(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
前記車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、
前記吸熱器を通過した前記空気流通路内の空気を前記放熱器に通風する割合を調整するためのエアミックスダンパと、
制御手段とを備え、
該制御手段により少なくとも、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる冷房モードとを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記制御手段は、前記各運転モードにおいて目標吹出温度、前記放熱器の温度及び前記吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、前記エアミックスダンパを制御することによって前記放熱器に通風する割合を調整すると共に、
前記暖房モードでは、前記空気流通路内の空気を前記放熱器に通風する割合を、所定の下限値以上に規制することを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器と前記室外熱交換器にて吸熱させる除湿暖房モードを実行すると共に、
該除湿暖房モードにおいても、前記空気流通路内の空気を前記放熱器に通風する割合を、所定の下限値以上に規制することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置。
【請求項３】
前記制御手段は、ＶＥＮＴとＦＯＯＴの双方から前記車室内に空気を吹き出すＢ／Ｌ吹出モードを有し、
該Ｂ／Ｌ吹出モードでは、前記空気流通路内の空気を前記放熱器に通風する割合を所定の中間範囲内に規制することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用空気調和装置。
【請求項４】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
前記車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、
前記吸熱器を通過した前記空気流通路内の空気を前記放熱器に通風する割合を調整するためのエアミックスダンパと、
制御手段とを備え、
該制御手段により少なくとも、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる冷房モードとを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記エアミックスダンパは、運転席と助手席に対してそれぞれ設けられており、
前記制御手段は、前記運転席と助手席のそれぞれで目標吹出温度を設定可能とされ、前記放熱器の目標放熱器温度を前記運転席と助手席のうちの高い方の目標吹出温度とすると共に、
前記冷房モードにおいて目標吹出温度、前記放熱器の温度及び前記吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、前記エアミックスダンパを制御することによって前記放熱器に通風する割合を調整し、
前記暖房モードでは、前記運転席と助手席のうちの前記目標吹出温度が高い方のエアミックスダンパは、前記空気流通路内の全ての空気を前記放熱器に通風するよう制御し、前記目標吹出温度が低い方のエアミックスダンパは、前記目標吹出温度、前記放熱器の温度及び前記吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づいて制御することで前記放熱器に通風する割合を調整し、且つ、所定の下限値以上に規制することを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器と前記室外熱交換器にて吸熱させる除湿暖房モードを実行すると共に、
該除湿暖房モードにおいても、前記運転席と助手席のうちの前記目標吹出温度が高い方のエアミックスダンパを、前記空気流通路内の全ての空気が前記放熱器に通風されるよう制御し、前記目標吹出温度が低い方のエアミックスダンパを、前記目標吹出温度、前記放熱器の温度及び前記吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づいて制御することで前記放熱器に通風される割合を調整し、且つ、所定の下限値以上に規制することを特徴とする請求項４に記載の車両用空気調和装置。
【請求項６】
前記制御手段は、ＶＥＮＴとＦＯＯＴの双方から前記車室内に空気を吹き出すＢ／Ｌ吹出モードを有し、
該Ｂ／Ｌ吹出モードでは、前記目標吹出温度が高い方のエアミックスダンパを制御し、前記空気流通路内の空気を前記放熱器に通風する割合を所定の第１の中間範囲内に規制すると共に、前記目標吹出温度が低い方のエアミックスダンパを制御し、前記空気流通路内の空気を前記放熱器に通風する割合を、前記第１の中間範囲より小さい所定の第２の中間範囲内に規制することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の車両用空気調和装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードを実行すると共に、
該除湿冷房モードにおいても、前記目標吹出温度、前記放熱器の温度及び前記吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、前記エアミックスダンパを制御することによって前記放熱器に通風する割合を調整することを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車室内を空調するヒートポンプ式の空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境問題の顕在化から、ハイブリッド自動車や電気自動車が普及するに至っている。そして、このような車両に適用することができる空気調和装置として、冷媒を圧縮して吐出する電動式の圧縮機と、空気流通路内に設けられて冷媒を放熱させる放熱器（凝縮器）と、空気流通路内に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器（蒸発器）と、車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器を備え、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、この放熱器において放熱した冷媒を室外熱交換器において吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、放熱した冷媒を吸熱器と室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外熱交換器において放熱させ、放熱した冷媒を吸熱器において吸熱させる除湿冷房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器において放熱させ、吸熱器において吸熱させる冷房モード等の各運転モードを切り換えて実行するものが開発されている。
【０００３】
そして、空気流通路内にはエアミックスダンパを設け、このエアミックスダンパによって放熱器に通風される空気の割合を零から全部の範囲で調整することにより、目標とする車室内への吹出温度を実現していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この場合のエアミックスダンパの制御には、ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ）の計算式で得られる放熱器に通風する風量割合ＳＷと云うパラメータが用いられる。この場合、ＴＡＯは目標吹出温度、ＴＨは放熱器４の温度、Ｔｅは吸熱器の温度であり、全ての運転モードにおいて、風量割合ＳＷは０≦ＳＷ≦１の範囲で変化し、０で放熱器への通風をしないエアミックス全閉状態、１で空気流通路内の全ての空気を放熱器に通風するエアミックス全開状態となるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２５０７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなエアミックスダンパの制御はハイブリッド自動車や電気自動車に限らず、エンジン駆動式の通常の自動車でも一般的に行われるものであった。係るエンジン駆動式の自動車であれば、エンジン廃熱を利用するヒータコアで車室内に吹き出される空気を加熱するものであるが、ヒートポンプ式の車両用空気調和装置の場合には、前述した放熱器で空気を加熱するため、この放熱器の温度ＴＨも目標吹出温度ＴＡＯに応じて制御することが必要となる。
【０００７】
しかしながら、前述したような風量割合ＳＷの計算式でエアミックスダンパを制御し、放熱器に通風する空気量が少なくなると、暖房能力のロスに繋がってしまう。また、エアミックスダンパにより放熱器に通風する空気量を少なくし過ぎると（ＳＷが０に近づく）、ヒートポンプサイクルとして破綻してしまう問題もあった。
【０００８】
また、運転席と助手席で目標吹出温度を独立して設定可能な車両の場合には（左右独立制御）、放熱器の温度をどのように設定するか否かも問題となり、解決が望まれていた。
【０００９】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、所謂ヒートポンプ式の車両用空気調和装置において、各運転モードでエアミックスダンパの制御を適切に行うことにより、効率の良い車室内空調を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、吸熱器を通過した空気流通路内の空気を放熱器に通風する割合を調整するためのエアミックスダンパと、制御手段とを備え、この制御手段により少なくとも、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードとを切り換えて実行するものであっって、制御手段は、各運転モードにおいて目標吹出温度、放熱器の温度及び吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、エアミックスダンパを制御することによって放熱器に通風する割合を調整すると共に、暖房モードでは、空気流通路内の空気を放熱器に通風する割合を、所定の下限値以上に規制することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御手段は、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器と室外熱交換器にて吸熱させる除湿暖房モードを実行すると共に、この除湿暖房モードにおいても、空気流通路内の空気を放熱器に通風する割合を、所定の下限値以上に規制することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御手段は、ＶＥＮＴとＦＯＯＴの双方から車室内に空気を吹き出すＢ／Ｌ吹出モードを有し、このＢ／Ｌ吹出モードでは、空気流通路内の空気を放熱器に通風する割合を所定の中間範囲内に規制することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、吸熱器を通過した空気流通路内の空気を放熱器に通風する割合を調整するためのエアミックスダンパと、制御手段とを備え、この制御手段により少なくとも、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードとを切り換えて実行するものであって、エアミックスダンパは、運転席と助手席に対してそれぞれ設けられており、制御手段は、運転席と助手席のそれぞれで目標吹出温度を設定可能とされ、放熱器の目標放熱器温度を運転席と助手席のうちの高い方の目標吹出温度とすると共に、冷房モードにおいて目標吹出温度、放熱器の温度及び吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、エアミックスダンパを制御することによって放熱器に通風する割合を調整し、暖房モードでは、運転席と助手席のうちの目標吹出温度が高い方のエアミックスダンパは、空気流通路内の全ての空気を放熱器に通風するよう制御し、目標吹出温度が低い方のエアミックスダンパは、目標吹出温度、放熱器の温度及び吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づいて制御することで放熱器に通風する割合を調整し、且つ、所定の下限値以上に規制することを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御手段は、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器と室外熱交換器にて吸熱させる除湿暖房モードを実行すると共に、この除湿暖房モードにおいても、運転席と助手席のうちの目標吹出温度が高い方のエアミックスダンパを、空気流通路内の全ての空気が放熱器に通風されるよう制御し、目標吹出温度が低い方のエアミックスダンパを、目標吹出温度、放熱器の温度及び吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づいて制御することで放熱器に通風される割合を調整し、且つ、所定の下限値以上に規制することを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明の車両用空気調和装置は、請求項４又は請求項５の発明において制御手段は、ＶＥＮＴとＦＯＯＴの双方から車室内に空気を吹き出すＢ／Ｌ吹出モードを有し、このＢ／Ｌ吹出モードでは、目標吹出温度が高い方のエアミックスダンパを制御し、空気流通路内の空気を放熱器に通風する割合を所定の第１の中間範囲内に規制すると共に、目標吹出温度が低い方のエアミックスダンパを制御し、空気流通路内の空気を放熱器に通風する割合を、第１の中間範囲より小さい所定の第２の中間範囲内に規制することを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御手段は、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードを実行すると共に、この除湿冷房モードにおいても、目標吹出温度が低い方のエアミックスダンパを、目標吹出温度、放熱器の温度及び吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、エアミックスダンパを制御することによって放熱器に通風する割合を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
空気流通路の空気をより多く放熱器に通風した方が、風量割合を低下させた場合よりも暖房モードでの圧縮機の吐出圧力が低くなる。
【００１８】
請求項１の発明では、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、吸熱器を通過した空気流通路内の空気を放熱器に通風する割合を調整するためのエアミックスダンパと、制御手段とを備え、この制御手段により少なくとも、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードとを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、制御手段が、各運転モードにおいて目標吹出温度、放熱器の温度及び吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、エアミックスダンパを制御することによって放熱器に通風する割合を調整すると共に、暖房モードでは、空気流通路内の空気を放熱器に通風する割合を、所定の下限値以上に規制するようにしたので、暖房モードでの圧縮機の吐出圧力の上昇を抑制し、耐久性の向上を図ることが可能となる。また、ヒートポンプサイクルとして破綻することも無くなり、安定した暖房運転を実現することができるようになる。
【００１９】
そして、請求項２の発明の如く除湿暖房モードでも同様にエアミックスダンパを制御して、空気流通路内の空気を放熱器に通風する割合を、所定の下限値以上に規制するようにすれば、係る除湿暖房モードにおいても耐久性の向上を図り、安定した車室内除湿暖房を実現することができるようになる。
【００２０】
ここで、制御手段がＶＥＮＴとＦＯＯＴの双方から車室内に空気を吹き出すＢ／Ｌ吹出モードを有するとき、請求項３の発明の如くＢ／Ｌ吹出モードでは、空気流通路内の空気を放熱器に通風する割合を所定の中間範囲内に規制することにより、ＶＥＮＴとＦＯＯＴの吹出温度に十分な差をとることができるようになり、快適性を担保することが可能となる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、吸熱器を通過した空気流通路内の空気を放熱器に通風する割合を調整するためのエアミックスダンパと、制御手段とを備え、この制御手段により少なくとも、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードとを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、エアミックスダンパが、運転席と助手席に対してそれぞれ設けられ、制御手段が、運転席と助手席のそれぞれで目標吹出温度を設定可能とされているとき、放熱器の目標放熱器温度を運転席と助手席のうちの高い方の目標吹出温度とすると共に、冷房モードにおいて目標吹出温度、放熱器の温度及び吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、エアミックスダンパを制御することによって放熱器に通風する割合を調整し、暖房モードでは、運転席と助手席のうちの目標吹出温度が高い方のエアミックスダンパは、空気流通路内の全ての空気を放熱器に通風するよう制御し、目標吹出温度が低い方のエアミックスダンパは、目標吹出温度、放熱器の温度及び吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づいて制御することで放熱器に通風する割合を調整し、且つ、所定の下限値以上に規制することにより、暖房モードで目標吹出温度が高い方では効率の良い車室内暖房を実現しながら、目標吹出温度が低い方では圧縮機の吐出圧力の上昇を抑制し、耐久性の向上を図ることが可能となる。また、前述の発明と同様にヒートポンプサイクルとして破綻することも無くなり、安定した暖房運転を実現することができるようになる。
【００２２】
そして、請求項５の発明の如く除湿暖房モードでも同様に運転席と助手席のエアミックスダンパを制御するようにすれば、係る除湿暖房モードにおいても目標吹出温度が高い方では効率の良い車室内暖房を実現しながら、目標吹出温度が低い方では圧縮機の吐出圧力の上昇を抑制し、耐久性の向上を図ることが可能となる。
【００２３】
ここで、制御手段がＶＥＮＴとＦＯＯＴの双方から車室内に空気を吹き出すＢ／Ｌ吹出モードを有するとき、請求項６の発明の如くＢ／Ｌ吹出モードでは、目標吹出温度が高い方のエアミックスダンパを制御し、空気流通路内の空気を放熱器に通風する割合を所定の第１の中間範囲内に規制すると共に、目標吹出温度が低い方のエアミックスダンパを制御し、空気流通路内の空気を放熱器に通風する割合を、第１の中間範囲より小さい所定の第２の中間範囲内に規制することにより、運転席と助手席のそれぞれにおいてＶＥＮＴとＦＯＯＴの吹出温度に適切な差をとることができるようになり、快適性をそれぞれ担保することが可能となる。
【００２４】
そして、請求項７の発明の如く除湿冷房モードにおいても、冷房モードと同様に目標吹出温度、放熱器の温度及び吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、エアミックスダンパを制御することによって放熱器に通風する割合を調整することで、除湿冷房モードでも従前同様の快適な車室内空調を実現することができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した一実施形態の車両用空気調和装置の構成図である。
【図２】図１の車両用空気調和装置のコントローラの電気回路のブロック図である。
【図３】放熱器に通風する風量割合ＳＷを説明するための図１の車両用空気調和装置の空気流通路の模式図である。
【図４】放熱器の暖房能力を同一とし、風量割合ＳＷを変更したときの図１の車両用空気調和装置のｐ−ｈ線図である（実施例１）。
【図５】ＴＡＯが４０℃の場合に風量割合ＳＷを振ったときの図１の車両用空気調和装置の各パラメータの挙動を示す図である（実施例２）。
【図６】ＴＡＯが６０℃の場合に風量割合ＳＷを振ったときの図１の車両用空気調和装置の各パラメータの挙動を示すもう一つの図である。
【図７】図５、図６から決定される風量割合ＳＷの下限値を説明する図である。
【図８】風量割合ＳＷを変化させたときの図１の車両用空気調和装置の圧縮機動力、吐出圧力等の変化を説明する図である。
【図９】Ｂ／Ｌ吹出モードでの図１の車両用空気調和装置の風量割合ＳＷの規制を説明する図である（実施例３）。
【図１０】運転席と助手席で目標吹出温度を別々に設定可能な場合の図１の車両用空気調和装置のエアミックスダンパの制御を説明する図である（実施例４）。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１は本発明の一実施例の車両用空気調和装置１の構成図を示している。本発明を適用する実施例の車両は、エンジン（内燃機関）が搭載されていない電気自動車（ＥＶ）であって、バッテリに充電された電力で走行用の電動モータを駆動して走行するものであり（何れも図示せず）、本発明の車両用空気調和装置１も、バッテリの電力で駆動されるものとする。即ち、実施例の車両用空気調和装置１は、エンジン廃熱による暖房ができない電気自動車において、冷媒回路を用いたヒートポンプ運転により暖房を行い、更に、除湿暖房や内部サイクル、除湿冷房、冷房の各運転モードを選択的に実行するものである。
【００２８】
尚、車両として電気自動車に限らず、エンジンと走行用の電動モータを供用する所謂ハイブリッド自動車にも本発明は有効であり、更には、エンジンで走行する通常の自動車にも適用可能であることは云うまでもない。
【００２９】
実施例の車両用空気調和装置１は、電気自動車の車室内の空調（暖房、冷房、除湿、及び、換気）を行うものであり、冷媒を圧縮する電動式の圧縮機２と、車室内空気が通気循環されるＨＶＡＣユニット１０の空気流通路３内に設けられ、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒配管１３Ｇを介して流入し、この冷媒を車室内に放熱させる放熱器４と、暖房時に冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室外膨張弁６と、冷房時には放熱器として機能し、暖房時には蒸発器として機能すべく冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器７と、冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室内膨張弁８と、空気流通路３内に設けられて冷房時及び除湿時に車室内外から冷媒に吸熱させる吸熱器９と、吸熱器９における蒸発能力を調整する蒸発能力制御弁１１と、アキュムレータ１２等が冷媒配管１３により順次接続され、冷媒回路Ｒが構成されている。
【００３０】
尚、室外熱交換器７には、室外送風機１５が設けられている。この室外送風機１５は、室外熱交換器７に外気を強制的に通風することにより、外気と冷媒とを熱交換させるものであり、これにより停車中（即ち、車速が０ｋｍ／ｈ）にも室外熱交換器７に外気が通風されるよう構成されている。
【００３１】
また、室外熱交換器７は冷媒下流側にレシーバドライヤ部１４と過冷却部１６を順次有し、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは冷房時に開放される電磁弁１７を介してレシーバドライヤ部１４に接続され、過冷却部１６の出口が逆止弁１８を介して室内膨張弁８に接続されている。尚、レシーバドライヤ部１４及び過冷却部１６は構造的に室外熱交換器７の一部を構成しており、逆止弁１８は室内膨張弁８側が順方向とされている。
【００３２】
また、逆止弁１８と室内膨張弁８間の冷媒配管１３Ｂは、吸熱器９の出口側に位置する蒸発能力制御弁１１を出た冷媒配管１３Ｃと熱交換関係に設けられ、両者で内部熱交換器１９を構成している。これにより、冷媒配管１３Ｂを経て室内膨張弁８に流入する冷媒は、吸熱器９を出て蒸発能力制御弁１１を経た低温の冷媒により冷却（過冷却）される構成とされている。
【００３３】
また、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｄは、暖房時に開放される電磁弁２１を介して内部熱交換器１９の下流側における冷媒配管１３Ｃに連通接続されている。この冷媒配管１３Ｃがアキュムレータ１２に接続され、アキュムレータ１２は圧縮機２の冷媒吸込側に接続されている。即ち、暖房用の電磁弁２１は室外熱交換器７の出口（暖房、除湿暖房モードのとき）とアキュムレータ１２の入口の間に位置することになる。
【００３４】
更に、放熱器４の出口側の冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６の手前で分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｆは除湿時に開放される電磁弁２２を介して逆止弁１８の下流側の冷媒配管１３Ｂに連通接続されている。即ち、この除湿用の電磁弁２２は室外熱交換器７（及び室外膨張弁６等）に対して並列に接続されたかたちとなる。
【００３５】
また、室外膨張弁６には並列にバイパス配管１３Ｊが接続されており、このバイパス配管１３Ｊには、冷房モードにおいて開放され、室外膨張弁６をバイパスして冷媒を流すための電磁弁２０が介設されている。尚、これら室外膨張弁６及び電磁弁２０と室外熱交換器７との間の配管は１３Ｉとする。
【００３６】
また、吸熱器９の空気上流側における空気流通路３には、外気吸込口と内気吸込口の各吸込口が形成されており（図１では吸込口２５で代表して示す）、この吸込口２５には空気流通路３内に導入する空気を車室内の空気である内気（内気循環モード）と、車室外の空気である外気（外気導入モード）とに切り換える吸込切換ダンパ２６が設けられている。更に、この吸込切換ダンパ２６の空気下流側には、導入した内気や外気を空気流通路３に送給するための室内送風機（ブロワファン）２７が設けられている。
【００３７】
また、図１において２３は実施例の車両用空気調和装置１に設けられた熱媒体循環回路を示している。この熱媒体循環回路２３は循環手段としての循環ポンプ３０と、熱媒体加熱電気ヒータ３５と、空気流通路３の空気の流れに対して、放熱器４の空気上流側となる空気流通路３内に設けられた熱媒体−空気熱交換器４０（補助加熱手段）とを備え、これらが熱媒体配管２３Ａにより順次環状に接続されている。尚、この熱媒体循環回路２３内で循環される熱媒体としては、例えば水、ＨＦＯ−１２３４ｙｆのような冷媒、クーラント等が採用される。
【００３８】
そして、循環ポンプ３０が運転され、熱媒体加熱電気ヒータ３５に通電されて発熱すると、この熱媒体加熱電気ヒータ３５により加熱された熱媒体が熱媒体−空気熱交換器４０に循環されるよう構成されている。即ち、この熱媒体循環回路２３の熱媒体−空気熱交換器４０が所謂ヒータコアとなり、車室内の暖房を補完する。係る熱媒体循環回路２３を採用することで、搭乗者の電気的な安全性を向上することができるようになる。
【００３９】
また、熱媒体−空気熱交換器４０の空気上流側における空気流通路３内には、当該空気流通路３内に流入し、吸熱器９を通過した後の空気流通路３内の空気（内気や外気）を放熱器４に通風する割合を調整するエアミックスダンパ２８が設けられている。更に、放熱器４の空気下流側における空気流通路３には、ＦＯＯＴ（フット）、ＶＥＮＴ（ベント）、ＤＥＦ（デフ）の各吹出口（図１では代表して吹出口２９で示す）が形成されており、この吹出口２９には上記各吹出口から空気の吹き出しを切換制御する吹出口切換ダンパ３１が設けられている。
【００４０】
次に、図２において３２はマイクロコンピュータから構成された制御手段としてのコントローラ（ＥＣＵ）であり、このコントローラ３２の入力には車両の外気温度（Ｔａｍ）を検出する外気温度センサ３３と、外気湿度を検出する外気湿度センサ３４と、吸込口２５から空気流通路３に吸い込まれる空気の温度を検出するＨＶＡＣ吸込温度センサ３６と、車室内の空気（内気）の温度を検出する内気温度センサ３７と、車室内の空気の湿度を検出する内気湿度センサ３８と、車室内の二酸化炭素濃度を検出する室内ＣＯ2濃度センサ３９と、吹出口２９から車室内に吹き出される空気の温度（吹出温度ＴＡ）を検出する吹出温度センサ４１と、圧縮機２の吐出冷媒圧力（吐出圧力Ｐｄ）を検出する吐出圧力センサ４２と、圧縮機２の吐出冷媒温度（吐出温度Ｔｄ）を検出する吐出温度センサ４３と、圧縮機２の吸込冷媒圧力を検出する吸込圧力センサ４４と、放熱器４の温度（放熱器４を経た空気の温度、又は、放熱器４自体の温度：放熱器温度ＴＨ）を検出する放熱器温度センサ４６と、放熱器４の冷媒圧力（放熱器４内、又は、放熱器４を出た直後の冷媒の圧力：放熱器圧力Ｐｃｉ）を検出する放熱器圧力センサ４７と、吸熱器９の温度（吸熱器９を経た空気の温度、又は、吸熱器９自体の温度：吸熱器温度Ｔｅ）を検出する吸熱器温度センサ４８と、吸熱器９の冷媒圧力（吸熱器９内、又は、吸熱器９を出た直後の冷媒の圧力）を検出する吸熱器圧力センサ４９と、車室内への日射量を検出するための例えばフォトセンサ式の日射センサ５１と、車両の移動速度（車速）を検出するための車速センサ５２と、設定温度や運転モードの切り換えを設定するための空調（エアコン）操作部５３と、室外熱交換器７の温度（室外熱交換器７から出た直後の冷媒の温度、又は、室外熱交換器７自体の温度）を検出する室外熱交換器温度センサ５４と、室外熱交換器７の冷媒圧力（室外熱交換器７内、又は、室外熱交換器７から出た直後の冷媒の圧力）を検出する室外熱交換器圧力センサ５６の各出力が接続されている。
【００４１】
また、コントローラ３２の入力には更に、熱媒体循環回路２３の熱媒体加熱電気ヒータ３５の温度（熱媒体加熱電気ヒータ３５で加熱された直後の熱媒体の温度、又は、熱媒体加熱電気ヒータ３５に内蔵された図示しない電気ヒータ自体の温度）を検出する熱媒体加熱電気ヒータ温度センサ５０と、熱媒体−空気熱交換器４０の温度（熱媒体−空気熱交換器４０を経た空気の温度、又は、熱媒体−空気熱交換器４０自体の温度）を検出する熱媒体−空気熱交換器温度センサ５５の各出力も接続されている。
【００４２】
一方、コントローラ３２の出力には、前記圧縮機２と、室外送風機１５と、室内送風機（ブロワファン）２７と、吸込切換ダンパ２６と、エアミックスダンパ２８と、吹出口ダンパ３１と、室外膨張弁６、室内膨張弁８と、電磁弁２２（除湿）、電磁弁１７（冷房）、電磁弁２１（暖房）、電磁弁２０（バイパス）の各電磁弁と、循環ポンプ３０と、熱媒体加熱電気ヒータ３５と、蒸発能力制御弁１１が接続されている。そして、コントローラ３２は各センサの出力と空調操作部５３にて入力された設定に基づいてこれらを制御する。
【００４３】
以上の構成で、次に実施例の車両用空気調和装置１の動作を説明する。コントローラ３２は実施例では暖房モードと、除湿暖房モードと、内部サイクルモードと、除湿冷房モードと、冷房モードの各運転モードを切り換えて実行する。先ず、各運転モードにおける冷媒の流れについて説明する。尚、エアミックスダンパ２８の制御については、後に纏めて詳述する。
【００４４】
（１）暖房モードの冷媒の流れ
コントローラ３２により（オートモード）或いは空調操作部５３へのマニュアル操作（マニュアルモード）により暖房モードが選択されると、コントローラ３２は電磁弁２１（暖房用）を開放し、電磁弁１７を閉じる。また、電磁弁２２を閉じ、電磁弁２０を閉じる。
【００４５】
そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は後述する如く室内送風機２７から吹き出された空気が熱媒体−空気熱交換器４０及び放熱器４に通風される状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒（熱媒体循環回路２３が動作するときは熱媒体−空気熱交換器４０及び放熱器４）により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化する。
【００４６】
放熱器４内で液化した冷媒は放熱器４を出た後、冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。室外膨張弁６に流入した冷媒はそこで減圧された後、室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒は蒸発し、走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気中から熱を汲み上げる。即ち、冷媒回路Ｒがヒートポンプとなる。そして、室外熱交換器７を出た低温の冷媒は冷媒配管１３Ａ及び電磁弁２１及び冷媒配管１３Ｄを経て冷媒配管１３Ｃからアキュムレータ１２に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。放熱器４にて加熱された空気は熱媒体−空気熱交換器４０を経て吹出口２９から吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われることになる。
【００４７】
コントローラ３２は、後述する目標吹出温度ＴＡＯから算出される目標放熱器温度ＴＣＯ（放熱器４の温度の目標値）から目標放熱器圧力ＰＣＯ（放熱器４の圧力の目標値）を算出し、この目標放熱器圧力ＰＣＯと、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力Ｐｃｉ。冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数（ＮＣ）を制御すると共に、放熱器温度センサ４６が検出する放熱器４の温度（放熱器温度ＴＨ）及び放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力Ｐｃｉに基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の出口における冷媒の過冷却度を制御する。前記目標放熱器温度ＴＣＯは基本的にはＴＣＯ＝ＴＡＯとされるが、制御上の所定の制限が設けられる。
【００４８】
（２）除湿暖房モードの冷媒の流れ
次に、除湿暖房モードでは、コントローラ３２は上記暖房モードの状態において電磁弁２２を開放する。これにより、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒の一部が分流され、電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆ及び１３Ｂより内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至るようになる。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。
【００４９】
吸熱器９で蒸発した冷媒は蒸発能力制御弁１１、内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃにて冷媒配管１３Ｄからの冷媒と合流した後、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱されるので、これにより車室内の除湿暖房が行われることになる。コントローラ３２は目標放熱器温度ＴＣＯから算出される目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力Ｐｃｉ（冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数（ＮＣ）を制御すると共に、吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御する。
【００５０】
（３）内部サイクルモードの冷媒の流れ
次に、内部サイクルモードでは、コントローラ３２は上記除湿暖房モードの状態において室外膨張弁６を全閉とする（全閉位置）と共に、電磁弁２１を閉じる。この室外膨張弁６と電磁弁２１が閉じられることにより（電磁弁２０も閉じられている）、室外熱交換器７への冷媒の流入、及び、室外熱交換器７からの冷媒の流出は阻止されることになるので、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒は電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆに全て流れるようになる。そして、冷媒配管１３Ｆを流れる冷媒は冷媒配管１３Ｂより内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。
【００５１】
吸熱器９で蒸発した冷媒は蒸発能力制御弁１１、内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを流れ、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱されるので、これにより、車室内の除湿暖房が行われることになるが、この内部サイクルモードでは室内側の空気流通路３内にある放熱器４（放熱）と吸熱器９（吸熱）の間で冷媒が循環されることになるので、外気からの熱の汲み上げは行われず、圧縮機２の消費動力分の暖房能力が発揮される。除湿作用を発揮する吸熱器９には冷媒の全量が流れるので、上記除湿暖房モードに比較すると除湿能力は高いが、暖房能力は低くなる。
【００５２】
コントローラ３２は吸熱器９の温度、又は、前述した放熱器圧力Ｐｃｉ（冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数（ＮＣ）を制御する。このとき、コントローラ３２は吸熱器９の温度によるか放熱器圧力Ｐｃｉによるか、何れかの演算から得られる圧縮機目標回転数の低い方を選択して圧縮機２を制御する。
【００５３】
（４）除湿冷房モードの冷媒の流れ
次に、除湿冷房モードでは、コントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁２２を閉じ、電磁弁２０を閉じる。そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は後述する如く室内送風機２７から吹き出された空気が熱媒体−空気熱交換器４０及び放熱器４に通風される状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。
【００５４】
放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至り、開き気味で制御される室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
【００５５】
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。
【００５６】
吸熱器９で蒸発した冷媒は蒸発能力制御弁１１、内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱（暖房時よりも放熱能力は低い）されるので、これにより車室内の除湿冷房が行われることになる。コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）に基づいて圧縮機２の回転数（ＮＣ）を制御すると共に、前述した冷媒回路Ｒの高圧圧力に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力Ｐｃｉ）を制御する。
【００５７】
（５）冷房モードの冷媒の流れ
次に、冷房モードでは、コントローラ３２は上記除湿冷房モードの状態において電磁弁２０を開く（この場合、室外膨張弁６は全開（弁開度を制御上限）を含む何れの弁開度でもよい）。尚、エアミックスダンパ２８は後述する如き制御で熱媒体−空気熱交換器４０及び放熱器４に空気が通風されない状態とするが、多少空気が通風される状態としても差し支えない。
【００５８】
これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気は通風されないので、ここは通過するのみとなり、放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て電磁弁２０及び室外膨張弁６に至る。このとき電磁弁２０は開放されているので冷媒は室外膨張弁６を迂回してバイパス配管１３Ｊを通過し、そのまま室外熱交換器７に流入し、そこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮液化する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
【００５９】
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却される。
【００６０】
吸熱器９で蒸発した冷媒は蒸発能力制御弁１１、内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過すること無く（多少通過しても差し支えない）、吹出口２９から車室内に吹き出されるので、これにより車室内の冷房が行われることになる。この冷房モードにおいては、コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）に基づいて圧縮機２の回転数（ＮＣ）を制御する。
【００６１】
（６）運転モードの切り換え
コントローラ３２はオートモードでは、起動時には外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍと目標吹出温度ＴＡＯとに基づいて上記各運転モードのうちの何れかの運転モードを選択する。また、起動後は外気温度Ｔａｍや目標吹出温度ＴＡＯ等の環境や設定条件の変化に応じて前記各運転モードを選択し、切り換えていくものである。
【００６２】
（７）エアミックスダンパ２８の制御
次に、図３、図４を参照しながらコントローラ３２によるエアミックスダンパ２８の制御について説明する。図３は放熱器４に通風する風量割合ＳＷを説明するための空気流通路３の模式図である。この図においてＧａは空気流通路３に流入した空気の質量風量、Ｔｅは前述した吸熱器９の温度（吸熱器温度）、ＴＨは前述した放熱器４の温度（放熱器温度）、ＴＡは車室内に実際に吹き出される前述した吹出温度である。
【００６３】
尚、この図では説明を簡素化するため、前述した熱媒体循環回路２３の熱媒体−空気熱交換器４０は省略しているが、実際には放熱器４の空気上流側に熱媒体−空気熱交換器４０が存在する。従って、ＴＨはこれら熱媒体−空気熱交換器４０及び放熱器４を経てそれらによって加熱された空気の温度となる。
【００６４】
また、前述した如く放熱器４への空気の通風量はエアミックスダンパ２８によって零から全て（空気流通路３内の全ての空気）の範囲で調整可能とされている。従って、吹出温度ＴＡは、吸熱器９を経た空気のうち、放熱器４で加熱された空気と、吸熱器９を経て放熱器４を迂回し、加熱されていない空気とが合流して作られることになる。
【００６５】
（７−１）冷房モード、除湿冷房モードにおけるエアミックスダンパ２８の制御
コントローラ３２は、前述した冷房モードと除湿冷房モードにおいては、前述した如き式（下記式（Ｉ））により算出される放熱器４に通風する風量割合ＳＷに基づき、当該割合の風量となるようにエアミックスダンパ２８を制御することで放熱器４への通風量を調整する。また、式（Ｉ）より吹出温度ＴＡは下記式（ＩＩ）で表されることになる。
【００６６】
ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ）      ・・（Ｉ）
ＴＡ＝（ＴＨ−Ｔｅ）×ＳＷ＋Ｔｅ            ・・（ＩＩ）
尚、ＴＡＯは吹出口２９からの空気温度の目標値である目標吹出温度であり、外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍ、内気温度センサ３７が検出する車室内の温度、ブロワ電圧（室内送風機２７の電圧）と、日射センサ５１が検出する日射量等と、空調操作部５３にて設定された車室内の目標車室内温度（設定温度）とに基づいてコントローラ３２が算出する。
【００６７】
放熱器４に通風する風量割合ＳＷは０≦ＳＷ≦１の範囲で変化し、「０」で放熱器４への通風をしないエアミックス全閉状態、「１」で空気流通路３内の全ての空気を放熱器４に通風するエアミックス全開状態となる。即ち、放熱器４への風量はＧａ×ＳＷとなる。冷房モード及び除湿冷房モードでは、コントローラ３２は上記式（Ｉ）で算出される風量割合ＳＷでエアミックスダンパ２８を制御するが、冷房モードでは目標吹出温度ＴＡＯが略吸熱器温度Ｔｅとなるので、ＳＷは「０」に近づき、エアミックスダンパ２８は放熱器４（及び、熱媒体−空気熱交換器４０）に空気が通風されないエアミックス全閉状態とされることになる。
【００６８】
（７−２）暖房モード、除湿暖房モードにおけるエアミックスダンパ２８の制御（その１）
一方、コントローラ３２は暖房モード、除湿暖房モード（内部サイクルモードを含む。以下、同じ）においては、上記式（Ｉ）に依らず、風量割合ＳＷを「１」（エアミックス全開状態）に固定する。これにより、暖房モード、除湿暖房モードでは、吸熱器９を経た空気流通路３内の全ての空気が放熱器４に通風される状態となる。
【００６９】
ここで、図４は放熱器４の暖房能力（空気側能力）を同じとし、風量割合ＳＷを変更したときの車両用空気調和装置１の冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している。図中Ｌ１はＳＷが「１」のとき、Ｌ２はＳＷが「１」より小さい場合の暖房モードを示しており、各ｐ−ｈ線図の上辺が放熱器４の暖房能力であってこれを同じとして比較しており、各線図の右側の斜辺が圧縮機２の動力（消費動力）を示している。
【００７０】
風量割合ＳＷが小さい場合、放熱器４への風量（Ｇａ×ＳＷ）が減少する。吹出温度ＴＡが同一であれば、放熱器４の空気側能力は同一となるが、風量が減少するため、同一の吹出温度ＴＡを作り出すためには、放熱器４の温度や圧力も高くしなければならなくなる。そのため、風量割合ＳＷ＝１の場合（Ｌ１）に比較すると、圧縮機２の吐出圧力Ｐｄも高くなり、動力も大きくなることが分かる（Ｌ２）。
【００７１】
この実施例でコントローラ３２は、暖房モード及び除湿暖房モードでは風量割合ＳＷを「１」としてエアミックスダンパ２８を制御し、空気流通路３内の全ての空気を放熱器４に通風するようにしたので、暖房モード及び除湿暖房モードでの圧縮機２の動力を抑制して、効率の良い車室内暖房を実現することが可能となる。また、エアミックス全閉状態又はそれに近い状態となることも無く、放熱器４への通風は確保されるので、ヒートポンプサイクルとして破綻することも無くなり、安定した暖房・除湿暖房運転を実現することができるようになる。
【実施例２】
【００７２】
（７−３）暖房モード、除湿暖房モードにおけるエアミックスダンパ２８の制御（その２）
次に、図５乃至図８を参照して本発明の車両用空気調和装置１の暖房モード、除湿暖房モードにおけるエアミックスダンパ２８の制御の他の実施例について説明する。
【００７３】
図５は暖房モードにおいて目標吹出温度ＴＡＯが４０℃であるときに、風量割合ＳＷを「１」から下げる方向に振ったときの放熱器温度ＴＨ、放熱器圧力Ｐｃｉ、吸熱器温度Ｔｅ、吹出温度ＴＡの挙動を示している。放熱器４への風量割合ＳＷを１（エアミックス全開状態）から下げていくと、放熱器温度ＴＨ及び放熱器圧力Ｐｃｉが上昇していく。今、放熱器圧力Ｐｃｉの限界値（冷媒の特性によって決まる高圧圧力の上限値）が２ＭＰａＧであるものとすると、ＳＷが０．５５以上であれば放熱器圧力Ｐｃｉがこの限界値である２ＭＰａＧ以下に抑えられる。
【００７４】
また、図６は同じく暖房モードにおいて目標吹出温度ＴＡＯが６０℃であるときに、風量割合ＳＷを「１」から下げる方向に振ったときの放熱器温度ＴＨ、放熱器圧力Ｐｃｉ、吸熱器温度Ｔｅ、吹出温度ＴＡの挙動を示している。同様に放熱器４への風量割合ＳＷを１から下げていくと、放熱器温度ＴＨ及び放熱器圧力Ｐｃｉが図５の場合よりも迅速に上昇していくが、ＳＷが０．８５以上であれば放熱器圧力Ｐｃｉが限界値である２ＭＰａＧ以下に抑えられることが分かる。
【００７５】
上記のことから、ＴＡＯ＝４０℃のときのＳＷの下限値を０．５５、ＴＡＯ＝６０℃のときのＳＷの下限値を０．８５とし、これを各目標吹出温度ＴＡＯにおいてプロットしたものが図７の線Ｌ３である（目標吹出温度の最高値はＴＡＯ＝７０℃としている）。
【００７６】
また、図８は同じ目標吹出温度ＴＡＯであるときに、風量割合ＳＷを変化させたときの圧縮機吐出圧力Ｐｄ（Ｌ４）、圧縮機吐出温度Ｔｄ（Ｌ４）、圧縮機２の動力（Ｌ５）、効率ＣＯＰ（Ｌ６）、圧縮機回転数ＮＣ（Ｌ７）の変化を示している。この図からも明らかな如く、風量割合ＳＷを「１」から下げていくと、圧縮機吐出圧力Ｐｄ、吐出温度Ｔｄ、圧縮機２の動力及び圧縮機回転数ＮＣは上昇し、効率ＣＯＰは低下していることが分かる。尚、この図８で示す点Ｐ１が当該ＴＡＯにおける図７の線Ｌ３上の点を意味する。
【００７７】
この実施例でコントローラ３２は、基本的には全ての運転モード（暖房モード、除湿暖房モード、内部サイクルモード、除湿冷房モード及び冷房モード）において、前述した式（Ｉ）で算出される風量割合ＳＷに基づき、エアミックスダンパ２８を制御するものであるが、暖房モード及び除湿暖房モードでは、コントローラ３２は図７の線Ｌ３の上又はＬ３よりも上（図８では点Ｐ１上又はそれより右）となるようにＳＷに規制を加える。即ち、各目標吹出温度ＴＡＯにおいて式（Ｉ）で算出された風量割合ＳＷが線Ｌ３以上であった場合には当該ＳＷを採用し、線Ｌ３よりも下になってしまう場合は、コントローラ３２は式（Ｉ）の算出結果に依らず、線Ｌ３までＳＷを上昇させる。
【００７８】
例えば、暖房モードを実行している状況で、急激な天候変化やマニュアル操作によって目標吹出温度ＴＡＯが急激に低下した場合、式（Ｉ）で算出される放熱器４への風量割合ＳＷも過渡的に急激に低下する可能性がある。そのため、そのまま算出された風量割合ＳＷを採用してエアミックスダンパ２８を閉じてしまうと、図５や図６の如き下限値よりもＳＷが下がってしまい、放熱器圧力Ｐｃｉが限界値を超えてしまう危険性がある。
【００７９】
しかしながらこの実施例でコントローラ３２は、暖房モード及び除湿暖房モードにおいて、空気流通路３内の空気を放熱器４に通風する風量割合ＳＷを、図７に線Ｌ３で示す下限値以上に規制するので、暖房モード及び除湿暖房モードでの圧縮機２の吐出圧力Ｐｄの上昇をその限界値以下に抑制し、耐久性の向上を図ることが可能となる。また、係る規制が設けられることで、エアミックスダンパ全閉状態又はそれに近い状態となることも無く、放熱器４への通風は確保されるので、ヒートポンプサイクルとして破綻することも無くなり、安定した暖房・除湿暖房運転を実現することができるようになる。
【実施例３】
【００８０】
（８）Ｂ／Ｌ吹出モードにおけるエアミックスダンパ２８の制御（その３）
コントローラ３２は吹出口切換ダンパ３１により、ＶＥＮＴとＦＯＯＴの双方から車室内に空気を吹き出すＢ／Ｌ吹出モードを有している。また、このＢ／Ｌ吹出モードは、前述したオートモードでコントローラ３２が実行するものと、マニュアルモードで選択されるものとがある。
【００８１】
上記ＶＥＮＴは、搭乗者の胸に向けて吹き出すものであり、一般的には快適性の観点から２５℃程度（体温未満）が好ましいとされており、上記ＦＯＯＴは同じ理由で４０℃程度（体温以上）が好ましいとされている。即ち、両者には１５ｄｅｇ程度の差がつくことが好ましい。
【００８２】
一方、ＨＶＡＣユニット１０の特性に依存するが、このＢ／Ｌ吹出モードでＶＥＮＴとＦＯＯＴの吹出温度の差を十分に作ることができる風量割合ＳＷの範囲は限られている。図９は風量割合ＳＷを「１」と「０」の間で変化させたときの、ＶＥＮＴとＦＯＯＴの各吹出温度の変化を示している。この図からも明らかな如く、風量割合ＳＷ１とＳＷ４（ＳＷ１＜ＳＷ４）の間の中間範囲で温度差をとることができる。これは風量割合ＳＷが大きすぎても小さすぎても各吹出口から吹き出される温度が殆ど同じになってしまうことによる。
【００８３】
そこで、コントローラ３２は前述した各実施例の如くエアミックスダンパ２８を制御するなかで、この実施例では吹出モードがオートモードでＢ／Ｌ吹出モードとなった場合、強制的に放熱器４への風量割合ＳＷをこのＳＷ１とＳＷ４の間の中間範囲内に規制する。これにより、ＶＥＮＴとＦＯＯＴの吹出温度に十分な差をとることができるようになり、快適性を担保することが可能となる。
【実施例４】
【００８４】
（９）運転席と助手席で目標吹出温度を独立して設定可能な車両の場合（左右独立制御）におけるエアミックスダンパ２８の制御（その４）
次に、図１０を参照しながら、車両の運転席（Ｄｒ）と助手席（Ａｓ）で目標吹出温度を独立して設定可能な場合（左右独立制御）におけるエアミックスダンパ２８の制御について説明する。この場合、空調操作部５３では運転席と助手席でそれぞれ独立して目標吹出温度ＴＡＯＤｒ（運転席用）と目標吹出温度ＴＡＯＡｓ（助手席用）を設定可能とされており、エアミックスダンパ２８と吹出口切換ダンパ３１も、運転席用と助手席用のそれぞれに設けられており、放熱器４への風量割合ＳＷも運転席用ＳＷＤｒと助手席用ＳＷＡｓのそれぞれに調整可能とされているものとする。
【００８５】
先ず、コントローラ３２は何れの運転モードにおいても、前述した式（Ｉ）と同様の運転席用の風量割合ＳＷＤｒの下記式（Ｉ−Ｉ）と、助手席用の風量割合ＳＷＡｓの下記式（Ｉ−ＩＩ）により算出される放熱器４に通風する風量割合に基づき、各割合ＳＷＤｒ、ＳＷＡｓの風量（０≦ＳＷＤｒ／ＳＷＡｓ≦１の範囲で変化）となるように運転席用と助手席用の各エアミックスダンパ２８を制御する。
ＳＷＤｒ＝（ＴＡＯＤｒ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ）      ・・（Ｉ−Ｉ）
ＳＷＡｓ＝（ＴＡＯＡｓ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ）      ・・（Ｉ−ＩＩ）
但し、暖房モードと除湿暖房モード、及び、オートモード（Ａｕｔｏ）の各運転モードにおけるＢ／Ｌ吹出モードでは、条件に応じて後述する如く各風量割合ＳＷＤｒ、ＳＷＡｓに制限を加える。
【００８６】
また、コントローラ３２は何れの運転モードにおいても、目標放熱器温度ＴＣＯを目標吹出温度ＴＡＯＤｒと目標吹出温度ＴＡＯＡｓのうち、高い方の値に設定する（ＴＣＯ＝ＭＡＸ（ＴＡＯＤｒ、ＴＡＯＡｓ））。但し、前述したオートモードのＢ／Ｌ吹出モードでは、目標放熱器温度ＴＣＯを上限値に固定する。
【００８７】
（９−１）オートモードのＢ／Ｌ吹出モード以外での制御
即ち、暖房モード及び除湿暖房モードにおいて、運転席の目標吹出温度ＴＡＯＤｒと助手席の目標吹出温度ＴＡＯＡｓが同じ場合（ＴＡＯＤｒ＝ＴＡＯＡｓ）、コントローラ３２は目標放熱器温度ＴＣＯを例えば運転席の目標吹出温度ＴＡＯＤｒ（助手席の目標吹出温度ＴＡＯＡｓでもよい）にて決定する。また、上記式（Ｉ−Ｉ）、（Ｉ−ＩＩ）にかかわらず、運転席用の風量割合ＳＷＤｒを「１」とし、助手席用の風量割合ＳＷＡｓも「１」として運転席用と助手席用の各エアミックスダンパ２８を制御する。これにより、運転席と助手席の双方において、前述した実施例１と同様の効果を奏することができる。
【００８８】
次に、暖房モード及び除湿暖房モードにおいて、運転席の目標吹出温度ＴＡＯＤｒが助手席の目標吹出温度ＴＡＯＡｓより高い場合（ＴＡＯＤｒ＞ＴＡＯＡｓ）、コントローラ３２は目標放熱器温度ＴＣＯを運転席の目標吹出温度ＴＡＯＤｒにて決定する。また、上記式（Ｉ−Ｉ）にかかわらず、運転席用の風量割合ＳＷＤｒを「１」とし、助手席用の風量割合ＳＷＡｓは前記式（Ｉ−ＩＩ）、即ち、ＳＷＡｓ＝（ＴＡＯＡｓ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ）で算出して運転席用と助手席用の各エアミックスダンパ２８を制御する。
【００８９】
但し、助手席の風量割合ＳＷＡｓは、前述した実施例２の下限値以上に規制する（下限値≦ＳＷＡｓ≦１）。これにより、運転席では前述した実施例１と同様の効果を奏し、助手席では前述した実施例２の効果を奏することができる。
【００９０】
次に、暖房モード及び除湿暖房モードにおいて、運転席の目標吹出温度ＴＡＯＤｒが助手席の目標吹出温度ＴＡＯＡｓより低い場合（ＴＡＯＤｒ＜ＴＡＯＡｓ）、コントローラ３２は目標放熱器温度ＴＣＯを助手席の目標吹出温度ＴＡＯＡｓにて決定する。また、前記式（Ｉ−ＩＩ）にかかわらず、助手席用の風量割合ＳＷＡｓを「１」とし、運転席用の風量割合ＳＷＤｒは前記式（Ｉ−Ｉ）、即ち、ＳＷＤｒ＝（ＴＡＯＤｒ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ）で算出して運転席用と助手席用の各エアミックスダンパ２８を制御する。
【００９１】
但し、運転席の風量割合ＳＷＤｒは、前述した実施例２の下限値以上に規制する（下限値≦ＳＷＤｒ≦１）。これにより、助手席では前述した実施例１と同様の効果を奏し、運転席では前述した実施例２の効果を奏することができる。
【００９２】
次に、除湿冷房モード及び冷房モードにおいて、運転席の目標吹出温度ＴＡＯＤｒと助手席の目標吹出温度ＴＡＯＡｓが同じ場合（ＴＡＯＤｒ＝ＴＡＯＡｓ）、コントローラ３２は目標放熱器温度ＴＣＯを例えば運転席の目標吹出温度ＴＡＯＤｒ（助手席用の目標吹出温度ＴＡＯＡｓでもよい）にて決定し、運転席用の風量割合ＳＷＤｒを前記式（Ｉ−Ｉ）、即ち、ＳＷＤｒ＝（ＴＡＯＤｒ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ）で算出し、助手席用の風量割合ＳＷＡｓも式（Ｉ−ＩＩ）、即ち、ＳＷＡｓ＝（ＴＡＯＡｓ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ）で算出して運転席用と助手席用の各エアミックスダンパ２８を制御する。
【００９３】
また、運転席の目標吹出温度ＴＡＯＤｒが助手席の目標吹出温度ＴＡＯＡｓより高い場合（ＴＡＯＤｒ＞ＴＡＯＡｓ）、コントローラ３２は目標放熱器温度ＴＣＯを運転席の目標吹出温度ＴＡＯＤｒにて決定する。逆に、運転席の目標吹出温度ＴＡＯＤｒが助手席の目標吹出温度ＴＡＯＡｓより低い場合（ＴＡＯＤｒ＜ＴＡＯＡｓ）、コントローラ３２は目標放熱器温度ＴＣＯを助手席の目標吹出温度ＴＡＯＡｓにて決定する。各エアミックスダンパ２８の制御は上述と同様である。
【００９４】
（９−２）オートモードのＢ／Ｌ吹出モードでの制御
一方、オートモードでＢ／Ｌ吹出モードとなった場合、コントローラ３２は前述した如く目標放熱器温度ＴＣＯを上限値に固定する。次に、全ての運転モードにおいて、運転席の目標吹出温度ＴＡＯＤｒと助手席の目標吹出温度ＴＡＯＡｓが同じ場合（ＴＡＯＤｒ＝ＴＡＯＡｓ）、コントローラ３２は前記式（Ｉ−Ｉ）、（Ｉ−ＩＩ）で算出される運転席用の風量割合ＳＷＤｒと助手席用の風量割合ＳＷＡｓを、所定値ＳＷ２以上ＳＷ３以下の中間範囲に規制して運転席用と助手席用の各エアミックスダンパ２８を制御する。
【００９５】
この場合、各風量割合は、ＳＷ１＜ＳＷ２＜ＳＷ３＜ＳＷ４の関係であるものとする。即ち、ＳＷ２以上ＳＷ３以下の中間範囲は、前述した実施例３の中間範囲ＳＷ１以上ＳＷ４以下に含まれる範囲である。これにより、運転席と助手席の双方において、前述した実施例３と同様の効果を奏することができる。
【００９６】
次に、全ての運転モードにおいて、運転席の目標吹出温度ＴＡＯＤｒが助手席の目標吹出温度ＴＡＯＡｓより高い場合（ＴＡＯＤｒ＞ＴＡＯＡｓ）、コントローラ３２は前記式（Ｉ−Ｉ）で算出される運転席用の風量割合ＳＷＤｒをＳＷ３以上ＳＷ４以下の第１の中間範囲内に規制し、前記式（Ｉ−ＩＩ）で算出される助手席用の風量割合ＳＷＡｓはＳＷ１以上ＳＷ２以下の第２の中間範囲内に規制して運転席用と助手席用の各エアミックスダンパ２８を制御する。
【００９７】
このＳＷ１以上ＳＷ２以下の第２の中間範囲は、ＳＷ３以上ＳＷ４以下の第１の中間範囲よりも低い範囲である。これにより、運転席の目標吹出温度ＴＡＯＤｒが助手席の目標吹出温度ＴＡＯＡｓより高い場合に、運転席と助手席のそれぞれにおいて実施例３と同様の効果を円滑に実現することができるようになる。
【００９８】
次に、全ての運転モードにおいて、運転席の目標吹出温度ＴＡＯＤｒが助手席の目標吹出温度ＴＡＯＡｓより低い場合（ＴＡＯＤｒ＜ＴＡＯＡｓ）、コントローラ３２は前記式（Ｉ−Ｉ）で算出される運転席用の風量割合ＳＷＤｒをＳＷ１以上ＳＷ２以下の第２の中間範囲内に規制し、前記式（Ｉ−ＩＩ）で算出される助手席用の風量割合ＳＷＡｓはＳＷ３以上ＳＷ４以下の第１の中間範囲内に規制して運転席用と助手席用の各エアミックスダンパ２８を制御する。これにより、運転席の目標吹出温度ＴＡＯＤｒが助手席の目標吹出温度ＴＡＯＡｓより低い場合にも、運転席と助手席のそれぞれにおいて実施例３と同様の効果を円滑に実現することができるようになる。
【００９９】
上記のように、コントローラ３２が運転席と助手席のそれぞれで目標吹出温度ＴＡＯＤｒ、ＴＡＯＡｓを設定可能とされているとき、放熱器４の目標放熱器温度ＴＣＯを運転席と助手席のうちの高い方の目標吹出温度とすると共に、冷房モード及び除湿冷房モードにおいて式（Ｉ−Ｉ）、（Ｉ−ＩＩ）で算出される風量割合ＳＷＤｒ、ＳＷＡｓに基づき、それぞれのエアミックスダンパ２８を制御することによって放熱器４に通風する割合を調整し、暖房モード及び除湿暖房モードでは、運転席と助手席のうちの目標吹出温度が高い方のエアミックスダンパ２８は、空気流通路３内の全ての空気を放熱器４に通風するよう制御し、目標吹出温度が低い方のエアミックスダンパ２８は、式（Ｉ−Ｉ）又は式（Ｉ−ＩＩ）で算出される風量割合で放熱器４に通風し、且つ、所定の下限値以上に規制するので、暖房モード及び除湿暖房モードで目標吹出温度が高い方では効率の良い車室内暖房を実現しながら、目標吹出温度が低い方では圧縮機２の吐出圧力の上昇を抑制し、耐久性の向上を図ることが可能となる。また、前述の実施例と同様にヒートポンプサイクルとして破綻することも無くなり、安定した暖房運転を実現することができるようになる。
【０１００】
また、オートモードのＢ／Ｌ吹出モードでは、目標吹出温度が高い方のエアミックスダンパ２８を制御し、式（Ｉ−Ｉ）又は（Ｉ−ＩＩ）で算出される空気流通路３内の空気を放熱器４に通風する割合を、所定の第１の中間範囲内に規制すると共に、目標吹出温度が低い方のエアミックスダンパ２８を制御し、空気流通路３内の空気を放熱器４に通風する割合を、第１の中間範囲より小さい所定の第２の中間範囲内に規制することにより、運転席と助手席のそれぞれにおいてＶＥＮＴとＦＯＯＴの吹出温度に適切な差をとることができるようになり、快適性をそれぞれ担保することが可能となる。
【０１０１】
尚、実施例では式（Ｉ）等で算出される風量割合ＳＷ（ＳＷＤｒ、ＳＷＡｓ）に基づいてエアミックスダンパ２８を制御する例で説明したが、エアミックスダンパ２８の開度と放熱器４に通風される風量の間には一定の関係があるため、目標吹出温度ＴＡＯ、放熱器温度ＴＨ及び吸熱器温度Ｔｅ等に基づいてこのエアミックスダンパ２８の開度（エアミックスダンパ開度）を制御するようにしても良く、本発明における放熱器４への風量の割合調整には、エアミックスダンパ開度の調整も含む概念とする。
【０１０２】
また、実施例では従来一般的な式（Ｉ）等で算出される風量割合ＳＷ（ＳＷＤｒ、ＳＷＡｓ）に基づいてエアミックスダンパ２８を制御するようにしたが、それに限らず、目標吹出温度ＴＡＯ、放熱器温度ＴＨ及び吸熱器温度Ｔｅのうちの何れか一つ、又は、それらの組み合わせから放熱器４に通風する風量の割合を算出し、エアミックスダンパ２８を制御する場合にも本発明は有効である。
【０１０３】
更に、実施例では暖房モード、除湿暖房モード、内部サイクルモード、除湿冷房モード、冷房モードの各運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置１について本発明を適用したが、それに限らず、暖房モードと冷房モードのみ、或いは、それらと除湿暖房モード、除湿冷房モードの組み合わせを行うものにも本発明は有効である。
【０１０４】
また、上記各実施例で説明した冷媒回路Ｒの構成はそれに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であることは云うまでもない。
【符号の説明】
【０１０５】
１  車両用空気調和装置
２  圧縮機
３  空気流通路
４  放熱器
６  室外膨張弁
７  室外熱交換器
８  室内膨張弁
９  吸熱器
２６  吸込切換ダンパ
２７  室内送風機（ブロワファン）
２８  エアミックスダンパ
３１  吹出口切換ダンパ
３２  コントローラ（制御手段）
Ｒ  冷媒回路
【図１】
0006496958.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006496958.tif 000008
【図８】
0006496958.tif 000009
【図９】
0006496958.tif 000010
【図１０】
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