(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒循環ライン（Ｒ）の上に設けられて冷媒を圧縮して排出する圧縮機（１００）と、
空調ケース（１５０）の内部に設けられるとともに、前記圧縮機（１００）の出口側の冷媒循環ライン（Ｒ）と連結されて、前記空調ケース（１５０）内を流動する空気と、前記圧縮機（１００）から排出された冷媒とを熱交換させる第１の室内熱交換器（１１０）と、
前記空調ケース（１５０）の内部に設けられるとともに、前記圧縮機（１００）の入口側の冷媒循環ライン（Ｒ）と連結されて、前記空調ケース（１５０）内を流動する空気と、前記圧縮機（１００）に供給される冷媒とを熱交換させる第２の室内熱交換器（１６０）と、
前記空調ケース（１５０）の外部に設けられて、前記冷媒循環ライン（Ｒ）を循環する冷媒と室外空気とを熱交換させる室外熱交換器（１３０）と、
前記第２の室内熱交換器（１６０）の入口側の冷媒循環ライン（Ｒ）の上に設けられて、前記第２の室内熱交換器（１６０）に供給される冷媒を膨張させる第１の膨張手段（１４０）と、
前記第１の膨張手段（１４０）の入口側の冷媒循環ライン（Ｒ）と、前記第２の室内熱交換器（１６０）の出口側の冷媒循環ライン（Ｒ）とを連結するように設けられて、循環冷媒が前記第１の膨張手段（１４０）および第２の室内熱交換器（１６０）をバイパスするようにする第１のバイパスライン（Ｒ１）と、
前記第１のバイパスライン（Ｒ１）と前記冷媒循環ライン（Ｒ）との間の分岐点に設けられて、エアコンモード若しくはヒートポンプモードに応じて、前記室外熱交換器（１３０）を通過した冷媒が前記第１のバイパスライン（Ｒ１）または前記第１の膨張手段（１４０）に流れるように冷媒の流れ方向を切り換える第１の方向切換弁（１９１）と、
前記第１のバイパスライン（Ｒ１）の上に設けられて、第１のバイパスライン（Ｒ１）に沿って流れる冷媒に熱を供給する熱供給手段（１８０）と、
前記室外熱交換器（１３０）の入口側の冷媒循環ライン（Ｒ）の上に設けられて、エアコンモード若しくはヒートポンプモードに応じて、前記室外熱交換器（１３０）に供給される冷媒を選択的に膨張させる第２の膨張手段（１２０）と、
を備えてなることを特徴とする車両用ヒートポンプシステム。
【請求項２】
前記熱供給手段（１８０）は、自動車電装品（２００）の廃熱が前記第１のバイパスライン（Ｒ１）を流れる冷媒に供給可能に、前記第１のバイパスライン（Ｒ１）を流れる冷媒が流動する冷媒熱交換部（１８１ａ）と、前記冷媒熱交換部（１８１ａ）の一方の側に熱交換自在に配備されて前記自動車電装品（２００）を循環する冷却水が流動する冷却水熱交換部（１８１ｂ）と、から構成された水冷式熱交換器（１８１）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用ヒートポンプシステム。
【請求項３】
前記熱供給手段（１８０）は、
前記自動車電装品（２００）に冷却水を循環させるようにウォーターポンプ（２２０）を備えた冷却水循環ライン（Ｗ）と、
前記冷却水循環ライン（Ｗ）の上に設けられて、室外空気と前記冷却水循環ライン（Ｗ）を循環する冷却水とを熱交換させる水冷ラジエーター（２１０）と、
前記冷却水循環ライン（Ｗ）と前記水冷式熱交換器（１８１）の冷却水熱交換部（１８１ｂ）とを並列に連結して、前記ウォーターポンプ（２２０）を通じて前記電装品（２００）を通過した冷却水が前記水冷ラジエーター（２１０）をバイパスして前記冷却水熱交換部（１８１ｂ）に流れるようにする冷却水バイパスライン（Ｗ１）と、
前記冷却水バイパスライン（Ｗ１）と前記冷却水循環ライン（Ｗ）との間の分岐点に設けられて、エアコンモード若しくはヒートポンプモードに応じて、冷却水の流れ方向を切り換える冷却水方向切換弁（２３０）と、
をさらに備えてなることを特徴とする請求項２に記載の車両用ヒートポンプシステム。
【請求項４】
前記第１のバイパスライン（Ｒ１）の熱供給手段（１８０）に供給される冷媒のうちの一部を前記第２の室内熱交換器（１６０）に向けて流動させるか、あるいは、前記第２の室内熱交換器（１６０）に供給される冷媒のうちの一部を前記第１のバイパスライン（Ｒ１）の熱供給手段（１８０）に向けて流動させるように、前記第２の室内熱交換器（１６０）の入口側の冷媒循環ライン（Ｒ）と、前記熱供給手段（１８０）の入口側の第１のバイパスライン（Ｒ１）とを連結する分流ライン（Ｒ４）が設けられ、
前記分流ライン（Ｒ４）の上には、冷媒量を制御する流量制御弁（１９５）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両用ヒートポンプシステム。
【請求項５】
前記分流ライン（Ｒ４）は、前記第１の膨張手段（１４０）と第２の室内熱交換器（１６０）との間の冷媒循環ライン（Ｒ）と、前記熱供給手段（１８０）の入口側の第１のバイパスライン（Ｒ１）とを連結するように設けられたことを特徴とする請求項４に記載の車両用ヒートポンプシステム。
【請求項６】
前記熱供給手段（１８０）は、前記第１のバイパスライン（Ｒ１）の冷媒の流れ方向に前記分流ライン（Ｒ４）の位置よりも下流側に設けられたことを特徴とする請求項４に記載の車両用ヒートポンプシステム。
【請求項７】
前記冷媒循環ライン（Ｒ）には、前記第２の膨張手段（１２０）を通過した冷媒が前記室外熱交換器（１３０）をバイパスするように第２のバイパスライン（Ｒ２）が並設され、
前記第２のバイパスライン（Ｒ２）と前記冷媒循環ライン（Ｒ）との間の分岐点には、室外温度に応じて、前記第２の膨張手段（１２０）を通過した冷媒が前記室外熱交換器（１３０）または第２のバイパスライン（Ｒ２）に流れるように冷媒の流れ方向を切り換える第２の方向切換弁（１９２）が設けられることを特徴とする請求項４に記載の車両用ヒートポンプシステム。
【請求項８】
室外温度が基準温度以上であれば、ヒートポンプの動作モードのうち第１の暖房モード、除湿モード若しくは除霜モードを行い、室外温度が基準温度未満であれば、ヒートポンプの動作モードのうち第２の暖房モードを行う制御部をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の車両用ヒートポンプシステム。
【請求項９】
前記第１の暖房モードは、前記圧縮機（１００）から排出された冷媒が、前記第１の室内熱交換器（１１０）と第２の膨張手段（１２０）および室外熱交換器（１３０）を通過した後に前記第１のバイパスライン（Ｒ１）に流入し、前記第１のバイパスライン（Ｒ１）に流入した冷媒は前記熱供給手段（１８０）を経て前記圧縮機（１００）に循環することを特徴とする請求項８に記載の車両用ヒートポンプシステム。
【請求項１０】
前記除湿モードは、前記圧縮機（１００）から排出された冷媒が、前記第１の室内熱交換器（１１０）と第２の膨張手段（１２０）および室外熱交換器（１３０）を通過した後に前記第１のバイパスライン（Ｒ１）に流入し、前記第１のバイパスライン（Ｒ１）に流入した冷媒のうちの一部は前記熱供給手段（１８０）を経て圧縮機（１００）に循環し、残りの一部は前記分流ライン（Ｒ４）を通じて前記第１の膨張手段（１４０）をバイパスした後に前記第２の室内熱交換器（１６０）を経て圧縮機（１００）に循環することを特徴とする請求項８に記載の車両用ヒートポンプシステム。
【請求項１１】
前記除霜モードは、前記圧縮機（１００）から排出された冷媒が、前記第１の室内熱交換器（１１０）および室外熱交換器（１３０）を通過した後に前記第１の膨張手段（１４０）に流入して膨張され、前記第１の膨張手段（１４０）において膨張された冷媒のうちの一部は前記第２の室内熱交換器（１６０）を経て圧縮機（１００）に循環し、残りの一部は前記分流ライン（Ｒ４）を通じて前記熱供給手段（１８０）を経て圧縮機（１００）に循環することを特徴とする請求項８に記載の車両用ヒートポンプシステム。
【請求項１２】
前記第２の暖房モードは、前記圧縮機（１００）から排出された冷媒が、前記第１の室内熱交換器（１１０）および第２の膨張手段（１２０）を通過した後に前記第２のバイパスライン（Ｒ２）に流動して前記室外熱交換器（１３０）をバイパスし、前記第２のバイパスライン（Ｒ２）を通過した冷媒は、前記第１のバイパスライン（Ｒ１）に流入した後に、冷媒のうちの一部は前記熱供給手段（１８０）を経て圧縮機（１００）に循環し、残りの一部は前記分流ライン（Ｒ４）を通じて前記第１の膨張手段（１４０）をバイパスした後に前記第２の室内熱交換器（１６０）を経て圧縮機（１００）に循環することを特徴とする請求項８に記載の車両用ヒートポンプシステム。
【請求項１３】
前記制御部は、室外温度が基準温度未満であり、且つ、室内温度が基準温度以上であるといった条件を満たす場合に、前記空調ケース（１５０）の内部に室内空気が流入するように内気流入モードに制御することを特徴とする請求項１２に記載の車両用ヒートポンプシステム。
【請求項１４】
前記第２の膨張手段（１２０）は、
前記室外熱交換器（１３０）の入口側の冷媒循環ライン（Ｒ）の上に並列に連結される膨張ライン（Ｒ３）と、
前記膨張ライン（Ｒ３）の上に設けられて冷媒を膨張させるオリフィス（１２１）と、
前記膨張ライン（Ｒ３）と前記冷媒循環ライン（Ｒ）との間の分岐点に設けられて、エアコンモード若しくはヒートポンプモードに応じて、前記第１の室内熱交換器（１１０）を通過した冷媒が前記オリフィス（１２１）を通過するか、あるいは、オリフィス（１２１）をバイパスするように冷媒の流れ方向を切り換える第３の方向切換弁（１９３）と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用ヒートポンプシステム。
【請求項１５】
前記第１の室内熱交換器（１１０）および第２の室内熱交換器（１６０）は、前記空調ケース（１５０）の内部に互いに所定距離だけ離間して設けられるが、前記空調ケース（１５０）内の空気の流動方向の上流側から前記第２の室内熱交換器（１６０）および第１の室内熱交換器（１１０）がこの順に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の車両用ヒートポンプシステム。
【請求項１６】
前記第１の膨張手段（１４０）は、
前記第２の室内熱交換器（１６０）に供給される冷媒を膨張させるようにオリフィス部（１４２ａ）を備えた第１の流路（１４２）および前記第２の室内熱交換器（１６０）から排出された冷媒が流動する第２の流路（１４３）が形成された本体（１４１）と、
前記オリフィス部（１４２ａ）の一方の側に載置されるように設けられてオリフィス部（１４２ａ）の開度を調節する弁体（１４４）と、
前記弁体（１４４）が載置される前記オリフィス部（１４２ａ）の載置面に形成されて前記弁体（１４４）がオリフィス部（１４２ａ）の載置面に載置された状態でも一定量の冷媒が流動できるようにする冷媒流動部（１４２ｂ）と、
を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の車両用ヒートポンプシステム。
【請求項１７】
冷媒循環ライン（Ｒ）の上に設けられて冷媒を圧縮して排出する圧縮機（１００）と、
空調ケース（１５０）の内部に設けられるとともに、前記圧縮機（１００）の出口側の冷媒循環ライン（Ｒ）と連結されて、前記空調ケース（１５０）内を流動する空気と前記圧縮機（１００）から排出された冷媒とを熱交換させる第１の室内熱交換器（１１０）と、
前記空調ケース（１５０）の内部に設けられるとともに、前記圧縮機（１００）の入口側の冷媒循環ライン（Ｒ）と連結されて、前記空調ケース（１５０）内を流動する空気と、前記圧縮機（１００）に供給される冷媒とを熱交換させる第２の室内熱交換器（１６０）と、
前記空調ケース（１５０）の外部に設けられて、前記冷媒循環ライン（Ｒ）を循環する冷媒と室外空気とを熱交換させる室外熱交換器（１３０）と、
前記第２の室内熱交換器（１６０）の入口側の冷媒循環ライン（Ｒ）の上に設けられて、前記第２の室内熱交換器（１６０）に供給される冷媒を膨張させる第１の膨張手段（１４０）と、
前記第１の膨張手段（１４０）の入口側の冷媒循環ライン（Ｒ）と、前記第２の室内熱交換器（１６０）の出口側の冷媒循環ライン（Ｒ）とを連結するように設けられて、循環冷媒が前記第１の膨張手段（１４０）および第２の室内熱交換器（１６０）をバイパスするようにする第１のバイパスライン（Ｒ１）と、
前記第１のバイパスライン（Ｒ１）と前記冷媒循環ライン（Ｒ）との間の分岐点に設けられて、エアコンモード若しくはヒートポンプモードに応じて、前記室外熱交換器（１３０）を通過した冷媒が前記第１のバイパスライン（Ｒ１）または前記第１の膨張手段（１４０）に流れるように冷媒の流れ方向を切り換える第１の方向切換弁（１９１）と、
前記第２の室内熱交換器（１６０）の入口側の冷媒循環ライン（Ｒ）と、前記第１のバイパスライン（Ｒ１）とを連結するように設けられて、前記第１のバイパスライン（Ｒ１）に流動する冷媒のうちの一部を前記第２の室内熱交換器（１６０）に向けて流動させるか、あるいは、前記第２の室内熱交換器（１６０）に供給される冷媒のうちの一部を前記第１のバイパスライン（Ｒ１）に向けて流動させる分流ライン（Ｒ４）と、
前記分流ライン（Ｒ４）の上に設けられて、分流ライン（Ｒ４）を流動する冷媒の流量を制御する流量制御弁（１９５）と、
前記室外熱交換器（１３０）の入口側の冷媒循環ライン（Ｒ）の上に設けられて、エアコンモード若しくはヒートポンプモードに応じて、前記室外熱交換器（１３０）に供給される冷媒を選択的に膨張させる第２の膨張手段（１２０）と、
前記室外熱交換器（１３０）の入出口側の冷媒循環ライン（Ｒ）の上に並列に連結されて、前記第２の膨張手段（１２０）を通過した冷媒が前記室外熱交換器（１３０）をバイパスするようにする第２のバイパスライン（Ｒ２）と、
前記第２のバイパスライン（Ｒ２）と前記冷媒循環ライン（Ｒ）との間の分岐点に設けられて、室外温度に応じて、前記第２の膨張手段（１２０）を通過した冷媒が前記室外熱交換器（１３０）または第２のバイパスライン（Ｒ２）に流れるように冷媒の流れ方向を切り換える第２の方向切換弁（１９２）と、
を備えてなることを特徴とする車両用ヒートポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ヒートポンプシステムに係り、より詳しくは、第２の室内熱交換器（蒸発器）をバイパスする第１のバイパスラインの上に自動車電装品の廃熱が回収できるように熱供給手段としての水冷式熱交換器を設けるとともに、前記第２の室内熱交換器側の冷媒循環ラインと前記第１のバイパスラインとを連結する分流ラインを設け、室外熱交換器をバイパスする第２のバイパスラインを設けた車両用ヒートポンプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置は、通常、車両の室内を冷房するための冷房システムと、車両の室内を暖房するための暖房システムと、を含む。前記冷房システムは、冷媒サイクルの蒸発器側において、蒸発器の外部を経る空気を蒸発器の内部を流れる冷媒と熱交換させて冷気に切り換えて、車両の室内を冷房するように構成され、前記暖房システムは、冷却水サイクルのヒーターコア側において、ヒーターコアの外部を経る空気をヒーターコアの内部を流れる冷却水と熱交換させて温気に切り換えて、車両の室内を暖房するように構成される。
一方、上述した車両用空調装置とは異なるものであって、単一の冷媒サイクルを用いて冷媒の流動方向を切り換えることにより、冷房および暖房が選択的に行えるヒートポンプシステムが適用されているが、例えば、２つの熱交換器、すなわち、空調ケースの内部に設けられて車両の室内に吹き込まれる空気と熱交換させるための室内熱交換器と、空調ケースの外部において熱交換を行うための室外熱交換器と、冷媒の流動方向が切換え可能な方向調節弁と、を備える。
【０００３】
このため、方向調節弁による冷媒の流動方向に応じて、冷房モードの動作中には前記室内熱交換器が冷房用熱交換器の役割を果たし、暖房モードの動作中には前記室内熱交換器が暖房用熱交換器の役割を果たす。
このような車両用ヒートポンプシステムとして各種のものが提案されているが、その代表例を図１に示す。
図１に示す車両用ヒートポンプシステムは、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機３０と、圧縮機３０から吐出される冷媒を放熱する高圧側の熱交換器３２と、並列構造に設けられて高圧側の熱交換器３２を通過した冷媒を選択的に通過させる第１の膨張弁３４および第１のバイパス弁３６と、第１の膨張弁３４または第１のバイパス弁３６を通過した冷媒を室外において熱交換させる室外機  ４８と、室外機  ４８を通過した冷媒を蒸発させる低圧側の熱交換器６０と、低圧側の熱交換器６０を通過した冷媒を気相および液相の冷媒に分離するアキュミュレーター６２と、低圧側の熱交換器６０に供給される冷媒と圧縮機３０に戻る冷媒とを熱交換させる内部熱交換器５０と、低圧側の熱交換器６０に供給される冷媒を選択的に膨張させる第２の膨張弁５６と、第２の膨張弁５６と並設されて室外機  ４８の出口側とアキュミュレーター６２の入口側とを選択的に連結する第２のバイパス弁５８と、を備えている。
【０００４】
図１における図面符号１０は、前記高圧側の熱交換器３２および低圧側の熱交換器６０が組み込まれる空調ケースを、図面符号１２は、冷気および温気の混合量を調節する温度調節扉を、そして図面符号２０は、前記空調ケースの入口に設けられる送風機をそれぞれ示す。
上述の構成を有する従来の車両用ヒートポンプシステムによれば、ヒートポンプモード（暖房モード）の動作中には、第１のバイパス弁３６および第２の膨張弁５６は閉弁し、第１の膨張弁３４および第２のバイパス弁５８は開弁する。
また、温度調節扉１２は、図１に示すように動作する。このため、圧縮機３０から吐出される冷媒は、高圧側の熱交換器３２、第１の膨張弁３４、室外機  ４８、内部熱交換器５０の高圧部５２、第２のバイパス弁５８、アキュミュレーター６２および前記内部熱交換器５０の低圧部５４をこの順に経て圧縮機３０に戻る。
すなわち、前記高圧側の熱交換器３２が暖房器の役割を果たし、室外機  ４８は蒸発器の役割を果たす。
【０００５】
エアコンモード（冷房モード）の動作中には、第１のバイパス弁３６および第２の膨張弁５６は開弁し、第１の膨張弁３４および第２のバイパス弁５８は閉弁する。なお、温度調節扉１２は、高圧側の熱交換器３２の通路を閉塞する。
このため、圧縮機３０から吐出される冷媒は、高圧側の熱交換器３２、第１のバイパス弁３６、室外機  ４８、内部熱交換器５０の高圧部５２、第２の膨張弁５６、低圧側の熱交換器６０、アキュミュレーター６２および前記内部熱交換器５０の低圧部５４をこの順に経て圧縮機３０に戻る。
すなわち、低圧側の熱交換器６０が蒸発器の役割を果たし、温度調節扉１２によって閉鎖された高圧側の熱交換器３２はヒートポンプモード時と同様に暖房器の役割を果たす。
【０００６】
しかしながら、従来の車両用ヒートポンプシステムは、ヒートポンプモード（暖房モード）の際に空調ケース１０の内部に設けられた高圧側の熱交換器３２が暖房器の役割を果たして暖房を行い、室外機  ４８は、空調ケース１０の外部、すなわち、車両のエンジンルームの前方側に設けられて室外空気との熱交換を行う蒸発器の役割を果たすが、このとき、室外温度が低い条件下では、蒸発器の役割を果たす室外機  ４８が冷たい室外空気と熱交換されるため、暖房器の役割を果たす高圧側の熱交換器３２側に十分な廃熱を供給することができず、このように室外温度が低い条件下では、熱源が確保されなければ暖房性能が悪化され、特に、室外機  ４８の積霜問題によって冷媒と室外空気との間の熱交換効率が低下して暖房性能およびヒートポンプシステムの効率が低下するという問題がある。
【０００７】
また、上述の通り、室外温度が低い条件下での性能悪化の問題を解消するために、空調ケース１０の内部に電気加熱式ヒーター（図示せず）をメイン暖房用または補助暖房用に設ける場合があるが、このように電気加熱式ヒーターを暖房装置として用いた場合には、電気自動車または燃料電池車両が提供可能な電気エネルギーには限界があるため、電気加熱式ヒーターの動作による消費電力の過多によってバッテリーによる車両の走行距離が急減するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１９８３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであって、本発明の目的は、ヒートポンプシステムの暖房性能を向上させ、室外温度が零下の条件下でもヒートポンプシステムの円滑な動作および暖房性能の向上を両立させ、電気加熱式ヒーターの動作を極力抑えて車両の走行距離を増大させることのできる車両用ヒートポンプシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る車両用ヒートポンプシステムは、冷媒循環ラインの上に設けられて冷媒を圧縮して排出する圧縮機と、空調ケースの内部に設けられるとともに、前記圧縮機の出口側の冷媒循環ラインと連結されて、前記空調ケース内を流動する空気と、前記圧縮機から排出された冷媒とを熱交換させる第１の室内熱交換器と、前記空調ケースの内部に設けられるとともに、前記圧縮機の入口側の冷媒循環ラインと連結されて、前記空調ケース内を流動する空気と、前記圧縮機に供給される冷媒とを熱交換させる第２の室内熱交換器と、前記空調ケースの外部に設けられて、前記冷媒循環ラインを循環する冷媒と室外空気とを熱交換させる室外熱交換器と、前記第２の室内熱交換器の入口側の冷媒循環ラインの上に設けられて、前記第２の室内熱交換器に供給される冷媒を膨張させる第１の膨張手段と、前記第１の膨張手段の入口側の冷媒循環ラインと、前記第２の室内熱交換器の出口側の冷媒循環ラインとを連結するように設けられて、循環冷媒が前記第１の膨張手段および第２の室内熱交換器をバイパスするようにする第１のバイパスラインと、前記第１のバイパスラインと前記冷媒循環ラインとの間の分岐点に設けられて、エアコンモード若しくはヒートポンプモードに応じて、前記室外熱交換器を通過した冷媒が前記第１のバイパスラインまたは前記第１の膨張手段に流れるように冷媒の流れ方向を切り換える第１の方向切換弁と、前記第１のバイパスラインの上に設けられて、第１のバイパスラインに沿って流れる冷媒に熱を供給する熱供給手段と、前記室外熱交換器の入口側の冷媒循環ラインの上に設けられて、エアコンモード若しくはヒートポンプモードに応じて、前記室外熱交換器に供給される冷媒を選択的に膨張させる第２の膨張手段と、を備えてなることを特徴とする  。
【００１１】
また、本発明に係る車両用ヒートポンプシステムは、冷媒循環ラインの上に設けられて冷媒を圧縮して排出する圧縮機と、空調ケースの内部に設けられるとともに、前記圧縮機の出口側の冷媒循環ラインと連結されて、前記空調ケース内を流動する空気と前記圧縮機から排出された冷媒とを熱交換させる第１の室内熱交換器と、前記空調ケースの内部に設けられるとともに、前記圧縮機の入口側の冷媒循環ラインと連結されて、前記空調ケース内を流動する空気と前記圧縮機に供給される冷媒とを熱交換させる第２の室内熱交換器と、前記空調ケースの外部に設けられて、前記冷媒循環ラインを循環する冷媒と室外空気とを熱交換させる室外熱交換器と、前記第２の室内熱交換器の入口側の冷媒循環ラインの上に設けられて、前記第２の室内熱交換器に供給される冷媒を膨張させる第１の膨張手段と、前記第１の膨張手段の入口側の冷媒循環ラインと、前記第２の室内熱交換器の出口側の冷媒循環ラインとを連結するように設けられて、循環冷媒が前記第１の膨張手段および第２の室内熱交換器をバイパスするようにする第１のバイパスラインと、前記第１のバイパスラインと前記冷媒循環ラインとの間の分岐点に設けられて、エアコンモード若しくはヒートポンプモードに応じて、前記室外熱交換器を通過した冷媒が前記第１のバイパスラインまたは前記第１の膨張手段に流れるように冷媒の流れ方向を切り換える第１の方向切換弁と、前記第２の室内熱交換器の入口側の冷媒循環ラインと、前記第１のバイパスラインとを連結するように設けられて、前記第１のバイパスラインに流動する冷媒のうちの一部を前記第２の室内熱交換器に向けて流動させるか、あるいは、前記第２の室内熱交換器に供給される冷媒のうちの一部を前記第１のバイパスラインに向けて流動させる分流ラインと、前記分流ラインの上に設けられて、分流ラインを流動する冷媒の流量を制御する流量制御弁と、前記室外熱交換器の入口側の冷媒循環ラインの上に設けられて、エアコンモード若しくはヒートポンプモードに応じて、前記室外熱交換器に供給される冷媒を選択的に膨張させる第２の膨張手段と、前記室外熱交換器の入出口側の冷媒循環ラインの上に並列に連結されて、前記第２の膨張手段を通過した冷媒が前記室外熱交換器をバイパスするようにする第２のバイパスラインと、前記第２のバイパスラインと前記冷媒循環ラインとの間の分岐点に設けられて、室外温度に応じて、前記第２の膨張手段を通過した冷媒が前記室外熱交換器または第２のバイパスラインに流れるように冷媒の流れ方向を切り換える第２の方向切換弁と、を備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、第２の室内熱交換器（蒸発器）をバイパスする第１のバイパスラインの上に自動車電装品の廃熱が回収できるように熱供給手段としての水冷式熱交換器を設けることにより、ヒートポンプシステムの暖房性能を向上させることができる。
また、第２の室内熱交換器側の冷媒循環ラインと第１のバイパスラインとを連結するように分流ラインを設け、室外熱交換器をバイパスするように第２のバイパスラインを設けるとともに、空調ケース内に室内空気を流入するように制御することにより、室外温度が零下の条件下でも低温の室外空気の影響を極力抑えることはもとより、電装品の廃熱および室内空気の熱源を回収してヒートポンプシステムの円滑な動作および暖房性能の向上を両立させ、電気加熱式ヒーターの動作を極力抑えて車両の走行距離を増大させることができる。
【００１３】
また、室外温度が零上の条件下では、自動車電装品の廃熱および室外空気の熱源を回収する一方、室外温度が零下の条件下では、自動車電装品の廃熱および室内空気の熱源を回収するとともに、ヒートポンプのモードを、最大暖房モード、暖房モード、除湿モード、除霜モードといったように、熱負荷および目的に応じて多様化させることにより、ヒートポンプシステムの効率を向上させて暖房性能の向上および暖房性能の維持を両立させることができ、電気加熱式ヒーターの動作を極力抑えて車両の走行距離を増大させることができる。
ヒートポンプの動作モードのうち除湿モード時または除霜モード時に、前記分流ラインを通じて前記水冷式熱交換器および第２の室内熱交換器に冷媒を分流させることにより、除湿および除霜モードを行いつつも、車両の室内温度の変化を極力抑えることができる。
【００１４】
さらに、ヒートポンプモード時にも車両の室内の除湿機能を行うことができて、搭乗者に快適な環境を提供することができる。
また、第２の室内熱交換器の入口側に設けられる第１の膨張手段膨張弁の第１の流路に形成されたオリフィス部に冷媒流動部を形成し、これがオリフィスの役割を兼ねることにより、室外温度が零下の条件下で、過冷によって前記第１の膨張手段の制御を行うことができない場合にも、ヒートポンプモードで動作させることができ、廃熱を回収することができて、暖房性能が向上する。
さらにまた、エアコンモードおよびヒートポンプモード時に冷媒の循環方向が同じであるとともに、第１および第２のバイパスラインおよび膨張ラインを除いては、冷媒循環ラインの全区間を共用化させることにより、冷媒が流れないときに発生する冷媒の渋滞現象を防止し、しかも、全体の冷媒循環ラインも単純化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の車両用ヒートポンプシステムを示す構成図である。
【図２】本発明に係る車両用ヒートポンプシステムのエアコンモードを示す構成図である。
【図３】本発明に係る車両用ヒートポンプシステムのヒートポンプの動作モードのうち第１の暖房モードを示す構成図である。
【図４】本発明に係る車両用ヒートポンプシステムのヒートポンプの動作モードのうち第２の暖房モードを示す構成図である。
【図５】本発明に係る車両用ヒートポンプシステムのヒートポンプの動作モードのうち除湿モードを示す構成図である。
【図６】本発明に係る車両用ヒートポンプシステムのヒートポンプの動作モードのうち除霜モードを示す構成図である。
【図７】従来のヒートポンプシステムおよび本発明のヒートポンプシステムの室外温度に応じた暖房性能を示すグラフである。
【図８】本発明に係る車両用ヒートポンプシステムにおける第１の膨張手段を示す断面図である
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面に基づき、本発明について詳細に説明する。
本発明に係る車両用ヒートポンプシステムは、エアコンシステムの冷媒循環ラインＲの上に、圧縮機１００と、第１の室内熱交換器１１０と、第２の膨張手段１２０と、室外熱交換器１３０と、第１の膨張手段１４０と、第２の室内熱交換器１６０とがこの順に連結されて構成されるものであり、電気自動車またはハイブリッド自動車に適用される。
また、冷媒循環ラインＲの上には、第２の室内熱交換器１６０をバイパスする第１のバイパスラインＲ１と、室外熱交換器１３０をバイパスする第２のバイパスラインＲ２と、第２の膨張手段１２０を構成する膨張ラインＲ３とがそれぞれ並列に連設され、第１のバイパスラインＲ１の分岐点には第１の方向切換弁１９１が設けられ、第２のバイパスラインＲ２の分岐点には第２の方向切換弁１９２が設けられ、膨張ラインＲ３の分岐点には第３の方向切換弁１９３が設けられる。
【００１７】
第１のバイパスラインＲ１と第２の室内熱交換器１６０の入口側の冷媒循環ラインＲとを連結するように、分流ラインＲ４および分流ラインＲ４の上に流量制御弁１９５が設けられる。
このため、エアコンモード時には、図２に示すように、圧縮機１００から排出された冷媒が第１の室内熱交換器１１０、室外熱交換器１３０、第１の膨張手段１４０、第２の室内熱交換器１６０、圧縮機１００をこの順に循環し、このとき、第１の室内熱交換器１１０は凝縮器（暖房器）の役割を果たし、第２の室内熱交換器１６０は蒸発器の役割を果たす。
【００１８】
一方、室外熱交換器１３０は、第１の室内熱交換器１１０と同様に凝縮器の役割を果たす。
ヒートポンプモード時（第１の暖房モード時）には、図３に示すように、圧縮機１００から排出された冷媒が第１の室内熱交換器１１０、第２の膨張手段１２０のオリフィス１２１、室外熱交換器１３０、第１のバイパスラインＲ１、圧縮機１００をこの順に循環し、このとき、第１の室内熱交換器１１０は凝縮器（暖房器）の役割を果たし、室外熱交換器１３０は蒸発器の役割を果たし、第２の室内熱交換器１６０には冷媒が供給されない。
このように、本発明に係るヒートポンプシステムは、エアコンモードおよびヒートポンプモード時に冷媒の循環方向が同じであるとともに、第１および第２のバイパスラインＲ１、Ｒ２および膨張ラインＲ３を除いては、冷媒循環ラインＲの全区間を共用化させることにより、冷媒が流れないときに発生する冷媒の渋滞現象を防止し、全体の冷媒循環ラインＲも単純化させることができる。
【００１９】
そして、本発明においては、ヒートポンプの動作モードを、室外温度や熱負荷、または、目的に応じて、第１の暖房モード、第２の暖房モード、除湿モード、除霜モードといったように多様化させているが、このとき、図示しない制御部は、室外温度が基準温度以上であれば、ヒートポンプモードの動作のうち第１の暖房モード、除湿モード若しくは除霜モードを行い、室外温度が基準温度未満であれば、ヒートポンプの動作モードのうち第２の暖房モードを行う。
ここで、ヒートポンプの動作モードのうち第１の暖房モード、除湿モード若しくは除霜モードを行う室外温度の基準温度は０℃以上（零上）であり、ヒートポンプの動作モードのうち第２の暖房モードを行う室外温度の基準温度は０℃未満（零下）である。
もちろん、室外温度の基準温度が０℃に限定されることはなく、目的に応じて変更可能である。
【００２０】
以下に、各モードごとの冷媒の循環経路について説明する。
第１の暖房モードは、図３に示すように、圧縮機１００から排出された冷媒が、第１の室内熱交換器１１０と、第２の膨張手段１２０および室外熱交換器１３０を通過した後に第１のバイパスラインＲ１に流入し、第１のバイパスラインＲ１に流入した冷媒は、熱供給手段１８０を経て前記圧縮機１００に循環するようになっている。
除湿モードは、図５に示すように、圧縮機１００から排出された冷媒が、第１の室内熱交換器１１０と、第２の膨張手段１２０および室外熱交換器１３０を通過した後に第１のバイパスラインＲ１に流入し、第１のバイパスラインＲ１に流入した冷媒のうちの一部は熱供給手段１８０を経て圧縮機１００に循環し、残りの一部は分流ラインＲ４を通じて第１の膨張手段１４０をバイパスした後に第２の室内熱交換器１６０を経て圧縮機１００に循環するようになっている。
【００２１】
除霜モードは、図６に示すように、圧縮機１００から排出された冷媒が、第１の室内熱交換器１１０および室外熱交換器１３０を通過した後に、第１の膨張手段１４０に流入して膨張され、第１の膨張手段１４０において膨張された冷媒のうちの一部は第２の室内熱交換器１６０を経て圧縮機１００に循環し、残りの一部は分流ラインＲ４を通じて熱供給手段１８０を経て圧縮機１００に循環するようになっている。
【００２２】
第２の暖房モードは、図４に示すように、圧縮機１００から排出された冷媒が、第１の室内熱交換器１１０および第２の膨張手段１２０を通過した後に、第２のバイパスラインＲ２に流動して室外熱交換器１３０をバイパスし、第２のバイパスラインＲ２を通過した冷媒は、第１のバイパスラインＲ１に流入した後、冷媒のうちの一部は熱供給手段１８０を経て圧縮機１００に循環し、残りの一部は分流ラインＲ４を通じて第１の膨張手段１４０をバイパスした後に第２の室内熱交換器１６０を経て圧縮機１００に循環するようになっている。
さらに、冷媒循環ラインＲの上に設けられた圧縮機１００は、エンジン（内燃機関またはモーターなど）から動力を伝達されて駆動しつつ冷媒を吸入して圧縮した後、高温高圧の気体状態で排出される。
【００２３】
圧縮機１００は、エアコンモード時に、第２の室内熱交換器１６０側から排出された冷媒を吸入・圧縮して第１の室内熱交換器１１０側に供給し、ヒートポンプモード時には室外熱交換器１３０側から排出されて第１のバイパスラインＲ１を通過した冷媒を吸入・圧縮して第１の室内熱交換器１１０側に供給する。
さらに、ヒートポンプの動作モードのうち第２の暖房モードや除湿モード若しくは除霜モード時には、後述する分流ラインＲ４を通じて第１のバイパスラインＲ１および第２の室内熱交換器１６０に同時に冷媒が供給されるため、この場合、圧縮機１００は、第１のバイパスラインＲ１および第２の室内熱交換器１６０を通過した後に合流された冷媒を吸入・圧縮して第１の室内熱交換器１１０側に供給する。
参考までに、ヒートポンプの動作モードのうち第２の暖房モードは、室外温度が零下のときに動作するモードであって、第１の暖房モードに比べて暖房性能が低い。
【００２４】
第１の室内熱交換器１１０は、空調ケース１５０の内部に設けられるとともに、圧縮機１００の出口側の冷媒循環ラインＲと連結されて、空調ケース１５０内を流動する空気と圧縮機１００から排出された冷媒とを熱交換させる。
また、第２の室内熱交換器１６０は、空調ケース１５０の内部に設けられるとともに、圧縮機１００の入口側の冷媒循環ラインＲと連結されて、空調ケース１５０内を流動する空気と、圧縮機１００に供給される冷媒とを熱交換させる。
第１の室内熱交換器１１０は、エアコンモード時およびヒートポンプモード時にいずれも凝縮器（暖房器）の役割を果たし、第２の室内熱交換器１６０は、エアコンモード時に蒸発器の役割を果たし、ヒートポンプの動作モードのうち第１の暖房モード時には冷媒が供給されずに動作が停止し、第２の暖房モード時と、除湿モード時および除霜モード時には冷媒の一部が供給されて蒸発器の役割を果たす。
このとき、ヒートポンプの動作モードのうち第２の暖房モード時と、除湿モード時および除霜モード時の前記第２の室内熱交換器１６０の蒸発器の性能は、エアコンモード時の第２の室内熱交換器１６０の蒸発器の性能よりも低下する。
【００２５】
第１の室内熱交換器１１０および第２の室内熱交換器１６０は、空調ケース１５０の内部に互いに所定の距離だけ離間して設けられるが、空調ケース１５０内の空気の流動方向の上流側から第２の室内熱交換器１６０および第１の室内熱交換器１１０がこの順に設けられる。
このため、第２の室内熱交換器１６０が蒸発器の役割を果たすエアコンモード時には、図２に示すように、第１の膨張手段１４０から排出された低温低圧の冷媒が第２の室内熱交換器１６０に供給され、このとき、ブロアー（図示せず）を通じて空調ケース１５０の内部を流動する空気が第２の室内熱交換器１６０を通過する過程で、第２の室内熱交換器１６０の内部の低温低圧の冷媒と熱交換されて冷風に切り換わった後、車両の室内に吐出されて車両の室内を冷房する。
【００２６】
第１の室内熱交換器１１０が凝縮器（暖房器）の役割を果たすヒートポンプモード時（第１の暖房モード時）には、図３に示すように、圧縮機１００から排出された高温高圧の冷媒が第１の室内熱交換器１１０に供給され、このとき、ブロアー（図示せず）を通じて空調ケース１５０の内部を流動する空気が第１の室内熱交換器１１０を通過する過程で、第１の室内熱交換器１１０の内部の高温高圧の冷媒と熱交換されて温風に切り換わった後、車両の室内に吐出されて車両の室内を暖房する。
第２の室内熱交換器１６０は、第１の室内熱交換器１１０よりも大型であることが好ましい。
【００２７】
空調ケース１５０の内部の第１の室内熱交換器１１０の下流側には、暖房性能が向上できるように電気加熱式ヒーター１１５がさらに設けられる。
すなわち、車両の起動の初期に補助熱源として電気加熱式ヒーター１１５を動作させることにより、暖房性能を向上させることができる。もちろん、電気加熱式ヒーター１１５は、起動の初期だけではなく、ヒートポンプモードの動作中に補助暖房の役割を果たしてもよい。
電気加熱式ヒーター１１５としては、正温度係数（ＰＴＣ）ヒーターを用いることが好ましい。
空調ケース１５０の内部における前記第２の室内熱交換器１６０と第１の室内熱交換器１１０との間には、第１の室内熱交換器１１０をバイパスする空気の量と、第１の室内熱交換器１１０を通過する空気の量を調節する温度調節扉１５１が設けられる。
【００２８】
温度調節扉１５１は、第１の室内熱交換器１１０をバイパスする空気の量と、第１の室内熱交換器１１０を通過する空気の量を調節して、空調ケース１５０から吐出される空気の温度を適切に調節することができるが、このとき、エアコンモード時に、図２に示すように、温度調節扉１５１を通じて第１の室内熱交換器１１０の前方側の通路を完全に閉塞すると、蒸発器の役割を果たす第２の室内熱交換器１６０を通過した冷風が第１の室内熱交換器１１０をバイパスして車両の室内に供給されるため、最大冷房が行われ、ヒートポンプモード時（第１の暖房モード時）には、図３に示すように、温度調節扉１５１を通じて第１の室内熱交換器１１０をバイパスする通路を完全に閉塞すれば、全ての空気が凝縮器（暖房器）の役割を果たす第１の室内熱交換器１１０を通過しつつ温風に切り換わり、この温風が車両の室内に供給されるため、最大暖房が行われる。
【００２９】
一方、温度調節扉１５１の位置を調節すれば、車両の室内に吐出される空気の温度を適切に調節することができるが、例えば、エアコンモード時に、温度調節扉１５１を動作させて、第１の室内熱交換器１１０をバイパスする通路と、第１の室内熱交換器１１０を通過する通路を両方とも開放すれば、第２の室内熱交換器１６０を通過した冷風のうちの一部は第１の室内熱交換器１１０をバイパスし、残りの一部は第１の室内熱交換器１１０を通過しつつ温風に切り換わる。この後、冷風および温風が混合されて車両の室内を適切な温度に制御し、また、蒸発器の役割を果たす第２の室内熱交換器１６０を空気が通過するため、除湿も行われる。
さらに、本発明においては、エアコンモードだけではなく、ヒートポンプの動作モードのうち第２の室内熱交換器１６０に一部の冷媒が供給される第２の暖房モードと除湿モードおよび除霜モード時には、第２の室内熱交換器１６０が蒸発器の役割を果たして、車両の室内を除湿する。
【００３０】
このように、本発明においては、エアコンモードはもとより、特に、ヒートポンプモード時にも、車両の室内の除湿機能を行うことができる。
また、室外熱交換器１３０は、空調ケース１５０の外部に設けられるとともに、冷媒循環ラインＲと連結されて、冷媒循環ラインＲを循環する冷媒と室外空気とを熱交換させる。
ここで、室外熱交換器１３０は、車両のエンジンルームの前方側に設けられて内部を流動する冷媒を室外空気と熱交換させる。
室外熱交換器１３０は、エアコンモード時に、第１の室内熱交換器１１０と同様に凝縮器の役割を果たし、このとき、室外熱交換器１３０の内部を流動する高温の冷媒が室外空気と熱交換されて凝縮される。
また、ヒートポンプモード時（第１の暖房モード時）には、第１の室内熱交換器１１０と相反する蒸発器の役割を果たすが、このとき、室外熱交換器１３０の内部を流動する低温の冷媒が室外空気と熱交換されて蒸発される。
【００３１】
さらに、第１の膨張手段１４０は、第２の室内熱交換器１６０の入口側の冷媒循環ラインＲの上に設けられて、第２の室内熱交換器１６０に供給される冷媒を膨張させる。
すなわち、第１の膨張手段１４０は、エアコンモード時に室外熱交換器１３０から排出された冷媒を膨張させて低温低圧の液相（湿飽和）状態にした後、第２の室内熱交換器１６０に供給する。
一方、ヒートポンプの動作モードのうち除霜モード若しくは零下の条件時に、蒸発器の役割を果たす第２の室内熱交換器１６０の入口側に設けられた第１の膨張手段１４０の制御を過冷によって行うことができない場合があるため、第１の膨張手段１４０を、オリフィス機能を兼ねる膨張弁により構成することが好ましい。
【００３２】
第１の膨張手段１４０としての膨張弁は、第２の室内熱交換器１６０に供給される冷媒を膨張させるようにオリフィス部１４２ａを備えた第１の流路１４２および第２の室内熱交換器１６０から排出された冷媒が流動する第２の流路１４３が形成された本体１４１と、オリフィス部１４２ａの一方の側に載置されるように設けられてオリフィス部１４２ａの開度を調節する弁体１４４と、弁体１４４が載置されるオリフィス部１４２ａの載置面に形成されて弁体１４４がオリフィス部１４２ａの載置面に載置された状態でも一定量の冷媒が流動できるようにする冷媒流動部１４２ｂと、を備える。
このとき、冷媒流動部１４２ｂがオリフィスの機能をするため、弁体１４４が第１の流路１４２のオリフィス部１４２ａに載置されてオリフィス部１４２ａを閉じている場合にも、冷媒が冷媒流動部１４２ｂを通って流動することができ、この過程で冷媒が膨張される。
【００３３】
このように、除霜モード若しくは零下の条件時に第１の膨張手段１４０としての膨張弁の制御を過冷によって行うことができなくても、冷媒流動部１４２ｂがオリフィス機能を行うことから、常に冷媒の流動および膨張が可能となり、その結果、ヒートポンプモードを円滑に動作させることができ、廃熱を回収することができて暖房性能が向上する。
一方、本体１４１の上端部には、第２の流路１４３内を流れる冷媒の温度変化に応じて変位するダイアフラム１４５が設けられ、ダイアフラム１４５の下部にはダイアフラム１４５の変位に応じて弁体１４４を動作させるロッド１４６が設けられる。
そして、第１のバイパスラインＲ１は、第１の膨張手段１４０の入口側の冷媒循環ラインＲと、第２の室内熱交換器１６０の出口側の冷媒循環ラインＲとを連結するように設けられて、循環冷媒が第１の膨張手段１４０および第２の室内熱交換器１６０をバイパスするようにする。
【００３４】
図示のごとく、第１のバイパスラインＲ１は、第１の膨張手段１４０および第２の室内熱交換器１６０と並設される。すなわち、第１のバイパスラインＲ１の入口側は、室外熱交換器１３０と第１の膨張手段１４０とを連結する冷媒循環ラインＲと連結され、出口側は、第２の室内熱交換器１６０と圧縮機１００とを連結する冷媒循環ラインＲと連結される。
これにより、エアコンモード時には、室外熱交換器１３０を通過した冷媒が第１の膨張手段１４０および第２の室内熱交換器１６０に向けて流動するものの、ヒートポンプモード時（第１の暖房モード時）には室外熱交換器１３０を通過した冷媒が第１のバイパスラインＲ１を通じて圧縮機１００側に直ちに流動して第１の膨張手段１４０および第２の室内熱交換器１６０をバイパスする。
【００３５】
ここで、エアコンモードおよびヒートポンプモードに応じて、冷媒の流れ方向を切り換える役割は、第１の方向切換弁１９１によって行われる。
第１の方向切換弁１９１は、第１のバイパスラインＲ１と冷媒循環ラインＲとの間の分岐点に設けられて、エアコンモード若しくはヒートポンプモードに応じて、室外熱交換器１３０を通過した冷媒が第１のバイパスラインＲ１または第１の膨張手段１４０に流れるように冷媒の流れ方向を切り換える。
このとき、第１の方向切換弁１９１は、エアコンモード時に圧縮機１００から排出されて第１の室内熱交換器１１０および室外熱交換器１３０を通過した冷媒が第１の膨張手段１４０および第２の室内熱交換器１６０に向けて流れるように方向が切り換わり、ヒートポンプモード時（第１の暖房モード時）に圧縮機１００から排出されて第１の室内熱交換器１１０と、第２の膨張手段１２０および室外熱交換器１３０を通過した冷媒が第１のバイパスラインＲ１に流れるように方向が切り換わる。
【００３６】
一方、第１の方向切換弁１９１は、第１のバイパスラインＲ１の入口側の分岐点に設けられ、第１の方向切換弁１９１としては３方弁を用いることが好ましい。
第１の方向切換弁１９１だけではなく、後述する第２の方向切換弁１９２および第３の方向切換弁１９３にも、３方弁を用いることが好ましい。
また、第２の膨張手段１２０は、室外熱交換器１３０の入口側の冷媒循環ラインＲの上に設けられて、エアコンモード若しくはヒートポンプモードに応じて、室外熱交換器１３０に供給される冷媒を選択的に膨張させる。
第２の膨張手段１２０は、室外熱交換器１３０の入口側の冷媒循環ラインＲの上に並列に連結される膨張ラインＲ３と、膨張ラインＲ３の上に設けられて冷媒を膨張させるオリフィス１２１と、膨張ラインＲ３と冷媒循環ラインＲとの間の分岐点に設けられて、エアコンモード若しくはヒートポンプモードに応じて、第１の室内熱交換器１１０を通過した冷媒がオリフィス１２１を通過するか、または、オリフィス１２１をバイパスするように冷媒の流れ方向を切り換える第３の方向切換弁１９３と、を備える。
【００３７】
ここで、前記オリフィス１２１は、前記第１の膨張手段１４０と同様に膨張弁から構成してもよい。
このため、エアコンモード時には、第３の方向切換弁１９３によって圧縮機１００から排出されて第１の室内熱交換器１１０を通過した冷媒がオリフィス１２１をバイパスして室外熱交換器１３０に供給され、ヒートポンプモード時（第１の暖房モード時）には、第３の方向切換弁１９３によって圧縮機１００から排出されて第１の室内熱交換器１１０を通過した冷媒がオリフィス１２１を通過しつつ膨張された後に、室外熱交換器１３０に供給される。
そして、第１のバイパスラインＲ１の上には、第１のバイパスラインＲ１に沿って流れる冷媒に熱を供給する熱供給手段１８０が設けられる。
【００３８】
熱供給手段１８０は、自動車電装品２００の廃熱が第１のバイパスラインＲ１を流れる冷媒に供給できるように、第１のバイパスラインＲ１を流れる冷媒が流動する冷媒熱交換部１８１ａと、冷媒熱交換部１８１ａの一方の側に熱交換自在に配備されて自動車電装品２００を循環する冷却水が流動する冷却水熱交換部１８１ｂと、から構成された水冷式熱交換器１８１を備える。
このため、ヒートポンプモード時に自動車電装品２００の廃熱から熱源を回収することにより、暖房性能を向上させることができる。
【００３９】
一方、自動車電装品２００の代表例としては、モーターおよびインバーターなどがある。
ここで、より具体的に、熱供給手段１８０は、大きく、冷却水循環ラインＷと、水冷ラジエーター２１０と、冷却水バイパスラインＷ１と、冷却水方向切換弁２３０と、から構成される。
冷却水循環ラインＷは、自動車電装品２００と水冷ラジエーター２１０とを連結して自動車電装品２００に冷却水を循環させる。
このとき、冷却水循環ラインＷの上には、冷却水を循環させるために、ウォーターポンプ２２０が配備される。
図面には、冷却水循環ラインＷの上に２つの電装品２００が連結された場合のみが示してあるが、本発明はこれに限定されるものではなく、その数は変更可能である。
【００４０】
水冷ラジエーター２１０は、冷却水循環ラインＷを循環する冷却水を冷却させて自動車電装品２００を冷却させるように、冷却水循環ラインＷの上に設けられて室外空気と、冷却水循環ラインＷを循環する冷却水とを熱交換させる。
このとき、水冷ラジエーター２１０の一方の側には送風ファン２１５が設けられて、水冷ラジエーター２１０に向けて室外空気を吹き付けることにより、冷却水循環ラインＷを循環する冷却水の冷却性能を向上させる。
冷却水バイパスラインＷ１は、冷却水循環ラインＷと水冷式熱交換器１８１の冷却水熱交換部１８１ｂとを並列に連結して、ウォーターポンプ２２０を通じて電装品２００を通過した冷却水が水冷ラジエーター２１０をバイパスして冷却水熱交換部１８１ｂに流れるようにする。
また、冷却水方向切換弁２３０は、冷却水バイパスラインＷ１と冷却水循環ラインＷとの間の分岐点に設けられて、エアコンモード若しくはヒートポンプモードに応じて、冷却水の流れ方向を切り換える。
【００４１】
このため、ヒートポンプモード時には、ウォーターポンプ２２０の動作により電装品２００を通過した冷却水が冷却水方向切換弁２３０によって水冷ラジエーター２１０をバイパスして水冷式熱交換器１８１の冷却水熱交換部１８１ｂに流れ、この過程で、冷却水熱交換部１８１ｂを流れる冷却水と、第１のバイパスラインＲ１に沿って冷媒熱交換部１８１ａを流れる冷媒とが互いに熱交換されて自動車電装品２００の廃熱を回収する。
エアコンモード時には、ウォーターポンプ２２０の動作により電装品２００を通過した冷却水が冷却水方向切換弁２３０によって水冷ラジエーター２１０を循環し、この過程で、循環する冷却水が室外空気との熱交換により冷却されて電装品２００を冷却させる。
【００４２】
一方、図面には、冷却水方向切換弁２３０が２つの電装品２００の間に設けられることに伴い、冷却水の流れ方向に第一の電装品２００の廃熱を回収する場合のみが示してあるが、冷却水方向切換弁２３０を第２の電装品２００の出口側に設ける場合、２つの電装品２００の廃熱をいずれも回収することができる。
そして、第１のバイパスラインＲ１の熱供給手段１８０に供給される冷媒のうちの一部を第２の室内熱交換器１６０に向けて流動させるか、あるいは、第２の室内熱交換器１６０に供給される冷媒のうちの一部を第１のバイパスラインＲ１の熱供給手段１８０に向けて流動させるように、第２の室内熱交換器１６０の入口側の冷媒循環ラインＲと、熱供給手段１８０としての水冷式熱交換器１８１の入口側の第１のバイパスラインＲ１とを連結する分流ラインＲ４が設けられ、分流ラインＲ４の上には冷媒量を制御する流量制御弁１９５が設けられる。
【００４３】
より具体的には、分流ラインＲ４は、第１の膨張手段１４０と第２の室内熱交換器１６０との間の冷媒循環ラインＲと、熱供給手段１８０の入口側の第１のバイパスラインＲ１とを連結するように設けられる。
次に、分流ラインＲ４および流量制御弁１９５を用いるヒートポンプの動作モードのうち第２の暖房モード、除湿モード、除霜モードについて説明する。
まず、ヒートポンプの動作モードのうち第２の暖房モード時には、図４に示すように、第１の方向切換弁１９１によって第１のバイパスラインＲ１に向けて流れる冷媒のうちの一部は水冷式熱交換器１８１を通過しつつ自動車電装品２００の廃熱を回収し、残りの一部は蒸発器の役割を果たす第２の室内熱交換器１６０を通過する。
【００４４】
図４に示す第２の暖房モードは、室外温度が零下の条件下で動作するモードであり、低温の室外空気の影響を極力抑えるために、循環冷媒が後述する第２のバイパスラインＲ２を通じて室外熱交換器１３０をバイパスするが、このとき、自動車電装品２００の廃熱および室内空気の熱源を回収して暖房性能を向上させるように、第１のバイパスラインＲ１を流れる冷媒を分流ラインＲ４を通じて分流させて水冷式熱交換器１８１および第２の室内熱交換器１６０に同時に供給する。ここで、空調ケース１５０の内部には室内空気が流入して第２の室内熱交換器１６０と熱交換されるように内気流入モードに制御される。
そして、ヒートポンプの動作モードのうち除湿モード時には、図５に示すように、第１の方向切換弁１９１によって第１のバイパスラインＲ１に向けて流れる冷媒のうちの一部は水冷式熱交換器１８１を通過しつつ自動車電装品２００の廃熱を回収し、残りの一部は蒸発器の役割を果たす第２の室内熱交換器１６０を通過する。
【００４５】
図５に示す除湿モードは、室外温度が零上の条件下で動作するモードであり、室外空気の熱源および自動車電装品２００の廃熱を回収するように室外熱交換器１３０を通過した冷媒が第１のバイパスラインＲ１を流れつつ水冷式熱交換器１８１を通過するが、このとき、第１のバイパスラインＲ１を流れる冷媒のうちの一部を分流ラインＲ４を通じて分流させて蒸発器の役割を果たす第２の室内熱交換器１６０に供給して空調ケース１５０の内部を流動する空気を除湿する。
また、ヒートポンプの動作モードのうち除霜モード時には、図６に示すように、第１の方向切換弁１９１によって第１の膨張手段１４０に向けて冷媒が流れ、このとき、前記第１の膨張手段１４０を通過した冷媒のうちの一部は蒸発器の役割を果たす第２の室内熱交換器１６０を通過し、残りの一部は水冷式熱交換器１８１を通過しつつ自動車電装品２００の廃熱を回収する。
【００４６】
図６に示す除霜モードは、図３に示すように、第１の暖房モードで動作するときに、蒸発器の役割を果たす室外熱交換器１３０の結氷を除霜するためのモードであって、冷媒を図２に示すエアコンモードで動作させて室外熱交換器１３０に高温の冷媒を供給して除霜させ、このとき、室外熱交換器１３０を通過した後に第１の膨張手段１４０を通過した冷媒のうちの一部を分流ラインＲ４を通じて分流させて水冷式熱交換器１８１に供給することにより、蒸発器の役割を果たす第２の室内熱交換器１６０の性能を低下させて除霜モードの動作中に室内空気の温度変化を極力抑える。
また、ヒートポンプの動作モードのうち除湿モードおよび除霜モード時には、室内空気の温度変化を極力抑えるように、蒸発器の役割を果たす第２の室内熱交換器１６０側に供給される冷媒量を前記流量制御弁１９５を通じて適切に調節する。
【００４７】
一方、第１のバイパスラインＲ１の上に設けられた熱供給手段１８０としての水冷式熱交換器１８１は、第１のバイパスラインＲ１の冷媒の流れ方向に、分流ラインＲ４の位置よりも下流側に設けられる。
ここで、熱供給手段１８０としての水冷式熱交換器１８１を、第１のバイパスラインＲ１の上における分流ラインＲ４の位置よりも下流側に配設しなければならない理由を各モード毎に説明する。
まず、エアコンモード時には、水冷式熱交換器１８１が冷媒循環ラインＲの上に設けられれば、冷媒を加熱して冷房性能が低下するため、エアコンモード時に冷媒が流動しない第１のバイパスラインＲ１の上に配設しなければならず、第２の暖房モード、除湿モード時には、第１のバイパスラインＲ１に流入した冷媒を分流ラインＲ４を通じて分流した後に水冷式熱交換器１８１および第２の室内熱交換器１６０にそれぞれ供給しなければ、廃熱の回収率を増大させることができない。
【００４８】
もし、第２の室内熱交換器１６０に供給される前に水冷式熱交換器１８１から先に熱を回収すれば、第２の室内熱交換器１６０と空気との間の熱交換性能が低下するため、水冷式熱交換器１８１を第１のバイパスラインＲ１の上における分流ラインＲ４の位置よりも下流側に配設しなければならない。
また、除霜モード時には、冷媒がエアコンモードで動作するため、水冷式熱交換器１８１を第１の膨張弁１４０を通過した低温低圧冷媒が流動する第１のバイパスラインＲ１の上における分流ラインＲ４の位置よりも下流側に配設しなければならず、このとき、除霜モード時に、第２の室内熱交換器１６０に多量の冷媒が流れると、室内の温度変化が激しくなる恐れがあるため、一定量の冷媒を分流ラインＲ４を通じて水冷式熱交換器１８１側にバイパスしなければならない。
【００４９】
また、冷媒循環ラインＲには、第２の膨張手段１２０を通過した冷媒が室外熱交換器１３０をバイパスするように第２のバイパスラインＲ２が並設され、第２のバイパスラインＲ２と冷媒循環ラインＲとの間の分岐点には、室外の温度に応じて、第２の膨張手段１２０を通過した冷媒が室外熱交換器１３０または第２のバイパスラインＲ２に流れるように冷媒の流れ方向を切り換える第２の方向切換弁１９２が設けられる。
すなわち、室外温度が零上である場合には、第２の方向切換弁１９２を制御することにより冷媒が室外熱交換器１３０に向けて流れるように制御され、室外温度が零下である場合には、第２の方向切換弁１９２を制御することにより冷媒が室外熱交換器１３０をバイパスして前記第２のバイパスラインＲ２に向けて流れるように制御される。
【００５０】
ここで、室外温度が零下である場合、低温の室外空気の影響を極力抑えるために、図４に示す第２の暖房モードのように、第２の膨張手段１２０を通過した冷媒が室外熱交換器１３０をバイパスして第２のバイパスラインＲ２に向けて流れ、第２のバイパスラインＲ２を通過した冷媒は、第１のバイパスラインＲ１を流れる過程で、一部は水冷式熱交換器１８１に供給されて自動車電装品２００の廃熱を回収し、残りの一部は分流ラインＲ４を通じて蒸発器の役割を果たす第２の室内熱交換器１６０に供給される。
このとき、空調ケース１５０の内部には、室内空気が流入して第２の室内熱交換器１６０と熱交換されるように内気流入モードに制御されることにより、第２の室内熱交換器１６０に供給される冷媒が室内空気の熱源を回収する。
【００５１】
このように、室外温度が零下である低熱源の条件下で、冷媒が第２のバイパスラインＲ２を通じて室外熱交換器１３０をバイパスするようにして低温の室外空気の影響を極力抑え、また、第１のバイパスラインＲ１を流れる冷媒を分流ラインＲ４を通じて分流させて、一部は水冷式熱交換器１８１を通じて自動車電装品２００の廃熱を回収し、残りの一部は室内空気と熱交換させる第２の室内熱交換器１６０を通じて室内空気の熱源を回収することにより、暖房性能を向上させることができる。
一方、制御部は、車両の始動後に室外温度および室内温度が両方とも基準温度（０℃）未満であれば、電気加熱式ヒーター１１５を動作させて初期の暖房を行い、この後、室内温度が基準温度（０℃）以上になれば、空調ケース１５０の内部に室内空気が流入するように空気流入モードを内気流入モードに制御した後、図４に示す第２の暖房モードで動作させる。
【００５２】
このように、本発明は、室外温度が零上の条件下では、自動車電装品２００の廃熱および室外空気の熱源を回収し、室外温度が零下の条件下では、自動車電装品２００の廃熱および室内空気の熱源を回収するとともに、ヒートポンプのモードを第１の暖房モード（図３）、第２の暖房モード（図４）、除湿モード（図５）、除霜モード（図６）といったように、熱負荷および目的に応じて多様化させることにより、ヒートポンプシステムの効率を向上させて暖房性能を維持し、電気加熱式ヒーター１１５の動作を極力抑えて車両（電気自動車またはハイブリッド自動車）の走行距離を増大させることができる。
【００５３】
図７は、従来のヒートポンプシステムおよび本発明のヒートポンプシステムの室外温度による暖房性能を示すグラフであり、同図に示すように、室外温度が上昇するにつれて求められる冷房性能も上昇し、室外温度が下降するにつれて求められる暖房性能も上昇する。
ここで、従来のヒートポンプシステムは、室外温度が０℃以下である場合に、ヒートポンプモードで動作することができないため、室外温度が０℃以下では補助暖房役割を果たすＰＴＣヒーターが消費電力１００％にて暖房を行い、室外温度が０℃以上である場合にのみヒートポンプモードで動作させて暖房を行うため、ヒートポンプシステムの効率が低下し、特に、室外温度が０℃以下では、ＰＴＣヒーターにのみ依存して暖房を行わなければならないため、消費電力が急増し、これにより、車両の走行距離が短縮されるという問題があることが分かる。
【００５４】
これに対し、本発明に係るヒートポンプシステムは、室外温度が０℃以下である場合にも、ヒートポンプモードで動作させることができるため、室外温度が０℃以下である、従来、ＰＴＣヒーターが消費電力１００％にて暖房を行っていた部分の一部の領域（「改善効果」の部分）をヒートポンプモードが代行することにより、改善効果の部分に見合う分だけＰＴＣヒーターの消費電力を節減することができ、これにより、車両の走行距離を増大させることができるということが分かる。
一方、圧縮機１００の入口側の冷媒循環ラインＲの上には、アキュミュレーター１７０が設けられる。
アキュミュレーター１７０は、圧縮機１００に供給される冷媒から液相冷媒および気相冷媒を分離して圧縮機１００に気相の冷媒のみを供給する。
【００５５】
以下、本発明に係る車両用ヒートポンプシステムの作用を説明する。
（イ）．エアコンモード（冷房モード）
エアコンモード（冷房モード）時には、図２に示すように、第１の方向切換弁１９１を通じて第１のバイパスラインＲ１が閉塞され、第２の方向切換弁１９２を通じて第２のバイパスラインＲ２も閉塞され、第３の方向切換弁１９３は膨張ラインＲ３を閉塞する。
また、冷却水方向切換弁２３０は、冷却水バイパスラインＷ１を閉塞してウォーターポンプ２２０を通じて循環する冷却水は自動車電装品２００および水冷ラジエーターを循環しつつ自動車電装品２００を冷却させる。
一方、最大冷房時には、空調ケース１５０内の温度調節扉１５１が第１の室内熱交換器１１０（凝縮器）を通過する通路を閉塞するように動作して、ブロアーによって空調ケース１５０内に吹き込まれた空気が第２の室内熱交換器１６０（蒸発器）を通過しつつ冷却された後、第１の室内熱交換器１１０をバイパスして車両の室内に供給されることにより、車両の室内を冷房する。
【００５６】
引き続き、冷媒の循環過程を説明する。
圧縮機１００において圧縮された後に排出される高温高圧の気相冷媒は、空調ケース１５０の内部に設けられた第１の室内熱交換器１１０（凝縮器）に供給される。
第１の室内熱交換器１１０に供給された冷媒は、図２に示すように、温度調節扉１５１が第１の室内熱交換器１１０側の通路を閉塞しているため、空気との熱交換を行うことなく、直ちに前記室外熱交換器１３０（凝縮器）に流動する。
室外熱交換器１３０に流動した冷媒は、室外空気と熱交換されつつ凝縮され、これにより、気相冷媒が液相冷媒に切り換わる。
【００５７】
一方、第１の室内熱交換器１１０および室外熱交換器１３０は両方とも凝縮器の役割を果たすが、室外空気と熱交換される室外熱交換器１３０において主として冷媒が凝縮される。
引き続き、室外熱交換器１３０を通過した冷媒は、第１の膨張手段１４０を通過する過程で減圧膨張されて低温低圧の液相冷媒となった後、第２の室内熱交換器１６０の蒸発器に流入する。
第２の室内熱交換器１６０に流入した冷媒は、ブロアーを通じて空調ケース１５０の内部に吹き込まれる空気と熱交換されて蒸発されるとともに、冷媒の蒸発潜熱による吸熱作用により空気を冷却し、このようにして冷却された空気が車両の室内に供給されて冷房を行う。
この後、第２の室内熱交換器１６０から排出された冷媒は、圧縮機１００に流入して上述したサイクルを再循環する。
【００５８】
（ロ）．ヒートポンプの動作モードのうち第１の暖房モード
ヒートポンプの動作モードのうち第１の暖房モードは、室外温度が零上の条件下で動作し、室外空気および自動車電装品２００の廃熱を熱源として用いるモードであり、図３に示すように、第１の方向切換弁１９１を通じて第１のバイパスラインＲ１が開放されて、第１の膨張手段１４０および第２の室内熱交換器１６０側には冷媒が供給されない。
また、第２の方向切換弁１９２を通じて第２のバイパスラインＲ２が閉塞され、第３の方向切換弁１９３を通じて膨張ラインＲ３が開放される。
一方、冷却水方向切換弁２３０は、冷却水バイパスラインＷ１を開放することにより、ウォーターポンプ２２０を通じて循環する冷却水は、自動車電装品２００を通過した後、水冷式熱交換器１８１の冷却水熱交換部１８１ｂに流動して循環し続ける。このとき、自動車電装品２００によって加熱された冷却水が水冷式熱交換器１８１の冷却水熱交換部１８１ｂに流動する。
そして、第１の暖房モード時には、空調ケース１５０内の温度調節扉１５１が第１の室内熱交換器１１０（凝縮器）をバイパスする通路を閉塞するように動作して、ブロアーによって空調ケース１５０内に吹き込まれた空気が第２の室内熱交換器１６０（動作停止）を通過した後に第１の室内熱交換器１１０を通過しつつ温風に切り換わって車両の室内に供給されることにより、車両の室内が暖房される。
【００５９】
引き続き、冷媒の循環過程を説明する。
圧縮機１００において圧縮された後に排出される高温高圧の気相冷媒は、空調ケース１５０の内部に設けられた第１の室内熱交換器１１０（凝縮器）に流入する。
第１の室内熱交換器１１０に流入した高温高圧の気相冷媒は、ブロアーを通じて空調ケース１５０の内部に吹き込まれる空気と熱交換されつつ凝縮され、このとき、第１の室内熱交換器１１０を通過する空気は温風に切り換わった後、車両の室内に供給されて車両の室内を暖房する。
引き続き、第１の室内熱交換器１１０から排出された冷媒は、第３の方向切換弁１９３を通じて膨張ラインＲ３に流動し、膨張ラインＲ３に流動する冷媒は、第２の膨張手段１２０としてのオリフィス１２１を通過する過程で減圧膨張されて低温低圧の液相冷媒となった後、室外熱交換器１３０の蒸発器に供給される。
室外熱交換器１３０に供給された冷媒は、室外空気と熱交換されつつ蒸発した後に、第１の方向切換弁１９１によって第１のバイパスラインＲ１を通過するが、このとき、第１のバイパスラインＲ１を通過する冷媒は、水冷式熱交換器１８１の冷媒熱交換部１８１ａを通過する過程で、冷却水熱交換部１８１ｂを通過する冷却水と熱交換されて自動車電装品２００の廃熱を回収した後、圧縮機１００に流入しつつ上述したサイクルを再循環する。
【００６０】
（ハ）．ヒートポンプの動作モードのうち第２の暖房モード
ヒートポンプの動作モードのうち暖房モードは、室外温度が零下の条件下で動作し、室内空気（内気流入モード）および自動車電装品２００の廃熱を熱源として用いるモードであり、図４に示すように、第１の方向切換弁１９１を通じて第１のバイパスラインＲ１が開放され、流量制御弁１９５を通じて分流ラインＲ４が開放される。
また、第２の方向切換弁１９２を通じて第２のバイパスラインＲ２が開放され、第３の方向切換弁１９３を通じて膨張ラインＲ３が開放される。
さらに、冷却水方向切換弁２３０は、冷却水バイパスラインＷ１を開放することにより、ウォーターポンプ２２０を通じて循環する冷却水は自動車電装品２００を通過した後、水冷式熱交換器１８１の冷却水熱交換部１８１ｂに流動して循環し続ける。このとき、自動車電装品２００によって加熱された冷却水が水冷式熱交換器１８１の冷却水熱交換部１８１ｂに流動する。
【００６１】
一方、車両の室内温度が零上の条件であれば、空調ケース１５０の空気流入モードが内気流入モードに制御されて空調ケース１５０に室内空気が流入する。
また、第２の暖房モード時には、空調ケース１５０内の温度調節扉１５１が第１の室内熱交換器１１０の凝縮器をバイパスする通路を閉塞するように動作して、ブロアーによって空調ケース１５０内に吹き込まれた空気が第２の室内熱交換器１６０（動作停止）を通過した後に第１の室内熱交換器１１０を通過しつつ温風に切り換わって車両の室内に供給されることにより、車両の室内が暖房される。
【００６２】
引き続き、冷媒の循環過程を説明する。
圧縮機１００において圧縮された後に排出される高温高圧の気相冷媒は、空調ケース１５０の内部に設けられた第１の室内熱交換器１１０の凝縮器に流入する。
第１の室内熱交換器１１０に流入した高温高圧の気相冷媒は、ブロアーを通じて空調ケース１５０の内部に吹き込まれる空気と熱交換されつつ凝縮され、このとき、第１の室内熱交換器１１０を通過する空気は温風に切り換わった後、車両の室内に供給されて車両の室内を暖房する。
引き続き、第１の室内熱交換器１１０から排出された冷媒は、第３の方向切換弁１９３を通じて膨張ラインＲ３に流動し、膨張ラインＲ３に流動する冷媒は、第２の膨張手段１２０としてのオリフィス１２１を通過する過程で減圧膨張されて低温低圧の液相冷媒となった後、第２のバイパスラインＲ２に流動して室外熱交換器１３０をバイパスする。
【００６３】
このとき、冷媒が前記室外熱交換器１３０をバイパスするため、低温の室外空気の影響が極力抑えられる。
その後、第２のバイパスラインＲ２を通過した冷媒は、第１の方向切換弁１９１によって第１のバイパスラインＲ１を通過するが、このとき、第１のバイパスラインＲ１を通過する冷媒のうちの一部は、水冷式熱交換器１８１の冷媒熱交換部１８１ａを通過する過程で、冷却水熱交換部１８１ｂを通過する冷却水と熱交換されて自動車電装品２００の廃熱を回収しつつ蒸発され、残りの一部は分流ラインＲ４を通じて第２の室内熱交換器１６０に供給されて空調ケース１５０の内部を流動する室内空気と熱交換される過程で蒸発される。
水冷式熱交換器１８１および第２の室内熱交換器１６０をそれぞれ通過した冷媒は合流された後、圧縮機１００に流入して上述したサイクルを再循環する。
【００６４】
（ニ）．ヒートポンプの動作モードのうち除湿モード
ヒートポンプの動作モードのうち除湿モードは、室外温度が零上の条件下で動作し、室外空気および自動車電装品２００の廃熱を熱源として用いるモードであり、図５に示すように、図３の第１の暖房モードでの動作中に室内除湿が必要となる場合に作する。
このため、図３の第１の暖房モードとは異なる部分についてのみ説明する。
除湿モード時には、第１の暖房モードの状態で流量制御弁１９５を通じて分流ラインＲ４がさらに開放される。
また、除湿モード時には、空調ケース１５０内の温度調節扉１５１が第１の室内熱交換器１１０（凝縮器）をバイパスする通路を閉塞するように作動して、ブロアーによって空調ケース１５０内に吹き込まれた空気が第２の室内熱交換器１６０（蒸発器）を通過する過程で冷却された後、第１の室内熱交換器１１０を通過しつつ温風に切り換わって車両の室内に供給されることにより、車両の室内が暖房される。
このとき、第２の室内熱交換器１６０に供給される冷媒量が少量であるため、空気の冷却性能も低下して室内温度の変化が極力抑えられ、第２の室内熱交換器１６０を通過する空気の除湿は円滑に行われる。
【００６５】
引き続き、冷媒の循環過程を説明する。
圧縮機１００、第１の室内熱交換器１１０、第２の膨張手段１２０としてのオリフィス１２１、室外熱交換器１３０を通過した冷媒は、第１の方向切換弁１９１によって第１のバイパスラインＲ１を通過するが、このとき、第１のバイパスラインＲ１を通過する冷媒のうちの一部は、水冷式熱交換器１８１の冷媒熱交換部１８１ａを通過する過程で、冷却水熱交換部１８１ｂを通過する冷却水と熱交換されて自動車電装品２００の廃熱を回収しつつ蒸発され、残りの一部は分流ラインＲ４を通じて第２の室内熱交換器１６０に供給されて空調ケース１５０の内部を流動する空気と熱交換される過程で蒸発する。
前記過程で第２の室内熱交換器１６０を通過する空気の除湿が行われ、第２の室内熱交換器１６０を通過した除湿空気は、第１の室内熱交換器１１０の凝縮器を通過しつつ温風に切り換わった後、車両の室内に供給されて除湿暖房を行う。
その後、水冷式熱交換器１８１および第２の室内熱交換器１６０をそれぞれ通過した冷媒は合流された後、圧縮機１００に流入して上述したサイクルを再循環する。
【００６６】
（ホ）．ヒートポンプの動作モードのうち除霜モード
ヒートポンプの動作モードのうち除霜モードは、室外温度が零上の条件下で動作し、室外空気および自動車電装品２００の廃熱を熱源として用いるモードであり、図６に示すように、室外熱交換器１３０の積霜問題（氷結）によって除霜が必要となる場合に作動する。
除霜モードは、図３の第１の暖房モードで作動中に室外熱交換器１３０の除霜が必要となる場合に、冷媒を図２のエアコンモードで作動させて室外熱交換器１３０に高温の冷媒を供給して除霜する。
【００６７】
また、除霜モード時に、自動車電装品２００の廃熱を回収するための冷却水の循環方向は図３と同様であり、冷媒のみが図２のエアコンモードで動作し、さらに、流量制御弁１９５を通じて分流ラインＲ４が開放される。
さらに、除霜モード時には、空調ケース１５０内の温度調節扉１５１が第１の室内熱交換器１１０（凝縮器）をバイパスする通路を閉塞するように動作して、ブロアーによって空調ケース１５０内に吹き込まれた空気が第２の室内熱交換器１６０の蒸発器を通過する過程で冷却された後、第１の室内熱交換器１１０を通過しつつ温風に切り換わって車両の室内に供給されることにより、車両の室内が暖房される。
このとき、第２の室内熱交換器１６０に供給される冷媒量が少量であるため、空気の冷却性能も低くて室内温度の変化を極力抑える。
【００６８】
引き続き、冷媒の循環過程を説明する。
圧縮機１００において圧縮された後に排出される高温高圧の気相冷媒は、空調ケース１５０の内部に設けられた第１の室内熱交換器１１０の凝縮器に供給される。
第１の室内熱交換器１１０に流入した高温高圧の気相冷媒は、ブロアーを通じて空調ケース１５０の内部に吹き込まれる空気と熱交換されつつ凝縮され、このとき、第１の室内熱交換器１１０を通過する空気は温風に切り換わった後、車両の室内に供給されて車両の室内を暖房する。
第１の室内熱交換器１１０から排出された高温の冷媒は、室外熱交換器１３０の凝縮器に流動して室外熱交換器１３０を除霜する。
室外熱交換器１３０を通過した冷媒は、第１の膨張手段１４０を通過する過程で減圧膨張されて低温低圧の液相冷媒となった後、第２の室内熱交換器１６０の蒸発器側に供給されるが、このとき、第２の室内熱交換器１６０に供給される冷媒のうちの一部は分流ラインＲ４を通じて第１のバイパスラインＲ１に向けて流動する。
【００６９】
第２の室内熱交換器１６０に供給された冷媒は、ブロアーを通じて空調ケース１５０の内部に吹き込まれる空気と熱交換されて蒸発され、第１のバイパスラインＲ１側に供給された冷媒は、水冷式熱交換器１８１の冷媒熱交換部１８１ａを通過する過程で冷却水熱交換部１８１ｂを通過する冷却水と熱交換されて自動車電装品２００の廃熱を回収しつつ蒸発する。
その後、水冷式熱交換器１８１および第２の室内熱交換器１６０をそれぞれ通過した冷媒は合流された後、圧縮機１００に流入して上述したサイクルを再循環する。
【符号の説明】
【００７０】
１００：圧縮機、
１１０：第１の室内熱交換器、
１１５：電気加熱式ヒーター、
１２０：第２の膨張手段、
１２１：オリフィス、
１３０：室外熱交換器、
１４０：第１の膨張手段、
１５０：空調ケース、
１５１：温度調節扉、
１６０：第２の室内熱交換器、
１７０：アキュミュレーター、
１８０：熱供給手段、
１８１：水冷式熱交換器、
１８１ａ：冷媒熱交換部、
１８１ｂ：冷却水熱交換部、
１９１：第１の方向切換弁、
１９２：第２の方向切換弁、
１９３：第３の方向切換弁、
１９５：流量制御弁、
２００：電装品、
２１０：水冷ラジエーター、
２２０：ウォーターポンプ、
２３０：冷却水方向切換弁、
Ｒ：冷媒循環ライン、
Ｒ１：第１のバイパスライン、
Ｒ２：第２のバイパスライン、
Ｒ３：膨張ライン、
Ｒ４：分流ライン、
【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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