特許 6221920 車両用空調装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6221920

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】車両用空調装置

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20171023BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20171023BHJP

   B60K 8/00 20060101ALI20171023BHJP

   B60K 1/04 20060101ALI20171023BHJP

   B60L 11/18 20060101ALI20171023BHJP

   B60L 1/02 20060101ALI20171023BHJP

【ＦＩ】

   B60H1/22 671

   B60H1/22 611Z

   B60K11/04 G

   B60K8/00

   B60K1/04 Z

   B60L11/18 G

   B60L1/02

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-90441(P2014-90441)

(22)【出願日】2014年4月24日

(65)【公開番号】特開2015-209030(P2015-209030A)

(43)【公開日】2015年11月24日

【審査請求日】2016年7月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】磯村 晋作

(72)【発明者】

【氏名】梅原 彰

(72)【発明者】

【氏名】本多 桂太

【審査官】 河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１５０８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１２６６２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／１３２２２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１６８２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０２３７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２８３６０４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−１００７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０６４９３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｈ １／２２

Ｈ０１Ｍ ８／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車室内を空調するための空調用空気を前記車室内に送風する車両用空調装置（１０）であって、
冷却媒体が循環する第１回路（１８）と、
前記第１回路に設けられ、通過する前記空調用空気と熱交換して、通過する前記空調用空気を前記冷却媒体によって加熱する加熱用熱交換器（１９）と、
前記第１回路に設けられ、前記冷却媒体を循環させる第１ポンプ（２０）と、
前記第１回路を循環する前記冷却媒体の温度を検出する第１温度センサ（２２）と、
前記第１回路を循環する前記冷却媒体が循環可能であり、車両に搭載される燃料電池（１２）を前記冷却媒体で冷却する第２回路（２３）と、
前記第２回路に設けられ、前記冷却媒体を循環させる第２ポンプ（２７）と、
前記第２回路を循環する前記冷却媒体の温度を検出する第２温度センサ（２８）と、
前記第１回路と前記第２回路とを接続し、前記第１回路に流れる前記冷却媒体の循環量と前記第２回路に流れる前記冷却媒体の循環量とを調節する調整手段（２１）と、
前記調整手段、前記第１ポンプおよび前記第２ポンプを制御する制御手段（１６）と、を含み、
前記制御手段は、
前記燃料電池を冷却する場合には、前記第２ポンプを駆動して前記冷却媒体を前記第２回路で循環させ、
前記第１温度センサによって検出された温度が第１所定温度未満では、前記第２回路では前記第１回路からの前記冷却媒体が循環しないように前記調整手段および前記第１ポンプを制御するものであり、
前記制御手段は、前記第１温度センサによって検出された温度が第１所定温度以上であり、かつ前記第２温度センサによって検出された温度が第２所定温度以上の場合には、前記第１回路を循環する前記冷却媒体が、前記第２回路でも循環するように前記調整手段、前記第１ポンプおよび前記第２ポンプを制御することを特徴とする車両用空調装置。

【請求項2】

前記調整手段は、開閉モードとして、
前記第１回路にて前記冷却媒体を循環させて、前記第２回路では前記第１回路からの前記冷却媒体が循環しない単独モードと、
前記第１回路を循環する前記冷却媒体が、全て前記第２回路でも循環する連携モードと、
前記第１回路を循環する前記冷却媒体の一部が前記第２回路でも循環し、残余の前記冷却媒体は前記第２回路に流入することなく前記第１回路を循環する中間モードと、を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。

【請求項3】

前記第１回路を循環する前記冷却媒体を加熱する加熱手段（１７）をさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池車両において暖房熱源として燃料電池の廃熱を用いる車両用空調装置に関する。

【背景技術】

【0002】

燃料電池車両の暖房システムが電気ヒータを有している場合、通常、電気ヒータに電流を流す事で熱源である冷却水の加熱を行う。そして、所定の条件を満たしたときに燃料電池の冷却水（温水）によりヒータコアの加熱ができ、電気ヒータの使用電力を抑えた暖房が可能となる。

【0003】

特許文献１に記載の制御では、所定の条件として、燃料電池の冷却水温が燃料電池の廃熱によって所定温度に到達した場合としている。この条件を満たした場合に燃料電池の冷却回路と暖房温水回路を繋ぐ暖房三方弁を開放（連携）している。これによって燃料電池の廃熱を暖房に利用している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−１００７５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前述の特許文献１に記載の制御では、暖房温水回路が低水温であった場合、連携により燃料電池に低水温の冷却水が流入し、燃料電池の温度が低下して発電効率に悪影響を与えるという問題がある。

【0006】

そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、低温に起因する発電効率の低下を抑制しつつ、暖房熱源として燃料電池の廃熱を用いることができる車両用空調装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

【0008】

本発明は、第１温度センサ（２２）によって検出された温度が第１所定温度未満では、第２回路（２３）では第１回路からの冷却媒体が循環しないように調整手段（２１）および第１ポンプ（２０）を制御し、
第１温度センサによって検出された温度が第１所定温度以上であり、かつ第２温度センサによって検出された温度が第２所定温度以上の場合には、第１回路を循環する冷却媒体が、第２回路でも循環するように調整手段、第１ポンプおよび第２ポンプを制御することを特徴とする車両用空調装置である。

【0009】

このような本発明に従えば、調整手段を制御することによって、燃料電池によって加熱された第２回路の冷却媒体を、第１回路に流すことができる。これによって燃料電池の排熱を暖房熱源に用いることができる。また制御手段は、冷却媒体の温度が第１所定温度未満では、第２回路では第１回路からの冷却媒体が循環しないように調整手段および第１ポンプを制御する。これによって第１所定温度未満の冷却媒体は、第１回路から第２回路には流入しない。したがって第２回路に第１回路の低温の冷却媒体が流入して、燃料電池が低温になることを抑制することができる。これによって低温に起因する発電効率の低下を抑制することができる。

【0010】

なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態の車両用空調装置１０を含む全体システムの電気的構成を示すブロック図である。

【図2】単独モードにおける暖房システムを示す図である。

【図3】連携モードにおける暖房システムを示す図である。

【図4】中間モードにおける暖房システムを示す図である。

【図5】三方弁２１の状態を示す図である。

【図6】ＦＣスタック１２の冷却水温と、ＦＣスタック１２側の開閉モードとの関係を示すグラフである。

【図7】ヒータコア水温と、暖房側の開閉モードとの関係を示すグラフである。

【図8】開閉モードを決定するための制御マップである。

【図9】比較例の温度変化を示すグラフである。

【図10】実施例の温度変化を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図１０を用いて説明する。車両用空調装置１０は、車室内を空調するための空調用空気を車室内に送風する。図１に示すように、車両用空調装置１０は、たとえば走行用モータ１１を走行用駆動源とし、走行用モータ１１に対する電力供給手段として燃料電池（ＦＣスタック）１２を備える燃料電池ハイブリッド車（ＦＣＨＶ）に搭載される。したがって走行用モータ１１は、ＦＣスタック１２および車載のバッテリ１３の両方から電力が供給されて駆動する。

【0013】

ＦＣスタック１２は、水素と酸素との電気化学反応を利用して電力を発生する燃料電池のセルを複数有している。ＦＣスタック１２としては、固体高分子形燃料電池を用いることができる。ＦＣスタック１２の種類はこれに限定されるものではなく、リン酸形燃料電池、溶融炭酸塩形燃料電池等であってもかまわない。

【0014】

パワーマネジメンＥＣＵ（以下、「パワマネＥＣＵ」ということがある）１５は、図１に示すように、走行用モータ１１の挙動を制御する。またパワマネＥＣＵ１５は、ＣＡＮ（Controller Area Network：登録商標）通信を使いＦＣスタック１２および車両用空調装置１０の空調用ＥＣＵ１６と必要な情報交換をする。パワマネＥＣＵ１５は、ＦＣスタック１２の発電量、バッテリ１３の残量および車両の走行状態などから、走行用モータ１１に供給する電力量を決定する。そしてパワマネＥＣＵ１５は、決定した電力量で走行用モータ１１を駆動するように制御する。

【0015】

車両用空調装置１０は、図２に示すように、高電圧の水加熱ヒータ（以下、単に「ヒータ」ということがある）１７を搭載し、空調用温水回路１８の水を加熱してヒータコア１９で放熱するシステムを有する。

【0016】

空調用温水回路１８は、冷却媒体として温水（水）が循環する循環流路を構成する。空調用温水回路１８には、水を循環させる電動式の空調用ポンプ２０、水を加熱するヒータ１７、循環する温水の温度を検出する第１温度センサ２２およびヒータコア１９が設けられる。したがってヒータ１７は、車室内に送風される空気を加熱して空調風を提供するときに、熱源として用いられる。ヒータコア１９は、ヒータ１７によって加熱された温水が、内部に流通するように構成される。

【0017】

第１温度センサ２２は、空調用温水回路１８を循環する水の温度を検出する。第１温度センサ２２は、ヒータ１７を通過後、ヒータコア１９に流入前の温水の温度を検出する。第１温度センサ２２は、検出した温度情報を、空調用ＥＣＵ１６に与える。第１温度センサ２２は、たとえば配管取り付けの温度サーミスタによって実現される。

【0018】

ヒータ１７には、車載のバッテリ１３から得た直流電力が、たとえばインバータ部によって個別にデューティ制御されて供給される。ヒータ１７は、電力が供給されている状態での消費電力は一定であり、たとえばニクロム線を利用したシーズヒータで実現される。

【0019】

ヒータコア１９は、冷却水を加熱源として空調ケース内を流通する空調用空気を加熱する暖房用の加熱手段（加熱用熱交換器）である。ヒータコア１９は、空調ケース内において空調用空気流れの下流側に配設されている。ヒータコア１９の内部には冷却水流路が形成されており、冷却水流路に冷却水が流れると、ヒータコア１９は、冷却水の熱をヒータコア１９自身を通過する空調用空気に放出して、空調用空気を加熱する。

【0020】

空調用温水回路１８には、ＦＣスタック１２を冷却する冷却回路２３が接続される。具体的には、空調用温水回路１８を循環する水が、冷却回路２３にも循環可能に２本の接続通路２４によって接続される。そして一方の接続通路２４には、三方弁２１が設けられる。

【0021】

三方弁２１は、その弁位置によって、図３に示す冷却回路２３と空調用温水回路１８をつないだ連携モード、図２に示す空調用温水回路１８でのみ循環する単独モードを有する。さらに三方弁２１は、図４に示すように、冷却回路２３と空調用温水回路１８をつなぎつつ、空調用温水回路１８内でも冷却水が循環する中間モードも有する。三方弁２１は、空調用温水回路１８の流路を、空調用温水回路１８だけで図２に示すように循環する単独モードと、図３に示す冷却回路２３も含めて循環する連携モードと、図４に示すようその間の中間モードと、を弁体の変位によって切り換える。中間モードは、冷却回路２３を循環する冷却水の一部が空調用温水回路１８でも循環し、残余の冷却水は冷却回路２３に流入することなく空調用温水回路１８を循環する開閉モードである。

【0022】

空調用ポンプ２０は、第１ポンプであって、空調用温水回路１８のうち三方弁２１の下流側であって、ヒータ１７よりも上流側に配設されている。空調用ポンプ２０は、冷却水を空調用温水回路１８に循環させるための循環ポンプである。空調用ポンプ２０は、たとえばポンプハウジング内でインペラを回転させるポンプ装置とすることができる。

【0023】

空調用（Ａ／Ｃ）ＥＣＵ１６は、マイクロコンピュータとその周辺回路から構成される制御手段である。空調用ＥＣＵ１６は、予め設定されたプログラムに従って、第１温度センサ２２、外気温センサ、および内気温センサからの各種温度信号、日射センサからの日射信号、および図示しない操作パネルで乗員が設定する設定温度信号等に対する演算処理を行う。さらに空調用ＥＣＵ１６は演算結果に基づいて、三方弁２１、空調用ポンプ２０、送風機（図示せず）、エアミックスドア（図示せず）等の制御を行う。また空調用ＥＣＵ１６は、ＣＡＮ通信にてパワマネＥＣＵ１５と通信し、暖房要求に応じパワマネＥＣＵ１５を介してヒータ１７の作動を制御する。

【0024】

次に、冷却回路２３に関して説明する。燃料電池ハイブリッド車は、図２に示すように、ＦＣスタック１２を冷却する冷却回路２３を有する。冷却回路２３は、冷却水（冷却媒体に相当）がＦＣスタック１２から流出してＦＣスタック１２へ戻るように、冷却水をＦＣスタック１２の外部に循環させる回路である。冷却回路２３は、ＦＣスタック１２の冷却水流出口と冷却水流入口とを繋いでいる。また冷却回路２３には、空調用温水回路１８を循環する水が循環するように、冷却回路２３と空調用温水回路１８とは接続通路２４を介して接続されている。冷却回路２３には、ラジエータ２５、ロータリバルブ２６および燃料電池用ポンプ２７が設けられる。またＦＣスタック１２の内部には、冷却回路２３の冷却水の温度を検出する第２温度センサ２８が設けられている。

【0025】

ＦＣスタック１２は、走行に必要な電力をまかなうものであり、発電時に発生する熱量は、内燃機関並みである。したがって乗用車でも放熱用熱交換器として、トラックで使用する大型のラジエータ２５を搭載している。ラジエータ２５は、冷却回路２３に設けられ、冷却水の熱を外気との熱交換により外部へ放出するようになっている。したがってラジエータ２５は、ＦＣスタック１２によって温度上昇した冷却水を冷却する放熱用熱交換器である。ラジエータ２５は、たとえばグリルの後方となるエンジンルーム内の前方に配設されている。ラジエータ２５には、図示しない送風ファンが設けられている。ラジエータ２５は、この送風ファンによって供給される冷却用空気によって、冷却水を冷却するようになっている。

【0026】

冷却回路２３には、ラジエータ２５をバイパスして冷却水を流通するバイパス通路２９が設けられている。すなわち、バイパス通路２９は、ラジエータ２５よりも冷却液流れ上流側の分岐点で冷却回路２３から分岐するとともにラジエータ２５よりも冷却液流れ下流側の合流点で冷却回路２３に合流するように設けられている。

【0027】

ロータリバルブ２６は、冷却回路２３からバイパス通路２９が分岐する分岐点に設けられ、ラジエータ２５を通過する冷却水とバイパス通路２９を通過する冷却水との流量比率を調節する弁装置である。ロータリバルブ２６は、内部のバルブによって、ラジエータ２５側を開きバイパス通路２９側を閉じて水がラジエータ２５を流通する場合と、バイパス通路２９側を開きラジエータ２５側を閉じて水がバイパス通路２９を流通する場合とに切替える。

【0028】

燃料電池用ポンプ２７は、第２ポンプであって、冷却回路２３のうち、冷却回路２３へのバイパス通路２９の合流点よりも冷却水流れ下流側に配設されている。すなわち、燃料電池用ポンプ２７は、冷却回路２３へのバイパス通路２９の合流点よりも下流側、かつ、ＦＣスタック１２よりも上流側に配設されている。燃料電池用ポンプ２７は、冷却水を冷却回路２３に循環させるための循環ポンプである。燃料電池用ポンプ２７は、例えば、ポンプハウジング内でインペラを回転させるポンプ装置とすることができる。

【0029】

ＦＣスタック１２には、燃料電池用ＥＣＵ（図示せず）が内蔵されている。燃料電池用ＥＣＵは、ＦＣスタック１２を制御する制御手段である。燃料電池用ＥＣＵは、ＦＣスタック１２が出力する燃料電池の発熱量もしくは発熱量に関連する物理量（例えば発電量）に関する情報や、第２温度センサ２８が出力する温度情報を入力する。燃料電池用ＥＣＵは、これらの入力情報に基づいてロータリバルブ２６や燃料電池用ポンプ２７を作動制御するようになっている。

【0030】

次に、三方弁２１の構成および制御に関してさらに説明する。三方弁２１は、図５に示すように、たとえばポテンションメータ付きサーボモータによって実現される。サーボモータは、三方弁２１の弁体２１ａの位置を角変位させる。ポテンションメータは、弁体２１ａの角度位置を検出する。サーボモータは、ポテンションメータが検出した弁体２１ａの角度位置に基づいて、弁体２１ａの角度位置を所定の位置に配置するように駆動される。したがって三方弁２１は、空調用温水回路１８に流れる水の循環量と冷却回路２３に流れる水の循環量とを調節する調整手段として機能する。

【0031】

図５に示すように、中間モード時は全ポートを開放し流路はポート２＆ポート３→ポート１となる。ポート１は、冷却回路２３側であり、ポート２は、空調用温水回路１８の空調用ポンプ２０側であり、ポート３は、空調用温水回路１８のヒータコア１９の下流側である。中間モード時の開度は、ポート１とポート３とが等しく、ポート２は、ポート１およびポート３よりも小さい。したがって中間モードでは、燃料電池側から流入する流量が、連携モード時と比べ低流量になっている。

【0032】

三方弁２１の開閉モードを決定する制御に関して説明する。図８に示すようにＦＣスタック冷却水の水温に加えヒータコア水温の両条件により三方弁２１の開閉モードを算出している。したがってＦＣスタック冷却水の水温が高温であっても、ヒータコア水温が所定の中水温まで上昇しないと連携する事ができない。また連携許可のヒステリシスを低水温、中水温および高水温の３段階にして、前述の中間モードにも対応可能としている。

【0033】

冷却回路２３の中水温は、たとえば６１℃に設定され、高水温は、たとえば６３℃に設定される。図６に示すように許可する開閉モードは、冷却回路２３の水温が、６１℃未満のときは、単独モードが出力され、６１℃以上６３℃未満のときは、中間モードが出力され、６３℃以上のときは連携モードが出力される。

【0034】

空調用温水回路１８の中水温は、たとえば１０℃に設定され、高水温は、たとえば５０℃に設定される。図７に示すように許可する開閉モードは、空調用温水回路１８の水温が、１０℃未満のときは、単独モードが出力され、１０℃以上５０℃未満のときは、中間モードが出力され、５０℃以上のときは連携モードが出力される。

【0035】

そして空調用ＥＣＵ１６は、各回路にて出力されたモードに基づいて、図８に示す制御マップによって出力する開閉モードを決定する。図８に示すように、ＦＣスタック１２側と空調側とで決定された開閉モードが異なる場合には、冷却回路２３から空調用温水回路１８に冷却水が流入しがたい側の開閉モードが選択される。したがってたとえば、ＦＣスタック１２側が中間モードを許可し、空調用温水回路１８側が単独モードを許可した場合には、単独モードとなるように三方弁２１を制御する。これによってＦＣスタック１２の温度低下を確実に抑制することができる。

【0036】

次に、開閉モードの遷移に関して説明する。イグニッションＯＮ直後は、冷却回路２３および空調用温水回路１８共に低温で単独ポジションである。そしてＦＣスタック１２側は発電することによって水温が上昇し、暖房側はヒータ１７が駆動することで徐々に水温上昇し、共に中水温域に達すると中間モードに移行し冷却回路２３の冷却水が空調用温水回路１８に流入して、ヒータコア１９に流入する。また更なる温度上昇をする事で図８に示すように、連携モードに移行する。

【0037】

このように制御することによって、以下の（１）〜（４）の効果を奏することができる。
（１）空調用温水回路１８の水温値を三方弁２１の制御値に追加する事で、空調用温水回路１８の低水温の冷却水がＦＣスタック１２へ流入する事を抑える事ができる。
（２）三方弁２１に中間モードを設ける事で、水温上昇に伴う段階的な開放が可能となり、急激な温度変化が生じず（１）で述べた効果を更に向上させることが出来る。
（３）中間モードによりヒータコア１９の急激な温度変化を防ぎ、暖房使用時の乗員の温感への悪影響を抑える事が可能である。
（４）さらに三方弁２１を一気に開放するとＦＣスタック１２の水温が低下し、単独にもどるハンチングが数回発生するが、前述のように中間モードによって急激な温度低下を抑える事で連携を継続する事が出来る。

【0038】

次に、開閉モードと吹出風温度との変化についてグラフを用いて説明する。比較例では、開閉モードは、連携モードと単独モードしかなく、中間モードがない。実施例では、単独モード、連携モードおよび中間モードの３つの開閉モードを有する。そして実施例では、空調用温水回路１８の水温も用いて、開閉モードを選択する。

【0039】

図９の比較例では、低水温時にヒータ１７を駆動させ、三方弁２１を駆動したときのグラフである。ＦＣスタック１２の水温が連携開始水温（６５℃）に達したときに、三方弁２１が連携モードに制御される。すると、連携によってＦＣスタック１２の水温が下がり、空調用温水回路１８の水温として、ヒータ前水温およびヒータ後水温が急激に上昇している。これによってヒータコア１９を通過する吹出風温度も上昇している。しかし、連携モードになることによって、ＦＣスタック１２の温度も低下するので、連携停止温度（６０℃）まで下降すると、単独モードに制御される。これによってハンチングを起こしている事がわかる。それにより一旦上昇した吹出温度が急激に下がり乗員の温感に悪影響を与えている。

【0040】

これに対して、図１０に示すように、本実施形態の制御を実施した場合には、ＦＣスタック１２の水温と空調用温水回路１８の水温の上昇に伴い単独→中間→連携と三方弁２１の状態が移行する。それに伴い、ＦＣスタック１２の水温は目標水温に近い値を維持出来ている。また水温変化による三方弁２１のハンチングも解消され、吹出温度も安定している。

【0041】

以上説明したように本実施形態の車両用空調装置１０では、調整手段である三方弁２１を制御することによって、ＦＣスタック１２によって加熱された冷却回路２３の冷却水を、空調用温水回路１８に流すことができる。これによってＦＣスタック１２の排熱を暖房熱源に用いることができる。また空調用ＥＣＵ１６は、冷却水の温度が第１所定温度である中水温未満では、空調用温水回路１８にて冷却水を循環させて、冷却回路２３では空調用温水回路１８からの冷却水が循環しないように三方弁２１を制御する。これによって中水温未満の冷却水は、冷却回路２３から空調用温水回路１８には流入しない。したがって冷却回路２３に空調用温水回路１８の低温の冷却水が流入して、ＦＣスタック１２が低温になることを抑制することができる。これによって低温に起因する発電効率の低下を抑制することができる。したがって本実施形態では、燃料電池車両における暖房制御中のＦＣスタック１２の発電効率維持を達成のため、ＦＣスタック１２の最適温度を確保するように三方弁２１を制御している。

【0042】

また本実施形態では、空調用ＥＣＵ１６は、空調用温水回路１８の冷却水が中水温（第１所定温度）以上であり、かつ冷却回路２３の冷却水も中水温（第２所定温度）以上の場合には、冷却回路２３を循環する冷却水が、空調用温水回路１８でも循環するように制御する。これによって中水温以上の冷却水を、空調用温水回路１８に流入させることができる。これによって暖房用の熱源として、冷却回路２３の冷却水を用いることができる。

【0043】

さらに本実施形態では、開閉モードとして、連携モードと中間モードと単独モードとを有する。中間モードがあるので、冷却回路２３の冷却水が一気に空調用温水回路１８に流入することを防ぐことができる。これによって空調用温水回路１８の急激な温度変化することを防ぐことができる。

【0044】

また本実施形態では、空調用温水回路１８を循環する冷却水を加熱するヒータ１７を備える。これによってＦＣスタック１２の冷却水を中水温になるまでの熱源としてヒータ１７を用いることができる。これによってイグニッションオン後に、車室内をヒータ１７によって暖房することができる。

【0045】

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

【0046】

上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

【0047】

前述の第１実施形態では、ヒータ１７は、空調用のものを用いたが、ＦＣスタック専用に設けたヒータを駆動してもよい。またヒータ１７は、ＤＣ−ＤＣコンバータで１２Ｖに降圧し、１２Ｖ用の低電圧水加熱ヒータであってもよい。

【0048】

また前述の第１実施形態では、ヒータ１７は１つだけ設けられていたが、１つに限ることはなく、空調用温水回路１８に複数設けてもよく、冷却回路２３にさらにヒータ１７を設けてもよい。

【0049】

前述の第１実施形態では、調節手段は三方弁２１によって実現されているが、三方弁２１に限るものではなく、他の構成であってもよい。たとえばリニアに３つのポートの開度を調節可能な弁手段であってもよい。したがってＦＣスタック１２の冷却水の空調用温水回路１８への流入量を自在に制御できるならば他の手段を用いても良い。

【0050】

前述の第１実施形態では、中間モードを有する制御であったが、このような制御に限るものではない。たとえば空調用温水回路１８の温度変化を緩やかにするために、単独および連携を細かく繰り返してもよい。

【0051】

前述の第１実施形態では、第１温度センサ２２は、空調用温水回路１８の水温の上昇が確認できるならば、バイメタルを用いたサーモスタットなど他のセンサであってもよい。

【0052】

前述の第１実施形態では、ヒータ１７を用いて空調用温水回路１８の冷却水を加熱しているが、このようになヒータに限るものではない。たとえば走行用モータ１１の冷却水を熱源にしてもよい。またヒータを用いずに、ＦＣスタック１２の熱源だけを用いて空調用温水回路１８の水温を加熱してもよい。

【符号の説明】

【0053】

１０…車両用空調装置 １１…走行用モータ（駆動源）
１２…ＦＣスタック（燃料電池） １３…バッテリ
１４…回生ブレーキ（回生装置） １５…パワマネＥＣＵ
１６…空調用ＥＣＵ（制御手段） １７…ヒータ（加熱手段）
１８…空調用温水回路（第１回路） １９…ヒータコア（加熱用熱交換器）
２０…空調用ポンプ（第１ポンプ） ２１…三方弁（調整手段）
２２…第１温度センサ ２３…冷却回路（第２回路） ２４…接続通路
２５…ラジエータ ２６…ロータリバルブ
２７…燃料電池用ポンプ（第２ポンプ） ２８…第２温度センサ
２９…バイパス通路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】