JP2020019337A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室外熱交換器を除霜する際に液圧縮による圧縮機の損傷を防止し、バッテリ等の冷え過ぎも防止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等の被温調対象に熱媒体を循環させて温度を調整する被温調対象温度調整装置６１を備える。被温調対象温度調整装置は、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、熱媒体加熱ヒータ６６Ａ、６６Ｂを有する。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、減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器で熱媒体から吸熱させる除霜運転を実行する。除霜運転で熱媒体加熱ヒータにより被温調対象の温度を所定の下限値ＴＬ以上に制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されたバッテリ等の被温調対象の温度を調整可能とされたヒートポンプ式の車両用空気調和装置であって、特に、室外熱交換器の除霜に関するものである。

近年の環境問題の顕在化から、搭載された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等の車両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、圧縮機と、放熱器と、吸熱器と、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ことで車室内を暖房し、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ことで車室内を冷房するものが開発されている。

また、車室内を暖房する場合、室外熱交換器では冷媒が吸熱して低温となるため、室外熱交換器には外気中の水分が霜となって付着する。この室外熱交換器の着霜が成長すると、外気との熱交換が阻害されるため、暖房能力が低下してしまう。そこで、圧縮機から吐出された高温の冷媒を室外熱交換器に流して放熱させることで室外熱交換器を除霜するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２３７０５２号公報 特開２０１２−１７０５６号公報

しかしながら、係る除霜方式では冷媒回路内が全てガス冷媒となってしまうため、冷媒が多く余るようになり、圧縮機の冷媒吸込側に接続されたアキュムレータから液冷媒が溢れ、圧縮機が液圧縮を起こして破損してしまう危険性があった。

一方、バッテリに冷却水を循環させてバッテリを温調すると共に、この冷却水と冷媒とを熱交換させてバッテリが発生する熱を冷媒により室外熱交換器に搬送し、室外熱交換器の除霜に寄与するシステムも提案されているが（例えば、特許文献２参照）、除霜中にバッテリの温度が冷え過ぎてしまう課題があった。

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、室外熱交換器を除霜する際に液圧縮による圧縮機の損傷を防止しながら、車両に搭載された被温調対象の冷え過ぎも防止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、冷媒を放熱させて車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、制御装置を備え、この制御装置により、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ことで車室内を暖房可能とされたものであって、車両に搭載された被温調対象に熱媒体を循環させて当該被温調対象の温度を調整するための被温調対象温度調整装置を備え、この被温調対象温度調整装置は、冷媒と熱媒体とを熱交換させる冷媒−熱媒体熱交換器と、熱媒体を加熱するための加熱装置を有し、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、放熱した当該冷媒を減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させて熱媒体から吸熱させる除霜運転を実行すると共に、この除霜運転において、加熱装置により被温調対象の温度を所定の下限値以上に制御することを特徴とする。

請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は除霜運転において、被温調対象の温度を所定の上限値以下、下限値以上の適温範囲内に制御することを特徴とする。

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被温調対象は、バッテリ及び／又は走行用モータであ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冷媒を吸熱させて車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器を備え、制御装置は、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放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿運転と、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の各空調運転を切り換えて実行可能とされており、これら各空調運転において、冷媒を冷媒−熱媒体熱交換器に流入させて熱媒体から吸熱させることで、被温調対象の温度を調整可能とされてい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、上記各発明において圧縮機の冷媒吸込側に接続されたアキュムレータを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を放熱させて車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、制御装置を備え、この制御装置により、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ことで車室内を暖房可能とされた車両用空気調和装置において、車両に搭載された被温調対象に熱媒体を循環させて当該被温調対象の温度を調整するための被温調対象温度調整装置を備え、この被温調対象温度調整装置が、冷媒と熱媒体とを熱交換させる冷媒−熱媒体熱交換器と、熱媒体を加熱するための加熱装置を有し、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、放熱した当該冷媒を減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させて熱媒体から吸熱させる除霜運転を実行するようにしたので、室外熱交換器を高圧側として当該室外熱交換器で冷媒を凝縮させ、冷媒−熱媒体熱交換器で冷媒を蒸発させる除霜運転を行うことができるようになる。

これにより、室外熱交換器を除霜する際、当該室外熱交換器を含む高圧側に液冷媒が存在することになるので、請求項５の発明の如く圧縮機の冷媒吸込側に接続されるアキュムレータの容量を拡大すること無く、圧縮機が液圧縮を起こして損傷を来す不都合を未然に回避することができるようになる。

特に、この除霜運転において、制御装置が被温調対象温度調整装置の加熱装置により被温調対象の温度を所定の下限値以上に制御するようにしたので、被温調対象の排熱や加熱装置の熱を室外熱交換器の除霜に寄与させながら、請求項３の発明の如き被温調対象としてのバッテリや走行用モータが冷え過ぎて機能不全に陥る不都合も効果的に解消することができるようになる。

更に、請求項２の発明の如く制御装置が、除霜運転において被温調対象の温度を所定の上限値以下、下限値以上の適温範囲内に制御するようにすれば、被温調対象の冷え過ぎや過熱を防止して、最適な状態で機能させることができるようになる。

そして、請求項４の発明の如く冷媒を吸熱させて車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器を備え、制御装置が、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放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿運転と、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の各空調運転を切り換えて実行可能ととし、これら各空調運転においても、冷媒を冷媒−熱媒体熱交換器に流入させて熱媒体から吸熱させることで、被温調対象の温度を調整可能とすることで、車室内の空調運転を行っている最中にも被温調対象を良好な状態で機能させることができるようになる。

本発明を適用した車両用空気調和装置の一実施例の構成図である。 図１の車両用空気調和装置の制御装置としての空調コントローラのブロック図である。 図２の空調コントローラによる暖房運転を説明する図である。 図２の空調コントローラによる除湿暖房運転を説明する図である。 図２の空調コントローラによる内部サイクル運転を説明する図である。 図２の空調コントローラによる除湿冷房運転／冷房運転を説明する図である。 図２の空調コントローラによる暖房／被温調対象温調モードを説明する図である。 図２の空調コントローラによる除湿冷房／被温調対象温調モード（冷房／被温調対象温調モード）を説明する図である。 図２の空調コントローラによる内部サイクル／被温調対象温調モードを説明する図である。 図２の空調コントローラによる除湿暖房／被温調対象温調モードを説明する図である。 図２の空調コントローラによる除霜運転を説明する図である。 図１１の除霜運転におけるＰ−ｈ線図である。 室外熱交換器を簡易除霜する場合を説明する図である。 図１３の簡易除霜の場合のＰ−ｈ線図である。

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は本発明を適用した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（例えば、リチウム電池）が搭載され、外部電源からバッテリ５５に充電された電力を走行用モータ（電動モータ）６５に供給することで駆動し、走行するものである。そして、車両用空気調和装置１も、バッテリ５５から給電されて駆動されるものである。

即ち、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（本発明における除湿運転）や内部サイクル運転（これも本発明の除湿運転）、除湿冷房運転（これも本発明における除湿運転）、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、車両として係る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が有効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（電動圧縮機）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、この冷媒を放熱させて車室内に供給する空気を加熱するための放熱器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、冷房時には冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房時には冷媒を吸熱させる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ための室外熱交換器７と、冷媒を減圧膨張させる電動弁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て車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器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。室外膨張弁６や室内膨張弁８は、冷媒を減圧膨張させると共に、全開や全閉も可能とされている。

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の冷媒出口側に接続された冷媒配管１３Ａは、逆止弁１８を介して冷媒配管１３Ｂに接続されている。尚、逆止弁１８は冷媒配管１３Ｂ側が順方向とされ、この冷媒配管１３Ｂは室内膨張弁８に接続されている。

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電磁弁２１を介して吸熱器９の出口側に位置する冷媒配管１３Ｃに連通接続されている。そして、この冷媒配管１３Ｄの接続点より下流側の冷媒配管１３Ｃに逆止弁２０が接続され、この逆止弁２０より下流側の冷媒配管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。尚、逆止弁２０はアキュムレータ１２側が順方向とされている。

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（冷媒上流側）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の冷媒入口側に接続されている。また、分岐した他方の冷媒配管１３Ｆは除湿時に開放される電磁弁２２を介して逆止弁１８の冷媒下流側であって、室内膨張弁８の冷媒上流側に位置する冷媒配管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、室外熱交換器７及び逆止弁１８の直列回路に対して並列に接続されたかたちとなり、室外膨張弁６、室外熱交換器７及び逆止弁１８をバイパスする回路となる。

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及び補助ヒータ２３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、放熱器４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、車両用空気調和装置１は、バッテリ５５や走行用モータ６５に熱媒体を循環させてこれらバッテリ５５や走行用モータ６５の温度を調整するための被温調対象温度調整装置６１を備えている。即ち、実施例においてはバッテリ５５や走行用モータ６５が車両に搭載された被温調対象となる。尚、本発明における被温調対象としての走行用モータ６５は電動モータそのものに限らず、これを駆動するためのインバータ回路等の電気機器も含む概念とする。

実施例の被温調対象温度調整装置６１は、バッテリ５５や走行用モータ６５に熱媒体を循環させるための循環装置としての循環ポンプ６２と、加熱装置としての第１熱媒体加熱ヒータ６６Ａ及び第２熱媒体加熱ヒータ６６Ｂと、冷媒−熱媒体熱交換器６４を備え、それらとバッテリ５５及び走行用モータ６５が熱媒体配管６８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の出口は熱媒体配管６８Ａと熱媒体配管６８Ｂに分岐している。そして、このうちの熱媒体配管６８Ａに流路制御装置としての第１電磁弁８１、第１熱媒体加熱ヒータ６６Ａ及びバッテリ５５の直列回路が接続され、熱媒体配管６８Ｂに流路制御装置としての第２電磁弁８２、第２熱媒体加熱ヒータ６６Ｂ及び走行用モータ６５の直列回路が接続されている。そして、バッテリ５５の出口側の熱媒体配管６８Ａと走行用モータ６５の出口側の熱媒体配管６８Ａは合流した後、循環ポンプ６２の吸込側に接続されている。尚、上記各電磁弁８１、８２は流量を調整可能な電動弁にて構成してもよい。

この被温調対象温度調整装置６１で使用される熱媒体としては、例えば水、ＨＦＯ−１２３４ｙｆのような冷媒、クーラント等の液体、空気等の気体が採用可能である。尚、実施例では水を熱媒体として採用している。また、各熱媒体加熱ヒータ６６Ａ、６６ＢはＰＴＣヒータ等の電気ヒータから構成されている。更に、バッテリ５５や走行用モータ６５の周囲には例えば熱媒体が当該バッテリ５５や走行用モータ６５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、各電磁弁８１、８２が開い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を出た熱媒体は分流され、分流された一方の熱媒体は第１電磁弁８１を経て第１熱媒体加熱ヒータ６６Ａに至り、当該第１熱媒体加熱ヒータ６６Ａ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に至り、熱媒体はそこでバッテリ５５と熱交換する。分流された他方の熱媒体は第２電磁弁８２を経て第２熱媒体加熱ヒータ６６Ｂに至り、当該第２熱媒体加熱ヒータ６６Ｂが発熱されている場合にはそこで加熱された後、走行用モータ６５に至り、熱媒体はそこで走行用モータ６５と熱交換する。これらバッテリ５５及び走行用モータ６５と熱交換した熱媒体は合流した後、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。また、第１電磁弁８１が閉じると熱媒体はバッテリ５５には流れず、第２電磁弁８２が閉じると熱媒体は走行用モータ６５には流れなくなる。

一方、冷媒回路Ｒの冷媒配管１３Ｆの出口、即ち、冷媒配管１３Ｆと冷媒配管１３Ｂとの接続部の冷媒下流側であって、室内膨張弁８の冷媒上流側に位置する冷媒配管１３Ｂには分岐回路としての分岐配管７２の一端が接続されている。この分岐配管７２には電動弁から構成された補助膨張弁７３が設けられている。この補助膨張弁７３は冷媒−熱媒体熱交換器６４の後述する冷媒流路６４Ｂに流入する冷媒を減圧膨張させると共に全閉も可能とされている。

そして、分岐配管７２の他端は冷媒−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の他端は逆止弁２０の冷媒下流側であってアキュムレータ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等も冷媒回路Ｒの一部を構成すると同時に、被温調対象温度調整装置６１の一部をも構成することになる。

補助膨張弁７３が開いている場合、冷媒配管１３Ｆや室外熱交換器７から出た冷媒（一部又は全ての冷媒）は分岐配管２７に流入し、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、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は車両用空気調和装置１の制御を司る制御装置としての空調コントローラ３２である。この空調コントローラ３２は、走行用モータ６５の駆動制御やバッテリ５５の充放電制御を含む車両全般の制御を司る車両コントローラ３５（ＥＣＵ）に車両通信バス４５を介して接続され、情報の送受信を行う構成とされている。これら空調コントローラ３２や車両コントローラ３５（ＥＣＵ）は何れも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いる。

空調コントローラ３２（制御装置）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、空調コントローラ３２の入力には更に、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、或いは、バッテリ５５に入る熱媒体の温度：バッテリ温度Ｔｂ）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、走行用モータ６５の温度（走行用モータ６５自体の温度、又は、走行用モータ６５を出た熱媒体の温度、或いは、走行用モータ６５に入る熱媒体の温度：走行用モータ温度Ｔｍ）を検出する走行用モータ温度センサ７８の各出力も接続されている。

一方、空調コントローラ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２１（暖房）の各電磁弁と、補助ヒータ２３、循環ポンプ６２、第１及び第２熱媒体加熱ヒータ６６Ａ、６６Ｂ、補助膨張弁７３、第１及び第２電磁弁８１、８２が接続されている。そして、空調コントローラ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、車両コントローラ３５からの情報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の動作について説明する。空調コントローラ３２（制御装置）は実施例では暖房運転と、除湿暖房運転（除湿運転）と、内部サイクル運転（除湿運転）と、除湿冷房運転（除湿運転）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（被温調対象）や走行用モータ６５（被温調対象）の温度を、実施例では所定の適温範囲内に調整する。先ず、車両の運転中における車両用空気調和装置１の冷媒回路Ｒの各空調運転について説明する。

（１）暖房運転
最初に、図３を参照しながら暖房運転について説明する。図３は暖房運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）を示している。空調コントローラ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、空調コントローラ３２は電磁弁２１（暖房用）を開放し、室内膨張弁８を全閉とする。また、電磁弁２２（除湿用）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及び冷媒配管１３Ｄ、電磁弁２１を経て冷媒配管１３Ｃから逆止弁２０を経てアキュムレータ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。放熱器４にて加熱された空気は吹出口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。

空調コントローラ３２は、後述する目標吹出温度ＴＡＯから算出される目標ヒータ温度ＴＣＯ（放熱器４の風下側の空気温度の目標値）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。前記目標ヒータ温度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、放熱器４による暖房能力が不足する場合には補助ヒータ２３に通電して発熱させ、暖房能力を補完する。

（２）除湿暖房運転
次に、図４を参照しながら除湿運転の一つとしての除湿暖房運転について説明する。図４は除湿暖房運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）を示している。除湿暖房運転では、空調コントローラ３２は上記暖房運転の状態において電磁弁２２を開放し、室内膨張弁８を開いて冷媒を減圧膨張させる状態とする。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、この分流された冷媒が電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆに流入し、冷媒配管１３Ｂから室内膨張弁８に流れ、残りの冷媒が室外膨張弁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。

空調コントローラ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、冷媒配管１３Ｃに出て冷媒配管１３Ｄからの冷媒（室外熱交換器７からの冷媒）と合流した後、逆止弁２０及びアキュムレータ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。

空調コントローラ３２は目標ヒータ温度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、図５を参照しながらこれも除湿運転の一つとしての内部サイクル運転について説明する。図５は内部サイクル運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）を示している。内部サイクル運転では、空調コントローラ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）。但し、電磁弁２１は開いた状態を維持し、室外熱交換器７の冷媒出口は圧縮機２の冷媒吸込側に連通させておく。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で蒸発した冷媒は冷媒配管１３Ｃを流れ、逆止弁２０及びアキュムレータ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。

また、室外膨張弁６は閉じられるものの、電磁弁２１は開いており、室外熱交換器７の冷媒出口は圧縮機２の冷媒吸込側に連通しているので、室外熱交換器７内の液冷媒は冷媒配管１３Ｄ及び電磁弁２１を経て冷媒配管１３Ｃに流出し、アキュムレータ１２に回収され、室外熱交換器７内はガス冷媒の状態となる。これにより、電磁弁２１を閉じたときに比して、冷媒回路Ｒ内を循環する冷媒量が増え、放熱器４における暖房能力と吸熱器９における除湿能力を向上させることができるようになる。

空調コントローラ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、空調コントローラ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、図６を参照しながらこれも除湿運転の一つとしての除湿冷房運転について説明する。図６は除湿冷房運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）を示している。除湿冷房運転では、空調コントローラ３２は室内膨張弁８を開いて冷媒を減圧膨張させる状態とし、電磁弁２１と電磁弁２２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、逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、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で蒸発した冷媒は冷媒配管１３Ｃ及び逆止弁２０を経てアキュムレータ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を通過する過程でリヒート（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。

空調コントローラ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）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づき、吸熱器温度Ｔｅを目標吸熱器温度ＴＥＯにするように圧縮機２の回転数を制御すると共に、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）と目標ヒータ温度ＴＣＯから算出される目標放熱器圧力ＰＣＯ（放熱器圧力ＰＣＩの目標値）に基づき、放熱器圧力ＰＣＩを目標放熱器圧力ＰＣＯにするように室外膨張弁６の弁開度を制御することで放熱器４による必要なリヒート量を得る。

（５）冷房運転
次に、冷房運転について説明する。冷媒回路Ｒの流れは図６の除湿冷房運転と同様である。冷房運転では、空調コントローラ３２は上記除湿冷房運転の状態において室外膨張弁６の弁開度を全開とする。尚、エアミックスダンパ２８は放熱器４及び補助ヒータ２３に空気が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。このとき室外膨張弁６は全開とされているので冷媒はそのまま室外膨張弁６を経て冷媒配管１３Ｊを通過し、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、逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、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に凝結して付着し、空気は冷却される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は冷媒配管１３Ｃ及び逆止弁２０を経てアキュムレータ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、空調コントローラ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
空調コントローラ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、空調コントローラ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）被温調対象（バッテリ５５及び走行用モータ６５）の温度調整
次に、図７〜図１０を参照しながら上記各空調運転中における空調コントローラ３２によるバッテリ５５及び走行用モータ６５（被温調対象）の温度調整制御について説明する。ここで、バッテリ５５は外気温度により温度が変化すると共に、自己発熱によっても温度が変化する。そして、外気温度が高温環境であるときや極低温環境であるときには、バッテリ５５の温度が極めて高くなり、或いは、極めて低くなって、充放電が困難となる。また、走行用モータ６５も同様に運転や環境条件によって温度が極めて高くなり、或いは、極めて低くなって、機能不全に陥って故障する場合がある。

そこで、実施例の車両用空気調和装置１の空調コントローラ３２は、上記の如き空調運転を実行しながら、被温調対象温度調整装置６１により、バッテリ５５や走行用モータ６５の温度を所定の適温範囲内（使用温度範囲内）に調整する。バッテリ５５や走行用モータ６５の適温範囲は一般的に知られているものであるが、この出願では例えばバッテリ５５の適温範囲を０℃以上＋４０℃以下とする。即ち、適温範囲の所定の下限値ＴＬが０℃、上限値ＴＨが＋４０℃となる。尚、走行用モータ６５の適温範囲はバッテリ５５とは異なるものとなるが、この出願では例えばこの走行用モータ６５の適温範囲を−１５℃以上＋６０℃以下とし、当該適温範囲の所定の下限値（−１５℃）もＴＬ、上限値（＋６０℃）もＴＨで表記する。

（７−１）暖房／被温調対象温調モード
前述した暖房運転においてバッテリ温度センサ７６及び走行用モータ温度センサ７８が検出するバッテリ温度Ｔｂ及び走行用モータ温度Ｔｍのうちの何れかがそれぞれの上記適温範囲から逸脱し、バッテリ５５又は走行用モータ６５の温度を調整することが必要となった場合、空調コントローラ３２は暖房／被温調対象温調モードを実行する。図７はこの暖房／被温調対象温調モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）と被温調対象温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）を示している。

この暖房／被温調対象温調モードでは、空調コントローラ３２は図３に示した冷媒回路Ｒの暖房運転の状態で、更に電磁弁２２を開き、補助膨張弁７３も開いてその弁開度を制御する状態とする。そして、被温調対象温度調整装置６１の循環ポンプ６２を運転する。これにより、放熱器４から出た冷媒の一部が室外膨張弁６の冷媒上流側で分流され、冷媒配管１３Ｆを経て室内膨張弁８の冷媒上流側に至る。冷媒は次に分岐配管７２に入り、補助膨張弁７３で減圧された後、分岐配管７２を経て冷媒−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７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。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、第１及び第２電磁弁８１、８２が開いている状態で分流され、分流された一方の熱媒体は第１電磁弁８１を経て第１熱媒体加熱ヒータ６６Ａに至り、そこで加熱された後（第１熱媒体加熱ヒータ６６Ａが発熱している場合）、バッテリ５５に至り、当該バッテリ５５と熱交換する。分流された他方の熱媒体は第２電磁弁８２を経て第２熱媒体加熱ヒータ６６Ｂに至り、そこで加熱された後（第２熱媒体加熱ヒータ６６Ｂが発熱している場合）、走行用モータ６５に至り、当該走行用モータ６５と熱交換する。そして、これらバッテリ５５及び走行用モータ６５と熱交換した熱媒体は合流した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す（図７に破線矢印で示す）。

空調コントローラ３２は、例えば常時冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに冷媒を流し、熱媒体を常時冷却しながら、バッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ温度Ｔｂ、及び、走行用モータ温度センサ７８が検出する走行用モータ温度Ｔｍと、それらの適温範囲の上限値ＴＨ、及び、下限値ＴＬに基づいて各熱媒体加熱ヒータ６６Ａ、６６Ｂの発熱、及び、各電磁弁８１、８２の開閉を制御することで、バッテリ温度Ｔｂが適温範囲内となり、且つ、走行用モータ温度Ｔｍも適温範囲内となるようにする（その場合は、実際には暖房運転に代えて暖房／被温調対象温調モードを常時実行するか、又は、暖房運転と暖房／被温調対象温調モードを切り換えて実行することになる）。

例えば、空調コントローラ３２はバッテリ温度Ｔｂが適温範囲の上限値ＴＨより高い場合、第１電磁弁８１を開き、且つ、第１熱媒体加熱ヒータ６６Ａは発熱させないことでバッテリ５５を冷却し、バッテリ温度Ｔｂが適温範囲の下限値ＴＬより低い場合、第１電磁弁８１を開き、且つ、第１熱媒体加熱ヒータ６６Ａを発熱させることでバッテリ５５を加熱する。

また、走行用モータ温度Ｔｍが適温範囲の上限値ＴＨより高い場合、第２電磁弁８２を開き、且つ、第２熱媒体加熱ヒータ６６Ｂは発熱させないことで走行用モータ６５を冷却し、走行用モータ温度Ｔｍが適温範囲の下限値ＴＬより低い場合、第２電磁弁８２を開き、且つ、第２熱媒体加熱ヒータ６６Ｂを発熱させることで走行用モータ６５を加熱する。これにより、バッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度（バッテリ温度Ｔｂ）と、走行用モータ温度センサ７８が検出する走行用モータ６５の温度（走行用モータ温度Ｔｍ）をそれぞれの適温範囲内に調整することで、バッテリ温度Ｔｂと走行用モータ温度Ｔｍを独立して制御する。

尚、バッテリ５５及び走行用モータ６５のうち温度調整が不要な方の電磁弁８１、８２は閉じ、熱媒体加熱ヒータ６６Ａ、６６Ｂも発熱させない。また、冷媒−熱媒体熱交換器６４や各熱媒体加熱ヒータ６６Ａ、６６Ｂの能力は、負荷としてのバッテリ５５や走行用モータ６５の熱容量に基づき、上記の如き制御でバッテリ温度Ｔｂと走行用モータ温度Ｔｍの双方に熱媒体を流した場合にも、それらを適温範囲内とすることができる値に設定するものとする。このようにして空調コントローラ３２は、バッテリ５５の温度Ｔｂ及び走行用モータ６５の温度Ｔｍを適温範囲内に独立して制御するものである。

（７−２）冷房／被温調対象温調モード
次に、前述した冷房運転においてバッテリ５５又は走行用モータ６５の温度を調整することが必要となった場合、空調コントローラ３２は冷房／被温調対象温調モードを実行する。図８はこの冷房／被温調対象温調モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）と被温調対象温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）を示している。

この冷房／被温調対象温調モードでは、空調コントローラ３２は前述した図６の冷房運転の冷媒回路Ｒの状態において、補助膨張弁７３を開いてその弁開度を制御し、被温調対象温度調整装置６１の循環ポンプ６２も運転して、冷媒−熱媒体熱交換器６４において冷媒と熱媒体とを熱交換させる状態とする。

これにより、圧縮機２から吐出された高温の冷媒は、放熱器４を経て室外熱交換器７に流入し、そこで室外送風機１５により通風される外気や走行風と熱交換して放熱し、凝縮する。室外熱交換器７で凝縮した冷媒の一部は室内膨張弁８に至り、そこで減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で空気流通路３内の空気が冷却されるので、車室内は冷房される。

室外熱交換器７で凝縮した冷媒の残りは分岐配管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で蒸発する。冷媒はここで被温調対象温度調整装置６１内を循環する熱媒体から吸熱するのでバッテリ５５及び走行用モータ６５は前述同様に冷却される。尚、吸熱器９から出た冷媒は冷媒配管１３Ｃ、逆止弁２０、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれ、冷媒−熱媒体熱交換器６４を出た冷媒も冷媒配管７４からアキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれることになる。

空調コントローラ３２はこの冷房／被温調対象温調モードでも、前述した暖房／被温調対象温調モードの場合と同様に、冷房運転に代え、又は、冷房運転と冷房／被温調対象温調モードを切り換え、或いは、冷房運転から冷房／被温調対象温調モードに移行して補助膨張弁７３と各熱媒体加熱ヒータ６６Ａ、６６Ｂ、各電磁弁８１、８２を制御することで、バッテリ５５の温度（バッテリ温度Ｔｂ）と走行用モータ６５の温度（走行用モータ温度Ｔｍ）をそれぞれの適温範囲内に調整（制御）する。

（７−３）除湿冷房／被温調対象温調モード
次に、前述した除湿冷房運転中においてバッテリ５５又は走行用モータ６５の温度を調整することが必要となった場合、空調コントローラ３２は除湿冷房／被温調対象温調モードを実行する。尚、この除湿冷房／被温調対象温調モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）と被温調対象温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）は図８と同様であるが、室外膨張弁６は全開では無く開き気味で制御される。そして、空調コントローラ３２は冷房／被温調対象温調モードの場合と同様に、除湿冷房運転に代え、又は、除湿冷房運転と除湿冷房／被温調対象温調モードを切り換え、或いは、除湿冷房運転から除湿冷房／被温調対象温調モードに移行して補助膨張弁７３と各熱媒体加熱ヒータ６６Ａ、６６Ｂ、各電磁弁８１、８２を制御することで、バッテリ温度Ｔｂと走行用モータ温度Ｔｍを適温範囲内に調整（制御）する。

（７−４）内部サイクル／被温調対象温調モード
次に、前述した内部サイクル運転においてバッテリ５５又は走行用モータ６５の温度を調整することが必要となった場合、空調コントローラ３２は内部サイクル／被温調対象温調モードを実行する。この内部サイクル／被温調対象温調モードでは、空調コントローラ３２は前述した図５の内部サイクル運転の冷媒回路Ｒの状態において、補助膨張弁７３を開いてその弁開度を制御し、被温調対象温度調整装置６１の循環ポンプ６２も運転して、冷媒−熱媒体熱交換器６４において冷媒と熱媒体とを熱交換させる状態とする。図９はこの内部サイクル／被温調対象温調モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）と被温調対象温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）を示している。

これにより、圧縮機２から吐出された高温の冷媒は放熱器４で放熱した後、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を出た冷媒の一部は冷媒配管１３Ｂを経て室内膨張弁８に至り、そこで減圧された後、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。

冷媒配管１３Ｆを出た冷媒の残りは分岐配管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で蒸発する。冷媒はここで被温調対象温度調整装置６１内を循環する熱媒体から吸熱するのでバッテリ５５及び走行用モータ６５は前述同様に冷却される。尚、吸熱器９から出た冷媒は冷媒配管１３Ｃ、逆止弁２０、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれ、冷媒−熱媒体熱交換器６４を出た冷媒も冷媒配管７４からアキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれることになる。

空調コントローラ３２はこの内部サイクル／被温調対象温調モードでも、前述した暖房／被温調対象温調モードの場合と同様に、内部サイクル運転に代え、又は、内部サイクル運転と内部サイクル／被温調対象温調モードを切り換え、或いは、内部サイクル運転から内部サイクル／被温調対象温調モードに移行して補助膨張弁７３と各熱媒体加熱ヒータ６６Ａ、６６Ｂ、各電磁弁８１、８２を制御することで、バッテリ温度Ｔｂと走行用モータ温度Ｔｍを適温範囲内に調整（制御）する。

（７−５）除湿暖房／被温調対象温調モード
次に、前述した除湿暖房運転においてバッテリ５５又は走行用モータ６５の温度を調整することが必要となった場合、空調コントローラ３２は除湿暖房／被温調対象温調モードを実行する。この除湿暖房／被温調対象温調モードでは、空調コントローラ３２は前述した図４の除湿暖房運転の冷媒回路Ｒの状態において、補助膨張弁７３を開いてその弁開度を制御し、被温調対象温度調整装置６１の循環ポンプ６２も運転して、冷媒−熱媒体熱交換器６４において冷媒と熱媒体とを熱交換させる状態とする。図１０はこの除湿暖房／被温調対象温調モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）と被温調対象温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）を示している。

これにより、放熱器４を出た凝縮冷媒の一部が分流され、この分流された冷媒が電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆに流入し、冷媒配管１３Ｆから出てその内の一部が冷媒配管１３Ｂから室内膨張弁８に流れ、残りの冷媒が室外膨張弁６に流れるようになる。即ち、分流された冷媒の内の一部が室内膨張弁８にて減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。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。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。また、放熱器４から出た凝縮冷媒の残りは、室外膨張弁６で減圧された後、室外熱交換器７で蒸発し、外気から吸熱する。

一方、冷媒配管１３Ｆを出た冷媒の残りは分岐配管７２に流入し、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で蒸発する。冷媒はここで被温調対象温度調整装置６１内を循環する熱媒体から吸熱するのでバッテリ５５や走行用モータ６５は前述同様に冷却される。尚、吸熱器９から出た冷媒は冷媒配管１３Ｃ、逆止弁２０、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれ、室外熱交換器７から出た冷媒は冷媒配管１３Ｄ、電磁弁２１、冷媒配管１３Ｃ、逆止弁２０及びアキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれ、冷媒−熱媒体熱交換器６４を出た冷媒も冷媒配管７４からアキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれることになる。

空調コントローラ３２はこの除湿暖房／被温調対象温調モードでも、前述した暖房／被温調対象温調モードの場合と同様に、除湿暖房運転に代え、又は、除湿暖房運転と除湿暖房／被温調対象温調モードを切り換え、或いは、除湿暖房運転から除湿暖房／被温調対象温調モードに移行して補助膨張弁７３と各熱媒体加熱ヒータ６６Ａ、６６Ｂ、各電磁弁８１、８２を制御することで、バッテリ温度Ｔｂと走行用モータ温度Ｔｍを適温範囲内に調整（制御）する。

（８）室外熱交換器７の除霜運転
次に、空調コントローラ３２による室外熱交換器７の除霜運転について説明する。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。空調コントローラ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の除霜運転を実行する。

図１１はこの除霜運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）と被温調対象温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）を示している。空調コントローラ３２は圧縮機２を運転し、室外送風機１５は停止する。また、室内膨張弁８を全閉とし、補助膨張弁３７は開いて冷媒を減圧する状態とする。尚、室外膨張弁６は全開とする。更に、空調コントローラ３２は電磁弁２１を閉じ、室内送風機２７を停止する。そして、循環ポンプ６２を運転し、冷媒−熱媒体熱交換器６４において冷媒と熱媒体を熱交換させる状態とする。

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を経て冷媒配管１３Ｅから室外膨張弁６に至る。このとき室外膨張弁６は全開とされているので、冷媒は冷媒配管１３Ｊを通過し、そのまま室外熱交換器７に流入する。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。

室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａを経て冷媒配管１３Ｂに入るが、このとき室内膨張弁８は全閉とされているので、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。即ち、この除霜運転では、室外熱交換器７を含む補助膨張弁７３より冷媒上流側の冷媒回路Ｒは高圧側となる。

一方、各電磁弁８１、８２が開いている状態で、循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は冷媒−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を出た熱媒体分流され、分流された一方の熱媒体は第１電磁弁８１を経て第１熱媒体加熱ヒータ６６Ａに至り、当該第１熱媒体加熱ヒータ６６Ａ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に至り、熱媒体はそこでバッテリ５５と熱交換する。分流された他方の熱媒体は第２電磁弁８２を経て第２熱媒体加熱ヒータ６６Ｂに至り、当該第２熱媒体加熱ヒータ６６Ｂが発熱されている場合にはそこで加熱された後、走行用モータ６５に至り、熱媒体はそこで走行用モータ６５と熱交換する。これらバッテリ５５及び走行用モータ６５と熱交換した熱媒体は合流した後、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（図１１に破線矢印で示す）。

空調コントローラ３２はこの除霜運転でも、前述した暖房／被温調対象温調モード等の場合と同様に、補助膨張弁７３と各熱媒体加熱ヒータ６６Ａ、６６Ｂ、各電磁弁８１、８２を制御することで、バッテリ５５の温度（バッテリ温度Ｔｂ）と走行用モータ６５の温度（走行用モータ温度Ｔｍ）を適温範囲内に調整し、バッテリ温度Ｔｂと走行用モータ温度Ｔｍを独立して制御する。それにより、バッテリ５５や走行用モータ６５が冷え過ぎ、或いは、過熱することを回避する。

図１２にこの除霜運転における冷媒回路ＲのＰ−ｈ線図を示す。図１２においてＸ１で示す線が室外熱交換器７の除霜に寄与する領域である（図１４も同じ）。ここで、図１３は係る除霜運転では無く、室外熱交換器７の所謂簡易除霜を行う場合の冷媒回路Ｒの冷媒の流れを示し、図１４はその場合のＰ−ｈ線図を示す。この簡易除霜では、室外膨張弁６の開度を若干絞り、電磁弁２１を開き、電磁弁２２を閉じ、室内膨張弁８及び補助膨張弁７３を全閉とする。そして、圧縮機２を運転する。

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を経て冷媒配管１３Ｅから室外膨張弁６に至る。ここで冷媒は若干絞られた後、冷媒配管１３Ｊを経て室外熱交換器７に流入する。そして、室外熱交換器７に流入した比較的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。ここで冷媒は放熱するが、ガス状態のまま室外熱交換器７を出る。そして、冷媒配管１３Ａ、１３Ｄ、電磁弁２１を経て逆止弁２０を通過し、冷媒配管１３Ｃを経てアキュムレータ１２に入る。そして、圧縮機２に吸い込まれることになる。

このような簡易除霜では、室外膨張弁６より冷媒下流側は低圧側となり、冷媒回路Ｒ内が全てガス冷媒となってしまうため、冷媒が多く余るようになり、アキュムレータ１２から液冷媒が溢れ、圧縮機２が液圧縮を起こして破損してしまう危険性がある。

一方、図１１、図１２に示す如き本発明の除霜運転の場合、室外熱交換器７を高圧側としてこの室外熱交換器７内で冷媒を凝縮させ、冷媒−熱媒体熱交換器６４で冷媒を蒸発させることができるようになる。それにより、室外熱交換器７を除霜する際、室外熱交換器７を含む冷媒回路Ｒの高圧側に液冷媒が存在することになるので、アキュムレータ１２の容量を拡大しなくても、液冷媒がアキュムレータ１２から溢れ出ずことを防止若しくは抑制することができるようになり、圧縮機２が液圧縮を起こして損傷を来す不都合を未然に回避することができるようになる。

特に、本発明ではこの除霜運転において、空調コントローラ３２が被温調対象温度調整装置６１の各熱媒体加熱ヒータ６６Ａ、６６Ｂにより被温調対象としてのバッテリ５５や走行用モータ６５の温度を所定の上限値以下、下限値以上の適温範囲内に調整するようにしているので、バッテリ５５及び走行用モータ６５の排熱や各熱媒体加熱ヒータ６６Ａ、６６Ｂの熱を室外熱交換器７の除霜に寄与させながら、バッテリ５５や走行用モータ６５の冷え過ぎや過熱を防止して、最適な状態で機能させることができるようになる。

また、実施例では暖房運転、除湿暖房運転（除湿運転）、内部サイクル運転（除湿運転）、除湿冷房運転（除湿運転）、冷房運転の各空調運転においても、冷媒を冷媒−熱媒体熱交換器６４に流入させて熱媒体から吸熱させることで、バッテリ５５や走行用モータ６５の温度を調整可能としたので、車室内の空調運転を行っている最中にもバッテリ５５や走行用モータ６５を良好な状態で機能させることができるようになる。

尚、実施例ではバッテリ５５や走行用モータ６５（被温調対象）の温度を適温範囲内に制御するようにしたが、それに限らず、請求項１の発明ではそれらの温度を所定の下限値ＴＬ以上に制御するものでも良い。その場合にもバッテリ５５及び走行用モータ６５の排熱や各熱媒体加熱ヒータ６６Ａ、６６Ｂの熱を室外熱交換器７の除霜に寄与させながら、バッテリ５５や走行用モータ６５が冷え過ぎて機能不全に陥る不都合も効果的に解消することができるようになる。

また、実施例で説明した空調コントローラ３２の構成、車両用空気調和装置１の冷媒回路Ｒや被温調対象温度調整装置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
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
２１、２２ 電磁弁
３２ 空調コントローラ（制御装置）
５５ バッテリ（被温調対象）
６１ 被温調対象温度調整装置
６２ 循環ポンプ
６４ 冷媒−熱媒体熱交換器
６５ 走行用モータ（被温調対象）
６６Ａ 第１熱媒体加熱ヒータ（加熱装置）
６６Ｂ 第２熱媒体加熱ヒータ（加熱装置）
７２ 分岐配管（分岐回路）
７３ 補助膨張弁
８１ 第１電磁弁
８２ 第２電磁弁

Claims (5)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
   前記冷媒を放熱させて車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
   車室外に設けられた室外熱交換器と、
   制御装置を備え、
   該制御装置により、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ことで前記車室内を暖房可能とされた車両用空気調和装置において、
   車両に搭載された被温調対象に熱媒体を循環させて当該被温調対象の温度を調整するための被温調対象温度調整装置を備え、
   該被温調対象温度調整装置は、前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる冷媒−熱媒体熱交換器と、前記熱媒体を加熱するための加熱装置を有し、
   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、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記冷媒−熱媒体熱交換器に流入させて前記熱媒体から吸熱させる除霜運転を実行すると共に、
   該除霜運転において、前記加熱装置により前記被温調対象の温度を所定の下限値以上に制御することを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 前記制御装置は前記除霜運転において、前記被温調対象の温度を所定の上限値以下、前記下限値以上の適温範囲内に制御する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. 前記被温調対象は、バッテリ及び／又は走行用モータであ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. 前記冷媒を吸熱させて前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器を備え、
   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、前記吸熱器にて吸熱させる除湿運転と、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の各空調運転を切り換えて実行可能とされており、
   前記各空調運転において、前記冷媒を前記冷媒−熱媒体熱交換器に流入させて前記熱媒体から吸熱させることで、前記被温調対象の温度を調整可能とされてい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. 前記圧縮機の冷媒吸込側に接続されたアキュムレータを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。

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