特開 2024-151561 車両用空調装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024151561

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】車両用空調装置

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/00 20060101AFI20241018BHJP

   B60H 1/22 20060101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

B60H1/00 102Z

B60H1/22 651Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023065006

(22)【出願日】2023-04-12

(71)【出願人】

【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】110001472

【氏名又は名称】弁理士法人かいせい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大槻 赳之

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 達博

(72)【発明者】

【氏名】後藤 良寛

(72)【発明者】

【氏名】上村 幸男

(72)【発明者】

【氏名】萩原 康太

【テーマコード（参考）】

3L211

【Ｆターム（参考）】

3L211BA34

3L211BA51

(57)【要約】

【課題】排熱回収専用の熱交換器を設けることなく、簡素なサイクル構成によって車室外へ排出される空気から熱を回収し、空調性能を向上させることが可能な車両用空調装置を提供する。
【解決手段】車両用空調装置１は、ヒートポンプサイクル１０、高温側ユニット２０、低温側ユニット３０、制御装置５０を有する。高温側ユニット２０は、凝縮器１２を内部に収容し、高温側空気導入部２１と高温側送風先切替部２４を有する。低温側ユニット３０は、蒸発器１４を内部に収容し、低温側空気導入部３１と低温側送風先切替部３４を有する。制御装置５０は、凝縮器１２及び蒸発器１４の少なくとも一方に対して、内気Ａｉ及び外気Ａｏを同時に導入し、凝縮器１２を通過した空気及び蒸発器１４を通過した空気の少なくとも一方の送風先を車室Ｒの内部に切り替える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高圧冷媒の有する熱を放熱させて冷媒を凝縮させる凝縮器（１２）と、低圧冷媒に対して熱を吸熱させて蒸発させる蒸発器（１４）と、を有するヒートポンプサイクル（１０）と、
前記凝縮器を内部に収容し、前記凝縮器を介した送風空気の空気通路を構成する高温側ユニット（２０）と、
前記蒸発器を内部に収容し、前記蒸発器を介した送風空気の空気通路を構成する低温側ユニット（３０）と、
前記高温側ユニット及び前記低温側ユニットの作動を制御する制御部（５０）と、を有し、
前記高温側ユニットは、
車室（Ｒ）の内部に存在する内気（Ａｉ）と、前記車室の外部に存在する外気（Ａｏ）の少なくとも一方を、前記凝縮器における放熱対象として導入する高温側空気導入部（２１）と、
前記凝縮器にて放熱された空気の送風先を、前記車室の内部と、前記車室の外部の少なくとも一方に切り替える高温側送風先切替部（２４）と、を有し、
前記低温側ユニットは、
前記内気と、前記外気の少なくとも一方を、前記蒸発器における吸熱対象として導入する低温側空気導入部（３１）と、
前記蒸発器にて吸熱された空気の送風先を、前記車室の内部と、前記車室の外部の少なくとも一方に切り替える低温側送風先切替部（３４）と、を有し、
前記制御部は、
前記高温側空気導入部及び前記低温側空気導入部の少なくとも一方を制御して、前記凝縮器及び前記蒸発器の少なくとも一方に対して、前記内気及び前記外気を同時に導入すると共に、
前記高温側送風先切替部及び前記低温側送風先切替部の作動を制御して、前記凝縮器を通過した空気及び前記蒸発器を通過した空気の少なくとも一方の送風先を、前記車室の内部に切り替える車両用空調装置。

【請求項2】

前記蒸発器は、前記低温側ユニットの内部において、前記蒸発器の内部における前記冷媒の流れの上流側に相当する部位（Ａａ）を、前記低温側空気導入部を介して導入された前記内気が通過するように配置されている請求項１に記載の車両用空調装置。

【請求項3】

前記蒸発器は、前記低温側ユニットの内部において、前記蒸発器の内部における前記冷媒の流れの下流側に相当する部位（Ａａ）を、前記低温側空気導入部を介して導入された前記内気が通過するように配置されている請求項１に記載の車両用空調装置。

【請求項4】

前記蒸発器は、前記低温側ユニットの内部において、前記蒸発器における重力方向下方側となる部位（Ａａ）を、前記低温側空気導入部を介して導入された前記内気が通過するように配置されている請求項１に記載の車両用空調装置。

【請求項5】

前記凝縮器は、前記高温側ユニットの内部において、前記凝縮器の内部における前記冷媒の流れの上流側に相当する部位（Ａａ）を、前記高温側空気導入部を介して導入された前記内気が通過するように配置されている請求項１ないし４の何れか１つに記載の車両用空調装置。

【請求項6】

前記凝縮器は、前記高温側ユニットの内部において、前記凝縮器の内部における前記冷媒の流れの下流側に相当する部位（Ａａ）を、前記高温側空気導入部を介して導入された前記内気が通過するように配置されている請求項１ないし４の何れか１つに記載の車両用空調装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ヒートポンプサイクルを用いた車両用空調装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ヒートポンプサイクルを用いた車両用空調装置において、外気導入モードの際に車室から車室外へ排出される空気から熱を回収して省動力を図る技術として、特許文献１に記載された技術が知られている。

【0003】

特許文献１の車両用空調装置では、冷凍サイクルに排熱回収用の熱交換器を、車室から車室外へ排出される空気が流れる排気通路に追加し、四方弁等の作動を制御して冷媒回路を切り替えることにより、排出空気に含まれる熱を回収している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０５－１５５２４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、排熱回収用の熱交換器としては、全熱交換器や顕熱交換器が考えられる。しかしながら、特許文献１に記載された技術では、冷凍サイクルに排熱回収用の熱交換器を追加することによる部品点数の増加、搭載スペースの増加、および搭載重量の増加等を招いてしまう。

【0006】

又、特許文献１に記載された技術では、排熱回収用の熱交換器を含む冷凍サイクルの構成が複雑化してしまい、冷凍サイクルの作動制御に関する負担が増大することが考えられる。

【0007】

本開示は、上記点に鑑みて、排熱回収専用の熱交換器を設けることなく、簡素なサイクル構成によって車室外へ排出される空気から熱を回収し、空調性能を向上させることが可能な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】

【0008】

本開示の一態様に係る車両用空調装置は、ヒートポンプサイクル（１０）と、高温側ユニット（２０）と、低温側ユニット（３０）と、制御部（５０）と、を有する。ヒートポンプサイクルは、高圧冷媒の有する熱を放熱させて冷媒を凝縮させる凝縮器（１２）と、低圧冷媒に対して熱を吸熱させて蒸発させる蒸発器（１４）と、を有する。高温側ユニットは、凝縮器を内部に収容し、凝縮器を介した送風空気の空気通路を構成する。低温側ユニットは、蒸発器を内部に収容し、蒸発器を介した送風空気の空気通路を構成する。制御部は、高温側ユニット及び低温側ユニットの作動を制御する。

【0009】

高温側ユニットは、高温側空気導入部（２１）と、高温側送風先切替部（２４）と、を有している。高温側空気導入部は、車室（Ｒ）の内部に存在する内気（Ａｉ）と、車室の外部に存在する外気（Ａｏ）の少なくとも一方を、凝縮器における放熱対象として導入する。高温側送風先切替部は、凝縮器にて放熱された空気の送風先を、車室の内部と、車室の外部の少なくとも一方に切り替える。

【0010】

低温側ユニットは、低温側空気導入部（３１）と、低温側送風先切替部（３４）と、を有する。低温側空気導入部は、内気と、外気の少なくとも一方を、蒸発器における吸熱対象として導入する。低温側送風先切替部は、蒸発器にて吸熱された空気の送風先を、車室の内部と、車室の外部の少なくとも一方に切り替える。

【0011】

制御部は、高温側空気導入部及び低温側空気導入部の少なくとも一方を制御して、凝縮器及び蒸発器の少なくとも一方に対して、内気及び外気を同時に導入する。この動作と共に、制御部は、高温側送風先切替部及び低温側送風先切替部の作動を制御して、凝縮器を通過した空気及び蒸発器を通過した空気の少なくとも一方の送風先を、車室の内部に切り替える。

【0012】

従って、車両用空調装置によれば、車室内に外気を導入した空調運転を行う際に、凝縮器及び蒸発器の少なくとも一方に対して、内気及び外気を同時に導入すると共に、凝縮器を通過した空気及び蒸発器を通過した空気の少なくとも一方を、車室に供給できる。これにより、車両用空調装置は、車室内に対する外気導入に伴って、車室内から排出される内気に含まれる排熱を有効に活用して、ヒートポンプサイクルにおける空調性能を向上させることができる。

【0013】

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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ものである。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態に係る車両用空調装置の構成図である。

【図2】第１実施形態に係る車両用空調装置の制御系を示すブロック図である。

【図3】車両用空調装置における外気導入暖房モードの一例を示す説明図である。

【図4】車両用空調装置における外気導入暖房エコモードの一例を示す説明図である。

【図5】車両用空調装置における外気導入冷房エコモードの一例を示す説明図である。

【図6】第２実施形態における低温側ユニット内の蒸発器の配置に関する説明図である。

【図7】第３実施形態における低温側ユニット内の蒸発器の配置に関する説明図である。

【図8】第４実施形態における高温側ユニット内の凝縮器の配置に関する説明図である。

【図9】第５実施形態における高温側ユニット内の凝縮器の配置に関する説明図である。

【図10】第６実施形態における低温側ユニット内の蒸発器の配置に関する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の実施形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

【0016】

（第１実施形態）
本開示における第１実施形態について、図１～図６を参照して説明する。第１実施形態に係る車両用空調装置１は、例えば、電動モータから走行用の駆動力を得る車両である電気自動車に搭載されている。車両用空調装置１は、電気自動車において、空調対象空間である車室内の空調を行うと共に、電池等の車載機器の温度調整を行う車載機器温調機能を有している。

【0017】

図１に示すように、第１実施形態に係る車両用空調装置１は、ヒートポンプサイクル１０、高温側ユニット２０、低温側ユニット３０、制御装置５０等を備えている。尚、図１にて高温側ユニット２０と低温側ユニット３０の間に記載されている二重線は、車室Ｒ内と室外Ｏを区画する区画壁Ｗを示す。この点については以後の図面でも同様である。

【0018】

先ず、車両用空調装置１を構成するヒートポンプサイクル１０について説明する。ヒートポンプサイクル１０は、車両用空調装置１において、車室Ｒ内へ送風される空気の温度を調整する。ヒートポンプサイクル１０は、圧縮機１１、凝縮器１２、膨張弁１３、蒸発器１４、アキュムレータ１５を有しており、いわゆる、アキュムレータサイクルとして構成されている。

【0019】

ヒートポンプサイクル１０では、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）を採用している。ヒートポンプサイクル１０は、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成する。冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油（例えば、ＰＡＧオイル）が混入されている。冷凍機油の一部は、冷媒とともにヒートポンプサイクル１０を循環している。

【0020】

圧縮機１１は、ヒートポンプサイクル１０において、冷媒を吸入し圧縮して吐出する。圧縮機１１は、車室の前方側の駆動装置室内に配置されている。駆動装置室は、走行用の駆動力を出力するための駆動用装置（例えば、電動モータ）の少なくとも一部が配置される空間を形成している。

【0021】

圧縮機１１は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータで回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機１１の回転数（即ち、冷媒吐出能力）は、制御装置５０から出力される制御信号によって制御される。

【0022】

圧縮機１１の吐出口には、凝縮器１２における冷媒通路の一方の出入口が接続されている。凝縮器１２は、圧縮機１１から吐出され冷媒通路を流通する高圧冷媒と、高温側ユニット２０内の空気通路を流通する空気とを熱交換させる熱交換器である。凝縮器１２は、高温側ユニット２０のケーシング内に形成された空気通路内に配置されている。凝縮器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が有する熱を、高温側ユニット２０を流通する送風空気に対して放熱し、送風空気を加熱する。

【0023】

凝縮器１２における冷媒通路の他方の出入口には、膨張弁１３の一方の冷媒出入口側が接続されている。膨張弁１３は、ヒートポンプサイクル１０の高圧冷媒を減圧させる減圧部である。膨張弁１３は、絞り開度を変化させる弁体、及び弁体を変位させる電動アクチュエータ（具体的には、ステッピングモータ）を有する電気式の可変絞り機構である。膨張弁１３の作動は、制御装置５０から出力される制御パルスによって制御される。

【0024】

膨張弁１３は、弁開度を全開にすることで冷媒減圧作用及び流量調整作用を殆ど発揮することなく単なる冷媒通路として機能する全開機能を有している。膨張弁１３は、弁開度を全閉にすることで冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。

【0025】

膨張弁１３の他方の冷媒出入口には、蒸発器１４における冷媒通路の一方の冷媒出入口側が接続されている。蒸発器１４は、膨張弁１３で減圧され冷媒通路を流通する低圧冷媒と低温側ユニット３０内部を流れる空気とを熱交換させる熱交換器である。蒸発器１４は、低温側ユニット３０のケーシング内に形成された空気通路内に配置されている。蒸発器１４は、低温側ユニット３０を流通する送風空気の有する熱を、膨張弁１３で減圧された低圧冷媒に対して吸熱させて、送風空気を冷却する。

【0026】

尚、第１実施形態に係る車両用空調装置１では、凝縮器１２及び蒸発器１４として、所謂、タンクアンドチューブ型の熱交換器が採用されている。

【0027】

蒸発器１４における冷媒通路の他方の出入口には、アキュムレータ１５の入口側が接続されている。アキュムレータ１５は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒をサイクル内の余剰冷媒として貯える低圧側の貯液部である。アキュムレータ１５の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。

【0028】

このように構成されたヒートポンプサイクル１０によれば、蒸発器１４で吸熱した熱を用いて、凝縮器１２で放熱させて車室Ｒ内に送風される空気を加熱することで、車室Ｒ内の暖房を実現することができる。又、ヒートポンプサイクル１０は、蒸発器１４にて車室Ｒへ供給される空気から吸熱し、凝縮器１２で放熱させることで、吸熱により冷却された空気を車室Ｒ内に供給することができ、車室Ｒ内の冷房を実現することができる。

【0029】

次に、車両用空調装置１を構成する高温側ユニット２０について説明する。高温側ユニット２０は、車両用空調装置１において、凝縮器１２の放熱対象としての送風空気の導入及び凝縮器１２で加熱された送風空気の送風先を切り替える為に、複数の構成機器を一体化したユニットである。高温側ユニット２０は、例えば、車室Ｒの前方側に形成された駆動装置室の内部に配置されている。

【0030】

図１に示すように、高温側ユニット２０は、凝縮器１２と、高温側空気導入部２１と、高温側送風機２２と、高温側送風先切替部２４を有している。高温側ユニット２０において、高温側ユニット２０の外殻を形成するケーシングの内部には、凝縮器１２等の構成機器が収容されている。高温側ユニット２０のケーシングは、或る程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（具体的には、ポリプロピレン）にて成形されており、内部に空気通路を有している。

【0031】

上述したように、高温側ユニット２０の空気通路には、凝縮器１２が配置されている。従って、空気通路は、凝縮器１２を通過する送風空気を流通させる空気通路である。そして、高温側ユニット２０における空気通路の空気流れ最上流側には、高温側空気導入部２１が配置されている。

【0032】

高温側空気導入部２１は、内気導入口２１ａ、外気導入口２１ｂ、導入切替ドア２１ｃを有して構成されている。内気導入口２１ａは、車室Ｒ内に存在する空気である内気Ａｉを高温側ユニット２０の空気通路に導入させる為の開口部であり、高温側ユニット２０のケーシングに形成されている。外気導入口２１ｂは、室外Ｏに存在する空気である外気Ａｏを高温側ユニット２０の空気通路に導入させる為の開口部であり、高温側ユニット２０のケーシングにおいて、内気導入口２１ａと隣接するように形成されている。外気導入口２１ｂには、室外Ｏと連通する外気導入路が接続されている。

【0033】

導入切替ドア２１ｃは、図示しない電動アクチュエータに連結されており、内気導入口２１ａと外気導入口２１ｂとを切り替え開閉する。導入切替ドア２１ｃ用の電動アクチュエータの作動は、制御装置５０から出力される制御信号によって制御される。従って、高温側空気導入部２１は、凝縮器１２に導入される空気（内気Ａｉ、外気Ａｏ）の比率を調整することができる。

【0034】

高温側空気導入部２１の空気流れ下流側には、高温側送風機２２が配置されている。高温側送風機２２は、高温側ユニット２０の空気通路に流入した空気を吸入して、凝縮器１２及び高温側送風先切替部２４へ向けて送風する電動送風機である。そして、高温側送風機２２の回転数（即ち、送風能力）は、制御装置５０から出力される制御電圧によって制御される。

【0035】

又、高温側ユニット２０の空気通路の内部において、高温側空気導入部２１と凝縮器１２の間には、仕切壁２３が空気通路の伸びる方向に沿って形成されている。高温側ユニット２０の仕切壁２３は、導入切替ドア２１ｃと協働することで、高温側ユニット２０の空気通路を２つに区画する。即ち、仕切壁２３は、導入切替ドア２１ｃと協働することで、内気導入口２１ａから凝縮器１２の一部に向かって伸びる空気通路と、外気導入口２１ｂから凝縮器１２の他の部分に向かって伸びる空気通路に区画することができる。

【0036】

高温側ユニット２０における空気通路の最下流部を形成する部位には、高温側送風先切替部２４が形成されている。高温側送風先切替部２４は、凝縮器１２を通過した送風空気の送風先を、車室Ｒ内と室外Ｏの少なくとも一方に切り替える機構部であり、高温側室内送風路２５、室内側ドア２６、高温側室外送風路２７、室外側ドア２８を有している。

【0037】

高温側室内送風路２５は、高温側ユニット２０の空気通路において、凝縮器１２よりも下流側に形成されており、高温側室内送風口２５ａを有している。高温側室内送風口２５ａは、車室Ｒ内と高温側室内送風路２５とを連通する開口部であり、凝縮器１２を通過した空気を車室Ｒ内に供給する。高温側室内送風路２５は、凝縮器１２を通過した送風空気が車室Ｒ内に向かって流れる空気通路ということができる。

【0038】

高温側室内送風口２５ａは、凝縮器１２を通過した空気を車室Ｒ内へ吹き出すための図示しない複数の開口穴を有している。開口穴としては、フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴が設けられている。フェイス開口穴は、車室内の乗員の上半身に向けて空気を吹き出すための開口穴である。フット開口穴は、乗員の足元に向けて空気を吹き出すための開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面窓ガラス内側面に向けて空気を吹き出すための開口穴である。

【0039】

これらの開口穴の上流側には、図示しない吹出モード切替ドアが配置されている。吹出モード切替ドアは、各開口穴を開閉することによって、空調風を吹き出す開口穴を切り替える。吹出モード切替ドアは、吹出モード切替ドア駆動用の電動アクチュエータによって駆動される。吹出モード切替ドア駆動用の電動アクチュエータの作動は、制御装置５０から出力される制御信号によって制御される。

【0040】

室内側ドア２６は、高温側室内送風路２５における上流側部分を開閉する為のドア部材であり、図示しない電動アクチュエータに連結されている。室内側ドア２６用の電動アクチュエータの作動は、制御装置５０から出力される制御信号によって制御される。室内側ドア２６の作動を制御することで、凝縮器１２を通過し、車室Ｒ内へ供給される送風空気の流量を調整することができる。尚、室内側ドア２６は、高温側室内送風路２５の開度を最大にした全開状態と、高温側室内送風路２５を閉塞した全閉状態に切り替えることも可能である。

【0041】

高温側室外送風路２７は、高温側ユニット２０の空気通路の凝縮器１２よりも下流側において、高温側室内送風路２５と並んで形成されており、高温側室外送風口２７ａを有している。高温側室外送風口２７ａは、車室Ｒの外部（即ち、室外Ｏ）と高温側室内送風路２５を連通する開口部であり、凝縮器１２を通過した空気を室外Ｏに排出する。従って、高温側室外送風路２７は、凝縮器１２を通過した送風空気が室外Ｏに向かって流れる空気通路ということができる。

【0042】

室外側ドア２８は、高温側室外送風路２７における上流側部分を開閉する為のドア部材であり、図示しない電動アクチュエータに連結されている。室外側ドア２８用の電動アクチュエータの作動は、制御装置５０から出力される制御信号によって制御される。室外側ドア２８の作動を制御することで、凝縮器１２を通過し、室外Ｏへ排出される送風空気の流量を調整することができる。尚、室外側ドア２８についても、高温側室外送風路２７の開度を最大にした全開状態と、高温側室外送風路２７を閉塞した全閉状態に切り替えることも可能である。

【0043】

続いて、車両用空調装置１を構成する低温側ユニット３０について説明する。低温側ユニット３０は、車両用空調装置１において、蒸発器１４の吸熱対象としての送風空気の導入及び蒸発器１４で吸熱された送風空気の送風先を切り替える為に、複数の構成機器を一体化したユニットである。低温側ユニット３０は、高温側ユニット２０と同様に、車室Ｒの前方側に形成された駆動装置室の内部に配置されている。

【0044】

図１に示すように、低温側ユニット３０は、蒸発器１４と、低温側空気導入部３１と、低温側送風機３２と、低温側送風先切替部３４を有している。低温側ユニット３０において、低温側ユニット３０の外殻を形成するケーシングの内部には、蒸発器１４等の構成機器が収容されている。低温側ユニット３０のケーシングは、或る程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（具体的には、ポリプロピレン）にて成形されており、内部に空気通路を有している。

【0045】

上述したように、低温側ユニット３０の空気通路には、蒸発器１４が配置されている。従って、空気通路は、蒸発器１４を通過する送風空気を流通させる空気通路である。そして、低温側ユニット３０における空気通路の空気流れ最上流側には、低温側空気導入部３１が配置されている。

【0046】

低温側空気導入部３１は、内気導入口３１ａ、外気導入口３１ｂ、導入切替ドア３１ｃを有して構成されている。内気導入口３１ａは、車室Ｒ内の空気である内気Ａｉを低温側ユニット３０の空気通路に導入させる為の開口部であり、低温側ユニット３０のケーシングに形成されている。外気導入口３１ｂは、室外Ｏの空気である外気Ａｏを低温側ユニット３０の空気通路に導入させる為の開口部であり、低温側ユニット３０のケーシングにおいて、外気導入口３１ｂと隣接するように形成されている。外気導入口３１ｂには、室外Ｏと連通する外気導入路が接続されている。

【0047】

導入切替ドア３１ｃは、図示しない電動アクチュエータに連結されており、内気導入口３１ａと外気導入口３１ｂとを切り替え開閉する。導入切替ドア３１ｃ用の電動アクチュエータの作動は、制御装置５０から出力される制御信号によって制御される。従って、低温側空気導入部３１は、蒸発器１４に導入される空気（内気Ａｉ、外気Ａｏ）の比率を調整することができる。

【0048】

低温側空気導入部３１の空気流れ下流側には、低温側送風機３２が配置されている。低温側送風機３２は、低温側ユニット３０の空気通路に流入した空気を吸入して、蒸発器１４及び低温側送風先切替部３４へ向けて送風する。そして、低温側送風機３２の回転数（即ち、送風能力）は、制御装置５０から出力される制御電圧によって制御される。

【0049】

又、低温側ユニット３０の空気通路の内部において、低温側空気導入部３１と蒸発器１４の間には、仕切壁３３が空気通路の伸びる方向に沿って形成されている。低温側ユニット３０の仕切壁３３は、導入切替ドア３１ｃと協働することで、低温側ユニット３０の空気通路を２つに区画する。即ち、仕切壁３３は、導入切替ドア３１ｃと協働することで、内気導入口３１ａから蒸発器１４の一部に向かって伸びる空気通路と、外気導入口３１ｂから蒸発器１４の他の部分に向かって伸びる空気通路に区画することができる。

【0050】

低温側ユニット３０における空気通路の最下流部を形成する部位には、低温側送風先切替部３４が形成されている。低温側送風先切替部３４は、蒸発器１４を通過した送風空気の送風先を、車室Ｒ内と室外Ｏの少なくとも一方に切り替える機構部であり、低温側室内送風路３５、室内側ドア３６、低温側室外送風路３７、室外側ドア３８を有している。

【0051】

低温側室内送風路３５は、低温側ユニット３０の空気通路において、蒸発器１４よりも下流側に形成されており、低温側室内送風口３５ａを有している。低温側室内送風口３５ａは、車室Ｒ内と低温側室内送風路３５とを連通する開口部であり、蒸発器１４を通過した空気を車室Ｒ内に供給する。低温側室内送風路３５は、蒸発器１４を通過した送風空気が車室Ｒ内に向かって流れる空気通路ということができる。

【0052】

低温側室内送風口３５ａは、蒸発器１４を通過した空気を車室Ｒ内へ吹き出すための図示しない複数の開口穴を有している。開口穴としては、フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴が設けられている。フェイス開口穴、フット開口穴、デフロスタ開口穴は、上述した高温側ユニット２０と同様の機能を有する。又、これらの開口穴の上流側には、図示しない吹出モード切替ドアが配置されている。各吹出モード切替ドアの機能についても、上述した高温側ユニット２０と同様に、制御装置５０から出力される制御信号によって制御される。

【0053】

室内側ドア３６は、低温側室内送風路３５における上流側部分を開閉する為のドア部材であり、図示しない電動アクチュエータに連結されている。室内側ドア３６用の電動アクチュエータの作動は、制御装置５０から出力される制御信号によって制御される。室内側ドア３６の作動を制御することで、蒸発器１４を通過し、車室Ｒ内へ供給される送風空気の流量を調整することができる。尚、室内側ドア３６は、低温側室内送風路３５の開度を最大にした全開状態と、低温側室内送風路３５を閉塞した全閉状態に切り替えることも可能である。

【0054】

低温側室外送風路３７は、低温側ユニット３０の空気通路の凝縮器１２よりも下流側において、低温側室内送風路３５と並んで形成されており、低温側室外送風口３７ａを有している。低温側室外送風口３７ａは、車室Ｒの外部（即ち、室外Ｏ）と低温側室内送風路３５を連通する開口部であり、蒸発器１４を通過した空気を室外Ｏに排出する。従って、低温側室外送風路３７は、蒸発器１４を通過した送風空気が室外Ｏに向かって流れる空気通路ということができる。

【0055】

室外側ドア３８は、低温側室外送風路３７における上流側部分を開閉する為のドア部材であり、図示しない電動アクチュエータに連結されている。室外側ドア３８用の電動アクチュエータの作動は、制御装置５０から出力される制御信号によって制御される。室外側ドア３８の作動を制御することで、蒸発器１４を通過し、室外Ｏへ排出される送風空気の流量を調整することができる。尚、室外側ドア３８についても、低温側室外送風路３７の開度を最大にした全開状態と、低温側室外送風路３７を閉塞した全閉状態に切り替えることも可能である。

【0056】

次に、車両用空調装置１の制御系について図２を参照して説明する。制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。制御装置５０は、ＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。

【0057】

図２に示すように、制御装置５０に接続された制御対象機器には、圧縮機１１、膨張弁１３、高温側空気導入部２１、高温側送風機２２、高温側送風先切替部２４、低温側空気導入部３１、低温側送風機３２、低温側送風先切替部３４等が含まれる。

【0058】

高温側空気導入部２１には、導入切替ドア２１ｃ用の電動アクチュエータが含まれ、低温側空気導入部３１には、導入切替ドア３１ｃ用の電動アクチュエータが含まれている。又、高温側送風先切替部２４には、室内側ドア２６用の電動アクチュエータ、室外側ドア２８用の電動アクチュエータが含まれている。そして、低温側送風先切替部３４には、室内側ドア３６用の電動アクチュエータ、室外側ドア３８用の電動アクチュエータが含まれている。

【0059】

そして、制御装置５０の入力側には、各種の制御用センサが接続されている。制御用センサとしては、内気温度センサ５１ａ、外気温度センサ５１ｂ、日射量センサ５１ｃ等が含まれる。更に、制御用センサとしては、高圧圧力センサ５１ｄ、蒸発器温度センサ５１ｅ、第１冷媒温度センサ５１ｆ、第２冷媒温度センサ５１ｇ等が含まれる。

【0060】

内気温度センサ５１ａは、車室Ｒ内の温度である内気温度Ｔｒを検出する内気温度検出部である。図１に示すように、内気温度センサ５１ａは、車室Ｒ内に配置されている。外気温度センサ５１ｂは、室外Ｏの温度である外気温度Ｔａｍを検出する外気温度検出部である。外気温度センサ５１ｂは、例えば、車室Ｒの外部に配置されている。

【0061】

日射量センサ５１ｃは、車室Ｒ内へ照射される日射量Ａｓを検出する日射量検出部である。高圧圧力センサ５１ｄ、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の高圧圧力Ｐｄを検出する高圧圧力検出部である。蒸発器温度センサ５１ｅは、蒸発器１４における冷媒蒸発温度を検出する温度検出部である。第１冷媒温度センサ５１ｆは、凝縮器１２の冷媒通路から流出した冷媒の温度である第１冷媒温度Ｔ１を検出する温度検出部である。第２冷媒温度センサ５１ｇは、蒸発器１４から流出した冷媒の温度である第２冷媒温度Ｔ２を検出する温度検出部である。

【0062】

更に、制御装置５０の入力側には、車室Ｒ内前部に位置する計器盤付近に配置された操作パネル５２が接続されている。操作パネル５２には、各種操作スイッチが設けられており、制御装置５０には、各種操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル５２に設けられた各種操作スイッチには、具体的に、オートスイッチ、エアコンスイッチ、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ、エコスイッチ等が含まれる。

【0063】

オートスイッチは、ヒートポンプサイクル１０の自動制御運転を設定あるいは解除する操作スイッチである。エアコンスイッチは、蒸発器１４にて空気の冷却を行うことを要求する操作スイッチである。風量設定スイッチは、車室Ｒ内に供給される送風空気の風量をマニュアル設定する操作スイッチであり、高温側送風機２２及び低温側送風機３２の少なくとも一方の送風能力を決定する為の操作スイッチである。

【0064】

温度設定スイッチは、車室Ｒ内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する操作スイッチである。エコスイッチは、車室Ｒ内の空調運転に際して、少ない消費エネルギ（例えば、電力）で必要な空調能力を車両用空調装置１に発揮させるエコモードを有効にするか否かを決定する際に操作される操作スイッチである。

【0065】

又、制御装置５０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されたものである。従って、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（即ち、ハードウェア及びソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。

【0066】

例えば、制御装置５０のうち、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１の作動を制御する構成は、圧縮機制御部５０ａである。又、制御装置５０のうち、ヒートポンプサイクル１０の膨張弁１３の作動を制御する構成は減圧制御部５０ｂである。

【0067】

そして、制御装置５０のうち、車室Ｒ内の空調を行う場合に、凝縮器１２及び蒸発器１４に導入される空気を設定する為に、高温側空気導入部２１及び低温側空気導入部３１の作動を制御する構成は、導入空気切替制御部５０ｃである。又、制御装置５０のうち、車室Ｒ内の空調を行う際に、凝縮器１２及び蒸発器１４を通過した送風空気の送風先を設定する為に、高温側送風先切替部２４及び低温側送風先切替部３４の作動をそれぞれ制御する構成は、送風先切替制御部５０ｄ部である。

【0068】

続いて、上述した第１実施形態に係る車両用空調装置１の作動について説明する。車両用空調装置１は、車室Ｒ内の空調を行う為に、４つの空調運転モードを有している。具体的には、車両用空調装置１は、車室Ｒ内の空調に際して、外気導入暖房モード、内気循環暖房モード、外気導入冷房モード、内気循環冷房モードの何れかの運転モードに切り替えることができる。

【0069】

又、車両用空調装置１においては、これら４種類の空調運転モードの夫々に対して、消費エネルギを抑えて、効率よく空調能力を発揮させるエコモードを設定可能に構成されている。即ち、車両用空調装置１は、外気導入暖房エコモード、内気循環暖房エコモード、外気導入冷房エコモード、内気循環冷房エコモードの何れかの運転モードに切り替えることも可能である。

【0070】

先ず、第１実施形態に係る車両用空調装置１の外気導入暖房モードでの作動について、図３を参照して説明する。

【0071】

外気導入暖房モードでは、高温側ユニット２０の高温側空気導入部２１は、導入切替ドア２１ｃによって、内気導入口２１ａを閉塞すると共に、外気導入口２１ｂを開放するように制御される。又、低温側ユニット３０の低温側空気導入部３１は、導入切替ドア３１ｃによって、内気導入口３１ａ及び外気導入口３１ｂを開放し、仕切壁３３と共に、空気通路の仕切りを構成するように制御される。

【0072】

そして、外気導入暖房モードにおいて、高温側ユニット２０の高温側送風先切替部２４は、室内側ドア２６により高温側室内送風路２５を開放すると共に、室外側ドア２８により高温側室外送風路２７を閉塞するように制御される。又、低温側ユニット３０の低温側送風先切替部３４は、室内側ドア３６により低温側室内送風路３５を閉塞すると共に、室外側ドア３８により低温側室外送風路３７を開放するように制御される。

【0073】

高温側ユニット２０及び低温側ユニット３０をこの状態に制御することで、車室Ｒ内に外気を導入する外気導入モードの一態様が実現される。

【0074】

外気導入暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の冷媒吐出能力及び膨張弁１３の絞り開度は、暖房運転に設定されている目標温度に応じて、適宜定められ、目標温度を実現するようにそれぞれ制御される。

【0075】

これにより、外気導入暖房モードのヒートポンプサイクル１０においては、冷媒は、圧縮機１１、凝縮器１２、膨張弁１３、蒸発器１４、アキュムレータ１５、圧縮機１１の順に流れて循環する。従って、外気導入暖房モードのヒートポンプサイクル１０では、凝縮器１２において、高圧冷媒の有する熱が、高温側空気導入部２１から導入された送風空気に放熱される。又、蒸発器１４において、低温側空気導入部３１を介して導入された送風空気が有する熱が、膨張弁１３で減圧された低圧冷媒に吸熱される。

【0076】

そして、外気導入暖房モードの高温側ユニット２０では、高温側送風機２２の作動によって、外気が、外気導入口２１ｂを介して、空気通路内に吸い込まれる。空気通路内に吸い込まれた外気は、凝縮器１２を通過する際に高圧冷媒との熱交換により加熱されて、車室Ｒ内に供給される。これにより、車室Ｒ内の暖房が実現される。

【0077】

又、外気導入暖房モードの低温側ユニット３０では、低温側空気導入部３１にて解放されている内気導入口３１ａ及び外気導入口３１ｂを介して、車室Ｒ内の内気Ａｉと、室外Ｏの外気Ａｏが低温側ユニット３０の空気通路内に導入される。低温側ユニット３０の空気通路を流通すると、送風空気は、蒸発器１４で低圧冷媒と熱交換した後、室外Ｏへ排出される。

【0078】

これにより、蒸発器１４の一部の領域を、内気Ａｉで構成される排出空気が通過すると共に、蒸発器１４における残余の領域を外気Ａｏが通過することになる。排熱を含む内気Ａｉに由来する排出空気が、吸熱器として機能する蒸発器１４を通過する為、車両用空調装置１は、内気Ａｉに含まれる排熱を回収し有効活用することができ、車室Ｒ内の暖房を効率よく実現できる。

【0079】

そして、外気導入暖房モードは、外気温度よりも内気温度が高い場合に採用される暖房運転モードの一つである。従って、蒸発器１４にて、内気Ａｉに由来する排出空気から吸熱することで、内気Ａｉに含まれる排熱を回収して、暖房熱源として活用できるので、車両用空調装置１の暖房性能を向上させることができる。

【0080】

又、外気導入暖房モードによれば、低温側ユニット３０を介して、車室Ｒから室外Ｏへ内気Ａｉを含む空気を排出すると共に、高温側ユニット２０にて、外気Ａｏを含む空気を車室Ｒ内に導入することができる。これにより、車両用空調装置１は、車室Ｒ内が負圧になることを防止することができる。

【0081】

又、外気導入暖房モードでは、高温側ユニット２０及び低温側ユニット３０の作動を制御して車室Ｒ内に外気Ａｏを導入することにより、車室Ｒ内の二酸化炭素濃度の上昇及び外気導入に伴う熱のロスを抑制しつつ、車室Ｒ内の快適性を向上させることができる。

【0082】

次に、第１実施形態に係る車両用空調装置１の外気導入暖房エコモードでの作動について、図４を参照して説明する。

【0083】

外気導入暖房エコモードは、外気導入暖房モードで実現される外気導入暖房運転を、消費エネルギを抑えて実現する運転モードであり、操作パネル５２のエコスイッチをオンに設定することで実行される。

【0084】

外気導入暖房エコモードにおいて、高温側ユニット２０の高温側空気導入部２１は、導入切替ドア２１ｃによって、内気導入口２１ａ及び外気導入口２１ｂを開放し、仕切壁２３と共に空気通路の仕切りを構成するように制御される。又、低温側ユニット３０の低温側空気導入部３１は、外気導入暖房モードと同様に、導入切替ドア３１ｃによって、内気導入口３１ａ及び外気導入口３１ｂを開放し、仕切壁３３と共に、空気通路の仕切りを構成するように制御される。

【0085】

そして、外気導入暖房エコモードにおいて、高温側ユニット２０の高温側送風先切替部２４は、室内側ドア２６により高温側室内送風路２５を開放すると共に、室外側ドア２８により高温側室外送風路２７を閉塞するように制御される。又、低温側ユニット３０の低温側送風先切替部３４は、室内側ドア３６により低温側室内送風路３５を閉塞すると共に、室外側ドア３８により低温側室外送風路３７を開放するように制御される。

【0086】

高温側ユニット２０及び低温側ユニット３０をこの状態に制御することで、車室Ｒ内に外気を導入する外気導入モードの一態様が実現される。

【0087】

外気導入暖房エコモードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の冷媒吐出能力及び膨張弁１３の絞り開度は、暖房運転に設定されている目標温度に応じて、適宜定められ、目標温度を実現するようにそれぞれ制御される。

【0088】

これにより、外気導入暖房エコモードのヒートポンプサイクル１０においては、冷媒は、圧縮機１１、凝縮器１２、膨張弁１３、蒸発器１４、アキュムレータ１５、圧縮機１１の順に流れて循環する。従って、外気導入暖房エコモードのヒートポンプサイクル１０では、凝縮器１２において、高圧冷媒の有する熱が、高温側空気導入部２１から導入された送風空気に放熱される。又、蒸発器１４において、低温側空気導入部３１を介して導入された送風空気が有する熱が、膨張弁１３で減圧された低圧冷媒に吸熱される。

【0089】

そして、外気導入暖房エコモードの高温側ユニット２０では、高温側送風機２２の作動によって、内気Ａｉ及び外気Ａｏが、内気導入口２１ａ及び外気導入口２１ｂを介して、空気通路内に吸い込まれる。空気通路内に吸い込まれた内気Ａｉ及び外気Ａｏは、凝縮器１２を通過する際に高圧冷媒との熱交換により加熱されて、車室Ｒ内に供給される。これにより、車室Ｒ内の暖房が実現される。

【0090】

又、外気導入暖房エコモードの低温側ユニット３０では、低温側空気導入部３１にて解放されている内気導入口３１ａ及び外気導入口３１ｂを介して、車室Ｒ内の内気Ａｉと、室外Ｏの外気Ａｏが低温側ユニット３０の空気通路内に導入される。低温側ユニット３０の空気通路を流通すると、送風空気は、蒸発器１４で低圧冷媒と熱交換した後、室外Ｏへ排出される。

【0091】

これにより、凝縮器１２の一部の領域を、内気Ａｉで構成される排出空気が通過すると共に、凝縮器１２における残余の領域を外気Ａｏが通過することになる。凝縮器１２を通過する送風空気の温度に関して、外気導入暖房エコモードのように、内気Ａｉ及び外気Ａｏで構成された送風空気の温度の方が、外気導入暖房モードのように、内気Ａｉによって構成される送風空気よりも高くなると考えられる。

【0092】

これにより、車両用空調装置１によれば、凝縮器１２における放熱対象となる空気の温度を変更することによって、外気導入暖房エコモードにおけるヒートポンプサイクル１０の空調能力（即ち、暖房能力）を向上させることができる。

【0093】

又、蒸発器１４の一部の領域を、内気Ａｉで構成される排出空気が通過すると共に、蒸発器１４における残余の領域を外気Ａｏが通過することになる。排熱を含む内気Ａｉに由来する排出空気が、吸熱器として機能する蒸発器１４を通過する為、車両用空調装置１は、内気Ａｉに含まれる排熱を回収し有効活用することができ、車室Ｒ内の暖房を効率よく実現できる。

【0094】

そして、外気導入暖房エコモードは、外気温度よりも内気温度が高い場合に採用される暖房運転モードの一つである。従って、蒸発器１４にて、内気Ａｉに由来する排出空気から吸熱することで、内気Ａｉに含まれる排熱を回収して、暖房熱源として活用できるので、車両用空調装置１の暖房性能を向上させることができる。

【0095】

又、外気導入暖房エコモードによれば、低温側ユニット３０を介して、車室Ｒから室外Ｏへ内気Ａｉを含む空気を排出すると共に、高温側ユニット２０にて、外気Ａｏを含む空気を車室Ｒ内に導入することができる。これにより、車両用空調装置１は、車室Ｒ内が負圧になることを防止することができる。

【0096】

又、外気導入暖房エコモードでは、高温側ユニット２０及び低温側ユニット３０の作動を制御して車室Ｒ内に外気Ａｏを導入することで、車室Ｒ内の二酸化炭素濃度の上昇及び外気導入に伴う熱のロスを抑制しつつ、車室Ｒ内の快適性を向上させることができる。

【0097】

続いて、第１実施形態に係る車両用空調装置１の外気導入冷房エコモードでの作動について、図５を参照して説明する。

【0098】

外気導入冷房エコモードは、外気導入冷房モードで実現される外気導入冷房運転を、消費エネルギを抑えて実現する運転モードであり、操作パネル５２のエコスイッチをオンに設定することで実行される。

【0099】

外気導入冷房エコモードにおいて、高温側ユニット２０の高温側空気導入部２１は、導入切替ドア２１ｃによって、内気導入口２１ａ及び外気導入口２１ｂを開放し、仕切壁２３と共に空気通路の仕切りを構成するように制御される。又、低温側ユニット３０の低温側空気導入部３１は、導入切替ドア３１ｃによって、内気導入口３１ａを閉塞すると共に、外気導入口３１ｂを開放するように制御される。

【0100】

そして、外気導入冷房エコモードにおいて、高温側ユニット２０の高温側送風先切替部２４は、室内側ドア２６により高温側室内送風路２５を閉塞すると共に、室外側ドア２８により高温側室外送風路２７を開放するように制御される。又、低温側ユニット３０の低温側送風先切替部３４は、室内側ドア３６により低温側室内送風路３５を開放すると共に、室外側ドア３８により低温側室外送風路３７を閉塞するように制御される。

【0101】

高温側ユニット２０及び低温側ユニット３０をこの状態に制御することで、車室Ｒ内に外気を導入する外気導入モードの一態様が実現される。

【0102】

外気導入冷房エコモードのヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の冷媒吐出能力及び膨張弁１３の絞り開度は、冷房運転に設定されている目標温度に応じて、適宜定められ、目標温度を実現するようにそれぞれ制御される。

【0103】

これにより、外気導入冷房エコモードのヒートポンプサイクル１０においては、冷媒は、圧縮機１１、凝縮器１２、膨張弁１３、蒸発器１４、アキュムレータ１５、圧縮機１１の順に流れて循環する。従って、外気導入冷房エコモードのヒートポンプサイクル１０では、凝縮器１２において、高圧冷媒の有する熱が、高温側空気導入部２１から導入された送風空気に放熱される。又、蒸発器１４において、低温側空気導入部３１を介して導入された送風空気が有する熱が、膨張弁１３で減圧された低圧冷媒に吸熱される。

【0104】

そして、外気導入冷房エコモードの高温側ユニット２０では、高温側送風機２２の作動によって、内気Ａｉ及び外気Ａｏが、内気導入口２１ａ及び外気導入口２１ｂを介して、空気通路内に吸い込まれる。これにより、凝縮器１２の一部の領域を、内気Ａｉで構成される排出空気が通過すると共に、凝縮器１２における残余の領域を外気Ａｏが通過することになる。空気通路内に吸い込まれた内気Ａｉ及び外気Ａｏは、凝縮器１２を通過する際に高圧冷媒との熱交換により加熱されて、室外Ｏに排出される。

【0105】

又、外気導入冷房エコモードの低温側ユニット３０では、低温側空気導入部３１にて解放されている外気導入口３１ｂを介して、室外Ｏの外気Ａｏが低温側ユニット３０の空気通路内に導入される。低温側ユニット３０の空気通路を流通すると、送風空気は、蒸発器１４で低圧冷媒と熱交換した後、開放されている低温側室内送風路３５を介して、車室Ｒ内に供給される。即ち、外気導入冷房エコモードでは、車室Ｒ内の冷房が実現される。

【0106】

ここで、車室Ｒ内の冷房運転が利用される状況として、夏の炎天下に電気自動車が放置されていた状況を想定すると、車室Ｒの内気温度は、室外Ｏの外気温度よりも高温となる。そうすると、凝縮器１２を通過する送風空気の温度に関して、内気Ａｉ及び外気Ａｏで構成された送風空気の温度の方が、外気導入冷房モードのように、内気Ａｉによって構成される送風空気よりも低くなると考えられる。

【0107】

これにより、車両用空調装置１によれば、凝縮器１２における放熱対象となる空気の温度を低くすることによって、外気導入冷房エコモードにおけるヒートポンプサイクル１０の空調能力（即ち、冷房能力）を向上させることができる。

【0108】

又、凝縮器１２の一部の領域を、内気Ａｉで構成される排出空気が通過すると共に、凝縮器１２における残余の領域を外気Ａｏが通過することになる。放熱対象である送風空気のうち、内気Ａｉが通過する領域と外気Ａｏが通過する領域を区分して、凝縮器１２を通過させることで、凝縮器１２における放熱効率を向上させることができ、車室Ｒ内の冷房を効率よく実現できる。

【0109】

そして、外気導入冷房エコモードは、外気温度よりも内気温度が高い場合に採用される冷房運転モードの一つである。従って、凝縮器１２における放熱対象である送風空気の温度をより低い状態にすることで、ヒートポンプサイクル１０の高圧側における放熱量を増大させることで、車両用空調装置１の冷房暖房性能を向上させ、効率の良い冷房運転を実現できる。

【0110】

又、外気導入冷房エコモードによれば、低温側ユニット３０を介して、室外Ｏから車室Ｒへ含む空気を導入すると共に、高温側ユニット２０にて、外気Ａｏを含む空気に対してヒートポンプサイクル１０で汲み上げた熱を放熱して、室外Ｏへ排気することができる。これにより、車両用空調装置１は、車室Ｒ内が負圧になることを防止することができる。

【0111】

以上説明したように、第１実施形態に係る車両用空調装置１は、ヒートポンプサイクル１０と、高温側ユニット２０と、低温側ユニット３０と、制御装置５０を有している。高温側ユニット２０は、凝縮器１２を介した送風空気の空気通路を構成し、高温側空気導入部２１と、高温側送風先切替部２４を有している。低温側ユニット３０は、蒸発器１４を介した送風空気の空気通路を構成し、低温側空気導入部３１と、低温側送風先切替部３４を有している。

【0112】

制御装置５０は、高温側空気導入部２１及び低温側空気導入部３１の少なくとも一方を制御して、凝縮器１２及び蒸発器１４の少なくとも一方に対して、内気Ａｉ及び外気Ａｏを同時に導入する。この動作と共に、制御装置５０は、高温側送風先切替部２４及び低温側送風先切替部３４の作動を制御して、凝縮器１２を通過した空気及び蒸発器１４を通過した空気の少なくとも一方の送風先を、車室Ｒの内部に切り替える。

【0113】

従って、車両用空調装置１によれば、車室Ｒ内に外気Ａｏを導入した空調運転を行う際に、凝縮器１２及び蒸発器１４の少なくとも一方に対して、内気Ａｉ及び外気Ａｏを同時に導入することができる。これと同時に、車両用空調装置１は、凝縮器１２を通過した空気及び蒸発器１４を通過した空気の少なくとも一方を、車室Ｒ内部に供給できる。これにより、車両用空調装置１は、車室Ｒ内に対する外気導入に伴って、車室Ｒ内から排出される内気Ａｉに含まれる排熱を有効に活用して、ヒートポンプサイクル１０における空調性能を向上させることができる。

【0114】

図３に示す外気導入暖房モードによれば、低温側空気導入部３１により、蒸発器１４に対して内気Ａｉ及び外気Ａｏが同時に導入され、高温側送風先切替部２４により、凝縮器１２にて加熱された送風空気が車室Ｒ内に供給される。

【0115】

これにより、車両用空調装置１は、外気導入暖房モードにて、室外Ｏに排気される排熱を蒸発器１４で効率よく吸熱し、排熱を熱源として利用して、車両用空調装置１の暖房性能を向上させることができる。

【0116】

又、図４に示す外気導入暖房エコモードによれば、高温側空気導入部２１により、凝縮器１２に対して、内気Ａｉ及び外気Ａｏが同時に導入され、低温側空気導入部３１により、蒸発器１４に対して、内気Ａｉ及び外気Ａｏが同時に導入される。そして、内気Ａｉ及び外気Ａｏの導入と同時に、高温側送風先切替部２４により、凝縮器１２にて加熱された送風空気が車室Ｒ内に供給される。

【0117】

これにより、車両用空調装置１は、外気導入暖房エコモードにて、室外Ｏに排気される排熱を蒸発器１４で効率よく吸熱し、排熱を熱源として利用して、車両用空調装置１の暖房性能を向上させることができる。又、外気導入暖房エコモードでは、凝縮器１２に対して内気Ａｉ及び外気Ａｏを同時に導入している為、凝縮器１２における放熱量を増大させることができ、暖房運転における効率を向上させることができる。

【0118】

そして、図５に示す外気導入冷房エコモードによれば、高温側空気導入部２１により、凝縮器１２に対して、内気Ａｉ及び外気Ａｏが同時に導入され、低温側送風先切替部３４により、蒸発器１４にて冷却された送風空気が車室Ｒ内に供給される。

【0119】

これにより、車両用空調装置１は、外気導入冷房エコモードにて、室外Ｏに排気される排熱を有効に活用して、凝縮器１２における放熱能力を向上させることで、車両用空調装置１の冷房性能を向上させることができる。

【0120】

（第２実施形態）
次に、上述した実施形態と異なる第２実施形態について、図６を参照して説明する。第２実施形態に係る車両用空調装置１では、重要視される車両用空調装置１の状況に応じて、低温側ユニット３０における蒸発器１４の配置が変更されている。第２実施形態に係る車両用空調装置１におけるその他の構成（ヒートポンプサイクル１０、高温側ユニット２０等）については、上述した実施形態と同様である為、再度の説明を省略する。

【0121】

第２実施形態に係る車両用空調装置１では、外気導入暖房モード等の運転初期にて大能力を発揮させることを重視して、低温側ユニット３０内における蒸発器１４の配置が定められている。

【0122】

ここで、第２実施形態に係る低温側ユニット３０内における蒸発器１４の配置について説明する。上述したように、車両用空調装置１における蒸発器１４として、所謂、タンクアンドチューブ型の熱交換器が採用されている。蒸発器１４は、図６に示すように、第１冷媒タンク６１、第２冷媒タンク６２からなる一対の冷媒タンクと、複数の冷媒チューブ６６を積層配置した熱交換部６５を有している。

【0123】

熱交換部６５は、複数の冷媒チューブ６６を所定方向に間隔を空けて積層配置して構成されている。隣り合う冷媒チューブ６６同士の間には、冷媒と熱交換する空気を流通させる空気通路が形成される。熱交換部６５における各空気通路には、冷媒と空気との熱交換を促進させるフィン６７が配置されている。

【0124】

第１冷媒タンク６１は、冷媒チューブ６６の積層方向に沿って伸びる金属製の箱状に形成されており、内部に複数の隔壁６４を有している。第１冷媒タンク６１の内部は、２つの隔壁６４によって、第１貯留部７０ａ、第３貯留部７０ｃ、第５貯留部７０ｅに区画されている。

【0125】

第２冷媒タンク６２は、第１冷媒タンク６１と同様に、金属製の箱状に形成されており、複数の冷媒チューブ６６を有して構成される熱交換部６５を介して、第１冷媒タンク６１と対向するように配置されている。第２冷媒タンク６２の内部空間には、一つの隔壁６４が配置されている。従って、第２冷媒タンク６２の内部空間は、隔壁６４によって、第２貯留部７０ｂ、第４貯留部７０ｄに区画されている。

【0126】

第１冷媒タンク６１は、複数の冷媒チューブ６６の一端側に配置されており、第２冷媒タンク６２は、複数の冷媒チューブ６６の他端側に配置されている。第１冷媒タンク６１の内部空間および第２冷媒タンク６２の内部空間は、複数の冷媒チューブ６６を介して連通している。

【0127】

第１冷媒タンク６１の第１貯留部７０ａの一側面には、冷媒が流入する冷媒入口６８が配置されている。第１貯留部７０ａには、熱交換部６５を構成する複数の冷媒チューブ６６の一端部が接続されており、複数の冷媒チューブ６６の他端部は、第２冷媒タンク６２の第２貯留部７０ｂに接続されている。以下の説明では、複数の冷媒チューブ６６のうち、第１貯留部７０ａ及び第２貯留部７０ｂに接続されているものを第１チューブ６６ａという。

【0128】

以下の説明では、複数の冷媒チューブ６６のうち、第２冷媒タンク６２の第２貯留部７０ｂと、第１冷媒タンク６１の第３貯留部７０ｃに接続されているものを第２チューブ６６ｂという。そして、複数の冷媒チューブ６６のうち、第１冷媒タンク６１の第３貯留部７０ｃと、第２冷媒タンク６２の第４貯留部７０ｄに接続されているものを第３チューブ６６ｃという。

【0129】

又、複数の冷媒チューブ６６のうち、第２冷媒タンク６２の第４貯留部７０ｄと、第１冷媒タンク６１の第５貯留部７０ｅに接続されているものを第４チューブ６６ｄという。そして、第１冷媒タンク６１における第５貯留部７０ｅの一側面には、蒸発器１４の内部を流通した冷媒が流出する冷媒出口６９が配置されている。

【0130】

従って、図６に示す蒸発器１４では、冷媒は、冷媒入口６８から冷媒出口６９へ向かって、第１冷媒タンク６１と第２冷媒タンク６２の間を往復するように流れる。即ち、冷媒は、冷媒入口６８から第１冷媒タンク６１の第１貯留部７０ａに流入し、第１チューブ６６ａ、第２貯留部７０ｂ、第２チューブ６６ｂ、第３貯留部７０ｃ、第３チューブ６６ｃ、第４貯留部７０ｄ、第４チューブ６６ｄ、第５貯留部７０ｅの順に流れる。第５貯留部７０ｅに流入した後、冷媒は、第５貯留部７０ｅに配置された冷媒出口６９から蒸発器１４の外部へと流出する。

【0131】

ここで、第２実施形態に係る車両用空調装置１においては、蒸発器１４は、外気導入暖房モード等の運転初期にて大能力を発揮させることを重視して、低温側ユニット３０の内部に配置されている。第２実施形態においては、蒸発器１４は、低温側ユニット３０の内部において、蒸発器１４内部の冷媒流れの上流側に相当する部位を、低温側空気導入部３１を介して導入された内気Ａｉが通過するように配置されている。

【0132】

以下の説明では、低温側ユニット３０の内部に導入された内気Ａｉが通過することにより、車両用空調装置１の空調能力を向上させることができる領域を、内気流入領域Ａａという。内気流入領域Ａａは、蒸発器１４における熱交換部６５の一部に設定される。

【0133】

第２実施形態における内気流入領域Ａａは、熱交換部６５のうち蒸発器１４内部の冷媒流れの上流側に相当する部位に対して設定される。具体的には、第２実施形態に係る内気流入領域Ａａは、蒸発器１４の熱交換部６５のうち、第１冷媒タンク６１の第１貯留部７０ａから第２冷媒タンク６２の第２貯留部７０ｂまでの部分（即ち、第１チューブ６６ａにより構成される部分）に設定される。

【0134】

そして、上述したように、低温側ユニット３０の低温側空気導入部３１において、内気導入口３１ａと外気導入口３１ｂが隣接して配置されている。従って、第２実施形態においては、蒸発器１４における内気流入領域Ａａが低温側ユニット３０の内部において、内気導入口３１ａに近い側に位置し、冷媒流れ下流側にあたる部分が外気導入口３１ｂに近い側に位置するように、蒸発器１４が配置される。

【0135】

又、低温側空気導入部３１は、外気導入暖房モード等において、内気導入口３１ａ及び外気導入口３１ｂを開放して、導入切替ドア３１ｃが仕切壁３３と共に空気通路の仕切りを構成する状態になる。即ち、この場合、低温側ユニット３０内部の空気通路は、導入切替ドア３１ｃ及び仕切壁３３によって、内気導入口３１ａから伸びる空気通路と、外気導入口３１ｂから伸びる空気通路に区画される。

【0136】

導入切替ドア３１ｃ及び仕切壁３３により２つの空気通路に区画した場合に、第２実施形態における内気流入領域Ａａが内気導入口３１ａから伸びる空気通路の内部に位置するように、蒸発器１４は低温側ユニット３０の内部に配置される。

【0137】

低温側ユニット３０内部における蒸発器１４を上述した態様で配置することで、蒸発器１４の内部における冷媒流れの上流側に対して、排熱を有する内気Ａｉを送風することができる。これにより、蒸発器１４を流れる冷媒と、低温側ユニット３０内部を流れる送風空気との温度差を大きくすることができ、送風空気と冷媒との熱交換量を大きくすることができる。

【0138】

この結果、第２実施形態に係る車両用空調装置１によれば、蒸発器１４により、内気Ａｉに含まれる排熱を多く回収することができ、外気導入暖房モード等の運転初期にて大能力が必要な場合に対応することができる。

【0139】

以上説明したように、第２実施形態に係る車両用空調装置１によれば、低温側ユニット３０における蒸発器１４の配置を変更した場合でも、上述した実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を得ることができる。

【0140】

そして、第２実施形態に係る車両用空調装置１において、蒸発器１４は、低温側ユニット３０において、蒸発器１４内部の冷媒流れの上流側に相当する部位（内気流入領域Ａａ）を、低温側空気導入部３１から導入された内気Ａｉが通過するように配置されている。これにより、第２実施形態に係る車両用空調装置１は、蒸発器１４を流れる冷媒と、低温側ユニット３０内部を流れる送風空気との温度差を大きくして、送風空気と冷媒との熱交換量を大きくすることができる。即ち、第２実施形態に係る車両用空調装置１は、外気導入暖房モード等の運転初期にて大能力を発揮させることができる。

【0141】

（第３実施形態）
続いて、上述した実施形態と異なる第３実施形態について、図７を参照して説明する。第３実施形態に係る車両用空調装置１においては、第２実施形態とは異なる車両用空調装置１の使用状況を重要視して、低温側ユニット３０における蒸発器１４の配置が設定されている。第３実施形態に係る車両用空調装置１におけるその他の構成（ヒートポンプサイクル１０、高温側ユニット２０等）については、上述した実施形態と同様である為、再度の説明を省略する。

【0142】

第３実施形態に係る蒸発器１４は、外気導入暖房モード等における空調運転の安定性を重視することを目的として、低温側ユニット３０における空気通路の内部に配置される。ここで、第３実施形態に係る蒸発器１４は、図７に示すように、タンクアンドチューブ型の熱交換器として構成されている。

【0143】

即ち、蒸発器１４は、第１冷媒タンク６１、第２冷媒タンク６２からなる一対の冷媒タンクと、複数の冷媒チューブ６６を積層配置した熱交換部６５を有している。一対の冷媒タンク及び熱交換部６５の構成については、第２実施形態と同様である。従って、第３実施形態における蒸発器１４にて、冷媒入口６８から冷媒出口６９へ向かう冷媒の流れは第２実施形態と同様である。

【0144】

ここで、第３実施形態に係る車両用空調装置１においては、蒸発器１４は、外気導入暖房モード等における空調運転の安定性を重視して、低温側ユニット３０の内部に配置されている。第３実施形態においては、蒸発器１４は、低温側ユニット３０の内部において、蒸発器１４内部の冷媒流れの下流側に相当する部位を、低温側空気導入部３１を介して導入された内気Ａｉが通過するように配置されている。

【0145】

第３実施形態における内気流入領域Ａａは、図７に示すように、熱交換部６５のうち蒸発器１４内部の冷媒流れの下流側に相当する部位に対して設定される。具体的には、第３実施形態に係る内気流入領域Ａａは、蒸発器１４の熱交換部６５のうち、第２冷媒タンク６２の第４貯留部７０ｄから第１冷媒タンク６１の第５貯留部７０ｅまでの部分（即ち、第４チューブ６６ｄにより構成される部分）に設定される。

【0146】

上述したように、低温側ユニット３０の低温側空気導入部３１において、内気導入口３１ａと外気導入口３１ｂが隣接して配置されている。従って、第３実施形態においては、蒸発器１４における内気流入領域Ａａが低温側ユニット３０の内部において、内気導入口３１ａに近い側に位置し、冷媒流れ上流側にあたる部分が外気導入口３１ｂに近い側に位置するように、蒸発器１４が配置される。

【0147】

又、低温側ユニット３０内部の空気通路は、導入切替ドア３１ｃ及び仕切壁３３によって、内気導入口３１ａから伸びる空気通路と、外気導入口３１ｂから伸びる空気通路に区画される。

【0148】

導入切替ドア３１ｃ及び仕切壁３３により２つの空気通路に区画した場合に、第３実施形態における内気流入領域Ａａが内気導入口３１ａから伸びる空気通路の内部に位置するように、蒸発器１４は低温側ユニット３０の内部に配置される。

【0149】

低温側ユニット３０内部における蒸発器１４を上述した態様で配置することで、蒸発器１４の内部における冷媒流れの下流側に対して、排熱を有する内気Ａｉを送風することができる。これにより、蒸発器１４を流れる冷媒のうち、冷媒の乾き度が小さく液相成分が多い状態の冷媒に対して、車室Ｒからの内気Ａｉを送風することができる。つまり、熱伝達率が高い部分で内気Ａｉと熱交換させることができるので、車両用空調装置１は、ヒートポンプサイクル１０の効率を向上させることができ、外気導入暖房モード等における空調運転の安定性を向上させることができる。

【0150】

以上説明したように、第３実施形態に係る車両用空調装置１によれば、低温側ユニット３０における蒸発器１４の配置を使用環境に応じて変更した場合でも、上述した実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を得ることができる。

【0151】

そして、第３実施形態に係る車両用空調装置１において、蒸発器１４は、蒸発器１４内部の冷媒流れの下流側に相当する部位（内気流入領域Ａａ）を、低温側空気導入部３１を介して導入された内気Ａｉが通過するように配置されている。これにより、第３実施形態に係る車両用空調装置１は、熱伝達率が高い部分の冷媒と内気Ａｉとを熱交換させることができるので、ヒートポンプサイクル１０の効率を向上させて、外気導入暖房モード等における空調運転の安定性を向上させることができる。

【0152】

（第４実施形態）
次に、上述した実施形態と異なる第４実施形態について、図８を参照して説明する。第４実施形態に係る車両用空調装置１では、重要視される車両用空調装置１の状況に応じて、高温側ユニット２０における凝縮器１２の配置が変更されている。第４実施形態に係る車両用空調装置１におけるその他の構成（ヒートポンプサイクル１０、低温側ユニット３０等）については、上述した実施形態と同様である為、再度の説明を省略する。

【0153】

第４実施形態に係る車両用空調装置１では、外気導入冷房エコモード等の運転初期にて大能力を発揮させることを重視して、高温側ユニット２０内における凝縮器１２の配置が定められている。

【0154】

ここで、第４実施形態に係る高温側ユニット２０内における凝縮器１２の配置について説明する。上述したように、車両用空調装置１における凝縮器１２として、所謂、タンクアンドチューブ型の熱交換器が採用されている。凝縮器１２は、図８に示すように、第１冷媒タンク８１、第２冷媒タンク８２からなる一対の冷媒タンクと、複数の冷媒チューブ８６を積層配置した熱交換部８５を有している。

【0155】

熱交換部８５は、複数の冷媒チューブ８６を所定方向に間隔を空けて積層配置して構成されている。熱交換部８５の構成は、上述した蒸発器１４の熱交換部６５と同様に構成されており、隣り合う冷媒チューブ８６同士の間に形成された各空気通路には、フィン８７が配置されている。

【0156】

第１冷媒タンク８１は、冷媒チューブ８６の積層方向に沿って伸びる金属製の箱状に形成されており、上述した蒸発器１４の第１冷媒タンク６１と同様に構成されている。第１冷媒タンク８１の内部は、２つの隔壁８４によって、第１貯留部９０ａ、第３貯留部９０ｃ、第５貯留部９０ｅに区画されている。

【0157】

第２冷媒タンク８２は、第１冷媒タンク８１と同様に、上述した蒸発器１４の第２冷媒タンク６２と同様に構成されている。第２冷媒タンク８２の内部空間は、隔壁８４によって、第２貯留部９０ｂ、第４貯留部９０ｄに区画されている。

【0158】

第１冷媒タンク８１は、複数の冷媒チューブ８６の一端側に配置されており、第２冷媒タンク８２は、複数の冷媒チューブ８６の他端側に配置されている。第１冷媒タンク８１の内部空間および第２冷媒タンク８２の内部空間は、複数の冷媒チューブ８６を介して連通している。

【0159】

第１冷媒タンク８１の第１貯留部９０ａの一側面には、冷媒が流入する冷媒入口８８が配置されている。第１貯留部９０ａには、熱交換部８５を構成する複数の冷媒チューブ８６の一端部が接続されており、複数の冷媒チューブ８６の他端部は、第２冷媒タンク８２の第２貯留部９０ｂに接続されている。以下の説明では、複数の冷媒チューブ８６のうち、第１貯留部９０ａ及び第２貯留部９０ｂに接続されているものを第１チューブ８６ａという。

【0160】

以下の説明では、複数の冷媒チューブ８６のうち、第２冷媒タンク８２の第２貯留部９０ｂと、第１冷媒タンク８１の第３貯留部９０ｃに接続されているものを第２チューブ８６ｂという。そして、複数の冷媒チューブ８６のうち、第１冷媒タンク８１の第３貯留部９０ｃと、第２冷媒タンク８２の第４貯留部９０ｄに接続されているものを第３チューブ８６ｃという。

【0161】

又、複数の冷媒チューブ８６のうち、第２冷媒タンク８２の第４貯留部９０ｄと、第１冷媒タンク８１の第５貯留部９０ｅに接続されているものを第４チューブ８６ｄという。そして、第１冷媒タンク８１における第５貯留部９０ｅの一側面には、凝縮器１２の内部を流通した冷媒が流出する冷媒出口８９が配置されている。

【0162】

従って、図８に示す凝縮器１２では、冷媒は、冷媒入口８８から冷媒出口８９へ向かって、第１冷媒タンク８１と第２冷媒タンク８２の間を往復するように流れる。即ち、冷媒は、冷媒入口８８から第１冷媒タンク８１の第１貯留部９０ａに流入し、第１チューブ８６ａ、第２貯留部９０ｂ、第２チューブ８６ｂ、第３貯留部７０ｃ、第３チューブ８６ｃ、第４貯留部９０ｄ、第４チューブ８６ｄ、第５貯留部９０ｅの順に流れる。第５貯留部９０ｅに流入した後、冷媒は、第５貯留部９０ｅに配置された冷媒出口８９から凝縮器１２の外部へと流出する。

【0163】

ここで、第４実施形態に係る車両用空調装置１においては、凝縮器１２は、外気導入冷房エコモード等の運転初期にて大能力を発揮させることを重視して、高温側ユニット２０の内部に配置されている。第４実施形態においては、凝縮器１２は、高温側ユニット２０の内部において、凝縮器１２内部の冷媒流れの上流側に相当する部位を、高温側空気導入部２１を介して導入された内気Ａｉが通過するように配置されている。

【0164】

以下の説明では、高温側ユニット２０の内部に導入された内気Ａｉが通過することにより、車両用空調装置１の空調能力を向上させることができる領域を、内気流入領域Ａａという。内気流入領域Ａａは、凝縮器１２における熱交換部８５の一部に設定される。

【0165】

第４実施形態における内気流入領域Ａａは、熱交換部８５のうち凝縮器１２内部の冷媒流れの上流側に相当する部位に対して設定される。具体的には、第４実施形態に係る内気流入領域Ａａは、凝縮器１２の熱交換部８５のうち、第１冷媒タンク８１の第１貯留部９０ａから第２冷媒タンク８２の第２貯留部９０ｂまでの部分（即ち、第１チューブ８６ａにより構成される部分）に設定される。

【0166】

そして、上述したように、高温側ユニット２０の高温側空気導入部２１において、内気導入口２１ａと外気導入口２１ｂが隣接して配置されている。従って、第４実施形態においては、凝縮器１２における内気流入領域Ａａが高温側ユニット２０の内部において、内気導入口２１ａに近い側に位置し、冷媒流れ下流側にあたる部分が外気導入口２１ｂに近い側に位置するように、凝縮器１２が配置される。

【0167】

又、高温側空気導入部２１は、外気導入冷房エコモード等において、内気導入口２１ａ及び外気導入口２１ｂを開放して、導入切替ドア２１ｃが仕切壁２３と共に空気通路の仕切りを構成する状態になる。即ち、この場合、高温側ユニット２０内部の空気通路は、導入切替ドア２１ｃ及び仕切壁２３によって、内気導入口２１ａから伸びる空気通路と、外気導入口２１ｂから伸びる空気通路に区画される。

【0168】

導入切替ドア２１ｃ及び仕切壁２３により２つの空気通路に区画した場合に、第４実施形態における内気流入領域Ａａが内気導入口２１ａから伸びる空気通路の内部に位置するように、凝縮器１２は高温側ユニット２０の内部に配置される。

【0169】

高温側ユニット２０内部における凝縮器１２を上述した態様で配置することで、凝縮器１２の内部における冷媒流れの上流側に対して、排熱を有する内気Ａｉを送風することができる。これにより、凝縮器１２を流れる冷媒と、高温側ユニット２０内部を流れる送風空気との温度差を大きくすることができ、送風空気と冷媒との熱交換量（即ち、凝縮器１２における放熱量）を大きくすることができる。

【0170】

この結果、第４実施形態に係る車両用空調装置１によれば、凝縮器１２により、内気Ａｉに含まれる排熱を有効に活用して、ヒートポンプサイクル１０の運転効率を向上させることができる。即ち、第４実施形態に係る車両用空調装置１は、車室Ｒから排出される内気Ａｉの排熱を有効に活用して、外気導入冷房エコモード等の運転初期にて大能力が必要な場合に対応することができる。

【0171】

以上説明したように、第４実施形態に係る車両用空調装置１によれば、高温側ユニット２０における凝縮器１２の配置を変更した場合でも、上述した実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を得ることができる。

【0172】

そして、第４実施形態に係る車両用空調装置１において、凝縮器１２は、高温側ユニット２０において、凝縮器１２内部の冷媒流れの上流側に相当する部位（内気流入領域Ａａ）を、高温側空気導入部２１から導入された内気Ａｉが通過するように配置されている。これにより、第４実施形態に係る車両用空調装置１は、凝縮器１２を流れる冷媒と、高温側ユニット２０内部を流れる送風空気との温度差を大きくして、送風空気と冷媒との熱交換量を大きくすることができる。即ち、第４実施形態に係る車両用空調装置１は、外気導入冷房エコモード等の運転初期にて大能力を発揮させることができる。

【0173】

（第５実施形態）
続いて、上述した実施形態と異なる第５実施形態について、図９を参照して説明する。第５実施形態に係る車両用空調装置１においては、第４実施形態とは異なる車両用空調装置１の使用状況を重要視して、高温側ユニット２０における凝縮器１２の配置が設定されている。第５実施形態に係る車両用空調装置１におけるその他の構成（ヒートポンプサイクル１０、低温側ユニット３０等）については、上述した実施形態と同様である為、再度の説明を省略する。

【0174】

第５実施形態に係る凝縮器１２は、外気導入冷房エコモード等における空調運転の安定性を重視することを目的として、高温側ユニット２０における空気通路の内部に配置される。ここで、第５実施形態に係る凝縮器１２は、図９に示すように、タンクアンドチューブ型の熱交換器として構成されている。

【0175】

即ち、凝縮器１２は、第１冷媒タンク８１、第２冷媒タンク８２からなる一対の冷媒タンクと、複数の冷媒チューブ８６を積層配置した熱交換部８５を有している。一対の冷媒タンク及び熱交換部８５の構成については、第４実施形態と同様である。従って、第５実施形態における凝縮器１２にて、冷媒入口８８から冷媒出口８９へ向かう冷媒の流れは第４実施形態と同様である。

【0176】

ここで、第５実施形態に係る車両用空調装置１においては、凝縮器１２は、外気導入冷房エコモード等における空調運転の安定性を重視して、高温側ユニット２０の内部に配置されている。第５実施形態においては、凝縮器１２は、高温側ユニット２０の内部において、凝縮器１２内部の冷媒流れの下流側に相当する部位を、高温側空気導入部２１を介して導入された内気Ａｉが通過するように配置されている。

【0177】

第５実施形態における内気流入領域Ａａは、図９に示すように、熱交換部６５のうち凝縮器１２内部の冷媒流れの下流側に相当する部位に対して設定される。具体的には、第５実施形態に係る内気流入領域Ａａは、凝縮器１２の熱交換部８５のうち、第２冷媒タンク８２の第４貯留部９０ｄから第１冷媒タンク８１の第５貯留部９０ｅまでの部分（即ち、第４チューブ８６ｄにより構成される部分）に設定される。

【0178】

上述したように、高温側ユニット２０の高温側空気導入部２１において、内気導入口２１ａと外気導入口２１ｂが隣接して配置されている。従って、第５実施形態においては、凝縮器１２における内気流入領域Ａａが高温側ユニット２０の内部において、内気導入口２１ａに近い側に位置し、冷媒流れ上流側にあたる部分が外気導入口２１ｂに近い側に位置するように、凝縮器１２が配置される。

【0179】

又、高温側ユニット２０内部の空気通路は、導入切替ドア２１ｃ及び仕切壁２３によって、内気導入口２１ａから伸びる空気通路と、外気導入口２１ｂから伸びる空気通路に区画される。

【0180】

導入切替ドア２１ｃ及び仕切壁２３により２つの空気通路に区画した場合に、第５実施形態における内気流入領域Ａａが内気導入口２１ａから伸びる空気通路の内部に位置するように、凝縮器１２は高温側ユニット２０の内部に配置される。

【0181】

高温側ユニット２０内部における凝縮器１２を上述した態様で配置することで、凝縮器１２の内部における冷媒流れの下流側に対して、排熱を有する内気Ａｉを送風することができる。これにより、凝縮器１２を流れる冷媒のうち、冷媒の乾き度が小さく液相成分が多い状態の冷媒に対して、車室Ｒからの内気Ａｉを送風することができる。

【0182】

つまり、熱伝達率が高い部分で内気Ａｉと熱交換させることができるので、車両用空調装置１は、凝縮器１２における放熱量を増大させて、ヒートポンプサイクル１０の効率を向上させることができる。この結果、第５実施形態に係る車両用空調装置１は、外気導入冷房エコモード等における空調運転の運転効率を向上させることができ、空調運転の安定性を向上させることができる。

【0183】

以上説明したように、第５実施形態に係る車両用空調装置１によれば、高温側ユニット２０における凝縮器１２の配置を使用環境に応じて変更した場合でも、上述した実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を得ることができる。

【0184】

そして、第５実施形態に係る車両用空調装置１において、凝縮器１２は、凝縮器１２内部の冷媒流れの下流側に相当する部位（内気流入領域Ａａ）を、高温側空気導入部２１を介して導入された内気Ａｉが通過するように配置されている。これにより、第５実施形態に係る車両用空調装置１は、熱伝達率が高い部分の冷媒と内気Ａｉとを熱交換させることができるので、ヒートポンプサイクル１０の効率を向上させて、外気導入冷房エコモード等における空調運転の安定性を向上させることができる。

【0185】

（第６実施形態）
次に、上述した実施形態と異なる第６実施形態について、図１０を参照して説明する。第６実施形態に係る車両用空調装置１では、低温側ユニット３０に収容されている蒸発器１４の構成及び、低温側ユニット３０内部における蒸発器１４の配置が上述した実施形態と相違している。第６実施形態に係る車両用空調装置１におけるその他の構成（ヒートポンプサイクル１０、高温側ユニット２０等）については、上述した実施形態と同様である為、再度の説明を省略する。

【0186】

図１０に示すように、第６実施形態に係る車両用空調装置１では、蒸発器１４として、上述した第２、第３実施形態とは異なる構成の熱交換器が採用されている。従って、第６実施形態に係る蒸発器１４の構成について、図１０を参照して説明する。第６実施形態に係る蒸発器１４は、複数の冷媒タンク（第１冷媒タンク６１～第３冷媒タンク６３）と、複数の冷媒チューブ６６を積層配置した熱交換部６５を有している。即ち、第６実施形態の蒸発器１４は、上述した第２実施形態等と同様に、タンクアンドチューブ型の熱交換器である。

【0187】

第６実施形態に係る蒸発器１４の熱交換部６５は、重力方向（即ち、上下方向）に伸びる複数の冷媒チューブ６６を水平方向に積層配置して構成されている。複数の冷媒チューブ６６の間には、空気通路が形成されると共にフィン６７が配置されている。

【0188】

図１０に示すように、第６実施形態に係る蒸発器１４の上方側には、第１冷媒タンク６１及び第３冷媒タンク６３が配置されている。第１冷媒タンク６１は、蒸発器１４の上方における一面側（例えば、正面側）に配置されており、上面部分に冷媒入口６８を有している。第３冷媒タンク６３は、蒸発器１４の上方における他面側（例えば、背面側）に配置されており、上面部分に冷媒出口６９を有している。

【0189】

そして、第６実施形態に係る蒸発器１４の下方側には、第２冷媒タンク６２が配置されている。第２冷媒タンク６２は、蒸発器１４の一面側に配置された熱交換部６５を介して、第１冷媒タンク６１と接続されている。又、第２冷媒タンク６２は、蒸発器１４の他面側に配置された熱交換部６５を介して、第３冷媒タンク６３と接続されている。

【0190】

従って、第６実施形態に係る蒸発器１４では、冷媒は、冷媒入口６８から第１冷媒タンク６１内に流入すると、一面側の熱交換部６５を構成する各冷媒チューブ６６を介して、第２冷媒タンク６２へ向かって流れる。第２冷媒タンク６２内の冷媒は、蒸発器１４の他面側の熱交換部６５を構成する各冷媒チューブ６６を介して、第３冷媒タンク６３へ流れて、冷媒出口６９から蒸発器１４の外部へ流出する。この為、第６実施形態に係る蒸発器１４では、２つの熱交換部６５が一面側から他面側に向かって並んで配置されており、それぞれの熱交換部６５内を流れる冷媒と、低温側ユニット３０内部に導入された送風空気との熱交換が行われる。

【0191】

ここで、車両用空調装置１では、車室Ｒ内の暖房運転を行う際には、蒸発器１４は吸熱器として利用される為、蒸発器１４の熱交換部６５を構成する各冷媒チューブ６６には、外気温度より低温の冷媒が流れる。これにより、蒸発器１４における熱交換部６５の表面には、凝縮水、霜、氷が発生することが想定される。

【0192】

通常、蒸発器１４の熱交換部６５に生じた凝縮水や、霜や氷が溶けた水分は、重力の影響によって下方側へ向かって流れ、蒸発器１４の下部に配置されたドレン（図示せず）から外部に排出される。

【0193】

ここで、熱交換部６５に付着した凝縮水、霜、氷に由来する水分は、例えば、外気温度が０℃以下の場合には、熱交換部６５表面で氷結して、熱交換部６５における空気通路を閉塞する場合がある。熱交換部６５における空気通路が閉塞されてしまうと、蒸発器１４の熱交換性能が低下する為、車両用空調装置１の空調性能が低下する要因となる。

【0194】

この為、第６実施形態では、凝縮水等に由来する水分による蒸発器１４の熱交換性能の低下を抑制する為に、高温側ユニット２０内における蒸発器１４の配置を定めている。

【0195】

具体的には、第６実施形態においては、熱交換部６５の下方側（第２冷媒タンク６２側）に、高温側空気導入部２１を介して導入された内気Ａｉが流通する内気流入領域Ａａが位置するように、蒸発器１４を配置する。

【0196】

上述したように、低温側ユニット３０の低温側空気導入部３１において、内気導入口３１ａと外気導入口３１ｂが隣接して配置されている。この為、第６実施形態においては、低温側ユニット３０は、低温側空気導入部３１の内気導入口３１ａが重力方向下方側に位置し、外気導入口３１ｂは、内気導入口３１ａに対して上方側に位置するように配置される。

【0197】

このように配置された低温側ユニット３０の内部において、図１０に示す構成の蒸発器１４が配置されることで、第６実施形態に係る蒸発器１４の内気流入領域Ａａは、低温側ユニット３０の内部において、内気導入口３１ａに近い側に位置する。

【0198】

又、外気導入暖房モード等の場合、低温側ユニット３０の低温側空気導入部３１は、内気導入口３１ａ及び外気導入口３１ｂを開放して、導入切替ドア３１ｃが仕切壁３３と共に空気通路の仕切りを構成する状態になる。即ち、この場合、低温側ユニット３０内部の空気通路は、導入切替ドア３１ｃ及び仕切壁３３によって、内気導入口３１ａから伸びる空気通路と、外気導入口３１ｂから伸びる空気通路に区画される。そして、内気導入口３１ａから伸びる空気通路は、外気導入口３１ｂから伸びる空気通路の下方に位置する。

【0199】

第６実施形態に係る蒸発器１４は、導入切替ドア３１ｃ及び仕切壁３３により２つの空気通路に区画した場合に、内気流入領域Ａａが内気導入口３１ａから伸びる空気通路の内部に位置するように、低温側ユニット３０の内部に配置される。

【0200】

これにより、蒸発器１４の熱交換部６５において、凝縮水等に由来する水分の排水経路の下流側にあたる部分が、内気流入領域Ａａに設定される。即ち、車両用空調装置１によれば、排水経路の下流側にあたる部分に対して、排熱を有する内気Ａｉを送風することができ、凝縮水等に由来する水分の再氷結を抑制して、熱交換性能の低下を防止することができる。

【0201】

以上説明したように、第６実施形態に係る車両用空調装置１によれば、上下方向に伸びる複数の冷媒チューブ６６を積層配置した蒸発器１４を採用した場合でも、上述した実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を得ることができる。

【0202】

又、第６実施形態に係る車両用空調装置１によれば、図１０に示すように、蒸発器１４の重力方向下流側に相当する位置（内気流入領域Ａａ）に対して、低温側空気導入部３１を介して導入された内気Ａｉをあてることができる。これにより、車両用空調装置１は、蒸発器１４の熱交換部６５における排水経路の下流側における水分の再凍結を抑制することができる。更に、凝縮水等に由来する水分の再凍結を抑制することで、車両用空調装置１は、蒸発器１４の熱交換性能の低下を抑制し、空調性能の低下を防止できる。

【0203】

（他の実施形態）
本開示は上述の実施形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

【0204】

（ａ）上述した実施形態において、ヒートポンプサイクル１０として、圧縮機１１、凝縮器１２、膨張弁１３、蒸発器１４、アキュムレータ１５を有するアキュムレータサイクルを採用していたが、この態様に限定されるものではない。

【0205】

本開示におけるヒートポンプサイクル１０は、少なくとも圧縮機１１、凝縮器１２、膨張弁１３、蒸発器１４を有していればよく、更に構成機器を追加した構成を採用することも可能である。例えば、凝縮器１２と膨張弁１３の間にレシーバが配置されたレシーバサイクルを採用しても良い。レシーバは、凝縮器から流出した冷媒の気液を分離して液相冷媒を下流側に流出させると共に、サイクルの余剰冷媒を貯える気液分離部である。

【0206】

（ｂ）又、上述した実施形態において、ヒートポンプサイクル１０は、１つの凝縮器１２と、１つの蒸発器１４を有しており、ヒートポンプサイクル１０を構成する熱交換器の総数は２つであったが、この態様に限定されるものではない。例えば、ヒートポンプサイクル１０を構成する熱交換器の総数を３つ以上にすることも可能である。具体的には、１つの凝縮器１２、１つの蒸発器１４に対して、室外熱交換器を追加してヒートポンプサイクル１０を構成しても良い。

【0207】

（ｃ）上述した実施形態においては、高温側ユニット２０内部に高温側送風機２２が配置され、低温側ユニット３０の内部に低温側送風機３２が配置されていたが、予め定められた方向に送風することができれば、送風機としての形式は限定されるものではない。例えば、高温側送風機２２、低温側送風機３２として、軸流ファンを採用しても良いし、遠心ファンを採用しても良い。

【0208】

（ｄ）又、上述した実施形態では、図１等に示すように、高温側ユニット２０における各種ドア（導入切替ドア２１ｃ、室内側ドア２６、室外側ドア２８）として、支持軸まわりに回動するドア部材によって構成しているが、この態様に限定されるものではない。同様に、低温側ユニット３０における各種ドア（導入切替ドア３１ｃ、室内側ドア３６、室外側ドア３８）として、支持軸まわりに回動するドア部材によって構成しているが、この態様に限定されるものではない。高温側ユニット２０、低温側ユニット３０における各種ドアの構成は、適宜変更することができ、例えば、スライドドアを採用しても良い。

【符号の説明】

【0209】

１ 車両用空調装置
１０ ヒートポンプサイクル
１２ 凝縮器
１４ 蒸発器
２０ 高温側ユニット
２１ 高温側空気導入部
２４ 高温側送風先切替部
３０ 低温側ユニット
３１ 低温側空気導入部
３４ 低温側送風先切替部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】