JP5186422B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、換気熱を熱源として利用した車両用空気調和装置に関する。

一般に、エンジン車両では、エンジン冷却水を循環させたヒータコアを熱源として車室内を暖房している。しかし、今日では、低発熱エンジンが開発され、エンジンからの排熱利用が困難になってきている。

又、電気自動車等のエンジンを持たない車両では、エンジンからの排熱を利用することなく車室内を暖房する必要がある。その上、電気自動車等の場合には、消費電力に応じて航続距離が変わるため、暖房による消費電力をできる限り少なく抑えることが必要であり、そのためには暖房する際の換気負荷を低減する必要がある。

このような事情に鑑みて、車室内の空気を車外に排気する換気熱を利用した車両用空気調和装置が提案されている。

この種の従来の車両用空気調和装置としては、特許文献１に開示されたものがある。この車両用空気調和装置１００は、図１２に示すように、冷凍サイクル１０１を有する。この冷凍サイクル１０１は、冷媒を圧縮する圧縮機１０２と、冷媒と車室外の空気との間で熱交換する室外熱交換器１０３と、室外熱交換器１０３に並列に接続され、冷媒と車室内から外気に排気する空気との間で熱交換する換気熱回収器１０４と、この換気熱回収器１０４に冷媒を流したり、流さなかったりする電磁弁１０５と、冷媒を減圧する減圧手段であるキャピラリチューブ１０６と、冷媒と車室内に供給する空気との間で熱交換する室内熱交換器１０７と、圧縮機１０２からの高温高圧の冷媒を室内熱交換器１０７側に流すか、室外熱交換器１０３及び換気熱回収器１０４側に流すかを切り替える四方弁１０８とを備えている。

室内熱交換器１０７は車室内に供給する送風路（図示せず）に配置され、換気熱回収器１０４は車室内の空気を車外に排出する排気路（図示せず）に配置されている。

上記構成において、車室内を冷房する場合には、圧縮機１０２からの冷媒が室外熱交換器１０３及び換気熱回収器１０４側に流れるよう四方弁１０８を切り替え、且つ、電磁弁１０５を閉位置とする。すると、室内熱交換器１０７が蒸発器として機能し、車室内に導く空気が室内熱交換器１０７で冷却されて冷風が車室内に供給される。

車室内を換気しつつ暖房する場合には、圧縮機１０２からの冷媒が室内熱交換器１０７側に流れるよう四方弁１０８を切り替え、且つ、電磁弁１０５を開位置とする。すると、室内熱交換器１０７が放熱器として機能し、車室内に導く空気が室内熱交換器１０７で加熱されて温風が車室内に供給される。ここで、室外熱交換器１０３及び換気熱回収器１０４は共に蒸発器として機能するが、換気熱回収器１０４は外気より高温である車室内の空気より吸熱するため、効率の良い熱交換を行う。このように、暖房時に換気熱を回収することによって省動力化、ひいては消費電力の低減を図ることができる。

実開平６−６０２４号公報

しかしながら、従来の車両用空気調和装置１００では、冷凍サイクル１０１に換気熱回収器１０４を介在させ、且つ、換気熱回収器１０４に冷媒を流したり、流さなかったりするための電磁弁１０５を設ける必要があるため、冷凍サイクル１０１が複雑化するという問題がある。冷凍サイクル１０１の複雑化に伴い、いわゆる冷媒の寝込みが発生する恐れがあり、冷媒の寝込みを防止する手段を講じると更に冷凍サイクル１０１が複雑化する。

そこで、本発明は、冷凍サイクルを簡単な構成とすることができ、しかも、暖房時に換気熱を回収し、消費電力の低減化を図ることができる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する請求項１の発明は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された高温高圧の冷媒と車室外の空気との間で熱交換させる室外熱交換器と、前記室外熱交換器で冷却された冷媒を減圧する減圧手段と、送風路に配置され、前記減圧手段で減圧された冷媒と車室内に供給する送風との間で熱交換させる室内熱交換器とを有する冷凍サイクルを備えた主空調装置と、車室内から車室外に排気する送風の熱を回収する換気熱回収器と、前記送風路の前記室内熱交換器より下流位置に配置され、前記換気熱回収器で回収した回収熱を送風に放熱する回収熱放熱器と、前記換気熱回収器と前記回収熱放熱器との間で液状熱交換媒体を循環させる循環手段とを有する排熱回収装置とを備え、前記排熱回収装置（Ｂ１）は、前記回収熱放熱器（３１），（３４）を複数有し、前記送風路（１２）の前記室内熱交換器（５）の下流位置の他に、前記送風路（１２）の前記室内熱交換器（５）の上流位置にも配置されるとともに、前記室内熱交換器（５）の下流位置に配置された前記回収熱放熱器（３１）と前記室内熱交換器（５）の上流位置に配置された前記回収熱放熱器（３４）のいずれか一方に液状熱交換媒体を循環させるように循環経路を切り替えできる第１切替手段（３５）を有することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の車両用空気調和装置であって、前記主空調装置は、前記送風路の前記室内熱交換器の下流位置にヒータコアを有し、前記回収熱放熱器は、前記ヒータコアの上流位置か前記ヒータコアの並列位置のいずれかに配置されたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の車両用空気調和装置であって、前記室内熱交換器は、蒸発器として機能させる場合の他に、放熱器としても機能させることができるよう構成され、前記第１切替手段は、前記室内熱交換器が蒸発器として機能する時には、前記室内熱交換器の下流位置に配置された前記回収熱放熱器に液状熱交換媒体を循環させるよう切り替え、前記室内熱交換器が放熱器として機能する時には、前記室内熱交換器の上流位置に配置された前記回収熱放熱器に液状熱交換媒体を循環させるよう切り替えたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両用空気調和装置であって、前記排熱回収装置は、液状熱交換媒体の循環路に介在され、液状熱交換媒体との間で熱交換して熱を蓄熱できる蓄熱器を備えたことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４記載の車両用空気調和装置であって、前記排熱回収装置は、液状熱交換媒体が前記換気熱回収器と前記回収熱放熱器を通り、且つ、前記蓄熱器を迂回する迂回経路と、液状熱交換媒体が前記換気熱回収器と前記回収熱放熱器と前記蓄熱器を通る蓄熱経路とに切り替えできる第２切替手段を備えたことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５記載の車両用空気調和装置であって、前記第２切替手段は、液状熱交換媒体が前記回収熱放熱器と前記蓄熱器を通り、且つ、前記換気熱回収器を迂回する蓄熱利用経路にも切り替えできるよう構成されたことを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項５又は請求項６記載の車両用空気調和装置であって、前記蓄熱器の温度を検知する蓄熱温度検知手段と、液状熱交換媒体の温度を検知する媒体温度検知手段と、前記室内熱交換器を通過直後の空気温度を検知する熱交換器後空気温度検知手段と、車室内の空気温度を検知する車室内空気温度検知手段とを有し、前記第２切替手段は、前記蓄熱温度検知手段と前記媒体温度検知手段と前記熱交換器後空気温度検知手段と前記車室内空気温度検知手段の検知温度に基づいて、液状熱交換媒体の循環経路を切り替えることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項７記載の車両用空気調和装置であって、車室内の温度を冷却する冷房時にあって、前記蓄熱温度検知手段の検知温度と前記媒体温度検知手段の検知温度の内の少なくともいずれか一方の温度がしきい値を下回った場合には、前記圧縮機を停止させることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の車両用空気調和装置であって、前記主空調装置は、前記圧縮機からの高温高圧の冷媒を前記室外熱交換器、前記減圧手段、前記室内熱交換器の順に循環させる冷却用循環経路と、前記圧縮機からの高温高圧の冷媒を前記室内熱交換器、前記減圧手段、前記室外熱交換器の順に循環させる加熱用循環経路に切り替えできることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、冷媒を循環させる主空調装置の冷凍サイクルとは別に換気熱を回収する排熱回収装置を設けたため、冷凍サイクルを簡単な構成とすることができる。そして、排熱回収装置は、回収した換気熱を主空調装置の送風路に配置された回収熱放熱器より放熱し、室内熱交換器を通過した送風を加熱するため、回収した換気熱が空調風の加熱に利用される。以上より、冷凍サイクルを簡単な構成とすることができ、しかも、換気熱を回収し、回収した換気熱によって空調風を加熱するため、空調風の熱源を電力によって得る車両（例えば電気自動車、低発熱エンジン車）にあって消費電力の低減化を図ることができる。また、送風路に外気を導入する場合に、外気を先ず回収熱放熱器で加熱することもできるため、室内熱交換器を蒸発器として使用しない暖房運転時に換気熱の利用が可能である。さらに、複数の回収熱放熱器を選択的に利用できるため、換気熱回収器で回収した換気熱を主空調装置の運転状況に応じて有効利用できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、回収熱放熱器には室内熱交換器を通過した冷風が送られるため、回収熱放熱器が空調風の熱源として確実に機能する。従って、換気熱を確実に利用できる。

請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加え、室内熱交換器を蒸発器として機能させる場合には、室内熱交換器の下流に位置する回収熱放熱器に液状熱交換媒体を循環させるよう切り替えるため、室内熱交換器からの冷風の加熱に利用できる。又、室内熱交換器を放熱器として機能させる場合には、室内熱交換器の上流に位置する回収熱放熱器に液状熱交換媒体を循環させるよう切り替えるため、送風路に導入する外気の加熱に利用できる。

請求項４の発明によれば、請求項１〜請求項３の発明の効果に加え、換気熱が過剰になって飽和した場合等にあって蓄熱器に蓄熱できるため、換気熱を無駄なく回収できる。又、車室外への排気空気と液状熱交換媒体との温度差が小さくなった場合に、蓄熱器で熱交換による蓄熱を行うことによって排気空気と液状熱交換媒体との温度差を大きくすることができるため、回収効率を上げることができる。

請求項５の発明によれば、請求項４の発明の効果に加え、回収した換気熱を空調風の加熱や冷却に利用する場合と、回収した換気熱を蓄熱する場合を状況に応じて選択できる。従って、換気熱の利用バリエーションが広がる。

請求項６の発明によれば、請求項５の発明の効果に加え、蓄熱器に蓄熱された熱を空調風の加熱や冷却に利用できる。

請求項７の発明によれば、請求項５又は請求項６の発明の効果に加え、各部の温度変化に応じて液状熱交換媒体の循環経路の切り替え、つまり、換気熱を回収し、回収した換気熱を空調風の冷却・加熱にのみ利用する経路と、換気熱を回収し、回収した換気熱を空調風の冷却・加熱に利用しつつ蓄熱器にも蓄熱する経路と、換気熱を回収せず、蓄熱器に蓄熱した冷熱・温熱を空調風の冷却・加熱に利用する経路とに切り替えできるため、回収効率の向上と回収熱の有効利用を確実に図ることができる。

請求項８の発明によれば、請求項７の発明の効果に加え、圧縮機を停止し、蓄熱器に蓄熱された冷熱によって空調風を冷却することにより、車室内を冷却しつつ圧縮機の電力、動力を低減できる。

請求項９の発明によれば、請求項１〜請求項８の発明の効果に加え、冷媒時の循環経路を単に切り替えることにより、室内熱交換器を蒸発器と放熱器のいずれにも使用できるため、冷凍サイクルの簡単な設計変更によって空調運転のバリエーションを増やすことができる。

本発明の第１実施形態に係る車両用空気調和装置の構成図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用空気調和装置の構成図である。 本発明の第３実施形態に係る車両用空気調和装置の構成図である。 本発明の第４実施形態に係る車両用空気調和装置の構成図である。 本発明の第４実施形態を示し、冷房時の内気導入モードにおける動作フローチャートである。 本発明の第４実施形態を示し、冷房時の外気導入モードにおける動作フローチャートである。 本発明の第４実施形態を示し、暖房時における動作フローチャートである。 本発明の第４実施形態を示し、冷房時の内気導入モードにおける各部の温度分布線図と各部のタイムチャートである。 本発明の第４実施形態を示し、冷房時の外気導入モードにおける各部の温度分布線図と各部のタイムチャートである。 本発明の第４実施形態を示し、暖房時における各部の温度分布線図と各部のタイムチャートである。 本発明の第４実施形態の変形例に係る蓄熱器と第２切替手段の構成図である。 従来例の車両用空気調和装置の構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る車両用空気調和装置Ｓ１の構成図である。図１に示すように、車両用空気調和装置Ｓ１は、例えば電気自動車に搭載され、主空調装置Ａと排熱回収装置Ｂとを備えている。

主空調装置Ａは、冷凍サイクル１を有する。冷凍サイクル１は、冷媒を圧縮する圧縮機である電動圧縮機２と、この電動圧縮機２で圧縮された高温高圧の冷媒を冷却する室外熱交換器３と、この室外熱交換器３で冷却された冷媒を減圧する減圧手段である膨張弁４と、この膨張弁４で減圧された冷媒によって車室内に供給する空気を冷却する室内熱交換器５と、これら機器間を接続する複数の配管６とから構成されている。

室外熱交換器３は、車室外に配置され、高温高圧の冷媒と車室外の空気との間で熱交換させることによって冷媒を冷却する。

室内熱交換器５は、下記する空調ケース１１の送風路１２内に配置され、減圧された冷媒と送風路１２を通過する送風との間で熱交換させることによって送風を冷却する。

空調ケース１１は、車両の車室の前部に配置され、内部に送風路１２が設けられている。この送風路１２の最上流部には、車室外の空気である外気を導入する外気導入口１３と、車室内の空気である内気を導入する内気導入口１４が設けられている。外気導入口１３と内気導入口１４は、インテークドア１５によって開閉される。インテークドア１５は、外気導入位置と内気導入位置との間を移動する。

送風路１２には、上流側から順にブロア１６、前記した室内熱交換器５、ヒータコア１７が配置されている。

ブロア１６は、吸引力によって送風路１２に内気や外気を吸引し、吸引した送風を車室内に吹き出させる。

室内熱交換器５は、送風路１２の全領域に亘って配置されており、全ての送風が通過する。

ヒータコア１７は、送風路１２の略半分領域に亘って配置されている。ヒータコア１７は、温水サイクル１８に介在されている。温水サイクル１８は、温水熱源１９と上記ヒータコア１７とこれらを接続する複数の配管２０とから構成されている。

温水熱源１９は、電力によって発熱する電気ヒータやＰＴＣ素子ヒータから構成される。ＰＴＣ素子ヒータは、ＰＴＣ素子（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）の発熱体による自己温度制御型のヒータであり、自動的に自ら温度管理を行うため、外部からの制御が不要である。

ヒータコア１７は、温水熱源１７によって加熱された温水と送風路１２の送風との間で熱交換することによって送風を加熱する。

ヒータコア１７の直ぐ上流には、ミックスドア２１が設けられている。ミックスドア２１は、室内熱交換器５を通過した送風の内でヒータコア１７に導く送風量と、ヒータコア１７を迂回する送風量との割合を調整する。

ヒータコア１７より下流には、デフロスタ吹出口２２、ベント吹出口２３、フット吹出口２４がそれぞれ開口されている。デフロスタ吹出口２２はデフロスタドア２５によって、ベント吹出口２３はベントドア２６によって、フット吹出口２４はフットドア２７によってそれぞれ開閉される。又、これら吹出口２２，２３，２４は、前席の前方に設けられている。デフロスタ吹出口２２は、空調風をフロントガラスに向かって吹き出す。ベント吹出口２３は、空調風を乗員の上半身に向かって吹き出す。フット吹出口２４は、空調風を乗員の下半身に向かって吹き出す。

一方、排熱回収装置Ｂは、換気熱回収器３０と、回収熱放熱器３１と、換気熱回収器３０と回収熱放熱器３１との間で液状熱交換媒体である水を循環させる循環手段３２とから構成されている。

換気熱回収器３０は、車室内の空気を車室外に排気する排気路３３に配置され、内部を通る水と車室内の空気との間で熱交換することによって換気熱を回収する。

回収熱放熱器３１は、空調ケース１１の送風路１２の室内熱交換器５の下流で、且つ、ヒータコア１７の上流に配置され、内部を通過する水と室内熱交換器５を通過した送風との間で熱交換することによって送風を加熱する。

循環手段３２は、換気熱回収器３０と回収熱放熱器３１とを連結する各配管３２ａと、配管３２ａに封入された水を循環させるポンプ３２ｂとを備えている。

次に、上記車両用空気調和装置Ｓ１における除湿暖房動作を説明する。除湿暖房は、車室内の空気を排気路３３から排気し、少なくとも一部外気を送風路１２より導入する状態で行われる。そして、車室内の空気温度は、室内熱交換器５を通過した冷風より高温である（又は、暖房運転の結果、高温となった）として説明する。

電動圧縮機２が駆動されると、室外熱交換器３が放熱器として、室内熱交換器５が蒸発器として機能する。又、温水熱源１９がオンされると、ヒータコア１７には温水が循環される。

送風路１２に吸引された送風は室内熱交換器５を通過して冷風とされる。室内熱交換器５を通過した冷風の一部は、回収熱放熱器３１を通過する。ここで、室内熱交換器５を通過した冷風に対して車室内の空気温度が高いことから、換気熱回収器３０では車室内の空気の排熱を回収し、回収熱放熱器３１ではこの回収熱を放熱するため、回収熱放熱器３１を通過した送風は、ここで加熱される。回収熱放熱器３１を通過した送風と回収熱放熱器３１を迂回した冷風は、ミックスドア２１の位置によってヒータコア１７を通過するものと迂回するものの配風割合が決定されるが、ヒータコア１７を通過した送風は温風とされ、ヒータコア１７を迂回した送風は冷風のまま下流に送られる。ヒータコア１７を通過した温風とヒータコア１７を迂回した冷風は、その後合流してミックスされて所望温度の温風とされる。この所望温度の温風がデフロスタ吹出口２２、ベント吹出口２３、フット吹出口２４の少なくともいずれか一つより車室内に吹き出される。

以上説明したように、車両用空気調和装置Ｓ１では、冷媒を循環させる主空調装置Ａの冷凍サイクル１とは別に換気熱を回収する排熱回収装置Ｂを設けたので、冷凍サイクル１を簡単な構成とすることができる。そして、排熱回収装置Ｂは、回収した換気熱を主空調装置Ａの送風路１２に配置された回収熱放熱器３１より放熱し、室内熱交換器５を通過した冷風を加熱するため、回収した換気熱が空調風の加熱に利用される。以上より、冷凍サイクル１を簡単な構成とすることができ、しかも、換気熱を回収し、回収した換気熱によって空調風を加熱するため、空調風の熱源を電力によって得る車両（例えば電気自動車、低発熱エンジン車）にあって消費電力の低減化を図ることができる。

この第１実施形態では、主空調装置Ａは、送風路１２の室内熱交換器５の下流位置にヒータコア１７を有し、回収熱放熱器３１は、室内熱交換器５の下流で、且つ、ヒータコア１７の上流位置に配置されている。従って、回収熱放熱器３１には室内熱交換器５を通過した冷風が送られるため、回収熱放熱器３１が空調風の熱源として確実に機能する。従って、換気熱を確実に利用できる。

（第２実施形態）
図２は本発明の第２実施形態に係る車両用空気調和装置Ｓ２の構成図である。図２に示すように、この第２実施形態の車両用空気調和装置Ｓ２は、前記第１実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１と比較するに、回収熱放熱器３１の配置位置が相違する。つまり、回収熱放熱器３１は、送風路１２の室内熱交換器５の下流で、且つ、ヒータコア１７の並列位置に配置されている。

他の構成は、前記第１実施形態と同様であるため、図面の同一構成箇所には同一符号を付してその説明を省略する。

この第２実施形態では、回収熱放熱器３１は、送風路１２の室内熱交換器５の下流で、且つ、ヒータコア１７の並列位置に配置されているので、第１実施形態と同様に、回収熱放熱器３１には室内熱交換器５を通過した冷風が送られるため、回収熱放熱器３１が空調風の熱源として確実に機能する。従って、換気熱を確実に利用できる。

（第３実施形態）
図３は本発明の第３実施形態に係る車両用空気調和装置Ｓ３の構成図である。図３に示すように、この第３実施形態の車両用空気調和装置Ｓ３は、前記第１実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１と比較するに、主空調装置Ａ１の冷凍サイクル１の構成と、排熱回収装置Ｂ１の構成が相違する。

つまり、冷凍サイクル１は、圧縮機である電動圧縮機２、室外熱交換器３、減圧手段である膨張弁４、室内熱交換器５の他に、冷媒経路の切替手段である四方弁７を有する。この四方弁７は、電動圧縮機２からの高温高圧の冷媒を室外熱交換器３、膨張弁４、室内熱交換器５の順に循環させる冷却用循環経路と、電動圧縮機２からの高温高圧の冷媒を室内熱交換器５、膨張弁４、室外熱交換器３の順に循環させる加熱用循環経路に切り替えできる。

冷凍サイクル１の各機器の配置位置等や空調ケース１１の構成等は、前記第１実施形態のものと同様であるため、図面の同一構成箇所に同一符号を付する等して説明を省略する。

排熱回収装置Ｂ１は、２台の回収熱放熱器３１，３４を有する。一の回収熱放熱器３１は、第２実施形態のものと同様に、送風路１２の室内熱交換器５の下流で、且つ、ヒータコア１７の並列位置に配置されている。他の一の回収熱放熱器３４は、送風路１２の室内熱交換器５の上流位置で、且つ、外気導入口１３付近に配置されている。つまり、他の一の回収熱放熱器３４は、送風路１２に導入される外気のみが通過する位置に配置されている。

又、排熱回収装置Ｂ１は、循環経路を切替えできる第１切替手段である第１切替え器３５を有する。第１切替え器３５は、室内熱交換器５の下流位置に配置された回収熱放熱器３１と室内熱交換器５の上流位置に配置された回収熱放熱器３４のいずれか一方に液状熱交換媒体である水を循環させるように循環経路を切り替えできる。

第１切替え器３５は、室内熱交換器５が蒸発器として機能する時には、室内熱交換器５の下流位置に配置された回収熱放熱器３１に水を循環させるよう、室内熱交換器５が放熱器として機能する時には、室内熱交換器５の上流位置に配置された回収熱放熱器３４に水を循環させるよう切り替えが制御される。

排熱回収装置Ｂ１のそれ以外の各機器の構成等は、前記第１実施形態のものと同様であるため、図面の同一構成箇所に同一符号を付する等して説明を省略する。

次に、上記車両用空気調和装置Ｓ３における動作を説明する。車室内の空気温度は、室内熱交換器５を通過した冷風より高温である（又は、暖房運転の結果、高温となった）として説明する。

除湿暖房動作を行う場合には、主空調装置Ａ１の冷凍サイクル１が四方弁７によって冷却用循環経路に切り替えられ、排熱回収装置Ｂ１が第１切替え器３５によって室内熱交換器５の下流側の回収熱放熱器３１に水が循環するよう切り替えられる。

電動圧縮機２が駆動されると、第１実施形態と同様に、室内熱交換器５が蒸発器として機能し、室内熱交換器５を通過した冷風が回収熱放熱器３１によって加熱されるため、回収熱放熱器３１が空調風の熱源として機能する。

除湿をしない暖房運転（強力暖房）を行う場合には、主空調装置Ａ１の冷凍サイクル１が四方弁７によって加熱用循環経路に切り替えられ、排熱回収装置Ｂ１が切替え器３５によって室内熱交換器５の上流側の回収熱放熱器３４に水が循環するよう切り替えられる。

電動圧縮機２が駆動されると、室内熱交換器５が放熱器として機能する。

送風路１２に吸引された外気は、先ず、回収熱放熱器３４を通過する。ここで、外気に対して車室内の空気温度が高いことから、換気熱回収器３０では車室内の空気の排熱を回収し、回収熱放熱器３４ではこの回収熱を放熱するため、回収熱放熱器３４を通過した送風は、加熱されて室内熱交換器５へと送られる。室内熱交換器５は放熱器として機能するため、送風を更に加熱する。その後、室内熱交換器５を通過した温風は、ヒータコア１７が作動中であればここで更に加熱され、ヒータコア１７が不作動中であればこれ以上加熱されることなく下流に送られる。そして、このようにして作成された温風がデフロスタ吹出口２２、ベント吹出口２３、フット吹出口２４の少なくともいずれか一つより車室内に吹き出される。

この第３実施形態では、主空調装置Ａ１は、電動圧縮機２からの高温高圧の冷媒を室外熱交換器３、膨張弁４、室内熱交換器５の順に循環させる冷却用循環経路と、電動圧縮機２からの高温高圧の冷媒を室内熱交換器５、膨張弁４、室外熱交換器３の順に循環させる加熱用循環経路に切り替えできる。従って、冷媒の循環経路を単に切り替えることにより、室内熱交換器５を蒸発器と放熱器のいずれにも使用できるため、冷凍サイクルの簡単な設計変更によって空調運転のバリエーションを増やすことができる。例えば上記したように、除湿された空調風（冷風・温風）の作成の他に、除湿なしの温風の作成をも行うことができる。

この第３実施形態では、排熱回収装置Ｂ１は、回収熱放熱器３１，３４を２台有し、１台の回収熱放熱器３１が送風路１２の室内熱交換器５の下流位置に、他の１台の回収熱放熱器３４が送風路１２の室内熱交換器５の上流位置に配置されている。従って、送風路１２に外気を導入する場合に、外気を回収熱放熱器３４で加熱することもできるため、換気熱回収器３０で回収された熱を導入外気の加熱に利用できる。

この第３実施形態では、排熱回収装置Ｂ１は、室内熱交換器５の下流位置に配置された回収熱放熱器３１と室内熱交換器５の上流位置に配置された回収熱放熱器３４のいずれか一方に水を循環させるように循環経路を切り替えできる第１切替え器３５を有する。従って、２台の回収熱放熱器３１，３４を選択的に利用できるため、主空調装置Ａ１の運転状況に応じて換気熱回収器３０で回収した熱を有効利用できる。

つまり、上記動作で説明したように、室内熱交換器５が蒸発器として機能する場合には、室内熱交換器５の下流に位置する回収熱放熱器３４に水を循環させるよう第１切換え器３５を切り替えるため、室内熱交換器５からの冷風の加熱に利用できる。又、室内熱交換器５が放熱器として機能する場合には、室内熱交換器５の上流に位置する回収熱放熱器３４に水を循環させるよう切り替えるため、導入外気の加熱に利用できる。

尚、第３実施形態では、回収熱放熱器３４は、外気導入口１３の近傍に配置したが、室内熱交換器５の上流位置であれば良い。但し、第３実施形態のように外気導入口１３の近傍に配置すれば、内気導入口１４から導入される内気の通路抵抗にならないという利点がある。

尚、第３実施形態では、回収熱放熱器３１は、室内熱交換器５の下流で、且つ、ヒータコア１７に並列に配置されているが、前記第１実施形態のように、室内熱交換器５の下流で、且つ、ヒータコア１７の上流に配置しても良い。

尚、第３実施形態では、回収熱放熱器３１，３４は２台であるが、３台以上設けても良い。

（第４実施形態）
図４〜図１０は本発明の第４実施形態を示し、図４は車両用空気調和装置Ｓ４の構成図、図５は冷房時の内気導入モードにおける動作フローチャート、図６は冷房時の外気導入モードにおける動作フローチャート、図７は暖房時における動作フローチャート、図８は冷房時の内気導入モードにおける各部の温度分布線図と各部のタイムチャート、図９は冷房時の外気導入モードにおける各部の温度分布線図と各部のタイムチャート、図１０は暖房時における各部の温度分布線図と各部のタイムチャートである。

図４において、車両用空気調和装置Ｓ４は、例えば電気自動車に搭載され、主空調装置Ａと排熱回収装置Ｂ２とを備え、これら装置が制御部４２によって制御される。

主空調装置Ａは、前記第１実施形態のものと同一構成であるため、図面の同一構成箇所に同一符号を付して重複説明を省略する。

排熱回収装置Ｂ２は、換気熱回収器３０と、回収熱放熱器３１と、蓄熱器４０と、第２切替手段である三方弁４１と、これらの間で液状熱交換媒体である水（以下、「循環水」という。）を循環させる循環手段３２とから構成されている。

換気熱回収器３０は、車室内の空気を車室外に排気する排気路３３に配置され、内部を通る循環水と車室内の空気との間で熱交換することによって換気熱を回収する。

回収熱放熱器３１は、空調ケース１１の送風路１２の室内熱交換器５の下流で、且つ、ヒータコア１７の上流に配置され、内部を通過する循環水と室内熱交換器５を通過した送風との間で熱交換することによって送風を加熱する。

循環手段３２は、換気熱回収器３０と回収熱放熱器３１とを連結する各配管３２ａと、配管３２ａに封入された循環水を循環させるポンプ３２ｂとを備えている。

蓄熱器４０は、循環手段３２の循環路に配置されている。蓄熱器４０は、内部の蓄熱材（図示せず）と循環水との間で熱交換し、蓄熱材に熱を蓄熱したり、蓄積した熱を循環水に放熱したりする。

三方弁４１は、１つの入口ポートＯと３つの出口ポートＡ，Ｂ，Ｃを有する。三方弁４１の入口ポートＯは、回収熱放熱器３１の出口側に接続されている。三方弁４１の出口ポートＡは、蓄熱器４０を迂回し、換気熱回収器３０の入口側に接続されている。三方弁４１の出口ポートＢは、蓄熱器４０内を通過し、換気熱回収器３０の入口側に接続されている。三方弁４１の出口ポートＣは、蓄熱器４０内を通過し、換気熱回収器３０の出口側に接続されている。

三方弁４１は、入口ポートＯから流入した循環水を３つの出口ポートＡ，Ｂ，Ｃに選択的に流出できる。つまり、三方弁４１は、循環水が蓄熱器４０を迂回して換気熱回収器３０と回収熱放熱器３１の間で循環する迂回経路（Ｏ−Ａが連通する弁モードＡ）と、循環水が換気熱回収器３０と回収熱放熱器３１と蓄熱器４０を全て循環する蓄熱経路（Ｏ−Ｂが連通する弁モードＢ）と、循環水が換気熱回収器３０を迂回して回収熱放熱器３１と蓄熱器４１の間で循環する蓄熱利用経路（Ｏ−Ｃが連通する弁モードＣ）に切り替えできる。

制御部４２は、必要能力判断機能部４２ａと風量調整機能部４２ｂと電動圧縮機調整機能部４２ｃと弁・ポンプ切替機能部４２ｄとを有する。風量調整機能部４２ｂは、必要能力判断機能部４２ａからの指令によってブロア１６の送風を制御する。電動圧縮機調整機能部４２ｃは、必要能力判断機能部４２ａからの指令によって電動圧縮機２のオン・オフなどを制御する。弁・ポンプ切替機能部４２ｄは、ポンプ３２ｂのオン・オフ、及び、三方弁４１の切替位置を制御する。

必要能力判断機能部４２ａには、蓄熱器４０（詳細には蓄熱材）の温度を検知する蓄熱温度検知手段５０と、循環水の温度を検知する媒体温度検知手段５１と、外気の温度を検知すつ外気温度検知手段６０と、室内熱交換器５を通過直後の空気温度Ｔｉｎｔを検知する熱交換器後空気温度検知手段６１と、車室内の空気温度を検知する車室内空気温度検知手段６２と日射量を検知する日射検知手段６３の検知データが入力されると共に、乗員による車室内設定温度、ブロア１６の風量設定データ、エアコンスイッチ（ＡＣＳＷ）、イグニッションキー（ＩＮＧ）の入力データ等の各種データが入力されている。そして、必要能力判断機能部４２ａは、空調オート制御では、図５〜図７のフローチャートに基づき、風量調整機能部４２ｂと電動圧縮機調整機能部４２ｃと弁・ポンプ切替機能部４２ｄに指令を行う。

他の構成は、前記第１実施形態と同様であるため、図面の同一構成箇所に同一符号を付して重複説明を省略する。

次に、車両用空気調和装置Ｓ４の空調運転の動作を図５〜図７に基づいて説明する。図５〜図７において、下記に示すルーチンは、演算単位時間（例えば１００ｍｓ）ごとに実施される。

図５において、先ず、車室内設定温度と現在の車室内温度Ｔｉｎｃを比較検討して冷房を行うか否かを判断する（ステップＳ１）。暖房が選択された場合は、下記に説明する。冷房が選択されると、エアコンスイッチがオンされているか否かをチェックする（ステップＳ２）。エアコンスイッチがオフであれば、排熱回収装置Ｂ２のポンプ３２ｂを停止し、三方弁４１を弁モードＡの切替位置とし、電動圧縮機２を停止する（図６のステップＳ２０〜Ｓ２２）。従って、エアコンスイッチをオンした時点では、三方弁４１は弁モードＡの切替位置に位置する。

エアコンスイッチがオンであれば、主空調装置Ａが内気導入であるか否かをチェックする（ステップＳ３）。外気導入の場合については、下記に説明する。

内気導入である場合には、イグニッションキーがオンされた直後か否かをチェックする（ステップＳ４）。イグニッションキーのオン直後であれば、排熱回収装置Ｂ２のポンプ３２ｂを駆動し、三方弁４１を弁モードＣの切替位置とし、電動圧縮機２を駆動する（ステップＳ５〜Ｓ７）。内気導入の場合には、換気熱の回収ができないため、循環水を回収熱放熱器３１と蓄熱器４０の間で循環し、冷却風の余分な冷熱を蓄熱器４０に蓄えつつ空調風を作成する。

イグニッションキーがオン直後でなければ、電動圧縮機２が駆動中であるか否かをチェックする（ステップＳ１０）。電動圧縮機２が駆動中であれば、蓄熱器４０の温度がしきい値である５℃未満であるか否かをチェックする（ステップＳ１１）。蓄熱器４０の温度が５℃未満であれば、電動圧縮機２を停止状態とする（ステップＳ１３）。つまり、蓄熱器４０と循環水に十分に冷熱が蓄積された場合には、室内熱交換器５ではなく蓄熱された冷熱を利用して送風路１２内の送風を冷却する。これにより、空調の快適性を維持しつつ省電力化、省動力化を図ることができる。

ここで、しきい値は５℃としているが、しきい値は室内熱交換器５の直後の目標空気温度Ｔｉｎｔ、循環水の流量を加味して決定される。

蓄熱器４０の温度が５℃以上であれば、蓄熱された冷却熱による送風の冷却が不十分と判断し、電動圧縮機２の駆動を停止しない。

イグニッションキーのオン直後でなく、電動圧縮機２が停止中であれば（ステップＳ４、Ｓ１０）、蓄熱器４０の温度が７℃を超えているか否かをチェックする（ステップＳ１４）。蓄熱器４０の温度が７℃を超えている場合、電動圧縮機２が停止中であれば再駆動する（ステップＳ１５）。つまり、蓄熱器４０の温度が７℃を超えれば、蓄熱された冷熱による送風の冷却が不十分と判断して電動圧縮機２の駆動を開始し、室内熱交換器５の冷却力を利用して所望の空調風を作成する。

次に、冷房時の内気導入モードにおける一般的な動作を図８に基づいて説明する。冷房時の内気導入モードでは、車室内空気が車室外に排気されないため、換気熱回収器３０による換気熱の回収ができない。そのため、三方弁４１は、回収熱放熱器３１と蓄熱器４０の間でのみ循環水を循環させる弁モードＣの切替位置が維持される（ステップＳ６）。

図８に示すように、空調動作開始時点では、通常、循環水の温度と蓄熱器４０の温度は、車室内空気温度Ｔｉｎｃや外気温度と同程度に高い。回収熱放熱器３１は室内熱交換器５の直後の冷風より冷熱を吸熱するため、空調動作時間が進むにつれて循環水及び蓄熱器４０の温度が徐々に下がる。蓄熱機４０の温度が５℃未満に下がった時点ａで電動圧縮機２の駆動が停止される（ステップＳ１１、Ｓ１３）。これ以降は、循環水と蓄熱器４０で蓄えられた冷熱によって空調風が作成される。電動圧縮機２の駆動を停止すると、循環水と蓄熱器４０の温度が徐々に上がり始め、蓄熱器４０の温度が７℃を超えた時点ｂで、電動圧縮機２が再駆動される（ステップＳ１４、Ｓ１５）。このような動作がエアコンスイッチがオフされる時点ｃまで続けられる。

次に、冷房時の外気導入モードの動作を説明する。冷房時の外気導入モードであると判断された場合には、図６に示すように、イグニッションキーがオンされた直後か否かをチェックする（ステップＳ３０）。イグニッションキーのオン直後であれば、排熱回収装置Ｂ２のポンプ３２ｂを駆動し（ステップＳ３１）、蓄熱器４０の温度が室内熱交換器５の通過直後の空気温度Ｔｉｎｔ未満であるか否かをチェックする（ステップＳ３２）。蓄熱器４０の温度が室内熱交換器５の通過直後の空気温度Ｔｉｎｔ未満であれば、三方弁４１を弁モードＣの切替位置とし、電動圧縮機２を駆動する（ステップＳ３３、Ｓ３４）。これにより、蓄熱器４０で蓄熱された冷熱が空調風の冷却が利用される。

蓄熱器４０の温度が室内熱交換器５の通過直後の空気温度Ｔｉｎｔ以上であれば、三方弁４１を弁モードＡの切替位置とし、電動圧縮機２を駆動する（ステップＳ３５、Ｓ３４）。これにより、換気熱回収器３０で回収した換気熱（冷熱）が空調風の冷却に利用される。

イグニッションキーがオン直後でなければ、電動圧縮機２が駆動中であるか否かをチェックする（ステップＳ４０）。電動圧縮機２が駆動中であれば、目標吹き出し温度が室内熱交換器５の通過直後の空気温度Ｔｉｎｔを超える値であるか否かをチェックする（ステップＳ４１）。目標吹き出し温度が室内熱交換器５の通過直後の空気温度Ｔｉｎｔを超える値であれば、ポンプ３２ｂが停止中の時にポンプ３２ｂを駆動する（ステップＳ４２）。そして、三方弁４１が弁モードＢの切替位置か否かをチェックする（ステップＳ４３）。三方弁４１が弁モードＢの切替位置の場合には、蓄熱器４０の温度が５℃未満であれば（ステップＳ４４）、三方弁４１を弁モードＣの切替位置に切り替え、電動圧縮機２の駆動を停止する（ステップＳ４５、Ｓ４６）。これにより、空調の快適性を維持しつつ省電力化、省動力化を図ることができる。

三方弁４１が弁モードＢの切替位置でない場合には、蓄熱器４０の温度が室内熱交換器５の通過直後の空気温度Ｔｉｎｔ未満であれば（ステップＳ４７）、三方弁４１を弁モードＢの切替位置に切り替える（ステップＳ４８）。蓄熱器４０の温度が室内熱交換器５の通過直後の空気温度Ｔｉｎｔ以上であれば（ステップＳ４７）、三方弁４１の切替位置を維持する。

電動圧縮機２が駆動中か否かをチェックするステップ（ステップＳ４０）で、電動圧縮機２が停止中であれば、ポンプ３２ｂを駆動し、蓄熱器４０の温度が７℃を超えていれば、三方弁４１を弁モードＡの切替位置とし、電動圧縮機２の駆動を開始する（ステップＳ５０、Ｓ５１、ｓ５１ａ、Ｓ５２）。蓄熱器４０の温度が７℃以下であれば（ステップＳ５１）、電動圧縮機２の停止状態を維持する。

次に、冷房時の外気導入モードにおける一般的な動作を図９に基づいて説明する。冷房時の外気導入モードでは、車室内空気が車室外に排気されるため、換気熱回収器３０によって換気熱を回収できる。そのため、三方弁４１は、換気熱を回収し、回収した換気熱を空調風の冷却にのみ利用する弁モードＡと、換気熱を回収し、回収した換気熱を空調風の冷却に利用しつつ蓄熱器４０にも蓄熱する弁モードＢと、換気熱を回収せず、蓄熱器４０に蓄熱した冷却熱を空調風の冷却に利用する弁モードＣとに切り替える。

図９において、空調が開始されると室内熱交換器５の通過直後の空気温度Ｔｉｎｔは徐々に冷却される一方、目標吹き出し温度は低い温度より急激に高くなって所定温度で安定する。この過程にあって、目標吹き出し温度が室内熱交換器５の通過直後の空気温度Ｔｉｎｔより高くなった時点ｄでポンプ３２ｂが駆動される（ステップＳ４１、Ｓ４２）。この時点では三方弁４１の切り替え位置が弁ポートＡであるため、換気熱回収器３０で回収した換気熱が空調風の冷却に利用される。そして、室内熱交換器５の通過直後の空気温度Ｔｉｎｔが蓄熱器４０の温度未満に下がった時点ｅで、三方弁４１が弁ポートＡから弁ポートＢに切り替えられる（ステップＳ４７、Ｓ４８）。これにより、換気熱回収器３０で回収した換気熱（冷熱）が空調風の冷却に利用されると共に蓄熱器４０への冷熱の蓄熱が開始される。すると、蓄熱器４０の温度が徐々に下がり始め、蓄熱器４０の温度が５℃未満まで下がった時点ｆで、三方弁４１が弁ポートＢから弁ポートＣに切り替えられ、且つ、電動圧縮機２の駆動が停止される（ステップＳ４３、Ｓ４４、Ｓ４５、Ｓ４６）。これより後は、蓄熱器４０で蓄えられた冷熱によって空調風が作成される。電動圧縮機２の駆動が停止されると、蓄熱器４０の温度が徐々に上がり始め、蓄熱器４０の温度が７℃を超えた時点ｇで、三方弁４１が弁ポートＣから弁ポートＡに切り替えられ、且つ、電動圧縮機２が再駆動される（ステップＳ５１、Ｓ５１ａ、Ｓ５２）。そして、室内熱交換器５の通過直後の空気温度Ｔｉｎｔが蓄熱器４０の温度未満に下がった時点ｈで、三方弁４１が弁ポートＡから弁ポートＢに切り替えられる（ステップＳ４７、Ｓ４８）。このような動作がエアコンスイッチがオフされるまで続けられる。

次に、暖房時の動作を説明する。ここで、暖房時は、主空調装置Ａの電動圧縮機２を動作せず、窓曇り防止のために外気導入モードで実行するものとして説明する。

暖房が選択された場合には、図７に示すように、イグニッションキーがオンされた直後か否かをチェックする（ステップＳ６０）。イグニッションキーのオン直後であれば、排熱回収装置Ｂ２のポンプ３２ｂを駆動し（ステップＳ６１）、車室内空気温度Ｔｉｎｃが蓄熱器４０の温度未満であるか否かをチェックする（ステップＳ６２）。車室内空気温度Ｔｉｎｃが蓄熱器４０の温度未満であれば、三方弁４１を弁モードＣの切替位置とする（ステップＳ６３）。これにより、蓄熱器４０で蓄熱された温熱が空調風の加熱に利用される。

車室内空気温度Ｔｉｎｃが蓄熱器４０の温度以上であれば、三方弁４１を弁モードＡの切替位置とする（ステップＳ６４）。これにより、換気熱回収器３０で回収した換気熱が空調風の加熱に利用される。

イグニッションキーがオン直後でなければ、ポンプ３２ｂを駆動し（ステップＳ６５）、三方弁４１が弁モードＡの切替位置であるか否かをチェックする（ステップＳ６６）。三方弁４１が弁モードＡの切替位置の場合には、車室内空気温度Ｔｉｎｃが設定車室内空気温度の近接範囲の温度（±２℃）で、且つ、循環水の温度と車室内空気温度Ｔｉｎｃの温度との差が規定値ΔＴである１０℃未満であるか否かをチェックし（ステップＳ６７、Ｓ６８）、双方の要件を共に満たす時には、三方弁４１を弁モードＢの切替位置に切り替える（ステップＳ６９）。いずれか一方でも要件を満たさない時には、三方弁４１の切替えを行わず、弁モードＡを維持する。

ここで、設定車室内空気温度の近接範囲は、設定車室内空気温度の±２℃の範囲に設定されているが、適宜決定される。循環水の温度と車室内空気温度Ｔｉｎｃとの差である規定値ΔＴは、熱交換量が飽和して温度変化しなくなる値である。

三方弁４１の切替位置が弁モードＡであるか否かをチェックするステップで、三方弁４１が弁モードＡの切替位置でない場合には、三方弁４１が弁モードＣの切替位置であるか否かをチェックする（ステップＳ７０）。三方弁４１が弁モードＣの切替位置である場合には、車室内空気温度Ｔｉｎｃが蓄熱器４０の温度以上であれば（ステップＳ７１）、三方弁４１を弁モードＡの切替位置とする（ステップＳ７２）。車室内空気温度Ｔｉｎｃが蓄熱器４０の温度未満であれば、三方弁４１の切替位置を切り替えず、弁モードＣの切替位置を維持する。

次に、暖房時における一般的な動作を図１０に基づいて説明する。暖房時には、車室内空気が車室外に排気されるため、換気熱回収器３０によって換気熱を回収できる。そのため、三方弁４１は、換気熱を回収し、回収した換気熱を空調風の冷却にのみ利用する弁モードＡと、換気熱を回収し、回収した換気熱を空調風の冷却に利用しつつ蓄熱器４０にも蓄熱する弁モードＢと、換気熱を回収せず、蓄熱器４０に蓄熱した冷却熱を空調風の冷却に利用する弁モードＣとに切り替える。

図１０において、蓄熱器４０に温熱が蓄熱されていないものとする。この場合には三方弁４１の切替位置が弁ポートＡであり、換気熱回収器３０で回収した換気熱が空調風の加熱に利用されるため、循環水の温度が徐々に高くなる。又、車室内空気温度Ｔｉｎｃも徐々に高くなり、ほぼ設定車室内温度に達する。車室内空気温度Ｔｉｎｃがほぼ設定車室内温度に達し、且つ、循環水の温度と車室内空気温度Ｔｉｎｃの温度との差が１０℃（ΔＴ）未満となった時点ｉで、三方弁４１が弁ポートＡから弁ポートＢに切り替えられる（ステップＳ６７、Ｓ６８）。これ以降は、換気熱回収器３０で回収した換気熱（温熱）が空調風の加熱のみでなく蓄熱器４０に蓄熱もされるため、蓄熱器４０の温度が徐々に高くなる。

イグニッションキーがオフされると、三方弁４１が弁モードＡに切り替えられる。そして、再びイグニッションキーがオンされ、その直後における蓄熱器４０の温度が車室内空気温度Ｔｉｎｃより高いと（ｊのタイミング）、三方弁４１が弁ポートＡから弁ポートＣに切り替えられる（ステップＳ６２、Ｓ６３）。これにより、蓄熱器４０の蓄熱が空調風の加熱に利用される。蓄熱器４０の蓄熱が消費され、蓄熱器４０の温度が車室内空気温度Ｔｉｎｃより低くなった時点ｋで、三方弁４１が弁ポートＣから弁ポートＡに切り替えられる（ステップＳ７１、Ｓ７２）。このような動作が繰り返される。

尚、暖房時は、主空調装置Ａの電動圧縮機２を動作せず、窓曇り防止のために外気導入モードで実行するものとして説明したが、電動圧縮機２を駆動し、送風を室内熱交換器５で一旦冷却し、この冷却風を再加熱することによって所望の温風を作成するものであっても良い。

この第４実施形態では、排熱回収装置Ｂ２は、循環水の循環路に介在され、循環水との間で熱交換して熱を蓄熱できる蓄熱器４０を備えたので、換気熱が過剰になって飽和した場合等にあって蓄熱器４０に蓄熱できるため、換気熱を無駄なく回収できる。又、車室外への排気空気と循環水との温度差が小さくなった場合に、蓄熱器４０で熱交換による蓄熱を行うことによって排気空気と循環水との温度差を大きくすることができるため、回収効率を上げることができる。

この第４実施形態では、排熱回収装置Ｂ２は、循環水が換気熱回収器３０と回収熱放熱器３１を通り、且つ、蓄熱器４０を迂回する迂回経路と、循環水が換気熱回収器３０と回収熱放熱器３１と蓄熱器４０を通る蓄熱経路とに切り替えできる三方弁を有する。従って、回収した換気熱を空調風の加熱や冷却に利用する場合と、回収した換気熱を蓄熱する場合を状況に応じて選択できる。従って、換気熱の利用バリエーションが広がる。

この実施形態では、第２切替手段は三方弁４１であり、循環水が回収熱放熱器３１と蓄熱器４０を通り、且つ、換気熱回収器３０を迂回する蓄熱利用経路にも切り替えできるよう構成されている。従って、蓄熱器４０に蓄熱された熱を空調風の加熱や冷却に利用できる。

この第４実施形態では、蓄熱器４０の温度を検知する蓄熱温度検知手段５０と、循環水液状熱交換媒体の温度を検知する媒体温度検知手段５１と、室内熱交換器５を通過直後の空気温度を検知する熱交換器後空気温度検知手段６１と、車室内の空気温度を検知する車室内空気温度検知手段６２とを有し、三方弁４１は、蓄熱温度検知手段５０と媒体温度検知手段５１と熱交換器後空気温度検知手段６１と車室内空気温度検知手段６２の検知温度に基づいて、循環水の循環経路を切り替える。従って、各部の温度変化に応じて循環水の循環経路の切り替え、つまり、換気熱を回収し、回収した換気熱を空調風の冷却・加熱にのみ利用する弁モードＡと、換気熱を回収し、回収した換気熱を空調風の冷却・加熱に利用しつつ蓄熱器４０にも蓄熱する弁モードＢと、換気熱を回収せず、蓄熱器４０に蓄熱した冷熱・温熱を空調風の冷却・加熱に利用する弁モードＣとに切り替えるため、回収効率の向上と回収熱の有効利用を確実に図ることができる。

例えば詳細には、冷房時の外気導入モードでは、換気熱が過剰になって飽和した場合等のタイミングを、室内熱交換器５の通過直後の空気温度Ｔｉｎｔが蓄熱器４０の温度未満に下がった時点と判断して弁モードＢに切り替え、暖房時では、換気熱の熱回収を向上させる場合のタイミングを、車室内空気温度Ｔｉｎｃがほぼ設定車室内温度に達し、且つ、循環水の温度と車室内空気温度Ｔｉｎｃの温度との差が１０℃（ΔＴ）未満となった時点と判断して弁モードＢに切り替えている。又、冷房時の外気導入モードでは、イグニッションキーの入力直後にあって、蓄熱器４０の蓄熱を利用する場合を、蓄熱器４０の温度が室内熱交換５の通過直後の空気温度Ｔｉｎｔ未満である場合と判断し、イグニッションキーの入力直後でない場合にあって、蓄熱器４０の蓄熱を利用するタイミングを、蓄熱器４０の温度が５℃未満となった時点と判断してそれぞれ弁モードＣに切り替えている。暖房時では、イグニッションキーの入力直後にあって、蓄熱器４０の蓄熱（冷熱）を利用する場合を、車室内温度Ｔｉｎｃが蓄熱器４０の温度未満である場合と判断し、弁モードＣに切り替えている。三方弁４１の各種温度による切り替えタイミングは、これらに限定されるものではなく、種々の態様が考えられる。

この第４実施形態では、車室内の温度を冷却する冷房時にあって、蓄熱温度検知手段５０の検知温度がしきい値を下回った場合には、電動圧縮機２を停止させるよう構成されている。従って、電動圧縮機２を停止し、蓄熱器４０に蓄熱された冷熱によって空調風を冷却することにより、車室内を冷却しつつ電動圧縮機２の電力、動力を低減できる。

具体的には、冷房時の内気導入モードにあって、蓄熱器４０の温度がしきい値である５℃未満である場合に（ステップＳ１１）、電動圧縮機２を停止状態とする（ステップＳ１３）が、循環水の温度がしきい値である５℃未満である場合に、又は、蓄熱器４０の温度と循環水の温度の双方が共にしきい値である５℃未満である場合に、電動圧縮機２を停止状態とするようにしても良い。又、冷房時の外気導入モードにあって、蓄熱器４０の温度がしきい値である５℃未満である場合に（ステップＳ４４）、電動圧縮機２を停止状態とする（ステップＳ４６）よう構成したが、循環水の温度がしきい値である５℃未満である場合に、又は、蓄熱器４０の温度と循環水の温度の双方が共にしきい値である５℃未満である場合に、電動圧縮機２を停止状態とするようにしても良い。

この第４実施形態の主空調装置Ａを前記第３実施形態の主空調装置Ａ１のように構成しても良い。つまり、電動圧縮機２からの高温高圧の冷媒を室外熱交換器３、膨張弁４、室内熱交換器５の順に循環させる冷却用循環経路と、電動圧縮機２からの高温高圧の冷媒を室内熱交換器５、膨張弁４、室外熱交換器３の順に循環させる加熱用循環経路に切り替えできるよう構成する。このように構成すれば、冷媒の循環経路を単に切り替えることにより、室内熱交換器５を蒸発器と放熱器のいずれにも使用できるため、冷凍サイクルの簡単な設計変更によって空調運転のバリエーションを増やすことができる。

（蓄熱器と第２切替手段の変形例）
この変形例では、蓄熱器４０Ａが回収熱放熱器３１側に、第２切替手段である三方弁４１Ａが換気熱回収器３０側に配置され、前記第４実施形態と比較して蓄熱器４０Ａと三方弁４１Ａの位置が逆に配置されている。この構成により、蓄熱器４０Ａ内の循環水の流路を単一とすることができる。第４実施形態の三方弁４１の弁ポートから三方弁４１Ａの弁ポートの切替は、（Ｏ→Ａ）が（Ａ→Ｄ）に、（Ｏ→Ｂ）が（Ｂ→Ｄ）に、（Ｏ→Ｃ）が（Ｂ→Ｄ）にそれぞれ対応する。

この変形例の蓄熱器４０Ａと三方弁４１Ａを用いても、前記第４実施形態と同様な作用・効果が得られる。

（その他）
排熱回収装置Ｂ，Ｂ１の液状熱交換媒体は、不凍液などであっても良い。

Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 車両用空気調和装置
Ａ，Ａ１ 主空調装置
Ｂ，Ｂ１，Ｂ２ 排熱回収装置
１ 冷凍サイクル
２ 電動圧縮機（圧縮機）
３ 室外熱交換器
４ 膨張弁（減圧手段）
５ 室内熱交換器
７ 四方弁（切替手段）
１７ ヒータコア
３０ 換気熱回収器
３１，３４ 回収熱放熱器
３２ 循環手段
３５ 第１切替え器（第１切替手段）
４０，４０Ａ 蓄熱器
４１，４１Ａ 三方弁（第２切替手段）
５０ 蓄熱温度検知手段
５１ 媒体温度検知手段
６１ 熱交換器後空気温度検知手段
６２ 車室内空気温度検知手段

Claims (9)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、圧縮された高温高圧の冷媒と車室外の空気との間で熱交換させる室外熱交換器（３）と、前記室外熱交換器（３）で冷却された冷媒を減圧する減圧手段（４）と、送風路（１２）に配置され、前記減圧手段（４）で減圧された冷媒と車室内に供給する送風との間で熱交換させる室内熱交換器（５）とを有する冷凍サイクル（１）を備えた主空調装置（Ａ），（Ａ１）と、
   車室内から車室外に排気する送風の熱を回収する換気熱回収器（３０）と、前記送風路（１２）の前記室内熱交換器（５）より下流位置に配置され、前記換気熱回収器（３０）で回収した回収熱を送風に放熱する回収熱放熱器（３１）と、前記換気熱回収器（３０）と前記回収熱放熱器（３１）との間で液状熱交換媒体を循環させる循環手段（３２）とを有する排熱回収装置（Ｂ），（Ｂ１）とを備え、
   前記排熱回収装置（Ｂ１）は、
   前記回収熱放熱器（３１），（３４）を複数有し、前記送風路（１２）の前記室内熱交換器（５）の下流位置の他に、前記送風路（１２）の前記室内熱交換器（５）の上流位置にも配置されるとともに、
   前記室内熱交換器（５）の下流位置に配置された前記回収熱放熱器（３１）と前記室内熱交換器（５）の上流位置に配置された前記回収熱放熱器（３４）のいずれか一方に液状熱交換媒体を循環させるように循環経路を切り替えできる第１切替手段（３５）を有することを特徴とする車両用空気調和装置（Ｓ３），（Ｓ４）。
2. 請求項１記載の車両用空気調和装置（Ｓ３），（Ｓ４）であって、
   前記主空調装置（Ａ），（Ａ１）は、前記送風路（１２）の前記室内熱交換器（５）の下流位置にヒータコア（１７）を有し、
   前記回収熱放熱器（３１）は、前記ヒータコア（１７）の上流位置か前記ヒータコア（１７）の並列位置のいずれかに配置されたことを特徴とする車両用空気調和装置（Ｓ３），（Ｓ４）。
3. 請求項１又は請求項２記載の車両用空気調和装置（Ｓ３）であって、
   前記室内熱交換器（５）は、蒸発器として機能する場合の他に、放熱器としても機能することができるよう構成され、
   前記第１切替手段（３５）は、前記室内熱交換器（５）が蒸発器として機能する時には、前記室内熱交換器（５）の下流位置に配置された前記回収熱放熱器（３１）に液状熱交換媒体を循環させるよう切り替え、前記室内熱交換器（５）が放熱器として機能する時には、前記室内熱交換器（５）の上流位置に配置された前記回収熱放熱器（３４）に液状熱交換媒体を循環させるよう切り替えたことを特徴とする車両用空気調和装置（Ｓ３）。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両用空気調和装置（Ｓ４）であって、
   前記排熱回収装置（Ｂ２）は、液状熱交換媒体の循環路に介在され、液状熱交換媒体との間で熱交換して熱を蓄熱できる蓄熱器（４０），（４０Ａ）を備えたことを特徴とする車両用空気調和装置（Ｓ４）。
5. 請求項４記載の車両用空気調和装置（Ｓ４）であって、
   前記排熱回収装置（Ｂ２）は、液状熱交換媒体が前記換気熱回収器（３０）と前記回収熱放熱器（３１）を通り、且つ、前記蓄熱器（４０），（４０Ａ）を迂回する迂回経路と、液状熱交換媒体が前記換気熱回収器（３０）と前記回収熱放熱器（３１）と前記蓄熱器（４０）を通る蓄熱経路とに切り替えできる第２切替手段（４１），（４１Ａ）を備えたことを特徴とする車両用空気調和装置（Ｓ４）。
6. 請求項５記載の車両用空気調和装置（Ｓ４）であって、
   前記第２切替手段（４１），（４１Ａ）は、液状熱交換媒体が前記回収熱放熱器（３１）と前記蓄熱器（４０）を通り、且つ、前記換気熱回収器（３０）を迂回する蓄熱利用経路にも切り替えできるよう構成されたことを特徴とする車両用空気調和装置（Ｓ４）。
7. 請求項５又は請求項６記載の車両用空気調和装置（Ｓ４）であって、
   前記蓄熱器（４０），（４０Ａ）の温度を検知する蓄熱温度検知手段（５０）と、液状熱交換媒体の温度を検知する媒体温度検知手段（５１）と、前記室内熱交換器（５）を通過直後の空気温度を検知する熱交換器後空気温度検知手段（６１）と、車室内の空気温度を検知する車室内空気温度検知手段（６１）とを有し、
   前記第２切替手段（４１），（４１Ａ）は、前記蓄熱温度検知手段（５０）と前記媒体温度検知手段（５１）と前記熱交換器後空気温度検知手段（６１）と前記車室内空気温度検知手段（６２）の検知温度に基づいて、液状熱交換媒体の循環経路を切り替えることを特徴とする車両用空気調和装置（Ｓ４）。
8. 請求項７記載の車両用空気調和装置（Ｓ４）であって、
   車室内の温度を冷却する冷房時にあって、前記蓄熱温度検知手段（５０）の検知温度と前記媒体温度検知手段（５１）の検知温度の内の少なくともいずれか一方の温度がしきい値を下回った場合には、前記圧縮機（２）を停止させることを特徴とする車両用空気調和装置（Ｓ４）。
9. 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の車両用空気調和装置（Ｓ３）であって、
   前記主空調装置（Ａ１）は、前記圧縮機（２）からの高温高圧の冷媒を前記室外熱交換器（３）、前記減圧手段（４）、前記室内熱交換器（５）の順に循環させる冷却用循環経路と、前記圧縮機（２）からの高温高圧の冷媒を前記室内熱交換器（５）、前記減圧手段（４）、前記室外熱交換器（３）の順に循環させる加熱用循環経路に切り替えできることを特徴とする車両用空気調和装置（Ｓ３）。

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