WO2017104254A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

車両用空調装置は、車室内の天井側に配置される第１吹出口（８）と床側に配置される第２吹出口（９）とを備える車両に適用される。車両用空調装置は、空気流を送風する第１送風機（５０Ａ）、第２送風機（１２０Ａ）を備える。車両用空調装置は、第１室内熱交換器（５０）と、加熱用熱交換器（７０）と、第２室内熱交換器（１２０）と、切替制御部（Ｓ１３１～Ｓ１３３）とを備える。第１吹出口が第１室内熱交換器により加熱された空気流を車室内に吹き出し、第２吹出口が第２室内熱交換器により加熱された空気流を車室内に吹き出すことにより、車室内が暖房される。切替制御部は、車室内を暖房する際に、第１、第２室内熱交換器のうち第１室内熱交換器のみによって空気流を加熱して第１吹出口から吹き出す第１暖房モードと、第１、第２室内熱交換器のうち第２室内熱交換器のみによって空気流を加熱して第２吹出口から吹き出す第２暖房モードとを切り替える。

Description

車両用空調装置 関連出願への相互参照

　本出願は、２０１５年１２月１５日に出願された日本特許出願番号２０１５－２４４３２１号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。

　本開示は、車室内を暖房する車両用空調装置に関するものである。

　従来、エンジン冷却水が流れる温水回路に室内熱交換器と水冷媒熱交換器とを設けたヒートポンプシステムを用いた車両用空調装置が、例えば、特許文献１に開示されている。

　水冷媒熱交換器は、圧縮機から吐出される高温高圧の冷媒によりエンジン冷却水を加熱する。室内熱交換器は、高温高圧の冷媒により加熱されたエンジン冷却水により車室内の空気を加熱する。これにより、高温高圧の冷媒を用いてエンジン冷却水の温度を急速に上昇させることができる。これに伴って、車室内の空気温度を急速に上昇させることができる。

　以下、説明の便宜上、温水回路に室内熱交換器と水冷媒熱交換器とを設けたヒートポンプシステムを水加熱式ヒートポンプシステムという。

特開平６－１８３２４９号公報

　上記特許文献１の水加熱式ヒートポンプシステムでは、上述の如く、車室内の空気温度を急速に上昇させることができるものの、空気を加熱するために水冷媒熱交換器および室内熱交換器が必要となる。このため、圧縮機から冷媒に出力される熱エネルギをエンジン冷却水を通して空気に伝達することが必要になる。

　この場合、冷媒とエンジン冷却水の間で熱交換され、かつエンジン冷却水と空気の間で熱交換される。したがって、圧縮機から冷媒に出力される熱エネルギのうち一部の熱エネルギが、空気に伝わることなく、冷媒やエンジン冷却水に残留する。以下、このように、圧縮機から冷媒に出力された熱エネルギのうち、冷媒やエンジン冷却水に残留する熱エネルギを残留熱エネルギという。

　また、圧縮機から吐出される冷媒によって直接空気を加熱する室内熱交換器を備えるヒートポンプシステムが考えられる。以下、このようなヒートポンプシステムを空気加熱式ヒートポンプシステムという。この空気加熱式ヒートポンプシステムでは、冷媒と空気の間で熱交換されて、冷媒に熱エネルギが残留するものの、水加熱式ヒートポンプシステムに比べて、残留熱エネルギが少ない。

　つまり、水加熱式ヒートポンプシステムは、空気加熱式ヒートポンプシステムに比べて、残留熱エネルギが多く、効率が低くなる。このため、効率を考えると、空気加熱式ヒートポンプシステムが良い。効率とは、圧縮機を駆動するために圧縮機に与えるエネルギをエネルギＥａとし、室内熱交換器から車室内の空気に出力される熱エネルギを熱エネルギＥｎとしたときに、エネルギＥａに対する熱エネルギＥｎの比率Ｅｎ／Ｅａである。

　ここで、バス等の車室内の空調に用いる空気加熱式ヒートポンプシステムとしては、四方弁等により冷媒流れを切り替えて室内熱交換器を冷房と暖房とで共用する冷凍サイクルを採用するものがある。このような空気加熱式ヒートポンプシステムでは、室内熱交換器を車室内の天井側に配置することが一般的である。

　しかし、空気加熱式ヒートポンプシステムにおいて、室内熱交換器を車室内の天井側に配置して暖房を行うと、効率が良くなるが、乗員に与えるフィーリングが悪くなる。

　一般的に、頭部を冷たくして、足部を暖かくする空調を実施して、暖房時に乗員に与えるフィーリングを良好にすることが知られている。このため、上述の如く、室内熱交換器を車室内の天井側に配置して乗員の頭上から単に温風を吹き出すだけでは、乗員に与えるフィーリングが悪くなる。

　本開示は上記点に鑑みて、効率とフィーリングとを両立させるようにした車両用空調装置を提供することを目的とする。

　本開示の１つの観点によれば、車両用空調装置は、車室内の天井側に配置されている第１吹出口と、車室内の床側に配置されている第２吹出口とを備える車両に適用される。車両用空調装置は、
　空気流を送風する第１送風機と、
　空気流を送風する第２送風機と、
　冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機とともに、冷媒を循環させるヒートポンプサイクルを構成し、第１送風機から送風される空気流を圧縮機から吐出される冷媒により加熱する第１室内熱交換器と、
　上記ヒートポンプサイクルを構成し、熱媒体を冷媒により加熱する加熱用熱交換器と、
　加熱された熱媒体により第２送風機から送風される空気流を加熱する第２室内熱交換器と、
　切替制御部と、を備える。

　第１吹出口が第１室内熱交換器により加熱された空気流を車室内に吹き出し、第２吹出口が第２室内熱交換器により加熱された空気流を車室内に吹き出すことにより、車室内が暖房される。

　前記切替制御部は、車室内を暖房する際に、第１室内熱交換器および第２室内熱交換器のうち第１室内熱交換器のみによって空気流を加熱して第１吹出口から吹き出す第１暖房モードと、第１室内熱交換器および第２室内熱交換器のうち第２室内熱交換器のみによって空気流を加熱して第２吹出口から吹き出す第２暖房モードとを切り替えて実施する。

　これによれば、第１暖房モードは、第１室内熱交換器および第２室内熱交換器のうち第１室内熱交換器のみによって空気流を加熱して第１吹出口から吹き出すため、フィーリングよりも効率を優先させることができる。一方、第２暖房モードは、第１室内熱交換器および第２室内熱交換器のうち第２室内熱交換器のみによって空気流を加熱して第２吹出口から吹き出すため、効率よりもフィーリングを優先させることができる。このため、切替制御部が第１暖房モードおよび第２暖房モードを切り替えて実施することにより、フィーリングよりも効率を優先させる期間と、効率よりもフィーリングを優先させる期間とを切り替えることができる。したがって、車両用空調装置において、効率とフィーリングとを両立させることができる。

　ここで、熱媒体とは、熱を移動させるために用いられる流体である。

第１実施形態における車両用空調装置の構成を示す構成図である。 第１実施形態における自動車内の室内熱交換器等の配置図である。 第１実施形態における車両用空調装置の構成を示す構成図であって、冷房モードにおいて室内熱交換器から吹き出される冷風や冷媒の流れを示す図である。 第１実施形態における自動車内の室内熱交換器の配置図であって、冷房モードにおいて室内熱交換器から吹き出される冷風を示す図である。 第１実施形態における車両用空調装置の構成を示す構成図であって、第１暖房モードにおいて室内熱交換器から吹き出される温風Ｈｂや冷媒の流れを示す図である。 第１実施形態における自動車内の室内熱交換器の配置図であって、第１暖房モードにおいて室内熱交換器から吹き出される温風を示す図である。 第１実施形態における車両用空調装置の構成を示す構成図であって、第２暖房モードにおいて室内熱交換器から吹き出される温風や冷媒の流れを示す図である。 第１実施形態における自動車内の室内熱交換器の配置図であって、第２暖房モードにおいて室内熱交換器から吹き出される温風を示す図である。 第１実施形態における車両用空調装置の構成を示す構成図であって、第３暖房モードにおいて室内熱交換器から吹き出される温風や冷媒の流れを示す図である。 第１実施形態における自動車内の室内熱交換器の配置図であって、第３暖房モードにおいて室内熱交換器から吹き出される温風を示す図である。 第１実施形態における車両用空調装置の構成を示す構成図であって、第４暖房モードにおいて室内熱交換器から吹き出される温風を示す図である。 第１実施形態における自動車内の室内熱交換器の配置図であって、第４暖房モードにおいて室内熱交換器から吹き出される温風を示す図である。 第１実施形態において、室内熱交換器、室外熱交換器、水冷媒コンデンサ、四方弁のそれぞれの作動状態、および、実際に冷風や温風を吹出する吹出口を、空調モード毎に、示す図表である。 第１実施形態の電子制御装置における選択処理を示すフローチャートである。 図８中の通常制御処理の詳細を示すフローチャートである。 第２実施形態における車両用空調装置の構成を示す構成図である。 第３実施形態における車両用空調装置の構成を示す構成図である。 第４実施形態における自動車の電気的構成を示す図である。 図１２の電子制御装置のプレ空調制御処理を示すフローチャートである。

　以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

　（第１実施形態）
　図１Ａは、第１実施形態における車両用空調装置１の構成を示す構成図である。図１Ｂは、第１実施形態における自動車５内の室内熱交換器５０、１２０等の配置図である。

　車両用空調装置１は、例えばバス車両等の自動車５に搭載される。車両用空調装置１は、車室内の空調を行うものであって、冷凍サイクル装置２、および温水回路３から構成されている。

　冷凍サイクル装置２は、冷媒を循環させて吸熱と放熱とを繰り返すヒートポンプサイクルを構成するものであって、四方弁２０によって冷媒の流れを切り替えて冷房と暖房とを切り替える。このヒートポンプサイクルは、蒸気圧縮式の冷凍サイクルである。

　具体的には、冷凍サイクル装置２は、冷媒配管によって閉回路を構成する。冷凍サイクル装置２は、電動圧縮機１０、四方弁２０、室外熱交換器３０、電動膨張弁４０、室内熱交換器５０、気液分離器６０、水冷媒コンデンサ７０、および電動ファン３０Ａ、５０Ａを備える。

　電動圧縮機１０は、冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機構と、この圧縮機構を駆動する電動モータとから構成されている。

　四方弁２０は、出口２１、入口２２、および出入口２３、２４を有する弁機構を備え、不図示の電動アクチュエータにより弁機構を駆動して出入口２３、２４のうちいずれか一方の出入口に入口２２を接続し、他方の出入口に出口２１を接続する。

　出口２１は、気液分離器６０を介して電動圧縮機１０の冷媒吸入口に接続されている弁出口である。入口２２は、水冷媒コンデンサ７０を介して電動圧縮機１０の冷媒吐出口に接続されている弁入口である。出入口２３は、室外熱交換器３０の出入口３０ａに接続されて冷媒の入口と出口とを兼ねる第１弁出入口である。出入口２４は、室内熱交換器５０の冷媒出入口５０ａに接続されて冷媒の入口と出口とを兼ねる第２弁出入口である。

　室外熱交換器３０は、電動ファン３０Ａから送風される車室外の空気と冷媒との間で熱交換する。以下、車室外の空気を外気とし、車室内の空気を内気とする。室外熱交換器３０は、冷媒の入口と出口とを兼ねる出入口３０ａ、３０ｂを備える。出入口３０ａは、四方弁２０の出入口２３に接続されて冷媒の入口と出口とを兼ねる第１出入口である。出入口３０ｂは、冷媒の入口と出口とを兼ねる第２出入口であって、室内熱交換器５０の第２出入口５０ｂに電動膨張弁４０を介して接続されている。

　電動膨張弁４０は、室外熱交換器３０と室内熱交換器５０の間に配置されて、室外熱交換器３０と室内熱交換器５０の間の冷媒流路の開度を電動アクチュエータにより調整する減圧器である。冷媒流路は、室外熱交換器３０および室内熱交換器５０のうち一方の熱交換器から他方の熱交換器に冷媒が流れる流路である。

　室内熱交換器５０は、電動ファン５０Ａから送風される空気流を冷媒によって直接加熱する空気加熱方式の第１室内熱交換器である。電動ファン５０Ａは、不図示の内外気切替箱から供給される内気、外気のうち少なくとも一方を室内熱交換器５０に向けて吹き出す第１送風機である。内外気切替箱は、内気、或いは外気を電動ファン５０Ａに供給する装置である。室内熱交換器５０は、冷媒の入口と出口とを兼ねる冷媒出入口５０ａ、５０ｂを備える。冷媒出入口５０ａは、四方弁２０の出入口２４に接続されている第１出入口である。

　気液分離器６０は、四方弁２０の出口２１および電動圧縮機１０の冷媒吸入口の間に配置されて、四方弁２０の出口２１から流れる冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離して気相冷媒を電動圧縮機１０の冷媒吸入口に供給する。

　水冷媒コンデンサ７０は、冷媒と熱媒体とを熱交換する加熱用熱交換器であって、冷媒出口７１ａ、冷媒入口７１ｂ、水入口７２ａ、および水出口７２ｂを備える。本実施形態の熱媒体は、熱を移動させるために用いられる流体であって、例えば、不凍液が添加されている水が用いられている。

　冷媒入口７１ｂは、電動圧縮機１０の冷媒吐出口に接続されている。冷媒出口７１ａは、四方弁２０の入口２２に接続されている。水入口７２ａは、ポンプ９０の水出口、走行用エンジン８０の水出口、およびラジエータ１１０の水入口１１０ｂに接続されている。

　温水回路３は、熱媒体を流通させる水配管によって閉回路を構成する。温水回路３は、ポンプ９０、９１、三方弁１００、ラジエータ１１０、室内熱交換器１２０、および電動ファン１１０Ａ、１２０Ａから構成されている。

　ポンプ９０の水出口は、水冷媒コンデンサ７０の水入口７２ａに接続されている。ポンプ９１の水出口は、走行用エンジン８０の排熱部を介して水冷媒コンデンサ７０の水入口７２ａに接続されている。走行用エンジン８０は、駆動輪に駆動力を与える内燃機関である。排熱部は、走行用エンジン８０において燃焼室の排熱を熱媒体に排出する部分である。

　三方弁１００は、出口１０１、１０２、および入口１０３を有する弁機構を備え、不図示の電動アクチュエータにより弁機構を駆動して出口１０１、１０２のうちいずれか一方の出口に入口１０３を接続する周知の電動切換弁である。

　出口１０１は、ラジエータ１１０の水出口１１０ａに接続されている。出口１０２は、ポンプ９１の水入口に接続されている。入口１０３は、室内熱交換器１２０の水出口１２０ａに接続されている。

　ラジエータ１１０は、電動ファン１１０Ａから送風される外気によって熱媒体を冷却する熱交換器である。ラジエータ１１０の水入口１１０ｂは、走行用エンジン８０の排熱部を介してポンプ９１の水出口に接続されている。

　ポンプ９０は、室内熱交換器１２０および水冷媒コンデンサ７０の間で熱媒体を循環させる。ポンプ９１は、走行用エンジン８０の排熱部とラジエータ１１０の間で熱媒体を循環させるとともに、走行用エンジン８０の排熱部を介して水冷媒コンデンサ７０と室内熱交換器１２０間で熱媒体を循環させる。

　室内熱交換器１２０は、電動ファン１１０Ａから送風される空気流を熱媒体によって加熱する水加熱方式の第２室内熱交換器である。電動ファン１１０Ａは、内気を吸入してこの吸入した内気を空気流として室内熱交換器１２０に送風する。室内熱交換器１２０の水入口１２０ｂは、水冷媒コンデンサ７０の水出口７２ｂに接続されている。

　図１Ｂに本実施形態の車両用空調装置１を構成する室内熱交換器５０、１２０等の配置図を示す。

　本実施形態の室内熱交換器５０は、電動圧縮機１０、四方弁２０、室外熱交換器３０、電動膨張弁４０、気液分離器６０、電動ファン３０Ａ、５０Ａとともに、屋根設置ユニット４を構成する。屋根設置ユニット４は、車両の屋根面に設置されている。なお、図１Ｂにおいて、四方弁２０、電動膨張弁４０、気液分離器６０、および電動ファン３０Ａ、５０Ａや冷媒配管等の一部の構成の図示を省略している。

　車両用空調装置１には、図１Ｂに示すように、送風ダクト７、および複数の吹出口８、複数の吹出口９が設けられている。図１Ｂには、１つの吹出口８と１つの吹出口９とを示している。

　送風ダクト７は、自動車５内の天井側に配置されて、室内熱交換器５０により加熱された空気流を複数の吹出口８側に導く。複数の吹出口８は、それぞれ、自動車５の天井側に配置されて、車室内に向けて開口されている。室内熱交換器１２０は、座席の下側や床面の下側に配置されている。すなわち、室内熱交換器１２０は、車室内のうち床側に配置されている。

　複数の吹出口９は、車室内の床側に配置されて温風を乗員の足下に吹き出す。具体的には、複数の吹出口９としては、座席の下側に配置されて温風を乗員の足下に吹き出す吹出口、若しくは車室内の床に開口されて温風を乗員の足下に吹き出す吹出口が採用されている。

　次に、本実施形態の車両用空調装置１の電気的構成について図１Ａを参照して説明する。

　車両用空調装置１は、電子制御装置１３０を備える。この電子制御装置１３０は、図１Ａ中ではＥＣＵと記されている。電子制御装置１３０は、マイクロコンピュータやメモリ等によって構成されて、コンピュータプログラムにしたがって空調制御処理を実施する。このメモリは、非遷移的実体的記憶媒体である。

　車両用空調装置１は、空調制御処理を実施する際に、気温センサ１４０、水温センサ１４１等の出力信号や操作パネル１４２の出力信号に基づいて、電動圧縮機１０、四方弁２０、電動ファン３０Ａ、５０Ａ、１１０Ａ、１２０Ａ、および三方弁１００を制御する。

　気温センサ１４０は、車室内の空気温度（以下、室温Ｔｒという）を検出する。水温センサ１４１は、走行用エンジン８０の排熱部内の熱媒体の温度（以下、水温Ｔｗという）を検出する。操作パネル１４２は、冷房や暖房を切り替えるために操作される冷暖切替スイッチ、車室内の空気温度の目標温度である設定値Ｔｓｅｔを設定するために操作される設定スイッチなどを備える。

　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。

　電子制御装置１３０は、空調制御処理を実施することにより、冷房モード、第１～第４暖房モードのうちいずれかのモードを実施する。以下、冷房モード、および第１～第４暖房モードについて別々に説明する。

　冷房モードは、吹出口８から車室内に冷風を吹き出す空調モードである。第１暖房モードは、電動圧縮機１０から吐出される高温高圧冷媒により空気流を直接加熱して吹出口８から車室内に吹き出す空調モードである。第２暖房モードは、電動圧縮機１０から吐出される高温高圧冷媒により熱媒体を加熱しこの加熱された熱媒体により空気流を加熱して吹出口９から車室内に吹き出す空調モードである。第３暖房モードは、第１暖房モードと第２暖房モードとを組み合わせて、吹出口８、９から温風を車室内に吹き出す空調モードである。第４暖房モードは、走行用エンジン８０の燃焼室の排熱により熱媒体を加熱しこの加熱された熱媒体により空気流を加熱して吹出口９から車室内に吹き出す空調モードである。

　図２Ａ、図３Ａ、図４Ａ、図５Ａ、図６Ａは、車両用空調装置の構成を示す構成図であって、空調モード毎に、冷風、温風の吹き出し、および冷媒の流れＹａ、Ｙｂ、Ｙｄを示す。図２Ｂ、図３Ｂ、図４Ｂ、図５Ｂ、図６Ｂは、自動車内の室内熱交換器５０、１２０の配置図であって、空調モード毎に、冷風、温風の吹き出しを示す。図２Ｂ、図３Ｂ、図４Ｂ、図５Ｂ、図６Ｂは、図１Ｂと同様、四方弁２０、電動膨張弁４０、気液分離器６０、および電動ファン３０Ａ、５０Ａや冷媒配管等の一部の構成の図示を省略している。

　各図において、矢印Ｈａは、室内熱交換器５０から吹き出される冷風を示し、矢印Ｈｂは、室内熱交換器５０から吹き出される温風を示している。矢印Ｈｃ、Ｈｄは、室内熱交換器１２０から吹き出される温風を示している。

　図２Ａ、図２Ｂは、冷房モードを示し、図３Ａ、図３Ｂは第１暖房モードを示し、図４Ａ、図４Ｂは第２暖房モードを示し、図５Ａ、図５Ｂは、第３暖房モードを示し、図６Ａ、図６Ｂは、第４暖房モードを示している。

　図７は、空調モード毎に、室内熱交換器５０、室外熱交換器３０、水冷媒コンデンサ７０、および四方弁２０のそれぞれの作動状態、および、実際に冷風や温風を吹出する吹出口を示す。室内熱交換器５０は、室外熱交換器３０、水冷媒コンデンサ７０は、図中で、それぞれ、ＩＨＥ、ＸＨＥ，Ｗ／ＣＣｎｄと表されている。図７中「頭上」は、室内熱交換器５０および吹出口８を示し、「足下」は、室内熱交換器１２０および吹出口９を示している。

　（冷房モード）
　まず、冷房モードについて説明する。冷房モードにおいて、電子制御装置１３０は、電動圧縮機１０、四方弁２０、電動膨張弁４０、電動ファン３０Ａ、５０Ａ、１１０Ａ、１２０Ａ、ポンプ９０、９１、および三方弁１００をそれぞれ制御する。

　これに伴い、四方弁２０では、入口２２と出入口２３と接続され、出入口２４と出口２１とが接続される。

　電動圧縮機１０は、気液分離器６０から冷媒を吸入して圧縮して高温高圧冷媒を吐出する。この高温高圧冷媒は、水冷媒コンデンサ７０、および四方弁２０の入口２２と出入口２３とを通過してから、矢印Ｙａの如く、室外熱交換器３０、電動膨張弁４０、室内熱交換器５０の順に流れる。

　室外熱交換器３０では、高温高圧冷媒が電動ファン３０Ａから送風される空気流に放熱する。このとき、室外熱交換器３０は、図７に示すように、冷媒が空気流によって冷却されて凝縮する凝縮器として機能する。

　室外熱交換器３０を通過した冷媒は、電動膨張弁４０によって減圧膨張される。この減圧膨張された冷媒は、室内熱交換器５０において、電動ファン５０Ａから送風される空気流を冷却する。このとき、室内熱交換器５０は、図７に示すように、空気流から吸熱して冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。

　このため、この冷却された空気流は、送風ダクト７を通過してから複数の吹出口８から図２Ｂの矢印Ｈａの如く車室内に吹き出される。これにより、乗員の頭上から冷風が車室内に吹き出される。

　このとき、電子制御装置１３０が電動圧縮機１０から吐出される冷媒容量と電動膨張弁４０の冷媒流路の開度とを制御することにより、室内熱交換器５０の温度が制御されることになる。これにより、気温センサ１４０により検出される室温Ｔｒが設定値Ｔｓｅｔに近づくことになる。

　図２Ａの室内熱交換器５０を通過した冷媒は、四方弁２０の出入口２４と出口２１とを通過してから気液分離器６０に流れる。この冷媒は、気液分離器６０において気相冷媒と液相冷媒に分離されて気相冷媒が電動圧縮機１０に吸入される。

　三方弁１００では、出口１０１、１０２のうち出口１０２のみと入口１０３とを接続される。さらに、ポンプ９０は停止される。このため、水冷媒コンデンサ７０とポンプ９０の間で熱媒体の循環が停止される。このため、水冷媒コンデンサ７０において冷媒と熱媒体との間の熱交換が停止される。

　また、第２送風機である電動ファン１２０Ａが停止される。このため、室内熱交換器１２０を通過した空気流が吹出口９から吹き出されない。

　また、ポンプ９１が作動する。このため、走行用エンジン８０の排熱部とラジエータ１１０の間で熱媒体が循環される。このため、走行用エンジン８０の排熱部で熱媒体が燃焼室から吸熱する。そして、ラジエータ１１０では、熱媒体が電動ファン１１０Ａから送風される空気流に放熱する。

　（第１暖房モード）
　第１暖房モードは、室内熱交換器５０、１２０のうち室内熱交換器５０のみにより空気流を加熱して複数の吹出口８から吹き出す空調モードである。第１暖房モードと冷房モードとでは、電子制御装置１３０による四方弁２０の制御処理が相違する。

　具体的には、第１暖房モードでは、電子制御装置１３０は、四方弁２０を制御して、入口２２と出入口２４と接続し、出入口２３と出口２１とを接続する。

　この場合、電動圧縮機１０から吐出された高温高圧冷媒は、水冷媒コンデンサ７０、および四方弁２０の入口２２と出入口２４とを通過してから、図３Ａ中の矢印Ｙｂの如く、室内熱交換器５０、電動膨張弁４０、室外熱交換器３０、の順に流れる。

　室内熱交換器５０では、高温高圧冷媒が電動ファン５０Ａから送風される空気流を加熱する。このとき、室内熱交換器５０は、図７に示すように、冷媒が空気流によって冷却されて凝縮する凝縮器として機能する。このため、この高温高圧冷媒によって加熱された空気流（すなわち、温風）は、送風ダクト７を通過してから複数の吹出口８から図３Ｂの矢印Ｈｂの如く車室内に吹き出される。つまり、乗員の頭上から温風が車室内に吹き出されて、車室内が暖房されることになる。

　このとき、電子制御装置１３０が電動圧縮機１０から吐出される冷媒容量と電動膨張弁４０の冷媒流路の開度とを制御することにより、室内熱交換器５０の温度が制御されることになる。これにより、気温センサ１４０により検出される室温Ｔｒが設定値Ｔｓｅｔに近づくことになる。

　また、図３Ａの室内熱交換器５０を通過した冷媒は、電動膨張弁４０によって減圧膨張される。この減圧膨張された冷媒は、室外熱交換器３０において、電動ファン５０Ａから送風される空気流から吸熱する。このため、室外熱交換器３０は、電動ファン５０Ａからの空気流から吸熱して冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。

　その後、室外熱交換器３０を通過した冷媒は、四方弁２０の出入口２３と出口２１とを通過してから気液分離器６０に流れる。この冷媒は、気液分離器６０において気相冷媒と液相冷媒に分離されて気相冷媒が電動圧縮機１０に吸入される。

　（第２暖房モード）
　第２暖房モードは、室内熱交換器５０、１２０のうち室内熱交換器１２０のみにより空気流を加熱して複数の吹出口９から吹き出す空調モードである。第２暖房モードと第１暖房モードとで、電子制御装置１３０によるポンプ９０および電動ファン１２０Ａ、５０Ａの制御処理が相違する。

　具体的には、第２暖房モードでは、電子制御装置１３０は、ポンプ９０を作動させる。これに加えて、電子制御装置１３０は、電動ファン１２０Ａを作動させて、電動ファン５０Ａを停止させる。

　このとき、電子制御装置１３０は、上記第１暖房モードと同様に、四方弁２０を制御する。このため、冷凍サイクル装置２において、上記第１暖房モードと同様に、冷媒が循環する。

　したがって、ポンプ９０の作動に伴って、ポンプ９０により圧送される熱媒体が、水冷媒コンデンサ７０、室内熱交換器１２０、ポンプ９０の順に流れて循環される。ここで、水冷媒コンデンサ７０では、電動圧縮機１０から吐出された高温高圧冷媒が熱媒体を加熱する。すなわち、水冷媒コンデンサ７０は、冷媒が熱媒体により冷却されて凝縮する凝縮器として機能する。

　この場合、室内熱交換器１２０では、水冷媒コンデンサ７０により加熱された熱媒体が電動ファン１２０Ａから送風される空気流を加熱する。このため、熱媒体によって加熱された空気流（すなわち、温風）は、複数の吹出口９から図４Ｂの矢印Ｈｃの如く車室内に吹き出される。つまり、乗員の足元から温風が車室内に吹き出される。

　このとき、電子制御装置１３０が電動圧縮機１０から吐出される冷媒容量と電動膨張弁４０の冷媒流路の開度とを制御することにより、水冷媒コンデンサ７０や室内熱交換器１２０の温度が制御されることになる。これにより、気温センサ１４０により検出される室温Ｔｒが設定値Ｔｓｅｔに近づくことになる。

　第２暖房モードでは、電動ファン５０Ａが停止されるため、室内熱交換器５０を通過した空気流が吹出口８から吹き出されない。

　（第３暖房モード）
　第３暖房モードは、第１暖房モードと第２暖房モードとを組み合わせた空調モードである。第３暖房モードと第２暖房モードとで主な相違点は、電子制御装置１３０によって電動ファン１２０Ａ、５０Ａをそれぞれ作動させる点である。

　この場合、室内熱交換器１２０では、第２暖房モードと同様に、水冷媒コンデンサ７０を通過した熱媒体によって電動ファン１２０Ａから送風される空気流を加熱する。このため、熱媒体によって加熱された空気流（すなわち、温風）は、複数の吹出口９から図５Ｂの矢印Ｈｂの如く車室内に吹き出される。

　室内熱交換器５０では、第１暖房モードと同様に、高温高圧冷媒により電動ファン５０Ａから送風される空気流を加熱する。このため、高温高圧冷媒によって加熱された空気流（すなわち、温風）は、送風ダクト７を通過してから複数の吹出口８から図５Ｂの矢印Ｈｂの如く車室内に吹き出される。

　第３暖房モードは、水冷媒コンデンサ７０および室内熱交換器５０が、図７に示すように、冷媒が空気流によって冷却されて凝縮する凝縮器として機能する。

　このとき、電子制御装置１３０は、電動ファン１２０Ａ、５０Ａを制御して、電動ファン１２０Ａから送風される風量を、電動ファン５０Ａから送風される風量に比べて少なくする。これにより、複数の吹出口９から吹き出される温風温度を複数の吹出口８からの吹き出される温風温度よりも高くすることができる。このため、乗員に与えるフィーリングを良好にすることができる。

　（第４暖房モード）
　第４暖房モードは、電動圧縮機１０を停止した状態で、走行用エンジン８０の燃焼室の排熱により熱媒体を加熱しこの加熱された熱媒体により空気流を加熱して吹出口９から車室内に吹き出す空調モードである。

　具体的には、第４暖房モードでは、電子制御装置１３０は、三方弁１００を制御して、出口１０１、１０２のうち出口１０１のみと入口１０３とを接続する。このため、ポンプ９１の作動に伴って、ポンプ９１からの熱媒体は、走行用エンジン８０の排熱部により加熱されて、この加熱された熱媒体のうち一部の熱媒体は、ラジエータ１１０、ポンプ９１の順に流れる。ラジエータ１１０では、電動ファン１１０Ａから送風される空気流により熱媒体が冷却される。

　また、走行用エンジン８０の排熱部を通過した熱媒体のうち、ラジエータ１１０の水入口１１０ｂ側に流れた一部の熱媒体以外の残りの熱媒体は、水冷媒コンデンサ７０、室内熱交換器１２０、三方弁１００、ポンプ９１の順に流れる。このため、室内熱交換器１２０では、電動ファン１２０Ａから送風される空気流は、熱媒体により加熱されて温風として複数の吹出口９から図６Ｂの矢印Ｈｄの如く車室内に吹き出される。つまり、乗員の足元から温風が車室内に吹き出される。

　このように本実施形態では、冷房モード、および第１～第４暖房モードが実施される。

　本実施形態では、電子制御装置１３０は、水温センサ１４１の出力信号に基づいて、走行用エンジン８０の排熱部内の熱媒体の温度が所定温度以上であると判定したとき、第４暖房モードを実施する。これにより、走行用エンジン８０の排熱を有効利用して車室内を暖房することができる。

　また、電子制御装置１３０は、水温センサ１４１の出力信号に基づいて、走行用エンジン８０の排熱部内の熱媒体の温度が所定温度未満であると判定したとき、第１暖房モード、第２暖房モード、および第３暖房モードのうちいずれかの暖房モードを実施する。

　以下、電子制御装置１３０において、第１暖房モード、第２暖房モード、および第３暖房モードのうちいずれか１つを選択して実施するための選択処理について図８、図９を参照して説明する。

　図８は、電子制御装置１３０における選択処理を示すフローチャートである。図９は、図８中のステップＳ１３０の詳細を示すフローチャートである。

　電子制御装置１３０は、図９、図１０のフローチャートにしたがって、メモリに予め記憶されたコンピュータプログラムを実行する。

　まず、ステップＳ１００では、操作パネル１４２により設定された設定値Ｔｓｅｔと気温センサ１４０により検出された室温Ｔｒとを読み込む。

　次に、ステップＳ１１０では、設定値Ｔｓｅｔと室温Ｔｒとの差分Ｔｓｅｔ－Ｔｒが閾値Ａよりも大きいか否かを判定する。電子制御装置１３０は、ステップＳ１１０を実行することで、能力判定部に対応する。差分Ｔｓｅｔ－Ｔｒは、室内熱交換器５０、１２０によって車室内を暖房するのに必要な暖房能力を示している。差分Ｔｓｅｔ－Ｔｒが大きくなるほど、暖房能力が大きくなる。暖房能力とは、室内熱交換器５０、１２０から空気流に熱を伝える能力のことである。

　例えば、車室内の空調制御においてウォームアップが実施されているときには、差分Ｔｓｅｔ－Ｔｒが閾値Ａよりも大きくなる。このとき、車室内を暖房するのに必要な暖房能力が所定値よりも大きくなり、電子制御装置１３０は、ステップＳ１１０においてＹＥＳと判定する。

　これに伴い、電子制御装置１３０は、ステップＳ１２０において、室内熱交換器１２０、５０を併用して温風を吹き出す第３暖房モードを実施する。ウォームアップとは、車室内の空調制御において、その制御を開始してから定常状態に到達するまでの過度状態のことである。

　差分Ｔｓｅｔ－Ｔｒが閾値Ａ以下であるときには、電子制御装置１３０は、車室内を暖房にするのに必要な暖房能力が所定値以下であるとして、ステップＳ１１０においてＮＯと判定する。これに伴い、電子制御装置１３０は、ステップＳ１３０において、通常処理を実施して、第１暖房モードおよび第２暖房モードのうちいずれか一方の暖房モードを実施する。

　具体的には、図９のステップＳ１３１において、車室内を暖房するのに電動圧縮機１０で消費される消費電力Ｐが閾値Ｂよりも大きいか否かを判定する。この消費電力Ｐは、例えば、第２暖房モードを実施したと仮定した場合の消費電力である。この消費電力Ｐは、車室内を暖房するのに電動圧縮機１０で消費される電気エネルギＥｄと正の相関関係にある。このため、ステップＳ１３１では、電子制御装置１３０は、電気エネルギＥｄが第２閾値よりも大きいか否かを判定することになる。消費電力Ｐは、差分Ｔｓｅｔ－Ｔｒに基づいて求められる。差分Ｔｓｅｔ－Ｔｒが大きくなるほど、消費電力Ｐが大きくなる。第２閾値は基準値に対応する。

　上記ステップＳ１３１において、電子制御装置１３０は、消費電力Ｐが閾値Ｂよりも大きいときには、電気エネルギＥｄが第２閾値よりも大きいとして、ＹＥＳと判定する。この場合、電子制御装置１３０は、ステップＳ１３２において、第１暖房モードを実施する。これにより、空気加熱方式の室内熱交換器５０により車室内が暖房される。

　上記ステップＳ１３１において、消費電力Ｐが閾値Ｂ以下であるときには、電子制御装置１３０は、電気エネルギＥｄが第２閾値以下であるとして、ＮＯと判定する。この場合、電子制御装置１３０は、ステップＳ１３３において、第２暖房モードを実施する。これにより、水加熱式の室内熱交換器１２０により車室内が暖房される。

　以上説明した本実施形態によれば、車両用空調装置１は、電動ファン５０Ａから送風される空気流を電動圧縮機１０から吐出される高温高圧冷媒により加熱する室内熱交換器５０と、走行用エンジン８０の燃焼室から吸熱する熱媒体を高温高圧冷媒により加熱する水冷媒コンデンサ７０とを備える。車両用空調装置１は、水冷媒コンデンサ７０により加熱された熱媒体により電動ファン１２０Ａから送風される空気流を加熱する室内熱交換器１２０を備える。

　ここで、複数の吹出口８は、自動車５の天井側に配置されて、車室内に向けて開口されている。複数の吹出口９は、車室内の床側に配置されて温風を乗員の足下に吹き出す。

　電子制御装置１３０は、車室内を暖房する際に、第１暖房モードおよび第２暖房モードとのうち一方の暖房モードを他方の暖房モードから切り替えて実施する。第１暖房モードは、室内熱交換器５０、１２０のうち室内熱交換器５０のみによって空気流を加熱して吹出口８から吹き出す空調モードである。このため、第１暖房モードは、フィーリングよりも効率を優先させることができる。一方、第２暖房モードは、室内熱交換器５０、１２０のうち室内熱交換器１２０のみによって空気流を加熱して吹出口９から吹き出す空調モードである。第２暖房モードは、効率よりもフィーリングを優先させることができる。

　以上により、効率を優先させる期間と、フィーリングを優先させる期間とを切り替えることができる。したがって、車両用空調装置１において、効率とフィーリングとを両立させることができる。

　これに加えて、第１暖房モードでは、ある程度フィーリングを改善するため、吹出口８からの吹き出し温度を低くして、吹出口８からの風量を多くすることできる。第２暖房モードでは、吹出口９からの吹き出し温度を高くできるものの、吹き出し温度を高くするためには吹出口８からの風量を多くできない。このため、第１暖房モードおよび第２暖房モードを切り替えて実施することにより、吹き出し温度や風量といった第１、第２の暖房モードの利点を組み合わせて暖房を行うことができる。

　また、発明者は、車両用空調装置において、圧縮機から吐出される高温高圧冷媒により温水を加熱する冷凍サイクル装置と、排熱により温水を加熱する燃焼器とを備えるシステムについて検討した。また発明者は、このシステムにおいて、暖房に用いる温水を発生させる際に冷凍サイクル装置および燃焼器のうち効率が良い方を優先的に作動させることを検討した。

　この場合、このシステムでは、効率を優先して車室内を暖房することができるものの、冷凍サイクル装置以外に燃焼器を車両に搭載することが必要になる。

　これに対して、本実施形態では、冷凍サイクル装置以外に燃焼器を車両に搭載する必要がない。したがって、燃焼器を使用しない簡素な構成により、効率とフィーリングとを両立させることができる。

　また、熱媒体により車室内の空気を加熱する水加熱式ヒートポンプシステムでは、冷媒により熱媒体を加熱する水冷媒コンデンサを必要とする。このため、本実施形態では、水加熱式ヒートポンプシステムの場合と熱交換器の個数が同じであり、水加熱式ヒートポンプシステムに対する構成の変更箇所も少ない。このため、本実施形態の車両用空調装置１を容易に実施することができる。

　本実施形態では、電子制御装置１３０は、第１暖房モードを実施する際にポンプ９０を停止する。したがって、第１暖房モードを実施する際に、水冷媒コンデンサ７０を熱媒体が流れることが停止される。これにより、水冷媒コンデンサ７０において冷媒の熱が熱媒体に伝わることを未然に抑制することができる。一方、第２暖房モード実施する際にポンプ９０が稼働されるため、水冷媒コンデンサ７０が冷媒により熱媒体を良好に加熱することができる。

　本実施形態では、第１暖房モードは、冷媒の熱を車室内の空気に直接伝えるのに対して、第２暖房モードでは、冷媒の熱を熱媒体を介して車室内の空気に伝える。このため、第２暖房モードは、第１暖房モードに比べて、残留エネルギが多く、効率が低い。

　ここで、電動圧縮機１０を駆動するために電動圧縮機１０に与える電気エネルギを電気エネルギＥｄとし、室内熱交換器５０、１２０から車室内の空気に出力される熱エネルギを熱エネルギＥｍとしたとき、効率とは、電気エネルギＥｄに対する熱エネルギＥｍの比率Ｅｎ／Ｅｍである。

　室内熱交換器５０が空気流に出力する熱量と室内熱交換器１２０が空気流に出力する熱量とが同一となる場合がある。この場合、上述の理由により、第２暖房モードにおいて電動圧縮機１０を駆動する電気エネルギは、第１暖房モードにおいて電動圧縮機１０を駆動する電気エネルギに比べて、大きくなる。

　ここで、電子制御装置１３０は、消費電力Ｐが第１閾値以上であるときに、第１暖房モードを実施し、消費電力Ｐが第１閾値未満であるときに、第２暖房モードを実施する。このため、第１暖房モードで消費される電気エネルギと第２暖房モードで消費される電気エネルギとを近づけることができる。よって、第１暖房モードと第２暖房モードとで消費される電気エネルギを平均化することができる。

　本実施形態では、車室内を暖房にするのに必要な暖房能力が所定値以上であるとき、室内熱交換器５０、１２０の双方によって空気流を加熱して複数の吹出口９および複数の吹出口８から吹き出す。このため、車室内の空気温度を短時間で高くすることができる。

　本実施形態では、水冷媒コンデンサ７０の冷媒入口７１ｂが電動圧縮機１０の冷媒吐出口に接続され、水冷媒コンデンサ７０の冷媒出口７１ａが四方弁２０の入口２２に接続されている。このため、四方弁２０以外の開閉弁を用いることなく、また冷媒回路の構成を大きく変更することなく、冷房モード、第１～第４暖房モードのいずれかを実施することができる。

　（第２実施形態）
　本実施形態では、上記第１実施形態の冷凍サイクル装置２において、バイパス冷媒流路５１と三方弁１５０とを追加した例について図１０を参照して説明する。

　図１０は、本実施形態の車両用空調装置１の構成を示す。

　本実施形態の冷凍サイクル装置２では、バイパス冷媒流路５１が、四方弁２０の出入口２４と電動膨張弁４０との間で室内熱交換器５０に対して並列に配置されている。バイパス冷媒流路５１は、室外熱交換器３０の出入口３０ｂから電動膨張弁４０を通して流れる冷媒を室内熱交換器５０をバイパスして四方弁２０の出入口２４に流すための冷媒流路である。

　三方弁１５０は、出入口１５１、１５２、および出口１５３を有する弁機構を備え、電動アクチュエータ（図示省略）により弁機構を駆動して出入口１５１、１５２のうちいずれか一方の出入口に出口１５３を接続する周知の電動切換弁である。

　出入口１５１は、冷媒の出口と入口とを兼ねる出入口であって、四方弁２０の出入口２４に接続されている。出入口１５２は、冷媒の出口と入口とを兼ねる出入口であって、室内熱交換器５０の冷媒出入口５０ａに接続されている。出口１５３は、バイパス冷媒流路５１に接続されている。

　このように構成された本実施形態では、電子制御装置１３０が、三方弁１５０以外の四方弁２０、ポンプ９０、９１、および三方弁１００等を上記第１実施形態と同様に制御する。そこで、以下、冷房モード、第１～第３暖房モードにおいて主に三方弁１５０の制御について説明する。

　電子制御装置１３０は、冷房モードにて、三方弁１５０を制御して、出入口１５２および出口１５３のうち出入口１５２のみと出入口１５１とを接続する。これにより、三方弁１５０が室内熱交換器５０に冷媒が流れることを許容し、かつバイパス冷媒流路５１に冷媒が流れることを禁止することになる。

　この場合、電動圧縮機１０から吐出される冷媒は、水冷媒コンデンサ７０、四方弁２０の入口２２、四方弁２０の出入口２３をこの順に通過する。その後、冷媒は、室外熱交換器３０、電動膨張弁４０、室内熱交換器５０、三方弁１５０の出入口１５２、三方弁１５０の出入口１５１、四方弁２０の出入口２４、四方弁２０の出口２１、気液分離器６０、電動圧縮機１０の冷媒吸入口の順に流れる。

　電子制御装置１３０は、第１暖房モードにて、本実施形態の冷房モードと同様に、三方弁１５０を制御して、出入口１５２および出口１５３のうち出入口１５２のみと出入口１５１とを接続する。

　この場合、電動圧縮機１０から吐出される冷媒は、水冷媒コンデンサ７０、四方弁２０の入口２２、四方弁２０の出入口２４をこの順に通過する。その後、冷媒は、三方弁１５０の出入口１５１、三方弁１５０の出入口１５２、室内熱交換器５０、電動膨張弁４０、室外熱交換器３０、四方弁２０の出入口２３、四方弁２０の出口２１、気液分離器６０、電動圧縮機１０の冷媒吸入口の順に流れる。

　電子制御装置１３０は、第２暖房モードにて、三方弁１５０を制御して、出入口１５２および出口１５３のうち出口１５３のみと出入口１５１とを接続する。これにより、三方弁１５０が室内熱交換器５０に冷媒が流れることを禁止し、かつバイパス冷媒流路５１に冷媒が流れることを許容することになる。

　この場合、電動圧縮機１０から吐出される冷媒は、水冷媒コンデンサ７０、四方弁２０の入口２２、および四方弁２０の出入口２４をこの順に通過する。その後、冷媒は、三方弁１５０の出入口１５１、三方弁１５０の出口１５３、バイパス冷媒流路５１、電動膨張弁４０、室外熱交換器３０、四方弁２０の出入口２３、四方弁２０の出口２１、気液分離器６０、電動圧縮機１０の冷媒吸入口の順に流れる。

　電子制御装置１３０は、第３暖房モードにて、本実施形態の第１暖房モードと同様に、三方弁１５０を制御する。このため、電動圧縮機１０から吐出される冷媒は、本実施形態の第１暖房モードと同様に流れる。

　以上説明した説明した本実施形態では、電子制御装置１３０が、第２暖房モードにて、三方弁１５０を制御して、出入口１５２および出口１５３のうち出口１５３のみと出入口１５１とを接続する。このため、電動圧縮機１０から吐出される冷媒は、水冷媒コンデンサ７０、四方弁２０の入口２２、四方弁２０の出入口２４をこの順に通過する。その後、冷媒は、三方弁１５０の出入口１５１、三方弁１５０の出口１５３をこの順に通過してから、室内熱交換器５０をバイパスして電動膨張弁４０側に流れる。

　ここで、電動ファン５０Ａが停止された状態であっても、自然対流により室内熱交換器５０の周囲を流れる空気流や室内熱交換器５０を通過する空気流が発生する場合がある。このため、室内熱交換器５０に冷媒が流れる場合には、室内熱交換器５０において冷媒が空気流に放熱する恐れがある。

　これに対して、本実施形態では、電動圧縮機１０から吐出される冷媒が、上述の如く、室内熱交換器５０をバイパスして電動膨張弁４０側に流れる。このため、室内熱交換器５０において、自然対流によって生じた空気流に冷媒が放熱することを未然に防ぐことができる。

　（第３実施形態）
　上記第１、第２実施形態では、電動圧縮機１０の冷媒吐出口と四方弁２０の入口２２との間に水冷媒コンデンサ７０を配置した例について説明した。これに代えて、本第３実施形態では、四方弁２０の出入口２４と電動膨張弁４０との間で水冷媒コンデンサ７０を室内熱交換器５０に対して並列に配置する例について説明する。

　図１１は、本実施形態の車両用空調装置１の構成を示す。

　本実施形態の冷凍サイクル装置２では、上記実施形態の冷凍サイクル装置２に対して水冷媒コンデンサ７０の配置が相違し、かつ開閉弁５２、７３が追加されている。

　開閉弁５２は、四方弁２０の出入口２４と電動膨張弁４０との間に配置されて、冷媒流路５３を開閉する第２開閉弁である。より具体的には、開閉弁５２は、四方弁２０の出入口２４と室内熱交換器５０の冷媒出入口５０ａとの間に配置されてもよい。冷媒流路５３は、四方弁２０の出入口２４と電動膨張弁４０との間で冷媒を流す流路であって、室内熱交換器５０に対して直列に配置されている。

　開閉弁７３は、四方弁２０の出入口２４と電動膨張弁４０との間に配置されて冷媒流路７４を開閉する第１開閉弁である。より具体的には、開閉弁７３は、四方弁２０の出入口２４と水冷媒コンデンサ７０の冷媒入口７１ｂとの間に配置されてもよい。冷媒流路７４は、四方弁２０の出入口２４と電動膨張弁４０との間で冷媒を流す流路であって、水冷媒コンデンサ７０に対して直列に配置されている。冷媒流路５３、７４は、四方弁２０の出入口２４と電動膨張弁４０との間で並列に配置されている。開閉弁５２、７３としては、例えば、電磁弁や電動弁を用いることができる。

　本実施形態の水冷媒コンデンサ７０の冷媒入口７１ｂは、四方弁２０の出入口２４に接続され、水冷媒コンデンサ７０の冷媒出口７１ａは、電動膨張弁４０に接続されている。

　このように構成された本実施形態では、電子制御装置１３０が、開閉弁５２、７３以外の四方弁２０、ポンプ９０、９１、および三方弁１００等を上記第１実施形態と同様に制御する。そこで、以下、冷房モード、第１～第３暖房モードにおいて主に開閉弁５２、７３の制御について説明する。

　電子制御装置１３０は、冷房モードにて、開閉弁５２により冷媒流路５３を開けて、開閉弁７３により冷媒流路７４を閉じる。

　この場合、電動圧縮機１０から吐出される冷媒は、四方弁２０の入口２２、四方弁２０の出入口２３をこの順に通過する。その後、冷媒は、室外熱交換器３０、電動膨張弁４０、室内熱交換器５０、開閉弁５２、冷媒流路５３、四方弁２０の出入口２４、四方弁２０の出口２１、気液分離器６０、電動圧縮機１０の冷媒吸入口の順に流れる。このため、室内熱交換器５０において冷媒と空気流との間で熱交換が行われる。

　電子制御装置１３０は、第１暖房モードにて、本実施形態の冷房モードと同様に、開閉弁５２、７３を制御する。

　この場合、電動圧縮機１０から吐出される冷媒は、四方弁２０の入口２２、四方弁２０の出入口２４をこの順に通過する。その後、冷媒は、開閉弁５２、冷媒流路５３、室内熱交換器５０、電動膨張弁４０、室外熱交換器３０、四方弁２０の出入口２３、四方弁２０の出口２１、気液分離器６０、電動圧縮機１０の冷媒吸入口の順に流れる。このため、室内熱交換器５０において冷媒と空気流との間で熱交換が行われる。

　電子制御装置１３０は、第２暖房モードにて、開閉弁５２により冷媒流路５３を閉じて、開閉弁７３により冷媒流路７４を開ける。

　この場合、電動圧縮機１０から吐出される冷媒は、四方弁２０の入口２２、四方弁２０の出入口２４をこの順に通過する。その後、冷媒は、開閉弁７３、冷媒流路７４、水冷媒コンデンサ７０の冷媒入口７１ｂ、水冷媒コンデンサ７０の冷媒出口７１ａ、電動膨張弁４０、室外熱交換器３０、四方弁２０の出入口２３、四方弁２０の出口２１、気液分離器６０、電動圧縮機１０の冷媒吸入口の順に流れる。このため、水冷媒コンデンサ７０において冷媒と熱媒体との間で熱交換が行われる。

　電子制御装置１３０は、第３暖房モードにて、開閉弁５２により冷媒流路５３を開けて、開閉弁７３により冷媒流路７４を開ける。

　この場合、電動圧縮機１０から四方弁２０の入口２２および出入口２４を通して吐出される冷媒のうち一部の冷媒は、開閉弁７３、冷媒流路７４、水冷媒コンデンサ７０の冷媒入口７１ｂ、水冷媒コンデンサ７０の冷媒出口７１ａ、電動膨張弁４０の順に流れる。

　また、電動圧縮機１０から四方弁２０の入口２２および出入口２４を通して吐出される冷媒のうち、開閉弁７３側に流れる一部の冷媒以外の残りの冷媒は、開閉弁５２、冷媒流路５３、室内熱交換器５０、電動膨張弁４０の順に流れる。

　このため、水冷媒コンデンサ７０の冷媒入口７１ｂ、冷媒出口７１ａを通過した一部の冷媒と、室内熱交換器５０を通過した残りの冷媒とは、合流する。そして、合流した冷媒は、電動膨張弁４０、室外熱交換器３０、四方弁２０の出入口２３および出口２１、気液分離器６０、電動圧縮機１０の順に流れる。このため、水冷媒コンデンサ７０および室内熱交換器５０のそれぞれに冷媒を流すことができる。これにより、水冷媒コンデンサ７０において冷媒と熱媒体との間で熱交換が行われ、室内熱交換器５０において冷媒と空気流との間で熱交換が行われる。

　以上説明した説明した本実施形態では、電子制御装置１３０は、四方弁２０、開閉弁５２、７３を制御して、冷房モード、第１～第４暖房モードのいずれかを実施することができる。

　本実施形態では、第１暖房モードでは、開閉弁７３が冷媒流路７４を閉じるため、電動圧縮機１０および水冷媒コンデンサ７０の間で冷媒が無駄に循環することを防ぐことができる。このため、水冷媒コンデンサ７０で冷媒が熱媒体を無駄に加熱することを防ぐことができる。

　第２暖房モードでは、開閉弁５２が冷媒流路５３を閉じるため、電動圧縮機１０および室内熱交換器５０の間で冷媒が無駄に循環することを防ぐことができる。このため、室内熱交換器５０で冷媒が空気流を無駄に加熱することを防ぐことができる。

　（第４実施形態）
　本第４実施形態では、走行用エンジン８０および走行用電動機１６０を備えるプラグインハイブリッド型バスを自動車５とし、この自動車５に上記第１実施形態の車両用空調装置１を適用した例について説明する。

　図１２に本実施形態の自動車５の電気的構成を示す。

　自動車５は、バッテリ１６１および充電制御用制御装置１６２を備える。バッテリ１６１は、走行用電動機１６０および電動圧縮機１０に電力を供給する高電圧電池である。充電制御用制御装置１６２は、充電装置１７０との間の通信を介して充電装置１７０によってバッテリ１６１を充電させる制御を行う。充電装置１７０は、駐車場や車庫等に設置されているものであって、充電ケーブル１７１を備える。充電ケーブル１７１は、自動車５に接続してバッテリ１６１に電力を供給するために用いられる。充電制御用制御装置１６２と充電装置１７０との間の通信は、充電ケーブル１７１内の配線等を介して行われる。走行用電動機１６０は、駆動輪に駆動力を与える電動機である。

　本実施形態の電子制御装置１３０は、充電制御用制御装置１６２からの通信信号に基づいて、第１暖房モードをプレ空調として実施するプレ空調制御処理を実施する。充電制御用制御装置１６２からの通信信号には、バッテリ１６１が充電装置１７０によって充電中であるか否かの情報が含まれている。プレ空調とは、乗員が自動車５に乗車する前に車室内を空調することである。本実施形態の操作パネル１４２には、乗員の操作によってプレ空調の実施時間帯（すなわち、開始時刻、終了時刻）を設定するためのタイマ設定部が設定されている。

　次に、本実施形態の電子制御装置１３０のプレ空調制御処理について図１３を参照して説明する。図１３は、電子制御装置１３０のプレ空調制御処理を示すフローチャートである。

　電子制御装置１３０は、図１３のフローチャートにしたがって、プレ空調制御処理を実行する。

　まず、電子制御装置１３０は、ステップＳ２００において、充電制御用制御装置１６２からの通信信号に基づいて、バッテリ１６１が充電装置１７０によって充電中であるか否かを判定する。電子制御装置１３０は、ステップＳ２００を実行することで充電判定部に対応する。

　その後、電子制御装置１３０は、充電制御用制御装置１６２からの通信信号に基づいて、充電装置１７０によるバッテリ１６１の充電が行われていないとしてステップＳ２００でＮＯと判定すると、ステップＳ２００に戻る。

　このため、充電装置１７０によるバッテリ１６１の充電が開始されない限り、電子制御装置１３０は、ステップＳ２００のＮＯ判定を繰り返す。その後、充電装置１７０によるバッテリ１６１の充電が開始されると、電子制御装置１３０は、ステップＳ２００でＹＥＳと判定する。

　次のステップＳ２１０において、電子制御装置１３０は、プレ空調が要求されているか否かを判定する。具体的には、操作パネル１４２のタイマ設定部によって設定されたプレ空調の実施時間帯に現時刻が入っているか否かを判定する。電子制御装置１３０がステップＳ２１０を実行することで要求判定部に対応する。

　このとき、操作パネル１４２のタイマ設定部によって設定されたプレ空調の実施時間帯から現時刻が外れていると、電子制御装置１３０は、プレ空調が要求されていないとしてステップＳ２１０でＮＯと判定する。すると、電子制御装置１３０は、ステップＳ２１０に戻る。このため、プレ空調の実施時間帯から現時刻が外れている限り、電子制御装置１３０は、ステップＳ２１０のＮＯ判定を繰り返す。

　その後、プレ空調の実施時間帯に現時刻が入ると、電子制御装置１３０は、プレ空調が要求されているとしてステップＳ２１０でＹＥＳと判定する。

　この場合、電子制御装置１３０は、ステップＳ２２０で、空気加熱方式の室内熱交換器５０を用いた第１暖房モードをプレ空調として実施する。

　その後、電子制御装置１３０は、ステップＳ２００に戻る。その後、バッテリ１６１が充電装置１７０によって充電中であり、かつプレ空調が要求されていると判定される限り、ステップＳ２００のＹＥＳ判定、ステップＳ２１０のＹＥＳ判定、および第１暖房モードの実施が繰り返される。

　以上説明した本実施形態によれば、電子制御装置１３０は、バッテリ１６１が充電装置１７０によって充電中で、かつプレ空調が要求されていると判定したときには、第１暖房モードを実施してプレ空調を行う。これにより、効率の高い車室内の暖房を行うことができる。この場合、車室内に乗員がいないため、第１暖房モードを実施しても、乗員に与えるフィーリングの悪化は問題にならない。

　（他の実施形態）
　（１）上記第４実施形態では、電子制御装置１３０は、ステップＳ２２０において、第１暖房モードを実施した例について説明した。しかし、これに代えて、電子制御装置１３０は、ステップＳ２２０において、室内熱交換器１２０、５０を併用する第３暖房モード実施してもよい。これにより、車室内の空気温度を短時間で高くすることができる。

　（２）上記第４実施形態では、自動車５に車両用空調装置１を適用した例について説明した。しかし、これに代えて、走行用エンジン８０および走行用電動機１６０のうち走行用電動機１６０のみを備える電気自動車に上記第１実施形態の車両用空調装置１を適用してもよい。

　（３）上記第１～第４実施形態において、電子制御装置１３０は、乗員の人数を検出し、この検出された乗員の人数が所定人数未満であるときには、第１暖房モードを実施し、乗員の人数が所定人数以上であるときには、第２暖房モードを実施してもよい。乗員の人数を検出するセンサとしては、例えば、乗員が座席に着した否かを検出する着座センサを用いてもよい。

　（４）上記第１～第３実施形態において、冷凍サイクル装置２に電動圧縮機１０を採用した例について説明した。しかし、これに代えて、走行用エンジン８０から出力される駆動力によって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機を電動圧縮機１０に代えて採用してもよい。

　（５）上記第１～第３実施形態において、電子制御装置１３０は、操作パネル１４２への操作によって、冷房モード、第１、第２、第３、第４暖房モードのうちいずれかの空調モードを選択して実行してもよい。

　（６）上記第１～第３実施形態における閾値Ｂとしては、予め決められた値を用いてもよい。或いは、次の（６－１）（６－２）（６－３）（６－４）のように各種の情報に応じて変化させてもよい。

　（６－１）走行用エンジン８０に使用されるガソリンや軽油等の燃料を溜める燃料タンク内の燃料の残量を検出するセンサを採用してもよい。この場合、電子制御装置１３０は、このセンサで検出される燃料の残量が少なくなるほど、閾値Ｂを小さくしてもよい。これにより、燃料タンク内の燃料の減少に伴って、第１暖房モードが第２暖房モードに比べて実施され易くなる。

　（６－２）電動圧縮機１０に電力を供給するバッテリに蓄えられている電力を検出するセンサを採用してもよい。この場合、電子制御装置１３０は、このセンサで検出される電力が少なくなるほど、閾値Ｂを小さくしてもよい。これにより、バッテリに蓄えられている電力の減少に伴って、第１暖房モードが第２暖房モードに比べて実施され易くなる。

　（６－３）現在位置から目的位置までの経路を探索するナビゲーション装置を採用してもよい。この場合、電子制御装置１３０は、このナビゲーション装置によって探索された経路の道路情報等により自動車５の走行に必要なエネルギを予測し、この予測したエネルギが大きくなるほど、閾値Ｂを小さくしてもよい。これにより、自動車５の走行に必要なエネルギが大きくなることに伴って、第１暖房モードが第２暖房モードに比べて実施され易くなる。

　（６－４）電子制御装置１３０は、自動車の現在地の天気予報を示す情報をインターネット等を介してサーバから取得し、この取得した情報に基づいて車室内の空調に必要なエネルギを予測してもよい。この場合、電子制御装置１３０は、この予測したエネルギが大きくなるほど、閾値Ｂを小さくしてもよい。これにより、車室内の空調に必要なエネルギが大きくなることに伴って第１暖房モードが第２暖房モードに比べて実施され易くなる。

　（７）上記第１～第３実施形態において、冷房モードや第１暖房モードを実施する際に、ポンプ９０を停止してポンプ９０および水冷媒コンデンサ７０の間の熱媒体の循環を停止した例について説明した。しかし、これに代えて、次のようにしてもよい。

　すなわち、ポンプ９０および水冷媒コンデンサ７０の間において熱媒体が流れる熱媒体流路を開閉する開閉弁を採用する。電子制御装置１３０は、第２、第３暖房モードを実施する際に、開閉弁を制御して熱媒体流路を開ける。電子制御装置１３０は、冷房モード、第１、第４暖房モードを実施する際に、開閉弁を制御して熱媒体流路を閉じる。これにより、冷房モード、第１、第４暖房モードを実施する際に、ポンプ９０および水冷媒コンデンサ７０の間で熱媒体が循環することを確実に停止することができる。

　（８）上記第４実施形態では、図１３のステップＳ２１０において、電子制御装置１３０は、操作パネル１４２のタイマ設定部により設定されたプレ空調の実施時間帯に基づいてプレ空調が要求されているか否かを判定した例について説明した。しかし、これに代えて、次のようにしてもよい。

　すなわち、携帯無線端末と電子制御装置１３０との間で無線通信が実施される。電子制御装置１３０は、プレ空調を要求する要求信号を携帯無線端末から受信した否かを判定することにより、プレ空調が要求されているか否かを判定する。

　（９）上記第２実施形態では、四方弁の出入口２４と室内熱交換器５０の冷媒出入口５０ａとバイパス冷媒流路５１との間に三方弁１５０を配置した例について説明した。しかし、これに代えて、電動膨張弁４０と室内熱交換器５０の第２出入口５０ｂとバイパス冷媒流路５１との間に三方弁１５０を配置してもよい。

　（１０）上記第１～４実施形態では、車両用空調装置１をバス車両に適用した例について説明した。しかし、これに代えて、バス車両以外の自動車、或いは、列車、電車等に車両用空調装置１を適用してもよい。

　（１１）上記第１～４実施形態では、電動アクチュエータを備える電動膨張弁４０を減圧器として用いた例について説明した。しかし、これに代えて、室内熱交換器５０から流れる冷媒の温度や圧力に基づいて冷媒流路の開度を調整する機械式膨張弁を減圧器として用いてもよい。

　（１２）上記第１～４実施形態では、電動ファン１２０Ａの送風量を電動ファン５０Ａの送風量に比べて少なくして、複数の吹出口９からの温風温度を複数の吹出口８からの温風温度よりも高くした例について説明した。しかし、これに代えて、次のようにしてもよい。

　すなわち、水冷媒コンデンサ７０の暖房能力を室内熱交換器５０の暖房能力よりも大きくすることにより、複数の吹出口９からの温風温度を複数の吹出口８からの温風温度よりも高くする。このとき、電動ファン１２０Ａの送風量を電動ファン５０Ａの送風量に比べて少なくしてもよい。水冷媒コンデンサ７０の暖房能力は、水冷媒コンデンサ７０において冷媒が熱媒体に熱を伝える能力である。室内熱交換器５０の暖房能力は、室内熱交換器５０において冷媒が空気流に熱を伝える能力である。

　（１３）電子制御装置１３０は、図８の処理において、ステップＳ１１０、Ｓ１２０の実行を省略してもよい。より具体的には、電子制御装置１３０は、ステップＳ１００の後に直ちにステップＳ１３０を実行してもよい。

　（１４）なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

　（まとめ）
　上記１～４実施形態、各変形例、および他の実施形態の一部または全部に記載された第１の観点によれば、車両用空調装置は、車室内の天井側に配置されている第１吹出口と、車室内の床側に配置されている第２吹出口とを備える車両に適用される。車両用空調装置は、空気流を送風する第１送風機と、空気流を送風する第２送風機と、第１室内熱交換器と、加熱用熱交換器と、第２室内熱交換器と、切替制御部とを備える。第１室内熱交換器は、冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機とともに、冷媒を循環させるヒートポンプサイクルを構成し、第１送風機から送風される空気流を圧縮機から吐出される冷媒により加熱する。加熱用熱交換器は、ヒートポンプサイクルを構成し、熱媒体を冷媒により加熱する。第２室内熱交換器は、加熱された熱媒体により第２送風機から送風される空気流を加熱する。第１吹出口が第１室内熱交換器により加熱された空気流を車室内に吹き出し、第２吹出口が第２室内熱交換器により加熱された空気流を車室内に吹き出すことにより、車室内が暖房される。切替制御部は、車室内を暖房する際に、第１室内熱交換器および第２室内熱交換器のうち第１室内熱交換器のみによって空気流を加熱して第１吹出口から吹き出す第１暖房モードと、第１室内熱交換器および第２室内熱交換器のうち第２室内熱交換器のみによって空気流を加熱して第２吹出口から吹き出す第２暖房モードとを切り替えて実施する。

　第２の観点によれば、車両用空調装置は、加熱用熱交換器と第２室内熱交換器の間で熱媒体を循環させるポンプを備える。切替制御部は、第１暖房モードを実施する際にポンプを停止し、第２暖房モードを実施する際にポンプを稼働する。

　したがって、第１暖房モードを実施する際にポンプが停止されるため、加熱用熱交換器が冷媒により熱媒体を加熱することを停止することができる。したがって、第１暖房モードを実施する際に加熱用熱交換器が冷媒によって熱媒体を加熱することを未然に防ぐことができる。このため、冷媒の熱が熱媒体に無駄に伝わることを防ぐことができる。一方、第２暖房モード実施する際にポンプが稼働されるため、加熱用熱交換器が冷媒により熱媒体を良好に加熱することができる。

　第３の観点によれば、車両用空調装置は、ヒートポンプサイクルを構成し、冷媒の出口と入口とを兼ねる第１出入口、第２出入口を備え、冷媒と車室外の空気との間で熱交換する室外熱交換器と、四方弁と、減圧器と、を備える。第１室内熱交換器は、冷媒の入口と出口を兼ねる第１出入口および第２出入口を備える。加熱用熱交換器は、冷媒が入る冷媒入口と冷媒を排出する冷媒出口とを備える。四方弁は、圧縮機の冷媒吸入口に接続されて圧縮機の冷媒吸入口に冷媒を流す弁出口と、圧縮機の冷媒吐出口に接続されて圧縮機の冷媒吐出口からの冷媒が入る弁入口と、室外熱交換器の第１出入口に接続されて冷媒の入口と出口とを兼ねる第１弁出入口と、第１室内熱交換器の第１出入口に接続されて冷媒の入口と出口とを兼ねる第２弁出入口とを有する。減圧器は、第１弁出入口および第２弁出入口のうちいずれか一方の弁出入口に弁入口を接続し、他方の弁出入口に弁出口を接続する四方弁と、室外熱交換器の第２出入口および第１室内熱交換器の第２出入口の間に配置されて、室外熱交換器の第２出入口および第１室内熱交換器の第２出入口のうち一方から他方に流れる冷媒を減圧膨張する。加熱用熱交換器の冷媒入口が圧縮機の冷媒吐出口に接続され、加熱用熱交換器の冷媒出口が四方弁の入口に接続されている。

　四方弁の弁入口と第１弁出入口とが接続され、かつ四方弁の第２弁出入口と弁出口とが接続される冷房モードでは、室外熱交換器において、圧縮機から吐出される冷媒が車室外の空気に放熱し、第１室内熱交換器において、室外熱交換器から減圧器を通して供給される冷媒が第１送風機からの空気流を冷却する。

　第１暖房モードおよび第２暖房モードでは、四方弁の弁入口と第２弁出入口とが接続され、かつ第１弁出入口と弁出口とが接続される。第１暖房モードおよび第２暖房モードでは、第１室内熱交換器において、圧縮機から吐出される冷媒が第１送風機からの空気流を加熱し、室外熱交換器において、第１室内熱交換器から減圧器を通して供給される冷媒が車室外の空気から吸熱する。

　したがって、四方弁以外の開閉弁を用いることなく、四方弁の作動によって、冷房モード、第１暖房モード、および第２暖房モードのいずれかを実施することができる。

　第４の観点によれば、車両用空調装置は、四方弁の第２弁出入口と減圧器との間に配置されて第１室内熱交換器をバイパスして冷媒を流すバイパス冷媒流路と、四方弁の第２弁出入口と減圧器の間に配置されて、第１室内熱交換器およびバイパス冷媒流路のうち一方に冷媒が流れることを許容し、他方に冷媒が流れることを禁止する三方弁と、を備える。冷房モードおよび第１暖房モードでは、三方弁が第１室内熱交換器に冷媒が流れることを許容し、かつバイパス冷媒流路に冷媒が流れることを禁止する。第２暖房モードでは、三方弁が第１室内熱交換器に冷媒が流れることを禁止し、かつバイパス冷媒流路に冷媒が流れることを許容する。

　したがって、冷房モードおよび第１暖房モードでは、第１室内熱交換器に冷媒が流れるため、第１室内熱交換器において冷媒が空気流を冷却または加熱することができる。第２暖房モードでは、第１室内熱交換器に冷媒が流れることを禁止されるため、第１室内熱交換器において冷媒が空気流を加熱することを未然に防ぐことができる。

　第５の観点によれば、車両用空調装置は、ヒートポンプサイクルを構成し、冷媒の出口と入口とを兼ねる第１出入口および第２出入口を備え、冷媒と車室外の空気との間で熱交換する室外熱交換器と、四方弁と、減圧器と、を備える。第１室内熱交換器は、冷媒の入口と出口を兼ねる第１出入口および第２出入口を備える。加熱用熱交換器は、冷媒が入る冷媒入口と冷媒を排出する冷媒出口とを備える。

　四方弁は、圧縮機の冷媒吸入口に接続されて圧縮機の前記冷媒吸入口に冷媒を流す弁出口と、圧縮機の冷媒吐出口に接続されて圧縮機の冷媒吐出口からの冷媒が入る弁入口と、室外熱交換器の第１出入口に接続されて冷媒の入口と出口とを兼ねる第１弁出入口と、第１室内熱交換器の第１出入口に接続されて冷媒の入口と出口とを兼ねる第２弁出入口とを有し、第１弁出入口および第２弁出入口のうちいずれか一方の弁出入口に弁入口を接続し、他方の弁出入口に弁出口を接続する。減圧器は、室外熱交換器の第２出入口および第１室内熱交換器の第２出入口の間に配置されて、室外熱交換器の第２出入口および第１室内熱交換器の第２出入口のうち一方から他方に流れる冷媒を減圧膨張する。加熱用熱交換器の冷媒入口が四方弁の第２出入口に接続されて、加熱用熱交換器の冷媒出口が減圧器を介して室外熱交換器の第２出入口に接続されている。

　四方弁の弁入口と第１弁出入口とが接続され、かつ四方弁の第２出入口と弁出口とが接続された冷房モードでは、室外熱交換器において、圧縮機から四方弁を通して吐出される冷媒が車室外の空気に放熱し、第１室内熱交換器において、室外熱交換器から減圧器を通して供給される冷媒が第１送風機からの空気流を冷却する。

　第１暖房モードでは、四方弁の弁入口と第２弁出入口とが接続され、かつ四方弁の第１弁出入口と弁出口とが接続される。第１暖房モードでは、第１室内熱交換器において、圧縮機から四方弁を通して吐出される冷媒が第１送風機からの空気流を加熱し、室外熱交換器において、第１室内熱交換器から減圧器を通して供給される冷媒が車室外の空気から吸熱する。

　第２暖房モードでは、四方弁の弁入口と第２弁出入口とが接続され、かつ四方弁の第１弁出入口と弁出口とが接続される。第２暖房モードでは、加熱用熱交換器において、圧縮機から四方弁を通して吐出される冷媒が熱媒体を加熱し、室外熱交換器において、第１室内熱交換器から減圧器を通して供給される冷媒が車室外の空気から吸熱する。

　したがって、四方弁の作動によって、冷房モード、第１暖房モード、および第２暖房モードのいずれかを実施することができる。

　第６の観点によれば、車両用空調装置は、圧縮機と加熱用熱交換器との間で冷媒を流す第１冷媒流路を開閉する第１開閉弁と、圧縮機と第１室内熱交換器との間で第１冷媒流路に対して並列に配置されて冷媒を流す第２冷媒流路を開閉する第２開閉弁とを備える。

　したがって、冷房モードおよび第１暖房モードでは、第１開閉弁が第１冷媒流路を閉じて、第２開閉弁が第２冷媒流路を開ける。このため、加熱用熱交換器において冷媒が熱媒体を加熱することを未然に防ぐことができる。これに加えて、第２暖房モードでは、第１開閉弁が第１冷媒流路を開けて、第２開閉弁が第２冷媒流路を閉じる。このため、第１室内熱交換器において冷媒が空気流を加熱することを未然に防ぐことができる。

　第７の観点によれば、車両用空調装置は、第１室内熱交換器および第２室内熱交換器の双方によって空気流を加熱して第１吹出口および第２吹出口から吹き出す第３暖房モードを第１暖房モードおよび第２暖房モードに代えて実施する併用制御部を備える。

　したがって、第３暖房モードを実施することにより、短時間で車室内の空気温度を高くすることができる。

　第８の観点によれば、車両用空調装置は、第１室内熱交換器および第２室内熱交換器が車室内を暖房するのに必要な暖房能力が第１閾値よりも大きいか否かを判定する能力判定部を備える。暖房能力が第１閾値に比べて大きいと能力判定部が判定したとき、併用制御部が第３暖房モードを実施する。

　したがって、暖房能力が第１閾値に比べて大きいと能力判定部が判定したとき、短時間で車室内の空気温度を高くすることができる。

　第９の観点によれば、車両用空調装置は、車室内を暖房するために圧縮機に与えるエネルギが第２閾値に比べて大きいか否かを判定するエネルギ判定部を備える。暖房能力が第１閾値以下であると能力判定部が判定し、かつエネルギが第２閾値に比べて大きいとエネルギ判定部が判定したとき、切替制御部が第１暖房モードを実施する。暖房能力が第１閾値以下であると能力判定部が判定し、かつエネルギが第２閾値以下であるとエネルギ判定部が判定したとき、切替制御部が第２暖房モードを実施する。

　ここで、第１暖房モードは、冷媒の熱を車室内の空気に直接伝えるのに対して、第２暖房モードは、冷媒の熱を熱媒体を介して車室内の空気に伝える。このため、第２暖房モードは、第１暖房モードに比べて、効率が低い。

　このため、第１室内熱交換器が空気流に出力する熱量と第２室内熱交換器が空気流に出力する熱量とが同一である場合において、第２暖房モードを実施するために圧縮機に与えるエネルギは、第１暖房モードを実施するために圧縮機に与えるエネルギに比べて、大きい。

　これにより、暖房するために圧縮機に与えるエネルギが第２閾値に比べて大きいときに、第１暖房モードを実施し、暖房するために圧縮機に与えるエネルギが第２閾値以下であるときに、第２暖房モードを実施する。このため、第１暖房モードで消費されるエネルギと第２暖房モードで消費されるエネルギとを近づけることができる。したがって、第１暖房モードと第２暖房モードとで消費されるエネルギを平均化することができる。

　第１０の観点によれば、車両用空調装置は、圧縮機としての電動圧縮機と、走行用電動機と、電動圧縮機および走行用電動機に電力を供給するバッテリとを備える車両に適用される。車両用空調装置は、バッテリが充電装置によって充電されているか否かを判定する充電判定部と、車室内に乗員が乗車する前に車室内を暖房するプレ空調が実施されることが要求されているか否かを判定する要求判定部とを備える。車両用空調装置は、バッテリが充電装置によって充電されていると充電判定部が判定し、かつプレ空調が実施されることが要求されていると要求判定部が判定したときに、第１室内熱交換器および第２室内熱交換器の双方によって空気流を加熱して第１吹出口および第２吹出口から吹き出す第３暖房モード、若しくは第１暖房モードを実施する暖房設定部を備える。

　したがって、バッテリが充電されていると判定されて、かつプレ空調が実施されることが要求されていると判定されたときに、第３暖房モードを実施すれば、短時間で車室内の空気温度を高くすることができる。

　一方、バッテリが充電されていると判定されて、かつプレ空調が実施されることが要求されていると判定されたときに、第１暖房モードを実施すれば、効率を向上させることになる。このため、電動圧縮機において電気エネルギの消費を抑えることができる。これにより、バッテリに蓄えられている電気エネルギが減ることを抑制することができる。したがって、充電装置によって短時間でバッテリの充電を完了することができる。

　第１１の観点によれば、車両用空調装置は、車室内を暖房するために圧縮機に与えるエネルギが基準値に比べて大きいか否かを判定するエネルギ判定部を備える。エネルギが基準値に比べて大きいとエネルギ判定部が判定したとき、切替制御部が第１暖房モードを実施する。エネルギが基準値以下であるとエネルギ判定部が判定したとき、切替制御部が第２暖房モードを実施する。

　このため、第１暖房モードで消費されるエネルギと第２暖房モードで消費されるエネルギとを近づけることができる。したがって、第１暖房モードと第２暖房モードとで消費されるエネルギを平均化することができる。

Claims (11)

1. 　車室内の天井側に配置されている第１吹出口（８）と、前記車室内の床側に配置されている第２吹出口（９）とを備える車両に適用される車両用空調装置であって、
   　空気流を送風する第１送風機（５０Ａ）と、
   　空気流を送風する第２送風機（１２０Ａ）と、
   　冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機（１０）とともに、前記冷媒を循環させるヒートポンプサイクルを構成し、前記第１送風機から送風される空気流を前記圧縮機から吐出される冷媒により加熱する第１室内熱交換器（５０）と、
   　前記ヒートポンプサイクルを構成し、熱媒体を前記冷媒により加熱する加熱用熱交換器（７０）と、
   　前記加熱された熱媒体により前記第２送風機から送風される空気流を加熱する第２室内熱交換器（１２０）と、
   　切替制御部（Ｓ１３１～Ｓ１３３）と、を備え、
   　前記第１吹出口が前記第１室内熱交換器により加熱された空気流を前記車室内に吹き出し、前記第２吹出口が前記第２室内熱交換器により加熱された空気流を前記車室内に吹き出すことにより、前記車室内が暖房され、
   　前記切替制御部は、前記車室内を暖房する際に、前記第１室内熱交換器および前記第２室内熱交換器のうち前記第１室内熱交換器のみによって前記空気流を加熱して前記第１吹出口から吹き出す第１暖房モードと、前記第１室内熱交換器および前記第２室内熱交換器のうち前記第２室内熱交換器のみによって前記空気流を加熱して前記第２吹出口から吹き出す第２暖房モードとを切り替えて実施する車両用空調装置。
2. 　前記加熱用熱交換器と前記第２室内熱交換器の間で前記熱媒体を循環させるポンプ（９０）を備え、
   　前記切替制御部は、前記第１暖房モードを実施する際に前記ポンプを停止し、前記第２暖房モードを実施する際に前記ポンプを稼働する請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 　前記ヒートポンプサイクルを構成し、前記冷媒の出口と入口とを兼ねる第１出入口（３０ａ）、第２出入口（３０ｂ）を備え、前記冷媒と車室外の空気との間で熱交換する室外熱交換器（３０）と、
   　四方弁（２０）と、
   　減圧器（４０）と、を備え、
   　前記第１室内熱交換器は、前記冷媒の入口と出口を兼ねる第１出入口（５０ａ）および第２出入口（５０ｂ）を備え、
   　前記加熱用熱交換器は、前記冷媒が入る冷媒入口（７１ｂ）と前記冷媒を排出する冷媒出口（７１ａ）とを備え、
   　前記四方弁は、前記圧縮機の冷媒吸入口に接続されて前記圧縮機の冷媒吸入口に前記冷媒を流す弁出口（２１）と、前記圧縮機の冷媒吐出口に接続されて前記圧縮機の前記冷媒吐出口からの冷媒が入る弁入口（２２）と、前記室外熱交換器の前記第１出入口に接続されて前記冷媒の入口と出口とを兼ねる第１弁出入口（２３）と、前記第１室内熱交換器の前記第１出入口に接続されて前記冷媒の入口と出口とを兼ねる第２弁出入口（２４）とを有し、前記第１弁出入口および前記第２弁出入口のうちいずれか一方の弁出入口に前記弁入口を接続し、他方の弁出入口に前記弁出口を接続し、
   　前記減圧器は、前記室外熱交換器の前記第２出入口および前記第１室内熱交換器の前記第２出入口の間に配置されて、前記室外熱交換器の前記第２出入口および前記第１室内熱交換器の前記第２出入口のうち一方から他方に流れる冷媒を減圧膨張し、
   　前記加熱用熱交換器の前記冷媒入口が前記圧縮機の前記冷媒吐出口に接続され、前記加熱用熱交換器の前記冷媒出口が前記四方弁の前記弁入口に接続されており、
   　前記四方弁の前記弁入口と前記第１弁出入口とが接続され、かつ前記四方弁の前記第２弁出入口と前記弁出口とが接続される冷房モードでは、前記室外熱交換器において、前記圧縮機から吐出される冷媒が前記車室外の空気に放熱し、前記第１室内熱交換器において、前記室外熱交換器から前記減圧器を通して供給される冷媒が前記第１送風機からの空気流を冷却し、
   　前記第１暖房モードおよび前記第２暖房モードでは、前記四方弁の前記弁入口と前記第２弁出入口とが接続され、かつ前記四方弁の前記第１弁出入口と前記弁出口とが接続され、
   　前記第１暖房モードおよび前記第２暖房モードでは、前記第１室内熱交換器において、前記圧縮機から吐出される冷媒が前記第１送風機からの空気流を加熱し、前記室外熱交換器において、前記第１室内熱交換器から前記減圧器を通して供給される冷媒が前記車室外の空気から吸熱する請求項１または２に記載の車両用空調装置。
4. 　前記四方弁の前記第２弁出入口と前記減圧器との間に配置されて前記第１室内熱交換器をバイパスして冷媒を流すバイパス冷媒流路（５１）と、
   　前記四方弁の前記第２弁出入口と前記減圧器の間に配置されて、前記第１室内熱交換器および前記バイパス冷媒流路のうち一方に前記冷媒が流れることを許容し、他方に前記冷媒が流れることを禁止する三方弁（１５０）と、を備え、
   　前記冷房モードおよび前記第１暖房モードでは、前記三方弁が前記第１室内熱交換器に前記冷媒が流れることを許容し、かつ前記バイパス冷媒流路に前記冷媒が流れることを禁止し、
   　前記第２暖房モードでは、前記三方弁が前記第１室内熱交換器に前記冷媒が流れることを禁止し、かつ前記バイパス冷媒流路に前記冷媒が流れることを許容する請求項３に記載の車両用空調装置。
5. 　前記ヒートポンプサイクルを構成し、前記冷媒の出口と入口とを兼ねる第１出入口（３０ａ）および第２出入口（３０ｂ）を備え、前記冷媒と車室外の空気との間で熱交換する室外熱交換器（３０）と、
   　四方弁（２０）と、
   　減圧器（４０）と、を備え、
   　前記第１室内熱交換器は、前記冷媒の入口と出口を兼ねる第１出入口（５０ａ）および第２出入口（５０ｂ）を備え、
   　前記加熱用熱交換器は、前記冷媒が入る冷媒入口（７１ｂ）と前記冷媒を排出する冷媒出口（７１ａ）とを備え、
   　前記四方弁は、前記圧縮機の冷媒吸入口に接続されて前記圧縮機の前記冷媒吸入口に前記冷媒を流す弁出口（２１）と、前記圧縮機の冷媒吐出口に接続されて前記圧縮機の冷媒吐出口からの冷媒が入る弁入口（２２）と、前記室外熱交換器の前記第１出入口に接続されて前記冷媒の入口と出口とを兼ねる第１弁出入口（２３）と、前記第１室内熱交換器の前記第１出入口に接続されて前記冷媒の入口と出口とを兼ねる第２弁出入口（２４）とを有し、前記第１弁出入口および前記第２弁出入口のうちいずれか一方の弁出入口に前記弁入口を接続し、他方の弁出入口に前記弁出口を接続し、
   　前記減圧器は、前記室外熱交換器の前記第２出入口および前記第１室内熱交換器の前記第２出入口の間に配置されて、前記室外熱交換器の前記第２出入口および前記第１室内熱交換器の前記第２出入口のうち一方から他方に流れる冷媒を減圧膨張し、
   　前記加熱用熱交換器の前記冷媒入口が前記四方弁の第２弁出入口に接続されて、前記加熱用熱交換器の前記冷媒出口が前記減圧器を介して前記室外熱交換器の前記第２出入口に接続されており、
   　前記四方弁の前記弁入口と前記第１弁出入口とが接続され、かつ前記四方弁の前記第２弁出入口と前記弁出口とが接続された冷房モードでは、前記室外熱交換器において、前記圧縮機から前記四方弁を通して吐出される冷媒が前記車室外の空気に放熱し、前記第１室内熱交換器において、前記室外熱交換器から前記減圧器を通して供給される冷媒が前記第１送風機からの空気流を冷却し、
   　前記第１暖房モードでは、前記四方弁の前記弁入口と前記第２弁出入口とが接続され、かつ前記四方弁の前記第１弁出入口と前記弁出口とが接続され、
   　前記第１暖房モードでは、前記第１室内熱交換器において、前記圧縮機から前記四方弁を通して吐出される冷媒が前記第１送風機からの空気流を加熱し、前記室外熱交換器において、前記第１室内熱交換器から前記減圧器を通して供給される冷媒が前記車室外の空気から吸熱し、
   　前記第２暖房モードでは、前記四方弁の前記弁入口と前記第２弁出入口とが接続され、かつ前記四方弁の前記第１弁出入口と前記弁出口とが接続され、
   　前記第２暖房モードでは、前記加熱用熱交換器において、前記圧縮機から前記四方弁を通して吐出される冷媒が前記熱媒体を加熱し、前記室外熱交換器において、前記第１室内熱交換器から前記減圧器を通して供給される冷媒が前記車室外の空気から吸熱する請求項１または２に記載の車両用空調装置。
6. 　前記圧縮機と前記加熱用熱交換器との間で前記冷媒を流す第１冷媒流路（７４）を開閉する第１開閉弁（７３）と、
   　前記圧縮機と前記第１室内熱交換器との間で前記第１冷媒流路に対して並列に配置されて前記冷媒を流す第２冷媒流路（５３）を開閉する第２開閉弁（５２）と、を備え、
   　前記冷房モードおよび前記第１暖房モードでは、前記第１開閉弁が前記第１冷媒流路を閉じて、前記第２開閉弁が前記第２冷媒流路を開け、
   　前記第２暖房モードでは、前記第１開閉弁が前記第１冷媒流路を開けて、前記第２開閉弁が第２冷媒流路を閉じる請求項５に記載の車両用空調装置。
7. 　前記第１室内熱交換器および前記第２室内熱交換器の双方によって前記空気流を加熱して前記第１吹出口および前記第２吹出口から吹き出す第３暖房モードを前記第１暖房モードおよび前記第２暖房モードに代えて実施する併用制御部（Ｓ１２０）を備える請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
8. 　前記第１室内熱交換器および前記第２室内熱交換器が前記車室内を暖房するのに必要な暖房能力が第１閾値よりも大きいか否かを判定する能力判定部（Ｓ１１０）を備え、
   　前記暖房能力が前記第１閾値に比べて大きいと前記能力判定部が判定したとき、前記併用制御部が前記第３暖房モードを実施する請求項７に記載の車両用空調装置。
9. 　前記車室内を暖房するために前記圧縮機に与えるエネルギが第２閾値に比べて大きいか否かを判定するエネルギ判定部（Ｓ１３１）を備え、
   　前記暖房能力が前記第１閾値以下であると前記能力判定部が判定し、かつ前記エネルギが前記第２閾値に比べて大きいと前記エネルギ判定部が判定したとき、前記切替制御部が前記第１暖房モードを実施し、
   　前記暖房能力が前記第１閾値以下であると前記能力判定部が判定し、かつ前記エネルギが前記第２閾値以下であると前記エネルギ判定部が判定したとき、前記切替制御部が前記第２暖房モードを実施する請求項８に記載の車両用空調装置。
10. 　前記圧縮機としての電動圧縮機（１０）と、走行用電動機（１６０）と、前記電動圧縮機および前記走行用電動機に電力を供給するバッテリ（１６１）とを備える車両に適用され、
    　前記バッテリが充電装置（１６０）によって充電されているか否かを判定する充電判定部（Ｓ２００）と、
    　前記車室内に乗員が乗車する前に前記車室内を暖房するプレ空調が実施されることが要求されているか否かを判定する要求判定部（Ｓ２１０）と、
    　前記バッテリが前記充電装置によって充電されていると前記充電判定部が判定し、かつ前記プレ空調が実施されることが要求されていると前記要求判定部が判定したときに、前記第１室内熱交換器および前記第２室内熱交換器の双方によって前記空気流を加熱して前記第１吹出口および前記第２吹出口から吹き出す第３暖房モード、若しくは前記第１暖房モードを実施する暖房設定部（Ｓ２２０）と、
    　を備える請求項１ないし９のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
11. 　前記車室内を暖房するために前記圧縮機に与えるエネルギが基準値に比べて大きいか否かを判定するエネルギ判定部（Ｓ１３１）を備え、
    　前記エネルギが前記基準値に比べて大きいと前記エネルギ判定部が判定したとき、前記切替制御部が前記第１暖房モードを実施し、
    　前記エネルギが前記基準値以下であると前記エネルギ判定部が判定したとき、前記切替制御部が前記第２暖房モードを実施する請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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