(57)【要約】【課題】暖房運転時における立ち上がり性能を向上させて良好な空調フィーリングを得ることができるヒートポンプ式の車両用空調装置を提供する。【解決手段】コンプレッサ１１より圧縮されたガス冷媒が冷媒回路を循環する冷媒流れ方向を切り換えることで車室内の空調を行うように構成されたヒートポンプ式の車両用空調装置であって、空調ユニット内に設置され、冷媒回路に連結されて導入空気と冷媒との間で熱交換を行う空調空気流れ方向上流側の車内熱交換器１２と、車両の駆動装置冷却系に連結されて駆動装置冷却媒体により導入空気を加熱する空調空気流れ方向下流側の加熱用熱交換器とを具備し、暖房運転開始の初期に実施され、冷媒回路を循環する冷媒量を増加させるホットキープ運転モードを設けた。【選択図】  図１
2004182110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサにより圧縮されたガス冷媒が冷媒回路を循環する冷媒流れ方向を切り換えることで車室内の空調を行うように構成されたヒートポンプ式の車両用空調装置であって、
空調ユニット内に設置され、前記冷媒回路に連結されて導入空気と冷媒との間で熱交換を行う空調空気流れ方向上流側の車内熱交換器と、車両の駆動装置冷却系に連結されて駆動装置冷却媒体により導入空気を加熱する空調空気流れ方向下流側の加熱用熱交換器とを具備し、
暖房運転開始の初期に実施され、前記冷媒回路を循環する冷媒量を増加させるホットキープ運転モードを設けたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記冷媒回路が、ガス冷媒を圧縮するコンプレッサと、前記車内熱交換器と、外気と冷媒との間で熱交換する車外熱交換器と、冷媒を減圧する絞り機構と、運転モードに応じて冷媒流れ方向を選択切換する冷媒流れ方向切換手段とを具備して構成され、前記ホットキープ運転モード時には、前記冷媒流れ方向切換手段の操作により、前記冷媒が前記車内熱交換器、前記車外熱交換器及び前記絞り機構をバイパスして流れることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記ホットキープ運転モードが、前記コンプレッサに係わる温度が所定値以下の場合、あるいは前記車内熱交換器に係わる温度が所定値以下の場合に実施されることを特徴とする請求項２記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記冷媒回路に連結され、暖房運転時及び前記ホットキープ運転時に前記コンプレッサから高温高圧のガス冷媒が供給される最初の熱交換器とされ、かつ、前記空調ユニット内に前記加熱用熱交換器と空調空気流れ方向へ直列に配設された放熱専用車内熱交換器を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記ホットキープ運転モードが、前記コンプレッサに係わる温度が所定値以下の場合、あるいは、前記放熱専用車内熱交換器に係わる温度が所定値以下の場合に実施されることを特徴とする請求項４記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記放熱専用車内熱交換器は、前記加熱用熱交換器の空調空気流れ方向下流側に配設されていることを特徴とする請求項４または５に記載の車両用熱交換器。
【請求項７】
前記冷媒流れ方向切換手段が、前記冷媒回路中に配置した二つの三方弁であることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記絞り機構が、前記車内熱交換器と前記車外熱交換器とを連結する冷媒流路に配設された１個の電子膨張弁であることを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項９】
暖房運転モードにおいて、前記冷媒を空調空気流れ方向の下流側に位置する前記放熱専用車内熱交換器から上流側に位置する前記車内熱交換器へ向かって流すことを特徴とする請求項３から８のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項１０】
前記冷媒が二酸化炭素（ＣＯ２  ）であることを特徴とする請求項６または９記載の車両用空調装置。
【請求項１１】
前記冷媒回路が、冷房運転モードにおいて前記車外熱交換器により冷却された冷媒と前記車内熱交換器により気化した冷媒との間で熱交換する内部熱交換器を備えていることを特徴とする請求項２から１０のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項１２】
前記冷媒流れ方向切換手段が、前記冷媒回路中に配置した１つの三方弁と２つの電磁弁であることを特徴とする請求項２から１１のいずれか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、ヒートポンプ式の車両用空調装置に係り、特に、暖房運転時の立ち上がりに要する時間を短縮するのに用いて好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球温暖化等の環境問題を解決する手段として、従来の内燃機関で走行する車両に代わる電気自動車やハイブリッド車の開発が進み、一部実用化されている。このような車両においては、電気自動車のように内燃機関が全くないか、あるいは、ハイブリッド車のように内燃機関を搭載していてもその運転が制限されるため、内燃機関を駆動源とする車両に装備されている従来の車両用空調装置のように、内燃機関の廃熱を利用して暖房運転を行うことは困難である。
【０００３】
このような背景から、状態変化を繰り返しながら冷媒回路を循環する冷媒の流れ方向を切り換えることで車室内の空調を行うように構成したヒートポンプ式の車両用空調装置が提案されている。
従来のヒートポンプ式の車両用空調装置においては、冷媒の流れ方向が異なる冷房運転（除湿運転を含む）や暖房運転等の各種空調運転を実施するため、空調ユニット内に設置されて空調する空気との熱交換を行う車内熱交換器と、外気との熱交換を行う車外熱交換器とを備えている。また、空調する空気を加熱するため、空調ユニット内には車内熱交換器と直列に配置した電気発熱体が設けられている。なお、空調運転モードに応じて冷媒の流れ方向を切り換えるための手段として、四方弁が用いられている。（たとえば、特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−４８１５３号公報（段落番号００１２〜００２３、図２及び図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の車両用空調装置においては、暖房運転時の立ち上がり性能の向上、すなわち暖房運転を開始してから充分な暖房能力を発揮するまでの時間を短縮することが求められている。このような暖房運転時の立ち上がり性能を向上させるためには、コンプレッサに吸引して圧縮するガス冷媒の圧力低下を軽減させることが望ましい。すなわち、コンプレッサに吸引する冷媒圧力低下を防止し、コンプレッサに吸入する冷媒密度が高くなれば、冷媒循環量の増加により冷媒の仕事量も増して立ち上がり性能の向上が期待できる。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、暖房運転時における立ち上がり性能の向上、すなわち暖房能力を発揮するまでの時間を短縮して良好な空調フィーリングを得ることができるヒートポンプ式の車両用空調装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１に記載の車両用空調装置は、コンプレッサにより圧縮されたガス冷媒が冷媒回路を循環する冷媒流れ方向を切り換えることで車室内の空調を行うように構成されたヒートポンプ式の車両用空調装置であって、空調ユニット内に設置され、前記冷媒回路に連結されて導入空気と冷媒との間で熱交換を行う空調空気流れ方向上流側の車内熱交換器と、車両の駆動装置冷却系に連結されて駆動装置冷却媒体により導入空気を加熱する空調空気流れ方向下流側の加熱用熱交換器とを具備し、暖房運転開始の初期に実施され、前記冷媒回路を循環する冷媒量を増加させるホットキープ運転モードを設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
このような請求項１記載の発明によれば、暖房運転開始の初期に実施され、前記冷媒回路を循環する冷媒量を増加させるホットキープ運転モードを設けたので、暖房運転開始後に冷媒循環量の低下を防止し、充分な暖房能力を得られる本格的な暖房運転に移行することができる。
この時、エアミックスダンパが全閉状態もしくはブロワファンをＯＦＦにしてもよい。
【０００９】
請求項２に記載の車両用空調装置は、請求項１記載のものにおいて、前記冷媒回路が、ガス冷媒を圧縮するコンプレッサと、前記車内熱交換器と、外気と冷媒との間で熱交換する車外熱交換器と、冷媒を減圧する絞り機構と、運転モードに応じて冷媒流れ方向を選択切換する冷媒流れ方向切換手段とを具備して構成され、前記ホットキープ運転モード時には、前記冷媒流れ方向切換手段の操作により、前記冷媒が前記車内熱交換器、前記車外熱交換器及び前記絞り機構をバイパスして流れることを特徴とするものである。
このため、コンプレッサで圧縮された高温高圧の冷媒がホットキープ運転用のバイパス流路を循環して流れ、冷媒循環量の低下を防止する。
この場合、ホットキープ運転モードは、コンプレッサに係わる温度が所定値以下の場合、あるいは前記車内熱交換器に係わる温度が所定値以下の場合に実施することが好ましい。
【００１０】
請求項４に記載の車両用空調装置は、請求項１または２記載のものにおいて、前記冷媒回路に連結され、暖房運転時及び前記ホットキープ運転時に前記コンプレッサから高温高圧のガス冷媒が供給される最初の熱交換器とされ、かつ、前記空調ユニット内に前記加熱用熱交換器と空調空気流れ方向へ直列に配設された放熱専用車内熱交換器を備えていることを特徴とするものである。
このようにすれば、放熱専用車内熱交換器による空調空気の加熱が可能になるので、暖房運転時の加熱能力を増すことができる。
【００１１】
この場合、前記放熱専用車内熱交換器は、前記加熱用熱交換器の空調空気流れ方向下流側に配設されていることが好ましく、このような配置とすれば、高温の放熱専用熱交換器により最終的な加熱を行うので、特に、温度勾配の大きい冷媒を使用した場合に良好な暖房効率を得ることができる。
また、この場合のホットキープ運転モードは、コンプレッサに係わる温度が所定値以下の場合、あるいは、放射専用車内熱交換器に係わる温度が所定値以下の場合に実施することが好ましい。
そして、上述した温度勾配の大きい冷媒には、たとえば代替フロンの自然冷媒として注目されている二酸化炭素（ＣＯ２  ）がある。
【００１２】
請求項７に記載の車両用空調装置は、請求項２から６のいずれかに記載のものにおいて、前記冷媒流れ方向切換手段が、前記冷媒回路中に配置した二つの三方弁であることを特徴とし、これにより、簡単な回路構成によるホットキープ運転モードの実施が可能となる。
【００１３】
請求項８に記載の車両用空調装置は、請求項２から７のいずれかに記載のものにおいて、前記絞り機構が、前記車内熱交換器と前記車外熱交換器とを連結する冷媒流路に配設された１個の電子膨張弁であることを特徴とし、これにより、ホットキープ運転モードが可能な低コストの装置となる。
【００１４】
請求項９に記載の車両用空調装置は、請求項３から８のいずれかに記載のものにおいて、暖房運転モード時には、前記冷媒を空調空気流れ方向の下流側に位置する前記放熱専用車内熱交換器から上流側に位置する前記車内熱交換器へ向かって流すことを特徴とし、このように冷媒と空調空気との対向流とすれば、温度勾配の大きい冷媒を使用した場合にも良好な暖房効率を得ることができる。
そして、上述した温度勾配の大きい冷媒には、たとえば代替フロンの自然冷媒として注目されている二酸化炭素（ＣＯ２  ）がある。
【００１５】
請求項１１に記載の車両用空調装置は、前記冷媒回路が、冷房運転モードにおいて前記車外熱交換器により冷却された冷媒と前記車内熱交換器により気化した冷媒との間で熱交換する内部熱交換器を備えていることを特徴とし、これにより、冷房運転時には車内熱交換器におけるエンタルピ差を大きくとれるため、温度上昇におけるコンプレッサ吸入ガス密度の低下に伴う冷媒循環量の低下に打ち勝ち、冷房能力を向上させることができる。
【００１６】
請求項１２に記載の車両用空調装置は、請求項２から１１のいずれかに記載のものにおいて、前記冷媒流れ方向切換手段が、前記冷媒回路中に配置した１つの三方弁と２つの電磁弁であることを特徴とし、これにより、ホットキープ運転モードから暖房運転モードへの切替をスムーズに実施することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用空調装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態の車両用空調装置を構成する冷媒回路（冷凍サイクル）において冷媒の流れを示すフローチャート、図２ないし図４は車両用空調装置の冷媒回路を示す構成図で、図２は冷房運転モードにおける冷媒の流れ、図３は暖房運転モードにおける冷媒の流れ、図４はホットキープ運転モードにおける冷媒の流れである。
【００１８】
最初に、図２に基づいて車両用空調装置の冷媒回路構成を説明する。
図示の冷媒回路１０は、ガス冷媒を圧縮するコンプレッサ１１と、空調ユニット３０内に設置された車内熱交換器１２と、外気導入が容易な車体前端部近傍等に設置された車外熱交換器１３と、絞り機構として設けた電子膨張弁１４と、冷媒流れ方向切換手段として設けた二つの三方弁１５Ａ，１５Ｂとを具備し、これらの各機器間が冷媒管路１６により連結されて閉回路を構成している。
なお、図中の符号１７はコンプレッサ１１から冷媒と共に流出する潤滑油を分離させて除去するオイルセパレータ、１８は液冷媒がコンプレッサ１１に吸引されないよう冷媒の気液分離を行うアキュムレータ、１９は冷媒の温度及び圧力をそれぞれ検出するＰＴセンサ、２０は冷媒の温度を検出する温度センサ、２１は冷媒の圧力を検出する圧力センサである。
【００１９】
コンプレッサ１１では、アキュムレータ１８からガス冷媒を吸引して圧縮し、冷媒回路１０に送出する。
車内熱交換器１２は、空調ユニット３０において空調する空気、すなわち熱交換器を通過する車室外の空気（外気）または車室内の空気（内気）と熱交換器内部を流れる冷媒との間で熱交換するように構成したものである。この場合、空調ユニット３０内には、ブロワファン３１から空調空気の流れ方向へ、すなわち空調空気の流れ方向上流側から下流側へ向けて、車内熱交換器１２及び後述するクーラント熱交換器４１の順に、適当な間隔を設けて直列に配置されている。
【００２０】
この車内熱交換器１２は、冷媒回路１０を循環する冷媒の流れ方向に応じて、蒸発器（冷房運転時）または放熱器（暖房運転時）として機能する。
また、クーラント熱交換器４１は、車両の駆動装置冷却系４０にクーラント配管４２を介して連結されている。クーラント熱交換器４１は、たとえば内燃機関エンジン、電動モータ及び燃料電池等の発熱量を吸収して冷却するのに使用された高温の駆動装置冷却媒体（以下、「クーラント」と呼ぶ）を導入し、この熱で空気を加熱するための放熱器（加熱用熱交換器）であり、一般に「ヒータコア」と呼ばれている。
【００２１】
車外熱交換器１３は、車両の走行風や図示しないファンの作動により熱交換器を通過する外気と熱交換器内部を流れる冷媒との間で熱交換するように構成したものである。この車外熱交換器１３は、上述した車内熱交換器１２と同様に、冷媒回路１０を循環する冷媒の流れ方向に応じて、蒸発器（暖房運転時）または放熱器（冷房運転時）として機能する。すなわち、この車外熱交換器１３は、空調運転モードに応じて、車内熱交換器１２が蒸発器として機能する冷房運転時には放熱器として、車内熱交換器１２が放熱器として機能する暖房運転時には蒸発器として機能するようになっている。
【００２２】
電子膨張弁１４は、車内熱交換器１２と車外熱交換器１３との間を連結する冷媒管路１７に配設された絞り機構である。この電子膨張弁１４は、開度調整により通過する冷媒を減圧する機能を有している。
また、この電子膨張弁１４は、これを通過して流れる冷媒の流れ方向に制約はなく、従って、暖房運転時及び冷房運転時のように冷媒流れ方向が異なる場合であっても、１個を設置することで対応可能である。なお、この電子膨張弁１４は、必要に応じて全閉とすることもできるため、冷媒管路１６における冷媒の流れを阻止することも可能である。
【００２３】
三方弁１５Ａ，１５Ｂは、いずれも冷媒管路１６の適所に設置されている冷媒流れ方向切換手段である。これらの三方弁１５Ａ，１５Ｂは、それぞれの弁操作により空調運転の運転モードに応じた冷媒の流れ方向を選択切換する機能を有している。図示の冷媒回路では二つの三方弁１５Ａ，１５Ｂを１組とし、それぞれの流れ方向を適宜切り換えて空調運転の運転モード（すなわち冷媒の流れ方向）を設定する。
図示の構成において、一方の三方弁１５Ａに設けられた各接続口は、オイルセパレータ１７、車外熱交換器１３、そして、車内熱交換器１２と後述する三方弁１５Ｂとの間を連結する冷媒配管１６にそれぞれ接続されている。また他方の三方弁１５Ｂの各接続口は、車内熱交換器１２、アキュムレータ１８、そして、前述した三方弁１５Ａと車外熱交換器１３との間を連結する冷媒配管１６にそれぞれ接続されている。
【００２４】
空調ユニット３０は、いわゆるＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ，  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ，  ａｎｄ  Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）ユニットと呼ばれるものである。この空調ユニット３０は、内気及び外気の導入口や各種吹出口を備えたケーシング内に、車内熱交換器１２、クーラント熱交換器４１、ブロワファン３１、エアミックスダンパ３２及び図示しない各種ダンパ類（内外気切換ダンパ及び各吹出ダンパ）が設けられている。
このように構成された空調ユニット３０では、空調しようとする導入空気（内気または外気）がブロワファン３１及び車内熱交換器１２を通過して流れ、さらに、エアミックスダンパ３２の開度に応じてクーラント熱交換器４１を通過して流れる。この過程において、導入空気は車内熱交換器１２及びクーラント熱交換器４１に供給される冷媒と熱交換して空調空気となり、設定された吹出モードの吹出口より車室内に吹き出すこととなる。
【００２５】
以下、上述した構成の冷媒回路１０を備えた車両用空調装置について、各空調運転モードの作用を冷媒の流れと共に説明する。
この車両用空調装置には、少なくとも冷房運転モード、暖房運転モード及びホットキープ運転モードが設けられている。
【００２６】
冷房運転モードにおいて、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、図１のフローチャート及び図２の冷媒回路構成図に示すように、オイルセパレータ１７及び三方弁１５Ａを通過して車外熱交換器１３へ導かれる。なお、図中の三方弁１５Ａ，１５Ｂにおいては、黒塗りして示した接続口が閉じられている。
車外熱交換器１３に流れ込んだ高温高圧のガス冷媒は、外気との熱交換により放熱し、放熱して高圧の液冷媒となる。すなわち、この場合の車外熱交換器１３は、放熱器として機能している。
【００２７】
車外熱交換器１３で放熱した冷媒は、電子膨張弁１４を通過することによって減圧され、低圧の液冷媒となる。この液冷媒は、車内熱交換器１２に流れ込んで導入空気と熱交換し、導入空気から吸熱して冷却する。この結果、冷媒は気化して低温低圧のガス冷媒となり、また、冷却された導入空気は温度が低下して冷風となる。すなわち、この場合の車内熱交換器１２は、蒸発器として機能している。この時、クーラント熱交換器４１においては、駆動装置冷却系４０から供給されるクーラントの循環を停止するのが好ましい。
もしくは、空調ユニット３０内を流れる導入空気がクーラント熱交換器４１を通過して加熱を受けないようにするため、エアミックスダンパ３２の開度は、最大の冷房能力を発揮する全閉位置とする。なお、エアミックスダンパ３２の開度調整を行うことにより、導入空気の一部がクーラント熱交換器４１を通過して加熱されるため、空調空気の温度調整が可能となる。
【００２８】
車内熱交換器１２で気化した低温低圧のガス冷媒は、三方弁１５Ｂを通ってアキュムレータ１８に導かれ、ここで気液の分離がなされる。そして、液分が分離除去された低温低圧のガス冷媒がコンプレッサ１１に吸引され、以下同様の経路をたどって循環する。
このようにして、冷房運転モードの冷媒は、三方弁１５Ａ，１５Ｂの設定により、コンプレッサ１１、車外熱交換器１３、電子膨張弁１４、車内熱交換器１２、アキュムレータ１８の順に流れ、再度コンプレッサ１１に吸引されるという順序で冷媒配管１７を循環する。
【００２９】
暖房運転モードにおいて、図１のフローチャート及び図３の冷媒回路構成図に示すように、三方弁１５Ａ，１５Ｂの設定が変わり、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、オイルセパレータ１７及び三方弁１５Ａを通過して車内熱交換器１２へ導かれる。すなわち、車内熱交換器１２は、高温高圧のガス冷媒が導入空気と熱交換して放熱する放熱器として機能する。
【００３０】
この結果、空調ユニット３０内を流れる導入空気は、車内熱交換器１２から加熱を受け、温風となって所望の吹出口より車室内へ吹き出される。
この時、駆動装置冷却系４０からクーラント熱交換器４１へ高温のクーラントを供給し、エアミックスダンパ３２を開とすれば、車内熱交換器１２で加熱された導入空気の温風は再加熱され、より高温の空調空気（温風）となって車室内へ吹き出される。
【００３１】
車内熱交換器１２で放熱したガス冷媒は、放熱して高圧の液冷媒となり、電子膨張弁１４を通って減圧された後、低圧の冷媒として車外熱交換器１３へ導かれる。この冷媒は、車外熱交換器１３に流れ込んで外気と熱交換し、外気から吸熱して気化する。すなわち、この場合の車外熱交換器１３は、蒸発器として機能している。
車外熱交換器１４で気化した低温低圧のガス冷媒は、三方弁１５Ｂを通ってアキュムレータ１８に導かれ、ここで気液の分離がなされる。そして、液分が分離除去された低温低圧のガス冷媒がコンプレッサ１１に吸引され、以下同様の経路をたどって循環する。
【００３２】
このようにして、暖房運転モードの冷媒は、三方弁１５Ａ，１５Ｂの設定により、コンプレッサ１１、車内熱交換器１２、電子膨張弁１４、車外熱交換器１３、アキュムレータ１８の順に流れ、再度コンプレッサ１１に吸引されるという順序で冷媒配管１６を循環する。
【００３３】
次に、暖房運転開始の初期に実施するホットキープ運転モードにおいて、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、図１のフローチャート及び図４の冷媒回路構成図に示すように、三方弁１５Ａ，１５Ｂの設定により、車内熱交換器１２、車外熱交換器１３及び電子膨張弁１４をバイパスしてアキュムレータ１８に導かれる。
【００３４】
このようなホットキープ運転モードでは、コンプレッサ１１で圧縮されたガス冷媒が、熱交換器を通過することなく冷媒回路を循環する。このため、比較的小さな温度低下をした冷媒がアキュムレータ１８を通過して再度コンプレッサ１１に吸入されるようになり、コンプレッサ１１に吸入するガス冷媒圧力の低下は軽減される。
【００３５】
こうしてコンプレッサ１１に吸入するガス冷媒圧力の低下が軽減されると、吸入側の冷媒密度が高くなるので、冷媒回路における実質的な冷媒循環量が増加することによって熱交換能力が向上する。換言すれば、実質的な冷媒循環量が増加した分だけ熱交換の仕事量も増加するので、適当な時間だけホットキープ運転モードを実施した後に上述した通常の暖房運転モードに切り換えれば、充分な暖房能力を得られる暖房運転が可能になる。従って、最初から通常の暖房運転を実施した場合と比較して、短時間のうちに充分な暖房能力を得ることができる。すなわち、暖房運転開始時における立ち上がり時間を短縮することができる。
【００３６】
ところで、上述したホットキープ運転モードは、コンプレッサ１１に係わる温度が所定値以下の場合、あるいは前記車内熱交換器に係わる温度が所定値以下の場合に実施する。
コンプレッサ１１に係わる温度は、たとえばＰＴセンサ１９で検出した温度である。
【００３７】
また、上述したホットキープ運転モードは、従来一般に使用されている四方弁に代えて、冷媒回路１０の適所に配設した二つの三方弁１５Ａ，１５Ｂを採用することにより、比較的簡単な冷媒回路構成として実現することができる。なお、四方弁を用いた従来の一般的な冷媒回路は、そのままではホットキープ運転を実施することはできないため、これを実現するためには開閉弁や冷媒配管の追加などが必要となって複雑な回路構成となる。
【００３８】
＜第２の実施形態＞
図５は、本実施形態の車両用空調装置を構成する冷媒回路（冷凍サイクル）において冷媒の流れを示すフローチャート、図６ないし図８は車両用空調装置の冷媒回路を示す構成図で、図６は冷房運転モードにおける冷媒の流れ、図７は暖房運転モードにおける冷媒の流れ、図８はホットキープ運転モードにおける冷媒の流れである。なお、図５ないし図８においては、上述した第１の実施形態と同様の構成部品には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
さて、この実施形態の冷媒回路１０Ａでは、上述した第１の実施形態にはない内部熱交換器２２を備えている。この内部熱交換器２２は、コンプレッサ１１に吸入されるガス冷媒と、車外熱交換器１３と電子膨張弁１４との間を連結する冷媒配管１６を流れる冷媒との間で、熱交換を行うように構成したものである。なお、冷媒回路１０Ａの他の構成については、上述した第１の実施形態（図２〜図４）と同様である。
【００４０】
このようにして内部熱交換器２２を設けると、冷房運転モード時において、図５及び図６に基づいて以下に説明するような機能を発揮する。
この冷房運転モードでは、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、最初にオイルセパレータ１７及び三方弁１５Ａを通過して、車外熱交換器１３へ導かれる。なお、図中の三方弁１５Ａ，１５Ｂにおいては、黒塗りして示した接続口が閉じられている。
車外熱交換器１３に流れ込んだ高温高圧のガス冷媒は、外気との熱交換により放熱し、放熱して高圧の液冷媒となる。すなわち、この場合の車外熱交換器１３は、放熱器として機能している。
【００４１】
車外熱交換器１３で放熱した高圧冷媒は比較的温度が高く、内部熱交換器２２に導かれて後述する車内熱交換器１２で気化してアキュムレータ１８で気液分離されたガス冷媒と熱交換する。ここでの熱交換は、高圧冷媒が放熱してコンプレッサ１１に吸引される低温低圧のガス冷媒（吸熱側）を昇温させる。
内部熱交換器２２を通過して温度低下した高圧冷媒は、電子膨張弁１４を通過することにより減圧されて低温低圧の液冷媒となる。この冷媒は車内熱交換器１２に流れ込んで導入空気と熱交換し、導入空気から吸熱して冷却する。この結果、冷媒は気化して低温低圧のガス冷媒となり、また、冷却された導入空気は温度が低下して冷風となる。すなわち、この場合の車内熱交換器１２は、蒸発器として機能している。
【００４２】
車内熱交換器１２で気化した低温低圧のガス冷媒は、三方弁１５Ｂを通ってアキュムレータ１８に導かれ、ここで気液の分離がなされる。そして、液分が分離除去された低温低圧のガス冷媒が内部熱交換器２２を通過する際に加熱されることとなり、冷媒温度の上昇により密度の低いガス冷媒となってコンプレッサ１１に吸引される。この結果、車内熱交換器１２の入口冷媒エンタルピが低下することによる車内熱交換器１２のエンタルピ差が増加し、温度上昇によるコンプレッサ吸入ガス密度の低下に伴う冷媒循環量の低下に打ち勝ち、冷媒が熱交換する仕事量を増すことができる。そして、コンプレッサ１１に吸引されて圧縮されたガス冷媒は、以下同様の経路をたどって冷媒回路１０Ａを循環する。
【００４３】
このようにして、冷房運転モードの冷媒は、三方弁１５Ａ，１５Ｂの設定により、コンプレッサ１１、車外熱交換器１３、内部熱交換器２２、電子膨張弁１４、車内熱交換器１２、アキュムレータ１８、内部熱交換器２２の順に状態変化を繰り返しながら流れ、再度コンプレッサ１１に吸引されるという順序で冷媒配管１６を循環する。従って、上述した第１の実施形態にはなかった内部熱交換器２２を追加して設けたことにより、冷房運転モード時における車内熱交換器１２のエンタルピ差が増加するので、冷媒の仕事量も増加して冷房能力が向上する。
【００４４】
さて、本実施形態の冷媒回路１０Ａにおいて、上述した冷房運転モード以外の空調運転では実質的に上述した第１の実施形態と同様であり、従って、ここではその冷媒の流れを図７及び図８に示し、その詳細な説明は省略する。なお、暖房運転モードにおける内部熱交換器２２は、コンプレッサ１１に吸引する前のガス冷媒と電子膨張弁１４で減圧された後の冷媒と熱交換することになるから、内部熱交換器２２の熱交換量が非常に少なくなり、内部熱交換２２の効果は実質的に期待できない。
【００４５】
＜第３の実施形態＞
図９は、本実施形態の車両用空調装置を構成する冷媒回路（冷凍サイクル）において冷媒の流れを示すフローチャート、図１０ないし図１２は車両用空調装置の冷媒回路を示す構成図で、図１０は冷房運転モードにおける冷媒の流れ、図１１は暖房運転モードにおける冷媒の流れ、図１２はホットキープ運転モードにおける冷媒の流れである。なお、図９ないし図１２においては、上述した各実施形態と同様の構成部品には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
さて、この実施形態の冷媒回路１０Ｂは、上述した第１及び第２の実施形態にはない構成として、放熱専用車内熱交換器となる第２車内熱交換器２４を備えている。なお、本実施形態では、車内熱交換器の区別を明確にするため、以下の説明では車内熱交換器１２を「第１車内熱交換器」と呼ぶこととする。
空調ユニット３０内には、空気流れ上流側から第１車内熱交換器１２及び第２車内熱交換器２４の順に、適当な間隔を設けて直列に配置されている。また、第１車内熱交換器１２と第２車内熱交換器２４との間には、上記の各実施形態で説明したクーラント熱交換器４１が配設されている。
【００４７】
上述した第２車内熱交換器２４は、暖房運転モードにおいて、第１車内熱交換器１２と直列に接続された放熱器として機能するものである。
【００４８】
以下、上述した構成の冷媒回路１０Ｂを備えた車両用空調装置について、各空調運転モードの作用を冷媒の流れと共に説明する。
この車両用空調装置には、少なくとも冷房運転モード、暖房運転モード及びホットキープ運転モードが設けられている。
【００４９】
冷房運転モードにおいて、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、図９のフローチャート及び図１０の冷媒回路構成図に示すように、三方弁１５Ａ，１５Ｂの操作により、車外熱交換器１３へ導かれる。
車外熱交換器１３に流れ込んだ高温高圧のガス冷媒は、外気との熱交換により放熱し、放熱して高圧冷媒となる。すなわち、この場合の車外熱交換器１３は、放熱器として機能している。
【００５０】
車外熱交換器１３で放熱した高圧冷媒は、電子膨張弁１４を通過することにより減圧されて低圧の冷媒となる。この冷媒は第１車内熱交換器１２に流れ込んで導入空気と熱交換し、導入空気から吸熱して冷却する。この結果、液冷媒は気化して低温低圧のガス冷媒となり、また、冷却された導入空気は温度が低下して冷風となる。すなわち、この場合の第１車内熱交換器１２は、蒸発器として機能している。
【００５１】
この時、エアミックスダンパ３２は、クーラント熱交換器４１及び第２車内熱交換器２４の熱影響（加熱）を受けないようにするため全閉位置とする。
なお、クーラント熱交換器４１に高温のクーラントを導入するとともに、エアミックスダンパ３２の開度調整を行えば、導入空気の一部がクーラント熱交換器４１を通過して加熱されるため、空調空気の温度調整が可能となる。
【００５２】
第１車内熱交換器１２を通過した高温高圧のガス冷媒は、三方弁１５Ａ，１５Ｂの設定によりアキュムレータ１８へ導かれ、ここで気液の分離がなされる。そして、液分が分離除去された低温低圧のガス冷媒のみがコンプレッサ１１に吸引され、以下同様の経路をたどって循環する。
すなわち、このような冷房運転モードにおいては、三方弁１５Ａ，１５Ｂの設定により、第２車内熱交換器２４を冷媒が流通するようなことはなく、従って、熱交換器としては機能しない。
【００５３】
このようにして、冷房運転モードの冷媒は、三方弁１５Ａ，１５Ｂの設定により、コンプレッサ１１、車外熱交換器１３、電子膨張弁１４、第１車内熱交換器１２、アキュムレータ１８の順に流れ、再度コンプレッサ１１に吸引されるという順序で冷媒配管１６を循環する。
【００５４】
暖房運転モードにおいて、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、図９のフローチャート及び図１１の冷媒回路構成図に示すように、三方弁１５Ａ，１５Ｂの設定が変わるため、最初に第２車内熱交換器２４へ導かれる。この時、空調ユニット３０内を流れる導入空気がクーラント熱交換器４１及び第２車内熱交換器２４を通過して加熱を受けるようにするため、エアミックスダンパ３２は全開位置とする。
この運転モードでは、第２車内熱交換器２４を通過した冷媒が第１車内熱交換器１２へ導かれるようになっている。すなわち、第２車内熱交換器２４及び第１車内熱交換器１２は冷媒配管１６を介して直列に接続されており、両熱交換器共に高温高圧のガス冷媒が導入空気と熱交換して放熱する一体的な放熱器として機能する。
【００５５】
この結果、空調ユニット３０内を流れる導入空気は、第１車内熱交換器１２、クーラント熱交換器４１及び第２車内熱交換器２４の順に三段階の加熱を受け、温風となって所望の吹出口より車室内へ吹き出されるので、大きな暖房能力を得ることができる。
この時、導入空気を加熱して空調空気とする空調ユニット３０内の空調空気流れ方向（図１１に白抜矢印で示す）において、すなわちブロワファン３１から第１車内熱交換器１２及び第２車内熱交換器２４の方向へ流れる空調空気の流れ方向において下流側となる第２車内熱交換器２４に対し、コンプレッサ１１から高温高圧のガス冷媒を先に供給した後、空調空気の流れ方向において上流側となる第１車内熱交換器１２に導くようにしてある。このため、コンプレッサ１１から供給される高温高圧のガス冷媒が第２車内熱交換器２４で最終的な加熱を行い、この第２車内熱交換器２４で温度低下した高温高圧のガス冷媒が第１車内熱交換器１２で最初の加熱を行うことになる。
【００５６】
このような加熱順序とすれば、すなわち空調空気の流れ方向と高温高圧のガス冷媒の流れ方向とが逆向きの対向流となる加熱順序とすれば、最終的な加熱がより高温の冷媒によって行われるので、空調空気の温風温度が高くなって良好な暖房性能を得ることができる。
特に、近年代替フロンとして大きな注目を集めている自然冷媒のＣＯ２  を採用する場合には、温度勾配が大きいという特性を有しているため、第２車内熱交換器１３と第１車内熱交換器１２との温度差が大きくなる。このため、上述した対向流とすれば、最終的な加熱温度が高くなって良好な暖房効率を得ることができる。
【００５７】
しかしながら、これとは反対に空調空気と冷媒とが同方向に流れる並行流とすれば、すなわちコンプレッサ１１から最初に第１車内熱交換器１２へ高温高圧のガス冷媒を導入して導入空気を加熱し、その後に第２車内熱交換器２４へ温度低下したガス冷媒を供給して最終的な加熱をするように構成すれば、最初の加熱温度に比べて温度勾配が大きい分だけ最終的な加熱温度が低下するので、空調空気の温風温度が低下して暖房効率の面で不利になる。しかも、諸条件によっては第１車室内熱交換器１２で加熱された空調空気の温度より第２車室内熱交換器２４の加熱温度が低くなることも考えられるため、せっかく加熱した空調空気の温風温度を低下させるという不都合が生じることもある。
なお、上述したＣＯ２  冷媒のように温度勾配が大きい冷媒を使用しない場合には、暖房効率の面では対向流の方が有利ではあるものの、温度差が小さいため並行流の構成を採用してもよい。
【００５８】
また、第２車内熱交換器２４とクーラント熱交換器４１との位置関係についても、特に温度勾配の大きいＣＯ２  を採用する場合には、クーラント熱交換器４１を空調空気の流れ方向において上流側へ配置することが好ましい。これは、一般的なクーラント（たとえば水）を使用した場合、クーラント熱交換器４１における加熱温度がおおよそ６０℃程度となるのに対し、ＣＯ２  冷媒が通過して放熱する第２車内熱交換器２４では、１００℃程度の加熱温度となることが見込まれるため、最終的な加熱温度が高くなって良好な暖房効率を得ることができる。
【００５９】
一方、放熱したガス冷媒は高圧冷媒となり、電子膨張弁１４を通って減圧された後、低圧の冷媒として車外熱交換器１３へ導かれる。この冷媒は、車外熱交換器１３に流れ込んで外気と熱交換し、外気から吸熱して気化する。すなわち、この場合の車外熱交換器１３は、蒸発器として機能している。
車外熱交換器１３で気化した低温低圧のガス冷媒は、三方弁１５Ｂを通ってアキュムレータ１８に導かれ、ここで気液の分離がなされる。そして、液分が分離除去された低温低圧のガス冷媒のみがコンプレッサ１１に吸引され、以下同様の経路をたどって循環する。
【００６０】
このようにして、暖房運転モードの冷媒は、三方弁１５Ａ，１５Ｂの設定により、コンプレッサ１１、第２車内熱交換器２４、第１車内熱交換器１２、電子膨張弁１４、車外熱交換器１３、アキュムレータ１８の順に流れ、再度コンプレッサ１１に吸引されるという順序で冷媒配管１６を循環する。
【００６１】
次に、暖房運転開始の初期に実施するホットキープ運転モードについて説明する。この運転モードにおいて、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、図９のフローチャート及び図１２の冷媒回路構成図に示すように、最初に第２車内熱交換器２４を通過した後、三方弁１５Ａ，１５Ｂの設定により、第１車内熱交換器１２、電子膨張弁１４及び車外熱交換器１３をバイパスしてアキュムレータ１８に導かれる。この時、電子膨張弁１４は全閉の状態とする。
【００６２】
このようなホットキープ運転モードでは、コンプレッサ１１で圧縮されたガス冷媒が、第２車内熱交換器２４における比較的小さな温度低下をするのみで冷媒回路を循環する。このため、比較的小さな温度低下をしたガス冷媒がアキュムレータ１８を通過して再度コンプレッサ１１に吸入されるようになり、コンプレッサ１１に吸入するガス冷媒密度の低下が比較的小さくなる。
【００６３】
こうしてコンプレッサ１１に吸入するガス冷媒密度の低下が小さくなると、吸入側の冷媒密度が高くなるので、実質的な冷媒循環量が増加することにより熱交換能力が向上する。換言すれば、実質的な冷媒循環量が増加した分だけ熱交換の仕事量も増加するので、適当な時間だけホットキープ運転モードを実施した後に上述した通常の暖房運転モードに切り換えれば、充分な暖房能力を得られる暖房運転が可能になる。従って、最初から通常の暖房運転を実施した場合と比較して、短時間のうちに充分な暖房能力を得ることができる。すなわち、暖房運転開始時における立ち上がり時間を短縮することができる。
【００６４】
ところで、上述したホットキープ運転モードは、第２車内熱交換器２４に係わる温度が所定値以下の場合、あるいは、コンプレッサ１１に係わる温度が所定値以下の場合に実施する。すなわち、冷媒温度が低いことを検出して実施する。
第２車内熱交換器２４に係わる温度は、たとえばＰＴセンサ１９で検出した温度から判断することができる。一方、コンプレッサ１１に係わる温度についても、ＰＴセンサ１９で検出した冷媒の温度から判断することもできる。
【００６５】
また、上述した構成によるホットキープ運転モードも、第１の実施形態と同様に、従来一般に使用されている四方弁に代えて冷媒回路の適所に配設した二つの三方弁１５Ａ，１５Ｂを採用し、比較的簡単な冷媒回路構成として実現することができる。
【００６６】
＜第４の実施形態＞
図１３は、本実施形態の車両用空調装置を構成する冷媒回路（冷凍サイクル）において冷媒の流れを示すフローチャート、図１４ないし図１６は車両用空調装置の冷媒回路を示す構成図で、図１４は冷房運転モードにおける冷媒の流れ、図１５は暖房運転モードにおける冷媒の流れ、図１６はホットキープ運転モードにおける冷媒の流れである。なお、図１３ないし図１６においては、上述した各実施形態と同様の構成部品には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６７】
この実施形態の冷媒回路１０Ｃは、上述した第３の実施形態に第２の実施形態で説明した内部熱交換器２２を追加して構成したものである。すなわち、第２車内熱交換器２４を備えた冷媒回路１０Ｂ（第３の実施形態）に内部熱交換器２２（第２の実施形態）を追加して設け、内部熱交換器２２の作用による冷房能力の向上と、第２車内熱交換器（放熱専用車内熱交換器）２４の作用による暖房効率（能力）の向上とを狙ったものである。
【００６８】
このような構成としても、上述した第２の実施形態と同様に、内部熱交換器２２により第１車内熱交換器１２におけるエンタルピ差を増大させて、温度上昇によるコンプレッサ吸入ガス密度の低下に伴う冷媒循環量の低下に打ち勝ち、冷房能力を増すことができ、かつ、第２車内熱交換器２４による加熱も抑制されて第１車内熱交換器１２を通過して冷却された冷風の温度上昇もほとんどなくなるので、装置全体としての冷房能力及び冷房効率を向上させることができる。
【００６９】
さて、内部熱交換器２２及び第２車内熱交換器２４を備えた冷媒回路１０Ｃについて、その冷房運転モード時における冷媒の流れについて、図１３及び図１４を参照して説明する。
この冷房運転モードでは、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、最初にオイルセパレータ１７及び三方弁１５Ａを通過して、車外熱交換器１３へ導かれる。なお、図中の三方弁１５Ａ，１５Ｂにおいては、黒塗りして示した接続口が閉じられている。
車外熱交換器１３に流れ込んだ高温高圧のガス冷媒は、外気との熱交換により放熱し、放熱して高圧の液冷媒となる。すなわち、この場合の車外熱交換器１３は、放熱器として機能している。
【００７０】
車外熱交換器１３で放熱した高圧冷媒は比較的温度が高いため、内部熱交換器２２においては、後述する車内熱交換器１２で気化しアキュムレータ１８で気液分離されたガス冷媒と熱交換する。ここでの熱交換は、高圧冷媒が放熱してコンプレッサ１１に吸引される低温低圧のガス冷媒（吸熱側）を昇温させる。
内部熱交換器２２を通過して温度低下した高圧冷媒は、電子膨張弁１４を通過することにより減圧されて低温低圧の液冷媒となる。この液冷媒は車内熱交換器１２に流れ込んで導入空気と熱交換し、導入空気から吸熱して冷却する。
この結果、冷媒は気化して低温低圧のガス冷媒となり、また、冷却された導入空気は温度が低下して冷風となる。すなわち、この冷媒回路１０Ｃの車内熱交換器１２は、蒸発器として機能している。
【００７１】
車内熱交換器１２で気化した低温低圧のガス冷媒は、三方弁１５Ｂを通ってアキュムレータ１８に導かれ、ここで気液の分離がなされる。そして、液分が分離された低温低圧のガス冷媒が内部熱交換器２２を通過する際に加熱され、コンプレッサ１１に吸引される。この結果、車内熱交換器１２におけるエンタルピ差が増大されて、温度上昇による温度上昇によるコンプレッサ吸入ガス密度の低下に伴う冷媒循環量の低下に打ち勝ち、冷媒が熱交換する仕事量を増すことができる。そして、コンプレッサ１１に吸引されて圧縮されたガス冷媒は、以下同様の経路をたどって冷媒回路１０Ｃを循環する。
【００７２】
このようにして、冷房運転モードの冷媒は、三方弁１５Ａ，１５Ｂの設定により、コンプレッサ１１、車外熱交換器１３、内部熱交換器２２、電子膨張弁１４、車内熱交換器１２、アキュムレータ１８、内部熱交換器２２の順に状態変化を繰り返しながら流れ、再度コンプレッサ１１に吸引されるという順序で冷媒配管１６を循環する。従って、上述した第３の実施形態にはなかった内部熱交換器２２を追加して設けたことにより、冷房運転モード時における車内熱交換器１２におけるエンタルピ差が増大されて、温度上昇によるコンプレッサ吸入ガス密度の低下に伴う冷媒循環量の低下に打ち勝ち、冷媒の仕事量も増加して冷房能力が向上する。
【００７３】
さて、本実施形態の冷媒回路１０Ｃにおいて、上述した冷房運転モード以外の空調運転（暖房運転モード及びホットキープ運転モード）では、冷媒の流れが実質的に上述した第３の実施形態と同様であり、従って、ここではその冷媒の流れを図１５（暖房運転モード）及び図１６（ホットキープ運転モード）に示し、その詳細な説明は省略する。なお、暖房運転モード及びホットキープ運転モードにおける内部熱交換器２２は、コンプレッサ１１に吸引する前のガス冷媒と電子膨張弁１４で減圧された後の冷媒とを熱交換することになるから、内部熱交換器２２の効果は実質的に期待することができず、冷媒は単に通過するだけである。
【００７４】
なお、本発明の構成は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することが可能であることは言うまでもない。
たとえば、上述した実施形態における温度検出手法として、センサで温度を検出する構成に代えて、間接的に温度情報を取得する検出手法（圧力情報などの機器関連情報を用いた演算処理により温度を算出する形態など）を用いてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
本発明の車両用空調装置によれば、以下の効果を奏する。
上述した本発明によれば、冷媒回路に連結された車内熱交換器と、車両の駆動装置冷却系に連結された加熱用熱交換器とを空調ユニット内に具備し、暖房運転開始の初期に実施され、コンプレッサに吸入する冷媒圧力低下を軽減するホットキープ運転モードを設けた車両用空調装置としたので、駆動装置冷却媒体の温度が上昇する前において、暖房運転開始から短時間の内に冷媒密度を上昇させて車内熱交換器による充分な暖房能力を得られる本格的な暖房運転に移行することができる。従って、暖房運転開始時における空調フィーリングが向上するといった顕著な効果を奏する。
【００７６】
また、上記の本発明において、ホットキープ運転モード時には、冷媒流れ方向切換手段の操作により、冷媒が車内熱交換器、車外熱交換器及び絞り機構をバイパスして流れるバイパス流路が形成されるので、コンプレッサで圧縮された冷媒がホットキープ運転モード用のバイパス流路を循環して流れることにより、熱交換器の通過なしに循環する冷媒の放熱量は最少となる。この結果、冷媒の温度が短時間の内に上昇して冷媒密度を増すので、その分熱交換の仕事を行う冷媒循環量も実質的に増加する。従って、運転開始から短時間の内に充分な暖房能力を確保できる（暖房運転初期の立ち上がりが早い）良好な空調フィーリングの装置を提供することができる。
【００７７】
また、上記の本発明において、冷媒回路に連結されている放熱専用車内熱交換器（第２車内熱交換器）を備えているので、暖房運転モード時には、車内熱交換器や加熱用熱交換器とともに導入空気の加熱を行うことができるため、暖房能力を増すことができる。
この場合、空調空気流れ方向において、放熱専用車内熱交換器を加熱用熱交換器の下流側に設置すれば、温度勾配の大きい冷媒を使用した場合にも良好な暖房効率を得ることができる。このような温度勾配の大きい冷媒としては、近年代替フロンの自然冷媒として注目されている二酸化炭素（ＣＯ２  ）がある。
【００７８】
また、上記の本発明において、冷媒流れ方向切換手段として二つの三方弁を冷媒回路中に配置した構成とすれば、簡単な回路構成によるホットキープ運転モードの実施が可能となる。従って、低コストでホットキープ運転モードを実施することができる。
【００７９】
また、上記の本発明においては、絞り機構として、第１車内熱交換器と車外熱交換器とを連結する冷媒流路に配設された１個の電子膨張弁を設けた回路構成が可能となり、従って、ホットキープ運転モードを低コストの装置により実施することができる。
【００８０】
また、暖房運転モード時において、冷媒を空調空気流れ方向の下流側に位置する放熱専用車内熱交換器（第２車内熱交換器）から上流側に位置する車内熱交換器（第１車内熱交換器）へ向かって流す対向流とすれば、温度勾配の大きい冷媒を使用した場合にも良好な暖房効率を得ることができる。このような温度勾配の大きい冷媒としては、近年代替フロンの自然冷媒として注目されている二酸化炭素（ＣＯ２  ）があり、特に、このＣＯ２  冷媒に対向流を適用した構成とするのが好ましい。
【００８１】
また、冷房運転モードにおいて車外熱交換器により冷却された冷媒と第２車内熱交換器により気化した冷媒との間で熱交換する内部熱交換器を設けると、冷房運転時には内部熱交換器でも放熱されるので、冷房能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用空調装置を構成する第１の実施形態の冷媒回路において、冷媒の流れを示すフローチャートである。
【図２】第１の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図３】第１の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、暖房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図４】第１の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、ホットキープ運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図５】本発明に係る車両用空調装置を構成する第２の実施形態の冷媒回路において、冷媒の流れを示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図７】第２の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、暖房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図８】第２の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、ホットキープ運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図９】本発明に係る車両用空調装置を構成する第３の実施形態の冷媒回路において、冷媒の流れを示すフローチャートである。
【図１０】第３の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図１１】第３の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、暖房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図１２】第３の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、ホットキープ運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図１３】本発明に係る車両用空調装置を構成する第４の実施形態の冷媒回路において、冷媒の流れを示すフローチャートである。
【図１４】第４の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図１５】第４の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、暖房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図１６】第４の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、ホットキープ運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【符号の説明】
１０，１０Ａ〜Ｃ    冷媒回路
１１    コンプレッサ
１２    車内熱交換器（第１車内熱交換器）
１３    車外熱交換器
１４    電子膨張弁（絞り機構）
１５Ａ，Ｂ    三方弁
１６    冷媒配管
２２    内部熱交換器
２４    放熱専用車内熱交換器（第２車内熱交換器）
３０    空調ユニット
４０    駆動装置冷却系
４１    クーラント熱交換器（加熱用熱交換器）
【図１】
2004182110.tif 000003
【図２】
2004182110.tif 000004
【図３】
2004182110.tif 000005
【図４】
2004182110.tif 000006
【図５】
2004182110.tif 000007
【図６】
2004182110.tif 000008
【図７】
2004182110.tif 000009
【図８】
2004182110.tif 000010
【図９】
2004182110.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2004182110.tif 000013
【図１２】
2004182110.tif 000014
【図１３】
2004182110.tif 000015
【図１４】
2004182110.tif 000016
【図１５】
2004182110.tif 000017
【図１６】
2004182110.tif 000018