(57)【要約】【課題】暖房能力や即暖性を確保し、空調ユニット内を流れる導入空気の圧力損失を低減すると共に、空調ユニットの耐熱温度を低く抑えることができる車両用空調装置の提供を目的とする。【解決手段】クーラントの流れ方向においてクーラント熱交換器の上流側でかつ空調ユニットの外側に設置され、コンプレッサ１１から吐出された高温高圧のガス冷媒とクーラントとの間で熱交換を行う第１熱媒体−冷媒熱交換器４１と、クーラントの流れ方向においてクーラント熱交換器の下流側でかつ空調ユニットの外側に設置され、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を通過した冷媒とクーラント熱交換器を通過したクーラントとの間で熱交換を行う第２熱媒体−冷媒熱交換器４３とを具備して構成した。【選択図】  図１
2004182166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス冷媒を圧縮するコンプレッサと、空調ユニット内に配置されて導入空気と冷媒との間で熱交換を行う車内熱交換器と、外気と冷媒との間で熱交換を行う車外熱交換器と、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なる冷媒回路と、
車両の駆動装置冷却媒体により導入空気を加熱する加熱用熱交換器を具備してなる駆動装置冷却系とを備え、
空調ユニット内の空調空気流れ方向上流側から順に前記車内熱交換器及び前記加熱用熱交換器が設置され、
前記コンプレッサにより圧縮されたガス冷媒が前記冷媒回路を循環する冷媒流れ方向を切り換えて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、
前記駆動装置冷却媒体の流れ方向において前記加熱用熱交換器の上流側でかつ前記空調ユニットの外側に設置され、前記コンプレッサから吐出された高温高圧のガス冷媒と前記駆動装置冷却媒体との間で熱交換を行う第１の冷却媒体−冷媒熱交換器と、
前記駆動装置冷却媒体の流れ方向において前記加熱用熱交換器の下流側でかつ前記空調ユニットの外側に設置され、前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を通過した冷媒と前記加熱用熱交換器を通過した前記駆動装置冷却媒体との間で熱交換を行う第２の冷却媒体−冷媒熱交換器とを具備して構成したことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器が、前記コンプレッサと第１の冷媒流れ方向切換手段との間を連結する冷媒配管に設けられ、
前記第２の冷却媒体−冷媒熱交換器が、前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器の下流で第１の冷媒流れ方向切換手段を介して分岐し、前記車内熱交換器と前記コンプレッサとの間を連結する冷媒配管に接続された冷媒分岐配管に設けられ、該冷媒分岐配管の前記第１の冷媒流れ方向切換手段と前記第２の冷却媒体−冷媒熱交換器との間に他の絞り機構を配設した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】
前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を、前記第１の冷媒流れ方向切換手段と前記絞り機構との間を連結する冷媒分岐配管に設けた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】
前記第２の冷却媒体−冷媒熱交換器を、前記車外熱交換器と前記車内熱交換器とを連結する冷媒配管から分岐され、前記車内熱交換器と前記コンプレッサとの間を連結する冷媒配管に第２の冷媒流れ方向切換手段を介して接続された第２の冷媒バイパス流路に設けた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５】
前記コンプレッサと前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器との間を連結する冷媒配管から分岐され、前記第１の冷媒流れ方向切換手段と前記車外熱交換器との間を連結する冷媒配管に接続された第１の冷媒バイパス流路を設け、該第１の冷媒バイパス流路に開閉弁を設けたことを特徴とする請求項２または４記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を、前記第１の冷媒流れ方向切換手段と前記車内熱交換器または前記第２の冷媒流れ方向切換手段との間を連結する分岐点までの冷媒配管に設けた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７】
前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器が、前記コンプレッサと第３の冷媒流れ方向切換手段との間を連結する冷媒配管に設けられ、
前記第２の冷却媒体−冷媒熱交換器が、前記車外熱交換器と前記車内熱交換器との間を連結する冷媒配管から第４の冷媒流路切換手段を介して分岐し、前記車内熱交換器と前記コンプレッサとの間を連結する冷媒配管に接続される第３の冷媒バイパス流路に設けられ、
前記第３の冷媒流れ方向切換手段から分岐した第４の冷媒バイパス流路が前記車外熱交換器及び逆止弁をバイパスして冷媒回路に合流する冷媒配管とされ、この合流点と前記第４の冷媒流路切換手段との間に前記絞り機構を配置した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８】
前記コンプレッサと前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器との間を連結する冷媒配管から分岐され、前記第３の冷媒流れ方向切換手段と前記車外熱交換器との間を連結する冷媒配管に接続された第５の冷媒バイパス流路を設け、該第５の冷媒バイパス流路に開閉弁を設けたことを特徴とする請求項７記載の車両用空調装置。
【請求項９】
前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器が、前記コンプレッサと前記車外熱交換器との間を連結する冷媒配管に設けられた第５の冷媒流れ方向切換手段から分岐され、前記車外熱交換器及び逆止弁をバイパスして冷媒回路に合流する第６のバイパス流路に設けられたことを特徴とする請求項７記載の車両用空調装置。
【請求項１０】
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９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、空調ユニット内における空調空気の圧力損失を低減するのに用いて好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用空調装置においては、一般に冷房運転にコンプレッサから吐出された冷媒を、放熱器として機能する車外熱交換器、絞り機構及び蒸発器として機能する車内熱交換器の順に循環させて、再度コンプレッサに戻すことにより、車内熱交換器により導入した外気または内気の導入空気を冷却して冷風の空調空気とすることは周知である。
このような従来の車両用空調装置においては、空調ユニット内において車内熱交換器の下流側にエアミックスダンパを介して設置されたヒータコア（加熱用熱交換器）により導入空気を加熱して暖房を行っている。なお、ヒータコアには車両走行用エンジンの冷却水を導入し、これを熱源として使用している。
【０００３】
しかし、上述した従来の車両用空調装置は、エンジン冷却水を熱源として暖房運転を行うため、冬季の朝のように外気温度が低い場合など、エンジン冷却水の温度上昇に時間がかかるため暖房の立ち上がりが悪いという問題がある。また、エンジンのアイドリング時や低負荷時には、充分なエンジン冷却水温度が得られず、即暖性及び暖房能力共に不足する傾向にある。
【０００４】
このような問題を解決するため、暖房時の暖房能力不足をコンプレッサにより高温高圧にした冷媒を用いて補うように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。すなわち、空調ユニット内に二つの車内熱交換器及びヒータコア（合計３台の熱交換器）を設置し、二つの流量調整弁（絞り機構）の開度調整により種々の形態の運転を可能にするとともに、高温高圧の冷媒が流通する一方の車内熱交換器により空気加熱を補助するように構成されている。（たとえば、特許文献１参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−４４７５８号公報（段落番号００２１〜００４２及び図１〜２）
【０００６】
【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、空調ユニット内に３台の熱交換器が設置されているため、これを通過して流れる導入空気にとっては大きな抵抗となり、圧力損失の増大が問題となる。このような圧力損失の増大は、送風能力を増すことによってブロワファンが大型化したり、あるいは騒音の増大を招くことが懸念される。
また，空調ユニット内に３台の熱交換器を設置することにより、空調ユニットの大型化が懸念される。
【０００７】
また、コンプレッサから吐出された高温高圧のガス冷媒を空調ユニット内の車内熱交換器に直接導入しているため、冷媒温度がエンジン冷却水の温度よりも高くなり、従って、空調ユニットを構成する各種部品の耐熱温度を上げることが必要となる。このような耐熱温度の問題は、コンプレッサ吐出温度の高い冷媒、たとえば近年自然冷媒として注目されている二酸化炭素（ＣＯ２  ）において顕著である。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、暖房能力や即暖性を確保し、空調ユニット内を流れる導入空気の圧力損失を低減すると共に、空調ユニットの耐熱温度を低く抑えることができる車両用空調装置の提供を目的としている。
【０００９】
【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、ガス冷媒を圧縮するコンプレッサと、空調ユニット内に配置されて導入空気と冷媒との間で熱交換を行う車内熱交換器と、外気と冷媒との間で熱交換を行う車外熱交換器と、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なる冷媒回路と、車両の駆動装置冷却媒体により導入空気を加熱する加熱用熱交換器を具備してなる駆動装置冷却系とを備え、空調ユニット内の空調空気流れ方向上流側から順に前記車内熱交換器及び前記加熱用熱交換器が設置され、前記コンプレッサにより圧縮されたガス冷媒が前記冷媒回路を循環する冷媒流れ方向を切り換えて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、
前記駆動装置冷却媒体の流れ方向において前記加熱用熱交換器の上流側でかつ前記空調ユニットの外側に設置され、前記コンプレッサから吐出された高温高圧のガス冷媒と前記駆動装置冷却媒体との間で熱交換を行う第１の冷却媒体−冷媒熱交換器と、前記駆動装置冷却媒体の流れ方向において前記加熱用熱交換器の下流側でかつ前記空調ユニットの外側に設置され、前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を通過した冷媒と前記加熱用熱交換器を通過した前記駆動装置冷却媒体との間で熱交換を行う第２の冷却媒体−冷媒熱交換器とを具備して構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
このような車両用空調装置によれば、駆動装置冷却媒体の流れ方向において加熱用熱交換器の上流側でかつ前記空調ユニットの外側に設置され、コンプレッサから吐出された高温高圧のガス冷媒と前記駆動装置冷却媒体との間で熱交換を行う第１の冷却媒体−冷媒熱交換器と、駆動装置冷却媒体の流れ方向において加熱用熱交換器の下流側でかつ空調ユニットの外側に設置され、第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を通過した冷媒と前記加熱用熱交換器を通過した駆動装置冷却媒体との間で熱交換を行う第２の冷却媒体−冷媒熱交換器とを具備して構成したので、空調ユニット内に設置する熱交換器の数を２台とし、導入空気の圧力損失を低減することができる。この場合、第１の冷却媒体−冷媒熱交換器は、冷房及び暖房の両運転モードにおいて駆動装置冷却媒体を加熱して昇温させる放熱器として機能し、第２の冷却媒体−冷媒熱交換機は、暖房運転モードにおける蒸発器として機能する。なお、冷房運転モードにおいては、車外熱交換器が主たる放熱器として機能し、車内熱交換器が蒸発器として機能する。
【００１１】
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、前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器が、前記コンプレッサと第１の冷媒流れ方向切換手段との間を連結する冷媒配管に設けられ、前記第２の冷却媒体−冷媒熱交換器が、前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器の下流で第１の冷媒流れ方向切換手段を介して分岐し、前記車内熱交換器と前記コンプレッサとの間を連結する冷媒配管に接続された冷媒分岐配管に設けられ、該冷媒分岐配管の前記第１の冷媒流れ方向切換手段と前記第２の冷却媒体−冷媒熱交換器との間に他の絞り機構を配設したことを特徴とするものである。
【００１２】
このような車両用空調装置によれば、暖房運転モードにおいては、第１の冷却媒体−冷媒熱交換器が放熱器として機能し、第２の冷却媒体−冷媒熱交換器が蒸発器として機能して冷凍サイクルが構成される。そして、放熱器として機能する第１の冷却媒体−冷媒熱交換器において、高温高圧のガス冷媒から吸熱して昇温した駆動装置冷却媒体を加熱用熱交換器に供給することができるので、導入空気をより高温で加熱することが可能になる。
【００１３】
請求項３に記載の車両用空調装置は、請求項２記載のものにおいて、前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を、前記第１の冷媒流れ方向切換手段と前記絞り機構との間を連結する冷媒分岐配管に設けたことを特徴とするものであり、これにより、冷房運転時においては、第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を高温高圧のガス冷媒が通過しなくてすむので、加熱用熱交換器の放熱を最小限に抑えることができる。
また、高温高圧のガス冷媒による車両駆動用冷却媒体の更なる温度上昇を防止することにより車両駆動装置の運転を確保することができる。
【００１４】
請求項４に記載の車両用空調装置は、請求項２記載のものにおいて、前記第２の冷却媒体−冷媒熱交換器を、前記車外熱交換器と前記車内熱交換器とを連結する冷媒配管から分岐され、前記車内熱交換器と前記コンプレッサとの間を連結する冷媒配管に第２の冷媒流れ方向切換手段を介して接続された第２の冷媒バイパス流路に設けたことを特徴とするものであり、これにより、一つの絞り機構で冷暖房の冷凍サイクルを構成し、放熱器として機能する車内熱交換器及び加熱用熱交換器の両方で導入空気を二段階に加熱する暖房運転が可能となる。
【００１５】
請求項５に記載の車両用空調装置は、請求項２または４記載のものにおいて、前記コンプレッサと前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器との間を連結する冷媒配管から分岐され、前記第１の冷媒流れ方向切換手段と前記車外熱交換器との間を連結する冷媒配管に接続された第１の冷媒バイパス流路を設け、該第１の冷媒バイパス流路に開閉弁を設けたことを特徴とするものであり、これにより、熱媒体温度の異常時に対応した冷房運転が可能となる。  例えば夏場の登坂走行により車両駆動用冷却媒体の放熱性能が不足している場合に、高温高圧のガス冷媒による車両駆動用冷却媒体の更なる温度上昇を防止することができる。
【００１６】
請求項６に記載の車両用空調装置は、請求項４記載のものにおいて、前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を、前記第１の冷媒流れ方向切換手段と前記車内熱交換器または前記第２の冷媒流れ方向切換手段との間を連結する分岐点までの冷媒配管に設けたことを特徴とするものであり、これにより、冷房運転時に第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を高温高圧のガス冷媒が通過しないので、加熱用熱交換器からの放熱を最小限に抑えることができる。また、高温高圧のガス冷媒による車両駆動用冷却媒体の更なる温度上昇を防止することにより車両駆動装置の運転を確保することができる。
【００１７】
請求項７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、前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器が、前記コンプレッサと第３の冷媒流れ方向切換手段との間を連結する冷媒配管に設けられ、前記第２の冷却媒体−冷媒熱交換器が、前記車外熱交換器と前記車内熱交換器との間を連結する冷媒配管から第４の冷媒流路切換手段を介して分岐し、前記車内熱交換器と前記コンプレッサとの間を連結する冷媒配管に接続される第３の冷媒バイパス流路に設けられ、前記第３の冷媒流れ方向切換手段から分岐した第４の冷媒バイパス流路が前記車外熱交換器及び逆止弁をバイパスして冷媒回路に合流する冷媒配管とされ、この合流点と前記第４の冷媒流路切換手段との間に前記絞り機構を配置したことを特徴とするものである。
【００１８】
このような車両用空調装置によれば、一つの絞り機構で冷暖房の冷凍サイクルを構成することができる。この場合、冷房運転モードにおいては、第１熱媒体−冷媒熱交換器及び車外熱交換器が放熱器として機能し、車内熱交換器が蒸発器として機能することにより冷凍サイクルを形成している。また、暖房運転モードにおいては、第１熱媒体−冷媒熱交換器が放熱器として機能し、第２熱媒体−冷媒熱交換器が蒸発器として機能することにより冷凍サイクルを形成している。
【００１９】
請求項８に記載の車両用空調装置は、請求項７記載のものにおいて、前記コンプレッサと前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器との間を連結する冷媒配管から分岐され、前記第３の冷媒流れ方向切換手段と前記車外熱交換器との間を連結する冷媒配管に接続された第５の冷媒バイパス流路を設け、該第５の冷媒バイパス流路に開閉弁を設けたことを特徴とするものであり、これにより、熱媒体温度の異常時に対応した冷房運転が可能となる。
【００２０】
請求項９に記載の車両用空調装置は、請求項７記載のものにおいて、前記第１の冷却媒体−冷媒熱交換器が、前記コンプレッサと前記車外熱交換器との間を連結する冷媒配管に設けられた第５の冷媒流れ方向切換手段から分岐され、前記車外熱交換器及び逆止弁をバイパスして冷媒回路に合流する第６のバイパス流路に設けられたことを特徴とするものであり、これにより、冷房運転時に第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を高温高圧のガス冷媒が通過しないので、加熱用熱交換器からの放熱を最小限に抑えることができる。また、高温高圧のガス冷媒による車両駆動用冷却媒体の更なる温度上昇を防止することにより車両駆動装置の運転を確保することができる。
【００２１】
請求項１０に記載の車両用空調装置は、請求項２から９のいずれかに記載のものにおいて、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ものであり、これにより、コンプレッサに吸引されるガス冷媒を内部熱交換器で加熱することができ、冷媒温度の上昇により冷媒密度を増すことができる。
【００２２】
【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及び図３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である。
【００２３】
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第１電子膨張弁１４Ａと、冷媒流れ方向切換手段として設けた三方弁（第１の冷媒流れ方向切換手段）１５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、上述した第１電子膨張弁１４Ａ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配管１６に設けられている。
【００２４】
また、コンプレッサ１１と三方弁１５との間を連結する冷媒配管１６には、後述する駆動装置冷却系４０を循環する駆動装置冷却媒体と熱交換する第１熱媒体−冷媒熱交換器（第１の冷却媒体−冷媒熱交換器）４１が設置されている。
さらに、三方弁１５の一つの接続口から分岐するようにして設けられた冷媒分岐配管１６Ａは、車内熱交換器１２とコンプレッサ１１との間を連結する冷媒配管１６の途中に、より具体的には、車内熱交換器１２とコンプレッサ１１の吸入側に設けられているアキュムレータ１８との間を連結する冷媒配管１６に接続されている。この冷媒分岐配管１６Ａには、三方弁１５側から順に、第２電子膨張弁（他の絞り機構）１４Ｂと第２熱媒体−冷媒熱交換器（第２の冷却媒体−冷媒熱交換器）４３とが設けられている。
【００２５】
なお、上述した冷媒回路１０において、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。
【００２６】
駆動装置冷却系４０は、車両の駆動源を冷却するための駆動装置冷却媒体として、水等の熱媒体（以下、「クーラント」と呼ぶ）を循環させる流路であり、クーラントの流れ方向上流側から第１熱媒体−冷媒熱交換器４１、クーラント熱交換器（加熱用熱交換器）４２及び第２熱媒体−冷媒熱交換器４３の順に配置された熱交換器がクーラント配管４４で連結されている。ここで使用するクーラントは、たとえば内燃機関エンジンの冷却、車両走行用電動機の冷却、燃料電池装置の冷却などを行って吸熱し、温度上昇したものである。
【００２７】
コンプレッサ１１は、たとえば図示しない電動モータ等を駆動源として運転される。このコンプレッサ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において空調する導入空気、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、空調する導入空気の流れ方向において上流側から順に、車内熱交換器１２及びクーラント熱交換器４２が適当な間隔を設けて直列に配置されている。なお、図２では導入空気の流れ方向における上流側にブロワファン３１を設ける構成としたが、車内熱交換器１２、クーラント熱交換器４２の順に導入空気が熱交換可能な流れを形成する機能をなす配置であれば、これに限られるものではない。
【００２８】
上流側の車内熱交換器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）または必要に応じて放熱器（暖房運転時）として機能する。なお、図示の冷媒回路１０では、車内熱交換器１２を放熱器として使用する暖房運転は行わない。
また、下流側のクーラント熱交換器４２は、クーラントの流れ方向は空調運転モードに係わらず一定であり、クーラントの保有する熱で導入空気を加熱する暖房用の加熱源として機能する。
【００２９】
車外熱交換器１３は、車両の走行風や図示しないファンにより熱交換器を通過する外気と、熱交換器の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、冷媒回路１０を循環する冷媒の流れをよって、冷房運転モード時の放熱器として機能する。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使用され、暖房運転時には冷媒の通過がなく休止状態とされる。
【００３０】
第１電子膨張弁１４Ａ及び第２電子膨張弁１４Ｂは、いずれも開度調整により冷媒を減圧する機能を有する絞り機構である。
また、第２電子膨張弁１４Ｂについては、ダイヤフラム等を用いて弁前圧力を所定値に保つ機械式膨張弁としてもよい。
なお、この電子膨張弁は、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。
【００３１】
三方弁１５は、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。この三方弁１５は、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、三方弁１５の操作を行うことにより、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧のガス冷媒が車外熱交換器１３へ流れる冷房運転モード（図２参照）と、第２熱媒体−冷媒熱交換器４３へ流れる暖房運転モード（図３参照）との選択切換が行われる。
なお、三方弁１５については、三つの接続口のうち、図中に黒塗りして示したものが閉じており、また、三方弁に代えて開閉弁を組合せて使用することも可能である。
【００３２】
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、ブロワファン３１、車内熱交換器１２、クーラント熱交換器４２、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４２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に供給される冷媒及びクーラント熱交換器４２に供給されるクーラント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。
【００３３】
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及び暖房運転モードが設けられている。
【００３４】
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、最初に第１熱媒体−冷媒熱交換器４１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４２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、導入空気の一部又は全部がクーラント熱交換器４２を通過して加熱されるため、空調空気の温度調整及び除湿暖房が可能となる。
【００３５】
第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を通過した高温高圧のガス冷媒は、通常冷媒側より温度の低いクーラント側へ放熱して温度が低下した後、三方弁１５の設定により車外熱交換器１３へ導かれる。この時、冷媒が温度勾配の高いＣＯ２  であれば、一般的なクーラントの温度（８０℃程度）より高温の１２０℃程度となるため、このガス冷媒を直接空調ユニット３０内の熱交換器へ供給することは耐熱温度をかなり高く設定する必要がある。
しかし、このガス冷媒でクーラントを加熱すれば、クーラントが昇温されるものの直接供給する場合ほど温度が高くなることはないので、空調ユニット３０の耐熱温度を大幅に変更する必要はない。なお、図中の三方弁１５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さらに放熱し、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。
【００３６】
車外熱交換器１３で放熱した冷媒は、第１電子膨張弁１４Ａを通過することにより減圧されて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、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、この場合の車内熱交換器１２は、蒸発器として機能している。
【００３７】
車内熱交換器１２で気化した低温低圧のガス冷媒は、冷媒配管１６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１５の設定により、コンプレッサ１１、直列に配列された二つの放熱器として機能する第１熱媒体−冷媒熱交換器４１及び車外熱交換器１３、第１電子膨張弁１４Ａ、蒸発器として機能する車内熱交換器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。
【００３８】
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、最初は冷房運転モードと同様に、放熱器として機能する第１熱媒体−冷媒熱交換器４１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４２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三方弁１５の設定が変わり、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を通過した高温高圧のガス冷媒がクーラントに放熱した後、冷媒分岐配管１６Ａに導かれる。この冷媒は、第２電子膨張弁１４Ｂを通過して減圧された後、第２熱媒体−冷媒熱交換器４３においてクーラントから吸熱して気化する。
こうして気化したガス冷媒は、アキュムレータ１８に導かれて気液の分離がなされた後、ガス冷媒のみが再度コンプレッサ１１に吸引される。
【００３９】
すなわち、三方弁１５の操作により冷媒が冷媒分岐配管１６Ａを流れる暖房運転モード時の冷媒回路１０においては、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１が放熱器として機能し、第２熱媒体−冷媒熱交換器４３が蒸発器として機能することで、冷凍サイクルが構成されている。
【００４０】
この結果、クーラントは第１熱媒体−冷媒熱交換器４１で冷媒から吸熱することにより昇温するので、クーラント熱交換器４２にはより高温のクーラントが供給される。ちなみに、クーラントがエンジン冷却水の場合は通常８０℃程度の温水が供給されるのに対し、コンプレッサ１１から供給された高温高圧のガス冷媒は、冷媒の種類にもよるが、たとえ自然冷媒として近年注目されている二酸化炭素（ＣＯ２  ）の場合には１２０℃程度の高温となる。このため、空調ユニット３０内を流れる導入空気は、より高温となったクーラントが流れるクーラント熱交換器４２を通過して加熱されるので、より高温の温風となって所望の吹出口より車室内へ吹き出される。
【００４１】
すなわち、空調装置における暖房能力の最大値を増すことができ、しかも、コンプレッサ１１から高温高圧のガス冷媒を直接導入する場合と比較して、空調ユニット３０内の耐熱温度を低く設定することができる。また、空調ユニット３０内には熱交換器が二台しかないので、３台の熱交換器が直列に配置された従来構造と比較して、導入空気が通過する際の圧力損失は小さくてすみ、空調ユニットの小型化が可能である。。
【００４２】
このようにして、暖房運転モードの冷媒は、三方弁１５の設定により、コンプレッサ１１、第１熱媒体−冷媒熱交換器（放熱器）４１、第２電子膨張弁１４Ｂ、第２熱媒体−冷媒熱交換器（蒸発器）４３、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及び冷媒分岐配管１６Ａを循環する。
【００４３】
＜第２の実施形態＞
図４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５及び図６は車両用空調装置の冷媒回路を示す構成図で、図５は冷房運転モードにおける冷媒の流れ、図６は暖房運転モードにおける冷媒の流れである。
なお、図４ないし図６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。
【００４４】
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と第１電子膨張弁１４Ａ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及び図３）と同様である。
【００４５】
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４及び図５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、最初に第１熱媒体−冷媒熱交換器４１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４２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４２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。
【００４６】
第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を通過して放熱した高温高圧のガス冷媒は、三方弁１５の設定により車外熱交換器１３へ導かれる。なお、図中の三方弁１５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再度放熱し高圧冷媒となる。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。
【００４７】
車外熱交換器１３で放熱した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を昇温させる。
内部熱交換器２２を通過して温度低下した冷媒は、第１電子膨張弁１４Ａ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、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、この場合の車内熱交換器１２は、蒸発器として機能している。
【００４８】
車内熱交換器１２で気化した低温低圧のガス冷媒は、冷媒配管１６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を受け、一方で高圧冷媒が冷却され、車内熱交換器１２の入口冷媒エンタルピを低下させる。これにより、車内熱交換器１２におけるエンタルピ差を増大し、コンプレッサ吸入冷媒の温度上昇により冷媒密度が低下することによる冷媒循環量の低下に打ち勝ち、冷房能力が向上する。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。
【００４９】
このようにして、冷房運転モードの冷媒は、三方弁１５の設定により、コンプレッサ１１、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１、車外熱交換器１３、内部熱交換器２２、第１電子膨張弁１４Ａ、車内熱交換器１２、アキュムレータ１８及び内部熱交換器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におけるエンタルピ差を増大し、コンプレッサ吸入冷媒の温度上昇により冷媒密度が低下することによる冷媒循環量の低下に打ち勝ち、冷房能力が向上する。
【００５０】
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、すなわち暖房運転モード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６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のみが流れるため、放熱により車内熱交換器１２におけるエンタルピ差を増すという効果は実質的に期待することができない。
【００５１】
＜第３の実施形態＞
図７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８ないし図１０は車両用空調装置の冷媒回路を示す構成図で、図８は通常の冷房運転モードにおける冷媒の流れ、図９は熱媒体温度が異常時の冷房運転モードにおける冷媒の流れ、図１０は暖房運転モードにおける冷媒の流れである。
なお、図８ないし図１０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。
【００５２】
さて図９においては、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、第１の冷媒バイパス流路２３及び電磁弁２４を備えている。第１の冷媒バイパス流路２３は、コンプレッサ１１と第１の熱媒体−冷媒熱交換器４１との間を連結する冷媒配管１６から、より具体的には、コンプレッサ１１の下流に設けられているオイルセパレータ１７と第１の熱媒体−冷媒熱交換器４１との間を連結する冷媒配管１６から分岐し、三方弁１５と車外熱交換器１３との間を連結する冷媒配管１６に接続されたもので、その途中には開閉弁として電磁弁２４が設けられている。
【００５３】
すなわち、この実施形態の冷媒回路１０Ｂでは、電磁弁２４を開閉操作することにより、コンプレッサ１１から第１熱媒体−冷媒熱交換器４１及び三方弁１５をバイパスして車外熱交換器１３へ冷媒を流す冷媒流路を選択的に形成することができるようになっている。
なお、冷媒回路１０Ｂの他の構成については、上述した第１の実施形態（図２及び図３）と同様である。
【００５４】
このようにして第１の冷媒バイパス流路２３及び電磁弁２４を設けると、冷房運転モード時において、図７ないし図９に基づいて以下に説明するような運転が可能となる。
さて、この冷媒回路１０Ｂでは、電磁弁２４を開閉操作することにより、２種類の冷房運転モードからいずれか一方を選択することができる。
【００５５】
冷房運転モードの一つは、図８に冷媒の流れを示した通常の冷房運転モードであり、電磁弁２４が閉じられている。このため、第１の冷媒バイパス流路２３及び電磁弁２４が設けられていない第１の実施形態（図２参照）と実質的に同様の回路構成および冷媒の流れとなり、従って、ここでは図面を示すにとどめ、その詳細な説明を省略する。
また、図１０に示した暖房運転モードについても、電磁弁２４が閉じられているので、第１の冷媒バイパス流路２３及び電磁弁２４が設けられていない第１の実施形態（図３参照）とは実質的に同様の回路構成及び冷媒の流れとなる。従って、ここでは上述した通常の冷房運転モードと同様に図面を示すにとどめ、その詳細な説明を省略する。
【００５６】
さて、本実施形態に示した冷媒回路１０Ｂの構成は、熱媒体温度異常時における冷房運転モードを選択して実施できることに特徴がある。
ここで、熱媒体温度の異常時とは、冷房運転時に駆動装置冷却系４０から第１熱媒体−冷媒熱交換器４１へ供給されたクーラント（熱媒体）の温度が、
（１）所定値以上の高温となった場合、
（２）コンプレッサ１１から吐出される高温高圧のガス冷媒温度より高温となった場合、
（３）コンプレッサ１１から吐出される高温高圧のガス冷媒温度より高温で、かつ、温度差が所定値以上の場合、
（４）コンプレッサ１１から吐出される高温高圧のガス冷媒温度より低温で、かつ、温度差が所定値以下となった場合、
である。
【００５７】
このような熱媒体温度の異常時には、図９に示すように電磁弁２４を開き、コンプレッサ１１から吐出された高温高圧のガス冷媒が第１の冷媒バイパス流路２３を通って車外熱交換器１３へ直接導かれるようにする。この時、三方弁１５を操作して第１熱媒体−冷媒熱交換器４１と車外熱交換器１３との間を連結する冷媒配管１６を遮断し、かつ、第２電子膨張弁１４Ｂを全閉にするとよい。
なお、三方弁１５及び第２電子膨張弁１４Ｂの設定を通常の冷房運転モードと同様にしてもよく、この場合、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１及び第２熱媒体−冷媒熱交換器４３における冷媒流路としての圧力損失が大きいため、冷媒は主として圧力損失が比較的小さい第１の冷媒バイパス流路２３へ流れることとなる。
【００５８】
このようにして、熱媒体温度の異常時における冷房運転モードを実施すると、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１をバイパスして冷媒が流れるため、高温高圧のガス冷媒からクーラントへの放熱がなくなる。従って、クーラントの温度が更に上昇することを防止することができるので、車両駆動装置の運転を確保することができる。
【００５９】
このようにして、熱媒体温度異常時の冷房運転モードにおける冷媒は、電磁弁２４及び三方弁１５の設定により、コンプレッサ１１、車外熱交換器１３、第１電子膨張弁１４Ａ、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。
【００６０】
＜第４の実施形態＞
図１１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１２ないし図１４は車両用空調装置の冷媒回路を示す構成図で、図１２は通常時の冷房運転モードにおける冷媒の流れ、図１３は熱媒体温度が異常時の冷房運転モードにおける冷媒の流れ、図１４は暖房運転モードにおける冷媒の流れである。
なお、図１１ないし図１４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。
【００６１】
さて、この実施形態の冷媒回路１０Ｃでは、上述した第３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、上述した第２の実施形態で説明したように、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と第１電子膨張弁１４Ａ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３の実施形態（図８ないし図１０）と同様である。
【００６２】
このようにして内部熱交換器２２を設けると、熱媒体温度が異常時の冷房運転モード時において、図１１及び図１３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、電磁弁２４が開とされ、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１をバイパスして車外熱交換器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再度放熱し、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。
【００６３】
車外熱交換器１３で放熱した冷媒は比較的温度が高く高圧冷媒であり、この冷媒は内部熱交換器２２に導かれ、後述する車内熱交換器１２で気化してアキュムレータ１８を通過して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を昇温させる。
内部熱交換器２２を通過して温度低下した冷媒は、第１電子膨張弁１４Ａ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、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、この場合の車内熱交換器１２は、蒸発器として機能している。
【００６４】
車内熱交換器１２で気化した低温低圧のガス冷媒は、冷媒配管１６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を受け、一方で高圧冷媒が冷却され、車内熱交換器１２の入口冷媒エンタルピを低下させる。これにより、車内熱交換器１２におけるエンタルピ差を増大し、コンプレッサ吸入冷媒の温度上昇により冷媒密度が低下することによる冷媒循環量の低下に打ち勝ち、冷房能力が向上する。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。
【００６５】
このようにして、熱媒体温度が異常時の冷房運転モードにおける冷媒は、電磁弁２４及び三方弁１５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、第１電子膨張弁１４Ａ、車内熱交換器１２、アキュムレータ１８及び内部熱交換器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を増大し、コンプレッサ吸入冷媒の温度上昇により冷媒密度が低下することによる冷媒循環量の低下に打ち勝ち、冷房能力が向上する。
なお、通常の冷房運転モードから熱媒体温度異常時の冷房運転モードに切り換える条件については、上述した第３の実施形態と同様である。
【００６６】
また、本実施形態の冷媒回路１０Ｃにおいて、上述した熱媒体温度異常時の冷房運転モード以外の空調運転、すなわち通常時の冷房運転モード及び暖房運転モードでは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１２及び図１４に示し、その詳細な説明は省略する。
【００６７】
＜第５の実施形態＞
図１５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１６は冷房運転モードにおける冷媒の流れ、図１７は暖房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
この実施形態の冷媒回路１０Ｄは、上述した第１の実施形態と第１熱媒体−冷媒熱交換器４１の設置位置が異なっている。すなわち、この実施形態では、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１が、三方弁１５と第２電子膨張弁１４Ｂとの間を連結する冷媒分岐配管１６Ａに設けられている。
なお、他の構成については、上述した第１の実施形態と同様である。
【００６８】
このような冷媒回路１０Ｄとすれば、図１６の冷房運転モード時には、三方弁１５の設定により、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧のガス冷媒が第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を通過することなく車外熱交換器１３へ導かれる。
このため、クーラント熱交換器４２を経由して循環するクーラントに対し、クーラントより高温のガス冷媒から放熱して温度上昇させることがないので、空調ユニット３０内に設置されたクーラント熱交換器４２の温度上昇は抑制される。この結果、クーラント熱交換器４２からの放熱量が抑制されるので、車内熱交換器１２を通過して冷風となった空調空気の加熱による温度上昇を最小限に抑えて冷房効率を増すことができる。すなわち、車内熱交換器１２を通過して冷風となった空調空気は、エアミックスダンパ４２を全閉にしても放熱源となるクーラント熱交換器４２からの加熱を受けて温度上昇するので、この温度上昇を抑制することで冷房効率が向上する。
【００６９】
このようにして、冷房運転モードにおける冷媒は、三方弁１５の設定により、コンプレッサ１１、車外熱交換器１３、第１電子膨張弁１４Ａ、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。
【００７０】
また、暖房運転モード時については、三方弁１５の設定を変えることにより、コンプレッサ１１から吐出された高温高圧のガス冷媒が第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を通過する。この場合、三方弁１５と第１熱媒体−冷媒熱交換器４１との通過順序は逆になるが、実質的には第１の実施形態と同様の順序で冷媒が循環することとなる。従って、ここでは図１７に冷媒回路構成及び冷媒の流れを示すにとどめ、その詳細な説明は省略する。
【００７１】
＜第６の実施形態＞
図１８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１９は冷房運転モードにおける冷媒の流れ、図２０は暖房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
この実施形態の冷媒回路１０Ｅは、上述した第５の実施形態に第２の実施形態で説明したのと同様の内部熱交換器２２を追加して設けたものである。なお、他の構成については、上述した第５の実施形態と同様である。
【００７２】
このような冷媒回路１０Ｅとすれば、図１９の冷房運転モード時には、内部熱交換器２２の作用により車内熱交換器１２におけるエンタルピ差を増大し、コンプレッサ吸入冷媒の温度上昇により冷媒密度が低下することによる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。
なお、暖房運転モード時においては、内部熱交換器２２の作用は期待できず、実質的な冷媒の流れは上述した第１の実施形態や第５の実施形態と同様になるので、ここでは図２０に回路構成及び冷媒の流れを示すにとどめ、その詳細な説明は省略する。
【００７３】
＜第７の実施形態＞
図２１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２２は冷房運転モードにおける冷媒の流れ、図２３は暖房運転モードにおける冷媒の流れ、図２４はホットキープ運転モードにおける冷媒の流れである。
【００７４】
さて、この実施形態の冷媒回路１０Ｆでは、上述した第１の実施形態と第２熱媒体−冷媒熱交換器４２の設置位置が異なっている。
この冷媒回路１０Ｆには、車外熱交換器１３と車内熱交換器１２との間を連結する冷媒配管１６から分岐し、車内熱交換器１２とコンプレッサ１１との間を連結する冷媒配管１６に三方弁（第２の冷媒流れ方向切換手段）１５Ａを介して接続された第２の冷媒バイパス流路２５を設けてある。そして、第２熱媒体−冷媒熱交換器４３は、上述した第２の冷媒バイパス流路２５に設置されている。
【００７５】
また、車外熱交換器１３と車内熱交換器１２との間を連結する冷媒配管１６には、上述した第２の冷媒バイパス流路２５の分岐点より車内熱交換器１３側に、逆止弁２６が設けられている。この逆止弁２６は、車外熱交換器１３から車内熱交換器１２へ向かう方向の流れを許容し、これとは逆向きの流れを阻止する機能を有するものである。
なお、他の冷媒回路の構成については、上述した第１の実施形態と同様であるから、ここではその詳細な説明は省略する。
【００７６】
このような構成の冷媒回路１０Ｆでは、冷房運転モード時において、図２１及び図２２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が第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を通過し、ガス冷媒からクーラントに放熱した後、三方弁１５の設定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さらに放熱し高圧冷媒となる。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。
【００７７】
車外熱交換器１３で放熱した冷媒は、逆止弁２６を通過した後、さらに第１電子膨張弁１４Ａを通過することにより減圧されて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、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、この場合の車内熱交換器１２は、蒸発器として機能している。
【００７８】
車内熱交換器１２で気化した低温低圧のガス冷媒は、冷媒配管１６を通って三方弁１５Ａに導かれる。そして、この三方弁１５Ａの設定により、第２熱媒体−冷媒熱交換器４３が設けられた第２の冷媒バイパス流路２５を通過することなくアキュムレータ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。
このようにして、冷房運転モードの冷媒は、二つの三方弁１５，１５Ａの設定により、コンプレッサ１１、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１、車外熱交換器１３、第１電子膨張弁１４Ａ、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。
【００７９】
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２１のフローチャート及び図２３の冷媒回路構成図に示すように、最初は冷房運転モードと同様に第１熱媒体−冷媒熱交換器４１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４２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三方弁１５の設定が変わり、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を通過した高温高圧のガス冷媒がクーラントに放熱した後、冷媒分岐配管１６Ａに導かれる。この冷媒は、冷媒分岐配管１６Ａ及び冷媒配管１６を通過して車内熱交換器１２に導かれ、ここで放熱して導入空気を加熱する。従って、この場合の車内熱交換器１２は、放熱器として機能している。
【００８０】
この結果、導入空気は最初の加熱を受けて昇温し、クーラント熱交換器４２へ向けて流れる。一方、冷媒は車内熱交換器１２で放熱して高圧冷媒となり、第１電子膨張弁１４Ａを通過する際に減圧されて低圧の液冷媒となる。
この液冷媒は、三方弁１５Ａの設定及び逆止弁２６の存在により、第２の冷媒バイパス流路２５へ導かれて第２熱媒体−冷媒熱交換器４３を通過する。こうして第２熱媒体−冷媒熱交換器４３を通過する際には、クーラント熱交換器４２で導入空気を加熱したクーラントと熱交換して吸熱するので、液冷媒が気化してガス冷媒となる。そして、このガス冷媒は、アキュムレータ１８に導かれて気液の分離がなされた後、ガス冷媒のみが再度コンプレッサ１１に吸引される。
【００８１】
すなわち、空調ユニット３０内においては、直列に配置された車内熱交換器１２及びクーラント熱交換器４２の二つの熱交換器により、導入空気を二段階に加熱するように構成されているので、導入空気の圧力損失を小さく抑え、しかも大きな暖房能力を得ることができる。
また、冷媒回路１０Ｆにおいては、上述した第１の実施形態とは異なり、一つの絞り機構により、具体的には一つの電子膨張弁１４Ａのみで冷房運転モード及び暖房運転モードに対応することが可能になる。
【００８２】
このようにして、暖房運転モードの冷媒は、二つの三方弁１５，１５Ａの設定により、コンプレッサ１１、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１、車内熱交換器１２、第１電子膨張弁１４Ａ、第２熱媒体−冷媒熱交換器４３、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及び冷媒分岐配管１６Ａを循環する。
【００８３】
また、この実施形態の冷媒回路１０Ｆでは、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が可能になる。この運転モードは、図２１のフローチャート及び図２４の冷媒回路構成図に示すように、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、最初に第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を通過した後、三方弁１５の設定により冷媒分岐配管１６Ａに導かれ、さらに、冷媒配管１６及び三方弁１５Ａを経由してアキュムレータ１８導かれる。この結果、ガス冷媒は車内熱交換器１２、電子膨張弁１４Ａ及び第２熱媒体−冷媒熱交換器４３をバイパスし、コンプレッサ１１に再度吸引されて冷媒回路を循環することとなる。
【００８４】
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１熱媒体−冷媒熱交換器４１で比較的小さな放熱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、比較的小さな圧力低下したガス冷媒が再度コンプレッサ１１に吸入されるようになる
【００８５】
従って、実質的な冷媒循環量も増加して熱交換能力が短時間で向上する。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、短時間のうちに充分な暖房能力が得られる暖房運転が可能になる。すなわち、暖房運転時における立ち上がり時間を短縮することができる。
【００８６】
＜第８の実施形態＞
図２５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２６は車両用空調装置の冷媒回路を示す構成図で、冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。なお、図２５及び図２６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。
【００８７】
この実施形態の冷媒回路１０Ｇは、上述した第７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、上述した第２の実施形態と同様のものであり、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と第１電子膨張弁１４Ａ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したものである。なお、冷媒回路１０Ｇの他の構成については、上述した第７の実施形態（図２２）と同様である。
【００８８】
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は、基本的に上述した第７の実施形態と同様の経路をたどって冷媒が循環する。
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を受け、一方で高圧冷媒が冷却され、車内熱交換器１２の入口冷媒エンタルピを低下させる。これにより、車内熱交換器１２におけるエンタルピ差を増大し、コンプレッサ吸入冷媒の温度上昇により冷媒密度が低下することによる冷媒循環量の低下に打ち勝ち、冷房能力が向上する。
【００８９】
このようにして、冷房運転モード時の冷媒は、二つの三方弁１５，１５Ａの設定により、コンプレッサ１１、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１、車外熱交換器１３、内部熱交換器２２、第１電子膨張弁１４Ａ、車内熱交換器１２、アキュムレータ１８及び内部熱交換器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及び冷媒分岐配管１６Ａを循環する。従って、上述した第７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を増大で冷房能力を向上させることができる。
【００９０】
なお、この実施形態における暖房運転モード時及びホットキープ運転モード時については、上述した冷房運転モード時とは異なり、内部熱交換器２２の存在により特別な作用効果を得られないので、ここではその説明を省略する。
【００９１】
＜第９の実施形態＞
図２７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２８は車両用空調装置の冷媒回路を示す構成図で、熱媒体温度が異常時の冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
なお、図２７及び図２８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。
【００９２】
さて、この実施形態の冷媒回路１０Ｈは、上述した第８及び第９の実施形態にはない構成として、第２の実施形態で説明した第１の冷媒バイパス流路２３及び電磁弁２４を備えている。第１の冷媒バイパス流路２３は、コンプレッサ１１と第１の熱媒体−冷媒熱交換器４１との間を連結する冷媒配管１６から、より具体的には、コンプレッサ１１の下流に設けられているオイルセパレータ１７と第１の熱媒体−冷媒熱交換器４１との間を連結する冷媒配管１６から分岐し、三方弁１５と車外熱交換器１３との間を連結する冷媒配管１６に接続されたもので、その途中には開閉弁として電磁弁２４が設けられている。
【００９３】
すなわち、この実施形態の冷媒回路１０Ｈでは、電磁弁２４を開閉操作することにより、コンプレッサ１１から第１熱媒体−冷媒熱交換器４１及び三方弁１５をバイパスして車外熱交換器１３へ冷媒を流す冷媒流路を選択的に形成することができるようになっている。
なお、冷媒回路１０Ｈの他の構成については、上述した第８の実施形態（図２１及び図２２）と同様である。
【００９４】
このようにして第１の冷媒バイパス流路２３及び電磁弁２４を設けると、冷房運転モード時において、電磁弁２４を開閉操作することにより、２種類の冷房運転モードからいずれか一方を選択することができる。
冷房運転モードの一方は、電磁弁２４を閉じる通常の冷房運転モードである。
この冷房運転モードは、電磁弁２４が閉じられているため、実質的に第１の冷媒バイパス流路２３及び電磁弁２４のない冷媒回路（図２２に示して説明した第８の実施形態の冷房運転モード）と同じであるから、ここでは冷媒の流れの図示及びその詳細な説明は省略する。また、暖房運転モード及びホットキープ運転モードについても、電磁弁２４が閉じられているため、上述した第８の実施形態（図２３及び図２４）と実質的に同じであり、従って、ここでは冷媒の流れの図示及びその詳細な説明は省略する。
【００９５】
他方の冷房運転モードは、電磁弁２４を開いた場合であり、第３の実施形態で説明した熱媒体温度が異常時の冷房運転モードである。
このような熱媒体温度の異常時には、図２８に示すように、コンプレッサ１１から吐出された高温高圧のガス冷媒が第１の冷媒バイパス流路２３を通って車外熱交換器１３へ直接導かれるようにする。この結果、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１をバイパスして冷媒が流れるため、高温高圧のガス冷媒からクーラントへの放熱量が減少し、従って、クーラント熱交換器４２を循環して流れるクーラントの温度がコンプレッサ１１から吐出される高温高圧のガス冷媒温度と同等またはより高くなるのを防止することができるので、空調ユニット３０の耐熱温度は低く抑えられる。
【００９６】
このようにして、熱媒体温度異常時の冷房運転モードにおける冷媒は、電磁弁２４及び三方弁１５の設定により、コンプレッサ１１、車外熱交換器１３、第１電子膨張弁１４Ａ、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。
【００９７】
＜第１０の実施形態＞
図２９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３０は車両用空調装置の冷媒回路を示す構成図で、熱媒体温度が異常時の冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
なお、図２９及び図３０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。
【００９８】
この実施形態の冷媒回路１０Ｉは、上述した第９の実施形態に第２の実施形態と同様の内部熱交換器２２を設けたものである。この構成では、内部熱交換器２２の作用により、車内熱交換器１２におけるエンタルピ差を増大し、コンプレッサ吸入冷媒の温度上昇により冷媒密度が低下することによる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。
なお、この実施形態における暖房運転モード時及びホットキープ運転モード時については、上述した熱媒体温度が異常時の冷房運転モード時とは異なり、内部熱交換器２２の存在により特別な作用効果を得られないので、ここではその説明を省略する。
【００９９】
＜第１１の実施形態＞
図３１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３２は車両用空調装置の冷媒回路を示す構成図で、暖房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
なお、図３１及び図３２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。
【０１００】
この実施形態の冷媒回路１０Ｊは、上述した第７ないし第１０の実施形態の構成と比較して、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１の位置が異なっている。
この場合の第１熱媒体−冷媒熱交換器４１は、暖房運転モード専用として使用されるものであり、三方弁１５と第２電子膨張弁１４Ｂとの間を連結している冷媒分岐配管１６Ａに設けられている。
【０１０１】
このような構成の冷媒回路１０Ｊとすれば、図３２の暖房運転モード時には、三方弁１５，１５Ａの設定により、コンプレッサ１１で圧縮された冷媒が第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を通過してクーラントに放熱する。この冷媒は、冷媒分岐配管１６Ａ及び冷媒配管１６を通って車内熱交換器１２へ導かれ、空調ユニット３０内を流れる導入空気と熱交換して放熱（加熱）する。従って、この場合の車内熱交換器１２は、放熱器として機能している。
この結果、ガス冷媒は放熱して高圧冷媒となり、第１電子膨張弁１４Ａを通過することで減圧される。一方、冷媒により最初の加熱を受けた導入空気は、昇温して下流側のクーラント熱交換器４２へ流れる。クーラント熱交換器４２を通過する導入空気は、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１で昇温したクーラントにより二度目の加熱がなされ、高温の温風となって車室内へ吹き出す。
【０１０２】
第１電子膨張弁１４Ａで減圧された液冷媒は、第２熱媒体−冷媒熱交換器４３へ導かれてクーラントから吸熱するので、気化して低圧のガス冷媒となる。従って、この場合の第２熱媒体−冷媒熱交換器４３は、冷凍サイクルにおける蒸発器として機能している。なお、第２熱媒体−冷媒熱交換器４３において冷媒に放熱するクーラントは、クーラント熱交換器４２において導入空気を加熱したものが使用される。
このようにして気化した低温低圧のガス冷媒は、三方弁１５Ａを通過してアキュムレータ１８に導かれ、気液の分離がなされた後に再度コンプレッサ１１に吸引されて同様の経路を循環する。
【０１０３】
このようにして、暖房運転モードの冷媒は、二つの三方弁１５，１５Ａの設定により、コンプレッサ１１、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１、車内熱交換器１２、第１電子膨張弁１４Ａ、第２熱媒体−冷媒熱交換器４３、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及び冷媒分岐配管１６Ａを循環する。
【０１０４】
また、冷房運転モード及びホットキープ運転モード時の冷媒は、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を通過しないこと以外、上述した第７の実施形態（図２２及び図２４参照）と同様の経路を流れることになるので、ここでは図示及びその詳細な説明は省略する。このように、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を通過しない冷媒の流れが可能になると、車両駆動装置冷却媒体の温度異常上昇を未然に防止することができる。
【０１０５】
＜第１２の実施形態＞
図３３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３４は車両用空調装置の冷媒回路を示す構成図で、冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
なお、図３３及び図３４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。
【０１０６】
この実施形態の冷媒回路１０Ｋは、上述した第１１の実施形態に第２の実施形態と同様の内部熱交換器２２を設けたものである。この構成では、内部熱交換器２２の作用により、車内熱交換器１２におけるエンタルピ差を増大し、コンプレッサ吸入冷媒の温度上昇により冷媒密度が低下することによる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。
なお、この実施形態における暖房運転モード時及びホットキープ運転モード時については、上述した冷房運転モード時とは異なり、内部熱交換器２２の存在により特別な作用効果を得られないので、ここではその説明を省略する。
【０１０７】
＜第１３の実施形態＞
図３５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３６は冷房運転モードにおける冷媒の流れ、図３７は暖房運転モードにおける冷媒の流れである。
【０１０８】
さて、この実施形態の冷媒回路１０Ｌは、上述した各実施形態と比較して、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１及び第２熱媒体−冷媒熱交換器４３の設置位置が異なっている。
第１熱媒体−冷媒熱交換器４１は、コンプレッサ１１と三方弁（第３の冷媒流れ方向切換手段）１５Ｂとの間を連結する冷媒配管１６に設けられている。
第２熱媒体−冷媒熱交換器４３は、車外熱交換器１３と車内熱交換器１２との間を連結する冷媒配管１６に設けた三方弁（第４の冷媒流路切換手段）１５Ｃで分岐し、車内熱交換器１２とコンプレッサ１１との間を連結する冷媒配管１６に接続される第３の冷媒バイパス流路２７に設けられている。
【０１０９】
三方弁１５Ｂは、二つの接続口がコンプレッサ１１と車外熱交換器１３との間を連結する冷媒配管１６に接続され、残る一つの接続口には第４の冷媒バイパス流路２８が接続されている。この第４の冷媒バイパス流路２８は、車外熱交換器１３と車内熱交換器１２との間を連結する冷媒配管１６に接続されている。
車外熱交換器１３と車内熱交換器１２との間を連結する冷媒配管１６には、車外熱交換器１３側から順に、逆止弁２６、第４の冷媒バイパス流路２８が接続された合流点、第１電子膨張弁１４Ａ及び三方弁（第４の冷媒バイパス流路切換手段）１５Ｃが存在している。
なお、逆止弁２６は、車外熱交換器１３から車内熱交換器１２へ向かう冷媒の流れを許容し、これとは逆向きの流れを阻止する機能を有するものである。
【０１１０】
この結果、第４の冷媒バイパス流路２８は、三方弁１５Ｂの設定により、車外熱交換器１３及び逆止弁２６をバイパスした冷媒を冷媒回路１６に合流させるようにした冷媒配管となる。また、第３の冷媒バイパス流路２７についても、三方弁１５Ｃの設定により、冷媒が第２熱媒体−冷媒熱交換器４３を通過するか否かの選択切換がなされる。
なお、他の冷媒回路の構成及び駆動装置冷却系４０から供給されるクーラントの流れについては、冷媒分岐配管１６Ａがないことを除いて上述した第１の実施形態と実質的に同様であるから、ここではその詳細な説明は省略する。
【０１１１】
このような冷媒回路１０Ｌでは、冷房運転モード時において、図３５及び図３６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が第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を通過し、ガス冷媒からクーラントへ放熱した後、三方弁１５Ｂの設定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さらに放熱し高圧冷媒となる。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。
【０１１２】
車外熱交換器１３で放熱した冷媒は、逆止弁２６を通過した後、さらに第１電子膨張弁１４Ａを通過することにより減圧されて低圧の液冷媒となる。この液冷媒は三方弁１５Ｃを通過して車内熱交換器１２に流れ込み、導入空気と熱交換することで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、この場合の車内熱交換器１２は、蒸発器として機能している。
【０１１３】
車内熱交換器１２で気化した低温低圧のガス冷媒は、冷媒配管１６を通ってアキュムレータ１８へ導かれる。この時、三方弁１５Ｃの設定により、第２熱媒体−冷媒熱交換器４３及び第３の冷媒バイパス流路２７を冷媒が流れるようなことはない。
アキュムレータ１８に導かれたガス冷媒は、ここで気液の分離がなされた後、液分を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、二つの三方弁１５Ｂ，１５Ｃの設定により、コンプレッサ１１、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１、車外熱交換器１３、第１電子膨張弁１４Ａ、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。
【０１１４】
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２１のフローチャート及び図３７の冷媒回路構成図に示すように、最初は冷房運転モードと同様に第１熱媒体−冷媒熱交換器４１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４２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冷房時と三方弁１５Ｂの設定が変わり、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を通過した高温高圧のガス冷媒がクーラントに放熱した後、高圧冷媒となって車外熱交換器１３及び逆止弁２６をバイパスする第４の冷媒バイパス流路２８に導かれる。この高圧冷媒は、冷媒配管１６及び第１電子膨張弁１４Ａを通過して減圧された後、三方弁１５Ｃの設定により車内熱交換器１２をバイパスして第２熱媒体−冷媒熱交換器４３に導かれ、ここでクーラントから吸熱することによりて気化してガス冷媒となる。
【０１１５】
このガス冷媒はアキュムレータ１８に導かれ、気液の分離がなされた後、液分を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、暖房運転モードの冷媒は、二つの三方弁１５Ｂ，１５Ｃの設定により、コンプレッサ１１、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１、第１電子膨張弁１４Ａ、第２熱媒体−冷媒熱交換器４３、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。
従って、この場合は第１熱媒体−冷媒熱交換器４１が冷凍サイクルの放熱器として機能し、第２熱媒体−冷媒熱交換器４３が蒸発器として機能している。
【０１１６】
この結果、高温高圧のガス冷媒から吸熱して昇温したクーラントがクーラント熱交換器４２に導入されるため、駆動装置冷却系４０から導入したクーラントでそのまま導入空気を加熱する場合と比較して、より大きな暖房能力を得ることができる。また、運転開始初期におけるクーラントの昇温時間についても、高温高圧のガス冷媒に加熱される分短縮されるので、暖房能力の即暖性も向上する。なお、この場合の車内熱交換器１２は休止状態となる。
【０１１７】
＜第１４の実施形態＞
図３８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３９は車両用空調装置の冷媒回路を示す構成図で、冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
なお、図３８及び図３９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。
【０１１８】
この実施形態の冷媒回路１０Ｍは、上述した第１３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、上述した第２の実施形態と同様のものであり、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と第１電子膨張弁１４Ａ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したものである。なお、冷媒回路１０Ｍの他の構成については、上述した第１３の実施形態（図３６）と同様である。
【０１１９】
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は、基本的に上述した第１３の実施形態と同様の経路をたどって冷媒が循環する。
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を受け、一方で高圧冷媒が冷却され、車内熱交換器１２の入口冷媒エンタルピを低下させる。これにより、車内熱交換器１２におけるエンタルピ差を増大し、コンプレッサ吸入冷媒の温度上昇により冷媒密度が低下することによる冷媒循環量の低下に打ち勝ち、冷房能力が向上する。
【０１２０】
このようにして、冷房運転モード時の冷媒は、二つの三方弁１５Ｂ，１５Ｃの設定により、コンプレッサ１１、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１、車外熱交換器１３、内部熱交換器２２、第１電子膨張弁１４Ａ、車内熱交換器１２、アキュムレータ１８及び内部熱交換器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１３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いて、車内熱交換器１２におけるエンタルピ差を増大し、コンプレッサ吸入冷媒の温度上昇により冷媒密度が低下することによる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。
【０１２１】
なお、この実施形態における暖房運転モード時については、上述した冷房運転モード時と同様の効果が得られるので、ここではその説明を省略する。
【０１２２】
＜第１５の実施形態＞
図４０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４１は熱媒体温度が異常時の冷房運転モードにおける冷媒の流れである。
【０１２３】
さて、この実施形態の冷媒回路１０Ｎは、上述した第１３の実施形態にはない第５の冷媒バイパス流路２３Ａ及び開閉弁として設けた電磁弁２４Ａを備えている。
第５の冷媒バイパス流路２３Ａは、コンプレッサ１１と第１熱媒体−冷媒熱交換器４１との間を連結する冷媒配管１６から分岐され、三方弁１５Ｂと車外熱交換器１３との間を連結する冷媒配管１６に接続されている。そして、第５の冷媒バイパス流路２３Ａの途中には、電磁弁２４Ａが設けられている。
【０１２４】
すなわち、この実施形態の冷媒回路１０Ｎでは、電磁弁２４Ａを開閉操作することにより、コンプレッサ１１から吐出された高温高圧のガス冷媒が、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１及び三方弁１５Ｂをバイパスして直接車外熱交換器１３へ流れる冷媒流路を選択的に形成することができるようになる。
なお、冷媒回路１０Ｎの他の構成については、上述した第１３の実施形態と同様である。
【０１２５】
このような構成の冷媒回路１０Ｎとすれば、電磁弁２４Ａの開閉操作により、２種類の冷房運転モードからいずれか一方を選択することができる。
なお、電磁弁２４Ａを閉とした通常の冷房運転モード及び暖房運転モードは、実質的に上述した第１３の実施形態で説明したものと同様の冷媒の流れとなるので、ここでは図示及びその詳細な説明は省略する。
【０１２６】
さて、電磁弁２４Ａを開とした熱媒体温度が異常時の冷房運転モードは、図４１に示すように、コンプレッサ１１から吐出された高温高圧のガス冷媒が第５の冷媒バイパス流路２３Ａを通って車外熱交換器１３へ直接導かれるようにする。
この結果、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１をバイパスして冷媒が流れるため、高温高圧のガス冷媒からクーラントへの放熱がなく、従って、クーラント熱交換器４２を循環して流れるクーラントの温度が、通常のクーラント温度より高くなるか、あるいはコンプレッサ１１から吐出される高温高圧のガス冷媒温度と同等の高温まで昇温するのを防止することができるので、空調ユニット３０の耐熱温度は低く抑えられる。また、クーラント温度の更なる上昇を防止することができ、車両用駆動装置の性能を確保することができる。
【０１２７】
このようにして、熱媒体温度が異常時の冷房運転モードにおける冷媒は、電磁弁２４Ａ及び三方弁１５Ｂ，１５Ｃの設定により、コンプレッサ１１、車外熱交換器１３、第１電子膨張弁１４Ａ、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。
【０１２８】
＜第１６の実施形態＞
図４２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４３は車両用空調装置の冷媒回路を示す構成図で、通常の冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
なお、図４２及び図４３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。
【０１２９】
この実施形態の冷媒回路１０Ｐは、上述した第１５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、上述した第２の実施形態と同様のものであり、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と第１電子膨張弁１４Ａ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したものである。なお、冷媒回路１０Ｐの他の構成については、上述した第１５の実施形態と同様である。
【０１３０】
このようにして内部熱交換器２２を設けると、図４３に示した通常の冷房運転モード時（電磁弁２４Ａが閉）においては、基本的に上述した第１３の実施形態（図３６参照）と同様の経路をたどって冷媒が循環する。
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を受け、一方で高圧冷媒が冷却され、車内熱交換器１２の入口冷媒エンタルピを低下させる。これにより、車内熱交換器１２におけるエンタルピ差を増大し、コンプレッサ吸入冷媒の温度上昇により冷媒密度が低下することによる冷媒循環量の低下に打ち勝ち、冷房能力が向上する。
【０１３１】
このようにして、通常時における冷房運転モード時の冷媒は、二つの三方弁１５Ｂ，１５Ｃ及び電磁弁２４Ａの設定により、コンプレッサ１１、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１、車外熱交換器１３、内部熱交換器２２、第１電子膨張弁１４Ａ、車内熱交換器１２、アキュムレータ１８及び内部熱交換器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１５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いて、車内熱交換器１２におけるエンタルピ差を増大し、コンプレッサ吸入冷媒の温度上昇により冷媒密度が低下することによる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。
【０１３２】
なお、この実施形態における暖房運転モード時についても、上述した冷房運転モード時と同様の作用効果を得られるので、ここではその説明を省略する。
【０１３３】
＜第１７の実施形態＞
図４４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４５は冷房運転モードにおける冷媒の流れ、図４６は暖房運転モードにおける冷媒の流れである。
【０１３４】
さて、この実施形態の冷媒回路１０Ｑは、上述した第１３の実施形態と比較して、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１の設置位置が異なっている。
第１熱媒体−冷媒熱交換器４１は、コンプレッサ１１と車外熱交換器１３との間を連結する冷媒配管１６に設けられた三方弁（第５の冷媒流れ方向切換手段）１５Ｄから分岐された第６のバイパス流路２９に設けられている。この第６のバイパス流路２９は、車外熱交換器１３及び逆止弁２６をバイパスし、車外熱交換器１３と車内熱交換器１２との間を連結する冷媒配管１６に連結されている。なお、三方弁１５Ｄから分岐した第６のバイパス流路２９は、逆止弁２６と第１電子膨張弁１４Ａとの間で冷媒配管１６に合流している。
なお、他の冷媒回路の構成及び駆動装置冷却系４０から供給されるクーラントの流れについては、上述した第１３の実施形態と実質的に同様であるから、ここではその詳細な説明は省略する。
【０１３５】
このような冷媒回路１０Ｑでは、冷房運転モード時において、図４５及び図４６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、三方弁１５Ｄの設定により、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧のガス冷媒が第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を設けた第６のバイパス流路２９を通過することなしに、直接車外熱交換器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。
【０１３６】
車外熱交換器１３で放熱した冷媒は、逆止弁２６を通過した後、さらに第１電子膨張弁１４Ａを通過することにより減圧されて低圧の液冷媒となる。この液冷媒は三方弁１５Ｃを通過して車内熱交換器１２に流れ込み、導入空気と熱交換しすることで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、この場合の車内熱交換器１２は、蒸発器として機能している。
【０１３７】
車内熱交換器１２で気化した低温低圧のガス冷媒は、冷媒配管１６を通ってアキュムレータ１８へ導かれる。この時、三方弁１５Ｃの設定により、第２熱媒体−冷媒熱交換器４３及び第３の冷媒バイパス流路２７を冷媒が流れるようなことはない。
アキュムレータ１８に導かれたガス冷媒は、ここで気液の分離がなされた後、液分を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。
【０１３８】
このようにして、冷房運転モードの冷媒は、二つの三方弁１５Ｄ，１５Ｃの設定により、コンプレッサ１１、車外熱交換器１３、第１電子膨張弁１４Ａ、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。
従って、冷房運転モード時においては、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１で高温高圧のガス冷媒によるクーラントの加熱が行われないので、クーラント熱交換器４２へ供給されるクーラントの温度上昇を防止できる。このため、車内熱交換器１２で冷却された導入空気の冷風が、クーラント熱交換器４２の放熱により温度上昇するのを最小限に抑えることができ、冷房効率の向上に有効である。また、クーラント温度の更なる上昇を防止することができ、車両用駆動装置の性能を確保することができる。
【０１３９】
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４４のフローチャート及び図４６の冷媒回路構成図に示すように、三方弁１５Ｄの設定により第６のバイパス流路２９の設けられている第１熱媒体−冷媒熱交換器４１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４２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。
【０１４０】
この結果、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１を通過した高温高圧のガス冷媒がクーラントに放熱し高圧冷媒となって冷媒流路１６に流入する。この高圧冷媒は、冷媒配管１６及び第１電子膨張弁１４Ａを通過して減圧された後、三方弁１５Ｃの設定により車内熱交換器１２をバイパスして第２熱媒体−冷媒熱交換器４３に導かれ、ここでクーラントから吸熱することにより気化してガス冷媒となる。
【０１４１】
このガス冷媒はアキュムレータ１８に導かれ、気液の分離がなされた後、液分を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、暖房運転モードの冷媒は、二つの三方弁１５Ｄ，１５Ｃの設定により、コンプレッサ１１、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１、第１電子膨張弁１４Ａ、第２熱媒体−冷媒熱交換器４３、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。
従って、この場合は第１熱媒体−冷媒熱交換器４１が冷凍サイクルの放熱器として機能し、第２熱媒体−冷媒熱交換器４３が蒸発器として機能している。
【０１４２】
この結果、高温高圧のガス冷媒から吸熱して昇温したクーラントがクーラント熱交換器４２に導入されるため、駆動装置冷却系４０から導入したクーラントでそのまま導入空気を加熱する場合と比較して、より大きな暖房能力を得ることができる。また、運転開始初期におけるクーラントの昇温時間についても、高温高圧のガス冷媒に加熱される分短縮されるので、暖房能力の即暖性も向上する。なお、この場合の車内熱交換器１２は休止状態となる。
【０１４３】
＜第１８の実施形態＞
図４７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４８は車両用空調装置の冷媒回路を示す構成図で、冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
なお、図４７及び図４８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。
【０１４４】
この実施形態の冷媒回路１０Ｒは、上述した第１７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、上述した第２の実施形態と同様のものであり、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と第１電子膨張弁１４Ａ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したものである。
なお、冷媒回路１０Ｒの他の構成については、上述した第１７の実施形態（図４５）と同様である。
【０１４５】
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は、基本的に上述した第１３の実施形態と同様の経路をたどって冷媒が循環する。
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を受け、一方で高圧冷媒が冷却され、車内熱交換器１２の入口冷媒エンタルピを低下させる。これにより、車内熱交換器１２におけるエンタルピ差を増大し、コンプレッサ吸入冷媒の温度上昇により冷媒密度が低下することによる冷媒循環量の低下に打ち勝ち、冷房能力が向上する。
【０１４６】
このようにして、冷房運転モード時の冷媒は、二つの三方弁１５Ｂ，１５Ｃの設定により、コンプレッサ１１、第１熱媒体−冷媒熱交換器４１、車外熱交換器１３、内部熱交換器２２、第１電子膨張弁１４Ａ、車内熱交換器１２、アキュムレータ１８及び内部熱交換器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１３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いて車内熱交換器１２におけるエンタルピ差を増大し、コンプレッサ吸入冷媒の温度上昇により冷媒密度が低下することによる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。
【０１４７】
なお、この実施形態における暖房運転モード時についても、上述した冷房運転モード時と同様、内部熱交換器２２の存在により特別な作用効果を得られるので、ここではその説明を省略する。
【０１４８】
ところで、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。
【０１４９】
【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。
請求項１記載の発明によれば、空調ユニットの外側に設置され、コンプレッサから吐出された高温高圧のガス冷媒と駆動装置冷却媒体との間で熱交換を行う第１の冷却媒体−冷媒熱交換器と、同じく空調ユニットの外側に設置され、第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を通過した冷媒と加熱用熱交換器を通過した駆動装置冷却媒体との間で熱交換を行う第２の冷却媒体−冷媒熱交換器とを具備して構成したので、空調ユニット内に設置する熱交換器の数を２台とした空調運転が可能となり、導入空気の圧力損失を低減することができる。このため、従来の３台設置と比較して空調ユニット内を流れる導入空気の圧力損失を低減することができるので、空調ユニットの小型化や低騒音化に大きな効果を奏する。
【０１５０】
請求項２記載の発明によれば、暖房運転時においては、第１の冷却媒体−冷媒熱交換器が放熱器として機能し、第２の冷却媒体−冷媒熱交換器が蒸発器として機能して冷凍サイクルが構成され、そして、放熱器として機能する第１の冷却媒体−冷媒熱交換器においては、高温高圧のガス冷媒から吸熱して昇温した駆動装置冷却媒体を加熱用熱交換器に供給することができるので、導入空気をより高温で加熱することが可能になって暖房能力の向上に有効である。
また、高温高圧のガス冷媒による駆動装置冷却媒体の加熱は、暖房運転の開始直後における駆動装置冷却媒体の温度上昇を促進するので、短時間で有効な暖房能力が得られる即暖性の向上にも有効である。
さらに、高温高圧のガス冷媒をコンプレッサから直接空調ユニット内の熱交換器へ供給して導入空気を加熱する場合と比較し、加熱側のガス冷媒より被加熱側となる駆動装置冷却媒体の温度が低くなるので、空調ユニットの耐熱温度を低く設定することができる。
【０１５１】
請求項３記載の発明によれば、第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を、第１の冷媒流れ方向切換手段と絞り機構との間を連結する冷媒分岐配管に設けたので、冷房運転時においては、第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を高温高圧のガス冷媒が通過しなくてすむので、加熱用熱交換器の放熱を最小限に抑えて冷房効率を向上させることができる。
【０１５２】
請求項４記載の発明によれば、第２の冷却媒体−冷媒熱交換器を、車外熱交換器と車内熱交換器とを連結する冷媒配管から分岐され、車内熱交換器とコンプレッサとの間を連結する冷媒配管に第２の冷媒流れ方向切換手段を介して接続された第２の冷媒バイパス流路に設けたので、一つの絞り機構で冷暖房の冷凍サイクルを構成できし、コスト面で有利になる。また、車内熱交換器及び加熱用熱交換器の両方で導入空気を加熱する暖房運転が可能になるので、暖房能力を向上させることができる。
【０１５３】
請求項５記載の発明によれば、コンプレッサと第１の冷却媒体−冷媒熱交換器との間を連結する冷媒配管から分岐され、第１の冷媒流れ方向切換手段と車外熱交換器との間を連結する冷媒配管に接続された第１の冷媒バイパス流路を設け、該第１の冷媒バイパス流路に開閉弁を設けたので、熱媒体温度の異常時に対応した冷房運転が可能となり、加熱用熱交換器へ流れる駆動装置冷却媒体の温度上昇を抑制することができる。このため、冷媒温度異常時に備えて、空調ユニットの耐熱温度を高く設定する必要はなくなる。また、クーラント温度の更なる上昇を防止することができ、車両用駆動装置の性能を確保することができる。
【０１５４】
請求項６記載の発明によれば、第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を、第１の冷媒流れ方向切換手段と車内熱交換器または第２の冷媒流れ方向切換手段との間を連結する分岐点までの冷媒配管に設けたので、冷房運転時に第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を高温高圧のガス冷媒が通過しない運転が可能となる。このため、加熱用熱交換器からの放熱を最小限に抑え、冷房運転の効率を向上させることができる。また、クーラント温度の更なる上昇を防止することができ、車両用駆動装置の性能を確保することができる。
【０１５５】
請求項７記載の発明によれば、第１の冷却媒体−冷媒熱交換器が、コンプレッサと第３の冷媒流れ方向切換手段との間を連結する冷媒配管に設けられ、第２の冷却媒体−冷媒熱交換器が、車外熱交換器と車内熱交換器との間を連結する冷媒配管から第４の冷媒流路切換手段を介して分岐し、車内熱交換器とコンプレッサとの間を連結する冷媒配管に接続される第３の冷媒バイパス流路に設けられ、第３の冷媒流れ方向切換手段から分岐した第４の冷媒バイパス流路が車外熱交換器及び逆止弁をバイパスして冷媒回路に合流する冷媒配管とされ、この合流点と前記第４の冷媒流路切換手段との間に絞り機構を配置したので、一つの絞り機構で冷暖房の冷凍サイクルを構成することができ、コスト面で有利になる。
【０１５６】
請求項８記載の発明によれば、コンプレッサと第１の冷却媒体−冷媒熱交換器との間を連結する冷媒配管から分岐され、第３の冷媒流れ方向切換手段と車外熱交換器との間を連結する冷媒配管に接続された第５の冷媒バイパス流路を設け、該第５の冷媒バイパス流路に開閉弁を設けたので、熱媒体温度の異常時に対応した冷房運転が可能となる。従って、加熱用熱交換器へ流れる駆動装置冷却媒体の温度上昇を抑制することができ、冷媒温度異常時に備えて、空調ユニットの耐熱温度を高く設定する必要はなくなる。また、クーラント温度の更なる上昇を防止することができ、車両用駆動装置の性能を確保することができる。
【０１５７】
請求項９記載の発明によれば、第１の冷却媒体−冷媒熱交換器が、コンプレッサと車外熱交換器との間を連結する冷媒配管に設けられた第５の冷媒流れ方向切換手段から分岐され、車外熱交換器及び逆止弁をバイパスして冷媒回路に合流する第６のバイパス流路に設けられているので、冷房運転時に第１の冷却媒体−冷媒熱交換器を高温高圧のガス冷媒が通過することはなく、加熱用熱交換器からの放熱を最小限に抑えて冷房効率を向上させることができる。また、クーラント温度の更なる上昇を防止することができ、車両用駆動装置の性能を確保することができる。
【０１５８】
請求項１０記載の発明によれば、冷媒回路が、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ので、コンプレッサに吸引されるガス冷媒を内部熱交換器で加熱することができ、車内熱交換器１２におけるエンタルピ差を増大し、コンプレッサ吸入冷媒の温度上昇により冷媒密度が低下することによる冷媒循環量の低下に打ち勝ち、冷房能力の向上に大きな効果を奏する。
また、暖房時においても同様の効果が期待できる。
【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】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５】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６】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７】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８】第３の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、通常時の冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図９】第３の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、熱媒体温度が異常時の冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図１０】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１１】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１２】第４の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、通常時の冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図１３】第４の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、熱媒体温度が異常時の冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図１４】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１５】本発明に係る車両用空調装置を構成する第５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１６】第５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１７】第５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１８】本発明に係る車両用空調装置を構成する第６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１９】第６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２０】第６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２１】本発明に係る車両用空調装置を構成する第７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２２】第７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２３】第７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２４】第７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２５】本発明に係る車両用空調装置を構成する第８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２６】第８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２７】本発明に係る車両用空調装置を構成する第９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２８】第９の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、熱媒体温度が異常時の冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図２９】本発明に係る車両用空調装置を構成する第１０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３０】第１０の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、熱媒体温度が異常時の冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図３１】本発明に係る車両用空調装置を構成する第１１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３２】第１１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３３】本発明に係る車両用空調装置を構成する第１２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３４】第６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３５】本発明に係る車両用空調装置を構成する第１３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３６】第１３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３７】第１３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３８】本発明に係る車両用空調装置を構成する第１４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３９】第１４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４０】本発明に係る車両用空調装置を構成する第１５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４１】第１５の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、熱媒体が異常時の冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図４２】本発明に係る車両用空調装置を構成する第１６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４３】第１６の実施形態に係る冷媒回路の構成図で、通常時の冷房運転モードにおける冷媒の流れを示している。
【図４４】本発明に係る車両用空調装置を構成する第１７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４５】第１７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４６】第１７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４７】本発明に係る車両用空調装置を構成する第１８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４８】第１８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。
【符号の説明】
１０，１０Ａ〜Ｎ，Ｐ〜Ｒ    冷媒回路
１１    コンプレッサ
１２    車内熱交換器
１３    車外熱交換器
１４Ａ    第１電子膨張弁（絞り機構）
１４Ｂ    第２電子膨張弁（他の絞り機構）
１５    三方弁（第１の流れ方向切換手段）
１５Ａ    三方弁（第２の流れ方向切換手段）
１５Ｂ    三方弁（第３の流れ方向切換手段）
１５Ｃ    三方弁（第４の流れ方向切換手段）
１５Ｄ    三方弁（第５の流れ方向切換手段）
１６    冷媒配管
１６Ａ    冷媒分岐配管
２２    内部熱交換器
２３    第１の冷媒バイパス流路
２３Ａ    第５の冷媒バイパス流路
２４，２４Ａ    電磁弁（開閉弁）
２５    第２の冷媒バイパス流路
２６    逆止弁
２７    第３の冷媒バイパス流路
２８    第４の冷媒バイパス流路
２９    第６の冷媒バイパス流路
３０    空調ユニット
４０    駆動装置冷媒系
４１    第１の冷却媒体−冷媒熱交換器（第１熱媒体−冷媒熱交換器）
４２    クーラント熱交換器（加熱用熱交換器）
４３    第２の冷却媒体−冷媒熱交換器（第２熱媒体−冷媒熱交換器）
【図１】
2004182166.tif 000003
【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】
2004182166.tif 000009
【図８】
2004182166.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004182166.tif 000013
【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】
2004182166.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2004182166.tif 000037
【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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