特許 6875163 空気調和装置

(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】6875163

(24)【登録日】2021年4月26日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】空気調和装置

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20210510BHJP

   B60H 1/00 20060101ALI20210510BHJP

   F25B 6/04 20060101ALI20210510BHJP

   F25B 29/00 20060101ALI20210510BHJP

   F25B 43/00 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   B60H1/22 651A

   B60H1/22 651C

   B60H1/00 102H

   F25B6/04 B

   F25B29/00 391A

   F25B43/00 M

【請求項の数】14

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2017-59806(P2017-59806)

(22)【出願日】2017年3月24日

(65)【公開番号】特開2018-161948(P2018-161948A)

(43)【公開日】2018年10月18日

【審査請求日】2020年3月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001845

【氏名又は名称】サンデンホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100066980

【弁理士】

【氏名又は名称】森 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100108914

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 壯兵衞

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(72)【発明者】

【氏名】瀧本 麻衣子

(72)【発明者】

【氏名】飯野 祐介

(72)【発明者】

【氏名】金子 智

【審査官】 安島 智也

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１４／０９１９７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１５１００８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｈ １／００ − ３／０６

Ｆ２５Ｂ ６／０４

Ｆ２５Ｂ ２９／００

Ｆ２５Ｂ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

室内へ空気を供給する供給流路と、
前記供給流路に設けられ、周囲を通過する空気と内部を通過する熱媒体との間で熱交換を行ない、前記熱媒体に放熱させる凝縮器と、
前記供給流路のうち前記凝縮器よりも上流側に設けられ、周囲を通過する空気と内部を通過する前記熱媒体との間で熱交換を行ない、前記熱媒体に吸熱させる蒸発器と、
室外に並べて設けられ、夫々、周囲を通過する外気と内部を通過する熱媒体との間で熱交換を行なう主熱交換器及び副熱交換器と、
運転モードに応じて、前記凝縮器、前記蒸発器、前記主熱交換器、及び前記副熱交換器を選択的に経由して、前記熱媒体を循環させる制御部と、
前記凝縮器、前記副熱交換器、及び前記主熱交換器の順に、前記熱媒体を循環させる第一の流路と、
前記蒸発器、前記凝縮器、前記主熱交換器、及び前記副熱交換器の順に、前記熱媒体を循環させ、前記主熱交換器を通過するときの方向が前記第一の流路と逆である第二の流路と、を備え、
前記制御部は、
前記運転モードを暖房とするとき、前記熱媒体を循環させる経路に、前記副熱交換器を含めるために、前記運転モードを暖房とするときには、前記第一の流路を使用し、前記運転モードを冷房とするときには、前記第二の流路を使用することを特徴とする空気調和装置。

【請求項2】

室内へ空気を供給する供給流路と、
前記供給流路に設けられ、周囲を通過する空気と内部を通過する熱媒体との間で熱交換を行ない、前記熱媒体に放熱させる凝縮器と、
前記供給流路のうち前記凝縮器よりも上流側に設けられ、周囲を通過する空気と内部を通過する前記熱媒体との間で熱交換を行ない、前記熱媒体に吸熱させる蒸発器と、
室外に並べて設けられ、夫々、周囲を通過する外気と内部を通過する熱媒体との間で熱交換を行なう主熱交換器及び副熱交換器と、
運転モードに応じて、前記凝縮器、前記蒸発器、前記主熱交換器、及び前記副熱交換器を選択的に経由して、前記熱媒体を循環させる制御部と、
前記凝縮器、及び前記主熱交換器の順に、前記熱媒体を循環させる第四の流路と、
前記蒸発器、前記凝縮器、前記主熱交換器、及び前記副熱交換器の順に、前記熱媒体を循環させ、前記主熱交換器を通過するときの方向が前記第四の流路と逆である第五の流路と、を備え、
前記制御部は、
前記運転モードを暖房とするとき、前記熱媒体を循環させる経路に、前記副熱交換器を含めるために、前記運転モードを暖房とするときには、前記第四の流路及び前記第五の流路を使用し、前記運転モードを冷房とするときには、前記第五の流路を使用することを特徴とする空気調和装置。

【請求項3】

室外に設けられ、前記熱媒体を圧縮する圧縮機と、
室外に個別に設けられ、夫々、前記熱媒体を膨張させる第一の膨張弁及び第二の膨張弁と、を備え、
前記第一の流路は、
前記圧縮機、前記凝縮器、前記副熱交換器、前記第一の膨張弁、及び前記主熱交換器の順に、前記熱媒体を循環させ、
前記第二の流路は、
前記第二の膨張弁、前記蒸発器、前記圧縮機、前記凝縮器、前記主熱交換器、及び前記副熱交換器の順に、前記熱媒体を循環させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。

【請求項4】

前記第一の流路を循環する前記熱媒体の一部を、前記副熱交換器と前記第一の膨張弁との間から分流させ、前記第二の膨張弁、及び前記蒸発器を順に経由して、前記主熱交換器と前記圧縮機との間に合流させる第三の流路を備え、
前記制御部は、
前記運転モードを除湿暖房とするときに、前記第一の流路及び前記第三の流路を使用することを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。

【請求項5】

室外に設けられ、前記熱媒体を貯留可能なレシーバタンクを備え、
前記第一の流路は、
前記圧縮機、前記凝縮器、前記レシーバタンク、前記副熱交換器、前記第一の膨張弁、及び前記主熱交換器の順に、前記熱媒体を循環させ、
前記第二の流路は、
前記第二の膨張弁、前記蒸発器、前記圧縮機、前記凝縮器、前記主熱交換器、前記レシーバタンク、及び前記副熱交換器の順に、前記熱媒体を循環させることを特徴とする請求項３又は４に記載の空気調和装置。

【請求項6】

前記第二の流路における前記副熱交換器と前記第二の膨張弁との間に開閉弁を備え、
前記制御部は、
前記運転モードを冷房から暖房に切り替える際には、前記運転モードが冷房の状態で、前記開閉弁を閉鎖し、前記圧縮機の駆動によって前記蒸発器の前記熱媒体を吸引してから前記運転モードを暖房に切り替えることを特徴とする請求項３〜５の何れか一項に記載の空気調和装置。

【請求項7】

前記制御部は、
運転モードを暖房とするときには、前記第四の流路を使用しつつ、定期的に前記第五の流路に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。

【請求項8】

第一の設定時間と、前記第一の設定時間よりも長い第二の設定時間と、を予め定め、
前記制御部は、
前記運転モードを暖房とするときには、前記第四の流路の使用を開始してから前記第二の設定時間が経過したときに前記第五の流路を使用し、前記第五の流路の使用を開始してから前記第一の設定時間が経過したときに前記第四の流路を使用することを特徴とする請求項７に記載の空気調和装置。

【請求項9】

室外に設けられ、前記熱媒体を圧縮する圧縮機と、
室外に個別に設けられ、夫々、前記熱媒体を膨張させる第一の膨張弁及び第二の膨張弁と、を備え、
前記第四の流路は、
前記圧縮機、前記凝縮器、前記第一の膨張弁、及び前記主熱交換器の順に、前記熱媒体を循環させ、
前記第五の流路は、
前記第二の膨張弁、前記蒸発器、前記圧縮機、前記凝縮器、前記主熱交換器、及び前記副熱交換器の順に、前記熱媒体を循環させることを特徴とする請求項２、７、８の何れか一項に記載の空気調和装置。

【請求項10】

前記第四の流路を循環する前記熱媒体の一部を、前記凝縮器と前記第一の膨張弁との間から分流させ、前記第二の膨張弁、及び前記蒸発器を順に経由して、前記主熱交換器と前記圧縮機との間に合流させる第六の流路を備え、
前記制御部は、
前記運転モードを除湿暖房とするときには、前記第四の流路及び前記第六の流路を使用しつつ、定期的に前記第五の流路に切り替えることを特徴とする請求項９に記載の空気調和装置。

【請求項11】

室外に設けられ、前記熱媒体を貯留可能なレシーバタンクを備え、
前記第四の流路は、
前記圧縮機、前記凝縮器、前記第一の膨張弁、及び前記主熱交換器の順に、前記熱媒体を循環させ、
前記第五の流路は、
前記第二の膨張弁、前記蒸発器、前記圧縮機、前記凝縮器、前記主熱交換器、前記レシーバタンク、及び前記副熱交換器の順に、前記熱媒体を循環させることを特徴とする請求項９又は１０に記載の空気調和装置。

【請求項12】

前記第五の流路における前記副熱交換器と前記第二の膨張弁との間に開閉弁を備え、
前記制御部は、
前記運転モードが暖房で、前記第五の流路から前記第四の流路に切り替える際には、前記第五の流路を使用している状態で、前記開閉弁を閉鎖し、前記圧縮機の駆動によって前記蒸発器の前記熱媒体を吸引してから前記第四の流路に切り替えることを特徴とする請求項９〜１１の何れか一項に記載の空気調和装置。

【請求項13】

前記供給流路は、前記蒸発器を通過した空気の一部が前記凝縮器を通過し、残りが前記凝縮器を迂回するように構成されており、
前記供給流路に設けられ、前記蒸発器から前記凝縮器に至る流路を開閉可能な開閉扉を備え、
前記制御部は、
前記運転モードを冷房とするときには、前記第二の流路を使用した状態で前記開閉扉を閉鎖し、前記運転モードを除湿冷房とするときには、前記第二の流路を使用した状態で前記開閉扉を開放することを特徴とする請求項１、３〜６の何れか一項に記載の空気調和装置。

【請求項14】

前記供給流路は、前記蒸発器を通過した空気の一部が前記凝縮器を通過し、残りが前記凝縮器を迂回するように構成されており、
前記供給流路に設けられ、前記蒸発器から前記凝縮器に至る流路を開閉可能な開閉扉を備え、
前記制御部は、
前記運転モードを冷房とするときには、前記第五の流路を使用した状態で前記開閉扉を閉鎖し、前記運転モードを除湿冷房とするときには、前記第五の流路を使用した状態で前記開閉扉を開放することを特徴とする請求項２、７〜１２の何れか一項に記載の空気調和装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気調和装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１では、周囲を通過する空気と内部を通過する熱媒体との間で熱交換を行なうメインコア及びサブクールコアを備えた熱交換器を提案している。そして、冷房時にはメインコア及びサブクールコアに順に熱媒体を通過させ、暖房時にはメインコアだけに熱媒体を通過させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−２３１５７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般に熱媒体は、圧縮機の潤滑を行なうためのオイルと共に循環しており、暖房のときにメインコアだけに熱媒体を通過させる構成にすると、サブクールコアに熱媒体及びオイルが取り残されることになる。特に冬季の間は、専ら暖房を使用し続けることが想定されるため、長期間（数か月間）にわたって熱媒体及びオイルがサブクールコアに取り残されたままとなる。サブクールコアに流入している熱媒体は液相であり、気相よりも比体積が小さい（密度が高い）ため、熱媒体の循環量に与える影響は少なくない。このように、熱媒体の循環量が低下した状態や、またオイルの循環率が低下した状態が続くことは、熱交換性能や潤滑性能にも影響を及ぼす可能性がある。
本発明の課題は、暖房時における熱交換性能や潤滑性能の改善を図ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様に係る空気調和装置は、
室内へ空気を供給する供給流路と、
供給流路に設けられ、周囲を通過する空気と内部を通過する熱媒体との間で熱交換を行ない、熱媒体に放熱させる凝縮器と、
供給流路のうち凝縮器よりも上流側に設けられ、周囲を通過する空気と内部を通過する熱媒体との間で熱交換を行ない、熱媒体に吸熱させる蒸発器と、
室外に並べて設けられ、夫々、周囲を通過する外気と内部を通過する熱媒体との間で熱交換を行なう主熱交換器及び副熱交換器と、
運転モードに応じて、凝縮器、蒸発器、主熱交換器、及び副熱交換器を選択的に経由して、熱媒体を循環させる制御部と、を備え、
制御部は、
運転モードを暖房とするとき、熱媒体を循環させる経路に、副熱交換器を含める。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、暖房時に熱媒体を循環させる経路に副熱交換器を含めるので、副熱交換器に熱媒体やオイルが取り残されることを抑制できる。したがって、暖房時における熱交換性能や潤滑性能の改善を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態の車両用空気調和装置を示す図である。

【図2】空気調和制御処理を示すフローチャートである。

【図3】運転モードの設定に用いるマップである。

【図4】第１実施形態の暖房モードを示す図である。

【図5】第１実施形態の除湿暖房モードを示す図である。

【図6】第１実施形態の除湿冷房モードを示す図である。

【図7】第１実施形態の冷房モードを示す図である。

【図8】比較例としての冷房モードを示す図である。

【図9】比較例としての暖房モードを示す図である。

【図10】応用例１を示す図である。

【図11】第２実施形態の車両用空気調和装置を示す図である。

【図12】第２実施形態の暖房モード（第四の流路）を示す図である。

【図13】第２実施形態の暖房モード（第五の流路）を示す図である。

【図14】第２実施形態の除湿暖房モード（第四の流路、第六の流路）を示す図である。

【図15】第２実施形態の除湿冷房モード（第五の流路）を示す図である。

【図16】第２実施形態の冷房モード（第五の流路）を示す図である。

【図17】第２実施形態の暖房時制御処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

【0009】

《第１実施形態》
《構成》
図１は、第１実施形態の車両用空気調和装置を示す図である。
車両用空気調和装置１１は、自動車に搭載されるヒートポンプシステムからなり、車室側に設けられた室内熱交換ユニット１２（供給流路）と、車室外に設けられた室外熱交換ユニット１３と、を備える。車室側と車室外とは、例えばダッシュパネルによって隔てられている。
室内熱交換ユニット１２は、ダッシュボードの内部に配置されており、一端側から外気や内気を導入し、他端側から車室内へ空気を供給するダクトによって形成されている。室内熱交換ユニット１２の内部には、送風ファン１４と、蒸発器１５と、凝縮器１６と、エアミックスダンパ１７（開閉扉）と、が設けられている。

【0010】

送風ファン１４は、室内熱交換ユニット１２の一端側に設けられており、モータによって駆動されるときに、外気や内気を吸引し、他端側へと吐出する。
蒸発器１５は、送風ファン１４よりも下流側に設けられており、吸熱器及び除湿器として、放熱フィンの周囲を通過する空気とチューブ内を通過する低温の熱媒体（冷媒）との間で熱交換を行なう。すなわち、チューブ内の熱媒体を蒸発気化させることで、放熱フィンの周囲の空気を冷却すると共に、放熱フィンの表面に結露を生じさせて除湿を行なう。送風ファン１４から吹き出された空気は、全て蒸発器１５を通過する。

【0011】

凝縮器１６は、蒸発器１５よりも下流側に設けられており、放熱器として、放熱フィンの周囲を通過する空気とチューブ内を通過する高温の熱媒体（熱媒）との間で熱交換を行なう。すなわち、チューブ内の熱媒体を凝縮液化させることで、放熱フィンの周囲の空気を加熱する。凝縮器１６は、室内熱交換ユニット１２の断面のうち、略半分を塞ぐように配置されることで、凝縮器１６を通過する流路と、凝縮器１６を迂回する流路と、が形成されている。すなわち、蒸発器１５を通過した空気の一部が凝縮器１６を通過し、残りが凝縮器１６を迂回する。

【0012】

エアミックスダンパ１７は、凝縮器１６を通過する流路を開放して凝縮器１６を迂回する流路を閉鎖する位置と、凝縮器１６を通過する流路を閉鎖して凝縮器１６を迂回する流路を開放する位置と、の間で回動可能である。エアミックスダンパ１７が凝縮器１６を通過する流路を開放して凝縮器１６を迂回する流路を閉鎖する位置にあるときには、蒸発器１５を通過した空気は全て凝縮器１６を通過する。エアミックスダンパ１７が凝縮器１６を通過する流路を閉鎖して凝縮器１６を迂回する流路を開放する位置にあるときには、蒸発器１５を通過した空気は全て凝縮器１６を迂回する。エアミックスダンパ１７が凝縮器１６を通過する流路と凝縮器１６を迂回する流路の双方を開放する位置にあるときには、蒸発器１５を通過した空気のうち、一部が凝縮器１６を通過し、残りが凝縮器１６を迂回する。そして、凝縮器１６の下流側で、凝縮器１６を通過した空気と、凝縮器１６を迂回した空気とが混合される。

【0013】

室外熱交換ユニット１３は、エンジンルーム内又はモータルーム内に設けられており、メインコア２１（主熱交換器）と、サブクールコア２２（副熱交換器）と、レシーバタンク２３と、を一体化して形成されている。
メインコア２１及びサブクールコア２２は、夫々、放熱フィンの周囲を通過する外気とチューブ内を通過する熱媒体との間で熱交換を行なう。外気とは主に走行風であるが、メインコア２１及びサブクールコア２２の背面（風下側）には、共通の送風機２４が設けられており、十分な走行風が得られないときは、この送風機２４が駆動されることで、夫々の放熱フィンに対して外気が送風される。

【0014】

運転モードを暖房とするときには、メインコア２１を蒸発器、つまり吸熱器として機能させ、放熱フィンの周囲を通過する外気とチューブ内を通過する低温の熱媒体（冷媒）との間で熱交換を行なう。すなわち、チューブ内の熱媒体を蒸発気化させ、吸熱させる。運転モードを冷房とするときには、メインコア２１及びサブクールコア２２を凝縮器、つまり放熱器として機能させ、放熱フィンの周囲を通過する外気とチューブ内を通過する高温の熱媒体（熱媒）との間で熱交換を行なう。すなわち、チューブ内の熱媒体を凝縮液化させ、放熱させる。
レシーバタンク２３は、熱媒体の気液分離を行ない、液相の熱媒体のうち、負荷に応じて変動する余剰分を貯留する。
熱媒体は、後述する運転モードに応じて、蒸発器１５、凝縮器１６、メインコア２１、サブクールコア２２、及びレシーバタンク２３のうち、所定のルートを経由して循環する。

【0015】

次に、熱媒体の回路構成について説明する。
凝縮器１６の出口は、流路３１を介してレシーバタンク２３の入口に連通する。流路３１には、開閉弁４１が設けられている。
開閉弁４１は、流路３１を開放又は閉鎖する。
レシーバタンク２３の出口は、サブクールコア２２の入口に連通する。サブクールコア２２の出口は、流路３２を介してメインコア２１における一方の連通口に連通する。流路３２には、サブクールコア２２の側からメインコア２１の側に向かって、逆止弁４２、開閉弁４３、及び膨張弁４４（第一の膨張弁）が、順に設けられている。
逆止弁４２は、サブクールコア２２の側からメインコア２１の側への通過を許容し、逆方向の通過を阻止する。
開閉弁４３は、流路３２を開放又は閉鎖する。
膨張弁４４は、液相である高圧の熱媒体を霧状にして吹き出すことにより、気化しやすい低圧の熱媒体に減圧するものであり、開度が調整可能である。

【0016】

メインコア２１における他方の連通口は、流路３３を介して凝縮器１６の入口に連通する。流路３３には、メインコア２１の側から凝縮器１６の側に向かって、開閉弁４５、アキュムレータ４６、及び圧縮機４７が、順に設けられている。
アキュムレータ４６は、熱媒体の気液分離を行ない、気相の熱媒体だけを圧縮機４７へと供給する。
圧縮機４７は、気相である低圧の熱媒体を圧縮することにより、液化しやすい高圧の熱媒体に昇圧させるものであり、熱媒体と共に循環するオイルによって潤滑が行なわれる給油式である。例えば、ロータリー圧縮機、斜板式圧縮機、スクロール圧縮機等である。熱媒体に対するオイル濃度は数％程度である。圧縮機４７の駆動源は、エンジンや電動モータである。

【0017】

流路３２のうち、逆止弁４２と開閉弁４３との間には分岐点があり、この分岐点は、流路３４を介して蒸発器１５の入口に連通する。流路３４には、流路３２の側から蒸発器１５の側に向かって、開閉弁５１、及び膨張弁５２（第二の膨張弁）が、順に設けられている。
開閉弁５１は、流路３４を開放又は閉鎖する。
膨張弁５２は、液化した高圧の熱媒体を霧状にして吹き出すことにより、気化しやすい低圧の熱媒体に減圧するものであり、開度が調整可能である。
流路３３のうち、開閉弁４５とアキュムレータ４６との間には分岐点があり、蒸発器１５の出口は、流路３５を介してその分岐点に連通する。流路３５には、逆止弁５３が設けられている。
逆止弁５３は、蒸発器１５の側から流路３３の側への通過を許容し、逆方向の通過を阻止する。

【0018】

流路３１のうち、開閉弁４１とレシーバタンク２３との間には分岐点があり、流路３２のうち、膨張弁４４とメインコア２１との間には分岐点があり、これら分岐点同士は、流路３６を介して連通する。流路３６には、開閉弁５４が設けられている。
開閉弁５４は、流路３６を開放又は閉鎖する。
流路３１のうち、凝縮器１６と開閉弁４１との間には分岐点があり、流路３３のうち、メインコア２１と開閉弁４５との間には分岐点があり、これら分岐点同士は、流路３７を介して連通する。流路３７には、開閉弁５５が設けられている。
開閉弁５５は、流路３７を開放又は閉鎖する。
車室側に設けられたコントローラ１８（制御部）は、例えばマイクロコンピュータからなり、後述する空気調和制御処理を実行する。

【0019】

次に、空気調和制御処理について説明する。
図２は、空気調和制御処理を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１０１では、各種データを読込む。例えば、車室内の設定温度ＴＡＯ、及び外気温Ｔａｍである。
続くステップＳ１０２では、熱交換温度の目標値として、目標過冷却度や目標加熱度を演算する。
続くステップＳ１０３では、マップを参照し、車室内の設定温度ＴＡＯ、及び外気温Ｔａｍに応じて、運転モードの設定を行なう。
図３は、運転モードの設定に用いるマップである。
このマップは、横軸を外気温Ｔａｍとし、縦軸を設定温度ＴＡＯとしている。外気温Ｔａｍについては、値Ｔ１と、このＴ１よりも大きな値Ｔ２と、を予め定めている。値Ｔ１は例えば０℃より僅かに大きな値であり、値Ｔ２は例えば２０℃近傍の値である。設定温度ＴＡＯについては、値Ｔ３と、このＴ３よりも大きな値Ｔ４と、を予め定めている。値Ｔ３は例えば１０℃近傍の値であり、値Ｔ４は例えば３０℃近傍の値である。

【0020】

値Ｔ１を通り、縦軸と略平行な直線をＬ１とする。値Ｔ２を通り、値Ｔ４よりも大きな範囲で、縦軸と略平行な直線をＬ２とする。値Ｔ１及び値Ｔ３の座標と、値Ｔ２及び値Ｔ４の座標とを結ぶ直線をＬ３とする。値Ｔ１を通り、直線Ｌ３と略平行な直線をＬ４とする。外気温Ｔａｍ及び設定温度ＴＡＯが、縦軸、横軸、及び直線Ｌ１で形成された領域にあるときには、運転モードを暖房に設定する。外気温Ｔａｍ及び設定温度ＴＡＯが、直線Ｌ１、直線Ｌ３、及び直線Ｌ２によって形成された領域にあるときには、運転モードを除湿暖房（放熱温調）に設定する。外気温Ｔａｍ及び設定温度ＴＡＯが、直線Ｌ２、直線Ｌ３、直線Ｌ１、及び直線Ｌ４によって形成された領域にあるときには、運転モードを除湿冷房（吸熱温調）に設定する。直線Ｌ４、及び横軸によって形成された領域にあるときには、運転モードを冷房に設定する。なお、運転モードのチャタリングを防ぐために、運転モードの境界線となる直線Ｌ１〜Ｌ４には、夫々、ヒステリシスを設けておく。

【0021】

続くステップＳ１０４では、運転モード、及び設定温度ＴＡＯに応じて、エアミックスダンパ１７の開閉位置を制御する。
続くステップＳ１０５では、運転モード、及び設定温度ＴＡＯに応じて、圧縮機４７の回転数や吸気量を制御する。
続くステップＳ１０６では、運転モードに応じて、開閉弁４１、４３、４５、５１、５４、５５の開閉を制御する。
続くステップＳ１０７では、運転モード、及び熱交換温度の目標値に応じて、メインコア２１、サブクールコア２２、及び蒸発器１５の蒸発能力を制御してから、所定のメインプログラムに復帰する。

【0022】

次に、各運転モードについて説明する。
１．暖房モード
暖房モードのときには、第一の流路６１を使用するように切り替える。
図４は、第１実施形態の暖房モードを示す図である。
図中、低圧の熱媒体が通過する流路を太い点線で示し、高圧の熱媒体が通過する流路を太い実線で示し、開放された開閉弁を白抜きで示し、閉鎖された開閉弁を黒塗りで示している。運転モードが暖房であるときには、開閉弁５１、５４、５５を閉鎖し、開閉弁４１、４３、４５を開放した状態で、圧縮機４７を駆動すると共に、必要に応じて送風機２４を駆動する。

【0023】

これにより、熱媒体は、圧縮機４７、凝縮器１６、開閉弁４１、レシーバタンク２３、サブクールコア２２、逆止弁４２、開閉弁４３、膨張弁４４、メインコア２１、開閉弁４５、及びアキュムレータ４６を順に経由して循環する。このルートを第一の流路６１とする。第一の流路６１において、気相の熱媒体は、圧縮機４７で圧縮され高圧となり、凝縮器１６で凝縮液化し、放熱によって低温になる。液相の熱媒体は、膨張弁４４で膨張され低圧となり、メインコア２１で蒸発気化し、吸熱によって高温となる。
一方、室内熱交換ユニット１２では、送風ファン１４を駆動すると共に、エアミックスダンパ１７で凝縮器１６を通過する流路を開放する。これにより、導入された空気が凝縮器１６で加熱され、温かい空気が車室内に供給される。

【0024】

２．除湿暖房モード（吸熱温調）
除湿暖房モードのときには、第一の流路６１及び第三の流路６３を使用するように切り替える。
図５は、第１実施形態の除湿暖房モードを示す図である。
図中、低圧の熱媒体が通過する流路を太い点線で示し、高圧の熱媒体が通過する流路を太い実線で示し、開放された開閉弁を白抜きで示し、閉鎖された開閉弁を黒塗りで示している。運転モードが除湿暖房であるときには、開閉弁５４、５５を閉鎖し、開閉弁４１、４３、４５、５１を開放した状態で、圧縮機４７を駆動すると共に、必要に応じて送風機２４を駆動する。

【0025】

これにより、熱媒体は、第一の流路６１を循環する。さらに、流路３２における逆止弁４２と開閉弁４３との間から分流した熱媒体は、開閉弁５１、膨張弁５２、蒸発器１５、及び逆止弁５３を順に経由して、流路３３における開閉弁４５とアキュムレータ４６との間に合流する。このルートは第三の流路６３とする。第三の流路６３において、液相の熱媒体は、膨張弁５２で膨張され低圧となり、蒸発器１５で蒸発気化し、吸熱によって高温となる。
一方、室内熱交換ユニット１２では、送風ファン１４を駆動すると共に、エアミックスダンパ１７で凝縮器１６を通過する流路を開放する。これにより、導入された空気が蒸発器１５で除湿された後に、凝縮器１６で加熱され（リヒート）、除湿された温かい空気が車室内に供給される。

【0026】

３．除湿冷房モード（放熱温調）
除湿冷房モードのときには、第二の流路６２を使用するように切り替える。
図６は、第１実施形態の除湿冷房モードを示す図である。
図中、低圧の熱媒体が通過する流路を太い点線で示し、高圧の熱媒体が通過する流路を太い実線で示し、開放された開閉弁を白抜きで示し、閉鎖された開閉弁を黒塗りで示している。運転モードが除湿冷房であるときには、開閉弁４１、４３、４５を閉鎖し、開閉弁５１、５４、５５を開放した状態で、圧縮機４７を駆動すると共に、必要に応じて送風機２４を駆動する。

【0027】

これにより、熱媒体は、圧縮機４７、凝縮器１６、開閉弁５５、メインコア２１、開閉弁５４、レシーバタンク２３、サブクールコア２２、逆止弁４２、開閉弁５１、膨張弁５２、蒸発器１５、逆止弁５３、及びアキュムレータ４６を順に経由して循環する。メインコア２１を通過するときの方向は、第一の流路６１と逆となる。このルートを第二の流路６２とする。第二の流路６２において、気相の熱媒体は、圧縮機４７で圧縮され高圧となり、凝縮器１６で凝縮液化し、放熱によって低温になる。液化しつつある熱媒体は、メインコア２１でさらに凝縮液化し、放熱によってさらに低温になる。液相の熱媒体は、サブクールコア２２で放熱によってさらに低温になり、膨張弁５２で膨張され低圧となり、蒸発器１５で蒸発気化し、吸熱によって高温となる。
一方、室内熱交換ユニット１２では、送風ファン１４を駆動すると共に、エアミックスダンパ１７で凝縮器１６を通過する流路を開放する。これにより、導入された空気が蒸発器１５で冷却及び除湿された後に、凝縮器１６で加熱され（リヒート）、除湿された涼しい空気が車室内に供給される。

【0028】

４．冷房モード
冷房モードのときには、第二の流路６２を使用するように切り替える。
図７は、第１実施形態の冷房モードを示す図である。
図中、低圧の熱媒体が通過する流路を太い点線で示し、高圧の熱媒体が通過する流路を太い実線で示し、開放された開閉弁を白抜きで示し、閉鎖された開閉弁を黒塗りで示している。運転モードが冷房であるときには、熱媒体は、第二の流路６２を循環する。
一方、室内熱交換ユニット１２では、送風ファン１４を駆動すると共に、エアミックスダンパ１７で凝縮器１６を通過する流路を閉鎖する。これにより、導入された空気が蒸発器１５で冷却及び除湿された後に、凝縮器１６を迂回し、除湿された涼しい空気が車室内に供給される。

【0029】

上記のように、コントローラ１８は、運転モードに応じて、蒸発器１５、凝縮器１６、メインコア２１、サブクールコア２２、及びレシーバタンク２３を選択的に経由して、熱媒体を循環させる。
運転モードには、運転停止モード、暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モードの５つがある。したがって、運転モードの切り替えには、下記に示すように、２０通り（＝５×４）の組み合わせがある。
・運転停止 → 暖房／除湿暖房／除湿冷房／冷房
・暖房 → 運転停止／除湿暖房／除湿冷房／冷房
・除湿暖房 → 運転停止／暖房／除湿冷房／冷房
・除湿冷房 → 運転停止／暖房／除湿暖房／冷房
・冷房 → 運転停止／暖房／除湿暖房／除湿冷房

【0030】

《作用》
次に、第１実施形態の主要な作用効果について説明する。
コントローラ１８は、運転モードを暖房とするときには第一の流路６１を使用し、除湿暖房とするときには第一の流路６１及び第三の流路６３を同時に使用し、除湿冷房又は冷房とするときには第二の流路６２を使用する。何れの運転モードにおいても、サブクールコア２２に熱媒体を通過させるため、サブクールコア２２に熱媒体及びオイルが取り残されることがない。したがって、運転モードの切り替えに伴って熱媒体の循環量が低下することで、熱交換性能に影響を及ぼすことを抑制できる。また、オイルの循環率（ＯＣＲ：Oil Circulation Ratio）が低下することで、圧縮機４７の潤滑に支障を来すことも抑制できる。

【0031】

ここで、比較例について述べる。
図８は、比較例としての冷房モードを示す図である。
この比較例では、熱媒体は、圧縮機４７、凝縮器１６、メインコア２１、レシーバタンク２３、サブクールコア２２、膨張弁５２、蒸発器１５、及びアキュムレータ４６を順に経由して循環する。つまり、熱媒体はメインコア２１及びサブクールコア２２の双方を通過する。
図９は、比較例としての暖房モードを示す図である。
この比較例では、熱媒体は、圧縮機４７、凝縮器１６、膨張弁４４、メインコア２１、及びアキュムレータ４６を順に経由して循環する。つまり、熱媒体はメインコア２１だけを通過する。

【0032】

このように、暖房時にメインコア２１だけに熱媒体を通過させる構成にすると、冷房から暖房に切り替えたときに、サブクールコア２２に熱媒体及びオイルが取り残されることになる。特に冬季の間は、専ら暖房を使用し続けることが想定されるため、長期間（数か月間）にわたって熱媒体及びオイルがサブクールコア２２に取り残されたままとなる。サブクールコア２２に流入している熱媒体は液相であり、気相よりも比体積が小さい（密度が高い）ため、熱媒体の循環量に与える影響は少なくない。このように、熱媒体の循環量が低下した状態や、またオイルの循環率が低下した状態が続くことは、熱交換性能や潤滑性能にも影響を及ぼす可能性がある。

【0033】

そこで、暖房、除湿暖房、除湿冷房、及び冷房の何れの運転モードでも、メインコア２１及びサブクールコア２２の双方に熱媒体を通過させている。すなわち、暖房や除湿暖房のときでも、熱媒体を循環させる経路にサブクールコア２２を含めることで、運転モードの切り替え時に熱媒体の循環量やオイルの循環率が変動することを抑制できる。また、比較例の構成と比べて流路を変更するだけで、新たに部品を追加する必要もないので、実施が容易である。また、暖房モード及び暖房除湿モードのときに、サブクールコア２２を通過するのは、高圧の熱媒体であるため、低圧の熱媒体と比べて圧力損失の影響は小さくて済む。また、暖房モード及び暖房除湿モードのときに、サブクールコア２２へと熱媒体を通過させることで、サブクールコア２２の着霜を抑制することができる。すなわち、凝縮器１６を通過した熱媒体は、放熱後であるとはいえ、ある程度の熱量が残っているため除霜効果がある。このとき、熱媒体の放熱がさらに促進されるので、メインコア２１での熱交換効率も向上する。

【0034】

コントローラ１８は、マップを参照し、車室内の設定温度ＴＡＯ、及び外気温Ｔａｍに応じて、運転モードを切り替える。これにより、運転モードを容易に切り替えることができる。また、熱媒体と共に僅かなオイルが循環しているので、圧縮機４７に対して良好な潤滑を行なうことができる。また、サブクールコア２２の手前にレシーバタンク２３を設けているので、気液分離により、液化しきれなかった熱媒体が膨張弁４４や膨張弁５２に供給されることを抑制でき、且つ負荷に応じて変動する余剰分を吸収することができる。また、第一の流路６１に第三の流路６３を追加するだけで、暖房モードから除湿暖房モードへと容易に切り替えることができる。また、エアミックスダンパ１７の回動位置を切り替えるだけで、除湿冷房モードと冷房モードとを容易に切り替えることができる。
なお、暖房モードのときに、開閉弁５１が閉鎖されていることで、蒸発器１５に熱媒体が取り残されることになる。とはいえ、蒸発器１５から逆止弁５３に至るまでの領域においては、熱媒体が気相として存在しており、密度が低いため、熱媒体の循環量への影響は小さい。

【0035】

《応用例１》
第１実施形態では、運転モードが暖房のとき、熱媒体が常にサブクールコア２２を通過する構成について説明したが、これに限定されるものではない。熱媒体が常にサブクールコア２２を通過する構成では、常に圧力損失が生じることになるため、サブクールコア２２を迂回する流路を形成し、必要なときだけ熱媒体がサブクールコア２２を通過できるようにしてもよい。暖房モードにおいて、例えばイグニッションをＯＮにしてから設定時間が経過するまでは、常にサブクールコア２２に熱媒体を通過させ、それ以降は、予め定めた間隔毎に間欠的にサブクールコア２２に熱媒体を通過させてもよい。また、外気温や湿度からサブクールコア２２に着霜しているか否かを判定し、着霜していると判定されるときだけ、サブクールコア２２に熱媒体を通過させてもよい。このように、選択的に熱媒体がサブクールコア２２を通過したり、迂回したりするようにすれば、圧力損失を最小限に抑制しつつ、サブクールコア２２の着霜を抑制できる。

【0036】

図１０は、応用例１を示す図である。
流路３１のうち、開閉弁４１とレシーバタンク２３との間に開閉弁７１を追加する。
開閉弁７１は、流路３１を開放又は閉鎖する。
流路３１のうち、開閉弁４１と開閉弁７１との間には分岐点があり、流路３２のうち、開閉弁４３と膨張弁４４との間には分岐点があり、これら分岐点同士は、流路３８を介して連通する。流路３８には、開閉弁７２が設けられている。
開閉弁７２は、流路３８を開放又は閉鎖する。
そして、運転モードが暖房であるときに、開閉弁７１、４３を閉鎖し、開閉弁７２を開放すれば、熱媒体はサブクールコア２２を迂回することができる。一方、開閉弁７２を閉鎖し、開閉弁７１、４３を開放すれば、熱媒体はサブクールコア２２を通過することができる。

【0037】

《応用例２》
暖房モードのときには、開閉弁５１が閉鎖されているので、蒸発器１５に熱媒体が取り残されることになる。そこで、冷房、除湿冷房、除湿暖房の何れかのモードから、暖房モードへと切り替える際には、先ずは切り替え前の運転モードの状態で、開閉弁５１の閉鎖だけを行なう。そして、しばらくは圧縮機４７の駆動を続けることで、蒸発器１５に取り残された熱媒体を吸い出す（ポンプダウン）。そして、蒸発器１５に取り残された熱媒体を概ね回収できたら、暖房モードへと切り替えればよい。これにより、蒸発器１５に熱媒体が取り残されることを抑制できる。したがって、運転モードの切り替えに伴って熱媒体の循環量やオイルの循環率が変動することを抑制できる。

【0038】

《第２実施形態》
《構成》
第２実施形態は、熱媒体の回路構成を変更したものである。
前述した第１実施形態と共通する部分については、詳細な説明を省略する。
図１１は、第２実施形態の車両用空気調和装置を示す図である。
ここでは、熱媒体の流路に変更を加えたことを除いては、前述した第１実施形態と同様の回路構成であり、膨張弁、開閉弁、逆止弁等、各種機器の部品点数に変更はない。そこで、膨張弁、開閉弁、逆止弁等の各種機器には、同一符号を付し説明する。

【0039】

凝縮器１６の出口は、流路８１を介してメインコア２１における一方の連通口に連通する。流路８１には、凝縮器１６の側からメインコア２１の側に向かって、開閉弁４１、開閉弁４３、膨張弁４４（第一の膨張弁）が、順に設けられている。
開閉弁４１及び開閉弁４３は、夫々、流路８１を開放又は閉鎖する。
膨張弁４４は、液相である高圧の熱媒体を霧状にして吹き出すことにより、気化しやすい低圧の熱媒体に減圧するものであり、開度が調整可能である。
メインコア２１における他方の連通口は、流路８２を介して凝縮器１６の入口に連通する。
流路８２には、メインコア２１の側から凝縮器１６の側に向かって、開閉弁４５、アキュムレータ４６、及び圧縮機４７が、順に設けられている。
アキュムレータ４６は、熱媒体の気液分離を行ない、気相の熱媒体だけを圧縮機４７へと供給する。

【0040】

圧縮機４７は、気相である低圧の熱媒体を圧縮することにより、液化しやすい高圧の熱媒体に昇圧させるものであり、熱媒体と共に循環するオイルによって潤滑が行なわれる給油式である。例えば、ロータリー圧縮機、斜板式圧縮機、スクロール圧縮機等である。熱媒体に対するオイル濃度は数％程度である。圧縮機４７の駆動源は、エンジンや電動モータである。
流路８１のうち、膨張弁４４とメインコア２１との間には分岐点があり、この分岐点は、流路８３を介してレシーバタンク２３の入口に連通する。流路８３には、開閉弁５４が設けられている。
開閉弁５４は、流路８３を開放又は閉鎖する。
レシーバタンク２３の出口は、サブクールコア２２の入口に連通する。

【0041】

流路８１のうち、開閉弁４１と開閉弁４３との間には分岐点があり、サブクールコア２２の出口は、流路８４を介してその分岐点に連通する。流路８４には、逆止弁４２が設けられている。
逆止弁４２は、サブクールコア２２の側から流路８１の側への通過を許容し、逆方向の通過を阻止する。
流路８１のうち、開閉弁４１と開閉弁４３との間には分岐点があり、この分岐点は、流路８５を介して蒸発器１５の入口に連通する。流路８５には、流路８１の側から蒸発器１５の側に向かって、開閉弁５１、及び膨張弁５２（第二の膨張弁）が、順に設けられている。
開閉弁５１は、流路８５を開放又は閉鎖する。
膨張弁５２は、液化した高圧の熱媒体を霧状にして吹き出すことにより、気化しやすい低圧の熱媒体に減圧するものであり、開度が調整可能である。

【0042】

流路８２のうち、開閉弁４５とアキュムレータ４６との間には分岐点があり、蒸発器１５の出口は、流路８６を介してその分岐点に連通する。流路８６には、逆止弁５３が設けられている。
逆止弁５３は、蒸発器１５の側から流路８２の側への通過を許容し、逆方向の通過を阻止する。
流路８１のうち、凝縮器１６と開閉弁４１との間には分岐点があり、流路８２のうち、メインコア２１と開閉弁４５との間には分岐点があり、これら分岐点同士は、流路８７を介して連通する。流路８７には、開閉弁５５が設けられている。
開閉弁５５は、流路８７を開放又は閉鎖する。

【0043】

次に、各運転モードについて説明する。
１．暖房モード
暖房モードのときには、第四の流路９１を使用しつつ、定期的に第五の流路９２に切り替える。
先ず、第四の流路９１について説明する。
図１２は、第２実施形態の暖房モード（第四の流路）を示す図である。
図中、低圧の熱媒体が通過する流路を太い点線で示し、高圧の熱媒体が通過する流路を太い実線で示し、開放された開閉弁を白抜きで示し、閉鎖された開閉弁を黒塗りで示している。運転モードが暖房であり、且つ第四の流路９１を使用するときには、開閉弁５１、５４、５５を閉鎖し、開閉弁４１、４３、４５を開放した状態で、圧縮機４７を駆動すると共に、必要に応じて送風機２４を駆動する。

【0044】

これにより、熱媒体は、圧縮機４７、凝縮器１６、開閉弁４１、開閉弁４３、膨張弁４４、メインコア２１、開閉弁４５、及びアキュムレータ４６を順に経由して循環する。このルートを第四の流路９１とする。第四の流路９１において、気相の熱媒体は、圧縮機４７で圧縮され高圧となり、凝縮器１６で凝縮液化し、放熱によって低温になる。液相の熱媒体は、膨張弁４４で膨張され低圧となり、メインコア２１で蒸発気化し、吸熱によって高温となる。
一方、室内熱交換ユニット１２では、送風ファン１４を駆動すると共に、エアミックスダンパ１７で凝縮器１６を通過する流路を開放する。これにより、導入された空気が凝縮器１６で加熱され、温かい空気が車室内に供給される。

【0045】

次に、第五の流路９２について説明する。
図１３は、第２実施形態の暖房モード（第五の流路）を示す図である。
図中、低圧の熱媒体が通過する流路を太い点線で示し、高圧の熱媒体が通過する流路を太い実線で示し、開放された開閉弁を白抜きで示し、閉鎖された開閉弁を黒塗りで示している。運転モードが暖房であり、且つ第五の流路９２を使用するときには、開閉弁４１、４３、４５を閉鎖し、開閉弁５１、５４、５５を開放した状態で、圧縮機４７を駆動すると共に、必要に応じて送風機２４を駆動する。

【0046】

これにより、熱媒体は、圧縮機４７、凝縮器１６、開閉弁５５、メインコア２１、開閉弁５４、レシーバタンク２３、サブクールコア２２、逆止弁４２、開閉弁５１、膨張弁５２、蒸発器１５、逆止弁５３、及びアキュムレータ４６を順に経由して循環する。メインコア２１を通過するときの方向は、第四の流路９１と逆となる。このルートを第五の流路９２とする。第五の流路９２において、気相の熱媒体は、圧縮機４７で圧縮され高圧となり、凝縮器１６で凝縮液化し、放熱によって低温になる。液化しつつある熱媒体は、メインコア２１でさらに凝縮液化し、放熱によってさらに低温になる。液相の熱媒体は、サブクールコア２２で放熱によってさらに低温になり、膨張弁５２で膨張され低圧となり、蒸発器１５で蒸発気化し、吸熱によって高温となる。
一方、室内熱交換ユニット１２では、内気だけを導入すると共に、送風ファン１４を停止し、エアミックスダンパ１７で凝縮器１６を迂回する流路を閉鎖する。これにより、導入された内気が蒸発器１５で除湿された後に、凝縮器１６で加熱され（リヒート）、除湿された温かい空気が車室内に供給される。

【0047】

２．除湿暖房モード（吸熱温調）
除湿暖房モードのときには、第四の流路９１及び第六の流路９３を使用しつつ、定期的に第五の流路９２に切り替える。
先ず、第四の流路９１及び第六の流路９３について説明する。
図１４は、第２実施形態の除湿暖房モード（第四の流路、第六の流路）を示す図である。
図中、低圧の熱媒体が通過する流路を太い点線で示し、高圧の熱媒体が通過する流路を太い実線で示し、開放された開閉弁を白抜きで示し、閉鎖された開閉弁を黒塗りで示している。運転モードが除湿暖房であり、且つ第四の流路９１及び第六の流路９３を使用するときには、開閉弁５４、５５を閉鎖し、開閉弁４１、４３、４５、５１を開放した状態で、圧縮機４７を駆動すると共に、必要に応じて送風機２４を駆動する。

【0048】

これにより、熱媒体は、第四の流路９１を循環する。さらに、流路８１における開閉弁４１と開閉弁４３との間から分流した熱媒体は、開閉弁５１、膨張弁５２、蒸発器１５、及び逆止弁５３を順に経由して、流路８２における開閉弁４５とアキュムレータ４６との間に合流する。このルートを第六の流路９３とする。第六の流路９３において、液相の熱媒体は、膨張弁５２で膨張され低圧となり、蒸発器１５で蒸発気化し、吸熱によって高温となる。
一方、室内熱交換ユニット１２では、送風ファン１４を駆動すると共に、エアミックスダンパ１７で凝縮器１６を通過する流路を開放する。これにより、導入された空気が蒸発器１５で除湿された後に、凝縮器１６で加熱され（リヒート）、除湿された温かい空気が車室内に供給される。
第五の流路９２については、前述したとおりである。

【0049】

３．除湿冷房モード（放熱温調）
除湿冷房モードのときには、第五の流路９２を使用するように切り替える。
図１５は、第２実施形態の除湿冷房モード（第五の流路）を示す図である。
図中、低圧の熱媒体が通過する流路を太い点線で示し、高圧の熱媒体が通過する流路を太い実線で示し、開放された開閉弁を白抜きで示し、閉鎖された開閉弁を黒塗りで示している。運転モードが除湿冷房であるときには、開閉弁４１、４３、４５を閉鎖し、開閉弁５１、５４、５５を開放した状態で、圧縮機４７を駆動すると共に、必要に応じて送風機２４を駆動する。

【0050】

これにより、熱媒体は、圧縮機４７、凝縮器１６、開閉弁５５、メインコア２１、開閉弁５４、レシーバタンク２３、サブクールコア２２、逆止弁４２、開閉弁５１、膨張弁５２、蒸発器１５、逆止弁５３、及びアキュムレータ４６を順に経由して循環する。メインコア２１を通過するときの方向は、第四の流路９１と逆となる。このルートを第五の流路９２とする。第五の流路９２において、気相の熱媒体は、圧縮機４７で圧縮され高圧となり、凝縮器１６で凝縮液化し、放熱によって低温になる。液化しつつある熱媒体は、メインコア２１でさらに凝縮液化し、放熱によってさらに低温になる。液相の熱媒体は、サブクールコア２２で放熱によってさらに低温になり、膨張弁５２で膨張され低圧となり、蒸発器１５で蒸発気化し、吸熱によって高温となる。
一方、室内熱交換ユニット１２では、送風ファン１４を駆動すると共に、エアミックスダンパ１７で凝縮器１６を通過する流路を開放する。これにより、導入された空気が蒸発器１５で冷却及び除湿された後に、凝縮器１６で加熱され（リヒート）、除湿された涼しい空気が車室内に供給される。

【0051】

４．冷房モード
冷房モードのときには、第五の流路９２を使用するように切り替える。
図１６は、第２実施形態の冷房モード（第五の流路）を示す図である。
図中、低圧の熱媒体が通過する流路を太い点線で示し、高圧の熱媒体が通過する流路を太い実線で示し、開放された開閉弁を白抜きで示し、閉鎖された開閉弁を黒塗りで示している。運転モードが冷房であるときには、熱媒体は、第五の流路９２を循環する。
一方、室内熱交換ユニット１２では、送風ファン１４を駆動すると共に、エアミックスダンパ１７で凝縮器１６を通過する流路を閉鎖する。これにより、導入された空気が蒸発器１５で冷却及び除湿された後に、凝縮器１６を迂回し、除湿された涼しい空気が車室内に供給される。

【0052】

次に、暖房時制御処理について説明する。
暖房時制御処理とは、運転モードが暖房又は除湿暖房に設定されたときに実行される処理であり、主に前述したステップＳ１０４、Ｓ１０６で実行される処理に相当する。
図１７は、第２実施形態の暖房時制御処理を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１１１では、イグニッションスイッチのＯＮに伴って暖房モード又は除湿暖房モードが起動した直後であるか否かを判定する。暖房モード又は除湿暖房モードが起動した直後であるときにはステップＳ１１２に移行する。一方、暖房モード又は除湿暖房モードが起動した直後でないときにはステップＳ１１７に移行する。

【0053】

ステップＳ１１２では、切替フラグをｆｃ＝１にセットする。切替フラグｆｃは、第五の流路９２に切り替えるためのフラグであり、初期値はｆｃ＝０にリセットされている。
続くステップＳ１１３では、室内熱交換ユニット１２で内気だけを導入する内気循環に設定する。
続くステップＳ１１４では、エアミックスダンパ１７で凝縮器１６を迂回する流路を閉鎖する。
続くステップＳ１１５では、送風ファン１４を停止する。
続くステップＳ１１６では、開閉弁４１、４３、４５、５１、５４、５５の開閉を制御し、第五の流路９２を使用するように切り替えてから所定のメインプログラムに復帰する。すなわち、開閉弁４１、４３、４５を閉鎖し、開閉弁５１、５４、５５を開放する。

【0054】

ステップＳ１１７では、切替フラグがｆｃ＝１にセットされているか否かを判定する。切替フラグがｆｃ＝１にセットされているときには、第五の流路９２が使用されていると判断してステップＳ１１８に移行する。一方、切替フラグがｆｃ＝０にリセットされているときには、第五の流路９２が使用されていないと判断してステップＳ１２３に移行する。
ステップＳ１１８では、第五の流路９２に切り替えてから予め定めた設定時間Ｔｃ（第一の設定時間）が経過したか否かを判定する。設定時間Ｔｃは例えば１０秒程度である。設定時間Ｔｃが経過していないときには、第五の流路９２の使用を維持するためにステップＳ１１３に移行する。一方、設定時間Ｔｃが経過しているときには、第四の流路９１か、第四の流路９１及び第六の流路９３か、その何れかに切り替えるためにステップＳ１１９に移行する。

【0055】

ステップＳ１１９では、切替フラグをｆｃ＝０にリセットする。
続くステップＳ１２０では、運転モードが暖房に設定されているか否かを判定する。運転モードが暖房に設定されているときにはステップＳ１２１に移行する。一方、運転モードが除湿暖房に設定されているときにはステップＳ１２２に移行する。
ステップＳ１２１では、開閉弁４１、４３、４５、５１、５４、５５の開閉を制御し、第四の流路９１を使用するように切り替えてから所定のメインプログラムに復帰する。すなわち、開閉弁５１、５４、５５を閉鎖し、開閉弁４１、４３、４５を開放する。
ステップＳ１２２では、開閉弁４１、４３、４５、５１、５４、５５の開閉を制御し、第四の流路９１及び第六の流路９３を使用するように切り替えてから所定のメインプログラムに復帰する。すなわち、開閉弁５４、５５を閉鎖し、開閉弁４１、４３、４５、５１を開放する。

【0056】

ステップＳ１２３では、冷房モードや除湿冷房モードから暖房モードや除湿暖房モードへと切り替えられた直後であるか否かを判定する。暖房モードや除湿暖房モードへと切り替えられた直後であるときにはステップＳ１２０に移行する。一方、暖房モードや除湿暖房モードへと切り替えられた直後ではないときにはステップＳ１２４に移行する。
ステップＳ１２４では、第四の流路９１か、第四の流路９１及び第六の流路９３か、その何れかに切り替えてから予め定めた設定時間Ｔｈ（第二の設定時間）が経過したか否かを判定する。設定時間Ｔｈは例えば３０分程度である。設定時間Ｔｈが経過していないときには、第四の流路９１か、第四の流路９１及び第六の流路９３か、その何れかの使用を維持するためにステップＳ１２０に移行する。一方、設定時間Ｔｈが経過しているときには、第五の流路９２に切り替えるためにステップＳ１２５に移行する。
ステップＳ１２５では、切替フラグをｆｃ＝１にセットしてからステップＳ１１３に移行する。

【0057】

《作用》
次に、第２実施形態の主要な作用効果について説明する。
コントローラ１８は、運転モードを暖房とするときに、第四の流路９１を使用しつつ、定期的に第五の流路９２に切り替える。具体的には、第四の流路９１の使用を開始してから設定時間Ｔｈが経過したときに（Ｓ１２４の判定が“Yes”）、第五の流路９２に切り替える（Ｓ１１６）。そして、第五の流路９２の使用を開始してから設定時間Ｔｃが経過したときに（Ｓ１１８の判定が“Yes”）、第四の流路９１に切り替える（Ｓ１２１）。このように、暖房時に、熱媒体を循環させる経路にサブクールコア２２を含めることで、サブクールコア２２に熱媒体やオイルが取り残されることを抑制できる。したがって、暖房時における熱交換性能や潤滑性能の改善を図ることができる。

【0058】

除湿暖房のときも同様であり、第四の流路９１及び第六の流路９３を使用しつつ、定期的に第五の流路９２に切り替える。具体的には、第四の流路９１及び第六の流路９３の使用を開始してから設定時間Ｔｈが経過したときに（Ｓ１２４の判定が“Yes”）、第五の流路９２に切り替える（Ｓ１１６）。そして、第五の流路９２の使用を開始してから設定時間Ｔｃが経過したときに（Ｓ１１８の判定が“Yes”）、第四の流路９１及び第六の流路９３に切り替える（Ｓ１２２）。このように、除湿暖房時に、熱媒体を循環させる経路にサブクールコア２２を含めることで、サブクールコア２２に熱媒体やオイルが取り残されることを抑制できる。

【0059】

第五の流路９２は、そもそも冷房用の流路であるため、室内熱交換ユニット１２に導入された空気は、蒸発器１５で冷却及び除湿されることになる。したがって、第五の流路９２を使用するときには、内気だけを導入し（Ｓ１１３）、エアミックスダンパ１７で凝縮器１６を迂回する流路を閉鎖し（Ｓ１１４）、送風ファン１４を停止する（Ｓ１１５）。このように、既に温められた内気だけを循環させることで、冷えた外気を導入する場合よりも、車室内に涼しい空気が供給されることを抑制できる。また、エアミックスダンパ１７で凝縮器１６を迂回する流路を閉鎖することで、導入された内気は全て凝縮器１６を通過するので、車室内に涼しい空気が供給されることを抑制できる。また、送風ファン１４を停止することで、車室内に涼しい空気が供給されることを抑制できる。

【0060】

また、前述した比較例と比べて、回路構成を変更する必要はなく、新たに部品を追加する必要もないので、実施が容易である。また、暖房モード及び暖房除湿モードのときに、第五の流路９２としてサブクールコア２２を通過するのは、高圧の熱媒体であるため、低圧の熱媒体と比べて圧力損失の影響は小さくて済む。
なお、暖房モードで第四の流路９１を使用しているときに、開閉弁５１が閉鎖されていることで、蒸発器１５に熱媒体が取り残されることになる。とはいえ、蒸発器１５から逆止弁５３に至るまでの領域においては、熱媒体が気相として存在しており、密度が低いため、熱媒体の循環量への影響は小さい。
その他、前述した第１実施形態と共通する部分については、同様の作用効果が得られるものとし、詳細な説明は省略する。

【0061】

《応用例１》
第２実施形態では、第四の流路９１か、第四の流路９１及び第六の流路９３の双方かを使用している状態で、設定時間Ｔｈが経過したときに第五の流路９２に切り替える構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、外気温や湿度からサブクールコア２２に着霜しているか否かを判定し、着霜していると判定されたときに、第五の流路９２に切り替えてもよい。また、着霜していると判定されたときに、設定時間Ｔｈを短縮補正したり、設定時間Ｔｃを延長補正したりしてもよい。このように、サブクールコア２２の着霜状態に応じて第五の流路９２を使用することにより、サブクールコア２２の着霜を効果的に抑制できる。

【0062】

《応用例２》
第２実施形態では、運転モードを暖房又は除湿暖房とするときに、定期的に第五の流路９２を使用するように切り替えているが、これに限定されるものではない。要は、長期間にわたって熱媒体及びオイルがサブクールコア２２に取り残されたままとなることを抑制できればよい。したがって、イグニッションスイッチのＯＮに伴って暖房又は除湿暖房が起動した直後、あるいは冷房や除湿冷房から暖房又は除湿暖房に切り替えられた直後に、一回だけ第五の流路９２を使用するようにしてもよい。したがって、設定時間Ｔｃが経過した以降は、第四の流路９１か、第四の流路９１及び第六の流路９３の双方かを継続して使用する。これによれば、ステップＳ１２４、Ｓ１２５の処理を省略し、演算処理を簡略化できる。

【0063】

《変形例》
第１及び第２実施形態では、熱媒体と共に循環するオイルによって潤滑が行なわれる給油式の圧縮機４７について説明したが、これに限定されるものではなく、無給油式の圧縮機を採用してもよい。
第１及び第２実施形態では、室内熱交換ユニット１２において、暖房用の熱源として、凝縮器１６のみを設けているが、これに限定されるものではなく、別途、他の熱源を追加してもよい。例えば、温度によって抵抗値が変化するＰＴＣヒータ（ＰＴＣ：Positive Temperature Coefficient）を設けてもよい。これによれば、暖房効果が向上する。
第１及び第２実施形態では、車両用の空気調和装置について説明したが、これに限定されるものではなく、他の用途の空気調和装置に適用してもよい。

【0064】

以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。

【符号の説明】

【0065】

１１ 車両用空気調和装置
１２ 室内熱交換ユニット（供給流路）
１３ 室外熱交換ユニット
１５ 蒸発器
１６ 凝縮器
１７ エアミックスダンパ（開閉扉）
１８ コントローラ（制御部）
２１ メインコア（主熱交換器）
２２ サブクールコア（副熱交換器）
２３ レシーバタンク
４４ 膨張弁（第一の膨張弁）
４７ 圧縮機
５１ 開閉弁
５２ 膨張弁（第二の膨張弁）
６１ 第一の流路
６２ 第二の流路
６３ 第三の流路
９１ 第四の流路
９２ 第五の流路
９３ 第六の流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】