JP2022169906A - 車両用空調システムおよび車両用空調方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒回路および熱媒体回路を備え、外気と熱媒体とを熱交換させる複数の車外側熱交換器を含む車両用空調システムおよび車両用空調方法の改良。【解決手段】車両用の空調システムは、冷媒回路と、熱媒体回路と、車内側熱交換器と、車外側熱交換器であって、送風機による空気の流れに関して直列に配置される第１熱交換器および第２熱交換器と、切替部と、着霜度合を検知するための検知部と、制御装置と、を備える。運転モードには、切替部の動作により熱媒体回路において並列に接続されている第１熱交換器および第２熱交換器のうち択一的に選択される除霜対象に高温媒体回路の熱媒体を供給する除霜モードが含まれる。制御装置は、第１熱交換器および第２熱交換器のいずれも要除霜と判定されるとき、風下に位置する第２熱交換器よりも風上に位置する第１熱交換器を優先的に除霜対象として選択する。【選択図】図５

Description

本開示は、車両に装備される空調システムであって、冷媒の回路および熱媒体の回路を含むシステム、および当該システムを用いた空調方法に関する。

エンジンの排熱を利用できない電気自動車等の車両においては、熱源が不足しがちな中、冷暖房、除湿、換気等の車両に要求される空調機能の他、バッテリー等の車載機器の熱管理や排熱利用が要求される。そうした要求に対して、従来、電気ヒーターやヒートポンプシステムに加え、バッテリーを冷却するチラーを含むシステムや、ラジエーターの排熱により加温された水をポンプで熱負荷に搬送するシステム等の複数のシステムが用いられてきた。

空調および熱管理を統合可能な車両用空調システムとしては、冷媒が冷凍サイクルに従って循環する一次ループと、一次ループの冷媒に対して熱を授受する熱媒体（水）をポンプにより車載機器に搬送する二次ループとを備えたシステムが提案されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１に記載の車両用空調システムは、低圧側の冷媒と水とを熱交換させる低圧冷媒／水熱交換器と、高圧側の冷媒と水とを熱交換させる高圧冷媒／水熱交換器と、水と車室空気とを熱交換させる車内熱交換器と、水と外気とを熱交換させる車外熱交換器と、水の流れの向きを切り替えるための複数の弁とを備えている。
かかる車両用システムは、暖房運転時に車外熱交換器に付着した霜を確実に融解させるため、除霜運転時に用いられるヒーターをさらに備えている。ヒーターにより加温された水が車外熱交換器に供給される。

特許第５９７１２０２号公報

本開示の発明者は、暖房能力を高めるため、熱源である空気から熱媒体に吸熱する車外熱交換器を２つ以上備えた新規な車両用空調システムの実用化を検討している。
冷媒回路および熱媒体回路を備える空調システムが、２つ以上の車外熱交換器を備えている例は知られていない。それら車外熱交換器への着霜に対して適切な対応を取ることにより、除霜運転時の暖房能力をも担保したい。
以上を踏まえ、本開示の目的は、冷媒回路および熱媒体回路を備え、外気と熱媒体とを熱交換させる複数の車外熱交換器を含む車両用空調システムおよび車両用空調方法の改良に関する。

本開示は、車両用の空調システムであって、冷媒が冷凍サイクルに従って循環する冷媒回路と、冷媒回路の冷媒から吸熱する熱媒体が循環する高温媒体回路、および、冷媒回路の冷媒へと放熱する熱媒体が循環する低温媒体回路を含む熱媒体回路と、熱媒体と空気とを熱交換させる車内側熱交換器と、熱媒体と空気とを熱交換させる車外側熱交換器であって、送風機による空気の流れに関して直列に配置される第１熱交換器および第２熱交換器と、熱媒体の流れを切り替え可能に構成されている切替部と、第１熱交換器および第２熱交換器のそれぞれの着霜度合を検知するための検知部と、空調システムの運転モードに応じて切替部の動作を制御する制御装置と、を備える。
運転モードには、切替部の動作により熱媒体回路において並列に接続されている第１熱交換器および第２熱交換器のうち択一的に選択される除霜対象に高温媒体回路の熱媒体を供給する除霜モードが含まれる。
制御装置は、切替部の動作による除霜対象の選択にあたり、検知部による着霜度合の検知結果に基づいて、第１熱交換器のみが要除霜と判定される場合は、除霜対象として第１熱交換器を選択し、第２熱交換器のみが要除霜と判定される場合は、除霜対象として第２熱交換器を選択し、第１熱交換器および第２熱交換器のいずれも要除霜と判定される場合は、風下に位置する第２熱交換器よりも風上に位置する第１熱交換器を優先的に除霜対象として選択する。

また、本開示は、車両用の空調システムを用いる空調方法であって、空調システムは、冷媒が冷凍サイクルに従って循環する冷媒回路と、冷媒から吸熱する熱媒体が循環する高温媒体回路、および、冷媒へと放熱する熱媒体が循環する低温媒体回路を含む熱媒体回路と、熱媒体と空気とを熱交換させる車内側熱交換器と、熱媒体と空気とを熱交換させる車外側熱交換器であって、送風機による空気の流れに対して直列に配置される第１熱交換器および第２熱交換器と、熱媒体の流れを切り替え可能に構成されている切替部と、を備える。
本開示の空調方法は、切替部の動作により並列に接続されている第１熱交換器および第２熱交換器のうち択一的に選択される除霜対象に高温媒体回路の熱媒体を供給するにあたり、風上に位置する第１熱交換器および風下に位置する第２熱交換器のそれぞれの着霜度合の検知結果に基づいて、第１熱交換器のみが要除霜と判定される場合は、除霜対象として第１熱交換器を選択し、第２熱交換器のみが要除霜と判定される場合は、除霜対象として第２熱交換器を選択し、第１熱交換器および第２熱交換器のいずれも要除霜と判定される場合は、第２熱交換器よりも第１熱交換器を優先的に除霜対象として選択する。

本開示に係る車両用空調システムおよび車両用空調方法においては、着霜度合に基づいて第１熱交換器および第２熱交換器のそれぞれの除霜要否を判定しつつ、第１熱交換器および第２熱交換器を択一的に、かつ風上の第１熱交換器を風下の第２熱交換器よりも優先して除霜対象として選択する。
そうすると、風上の第１熱交換器への着霜による空気抵抗の増加により第２熱交換器を流れる空気の流量が減少している場合には、風下の第２熱交換器に高温媒体が供給されることに先行して第１熱交換器に高温媒体が供給されるため、第１熱交換器の霜を融解させて第１熱交換器による交換熱量を回復させるとともに、第２熱交換器の交換熱量の回復に必要な第１熱交換器の風路を確保することができる。

第１熱交換器の除霜処理が第２熱交換器の除霜処理よりも優先して行われることによれば、車内側と車外側とに分配される高温媒体が、第１熱交換器および第２熱交換器のそれぞれによる交換熱量を回復させるために有効に使われ、除霜モードが実施される間に亘り、風上の第１熱交換器への着霜が、風量を過度に減少させない程度に維持される。
したがって、本開示によれば、暖房モードのみならず、除霜モードにおいても、少なくとも第１熱交換器により一定以上の暖房能力を確保することができ、その上、高温媒体が適時に適所に供給されることで、第１熱交換器および第２熱交換器の全体として、除霜モードを早期に終えて暖房モードに復帰することができる。

本開示の実施形態に係る車両用空調システムを模式的に示す図である。冷房モードにおける低温媒体および高温媒体のそれぞれの経路の一例を示している。 暖房モードにおける低温媒体および高温媒体のそれぞれの経路の一例を示す図である。 除霜モードの第１除霜処理時における低温媒体および高温媒体のそれぞれの経路の一例を示す図である。 除霜モードの第２除霜処理時における低温媒体および高温媒体のそれぞれの経路の一例を示す図である。 （ａ）は、制御装置の一部機能を示すブロック図である。（ｂ）は、除霜対象選択チャートを示す模式図である。 除霜モードにおける処理の流れを示すフロー図である。

以下、添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について説明する。
（全体構成）
図１に示す車両用空調システム１は、図示しない車両、例えば電気自動車等に装備されている。車両用空調システム１は、乗員が搭乗する車室２の冷暖房、除湿、換気等の空調の他、車両に搭載された図示しない車載機器の熱管理、排熱回収等を担う。
なお、車両用空調システム１が装備される車両は、電気自動車に限られるものではなく、エンジンが搭載された車両であってもよい。

車両用空調システム１は、主な構成要素として、冷媒が冷凍サイクルに従って循環する冷媒回路１０と、冷媒に対して熱を授受する熱媒体が循環する熱媒体回路２０と、車内側熱交換器３０と、車内側熱交換器３０用のブロワ３３と、複数の車外側熱交換器（４１，４２）と、車外側熱交換器（４１，４２）用のブロワ４３と、車外側熱交換器（４１，４２）における着霜度合を検知するための検知部５と、熱媒体回路２０における熱媒体の流れを切り替え可能に構成されている切替部６と、車両用空調システム１の運転モードに応じて切替部６の動作を制御する制御装置７とを備えている。

車両用空調システム１は、図１に示す冷房モードおよび図２に示す暖房モードに加え、図３および図４に示す除霜モード等の運転モードを備えている。
本実施形態の車両用空調システム１は、後述するように、複数の車外側熱交換器（４１，４２）のそれぞれの着霜度合に基づいて除霜運転を行う。

車両用空調システム１に要請される運転モードは、車両が使用される地域によって変わる。例えば、車両用空調システム１は、冷房モードを備えていなくてもよい。

（冷媒回路）
冷媒回路１０は、冷媒を圧縮する圧縮機１１と、吸熱用熱交換器１２と、圧縮機１１および吸熱用熱交換器１２を経た冷媒の圧力を減少させる減圧部としての膨張弁１３と、放熱用熱交換器１４とを備えている。冷媒回路１０は、冷凍サイクルにより、熱媒体に対する熱源（吸熱用熱交換器１２）と、熱媒体に対する冷熱源（放熱用熱交換器１４）とを発生させる。
圧縮機１１、吸熱用熱交換器１２、膨張弁１３、放熱用熱交換器１４、およびそれらの要素を接続する冷媒配管は、車室２の外に設置されている。

冷媒としては、公知の適宜な単一冷媒あるいは混合冷媒を用いることができる。例えば、Ｒ４１０Ａ、Ｒ３２等のＨＦＣ（Hydro Fluoro Carbon）冷媒や、Ｒ１２３４ｚｅ、Ｒ１２３４ｙｆ等のＨＦＯ（Hydro Fluoro Olefin）冷媒、あるいは、プロパン、イソブタン等の炭化水素（ＨＣ）系冷媒、もしくは二酸化炭素を冷媒として用いることができる。

吸熱用熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された冷媒ガスを熱媒体と熱交換させることで、冷媒から熱媒体へと吸熱させる。吸熱用熱交換器１２における冷媒と熱媒体との熱交換により、典型的には、冷媒は液相へと変化する。この場合、吸熱用熱交換器１２は凝縮器に相当する。

放熱用熱交換器１４は、膨張弁１３を経た冷媒を熱媒体と熱交換させることで、熱媒体を冷媒へと放熱させる。放熱用熱交換器１４は蒸発器に相当する。放熱用熱交換器１４において気相へと変化した冷媒は、圧縮機１１へと吸入される。
吸熱用熱交換器１２における冷媒圧力と放熱用熱交換器１４における冷媒圧力との差によって冷媒が冷媒回路１０を循環している。

（熱媒体回路）
熱媒体回路２０は、冷媒回路１０がなす熱源および冷熱源に対して熱を授受する熱媒体を車内側熱交換器３０および車外側熱交換器（４１，４２）へと搬送する。熱媒体は、車室２の空調の他、車載機器の加温、冷却等の熱管理や、車載機器からの排熱の回収に用いることができる。車載機器は、例えば、電動機等の駆動源、駆動回路部、およびバッテリーを含む電源装置等である。
熱媒体は、液相の状態を維持して熱媒体回路２０を循環する水やブライン等の液体である。ブラインとしては、例えば、水およびプロピレングリコールの混合液、あるいは、水およびエチレングリコールの混合液を例示することができる。

熱媒体回路２０には、相対的に高温の熱媒体（高温媒体）と、相対的に低温の熱媒体（低温媒体）とがそれぞれ循環する。冷房モード、暖房モードのいずれであっても、高温媒体は、吸熱用熱交換器１２において冷媒から吸熱し、低温媒体は、放熱用熱交換器１４において冷媒へと放熱する。

図１において、低温媒体の流れが実線の矢印で示され、高温媒体の流れが一点鎖線の矢印で示されている。熱媒体回路２０において、熱媒体が流れない経路は破線で示されている。図２以下でも同様である。
高温媒体は、例えば図１に一点鎖線の矢印で示すように、運転モードに応じた熱媒体回路２０上の所定の経路を循環する。低温媒体は、例えば図１に実線の矢印で示すように、運転モードに応じた熱媒体回路２０上の経路を循環する。

熱媒体回路２０は、熱媒体の流れを切り替える切替部６により、低温媒体が循環する低温媒体回路２１と、高温媒体が循環する高温媒体回路２２とに区分される。図１に、熱媒体回路２０上のＡ～Ｄを示している。ＡからＢまでは低温媒体のみが流れる。ＣからＤまでは高温媒体のみが流れる。熱媒体回路２０における残りの区間は、運転モードに応じて低温媒体、高温媒体のいずれか一方が流れる。高温媒体は、吸熱用熱交換器１２の下流のポンプ２２Ｐにより高温媒体回路２２を圧送される。低温媒体は、放熱用熱交換器１４の下流のポンプ２１Ｐにより低温媒体回路２１を圧送される。

冷媒回路１０単体では暖房能力の確保が難しいほどに外気温が低いとしても、使用温度域において相変化しない熱媒体をポンプ２１Ｐ，２２Ｐにより安定して搬送する熱媒体回路２０が冷媒回路１０と併用されていることで、低外気温時の暖房能力を担保することができる。

冷房モード（図１）においては、低温媒体が、熱媒体回路２０の配管を通じて放熱用熱交換器１４と車内側熱交換器３０との間を循環し、車室２内の冷房に供される。このとき、高温媒体が、熱媒体回路２０の配管を通じて吸熱用熱交換器１２と車外側熱交換器（４１，４２）との間を循環する。
一方、暖房モード（図２）においては、高温媒体が、吸熱用熱交換器１２と車内側熱交換器３０との間を循環し、車室２内の暖房に供される。このとき、低温媒体が、放熱用熱交換器１４と車外側熱交換器（４１，４２）との間を循環する。

熱媒体回路２０は、いずれの運転モードにおいても、車内側熱交換器３０および車外側熱交換器（４１，４２）の少なくとも一方に高温媒体を供給するとともに、車内側熱交換器３０および車外側熱交換器（４１，４２）の少なくとも一方に低温媒体を供給する。

（車内側熱交換器）
車内側熱交換器３０は、車室２のコンソールや壁等の内側に設けられ、供給された低温媒体あるいは高温媒体と、車室２内の空気とを熱交換させる。
車内側熱交換器３０は、詳細な図示を省略するが、ブロワ３３と、ブロワ３３により送られる空気が流れるダクトと、開度調整が可能なダンパ等と共に、ＨＶＡＣ（Heating, Ventilation, and Air Conditioning）ユニット３を構成している。

車内側熱交換器３０は、単一の熱交換器からなる、あるいは、ブロワ３３による空気の流れに対して直列に配置される複数の熱交換器からなる。
車内側熱交換器３０が複数の熱交換器、例えば２つの熱交換器からなる場合は、それらの熱交換器の間に設けられるバルブの開閉により、熱媒体の流れに関して２つの熱交換器を直列接続と並列接続とに切り替えることができる。直列接続される２つの熱交換器を順次流れる熱媒体の流れと、当該２つの熱交換器を順次流れる空気の流れとは、対向流をなすことが好ましい。
車内側熱交換器３０としての２つの熱交換器が並列接続される場合は、２つの熱交換器の一方には低温媒体を供給し、他方には高温媒体を供給することができる。そのため、低温媒体により空気から熱を奪うことで空気中の水蒸気量を下げた後、空気を高温媒体により加温することで空調空気を得る除湿暖房モードを実施することができる。除湿暖房モードにおいては、風上側の熱交換器には低温媒体が供給され、風下側の熱交換器には高温媒体が供給される。

ブロワ３３により吸い込まれる車室２内または車室２外の空気は、ダクトを通じて車内側熱交換器３０へと供給され、車内側熱交換器３０において低温媒体との熱交換により冷却された空気が、あるいは、高温媒体との熱交換により加温された空気が、図示しない吹き出し口から車室２内に吹き出される。

（車外側熱交換器）
第１熱交換器４１および第２熱交換器４２は、ブロワ４３（送風機）により車室２の外部から取り込まれる空気（外気）と、低温媒体あるいは高温媒体とを熱交換させる。第１熱交換器４１および第２熱交換器４２により、図１に示す冷房モードにおいては外気よりも温度が高い高温媒体が外気へと放熱され、図２に示す暖房モードにおいては外気よりも温度が低い低温媒体が外気から吸熱する。複数の車外側熱交換器（４１，４２）による吸熱によれば、熱源が不足しがちな電気自動車等の車両に搭載される空調システム１にあって、十分な暖房能力を確保することができる。

第１熱交換器４１および第２熱交換器４２は、ブロワ４３により空気に与えられる流れＡＦに関して直列に配置されている。第１熱交換器４１は、ブロワ４３による空気の流れの上流側（風上側）に配置されている。第２熱交換器４２は、ブロワ４３による空気の流れの下流側（風下側）に配置されている。そのため、ブロワ４３により流動する空気は、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２を順次、この順序で流れる。

第１熱交換器４１および第２熱交換器４２は、中間バルブ６０を介して接続されている。第１熱交換器４１および第２熱交換器４２の接続は、中間バルブ６０を含む切替部６により、熱媒体回路２０の熱媒体の流れに関して直列または並列に切り替え可能となっている。
第１熱交換器４１および第２熱交換器４２は、図１に示すように低温媒体が供給される冷房モード、および図２に示すように高温媒体が供給される暖房モードのいずれにおいても直列に接続されている。

直列接続されているときは、冷房、暖房等の運転モードを問わず、熱媒体回路２０において、第２熱交換器４２が上流に位置し、第１熱交換器４１が下流に位置している。つまり、熱媒体は第２熱交換器４２および第１熱交換器４１を風下から風上に向けて流れる。
ここで、第２熱交換器４２および第１熱交換器４１を順次流れる熱媒体の流れと、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２を順次流れる空気の流れとは、対向流をなしている。そのため、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２による熱交換過程の全体に亘り空気と熱媒体との温度差を十分に確保しながら、効率よく熱交換を行うことができる。

ところで、暖房運転中、ドレン水や空気中の水分が第１熱交換器４１および第２熱交換器４２の表面で凝縮すると着霜が発生する。霜の成長に伴い、熱交換器４１，４２に備わるフィンやチューブ等の部材の隙間（風路）を通る空気の抵抗が増加して風量が減少すると、それに伴い熱交換される熱量が低下するため暖房性能が低下する。さらなる霜の成長により、仮に風路が完全に閉塞されてしまうと、外気と熱媒体との熱交換を行うことができない。
風量の減少による交換熱量の低下を避けるため、本実施形態は、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２への着霜の度合（着霜度合）に基づく除霜の必要性に応じて、高温媒体の供給により霜を融解させる。

車外側熱交換器における着霜度合は、風路を流れる空気の流量に影響を与える着霜の多寡に係る量であり、具体的には、堆積した霜の厚さや、霜の密度等に相当する。
付着している霜の量が多いほど、霜による風路の閉塞の度合が大きい。熱交換器に供給される熱媒体は、風路の閉塞の進行に伴い、空気から吸熱できなくなり、霜により冷やされて温度が低下する。つまり、着霜度合と、熱交換器を流れた熱媒体の温度とは相関する。本実施形態では、後述するように、着霜度合を検知するために温度センサを用いている。

乗員快適性を担保するため車室２内の暖房を継続して行いつつも、除霜が必要な熱交換器の除霜を図りたい。そのため、除霜モードにおいては、車内側熱交換器３０と車外側熱交換器（４１，４２）とに高温媒体を分配することで、車内側熱交換器３０への高温媒体の供給による車室２内の暖房を必要限度の能力に抑えつつ実施するとともに、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２から択一的に選択される除霜対象に高温媒体を供給する。

除霜モードによる運転中でも一定以上の暖房能力を確保するため、２つの熱交換器４１，４２に対して同時には高温媒体を供給しないで、１つずつ、除霜の必要性に応じて高温媒体を供給する。そのため、除霜モードにおいては、切替部６の動作により、第１熱交換器４１と第２熱交換器４２とが並列に接続されるとともに、高温媒体の供給先が、第１熱交換器４１と第２熱交換器４２とに切り替えられる。つまり、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２の一方に高温媒体が供給されるとき、他方には低温媒体が供給される。

風上に位置する第１熱交換器４１における着霜度合と、風下に位置する第２熱交換器４２における着霜度合とは、必ずしも同様ではない。風上の第１熱交換器４１において霜が成長すると、霜により空気抵抗が増加して風量が減少する。そのため、第２熱交換器４２には着霜していないとしても、第２熱交換器４２の風路を流れる空気流量の減少に伴い第２熱交換器４２の熱交換能力までも低下してしまう。

第１熱交換器４１への着霜により風量が減少しているときは、着霜している第２熱交換器４２に高温媒体を供給して第２熱交換器４２の霜を融解させたとしても、第２熱交換器４２の熱交換能力は回復しない。第２熱交換器４２に熱交換能力を確保するためには、第１熱交換器４１の除霜を第２熱交換器４２の除霜よりも先行して実施することにより、第１熱交換器４１の風路を確保する必要がある。

そこで、本実施形態においては、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のそれぞれの着霜度合に基づく除霜の必要性を判定するとともに、風下の第２熱交換器４２の除霜よりも風上の第１熱交換器４１の除霜を優先して実施する。第２熱交換器４２の除霜の要否にかかわらず、第１熱交換器４１の着霜度合から第１熱交換器４１の除霜が必要であることが判定されたならば速やかに第１熱交換器４１の除霜を実施する。後述するように、第２熱交換器４２の除霜は、第１熱交換器４１の除霜が不要であると判定された場合に限り行われる。

（検知部）
検知部５は、第１熱交換器４１への着霜による熱媒体の温度低下を示す温度情報を検知可能な第１温度検知部５１と、第２熱交換器４２への着霜による熱媒体の温度低下を示す温度情報を検知可能な第２温度検知部５２とを備えている。
本実施形態の第１温度検知部５１は、第１熱交換器４１に設定されている熱媒体の経路の入口から出口までの全体あるいは途中までを流れた熱媒体の温度を検知する温度センサに相当する。第１温度検知部５１は、第１熱交換器４１の熱媒体の出口またはその付近に設置されることが好ましい。第１温度検知部５１は、例えば、第１熱交換器４１の出口の配管に設置されて熱媒体に間接的に接触するか、あるいは、出口を流れる熱媒体に直接的に接触する。

同様に、第２温度検知部５２は、第２熱交換器４２に設定されている熱媒体の経路の入口から出口までの全体あるいは途中までを流れた熱媒体の温度を熱媒体に間接的あるいは直接的に接触することで検知する温度センサに相当する。第２温度検知部５２は、第２熱交換器４２の熱媒体の出口またはその付近に設置されることが好ましい。

上述のように、車外側熱交換器（４１，４２）を流れた熱媒体の温度は、着霜度合に関係する風路の閉塞度合に応じて変化する。
したがって、第１温度検知部５１は、第１熱交換器４１を流れた熱媒体の温度を検知することを通じて、第１熱交換器４１に付着している着霜度合を検知する。同様に、第２温度検知部５２も、第２熱交換器４２を流れた熱媒体の温度を検知することを通じて、第２熱交換器４２に付着している着霜度合を検知する。

本実施形態に限らず、第１温度検知部５１が、２つ以上の温度センサを含んでいてもよい。その場合、例えば、第１熱交換器４１の入口および出口に１つずつ設けられた温度センサによる検知温度から、入口における熱媒体の温度と出口における熱媒体の温度との差を取得し、その温度差に基づいて着霜度合を検知するようにしてもよい。第２温度検知部５２についても同様である。

（切替部）
切替部６は、第１熱交換器４１と第２熱交換器４２との間の上述の中間バルブ６０と、いずれも熱媒体回路２０に設けられている上流バルブ６１１～６１３および下流バルブ６２１～６２３とを備えている。切替部６は、これらのバルブ６０，６１１～６１３，６２１～６２３により高温媒体および低温媒体のそれぞれの流れを切り替える。
バルブ６０，６１１～６１３，６２１～６２３はいずれも電磁弁であり、制御装置７から発せられる制御指令により開閉される。

上述の中間バルブ６０、上流バルブ６１１および上流バルブ６１２はいずれも三方弁であり、上流バルブ６１３は四方弁である。下流バルブ６２１および下流バルブ６２２はいずれも三方弁であり、下流バルブ６２３は四方弁である。運転モードに応じて各バルブのポートが選択的に開閉され、バルブの内部に設定された流路に従い、熱媒体が熱媒体回路２０を流れる。

上流バルブ６１１～６１３は、吸熱用熱交換器１２および放熱用熱交換器１４を基準として、熱媒体回路２０における上流に位置している。下流バルブ６２１～６２３は、吸熱用熱交換器１２および放熱用熱交換器１４を基準として、熱媒体回路２０における下流に位置している。運転モードに応じて、中間バルブ６０の開閉状態、上流バルブ６１１～６１３のそれぞれの開閉状態、および下流バルブ６２１～６２３のそれぞれの開閉状態が制御されることにより、熱媒体の供給先が切り替えられる。

例えば、図１に示す冷房モードにおいては、放熱用熱交換器１４において冷媒へ放熱し、放熱用熱交換器１４から配管８０１へ流出した低温媒体（実線で示す）が、下流バルブ６２１および下流バルブ６２３のそれぞれのポートの開閉状態に従い、配管８０２および配管８０３を順次流れ、車内側熱交換器３０へと供給される。車内側熱交換器３０から配管８０４に流出した低温媒体は、上流バルブ６１３，６１１の開閉状態に従い、配管８０５，８０６を順次流れて放熱用熱交換器１４に戻る。

一方、吸熱用熱交換器１２において冷媒から吸熱する高温媒体（一点鎖線で示す）は、吸熱用熱交換器１２から配管８２１へ流出し、下流バルブ６２２、配管８２２、および配管８２３を順次流れ、第２熱交換器４２および第１熱交換器４１へと供給される。第２熱交換器４２および第１熱交換器４１による高温媒体と外気との熱交換により、車両用空調システム１の排熱を外気に放出することができる。第１熱交換器４１から配管８２４に流出した高温媒体は、上流バルブ６１１，６１２の開閉状態に従い、配管８２５，８２６を順次流れて吸熱用熱交換器１２に戻る。

また、図２に示す暖房モードにおいては、吸熱用熱交換器１２において冷媒から吸熱し、吸熱用熱交換器１２から配管８１１へ流出した高温媒体が、下流バルブ６２２および下流バルブ６２３のポートの開閉状態に従い、配管８０７および配管８０３を順次流れ、車内側熱交換器３０へと供給される。車内側熱交換器３０から配管８０４に流出した高温媒体は、上流バルブ６１３，６１２の開閉状態に従い、配管８０８，８２６を順次流れて吸熱用熱交換器１２に戻る。

一方、放熱用熱交換器１４において冷媒へと放熱する低温媒体は、放熱用熱交換器１４から配管８０１へ流出し、下流バルブ６２１および配管８２３を順次流れ、第２熱交換器４２および第１熱交換器４１へと供給される。第２熱交換器４２および第１熱交換器４１における低温媒体と外気との熱交換によって、外気から熱媒体に吸熱することができる。第１熱交換器４１から配管８２４に流出した高温媒体は、上流バルブ６１１，６１２の開閉状態に基づいて配管８２６を流れて放熱用熱交換器１４に戻る。

図３は、除霜モードにおける第１除霜処理Ｐ１を示している。第１除霜処理Ｐ１時の除霜対象は第１熱交換器４１である。図４は、除霜モードにおける第２除霜処理Ｐ２を示している。第２除霜処理Ｐ２時の除霜対象は第２熱交換器４２である。
除霜モードにおいては、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２が熱媒体の流れに関して並列接続されるとともに、上流バルブ６１３および下流バルブ６２２のそれぞれのポートの開閉状態の切り替えにより、高温媒体が車内側熱交換器３０と車外側の熱交換器４１，４２とに供給される。
加えて、上流バルブ６１３および下流バルブ６２３のそれぞれのポートの開閉状態の切り替えにより、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のいずれか一方が除霜対象として選択される。

図３に示すように、第１除霜処理Ｐ１時には、吸熱用熱交換器１２から流出した高温媒体が下流バルブ６２２および下流バルブ６２３を経て、除霜対象としての第１熱交換器４１へと供給される。このとき、放熱用熱交換器１４から流出した低温媒体は、下流バルブ６２１および下流バルブ６２３を経て第２熱交換器４２に供給される。第１除霜処理Ｐ１時には、高温媒体が供給される第１熱交換器４１によっては外気から吸熱できないため、第２熱交換器４２のみによって外気から低温媒体へと吸熱される。

図４に示すように、第２除霜処理Ｐ２時には、吸熱用熱交換器１２から流出した高温媒体が下流バルブ６２２および下流バルブ６２３を経て第２熱交換器４２へと供給される。このとき、放熱用熱交換器１４から流出した低温媒体は、下流バルブ６２１および下流バルブ６２３を経て第１熱交換器４１に供給される。第２除霜処理Ｐ２時には、第１熱交換器４１のみによって外気から低温媒体へと吸熱される。

本実施形態の切替部６をなすバルブの数や配置、それに応じた各運転モードにおける低温媒体および高温媒体のそれぞれの経路の設定等は、あくまで一例である。車両用空調システム１に備わる各運転モードにおける低温媒体および高温媒体のそれぞれの流れを実現するために、適宜な構成の切替部を採用することができる。

（制御装置）
制御装置７は、空調システム１において少なくとも切替部６の動作を制御する。図５（ａ）は、制御装置７に備わる一部の制御モジュールとして、運転モードを選択するモード選択部７１と、切替部６の動作を制御する切替動作制御部７２と、除霜運転に関する除霜要否判定部７３および除霜対象選択部７４とを示している。各制御モジュールは、コンピュータにより実行されるコンピュータプログラムあるいは電子回路により実行される組み込みプログラムに含まれている。

モード選択部７１は、冷房モード、暖房モード、および除霜モード等の複数の運転モードのうち、ユーザーの操作あるいは制御装置７の制御により一の運転モードを選択する。
切替動作制御部７２は、モード選択部７１により選択されている運転モードに応じて、切替部６のバルブ６０，６１１～６１３，６２１～６２３に制御指令を送ることで、熱媒体回路２０における高温媒体および低温媒体のそれぞれの流れを切り替える。

除霜要否判定部７３は、第１温度検知部５１による検知結果（温度）に基づいて第１熱交換器４１の除霜の要否を判定する。第１熱交換器４１を除霜する第１除霜処理Ｐ１の開始にあたり、例えば、所定の第１開始閾値Ｔ_ｓ１に対して第１温度検知部５１による検知温度が低いならば要除霜と判定し、第１開始閾値Ｔ_ｓ１に対して検知温度が高いならば除霜不要と判定する。
第２熱交換器４２についても同様である。除霜要否判定部７３は、第２熱交換器４２を除霜する第２除霜処理Ｐ２の開始にあたり、例えば、所定の第２開始閾値Ｔ_ｓ２に対して第２温度検知部５２による検知温度が低いならば要除霜と判定し、第２開始閾値Ｔ_ｓ２に対して検知温度が高いならば除霜不要と判定する。
第１熱交換器４１の風路の閉塞度合を考慮して、第１開始閾値Ｔ_ｓ１に適宜な値を設定することができる。同様に、第２熱交換器４２の風路の閉塞度合を考慮して、第２開始閾値Ｔ_ｓ２に適宜な値を設定することができる。第１開始閾値Ｔ_ｓ１および第２開始閾値Ｔ_ｓ２は、同一でも異なっていてもよい。

また、除霜要否判定部７３は、第１除霜処理Ｐ１の開始後において、例えば、第１開始閾値Ｔ_ｓ１よりも高い所定の第１終了閾値Ｔ_ｆ１に対して第１温度検知部５１による検知温度が低いならば要除霜と判定して第１除霜処理Ｐ１を続行する。第１終了閾値Ｔ_ｆ１に対して検知温度が高いならば除霜不要と判定して第１除霜処理Ｐ１を終了する。
第２熱交換器４２についても同様である。除霜要否判定部７３は、第２除霜処理Ｐ２の開始後は、例えば、第２開始閾値Ｔ_ｓ２よりも高い所定の第２終了閾値Ｔ_ｆ２に対して第２温度検知部５２による検知温度が低いならば要除霜と判定して第２除霜処理Ｐ２を続行する。第２終了閾値Ｔ_ｆ２に対して検知温度が高いならば除霜不要と判定して第２除霜処理Ｐ２を終了する。

除霜対象選択部７４は、風上の第１熱交換器４１を優先しつつ除霜要否判定部７３による除霜要否に基づいて除霜対象を選択する。
図５（ｂ）は、除霜対象選択部７４による除霜対象の選択に用いられるロジックを示している。第１温度検知部５１による検知結果と、第２温度検知部５２による検知結果とに基づく除霜要否から、図５（ｂ）に示すＡ１～Ａ４の４つのケースがあり得る。

ケースＡ１：
第１熱交換器４１のみが要除霜と判定される場合は、除霜対象として第１熱交換器４１を選択する。
ケースＡ２：
第２熱交換器４２のみが要除霜と判定される場合は、除霜対象として第２熱交換器４２を選択する。
ケースＡ３：
第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のいずれも要除霜と判定される場合は、風下に位置する第２熱交換器４２よりも風上に位置する第１熱交換器４１を優先的に除霜対象として選択する。
ケースＡ４：
第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のいずれも除霜不要と判定される場合は、除霜対象として第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のいずれも選択されない。（除霜対象は該当なし）

（除霜モードにおける処理）
図６を参照し、処理手順の一例として、除霜モードＭ１における処理の流れについて説明する。除霜モードＭ１における処理を破線で囲んで示している。
図６における左側には、風上の第１熱交換器４１に係る処理を一点鎖線で囲んで示している。図６における右側には、風下の第２熱交換器４２に係る処理を一点鎖線で囲んで示している。なお、第２熱交換器４２に係る処理には、第１熱交換器４１の除霜要否の判定（ステップＳ２２，Ｓ２５）が含まれている。

第１熱交換器４１および第２熱交換器４２の少なくとも一方を吸熱運転させる吸熱運転中（ステップＳ００）において、第１温度検知部５１による着霜度合の検知結果に基づく第１熱交換器４１の除霜要否の判定（ステップＳ１１，Ｓ２２）と、第２温度検知部５２による着霜度合の検知結果に基づく第２熱交換器４２の除霜要否の判定（ステップＳ２１）とが並行して行われる。
第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のいずれも除霜不要と判定されるならば（ステップＳ１１でNo、かつ、ステップＳ２１でNo）、除霜対象は該当無しであって、吸熱運転（Ｓ００）が継続される。これは図５（ｂ）のケースＡ４に相当する。

吸熱運転中（ステップＳ００）に、着霜度合の検知結果から、第１熱交換器４１が要除霜であると判定されたならば（ステップＳ１１でYes）、除霜モードＭ１を実施するとともに、バルブ６１３，６２３等の開閉状態の切り替えにより除霜対象として第１熱交換器４１を選択し（ケースＡ１）、第１除霜処理Ｐ１を開始する（ステップＳ１２）。なお、第１除霜処理Ｐ１の実施中にも、車内側熱交換器３０への高温媒体の供給により、車室２内の暖房が継続される。第２除霜処理Ｐ２中も同様である。

第１除霜処理Ｐ１は、着霜度合の検知結果から第１熱交換器４１が除霜不要であると判定されるまで（ステップＳ１４でYes）継続して行われる。

第１除霜処理Ｐ１が開始され、下流バルブ６２２，６２３および上流バルブ６１３，６１２のそれぞれのポートの開閉状態に従い第１熱交換器４１に高温媒体が流入すると、高温媒体の熱により、第１熱交換器４１に付着していた霜が融解することで、除霜が進行する（ステップＳ１３）。その結果、第１熱交換器４１が除霜不要であると判定されたならば（ステップＳ１４でYes）、バルブ６１３，６２３等の開閉状態を切り替えて第１除霜処理Ｐ１を終了する（ステップＳ１５）。

一方、吸熱運転中（ステップＳ００）に、着霜度合の検知結果から、第２熱交換器４２が要除霜であると判定されたならば（ステップＳ２１でYes）、第１熱交換器４１の着霜度合から第１熱交換器４１が除霜不要と判定される場合に限り（ステップＳ２２でYes）、除霜モードＭ１に移行するとともに、バルブ６１３，６２３等の開閉状態の切り替えにより除霜対象として第２熱交換器４２を選択し（ケースＡ２）、第２除霜処理Ｐ２を開始する（ステップＳ２３）。第２熱交換器４２が要除霜であると判定されていても、第１熱交換器４１が要除霜であると判定されるならば（ステップＳ２２でNo）、第２熱交換器４２の除霜処理Ｐ２を実施しない。このとき、第１熱交換器４１が要除霜であることに基づいて（ステップＳ１１でYes）、第１除霜処理Ｐ１が開始されるか、既に実施されている。つまり、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のいずれも要除霜であると判定されるケースＡ３であるならば、除霜対象として、風上の第１熱交換器４１が優先して選択されることとなる（ステップＳ１２）。

第２除霜処理Ｐ２は、第２熱交換器４２の霜の融解が進行した結果、第２熱交換器４２が除霜不要であると判定されるか、または、第２除霜処理Ｐ２の実施中における第１熱交換器４１への着霜の進行により、第１熱交換器４１が要除霜であると判定されるまで（ステップＳ２５でYes）継続して行われる。ステップＳ２５において第１熱交換器４１が要除霜であると判定される場合は、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のいずれも要除霜であるため（ケースＡ３）、ステップＳ２２と同様、第１熱交換器４１の除霜処理Ｐ１が優先される。

第２除霜処理Ｐ２の実施中は、風上の第１熱交換器４１のみにより外気から低温媒体へと吸熱する。そのため、２つの熱交換器４１，４２により外気から低温媒体へと吸熱する場合に対して外気と低温媒体との交換熱量が減少するので、第１熱交換器４１を流れる低温媒体の温度が低下して第１熱交換器４１の着霜が進行しやすい。第１熱交換器４１が要除霜であるとの判定に至るのならば、第２熱交換器４２を流れる空気の流量が減少しているため、第２熱交換器４２の着霜度合にかかわらず、第２熱交換器４２における十分な熱交換は望めない。そのため、第２熱交換器４２の除霜が未だ終了していないとしても（第２熱交換器４２が要除霜）、バルブ６１３，６２３等の開閉状態を切り替えて第２除霜処理Ｐ２を終了し（ステップＳ２６）、第１除霜処理Ｐ１に移行する（ステップＳ１２）。

第１熱交換器４１の除霜を終了するとき（ステップＳ１５）、第２熱交換器４２が要除霜であると判定されるのならば（ステップＳ２１でYes）、そのとき第１熱交換器４１は除霜不要と判定されるので（ステップＳ２２でYes）、第１除霜処理Ｐ１から第２除霜処理Ｐ２へと移行する。その後、第２除霜処理Ｐ２が終了したならば（ステップＳ２６でYes）、除霜モードＭ１から暖房モードへと復帰することができる。暖房モードでは、直列接続される２つの熱交換器４１，４２を流れる低温媒体へと外気から吸熱されるから、最大能力での暖房運転が可能となる。

（本実施形態の主な作用効果）
本実施形態の車両用空調システム１および当該システムを用いる車両用空調方法によれば、着霜度合に基づいて第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のそれぞれの除霜要否を判定しつつ、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２を択一的に、かつ風上の第１熱交換器４１を風下の第２熱交換器４２よりも優先させて除霜対象として選択する。
そうすると、風上の第１熱交換器４１への着霜による空気抵抗の増加により第２熱交換器４２を流れる空気の流量が減少している場合には、風下の第２熱交換器４２に高温媒体が供給されることに先行して、第１熱交換器４１に高温媒体が供給されるので、第１熱交換器４１の霜を融解させて第１熱交換器４１による交換熱量を回復させるとともに、第２熱交換器４２の交換熱量の回復に必要な第１熱交換器４１の風路を確保することができる。

第１熱交換器４１の除霜処理Ｐ１が第２熱交換器４２の除霜処理Ｐ２よりも優先して行われることによれば、車内側と車外側とに分配される高温媒体が、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のそれぞれの交換熱量を回復させるために有効に使われる。そして、第１熱交換器４１の除霜要否判定（ステップＳ１１，Ｓ２２，Ｓ２５）に基づいて第１除霜処理Ｐ１が行われることにより、除霜モードＭ１が実施される間に亘り、風量を過度に減少させない程度に風上の第１熱交換器４１への着霜度合が維持される。
したがって、本実施形態によれば、暖房モードのみならず、除霜モードＭ１においても、少なくとも第１熱交換器４１により一定以上の暖房能力を確保することができ、その上、高温媒体が適時に適所に供給されることで、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２の全体として、除霜モードＭ１を早期に終えて暖房モードに復帰することができる。

また、本実施形態の車両用空調システム１および当該システムを用いる車両用空調方法によれば、第１熱交換器４１と第２熱交換器４２との接続を切替部６により直列または並列に切り替えて高温媒体および低温媒体のそれぞれの経路を設定することにより、第１、第２熱交換器４１，４２が直列に接続されている冷房・暖房モードや、第１、第２熱交換器４１，４２が並列に接続されている除霜モードを含む種々の運転モードを簡素な構造および制御によりコストを抑えて実現することができる。

（変形例）
上記以外にも、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

切替部６としての各バルブの開閉状態に応じて高温媒体および低温媒体のそれぞれの経路を適宜に設定することにより、上記実施形態に限らず、種々の運転モードを実現することができる。車両用空調システム１は、例えば、車内側熱交換器３０への低温媒体の供給により車内側熱交換器３０へ着霜させた後、車内側熱交換器３０への高温媒体の供給により霜を融解させて車内側熱交換器３０の表面を洗浄する凍結洗浄モードを備えていてもよい。

冷房モードあるいは暖房モードにおいて、熱媒体の流れに関して第１熱交換器４１と第２熱交換器４２とを並列接続すること、あるいは、第１、第２熱交換器４１，４２の一方のみを熱媒体回路に接続して運転することは排除されない。

本開示の車両用空調システムは、３つ以上の車外側熱交換器を備えていてもよい。例えば、上述の第１熱交換器４１および第２熱交換器４２に加え、これら第１熱交換器４１および第２熱交換器４２と共に、送風機による空気の流れに関して直列に配置される第３熱交換器を備えている場合は、検知部５により第１～第３熱交換器のそれぞれの着霜度合を検知して第１～第３熱交換器のそれぞれの除霜要否を判定する。そして、上記実施形態と同様に、熱媒体の流れに関して並列に接続される第１～第３熱交換器から要除霜と判定されるものを択一的に除霜対象として選択する一方で、第１～第３熱交換器のうち２つ以上が要除霜と判定される場合は、要除霜と判定された熱交換器のうちの相対的に風上に位置する熱交換器の除霜を優先して行う。ここで、第３熱交換器に関しては、除霜処理を開始するにあたり、第３熱交換器の除霜要否を判定する他、第１熱交換器４１の除霜要否および第２熱交換器４２の除霜要否も判定する。さらに、第３熱交換器の除霜処理の開始後において、第１熱交換器４１または第２熱交換器４２が要除霜と判定されたならば、第３熱交換器の除霜処理を終了する。

第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のそれぞれの着霜度合を検知するための検知部５としては、温度検知部５１，５２の他、例えば、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２の外観を撮像するカメラを用いることもできる。例えば、１つのカメラにより第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のそれぞれの着霜度合を示す画像データを取得することができる。除霜要否判定部７３は、当該画像データの画像処理により第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のそれぞれの除霜要否を判定することができる。

〔付記〕
以上で説明した車両用空調システムおよび車両用空調方法は、以下のように把握される。
〔１〕車両用の空調システム１は、冷媒が冷凍サイクルに従って循環する冷媒回路１０と、冷媒回路１０の冷媒から吸熱する熱媒体が循環する高温媒体回路２２、および、冷媒回路１０の冷媒へと放熱する熱媒体が循環する低温媒体回路２１を含む熱媒体回路２０と、熱媒体と空気とを熱交換させる車内側熱交換器３０と、熱媒体と空気とを熱交換させる車外側熱交換器であって、送風機４３による空気の流れに関して直列に配置される第１熱交換器４１および第２熱交換器４２と、熱媒体の流れを切り替え可能に構成されている切替部６と、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のそれぞれの着霜度合を検知するための検知部５と、空調システム１の運転モードに応じて切替部６の動作を制御する制御装置７と、を備える。
運転モードには、切替部６の動作により熱媒体回路２０において並列に接続されている第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のうち択一的に選択される除霜対象に高温媒体回路２２の熱媒体を供給する除霜モードＭ１が含まれる。
制御装置７は、切替部６の動作による除霜対象の選択にあたり、検知部５による着霜度合の検知結果に基づいて、第１熱交換器４１のみが要除霜と判定される場合は、除霜対象として第１熱交換器４１を選択し、第２熱交換器４２のみが要除霜と判定される場合は、除霜対象として第２熱交換器４２を選択し、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のいずれも要除霜と判定される場合は、風下に位置する第２熱交換器４２よりも風上に位置する第１熱交換器４１を優先的に除霜対象として選択する。
〔２〕制御装置７は、検知結果から第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のそれぞれの除霜要否を判定する除霜要否判定部７３と、風上の第１熱交換器４１を優先しつつ、除霜要否判定部７３により判定される除霜要否に基づいて除霜対象を選択する除霜対象選択部７４と、を備える。除霜対象選択部７４は、第１熱交換器４１が要除霜と判定されたならば、除霜対象としての第１熱交換器４１に高温媒体回路２２の熱媒体を供給する第１除霜処理Ｐ１を開始し、第１除霜処理Ｐ１の開始後、第１熱交換器４１が除霜不要と判定されるのに伴い、第１除霜処理Ｐ１を終了し、第２熱交換器４２が要除霜と判定されるとともに第１熱交換器４１が除霜不要と判定されたならば、除霜対象としての第２熱交換器４２に高温媒体回路２２の熱媒体を供給する第２除霜処理Ｐ２を開始し、第２除霜処理Ｐ２の開始後、第１熱交換器４１が要除霜と判定された、または、第２熱交換器４２が除霜不要と判定されたならば、第２除霜処理Ｐ２を終了する。
〔３〕車両用空調システム１は、検知部５として、第１熱交換器４１への着霜による熱媒体の温度低下を示す温度情報を検知可能な第１温度検知部５１と、第２熱交換器４２への着霜による熱媒体の温度低下を示す温度情報を検知可能な第２温度検知部５２と、を備える。
〔４〕運転モードには、切替部６の動作により直列に接続されている第１熱交換器４１および第２熱交換器４２に低温媒体回路２１の熱媒体が供給される暖房モードが含まれる。暖房モードでは、熱媒体が第２熱交換器４２および第１熱交換器４１を風下から風上に向けて流れる。
〔５〕切替部６は、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２の間に位置する三方弁を含む。
〔６〕車両用の空調システム１を用いる空調方法において、空調システム１は、冷媒が冷凍サイクルに従って循環する冷媒回路１０と、冷媒から吸熱する熱媒体が循環する高温媒体回路２２、および、冷媒へと放熱する熱媒体が循環する低温媒体回路２１を含む熱媒体回路２０と、熱媒体と空気とを熱交換させる車内側熱交換器３０と、熱媒体と空気とを熱交換させる車外側熱交換器であって、送風機４３による空気の流れに対して直列に配置される第１熱交換器４１および第２熱交換器４２と、熱媒体の流れを切り替え可能に構成されている切替部６と、を備える。本開示の空調方法は、切替部６の動作により並列に接続されている第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のうち択一的に選択される除霜対象に高温媒体回路２２の熱媒体を供給するにあたり、風上に位置する第１熱交換器４１および風下に位置する第２熱交換器４２のそれぞれの着霜度合の検知結果に基づいて、第１熱交換器４１のみが要除霜と判定される場合は、除霜対象として第１熱交換器４１を選択し、第２熱交換器４２のみが要除霜と判定される場合は、除霜対象として第２熱交換器４２を選択し、第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のいずれも要除霜と判定される場合は、第２熱交換器４２よりも第１熱交換器４１を優先的に除霜対象として選択する。
〔７〕第１熱交換器４１を優先しつつ検知結果から判定される除霜要否に基づいて除霜対象を選択しながら第１熱交換器４１および第２熱交換器４２のそれぞれの除霜を行うにあたり、第１熱交換器４１が要除霜と判定されたならば、除霜対象としての第１熱交換器４１に高温媒体回路２２の熱媒体を供給する第１除霜処理Ｐ１を開始し、第１除霜処理Ｐ１の開始後、第１熱交換器４１が除霜不要と判定されるのに伴い、第１除霜処理Ｐ１を終了し、第２熱交換器４２が要除霜と判定されるとともに第１熱交換器４１が除霜不要と判定されたならば、除霜対象としての第２熱交換器４２に高温媒体回路２２の熱媒体を供給する第２除霜処理Ｐ２を開始し、第２除霜処理Ｐ２の開始後、第１熱交換器４１が要除霜と判定された、または、第２熱交換器４２が除霜不要と判定されたならば、第２除霜処理Ｐ２を終了する。

１ 車両用空調システム
２ 車室
３ ＨＶＡＣユニット
５ 検知部
６ 切替部
７ 制御装置
１０ 冷媒回路
１１ 圧縮機
１２ 吸熱用熱交換器
１３ 膨張弁
１４ 放熱用熱交換器
２０ 熱媒体回路
２１ 低温媒体回路
２１Ｐ ポンプ
２２ 高温媒体回路
２２Ｐ ポンプ
３０ 車内側熱交換器
３３ ブロワ
４１ 第１熱交換器
４２ 第２熱交換器
４３ ブロワ（送風機）
５１ 第１温度検知部
５２ 第２温度検知部
６０ 中間バルブ
７１ モード選択部
７２ 切替動作制御部
７３ 除霜要否判定部
７４ 除霜対象選択部
６１１～６１３ 上流バルブ
６２１～６２３ 下流バルブ
８０１～８１１ 配管
８２１～８２６ 配管
Ｍ１ 除霜モード
Ｐ１ 第１除霜処理
Ｐ２ 第２除霜処理
Ｓ００，Ｓ１１～Ｓ１５，Ｓ２１～Ｓ２６ ステップ
Ｔ_ｓ１ 第１開始閾値
Ｔ_ｆ１ 第１終了閾値
Ｔ_ｓ２ 第２開始閾値
Ｔ_ｆ２ 第２終了閾値

Claims (7)

1. 車両用の空調システムであって、
   冷媒が冷凍サイクルに従って循環する冷媒回路と、
   前記冷媒回路の前記冷媒から吸熱する熱媒体が循環する高温媒体回路、および、前記冷媒回路の前記冷媒へと放熱する熱媒体が循環する低温媒体回路を含む熱媒体回路と、
   前記熱媒体と空気とを熱交換させる車内側熱交換器と、
   前記熱媒体と空気とを熱交換させる車外側熱交換器であって、送風機による空気の流れに関して直列に配置される第１熱交換器および第２熱交換器と、
   前記熱媒体の流れを切り替え可能に構成されている切替部と、
   前記第１熱交換器および前記第２熱交換器のそれぞれの着霜度合を検知するための検知部と、
   前記空調システムの運転モードに応じて前記切替部の動作を制御する制御装置と、を備え、
   前記運転モードには、前記切替部の動作により前記熱媒体回路において並列に接続されている前記第１熱交換器および前記第２熱交換器のうち択一的に選択される除霜対象に前記高温媒体回路の前記熱媒体を供給する除霜モードが含まれ、
   前記制御装置は、前記切替部の動作による前記除霜対象の選択にあたり、
   前記検知部による前記着霜度合の検知結果に基づいて、
   前記第１熱交換器のみが要除霜と判定される場合は、前記除霜対象として前記第１熱交換器を選択し、
   前記第２熱交換器のみが要除霜と判定される場合は、前記除霜対象として前記第２熱交換器を選択し、
   前記第１熱交換器および前記第２熱交換器のいずれも要除霜と判定される場合は、風下に位置する前記第２熱交換器よりも風上に位置する前記第１熱交換器を優先的に前記除霜対象として選択する、車両用空調システム。
2. 前記制御装置は、
   前記検知結果から前記第１熱交換器および前記第２熱交換器のそれぞれの除霜要否を判定する除霜要否判定部と、
   風上の前記第１熱交換器を優先しつつ、前記除霜要否判定部により判定される前記除霜要否に基づいて前記除霜対象を選択する除霜対象選択部と、を備え、
   前記除霜対象選択部は、
   前記第１熱交換器が要除霜と判定されたならば、前記除霜対象としての前記第１熱交換器に前記高温媒体回路の前記熱媒体を供給する第１除霜処理を開始し、
   前記第１除霜処理の開始後、前記第１熱交換器が除霜不要と判定されるのに伴い、前記第１除霜処理を終了し、
   前記第２熱交換器が要除霜と判定されるとともに前記第１熱交換器が除霜不要と判定されたならば、前記除霜対象としての前記第２熱交換器に前記高温媒体回路の前記熱媒体を供給する第２除霜処理を開始し、
   前記第２除霜処理の開始後、前記第１熱交換器が要除霜と判定された、または、前記第２熱交換器が除霜不要と判定されたならば、前記第２除霜処理を終了する、
   請求項１に記載の車両用空調システム。
3. 前記検知部として、
   前記第１熱交換器への着霜による前記熱媒体の温度低下を示す温度情報を検知可能な第１温度検知部と、
   前記第２熱交換器への着霜による前記熱媒体の温度低下を示す温度情報を検知可能な第２温度検知部と、を備える、
   請求項１または２に記載の車両用空調システム。
4. 前記運転モードには、前記切替部の動作により直列に接続されている前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に前記低温媒体回路の前記熱媒体が供給される暖房モードが含まれ、
   前記暖房モードでは、前記熱媒体が前記第２熱交換器および前記第１熱交換器を風下から風上に向けて流れる、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用空調システム。
5. 前記切替部は、
   前記第１熱交換器および前記第２熱交換器の間に位置する三方弁を含む、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用空調システム。
6. 車両用の空調システムを用いる空調方法であって、
   前記空調システムは、
   冷媒が冷凍サイクルに従って循環する冷媒回路と、前記冷媒から吸熱する熱媒体が循環する高温媒体回路、および、前記冷媒へと放熱する熱媒体が循環する低温媒体回路を含む熱媒体回路と、前記熱媒体と空気とを熱交換させる車内側熱交換器と、前記熱媒体と空気とを熱交換させる車外側熱交換器であって、送風機による空気の流れに対して直列に配置される第１熱交換器および第２熱交換器と、前記熱媒体の流れを切り替え可能に構成されている切替部と、を備え、
   前記空調方法は、
   前記切替部の動作により並列に接続されている前記第１熱交換器および前記第２熱交換器のうち択一的に選択される除霜対象に前記高温媒体回路の前記熱媒体を供給するにあたり、
   風上に位置する前記第１熱交換器および風下に位置する前記第２熱交換器のそれぞれの着霜度合の検知結果に基づいて、
   前記第１熱交換器のみが要除霜と判定される場合は、前記除霜対象として前記第１熱交換器を選択し、
   前記第２熱交換器のみが要除霜と判定される場合は、前記除霜対象として前記第２熱交換器を選択し、
   前記第１熱交換器および前記第２熱交換器のいずれも要除霜と判定される場合は、前記第２熱交換器よりも前記第１熱交換器を優先的に前記除霜対象として選択する、
   車両用空調方法。
7. 前記第１熱交換器を優先しつつ前記検知結果から判定される除霜要否に基づいて前記除霜対象を選択しながら前記第１熱交換器および前記第２熱交換器のそれぞれの除霜を行うにあたり、
   前記第１熱交換器が要除霜と判定されたならば、前記除霜対象としての前記第１熱交換器に前記高温媒体回路の前記熱媒体を供給する第１除霜処理を開始し、
   前記第１除霜処理の開始後、前記第１熱交換器が除霜不要と判定されるのに伴い、前記第１除霜処理を終了し、
   前記第２熱交換器が要除霜と判定されるとともに前記第１熱交換器が除霜不要と判定されたならば、前記除霜対象としての前記第２熱交換器に前記高温媒体回路の前記熱媒体を供給する第２除霜処理を開始し、
   前記第２除霜処理の開始後、前記第１熱交換器が要除霜と判定された、または、前記第２熱交換器が除霜不要と判定されたならば、前記第２除霜処理を終了する、
   請求項６に記載の車両用空調方法。

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