2025-175558 車両用温調システムおよび車両用温調システムの制御方法

(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】P2025175558

(43)【公開日】2025-12-03

(54)【発明の名称】車両用温調システムおよび車両用温調システムの制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20251126BHJP

【ＦＩ】

B60H1/22 651C

B60H1/22 651A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024081733

(22)【出願日】2024-05-20

(71)【出願人】

【識別番号】516299338

【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】足立 知康

【テーマコード（参考）】

3L211

【Ｆターム（参考）】

3L211AA11

3L211BA32

3L211CA19

3L211DA22

3L211EA26

3L211GA22

(57)【要約】

【課題】車両用温調システムにおけるＣＯＰを向上させる。
【解決手段】第１低圧側熱交換器１４と、第２低圧側熱交換器２４と、送風機３２を有するＨＶＡＣユニット３０と、内気循環状態と外気導入状態とを切り替える切替ダンパと、を備え、内気循環状態において第１低圧側熱交換器１４を通過する空気の第１流量よりも第２低圧側熱交換器２４を通過する空気の第２流量が多くなることを特徴とする車両用温調システム１００を提供する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用温調システムであって、
第１冷媒が循環する第１冷凍サイクルにより温調される第１熱交換器と、
第２冷媒が循環する第２冷凍サイクルにより温調される第２熱交換器と、
前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に空気を通過させて車室内に導く送風機を有する温調ユニットと、
前記車室内の空気を前記温調ユニットへ導入する内気循環状態と車室外の空気を前記温調ユニットへ導入する外気導入状態とを切り替える切替部と、
を備え、
前記内気循環状態において前記第１熱交換器を通過する空気の第１流量よりも前記第２熱交換器を通過する空気の第２流量が多くなる運転モードを持つことを特徴とする車両用温調システム。

【請求項2】

前記温調ユニットは、前記送風機が作動する際に前記第１熱交換器を通過する空気の流量を変化させる流量調整機構を有する請求項１に記載の車両用温調システム。

【請求項3】

前記第１熱交換器は、外気を前記第２熱交換器へ導入する外気導入流路に配置されている請求項１または請求項２に記載の車両用温調システム。

【請求項4】

前記流量調整機構は、前記温調ユニットを流通する空気の流れ方向において前記送風機と前記第１熱交換器の間に配置されているダンパである請求項２に記載の車両用温調システム。

【請求項5】

前記切替部は、前記送風機が作動する際に前記第１熱交換器を通過する空気の流量を変化させる請求項１または請求項２に記載の車両用温調システム。

【請求項6】

前記外気導入状態において前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器の双方が温調される第１温調状態とする運転モードと、前記内気循環状態において前記第１熱交換器が温調されず前記第２熱交換器が温調される第２温調状態とする運転モードを持つ請求項１または請求項２に記載の車両用温調システム。

【請求項7】

前記第２温調状態において前記第１冷媒の循環を停止させるよう前記第１冷凍サイクルを制御する制御部を備える請求項６に記載の車両用温調システム。

【請求項8】

前記第１冷凍サイクルは、第１高圧側熱交換器と、前記送風機により送風される空気との熱交換を行う第１低圧側熱交換器を備え、
前記第２冷凍サイクルは、車外熱交換器又は車内熱交換器を循環する熱交換媒体との熱交換を行う第２高圧側熱交換器と、前記送風機により送風される空気との熱交換を行う第２低圧側熱交換器を備え、
前記第１低圧側熱交換器は、前記送風機により導かれる空気の流れ方向において、前記第２低圧側熱交換器の上流側に配置されている請求項１または請求項２に記載の車両用温調システム。

【請求項9】

車両用温調システムの制御方法であって、
前記車両用温調システムは、
第１冷媒が循環する第１冷凍サイクルにより温調される第１熱交換器と、
第２冷媒が循環する第２冷凍サイクルにより温調される第２熱交換器と、
前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に空気を通過させて車室内に導く送風機と、前記送風機が動作する際に前記第２熱交換器を通過する空気の流量を変化させる流量調整ダンパと、を有する温調ユニットと、
前記車室内の空気を前記温調ユニットへ導入する内気循環状態と車室外の空気を前記温調ユニットへ導入する外気導入状態とを切り替える切替部と、を有し、
前記外気導入状態において前記第１熱交換器および前記第２熱交換器の双方が温調される第１温調状態とし、前記内気循環状態において前記第１熱交換器が温調されず前記第２熱交換器が温調される第２温調状態とするよう前記第１冷凍サイクルおよび前記第２冷凍サイクルを制御する制御工程を備え、
前記制御工程は、前記内気循環状態において前記第１熱交換器を通過する空気の第１流量よりも前記第２熱交換器を通過する空気の第２流量が多くなるよう前記流量調整ダンパを制御する車両用温調システムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両用温調システムおよび車両用温調システムの制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

車室の空調、バッテリーの温度管理等を行うために、２つの系統の冷凍サイクルを備えた温調システムの例がある（特許文献１）。特許文献１に記載の温調システムは、電動圧縮機、空冷コンデンサ、車室用エバポレータ、およびバッテリー用の補助チラー等を含む第１冷媒回路と、エンジン駆動の圧縮機、空冷コンデンサ、およびバッテリー用の主チラーを含む第２冷媒回路とを備えている。第２冷媒回路の主チラーは、エンジンの動作中に、バッテリーに供給されるクーラントを冷却する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第１０６３９９５７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルの２つの冷凍サイクルを備えた温調システムにおいて車室内の空調を行う際に、車室内の空気を循環させる場合と、車室外の空気を導入する場合とがある。車室外の空気を導入し、車室外の空気と目標温度との温度差が大きい場合には、第１冷凍サイクルにより温調される第１熱交換器と第２冷凍サイクルにより温調される第２熱交換器の双方を用いて空気を温調するのが望ましい。また、車室内の空気を循環させ、車室内の空気と目標温度との温度差が小さい場合には、第１冷凍サイクルにより温調される第１熱交換器と第２冷凍サイクルにより温調される第２熱交換器のいずれか一方のみを用いて空気を温調するのが望ましい。

【0005】

しかしながら、車室内の空気を循環させる場合に、第１熱交換器と第２交換器のうち、温調に用いられない熱交換器に空気を通過させてしまうと、熱交換器が通風抵抗を生じさせてしまいエネルギー消費効率（ＣＯＰ）が低下してしまう。

【0006】

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複数系統の冷凍サイクルを備えた車両用温調システムにおけるＣＯＰを向上させることが可能な車両用温調システムおよび車両用温調システムの制御方法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】

上記課題を解決するために、本開示の車両用温調システムおよび車両用温調システムの制御方法は以下の手段を採用する。
本開示の一態様に係る車両用温調システムは、第１冷媒が循環する第１冷凍サイクルにより温調される第１熱交換器と、第２冷媒が循環する第２冷凍サイクルにより温調される第２熱交換器と、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に空気を通過させて車室内に導く送風機を有する温調ユニットと、前記車室内の空気を前記温調ユニットへ導入する内気循環状態と車室外の空気を前記温調ユニットへ導入する外気導入状態とを切り替える切替部と、を備え、前記内気循環状態において前記第１熱交換器を通過する空気の第１流量よりも前記第２熱交換器を通過する空気の第２流量が多くなることを特徴とする。

【0008】

本開示の一態様に係る車両用温調システムの制御方法において、前記車両用温調システムは、第１冷媒が循環する第１冷凍サイクルにより温調される第１熱交換器と、第２冷媒が循環する第２冷凍サイクルにより温調される第２熱交換器と、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に空気を通過させて車室内に導く送風機と、前記送風機が動作する際に前記第２熱交換器を通過する空気の流量を変化させる流量調整ダンパと、を有する温調ユニットと、前記車室内の空気を前記温調ユニットへ導入する内気循環状態と車室外の空気を前記温調ユニットへ導入する外気導入状態とを切り替える切替部と、を有し、前記外気導入状態において前記第１熱交換器および前記第２熱交換器の双方が温調される第１温調状態とし、前記内気循環状態において前記第１熱交換器が温調されず前記第２熱交換器が温調される第２温調状態とするよう前記第１冷凍サイクルおよび前記第２冷凍サイクルを制御する制御工程を備え、前記制御工程は、前記内気循環状態において前記第１熱交換器を通過する空気の第１流量よりも前記第２熱交換器を通過する空気の第２流量が多くなるよう前記流量調整ダンパを制御する。
また、前記内気循環状態には温調ユニットへ導入される空気が全て車室内の空気である場合と一部が車室外の空気である場合がある（内外気切替ダンパを内気位置と外気位置の間に設定する場合）。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、複数系統の冷凍サイクルを備えた車両用温調システムにおけるＣＯＰを向上させることが可能な車両用温調システムおよび車両用温調システムの制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の第１実施形態に係る車両用温調システムを示す概略構成図であり、車両用温調システムが車室外の空気を導入して冷房運転する状態を示す。

【図2】本開示の第１実施形態に係る車両用温調システムを示す概略構成図であり、車両用温調システムが車室内の空気を循環させて冷房運転する状態を示す。

【図3】本開示の第１実施形態に係る車両用温調システムの制御構成を示すブロック図である。

【図4】本開示の第１実施形態に係る車両用温調システムの制御方法を示すフローチャートである。

【図5】本開示の第１実施形態に係る車両用温調システムの制御方法を示すフローチャートである。

【図6】本開示の第２実施形態に係る車両用温調システムを示す概略構成図であり、車両用温調システムが車室外の空気を導入して冷房運転する状態を示す。

【図7】本開示の第２実施形態に係る車両用温調システムを示す概略構成図であり、車両用温調システムが車室内の空気を循環させて冷房運転する状態を示す。

【図8】本開示の第３実施形態に係る車両用温調システムを示す概略構成図であり、車両用温調システムが車室外の空気を導入して暖房運転する状態を示す。

【図9】本開示の第３実施形態に係る車両用温調システムを示す概略構成図であり、車両用温調システムが車室内の空気を循環させて暖房運転する状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

〔第１実施形態〕
本開示の第１実施形態に係る車両用温調システム１００について、図面を参照して説明する。本実施形態の車両用温調システム１００は、例えば、エンジンを備えておらず走行用電動モーターから車両走行用の駆動力を得る電気自動車、あるいは、エンジンおよび電動機から車両走行用の駆動力を得る所謂ハイブリッド自動車等の図示しない車両に装備される。

【0012】

車両用温調システム１００は、乗員が搭乗する車室の冷暖房、除湿、換気等の空調の他、車両に搭載されているバッテリー（図示略）、走行用モーター（図示略）、発熱する電子機器等の車載装置の熱管理、廃熱回収等を担う。適切な温度や湿度に空調したり、車載装置を適温に管理したりすることを「熱管理」と総称するものとする。

【0013】

図１は、本開示の第１実施形態に係る車両用温調システム１００を示す概略構成図であり、車両用温調システム１００が車室外の空気を導入して冷房運転する状態を示す。図２は、本開示の第１実施形態に係る車両用温調システム１００を示す概略構成図であり、車両用温調システム１００が車室内の空気を循環させて冷房運転する状態を示す。図３は、本開示の第１実施形態に係る車両用温調システム１００の制御構成を示すブロック図である。

【0014】

図１に示すように、車両用温調システム１００は、第１冷凍サイクル１０と、第２冷凍サイクル２０と、ＨＶＡＣユニット（温調ユニット）３０と、切替ダンパ（切替部）４０と、制御部５０と、を備える。

【0015】

第１冷凍サイクル１０は、第１圧縮機１１と、第１高圧側熱交換器１２と、第１膨張弁１３と、第１低圧側熱交換器（第１熱交換器）１４と、第１冷媒流路１４ａと、を有する。第１冷凍サイクル１０は、第１冷媒流路１４ａにより接続され、車両用温調システム１００が外気導入状態で冷房運転する際に、第１圧縮機１１と、第１高圧側熱交換器１２と、第１膨張弁１３と、第１低圧側熱交換器１４との間で第１冷媒Ｒ１を循環させる。第１低圧側熱交換器１４は、第１冷凍サイクル１０により温調される熱交換器である。

【0016】

第１圧縮機１１は、第１低圧側熱交換器１４から導かれる第１冷媒Ｒ１を圧縮して第１高圧側熱交換器１２へ吐出する。第１高圧側熱交換器１２は、第１圧縮機１１で圧縮された第１冷媒Ｒ１が供給され、第１冷媒Ｒ１と外気との熱交換をする。第１膨張弁１３は、第１高圧側熱交換器１２から供給される第１冷媒Ｒ１を膨張させて第１低圧側熱交換器１４へ供給する。第１低圧側熱交換器１４は、第１膨張弁１３により膨張された第１冷媒Ｒ１が供給され、減圧された第１冷媒Ｒ１と送風機３２により送風される空気との熱交換を行う。第１低圧側熱交換器１４を通過した第１冷媒Ｒ１は、第１圧縮機１１へ導かれる。

【0017】

第２冷凍サイクル２０は、第２圧縮機２１と、第２高圧側熱交換器２２と、第２膨張弁２３と、第２低圧側熱交換器（第２熱交換器）２４と、冷媒流路２５と、膨張弁２６と、低圧側熱交換器２７と、を有する。第２冷凍サイクル２０は、冷媒流路２５により接続され、車両用温調システム１００が内気循環状態または外気循環状態で冷房運転する際に、第２圧縮機２１と、第２高圧側熱交換器２２と、第２膨張弁２３と、第２低圧側熱交換器２４との間で第２冷媒Ｒ２を循環させる。第２低圧側熱交換器２４は、第２冷凍サイクル２０により温調される熱交換器である。

【0018】

第２圧縮機２１は、第２低圧側熱交換器２４から導かれる第２冷媒Ｒ２を圧縮して第２高圧側熱交換器２２へ吐出する。第２高圧側熱交換器２２は、第２圧縮機２１で圧縮された第２冷媒Ｒ２が供給され、高温高圧の第２冷媒Ｒ２と車外熱交換器６０を循環する熱交換媒体ＨＭ（例えば、水）との熱交換を行う。熱交換媒体ＨＭの供給状態は、切替弁２８ｂにより切り替えられる。

【0019】

第２膨張弁２３は、第２高圧側熱交換器２２から供給される第２冷媒Ｒ２を膨張させて第２低圧側熱交換器２４へ供給する。第２低圧側熱交換器２４は、第２膨張弁２３により膨張された第２冷媒Ｒ２が供給され、減圧された第２冷媒Ｒ２と送風機３２により送風される空気との熱交換を行う。第２低圧側熱交換器２４を通過した第２冷媒Ｒ２は、第２圧縮機２１へ導かれる。

【0020】

ＨＶＡＣユニット３０は、第１低圧側熱交換器１４と、第２低圧側熱交換器２４と、車内熱交換器３１と、送風機３２と、流量調整ダンパ（流量調整機構）３３と、を有する。送風機３２は、第１低圧側熱交換器１４および第２低圧側熱交換器２４に空気を通過させて車室内に温調された空気を導く装置である。

【0021】

車内熱交換器３１には、車両用温調システム１００が暖房運転する際に、第２高圧側熱交換器２２で第２冷媒Ｒ２と熱交換した熱交換媒体（例えば、水）が供給される。ポンプ２８は、熱交換媒体を第２高圧側熱交換器２２と車内熱交換器３１との間で循環させる。車内熱交換器３１は、送風機３２により送風される空気と熱交換媒体との熱交換を行って空気を加熱する。低圧側熱交換器２７にて第２冷媒Ｒ２と熱交換した熱交換媒体は図示しない熱交換媒体通路をとおり車外熱交換器６０から吸熱する。車両用温調システム１００が暖房運転する際に、第２冷媒Ｒ２は、第２圧縮機２１と、第２高圧側熱交換器２２と、膨張弁２６と、低圧側熱交換器２７との間で循環する。

【0022】

第１低圧側熱交換器１４は、送風機３２により導かれる空気の流れ方向ＡＤにおいて第２低圧側熱交換器２４の上流側に配置されている。車内熱交換器３１は、送風機３２により導かれる空気の流れ方向ＡＤにおいて第２低圧側熱交換器２４の下流側に配置されている。

【0023】

第１低圧側熱交換器１４には、車両用温調システム１００が外気導入状態で冷房運転する際に、第１膨張弁１３で膨張された第１冷媒Ｒ１が供給される。第１低圧側熱交換器１４は、送風機３２により送風される空気と第１冷媒Ｒ１との熱交換を行って空気を冷却する。

【0024】

第２低圧側熱交換器２４には、車両用温調システム１００が冷房運転する際に、第２膨張弁２３で膨張された第２冷媒Ｒ２が供給される。第２低圧側熱交換器２４は、送風機３２により送風される空気と第２冷媒Ｒ２との熱交換を行って空気を冷却する。

【0025】

流量調整ダンパ３３は、送風機３２が動作する際に第１低圧側熱交換器１４を通過する空気の流量を変化させる装置である。流量調整ダンパ３３は、ＨＶＡＣユニット３０を流通する空気の流れ方向ＡＤにおいて送風機３２と第１低圧側熱交換器１４の間に配置されている。流量調整ダンパ３３は、図２に示す内気循環状態において第１低圧側熱交換器１４を通過する空気の第１流量よりも、第２低圧側熱交換器２４を通過する空気の第２流量が多くなるよう制御部５０により制御される。

【0026】

切替ダンパ４０は、車室内の空気をＨＶＡＣユニット３０へ導入する内気循環状態と車室外の空気をＨＶＡＣユニット３０へ導入する外気導入状態とを切り替える装置である。切替ダンパ４０は、制御部５０からの制御指令に基づいて内気循環状態と外気導入状態とを切り替える。切替ダンパ４０は、車室内の空気をＨＶＡＣユニット３０へ導入する内気循環流路３０ａを流通する空気を第２低圧側熱交換器２４へ導入する内気循環状態と、外気導入流路３０ｂを流通する空気を第２低圧側熱交換器２４へ導入する外気導入状態とを切り替える。

【0027】

制御部５０は、車両用温調システム１００を制御する装置である。制御部５０は、第１冷凍サイクル１０と、第２冷凍サイクル２０と、ＨＶＡＣユニット３０と、切替ダンパ４０とを含む車両用温調システム１００の各部を制御する。

【0028】

次に、図４および図５を参照して、本実施形態の車両用温調システム１００の制御方法について説明する。図４および図５は、本開示の第１実施形態に係る車両用温調システム１００の制御方法を示すフローチャートである。図４および図５は、車両用温調システム１００が冷房運転を実行する場合の制御方法を示す。

【0029】

ステップＳ１０１で制御部５０は、操作者により外気導入状態と内気導入状態のいずれが指定されているかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ１０２に処理を進め、ＮＯであればステップＳ１０６に処理を進める。

【0030】

ステップＳ１０２で制御部５０は、導入される外気の温度と操作者により設定される設定温度との温度差に基づいて、ＨＶＡＣユニット３０で必要とされる空調能力が所定能力よりも大きいかどうかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ１０３に処理を進め、ＮＯであればステップＳ１０７に処理を進める。

【0031】

ステップＳ１０３で制御部５０は、第１冷凍サイクル１０を動作状態に設定し、第１圧縮機１１と、第１高圧側熱交換器１２と、第１膨張弁１３と、第１低圧側熱交換器１４との間で第１冷媒Ｒ１を循環させる。

【0032】

ステップＳ１０４で制御部５０は、第２冷凍サイクル２０を動作状態に設定し、第２圧縮機２１と、第２高圧側熱交換器２２と、第２膨張弁２３と、第２低圧側熱交換器２４との間で第２冷媒Ｒ２を循環させる。制御部５０は、第１低圧側熱交換器１４および第２低圧側熱交換器２４の双方が温調される第１温調状態とするよう第１冷凍サイクル１０および第２冷凍サイクル２０を制御する。

【0033】

ステップＳ１０５で制御部５０は、切替ダンパ４０を外気導入状態に設定し、車室外の空気（外気Ａｅ）がＨＶＡＣユニット３０に導入される状態とする。

【0034】

ステップＳ１０６で制御部５０は、ＨＶＡＣユニット３０に導入される外気Ａｅの大部分が第１低圧側熱交換器１４を通過するよう、流量調整ダンパ３３を第１熱交換器通風状態に設定する。図１に示すように、制御部５０は、空気の流れ方向ＡＤにおいて第１低圧側熱交換器１４の上流側を遮らないよう、第１低圧側熱交換器１４の上流側から空気の流れ方向ＡＤに直交する方向に離間した実線で示す位置に流量調整ダンパ３３を配置する。

【0035】

ステップＳ１０７で制御部５０は、第１冷凍サイクル１０を停止状態に設定し、第１圧縮機１１と、第１高圧側熱交換器１２と、第１膨張弁１３と、第１低圧側熱交換器１４との間で第１冷媒Ｒ１が循環しないようにする。なお、第１圧縮機１１を運転状態に設定し、図示しないバイパス冷媒流路をとおり第１低圧側熱交換器１４をバイパスするように第１冷媒Ｒ１を循環させてもよい。

【0036】

ステップＳ１０８で制御部５０は、第２冷凍サイクル２０を動作状態に設定し、第２圧縮機２１と、第２高圧側熱交換器２２と、第２膨張弁２３と、第２低圧側熱交換器２４との間で第２冷媒Ｒ２を循環させる。制御部５０は、第１低圧側熱交換器１４が温調されず、第２低圧側熱交換器２４が温調される第２温調状態とするよう第１冷凍サイクル１０および第２冷凍サイクル２０を制御する。

【0037】

ステップＳ１０９で制御部５０は、切替ダンパ４０を外気導入状態に設定し、車室外の空気（外気Ａｅ）がＨＶＡＣユニット３０に導入される状態とする。

【0038】

ステップＳ１１０で制御部５０は、ＨＶＡＣユニット３０に導入される外気Ａｅの大部分が第１低圧側熱交換器１４を通過しないよう、流量調整ダンパ３３を第１熱交換器バイパス状態に設定する。図１に示すように、制御部５０は、空気の流れ方向ＡＤにおいて第１低圧側熱交換器１４の上流側を遮るよう、第１低圧側熱交換器１４の上流側の点線で示す位置に流量調整ダンパ３３を配置する。

【0039】

ステップＳ１１１で制御部５０は、導入される内気の温度と操作者により設定される設定温度との温度差に基づいて、ＨＶＡＣユニット３０で必要とされる空調能力が所定能力よりも大きいかどうかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ１１２に処理を進め、ＮＯであればステップＳ１１６に処理を進める。

【0040】

ステップＳ１１２で制御部５０は、第１冷凍サイクル１０を動作状態に設定し、第１圧縮機１１と、第１高圧側熱交換器１２と、第１膨張弁１３と、第１低圧側熱交換器１４との間で第１冷媒Ｒ１を循環させる。

【0041】

ステップＳ１１３で制御部５０は、第２冷凍サイクル２０を動作状態に設定し、第２圧縮機２１と、第２高圧側熱交換器２２と、第２膨張弁２３と、第２低圧側熱交換器２４との間で第２冷媒Ｒ２を循環させる。制御部５０は、第１低圧側熱交換器１４および第２低圧側熱交換器２４の双方が温調される第１温調状態とするよう第１冷凍サイクル１０および第２冷凍サイクル２０を制御する。

【0042】

ステップＳ１１４で制御部５０は、切替ダンパ４０を内気循環状態に設定し、車室内の空気（内気Ａｉ）がＨＶＡＣユニット３０に導入される状態とする。

【0043】

ステップＳ１１５で制御部５０は、ＨＶＡＣユニット３０に導入される内気Ａｉの大部分が第１低圧側熱交換器１４を通過するよう、流量調整ダンパ３３を第１熱交換器通風状態に設定する。図２に示すように、制御部５０は、空気の流れ方向ＡＤにおいて第１低圧側熱交換器１４の上流側を遮らないよう、第１低圧側熱交換器１４の上流側から空気の流れ方向ＡＤに直交する方向に離間した点線で示す位置に流量調整ダンパ３３を配置する。

【0044】

ステップＳ１１６で制御部５０は、第１冷凍サイクル１０を停止状態に設定し、第１圧縮機１１と、第１高圧側熱交換器１２と、第１膨張弁１３と、第１低圧側熱交換器１４との間で第１冷媒Ｒ１が循環しないようにする。なお、第１圧縮機１１を運転状態に設定し、図示しないバイパス冷媒流路をとおり第１低圧側熱交換器１４をバイパスするように第１冷媒Ｒ１を循環させてもよい。

【0045】

ステップＳ１１７で制御部５０は、第２冷凍サイクル２０を動作状態に設定し、第２圧縮機２１と、第２高圧側熱交換器２２と、第２膨張弁２３と、第２低圧側熱交換器２４との間で第２冷媒Ｒ２を循環させる。制御部５０は、第１低圧側熱交換器１４が温調されず、第２低圧側熱交換器２４が温調される第２温調状態とするよう第１冷凍サイクル１０および第２冷凍サイクル２０を制御する。

【0046】

ステップＳ１１８で制御部５０は、切替ダンパ４０を内気循環状態に設定し、車室内の空気（内気Ａｉ）がＨＶＡＣユニット３０に導入される状態とする。

【0047】

ステップＳ１１９で制御部５０は、ＨＶＡＣユニット３０に導入される内気Ａｉの大部分が第１低圧側熱交換器１４を通過しないよう、流量調整ダンパ３３を内気循環状態に設定する。図２に示すように、制御部５０は、空気の流れ方向ＡＤにおいて第１低圧側熱交換器１４の上流側を遮るよう、第１低圧側熱交換器１４の上流側の実線で示す位置に流量調整ダンパ３３を配置する。

【0048】

制御部５０は、ステップＳ１０６、ステップＳ１１０、ステップＳ１１５、およびステップＳ１１９の実行後に本フローチャートの処理を終了させ、再びステップＳ１０１からの処理を繰り返す。

【0049】

以上で説明した本実施形態において、車両用温調システム１００は、車室内の空気をＨＶＡＣユニット３０へ導入する内気循環状態と車室外の空気をＨＶＡＣユニット３０へ導入する外気導入状態とを切り替える切替ダンパ４０とは別に、送風機３２が動作する際に第１低圧側熱交換器１４を通過する空気の流量を変化させる流量調整ダンパ３３を備えるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、切替ダンパ４０が、内気循環状態と外気導入状態とを切り替える機能と、送風機３２が動作する際に第１低圧側熱交換器１４を通過する空気の流量を変化させる機能との双方を兼用するものとしてもよい。この変形例の車両用温調システム１００は、図１および図２に示す流量調整ダンパ３３を備えないものとなる。

【0050】

以上で説明した本実施形態の車両用温調システム１００において、第１低圧側熱交換器１４を、外気をＨＶＡＣユニット３０の第２低圧側熱交換器２４へ導入する外気導入流路３０ｂに配置するようにしてもよい。

【0051】

以上で説明した本実施形態の車両用温調システム１００が奏する作用および効果について説明する。

【0052】

内気循環状態において温調されない第１低圧側熱交換器１４に空気を通過させると通風抵抗を生じさせてしまいエネルギー消費効率（ＣＯＰ）が低下してしまう。そこで、本実施形態の車両用温調システム１００では、内気循環状態において第１冷凍サイクル１０により温調される第１低圧側熱交換器１４を通過する空気の第１流量よりも、第２低圧側熱交換器２４を通過する空気の第２流量が多くなるよう流量調整ダンパ３３が制御される。流量調整ダンパ３３により第１低圧側熱交換器１４を空気が通過する際の通風抵抗を減少させることにより、複数系統の冷凍サイクルを備えた車両用温調システム１００におけるＣＯＰを向上させることができる。

【0053】

本実施形態の車両用温調システム１００によれば、第１低圧側熱交換器１４が外気導入流路に配置されており、内気循環状態において第１低圧側熱交換器１４を空気が通過して通風抵抗が生じることがない。そのため、内気循環状態において第１低圧側熱交換器１４を空気が通過することによるＣＯＰの低下を防止することができる。

【0054】

本実施形態の車両用温調システム１００によれば、切替ダンパ４０により、内気循環流路を流通する空気を第２低圧側熱交換器２４へ導入する内気循環状態と外気導入流路を流通する空気を第２低圧側熱交換器２４へ導入する外気導入状態とを切り替えることができる。

【0055】

本実施形態の車両用温調システム１００によれば、空気の流れ方向ＡＤにおいて第１低圧側熱交換器１４よりも下流側に流量調整ダンパ３３を配置することにより、内気循環状態において第１低圧側熱交換器１４に空気が導かれることを確実に防止することができる。

【0056】

〔第２実施形態〕
次に、本開示の第２実施形態に係る車両用温調システム１００Ａについて、図面を参照して説明する。第２実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。

【0057】

第１実施形態に係る車両用温調システム１００は、ＨＶＡＣユニット３０が第１冷凍サイクル１０を循環する第１冷媒Ｒ１により温調される第１低圧側熱交換器１４と、第２冷凍サイクル２０を循環する第２冷媒Ｒ２により温調される第２低圧側熱交換器２４を有するものであった。それに対して、本実施形態に係る車両用温調システム１００Ａは、ＨＶＡＣユニット３０が第１冷凍サイクル１０を循環する第１冷媒Ｒ１と熱交換した熱交換媒体Ｍ１により温調される第１熱交換器１５と、第２冷凍サイクル２０を循環する第２冷媒Ｒ２と熱交換した熱交換媒体Ｍ２により温調される第２熱交換器２４Ａを有するものである。

【0058】

図６は、本開示の第２実施形態に係る車両用温調システム１００Ａを示す概略構成図であり、車両用温調システム１００Ａが車室外の空気を導入して冷房運転する状態を示す。図７は、本開示の第２実施形態に係る車両用温調システム１００Ａを示す概略構成図であり、車両用温調システム１００Ａが車室内の空気を循環させて冷房運転する状態を示す。

【0059】

第１冷凍サイクル１０は、第１低圧側熱交換器１４で第１冷媒Ｒ１と熱交換した熱交換媒体Ｍ１により温調される第１熱交換器１５と、ポンプ１６とを有する。熱交換媒体Ｍ１は、ポンプ１６により第１低圧側熱交換器１４と第１熱交換器１５との間の第１熱交換媒体流路１６ａを循環する。

【0060】

第２冷凍サイクル２０は、低圧側熱交換器２７で第２冷媒Ｒ２と熱交換した熱交換媒体Ｍ２により温調される第２熱交換器２４Ａと、ポンプ２９とを有する。熱交換媒体Ｍ２は、ポンプ２９により低圧側熱交換器２７と第２熱交換器２４Ａとの間の第２熱交換媒体流路２９ａを循環する。

【0061】

図６に示すように、制御部５０は、外気導入状態において第１低圧側熱交換器１４および第２低圧側熱交換器２４の双方が温調される第１温調状態とするよう第１冷凍サイクル１０および第２冷凍サイクル２０を制御する。

【0062】

図６に示すように、制御部５０は、ＨＶＡＣユニット３０に導入される外気Ａｅの全てが第１熱交換器１５を通過するよう、切替ダンパ４０を外気導入状態に設定する。図５に示すように、制御部５０は、空気の流れ方向ＡＤにおいて第１熱交換器１５の下流側を遮らないよう、第１熱交換器１５の下流側から空気の流れ方向ＡＤに直交する方向に離間した位置に切替ダンパ４０を配置する。

【0063】

図７に示すように、制御部５０は、ＨＶＡＣユニット３０に導入される内気Ａｉの大部分が第１熱交換器１５を通過しないよう、切替ダンパ４０を内気循環状態に設定する。図７に示すように、制御部５０は、空気の流れ方向ＡＤにおいて第１熱交換器１５の下流側を遮るよう、第１熱交換器１５の下流側に切替ダンパ４０を配置する。

【0064】

図７に示すように、制御部５０が内気循環状態に切替ダンパ４０を制御した状態では、第１熱交換器１５を通過する空気の第１流量よりも、第２熱交換器２４Ａを通過する空気の第２流量が多くなる。

【0065】

〔第３実施形態〕
次に、本開示の第３実施形態に係る車両用温調システム１００Ｂについて、図面を参照して説明する。第３実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。

【0066】

第１実施形態に係る車両用温調システム１００は、冷房運転を実行する際に、内気循環状態において第１低圧側熱交換器１４を通過する空気の第１流量よりも第２低圧側熱交換器２４を通過する空気の第２流量が多くなるよう流量調整ダンパ３３を制御するものであった。それに対して、本実施形態の車両用温調システム１００Ｂは、暖房運転を実行する際に、制御部５０が内気循環状態に切替ダンパ４０を制御した状態では、第１熱交換器１５を通過する空気の第１流量よりも車内熱交換器３１を通過する空気の第２流量が多くなる。

【0067】

図８は、本開示の第３実施形態に係る車両用温調システム１００Ｂを示す概略構成図であり、車両用温調システム１００Ｂが車室外の空気を導入して暖房運転する状態を示す。図９は、本開示の第３実施形態に係る車両用温調システム１００Ｂを示す概略構成図であり、車両用温調システム１００Ｂが車室内の空気を循環させて暖房運転する状態を示す。

【0068】

第１冷凍サイクル１０は、第１高圧側熱交換器１２で第１冷媒Ｒ１と熱交換した熱交換媒体Ｍ１により温調される第１熱交換器１５と、ポンプ１６とを有する。熱交換媒体Ｍ１は、ポンプ１６により第１高圧側熱交換器１２と第１熱交換器１５との間の第１熱交換媒体流路１６ａを循環する。第１高圧側熱交換器１２は、第１冷媒Ｒ１と熱交換媒体Ｍ１との熱交換を行う。第１冷媒Ｒ１により加熱される熱交換媒体Ｍ１を第１熱交換器１５に供給することにより、第１熱交換器１５において外気Ａｅを加熱して暖房を行うことができる。

【0069】

第２冷凍サイクル２０は、第２高圧側熱交換器２２で第２冷媒Ｒ２と熱交換した熱交換媒体Ｍ２により温調される車内空調用熱交換器（第２熱交換器）３１と、ポンプ２８とを有する。熱交換媒体Ｍ２は、ポンプ２８により第２高圧側熱交換器２２と車内熱交換器３１との間の第２熱交換媒体流路２８ａを循環する。

【0070】

図８に示すように、制御部５０は、外気導入状態において第１熱交換器１５および第２低圧側熱交換器２４の双方が温調される第１温調状態とするよう第１冷凍サイクル１０および第２冷凍サイクル２０を制御する。

【0071】

図８に示すように、制御部５０は、ＨＶＡＣユニット３０に導入される外気Ａｅの大部分が第１熱交換器１５を通過するよう、切替ダンパ４０を外気導入状態に設定する。図８に示すように、制御部５０は、空気の流れ方向ＡＤにおいて第１熱交換器１５の下流側を遮らないよう、第１熱交換器１５の下流側から空気の流れ方向ＡＤに直交する方向に離間した位置に切替ダンパ４０を配置する。

【0072】

図９に示すように、制御部５０は、ＨＶＡＣユニット３０に導入される内気Ａｉの大部分が第１熱交換器１５を通過しないよう、切替ダンパ４０を内気循環状態に設定する。図８に示すように、制御部５０は、空気の流れ方向ＡＤにおいて第１熱交換器１５の下流側を遮るよう、第１熱交換器１５の下流側に切替ダンパ４０を配置する。なお、第２温調状態において、第１圧縮機１１を運転状態に設定し、図示しないバイパス熱交換媒体流路をとおり第１熱交換器１５をバイパスするように熱交換媒体を循環させてもよい。

【0073】

図９に示すように、制御部５０が内気循環状態に切替ダンパ４０を制御した状態では、第１熱交換器１５を通過する空気の第１流量よりも、車内熱交換器３１を通過する空気の第２流量が多くなる。

【0074】

以上説明した各実施形態に記載の車両用温調システムは、例えば以下のように把握される。
本開示の第１態様に係る車両用温調システムは、車両用温調システム（１００）であって、第１冷媒（Ｒ１）が循環する第１冷凍サイクル（１０）により温調される第１熱交換器（１４）と、第２冷媒（Ｒ２）が循環する第２冷凍サイクル（２０）により温調される第２熱交換器（２４）と、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に空気を通過させて車室内に導く送風機（３２）を有する温調ユニット（３０）と、前記車室内の空気を前記温調ユニットへ導入する内気循環状態と車室外の空気を前記温調ユニットへ導入する外気導入状態とを切り替える切替部（４０）と、を備え、前記内気循環状態において前記第１熱交換器を通過する空気の第１流量よりも前記第２熱交換器を通過する空気の第２流量が多くなる運転モードを持つことを特徴とする。

【0075】

本開示の第１態様に係る車両用温調システムでは、内気循環状態において第１熱交換器を通過する空気の第１流量よりも第２熱交換器を通過する空気の第２流量が多くなる。第１熱交換器を空気が通過する際の通風抵抗を減少させることにより、複数系統の冷凍サイクルを備えた車両用温調システムにおけるＣＯＰを向上させることができる。

【0076】

本開示の第２態様に係る車両用温調システムは、第１態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記温調ユニットは、前記送風機が作動する際に前記第１熱交換器を通過する空気の流量を変化させる流量調整機構を有する。

【0077】

本開示の第３態様に係る車両用温調システムは、第１態様または第２態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記第１熱交換器は、外気を前記第２熱交換器へ導入する外気導入流路に配置されている。

【0078】

本開示の第３態様に係る車両用温調システムによれば、第１熱交換器が外気導入流路に配置されており、内気循環状態において第１熱交換器を空気が通過して通風抵抗が生じることがない。そのため、内気循環状態において第１熱交換器を空気が通過することによるＣＯＰの低下を防止することができる。

【0079】

本開示の第４態様に係る車両用温調システムは、第１態様または第２態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記流量調整ダンパは、前記温調ユニットを流通する空気の流れ方向において前記第１熱交換器よりも下流側に配置されている。

【0080】

本開示の第４態様に係る車両用温調システムによれば、空気の流れ方向において第１熱交換器よりも下流側に流量調整ダンパを配置することにより、内気循環状態において第１熱交換器に空気が導かれることを確実に防止することができる。

【0081】

本開示の第５態様に係る車両用温調システムは、第１態様または第２態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記切替部は、前記送風機が作動する際に前記第１熱交換器を通過する空気の流量を変化させる。

【0082】

本開示の第６態様に係る車両用温調システムは、第１態様または第２態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記外気導入状態において前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器の双方が温調される第１温調状態とする運転モードと、前記内気循環状態において前記第１熱交換器が温調されず前記第２熱交換器が温調される第２温調状態とする運転モードを持つ。

【0083】

本開示の第７態様に係る車両用温調システムは、第６態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記第２温調状態において前記第１冷媒の循環を停止させるよう前記第１冷凍サイクルを制御する制御部を備える。

【0084】

本開示の第７態様に係る車両用温調システムによれば、第２温調状態において第１冷媒の循環を停止させるよう第１冷凍サイクルを制御することにより、車両用温調システムにおけるＣＯＰを向上させることができる。

【0085】

本開示の第８態様に係る車両用温調システムは、第１態様または第２態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記第１冷凍サイクルは、第１高圧側熱交換器と、前記送風機により送風される空気との熱交換を行う第１低圧側熱交換器を備え、前記第２冷凍サイクルは、車外熱交換器又は車内熱交換器を循環する熱交換媒体との熱交換を行う第２高圧側熱交換器と、前記送風機により送風される空気との熱交換を行う第２低圧側熱交換器を備え、前記第１低圧側熱交換器は、前記送風機により導かれる空気の流れ方向において、前記第２低圧側熱交換器の上流側に配置されている。

【0086】

本開示の第９態様に係る車両用温調システムの制御方法において、前記車両用温調システムは、第１冷媒（Ｒ１）が循環する第１冷凍サイクルにより温調される第１熱交換器と、第２冷媒（Ｒ２）が循環する第２冷凍サイクルにより温調される第２熱交換器と、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に空気を通過させて車室内に導く送風機を有する温調ユニットと、前記車室内の空気を前記温調ユニットへ導入する内気循環状態と車室外の空気を前記温調ユニットへ導入する外気導入状態とを切り替える切替部と、前記送風機が動作する際に前記第２熱交換器を通過する空気の流量を変化させる流量調整ダンパと、を有し、前記外気導入状態において前記第１熱交換器および前記第２熱交換器の双方が温調される第１温調状態とし、前記内気循環状態において前記第１熱交換器が温調されず前記第２熱交換器が温調される第２温調状態とするよう前記第１冷凍サイクルおよび前記第２冷凍サイクルを制御する制御工程（Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０６，Ｓ１０７）を備え、前記制御工程は、前記内気循環状態において前記第１熱交換器を通過する空気の第１流量よりも前記第２熱交換器を通過する空気の第２流量が多くなるよう前記流量調整ダンパを制御する。

【0087】

本開示の第９態様に係る車両用温調システムの制御方法では、内気循環状態において第１熱交換器を通過する空気の第１流量よりも第２熱交換器を通過する空気の第２流量が多くなる。第１熱交換器を空気が通過する際の通風抵抗を減少させることにより、複数系統の冷凍サイクルを備えた車両用温調システムにおけるＣＯＰを向上させることができる。

【符号の説明】

【0088】

１０ 第１冷凍サイクル
１１ 第１圧縮機
１２ 第１高圧側熱交換器
１３ 第１膨張弁
１４ 第１低圧側熱交換器（第１熱交換器）
１４ａ 第１冷媒流路
１５ 第１熱交換器
１６ ポンプ
２０ 第２冷凍サイクル
２１ 第２圧縮機
２２ 第２高圧側熱交換器
２３ 第２膨張弁
２４ 第２低圧側熱交換器（第２熱交換器）
２４Ａ 第２熱交換器
２５ 冷媒流路
２６ 膨張弁
２７ 低圧側熱交換器
２８ ポンプ
２８ａ 第２熱交換媒体流路
２９ ポンプ
２９ａ 第２熱交換媒体流路
３０ ＨＶＡＣユニット（温調ユニット）
３１ 車内熱交換器
３２ 送風機
３３ 流量調整ダンパ（流量調整機構）
４０ 切替ダンパ（切替部）
５０ 制御部
１００，１００Ａ，１００Ｂ 車両用温調システム
ＡＤ 方向
Ａｅ 外気
Ａｉ 内気
Ｍ１，Ｍ２ 熱交換媒体
Ｒ１ 第１冷媒
Ｒ２ 第２冷媒

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】