WO2022202841A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

車両用空調装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2022202841A1
WO2022202841A1 PCT/JP2022/013276 JP2022013276W WO2022202841A1 WO 2022202841 A1 WO2022202841 A1 WO 2022202841A1 JP 2022013276 W JP2022013276 W JP 2022013276W WO 2022202841 A1 WO2022202841 A1 WO 2022202841A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
refrigerant
heat
temperature
defrosting
defrosting mode
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/013276
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
竜 宮腰
めぐみ 重田
佳之 岡本
Original Assignee
サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 filed Critical サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社
Priority to CN202280020627.6A priority Critical patent/CN116963919A/zh
Priority to DE112022001746.5T priority patent/DE112022001746T5/de
Publication of WO2022202841A1 publication Critical patent/WO2022202841A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/04—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/04—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0403—Refrigeration circuit bypassing means for the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0409—Refrigeration circuit bypassing means for the evaporator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0411—Refrigeration circuit bypassing means for the expansion valve or capillary tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2501—Bypass valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19—Pressures
    • F25B2700/195—Pressures of the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2115—Temperatures of a compressor or the drive means therefor
    • F25B2700/21151—Temperatures of a compressor or the drive means therefor at the suction side of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2116—Temperatures of a condenser
    • F25B2700/21161—Temperatures of a condenser of the fluid heated by the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2116—Temperatures of a condenser
    • F25B2700/21162—Temperatures of a condenser of the refrigerant at the inlet of the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2116—Temperatures of a condenser
    • F25B2700/21163—Temperatures of a condenser of the refrigerant at the outlet of the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • F25B40/02—Subcoolers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

車両の状況に応じて、急速に、確実かつムラのない除霜を行う。　冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器、及び、吸熱対象から冷媒に吸熱させる吸熱用熱交換器を含む冷媒回路と、冷媒回路を制御する制御装置と、を備えた車両用空調装置において、制御装置は、圧縮機で圧縮させた冷媒により室外熱交換器を除霜するホットガス除霜モードと、吸熱対象において吸熱させると共に前記圧縮機で圧縮させた冷媒により室外熱交換器を除霜する吸熱除霜モードと、を含む複数の除霜モードを選択的に実行可能であり、吸熱除霜モードを優先的に選択して実行する選択条件と、吸熱除霜モードからホットガス除霜モードに切替えて実行する切替条件とが設定されている車両用空調装置を提供する。

Description

車両用空調装置
　本発明は、車両に適用される車両用空調装置であって、特に、室外熱交換器の除霜を行う車両用空調装置に関する。
　従来、車両に適用される空気調和装置では、圧縮機、室内熱交換器（冷房時は蒸発器、暖房時は凝縮器）、室外熱交換器（冷房時は凝縮器、暖房時は蒸発器）、及び膨張弁が接続された冷媒回路を備え、室内熱交換器において冷媒と熱交換した空気を車室内に供給して車室内の空調を行っている。
　このような車両用空調装置では、暖房運転中に室外熱交換器が吸熱器として機能するため、外気温度が低い場合には、室外熱交換器の表面で凝縮水が凍結して着霜が生じる場合がある。室外熱交換器に着霜が生じると、熱伝達率が低下して吸熱不足となり車室内の暖房を十分に行うことができないことから、除霜運転を行う必要がある。
　そこで、例えば、室外熱交換器に着霜が生じた場合に、圧縮機から吐出した冷媒を室内熱交換器に流した後に、室外熱交換器に循環させる強除霜運転モードと、室外熱交換器をバイパスさせる弱除霜運転モードとを切替えることで、状況に応じて適切な能力の除霜運転を行う車両用空調装置が知られている（例えば、特許文献１）。
特開２０１４－１９６０１８号公報
　しかしながら、上述した特許文献１の車両用空調装置では、強除霜運転モードによる除霜は、配管における熱ロスや室外熱交換間の放熱量が大きく、除霜に必要な熱量が圧縮機による熱量だけでは足りず、除霜に時間を要したり、除霜ムラが生じたりするおそれがある。一方、弱除霜運転モードは、外気温が比較的高い（０℃よりも高い）ときの暖房中に室外熱交換器が着霜した場合に室外熱交換器の霜を溶かすために選択される運転モードであり、室外熱交換器に冷媒を循環させないため、室外熱交換器に対して積極的に除霜を行うものではなく、除霜にムラが生じるおそれがある。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両の状況に応じて、急速に、確実かつムラのない除霜を行うこと、などを課題としている。
　本発明の一形態は、冷媒を圧縮する圧縮機、前記冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器、及び、吸熱対象から前記冷媒に吸熱させる吸熱用熱交換器を含む冷媒回路と、前記冷媒回路を制御する制御装置と、を備えた車両用空調装置において、前記制御装置は、前記冷媒を、前記圧縮機で圧縮させた前記冷媒により前記室外熱交換器を除霜するホットガス除霜モードと、前記冷媒を、前記吸熱対象において吸熱させると共に前記圧縮機で圧縮させた前記冷媒により前記室外熱交換器を除霜する吸熱除霜モードと、を含む複数の除霜モードを選択的に実行可能であり、前記吸熱除霜モードを優先的に選択して実行する選択条件と、前記吸熱除霜モードから前記ホットガス除霜モードに切替えて実行する切替条件とが設定されている車両用空調装置を提供する。
　本発明によれば、車両の状況に応じて、急速に、確実かつムラのない除霜を行うことができる。
本発明の実施形態に係る車両用空調装置の冷媒回路の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置の制御装置としてのヒートポンプＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置において、ホットガス除霜モードによって室外熱交換器の除霜を行う場合の冷媒の流れを示す図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置において、チラー除霜モードによって室外熱交換器の除霜を行う場合の冷媒の流れを示す図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置において、冷房サイクル除霜モードによって室外熱交換器の除霜を行う場合の冷媒の流れを示す図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置の冷媒回路の他の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置の冷媒回路の他の例において、ホットガス除霜モードによって室外熱交換器の除霜を行う場合の冷媒の流れを示す図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置の冷媒回路の他の例において、チラー除霜モードによって室外熱交換器の除霜を行う場合の冷媒の流れを示す図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置の冷媒回路の他の例において、冷房サイクル除霜モードによって室外熱交換器の除霜を行う場合の冷媒の流れを示す図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置において、除霜モードの選択・切替処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置において、吸熱除霜モード実行時の補助熱源の作動に関する制御処理を示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同一の符号は同一の機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
　図１に、本発明の実施形態に係る車両用空調装置１の概略構成を示す。車両用空調装置１は、例えば、エンジン（内燃機関）が搭載されていない電気自動車（ＥＶ）やエンジンと走行用の電動モータを供用する所謂ハイブリッド自動車などの車両に適用することができる。このような車両は、バッテリ（例えば、リチウム電池）が搭載され、外部電源からバッテリに充電された電力を、走行用のモータを含むモータユニットに供給することで駆動し、走行する。車両用空調装置１も、バッテリから供給される電力によって駆動する。
　本実施形態に係る車両用空調装置１は、冷媒回路Ｒを備え、冷媒回路Ｒを用いたヒートポンプ運転を行うことにより車室内の空調（暖房、冷房、除湿、換気、及び除霜）を行う。また、冷媒回路Ｒに接続される熱媒体回路を用いてバッテリやモータ等の電装機器に対する冷却や暖機を行う。なお、以下の説明において、冷媒とは、ヒートポンプ（圧縮・凝縮・膨張・蒸発）における状態変化を伴う冷媒回路の循環媒体であり、熱媒体とは、このような状態変化を伴わずに熱の吸収と放熱を行う媒体である。
　冷媒回路Ｒは、冷媒を圧縮する電動式の圧縮機２と、車室内の空気が通気循環されるＨＶＡＣユニット１０の空気流通路３内に設けられ、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒を放熱させて車室内に供給する空気を加熱する室内熱交換器としての室内コンデンサ（放熱器）４と、暖房時に冷媒を減圧膨張させる室外膨張弁６と、冷房時には冷媒を放熱させる放熱器（凝縮器）として機能し、暖房時には冷媒を吸熱（冷媒に熱を吸収）させる蒸発器として機能すべく冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器７と、冷媒を減圧膨張させる室内膨張弁８と、空気流通路３内に設けられて冷房時及び除湿時に車室内外から冷媒に吸熱させて車室内に供給する空気を冷却する室内熱交換器としての吸熱器９と、アキュムレータ１２等が冷媒配管１３Ａ～１３Ｈにより接続されて構成されている。
　室外膨張弁６及び室内膨張弁８は、いずれも図示しないパルスモータにより駆動される電子膨張弁であり、パルスモータに加えられるパルス数によって全閉から全開までの間で開度が適宜制御される。室外膨張弁６は、室内コンデンサ４から流出し室外熱交換器７に流入する冷媒を減圧膨張させる。また、室外膨張弁６は、室外熱交換器７を用いた暖房運転時に、室内コンデンサ４の冷媒出口における過冷却の達成度合いの指標となるＳＣ（サブクール）値が予め定めた目標値となるように、後述するヒートポンプＥＣＵ１１により開度が制御される（ＳＣ制御）。室内膨張弁８は、吸熱器９に流入する冷媒を減圧膨張させると共に、吸熱器９における冷媒の過熱度を調整する。
　室外熱交換器７には、室外送風機（図示せず）が設けられている。室外送風機は、室外熱交換器７に外気を強制的に通風することにより、外気と冷媒とを熱交換させ、停車中にも室外熱交換器７に外気が通風されるようになっている。
　室外熱交換器７には、冷媒下流側にレシーバドライヤ部１４及び過冷却部１６が設けられている。室外熱交換器７の冷媒出口側とレシーバドライヤ部１４とは、冷媒配管１３Ａ及び冷媒配管１３Ａから分岐した冷媒配管１３Ｂを介して接続されている。冷媒配管１３Ｂには、吸熱器９に冷媒を流す際に開放される開閉弁としての電磁弁１７（冷房用）が設けられている。
　過冷却部１６の出口側と吸熱器９の冷媒入口側とは冷媒配管１３Ｃを介して接続されている。冷媒配管１３Ｃには、室外熱交換器７側から順に、逆止弁１８、室内膨張弁８、及び、室内熱交換器用弁装置（開閉弁）としての電磁弁３２が設けられている。逆止弁１８は、吸熱器９に向かう方向が順方向となるように冷媒配管１３Ｃに設けられる。
　また、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａには、暖房時に開放される開閉弁としての電磁弁２１（暖房用）、アキュムレータ１２、圧縮機２が順次接続されている。
　冷媒配管１３Ａは、電磁弁２１の出口側とアキュムレータ１２の入口側との間で冷媒配管１３Ｄに分岐し、冷媒配管１３Ｄは吸熱器９の冷媒出口側に連通接続されている。
　圧縮機２の冷媒出口と室内コンデンサ４の冷媒入口とは、冷媒配管１３Ｅにより接続されている。室内コンデンサ４の冷媒出口には冷媒配管１３Ｆの一端が接続され、冷媒配管１３Ｆの他端側は室外膨張弁６の手前（冷媒上流側）で冷媒配管１３Ｇと冷媒配管１３Ｈに分岐している。
　分岐した一方の冷媒配管１３Ｈが室外膨張弁６を介して室外熱交換器７の冷媒入口側に接続されている。また、分岐した他方の冷媒配管１３Ｇは、冷媒配管１３Ｃの逆止弁１８と室内膨張弁８との間に接続されている。冷媒配管１３Ｇの冷媒配管１３Ｃとの接続点より冷媒上流側には、電磁弁２２が設けられている。
　これにより、冷媒配管１３Ｇは室外膨張弁６、室外熱交換器７及び逆止弁１８の直列回路に対して並列に接続され、室外膨張弁６、室外熱交換器７及び逆止弁１８をバイパスする回路となる。
　吸熱器９の空気上流側における空気流通路３には、外気吸込口と内気吸込口の各吸込口が形成されている（図１では吸込口２５として代表して示す）。吸込口２５には吸込切換ダンパ２６が設けられている。吸込切換ダンパ２６により、車室内の空気である内気（内気循環）と、車室外の空気である外気（外気導入）とを適宜切り換えて吸込口２５から空気流通路３内に導入する。吸込切換ダンパ２６の空気下流側には、導入した内気や外気を空気流通路３に送給するための室内送風機（ブロワファン）２７が設けられている。
　図１において補助ヒータ２３は、補助加熱装置として機能する。補助ヒータ２３は、例えば、ＰＴＣヒータ（電気ヒータ）から構成されており、空気流通路３の空気の流れに対して、室内コンデンサ４の空気下流側となる空気流通路３内に設けられている。補助ヒータ２３が通電されて発熱することにより車室内の暖房を補完する。
　室内コンデンサ４の空気上流側における空気流通路３内には、空気流通路３内に流入し、吸熱器９を通過した後の空気流通路３内の空気（内気や外気）を室内コンデンサ４及び補助ヒータ２３に通風する割合を調整するエアミックスダンパ２８が設けられている。
　なお、補助暖房手段として、例えば、圧縮機廃熱によって加熱した温水を空気流通路３に配置したヒータコアに循環させることにより、送風空気を加熱する形態とすることもできる。
　冷媒回路Ｒには、冷媒－熱媒体熱交換器６４が接続されている。冷媒－熱媒体熱交換器６４は、冷媒流路６４Ａと熱媒体流路６４Ｂとを備え、冷媒回路Ｒの一部を構成すると同時に、例えば、機器温度調整回路（図示せず）等の熱媒体回路６１の一部を構成する。
　具体的には、冷媒－熱媒体熱交換器６４は冷媒回路Ｒに以下のように接続される。
　冷媒回路Ｒにおいて、冷媒配管１３Ｃに設けられた逆止弁１８の下流側であって、室内膨張弁８の冷媒上流側には、分岐回路としての冷媒配管７２の一端が接続されている。冷媒配管７２にはチラー膨張弁７３及び開閉弁としての電磁弁７４が設けられている。
　チラー膨張弁７３は、図示しないパルスモータにより駆動される電子膨張弁であり、パルスモータに加えられるパルス数によって全閉から全開までの間で開度が適宜制御される。チラー膨張弁７３は、冷媒－熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ａに流入する冷媒を減圧膨張させると共に、冷媒－熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ａにおける冷媒の過熱度を調整する。
　冷媒－熱媒体熱交換器６４において、冷媒流路６４Ａの入口には冷媒配管７２の他端が接続され、冷媒流路６４Ａの出口には冷媒配管７５の一端が接続されている。冷媒配管７５の他端は冷媒配管１３Ｄの吸熱器９より冷媒上流側に接続されている。このように、これらのチラー膨張弁７３や電磁弁７４、冷媒－熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ａ等も冷媒回路Ｒの一部を構成すると同時に、熱媒体回路６１の一部を構成する。
　チラー膨張弁７３が開いている場合、冷媒回路Ｒを循環して冷媒配管１３Ｇや室外熱交換器７から流出した冷媒の一部又は全部が冷媒配管７２に流入し、チラー膨張弁７３で減圧された後、冷媒－熱媒体熱交換器６４の冷媒流路に流入して蒸発する。熱媒体流路６４Ｂには、熱媒体が流入する。例えば、熱媒体回路６１が機器温度調整回路である場合には、例えばバッテリやモータユニット等の被温調対象を循環する熱媒体が熱媒体流路６４Ｂに流入する。
　冷媒は、冷媒－熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ａを流れる過程で熱媒体流路６４Ｂを流れる熱媒体から吸熱する。これにより、例えば、熱媒体回路６１が機器温度調整回路である場合に、バッテリやモータユニット等の被温調対象に循環する熱媒体と冷媒回路Ｒを循環する冷媒との間で熱交換を行い、バッテリやモータユニットの温度を調整する。熱媒体としては、例えば水、ＨＦＯ－１２３４ｙｆのような冷媒、クーラント等の液体、空気等の気体が採用可能である。
　図２に、車両用空調装置１の制御装置としてのヒートポンプＥＣＵ１１の概略構成を示す。ヒートポンプＥＣＵ１１は、走行を含む車両全般の制御を司る車両コントローラ３５とＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ(Local Interconnect Network)等の車載ネットワークにより相互に通信可能に接続され、情報の送受信を行う。ヒートポンプＥＣＵ１１及び車両コントローラ３５には何れもプロセッサを備えたコンピュータの一例としてのマイクロコンピュータを適用することができる。
　ヒートポンプＥＣＵ１１には、以下の各センサや検出器が接続され、これらの各センサや検出器等の出力が入力される。
　具体的には、ヒートポンプＥＣＵ１１には、車両の外気温度Ｔａｍを検出する外気温度センサ３３、吸込口２５から空気流通路３に吸い込まれる空気の温度を検出するＨＶＡＣ吸込温度センサ３６、車室内の空気の温度（内気温度内気Ｔｉｎ）を検出する内気温度センサ３７、吹出口２９から車室内に吹き出される空気の温度を検出する吹出温度センサ４１、圧縮機２の吐出冷媒圧力（吐出圧力Ｐｄ）を検出する吐出圧力センサ４２、圧縮機２の吐出冷媒温度Ｔｄを検出する吐出温度センサ４３、圧縮機２の吸込冷媒温度Ｔｓを検出する吸込温度センサ４４、室内コンデンサ４の温度（室内コンデンサ４を経た冷媒の温度又は室内コンデンサ４自体の温度：室内コンデンサ温度ＴＣＩ）を検出する室内コンデンサ温度センサ４６、室内コンデンサ４の圧力（室内コンデンサ４を出た直後の冷媒圧力：室内コンデンサ出口圧力Ｐｃｉ）を検出する室内コンデンサ圧力センサ４７と、吸熱器９の温度（吸熱器９を経た空気の温度、又は、吸熱器９自体の温度：吸熱器温度Ｔｅ）を検出する吸熱器温度センサ４８と、吸熱器９の冷媒圧力（吸熱器９内、又は、吸熱器９を出た直後の冷媒の圧力）を検出する吸熱器圧力センサ４９と、設定温度や空調運転の切り換えを設定するための空調操作部５３と、室外熱交換器７の温度（本実施形態においては室外熱交換器７から吐出直後の吐出冷媒温度ＴＸＯ）を検出する室外熱交換器温度センサ５４と、室外熱交換器７の冷媒圧力（本実施形態においては室外熱交換器７から吐出直後の吐出冷媒圧力ＰＸＯ）を検出する室外熱交換器圧力センサ５６と、が接続されている。
　上記のほか、ヒートポンプＥＣＵ１１には、冷媒－熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路を出て熱媒体回路を循環する熱媒体の温度Ｔｗ（以下、「チラー水温」という）を検出する熱媒体温度センサ７９が接続されている。
　一方、ヒートポンプＥＣＵ１１の出力には、圧縮機２と、室外送風機（図示せず）と、室内送風機（ブロワファン）２７と、吸込切換ダンパ２６と、エアミックスダンパ２８と、室外膨張弁６と、室内膨張弁８と、電磁弁１７,２１,２２,３２,７４の各電磁弁と、補助ヒータ２３、チラー膨張弁７３、が接続されている。ヒートポンプＥＣＵ１１は各センサの出力と空調操作部５３にて入力された設定、車両コントローラ３５からの情報に基づいてこれらを制御する。
　このように構成された車両用空調装置１において、暖房運転を行うと、室外熱交換器７では冷媒が蒸発し、外気から吸熱して低温となるため、室外熱交換器７の表面に外気中の水分が霜となって付着する。このため、室外熱交換器７に対して除霜を行う必要があり、この際、車両用空調装置１では、車両の状況に応じて複数の除霜運転モードを適宜選択または切替えて実行することにより室外熱交換器７の除霜を行う。
　具体的には、本実施形態における車両用空調装置１では、いわゆるホットガスによる除霜を行うホットガス除霜モードと、冷媒回路Ｒを循環する冷媒に対して、冷媒－熱媒体熱交換器６４または吸熱器９において吸熱し室外熱交換器７において放熱を行う吸熱除霜モードとを適宜選択して実行する。
　ホットガス除霜モードは、除霜ムラが少なく、制御が容易であるが、冷媒への吸熱を圧縮機２のみに依存しているため除霜能力が小さく、外気温が極端に低温の場合には、確実に除霜できない場合がある。
　一方、吸熱除霜モードは、冷媒－熱媒体熱交換器６４または吸熱器９によって冷媒への吸熱を行い、併せて圧縮機２によって圧縮することで冷媒を高温高圧にする。また、補助熱源を用いることができるため、除霜能力が高く、外気温が極端に低温でも用いることができる。
　このため、本実施形態に係る車両用空調装置１では、車両の状況に応じて予め設定した条件（詳細は後述）に基づいて、吸熱除霜モードまたはホットガス除霜モードを選択したり、切替えたりすることにより、急速に、確実かつムラのない除霜を行うことができる。
　（ホットガス除霜モード）
　図３に、ホットガス除霜モードによって室外熱交換器７の除霜を行う場合の冷媒回路Ｒにおける冷媒の流れを示す。
　ヒートポンプＥＣＵ１１は、ホットガス除霜モードでは、冷媒回路Ｒを暖房運転の状態としたまま、室外膨張弁６の弁開度を全開とし、圧縮機２を運転し、圧縮機２から吐出した高温の冷媒を室内コンデンサ４に流入させる。ここで、ホットガス除霜モードでは冷媒の熱を除霜に用いるため、冷媒は、室内コンデンサ４においてほとんど凝縮されずに通過するのみとなる。
　室内コンデンサ４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｆを経て冷媒配管１３Ｈに至り、室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した高温の冷媒は、室外熱交換器７において放熱し着霜を融解する。室外熱交換器７では、冷媒の顕熱及び潜熱によって除霜が行われる。したがって、ホットガス除霜モードでは、室外熱交換器７をムラなく除霜することができる。なお、除霜中は、室外送風機を停止させ、グリルシャッターが設けられている場合には閉じる。また、ブロワファン２７は作動させず、エアミックスダンパ２８も閉じた状態とする。
　（吸熱除霜モード）
　吸熱除霜モードには、例えば、冷媒－熱媒体熱交換器６４を吸熱器として機能させるチラー除霜モード及び吸熱器９を用いる冷房サイクル除霜がある。以下、チラー除霜モード及び冷房サイクル除霜モードについて説明する。
（１）チラー除霜
　図４に、チラー除霜モードによって室外熱交換器７の除霜を行う場合の冷媒回路Ｒにおける冷媒の流れを示す。
　ヒートポンプＥＣＵ１１は、チラー除霜モードでは、電磁弁１７を開放し、室外熱交換器７から流出した冷媒をレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６及び逆止弁１８を経て、冷媒配管７２に流入させる。また、ヒートポンプＥＣＵ１１は、チラー膨張弁７３及び電磁弁７４を開放し、冷媒を冷媒－熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ａに流入させる。冷媒は、冷媒流路６４Ａにおいて熱媒体回路６１を循環した熱媒体から吸熱する。
　ヒートポンプＥＣＵ１１は、室内膨張弁８又は電磁弁３２の少なくとも何れか一方を閉塞することで、吸熱後の冷媒を冷媒配管７５を介して冷媒配管１３Ｄ,１３Ａに流入させ、室外膨張弁６の弁開度を全開として圧縮機２を運転し、冷媒を圧縮機２に流入させる。そして、圧縮機２で圧縮されて吐出した高温高圧の冷媒を室内コンデンサ４に流入させる。ここで、冷媒の熱は除霜に用いられるため、冷媒は、室内コンデンサ４においてほとんど凝縮されずに通過するのみとなる。
　室内コンデンサ４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｆを経て冷媒配管１３Ｈに至り、室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した高温の冷媒は、室外熱交換器７において放熱し着霜を融解する。室外熱交換器７では、冷媒の潜熱によって除霜が行われる。なお、除霜中は、室外送風機を停止させ、グリルシャッターが設けられている場合には閉じる。また、ブロワファン２７は作動させず、エアミックスダンパ２８も閉じた状態とする。
　チラー除霜モードでは、除霜の能力が圧縮機２の能力だけでなく、冷媒－熱媒体熱交換器６４における冷媒の吸熱の程度にも依存する。ところで、例えば、熱媒体回路６１に設けられる補助熱源としての水加熱ヒータ（ＥＣＨ）を適宜作動させ、熱媒体回路６１を循環する熱媒体の温度を上昇させることができる。したがって、水加熱ヒータを補助的に用いて冷媒－熱媒体熱交換器６４における熱媒体から冷媒への吸熱量を補完することにより、チラー除霜モードにおける除霜の能力を補うことができる。
（２）冷房サイクル除霜
　図５に、冷房サイクル除霜モードによって室外熱交換器７の除霜を行う場合の冷媒回路Ｒにおける冷媒の流れを示す。
　ヒートポンプＥＣＵ１１は、冷房サイクル除霜モードでは、電磁弁１７を開放し、室外熱交換器７から流出した冷媒をレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６及び逆止弁１８を経て、冷媒配管７２に流入させる。また、ヒートポンプＥＣＵ１１は、室内膨張弁８及び電磁弁３２を開放して冷媒を吸熱器９に流入させ、吸熱器９において蒸発・吸熱させる。このとき、室内送風機２７を運転し、吹き出された空気が吸熱器９に通風されるように作動させる。
　ヒートポンプＥＣＵ１１は、吸熱器９において蒸発・吸熱した冷媒を、冷媒配管１３Ｄ,１３Ａに流入させ、室外膨張弁６の弁開度を全開として圧縮機２を運転し、冷媒を圧縮機２に流入させる。そして、圧縮機２で圧縮されて吐出した高温高圧の冷媒を室内コンデンサ４に流入させる。ここで、冷媒の熱は除霜に用いられるため、冷媒は、室内コンデンサ４においてほとんど凝縮されずに通過するのみとなる。
　室内コンデンサ４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｆを経て冷媒配管１３Ｈに至り、室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した高温高圧の冷媒は、室外熱交換器７において放熱し着霜を融解する。室外熱交換器７では、冷媒の潜熱によって除霜が行われる。なお、除霜中は、室外送風機を停止させ、グリルシャッターが設けられている場合には閉じる。また、除霜のみの場合には、ブロワファン２７を作動させ、エアミックスダンパ２８を閉じた状態とする。
　冷房サイクル除霜モードでは、除霜の能力が圧縮機２の能力だけでなく、吸熱器９における冷媒の吸熱の程度にも依存する。したがって、補助熱源として空気加熱ヒータ（ＰＴＣ）等の補助ヒータ２３を適宜作動させる。このとき、ブロワファン２７を作動させ、エアミックスダンパ２８を開く。このようにすることで、補助ヒータ２３によって温めた空気を車室内に循環させて車室内の暖房を補完し、することで吸熱器９における車室内の空気から冷媒への吸熱量も補完することができ、冷房サイクル除霜モードにおける除霜の能力を補うことができる。
　なお、上述のように、吸熱除霜モード及びホットガス除霜モードの何れにおいても、冷媒の熱は除霜に用いられるため、室内コンデンサ４において冷媒を凝縮させる必要がない。したがって、冷媒回路に、室内コンデンサ４をバイパスさせる冷媒配管を設けてもよい。例えば、図６に示すように、圧縮機２から吐出した冷媒を、室内コンデンサ４を通過させずに、冷媒配管１３Ｈの室外熱交換器７と室外膨張弁６との間に流入させる冷媒配管１３Ｉを設けてもよい。また冷媒配管１３Ｉの冷媒配管１３Ｅとの接続箇所の冷媒上流側に電磁弁４０、下流側に電磁弁３０を設ける。
　このような冷媒回路において、ホットガス除霜モードの冷媒の流れ（図７）、チラー除霜モードの冷媒の流れ（図８）、及び、冷房サイクル除霜モードの冷媒の流れ（図９）は、以下のようになる。
　圧縮機２から吐出した高温高圧の冷媒は冷媒配管１３Ｅに流入する。電磁弁３０を閉じつつ電磁弁４０を開き、冷媒を、電磁弁４０及び冷媒配管１３Ｉを経て室外熱交換器７に流入させる。冷媒は、室外熱交換器７において放熱し着霜を融解する。
　室外熱交換器７を出た冷媒は、その後、図７のホットガス除霜モードの場合、電磁弁２１を経て圧縮機２に吸い込まれる。図８のチラー除霜モードの場合、室外熱交換器７から流出した冷媒は、電磁弁１７、レシーバドライヤ部１４、過冷却部１６及び逆止弁１８を経て、冷媒配管７２に流入させ、チラー膨張弁７３、電磁弁７４を経て冷媒－熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ａにおいて熱媒体から吸熱し、圧縮機２に吸い込まれる。また、図９の冷房サイクル除霜モードの場合、室外熱交換器７から流出した冷媒は、電磁弁１７、レシーバドライヤ部１４、過冷却部１６及び逆止弁１８を経て吸熱器９に流入させ、吸熱器９において蒸発・吸熱し、圧縮機２に吸い込まれる。
　特に、冷房サイクル除霜においては、補助ヒータ２３によって温めた空気を車室内に循環させるため、エアミックスダンパ２８を開く必要がある。エアミックスダンパ２８を開くと、冷媒が室内コンデンサ４通過する際に、室内コンデンサ４において車室内の空気と冷媒とが熱交換してしまい、除霜能力が低下してしまう。このため、室内コンデンサ４をバイパスさせることで、室内コンデンサ４における車室内の空気と冷媒との熱交換を回避し、高温高圧の冷媒をそのまま室外熱交換器７に導くことができるので除霜能力をより向上させることができる。
　（除霜モードの選択または切替の条件の設定について）
　上述の通り、除霜モードの選択及び切替えは、予め設定した条件に基づいて行われる。本実施形態において、ヒートポンプＥＣＵ１１には、除霜を行っていない状態から除霜の必要が生じた場合に選択される除霜モードの選択条件や、吸熱除霜モードからホットガス除霜モードへの切替条件の他、吸熱除霜モードにおいて補助熱源を作動させる作動条件、除霜を終了させる除霜終了条件などが予め設定されている。
（１）吸熱除霜モードまたはホットガス除霜モードの選択
　上述の通り、吸熱除霜モードは、冷媒への吸熱を冷媒－熱媒体熱交換器６４または吸熱器９と圧縮機２とで行うと共に、補助熱源を用いることができるため、除霜能力が高い。このため、急速な除霜が望まれる場合には、吸熱除霜モードを優先的に実行して除霜を行うことが好ましい。しかし、吸熱除霜モードによる除霜のみでは溶け残りや除霜ムラが生じてしまう場合がある。このため、吸熱除霜モードを実行して急速に除霜を行った後に、ホットガス除霜モードを実行する。これにより、吸熱除霜モードでの除霜によって溶け残った霜がある場合でも、ムラなく確実に除霜を行うことができる。
　また、吸熱除霜モードを実行する際に、チラー除霜モード又は冷房サイクル除霜モードのうち、車両の状況（冷媒－熱媒体熱交換器６４を通過する熱媒体の温度や、車室内温度）に応じて、より除霜能力の高いモードを選択して実行することができる。このように除霜モードを選択し、適宜切り替えて実行することで、急速に、確実かつムラのない除霜を行うことができる。
　そこで、吸熱除霜モード又はホットガス除霜モードを選択する選択条件は、吸熱対象毎に温度によって設定する。より具体的には、例えば、チラー除霜モードを選択する選択条件は、チラー水温Ｔｗ（冷媒－熱媒体熱交換器６４を流通する熱媒体の温度）によって設定することができる。また、冷房サイクル除霜モードを選択する選択条件は、車室内温度Ｔｉｎ（吸熱器９において冷媒と熱交換する熱媒体（空気）の温度）によって設定することができる。
　ヒートポンプＥＣＵ１１では、選択条件を満たす場合、つまり、チラー水温Ｔｗが設定された所定温度Ｔｗｔ１以上の場合にチラー除霜モードを選択し、車室内温度Ｔｉｎが所定温度Ｔｉｎｔ１以上の場合に冷房サイクル除霜モードを選択する。なお、チラー水温Ｔｗが所定温度Ｔｗｔ１以上、かつ、車室内温度Ｔｉｎが所定温度Ｔｉｎｔ１以上の場合はチラー除霜モードを優先的に選択する。
　また、ヒートポンプＥＣＵ１１は、選択条件を満たさない場合、つまり、チラー水温Ｔｗが所定温度Ｔｗｔ１未満であり、かつ、車室内温度Ｔｉｎが所定温度Ｔｉｎｔ１未満である場合には、外気温度Ｔａｍに設定された所定温度Ｔｘに基づいて選択すべき除霜モードを決定する。すなわち、外気温度Ｔａｍが所定温度Ｔｘ以上の場合にはホットガス除霜モードを選択し、外気温度Ｔａｍが所定温度Ｔｘよりも低い場合には吸熱除霜モード（本実施形態では、チラー除霜モード）を選択する。この場合において、チラー除霜モードを実行するに際し、チラー水温Ｔｗが所定温度Ｔｗｔ１未満であるため、このまま除霜を行っても除霜能力が十分とは言い難い。そこで、ヒートポンプＥＣＵ１１は、補助熱源としての水加熱ヒータ（ＥＣＨ）を作動させ、除霜能力を補完する。
（２）吸熱除霜モードからホットガス除霜モードへの切替
　また、チラー除霜モード又は冷房サイクル除霜モードからホットガス除霜モードに切り替える場合には、切替条件として、例えば、冷媒温度に対する閾値温度Ｔｒｔ１または冷媒圧力に対する閾値圧力Ｐｒｔ１を設定する。例えば、閾値温度Ｔｒｔ１は５℃、閾値圧力Ｐｒｔ１は０．２５ＭｐａＧなど、チラー除霜モード又は冷房サイクル除霜モードによって概ね除霜が進行したと想定できる温度又は圧力に設定する。
　ヒートポンプＥＣＵ１１は、チラー除霜モード又は冷房サイクル除霜モードによって除霜を開始した後、冷媒温度または冷媒圧力に対して予め設定した閾値（閾値温度Ｔｒｔ１、閾値圧力Ｐｒｔ１）以上の場合に、チラー除霜モード又は冷房サイクル除霜モードからホットガス除霜モードに切り替える。この他、切替条件として、チラー除霜モード又は冷房サイクル除霜モードの実行開始から所定時間ＴＰ１（例えば、１５分）を設定することができる。
　冷媒温度は、例えば、圧縮機２の吸込冷媒温度Ｔｓ、圧縮機２の吐出冷媒温度Ｔｄ、室外熱交換器７から吐出直後の吐出冷媒温度ＴＸＯなどを検出して用いる。冷媒圧力は、例えば、圧縮機２の吸入冷媒圧力Ｐｓ、圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄ、室外熱交換器７から吐出直後の吐出冷媒圧力ＰＸＯなどを検出して用いる。
（３）吸熱除霜モードによる除霜実行時の補助熱源の作動
　また、ヒートポンプＥＣＵ１１には、吸熱除霜モードによる除霜実行時に、補助熱源を作動させるかを定める作動条件が設定されている。
　チラー除霜モードにおいて、チラー水温（熱媒体の温度）Ｔｗが作動条件として設定された温度Ｔｗｔ２よりも低い場合に、補助熱源としての水加熱ヒータ（ＥＣＨ）を作動させる。また、チラー水温Ｔｗが作動停止条件として設定された温度Ｔｗｔ３よりも高くなった場合には、水加熱ヒータの作動を停止させても良い。なお、作動条件として設定された温度Ｔｗｔ２が、選択条件で定められた所定温度Ｔｗｔ１と同じ温度であっても良い。
　冷房サイクル除霜モードにおいて、車室内温度Ｔｉｎが作動条件として設定された温度Ｔｉｎｔ２よりも低い場合に、補助熱源としての補助ヒータ２３を作動させる。また、車室内の温度Ｔｉｎが作動停止条件として設定された温度Ｔｉｎｔ３よりも高くなった場合には補助ヒータ２３の作動を停止させても良い。作動条件として設定された温度Ｔｉｎｔ２が、選択条件で定められた所定温度Ｔｉｎｔ１と同じ温度であっても良い。
（４）除霜終了
　本実施形態においては、また、除霜を終了させる際の除霜終了条件として、冷媒温度に対する閾値Ｔｒｔ２または冷媒圧力に対する閾値Ｐｒｔ２を設定する。ヒートポンプＥＣＵ１１では、冷媒温度または冷媒圧力が、予め設定した閾値（閾値温度Ｔｒｔ２、閾値圧力Ｐｒｔ２）より高い状態が所定時間ＴＰ２経過した場合に除霜モードの実行を終了させる。
　（除霜モード選択・切替処理）
　以下、図１０のフローチャートを参照して、本実施形態に係る車両用空調装置における除霜モード選択・切替処理について説明する。
　ヒートポンプＥＣＵ１１は、自動的にまたは空調操作部５３に対するマニュアル操作により除霜運転が選択されると、除霜要求ありとして（ステップＳ１１）、併せて暖房要求の有無を判定する（ステップＳ１２）。暖房要求がない場合には、チラー水温Ｔｗが所定温度Ｔｗｔ１よりも高いかを監視する（ステップＳ１３）。
　ヒートポンプＥＣＵ１１は、チラー水温Ｔｗが所定温度Ｔｗｔ１よりも高い場合には、チラー除霜モードを選択し実行する（ステップＳ１４）。チラー除霜モードが選択されると、ブロワファン２７を停止させ、エアミックスダンパ２８を閉じ（ステップＳ１５）、補助熱源としての水加熱ヒータの制御（ＥＣＨ制御）を行う（ステップＳ１６）。ＥＣＨ制御については後述する。その後、ヒートポンプＥＣＵ１１は、除霜モードの切替を要するか監視する（ステップＳ１７）。
　除霜モード切替の要否は、次のように判定する。ヒートポンプＥＣＵ１１は、ステップＳ１４のチラー除霜モードによって室外熱交換器７の除霜を開始してから、冷媒温度（Ｔｓ、Ｔｄ、ＴＸＯの何れか）を吸込温度センサ４４、吐出温度センサ４３、及び室外熱交換器温度センサ５４の何れかから取得し、冷媒温度Ｔｒが予め定めた閾値温度Ｔｒｔ１より高い場合に、チラー除霜モードからホットガス除霜モードに切替える（ステップＳ１７，ステップＳ１８）。
　ステップＳ１７では、冷媒温度に代えて、吐出圧力センサ４２や室外熱交換器圧力センサ５６などから冷媒圧力（Ｐｓ、Ｐｄ、ＰＸＯの何れか）を取得し、冷媒圧力が予め定めた閾値圧力Ｐｒｔ１よりも高い場合に（ステップＳ１７）、チラー除霜モードからホットガス除霜モードに切替えてもよい（ステップＳ１７，１８）。または、ヒートポンプＥＣＵ１１は、ステップＳ１４のチラー除霜モードによって室外熱交換器７の除霜を開始してから、所定時間ＴＰ１が経過したことをもってチラー除霜モードからホットガス除霜モードに切替えてもよい（ステップＳ１７，１８）。ヒートポンプＥＣＵ１１は、ステップＳ１７において除霜モードの切替を要しないと判定した場合には、除霜を終了する。
　ホットガス除霜モードが選択され実行されると（ステップＳ１８）、ヒートポンプＥＣＵ１１は、除霜終了の可否を判定する（ステップＳ１９）。具体的には、ヒートポンプＥＣＵ１１は、冷媒温度が予め定めた閾値温度Ｔｒｔ２よりも高い状態、または、冷媒圧力が予め定めた閾値圧力Ｐｒｔ２よりも高い状態が所定時間ＴＰ２継続した場合に、除霜を終了する（ステップＳ１９）。ヒートポンプＥＣＵ１１は、除霜終了の条件を満たさない場合に、除霜を継続しつつ（ステップＳ２０）ステップＳ１１に戻り、上記処理を繰り返す。
　一方、ステップＳ１３において、チラー水温Ｔｗが所定温度Ｔｗｔ１未満である場合は、車室内温度Ｔｉｎを監視する（ステップＳ２１）。車室内温度Ｔｉｎが所定温度Ｔｉｎｔ１以上の場合に冷房サイクル除霜モードを選択し、実行する（ステップＳ２２）。冷房サイクル除霜モードが選択されると、補助ヒータ２３の制御（ＰＴＣ制御）を行う（ステップＳ２３）。ＰＴＣ制御については後述する。
　その後、ヒートポンプＥＣＵ１１は、上記したステップＳ１７からステップＳ１９の処理を実行する。すなわち、ヒートポンプＥＣＵ１１は、除霜モードの切替を要するか監視し（ステップＳ１７）、切替を要しない場合には除霜を終了し、切替を要する場合には、ホットガス除霜モードに切り替えて実行する（ステップＳ１８）。ヒートポンプＥＣＵ１１は、ホットガス除霜モードの実行後、除霜終了可否を判断しつつ（ステップＳ１９）、所定の除霜終了条件を満たす場合に除霜を終了する。
　ステップＳ２１の車室内温度Ｔｉｎを監視において、車室内温度Ｔｉｎが所定温度Ｔｉｎｔ１未満の場合には、外気温度センサ３３によって検出された外気温度Ｔａｍを取得する。ヒートポンプＥＣＵ１１は、外気温度Ｔａｍと所定温度Ｔｘとを比較する（ステップＳ２４）。
　ステップＳ２２において、ヒートポンプＥＣＵ１１は、外気温度Ｔａｍが所定温度Ｔｘ以上の場合には、ホットガス除霜モードを選択する（ステップＳ２５）。なお、外気温度Ｔａｍが所定温度Ｔｘ未満の場合には吸熱除霜モードとしてチラー除霜モードを選択する（ステップＳ２６）。
　チラー除霜モードが選択されると、ＥＣＨ制御を行う（Ｓステップ２７）。ホットガス除霜モード（ステップＳ２５）またはチラー除霜モード（ステップＳ２６）の何れが選択された場合でも、ブロワファン２７を閉じ、エアミックスダンパ２８を閉じて（ステップＳ２８）除霜を実行する。その後、ヒートポンプＥＣＵ１１は、ステップＳ１９の除霜終了可否を判断しつつ、所定の除霜終了条件を満たす場合に除霜を終了する。
　ヒートポンプＥＣＵ１１は、ステップＳ１２において、暖房要求があった場合には、冷房サイクル除霜モードを選択し実行する（ステップＳ２９）。冷房サイクル除霜モードが選択されると、補助ヒータによる空調制御（ＰＴＣ空調制御）を行う（ステップＳ３０）。ＰＴＣ空調制御については後述する。
　その後、ヒートポンプＥＣＵ１１は、上記したステップＳ１７からステップＳ１９の処理を実行する。すなわち、ヒートポンプＥＣＵ１１は、除霜モードの切替を要するか監視し（ステップＳ１７）、切替を要しない場合には除霜を終了し、切替を要する場合には、ホットガス除霜モードに切り替えて実行する（ステップＳ１８）。ヒートポンプＥＣＵ１１は、ホットガス除霜モードの実行後、除霜終了可否を判断しつつ（ステップＳ１９）、所定の除霜終了条件を満たす場合に除霜を終了する。
　（補助熱源の作動処理）
　以下、図１１のフローチャートを参照して、本実施形態に係る車両用空調装置において、吸熱除霜モード実行時の補助熱源の作動に関する制御処理（ＥＣＨ制御、ＰＴＣ制御、及びＰＴＣ空調制御）について説明する。
　ヒートポンプＥＣＵ１１は、吸熱除霜モード実行時において、必要に応じて除霜能力を補完させる。このため、ヒートポンプＥＣＵ１１は、実行中の除霜モードがチラー除霜モードである場合に、図１１（Ａ）のＥＣＨ制御に係るフローチャートに従って、水加熱ヒータの制御を行う。具体的には、ヒートポンプＥＣＵ１１は、チラー水温Ｔｗを所定温度Ｔｗ２と比較し（ステップＳ３１１）、チラー水温Ｔｗが所定温度Ｔｗｔ２よりも高い場合には水加熱ヒータを作動させず（ステップＳ３１２）、チラー水温Ｔｗが所定温度Ｔｗｔ２よりも低い場合には水加熱ヒータを作動させる（ステップＳ３１３）。
　ヒートポンプＥＣＵ１１は、実行中の除霜モードが冷房サイクル除霜モードである場合には、図１１（Ｂ）のＰＴＣ制御に係るフローチャートに従って、補助ヒータ２３の制御を行う。具体的には、ヒートポンプＥＣＵ１１は、車室内温度Ｔｉｎと所定温度Ｔｉｎｔ２とを比較し（ステップＳ３２１）、車室内温度Ｔｉｎが所定温度Ｔｉｎｔ２よりも高い場合には補助ヒータを作動させず（ステップＳ３２２）、ブロワファンを作動させ、エアミックスダンパ２８を閉じる（Ｓ３２３）。一方、車室内温度Ｔｉｎが所定温度Ｔｉｎｔ１よりも低い場合には補助ヒータを作動させ（ステップＳ３２４）、ブロワファンを作動させ、エアミックスダンパ２８を開く（ステップＳ３２５）。
　ヒートポンプＥＣＵ１１は、暖房要求があり、冷房サイクル除霜モードを実行している場合には、図１１（Ｃ）のＰＴＣ空調制御に係るフローチャートに従って補助ヒータ２３の制御を行う。具体的には、ヒートポンプＥＣＵ１１は、車室内温度Ｔｉｎとユーザによって設定された設定温度Ｔｓｅｔとを比較し（ステップＳ３３１）、車室内温度Ｔｉｎが設定温度Ｔｓｅｔよりも高い場合には補助ヒータを作動させず（ステップＳ３３２）、ブロワファンを作動させ、エアミックスダンパ２８を閉じる（Ｓ３３３）。一方、車室内温度Ｔｉｎが設定温度Ｔｓｅｔよりも低い場合には補助ヒータを作動させ（ステップＳ３３４）、ブロワファンを作動させ、エアミックスダンパ２８を開く（ステップＳ３３５）。
　なお、水加熱ヒータ及び補助ヒータに対して作動停止条件を設定しておくこともできる。
　以上説明してきたように、本実施形態に係る車両用空調装置１によれば、ヒートポンプＥＣＵ１１は、吸熱除霜モード（チラー除霜モードまたは冷房サイクル除霜モード）とホットガス除霜モードと、を含む複数の除霜モードを実行可能である。そして、予め定められた選択条件に従って吸熱除霜モードを優先的に実行し、除霜の進行状況に応じてホットガス除霜モードに切替えて除霜を行う。これにより、吸熱除霜モードによって急速に除霜を行いながら、ホットガス除霜モードによって溶け残り等のムラを解消するので、急速、かつ、ムラのない除霜を行うことができる。
　以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
　１：車両用空調装置，２：圧縮機，３：空気流通路，４：室内コンデンサ、６：室外膨張弁，７：室外熱交換器，８：室内膨張弁，９：吸熱器，１１：ヒートポンプＥＣＵ（制御装置），２３：補助ヒータ，２７：ブロワファン，２８：エアミックスダンパ，６４：冷媒－熱媒体熱交換器，７３：チラー膨張弁
　

Claims (11)

  1. 　冷媒を圧縮する圧縮機、前記冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器、及び、吸熱対象から前記冷媒に吸熱させる吸熱用熱交換器を含む冷媒回路と、前記冷媒回路を制御する制御装置と、を備えた車両用空調装置において、
    　前記制御装置は、
    　前記圧縮機で圧縮させた前記冷媒により前記室外熱交換器を除霜するホットガス除霜モードと、
    　前記吸熱対象において吸熱させると共に前記圧縮機で圧縮させた前記冷媒により前記室外熱交換器を除霜する吸熱除霜モードと、を含む複数の除霜モードを選択的に実行可能であり、
    　前記吸熱除霜モードを優先的に選択して実行する選択条件と、前記吸熱除霜モードから前記ホットガス除霜モードに切替えて実行する切替条件とが設定されている車両用空調装置。
  2. 　前記選択条件は前記吸熱対象の温度によって設定され、前記吸熱対象の温度が前記選択条件を満たす場合に、前記吸熱除霜モードが優先的に選択される請求項１記載の車両用空調装置。
  3. 　前記切替条件は、冷媒圧力、冷媒温度または前記吸熱除霜モードの実行時間のいずれかによって設定され、
    　前記冷媒圧力、前記冷媒温度、及び前記実行時間のいずれかが、設定された前記切替条件を満たす場合に、前記吸熱除霜モードから前記ホットガス除霜モードに切替える請求項１または請求項２記載の車両用空調装置。
  4. 　前記吸熱除霜モードは、
    　前記吸熱用熱交換器が熱媒体回路を循環する熱媒体と前記冷媒との間で熱交換を行わせる冷媒－熱媒体熱交換器であるチラー除霜モード、及び、前記吸熱用熱交換器が、車室内に供給される空気から前記冷媒に吸熱させる吸熱器である冷房サイクル除霜モードの少なくともいずれか一方を含む請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
  5. 　前記選択条件は前記冷媒－熱媒体熱交換器を流通する熱媒体の温度によって設定され、
    　前記冷媒－熱媒体熱交換器を流通する熱媒体の温度が所定温度Ｔｗｔ１以上の場合に前記チラー除霜モードが選択される請求項４記載の車両用空調装置。
  6. 　前記選択条件は車室内の温度によって設定され、
    　前記車室内の温度が所定温度Ｔｉｎｔ１以上の場合に冷房サイクル除霜モードが選択される、請求項４記載の車両用空調装置。
  7. 　前記冷媒－熱媒体熱交換器を流通する熱媒体の温度が所定温度Ｔｗｔ１以上であり、かつ、車室内の温度が所定温度Ｔｉｎｔ１以上である場合は、前記チラー除霜モードが選択される請求項５または請求項６記載の車両用空調装置。
  8. 　前記冷媒－熱媒体熱交換器を流通する熱媒体の温度が所定温度Ｔｗｔ１未満であり、車室内温度が所定温度Ｔｉｎｔ１未満であり、かつ、外気温度が所定温度Ｔｘ以上の場合に、前記ホットガス除霜モードが選択される、請求項５から請求項７のいずれか１項記載の車両用空調装置。
  9. 　前記制御装置は、前記チラー除霜モードの実行中に、前記熱媒体の温度が所定温度Ｔｗｔ２よりも低い場合には、前記熱媒体回路に設けられ前記熱媒体を加熱する補助熱源を作動させる請求項４から請求項８のいずれか１項記載の車両用空調装置。
  10. 　前記制御装置は、前記冷房サイクル除霜モードの実行中に、前記車室内の温度が所定温度Ｔｉｎｔ２よりも低い場合には、前記車室内に流入する空気を加熱する補助熱源を作動させる請求項４から請求項９のいずれか１項記載の車両用空調装置。
  11. 　前記制御装置は、冷媒温度が予め定めた閾値温度Ｔｒｔ３以上の状態、または、冷媒圧力が予め定めた閾値圧力Ｐｒｔ３以上の状態が所定時間ＴＰ２継続した場合に前記除霜モードの実行を終了させる請求項１から請求項１０の何れか１項記載の車両用空調装置。
PCT/JP2022/013276 2021-03-24 2022-03-22 車両用空調装置 WO2022202841A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280020627.6A CN116963919A (zh) 2021-03-24 2022-03-22 车用空调装置
DE112022001746.5T DE112022001746T5 (de) 2021-03-24 2022-03-22 Fahrzeugklimaanlage

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-050515 2021-03-24
JP2021050515A JP2022148724A (ja) 2021-03-24 2021-03-24 車両用空調装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022202841A1 true WO2022202841A1 (ja) 2022-09-29

Family

ID=83395872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/013276 WO2022202841A1 (ja) 2021-03-24 2022-03-22 車両用空調装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2022148724A (ja)
CN (1) CN116963919A (ja)
DE (1) DE112022001746T5 (ja)
WO (1) WO2022202841A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013241094A (ja) * 2012-05-21 2013-12-05 Honda Motor Co Ltd 車両用空調装置
JP2015048041A (ja) * 2013-09-04 2015-03-16 サンデン株式会社 車両用空気調和装置
JP2019001244A (ja) * 2017-06-13 2019-01-10 サンデンホールディングス株式会社 車両用空気調和装置
JP2019018708A (ja) * 2017-07-18 2019-02-07 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 車両用空気調和装置
JP2020079004A (ja) * 2018-11-13 2020-05-28 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 車両用空気調和装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6126429B2 (ja) 2013-03-29 2017-05-10 株式会社日本クライメイトシステムズ 車両用空調装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013241094A (ja) * 2012-05-21 2013-12-05 Honda Motor Co Ltd 車両用空調装置
JP2015048041A (ja) * 2013-09-04 2015-03-16 サンデン株式会社 車両用空気調和装置
JP2019001244A (ja) * 2017-06-13 2019-01-10 サンデンホールディングス株式会社 車両用空気調和装置
JP2019018708A (ja) * 2017-07-18 2019-02-07 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 車両用空気調和装置
JP2020079004A (ja) * 2018-11-13 2020-05-28 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 車両用空気調和装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE112022001746T5 (de) 2024-02-01
CN116963919A (zh) 2023-10-27
JP2022148724A (ja) 2022-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014188674A1 (ja) 冷凍サイクル装置
WO2020100410A1 (ja) 車両用空気調和装置
JP7372732B2 (ja) 車両用空気調和装置
KR101941026B1 (ko) 차량용 히트 펌프 시스템
WO2022202839A1 (ja) 車両用空調装置
JP3794115B2 (ja) 空気調和装置
CN112384392B (zh) 车辆用空气调节装置
KR101384680B1 (ko) 자동차용 브라인식 냉난방 시스템
KR20190047198A (ko) 차량용 히트 펌프 시스템
WO2022202841A1 (ja) 車両用空調装置
KR101430005B1 (ko) 차량용 히트 펌프 시스템 및 그 제어방법
WO2020090255A1 (ja) 車両用空気調和装置
US20240157756A1 (en) Vehicle air conditioning apparatus
US20240157757A1 (en) Vehicle air conditioning apparatus
WO2022202836A1 (ja) 車両用空調装置
WO2023002993A1 (ja) 車両用空調装置
CN113811727A (zh) 车辆用空气调节装置
WO2023027027A1 (ja) 車両用空調装置
WO2022064945A1 (ja) 車両用空調装置
KR102478225B1 (ko) 전기 자동차의 공조 시스템 및 그 제어 방법
CN113165477B (zh) 车辆用空气调节装置
JP7387520B2 (ja) 車両用空気調和装置
US20240157761A1 (en) Vehicle air conditioning apparatus
WO2023276626A1 (ja) ヒートポンプサイクル装置
KR101461989B1 (ko) 차량용 히트 펌프 시스템 및 그 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22775623

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280020627.6

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18550415

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112022001746

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22775623

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1