JPH07232547A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 暖房と同時に除湿が行え、しかも圧縮機の効
率低下を防止できる、電気自動車等の車両に好適な空気
調和装置を提供すること。 【構成】 圧縮機１と、圧縮機１の吐出口に第１開閉弁
２を介してその一端口を接続された室外熱交換器５と、
室外熱交換器５の他端口に逆止弁１０及び第１膨張弁８
を介してその一端口を接続され、且つ他端口を圧縮機１
の吸入口に接続された第１室内熱交換器６と、圧縮機１
の吐出口に第２開閉弁３を介してその一端口を接続さ
れ、且つ他端口を逆止弁１０と第１膨張弁８との間に接
続された第２室内熱交換器７とを備え、第２室内熱交換
器７の他端口接続点と室外熱交換器５の他端口とを第２
膨張弁９を介して接続し、室外熱交換器５の一端口を第
３開閉弁４を介して圧縮機１の吸入口に接続してあるの
で、暖房運転時には除湿しながら車室内の暖房を行って
窓ガラスの曇りや結露を防止でき、四方弁における冷媒
相互間の熱授受の問題を解消して圧縮機１を効率よく運
転できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車室内の冷暖房を行う
車両用空気調和装置、特に電気自動車等に有用な空気調
和装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関等の熱源を有しない電気自動車
等の車両には一般にヒートポンプ式の空気調和装置が用
いられている。この空気調和装置は主に圧縮機，四方
弁，室外熱交換器，室内熱交換器及び膨張手段とから構
成され、四方弁による冷媒サイクルの切り換えで室内熱
交換器を吸熱器又は放熱器として使用し車室内の冷暖房
を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の空気調和装
置では基本的に冷房モードと暖房モードの何れか一方で
しか運転できないため、降雨，降雪等の多湿下で暖房を
行うと窓ガラスに曇りや結露を生じ易く、また冷房から
暖房に切り換えた際に室内熱交換器に付着していた結露
水が蒸発して同様の問題を生じる難点がある。また、冷
房モードを利用して除湿を行うにしてもエア吹出温度の
低下が避けられず居室性を大きく損なうと共に、四方弁
内を流れる冷媒相互間で熱授受が発生し圧縮機に吸入さ
れる冷媒温度が上昇して効率が低下する難点ある。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、暖房と同時に除湿が行
え、しかも圧縮機の効率低下を防止できる、電気自動車
等の車両に好適な空気調和装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、圧縮機と、圧縮機の吐出口に第
１の制御弁を介してその一端口を接続された室外熱交換
器と、室外熱交換器の他端口に逆止弁及び第１の膨張手
段を介してその一端口を接続され、且つ他端口を圧縮機
の吸入口に接続された第１の室内熱交換器と、圧縮機の
吐出口に第２の制御弁を介してその一端口を接続され、
且つ他端口を逆止弁と第１の膨張手段との間に接続され
た第２の室内熱交換器とを備え、第２の室内熱交換器の
他端口接続点と室外熱交換器の他端口とを第２の膨張手
段を介して接続し、室外熱交換器の一端口を第３の制御
弁を介して圧縮機の吸入口に接続したことを特徴として
いる。

【０００６】請求項２の発明は、圧縮機と、圧縮機の吐
出口に第１の制御弁を介してその一端口を接続された室
外熱交換器と、室外熱交換器の他端口に逆止弁及び第１
の膨張手段を介してその一端口を接続され、且つ他端口
を圧縮機の吸入口に接続された第１の室内熱交換器と、
圧縮機の吐出口に第２の制御弁を介してその冷媒路一端
口を接続され、且つ冷媒路他端口を逆止弁と第１の膨張
手段との間に接続されたブライン・冷媒熱交換器と、ブ
ライン・冷媒熱交換器のブライン路にポンプを介して接
続された第２の室内熱交換器とを備え、ブライン・冷媒
熱交換器の冷媒路他端口接続点と室外熱交換器の他端口
とを第２の膨張手段を介して接続し、室外熱交換器の一
端口を第３の制御弁を介して圧縮機の吸入口に接続した
ことを特徴としている。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
車両用空気調和装置において、第１，第２の膨張手段の
うち少なくとも第１の膨張手段として閉動作可能なもの
を使用したことを特徴としている。

【０００８】請求項４の発明は、請求項１又は２記載の
車両用空気調和装置において、第１の膨張手段の入口側
に制御弁を介装したことを特徴としている。

【０００９】請求項５の発明は、請求項１，２又は４記
載の車両用空気調和装置において、第２の膨張手段の入
口側に制御弁を介装したことを特徴としている。

【００１０】請求項６の発明は、請求項１乃至５何れか
１項記載の車両用空気調和装置において、暖房時に第２
の室内熱交換器に流入する冷媒又はブラインを加熱する
加熱手段を設けたことを特徴としている。

【００１１】請求項７の発明は、請求項１乃至６何れか
１項記載の車両用空気調和装置において、暖房時に室外
熱交換器から流出する冷媒を加熱する加熱手段を設けた
ことを特徴としている。

【００１２】

【作用】請求項１の発明では、第１の制御弁を開け第
２，第３の制御弁を閉じた状態で冷房・除霜モードの運
転が、また第１，第２の制御弁を開け第３の制御弁を閉
じた状態でドライ・除霜モードの運転が、更に第１の制
御弁を閉じ第２，第３の制御弁を開けた状態で除湿暖房
モード（パラレル）の運転が、更にまた第１，第３の制
御弁を閉じ第２の制御弁を開けた状態で除湿暖房モード
（シングル）の運転が夫々可能となる。特に２つの除湿
暖房モードでは第２の室内熱交換器で放熱作用を発揮さ
せて車室内の暖房を行えると共に、第１の室内熱交換器
の吸熱作用を利用して車室内の除湿を同時に行うことが
できる。

【００１３】請求項２の発明では、請求項１と同様の弁
切り換えにより冷房・除霜モードとドライ・除霜モード
と除湿暖房モード（パラレル）と除湿暖房モード（シン
グル）での運転が夫々可能となる。第２の室内熱交換器
に加熱ブラインを循環させる他は請求項１と同様の作用
が得られる。

【００１４】請求項３の発明では、除湿暖房モード（パ
ラレル）の弁切り換え状態で第１の膨張手段を閉じるこ
とにより、第１の室内熱交換器への冷媒流入を抑止して
単純暖房モードの運転が可能となる。他の作用は請求項
１又は２と同様である。

【００１５】請求項４の発明では、除湿暖房モード（パ
ラレル）の弁切り換え状態で第１の膨張手段の入口側に
設けた制御弁を閉じることにより、第１の室内熱交換器
への冷媒流入を抑止して単純暖房モードの運転が可能と
なる。他の作用は請求項１又は２と同様である。

【００１６】請求項５の発明では、除湿暖房モード（シ
ングル）の弁切り換え状態で第２の膨張手段の入口側に
設けた制御弁を閉じることにより、同モード運転時にお
ける室外熱交換器への冷媒溜まり込みを解消できる。他
の作用は請求項１，２又は４と同様である。

【００１７】請求項６の発明では、暖房時に第２の室内
熱交換器に流入する冷媒又はブラインを加熱手段により
加熱することで、該第２の室内熱交換器における放熱量
の不足を補うことができる。

【００１８】請求項７の発明は、暖房時に室外熱交換器
から流出する冷媒を加熱手段により加熱することで、該
室外熱交換器における吸熱量の不足を補うことができ
る。

【００１９】

【実施例】図１乃至図３には本発明の第１実施例を示し
てある。同図において、１は能力可変型の電動圧縮機、
２，３，４は電磁式の第１，第２，第３開閉弁、５は室
外熱交換器、６は第１室内熱交換器、７は第２室内熱交
換器、８，９は感熱式の第１，第２膨張弁、１０，１１
は逆止弁、１２は受液器、１３はアキュームレータ、Ａ
は車室内空調用のダクト、Ａ１，Ａ２はエア吹出口、Ａ
３，Ａ４はエア吸込口、Ｄ１〜Ｄ４は電動ダンパ、Ｆは
電動ファンであり、第１，第２室内熱交換器６，７はダ
クトＡ内に配置されている。

【００２０】圧縮機１の吐出口は第１開閉弁２を介して
室外熱交換器５の一端口に接続され、該室外熱交換器５
の他端口は逆止弁１０を介して受液器１２の入口に接続
されている。受液器１２の出口は第１膨張弁８を介して
第１室内熱交換器６の一端口に接続され、該第１室外熱
交換器６の他端口はアキュームレータ１３の入口に接続
され、該アキュームレータ１３の出口は圧縮機１の吸入
口に接続されている。また、圧縮機１の吐出口は第２開
閉弁３を介して第２室内熱交換器７の一端口に接続さ
れ、該第２室内熱交換器７の他端口は逆止弁１１を介し
て受液器１２の入口に接続されている。更に、受液器１
２の出口と室外熱交換器５の他端口との間には第２膨張
弁９が介装され、室外熱交換器５の一端口とアキューム
レータ１３の入口との間には第３開閉弁４が介装されて
いる。

【００２１】ダクトＡのダンパＤ１，Ｄ２はエア吹出口
Ａ１，Ａ２の選択を行うためのもので、各口Ａ１，Ａ２
の内側夫々に回動自在に配置されている。ダンパＤ３は
第２室内熱交換器７の通風量を調整するためのもので、
該第２室内熱交換器７の上流側に回動自在に配置されて
いる。ダンパＤ４はエア吸込口Ａ３，Ａ４（室内空気と
室外空気）の選択を行うためのもので、両口Ａ３，Ａ４
の中央内側に回動自在に配置されている。

【００２２】本第１実施例の空気調和装置は、第１〜第
３開閉弁２〜４による冷媒サイクルの切り換えで、冷房
と除霜を兼用した冷房・除霜モードと、ドライ（除湿）
と除霜を兼用したドライ・除霜モードと、暖房と同時に
除湿を行う除湿暖房モード（パラレル）と、同様の除湿
暖房モード（シングル）の４モードでの運転を可能とし
ている。以下に各モードにおける冷媒サイクル及び空調
作用について説明する。

【００２３】冷房・除霜モードの運転は第１開閉弁２を
開け、且つ第２，第３開閉弁３，４を閉じた状態で圧縮
機１を作動させることにより実施される。図１に実線矢
印で示すように、圧縮機１から吐出した冷媒は第１開閉
弁２を通じて室外熱交換器５に流れ込んで凝縮され、逆
止弁１０及び受液器１２を通じて第１膨張弁８及び第１
室内熱交換器６に流れ込んで蒸発し、アキュームレータ
１３を通じて圧縮機１に吸入される。つまり、同モード
運転では第１室内熱交換器６で吸熱作用を発揮させて車
室内の冷房を行うことができる。また、室外熱交換器５
で生じる放熱作用を利用して該室外熱交換器５の急速除
霜を行うことができる。

【００２４】ドライ・除霜モードの運転は第１，第２開
閉弁２，３を開け、且つ第３開閉弁４を閉じた状態で圧
縮機１を作動させることにより実施される。図１に破線
矢印で示すように、圧縮機１から吐出した冷媒の一部分
は第１開閉弁２を通じて室外熱交換器５に流れ込んで凝
縮され、逆止弁１０及び受液器１２を通じて第１膨張弁
８及び第１室内熱交換器６に流れ込んで蒸発し、アキュ
ームレータ１３を通じて圧縮機１に吸入される。また、
冷媒の残り部分は第２開閉弁３を通じて第２室内熱交換
器７に流れ込んで凝縮され、逆止弁１１を通過した後に
上記の冷媒と合流する。つまり、同モード運転では第１
室内熱交換器６と第２室内熱交換器７の夫々で吸熱作用
と放熱作用を発揮させ、エア吹出温度を低下させること
なく車室内の除湿を行うことができる。ちなみに、ドラ
イ時における温度及び除湿量が圧縮機１の吐出能力調整
及びダンパＤ３の開度調整によってコントロール可能で
ある。また、室外熱交換器５で生じる放熱作用を利用し
て該室外熱交換器５の急速除霜を行うことができ、しか
も該除霜時におけるエア吹出温度の低下も防止できる。

【００２５】除湿暖房モード（パラレル）の運転は第１
開閉弁２を閉じ、且つ第２，第３開閉弁３，４を開けた
状態で圧縮機１を作動させることにより実施される。図
３に実線矢印で示すように、圧縮機１から吐出した冷媒
は第２開閉弁３を通じて第２室内熱交換器７に流れ込ん
で凝縮され、逆止弁１１及び受液器１２を通過した後に
分流され、冷媒の一部分は第１膨張弁８及び第１室内熱
交換器６に流れ込んで蒸発し、アキュームレータ１３を
通じて圧縮機１に吸入される。また、冷媒の残り部分は
第２膨張手段９及び室外熱交換器５に流れ込んで蒸発
し、第３開閉弁４を通過した後に上記の冷媒と合流す
る。つまり、同モード運転では第２室内熱交換器７で放
熱作用を発揮させて車室内の暖房を行えると共に、第１
室内熱交換器６の吸熱作用を利用して車室内の除湿を同
時に行うことができる。ちなみに、同モード運転時にお
ける暖房能力及び除湿量は圧縮機１の吐出能力調整及び
ダンパＤ３の開度調整によってコントロール可能であ
る。

【００２６】除湿暖房モード（シングル）の運転は第
１，第３開閉弁２，４を閉じ、且つ第２開閉弁３を開け
た状態で圧縮機１を作動させることにより実施される。
図３に破線矢印で示すように、圧縮機１から吐出した冷
媒は第２開閉弁３を通じて第２室内熱交換器７に流れ込
んで凝縮され、逆止弁１１及び受液器１２を通じて第１
膨張弁８及び第１室内熱交換器６に流れ込んで蒸発し、
アキュームレータ１３を通じて圧縮機１に吸入される。
つまり、同モード運転では第２室内熱交換器７で放熱作
用を発揮させて車室内の暖房を行えると共に、第１室内
熱交換器６の吸熱作用を利用して車室内の除湿を同時に
行うことができる。ちなみに、同モード運転時における
暖房能力及び除湿量は圧縮機１の吐出能力調整及びダン
パＤ３の開度調整によってコントロール可能である。

【００２７】本第１実施例の空気調和装置によれば、第
１〜第３開閉弁２〜４による冷媒サイクルの切り換えで
冷房・除霜モード，ドライ・除霜モード，除湿暖房モー
ド（パラレル）及び除湿暖房モード（シングル）の４モ
ードでの運転が可能であり、内燃機関等の熱源を有しな
い電気自動車等の車両において空調を的確に行うことが
できる。

【００２８】また、ドライ・除霜モードの運転では第２
室内熱交換器７で発揮される放熱作用によりエア吹出温
度を調整できるので、ドライ又は除霜最中に冷風が車室
内に吹き出されることがない。

【００２９】更に、２つの除湿暖房モードの運転では暖
房と同時に除湿を行うことができるので、降雨，降雪等
の多湿下であっても窓ガラスに曇りや結露を生じること
がなく、また冷房から暖房に切り換えた際における同問
題の発生を防止して快適な暖房を実現できる。

【００３０】更にまた、除湿暖房モード（パラレル）の
運転では室外熱交換器５と第１室内熱交換器６の両方で
吸熱作用を発揮させることができるので、寒冷地等で暖
房運転を行う場合における室外熱交換器５の着霜を抑制
して暖房能力の低下を防止することができる。

【００３１】更にまた、冷媒サイクルの切り換えに四方
弁を用いていないので、四方弁における冷媒相互間の熱
授受の問題を解消し圧縮機１に吸入される冷媒温度を適
正に保持して圧縮機１の効率低下を防止できると共に、
冷媒管路の引き回しを簡略化してシステムのレイアウト
性を大きく向上させることができる。

【００３２】図４には本発明の第２実施例を示してあ
る。この空気調和装置は、第１実施例の空気調和装置の
受液器１２の出口と第１膨張弁８の入口との間に電磁式
の第４開閉弁１４を介装したもので、他の構成は第１実
施例と同様であるため同一符号を用いその説明を省略す
る。

【００３３】本第２実施例の空気調和装置は、第１〜第
４開閉弁２〜４，１４による冷媒サイクルの切り換え
で、冷房・除霜モード，ドライ・除霜モード，除湿暖房
モード（パラレル），除湿暖房モード（シングル）及び
単純暖房モードの５モードでの運転を可能としている。
以下に各モードにおける冷媒サイクル及び空調作用につ
いて説明する。

【００３４】単純暖房モードを除く４モードの運転は、
第１〜第３開閉弁２〜４を第１実施例と同様に切り換
え、且つ第４開閉弁１４を開けた状態で圧縮機１を作動
させることにより実施される。各モードの冷媒サイクル
及び空調作用は第１実施例と同様である。

【００３５】単純暖房モードの運転は第１，第４開閉弁
２，１４を閉じ、且つ第２，第３開閉弁３，４を開けた
状態で圧縮機１を作動させることにより実施される。図
４に実線矢印で示すように、圧縮機１から吐出した冷媒
は第２開閉弁３を通じて第１室内熱交換器７に流れ込ん
で凝縮され、逆止弁１１及び受液器１２を通じて第２膨
張弁９及び室外熱交換器５に流れ込んで蒸発し、第３開
閉弁４及びアキュームレータ１３を通じて圧縮機１に吸
入される。つまり、同モード運転では第２室内熱交換器
７で放熱作用を発揮させて車室内の暖房を行うことがで
きる。ちなみに、同モード運転時における暖房能力は圧
縮機１の吐出能力調整及びダンパＤ３の開度調整によっ
てコントロール可能である。

【００３６】本第２実施例の空気調和装置によれば、第
４開閉弁１４を設けることで単純暖房モードを付加した
５モードでの運転が可能であり、除湿を必要としない条
件下で暖房を省エネ運転できる利点がある。他の効果は
第１実施例と同様である。

【００３７】図５には本発明の第３実施例を示してあ
る。この空気調和装置は、第２実施例の空気調和装置の
受液器１２の出口と第２膨張弁９の入口との間に電磁式
の第５開閉弁１５を介装したもので、他の構成は第２実
施例と同様であるため同一符号を用いその説明を省略す
る。

【００３８】本第３実施例の空気調和装置は、第１〜第
５開閉弁２〜４，１４，１５による冷媒サイクルの切り
換えで、冷房・除霜モード，ドライ・除霜モード，除湿
暖房モード（パラレル），除湿暖房モード（シングル）
及び単純暖房モードの５モードでの運転を可能としてい
る。以下に各モードにおける冷媒サイクル及び空調作用
について説明する。

【００３９】冷房・除霜モードとドライ・除霜モードと
除湿暖房モード（シングル）の運転は、第１〜第３開閉
弁２〜４を第１実施例と同様に切り換え、且つ第４開閉
弁１４を開け第５開閉弁１５を閉じた状態で圧縮機１を
作動させることにより実施される。各モードの冷媒サイ
クル及び空調作用は第１実施例と同様である。

【００４０】除湿暖房モード（パラレル）の運転は、第
１〜第３開閉弁２〜４を第１実施例と同様に切り換え、
且つ第４，第５開閉弁１４，１５を開けた状態で圧縮機
１を作動させることにより実施される。同モードの冷媒
サイクル及び空調作用は第１実施例と同様である。

【００４１】単純暖房モード（シングル）の運転は、第
１，第４開閉弁２，１４を閉じ、且つ第２，第３，第５
開閉弁３，４，１５を開けた状態で圧縮機１を作動させ
ることにより実施される。同モードの冷媒サイクル及び
空調作用は第２実施例と同様である。

【００４２】本第３実施例の空気調和装置によれば、除
湿暖房モード（シングル）の運転時に受液器１２から第
２膨張弁９への通路を遮断することで室外熱交換器５へ
の冷媒溜まり込みを解消して冷媒不足による能力低下を
防止することができる。他の効果は第１，第２実施例と
同様である。

【００４３】尚、上述した第２，第３実施例の空気調和
装置では、第１，第２膨張弁８，９として閉動作を遠隔
操作可能な電子式のものを用いることで、第４，第５開
閉弁１４，１５を省略することができる。

【００４４】また、第１〜第３実施例の空気調和装置で
は、図６（ａ）に示すように第２室内熱交換器７の冷媒
入口側の冷媒管路に電熱ヒータや燃焼器等から成る補助
熱源Ｎ１を付設し、該補助熱源Ｎ１によって第２室内熱
交換器７に流入する冷媒を加熱できるようにすること
で、暖房時に第２室内熱交換器７における放熱量の不足
を補って能力向上を図ることができる。

【００４５】更に、第１〜第３実施例の空気調和装置で
は、図６（ｂ）に示すように室外熱交換器５の冷媒出口
側の冷媒管路に上記同様の補助熱源Ｎ２を付設し、該補
助熱源Ｎ２によって室外熱交換器５から流出する冷媒を
加熱できるようにすることで、暖房時に室外熱交換器５
における吸熱量の不足を補って能力向上を図ることがで
きる。

【００４６】図７乃至図９には本発明の第４実施例を示
してある。この空気調和装置は、第１実施例の空気調和
装置の第２室内熱交換器７から冷媒管路を離しこれをブ
ライン・冷媒熱交換器１６の冷媒路両口に接続すると共
に、該ブライン・冷媒熱交換器１６のブライン路両口を
ブライン管路を介して第２室内熱交換器７に接続し、一
方のブライン管路に電動ポンプ１７を介装したもので、
他の構成は第１実施例と同様であるため同一符号を用い
その説明を省略する。

【００４７】本第４実施例の空気調和装置は、第１〜第
３開閉弁２〜４による冷媒サイクルの切り換えで、第１
実施例と同様、冷房・除霜モード，ドライ・除霜モー
ド，除湿暖房モード（パラレル）及び除湿暖房モード
（シングル）の４モードでの運転を可能としている。以
下に各モードにおける冷媒サイクル及び空調作用につい
て説明する。

【００４８】冷房・除霜モードの運転は第１開閉弁２を
開け、且つ第２，第３開閉弁３，４を閉じた状態で圧縮
機１を作動させることにより実施される。図７に実線矢
印で示すように、圧縮機１から吐出した冷媒は第１開閉
弁２を通じて室外熱交換器５に流れ込んで凝縮され、逆
止弁１０及び受液器１２を通じて第１膨張弁８及び第１
室内熱交換器６に流れ込んで蒸発し、アキュームレータ
１３を通じて圧縮機１に吸入される。つまり、同モード
運転では第１室内熱交換器６で吸熱作用を発揮させて車
室内の冷房を行うことができる。また、室外熱交換器５
で生じる放熱作用を利用して該室外熱交換器５の急速除
霜を行うことができる。

【００４９】ドライ・除霜モードの運転は第１，第２開
閉弁２，３を開け、且つ第３開閉弁４を閉じた状態で圧
縮機１及びポンプ１７を作動させることにより実施され
る。図７に破線矢印で示すように、圧縮機１から吐出し
た冷媒の一部分は第１開閉弁２を通じて室外熱交換器５
に流れ込んで凝縮され、逆止弁１０及び受液器１２を通
じて第１膨張弁８及び第１室内熱交換器６に流れ込んで
蒸発し、アキュームレータ１３を通じて圧縮機１に吸入
される。また、冷媒の残り部分は第２開閉弁３を通じて
ブライン・冷媒熱交換器１６に流れ込んでブラインと熱
交換され、逆止弁１１を通過した後に上記の冷媒と合流
する。ブライン・冷媒熱交換器１６内で加熱されたブラ
インは同図に１点鎖線矢印で示すように第２室内熱交換
器７を循環する。つまり、同モード運転では第１室内熱
交換器６と第２室内熱交換器７の夫々で吸熱作用と放熱
作用を発揮させ、エア吹出温度を低下させることなく車
室内の除湿を行うことができる。ちなみに、ドライ時に
おける温度及び除湿量が圧縮機１の吐出能力調整及びダ
ンパＤ３の開度調整によってコントロール可能である。
また、室外熱交換器５で生じる放熱作用を利用して該室
外熱交換器５の急速除霜を行うことができ、しかも該除
霜時におけるエア吹出温度の低下も防止できる。

【００５０】除湿暖房モード（パラレル）の運転は第１
開閉弁２を閉じ、且つ第２，第３開閉弁３，４を開けた
状態で圧縮機１及びポンプ１７を作動させることにより
実施される。図９に実線矢印で示すように、圧縮機１か
ら吐出した冷媒は第２開閉弁３を通じてブライン・冷媒
熱交換器１６に流れ込んでブラインと熱交換され、逆止
弁１１及び受液器１２を通過した後に分流され、冷媒の
一部分は第１膨張弁８及び第１室内熱交換器６に流れ込
んで蒸発し、アキュームレータ１３を通じて圧縮機１に
吸入される。ブライン・冷媒熱交換器１６内で加熱され
たブラインは同図に１点鎖線矢印で示すように第２室内
熱交換器７を循環する。また、冷媒の残り部分は第２膨
張手段９及び室外熱交換器５に流れ込んで蒸発し、第３
開閉弁４を通過した後に上記の冷媒と合流する。つま
り、同モード運転では第２室内熱交換器７で放熱作用を
発揮させて車室内の暖房を行えると共に、第１室内熱交
換器６の吸熱作用を利用して車室内の除湿を同時に行う
ことができる。ちなみに、同モード運転時における暖房
能力及び除湿量は圧縮機１の吐出能力調整及びダンパＤ
３の開度調整によってコントロール可能である。

【００５１】除湿暖房モード（シングル）の運転は第
１，第３開閉弁２，４を閉じ、且つ第２開閉弁３を開け
た状態で圧縮機１及びポンプ１７を作動させることによ
り実施される。図９に破線矢印で示すように、圧縮機１
から吐出した冷媒は第２開閉弁３を通じてブライン・冷
媒熱交換器１６に流れ込んでブラインと熱交換され、逆
止弁１１及び受液器１２を通じて第１膨張弁８及び第１
室内熱交換器６に流れ込んで蒸発し、アキュームレータ
１３を通じて圧縮機１に吸入される。ブライン・冷媒熱
交換器１６内で加熱されたブラインは同図に１点鎖線矢
印で示すように第２室内熱交換器７を循環する。つま
り、同モード運転では第２室内熱交換器７で放熱作用を
発揮させて車室内の暖房を行えると共に、第１室内熱交
換器６の吸熱作用を利用して車室内の除湿を同時に行う
ことができる。ちなみに、同モード運転時における暖房
能力及び除湿量は圧縮機１の吐出能力調整及びダンパＤ
３の開度調整によってコントロール可能である。本第４
実施例の空気調和装置で得られる効果は第１実施例と同
様である。

【００５２】図１０には本発明の第５実施例を示してあ
る。この空気調和装置は、第４実施例の空気調和装置の
受液器１２の出口と第１膨張弁８の入口との間に電磁式
の第４開閉弁１４を介装したもので、他の構成は第４実
施例と同様であるため同一符号を用いその説明を省略す
る。

【００５３】本第５実施例の空気調和装置は、第１〜第
４開閉弁２〜４，１４による冷媒サイクルの切り換え
で、冷房・除霜モード，ドライ・除霜モード，除湿暖房
モード（パラレル），除湿暖房モード（シングル）及び
単純暖房モードの５モードでの運転を可能としている。
以下に各モードにおける冷媒サイクル及び空調作用につ
いて説明する。

【００５４】単純暖房モードを除く４モードの運転は、
第１〜第３開閉弁２〜４を第４実施例と同様に切り換
え、且つ第４開閉弁１４を開けた状態で圧縮機１及びポ
ンプ１７（冷房・除霜モードは圧縮機１のみ）を作動さ
せることにより実施される。各モードの冷媒サイクル及
び空調作用は第４実施例と同様である。

【００５５】単純暖房モードの運転は第１，第４開閉弁
２，１４を閉じ、且つ第２，第３開閉弁３，４を開けた
状態で圧縮機１及びポンプ１７を作動させることにより
実施される。図１０に実線矢印で示すように、圧縮機１
から吐出した冷媒は第２開閉弁３を通じてブライン・冷
媒熱交換器１６に流れ込んでブラインと熱交換され、逆
止弁１１及び受液器１２を通じて第２膨張弁９及び室外
熱交換器５に流れ込んで蒸発し、第３開閉弁４及びアキ
ュームレータ１３を通じて圧縮機１に吸入される。ブラ
イン・冷媒熱交換器１６内で加熱されたブラインは同図
に１点鎖線矢印で示すように第２室内熱交換器７を循環
する。つまり、同モード運転では第２室内熱交換器７で
放熱作用を発揮させて車室内の暖房を行うことができ
る。ちなみに、同モード運転時における暖房能力は圧縮
機１の吐出能力調整及びダンパＤ３の開度調整によって
コントロール可能である。

【００５６】本第５実施例の空気調和装置によれば、第
４開閉弁１４を設けることで単純暖房モードを付加した
５モードでの運転が可能であり、除湿を必要としない条
件下で暖房を省エネ運転できる利点がある。他の効果は
第４実施例と同様である。

【００５７】図１１には本発明の第６実施例を示してあ
る。この空気調和装置は、第４実施例の空気調和装置の
受液器１２の出口と第２膨張弁９の入口との間に電磁式
の第５開閉弁１５を介装したもので、他の構成は第４実
施例と同様であるため同一符号を用いその説明を省略す
る。

【００５８】本第６実施例の空気調和装置は、第１〜第
５開閉弁２〜４，１４，１５による冷媒サイクルの切り
換えで、冷房・除霜モード，ドライ・除霜モード，除湿
暖房モード（パラレル），除湿暖房モード（シングル）
及び単純暖房モードの５モードでの運転を可能としてい
る。以下に各モードにおける冷媒サイクル及び空調作用
について説明する。

【００５９】冷房・除霜モードとドライ・除霜モードと
除湿暖房モード（シングル）の運転は、第１〜第３開閉
弁２〜４を第４実施例と同様に切り換え、且つ第４開閉
弁１４を開け第５開閉弁１５を閉じた状態で圧縮機１及
びポンプ１７（冷房・除霜モードは圧縮機１のみ）を作
動させることにより実施される。各モードの冷媒サイク
ル及び空調作用は第４実施例と同様である。

【００６０】除湿暖房モード（パラレル）の運転は、第
１〜第３開閉弁２〜４を第４実施例と同様に切り換え、
且つ第４，第５開閉弁１４，１５を開けた状態で圧縮機
１及びポンプ１７を作動させることにより実施される。
同モードの冷媒サイクル及び空調作用は第４実施例と同
様である。

【００６１】単純暖房モード（シングル）の運転は、第
１，第４開閉弁２，１４を閉じ、且つ第２，第３，第５
開閉弁３，４，１５を開けた状態で圧縮機１及びポンプ
１７を作動させることにより実施される。同モードの冷
媒サイクル及び空調作用は第５実施例と同様である。

【００６２】本第６実施例の空気調和装置によれば、除
湿暖房モード（シングル）の運転時に受液器１２から第
２膨張弁９への通路を遮断することで室外熱交換器５へ
の冷媒溜まり込みを確実に防止することができる。他の
効果は第４，第５実施例を同様である。

【００６３】尚、上述した第５，第６実施例の空気調和
装置では、第１，第２膨張弁８，９として閉動作を遠隔
操作可能な電子式のものを用いることで、第４，第５開
閉弁１４，１５を省略することができる。

【００６４】また、第４〜第６実施例の空気調和装置で
は、図１２（ａ）に示すようにブライン・冷媒熱交換器
１６のブライン路内に電熱ヒータ等の補助熱源Ｎ３を配
置、或いは図１２（ｂ）に示すように第２室内熱交換器
７のブライン入口側のブライン管路に電熱ヒータや燃焼
器等から成る補助熱源Ｎ４を付設し、これら補助熱源Ｎ
３，Ｎ４で第２室内熱交換器７に流入するブラインを加
熱できるようにすることで、暖房時に第２室内熱交換器
７における放熱量の不足を補って能力向上を図ることが
できると共に、外気温度が低く冷媒回路が正常に作動し
ない場合や圧縮機１の作動が強制的に停止された場合で
も補助熱源Ｎ３又はＮ４で加熱されたブラインを第２室
内熱交換器７に循環させることで暖房を簡易的に行うこ
とができる。

【００６５】更に、第４〜第６実施例の空気調和装置で
は、室外熱交換器５の冷媒出口側の冷媒管路に図６
（ｂ）に示したものと同様の補助熱源Ｎ２を付設し、該
補助熱源Ｎ２によって室外熱交換器５から流出する冷媒
を加熱できるようにすることで、暖房時に室外熱交換器
５における吸熱量の不足を補って能力向上を図ることが
できる。

【００６６】以上、第１〜第６の各実施例で用いた開閉
弁２〜４，１４，１５は流量制御可能なものであっても
よく、この場合には各弁における流量制御により室外熱
交換器５及び第１，第２室内熱交換器６，７の吸・放熱
量を夫々コントロールすることができる。また、逆止弁
１０，１１は流れ方向を制御できるものであれば開閉弁
や流量制御弁等で代用してもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１及び２の
発明によれば、第１〜第３の制御弁による冷媒サイクル
の切り換えで冷房・除霜モード，ドライ・除霜モード，
除湿暖房モード（パラレル）及び除湿暖房モード（シン
グル）の４モードでの運転が可能であり、内燃機関等の
熱源を有しない電気自動車等の車両において空調を的確
に行うことができる。また、２つの除湿暖房モードの運
転では暖房と同時に除湿を行うことができるので、降
雨，降雪等の多湿下であっても窓ガラスに曇りや結露を
生じることがなく、また冷房から暖房に切り換えた際に
おける同問題の発生を防止して快適な暖房を実現でき
る。更に、ドライ・除霜モードの運転では第２の室内熱
交換器で発揮される放熱作用によりエア吹出温度を調整
できるので、ドライ又は除霜最中に冷風が車室内に吹き
出されることがない。更にまた、冷媒サイクルの切り換
えに四方弁を用いていないので、四方弁における冷媒相
互間の熱授受の問題を解消し圧縮機に吸入される冷媒温
度を適正に保持して圧縮機の効率低下を防止することが
できると共に、冷媒管路の引き回しを簡略化してシステ
ムのレイアウト性を大きく向上させることができる。

【００６８】請求項３の発明によれば、除湿暖房モード
（パラレル）の弁切り換え状態で第１の膨張手段を閉じ
ることにより、第１の室内熱交換器への冷媒流入を抑止
して単純暖房モードの運転が可能であり、除湿を必要と
しない条件下で暖房を省エネ運転できる利点がある。他
の効果は請求項１又は２と同様である。

【００６９】請求項４の発明によれば、除湿暖房モード
（パラレル）の弁切り換え状態で第１の膨張手段の入口
側に設けた制御弁を閉じることにより、第１の室内熱交
換器への冷媒流入を抑止して単純暖房モードの運転が可
能であり、除湿を必要としない条件下で暖房を省エネ運
転できる利点がある。他の効果は請求項１又は２と同様
である。

【００７０】請求項５の発明によれば、除湿暖房モード
（シングル）の弁切り換え状態で第２の膨張手段の入口
側に設けた制御弁を閉じることにより、同モード運転時
における室外熱交換器への冷媒溜まり込みを解消して冷
媒不足による能力低下を防止することができる。他の効
果は請求項１，２又は４と同様である。

【００７１】請求項６の発明によれば、暖房時に第２の
室内熱交換器に流入する冷媒又はブラインを加熱するこ
とにより、該第２の室内熱交換器における放熱量の不足
を補って能力向上に貢献できる。

【００７２】請求項７の発明によれば、暖房時に室外熱
交換器から流出する冷媒を加熱することにより、該室外
熱交換器における吸熱量の不足を補って能力向上に貢献
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す空気調和装置の冷媒
回路図

【図２】各モードの開閉弁切り換え状態を示す図

【図３】冷媒サイクル説明図

【図４】本発明の第２実施例を示す空気調和装置の冷媒
回路図

【図５】本発明の第３実施例を示す空気調和装置の冷媒
回路図

【図６】補助熱源の使用例を示す冷媒回路の部分図

【図７】本発明の第４実施例を示す空気調和装置の冷媒
回路図

【図８】各モードの開閉弁切り換え状態を示す図

【図９】冷媒サイクル説明図

【図１０】本発明の第５実施例を示す空気調和装置の冷
媒回路図

【図１１】本発明の第６実施例を示す空気調和装置の冷
媒回路図

【図１２】補助熱源の使用例を示す冷媒回路の部分図

【符号の説明】

１…圧縮機、２…第１開閉弁、３…第２開閉弁、４…第
３開閉弁、５…室外熱交換器、６…第１室内熱交換器、
７…第２室内熱交換器、８…第１膨張弁、９…第２膨張
弁、１０，１１…逆止弁、１２…受液器、１３…アキュ
ームレータ、１４…第４開閉弁、１５…第５開閉弁、１
６…ブライン・冷媒熱交換器、１７…ポンプ、Ｎ１，Ｎ
２…補助熱源。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と、 圧縮機の吐出口に第１の制御弁を介してその一端口を接
   続された室外熱交換器と、 室外熱交換器の他端口に逆止弁及び第１の膨張手段を介
   してその一端口を接続され、且つ他端口を圧縮機の吸入
   口に接続された第１の室内熱交換器と、 圧縮機の吐出口に第２の制御弁を介してその一端口を接
   続され、且つ他端口を逆止弁と第１の膨張手段との間に
   接続された第２の室内熱交換器とを備え、 第２の室内熱交換器の他端口接続点と室外熱交換器の他
   端口とを第２の膨張手段を介して接続し、 室外熱交換器の一端口を第３の制御弁を介して圧縮機の
   吸入口に接続した、 ことを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 【請求項２】 圧縮機と、 圧縮機の吐出口に第１の制御弁を介してその一端口を接
   続された室外熱交換器と、 室外熱交換器の他端口に逆止弁及び第１の膨張手段を介
   してその一端口を接続され、且つ他端口を圧縮機の吸入
   口に接続された第１の室内熱交換器と、 圧縮機の吐出口に第２の制御弁を介してその冷媒路一端
   口を接続され、且つ冷媒路他端口を逆止弁と第１の膨張
   手段との間に接続されたブライン・冷媒熱交換器と、 ブライン・冷媒熱交換器のブライン路にポンプを介して
   接続された第２の室内熱交換器とを備え、 ブライン・冷媒熱交換器の冷媒路他端口接続点と室外熱
   交換器の他端口とを第２の膨張手段を介して接続し、 室外熱交換器の一端口を第３の制御弁を介して圧縮機の
   吸入口に接続した、 ことを特徴とする車両用空気調和装置。
3. 【請求項３】 第１，第２の膨張手段のうち少なくとも
   第１の膨張手段として閉動作可能なものを使用した、 ことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用空気調和
   装置。
4. 【請求項４】 第１の膨張手段の入口側に制御弁を介装
   した、 ことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用空気調和
   装置。
5. 【請求項５】 第２の膨張手段の入口側に制御弁を介装
   した、 ことを特徴とする請求項１，２又は４記載の車両用空気
   調和装置。
6. 【請求項６】 暖房時に第２の室内熱交換器に流入する
   冷媒又はブラインを加熱する加熱手段を設けた、 ことを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載の車両
   用空気調和装置。
7. 【請求項７】 暖房時に室外熱交換器から流出する冷媒
   を加熱する加熱手段を設けた、 ことを特徴とする請求項１乃至６何れか１項記載の車両
   用空気調和装置。