(57)【要約】【課題】車両燃費の悪化を招くことなく暖房用熱源を確保する。【解決手段】過給機３によってエンジン１に過給される過給吸気をインタークーラ４で冷却する車両に用いられる空調装置であって、送風空気を発生させる送風機２２と、インタークーラ４にて過給吸気を冷却する第１冷却液が循環する第１冷却液回路３０と、第１冷却液回路３０に設けられ、第１冷却液を送風空気と熱交換させて送風空気を加熱する第１加熱用熱交換器２３とを備える。エンジン１を冷却する第２冷却液を送風空気と熱交換させて送風空気を加熱する第２加熱用熱交換器２４は、第１加熱用熱交換器２３よりも空気流れ下流側に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機（３）によってエンジン（１）に過給される過給吸気をインタークーラ（４）で冷却する車両に用いられる空調装置であって、
送風空気を発生させる送風機（２２）と、
前記インタークーラ（４）を流通することで前記過給吸気を冷却する第１冷却液が循環する第１冷却液回路（３０）と、
前記第１冷却液回路（３０）に設けられ、前記第１冷却液を前記送風空気と熱交換させて前記送風空気を加熱する第１加熱用熱交換器（２３）とを備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記エンジン（１）を冷却する第２冷却液が循環する第２冷却液循環回路（４０）に設けられ、前記第２冷却液を前記送風空気と熱交換させて前記送風空気を加熱する第２加熱用熱交換器（２４）と、
前記送風空気が流れる空気通路を形成し、かつ前記第１、第２加熱用熱交換器（２３、２４）を収容するケーシング（２１）とを備え、
前記第２加熱用熱交換器（２４）は、前記ケーシング（２１）内において、前記第１加熱用熱交換器（２３）よりも空気流れ下流側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記第１冷却液と前記第２冷却液との間で熱移動が可能であるように、前記第１、第２加熱用熱交換器（２３、２４）同士が熱的に連結して配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記第１、第２加熱用熱交換器（２３、２４）が１つの熱交換器で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記第１冷却液回路（３０）には、前記第１冷却液の熱を外気に放熱させて前記第１冷却液を冷却する第１放熱器（３２）が設けられ、
前記第１放熱器（３２）は、前記第２冷却液の熱を外気に放熱させて前記第２冷却液を冷却する第２放熱器（４２）よりも外気流れ上流側に配置されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記第１冷却液回路（３０）には、前記第１冷却液が前記第１放熱器（３２）を迂回して流れる第１バイパス流路（３３）が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記送風空気を冷却する冷却用熱交換器（１５）と、
前記送風空気が流れる空気通路を形成し、かつ前記送風機（２２）、前記第１加熱用熱交換器（２３）および前記冷却用熱交換器（１５）を収容するケーシング（２１）とを備え、
前記第１加熱用熱交換器（２３）は、前記ケーシング（２１）内において、前記冷却用熱交換器（１５）よりも空気流れ下流側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記ケーシング（２１）内に収容され、前記送風空気を冷却する冷却用熱交換器（１５）を備え、
前記第１加熱用熱交換器（２３）は、前記ケーシング（２１）内において、前記冷却用熱交換器（１５）よりも空気流れ下流側に配置されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項９】
冷媒を吸入し、圧縮し、吐出する圧縮機（１１）と、
前記圧縮機（１１）から吐出された前記冷媒を冷却する放熱器（１２、１６）と、
前記空冷放熱器（１２）で冷却された前記冷媒を減圧させる減圧手段（１４）と、
前記減圧手段（１４）で減圧された冷媒と前記送風空気との間で熱交換して前記送風空気を冷却する蒸発器（１５）とを備え、
前記冷却用熱交換器は、前記蒸発器（１５）であり、
前記第１冷却液回路（３０）には、前記圧縮機（１１）から吐出された前記冷媒を前記第１冷却液と熱交換させて前記冷媒を冷却する液冷放熱器（１６）が設けられ、
前記放熱器（１２、１６）の少なくとも一部が前記液冷放熱器（１６）で構成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の車両用空調装置。
【請求項１０】
前記第１冷却液回路（３０）において、前記インタークーラ（４）と前記液冷放熱器（１６）とが並列に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の車両用空調装置。
【請求項１１】
前記第１冷却液回路（３０）には、前記インタークーラ（４）と前記液冷放熱器（１６）との前記第１冷却液の流量割合を調整する手段（３８）が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の車両用空調装置。
【請求項１２】
前記液冷放熱器（１６）、前記第１放熱器（３２）および前記第１加熱用熱交換器（２３）は、前記第１冷却液回路（３０）において前記第１冷却液の流れ方向に前記液冷放熱器（１６）、前記第１放熱器（３２）、前記第１加熱用熱交換器（２３）の順に配置されていることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項１３】
前記第１冷却液回路（３０）には、前記第１冷却液が前記第１加熱用熱交換器（２３）を迂回して流れる第２バイパス流路（３４）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項１４】
前記第１冷却液回路（３０）において前記インタークーラ（４）と前記第１加熱用熱交換器（２３）との間には、オートマチックトランスミッションオイルと前記第１冷却液とを熱交換させて前記オートマチックトランスミッションオイルを冷却するＡＴＦクーラ（６）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項１５】
前記第１冷却液回路（３０）において前記インタークーラ（４）と前記第１加熱用熱交換器（２３）との間には、前記エンジン（１）に再循環する再循環排気ガスを前記第１冷却液と熱交換させて前記再循環排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ（５）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか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】
本発明は、送風空気を加熱する加熱用熱交換器を備える車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用空調装置ではエンジン廃熱を暖房用熱源として利用している。また近年、車両が環境に及ぼす悪影響を軽減するため、車両燃費の向上技術がさかんに開発され、エンジン効率の向上やハイブリッド自動車化が進んでいる。
【０００３】
このエンジン効率の向上やハイブリッド自動車化に伴ってエンジン廃熱が減少する傾向にあるため、車両用空調装置においては暖房用熱源の確保が課題となっている。
【０００４】
そこで特許文献１に記載の車両用空調装置では、冷凍サイクルの凝縮器（放熱器）にて冷媒が放出した熱（廃熱）を回収して暖房用熱源として利用することによって暖房用熱源を補うことを提案している。
【特許文献１】特開２００２−２９２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術では冷凍サイクルの廃熱を暖房用熱源として利用するので、冷凍サイクルが停止しているときには暖房用熱源を補うことができないという問題がある。
【０００６】
この対策として、エンジン廃熱のみでは暖房用熱源が不足するときに冷凍サイクルを停止させないようにすれば暖房用熱源を確実に補うことができるが、この対策では冷凍サイクルの稼動時間が増加して冷凍サイクルの圧縮機の消費動力の増加を招き、ひいては車両燃費の悪化を招いてしまう。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、車両燃費の悪化を招くことなく暖房用熱源を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、送風空気を発生させる送風機（２２）と、
インタークーラ（４）を流通することで過給吸気を冷却する第１冷却液が循環する第１冷却液回路（３０）と、
第１冷却液回路（３０）に設けられ、第１冷却液を送風空気と熱交換させて送風空気を加熱する第１加熱用熱交換器（２３）とを備えることを特徴とする。
【０００９】
これによると、インタークーラ（４）の廃熱を暖房用熱源として利用することができるので、車両燃費の悪化を招くことなく暖房用熱源を確保することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、エンジン（１）を冷却する第２冷却液が循環する第２冷却液循環回路（４０）に設けられ、第２冷却液を送風空気と熱交換させて送風空気を加熱する第２加熱用熱交換器（２４）と、
送風空気が流れる空気通路を形成し、かつ第１、第２加熱用熱交換器（２３、２４）を収容するケーシング（２１）とを備え、
第２加熱用熱交換器（２４）は、ケーシング（２１）内において、第１加熱用熱交換器（２３）よりも空気流れ下流側に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
これによると、インタークーラ（４）の廃熱を熱源とする第１加熱用熱交換器（２３）、およびエンジン（１）の廃熱を熱源とする第２加熱用熱交換器（２４）の両方で暖房することができるので、暖房用熱源を確実に確保することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の車両用空調装置において、第１冷却液と第２冷却液との間で熱移動が可能であるように、第１、第２加熱用熱交換器（２３、２４）同士が熱的に連結して配置されていることを特徴とする。
【００１３】
これにより、第２冷却液によって第１冷却液を加熱したり、第１冷却液によって第２冷却液を加熱したりして第１、第２冷却液温度を適切に調整することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の車両用空調装置において、第１、第２加熱用熱交換器（２３、２４）が１つの熱交換器で構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、請求項２ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、第１冷却液回路（３０）には、第１冷却液の熱を外気に放熱させて第１冷却液を冷却する第１放熱器（３２）が設けられ、
第１放熱器（３２）は、第２冷却液の熱を外気に放熱させて第２冷却液を冷却する第２放熱器（４２）よりも外気流れ上流側に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の車両用空調装置において、第１冷却液回路（３０）には、第１冷却液が第１放熱器（３２）を迂回して流れる第１バイパス流路（３３）が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
これによると、第１冷却液を第１バイパス流路（３３）側へ流して第１放熱器（３２）を迂回（バイパス）させることによって、第１冷却液を第１放熱器（３２）で放熱させないようにして第１冷却液温度を上昇させることができるので、急速暖房を良好に行うことができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、送風空気を冷却する冷却用熱交換器（１５）と、
送風空気が流れる空気通路を形成し、かつ送風機（２２）、第１加熱用熱交換器（２３）および冷却用熱交換器（１５）を収容するケーシング（２１）とを備え、
第１加熱用熱交換器（２３）は、ケーシング（２１）内において、冷却用熱交換器（１５）よりも空気流れ下流側に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の発明では、請求項２ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、ケーシング（２１）内に収容され、送風空気を冷却する冷却用熱交換器（１５）を備え、
第１加熱用熱交換器（２３）は、ケーシング（２１）内において、冷却用熱交換器（１５）よりも空気流れ下流側に配置されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項９に記載の発明では、請求項７または８に記載の車両用空調装置において、冷媒を吸入し、圧縮し、吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機（１１）から吐出された冷媒を冷却する放熱器（１２、１６）と、
空冷放熱器（１２）で冷却された冷媒を減圧させる減圧手段（１４）と、
減圧手段（１４）で減圧された冷媒と送風空気との間で熱交換して送風空気を冷却する蒸発器（１５）とを備え、
冷却用熱交換器は、蒸発器（１５）であり、
第１冷却液回路（３０）には、圧縮機（１１）から吐出された冷媒を第１冷却液と熱交換させて冷媒を冷却する液冷放熱器（１６）が設けられ、
放熱器（１２、１６）の少なくとも一部が液冷放熱器（１６）で構成されていることを特徴とする。
【００２１】
これによると、液冷放熱器（１６）によって冷凍サイクルの廃熱を回収して第１冷却液を加熱することができるので暖房能力を向上できる。
【００２２】
請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の車両用空調装置において、第１冷却液回路（３０）において、インタークーラ（４）と液冷放熱器（１６）とが並列に配置されていることを特徴とする。
【００２３】
これにより、インタークーラ（４）および液冷放熱器（１６）の両方に最も低温の第１冷却液を流入させることができるので、インタークーラ（４）の吸気冷却性能および液冷放熱器（１６）の冷媒冷却性能をともに向上させることができる。
【００２４】
請求項１１に記載の発明では、請求項１０に記載の車両用空調装置において、第１冷却液回路（３０）には、インタークーラ（４）と液冷放熱器（１６）との第１冷却液の流量割合を調整する手段（３８）が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
請求項１２に記載の発明では、請求項９ないし１１のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、液冷放熱器（１６）、第１放熱器（３２）および第１加熱用熱交換器（２３）は、第１冷却液回路（３０）において第１冷却液の流れ方向に液冷放熱器（１６）、第１放熱器（３２）、第１加熱用熱交換器（２３）の順に配置されていることを特徴とする。
【００２６】
これによると、第１冷却液は、まず第１放熱器（３２）において外気で冷却され、さらに第１加熱用熱交換器（２３）において冷却用熱交換器（１５）通過後の冷風で冷却された後に液冷放熱器（１６）に流入するので、液冷放熱器（１６）に流入する第１冷却液の温度を低下させることができ、ひいては液冷放熱器（１６）による冷媒冷却能力を向上させることができる。
【００２７】
請求項１３に記載の発明では、請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、第１冷却液回路（３０）には、第１冷却液が第１加熱用熱交換器（２３）を迂回して流れる第２バイパス流路（３４）が設けられていることを特徴とする。
【００２８】
これによると、第１冷却液を第２バイパス流路（３４）側へ流して第１加熱用熱交換器（２３）をバイパスさせることによって、第１冷却液を第１加熱用熱交換器（２３）で放熱させないようにすることができる。このため、例えば夏期のように第１加熱用熱交換器（２３）の加熱能力を必要としない場合等に、第１加熱用熱交換器（２３）が加熱能力を発揮しないようにすることができる。
【００２９】
請求項１４に記載の発明では、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、第１冷却液回路（３０）においてインタークーラ（４）と第１加熱用熱交換器（２３）との間には、オートマチックトランスミッションオイルと第１冷却液とを熱交換させてオートマチックトランスミッションオイルを冷却するＡＴＦクーラ（６）が設けられていることを特徴とする。
【００３０】
これによると、ＡＴＦクーラ（６）の廃熱によって第１冷却液を加熱することができるので暖房能力を向上することができる。
【００３１】
請求項１５に記載の発明では、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、第１冷却液回路（３０）においてインタークーラ（４）と第１加熱用熱交換器（２３）との間には、エンジン（１）に再循環する再循環排気ガスを第１冷却液と熱交換させて再循環排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ（５）が設けられていることを特徴とする。
【００３２】
これによると、ＥＧＲクーラ（５）の廃熱によって第１冷却液を加熱することができるので暖房能力を向上することができる。
【００３３】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１に基づいて説明する。図１は本実施形態における車両用空調装置の概要を示す構成図である。
【００３５】
車両用空調装置の冷凍サイクル１０は、冷媒を吸入し、圧縮し、吐出する圧縮機１１と、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と送風機（図示せず）により送風された外気とを熱交換させて冷媒を冷却する空冷放熱器１２と、空冷放熱器１２で冷却された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して余剰液相冷媒を溜める受液器（レシーバ）１３と、受液器1３で分離された液相冷媒を減圧膨張させる膨張弁（減圧手段）１４と、膨張弁１４で減圧膨張された冷媒と送風空気との間で熱交換して送風空気を冷却する蒸発器１５とを有している。
【００３６】
本実施形態では、サイクル内循環冷媒として通常のフロン系冷媒を用いているので、冷凍サイクル１０は高圧圧力が臨界圧力を超えない亜臨界サイクルを構成する。したがって空冷放熱器１２は冷媒を凝縮する凝縮器として機能する。また、受液器１３と膨張弁１４との間に図示しない放熱器を追加し、サブク−ルサイクルとしてもよい。また本実施形態では、圧縮機１１の駆動動力が車両のエンジン（内燃機関）１から伝達されるようになっているが、圧縮機１１として電動圧縮機を用いてもよい。
【００３７】
蒸発器１５は車両用空調装置の室内ユニット２０のケーシング２１に収容されている。ケーシング２１は送風空気を発生する送風機２２も収容しており、その内部に送風空気が流れる空気通路を形成している。ケーシング２１内の空気通路において、送風機２２からの送風空気は蒸発器１５を通過して冷却される。
【００３８】
ケーシング２１内において蒸発器１５の空気流れ下流側には、送風空気を加熱する加熱用熱交換器として第１、第２ヒータコア２３、２４が配置されている。第１ヒータコア２３は第２ヒータコア２４の空気流れ上流側に配置されている。
【００３９】
ケーシング２１内において蒸発器１５と第１ヒータコア２３との間にはエアミックスドア２５が回転自在に支持されている。エアミックスドア２５はサーボモータ（図示せず）等の駆動手段によって開閉駆動される。
【００４０】
エアミックスドア２５の開度調節により、第１、第２ヒータコア２３、２４を通過して加熱される温風と第１、第２ヒータコア２３、２４をバイパスして流れる冷風との風量割合を調節して、車室内に吹き出す空気の温度を調整する。
【００４１】
図示を省略しているが、ケーシング２１のうち空気流れ上流側端部には内気または外気を導入する内外気導入口が形成され、ケーシング２１のうち空気流れ下流側端部には空調風を車室内の所定領域に吹き出すための吹出開口部が形成されている。
【００４２】
エンジン１の吸気系２にはエンジン１に吸気を過給する過給機３が設けられている。この過給機３はエンジン１の最高出力を補うために設けられている。つまり、本実施形態における車両は、燃費向上を目的としてエンジン１が小排気量化されており、この小排気量化に伴う最高出力の低下を過給機３によって補っている。
【００４３】
吸気系２において過給機３よりも吸気流れ下流側には、エンジン吸気を冷却するインタークーラ４が設けられている。このインタークーラ４は、過給機３によって圧縮された過給吸気を冷却して、エンジン吸気の充填効率を向上させる役割を果たす。
【００４４】
インタークーラ４は第１冷却液が循環する第１冷却液回路３０に設けられており、インタークーラ４の内部を第１冷却液が流通するようになっている。そして、インタークーラ４は過給機３によって圧縮された過給吸気を第１冷却液と熱交換させて過給吸気を冷却する。
【００４５】
第１冷却液回路３０に設けられた第１ヒータコア（第１加熱用熱交換器）２３は、インタークーラ４を冷却した第１冷却液と送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱する。一方、第２ヒータコア（第２加熱用熱交換器）２４はエンジン１を冷却する第２冷却液が循環する第２冷却液回路４０に設けられており、第２冷却液と送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱する。なお、第１、第２冷却液としてはＬＬＣ（不凍液）や水等を用いることができる。
【００４６】
第１冷却液回路３０には第１冷却液を循環させるウォータポンプ３１が設けられ、第１冷却液回路３０においてウォータポンプ３１とインタークーラ４との間には第１冷却液の熱を外気に放熱させて第１冷却液を冷却する第１ラジエータ（第１放熱器）３２が設けられている。
【００４７】
第１ヒータコア２３は、第１冷却液回路３０においてインタークーラ４とウォータポンプ３１との間に設けられている。したがって、第１ラジエータ３２、インタークーラ４および第１ヒータコア２３は、第１冷却液回路３０において第１冷却液の流れ方向に第１ラジエータ３２、インタークーラ４、第１ヒータコア２３の順に配置されている。
【００４８】
また第１冷却液回路３０には、第１冷却液が第１ラジエータ３２を迂回（バイパス）して流れる第１バイパス流路３３と、第１冷却液が第１ラジエータ３２側を流れるか第１バイパス流路３３側を流れるかを切り替える流路切替弁３３ａとが設けられている。
【００４９】
第２冷却液回路４０には、第２冷却液を循環させるウォータポンプ４１と、第２冷却液がエンジン１から吸熱した熱を外気に放熱する第２ラジエータ（第２放熱器）４２とが設けられている。第２ラジエータ４２は、第２冷却液回路４０において第２ヒータコア２４と並列に配置されている。
【００５０】
通常状態では第１ラジエータ３２における第１冷却液の温度よりも第２ラジエータ４２における第２冷却液の温度の方が高くなることから、第１ラジエータ３２は第２ラジエータ４２よりも外気流れ上流側に配置されている。
【００５１】
なお、本実施形態では、ウォータポンプ３１、４１の駆動動力がエンジン１から伝達されるようになっているが、ウォータポンプ３１、４１として電動ウォータポンプを用いてもよい。
【００５２】
車両用空調装置の電気制御部について簡単に説明すると、車両用空調装置の作動を制御する空調用制御装置（図示せず）は、例えばマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されるものであり、エンジン１のイグニッションスイッチ（図示せず）がオンされると車載バッテリー（図示せず）から電源が供給される。
【００５３】
空調用制御装置には、センサ群（図示せず）から外気温度、内気温度、エンジン吸気温度、第１冷却液温度、第２冷却液温度等の検出信号と、乗員の操作により設定される設定温度等の操作信号が入力される。
【００５４】
そして、空調用制御装置は予め設定されたプログラムに従って所定の演算処理を行って出力信号を出力し、室内ユニット２０の送風機２２、エアミックスドア２５のサーボモータ（図示せず）および第１冷却液回路３０の流路切替弁３３ａ等の作動を制御する。
【００５５】
次に上記構成における作動を説明する。エンジン１が稼動している状態においてウォータポンプ３１、４１が駆動されると第１、第２冷却液が第１、第２冷却液回路３０、４０を循環する。
【００５６】
第１冷却液回路３０では、第１冷却液がインタークーラ４においてエンジン吸気から吸熱した後に第１ヒータコア２３に流入する。これにより、室内ユニット２０内において蒸発器１５通過後の冷風が第１ヒータコア２３で第１冷却液と熱交換して加熱される。
【００５７】
第２冷却液回路４０では、第２冷却液がエンジン１から吸熱した後に第２ヒータコア２４に流入する。これにより、室内ユニット２０内において第１ヒータコア２３通過後の温風が第２ヒータコア２４で第２冷却液と熱交換して更に加熱される。
【００５８】
このように本実施形態によると、インタークーラ４の廃熱を熱源とする第１ヒータコア２３、およびエンジン１の廃熱を熱源とする第２ヒータコア２４の両方で暖房するので、エンジン１の廃熱が少ない低燃費車両や低公害車両において暖房用熱源を良好に確保することができる。
【００５９】
しかも、冷凍サイクルの廃熱を暖房用熱源として利用する上記従来技術と異なり、インタークーラ４の廃熱を第１ヒータコア２３の熱源として利用しているので車両燃費の悪化を招くことなく暖房用熱源を確保することができる。
【００６０】
また、エンジン１の廃熱を熱源とする第２ヒータコア２４のみならずインタークーラ４の廃熱を熱源とする第１ヒータコア２３によっても暖房するので、エンジン１始動直後の暖機状態のように第２冷却液温度が低くて第２ヒータコア２４が暖房能力を発揮できない場合においても、インタークーラ４の廃熱を熱源とする第１ヒータコア２３が暖房能力を発揮して速やかに暖房運転を開始することができる。
【００６１】
なお第１冷却液回路３０において、第１ヒータコア２３で熱交換した第１冷却液は第１ラジエータ３２で放熱して冷却された後にインタークーラ４に流入する。
【００６２】
ここで、空調用制御装置が流路切替弁３３ａを切り替えて第１冷却液を第１バイパス流路３３側へ流した場合には、第１冷却液が第１ラジエータ３２をバイパスして第１ラジエータ３２で放熱しなくなるので第１冷却液温度が上昇する。
【００６３】
これにより、例えば冬期における車両用空調装置の始動時に急速暖房を良好に行うことができる。なお、空調用制御装置による流路切替弁３３ａの切り替え条件としては種々の条件を設定可能である。
【００６４】
例えば外気温度、内気温度等の暖房負荷やエンジン吸気温度、第１、第２冷却液温度等のエンジン運転状態等に基づいて流路切替弁３３ａの切り替え条件を設定することができる。
【００６５】
（第２実施形態）
本第２実施形態は、図２に示すように、上記第１実施形態に対して液冷放熱器１６を付加したものである。この液冷放熱器１６は、第１冷却液回路３０においてインタークーラ４と第１ヒータコア２３との間に設けられ、冷凍サイクル１０において圧縮機１１と空冷放熱器１２との間に設けられ、第１冷却液回路３０の第１冷却液を冷凍サイクル１０の高圧冷媒と熱交換させる。
【００６６】
さらに第１冷却液回路３０には、第１冷却液が第１ヒータコア２３を迂回（バイパス）して流れる第２バイパス流路３４と、第１冷却液が第１ヒータコア２３側を流れるか第２バイパス流路３４側を流れるかを切り替える流路切替弁３４ａとが設けられている。流路切替弁３４ａの切り替え制御は空調用制御装置（図示せず）により行われる。
【００６７】
本実施形態によると、液冷放熱器１６によって冷凍サイクル１０の廃熱を回収して第１冷却液回路３０の第１冷却液を加熱することができるので上記第１実施形態よりも暖房能力を向上できる。
【００６８】
また、液冷放熱器１６によって冷凍サイクル１０の高圧冷媒を冷却することができるので空冷放熱器１２を小型化することができる。なお、空冷放熱器１２を廃止して、液冷放熱器１６のみによって高圧冷媒を冷却するようにしてもよい。
【００６９】
ちなみに、空調用制御装置が流路切替弁３４ａを切り替えて第１冷却液を第２バイパス流路３４側へ流した場合には、第１冷却液が第１ヒータコア２３をバイパスして第１ヒータコア２３で放熱しなくなる。このため、例えば夏期のように第１ヒータコア２３の加熱能力を必要としない場合等に第１ヒータコア２３が加熱能力を発揮しないようにすることができる。
【００７０】
なお、空調用制御装置による流路切替弁３４ａの切り替え条件としては種々の条件を設定可能である。例えば外気温度、内気温度等の空調負荷やエンジン吸気温度、第１、第２冷却液温度等のエンジン運転状態等に基づいて流路切替弁３４ａの切り替え条件を設定することができる。
【００７１】
（第３実施形態）
本第３実施形態は、図３に示すように、液冷放熱器１６とインタークーラ４との配置関係を上記第２実施形態と反対にしたものである。具体的には、上記第２実施形態では第１冷却液回路３０において液冷放熱器１６をインタークーラ４と第１ヒータコア２３との間に設けているが、本実施形態ではインタークーラ４を液冷放熱器１６と第１ヒータコア２３との間に設けている。
【００７２】
また本実施形態では、冷凍サイクル１０をヒートポンプとして運転可能に構成している。具体的には冷凍サイクル１０にバイパス流路１７、流路切替弁１７ａ、全開機能付き膨張弁１８およびアキュムレータ１９を付加している。バイパス流路１７は冷媒が受液器1３、膨張弁１４および蒸発器１５を迂回（バイパス）して流れる流路である。流路切替弁１７ａは、冷媒が受液器1３、膨張弁１４および蒸発器１５側を流れるかバイパス流路１７側を流れるかを切り替えるものであり、空調用制御装置（図示せず）により制御される。
【００７３】
全開機能付き膨張弁１８は空冷放熱器１２と液冷放熱器１６との間に配置されている。アキュムレータ１９は、空冷放熱器１２から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して余剰液相冷媒を溜める気液分離器であり、圧縮機１１の吸入側に配置されている。
【００７４】
本実施形態によると、第１ラジエータ３２から流出した最も低温の第１冷却液を液冷放熱器１６に流入させることができるので、液冷放熱器１６における冷媒と第１冷却液との温度差を上記第２実施形態よりも大きくすることができる。このため、液冷放熱器１６の冷媒冷却性能を向上させることができるので、空冷放熱器１２を更に小型化することができる。
【００７５】
また本実施形態によると、空調用制御装置が流路切替弁１７ａを切り替えて冷媒をバイパス流路１７へ流すことによって冷凍サイクル１０をヒートポンプとして運転させることができるので、空冷放熱器１２にて冷媒が外気から吸熱した熱を液冷放熱器１６にて第１冷却液に放熱させることができる。このため暖房能力を一層向上することができる。
【００７６】
（第４実施形態）
本第４実施形態は、図４に示すように、上記第３実施形態に対して流路切替弁１７ａの代わりに流量調整弁５０を設けるとともに、冷凍サイクル１０にバイパス流路５１と流路切替弁５１ａとを付加している。
【００７７】
流量調整弁５０は、受液器1３、膨張弁１４および蒸発器１５側を流れる冷媒流量とバイパス流路１７側を流れる冷媒流量とを調整するものであり、空調用制御装置（図示せず）により制御される。
【００７８】
バイパス流路５１は冷媒が膨張弁１４を迂回（バイパス）して流れる流路である。流路切替弁５１ａは、冷媒が膨張弁１４側を流れるかバイパス流路５１側を流れるかを切り替えるものであり、空調用制御装置（図示せず）により制御される。
【００７９】
これによると、上記第３実施形態と同様の効果を発揮しつつ、室内ユニット２０によって除湿暖房を行うことができる。すなわち、空調用制御装置が流量調整弁５０を制御して冷媒がバイパス流路１７側と蒸発器１５側との両方に流れるようにすれば、上記第３実施形態と同様に液冷放熱器１６で第１冷却液回路３０の第１冷却液を加熱することができるのに加えて、蒸発器１５で室内ユニット２０内の送風空気を冷却除湿することができる。
【００８０】
（第５実施形態）
上記第４実施形態では、第１冷却液回路３０においてインタークーラ４と液冷放熱器１６とを直列に設けているが、本第５実施形態では、図５に示すように、第１冷却液回路３０においてインタークーラ４と液冷放熱器１６とを並列に設けている。
【００８１】
これにより、インタークーラ４および液冷放熱器１６の両方に最も低温の第１冷却液を流入させることができるので、インタークーラ４の吸気冷却性能、および液冷放熱器１６の冷媒冷却性能をともに向上させることができる。
【００８２】
（第６実施形態）
上記各実施形態では、第１、第２ヒータコア２３、２４を別個の２つの熱交換で構成しているが、本第６実施形態では、図６に示すように第１、第２ヒータコア２３、２４を一体化して１つの熱交換器で構成しており、これにより部品点数を削減している。
【００８３】
また、第１、第２ヒータコア２３、２４を一体化することで第１、第２ヒータコア２３、２４を熱的に連結して第１、第２冷却液間での熱移動を可能にすることができるので、第２冷却液によって第１冷却液を加熱したり、第１冷却液によって第２冷却液を加熱したりすることが可能になる。
【００８４】
すなわち、第１冷却液はエンジン１を冷却する関係上、９０℃〜１１０℃程度になり、第２冷却液はインタークーラ４を冷却する関係上、外気温＋２０℃程度になるので、通常状態では第２冷却液温度は第１冷却液冷却温度よりも低くなる。このため、第１、第２ヒータコア２３、２４を熱的に連結して第１、第２冷却液間での熱移動を可能にすることで、第２冷却液によって第１冷却液を加熱することが可能になる。
【００８５】
また、エンジン１始動直後の暖機状態のように第２冷却液温度が低い場合には、第１冷却液によって第２冷却液を加熱することができるので、暖機時間を短縮して車両燃費の向上や排ガスのクリーン化を図ることができる。この時、送風機２２の送風を停止しておけば、この加熱効果を最大限に発揮できる。
【００８６】
なお、第１、第２ヒータコア２３、２４を別個の２つの熱交換で構成した場合であっても、第１、第２ヒータコア２３、２４同士を当接させて熱的に連結されるように配置すれば第１、第２冷却液間での熱移動が可能になるのはもちろんである。
【００８７】
（第７実施形態）
上記第５実施形態では、第１冷却液回路３０において、第１ラジエータ３２、第１バイパス流路３３および流路切替弁３３ａがウォータポンプ３１とインタークーラ４および液冷放熱器１６との間に設けられているが、本第７実施形態では、図７（ａ）に示すように、第１ラジエータ３２、第１バイパス流路３３および流路切替弁３３ａが流路切替弁３４ａと第１ヒータコア２３との間に設けられている。
【００８８】
また本実施形態では、第１冷却液回路３０に流量調整弁３５、バイパス流路３６および流路切替弁３６ａが付加されており、第２冷却液回路４０にサーモスタット弁４３、バイパス流路４４および開閉弁４５とが付加されている。
【００８９】
流量調整弁３５は、インタークーラ４を流れる第１冷却液と液冷放熱器１６を流れる第１冷却液との流量割合を調整する手段をなすものであり、空調用制御装置（図示せず）により制御される。
【００９０】
バイパス流路３６は第１冷却液が第１ラジエータ３２および第１ヒータコア２３を迂回（バイパス）して流れる流路３６である。流路切替弁３６ａは、第１冷却液が第１ラジエータ３２および第１ヒータコア２３側を流れるかバイパス流路３６側を流れるかを切り替えるものであり、空調用制御装置（図示せず）により制御される。
【００９１】
サーモスタット弁４３は、第２冷却液温度が所定温度以下のときに閉じて第２ラジエータ４２への第２冷却液の流れを遮断する。バイパス流路４４は第２冷却液が第２ヒータコア２４を迂回（バイパス）して流れる流路４４である。開閉弁４５は、第２ヒータコア２４に対する第２冷却液の流通と遮断とを切り替えるものであり、空調用制御装置（図示せず）により制御される。
【００９２】
さらに本実施形態では、第１冷却液回路３０にＥＧＲクーラ５が付加され、第２冷却液回路４０にＡＴＦクーラ６およびエンジン排気熱回収熱交換器７が付加されている。
【００９３】
ＥＧＲクーラ５は、エンジン１に再循環する再循環排気ガスを第１冷却液と熱交換させて冷却する熱交換器であり、第１冷却液回路３０においてインタークーラ４および液冷放熱器１６と流路切替弁３４ａとの間に配置されている。
【００９４】
ＡＴＦクーラ６はオートマチックトランスミッションオイルを第１冷却液と熱交換させて冷却する熱交換器であり、エンジン排気熱回収熱交換器７はエンジン１の排気ガスを第１冷却液と熱交換させて排気ガスの熱（排気熱）を回収する熱交換器である。ＡＴＦクーラ６およびエンジン排気熱回収熱交換器７は、第２冷却液回路４０において第２ヒータコア２４とウォータポンプ４１との間に配置されている。
【００９５】
図７（ｂ）は第１冷却液がバイパス流路３４、３６を流れるように流路切替弁３４ａ、３６ａを切り替えた状態における第１冷却液の流れを示し、図７（ｃ）は第１冷却液がバイパス流路３４、３６を流れないように流路切替弁３４ａ、３６ａを切り替えた状態における第１冷却液の流れを示している。
【００９６】
主に冬期の暖房時には図７（ｂ）の状態に切り替えられる。この状態では上記第５実施形態と同様に第１冷却液がインタークーラ４、第１ヒータコア２３および第１ラジエータ３２をインタークーラ４→第１ヒータコア２３→第１ラジエータ３２→インタークーラ４の順番に循環する。これにより上記第５実施形態と同様に十分な暖房能力で車室内を暖房することができる。
【００９７】
一方、主に春秋の中間期には図７（ｃ）の状態に切り替えられる。この状態では第１冷却液がインタークーラ４→第１ラジエータ３２→第１ヒータコア２３→インタークーラ４の順番に循環する。
【００９８】
図７（ｃ）の状態では、第１冷却液は、第１ラジエータ３２で外気によって冷却された後に第１ヒータコア２３で蒸発器１５通過後の冷風によって更に冷却される。このため、図７（ｂ）の状態に比べて液冷放熱器１６に流入する第１冷却液の温度を低くすることができ、ひいては液冷放熱器１６の冷媒冷却性能を向上させることができる。
【００９９】
その結果、冷凍サイクル１０の高圧圧力を低下させて圧縮機１１の消費動力を低減したり、空冷放熱器１２を小型化したりすることができる。
【０１００】
また本実施形態では、ＥＧＲクーラ５、ＡＴＦクーラ６およびエンジン排気熱回収熱交換器７によって第１、第２冷却液を加熱することができるので暖房能力をより一層向上することができる。
【０１０１】
なお本実施形態は、ＥＧＲクーラ５、ＡＴＦクーラ６およびエンジン排気熱回収熱交換器７を付加した構成の一例を示したものに過ぎず、ＥＧＲクーラ５、ＡＴＦクーラ６およびエンジン排気熱回収熱交換器７を第１、第２冷却液回路３０、４０のいずれに配置してもよい。
【０１０２】
ちなみに、第２冷却液温度が第１冷却液温度よりも低いときに第２ヒータコア２４に第２冷却液が流通していると第１ヒータコア２３通過後の温風が第２ヒータコア２４で冷やされてしまうという問題が生じるが、本実施形態では第２冷却液温度が第１冷却液温度よりも低いときに第２冷却液回路４０の開閉弁４５を閉じればこの問題を回避することができる。
【０１０３】
（他の実施形態）
なお、上記第５実施形態では、第１、第２冷却液回路３０、４０にＥＧＲクーラ５、ＡＴＦクーラ６およびエンジン排気熱回収熱交換器７を付加した例を示したが、これに限定されることなく他の熱交換機を付加してもよい。他の熱交換機とは、例えばエンジンオイルク−ラ、パワステオイルク−ラおよびインバ−タ冷却器等である。
【０１０４】
また、上記実施形態では、冷凍サイクル１０を高圧圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界サイクルで構成した例を示したが、高圧圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界サイクルで冷凍サイクル１０を構成してもよい。
【０１０５】
また、上記各実施形態の構成を適宜組み合わせ可能であることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用空調装置の概要を示す構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態における車両用空調装置の概要を示す構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態における車両用空調装置の概要を示す構成図である。
【図４】本発明の第４実施形態における車両用空調装置の概要を示す構成図である。
【図５】本発明の第５実施形態における車両用空調装置の要部を示す構成図である。
【図６】本発明の第６実施形態における第１、第２ヒータコアの斜視図である。
【図７】本発明の第７実施形態における車両用空調装置の概要を示す構成図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１    エンジン
３    過給機
４    インタークーラ
２１  ケーシング
２２  送風機
２３  第１ヒータコア（第１加熱用熱交換器）
２４  第２ヒータコア（第２加熱用熱交換器）
３０  第１冷却液回路
３２  第１ラジエータ（第１放熱器）
３３  第１バイパス流路
４０  第２冷却液回路
４２  第２ラジエータ（第２放熱器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010115993.tif 000006
【図５】
2010115993.tif 000007
【図６】
2010115993.tif 000008
【図７】
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