特許 7589497 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】

(24)【登録日】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】空調装置

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20241119BHJP

   F25B 47/02 20060101ALI20241119BHJP

【ＦＩ】

B60H1/22 651C

F25B47/02 D

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020177156

(22)【出願日】2020-10-22

(65)【公開番号】P2022068466

(43)【公開日】2022-05-10

【審査請求日】2023-08-07

(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】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】山田 淳司

(72)【発明者】

【氏名】茅野 健太

(72)【発明者】

【氏名】谷岡 邦義

(72)【発明者】

【氏名】加藤 吉毅

(72)【発明者】

【氏名】牧原 正径

【審査官】佐藤 正浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１０４６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２１７５０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｈ １／２２

Ｆ２５Ｂ ４７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
空調対象空間を暖房する暖房運転に際して、前記圧縮機から吐出された高圧冷媒を凝縮させる暖房用熱交換器（１２）を有し、高圧冷媒を熱源として前記空調対象空間に送風される送風空気を加熱する加熱部（３０）と、
前記暖房運転に際して外気から吸熱する外気熱交換器（１９、４３）を有する外気用熱交換部（２５Ｘ）と、
制御部（７０）と、を有し、
前記制御部は、
熱源からの熱によって前記外気熱交換器に付着した霜を融解させる除霜運転を実行する除霜実行部（７０ａ）と、
前記除霜運転による霜の融解に伴って生じた水分を、前記水分に作用する重力を利用して前記外気熱交換器の表面から排水する排水期間を設定する排水期間設定部（７０ｂ）と、
前記排水期間設定部にて設定された前記排水期間を経過した場合に、前記外気熱交換器における外気からの吸熱を伴う空調運転を再開する運転制御部（７０ｅ）と、を有し、
前記排水期間設定部（７０ｂ）は、前記除霜運転に際して前記外気熱交換器に投入した熱量と、前記除霜運転に要した時間を用いて、前記外気熱交換器に付着している水分量を推定する水分量推定部（７０ｃ）を有し、
前記水分量推定部にて推定された水分量に応じて、前記排水期間を設定する空調装置。

【請求項2】

前記排水期間設定部（７０ｂ）は、前記除霜運転及び前記排水期間にて前記熱源である熱源装置（３６）の作動に要する除霜用動力と、前記除霜運転の後に再開した場合の空調運転に要する動力を合算した必要総動力が最も小さくなるように、前記排水期間を設定する請求項１に記載の空調装置。

【請求項3】

前記排水期間設定部（７０ｂ）は、重力を利用した前記外気熱交換器の表面からの排水速度（Ｖｄ）が予め定められた基準排水速度（ＫＶｄ）よりも遅くなった場合に、前記排水期間を終了する請求項１又は２に記載の空調装置。

【請求項4】

前記制御部（７０）は、前記除霜運転及び前記排水期間において、前記外気との熱交換による前記水分の再凍結を防止する為に、前記外気熱交換器に対する前記外気の流入を制限する流入調整制御部（７０ｆ）を有している請求項１ないし３の何れか１つに記載の空調装置。

【請求項5】

前記外気熱交換器に対して前記外気を送風する外気送風機（１９ａ）を有し、
前記流入調整制御部（７０ｆ）は、前記排水期間において、前記外気熱交換器に付着した前記水分の状態が排水を促進可能な状態である場合、前記排水期間の間における前記外気送風機による前記外気熱交換器への前記外気の流入を許容する請求項４に記載の空調装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、外気熱交換器を有する空調装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、暖房運転時に、外気熱交換器（例えば、ＬＴラジエータ）にて外気から吸熱する空調装置が存在する。このような空調装置に関する技術として、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１の車両用空調装置では、暖房運転時における低温外気からの吸熱に起因して着霜した外気熱交換器を除霜するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６３９９０６０号公報

【発明の概要】

【0004】

ここで、特許文献１の技術では、外気熱交換器の除霜に際し、水冷コンデンサ等の熱源で生じた熱を、冷却水を介して外気熱交換器に伝達している。これにより、特許文献１では、熱源で生じた熱を用いて、外気熱交換器に着霜した霜を融解させることができる。

【0005】

この時、霜の融解によって生じた水分は、何等の措置も講じなければ、外気熱交換器の表面に残留したままの状態となる。外気が低温である環境において、外気熱交換器の表面に水分が残留した状態で暖房運転を行うと、外気熱交換器での吸熱に伴って、残留していた水分が再凍結してしまう。

【0006】

又、除霜運転時において、外気熱交換器表面に水分が残留する場合、除霜運転と暖房運転を繰り返すことによって、再凍結で生じる氷の量が蓄積していくことになる為、外気熱交換器の熱交換性能を累積的に低下させてしまうことが想定される。外気熱交換器の熱交換性能の低下は、空調装置における暖房性能を低下させる要因となり、暖房性能を維持する為には、消費エネルギを増大させる必要が生じてしまう。

【0007】

本開示は、上記点に鑑み、外気熱交換器を有する空調装置に関し、除霜に伴い生じた水分の再凍結による外気熱交換器の熱交換性能の低下を抑制可能な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】

前記目的を達成するため、本開示の一態様に係る空調装置は、圧縮機（１１）と、加熱部（３０）と、外気用熱交換部（２５Ｘ）と、制御部（７０）と、を有している。圧縮機は冷媒を圧縮して吐出する。加熱部は、暖房用熱交換器（１２）を有し、高圧冷媒を熱源として空調対象空間に送風される送風空気を加熱する。暖房用熱交換器は、空調対象空間を暖房する暖房運転に際して、圧縮機から吐出された高圧冷媒を凝縮させる。外気用熱交換部は、暖房運転に際して外気から吸熱する外気熱交換器（１９、４３）を有する。

【0009】

制御部は、除霜実行部（７０ａ）と、排水期間設定部（７０ｂ）と、運転制御部（７０ｅ）と、を有する。除霜実行部は、熱源からの熱によって外気熱交換器に付着した霜を融解させる除霜運転を実行する。排水期間設定部は、除霜運転による霜の融解に伴って生じた水分を、水分に作用する重力を利用して外気熱交換器の表面から排水する排水期間を設定する。運転制御部は、排水期間設定部にて設定された排水期間を経過した場合に、外気熱交換器における外気からの吸熱を伴う空調運転を再開する。そして、排水期間設定部（７０ｂ）は、水分量推定部（７０ｃ）を有し、水分量推定部にて推定された水分量に応じて、排水期間を設定する。水分量推定部は、除霜運転に際して外気熱交換器に投入した熱量と、除霜運転に要した時間を用いて、外気熱交換器に付着している水分量を推定する。

【0010】

空調装置によれば、除霜運転によって、外気熱交換器に付着した霜を融解させた場合には、排水期間が設けられる為、重力を利用して、外気熱交換器の表面から水分を排水することができる。又、排水期間を経過した後に、外気からの吸熱を伴う空調運転が再開される為、融解した水分が外気熱交換器の表面で再凍結することを防止することができ、外気熱交換器の熱交換性能の低下を抑制することができる。

【0011】

尚、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】

【0012】

【図1】第１実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。

【図2】第１実施形態における外気用熱交換部の構成を示す説明図である。

【図3】第１実施形態に係る室内空調ユニットの模式的な構成図である。

【図4】第１実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。

【図5】車両用空調装置における除霜制御プログラムのフローチャートである。

【図6】第１実施形態における基準排水速度に関する説明図である。

【図7】第１実施形態における排水期間の設定に関する説明図である。

【図8】通常時における除霜運転から空調運転再開までの動作に関する説明図である。

【図9】排水期間を中断した場合における除霜運転から空調運転再開までの動作に関する説明図である。

【図10】第２実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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。

【0014】

（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９を参照して説明する。第１実施形態では、本開示に係る空調装置を、車両走行用の駆動力を走行用電動モータから得る電気自動車の車両用空調装置１に適用している。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やバッテリＢの温度調整を行う。

【0015】

そして、車両用空調装置１は、車室内の空調を行う空調運転モードとして、冷房モードと、暖房モードと、除湿暖房モードとを切り替えることができる。冷房モードは、車室内へ送風される送風空気を冷却して車室内へ吹き出す運転モードである。暖房モードは、送風空気を加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。除湿暖房モードは、冷却して除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。

【0016】

又、車両用空調装置１は、空調運転モードの状態によらずに、バッテリＢの冷却の有無を切り替えることができる。従って、車両用空調装置１の運転モードは、空調運転モードの状態及びバッテリＢの冷却の有無の組み合わせによって定義することができる。この為、車両用空調装置１の運転モードには、冷房モード、暖房モード、除湿暖房モード、単独冷却モード、冷却冷房モード、冷却暖房モード、冷却除湿暖房モードの７つの運転モードが含まれる。

【0017】

単独冷却モードは、車室内の空調を行うことなく、バッテリＢの冷却を行う運転モードである。冷却冷房モードは、車室内の冷房を行うと共に、バッテリＢの冷却を行う運転モードである。冷却暖房モードは、車室内の暖房を行うと共に、バッテリＢの冷却を行う運転モードである。冷却除湿暖房モードは、車室内の除湿暖房を行うと共に、バッテリＢの冷却を行う運転モードである。

【0018】

尚、車両用空調装置１の冷凍サイクル装置１０では、冷媒として、ＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。冷媒には、圧縮機１１を潤滑する為の冷凍機油が混入されている。冷凍機油としては、液相冷媒に相溶性を有するＰＡＧオイル（ポリアルキレングリコールオイル）が採用されている。冷凍機油の一部は、冷媒と共にサイクルを循環している。

【0019】

次に、第１実施形態に係る車両用空調装置１の具体的構成について、図１～図４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、冷凍サイクル装置１０と、加熱部３０と、低温側熱媒体回路４０と、室内空調ユニット６０と、制御装置７０を有している。

【0020】

初めに、車両用空調装置１における冷凍サイクル装置１０を構成する各構成機器について説明する。冷凍サイクル装置１０は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置である。先ず、圧縮機１１は、冷凍サイクル装置１０において、冷媒を吸入し圧縮して吐出する。圧縮機１１は車両ボンネット内に配置されている。

【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にて回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機１１は、後述する制御装置７０から出力される制御信号によって、回転数（即ち、冷媒吐出能力）が制御される。

【0022】

そして、圧縮機１１の吐出口には、熱媒体冷媒熱交換器１２における冷媒通路１２ａの入口側が接続されている。熱媒体冷媒熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が有する熱を、加熱部３０の高温側熱媒体回路３１を循環する高温側熱媒体に放熱し、高温側熱媒体を加熱する熱交換器である。

【0023】

熱媒体冷媒熱交換器１２は、冷凍サイクル装置１０の冷媒を流通させる冷媒通路１２ａと、高温側熱媒体回路３１の高温側熱媒体を流通させる熱媒体通路１２ｂを有している。熱媒体冷媒熱交換器１２は、伝熱性に優れる同種の金属（第１実施形態では、アルミニウム合金）で形成されており、各構成部材は、ロウ付け接合によって一体化されている。

【0024】

これにより、冷媒通路１２ａを流通する高圧冷媒と熱媒体通路１２ｂを流通する高温側熱媒体は、互いに熱交換することができる。熱媒体冷媒熱交換器１２は、高圧冷媒の有する熱を放熱させる凝縮器の一例であり、後述する加熱部３０の一部を構成する。即ち、熱媒体冷媒熱交換器１２は、暖房用熱交換器の一例に相当する。

【0025】

熱媒体冷媒熱交換器１２の冷媒通路１２ａの出口には、三方継手構造の第１接続部１３ａが接続されている。第１接続部１３ａでは、３つの流入出口の内の１つを冷媒流入口とし、残りの２つを冷媒流出口としている。つまり、第１接続部１３ａは、熱媒体冷媒熱交換器１２から流出した液相冷媒の流れを分岐する分岐部である。

【0026】

第１接続部１３ａの一方の冷媒流出口には、第１膨張弁１４ａを介して、空調用蒸発器１５の冷媒入口側が接続されている。冷媒分岐部の他方の冷媒流出口には、第２膨張弁１４ｂを介して、チラー１６の冷媒入口側が接続されている。

【0027】

第１膨張弁１４ａは、少なくとも送風空気を冷却する運転モード時において、第１接続部１３ａの一方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる減圧部である。第１膨張弁１４ａは、電気式の可変絞り機構であり、弁体と電動アクチュエータとを有している。第１膨張弁１４ａは、いわゆる電気式膨張弁によって構成されている。

【0028】

第１膨張弁１４ａの弁体は、冷媒通路の通路開度（換言すれば絞り開度）を変更可能に構成されている。電動アクチュエータは、弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータを有している。第１膨張弁１４ａは、制御装置７０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

【0029】

又、第１膨張弁１４ａは、絞り開度を全開した際に冷媒通路を全開する全開機能と、絞り開度を全閉した際に冷媒通路を閉塞する全閉機能を有する可変絞り機構で構成されている。つまり、第１膨張弁１４ａは、冷媒通路を全開にすることで冷媒の減圧作用を発揮させないようにすることができる。

【0030】

そして、第１膨張弁１４ａは、冷媒通路を閉塞することで、空調用蒸発器１５に対する冷媒の流入を遮断できる。即ち、第１膨張弁１４ａは、冷媒を減圧させる減圧部としての機能と、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部としての機能とを兼ね備えている。又、第１膨張弁１４ａは、冷媒通路に対する絞り開度を調整することで、空調用蒸発器１５に流入する冷媒流量を調整することができる。従って、第１膨張弁１４ａは、空調用流量調整部の一例に相当する。

【0031】

第１膨張弁１４ａの出口には、空調用蒸発器１５の冷媒入口側が接続されている。図３に示すように、空調用蒸発器１５は、室内空調ユニット６０のケーシング６１内に配置されている。空調用蒸発器１５は、少なくとも送風空気を冷却する運転モード時に、第１膨張弁１４ａにて減圧された低圧冷媒と送風空気とを熱交換させて低圧冷媒を蒸発させ、送風空気を冷却する蒸発器である。

【0032】

図１に示すように、第１接続部１３ａにおける他方の冷媒流出口には、第２膨張弁１４ｂが接続されている。第２膨張弁１４ｂは、少なくとも暖房モード時において、第１接続部１３ａの他方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる減圧部である。

【0033】

第２膨張弁１４ｂは、第１膨張弁１４ａと同様に、電気式の可変絞り機構であり、弁体と電動アクチュエータとを有している。即ち、第２膨張弁１４ｂは、いわゆる電気式膨張弁によって構成されており、全開機能と全閉機能を有している。

【0034】

つまり、第２膨張弁１４ｂは、冷媒通路を全開にすることで冷媒の減圧作用を発揮させないようにすることができる。又、第２膨張弁１４ｂは、冷媒通路を閉塞することで、チラー１６に対する冷媒の流入を遮断することができる。即ち、第２膨張弁１４ｂは、冷媒を減圧させる減圧部としての機能と、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部としての機能とを兼ね備えている。第２膨張弁１４ｂは冷却用流量調整部の一例である。

【0035】

第２膨張弁１４ｂの出口には、チラー１６の冷媒入口側が接続されている。チラー１６は、第２膨張弁１４ｂにて減圧された低圧冷媒と、低温側熱媒体回路４０を循環する低温側熱媒体とを熱交換させる熱交換器である。

【0036】

チラー１６は、第２膨張弁１４ｂにて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路１６ａと、低温側熱媒体回路４０を循環する低温側熱媒体を流通させる熱媒体通路１６ｂとを有している。従って、チラー１６は、冷媒通路１６ａを流通する低圧冷媒と熱媒体通路１６ｂを流通する低温側熱媒体との熱交換によって、低圧冷媒を蒸発させて低温側熱媒体から吸熱する蒸発器である。即ち、チラー１６は冷却用蒸発器の一例に相当し、第２膨張弁１４ｂは冷却用減圧部の一例に相当する。

【0037】

図１に示すように、空調用蒸発器１５の冷媒出口には、第２接続部１３ｂの一方の冷媒入口側が接続されている。又、チラー１６の冷媒出口側には、第２接続部１３ｂの他方の冷媒入口側が接続されている。ここで、第２接続部１３ｂは、第１接続部１３ａと同様の三方継手構造のもので、３つの流入出口のうち２つを冷媒入口とし、残りの１つを冷媒出口としている。

【0038】

従って、第２接続部１３ｂは、空調用蒸発器１５から流出した冷媒の流れとチラー１６から流出した冷媒の流れとを合流させる合流部である。そして、第２接続部１３ｂの冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。

【0039】

次に、車両用空調装置１における加熱部３０について説明する。加熱部３０は、冷凍サイクル装置１０における高圧冷媒を熱源として、空調対象空間に供給される送風空気を加熱する為の構成である。

【0040】

第１実施形態に係る加熱部３０は、高温側熱媒体回路３１によって構成されている。高温側熱媒体回路３１は、高温側熱媒体を循環させる熱媒体回路であり、高温側熱媒体としては、エチレングリコールを含む溶液、不凍液等を採用することができる。

【0041】

図１に示すように、高温側熱媒体回路３１には、熱媒体冷媒熱交換器１２の熱媒体通路１２ｂ、高温側ポンプ３２、ヒータコア３３、高温側外気熱交換器３４、高温側流量調整弁３５、電気ヒータ３６等が配置されている。

【0042】

上述したように、熱媒体冷媒熱交換器１２の熱媒体通路１２ｂでは、高温側熱媒体が、冷媒通路１２ａを流通する高圧冷媒との熱交換によって加熱される。即ち、高温側熱媒体は、冷凍サイクル装置１０で汲み上げられた熱を用いて加熱される。

【0043】

熱媒体冷媒熱交換器１２の熱媒体通路１２ｂにおける入口側には、高温側ポンプ３２の吐出口が接続されている。高温側ポンプ３２は、高温側熱媒体回路３１にて高温側熱媒体を循環させる為に圧送する熱媒体ポンプである。高温側ポンプ３２は、制御装置７０から出力される制御電圧により、回転数（即ち、圧送能力）が制御される電動ポンプである。

【0044】

熱媒体冷媒熱交換器１２の熱媒体通路１２ｂにおける出口側には、高温側流量調整弁３５の流入口が接続されている。高温側流量調整弁３５は、３つの流入出口を有する電気式の三方流量調整弁によって構成されている。

【0045】

高温側流量調整弁３５の一方の流出口には、電気ヒータ３６が接続されている。電気ヒータ３６は、電力を供給されることによって発熱し、電気ヒータ３６の熱媒体通路を流れる高温側熱媒体を加熱する。電気ヒータ３６は熱源装置の一例に相当する。

【0046】

電気ヒータ３６としては、例えば、ＰＴＣ素子（即ち、正特性サーミスタ）を有するＰＴＣヒータを用いることができる。電気ヒータ３６は、制御装置７０から出力される制御電圧によって、高温側熱媒体を加熱する為の熱量を任意に調整することができる。

【0047】

電気ヒータ３６における熱媒体通路の出口側には、ヒータコア３３の流入口が接続されている。ヒータコア３３は、熱媒体冷媒熱交換器１２等で加熱された高温側熱媒体と空調用蒸発器１５を通過した送風空気とを熱交換させ、送風空気を加熱する熱交換器である。図３に示すように、ヒータコア３３は、室内空調ユニット６０のケーシング６１内に配置されている。

【0048】

そして、高温側流量調整弁３５における他方の流出口には、高温側外気熱交換器３４の流入口が接続されている。高温側外気熱交換器３４は、後述する複合型熱交換器２５の一部を構成している。高温側外気熱交換器３４は、熱媒体冷媒熱交換器１２等で加熱された高温側熱媒体と外気ファン１９ａで送風された外気ＯＡとを熱交換させて、高温側熱媒体の有する熱を外気ＯＡに放熱させる。高温側外気熱交換器３４は、後述する外気用熱交換部２５Ｘを構成する。

【0049】

高温側外気熱交換器３４は、車両ボンネット内の前方側に配置されている。上述した外気ファン１９ａの作動に伴って、外気ＯＡは、車両前方側から後方へ流れ、高温側外気熱交換器３４の熱交換部を通過する。又、車両走行時には、車両前方側から後方に向かって高温側外気熱交換器３４に走行風を当てることができる。

【0050】

そして、高温側外気熱交換器３４の流出口及びヒータコア３３の流出口には、三方継手構造の高温側合流部が接続されている。高温側合流部は、三方継手構造における３つの流入出口の内の１つを流出口とし、残りの２つを流入口としている。従って、高温側合流部は、高温側外気熱交換器３４を通過した高温側熱媒体の流れと、ヒータコア３３を通過した高温側熱媒体の流れとを合流させることができる。そして、高温側合流部における流出口には、高温側ポンプ３２の吸込口が接続されている。

【0051】

このように、第１実施形態の高温側熱媒体回路３１において、熱媒体冷媒熱交換器１２の熱媒体通路１２ｂを通過する高温側熱媒体の流れに関して、高温側外気熱交換器３４と、ヒータコア３３及び電気ヒータ３６は並列に接続されている。そして、高温側流量調整弁３５は、高温側熱媒体回路３１において、ヒータコア３３側へ流入する高温側熱媒体の流量と、高温側外気熱交換器３４に流入する高温側熱媒体の流量との流量割合を連続的に調整することができる。

【0052】

つまり、高温側流量調整弁３５の動作を制御することで、高温側外気熱交換器３４にて外気ＯＡに放熱される高温側熱媒体の熱量と、ヒータコア３３にて送風空気に放熱される高温側熱媒体の熱量とを調整することができる。

【0053】

続いて、車両用空調装置１における低温側熱媒体回路４０について説明する。低温側熱媒体回路４０は、低温側熱媒体を循環させる熱媒体回路である。低温側熱媒体としては、高温側熱媒体回路３１における高温側熱媒体と同様の流体を採用できる。

【0054】

低温側熱媒体回路４０には、チラー１６の熱媒体通路１６ｂ、低温側ポンプ４１、機器用熱交換部４２、低温側外気熱交換器４３、低温側流量調整弁４４、機器側熱媒体回路５０等が配置されている。チラー１６における熱媒体通路１６ｂの流入口には、低温側ポンプ４１の吐出口側が接続されている。

【0055】

低温側ポンプ４１は、低温側熱媒体回路４０において、チラー１６の熱媒体通路１６ｂへ低温側熱媒体を圧送する熱媒体ポンプである。低温側ポンプ４１の基本的構成は、高温側ポンプ３２と同様である。

【0056】

チラー１６の熱媒体通路１６ｂにおける流出口には、低温側流量調整弁４４が接続されている。低温側流量調整弁４４は、３つの流入出口を有する電気式の三方流量調整弁によって構成されている。図１に示すように、低温側流量調整弁４４における一方の流入口には、機器用熱交換部４２の熱媒体通路４２ａの入口側が接続されており、低温側流量調整弁４４の他方の流入口には、低温側外気熱交換器４３の流入口側が接続されている。

【0057】

この為、低温側流量調整弁４４は、チラー１６の熱媒体通路１６ｂを通過した低温側熱媒体の流れに関して、低温側外気熱交換器４３を通過する低温側熱媒体の流量と、機器用熱交換部４２を通過する低温側熱媒体の流量との流量割合を連続的に調整できる。即ち、低温側熱媒体回路４０は、低温側流量調整弁４４の作動を制御することで、低温側熱媒体の流れを切り替えることができる。

【0058】

ここで、車両用空調装置１では、機器用熱交換部４２の熱媒体通路４２ａに低温側熱媒体を通過させて熱交換させることで、バッテリＢで生じた熱を低温側熱媒体に吸熱させて、バッテリＢの温度調整を行っている。即ち、機器用熱交換部４２は、低温側熱媒体回路４０にて低温側熱媒体により冷却可能に接続されており、予め定められた温度範囲内にバッテリＢの温度を維持するように構成されている。

【0059】

図４に示すように、バッテリＢは、車両の各種電気機器に電力を供給するもので、例えば、充放電可能な二次電池（本実施形態では、リチウムイオン電池）が採用される。バッテリＢは、充放電に際して発熱する。バッテリＢは、複数の電池セルを積層配置し、これらの電池セルを電気的に直列或いは並列に接続することによって形成された、いわゆる組電池である。この種のバッテリＢは、低温になると出力が低下しやすく、高温になると劣化が進行しやすい。

【0060】

この為、バッテリＢの温度は、バッテリＢの充放電容量を充分に活用することができる適切な温度範囲内（例えば、１０℃以上かつ４０℃以下）に維持されている必要がある。この為、車両用空調装置１では、低温側熱媒体の流量等を制御することで、バッテリＢの温度を適切に調整している。

【0061】

そして、低温側外気熱交換器４３は、低温側ポンプ４１から吐出された低温側熱媒体と、外気ファン１９ａにより送風された外気ＯＡとを熱交換させる熱交換器である。低温側外気熱交換器４３は、低温側熱媒体回路４０において、チラー１６の熱媒体通路１６ｂから流出した低温側熱媒体の流れに関して、機器用熱交換部４２と並列に接続されている。

【0062】

又、低温側外気熱交換器４３は、駆動装置室内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、低温側外気熱交換器４３に走行風を当てることができる。従って、図２に示すように、低温側外気熱交換器４３は、高温側外気熱交換器３４等と一体的に形成されており、複合型熱交換器２５及び外気用熱交換部２５Ｘの一部を構成する。

【0063】

そして、機器用熱交換部４２における熱媒体通路４２ａの流出口側と、低温側外気熱交換器４３の熱媒体流出口側には、三方継手構造の合流部が接続されている。合流部は、三方継手構造における３つの流入出口の内の２つを流入口とし、残りの１つを流出口としている。合流部における流出口には、低温側ポンプ４１の吸込口側が接続されている。

【0064】

従って、合流部は、機器用熱交換部４２から流出した低温側熱媒体の流れと、低温側外気熱交換器４３から流出した低温側熱媒体の流れとを合流させて、低温側ポンプ４１へ導くことができる。

【0065】

このように構成された低温側熱媒体回路４０では、低温側流量調整弁４４の作動を制御することで、低温側熱媒体の流れを切り替えることができる。例えば、低温側熱媒体回路４０では、チラー１６側の流入出口と機器用熱交換部４２側の流入出口を連通させ、低温側外気熱交換器４３側の流入出口を閉塞させるように、低温側流量調整弁４４を制御することができる。この場合、低温側熱媒体の流れは、チラー１６を通過した低温側熱媒体の全量が機器用熱交換部４２の熱媒体通路４２ａを通過するように切り替えられる。

【0066】

この態様によれば、チラー１６で冷却された低温側熱媒体を、機器用熱交換部４２に供給することができるので、バッテリＢを冷却することができる。換言すると、バッテリＢの冷却に伴って吸熱したバッテリＢの廃熱を、チラー１６における熱交換によって、冷凍サイクル装置１０の低圧冷媒に吸熱させることができる。

【0067】

又、低温側熱媒体回路４０において、チラー１６側の流入出口と低温側外気熱交換器４３側の流入出口を連通させ、機器用熱交換部４２側の流入出口を閉塞させるように、低温側流量調整弁４４を制御することができる。この場合、低温側熱媒体の流れは、チラー１６を通過した低温側熱媒体の全量が低温側外気熱交換器４３を通過するように切り替えられる。

【0068】

この態様によれば、チラー１６で冷却された低温側熱媒体を、低温側外気熱交換器４３に供給することができるので、低温側熱媒体の温度が外気温よりも低ければ、外気ＯＡから吸熱させることができる。これにより、送風空気を加熱する為の熱源として、外気ＯＡを利用することができる。

【0069】

即ち、車両用空調装置１は、低温側熱媒体回路４０を利用することで、バッテリＢの冷却や温度調整を行うことができる。又、車両用空調装置１は、低温側外気熱交換器４３を利用することで、外気ＯＡを熱源として利用することができる。

【0070】

又、低温側熱媒体回路４０には、機器側熱媒体回路５０が接続されている。機器側熱媒体回路５０は、電気自動車に搭載された発熱機器の温度を調整すると共に、発熱機器に生じる熱を活用する為の熱媒体回路である。機器側熱媒体回路の熱媒体としては、上述した高温側熱媒体回路３１、低温側熱媒体回路４０等と同様の熱媒体を採用できる。

【0071】

機器側熱媒体回路５０は、発熱機器５１、機器側ポンプ５３、機器側三方弁５４を、機器側熱媒体流路によって環状に接続して構成されている。機器側熱媒体流路の一端は、低温側流量調整弁４４と低温側外気熱交換器４３の熱媒体入口側を接続する熱媒体流路に接続されている。そして、機器側熱媒体流路の他端は、低温側外気熱交換器４３の熱媒体出口側と、低温側熱媒体回路４０の合流部を接続する熱媒体流路に接続されている。

【0072】

機器側熱媒体回路５０において、機器側熱媒体流路には、発熱機器５１、機器バイパス流路５２、機器側ポンプ５３、機器側三方弁５４が配置されている。低温側流量調整弁４４と低温側外気熱交換器４３の熱媒体入口側の間から伸びる機器側熱媒体流路には、機器側三方弁５４の流入出口の１つが接続されている。

【0073】

機器側三方弁５４は、３つの流入出口を有する電気式の三方流量調整弁によって構成されている。機器側三方弁５４における別の流入出口には、発熱機器５１における熱媒体通路の出口側が接続されている。一方、機器側三方弁５４の更に別の流入出口には、機器バイパス流路５２が接続されている。

【0074】

発熱機器５１は、電気自動車に搭載された車載機器の内、走行等を目的とした作動に伴って付随的に発熱する機器によって構成されている。発熱機器５１は、熱源装置の一例に相当する。換言すると、発熱機器５１は、発熱とは異なる目的の作動によって発熱し、その発熱量の制御が困難な機器である。

【0075】

従って、発熱機器５１は、発熱を目的として作動して、任意の熱量を発生させる電気ヒータ３６のような加熱装置ではない。発熱機器５１としては、インバータ、モータジェネレータが採用されている。そして、発熱機器５１の熱媒体通路は、熱媒体を流通させることで、それぞれの構成機器を冷却できるように形成されている。

【0076】

インバータは、直流電流を交流電流に変換する電力変換部である。そして、モータジェネレータは、電力を供給されることによって走行用の駆動力を出力すると共に、減速時等には回生電力を発生させるものである。

【0077】

尚、発熱機器５１として、トランスアクスル装置を採用することも可能である。トランスアクスル装置は、トランスミッションとファイナルギア・ディファレンシャルギア（デフギア）を一体化した装置である。

【0078】

そして、発熱機器５１の熱媒体通路における入口側には、機器側ポンプ５３の吐出口側が接続されている。機器側ポンプ５３は、機器側熱媒体流路の熱媒体を発熱機器５１における熱媒体通路の入口側へ圧送する。機器側ポンプ５３の基本的構成は、高温側ポンプ３２等と同様である。

【0079】

図１に示すように、機器バイパス流路５２の一端は、機器側三方弁５４における更に別の流入出口に接続されている。そして、機器バイパス流路５２の他端は、低温側外気熱交換器４３の流出口側から伸びる機器側熱媒体流路に接続されている。従って、機器バイパス流路５２は、発熱機器５１及び機器側ポンプ５３を通過した熱媒体の流れに関して、低温側外気熱交換器４３に並列に接続されている。

【0080】

これにより、機器側熱媒体回路５０は、機器側三方弁５４の作動を制御することで、機器側熱媒体回路５０における熱媒体の流れを切り替えることができる。従って、機器側熱媒体回路５０において、発熱機器５１及び機器側三方弁５４から流出した熱媒体の流れに関して、機器バイパス流路５２を介して循環させ、発熱機器５１の廃熱を機器側熱媒体回路５０の熱媒体に蓄熱しておくことができる。

【0081】

続いて、車両用空調装置１における外気用熱交換部２５Ｘの構成について、図２を参照して説明する。外気用熱交換部２５Ｘは、複合型熱交換器２５と、シャッター装置５５を有して構成されている。複合型熱交換器２５は、高温側熱媒体回路３１における高温側外気熱交換器３４と、低温側熱媒体回路４０における低温側外気熱交換器４３とを熱的に接続して構成されている。

【0082】

上述したように、複合型熱交換器２５は、駆動装置室内の前方側に配置されている。そして、低温側外気熱交換器４３は、高温側熱媒体回路３１に対して車両前方側に配置されている。換言すると、低温側外気熱交換器４３は、外気ＯＡの流れに関して、高温側熱媒体回路３１の上流側に配置されている。

【0083】

又、複合型熱交換器２５には、外気ファン１９ａが、高温側外気熱交換器３４及び低温側外気熱交換器４３に対して外気ＯＡを送風するように配置されている。外気ファン１９ａは、制御装置７０から出力される制御電圧によって回転数（すなわち、送風能力）が制御される電動送風機であり、外気送風機の一例に相当する。

【0084】

即ち、外気ファン１９ａは、複合型熱交換器２５に対する外気の風速（風量）を調整することができるので、後述する流入調整制御部７０ｆの制御対象となる機器である。複合型熱交換器２５は、外気ファン１９ａによって送風される外気ＯＡや、電気自動車の走行に伴って送風される外気ＯＡとの熱交換を行うことができる。

【0085】

そして、高温側外気熱交換器３４及び低温側外気熱交換器４３は、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器構造になっている。タンクアンドチューブ型の高温側外気熱交換器３４は、高温側熱媒体を流通させる複数のチューブ３４ｔと、複数のチューブ３４ｔを流通する高温側熱媒体の分配或いは集合を行う為のタンク等を有している。

【0086】

高温側外気熱交換器３４は、一定方向に互いに間隔を開けて積層配置されたチューブ３４ｔを流通する高温側熱媒体と、隣り合うチューブ３４ｔの間に形成された空気通路を流通する空気とを熱交換させる構造になっている。

【0087】

又、タンクアンドチューブ型の低温側外気熱交換器４３は、低温側熱媒体を流通させる複数のチューブ４３ｔと、複数のチューブ４３ｔを流通する低温側熱媒体の分配或いは集合を行う為のタンク等を有している。

【0088】

低温側外気熱交換器４３は、一定方向に互いに間隔を開けて積層配置されたチューブ４３ｔを流通する低温側熱媒体と、隣り合うチューブ４３ｔの間に形成された空気通路を流通する空気とを熱交換させる構造になっている。

【0089】

図２に示すように、高温側外気熱交換器３４におけるチューブ３４ｔの間に形成される空気通路と、低温側外気熱交換器４３におけるチューブ４３ｔの間に形成される空気通路には、熱交換フィン２５ｆが配置されている。熱交換フィン２５ｆは、一つの薄板状の金属部材により構成されている。熱交換フィン２５ｆは、高温側外気熱交換器３４における高温側熱媒体と外気ＯＡとの熱交換を促進させると共に、低温側外気熱交換器４３における低温側熱媒体と外気ＯＡとの熱交換を促進させる部材である。

【0090】

そして、複合型熱交換器２５では、複数の熱交換フィン２５ｆが、高温側外気熱交換器３４のチューブ３４ｔと、低温側外気熱交換器４３のチューブ４３ｔの双方にろう付け接合されている。つまり、高温側外気熱交換器３４と低温側外気熱交換器４３は、複数の熱交換フィン２５ｆによって熱的に連結されている。これにより、複合型熱交換器２５においては、熱交換フィン２５ｆを介して、高温側外気熱交換器３４側の高温側熱媒体と、低温側外気熱交換器４３側の低温側熱媒体との間における熱の伝達を可能にしている。

【0091】

図２に示すように、複合型熱交換器２５の車両前方側には、シャッター装置５５が配置されている。シャッター装置５５は、枠状のフレームの開口部に、複数のブレードを回転可能に配置して構成されている。複数のブレードは、図示しない電動アクチュエータの作動によって連動して回転し、フレームの開口部における開口面積を調整する。

【0092】

これにより、シャッター装置５５は、複合型熱交換器２５を通過する外気ＯＡの流量を調整することができ、複合型熱交換器２５における熱交換能力を調整することができる。従って、シャッター装置５５は、後述する流入調整制御部７０ｆの制御対象となる機器である。

【0093】

次に、車両用空調装置１を構成する室内空調ユニット６０について、図３を参照して説明する。室内空調ユニット６０は、車両用空調装置１において、冷凍サイクル装置１０によって温度調整された送風空気を車室内の適切な箇所へ吹き出すためのユニットである。室内空調ユニット６０は、車室内最前部の計器盤（即ち、インストルメントパネル）の内側に配置されている。

【0094】

室内空調ユニット６０は、その外殻を形成するケーシング６１の内部に形成される空気通路に、送風機６２、空調用蒸発器１５、ヒータコア３３等を収容して構成されている。ケーシング６１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成している。ケーシング６１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）にて成形されている。

【0095】

図３に示すように、ケーシング６１の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置６３が配置されている。内外気切替装置６３は、ケーシング６１内へ内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する。

【0096】

内外気切替装置６３は、ケーシング６１内へ内気を導入させる内気導入口及び外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の導入風量と外気の導入風量との導入割合を変化させる。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、制御装置７０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

【0097】

内外気切替装置６３の送風空気流れ下流側には、送風機６２が配置されている。送風機６２は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機によって構成されている。送風機６２は、内外気切替装置６３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。送風機６２は、制御装置７０から出力される制御電圧によって、回転数（即ち、送風能力）が制御される。

【0098】

送風機６２の送風空気流れ下流側には、空調用蒸発器１５及びヒータコア３３が、送風空気の流れに対して、この順に配置されている。つまり、空調用蒸発器１５は、ヒータコア３３よりも送風空気流れ上流側に配置されている。従って、車両用空調装置１の室内空調ユニット６０では、空調用蒸発器１５を通過した送風空気の少なくとも一部を、ヒータコア３３によって加熱することができる。

【0099】

又、ケーシング６１内には、冷風バイパス通路６５が形成されている。冷風バイパス通路６５は、空調用蒸発器１５を通過した送風空気を、ヒータコア３３を迂回させて下流側へ流す空気通路である。

【0100】

空調用蒸発器１５の送風空気流れ下流側であって、且つ、ヒータコア３３の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア６４が配置されている。エアミックスドア６４は、空調用蒸発器１５を通過後の送風空気のうち、ヒータコア３３を通過させる風量と冷風バイパス通路６５を通過させる風量との風量割合を調整する。

【0101】

エアミックスドア６４は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、制御装置７０から出力される制御信号により、その作動が制御される。

【0102】

そして、ヒータコア３３の送風空気流れ下流側には、混合空間が設けられている。混合空間では、ヒータコア３３にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路６５を通過してヒータコア３３にて加熱されていない送風空気とが混合される。

【0103】

更に、ケーシング６１の送風空気流れ最下流部には、混合空間にて混合された送風空気（空調風）を車室内へ吹き出す開口穴が配置されている。この開口穴としては、フェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴（いずれも図示せず）が設けられている。

【0104】

フェイス開口穴は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風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調風を吹き出すための開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面の窓ガラスにおける内側面に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。

【0105】

これらのフェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）に接続されている。

【0106】

従って、エアミックスドア６４が、ヒータコア３３を通過させる風量と冷風バイパス通路６５を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間にて混合される空調風の温度が調整される。これにより、各吹出口から車室内へ吹き出される送風空気（空調風）の温度も調整される。

【0107】

そして、フェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴の送風空気流れ上流側には、それぞれ、フェイスドア、フットドア、デフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。フェイスドアは、フェイス開口穴の開口面積を調整する。フットドアは、フット開口穴の開口面積を調整する。デフロスタドアは、デフロスタ開口穴の開口面積を調整する。

【0108】

これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、空調風が吹き出される吹出口を切り替える吹出モード切替装置を構成する。フェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、リンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されて連動して回転操作される。この電動アクチュエータは、制御装置７０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

【0109】

次に、第１実施形態に係る車両用空調装置１の制御系について、図４を参照して説明する。制御装置７０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。

【0110】

そして、制御装置７０は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その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。従って、制御装置７０は制御部の一例に相当する。

【0111】

制御対象機器には、圧縮機１１、第１膨張弁１４ａ、第２膨張弁１４ｂ、外気ファン１９ａ、高温側ポンプ３２、高温側流量調整弁３５、電気ヒータ３６、低温側ポンプ４１、低温側流量調整弁４４が含まれている。更に、制御対象機器には、発熱機器５１、機器側ポンプ５３、機器側三方弁５４、シャッター装置５５、送風機６２等が含まれている。

【0112】

図４に示すように、制御装置７０の入力側には、制御対象機器の作動を制御する為の制御用センサ群が接続されている。制御用センサ群は、内気温センサ７２ａ、外気温センサ７２ｂ、日射センサ７２ｃ、高圧センサ７２ｄ、蒸発器温度センサ７２ｅ、合流部圧力センサ７２ｆを含んでいる。

【0113】

内気温センサ７２ａは、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する内気温検出部である。外気温センサ７２ｂは、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温検出部である。日射センサ７２ｃは、車室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。高圧センサ７２ｄは、圧縮機１１の吐出口側から第１膨張弁１４ａ或いは第２膨張弁１４ｂの入口側へ至る冷媒流路の高圧冷媒圧力Ｐｄを検出する冷媒圧力検出部である。

【0114】

蒸発器温度センサ７２ｅは、空調用蒸発器１５における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）Ｔｅｆｉｎを検出する蒸発器温度検出部である。合流部圧力センサ７２ｆは、冷凍サイクル装置１０の第２接続部１３ｂにおける冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出部である。合流部圧力は、冷凍サイクル装置１０の低圧側における冷媒圧力を示す。

【0115】

更に、制御用センサ群は、バッテリ温度センサ７３ａ、送風空気温度センサ７３ｂ、吸込空気温度センサ７３ｃを含んでいる。バッテリ温度センサ７３ａは、バッテリＢの温度であるバッテリ温度ＴＢＡを検出するバッテリ温度検出部である。

【0116】

バッテリ温度センサ７３ａは、複数の温度検出部を有し、バッテリＢにおける複数の箇所の温度を検出している。この為、制御装置７０では、バッテリＢの各部の温度差を検出することもできる。更に、バッテリ温度ＴＢＡとしては、複数の温度検出部における検出値の平均値を採用している。

【0117】

そして、送風空気温度センサ７３ｂは、車室内へ送風される送風空気温度ＴＡＶを検出する送風空気温度検出部である。吸込空気温度センサ７３ｃは、空調用蒸発器１５に対して流入する送風空気の温度である吸込空気温度を検出する吸込空気温度検出部である。吸込空気温度センサ７３ｃは、室内空調ユニット６０のケーシング６１内部において、空調用蒸発器１５に対して送風空気流れの上流側に配置されている。

【0118】

そして、制御装置７０の入力側には、高温側熱媒体回路３１、低温側熱媒体回路４０及び機器側熱媒体回路５０の各熱媒体回路における熱媒体の温度を検出する為に、複数の熱媒体温度センサが接続されている。複数の熱媒体温度センサには、第１熱媒体温度センサ７４ａ～第５熱媒体温度センサ７４ｅが含まれている。

【0119】

第１熱媒体温度センサ７４ａは、電気ヒータ３６の熱媒体通路における出口部分に配置されており、電気ヒータ３６から流出する高温側熱媒体の温度を検出する。第２熱媒体温度センサ７４ｂは、高温側外気熱交換器３４の出口部分に配置されており、高温側外気熱交換器３４を通過した高温側熱媒体の温度を検出する。第３熱媒体温度センサ７４ｃは、ヒータコア３３の入口部分に配置されており、ヒータコア３３に流入する高温側熱媒体の温度を検出する。

【0120】

第４熱媒体温度センサ７４ｄは、チラー１６の熱媒体通路１６ｂにおける出口部分に配置されており、チラー１６から流出する低温側熱媒体の温度を検出する。第５熱媒体温度センサ７４ｅは、低温側外気熱交換器４３の出口部分に配置されており、低温側外気熱交換器４３から流出する低温側熱媒体の温度を検出する。制御装置７０には、これらの制御用センサ群の検出信号が入力される。

【0121】

そして、車両用空調装置１は、第１熱媒体温度センサ７４ａ～第５熱媒体温度センサ７４ｅの検出結果を参照して、加熱部３０の高温側熱媒体回路３１、低温側熱媒体回路４０及び機器側熱媒体回路５０における熱媒体の流れを切り替える。これにより、車両用空調装置１は、高温側熱媒体、低温側熱媒体を用いて、車両における熱を管理することができる。

【0122】

更に、制御装置７０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル７１が接続されている。操作パネル７１には、複数の操作スイッチが配置されている。従って、制御装置７０には、この複数の操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル７１における各種操作スイッチとしては、オートスイッチ、エアコンスイッチ、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ等がある。

【0123】

オートスイッチは、車両用空調装置１の自動制御運転を設定或いは解除する際に操作される。エアコンスイッチは、空調用蒸発器１５にて送風空気の冷却を行うことを要求する際に操作される。エアコンスイッチは、その入力操作によって、送風空気の冷却の有無を切り替えるように構成されている。風量設定スイッチは、送風機６２の風量をマニュアル設定する際に操作される。そして、温度設定スイッチは、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する際に操作される。

【0124】

尚、制御装置７０では、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ているが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（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。例えば、制御装置７０のうち、車室内の暖房に伴って着霜した低温側外気熱交換器４３の除霜運転を実行する構成は、除霜実行部７０ａを構成している。

【0125】

そして、制御装置７０のうち、除霜運転に伴って低温側外気熱交換器４３の表面に付着した水分を、重力を利用して排水する排水期間の長さを設定する構成は、排水期間設定部７０ｂを構成している。又、制御装置７０のうち、除霜運転中に要した熱量等に基づき、低温側外気熱交換器４３に付着している水分量を推定する構成は、水分量推定部７０ｃを構成している。

【0126】

又、制御装置７０のうち、低温側外気熱交換器４３の着霜量等に基づいて、排水期間にて、低温側外気熱交換器４３の表面から水分が排水される排水速度を推定する構成は、排水速度推定部７０ｄを構成している。そして、制御装置７０のうち、除霜運転及び排水期間の終了後において、除霜運転に移行する前の空調運転に復帰させる構成は、運転制御部７０ｅを構成している。更に、制御装置７０のうち、除霜運転及び排水期間において、低温側外気熱交換器４３に対する外気ＯＡの流入量を調整する構成は、流入調整制御部７０ｆを構成している。

【0127】

続いて、第１実施形態における車両用空調装置１の作動について説明する。上述したように、第１実施形態に係る車両用空調装置１では、複数の運転モードから適宜運転モードを切り替えることができる。これらの運転モードの切り替えは、制御装置７０に予め記憶された制御プログラムが実行されることによって行われる。

【0128】

より具体的には、制御プログラムでは、空調制御用のセンサ群によって検出された検出信号および操作パネル７１から出力される操作信号に基づいて、車室内へ送風させる送風空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。

【0129】

具体的には、目標吹出温度ＴＡＯは、以下数式Ｆ１によって算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ－Ｋｒ×Ｔｒ－Ｋａｍ×Ｔａｍ－Ｋｓ×Ａｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
尚、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチによって設定された車室内の目標温度（車室内設定温度）、Ｔｒは内気温センサ７２ａによって検出された内気温、Ｔａｍは外気温センサ７２ｂによって検出された外気温、Ａｓは日射センサ７２ｃによって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。

【0130】

そして、制御プログラムにおいては、操作パネル７１のエアコンスイッチが投入された状態で、目標吹出温度ＴＡＯが予め定めた冷房基準温度αよりも低くなっている際には、空調運転モードを冷房モードに切り替える。

【0131】

又、制御プラグラムでは、操作パネル７１のエアコンスイッチが投入された状態で、目標吹出温度ＴＡＯが冷房基準温度α以上になっている際には、空調運転モードを除湿暖房モードに切り替える。更に、エアコンスイッチが投入されていない状態で、目標吹出温度ＴＡＯが冷房基準温度α以上になっている際には、空調運転モードを暖房モードに切り替える。

【0132】

（ａ）冷房モード
冷房モードは、冷凍サイクル装置１０を利用したバッテリＢの冷却を行うことなく、空調用蒸発器１５により送風空気を冷却して車室内に送風する運転モードである。冷房モードでは、制御装置７０は、第１膨張弁１４ａを予め定められた絞り開度で開き、第２膨張弁１４ｂを全閉する。

【0133】

従って、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、熱媒体冷媒熱交換器１２、第１膨張弁１４ａ、空調用蒸発器１５、圧縮機１１の順で流れる冷媒の循環回路が構成される。

【0134】

そして、このサイクル構成で、制御装置７０は、制御用センサ群の検出結果等に従って、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を冷房モードに適した態様となるように制御する。具体的には、制御装置７０は、圧縮機１１の冷媒吐出能力、第１膨張弁１４ａの絞り開度、送風機６２の送風能力、エアミックスドア６４の開度等を制御する。

【0135】

又、冷房モードの高温側熱媒体回路３１では、制御装置７０は、高温側ポンプ３２及び高温側流量調整弁３５を、冷房モードに適した状態になるように制御する。これにより、高温側熱媒体回路３１において、高温側熱媒体は、高温側ポンプ３２、熱媒体冷媒熱交換器１２、高温側流量調整弁３５、高温側外気熱交換器３４、高温側ポンプ３２の順で流れて循環する。

【0136】

尚、冷房モードの低温側熱媒体回路４０では、チラー１６に低圧冷媒が流入していない為、低温側熱媒体回路４０における低温側熱媒体の循環を停止させた状態にすることも可能である。

【0137】

従って、冷房モードの車両用空調装置１では、空調用蒸発器１５にて冷却された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の冷房を行うことができる。

【0138】

（ｂ）暖房モード
暖房モードは、冷凍サイクル装置１０を用いたバッテリＢの冷却を行うことなく、ヒータコア３３により送風空気を加熱して車室内に送風する運転モードである。暖房モードでは、制御装置７０は、第１膨張弁１４ａを全閉状態にし、第２膨張弁１４ｂを所定の絞り開度で開く。従って、暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、熱媒体冷媒熱交換器１２、第２膨張弁１４ｂ、チラー１６、圧縮機１１の順で冷媒が循環する冷媒の循環回路が構成される。

【0139】

このサイクル構成で、制御装置７０は、制御用センサ群の検出結果等に従って、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を暖房モードに適した態様となるように制御する。具体的には、制御装置７０は、圧縮機１１の冷媒吐出能力、第２膨張弁１４ｂの絞り開度、外気ファン１９ａの送風能力、シャッター装置５５の開度、送風機６２の送風能力、エアミックスドア６４の開度等を制御する。

【0140】

そして、暖房モードの高温側熱媒体回路３１について、制御装置７０は、高温側ポンプ３２、高温側流量調整弁３５、電気ヒータ３６を、暖房モードに適した状態になるように制御する。これにより、高温側熱媒体回路３１において、高温側熱媒体は、高温側ポンプ３２、熱媒体冷媒熱交換器１２、高温側流量調整弁３５、電気ヒータ３６、ヒータコア３３、高温側ポンプ３２の順で流れて循環する。

【0141】

又、暖房モードの低温側熱媒体回路４０に関し、制御装置７０は、低温側熱媒体の循環径路が暖房モードに適した状態になるように、低温側ポンプ４１及び低温側流量調整弁４４を制御する。これにより、低温側熱媒体回路４０において、低温側熱媒体は、低温側ポンプ４１、チラー１６、低温側流量調整弁４４、低温側外気熱交換器４３、低温側ポンプ４１の順で循環する。

【0142】

そして、暖房モードの機器側熱媒体回路５０に関して、制御装置７０は、熱媒体の循環径路が暖房モードに適した状態になるように、機器側ポンプ５３及び機器側三方弁５４を制御する。これにより、機器側熱媒体回路５０の熱媒体は、機器側ポンプ５３、発熱機器５１、機器側三方弁５４、機器バイパス流路５２、機器側ポンプ５３の順で循環する。

【0143】

この態様によれば、機器側熱媒体回路５０を循環する熱媒体に対して、発熱機器５１の排熱を蓄熱しておくことができ、低温側外気熱交換器４３を除霜する際の熱源として利用することができる。尚、機器側熱媒体回路５０に関して、機器側ポンプ５３の作動を停止して、機器側熱媒体回路５０における熱媒体の循環を停止した状態にすることも可能である。

【0144】

暖房モードの車両用空調装置１は、低温側熱媒体回路４０の低温側外気熱交換器４３にて外気ＯＡから吸熱した熱を、冷凍サイクル装置１０で汲み上げて、高温側熱媒体回路３１を介して、送風空気の加熱に利用した暖房運転を行うことができる。

【0145】

（ｃ）除湿暖房モード
除湿暖房モードは、冷凍サイクル装置１０を利用したバッテリＢの冷却を行うことなく、空調用蒸発器１５で冷却された送風空気をヒータコア３３で加熱して車室内に送風する運転モードである。除湿暖房モードでは、制御装置７０は、第１膨張弁１４ａ及び第２膨張弁１４ｂをそれぞれ所定の絞り開度で開く。

【0146】

従って、除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、熱媒体冷媒熱交換器１２、第１膨張弁１４ａ、空調用蒸発器１５、圧縮機１１の順に冷媒が循環する。同時に、圧縮機１１、熱媒体冷媒熱交換器１２、第２膨張弁１４ｂ、チラー１６、圧縮機１１の順で冷媒が循環する。つまり、除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、熱媒体冷媒熱交換器１２から流出した冷媒の流れに対して、空調用蒸発器１５及びチラー１６が並列的に接続された冷媒の循環回路が構成される。

【0147】

このサイクル構成で、制御装置７０は、制御用センサ群の検出結果等に従って、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を除湿暖房モードに適した態様となるように制御する。具体的には、制御装置７０は、圧縮機１１の冷媒吐出能力、第１膨張弁１４ａ及び第２膨張弁１４ｂの絞り開度、外気ファン１９ａの送風能力、シャッター装置５５の開度、送風機６２の送風能力、エアミックスドア６４の開度等を制御する。

【0148】

そして、除湿暖房モードの高温側熱媒体回路３１について、制御装置７０は、高温側ポンプ３２、高温側流量調整弁３５、電気ヒータ３６を、除湿暖房モードに適した状態になるように制御する。これにより、高温側熱媒体回路３１において、高温側熱媒体は、高温側ポンプ３２、熱媒体冷媒熱交換器１２、高温側流量調整弁３５、電気ヒータ３６、ヒータコア３３、高温側ポンプ３２の順で流れて循環する。

【0149】

又、除湿暖房モードの低温側熱媒体回路４０に関し、制御装置７０は、除湿暖房モードに適した状態になるように、低温側ポンプ４１及び低温側流量調整弁４４を制御する。この結果、低温側熱媒体回路４０では、低温側熱媒体は、低温側ポンプ４１、チラー１６、低温側流量調整弁４４、低温側外気熱交換器４３、低温側ポンプ４１の順で循環する
そして、除湿暖房モードの機器側熱媒体回路５０に関して、制御装置７０は、熱媒体の循環径路が除湿暖房モードに適した状態になるように、機器側ポンプ５３及び機器側三方弁５４を制御する。これにより、機器側熱媒体回路５０の熱媒体は、機器側ポンプ５３、発熱機器５１、機器側三方弁５４、機器バイパス流路５２、機器側ポンプ５３の順で循環する。

【0150】

この態様によれば、機器側熱媒体回路５０を循環する熱媒体に対して、発熱機器５１の排熱を蓄熱しておくことができ、低温側外気熱交換器４３を除霜する際の熱源として利用することができる。尚、機器側熱媒体回路５０に関して、機器側ポンプ５３の作動を停止して、機器側熱媒体回路５０における熱媒体の循環を停止した状態にすることも可能である。

【0151】

これにより、除湿暖房モードの車両用空調装置１は、低温側熱媒体回路４０にて外気ＯＡから吸熱した熱を冷凍サイクル装置１０で汲み上げて、冷却された送風空気を、高温側熱媒体回路３１を介して加熱する除湿暖房を実現することができる。

【0152】

第１実施形態に係る車両用空調装置１における運転モードは、空調運転モードと、バッテリＢの冷却の有無を示す運転モードの組み合わせによって定められる。具体的に、制御プログラムでは、バッテリ温度ＴＢＡに応じて、バッテリＢの冷却の有無を切り替える。具体的には、バッテリ温度ＴＢＡが基準バッテリ温度ＫＴＢＡ以上となった際には、電池冷却要求を出力して、バッテリＢの冷却を実行する運転モードに切り替える。

【0153】

例えば、車室内の空調が行われていない状態で、バッテリ温度ＴＢＡが基準バッテリ温度ＫＴＢＡ以上となった場合は、車両用空調装置１の運転モードは、車室内空調を行うことなく、バッテリＢを冷却する単独冷却モードに切り替えられる。

【0154】

又、車室内の空調が行われている状態で、バッテリ温度ＴＢＡが基準バッテリ温度ＫＴＢＡ以上となった場合は、車室内空調（即ち、暖房、冷房、除湿暖房）を継続した状態でバッテリＢを冷却する運転モードに切り替えられる。

【0155】

この為、車両用空調装置１の運転モードには、冷房モード、暖房モード、除湿暖房モード、単独冷却モード、冷却冷房モード、冷却暖房モード、冷却除湿暖房モードが含まれている。ここで、単独冷却モードについて説明する。

【0156】

（ｄ）単独冷却モード
単独冷却モードは、車室内の空調運転を行うことなく、冷凍サイクル装置１０を用いたバッテリＢの冷却を行う運転モードである。この単独冷却モードでは、制御装置７０は、第１膨張弁１４ａを全閉状態にし、第２膨張弁１４ｂを所定の絞り開度で開く。

【0157】

従って、単独冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、熱媒体冷媒熱交換器１２、第２膨張弁１４ｂ、チラー１６、圧縮機１１の順で冷媒が循環する冷媒の循環回路が構成される。

【0158】

このサイクル構成で、制御装置７０は、制御用センサ群の検出結果等に従って、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を単独冷却モードに適した態様となるように制御する。具体的には、制御装置７０は、圧縮機１１の冷媒吐出能力、第２膨張弁１４ｂの絞り開度、エアミックスドア６４の開度等を制御する。

【0159】

又、単独冷却モードの高温側熱媒体回路３１に関して、制御装置７０は、単独冷却モードに適した状態になるように、高温側ポンプ３２及び高温側流量調整弁３５を制御する。これにより、高温側熱媒体回路３１では、高温側熱媒体は、高温側ポンプ３２、熱媒体冷媒熱交換器１２、高温側流量調整弁３５、高温側外気熱交換器３４、高温側ポンプ３２の順で流れて循環する。

【0160】

そして、単独冷却モードの低温側熱媒体回路４０については、制御装置７０は、単独冷却モードに適した状態になるように、低温側ポンプ４１及び低温側流量調整弁４４を制御する。これにより、低温側熱媒体回路４０において、低温側熱媒体は、低温側ポンプ４１、チラー１６、低温側流量調整弁４４、機器用熱交換部４２、低温側ポンプ４１の順に流れて循環する。

【0161】

この結果、単独冷却モードの車両用空調装置１は、チラー１６における低圧冷媒との熱交換によって冷却された低温側熱媒体を、機器用熱交換部４２の熱媒体通路４２ａに流通させることができるので、冷凍サイクル装置１０を利用してバッテリＢを冷却できる。

【0162】

そして、車両用空調装置１は、冷凍サイクル装置１０にて、チラー１６で吸熱した熱を汲み上げて、熱媒体冷媒熱交換器１２で高温側熱媒体回路３１の高温側熱媒体に放熱することができる。更に、車両用空調装置１は、高温側熱媒体が有する熱を、高温側外気熱交換器３４にて外気ＯＡへ放熱させることができる。

【0163】

尚、冷却冷房モードは、上述した冷房モードと、単独冷却モードを組み合わせることで実現され、冷却暖房モードは、暖房モードと単独冷却モードを組み合わせることで実現される。そして、冷却除湿暖房モードは、除湿暖房モードと単独冷却モードを組み合わせることによって実現される。

【0164】

各空調運転モードに対して単独冷却モードを組み合わせる際に、冷凍サイクル装置１０の冷媒循環回路として、圧縮機１１、熱媒体冷媒熱交換器１２、第２膨張弁１４ｂ、チラー１６、圧縮機１１の順で循環する経路を含むように組み合わせられる。又、低温側熱媒体回路４０における低温側熱媒体の循環径路として、低温側ポンプ４１、チラー１６、低温側流量調整弁４４、機器用熱交換部４２、低温側ポンプ４１の順に流れる循環径路を含むように組み合わせられる。

【0165】

上述のように構成された車両用空調装置１において、低温側外気熱交換器４３にて外気ＯＡから吸熱する運転モード（例えば、暖房モードや除湿暖房モード）で運転を行った場合、外気ＯＡの状態によっては、低温側外気熱交換器４３が着霜する場合がある。例えば、外気ＯＡが低温高湿度である状態において、低温側外気熱交換器４３にて、外気ＯＡから低温側熱媒体へ吸熱させた場合、外気ＯＡに含まれている水分等に起因して、低温側外気熱交換器４３の表面が着霜する。

【0166】

低温側外気熱交換器４３の表面が着霜してしまうと、低温側外気熱交換器４３における低温側熱媒体と外気ＯＡとの熱交換能力が低下して、外気ＯＡからの吸熱量が低下してしまう。外気ＯＡから吸熱した熱を熱源として利用して空調を行う場合、低温側外気熱交換器４３における吸熱量が低下すると、空調性能に影響を及ぼし、車室内の快適性を低下させてしまう。

【0167】

この点に鑑みて、車両用空調装置１では、低温側外気熱交換器４３の除霜運転が行われ、低温側外気熱交換器４３の表面に付着した霜を融解させる。霜の融解に伴って生じた水分を適切に処理しなければ、除霜運転後に空調運転を再開させると、表面に付着している水分が再凍結してしまい、低温側外気熱交換器４３における吸熱量を低下させてしまう。

【0168】

第１実施形態に係る車両用空調装置１において、制御装置７０は、低温側外気熱交換器４３の除霜運転に関する事後処理を適切に行い、水分の再凍結を抑制する為に、図５に示す制御プログラムを実行する。図５に示す制御プログラムは、制御装置７０のＲＯＭに記憶されており、適宜読み出されて実行される。

【0169】

先ず、ステップＳ１では、空調制御用のセンサ群の検出信号および操作パネル７１からの操作信号に基づいて、運転モードが選定され、選定された運転モードに基づく空調運転が実行される。これにより、車両用空調装置１では、冷房モード、暖房モード、除湿暖房モード、冷却冷房モード、冷却暖房モード、冷却除湿暖房モードの何れかが実行される。

【0170】

ステップＳ２では、外気ＯＡを対象とする吸熱器である低温側外気熱交換器４３が着霜しているか否かが判定される。換言すると、低温側外気熱交換器４３に対する除霜運転の必要性があるか否かが判定される。上述したように、低温側外気熱交換器４３は、暖房モード、除湿暖房モード、冷却暖房モード、冷却除湿暖房モードを実行する際に、外気ＯＡから吸熱する吸熱器として機能する。

【0171】

本実施形態では、第５熱媒体温度センサ７４ｅで検出される低温側外気熱交換器４３の流出口側における低温側熱媒体の温度が、予め定められた着霜基準温度以下である場合に、低温側外気熱交換器４３が着霜していると判定する。低温側外気熱交換器４３が着霜していると判定された場合、ステップＳ３に進む。低温側外気熱交換器４３が着霜していないと判定された場合、ステップＳ１に処理を戻し、現在の運転モードで空調運転を継続する。

【0172】

ステップＳ３に移行すると、低温側外気熱交換器４３に関する除霜運転が実行される。ステップＳ３を実行する際の制御装置７０は除霜実行部７０ａの一例に相当する。除霜運転に際して、制御装置７０は、先ず、圧縮機１１の作動を停止する。これにより、冷凍サイクル装置１０における冷媒の循環が停止する為、低温側外気熱交換器４３における着霜の進行を抑制することができる。

【0173】

又、除霜運転における高温側熱媒体回路３１においては、制御装置７０は、電気ヒータ３６を発熱させて高温側熱媒体を加熱する。又、制御装置７０は、除霜運転に適した循環径路となるように、高温側ポンプ３２及び高温側流量調整弁３５を制御する。

【0174】

これにより、除霜運転の高温側熱媒体回路３１では、高温側熱媒体は、高温側ポンプ３２、熱媒体冷媒熱交換器１２、高温側流量調整弁３５、電気ヒータ３６、ヒータコア３３、高温側ポンプ３２の順に流れて循環する。同時に、高温側熱媒体は、高温側ポンプ３２、熱媒体冷媒熱交換器１２、高温側流量調整弁３５、高温側外気熱交換器３４、高温側ポンプ３２の順に流れて循環する。

【0175】

この結果、電気ヒータ３６にて加熱された高温側熱媒体が、高温側外気熱交換器３４を流通することになる為、複合型熱交換器２５の熱交換フィン２５ｆを介して、電気ヒータ３６の熱を低温側外気熱交換器４３に伝達することができる。即ち、低温側外気熱交換器４３に付着している霜を、電気ヒータ３６を熱源として利用して融解させて除霜することができる。

【0176】

そして、除霜運転における低温側熱媒体回路４０に関して、制御装置７０は、除霜運転に適した態様となるように、低温側ポンプ４１及び低温側流量調整弁４４を制御する。具体的には、制御装置７０は、低温側ポンプ４１の作動を停止すると共に、チラー１６側の流入出口と機器用熱交換部４２側の流入出口を連通させると共に、低温側外気熱交換器４３側の流入出口を閉塞させるように、低温側流量調整弁４４を制御する。

【0177】

更に、除霜運転における機器側熱媒体回路５０について、制御装置７０は、除霜運転に適した態様となるように、機器側ポンプ５３及び機器側三方弁５４を制御する。具体的には、制御装置７０は、機器側ポンプ５３を作動させると共に、発熱機器５１側の流入出口と低温側外気熱交換器４３側の流入出口を連通させ、機器バイパス流路５２側の流入出口を閉塞させるように、機器側三方弁５４を制御する。

【0178】

これにより、機器側熱媒体回路５０において、熱媒体は、機器側ポンプ５３、発熱機器５１、機器側三方弁５４、低温側外気熱交換器４３、機器側ポンプ５３の順に流れて循環する。この結果、発熱機器５１の排熱で加熱された熱媒体が低温側外気熱交換器４３に流入することになる為、発熱機器５１の排熱を低温側外気熱交換器４３に伝達することができる。即ち、低温側外気熱交換器４３に付着している霜を、発熱機器５１の排熱を熱源として利用して融解させて除霜することができる。

【0179】

又、除霜運転において、制御装置７０は、外気ファン１９ａの送風態様及びシャッター装置５５の開度を、除霜運転に適した態様になるように制御する。具体的には、制御装置７０は、外気ファン１９ａの作動を停止し、シャッター装置５５の開度を下げて、閉塞状態にする。

【0180】

換言すると、制御装置７０は、低温側外気熱交換器４３に対する外気ＯＡの流入量が最小になるように、外気ファン１９ａ及びシャッター装置５５を制御する。この場合の制御装置は、流入調整制御部７０ｆの一例に相当する。これにより、熱が外気ＯＡによって奪われることが少なくなる為、低温側外気熱交換器４３に加えられた熱を霜の融解に効率よく利用することができる。

【0181】

尚、除霜運転の開始に際して、制御装置７０は、制御装置７０を構成するＣＰＵのクロック数をカウントして、除霜運転に要した所要時間を測定する。

【0182】

ステップＳ４に移行すると、ステップＳ３の除霜運転によって、低温側外気熱交換器４３の除霜を完了したか否かが判定される。ここで、低温側外気熱交換器４３における除霜の完了とは、低温側外気熱交換器４３に付着した霜の全てが融解している状態を意味する。低温側外気熱交換器４３に付着した霜の大部分が融解している状態をもって、除霜の完了としても良い。

【0183】

具体的に、ステップＳ４では、第５熱媒体温度センサ７４ｅで検出される低温側外気熱交換器４３の出口側における低温側熱媒体の温度が、予め定められた除霜完了基準温度以上である場合に、低温側外気熱交換器４３の除霜が完了していると判定される。除霜完了基準温度は、低温側外気熱交換器４３に付着した霜の全てが融解している状態における低温側外気熱交換器４３の出口側の低温側熱媒体の温度を示す。

【0184】

低温側外気熱交換器４３の除霜が完了していると判定された場合は、ステップＳ５に進む。一方、低温側外気熱交換器４３の除霜が完了していないと判定された場合、ステップＳ３に処理を戻して、低温側外気熱交換器４３の除霜を継続する。

【0185】

ステップ５においては、除霜運転に伴って、重力を利用して、低温側外気熱交換器４３の表面に付着した水分を排水する排水期間が設定される。排水期間の長さは、除霜運転及び排水期間を経て、空調運転を再開した場合に消費されるエネルギ量に相当する必要総動力が最小になるように定められる。ステップＳ５を実行する制御装置７０は、排水期間設定部７０ｂの一例に相当する。排水期間の設定に関する具体的な内容については、後に図面を参照して説明する。

【0186】

ステップＳ６に移行すると、排水期間が開始される。この時、制御装置７０は、除霜運転の状態から、機器側ポンプ５３の作動を停止すると共に、発熱機器５１側の流入出口と機器バイパス流路５２側の流入出口を連通させ、低温側外気熱交換器４３側の流入出口を閉塞させるように、機器側三方弁５４を制御する。

【0187】

そして、排水期間における冷凍サイクル装置１０、高温側熱媒体回路３１の状態は、上述した除霜運転の状態と同様である。従って、排水期間の冷凍サイクル装置１０は、冷媒の循環を停止したままの状態である。又、排水期間における高温側熱媒体回路３１では、電気ヒータ３６が予め定められた発熱量で発熱している。尚、排水期間の開始に際して、制御装置７０は、ＣＰＵのクロック数をカウントして、排水期間の開始からの経過時間を測定する。

【0188】

更に、制御装置７０は、低温側外気熱交換器４３を取り巻く環境に応じて、外気ファン１９ａ及びシャッター装置５５の作動を制御する。低温側外気熱交換器４３に対する外気ＯＡの流入を許容した場合でも、水分を再凍結させることなく、送風される外気ＯＡによって水分を排水することができる場合は、外気ファン１９ａを作動させると共に、シャッター装置５５の開度を上げる。

【0189】

例えば、外気温センサ７２ｂで検出される外気ＯＡの温度、低温側外気熱交換器４３の表面に付着している水分量等に応じて、外気ファン１９ａの送風量及びシャッター装置５５の開度が制御される。外気温が０℃よりも高い場合、シャッター装置５５の開度を上げて、外気ファン１９ａによる送風量を大きくしても、付着している水分が再凍結する可能性は低いと考えられる。又、付着している水分には、重力に加えて、送風される外気ＯＡが作用する為、より迅速に排水することができると考えられる。

【0190】

ステップＳ７においては、低温側外気熱交換器４３から水分が排水される排水速度Ｖｄが予め定められる基準排水速度ＫＶｄよりも大きいか否かが判定される。排水速度Ｖｄは、排水速度推定部７０ｄによって、除霜運転開始時における低温側外気熱交換器４３の着霜量等と、実験式によって推定される。

【0191】

具体的には、排水速度推定部７０ｄは、除霜運転開始時における低温側外気熱交換器４３の着霜量と、外気温センサ７２ｂで検出される外気温と、低温側外気熱交換器４３に流入する外気ＯＡの風量等を用いて、実験式に基づいて算出される。

【0192】

又、基準排水速度ＫＶｄは、必要総動力の低減という観点において、低温側外気熱交換器４３の表面に付着している水分の排水が及ぼす影響の大きさを評価する為の指標を意味している。

【0193】

ここで、基準排水速度ＫＶｄの決定方法について、図６を参照して説明する。図６には、除霜運転及び排水期間を経過した後、空調運転を所定期間継続して行った場合における車両用空調装置１の消費動力である期間設定時動力Ｐｃｄに関して、排水期間における排水速度Ｖｄが及ぼす影響を示すグラフである。

【0194】

上述したように、除霜運転及び排水期間では、電気ヒータ３６が発熱する為、排水速度Ｖｄが速く、排水期間が短くなるほど、電気ヒータ３６による消費動力は小さくなっていく。換言すると、排水速度Ｖｄが遅いほど、排水期間が長くなる為、電気ヒータ３６による消費動力が大きくなる。

【0195】

又、排水速度Ｖｄが速く、排水期間が短くなるほど、熱交換能力が回復した低温側外気熱交換器４３を用いた空調運転が行われることになる。この為、空調運転時における動力低減の効果を大きく受けることができる。

【0196】

これらより、期間設定時動力Ｐｃｄは、図６に示すように、排水速度Ｖｄが遅い程、大きな値を示し、排水速度Ｖｄが速くなるほど小さくなる傾向を示す。そして、基準排水速度ＫＶｄは、基準排水速度ＫＶｄが非排水時動力ＫＰｃ以下となる時点の排水速度Ｖｄとして定められる。

【0197】

ステップＳ７において、排水速度Ｖｄが基準排水速度ＫＶｄよりも大きい場合、排水期間を設定した方が排水期間を設けない場合に比べて、必要総動力を低減することができると考えられる。この為、ステップＳ８に進み、排水期間を進行させる。

【0198】

一方、排水速度Ｖｄが基準排水速度ＫＶｄ以下である場合、排水期間中に消費される電気ヒータ３６の消費動力が、排水期間における排水に伴って、低温側外気熱交換器４３の熱交換能力の回復に起因する動力低減の効果よりも大きくなる。

【0199】

この為、排水速度Ｖｄが基準排水速度ＫＶｄ以下である場合には、その時点で排水期間を終了して、ステップＳ１に処理を戻す。その後、除霜運転前に実行していた空調運転に復帰させる。これにより、状況に応じて適切に排水期間の長さを調整することができ、無駄な消費動力の抑制と、除霜運転後の水分の再凍結防止とを両立させることができる。

【0200】

ステップＳ８においては、ステップＳ５で設定された排水期間を経過したか否かが判定される。具体的には、ステップＳ６で開始されたＣＰＵのクロック数に基づいて、排水期間を経過したか否かが判定される。排水期間を経過している場合、ステップＳ９に処理を進める。一方、排水期間を経過していない場合、ステップＳ７に処理を戻し、排水期間が経過するまで処理を待機する。

【0201】

ステップＳ９に移行すると、除霜運転及び排水期間を経過したため、除霜運転に移行する前の空調運転へ復帰させる為の空調運転再開処理を実行する。具体的には、制御装置７０は、冷凍サイクル装置１０に関して、圧縮機１１の作動を再開させる。又、高温側熱媒体回路３１について、制御装置７０は、電気ヒータ３６に対する通電を停止する。即ち、ステップＳ９を実行する制御装置７０は運転制御部７０ｅの一例に相当する。

【0202】

又、空調運転再開処理において、制御装置７０は、空調運転の再開に適した状態になるように、外気ファン１９ａ及びシャッター装置５５を制御する。具体的には、制御装置７０は、外気ファン１９ａを作動させて、低温側外気熱交換器４３に対する外気ＯＡの送風を再開させる。

【0203】

又、制御装置７０は、シャッター装置５５の開度を、除霜運転に移行する前の状態に戻し、低温側外気熱交換器４３に対する外気ＯＡの流入を許容する。従って、この制御を行う制御装置７０は、流入調整制御部７０ｆの一例に相当する。空調運転再開処理を終了すると、ステップＳ１に処理を戻し、除霜運転に移行する前の空調運転を再開させる。

【0204】

ここで、ステップＳ５における排水期間の設定について、図７を参照して説明する。ステップＳ５において、排水期間は、上述したように必要総動力が最小になるように定められる。必要総動力は、除霜運転及び排水期間にて電気ヒータ３６の作動に要する動力である除霜用動力と、除霜運転及び排水期間の後に、空調運転を再開した場合に要する再開後空調用動力を合算して求められる。

【0205】

上述したように、除霜運転及び排水期間においては、車両用空調装置１の動力として、電気ヒータ３６の発熱に要する動力が消費されており、圧縮機１１等は停止している為、その他の用途に動力は消費されていない。この為、除霜用動力は、電気ヒータ３６
除霜用動力は、単位時間あたりの電気ヒータ３６の消費動力に対して、除霜運転の期間と排水期間の和を乗算して求められる。

【0206】

又、再開後空調用動力は、除霜運転及び排水期間を経過した後の空調運転を再開し、予め定められた期間の間、継続して行う場合に要する動力である。再開後空調用動力は、再開後の空調運転における単位時間あたりの圧縮機１１の消費動力と、効率悪化係数Ｃｅと、再開後の空調運転における圧縮機１１の稼働時間の積によって算出される。

【0207】

ここで、効率悪化係数Ｃｅとは、低温側外気熱交換器４３における吸熱能力の低下の度合を示しており、低温側外気熱交換器４３に付着している水分の量に応じて変化する係数である。図７に示すように、効率悪化係数Ｃｅは、排水期間における電気ヒータ３６の消費動力を積算したヒータ積算動力Ｐｈｔが大きくなるほど、小さな値を示すように定められる。

【0208】

上述したように、水分量推定部７０ｃは、除霜運転前の空調運転による低温側外気熱交換器４３の着霜量と、除霜運転に際して霜の融解に投入された総エネルギ量とを用いて、排水期間移行時に低温側外気熱交換器４３表面に付着している水分量を推定する。具体的には、水分量推定部７０ｃは、除霜運転時における電気ヒータ３６の消費動力等に基づいて、霜の融解に投入した総エネルギ量を算出する。総エネルギ量の算出に際して、風速等による放熱ロスを考慮することも可能である。

【0209】

そして、水分量推定部７０ｃは、算出された総エネルギ量を、単位重量当たりの氷の融解熱（例えば、約３３４ｋｊ／ｋｇ）で除算することで、除霜運転時に融解した霜の総量である水分量を推定することができる。

【0210】

このように、水分量推定部７０ｃによって推定された水分量を用いて、効率悪化係数Ｃｅが定められる。低温側外気熱交換器４３に付着している水分量が多い程、低温側外気熱交換器４３における吸熱能力が低下する為、効率悪化係数Ｃｅは大きな値に定められる。

【0211】

排水期間設定部７０ｂは、除霜用動力と再開後空調用動力の和から必要総動力を求める式に基づいて、必要総動力が最小になるように、低温側外気熱交換器４３の排水特性に見合った排水期間を設定する。これにより、消費動力の無駄を抑えた態様で、低温側外気熱交換器４３の吸熱能力を回復させることができ、再開後の空調運転に関する効率を向上させることができる。

【0212】

このように構成された車両用空調装置１の除霜運転、排水期間、再開後の空調運転について、図８を参照して説明する。上述したように、ステップＳ２において、低温側外気熱交換器４３が着霜して除霜運転が必要と判定されると、除霜運転が開始される。図８に示すように、除霜運転の開始時点で、低温側外気熱交換器４３の表面には霜Ｗｆが付着している為、低温側外気熱交換器４３の熱交換効率は、最も低下した状態になる。

【0213】

ステップＳ３にて除霜運転の実行を開始すると、電気ヒータ３６に対する電力供給が開始され、低温側外気熱交換器４３に対して、電気ヒータ３６で生じた熱が伝達される。これにより、除霜運転の継続に伴って、低温側外気熱交換器４３に付着していた霜Ｗｆが融解して、液体としての水分Ｗｌになる。

【0214】

除霜運転の進行に伴って、低温側外気熱交換器４３の表面において、霜Ｗｆの量が減少していき、水分Ｗｌの量が増加していく。又、低温側外気熱交換器４３の表面において、霜Ｗｆが融解して水分Ｗｌとなることによって、低温側外気熱交換器４３における熱交換効率は徐々に回復していく。

【0215】

低温側外気熱交換器４３に付着した霜Ｗｆが全て融解して水分Ｗｌになった時点で、ステップＳ４の判断処理に基づいて、除霜運転が終了される。その後、ステップＳ５にて、必要総動力が最小になるように、排水期間が設定される。

【0216】

ステップＳ６にて、排水期間が開始されると、電気ヒータ３６を発熱させた状態で、圧縮機１１の作動を停止する。排水期間においては、低温側外気熱交換器４３の表面に付着している水分Ｗｌには重力が作用する為、低温側外気熱交換器４３表面から落下して排水されていく。

【0217】

これにより、低温側外気熱交換器４３表面に付着している水分Ｗｌは徐々に減少していくことになり、低温側外気熱交換器４３の熱交換効率も、水分Ｗｌの減少に伴って回復していく。

【0218】

図８に示す場合、低温側外気熱交換器４３に付着した水分Ｗｌが全て排水されるまで、排水期間は継続される。従って、排水期間が終了した段階で、低温側外気熱交換器４３の熱交換効率は１００％に回復する。又、除霜運転及び排水期間の間、電気ヒータ３６には一定の電力が供給されている為、除霜運転及び排水期間の長さが長い程、ヒータ消費動力Ｐｈは増加する。

【0219】

排水期間が経過した後、ステップＳ８において、除霜運転前の運転モードで空調運転が再開される。排水期間の経過によって、低温側外気熱交換器４３の熱交換性能が１００％に回復している為、再開後の空調運転では、最も効率の良い状態で、圧縮機１１等を稼働させることができる。この場合における再開後の空調運転に関する圧縮機１１の消費動力を圧縮機消費動力Ｐｃという。

【0220】

図８に示すように、車両用空調装置１によれば、除霜運転終了後に排水期間を設けることで、霜Ｗｆの融解により発生した水分Ｗｌを、重力によって低温側外気熱交換器４３の表面から排水することができる。これにより、排水期間を経過させることによって、低温側外気熱交換器４３の表面から、全ての水分Ｗｌを排水することができるので、低温側外気熱交換器４３の熱交換効率を１００％に回復させることができる。

【0221】

又、排水期間終了後に空調運転を再開した場合、低温側外気熱交換器４３の熱交換効率が１００％に回復している為、再開後の空調運転を、最も効率が良い状態で実行することができ、再開後の空調運転における消費動力を低く抑える。

【0222】

そして、車両用空調装置１は、除霜運転、排水期間及び再開後の空調運転を通じて、低温側外気熱交換器４３表面における水分Ｗｌの再凍結を抑え、低温側外気熱交換器４３の熱交換性能の低下を抑制することができる。

【0223】

続いて、車両用空調装置１の除霜運転、排水期間、再開後の空調運転に関して、低温側外気熱交換器４３における排水が完了する前に排水期間を終了する場合について、図９を参照して説明する。

【0224】

尚、除霜運転開始前の状態については、図８に示す例と同様である為、再度の説明を省略する。又、図９における再開後の空調運転における圧縮機消費動力Ｐｃにおいて、図８の場合の圧縮機消費動力Ｐｃを破線で示している。

【0225】

この場合も、ステップＳ３にて除霜運転の実行を開始すると、電気ヒータ３６に対する電力供給が開始され、低温側外気熱交換器４３に対して、電気ヒータ３６で生じた熱が伝達される。除霜運転の進行に伴って、低温側外気熱交換器４３の表面において、霜Ｗｆが融解して水分Ｗｌとなる為、低温側外気熱交換器４３における熱交換効率は徐々に回復していく。

【0226】

低温側外気熱交換器４３に付着した霜Ｗｆが全て融解して水分Ｗｌになった時点で、ステップＳ４の判断処理に基づいて、除霜運転が終了される。その後、ステップＳ５にて、必要総動力が最小になるように、排水期間が設定される。

【0227】

ステップＳ６にて、排水期間が開始されると、電気ヒータ３６を発熱させた状態で、圧縮機１１の作動を停止する。排水期間においては、低温側外気熱交換器４３の表面に付着している水分Ｗｌには重力が作用する為、低温側外気熱交換器４３表面から落下して排水されていく。

【0228】

これにより、低温側外気熱交換器４３表面に付着している水分Ｗｌは徐々に減少していくことになり、低温側外気熱交換器４３の熱交換効率も、水分Ｗｌの減少に伴って回復していく。

【0229】

ここで、図９に示す場合においては、排水速度推定部７０ｄで推定された排水速度Ｖｄが基準排水速度ＫＶｄ以下であると判定された場合について説明する。上述したように、排水速度Ｖｄが基準排水速度ＫＶｄ以下になる場合とは、重力による排水速度が遅すぎ、排水期間が長期化してしまう為、排水期間を継続させるよりも排水期間を終了して空調運転を再開した方が、必要総動力が小さくなる場合を意味する。

【0230】

従って、図９に示すように、排水速度Ｖｄが基準排水速度ＫＶｄ以下になった時点で、排水期間を終了して、空調運転が再開される。この場合、排水期間の終了時点において、低温側外気熱交換器４３の表面には、水分Ｗｌが残存している。この為、低温側外気熱交換器４３の熱交換効率も１００％まで回復することはなく、残存する水分Ｗｌの量に応じて、１００％よりも低い値を示す。

【0231】

この場合においても、除霜運転及び排水期間の間、電気ヒータ３６には一定の電力が供給されている。図９に示す場合、上述した図８の場合と比較して、排水期間が短い為、ヒータ消費動力Ｐｈも図８の場合よりも少なくなる。

【0232】

ステップＳ７の判断処理によって、排水期間を途中で終了して、空調運転を再開する場合、残存している水分Ｗｌが、空調運転の再開に伴って再凍結して氷Ｗｉになる場合が想定される。又、低温側外気熱交換器４３の表面に水分Ｗｌが残存した状態で、外気ＯＡから吸熱する為、残存している水分に加えて、外気ＯＡに含まれる水に由来する霜Ｗｆが付着することが考えられる。この為、低温側外気熱交換器４３の熱交換効率は、空調運転再開時における１００％より低い値から、空調運転の実行に伴って低下していく。

【0233】

又、この場合の空調運転の再開時点では、低温側外気熱交換器４３の熱交換効率は、１００％まで回復していない為、空調運転に際して、外気ＯＡを熱源として十分に利用することができない。つまり、この場合の圧縮機消費動力Ｐｃは、破線で示す図８の場合の圧縮機消費動力Ｐｃよりも多くの動力を必要とする。

【0234】

この為、図８、図９に示すように、ステップＳ７の判定処理により排水期間を途中で終了する場合には、除霜運転及び排水期間におけるヒータ消費動力Ｐｈは、図８の場合よりも少なくなる。そして、再開後の空調運転における圧縮機消費動力Ｐｃは、図８の場合よりも多くなる。このように、ステップＳ７の判定処理により排水期間を途中で終了する場合、ヒータ消費動力Ｐｈ及び圧縮機消費動力Ｐｃが変動する為、この場合における必要総動力が、できるだけ小さくなるように調整することができる。

【0235】

図９に示すように、車両用空調装置１によれば、除霜運転終了後に排水期間を設けることで、霜Ｗｆの融解により発生した水分Ｗｌを、重力によって低温側外気熱交換器４３の表面から排水することができる。これにより、排水期間を経過させることによって、低温側外気熱交換器４３の表面から水分Ｗｌを排水することができるので、低温側外気熱交換器４３の熱交換効率を回復させることができる。

【0236】

又、Ｓ７の判定処理により排水期間を途中で終了して空調運転を再開した場合、排水期間を継続して長期化させる場合よりも、必要総動力を少なくすることができる。これにより、車両用空調装置１は、除霜運転、排水期間及び再開後の空調運転を通じて、低温側外気熱交換器４３表面における水分Ｗｌの再凍結をできるだけ抑え、低温側外気熱交換器４３の熱交換性能の低下を抑制することができる。

【0237】

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によれば、運転モードとして、低温側外気熱交換器４３にて外気ＯＡから吸熱した熱を熱源として、送風空気を加熱して車室内に送風する暖房モード等を実現することができる。

【0238】

又、低温側外気熱交換器４３における外気ＯＡからの吸熱によって、低温側外気熱交換器４３が着霜した場合、車両用空調装置１は、除霜運転を実行して、電気ヒータ３６の熱等を利用して、付着した霜を融解させることができる。

【0239】

そして、車両用空調装置１によれば、ステップＳ３の除霜運転によって、低温側外気熱交換器４３に付着した霜を融解させた場合、ステップＳ６にて排水期間が設けられ、重力を利用して、低温側外気熱交換器４３の表面から水分を排水することができる。

【0240】

又、ステップＳ７～ステップＳ９にて、排水期間を経た後には、外気ＯＡからの吸熱を伴う空調運転が再開される為、融解により生じた水分が少ない状態で、低温側外気熱交換器４３における外気ＯＡからの吸熱が行われる。この為、車両用空調装置１は、融解した水分が低温側外気熱交換器４３の表面で再凍結することを防止することができ、低温側外気熱交換器４３の熱交換性能の低下を抑制することができる。

【0241】

そして、排水期間を開始する前に、ステップＳ５にて排水期間が設定される。ステップＳ５では、除霜用動力と再開後空調用動力を合算して求められる必要総動力が最小になるように、排水期間が定められる。

【0242】

この結果、車両用空調装置１によれば、ステップＳ５における排水期間の設定に関し、除霜運転、排水期間及び再開後の空調運転を通じて必要となる必要総動力が最小となるように設定される為、融解した水分の再凍結を効率よく防止することができる。これにより、車両用空調装置１は、効率よく、低温側外気熱交換器４３の熱交換性能の低下を抑制し、再開後の空調運転の効率を向上させることができる。

【0243】

又、車両用空調装置１によれば、ステップＳ７において、排水速度Ｖｄが基準排水速度ＫＶｄ以下になった場合には、排水期間を終了して、除霜運転前の運転モードで空調運転を再開させる。ここで、排水速度が遅くなるほど、低温側外気熱交換器４３に付着した水分の排水を完了するまでに時間を要することになる。この為、排水期間における電気ヒータ３６の消費動力が必要以上にかかり、必要総動力を増大させる要因になることが想定される。

【0244】

この点、ステップＳ７にて、排水速度Ｖｄが基準排水速度ＫＶｄ以下になった場合、排水期間を終了して、空調運転を再開させる為、車両用空調装置１は、必要総動力の増大をできるだけ抑えて、融解した水分の再凍結を効率よく防止することができる。

【0245】

又、車両用空調装置１は、ステップＳ３の除霜運転及び排水期間に際して、外気ファン１９ａの作動を停止すると共に、シャッター装置５５を閉塞させて、低温側外気熱交換器４３に対する外気ＯＡの流入を制限する。

【0246】

低温側外気熱交換器４３に対する外気ＯＡの流入を制限することで、除霜運転及び排水期間にて低温側外気熱交換器４３へ伝達された熱が、外気ＯＡによって奪われることを抑制することができる。換言すると、車両用空調装置１は、除霜運転及び排水期間にて、外気ＯＡの流入による影響を低減して、低温側外気熱交換器４３に伝達された熱を有効に活用することができる。

【0247】

更に、車両用空調装置１は、排水期間において、低温側外気熱交換器４３に付着している水分が排水を促進可能な状態である場合に、排水期間中における外気ファン１９ａの作動を許容すると共に、シャッター装置５５を開放状態に制御する。

【0248】

この場合、排水期間中において、低温側外気熱交換器４３に対する外気の流入が許容される為、低温側外気熱交換器４３の表面に付着した水分には、重力に加えて、外気ファン１９ａによる送風空気の流れが作用する。この為、車両用空調装置１は、外気の流入を許容することで、排水期間を短縮して、必要総動力を低減させることも可能となる。

【0249】

又、車両用空調装置１によれば、ステップＳ５の排水期間の設定に際して、除霜運転時に低温側外気熱交換器４３に投入した熱量と、除霜運転に要した時間を用いて、低温側外気熱交換器４３に付着している水分量が推定される。そして、車両用空調装置１は、推定された水分量に応じた排水期間を設定する為、低温側外気熱交換器４３における水分の付着状況に応じた排水期間を、適切に設定することができる。

【0250】

（第２実施形態）
次に、第１実施形態と異なる第２実施形態について、図１０を参照して説明する。第２実施形態では、冷凍サイクル装置１０の構成が第１実施形態と相違している。車両用空調装置１を構成する加熱部３０、低温側熱媒体回路４０等の構成については、第１実施形態と同様である為、再度の説明を省略する。

【0251】

図１０に示すように、第２実施形態に係る車両用空調装置１は、冷凍サイクル装置１０、高温側熱媒体回路３１、低温側熱媒体回路４０、機器側熱媒体回路５０、室内空調ユニット６０等を備えている。

【0252】

第２実施形態に係る冷凍サイクル装置１０は、車室内の空調を行うために、車室内へ送風される送風空気を冷却する機能、および高温側熱媒体回路３１を循環する高温側熱媒体を加熱する機能を果たす。更に、冷凍サイクル装置１０は、バッテリＢを冷却するために、低温側熱媒体回路４０を循環する低温側熱媒体を冷却する機能を果たす。

【0253】

又、冷凍サイクル装置１０は、例えば、冷房モードの冷媒回路、除湿暖房モードの冷媒回路、暖房モードの冷媒回路等を切替可能に構成されている。さらに、冷凍サイクル装置１０は、空調用の各運転モードにおいて、バッテリＢを冷却する運転モードとバッテリＢの冷却を行わない運転モードとを切り替えることができる。

【0254】

図１０に示すように、第２実施形態に係る冷凍サイクル装置１０には、圧縮機１１、熱媒体冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ｃ、冷房用膨張弁１４ｄ、冷却用膨張弁１４ｅ、複合型熱交換器２５、空調用蒸発器１５、チラー１６等が接続されている。

【0255】

圧縮機１１は、冷凍サイクル装置１０において冷媒を吸入し圧縮して吐出する。第２実施形態に係る圧縮機１１として、第１実施形態と同様の構成を採用することができる。圧縮機１１の吐出口には、熱媒体冷媒熱交換器１２の冷媒通路１２ａの入口側が接続されている。

【0256】

熱媒体冷媒熱交換器１２は、第１実施形態と同様に、冷媒通路１２ａと、熱媒体通路１２ｂとを有している。熱媒体冷媒熱交換器１２は、冷媒通路１２ａを流通する高圧冷媒と、熱媒体通路１２ｂを流通する高温側熱媒体とを熱交換させて、高温側熱媒体を加熱することができる。

【0257】

熱媒体冷媒熱交換器１２の冷媒通路１２ａの出口には、互いに連通する３つの流入出口を有する三方継手構造の第１接続部１３ａの流入口側が接続されている。更に、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、第２接続部１３ｂ～第６接続部１３ｆを備えている。これらの第２接続部１３ｂ～第６接続部１３ｆの基本的構成は、第１接続部１３ａと同様である。

【0258】

第１接続部１３ａの一方の流出口には、暖房用膨張弁１４ｃの入口側が接続されている。第１接続部１３ａの他方の流出口には、冷媒バイパス通路２２ａを介して、第２接続部１３ｂの一方の流入口側が接続されている。冷媒バイパス通路２２ａには、除湿用開閉弁１７ａが配置されている。

【0259】

除湿用開閉弁１７ａは、第１接続部１３ａの他方の流出口側と第２接続部１３ｂの一方の流入口側とを接続する冷媒バイパス通路２２ａを開閉する電磁弁である。さらに、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、暖房用開閉弁１７ｂを備えている。暖房用開閉弁１７ｂの基本的構成は、除湿用開閉弁１７ａと同様である。

【0260】

除湿用開閉弁１７ａおよび暖房用開閉弁１７ｂは、冷媒通路を開閉することで、各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。従って、除湿用開閉弁１７ａおよび暖房用開閉弁１７ｂは、サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部である。除湿用開閉弁１７ａおよび暖房用開閉弁１７ｂは、制御装置７０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。

【0261】

暖房用膨張弁１４ｃは、少なくとも車室内の暖房を行う運転モード時に、熱媒体冷媒熱交換器１２の冷媒通路１２ａから流出した高圧冷媒を減圧させると共に、下流側へ流出させる冷媒の流量（質量流量）を調整する暖房用減圧部である。暖房用膨張弁１４ｃは、第１実施形態における第１膨張弁１４ａ等と同様の構成である。

【0262】

更に、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、冷房用膨張弁１４ｄ及び冷却用膨張弁１４ｅを備えている。冷房用膨張弁１４ｄ及び冷却用膨張弁１４ｅの基本的構成は、暖房用膨張弁１４ｃと同様である。

【0263】

暖房用膨張弁１４ｃ、冷房用膨張弁１４ｄ及び冷却用膨張弁１４ｅは、全開機能及び全閉機能をそれぞれ有している。従って、暖房用膨張弁１４ｃ、冷房用膨張弁１４ｄ及び冷却用膨張弁１４ｅは、冷媒回路切替部としての機能も兼ね備えている。

【0264】

暖房用膨張弁１４ｃの出口には、室外熱交換器１９の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器１９は、暖房用膨張弁１４ｃから流出した冷媒と、外気ファン１９ａから送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器１９は、駆動装置室内の前方側に配置されている。この為、車両走行時には、室外熱交換器１９に走行風を当てることができる。室外熱交換器１９は、外気熱交換器の一例に相当する。

【0265】

室外熱交換器１９は、冷房モード時等において、高圧冷媒を放熱させる放熱器として機能する。又、暖房モード時等においては、室外熱交換器１９は、暖房用膨張弁１４ｃにて減圧された低圧冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。そして、第２実施形態の外気ファン１９ａは、室外熱交換器１９に対しても外気を送風するように配置されている。

【0266】

室外熱交換器１９の冷媒出口には、第３接続部１３ｃの流入口側が接続されている。第３接続部１３ｃの一方の流出口には、暖房用通路２２ｂを介して、第４接続部１３ｄの一方の流入口側が接続されている。暖房用通路２２ｂには、この冷媒通路を開閉する暖房用開閉弁１７ｂが配置されている。

【0267】

第３接続部１３ｃの他方の流出口には、第２接続部１３ｂの他方の流入口側が接続されている。第３接続部１３ｃの他方の流出口側と第２接続部１３ｂの他方の流入口側とを接続する冷媒通路には、逆止弁１８が配置されている。逆止弁１８は、第３接続部１３ｃ側から第２接続部１３ｂ側へ冷媒が流れることを許容し、第２接続部１３ｂ側から第３接続部１３ｃ側へ冷媒が流れることを禁止する。

【0268】

第２接続部１３ｂの流出口には、第５接続部１３ｅの流入口側が接続されている。第５接続部１３ｅの一方の流出口には、冷房用膨張弁１４ｄの入口側が接続されている。第５接続部１３ｅの他方の流出口には、冷却用膨張弁１４ｅの入口側が接続されている。

【0269】

冷房用膨張弁１４ｄは、少なくとも車室内の冷房を行う運転モード時に、第５接続部１３ｅを通過した冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷房用減圧部である。

【0270】

冷房用膨張弁１４ｄの出口には、空調用蒸発器１５の冷媒入口側が接続されている。空調用蒸発器１５は、冷房用膨張弁１４ｄにて減圧された低圧冷媒と送風機６２から送風された送風空気とを熱交換させて低圧冷媒を蒸発させ、低圧冷媒に吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する。

【0271】

冷却用膨張弁１４ｅは、少なくともバッテリＢの冷却を行う運転モード時に、第５接続部１３ｅを通過した冷媒を減圧させると共に、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷却用減圧部である。

【0272】

冷却用膨張弁１４ｅの出口には、チラー１６の冷媒通路１６ａの入口側が接続されている。チラー１６は、冷却用膨張弁１４ｅにて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路１６ａと、低温側熱媒体回路４０を循環する低温側熱媒体を流通させる熱媒体通路１６ｂとを有している。

【0273】

そして、チラー１６は、冷媒通路１６ａを流通する低圧冷媒と、熱媒体通路１６ｂを流通する低温側熱媒体とを熱交換させて、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発器である。チラー１６の冷媒通路１６ａの出口には、第６接続部１３ｆの他方の流入口側が接続されている。

【0274】

そして、空調用蒸発器１５の冷媒出口には、蒸発圧力調整弁２０の入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁２０は、空調用蒸発器１５の着霜を抑制するために、空調用蒸発器１５における冷媒蒸発圧力を、予め定めた基準圧力以上に維持する機能を果たす。蒸発圧力調整弁２０は、空調用蒸発器１５の出口側冷媒の圧力の上昇に伴って、弁開度を増加させる機械式の可変絞り機構で構成されている。

【0275】

これにより、蒸発圧力調整弁２０は、空調用蒸発器１５における冷媒蒸発温度を、空調用蒸発器１５の着霜を抑制可能な着霜抑制温度（本実施形態では、１℃）以上に維持している。蒸発圧力調整弁２０の出口には、第６接続部１３ｆの一方の流入口側が接続されている。そして、第６接続部１３ｆの流出口には、第４接続部１３ｄの他方の流入口側が接続されている。

【0276】

第４接続部１３ｄの流出口には、アキュムレータ２１の入口側が接続されている。アキュムレータ２１は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰液相冷媒を蓄える気液分離器である。アキュムレータ２１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。

【0277】

以上の説明から明らかなように、第５接続部１３ｅは、複合型熱交換器２５から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部として機能する。また、第６接続部１３ｆは、空調用蒸発器１５から流出した冷媒の流れとチラー１６から流出した冷媒の流れとを合流させて、圧縮機１１の吸入側へ流出させる合流部である。

【0278】

そして、空調用蒸発器１５およびチラー１６は、冷媒流れに対して互いに並列的に接続されている。さらに、冷媒バイパス通路２２ａは、熱媒体冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒を、分岐部の上流側へ導いている。暖房用通路２２ｂは、複合型熱交換器２５から流出した冷媒を、圧縮機１１の吸入口側へ導いている。

【0279】

尚、上述したように、第２実施形態に係る加熱部３０は、高温側熱媒体回路３１によって構成されており、高温側熱媒体回路３１、高温側ポンプ３２、ヒータコア３３、高温側外気熱交換器３４、高温側流量調整弁３５、電気ヒータ３６等を有している。

【0280】

又、第２実施形態に係る低温側熱媒体回路４０は、第１実施形態と同様に、低温側ポンプ４１、機器用熱交換部４２、低温側外気熱交換器４３、低温側流量調整弁４４、機器側熱媒体回路５０を有している。そして、第２実施形態に係る機器側熱媒体回路５０は、発熱機器５１、機器バイパス流路５２、機器側ポンプ５３、機器側三方弁５４等を有している。従って、第２実施形態に係る高温側熱媒体回路３１、低温側熱媒体回路４０及び機器側熱媒体回路５０について、制御装置７０は、第１実施形態と同様の制御を行うことができる。

【0281】

次に、第２実施形態に係る車両用空調装置の作動について説明する。車両用空調装置１は、車室内の空調及びバッテリＢの冷却を行うために、冷媒回路を切替可能に構成されている。

【0282】

具体的に、車両用空調装置１は、車室内の空調を行うために、暖房モードの冷媒回路、冷房モードの冷媒回路、除湿暖房モードの冷媒回路等に切り替えることができる。これらの運転モードの切り替えは、予め制御装置７０に記憶されている空調制御プログラムが実行されることによって行われる。

【0283】

空調制御プログラムは、操作パネル７１のオートスイッチが投入（ＯＮ）されると実行される。空調制御プログラムでは、各種制御用センサの検出信号および操作パネルの操作信号に基づいて、運転モードを切り替える。

【0284】

第２実施形態において、外気ＯＡを熱源として利用して、送風空気を加熱する運転モードの一つとして、第１暖房モードを挙げることができる。第１暖房モードでは、低温側熱媒体回路４０に配置された低温側外気熱交換器４３にて外気ＯＡから吸熱し、冷凍サイクルで汲み上げることによって、高温側熱媒体回路３１側で送風空気の加熱に利用する。換言すると、第１暖房モードは、第１実施形態における暖房モードと同様の構成となる。

【0285】

具体的には、第１暖房モードでは、制御装置７０は、暖房用膨張弁１４ｃ及び冷房用膨張弁１４ｄを全閉し、冷却用膨張弁１４ｅを絞り状態にする。又、制御装置７０は、除湿用開閉弁１７ａを開き、暖房用開閉弁１７ｂを閉じる。

【0286】

これにより、第１暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、冷媒は、圧縮機１１、熱媒体冷媒熱交換器１２、除湿用開閉弁１７ａ、冷却用膨張弁１４ｅ、チラー１６、アキュムレータ２１、圧縮機１１の順に流れて循環する。

【0287】

又、第１暖房モードの高温側熱媒体回路３１について、制御装置７０は、高温側ポンプ３２、高温側流量調整弁３５、電気ヒータ３６を、第１暖房モードに適した状態になるように制御する。これにより、高温側熱媒体回路３１において、高温側熱媒体は、高温側ポンプ３２、熱媒体冷媒熱交換器１２、高温側流量調整弁３５、電気ヒータ３６、ヒータコア３３、高温側ポンプ３２の順で流れて循環する。

【0288】

又、第１暖房モードの低温側熱媒体回路４０に関し、制御装置７０は、低温側熱媒体の循環径路が第１暖房モードに適した状態になるように、低温側ポンプ４１及び低温側流量調整弁４４を制御する。これにより、低温側熱媒体回路４０において、低温側熱媒体は、低温側ポンプ４１、チラー１６、低温側流量調整弁４４、低温側外気熱交換器４３、低温側ポンプ４１の順で循環する。

【0289】

そして、第１暖房モードの機器側熱媒体回路５０に関して、制御装置７０は、熱媒体の循環径路が第１暖房モードに適した状態になるように、機器側ポンプ５３及び機器側三方弁５４を制御する。これにより、機器側熱媒体回路５０の熱媒体は、機器側ポンプ５３、発熱機器５１、機器側三方弁５４、機器バイパス流路５２、機器側ポンプ５３の順で循環する。

【0290】

このように、第２実施形態に係る車両用空調装置１の第１暖房モードによれば、低温側外気熱交換器４３で外気ＯＡから吸熱した熱を、冷凍サイクル装置１０で汲み上げて、車室内に送風される送風空気を加熱する熱源として利用することができる。

【0291】

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、外気ＯＡを熱源として利用して送風空気を加熱する運転モードの一つとして、第２暖房モードを実行することができる。第２暖房モードでは、室外熱交換器１９にて外気ＯＡから吸熱し、高温側熱媒体回路３１側で送風空気の加熱に利用する。

【0292】

具体的には、第２暖房モードでは、制御装置７０は、暖房用膨張弁１４ｃを絞り状態として、冷房用膨張弁１４ｄ及び冷却用膨張弁１４ｅを全閉状態とする。又、制御装置７０は、暖房用開閉弁１７ｂを開き、除湿用開閉弁１７ａを閉じる。

【0293】

これにより、第１暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、冷媒は、圧縮機１１、熱媒体冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ｃ、室外熱交換器１９、暖房用開閉弁１７ｂ、アキュムレータ２１、圧縮機１１の順に流れて循環する。

【0294】

又、第２暖房モードの高温側熱媒体回路３１について、制御装置７０は、高温側ポンプ３２、高温側流量調整弁３５、電気ヒータ３６を、第２暖房モードに適した状態になるように制御する。これにより、高温側熱媒体回路３１において、高温側熱媒体は、高温側ポンプ３２、熱媒体冷媒熱交換器１２、高温側流量調整弁３５、電気ヒータ３６、ヒータコア３３、高温側ポンプ３２の順で流れて循環する。

【0295】

そして、第２暖房モードに係る冷凍サイクル装置１０において、冷媒は、冷却用膨張弁１４ｅ及びチラー１６を流通していない。この為、第２暖房モードの低温側熱媒体回路４０に関しては、制御装置７０は、低温側熱媒体の循環が停止するように、低温側ポンプ４１の作動を停止させる。

【0296】

第２暖房モードの機器側熱媒体回路５０に関して、制御装置７０は、熱媒体の循環径路が第２暖房モードに適した状態になるように、機器側ポンプ５３及び機器側三方弁５４を制御する。これにより、機器側熱媒体回路５０の熱媒体は、機器側ポンプ５３、発熱機器５１、機器側三方弁５４、機器バイパス流路５２、機器側ポンプ５３の順で循環する。

【0297】

このように、第２実施形態に係る車両用空調装置１の第２暖房モードによれば、室外熱交換器１９で外気ＯＡから吸熱した熱を、車室内に送風される送風空気を加熱する熱源として利用することができる。

【0298】

上述したように、車両用空調装置１の第１暖房モードでは、低温側外気熱交換器４３にて外気から吸熱し、外気から吸熱した熱を車室内の暖房に利用している。一方、第２暖房モードでは、室外熱交換器１９にて外気から吸熱し、外気から吸熱した熱を車室内の暖房に利用している。

【0299】

従って、外気が低温高湿度である場合の第１暖房モードでは、複合型熱交換器２５の低温側外気熱交換器４３の表面に着霜が生じ、低温側外気熱交換器４３における熱交換性能を低下させてしまう。一方、外気が低温高湿度である場合の第２暖房モードでは、室外熱交換器１９の表面に着霜が生じ、室外熱交換器１９における熱交換性能を低下させてしまう。

【0300】

この為、第２実施形態に係る車両用空調装置１では、低温側外気熱交換器４３を対象とした除霜運転と、室外熱交換器１９を対象とした除霜運転が行われる。先ず、低温側外気熱交換器４３を対象とした除霜運転について説明する。

【0301】

低温側外気熱交換器４３を対象とした除霜運転の場合、制御装置７０は、先ず、圧縮機１１の作動を停止する。これにより、冷凍サイクル装置１０における冷媒の循環が停止する為、低温側外気熱交換器４３における着霜の進行を抑制することができる。

【0302】

又、高温側熱媒体回路３１においては、制御装置７０は、電気ヒータ３６を発熱させて高温側熱媒体を加熱する。そして、制御装置７０は、除霜運転に適した循環径路となるように、高温側ポンプ３２及び高温側流量調整弁３５を制御する。

【0303】

これにより、低温側外気熱交換器４３を対象とした除霜運転において、高温側熱媒体回路３１の高温側熱媒体は、高温側ポンプ３２、熱媒体冷媒熱交換器１２、高温側流量調整弁３５、電気ヒータ３６、ヒータコア３３、高温側ポンプ３２の順に流れて循環する。同時に、高温側熱媒体は、高温側ポンプ３２、熱媒体冷媒熱交換器１２、高温側流量調整弁３５、高温側外気熱交換器３４、高温側ポンプ３２の順に流れて循環する。

【0304】

この結果、電気ヒータ３６にて加熱された高温側熱媒体が、高温側外気熱交換器３４を流通することになる為、複合型熱交換器２５の熱交換フィン２５ｆを介して、電気ヒータ３６の熱を低温側外気熱交換器４３に伝達することができる。即ち、低温側外気熱交換器４３に付着している霜を、電気ヒータ３６を熱源として利用して融解させて除霜することができる。

【0305】

そして、低温側外気熱交換器４３を対象とした除霜運転における低温側熱媒体回路４０では、制御装置７０は、この除霜運転に適した態様となるように、低温側ポンプ４１及び低温側流量調整弁４４を制御する。具体的には、制御装置７０は、低温側ポンプ４１の作動を停止すると共に、チラー１６側の流入出口と機器用熱交換部４２側の流入出口を連通させると共に、低温側外気熱交換器４３側の流入出口を閉塞させるように、低温側流量調整弁４４を制御する。

【0306】

更に、低温側外気熱交換器４３を対象とした除霜運転の機器側熱媒体回路５０に関し、制御装置７０は、機器側ポンプ５３を作動させる。同時に、制御装置７０は、発熱機器５１側の流入出口と低温側外気熱交換器４３側の流入出口を連通させ、機器バイパス流路５２側の流入出口を閉塞させるように、機器側三方弁５４を制御する。

【0307】

これにより、機器側熱媒体回路５０において、熱媒体は、機器側ポンプ５３、発熱機器５１、機器側三方弁５４、低温側外気熱交換器４３、機器側ポンプ５３の順に流れて循環する。この結果、発熱機器５１の排熱で加熱された熱媒体が低温側外気熱交換器４３に流入することになる為、発熱機器５１の排熱を低温側外気熱交換器４３に伝達することができる。即ち、低温側外気熱交換器４３に付着している霜を、発熱機器５１の排熱を熱源として利用して融解させて除霜することができる。

【0308】

又、低温側外気熱交換器４３を対象とした除霜運転において、制御装置７０は、外気ファン１９ａの作動を停止し、シャッター装置５５の開度を下げて、閉塞状態にすることで、低温側外気熱交換器４３に対する外気ＯＡの流入量が最小になるように制御する。これにより、熱が外気ＯＡによって奪われることが少なくなる為、低温側外気熱交換器４３に加えられた熱を霜の融解に効率よく利用することができる。

【0309】

つまり、第２実施形態に係る車両用空調装置１は、低温側外気熱交換器４３を対象とした除霜運転に関しては、図５に示す制御プログラムと同様の内容を実行することで、第１実施形態と同様の効果を奏する。

【0310】

次に、室外熱交換器１９を対象とした除霜運転について説明する。室外熱交換器１９を対象とした除霜運転として、第２実施形態に係る車両用空調装置１では、ホットガス除霜モードが採用されている。ホットガス除霜モードは、圧縮機１１の圧縮仕事等によって、室外熱交換器１９へ流入する気相冷媒の温度を上昇させることによって除霜を行う運転モードである。

【0311】

ホットガス除霜モードにおいて、制御装置７０は、除湿用開閉弁１７ａを閉じ、暖房用開閉弁１７ｂを開く。又、制御装置７０は、暖房用膨張弁１４ｃを絞り状態として、冷房用膨張弁１４ｄ及び冷却用膨張弁１４ｅを全閉状態にする。

【0312】

これにより、ホットガス除霜モードの場合の冷凍サイクル装置１０では、冷媒は、圧縮機１１、熱媒体冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ｃ、室外熱交換器１９、暖房用開閉弁１７ｂ、アキュムレータ２１、圧縮機１１の順に流れて循環する。

【0313】

又、ホットガス除霜モードにおいて、制御装置７０は、低温側ポンプ４１及び高温側ポンプ３２を何れも停止させた状態にしておく。更に、ホットガス除霜モードにおいても、制御装置７０は、外気ファン１９ａの作動を停止し、シャッター装置５５の開度を下げて、閉塞状態にすることで、低温側外気熱交換器４３に対する外気ＯＡの流入量が最小になるように制御する。

【0314】

従って、室外熱交換器１９には、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が殆ど放熱することなく流入する。この為、室外熱交換器１９に対して、圧縮機１１の圧縮仕事によって加えられた高圧冷媒の有する熱を伝達することができ、室外熱交換器１９の除霜を行うことができる。

【0315】

第２実施形態に係る車両用空調装置１では、室外熱交換器１９を対象とするホットガス除霜運転が完了した場合も、低温側外気熱交換器４３を対象とする場合と同様に、排水期間を設定する。

【0316】

これにより、ホットガス除霜によって融解した水分が重力によって、室外熱交換器１９表面から排水される為、除霜運転及び排水期間を経過した後に、室外熱交換器１９の表面に付着している水分が少ない状態にすることができる。

【0317】

又、室外熱交換器１９を対象とする場合でも、除霜運転及び排水期間を経過した後は、外気ＯＡからの吸熱を伴う空調運転が再開される為、融解により生じた水分が少ない状態で、室外熱交換器１９における外気ＯＡからの吸熱が行われる。この為、第２実施形態に係る車両用空調装置１は、融解した水分が室外熱交換器１９の表面で再凍結することを防止することができ、室外熱交換器１９の熱交換性能の低下を抑制することができる。

【0318】

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、冷凍サイクル装置１０の構成が異なる場合であっても、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、上述した実施形態と同様に得ることができる。

【0319】

又、第２実施形態に係る車両用空調装置１は、室外熱交換器１９に対する除霜運転を行った場合も、除霜運転の終了後に排水期間を設け、排水期間を経過した後に空調運転を再開させる。従って、第２実施形態に係る車両用空調装置１によれば、室外熱交換器１９についても、除霜に伴い融解した水分の再凍結を防止することができ、室外熱交換器１９の熱交換性能の低下を抑制することができる。

【0320】

（他の実施形態）
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。

【0321】

（１）上述した実施形態において、低温側外気熱交換器４３を対象とした除霜運転に際しては、圧縮機１１の作動を停止して、圧縮機１１の冷媒吐出能力を０にしていたが、この態様に限定されるものではない。低温側外気熱交換器４３を対象とした除霜を行う場合の圧縮機１１の冷媒吐出能力が空調運転時よりも低くなっていれば、除霜運転時に圧縮機１１を作動させておくことも可能である。このように構成することで、圧縮機１１の制御性を向上させることができる。

【0322】

（２）又、上述した実施形態においては、図２に示すように、高温側外気熱交換器３４と低温側外気熱交換器４３を、熱交換フィン２５ｆにて熱的に接合して、複合型熱交換器２５を構成していたが、この態様に限定されるものでない。例えば、高温側外気熱交換器３４と、低温側外気熱交換器４３をそれぞれ独立した外気熱交換器として構成することも可能である。この場合において、高温側外気熱交換器３４から低温側外気熱交換器４３への熱の伝達方法として、高温側外気熱交換器３４と低温側外気熱交換器４３の間を流れる空気を利用しても良い。

【0323】

（３）上述した実施形態においては、ステップＳ５における排水期間の設定に際して、除霜用動力と再開後空調用動力を合算した必要総動力が最小になるように、排水期間を定めていたが、この態様に限定されるものではない。排水期間の長さとして、車両用空調装置１の設計点や実験等によって予め定められた長さにすることも可能である。

【0324】

（４）上述した実施形態では、ステップＳ２やステップＳ４の判定処理において、低温側外気熱交換器４３の流出口側における低温側熱媒体の温度を、第５熱媒体温度センサ７４ｅで検出して用いていたが、この態様に限定されるものではない。例えば、低温側外気熱交換器４３の表面にサーミスタを配置して、サーミスタを用いて判定処理を行っても良い。

【0325】

（５）又、上述した実施形態では、図８、図９に示すように、排水期間の経過から空調運転を再開する際に、電気ヒータ３６をオフにするように構成していたが、この態様に限定されるものではない。空調運転を再開する際に、電気ヒータ３６の出力を、時間の経過と共に徐々に下げるように制御することも可能である。これにより、再開後の空調運転における吹出温度の制御性を向上させることができる。

【0326】

（６）そして、上述した実施形態の高温側熱媒体回路３１、低温側熱媒体回路４０及び機器側熱媒体回路５０では、熱媒体の循環径路を切り替える構成として、高温側流量調整弁３５等の三方流量調整弁を採用していたが、この態様に限定されるものではない。高温側熱媒体回路３１等において、熱媒体の循環径路を切り替えることができれば、種々の構成を採用することができ、例えば、複数のシャット弁等を組み合わせても良いし、２つ分の三方流量調整弁の機能を統合した五方弁を採用しても良い。

【0327】

（７）上述した実施形態では、熱媒体回路の熱媒体として、エチレングリコール水溶液を採用した例を説明したが、熱媒体はこれに限定されない。例えば、ジメチルポリシロキサン、或いはナノ流体等を含む溶液、不凍液等を、熱媒体として採用することができる。

【符号の説明】

【0328】

１ 車両用空調装置
１０ 冷凍サイクル装置
１１ 圧縮機
１２ 熱媒体冷媒熱交換器
３０ 加熱部
４３ 低温側外気熱交換器
７０ 制御装置
７０ａ 除霜実行部
７０ｂ 排水期間設定部
７０ｅ 運転制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】