(57)【要約】【課題】消費電力を増大することなく暖房効果に優れる車両用空調装置を提供することを目的としている。【解決手段】空気を送る送風手段１０と、冷媒を圧縮送給するコンプレッサ２１と、コンプレッサの冷媒流れ方向下流に設けられたコンデンサ２４と、コンデンサの冷媒流れ方向下流に設けられた膨張弁２５と、膨張弁の冷媒流れ方向下流に設けられたエバポレータ２６とを備える車両用空調装置であって、コンデンサ２４はエバポレータ２６に対して空気流れ方向下流に配置され、そのエバポレータを通過した空気に対して熱を放熱可能であり、エバポレータに対して空気流れ方向下流に配置され、燃料電池の循環水を通流し、その循環水の熱をエバポレータを通過した空気に対して放熱可能な熱交換手段３２をさらに備える。【選択図】        図１
2004345391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を送る送風手段と、
冷媒を圧縮送給するコンプレッサと、
前記コンプレッサの冷媒流れ方向下流に設けられたコンデンサと、
前記コンデンサの冷媒流れ方向下流に設けられた膨張弁と、
前記膨張弁の冷媒流れ方向下流に設けられたエバポレータと、
を備える車両用空調装置であって、
前記コンデンサは前記エバポレータに対して空気流れ方向下流に配置され、そのエバポレータを通過した空気に対して熱を放熱可能であり、
前記エバポレータに対して空気流れ方向下流に配置され、燃料電池の循環水を通流し、その循環水の熱を前記エバポレータを通過した空気に対して放熱可能な熱交換手段をさらに備える、
ことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記エバポレータを通過した空気が、前記コンデンサ及び前記熱交換手段に流れるときの順序を切り替える空気流路切替手段を備える、
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】
前記空気流路切替手段は、空調モードに応じて空気流路を切り替える、
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】
前記空気流路切替手段は、前記コンデンサの冷媒温度及び前記熱交換手段の循環水温度に基づいて空気流路を切り替える、
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５】
車室温が目標温度よりも低い場合であって、循環水温が冷媒温度よりも低いときには、前記空気流路切替手段を切り替えて、前記エバポレータを通過した空気を前記熱交換手段に通過させてから前記コンデンサに通流させることで、空気を暖めて車室内に導入する、
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
車室温が目標温度よりも低い場合であって、冷媒温度が循環水温よりも低いときには、前記空気流路切替手段を切り替えて、前記エバポレータを通流した空気を前記コンデンサに通過させてから前記熱交換手段に通過させることで、空気を暖めて車室内に導入する、
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
燃料電池の暖機が必要なときは、燃料電池の循環水を前記熱交換手段に送る循環水ポンプを作動させるとともに、前記空気流路切替手段を切り替えて、前記エバポレータを通過した空気をコンデンサに通過させて暖めた後に、その暖めた空気を前記熱交換手段に通流させることで燃料電池の循環水を加温する、
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８】
燃料電池の循環水の温度に応じて、前記空気流路切替手段及び前記循環水ポンプを作動させる、
ことを特徴とする請求項７に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内の冷暖房を行う空調装置に関し、特に燃料電池を使用する車両に好適な空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のヒートポンプ式の車両用空調装置は、四方弁を使用して暖房運転時と冷媒運転時とで冷媒の流れを逆転させ、暖房運転時にはコンデンサを吸熱器として使用するとともにエバポレータを放熱器として使用し、冷房運転時にはコンデンサを放熱器として使用するとともにエバポレータを吸熱器として使用している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−２９０４７５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなヒートポンプ式の車両用空調装置で冷暖房効果を向上させるには、冷媒を高圧状態にする必要であり、高容量のコンプレッサを使用する必要があった。そのため消費電力が増大するので電気自動車や燃料電池車等電気を駆動エネルギにする車両の場合には航続距離に影響を及ぼすおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、消費電力を増大することなく暖房効果に優れる車両用空調装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
本発明は、空気を送る送風手段（１０）と、冷媒を圧縮送給するコンプレッサ（２１）と、前記コンプレッサ（２１）の冷媒流れ方向下流に設けられたコンデンサ（２４）と、前記コンデンサ（２４）の冷媒流れ方向下流に設けられた膨張弁（２５）と、前記膨張弁（２５）の冷媒流れ方向下流に設けられたエバポレータ（２６）と、を備える車両用空調装置であって、前記コンデンサ（２４）は前記エバポレータ（２６）に対して空気流れ方向下流に配置され、そのエバポレータ（２６）を通過した空気に対して熱を放熱可能であり、前記エバポレータ（２６）に対して空気流れ方向下流に配置され、燃料電池の循環水を通流し、その循環水の熱を前記エバポレータ（２６）を通過した空気に対して放熱可能な熱交換手段（３２）をさらに備えることを特徴とする。
【０００８】
【作用・効果】
本発明によれば、コンデンサをエバポレータに対して空気流れ方向下流に配置して、コンデンサでエバポレータを通過した空気を加熱するとともに、前記エバポレータに対して空気流れ方向下流に配置され、燃料電池の循環水を通流し、その循環水の熱を前記エバポレータを通過した空気に対して放熱可能な熱交換手段と、前記エバポレータを通過した空気が、前記コンデンサ及び前記熱交換手段に流れるときの順序を切り替える空気流路切替手段とを備えるようにしたので、燃料電池の循環水の熱を利用して暖房効果を得ることができる。したがって、冷媒を圧縮送給するコンプレッサを小容量化して消費電力を低減することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。まず最初に構成を説明する。図１は本発明による車両用空調装置の一実施形態を示す図である。
【００１０】
車両用空調装置１は、ファン１０と、空気冷暖部２０と、燃料電池循環水制御部３０と、空気流路切替部４０と、コントローラ５０とを有する。
【００１１】
空気冷暖部２０は、冷媒流れ方向（矢印Ａ方向）に沿って、コンプレッサ（圧縮機）２１と、冷媒流路切替弁２２と、メインコンデンサ（主凝縮器）２３と、サブコンデンサ（副凝縮器）２４と、膨張弁２５と、エバポレータ（蒸発器）２６とを備える。
【００１２】
冷媒流路切替弁２２は、コンプレッサ２１の下流側（冷媒吐出側）に配置され、暖房運転時と冷房運転時とで冷媒の流路を切り替える。冷房運転時には冷媒をメインコンデンサ２３に流し、暖房運転時にはメインコンデンサ２３をバイパスさせる。冷媒下流方向にはさらにサブコンデンサ２４、膨張弁２５、エバポレータ２６が順次配置され、さらにコンプレッサ２１に接続される。メインコンデンサ２３は車室外に配置され、冷媒の熱を外気に放熱する。サブコンデンサ２４は、空気を、図１の上下方向に通流可能である。またサブコンデンサ２４の冷媒入口付近には冷媒温度センサ２４ａが設けられている。
【００１３】
燃料電池循環水制御部３０は、燃料電池３１と、循環水用熱交換器３２と、ウォータポンプ３３と、ラジエタ３４とを備える。水を矢印Ｂのように循環させている。燃料電池３１には燃料電池水温センサ３１ａが設けられている。循環水用熱交換器３２は、図１に示すようにエバポレータ２６からの距離が、サブコンデンサ２４とほぼ同距離に配置され、サブコンデンサ２４に対して上下方向に並べられている。循環水用熱交換器３２は、空気を、図１の上下方向に通流可能である。循環水用熱交換器３２は、通流する空気によって燃料電池３１の循環水を加熱して暖め、又は通流する空気を循環水の熱によって暖める熱交換手段である。循環水用熱交換器３２の循環水入口付近には熱交換器水温センサ３２ａが設けられている。
【００１４】
空気流路切替部４０は、第１切替バルブ４１と、第２切替バルブ４２と、第３切替バルブ４３と、第４切替バルブ４４と、第５切替バルブ４５とを備える空気流路切替手段である。なお各バルブは図１に示した状態が「全開」状態であり、破線で示した状態が「全閉」状態である。各バルブは支点を中心として回転して開閉する。第１切替バルブ４１は、循環水用熱交換器３２に対して空気の流れ方向上流側に配置されている。第１切替バルブ４１が開くと、空気は循環水用熱交換器３２の外側を流れるようになる。第２切替バルブ４２は、サブコンデンサ２４に対して空気の流れ方向上流側に配置されている。第２切替バルブ４２が開くと、空気はサブコンデンサ２４の外側を流れるようになる。第３切替バルブ４３は、循環水用熱交換器３２に対して空気の流れ方向下流側に配置されている。第３切替バルブ４３が開くと、空気は室内に流入するようになる。第４切替バルブ４４は、サブコンデンサ２４に対して空気の流れ方向下流側に配置されている。第４切替バルブ４４が開くと、空気は室内に流入するようになる。第５切替バルブ４５は、サブコンデンサ２４及び循環水用熱交換器３２のあいだに配置されている。第５切替バルブ４５が開くと、サブコンデンサ２４〜循環水用熱交換器３２で空気が通流するようになる。なお、各バルブの具体的な開閉については後述する。
【００１５】
コントローラ５０は、冷媒温度センサ２４ａ、燃料電池水温センサ３１ａ、熱交換器水温センサ３２ａ、車室内温度センサ５１の信号に基づいて、空気流路切替バルブ４０を制御して空気の流れ方向を制御する。コントローラ５０の具体的な制御ロジックについては、以下のフローチャートに沿って具体的に説明する。
【００１６】
図２は、コントローラ５０の動作を中心として、本発明の車両用空調装置の動作を説明するメインルーチンのフローチャートである。
【００１７】
コントローラ５０は、ファン１０によって送られ、第３切替バルブ４３及び第４切替バルブ４４から室内に流入した混合空気の実温度（車室内温度センサ５１の検出温度）ＴＭＩＸが目標温度Ｔ０と比べて高いか低いかを判断する。そして、実温度ＴＭＩＸがＴ０＋ＴＨｉｇｈ（例えば１０℃）よりも高いときは（ステップＳ１１においてＹ）、急速冷房処理を行う（ステップＳ２０）。実温度ＴＭＩＸがＴ０＋ＴＨｉｇｈよりは低いが（ステップＳ１１においてＮ）、目標温度Ｔ０よりは高いときは（ステップＳ１２においてＹ）、冷房安定処理を行う（ステップＳ３０）。実温度ＴＭＩＸがＴ０−ＴＬｏｗ（例えば１０℃）よりも低いときは（ステップＳ１３においてＹ）、急速暖房処理を行う（ステップＳ３０）。実温度ＴＭＩＸがＴ０−ＴＬｏｗよりは高いときには（ステップＳ１３においてＮ）、さらに空調スイッチがＯＮか否かを判断し（ステップＳ１４）、空調スイッチがＯＮであれば暖房安定処理を行い（ステップＳ５０）、空調スイッチがＯＦＦであれば空調スイッチＯＦＦ処理を行う（ステップＳ６０）。そして、それらの処理を行った後、空気流路切替バルブ制御を行う（ステップＳ７０）。
【００１８】
続いて各サブルーチンについて説明する。
【００１９】
図３は急速冷房処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【００２０】
ステップＳ２１において、冷媒をメインコンデンサ２３に通流させて冷房運転する。
【００２１】
ステップＳ２２において、空気流路切替バルブ４１〜４５を図１１（Ａ）に示す急冷位置に切り替える。すなわち図１３に示すように第１切替バルブ４１は全閉、第２切替バルブ４２は全開、第３切替バルブ４３は全閉、第４切替バルブ４４は全開、第５切替バルブ４５は全閉の位置にする。なおこの状態が冷房時の空気流路切替バルブ開度０％の状態である。このようにするとファン１０によって送られた空気は、まずエバポレータ２６で冷却された後、第２切替バルブ４２を経由して第４切替バルブ４４から室内に流入する（図１３中、実線矢印参照）。
【００２２】
ステップＳ２３において、目標開度ＸＭＩＸを０％にしてメインルーチンに戻る。
【００２３】
図４は冷房安定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【００２４】
ステップＳ３１において、冷媒をメインコンデンサ２３に通流させて冷房運転する。
【００２５】
ステップＳ３２において、空気流路切替バルブ４１〜４５を図１１（Ａ）に示すＨＯＴ方向に切り替える。すなわち図１４に示すように第３切替バルブ４３は開き、第４切替バルブ４４は閉じ、第５切替バルブ４５は開く。するとファン１０によって送られた空気は、エバポレータ２６及び第２切替バルブ４２を通過する。そしてその一部は第４切替バルブ４４から直接室内に流入し、残りはサブコンデンサ２４及び循環水用熱交換器３２によって暖められた後、第３切替バルブ４３から室内に流入する（図１４中、実線矢印参照）。
【００２６】
ステップＳ３３において、目標温度Ｔ０と、第３切替バルブ４３及び第４切替バルブ４４から流入した混合空気温ＴＭＩＸとの差（ΔＴ）を算出する。
【００２７】
ステップＳ３４において、図１２に示すＭＡＰ（１）を参照して開度補正量ｄＸＭＩＸを算出する。
【００２８】
ステップＳ３５においてΔＴが０以上であればＸＭＩＸ＋ｄＸＭＩＸを新たなＸＭＩＸ（目標開度）とし（ステップＳ３６）、ΔＴが負であればＸＭＩＸ−ｄＸＭＩＸを新たなＸＭＩＸとする（ステップＳ３７）。
【００２９】
なお冷房時の空気流路切替バルブ開度１００％の状態とは、第１切替バルブ４１は全閉、第２切替バルブ４２は全開、第３切替バルブ４３は全開、第４切替バルブ４４は全閉、第５切替バルブ４５は全開の位置にある状態である。冷房時に空気流路切替バルブがこのようになるにつれて第３切替バルブ４３及び第４切替バルブ４４から流入した混合空気温ＴＭＩＸは上昇するので、バルブ開度をこのようにする方向が冷房時のＨＯＴ方向である。
【００３０】
図５は急速暖房処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【００３１】
ステップＳ４１において、冷媒をメインコンデンサ２３をバイパスさせて暖房運転する。
【００３２】
ステップＳ４２において、燃料電池水温センサ３１ａの検出した水温Ｔｗが暖機必要性判断基準温β１に達しているか否かを判断する。なおこの基準温β１は、燃料電池が運転可能な状態まで暖機されているか否かを判断するための基準温であり、あらかじめ予備実験を行って求めておく。水温Ｔｗが基準温β１に達していないときは循環水温の昇温処理を行う（ステップＳ４３）。
【００３３】
この循環水温昇温処理ルーチンについては図６を参照しながら説明する。
【００３４】
ステップＳ４３１において、ウォータポンプ３３を作動させて、水を循環させる。
【００３５】
ステップＳ４３２において、空気流路切替バルブ４１〜４５を図１１（Ｂ）に示す急暖第１バルブ位置に切り替える。すなわち図１５に示すように第１切替バルブ４１は全閉、第２切替バルブ４２は全開、第３切替バルブ４３は全開、第４切替バルブ４４は全閉、第５切替バルブ４５は全開の位置にする。するとファン１０によって送られた空気は、エバポレータ２６及び第２切替バルブ４２を通過した後、サブコンデンサ２４で暖められ、循環水用熱交換器３２を通流して第３切替バルブ４３から室内に流入する（図１５中、実線矢印参照）。このとき、循環水用熱交換器３２には、ウォータポンプ３３で送られた水が循環しているので、その水が暖められ、燃料電池の暖機が促進されることとなる。
【００３６】
また、空調装置の冷媒圧力Ｐｄが上限値αよりも低ければ（ステップＳ４３３においてＹ）、空調能力（コンプレッサ２１の回転速度）をアップして（ステップＳ４３４）燃料電池循環水の温度上昇を促進させ、燃料電池の起動時間の短縮化を図る。そうでない場合はこれ以上空調装置の負荷を上げることができないので現在の空調能力を維持する。
【００３７】
燃料電池水温センサ３１ａの検出水温Ｔｗが暖機必要性判断基準温β１に達するまではその状態を維持し、暖機必要性判断基準温β１に達したら、すなわち暖機が不要になったと判断したら、元のルーチンに戻る（ステップＳ４３５）。
【００３８】
元のルーチンに戻り、ステップＳ４４で空気流路切替バルブ制御を行う。この空気流路切替バルブ制御については図７を参照しながら説明する。
【００３９】
まず、燃料電池水温センサ３１ａの検出水温Ｔｗが暖房可否判断基準温β２以上であるか否かを判断する（ステップＳ４４１）。なお暖房可否判断基準温β２は、空気を循環水用熱交換器３２に通流させてその空気を暖めることができるか否かを判断するための基準温であり、この温度に達していないときに空気を循環水用熱交換器３２に通流させると、循環水の熱が奪われ、循環水の温度が低下し過ぎる可能性がある。この基準温はあらかじめ予備実験を行って求めておく。そこで燃料電池水温センサ３１ａの検出水温Ｔｗが基準温β２よりも低いときは（ステップＳ４４１においてＮ）ウォータポンプを停止する（ステップＳ４４３）。このようにすることで、循環水から奪われる熱を最小限にする。水温Ｔｗが基準温β２以上であるならば（ステップＳ４４１においてＹ）、循環水の水温Ｔｗが空気を暖めるのに十分な温度であるとともに、空気によって熱が奪われても燃料電池の運転に支承のないレベルであるので、ウォータポンプを作動する（ステップＳ４４３）。
【００４０】
ステップＳ４４４において、冷媒温度センサ２４ａの検出水温Ｔｇｉｎと、熱交換器水温センサ３２ａの検出水温Ｔｗｉｎとを比較し、Ｔｇｉｎ＜ＴｗｉｎのときはステップＳ４４５に進んで暖機時と同様に第１切替バルブ４１は全閉、第２切替バルブ４２は全開、第３切替バルブ４３は全開、第４切替バルブ４４は全閉、第５切替バルブ４５は全開の位置にする（図１５参照）。Ｔｇｉｎ＜Ｔｗｉｎのときは、この状態が空気流路切替バルブの開度１００％の状態である。このようにするとファン１０によって送られた空気は、エバポレータ２６及び第２切替バルブ４２を通過した後、サブコンデンサ２４で暖められ、次に循環水用熱交換器３２で暖められ太後、第３切替バルブ４３から室内に流入する（図１５中、実線矢印参照）。このように、空気は、まず低温側のサブコンデンサ２４で暖められ、次に高温側の循環水用熱交換器３２で暖められるので、むだなく効率よく暖められるのである。
【００４１】
また、Ｔｇｉｎ≧Ｔｗｉｎのときは、ステップＳ４４６に進んで急暖第２バルブ位置にし、すなわち図１６に示すように第１切替バルブ４１は全開、第２切替バルブ４２は全閉、第３切替バルブ４３は全閉、第４切替バルブ４４は全開、第５切替バルブ４５は全開の位置にする。Ｔｇｉｎ≧Ｔｗｉｎのときは、この状態が空気流路切替バルブの開度１００％の状態である。このようにするとファン１０によって送られた空気は、エバポレータ２６及び第１切替バルブ４１を通過した後、循環水用熱交換器３２で暖められ、次にサブコンデンサ２４で暖められてから室内に流入する（図１６中、実線矢印参照）。このように、空気は、まず低温側の循環水用熱交換器３２で暖められ、次に高温側のサブコンデンサ２４で暖められるので、むだなく効率よく暖められるのである。
【００４２】
このように、エバポレータ２６を通過した空気を、サブコンデンサ２４及び循環水用熱交換器３２のうち、はじめに低温側に通流させてから高温側に通流させるので、最小限の動力でむだなく暖房用の熱源を得ることができる。すなわち、始めに、サブコンデンサ２４及び循環水用熱交換器３２のうち、高温側に通過させて、その後低温側に通過させるようにしては、一旦温度の上がった空気を冷却することとなり効率が悪い。ところが本実施形態では始めに低温側に通過させてから高温側に通過させることとしたので、効率よく暖めることができるのである。
【００４３】
再び元のルーチンに戻り、ステップＳ４５においてＸＭＰ＝１００％とする。
【００４４】
図８は暖房安定処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【００４５】
冷媒温度センサ２４ａの検出水温Ｔｇｉｎと、熱交換器水温センサ３２ａの検出水温Ｔｗｉｎとを比較し、Ｔｇｉｎ＜Ｔｗｉｎのときは、図１７に示すように第１切替バルブ４１は全閉、第２切替バルブ４２は全開、第５切替バルブ４５は全開の位置にする。そして温度を下げるときは第３切替バルブ４３は閉じ、第４切替バルブ４４は開く（ＣＯＯＬ方向）。温度を上げるときは第３切替バルブ４３は開き、第４切替バルブ４４は閉じる（ＨＯＴ方向）。するとファン１０によって送られた空気は、エバポレータ２６及び第２切替バルブ４２を通過する。そしてその一部は第４切替バルブ４４から直接室内に流入し、残りはサブコンデンサ２４及び循環水用熱交換器３２によって暖められた後、第３切替バルブ４３から室内に流入する（図１７中、矢印参照）。このように第３切替バルブ４３及び第４切替バルブ４４から流入する空気の温度が異なるので、第３切替バルブ４３及び第４切替バルブ４４をそれぞれＣＯＯＬ方向、ＨＯＴ方向へ制御することで、室内に供給する空気の温度を調整することができる。
【００４６】
またＴｇｉｎ≧Ｔｗｉｎのときは、図１８に示すように第１切替バルブ４１は全開、第２切替バルブ４２は全閉、第５切替バルブ４５は全開の位置にする。そして温度を下げるときは第３切替バルブ４３は開き、第４切替バルブ４４は閉じる（ＣＯＯＬ方向）。温度を上げるときは第３切替バルブ４３は閉じ、第４切替バルブ４４は開く（ＨＯＴ方向）。するとファン１０によって送られた空気は、まずエバポレータ２６及び第１切替バルブ４１を通過する。そしてその一部は第３切替バルブ４３から直接室内に流入し、残りは循環水用熱交換器３２及びサブコンデンサ２４によって暖められた後、第４切替バルブ４４から室内に流入する（図１８中、矢印参照）。このように第３切替バルブ４３及び第４切替バルブ４４から流入する空気の温度が異なるので、第３切替バルブ４３及び第４切替バルブ４４をそれぞれＣＯＯＬ方向、ＨＯＴ方向へ制御することで、室内に供給する空気の温度を調整することができる。
【００４７】
ステップＳ５０４において、目標温度Ｔ０と、第３切替バルブ４３及び第４切替バルブ４４から流入した混合空気温ＴＭＩＸとの差（ΔＴ）を算出する。
【００４８】
ステップＳ５０５において、ＭＡＰ（１）を参照して開度補正量ｄＸＭＩＸを算出する。
【００４９】
ステップＳ５０６においてΔＴが０以上であればＸＭＩＸ＋ｄＸＭＩＸを新たなＸＭＩＸとし（ステップＳ５０７）、ΔＴが負であればＸＭＩＸ−ｄＸＭＩＸを新たなＸＭＩＸとする（ステップＳ５０８）。
【００５０】
ステップＳ５０９では目標開度ＸＭＩＸが７５％を下回るか否かを判断し、下回るときはＸＭＩＸを７５％に固定する（ステップＳ５１０）。
【００５１】
図９は空調スイッチＯＦＦ処理のサブルーチンである。
【００５２】
このときは、空気流路切替バルブの目標開度ＸＭＩＸを０％に固定する（ステップＳ６１）。
【００５３】
図１０は空気流路切替バルブ補正制御を示すフローチャートである。
【００５４】
ステップＳ７１では、空気流路切替バルブの目標開度ＸＭＩＸと実開度ＸＭＰとから実開度の誤差ｄＸＭＰを算出する。
【００５５】
ステップＳ７２では、その誤差ｄＸＭＰに応じて空気流路切替バルブを制御する。ｄＸＭＰ＜−２．５％のときは、空気流路切替バルブをＣＯＯＬ方向に制御する（ステップＳ７３）。ｄＸＭＰ＞２．５％のときは、空気流路切替バルブをＨＯＴ方向に制御する（ステップＳ７４）。−２．５％≦ｄＸＭＰ≦２．５％のときは、空気流路切替バルブの位置をそのまま保持する（ステップＳ７５）。
【００５６】
従来のヒートポンプ式の車両用空調装置では、冷暖房効果を向上させるには冷媒を高圧状態にする必要であり、高容量のコンプレッサを使用する必要があった。そのため、消費電力が増大するので、電気自動車や燃料電池車等電気を駆動エネルギにする車両の場合には、航続距離に影響を及ぼすおそれがある。本発明では、燃料電池の循環水の熱をも利用して暖房効果を得るのでコンプレッサが小容量であっても十分な暖房効果を得ることができるようになった。
【００５７】
また、エバポレータ２６を通過した空気を、空気流路切替部（空気流路切替手段）４０によって、サブコンデンサ２４及び循環水用熱交換器３２のうち、はじめに低温側に通流させてから高温側に通流させるので、最小限の動力でむだなく暖房用の熱源を得ることができる。
【００５８】
さらに、燃料電池循環水温が低く暖機が必要なときは、サブコンデンサ２４で暖めた空気を循環水用熱交換器３２に送って循環水を暖めるようにしたので、燃料電池の暖機が促進される。
【００５９】
さらにまた、空調装置の冷媒圧力Ｐｄが上限値αよりも低ければ、空調能力（コンプレッサ２１の回転速度）をアップしてするので、燃料電池循環水の温度上昇を促進させることができ、燃料電池の起動時間の短縮化を図ることができる。
【００６０】
また、燃料電池水温センサ３１ａの検出水温Ｔｗが基準温β２よりも低いときにはウォータポンプを停止するようにしたので、循環水から奪われる熱を最小限にすることができる。
【００６１】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【００６２】
例えば、空気流路切替手段として、図１９に示すようなスライド扉を使用しても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両用空調装置の一実施形態を示す図である。
【図２】コントローラの動作を中心として、本発明の車両用空調装置の動作を説明するメインルーチンのフローチャートである。
【図３】急速冷房処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図４】冷房安定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】急速暖房処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】循環水温昇温処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】空気流路切替バルブ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】暖房安定処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】空調スイッチＯＦＦ処理のサブルーチンである。
【図１０】空気流路切替バルブ補正制御を示すフローチャートである。
【図１１】空気流路切替バルブの切り替え状態を示す図である。
【図１２】開度補正量ｄＸＭＩＸを算出するためのマップである。
【図１３】空気流路切替バルブの急冷位置を示す図である。
【図１４】空気流路切替バルブの冷安位置を示す図である。
【図１５】空気流路切替バルブの急暖第１バルブ位置を示す図である。
【図１６】空気流路切替バルブの急暖第２バルブ位置を示す図である。
【図１７】暖房安定処理時の空気流路切替バルブの位置を示す図である。
【図１８】暖房安定処理時の空気流路切替バルブの位置を示す図である。
【図１９】スライド扉を使用した実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１  車両用空調装置
１０  ファン（送風手段）
２０  空気冷暖部
２１  コンプレッサ（圧縮機）
２２  冷媒流路切替弁
２３  メインコンデンサ（主凝縮器）
２４  サブコンデンサ（副凝縮器）
２４ａ  冷媒温度センサ
２５  膨張弁
２６  エバポレータ（蒸発器）
３０  燃料電池循環水制御部
３１  燃料電池
３１ａ  燃料電池水温センサ
３２  循環水用熱交換器（熱交換手段）
３２ａ  熱交換器水温センサ
３３  ウォータポンプ
３４  ラジエタ
４０  空気流路切替部（空気流路切替手段）
４１  第１切替バルブ
４２  第２切替バルブ
４３  第３切替バルブ
４４  第４切替バルブ
４５  第５切替バルブ
５０  コントローラ
５１  車室内温度センサ
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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