JP2022068466A - Air conditioner - Google Patents

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淳司 山田
Junji Yamada
健太 茅野
Kenta Kayano
邦義 谷岡
Kuniyoshi Tanioka
吉毅 加藤
Yoshitake Kato
正径 牧原
Masamichi Makihara
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Abstract

To provide an air conditioner having an outside air heat exchanger and capable of suppressing reduction in heat exchange performance of the outside air heat exchanger caused by refreezing of moisture generated through defrosting.SOLUTION: A vehicle air conditioner 1 comprises: a compressor 11; a heating unit 30; an outside air heat exchanger 25X; and a control device 70. The control device 70 includes a defrosting execution unit 70a, a draining period setting unit 70b, and an operation control unit 70e. The defrosting execution unit 70a executes a defrosting operation for melting frost stuck to a low temperature side outside air heat exchanger 43 by heat from a heat source. The draining period setting unit 70b sets a draining period for draining moisture generated through melting of the frost by the defrosting operation from the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 by using gravity acting on the moisture. The operation control unit 70e resumes an air-conditioning operation accompanied by heat suction from outside air at the low temperature side outside air heat exchanger 43 with the lapse of the draining period set by the draining period setting unit 70b.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本開示は、外気熱交換器を有する空調装置に関する。 The present disclosure relates to an air conditioner having an outside air heat exchanger.

従来、暖房運転時に、外気熱交換器(例えば、LTラジエータ)にて外気から吸熱する空調装置が存在する。このような空調装置に関する技術として、特許文献1に記載された技術が知られている。特許文献1の車両用空調装置では、暖房運転時における低温外気からの吸熱に起因して着霜した外気熱交換器を除霜するように構成されている。 Conventionally, there is an air conditioner that absorbs heat from the outside air with an outside air heat exchanger (for example, an LT radiator) during a heating operation. As a technique related to such an air conditioner, the technique described in Patent Document 1 is known. The vehicle air conditioner of Patent Document 1 is configured to defrost an outside air heat exchanger that has frosted due to heat absorption from low temperature outside air during heating operation.

特許第6399060号公報Japanese Patent No. 6399060

ここで、特許文献1の技術では、外気熱交換器の除霜に際し、水冷コンデンサ等の熱源で生じた熱を、冷却水を介して外気熱交換器に伝達している。これにより、特許文献1では、熱源で生じた熱を用いて、外気熱交換器に着霜した霜を融解させることができる。 Here, in the technique of Patent Document 1, when defrosting the outside air heat exchanger, the heat generated by a heat source such as a water cooling condenser is transferred to the outside air heat exchanger via the cooling water. As a result, in Patent Document 1, the heat generated by the heat source can be used to melt the frost that has formed on the outside air heat exchanger.

この時、霜の融解によって生じた水分は、何等の措置も講じなければ、外気熱交換器の表面に残留したままの状態となる。外気が低温である環境において、外気熱交換器の表面に水分が残留した状態で暖房運転を行うと、外気熱交換器での吸熱に伴って、残留していた水分が再凍結してしまう。 At this time, the moisture generated by the melting of the frost remains on the surface of the outside air heat exchanger unless any measures are taken. In an environment where the outside air is cold, if the heating operation is performed with the moisture remaining on the surface of the outside air heat exchanger, the remaining moisture is re-frozen due to the heat absorption by the outside air heat exchanger.

又、除霜運転時において、外気熱交換器表面に水分が残留する場合、除霜運転と暖房運転を繰り返すことによって、再凍結で生じる氷の量が蓄積していくことになる為、外気熱交換器の熱交換性能を累積的に低下させてしまうことが想定される。外気熱交換器の熱交換性能の低下は、空調装置における暖房性能を低下させる要因となり、暖房性能を維持する為には、消費エネルギを増大させる必要が生じてしまう。 In addition, if moisture remains on the surface of the outside air heat exchanger during the defrosting operation, the amount of ice generated by refreezing will accumulate by repeating the defrosting operation and the heating operation, so that the outside air heat will be accumulated. It is expected that the heat exchange performance of the exchanger will be cumulatively reduced. The deterioration of the heat exchange performance of the outside air heat exchanger becomes a factor of lowering the heating performance in the air conditioner, and it becomes necessary to increase the energy consumption in order to maintain the heating performance.

本開示は、上記点に鑑み、外気熱交換器を有する空調装置に関し、除霜に伴い生じた水分の再凍結による外気熱交換器の熱交換性能の低下を抑制可能な空調装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present disclosure provides an air conditioner having an outside air heat exchanger capable of suppressing deterioration of the heat exchange performance of the outside air heat exchanger due to refreezing of water generated by defrosting. With the goal.

前記目的を達成するため、本開示の一態様に係る空調装置は、圧縮機(11)と、加熱部(30)と、外気用熱交換部(25X)と、制御部(70)と、を有している。圧縮機は冷媒を圧縮して吐出する。加熱部は、暖房用熱交換器(12)を有し、高圧冷媒を熱源として空調対象空間に送風される送風空気を加熱する。暖房用熱交換器は、空調対象空間を暖房する暖房運転に際して、圧縮機から吐出された高圧冷媒を凝縮させる。外気用熱交換部は、暖房運転に際して外気から吸熱する外気熱交換器(19、43)を有する。 In order to achieve the above object, the air conditioner according to one aspect of the present disclosure includes a compressor (11), a heating unit (30), an outside air heat exchange unit (25X), and a control unit (70). Have. The compressor compresses and discharges the refrigerant. The heating unit has a heat exchanger (12) for heating, and uses a high-pressure refrigerant as a heat source to heat the blown air blown to the air-conditioned space. The heating heat exchanger condenses the high-pressure refrigerant discharged from the compressor during the heating operation for heating the air-conditioned space. The outside air heat exchanger has an outside air heat exchanger (19, 43) that absorbs heat from the outside air during the heating operation.

制御部は、除霜実行部(70a)と、排水期間設定部(70b)と、運転制御部(70e)と、を有する。除霜実行部は、熱源からの熱によって外気熱交換器に付着した霜を融解させる除霜運転を実行する。排水期間設定部は、除霜運転による霜の融解に伴って生じた水分を、水分に作用する重力を利用して外気熱交換器の表面から排水する排水期間を設定する。運転制御部は、排水期間設定部にて設定された排水期間を経過した場合に、外気熱交換器における外気からの吸熱を伴う空調運転を再開する。 The control unit includes a defrosting execution unit (70a), a drainage period setting unit (70b), and an operation control unit (70e). The defrosting execution unit executes a defrosting operation in which the frost adhering to the outside air heat exchanger is melted by the heat from the heat source. The drainage period setting unit sets the drainage period for draining the moisture generated by the melting of the frost due to the defrosting operation from the surface of the outside air heat exchanger by utilizing the gravity acting on the moisture. When the drainage period set by the drainage period setting unit has elapsed, the operation control unit restarts the air conditioning operation accompanied by endothermic heat from the outside air in the outside air heat exchanger.

空調装置によれば、除霜運転によって、外気熱交換器に付着した霜を融解させた場合には、排水期間が設けられる為、重力を利用して、外気熱交換器の表面から水分を排水することができる。又、排水期間を経過した後に、外気からの吸熱を伴う空調運転が再開される為、融解した水分が外気熱交換器の表面で再凍結することを防止することができ、外気熱交換器の熱交換性能の低下を抑制することができる。 According to the air conditioner, when the frost adhering to the outside air heat exchanger is melted by the defrosting operation, a drainage period is provided, so the water is drained from the surface of the outside air heat exchanger using gravity. can do. In addition, since the air conditioning operation with heat absorption from the outside air is restarted after the drainage period has elapsed, it is possible to prevent the thawed water from refreezing on the surface of the outside air heat exchanger, and the outside air heat exchanger can be prevented from refreezing. It is possible to suppress the deterioration of heat exchange performance.

尚、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。 The reference numerals in parentheses of each means described in this column and the scope of claims indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.

第1実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。It is an overall block diagram of the air conditioner for vehicles which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態における外気用熱交換部の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the heat exchange part for outside air in 1st Embodiment. 第1実施形態に係る室内空調ユニットの模式的な構成図である。It is a schematic block diagram of the room air-conditioning unit which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric control part of the air-conditioning apparatus for a vehicle of 1st Embodiment. 車両用空調装置における除霜制御プログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the defrost control program in the air conditioner for a vehicle. 第1実施形態における基準排水速度に関する説明図である。It is explanatory drawing about the reference drainage rate in 1st Embodiment. 第1実施形態における排水期間の設定に関する説明図である。It is explanatory drawing about setting of the drainage period in 1st Embodiment. 通常時における除霜運転から空調運転再開までの動作に関する説明図である。It is explanatory drawing about the operation from the defrosting operation to the resumption of an air conditioning operation in a normal time. 排水期間を中断した場合における除霜運転から空調運転再開までの動作に関する説明図である。It is explanatory drawing about the operation from the defrosting operation to the restart of the air conditioning operation when the drainage period is interrupted. 第2実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。It is an overall block diagram of the air conditioner for vehicles which concerns on 2nd Embodiment.

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の実施形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each embodiment, the same reference numerals may be given to the parts corresponding to the matters described in the preceding embodiments, and duplicate description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each embodiment, other embodiments described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only the combination of the parts that clearly indicate that the combination is possible in each embodiment, but also the partial combination of the embodiments even if the combination is not specified if there is no problem in the combination. Is also possible.

(第1実施形態)
本開示における第1実施形態について、図1~図9を参照して説明する。第1実施形態では、本開示に係る空調装置を、車両走行用の駆動力を走行用電動モータから得る電気自動車の車両用空調装置1に適用している。車両用空調装置1は、電気自動車において、空調対象空間である車室内の空調やバッテリBの温度調整を行う。
(First Embodiment)
The first embodiment in the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 9. In the first embodiment, the air conditioner according to the present disclosure is applied to the vehicle air conditioner 1 of an electric vehicle in which a driving force for vehicle travel is obtained from a travel electric motor. The vehicle air-conditioning device 1 performs air-conditioning in the vehicle interior, which is an air-conditioning target space, and temperature adjustment of the battery B in an electric vehicle.

そして、車両用空調装置1は、車室内の空調を行う空調運転モードとして、冷房モードと、暖房モードと、除湿暖房モードとを切り替えることができる。冷房モードは、車室内へ送風される送風空気を冷却して車室内へ吹き出す運転モードである。暖房モードは、送風空気を加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。除湿暖房モードは、冷却して除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。 The vehicle air conditioner 1 can switch between a cooling mode, a heating mode, and a dehumidifying heating mode as an air conditioning operation mode for air conditioning the interior of the vehicle. The cooling mode is an operation mode in which the blown air blown into the vehicle interior is cooled and blown out into the vehicle interior. The heating mode is an operation mode in which the blown air is heated and blown into the vehicle interior. The dehumidifying / heating mode is an operation mode in which the dehumidifying / heating of the vehicle interior is performed by reheating the cooled and dehumidified blown air and blowing it into the vehicle interior.

又、車両用空調装置1は、空調運転モードの状態によらずに、バッテリBの冷却の有無を切り替えることができる。従って、車両用空調装置1の運転モードは、空調運転モードの状態及びバッテリBの冷却の有無の組み合わせによって定義することができる。この為、車両用空調装置1の運転モードには、冷房モード、暖房モード、除湿暖房モード、単独冷却モード、冷却冷房モード、冷却暖房モード、冷却除湿暖房モードの7つの運転モードが含まれる。 Further, the vehicle air conditioner 1 can switch whether or not the battery B is cooled regardless of the state of the air conditioner operation mode. Therefore, the operation mode of the vehicle air conditioner 1 can be defined by the combination of the state of the air conditioner operation mode and the presence / absence of cooling of the battery B. Therefore, the operation mode of the vehicle air conditioner 1 includes seven operation modes: a cooling mode, a heating mode, a dehumidifying / heating mode, a single cooling mode, a cooling / cooling mode, a cooling / heating mode, and a cooling / dehumidifying / heating mode.

単独冷却モードは、車室内の空調を行うことなく、バッテリBの冷却を行う運転モードである。冷却冷房モードは、車室内の冷房を行うと共に、バッテリBの冷却を行う運転モードである。冷却暖房モードは、車室内の暖房を行うと共に、バッテリBの冷却を行う運転モードである。冷却除湿暖房モードは、車室内の除湿暖房を行うと共に、バッテリBの冷却を行う運転モードである。 The single cooling mode is an operation mode in which the battery B is cooled without air-conditioning the interior of the vehicle. The cooling / cooling mode is an operation mode in which the vehicle interior is cooled and the battery B is cooled. The cooling / heating mode is an operation mode in which the vehicle interior is heated and the battery B is cooled. The cooling / dehumidifying / heating mode is an operation mode in which the battery B is cooled while dehumidifying and heating the vehicle interior.

尚、車両用空調装置1の冷凍サイクル装置10では、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。冷媒には、圧縮機11を潤滑する為の冷凍機油が混入されている。冷凍機油としては、液相冷媒に相溶性を有するPAGオイル(ポリアルキレングリコールオイル)が採用されている。冷凍機油の一部は、冷媒と共にサイクルを循環している。 The refrigeration cycle device 10 of the vehicle air conditioner 1 employs an HFC-based refrigerant (specifically, R134a) as a refrigerant, and a subcritical refrigeration cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure does not exceed the critical pressure of the refrigerant. Consists of. Refrigerant oil for lubricating the compressor 11 is mixed in the refrigerant. As the refrigerating machine oil, PAG oil (polyalkylene glycol oil) having compatibility with a liquid phase refrigerant is adopted. Some of the refrigerating machine oil circulates in the cycle together with the refrigerant.

次に、第1実施形態に係る車両用空調装置1の具体的構成について、図1~図4を参照して説明する。第1実施形態に係る車両用空調装置1は、冷凍サイクル装置10と、加熱部30と、低温側熱媒体回路40と、室内空調ユニット60と、制御装置70を有している。 Next, a specific configuration of the vehicle air conditioner 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. The vehicle air conditioner 1 according to the first embodiment includes a refrigerating cycle device 10, a heating unit 30, a low temperature side heat medium circuit 40, an indoor air conditioner unit 60, and a control device 70.

初めに、車両用空調装置1における冷凍サイクル装置10を構成する各構成機器について説明する。冷凍サイクル装置10は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置である。先ず、圧縮機11は、冷凍サイクル装置10において、冷媒を吸入し圧縮して吐出する。圧縮機11は車両ボンネット内に配置されている。 First, each component device constituting the refrigeration cycle device 10 in the vehicle air conditioner 1 will be described. The refrigeration cycle device 10 is a steam compression type refrigeration cycle device. First, the compressor 11 sucks in the refrigerant, compresses it, and discharges it in the refrigeration cycle device 10. The compressor 11 is arranged in the vehicle bonnet.

圧縮機11は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機11は、後述する制御装置70から出力される制御信号によって、回転数(即ち、冷媒吐出能力)が制御される。 The compressor 11 is an electric compressor that rotationally drives a fixed-capacity compression mechanism having a fixed discharge capacity by an electric motor. The number of revolutions (that is, the refrigerant discharge capacity) of the compressor 11 is controlled by a control signal output from the control device 70 described later.

そして、圧縮機11の吐出口には、熱媒体冷媒熱交換器12における冷媒通路12aの入口側が接続されている。熱媒体冷媒熱交換器12は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒が有する熱を、加熱部30の高温側熱媒体回路31を循環する高温側熱媒体に放熱し、高温側熱媒体を加熱する熱交換器である。 The inlet side of the refrigerant passage 12a in the heat medium refrigerant heat exchanger 12 is connected to the discharge port of the compressor 11. The heat medium refrigerant heat exchanger 12 dissipates the heat of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 to the high-temperature side heat medium circulating in the high-temperature side heat medium circuit 31 of the heating unit 30 to heat the high-temperature side heat medium. It is a heat exchanger.

熱媒体冷媒熱交換器12は、冷凍サイクル装置10の冷媒を流通させる冷媒通路12aと、高温側熱媒体回路31の高温側熱媒体を流通させる熱媒体通路12bを有している。熱媒体冷媒熱交換器12は、伝熱性に優れる同種の金属(第1実施形態では、アルミニウム合金)で形成されており、各構成部材は、ロウ付け接合によって一体化されている。 The heat medium refrigerant heat exchanger 12 has a refrigerant passage 12a through which the refrigerant of the refrigeration cycle device 10 is circulated, and a heat medium passage 12b through which the high temperature side heat medium of the high temperature side heat medium circuit 31 is circulated. The heat medium refrigerant heat exchanger 12 is made of the same type of metal (aluminum alloy in the first embodiment) having excellent heat transfer properties, and each component is integrated by brazing.

これにより、冷媒通路12aを流通する高圧冷媒と熱媒体通路12bを流通する高温側熱媒体は、互いに熱交換することができる。熱媒体冷媒熱交換器12は、高圧冷媒の有する熱を放熱させる凝縮器の一例であり、後述する加熱部30の一部を構成する。即ち、熱媒体冷媒熱交換器12は、暖房用熱交換器の一例に相当する。 As a result, the high-pressure refrigerant flowing through the refrigerant passage 12a and the high-temperature side heat medium flowing through the heat medium passage 12b can exchange heat with each other. The heat medium refrigerant heat exchanger 12 is an example of a condenser that dissipates heat contained in a high-pressure refrigerant, and constitutes a part of a heating unit 30 described later. That is, the heat medium refrigerant heat exchanger 12 corresponds to an example of a heating heat exchanger.

熱媒体冷媒熱交換器12の冷媒通路12aの出口には、三方継手構造の第1接続部13aが接続されている。第1接続部13aでは、3つの流入出口の内の1つを冷媒流入口とし、残りの2つを冷媒流出口としている。つまり、第1接続部13aは、熱媒体冷媒熱交換器12から流出した液相冷媒の流れを分岐する分岐部である。 A first connection portion 13a of a three-way joint structure is connected to the outlet of the refrigerant passage 12a of the heat medium refrigerant heat exchanger 12. In the first connection portion 13a, one of the three inflow outlets is a refrigerant inlet, and the remaining two are refrigerant outlets. That is, the first connection portion 13a is a branch portion for branching the flow of the liquid phase refrigerant flowing out of the heat medium refrigerant heat exchanger 12.

第1接続部13aの一方の冷媒流出口には、第1膨張弁14aを介して、空調用蒸発器15の冷媒入口側が接続されている。冷媒分岐部の他方の冷媒流出口には、第2膨張弁14bを介して、チラー16の冷媒入口側が接続されている。 The refrigerant inlet side of the air-conditioning evaporator 15 is connected to one of the refrigerant outlets of the first connection portion 13a via the first expansion valve 14a. The refrigerant inlet side of the chiller 16 is connected to the other refrigerant outlet of the refrigerant branch portion via the second expansion valve 14b.

第1膨張弁14aは、少なくとも送風空気を冷却する運転モード時において、第1接続部13aの一方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる減圧部である。第1膨張弁14aは、電気式の可変絞り機構であり、弁体と電動アクチュエータとを有している。第1膨張弁14aは、いわゆる電気式膨張弁によって構成されている。 The first expansion valve 14a is a pressure reducing unit that reduces the pressure of the refrigerant flowing out from one of the refrigerant outlets of the first connecting portion 13a, at least in the operation mode for cooling the blown air. The first expansion valve 14a is an electric variable throttle mechanism, and has a valve body and an electric actuator. The first expansion valve 14a is configured by a so-called electric expansion valve.

第1膨張弁14aの弁体は、冷媒通路の通路開度(換言すれば絞り開度)を変更可能に構成されている。電動アクチュエータは、弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータを有している。第1膨張弁14aは、制御装置70から出力される制御信号によって、その作動が制御される。 The valve body of the first expansion valve 14a is configured so that the passage opening (in other words, the throttle opening) of the refrigerant passage can be changed. The electric actuator has a stepping motor that changes the throttle opening of the valve body. The operation of the first expansion valve 14a is controlled by a control signal output from the control device 70.

又、第1膨張弁14aは、絞り開度を全開した際に冷媒通路を全開する全開機能と、絞り開度を全閉した際に冷媒通路を閉塞する全閉機能を有する可変絞り機構で構成されている。つまり、第1膨張弁14aは、冷媒通路を全開にすることで冷媒の減圧作用を発揮させないようにすることができる。 Further, the first expansion valve 14a is composed of a variable throttle mechanism having a fully open function of fully opening the refrigerant passage when the throttle opening is fully opened and a fully closed function of closing the refrigerant passage when the throttle opening is fully closed. Has been done. That is, the first expansion valve 14a can prevent the refrigerant from exerting the depressurizing action by fully opening the refrigerant passage.

そして、第1膨張弁14aは、冷媒通路を閉塞することで、空調用蒸発器15に対する冷媒の流入を遮断できる。即ち、第1膨張弁14aは、冷媒を減圧させる減圧部としての機能と、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部としての機能とを兼ね備えている。又、第1膨張弁14aは、冷媒通路に対する絞り開度を調整することで、空調用蒸発器15に流入する冷媒流量を調整することができる。従って、第1膨張弁14aは、空調用流量調整部の一例に相当する。 The first expansion valve 14a can block the inflow of the refrigerant into the air-conditioning evaporator 15 by closing the refrigerant passage. That is, the first expansion valve 14a has both a function as a pressure reducing unit for reducing the pressure of the refrigerant and a function as a refrigerant circuit switching unit for switching the refrigerant circuit. Further, the first expansion valve 14a can adjust the flow rate of the refrigerant flowing into the air-conditioning evaporator 15 by adjusting the throttle opening with respect to the refrigerant passage. Therefore, the first expansion valve 14a corresponds to an example of the flow rate adjusting unit for air conditioning.

第1膨張弁14aの出口には、空調用蒸発器15の冷媒入口側が接続されている。図3に示すように、空調用蒸発器15は、室内空調ユニット60のケーシング61内に配置されている。空調用蒸発器15は、少なくとも送風空気を冷却する運転モード時に、第1膨張弁14aにて減圧された低圧冷媒と送風空気とを熱交換させて低圧冷媒を蒸発させ、送風空気を冷却する蒸発器である。 The refrigerant inlet side of the air conditioning evaporator 15 is connected to the outlet of the first expansion valve 14a. As shown in FIG. 3, the air-conditioning evaporator 15 is arranged in the casing 61 of the indoor air-conditioning unit 60. The air-conditioning evaporator 15 exchanges heat between the low-pressure refrigerant decompressed by the first expansion valve 14a and the blown air to evaporate the low-pressure refrigerant at least in the operation mode for cooling the blown air, and cools the blown air. It is a vessel.

図1に示すように、第1接続部13aにおける他方の冷媒流出口には、第2膨張弁14bが接続されている。第2膨張弁14bは、少なくとも暖房モード時において、第1接続部13aの他方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる減圧部である。 As shown in FIG. 1, a second expansion valve 14b is connected to the other refrigerant outlet in the first connection portion 13a. The second expansion valve 14b is a pressure reducing unit that reduces the pressure of the refrigerant flowing out from the other refrigerant outlet of the first connecting portion 13a at least in the heating mode.

第2膨張弁14bは、第1膨張弁14aと同様に、電気式の可変絞り機構であり、弁体と電動アクチュエータとを有している。即ち、第2膨張弁14bは、いわゆる電気式膨張弁によって構成されており、全開機能と全閉機能を有している。 Like the first expansion valve 14a, the second expansion valve 14b is an electric variable throttle mechanism, and has a valve body and an electric actuator. That is, the second expansion valve 14b is composed of a so-called electric expansion valve, and has a fully open function and a fully closed function.

つまり、第2膨張弁14bは、冷媒通路を全開にすることで冷媒の減圧作用を発揮させないようにすることができる。又、第2膨張弁14bは、冷媒通路を閉塞することで、チラー16に対する冷媒の流入を遮断することができる。即ち、第2膨張弁14bは、冷媒を減圧させる減圧部としての機能と、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部としての機能とを兼ね備えている。第2膨張弁14bは冷却用流量調整部の一例である。 That is, the second expansion valve 14b can prevent the refrigerant from exerting the depressurizing action by fully opening the refrigerant passage. Further, the second expansion valve 14b can block the inflow of the refrigerant to the chiller 16 by closing the refrigerant passage. That is, the second expansion valve 14b has both a function as a pressure reducing unit for reducing the pressure of the refrigerant and a function as a refrigerant circuit switching unit for switching the refrigerant circuit. The second expansion valve 14b is an example of a cooling flow rate adjusting unit.

第2膨張弁14bの出口には、チラー16の冷媒入口側が接続されている。チラー16は、第2膨張弁14bにて減圧された低圧冷媒と、低温側熱媒体回路40を循環する低温側熱媒体とを熱交換させる熱交換器である。 The refrigerant inlet side of the chiller 16 is connected to the outlet of the second expansion valve 14b. The chiller 16 is a heat exchanger that exchanges heat between the low-pressure refrigerant decompressed by the second expansion valve 14b and the low-temperature side heat medium circulating in the low-temperature side heat medium circuit 40.

チラー16は、第2膨張弁14bにて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路16aと、低温側熱媒体回路40を循環する低温側熱媒体を流通させる熱媒体通路16bとを有している。従って、チラー16は、冷媒通路16aを流通する低圧冷媒と熱媒体通路16bを流通する低温側熱媒体との熱交換によって、低圧冷媒を蒸発させて低温側熱媒体から吸熱する蒸発器である。即ち、チラー16は冷却用蒸発器の一例に相当し、第2膨張弁14bは冷却用減圧部の一例に相当する。 The chiller 16 has a refrigerant passage 16a for circulating a low-pressure refrigerant decompressed by a second expansion valve 14b, and a heat medium passage 16b for circulating a low-temperature side heat medium circulating in the low-temperature side heat medium circuit 40. .. Therefore, the chiller 16 is an evaporator that evaporates the low-pressure refrigerant and absorbs heat from the low-temperature side heat medium by heat exchange between the low-pressure refrigerant flowing through the refrigerant passage 16a and the low-temperature side heat medium flowing through the heat medium passage 16b. That is, the chiller 16 corresponds to an example of a cooling evaporator, and the second expansion valve 14b corresponds to an example of a cooling pressure reducing unit.

図1に示すように、空調用蒸発器15の冷媒出口には、第2接続部13bの一方の冷媒入口側が接続されている。又、チラー16の冷媒出口側には、第2接続部13bの他方の冷媒入口側が接続されている。ここで、第2接続部13bは、第1接続部13aと同様の三方継手構造のもので、3つの流入出口のうち2つを冷媒入口とし、残りの1つを冷媒出口としている。 As shown in FIG. 1, one refrigerant inlet side of the second connecting portion 13b is connected to the refrigerant outlet of the air-conditioning evaporator 15. Further, the other refrigerant inlet side of the second connecting portion 13b is connected to the refrigerant outlet side of the chiller 16. Here, the second connection portion 13b has a three-way joint structure similar to that of the first connection portion 13a, and two of the three inflow outlets are used as the refrigerant inlet and the remaining one is used as the refrigerant outlet.

従って、第2接続部13bは、空調用蒸発器15から流出した冷媒の流れとチラー16から流出した冷媒の流れとを合流させる合流部である。そして、第2接続部13bの冷媒出口には、圧縮機11の吸入口側が接続されている。 Therefore, the second connection portion 13b is a confluence portion that merges the flow of the refrigerant flowing out from the air conditioning evaporator 15 and the flow of the refrigerant flowing out from the chiller 16. The suction port side of the compressor 11 is connected to the refrigerant outlet of the second connection portion 13b.

次に、車両用空調装置1における加熱部30について説明する。加熱部30は、冷凍サイクル装置10における高圧冷媒を熱源として、空調対象空間に供給される送風空気を加熱する為の構成である。 Next, the heating unit 30 in the vehicle air conditioner 1 will be described. The heating unit 30 is configured to heat the blown air supplied to the air-conditioned space by using the high-pressure refrigerant in the refrigeration cycle device 10 as a heat source.

第1実施形態に係る加熱部30は、高温側熱媒体回路31によって構成されている。高温側熱媒体回路31は、高温側熱媒体を循環させる熱媒体回路であり、高温側熱媒体としては、エチレングリコールを含む溶液、不凍液等を採用することができる。 The heating unit 30 according to the first embodiment is configured by a high temperature side heat medium circuit 31. The high temperature side heat medium circuit 31 is a heat medium circuit that circulates the high temperature side heat medium, and as the high temperature side heat medium, a solution containing ethylene glycol, an antifreeze solution, or the like can be adopted.

図1に示すように、高温側熱媒体回路31には、熱媒体冷媒熱交換器12の熱媒体通路12b、高温側ポンプ32、ヒータコア33、高温側外気熱交換器34、高温側流量調整弁35、電気ヒータ36等が配置されている。 As shown in FIG. 1, in the high temperature side heat medium circuit 31, the heat medium passage 12b of the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the high temperature side pump 32, the heater core 33, the high temperature side outside air heat exchanger 34, and the high temperature side flow rate adjusting valve 35, an electric heater 36 and the like are arranged.

上述したように、熱媒体冷媒熱交換器12の熱媒体通路12bでは、高温側熱媒体が、冷媒通路12aを流通する高圧冷媒との熱交換によって加熱される。即ち、高温側熱媒体は、冷凍サイクル装置10で汲み上げられた熱を用いて加熱される。 As described above, in the heat medium passage 12b of the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the high temperature side heat medium is heated by heat exchange with the high pressure refrigerant flowing through the refrigerant passage 12a. That is, the high temperature side heat medium is heated by using the heat pumped up by the refrigeration cycle device 10.

熱媒体冷媒熱交換器12の熱媒体通路12bにおける入口側には、高温側ポンプ32の吐出口が接続されている。高温側ポンプ32は、高温側熱媒体回路31にて高温側熱媒体を循環させる為に圧送する熱媒体ポンプである。高温側ポンプ32は、制御装置70から出力される制御電圧により、回転数(即ち、圧送能力)が制御される電動ポンプである。 The discharge port of the high temperature side pump 32 is connected to the inlet side of the heat medium passage 12b of the heat medium refrigerant heat exchanger 12. The high temperature side pump 32 is a heat medium pump that pumps in order to circulate the high temperature side heat medium in the high temperature side heat medium circuit 31. The high temperature side pump 32 is an electric pump whose rotation speed (that is, pumping capacity) is controlled by a control voltage output from the control device 70.

熱媒体冷媒熱交換器12の熱媒体通路12bにおける出口側には、高温側流量調整弁35の流入口が接続されている。高温側流量調整弁35は、3つの流入出口を有する電気式の三方流量調整弁によって構成されている。 The inflow port of the high temperature side flow rate adjusting valve 35 is connected to the outlet side of the heat medium passage 12b of the heat medium refrigerant heat exchanger 12. The high temperature side flow rate adjusting valve 35 is composed of an electric three-way flow rate adjusting valve having three inflow ports.

高温側流量調整弁35の一方の流出口には、電気ヒータ36が接続されている。電気ヒータ36は、電力を供給されることによって発熱し、電気ヒータ36の熱媒体通路を流れる高温側熱媒体を加熱する。電気ヒータ36は熱源装置の一例に相当する。 An electric heater 36 is connected to one outlet of the high temperature side flow rate adjusting valve 35. The electric heater 36 generates heat by being supplied with electric power, and heats the high temperature side heat medium flowing through the heat medium passage of the electric heater 36. The electric heater 36 corresponds to an example of a heat source device.

電気ヒータ36としては、例えば、PTC素子(即ち、正特性サーミスタ)を有するPTCヒータを用いることができる。電気ヒータ36は、制御装置70から出力される制御電圧によって、高温側熱媒体を加熱する為の熱量を任意に調整することができる。 As the electric heater 36, for example, a PTC heater having a PTC element (that is, a positive characteristic thermistor) can be used. The electric heater 36 can arbitrarily adjust the amount of heat for heating the high temperature side heat medium by the control voltage output from the control device 70.

電気ヒータ36における熱媒体通路の出口側には、ヒータコア33の流入口が接続されている。ヒータコア33は、熱媒体冷媒熱交換器12等で加熱された高温側熱媒体と空調用蒸発器15を通過した送風空気とを熱交換させ、送風空気を加熱する熱交換器である。図3に示すように、ヒータコア33は、室内空調ユニット60のケーシング61内に配置されている。 The inflow port of the heater core 33 is connected to the outlet side of the heat medium passage in the electric heater 36. The heater core 33 is a heat exchanger that heats the blown air by exchanging heat between the high temperature side heat medium heated by the heat medium refrigerant heat exchanger 12 and the like and the blown air that has passed through the air conditioning evaporator 15. As shown in FIG. 3, the heater core 33 is arranged in the casing 61 of the indoor air conditioning unit 60.

そして、高温側流量調整弁35における他方の流出口には、高温側外気熱交換器34の流入口が接続されている。高温側外気熱交換器34は、後述する複合型熱交換器25の一部を構成している。高温側外気熱交換器34は、熱媒体冷媒熱交換器12等で加熱された高温側熱媒体と外気ファン19aで送風された外気OAとを熱交換させて、高温側熱媒体の有する熱を外気OAに放熱させる。高温側外気熱交換器34は、後述する外気用熱交換部25Xを構成する。 The inlet of the high temperature side outside air heat exchanger 34 is connected to the other outlet of the high temperature side flow rate adjusting valve 35. The high temperature side outside air heat exchanger 34 constitutes a part of the composite heat exchanger 25 described later. The high temperature side outside air heat exchanger 34 exchanges heat between the high temperature side heat medium heated by the heat medium refrigerant heat exchanger 12 and the like and the outside air OA blown by the outside air fan 19a, and exchanges heat with the high temperature side heat medium. Heat is dissipated to the outside air OA. The high temperature side outside air heat exchanger 34 constitutes the outside air heat exchange unit 25X, which will be described later.

高温側外気熱交換器34は、車両ボンネット内の前方側に配置されている。上述した外気ファン19aの作動に伴って、外気OAは、車両前方側から後方へ流れ、高温側外気熱交換器34の熱交換部を通過する。又、車両走行時には、車両前方側から後方に向かって高温側外気熱交換器34に走行風を当てることができる。 The high temperature side outside air heat exchanger 34 is arranged on the front side in the vehicle bonnet. With the operation of the outside air fan 19a described above, the outside air OA flows from the front side of the vehicle to the rear side and passes through the heat exchange portion of the high temperature side outside air heat exchanger 34. Further, when the vehicle is traveling, the traveling wind can be applied to the high temperature side outside air heat exchanger 34 from the front side to the rear of the vehicle.

そして、高温側外気熱交換器34の流出口及びヒータコア33の流出口には、三方継手構造の高温側合流部が接続されている。高温側合流部は、三方継手構造における3つの流入出口の内の1つを流出口とし、残りの2つを流入口としている。従って、高温側合流部は、高温側外気熱交換器34を通過した高温側熱媒体の流れと、ヒータコア33を通過した高温側熱媒体の流れとを合流させることができる。そして、高温側合流部における流出口には、高温側ポンプ32の吸込口が接続されている。 The high temperature side confluence portion of the three-way joint structure is connected to the outlet of the high temperature side outside air heat exchanger 34 and the outlet of the heater core 33. In the high temperature side merging portion, one of the three inflow outlets in the three-way joint structure is used as the outflow port, and the remaining two are used as the inflow port. Therefore, the high temperature side merging portion can join the flow of the high temperature side heat medium that has passed through the high temperature side outside air heat exchanger 34 and the flow of the high temperature side heat medium that has passed through the heater core 33. A suction port of the high temperature side pump 32 is connected to the outlet at the high temperature side confluence.

このように、第1実施形態の高温側熱媒体回路31において、熱媒体冷媒熱交換器12の熱媒体通路12bを通過する高温側熱媒体の流れに関して、高温側外気熱交換器34と、ヒータコア33及び電気ヒータ36は並列に接続されている。そして、高温側流量調整弁35は、高温側熱媒体回路31において、ヒータコア33側へ流入する高温側熱媒体の流量と、高温側外気熱交換器34に流入する高温側熱媒体の流量との流量割合を連続的に調整することができる。 As described above, in the high temperature side heat medium circuit 31 of the first embodiment, regarding the flow of the high temperature side heat medium passing through the heat medium passage 12b of the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the high temperature side outside air heat exchanger 34 and the heater core 33 and the electric heater 36 are connected in parallel. Then, in the high temperature side heat medium circuit 31, the high temperature side flow rate adjusting valve 35 has a flow rate of the high temperature side heat medium flowing into the heater core 33 side and a flow rate of the high temperature side heat medium flowing into the high temperature side outside air heat exchanger 34. The flow rate ratio can be adjusted continuously.

つまり、高温側流量調整弁35の動作を制御することで、高温側外気熱交換器34にて外気OAに放熱される高温側熱媒体の熱量と、ヒータコア33にて送風空気に放熱される高温側熱媒体の熱量とを調整することができる。 That is, by controlling the operation of the high temperature side flow rate adjusting valve 35, the amount of heat of the high temperature side heat medium radiated to the outside air OA by the high temperature side outside air heat exchanger 34 and the high temperature radiated to the blown air by the heater core 33. The amount of heat of the side heat medium can be adjusted.

続いて、車両用空調装置1における低温側熱媒体回路40について説明する。低温側熱媒体回路40は、低温側熱媒体を循環させる熱媒体回路である。低温側熱媒体としては、高温側熱媒体回路31における高温側熱媒体と同様の流体を採用できる。 Subsequently, the low temperature side heat medium circuit 40 in the vehicle air conditioner 1 will be described. The low temperature side heat medium circuit 40 is a heat medium circuit that circulates the low temperature side heat medium. As the low temperature side heat medium, the same fluid as the high temperature side heat medium in the high temperature side heat medium circuit 31 can be adopted.

低温側熱媒体回路40には、チラー16の熱媒体通路16b、低温側ポンプ41、機器用熱交換部42、低温側外気熱交換器43、低温側流量調整弁44、機器側熱媒体回路50等が配置されている。チラー16における熱媒体通路16bの流入口には、低温側ポンプ41の吐出口側が接続されている。 The low temperature side heat medium circuit 40 includes the heat medium passage 16b of the chiller 16, the low temperature side pump 41, the heat exchange unit 42 for equipment, the low temperature side outside air heat exchanger 43, the low temperature side flow control valve 44, and the equipment side heat medium circuit 50. Etc. are arranged. The discharge port side of the low temperature side pump 41 is connected to the inflow port of the heat medium passage 16b in the chiller 16.

低温側ポンプ41は、低温側熱媒体回路40において、チラー16の熱媒体通路16bへ低温側熱媒体を圧送する熱媒体ポンプである。低温側ポンプ41の基本的構成は、高温側ポンプ32と同様である。 The low temperature side pump 41 is a heat medium pump that pumps the low temperature side heat medium to the heat medium passage 16b of the chiller 16 in the low temperature side heat medium circuit 40. The basic configuration of the low temperature side pump 41 is the same as that of the high temperature side pump 32.

チラー16の熱媒体通路16bにおける流出口には、低温側流量調整弁44が接続されている。低温側流量調整弁44は、3つの流入出口を有する電気式の三方流量調整弁によって構成されている。図1に示すように、低温側流量調整弁44における一方の流入口には、機器用熱交換部42の熱媒体通路42aの入口側が接続されており、低温側流量調整弁44の他方の流入口には、低温側外気熱交換器43の流入口側が接続されている。 A low temperature side flow rate adjusting valve 44 is connected to the outlet of the heat medium passage 16b of the chiller 16. The low temperature side flow rate adjusting valve 44 is composed of an electric three-way flow rate adjusting valve having three inflow ports. As shown in FIG. 1, one inflow port of the low temperature side flow control valve 44 is connected to the inlet side of the heat medium passage 42a of the heat exchange unit 42 for equipment, and the other flow of the low temperature side flow control valve 44 is connected. The inlet side of the low temperature side outside air heat exchanger 43 is connected to the inlet.

この為、低温側流量調整弁44は、チラー16の熱媒体通路16bを通過した低温側熱媒体の流れに関して、低温側外気熱交換器43を通過する低温側熱媒体の流量と、機器用熱交換部42を通過する低温側熱媒体の流量との流量割合を連続的に調整できる。即ち、低温側熱媒体回路40は、低温側流量調整弁44の作動を制御することで、低温側熱媒体の流れを切り替えることができる。 Therefore, the low temperature side flow rate adjusting valve 44 describes the flow rate of the low temperature side heat medium passing through the low temperature side outside air heat exchanger 43 and the heat for equipment with respect to the flow of the low temperature side heat medium passing through the heat medium passage 16b of the chiller 16. The flow rate ratio with the flow rate of the low temperature side heat medium passing through the exchange portion 42 can be continuously adjusted. That is, the low temperature side heat medium circuit 40 can switch the flow of the low temperature side heat medium by controlling the operation of the low temperature side flow rate adjusting valve 44.

ここで、車両用空調装置1では、機器用熱交換部42の熱媒体通路42aに低温側熱媒体を通過させて熱交換させることで、バッテリBで生じた熱を低温側熱媒体に吸熱させて、バッテリBの温度調整を行っている。即ち、機器用熱交換部42は、低温側熱媒体回路40にて低温側熱媒体により冷却可能に接続されており、予め定められた温度範囲内にバッテリBの温度を維持するように構成されている。 Here, in the vehicle air conditioner 1, the heat generated by the battery B is absorbed by the low temperature side heat medium by passing the low temperature side heat medium through the heat medium passage 42a of the equipment heat exchange unit 42 to exchange heat. The temperature of the battery B is adjusted. That is, the heat exchange unit 42 for equipment is connected so as to be coolable by the low temperature side heat medium in the low temperature side heat medium circuit 40, and is configured to maintain the temperature of the battery B within a predetermined temperature range. ing.

図4に示すように、バッテリBは、車両の各種電気機器に電力を供給するもので、例えば、充放電可能な二次電池(本実施形態では、リチウムイオン電池)が採用される。バッテリBは、充放電に際して発熱する。バッテリBは、複数の電池セルを積層配置し、これらの電池セルを電気的に直列或いは並列に接続することによって形成された、いわゆる組電池である。この種のバッテリBは、低温になると出力が低下しやすく、高温になると劣化が進行しやすい。 As shown in FIG. 4, the battery B supplies electric power to various electric devices of the vehicle, and for example, a rechargeable and dischargeable secondary battery (in this embodiment, a lithium ion battery) is adopted. Battery B generates heat during charging and discharging. The battery B is a so-called assembled battery formed by stacking a plurality of battery cells and electrically connecting these battery cells in series or in parallel. The output of this type of battery B tends to decrease at low temperatures, and deterioration tends to progress at high temperatures.

この為、バッテリBの温度は、バッテリBの充放電容量を充分に活用することができる適切な温度範囲内(例えば、10℃以上かつ40℃以下)に維持されている必要がある。この為、車両用空調装置1では、低温側熱媒体の流量等を制御することで、バッテリBの温度を適切に調整している。 Therefore, the temperature of the battery B needs to be maintained within an appropriate temperature range (for example, 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower) in which the charge / discharge capacity of the battery B can be fully utilized. Therefore, in the vehicle air conditioner 1, the temperature of the battery B is appropriately adjusted by controlling the flow rate of the low temperature side heat medium and the like.

そして、低温側外気熱交換器43は、低温側ポンプ41から吐出された低温側熱媒体と、外気ファン19aにより送風された外気OAとを熱交換させる熱交換器である。低温側外気熱交換器43は、低温側熱媒体回路40において、チラー16の熱媒体通路16bから流出した低温側熱媒体の流れに関して、機器用熱交換部42と並列に接続されている。 The low temperature side outside air heat exchanger 43 is a heat exchanger that exchanges heat between the low temperature side heat medium discharged from the low temperature side pump 41 and the outside air OA blown by the outside air fan 19a. The low temperature side outside air heat exchanger 43 is connected in parallel with the device heat exchange unit 42 with respect to the flow of the low temperature side heat medium flowing out from the heat medium passage 16b of the chiller 16 in the low temperature side heat medium circuit 40.

又、低温側外気熱交換器43は、駆動装置室内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、低温側外気熱交換器43に走行風を当てることができる。従って、図2に示すように、低温側外気熱交換器43は、高温側外気熱交換器34等と一体的に形成されており、複合型熱交換器25及び外気用熱交換部25Xの一部を構成する。 Further, the low temperature side outside air heat exchanger 43 is arranged on the front side in the drive device room. Therefore, when the vehicle is running, the running wind can be applied to the low temperature side outside air heat exchanger 43. Therefore, as shown in FIG. 2, the low temperature side outside air heat exchanger 43 is integrally formed with the high temperature side outside air heat exchanger 34 and the like, and is one of the composite heat exchanger 25 and the outside air heat exchange unit 25X. Make up the part.

そして、機器用熱交換部42における熱媒体通路42aの流出口側と、低温側外気熱交換器43の熱媒体流出口側には、三方継手構造の合流部が接続されている。合流部は、三方継手構造における3つの流入出口の内の2つを流入口とし、残りの1つを流出口としている。合流部における流出口には、低温側ポンプ41の吸込口側が接続されている。 A merging portion of a three-way joint structure is connected to the outlet side of the heat medium passage 42a in the heat exchange section 42 for equipment and the outlet side of the heat medium of the low temperature side outside air heat exchanger 43. In the merging portion, two of the three inflow / outlets in the three-way joint structure are used as the inflow port, and the remaining one is used as the outflow port. The suction port side of the low temperature side pump 41 is connected to the outlet at the confluence.

従って、合流部は、機器用熱交換部42から流出した低温側熱媒体の流れと、低温側外気熱交換器43から流出した低温側熱媒体の流れとを合流させて、低温側ポンプ41へ導くことができる。 Therefore, the merging section merges the flow of the low temperature side heat medium flowing out from the equipment heat exchange section 42 with the flow of the low temperature side heat medium flowing out from the low temperature side outside air heat exchanger 43 to the low temperature side pump 41. Can be guided.

このように構成された低温側熱媒体回路40では、低温側流量調整弁44の作動を制御することで、低温側熱媒体の流れを切り替えることができる。例えば、低温側熱媒体回路40では、チラー16側の流入出口と機器用熱交換部42側の流入出口を連通させ、低温側外気熱交換器43側の流入出口を閉塞させるように、低温側流量調整弁44を制御することができる。この場合、低温側熱媒体の流れは、チラー16を通過した低温側熱媒体の全量が機器用熱交換部42の熱媒体通路42aを通過するように切り替えられる。 In the low temperature side heat medium circuit 40 configured in this way, the flow of the low temperature side heat medium can be switched by controlling the operation of the low temperature side flow rate adjusting valve 44. For example, in the low temperature side heat medium circuit 40, the low temperature side so as to communicate the inflow outlet on the chiller 16 side and the inflow outlet on the equipment heat exchange unit 42 side and block the inflow outlet on the low temperature side outside air heat exchanger 43 side. The flow control valve 44 can be controlled. In this case, the flow of the low temperature side heat medium is switched so that the entire amount of the low temperature side heat medium that has passed through the chiller 16 passes through the heat medium passage 42a of the heat exchange unit 42 for equipment.

この態様によれば、チラー16で冷却された低温側熱媒体を、機器用熱交換部42に供給することができるので、バッテリBを冷却することができる。換言すると、バッテリBの冷却に伴って吸熱したバッテリBの廃熱を、チラー16における熱交換によって、冷凍サイクル装置10の低圧冷媒に吸熱させることができる。 According to this aspect, the low temperature side heat medium cooled by the chiller 16 can be supplied to the heat exchange unit 42 for equipment, so that the battery B can be cooled. In other words, the waste heat of the battery B absorbed by the cooling of the battery B can be absorbed by the low pressure refrigerant of the refrigerating cycle apparatus 10 by heat exchange in the chiller 16.

又、低温側熱媒体回路40において、チラー16側の流入出口と低温側外気熱交換器43側の流入出口を連通させ、機器用熱交換部42側の流入出口を閉塞させるように、低温側流量調整弁44を制御することができる。この場合、低温側熱媒体の流れは、チラー16を通過した低温側熱媒体の全量が低温側外気熱交換器43を通過するように切り替えられる。 Further, in the low temperature side heat medium circuit 40, the low temperature side so as to communicate the inflow outlet on the chiller 16 side and the inflow outlet on the low temperature side outside air heat exchanger 43 side and block the inflow outlet on the equipment heat exchange unit 42 side. The flow control valve 44 can be controlled. In this case, the flow of the low temperature side heat medium is switched so that the entire amount of the low temperature side heat medium that has passed through the chiller 16 passes through the low temperature side outside air heat exchanger 43.

この態様によれば、チラー16で冷却された低温側熱媒体を、低温側外気熱交換器43に供給することができるので、低温側熱媒体の温度が外気温よりも低ければ、外気OAから吸熱させることができる。これにより、送風空気を加熱する為の熱源として、外気OAを利用することができる。 According to this aspect, the low temperature side heat medium cooled by the chiller 16 can be supplied to the low temperature side outside air heat exchanger 43, so that if the temperature of the low temperature side heat medium is lower than the outside temperature, the outside air OA It can absorb heat. Thereby, the outside air OA can be used as a heat source for heating the blown air.

即ち、車両用空調装置1は、低温側熱媒体回路40を利用することで、バッテリBの冷却や温度調整を行うことができる。又、車両用空調装置1は、低温側外気熱交換器43を利用することで、外気OAを熱源として利用することができる。 That is, the vehicle air conditioner 1 can cool the battery B and adjust the temperature by using the low temperature side heat medium circuit 40. Further, the vehicle air conditioner 1 can use the outside air OA as a heat source by using the low temperature side outside air heat exchanger 43.

又、低温側熱媒体回路40には、機器側熱媒体回路50が接続されている。機器側熱媒体回路50は、電気自動車に搭載された発熱機器の温度を調整すると共に、発熱機器に生じる熱を活用する為の熱媒体回路である。機器側熱媒体回路の熱媒体としては、上述した高温側熱媒体回路31、低温側熱媒体回路40等と同様の熱媒体を採用できる。 Further, a device-side heat medium circuit 50 is connected to the low-temperature side heat medium circuit 40. The device-side heat medium circuit 50 is a heat medium circuit for adjusting the temperature of the heat-generating device mounted on the electric vehicle and utilizing the heat generated in the heat-generating device. As the heat medium of the device-side heat medium circuit, the same heat medium as the above-mentioned high-temperature side heat medium circuit 31, low-temperature side heat medium circuit 40, etc. can be adopted.

機器側熱媒体回路50は、発熱機器51、機器側ポンプ53、機器側三方弁54を、機器側熱媒体流路によって環状に接続して構成されている。機器側熱媒体流路の一端は、低温側流量調整弁44と低温側外気熱交換器43の熱媒体入口側を接続する熱媒体流路に接続されている。そして、機器側熱媒体流路の他端は、低温側外気熱交換器43の熱媒体出口側と、低温側熱媒体回路40の合流部を接続する熱媒体流路に接続されている。 The device-side heat medium circuit 50 is configured by connecting the heat-generating device 51, the device-side pump 53, and the device-side three-way valve 54 in an annular shape by the device-side heat medium flow path. One end of the heat medium flow path on the equipment side is connected to the heat medium flow path connecting the low temperature side flow rate adjusting valve 44 and the heat medium inlet side of the low temperature side outside air heat exchanger 43. The other end of the heat medium flow path on the device side is connected to the heat medium flow path connecting the heat medium outlet side of the low temperature side outside air heat exchanger 43 and the confluence portion of the low temperature side heat medium circuit 40.

機器側熱媒体回路50において、機器側熱媒体流路には、発熱機器51、機器バイパス流路52、機器側ポンプ53、機器側三方弁54が配置されている。低温側流量調整弁44と低温側外気熱交換器43の熱媒体入口側の間から伸びる機器側熱媒体流路には、機器側三方弁54の流入出口の1つが接続されている。 In the device-side heat medium circuit 50, a heat-generating device 51, a device bypass flow path 52, a device-side pump 53, and a device-side three-way valve 54 are arranged in the device-side heat medium flow path. One of the inflow outlets of the equipment-side three-way valve 54 is connected to the equipment-side heat medium flow path extending from between the low-temperature side flow rate adjusting valve 44 and the heat medium inlet side of the low-temperature side outside air heat exchanger 43.

機器側三方弁54は、3つの流入出口を有する電気式の三方流量調整弁によって構成されている。機器側三方弁54における別の流入出口には、発熱機器51における熱媒体通路の出口側が接続されている。一方、機器側三方弁54の更に別の流入出口には、機器バイパス流路52が接続されている。 The device-side three-way valve 54 is composed of an electric three-way flow rate regulating valve having three inflow ports. The outlet side of the heat medium passage in the heating device 51 is connected to another inflow port of the device-side three-way valve 54. On the other hand, the device bypass flow path 52 is connected to yet another inflow port of the device-side three-way valve 54.

発熱機器51は、電気自動車に搭載された車載機器の内、走行等を目的とした作動に伴って付随的に発熱する機器によって構成されている。発熱機器51は、熱源装置の一例に相当する。換言すると、発熱機器51は、発熱とは異なる目的の作動によって発熱し、その発熱量の制御が困難な機器である。 The heat-generating device 51 is composed of in-vehicle devices mounted on an electric vehicle that generate heat incidentally when the vehicle is operated for the purpose of traveling or the like. The heat generating device 51 corresponds to an example of a heat source device. In other words, the heat generating device 51 is a device in which heat is generated by an operation having a purpose different from that of heat generation, and it is difficult to control the amount of heat generated.

従って、発熱機器51は、発熱を目的として作動して、任意の熱量を発生させる電気ヒータ36のような加熱装置ではない。発熱機器51としては、インバータ、モータジェネレータが採用されている。そして、発熱機器51の熱媒体通路は、熱媒体を流通させることで、それぞれの構成機器を冷却できるように形成されている。 Therefore, the heat generating device 51 is not a heating device such as an electric heater 36 that operates for the purpose of heat generation and generates an arbitrary amount of heat. As the heat generating device 51, an inverter and a motor generator are adopted. The heat medium passage of the heat generating device 51 is formed so that the respective constituent devices can be cooled by circulating the heat medium.

インバータは、直流電流を交流電流に変換する電力変換部である。そして、モータジェネレータは、電力を供給されることによって走行用の駆動力を出力すると共に、減速時等には回生電力を発生させるものである。 The inverter is a power conversion unit that converts a direct current into an alternating current. The motor generator outputs the driving force for traveling by being supplied with electric power, and also generates regenerative electric power at the time of deceleration or the like.

尚、発熱機器51として、トランスアクスル装置を採用することも可能である。トランスアクスル装置は、トランスミッションとファイナルギア・ディファレンシャルギア(デフギア)を一体化した装置である。 It is also possible to adopt a transaxle device as the heat generating device 51. The transaxle device is a device that integrates the transmission and the final gear / differential gear (diff gear).

そして、発熱機器51の熱媒体通路における入口側には、機器側ポンプ53の吐出口側が接続されている。機器側ポンプ53は、機器側熱媒体流路の熱媒体を発熱機器51における熱媒体通路の入口側へ圧送する。機器側ポンプ53の基本的構成は、高温側ポンプ32等と同様である。 The discharge port side of the device side pump 53 is connected to the inlet side of the heat medium passage of the heat generating device 51. The equipment-side pump 53 pumps the heat medium of the equipment-side heat medium flow path to the inlet side of the heat medium passage in the heat-generating device 51. The basic configuration of the equipment-side pump 53 is the same as that of the high-temperature side pump 32 and the like.

図1に示すように、機器バイパス流路52の一端は、機器側三方弁54における更に別の流入出口に接続されている。そして、機器バイパス流路52の他端は、低温側外気熱交換器43の流出口側から伸びる機器側熱媒体流路に接続されている。従って、機器バイパス流路52は、発熱機器51及び機器側ポンプ53を通過した熱媒体の流れに関して、低温側外気熱交換器43に並列に接続されている。 As shown in FIG. 1, one end of the equipment bypass flow path 52 is connected to yet another inflow port in the equipment side three-way valve 54. The other end of the equipment bypass flow path 52 is connected to the equipment side heat medium flow path extending from the outlet side of the low temperature side outside air heat exchanger 43. Therefore, the equipment bypass flow path 52 is connected in parallel to the low temperature side outside air heat exchanger 43 with respect to the flow of the heat medium passing through the heat generating equipment 51 and the equipment side pump 53.

これにより、機器側熱媒体回路50は、機器側三方弁54の作動を制御することで、機器側熱媒体回路50における熱媒体の流れを切り替えることができる。従って、機器側熱媒体回路50において、発熱機器51及び機器側三方弁54から流出した熱媒体の流れに関して、機器バイパス流路52を介して循環させ、発熱機器51の廃熱を機器側熱媒体回路50の熱媒体に蓄熱しておくことができる。 As a result, the device-side heat medium circuit 50 can switch the flow of the heat medium in the device-side heat medium circuit 50 by controlling the operation of the device-side three-way valve 54. Therefore, in the device-side heat medium circuit 50, the flow of the heat medium flowing out from the heat-generating device 51 and the device-side three-way valve 54 is circulated through the device bypass flow path 52, and the waste heat of the heat-generating device 51 is circulated through the device-side heat medium. Heat can be stored in the heat medium of the circuit 50.

続いて、車両用空調装置1における外気用熱交換部25Xの構成について、図2を参照して説明する。外気用熱交換部25Xは、複合型熱交換器25と、シャッター装置55を有して構成されている。複合型熱交換器25は、高温側熱媒体回路31における高温側外気熱交換器34と、低温側熱媒体回路40における低温側外気熱交換器43とを熱的に接続して構成されている。 Subsequently, the configuration of the outside air heat exchange unit 25X in the vehicle air conditioner 1 will be described with reference to FIG. 2. The outside air heat exchange unit 25X includes a composite heat exchanger 25 and a shutter device 55. The composite heat exchanger 25 is configured by thermally connecting the high temperature side outside air heat exchanger 34 in the high temperature side heat medium circuit 31 and the low temperature side outside air heat exchanger 43 in the low temperature side heat medium circuit 40. ..

上述したように、複合型熱交換器25は、駆動装置室内の前方側に配置されている。そして、低温側外気熱交換器43は、高温側熱媒体回路31に対して車両前方側に配置されている。換言すると、低温側外気熱交換器43は、外気OAの流れに関して、高温側熱媒体回路31の上流側に配置されている。 As described above, the composite heat exchanger 25 is arranged on the front side in the drive unit room. The low temperature side outside air heat exchanger 43 is arranged on the front side of the vehicle with respect to the high temperature side heat medium circuit 31. In other words, the low temperature side outside air heat exchanger 43 is arranged on the upstream side of the high temperature side heat medium circuit 31 with respect to the flow of the outside air OA.

又、複合型熱交換器25には、外気ファン19aが、高温側外気熱交換器34及び低温側外気熱交換器43に対して外気OAを送風するように配置されている。外気ファン19aは、制御装置70から出力される制御電圧によって回転数(すなわち、送風能力)が制御される電動送風機であり、外気送風機の一例に相当する。 Further, in the composite heat exchanger 25, an outside air fan 19a is arranged so as to blow outside air OA to the high temperature side outside air heat exchanger 34 and the low temperature side outside air heat exchanger 43. The outside air fan 19a is an electric blower whose rotation speed (that is, blowing capacity) is controlled by a control voltage output from the control device 70, and corresponds to an example of an outside air blower.

即ち、外気ファン19aは、複合型熱交換器25に対する外気の風速(風量)を調整することができるので、後述する流入調整制御部70fの制御対象となる機器である。複合型熱交換器25は、外気ファン19aによって送風される外気OAや、電気自動車の走行に伴って送風される外気OAとの熱交換を行うことができる。 That is, since the outside air fan 19a can adjust the wind speed (air volume) of the outside air with respect to the composite heat exchanger 25, it is a device to be controlled by the inflow adjustment control unit 70f, which will be described later. The composite heat exchanger 25 can exchange heat with the outside air OA blown by the outside air fan 19a and the outside air OA blown by the traveling of the electric vehicle.

そして、高温側外気熱交換器34及び低温側外気熱交換器43は、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器構造になっている。タンクアンドチューブ型の高温側外気熱交換器34は、高温側熱媒体を流通させる複数のチューブ34tと、複数のチューブ34tを流通する高温側熱媒体の分配或いは集合を行う為のタンク等を有している。 The high temperature side outside air heat exchanger 34 and the low temperature side outside air heat exchanger 43 have a so-called tank and tube type heat exchanger structure. The tank-and-tube type high-temperature side outside air heat exchanger 34 has a plurality of tubes 34t for circulating the high-temperature side heat medium and a tank for distributing or assembling the high-temperature side heat medium for circulating the plurality of tubes 34t. are doing.

高温側外気熱交換器34は、一定方向に互いに間隔を開けて積層配置されたチューブ34tを流通する高温側熱媒体と、隣り合うチューブ34tの間に形成された空気通路を流通する空気とを熱交換させる構造になっている。 The high temperature side outside air heat exchanger 34 connects a high temperature side heat medium flowing through tubes 34t laminated and arranged at intervals in a certain direction and air flowing through an air passage formed between adjacent tubes 34t. It has a structure that allows heat exchange.

又、タンクアンドチューブ型の低温側外気熱交換器43は、低温側熱媒体を流通させる複数のチューブ43tと、複数のチューブ43tを流通する低温側熱媒体の分配或いは集合を行う為のタンク等を有している。 Further, the tank-and-tube type low-temperature side outside air heat exchanger 43 is a tank or the like for distributing or assembling a plurality of tubes 43t for circulating a low-temperature side heat medium and a low-temperature side heat medium for circulating a plurality of tubes 43t. have.

低温側外気熱交換器43は、一定方向に互いに間隔を開けて積層配置されたチューブ43tを流通する低温側熱媒体と、隣り合うチューブ43tの間に形成された空気通路を流通する空気とを熱交換させる構造になっている。 The low temperature side outside air heat exchanger 43 connects a low temperature side heat medium flowing through tubes 43t laminated and arranged at intervals in a certain direction, and air flowing through an air passage formed between adjacent tubes 43t. It has a structure that allows heat exchange.

図2に示すように、高温側外気熱交換器34におけるチューブ34tの間に形成される空気通路と、低温側外気熱交換器43におけるチューブ43tの間に形成される空気通路には、熱交換フィン25fが配置されている。熱交換フィン25fは、一つの薄板状の金属部材により構成されている。熱交換フィン25fは、高温側外気熱交換器34における高温側熱媒体と外気OAとの熱交換を促進させると共に、低温側外気熱交換器43における低温側熱媒体と外気OAとの熱交換を促進させる部材である。 As shown in FIG. 2, heat is exchanged between the air passage formed between the tubes 34t in the high temperature side outside air heat exchanger 34 and the air passage formed between the tubes 43t in the low temperature side outside air heat exchanger 43. The fins 25f are arranged. The heat exchange fin 25f is composed of one thin plate-shaped metal member. The heat exchange fins 25f promote heat exchange between the high temperature side heat medium and the outside air OA in the high temperature side outside air heat exchanger 34, and exchange heat between the low temperature side heat medium and the outside air OA in the low temperature side outside air heat exchanger 43. It is a member to promote.

そして、複合型熱交換器25では、複数の熱交換フィン25fが、高温側外気熱交換器34のチューブ34tと、低温側外気熱交換器43のチューブ43tの双方にろう付け接合されている。つまり、高温側外気熱交換器34と低温側外気熱交換器43は、複数の熱交換フィン25fによって熱的に連結されている。これにより、複合型熱交換器25においては、熱交換フィン25fを介して、高温側外気熱交換器34側の高温側熱媒体と、低温側外気熱交換器43側の低温側熱媒体との間における熱の伝達を可能にしている。 In the composite heat exchanger 25, a plurality of heat exchange fins 25f are brazed to both the tube 34t of the high temperature side outside air heat exchanger 34 and the tube 43t of the low temperature side outside air heat exchanger 43. That is, the high temperature side outside air heat exchanger 34 and the low temperature side outside air heat exchanger 43 are thermally connected by a plurality of heat exchange fins 25f. As a result, in the composite heat exchanger 25, the high temperature side heat medium on the high temperature side outside air heat exchanger 34 side and the low temperature side heat medium on the low temperature side outside air heat exchanger 43 side are connected to each other via the heat exchange fins 25f. Allows heat transfer between.

図2に示すように、複合型熱交換器25の車両前方側には、シャッター装置55が配置されている。シャッター装置55は、枠状のフレームの開口部に、複数のブレードを回転可能に配置して構成されている。複数のブレードは、図示しない電動アクチュエータの作動によって連動して回転し、フレームの開口部における開口面積を調整する。 As shown in FIG. 2, a shutter device 55 is arranged on the front side of the vehicle of the composite heat exchanger 25. The shutter device 55 is configured by rotatably arranging a plurality of blades in the opening of the frame-shaped frame. The plurality of blades rotate in conjunction with each other by the operation of an electric actuator (not shown) to adjust the opening area at the opening of the frame.

これにより、シャッター装置55は、複合型熱交換器25を通過する外気OAの流量を調整することができ、複合型熱交換器25における熱交換能力を調整することができる。従って、シャッター装置55は、後述する流入調整制御部70fの制御対象となる機器である。 As a result, the shutter device 55 can adjust the flow rate of the outside air OA passing through the composite heat exchanger 25, and can adjust the heat exchange capacity of the composite heat exchanger 25. Therefore, the shutter device 55 is a device to be controlled by the inflow adjustment control unit 70f, which will be described later.

次に、車両用空調装置1を構成する室内空調ユニット60について、図3を参照して説明する。室内空調ユニット60は、車両用空調装置1において、冷凍サイクル装置10によって温度調整された送風空気を車室内の適切な箇所へ吹き出すためのユニットである。室内空調ユニット60は、車室内最前部の計器盤(即ち、インストルメントパネル)の内側に配置されている。 Next, the indoor air-conditioning unit 60 constituting the vehicle air-conditioning device 1 will be described with reference to FIG. The indoor air-conditioning unit 60 is a unit for blowing out blown air whose temperature has been adjusted by the refrigerating cycle device 10 to an appropriate place in the vehicle interior in the vehicle air-conditioning device 1. The indoor air conditioning unit 60 is arranged inside the instrument panel (that is, the instrument panel) at the front of the vehicle interior.

室内空調ユニット60は、その外殻を形成するケーシング61の内部に形成される空気通路に、送風機62、空調用蒸発器15、ヒータコア33等を収容して構成されている。ケーシング61は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成している。ケーシング61は、或る程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂(具体的には、ポリプロピレン)にて成形されている。 The indoor air conditioning unit 60 is configured to accommodate a blower 62, an air conditioning evaporator 15, a heater core 33, and the like in an air passage formed inside a casing 61 forming the outer shell thereof. The casing 61 forms an air passage for the blown air to be blown into the vehicle interior. The casing 61 is made of a resin (specifically, polypropylene) having a certain degree of elasticity and excellent strength.

図3に示すように、ケーシング61の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置63が配置されている。内外気切替装置63は、ケーシング61内へ内気(車室内空気)と外気(車室外空気)とを切替導入する。 As shown in FIG. 3, an inside / outside air switching device 63 is arranged on the most upstream side of the blown air flow of the casing 61. The inside / outside air switching device 63 switches and introduces the inside air (vehicle interior air) and the outside air (vehicle interior outside air) into the casing 61.

内外気切替装置63は、ケーシング61内へ内気を導入させる内気導入口及び外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の導入風量と外気の導入風量との導入割合を変化させる。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、制御装置70から出力される制御信号によって、その作動が制御される。 The inside / outside air switching device 63 continuously adjusts the opening areas of the inside air introduction port for introducing the inside air into the casing 61 and the outside air introduction port for introducing the outside air by the inside / outside air switching door, and adjusts the introduction air volume of the inside air and the outside air. Change the introduction ratio with the introduction air volume. The inside / outside air switching door is driven by an electric actuator for the inside / outside air switching door. The operation of this electric actuator is controlled by a control signal output from the control device 70.

内外気切替装置63の送風空気流れ下流側には、送風機62が配置されている。送風機62は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機によって構成されている。送風機62は、内外気切替装置63を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。送風機62は、制御装置70から出力される制御電圧によって、回転数(即ち、送風能力)が制御される。 A blower 62 is arranged on the downstream side of the blower air flow of the inside / outside air switching device 63. The blower 62 is composed of an electric blower that drives a centrifugal multi-blade fan with an electric motor. The blower 62 blows the air sucked through the inside / outside air switching device 63 toward the vehicle interior. The rotation speed (that is, the blowing capacity) of the blower 62 is controlled by the control voltage output from the control device 70.

送風機62の送風空気流れ下流側には、空調用蒸発器15及びヒータコア33が、送風空気の流れに対して、この順に配置されている。つまり、空調用蒸発器15は、ヒータコア33よりも送風空気流れ上流側に配置されている。従って、車両用空調装置1の室内空調ユニット60では、空調用蒸発器15を通過した送風空気の少なくとも一部を、ヒータコア33によって加熱することができる。 On the downstream side of the blower air flow of the blower 62, the air conditioner evaporator 15 and the heater core 33 are arranged in this order with respect to the blower air flow. That is, the air-conditioning evaporator 15 is arranged on the upstream side of the blown air flow with respect to the heater core 33. Therefore, in the indoor air-conditioning unit 60 of the vehicle air-conditioning device 1, at least a part of the blown air that has passed through the air-conditioning evaporator 15 can be heated by the heater core 33.

又、ケーシング61内には、冷風バイパス通路65が形成されている。冷風バイパス通路65は、空調用蒸発器15を通過した送風空気を、ヒータコア33を迂回させて下流側へ流す空気通路である。 Further, a cold air bypass passage 65 is formed in the casing 61. The cold air bypass passage 65 is an air passage that allows the blown air that has passed through the air conditioning evaporator 15 to bypass the heater core 33 and flow to the downstream side.

空調用蒸発器15の送風空気流れ下流側であって、且つ、ヒータコア33の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア64が配置されている。エアミックスドア64は、空調用蒸発器15を通過後の送風空気のうち、ヒータコア33を通過させる風量と冷風バイパス通路65を通過させる風量との風量割合を調整する。 The air mix door 64 is arranged on the downstream side of the blast air flow of the air-conditioning evaporator 15 and on the upstream side of the blast air flow of the heater core 33. The air mix door 64 adjusts the air volume ratio between the air volume passing through the heater core 33 and the air volume passing through the cold air bypass passage 65 in the air blown air after passing through the air conditioning evaporator 15.

エアミックスドア64は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、制御装置70から出力される制御信号により、その作動が制御される。 The air mix door 64 is driven by an electric actuator for driving the air mix door. The operation of this electric actuator is controlled by a control signal output from the control device 70.

そして、ヒータコア33の送風空気流れ下流側には、混合空間が設けられている。混合空間では、ヒータコア33にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路65を通過してヒータコア33にて加熱されていない送風空気とが混合される。 A mixing space is provided on the downstream side of the blown air flow of the heater core 33. In the mixing space, the blown air heated by the heater core 33 and the blown air that has passed through the cold air bypass passage 65 and has not been heated by the heater core 33 are mixed.

更に、ケーシング61の送風空気流れ最下流部には、混合空間にて混合された送風空気(空調風)を車室内へ吹き出す開口穴が配置されている。この開口穴としては、フェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴(いずれも図示せず)が設けられている。 Further, an opening hole for blowing out the blown air (air-conditioned air) mixed in the mixed space into the vehicle interior is arranged at the most downstream portion of the blown air flow of the casing 61. As the opening hole, a face opening hole, a foot opening hole, and a defroster opening hole (none of which are shown) are provided.

フェイス開口穴は、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。デフロスタ開口穴は、車両前面の窓ガラスにおける内側面に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。 The face opening hole is an opening hole for blowing air-conditioned air toward the upper body of the occupant in the vehicle interior. The foot opening hole is an opening hole for blowing air-conditioned air toward the feet of the occupant. The defroster opening hole is an opening hole for blowing air-conditioned air toward the inner side surface of the window glass on the front surface of the vehicle.

これらのフェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴は、それぞれ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、フット吹出口およびデフロスタ吹出口(いずれも図示せず)に接続されている。 These face opening holes, foot opening holes, and defroster opening holes are the face outlets, foot outlets, and defroster outlets (none of which are shown) provided in the vehicle interior via ducts forming air passages, respectively. )It is connected to the.

従って、エアミックスドア64が、ヒータコア33を通過させる風量と冷風バイパス通路65を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間にて混合される空調風の温度が調整される。これにより、各吹出口から車室内へ吹き出される送風空気(空調風)の温度も調整される。 Therefore, the temperature of the conditioned air mixed in the mixing space is adjusted by adjusting the air volume ratio between the air volume passing through the heater core 33 and the air volume passing through the cold air bypass passage 65 by the air mix door 64. As a result, the temperature of the blown air (air-conditioned air) blown from each outlet into the vehicle interior is also adjusted.

そして、フェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴の送風空気流れ上流側には、それぞれ、フェイスドア、フットドア、デフロスタドア(いずれも図示せず)が配置されている。フェイスドアは、フェイス開口穴の開口面積を調整する。フットドアは、フット開口穴の開口面積を調整する。デフロスタドアは、デフロスタ開口穴の開口面積を調整する。 A face door, a foot door, and a defroster door (none of which are shown) are arranged on the upstream side of the blast air flow of the face opening hole, the foot opening hole, and the defroster opening hole, respectively. The face door adjusts the opening area of the face opening hole. The foot door adjusts the opening area of the foot opening hole. The defroster door adjusts the opening area of the defroster opening hole.

これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、空調風が吹き出される吹出口を切り替える吹出モード切替装置を構成する。フェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、リンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されて連動して回転操作される。この電動アクチュエータは、制御装置70から出力される制御信号によって、その作動が制御される。 These face doors, foot doors, and defroster doors constitute an outlet mode switching device that switches the outlet from which the conditioned air is blown out. The face door, foot door, and defroster door are connected to an electric actuator for driving the outlet mode door via a link mechanism and the like, and are rotated in conjunction with each other. The operation of this electric actuator is controlled by a control signal output from the control device 70.

次に、第1実施形態に係る車両用空調装置1の制御系について、図4を参照して説明する。制御装置70は、CPU、ROM及び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ている。 Next, the control system of the vehicle air conditioner 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The control device 70 includes a well-known microcomputer including a CPU, ROM, RAM, and the like, and peripheral circuits thereof.

そして、制御装置70は、そのROM内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。従って、制御装置70は制御部の一例に相当する。 Then, the control device 70 performs various calculations and processes based on the control program stored in the ROM, and controls the operation of various controlled target devices connected to the output side thereof. Therefore, the control device 70 corresponds to an example of the control unit.

制御対象機器には、圧縮機11、第1膨張弁14a、第2膨張弁14b、外気ファン19a、高温側ポンプ32、高温側流量調整弁35、電気ヒータ36、低温側ポンプ41、低温側流量調整弁44が含まれている。更に、制御対象機器には、発熱機器51、機器側ポンプ53、機器側三方弁54、シャッター装置55、送風機62等が含まれている。 The equipment to be controlled includes a compressor 11, a first expansion valve 14a, a second expansion valve 14b, an outside air fan 19a, a high temperature side pump 32, a high temperature side flow rate adjusting valve 35, an electric heater 36, a low temperature side pump 41, and a low temperature side flow rate. A regulating valve 44 is included. Further, the controlled device includes a heat generating device 51, a device-side pump 53, a device-side three-way valve 54, a shutter device 55, a blower 62, and the like.

図4に示すように、制御装置70の入力側には、制御対象機器の作動を制御する為の制御用センサ群が接続されている。制御用センサ群は、内気温センサ72a、外気温センサ72b、日射センサ72c、高圧センサ72d、蒸発器温度センサ72e、合流部圧力センサ72fを含んでいる。 As shown in FIG. 4, a control sensor group for controlling the operation of the controlled device is connected to the input side of the control device 70. The control sensor group includes an inside air temperature sensor 72a, an outside air temperature sensor 72b, a solar radiation sensor 72c, a high pressure sensor 72d, an evaporator temperature sensor 72e, and a confluence pressure sensor 72f.

内気温センサ72aは、車室内温度(内気温)Trを検出する内気温検出部である。外気温センサ72bは、車室外温度(外気温)Tamを検出する外気温検出部である。日射センサ72cは、車室内へ照射される日射量Asを検出する日射量検出部である。高圧センサ72dは、圧縮機11の吐出口側から第1膨張弁14a或いは第2膨張弁14bの入口側へ至る冷媒流路の高圧冷媒圧力Pdを検出する冷媒圧力検出部である。 The internal air temperature sensor 72a is an internal air temperature detection unit that detects the vehicle interior temperature (internal air temperature) Tr. The outside air temperature sensor 72b is an outside air temperature detection unit that detects the outside air temperature (outside air temperature) Tam. The solar radiation sensor 72c is a solar radiation amount detection unit that detects the solar radiation amount As irradiated to the vehicle interior. The high-pressure sensor 72d is a refrigerant pressure detecting unit that detects the high-pressure refrigerant pressure Pd of the refrigerant flow path from the discharge port side of the compressor 11 to the inlet side of the first expansion valve 14a or the second expansion valve 14b.

蒸発器温度センサ72eは、空調用蒸発器15における冷媒蒸発温度(蒸発器温度)Tefinを検出する蒸発器温度検出部である。合流部圧力センサ72fは、冷凍サイクル装置10の第2接続部13bにおける冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出部である。合流部圧力は、冷凍サイクル装置10の低圧側における冷媒圧力を示す。 The evaporator temperature sensor 72e is an evaporator temperature detection unit that detects the refrigerant evaporation temperature (evaporator temperature) Tefin in the air-conditioning evaporator 15. The confluence pressure sensor 72f is a refrigerant pressure detection unit that detects the refrigerant pressure in the second connection portion 13b of the refrigeration cycle device 10. The confluence pressure indicates the refrigerant pressure on the low pressure side of the refrigeration cycle device 10.

更に、制御用センサ群は、バッテリ温度センサ73a、送風空気温度センサ73b、吸込空気温度センサ73cを含んでいる。バッテリ温度センサ73aは、バッテリBの温度であるバッテリ温度TBAを検出するバッテリ温度検出部である。 Further, the control sensor group includes a battery temperature sensor 73a, a blown air temperature sensor 73b, and a suction air temperature sensor 73c. The battery temperature sensor 73a is a battery temperature detecting unit that detects the battery temperature TBA, which is the temperature of the battery B.

バッテリ温度センサ73aは、複数の温度検出部を有し、バッテリBにおける複数の箇所の温度を検出している。この為、制御装置70では、バッテリBの各部の温度差を検出することもできる。更に、バッテリ温度TBAとしては、複数の温度検出部における検出値の平均値を採用している。 The battery temperature sensor 73a has a plurality of temperature detection units, and detects temperatures at a plurality of locations in the battery B. Therefore, the control device 70 can also detect the temperature difference of each part of the battery B. Further, as the battery temperature TBA, the average value of the detected values in the plurality of temperature detecting units is adopted.

そして、送風空気温度センサ73bは、車室内へ送風される送風空気温度TAVを検出する送風空気温度検出部である。吸込空気温度センサ73cは、空調用蒸発器15に対して流入する送風空気の温度である吸込空気温度を検出する吸込空気温度検出部である。吸込空気温度センサ73cは、室内空調ユニット60のケーシング61内部において、空調用蒸発器15に対して送風空気流れの上流側に配置されている。 The blown air temperature sensor 73b is a blown air temperature detecting unit that detects the blown air temperature TAV blown into the vehicle interior. The suction air temperature sensor 73c is a suction air temperature detection unit that detects the suction air temperature, which is the temperature of the blown air flowing into the air conditioning evaporator 15. The suction air temperature sensor 73c is arranged inside the casing 61 of the indoor air conditioning unit 60 on the upstream side of the blown air flow with respect to the air conditioning evaporator 15.

そして、制御装置70の入力側には、高温側熱媒体回路31、低温側熱媒体回路40及び機器側熱媒体回路50の各熱媒体回路における熱媒体の温度を検出する為に、複数の熱媒体温度センサが接続されている。複数の熱媒体温度センサには、第1熱媒体温度センサ74a~第5熱媒体温度センサ74eが含まれている。 Then, on the input side of the control device 70, a plurality of heats are used to detect the temperature of the heat medium in each heat medium circuit of the high temperature side heat medium circuit 31, the low temperature side heat medium circuit 40, and the device side heat medium circuit 50. A medium temperature sensor is connected. The plurality of heat medium temperature sensors include a first heat medium temperature sensor 74a to a fifth heat medium temperature sensor 74e.

第1熱媒体温度センサ74aは、電気ヒータ36の熱媒体通路における出口部分に配置されており、電気ヒータ36から流出する高温側熱媒体の温度を検出する。第2熱媒体温度センサ74bは、高温側外気熱交換器34の出口部分に配置されており、高温側外気熱交換器34を通過した高温側熱媒体の温度を検出する。第3熱媒体温度センサ74cは、ヒータコア33の入口部分に配置されており、ヒータコア33に流入する高温側熱媒体の温度を検出する。 The first heat medium temperature sensor 74a is arranged at the outlet portion in the heat medium passage of the electric heater 36, and detects the temperature of the high temperature side heat medium flowing out from the electric heater 36. The second heat medium temperature sensor 74b is arranged at the outlet portion of the high temperature side outside air heat exchanger 34, and detects the temperature of the high temperature side heat medium that has passed through the high temperature side outside air heat exchanger 34. The third heat medium temperature sensor 74c is arranged at the inlet portion of the heater core 33, and detects the temperature of the high temperature side heat medium flowing into the heater core 33.

第4熱媒体温度センサ74dは、チラー16の熱媒体通路16bにおける出口部分に配置されており、チラー16から流出する低温側熱媒体の温度を検出する。第5熱媒体温度センサ74eは、低温側外気熱交換器43の出口部分に配置されており、低温側外気熱交換器43から流出する低温側熱媒体の温度を検出する。制御装置70には、これらの制御用センサ群の検出信号が入力される。 The fourth heat medium temperature sensor 74d is arranged at the outlet portion of the heat medium passage 16b of the chiller 16 and detects the temperature of the low temperature side heat medium flowing out of the chiller 16. The fifth heat medium temperature sensor 74e is arranged at the outlet portion of the low temperature side outside air heat exchanger 43, and detects the temperature of the low temperature side heat medium flowing out from the low temperature side outside air heat exchanger 43. The detection signals of these control sensor groups are input to the control device 70.

そして、車両用空調装置1は、第1熱媒体温度センサ74a~第5熱媒体温度センサ74eの検出結果を参照して、加熱部30の高温側熱媒体回路31、低温側熱媒体回路40及び機器側熱媒体回路50における熱媒体の流れを切り替える。これにより、車両用空調装置1は、高温側熱媒体、低温側熱媒体を用いて、車両における熱を管理することができる。 Then, the vehicle air conditioner 1 refers to the detection results of the first heat medium temperature sensor 74a to the fifth heat medium temperature sensor 74e, and refers to the high temperature side heat medium circuit 31, the low temperature side heat medium circuit 40, and the low temperature side heat medium circuit 40 of the heating unit 30. The flow of the heat medium in the heat medium circuit 50 on the device side is switched. Thereby, the vehicle air conditioner 1 can manage the heat in the vehicle by using the high temperature side heat medium and the low temperature side heat medium.

更に、制御装置70の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル71が接続されている。操作パネル71には、複数の操作スイッチが配置されている。従って、制御装置70には、この複数の操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル71における各種操作スイッチとしては、オートスイッチ、エアコンスイッチ、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ等がある。 Further, an operation panel 71 arranged near the instrument panel in the front part of the vehicle interior is connected to the input side of the control device 70. A plurality of operation switches are arranged on the operation panel 71. Therefore, operation signals from the plurality of operation switches are input to the control device 70. Various operation switches on the operation panel 71 include an auto switch, an air conditioner switch, an air volume setting switch, a temperature setting switch, and the like.

オートスイッチは、車両用空調装置1の自動制御運転を設定或いは解除する際に操作される。エアコンスイッチは、空調用蒸発器15にて送風空気の冷却を行うことを要求する際に操作される。エアコンスイッチは、その入力操作によって、送風空気の冷却の有無を切り替えるように構成されている。風量設定スイッチは、送風機62の風量をマニュアル設定する際に操作される。そして、温度設定スイッチは、車室内の目標温度Tsetを設定する際に操作される。 The auto switch is operated when setting or canceling the automatic control operation of the vehicle air conditioner 1. The air conditioner switch is operated when the air conditioner evaporator 15 requests that the blown air be cooled. The air conditioner switch is configured to switch whether or not the blown air is cooled by the input operation. The air volume setting switch is operated when manually setting the air volume of the blower 62. Then, the temperature setting switch is operated when setting the target temperature Tset in the vehicle interior.

尚、制御装置70では、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されているが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成(ハードウェア及びソフトウェア)がそれぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。例えば、制御装置70のうち、車室内の暖房に伴って着霜した低温側外気熱交換器43の除霜運転を実行する構成は、除霜実行部70aを構成している。 In the control device 70, a control unit that controls various control target devices connected to the output side thereof is integrally configured, but a configuration (hardware and software) that controls the operation of each control target device is provided. It constitutes a control unit that controls the operation of each controlled device. For example, among the control devices 70, the configuration for executing the defrosting operation of the low temperature side outside air heat exchanger 43 that has frosted due to the heating of the vehicle interior constitutes the defrosting execution unit 70a.

そして、制御装置70のうち、除霜運転に伴って低温側外気熱交換器43の表面に付着した水分を、重力を利用して排水する排水期間の長さを設定する構成は、排水期間設定部70bを構成している。又、制御装置70のうち、除霜運転中に要した熱量等に基づき、低温側外気熱交換器43に付着している水分量を推定する構成は、水分量推定部70cを構成している。 Then, in the control device 70, the configuration for setting the length of the drainage period for draining the moisture adhering to the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 due to the defrosting operation by using gravity is the drainage period setting. It constitutes a part 70b. Further, among the control devices 70, the configuration for estimating the amount of water adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43 based on the amount of heat required during the defrosting operation constitutes the water amount estimation unit 70c. ..

又、制御装置70のうち、低温側外気熱交換器43の着霜量等に基づいて、排水期間にて、低温側外気熱交換器43の表面から水分が排水される排水速度を推定する構成は、排水速度推定部70dを構成している。そして、制御装置70のうち、除霜運転及び排水期間の終了後において、除霜運転に移行する前の空調運転に復帰させる構成は、運転制御部70eを構成している。更に、制御装置70のうち、除霜運転及び排水期間において、低温側外気熱交換器43に対する外気OAの流入量を調整する構成は、流入調整制御部70fを構成している。 Further, in the control device 70, the drainage rate at which moisture is drained from the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 is estimated in the drainage period based on the frost formation amount of the low temperature side outside air heat exchanger 43 and the like. Consists of the drainage rate estimation unit 70d. Then, among the control devices 70, the configuration for returning to the air conditioning operation before shifting to the defrosting operation after the defrosting operation and the drainage period ends constitutes the operation control unit 70e. Further, among the control devices 70, the configuration for adjusting the inflow amount of the outside air OA to the low temperature side outside air heat exchanger 43 during the defrosting operation and the drainage period constitutes the inflow adjustment control unit 70f.

続いて、第1実施形態における車両用空調装置1の作動について説明する。上述したように、第1実施形態に係る車両用空調装置1では、複数の運転モードから適宜運転モードを切り替えることができる。これらの運転モードの切り替えは、制御装置70に予め記憶された制御プログラムが実行されることによって行われる。 Subsequently, the operation of the vehicle air conditioner 1 according to the first embodiment will be described. As described above, in the vehicle air conditioner 1 according to the first embodiment, the operation mode can be appropriately switched from the plurality of operation modes. These operation modes are switched by executing a control program stored in advance in the control device 70.

より具体的には、制御プログラムでは、空調制御用のセンサ群によって検出された検出信号および操作パネル71から出力される操作信号に基づいて、車室内へ送風させる送風空気の目標吹出温度TAOを算出する。 More specifically, in the control program, the target blowing temperature TAO of the blown air to be blown into the vehicle interior is calculated based on the detection signal detected by the sensor group for air conditioning control and the operation signal output from the operation panel 71. do.

具体的には、目標吹出温度TAOは、以下数式F1によって算出される。
TAO=Kset×Tset-Kr×Tr-Kam×Tam-Ks×As+C…(F1)
尚、Tsetは温度設定スイッチによって設定された車室内の目標温度(車室内設定温度)、Trは内気温センサ72aによって検出された内気温、Tamは外気温センサ72bによって検出された外気温、Asは日射センサ72cによって検出された日射量である。Kset、Kr、Kam、Ksは制御ゲインであり、Cは補正用の定数である。
Specifically, the target blowout temperature TAO is calculated by the following mathematical formula F1.
TAO = Kset x Tset-Kr x Tr-Kam x Tam-Ks x As + C ... (F1)
In addition, Tset is the target temperature in the vehicle interior (vehicle interior set temperature) set by the temperature setting switch, Tr is the internal temperature detected by the internal air temperature sensor 72a, Tam is the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 72b, and As. Is the amount of solar radiation detected by the solar radiation sensor 72c. Kset, Kr, Kam, and Ks are control gains, and C is a correction constant.

そして、制御プログラムにおいては、操作パネル71のエアコンスイッチが投入された状態で、目標吹出温度TAOが予め定めた冷房基準温度αよりも低くなっている際には、空調運転モードを冷房モードに切り替える。 Then, in the control program, when the target outlet temperature TAO is lower than the predetermined cooling reference temperature α with the air conditioner switch of the operation panel 71 turned on, the air conditioning operation mode is switched to the cooling mode. ..

又、制御プラグラムでは、操作パネル71のエアコンスイッチが投入された状態で、目標吹出温度TAOが冷房基準温度α以上になっている際には、空調運転モードを除湿暖房モードに切り替える。更に、エアコンスイッチが投入されていない状態で、目標吹出温度TAOが冷房基準温度α以上になっている際には、空調運転モードを暖房モードに切り替える。 Further, in the control program, when the target outlet temperature TAO is equal to or higher than the cooling reference temperature α with the air conditioner switch of the operation panel 71 turned on, the air conditioning operation mode is switched to the dehumidifying / heating mode. Further, when the target outlet temperature TAO is equal to or higher than the cooling reference temperature α when the air conditioner switch is not turned on, the air conditioning operation mode is switched to the heating mode.

(a)冷房モード
冷房モードは、冷凍サイクル装置10を利用したバッテリBの冷却を行うことなく、空調用蒸発器15により送風空気を冷却して車室内に送風する運転モードである。冷房モードでは、制御装置70は、第1膨張弁14aを予め定められた絞り開度で開き、第2膨張弁14bを全閉する。
(A) Cooling mode The cooling mode is an operation mode in which the blown air is cooled by the air-conditioning evaporator 15 and blown into the vehicle interior without cooling the battery B using the refrigerating cycle device 10. In the cooling mode, the control device 70 opens the first expansion valve 14a with a predetermined throttle opening and fully closes the second expansion valve 14b.

従って、冷房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11、熱媒体冷媒熱交換器12、第1膨張弁14a、空調用蒸発器15、圧縮機11の順で流れる冷媒の循環回路が構成される。 Therefore, in the refrigerating cycle device 10 in the cooling mode, a circulation circuit of the refrigerant flowing in the order of the compressor 11, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the first expansion valve 14a, the air conditioning evaporator 15, and the compressor 11 is configured. ..

そして、このサイクル構成で、制御装置70は、制御用センサ群の検出結果等に従って、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を冷房モードに適した態様となるように制御する。具体的には、制御装置70は、圧縮機11の冷媒吐出能力、第1膨張弁14aの絞り開度、送風機62の送風能力、エアミックスドア64の開度等を制御する。 Then, in this cycle configuration, the control device 70 controls the operation of various controlled devices connected to the output side so as to be suitable for the cooling mode according to the detection result of the control sensor group and the like. Specifically, the control device 70 controls the refrigerant discharge capacity of the compressor 11, the throttle opening degree of the first expansion valve 14a, the ventilation capacity of the blower 62, the opening degree of the air mix door 64, and the like.

又、冷房モードの高温側熱媒体回路31では、制御装置70は、高温側ポンプ32及び高温側流量調整弁35を、冷房モードに適した状態になるように制御する。これにより、高温側熱媒体回路31において、高温側熱媒体は、高温側ポンプ32、熱媒体冷媒熱交換器12、高温側流量調整弁35、高温側外気熱交換器34、高温側ポンプ32の順で流れて循環する。 Further, in the high temperature side heat medium circuit 31 in the cooling mode, the control device 70 controls the high temperature side pump 32 and the high temperature side flow rate adjusting valve 35 so as to be in a state suitable for the cooling mode. As a result, in the high temperature side heat medium circuit 31, the high temperature side heat medium is the high temperature side pump 32, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the high temperature side flow rate adjusting valve 35, the high temperature side outside air heat exchanger 34, and the high temperature side pump 32. It flows in order and circulates.

尚、冷房モードの低温側熱媒体回路40では、チラー16に低圧冷媒が流入していない為、低温側熱媒体回路40における低温側熱媒体の循環を停止させた状態にすることも可能である。 In the low temperature side heat medium circuit 40 in the cooling mode, since the low pressure refrigerant does not flow into the chiller 16, it is possible to stop the circulation of the low temperature side heat medium in the low temperature side heat medium circuit 40. ..

従って、冷房モードの車両用空調装置1では、空調用蒸発器15にて冷却された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の冷房を行うことができる。 Therefore, in the vehicle air-conditioning device 1 in the cooling mode, the vehicle interior can be cooled by blowing out the blown air cooled by the air-conditioning evaporator 15 into the vehicle interior.

(b)暖房モード
暖房モードは、冷凍サイクル装置10を用いたバッテリBの冷却を行うことなく、ヒータコア33により送風空気を加熱して車室内に送風する運転モードである。暖房モードでは、制御装置70は、第1膨張弁14aを全閉状態にし、第2膨張弁14bを所定の絞り開度で開く。従って、暖房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11、熱媒体冷媒熱交換器12、第2膨張弁14b、チラー16、圧縮機11の順で冷媒が循環する冷媒の循環回路が構成される。
(B) Heating mode The heating mode is an operation mode in which the blown air is heated by the heater core 33 and blown into the vehicle interior without cooling the battery B using the refrigerating cycle device 10. In the heating mode, the control device 70 closes the first expansion valve 14a fully and opens the second expansion valve 14b with a predetermined throttle opening. Therefore, in the refrigerating cycle device 10 in the heating mode, a refrigerant circulation circuit in which the refrigerant circulates in the order of the compressor 11, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the second expansion valve 14b, the chiller 16, and the compressor 11 is configured. ..

このサイクル構成で、制御装置70は、制御用センサ群の検出結果等に従って、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を暖房モードに適した態様となるように制御する。具体的には、制御装置70は、圧縮機11の冷媒吐出能力、第2膨張弁14bの絞り開度、外気ファン19aの送風能力、シャッター装置55の開度、送風機62の送風能力、エアミックスドア64の開度等を制御する。 In this cycle configuration, the control device 70 controls the operation of various controlled devices connected to the output side so as to be suitable for the heating mode according to the detection result of the control sensor group and the like. Specifically, the control device 70 includes the refrigerant discharge capacity of the compressor 11, the throttle opening of the second expansion valve 14b, the ventilation capacity of the outside air fan 19a, the opening of the shutter device 55, the ventilation capacity of the blower 62, and the air mix. It controls the opening degree of the door 64 and the like.

そして、暖房モードの高温側熱媒体回路31について、制御装置70は、高温側ポンプ32、高温側流量調整弁35、電気ヒータ36を、暖房モードに適した状態になるように制御する。これにより、高温側熱媒体回路31において、高温側熱媒体は、高温側ポンプ32、熱媒体冷媒熱交換器12、高温側流量調整弁35、電気ヒータ36、ヒータコア33、高温側ポンプ32の順で流れて循環する。 Then, regarding the high temperature side heat medium circuit 31 in the heating mode, the control device 70 controls the high temperature side pump 32, the high temperature side flow rate adjusting valve 35, and the electric heater 36 so as to be in a state suitable for the heating mode. As a result, in the high temperature side heat medium circuit 31, the high temperature side heat medium is in the order of the high temperature side pump 32, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the high temperature side flow rate adjusting valve 35, the electric heater 36, the heater core 33, and the high temperature side pump 32. It flows and circulates.

又、暖房モードの低温側熱媒体回路40に関し、制御装置70は、低温側熱媒体の循環径路が暖房モードに適した状態になるように、低温側ポンプ41及び低温側流量調整弁44を制御する。これにより、低温側熱媒体回路40において、低温側熱媒体は、低温側ポンプ41、チラー16、低温側流量調整弁44、低温側外気熱交換器43、低温側ポンプ41の順で循環する。 Further, regarding the low temperature side heat medium circuit 40 in the heating mode, the control device 70 controls the low temperature side pump 41 and the low temperature side flow rate adjusting valve 44 so that the circulation path of the low temperature side heat medium is in a state suitable for the heating mode. do. As a result, in the low temperature side heat medium circuit 40, the low temperature side heat medium circulates in the order of the low temperature side pump 41, the chiller 16, the low temperature side flow rate adjusting valve 44, the low temperature side outside air heat exchanger 43, and the low temperature side pump 41.

そして、暖房モードの機器側熱媒体回路50に関して、制御装置70は、熱媒体の循環径路が暖房モードに適した状態になるように、機器側ポンプ53及び機器側三方弁54を制御する。これにより、機器側熱媒体回路50の熱媒体は、機器側ポンプ53、発熱機器51、機器側三方弁54、機器バイパス流路52、機器側ポンプ53の順で循環する。 Then, regarding the device-side heat medium circuit 50 in the heating mode, the control device 70 controls the device-side pump 53 and the device-side three-way valve 54 so that the circulation path of the heat medium is in a state suitable for the heating mode. As a result, the heat medium of the equipment side heat medium circuit 50 circulates in the order of the equipment side pump 53, the heat generating equipment 51, the equipment side three-way valve 54, the equipment bypass flow path 52, and the equipment side pump 53.

この態様によれば、機器側熱媒体回路50を循環する熱媒体に対して、発熱機器51の排熱を蓄熱しておくことができ、低温側外気熱交換器43を除霜する際の熱源として利用することができる。尚、機器側熱媒体回路50に関して、機器側ポンプ53の作動を停止して、機器側熱媒体回路50における熱媒体の循環を停止した状態にすることも可能である。 According to this aspect, the exhaust heat of the heat generating device 51 can be stored in the heat medium circulating in the device side heat medium circuit 50, and the heat source for defrosting the low temperature side outside air heat exchanger 43. Can be used as. Regarding the device-side heat medium circuit 50, it is also possible to stop the operation of the device-side pump 53 to stop the circulation of the heat medium in the device-side heat medium circuit 50.

暖房モードの車両用空調装置1は、低温側熱媒体回路40の低温側外気熱交換器43にて外気OAから吸熱した熱を、冷凍サイクル装置10で汲み上げて、高温側熱媒体回路31を介して、送風空気の加熱に利用した暖房運転を行うことができる。 In the vehicle air conditioner 1 in the heating mode, the heat absorbed from the outside air OA by the low temperature side outside air heat exchanger 43 of the low temperature side heat medium circuit 40 is pumped up by the refrigeration cycle device 10 and passed through the high temperature side heat medium circuit 31. Therefore, the heating operation used for heating the blown air can be performed.

(c)除湿暖房モード
除湿暖房モードは、冷凍サイクル装置10を利用したバッテリBの冷却を行うことなく、空調用蒸発器15で冷却された送風空気をヒータコア33で加熱して車室内に送風する運転モードである。除湿暖房モードでは、制御装置70は、第1膨張弁14a及び第2膨張弁14bをそれぞれ所定の絞り開度で開く。
(C) Dehumidifying / heating mode In the dehumidifying / heating mode, the blown air cooled by the air-conditioning evaporator 15 is heated by the heater core 33 and blown into the vehicle interior without cooling the battery B using the refrigerating cycle device 10. It is an operation mode. In the dehumidifying / heating mode, the control device 70 opens the first expansion valve 14a and the second expansion valve 14b at predetermined throttle openings, respectively.

従って、除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11、熱媒体冷媒熱交換器12、第1膨張弁14a、空調用蒸発器15、圧縮機11の順に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11、熱媒体冷媒熱交換器12、第2膨張弁14b、チラー16、圧縮機11の順で冷媒が循環する。つまり、除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、熱媒体冷媒熱交換器12から流出した冷媒の流れに対して、空調用蒸発器15及びチラー16が並列的に接続された冷媒の循環回路が構成される。 Therefore, in the refrigerating cycle device 10 in the dehumidifying / heating mode, the refrigerant circulates in the order of the compressor 11, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the first expansion valve 14a, the air conditioning evaporator 15, and the compressor 11. At the same time, the refrigerant circulates in the order of the compressor 11, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the second expansion valve 14b, the chiller 16, and the compressor 11. That is, in the refrigerating cycle device 10 in the dehumidifying / heating mode, a refrigerant circulation circuit in which the air-conditioning evaporator 15 and the chiller 16 are connected in parallel to the flow of the refrigerant flowing out from the heat medium refrigerant heat exchanger 12 is configured. Will be done.

このサイクル構成で、制御装置70は、制御用センサ群の検出結果等に従って、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を除湿暖房モードに適した態様となるように制御する。具体的には、制御装置70は、圧縮機11の冷媒吐出能力、第1膨張弁14a及び第2膨張弁14bの絞り開度、外気ファン19aの送風能力、シャッター装置55の開度、送風機62の送風能力、エアミックスドア64の開度等を制御する。 In this cycle configuration, the control device 70 controls the operation of various controlled devices connected to the output side so as to be suitable for the dehumidifying / heating mode according to the detection result of the control sensor group and the like. Specifically, the control device 70 includes the refrigerant discharge capacity of the compressor 11, the throttle opening of the first expansion valve 14a and the second expansion valve 14b, the ventilation capacity of the outside air fan 19a, the opening of the shutter device 55, and the blower 62. It controls the ventilation capacity of the air mix door 64, the opening degree of the air mix door 64, and the like.

そして、除湿暖房モードの高温側熱媒体回路31について、制御装置70は、高温側ポンプ32、高温側流量調整弁35、電気ヒータ36を、除湿暖房モードに適した状態になるように制御する。これにより、高温側熱媒体回路31において、高温側熱媒体は、高温側ポンプ32、熱媒体冷媒熱交換器12、高温側流量調整弁35、電気ヒータ36、ヒータコア33、高温側ポンプ32の順で流れて循環する。 Then, regarding the high temperature side heat medium circuit 31 in the dehumidifying / heating mode, the control device 70 controls the high temperature side pump 32, the high temperature side flow rate adjusting valve 35, and the electric heater 36 so as to be in a state suitable for the dehumidifying / heating mode. As a result, in the high temperature side heat medium circuit 31, the high temperature side heat medium is in the order of the high temperature side pump 32, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the high temperature side flow rate adjusting valve 35, the electric heater 36, the heater core 33, and the high temperature side pump 32. It flows and circulates.

又、除湿暖房モードの低温側熱媒体回路40に関し、制御装置70は、除湿暖房モードに適した状態になるように、低温側ポンプ41及び低温側流量調整弁44を制御する。この結果、低温側熱媒体回路40では、低温側熱媒体は、低温側ポンプ41、チラー16、低温側流量調整弁44、低温側外気熱交換器43、低温側ポンプ41の順で循環する
そして、除湿暖房モードの機器側熱媒体回路50に関して、制御装置70は、熱媒体の循環径路が除湿暖房モードに適した状態になるように、機器側ポンプ53及び機器側三方弁54を制御する。これにより、機器側熱媒体回路50の熱媒体は、機器側ポンプ53、発熱機器51、機器側三方弁54、機器バイパス流路52、機器側ポンプ53の順で循環する。
Further, regarding the low temperature side heat medium circuit 40 in the dehumidifying / heating mode, the control device 70 controls the low temperature side pump 41 and the low temperature side flow rate adjusting valve 44 so as to be in a state suitable for the dehumidifying / heating mode. As a result, in the low temperature side heat medium circuit 40, the low temperature side heat medium circulates in the order of the low temperature side pump 41, the chiller 16, the low temperature side flow rate adjusting valve 44, the low temperature side outside air heat exchanger 43, and the low temperature side pump 41. Regarding the device-side heat medium circuit 50 in the dehumidifying / heating mode, the control device 70 controls the device-side pump 53 and the device-side three-way valve 54 so that the circulation path of the heat medium is in a state suitable for the dehumidifying / heating mode. As a result, the heat medium of the equipment side heat medium circuit 50 circulates in the order of the equipment side pump 53, the heat generating equipment 51, the equipment side three-way valve 54, the equipment bypass flow path 52, and the equipment side pump 53.

この態様によれば、機器側熱媒体回路50を循環する熱媒体に対して、発熱機器51の排熱を蓄熱しておくことができ、低温側外気熱交換器43を除霜する際の熱源として利用することができる。尚、機器側熱媒体回路50に関して、機器側ポンプ53の作動を停止して、機器側熱媒体回路50における熱媒体の循環を停止した状態にすることも可能である。 According to this aspect, the exhaust heat of the heat generating device 51 can be stored in the heat medium circulating in the device side heat medium circuit 50, and the heat source for defrosting the low temperature side outside air heat exchanger 43. Can be used as. Regarding the device-side heat medium circuit 50, it is also possible to stop the operation of the device-side pump 53 to stop the circulation of the heat medium in the device-side heat medium circuit 50.

これにより、除湿暖房モードの車両用空調装置1は、低温側熱媒体回路40にて外気OAから吸熱した熱を冷凍サイクル装置10で汲み上げて、冷却された送風空気を、高温側熱媒体回路31を介して加熱する除湿暖房を実現することができる。 As a result, the vehicle air conditioner 1 in the dehumidifying / heating mode draws the heat absorbed from the outside air OA by the low temperature side heat medium circuit 40 by the refrigerating cycle device 10, and cools the blown air to the high temperature side heat medium circuit 31. It is possible to realize dehumidifying heating that heats through.

第1実施形態に係る車両用空調装置1における運転モードは、空調運転モードと、バッテリBの冷却の有無を示す運転モードの組み合わせによって定められる。具体的に、制御プログラムでは、バッテリ温度TBAに応じて、バッテリBの冷却の有無を切り替える。具体的には、バッテリ温度TBAが基準バッテリ温度KTBA以上となった際には、電池冷却要求を出力して、バッテリBの冷却を実行する運転モードに切り替える。 The operation mode in the vehicle air conditioner 1 according to the first embodiment is determined by a combination of an air conditioner operation mode and an operation mode indicating the presence or absence of cooling of the battery B. Specifically, in the control program, the presence or absence of cooling of the battery B is switched according to the battery temperature TBA. Specifically, when the battery temperature TBA becomes equal to or higher than the reference battery temperature KTBA, a battery cooling request is output and the mode is switched to the operation mode in which the battery B is cooled.

例えば、車室内の空調が行われていない状態で、バッテリ温度TBAが基準バッテリ温度KTBA以上となった場合は、車両用空調装置1の運転モードは、車室内空調を行うことなく、バッテリBを冷却する単独冷却モードに切り替えられる。 For example, when the battery temperature TBA becomes equal to or higher than the reference battery temperature KTBA in a state where the vehicle interior is not air-conditioned, the operation mode of the vehicle air-conditioning device 1 is set to the battery B without performing the vehicle interior air conditioning. It can be switched to the single cooling mode to cool.

又、車室内の空調が行われている状態で、バッテリ温度TBAが基準バッテリ温度KTBA以上となった場合は、車室内空調(即ち、暖房、冷房、除湿暖房)を継続した状態でバッテリBを冷却する運転モードに切り替えられる。 If the battery temperature TBA is equal to or higher than the standard battery temperature KTBA while the vehicle interior is being air-conditioned, the battery B is installed while the vehicle interior air conditioning (that is, heating, cooling, dehumidifying and heating) is continued. It can be switched to the cooling operation mode.

この為、車両用空調装置1の運転モードには、冷房モード、暖房モード、除湿暖房モード、単独冷却モード、冷却冷房モード、冷却暖房モード、冷却除湿暖房モードが含まれている。ここで、単独冷却モードについて説明する。 Therefore, the operation mode of the vehicle air conditioner 1 includes a cooling mode, a heating mode, a dehumidifying / heating mode, a single cooling mode, a cooling / cooling mode, a cooling / heating mode, and a cooling / dehumidifying / heating mode. Here, the single cooling mode will be described.

(d)単独冷却モード
単独冷却モードは、車室内の空調運転を行うことなく、冷凍サイクル装置10を用いたバッテリBの冷却を行う運転モードである。この単独冷却モードでは、制御装置70は、第1膨張弁14aを全閉状態にし、第2膨張弁14bを所定の絞り開度で開く。
(D) Single cooling mode The single cooling mode is an operation mode in which the battery B is cooled by using the refrigerating cycle device 10 without performing the air conditioning operation in the vehicle interior. In this independent cooling mode, the control device 70 closes the first expansion valve 14a fully and opens the second expansion valve 14b with a predetermined throttle opening.

従って、単独冷却モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11、熱媒体冷媒熱交換器12、第2膨張弁14b、チラー16、圧縮機11の順で冷媒が循環する冷媒の循環回路が構成される。 Therefore, in the refrigerating cycle device 10 in the single cooling mode, a refrigerant circulation circuit in which the refrigerant circulates in the order of the compressor 11, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the second expansion valve 14b, the chiller 16, and the compressor 11 is configured. To.

このサイクル構成で、制御装置70は、制御用センサ群の検出結果等に従って、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を単独冷却モードに適した態様となるように制御する。具体的には、制御装置70は、圧縮機11の冷媒吐出能力、第2膨張弁14bの絞り開度、エアミックスドア64の開度等を制御する。 In this cycle configuration, the control device 70 controls the operation of various controlled devices connected to the output side so as to be suitable for the single cooling mode according to the detection result of the control sensor group and the like. Specifically, the control device 70 controls the refrigerant discharge capacity of the compressor 11, the throttle opening degree of the second expansion valve 14b, the opening degree of the air mix door 64, and the like.

又、単独冷却モードの高温側熱媒体回路31に関して、制御装置70は、単独冷却モードに適した状態になるように、高温側ポンプ32及び高温側流量調整弁35を制御する。これにより、高温側熱媒体回路31では、高温側熱媒体は、高温側ポンプ32、熱媒体冷媒熱交換器12、高温側流量調整弁35、高温側外気熱交換器34、高温側ポンプ32の順で流れて循環する。 Further, regarding the high temperature side heat medium circuit 31 in the single cooling mode, the control device 70 controls the high temperature side pump 32 and the high temperature side flow rate adjusting valve 35 so as to be in a state suitable for the single cooling mode. As a result, in the high temperature side heat medium circuit 31, the high temperature side heat medium is the high temperature side pump 32, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the high temperature side flow rate adjusting valve 35, the high temperature side outside air heat exchanger 34, and the high temperature side pump 32. It flows in order and circulates.

そして、単独冷却モードの低温側熱媒体回路40については、制御装置70は、単独冷却モードに適した状態になるように、低温側ポンプ41及び低温側流量調整弁44を制御する。これにより、低温側熱媒体回路40において、低温側熱媒体は、低温側ポンプ41、チラー16、低温側流量調整弁44、機器用熱交換部42、低温側ポンプ41の順に流れて循環する。 Then, for the low temperature side heat medium circuit 40 in the single cooling mode, the control device 70 controls the low temperature side pump 41 and the low temperature side flow rate adjusting valve 44 so as to be in a state suitable for the single cooling mode. As a result, in the low temperature side heat medium circuit 40, the low temperature side heat medium flows and circulates in this order in the order of the low temperature side pump 41, the chiller 16, the low temperature side flow control valve 44, the heat exchange unit 42 for equipment, and the low temperature side pump 41.

この結果、単独冷却モードの車両用空調装置1は、チラー16における低圧冷媒との熱交換によって冷却された低温側熱媒体を、機器用熱交換部42の熱媒体通路42aに流通させることができるので、冷凍サイクル装置10を利用してバッテリBを冷却できる。 As a result, the vehicle air conditioner 1 in the single cooling mode can distribute the low-temperature side heat medium cooled by heat exchange with the low-pressure refrigerant in the chiller 16 to the heat medium passage 42a of the heat exchange unit 42 for equipment. Therefore, the battery B can be cooled by using the refrigeration cycle device 10.

そして、車両用空調装置1は、冷凍サイクル装置10にて、チラー16で吸熱した熱を汲み上げて、熱媒体冷媒熱交換器12で高温側熱媒体回路31の高温側熱媒体に放熱することができる。更に、車両用空調装置1は、高温側熱媒体が有する熱を、高温側外気熱交換器34にて外気OAへ放熱させることができる。 Then, the vehicle air conditioner 1 can draw up the heat absorbed by the chiller 16 in the refrigeration cycle device 10 and dissipate it to the high temperature side heat medium of the high temperature side heat medium circuit 31 by the heat medium refrigerant heat exchanger 12. can. Further, the vehicle air conditioner 1 can dissipate the heat of the high temperature side heat medium to the outside air OA by the high temperature side outside air heat exchanger 34.

尚、冷却冷房モードは、上述した冷房モードと、単独冷却モードを組み合わせることで実現され、冷却暖房モードは、暖房モードと単独冷却モードを組み合わせることで実現される。そして、冷却除湿暖房モードは、除湿暖房モードと単独冷却モードを組み合わせることによって実現される。 The cooling / cooling mode is realized by combining the above-mentioned cooling mode and the independent cooling mode, and the cooling / heating mode is realized by combining the heating mode and the independent cooling mode. The cooling / dehumidifying / heating mode is realized by combining the dehumidifying / heating mode and the independent cooling mode.

各空調運転モードに対して単独冷却モードを組み合わせる際に、冷凍サイクル装置10の冷媒循環回路として、圧縮機11、熱媒体冷媒熱交換器12、第2膨張弁14b、チラー16、圧縮機11の順で循環する経路を含むように組み合わせられる。又、低温側熱媒体回路40における低温側熱媒体の循環径路として、低温側ポンプ41、チラー16、低温側流量調整弁44、機器用熱交換部42、低温側ポンプ41の順に流れる循環径路を含むように組み合わせられる。 When the independent cooling mode is combined with each air conditioning operation mode, the compressor 11, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the second expansion valve 14b, the chiller 16, and the compressor 11 are used as the refrigerant circulation circuit of the refrigeration cycle device 10. Combined to include pathways that circulate in order. Further, as the circulation path of the low temperature side heat medium in the low temperature side heat medium circuit 40, the circulation path in which the low temperature side pump 41, the chiller 16, the low temperature side flow rate adjusting valve 44, the heat exchange section for equipment 42, and the low temperature side pump 41 flow in this order is used. Combined to include.

上述のように構成された車両用空調装置1において、低温側外気熱交換器43にて外気OAから吸熱する運転モード(例えば、暖房モードや除湿暖房モード)で運転を行った場合、外気OAの状態によっては、低温側外気熱交換器43が着霜する場合がある。例えば、外気OAが低温高湿度である状態において、低温側外気熱交換器43にて、外気OAから低温側熱媒体へ吸熱させた場合、外気OAに含まれている水分等に起因して、低温側外気熱交換器43の表面が着霜する。 When the vehicle air conditioner 1 configured as described above is operated in an operation mode (for example, a heating mode or a dehumidifying heating mode) in which heat is absorbed from the outside air OA by the low temperature side outside air heat exchanger 43, the outside air OA Depending on the state, the low temperature side outside air heat exchanger 43 may frost. For example, when the outside air OA is absorbed from the outside air OA to the low temperature side heat medium by the low temperature side outside air heat exchanger 43 in a state where the outside air OA is low temperature and high humidity, it is caused by the moisture contained in the outside air OA and the like. The surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 is frosted.

低温側外気熱交換器43の表面が着霜してしまうと、低温側外気熱交換器43における低温側熱媒体と外気OAとの熱交換能力が低下して、外気OAからの吸熱量が低下してしまう。外気OAから吸熱した熱を熱源として利用して空調を行う場合、低温側外気熱交換器43における吸熱量が低下すると、空調性能に影響を及ぼし、車室内の快適性を低下させてしまう。 When the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 is frosted, the heat exchange capacity between the low temperature side heat medium and the outside air OA in the low temperature side outside air heat exchanger 43 decreases, and the amount of heat absorbed from the outside air OA decreases. Resulting in. When air conditioning is performed using the heat absorbed from the outside air OA as a heat source, if the amount of heat absorbed by the low temperature side outside air heat exchanger 43 decreases, the air conditioning performance is affected and the comfort in the vehicle interior is reduced.

この点に鑑みて、車両用空調装置1では、低温側外気熱交換器43の除霜運転が行われ、低温側外気熱交換器43の表面に付着した霜を融解させる。霜の融解に伴って生じた水分を適切に処理しなければ、除霜運転後に空調運転を再開させると、表面に付着している水分が再凍結してしまい、低温側外気熱交換器43における吸熱量を低下させてしまう。 In view of this point, in the vehicle air conditioner 1, the low temperature side outside air heat exchanger 43 is defrosted to melt the frost adhering to the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43. If the moisture generated by the melting of the frost is not properly treated, when the air conditioning operation is restarted after the defrosting operation, the moisture adhering to the surface is re-frozen, and the low temperature side outside air heat exchanger 43 It reduces the amount of heat absorption.

第1実施形態に係る車両用空調装置1において、制御装置70は、低温側外気熱交換器43の除霜運転に関する事後処理を適切に行い、水分の再凍結を抑制する為に、図5に示す制御プログラムを実行する。図5に示す制御プログラムは、制御装置70のROMに記憶されており、適宜読み出されて実行される。 In the vehicle air conditioner 1 according to the first embodiment, the control device 70 appropriately performs post-treatment related to the defrosting operation of the low temperature side outside air heat exchanger 43, and in order to suppress the refreezing of water, FIG. 5 shows. Execute the indicated control program. The control program shown in FIG. 5 is stored in the ROM of the control device 70, and is appropriately read and executed.

先ず、ステップS1では、空調制御用のセンサ群の検出信号および操作パネル71からの操作信号に基づいて、運転モードが選定され、選定された運転モードに基づく空調運転が実行される。これにより、車両用空調装置1では、冷房モード、暖房モード、除湿暖房モード、冷却冷房モード、冷却暖房モード、冷却除湿暖房モードの何れかが実行される。 First, in step S1, an operation mode is selected based on the detection signal of the sensor group for air conditioning control and the operation signal from the operation panel 71, and the air conditioning operation based on the selected operation mode is executed. As a result, in the vehicle air conditioner 1, any one of the cooling mode, the heating mode, the dehumidifying and heating mode, the cooling and cooling mode, the cooling and heating mode, and the cooling and dehumidifying and heating mode is executed.

ステップS2では、外気OAを対象とする吸熱器である低温側外気熱交換器43が着霜しているか否かが判定される。換言すると、低温側外気熱交換器43に対する除霜運転の必要性があるか否かが判定される。上述したように、低温側外気熱交換器43は、暖房モード、除湿暖房モード、冷却暖房モード、冷却除湿暖房モードを実行する際に、外気OAから吸熱する吸熱器として機能する。 In step S2, it is determined whether or not the low temperature side outside air heat exchanger 43, which is an endothermic target for the outside air OA, is frosted. In other words, it is determined whether or not the low temperature side outside air heat exchanger 43 needs to be defrosted. As described above, the low temperature side outside air heat exchanger 43 functions as an endothermic device that absorbs heat from the outside air OA when executing the heating mode, the dehumidifying heating mode, the cooling heating mode, and the cooling dehumidifying / heating mode.

本実施形態では、第5熱媒体温度センサ74eで検出される低温側外気熱交換器43の流出口側における低温側熱媒体の温度が、予め定められた着霜基準温度以下である場合に、低温側外気熱交換器43が着霜していると判定する。低温側外気熱交換器43が着霜していると判定された場合、ステップS3に進む。低温側外気熱交換器43が着霜していないと判定された場合、ステップS1に処理を戻し、現在の運転モードで空調運転を継続する。 In the present embodiment, when the temperature of the low temperature side heat medium on the outlet side of the low temperature side outside air heat exchanger 43 detected by the fifth heat medium temperature sensor 74e is equal to or lower than a predetermined frost formation reference temperature. It is determined that the low temperature side outside air heat exchanger 43 is frosted. If it is determined that the low temperature side outside air heat exchanger 43 is frosted, the process proceeds to step S3. If it is determined that the low temperature side outside air heat exchanger 43 is not frosted, the process is returned to step S1 and the air conditioning operation is continued in the current operation mode.

ステップS3に移行すると、低温側外気熱交換器43に関する除霜運転が実行される。ステップS3を実行する際の制御装置70は除霜実行部70aの一例に相当する。除霜運転に際して、制御装置70は、先ず、圧縮機11の作動を停止する。これにより、冷凍サイクル装置10における冷媒の循環が停止する為、低温側外気熱交換器43における着霜の進行を抑制することができる。 When the process proceeds to step S3, the defrosting operation for the low temperature side outside air heat exchanger 43 is executed. The control device 70 when executing step S3 corresponds to an example of the defrosting execution unit 70a. During the defrosting operation, the control device 70 first stops the operation of the compressor 11. As a result, the circulation of the refrigerant in the refrigeration cycle device 10 is stopped, so that the progress of frost formation in the low temperature side outside air heat exchanger 43 can be suppressed.

又、除霜運転における高温側熱媒体回路31においては、制御装置70は、電気ヒータ36を発熱させて高温側熱媒体を加熱する。又、制御装置70は、除霜運転に適した循環径路となるように、高温側ポンプ32及び高温側流量調整弁35を制御する。 Further, in the high temperature side heat medium circuit 31 in the defrosting operation, the control device 70 heats the electric heater 36 to heat the high temperature side heat medium. Further, the control device 70 controls the high temperature side pump 32 and the high temperature side flow rate adjusting valve 35 so as to have a circulation path suitable for the defrosting operation.

これにより、除霜運転の高温側熱媒体回路31では、高温側熱媒体は、高温側ポンプ32、熱媒体冷媒熱交換器12、高温側流量調整弁35、電気ヒータ36、ヒータコア33、高温側ポンプ32の順に流れて循環する。同時に、高温側熱媒体は、高温側ポンプ32、熱媒体冷媒熱交換器12、高温側流量調整弁35、高温側外気熱交換器34、高温側ポンプ32の順に流れて循環する。 As a result, in the high temperature side heat medium circuit 31 of the defrosting operation, the high temperature side heat medium is the high temperature side pump 32, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the high temperature side flow control valve 35, the electric heater 36, the heater core 33, and the high temperature side. It flows in the order of the pump 32 and circulates. At the same time, the high temperature side heat medium flows and circulates in the order of the high temperature side pump 32, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the high temperature side flow rate adjusting valve 35, the high temperature side outside air heat exchanger 34, and the high temperature side pump 32.

この結果、電気ヒータ36にて加熱された高温側熱媒体が、高温側外気熱交換器34を流通することになる為、複合型熱交換器25の熱交換フィン25fを介して、電気ヒータ36の熱を低温側外気熱交換器43に伝達することができる。即ち、低温側外気熱交換器43に付着している霜を、電気ヒータ36を熱源として利用して融解させて除霜することができる。 As a result, the high temperature side heat medium heated by the electric heater 36 flows through the high temperature side outside air heat exchanger 34, so that the electric heater 36 is passed through the heat exchange fins 25f of the composite heat exchanger 25. The heat can be transferred to the low temperature side outside air heat exchanger 43. That is, the frost adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43 can be melted and defrosted by using the electric heater 36 as a heat source.

そして、除霜運転における低温側熱媒体回路40に関して、制御装置70は、除霜運転に適した態様となるように、低温側ポンプ41及び低温側流量調整弁44を制御する。具体的には、制御装置70は、低温側ポンプ41の作動を停止すると共に、チラー16側の流入出口と機器用熱交換部42側の流入出口を連通させると共に、低温側外気熱交換器43側の流入出口を閉塞させるように、低温側流量調整弁44を制御する。 Then, regarding the low temperature side heat medium circuit 40 in the defrosting operation, the control device 70 controls the low temperature side pump 41 and the low temperature side flow rate adjusting valve 44 so as to be suitable for the defrosting operation. Specifically, the control device 70 stops the operation of the low temperature side pump 41, communicates the inflow outlet on the chiller 16 side with the inflow outlet on the equipment heat exchange unit 42 side, and communicates the low temperature side outside air heat exchanger 43. The low temperature side flow control valve 44 is controlled so as to close the inflow port on the side.

更に、除霜運転における機器側熱媒体回路50について、制御装置70は、除霜運転に適した態様となるように、機器側ポンプ53及び機器側三方弁54を制御する。具体的には、制御装置70は、機器側ポンプ53を作動させると共に、発熱機器51側の流入出口と低温側外気熱交換器43側の流入出口を連通させ、機器バイパス流路52側の流入出口を閉塞させるように、機器側三方弁54を制御する。 Further, regarding the equipment-side heat medium circuit 50 in the defrosting operation, the control device 70 controls the equipment-side pump 53 and the equipment-side three-way valve 54 so as to be suitable for the defrosting operation. Specifically, the control device 70 operates the pump 53 on the equipment side and communicates the inflow outlet on the heat generating equipment 51 side with the inflow outlet on the outside air heat exchanger 43 side on the low temperature side to communicate the inflow on the equipment bypass flow path 52 side. The device-side three-way valve 54 is controlled so as to close the outlet.

これにより、機器側熱媒体回路50において、熱媒体は、機器側ポンプ53、発熱機器51、機器側三方弁54、低温側外気熱交換器43、機器側ポンプ53の順に流れて循環する。この結果、発熱機器51の排熱で加熱された熱媒体が低温側外気熱交換器43に流入することになる為、発熱機器51の排熱を低温側外気熱交換器43に伝達することができる。即ち、低温側外気熱交換器43に付着している霜を、発熱機器51の排熱を熱源として利用して融解させて除霜することができる。 As a result, in the device-side heat medium circuit 50, the heat medium flows and circulates in the order of the device-side pump 53, the heat-generating device 51, the device-side three-way valve 54, the low-temperature side outside air heat exchanger 43, and the device-side pump 53. As a result, the heat medium heated by the exhaust heat of the heat generating device 51 flows into the low temperature side outside air heat exchanger 43, so that the exhaust heat of the heat generating device 51 can be transferred to the low temperature side outside air heat exchanger 43. can. That is, the frost adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43 can be melted and defrosted by using the exhaust heat of the heat generating device 51 as a heat source.

又、除霜運転において、制御装置70は、外気ファン19aの送風態様及びシャッター装置55の開度を、除霜運転に適した態様になるように制御する。具体的には、制御装置70は、外気ファン19aの作動を停止し、シャッター装置55の開度を下げて、閉塞状態にする。 Further, in the defrosting operation, the control device 70 controls the blowing mode of the outside air fan 19a and the opening degree of the shutter device 55 so as to be suitable for the defrosting operation. Specifically, the control device 70 stops the operation of the outside air fan 19a and lowers the opening degree of the shutter device 55 to bring it into a closed state.

換言すると、制御装置70は、低温側外気熱交換器43に対する外気OAの流入量が最小になるように、外気ファン19a及びシャッター装置55を制御する。この場合の制御装置は、流入調整制御部70fの一例に相当する。これにより、熱が外気OAによって奪われることが少なくなる為、低温側外気熱交換器43に加えられた熱を霜の融解に効率よく利用することができる。 In other words, the control device 70 controls the outside air fan 19a and the shutter device 55 so that the inflow amount of the outside air OA to the low temperature side outside air heat exchanger 43 is minimized. The control device in this case corresponds to an example of the inflow adjustment control unit 70f. As a result, the heat is less likely to be taken away by the outside air OA, so that the heat applied to the low temperature side outside air heat exchanger 43 can be efficiently used for melting the frost.

尚、除霜運転の開始に際して、制御装置70は、制御装置70を構成するCPUのクロック数をカウントして、除霜運転に要した所要時間を測定する。 At the start of the defrosting operation, the control device 70 counts the number of clocks of the CPUs constituting the control device 70 to measure the time required for the defrosting operation.

ステップS4に移行すると、ステップS3の除霜運転によって、低温側外気熱交換器43の除霜を完了したか否かが判定される。ここで、低温側外気熱交換器43における除霜の完了とは、低温側外気熱交換器43に付着した霜の全てが融解している状態を意味する。低温側外気熱交換器43に付着した霜の大部分が融解している状態をもって、除霜の完了としても良い。 When the process proceeds to step S4, it is determined by the defrosting operation in step S3 whether or not the defrosting of the low temperature side outside air heat exchanger 43 is completed. Here, the completion of defrosting in the low temperature side outside air heat exchanger 43 means a state in which all the frost adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43 is melted. Defrosting may be completed when most of the frost adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43 is melted.

具体的に、ステップS4では、第5熱媒体温度センサ74eで検出される低温側外気熱交換器43の出口側における低温側熱媒体の温度が、予め定められた除霜完了基準温度以上である場合に、低温側外気熱交換器43の除霜が完了していると判定される。除霜完了基準温度は、低温側外気熱交換器43に付着した霜の全てが融解している状態における低温側外気熱交換器43の出口側の低温側熱媒体の温度を示す。 Specifically, in step S4, the temperature of the low temperature side heat medium at the outlet side of the low temperature side outside air heat exchanger 43 detected by the fifth heat medium temperature sensor 74e is equal to or higher than the predetermined defrosting completion reference temperature. In this case, it is determined that the defrosting of the low temperature side outside air heat exchanger 43 is completed. The defrosting completion reference temperature indicates the temperature of the low temperature side heat medium on the outlet side of the low temperature side outside air heat exchanger 43 in a state where all the frost adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43 is melted.

低温側外気熱交換器43の除霜が完了していると判定された場合は、ステップS5に進む。一方、低温側外気熱交換器43の除霜が完了していないと判定された場合、ステップS3に処理を戻して、低温側外気熱交換器43の除霜を継続する。 If it is determined that the defrosting of the low temperature side outside air heat exchanger 43 is completed, the process proceeds to step S5. On the other hand, when it is determined that the defrosting of the low temperature side outside air heat exchanger 43 is not completed, the process is returned to step S3 to continue the defrosting of the low temperature side outside air heat exchanger 43.

ステップ5においては、除霜運転に伴って、重力を利用して、低温側外気熱交換器43の表面に付着した水分を排水する排水期間が設定される。排水期間の長さは、除霜運転及び排水期間を経て、空調運転を再開した場合に消費されるエネルギ量に相当する必要総動力が最小になるように定められる。ステップS5を実行する制御装置70は、排水期間設定部70bの一例に相当する。排水期間の設定に関する具体的な内容については、後に図面を参照して説明する。 In step 5, along with the defrosting operation, a drainage period for draining the moisture adhering to the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 is set by using gravity. The length of the drainage period is determined so that the total required power corresponding to the amount of energy consumed when the air conditioning operation is restarted after the defrosting operation and the drainage period is minimized. The control device 70 that executes step S5 corresponds to an example of the drainage period setting unit 70b. The specific contents regarding the setting of the drainage period will be described later with reference to the drawings.

ステップS6に移行すると、排水期間が開始される。この時、制御装置70は、除霜運転の状態から、機器側ポンプ53の作動を停止すると共に、発熱機器51側の流入出口と機器バイパス流路52側の流入出口を連通させ、低温側外気熱交換器43側の流入出口を閉塞させるように、機器側三方弁54を制御する。 When the process proceeds to step S6, the drainage period is started. At this time, the control device 70 stops the operation of the pump 53 on the equipment side from the state of the defrosting operation, and communicates the inflow outlet on the heat generating equipment 51 side with the inflow outlet on the equipment bypass flow path 52 side, so that the outside air on the low temperature side is used. The device-side three-way valve 54 is controlled so as to block the inflow port on the heat exchanger 43 side.

そして、排水期間における冷凍サイクル装置10、高温側熱媒体回路31の状態は、上述した除霜運転の状態と同様である。従って、排水期間の冷凍サイクル装置10は、冷媒の循環を停止したままの状態である。又、排水期間における高温側熱媒体回路31では、電気ヒータ36が予め定められた発熱量で発熱している。尚、排水期間の開始に際して、制御装置70は、CPUのクロック数をカウントして、排水期間の開始からの経過時間を測定する。 The state of the refrigeration cycle device 10 and the high temperature side heat medium circuit 31 during the drainage period is the same as the state of the defrosting operation described above. Therefore, the refrigerating cycle device 10 during the drainage period is in a state where the circulation of the refrigerant is stopped. Further, in the high temperature side heat medium circuit 31 during the drainage period, the electric heater 36 generates heat with a predetermined calorific value. At the start of the drainage period, the control device 70 counts the number of clocks of the CPU and measures the elapsed time from the start of the drainage period.

更に、制御装置70は、低温側外気熱交換器43を取り巻く環境に応じて、外気ファン19a及びシャッター装置55の作動を制御する。低温側外気熱交換器43に対する外気OAの流入を許容した場合でも、水分を再凍結させることなく、送風される外気OAによって水分を排水することができる場合は、外気ファン19aを作動させると共に、シャッター装置55の開度を上げる。 Further, the control device 70 controls the operation of the outside air fan 19a and the shutter device 55 according to the environment surrounding the low temperature side outside air heat exchanger 43. Even if the inflow of the outside air OA into the low temperature side outside air heat exchanger 43 is allowed, if the water can be drained by the blown outside air OA without refreezing the water, the outside air fan 19a is operated and the outside air fan 19a is operated. Increase the opening of the shutter device 55.

例えば、外気温センサ72bで検出される外気OAの温度、低温側外気熱交換器43の表面に付着している水分量等に応じて、外気ファン19aの送風量及びシャッター装置55の開度が制御される。外気温が0℃よりも高い場合、シャッター装置55の開度を上げて、外気ファン19aによる送風量を大きくしても、付着している水分が再凍結する可能性は低いと考えられる。又、付着している水分には、重力に加えて、送風される外気OAが作用する為、より迅速に排水することができると考えられる。 For example, the amount of air blown by the outside air fan 19a and the opening degree of the shutter device 55 depend on the temperature of the outside air OA detected by the outside air temperature sensor 72b, the amount of water adhering to the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43, and the like. Be controlled. When the outside air temperature is higher than 0 ° C., it is considered unlikely that the adhering water will refreeze even if the opening degree of the shutter device 55 is increased to increase the amount of air blown by the outside air fan 19a. Further, it is considered that the adhering water can be drained more quickly because the blown outside air OA acts on the adhering water in addition to gravity.

ステップS7においては、低温側外気熱交換器43から水分が排水される排水速度Vdが予め定められる基準排水速度KVdよりも大きいか否かが判定される。排水速度Vdは、排水速度推定部70dによって、除霜運転開始時における低温側外気熱交換器43の着霜量等と、実験式によって推定される。 In step S7, it is determined whether or not the drainage speed Vd at which moisture is drained from the low temperature side outside air heat exchanger 43 is higher than the predetermined reference drainage speed KVd. The drainage speed Vd is estimated by the drainage speed estimation unit 70d by an empirical formula, such as the amount of frost on the low temperature side outside air heat exchanger 43 at the start of the defrosting operation.

具体的には、排水速度推定部70dは、除霜運転開始時における低温側外気熱交換器43の着霜量と、外気温センサ72bで検出される外気温と、低温側外気熱交換器43に流入する外気OAの風量等を用いて、実験式に基づいて算出される。 Specifically, the drainage speed estimation unit 70d has the frost formation amount of the low temperature side outside air heat exchanger 43 at the start of the defrosting operation, the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 72b, and the low temperature side outside air heat exchanger 43. It is calculated based on an experimental formula using the air volume of the outside air OA flowing into the air.

又、基準排水速度KVdは、必要総動力の低減という観点において、低温側外気熱交換器43の表面に付着している水分の排水が及ぼす影響の大きさを評価する為の指標を意味している。 Further, the reference drainage speed KVd means an index for evaluating the magnitude of the influence of the drainage of the moisture adhering to the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 from the viewpoint of reducing the required total power. There is.

ここで、基準排水速度KVdの決定方法について、図6を参照して説明する。図6には、除霜運転及び排水期間を経過した後、空調運転を所定期間継続して行った場合における車両用空調装置1の消費動力である期間設定時動力Pcdに関して、排水期間における排水速度Vdが及ぼす影響を示すグラフである。 Here, a method for determining the reference drainage rate KVd will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the drainage speed in the drainage period with respect to the period setting power Pcd, which is the power consumption of the vehicle air conditioner 1 when the air conditioning operation is continuously performed for a predetermined period after the defrosting operation and the drainage period have elapsed. It is a graph which shows the influence which Vd has.

上述したように、除霜運転及び排水期間では、電気ヒータ36が発熱する為、排水速度Vdが速く、排水期間が短くなるほど、電気ヒータ36による消費動力は小さくなっていく。換言すると、排水速度Vdが遅いほど、排水期間が長くなる為、電気ヒータ36による消費動力が大きくなる。 As described above, since the electric heater 36 generates heat during the defrosting operation and the drainage period, the faster the drainage speed Vd and the shorter the drainage period, the smaller the power consumed by the electric heater 36. In other words, the slower the drainage speed Vd, the longer the drainage period, and the larger the power consumed by the electric heater 36.

又、排水速度Vdが速く、排水期間が短くなるほど、熱交換能力が回復した低温側外気熱交換器43を用いた空調運転が行われることになる。この為、空調運転時における動力低減の効果を大きく受けることができる。 Further, as the drainage speed Vd is faster and the drainage period is shorter, the air conditioning operation using the low temperature side outside air heat exchanger 43 in which the heat exchange capacity is restored is performed. Therefore, the effect of power reduction during air-conditioning operation can be greatly received.

これらより、期間設定時動力Pcdは、図6に示すように、排水速度Vdが遅い程、大きな値を示し、排水速度Vdが速くなるほど小さくなる傾向を示す。そして、基準排水速度KVdは、基準排水速度KVdが非排水時動力KPc以下となる時点の排水速度Vdとして定められる。 From these, as shown in FIG. 6, the power Pcd at the time of setting the period shows a large value as the drainage speed Vd is slower, and tends to be smaller as the drainage speed Vd is faster. The reference drainage speed KVd is defined as the drainage speed Vd at the time when the reference drainage speed KVd becomes equal to or less than the non-drainage power KPc.

ステップS7において、排水速度Vdが基準排水速度KVdよりも大きい場合、排水期間を設定した方が排水期間を設けない場合に比べて、必要総動力を低減することができると考えられる。この為、ステップS8に進み、排水期間を進行させる。 When the drainage speed Vd is larger than the reference drainage speed KVd in step S7, it is considered that the required total power can be reduced by setting the drainage period as compared with the case where the drainage period is not provided. Therefore, the process proceeds to step S8 to advance the drainage period.

一方、排水速度Vdが基準排水速度KVd以下である場合、排水期間中に消費される電気ヒータ36の消費動力が、排水期間における排水に伴って、低温側外気熱交換器43の熱交換能力の回復に起因する動力低減の効果よりも大きくなる。 On the other hand, when the drainage speed Vd is equal to or less than the reference drainage speed KVd, the power consumption of the electric heater 36 consumed during the drainage period becomes the heat exchange capacity of the low temperature side outside air heat exchanger 43 with the drainage during the drainage period. It is greater than the effect of power reduction caused by recovery.

この為、排水速度Vdが基準排水速度KVd以下である場合には、その時点で排水期間を終了して、ステップS1に処理を戻す。その後、除霜運転前に実行していた空調運転に復帰させる。これにより、状況に応じて適切に排水期間の長さを調整することができ、無駄な消費動力の抑制と、除霜運転後の水分の再凍結防止とを両立させることができる。 Therefore, when the drainage speed Vd is equal to or less than the reference drainage speed KVd, the drainage period ends at that point and the treatment is returned to step S1. After that, the air conditioning operation that was performed before the defrosting operation is restored. As a result, the length of the drainage period can be appropriately adjusted according to the situation, and both the suppression of wasteful power consumption and the prevention of refreezing of water after the defrosting operation can be achieved at the same time.

ステップS8においては、ステップS5で設定された排水期間を経過したか否かが判定される。具体的には、ステップS6で開始されたCPUのクロック数に基づいて、排水期間を経過したか否かが判定される。排水期間を経過している場合、ステップS9に処理を進める。一方、排水期間を経過していない場合、ステップS7に処理を戻し、排水期間が経過するまで処理を待機する。 In step S8, it is determined whether or not the drainage period set in step S5 has elapsed. Specifically, it is determined whether or not the drainage period has elapsed based on the number of CPU clocks started in step S6. If the drainage period has elapsed, the process proceeds to step S9. On the other hand, if the drainage period has not elapsed, the treatment is returned to step S7, and the treatment is waited until the drainage period has elapsed.

ステップS9に移行すると、除霜運転及び排水期間を経過したため、除霜運転に移行する前の空調運転へ復帰させる為の空調運転再開処理を実行する。具体的には、制御装置70は、冷凍サイクル装置10に関して、圧縮機11の作動を再開させる。又、高温側熱媒体回路31について、制御装置70は、電気ヒータ36に対する通電を停止する。即ち、ステップS9を実行する制御装置70は運転制御部70eの一例に相当する。 When the process proceeds to step S9, since the defrosting operation and the drainage period have elapsed, the air conditioning operation restart process for returning to the air conditioning operation before shifting to the defrosting operation is executed. Specifically, the control device 70 restarts the operation of the compressor 11 with respect to the refrigeration cycle device 10. Further, regarding the high temperature side heat medium circuit 31, the control device 70 stops the energization of the electric heater 36. That is, the control device 70 that executes step S9 corresponds to an example of the operation control unit 70e.

又、空調運転再開処理において、制御装置70は、空調運転の再開に適した状態になるように、外気ファン19a及びシャッター装置55を制御する。具体的には、制御装置70は、外気ファン19aを作動させて、低温側外気熱交換器43に対する外気OAの送風を再開させる。 Further, in the air conditioning operation restart process, the control device 70 controls the outside air fan 19a and the shutter device 55 so as to be in a state suitable for restarting the air conditioning operation. Specifically, the control device 70 operates the outside air fan 19a to restart the ventilation of the outside air OA to the low temperature side outside air heat exchanger 43.

又、制御装置70は、シャッター装置55の開度を、除霜運転に移行する前の状態に戻し、低温側外気熱交換器43に対する外気OAの流入を許容する。従って、この制御を行う制御装置70は、流入調整制御部70fの一例に相当する。空調運転再開処理を終了すると、ステップS1に処理を戻し、除霜運転に移行する前の空調運転を再開させる。 Further, the control device 70 returns the opening degree of the shutter device 55 to the state before shifting to the defrosting operation, and allows the inflow of the outside air OA into the low temperature side outside air heat exchanger 43. Therefore, the control device 70 that performs this control corresponds to an example of the inflow adjustment control unit 70f. When the air conditioning operation restart processing is completed, the processing is returned to step S1 to restart the air conditioning operation before shifting to the defrosting operation.

ここで、ステップS5における排水期間の設定について、図7を参照して説明する。ステップS5において、排水期間は、上述したように必要総動力が最小になるように定められる。必要総動力は、除霜運転及び排水期間にて電気ヒータ36の作動に要する動力である除霜用動力と、除霜運転及び排水期間の後に、空調運転を再開した場合に要する再開後空調用動力を合算して求められる。 Here, the setting of the drainage period in step S5 will be described with reference to FIG. 7. In step S5, the drainage period is set so that the total required power is minimized as described above. The required total power is the defrosting power, which is the power required to operate the electric heater 36 during the defrosting operation and drainage period, and the post-restart air conditioning power required when the air conditioning operation is restarted after the defrosting operation and drainage period. It is calculated by adding up the power.

上述したように、除霜運転及び排水期間においては、車両用空調装置1の動力として、電気ヒータ36の発熱に要する動力が消費されており、圧縮機11等は停止している為、その他の用途に動力は消費されていない。この為、除霜用動力は、電気ヒータ36
除霜用動力は、単位時間あたりの電気ヒータ36の消費動力に対して、除霜運転の期間と排水期間の和を乗算して求められる。
As described above, during the defrosting operation and the drainage period, the power required for the heat generation of the electric heater 36 is consumed as the power of the vehicle air conditioner 1, and the compressor 11 and the like are stopped. No power is consumed in the application. Therefore, the power for defrosting is the electric heater 36.
The defrosting power is obtained by multiplying the power consumption of the electric heater 36 per unit time by the sum of the defrosting operation period and the drainage period.

又、再開後空調用動力は、除霜運転及び排水期間を経過した後の空調運転を再開し、予め定められた期間の間、継続して行う場合に要する動力である。再開後空調用動力は、再開後の空調運転における単位時間あたりの圧縮機11の消費動力と、効率悪化係数Ceと、再開後の空調運転における圧縮機11の稼働時間の積によって算出される。 The power for air conditioning after resumption is the power required when the defrosting operation and the air conditioning operation after the drainage period has elapsed and are continuously performed for a predetermined period. The power for air conditioning after resumption is calculated by multiplying the power consumption of the compressor 11 per unit time in the air conditioning operation after resumption, the efficiency deterioration coefficient Ce, and the operating time of the compressor 11 in the air conditioning operation after resumption.

ここで、効率悪化係数Ceとは、低温側外気熱交換器43における吸熱能力の低下の度合を示しており、低温側外気熱交換器43に付着している水分の量に応じて変化する係数である。図7に示すように、効率悪化係数Ceは、排水期間における電気ヒータ36の消費動力を積算したヒータ積算動力Phtが大きくなるほど、小さな値を示すように定められる。 Here, the efficiency deterioration coefficient Ce indicates the degree of decrease in the endothermic capacity of the low temperature side outside air heat exchanger 43, and is a coefficient that changes according to the amount of water adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43. Is. As shown in FIG. 7, the efficiency deterioration coefficient Ce is determined so that the larger the integrated heater integrated power Pht, which is the integrated power consumption of the electric heater 36 during the drainage period, the smaller the value.

上述したように、水分量推定部70cは、除霜運転前の空調運転による低温側外気熱交換器43の着霜量と、除霜運転に際して霜の融解に投入された総エネルギ量とを用いて、排水期間移行時に低温側外気熱交換器43表面に付着している水分量を推定する。具体的には、水分量推定部70cは、除霜運転時における電気ヒータ36の消費動力等に基づいて、霜の融解に投入した総エネルギ量を算出する。総エネルギ量の算出に際して、風速等による放熱ロスを考慮することも可能である。 As described above, the water content estimation unit 70c uses the amount of frost formed on the low temperature side outside air heat exchanger 43 by the air conditioning operation before the defrosting operation and the total amount of energy input to melt the frost during the defrosting operation. Then, the amount of water adhering to the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 at the time of transition to the drainage period is estimated. Specifically, the water content estimation unit 70c calculates the total energy input for melting the frost based on the power consumption of the electric heater 36 during the defrosting operation. When calculating the total energy amount, it is possible to consider the heat dissipation loss due to the wind speed or the like.

そして、水分量推定部70cは、算出された総エネルギ量を、単位重量当たりの氷の融解熱(例えば、約334kj/kg)で除算することで、除霜運転時に融解した霜の総量である水分量を推定することができる。 Then, the water content estimation unit 70c is the total amount of frost melted during the defrosting operation by dividing the calculated total energy amount by the heat of fusion of ice per unit weight (for example, about 334 kj / kg). The amount of water can be estimated.

このように、水分量推定部70cによって推定された水分量を用いて、効率悪化係数Ceが定められる。低温側外気熱交換器43に付着している水分量が多い程、低温側外気熱交換器43における吸熱能力が低下する為、効率悪化係数Ceは大きな値に定められる。 In this way, the efficiency deterioration coefficient Ce is determined using the water content estimated by the water content estimation unit 70c. As the amount of water adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43 increases, the endothermic capacity of the low temperature side outside air heat exchanger 43 decreases, so that the efficiency deterioration coefficient Ce is set to a large value.

排水期間設定部70bは、除霜用動力と再開後空調用動力の和から必要総動力を求める式に基づいて、必要総動力が最小になるように、低温側外気熱交換器43の排水特性に見合った排水期間を設定する。これにより、消費動力の無駄を抑えた態様で、低温側外気熱交換器43の吸熱能力を回復させることができ、再開後の空調運転に関する効率を向上させることができる。 The drainage period setting unit 70b has the drainage characteristics of the low temperature side outside air heat exchanger 43 so that the required total power is minimized based on the formula for obtaining the required total power from the sum of the defrosting power and the post-restart air conditioning power. Set the drainage period according to. As a result, the endothermic capacity of the low temperature side outside air heat exchanger 43 can be restored in a manner in which waste of power consumption is suppressed, and the efficiency of air conditioning operation after resumption can be improved.

このように構成された車両用空調装置1の除霜運転、排水期間、再開後の空調運転について、図8を参照して説明する。上述したように、ステップS2において、低温側外気熱交換器43が着霜して除霜運転が必要と判定されると、除霜運転が開始される。図8に示すように、除霜運転の開始時点で、低温側外気熱交換器43の表面には霜Wfが付着している為、低温側外気熱交換器43の熱交換効率は、最も低下した状態になる。 The defrosting operation, the drainage period, and the air-conditioning operation after resumption of the vehicle air-conditioning device 1 configured in this way will be described with reference to FIG. As described above, in step S2, when the low temperature side outside air heat exchanger 43 is frosted and it is determined that the defrosting operation is necessary, the defrosting operation is started. As shown in FIG. 8, since the frost Wf adheres to the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 at the start of the defrosting operation, the heat exchange efficiency of the low temperature side outside air heat exchanger 43 is the lowest. It will be in a state of being.

ステップS3にて除霜運転の実行を開始すると、電気ヒータ36に対する電力供給が開始され、低温側外気熱交換器43に対して、電気ヒータ36で生じた熱が伝達される。これにより、除霜運転の継続に伴って、低温側外気熱交換器43に付着していた霜Wfが融解して、液体としての水分Wlになる。 When the execution of the defrosting operation is started in step S3, the power supply to the electric heater 36 is started, and the heat generated by the electric heater 36 is transferred to the low temperature side outside air heat exchanger 43. As a result, as the defrosting operation continues, the frost Wf adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43 melts and becomes water Wl as a liquid.

除霜運転の進行に伴って、低温側外気熱交換器43の表面において、霜Wfの量が減少していき、水分Wlの量が増加していく。又、低温側外気熱交換器43の表面において、霜Wfが融解して水分Wlとなることによって、低温側外気熱交換器43における熱交換効率は徐々に回復していく。 As the defrosting operation progresses, the amount of frost Wf decreases and the amount of water Wl increases on the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43. Further, on the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43, the frost Wf melts to become water Wl, so that the heat exchange efficiency in the low temperature side outside air heat exchanger 43 gradually recovers.

低温側外気熱交換器43に付着した霜Wfが全て融解して水分Wlになった時点で、ステップS4の判断処理に基づいて、除霜運転が終了される。その後、ステップS5にて、必要総動力が最小になるように、排水期間が設定される。 When all the frost Wf adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43 has melted to become moisture Wl, the defrosting operation is terminated based on the determination process in step S4. Then, in step S5, the drainage period is set so that the total required power is minimized.

ステップS6にて、排水期間が開始されると、電気ヒータ36を発熱させた状態で、圧縮機11の作動を停止する。排水期間においては、低温側外気熱交換器43の表面に付着している水分Wlには重力が作用する為、低温側外気熱交換器43表面から落下して排水されていく。 When the drainage period is started in step S6, the operation of the compressor 11 is stopped with the electric heater 36 generating heat. During the drainage period, gravity acts on the moisture Wl adhering to the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43, so that the water drops from the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 and is drained.

これにより、低温側外気熱交換器43表面に付着している水分Wlは徐々に減少していくことになり、低温側外気熱交換器43の熱交換効率も、水分Wlの減少に伴って回復していく。 As a result, the moisture Wl adhering to the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 gradually decreases, and the heat exchange efficiency of the low temperature side outside air heat exchanger 43 also recovers as the moisture Wl decreases. I will do it.

図8に示す場合、低温側外気熱交換器43に付着した水分Wlが全て排水されるまで、排水期間は継続される。従って、排水期間が終了した段階で、低温側外気熱交換器43の熱交換効率は100%に回復する。又、除霜運転及び排水期間の間、電気ヒータ36には一定の電力が供給されている為、除霜運転及び排水期間の長さが長い程、ヒータ消費動力Phは増加する。 In the case shown in FIG. 8, the drainage period is continued until all the moisture Wl adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43 is drained. Therefore, at the end of the drainage period, the heat exchange efficiency of the low temperature side outside air heat exchanger 43 is restored to 100%. Further, since a constant electric power is supplied to the electric heater 36 during the defrosting operation and the drainage period, the longer the defrosting operation and the drainage period, the higher the heater consumption power Ph.

排水期間が経過した後、ステップS8において、除霜運転前の運転モードで空調運転が再開される。排水期間の経過によって、低温側外気熱交換器43の熱交換性能が100%に回復している為、再開後の空調運転では、最も効率の良い状態で、圧縮機11等を稼働させることができる。この場合における再開後の空調運転に関する圧縮機11の消費動力を圧縮機消費動力Pcという。 After the drainage period has elapsed, in step S8, the air conditioning operation is restarted in the operation mode before the defrosting operation. Since the heat exchange performance of the low temperature side outside air heat exchanger 43 has recovered to 100% with the lapse of the drainage period, it is possible to operate the compressor 11 and the like in the most efficient state in the air conditioning operation after restarting. can. In this case, the power consumption of the compressor 11 related to the air conditioning operation after resumption is referred to as the compressor power consumption Pc.

図8に示すように、車両用空調装置1によれば、除霜運転終了後に排水期間を設けることで、霜Wfの融解により発生した水分Wlを、重力によって低温側外気熱交換器43の表面から排水することができる。これにより、排水期間を経過させることによって、低温側外気熱交換器43の表面から、全ての水分Wlを排水することができるので、低温側外気熱交換器43の熱交換効率を100%に回復させることができる。 As shown in FIG. 8, according to the vehicle air conditioner 1, by providing a drainage period after the completion of the defrosting operation, the moisture Wl generated by the melting of the frost Wf is transferred to the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 by gravity. Can be drained from. As a result, all the moisture Wl can be drained from the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 by elapse of the drainage period, so that the heat exchange efficiency of the low temperature side outside air heat exchanger 43 is restored to 100%. Can be made to.

又、排水期間終了後に空調運転を再開した場合、低温側外気熱交換器43の熱交換効率が100%に回復している為、再開後の空調運転を、最も効率が良い状態で実行することができ、再開後の空調運転における消費動力を低く抑える。 In addition, when the air conditioning operation is restarted after the end of the drainage period, the heat exchange efficiency of the low temperature side outside air heat exchanger 43 is restored to 100%, so that the air conditioning operation after the restart should be executed in the most efficient state. It is possible to keep the power consumption in the air conditioning operation after restarting low.

そして、車両用空調装置1は、除霜運転、排水期間及び再開後の空調運転を通じて、低温側外気熱交換器43表面における水分Wlの再凍結を抑え、低温側外気熱交換器43の熱交換性能の低下を抑制することができる。 Then, the vehicle air conditioner 1 suppresses the refreezing of water Wl on the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 through the defrosting operation, the drainage period, and the air conditioning operation after resumption, and heat exchange of the low temperature side outside air heat exchanger 43. It is possible to suppress the deterioration of performance.

続いて、車両用空調装置1の除霜運転、排水期間、再開後の空調運転に関して、低温側外気熱交換器43における排水が完了する前に排水期間を終了する場合について、図9を参照して説明する。 Next, regarding the defrosting operation, the drainage period, and the air conditioning operation after restarting the vehicle air conditioner 1, the case where the drainage period is terminated before the drainage in the low temperature side outside air heat exchanger 43 is completed is referred to FIG. I will explain.

尚、除霜運転開始前の状態については、図8に示す例と同様である為、再度の説明を省略する。又、図9における再開後の空調運転における圧縮機消費動力Pcにおいて、図8の場合の圧縮機消費動力Pcを破線で示している。 Since the state before the start of the defrosting operation is the same as the example shown in FIG. 8, the description thereof will be omitted again. Further, in the compressor consumption power Pc in the air conditioning operation after resumption in FIG. 9, the compressor consumption power Pc in the case of FIG. 8 is shown by a broken line.

この場合も、ステップS3にて除霜運転の実行を開始すると、電気ヒータ36に対する電力供給が開始され、低温側外気熱交換器43に対して、電気ヒータ36で生じた熱が伝達される。除霜運転の進行に伴って、低温側外気熱交換器43の表面において、霜Wfが融解して水分Wlとなる為、低温側外気熱交換器43における熱交換効率は徐々に回復していく。 Also in this case, when the execution of the defrosting operation is started in step S3, the power supply to the electric heater 36 is started, and the heat generated by the electric heater 36 is transferred to the low temperature side outside air heat exchanger 43. As the defrosting operation progresses, the frost Wf melts to become water Wl on the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43, so that the heat exchange efficiency in the low temperature side outside air heat exchanger 43 gradually recovers. ..

低温側外気熱交換器43に付着した霜Wfが全て融解して水分Wlになった時点で、ステップS4の判断処理に基づいて、除霜運転が終了される。その後、ステップS5にて、必要総動力が最小になるように、排水期間が設定される。 When all the frost Wf adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43 has melted to become moisture Wl, the defrosting operation is terminated based on the determination process in step S4. Then, in step S5, the drainage period is set so that the total required power is minimized.

ステップS6にて、排水期間が開始されると、電気ヒータ36を発熱させた状態で、圧縮機11の作動を停止する。排水期間においては、低温側外気熱交換器43の表面に付着している水分Wlには重力が作用する為、低温側外気熱交換器43表面から落下して排水されていく。 When the drainage period is started in step S6, the operation of the compressor 11 is stopped with the electric heater 36 generating heat. During the drainage period, gravity acts on the moisture Wl adhering to the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43, so that the water drops from the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 and is drained.

これにより、低温側外気熱交換器43表面に付着している水分Wlは徐々に減少していくことになり、低温側外気熱交換器43の熱交換効率も、水分Wlの減少に伴って回復していく。 As a result, the moisture Wl adhering to the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 gradually decreases, and the heat exchange efficiency of the low temperature side outside air heat exchanger 43 also recovers as the moisture Wl decreases. I will do it.

ここで、図9に示す場合においては、排水速度推定部70dで推定された排水速度Vdが基準排水速度KVd以下であると判定された場合について説明する。上述したように、排水速度Vdが基準排水速度KVd以下になる場合とは、重力による排水速度が遅すぎ、排水期間が長期化してしまう為、排水期間を継続させるよりも排水期間を終了して空調運転を再開した方が、必要総動力が小さくなる場合を意味する。 Here, in the case shown in FIG. 9, a case where it is determined that the drainage speed Vd estimated by the drainage speed estimation unit 70d is equal to or less than the reference drainage speed KVd will be described. As mentioned above, when the drainage speed Vd is less than the standard drainage speed KVd, the drainage speed due to gravity is too slow and the drainage period becomes long, so the drainage period is terminated rather than continuing the drainage period. It means that the total required power becomes smaller when the air conditioning operation is restarted.

従って、図9に示すように、排水速度Vdが基準排水速度KVd以下になった時点で、排水期間を終了して、空調運転が再開される。この場合、排水期間の終了時点において、低温側外気熱交換器43の表面には、水分Wlが残存している。この為、低温側外気熱交換器43の熱交換効率も100%まで回復することはなく、残存する水分Wlの量に応じて、100%よりも低い値を示す。 Therefore, as shown in FIG. 9, when the drainage speed Vd becomes equal to or lower than the reference drainage speed KVd, the drainage period ends and the air conditioning operation is restarted. In this case, at the end of the drainage period, moisture Wl remains on the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43. Therefore, the heat exchange efficiency of the low temperature side outside air heat exchanger 43 does not recover to 100%, and shows a value lower than 100% depending on the amount of remaining water Wl.

この場合においても、除霜運転及び排水期間の間、電気ヒータ36には一定の電力が供給されている。図9に示す場合、上述した図8の場合と比較して、排水期間が短い為、ヒータ消費動力Phも図8の場合よりも少なくなる。 Even in this case, a constant electric power is supplied to the electric heater 36 during the defrosting operation and the drainage period. In the case shown in FIG. 9, since the drainage period is shorter than in the case of FIG. 8 described above, the heater consumption power Ph is also smaller than that in the case of FIG.

ステップS7の判断処理によって、排水期間を途中で終了して、空調運転を再開する場合、残存している水分Wlが、空調運転の再開に伴って再凍結して氷Wiになる場合が想定される。又、低温側外気熱交換器43の表面に水分Wlが残存した状態で、外気OAから吸熱する為、残存している水分に加えて、外気OAに含まれる水に由来する霜Wfが付着することが考えられる。この為、低温側外気熱交換器43の熱交換効率は、空調運転再開時における100%より低い値から、空調運転の実行に伴って低下していく。 When the drainage period is terminated in the middle and the air conditioning operation is restarted by the determination process in step S7, it is assumed that the remaining water Wl may be re-frozen to become ice Wi with the restart of the air conditioning operation. To. Further, since the moisture Wl remains on the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43, heat is absorbed from the outside air OA, so that the frost Wf derived from the water contained in the outside air OA adheres in addition to the remaining moisture. Is possible. Therefore, the heat exchange efficiency of the low temperature side outside air heat exchanger 43 decreases from a value lower than 100% at the time of restarting the air conditioning operation with the execution of the air conditioning operation.

又、この場合の空調運転の再開時点では、低温側外気熱交換器43の熱交換効率は、100%まで回復していない為、空調運転に際して、外気OAを熱源として十分に利用することができない。つまり、この場合の圧縮機消費動力Pcは、破線で示す図8の場合の圧縮機消費動力Pcよりも多くの動力を必要とする。 Further, at the time of restarting the air conditioning operation in this case, the heat exchange efficiency of the low temperature side outside air heat exchanger 43 has not recovered to 100%, so that the outside air OA cannot be sufficiently used as a heat source during the air conditioning operation. .. That is, the compressor consumption power Pc in this case requires more power than the compressor consumption power Pc in the case of FIG. 8 shown by the broken line.

この為、図8、図9に示すように、ステップS7の判定処理により排水期間を途中で終了する場合には、除霜運転及び排水期間におけるヒータ消費動力Phは、図8の場合よりも少なくなる。そして、再開後の空調運転における圧縮機消費動力Pcは、図8の場合よりも多くなる。このように、ステップS7の判定処理により排水期間を途中で終了する場合、ヒータ消費動力Ph及び圧縮機消費動力Pcが変動する為、この場合における必要総動力が、できるだけ小さくなるように調整することができる。 Therefore, as shown in FIGS. 8 and 9, when the drainage period is terminated in the middle by the determination process of step S7, the heater consumption power Ph in the defrosting operation and the drainage period is smaller than that in the case of FIG. Become. Then, the compressor consumption power Pc in the air conditioning operation after resumption is larger than that in the case of FIG. In this way, when the drainage period ends in the middle due to the determination process in step S7, the heater consumption power Ph and the compressor consumption power Pc fluctuate, so the total required power in this case should be adjusted to be as small as possible. Can be done.

図9に示すように、車両用空調装置1によれば、除霜運転終了後に排水期間を設けることで、霜Wfの融解により発生した水分Wlを、重力によって低温側外気熱交換器43の表面から排水することができる。これにより、排水期間を経過させることによって、低温側外気熱交換器43の表面から水分Wlを排水することができるので、低温側外気熱交換器43の熱交換効率を回復させることができる。 As shown in FIG. 9, according to the vehicle air conditioner 1, by providing a drainage period after the completion of the defrosting operation, the moisture Wl generated by the melting of the frost Wf is transferred to the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 by gravity. Can be drained from. As a result, the moisture Wl can be drained from the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 by allowing the drainage period to elapse, so that the heat exchange efficiency of the low temperature side outside air heat exchanger 43 can be restored.

又、S7の判定処理により排水期間を途中で終了して空調運転を再開した場合、排水期間を継続して長期化させる場合よりも、必要総動力を少なくすることができる。これにより、車両用空調装置1は、除霜運転、排水期間及び再開後の空調運転を通じて、低温側外気熱交換器43表面における水分Wlの再凍結をできるだけ抑え、低温側外気熱交換器43の熱交換性能の低下を抑制することができる。 Further, when the drainage period is terminated in the middle and the air conditioning operation is restarted by the determination process of S7, the required total power can be reduced as compared with the case where the drainage period is continuously extended. As a result, the vehicle air conditioner 1 suppresses the refreezing of water Wl on the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 as much as possible through the defrosting operation, the drainage period, and the air conditioning operation after resumption, and the low temperature side outside air heat exchanger 43. It is possible to suppress the deterioration of heat exchange performance.

以上説明したように、第1実施形態に係る車両用空調装置1によれば、運転モードとして、低温側外気熱交換器43にて外気OAから吸熱した熱を熱源として、送風空気を加熱して車室内に送風する暖房モード等を実現することができる。 As described above, according to the vehicle air conditioner 1 according to the first embodiment, as an operation mode, the blown air is heated by using the heat absorbed from the outside air OA by the low temperature side outside air heat exchanger 43 as a heat source. It is possible to realize a heating mode that blows air into the vehicle interior.

又、低温側外気熱交換器43における外気OAからの吸熱によって、低温側外気熱交換器43が着霜した場合、車両用空調装置1は、除霜運転を実行して、電気ヒータ36の熱等を利用して、付着した霜を融解させることができる。 Further, when the low temperature side outside air heat exchanger 43 is defrosted by the heat absorption from the outside air OA in the low temperature side outside air heat exchanger 43, the vehicle air conditioner 1 executes the defrosting operation to heat the electric heater 36. Etc. can be used to melt the attached frost.

そして、車両用空調装置1によれば、ステップS3の除霜運転によって、低温側外気熱交換器43に付着した霜を融解させた場合、ステップS6にて排水期間が設けられ、重力を利用して、低温側外気熱交換器43の表面から水分を排水することができる。 Then, according to the vehicle air conditioner 1, when the frost adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43 is melted by the defrosting operation in step S3, a drainage period is provided in step S6, and gravity is used. Therefore, water can be drained from the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43.

又、ステップS7~ステップS9にて、排水期間を経た後には、外気OAからの吸熱を伴う空調運転が再開される為、融解により生じた水分が少ない状態で、低温側外気熱交換器43における外気OAからの吸熱が行われる。この為、車両用空調装置1は、融解した水分が低温側外気熱交換器43の表面で再凍結することを防止することができ、低温側外気熱交換器43の熱交換性能の低下を抑制することができる。 Further, in steps S7 to S9, after the drainage period has passed, the air conditioning operation accompanied by endothermic heat from the outside air OA is restarted, so that the low temperature side outside air heat exchanger 43 has a small amount of water generated by melting. Heat is absorbed from the outside air OA. Therefore, the vehicle air conditioner 1 can prevent the thawed water from refreezing on the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43, and suppresses deterioration of the heat exchange performance of the low temperature side outside air heat exchanger 43. can do.

そして、排水期間を開始する前に、ステップS5にて排水期間が設定される。ステップS5では、除霜用動力と再開後空調用動力を合算して求められる必要総動力が最小になるように、排水期間が定められる。 Then, before starting the drainage period, the drainage period is set in step S5. In step S5, the drainage period is determined so that the total required power obtained by adding the power for defrosting and the power for air conditioning after resumption is minimized.

この結果、車両用空調装置1によれば、ステップS5における排水期間の設定に関し、除霜運転、排水期間及び再開後の空調運転を通じて必要となる必要総動力が最小となるように設定される為、融解した水分の再凍結を効率よく防止することができる。これにより、車両用空調装置1は、効率よく、低温側外気熱交換器43の熱交換性能の低下を抑制し、再開後の空調運転の効率を向上させることができる。 As a result, according to the vehicle air conditioner 1, regarding the setting of the drainage period in step S5, the total required power required through the defrosting operation, the drainage period, and the air conditioning operation after restart is set to the minimum. , It is possible to efficiently prevent the refreezing of the thawed water. As a result, the vehicle air conditioner 1 can efficiently suppress the deterioration of the heat exchange performance of the low temperature side outside air heat exchanger 43 and improve the efficiency of the air conditioning operation after restarting.

又、車両用空調装置1によれば、ステップS7において、排水速度Vdが基準排水速度KVd以下になった場合には、排水期間を終了して、除霜運転前の運転モードで空調運転を再開させる。ここで、排水速度が遅くなるほど、低温側外気熱交換器43に付着した水分の排水を完了するまでに時間を要することになる。この為、排水期間における電気ヒータ36の消費動力が必要以上にかかり、必要総動力を増大させる要因になることが想定される。 Further, according to the vehicle air conditioner 1, when the drainage speed Vd becomes equal to or less than the reference drainage speed KVd in step S7, the drainage period is terminated and the air conditioning operation is restarted in the operation mode before the defrosting operation. Let me. Here, the slower the drainage rate, the longer it takes to complete the drainage of the moisture adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43. Therefore, it is expected that the power consumption of the electric heater 36 during the drainage period will be more than necessary, which will be a factor to increase the required total power.

この点、ステップS7にて、排水速度Vdが基準排水速度KVd以下になった場合、排水期間を終了して、空調運転を再開させる為、車両用空調装置1は、必要総動力の増大をできるだけ抑えて、融解した水分の再凍結を効率よく防止することができる。 In this regard, when the drainage speed Vd becomes equal to or less than the reference drainage speed KVd in step S7, the vehicle air-conditioning device 1 can increase the required total power as much as possible in order to end the drainage period and restart the air-conditioning operation. It can be suppressed and the refreezing of the thawed water can be efficiently prevented.

又、車両用空調装置1は、ステップS3の除霜運転及び排水期間に際して、外気ファン19aの作動を停止すると共に、シャッター装置55を閉塞させて、低温側外気熱交換器43に対する外気OAの流入を制限する。 Further, the vehicle air conditioner 1 stops the operation of the outside air fan 19a and closes the shutter device 55 during the defrosting operation and drainage period of step S3, so that the outside air OA flows into the low temperature side outside air heat exchanger 43. To limit.

低温側外気熱交換器43に対する外気OAの流入を制限することで、除霜運転及び排水期間にて低温側外気熱交換器43へ伝達された熱が、外気OAによって奪われることを抑制することができる。換言すると、車両用空調装置1は、除霜運転及び排水期間にて、外気OAの流入による影響を低減して、低温側外気熱交換器43に伝達された熱を有効に活用することができる。 By limiting the inflow of outside air OA into the low temperature side outside air heat exchanger 43, it is possible to prevent the heat transferred to the low temperature side outside air heat exchanger 43 from being taken away by the outside air OA during the defrosting operation and the drainage period. Can be done. In other words, the vehicle air conditioner 1 can effectively utilize the heat transferred to the low temperature side outside air heat exchanger 43 by reducing the influence of the inflow of outside air OA during the defrosting operation and the drainage period. ..

更に、車両用空調装置1は、排水期間において、低温側外気熱交換器43に付着している水分が排水を促進可能な状態である場合に、排水期間中における外気ファン19aの作動を許容すると共に、シャッター装置55を開放状態に制御する。 Further, the vehicle air conditioner 1 allows the outside air fan 19a to operate during the drainage period when the moisture adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43 is in a state where drainage can be promoted. At the same time, the shutter device 55 is controlled to be in an open state.

この場合、排水期間中において、低温側外気熱交換器43に対する外気の流入が許容される為、低温側外気熱交換器43の表面に付着した水分には、重力に加えて、外気ファン19aによる送風空気の流れが作用する。この為、車両用空調装置1は、外気の流入を許容することで、排水期間を短縮して、必要総動力を低減させることも可能となる。 In this case, since the inflow of outside air into the low temperature side outside air heat exchanger 43 is allowed during the drainage period, the moisture adhering to the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 is caused by the outside air fan 19a in addition to gravity. The flow of blown air acts. Therefore, the vehicle air conditioner 1 can shorten the drainage period and reduce the total required power by allowing the inflow of outside air.

又、車両用空調装置1によれば、ステップS5の排水期間の設定に際して、除霜運転時に低温側外気熱交換器43に投入した熱量と、除霜運転に要した時間を用いて、低温側外気熱交換器43に付着している水分量が推定される。そして、車両用空調装置1は、推定された水分量に応じた排水期間を設定する為、低温側外気熱交換器43における水分の付着状況に応じた排水期間を、適切に設定することができる。 Further, according to the vehicle air conditioner 1, when setting the drainage period in step S5, the amount of heat input to the low temperature side outside air heat exchanger 43 during the defrosting operation and the time required for the defrosting operation are used on the low temperature side. The amount of water adhering to the outside air heat exchanger 43 is estimated. Since the vehicle air conditioner 1 sets the drainage period according to the estimated water content, it is possible to appropriately set the drainage period according to the adhesion state of water in the low temperature side outside air heat exchanger 43. ..

(第2実施形態)
次に、第1実施形態と異なる第2実施形態について、図10を参照して説明する。第2実施形態では、冷凍サイクル装置10の構成が第1実施形態と相違している。車両用空調装置1を構成する加熱部30、低温側熱媒体回路40等の構成については、第1実施形態と同様である為、再度の説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment different from the first embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the configuration of the refrigeration cycle device 10 is different from that in the first embodiment. Since the configurations of the heating unit 30, the low temperature side heat medium circuit 40, and the like constituting the vehicle air conditioner 1 are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted again.

図10に示すように、第2実施形態に係る車両用空調装置1は、冷凍サイクル装置10、高温側熱媒体回路31、低温側熱媒体回路40、機器側熱媒体回路50、室内空調ユニット60等を備えている。 As shown in FIG. 10, the vehicle air conditioner 1 according to the second embodiment includes a refrigeration cycle device 10, a high temperature side heat medium circuit 31, a low temperature side heat medium circuit 40, a device side heat medium circuit 50, and an indoor air conditioner unit 60. Etc. are provided.

第2実施形態に係る冷凍サイクル装置10は、車室内の空調を行うために、車室内へ送風される送風空気を冷却する機能、および高温側熱媒体回路31を循環する高温側熱媒体を加熱する機能を果たす。更に、冷凍サイクル装置10は、バッテリBを冷却するために、低温側熱媒体回路40を循環する低温側熱媒体を冷却する機能を果たす。 The refrigerating cycle device 10 according to the second embodiment has a function of cooling the blown air blown into the vehicle interior in order to air-condition the vehicle interior, and heats the high-temperature side heat medium circulating in the high-temperature side heat medium circuit 31. Fulfill the function of Further, the refrigeration cycle device 10 functions to cool the low temperature side heat medium circulating in the low temperature side heat medium circuit 40 in order to cool the battery B.

又、冷凍サイクル装置10は、例えば、冷房モードの冷媒回路、除湿暖房モードの冷媒回路、暖房モードの冷媒回路等を切替可能に構成されている。さらに、冷凍サイクル装置10は、空調用の各運転モードにおいて、バッテリBを冷却する運転モードとバッテリBの冷却を行わない運転モードとを切り替えることができる。 Further, the refrigerating cycle device 10 is configured to be able to switch, for example, a refrigerant circuit in a cooling mode, a refrigerant circuit in a dehumidifying / heating mode, a refrigerant circuit in a heating mode, and the like. Further, the refrigeration cycle device 10 can switch between an operation mode in which the battery B is cooled and an operation mode in which the battery B is not cooled in each operation mode for air conditioning.

図10に示すように、第2実施形態に係る冷凍サイクル装置10には、圧縮機11、熱媒体冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14c、冷房用膨張弁14d、冷却用膨張弁14e、複合型熱交換器25、空調用蒸発器15、チラー16等が接続されている。 As shown in FIG. 10, the refrigerating cycle apparatus 10 according to the second embodiment includes a compressor 11, a heat medium refrigerant heat exchanger 12, a heating expansion valve 14c, a cooling expansion valve 14d, and a cooling expansion valve 14e. A composite heat exchanger 25, an air conditioning evaporator 15, a chiller 16 and the like are connected.

圧縮機11は、冷凍サイクル装置10において冷媒を吸入し圧縮して吐出する。第2実施形態に係る圧縮機11として、第1実施形態と同様の構成を採用することができる。圧縮機11の吐出口には、熱媒体冷媒熱交換器12の冷媒通路12aの入口側が接続されている。 The compressor 11 sucks in the refrigerant in the refrigerating cycle device 10, compresses it, and discharges it. As the compressor 11 according to the second embodiment, the same configuration as that of the first embodiment can be adopted. The inlet side of the refrigerant passage 12a of the heat medium refrigerant heat exchanger 12 is connected to the discharge port of the compressor 11.

熱媒体冷媒熱交換器12は、第1実施形態と同様に、冷媒通路12aと、熱媒体通路12bとを有している。熱媒体冷媒熱交換器12は、冷媒通路12aを流通する高圧冷媒と、熱媒体通路12bを流通する高温側熱媒体とを熱交換させて、高温側熱媒体を加熱することができる。 The heat medium refrigerant heat exchanger 12 has a refrigerant passage 12a and a heat medium passage 12b, as in the first embodiment. The heat medium refrigerant heat exchanger 12 can heat the high temperature side heat medium by exchanging heat between the high pressure refrigerant flowing through the refrigerant passage 12a and the high temperature side heat medium flowing through the heat medium passage 12b.

熱媒体冷媒熱交換器12の冷媒通路12aの出口には、互いに連通する3つの流入出口を有する三方継手構造の第1接続部13aの流入口側が接続されている。更に、冷凍サイクル装置10は、後述するように、第2接続部13b~第6接続部13fを備えている。これらの第2接続部13b~第6接続部13fの基本的構成は、第1接続部13aと同様である。 The inlet side of the first connection portion 13a of the three-way joint structure having three inflow outlets communicating with each other is connected to the outlet of the refrigerant passage 12a of the heat medium refrigerant heat exchanger 12. Further, the refrigeration cycle device 10 includes a second connection portion 13b to a sixth connection portion 13f, as will be described later. The basic configuration of these second connection portions 13b to sixth connection portion 13f is the same as that of the first connection portion 13a.

第1接続部13aの一方の流出口には、暖房用膨張弁14cの入口側が接続されている。第1接続部13aの他方の流出口には、冷媒バイパス通路22aを介して、第2接続部13bの一方の流入口側が接続されている。冷媒バイパス通路22aには、除湿用開閉弁17aが配置されている。 The inlet side of the heating expansion valve 14c is connected to one of the outlets of the first connection portion 13a. One inlet side of the second connecting portion 13b is connected to the other outlet of the first connecting portion 13a via the refrigerant bypass passage 22a. A dehumidifying on-off valve 17a is arranged in the refrigerant bypass passage 22a.

除湿用開閉弁17aは、第1接続部13aの他方の流出口側と第2接続部13bの一方の流入口側とを接続する冷媒バイパス通路22aを開閉する電磁弁である。さらに、冷凍サイクル装置10は、後述するように、暖房用開閉弁17bを備えている。暖房用開閉弁17bの基本的構成は、除湿用開閉弁17aと同様である。 The dehumidifying on-off valve 17a is a solenoid valve that opens and closes the refrigerant bypass passage 22a that connects the other outlet side of the first connection portion 13a and the one inlet side of the second connection portion 13b. Further, the refrigeration cycle device 10 includes a heating on-off valve 17b, as will be described later. The basic configuration of the heating on-off valve 17b is the same as that of the dehumidifying on-off valve 17a.

除湿用開閉弁17aおよび暖房用開閉弁17bは、冷媒通路を開閉することで、各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。従って、除湿用開閉弁17aおよび暖房用開閉弁17bは、サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部である。除湿用開閉弁17aおよび暖房用開閉弁17bは、制御装置70から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。 The dehumidifying on-off valve 17a and the heating on-off valve 17b can switch the refrigerant circuit of each operation mode by opening and closing the refrigerant passage. Therefore, the dehumidifying on-off valve 17a and the heating on-off valve 17b are refrigerant circuit switching units for switching the refrigerant circuit of the cycle. The operation of the dehumidifying on-off valve 17a and the heating on-off valve 17b is controlled by the control voltage output from the control device 70.

暖房用膨張弁14cは、少なくとも車室内の暖房を行う運転モード時に、熱媒体冷媒熱交換器12の冷媒通路12aから流出した高圧冷媒を減圧させると共に、下流側へ流出させる冷媒の流量(質量流量)を調整する暖房用減圧部である。暖房用膨張弁14cは、第1実施形態における第1膨張弁14a等と同様の構成である。 The heating expansion valve 14c reduces the pressure of the high-pressure refrigerant flowing out from the refrigerant passage 12a of the heat medium refrigerant heat exchanger 12 at least in the operation mode of heating the vehicle interior, and the flow rate (mass flow rate) of the refrigerant flowing out to the downstream side. ) Is a decompression unit for heating. The heating expansion valve 14c has the same configuration as the first expansion valve 14a and the like in the first embodiment.

更に、冷凍サイクル装置10は、後述するように、冷房用膨張弁14d及び冷却用膨張弁14eを備えている。冷房用膨張弁14d及び冷却用膨張弁14eの基本的構成は、暖房用膨張弁14cと同様である。 Further, the refrigerating cycle device 10 includes a cooling expansion valve 14d and a cooling expansion valve 14e, as will be described later. The basic configuration of the cooling expansion valve 14d and the cooling expansion valve 14e is the same as that of the heating expansion valve 14c.

暖房用膨張弁14c、冷房用膨張弁14d及び冷却用膨張弁14eは、全開機能及び全閉機能をそれぞれ有している。従って、暖房用膨張弁14c、冷房用膨張弁14d及び冷却用膨張弁14eは、冷媒回路切替部としての機能も兼ね備えている。 The heating expansion valve 14c, the cooling expansion valve 14d, and the cooling expansion valve 14e have a fully open function and a fully closed function, respectively. Therefore, the heating expansion valve 14c, the cooling expansion valve 14d, and the cooling expansion valve 14e also have a function as a refrigerant circuit switching unit.

暖房用膨張弁14cの出口には、室外熱交換器19の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器19は、暖房用膨張弁14cから流出した冷媒と、外気ファン19aから送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器19は、駆動装置室内の前方側に配置されている。この為、車両走行時には、室外熱交換器19に走行風を当てることができる。室外熱交換器19は、外気熱交換器の一例に相当する。 The refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger 19 is connected to the outlet of the heating expansion valve 14c. The outdoor heat exchanger 19 is a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant flowing out from the heating expansion valve 14c and the outside air blown from the outside air fan 19a. The outdoor heat exchanger 19 is arranged on the front side in the drive unit room. Therefore, when the vehicle is running, the running wind can be applied to the outdoor heat exchanger 19. The outdoor heat exchanger 19 corresponds to an example of an outside air heat exchanger.

室外熱交換器19は、冷房モード時等において、高圧冷媒を放熱させる放熱器として機能する。又、暖房モード時等においては、室外熱交換器19は、暖房用膨張弁14cにて減圧された低圧冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。そして、第2実施形態の外気ファン19aは、室外熱交換器19に対しても外気を送風するように配置されている。 The outdoor heat exchanger 19 functions as a radiator that dissipates heat from the high-pressure refrigerant in the cooling mode or the like. Further, in the heating mode or the like, the outdoor heat exchanger 19 functions as an evaporator that evaporates the low-pressure refrigerant decompressed by the heating expansion valve 14c. The outside air fan 19a of the second embodiment is arranged so as to blow outside air to the outdoor heat exchanger 19.

室外熱交換器19の冷媒出口には、第3接続部13cの流入口側が接続されている。第3接続部13cの一方の流出口には、暖房用通路22bを介して、第4接続部13dの一方の流入口側が接続されている。暖房用通路22bには、この冷媒通路を開閉する暖房用開閉弁17bが配置されている。 The inlet side of the third connecting portion 13c is connected to the refrigerant outlet of the outdoor heat exchanger 19. One inflow port side of the fourth connection portion 13d is connected to one outflow port of the third connection portion 13c via a heating passage 22b. A heating on-off valve 17b for opening and closing the refrigerant passage is arranged in the heating passage 22b.

第3接続部13cの他方の流出口には、第2接続部13bの他方の流入口側が接続されている。第3接続部13cの他方の流出口側と第2接続部13bの他方の流入口側とを接続する冷媒通路には、逆止弁18が配置されている。逆止弁18は、第3接続部13c側から第2接続部13b側へ冷媒が流れることを許容し、第2接続部13b側から第3接続部13c側へ冷媒が流れることを禁止する。 The other inlet side of the second connecting portion 13b is connected to the other outlet of the third connecting portion 13c. A check valve 18 is arranged in the refrigerant passage connecting the other outlet side of the third connecting portion 13c and the other inlet side of the second connecting portion 13b. The check valve 18 allows the refrigerant to flow from the third connection portion 13c side to the second connection portion 13b side, and prohibits the refrigerant from flowing from the second connection portion 13b side to the third connection portion 13c side.

第2接続部13bの流出口には、第5接続部13eの流入口側が接続されている。第5接続部13eの一方の流出口には、冷房用膨張弁14dの入口側が接続されている。第5接続部13eの他方の流出口には、冷却用膨張弁14eの入口側が接続されている。 The inlet side of the fifth connecting portion 13e is connected to the outlet of the second connecting portion 13b. The inlet side of the cooling expansion valve 14d is connected to one of the outlets of the fifth connection portion 13e. The inlet side of the cooling expansion valve 14e is connected to the other outlet of the fifth connection portion 13e.

冷房用膨張弁14dは、少なくとも車室内の冷房を行う運転モード時に、第5接続部13eを通過した冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷房用減圧部である。 The cooling expansion valve 14d is a cooling pressure reducing unit that reduces the pressure of the refrigerant that has passed through the fifth connection portion 13e and adjusts the flow rate of the refrigerant that flows out to the downstream side at least in the operation mode for cooling the vehicle interior.

冷房用膨張弁14dの出口には、空調用蒸発器15の冷媒入口側が接続されている。空調用蒸発器15は、冷房用膨張弁14dにて減圧された低圧冷媒と送風機62から送風された送風空気とを熱交換させて低圧冷媒を蒸発させ、低圧冷媒に吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する。 The refrigerant inlet side of the air conditioning evaporator 15 is connected to the outlet of the cooling expansion valve 14d. The air-conditioning evaporator 15 exchanges heat between the low-pressure refrigerant decompressed by the cooling expansion valve 14d and the blown air blown from the blower 62 to evaporate the low-pressure refrigerant, thereby causing the low-pressure refrigerant to exert a heat absorbing action. Cool the blown air.

冷却用膨張弁14eは、少なくともバッテリBの冷却を行う運転モード時に、第5接続部13eを通過した冷媒を減圧させると共に、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷却用減圧部である。 The cooling expansion valve 14e is a cooling pressure reducing unit that reduces the pressure of the refrigerant that has passed through the fifth connection portion 13e and adjusts the flow rate of the refrigerant that flows out to the downstream side at least in the operation mode for cooling the battery B.

冷却用膨張弁14eの出口には、チラー16の冷媒通路16aの入口側が接続されている。チラー16は、冷却用膨張弁14eにて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路16aと、低温側熱媒体回路40を循環する低温側熱媒体を流通させる熱媒体通路16bとを有している。 The inlet side of the refrigerant passage 16a of the chiller 16 is connected to the outlet of the cooling expansion valve 14e. The chiller 16 has a refrigerant passage 16a for circulating a low-pressure refrigerant decompressed by a cooling expansion valve 14e, and a heat medium passage 16b for circulating a low-temperature side heat medium circulating in the low-temperature side heat medium circuit 40. ..

そして、チラー16は、冷媒通路16aを流通する低圧冷媒と、熱媒体通路16bを流通する低温側熱媒体とを熱交換させて、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発器である。チラー16の冷媒通路16aの出口には、第6接続部13fの他方の流入口側が接続されている。 The chiller 16 is an evaporator that exchanges heat between the low-pressure refrigerant flowing through the refrigerant passage 16a and the low-temperature side heat medium flowing through the heat medium passage 16b to evaporate the low-pressure refrigerant and exert a heat absorbing action. The other inlet side of the sixth connecting portion 13f is connected to the outlet of the refrigerant passage 16a of the chiller 16.

そして、空調用蒸発器15の冷媒出口には、蒸発圧力調整弁20の入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁20は、空調用蒸発器15の着霜を抑制するために、空調用蒸発器15における冷媒蒸発圧力を、予め定めた基準圧力以上に維持する機能を果たす。蒸発圧力調整弁20は、空調用蒸発器15の出口側冷媒の圧力の上昇に伴って、弁開度を増加させる機械式の可変絞り機構で構成されている。 The inlet side of the evaporation pressure adjusting valve 20 is connected to the refrigerant outlet of the air-conditioning evaporator 15. The evaporation pressure adjusting valve 20 functions to maintain the refrigerant evaporation pressure in the air conditioning evaporator 15 at a predetermined reference pressure or higher in order to suppress the frost formation of the air conditioning evaporator 15. The evaporation pressure adjusting valve 20 is composed of a mechanical variable throttle mechanism that increases the valve opening degree as the pressure of the refrigerant on the outlet side of the air-conditioning evaporator 15 rises.

これにより、蒸発圧力調整弁20は、空調用蒸発器15における冷媒蒸発温度を、空調用蒸発器15の着霜を抑制可能な着霜抑制温度(本実施形態では、1℃)以上に維持している。蒸発圧力調整弁20の出口には、第6接続部13fの一方の流入口側が接続されている。そして、第6接続部13fの流出口には、第4接続部13dの他方の流入口側が接続されている。 As a result, the evaporation pressure adjusting valve 20 maintains the refrigerant evaporation temperature in the air-conditioning evaporator 15 at a frost formation suppression temperature (1 ° C. in the present embodiment) that can suppress frost formation in the air-conditioning evaporator 15. ing. One inflow port side of the sixth connecting portion 13f is connected to the outlet of the evaporation pressure adjusting valve 20. The other inlet side of the fourth connecting portion 13d is connected to the outlet of the sixth connecting portion 13f.

第4接続部13dの流出口には、アキュムレータ21の入口側が接続されている。アキュムレータ21は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰液相冷媒を蓄える気液分離器である。アキュムレータ21の気相冷媒出口には、圧縮機11の吸入口側が接続されている。 The inlet side of the accumulator 21 is connected to the outlet of the fourth connecting portion 13d. The accumulator 21 is a gas-liquid separator that separates the air-liquid of the refrigerant that has flowed into the inside and stores the surplus liquid-phase refrigerant in the cycle. The suction port side of the compressor 11 is connected to the gas phase refrigerant outlet of the accumulator 21.

以上の説明から明らかなように、第5接続部13eは、複合型熱交換器25から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部として機能する。また、第6接続部13fは、空調用蒸発器15から流出した冷媒の流れとチラー16から流出した冷媒の流れとを合流させて、圧縮機11の吸入側へ流出させる合流部である。 As is clear from the above description, the fifth connection portion 13e functions as a branch portion for branching the flow of the refrigerant flowing out from the composite heat exchanger 25. Further, the sixth connection portion 13f is a merging portion that merges the flow of the refrigerant flowing out from the air-conditioning evaporator 15 and the flow of the refrigerant flowing out from the chiller 16 and causes them to flow out to the suction side of the compressor 11.

そして、空調用蒸発器15およびチラー16は、冷媒流れに対して互いに並列的に接続されている。さらに、冷媒バイパス通路22aは、熱媒体冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒を、分岐部の上流側へ導いている。暖房用通路22bは、複合型熱交換器25から流出した冷媒を、圧縮機11の吸入口側へ導いている。 The air-conditioning evaporator 15 and the chiller 16 are connected in parallel to each other with respect to the refrigerant flow. Further, the refrigerant bypass passage 22a guides the refrigerant flowing out from the refrigerant passage of the heat medium refrigerant heat exchanger 12 to the upstream side of the branch portion. The heating passage 22b guides the refrigerant flowing out of the composite heat exchanger 25 to the suction port side of the compressor 11.

尚、上述したように、第2実施形態に係る加熱部30は、高温側熱媒体回路31によって構成されており、高温側熱媒体回路31、高温側ポンプ32、ヒータコア33、高温側外気熱交換器34、高温側流量調整弁35、電気ヒータ36等を有している。 As described above, the heating unit 30 according to the second embodiment is composed of the high temperature side heat medium circuit 31, the high temperature side heat medium circuit 31, the high temperature side pump 32, the heater core 33, and the high temperature side outside air heat exchange. It has a vessel 34, a high temperature side flow control valve 35, an electric heater 36, and the like.

又、第2実施形態に係る低温側熱媒体回路40は、第1実施形態と同様に、低温側ポンプ41、機器用熱交換部42、低温側外気熱交換器43、低温側流量調整弁44、機器側熱媒体回路50を有している。そして、第2実施形態に係る機器側熱媒体回路50は、発熱機器51、機器バイパス流路52、機器側ポンプ53、機器側三方弁54等を有している。従って、第2実施形態に係る高温側熱媒体回路31、低温側熱媒体回路40及び機器側熱媒体回路50について、制御装置70は、第1実施形態と同様の制御を行うことができる。 Further, the low temperature side heat medium circuit 40 according to the second embodiment has the low temperature side pump 41, the heat exchange unit 42 for equipment, the low temperature side outside air heat exchanger 43, and the low temperature side flow rate adjusting valve 44, as in the first embodiment. It has a heat medium circuit 50 on the device side. The device-side heat medium circuit 50 according to the second embodiment includes a heat-generating device 51, a device bypass flow path 52, a device-side pump 53, a device-side three-way valve 54, and the like. Therefore, the control device 70 can perform the same control as that of the first embodiment with respect to the high temperature side heat medium circuit 31, the low temperature side heat medium circuit 40, and the device side heat medium circuit 50 according to the second embodiment.

次に、第2実施形態に係る車両用空調装置の作動について説明する。車両用空調装置1は、車室内の空調及びバッテリBの冷却を行うために、冷媒回路を切替可能に構成されている。 Next, the operation of the vehicle air conditioner according to the second embodiment will be described. The vehicle air-conditioning device 1 is configured so that the refrigerant circuit can be switched in order to air-condition the interior of the vehicle and cool the battery B.

具体的に、車両用空調装置1は、車室内の空調を行うために、暖房モードの冷媒回路、冷房モードの冷媒回路、除湿暖房モードの冷媒回路等に切り替えることができる。これらの運転モードの切り替えは、予め制御装置70に記憶されている空調制御プログラムが実行されることによって行われる。 Specifically, the vehicle air conditioner 1 can be switched to a heating mode refrigerant circuit, a cooling mode refrigerant circuit, a dehumidifying heating mode refrigerant circuit, and the like in order to air-condition the interior of the vehicle. These operation modes are switched by executing an air conditioning control program stored in the control device 70 in advance.

空調制御プログラムは、操作パネル71のオートスイッチが投入(ON)されると実行される。空調制御プログラムでは、各種制御用センサの検出信号および操作パネルの操作信号に基づいて、運転モードを切り替える。 The air conditioning control program is executed when the auto switch of the operation panel 71 is turned on (ON). In the air conditioning control program, the operation mode is switched based on the detection signals of various control sensors and the operation signals of the operation panel.

第2実施形態において、外気OAを熱源として利用して、送風空気を加熱する運転モードの一つとして、第1暖房モードを挙げることができる。第1暖房モードでは、低温側熱媒体回路40に配置された低温側外気熱交換器43にて外気OAから吸熱し、冷凍サイクルで汲み上げることによって、高温側熱媒体回路31側で送風空気の加熱に利用する。換言すると、第1暖房モードは、第1実施形態における暖房モードと同様の構成となる。 In the second embodiment, the first heating mode can be mentioned as one of the operation modes for heating the blown air by using the outside air OA as a heat source. In the first heating mode, heat is absorbed from the outside air OA by the low temperature side outside air heat exchanger 43 arranged in the low temperature side heat medium circuit 40 and pumped up in the refrigeration cycle to heat the blown air on the high temperature side heat medium circuit 31 side. Use for. In other words, the first heating mode has the same configuration as the heating mode in the first embodiment.

具体的には、第1暖房モードでは、制御装置70は、暖房用膨張弁14c及び冷房用膨張弁14dを全閉し、冷却用膨張弁14eを絞り状態にする。又、制御装置70は、除湿用開閉弁17aを開き、暖房用開閉弁17bを閉じる。 Specifically, in the first heating mode, the control device 70 fully closes the heating expansion valve 14c and the cooling expansion valve 14d, and puts the cooling expansion valve 14e in a throttled state. Further, the control device 70 opens the dehumidifying on-off valve 17a and closes the heating on-off valve 17b.

これにより、第1暖房モードの冷凍サイクル装置10では、冷媒は、圧縮機11、熱媒体冷媒熱交換器12、除湿用開閉弁17a、冷却用膨張弁14e、チラー16、アキュムレータ21、圧縮機11の順に流れて循環する。 As a result, in the refrigerating cycle device 10 in the first heating mode, the refrigerant is the compressor 11, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the dehumidifying on-off valve 17a, the cooling expansion valve 14e, the chiller 16, the accumulator 21, and the compressor 11. It flows in the order of and circulates.

又、第1暖房モードの高温側熱媒体回路31について、制御装置70は、高温側ポンプ32、高温側流量調整弁35、電気ヒータ36を、第1暖房モードに適した状態になるように制御する。これにより、高温側熱媒体回路31において、高温側熱媒体は、高温側ポンプ32、熱媒体冷媒熱交換器12、高温側流量調整弁35、電気ヒータ36、ヒータコア33、高温側ポンプ32の順で流れて循環する。 Further, regarding the high temperature side heat medium circuit 31 in the first heating mode, the control device 70 controls the high temperature side pump 32, the high temperature side flow rate adjusting valve 35, and the electric heater 36 so as to be in a state suitable for the first heating mode. do. As a result, in the high temperature side heat medium circuit 31, the high temperature side heat medium is in the order of the high temperature side pump 32, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the high temperature side flow rate adjusting valve 35, the electric heater 36, the heater core 33, and the high temperature side pump 32. It flows and circulates.

又、第1暖房モードの低温側熱媒体回路40に関し、制御装置70は、低温側熱媒体の循環径路が第1暖房モードに適した状態になるように、低温側ポンプ41及び低温側流量調整弁44を制御する。これにより、低温側熱媒体回路40において、低温側熱媒体は、低温側ポンプ41、チラー16、低温側流量調整弁44、低温側外気熱交換器43、低温側ポンプ41の順で循環する。 Further, regarding the low temperature side heat medium circuit 40 in the first heating mode, the control device 70 adjusts the low temperature side pump 41 and the low temperature side flow rate so that the circulation path of the low temperature side heat medium is in a state suitable for the first heating mode. Controls the valve 44. As a result, in the low temperature side heat medium circuit 40, the low temperature side heat medium circulates in the order of the low temperature side pump 41, the chiller 16, the low temperature side flow rate adjusting valve 44, the low temperature side outside air heat exchanger 43, and the low temperature side pump 41.

そして、第1暖房モードの機器側熱媒体回路50に関して、制御装置70は、熱媒体の循環径路が第1暖房モードに適した状態になるように、機器側ポンプ53及び機器側三方弁54を制御する。これにより、機器側熱媒体回路50の熱媒体は、機器側ポンプ53、発熱機器51、機器側三方弁54、機器バイパス流路52、機器側ポンプ53の順で循環する。 Then, regarding the device-side heat medium circuit 50 in the first heating mode, the control device 70 sets the device-side pump 53 and the device-side three-way valve 54 so that the circulation path of the heat medium is in a state suitable for the first heating mode. Control. As a result, the heat medium of the equipment side heat medium circuit 50 circulates in the order of the equipment side pump 53, the heat generating equipment 51, the equipment side three-way valve 54, the equipment bypass flow path 52, and the equipment side pump 53.

このように、第2実施形態に係る車両用空調装置1の第1暖房モードによれば、低温側外気熱交換器43で外気OAから吸熱した熱を、冷凍サイクル装置10で汲み上げて、車室内に送風される送風空気を加熱する熱源として利用することができる。 As described above, according to the first heating mode of the vehicle air conditioner 1 according to the second embodiment, the heat absorbed from the outside air OA by the low temperature side outside air heat exchanger 43 is pumped up by the refrigeration cycle device 10 and is pumped into the vehicle interior. It can be used as a heat source to heat the blown air blown to.

ここで、第2実施形態に係る車両用空調装置1においては、外気OAを熱源として利用して送風空気を加熱する運転モードの一つとして、第2暖房モードを実行することができる。第2暖房モードでは、室外熱交換器19にて外気OAから吸熱し、高温側熱媒体回路31側で送風空気の加熱に利用する。 Here, in the vehicle air conditioner 1 according to the second embodiment, the second heating mode can be executed as one of the operation modes for heating the blown air by using the outside air OA as a heat source. In the second heating mode, heat is absorbed from the outside air OA by the outdoor heat exchanger 19 and used for heating the blown air on the high temperature side heat medium circuit 31 side.

具体的には、第2暖房モードでは、制御装置70は、暖房用膨張弁14cを絞り状態として、冷房用膨張弁14d及び冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。又、制御装置70は、暖房用開閉弁17bを開き、除湿用開閉弁17aを閉じる。 Specifically, in the second heating mode, the control device 70 puts the heating expansion valve 14c in the throttle state and the cooling expansion valve 14d and the cooling expansion valve 14e in the fully closed state. Further, the control device 70 opens the heating on-off valve 17b and closes the dehumidifying on-off valve 17a.

これにより、第1暖房モードの冷凍サイクル装置10では、冷媒は、圧縮機11、熱媒体冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14c、室外熱交換器19、暖房用開閉弁17b、アキュムレータ21、圧縮機11の順に流れて循環する。 As a result, in the refrigerating cycle device 10 in the first heating mode, the refrigerants are the compressor 11, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the heating expansion valve 14c, the outdoor heat exchanger 19, the heating on-off valve 17b, the accumulator 21, and so on. It flows in the order of the compressor 11 and circulates.

又、第2暖房モードの高温側熱媒体回路31について、制御装置70は、高温側ポンプ32、高温側流量調整弁35、電気ヒータ36を、第2暖房モードに適した状態になるように制御する。これにより、高温側熱媒体回路31において、高温側熱媒体は、高温側ポンプ32、熱媒体冷媒熱交換器12、高温側流量調整弁35、電気ヒータ36、ヒータコア33、高温側ポンプ32の順で流れて循環する。 Further, regarding the high temperature side heat medium circuit 31 in the second heating mode, the control device 70 controls the high temperature side pump 32, the high temperature side flow rate adjusting valve 35, and the electric heater 36 so as to be in a state suitable for the second heating mode. do. As a result, in the high temperature side heat medium circuit 31, the high temperature side heat medium is in the order of the high temperature side pump 32, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the high temperature side flow rate adjusting valve 35, the electric heater 36, the heater core 33, and the high temperature side pump 32. It flows and circulates.

そして、第2暖房モードに係る冷凍サイクル装置10において、冷媒は、冷却用膨張弁14e及びチラー16を流通していない。この為、第2暖房モードの低温側熱媒体回路40に関しては、制御装置70は、低温側熱媒体の循環が停止するように、低温側ポンプ41の作動を停止させる。 Then, in the refrigerating cycle device 10 according to the second heating mode, the refrigerant does not circulate through the cooling expansion valve 14e and the chiller 16. Therefore, regarding the low temperature side heat medium circuit 40 in the second heating mode, the control device 70 stops the operation of the low temperature side pump 41 so that the circulation of the low temperature side heat medium is stopped.

第2暖房モードの機器側熱媒体回路50に関して、制御装置70は、熱媒体の循環径路が第2暖房モードに適した状態になるように、機器側ポンプ53及び機器側三方弁54を制御する。これにより、機器側熱媒体回路50の熱媒体は、機器側ポンプ53、発熱機器51、機器側三方弁54、機器バイパス流路52、機器側ポンプ53の順で循環する。 Regarding the device-side heat medium circuit 50 in the second heating mode, the control device 70 controls the device-side pump 53 and the device-side three-way valve 54 so that the circulation path of the heat medium is in a state suitable for the second heating mode. .. As a result, the heat medium of the equipment side heat medium circuit 50 circulates in the order of the equipment side pump 53, the heat generating equipment 51, the equipment side three-way valve 54, the equipment bypass flow path 52, and the equipment side pump 53.

このように、第2実施形態に係る車両用空調装置1の第2暖房モードによれば、室外熱交換器19で外気OAから吸熱した熱を、車室内に送風される送風空気を加熱する熱源として利用することができる。 As described above, according to the second heating mode of the vehicle air conditioner 1 according to the second embodiment, the heat absorbed from the outside air OA by the outdoor heat exchanger 19 is a heat source for heating the blown air blown into the vehicle interior. Can be used as.

上述したように、車両用空調装置1の第1暖房モードでは、低温側外気熱交換器43にて外気から吸熱し、外気から吸熱した熱を車室内の暖房に利用している。一方、第2暖房モードでは、室外熱交換器19にて外気から吸熱し、外気から吸熱した熱を車室内の暖房に利用している。 As described above, in the first heating mode of the vehicle air conditioner 1, the low temperature side outside air heat exchanger 43 absorbs heat from the outside air, and the heat absorbed from the outside air is used for heating the interior of the vehicle. On the other hand, in the second heating mode, the outdoor heat exchanger 19 absorbs heat from the outside air, and the heat absorbed from the outside air is used for heating the interior of the vehicle.

従って、外気が低温高湿度である場合の第1暖房モードでは、複合型熱交換器25の低温側外気熱交換器43の表面に着霜が生じ、低温側外気熱交換器43における熱交換性能を低下させてしまう。一方、外気が低温高湿度である場合の第2暖房モードでは、室外熱交換器19の表面に着霜が生じ、室外熱交換器19における熱交換性能を低下させてしまう。 Therefore, in the first heating mode when the outside air is low temperature and high humidity, frost is formed on the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43 of the composite heat exchanger 25, and the heat exchange performance in the low temperature side outside air heat exchanger 43 is generated. Will be reduced. On the other hand, in the second heating mode when the outside air is low temperature and high humidity, frost is formed on the surface of the outdoor heat exchanger 19, which deteriorates the heat exchange performance of the outdoor heat exchanger 19.

この為、第2実施形態に係る車両用空調装置1では、低温側外気熱交換器43を対象とした除霜運転と、室外熱交換器19を対象とした除霜運転が行われる。先ず、低温側外気熱交換器43を対象とした除霜運転について説明する。 Therefore, in the vehicle air conditioner 1 according to the second embodiment, the defrosting operation for the low temperature side outside air heat exchanger 43 and the defrosting operation for the outdoor heat exchanger 19 are performed. First, the defrosting operation for the low temperature side outside air heat exchanger 43 will be described.

低温側外気熱交換器43を対象とした除霜運転の場合、制御装置70は、先ず、圧縮機11の作動を停止する。これにより、冷凍サイクル装置10における冷媒の循環が停止する為、低温側外気熱交換器43における着霜の進行を抑制することができる。 In the case of the defrosting operation for the low temperature side outside air heat exchanger 43, the control device 70 first stops the operation of the compressor 11. As a result, the circulation of the refrigerant in the refrigeration cycle device 10 is stopped, so that the progress of frost formation in the low temperature side outside air heat exchanger 43 can be suppressed.

又、高温側熱媒体回路31においては、制御装置70は、電気ヒータ36を発熱させて高温側熱媒体を加熱する。そして、制御装置70は、除霜運転に適した循環径路となるように、高温側ポンプ32及び高温側流量調整弁35を制御する。 Further, in the high temperature side heat medium circuit 31, the control device 70 heats the electric heater 36 to heat the high temperature side heat medium. Then, the control device 70 controls the high temperature side pump 32 and the high temperature side flow rate adjusting valve 35 so as to have a circulation path suitable for the defrosting operation.

これにより、低温側外気熱交換器43を対象とした除霜運転において、高温側熱媒体回路31の高温側熱媒体は、高温側ポンプ32、熱媒体冷媒熱交換器12、高温側流量調整弁35、電気ヒータ36、ヒータコア33、高温側ポンプ32の順に流れて循環する。同時に、高温側熱媒体は、高温側ポンプ32、熱媒体冷媒熱交換器12、高温側流量調整弁35、高温側外気熱交換器34、高温側ポンプ32の順に流れて循環する。 As a result, in the defrosting operation for the low temperature side outside air heat exchanger 43, the high temperature side heat medium of the high temperature side heat medium circuit 31 is the high temperature side pump 32, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, and the high temperature side flow rate adjusting valve. It flows and circulates in the order of 35, the electric heater 36, the heater core 33, and the high temperature side pump 32. At the same time, the high temperature side heat medium flows and circulates in the order of the high temperature side pump 32, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the high temperature side flow rate adjusting valve 35, the high temperature side outside air heat exchanger 34, and the high temperature side pump 32.

この結果、電気ヒータ36にて加熱された高温側熱媒体が、高温側外気熱交換器34を流通することになる為、複合型熱交換器25の熱交換フィン25fを介して、電気ヒータ36の熱を低温側外気熱交換器43に伝達することができる。即ち、低温側外気熱交換器43に付着している霜を、電気ヒータ36を熱源として利用して融解させて除霜することができる。 As a result, the high temperature side heat medium heated by the electric heater 36 flows through the high temperature side outside air heat exchanger 34, so that the electric heater 36 is passed through the heat exchange fins 25f of the composite heat exchanger 25. The heat can be transferred to the low temperature side outside air heat exchanger 43. That is, the frost adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43 can be melted and defrosted by using the electric heater 36 as a heat source.

そして、低温側外気熱交換器43を対象とした除霜運転における低温側熱媒体回路40では、制御装置70は、この除霜運転に適した態様となるように、低温側ポンプ41及び低温側流量調整弁44を制御する。具体的には、制御装置70は、低温側ポンプ41の作動を停止すると共に、チラー16側の流入出口と機器用熱交換部42側の流入出口を連通させると共に、低温側外気熱交換器43側の流入出口を閉塞させるように、低温側流量調整弁44を制御する。 Then, in the low temperature side heat medium circuit 40 in the low temperature side heat medium circuit 40 in the low temperature side outside air heat exchanger 43, the control device 70 has the low temperature side pump 41 and the low temperature side so as to be in a mode suitable for this defrosting operation. The flow control valve 44 is controlled. Specifically, the control device 70 stops the operation of the low temperature side pump 41, communicates the inflow outlet on the chiller 16 side with the inflow outlet on the equipment heat exchange unit 42 side, and communicates the low temperature side outside air heat exchanger 43. The low temperature side flow control valve 44 is controlled so as to close the inflow port on the side.

更に、低温側外気熱交換器43を対象とした除霜運転の機器側熱媒体回路50に関し、制御装置70は、機器側ポンプ53を作動させる。同時に、制御装置70は、発熱機器51側の流入出口と低温側外気熱交換器43側の流入出口を連通させ、機器バイパス流路52側の流入出口を閉塞させるように、機器側三方弁54を制御する。 Further, regarding the device-side heat medium circuit 50 for the defrosting operation for the low-temperature side outside air heat exchanger 43, the control device 70 operates the device-side pump 53. At the same time, the control device 70 communicates the inflow port on the heat generating device 51 side with the inflow port on the low temperature side outside air heat exchanger 43, and closes the inflow port on the device bypass flow path 52 side. To control.

これにより、機器側熱媒体回路50において、熱媒体は、機器側ポンプ53、発熱機器51、機器側三方弁54、低温側外気熱交換器43、機器側ポンプ53の順に流れて循環する。この結果、発熱機器51の排熱で加熱された熱媒体が低温側外気熱交換器43に流入することになる為、発熱機器51の排熱を低温側外気熱交換器43に伝達することができる。即ち、低温側外気熱交換器43に付着している霜を、発熱機器51の排熱を熱源として利用して融解させて除霜することができる。 As a result, in the device-side heat medium circuit 50, the heat medium flows and circulates in the order of the device-side pump 53, the heat-generating device 51, the device-side three-way valve 54, the low-temperature side outside air heat exchanger 43, and the device-side pump 53. As a result, the heat medium heated by the exhaust heat of the heat generating device 51 flows into the low temperature side outside air heat exchanger 43, so that the exhaust heat of the heat generating device 51 can be transferred to the low temperature side outside air heat exchanger 43. can. That is, the frost adhering to the low temperature side outside air heat exchanger 43 can be melted and defrosted by using the exhaust heat of the heat generating device 51 as a heat source.

又、低温側外気熱交換器43を対象とした除霜運転において、制御装置70は、外気ファン19aの作動を停止し、シャッター装置55の開度を下げて、閉塞状態にすることで、低温側外気熱交換器43に対する外気OAの流入量が最小になるように制御する。これにより、熱が外気OAによって奪われることが少なくなる為、低温側外気熱交換器43に加えられた熱を霜の融解に効率よく利用することができる。 Further, in the defrosting operation for the low temperature side outside air heat exchanger 43, the control device 70 stops the operation of the outside air fan 19a, lowers the opening degree of the shutter device 55, and closes the temperature. The amount of outside air OA flowing into the side outside air heat exchanger 43 is controlled to be minimized. As a result, the heat is less likely to be taken away by the outside air OA, so that the heat applied to the low temperature side outside air heat exchanger 43 can be efficiently used for melting the frost.

つまり、第2実施形態に係る車両用空調装置1は、低温側外気熱交換器43を対象とした除霜運転に関しては、図5に示す制御プログラムと同様の内容を実行することで、第1実施形態と同様の効果を奏する。 That is, the vehicle air conditioner 1 according to the second embodiment is the first by executing the same contents as the control program shown in FIG. 5 regarding the defrosting operation for the low temperature side outside air heat exchanger 43. It has the same effect as the embodiment.

次に、室外熱交換器19を対象とした除霜運転について説明する。室外熱交換器19を対象とした除霜運転として、第2実施形態に係る車両用空調装置1では、ホットガス除霜モードが採用されている。ホットガス除霜モードは、圧縮機11の圧縮仕事等によって、室外熱交換器19へ流入する気相冷媒の温度を上昇させることによって除霜を行う運転モードである。 Next, the defrosting operation for the outdoor heat exchanger 19 will be described. As the defrosting operation for the outdoor heat exchanger 19, the hot gas defrosting mode is adopted in the vehicle air conditioner 1 according to the second embodiment. The hot gas defrosting mode is an operation mode in which defrosting is performed by raising the temperature of the gas phase refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 19 by the compression work of the compressor 11 or the like.

ホットガス除霜モードにおいて、制御装置70は、除湿用開閉弁17aを閉じ、暖房用開閉弁17bを開く。又、制御装置70は、暖房用膨張弁14cを絞り状態として、冷房用膨張弁14d及び冷却用膨張弁14eを全閉状態にする。 In the hot gas defrosting mode, the control device 70 closes the dehumidifying on-off valve 17a and opens the heating on-off valve 17b. Further, the control device 70 puts the heating expansion valve 14c in a throttled state and closes the cooling expansion valve 14d and the cooling expansion valve 14e in a fully closed state.

これにより、ホットガス除霜モードの場合の冷凍サイクル装置10では、冷媒は、圧縮機11、熱媒体冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14c、室外熱交換器19、暖房用開閉弁17b、アキュムレータ21、圧縮機11の順に流れて循環する。 As a result, in the refrigerating cycle device 10 in the hot gas defrosting mode, the refrigerants are the compressor 11, the heat medium refrigerant heat exchanger 12, the heating expansion valve 14c, the outdoor heat exchanger 19, the heating on-off valve 17b, and the like. The accumulator 21 and the compressor 11 flow in this order and circulate.

又、ホットガス除霜モードにおいて、制御装置70は、低温側ポンプ41及び高温側ポンプ32を何れも停止させた状態にしておく。更に、ホットガス除霜モードにおいても、制御装置70は、外気ファン19aの作動を停止し、シャッター装置55の開度を下げて、閉塞状態にすることで、低温側外気熱交換器43に対する外気OAの流入量が最小になるように制御する。 Further, in the hot gas defrosting mode, the control device 70 keeps both the low temperature side pump 41 and the high temperature side pump 32 stopped. Further, even in the hot gas defrosting mode, the control device 70 stops the operation of the outside air fan 19a, lowers the opening degree of the shutter device 55, and puts it in a closed state, so that the outside air with respect to the low temperature side outside air heat exchanger 43 is obtained. Control so that the inflow of OA is minimized.

従って、室外熱交換器19には、圧縮機11から吐出された高圧冷媒が殆ど放熱することなく流入する。この為、室外熱交換器19に対して、圧縮機11の圧縮仕事によって加えられた高圧冷媒の有する熱を伝達することができ、室外熱交換器19の除霜を行うことができる。 Therefore, the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 flows into the outdoor heat exchanger 19 with almost no heat dissipation. Therefore, the heat of the high-pressure refrigerant applied by the compression work of the compressor 11 can be transferred to the outdoor heat exchanger 19, and the outdoor heat exchanger 19 can be defrosted.

第2実施形態に係る車両用空調装置1では、室外熱交換器19を対象とするホットガス除霜運転が完了した場合も、低温側外気熱交換器43を対象とする場合と同様に、排水期間を設定する。 In the vehicle air conditioner 1 according to the second embodiment, even when the hot gas defrosting operation targeting the outdoor heat exchanger 19 is completed, drainage is performed as in the case of targeting the low temperature side outdoor air heat exchanger 43. Set the period.

これにより、ホットガス除霜によって融解した水分が重力によって、室外熱交換器19表面から排水される為、除霜運転及び排水期間を経過した後に、室外熱交換器19の表面に付着している水分が少ない状態にすることができる。 As a result, the water melted by the hot gas defrosting is drained from the surface of the outdoor heat exchanger 19 by gravity, so that it adheres to the surface of the outdoor heat exchanger 19 after the defrosting operation and the drainage period have elapsed. It can be in a state of low water content.

又、室外熱交換器19を対象とする場合でも、除霜運転及び排水期間を経過した後は、外気OAからの吸熱を伴う空調運転が再開される為、融解により生じた水分が少ない状態で、室外熱交換器19における外気OAからの吸熱が行われる。この為、第2実施形態に係る車両用空調装置1は、融解した水分が室外熱交換器19の表面で再凍結することを防止することができ、室外熱交換器19の熱交換性能の低下を抑制することができる。 Even when the outdoor heat exchanger 19 is targeted, after the defrosting operation and the drainage period have elapsed, the air conditioning operation accompanied by endothermic heat from the outside air OA is restarted, so that the water generated by melting is small. , The heat is absorbed from the outside air OA in the outdoor heat exchanger 19. Therefore, the vehicle air conditioner 1 according to the second embodiment can prevent the thawed water from refreezing on the surface of the outdoor heat exchanger 19, and the heat exchange performance of the outdoor heat exchanger 19 is deteriorated. Can be suppressed.

以上説明したように、第2実施形態に係る車両用空調装置1によれば、冷凍サイクル装置10の構成が異なる場合であっても、上述した実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を、上述した実施形態と同様に得ることができる。 As described above, according to the vehicle air conditioner 1 according to the second embodiment, even if the configuration of the refrigeration cycle device 10 is different, the operation obtained from the same configuration and operation as the above-described embodiment. The effect can be obtained in the same manner as in the above-described embodiment.

又、第2実施形態に係る車両用空調装置1は、室外熱交換器19に対する除霜運転を行った場合も、除霜運転の終了後に排水期間を設け、排水期間を経過した後に空調運転を再開させる。従って、第2実施形態に係る車両用空調装置1によれば、室外熱交換器19についても、除霜に伴い融解した水分の再凍結を防止することができ、室外熱交換器19の熱交換性能の低下を抑制することができる。 Further, in the vehicle air conditioner 1 according to the second embodiment, even when the outdoor heat exchanger 19 is defrosted, a drainage period is provided after the defrosting operation is completed, and the air conditioning operation is performed after the drainage period has elapsed. Resume. Therefore, according to the vehicle air conditioner 1 according to the second embodiment, the outdoor heat exchanger 19 can also prevent the refreezing of the thawed water due to the defrosting, and the heat exchange of the outdoor heat exchanger 19 can be prevented. It is possible to suppress the deterioration of performance.

(他の実施形態)
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。
(Other embodiments)
Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments.

(1)上述した実施形態において、低温側外気熱交換器43を対象とした除霜運転に際しては、圧縮機11の作動を停止して、圧縮機11の冷媒吐出能力を0にしていたが、この態様に限定されるものではない。低温側外気熱交換器43を対象とした除霜を行う場合の圧縮機11の冷媒吐出能力が空調運転時よりも低くなっていれば、除霜運転時に圧縮機11を作動させておくことも可能である。このように構成することで、圧縮機11の制御性を向上させることができる。 (1) In the above-described embodiment, during the defrosting operation for the low temperature side outside air heat exchanger 43, the operation of the compressor 11 is stopped and the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 is set to 0. It is not limited to this aspect. If the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 when defrosting the low temperature side outside air heat exchanger 43 is lower than that during the air conditioning operation, the compressor 11 may be operated during the defrosting operation. It is possible. With such a configuration, the controllability of the compressor 11 can be improved.

(2)又、上述した実施形態においては、図2に示すように、高温側外気熱交換器34と低温側外気熱交換器43を、熱交換フィン25fにて熱的に接合して、複合型熱交換器25を構成していたが、この態様に限定されるものでない。例えば、高温側外気熱交換器34と、低温側外気熱交換器43をそれぞれ独立した外気熱交換器として構成することも可能である。この場合において、高温側外気熱交換器34から低温側外気熱交換器43への熱の伝達方法として、高温側外気熱交換器34と低温側外気熱交換器43の間を流れる空気を利用しても良い。 (2) Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, the high temperature side outside air heat exchanger 34 and the low temperature side outside air heat exchanger 43 are thermally joined by the heat exchange fins 25f to form a composite. The mold heat exchanger 25 was configured, but is not limited to this aspect. For example, the high temperature side outside air heat exchanger 34 and the low temperature side outside air heat exchanger 43 can be configured as independent outside air heat exchangers. In this case, as a method of transferring heat from the high temperature side outside air heat exchanger 34 to the low temperature side outside air heat exchanger 43, the air flowing between the high temperature side outside air heat exchanger 34 and the low temperature side outside air heat exchanger 43 is used. May be.

(3)上述した実施形態においては、ステップS5における排水期間の設定に際して、除霜用動力と再開後空調用動力を合算した必要総動力が最小になるように、排水期間を定めていたが、この態様に限定されるものではない。排水期間の長さとして、車両用空調装置1の設計点や実験等によって予め定められた長さにすることも可能である。 (3) In the above-described embodiment, when setting the drainage period in step S5, the drainage period is set so that the total required power including the power for defrosting and the power for air conditioning after resumption is minimized. It is not limited to this aspect. The length of the drainage period can be set to a length predetermined by the design point of the vehicle air conditioner 1, an experiment, or the like.

(4)上述した実施形態では、ステップS2やステップS4の判定処理において、低温側外気熱交換器43の流出口側における低温側熱媒体の温度を、第5熱媒体温度センサ74eで検出して用いていたが、この態様に限定されるものではない。例えば、低温側外気熱交換器43の表面にサーミスタを配置して、サーミスタを用いて判定処理を行っても良い。 (4) In the above-described embodiment, in the determination process of step S2 or step S4, the temperature of the low temperature side heat medium on the outlet side of the low temperature side outside air heat exchanger 43 is detected by the fifth heat medium temperature sensor 74e. Although it has been used, it is not limited to this aspect. For example, a thermistor may be arranged on the surface of the low temperature side outside air heat exchanger 43, and the determination process may be performed using the thermistor.

(5)又、上述した実施形態では、図8、図9に示すように、排水期間の経過から空調運転を再開する際に、電気ヒータ36をオフにするように構成していたが、この態様に限定されるものではない。空調運転を再開する際に、電気ヒータ36の出力を、時間の経過と共に徐々に下げるように制御することも可能である。これにより、再開後の空調運転における吹出温度の制御性を向上させることができる。 (5) Further, in the above-described embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, the electric heater 36 is configured to be turned off when the air conditioning operation is restarted after the elapse of the drainage period. It is not limited to the embodiment. It is also possible to control the output of the electric heater 36 to gradually decrease with the passage of time when the air conditioning operation is restarted. This makes it possible to improve the controllability of the blowout temperature in the air conditioning operation after restarting.

(6)そして、上述した実施形態の高温側熱媒体回路31、低温側熱媒体回路40及び機器側熱媒体回路50では、熱媒体の循環径路を切り替える構成として、高温側流量調整弁35等の三方流量調整弁を採用していたが、この態様に限定されるものではない。高温側熱媒体回路31等において、熱媒体の循環径路を切り替えることができれば、種々の構成を採用することができ、例えば、複数のシャット弁等を組み合わせても良いし、2つ分の三方流量調整弁の機能を統合した五方弁を採用しても良い。 (6) In the high temperature side heat medium circuit 31, the low temperature side heat medium circuit 40, and the device side heat medium circuit 50 of the above-described embodiment, the high temperature side flow rate adjusting valve 35 or the like is configured to switch the circulation path of the heat medium. A three-way flow rate control valve has been adopted, but the present invention is not limited to this mode. In the high temperature side heat medium circuit 31 or the like, various configurations can be adopted as long as the circulation path of the heat medium can be switched. For example, a plurality of shut valves or the like may be combined, or two three-way flow rates may be used. A five-way valve that integrates the functions of the control valve may be adopted.

(7)上述した実施形態では、熱媒体回路の熱媒体として、エチレングリコール水溶液を採用した例を説明したが、熱媒体はこれに限定されない。例えば、ジメチルポリシロキサン、或いはナノ流体等を含む溶液、不凍液等を、熱媒体として採用することができる。 (7) In the above-described embodiment, an example in which an ethylene glycol aqueous solution is used as the heat medium of the heat medium circuit has been described, but the heat medium is not limited to this. For example, dimethylpolysiloxane, a solution containing nanofluid or the like, an antifreeze solution or the like can be adopted as a heat medium.

1 車両用空調装置
10 冷凍サイクル装置
11 圧縮機
12 熱媒体冷媒熱交換器
30 加熱部
43 低温側外気熱交換器
70 制御装置
70a 除霜実行部
70b 排水期間設定部
70e 運転制御部
1 Air conditioner for vehicles 10 Refrigeration cycle device 11 Compressor 12 Heat medium Refrigerant heat exchanger 30 Heating unit 43 Low temperature side outside air heat exchanger 70 Control device 70a Defrost execution unit 70b Drainage period setting unit 70e Operation control unit

Claims (6)

冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、
空調対象空間を暖房する暖房運転に際して、前記圧縮機から吐出された高圧冷媒を凝縮させる暖房用熱交換器(12)を有し、高圧冷媒を熱源として前記空調対象空間に送風される送風空気を加熱する加熱部(30)と、
前記暖房運転に際して外気から吸熱する外気熱交換器(19、43)を有する外気用熱交換部(25X)と、
制御部(70)と、を有し、
前記制御部は、
熱源からの熱によって前記外気熱交換器に付着した霜を融解させる除霜運転を実行する除霜実行部(70a)と、
前記除霜運転による霜の融解に伴って生じた水分を、前記水分に作用する重力を利用して前記外気熱交換器の表面から排水する排水期間を設定する排水期間設定部(70b)と、
前記排水期間設定部にて設定された前記排水期間を経過した場合に、前記外気熱交換器における外気からの吸熱を伴う空調運転を再開する運転制御部(70e)と、を有する空調装置。
A compressor (11) that compresses and discharges the refrigerant,
It has a heating heat exchanger (12) that condenses the high-pressure refrigerant discharged from the compressor during the heating operation to heat the air-conditioned space, and blows air blown to the air-conditioned space using the high-pressure refrigerant as a heat source. The heating unit (30) to be heated and
An outside air heat exchanger (25X) having an outside air heat exchanger (19, 43) that absorbs heat from the outside air during the heating operation.
It has a control unit (70) and
The control unit
A defrosting execution unit (70a) that executes a defrosting operation that melts the frost adhering to the outside air heat exchanger by the heat from the heat source, and
A drainage period setting unit (70b) that sets a drainage period for draining the moisture generated by the melting of frost due to the defrosting operation from the surface of the outside air heat exchanger by utilizing the gravity acting on the moisture.
An air conditioner having an operation control unit (70e) for resuming an air conditioning operation accompanied by endothermic heat from the outside air in the outside air heat exchanger when the drainage period set by the drainage period setting unit has elapsed.
前記排水期間設定部(70b)は、前記除霜運転及び前記排水期間にて前記熱源である熱源装置(36)の作動に要する除霜用動力と、前記除霜運転の後に再開した場合の空調運転に要する動力を合算した必要総動力が最も小さくなるように、前記排水期間を設定する請求項1に記載の空調装置。 The drainage period setting unit (70b) is used for the defrosting power required for the defrosting operation and the operation of the heat source device (36) which is the heat source during the drainage period, and the air conditioning when the operation is restarted after the defrosting operation. The air conditioner according to claim 1, wherein the drainage period is set so that the total required power, which is the sum of the power required for operation, is the smallest. 前記排水期間設定部(70b)は、重力を利用した前記外気熱交換器の表面からの排水速度(Vd)が予め定められた基準排水速度(KVd)よりも遅くなった場合に、前記排水期間を終了する請求項1又は2に記載の空調装置。 The drainage period setting unit (70b) determines the drainage period when the drainage speed (Vd) from the surface of the outside air heat exchanger using gravity becomes slower than the predetermined reference drainage speed (KVd). The air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the air conditioner is terminated. 前記制御部(70)は、前記除霜運転及び前記排水期間において、前記外気との熱交換による前記水分の再凍結を防止する為に、前記外気熱交換器に対する前記外気の流入を制限する流入調整制御部(70f)を有している請求項1ないし3の何れか1つに記載の空調装置。 The control unit (70) limits the inflow of the outside air to the outside air heat exchanger in order to prevent the water from refreezing due to heat exchange with the outside air during the defrosting operation and the drainage period. The air conditioner according to any one of claims 1 to 3, which has an adjustment control unit (70f). 前記外気熱交換器に対して前記外気を送風する外気送風機(19a)を有し、
前記流入調整制御部(70f)は、前記排水期間において、前記外気熱交換器に付着した前記水分の状態が排水を促進可能な状態である場合、前記排水期間の間における前記外気送風機による前記外気熱交換器への前記外気の流入を許容する請求項4に記載の空調装置。
It has an outside air blower (19a) that blows the outside air to the outside air heat exchanger.
The inflow adjustment control unit (70f) is the outside air by the outside air blower during the drainage period when the state of the moisture adhering to the outside air heat exchanger is in a state where drainage can be promoted during the drainage period. The air conditioner according to claim 4, wherein the outside air is allowed to flow into the heat exchanger.
前記排水期間設定部(70b)は、前記除霜運転に際して前記外気熱交換器に投入した熱量と、前記除霜運転に要した時間を用いて、前記外気熱交換器に付着している水分量を推定する水分量推定部(70c)を有し、
前記水分量推定部にて推定された水分量に応じて、前記排水期間を設定する請求項1ないし5の何れか1つに記載の空調装置。
The drainage period setting unit (70b) uses the amount of heat input to the outside air heat exchanger during the defrosting operation and the time required for the defrosting operation to determine the amount of water adhering to the outside air heat exchanger. Has a water content estimation unit (70c) for estimating
The air conditioner according to any one of claims 1 to 5, wherein the drainage period is set according to the water content estimated by the water content estimation unit.
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