(57)【要約】【課題】暖房と除湿とが必要なときに少ないスペースで冷却された空気と暖められた空気とを混合して車室内へ送ることが可能な車両用空調装置を提供すること。【解決手段】この車両用空調装置は、減圧された冷媒と周囲の空気との間で熱を交換する第１熱交換器（３）と、圧縮された冷媒と周囲の空気との間で熱を交換する第２熱交換器（５）と、前記第１熱交換器（３）を通過した空気を車室内へ導く流路（１６）と、前記第２熱交換器（５）を通過した空気を車室内へ導く流路（２４）と、前記２つの流路の何れか一方を第１流路とし、他方を第２流路として、前記第１流路の途中に配置されて前記第１流路に空気を流す第１送風器（１７）と、前記第２流路から前記第１流路における前記第１送風器の吸気側へ空気を送出可能な開閉弁（２８）と、を具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧された冷媒と周囲の空気との間で熱を交換する第１熱交換器と、
圧縮された冷媒と周囲の空気との間で熱を交換する第２熱交換器と、
前記第１熱交換器を通過した空気を車室内へ導く流路と、
前記第２熱交換器を通過した空気を車室内へ導く流路と、
前記２つの流路の何れか一方を第１流路とし、他方を第２流路として、前記第１流路の途中に配置されて前記第１流路に空気を流す第１送風器と、
前記第２流路から前記第１流路における前記第１送風器の吸気側へ空気を送出可能な開閉弁と、
を具備する車両用空調装置。
【請求項２】
前記第１流路から車室内へ送られる空気の流量を調整可能な第１切替部と、
前記第１流路から車室外へ排出する空気の流量を調整可能な第２切替部と、
前記第２流路から車室内へ送られる空気の流量を調整可能な第３切替部と、
前記第２流路から車室外へ排出する空気の流量を調整可能な第４切替部と、
を具備する請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記第１〜第４切替部および前記開閉弁は、
空気の流路を、
前記第１熱交換器を通過した空気が車室内へ送られ、且つ、前記第２熱交換器を通過した空気が車室外へ排出される冷房形態と、
前記第２熱交換器を通過した空気が車室内へ送られ、且つ、前記第１熱交換器を通過した空気が車室外へ排出される暖房形態と、
前記開閉弁が開くことで前記第１熱交換器を通過した空気と前記第２熱交換器を通過した空気とが前記第１送風器で混合されて、混合された空気の少なくとも一部が車室内へ送られる除湿暖房形態と、
に切替可能である
請求項２記載の車両用空調装置。
【請求項４】
車室外から前記第１熱交換器へ導入される空気の流量を調整可能な第５切替部と、
車室内から前記第１熱交換器へ導入される空気の流量を調整可能な第６切替部と、
車室外から前記第２熱交換器へ導入される空気の流量を調整可能な第７切替部と、
車室内から前記第２熱交換器へ導入される空気の流量を調整可能な第８切替部と、
をさらに具備する請求項２記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記第１〜第８切替部および前記開閉弁は、
空気の流路を、
車室外から前記第１熱交換器を通過した空気が車室外へ排出され、且つ、車室外および車室内から導入されて前記第２熱交換器を通過した空気が車室内へ送られる第１形態と、
車室内から前記第１熱交換器を通過した空気が車室内へ送られ、且つ、車室外から前記第２熱交換器を通過した空気が車室外へ排出される第２形態と、
に切替可能である請求項４記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記第１〜第８切替部および前記開閉弁は、
空気の流路を、
車室外と車室内とから前者の方が大きな割合で導入されて前記第１熱交換器を通過した空気と、車室外と車室内とから後者の方が大きな割合で導入されて前記第２熱交換器を通過した空気の一部とが、前記開閉弁が開くことで前記第１送風器で混合されて、混合された空気の一部が車室内へ一部が車室外へ送られ、且つ、車室外と車室内とから後者の方が大きな割合で導入されて前記第２熱交換器を通過した空気の残りが車室内へ送られる第３形態に切替可能である、
請求項４記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記第１〜第８切替部および前記開閉弁は、
空気の流路を、
車室外と車室内とから後者の方が大きな割合で導入された空気が前記第１熱交換器を通過して車室外に送られ、且つ、車室外と車室内とから前者の方が大きな割合で導入された空気が前記第２熱交換器を通過して車室内へ送られる第４形態に切替可能である、
請求項６記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記第２流路に空気を流す第２送風器をさらに具備し、
前記第１熱交換器、前記第２熱交換器、前記第１流路、前記第２流路、前記第１〜第８切替部、前記開閉弁、前記第１送風器および前記第２送風器が一体化されている
請求項４記載の車両用空調装置。
【請求項９】
前記第１流路および前記第２流路の下流端が車室内に配置される室内ダクトに直接的に接続される
請求項８記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載されて車室内の気温を調整する車両用空調装置がある。車両用空調装置は、特許文献１、２に示されるように、ヒートポンプを用いて車室内の気温調整を行うものが一般的である。
【０００３】
特許文献１には、ヒートポンプを用いて車室内の冷房を行う一方、エンジンの熱を利用して車室内の暖房を行う車両用空調装置が開示されている。また、特許文献１には、ヒートポンプのエバポレータの下流側にエンジンの熱が伝えられるヒータコアを設け、さらに下流側に貫流ファンを設け、エバポレータで冷やされた空気とヒータコアで暖められた空気とを攪拌して送出する構成が開示されている。特許文献２には、ヒートポンプの冷媒の流れを逆転させて車室内の冷房と暖房とを切り替える車両用空調装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６６７２０号公報
【特許文献２】特開２００５−３０６３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されるように、エンジンの熱を利用して車室内の暖房を行う車両用空調装置は、排熱量の少ないエンジン車または電気自動車等において、寒冷時に暖房の熱が足りなくなるという課題がある。
【０００６】
また、特許文献２に示されるように、ヒートポンプの冷媒の流れを逆転させて冷房と暖房とを切り替える空調装置では、ヒートポンプの中で圧力差のある冷媒の流れを安定的に反転させる必要がある。よって、このような空調装置では、冷房運転と暖房運転との切り替えに時間がかかるという課題、または、冷媒の流れを安定的に反転させるために冷媒の配管および弁類の機構が複雑になるという課題が生じる。
【０００７】
車両では、車室内の温度および湿度の変動が激しく、状況によっては窓がくもることもあるため、冷房と暖房とを素早く切り替えられることが要求される。冷媒の流れを逆転させて冷房と暖房とを切り替える空調装置では、冷媒の安定的な逆転に相当時間を要するため、この要求に応じるのが困難であった。
【０００８】
また、特許文献２では、窓がくもることを防止するためヒートポンプにより除湿された空気をエンジン熱等により温める運転を行っている。その際、除湿された空気と暖められた空気とを混合する専用スペースが必要であった。
【０００９】
本発明の目的は、エンジンの熱がなくても暖房が可能であり、冷房と暖房とを素早く切り替えることが可能であり、さらに、暖房と除湿とが必要なときでも少ないスペースで冷却された空気と暖められた空気とを混合して車室内へ送ることが可能な車両用空調装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る車両用空調装置は、減圧された冷媒と周囲の空気との間で熱を交換する第１熱交換器と、圧縮された冷媒と周囲の空気との間で熱を交換する第２熱交換器と、前記第１熱交換器を通過した空気を車室内へ導く流路と、前記第２熱交換器を通過した空気を車室内へ導く流路と、前記２つの流路の何れか一方を第１流路とし、他方を第２流路として、前記第１流路の途中に配置されて前記第１流路に空気を流す第１送風器と、前記第２流路から前記第１流路における前記第１送風器の吸気側へ空気を送出可能な開閉弁と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、エンジンの熱がなくても第２熱交換器を通過した空気を車室内に送って車室内を暖房できる。また第１熱交換器を通過した空気を車室内に送ることで暖房から冷房に速やかに切り替えることができる。さらに、暖気と冷気の混合用の専用スペースを設けることなく、開閉弁を開くことにより、第１熱交換器で冷やされた空気と第２熱交換器で暖められた空気とを第１送風器で混合して車室内へ送ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態の車両用空調装置のうちヒートポンプを示す構成図
【図２】本発明の実施の形態の車両用空調装置のうち送風装置を示す構成図
【図３】本発明の実施の形態の車両用空調装置における暖房運転の状態を表わす図
【図４】本発明の実施の形態の車両用空調装置における冷房運転の状態を表わす図
【図５】本発明の実施の形態の車両用空調装置における除湿暖房運転の状態を表わす図
【図６】本発明の実施の形態の車両用空調装置における排熱回収暖房運転の状態を表わす図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態の車両用空調装置のうちヒートポンプを示す構成図である。図２は、本発明の実施の形態の車両用空調装置の送風装置を示す構成図（内部流路が見えるようにした概略断面図）である。
【００１５】
この実施の形態の車両用空調装置は、図１に示すヒートポンプの構成と、図２に示す送風装置の構成とを備えている。
【００１６】
ヒートポンプには、冷媒を減圧する膨張弁２と、減圧された冷媒と周囲の空気との間で熱交換を行うエバポレータ（蒸発器とも言う）３と、冷媒を圧縮する圧縮機４と、圧縮された冷媒と周囲の空気との間で熱交換を行うコンデンサ（凝縮器とも言う）５とが設けられている。
【００１７】
上記構成のうち、エバポレータ３は第１熱交換器、コンデンサ５は第２熱交換器に、それぞれ相当する。
【００１８】
送風装置は、室内ダクト１１、第１室内送風扉１４、第１室外排出扉１５、第１ダクト１６、第１ファン１７、第１外気導入扉１８、内気戻りダクト１９、第１内気導入扉２０、第２内気導入扉２１、第２外気導入扉２２、第２ファン２３、第２ダクト２４、第２室外排出扉２５、第２室内送風扉２６、および、ダクト間扉２８を備えている。
【００１９】
これらの構成のうち、第１室内送風扉１４、第１室外排出扉１５、第２室内送風扉２６、第２室外排出扉２５、第１外気導入扉１８、第１内気導入扉２０、第２外気導入扉２２、第２内気導入扉２１が、第１〜第８切替部にそれぞれ相当する。また、ダクト間扉２８が開閉弁に相当する。また、第１ファン１７が第１送風器に、第２ファン２３が第２送風器にそれぞれ相当する。また、第１ダクト１６のエバポレータ３の下流側が第１流路に相当し、第２ダクト２４のコンデンサ５の下流側が第２流路に相当する。
【００２０】
室内ダクト１１は、第１ダクト１６と第２ダクト２４の下流端に直接的に接続されて、車室内の曇り止め用の吹出口（ＤＥＦ）、上側吹出口（ＶＥＮＴ）および足元吹出口（ＦＯＯＴ）まで通じるダクトである。
【００２１】
第１ダクト１６には、上流側の途中にエバポレータ３が、下流側の途中に第１ファン１７が配置されている。
【００２２】
第１ダクト１６の上流端には、車室外に通じる外気導入口と、内気戻りダクト１９に通じる内気導入口とが設けられている。第１外気導入扉１８は、この外気導入口を開閉する弁であり、第１内気導入扉２０は、この内気導入口を開閉する弁である。
【００２３】
第１ダクト１６の下流端には、室内ダクト１１に通じる室内送風口と、車室外に通じる室外排出口とが設けられている。第１室内送風扉１４は、この室内送風口を開閉する弁であり、第１室外排出扉１５は、この室外排出口を開閉する弁である。
【００２４】
第１ダクト１６の空気は、第１ファン１７の作用により上流から下流へ流れ、途中でエバポレータ３を通過して冷却および除湿される。第１ファン１７としては、特に制限されないが、貫流ファンを採用している。
【００２５】
第２ダクト２４には、上流側の途中にコンデンサ５が、下流側の途中に第２ファン２３が配置されている。
【００２６】
第２ダクト２４の上流端には、車室外に通じる外気導入口と、室内ダクトに通じる内気導入口とが設けられている。第２外気導入扉２２は、この外気導入口を開閉する弁であり、第２内気導入扉２１は、この内気導入口を開閉する弁である。特に制限されないが、第２外気導入扉２２には、並列された複数の小扉により大きな面積の流路を開閉できるフラッパードアを採用している。
【００２７】
第２ダクト２４の下流端には、室内ダクト１１に通じる室内送風口と、車室外に通じる室外排出口とが設けられている。第２室内送風扉２６は、この室内送風口を開閉する弁であり、第２室外排出扉２５は、この室外排出口を開閉する弁である。特に制限されないが、第２室外排出扉２５には、並列された複数の小扉により大きな面積の流路を開閉できるフラッパードアを採用している。
【００２８】
第２ダクト２４の空気は、第２ファン２３の作用により上流から下流へ流れ、途中でコンデンサ５を通過して温められる。第２ファン２３としては、特に制限されないがプロペラファンを採用している。
【００２９】
第１ダクト１６および第２ダクト２４の途中には、第２ダクト２４における第２ファン２３およびコンデンサ５の下流側から、第１ダクト１６の第１ファン１７の吸気側へ空気を送出可能なダクト間開口部が設けられている。ダクト間扉２８は、このダクト間開口部を開閉する弁である。
【００３０】
内気戻りダクト１９は、車室内の空気を第１ダクト１６の上流側および第２ダクト２４の上流側へ戻すダクトであり、上流端が車室内に開口し、下流端が第１ダクト１６および第２ダクト２４の上流端の一部に接続されている。
【００３１】
第１室内送風扉１４、第１室外排出扉１５、第１外気導入扉１８、第１内気導入扉２０、第２内気導入扉２１、第２外気導入扉２２、第２室外排出扉２５、第２室内送風扉２６、および、ダクト間扉２８は、電気モータにより開閉駆動されるように構成されている。各扉は、空気の通り路を開閉して、この通り路の空気の流量をゼロ又は有限の流量に切り替え可能である。また、各扉は、各空気の通り路の開度を連続的または複数段階に切り替え可能に構成され、それにより空気の流量を連続的又は複数段階に切り替えることができる。
【００３２】
各扉の開閉は、図示略の制御部により電気的に制御される。この制御部はユーザのボタン操作等に基づいて各扉を所定の開度に開閉駆動する。なお、各扉は、ユーザのレバー操作の動力を油圧又はワイヤーを介して伝達して開閉する構成としてもよい。
【００３３】
この実施の形態の車両用空調装置は、少なくとも、エバポレータ３、コンデンサ５、第１室内送風扉１４、第１室外排出扉１５、第１ダクト１６、第１ファン１７、第１外気導入扉１８、内気戻りダクト１９、第１内気導入扉２０、第２内気導入扉２１、第２外気導入扉２２、第２ファン２３、第２ダクト２４、第２室外排出扉２５、第２室内送風扉２６、および、ダクト間扉２８が、一体化（ユニット化とも言う）されて構成されている。
【００３４】
そして、室内ダクト１１が車室内に配置され、上記ユニット化された構成が車室外に配置されている。エバポレータ３およびコンデンサ５は車室の近傍に配置され、第１ダクト１６および第２ダクト２４は、流路長が短く構成されている。
【００３５】
この実施の形態の車両用の空調装置は、電気自動車に搭載されるものである。エンジン自動車では、エンジン排熱の影響を軽減させるため、ヒートポンプのコンデンサを車両先頭のラジエータの近傍に配置する必要があるが、電気自動車ではこのような配置制限がない。そのため、この実施の形態の車両用空調装置では、ヒートポンプのコンデンサ５を送風装置内に配置することが可能になっている。
【００３６】
また、エンジン自動車では、エンジンルーム内が非常に高温になることから、エンジンルームと車室との間に断熱性のある仕切りを設けて、送風装置を仕切りより車室側に配置する必要があったが、電気自動車では、このような配置制限がない、そのため、この実施の形態の車両用空調装置では、送風装置を車室外に配置して、車室内のスペースを広くすることが可能になっている。
【００３７】
以下には、上記構成の車両用空調装置の複数種類の運転動作について説明する。
【００３８】
＜暖房運転＞
図３は、本発明の実施の形態の車両用空調装置における暖房運転の状態を表わす図である。図中、空気の流れを帯状の矢印で表わし、外部から導入される空気（外気とも呼ぶ）を「ＦＲＥ（Fresh air）」、車室内から戻される空気（内気とも呼ぶ）を「ＲＥＣ（Recirculated air）」と記している。
【００３９】
この実施の形態の車両用空調装置では、暖房または冷房等の運転の切り替えに拘わらずに、ヒートポンプの冷媒の流れは同一方向である。
【００４０】
暖房運転では、図３に示すように、第１室内送風扉１４が閉じられ、第２室内送風扉２６が開かれる。また、第１室外排出扉１５が開かれ、第２室外排出扉２５が閉じられる。また、第１外気導入扉１８と、第２外気導入扉２２と、第２内気導入扉２１とが開かれ、第１内気導入扉２０が閉じられる。また、ダクト間扉２８が閉じられる。そして、第１ファン１７と第２ファン２３とが駆動される。
【００４１】
このような空気の流路の切り替えにより、エバポレータ３では、外部から導入した空気（外気）から冷媒へ熱を移動する熱交換が行われて、熱交換後の冷却された空気が車室外に排出される。また、コンデンサ５では、外部から導入した空気（外気）および車室内から導入した空気（内気）へ冷媒から熱を移動する熱交換が行われて、熱交換後の温められた空気が室内ダクト１１へ送られる。コンデンサ５へ導入される外気と内気との割合は、第２外気導入扉２２と第２内気導入扉２１との開度によって、例えば７：３に制御される。
【００４２】
なお、コンデンサ５へ導入する空気に外気を含めている理由は、この空気を内気１００％とすると、車室内の湿度を下げることができずに、窓にくもりが生じる恐れがあるからである。なお、コンデンサ５へ導入する外気と内気との割合は、湿度および温度によって、「１：９」〜「９：１」程度に変更可能である。
【００４３】
このような暖房運転により、コンデンサ５で温められた空気が室内ダクト１１を介して車室内へ送出されて車室内が暖房される。
【００４４】
＜冷房運転＞
図４は、本発明の実施の形態の車両用空調装置における冷房運転の状態を表わす図である。
【００４５】
冷房運転では、図４に示すように、第１室内送風扉１４が開かれ、第２室内送風扉２６が閉じられる。また、第１室外排出扉１５が閉じられ、第２室外排出扉２５が開かれる。また、第１外気導入扉１８と第２内気導入扉２１とが閉じられ、第１内気導入扉２０と第２外気導入扉２２とが開かれる。また、ダクト間扉２８が閉じられる。そして、第１ファン１７と第２ファン２３とが駆動される。
【００４６】
このような空気の流路の切り替えにより、エバポレータ３では、車室内から導入した空気から冷媒へ熱を移動する熱交換が行われて、熱交換後の冷却された空気が室内ダクト１１へ送られる。また、コンデンサ５では、外部から導入した空気へ冷媒から熱を移動する熱交換が行われて、熱交換後の温められた空気が外部へ排出される。
【００４７】
このような冷房運転により、エバポレータ３で冷却された空気が室内ダクト１１を介して車室内へ送出されて車室内が冷房される。
【００４８】
＜除湿暖房運転＞
図５は、本発明の実施の形態の車両用空調装置における除湿暖房運転の状態を表わす図である。
【００４９】
除湿暖房運転においても、ヒートポンプの冷媒が流れる方向は、暖房運転および冷房運転と同一方向である。
【００５０】
除湿暖房運転では、図５に示すように、第１室内送風扉１４と第２室内送風扉２６とが開かれる。また、第１室外排出扉１５が開かれ、第２室外排出扉２５が閉じられる。また、第１外気導入扉１８と、第１内気導入扉２０と、第２外気導入扉２２と、第２内気導入扉２１とが共に開かれる。また、ダクト間扉２８が少し開かれる。そして、第１ファン１７と第２ファン２３とが駆動される。
【００５１】
エバポレータ３へ送られる外気と内気との割合は、第１外気導入扉１８と第１内気導入扉２０との開度によって、例えば８：２に制御される。また、コンデンサ５へ送られる外気と内気との割合は、第２外気導入扉２２と第２内気導入扉２１との開度によって、例えば２：８に制御される。
【００５２】
このような空気の流路の切り替えにより、コンデンサ５では、外気と内気とへ冷媒から熱を移動する熱交換が行われて、熱交換後の温められた空気が室内ダクト１１へ送られる。さらに、熱交換後の温められた空気の一部がダクト間開閉口から第１ファン１７の吸気口へ送られる。
【００５３】
一方、エバポレータ３では、外気と内気とから冷媒へ熱を移動する熱交換が行われる。そして、この熱交換後の冷却および除湿された空気が、ダクト間開閉口から供給される温かい空気と第１ファン１７により混合および撹拌されて、中程度の温度で除湿された空気となる。そして、この空気の一部が外部に排出され、一部が室内ダクト１１へ送られる。
【００５４】
このような除湿暖房運転により、コンデンサ５で温められた空気が室内ダクト１１を介して車室内に送出される。と同時に、コンデンサ５で温められた空気とエバポレータ３で除湿された空気とが第１ファン１７で混合され、その一部が室内ダクト１１を介して車室内に送出される。
【００５５】
この除湿暖房運転によれば、エバポレータ３で冷却された空気の一部が車室内へ送られるので、暖房能力が少し低下するが、湿度が高くて窓がくもりやすいときに、車室内の温度を余り低下させずに湿度を低くすることができる。
【００５６】
なお、除湿暖房運転において、エバポレータ３へ導入される外気と内気との割合は８：２に制限されない。また、除湿暖房運転において、コンデンサ５へ導入される外気と内気との割合は２：８に制限されない。これらの割合は、車室内外の温度および湿度によって調整されるものである。
【００５７】
＜排熱回収暖房運転＞
図６は、本発明の実施の形態の車両用空調装置における排熱回収暖房運転の状態を表わす図である。
【００５８】
排熱回収暖房運転においても、ヒートポンプの冷媒が流れる方向は、暖房運転および冷房運転と同一方向である。
【００５９】
排熱回収暖房運転では、図６に示すように、第１室内送風扉１４が閉じられ、第２室内送風扉２６が開かれる。また、第１室外排出扉１５が開かれ、第２室外排出扉２５が閉じられる。また、第１外気導入扉１８と、第１内気導入扉２０と、第２外気導入扉２２と、第２内気導入扉２１とが開かれる。また、ダクト間扉２８が閉じられる。そして、第１ファン１７と第２ファン２３とが駆動される。
【００６０】
エバポレータ３へ送られる外気と内気との割合は、第１外気導入扉１８と第１内気導入扉２０との開度によって、例えば３：７に制御される。また、コンデンサ５へ送られる外気と内気との割合は、第２外気導入扉２２と第２内気導入扉２１との開度によって、例えば７：３に制御される。
【００６１】
このような空気の流路の切り替えにより、エバポレータ３では、外気と内気とから冷媒へ熱を移動する熱交換が行われて、熱交換後の冷却された空気が外部に排出される。また、コンデンサ５では、外気と内気とへ冷媒から熱を移動する熱交換が行われて、熱交換後の温められた空が室内ダクト１１へ送られる。
【００６２】
このような排熱回収暖房運転により、コンデンサ５で温められた空気が室内ダクト１１を介して車室内に送出されて車室内が暖房される。また、温かい内気がエバポレータ３を通過して外部に排出されるが、この通過の際にエバポレータ３を介して内気の熱が冷媒に移される。すなわち、内気が外部に排出されるが、この内気の熱は冷媒を介して回収されて、コンデンサ５において空気を温める熱として利用される。この排熱回収暖房運転は、外気温が非常に低くなって高い暖房性能が必要な時に利用できる。なお、外気と内気との温度および湿度によっては、排熱回収暖房運転は湿度の高い内気をエバポレータ３に当てるため、エバポレータ３の着霜を誘発する場合もある。このような場合には、上述した暖房運転のほうがエバポレータ３の着霜を防止することができる。
【００６３】
なお、この排熱回収暖房運転においては、エバポレータ３へ導入される外気と内気との割合は３：７に制限されず、内気が半分以上の割合であれば同様の作用が得られる。また、排熱回収暖房運転において、コンデンサ５へ導入される外気と内気との割合は７：３に制限されず、外気が半分以上の割合であれば同様の作用が得られる。これらの割合は車室内外の温度および湿度により調整されるものである。
【００６４】
以上のように、本実施の形態の車両用空調装置によれば、ヒートポンプを利用した車室内の暖房を行うことができる。よって、エンジンの熱がない場合でも少ないエネルギーで車室内を高効率に暖房することができる。また、本実施の形態の車両用空調装置によれば、ヒートポンプの冷媒の流れを逆転させずに、空気の流路の形態を切り替えることで暖房運転と冷房運転とを切り替えることができる。従って、冷媒の流れを逆転して冷暖房を切り替える空調装置と比較して、車室内の暖房と冷房とを素早く切り替えることができる。よって、例えば、暖房運転で窓のくもりが発生した場合に、速やかに冷房運転を行って窓のくもりを除去することが可能となる。
【００６５】
また、本実施の形態の車両用空調装置によれば、ヒートポンプの冷媒の流れを逆転させる構成が不要なので部品点数および部品コストの低減を図ることができる。
【００６６】
また、本実施の形態の車両用空調装置によれば、運転内容を、上述した暖房運転、冷房運転、除湿暖房運転および排熱回収暖房運転に適宜切り替えることができる。従って、これらの運転内容の切り替えにより、外気と内気との温度および湿度に応じて、効率的に車室内の温度および湿度を適宜調整することができる。
【００６７】
また、本実施の形態の車両用空調装置によれば、除湿暖房運転の際に、エバポレータ３で除湿および冷却された空気と、コンデンサ５で温められた空気とが混合および撹拌されて車室内へ送られる。よって、暖房中に冷たい空気が直接に室内へ送風されることが回避される。また、本実施の形態の車両用空調装置によれば、第１ファン１７は、第１ダクト１６の空気を流す機能と、除湿暖房運転時の空気の混合および撹拌の機能とを兼ねる。従って、空気の混合および撹拌の専用空間を設ける場合と比較して、車両空調装置のコンパクト化を図ることができる。
【００６８】
また、本実施の形態の車両用空調装置によれば、エバポレータ３、コンデンサ５、および送風装置の大半が一体的に構成されてユニット化されている。よって、車両用空調装置を車両へ容易に搭載することができる。また、ユニット化された構成が車室外に配置され、室内ダクト１１のみが車室内に配置される構成なので、車室内のスペースを広くすることができる。
【００６９】
また、コンデンサ５が送風装置の中に配置されているので、車両のラジエータの手前に配置される場合と比較して、コンデンサ５の塩害の影響を少なくすることができる。よって、コンデンサ５の塩害に対する耐性を低く設定して、コンデンサ５のコスト低減を図ることができる。
【００７０】
また、コンデンサ５が送風装置の中に配置されているので、車両のラジエータの手前に配置される場合と比較して、コンデンサ５の前後の冷媒配管を短くすることができる。よって、冷媒配管のコスト低減および冷媒圧損の低減を図ることができる。
【００７１】
また、エバポレータ３から車室内までのダクトの長さ、コンデンサ５から車室内までのダクトの長さが、共に短い構成なので、ダクトの圧力損失を小さくすることができ、送風の効率も高くすることができる。
【００７２】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
【００７３】
なお、上記実施の形態では、各流路の空気の流量を切り替える手段として、開閉扉の構成を例にとって説明したが、様々な形態のバルブを同様に適用できることは明らかである。また、バルブを用いずに、複数のファンまたは走行中の風圧を利用して各流路の気圧を切り替えることにより、各流路の空気の流量を切り替える構成を採用することもできる。
【００７４】
また、上記実施の形態では、各流路の空気の流量を調整する切替部の構成として、空気の流量を連続的にまたは複数段階に切り替えられる構成を例にとって説明したが、流量をゼロか有限量にのみ切り替えられる構成を採用しても良い。すなわち、１つの流路の入口又は出口に、２つの扉（切替部）を設けて、１つの扉を開、もう１つの扉を閉として、一方の扉にのみ空気が流れる構成としてもよい。また、両方の扉を所定の割合で開けて、両方に所定の割合で空気が流れる構成としてもよい。
【００７５】
また、上記実施の形態では、エバポレータ３を通過した空気と、コンデンサ５を通過した空気とを混合および撹拌する機能を、第１ダクト１６の第１ファン１７により担わせる構成を例にとって説明した。しかし、この機能を、第２ダクト２４の第２ファン２３により実現させる構成としてもよい。この場合、第２ファン２３をコンデンサ５から離して配置し、ダクト間の弁の開放により、第１ダクト１６から第２ダクト２４の第２ファン２３の吸気側へ、冷却された空気を送出する構成とすればよい。
【００７６】
また、本発明に係る車両用空調装置は、上記実施の形態の車両用空調装置から室内ダクト１１を省いた構成としてもよい。また、第１ダクト１６、第２ダクト２４および内気戻りダクト１９の配置および形態は、上記実施の形態のものから適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、電気自動車に搭載される車両用空調装置に有用である。
【符号の説明】
【００７８】
３  エバポレータ
５  コンデンサ
１４  第１室内送風扉
１５  第１室外排出扉
１６  第１ダクト
１７  第１ファン
１８  第１外気導入扉
１９  内気戻りダクト
２０  第１内気導入扉
２１  第２内気導入扉
２２  第２外気導入扉
２３  第２ファン
２４  第２ダクト
２５  第２室外排出扉
２６  第２室内送風扉
２８  ダクト間扉
【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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