JP7120152B2 - 空調装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ヒートポンプサイクルを備える空調装置に関する。
従来、特許文献１に、ヒートポンプサイクルを備える車両用空調装置が開示されている。特許文献１のヒートポンプサイクルは、車両用空調装置において、車室内へ送風される空気の温度を調整する。さらに、特許文献１のヒートポンプサイクルは、車両用空調装置の運転モードに応じて冷媒回路を切替可能に構成されている。
より具体的には、特許文献１の車両用空調装置は、暖房モードや除湿暖房モードのように空気を加熱する運転モードの運転を実行する。
空気を加熱する運転モードでは、特許文献１のヒートポンプサイクルは、圧縮機から吐出された高圧冷媒を室内凝縮器へ流入させ、膨張弁で減圧された低圧冷媒を室外熱交換器へ流入させる冷媒回路に切り替えられる。これにより、特許文献１のヒートポンプサイクルでは、室外熱交換器にて冷媒が外気から吸熱した熱を、室内凝縮器にて冷媒から空気へ放熱させて、空気を加熱している。
このため、低外気温時に空気を加熱する運転モードを実行すると、室外熱交換器における冷媒蒸発温度が０℃以下となってしまい、室外熱交換器に着霜が生じてしまうことがある。このような着霜は、室外熱交換器における冷媒と外気との熱交換性能を低下させてしまう。その結果、室外熱交換器に着霜が生じると、ヒートポンプサイクルの空気の加熱能力が低下してしまう。
これに対して、特許文献１の車両用空調装置では、室外熱交換器に着霜が生じた際に、室外熱交換器の霜を取り除く除霜モードの運転を実行する。
除霜モードでは、特許文献１のヒートポンプサイクルは、圧縮機から吐出された高圧冷媒を、室内凝縮器→室外熱交換器→圧縮機の吸入口の順に循環させる、いわゆるホットガスサイクルを構成する冷媒回路に切り替えられる。これにより、特許文献１の車両用空調装置の除霜モードでは、室内凝縮器にて空気を加熱しながら、室外熱交換器の除霜を行っている。
特開２０１７－２２６４１８号公報
ところが、特許文献１の除霜モードのように、空気を加熱しながら室外熱交換器の除霜を行うと、除霜に利用することのできる熱が不充分になってしまうことがある。その結果、除霜時間の長時間化を招いてしまう。
これに対して、除霜モード時に圧縮機の冷媒吐出能力を増大させて、除霜に利用することのできる熱を増加させる手段が考えられる。しかしながら、除霜モード時に圧縮機の冷媒吐出能力を増大させると、室外熱交換器の除霜のためにヒートポンプサイクルが消費するエネルギが増加してしまう。
本発明は、上記点に鑑み、ヒートポンプサイクルを備える空調装置であって、着霜の生じた熱交換部を除霜するために消費されるエネルギを低減可能な空調装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項１に記載の空調装置は、ヒートポンプサイクル（１０）と、第１入口側内外気切替部（３２ａ）と、第１出口側内外気切替部（３３ａ）と、第２入口側内外気切替部（３２ｂ）と、第２出口側内外気切替部（３３ｂ）と、を備える。
ヒートポンプサイクルは、圧縮機（１１）、加熱部（１２、２２、１２ａ）、第１減圧部（１３ａ）、第１熱交換部（１４ａ）、第２減圧部（１３ｂ）、および第２熱交換部（１４ｂ）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、圧縮機から吐出された冷媒を熱源として空調対象空間へ送風される空気を加熱する。第１減圧部は、加熱部の下流側の冷媒を減圧させる。第１熱交換部は、第１減圧部から流出した冷媒と空気とを熱交換させる。第２減圧部は、第１熱交換部から流出した冷媒を減圧させる。第２熱交換部は、第２減圧部から流出した冷媒と空気とを熱交換させる。
第１入口側内外気切替部は、空調対象空間内の内気を第１熱交換部へ導く通風路と空調対象空間外の外気を第１熱交換部へ導く通風路とを切り替える。第１出口側内外気切替部は、第１熱交換部を通過した空気を空調対象空間内へ導く通風路と第１熱交換部を通過した空気を空調対象空間外へ導く通風路とを切り替える。
第２入口側内外気切替部は、内気を第２熱交換部へ導く通風路と外気を第２熱交換部へ導く通風路とを切り替える。第２出口側内外気切替部は、第２熱交換部を通過した空気を空調対象空間内へ導く通風路と第２熱交換部を通過した空気を空調対象空間外へ導く通風路とを切り替える。
加熱部は、少なくとも第１熱交換部を通過した空気を加熱可能に配置されている。
空調対象空間を除湿暖房する除湿暖房モードでは、第１出口側内外気切替部が、第１熱交換部を通過した空気を空調対象空間内へ導く通風路に切り替える。加熱部が、第１熱交換部を通過した空気を加熱する。第２入口側内外気切替部が、外気を第２熱交換部へ導く通風路に切り替える。第２出口側内外気切替部が、第２熱交換部を通過した空気を空調対象空間外へ導く通風路に切り替える。
第２熱交換部を除霜する除霜モードでは、第２入口側内外気切替部が、内気を第２熱交換部へ導く通風路に切り替える。さらに、除湿暖房モードよりも第２熱交換部を流通する冷媒の流量を低減させることによって第２熱交換部を流通する冷媒の温度を予め定めた基準除霜温度範囲内に維持する。
これによれば、除湿暖房モードでは、第１出口側内外気切替部（３３ａ）が、第１熱交換部（１４ａ）を通過した空気を空調対象空間内へ導く通風路に切り替える。加熱部（１２、２２、１２ａ）が、第１熱交換部（１４ａ）を通過した空気を加熱する。従って、第１熱交換部（１４ａ）にて冷却されて除湿された空気を加熱部（１２、２２、１２ａ）にて再加熱して空調対象空間へ導くことで、空調対象空間の除湿暖房を行うことができる。
さらに、除湿暖房モードでは、第２入口側内外気切替部（３２ｂ）が、外気を第２熱交換部（１４ｂ）へ導く通風路に切り替える。第２出口側内外気切替部（３３ｂ）が、第２熱交換部（１４ｂ）を通過した空気を空調対象空間外へ導く通風路に切り替える。従って、第２熱交換部（１４ｂ）にて冷媒が外気から吸熱した熱を熱源として、加熱部（１２、２２、１２ａ）にて空気を確実に再加熱することができる。
また、除霜モードでは、第２入口側内外気切替部（３２ｂ）が、内気を第２熱交換部（１４ｂ）へ導く通風路に切り替える。従って、比較的高温となっている内気の有する熱を利用して、第２熱交換部（１４ｂ）の除霜を行うことができる。
同時に、除霜モードでは、除湿暖房モードよりも第２熱交換部（１４ｂ）を流通する冷媒の流量を低減させることによって第２熱交換部（１４ｂ）を流通する冷媒の温度を、第２熱交換部（１４ｂ）を除霜可能な基準除霜温度範囲内に維持している。従って、効果的に第２熱交換部（１４ｂ）の除霜を行うことができる。
その結果、請求項１に記載の空調装置によれば、第２熱交換部（１４ｂ）の除霜を行うために消費されるエネルギを低減させることができる。
また、請求項１１に記載の空調装置は、ヒートポンプサイクル（１０２）と、第１入口側内外気切替部（３２ａ）と、第１出口側内外気切替部（３３ａ）と、第２入口側内外気切替部（３２ｂ）と、第２出口側内外気切替部（３３ｂ）と、を備える。
ヒートポンプサイクルは、圧縮機（１１）、加熱部（１２、２２、１２ａ）、第１減圧部（１３ａ）、第２減圧部（１３ｂ）、第１熱交換部（１４ａ）、第２熱交換部（１４ｂ）、および冷媒回路切替部（１９）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、圧縮機から吐出された高圧冷媒を熱源として空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する。第１減圧部は、加熱部の下流側の冷媒を減圧させる。第２減圧部は、加熱部の下流側の冷媒を減圧させる。第１熱交換部は、第１減圧部および第２減圧部の一方から流出した冷媒と空気とを熱交換させる。第２熱交換部は、第１減圧部および第２減圧部の他方から流出した冷媒と空気とを熱交換させる。冷媒回路切替部は、冷媒回路を切り替える。
第１入口側内外気切替部は、空調対象空間内の内気を第１熱交換部へ導く通風路と空調対象空間外の外気を第１熱交換部へ導く通風路とを切り替える。第１出口側内外気切替部は、第１熱交換部を通過した空気を空調対象空間内へ導く通風路と第１熱交換部を通過した空気を空調対象空間外へ導く通風路とを切り替える。
第２入口側内外気切替部は、内気を第２熱交換部へ導く通風路と外気を第２熱交換部へ導く通風路とを切り替える。第２出口側内外気切替部は、第２熱交換部を通過した空気を空調対象空間内へ導く通風路と第２熱交換部を通過した空気を空調対象空間外へ導く通風路とを切り替える。
加熱部は、第１熱交換部を通過した空気および第２熱交換部を通過した空気を加熱可能に配置されている。
冷媒回路切替部は、少なくとも第１冷媒回路と第２冷媒回路とを切替可能に構成されている。第１冷媒回路は、第１減圧部→第１熱交換部→第２減圧部→第２熱交換部の順に冷媒を流す冷媒回路である。第２冷媒回路は、第１減圧部→第２熱交換部→第２減圧部→第１熱交換部の順に冷媒を流す冷媒回路である。
空調対象空間を除湿暖房する除湿暖房モードでは、第１出口側内外気切替部および第２出口側内外気切替部が、第１熱交換部および前記第２熱交換部の一方の熱交換部を通過した空気を空調対象空間内へ導く通風路に切り替える。加熱部が、一方の熱交換部を通過した空気を加熱する。第１入口側内外気切替部および第２入口側内外気切替部が、外気を第１熱交換部および前記第２熱交換部の他方の熱交換部へ導く通風路に切り替える。第１出口側内外気切替部および第２出口側内外気切替部が、他方の熱交換部を通過した空気を空調対象空間外へ導く通風路に切り替える。
他方の熱交換部を除霜する除霜モードでは、第１入口側内外気切替部および第２入口側内外気切替部が、内気を他方の熱交換部へ導く通風路に切り替える。さらに、除湿暖房モードよりも他方の熱交換部を流通する冷媒の流量を低減させることによって他方の熱交換部を流通する冷媒の温度を予め定めた基準除霜温度範囲内に維持する。
これによれば、除湿暖房モードでは、第１出口側内外気切替部（３３ａ）および第２出口側内外気切替部（３３ｂ）が、一方の熱交換部を通過した空気を空調対象空間内へ導く通風路に切り替える。加熱部（１２、２２、１２ａ）が、一方の熱交換部を通過した空気を加熱する。従って、一方の熱交換部にて冷却されて除湿された空気を加熱部（１２、２２、１２ａ）にて再加熱して空調対象空間へ導くことで、空調対象空間の除湿暖房を行うことができる。
さらに、除湿暖房モードでは、第１入口側内外気切替部（３２ａ）および第２入口側内外気切替部（３２ｂ）が、外気を他方の熱交換部へ導く通風路に切り替える。第１出口側内外気切替部（３３ａ）および第２出口側内外気切替部（３３ｂ）が、他方の熱交換部を通過した空気を空調対象空間外へ導く通風路に切り替える。従って、他方の熱交換器にて冷媒が外気から吸熱した熱を熱源として、加熱部（１２、２２、１２ａ）にて空気を確実に再加熱することができる。
また、除霜モードでは、第１入口側内外気切替部（３２ａ）および第２入口側内外気切替部（３２ｂ）が、内気を他方の熱交換部へ導く通風路に切り替える。従って、比較的高温になっている内気の有する熱を利用して、他方の熱交換部の除霜を行うことができる。
同時に、除霜モードでは、除湿暖房モードよりも他方の熱交換部を流通する冷媒の流量を低減させることによって他方の熱交換部を流通する冷媒の温度を、他方の熱交換部を除霜可能な基準除霜温度範囲内に維持している。従って、効果的に他方の熱交換部の除霜を行うことができる。
その結果、請求項１１に記載の空調装置によれば、他方の熱交換部の除霜を行うために消費されるエネルギを低減させることができる。
なお、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。
第１実施形態の車両用空調装置の模式的な全体構成図である。 第１実施形態の空調ユニットの模式的な断面図である。 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。 第１実施形態の空調ユニットの内気冷房モード時の空気流れを示す模式的な断面図である。 第１実施形態の空調ユニットの外気冷房モード時の空気流れを示す模式的な断面図である。 第１実施形態の空調ユニットの複合冷房モード時の空気流れを示す模式的な断面図である。 第１実施形態の空調ユニットの内気暖房モード時の空気流れを示す模式的な断面図である。 第１実施形態の空調ユニットの外気暖房モード時の空気流れを示す模式的な断面図である。 第１実施形態の空調ユニットの換気暖房モード時の空気流れを示す模式的な断面図である。 第１実施形態の空調ユニットの第１除湿暖房モード時の空気流れを示す模式的な断面図である。 第１実施形態の空調ユニットの第２除湿暖房モード時の空気流れを示す模式的な断面図である。 除霜モードを実行する制御フローを示すフローチャートである。 第１実施形態の空調ユニットの通常除霜モード時の空気流れを示す模式的な断面図である。 第１実施形態の空調ユニットの低内気温除霜モード時の空気流れを示す模式的な断面図である。 第２実施形態の車両用空調装置の模式的な全体構成図である。 第３実施形態の車両用空調装置の模式的な全体構成図である。 第３実施形態の空調ユニットの吸熱除霜モード時の空気流れを示す模式的な断面図である。 第４実施形態の車両用空調装置の模式的な全体構成図である。 第５実施形態の車両用空調装置の模式的な全体構成図である。 第６実施形態の車両用空調装置の模式的な全体構成図である。 第７実施形態の車両用空調装置の内気暖房モード時の空気流れを示す模式的な全体構成図である。 第７実施形態の車両用空調装置の外気暖房モード時の空気流れを示す模式的な全体構成図である。 第７実施形態の車両用空調装置の除霜モード時の空気流れを示す模式的な全体構成図である。 第８実施形態の車両用空調装置の除霜モード時の空気流れを示す模式的な全体構成図である。 第９実施形態の車両用空調装置の除霜モード時の空気流れを示す模式的な全体構成図である。 第１０実施形態の車両用空調装置の模式的な全体構成図である。 第１０実施形態の空調ユニットの通常除霜モード時の空気流れを示す模式的な断面図である。 第１１実施形態の車両用空調装置の模式的な全体構成図である。 第１２実施形態の車両用空調装置の模式的な全体構成図である。 第１３実施形態の車両用空調装置の模式的な全体構成図である。 第１４実施形態の車両用空調装置の模式的な全体構成図である。
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の実施形態を説明する。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、明示してい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。
（第１実施形態）
図１～図１４を用いて、本発明に係る空調装置の第１実施形態を説明する。本実施形態では、本発明に係る空調装置を、電気自動車に搭載された車両用空調装置１に適用している。電気自動車は、走行用の駆動力を電動モータから得る車両である。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を行う。
車両用空調装置１は、ヒートポンプサイクル１０、熱媒体回路２０、空調ユニット３０、制御装置４０等を備えている。
まず、図１を用いて、ヒートポンプサイクル１０について説明する。ヒートポンプサイクル１０は、車両用空調装置１において、車室内へ送風される空気の温度を調整する。ヒートポンプサイクル１０は、圧縮機１１、水－冷媒熱交換器１２、第１膨張弁１３ａ、第１熱交換器１４ａ、第２膨張弁１３ｂ、第２熱交換器１４ｂ、アキュムレータ１５等を有している。
ヒートポンプサイクル１０では、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）を採用している。ヒートポンプサイクル１０は、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成する。冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油（具体的には、ＰＡＧオイル）が混入されている。冷凍機油の一部は、冷媒とともにヒートポンプサイクル１０を循環している。
圧縮機１１は、ヒートポンプサイクル１０において、冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。圧縮機１１は、車室の前方側の駆動装置室内に配置されている。駆動装置室は、走行用の駆動力を出力するための駆動用装置（例えば、電動モータ）の少なくとも一部が配置される空間を形成している。
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で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４０から出力される制御信号によって、回転数（すなわち、冷媒吐出能力）が制御される。
圧縮機１１の吐出口には、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路の入口側が接続されている。水－冷媒熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を流通させる冷媒通路、および後述する熱媒体回路２０を循環する熱媒体を流通させる熱媒体通路を有している。水－冷媒熱交換器１２は、冷媒通路を流通する高圧冷媒と熱媒体通路を流通する熱媒体とを熱交換させる。水－冷媒熱交換器１２では、高圧冷媒の有する熱を熱媒体に放熱させて熱媒体を加熱することができる。
水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路の出口には、第１膨張弁１３ａの入口側が接続されている。第１膨張弁１３ａは、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒を減圧させる第１減圧部である。さらに、第１膨張弁１３ａは、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する第１流量調整部である。
第１膨張弁１３ａは、絞り開度を変化させる弁体、および弁体を変位させる電動アクチュエータ（具体的には、ステッピングモータ）を有する電気式の可変絞り機構である。第１膨張弁１３ａは、制御装置４０から出力される制御パルスによって、その作動が制御される。
さらに、第１膨張弁１３ａは、弁開度を全開にすることで冷媒減圧作用および流量調整作用を殆ど発揮することなく単なる冷媒通路として機能する全開機能を有している。また、第１膨張弁１３ａは、弁開度を全閉にすることで冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。
第１膨張弁１３ａの出口には、第１熱交換器１４ａの冷媒入口側が接続されている。第１熱交換器１４ａは、第１膨張弁１３ａから流出した冷媒と空気とを熱交換させる第１熱交換部である。第１熱交換器１４ａは、後述する空調ユニット３０のケーシング３１内に形成された第１空気通路３１ａ内に配置されている。
本実施形態では、第１熱交換器１４ａとして、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器を採用している。タンクアンドチューブ型の熱交換器は、複数の冷媒チューブと一対のタンクとを有している。冷媒チューブは、内部に冷媒を流通させる金属製の管である。複数の冷媒チューブは、所定方向に間隔を空けて積層配置されている。隣り合う冷媒チューブ同士の間には、冷媒と熱交換する空気を流通させる空気通路が形成される。
タンクは、複数の冷媒チューブの積層方向に延びる金属製の有底筒状部材である。一対のタンクは、それぞれ複数の冷媒チューブの両端部に接続されている。タンクの内部には、複数の冷媒チューブへ冷媒を分配する分配空間、および複数の冷媒チューブから流出した冷媒を集合させる集合空間が形成されている。
これにより、各冷媒チューブを流通する冷媒と空気通路を流通する空気とを熱交換させる熱交換コア部が形成されている。空気通路には、冷媒と空気との熱交換を促進させる熱交換フィンを配置してもよい。
さらに、第１熱交換器１４ａでは、第１熱交換器１４ａから吹き出される空気の温度分布を抑制するために、複数（具体的には、２つ）の熱交換コア部を空気流れ方向に直列に配置している。また、第１熱交換器１４ａでは、冷媒チューブの長手方向が、上下方向に延びる成分を有するように配置されている。
第１熱交換器１４ａの冷媒出口には、第２膨張弁１３ｂの入口側が接続されている。第２膨張弁１３ｂは、第１熱交換器１４ａの冷媒通路から流出した冷媒を減圧させる第２減圧部である。さらに、第２膨張弁１３ｂは、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する第２流量調整部である。第２膨張弁１３ｂの基本的構成は、第１膨張弁１３ａと同様である。
第２膨張弁１３ｂの出口には、第２熱交換器１４ｂの冷媒入口側が接続されている。第２熱交換器１４ｂは、第２膨張弁１３ｂから流出した冷媒と空気とを熱交換させる第２熱交換部である。第２熱交換器１４ｂは、空調ユニット３０のケーシング３１内に形成された第２空気通路３１ｂ内に配置されている。第２熱交換器１４ｂの基本的構成は、第１熱交換器１４ａと同様である。
第２熱交換器１４ｂの冷媒出口には、アキュムレータ１５の入口側が接続されている。アキュムレータ１５は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒をサイクル内の余剰冷媒として貯える低圧側の貯液部である。アキュムレータ１５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。
次に、熱媒体回路２０について説明する。熱媒体回路２０は、熱媒体を循環させる回路である。熱媒体回路２０には、熱媒体ポンプ２１、ヒータコア２２、熱媒体ラジエータ２３、水－冷媒熱交換器１２の熱媒体通路等が接続されている。熱媒体回路２０では、熱媒体としてエチレングリコール水溶液を採用している。
熱媒体ポンプ２１は、熱媒体回路２０において、熱媒体を圧送する。熱媒体ポンプ２１は、制御装置４０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、圧送能力）が制御される電動ポンプである。
熱媒体ポンプ２１の吐出口には、ヒータコア２２の熱媒体入口側が接続されている。ヒータコア２２は、熱媒体ポンプ２１から圧送された熱媒体と車室内へ送風される空気とを熱交換させる。ヒータコア２２では、熱媒体の有する熱を空気に放熱させて熱媒体を加熱することができる。
ヒータコア２２は、空調ユニット３０のケーシング３１内に形成された第３空気通路３１ｃ内に配置されている。ヒータコア２２の熱媒体出口には、第１流量調整弁２４ａの一方の流入口が接続されている。
さらに、熱媒体回路２０には、熱媒体ポンプ２１から圧送された熱媒体を、ヒータコア２２を迂回させて、第１流量調整弁２４ａの他方の流入口側へ導く第１迂回通路２０ａが接続されている。第１流量調整弁２４ａの流出口には、水－冷媒熱交換器１２の熱媒体通路の入口側が接続されている。
第１流量調整弁２４ａは、熱媒体ポンプ２１から圧送された熱媒体のうち、ヒータコア２２へ流入させる熱媒体の流量と第１迂回通路２０ａへ流入させる熱媒体の流量との流量比を調整する。第１流量調整弁２４ａは、制御装置４０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電気式の三方流量調整弁である。
水－冷媒熱交換器１２の熱媒体通路の出口には、熱媒体ラジエータ２３の熱媒体入口側が接続されている。熱媒体ラジエータ２３は、水－冷媒熱交換器１２の熱媒体通路を流出した熱媒体と図示しない外気送風機によって送風された外気とを熱交換させる。熱媒体ラジエータ２３では、熱媒体の有する熱を外気に放熱させて熱媒体を冷却することができる。
熱媒体ラジエータ２３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、熱媒体ラジエータ２３に、グリルを介して駆動装置室内へ流入した走行風を当てることができる。熱媒体ラジエータ２３の熱媒体出口には、第２流量調整弁２４ｂの一方の流入口が接続されている。
さらに、熱媒体回路２０には、水－冷媒熱交換器１２の熱媒体通路を流出した熱媒体を、熱媒体ラジエータ２３を迂回させて、第２流量調整弁２４ｂの他方の流入口側へ導く第２迂回通路２０ｂが接続されている。第２流量調整弁２４ｂの流出口には、熱媒体ポンプ２１の吸入口側が接続されている。
第２流量調整弁２４ｂは、水－冷媒熱交換器１２の熱媒体通路を流出した熱媒体のうち、熱媒体ラジエータ２３へ流入させる熱媒体の流量と第２迂回通路２０ｂへ流入させる熱媒体の流量との流量比を調整する。第２流量調整弁２４ｂの基本的構成は、第１流量調整弁２４ａと同様である。
従って、本実施形態の熱媒体回路２０では、水－冷媒熱交換器１２にて高圧冷媒を熱源として熱媒体を加熱することができる。さらに、ヒータコア２２にて熱媒体を熱源として車室内へ送風される空気を加熱することができる。つまり、本実施形態の水－冷媒熱交換器１２およびヒータコア２２は、高圧冷媒を熱源として空気を加熱する加熱部を構成している。また、第１膨張弁１３ａは、加熱部の下流側の冷媒を減圧させている。
次に、図２を用いて、空調ユニット３０について説明する。空調ユニット３０は、車両用空調装置１において、適切に温度調整された空気を車室内の適切な箇所へ吹き出すために、複数の構成機器を一体化したユニットである。
空調ユニット３０は、ケーシング３１を有している。ケーシング３１は、空調ユニットの外殻を形成するとともに、内部に空気通路を形成する。ケーシング３１は、あ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。
ケーシング３１の内部には、第１空気通路３１ａ、第２空気通路３１ｂ、第３空気通路３１ｃ、および第４空気通路３１ｄが形成されている。ケーシング３１内に形成された各空気通路は、互いに少なくとも一部が隣接配置されている。
ケーシング３１の第３空気通路３１ｃを形成する部位の一部、およびケーシング３１の第４空気通路３１ｄを形成する部位の一部は、車室Ｒ１内に配置されている。さらに、空調ユニット３０のうち、ケーシング３１の第１空気通路３１ａを形成する部位、ケーシング３１の第２空気通路３１ｂを形成する部位、およびその他の部位は、駆動装置室Ｒ２内に配置されている。
車室Ｒ１と駆動装置室Ｒ２は、隔壁３８によって仕切られている。隔壁３８は、内燃機関（エンジン）から車両走行用の駆動力を得る通常のエンジン車両において、ダッシュパネルあるいはファイアウォールと呼ばれる防音防火用の隔壁部材に対応する。
第１空気通路３１ａ内には、第１熱交換器１４ａが配置されている。従って、第１空気通路３１ａは、第１熱交換器１４ａへ流入する空気、および第１熱交換器１４ａを通過した空気を流通させる空気通路である。
第１空気通路３１ａの空気流れ最上流側には、第１入口側内外気切替部である第１入口側内外気切替装置３２ａが配置されている。第１入口側内外気切替装置３２ａは、第１熱交換器１４ａへ流入させる空気として、車室内の空気である内気を第１熱交換器１４ａの入口側へ導く通風路と、車室外の空気である外気を第１熱交換器１４ａの入口側へ導く通風路とを切り替える。
第１入口側内外気切替装置３２ａは、第１入口側外気ドア３２１ａおよび第１入口側内気ドア３２２ａを有している。
第１入口側外気ドア３２１ａは、第１外気導入口３２３ａを開閉する。第１外気導入口３２３ａは、第１空気通路３１ａへ外気を導入する導入口である。第１外気導入口３２３ａは、ケーシング３１の第１空気通路３１ａを形成する部位のうち、第１熱交換器１４ａよりも空気流れ上流側の部位に形成されている。
第１入口側内気ドア３２２ａは、第１内気導入口３５ａを開閉する。第１内気導入口３５ａは、第１空気通路３１ａと第４空気通路３１ｄとを連通させる。第１内気導入口３５ａは、第４空気通路３１ｄを介して第１空気通路３１ａへ内気を導入する導入口である。第１内気導入口３５ａは、ケーシング３１の第１空気通路３１ａを形成する部位のうち、第１熱交換器１４ａよりも空気流れ上流側の部位に形成されている。
第１入口側外気ドア３２１ａおよび第１入口側内気ドア３２２ａは、リンク機構等を介して、図示しない第１入口側電動アクチュエータに連結されている。第１入口側外気ドア３２１ａおよび第１入口側内気ドア３２２ａは、第１入口側電動アクチュエータによって連動して駆動される。
第１入口側電動アクチュエータは、第１外気導入口３２３ａおよび第１内気導入口３５ａの開度を連続的に調整することができる。例えば、第１入口側電動アクチュエータは、第１外気導入口３２３ａの開度を減少させるに伴って、第１内気導入口３５ａの開度を増加させることができる。第１入口側電動アクチュエータは、制御装置４０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。
第１空気通路３１ａの空気流れ最下流側には、第１出口側内外気切替部である第１出口側内外気切替装置３３ａが配置されている。第１出口側内外気切替装置３３ａは、第１熱交換器１４ａを通過した空気を第３空気通路３１ｃを介して車室内へ導く通風路と、第１熱交換器１４ａを通過した空気を車室外へ導く通風路とを切り替える。
第１出口側内外気切替装置３３ａは、第１出口側室外ドア３３１ａおよび第１出口側室内ドア３３２ａを有している。
第１出口側室外ドア３３１ａは、第１室外流出口３３３ａを開閉する。第１室外流出口３３３ａは、第１空気通路３１ａから室外へ空気を流出させる流出口である。第１外気導入口３２３ａは、ケーシング３１の第１空気通路３１ａを形成する部位のうち、第１熱交換器１４ａよりも空気流れ下流側の部位に形成されている。
第１出口側室内ドア３３２ａは、第１室内流出口３５ｂを開閉する。第１室内流出口３５ｂは、第１空気通路３１ａと第３空気通路３１ｃとを連通させる。第１室内流出口３５ｂは、第１空気通路３１ａから第３空気通路３１ｃを介して室内側へ空気を流出させる流出口である。第１室内流出口３５ｂは、ケーシング３１の第１空気通路３１ａを形成する部位のうち、第１熱交換器１４ａよりも空気流れ下流側の部位に形成されている。
第１出口側室外ドア３３１ａおよび第１出口側室内ドア３３２ａは、リンク機構等を介して、図示しない第１出口側電動アクチュエータに連結されている。第１出口側室外ドア３３１ａおよび第１出口側室内ドア３３２ａは、第１出口側電動アクチュエータによって連動して駆動される。
第１出口側電動アクチュエータは、第１室外流出口３３３ａおよび第１室内流出口３５ｂの開度を連続的に調整することができる。例えば、第１出口側電動アクチュエータは、第１室外流出口３３３ａの開度を減少させるに伴って、第１室内流出口３５ｂの開度を増加させることができる。第１出口側電動アクチュエータは、制御装置４０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。
第２空気通路３１ｂ内には、第２熱交換器１４ｂが配置されている。従って、第２空気通路３１ｂは、第２熱交換器１４ｂへ流入する空気、および第２熱交換器１４ｂを通過した空気を流通させる空気通路である。
第２空気通路３１ｂの空気流れ最上流側には、第２入口側内外気切替部としての第２入口側内外気切替装置３２ｂが配置されている。第２入口側内外気切替装置３２ｂは、第２熱交換器１４ｂへ流入させる空気として、内気を第２熱交換器１４ｂの上流側へ導く通風路と、外気を第２熱交換器１４ｂの上流側へ導く通風路とを切り替える。
第２入口側内外気切替装置３２ｂは、第２入口側外気ドア３２１ｂおよび第２入口側内気ドア３２２ｂを有している。
第２入口側外気ドア３２１ｂは、第２外気導入口３２３ｂを開閉する。第２外気導入口３２３ｂは、第２空気通路３１ｂへ外気を導入する導入口である。第２外気導入口３２３ｂは、ケーシング３１の第２空気通路３１ｂを形成する部位のうち、第２熱交換器１４ｂよりも空気流れ上流側の部位に形成されている。
第２入口側内気ドア３２２ｂは、第２内気導入口３５ｃを開閉する。第２内気導入口３５ｃは、第２空気通路３１ｂと第４空気通路３１ｄとを連通させる。第２内気導入口３５ｃは、第４空気通路３１ｄを介して第２空気通路３１ｂへ内気を導入する導入口である。第２内気導入口３５ｃは、ケーシング３１の第２空気通路３１ｂを形成する部位のうち、第２熱交換器１４ｂよりも空気流れ上流側の部位に形成されている。
第２入口側外気ドア３２１ｂおよび第２入口側内気ドア３２２ｂは、リンク機構等を介して、図示しない第２入口側電動アクチュエータに連結されている。第２入口側外気ドア３２１ｂおよび第２入口側内気ドア３２２ｂは、第２入口側電動アクチュエータによって連動して駆動される。
第２入口側電動アクチュエータは、第２外気導入口３２３ｂおよび第２内気導入口３５ｃの開度を連続的に調整することができる。例えば、第２入口側電動アクチュエータは、第２外気導入口３２３ｂの開度を減少させるに伴って、第２内気導入口３５ｃの開度を増加させることができる。第２入口側電動アクチュエータは、制御装置４０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。
第２空気通路３１ｂの空気流れ最下流側には、第２出口側内外気切替部である第２出口側内外気切替装置３３ｂが配置されている。第２出口側内外気切替装置３３ｂは、第２熱交換器１４ｂを通過した空気を第３空気通路３１ｃを介して車室内へ導く通風路と、第２熱交換器１４ｂを通過した空気を車室外へ導く通風路とを切り替える。
第２出口側内外気切替装置３３ｂは、第２出口側室外ドア３３１ｂおよび第２出口側室内ドア３３２ｂを有している。
第２出口側室外ドア３３１ｂは、第２室外流出口３３３ｂを開閉する。第２室外流出口３３３ｂは、第２空気通路３１ｂから室外へ空気を流出させる流出口である。第２外気流出口３３３ｂは、ケーシング３１の第２空気通路３１ｂを形成する部位のうち、第２熱交換器１４ｂよりも空気流れ下流側の部位に形成されている。
第２出口側室内ドア３３２ｂは、第２室内流出口３５ｄを開閉する。第２室内流出口３５ｄは、第２空気通路３１ｂと第３空気通路３１ｃとを連通させる。第２室内流出口３５ｄは、第２空気通路３１ｂから第３空気通路３１ｃを介して室内側へ空気を流出させる流出口である。第２室内流出口３５ｄは、ケーシング３１の第２空気通路３１ｂを形成する部位のうち、第２熱交換器１４ｂよりも空気流れ下流側の部位に形成されている。
第２出口側室外ドア３３１ｂおよび第２出口側室内ドア３３２ｂは、リンク機構等を介して、図示しない第２出口側電動アクチュエータに連結されている。第２出口側室外ドア３３１ｂおよび第２出口側室内ドア３３２ｂは、第２出口側電動アクチュエータによって連動して駆動される。
第２出口側電動アクチュエータは、第２室外流出口３３３ｂおよび第２室内流出口３５ｄの開度を連続的に調整することができる。例えば、第２出口側電動アクチュエータは、第２室外流出口３３３ｂの開度を減少させるに伴って、第２室内流出口３５ｄの開度を増加させることができる。第２出口側電動アクチュエータは、制御装置４０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。
第１空気通路３１ａの第１室外流出口３３３ａおよび第２空気通路３１ｂの第２室外流出口３３３ｂの下流側には、放出用送風機３６が配置されている。放出用送風機３６は、第１室外流出口３３３ａおよび第２室外流出口３３３ｂから流出した空気を吸入して室外へ放出する電動送風機である。放出用送風機３６は、制御装置４０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。
第３空気通路３１ｃ内には、ヒータコア２２が配置されている。従って、第３空気通路３１ｃは、ヒータコア２２へ流入する空気、およびヒータコア２２を通過した空気を流通させる空気通路である。
第３空気通路３１ｃの空気流れ最上流側には、外気導入部である外気導入装置３２ｃが配置されている。外気導入装置３２ｃは、第３空気通路３１ｃへ外気を流入させる。より詳細には、外気導入装置３２ｃは、加熱部を構成するヒータコア２２の入口側に、第１熱交換器１４ａおよび第２熱交換器１４ｂを迂回させた外気を導く。
外気導入装置３２ｃは、外気導入ドア３２１ｃを有している。外気導入ドア３２１ｃは、第３外気導入口３２３ｃを開閉する。第３外気導入口３２３ｃは、第３空気通路３１ｃへ外気を導入する導入口である。第３外気導入口３２３ｃは、ケーシング３１の第３空気通路３１ｃを形成する部位のうち、ヒータコア２２よりも空気流れ上流側の部位に形成されている。
また、第１空気通路３１ａと第３空気通路３１ｃとを連通させる第１室内流出口３５ｂは、ケーシング３１の第３空気通路３１ｃを形成する部位のうち、ヒータコア２２よりも空気流れ上流側の部位に形成されている。また、第２空気通路３１ｂと第３空気通路３１ｃとを連通させる第２室内流出口３５ｄは、ケーシング３１の第３空気通路３１ｃを形成する部位のうち、ヒータコア２２よりも空気流れ上流側の部位に形成されている。
従って、ヒータコア２２は、外気導入部から第３空気通路３１ｃへ流入した空気を加熱可能に配置されている。また、ヒータコア２２は、第１熱交換器１４ａを通過した空気であって、第１室内流出口３５ｂから第３空気通路３１ｃへ流入した空気を加熱可能に配置されている。また、ヒータコア２２は、第２熱交換器１４ｂを通過した空気であって、第２室内流出口３５ｄから第３空気通路３１ｃへ流入した空気を加熱可能に配置されている。
第３空気通路３１ｃ内の第３外気導入口３２３ｃ、第１室内流出口３５ｂおよび第２室内流出口３５ｄの空気流れ下流側であって、ヒータコア２２よりも空気流れ上流側には、室内送風機３７が配置されている。室内送風機３７は、第３空気通路３１ｃへ流入した空気を吸入して車室内へ向けて送風する電動送風機である。室内送風機３７は、制御装置４０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。
本実施形態では、室内送風機３７として、ターボファンを備える遠心送風機を採用している。本実施形態のように、複数の空気通路を導入口等を介して接続することによって通風路を形成される空調ユニットでは、空気が通風路を流通する際に生じる圧力損失が増大しやすい。これに対して、ターボファンを備える遠心送風機は、圧力比が高くなりやすいので、空気を車室内へ送風しやすいという点で有効である。
さらに、ケーシング３１の第３空気通路３１ｃの最下流部を形成する部位には、ヒータコア２２を通過した空気を車室内へ吹き出すための図示しない複数の開口穴が形成されている。
開口穴としては、フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴が設けられている。フェイス開口穴は、車室内の乗員の上半身に向けて空気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気を吹き出すための開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面窓ガラス内側面に向けて空気を吹き出すための開口穴である。
これらの開口穴の上流側には、図示しない吹出モード切替ドアが配置されている。吹出モード切替ドアは、各開口穴を開閉することによって、空調風を吹き出す開口穴を切り替える。吹出モード切替ドアは、吹出モード切替ドア駆動用の電動アクチュエータによって駆動される。吹出モード切替ドア駆動用の電動アクチュエータは、制御装置４０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。
第４空気通路３１ｄは、内気を導入して流通させる空気通路である。ケーシング３１の第３空気通路３１ｃと第４空気通路３１ｄとを仕切る部位には、加熱部入口側切替装置３４ａおよび加熱部出口側切替装置３４ｂが配置されている。
加熱部入口側切替装置３４ａは、内気を第１内気導入口３５ａおよび第２内気導入口３５ｃ側へ導く通風路と、内気を直接的に室内送風機３７へ吸入させる通風路とを切り替える加熱部入口側切替部である。より詳細には、加熱部入口側切替装置３４ａは、第４空気通路３１ｄを流通する内気を、第１空気通路３１ａおよび第２空気通路３１ｂを迂回させて、室内送風機３７へ吸入させる。
加熱部入口側切替装置３４ａは、加熱部入口側ドア３４１ａを有している。加熱部入口側ドア３４１ａは、加熱部入口側開口部３５ｅを開閉する。加熱部入口側開口部３５ｅは、第３空気通路３１ｃと第４空気通路３１ｄとを連通させる。加熱部入口側開口部３５ｅは、ケーシング３１の第３空気通路３１ｃを形成する部位のうち、室内送風機３７の吸入口よりも空気流れ上流側の部位に形成されている。
加熱部入口側ドア３４１ａは、図示しない加熱部入口側電動アクチュエータに連結されている。加熱部入口側ドア３４１ａは、加熱部入口側電動アクチュエータによって駆動される。加熱部入口側電動アクチュエータは、制御装置４０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。
加熱部出口側切替装置３４ｂは、加熱部を構成するヒータコア２２にて加熱された空気を車室内へ導く通風路と、ヒータコア２２にて加熱された空気を直接的に第４空気通路３１ｄへ導く通風路とを切り替える加熱部出口側切替部である。より詳細には、加熱部出口側切替装置３４ｂは、ヒータコア２２にて加熱された空気を、車室内を迂回させて第１内気導入口３５ａおよび第２内気導入口３５ｃ側へ戻すことができる。
加熱部出口側切替装置３４ｂは、加熱部出口側ドア３４１ｂを有している。加熱部出口側ドア３４１ｂは、加熱部出口側開口部３５ｆを開閉する。加熱部出口側開口部３５ｆは、第３空気通路３１ｃと第４空気通路３１ｄとを連通させる。加熱部出口側開口部３５ｆは、ケーシング３１の第３空気通路３１ｃを形成する部位のうち、ヒータコア２２よりも空気流れ下流側の部位に形成されている。
加熱部出口側ドア３４１ｂは、図示しない加熱部出口側電動アクチュエータに連結されている。加熱部出口側ドア３４１ｂは、加熱部出口側電動アクチュエータによって駆動される。加熱部出口側電動アクチュエータは、制御装置４０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。
また、第４空気通路３１ｄと第１空気通路３１ａとを連通させる第１内気導入口３５ａは、ケーシング３１の第４空気通路３１ｄを形成する部位のうち、加熱部入口側開口部３５ｅよりも第４空気通路３１ｄの空気流れ下流側の部位に形成されている。
また、第４空気通路３１ｄと第２空気通路３１ｂとを連通させる第２内気導入口３５ｃは、ケーシング３１の第４空気通路３１ｄを形成する部位のうち、加熱部入口側開口部３５ｅよりも第４空気通路３１ｄの内気流れ下流側の部位に形成されている。
なお、図２では、説明の明確化のため、各切替装置３２ａ～３２ｃ、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂの各ドアが、各外気導入口、各内気導入口、各室外流出口、各室内流出口、各開口部を閉じた状態を示している。
次に、図３を用いて、車両用空調装置１の電気制御部の概要について説明する。制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよび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。制御装置４０は、ＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器１１、１３ａ、１３ｂ、２１、２４ａ、２４ｂ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ、３６、３７等の作動を制御する。
制御装置４０の入力側には、図３に示すように、各種の制御用センサが接続されている。制御用センサとしては、内気温センサ４１ａ、外気温センサ４１ｂ、日射量センサ４１ｃ等が含まれる。さらに、制御用センサとしては、高圧圧力センサ４１ｄ、第１熱交換器温度センサ４１ｅ、第２熱交換器温度センサ４１ｆ、第１冷媒温度センサ４１ｇ、第２冷媒温度センサ４１ｈ、第３冷媒温度センサ４１ｉ、熱媒体温度センサ４１ｊ等が含まれる。
内気温センサ４１ａは、車室内の温度である内気温Ｔｒを検出する内気温検出部である。外気温センサ４１ｂは、車室外の温度である外気温Ｔａｍを検出する外気温検出部である。日射量センサ４１ｃ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。高圧圧力センサ４１ｄ、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の高圧圧力Ｐｄを検出する高圧圧力検出部である。
第１熱交換器温度センサ４１ｅは、第１熱交換器１４ａにおける冷媒蒸発温度（すなわち、第１熱交換器１４ａの温度）を検出する第１熱交換器温度検出部である。第２熱交換器温度センサ４１ｆは、第２熱交換器１４ｂにおける冷媒蒸発温度（すなわち、第２熱交換器１４ｂの温度）を検出する第２熱交換器温度検出部である。
第１冷媒温度センサ４１ｇは、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の温度である第１冷媒温度Ｔ１を検出する第１冷媒温度検出部である。第２冷媒温度センサ４１ｈは、第１熱交換器１４ａから流出した冷媒の温度である第２冷媒温度Ｔ２を検出する第２冷媒温度検出部である。第３冷媒温度センサ４１ｉは、第２熱交換器１４ｂから流出した冷媒の温度である第３冷媒温度Ｔ３を検出する第３冷媒温度検出部である。
熱媒体温度センサ４１ｊは、ヒータコア２２へ流入する熱媒体の温度である熱媒体温度Ｔｗを検出する熱媒体温度検出部である。
さらに、制御装置４０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４２が接続され、この操作パネル４２に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル４２に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、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。
オートスイッチは、冷凍サイクル装置１０の自動制御運転を設定あるいは解除する操作スイッチである。エアコンスイッチは、第１熱交換器１４ａあるいは第２熱交換器１４ｂにて空気の冷却を行うことを要求する操作スイッチである。風量設定スイッチは、室内送風機３７の風量をマニュアル設定する操作スイッチである。温度設定スイッチは、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する操作スイッチである。
また、本実施形態の制御装置４０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たものである。従って、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（すなわち、ハードウェアおよびソフトウェア）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４０のうち、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１の作動を制御する構成は、圧縮機制御部４０ａである。
また、第１入口側内外気切替装置３２ａの作動を制御する構成は、第１入口側内外気切替制御部４０ｂである。また、第２入口側内外気切替装置３２ｂの作動を制御する構成は、第２入口側内外気切替制御部４０ｃである。また、外気導入装置３２ｃの作動を制御する構成は、外気導入制御部４０ｄである。
また、第１出口側内外気切替装置３３ａの作動を制御する構成は、第１出口側内外気切替制御部４０ｅである。また、第２出口側内外気切替装置３３ｂの作動を制御する構成は、第２出口側内外気切替制御部４０ｆである。また、加熱部入口側切替装置３４ａの作動を制御する構成は、加熱部入口側切替制御部４０ｇである。また、加熱部出口側切替装置３４ｂの作動を制御する構成は、加熱部出口側切替制御部４０ｈである。
次に、上記構成の本実施形態の車両用空調装置１の作動について説明する。車両用空調装置１は、車室内の空調を行うために、冷房モード、暖房モード、除湿暖房モード、除霜モード等の運転モードを切り替えることができる。
冷房モードは、冷却された空気を車室内へ吹き出す運転モードである。暖房モードは、加熱された空気を車室内へ吹き出す運転モードである。除湿暖房モードは、冷却されて除湿された空気を再加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。除霜モードは、着霜の生じた熱交換器の霜を取り除く運転モードである。
運転モードの切り替えは、予め制御装置４０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。空調制御プログラムは、操作パネル４２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。以下に各運転モードの作動について説明する。
（ａ）冷房モード
冷房モードは、主に外気温Ｔａｍが比較的高温（本実施形態では、２０℃以上）となっている際に実行される運転モードである。本実施形態の車両用空調装置１では、冷房モードとして、内気冷房モード、外気冷房モード、および複合冷房モードを切り替えることができる。
（ａ－１）内気冷房モード
内気冷房モードでは、制御装置４０は、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１を作動させる。より具体的には、制御装置４０は、第２熱交換器温度センサ４１ｆによって検出された第２熱交換器温度Ｔｅｆｉｎ２が目標蒸発器温度ＴＥＯに近づくように、圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御する。
目標蒸発器温度ＴＥＯは、車室内へ吹き出される空気の目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置４０に記憶されている冷房モード用の制御マップを参照して決定される。目標吹出温度ＴＡＯ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を用いて算定される。
本実施形態の制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、目標蒸発器温度ＴＥＯを上昇させるように決定する。また、目標蒸発器温度ＴＥＯは、第２熱交換器１４ｂの着霜を抑制可能な値（本実施形態では、少なくとも１℃以上）に決定される。
また、制御装置４０は、第１膨張弁１３ａを全開状態とする。また、制御装置４０は、第２膨張弁１３ｂを冷媒減圧作用を発揮する絞り状態とする。より具体的には、制御装置４０は、第２膨張弁１３ｂへ流入する冷媒の過冷却度ＳＣ２が、目標過冷却度ＳＣＯ２に近づくように第２膨張弁１３ｂの作動を制御する。
目標過冷却度ＳＣＯ２は、第２冷媒温度センサ４１ｈによって検出された第２冷媒温度Ｔ２に基づいて、予め制御装置４０に記憶されている冷房モード用の制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、目標過冷却度ＳＣＯ２は、サイクルの成績係数（すなわち、ＣＯＰ）が極大値に近づくように決定される。
また、制御装置４０は、予め定めた基準圧送能力を発揮するように、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１を作動させる。
また、制御装置４０は、熱媒体ポンプ２１から吐出された熱媒体の全流量が、水－冷媒熱交換器１２の熱媒体通路へ流入するように第１流量調整弁２４ａの作動を制御する。また、制御装置４０は、水－冷媒熱交換器１２の熱媒体通路から流出した熱媒体の全流量が、熱媒体ラジエータ２３へ流入するように、第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａを開き、第１内気導入口３５ａを閉じるように、第１入口側内外気切替装置３２ａの作動を制御する。つまり、第１入口側内外気切替装置３２ａは、外気を第１熱交換器１４ａへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第１室外流出口３３３ａを開き、第１室内流出口３５ｂを閉じるように、第１出口側内外気切替装置３３ａの作動を制御する。つまり、第１出口側内外気切替装置３３ａは、第１熱交換器１４ａを通過した空気を車室外へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第２外気導入口３２３ｂを閉じ、第２内気導入口３５ｃを開くように、第２入口側内外気切替装置３２ｂの作動を制御する。つまり、第２入口側内外気切替装置３２ｂは、内気を第２熱交換器１４ｂへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第２室外流出口３３３ｂを閉じ、第２室内流出口３５ｄを開くように、第２出口側内外気切替装置３３ｂの作動を制御する。つまり、第２出口側内外気切替装置３３ｂは、第２熱交換器１４ｂを通過した空気を車室内へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第３外気導入口３２３ｃを閉じるように、外気導入装置３２ｃの作動を制御する。また、制御装置４０は、加熱部入口側開口部３５ｅを閉じるように、加熱部入口側切替装置３４ａの作動を制御する。また、制御装置４０は、加熱部出口側開口部３５ｆを閉じるように、加熱部出口側切替装置３４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、予め定めた基準送風能力を発揮するように放出用送風機３６を作動させる。また、制御装置４０は、目標送風能力を発揮するように室内送風機３７を作動させる。
室内送風機３７の目標送風能力は、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置４０に記憶されている制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）で室内送風機３７の送風能力を最大とする。
さらに、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域から中間温度域に向かって上昇するに伴って、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に応じて送風能力を減少させ、目標吹出温度ＴＡＯが極高温域から中間温度域に向かって低下するに伴って、目標吹出温度ＴＡＯの低下に応じて送風能力を減少させる。また、目標吹出温度ＴＡＯが所定の中間温度域内に入ると、送風能力を最小とする。
従って、内気冷房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入した冷媒は、熱媒体通路を流通する熱媒体と熱交換する。水－冷媒熱交換器１２では、冷媒が熱媒体に放熱して凝縮する。これにより、熱媒体が加熱される。
水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、全開となっている第１膨張弁１３ａを介して、第１熱交換器１４ａへ流入する。
第１熱交換器１４ａへ流入した冷媒は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａから第１空気通路３１ａへ流入した空気（具体的には、外気）と熱交換する。第１熱交換器１４ａでは、冷媒が空気に放熱して、さらに凝縮する。これにより、第１空気通路３１ａを流通する空気が加熱される。
第１熱交換器１４ａから流出した冷媒は、第２膨張弁１３ｂへ流入して減圧される。第２膨張弁１３ｂにて減圧された低圧冷媒は、第２熱交換器１４ｂへ流入する。
第２熱交換器１４ｂへ流入した冷媒は、空調ユニット３０の第２内気導入口３５ｃから第２空気通路３１ｂへ流入した空気（具体的には、内気）と熱交換する。第２熱交換器１４ｂでは、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。これにより、第２空気通路３１ｂを流通する空気が冷却される。
第２熱交換器１４ｂから流出した冷媒は、アキュムレータ１５へ流入する。アキュムレータ１５へ流入した冷媒は、気液分離される。アキュムレータ１５にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
また、内気冷房モードの熱媒体回路２０では、熱媒体ポンプ２１から圧送された全流量の熱媒体が、水－冷媒熱交換器１２の熱媒体通路へ流入する。水－冷媒熱交換器１２の熱媒体通路へ流入した熱媒体は、冷媒通路を流通する冷媒と熱交換する。水－冷媒熱交換器１２では、熱媒体が加熱される。
水－冷媒熱交換器１２から流出した全流量の熱媒体は、熱媒体ラジエータ２３へ流入する。熱媒体ラジエータ２３へ流入した熱媒体は、外気と熱交換する。熱媒体ラジエータ２３では、熱媒体が外気に放熱して冷却される。熱媒体ラジエータ２３から流出した熱媒体は、熱媒体ポンプ２１に吸入されて再び圧送される。
また、内気冷房モードの空調ユニット３０では、図４の太線矢印で示すように、空気が各空気通路を流れる。
第１空気通路３１ａには、第１外気導入口３２３ａを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第１空気通路３１ａへ流入した空気は、第１熱交換器１４ａにて、冷媒と熱交換して加熱される。第１熱交換器１４ａにて加熱された空気は、第１室外流出口３３３ａから流出する。第１室外流出口３３３ａから流出した空気は、放出用送風機３６に吸入されて車室外へ放出される。
第２空気通路３１ｂには、第２内気導入口３５ｃを介して第４空気通路３１ｄを流通した空気（具体的には、内気）が流入する。第２空気通路３１ｂへ流入した空気は、第２熱交換器１４ｂにて冷媒と熱交換して冷却される。第２熱交換器１４ｂにて冷却された空気は、第２室内流出口３５ｄを介して第３空気通路３１ｃへ流入する。
第３空気通路３１ｃへ流入した空気は、室内送風機３７に吸入されてヒータコア２２へ送風される。内気冷房モードでは、ヒータコア２２に熱媒体が流通していない。従って、ヒータコア２２へ流入した空気は、熱媒体に加熱されることなく、車室内へ送風される。これにより、車室内の冷房が実現される。
内気冷房モードでは、内気を循環送風して第２熱交換器１４ｂにて冷却している。従って、冷房を開始した直後に内気冷房モードへ切り替えることにより、車室内の速効冷房を期待することができる。
（ａ－２）外気冷房モード
外気冷房モードでは、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１、第１膨張弁１３ａ、および第２膨張弁１３ｂの作動を制御する。また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１、第１流量調整弁２４ａ、および第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、空調ユニット３０の第１入口側内外気切替装置３２ａおよび第１出口側内外気切替装置３３ａの作動を制御する。
また、制御装置４０は、第２外気導入口３２３ｂを開き、第２内気導入口３５ｃを閉じるように、第２入口側内外気切替装置３２ｂの作動を制御する。つまり、第２入口側内外気切替装置３２ｂは、外気を第２熱交換器１４ｂへ導く通風路に切り替える。また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、第２出口側内外気切替装置３３ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、外気導入装置３２ｃ、加熱部入口側切替装置３４ａ、および加熱部出口側切替装置３４ｂの作動を制御する。また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、放出用送風機３６および室内送風機３７の作動を制御する。
従って、外気冷房モードのヒートポンプサイクル１０および熱媒体回路２０では、内気冷房モードと同様に作動する。
また、外気冷房モードの空調ユニット３０では、図５の太線矢印で示すように、空気が各空気通路を流れる。
第１空気通路３１ａには、第１外気導入口３２３ａを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第１空気通路３１ａへ流入した空気は、内気冷房モードと同様に、第１熱交換器１４ａにて加熱されて車室外へ放出される。
第２空気通路３１ｂには、第２外気導入口３２３ｂを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第２空気通路３１ｂへ流入した空気は、第２熱交換器１４ｂにて冷媒と熱交換して冷却される。第２熱交換器１４ｂにて冷却された空気は、第２室内流出口３５ｄを介して第３空気通路３１ｃへ流入する。
第３空気通路３１ｃへ流入した空気は、内気冷房モードと同様に、車室内へ送風される。これにより、車室内の冷房が実現される。
（ａ－３）複合冷房モード
複合冷房モードでは、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１の作動を制御する。
また、制御装置４０は、第１膨張弁１３ａを絞り状態とする。より具体的には、制御装置４０は、第１膨張弁１３ａへ流入する冷媒の過冷却度ＳＣ１が、目標過冷却度ＳＣＯ１に近づくように第１膨張弁１３ａの作動を制御する。
目標過冷却度ＳＣＯ１は、第１冷媒温度センサ４１ｇによって検出された第１冷媒温度Ｔ１に基づいて、予め制御装置４０に記憶されている冷房モード用の制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、目標過冷却度ＳＣＯ１は、サイクルの成績係数（すなわち、ＣＯＰ）が極大値に近づくように決定される。
また、制御装置４０は、第２膨張弁１３ｂを全開状態とする。
また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１、第１流量調整弁２４ａ、および第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａを開き、第１内気導入口３５ａを閉じるように、第１入口側内外気切替装置３２ａの作動を制御する。つまり、第１入口側内外気切替装置３２ａは、外気を第１熱交換器１４ａへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第１室外流出口３３３ａを閉じ、第１室内流出口３５ｂを開くように、第１出口側内外気切替装置３３ａの作動を制御する。つまり、第１出口側内外気切替装置３３ａは、第１熱交換器１４ａを通過した空気を車室内へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第２外気導入口３２３ｂを開き、第２内気導入口３５ｃを閉じるように、第２入口側内外気切替装置３２ｂの作動を制御する。つまり、第２入口側内外気切替装置３２ｂは、外気を第２熱交換器１４ｂへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第２室外流出口３３３ｂを閉じ、第２室内流出口３５ｄを開くように、第２出口側内外気切替装置３３ｂの作動を制御する。つまり、第２出口側内外気切替装置３３ｂは、第２熱交換器１４ｂを通過した空気を車室内へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、外気導入装置３２ｃ、加熱部入口側切替装置３４ａおよび加熱部出口側切替装置３４ｂの作動を制御する。また、制御装置４０は、放出用送風機３６を停止させる。また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、室内送風機３７の作動を制御する。
従って、複合冷房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。水－冷媒熱交換器１２では、内気冷房モードと同様に、熱媒体が加熱される。
水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、第１膨張弁１３ａへ流入して減圧される。第１膨張弁１３ａにて減圧された低圧冷媒は、第１熱交換器１４ａへ流入する。
第１熱交換器１４ａへ流入した冷媒は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａから第１空気通路３１ａへ流入した空気（具体的には、外気）と熱交換する。第１熱交換器１４ａでは、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。これにより、第１熱交換器１４ａを流通する空気が冷却される。
第１熱交換器１４ａから流出した冷媒は、全開となっている第２膨張弁１３ｂを介して、第２熱交換器１４ｂへ流入する。
第２熱交換器１４ｂへ流入した冷媒は、空調ユニット３０の第２外気導入口３２３ｂから第２空気通路３１ｂへ流入した空気（具体的には、外気）と熱交換する。第２熱交換器１４ｂでは、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。これにより、第２空気通路３１ｂを流通する空気が冷却される。
第２熱交換器１４ｂから流出した冷媒は、アキュムレータ１５へ流入する。アキュムレータ１５へ流入した冷媒は、気液分離される。アキュムレータ１５にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
また、複合冷房モードの熱媒体回路２０では、内気冷房モードと同様に作動する。
また、複合冷房モードの空調ユニット３０では、図６の太線矢印で示すように、空気が各空気通路を流れる。
第１空気通路３１ａには、第１外気導入口３２３ａを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第１空気通路３１ａへ流入した空気は、第１熱交換器１４ａにて冷却される。第１熱交換器１４ａにて冷却された空気は、第１室内流出口３５ｂを介して第３空気通路３１ｃへ流入する。
第２空気通路３１ｂには、第２外気導入口３２３ｂを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第２空気通路３１ｂへ流入した空気は、第２熱交換器１４ｂにて冷却される。第２熱交換器１４ｂにて冷却された空気は、第２室内流出口３５ｄを介して第３空気通路３１ｃへ流入する。
第３空気通路３１ｃへ流入した空気は、内気冷房モードと同様に、車室内へ送風される。これにより、車室内の冷房が実現される。
複合冷房モードでは、第１熱交換器１４ａおよび第２熱交換器１４ｂの双方で空気を冷却することができるので、充分な流量の空気を冷却することができる。また、複合冷房モードにおいても、第１入口側内外気切替装置３２ａが、内気を第１熱交換器１４ａへ導く通風路に切り替えてもよい。さらに、第２入口側内外気切替装置３２ｂが、内気を第２熱交換器１４ｂへ導く通風路に切り替えてもよい。
（ｂ）暖房モード
暖房モードは、主に外気温Ｔａｍが比較的低温（本実施形態では、０℃以下）となっている際に実行される運転モードである。本実施形態の車両用空調装置１では、暖房モードとして、内気暖房モード、外気暖房モード、および換気暖房モードを切り替えることができる。
（ｂ－１）内気暖房モード
内気暖房モードでは、制御装置４０は、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１を作動させる。より具体的には、制御装置４０は、高圧圧力センサ４１ｄによって検出された高圧圧力Ｐｄが、目標高圧ＰＤＯに近づくように、圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御する。目標高圧ＰＤＯは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置４０に記憶されている暖房モード用の制御マップを参照して決定される。
本実施形態の制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、目標高圧ＰＤＯを上昇させるように決定する。
また、制御装置４０は、第１膨張弁１３ａを絞り状態とする。また、制御装置４０は、第２膨張弁１３ｂを全開状態とする。より具体的には、制御装置４０は、第１膨張弁１３ａへ流入する冷媒の過冷却度ＳＣ１が、目標過冷却度ＳＣＯ１に近づくように、第１膨張弁１３ａの作動を制御する。
目標過冷却度ＳＣＯ１は、第１冷媒温度センサ４１ｇによって検出された第１冷媒温度Ｔ１に基づいて、予め制御装置４０に記憶されている暖房モード用の制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、サイクルの成績係数が極大値に近づくように、目標過冷却度ＳＣＯ１が決定される。
また、制御装置４０は、予め定めた基準圧送能力を発揮するように、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１を作動させる。
また、制御装置４０は、熱媒体ポンプ２１から吐出された熱媒体の全流量が、ヒータコア２２へ流入するように、第１流量調整弁２４ａの作動を制御する。また、制御装置４０は、熱媒体温度センサ４１ｊによって検出された熱媒体温度Ｔｗが、目標熱媒体温度ＴＷＯに近づくように、第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
目標熱媒体温度ＴＷＯは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置４０に記憶されている暖房モード用の制御マップを参照して決定される。
また、制御装置４０は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａを開き、第１内気導入口３５ａを閉じるように、第１入口側内外気切替装置３２ａの作動を制御する。つまり、第１入口側内外気切替装置３２ａは、外気を第１熱交換器１４ａへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第１室外流出口３３３ａを開き、第１室内流出口３５ｂを閉じるように、第１出口側内外気切替装置３３ａの作動を制御する。つまり、第１出口側内外気切替装置３３ａは、第１熱交換器１４ａを通過した空気を車室外へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第２外気導入口３２３ｂを開き、第２内気導入口３５ｃを閉じるように、第２入口側内外気切替装置３２ｂの作動を制御する。つまり、第２入口側内外気切替装置３２ｂは、外気を第２熱交換器１４ｂへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第２室外流出口３３３ｂを開き、第２室内流出口３５ｄを閉じるように、第２出口側内外気切替装置３３ｂの作動を制御する。つまり、第２出口側内外気切替装置３３ｂは、第２熱交換器１４ｂを通過した空気を車室外へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第３外気導入口３２３ｃを閉じるように、外気導入装置３２ｃの作動を制御する。また、制御装置４０は、加熱部入口側開口部３５ｅを開くように、加熱部入口側切替装置３４ａの作動を制御する。また、制御装置４０は、加熱部出口側開口部３５ｆを閉じるように、加熱部出口側切替装置３４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、放出用送風機３６および室内送風機３７の作動を制御する。
従って、内気暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入した高圧冷媒は、熱媒体通路を流通する熱媒体と熱交換する。水－冷媒熱交換器１２では、冷媒が熱媒体へ放熱して凝縮する。これにより、熱媒体が加熱される。
水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、第１膨張弁１３ａへ流入して減圧される。第１膨張弁１３ａにて減圧された低圧冷媒は、第１熱交換器１４ａへ流入する。
第１熱交換器１４ａへ流入した冷媒は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａから第１空気通路３１ａへ流入した空気（具体的には、外気）と熱交換する。第１熱交換器１４ａでは、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。第１熱交換器１４ａから流出した冷媒は、全開となっている第２膨張弁１３ｂを介して、第２熱交換器１４ｂへ流入する。
第２熱交換器１４ｂへ流入した冷媒は、空調ユニット３０の第２外気導入口３２３ｂから第２空気通路３１ｂへ流入した空気（具体的には、外気）と熱交換する。第２熱交換器１４ｂでは、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。
第２熱交換器１４ｂから流出した冷媒は、アキュムレータ１５へ流入する。アキュムレータ１５へ流入した冷媒は、気液分離される。アキュムレータ１５にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。
また、内気暖房モードの熱媒体回路２０では、熱媒体ポンプ２１から圧送された熱媒体がヒータコア２２へ流入する。ヒータコア２２へ流入した熱媒体は、第３空気通路３１ｃを流通する空気と熱交換する。ヒータコア２２では、熱媒体が空気へ放熱する。これにより、第３空気通路３１ｃを流通する空気が加熱される。
ヒータコア２２から流出した熱媒体は、水－冷媒熱交換器１２の熱媒体通路へ流入する。水－冷媒熱交換器１２の熱媒体通路へ流入した熱媒体は、冷媒と熱交換して加熱される。
水－冷媒熱交換器１２の熱媒体通路から流出した一部の熱媒体は、熱媒体ラジエータ２３へ流入する。熱媒体ラジエータ２３へ流入した熱媒体は、外気に放熱して冷却される。熱媒体ラジエータ２３から流出した熱媒体は、第２流量調整弁２４ｂの一方の流入口へ流入する。水－冷媒熱交換器１２の熱媒体通路から第２迂回通路２０ｂへ流入した熱媒体は、第２流量調整弁２４ｂの他方の流入口へ流入する。
この際、第２流量調整弁２４ｂは、熱媒体温度Ｔｗが目標熱媒体温度ＴＷＯに近づくように、熱媒体ラジエータ２３へ流入させる熱媒体の流量と熱媒体バイパス通路２５へ流入させる熱媒体の流量との流量比を調整する。第２流量調整弁２４ｂから流出した熱媒体は、熱媒体ポンプ２１に吸入されて再びヒータコア２２側へ圧送される。
また、内気暖房モードの空調ユニット３０では、図７の太線矢印で示すように、空気が各空気通路を流れる。
第１空気通路３１ａには、第１外気導入口３２３ａを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第１空気通路３１ａへ流入した空気は、第１熱交換器１４ａにて、冷媒と熱交換して冷却される。第１熱交換器１４ａにて冷却された空気は、第１室外流出口３３３ａから流出する。第１室外流出口３３３ａから流出した空気は、放出用送風機３６に吸入されて車室外へ放出される。
第２空気通路３１ｂには、第２外気導入口３２３ｂを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第２空気通路３１ｂへ流入した空気は、第２熱交換器１４ｂにて、冷媒と熱交換して冷却される。第２熱交換器１４ｂにて冷却された空気は、第２室外流出口３３３ｂから流出する。第２室外流出口３３３ｂから流出した空気は、放出用送風機３６に吸入されて車室外へ放出される。
第４空気通路３１ｄを流通する空気（具体的には、内気）は、加熱部入口側開口部３５ｅを介して第３空気通路３１ｃへ流入する。第３空気通路３１ｃへ流入した空気は、室内送風機３７に吸入されてヒータコア２２へ送風される。ヒータコア２２へ流入した空気は、熱媒体と熱交換して加熱される。ヒータコア２２にて加熱された空気は、車室内へ送風される。これにより、車室内の暖房が実現される。
内気暖房モードでは、内気を循環送風してヒータコア２２にて加熱している。従って、暖房を開始した直後に内気暖房モードへ切り替えることにより、車室内の速効暖房を期待することができる。
（ｂ－２）外気暖房モード
外気暖房モードでは、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１、第１膨張弁１３ａ、および第２膨張弁１３ｂの作動を制御する。また、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１、第１流量調整弁２４ａ、および第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、空調ユニット３０の第１入口側内外気切替装置３２ａ、第１出口側内外気切替装置３３ａ、第２入口側内外気切替装置３２ｂ、および第２出口側内外気切替装置３３ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、第３外気導入口３２３ｃを開くように、外気導入装置３２ｃの作動を制御する。また、制御装置４０は、加熱部入口側開口部３５ｅを閉じるように、加熱部入口側切替装置３４ａの作動を制御する。また、制御装置４０は、加熱部出口側開口部３５ｆを閉じるように、加熱部出口側切替装置３４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、放出用送風機３６および室内送風機３７の作動を制御する。
従って、外気暖房モードのヒートポンプサイクル１０および熱媒体回路２０では、内気暖房モードと同様に作動する。
また、外気暖房モードの空調ユニット３０では、図８の太線矢印で示すように、空気が各空気通路を流れる。
第１空気通路３１ａには、第１外気導入口３２３ａを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第１空気通路３１ａへ流入した空気は、内気暖房モードと同様に、第１熱交換器１４ａにて冷却されて車室外へ放出される。
第２空気通路３１ｂには、第２外気導入口３２３ｂを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第２空気通路３１ｂへ流入した空気は、内気暖房モードと同様に、第２熱交換器１４ｂにて冷却されて車室外へ放出される。
第３空気通路３１ｃには、第３外気導入口３２３ｃを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第３空気通路３１ｃへ流入した空気は、室内送風機３７に吸入されてヒータコア２２へ送風される。ヒータコア２２へ流入した空気は、熱媒体と熱交換して加熱される。ヒータコア２２にて加熱された空気は、車室内へ送風される。これにより、車室内の暖房が実現される。
（ｂ－３）換気暖房モード
換気暖房モードでは、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１の作動を制御する。
また、制御装置４０は、第１膨張弁１３ａを絞り状態とする。より具体的には、制御装置４０は、第１熱交換器１４ａにおける冷媒蒸発温度が内気温Ｔｒよりも低い温度であって、かつ、第１熱交換器１４ａに着霜を生じさせない温度（本実施形態では、１℃よりも高い温度）となるように、第１膨張弁１３ａの作動を制御する。
また、制御装置４０は、第２膨張弁１３ｂを絞り状態とする。より具体的には、制御装置４０は、第１膨張弁１３ａへ流入する冷媒の過冷却度ＳＣ１が、目標過冷却度ＳＣＯ１に近づくように、第２膨張弁１３ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１、第１流量調整弁２４ａ、および第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａを閉じ、第１内気導入口３５ａを開くように、第１入口側内外気切替装置３２ａの作動を制御する。つまり、第１入口側内外気切替装置３２ａは、内気を第１熱交換器１４ａへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第１室外流出口３３３ａを開き、第１室内流出口３５ｂを閉じるように、第１出口側内外気切替装置３３ａの作動を制御する。つまり、第１出口側内外気切替装置３３ａは、第１熱交換器１４ａを通過した空気を車室外へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、第２入口側内外気切替装置３２ｂおよび第２出口側内外気切替装置３３ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、第３外気導入口３２３ｃを開くように、外気導入装置３２ｃの作動を制御する。また、制御装置４０は、加熱部入口側開口部３５ｅを閉じるように、加熱部入口側切替装置３４ａの作動を制御する。また、制御装置４０は、加熱部出口側開口部３５ｆを閉じるように、加熱部出口側切替装置３４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、放出用送風機３６および室内送風機３７の作動を制御する。
従って、換気暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。水－冷媒熱交換器１２では、内気暖房モードと同様に、熱媒体が加熱される。水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、第１膨張弁１３ａへ流入して減圧される。第１膨張弁１３ａにて減圧された低圧冷媒は、第１熱交換器１４ａへ流入する。
第１熱交換器１４ａへ流入した冷媒は、空調ユニット３０の第１内気導入口３５ａから第１空気通路３１ａへ流入した空気（具体的には、内気）と熱交換する。第１熱交換器１４ａでは、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。第１熱交換器１４ａから流出した冷媒は、第２膨張弁１３ｂへ流入して減圧される。第２膨張弁１３ｂにて減圧された低圧冷媒は、第２熱交換器１４ｂへ流入する。
第２熱交換器１４ｂへ流入した冷媒は、内気暖房モードと同様に、空気（具体的には、外気）から吸熱して蒸発する。第２熱交換器１４ｂから流出した冷媒は、アキュムレータ１５へ流入する。アキュムレータ１５へ流入した冷媒は、気液分離される。アキュムレータ１５にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。
また、換気暖房モードの熱媒体回路２０では、内気暖房モードと同様に作動する。
また、換気暖機モードの空調ユニット３０では、図９の太線矢印で示すように、空気が各空気通路を流れる。
第１空気通路３１ａには、第１内気導入口３５ａを介して第４空気通路３１ｄを流通した空気（具体的には、内気）が流入する。第１空気通路３１ａへ流入した空気は、冷媒と熱交換して冷却される。第１熱交換器１４ａにて冷却された空気は、第１室外流出口３３３ａから流出する。第１室外流出口３３３ａから流出した空気は、放出用送風機３６に吸入されて車室外へ放出される。
第２空気通路３１ｂには、第２外気導入口３２３ｂを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第２空気通路３１ｂへ流入した空気は、内気暖房モードと同様に、第２熱交換器１４ｂにて冷却されて車室外へ放出される。
第３空気通路３１ｃには、第３外気導入口３２３ｃを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第３空気通路３１ｃへ流入した空気は、室内送風機３７に吸入されてヒータコア２２へ送風される。ヒータコア２２へ流入した空気は、熱媒体と熱交換して加熱される。ヒータコア２２にて加熱された空気は、車室内へ送風される。これにより、車室内の暖房が実現される。
（ｃ）除湿暖房モード
除湿暖房モードは、主に外気温Ｔａｍが中低温（本実施形態では、０℃以上、かつ、２０℃以下）となっている際に実行される運転モードである。さらに、本実施形態の車両用空調装置１では、除湿暖房モードとして、第１除湿暖房モードおよび第２除湿暖房モードを切り替えることができる。
第１除湿暖房モードは、外気温Ｔａｍが予め定めた基準除湿暖房温度ＫＴａｍ（本実施形態では、１０℃）以上となっている際に実行される。また、第２除湿暖房モードは、外気温Ｔａｍが基準除湿暖房温度ＫＴａｍより低くなっている際に実行される。
（ｃ－１）第１除湿暖房モード
外気暖房モードでは、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１の作動を制御する。
また、制御装置４０は、第１膨張弁１３ａを絞り状態とする。より具体的には、制御装置４０は、第１熱交換器１４ａにおける冷媒蒸発温度が、外気温Ｔａｍよりも低い温度であって、かつ、第２熱交換器１４ａの冷媒蒸発温度以上となるように、第１膨張弁１３ａの作動を制御する。
また、制御装置４０は、第２膨張弁１３ｂを絞り状態とする。より具体的には、制御装置４０は、第２熱交換器１４ｂにおける冷媒蒸発温度が、基準蒸発温度ＫＴｅ２（本実施形態では、１℃）となるように、第２膨張弁１３ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１、第１流量調整弁２４ａ、および第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａを開き、第１内気導入口３５ａを閉じるように、第１入口側内外気切替装置３２ａの作動を制御する。つまり、第１入口側内外気切替装置３２ａは、外気を第１熱交換器１４ａへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第１室外流出口３３３ａを開き、第１室内流出口３５ｂを閉じるように、第１出口側内外気切替装置３３ａの作動を制御する。つまり、第１出口側内外気切替装置３３ａは、第１熱交換器１４ａを通過した空気を車室外へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第２外気導入口３２３ｂを閉じ、第２内気導入口３５ｃを開くように、第２入口側内外気切替装置３２ｂの作動を制御する。つまり、第２入口側内外気切替装置３２ｂは、内気を第２熱交換器１４ｂへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第２室外流出口３３３ｂを閉じ、第２室内流出口３５ｄを開くように、第２出口側内外気切替装置３３ｂの作動を制御する。つまり、第２出口側内外気切替装置３３ｂは、第２熱交換器１４ｂを通過した空気を車室内へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第３外気導入口３２３ｃを閉じるように、外気導入装置３２ｃの作動を制御する。また、制御装置４０は、加熱部入口側開口部３５ｅを閉じるように、加熱部入口側切替装置３４ａの作動を制御する。また、制御装置４０は、加熱部出口側開口部３５ｆを閉じるように、加熱部出口側切替装置３４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、放出用送風機３６および室内送風機３７の作動を制御する。
従って、第１除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。水－冷媒熱交換器１２では、内気暖房モードと同様に、熱媒体が加熱される。水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、第１膨張弁１３ａへ流入して減圧される。第１膨張弁１３ａにて減圧された低圧冷媒は、第１熱交換器１４ａへ流入する。
第１熱交換器１４ａへ流入した冷媒は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａから第１空気通路３１ａへ流入した空気（具体的には、外気）と熱交換する。第１熱交換器１４ａでは、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。第１熱交換器１４ａから流出した冷媒は、第２膨張弁１３ｂへ流入して減圧される。第２膨張弁１３ｂにて減圧された低圧冷媒は、第２熱交換器１４ｂへ流入する。
第２熱交換器１４ｂへ流入した冷媒は、第２内気導入口３５ｃから第２空気通路３１ｂへ流入した空気（具体的には、内気）と熱交換する。第２熱交換器１４ｂでは、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。これにより、第２空気通路３１ｂを流通する空気が冷却されて除湿される。
第２熱交換器１４ｂから流出した冷媒は、アキュムレータ１５へ流入する。アキュムレータ１５へ流入した冷媒は、気液分離される。アキュムレータ１５にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。
また、第１除湿暖房モードの熱媒体回路２０では、内気暖房モードと同様に作動する。
また、第１除湿暖房モードの空調ユニット３０では、図１０の太線矢印で示すように、空気が各空気通路を流れる。
第１空気通路３１ａには、第１外気導入口３２３ａを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第１空気通路３１ａへ流入した空気は、内気暖房モードと同様に、第１熱交換器１４ａにて冷却されて車室外へ放出される。
第２空気通路３１ｂには、第２内気導入口３５ｃを介して第４空気通路３１ｄを流通した空気（具体的には、内気）が流入する。第２空気通路３１ｂへ流入した空気は、第２熱交換器１４ｂにて冷媒と熱交換して冷却されて除湿される。第２熱交換器１４ｂにて除湿された空気は、第２室内流出口３５ｄを介して第３空気通路３１ｃへ流入する。
第３空気通路３１ｃへ流入した空気は、室内送風機３７に吸入されてヒータコア２２へ送風される。ヒータコア２２へ流入した空気は、熱媒体と熱交換して再加熱される。ヒータコア２２にて再加熱された空気は、車室内へ送風される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。
第１除湿暖房モードでは、第１熱交換器１４ａの冷媒蒸発温度が、第２熱交換器１４ｂの冷媒蒸発温度よりも高くなる。従って、第１熱交換器１４ａおよび第２熱交換器１４ｂのいずれの熱交換器にも着霜が生じることがない。
（ｃ－２）第２除湿暖房モード
第２除湿暖房モードでは、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１の作動を制御する。
また、制御装置４０は、第１膨張弁１３ａを絞り状態とする。より具体的には、制御装置４０は、第１熱交換器１４ａにおける冷媒蒸発温度が、基準蒸発温度ＫＴｅ１（本実施形態では、１℃）となるように、第１膨張弁１３ａの作動を制御する。
また、制御装置４０は、第２膨張弁１３ｂを絞り状態とする。より具体的には、制御装置４０は、第２熱交換器１４ａにおける冷媒蒸発温度が、外気温Ｔａｍよりも低い温度となるように、第２膨張弁１３ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１、第１流量調整弁２４ａ、および第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａを閉じ、第１内気導入口３５ａを開くように、第１入口側内外気切替装置３２ａの作動を制御する。つまり、第１入口側内外気切替装置３２ａは、内気を第１熱交換器１４ａへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第１室外流出口３３３ａを閉じ、第１室内流出口３５ｂを開くように、第１出口側内外気切替装置３３ａの作動を制御する。つまり、第１出口側内外気切替装置３３ａは、第１熱交換器１４ａを通過した空気を車室内へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第２外気導入口３２３ｂを開き、第２内気導入口３５ｃを閉じるように、第２入口側内外気切替装置３２ｂの作動を制御する。つまり、第２入口側内外気切替装置３２ｂは、外気を第２熱交換器１４ｂへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第２室外流出口３３３ｂを開き、第２室内流出口３５ｄを閉じるように、第２出口側内外気切替装置３３ｂの作動を制御する。つまり、第２出口側内外気切替装置３３ｂは、第２熱交換器１４ｂを通過した空気を車室外へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第３外気導入口３２３ｃを閉じるように、外気導入装置３２ｃの作動を制御する。また、制御装置４０は、加熱部入口側開口部３５ｅを閉じるように、加熱部入口側切替装置３４ａの作動を制御する。また、制御装置４０は、加熱部出口側開口部３５ｆを閉じるように、加熱部出口側切替装置３４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、放出用送風機３６および室内送風機３７の作動を制御する。
従って、第２除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。水－冷媒熱交換器１２では、内気暖房モードと同様に、熱媒体が加熱される。水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、第１膨張弁１３ａへ流入して減圧される。第１膨張弁１３ａにて減圧された低圧冷媒は、第１熱交換器１４ａへ流入する。
第１熱交換器１４ａへ流入した冷媒は、空調ユニット３０の第１内気導入口３５ａから第１空気通路３１ａへ流入した空気（具体的には、内気）と熱交換する。第１熱交換器１４ａでは、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。これにより、第１空気通路３１ａを流通する空気が冷却されて除湿される。第１熱交換器１４ａから流出した冷媒は、第２膨張弁１３ｂへ流入して減圧される。第２膨張弁１３ｂにて減圧された低圧冷媒は、第２熱交換器１４ｂへ流入する。
第２熱交換器１４ｂへ流入した冷媒は、第２外気導入口３２３ｂから第２空気通路３１ｂへ流入した空気（具体的には、外気）と熱交換する。第２熱交換器１４ｂでは、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。
第２熱交換器１４ｂから流出した冷媒は、アキュムレータ１５へ流入する。アキュムレータ１５へ流入した冷媒は、気液分離される。アキュムレータ１５にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。
また、第２除湿暖房モードの熱媒体回路２０では、内気暖房モードと同様に作動する。
また、第２除湿暖房モードの空調ユニット３０では、図１１の太線矢印で示すように、空気が各空気通路を流れる。
第１空気通路３１ａには、第１内気導入口３５ａを介して第４空気通路３１ｄを流通した空気（具体的には、内気）が流入する。第１空気通路３１ａへ流入した空気は、第１熱交換器１４ａにて冷媒と熱交換して冷却されて除湿される。第１熱交換器１４ｂにて冷却された空気は、第１室内流出口３５ｂを介して第３空気通路３１ｃへ流入する。
第２空気通路３１ｂには、第２外気導入口３２３ｂを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第２空気通路３１ｂへ流入した空気は、内気暖房モードと同様に、第２熱交換器１４ｂにて冷却されて車室外へ放出される。
第３空気通路３１ｃへ流入した空気は、室内送風機３７に吸入されてヒータコア２２へ送風される。ヒータコア２２へ流入した空気は、熱媒体と熱交換して再加熱される。ヒータコア２２にて再加熱された空気は、車室内へ送風される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。
ここで、第２除湿暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、第２熱交換器１４ｂにおける冷媒蒸発温度が０℃以下になってしまうことがある。さらに、第２除湿暖房モードが実行される際の外気の絶対湿度は、暖房モードが実行される際の外気の絶対湿度よりも高い。このため、第２除湿暖房モードでは、第２熱交換器１４ｂに着霜が生じてしまう可能性が高い。
このような着霜は、第２熱交換器１４ｂの空気通路を閉塞させてしまい、冷媒と外気との熱交換性能を著しく低下させてしまう。その結果、第２熱交換器１４ｂに着霜が生じると、ヒートポンプサイクル１０の空気の加熱能力が低下してしまう。
そこで、本実施形態の空調装置では、図１２のフローチャートに示す制御ルーチンを実行して、第２熱交換器１４ｂの除霜を行っている。なお、図１２に示す制御ルーチンは、第２除湿暖房モードが実行されている際に、空調制御プログラムのサブルーチンとして所定の周期毎に実行される。
まず、図１２のステップＳ１１では、予め定めた着霜条件が成立したか否かが判定される。本実施形態では、第２除湿暖房モードの開始後、第２熱交換器温度Ｔｅｆｉｎ２が基準着霜温度以下となっている時間が、基準着霜時間以上となった際に、着霜条件が成立したものとしている。具体的には、本実施形態では、基準着霜温度を－５℃とし、基準着霜時間を５分としている。
ステップＳ１１にて、着霜条件が成立したと判定された際には、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、第２除湿暖房モードから除霜モードへ切り替えられて、ステップＳ１３へ進む。除霜モードの詳細については後述する。ステップＳ１１にて、着霜条件が成立したと判定されない際には、メインルーチンへ戻る。
ステップＳ１３では、除霜終了条件が成立したか否かが判定される。本実施形態では、除霜運転が継続されている時間が、基準着霜時間以上となった際に、除霜終了条件が成立したものとしている。具体的には、本実施形態では、基準着霜時間を３分としている。
ステップＳ１３にて、除霜終了条件が成立したと判定された際には、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、除霜モードから再び第２除湿暖房モードへ切り替えられて、メインルーチンへ戻る。ステップＳ１３にて、除霜終了条件が成立したと判定されない際には、ステップＳ１２へ進み、除霜モードが継続される。以下に、除霜モードの詳細について説明する。
（ｄ）除霜モード
本実施形態の車両用空調装置１では、除霜モードとして、通常除霜モードおよび低内気温除霜モードを切り替えることができる。低内気温除霜モードは、内気温Ｔｒが基準除霜内気温ＫＴｒ（本実施形態では、０℃）以下となっている際に実行される除霜モードである。
（ｄ－１）通常除霜モード
通常除霜モードでは、制御装置４０は、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１の冷媒吐出能力を低下させる。すなわち、第２除湿暖房モードよりも第２熱交換器１４ｂを流通する冷媒の流量を低下させる。但し、制御装置４０は、圧縮機１１を停止させることなく作動させている。
また、制御装置４０は、第２熱交換器１４ｂを流通する冷媒の温度が予め定めた基準除霜温度範囲となるように、第２膨張弁１３ｂの作動を制御する。より詳細には、除霜モードでは、制御装置４０は、第２熱交換器１４ｂを流通する冷媒の温度が基準除霜温度範囲となるように、圧縮機１１および第２膨張弁１３ｂの作動を制御する。
本実施形態では、基準除霜温度範囲として、具体的に、－３℃以上、かつ、１０℃以下を採用している。これは、第２熱交換器１４ｂを除霜可能な冷媒の温度範囲として実験的に得られた値である。
また、制御装置４０は、圧縮機１１および第２膨張弁１３ｂの作動に応じて、サイクル全体としての吸放熱量のバランスがとれるように、第１膨張弁１３ａの作動を制御する。
また、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１、第１流量調整弁２４ａ、および第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａを閉じ、第１内気導入口３５ａを開くように、第１入口側内外気切替装置３２ａの作動を制御する。つまり、第１入口側内外気切替装置３２ａは、内気を第１熱交換器１４ａへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第１室外流出口３３３ａを閉じ、第１室内流出口３５ｂを開くように、第１出口側内外気切替装置３３ａの作動を制御する。つまり、第１出口側内外気切替装置３３ａは、第１熱交換器１４ａを通過した空気を車室内へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第２外気導入口３２３ｂを閉じ、第２内気導入口３５ｃを開くように、第２入口側内外気切替装置３２ｂの作動を制御する。つまり、第２入口側内外気切替装置３２ｂは、内気を第２熱交換器１４ｂへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第２室外流出口３３３ｂを閉じ、第２室内流出口３５ｄを開くように、第２出口側内外気切替装置３３ｂの作動を制御する。つまり、第２出口側内外気切替装置３３ｂは、第２熱交換器１４ｂを通過した空気を車室内へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、外気導入装置３２ｃ、加熱部入口側切替装置３４ａおよび加熱部出口側切替装置３４ｂの作動を制御する。また、制御装置４０は、放出用送風機３６を停止させる。また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、室内送風機３７の作動を制御する。
従って、通常除霜モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。この際、高圧冷媒の温度は、第２除湿暖房モードよりも低くなる。このため、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入した冷媒は、熱媒体に殆ど放熱することなく冷媒通路から流出する。
水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、第１膨張弁１３ａへ流入して減圧される。第１膨張弁１３ａにて減圧された低圧冷媒は、第１熱交換器１４ａへ流入する。
第１熱交換器１４ａへ流入した冷媒は、空調ユニット３０の第１内気導入口３５ａから第１空気通路３１ａへ流入した空気（具体的には、内気）と熱交換する。第１熱交換器１４ａでは、サイクル全体としての吸放熱量のバランスがとれるように、冷媒が放熱あるいは吸熱する。
第１熱交換器１４ａから流出した冷媒は、第２膨張弁１３ｂへ流入して減圧される。この際、第２膨張弁１３ｂの絞り開度は、第２熱交換器１４ｂを流通する冷媒の温度が基準除霜温度範囲となるように調整される。第２膨張弁１３ｂにて減圧された低圧冷媒は、第２熱交換器１４ｂへ流入する。
第２熱交換器１４ｂでは、冷媒が霜に放熱する。これにより、霜が融解して、第２熱交換器１４ｂの除霜が進行する。第２熱交換器１４ｂから流出した冷媒は、アキュムレータ１５へ流入する。アキュムレータ１５へ流入した冷媒は、気液分離される。アキュムレータ１５にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。
また、通常除霜モードの熱媒体回路２０では、内気暖房モードと同様に作動する。
また、通常除霜モードの空調ユニット３０では、図１３の太線矢印で示すように、空気が各空気通路を流れる。
第１空気通路３１ａには、第１内気導入口３５ａを介して空気（具体的には、内気）が流入する。第１空気通路３１ａへ流入した空気は、第１熱交換器１４ａにて冷媒と熱交換する。第１熱交換器１４ｂにて冷媒と熱交換した空気は、第１室内流出口３５ｂを介して第３空気通路３１ｃへ流入する。
第２空気通路３１ｂには、第２内気導入口３５ｃを介して第４空気通路３１ｄを流通した空気（具体的には、内気）が流入する。第２空気通路３１ｂへ流入した比較的高温の内気は、第２熱交換器１４ｂの霜に放熱する。これにより、霜が融解して、第２熱交換器１４ｂの除霜が進行する。
さらに、第２空気通路３１ｂへ流入した空気は、霜によって０℃近くまで冷却されて除湿される。第２熱交換器１４ｂを通過した空気は、第２室内流出口３５ｄを介して第３空気通路３１ｃへ流入する。
第３空気通路３１ｃへ流入した空気は、室内送風機３７に吸入されてヒータコア２２へ送風される。ヒータコア２２へ流入した空気は、熱媒体と熱交換して再加熱される。ヒータコア２２にて再加熱された空気は、車室内へ送風される。これにより、第２熱交換器１４ｂの除霜および車室内の除湿暖房が実現される。
（ｄ－２）低内気温除霜モード
低内気温除霜モードでは、制御装置４０は、予め定めた低内気温除霜モード用の基準吐出能力を発揮するように圧縮機１１の作動を制御する。
また、制御装置４０は、第１膨張弁１３ａを絞り状態とする。より具体的には、制御装置４０は、第１熱交換器１４ａおよび第２熱交換器１４ｂを流通する冷媒の温度が基準除霜温度範囲となるように第１膨張弁１３ａの作動を制御する。また、制御装置４０は、第２膨張弁１３ｂを全開状態とする。
また、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１、第１流量調整弁２４ａ、および第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、空調ユニット３０の第１内気導入口３５ａを閉じるように、第１入口側内外気切替装置３２ａの作動を制御する。なお、低内気温除霜モードでは、図１４に示すように、第１入口側内外気切替装置３２ａが、第１外気導入口３２３ａを閉じていることが望ましいが、第１外気導入口３２３ａを開いてもよい。
また、制御装置４０は、第１室内流出口３５ｂを開くように、第１出口側内外気切替装置３３ａの作動を制御する。なお、低内気温除霜モードでは、図１４に示すように、第１出口側内外気切替装置３３ａが、第１室外流出口３３３ａを閉じていることが望ましいが、第１室外流出口３３３ａを開いてもよい。
また、制御装置４０は、第２外気導入口３２３ｂを閉じ、第２内気導入口３５ｃを開くように、第２入口側内外気切替装置３２ｂの作動を制御する。つまり、第２入口側内外気切替装置３２ｂは、内気を第２熱交換器１４ｂへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第２室外流出口３３３ｂを閉じ、第２室内流出口３５ｄを開くように、第２出口側内外気切替装置３３ｂの作動を制御する。つまり、第２出口側内外気切替装置３３ｂは、第２熱交換器１４ｂを通過した空気を車室内へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第３外気導入口３２３ｃを閉じるように、外気導入装置３２ｃの作動を制御する。また、制御装置４０は、加熱部入口側開口部３５ｅを閉じるように、加熱部入口側切替装置３４ａの作動を制御する。
また、制御装置４０は、加熱部出口側開口部３５ｆを開くように、加熱部出口側切替装置３４ｂの作動を制御する。つまり、加熱部出口側切替装置３４ｂは、ヒータコア２２にて加熱された空気を、車室内を迂回させて第４空気通路３１ｄ側へ流入させる通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、放出用送風機３６を停止させる。また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、室内送風機３７の作動を制御する。
従って、低内気温除霜モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。水－冷媒熱交換器１２では、熱媒体が加熱される。水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、第１膨張弁１３ａへ流入して減圧される。第１膨張弁１３ａにて減圧された低圧冷媒は、第１熱交換器１４ａへ流入する。
低内気温除霜モードでは、第１熱交換器１４ａに空気を流通させない。このため、第１熱交換器１４ａへ流入した冷媒は、殆ど空気と熱交換することなく第１熱交換器１４ａから流出していく。第１熱交換器１４ａから流出した冷媒は、全開となっている第２膨張弁１３ｂを介して第２熱交換器１４ｂへ流入する。
第２熱交換器１４ｂでは、冷媒が霜に放熱する。これにより、霜が融解して、第２熱交換器１４ｂの除霜が進行する。第２熱交換器１４ｂから流出した冷媒は、アキュムレータ１５へ流入する。アキュムレータ１５へ流入した冷媒は、気液分離される。アキュムレータ１５にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。
また、低内気温除霜モードの熱媒体回路２０では、内気暖房モードと同様に作動する。
また、低内気温除霜モードの空調ユニット３０では、図１４の太線矢印で示すように、空気が各空気通路を流れる。
第２空気通路３１ｂには、第２内気導入口３５ｃを介して第４空気通路３１ｄを流通した空気が流入する。第２空気通路３１ｂへ流入した空気は霜に放熱する。これにより、第２熱交換器１４ｂの除霜が進行する。さらに、第２空気通路３１ｂへ流入した空気が霜によって０℃近くまで冷却されて除湿される。第２熱交換器１４ｂを通過した空気は、第２室内流出口３５ｄを介して第３空気通路３１ｃへ流入する。
第３空気通路３１ｃへ流入した空気は、室内送風機３７に吸入されてヒータコア２２へ送風される。ヒータコア２２へ流入した空気は、熱媒体と熱交換して再加熱される。ヒータコア２２にて加熱された空気の少なくとも一部は、加熱部出口側切替装置３４ｂが加熱部出口側開口部３５ｆを開いているので、車室内へ送風されることなく、第４空気通路３１ｄへ流入する。
第４空気通路３１ｄへ流入した比較的温度の高い空気は、第２内気導入口３５ｃを介して再び第２空気通路３１ｂへ導かれる。これにより、第２熱交換器１４ｂの除霜が実現される。
以上の如く、本実施形態の車両用空調装置１によれば、運転モードを切り替えることによって、車室内の快適な空調を実現することができる。
より詳細には、本実施形態の第２除湿暖房モードでは、第１出口側内外気切替装置３３ａが、第１熱交換器１４ａを通過した空気を車室内へ導く通風路に切り替える。さらに、ヒータコア２２が、第１熱交換器１４ａを通過した空気を加熱する。従って、第１熱交換器１４ａにて冷却されて除湿された空気をヒータコア２２にて再加熱して車室内へ導くことで、車室内の除湿暖房を行うことができる。
さらに、第２除湿暖房モードでは、第２入口側内外気切替装置３２ｂが、外気を第２熱交換器１４ｂへ導く通風路に切り替える。第２出口側内外気切替装置３３ｂが、第２熱交換器１４ｂを通過した空気を車室外へ導く通風路に切り替える。従って、第２熱交換器１４ｂにて冷媒が外気から吸熱した熱を熱源として、ヒータコア２２にて空気を確実に再加熱することができる。
ところが、第２除湿暖房モードでは、前述の如く、第２熱交換器１４ｂに着霜が生じてしまう可能性が高い。
これに対して、本実施形態の通常除霜モードでは、第２入口側内外気切替装置３２ｂが、内気を第２熱交換器１４ｂへ導く通風路に切り替える。従って、比較的高温となっている内気の有する熱を利用して、第２熱交換器１４ｂへの除霜を行うことができる。
同時に、通常除霜モードでは、第２除湿暖房モードよりも第２熱交換器１４ｂを流通する冷媒の流量を低減させることによって第２熱交換器１４ｂを流通する冷媒の温度を、基準除霜温度範囲内に維持している。従って、効果的に第２熱交換器１４ｂの除霜を行うことができる。
その結果、本実施形態の車両用空調装置１によれば、第２熱交換器１４ｂの除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０にて消費されるエネルギ（具体的には、圧縮機１１にて消費される電力）を低減することができる。
また、本実施形態の通常除霜モードでは、圧縮機１１を作動させるので、ヒートポンプサイクル１０内に冷媒を循環させ、第２熱交換器１４ｂ内に冷媒を流通させることができる。これにより、通常除霜モード時に第２熱交換器１４ｂの均温化が促進されるので、より一層、効果的に第２熱交換器１４ｂの除霜を行うことができる。
さらに、本実施形態では、第２熱交換器１４ｂとして、タンクアンドチューブ型の熱交換器を採用している。さらに、冷媒チューブの長手方向が上下方向に延びる成分を有するように、第２熱交換器１４ｂを配置している。これによれば、融解した霜を下方側に落下させて、除霜を促進することができる。そして、除霜時間を短縮化することができる。
また、本実施形態の通常除霜モードでは、第２出口側内外気切替装置３３ｂが第２熱交換部１４ｂを通過した空気を車室内へ導く通風路に切り替える。従って、ヒータコア２２にて第２熱交換部１４ｂを通過した空気を再加熱して、車室内の除湿暖房を行うことができる。
この際、通常除霜モードでは、圧縮機１１の冷媒吐出能力を低下させるため、水－冷媒熱交換器１２における熱媒体の加熱能力が低下する。従って、一時的にヒータコア２２における空気の加熱能力も低下してしまう可能性がある。
これに対して、本実施形態の通常除霜モードでは、熱媒体回路２０を循環する熱媒体に蓄えられた熱を利用して、ヒータコア２２にて空気の加熱を継続することができる。従って、通常除霜モード時に、乗員の暖房感の悪化を抑制することができる。
さらに、本実施形態の車両用空調装置１では、図１２のフローチャートで説明したように、第２除湿暖房モードと通常除霜モードとを連続的に切り替えている。従って、車室内の除湿暖房を連続的に行うことができ、乗員の暖房感の悪化をより一層抑制することができる。
また、本実施形態の車両用空調装置１では、冷房モードの運転を行うことができる。冷房モードでは、第１入口側内外気切替装置３２ａが、外気を第１熱交換器１４ａへ導く通風路に切り替える。第１出口側内外気切替装置３３ａが、第１熱交換器１４ａを通過した空気を車室外へ導く通風路に切り替える。
さらに、第２入口側内外気切替装置３２ｂが、内気および外気の少なくとも一方を第２熱交換器１４ｂへ導く通風路に切り替える。第２出口側内外気切替装置３３ｂが、第２熱交換器１４ｂを通過した空気を車室内へ導く通風路に切り替える。従って、第１熱交換器１４ａにて冷却された空気を車室内へ導くことで、車室内の冷房を行うことができる。
また、本実施形態の車両用空調装置１では、加熱部出口側切替装置３４ｂを備えている。そして、低内気温除霜モードでは、加熱部出口側切替装置３４ｂがヒータコア２２にて加熱された空気を第４空気通路３１ｄを介して、第２空気通路３１ｂの第２熱交換器１４ｂへ流入させる。
これによれば、内気温Ｔｒが低く、内気の有する熱を利用して第２熱交換器１４ｂの除霜を行うことができない場合であっても、第２熱交換器１４ｂの除霜を行うことができる。
また、本実施形態の車両用空調装置１では、換気暖房モードの運転を行うことができる。換気暖房モードでは、第１入口側内外気切替装置３２ａが、内気を第１熱交換器１４ａへ導く通風路に切り替える。さらに、第１出口側内外気切替装置３３ａが、第１熱交換器１４ａを通過した空気を車室外へ導く通風路に切り替える。
これによれば、第１熱交換器１４ａにて、外気よりも温度の高い内気の有する熱を冷媒に吸熱させることができる。従って、内気暖房モードおよび外気暖房モードよりも、ヒータコア２２における送風空気の加熱能力を増大させることができる。また、第２熱交換器１４ｂにて、冷媒が外気から吸熱する吸熱量を低下させることができる。従って、第２熱交換器１４ｂに着霜が生じることを抑制することができる。
さらに、本実施形態では、換気暖房モード時に、第１熱交換器１４ａにおける冷媒蒸発温度が、内気よりも低い温度であって、第１熱交換器１４ａに着霜を生じさせない温度に調整されている。従って、冷媒に内気の有する熱を確実に吸熱させることができる。さらに、第１熱交換器１４ａに着霜を生じさせてしまうこともない。
また、本実施形態の車両用空調装置１は、外気導入装置３２ｃを備えている。従って、換気暖房モード時に、外気導入装置３２ｃが第３空気通路３１ｃへ外気を導入する通風路に切り替えることができる。さらに、第２出口側内外気切替装置３３ｂが第２熱交換器１４ｂを通過した空気を車室外へ導く通風路に切り替えることができる。
これによれば、第２熱交換器１４ｂにて、外気の有する熱を冷媒に吸熱させることができる。従って、より一層、送風空気の加熱能力を増大させることができる。
（第２実施形態）
本実施形態では、図１５に示すように、第１実施形態に対して、車両用空調装置１の構成を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態の車両用空調装置１では、熱媒体回路２０が廃止されている。また、本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、水－冷媒熱交換器１２に代えて、室内凝縮器１２ａを備えている。
室内凝縮器１２ａは、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と室内送風機３７から車室内へ送風される空気とを熱交換させる。室内凝縮器１２ａでは、高圧冷媒の有する熱を空気に放熱させて空気を加熱することができる。
室内凝縮器１２ａは、第１実施形態で説明したヒータコア２２と同様に、空調ユニット３０のケーシング３１内に形成された第３空気通路３１ｃ内に配置されている。つまり、本実施形態の室内凝縮器１２ａは、高圧冷媒を熱源として空気を加熱する加熱部を構成している。その他の車両用空調装置１の構成は第１実施形態と同様である。
次に、上記構成の本実施形態の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置１では、室内凝縮器１２ａにて冷媒と空気とを熱交換させることによって、実質的に、第１実施形態と同様の暖房モード、除湿暖房モード、および除霜モードを実行することができる。
従って、本実施形態の車両用空調装置１においても、第１実施形態と同様に、第２熱交換器１４ｂの除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０にて消費されるエネルギを低減することができる。
ここで、本実施形態の車両用空調装置１では、熱媒体回路２０が廃止されている。従って、第２除湿暖房モードから通常除霜モードへ切り替えた際に、熱媒体に蓄えられた熱を利用して空気を加熱することができない。このため、第２除湿暖房モードと通常除霜モードとを連続的に切り替えた際に、乗員の暖房感が悪化してしまう可能性がある。
これに対して、本実施形態では、冷媒と空気とを直接熱交換させる室内凝縮器１２ａを採用しているので、車室内の空気を加熱する際の即効性が高い。従って、第２除湿暖房モードと通常除霜モードとを切り替える周期を短縮化させることで、乗員の暖房感の悪化を抑制することができる。
（第３実施形態）
本実施形態では、図１６に示すように、第１実施形態に対して、ヒートポンプサイクル１０の構成を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態のヒートポンプサイクル１０は、冷媒バイパス通路１６および開閉弁１６ａを備えている。
冷媒バイパス通路１６は、第１熱交換器１４ａから流出した冷媒を、第２膨張弁１３ｂおよび第２熱交換器１４ｂを迂回させて、アキュムレータ１５の入口側へ導く冷媒通路である。開閉弁１６ａは、冷媒バイパス通路１６を開閉する電磁弁である。開閉弁１６ａは、制御装置４０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。その他の車両用空調装置１の構成は第１実施形態と同様である。
次に、上記構成の本実施形態の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置１では、制御装置４０が開閉弁１６ａを閉じることによって、第１実施形態と同様の冷房モード、暖房モード、除湿暖房モード、および除霜モードを実行することができる。さらに、本実施形態では、制御装置４０が開閉弁１６ａを開くことによって、吸熱除霜モードを実行することができる。以下に、吸熱除霜モードについて説明する。
（ｄ－３）吸熱除霜モード
吸熱除霜モードでは、制御装置４０は、第２除湿暖房モードと同様に、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１の作動を制御する。また、制御装置４０は、第１膨張弁１３ａを絞り状態とする。より具体的には、制御装置４０は、第１熱交換器１４ａにおける冷媒蒸発圧力が外気温Ｔａｍよりも低くなるように、第１膨張弁１３ａの作動を制御する。
また、制御装置４０は、第２膨張弁１３ｂを全閉状態とする。また、制御装置４０は、開閉弁１６ａを開く。
また、制御装置４０は、通常除霜モードと同様に、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１、第１流量調整弁２４ａ、および第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａを開き、第１内気導入口３５ａを閉じるように、第１入口側内外気切替装置３２ａの作動を制御する。つまり、第１入口側内外気切替装置３２ａは、外気を第１熱交換器１４ａへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第１室外流出口３３３ａを開き、第１室内流出口３５ｂを閉じるように、第１出口側内外気切替装置３３ａの作動を制御する。つまり、第１出口側内外気切替装置３３ａは、第１熱交換器１４ａを通過した空気を車室外へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、通常除霜モードと同様に、第２入口側内外気切替装置３２ｂおよび第２出口側内外気切替装置３３ｂの作動を制御する。また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、外気導入装置３２ｃ、加熱部入口側切替装置３４ａおよび加熱部出口側切替装置３４ｂの作動を制御する。また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、放出用送風機３６および室内送風機３７の作動を制御する。
従って、吸熱除霜モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。水－冷媒熱交換器１２では、熱媒体が加熱される。水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、第１膨張弁１３ａへ流入して減圧される。第１膨張弁１３ａにて減圧された低圧冷媒は、第１熱交換器１４ａへ流入する。
第１熱交換器１４ａへ流入した冷媒は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａから第１空気通路３１ａへ流入した空気（具体的には、外気）と熱交換する。第１熱交換器１４ａでは、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。
第１熱交換器１４ａから流出した冷媒は、開閉弁１６ａが開いているので、冷媒バイパス通路１６を介して、アキュムレータ１５へ流入する。アキュムレータ１５へ流入した冷媒は、気液分離される。アキュムレータ１５にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。
また、吸熱除霜モードの熱媒体回路２０では、通常除霜モードと同様に作動する。
また、吸熱除霜モードの空調ユニット３０では、図１７の太線矢印で示すように、空気が各空気通路を流れる。
第１空気通路３１ａには、第１外気導入口３２３ａを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第１空気通路３１ａへ流入した空気は、内気暖房モードと同様に、第１熱交換器１４ａにて冷却されて車室外へ放出される。
第２空気通路３１ｂには、第２内気導入口３５ｃを介して第４空気通路３１ｄを流通した空気（具体的には、内気）が流入する。第２空気通路３１ｂへ流入した比較的高温の内気は霜に放熱する。これにより、霜が融解して、第２熱交換器１４ｂの除霜が進行する。さらに、第２空気通路３１ｂへ流入した空気は、霜によって０℃近くまで冷却されて除湿される。第２熱交換器１４ｂを通過した空気は、第２室内流出口３５ｄを介して第３空気通路３１ｃへ流入する。
第３空気通路３１ｃへ流入した空気は、室内送風機３７に吸入されてヒータコア２２へ送風される。ヒータコア２２へ流入した空気は、熱媒体と熱交換して再加熱される。ヒータコア２２にて再加熱された空気は、車室内へ送風される。これにより、第２熱交換器１４ｂの除霜および車室内の除湿暖房が実現される。
本実施形態の車両用空調装置１では、以上の如く作動するので、第１実施形態と同様に、第２熱交換器１４ｂの除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０にて消費されるエネルギを低減することができる。
さらに、本実施形態の車両用空調装置１では、吸熱除霜モードの運転を行うことができる。吸熱除霜モードでは、第１熱交換部１４ａにて冷媒が外気から吸熱した熱を熱源として、水－冷媒熱交換器１２にて熱媒体を加熱することができる。従って、吸熱除霜モードでは、通常除霜モードよりも、熱媒体の加熱能力の低下を抑制することができ、乗員の暖房感の悪化をより一層抑制することができる。
ここで、吸熱除霜モードでは、第１熱交換器１４ａにおける冷媒蒸発温度が０℃以下になってしまうことがある。このため、吸熱除霜モードでは、第１熱交換器１４ａに着霜が生じてしまうことがある。従って、第２熱交換器１４ｂの除霜が完了する前に、第１熱交換器１４ａに着霜が生じてしまう運転条件では、吸熱除霜モードから通常除霜モードに切り替えてもよい。
（第４実施形態）
本実施形態では、図１８に示すように、第１実施形態に対して、ヒートポンプサイクル１０の構成を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、アキュムレータ１５に代えて、レシーバ１７を備えている。
レシーバ１７は、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路の出口から第１膨張弁１３ａの入口へ至る冷媒流路に配置されている。レシーバ１７は、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒をサイクル内の余剰冷媒として貯える高圧側の貯液部である。その他の車両用空調装置１の構成は第１実施形態と同様である。
次に、上記構成の本実施形態の作動について説明する。本実施形態では、各運転モードにおいて、第２蒸発器１４ｂの出口側の冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度（本実施形態では、３℃）となるように、第１膨張弁１３ａおよび第２膨張弁１３ｂの少なくとも一方の絞り開度が調整される。その他の基本的作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の車両用空調装置１では、実質的に、第１実施形態と同様の暖房モード、除湿暖房モード、および除霜モードを実行することができる。
さらに、内気冷房モードあるいは外気冷房モードでは、制御装置４０は、第１膨張弁１３ａを全開状態とする。また、制御装置４０は、第２膨張弁１３ｂを冷媒減圧作用を発揮する絞り状態とする。この際、制御装置４０は、第２蒸発器１４ｂの出口側の冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように第２膨張弁１３ｂの作動を制御する。
従って、内気冷房モードあるいは外気冷房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、第１実施形態と同様に、水－冷媒熱交換器１２にて、冷媒が熱媒体に放熱して凝縮する。これにより、熱媒体が加熱される。
水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、レシーバ１７へ流入して気液分離される。レシーバ１７にて分離された液相冷媒の一部は、第１膨張弁１３ａを介して、第１熱交換器１４ａへ流入する。
第１熱交換器１４ａへ流入した液相冷媒は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａから第１空気通路３１ａへ流入した空気（具体的には、外気）と熱交換する。第１熱交換器１４ａでは、液相冷媒が過冷却される。第１熱交換器１４ａから流出した冷媒は、第２膨張弁１３ｂへ流入して減圧される。第２膨張弁１３ｂにて減圧された低圧冷媒は、第２熱交換器１４ｂへ流入する。
第２熱交換器１４ｂへ流入した冷媒は、空調ユニット３０の第２空気通路３１ｂへ流入した空気と熱交換する。第２熱交換器１４ｂでは、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。これにより、第２空気通路３１ｂを流通する空気が冷却される。さらに、第２熱交換器１４ｂの出口側の冷媒が過熱度を有する気相冷媒となる。
第２熱交換器１４ｂから流出した過熱度を有する気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
また、熱媒体回路２０および空調ユニット３０では、第１実施形態と同様に作動する。従って、空調ユニット３０では、第２熱交換器１４ｂにて冷却された空気が、第１実施形態と同様に、車室内へ送風される。これにより、車室内の冷房が実現される。
本実施形態の車両用空調装置１では、以上の如く作動するので、第１実施形態と同様に、第２熱交換器１４ｂの除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０にて消費されるエネルギを低減することができる。
さらに、本実施形態の車両用空調装置１では、内気冷房モードあるいは外気冷房モード時に、第１熱交換器１４ａにて冷媒を過冷却することができる。従って、第２熱交換器１４ｂの入口側の冷媒のエンタルピから出口側の冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を拡大することができる。その結果、第２熱交換器１４ｂにおける空気の冷却能力を向上させることができる。
（第５実施形態）
本実施形態では、図１９に示すように、第４実施形態に対して、ヒートポンプサイクル１０の構成を変更した例を説明する。
本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、第１熱交換器１４ａおよび第２熱交換器１４ｂとして、熱交換能力が異なるものを採用している。より具体的には、第１熱交換器１４ａおよび第２熱交換器１４ｂとして、熱交換面積の異なるものを採用している。本実施形態では、第１熱交換器１４ａの熱交換面積が、第２熱交換器１４ｂの熱交換面積よりも小さくなっている。
ここで、熱交換器における熱交換面積とは、空気の流れ方向から見たときの熱交換コア部の正面面積（換言すると、投影面積）を意味する。熱交換器では、熱交換面積の増加に伴って、熱交換性能が向上する。本実施形態の第１熱交換器１４ａおよび第２熱交換器１４ｂにおける熱交換面積は、矩形状に形成されている。その他の車両用空調装置１の構成および作動は、第１実施形態と同様である。
次に、上記構成の本実施形態の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置１では、第１実施形態と同様の冷房モード、暖房モード、除湿暖房モード、除霜モードを実行することができる。従って、本実施形態の車両用空調装置１においても、第１実施形態と同様に、第２熱交換器１４ｂの除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０にて消費されるエネルギを低減することができる。
さらに、本実施形態の車両用空調装置１では、第２熱交換器１４ｂにて冷媒が低温の外気から吸熱する運転モード時に、熱交換面積の大きい第２熱交換器１４ｂにおける冷媒の吸熱量を増加させることができる。具体的には、内気暖房モード、外気暖房モード、換気暖房モード、および第２除湿暖房モード時に、第２熱交換器１４ｂにおける冷媒の吸熱量を増加させて、車室内の暖房能力を増加させることができる。
ここで、第１除湿暖房モードでは、第１熱交換器１４ａにて冷媒が外気から吸熱する。第１除湿暖房モードは、第２除湿暖房モード等よりも外気温Ｔａｍが高くなっている際に実行される運転モードなので、空気の再加熱のために必要とされる熱量が第２除湿暖房モード等よりも少なくなる。従って、第１除湿暖房モード時に、第１熱交換器１４ａの熱交換面積が小さくなっていても、車室内の暖房能力が不足してしまうことはない。
また、本実施形態の車両用空調装置１では、内気冷房モード時あるいは外気冷房モード時に、第４実施形態と同様に、第１熱交換器１４ａにて液相冷媒が過冷却される。本実施形態では、第１熱交換器１４ａの熱交換面積が第２熱交換器１４ｂの熱交換面積よりも小さくなっている。従って、第１熱交換器１４ａに貯まる液相冷媒量を低減させて、ヒートポンプサイクル１０内の冷媒封入量を低減することができる。
（第６実施形態）
本実施形態では、図２０に示すように、第５実施形態に対して、ヒートポンプサイクル１０の構成を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態のヒートポンプサイクル１０は、第３膨張弁１３ｃ、冷却用バイパス通路１８および冷却器１８ａを備えている。
冷却用バイパス通路１８は、第１熱交換器１４ａから流出した冷媒を、第２膨張弁１３ｂおよび第２熱交換器１４ｂを迂回させて、圧縮機１１の吸入側へ導く冷媒通路である。
第３膨張弁１３ｃは、第１熱交換器１４ａの冷媒通路から流出した冷媒を減圧させる第３減圧部である。第３膨張弁１３ｃは、冷却用バイパス通路１８に配置されている。さらに、第３膨張弁１３ｃは、冷却器１８ａへ流入させる冷媒の流量を調整する第２流量調整部である。第３膨張弁１３ｃの基本的構成は、第１膨張弁１３ａおよび第２膨張弁１３ｂと同様である。
冷却器１８ａは、第３膨張弁１３ｃにて減圧された冷媒と冷却対象物とを熱交換させる。冷却器１８ａでは、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、冷却対象物を冷却することができる。本実施形態の冷却対象物は、電動モータ等に電力を供給するバッテリである。
本実施形態のバッテリは、複数の電池セルを電気的に直列的あるいは並列的に接続することによって形成された組電池である。電池セルは、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）である。バッテリは、複数の電池セルを略直方体形状となるように積層配置して専用ケースに収容したものである。
冷却器１８ａは、バッテリの専用ケースに冷媒通路を形成することによって、専用ケースに一体的に形成されている。その他の車両用空調装置１の構成は第１実施形態と同様である。
次に、上記構成の本実施形態の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置１では、制御装置４０が第３膨張弁１３ｃを全閉状態とすることによって、第１実施形態と同様の冷房モード、暖房モード、除湿暖房モード、および除霜モードを実行することができる。
従って、本実施形態の車両用空調装置１においても、第１実施形態と同様に、第２熱交換器１４ｂの除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０にて消費されるエネルギを低減することができる。
さらに、本実施形態の車両用空調装置１では、内気冷房モードあるいは外気冷房モード時に、制御装置４０が第３膨張弁１３ｃを絞り状態とすることで、冷却対象物であるバッテリを冷却することができる。
（第７実施形態）
図２１～図２３を用いて、車両用空調装置１ａについて説明する。車両用空調装置１ａは、ヒートポンプサイクル１０１、熱媒体回路２０、空調ユニット３０１、制御装置４０等を備えている。本実施形態のヒートポンプサイクル１０１は、図２１等に示すように、圧縮機１１、水－冷媒熱交換器１２、レシーバ１７、膨張弁１３ｄ、熱交換器１４ｃ等を有している。
膨張弁１３ｄは、レシーバ１７から流出した液相冷媒を減圧させる減圧部である。さらに、膨張弁１３ｄは、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する流量調整部である。膨張弁１３ｄの基本的構成は、第１膨張弁１３ａ等と同様である。
膨張弁１３ｄの出口には、熱交換器１４ｃの冷媒入口側が接続されている。熱交換器１４ｃは、膨張弁１３ｄから流出した冷媒と空気とを熱交換させる熱交換部である。熱交換器１４ｃの基本的構成は、第１熱交換器１４ａ等と同様である。熱交換器１４ｃの冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。
その他のヒートポンプサイクル１０の構成は、第１実施形態で説明したヒートポンプサイクル１０と同様である。また、本実施形態の熱媒体回路２０は、第１実施形態で説明した熱媒体回路２０と同様である。本実施形態のヒータコア２２は、空調ユニット３０１のケーシング３１１内に形成された加熱部側空気通路３１ｆ内に配置されている。
次に、空調ユニット３０１について説明する。空調ユニット３０１は、第１実施形態と同様に、ケーシング３１１を有している。ケーシング３１１の内部には、熱交換部側空気通路３１ｅと加熱部側空気通路３１ｆが形成されている。熱交換部側空気通路３１ｅと加熱部側空気通路３１ｆは、少なくとも一部が隣接配置されている。
熱交換部側空気通路３１ｅ内には、熱交換器１４ｃが配置されている。従って、熱交換部側空気通路３１ｅは、熱交換器１４ｃへ流入する空気、および熱交換器１４ｃを通過した空気を流通させる空気通路である。
熱交換部側空気通路３１ｅの空気流れ最上流側には、熱交換部入口側内外気切替部である熱交換部入口側内外気切替装置３２ｅが配置されている。熱交換部入口側内外気切替装置３２ｅは、熱交換器１４ｃへ流入させる空気として、内気を熱交換器１４ｃの入口側へ導く通風路と、外気を熱交換器１４ｃの入口側へ導く通風路とを切り替える。
熱交換部入口側内外気切替装置３２ｅは、熱交換部入口側ドア３２１ｅを有している。熱交換部入口側ドア３２１ｅは、熱交換部側空気通路３１ｅへ外気を導入する外気導入口と熱交換部側空気通路３１ｅへ内気を導入する内気導入口との開口比率を連続的に変化させる。
熱交換部入口側ドア３２１ｅは、図示しない熱交換部入口側電動アクチュエータによって駆動される。熱交換部入口側電動アクチュエータは、制御装置４０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。
熱交換部側空気通路３１ｅの熱交換部１４ｃよりも空気流れ下流側には、熱交換部出口側内外気切替部である熱交換部出口側内外気切替装置３３ｅが配置されている。熱交換部出口側内外気切替装置３３ｅは、ケーシング３１１の熱交換部側空気通路３１ｅと加熱部側空気通路３１ｆとを仕切る部位に配置されている。
熱交換部出口側内外気切替装置３３ｅは、熱交換部出口側内外気切替装置３３ｅは、熱交換部１４ｃを通過した空気を、加熱部側空気通路３１ｆを介して車室内へ導く通風路と、熱交換部１４ｃを通過した空気を車室外へ導く通風路とを切り替える。
熱交換部出口側内外気切替装置３３ｅは、熱交換部出口側ドア３３１ｅを有している。熱交換部出口側ドア３３１ｅは、熱交換部出口側開口部３５ｇの開度を連続的に変化させる。熱交換部出口側開口部３５ｇは、熱交換部側空気通路３１ｅと加熱部側空気通路３１ｆとを連通させる。
熱交換部出口側開口部３５ｇは、加熱部側空気通路３１ｆのうち、ヒータコア２２よりも空気流れ上流側の部位に形成されている。従って、ヒータコア２２では、熱交換器１４ｃを通過した空気であって、熱交換部出口側開口部３５ｇから加熱部側空気通路３１ｆへ流入した空気を加熱可能に配置されている。
熱交換部出口側ドア３３１ｅは、図示しない加熱部入口側電動アクチュエータに連結されている。熱交換部出口側ドア３３１ｅは、熱交換部入口側電動アクチュエータによって駆動される。熱交換部入口側電動アクチュエータは、制御装置４０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。
加熱部側空気通路３１ｆ内には、ヒータコア２２が配置されている。従って、加熱部側空気通路３１ｆは、ヒータコア２２へ流入する空気、およびヒータコア２２を通過した空気を流通させる空気通路である。
加熱部側空気通路３１ｆの空気流れ最上流側には、加熱部入口側内外気切替部である加熱部入口側内外気切替装置３２ｆが配置されている。加熱部入口側内外気切替装置３２ｆは、ヒータコア２２へ流入させる空気として、内気をヒータコア２２の入口側へ導く通風路と、外気をヒータコア２２の入口側へ導く通風路とを切り替える。
加熱部入口側内外気切替装置３２ｆは、加熱部入口側ドア３２１ｆを有している。加熱部入口側ドア３２１ｆは、加熱部側空気通路３１ｆへ外気を導入する外気導入口と加熱部側空気通路３１ｆへ内気を導入する内気導入口との開口比率を連続的に変化させる。
加熱部入口側ドア３２１ｆは、図示しない加熱部入口側電動アクチュエータによって駆動される。加熱部入口側電動アクチュエータは、制御装置４０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。
ケーシング３１１の加熱部側空気通路３１ｆのヒータコア２２よりも下流側には、第１実施形態の空調ユニット３０と同様に、図示しないフェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴が形成されている。また、ケーシング３１１の各室外流出口の下流側には、第１実施形態と同様の放出用送風機３６が配置されている。また、ケーシング３１１の室内流出口の下流側には、第１実施形態と同様の室内送風機３７が配置されている。
その他の車両用空調装置１ａの基本的構成は、第１実施形態で説明した車両用空調装置１と同様である。
次に、上記構成の本実施形態の車両用空調装置１ａの作動について説明する。車両用空調装置１ａは、車室内の空調を行うために、暖房モードおよび除霜モードの運転モードを切り替えることができる。
（ｂ）暖房モード
車両用空調装置１ａでは、暖房モードとして、内気暖房モードと外気暖房モードとを切り替えることができる。
（ｂ－１）内気暖房モード
内気冷房モードでは、制御装置４０は、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１を作動させる。より具体的には、第１実施形態の内気暖房モードと同様に、高圧圧力Ｐｄが、目標高圧ＰＤＯに近づくように、圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御する。また、制御装置４０は、第４実施形態と同様に、熱交換器１４ｃの出口側の冷媒の過熱度が基準過熱度となるように、膨張弁１３ｄの絞り開度を調整する。
また、制御装置４０は、予め定めた基準圧送能力を発揮するように、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１を作動させる。さらに、制御装置４０は、第１実施形態の内気暖房モードと同様に、第１流量調整弁２４ａおよび第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、熱交換部入口側内外気切替装置３２ｅの作動を制御して、外気を熱交換器１４ｃへ導く通風路に切り替える。また、制御装置４０は、熱交換部出口側内外気切替装置３３ｅの作動を制御して、熱交換器１４ｃを通過した空気を車室外へ導く通風路に切り替える。また、制御装置４０は、加熱部入口側内外気切替装置３２ｆの作動を制御して、内気をヒータコア２２へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第１実施形態の内気暖房モードと同様に、放出用送風機３６および室内送風機３７の作動を制御する。
従って、内気暖房モードのヒートポンプサイクル１０１では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入した高圧冷媒は、熱媒体通路を流通する熱媒体と熱交換する。水－冷媒熱交換器１２では、冷媒が熱媒体へ放熱して凝縮する。これにより、熱媒体が加熱される。
水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、レシーバ１７へ流入して気液分離される。レシーバ１７にて分離された液相冷媒の一部は、膨張弁１３ｄへ流入して減圧される。膨張弁１３ｄにて減圧された低圧冷媒は、熱交換器１４ｃへ流入する。
熱交換器１４ｃへ流入した冷媒は、熱交換部側空気通路３１ｅへ流入した空気（具体的には、外気）と熱交換する。熱交換器１４ｃでは、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。熱交換器１４ｃから流出した過熱度を有する気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
また、内気暖房モードの熱媒体回路２０では、第１実施形態の内気暖房モードと同様に作動する。
また、内気暖房モードの空調ユニット３０１では、図２１の太線矢印で示すように、空気が各空気通路を流れる。
熱交換部側空気通路３１ｅには、熱交換部入口側内外気切替装置３２ｅが外気を流入させる。熱交換部側空気通路３１ｅへ流入した空気は、熱交換器１４ｃにて冷媒と熱交換して吸熱される。熱交換器１４ｃにて冷却された空気は、熱交換部出口側内外気切替装置３３ｅによって放出用送風機３６の吸入側へ導かれて車室外へ放出される。
加熱部側空気通路３１ｆには、加熱部入口側内外気切替装置３２ｆが内気を流入させる。加熱部側空気通路３１ｆへ流入した空気は、ヒータコア２２にて熱媒体と熱交換して加熱される。ヒータコア２２にて加熱された空気は、室内送風機３７へ吸入されて車室内へ送風される。これにより、車室内の暖房が実現される。
内気暖房モードでは、内気を循環送風してヒータコア２２にて加熱している。従って、暖房を開始した直後に内気暖房モードへ切り替えることにより、車室内の速効暖房を期待することができる。
（ｂ－２）
外気暖房モードでは、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１および膨張弁１３ｄの作動を制御する。また、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１、第１流量調整弁２４ａ、および第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、空調ユニット３０の熱交換部入口側内外気切替装置３２ｅおよび熱交換部出口側内外気切替装置３３ｅの作動を制御する。また、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、放出用送風機３６および室内送風機３７の作動を制御する。
従って、外気暖房モードのヒートポンプサイクル１０および熱媒体回路２０では、上述した内気暖房モードと同様に作動する。
また、外気暖房モードの空調ユニット３０１では、図２２の太線矢印で示すように、空気が各空気通路を流れる。
熱交換部側空気通路３１ｅには、内気暖房モードと同様に、外気が流入する。熱交換部側空気通路３１ｅへ流入した空気は、内気暖房モードと同様に、熱交換器１４ｃにて冷却されて車室外へ放出される。
加熱部側空気通路３１ｆには、加熱部入口側内外気切替装置３２ｆが外気を流入させる。加熱部側空気通路３１ｆへ流入した空気は、内気暖房モードと同様に、ヒータコア２２にて加熱される。ヒータコア２２にて加熱された空気は、室内送風機３７へ吸入されて車室内へ送風される。これにより、車室内の暖房が実現される。
ここで、暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、熱交換器１４ｃにおける冷媒蒸発温度が０℃以下になってしまうことがある。このため、熱交換器１４ｃに着霜が生じてしまう可能性がある。
そこで、本実施形態の車両用空調装置１ａにおいても、暖房モードが実行されている際に、第１実施形態の図１２で説明した制御フローと同等のサブルーチンを所定の周期毎に実行する。なお、本実施形態では、図１２のステップＳ１４の運転モードが「暖房モード」になる。
（ｄ）除霜モード
車両用空調装置１ａでは、熱交換器１４ｃを除霜するために除霜モードの運転を実行することができる。さらに、除霜モードを実行すると同時に、車室内の除湿暖房を実行することができる。従って、以下に説明する除霜モードは、除霜能力付きの除湿暖房モードと表現することもできる。
除霜モードでは、制御装置４０は、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１の冷媒吐出能力を低下させる。すなわち、暖房モードよりも熱交換器１４ｃを流通する冷媒の流量を低下させる。但し、制御装置４０は、圧縮機１１を停止させることなく作動させている。
また、制御装置４０は、熱交換器１４ｃを流通する冷媒の温度が第１実施形態で説明した基準除霜温度範囲となるように、膨張弁１３ｄの作動を制御する。より詳細には、除霜モードでは、制御装置４０は、熱交換器１４ｃを流通する冷媒の温度が基準除霜温度範囲となるように、圧縮機１１および膨張弁１３ｄの作動を制御する。
また、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１、第１流量調整弁２４ａ、および第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１、第１流量調整弁２４ａ、および第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、熱交換部入口側内外気切替装置３２ｅの作動を制御して、内気を熱交換器１４ｃへ導く通風路に切り替える。また、制御装置４０は、熱交換部出口側内外気切替装置３３ｅの作動を制御して、熱交換器１４ｃを通過した空気を加熱部側空気通路３１ｆを介して車室内へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、加熱部入口側内外気切替装置３２ｆの作動を制御して、外気をヒータコア２２へ導く通風路に切り替える。また、制御装置４０は、放出用送風機３６を停止させる。また、制御装置４０は、内気暖房モードと同様に、室内送風機３７の作動を制御する。
従って、除霜モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。この際、高圧冷媒の温度は、内気暖房モードおよび外気暖房モードよりも低くなる。このため、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入した冷媒は、熱媒体に殆ど放熱することなく冷媒通路から流出する。
水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、レシーバ１７を介して膨張弁１３ｄへ流入して減圧される。膨張弁１３ｄにて減圧された低圧冷媒は、熱交換器１４ｃへ流入する。熱交換器１４ｃでは、冷媒が霜に放熱する。れにより、霜が融解して、第２熱交換器１４ｂの除霜が進行する。熱交換器１４ｃから流出した冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
また、除霜モードの熱媒体回路２０では、内気暖房モードと同様に作動する。
また、除霜モードの空調ユニット３０では、図２３の太線矢印で示すように、空気が各空気通路を流れる。
熱交換部側空気通路３１ｅには、熱交換部入口側内外気切替装置３２ｅが内気を流入させる。熱交換部側空気通路３１ｅへ流入した比較的高温の内気は、熱交換器１４ｃの霜に放熱する。これにより、霜が融解して、熱交換器１４ｃの除霜が進行する。さらに、熱交換器１４ｃへ流入した空気は、霜によって０℃近くまで冷却されて除湿される。
熱交換器１４ｃを通過した空気は、熱交換部出口側内外気切替装置３３ｅによって加熱部側空気通路３１ｆへ流入する。さらに、加熱部側空気通路３１ｆには、加熱部入口側内外気切替装置３２ｆが、比較的温度および湿度の低い外気を流入させる。
加熱部側空気通路３１ｆへ流入した空気は、ヒータコア２２へ流入する。ヒータコア２２へ流入した空気は、熱媒体と熱交換して再加熱される。ヒータコア２２にて再加熱された空気は、車室内へ送風される。これにより、第２熱交換器１４ｂの除霜および車室内の除湿暖房が実現される。
ここで、本実施形態の除霜モードでは、熱交換器１４ｃの除霜と同時に車室内の除湿暖房を実現するために、熱交換部出口側内外気切替装置３３ｅが熱交換器１４ｃを通過した空気を、加熱部側空気通路３１ｆへ導いている。これに対して、車室内の除湿暖房を必要としない場合は、熱交換部出口側内外気切替装置３３ｅが熱交換器１４ｃを通過した空気を車室外へ導くようにしてもよい。この場合は、放出用送風機３６を作動させればよい。
以上の如く、本実施形態の車両用空調装置１によれば、運転モードを切り替えることによって、車室内の暖房および除湿暖房を実現することができる。
より詳細には、本実施形態の暖房モード（すなわち、内気暖房モードおよび外気暖房モード）では、熱交換部出口側内外気切替部３３ｅが、熱交換器１４ｃを通過した空気を車室外へ導く通風路に切り替える。従って、暖房モードでは、ヒータコア２２にて加熱された空気を車室内へ導くことで、車室内の暖房を行うことができる。
さらに、暖房モードでは、熱交換器１４ｃにて冷媒が外気から吸熱した熱を熱源として、ヒータコア２２にて空気を確実に加熱することができる。ところが、暖房モードでは、前述の如く、熱交換器１４ｃにおける冷媒蒸発温度が０℃以下になってしまうことがある。このため、熱交換器１４ｃに着霜が生じてしまう可能性がある。
これに対して、本実施形態の除霜モードでは、熱交換部入口側内外気切替部３２ｅが、内気を熱交換器１４ｃへ導く通風路に切り替える。従って、比較的高温になっている内気の有する熱を利用して、熱交換器１４ｃの除霜を行うことができる。
同時に、除霜モードでは、暖房モードよりも熱交換器１４ｃを流通する冷媒の流量を低減させることによって熱交換器１４ｃを流通する冷媒の温度を、基準除霜温度範囲内に維持している。従って、効果的に熱交換器１４ｃの除霜を行うことができる。
その結果、本実施形態の車両用空調装置１ａによれば、熱交換器１４ｃの除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０１にて消費されるエネルギを低減することができる。
また、本実施形態の除霜モードでは、圧縮機１１を作動させるので、ヒートポンプサイクル１０１内に冷媒を循環させ、熱交換器１４ｃ内に冷媒を流通させることができる。これにより、除霜モード時に熱交換器１４ｃの均温化が促進されるので、より一層、効果的に熱交換器１４ｃの除霜を行うことができる。
また、本実施形態の除霜モードでは、熱交換部出口側内外気切替装置３３ｅが、熱交換器１４ｃを通過した空気を車室内へ導く通風路に切り替える。従って、ヒータコア２２にて熱交換器１４ｃを通過した空気を再加熱して、車室内の除湿暖房を行うことができる。
この際、除霜モードでは、圧縮機１１の冷媒吐出能力を低下させるため、水－冷媒熱交換器１２における熱媒体の加熱能力が低下する。従って、一時的にヒータコア２２における空気の加熱能力も低下してしまう可能性がある。
これに対して、本実施形態の除霜モードでは、熱媒体回路２０を循環する熱媒体に蓄えられた熱を利用して、ヒータコア２２にて空気の加熱を継続することができる。従って、通常除霜モード時に、乗員の暖房感の悪化を抑制することができる。
さらに、本実施形態では、暖房モードと除霜モードとを連続的に切り替える。従って、車室内の暖房と除湿暖房とを連続的に行うことができ、乗員の暖房感の悪化をより一層抑制することができる。
（第８実施形態）
本実施形態では、図２４に示すように、第７実施形態に対して、車両用空調装置１ａの構成を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態の車両用空調装置１ａでは、第２実施形態と同様に、熱媒体回路２０が廃止されている。また、本実施形態のヒートポンプサイクル１０１では、水－冷媒熱交換器１２に代えて、室内凝縮器１２ａを備えている。その他の車両用空調装置１ａの構成は、第７実施形態と同様である。
本実施形態の車両用空調装置１ａでは、室内凝縮器１２ａにて冷媒と空気とを熱交換させることによって、実質的に、第７実施形態と同様の暖房モードおよび除霜モードを実行することができる。従って、第２実施形態で説明したように暖房感の悪化の可能性があるものの、第７実施形態と同様に、熱交換器１４ｃの除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０１にて消費されるエネルギを低減することができる。
（第９実施形態）
本実施形態では、図２５に示すように、第７実施形態に対して、ヒートポンプサイクル１０１の構成を変更した例を説明する。
具体的には、本実施形態のヒートポンプサイクル１０１は、第３実施形態と同様の冷媒バイパス通路１６および開閉弁１６ａを備えている。より詳細には、本実施形態の冷媒バイパス通路１６は、膨張弁１３ｄの出口側の冷媒を、熱交換器１４ｃを迂回させて、圧縮機１１の吸入側へ導く冷媒通路である。その他の車両用空調装置１ａの構成は、第７実施形態と同様である。
本実施形態の車両用空調装置１ａでは、開閉弁１６ａが冷媒バイパス通路１６を閉じている際には、第７実施形態と同様に作動する。従って、第７実施形態と同様に、熱交換器１４ｃの除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０１にて消費されるエネルギを低減することができる。
さらに、除霜モード時には、開閉弁１６ａを開くことによって、熱交換器１４ｃを流通する冷媒の流量を低減させることができる。さらに、水－冷媒熱交換器１２において、圧縮機１１の圧縮仕事による熱を熱媒体に放熱させることができる。これにより、除霜モードでは、熱交換器１４ｃの除霜および車室内の除湿暖房を実現することができる。
（第１０実施形態）
図２６、図２７を用いて、車両用空調装置１ｂについて説明する。車両用空調装置１ｂは、ヒートポンプサイクル１０２、熱媒体回路２０、空調ユニット３０、制御装置４０等を備えている。本実施形態のヒートポンプサイクル１０２は、図２６等に示すように、第１実施形態で説明したヒートポンプサイクル１０に対して、冷媒回路切替部としての四方弁１９を追加している。
四方弁１９は、第１膨張弁１３ａの出口側と第１熱交換器１４ａの１つの冷媒出入口側とを接続すると同時に、第２熱交換器１４ｂの１つの冷媒出入口側とアキュムレータ１５の入口側とを接続する第１冷媒回路に切り替えることができる。また、四方弁１９は、第１膨張弁１３ａの出口側と第２熱交換器１４ｂの１つの冷媒出入口側とを接続すると同時に、第１熱交換器１４ａの冷媒出口側とアキュムレータ１５の入口側とを接続する第２冷媒回路に切り替えることができる。
第１冷媒回路では、圧縮機１１の吐出口→水－冷媒熱交換器１２→第１膨張弁１３ａ→第１熱交換器１４ａ→第２膨張弁１３ｂ→第２熱交換器１４ｂ→アキュムレータ１５→圧縮機１１の吸入口の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。つまり、第１冷媒回路に切り替えられたヒートポンプサイクル１０２は、第１実施形態で説明したヒートポンプサイクル１０と全く同じサイクル構成となる。
また、第２冷媒回路では、圧縮機１１の吐出口→水－冷媒熱交換器１２→第１膨張弁１３ａ→第２熱交換器１４ｂ→第２膨張弁１３ｂ→第１熱交換器１４ａ→アキュムレータ１５→圧縮機１１の吸入口の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。つまり、第２冷媒回路に切り替えられたヒートポンプサイクル１０２は、第１実施形態で説明したヒートポンプサイクル１０に対して、第１熱交換器１４ａと第２熱交換器１４ｂとを置換した冷媒回路に切り替えられる。
その他の車両用空調装置１ｂの構成は、第１実施形態で説明した車両用空調装置１と全く同様である。従って、四方弁１９がヒートポンプサイクル１０２を第１冷媒回路に切り替えている際には、車両用空調装置１ｂは、第１実施形態で説明した車両用空調装置１と全く同様に作動して、全く同様の効果を得ることができる。
さらに、本実施形態の車両用空調装置１ｂでは、着霜が生じた熱交換器を除霜しながら車室内の暖房を実現する除霜暖房モードの運転を実行することができる。以下、除霜暖房モードの作動について説明する。
（ｄ－４）除霜暖房モード
ここで、以下の説明では、四方弁１９が第１冷媒回路に切り替えている際の除霜暖房モードを例として説明する。四方弁１９が第１冷媒回路に切り替えている際には、第１熱交換器１４ａを、着霜が生じる可能性のない一方の熱交換部と定義する。また、第２熱交換器１４ｂを、着霜が生じる可能性がある他方の熱交換部と定義する。
除霜暖房モードでは、制御装置４０が、他方の熱交換部である第２熱交換器１４ｂが、一方の熱交換部である第１熱交換器１４ａよりも冷媒流れ上流側に配置されるように、四方弁１９の作動を制御する。つまり、制御装置４０が、第２冷媒回路に切り替える。
制御装置４０は、四方弁１９が冷媒回路を切り替える際に、一時的に圧縮機１１を停止させる。そして、制御装置４０は、四方弁１９が冷媒回路を切り替えた後に、第２除湿暖房モードと同様に、ヒートポンプサイクル１０２の圧縮機１１の作動を制御する。
また、制御装置４０は、第１膨張弁１３ａを絞り状態とする。より具体的には、制御装置４０は、第２熱交換器１４ｂを流通する冷媒の温度が基準除霜温度範囲となるように、第１膨張弁１３ａの作動を制御する。
また、制御装置４０は、第２膨張弁１３ｂを絞り状態とする。より具体的には、制御装置４０は、第１熱交換器１４ａにおける冷媒蒸発温度が、外気温Ｔａｍよりも低くなるように、第１膨張弁１３ａの作動を制御する。
また、制御装置４０は、通常除霜モードと同様に、熱媒体回路２０の熱媒体ポンプ２１、第１流量調整弁２４ａ、および第２流量調整弁２４ｂの作動を制御する。
また、制御装置４０は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａを開き、第１内気導入口３５ａを閉じるように、第１入口側内外気切替装置３２ａの作動を制御する。つまり、第１入口側内外気切替装置３２ａは、外気を一方の熱交換器である第１熱交換器１４ａへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第１室外流出口３３３ａを開き、第１室内流出口３５ｂを閉じるように、第１出口側内外気切替装置３３ａの作動を制御する。つまり、第１出口側内外気切替装置３３ａは、一方の熱交換器である第１熱交換器１４ａを通過した空気を車室外へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第２外気導入口３２３ｂを閉じ、第２内気導入口３５ｃを開くように、第２入口側内外気切替装置３２ｂの作動を制御する。つまり、第２入口側内外気切替装置３２ｂは、内気を他方の熱交換器である第２熱交換器１４ｂへ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、第２室外流出口３３３ｂを閉じ、第２室内流出口３５ｄを開くように、第２出口側内外気切替装置３３ｂの作動を制御する。つまり、第２出口側内外気切替装置３３ｂは、他方の熱交換器である第２熱交換器１４ｂを通過した空気を車室内へ導く通風路に切り替える。
また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、外気導入装置３２ｃ、加熱部入口側切替装置３４ａ、および加熱部出口側切替装置３４ｂの作動を制御する。また、制御装置４０は、内気冷房モードと同様に、放出用送風機３６および室内送風機３７の作動を制御する。
従って、除霜暖房モードのヒートポンプサイクル１０２では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路へ流入する。水－冷媒熱交換器１２では、熱媒体が加熱される。
水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒は、第１膨張弁１３ａへ流入して減圧される。この際、第１膨張弁１３ａの絞り開度は、第２熱交換器１４ｂを流通する冷媒の温度が基準除霜温度範囲となるように調整される。
第１膨張弁１３ａにて減圧された低圧冷媒は、四方弁１９を介して、第２熱交換器１４ｂへ流入する。第２熱交換器１４ｂでは、冷媒が霜に放熱する。これにより、霜が融解して、第２熱交換器１４ｂの除霜が進行する。
第２熱交換器１４ｂから流出した冷媒は、第２膨張弁１３ｂへ流入して減圧される。この際、第２膨張弁１３ｂの絞り開度は、第１熱交換器１４ａにおける冷媒蒸発温度が外気温Ｔａｍよりも低くなるように調整される。
第２膨張弁１３ｂにて減圧された低圧冷媒は、第１熱交換器１４ａへ流入する。第１熱交換器１４ａへ流入した冷媒は、空調ユニット３０の第１外気導入口３２３ａから第１空気通路３１ａへ流入した空気（具体的には、外気）と熱交換する。第１熱交換器１４ａでは、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。
第１熱交換器１４ａから流出した冷媒は、四方弁１９を介して、アキュムレータ１５へ流入する。アキュムレータ１５へ流入した冷媒は、気液分離される。アキュムレータ１５にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。
また、除霜暖房モードの熱媒体回路２０では、通常除霜モードと同様に作動する。
また、除霜暖房モードの空調ユニット３０では、図２７の太線矢印で示すように、空気が各空気通路を流れる。
第１空気通路３１ａには、第１外気導入口３２３ａを介して空気（具体的には、外気）が流入する。第１空気通路３１ａへ流入した空気は、第１熱交換器１４ａにて、冷媒と熱交換して吸熱される。第１熱交換器１４ａにて加熱された空気は、第１室外流出口３３３ａから流出する。第１室外流出口３３３ａから流出した空気は、放出用送風機３６に吸入されて車室外へ放出される。
第２空気通路３１ｂには、第２内気導入口３５ｃを介して第４空気通路３１ｄを流通した空気（具体的には、内気）が流入する。第２空気通路３１ｂへ流入した比較的高温の内気は霜に放熱する。これにより、霜が融解して、第２熱交換器１４ｂの除霜が進行する。さらに、第２空気通路３１ｂへ流入した空気は、霜によって０℃近くまで冷却されて除湿される。第２熱交換器１４ｂを通過した空気は、第２室内流出口３５ｄを介して第３空気通路３１ｃへ流入する。
第３空気通路３１ｃへ流入した空気は、室内送風機３７に吸入されてヒータコア２２へ送風される。ヒータコア２２へ流入した空気は、熱媒体と熱交換して再加熱される。ヒータコア２２にて再加熱された空気は、車室内へ送風される。これにより、第２熱交換器１４ｂの除霜および車室内の除湿暖房が実現される。
また、本実施形態の車両用空調装置１ｂでは、四方弁１９がヒートポンプサイクル１０２を第２冷媒回路に切り替えている際には、第２熱交換器１４ｂが一方の熱交換部となり、第１熱交換器１４ａが他方の熱交換部となる。そして、四方弁１９がヒートポンプサイクル１０２を第２冷媒回路に切り替えている際にも、第１実施形態で説明した各運転モードおよび上述した除霜暖房モードの運転を行うことができる。
本実施形態の車両用空調装置１ｂでは、以上の如く作動するので、いずれの冷媒回路に切り替えられていても、第１実施形態と同様に、他方の熱交換部の除霜の行うためにヒートポンプサイクル１０２にて消費されるエネルギを低減することができる。
さらに、本実施形態の車両用空調装置１ｂでは、除霜暖房モードの運転を行うことができる。除霜暖房モードでは、一方の熱交換部にて冷媒が外気から吸熱した熱を熱源として、水－冷媒熱交換器１２にて熱媒体を加熱することができる。従って、除霜暖房モードでは、通常除霜モードよりも、熱媒体の加熱能力の低下を抑制することができ、乗員の暖房感の悪化をより一層抑制することができる。
ここで、除霜暖房モードでは、一方の熱交換部における冷媒蒸発温度が０℃以下になってしまうことがある。このため、除霜暖房モードでは、一方の熱交換部に着霜が生じてしまうことがある。従って、他方の熱交換部の除霜が完了する前に、一方の熱交換部に着霜が生じてしまう運転条件では、除霜除霜モードから通常除霜モードに切り替えてもよい。
（第１１実施形態）
本実施形態では、図２８に示すように、第１０実施形態に対して、車両用空調装置１ｂの構成を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態の車両用空調装置１ｂでは、第２実施形態と同様に、熱媒体回路２０が廃止されている。また、本実施形態のヒートポンプサイクル１０２では、水－冷媒熱交換器１２に代えて、室内凝縮器１２ａを備えている。その他の車両用空調装置１ｂの構成は、第１０実施形態と同様である。
本実施形態の車両用空調装置１ｂでは、室内凝縮器１２ａにて冷媒と空気とを熱交換させることによって、実質的に、第１０実施形態と同様に暖房モードおよび除霜モードを実行することができる。従って、第２実施形態で説明したように暖房感の悪化の可能性があるものの、第１０実施形態と同様に、他方の熱交換部の除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０２にて消費されるエネルギを低減することができる。
（第１２実施形態）
本実施形態では、図２９に示すように、第１０実施形態に対して、ヒートポンプサイクル１０２の構成を変更した例を説明する。
具体的には、本実施形態のヒートポンプサイクル１０２は、第３実施形態と同様の冷媒バイパス通路１６および開閉弁１６ａを備えている。本実施形態の冷媒バイパス通路１６は、第１熱交換器１４ａと第２膨張弁１３ｂとを接続する冷媒通路を流通する冷媒を、アキュムレータ１５の入口側（すなわち、圧縮機１１の吸入側）へ導いている。その他の車両用空調装置１ｂの構成は、第１０実施形態と同様である。
本実施形態の車両用空調装置１ｂでは、開閉弁１６ａが冷媒バイパス通路１６を閉じている際には、第１０実施形態と同様に作動する。従って、第１０実施形態と同様に、他方の熱交換部の除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０２にて消費されるエネルギを低減することができる。
さらに、除霜モード時には、開閉弁１６ａを開くことによって、熱交換器１４ｃを流通する冷媒の流量を低減させることができる。さらに、水－冷媒熱交換器１２において、圧縮機１１の圧縮仕事による熱を熱媒体に放熱させることができる。これにより、除霜モードでは、熱交換器１４ｃの除霜および車室内の除湿暖房を実現することができる。
（第１３実施形態）
本実施形態では、図３０に示すように、第１０実施形態に対して、ヒートポンプサイクル１０２の構成を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態のヒートポンプサイクル１０２は、第４実施形態と同様に、アキュムレータ１５に代えて、レシーバ１７を備えている。その他の車両用空調装置１ｂの構成および作動は、第１０実施形態と同様である。
従って、第１０実施形態と同様に、他方の熱交換部の除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０２にて消費されるエネルギを低減することができる。
さらに、本実施形態の車両用空調装置１ｂでは、内気冷房モードあるいは外気冷房モード時に、一方の熱交換部にて冷媒を過冷却することができる。従って、他方の熱交換部の入口側の冷媒のエンタルピから出口側の冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を拡大することができる。その結果、他方の熱交換部における空気の冷却能力を向上させることができる。
（第１４実施形態）
本実施形態では、図３１に示すように、第１０実施形態に対して、ヒートポンプサイクル１０２の構成を変更した例を説明する。
具体的には、本実施形態のヒートポンプサイクル１０２は、第６実施形態と同様の第３膨張弁１３ｃ、冷却用バイパス通路１８および冷却器１８ａを備えている。本実施形態の冷却用バイパス通路１８は、第１膨張弁１３ｂの出口側と四方弁１９とを接続する冷媒通路を流通する冷媒を、アキュムレータ１５の入口側（すなわち、圧縮機１１の吸入側）へ導いている。その他の車両用空調装置１ｂの構成は、第１０実施形態と同様である。
本実施形態の車両用空調装置１ｂでは、第３膨張弁１３ｃが全閉状態となっている際には、第１０実施形態と同様に作動する。従って、第１０実施形態と同様に、他方の熱交換部の除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０２にて消費されるエネルギを低減することができる。
さらに、本実施形態の車両用空調装置１ｂでは、内気冷房モードあるいは外気冷房モード時に、制御装置４０が第３膨張弁１３ｃを絞り状態とすることで、冷却対象物であるバッテリを冷却することができる。
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
（１）上述の実施形態では、本発明に係る空調装置を車両用空調装置に適用した例を説明したが、これに限定されない。本発明に係る空調装置を定置型の空調装置に適用してもよい。
（２）上述の実施形態では、種々の運転モードを実行可能な車両用空調装置について説明したが、これに限定されない。すなわち、車両用空調装置では、必要な運転モードを実行することができればよい。
例えば、第１～第６実施形態で説明した車両用空調装置１においては、少なくとも第２除霜暖房モードと通常除霜モードとを切り替えることができればよい。これにより、第２熱交換器１４ｂの除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０にて消費されるエネルギを低減することができる。
例えば、第７～第９実施形態で説明した車両用空調装置１ａにおいては、少なくとも暖房モード（すなわち、内気暖房モードおよび外気暖房モードのいずれか一方）と除霜モードとを切り替えることができればよい。これにより、熱交換器１４ｃの除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０１にて消費されるエネルギを低減することができる。
例えば、第１０～第１４実施形態で説明した車両用空調装置１ｂにおいては、少なくとも第２除霜暖房モードと通常除霜モードとを切り替えることができればよい。これにより、他方の熱交換部の除霜を行うためにヒートポンプサイクル１０２にて消費されるエネルギを低減することができる。
さらに、上述の実施形態で説明した以外の運転モードを実施してもよい。例えば、上述の第１実施形態で説明した換気暖房モードにおいて、第１出口側内外気切替装置３３ａが、第１熱交換器１４ａを通過した空気の一部または全部を車室内へ導くように通風路を切り替えてもよい。
（３）ヒートポンプサイクル１０、１０１、１０２は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。
例えば、第１０～第１４実施形態では、冷媒回路切替部として四方弁１９を採用した例を説明したがこれに限定されない。複数（例えば、４つ）の開閉弁を組み合わせることによって、冷媒回路切替部を形成してもよい。
また、上述の実施形態では、冷媒としてＲ１２３４ｙｆを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ等を採用してもよい。または、これらのうち複数の冷媒を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。
（４）熱媒体回路２０は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。
例えば、熱媒体ポンプ２１を第１流量調整弁２４ａから水－冷媒熱交換器１２の熱媒体通路へ至る流路に配置してもよい。また、第１流量調整弁２４ａに代えて、電気式の三方弁を採用してもよい。
また、熱媒体回路２０に、熱媒体を加熱する補助加熱部を配置してもよい。補助加熱部として、制御装置４０から電力を供給されることによって発熱する電気ヒータを採用することができる。そして、制御装置４０は、水－冷媒熱交換器１２にて熱媒体を充分に加熱することができない場合に、熱媒体温度Ｔｗが、目標熱媒体温度ＴＷＯに近づくように、電気ヒータを作動させればよい。
また、上述の実施形態では、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、あるいはナノ流体等を含む溶液、不凍液、アルコール等を含む水系の液冷媒、オイル等を含む液媒体等を採用することができる。
（５）空調ユニット３０、３０１は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。
例えば、空調ユニット３０の第３空気通路３１ｃ内、あるいは、空調ユニット３０１の加熱部側空気通路３１ｆ内に、ヒータコア２２あるいは室内凝縮器１２ａを迂回させて空気を流す空気バイパス通路を設けてもよい。さらに、ヒータコア２２あるいは室内凝縮器１２ａを流通する風量と空気バイパス通路を流通する風量割合を調整するエアミックスドアを配置してもよい。
これによれば、エアミックスドアの風量割合調整によって、空調対象空間へ吹き出す空気の温度を調整することもできる。
（６）また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。
例えば、第３実施形態で説明した冷媒バイパス通路１６および開閉弁１６ａを備えるヒートポンプサイクル１０において、第４実施形態で説明したようにレシーバ１７を採用してもよい。例えば、第５実施形態で説明した第１熱交換器１４ａおよび第２熱交換器１４ｂの熱交換面積が異なるヒートポンプサイクル１０において、第１実施形態で説明したようにアキュムレータ１５を採用してもよい。
１、１ａ、１ｂ 車両用空調装置
１０、１０１、１０２ ヒートポンプサイクル
１２、１２ａ 水－冷媒熱交換器、室内凝縮器（加熱部）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 第１、第２膨張弁（第１、第２減圧部）、膨張弁（減圧部）
１４ａ、１４ｂ 第１、第２熱交換器（第１、第２熱交換部）
１４ｃ 熱交換器（熱交換部）
２２ ヒータコア（加熱部）
３２ａ、３２ｂ 第１入口側内外気切替部、第２入口側内外気切替部
３２ｅ 熱交換部入口側内外気切替部
３３ａ、３３ｂ 第１出口側内外気切替部、第２出口側内外気切替部
３３ｅ 熱交換部出口側内外気切替部

Claims (14)

  1. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を熱源として空調対象空間へ送風される空気を加熱する加熱部（１２、２２、１２ａ）、前記加熱部の下流側の前記冷媒を減圧させる第１減圧部（１３ａ）、前記第１減圧部から流出した前記冷媒と空気とを熱交換させる第１熱交換部（１４ａ）、前記第１熱交換部から流出した前記冷媒を減圧させる第２減圧部（１３ｂ）、および前記第２減圧部から流出した前記冷媒と空気とを熱交換させる第２熱交換部（１４ｂ）を有するヒートポンプサイクル（１０）と、
    前記空調対象空間内の内気を前記第１熱交換部へ導く通風路と前記空調対象空間外の外気を前記第１熱交換部へ導く通風路とを切り替える第１入口側内外気切替部（３２ａ）と、
    前記第１熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間内へ導く通風路と前記第１熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間外へ導く通風路とを切り替える第１出口側内外気切替部（３３ａ）と、
    前記内気を前記第２熱交換部へ導く通風路と前記外気を前記第２熱交換部へ導く通風路とを切り替える第２入口側内外気切替部（３２ｂ）と、
    前記第２熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間内へ導く通風路と前記第２熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間外へ導く通風路とを切り替える第２出口側内外気切替部（３３ｂ）と、を備え、
    前記加熱部は、少なくとも前記第１熱交換部を通過した空気を加熱可能に配置されており、
    前記空調対象空間を除湿暖房する除湿暖房モードでは、
    前記第１出口側内外気切替部が、前記第１熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間内へ導く通風路に切り替え、さらに、前記加熱部が、前記第１熱交換部を通過した空気を加熱し、
    前記第２入口側内外気切替部が、前記外気を前記第２熱交換部へ導く通風路に切り替え、
    前記第２出口側内外気切替部が、前記第２熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間外へ導く通風路に切り替え、
    前記第２熱交換部を除霜する除霜モードでは、
    前記第２入口側内外気切替部が、前記内気を前記第２熱交換部へ導く通風路に切り替え、さらに、前記除湿暖房モードよりも前記第２熱交換部を流通する前記冷媒の流量を低減させることによって前記第２熱交換部を流通する前記冷媒の温度を予め定めた基準除霜温度範囲内に維持する空調装置。
  2. 前記除霜モードでは、前記圧縮機を作動させる請求項１に記載の空調装置。
  3. 前記除霜モードでは、前記第２出口側内外気切替部が前記第２熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間内へ導く通風路に切り替える請求項１または２に記載の空調装置。
  4. 前記空調対象空間を冷房する冷房モードでは、
    前記第１入口側内外気切替部が前記外気を前記第１熱交換部へ導く通風路に切り替え、
    前記第１出口側内外気切替部が前記第１熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間外へ導く通風路に切り替え、
    前記第２入口側内外気切替部が前記内気および前記外気の少なくとも一方を前記第２熱交換部へ導く通風路に切り替え、
    前記第２出口側内外気切替部が前記第２熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間内へ導く通風路に切り替える請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空調装置。
  5. 前記加熱部から流出した前記冷媒の気液を分離して、下流側に分離された液相冷媒を流出させる貯液部（１７）を備える請求項４に記載の空調装置。
  6. 前記第１熱交換部の熱交換面積は、前記第２熱交換部の熱交換面積よりも小さくなっている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空調装置。
  7. 前記加熱部にて加熱された前記空気を前記空調対象空間を迂回させて前記第２熱交換部の入口側へ導く加熱部出口側切替部（３４ｂ）を備え、
    前記第２熱交換部を除霜する低内気温除霜モードでは、前記加熱部出口側切替部が前記加熱部にて加熱された前記空気を前記第２熱交換部へ流入させる請求項１ないし６のいずれか１つに記載の空調装置。
  8. 前記空調対象空間の暖房を行う暖房モードでは、
    前記第１入口側内外気切替部が前記内気を前記第１熱交換部へ導く通風路に切り替え、
    前記第１出口側内外気切替部が前記第１熱交換部を通過した前記空気を前記空調対象空間外へ導く通風路に切り替え、
    前記第２入口側内外気切替部が前記外気を前記第２熱交換部へ導く通風路に切り替える請求項１ないし７のいずれか１つに記載の空調装置。
  9. 前記加熱部へ前記第１熱交換部および前記第２熱交換部を迂回させた前記外気を導く外気導入部（３２ｃ）を備え、
    前記暖房モードでは、前記加熱部が前記外気導入部から導入された前記外気を加熱する請求項８に記載の空調装置。
  10. 前記暖房モードでは、前記第１熱交換部における冷媒蒸発温度が、前記内気よりも低い温度であって、前記第１熱交換部に着霜を生じさせない温度に調整されている請求項８または９に記載の空調装置。
  11. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）、前記圧縮機から吐出された高圧冷媒を熱源として空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱部（１２、２２、１２ａ）、前記加熱部の下流側の冷媒を減圧させる第１減圧部（１３ａ）、前記加熱部の下流側の冷媒を減圧させる第２減圧部（１３ｂ）、前記第１減圧部および前記第２減圧部の一方から流出した冷媒と空気とを熱交換させる第１熱交換部（１４ａ）、前記第１減圧部および前記第２減圧部の他方から流出した冷媒と空気とを熱交換させる第２熱交換部（１４ｂ）、並びに、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部（１９）を有するヒートポンプサイクル（１０２）と、
    前記空調対象空間内の内気を前記第１熱交換部へ導く通風路と前記空調対象空間外の外気を前記第１熱交換部へ導く通風路とを切り替える第１入口側内外気切替部（３２ａ）と、
    前記第１熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間内へ導く通風路と前記第１熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間外へ導く通風路とを切り替える第１出口側内外気切替部（３３ａ）と、
    前記内気を前記第２熱交換部へ導く通風路と前記外気を前記第２熱交換部へ導く通風路とを切り替える第２入口側内外気切替部（３２ｂ）と、
    前記第２熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間内へ導く通風路と前記第２熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間外へ導く通風路とを切り替える第２出口側内外気切替部（３３ｂ）と、を備え、
    前記加熱部は、前記第１熱交換部を通過した空気および前記第２熱交換部を通過した空気を加熱可能に配置されており、
    前記冷媒回路切替部は、少なくとも前記第１減圧部→前記第１熱交換部→前記第２減圧部→前記第２熱交換部の順に冷媒を流す第１冷媒回路と前記第１減圧部→前記第２熱交換部→前記第２減圧部→前記第１熱交換部の順に冷媒を流す第２冷媒回路とを切替可能に構成されており、
    前記空調対象空間を除湿暖房する除湿暖房モードでは、
    前記第１出口側内外気切替部および前記第２出口側内外気切替部が、前記第１熱交換部および前記第２熱交換部の一方の熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間内へ導く通風路に切り替え、さらに、前記加熱部が、前記一方の熱交換部を通過した空気を加熱し、
    前記第１入口側内外気切替部および前記第２入口側内外気切替部が、前記外気を前記第１熱交換部および前記第２熱交換部の他方の熱交換部へ導く通風路に切り替え、
    前記第１出口側内外気切替部および前記第２出口側内外気切替部が、前記他方の熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間外へ導く通風路に切り替え、
    前記他方の熱交換部を除霜する除霜モードでは、
    前記第１入口側内外気切替部および前記第２入口側内外気切替部が、前記内気を前記他方の熱交換部へ導く通風路に切り替え、さらに、前記除湿暖房モードよりも前記他方の熱交換部を流通する前記冷媒の流量を低減させることによって前記他方の熱交換部を流通する前記冷媒の温度を予め定めた基準除霜温度範囲内に維持する空調装置。
  12. 前記除霜モードでは、前記圧縮機を作動させる請求項１１に記載の空調装置。
  13. 前記除霜モードでは、前記第１出口側内外気切替部および前記第２出口側内外気切替部が前記他方の熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間内へ導く通風路に切り替える請求項１１または１２に記載の空調装置。
  14. 前記他方の熱交換部を除霜しながら前記空調対象空間を暖房する除霜暖房モードでは、前記冷媒回路切替部は、前記他方の熱交換部が前記一方の熱交換部よりも冷媒流れ上流側に配置されるように前記冷媒回路を切り替え、
    前記除霜暖房モードでは、
    前記第１入口側内外気切替部および前記第２入口側内外気切替部が、前記外気を前記一方の熱交換部へ導く通風路に切り替え、
    前記第１出口側内外気切替部および前記第２出口側内外気切替部が、前記一方の熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間外へ導く通風路に切り替え、
    前記第１入口側内外気切替部および前記第２入口側内外気切替部が、前記内気を前記他方の熱交換部へ導く通風路に切り替え、
    前記第１出口側内外気切替部および前記第２出口側内外気切替部が、前記他方の熱交換部を通過した空気を前記空調対象空間内へ導く通風路に切り替える請求項１１ないし１３のいずれか１つに記載の空調装置。
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