(57)【要約】      （修正有）【課題】簡素なシステム構成で広範囲の温度制御が可能な車両用空調装置を提供する。【解決手段】冷媒を第１熱交換器２２、第２熱交換器２４、蒸発器２６及びコンプレッサ２１をその順序で循環させ、第１熱交換器２２に冷媒の熱を放熱させる除湿暖房運転時において、外気温が所定温度以下であって、第２熱交換器２４から流出した冷媒を膨張させる第２膨張弁２５の開度を第１熱交換器２２から流出した冷媒を膨張させる第１膨張弁２３の開度よりも大きいとき、冷媒を加熱可能な冷媒加熱手段２７を備える。【選択図】図１
2018065419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮するコンプレッサと、
前記コンプレッサが圧縮した冷媒の熱を内気に放熱可能な第１熱交換器と、
前記第１熱交換器から流出した冷媒を膨張させる第１膨張弁と、
前記第１膨張弁から流出した冷媒の熱を外気と熱交換可能な第２熱交換器と、
前記第２熱交換器から流出した冷媒を膨張させる第２膨張弁と、
前記第２膨張弁から流出した冷媒に内気の熱を吸熱させる蒸発器と、
を備え、
暖房モード、冷房モード及び除湿暖房モードのいずれかの運転モードで運転し、
前記暖房モードは、前記冷媒を前記第１熱交換器、前記第２熱交換器及び前記コンプレッサをその順序に備える暖房回路を介して循環させ、前記第１熱交換器に前記冷媒の熱を放熱させる運転モードであり、
前記冷房モードは、前記冷媒を前記第２熱交換器、前記蒸発器及び前記コンプレッサをその順序に備える冷房回路を介して循環させる運転モードであり、
前記除湿暖房モードは、前記冷媒を前記第１熱交換器、前記第２熱交換器、前記蒸発器及び前記コンプレッサをその順序に備える除湿暖房回路を介して循環させ、前記第１熱交換器に前記冷媒の熱を放熱させ、前記第２熱交換器で前記冷媒に吸熱させる運転モードであり、
前記除湿暖房回路において、さらに前記冷媒を加熱可能な冷媒加熱手段を備え、
運転モードが前記除湿暖房モードであり、外気温が所定温度以下であって、前記第２膨張弁の開度を前記第１膨張弁の開度よりも大きいとき、前記冷媒加熱手段は前記冷媒を加熱すること
を特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記冷媒加熱手段が前記冷媒を加熱するとき、前記冷媒を加熱する前よりも前記第１膨張弁の開度を大きくすること
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】
前記冷媒の気相成分を分離し、前記気相成分を前記コンプレッサに供給するアキュムレータを備え、
上記冷媒加熱手段は、前記蒸発器と前記アキュムレータの間に設けられたこと
を特徴とする請求項１又は請求項２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、車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ヒートポンプサイクルを利用して除湿暖房運転を行う車両用空調装置が提案されている（特許文献１参照）。例えば、図１３に表される車両用空調装置９１は、コンプレッサ２１、室内熱交換器２２、膨張弁Ａ２３、室外熱交換器２４、膨張弁Ｂ２５及び蒸発器２６を構成要素として備える。除湿暖房運転では、それらの構成要素からなる回路においてその順序で冷媒が循環される。蒸発器２６と室内熱交換器２２はダクト５１に収容され、蒸発器２６は、ダクト５１内の空調空気の流通方向に対して室内熱交換器２２の上流に配置される。
【０００３】
空調空気の温度を調節する手法として、膨張弁Ａ２３と膨張弁Ｂ２５との開度比を調節して蒸発器２６の温度を露点以下に低下させ、空調空気の流通方向に対して蒸発器２６の下流に設けられた室内熱交換器２２を目標温度以上に昇温させる手法が知られている。
この手法では、冷媒の流通方向に対して蒸発器２６よりも上流に配置された室外熱交換器２４との間の膨張弁Ｂ２５の開度を制御して、蒸発器２６における冷媒と室外熱交換器２４における冷媒との間で圧力差を発生させる。外気温が低い場合には、凍結防止のために蒸発器２６の温度を蒸発器凍結限界温度（例えば、０Ｃ°）よりも高くしなければならない。また、蒸発器２６よりも冷媒の流通方向に対して上流に設置された室外熱交換器２４の温度は、蒸発器２６の温度よりも下げることができない。室外熱交換器２４の冷媒の温度と外気温との温度差を大きくすることができないために、室外熱交換器２４に供給される外気から冷媒への吸熱量が十分に得られない。そのため、所望の吹き出し温度として十分に高い温度が得られないことがある。吹き出し温度とは、ダクト５１から排出される空調空気の温度を指す。一般に、外気温が低いほど制御可能な吹き出し温度の上限が低くなる傾向がある。
【０００４】
そこで、図１４に例示される車両用空調装置９２のように、冷媒の流通回路において室外熱交換器２４と蒸発器２６が並列に配置され、蒸発器２６からの冷媒の排出口に絞り弁３８を備える構成が提案されている。この構成によれば、絞り弁３８の開度を制御して蒸発器２６における冷媒の蒸発温度を室外熱交換器２４における冷媒の温度よりも高くすることができる。そのため、室外熱交換器２４における吸熱量の確保と蒸発器２６の凍結防止とを両立することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２５６２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１４に示す車両用空調装置９２では、外気温と目標とする吹き出し温度の範囲に応じて図１４（Ａ）に示す冷媒の流通回路と、図１４（Ｂ）に示す冷媒の流通回路とを切り替える必要がある。図１４（Ｂ）に示す流通回路は、図１３に示す流通回路と同様の構成要素を備える。この流通回路の切り替えに伴って冷媒の流動音が生じることがある。流動音は、騒音として不快感を与える要因になる。また、流通回路の切り替えのために、車両用空調装置９２は、複数の弁を備え、それぞれの開度を制御することを要する。そのため、車両用空調装置９２の部品点数が増加し、システムが複雑になる。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡素な構成で広範囲の温度制御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】
本発明の第１の態様は、冷媒を圧縮するコンプレッサ（２１）と、前記コンプレッサが圧縮した冷媒の熱を内気に放熱可能な第１熱交換器（２２）と、前記第１熱交換器（２２）から流出した冷媒を膨張させる第１膨張弁（２３）と、前記第１膨張弁（２３）から流出した冷媒の熱を外気と熱交換可能な第２熱交換器（２４）と、前記第２熱交換器（２４）から流出した冷媒を膨張させる第２膨張弁（２５）と、前記第２膨張弁（２５）から流出した冷媒に内気の熱を吸熱させる蒸発器（２６）と、を備え、暖房モード、冷房モード及び除湿暖房モードのいずれかの運転モードで運転し、前記暖房モードは、前記冷媒を前記第１熱交換器（２２）、前記第２熱交換器（２４）及び前記コンプレッサ（２１）をその順序に備える暖房回路（Ｆ３）を介して循環させ、前記第１熱交換器（２２）に前記冷媒の熱を放熱させる運転モードであり、前記冷房モードは、前記冷媒を前記第２熱交換器（２４）、前記蒸発器（２６）及び前記コンプレッサ（２１）をその順序に備える冷房回路（Ｆ２）を介して循環させる運転モードであり、前記除湿暖房モードは、前記冷媒を前記第１熱交換器（２２）、前記第２熱交換器（２４）、前記蒸発器（２６）及び前記コンプレッサ（２１）をその順序に備える除湿暖房回路（Ｆ１、Ｆ１ａ、Ｆ１ｂ、Ｆ１ｃ）を介して循環させ、前記第１熱交換器（２２）に前記冷媒の熱を放熱させ、前記第２熱交換器（２４）で前記冷媒に吸熱させる運転モードであり、前記除湿暖房回路（Ｆ１、Ｆ１ａ、Ｆ１ｂ、Ｆ１ｃ）において、さらに前記冷媒を加熱可能な冷媒加熱手段（２７）を備え、運転モードが前記除湿暖房モードであり、外気温が所定温度以下であって、前記第２膨張弁（２５）の開度を前記第１膨張弁（２３）の開度よりも大きいとき、前記冷媒加熱手段（２７）は前記冷媒を加熱することを特徴とする車両用空調装置（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）である。
【０００９】
本発明の第２の態様は、上述の車両用空調装置（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）において、前記冷媒加熱手段（２７）が前記冷媒を加熱するとき、前記冷媒を加熱する前よりも前記第１膨張弁（２３）の開度を大きくすることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の態様は、上述の車両用空調装置（１０、１０ａ）において、前記冷媒の気相成分を分離し、前記気相成分をコンプレッサ（２１）に供給するアキュムレータ（２８）を、前記蒸発器（２６）と前記コンプレッサ（２１）の間に備え、上記冷媒加熱手段（２７）は、前記蒸発器（２６）と前記アキュムレータ（２８）の間に設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡素なシステム構成で広範囲の温度制御が可能な車両用空調装置を提供することができる。
本発明の第１の態様によれば、運転モードが除湿暖房モードである場合、外気温が低いときに、冷媒が加熱されて比体積が増加するので、除湿暖房回路内の冷媒の循環が促進される。加熱された冷媒は蒸発により量が増え、コンプレッサから送出される圧縮冷媒の量が増えるので第１熱交換器を昇温させることができる。従って、第１熱交換器が放熱して得られる空調空気の温度が高くなる。よって、冷媒加熱手段を有しない場合よりも広範囲の温度制御が可能となる。この温度制御は、複数の冷媒の流通回路を切り替えずに実現可能であるので、システムの複雑化ならびに流通回路の切り替えに伴う冷媒の流動音の発生が回避される。
【００１２】
本発明の第２の態様によれば、除湿暖房回路において加熱によって冷媒の流通が促進される。そのため、第１圧縮弁の開度を維持するときよりも第１熱交換器と第２熱交換器の間の温度差を拡大して、第１熱交換器の温度を高くすることができる。よって、広範囲の温度制御が可能となる。
【００１３】
本発明の第３の態様によれば、冷媒加熱手段は、蒸発器よりも冷媒の流通方向に設置される。そのため、加熱により得られる比体積が増加した冷媒を蒸発器における圧力損失を受けずに、蒸発器の温度よりも冷媒加熱手段を通過する冷媒の温度が低くなるまでコンプレッサの回転数を上げることができる。そのため、除湿暖房回路における冷媒の循環量を増やし、第１熱交換器での放熱量を増やすことができる。さらに、第２熱交換器と蒸発器との間の圧力差が増えることがないので、第２熱交換器の温度を下げることができ、第２熱交換器での吸熱量を増やすことができる。従って、広範囲の温度制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の第１例の除湿暖房運転を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の第１例の冷房運転を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の第１例の暖房運転を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の第２例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の第３例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の第４例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る空調制御の手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の第３例の除湿暖房運転時における圧力−エンタルピー（ｐ−ｈ）線図の一例である。
【図９】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の第３例の除湿暖房運転時におけるｐ−ｈ線図の他の例である。
【図１０】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の第２例の除湿暖房運転時におけるｐ−ｈ線図の一例である。
【図１１】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の第３例における冷媒の比体積の例を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の第２例における冷媒の比体積の例を示す図である。
【図１３】従来の車両用空調装置の一例を示す図である。
【図１４】従来の車両用空調装置の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１〜図３は、本実施形態に係る車両用空調装置１０の構成図である。図１は、除湿暖房運転時における冷媒の流れを示す。図１において太線、破線は、それぞれ冷媒の流通経路、冷媒が流通していない流路を示す。図２は、冷房運転時における冷媒の流れを示す。図３は、暖房運転時における冷媒の流れを示す。なお、除湿暖房運転、冷房運転、暖房運転をそれぞれ除湿暖房モード、冷房モード、暖房モードと呼ぶことがある。
【００１６】
車両用空調装置１０は、空調ユニット１１と、ヒートポンプサイクル１２と、制御ユニット（図示せず）を含んで構成される。車両用空調装置１０の「車両用」とは、車両における使用に適すること、又は主な用途が車両内での使用であることを意味する。つまり、「車両用」とは、本実施形態の技術的範囲を、車両内での車両用空調装置１０の使用又は車両内で使用される車両用空調装置１０に限定するものではない。
【００１７】
空調ユニット１１は、ダクト５１と、ブロア５３と、エアミックスドア５４と、蒸発器２６と、室内熱交換器２２とを含んで構成される。ダクト５１の内部において空調空気が流通する。
ダクト５１は、その一端に空気取込口５２を有し、他端に空気吹出口（図示せず）を有する。ブロア５３、蒸発器２６、エアミックスドア５４及び室内熱交換器２２が、ダクトにおける空調空気の流通方向の上流から下流に向けて、その順序で配置されている。空調空気の流通方向は、空気取込口５２から空気吹出口への方向である。
【００１８】
空気取込口５２は、室内の空気、つまり内気を取り込む。制御ユニットによる制御により、空気取込口５２の開度が調整される。よって、ダクト５１内に流入する内気の流量が調整される。取り込まれた内気は、空調空気としてダクト５１内に導かれる。空気吹出口からは、ダクト５１内を流通した空調空気が室内に排出される。
【００１９】
ブロア５３は、空気取込口５２から取り込まれた空調空気を下流、つまり蒸発器２６に向けて送出する。ブロア５３は、制御ユニットから印加された駆動電圧に応じて駆動される。空調空気の送出量は、駆動電圧により供給される電力により制御される。
【００２０】
蒸発器２６は、膨張弁Ｂ２５（後述）を介して流入した低温かつ低圧の冷媒とダクト５１内に取り込まれた空調空気との熱交換を行う。蒸発器２６を通過する空調空気が有する熱は、冷媒が蒸発する際にその冷媒に吸熱される。これにより、蒸発器２６を通過する空調空気が冷却される。冷却された空調空気は、エアミックスドア５４を介して室内熱交換器２２に向けて、又は室内熱交換器２２を迂回するように送出される。蒸発により気化した気相の冷媒と蒸発せずに液体として残った液相の冷媒からなる気液２相の冷媒が、冷媒加熱ヒータ２７（冷媒加熱手段）に向けて送出される。以下の説明では、気相の冷媒をガス冷媒と呼び、液相の冷媒を液冷媒と呼ぶことがある。
【００２１】
なお、蒸発器２６の近傍部には、温度センサ（図示せず）が設置される。蒸発器２６に設置された温度センサは、蒸発器２６の温度を検出し、検出した温度を示す検出信号を制御ユニットに出力する。温度センサからの検出信号は、後述するように制御ユニットにおいて蒸発器２６の温度に応じて空調負荷を定めるために用いられる。空調負荷として、例えば、コンプレッサ２１の回転数が制御される。
【００２２】
エアミックスドア５４は、ダクト５１内の蒸発器２６から室内熱交換器２２に向かう通風経路を開放する加熱位置と、蒸発器２６から室内熱交換器２２を迂回する通風経路を開放する冷却位置との間で回動可能である。冷却位置にあるエアミックスドア５４は、室内熱交換器２２に向かう通風経路を遮断する。エアミックスドア５４の回動位置は、制御ユニットにより加熱位置から冷却位置の間で制御される。この制御により、蒸発器２６から送出される空調空気に室内熱交換器２２を通過させるか否か、又は室内熱交換器２２を通過する空調空気の流量と室内熱交換器２２を迂回して空気吹出口から室内に排出される空調空気の流量との流量割合が調整される。除湿暖房モードでは、エアミックスドア５４の回動位置は加熱位置に制御される。よって、蒸発器２６から室内熱交換器２２への通風経路が開放され、室内熱交換器２２に流入される冷媒の熱が放熱される。以下の説明では、エアミックスドア５４の回動位置を加熱位置に制御することを、エアミックスドア５４を開く、と呼ぶ。また、その回動位置を冷却位置に制御することを、エアミックスドア５４を閉じる、と呼ぶことがある。
【００２３】
室内熱交換器２２は、電磁弁４１（後述）を介して流入した高温かつ高圧の冷媒とエアミックスドア５４を介して通過する空調空気との熱交換を行う。室内熱交換器２２において、流入した冷媒が有する熱は、より温度が低い空調空気に放熱される。よって、室内熱交換器２２を通過する空調空気が加熱される。室内熱交換器２２を通過した空調空気は、空気吹出口から吹き出される。
【００２４】
次に、ヒートポンプサイクル１２の構成及び機能について、主に運転モードが除湿暖房モードである場合を例にして説明する。ヒートポンプサイクル１２は、蒸発器２６と室内熱交換器２２の他、膨張弁Ａ２３、室外熱交換器２４、膨張弁Ｂ２５、冷媒加熱ヒータ２７、アキュムレータ２８及びコンプレッサ２１を含んで構成される。除湿暖房モードは、除湿暖房回路Ｆ１内で冷媒を循環させる運転モードである。除湿暖房回路Ｆ１は、構成要素として室内熱交換器２２、膨張弁Ａ２３、室外熱交換器２４、膨張弁Ｂ２５、蒸発器２６、冷媒加熱ヒータ２７、アキュムレータ２８及びコンプレッサ２１を含み、各構成要素がその順序で接続されることにより形成される一連の流路である。除湿暖房運転時においては、その順序で冷媒が循環する。
【００２５】
コンプレッサ２１は、モータ（図示せず）によって駆動され、アキュムレータ２８から流入するガス冷媒を吸入し、吸入したガス冷媒を圧縮する。コンプレッサ２１は、圧縮により生じた高温かつ高圧の冷媒を分岐部３１と電磁弁４１を介して室内熱交換器２２に送出する。モータは、制御ユニットから供給される電力に応じた回転数で駆動される。
【００２６】
分岐部３１は、コンプレッサ２１から流入する冷媒を電磁弁４１及び電磁弁４２に向けて分岐可能な構造を有する。電磁弁４１、４２は、制御ユニットの制御により流路を開閉する。除湿暖房モードでは、電磁弁４１は、流路を開放してコンプレッサ２１からの冷媒を通過させる。他方、電磁弁４２は、流路を閉じてコンプレッサ２１からの冷媒を遮断する。
【００２７】
膨張弁Ａ２３は、室内熱交換器２２から流入する冷媒を減圧させることにより膨張させる。膨張弁Ａ２３の開度は、制御ユニットにより制御される。開度が高いほど冷媒の圧力の減少量が小さくなり、開度が低いほど冷媒の圧力の減少量が大きくなる。減圧により生じた中程度の温度かつ中程度の圧力を有する気液２相の噴霧状の冷媒は、室外熱交換器２４に合流部３２を介して送出される。中程度の温度、中程度の圧力を、それぞれ中間温、中間圧と呼ぶ。
【００２８】
合流部３２は、膨張弁Ａ２３から流入される冷媒と電磁弁４２から流入される冷媒とを合流可能な構造を有する。合流した冷媒が室外熱交換器２４に送出される。但し、除湿暖房モードでは、電磁弁４２から冷媒が合流部３２に流入されないため、膨張弁Ａ２３から流入される冷媒が室外熱交換器２４に送出される。
【００２９】
室外熱交換器２４は、室外に配置される。室外熱交換器２４は、合流部３２から流入される冷媒と外気との間で熱交換を行う。室外熱交換器２４における冷媒の温度が外気温よりも低い場合には、流入される冷媒は、外気が有する熱を吸熱する。これにより冷媒が昇温する。室外熱交換器２４における冷媒の温度が外気温よりも高い場合には、流入される冷媒は外気に放熱する。これにより冷媒が冷却される。熱交換が行われた冷媒は、分岐部３３と膨張弁Ｂ２５を介して蒸発器２６に送出される。
【００３０】
なお、室外熱交換器２４の近傍部には、温度センサ（図示せず）が設置される。室外熱交換器２４の近傍部に設置された温度センサは、外気温を検出し、検出した外気温を示す検出信号を制御ユニットに出力する。温度センサからの検出信号は、後述するように制御ユニットにおいて外気温に応じて空調負荷を定めるために用いられる。外気温に依存する空調負荷のパラメータとして、制御ユニットは、例えば、コンプレッサ２１の回転数、各運転モードにおける冷媒の流路における各種の弁の開閉及び開度などを制御する。
【００３１】
分岐部３３は、室外熱交換器２４から流入する冷媒を電磁弁４３及び膨張弁Ｂ２５に分岐可能な構成を備える。電磁弁４３は、制御ユニットの制御により流路を開閉する。除湿暖房モードでは、電磁弁４３は、流路を閉じることで室外熱交換器からの冷媒を遮断する。他方、膨張弁Ｂ２５は、室外熱交換器２４から流入される冷媒を減圧させることにより膨張させる。膨張弁Ｂ２５の開度は、制御ユニットにより制御される。開度が高いほど冷媒の圧力の減少量が少なく、開度が低いほど冷媒の圧力の減少量が大きくなる。減圧により生じた低温かつ低圧の冷媒は、蒸発器２６に送出される。
【００３２】
図１に示す例では、冷媒加熱ヒータ２７は、除湿暖房回路Ｆ１において蒸発器２６と合流部３４の間に配置される。冷媒加熱ヒータ２７は、制御ユニットから供給される電力により発熱し、蒸発器２６から流入される冷媒を加熱する。加熱された冷媒は、合流部３４に送出される。制御ユニットは、冷媒加熱ヒータ２７への電力の投入の有無、投入される電力の大きさを制御する。冷媒加熱ヒータ２７に電力が投入されない場合、冷媒は加熱されずに合流部３４を介してアキュムレータ２８に送出される。
【００３３】
合流部３４は、蒸発器２６から冷媒加熱ヒータ２７を介して流入される冷媒と電磁弁４３から流入される冷媒とを合流可能な構成を備える。合流した冷媒はアキュムレータ２８に送出される。但し、除湿暖房モードでは、電磁弁４３から冷媒が合流部３４に流入しない。そのため、冷媒加熱ヒータ２７から流入する冷媒が、アキュムレータ２８に送出される。
【００３４】
アキュムレータ２８は、合流部３４から流入される気液２相の冷媒からガス冷媒と液冷媒とを分離し、液冷媒を残留させる。アキュムレータ２８において残留せずに分離されたガス冷媒は、コンプレッサ２１に供給される。
【００３５】
従って、除湿暖房回路Ｆ１において、冷媒が循環することで蒸発器２６の温度が低下し、室内熱交換器２２の温度が上昇する。ブロア５３の動作によりダクト５１に流入した空調空気に含まれる水蒸気が蒸発器２６により露点よりも冷却されることで液化する。水蒸気は液化により水滴として脱落するので、空気に含まれる水蒸気の量が減少する。
また、除湿暖房モードでは、制御ユニットは、エアミックスドア５４を開ける。蒸発器２６を通過することで水蒸気の量が減少した空調空気が、室内熱交換器２２に送出される。室内熱交換器２２を通過する空調空気は加熱され、空気吹出口から排出される。そのため、空調空気は、温度低下を伴わずに又は温度低下が緩和されて除湿暖房として室内に供給される。
【００３６】
制御ユニットは、室内に配設された各種の操作部材からの操作信号に基づいて車両用空調装置１０の動作を制御する。制御ユニットは、例えば、電子制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）である。操作部材は、操作者による操作を受け付け、操作部材に対応付けられた指令を示す操作信号を生成する。操作部材は、例えば、スイッチ、レバー、ダイヤル等の部材を含んで構成される。操作信号により、例えば、運転モード、目標温度などが指示される。目標温度とは、目標とする吹き出し温度である。吹き出し温度とは、ダクト５１の空気吹出口から排出される空調空気の温度である。
【００３７】
運転モードが除湿暖房モードであるとき、制御ユニットは、膨張弁Ａ２３の開度、膨張弁Ｂ２５の開度、冷媒加熱ヒータ２７への電力の投入の要否を制御する。例えば、外気温が低く、かつ、吹き出し温度をその時点における吹き出し温度よりも昇温させる場合には、室内熱交換器２２を昇温させることを要する。その場合には、室外熱交換器２４の冷媒の温度を低下させることによって、外気から冷媒への吸熱量を増加させる。そこで、制御ユニットは、膨張弁Ｂ２５の開度を膨張弁Ａ２３の開度に対してより大きくする。このことで室外熱交換器２４の冷媒と蒸発器２６の冷媒との圧力差が小さくなるので、蒸発器２６の圧力が低下する。よって、室外熱交換器２４の冷媒の温度が低下し、蒸発器２６の温度に近づく。しかしながら、膨張弁Ｂ２５の開度が全開、つまり膨張弁Ｂ２５の開度が膨張弁Ａ２３の開度よりも大きくしても、外気温が低い場合には、室外熱交換器２４における冷媒の温度と外気温との差が小さくなる。その場合には、室外熱交換器２４における外気から冷媒への吸熱量が低下するので、吹き出し温度が十分に昇温しない。
【００３８】
そこで、制御ユニットは、外気温が所定の温度（例えば、０℃）以下であり、かつ、膨張弁Ｂ２５の開度が膨張弁Ａ２３の開度よりも大きいとき、冷媒加熱ヒータ２７に電力を投入する。冷媒加熱ヒータ２７は冷媒を加熱することで、冷媒の蒸発が促されるので冷媒の量が増加する。そこで、制御ユニットがコンプレッサ２１の回転数を増加させることで、除湿暖房回路Ｆ１内の冷媒の流量を増加させる。そのため、室外熱交換器２４における吸熱料を増やすことができる。これにより、室内熱交換器２２の温度が上昇し、ひいては室内熱交換器２２を通過して排出される空調空気の吹き出し温度が高くなる。より具体的には、制御ユニットは、蒸発器２６の圧力が蒸発器凍結限界温度飽和蒸気圧力以上となるようにコンプレッサ２１の回転数を制御する。蒸発器凍結限界温度飽和蒸気圧力とは、蒸発器２６の凍結限界温度における冷媒の飽和蒸気圧を意味する。
【００３９】
また、制御ユニットは、膨張弁Ａ２３の開度を冷媒加熱ヒータ２７への電力投入前よりも大きくする。冷媒加熱ヒータ２７では、冷媒が加熱されることにより蒸発する冷媒の量が増加する。膨張弁Ａ２３の開度を大きくするとともに、制御ユニットは、コンプレッサ２１の回転数を大きくする。このことで、除湿暖房回路Ｆ１内において、増加した冷媒の流通が促進される。よって、室外熱交換器２４における冷媒の吸熱量がさらに多くなるので、空調空気の吹き出し温度をさらに高くすることが可能となる。
【００４０】
次に、ヒートポンプサイクル１２の機能について、運転モードが冷房モードである場合を例にして、図２を参照しながら説明する。以下の説明では、運転モードが除湿暖房モードである場合との差分を主とする。
【００４１】
冷房モードは、冷房回路Ｆ２内で冷媒を循環させる運転モードである。冷房回路Ｆ２は、構成要素として室外熱交換器２４、膨張弁Ｂ２５、蒸発器２６、アキュムレータ２８及びコンプレッサ２１を含み、各構成要素がその順序で接続されることによって形成される一連の流路である。冷房回路Ｆ２では、その順序で冷媒が循環する。
【００４２】
冷房モードでは、電磁弁４１と膨張弁Ａ２３は、制御ユニットからの制御により、それぞれ流路を閉じる。他方、電磁弁４２は、制御ユニットからの制御により、流路を開放する。コンプレッサ２１からは、外気よりも高温かつ高圧の冷媒が、分岐部３１、電磁弁４２及び合流部３２を介して室外熱交換器２４に流入する。
【００４３】
室外熱交換器２４において、コンプレッサ２１から流入される高温の冷媒が有する熱が外気に放熱される。これにより冷媒が冷却される。冷房モードにおいても、電磁弁４３は制御ユニットからの制御により、流路を閉じる。従って、室外熱交換器２４において放熱した冷媒は、分岐部３３を介して膨張弁Ｂ２５に送出される。
【００４４】
膨張弁Ｂ２５は、室外熱交換器２４から流入する冷媒を減圧させることにより膨張させる。減圧により生じた低温かつ低圧の冷媒は、蒸発器２６に送出される。
【００４５】
冷房モードでは、冷媒加熱ヒータ２７に電力は投入されない。蒸発器２６から冷媒加熱ヒータ２７に流入する冷媒は、加熱されずに冷媒加熱ヒータ２７を通過する。冷媒加熱ヒータ２７から、冷媒が合流部３４を介してアキュムレータ２８に送出される。また、制御ユニットは、エアミックスドア５４を閉じる。
【００４６】
従って、冷房回路Ｆ２において、冷媒が循環することで蒸発器２６の温度が低下する一方で、室内熱交換器２２の温度は上昇しない。ダクト５１に流入した空調空気は、蒸発器２６により冷却され、室内熱交換器２２を迂回して排出される。よって、排出される空調空気は、冷房として供給される。
【００４７】
次に、ヒートポンプサイクル１２の機能について、運転モードが暖房モードである場合を例にして、図３を参照しながら説明する。以下の説明では、運転モードが除湿暖房モードである場合との差分を主として説明する。
【００４８】
暖房モードは、暖房回路Ｆ３内で冷媒を循環させる運転モードである。暖房回路Ｆ３は、構成要素として膨張弁Ａ２３、室外熱交換器２４、アキュムレータ２８及びコンプレッサ２１を含み、各構成要素がその順序で接続されることにより形成される一連の流路である。暖房回路Ｆ３では、その順序で冷媒が循環する。
【００４９】
暖房モードでは、電磁弁４１と膨張弁Ａ２３は、制御ユニットからの制御により、それぞれ流路を開放する。他方、電磁弁４２は、制御ユニットからの制御により、流路を閉じる。よって、コンプレッサ２１から送出される高温かつ高圧の冷媒は、分岐部３１、電磁弁４２及び電磁弁４１を介して室内熱交換器２２に流入する。
【００５０】
膨張弁Ａ２３は、室内熱交換器２２から流入される冷媒を減圧させることにより膨張させる。減圧により生じた低温かつ低圧の冷媒は、室外熱交換器２４に合流部３２を介して送出される。
【００５１】
室外熱交換器２４では、コンプレッサ２１から流入される低温の冷媒は、より温度が高い外気が有する熱を吸熱する。これにより冷媒が加熱される。暖房モードでは、電磁弁４３は、流路を開放するように制御される。他方、膨張弁Ｂ２５は、制御ユニットからの制御により、流路を閉じる。よって、室外熱交換器２４において吸熱した冷媒は、分岐部３３、電磁弁４３及び合流部３４を介してアキュムレータ２８に送出される。また、制御ユニットは、エアミックスドア５４を開ける。
【００５２】
従って、暖房回路Ｆ３において、冷媒が循環することで室内熱交換器２２の温度が上昇する一方で、蒸発器２６の温度は低下しない。ダクト５１に流入した空調空気は、蒸発器２６により冷却されず、室内熱交換器２２を通過する過程で加熱されたうえで排出される。排出される空調空気は、暖房として供給される。
【００５３】
（変形例）
図１〜図３に例示した車両用空調装置１０では、除湿暖房回路Ｆ１を構成する蒸発器２６と合流部３４の間に冷媒加熱ヒータ２７が配置されるが、冷媒加熱ヒータ２７の配置は、この例には限られない。図４に例示される車両用空調装置１０ａのように、合流部３４とアキュムレータ２８の間に冷媒加熱ヒータ２７を備えてもよい。車両用空調装置１０ａの構成要素は、車両用空調装置１０と共通である。車両用空調装置１０ａの除湿暖房回路Ｆ１ａは、構成要素として室内熱交換器２２、膨張弁Ａ２３、室外熱交換器２４、膨張弁Ｂ２５、冷媒加熱ヒータ２７、アキュムレータ２８及びコンプレッサ２１を含んで構成され、各構成要素がその順序で接続されてなる。ここで、冷媒加熱ヒータ２７の配置は、蒸発器２６とアキュムレータ２８との間である点で車両用空調装置１０と同様である。そのため、車両用空調装置１０ａでも、車両用空調装置１０と同様の温度制御が可能となる。
【００５４】
冷媒加熱ヒータ２７は、図５に例示される車両用空調装置１０ｂのように、分岐部３３と膨張弁Ｂ２５との間に配置されてもよい。車両用空調装置１０ｂの除湿暖房回路Ｆ１ｂは、構成要素として室内熱交換器２２、膨張弁Ａ２３、室外熱交換器２４、冷媒加熱ヒータ２７、膨張弁Ｂ２５、アキュムレータ２８及びコンプレッサ２１を含んで構成され、各構成要素がその順序で接続されてなる。制御ユニットにより、冷媒加熱ヒータ２７に電力が投入されると冷媒加熱ヒータ２７から送出される冷媒が昇温する。昇温により冷媒の蒸発が促されるので、冷媒の量が増える。
【００５５】
但し、車両用空調装置１０ｂにおいて冷媒加熱ヒータ２７から送出される冷媒は、蒸発器２６において蒸発する過程で蒸発熱が用いられるので冷却される。冷却により冷媒の量の増加が抑制されることで圧力損失を受ける。そのため、車両用空調装置１０、１０ａほど、コンプレッサ２１の回転数を大きくして除湿暖房回路Ｆ１ｂ内の冷媒の循環量を多くことができない。また、蒸発器２６の温度は、凍結限界温度（例えば、０℃）以上に保たなければならない。このことも、コンプレッサ２１の回転数を大きくして除湿暖房回路Ｆ１ｂ内の冷媒の循環量を多くすることによって蒸発器２６の温度をさらに低下させることはできない原因となる。よって、車両用空調装置１０ｂは、図１、図４に示す車両用空調装置１０、１０ａほど、室内熱交換器２２を昇温させ、室内熱交換器２２を通過する空調空気の吹き出し温度を上昇させることはできない。
【００５６】
冷媒加熱ヒータ２７は、図６に例示される車両用空調装置１０ｃのように合流部３２と室外熱交換器２４との間に配置されてもよい。車両用空調装置１０ｃの除湿暖房回路Ｆ１ｃは、構成要素として室内熱交換器２２、膨張弁Ａ２３、冷媒加熱ヒータ２７、室外熱交換器２４、膨張弁Ｂ２５、アキュムレータ２８及びコンプレッサ２１を含んで構成され、各構成要素がその順序で接続されてなる。制御ユニットにより、膨張弁Ｂ２５の開度を膨張弁Ａ２３よりも高くすることで、室外熱交換器２４の温度が室内熱交換器よりも膨張弁Ｂ２５の温度に近づく。この状況において、冷媒加熱ヒータ２７に電力が投入されると冷媒加熱ヒータ２７から送出される冷媒が昇温する。昇温により冷媒の蒸発が促され、冷媒の量が増える。そして、コンプレッサ２１の回転数を増加させることで、冷媒の除湿暖房回路Ｆ１ｃ内の流通が活発になる。これにより、室外熱交換器２４に流入される冷媒の流量を増やし、室外熱交換器２４の温度を低下させることができる。この温度低下により外気との温度差が大きくなるので、室外熱交換器２４を通過する冷媒への外気からの吸熱量が大きくなる。そのため、コンプレッサ２１から室内熱交換器２２に流入する冷媒を昇温させることができる。従って、室内熱交換器２２を通過する空調空気の吹き出し温度が高くなる。
【００５７】
車両用空調装置１０ｃの冷媒加熱ヒータ２７において加熱される冷媒は、室外熱交換器２４と膨張弁Ｂ２５を介して蒸発器２６に送出される。蒸発器２６に流入する冷媒は、図５に示す車両用空調装置１０ｂほどではないが圧力損失を受ける。そのため、図１、図４に示す車両用空調装置１０、１０ａほど除湿暖房回路Ｆ１ｃ内における冷媒の流通が促進されない。そのため、室内熱交換器２２を介して排出される空調空気の吹き出し温度は、車両用空調装置１０、１０ａほど上昇しない。
【００５８】
次に、本実施形態に係る空調制御について説明する。図７は、本実施形態に係る空調制御の手順を示すフローチャートである。図７に示す処理は、運転モードが除湿暖房モードであるとき車両用空調装置１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ間で共通である。
【００５９】
（ステップＳ１０１）制御ユニットは、外気温が所定の温度以下であるか否かを判定する。所定の温度以下と判定されるとき（ステップＳ１０１  ＹＥＳ）、ステップＳ１０２の処理に進む。所定の温度よりも高いと判定されるとき（ステップＳ１０１  ＮＯ）、ステップＳ１０５の処理に進む。
（ステップＳ１０２）制御ユニットは、膨張弁Ｂ２５の開度が膨張弁Ａ２３の開度よりも大きいか否かを判定する。膨張弁Ａ２３の開度よりも大きいと判定されるとき（ステップＳ１０２  ＹＥＳ）、ステップＳ１０３の処理に進む。膨張弁Ａ２３の開度以下と判定されるとき（ステップＳ１０２  ＮＯ）、ステップＳ１０５の処理に進む。
【００６０】
（ステップＳ１０３）制御ユニットは、冷媒加熱ヒータ２７に電力を投入し、冷媒加熱ヒータ２７に流入する冷媒を加熱する。その後、ステップＳ１０４の処理に進む。
（ステップＳ１０４）制御ユニットは、膨張弁Ａ２３の開度を増加させる。その後、ステップＳ１０１の処理に戻る。
【００６１】
（ステップＳ１０５）制御ユニットは、膨張弁Ａ２３と膨張弁Ｂ２５の開度比を調節する。制御ユニットには、例えば、予め外気温と目標温度の情報と開度比の情報とを対応付けて形成される制御テーブルを設定しておいてもよい。制御ユニットは、制御テーブルを参照して、検出された外気温と設定された目標温度に対応する開度比を特定し、特定した開度比をもって膨張弁Ａ２３と膨張弁Ｂ２５の開度を制御する。その後、ステップＳ１０１の処理に戻る。
【００６２】
次に、車両用空調装置１０ａ、１０ｂを例にして、冷媒加熱ヒータ２７への電力の投入前後における動作について図８〜図１２を用いて説明する。
図８は、本実施形態に係る車両用空調装置１０ｂ（図５）の除湿暖房運転時における圧力−エンタルピー（ｐ−ｈ）線図の一例である。ｐ−ｈ線図Ｐｈ１は、除湿暖房回路Ｆ１ｂ（図５）の各構成要素を流通する冷媒の圧力と比エンタルピーの遷移を示す。但し、図８に示す例では、冷媒加熱ヒータ２７には電力が投入されていない。その状況のもとでは、ｐ−ｈ線図Ｐｈ１に示す冷媒の圧力と比エンタルピーの遷移は、車両用空調装置１０、１０ａ、１０ｃについても、ほぼ共通となる。曲線Ｓ１、Ｓ２は、それぞれ冷媒の飽和液線、飽和蒸気線を示す。曲線Ｓ１、Ｓ２は、冷媒の臨界点Ｋを示す。臨界点Ｋにおいて、曲線Ｓ１、Ｓ２が連続し、曲線上の圧力が極大となる。Ｐ１、Ｐ２は、それぞれ蒸発器凍結限界温度飽和蒸気圧力、外気温度飽和蒸気圧力を示す。外気温度飽和蒸気圧力Ｐ２とは、外気温度における冷媒の飽和蒸気圧を意味する。図８に示す例では、外気温が蒸発器凍結限界温度よりも高いことを仮定する。よって、外気温度飽和蒸気圧力Ｐ２は、蒸発器凍結限界温度飽和蒸気圧力Ｐ１よりも高い。
【００６３】
室内熱交換器２２において、コンプレッサ２１から流入する冷媒の熱は空調空気に放熱される。この過程において、コンプレッサ２１を流通する冷媒が凝縮し、比エンタルピーが低下する。その後、膨張弁Ａ２３において、室内熱交換器２２から流入する冷媒が膨張する。この過程において、膨張する冷媒の圧力が低下し、温度が低下する。室外熱交換器２４において、膨張弁Ａ２３から流入する冷媒は、外気の熱を吸熱する。この過程において、室外熱交換器２４を通過する冷媒の比エンタルピーが上昇する。室外熱交換器２４からの流出により冷媒の圧力が低下する。冷媒加熱ヒータ２７に、室外熱交換器２４から流入する冷媒は、冷媒加熱ヒータ２７の構成部材の熱を吸熱する。冷媒加熱ヒータ２７には電力が投入されていないので、この過程において冷媒加熱ヒータ２７を通過する冷媒の比エンタルピーは上昇する一方で、圧力は有意に変化しない。冷媒加熱ヒータ２７からの流出により冷媒の圧力がさらに低下する。膨張弁Ｂ２５において、冷媒加熱ヒータ２７から流入する冷媒が膨張する。この過程において、膨張する冷媒の圧力が低下し、温度が低下する。蒸発器２６において、膨張弁Ｂ２５から流入する冷媒が蒸発する。この過程において、冷媒は蒸発器２６を通過する空調空気から熱を吸熱するので、比エンタルピーが上昇する。蒸発器２６からの流出により冷媒の圧力がさらに低下する。そして、コンプレッサ２１は、蒸発器２６からアキュムレータ２８を介して流入する冷媒を断熱圧縮する。この過程において、冷媒の比エンタルピーと圧力がいずれも上昇する。なお、図８においてΔＴａは、外気温と蒸発器の温度との温度差を示す。
【００６４】
図９は、本実施形態に係る車両用空調装置１０ｂ（図５）の除湿暖房運転時におけるｐ−ｈ線図の他の例である。ｐ−ｈ線図Ｐｈ２は、除湿暖房回路Ｆ１ｂ（図５）の各構成要素を流通する冷媒の圧力と比エンタルピーの遷移を示す。図９に示す例では、冷媒加熱ヒータ２７に電力が投入される。室外熱交換器２４から冷媒加熱ヒータ２７に流入される冷媒は加熱されるので、その冷媒は冷媒加熱ヒータ２７を通過する過程において温度上昇に伴い蒸発が促進される。そのため、冷媒加熱ヒータ２７に電力が投入されない場合よりも、冷媒の比体積が増加する（図１１、ＯＮ／ＯＦＦ）。この比体積の増加は、量が増えることを意味する。電力が投入された冷媒加熱ヒータ２７を冷媒が通過する過程では、図９に示すように、圧力の低下を伴って比エンタルピーが増加する。冷媒加熱ヒータ２７を通過した冷媒は、膨張弁Ｂ２５を介して蒸発器２６に送出される。蒸発器２６に流入する冷媒は、蒸発する過程で気化熱を要するために冷却される。そのため、冷媒の量の増加が抑制され圧力損失を受ける。ひいては、除湿暖房回路Ｆ１ｂにおいて冷媒の流量の増加が抑制される。
【００６５】
また、蒸発器２６の温度は、蒸発器凍結限界温度よりも高い温度に維持する必要がある。他方、コンプレッサ２１の回転数を増加させると、コンプレッサ２１から送出される冷媒よりも蒸発器２６における冷媒の圧力が低下するので、蒸発器２６の温度が低下してしまう。そのため、蒸発器２６の温度が蒸発器凍結限界温度を与える回転数以下となるように、制御ユニットは、コンプレッサ２１の回転数を制御する必要がある。この制御によれば、冷媒加熱ヒータ２７への電力の投入前ほど室外熱交換器２４の温度を低下させることができないことがある。従って、冷媒加熱ヒータ２７への電力の投入後における冷媒加熱ヒータ２７と外気温との温度差ΔＴｂは、温度差ΔＴａよりも小さくなるために、室外熱交換器２４における外気から冷媒への吸熱量が少なくなる。室内熱交換器２２の温度上昇が抑制されるので、室内熱交換器２２を通過して排出される空調空気の吹き出し温度の上昇も抑制される。
【００６６】
図１０は、本実施形態に係る車両用空調装置１０ａ（図４）の除湿暖房運転時におけるｐ−ｈ線図の一例である。ｐ−ｈ線図Ｐｈ３は、除湿暖房回路Ｆ１ａ（図４）の各構成要素を流通する冷媒の圧力と比エンタルピーの遷移を示す。図１０に示す例では、冷媒加熱ヒータ２７に電力が投入される。蒸発器２６から冷媒加熱ヒータ２７に流入される冷媒は、冷媒加熱ヒータ２７を通過する過程において温度上昇に伴い蒸発が促進されるの。そのため、冷媒加熱ヒータ２７への電力が投入されない場合よりも、冷媒の比体積が増加する（図１２、ＯＮ／ＯＦＦ）。冷媒が冷媒加熱ヒータ２７を通過する過程では、図１０に示すように圧力の低下を伴って比エンタルピーが増加する。冷媒加熱ヒータ２７を通過した冷媒のうちガス冷媒は、アキュムレータ２８を介してコンプレッサ２１に供給される。図１０に示す例では、冷媒加熱ヒータ２７は、冷媒の流通方向に対して蒸発器２６の下流に設置されている。そのため、加熱により加熱前よりも量が増えた冷媒は、蒸発器２６における圧力損失を受けずにコンプレッサ２１に供給される（図１２）。
【００６７】
そのため、コンプレッサ２１の回転数を増加させることで、車両用空調装置１０ｂ（図５）よりも除湿暖房回路Ｆ１ａにおける冷媒の流量を増やすことで、室外熱交換器２４における外気から冷媒への吸熱量を増やすことができる。また、膨張弁Ｂ２５の開度を膨張弁２３Ａの開度よりも大きくすることで、室外熱交換器２４と蒸発器２６との圧力差が抑制される。そのため、室外熱交換器２４の温度が低下する。蒸発器２６の温度が蒸発器凍結限界温度以上であれば、制御ユニットは、図８、９に示す例よりも、コンプレッサ２１の回転数を大きくすることで、室外熱交換器２４の温度を低下させることができる。この温度低下によって、冷媒加熱ヒータ２７への電力の投入後における冷媒加熱ヒータ２７と外気温との温度差ΔＴｃが、温度差ΔＴａ、ΔＴｂよりも大きくなる。そのため、室外熱交換器２４における外気から冷媒への吸熱量をさらに多くすることができる。ひいては、室内熱交換器２２の温度が上昇するので、室内熱交換器２２を通過して排出される空調空気の吹き出し温度が高くなる。
【００６８】
以上に説明したように、本実施形態に係る車両用空調装置（例えば、車両用空調装置１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）は、コンプレッサ（例えば、コンプレッサ２１）と、第１熱交換器（例えば、室内熱交換器２２）と、第１膨張弁（例えば、膨張弁Ａ２３）と、第２熱交換器（例えば、室外熱交換器２４）と、第２膨張弁（例えば、膨張弁Ｂ２５）と、蒸発器（例えば、蒸発器２６）とを備え、暖房モード、冷房モード及び除湿暖房モードのいずれかの運転モードで運転する。コンプレッサは、冷媒を圧縮する。第１熱交換器は、コンプレッサが圧縮した冷媒の熱を内気に放熱可能である。第１膨張弁は、第１熱交換器から流出した冷媒を膨張させる。第２熱交換器は、第１膨張弁から流出した冷媒の熱を外気と熱交換可能である。第２膨張弁は、第２熱交換器から流出した冷媒を膨張させる。蒸発器は、第２膨張弁から流出した冷媒に内気の熱を吸熱させる。暖房モードは、冷媒を第１熱交換器、第２熱交換機及びコンプレッサをその順序に備える暖房回路（例えば、暖房回路Ｆ３）を介して循環させ、第１熱交換器に冷媒の熱を放熱させ、第２熱交換器で冷媒に吸熱させる運転モードである。冷房モードは、冷媒を、第２熱交換器、蒸発器及びコンプレッサをその順に備える冷房回路（例えば、冷房回路Ｆ２）を介して循環させ、第１熱交換器に冷媒の熱を放熱させる運転モードである。除湿暖房回路は、冷媒を加熱可能な冷媒加熱手段（例えば、冷媒加熱ヒータ２７）を備える。運転モードが除湿暖房モードであり、外気温が所定温度以下であるとき、第２膨張弁の開度を第１膨張弁の開度よりも大きくし、冷媒加熱手段は冷媒を加熱する。
【００６９】
この構成により、運転モードが除湿暖房モードである場合、外気温が低いときに、冷媒が加熱されて比体積が増加するので、除湿暖房回路内の冷媒の循環が促進される。加熱された冷媒は蒸発により量が増え、コンプレッサから送出される圧縮冷媒の量が増えるので、第１熱交換器を昇温させることができる。従って、第１熱交換器が放熱して得られる空調空気の温度が高くなる。よって、冷媒加熱手段を有しない従来の除湿暖房回路を備える車両用空調装置よりも広範囲の温度制御が可能となる。この温度制御は、図１４に示す車両用空調装置９２のように複数の冷媒の流通回路を備え、それらを切り替えずに実現可能である。即ち、簡素なシステム構成により広範囲の温度制御が実現され、流通回路の切り替えに伴う冷媒の流動音の発生が回避される。
【００７０】
また、車両用空調装置（例えば、車両用空調装置１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）は、冷媒加熱手段が冷媒を加熱するとき、冷媒を加熱する前よりも第１圧縮膨張弁の開度を大きくする。
【００７１】
この構成により、除湿暖房回路において加熱によって冷媒の流通が促進される。そのため、第１圧縮弁の開度を維持するときよりも第１熱交換器と第２熱交換器の間の温度差を拡大して、第１熱交換器の温度を高くすることができる。よって、さらに広範囲の温度制御が可能となる。
【００７２】
また、車両用空調装置（例えば、車両用空調装置１０、１０ａ）は、前記冷媒の気相成分を分離し、前記気相成分を前記コンプレッサに供給するアキュムレータ（例えば、アキュムレータ２８）を、蒸発器とコンプレッサの間に備える。冷媒加熱手段は、蒸発器とアキュムレータとの間に設けられる。
【００７３】
この構成により、冷媒加熱手段は、蒸発器よりも冷媒の流通方向に設置される。そのため、加熱により得られる比体積が増加した冷媒を蒸発器における圧力損失を受けずに、蒸発器の温度よりも冷媒加熱手段を通過する冷媒の温度が低くなるまでコンプレッサの回転数を上げることができる。そのため、除湿暖房回路における冷媒の循環量を増やし、第１熱交換器での空調空気への放熱量を増やすことができる。さらに、第２熱交換器と蒸発器との間の圧力差が増えることがないので、第２熱交換器の温度を下げることができる。そのため、第２熱交換器での外気からの吸熱量を増やすことができる。よって、さらに広範囲の温度制御が可能となる。
【００７４】
なお、上述した実施形態における制御ユニットの一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、制御ユニットに内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【００７５】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ…車両用空調装置、１１…空調ユニット、１２…ヒートポンプサイクル、２１…コンプレッサ、２２…室内熱交換器、２３…膨張弁Ａ、２５…膨張弁Ｂ、２６…蒸発器、２７…冷媒加熱ヒータ、２８…アキュムレータ、Ｆ１、Ｆ１ａ、Ｆ１ｂ、Ｆ１ｃ…除湿暖房回路、Ｆ２…冷房回路、Ｆ３…暖房回路
【図１】
2018065419.tif 000003
【図２】
2018065419.tif 000004
【図３】
2018065419.tif 000005
【図４】
2018065419.tif 000006
【図５】
2018065419.tif 000007
【図６】
2018065419.tif 000008
【図７】
2018065419.tif 000009
【図８】
2018065419.tif 000010
【図９】
2018065419.tif 000011
【図１０】
2018065419.tif 000012
【図１１】
2018065419.tif 000013
【図１２】
2018065419.tif 000014
【図１３】
2018065419.tif 000015
【図１４】
2018065419.tif 000016