出される空気の温度の目標値である。
ＴＡＯ＝（Ｔｓｅｔ−Ｔｉｎ）×Ｋ＋Ｔｂａｌ（ｆ（Ｔｓｅｔ、ＳＵＮ、Ｔａｍ））
・・（Ｉ）
ここで、Ｔｓｅｔは空調操作部５３で設定された車室内の設定温度、Ｔｉｎは内気温度センサ３７が検出する車室内空気の温度、Ｋは係数、Ｔｂａｌは設定温度Ｔｓｅｔや、日射センサ５１が検出する日射量ＳＵＮ、外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍから算出されるバランス値である。そして、一般的に、この目標吹出温度ＴＡＯは外気温度Ｔａｍが低い程高く、外気温度Ｔａｍが上昇するに伴って低下する。

そして、コントローラ３２は起動時には外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍと目標吹出温度ＴＡＯとに基づいて上記各空調運転のうちの何れかの空調運転を選択する。また、起動後は外気温度Ｔａｍや目標吹出温度ＴＡＯ等の環境や設定条件の変化に応じて前記各空調運転を選択し、切り換えていくものである。

（７）バッテリ５５の温度調整
次に、図３〜図１２を参照しながらコントローラ３２によるバッテリ５５の温度調整制御について説明する。前述した如くバッテリ５５は低温環境下では充放電性能が低下すると共に、高温環境下で充放電を行うと、劣化が進行する。そこで、本発明の車両用空気調和装置１のコントローラ３２は、上記の如き空調運転を実行しながら、バッテリ温度調整装置６１により、バッテリ５５の温度を適温範囲内に調整する。このバッテリ５５の適温範囲は一般的には＋２５℃以上＋４５℃以下とされているため、実施例ではこの適温範囲内に所定の下限温度ＢＴＬと上限温度ＢＴＨを設定するものとする。

（７−１）暖房／バッテリ冷却モード
前述した暖房運転を実行しているときに、バッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度がその自己発熱等により上限温度ＢＴＨまで上昇した場合、コントローラ３２は暖房／バッテリ冷却モードを実行する（図３）。この暖房／バッテリ冷却モードでは、コントローラ３２は循環ポンプ６２を運転すると共に、三方弁６３の他方の出口を開く。また、熱媒体加熱ヒータ６６には通電せず、補助膨張弁７３は全閉とする。

これにより、図３に破線矢印で示す如く循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は三方弁６３、熱媒体配管６９を経て空気−熱媒体熱交換器６７に流入し、そこで室外熱交換器７を経た外気と熱交換する。この室外熱交換器７内では冷媒が蒸発し、外気から吸熱しているので、低温の外気と熱媒体は熱交換することになり、この空気−熱媒体熱交換器６７内で熱媒体は室外熱交換器７を熱交換した後の外気により冷却される。

空気−熱媒体熱交換器６７内で冷却された低温の熱媒体は熱媒体配管７１を経て冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに入る。このとき、補助膨張弁７３は全閉とされているので、熱媒体はそのまま冷媒−熱媒体熱交換器６４を出て熱媒体加熱ヒータ６６に至る。この熱媒体加熱ヒータ６６も通電されず発熱していないので、低温の熱媒体がそのまま熱媒体加熱ヒータ６６を出てバッテリ５５に至り、当該バッテリ５５を冷却した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す。

コントローラ３２は、例えばバッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度に基づいて循環ポンプ６２の運転を制御することにより、バッテリ５５の温度を上限温度ＢＴＨ以下の温度に調整する。この場合、コントローラ３２は例えばバッテリ５５の温度が上限温度ＢＴＨより所定のヒステリシス分低い温度まで低下した場合、循環ポンプ６２を停止して暖房／バッテリ冷却モードを終了する。

このように、本発明では空気−熱媒体熱交換器６７を室外熱交換器７の風下側に配置ことにより、三方弁６３によって空気−熱媒体熱交換器６７に熱媒体が循環される状態では、室外熱交換器７を経た外気と空気−熱媒体熱交換器６７に循環される熱媒体とを熱交換させることが可能となる。

これにより、図３に示す如くコンプレッサ３２が暖房運転を実行しているときに、バッテリ５５の温度が上限温度ＢＴＨまで上昇した場合には、三方弁６３により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器６７に循環させることで室外熱交換器７と熱交換した後の外気により熱媒体を冷却し、当該熱媒体によりバッテリ５５を冷却する暖房／バッテリ冷却モードを実行することで、暖房運転時に冷媒により吸熱されて温度が低下した外気により熱媒体を冷却し、この熱媒体によりバッテリ５５を冷却することができるようになり、自己発熱等でバッテリ５５が必要以上に高温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

（７−２）第１のバッテリ冷却単独モード
一方、例えば外気温度Ｔａｍが低い環境下で車両を停車し、室外熱交換器温度センサ５４が検出する室外熱交換器７の温度である室外熱交換器温度ＴＸＯが低い（少なくとも上限温度ＢＴＨより低い）状況下でバッテリ５５を充電しているとき等に、バッテリ５５の温度が自己発熱等で上限温度ＢＴＨまで上昇した場合、コントローラ３２は第１のバッテリ冷却単独モードを実行する（図４）。この第１のバッテリ冷却単独モードでは、車室内に搭乗者がおらず、空調する必要はないので圧縮機２は停止している。但し、コントローラ３２は室外送風機１５は運転する。また、コントローラ３２は循環ポンプ６２を運転すると共に、三方弁６３の他方の出口を開き、熱媒体加熱ヒータ６６には通電しない（圧縮機２は停止しているので、補助膨張弁７３は自由である）。

これにより、図４に破線矢印で示す如く循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は三方弁６３、熱媒体配管６９を経て空気−熱媒体熱交換器６７に流入し、そこで室外熱交換器７を経た外気と熱交換する。このとき外気温度Ｔａｍ及び室外熱交換器温度ＴＸＯは低いので、この室外熱交換器７を経た外気の温度も低く、空気−熱媒体熱交換器６７内で熱媒体はこの低温の外気と熱交換して冷却される。

空気−熱媒体熱交換器６７内で冷却された低温の熱媒体は熱媒体配管７１を経て冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに入る。このとき、冷媒−熱媒体熱交換器６４には冷媒は流れていないので、熱媒体はそのまま冷媒−熱媒体熱交換器６４を出て熱媒体加熱ヒータ６６に至る。この熱媒体加熱ヒータ６６も通電されず発熱していないので、低温の熱媒体がそのまま熱媒体加熱ヒータ６６を出てバッテリ５５に至り、当該バッテリ５５を冷却した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す。

コントローラ３２は、この場合も例えばバッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度に基づいて循環ポンプ６２の運転を制御することにより、バッテリ５５の温度を上限温度ＢＴＨ以下の温度に調整する。この場合もコントローラ３２は、例えばバッテリ５５の温度が上限温度ＢＴＨより所定のヒステリシス分低い温度まで低下した場合、循環ポンプ６２及び室外送風機１５を停止して第１のバッテリ冷却単独モードを終了する。

このように、例えば外気温度Ｔａｍが低い環境下で停車し、バッテリ５５を充電している際等に、室外熱交換器温度ＴＸＯが低い場合、コントローラ３２により圧縮機２を停止した状態で室外送風機１５を運転すると共に、三方弁６３により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器６７に循環させることで室外送風機１５により通風される外気によって熱媒体を冷却し、当該熱媒体によりバッテリ５５を冷却する第１のバッテリ冷却単独モードを実行することで、温度が低い室外熱交換器７を通過した外気により熱媒体を冷却し、バッテリ５５を冷却することができるようになり、圧縮機２を停止している状態でも、バッテリ５５が必要以上に高温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

（７−３）第２のバッテリ冷却単独モード
尚、上記第１のバッテリ冷却単独モードを実行している状態で例えば外気温度Ｔａｍが上昇して室外熱交換器温度ＴＸＯが高くなった場合、或いは、外気温度Ｔａｍが高い環境下で車両を停車し、バッテリ５５を充電している際等に室外熱交換器温度ＴＸＯが高い場合には、コントローラ３２は第２のバッテリ冷却単独モードを実行する（図５）。この第２のバッテリ冷却単独モードでも車室内に搭乗者はいないので、車室内を空調する必要はないが、コントローラ３２は圧縮機２を運転し、室外送風機１５も運転する。また、電磁弁２０を開き、補助膨張弁７３も開いて冷媒を減圧する。

更に、コントローラ３２は電磁弁１７、電磁弁２１、電磁弁２２を閉じ、室内送風機２６も停止する。更にまた、エアミックスダンパ２８は放熱器４に通風されない状態とする。そして、コントローラ３２は循環ポンプ６２を運転すると共に、三方弁６３の一方の出口を開き、熱媒体加熱ヒータ６６には通電しない。

これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には通風されないので冷媒は通過するのみとなり、放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。このとき電磁弁２０は開放されているので冷媒は電磁弁２０を経て冷媒配管１３Ｊを通過し、そのまま室外熱交換器７に流入し、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮液化する。室外熱交換器７に着霜が成長していた場合は、このときの放熱作用で室外熱交換器７は除霜されることになる。

室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａに入るが、このとき電磁弁１７及び電磁弁２１は閉じているので、室外熱交換器７を出た全ての冷媒は分岐配管７２を経て補助膨張弁７３に至る。冷媒はこの補助膨張弁７３で減圧された後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入して蒸発する。このときに吸熱作用を発揮する。この冷媒流路６４Ｂで蒸発した冷媒は冷媒配管７４、冷媒配管１３Ｃ、及び、アキュムレータ１２を順次経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す（図５に実線矢印で示す）。

一方、循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は三方弁６３を経て熱媒体配管６８内を冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに至り、そこで冷媒流路６４Ｂ内で蒸発する冷媒により吸熱され、熱媒体は冷却される。冷媒の吸熱作用で冷却された熱媒体は冷媒−熱媒体熱交換器６４を出て熱媒体加熱ヒータ６６に至る。この熱媒体加熱ヒータ６６も通電されず発熱していないので、低温の熱媒体がそのまま熱媒体加熱ヒータ６６を出てバッテリ５５に至り、当該バッテリ５５を冷却した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す。

コントローラ３２は、例えばバッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度に基づいて循環ポンプ６２の運転を制御する。また、例えば第１出口温度センサ７８が検出する冷媒−熱媒体熱交換器６４を出た熱媒体の温度に基づいて圧縮機２の運転（回転数）を制御すると共に、第２出口温度センサ７９が検出する冷媒−熱媒体熱交換器６４を出た冷媒の温度に基づいて補助膨張弁７３の弁開度を制御し、冷媒−熱媒体熱交換器６４における冷媒の過熱度を調整することにより、バッテリ５５の温度を上限温度ＢＴＨ以下の温度に調整する。この場合もコントローラ３２は、例えばバッテリ５５の温度が上限温度ＢＴＨより所定のヒステリシス分低い温度まで低下した場合、循環ポンプ６２，圧縮機２及び室外送風機１５を停止して第２のバッテリ冷却単独モードを終了する。

このように、外気温度Ｔａｍが上昇して室外熱交換器温度ＴＸＯが高くなった場合、或いは、外気温度Ｔａｍが高い環境下で停車し、バッテリ５５を充電している際等に室外熱交換器温度ＴＸＯが高い場合には、コントローラ３２により圧縮機２を運転して当該圧縮機２から吐出された冷媒を室外熱交換器７にて放熱させると共に、三方弁６３により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器６７に循環させること無く、室外熱交換器７から出た全ての冷媒を補助膨張弁７３により減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入させ、熱媒体流路６４Ａを流れる熱媒体から吸熱させることで当該熱媒体を冷却し、この熱媒体によりバッテリ５５を冷却する第２のバッテリ冷却単独モードを実行することで、冷媒の吸熱作用により熱媒体を冷却し、この冷却された熱媒体によりバッテリ５５を冷却することができるようになる。これにより、室外熱交換器７の温度が高い場合にも、冷媒によって熱媒体を冷却し、バッテリ５５が必要以上に高温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

（７−４）第１の冷房／バッテリ冷却モード
次に、前述した冷房運転を実行しているときに、外気温度Ｔａｍが比較的低く、室外熱交換器温度ＴＸＯも低い（バッテリ５５の温度より低い）環境下で、バッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度が上限温度ＢＴＨまで上昇した場合、コントローラ３２は第１の冷房／バッテリ冷却モードを実行する（図６）。この第１の冷房／バッテリ冷却モードでは、コントローラ３２は循環ポンプ６２を運転すると共に、三方弁６３の他方の出口を開く。また、熱媒体加熱ヒータ６６には通電せず、補助膨張弁７３は全閉又は冷媒を減圧する状態で開く。

これにより、図６に破線矢印で示す如く循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は三方弁６３、熱媒体配管６９を経て空気−熱媒体熱交換器６７に流入し、そこで室外熱交換器７を経た外気と熱交換する。このとき室外熱交換器温度ＴＸＯは低いので、室外熱交換器７を経た温度が低い外気と熱媒体は熱交換することになり、この空気−熱媒体熱交換器６７内で熱媒体は外気により冷却される。

空気−熱媒体熱交換器６７内で冷却された低温の熱媒体は熱媒体配管７１を経て冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに入る。このとき、補助膨張弁７３が全閉とされているときは、熱媒体はそのまま冷媒−熱媒体熱交換器６４を出て熱媒体加熱ヒータ６６に至る。この熱媒体加熱ヒータ６６も通電されず発熱していないので、低温の熱媒体がそのまま熱媒体加熱ヒータ６６を出てバッテリ５５に至り、当該バッテリ５５を冷却した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す。

コントローラ３２は、例えばバッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度に基づいて循環ポンプ６２の運転を制御する。この場合、外気による冷却のみではバッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度が下がらないとき、コントローラ３２は補助膨張弁７３を開いて室外熱交換器７を出た冷媒の一部を分岐配管７２に分流させ、減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入させて蒸発させることで、熱媒体流路６４Ａを流れる熱媒体から吸熱する。

これにより、外気による冷却に加えて冷媒によっても熱媒体を冷却することで、バッテリ５５の温度を上限温度ＢＴＨ以下の温度に調整する。コントローラ３２は、例えば第１出口温度センサ７８が検出する冷媒−熱媒体熱交換器６４を出た熱媒体の温度により補助膨張弁７３の弁開度を制御することで、分岐配管７２への分流量を制御し、冷媒による熱媒体の冷却作用を調整するものである。また、コントローラ３２はこの場合も例えばバッテリ５５の温度が上限温度ＢＴＨより所定のヒステリシス分低い温度まで低下した場合、循環ポンプ６２を停止し、補助膨張弁７３を全閉として第１の冷房／バッテリ冷却モードを終了する。

このように、冷房運転を実行しているときにおいても、室外熱交換器温度ＴＸＯが低い場合には、コントローラ３２が三方弁６３により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器６７に循環させることで室外送風機１５により通風される外気によって熱媒体を冷却し、当該熱媒体によりバッテリ５５を冷却する第１の冷房／バッテリ冷却モードを実行することで、温度が低い室外熱交換器７を経た外気により熱媒体を冷却し、この冷却された熱媒体によってバッテリ５５を冷却することができるようになり、冷房運転中でも室外熱交換器温度ＴＸＯが低い場合には外気により熱媒体を冷却し、バッテリ５５が必要以上に高温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

（７−５）第２の冷房／バッテリ冷却モード
尚、上記第１の冷房／バッテリ冷却モードを実行している状態で例えば外気温度Ｔａｍが上昇し、室外熱交換器温度ＴＸＯが高くなった場合、或いは、外気温度Ｔａｍが高い環境下で冷房運転を実行していて室外熱交換器温度ＴＸＯが高い場合には、第２の冷房／バッテリ冷却モードを実行する（図７）。この第２の冷房／バッテリ冷却モードでは、コントローラ３２は循環ポンプ６２を運転すると共に、三方弁６３の一方の出口を開く。また、熱媒体加熱ヒータ６６には通電せず、補助膨張弁７３は開いて冷媒を減圧する状態とする。

これにより、図７に破線矢印で示す如く循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は三方弁６３、熱媒体配管６８を経て冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに入る。このとき、補助膨張弁７３は開くので室外熱交換器７を出た冷媒の一部は分岐配管７２に分流され、補助膨張弁７３で減圧された後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入して蒸発するので、冷媒は熱媒体流路６４Ａを流れる熱媒体から吸熱する。

このように、冷媒によって冷却された熱媒体は冷媒−熱媒体熱交換器６４を出て熱媒体加熱ヒータ６６に至る。この熱媒体加熱ヒータ６６も通電されず発熱していないので、低温の熱媒体がそのまま熱媒体加熱ヒータ６６を出てバッテリ５５に至り、当該バッテリ５５を冷却した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す。また、冷媒−熱媒体熱交換器６４を出た冷媒は冷媒配管７４を経て冷媒配管１３Ｃに入り、吸熱器９からの冷媒と合流してアキュムレータ１２に入り、アキュムレータ１２から出て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。このように冷媒によって熱媒体を冷却することで、バッテリ５５の温度を上限温度ＢＴＨ以下の温度に調整する。

コントローラ３２は、例えばバッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度に基づいて循環ポンプ６２の運転を制御する。また、コントローラ３２は、例えば第１出口温度センサ７８が検出する冷媒−熱媒体熱交換器６４を出た熱媒体の温度により補助膨張弁７３の弁開度を制御することで、分岐配管７２への分流量を制御し、冷媒による熱媒体の冷却作用を調整する。また、コントローラ３２はこの場合も例えばバッテリ５５の温度が上限温度ＢＴＨより所定のヒステリシス分低い温度まで低下した場合、循環ポンプ６２を停止し、補助膨張弁７３を全閉として第２の冷房／バッテリ冷却モードを終了する。

このように、第１の冷房／バッテリ冷却モードを実行している状態で例えば外気温度Ｔａｍが上昇して室外熱交換器温度ＴＸＯが高くなった場合、或いは、外気温度Ｔａｍが高い環境下で冷房運転を実行していて室外熱交換器温度ＴＸＯが高い場合には、コントローラ３２が三方弁６３により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器６７に循環させること無く、室外熱交換器７から出た冷媒の一部を補助膨張弁７３により減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させ、熱媒体から吸熱させることで当該熱媒体を冷却し、この熱媒体によりバッテリ５５を冷却する第２の冷房／バッテリ冷却モードを実行することにより、室外熱交換器７を出た冷媒の一部による吸熱作用で熱媒体を冷却し、この冷却された熱媒体によりバッテリ５５を冷却することができるようになる。これにより、室外熱交換器温度ＴＸＯが高い場合にも、車室内の冷房運転を実行しながら、冷媒によって熱媒体を冷却し、バッテリ５５が必要以上に高温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

（７−６）冷房／バッテリ加熱モード
次に、前述した冷房運転を実行しているときに、バッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度が下限温度ＢＴＬまで低下した場合、コントローラ３２はバッテリ加熱モードの一つとしての冷房／バッテリ加熱モードを実行する（図８）。この冷房／バッテリ加熱モードでは、コントローラ３２は循環ポンプ６２を運転すると共に、三方弁６３の一方の出口を開く。また、熱媒体加熱ヒータ６６に通電し、補助膨張弁７３は全閉とする。

これにより、図８に破線矢印で示す如く循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は三方弁６３、熱媒体配管６８を経て冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに入る。このとき、補助膨張弁７３は全閉とされているので、熱媒体はそのまま冷媒−熱媒体熱交換器６４を出て熱媒体加熱ヒータ６６に至る。この冷房／バッテリ加熱モードでは、熱媒体加熱ヒータ６６は通電されて発熱するので、加熱されて高温となった熱媒体は熱媒体加熱ヒータ６６を出てバッテリ５５に至り、当該バッテリ５５を加熱した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す。

コントローラ３２は熱媒体加熱ヒータ６６によって熱媒体を加熱することで、バッテリ５５の温度を下限温度ＢＴＬ以上の温度に調整する。この場合、コントローラ３２は、例えばバッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度が下限温度ＢＴＬより所定のヒステリシス分高い温度まで上昇した場合、熱媒体加熱ヒータ６６を非通電とし、循環ポンプ６２を停止して冷房／バッテリ加熱モードを終了する。

このように、車室内を冷房しているときにバッテリ５５の温度が下限温度ＢＴＬに低下した場合、コントローラ３２が三方弁６３により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器６７に循環させること無く、補助膨張弁７３により冷媒−熱媒体熱交換器６４への冷媒の流入を阻止し、熱媒体加熱ヒータ６６により熱媒体を加熱することで、当該熱媒体によりバッテリ５５を加熱する冷房／バッテリ加熱モードを実行することにより、車室内を冷房しているときにも、熱媒体加熱ヒータ６６により熱媒体を加熱し、この加熱された熱媒体によりバッテリ５５を加熱することができるようになり、バッテリ５５が低温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

（７−７）暖房／バッテリ加熱モード
次に、前述した暖房運転を実行しているときに、バッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度が下限温度ＢＴＬまで低下した場合、コントローラ３２はもう一つのバッテリ加熱モードの一つとしての暖房／バッテリ加熱モードを実行する（図９）。この暖房／バッテリ加熱モードでも、コントローラ３２は循環ポンプ６２を運転すると共に、三方弁６３の一方の出口を開く。また、熱媒体加熱ヒータ６６に通電し、補助膨張弁７３は全閉とする。

これにより、図９に破線矢印で示す如く循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は三方弁６３、熱媒体配管６８を経て冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに入る。このとき、補助膨張弁７３は全閉とされているので、熱媒体はそのまま冷媒−熱媒体熱交換器６４を出て熱媒体加熱ヒータ６６に至る。この暖房／バッテリ加熱モードでは、熱媒体加熱ヒータ６６は通電されて発熱するので、加熱されて高温となった熱媒体は熱媒体加熱ヒータ６６を出てバッテリ５５に至り、当該バッテリ５５を加熱した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す。

コントローラ３２は熱媒体加熱ヒータ６６によって熱媒体を加熱することで、バッテリ５５の温度を下限温度ＢＴＬ以上の温度に調整する。この場合も、コントローラ３２は、例えばバッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度が下限温度ＢＴＬより所定のヒステリシス分高い温度まで上昇した場合、熱媒体加熱ヒータ６６を非通電とし、循環ポンプ６２を停止して暖房／バッテリ加熱モードを終了する。

このように、車室内を暖房しているときにバッテリ５５の温度が下限温度ＢＴＬに低下した場合、コントローラ３２が三方弁６３により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器６７に循環させること無く、補助膨張弁７３により冷媒−熱媒体熱交換器６４への冷媒の流入を阻止し、熱媒体加熱ヒータ６６により熱媒体を加熱することで、当該熱媒体によりバッテリ５５を加熱する暖房／バッテリ加熱モードを実行することにより、車室内を暖房しているときにも、熱媒体加熱ヒータ６６により熱媒体を加熱し、この加熱された熱媒体によりバッテリ５５を加熱することができるようになり、バッテリ５５が低温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

（７−８）バッテリ加熱単独モード
次に、車両を停車してバッテリ５５に充電しているとき等に、バッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度が下限温度ＢＴＬまで低下した場合、コントローラ３２は更にもう一つのバッテリ加熱モードの一つとしてのバッテリ加熱単独モードを実行する（図１０）。このバッテリ加熱単独モードでも、コントローラ３２は循環ポンプ６２を運転すると共に、三方弁６３の一方の出口を開く。また、熱媒体加熱ヒータ６６に通電する。尚、圧縮機２、各送風機１５、２７は停止する（補助膨張弁７３は自由とする）。

これにより、図１０に破線矢印で示す如く循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は三方弁６３、熱媒体配管６８を経て冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに入る。このとき、冷媒流路６４Ｂには冷媒は流れていないので、熱媒体はそのまま冷媒−熱媒体熱交換器６４を出て熱媒体加熱ヒータ６６に至る。このバッテリ加熱単独モードでは、熱媒体加熱ヒータ６６は通電されて発熱するので、加熱されて高温となった熱媒体は熱媒体加熱ヒータ６６を出てバッテリ５５に至り、当該バッテリ５５を加熱した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す。

コントローラ３２は熱媒体加熱ヒータ６６によって熱媒体を加熱することで、バッテリ５５の温度を下限温度ＢＴＬ以上の温度に調整する。この場合も、コントローラ３２は、例えばバッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度が下限温度ＢＴＬより所定のヒステリシス分高い温度まで上昇した場合、熱媒体加熱ヒータ６６を非通電とし、循環ポンプ６２を停止してバッテリ加熱単独モードを終了する。

このように、車両が停車していて圧縮機２が停止しているときにバッテリ５５の温度が下限温度ＢＴＬに低下した場合、コントローラ３２が三方弁６３により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器６７に循環させること無く、熱媒体加熱ヒータ６６により熱媒体を加熱することで、当該熱媒体によりバッテリ５５を加熱するバッテリ加熱単独モードを実行することにより、車両を停車して使用されていないときにも、熱媒体加熱ヒータ６６により熱媒体を加熱し、この加熱された熱媒体によりバッテリ５５を加熱することができるようになり、バッテリ５５が低温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

（７−９）暖房／バッテリ熱ＨＰ利用モード
次に、暖房運転中に例えば室外熱交換器７に着霜が生じ、放熱器４による暖房能力が不足するようになった場合、或いは、室外熱交換器７に着霜が生じ易い環境（外気温度Ｔａｍが極めて低くなったとき等）となった場合、コントローラ３２は暖房／バッテリ熱ＨＰ利用モードを実行する（図１１）。この暖房／バッテリ熱ＨＰ利用モードでは、コントローラ３２は循環ポンプ６２を運転すると共に、三方弁６３の一方の出口を開く。また、熱媒体加熱ヒータ６６は通電制御を行う。

一方、コントローラ３２は室外膨張弁６を中程度の弁開度（中開き）とし、電磁弁２１を閉じる（電磁弁１７、２２、２０も閉）。また、補助膨張弁７３は開いて冷媒を減圧する状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒（補助ヒータ２３が動作するときは放熱器４及び補助ヒータ２３）により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化する。

放熱器４内で液化した冷媒は放熱器４を出た後、冷媒配管１３Ｅ、１３Ｊを経て室外膨張弁６に至る。室外膨張弁６に流入した冷媒は中開きとされた当該室外膨張弁６で中程度に減圧された後、室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒は蒸発するが、蒸発温度は高くなる。そしてこの場合も、走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気中から熱を汲み上げる（吸熱）。また、電磁弁１７、２１は閉じているので、室外熱交換器７を出た全ての冷媒は冷媒配管１３Ａから分岐配管７２に入り、補助膨張弁７３に至る。

冷媒はそこで減圧された後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入して蒸発するので、吸熱作用を発揮する。そして、この冷媒−熱媒体熱交換器６４を出た冷媒は冷媒配管７４を経て冷媒配管１３Ｃからアキュムレータ１２に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す（図１１に実線矢印で示す）。放熱器４にて加熱された空気は補助ヒータ２３を経て吹出口２９から吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われる。

一方、図１１に破線矢印で示す如く循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は三方弁６３、熱媒体配管６８を経て冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに入る。このときに冷媒流路６４Ｂを流れる冷媒により吸熱された後、熱媒体は冷媒−熱媒体熱交換器６４を出て熱媒体加熱ヒータ６６に至る。

この暖房／バッテリ熱ＨＰ利用モードでは、コントローラ３２は熱媒体加熱ヒータ６６をバッテリ５５の温度が前述した下限温度ＢＴＬ以上、上限温度ＢＴＨ以下となる範囲で通電／非通電とする。即ち、コントローラ３２は例えばバッテリ５５の温度が下限温度ＢＴＬより高いときは熱媒体加熱ヒータ６６を非通電とする。従って、その場合熱媒体は熱媒体加熱ヒータ６６をそのまま通過してバッテリ５５に至り、バッテリ５５の熱を奪った後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す。このときにバッテリ５５は冷媒−熱媒体熱交換器６４において冷媒により冷却された熱媒体で冷却されるかたちとなる。

また、バッテリ５５の温度が下限温度ＢＴＬまで低下した場合、コントローラ３２は熱媒体加熱ヒータ６６に通電して発熱させる。従って、その場合熱媒体は熱媒体加熱ヒータ６６で加熱された後、バッテリ５５に至り、当該バッテリ５５を加熱した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す。このように、バッテリ５５の熱を奪い、或いは、熱媒体加熱ヒータ６６で加熱された熱媒体は、冷媒−熱媒体熱交換器６４において冷媒から吸熱されるので、バッテリ５５や熱媒体加熱ヒータ６６の熱が冷媒回路Ｒの冷媒に搬送されるかたちとなり、放熱器４による暖房能力が補完され、室外熱交換器７における冷媒の蒸発温度を下げる必要がなくなり、着霜も進行し難くなる。

尚、熱媒体加熱ヒータ６６の熱を冷媒回路Ｒに積極的に搬送したいときには、図１１中に破線で示す位置に熱媒体加熱ヒータ６６を設け、熱媒体加熱ヒータ６６で加熱された直後の熱媒体が冷媒−熱媒体熱交換器６４に流入するようにした方が制御は容易となる

コントローラ３２は室外熱交換器温度ＴＸＯに基づき、外気温度Ｔａｍと同等となるように室外膨張弁６と補助膨張弁７３の弁開度を制御する。そして、暖房能力の不足状態が解消された等の条件が成立した場合、循環ポンプ６２を停止し、熱媒体加熱ヒータ６６も非通電とし、補助膨張弁７３も全閉として暖房／バッテリ熱ＨＰ利用モードを終了する。

このように、コントローラ３２が暖房運転において、三方弁６３により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器６７に循環させること無く、室外熱交換器７から出た全ての冷媒を補助膨張弁７３により減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器６４に流入させ、熱媒体から吸熱させることでバッテリ５５や熱媒体加熱ヒータ６６の熱を冷媒に搬送する暖房／バッテリ熱ＨＰ利用モードを実行することで、バッテリ５５や熱媒体加熱ヒータ６６の熱を冷媒に搬送して効率の良い暖房運転を実現しなら、バッテリ５５が必要以上に高温とならないようにその温度を調整することが可能となる。

また、実施例の如く室外熱交換器７に着霜した場合や着霜が生じ易い環境となった場合にも、暖房／バッテリ熱ＨＰ利用モードを実行することにより、暖房運転時に室外熱交換器７に着霜が生じ難くし、或いは、着霜の進行を遅らせることができるようになる。

（７−１０）逆サイクル除霜／バッテリ冷却／加熱モード
次に、コントローラ３２による室外熱交換器７の逆サイクル除霜時の制御について説明する。暖房運転中には前述した如く室外熱交換器７は蒸発器として機能するため、室外熱交換器７には外気中の水分が霜となって成長し、熱交換効率が低下して来る。コントローラ３２は、例えば外気温度Ｔａｍや圧縮機２の回転数等から算出される無着霜時の室外熱交換器温度ＴＸＯｂａｓｅを算出し、この無着霜時の室外熱交換器温度ＴＸＯｂａｓｅと室外熱交換器温度センサ５４が検出する室外熱交換器温度ＴＸＯとを常時比較しており、室外熱交換器温度ＴＸＯが無着霜時の室外熱交換器温度ＴＸＯｂａｓｅより低下してその差が所定値以上となった場合、室外熱交換器７の逆サイクル除霜／バッテリ冷却／加熱モードを実行する（図１２）。

この逆サイクル除霜／バッテリ冷却／加熱モードでは、コントローラ３２は循環ポンプ６２を運転すると共に、三方弁６３の一方の出口を開く。また、熱媒体加熱ヒータ６６は通電制御を行う。一方、コントローラ３２は電磁弁２０を開き（室外膨張弁６は自由）電磁弁２１、１７、２２を閉じる。また、補助膨張弁７３は開いて冷媒を減圧する状態とする。また、室外送風機１５は停止し、圧縮機２を運転する。エアミックスダンパ２８は放熱器４に通風されない状態とする。

これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入し、そこを通過した後、電磁弁２０を経て室外熱交換器７に流入する。この室外熱交換器７に流入した高温のガス冷媒によって室外熱交換器７は除霜されていく。冷媒は放熱して凝縮液化した後、室外熱交換器７から出るが、このとき電磁弁１７及び２１は閉じているので全ての冷媒が分岐配管７２から補助膨張弁７３に至る。

冷媒はそこで減圧された後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入して蒸発するので、吸熱作用を発揮する。そして、この冷媒−熱媒体熱交換器６４を出た冷媒は冷媒配管７４を経て冷媒配管１３Ｃからアキュムレータ１２に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す（図１２に実線矢印で示す）。

一方、図１２に破線矢印で示す如く循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は三方弁６３、熱媒体配管６８を経て冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに入る。このときに冷媒流路６４Ｂを流れる冷媒により吸熱された後、熱媒体は冷媒−熱媒体熱交換器６４を出て熱媒体加熱ヒータ６６に至る。

この逆サイクル除霜／バッテリ冷却／加熱モードでも、コントローラ３２は熱媒体加熱ヒータ６６をバッテリ５５の温度が前述した下限温度ＢＴＬ以上、上限温度ＢＴＨ以下となる範囲で通電／非通電とする。即ち、コントローラ３２は例えばバッテリ５５の温度が下限温度ＢＴＬより高いときは熱媒体加熱ヒータ６６を非通電とする。従って、その場合熱媒体は熱媒体加熱ヒータ６６をそのまま通過してバッテリ５５に至り、バッテリ５５の熱を奪った後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す。このときにバッテリ５５は冷媒−熱媒体熱交換器６４において冷媒により冷却された熱媒体で冷却されるかたちとなる。

また、バッテリ５５の温度が下限温度ＢＴＬまで低下した場合、コントローラ３２は熱媒体加熱ヒータ６６に通電して発熱させる。従って、その場合熱媒体は熱媒体加熱ヒータ６６で加熱された後、バッテリ５５に至り、当該バッテリ５５を加熱した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す。このように、バッテリ５５の熱を奪い、或いは、熱媒体加熱ヒータ６６で加熱された熱媒体は、冷媒−熱媒体熱交換器６４において冷媒から吸熱されるので、バッテリ５５や熱媒体加熱ヒータ６６の熱が冷媒回路Ｒの冷媒に搬送されるかたちとなり、室外熱交換器７の除霜が迅速に進行するようになる。

尚、この場合も熱媒体加熱ヒータ６６の熱を冷媒回路Ｒに積極的に搬送したいときには、図１２中に破線で示す位置に熱媒体加熱ヒータ６６を設け、熱媒体加熱ヒータ６６で加熱された直後の熱媒体が冷媒−熱媒体熱交換器６４に流入するようにした方が除霜促進効果は向上する。

コントローラ３２は室外熱交換器温度ＴＸＯに基づき、無着霜時の室外熱交換器温度ＴＸＯｂａｓｅまで上昇したときには、圧縮機２、循環ポンプ６２を停止し、熱媒体加熱ヒータ６６も非通電とし、補助膨張弁７３も全閉として除霜／バッテリ冷却／加熱モードを終了する。

このように、コントローラ３２が圧縮機２から吐出された冷媒を室外熱交換器７にて放熱させて当該室外熱交換器７を逆サイクル除霜する際、三方弁６３により熱媒体を空気−熱媒体熱交換器６７に循環させること無く、室外熱交換器７から出た全ての冷媒を補助膨張弁７３により減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器６４に流入させ、熱媒体から吸熱させることでバッテリ５５や熱媒体加熱ヒータ６６の熱を冷媒に搬送する除霜／バッテリ冷却／加熱モードを実行することで、バッテリ５５や熱媒体加熱ヒータ６６の熱を冷媒に搬送して迅速に室外熱交換器７を除霜を行うことができるようになる。

この場合、実施例のようにバッテリ５５の温度が高いときには熱媒体加熱ヒータ６６を発熱させず、バッテリ５５の温度が低いときに熱媒体加熱ヒータ６６を発熱させることで、バッテリ５５の温度を調整しながら、室外熱交換器７の除霜を迅速化することが可能となる。

ここで、冷媒回路Ｒにおいて室外熱交換器７の冷媒出口側に、暖房運転時に開放される暖房用の電磁弁２１が設けられ、室外熱交換器７の冷媒出口側に、冷房運転時に開放される冷房用の電磁弁１７が設けられている場合、上記実施例のように室外熱交換器７から出て各電磁弁１７、２１に至る前の冷媒を冷媒−熱媒体熱交換器６４に流すようにすれば、上記の如き各モードを実行する際に、暖房用の電磁弁２１や冷房用の電磁弁１７の動作に拘わらず、補助膨張弁７３のみで冷媒−熱媒体熱交換器６４への冷媒の流通を制御することができるようになり、冷媒回路Ｒの配管構成を簡素化し、無用な電磁弁等の増加も防止することができるようになる。

（８）室外熱交換器７の三角サイクル除霜
尚、室外熱交換器７の除霜方法としては前述した逆サイクル除霜に限らず、圧縮機２を運転し、電磁弁２１を開放し、電磁弁１７、２０、２２を閉じ、室外膨張弁６は開け気味として圧縮機２を運転する三角サイクル除霜と称される除霜方法でもよい。この場合には、圧縮機２から吐出された冷媒は放熱器４で放熱するので車室内の暖房は可能となる。一方、室外熱交換器７には開き気味の室外膨張弁６を経た冷媒が流入するので、室外熱交換器７でも冷媒は放熱するかたちとなり、除霜が実行されることになる。

また、上記各実施例で説明した冷媒回路Ｒやバッテリ温度調整装置６１の構成はそれに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であることは云うまでもない。

１ 車両用空気調和装置
２ 圧縮機
３ 空気流通路
４ 放熱器
６ 室外膨張弁
７ 室外熱交換器
８ 室内膨張弁
９ 吸熱器
１５ 室外送風機
１７、２０、２１、２２ 電磁弁（開閉弁）
３２ コントローラ（制御装置）
５５ バッテリ
６１ バッテリ温度調整装置
６２ 循環ポンプ（循環装置）
６３ 三方弁（流路切換装置）
６４ 冷媒−熱媒体熱交換器
６６ 熱媒体加熱ヒータ（加熱装置）
６７ 空気−熱媒体熱交換器
７３ 補助膨張弁（膨張弁）
Ｒ 冷媒回路

Claims (10)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
   車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
   前記冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
   前記冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
   車室外に設けられて前記冷媒を吸熱又は放熱させるための室外熱交換器と、
   該室外熱交換器に外気を通風する室外送風機と、
   制御装置を備え、
   該制御装置により少なくとも、
   前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させる暖房運転と、
   前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる冷房運転を実行する車両用空気調和装置において、
   車両に搭載されたバッテリと、
   該バッテリに熱媒体を循環させて当該バッテリの温度を調整するための循環装置と、
   空気と前記熱媒体とを熱交換させるための空気−熱媒体熱交換器と、
   前記室外熱交換器から出た前記冷媒の一部、又は、全部と前記熱媒体とを熱交換させるための冷媒−熱媒体熱交換器と、
   該冷媒−熱媒体熱交換器に流入する前記冷媒を減圧し、又は、当該冷媒−熱媒体熱交換器への前記冷媒の流入を阻止するための膨張弁と、
   前記空気−熱媒体熱交換器に前記熱媒体を循環させるか否かを切り換えるための流路切換装置を有し、
   前記空気−熱媒体熱交換器を、前記室外熱交換器の風下側に配置したことを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 前記室外熱交換器の冷媒出口側に設けられ、前記暖房運転時に開放される暖房用の開閉弁と、
   前記室外熱交換器の冷媒出口側に設けられ、前記冷房運転時に開放される冷房用の開閉弁を備え、
   前記室外熱交換器から出て前記各開閉弁に至る前の冷媒を前記冷媒−熱媒体熱交換器に流すことを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置。
3. 前記制御装置は、前記暖房運転において、前記流路切換装置により前記熱媒体を前記空気−熱媒体熱交換器に循環させることで前記室外熱交換器と熱交換した後の外気により前記熱媒体を冷却し、当該熱媒体により前記バッテリを冷却する暖房／バッテリ冷却モードを実行することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用空気調和装置。
4. 前記制御装置は、室外熱交換器の温度が低い場合、前記圧縮機を停止した状態で前記室外送風機を運転すると共に、
   前記流路切換装置により前記熱媒体を前記空気−熱媒体熱交換器に循環させることで前記室外送風機により通風される外気により前記熱媒体を冷却し、当該熱媒体により前記バッテリを冷却する第１のバッテリ冷却単独モードを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
5. 前記制御装置は、室外熱交換器の温度が高い場合、前記圧縮機を運転して当該圧縮機から吐出された前記冷媒を前記室外熱交換器にて放熱させると共に、
   前記流路切換装置により前記熱媒体を前記空気−熱媒体熱交換器に循環させること無く、前記室外熱交換器から出た全ての冷媒を前記膨張弁により減圧した後、前記冷媒−熱媒体熱交換器に流入させ、前記熱媒体から吸熱させることで当該熱媒体を冷却し、該熱媒体により前記バッテリを冷却する第２のバッテリ冷却単独モードを実行することを特徴とする請求項４に記載の車両用空気調和装置。
6. 前記制御装置は、前記冷房運転において室外熱交換器の温度が低い場合、前記流路切換装置により前記熱媒体を前記空気−熱媒体熱交換器に循環させることで前記室外送風機により通風される外気により前記熱媒体を冷却し、当該熱媒体により前記バッテリを冷却する第１の冷房／バッテリ冷却モードを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
7. 前記制御装置は、前記冷房運転において室外熱交換器の温度が高い場合、前記流路切換装置により前記熱媒体を前記空気−熱媒体熱交換器に循環させること無く、前記室外熱交換器から出た冷媒の一部を前記膨張弁により減圧した後、前記冷媒−熱媒体熱交換器に流入させ、前記熱媒体から吸熱させることで当該熱媒体を冷却し、該熱媒体により前記バッテリを冷却する第２の冷房／バッテリ冷却モードを実行することを特徴とする請求項６に記載の車両用空気調和装置。
8. 前記熱媒体を加熱する加熱装置を備え、
   前記制御装置は、前記流路切換装置により前記熱媒体を前記空気−熱媒体熱交換器に循環させること無く、前記膨張弁により前記冷媒−熱媒体熱交換器への前記冷媒の流入を阻止し、前記加熱装置により前記熱媒体を加熱することで、当該熱媒体により前記バッテリを加熱するバッテリ加熱モードを実行することを特徴とする請求項３乃至請求項７のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
9. 前記制御装置は、前記暖房運転において、前記流路切換装置により前記熱媒体を前記空気−熱媒体熱交換器に循環させること無く、前記室外熱交換器から出た全ての冷媒を前記膨張弁により減圧した後、前記冷媒−熱媒体熱交換器に流入させ、前記熱媒体から吸熱させることで前記バッテリの熱を前記冷媒に搬送する暖房／バッテリ熱ＨＰ利用モードを実行することを特徴とする請求項３乃至請求項８のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
10. 前記熱媒体を加熱する加熱装置を備え、
    前記制御装置は、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記室外熱交換器にて放熱させて当該室外熱交換器を除霜すると共に、
    前記流路切換装置により前記熱媒体を前記空気−熱媒体熱交換器に循環させること無く、前記室外熱交換器から出た全ての冷媒を前記膨張弁により減圧した後、前記冷媒−熱媒体熱交換器に流入させ、前記熱媒体から吸熱させることで前記バッテリ、及び／又は、前記加熱装置の熱を前記冷媒に搬送する除霜／バッテリ冷却／加熱モードを実行することを特徴とする請求項３乃至請求項９のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。

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