JPH08197937A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 寒冷地でも充分な暖房能力が得られ、既成の
ヒータユニットを利用でき、簡単な組付け作業で燃焼式
ヒータ５５を組み合わせることができ、且つ電気自動車
の走行用モータの排熱を車室内の暖房に活用できるよう
にする。 【構成】 冷媒圧縮機２０、冷媒水熱交換器２１、第１
減圧手段２２、室外熱交換器２３を環状に接続した冷凍
サイクル４と、冷媒水熱交換器２１、温水ヒータコア５
２、排熱冷却器５３、ウォータポンプ５６を環状に接続
し、冷媒水熱交換器２１と並列に燃焼式ヒータ５５を接
続した温水サイクル５とからなる。そして、ヒートポン
プ温水暖房時に冷媒水熱交換器２１にて冷媒の凝縮熱に
より昇温した温水を温水ヒータコア５２に循環させて必
要な暖房能力を得るようにし、燃焼ヒータ温水暖房時に
燃焼式ヒータ５５にて燃料の燃焼熱により昇温した温水
を温水ヒータコア５２に循環させて寒冷地でも充分な暖
房能力を得るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばエンジン冷却
水を有しない電気自動車や空冷式内燃機関搭載車等の車
室内の空調に利用される車両用空気調和装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば電気自動車のようなエ
ンジン冷却水からの排熱を利用して車室内の暖房ができ
ない車両用空気調和装置として、特開平４−１５１３２
４号公報に開示された技術がある。この技術は、電気自
動車の車室内へ空気を送るためのダクト内に、冷凍サイ
クルに組み込まれた第１熱交換器と第２熱交換器を設
け、冷房モード時はそれぞれを蒸発器として働かせ、ヒ
ートポンプ暖房モード時にはそれぞれを凝縮器として働
かせるように弁等により冷凍サイクル内の冷媒の流れ方
向を切り替えるようにしたものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の技術
においては、ダクト内に冷凍サイクルの第１、第２熱交
換器を設けた構造をしているため、従来からの温水ヒー
タコアを備えた既成のヒータユニットを使うことができ
なかった。このため、第１、第２熱交換器を備えたエア
コンユニットを新設する必要があるので、高コストとな
るという不具合もあった。

【０００４】また、従来の技術においては、ダクト内の
第１、第２熱交換器を凝縮器として働かせるヒートポン
プ暖房モード時に外気温が０℃以下に低下すると暖房能
力が極端に低下してしまう。とくに寒冷地（外気温が−
１０℃〜−３０℃以下に低下する地域）ではそのような
ヒートポンプ暖房では暖房能力が不足するという不具合
があった。そこで、寒冷地ではヒートポンプ暖房では能
力不足であるため、寒冷地仕様の暖房用熱源として燃焼
式ヒータを利用して温水暖房することが考えられる。

【０００５】ところが、従来の技術においては、温水ヒ
ータコア、ウォータポンプおよび温水配管等の温水暖房
機器を備えた温水サイクルを電気自動車に搭載していな
いため、燃焼式ヒータを追加するために、温水暖房機器
を追加しなければならず、これらをユニット内に組み付
けることは非常に困難で高コストとなるという不具合が
あった。

【０００６】また、電気自動車の走行用モータや走行用
インバータ等の車載電気機器の冷却を水冷で行っていて
も、その車載電気機器からの排熱を車室内の暖房に活用
していないため、車両全体としてトータル的にエネルギ
ーを見たときエネルギーを充分有効に利用していなかっ
た。

【０００７】請求項１に記載の発明の目的は、充分な暖
房能力が得られ、且つ既成のヒータユニットを利用する
ことができる車両用空気調和装置を提供することにあ
る。また、請求項４に記載の発明の目的は、寒冷地でも
充分な暖房能力が得られ、且つ非常に簡単な組付作業で
燃焼式ヒータを組み合わせることができる車両用空気調
和装置を提供することにある。さらに、請求項６に記載
の発明の目的は、暖房能力の向上が得られ、且つ走行用
モータや走行用インバータなどの車載電気機器からの排
熱を車室内の暖房に有効活用できる車両用空気調和装置
を提供することにある。

【０００８】請求項１９に記載の発明の目的は、燃焼式
ヒータを冷媒圧縮機と同時運転した時の冷凍サイクルの
高圧圧力の上昇等の冷凍サイクルの不具合を解消できる
車両用空気調和装置を提供することにある。請求項２０
ないし請求項２２に記載の発明の目的は、暖房運転の起
動後に車室内へ吹き出す空気の吹出温度を乗員の希望に
合った温度にオーバーシュートさせることなく到達させ
ることができる車両用空気調和装置を提供することにあ
る。請求項２１および請求項２２に記載の発明の目的
は、車室内の急速暖房を行うことができる車両用空気調
和装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、車室内へ向かって空気を送るためのダクトと、この
ダクト内において車室内へ送風する送風機と、冷媒を圧
縮して吐出する冷媒圧縮機、この冷媒圧縮機より吐出さ
れた冷媒と温水とを熱交換させて温水を加熱する冷媒水
熱交換器、および冷媒の蒸発熱により空気を冷却する冷
媒蒸発器を有する冷凍サイクルと、前記冷媒水熱交換器
で加熱された温水を循環させるポンプ、および前記ダク
ト内に設置され、前記冷媒水熱交換器より流入した温水
により前記ダクト内を流れる空気を加熱する温水式加熱
器を有する温水サイクルとを備えた技術手段を採用し
た。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
請求項３のいずれかに記載の車両用空気調和装置に加え
て、前記温水サイクルは、燃料の燃焼熱により温水を加
熱する燃焼式ヒータを、前記温水式加熱器と直列して接
続した技術手段を採用した。請求項６に記載の発明は、
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の車両用空気
調和装置に加えて、前記温水サイクルは、通電されると
発熱する走行用モータや走行用インバータなどの車載電
気機器を温水により冷却する排熱冷却器を、前記温水式
加熱器と直列して接続している。

【００１１】また、前記ダクト外に設置された室外熱交
換器を、前記冷媒圧縮機より冷媒の流れ方向の下流側に
直列して接続しても良く、車室外空気と温水とを熱交換
させて温水を冷却するラジエータを、通電されると発熱
する走行用モータや走行用インバータなどの車載電気機
器を温水により冷却する排熱冷却器と直列して接続して
も良い。

【００１２】さらに、前記冷媒水熱交換器と前記室外熱
交換器との間に減圧手段を接続しても良く、電気ヒータ
により温水を加熱する電気温水加熱器を、前記温水式加
熱器と直列して接続しても良く、前記ダクト内において
前記温水式加熱器の風上側に前記冷媒蒸発器を配置して
も良い。

【００１３】そして、前記冷媒圧縮機の回転速度を制御
して能力制御を行う回転速度制御手段を設けても良く、
温水を前記ラジエータから迂回させるバイパス流路を設
けても良く、前記温水式加熱器に、被加熱空気を迂回さ
せる量を変化させるエアミックスダンパを設けても良
い。

【００１４】また、前記冷凍サイクルに、前記ダクト外
に設置され、前記冷媒圧縮機より冷媒の流れ方向の下流
側に直列して接続された室外熱交換器、および前記冷媒
水熱交換器と前記室外熱交換器との間に接続された減圧
手段を設け、前記温水サイクルに、前記温水式加熱器と
直列して接続され、燃料の燃焼熱により温水を加熱する
燃焼式ヒータを設け、車室外空気の温度に基づいて、前
記冷媒圧縮機の運転によるヒートポンプ温水暖房と前記
燃焼式ヒータの運転による燃焼ヒータ温水暖房を使い分
けるようにしても良い。

【００１５】そして、内部に温水が循環する水冷却部を
有し、発電機を回転駆動する水冷式の内燃機関を設けて
も良く、前記冷媒圧縮機として、前記発電機から電力の
供給を受けて作動する電動式の冷媒圧縮機を用いても良
く、さらに前記内燃機関の水冷却部を、前記冷媒水熱交
換器より水の流れ方向の下流側に直列接続しても良い。

【００１６】また、内部に温水が循環する水冷却部を有
し、前記冷媒圧縮機を回転駆動する水冷式の内燃機関を
設けても良く、さらに前記内燃機関の水冷却部を、前記
冷媒水熱交換器より水の流れ方向の下流側に直列接続し
ても良い。そして、前記冷媒圧縮機として、駆動電源と
してのインバータにより制御される電動式の冷媒圧縮機
を用いても良く、前記インバータを温水により冷却する
排熱冷却器を、前記温水式加熱器と直列接続しても良
い。さらに、少なくとも前記冷媒圧縮機と前記冷媒水熱
交換器を含む構成部品を、一体の箱体に収納しても良
い。

【００１７】そして、前記燃焼式ヒータを、前記冷媒水
熱交換器より温水の流れ方向の下流側に直列して接続
し、且つ前記温水式加熱器より温水の流れ方向の上流側
に直列して接続すると共に、その燃焼式ヒータを前記冷
媒圧縮機と同時運転しても良い。また、前記室外熱交換
器を、冷房運転時に冷媒を凝縮させる凝縮器として働か
せ、暖房運転時に冷媒を蒸発させる蒸発器として働か
せ、前記室外熱交換器内の冷媒の流れ方向を、冷房運転
時と暖房運転時とで逆方向にしても良い。

【００１８】請求項１９に記載の発明は、請求項１７に
記載の車両用空気調和装置に加えて、前記車両用空気調
和装置は、暖房運転の起動を指示する指示手段と、車室
内の暖房状態に関する物理量を検出する物理量検出手段
と、前記指示手段にて暖房運転の起動が指示された際
に、前記燃焼式ヒータを前記冷媒圧縮機と同時運転する
ように制御し、前記物理量検出手段の検出値が所定の物
理量に達した際に前記燃焼式ヒータを単独運転するよう
に制御する暖房運転制御手段とを備えた技術手段を採用
した。

【００１９】請求項２０に記載の発明は、請求項１に記
載の車両用空気調和装置に加えて、前記車両用空気調和
装置は、車室内に吹き出す空気の吹出温度を所望の温度
に設定する吹出温度設定手段と、この吹出温度設定手段
にて設定された吹出温度に基づいて、目標吹出温度を決
定する目標吹出温度決定手段と、前記目標吹出温度手段
で決定した目標吹出温度に基づいて目標温水温度を決定
する目標温水温度決定手段と、前記温水式加熱器より流
出した温水の温度を検出する温水温度検出手段と、前記
目標温水温度決定手段で決定した目標温水温度と前記温
水温度検出手段で検出した温水温度との温度偏差に基づ
いて、前記冷媒水熱交換器での温水の加熱量を制御する
温水加熱量制御手段とを備えた技術手段を採用した。

【００２０】請求項２１に記載の発明は、請求項１に記
載の車両用空気調和装置に加えて、前記車両用空気調和
装置は、前記冷凍サイクルの高圧圧力を検出する冷媒圧
力検出手段と、前記冷凍サイクルのトラブルを防止する
ための保護冷媒圧力を決定する保護圧力決定手段と、こ
の保護圧力決定手段で決定した保護冷媒圧力より低い目
標冷媒圧力を決定する目標冷媒圧力決定手段と、前記冷
媒圧力検出手段で検出した前記冷凍サイクルの高圧圧力
と前記目標冷媒圧力決定手段で決定した目標冷媒圧力と
の圧力偏差に基づいて、前記冷媒水熱交換器での温水の
加熱量を制御する温水加熱量制御手段とを備えた技術手
段を採用した。

【００２１】請求項２２に記載の発明は、請求項２０お
よび請求項２１に記載の車両用空気調和装置に加えて、
前記温水加熱量制御手段は、前記温水温度と前記目標温
水温度との温度偏差が大きい時に、前記冷凍サイクルの
高圧圧力と前記目標冷媒圧力との圧力偏差に基づいて、
前記冷媒圧縮機の回転速度を制御すると共に、前記温水
温度と前記目標温水温度との温度偏差が小さい時に、前
記温水温度と前記目標温水温度との温度偏差に基づい
て、前記冷媒圧縮機の回転速度を制御する技術手段を採
用した。

【００２２】そして、前記室外熱交換器を、冷房運転時
に冷媒を凝縮させる凝縮器として働かせ、暖房運転時に
冷媒を蒸発させる蒸発器として働かせても良く、さらに
暖房運転時に前記室外熱交換器が着霜した場合に、前記
室外熱交換器を凝縮器として働かせ前記室外熱交換器を
除霜しても良い。前記温水サイクルに、燃料の燃焼熱に
より温水を加熱する燃焼式ヒータを、前記温水式加熱器
と直列して接続し、前記燃焼式ヒータを、前記室外熱交
換器の除霜中に前記冷媒圧縮機と同時運転しても良い。

【００２３】そして、前記車両用空気調和装置に、車室
外温度を検出する外気温検出手段を設け、この外気温検
出手段で検出した車室外温度に基づいて、前記冷媒圧縮
機の運転によるヒートポンプ温水暖房と前記燃焼式ヒー
タの運転による燃焼ヒータ温水暖房を使い分けて車室内
の暖房を行う暖房運転制御手段を設けても良く、さら
に、前記暖房運転制御手段に、前記外気温検出手段で検
出した車室外温度が予め定めた車室外温度以上に上昇し
た時に、前記ヒートポンプ温水暖房のみで車室内の暖房
を行わせても良い。

【００２４】また、前記暖房運転制御手段に、前記燃焼
式ヒータの最低暖房能力にて前記燃焼ヒータ温水暖房に
て車室内の暖房を行っている時、車室内の暖房状況があ
る定められた暖房状態値を越えて過剰暖房状況に入った
か否かを判定する判定手段を設けても良く、さらにこの
判定手段で過剰暖房状況に入ったと判定した場合に、前
記燃焼ヒータ温水暖房を停止し、前記ヒートポンプ温水
暖房のみで車室内の暖房を行わせても良い。そして、前
記温水式加熱器に、その温水式加熱器内に流入する温水
の温度を検出する温水温度検出手段を設けても良く、さ
らに前記温水温度検出手段を、その表面全体が前記温水
式加熱器の温水通路外表面に熱的に密着しても良い。

【００２５】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、冷媒圧縮機が
冷媒を圧縮して高温、高圧の冷媒を吐出する。そして、
冷媒水熱交換器に流入した高温、高圧の冷媒は、温水サ
イクルを循環する温水と熱交換して凝縮熱により温水を
加熱する。この冷媒の凝縮熱により加熱された温水は、
ポンプによりダクト内の温水式加熱器に送られる。そし
て、温水式加熱器に流入した温水は、送風機の作用によ
りダクト内を流れる空気と熱交換して空気を加熱する。
そして、温水式加熱器にて温水により加熱された空気
は、送風機の作用により車室内へ吹き出される。これに
より、ヒートポンプ温水暖房によって車室内が暖房され
る。また、温水式加熱器を備えた既成のヒータユニット
を利用できるので、低コスト化が図れる。

【００２６】請求項４に記載の発明によれば、燃焼式ヒ
ータの燃焼熱により温水サイクルを循環する温水が加熱
される。この燃焼式ヒータの燃焼熱により加熱された温
水は、ポンプによりダクト内の温水式加熱器に送られ
る。そして、温水式加熱器に流入した温水は、送風機の
作用によりダクト内を流れる空気と熱交換して空気を加
熱する。そして、温水式加熱器にて温水により加熱され
た空気は、送風機の作用により車室内へ吹き出される。
これにより、燃焼ヒータ温水暖房によって車室内が充分
な暖房能力にて暖房される。また、冷媒水熱交換器、温
水式加熱器およびポンプを有する温水サイクルを車両に
搭載しているので、燃焼式ヒータを非常に簡単な組付作
業で組み合わせることができるので、低コスト化が図れ
る。

【００２７】請求項６に記載の発明によれば、排熱冷却
器において走行用モータや走行用インバータなどの車載
電気機器を温水により冷却する。このとき、温水は、車
載電気機器の排熱を回収する。そして、車載電気機器の
排熱を回収した温水は、ポンプによりダクト内の温水式
加熱器に送られる。そして、温水式加熱器に流入した温
水は、送風機の作用によりダクト内を流れる空気と熱交
換して空気を加熱する。そして、温水式加熱器にて温水
により加熱された空気は、送風機の作用により車室内へ
吹き出される。これにより、ヒートポンプ温水暖房時に
車載電気機器の排熱を活用することが可能となる。

【００２８】請求項１９に記載の発明によれば、指示手
段により暖房運転の起動が指示された場合に、物理量検
出手段の検出値が所定の物理量に達する前は、燃焼式ヒ
ータを冷媒圧縮機と同時運転することにより、車室内が
即効暖房される。また、指示手段により暖房運転の起動
が指示された場合に、物理量検出手段の検出値が所定の
物理量に達した後は、同時運転から燃焼式ヒータの単独
運転に切り替えることにより、エネルギーの有効利用を
図ることができ、且つ冷媒圧縮機を駆動するための動力
が不要となる。

【００２９】請求項２０に記載の発明によれば、乗員が
吹出温度設定手段を操作することにより車室内へ吹き出
す空気の吹出温度が設定される。次に、目標吹出温度決
定手段にて、吹出温度設定手段にて設定された吹出温度
に基づいて、目標吹出温度が決定される。そして、目標
温水温度決定手段によって、その目標吹出温度と、吸込
温度検出手段にて検出された吸込温度と、温度効率決定
手段にて決定された温度効率とから目標温水温度が決定
される。次に、温水加熱量制御手段によって、その目標
温水温度と温水温度検出手段で検出した温水温度との温
度偏差に基づいて、冷媒水熱交換器での冷媒と温水との
熱交換性能を制御して、温水式加熱器内へ流入する温水
の加熱量が調整される。これにより、暖房運転の起動後
に車室内へ吹き出す空気の吹出温度が、吹出温度設定手
段で設定した乗員の希望に合った温度にオーバーシュー
トすることなく到達する。

【００３０】請求項２１に記載の発明によれば、保護圧
力決定手段にて、保護冷媒圧力が決定される。次に、目
標冷媒圧力決定手段にて、その保護冷媒圧力より低い目
標冷媒圧力が決定される。次に、温水加熱量制御手段に
よって、その目標冷媒圧力と冷媒圧力検出手段にて検出
した冷凍サイクルの高圧圧力との圧力偏差に基づいて、
冷媒水熱交換器での冷媒と温水との熱交換性能を制御し
て、温水式加熱器内へ流入する温水の加熱量が調整され
る。これにより、冷凍サイクルの高圧圧力の異常高圧等
のトラブルを防止するための保護冷媒圧力を越えること
なく、温水式加熱器内へ流入する温水温度の上昇率の低
い、極寒時等の車室内暖房の立ち上がり特性を改善でき
る。

【００３１】請求項２２に記載の発明によれば、温水温
度検出手段にて検出した温水温度と目標温水温度決定手
段にて決定した目標温水温度との温度偏差が大きい場合
には、冷凍サイクルの高圧圧力を制御対象として暖房運
転を行うことにより、車室内へ吹き出す空気の吹出温度
が、吹出温度設定手段で設定した乗員の希望に合った温
度に急速に近づき、車室内暖房の立ち上がり特性が改善
される。また、温水温度検出手段にて検出した温水温度
と目標温水温度決定手段にて決定した目標温水温度との
温度偏差が小さい場合には、温水式加熱器内へ流入する
温水温度を制御対象として暖房運転を行うことにより、
車室内へ吹き出す空気の吹出温度が、吹出温度設定手段
で設定した乗員の希望に合った温度にオーバーシュート
することなく到達する。

【００３２】

【実施例】次に、この発明の車両用空気調和装置を電気
自動車用空気調和装置に適用した複数の実施例に基づい
て説明する。

【００３３】〔第１実施例の構成〕図１ないし図１２は
この発明の第１実施例を示したもので、図１は電気自動
車用空気調和装置を示した図である。この電気自動車用
空気調和装置１は、所謂電気自動車用マニュアルエアコ
ンまたは電気自動車用オートエアコンとして利用される
ものである。

【００３４】電気自動車用空気調和装置１は、車室内へ
空気を送るためのダクト２、このダクト２内において空
気流を発生させるブロワ３、冷媒が循環する冷凍サイク
ル（ヒートポンプサイクル）４、温水が循環する温水サ
イクル５、および車載電源（バッテリ）６の電力により
作動し各空調機器をコントロールする電子制御装置（以
下ＥＣＵと呼ぶ）１００等から構成されている。

【００３５】ダクト２は、電気自動車の車室内の前方側
に配設されている。そのダクト２の最も風上側は、内外
気切替箱を構成する部分で、内気導入口７および外気導
入口８を有している。さらに、内気導入口７および外気
導入口８の内側には、内外気切替ダンパ９が回動自在に
取り付けられている。この内外気切替ダンパ９は、サー
ボモータ等のアクチュエータ（図示せず）により駆動さ
れる。

【００３６】また、ダクト２の室内ユニット１０側に
は、デフ吹出口１１、センタフェイス吹出口１２、サイ
ドフェイス吹出口１３およびフット吹出口１４が設けら
れている。さらに、それぞれの吹出口の内側にはモード
切替ダンパ１５〜１８が回動自在に取り付けられてい
る。それらのモード切替ダンパ１５〜１８は、サーボモ
ータ等のアクチュエータ（図示せず）によりそれぞれ駆
動される。

【００３７】ブロワ３は、ダクト２の風上側を構成する
スクロールケーシング内に設置されている。このブロワ
３は、ブロワモータ１９によって回転速度が制御される
もので、内気導入口７または外気導入口８のいずれか開
かれた導入口から車室内空気（以下内気と略す）または
車室外空気（以下外気と略す）を吸引して車室内へ送風
する。

【００３８】冷凍サイクル４は、所謂アキュームレータ
サイクルであって、冷媒圧縮機２０、冷媒水熱交換器２
１、第１減圧手段２２、室外熱交換器２３、第２減圧手
段２４、冷媒蒸発器２５、アキュームレータ２６、冷媒
流路切替弁２７、２８およびこれらを接続する冷媒配管
等から構成されている。

【００３９】冷媒圧縮機２０は、電動式の冷媒圧縮機で
あって、吸入口より内部に吸入したガス冷媒を圧縮して
高温、高圧のガス冷媒を吐出口より吐出する圧縮部と、
この圧縮部を駆動する駆動部としての電動モータ（図示
せず）とからなる。この冷媒圧縮機２０は、ＥＣＵ１０
０の出力信号に基づいて冷媒圧縮機２０の回転速度を制
御する回転速度制御手段としてのエアコン用インバータ
３０を備えている。

【００４０】そして、電動モータは、エアコン用インバ
ータ３０によって車載電源６から印加される電力が連続
的あるいは段階的に可変制御される。したがって、冷媒
圧縮機２０は、印加電力の変化による電動モータの回転
速度の変化によって、冷媒吐出容量を変化させて冷凍サ
イクル４内を循環する冷媒の流量を調節することにより
冷媒水熱交換器２１の加熱能力や冷媒蒸発器２５の冷房
能力を制御する。

【００４１】図２ないし図５は冷媒水熱交換器の一例を
示した図である。冷媒水熱交換器２１は、冷媒圧縮機２
０の吐出口より吐出された高温、高圧のガス冷媒と温水
サイクル５内を循環する温水とを熱交換させて温水を加
熱する熱交換器である。この冷媒水熱交換器２１は、ア
ルミニウム合金等の金属製で、２重ループ状の円管部３
１、および２つの直管部３２、３３よりなり、内側に温
水通路３４、外側に複数の冷媒通路３５が形成されてい
る。直管部３２には、温水入口管３６と冷媒出口管３７
が取り付けられている。また、直管部３３には、温水出
口管３８と冷媒入口管３９が取り付けられている。

【００４２】第１減圧手段２２は、キャピラリチュー
ブ、オリフィス、膨張弁等よりなり、ヒートポンプ温水
暖房モード時に内部を冷媒が流れる。この第１減圧手段
２２は、内部を流れる冷媒を減圧して気液二相状態の冷
媒にする。

【００４３】室外熱交換器２３は、車室外、例えば電気
自動車の走行風を受け易い場所に設置されている。この
室外熱交換器２３は、ヒートポンプ温水暖房モード時に
第１減圧手段２２で減圧された低温、低圧の気液二相状
態の冷媒と電動ファン４０により吹き付けられる外気と
を熱交換させて冷媒を蒸発させる蒸発器として働く。ま
た、室外熱交換器２３は、冷房モード時に冷媒水熱交換
器２１より流入した高圧の冷媒と電動ファン４０により
吹き付けられる外気とを熱交換させて冷媒を凝縮させる
凝縮器として働く。

【００４４】第２減圧手段２４は、キャピラリチュー
ブ、オリフィス、膨張弁等よりなり、冷房モード時に内
部を冷媒が流れる。この第２減圧手段２４は、内部を流
れる冷媒を減圧して気液二相状態の冷媒にする。

【００４５】冷媒蒸発器２５は、ダクト２の中間部を構
成するクーリングユニットケース内に設置されている。
この冷媒蒸発器２５は、冷房モード時に第２減圧手段２
４で減圧された低温、低圧の気液二相状態の冷媒とブロ
ワ３の作用により通過する空気とを熱交換させて空気を
冷却すると共に冷媒を蒸発させる。

【００４６】アキュームレータ２６は、内部に流入した
冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離してガス冷媒のみ冷媒
圧縮機２０に供給する気液分離器として働く。なお、気
液分離器として、レシーバを使用しても良い。このレシ
ーバの設置場所は、冷媒水熱交換器２１と第１減圧手段
２２との間に接続し、室外熱交換器２３と第２減圧手段
２４との間に接続するようにすると良い。

【００４７】冷媒流路切替弁２７、２８は、冷凍サイク
ル４内の冷媒の流れ方向を切り替える電磁式の冷媒流路
切替手段であって、第１、第２減圧手段２２、２４より
冷媒を迂回させるバイパス管路４１、４２にそれぞれ設
けられている。冷媒流路切替弁２７、２８は、通電され
ると開弁し、通電が停止されると閉弁する。

【００４８】温水サイクル５は、前述の冷媒水熱交換器
２１、電気温水加熱器５１、温水ヒータコア５２、排熱
冷却器５３、ラジエータ５４、燃焼式ヒータ５５、ウォ
ータポンプ５６、温水流路切替弁５７〜５９およびこれ
らを接続する温水配管等から構成されている。この実施
例では、温水として不凍液（例えばエチレングリコール
水溶液）を利用している。

【００４９】電気温水加熱器５１は、ヒータコントロー
ラ６０により通電制御される電気ヒータ６１を内部に設
置した温水槽６２よりなり、電気ヒータ６１の発熱によ
り温水を加熱する。

【００５０】温水ヒータコア５２は、本発明の温水式加
熱器であって、ダクト２内において冷媒蒸発器２５より
風下側に設置され、すなわち、ダクト２の吹出口切替箱
を構成するヒータユニットケース内に設置されている。
この温水ヒータコア５２は、高温に加熱された温水とダ
クト２内を流れる空気とを熱交換させて空気を加熱す
る。

【００５１】この温水ヒータコア５２の空気の入口部お
よび出口部には、温水ヒータコア５２を通過する空気量
と温水ヒータコア５２を迂回する空気量とを調節して車
室内へ吹き出す吹出空気の温度を調整するためのエアミ
ックスダンパ６３、６４が回動自在に取り付けられてい
る。それらのエアミックスダンパ６３、６４は、ステッ
ピングモータやサーボモータ等のアクチュエータ（図示
せず）によりそれぞれ駆動される。

【００５２】排熱冷却器５３は、電気自動車の走行用モ
ータＭの外周部に温水が流れ込むウォータジャケット
（図示せず）や、走行用モータＭの回転速度を制御する
走行用インバータＩに組み込まれるトランジスタ等の発
熱体を固定する熱伝導性に優れる板材の外周に温水が流
れ込む温水室（図示せず）を備えている。この排熱冷却
器５３は、電気自動車の走行時に走行用モータＭや走行
用インバータＩの作動に伴って発生する排熱を回収して
温水を加熱すると共に、発熱体の過熱を防止する。な
お、排熱冷却器５３内の温水の水温を検出するための水
温センサを設けて、排熱を回収した温水の水温が設定温
度以上に上昇した際にラジエータ５４で温水を冷却する
ようにしても良い。

【００５３】ラジエータ５４は、車室外、例えば電気自
動車の走行風を受け易い場所に設置され、温水サイクル
５の温水放熱路６５に接続されている。このラジエータ
５４は、高温の温水と冷却ファン６６により送られてい
る冷却風や走行風とを熱交換させて温水を所定温度（例
えば７０℃〜８５℃）以下となるように冷却する。な
お、温水サイクル５には、低温の温水がラジエータ５４
にて冷却されないようにラジエータ５４より温水を迂回
させるためのバイパス流路６７が温水放熱路６５と並列
に接続されている。

【００５４】図６は燃焼式ヒータの一例を示した図であ
る。燃焼式ヒータ５５は、電気自動車の車室外に搭載さ
れ、箱体状のヒータケース６８、このヒータケース６８
内に設けられた燃焼筒６９、この燃焼筒６９内へ燃料を
送る燃料パイプ７０、始動時に燃料に着火するグロープ
ラグ７１、燃焼空気を送風する燃焼ファン７２を回転駆
動する電動モータ７３等から構成されている。この燃焼
式ヒータ５５は、ガソリン、灯油、軽油等の燃料を燃焼
筒６９中で燃焼させ、その熱量を温水に与えるものであ
る。

【００５５】ヒータケース６８の下方には、燃焼空気を
吸入する吸入管７４、および燃焼排気を排出する排気管
７５が形成されている。また、ヒータケース６８と燃焼
筒６９との間には、温水が通過する温水通路７６が形成
されている。さらに、ヒータケース６８は、燃焼式ヒー
タ流路７７から温水通路７６へ温水が流入する流入ポー
ト７８、および温水通路７６から温水を流出する流出ポ
ート７９を有している。燃料パイプ７０には、図１に示
したように、燃料タンク８０内の燃料を燃料ポンプ８１
の作用により圧送することにより燃料が供給される。

【００５６】なお、燃焼式ヒータ５５は、燃料ポンプ８
１から圧送される燃料量が多いときに燃焼量が大きくな
り温水に与える熱量も大きくなり（ＨＩＧＨ運転）、燃
料量が少ないときに燃焼量が小さくなり温水に与える熱
量も小さくなる（ＬＯＷ運転）。

【００５７】図７および図８はウォータポンプの一例を
示した図である。ウォータポンプ５６は、モータハウジ
ング８３、このモータハウジング８３内に回転自在に支
持された回転軸８４、この回転軸８４の先端部に取り付
けられたインペラ（羽根車）８５、回転軸８４を駆動す
る電動モータ８６等より構成されている。モータハウジ
ング８３には、温水を吸い込む吸込部８７、および温水
を吐出する吐出部８８が一体形成されている。また、モ
ータハウジング８３の内部には、インペラ８５の回転に
より温水に循環流を発生させるポンプ部８９が形成され
ている。

【００５８】電動モータ８６は、モータケース９０の内
周面に固定された界磁極としてのマグネット９１、およ
びブラシ９２が摺接するコンミテータ９３を有するアー
マチュア９４等から構成されている。なお、モータハウ
ジング８３とモータケース９０とは、３つのねじ９５に
より締結することにより連結している。また、モータハ
ウジング８３と回転軸８４との間には、温水の漏れを防
止するシール材９６が装着されている。

【００５９】温水流路切替弁５７〜５９は、温水サイク
ル５内の温水の流れ方向を切り替える電磁式の温水流路
切替手段であって、温水放熱路６５、バイパス流路６
７、燃焼式ヒータ流路７７にそれぞれ設けられている。
温水流路切替弁５７〜５９は、通電されると開弁し、通
電が停止されると閉弁する。

【００６０】図９は電気自動車用空気調和装置のＥＣＵ
を示した図である。ＥＣＵ１００は、中央演算処理装置
（以下ＣＰＵと言う）１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１
０３、Ａ／Ｄ変換器１０４、インターフェイス１０５、
１０６等を持ち、それ自体は周知のものである。また、
ＥＣＵ１００は、走行用インバータＩにも接続するジャ
ンクションボックスＪを介して車載電源６より電力が供
給されて作動する。

【００６１】ＥＣＵ１００は、内気温センサ１１１、外
気温センサ１１２、日射センサ１１３、冷媒圧力センサ
１１４、エバ後温度センサ１１５、水温センサ１１６、
１１７、吹出温センサ１１８および操作パネル２００よ
り入力される入力信号と予めインプットされた制御プロ
グラムに基づいて、各空調機器を制御する。

【００６２】すなわち、ＥＣＵ１００は、各センサの検
出値（検出信号）および操作パネル２００の操作値（操
作信号）などの入力信号と予めインプットされた制御プ
ログラムに基づいて、内外気切替ダンパ９、モード切替
ダンパ１５〜１８、ブロワ３のブロワモータ１９、冷媒
圧縮機２０のエアコン用インバータ３０、冷媒流路切替
弁２７、２８、電動ファン４０、燃焼式ヒータ５５、ウ
ォータポンプ５６、温水流路切替弁５７〜５９、エアミ
ックスダンパ６３、６４、冷却ファン６６および燃料ポ
ンプ８１の運転状態を制御する。

【００６３】内気温センサ１１１は、例えばサーミスタ
等の感温素子よりなり、車室内の温度（内気温）を検出
し、この検出値を内気温信号としてＥＣＵ１００へ出力
する内気温検出手段である。外気温センサ１１２は、例
えばサーミスタ等の感温素子よりなり、車室外の温度
（外気温）を検出し、この検出値を外気温信号としてＥ
ＣＵ１００へ出力する外気温検出手段である。

【００６４】日射センサ１１３は、車室内への日射量を
検出し、この検出値を日射量信号としてＥＣＵ１００へ
出力する日射量検出手段である。冷媒圧力センサ１１４
は、冷媒圧縮機２０の吐出圧力である冷凍サイクル４の
高圧圧力（凝縮圧力）を検出し、この検出値を冷媒圧力
信号（高圧信号）としてＥＣＵ１００へ出力する冷媒圧
力検出手段、高圧圧力検出手段である。

【００６５】エバ後温度センサ１１５は、例えばサーミ
スタ等の感温素子よりなり、冷媒蒸発器２５の空気出口
温度を検出し、この検出値をエバ後温度信号としてＥＣ
Ｕ１００へ出力するエバ後温度検出手段、温水ヒータコ
ア（温水式加熱器）５２の吸込温度検出手段である。水
温センサ１１６は、例えばサーミスタ等の感温素子より
なり、燃焼式ヒータ５５の下流側の燃焼式ヒータ流路７
７に設置され、燃焼式ヒータ５５の出口水温（温水温
度）を検出し、この検出値を温水温度信号としてＥＣＵ
１００へ出力する温水温度検出手段、燃焼式ヒータ出口
水温検出手段である。

【００６６】水温センサ１１７は、例えばサーミスタ等
の感温素子よりなり、温水ヒータコア５２の出口に設置
され、温水ヒータコア５２の出口水温（温水温度）を検
出し、この検出値を温水温度信号としてＥＣＵ１００へ
出力する温水温度検出手段、加熱器出口水温検出手段で
ある。吹出温センサ１１８は、例えばサーミスタ等の感
温素子よりなり、ダクト２のフット吹出口１４より車室
内へ吹き出す空気の吹出温度を検出し、この検出値を吹
出温度信号としてＥＣＵ１００へ出力する吹出温度検出
手段である。

【００６７】ここで、ＥＣＵ１００による燃焼式ヒータ
５５の制御の一例を説明する。ＥＣＵ１００は、燃焼式
ヒータ流路７７に設置された水温センサ１１６が上限設
定温度（例えば８０℃）以上に上昇すると、燃料ポンプ
８１の駆動周波数を小さくして燃料の供給量を減少させ
ることにより燃焼式ヒータ５５をＬＯＷ運転とする。

【００６８】また、ＥＣＵ１００は、ＬＯＷ運転のまま
温水の水温が上限設定温度より高い過熱温度（例えば８
５℃）以上に上昇すると、図示しない運転灯等の報知手
段を点滅させ、燃料ポンプ８１の駆動を停止し、ファン
７２のみ駆動して掃気（ポストパージ）を開始する。こ
のとき、ウォータポンプ５６を運転して温水通路７６に
温水を循環させる。そして、所定時間（例えば１２０秒
間）経過後に掃気を終了して燃焼式ヒータ５５の全ての
機器を自動停止する。また、水温センサ１１６が上限設
定温度より低い下限設定温度（例えば７０℃）以下に低
下すると、再び燃焼式ヒータ５５の運転を再開する。

【００６９】図１０は操作パネルの一例を示した図であ
る。操作パネル２００には、吹出方向を切り替える吹出
口モード切替スイッチ群２０１、電気自動車の車室内へ
吹き出す空気の吹出温度を調整する温度調整レバー２０
２、内外気を切り替える内外気切替スイッチ２０３、吹
出風量を手動により切り替えるブロワスイッチ２０４、
吹出風量を自動的に切り替えるブロワオートスイッチ２
０５および空調モードを切り替える空調モード切替スイ
ッチ群２０６が配置されている。

【００７０】吹出口モード切替スイッチ群２０１は、モ
ード切替ダンパ１５〜１８を開閉制御することによっ
て、乗員の頭胸部に送風するためのフェイスモード、乗
員の頭胸部と足元の双方に送風するためのバイレベルモ
ード、乗員の足元に送風するためのフットモード、乗員
の足元と窓ガラスの双方に送風するためのフットデフモ
ード、窓ガラスに送風するためのデフモードに各々切り
替えるものであり、複数のスイッチ２１１〜２１５から
構成されている。

【００７１】温度調整レバー２０２は、設定位置に応じ
て各空調モードにおける冷媒圧縮機２０の回転速度の設
定、またはエアミックスダンパ６３、６４の開度設定を
行う吹出温度設定手段、温度設定手段である。温度調整
レバー２０２は、ストローク量に応じた複数の設定ゾー
ンに分割され、選択された空調モードと設定ゾーンに応
じて冷媒圧縮機２０を駆動するエアコン用インバータ３
０の周波数を設定し回転速度制御が行われる。

【００７２】内外気切替スイッチ２０３は、内外気切替
ダンパ９を開閉制御することによって内気導入口７から
内気を導入する内気循環モード、外気導入口８から外気
を導入する外気導入モードに切り替えるものである。空
調モード切替スイッチ群２０６は、電気自動車用空気調
和装置（マニュアルエアコンの場合）１の運転停止、冷
房モード、ヒートポンプ温水暖房モード、燃焼ヒータ温
水暖房モードおよび除湿モードに切り替えるものであ
り、停止スイッチ２６１、冷房スイッチ２６２、ヒート
ポンプ温水暖房スイッチ２６３、燃焼ヒータ温水暖房ス
イッチ２６４、除湿スイッチ２６５から構成されてい
る。

【００７３】図１１は操作パネルの他の例を示した図で
ある。この操作パネル２００は、オートエアコンの操作
パネルであって、温度調整レバー２０７や各センサから
の入力信号に基づいて冷房モード、ヒートポンプ温水暖
房モード、燃焼ヒータ温水暖房モードおよび除湿モード
を自動的に切り替える。２０８は電気自動車用空気調和
装置（オートエアコンの場合）１の運転停止スイッチで
ある。

【００７４】〔第１実施例の作用〕次に、この実施例の
電気自動車用空気調和装置１の作用を図１ないし図１２
に基づいて簡単に説明する。

【００７５】（冷房モード）冷房モード時には冷媒流路
切替弁２７が開弁され、冷媒流路切替弁２８が閉弁され
る。したがって、冷媒圧縮機２０より吐出された高温、
高圧のガス冷媒は、冷媒水熱交換器２１および室外熱交
換器２３を通過する際に凝縮液化される。液冷媒は、第
２減圧手段２４を通過する際に減圧され低温の霧状の冷
媒（気液二相状態の冷媒）となる。

【００７６】低温の霧状の冷媒は、ダクト２内の冷媒蒸
発器２５内に流入してブロワ３の作用により吹き付けら
れる空気と熱交換して蒸発気化した後にアキュームレー
タ２６内に流入する。そして、アキュームレータ２６に
て冷媒が気液分離されガス冷媒のみ冷媒圧縮機２０に吸
入される。一方、冷媒蒸発器２５にて冷媒の蒸発熱によ
り冷却された空気は、主にセンタフェイス吹出口１２よ
り車室内へ吹き出されることにより車室内が冷房され
る。

【００７７】このとき、電気自動車の走行用モータＭや
走行用インバータＩ等の車載電気機器を冷却する必要が
ある場合は当然のこと、その必要がない時でも、温水流
路切替弁５７を開弁し、温水流路切替弁５８、５９を閉
弁し、排熱冷却器５３で車載電気機器の排熱を回収した
温水をウォータポンプ５６によりラジエータ５４へ循環
させることにより温水を空気により冷却する。これによ
り、冷媒水熱交換器２１に入る温水はラジエータ５４に
よって冷やされ、低温の温水となっており、冷媒水熱交
換器２１も冷媒凝縮器として働くので冷房性能が向上す
る。なお、電気自動車が停止状態あるいは低速走行によ
りラジエータ５４にて充分に温水を冷却する走行風が得
られない場合は、冷却ファン６６を作動させ強制冷却す
るようにする。また、電気ヒータ６１はヒータコントロ
ーラ６０によりオフしておく。

【００７８】そして、車室内へ吹き出す吹出空気の温度
調節は、温度調節レバー２０２の設定位置に応じたエア
ミックスダンパ６３、６４の開度調節により行うことが
できる。しかし、電気自動車の重要課題である省電力消
費の観点から、エアミックスダンパ６３、６４を全閉し
て全空気を温水ヒータコア５２よりバイパスさせて、エ
アコン用インバータ３０による冷媒圧縮機２０の回転速
度制御を行うようにして、車室内へ吹き出す吹出空気の
温度を調節した方が良い。

【００７９】（ヒートポンプ温水暖房モード）ヒートポ
ンプ温水暖房モード時には冷媒流路切替弁２７が閉弁
し、冷媒流路切替弁２８が開弁する。したがって、冷媒
圧縮機２０より吐出された高温、高圧のガス冷媒は、冷
媒水熱交換器２１を通過する際に温水と熱交換して凝縮
液化される。液冷媒は、第１減圧手段２２を通過する際
に減圧され低温の霧状の冷媒（気液二相状態の冷媒）と
なる。

【００８０】低温の霧状の冷媒は、室外熱交換器２３内
に流入して電動ファン４０により吹き付けられる外気と
熱交換して蒸発気化した後に開弁状態の冷媒流路切替弁
２８を通ってアキュームレータ２６内に流入する。そし
て、アキュームレータ２６にて冷媒が気液分離されガス
冷媒のみ冷媒圧縮機２０に吸入される。

【００８１】一方、温水サイクル５では、温水流路切替
弁５７、５９が閉弁され、温水流路切替弁５８が開弁さ
れる。したがって、ウォータポンプ５６を運転すること
によりバイパス流路６７を通って冷媒水熱交換器２１内
に流入した温水は、冷媒の凝縮熱により加熱される。こ
の加熱された温水は、ダクト２内の温水ヒータコア５２
内に流入してブロワ３の作用により吹き付けられる空気
と熱交換して空気が温風となる。この温風は、主にフッ
ト吹出口１４より車室内へ吹き出されることにより車室
内が暖房される。

【００８２】ここで、温水の水温変化と外気の温度変化
状況を図１２に示した。これは、外気の送風量が２００
ｍ³ ／ｈ、外気温（＝温水ヒータコア５２の入口空気温
度）が４．４℃、冷媒水熱交換器２１の凝縮温度Ｔｃが
４７．８℃、温水サイクル５内に温水の循環量が１５リ
ットル／分、車室内の熱負荷が２．３ｋＷの時の各部温
度状況である。

【００８３】水温が４０．３℃の温水は、冷媒水熱交換
器２１に流入して、４７．８℃の高温の冷媒と熱交換し
て加熱されることにより、水温が２．２℃上昇して冷媒
水熱交換器２１の出口で４２．５℃の水温となる。そし
て、この４２．５℃の水温の温水は、温水ヒータコア５
２に流入して、４．４℃の温度の外気と熱交換して冷却
されることにより、水温が−２．２℃下降して温水ヒー
タコア５２の出口で４０．３℃の水温となる。

【００８４】一方、温水ヒータコア５２で温水と熱交換
して温水の保有熱を奪った空気は、温度が３４．３℃上
昇して３８．７℃となる。これにより、フット吹出口１
４より車室内へ吹き出される吹出空気の温度は３８．７
℃となり充分な車室内の暖房を行うことができる。

【００８５】そして、温水ヒータコア５２にて放熱した
温水は、再びウォータポンプ５６に戻る。このとき、温
水サイクル５の途中に接続されている排熱冷却器５３に
て走行用モータＭや走行用インバータＩからの排熱もヒ
ートポンプ温水暖房用の補助熱源として有効活用するこ
ともできる。

【００８６】また、冷媒水熱交換器２１の冷媒の凝縮熱
のみでは充分な熱量が得られない場合は、ヒータコント
ローラ６０を操作して電気ヒータ６１を通電することに
より電気温水加熱器５１にて温水を補助加熱するように
しても良い。なお、温水流路切替弁５７を閉弁している
のでラジエータ５４による放熱ロスを防止できる。

【００８７】そして、車室内へ吹き出す吹出空気の温度
調節は、冷房モードと同様にして、温度調整レバー２０
２の設定位置に応じたエアミックスダンパ６３、６４の
開度調節により行うことができるが、エアミックスダン
パ６３、６４を全開にして全空気を温水ヒータコア５２
を通過させてエアコン用インバータ３０による冷媒圧縮
機２０の回転速度制御を行うようにして、車室内へ吹き
出す吹出空気の温度を調節した方が良い。

【００８８】（燃焼ヒータ温水暖房モード）仕向地によ
り外気温が非常に低く（例えば−１０℃〜−３０℃以下
の寒冷地）冷媒水熱交換器２１および電気温水加熱器５
１では充分な熱量が得られない場合がある。このような
場合には、冷媒圧縮機２０を駆動せず、温水流路切替弁
５７、５８を閉弁し、温水流路切替弁５９を開弁して、
燃焼式ヒータ５５により暖房に必要な熱量を温水に与え
るようにする。

【００８９】ここで、燃焼式ヒータ５５の作動を図１お
よび図６に基づいて簡単に説明する。燃料ポンプ８１の
作用で送られてきた燃料は、燃焼筒６９へ入る前に霧化
され、始動時にはグロープラグ７１で燃料を着火し、運
転時には燃焼ファン７２の作用により送られてきた燃焼
空気と混合して燃焼する。燃焼排気は温水通路７６内を
流れる温水とより完全に熱交換するように燃焼筒６９内
を経て排気管７５より排出される。この燃焼排気はほぼ
完全燃焼するのでかなりクリーンなガスである。

【００９０】一方、温水は、流入ポート７８より温水通
路７６内に入り燃焼筒６９の周りを巡って加熱された後
に流出ポート７９より流出して温水ヒータコア５２へ供
給される。これにより、外気温が非常に低く、ヒートポ
ンプ温水暖房が行えない地域においても、かなり高温の
温水が温水ヒータコア５２に循環することになるので、
充分な熱量で車室内を暖房することができる。

【００９１】（除湿モード）除湿モード時には、冷房モ
ードと同様にして冷媒流路切替弁２７が開弁され、冷媒
流路切替弁２８が閉弁される。これにより、ブロワ３の
作用により冷媒蒸発器２５に吹き付けられた空気は冷却
される。そして、空気中の水分が凝縮され冷媒蒸発器２
５のフィン等に付着することにより空気が除湿される。

【００９２】なお、除湿された空気を再加熱したい場合
は、エアミックスダンパ６３、６４を作動させてその空
気の一部または全部を温水ヒータコア５２に導き、温水
と熱交換させれば良い。このとき、温水の加熱方法は、
そのときの外気温条件により熱源である冷媒水熱交換器
２１、燃焼式ヒータ５５、電気ヒータ６１等を使い分け
れば良い。

【００９３】〔第１実施例の効果〕以上のように、電気
自動車用空気調和装置１は、冷媒水熱交換器２１にて冷
媒の凝縮熱により加熱された温水を温水ヒータコア５２
内に流入させてダクト２内を流れる空気を加熱するよう
にしているので、室内熱交換器を凝縮器として働かせて
車室内の暖房を行うようにした従来のヒートポンプ暖房
では暖房能力が不足していた地域（例えば外気温が０℃
以下に低下する地域）においても、充分な暖房能力を得
ることができる。また、温水ヒータコア５２や吹出口切
替機構を備えた既成のヒータユニットを利用できるた
め、エアコンユニット（室内ユニット１０）を新設する
必要がなくなるので、コストを低減することができる。

【００９４】また、燃焼式ヒータ５５の燃焼熱により加
熱された温水を温水ヒータコア５２内に流入させてダク
ト２内を流れる空気を加熱するようにしているので、室
内熱交換器を凝縮器として働かせて車室内の暖房を行う
ようにした従来のヒートポンプ暖房では暖房能力が不足
していた寒冷地（例えば外気温が−１０℃以下に低下す
る地域）においても、充分な暖房能力を得ることができ
る。また、温水サイクル５を備えた電気自動車用空気調
和装置１に燃焼式ヒータ５５を組み合わせるだけで、燃
焼式ヒータ５５の追加組付を行うことができるので、コ
ストを低減することができる。

【００９５】さらに、排熱冷却器５３にて走行用モータ
Ｍや走行用インバータＩ等の車載電気機器の排熱を温水
に与えて、この排熱により加熱された温水を温水ヒータ
コア５２内に流入させてダクト２内を流れる空気を加熱
するようにしているため、車載電気機器の排熱を車室内
の暖房に有効に活用することができるので、車載電源６
のエネルギーを有効に利用することができる。

【００９６】〔第２実施例〕図１３はこの発明の第２実
施例を示したもので、電気自動車用空気調和装置を示し
た図である。この実施例では、第１実施例の冷凍サイク
ル４から第１減圧手段２２、冷媒流路切替弁２７、２８
およびバイパス管路４１、４２を廃止して冷凍サイクル
４を簡略化している。また、第１実施例の温水サイクル
５から電気温水加熱器５１、排熱冷却器５３、ラジエー
タ５４、燃焼式ヒータ５５、温水流路切替弁５７〜５
９、温水放熱路６５および燃焼式ヒータ流路７７を廃止
して温水サイクル５を簡略化している。なお、９８は温
水サイクル５に取り付けられたリザーブタンクである。

【００９７】なお、この実施例においても、冷媒圧縮機
２０の回転速度制御、エアミックスダンパ６３、６４の
開度制御およびウォータポンプ５６の運転状態などによ
って冷房モードおよびヒートポンプ除湿温水暖房モード
の切り替えや、冷房能力や暖房能力の能力制御を行うこ
とができる。そして、この実施例はヒートポンプ除湿温
水暖房により必要な熱量が得られる地域（例えば外気温
が０℃以上の地域）を走行する電気自動車に採用するこ
とが望ましい。

【００９８】〔第３実施例〕図１４はこの発明の第３実
施例を示したもので、電気自動車用空気調和装置を示し
た図である。この実施例では、第２実施例の冷凍サイク
ル４からさらに室外熱交換器２３を廃止して冷凍サイク
ル４を簡略化している。逆に、第２実施例の温水サイク
ル５に排熱冷却器５３およびラジエータ５４を追加し
て、ヒートポンプ除湿温水暖房モード時に走行用モータ
Ｍや走行用インバータＩ等の車載電気機器の排熱を利用
している。

【００９９】〔第４実施例〕図１５はこの発明の第４実
施例を示したもので、電気自動車用空気調和装置を示し
た図である。この実施例では、第１実施例の温水サイク
ル５から電気温水加熱器５１、排熱冷却器５３、ラジエ
ータ５４、燃焼式ヒータ５５、温水流路切替弁５７、５
９、温水放熱路６５および燃焼式ヒータ流路７７を廃止
して温水サイクル５を簡略化している。

【０１００】なお、この実施例においても、冷媒圧縮機
２０の回転速度制御、エアミックスダンパ６３、６４の
開度制御およびウォータポンプ５６の運転状態などによ
って冷房モード、除湿モードおよびヒートポンプ温水暖
房モードの切り替えや、且つ冷房能力や暖房能力の能力
制御を行うことができる。

【０１０１】〔第５実施例〕図１６はこの発明の第５実
施例を示したもので、電気自動車用空気調和装置を示し
た図である。この実施例は、第２実施例の温水サイクル
５に燃焼式ヒータ５５を追加して、冷房モード、ヒート
ポンプ除湿温水暖房モードおよび燃焼ヒータ温水暖房モ
ードを切り替えることができる。なお、この実施例は燃
焼ヒータ温水暖房モードを選択することにより充分な熱
量を確保できるので、寒冷地（例えば外気温が−１０℃
以下の地域）を走行する電気自動車、所謂寒冷地仕様の
電気自動車用空気調和装置１として採用することが可能
となる。

【０１０２】ここで、温水サイクル５に燃焼式ヒータ５
５を追加する一方法として、バイパス流路６７と燃焼式
ヒータ流路７７との分岐点、合流点にＴ字型接続管やＹ
字型接続管を予め接続しておき、燃焼式ヒータ５５や燃
焼式ヒータ流路７７等からなる燃焼式ヒータユニットを
簡単な組付作業により追加組付できる。したがって、こ
の実施例では、冷媒水熱交換器２１と温水ヒータコア５
２を備えた温水サイクル５を搭載しているので、燃焼式
ヒータ５５を非常に簡単な組付作業で冷凍サイクル４お
よび温水サイクル５等の電気自動車用空気調和装置１に
組み合わせることができる。なお、燃焼式ヒータユニッ
トを取り付けない場合にはＴ字型接続管やＹ字型接続管
の燃焼式ヒータ５５側の連通口をキャップ等により塞い
でおけば良い。

【０１０３】〔第６実施例〕図１７はこの発明の第６実
施例を示したもので、電気自動車用空気調和装置を示し
た図である。この実施例は、第３実施例の温水サイクル
５に燃焼式ヒータ５５を追加して、冷房モード、ヒート
ポンプ除湿温水暖房モードおよび燃焼ヒータ温水暖房モ
ードに切り替えることができる。この実施例において
も、燃焼ヒータ温水暖房モードを選択することにより充
分な熱量を確保できる。

【０１０４】〔第７実施例〕図１８はこの発明の第７実
施例を示したもので、電気自動車用空気調和装置を示し
た図である。この実施例では、温水サイクル５の冷媒水
熱交換器２１の温水通路３４の出口と温水ヒータコア５
２の入口との間に水冷式の内燃機関（エンジン）３０１
を直列に接続している。その内燃機関３０１は、発電機
３０２を回転駆動する駆動手段で、内部を冷却水が循環
する水冷却部３０３を有している。

【０１０５】また、発電機３０２は、発電した電力によ
って車載電源６の充電を行うと共に、電動式の冷媒圧縮
機２０のエアコン用インバータ３０等の車載電気機器に
電力の供給を行う。なお、内燃機関３０１と発電機３０
２とは、プーリ３０４、３０５およびベルト３０６によ
り駆動連結されている。

【０１０６】この実施例では、発電機３０２を回転駆動
する水冷式の内燃機関３０１を備えているので、内燃機
関の運転に伴って発生する温水排熱をヒートポンプ温水
暖房モードによる暖房運転に有効に利用することができ
る。例えば、冷媒水熱交換器２１内で高温、高圧のガス
冷媒と熱交換して加熱された温水の温度が６０℃の時
に、その温水が内燃機関３０１の水冷却部３０３を通過
する際に内燃機関３０１の排熱を回収して加熱され、温
度が８０℃程度の温水となり、この温水が温水ヒータコ
ア５２に供給されることにより、ダクト２内を流れる空
気の加熱能力が飛躍的に向上する。

【０１０７】このように、内燃機関３０１の温水排熱を
利用することができるので、電気自動車用空気調和装置
１の暖房能力が向上するため、燃焼式ヒータ５５を利用
しないヒートポンプ温水暖房モード時の暖房能力が向上
する。なお、燃焼式ヒータ５５を利用しなくても、外気
温が非常に低い（例えば−５℃〜−２０℃）の寒冷地の
ヒートポンプ温水暖房運転に対応することができる。

【０１０８】〔第８実施例〕図１９はこの発明の第８実
施例を示したもので、電気自動車用空気調和装置を示し
た図である。この実施例の内燃機関３０１は、プーリ３
１１、３１２およびベルト３１３を介して冷凍サイクル
４の冷媒圧縮機３１４を回転駆動している。なお、冷媒
圧縮機３１４は、周知のガソリンエンジン搭載車用の冷
媒圧縮機で電動モータを持たない安価なものである。

【０１０９】この実施例では、冷媒圧縮機３１４として
内燃機関３０１により駆動されるものを用いているた
め、この電気自動車用空気調和装置１を電気自動車だけ
でなく、通常の内燃機関搭載車にも使用することができ
る。

【０１１０】〔第９実施例〕図２０はこの発明の第９実
施例を示したもので、電気自動車用空気調和装置を示し
た図である。この実施例では、温水サイクル５の冷媒水
熱交換器２１の温水通路３４の出口と温水ヒータコア５
２の入口との間に排熱冷却器３２１を直列に接続してい
る。

【０１１１】排熱冷却器３２１は、電動式の冷媒圧縮機
２０の回転速度を制御するエアコン用インバータ３０に
組み込まれるトランジスタ等の発熱体を固定する熱伝導
性に優れる板材の外周に温水が流れ込む温水室（図示せ
ず）を備えている。この排熱冷却器３２１は、エアコン
用インバータ３０の作動に伴って発生する排熱を回収し
て温水を加熱すると共に、発熱体の過熱を防止する。な
お、排熱冷却器５３と同様に、排熱冷却器３２１内の温
水の水温を検出するための水温センサを設けて、排熱を
回収した温水の水温が設定温度以上に上昇した際にラジ
エータ５４で温水を冷却するようにしても良い。

【０１１２】この実施例では、温水サイクル５の冷媒水
熱交換器２１と温水ヒータコア５２との間に排熱冷却器
３２１を直列接続しているので、エアコン用インバータ
３０に伴って発生する排熱をヒートポンプ温水暖房モー
ドによる暖房運転に有効に利用することができる。ま
た、エアコン用インバータ３０を水冷としたので、エア
コン用インバータ３０の冷却手段として空冷フィンを用
いたものと比較して、コンパクト化を図ることができ
る。

【０１１３】〔第１０実施例〕図２１ないし図２４はこ
の発明の第１０実施例を示したもので、電気自動車用空
気調和装置を示した図で、図２２ないし図２４は電気自
動車用空気調和装置の冷凍機器収納箱に収納された冷凍
機器を示した図である。この実施例は、電気自動車への
搭載性を考慮して電気自動車用空気調和装置１の冷凍機
器を冷凍機器収納箱３３１内に収納するようにしたもの
である。

【０１１４】この実施例の冷凍機器収納箱３３１は、冷
媒圧縮機２０、冷媒水熱交換器２１、第１、第２減圧手
段（キャピラリチューブ）２２、２４、アキュームレー
タ２６、冷媒流路切替弁２７、２８等を一体的に収納し
ている。冷媒圧縮機２０の吸入口は、アキュームレータ
２６の出口に円管状の冷媒配管３３２により冷凍機器収
納箱３３１内で接続されている。また、冷媒圧縮機２０
の吐出口は、冷媒水熱交換器２１の直管部３３に連結し
た冷媒入口管３９の入口に円管状の冷媒配管３３３によ
り冷凍機器収納箱３３１内で接続されている。

【０１１５】冷媒水熱交換器２１は、第１実施例でも説
明したように、２重ループ状の円管部３１および２つの
直管部３２、３３よりなり、内側に温水通路３４、外側
に複数の冷媒通路３５が形成されている。そして、冷媒
水熱交換器２１の直管部３２に連結された冷媒出口管３
７の出口は、第１減圧手段２２の入口および冷媒流路切
替弁２７の入口（バイパス管路４１の入口）に円管状の
冷媒配管３３４により冷凍機器収納箱３３１内で接続さ
れている。

【０１１６】さらに、冷媒水熱交換器２１の直管部３２
に連結した温水入口管３６は、外部より冷凍機器収納箱
３３１の内部へ取り入れられており、温水サイクル５の
バイパス流路６７（温水放熱路６５が設けられている場
合は温水放熱路６５）の出口に接続されている。また、
冷媒水熱交換器２１の直管部３３に連結した温水出口管
３８の出口は、冷凍機器収納箱３３１より外部へ取り出
されて温水ヒータコア５２の入口に接続されている。

【０１１７】第１減圧手段２２の出口および冷媒流路切
替弁２７の出口に連結された円管状の冷媒配管３３５の
出口は、冷凍機器収納箱３３１より外部へ取り出されて
室外熱交換器２３の入口に接続されている。第２減圧手
段２４の入口および冷媒流路切替弁２８の入口に連結し
た円管状の冷媒配管３３６は、外部より冷凍機器収納箱
３３１の内部へ取り入れられている。この冷媒配管３３
６の入口は室外熱交換器２３の出口に接続され、冷媒配
管３３６の出口は冷凍機器収納箱３３１内でアキューム
レータ２６の入口に接続されている。なお、第２減圧手
段２４の出口は、円管状の冷媒配管３３７に接続され
て、冷凍機器収納箱３３１より外部へ取り出されて冷媒
蒸発器２５の入口に接続されている。

【０１１８】なお、この実施例において、冷凍機器収納
箱３３１内にエアコン用インバータ３０を収納しても良
く、また冷凍機器収納箱３３１内に冷媒圧縮機２０およ
び冷媒水熱交換器２１のみを収納しても良く。これらの
冷凍機器収納箱３３１内に一体的に収納する冷凍機器の
組み合わせは、冷媒圧縮機２０とこの周辺機器、または
冷媒水熱交換器２１とこの周辺機器というように任意で
ある。

【０１１９】以上のように、この実施例の電気自動車用
空気調和装置１は、冷凍サイクル４を構成する冷凍機器
のうち室外熱交換器２３と冷媒蒸発器２５の他の冷凍機
器を冷凍機器収納箱３３１内に一体的に収納しているの
で、電気自動車への搭載性を飛躍的に改善すると共に、
電気自動車のエンジンルーム等に冷凍機器収納箱３３１
を設置するだけで冷媒圧縮機２０、冷媒水熱交換器２
１、第１、第２減圧手段２２、２４、アキュームレータ
２６および冷媒流路切替弁２７、２８等の設置が終了す
ると共に、冷媒配管３３２〜３３５の取回しが不要とな
るので、電気自動車への組付作業性に優れ、製品コスト
の低減を図ることができる。

【０１２０】〔第１１実施例〕図２５はこの発明の第１
１実施例を示したもので、電気自動車用空気調和装置を
示した図である。この実施例の温水サイクル５は、冷媒
水熱交換器２１の温水通路３４の出口に暖房用温水流路
３４１および温水放熱路３４２を接続している。

【０１２１】暖房用温水流路３４１は、温水ヒータコア
５２を通ってウォータポンプ５６の入口に温水を戻す流
路で、分岐側に温水流路切替弁３４３が取り付けられて
いる。また、温水放熱路６５は、ラジエータ５４を通っ
てウォータポンプ５６の入口に温水を戻す流路で、分岐
側に温水流路切替弁３４４が取り付けられている。な
お、温水流路切替弁３４３、３４４は、温水サイクル５
内の温水の流れ方向を切り替える電磁式の温水流路切替
手段であって、通電されると開弁し、通電が停止される
と閉弁する。そして、燃焼式ヒータ流路７７、冷媒水熱
交流路３４５の分岐点とウォータポンプ５６の出口との
間には、第１実施例で用いた排熱冷却器５３が接続され
ている。

【０１２２】この実施例では、ヒートポンプ温水暖房モ
ード時に、温水流路切替弁３４３を閉じ、温水流路切替
弁３４４を開くことによって、排熱冷却器５３を通過す
る際に車載電気機器の排熱を回収し、冷媒水熱交換器２
１を通過する際に冷媒により加熱された温水が温水ヒー
タコア５２に供給され、電気自動車の車室内の暖房が行
われる。また、冷房モード時には、温水流路切替弁３４
３を開き、温水流路切替弁３４４を閉じることによっ
て、温水ヒータコア５２への温水の供給を停止し、ラジ
エータ５４で温水を冷却することにより排熱冷却器５３
での走行用モータＭや走行用インバータＩ等の車載電気
機器が冷却される。なお、冷媒水熱交換器２１に流入す
る温水は、ラジエータ５４にて冷やされ、低温の温水と
なっており、冷媒水熱交換器２１も冷媒凝縮器として働
くので冷房性能も向上する。

【０１２３】〔第１２実施例の構成〕図２６はこの発明
の第１２実施例を示したもので、電気自動車用空気調和
装置を示した図である。この実施例の燃焼式ヒータ５５
は、流入ポート７８が冷媒水熱交換器２１の温水通路３
４の出口より下流側で分岐する分岐流路４０１に接続さ
れている。また、燃焼式ヒータ５５の流出ポート７９
は、電気温水加熱器５１の入口より上流側に合流する合
流流路４０２に接続されている。そして、温水サイクル
５には、冷媒水熱交換器２１の温水通路３４の出口より
流出した温水を、燃焼式ヒータ５５から迂回させて電気
温水加熱器５１、温水ヒータコア（温水式加熱器）５２
へ供給するバイパス流路４０３が接続されている。

【０１２４】そして、分岐流路４０１には温水流路切替
弁５９が設けられ、バイパス流路４０３には温水流路切
替弁５８が設けられている。その温水流路切替弁５８
は、バイパス流路４０３の開閉を行うことにより、燃焼
式ヒータ５５からの温水の迂回および温水の供給を行う
電磁弁である。また、温水流路切替弁５９は、分岐流路
４０１の開閉を行うことにより、燃焼式ヒータ５５への
温水の供給および遮断を行う電磁弁である。

【０１２５】〔第１２実施例の作用〕次に、この実施例
の電気自動車用空気調和装置１の作用を図２６に基づい
て簡単に説明する。ここで、この実施例の暖房運転モー
ドは、ヒートポンプ単独運転モードと燃焼ヒータ、ヒー
トポンプ同時運転モードとからなる。

【０１２６】（ヒートポンプ単独運転モード）ヒートポ
ンプ単独運転モード時には、冷凍サイクル４では、冷媒
流路切替弁２７が閉弁し、冷媒流路切替弁２８が開弁す
る。したがって、冷媒圧縮機２０の吐出口より吐出され
た冷媒は、冷媒水熱交換器２１→第１減圧手段２２→室
外熱交換器２３→バイパス管路４２→アキュームレータ
２６を通って冷媒圧縮機２０の吸入口に吸入される。

【０１２７】一方、温水サイクル５では、温水流路切替
弁５７、５９が閉弁され、温水流路切替弁５８が開弁さ
れる。したがって、ウォータポンプ５６を運転すること
によりバイパス流路６７を通って冷媒水熱交換器２１内
に流入した温水は、冷媒の凝縮熱により加熱される。こ
の加熱された温水は、ダクト２内の温水ヒータコア５２
内に流入してブロワ３の作用により吹き付けられる空気
と熱交換して空気が温風となる。この温風は、主にフッ
ト吹出口１４より車室内へ吹き出されることにより車室
内が暖房される。

【０１２８】（燃焼ヒータ、ヒートポンプ同時運転モー
ド）仕向地により外気温が非常に低い寒冷地（例えば−
１０℃以下）で暖房の立ち上がりを向上させる必要があ
る時には、冷凍サイクル４によるヒートポンプ温水暖房
と燃焼式ヒータ５５による燃焼ヒータ温水暖房とを同時
に行う必要がある。このようなときには、冷凍サイクル
４では、冷媒流路切替弁２７が閉弁し、冷媒流路切替弁
２８が開弁して、冷媒圧縮機２０を運転することによ
り、冷媒圧縮機２０の吐出口より吐出された冷媒が、冷
媒水熱交換器２１→第１減圧手段２２→室外熱交換器２
３→バイパス管路４２→アキュームレータ２６を通って
冷媒圧縮機２０の吸入口に吸入される。

【０１２９】一方、温水サイクル５では、温水流路切替
弁５７、５８を閉弁し、温水流路切替弁５９を開弁す
る。したがって、ウォータポンプ５６を運転することに
よりバイパス流路６７を通って冷媒水熱交換器２１内に
流入した温水は、冷媒の凝縮熱により加熱される。この
加熱された温水は、分岐流路４０１を通って燃焼式ヒー
タ５５内でさらに加熱され、合流流路４０２を通ってダ
クト２内の温水ヒータコア５２内に流入してブロワ３の
作用により吹き付けられる空気と熱交換して空気が温風
となる。この温風は、主にフット吹出口１４より車室内
へ吹き出されることにより車室内が即効暖房される。

【０１３０】ここで、冷凍サイクル４によるヒートポン
プ温水暖房と燃焼式ヒータ５５による燃焼ヒータ温水暖
房とを同時に行う場合には、冷凍サイクル（ヒートポン
プ）４は高温の温水を得ようとすると、冷媒圧縮機２０
の吐出圧力（＝冷媒水熱交換器２１の凝縮圧力）が上が
り、冷媒圧縮機２０の仕事量が増大したり、液化したり
するため、自ずと上限がある。例えば、冷媒水熱交換器
２１の温水通路３４の出口付近で、６０℃の温水を得る
ためには、フロン系冷媒のＲ１３４ａのとき２５ｋｇ／
ｃｍ² Ｇ、フロン系冷媒のＲ２２のとき３８ｋｇ／ｃｍ
² Ｇ程度に冷媒圧縮機２０の吐出圧力を抑える必要があ
る。

【０１３１】また、冷凍サイクル４によるヒートポンプ
温水暖房では、暖房効率の点からも同一能力でより高温
の温水を得ようとするほど効率（ＣＯＰ）が悪化すると
いう不具合があるが、燃焼式ヒータ５５にはそのような
不具合はない。但し、温水を沸騰させないように、温水
上限温度が１００℃以下の温度（例えば８０℃〜９０
℃）に仕様範囲が限定されている。

【０１３２】以上のことからこの実施例のように、燃焼
ヒータ、ヒートポンプ同時運転モード時には、冷凍サイ
クル４を暖房運転することにより冷媒水熱交換器２１で
例えば４０℃〜５０℃程度まで温水を昇温した後に、燃
焼式ヒータ５５内で温水上限温度近くまでさらに昇温す
るようにすることが望ましい。なお、この実施例の温水
サイクル５から電気温水加熱器５１、ラジエータ５４、
温水流路切替弁５７および温水放熱路６５を廃止して温
水サイクル５を簡略化しても良い。また、この実施例
も、冷房モードや除湿モードを行うことができる。

【０１３３】〔第１３実施例の構成〕図２７はこの発明
の第１３実施例を示したもので、電気自動車用空気調和
装置を示した図である。この実施例の冷凍サイクル４
は、第１減圧手段２２を迂回するバイパス管路４１１、
第２減圧手段２４および冷媒蒸発器２５を迂回するバイ
パス管路４１２、室外熱交換器２３とバイパス管路４１
１、４１２とを直列接続した冷媒出入口流路４１３、お
よび室外熱交換器２３と第１、第２減圧手段とを直列接
続する冷媒出入口流路４１４等を備えている。バイパス
管路４１１には、冷房モード時および除湿モード時に開
弁する冷媒流路切替弁（電磁弁）２７が設けられ、バイ
パス管路４１２には、ヒートポンプ温水暖房モード時に
開弁する冷媒流路切替弁（電磁弁）２８が設けられてい
る。

【０１３４】室外熱交換器２３は、冷房モード時および
除湿モード時に、バイパス管路４１１、冷媒出入口流路
４１３を介して冷媒水熱交換器２１より流入した冷媒と
電動ファン４０により吹き付けられる室外空気とを熱交
換して冷媒を凝縮させる凝縮器として働く。また、室外
熱交換器２３は、ヒートポンプ温水暖房モード時に、冷
媒出入口流路４１４を介して第１減圧手段２２より流入
した冷媒と電動ファン４０により吹き付けられる室外空
気とを熱交換して冷媒を蒸発させる蒸発器として働く。

【０１３５】〔第１３実施例の作用〕次に、この実施例
の電気自動車用空気調和装置１の作用を図２７に基づい
て簡単に説明する。

【０１３６】（冷房モード）冷房モード（冷房運転）時
には、冷凍サイクル４では、冷媒流路切替弁２７が開弁
し、冷媒流路切替弁２８が閉弁する。したがって、冷媒
圧縮機２０の吐出口より吐出された冷媒は、冷媒水熱交
換器２１→バイパス管路４１１→冷媒出入口流路４１３
→室外熱交換器２３→冷媒出入口流路４１４→第２減圧
手段２４→冷媒蒸発器２５→アキュームレータ２６を通
って冷媒圧縮機２０の吸入口に吸入される。そして、冷
媒蒸発器２５にて冷媒の蒸発熱により冷却された空気
は、主にセンタフェイス吹出口１２より車室内へ吹き出
されることにより車室内が冷房される。

【０１３７】（除湿モード）除湿モード時には、冷房モ
ードと同様にして、冷媒流路切替弁２７が開弁され、冷
媒流路切替弁２８が閉弁される。これにより、ブロワ３
の作用により冷媒蒸発器２５に吹き付けられた空気は冷
却される。そして、空気中の水分が凝縮され冷媒蒸発器
２５のフィン等に付着することにより空気が除湿され
る。なお、除湿された空気を再加熱したい場合は、第１
実施例に示したように、エアミックスダンパ６３、６４
を作動させてその空気の一部または全部を温水ヒータコ
ア５２に導き、温水と熱交換させれば良い。

【０１３８】（ヒートポンプ温水暖房モード）ヒートポ
ンプ温水暖房モード（暖房運転）時には、冷凍サイクル
４では、冷媒流路切替弁２７が閉弁し、冷媒流路切替弁
２８が開弁する。したがって、冷媒圧縮機２０の吐出口
より吐出された冷媒は、冷媒水熱交換器２１→第１減圧
手段２２→冷媒出入口流路４１４→室外熱交換器２３→
冷媒出入口流路４１３→バイパス管路４１２→アキュー
ムレータ２６を通って冷媒圧縮機２０の吸入口に吸入さ
れる。

【０１３９】一方、温水サイクル５では、温水流路切替
弁５７、５９が閉弁され、温水流路切替弁５８が開弁さ
れる。したがって、ウォータポンプ５６を運転すること
によりバイパス流路６７を通って冷媒水熱交換器２１内
に流入した温水は、冷媒の凝縮熱により加熱される。こ
の加熱された温水は、ダクト２内の温水ヒータコア５２
内に流入してブロワ３の作用により吹き付けられる空気
と熱交換して空気が温風となる。この温風は、主にフッ
ト吹出口１４より車室内へ吹き出されることにより車室
内が暖房される。

【０１４０】〔第１３実施例の効果〕以上のように、こ
の実施例においては、冷房モード（冷房運転）時は冷媒
出入口流路４１３→室外熱交換器２３→冷媒出入口流路
４１４のように冷媒が流れ、ヒートポンプ温水暖房モー
ド（暖房運転）時は冷媒出入口流路４１４→室外熱交換
器２３→冷媒出入口流路４１３のように冷媒が流れるよ
うに第１、第２減圧手段２２、２４、冷媒流路切替弁２
７、２８およびバイパス管路４１１、４１２を接続して
いる。

【０１４１】これにより、室外熱交換器２３のガス側は
冷媒出入口流路４１３側となり、室外熱交換器２３の液
側は冷媒出入口流路４１４側となる。すなわち、室外熱
交換器２３を凝縮器として働かせる冷房モード（冷房運
転）時と蒸発器として働かせるヒートポンプ温水暖房モ
ード（暖房運転）時とで冷媒の流れ方向を逆向きにする
ことができる。したがって、ガス側から液側へ行くにし
たがって室外熱交換器２３の冷媒通路の通路断面積を大
から小にすることができるので、冷媒の流れの圧力損失
と室外熱交換器２３の熱交換性能とを矛盾なく設計する
ことができる。

【０１４２】〔第１４実施例の構成〕図２８ないし図３
０はこの発明の第１４実施例を示したもので、図２８は
電気自動車用空気調和装置を示した図である。この実施
例の冷凍サイクル４は、第１３実施例と同一の構成のも
ので、冷媒圧縮機２０、冷媒水熱交換器２１、第１減圧
手段２２、室外熱交換器２３、第２減圧手段２４、冷媒
蒸発器２５、アキュームレータ２６、冷媒流路切替弁２
７、２８およびこれらを接続する冷媒配管等から構成さ
れている。

【０１４３】また、温水サイクル５は、電気温水加熱器
５１、温水ヒータコア５２、排熱冷却器５３、ウォータ
ポンプ５６、冷媒水熱交換器２１、燃焼式ヒータ５５、
およびこれらを環状に接続する温水配管等から構成され
ている。なお、電気温水加熱器５１と排熱冷却器５３の
両方とも、あるいはどちらか一方を廃止しても良い。ま
た、温水サイクル５は、第１２実施例のもの（図２６参
照）を用いても良い。

【０１４４】図２９は電気自動車用空気調和装置のＥＣ
Ｕを示した図である。ＥＣＵ１００は、本発明の暖房運
転制御手段であって、第１実施例と同一の構成のもので
ある。このＥＣＵ１００には、物理量検出手段としての
内気温センサ１１１、外気温センサ１１２、日射センサ
１１３、物理量検出手段としての冷媒圧力センサ１１
４、エバ後温度センサ１１５、物理量検出手段としての
水温センサ１１６、１１７、物理量検出手段としての吹
出温センサ１１８および操作パネル２００が電気的に接
続されている。

【０１４５】そして、ＥＣＵ１００は、各センサの検出
値（検出信号）および操作パネル２００の操作値（操作
信号）などの入力信号と予めインプットされた制御プロ
グラム（図３０参照）に基づいて、各空調機器の運転状
態を制御する。なお、操作パネル２００には、少なくと
も暖房運転の実行および停止を指示する指示手段として
の暖房スイッチ２０９、車室内への空気の吹出温度を乗
員の希望の温度に設定する吹出温度設定手段としての吹
出温度設定スイッチ２１０が設置されている。

【０１４６】この実施例では、ＥＣＵ１００は、操作パ
ネル２００に設けられた暖房スイッチ２０９がオンされ
るか、あるいは各入力値により暖房運転が指令される
と、暖房運転を開始（起動）する。このとき、エアミッ
クスダンパ６３、６４は全開で使用する。この暖房運転
の起動時には、冷凍サイクル４の暖房運転によるヒート
ポンプ温水暖房と燃焼式ヒータ５５による燃焼ヒータ温
水暖房とを同時に行う。つまり燃焼式ヒータ５５を冷媒
圧縮機２０と同時運転する。

【０１４７】そして、暖房運転の開始後に、予め定めら
れた暖房条件に達した時には、冷凍サイクル４の運転を
停止して、燃焼式ヒータ５５による燃焼ヒータ温水暖房
を単独に行う。つまり、冷媒圧縮機２０の運転を停止し
て、燃焼式ヒータ５５の単独運転に切り替える。

【０１４８】予め定められた暖房条件としては、次の条
件例が挙げられる。 １）暖房運転の開始後に、電気自動車の車室内の温度
（内気温センサ１１１の検出値）が所定の温度以上に上
昇した際に、同時運転から単独運転に切り替える。この
とき、所定の温度は、操作パネル２００に設けた吹出温
度設定スイッチ２１０の操作位置に基づいて設定される
設定室温、この設定室温よりある温度だけ低い温度、あ
るいは予め決定された温度（例えば２５℃）を用いれば
良い。

【０１４９】２）ＥＣＵ１００に内蔵されたタイマー
（図示せず）で暖房運転の開始からの経過時間を計っ
て、予め定められた設定時間（例えば１５〜２０分間）
が経過したら、同時運転から単独運転に切り替えるよう
にしても良い。 ３）暖房運転の開始後に、冷凍サイクル４の高圧圧力
（冷媒圧力センサ１１４の検出値）が所定の圧力（例え
ば１８ｋｇ／ｃｍ² Ｇ）以上に上昇した際に、同時運転
から単独運転に切り替えるようにしても良い。

【０１５０】４）暖房運転の開始後に、冷媒水熱交換器
２１および燃焼式ヒータ５５で加熱された温水温度（水
温センサ１１６の検出値）が所定の温度（例えば５０
℃）以上に上昇した際に、同時運転から単独運転に切り
替えるようにしても良い。 ５）暖房運転の開始後に、ダクト２のフット吹出口１４
より車室内へ吹き出される吹出空気の温度（吹出温セン
サ１１８の検出値）、あるいは温水ヒータコア５２の下
流側の空気温度が所定の温度（例えば５５℃）以上に上
昇した際に、同時運転から単独運転に切り替えるように
しても良い。

【０１５１】〔第１４実施例の作用〕次に、この実施例
の電気自動車用空気調和装置１の作用を図２８ないし図
３０に基づいて簡単に説明する。ここで、図３０はＥＣ
Ｕ１００の暖房運転時の作動の一例を示したフローチャ
ートである。

【０１５２】先ず、暖房運転の指示がされているか否か
を判断する。例えば暖房スイッチ２０９がオンされてい
るか否かを判断する（ステップＳ１）。このステップＳ
１の判断結果がＮｏの場合には、リターンする。また、
ステップＳ１の判断結果がＹｅｓの場合には、内気温セ
ンサ１１１の検出値（内気温）Ｔｒ、室温設定スイッチ
２１０で設定した設定吹出温度Ｔｓｅｔ等の各入力信号
を読み込む（ステップＳ２）。

【０１５３】次に、内気温センサ１１１の検出値Ｔｒが
吹出温度設定スイッチ２１０で設定した設定吹出温度Ｔ
ｓｅｔ以上に上昇しているか否かを判断する（ステップ
Ｓ３）。このステップＳ３の判断結果がＮｏの場合に
は、燃焼式ヒータ５５を冷媒圧縮機２０と同時運転する
（ステップＳ４）。その後にリターンする。また、ステ
ップＳ３の判断結果がＹｅｓの場合には、冷媒圧縮機２
０の運転を停止して、燃焼式ヒータ５５を単独運転する
（ステップＳ５）。その後にリターンする。

【０１５４】〔第１４実施例の効果〕以上のように、こ
の実施例においては、燃焼式ヒータ５５を冷媒圧縮機２
０と同時運転させる場合、すなわち、冷凍サイクル４の
暖房運転によるヒートポンプ温水暖房と燃焼式ヒータ５
５による燃焼ヒータ温水暖房とを同時に行う場合には、
第１２実施例で述べたように、冷凍サイクル４を暖房運
転することにより冷媒水熱交換器２１で例えば４０℃〜
５０℃程度まで温水を昇温した後に、燃焼式ヒータ５５
内で温水上限温度（例えば５０℃〜８０℃）近くまでさ
らに昇温させるようにすることが望ましい。

【０１５５】ところが、そのような温水上限温度では、
たとえ温水ヒータコア５２でダクト２内を通過する空気
に熱を与えたとしても、冷媒水熱交換器２１に温水が流
入する前に温水温度が冷媒水熱交換器２１にて冷媒との
熱交換により加熱される温度（例えば４０℃〜５０℃程
度）まで低下させることはエネルギー的に見て非常に無
駄である。

【０１５６】したがって、暖房運転を開始してからこの
実施例のように、予め定められた暖房条件が満たされた
場合に、燃焼式ヒータ５５を冷媒圧縮機２０と同時運転
から燃焼式ヒータ５５の単独運転（燃焼ヒータ温水暖
房）に切り替えることにより、エネルギーの有効利用を
図ることができ、且つ冷媒圧縮機２０を駆動するための
電力が不要となるので、経済性に優れる電気自動車用空
気調和装置１となる。

【０１５７】〔第１５実施例の構成〕図３１ないし図３
８はこの発明の第１５実施例を示したもので、図３１は
電気自動車用空気調和装置を示した図である。この実施
例の冷凍サイクル４と温水サイクル５は、第４実施例と
同一の構成のものである。

【０１５８】図３２は電気自動車用空気調和装置のＥＣ
Ｕを示した図である。ＥＣＵ１００は、本発明の暖房運
転制御手段であって、第１実施例と同一の構成のもので
ある。このＥＣＵ１００には、物理量検出手段としての
内気温センサ１１１、物理量検出手段としての外気温セ
ンサ１１２、物理量検出手段としての日射センサ１１
３、冷媒圧力検出手段としての冷媒圧力センサ１１４、
吸込温度検出手段としてのエバ後温度センサ１１５、温
水温度検出手段としての水温センサ１１７、１１９、吹
出温度検出手段としての吹出温センサ１１８および操作
パネル２００が電気的に接続されている。なお、エバ後
温度センサ１１５は、温水ヒータコア５２に吸い込まれ
る空気の吸込温度を検出し、この検出値を吸込温度信号
としてＥＣＵ１００へ出力する。また、水温センサ１１
９は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、冷媒水
熱交換器２１の出口（温水通路３４の出口）に設置さ
れ、冷媒水熱交換器２１の出口水温（温水温度）を検出
し、この検出値を温水温度信号としてＥＣＵ１００へ出
力する、温水温度検出手段、冷媒水熱交換器出口水温検
出手段である。

【０１５９】そして、ＥＣＵ１００は、各センサの検出
値（検出信号）および操作パネル２００の操作値（操作
信号）などの入力信号と予めインプットされた制御プロ
グラム（図３３ないし図３５参照）に基づいて、各空調
機器の運転状態を制御する。なお、操作パネル２００に
は、少なくともダクト２の各吹出口より吹き出される空
気の吹出温度を調整する温度調整レバー２０２、２０７
（図１０および図１１参照）が設置されている。

【０１６０】〔第１５実施例の作用〕次に、この実施例
の電気自動車用空気調和装置１のヒートポンプ温水暖房
モード時の吹出温度制御を図３１ないし図３９に基づい
て簡単に説明する。ここで、図３３はヒートポンプ温水
暖房モード時の吹出温度制御の一例を示したフローチャ
ートである。

【０１６１】先ず、操作パネル２００に設けられた温度
調整レバー２０２、２０７の操作位置から設定吹出温度
Ｔｓｅｔを読み込む（吹出温度設定手段）。さらに、各
種温度センサの検出値によりヒートポンプ温水暖房モー
ドの実行が選択された際に、各種センサから検出値を読
み込む（ステップＳ１１）。ここでは、エバ後温度セン
サ（吸込温度センサ）１１５で検出した吸込温度ＴＥ、
水温センサ１１７で検出した温水ヒータコア５２の出口
水温（温水温度）ＴＷなど、後で演算に必要な検出値
（物理量）を読み込む。

【０１６２】次に、目標吹出温度ＴＡＯを周知の方法で
決定する（目標吹出温度決定手段：ステップＳ１２）。
目標吹出温度ＴＡＯは、マニュアルエアコンでは温度調
整レバー２０２、２０７の操作位置によって求めること
ができ、オートエアコンでは温度調整レバー２０２、２
０７の操作位置、内気温センサ１１１で検出した内気温
および外気温センサ１１２で検出した外気温を使って演
算により求めることができる。

【０１６３】次に、温水ヒータコア５２を通過する空気
の風量Ｖ（ｍ³ ／ｈ）から温度効率φを決定する（温度
効率決定手段：ステップＳ１３）。ここでは、ブロワ３
の運転状態によって求めたブロワ３の風量Ｖと温度効率
φとの特性図（図３６参照）に基づいて温度効率φを算
出する。

【０１６４】次に、目標温水温度ＴＷＯを後述の方法で
決定する（目標温水温度決定手段：ステップＳ１４）。
すなわち、エバ後温度センサ（吸込温度センサ）１１５
で検出した吸込温度ＴＥ、Ｓ１２で決定した目標吹出温
度ＴＡＯ、およびＳ１３で決定した温度効率φから目標
温水温度ＴＷＯを下記の数１の式に基づいて算出する。

【数１】ＴＷＯ＝（ＴＡＯ−ＴＥ）／φ＋ＴＥ

【０１６５】次に、電気自動車用空気調和装置１の各空
調機器、特に冷凍サイクル４の各冷凍機器のトラブルを
未然に防ぐようにするため、以下のサブルーチン（図３
４のフローチャート）に基づいて空調機器の保護制御を
行う（ステップＳ１５）。この空調機器の保護制御は、
空調機器、特に冷凍サイクル４の各冷凍機器を保護する
ため、例えば冷凍サイクル４の高圧圧力の異常上昇によ
る冷凍機器のトラブルを防止するために保護冷媒圧力が
予め決定され（保護圧力決定手段）、この予め決定され
た保護冷媒圧力に基づいて実行される。

【０１６６】空調機器の保護制御は、冷媒圧力センサ１
１４で検出した冷凍サイクル４の高圧圧力ＳＰを検出す
る（ステップＳ２１）。次に、冷凍サイクル４の高圧圧
力ＳＰが予め決定された保護冷媒圧力（例えば２０ｋｇ
／ｃｍ² Ｇ）ＳＰＨ以上に上昇しているか否かを判断す
る（ステップＳ２２）。このステップＳ２２の判断結果
がＮｏの場合には、ステップＳ１５の制御を抜ける。

【０１６７】また、ステップＳ２２の判断結果がＹｅｓ
の場合には、冷媒圧縮機２０の運転を停止する（ステッ
プＳ２３）。その後に、ステップＳ１５の制御を抜け
る。これにより、冷凍サイクル４の高圧圧力が異常上昇
することを防止できるので、電気自動車用空気調和装置
１の各空調機器、特に冷凍サイクル４の各冷凍機器のト
ラブルを未然に防止することができる。

【０１６８】次に、以下のサブルーチン（図３５のフロ
ーチャート）に基づいて冷媒圧縮機２０の回転速度制御
を行う（ステップＳ１６）。この回転速度制御では、先
ず所定の制御周期（制御タイミング：例えば４秒間）τ
が経過しているか否かを判断する（ステップＳ３１）。
このステップＳ３１の判断結果がＮｏの場合には、ステ
ップＳ３７の制御を行う。

【０１６９】また、ステップＳ３１の判断結果がＹｅｓ
の場合には、図３３のステップＳ１４で決定した目標温
水温度ＴＷＯ、水温センサ１１７で検出した温水ヒータ
コア５２の出口水温（温水温度）ＴＷとの温度偏差Ｅn
を下記の数２の式に基づいて算出する（温度偏差決定手
段：ステップＳ３２）。

【数２】Ｅn ＝ＴＷＯ−ＴＷ

【０１７０】次に、下記の数３の式に基づいて偏差変化
率Ｅdot を算出する（温度変化率決定手段：ステップＳ
３３）。

【数３】Ｅdot ＝Ｅn −Ｅn-１ ここで、Ｅn は例えば４秒毎に更新されるため、Ｅn-１
はＥn に対して４秒前の値となる。次に、ＲＯＭに記憶
された図３７に示すメンバーシップ関数からＣＦ１、Ｃ
Ｆ２を求める（ステップＳ３４）。

【０１７１】次に、Ｅn およびＥdot を用いて、ＲＯＭ
に記憶された図３７に示すメンバーシップ関数と、ＲＯ
Ｍに記憶された表１に示すルール表とを用いたファジー
推論に基づいて、４秒前の冷媒圧縮機２０の回転速度ｆ
n-１（ｒｐｍ）に対して増減する回転速度Δｆ（ｒｐｍ
／４ｓｅｃ）を求める。

【表１】

【０１７２】具体的には、図３７（ａ）で求まるＣＦ１
と図３７（ｂ）で求まるＣＦ２とから、下記数４の式に
基づいて入力適合度ＣＦを求め、さらにこの入力適合度
ＣＦと表１のルール値とから、下記数５の式に基づいて
Δｆを算出する（ステップＳ３５）。

【数４】ＣＦ＝ＣＦ１×ＣＦ２

【数５】Δｆ＝Σ（ＣＦ×ルール値）／ΣＣＦ

【０１７３】例えば、Ｅn ＝５の場合には、図３７
（ａ）から、ＣＦ１はＮＢ＝０、ＮＳ＝０、ＺＯ≒０．
２９、ＰＳ≒０．７１、ＰＢ＝０となる。また、Ｅdot
＝−０．２の場合には、図３７（ｂ）から、ＣＦ２はＮ
Ｂ＝０、ＮＳ≒０．３３、ＺＯ≒０．６７、ＰＳ＝０、
ＰＢ＝０となる。

【０１７４】したがって、上記数５の式の分母であるΣ
ＣＦは、０．２９×０．３３＋０．２９×０．６７＋
０．７１×０．３３＋０．７１×０．６７＝１となる。
また、上記数５の分子であるΣ（ＣＦ×ルール値）は、
０．２９×０．３３×（−７５）＋０．２９×０．６７
×０＋０．７１×０．３３×（−４５）＋０．７１×
０．６７×１１２≒３５．５６となる。よって、Δｆは
Δｆ＝３５．５６／１＝３５．５６となる。

【０１７５】このように、Ｅn およびＥdot に基づいて
Δｆを決定したら、目標回転速度ｆn を下記数６の式に
基づいて算出する（目標温水温度決定手段、目標回転速
度決定手段：ステップＳ３６）。

【数６】ｆn ＝（ｆn-１）＋Δｆ 次に、冷媒圧縮機２０の実際の回転速度が目標回転速度
ｆn となるようにエアコン用インバータ３０を通電制御
する（温水加熱量制御手段、回転速度制御手段：ステッ
プＳ３７）。

【０１７６】〔第１５実施例の効果〕以上説明した冷媒
圧縮機２０の回転速度制御（図３３のステップＳ１６）
を行うことによって、冷媒圧縮機２０の挙動は、図３８
（ｂ）に示したようになり、その結果、水温センサ１１
７で検出した温水ヒータコア５２の出口水温（温水温
度）ＴＷの挙動は、図３８（ａ）に示したようになる。
なお、図３８は、目標温水温度ＴＷＯが例えば７０℃に
決定された場合についてのものであり、電気自動車用空
気調和装置１（冷凍サイクル４）を起動した時をｔ＝０
としている。

【０１７７】すなわち、図３８（ａ）に示したように、
ｔ＝０の時には、図３３のステップＳ１４で決定した目
標温水温度ＴＷＯ、水温センサ１１７で検出した温水ヒ
ータコア５２の出口水温ＴＷとの温度偏差Ｅn が大きい
ため、Δｆは大きな値として算出され、これにより、図
３８（ｂ）に示したように、冷媒圧縮機２０の回転速度
は急激に上昇する。その結果、図３８（ａ）に示したよ
うに、温水ヒータコア５２の出口水温ＴＷが目標温水温
度ＴＷＯに急激に近づこうとする。

【０１７８】そして、温水ヒータコア５２の出口水温Ｔ
Ｗが目標温水温度ＴＷＯに近づいてくると、温度偏差Ｅ
n が小さくなるため、Δｆは小さな値として算出され、
冷媒圧縮機２０の回転速度の上昇率は徐々に小さくな
り、そのうち回転速度は下降するようになる。その結
果、温水ヒータコア５２の出口水温ＴＷは、目標温水温
度ＴＷＯをオーバーシュートすることなく、電気自動車
用空気調和装置１（冷凍サイクル４）を起動してから直
ちに目標温水温度ＴＷＯに飽和する。

【０１７９】水温センサ１１７で検出した温水ヒータコ
ア５２の出口水温を、目標温水温度ＴＷＯとなるように
制御する理由は以下に述べる通りである。すなわち、温
水ヒータコア５２の出口水温は、温水ヒータコア５２を
通過する空気温度と相関関係がある。

【０１８０】したがって、図３３のステップＳ１４で決
定される目標温水温度ＴＷＯを、例えばダクト２のフッ
ト吹出口１４より車室内へ吹き出す空気の吹出温度と関
連させておけば、温度調整レバー２０２、２０７等によ
り乗員が希望する吹出温度を設定するのみで、電気自動
車用空気調和装置１（冷凍サイクル４）の起動直後に車
室内へ吹き出す空気の吹出温度が乗員の希望に合った温
度に到達することになる。なお、乗員による吹出温度の
設定は、操作パネル２００に設けられた温度調整レバー
２０２、２０７にて設定吹出温度Ｔｓｅｔ（＝設定温
度、操作位置に対応）を設定することによりなされる。

【０１８１】〔第１６実施例の構成〕図３９ないし図４
３はこの発明の第１６実施例を示したもので、図３９は
電気自動車用空気調和装置のＥＣＵを示した図である。
なお、第１５実施例と同一の制御機器は同番号を付し、
説明を省略する。

【０１８２】ここで、前述の第１５実施例の吹出温度制
御方法では、電気自動車用空気調和装置１（冷凍サイク
ル４）の起動時に、図３８に示したように、冷媒圧縮機
２０の回転速度を上げていっても、温水ヒータコア５２
の出口水温ＴＷがなかなか上昇しない。このとき、冷凍
サイクル４の高圧圧力が上昇し、ステップＳ１５の保護
制御によって冷凍サイクル４の運転が停止されることに
より急速暖房が行えない場合が考えられる。

【０１８３】この実施例のＥＣＵ１００は、ヒートポン
プ温水暖房モードの起動時、温水ヒータコア５２の出口
水温ＴＷが図４０のＡのゾーンで示した状態の時には、
吹出温度制御（冷媒圧縮機２０の回転速度制御）を、冷
媒圧力（冷凍サイクル４の高圧圧力）を制御対象に行う
ようにすることで、電気自動車の車室内を急速に暖房す
ることを可能にしている。

【０１８４】また、冷媒圧縮機２０の回転速度制御を行
って、温水ヒータコア５２の出口水温が目標温水温度Ｔ
ＷＯに近づいて、図４０のＢのゾーンで示した状態に達
した時には、第１５実施例で述べたように、吹出温度制
御（冷媒圧縮機２０の回転速度制御）を、温水ヒータコ
ア５２の出口水温ＴＷを制御対象に行うようにすること
で、電気自動車の車室内を乗員の希望する吹出温度に安
定させることを可能にしている。

【０１８５】〔第１６実施例の作用〕次に、この実施例
の電気自動車用空気調和装置１のヒートポンプ温水暖房
モード時の吹出温度制御を図４０ないし図４３に基づい
て簡単に説明する。ここで、図４１は冷媒圧縮機の回転
速度制御の他の例を示したフローチャートである。

【０１８６】先ず、所定の制御周期（制御タイミング：
例えば４秒間）τが経過しているか否かを判断する（ス
テップＳ４１）。このステップＳ４１の判断結果がＮｏ
の場合には、ステップＳ５０の制御を行う。

【０１８７】また、ステップＳ４１の判断結果がＹｅｓ
の場合には、図３３のステップＳ１４で決定した目標温
水温度ＴＷＯ、水温センサ１１７で検出した温水ヒータ
コア５２の出口水温ＴＷとを用いて、下記の数７の式に
基づいて演算を行う（制御対象判定手段：ステップＳ４
２）。

【数７】ＴＷ＜ＴＷＯ−ΔＴＷ 目標温水温度ＴＷＯが７０℃で、ΔＴＷが１０℃のとき
には、温水ヒータコア５２の出口水温ＴＷは６０℃とな
る。

【０１８８】次に、水温センサ１１７で検出した温水ヒ
ータコア５２の出口水温ＴＷが（ＴＷＯ−ΔＴＷ）より
低下しているか否かを判断する（制御対象判定手段：ス
テップＳ４３）。このステップＳ４３の判断結果がＮｏ
の場合には、制御対象を温水ヒータコア５２の出口水温
ＴＷとし、第１５実施例の制御（図３５のフローチャー
トのステップＳ３２以下の制御）を行う。

【０１８９】また、ステップＳ４３の判断結果がＹｅｓ
の場合には、ヒートポンプ温水暖房モードによる暖房運
転の起動時と判断して、制御対象を冷凍サイクル４の高
圧圧力（冷媒圧力）とする。そして、図４２（ａ）に示
したように、冷凍機器の保護制御がかかる保護冷媒圧力
がＳＰＨ（例えば２０ｋｇ／ｃｍ² Ｇ）である場合に、
その保護冷媒圧力よりも低い値を目標冷媒圧力ＰＯとす
る。その目標冷媒圧力ＰＯを以下の数８の式に基づいて
算出する（目標冷媒圧力決定手段：ステップＳ４４）。

【数８】ＰＯ＝ＳＰＨ−ΔＳＰ

【０１９０】このとき、保護冷媒圧力ＳＰＨが２０ｋｇ
／ｃｍ² Ｇで、ΔＳＰを５ｋｇ／ｃｍ² Ｇと設定した場
合、目標冷媒圧力ＰＯは１５ｋｇ／ｃｍ² Ｇとなる。こ
こで、保護冷媒圧力ＳＰＨは製造業者等により予め設定
され、ＲＯＭに記憶されている（保護圧力決定手段）。
なお、保護冷媒圧力ＳＰＨの値やΔＳＰの値は機種毎、
または設置場所毎に変更しても良い。

【０１９１】次に、ステップＳ４４で求めた目標冷媒圧
力ＰＯと冷媒圧力センサ１１４で検出した冷凍サイクル
４の高圧圧力ＳＰとの圧力偏差Ｅn を以下の数９の式に
基づいて算出し（ステップＳ４５）、以下の数１０の式
に基づいて偏差変化率Ｅdotを算出する（偏差変化率決
定手段：ステップＳ４６）。

【数９】Ｅn ＝ＰＯ−ＳＰ

【数１０】Ｅdot ＝Ｅn −Ｅn-１ ここで、Ｅn は例えば４秒毎に更新されるため、Ｅn-１
はＥn に対して４秒前の値となる。次に、ＲＯＭに記憶
された図４３に示すメンバーシップ関数からＣＦ１、Ｃ
Ｆ２を求める（ステップＳ４７）。

【０１９２】次に、Ｅn およびＥdot を用いて、ＲＯＭ
に記憶された図４３に示すメンバーシップ関数と、ＲＯ
Ｍに記憶された表２に示すルール表とを用いたファジー
推論に基づいて、４秒前の冷媒圧縮機２０の回転速度ｆ
n-１（ｒｐｍ）に対して増減する回転速度Δｆ（ｒｐｍ
／４ｓｅｃ）を求める。

【表２】

【０１９３】具体的には、図４３（ａ）で求まるＣＦ１
と図４３（ｂ）で求まるＣＦ２とから、下記数１１の式
に基づいて入力適合度ＣＦを求め、さらにこの入力適合
度ＣＦと表２のルール値とから、下記数１２の式に基づ
いてΔｆを算出する（ステップＳ４８）。

【数１１】ＣＦ＝ＣＦ１×ＣＦ２

【数１２】Δｆ＝Σ（ＣＦ×ルール値）／ΣＣＦ

【０１９４】例えば、Ｅn ＝４の場合には、図４３
（ａ）から、ＣＦ１はＮＢ＝０、ＮＳ＝０、ＺＯ≒０．
２０、ＰＳ≒０．８０、ＰＢ＝０となる。また、Ｅdot
＝−０．２の場合には、図４３（ｂ）から、ＣＦ２はＮ
Ｂ＝０、ＮＳ≒０．６７、ＺＯ≒０．３３、ＰＳ＝０、
ＰＢ＝０となる。

【０１９５】したがって、上記数１２の式の分母である
ΣＣＦは、０．２０×０．６７＋０．２０×０．３３＋
０．８０×０．６７＋０．８０×０．３３＝１となる。
また、上記数１２の分子であるΣ（ＣＦ×ルール値）
は、０．２０×０．６７×（−５０）＋０．２０×０．
３３×０＋０．８０×０．６７×（−６０）＋０．８０
×０．３３×７５≒−１９．０６となる。よって、Δｆ
はΔｆ＝−１９．０６／１＝−１９．０６となる。

【０１９６】このように、Ｅn およびＥdot に基づいて
Δｆを決定したら、目標回転速度ｆn を下記数１３の式
に基づいて算出する（目標温水温度決定手段、目標回転
速度決定手段：ステップＳ４９）。

【数１３】ｆn ＝ｆn-１＋Δｆ 次に、冷媒圧縮機２０の実際の回転速度が目標回転速度
ｆn となるようにエアコン用インバータ３０を通電制御
する（温水加熱量制御手段、回転速度制御手段：ステッ
プＳ５０）。

【０１９７】〔第１６実施例の効果〕以上説明した冷媒
圧縮機２０の回転速度制御（図４１のステップＳ５０）
を行うことによって、冷媒圧縮機２０の挙動は、図４２
（ｂ）に示したようになり、その結果、冷媒圧力センサ
１１４で検出した冷凍サイクル４の高圧圧力ＳＰの挙動
は、図４２（ａ）に示したようになる。なお、図４２で
は、電気自動車用空気調和装置１（冷凍サイクル４）を
起動した時をｔ＝０としている。

【０１９８】すなわち、図４２（ａ）に示したように、
ｔ＝０の時には、図４１のステップＳ４４で求めた目標
冷媒圧力ＰＯと冷媒圧力センサ１１４で検出した冷凍サ
イクル４の高圧圧力ＳＰとの圧力偏差Ｅn が大きいた
め、Δｆは大きな値として算出され、これにより、図４
２（ｂ）に示したように、冷媒圧縮機２０の回転速度は
急激に上昇する。その結果、図４２（ａ）に示したよう
に、冷凍サイクル４の高圧圧力の異常高圧等のトラブル
を防止するための保護冷媒圧力ＳＰＨを越えることな
く、冷凍サイクル４の高圧圧力ＳＰが目標冷媒圧力ＰＯ
に急激に近づこうとする。

【０１９９】そして、冷凍サイクル４の高圧圧力ＳＰが
目標冷媒圧力ＰＯに近づいてくると、圧力偏差Ｅn が小
さくなるため、Δｆは小さな値として算出され、冷媒圧
縮機２０の回転速度の上昇率は徐々に小さくなり、その
うち回転速度は下降するようになる。その結果、冷凍サ
イクル４の高圧圧力ＳＰは、目標冷媒圧力ＰＯをオーバ
ーシュートすることなく、電気自動車用空気調和装置１
（冷凍サイクル４）を起動してから直ちに目標冷媒圧力
ＰＯに飽和する。

【０２００】その後、水温センサ１１７で検出した温水
ヒータコア５２の出口水温は、図４０で示したＡゾーン
からＢゾーンへ入るため、第１５実施例で述べた回転速
度制御に移行することによって、ヒートポンプ温水暖房
の起動直後に車室内へ吹き出す空気の吹出温度が乗員の
希望に合った温度に到達することになる。

【０２０１】したがって、真冬の朝一番に電気自動車に
乗り込む時、すなわち、極寒時の暖房起動時に、車室内
を急速暖房したいときでも、乗員が操作パネル２００に
設けられた温度調整レバー２０２、２０７にて吹出温度
を好みの操作位置に設定することにより、その操作位置
に見合った温度の風が暖房開始時から車室内に吹き出さ
れる。これにより、車室内が急速に暖房されることにな
る。

【０２０２】なお、第１５、第１６実施例の吹出温度制
御は、図３１の構造のヒートポンプサイクル（冷凍サイ
クル４）についての吹出温度制御であるが、上記の吹出
温度制御を第１〜第１４実施例のヒートポンプサイクル
（冷凍サイクル４）についての吹出温度制御（冷媒圧縮
機２０の回転速度制御）に用いても良い。すなわち、ダ
クト２内に温水ヒータコア５２を設け、この温水ヒータ
コア５２内に流入する温水を冷媒水熱交換器２１内にて
冷媒の凝縮熱により加熱できる構造のヒートポンプサイ
クルであれば、第１５、第１６実施例の吹出温度制御を
応用しても良い。

【０２０３】〔第１７実施例の構成〕図４４および図４
５はこの発明の第１７実施例を示したもので、図４４は
電気自動車用空気調和装置を示した図で、図４５は電気
自動車用空気調和装置のＥＣＵを示した図である。

【０２０４】ＥＣＵ１００は、冷房運転制御手段、暖房
運転制御手段、除霜運転制御手段であって、ヒートポン
プ温水暖房モード（暖房運転）時に、冷媒圧力センサ１
２０の検出値を読み込んで、室外熱交換器２３に着霜し
た霜を取り除く除霜モード（除霜運転）を行うか通常の
暖房運転を行うかの判定を行う。

【０２０５】冷媒圧力センサ１２０は、アキュームレー
タ２６の入口付近の冷媒配管に取り付けられている。こ
の冷媒圧力センサ１２０は、冷媒圧縮機２０の吸入圧力
である冷凍サイクル４の低圧圧力（蒸発圧力）を検出
し、この検出値を冷媒圧力信号（低圧信号）としてＥＣ
Ｕ１００へ出力する冷媒圧力検出手段、低圧圧力検出手
段である。

【０２０６】〔第１７実施例の作用〕次に、この実施例
の電気自動車用空気調和装置１の作用を図４４および図
４５に基づいて簡単に説明する。

【０２０７】（ヒートポンプ温水暖房モード）ヒートポ
ンプ温水暖房モード時には、冷凍サイクルでは冷媒流路
切替弁２７が閉弁し、冷媒流路切替弁２８が開弁する。
したがって、冷媒圧縮機２０を運転することにより、冷
媒圧縮機２０の吐出口より吐出された冷媒が、冷媒水熱
交換器２１→第１減圧手段２２→室外熱交換器２３→バ
イパス管路４２→アキュームレータ２６を通って冷媒圧
縮機２０の吸入口に吸入される。

【０２０８】一方、温水サイクル５では、温水流路切替
弁５８が開弁される。したがって、ウォータポンプ５６
を運転することによりバイパス流路６７を通って冷媒水
熱交換器２１内に流入した温水は、冷媒の凝縮熱により
加熱される。この加熱された温水は、ダクト２内の温水
ヒータコア５２内に流入してブロワ３の作用により吹き
付けられる空気と熱交換して空気が温風となる。この温
風は、主にフット吹出口１４より車室内へ吹き出される
ことにより車室内が暖房される。

【０２０９】以上のような作動により車室内をヒートポ
ンプ温水暖房モードにより暖房運転していると、室外熱
交換器２３に霜が付く可能性がある。ＥＣＵ１００は、
冷媒圧力センサ１２０で検出した冷凍サイクル４の低圧
圧力（蒸発圧力）を読み込み、この検出した低圧圧力が
予め決定された設定圧力（例えば１．２ｋｇ／ｃｍ²）
以下に低下しているか否かを判定する。そして、冷凍サ
イクル４の低圧圧力が設定圧力より上昇している場合に
は、室外熱交換器２３が着霜していないと判定して、上
記のヒートポンプ温水暖房モードによる暖房運転を継続
する。逆に、冷凍サイクル４の低圧圧力が設定圧力以下
に低下している場合には、室外熱交換器２３が着霜して
いると判定して、上記のヒートポンプ温水暖房モードか
ら除霜モードに切り替える。

【０２１０】（除霜モード）除霜モード時には、冷凍サ
イクルでは冷媒流路切替弁２７が開弁し、冷媒流路切替
弁２８が閉弁する。したがって、冷媒圧縮機２０を運転
することにより、冷媒圧縮機２０の吐出口より吐出され
た冷媒が、冷媒水熱交換器２１→バイパス管路４１→室
外熱交換器２３→第２減圧手段２４→冷媒蒸発器２５→
アキュームレータ２６を通って冷媒圧縮機２０の吸入口
に吸入される。

【０２１１】一方、温水サイクル５では、ヒートポンプ
温水暖房モードと同様に、ウォータポンプ５６より吐出
された温水が、バイパス流路６７→冷媒水熱交換器２１
→温水ヒータコア５２を通ってウォータポンプ５６内に
吸い込まれる。なお、除霜モード時には、ブロワ３の作
用によりダクト２内に吸い込まれた空気は、冷媒蒸発器
２５を通過する際に、冷却除湿された後に、温水ヒータ
コア５２内の高温の温水と熱交換して温風となる。この
温風は、主にフット吹出口１４より車室内へ吹き出され
ることにより車室内が除湿暖房される。

【０２１２】なお、この実施例においても、冷媒圧縮機
２０の回転速度制御、エアミックスダンパ６３、６４の
開度制御およびウォータポンプ５６の運転状態などによ
って、冷房モードや除湿モードを行うことができ、冷房
能力や暖房能力の能力制御も行うことができる。また、
室外熱交換器２３の除霜を行うように指示を出す除霜ス
イッチを操作パネル２００に設けても良く、室外熱交換
器２３の表面温度と湿度センサの検出値に基づいて室外
熱交換器２３の着霜時期を判定しても良い。

【０２１３】〔第１７実施例の効果〕以上のように、こ
の実施例では、冷凍サイクル４の冷媒圧縮機２０、温水
サイクル５のウォータポンプ５６、およびブロワ３を運
転することによって、ヒートポンプ温水暖房モードによ
る暖房運転等のように室外熱交換器２３を蒸発器として
使用する運転時に、室外熱交換器２３に霜が付着した場
合には、室外熱交換器２３を凝縮器として働かせ、さら
にウォータポンプ５６を運転して温水ヒータコア５２で
放熱させることで、暖房能力の低下を補いながら室外熱
交換器２３の除霜を行うことができる。

【０２１４】〔第１８実施例〕図４６はこの発明の第１
８実施例を示したもので、図４６は電気自動車用空気調
和装置を示した図である。この実施例では、第１７実施
例の温水サイクル５の冷媒水熱交換器２１より下流側と
ウォータポンプ５６より上流側との間に燃焼式ヒータ５
５を接続している。

【０２１５】第１７実施例では、除霜モードに、温水ヒ
ータコア５２で放熱が行われるが、冷媒蒸発器２５で冷
却除湿している分だけ車室内に冷風が吹き出す可能性が
ある。このため、除霜モード時には、燃焼式ヒータ５５
と冷媒圧縮機２０とを同時運転することにより冷風の吹
き出しを防止するようにしている。

【０２１６】（除霜モード）除霜モード時には、第１７
実施例と同様にして、冷凍サイクル４では、冷媒圧縮機
２０の吐出口より吐出された冷媒が、冷媒水熱交換器２
１→バイパス管路４１→室外熱交換器２３→第２減圧手
段２４→冷媒蒸発器２５→アキュームレータ２６を通っ
て冷媒圧縮機２０の吸入口に吸入される。また、温水サ
イクル５では、ウォータポンプ５６より吐出された温水
が、燃焼式ヒータ流路７７→燃焼式ヒータ５５の温水通
路７６→冷媒水熱交換器２１→温水ヒータコア５２を通
ってウォータポンプ５６内に吸い込まれる。

【０２１７】〔第１９実施例の構成〕図４７ないし図５
１はこの発明の第１９実施例を示したもので、図４７は
電気自動車用空気調和装置を示した図で、図４８は電気
自動車用空気調和装置のＥＣＵを示した図で、図４９は
外気温と暖房熱負荷との関係を示したグラフである。な
お、この実施例の燃焼式ヒータ５５は、ＨＩＧＨ運転の
時に４０００ｋｃａｌ／ｈで、ＬＯＷ運転の時に２００
０ｋｃａｌ／ｈである。また、ブロワ３の外気取入風量
は、Ｈｉ風量（最大風量）時に３００ｍ³ ／ｈで、Ｍｅ
風量（中風量）時に２００ｍ³ ／ｈで、Ｌｏ風量（最小
風量）時に１２０ｍ³ ／ｈである。

【０２１８】ここで、図４９のグラフからも確認できる
ように、暖房熱負荷はブロワ３の風量外気取入風量によ
って異なり、Ｌｏ風量では１００％外気導入にしても外
気温Ｔａｍが約１℃より高い時は、燃焼式ヒータ５５の
最低暖房能力Ｑｍｉｎ（＝ＬＯＷ運転：例えば２０００
ｋｃａｌ／ｈ）で、過剰暖房能力となり、エネルギーの
無駄使いとなる。

【０２１９】そこで、暖房能力が過剰となることを防止
する方法として、燃焼ヒータ暖房モードからヒートポン
プ温水暖房モードに切り替える方法が考えられる。その
第１制御例は、外気取入風量がＬｏ風量でも、暖房能力
が過剰となる設定外気温を予め決めておき、これにより
高い外気温の場合には燃焼式ヒータ５５の運転を停止
し、ヒートポンプ温水暖房モードによる暖房運転に切り
替えるようにする。

【０２２０】第２制御例は、燃焼式ヒータ５５が最低暖
房能力Ｑｍｉｎで運転されていても、操作パネル２００
に設けられた温度調整レバー２０２、２０７の操作位置
に応じて決まる設定吹出温度（設定温度）Ｔｓｅｔを上
回って内気温センサ１１１で検出した内気温Ｔｒが上昇
したら、ヒートポンプ温水暖房モードのみの暖房運転に
切り替えるようにする。

【０２２１】第３制御例は、第１５実施例で算出した目
標温水温度ＴＷＯに対して燃焼式ヒータ５５の最低暖房
能力Ｑｍｉｎでも暖房能力が過剰となって、水温センサ
１１７で検出した温水ヒータコア５２の出口水温（実際
の温水温度）ＴＷが目標温水温度ＴＷＯを上回ったら、
ヒートポンプ温水暖房モードによる暖房運転に切り替え
るようにする。

【０２２２】なお、第１〜第３制御例にて、燃焼ヒータ
温水暖房モードからヒートポンプ温水暖房モードによる
暖房運転に切り替えた時、その後に燃焼式ヒータ５５の
最低暖房能力Ｑｍｉｎを多少上回る暖房能力が必要とな
る場合が考えられる。この場合に、再び燃焼ヒータ温水
暖房モードによる暖房運転に切り替えても良いが、通常
は短時間で暖房熱負荷が変化することはないので、再び
燃焼ヒータ温水暖房モードによる暖房運転に戻すことな
く、手動操作により例えば図１０の操作パネル２００の
ヒートポンプ温水暖房スイッチ２６３を切って燃焼ヒー
タ温水暖房スイッチ２６４を投入するまで、ヒートポン
プ温水暖房モードによる暖房運転を継続する制御方法が
好ましい。

【０２２３】〔第１９実施例の作用〕次に、この実施例
の電気自動車用空気調和装置１の作用を図４７ないし図
５１に基づいて簡単に説明する。ここで、図５０はＥＣ
Ｕ１００の暖房運転時の第１、第２制御例を示したフロ
ーチャートである。

【０２２４】先ず、暖房運転の指示がされているか否か
を判断する。例えば暖房スイッチ２０９（図２９参照）
がオンされているか否かを判断する（ステップＳ５
１）。このステップＳ５１の判断結果がＮｏの場合に
は、リターンする。また、ステップＳ５１の判断結果が
Ｙｅｓの場合には、内気温センサ１１１の検出値（内気
温）Ｔｒ、外気温センサ１１２の検出値（外気温）Ｔａ
ｍ、温度調整レバー２０２、２０７で設定した設定吹出
温度Ｔｓｅｔ等の各入力信号を読み込む（ステップＳ５
２）。

【０２２５】次に、燃焼式ヒータ５５が最低暖房能力Ｑ
ｍｉｎで運転中であるか否かを判断する（ステップＳ５
３）。このステップＳ５３の判断結果がＮｏの場合に
は、通常の温水暖房制御を行う（ステップＳ５４）。そ
の後にリターンする。また、ステップＳ５３の判断結果
がＹｅｓの場合には、内気温センサ１１１で検出した内
気温Ｔｒが温度調整レバー２０２、２０７で設定した設
定吹出温度よりも高い所定温度（Ｔｓｅｔ＋α℃）以上
に上昇している（Ｔｒ≧Ｔｓｅｔ＋α℃）か否かを判断
する（ステップＳ５５）。α℃は例えば５℃である。

【０２２６】このステップＳ５５の判断結果がＮｏの場
合には、冷媒圧縮機２０を運転し、燃焼式ヒータ５５の
運転を停止し、ヒートポンプ温水暖房モードで暖房運転
（ヒートポンプ単独運転）する（ステップＳ５６）。そ
の後にリターンする。また、ステップＳ５５の判断結果
がＹｅｓの場合には、ブロワ３の外気取入風量（例えば
１２０ｍ³ ／ｈ）がＬｏ風量であるか否かを判断する
（ステップＳ５７）。このステップＳ５７の判断結果が
Ｎｏの場合には、燃焼式ヒータ５５および冷媒圧縮機２
０を同時運転して、燃焼ヒータ温水暖房モードとヒート
ポンプ温水暖房モードで暖房運転（燃焼ヒータ、ヒート
ポンプ同時運転）する（ステップＳ５８）。その後にリ
ターンする。

【０２２７】また、ステップＳ５７の判断結果がＹｅｓ
の場合には、外気温センサ１１２で検出した外気温Ｔａ
ｍが暖房能力が過剰となる設定外気温Ｔｓａｍ（例えば
１℃）以上に上昇している（Ｔａｍ≧Ｔｓａｍ）か否か
を判断する（ステップＳ５９）。このステップＳ５９の
判断結果がＮｏの場合には、ステップＳ５８の制御を行
う。また、ステップＳ５９の判断結果がＹｅｓの場合に
は、ステップＳ５６の制御を行う。なお、第１制御例と
第２制御例のいずれか一方の制御例のみを行っても良
い。

【０２２８】次に、図５１はＥＣＵ１００の暖房運転時
の第３制御例を示したフローチャートである。ここで、
図３３のフローチャートと同一の制御は同番号を付し、
説明を省略する。先ず、暖房運転の指示がされているか
否かを判断する。例えば暖房スイッチ２０９（図２９参
照）がオンされているか否かを判断する（ステップＳ６
１）。このステップＳ６１の判断結果がＮｏの場合に
は、リターンする。また、ステップＳ６１の判断結果が
Ｙｅｓの場合には、ステップＳ１１の制御を行う。

【０２２９】そして、ステップＳ１４の制御を行った後
に、燃焼式ヒータ５５が最低暖房能力Ｑｍｉｎで運転中
であるか否かを判断する（ステップＳ６２）。このステ
ップＳ６２の判断結果がＮｏの場合には、通常の温水暖
房制御を行う（ステップＳ６３）。その後にリターンす
る。

【０２３０】また、ステップＳ６２の判断結果がＹｅｓ
の場合には、水温センサ１１７で検出した温水ヒータコ
ア５２の出口水温ＴＷがステップＳ１４で算出した目標
温水温度より高温（ＴＷＯ＋β℃）以上に上昇している
（ＴＷ≧ＴＷＯ＋β℃）か否かを判断する（ステップＳ
６４）。このステップＳ６４の判断結果がＮｏの場合に
は、燃焼式ヒータ５５および冷媒圧縮機２０を同時運転
して、燃焼ヒータ温水暖房モードとヒートポンプ温水暖
房モードで暖房運転（燃焼ヒータ、ヒートポンプ同時運
転）する（ステップＳ６５）。その後にリターンする。

【０２３１】また、ステップＳ６４の判断結果がＹｅｓ
の場合には、冷媒圧縮機２０を運転し、燃焼式ヒータ５
５の運転を停止し、ヒートポンプ温水暖房モードで暖房
運転（ヒートポンプ単独運転）する（ステップＳ６
６）。その後にリターンする。なお、図５０のフローチ
ャートおよび図５１のフローチャート中の燃焼ヒータ、
ヒートポンプ同時運転を冷媒圧縮機２０の運転を停止し
て燃焼ヒータ温水暖房（燃焼式ヒータ５５の単独運転）
に変更しても良い。

【０２３２】〔第２０実施例の構成〕図５２ないし図５
６はこの発明の第２０実施例を示したもので、図５２は
電気自動車用空気調和装置を示した図で、図５３は電気
自動車用空気調和装置のＥＣＵを示した図で、図５４は
温水ヒータコアを示した図である。

【０２３３】この実施例の温水ヒータコア５２は、２つ
のタンク５２１、５２２と、チューブ５２３とコルゲー
トフィン５２４とを複数交互に積層したコア部５２５
と、このコア部５２５の両側に配された２枚のサイドプ
レート５２６とから構成され、これらはろう付け等の接
合手段を用いて接合されている。

【０２３４】２つのタンク５２１、５２２は、黄銅等の
熱伝導性に優れた金属により所定の形状に形成されてい
る。一方のタンク５２１には、冷媒水熱交換器２３より
温水を流入させるための円管形状の入口パイプ５２７、
およびウォータポンプ５６へ温水を流出させるための円
管形状の出口パイプ５２８がろう付け等の接合手段を用
いて接合されている。

【０２３５】また、一方のタンク５２１の内部には、入
口パイプ５２７より温水が流入する入口室（図示せず）
と出口パイプ５２８へ温水を流出する出口室（図示せ
ず）とを区画する仕切り板（図示せず）が嵌め込まれて
いる。他方のタンク５２２は、本発明の温水通路であっ
て、内部に連通室が形成されている。

【０２３６】チューブ５２３は、黄銅等の熱伝導性に優
れた金属製で、コア部の幅方向に一定の間隔で並列さ
れ、内部を流れる温水と周囲を通過する空気とを熱交換
させて空気を加熱する熱交換部である。

【０２３７】なお、この実施例の他方のタンク５２２の
外壁には、ＥＣＵ１００に温水ヒータコア５２内の温水
温度に応じた水温信号を送る水温センサ５００が取り付
けられている。水温センサ５００は、図５５に示したよ
うに、熱伝導性に優れた銅等の金属内に抵抗体が封入さ
れた円柱形状のサーミスタ５０１、このサーミスタ５０
１より取り出された２本のリード線（導電線）５０２、
およびサーミスタ５０１の外表面全体を温水ヒータコア
５２の他方のタンク５２２の外表面に熱的に密着させる
ための円筒状の金属管５０３から構成されている。この
金属管５０３は、銅等の熱伝導性に優れた金属よりな
る。

【０２３８】この実施例の水温センサ５００は、図５５
（ａ）〜（ｄ）に示したように、先ず２本のリード線５
０２を接続したサーミスタ５０１を、平板の両端部が接
触しない程度に丸めた金属管５０３内に差し込んだ後
に、金属管５０３をかしめることにより金属管５０３内
にサーミスタ５０１を固定することにより組み付けられ
る。

【０２３９】そして、組み付けが終了した水温センサ５
００は、図５４に示したように、一体ろう付けが終了し
た温水ヒータコア５２の他方のタンク５２２の外壁にろ
う付けや接着剤等の接合手段を用いて接合される。な
お、温水ヒータコア５２と水温センサ５００とを接合す
るろう材や接着剤には、熱伝導性に優れる材料を用い
る。

【０２４０】したがって、この実施例の水温センサ５０
０は、円柱形状のサーミスタ５０１が熱伝導性に優れた
金属管５０３により囲まれているので、温水ヒータコア
５２の他方のタンク５２２の外壁に接合されていてもタ
ンク５２２内の温水温度をほぼ周囲から検出できる。す
なわち、サーミスタ５０１をタンク５２２内に埋め込ん
だ状態と同じ環境状態が得られるので、サーミスタ５０
１が温水ヒータコア５２の周囲の温度の影響を受けて正
しい温水温度の値を示さなくなるという従来の水温セン
サの不具合を解消することができる。

【０２４１】また、サーミスタ５０１の周囲を熱伝導性
に優れた金属管５０３で囲むことにより、従来の水温セ
ンサ（所謂直方体形状のサーミスタ）の片面接触だけの
ものと比較して温水温度の変化に対する応答性が優れ
る。以上から、正確な温水温度が測定でき、且つ応答性
に優れるので、図５６のグラフに示したように、ＥＣＵ
１００の温水温度制御により目標温水温度ＴＷＯに実際
の温水温度を速やかにまた正確に近づけることができ
る。すなわち、温水温度の制御性を向上することができ
るため、ダクト２より車室内へ吹き出す空気の吹出温度
を正確にコントロールすることができるようになる。

【０２４２】〔第２１実施例の構成〕図５７はこの発明
の第２１実施例を示したもので、温水ヒータコアを示し
た図である。この実施例では、水温センサ５００を温水
ヒータコア５２の入口パイプ５２７の外周面に、熱伝導
性に優れたろう材や接着剤を用いて接合されている。な
お、入口パイプ５２７の材料には、熱伝導性に優れる金
属材料を用いることが望ましい。

【０２４３】〔第２２実施例の構成〕図５８および図５
９はこの発明の第２２実施例を示したもので、図５８は
温水ヒータコアを示した図である。この実施例の水温セ
ンサ５００は、円柱形状のサーミスタ５０１、２本のリ
ード線５０２、およびサーミスタ５０１の外周を覆う他
方のタンク５２２から構成されている。この他方のタン
ク５２２は、銅等の熱伝導性に優れた金属よりなり、図
５９にも示したように、外壁にサーミスタ５０１の大部
分を収納する略馬蹄形状の収納穴５２９を有している。

【０２４４】この実施例の水温センサ５００は、図５９
（ａ）、（ｂ）に示したように、サーミスタ５０１を、
温水ヒータコア５２の他方のタンク５２２に形成された
収納穴５２９内に差し込むことにより組み付けられる。
なお、収納穴５２９の内壁面に、熱伝導性に優れた接着
剤をサーミスタ５０１を差し込む前に塗布しても良い。
また、サーミスタ５０１の外周面に熱伝導性に優れた接
着剤を塗布しても良い。さらに、サーミスタ５０１を収
納穴５２９内に差し込んだ後に断面円弧状の良熱伝導性
金属を被せても良い。

【０２４５】〔第２３実施例の構成〕図６０はこの発明
の第２３実施例を示したもので、温水ヒータコアを示し
た図である。この実施例では、水温センサ５００のサー
ミスタ５０１を温水ヒータコア５２の他方のタンク５２
２の端面に形成した丸穴形状の収納穴５３０内に差し込
むようにしている。これにより、サーミスタ５０１の全
周囲を温水が流れることになるので、温水温度の正確な
値となり、且つ応答性に非常に優れる。

【０２４６】なお、第２２実施例と同様にして、収納穴
５３０の内壁面に、熱伝導性に優れた接着剤をサーミス
タ５０１を差し込む前に塗布しても良い。また、サーミ
スタ５０１の外周面に熱伝導性に優れた接着剤を塗布し
ても良い。さらに、サーミスタ５０１を収納穴５３０内
に差し込んだ後に断面円弧状の良熱伝導性金属を被せて
も良い。

【０２４７】〔変形例〕寒冷地仕様の暖房用熱源である
燃焼式ヒータ等に環境問題の見地から使用上の制約（例
えば外気温が規定値以下に低下しないと燃焼式ヒータを
使用してはいけないという制約）がある場合でも第１、
第３、第６実施例のエアコンシステムでは、温水の流路
を温水流路切替弁５７〜５９にて切り替えることにより
燃焼式ヒータ５５を使用しない温水流路を形成すること
ができ、上記制約に対応することができる。

【０２４８】この実施例では、本発明を電気自動車用空
気調和装置に適用したが、本発明を空冷式エンジンや水
冷式エンジンを搭載した車両用空気調和装置に適用して
も良い。なお、温水としては純水や、各種金属の防食の
ための防食添加剤を添加した水溶液、ロングライフクー
ラント等を利用しても良い。

【０２４９】この実施例では、冷媒流路切替手段として
冷媒流路切替弁２７、２８を設けたが、冷媒流路切替手
段として三方弁や四方弁を設けても良い。この実施例で
は、温水流路切替手段として温水流路切替弁５７〜５９
を設けたが、温水流路切替手段として三方弁や四方弁を
設けても良い。

【０２５０】この実施例では、寒冷地仕様の暖房用熱源
として燃焼式ヒータ５５を利用したが、寒冷地用の暖房
熱源として電気ヒータ６１を内蔵した電気温水加熱器５
１のみを利用しても良い。また、温水の循環量をウォー
タポンプ５６や流量調整弁等で調整することにより、車
室内へ吹き出す空気の吹出温度を制御しても良い。

【０２５１】この実施例では、排熱冷却器５３を温水ヒ
ータコア５２とウォータポンプ５６とを接続する温水配
管に接続したが、冷媒水熱交換器２１と温水ヒータコア
５２とを接続する温水配管に接続しても良い。なお、こ
の場合に、車載電気機器等の暖房用の補助熱源により温
水が過熱されるときは、バイパス流路を設けても良い。
また、排熱冷却器５３にて排熱を回収する車載電気機器
として冷媒圧縮機２０、エアコン用インバータ３０、電
動ファン４０、冷却ファン６６等を用いても良い。

【０２５２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、ダクト内に配
された室内熱交換器を凝縮器として運転するヒートポン
プ暖房より大きな熱量を車室内へ吹き出す空気に与える
ことができるので、車室内の暖房能力を向上することが
できる。また、温水式加熱器を備えた既成のヒータユニ
ットを利用することができるので、新設する部品を少な
くすることができ、低コスト化を図ることができる。

【０２５３】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明のヒートポンプ温水暖房より大きな熱量を車室内
へ吹き出す空気に与えることができるので、寒冷地にお
いても充分な暖房能力を得ることができる。また、冷媒
水熱交換器、温水式加熱器およびウォータポンプを有す
る温水サイクルを車両に搭載しているので、非常に簡単
な組付作業で燃焼式ヒータを温水サイクルに組み合わせ
ることができ、低コスト化を図ることができる。

【０２５４】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
の発明のヒートポンプ温水暖房時に、走行用モータや走
行用インバータ等の車載電気機器を補助熱源として有効
活用することができる。

【０２５５】請求項１９に記載の発明は、物理量検出手
段の検出値が所定の物理量に達した際に、燃焼式ヒータ
を冷媒圧縮機との同時運転から燃焼式ヒータの単独運転
に切り替えるようにしているので、燃焼式ヒータを冷媒
圧縮機と長時間同時運転した時に発生する、冷凍サイク
ルの高圧圧力の上昇等の冷凍サイクルの不具合を解消す
ることができる。そして、エネルギーの有効利用を図る
ことができ、且つ冷媒圧縮機を駆動するための動力が不
要となり、経済性に優れる。

【０２５６】請求項２０に記載の発明は、目標温水温度
と温水式加熱器より流出する温水の温度との温度偏差に
基づいて、温水式加熱器内へ流入する温水の加熱量を制
御することにより、車室内へ吹き出す空気の吹出温度
を、吹出温度設定手段で設定した乗員の希望に合った温
度にオーバーシュートさせることなく近づけることがで
きる。

【０２５７】請求項２１に記載の発明は、目標冷媒圧力
と冷凍サイクルの高圧圧力との圧力偏差に基づいて、温
水式加熱器内へ流入する温水の加熱量を制御することに
より、冷凍サイクルの保護冷媒圧力を越えることなく、
車室内へ吹き出す空気の吹出温度を、吹出温度設定手段
で設定した乗員の希望に合った温度に急速に昇温させる
ことができる。

【０２５８】請求項２２に記載の発明は、車室内暖房の
起動時に、目標温水温度と温水式加熱器より流出する温
水の温度との温度偏差が大きい場合に、車室内へ吹き出
す空気の吹出温度を、吹出温度設定手段で設定した乗員
の希望に合った温度に急速に昇温させる制御を行うこと
ができる。そして、車室内暖房の起動時に、目標温水温
度と温水式加熱器より流出する温水の温度との温度偏差
が小さい場合に、車室内へ吹き出す空気の吹出温度を、
吹出温度設定手段で設定した乗員の希望に合った温度に
安定させる制御を行うことができる。以上のように、目
標温水温度と温水式加熱器より流出する温水の温度との
温度偏差に基づいて制御対象を変更することにより、冷
凍サイクルの保護冷媒圧力を越えることなく、車室内の
急速暖房と吹出温度を乗員の希望温度に収束させる暖房
とを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示した構成図である。

【図２】この発明の第１実施例の冷媒水熱交換器の一例
を示した正面図である。

【図３】この発明の第１実施例の冷媒水熱交換器の一例
を示した平面図である。

【図４】この発明の第１実施例の冷媒水熱交換器の一例
を示した側面図である。

【図５】この発明の第１実施例の冷媒水熱交換器の一例
を示した断面図である。

【図６】この発明の第１実施例の燃焼式ヒータの一例を
示した断面図である。

【図７】この発明の第１実施例のウォータポンプを示し
た縦断面図である。

【図８】この発明の第１実施例のウォータポンプを示し
た横面図である。

【図９】この発明の第１実施例のＥＣＵを示したブロッ
ク図である。

【図１０】この発明の第１実施例の操作パネルの一例を
示した正面図である。

【図１１】この発明の第１実施例の操作パネルの他の例
を示した正面図である。

【図１２】この発明の第１実施例の温水サイクルの各部
温度状況を示した図である。

【図１３】この発明の第２実施例を示した構成図であ
る。

【図１４】この発明の第３実施例を示した構成図であ
る。

【図１５】この発明の第４実施例を示した構成図であ
る。

【図１６】この発明の第５実施例を示した構成図であ
る。

【図１７】この発明の第６実施例を示した構成図であ
る。

【図１８】この発明の第７実施例を示した構成図であ
る。

【図１９】この発明の第８実施例を示した構成図であ
る。

【図２０】この発明の第９実施例を示した構成図であ
る。

【図２１】この発明の第１０実施例を示した構成図であ
る。

【図２２】この発明の第１０実施例の冷凍機器収納箱に
収納された冷凍機器を示した正面図である。

【図２３】この発明の第１０実施例の冷凍機器収納箱に
収納された冷凍機器を示した側面図である。

【図２４】この発明の第１０実施例の冷凍機器収納箱に
収納された冷凍機器を示した平面図である。

【図２５】この発明の第１１実施例を示した構成図であ
る。

【図２６】この発明の第１２実施例を示した構成図であ
る。

【図２７】この発明の第１３実施例を示した構成図であ
る。

【図２８】この発明の第１４実施例を示した構成図であ
る。

【図２９】この発明の第１４実施例のＥＣＵを示したブ
ロック図である。

【図３０】この発明の第１４実施例のＥＣＵの暖房運転
時の作動を示したフローチャートである。

【図３１】この発明の第１５実施例を示した構成図であ
る。

【図３２】この発明の第１５実施例のＥＣＵを示したブ
ロック図である。

【図３３】この発明の第１５実施例の吹出温度制御の一
例を示したフローチャートである。

【図３４】この発明の第１５実施例の空調機器の保護制
御を示したフローチャートである。

【図３５】この発明の第１５実施例の冷媒圧縮機の回転
速度制御を示したフローチャートである。

【図３６】この発明の第１５実施例のブロワの風量と温
度効率との関係を示した特性図である。

【図３７】（ａ）、（ｂ）はこの発明の第１５実施例の
メンバーシップ関数を示した図である。

【図３８】（ａ）はこの発明の第１５実施例の温水温度
と経過時間との関係を示したグラフで、（ｂ）はこの発
明の第１５実施例の冷媒圧縮機の回転速度と経過時間と
の関係を示したグラフである。

【図３９】この発明の第１６実施例のＥＣＵを示したブ
ロック図である。

【図４０】この発明の第１６実施例の温水温度と経過時
間との関係を示したグラフである。

【図４１】この発明の第１６実施例の冷媒圧縮機の回転
速度制御を示したフローチャートである。

【図４２】（ａ）はこの発明の第１６実施例の冷媒圧力
と経過時間との関係を示したグラフで、（ｂ）はこの発
明の第１６実施例の冷媒圧縮機回転速度と経過時間との
関係を示したグラフである。

【図４３】（ａ）、（ｂ）はこの発明の第１６実施例の
メンバーシップ関数を示した図である。

【図４４】この発明の第１７実施例を示した構成図であ
る。

【図４５】この発明の第１７実施例のＥＣＵを示したブ
ロック図である。

【図４６】この発明の第１８実施例を示した構成図であ
る。

【図４７】この発明の第１９実施例を示した構成図であ
る。

【図４８】この発明の第１９実施例のＥＣＵを示したブ
ロック図である。

【図４９】この発明の第１９実施例の暖房熱負荷と外気
温との関係を示したグラフである。

【図５０】この発明の第１９実施例の暖房運転時の第
１、第２制御例を示したフローチャートである。

【図５１】この発明の第１９実施例の暖房運転時の第３
制御例を示したフローチャートである。

【図５２】この発明の第２０実施例を示した構成図であ
る。

【図５３】この発明の第２０実施例のＥＣＵを示したブ
ロック図である。

【図５４】この発明の第２０実施例の温水ヒータコアを
示した斜視図である。

【図５５】この発明の第２０実施例の水温センサの組付
方法を示した行程図である。

【図５６】この発明の第２０実施例の温水温度と経過時
間との関係を示したグラフである。

【図５７】この発明の第２１実施例の温水ヒータコアを
示した斜視図である。

【図５８】この発明の第２２実施例の温水ヒータコアを
示した斜視図である。

【図５９】この発明の第２２実施例の水温センサの組付
方法を示した行程図である。

【図６０】この発明の第２３実施例の温水ヒータコアを
示した斜視図である。

【符号の説明】

Ｉ 走行用インバータ Ｍ 走行用モータ １ 電気自動車用空気調和装置 ２ ダクト ３ ブロワ（送風機） ４ 冷凍サイクル ５ 温水サイクル ２０ 冷媒圧縮機 ２１ 冷媒水熱交換器 ２２ 第１減圧手段 ２３ 室外熱交換器 ２４ 第２減圧手段 ２５ 冷媒蒸発器 ３０ エアコン用インバータ（回転速度制御手段） ５１ 電気温水加熱器 ５２ 温水ヒータコア（温水式加熱器） ５３ 排熱冷却器 ５４ ラジエータ ５５ 燃焼式ヒータ ５６ ウォータポンプ ６１ 電気ヒータ ６７ バイパス流路 １００ ＥＣＵ（制御手段、冷房運転制御手段、暖房運
転制御手段、除霜運転制御手段） １１１ 内気温センサ（内気温検出手段） １１２ 外気温センサ（外気温検出手段） １１４ 冷媒圧力センサ（冷媒圧力検出手段） １１５ エバ後温度センサ（吸込温度検出手段） １１６ 水温センサ（温水温度検出手段、燃焼式ヒータ
出口水温検出手段） １１７ 水温センサ（温水温度検出手段、加熱器出口水
温検出手段） １１８ 吹出温センサ（吹出温度検出手段） １１９ 水温センサ（温水温度検出手段、冷媒水熱交換
器出口水温検出手段） ５００ 水温センサ（温水温度検出手段） ５０１ サーミスタ ５０３ 金属管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平6−291820 (32)優先日 平６(1994)11月25日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 竹尾 裕治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 土屋 静男 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 高橋 英二 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 石川 浩 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）車室内へ向かって空気を送るための
   ダクトと、 （ｂ）このダクト内において車室内へ送風する送風機
   と、 （ｃ）冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧縮機、この冷媒圧
   縮機より吐出された冷媒と温水とを熱交換させて温水を
   加熱する冷媒水熱交換器、および冷媒の蒸発熱により空
   気を冷却する冷媒蒸発器を有する冷凍サイクルと、 （ｄ）前記冷媒水熱交換器で加熱された温水を循環させ
   るポンプ、および前記ダクト内に設置され、前記冷媒水
   熱交換器より流入した温水により前記ダクト内を流れる
   空気を加熱する温水式加熱器を有する温水サイクルとを
   備えた車両用空気調和装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の車両用空気調和装置にお
   いて、 前記冷凍サイクルは、前記ダクト外に設置された室外熱
   交換器を、前記冷媒圧縮機より冷媒の流れ方向の下流側
   に直列して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】請求項１または請求項２のいずれかに記載
   の車両用空気調和装置において、 前記温水サイクルは、車室外空気と温水とを熱交換させ
   て温水を冷却するラジエータを、通電されると発熱する
   走行用モータや走行用インバータなどの車載電気機器を
   温水により冷却する排熱冷却器と直列して接続したこと
   を特徴とする車両用空気調和装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
   の車両用空気調和装置において、 前記温水サイクルは、燃料の燃焼熱により温水を加熱す
   る燃焼式ヒータを、前記温水式加熱器と直列して接続し
   たことを特徴とする車両用空気調和装置。
5. 【請求項５】請求項２に記載の車両用空気調和装置にお
   いて、 前記冷媒水熱交換器と前記室外熱交換器との間に減圧手
   段を接続したことを特徴とする車両用空気調和装置。
6. 【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかに記載
   の車両用空気調和装置において、 前記温水サイクルは、通電されると発熱する走行用モー
   タや走行用インバータなどの車載電気機器を温水により
   冷却する排熱冷却器を、前記温水式加熱器と直列して接
   続したことを特徴とする車両用空気調和装置。
7. 【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれかに記載
   の車両用空気調和装置において、 前記温水サイクルは、電気ヒータにより温水を加熱する
   電気温水加熱器を、前記温水式加熱器と直列して接続し
   たことを特徴とする車両用空気調和装置。
8. 【請求項８】請求項１ないし請求項７のいずれかに記載
   の車両用空気調和装置において、 前記冷凍サイクルは、前記ダクト内において前記温水式
   加熱器の風上側に前記冷媒蒸発器を配置したことを特徴
   とする車両用空気調和装置。
9. 【請求項９】請求項１ないし請求項８のいずれかに記載
   の車両用空気調和装置において、 前記車両用空気調和装置は、前記冷媒圧縮機の回転速度
   を制御して能力制御を行う回転速度制御手段を備えたこ
   とを特徴とする車両用空気調和装置。
10. 【請求項１０】請求項３に記載の車両用空気調和装置に
    おいて、 前記温水サイクルは、温水を前記ラジエータから迂回さ
    せるバイパス流路を備えたことを特徴とする車両用空気
    調和装置。
11. 【請求項１１】請求項１に記載の車両用空気調和装置に
    おいて、 前記温水式加熱器は、被加熱空気を迂回させる量を変化
    させるエアミックスダンパを備えたことを特徴とする車
    両用空気調和装置。
12. 【請求項１２】請求項１に記載の車両用空気調和装置に
    おいて、 前記冷凍サイクルは、前記ダクト外に設置され、前記冷
    媒圧縮機より冷媒の流れ方向の下流側に直列して接続さ
    れた室外熱交換器、および前記冷媒水熱交換器と前記室
    外熱交換器との間に接続された減圧手段を備え、 前記温水サイクルは、前記温水式加熱器と直列して接続
    され、燃料の燃焼熱により温水を加熱する燃焼式ヒータ
    を備え、 車室外空気の温度に基づいて、前記冷媒圧縮機の運転に
    よるヒートポンプ温水暖房と前記燃焼式ヒータの運転に
    よる燃焼ヒータ温水暖房を使い分けるようにしたことを
    特徴とする車両用空気調和装置。
13. 【請求項１３】請求項１ないし請求項３のいずれかに記
    載の車両用空気調和装置において、 内部に温水が循環する水冷却部を有し、発電機を回転駆
    動する水冷式の内燃機関を備え、 前記冷媒圧縮機は、前記発電機から電力の供給を受けて
    作動する電動式の冷媒圧縮機であって、 前記温水サイクルは、前記内燃機関の水冷却部を、前記
    冷媒水熱交換器より水の流れ方向の下流側に直列接続し
    たことを特徴とする車両用空気調和装置。
14. 【請求項１４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記
    載の車両用空気調和装置において、 内部に温水が循環する水冷却部を有し、前記冷媒圧縮機
    を回転駆動する水冷式の内燃機関を備え、 前記温水サイクルは、前記内燃機関の水冷却部を、前記
    冷媒水熱交換器より水の流れ方向の下流側に直列接続し
    たことを特徴とする車両用空気調和装置。
15. 【請求項１５】請求項１に記載の車両用空気調和装置に
    おいて、 前記冷媒圧縮機は、駆動電源としてのインバータにより
    制御される電動式の冷媒圧縮機であって、 前記温水サイクルは、前記インバータを温水により冷却
    する排熱冷却器を、前記温水式加熱器と直列接続したこ
    とを特徴とする車両用空気調和装置。
16. 【請求項１６】請求項１に記載の車両用空気調和装置に
    おいて、 少なくとも前記冷媒圧縮機と前記冷媒水熱交換器を含む
    構成部品は、一体の箱体に収納されていることを特徴と
    する車両用空気調和装置。
17. 【請求項１７】請求項４に記載の車両用空気調和装置に
    おいて、 前記燃焼式ヒータは、前記冷媒水熱交換器より温水の流
    れ方向の下流側に直列して接続し、且つ前記温水式加熱
    器より温水の流れ方向の上流側に直列して接続すると共
    に、前記冷媒圧縮機と同時運転されることを特徴とする
    車両用空気調和装置。
18. 【請求項１８】請求項２または請求項５に記載の車両用
    空気調和装置において、 前記室外熱交換器は、冷房運転時に冷媒を凝縮させる凝
    縮器として働き、暖房運転時に冷媒を蒸発させる蒸発器
    として働き、 前記室外熱交換器内の冷媒の流れ方向を、冷房運転時と
    暖房運転時とで逆方向にしたことを特徴とする車両用空
    気調和装置。
19. 【請求項１９】請求項１７に記載の車両用空気調和装置
    において、 前記車両用空気調和装置は、暖房運転の起動を指示する
    指示手段と、 車室内の暖房状態に関する物理量を検出する物理量検出
    手段と、 前記指示手段にて暖房運転の起動が指示された際に、前
    記燃焼式ヒータを前記冷媒圧縮機と同時運転するように
    制御し、前記物理量検出手段の検出値が所定の物理量に
    達した際に前記燃焼式ヒータを単独運転するように制御
    する暖房運転制御手段とを備えたことを特徴とする車両
    用空気調和装置。
20. 【請求項２０】請求項１に記載の車両用空気調和装置に
    おいて、 前記車両用空気調和装置は、車室内に吹き出す空気の吹
    出温度を所望の温度に設定する吹出温度設定手段と、 この吹出温度設定手段にて設定された吹出温度に基づい
    て、目標吹出温度を決定する目標吹出温度決定手段と、 前記目標吹出温度決定手段で決定した目標吹出温度に基
    づいて目標温水温度を決定する目標温水温度決定手段
    と、 前記温水式加熱器より流出した温水の温度を検出する温
    水温度検出手段と、 前記目標温水温度決定手段で決定した目標温水温度と前
    記温水温度検出手段で検出した温水温度との温度偏差に
    基づいて、前記冷媒水熱交換器での温水の加熱量を制御
    する温水加熱量制御手段とを備えたことを特徴とする車
    両用空気調和装置。
21. 【請求項２１】請求項１に記載の車両用空気調和装置に
    おいて、 前記車両用空気調和装置は、前記冷凍サイクルの高圧圧
    力を検出する冷媒圧力検出手段と、 前記冷凍サイクルのトラブルを防止するための保護冷媒
    圧力を決定する保護圧力決定手段と、 この保護圧力決定手段で決定した保護冷媒圧力より低い
    目標冷媒圧力を決定する目標冷媒圧力決定手段と、 前記冷媒圧力検出手段で検出した前記冷凍サイクルの高
    圧圧力と前記目標冷媒圧力決定手段で決定した目標冷媒
    圧力との圧力偏差に基づいて、前記冷媒水熱交換器での
    温水の加熱量を制御する温水加熱量制御手段とを備えた
    ことを特徴とする車両用空気調和装置。
22. 【請求項２２】請求項２０および請求項２１に記載の車
    両用空気調和装置において、 前記温水加熱量制御手段は、前記温水温度と前記目標温
    水温度との温度偏差が大きい時に、前記冷凍サイクルの
    高圧圧力と前記目標冷媒圧力との圧力偏差に基づいて、
    前記冷媒圧縮機の回転速度を制御すると共に、 前記温水温度と前記目標温水温度との温度偏差が小さい
    時に、前記温水温度と前記目標温水温度との温度偏差に
    基づいて、前記冷媒圧縮機の回転速度を制御することを
    特徴とする車両用空気調和装置。
23. 【請求項２３】請求項２または請求項５に記載の車両用
    空気調和装置において、 前記室外熱交換器は、冷房運転時に冷媒を凝縮させる凝
    縮器として働き、暖房運転時に冷媒を蒸発させる蒸発器
    として働き、 暖房運転時に前記室外熱交換器が着霜した場合に、前記
    室外熱交換器を凝縮器として働かせ前記室外熱交換器を
    除霜することを特徴とする車両用空気調和装置。
24. 【請求項２４】請求項２３に記載の車両用空気調和装置
    において、 前記温水サイクルは、燃料の燃焼熱により温水を加熱す
    る燃焼式ヒータを、前記温水式加熱器と直列して接続
    し、 前記燃焼式ヒータは、前記室外熱交換器の除霜中に前記
    冷媒圧縮機と同時運転されることを特徴とする車両用空
    気調和装置。
25. 【請求項２５】請求項１２に記載の車両用空気調和装置
    において、 前記車両用空気調和装置は、車室外温度を検出する外気
    温検出手段を有し、この外気温検出手段で検出した車室
    外温度に基づいて、前記冷媒圧縮機の運転によるヒート
    ポンプ温水暖房と前記燃焼式ヒータの運転による燃焼ヒ
    ータ温水暖房を使い分けて車室内の暖房を行う暖房運転
    制御手段を備え、 前記暖房運転制御手段は、前記外気温検出手段で検出し
    た車室外温度が予め定めた車室外温度以上に上昇した時
    に、前記ヒートポンプ温水暖房のみで車室内の暖房を行
    うことを特徴とする車両用空気調和装置。
26. 【請求項２６】請求項２５に記載の車両用空気調和装置
    において、 前記暖房運転制御手段は、前記燃焼式ヒータの最低暖房
    能力にて前記燃焼ヒータ温水暖房にて車室内の暖房を行
    っている時、車室内の暖房状況がある定められた暖房状
    態値を越えて過剰暖房状況に入ったか否かを判定する判
    定手段を有し、この判定手段で過剰暖房状況に入ったと
    判定した場合に、前記燃焼ヒータ温水暖房を停止し、前
    記ヒートポンプ温水暖房のみで車室内の暖房を行うこと
    を特徴とする車両用空気調和装置。
27. 【請求項２７】請求項１に記載の車両用空気調和装置に
    おいて、 前記温水式加熱器は、その温水式加熱器内に流入する温
    水の温度を検出する温水温度検出手段を有し、 前記温水温度検出手段は、その表面全体が前記温水式加
    熱器の温水通路外表面に熱的に密着していることを特徴
    とする車両用空気調和装置。