(57)【要約】【課題】蒸発器で冷却された空気を加熱する際に補助熱交換器が熱交換能力を充分に発揮することが可能な車両用空調装置を提供する。【解決手段】過冷却用熱交換器４は、ヒータコア３４を経ずに流れる空気と冷媒とを熱交換させる熱交換部となっている。そして、エアミックスドア装置１７は、加熱用通路１０２を通る空気の風量割合を大きくする向きに作動する場合には、空調ダクト１０内の空気流れにおいてヒータコア３４を閉じる一方で過冷却用熱交換器４へ空気を流す第１状態になってから、過冷却用熱交換器４およびヒータコア３４へ空気を流す第２状態になる。そのため、車両用空調装置１００のリヒート運転において、ヒータコア３４の加熱能力に関わらず冷却用熱交換器４へ空気を流すことができるので、過冷却用熱交換器４が熱交換能力を充分に発揮することができる。【選択図】図１
2016060265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内へ吹き出す空気が流通する第１空気通路（１０１）、および該第１空気通路と並行に空気が流通する第２空気通路（１０２）が形成されている空調ダクト（１０）と、
吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（２）、該圧縮機が吐出した冷媒を外気との熱交換により凝縮する凝縮器（３）、該凝縮器から流出した冷媒を、前記空調ダクト内を流れる空気との熱交換により冷却する補助熱交換器（４）、該補助熱交換器から流出した冷媒を減圧する減圧装置（５）、および、前記空調ダクト内で前記第１空気通路と前記第２空気通路と前記補助熱交換器とに対し空気流れ上流側に配置され、前記空調ダクト内を流れる空気を、前記減圧装置で減圧された冷媒との熱交換により冷却する蒸発器（６）を有する冷凍サイクル装置（１）と、
前記第２空気通路に配置され、前記蒸発器で冷却された空気を加熱するヒータコア（３４）と、
前記補助熱交換器を通る空気の風量を調節すると共に、前記第１空気通路を通る空気と前記第２空気通路を通る空気との風量割合を調節する風量割合調節装置（１７）とを備え、
前記補助熱交換器は、前記ヒータコアを経ずに流れる空気と冷媒とを熱交換させる第１熱交換部（４ａ）を有し、
前記風量割合調節装置は、前記第２空気通路を通る空気の風量割合を大きくする向きに作動する場合には、前記空調ダクト内の空気流れにおいて前記ヒータコアを閉じる一方で前記第１熱交換部へ空気を流す第１状態になってから、前記第１熱交換部および前記ヒータコアへ空気を流す第２状態になることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記風量割合調節装置は、前記第２空気通路の開度を大きくすることによって、前記第２空気通路を通る空気の風量割合を大きくするものであり、前記第２空気通路を閉じた状態から開放する動作では、前記第２空気通路の空気流れ方向に交差する流れ交差方向（ＤＲｃｓ）における一方側から前記第２空気通路を開き始め、
前記補助熱交換器は前記第２空気通路に設けられ、前記ヒータコアよりも、前記流れ交差方向における一方側へ寄って配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記補助熱交換器は、前記ヒータコアを通る空気と冷媒とを熱交換させる第２熱交換部（４ｂ）を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記補助熱交換器の第２熱交換部は、前記ヒータコアよりも空気流れ上流側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記補助熱交換器は、前記ヒータコアを通る空気と冷媒とを熱交換させる第２熱交換部（４ｂ）を有しており、前記第１熱交換部を通過した空気が前記第１空気通路へ流入すると共に前記第２熱交換部を通過した空気が前記第２空気通路へ流入するように、前記第１空気通路および前記第２空気通路に対し空気流れ上流側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
制御部（５０）を備え、
前記冷凍サイクル装置は、前記圧縮機から吐出された冷媒が前記凝縮器、前記補助熱交換器、前記減圧装置、および前記蒸発器を順に経て前記圧縮機へ戻る第１冷媒回路（６０）と、前記圧縮機から吐出された冷媒が前記凝縮器を経ずに前記補助熱交換器へ導入される第２冷媒回路（６２）と、前記第１冷媒回路と前記第２冷媒回路とを択一的に成立させる回路切替装置（５４）とを有し、
前記制御部は、前記空調ダクト内で空気が前記補助熱交換器へ流れるように前記風量割合調節装置を作動させると共に前記回路切替装置によって前記第２冷媒回路を成立させることにより、車室内の暖房を行うことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記ヒータコアは、前記第２空気通路を流れる空気を、エンジン（３０）で加熱されたエンジン冷却水と熱交換させることにより加熱する加熱装置であり、
前記制御部は、前記ヒータコアと前記補助熱交換器とのうち前記ヒータコアだけで前記空調ダクト内の空気を加熱する場合に比して更に前記空調ダクト内の空気を加熱する場合に、前記回路切替装置によって前記第２冷媒回路を成立させると共に、前記ヒータコアに加えて前記補助熱交換器にも前記空調ダクト内の空気を加熱させることを特徴とする請求項６に記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記第２冷媒回路は、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記凝縮器をバイパスして前記補助熱交換器へ流す第１バイパス冷媒通路（６３）と、前記補助熱交換器から流出した冷媒を前記減圧装置および前記蒸発器をバイパスして前記圧縮機へ流す第２バイパス冷媒通路（６４）とを含んで構成され、
前記冷凍サイクル装置は、前記第２バイパス冷媒通路に設けられ且つ前記補助熱交換器から流出した冷媒を減圧する暖房用減圧装置（６６）と、前記第２バイパス冷媒通路に設けられ且つ前記暖房用減圧装置から流出した冷媒を気相と液相とに分離し気相の冷媒を前記圧縮機へ流す気液分離器（６８）とを有し、
前記回路切替装置は、前記第１バイパス冷媒通路に設けられ該第１バイパス冷媒通路を開閉する第１開閉弁（５６）と、前記第２バイパス冷媒通路に設けられ該第２バイパス冷媒通路を開閉する第２開閉弁（５８）とを有し、
前記第１冷媒回路は、前記第１開閉弁が前記第１バイパス冷媒通路を閉じると共に前記第２開閉弁が前記第２バイパス冷媒通路を閉じることで成立し、
前記第２冷媒回路は、前記第１開閉弁が前記第１バイパス冷媒通路を開くと共に前記第２開閉弁が前記第２バイパス冷媒通路を開くことで成立することを特徴とする請求項６または７に記載の車両用空調装置。
【請求項９】
前記冷凍サイクル装置は、前記第２バイパス冷媒通路において前記暖房用減圧装置と前記気液分離器との間に介装されており冷媒を加熱する冷媒加熱器（７０）を有していることを特徴とする請求項８に記載の車両用空調装置。
【請求項１０】
前記第２冷媒回路は、前記圧縮機の冷媒吐出口（２ｂ）と前記凝縮器との間に設けられた第１分岐点（９ａ）、および前記補助熱交換器と前記減圧装置の冷媒流入口（５ａ）との間に設けられた第２分岐点（９ｂ）を相互に連結する第１バイパス冷媒通路（７１）と、前記第１分岐点と前記凝縮器との間に設けられた第３分岐点（９ｃ）および前記圧縮機の冷媒吸入口（２ａ）を相互に連結する第２バイパス冷媒通路（７２）とを含んで構成され、
前記冷凍サイクル装置は、前記第２バイパス冷媒通路に設けられ且つ前記第３分岐点から流出した冷媒を気相と液相とに分離し気相の冷媒を前記圧縮機へ流す気液分離器（６８）と、前記凝縮器と前記補助熱交換器との間に設けられ、前記補助熱交換器から前記凝縮器へ流れる冷媒を減圧する暖房用減圧装置（６６）とを有し、
前記回路切替装置は、前記第１バイパス冷媒通路に設けられ該第１バイパス冷媒通路を開閉する開閉弁（５６）と、前記第３分岐点に設けられ前記凝縮器を前記第２バイパス冷媒通路と前記第１分岐点とに択一的に連通させる切替弁（７３）とを有し、
前記凝縮器は、前記第１冷媒回路の成立時には冷媒を凝縮する一方で前記第２冷媒回路の成立時には冷媒を蒸発させ、
前記第１冷媒回路は、前記開閉弁が前記第１バイパス冷媒通路を閉じると共に前記切替弁が前記凝縮器を前記第１分岐点に連通させることで成立し、
前記第２冷媒回路は、前記第１開閉弁が前記第１バイパス冷媒通路を開くと共に前記切替弁が前記凝縮器を前記第２バイパス冷媒通路に連通させることで成立することを特徴とする請求項６または７に記載の車両用空調装置。
【請求項１１】
制御部（５０）を備え、
前記冷凍サイクル装置は、前記ヒータコアへ循環する熱媒体と冷媒とを熱交換させる暖房用熱交換器（７５）と、該暖房用熱交換器から流出した冷媒を減圧する暖房用減圧装置（６６）と、気相の冷媒と液相の冷媒とを分離して気相の冷媒を前記圧縮機へ流す気液分離器（６８）と、前記圧縮機から吐出された冷媒が前記凝縮器、前記補助熱交換器、前記減圧装置、および前記蒸発器を順に経て前記圧縮機へ戻る第１冷媒回路（６０）と、前記圧縮機から吐出された冷媒が前記暖房用熱交換器、前記暖房用減圧装置、前記凝縮器、および前記気液分離器を順に経て前記圧縮機へ戻る第２冷媒回路（６２）と、前記第１冷媒回路と前記第２冷媒回路とを択一的に成立させる回路切替装置（５４）とを有し、
前記凝縮器は、前記第１冷媒回路の成立時には冷媒を凝縮する一方で前記第２冷媒回路の成立時には冷媒を蒸発させ、
前記制御部は、前記空調ダクト内で空気が前記ヒータコアへ流れるように前記風量割合調節装置を作動させると共に前記回路切替装置によって前記第２冷媒回路を成立させることにより、車室内の暖房を行うことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに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、空調ダクト内に設けられた蒸発器で冷却した空気を空気流れ下流側に設けたヒータコアで加熱可能な車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調ダクト内に設けられた蒸発器で空気を冷却し、蒸発器の空気流れ下流側に設けたヒータコアで蒸発器から流出した空気を加熱して空調風の温度調節を行う車両用空調装置が、従来から知られている。例えば、特許文献１に記載された車両用空調装置がそれである。この特許文献１の車両用空調装置では、空調ダクト内において蒸発器からの冷却風を取り込むためのバイパス通路が、ヒータコアへの通風路や冷風バイパス通路に対して並列に設けられ、そのバイパス通路内に過冷却用熱交換器が配置されている。そして、エアミックスドアがヒータコアへの通風路を開いたときにはバイパス通路も開かれ、凝縮器で凝縮された冷媒は過冷却用熱交換器で更に冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−８６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の車両用空調装置では、補助熱交換器である過冷却用熱交換器をバイバス通路内に配しており、補助熱交換器へは蒸発器からの冷却風の極一部のみが導かれるようになっている。そのため、補助熱交換器の熱交換能力も著しく抑制されてしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、発明者らは、ヒータコアへの通風路においてヒータコアに対し補助熱交換器を空気流れ方向に直列に配置することを考えた。しかしながら、目標の吹出温度との比較でヒータコア内を流れる水温が必要以上に高い場合、要するにヒータコアの加熱能力が過剰である場合には、ヒータコアへの通風路へ流入する風量がエアミックスドアによって少なくされる。そして、補助熱交換器がヒータコアと同一の通風路内に直列配置されているとすれば、それと同時に、補助熱交換器へ流入する風量も少なくされ、冷媒を冷却する補助熱交換器の能力が極めて小さいものとなってしまう。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、蒸発器で冷却された空気を加熱する際に補助熱交換器が熱交換能力を充分に発揮することが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の車両用空調装置の発明では、車室内へ吹き出す空気が流通する第１空気通路（１０１）、およびその第１空気通路と並行に空気が流通する第２空気通路（１０２）が形成されている空調ダクト（１０）と、
吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（２）、その圧縮機が吐出した冷媒を外気との熱交換により凝縮する凝縮器（３）、その凝縮器から流出した冷媒を、空調ダクト内を流れる空気との熱交換により冷却する補助熱交換器（４）、その補助熱交換器から流出した冷媒を減圧する減圧装置（５）、および、空調ダクト内で第１空気通路と第２空気通路と補助熱交換器とに対し空気流れ上流側に配置され、空調ダクト内を流れる空気を、減圧装置で減圧された冷媒との熱交換により冷却する蒸発器（６）を有する冷凍サイクル装置（１）と、
第２空気通路に配置され、蒸発器で冷却された空気を加熱するヒータコア（３４）と、
補助熱交換器を通る空気の風量を調節すると共に、第１空気通路を通る空気と第２空気通路を通る空気との風量割合を調節する風量割合調節装置（１７）とを備え、
補助熱交換器は、ヒータコアを経ずに流れる空気と冷媒とを熱交換させる第１熱交換部（４ａ）を有し、
風量割合調節装置は、第２空気通路を通る空気の風量割合を大きくする向きに作動する場合には、空調ダクト内の空気流れにおいてヒータコアを閉じる一方で第１熱交換部へ空気を流す第１状態になってから、第１熱交換部およびヒータコアへ空気を流す第２状態になることを特徴とする。
【０００８】
上述の発明によれば、補助熱交換器は、ヒータコアを経ずに流れる空気と冷媒とを熱交換させる第１熱交換部を有し、風量割合調節装置は、ヒータコアが配置された第２空気通路を通る空気の風量割合を大きくする向きに作動する場合には、空調ダクト内の空気流れにおいてヒータコアを閉じる一方で前記第１熱交換部へ空気を流す第１状態になってから、第１熱交換部およびヒータコアへ空気を流す第２状態になるので、ヒータコアの加熱能力が過剰になっていても、風量割合調節装置を第１状態にすることで、蒸発器で冷却された空気を補助熱交換器により加熱することが可能である。すなわち、蒸発器で冷却された空気を、ヒータコアへは通さずに補助熱交換器へ通すことが可能である。従って、蒸発器で冷却された空気を加熱する際に、補助熱交換器が熱交換能力を充分に発揮することができる。
【０００９】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載の具体的内容との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態における車両用空調装置１００の概略構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態の車両用空調装置１００の制御系を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態においてエアコンＥＣＵ５０の制御処理を示す第１のフローチャートである。
【図４】第１実施形態においてエアコンＥＣＵ５０の制御処理を示す第２のフローチャートであって、図３のステップＳ０３で実行されるサブルーチンを示したフローチャートである。
【図５】第１実施形態の冷凍サイクル装置１を循環する冷媒の状態の一例を示す圧力−エンタルピ線図である。
【図６】第１実施形態の車両用空調装置１００のリヒート運転において、空調ダクト１０内の空気温度の一例を示すグラフである。
【図７】リヒート運転で第１実施形態の車両用空調装置１００が奏する省動力効果を確認するために行われたシミュレーション結果を示す図であって、第１実施形態と対比される比較例でのシミュレーション結果を示す図である。
【図８】リヒート運転で第１実施形態の車両用空調装置１００が奏する省動力効果を確認するために行われたシミュレーション結果を示す図であって、第１実施形態でのシミュレーション結果を示す図である。
【図９】第１実施形態の過冷却用熱交換器４における冷媒から空気への放熱量と冷凍サイクル装置１の省動力効果との関係を示したイメージ図である。
【図１０】第２実施形態において空調ダクト１０およびその内部を模式的に示した空調ダクト１０の断面図である。
【図１１】第３実施形態において空調ダクト１０およびその内部を模式的に示した空調ダクト１０の断面図である。
【図１２】第４実施形態において空調ダクト１０およびその内部を模式的に示した空調ダクト１０の断面図である。
【図１３】第５実施形態において空調ダクト１０およびその内部を模式的に示した空調ダクト１０の断面図である。
【図１４】第６実施形態における車両用空調装置１００の概略構成を示す模式図であって、図１に相当する図である。
【図１５】第６実施形態においてエアコンＥＣＵ５０の制御処理を示す第１のフローチャートである。
【図１６】第６実施形態においてエアコンＥＣＵ５０の制御処理を示す第２のフローチャートであって、図１５のステップＳ１５で実行されるサブルーチンを示したフローチャートである。
【図１７】第６実施形態での暖房運転において目標吹出温度ＴＡＯとその目標吹出温度ＴＡＯを達成するために必要とされる必要エンジン冷却水温ＴＷｎとの関係を示した図である。
【図１８】第７実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図であって、第１冷媒回路６０を構成する冷媒の流通経路を実線で表すと共に、第１冷媒回路６０から外れた冷媒の流通経路を破線で表した図である。
【図１９】第７実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図であって、第２冷媒回路６２を構成する冷媒の流通経路を実線で表すと共に、第２冷媒回路６２から外れた冷媒の流通経路を破線で表した図である。
【図２０】第８実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図であって、第１冷媒回路６０を構成する冷媒の流通経路を実線で表すと共に、第１冷媒回路６０から外れた冷媒の流通経路を破線で表した図である。
【図２１】第８実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図であって、第２冷媒回路６２を構成する冷媒の流通経路を実線で表すと共に、第２冷媒回路６２から外れた冷媒の流通経路を破線で表した図である。
【図２２】第９実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図であって、第１冷媒回路６０を構成する冷媒の流通経路を実線で表すと共に、第１冷媒回路６０から外れた冷媒の流通経路を破線で表した図である。
【図２３】第９実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図であって、第２冷媒回路６２を構成する冷媒の流通経路を実線で表すと共に、第２冷媒回路６２から外れた冷媒の流通経路を破線で表した図である。
【図２４】第１０実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図であって、第１冷媒回路６０を構成する冷媒の流通経路を実線で表すと共に、第１冷媒回路６０から外れた冷媒の流通経路を破線で表した図である。
【図２５】第１０実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図であって、第２冷媒回路６２を構成する冷媒の流通経路を実線で表すと共に、第２冷媒回路６２から外れた冷媒の流通経路を破線で表した図である。
【図２６】第１１実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図であって、第１冷媒回路６０を構成する冷媒の流通経路を実線で表すと共に、第１冷媒回路６０から外れた冷媒の流通経路を破線で表した図である。
【図２７】第１１実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図であって、第２冷媒回路６２を構成する冷媒の流通経路を実線で表すと共に、第２冷媒回路６２から外れた冷媒の流通経路を破線で表した図である。
【図２８】第１２実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図であって、第１冷媒回路６０を構成する冷媒の流通経路を実線で表すと共に、第１冷媒回路６０から外れた冷媒の流通経路を破線で表した図である。
【図２９】第１２実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図であって、第２冷媒回路６２を構成する冷媒の流通経路を実線で表すと共に、第２冷媒回路６２から外れた冷媒の流通経路を破線で表した図である。
【図３０】第１３実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図であって、第１冷媒回路６０を構成する冷媒の流通経路を実線で表すと共に、第１冷媒回路６０から外れた冷媒の流通経路を破線で表した図である。
【図３１】第１３実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図であって、第２冷媒回路６２を構成する冷媒の流通経路を実線で表すと共に、第２冷媒回路６２から外れた冷媒の流通経路を破線で表した図である。
【図３２】第１実施形態の凝縮器３がサブクールコンデンサとなっている他の実施形態において、冷凍サイクル装置１の概略構成を部分的に示した抜粋図である。
【図３３】第１実施形態の冷凍サイクル装置１にアキュムレータ８６が設けられた他の実施形態において、その冷凍サイクル装置１の概略構成を部分的に示した抜粋図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における車両用空調装置１００の概略構成を示す模式図である。図１に示す車両用空調装置１００は、例えば、走行用内燃機関であるエンジン３０を備える車両に搭載されて、車両の室内すなわち車室内を空調する。エンジン３０は、車両に搭載された発熱機器としても機能する。
【００１３】
図１に示すように、車両用空調装置１００は、空調ダクト１０、冷凍サイクル装置１、冷却水回路３１、ヒータコア３４、エアミックスドア装置１７、吹出モードドア２１〜２３、図２に示した制御部としてのエアコン電子制御装置５０（以下、エアコンＥＣＵ５０という場合がある）、内外気切替ドア１３（図２参照）、および、ブロワ１４（図２参照）等を備えている。
【００１４】
図１に示す空調ダクト１０は、内部に車室内へ吹き出す空調空気を導く空気通路１０ａを形成している。空調ダクト１０は、車室内の前方付近に設けられている。空調ダクト１０の最も上流側には、車室内の空気（以下、内気ともいう）を取り入れる内気吸込口と車室外の空気（以下、外気ともいう）を取り入れる外気吸込口とが形成された不図示の内外気切替箱が構成されている。
【００１５】
その内外気切替箱の内気吸込口および外気吸込口は、サーボモータ等のアクチュエータにより駆動される内外気切替ドア１３（図２参照）によって開閉され、車両用空調装置１００の吸込口モードが、内外気切替ドア１３の作動によって内気循環モードまたは外気導入モードに切り替えられる。そして、内外気切替箱からの空気である外気又は内気は、ブロワ１４（図２参照）によって矢印ＦＬｉｎのように空気通路１０ａへ流入させられる。
【００１６】
空調ダクト１０の最も下流側には、吹出口切替箱を構成する部分であり、デフロスタ開口部、フェイス開口部およびフット開口部が形成されている。デフロスタ開口部には、デフロスタダクトが接続されて、デフロスタダクトの最下流端には、車両のフロント窓ガラスの内面に向かって主に温風を吹き出すデフロスタ吹出口１８が開口している。フェイス開口部には、フェイスダクトが接続されて、フェイスダクトの最下流端には、乗員の頭胸部に向かって主に冷風を吹き出すフェイス吹出口１９が開口している。さらに、フット開口部には、フットダクトが接続されて、フットダクトの最下流端には、乗員の足元部に向かって主に温風を吹き出すフット吹出口２０が開口している。
【００１７】
各吹出口１８、１９、２０の内側には、それぞれの開口部を開閉するデフロスタドア２１、フェイスドア２２、フットドア２３が回動自在に取り付けられている。これらのドア２１、２２、２３は、サーボモータ等のアクチュエータによりそれぞれ駆動されて、吹出口モードをフェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモード、またはデフロスタモードの何れかに切り替えることが可能となっている。デフロスタドア２１、フェイスドア２２、およびフットドア２３は、吹出モード切替装置である。
【００１８】
ブロワ１４（図２参照）は、空調ダクト１０内に空気流を発生させる電動送風機であり、羽根車を回転駆動する電動モータの回転速度は、その電動モータへの印加電圧に応じて決定される。そして、その電動モータへの印加電圧はエアコンＥＣＵ５０（図２参照）からの制御信号に基づいて制御され、その印加電圧の制御によってブロワ１４の送風量は制御される。
【００１９】
図１に示すように、冷凍サイクル装置１は、圧縮機２、凝縮器３、補助熱交換器としての過冷却用熱交換器４、減圧装置５、および蒸発器６を順に、冷媒配管９で環状に接続して構成されている。これにより、圧縮機２から吐出された冷媒が凝縮器３と過冷却用熱交換器４と減圧装置５と蒸発器６とを順に経て圧縮機２へ戻る冷媒回路が構成されている。なお、補助熱交換器とは、他の熱交換器よりも少ない熱交換量を補うものに限定されるものではない。例えば、過冷却用熱交換器４の熱交換量が凝縮器３の熱交換量より大きくても構わない。
【００２０】
圧縮機２は冷媒吸入口２ａと冷媒吐出口２ｂとを有し、冷媒吸入口２ａから吸入した冷媒を圧縮し、その圧縮した冷媒を冷媒吐出口２ｂから吐出する。凝縮器３は、圧縮機２から吐出された冷媒を外気との熱交換により凝縮液化させる。過冷却用熱交換器４は、凝縮器３で凝縮された液相冷媒または気液二相冷媒を更に冷却する。過冷却用熱交換器４は空調ダクト１０内に配置されているので、言い換えれば、凝縮器３から流出した冷媒を、空調ダクト１０内を流れる空気との熱交換により冷却する。減圧装置５は、過冷却用熱交換器４で冷却された冷媒を減圧膨張させる。蒸発器６は、減圧装置５が減圧した冷媒を蒸発気化させる。
【００２１】
圧縮機２は、例えば車両のエンジンルーム内に設けられている。圧縮機２は、エンジン３０に連結されており、エンジン３０の駆動力により駆動される。また、圧縮機２は電磁クラッチ２ｃを有しており、その電磁クラッチ２ｃによってエンジン３０からの駆動力伝達が断続される。電磁クラッチ２ｃの断続はエアコンＥＣＵ５０によって制御される。
【００２２】
凝縮器３は、例えば、車両のエンジンルーム前方等の車両が走行する際に生じる走行風を受け易い場所に設けられ、内部を流れる冷媒と室外ファンにより送風される外気および走行風とを熱交換する室外熱交換器である。
【００２３】
冷凍サイクル装置１には、凝縮器３と過冷却用熱交換器４との間に、例えば気液分離器を設けることができる。この気液分離器は、凝縮器３から流出した冷媒を気液分離して液相冷媒のみを下流に流すとともに、余剰冷媒を内部に貯留する。
【００２４】
冷却水回路３１は、エンジン３０とヒータコア３４とを繋ぐ熱媒体回路であり、例えばエンジン３０のウォータジャケットで暖められた冷却水がウォータポンプによって循環させられる回路である。冷却水回路３１には、図示を省略したラジエータ等が、ヒータコア３４と並列に接続している。
【００２５】
ヒータコア３４は、エンジン３０から受熱してエンジン３０を冷却する熱媒体である冷却水が内部を流れる。ヒータコア３４は、ヒータコア３４が設けられた加熱用通路１０２を流れる空気を、エンジン３０で加熱された冷却水と熱交換させることにより加熱する加熱装置である。要するに、ヒータコア３４は、その冷却水を暖房用熱源として、蒸発器６で冷却されて空調ダクト１０内を流れる空気を加熱する。
【００２６】
蒸発器６は、空調ダクト１０内の空気通路１０ａにおいて、ブロワ１４（図２参照）よりも空気流れ下流側に配置されている。詳細には、蒸発器６は、ブロワ１４直後の通路全体を横断するように配置されている。そのため、蒸発器６は、ブロワ１４から吹き出された空気全部が通過するようになっている。そして、蒸発器６は、空気通路１０ａを流れる空気を、減圧装置５で減圧された冷媒との熱交換により冷却する。すなわち、蒸発器６は、内部を流れる冷媒と空気通路１０ａを流れる空気との間で熱交換が行われて当該空気を冷却する空気冷却作用及び自身を通過する空気を除湿する空気除湿作用を行う室内熱交換器である。
【００２７】
蒸発器６の空気流れ下流側において、空気通路１０ａは分岐点１０ｃで２つに分岐している。分岐点１０ｃよりも空気流れ下流側では、空気通路１０ａは、第１空気通路としての冷風バイパス通路１０１と、冷風バイパス通路１０１と並行に空気が流通する第２空気通路としての加熱用通路１０２とに分かれている。
【００２８】
すなわち、空調ダクト１０内には、車室内へ吹き出す空気が流通する冷風バイパス通路１０１および加熱用通路１０２が形成されている。そして、蒸発器６は、空調ダクト１０内で、冷風バイパス通路１０１と加熱用通路１０２と過冷却用熱交換器４とヒータコア３４との何れに対しても空気流れ上流側に配置されている。なお、矢印ＤＲ１は車両に搭載された空調ダクト１０の鉛直方向ＤＲ１を示している。また、冷風バイパス通路１０１は加熱用通路１０２よりも鉛直方向ＤＲ１で上側に配置された上部空気通路となっており、加熱用通路１０２は下部空気通路となっている。
【００２９】
加熱用通路１０２には、過冷却用熱交換器４とヒータコア３４とが互いに隣接して配置されている。詳細には、過冷却用熱交換器４およびヒータコア３４は加熱用通路１０２内において、加熱用通路１０２の空気流れ方向に交差する流れ交差方向ＤＲｃｓ、具体的には空気流れ方向に直交する方向ＤＲｃｓに並んで配置されている。
【００３０】
そして、過冷却用熱交換器４およびヒータコア３４は全体として、加熱用通路１０２全体を横断するように配置されている。すなわち、過冷却用熱交換器４はヒータコア３４よりも上記流れ交差方向ＤＲｃｓにおける一方側へ寄って配置され、逆に、ヒータコア３４は上記流れ交差方向ＤＲｃｓにおける他方側へ寄って配置されている。
【００３１】
言い換えれば、過冷却用熱交換器４およびヒータコア３４は、加熱用通路１０２を流れる空気が過冷却用熱交換器４とヒータコア３４との一方だけを通るように配置されている。そのため、過冷却用熱交換器４は、加熱用通路１０２においてヒータコア３４を経ずに流れる空気と冷媒とを熱交換させる熱交換部４ａとなっている。逆に、ヒータコア３４は、加熱用通路１０２において過冷却用熱交換器４を経ずに流れる空気とエンジン３０の冷却水とを熱交換させる熱交換部となっている。なお、過冷却用熱交換器４のコア面およびヒータコア３４のコア面は、それら熱交換器４、３４の並び方向すなわち上記流れ交差方向ＤＲｃｓと平行になっている。
【００３２】
冷風バイパス通路１０１は、過冷却用熱交換器４およびヒータコア３４をバイパスして空気を流通する通路である。冷風バイパス通路１０１と加熱用通路１０２との分岐点１０ｃの近傍には、エアミックスドア装置１７が配置されている。
【００３３】
エアミックスドア装置１７は、冷風バイパス通路１０１を通過する空気と加熱用通路１０２を通過する空気との風量割合を調節する風量割合調節装置である。エアミックスドア装置１７は、例えばアクチュエータ等によりそのドア本体の位置を変化させて、空調ダクト１０内の蒸発器６よりも下流の配風を調節し、それにより、車室内へ吹き出す空気の吹出温度を調整する。
【００３４】
具体的に、エアミックスドア装置１７は、冷風バイパス通路１０１の上流端開口の開度を調節する第１ドア１７１と、加熱用通路１０２の上流端開口の開度を調節する第２ドア１７２とを含んで構成されている。例えば、冷風バイパス通路１０１を通過する空気に対する加熱用通路１０２を通過する空気の風量割合を大きくするためには、冷風バイパス通路１０１の開度が第１ドア１７１によって小さくされると共に、加熱用通路１０２の開度が第２ドア１７２によって大きくされる。
【００３５】
また、第２ドア１７２は、加熱用通路１０２の開度を調節するので、それに伴って、過冷却用熱交換器４を通る空気の風量を調節する。また、本実施形態では、車室内への多量の冷風吹き出しが必要な場合等には、第１ドア１７１を開制御して、主にフェイス吹出口１９から冷風を吹き出すことができる。
【００３６】
第１ドア１７１は回動式のドアであり、第２ドア１７２は、加熱用通路１０２の上流端開口に沿って矢印ＡＲｄのようにスライドするスライド式ドアである。詳細には、第２ドア１７２は、過冷却用熱交換器４とヒータコア３４との並び方向である流れ交差方向ＤＲｃｓへ移動することで加熱用通路１０２を開閉する。
【００３７】
例えば、第２ドア１７２は、加熱用通路１０２を全閉状態から開放する動作では、加熱用通路１０２の流れ交差方向ＤＲｃｓにおける一方側（すなわち過冷却用熱交換器４側）から加熱用通路１０２の上流端開口を開き始める。逆に、第２ドア１７２は、加熱用通路１０２を全開状態から閉じる動作では、上記流れ交差方向ＤＲｃｓにおける他方側（すなわちヒータコア３４側）から加熱用通路１０２の上流端開口を閉じ始める。
【００３８】
従って、エアミックスドア装置１７は、加熱用通路１０２を通る空気の風量割合を大きくする向きに作動する場合、具体的には第２ドア１７２が加熱用通路１０２を全閉状態から開く動作を行う場合には、空調ダクト１０内の空気流れにおいてヒータコア３４を閉じる一方で過冷却用熱交換器４へ空気を流す第１状態になってから、過冷却用熱交換器４およびヒータコア３４へ空気を流す第２状態になる。逆に、エアミックスドア装置１７は、第２ドア１７２が加熱用通路１０２を全開状態から閉じる動作を行う場合には、上記第２状態から第１状態になり、その第１状態から加熱用通路１０２を全閉状態にする。そのエアミックスドア装置１７の第１状態とは加熱用通路１０２を例えば半開状態とする動作状態であり、エアミックスドア装置１７の第２状態とは加熱用通路１０２を例えば全開状態とする動作状態である。なお、エアミックスドア装置１７の第１状態においてヒータコア３４を閉じることとは、ヒータコア３４を完全に閉塞することだけでなく、ヒータコア３４をほぼ閉塞することも含んだ意味である。
【００３９】
エアミックスドア装置１７全体として、エアミックスドア装置１７は、第１ドア１７１によって冷風バイパス通路１０１を全開状態にする一方で第２ドア１７２によって加熱用通路１０２を全閉状態にする最大冷房位置すなわちＭＡＸＣＯＯＬ位置から、第１ドア１７１によって冷風バイパス通路１０１を全閉状態にする一方で第２ドア１７２によって加熱用通路１０２を全開状態にする最大暖房位置すなわちＭＡＸＨＯＴ位置までの範囲で動作する。図１では、ＭＡＸＨＯＴ位置の第１ドア１７１および第２ドア１７２が実線で図示され、ＭＡＸＣＯＯＬ位置の第１ドア１７１および第２ドア１７２が破線で図示されている。
【００４０】
冷風バイパス通路１０１および加熱用通路１０２の空気流れ下流側には、冷風バイパス通路１０１からの冷風と加熱用通路１０２からの温風とが合流し混合される冷温風混合空間１０ｄすなわち合流空間１０ｄが形成されている。前述したデフロスタ開口部、フェイス開口部およびフット開口部は、この冷温風混合空間１０ｄに臨むように形成されており、冷温風混合空間１０ｄからの風が各開口部に流入可能となっている。
【００４１】
次に、本実施形態の制御系の構成を図２に基づいて説明する。図２は、本実施形態の車両用空調装置１００の制御系を示すブロック図である。エアコンＥＣＵ５０には、車室内前面に設けられた操作パネル５１上の温度設定スイッチ等の各スイッチからのスイッチ信号、および各センサからのセンサ信号が入力される。
【００４２】
また、空調起動スイッチ５２が操作パネル５１と共に車室内前面に設けられている。この空調起動スイッチ５２は、エアコン運転の起動（オン）と停止（オフ）とを切り替えるために乗員に操作されるエアコンスイッチである。空調起動スイッチ５２は、エアコン運転を起動させるエアコンオン位置と、エアコン運転を停止させるエアコンオフ位置との２つの操作位置の何れかに切り替えられる。そして、空調起動スイッチ５２の操作位置を示す信号もエアコンＥＣＵ５０に入力される。エアコン運転とは例えば冷房運転または除湿運転であり、少なくとも蒸発器６で空調空気を冷却する空調運転である。
【００４３】
ここで、上記の各センサとしては、例えば図２に示したように、内気温センサ４０、外気温センサ４１、日射センサ４２、エバ温度センサ４３、水温センサ４４、および過冷却温度センサ４５等がある。内気温センサ４０は、車室内の空気温度ＴＲ（以下、内気温ＴＲと言う場合がある）を検出する。外気温センサ４１は、車室外の空気温度ＴＡＭ（以下、外気温ＴＡＭと言う場合がある）を検出する。日射センサ４２は、車室内に照射される日射量ＴＳを検出する。エバ温度センサ４３は、蒸発器６の外表面温度もしくは蒸発器６で冷却された空気温度ＴＥを蒸発器６の温度として検出する。水温センサ４４は、ヒータコア３４に流入する冷却水の温度ＴＷすなわち冷却水温ＴＷを検出する。過冷却温度センサ４５は、過冷却用熱交換器４の外表面温度もしくは過冷却用熱交換器４で加熱された空気温度ＴＳＣを検出する。
【００４４】
エアコンＥＣＵ５０の内部には、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピータが設けられ、各センサ４０〜４５からのセンサ信号は、エアコンＥＣＵ５０内の図示しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００４５】
車両用空調装置１００を制御する制御部としてのエアコンＥＣＵ５０は、操作パネル５１の各スイッチからの入力信号および各センサ４０〜４５からの入力信号等に基づいて、後述する手順に従って、対象装置の作動制御を行うようになっている。対象装置としては、内外気切替ドア１３、ブロワ１４、エアミックスドア装置１７、吹出モードドア２１〜２３、圧縮機２、減圧装置５等がある。なお、減圧装置５が、例えば冷媒温度感温式の膨張弁装置である場合には、エアコンＥＣＵ５０は減圧装置５の作動制御は行わない。
【００４６】
次に、上記構成に基づき、本実施形態の車両用空調装置１００の作動について説明する。エアコンＥＣＵ５０は、車両のイグニッションスイッチがオンにされると動作状態になり、図３のフローチャートに示す制御処理を周期的に繰り返し実行する。図３は、エアコンＥＣＵ５０の制御処理を示す第１のフローチャートである。
【００４７】
図３に示すように、エアコンＥＣＵ５０は、まず、ステップＳ０１にて各種設定を初期化する。次に、ステップＳ０２にて、空調起動スイッチ５２の操作位置がエアコンオン位置になっているか否かを判断する。ステップＳ０２において、空調起動スイッチ５２の操作位置がエアコンオン位置になっていると判断した場合には、ステップＳ０３へ進む。その一方で、空調起動スイッチ５２の操作位置がエアコンオン位置ではないと判断した場合には、ステップＳ０４へ進む。
【００４８】
ステップＳ０３では、エアコン運転を実行する。そして、エアコン運転で実行する制御処理の１つとして、後述の図４のフローチャートに示す制御処理を実行する。図４のフローチャートが終了すると、図３のフローチャートの実行ステップはステップＳ０２に戻る。
【００４９】
図３のステップＳ０４では、エアコンＥＣＵ５０は、例えば圧縮機２をオフにしてエアコン運転を停止する。ステップＳ０４が終わると、図３のフローチャートは終了し、再びステップＳ０１から開始する。
【００５０】
図４は、エアコンＥＣＵ５０の制御処理を示す第２のフローチャートであって、図３のステップＳ０３で実行されるサブルーチンを示したフローチャートである。図４のフローチャートでは、エアコンＥＣＵ５０は、まず、ステップＳ１０１にて操作パネル５１の各スイッチからスイッチ信号を読み込むとともに、各センサ４０〜４５等からのセンサ信号を読み込む。そして、次に、ステップＳ１０２にて、車室内へ吹き出す空気の温度目標値である目標吹出温度ＴＡＯを、予めＲＯＭに記憶された演算式に基づいて算出する。目標吹出温度ＴＡＯは、例えば、内気温ＴＲ、外気温ＴＡＭ、日射量ＴＳ、および車室内設定温度Ｔｓｅｔに基づいて算出される。
【００５１】
ステップＳ１０２において目標吹出温度ＴＡＯを算出したら、ステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３では、車室内への吹き出し空気温度を目標吹出温度ＴＡＯとするために、エアミックスドア装置１７をＭＡＸＣＯＯＬ位置とした空調の状態と比較して、加熱用通路１０２で加熱される温風の温風量を増加する必要があるか否かを判断する。要するに、第２ドア１７２を開く必要があるか否かを判断する。例えば、エアコンＥＣＵ５０は、目標吹出温度ＴＡＯとエバ温度センサ４３によって検出される空気温度ＴＥとを比較し、目標吹出温度ＴＡＯがその空気温度ＴＥよりも高い場合（ＴＡＯ＞ＴＥ）には、温風量を増加する必要があると判断する。
【００５２】
ステップＳ１０３において、温風量を増加する必要があると判断した場合には、ステップＳ１０４へ進む。その一方で、温風量を増加する必要がないと判断した場合には、ステップＳ１０５へ進む。
【００５３】
ステップＳ１０４では、基準となる所定の温風量よりも更に温風量を増加する必要があるか否かを判断する。例えば、エアコンＥＣＵ５０は、目標吹出温度ＴＡＯとエバ温度センサ４３によって検出される空気温度ＴＥとの差（＝ＴＡＯ−ＴＥ）が予め定められた閾値よりも大きい場合に、温風量を更に増加する必要があると判断する。その閾値は正の値であって実験的に予め定められている。
【００５４】
ステップＳ１０４において、温風量を更に増加する必要があると判断した場合には、ステップＳ１０６へ進む。その一方で、温風量を更に増加する必要はないと判断した場合には、ステップＳ１０７へ進む。
【００５５】
ステップＳ１０５では、エアミックスドア装置１７をＭＡＸＣＯＯＬ位置に動作させる。すなわち、第１ドア１７１によって冷風バイパス通路１０１を全開状態にする一方で、第２ドア１７２によって加熱用通路１０２を全閉状態にする。
【００５６】
ステップＳ１０６では、第２ドア１７２によって加熱用通路１０２を全開状態にする。これにより、蒸発器６で冷却された空調空気を加熱してから車室内へ吹き出すリヒート運転が行われ、その空調空気の加熱には、過冷却用熱交換器４とヒータコア３４との両方が用いられる。リヒート運転とはエアコン運転のうちの一態様である。
【００５７】
また、ステップＳ１０６では、エアコンＥＣＵ５０は、エバ温度センサ４３、水温センサ４４、および過冷却温度センサ４５からの入力情報に基づいて、第１ドア１７１を全閉から全開までの間で作動させて冷風バイパス通路１０１の開度調節を行う。例えば、冷風バイパス通路１０１を通過した冷風と加熱用通路１０２を通過した冷風とが冷温風混合空間１０ｄで混合されて吹き出されるので、冷風バイパス通路１０１の開度調節は、その冷温風混合空間１０ｄで混交された空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近付くように行われる。
【００５８】
ステップＳ１０７では、エアミックスドア装置１７を、空調ダクト１０内の空気流れにおいてヒータコア３４を閉じる一方で過冷却用熱交換器４へ空気を流す上記第１状態にする。要するに、蒸発器６で冷却された空気をヒータコア３４よりも過冷却用熱交換器４へ優先的に流す。例えば、第２ドア１７２を、過冷却用熱交換器４が全開になりヒータコア３４が全閉になるドア位置に位置決めする。また、エアコンＥＣＵ５０は、ステップＳ１０６と同様に、第１ドア１７１を作動させて冷風バイパス通路１０１の開度調節を行う。
【００５９】
これにより、ステップＳ１０７でも上記リヒート運転が行われるが、空調空気の加熱には、過冷却用熱交換器４とヒータコア３４とのうち過冷却用熱交換器４だけが用いられる。なお、ステップＳ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０７の何れかを実行したら、エアコンＥＣＵ５０が実行する制御処理は図３のフローチャートへ戻り、再び図３のステップＳ０２から開始する。
【００６０】
図示は省略しているが、図３および図４の制御処理においてエアコン運転の実行中には、エアコンＥＣＵ５０は、予めＲＯＭに記憶された特性図（マップ）から、目標吹出温度ＴＡＯ等に対応したブロワ１４の風量、圧縮機２のオンオフ切替状態、内外気の吸込口モードおよび吹出口モードも決定する。
【００６１】
また、操作パネル５１上においてブロワ風量、吸込口モードおよび吹出口モードが手動操作により設定されている場合には、その設定モードに決定する。また、エアコンＥＣＵ５０は、図３および図４の制御処理の実行中に算出または決定した各制御状態が得られるように、内外気切替ドア１３、ブロワ１４、エアミックスドア装置１７、吹出モードドア２１〜２３、圧縮機２等に制御信号を出力する。
【００６２】
また、上述した図３および図４の各ステップでの処理は、それぞれの機能を実現する手段を構成している。後述する図１５および図１６のフローチャートでも同様である。
【００６３】
上述したように、本実施形態によれば、過冷却用熱交換器４は、ヒータコア３４を経ずに流れる空気と冷媒とを熱交換させる熱交換部となっている。そして、エアミックスドア装置１７は、加熱用通路１０２を通る空気の風量割合を大きくする向きに作動する場合、例えばＭＡＸＣＯＯＬ位置からＭＡＸＨＯＴ位置へと作動する場合には、空調ダクト１０内の空気流れにおいてヒータコア３４を閉じる一方で過冷却用熱交換器４へ空気を流す第１状態になってから、過冷却用熱交換器４およびヒータコア３４へ空気を流す第２状態になる。そのため、ヒータコア３４の加熱能力が過剰になっておりヒータコア３４への通風を制限する必要がある場合であっても、エアミックスドア装置１７を上記第１状態にすることで、蒸発器６で冷却された空気を過冷却用熱交換器４により加熱することが可能である。従って、車両用空調装置１００のリヒート運転において、蒸発器６で冷却された空気を加熱する際に、過冷却用熱交換器４が熱交換能力を充分に発揮することができる。
【００６４】
また、本実施形態によれば、過冷却用熱交換器４は加熱用通路１０２に配置されているので、例えば特許文献１の車両用空調装置のように加熱用通路１０２や冷風バイパス通路１０１に対して並列に別個の並列通路を設け過冷却用熱交換器４を配置する場合と比較して、並列通路の形成およびこの並列通路を開閉するドアを不要とすることができる。また、並列通路の開放や閉鎖により空調ダクト内の空気流れが大きく変化して温度調整性能が悪化することも防止することができる。
【００６５】
また、本実施形態によれば、図１に示すように、過冷却用熱交換器４はヒータコア３４よりも加熱用通路１０２の流れ交差方向ＤＲｃｓにおける一方側へ寄って配置され、逆に、ヒータコア３４は上記流れ交差方向ＤＲｃｓにおける他方側へ寄って配置されている。そして、第２ドア１７２は、加熱用通路１０２を閉じた状態から開放する動作では、加熱用通路１０２の流れ交差方向ＤＲｃｓにおける上記一方側から加熱用通路１０２の上流端開口を開き始める。従って、蒸発器６で冷却された空気をヒータコア３４へは流さずに過冷却用熱交換器４へ流す第１の空気流通状態と、蒸発器６で冷却された空気をヒータコア３４と過冷却用熱交換器４との両方へ流す第２の空気流通状態とを、１つのドア機構の作動で実現することが可能である。すなわち、過冷却用熱交換器４用とヒータコア３４用とで別々のドア機構を設ける必要がない。
【００６６】
ここで、冷凍サイクル装置１を循環する冷媒の状態変化、および空調ダクト１０内を流れる空調空気の温度変化などについて、図５〜９を用いて説明する。図５は、冷凍サイクル装置１を循環する冷媒の状態の一例を示す圧力−エンタルピ線図である。
【００６７】
図５に冷凍サイクル装置１中の冷媒状態を示すように、圧縮機２による圧縮に伴いＰＡ点からＰＢ点へ圧力およびエンタルピが上昇させられた気相冷媒は、凝縮器３で放熱されて凝縮する。そして、凝縮器３から流出した冷媒がＰＣ点に示す状態であるとすると、過冷却用熱交換器４に通風され過冷却用熱交換器４が熱交換可能となっている場合には、過冷却用熱交換器４から流出した冷媒はＰＤ点に示す状態となる。すなわち、減圧装置５で減圧される前に、過冷却用熱交換器４で冷媒のエンタルピは大きく低下する。
【００６８】
これにより、蒸発器６への流入冷媒と蒸発器６からの流出冷媒との間のエンタルピ差、すなわち図５のＰＥ点とＰＡ点との間のエンタルピ差が大きく確保され、冷凍サイクル装置１の冷房能力および運転効率ＣＯＰを大きく向上することができる。すなわち、過冷却用熱交換器４によって省動力効果を得ることができる。
【００６９】
例えば、図５に一部を破線Ｌ１で示したサイクルは、過冷却用熱交換器４を備えていない従来例のものであるが、その従来例に対して、本実施形態では過冷却用熱交換器４での熱交換により破線Ｌ１が実線Ｌ２へと移り、上記エンタルピ差の拡大が図られて省動力効果を生じている。
【００７０】
凝縮器３の冷媒凝縮温度は、例えば外気温度に対して１０〜２０℃高く、外気温度が３５℃のときには４５〜５５℃程度となる。凝縮器３が所謂サブクールコンデンサである場合には、凝縮器３の出口冷媒は凝縮温度に対して約１０℃ほど低下し、ＰＣ点の冷媒温度は３５〜４５℃となる。モリエル線図上において凝縮温度を５０℃、凝縮器３の過冷却部によるサブクールを１０℃、蒸発器６側の温度を０℃として、過冷却用熱交換器４によって冷媒温度を１０℃にまで低下させた場合には、本実施形態の冷凍サイクル装置１の効率ＣＯＰは５．９９となる。
【００７１】
これに対し、過冷却用熱交換器４を有さない上記従来例の冷凍サイクル装置では、減圧装置５へ流入する冷媒の温度が外気温度よりも低くはならないので、その冷凍サイクル装置の効率ＣＯＰは４．４３となる。このように、本実施形態の冷凍サイクル装置１によれば、大幅な効率向上が達成される。要するに、本実施形態では、減圧装置５へ流入する冷媒の温度を過冷却用熱交換器４での冷媒の冷却により外気温度よりも低くすることができるので、その分、蒸発器６において冷媒へ与えられるエンタルピが大きくなる。その結果として冷凍サイクル装置１の大幅な効率向上が達成される。なお、上記効率ＣＯＰに関する結果は、冷媒をＲ１２３４ｙｆ、圧縮効率、体積効率を１とした場合の理論効率である。
【００７２】
図６は、車両用空調装置１００のリヒート運転において、空調ダクト１０内の空気温度の一例を示すグラフである。図６に示すように、空調ダクト１０内に取り入れられた空気は蒸発器６における冷媒と熱交換で冷却され温度低下する。このとき、露点以下に空気温度を下げることで空気に含まれる水分が凝縮し、絶対湿度が低下する。この除湿された空気をヒータコア３４で加熱し適度な吹出し空気温度を作って車室内へ吹出すことで車室内の乗員の快適性を維持することができる。本実施形態では、例えば第２ドア１７２が全開状態であれば、加熱用通路１０２を通る空気は、凝縮器３から流出した冷媒が導かれる過冷却用熱交換器４において加熱され、これと並行してヒータコア３４でも加熱される。
【００７３】
過冷却用熱交換器４を備えない車両用空調装置では、空気の加熱の全てをヒータコア３４でエンジン排熱を使って行っている。これに対して、本実施形態の車両用空調装置１００では、空気の加熱の一部を減圧前の冷媒の熱を用いて行うことで、車室内の快適性を維持しながら、蒸発器６へ流入する直前の冷媒のエンタルピを低下させる。
【００７４】
図６に示すように、過冷却用熱交換器４を備えない上記従来例の車両用空調装置では、例えば破線Ｌ３のようにヒータコア３４でのみ空気が加熱され、これにより吹出温度が目標吹出温度ＴＡＯにまで上昇させられる。その一方で、本実施形態の車両用空調装置１００では、例えば実線Ｌ４のように、過冷却用熱交換器４で加熱された空気がヒータコア３４で加熱された空気と混ざることで、吹出温度が目標吹出温度ＴＡＯにまで上昇させられる。
【００７５】
図７および図８は、リヒート運転で本実施形態の車両用空調装置１００が奏する省動力効果を確認するために行われたシミュレーション結果を示す図である。図７は、本実施形態と対比される比較例のものであり、図８は本実施形態のものある。図７の比較例は、過冷却用熱交換器４がヒータコア３４に対して直列に且つ空気流れ上流側に配置されているという点で本実施形態と異なるが、他の構成は本実施形態と同じである。
【００７６】
図７および図８のシミュレーション条件は、吹出風量が２５０ｍ３／ｈであり、吹出温度は１５℃であり、過冷却用熱交換器４へ流入する直前の冷媒温度は３５℃であり、ヒータコア３４へ流入する直前の冷却水の温度ＴＷは６５℃である。なお、図７および図８では、空調ダクト１０およびその内部が模式的に図示されているので、図１と比較して簡潔な図示となっている。例えば、図７および図８における空調ダクト１０および第２ドア１７２は図１のものと同様であるが、図１と比較して簡潔に表示されている。また、図７および図８では第１ドア１７１の図示は省略されている。
【００７７】
図７に示す比較例において吹出風量を２５０ｍ３／ｈ、吹出温度を１５℃とすると、蒸発器６から流出する空気は５℃まで冷却される。そして、吹出風量２５０ｍ３／ｈのうち２２０ｍ３／ｈは冷風バイパス通路１０１へ流れ、残りの３０ｍ３／ｈは加熱用通路１０２へ流れることとなる。加熱用通路１０２では、３０ｍ３／ｈの空気が過冷却用熱交換器４とヒータコア３４とによって加熱される。具体的には、過冷却用熱交換器４によって１４℃にまで加熱された後、ヒータコア３４によって６５℃にまで加熱される。そして、冷風バイパス通路１０１から流出した２２０ｍ３／ｈの冷風と加熱用通路１０２から流出した３０ｍ３／ｈの温風とが混合されて、吹出温度が１５℃になる。
【００７８】
一方、図８に示す本実施形態において吹出風量を２５０ｍ３／ｈ、吹出温度を１５℃とすると、上記比較例と同様に、蒸発器６から流出する空気は５℃まで冷却される。しかし、このリヒート運転では過冷却用熱交換器４の加熱能力だけで足りるので、図４のステップＳ１０７が実行され、第２ドア１７２は、ヒータコア３４を閉じる一方で過冷却用熱交換器４へ空気を流すように位置決めされる。
【００７９】
そのため、吹出風量２５０ｍ３／ｈのうち１５０ｍ３／ｈは冷風バイパス通路１０１へ流れると共に、残りの１００ｍ３／ｈは加熱用通路１０２へ流れ、その１００ｍ３／ｈの空気は過冷却用熱交換器４によって加熱される。そして、冷風バイパス通路１０１から流出した１５０ｍ３／ｈの冷風と加熱用通路１０２から流出した１００ｍ３／ｈの温風とが混合されて、吹出温度が１５℃になる。なお、吹出温度を図８の状態よりも高めるのであれば、その分だけヒータコア３４へ空気を流入させればよい。
【００８０】
このように本実施形態を上記比較例と対比すると、比較例では、冷却水の温度ＴＷが高いほど、すなわちヒータコア３４の加熱能力が高いほど、ヒータコア３４での冷却水からの放熱量（単位は例えば「Ｗ」）を制限するために、加熱用通路１０２へ流れる空気の流量が低下させられる。その結果、過冷却用熱交換器４で熱交換される空気の流量も低下し、過冷却用熱交換器４による省動力効果が小さくなる。これに対し、本実施形態では、ヒータコア３４を用いずに過冷却用熱交換器４で加熱用通路１０２の空気を加熱することができるので、ヒータコア３４の加熱能力に制限されずに過冷却用熱交換器４へ空気を流すことができる。その結果、過冷却用熱交換器４の冷媒からの放熱量を最大限大きくすることができ、図７のように過冷却用熱交換器４とヒータコア３４とを直列に配置した比較例と比較して、過冷却用熱交換器４による省動力効果を大きくすることができる。
【００８１】
図９は、過冷却用熱交換器４における冷媒から空気への放熱量と冷凍サイクル装置１の省動力効果との関係を示したイメージ図である。過冷却用熱交換器４での放熱量が大きくなるほど、図５のＰＥ点とＰＡ点との間のエンタルピ差は拡大するので、図９に示すように省動力効果も大きくなる。
【００８２】
例えば、図７の比較例のシミュレーション結果では、過冷却用熱交換器４での放熱量は１００Ｗであるので、図９に示すようにその省動力効果の大きさはＥＦ１になる。その一方で、図８の本実施形態のシミュレーション結果では、過冷却用熱交換器４での放熱量は４００Ｗであるので、図９に示すようにその省動力効果の大きさはＥＦ２になり、本実施形態ではリヒート運転時に、図７の比較例によりも大きい省動力効果を得ることができる。
【００８３】
また、本実施形態によれば、蒸発器６で冷却された空気を加熱することなく車室内へ吹き出すときには、第２ドア１７２が加熱用通路１０２を閉塞して、過冷却用熱交換器４およびヒータコア３４からの放熱を抑制する。これによると、蒸発器６で冷却された空気を加熱することなく車室内へ吹き出すときには、過冷却用熱交換器４やヒータコア３４による空気の不要な加熱を防止することができる。
【００８４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。後述の第３実施形態以降でも同様である。
【００８５】
図１０は、本実施形態において空調ダクト１０およびその内部を模式的に示した空調ダクト１０の断面図である。図１０では、第１実施形態における図１と比較して簡潔な図示となっているが、図１０中で第１実施形態と同一の符号が付されたものは図１中のそれと同様のものである。例えば、図１０における空調ダクト１０およびエアミックスドア装置１７は図１のものと比較して簡潔に表示されているが、図１のものと同様の構成である。このことは、後述の図１１〜１３でも同じである。
【００８６】
図１０に示すように、本実施形態では空調ダクト１０における過冷却用熱交換器４およびヒータコア３４の配置が第１実施形態と異なっている。具体的には、過冷却用熱交換器４は、第１実施形態の冷風バイパス通路１０１に相当する第１空気通路１０１に設けられ、その第１空気通路１０１の通路全体を横断するように配置されている。そのため、過冷却用熱交換器４は、第１空気通路１０１へ流入した空気全部が通過するようになっている。
【００８７】
また、ヒータコア３４は、第１実施形態の加熱用通路１０２に相当する第２空気通路１０２に設けられ、その第２空気通路１０２の通路全体を横断するように配置されている。そのため、ヒータコア３４は、第２空気通路１０２へ流入した空気全部が通過するようになっている。そして、冷却用熱交換器４は、第１空気通路１０１へ流入した空気を冷媒との熱交換により加熱し、ヒータコア３４は、第２空気通路１０２へ流入した空気を冷却水との熱交換により加熱する。なお、図１０の矢印ＡＴ１は第１ドア１７１の動作方向を示し、矢印ＡＴ２は第２ドア１７２の動作方向を示している。
【００８８】
本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００８９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
【００９０】
図１１は、本実施形態において空調ダクト１０およびその内部を模式的に示した空調ダクト１０の断面図である。図１１に示すように、本実施形態では空調ダクト１０における過冷却用熱交換器４およびヒータコア３４の配置が第１実施形態と異なっている。具体的には、過冷却用熱交換器４は、第２ドア１７２よりも空気流れ上流側に配置されている。すなわち、冷風バイパス通路１０１および加熱用通路１０２よりも空気流れ上流側に配置されている。
【００９１】
また、ヒータコア３４は、加熱用通路１０２に設けられ、その加熱用通路１０２の通路全体を横断するように配置されている。そのため、ヒータコア３４は、加熱用通路１０２へ流入した空気全部が通過するようになっている。そして、ヒータコア３４は、加熱用通路１０２へ流入した空気を冷却水との熱交換により加熱する。
【００９２】
また、過冷却用熱交換器４は、冷風バイパス通路１０１と加熱用通路１０２との両方に対し空気流れ方向に重なるように配置されているので、ヒータコア３４を経ずに流れる空気と冷媒とを熱交換させる第１熱交換部４ａと、ヒータコア３４を通る空気と冷媒とを熱交換させる第２熱交換部４ｂとを有している。すなわち、過冷却用熱交換器４の第１熱交換部４ａは冷風バイパス通路１０１に対して空気流れ方向に重なり、第２熱交換部４ｂは加熱用通路１０２に対して空気流れ方向に重なっている。そして、第２熱交換部４ｂはヒータコア３４よりも空気流れ上流側に配置されている。第１熱交換部４ａとは、言い換えれば、空調ダクト１０内の空気流れにおいてヒータコア３４に対し並列に配置された熱交換部であり、第２熱交換部４ｂとは、空調ダクト１０内の空気流れにおいてヒータコア３４に対し直列に配置された熱交換部である。
【００９３】
要するに、過冷却用熱交換器４は、第１熱交換部４ａを通過した空気が冷風バイパス通路１０１へ流入すると共に第２熱交換部４ｂを通過した空気が加熱用通路１０２へ流入するように、冷風バイパス通路１０１および加熱用通路１０２に対し空気流れ上流側に配置されている。なお、図１と図１１とを対比すれば判るように、本実施形態の過冷却用熱交換器４は第１熱交換部４ａと第２熱交換部４ｂとから構成されているが、第１実施形態の過冷却用熱交換器４は、第２熱交換部４ｂを含まずに第１熱交換部４ａで構成されている。
【００９４】
第２ドア１７２は第１実施形態と同様のスライド式ドアであるが、図１１に示すように、第２ドア１７２の動作範囲は冷風バイパス通路１０１の一部分にまで及んでいる。具体的に、第２ドア１７２は、空調ダクト１０内の空気流れにおいて過冷却用熱交換器４の熱交換部４ａ、４ｂの両方を閉じるドア全閉位置から、過冷却用熱交換器４の熱交換部４ａ、４ｂの両方を開くと共に加熱用通路１０２を全開にするドア全開位置までスライド移動する。
【００９５】
本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。更に、本実施形態によれば、過冷却用熱交換器４は、ヒータコア３４を経ずに流れる空気と冷媒とを熱交換させる第１熱交換部４ａに加えて、ヒータコア３４を通る空気と冷媒とを熱交換させる第２熱交換部４ｂを有している。従って、加熱用通路１０２の拡幅化を抑えて空調ダクト１０の小型化を図りつつ、過冷却用熱交換器４の空気通過面積を十分に確保することが可能である。
【００９６】
また、本実施形態によれば、過冷却用熱交換器４の第２熱交換部４ｂはヒータコア３４よりも空気流れ上流側に配置されているので、リヒート運転時に蒸発器６で冷却された空気をヒータコア３４での加熱前に第２熱交換部４ｂへ導入することが可能である。従って、第２熱交換部４ｂがヒータコア３４よりも空気流れ下流側に配置されている構成と比較して、ＰＥ点とＰＡ点との間のエンタルピ差（図５参照）を大きくすることができる。
【００９７】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
【００９８】
図１２は、本実施形態において空調ダクト１０およびその内部を模式的に示した空調ダクト１０の断面図である。図１２に示すように、本実施形態では空調ダクト１０における過冷却用熱交換器４およびヒータコア３４の配置が第１実施形態と異なっている。
【００９９】
具体的には、過冷却用熱交換器４は、加熱用通路１０２において、過冷却用熱交換器４の一部分がヒータコア３４に対して空気流れ方向に重なるように配置されている。すなわち、過冷却用熱交換器４は、上述した第１熱交換部４ａと第２熱交換部４ｂとを有している。そして、その第２熱交換部４ｂはヒータコア３４よりも空気流れ上流側に配置されている。
【０１００】
また、ヒータコア３４は加熱用通路１０２に設けられているが、その加熱用通路１０２の通路全体を横断するようには配置されていない。すなわち、ヒータコア３４は、加熱用通路１０２内において、過冷却用熱交換器４の第１熱交換部４ａおよび第２熱交換部４ｂの並び方向における第１熱交換部４ａ側にヒータコア３４をバイパスさせる空気の通路１０２ａを形成している。そのため、ヒータコア３４は、専ら過冷却用熱交換器４の第２熱交換部４ｂを通過した空気を加熱する。
【０１０１】
本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。更に、前述の第３実施形態と共通の構成もあるので、その構成から奏される効果を第３実施形態と同様に得ることができる。
【０１０２】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第４実施形態と異なる点を主として説明する。
【０１０３】
図１３は、本実施形態において空調ダクト１０およびその内部を模式的に示した空調ダクト１０の断面図である。図１３に示すように、本実施形態では空調ダクト１０における過冷却用熱交換器４の設置数が第４実施形態と異なっている。
【０１０４】
具体的には、過冷却用熱交換器４は、加熱用通路１０２においてヒータコア３４に対する空気流れ上流側と空気流れ下流側とにそれぞれ１つずつ、合計２つ設けられている。そして、冷凍サイクル装置１においては、２つの過冷却用熱交換器４は、凝縮器３から減圧装置５までの間で互いに直列に連結されており、空気流れ上流側の過冷却用熱交換器４は空気流れ下流側の過冷却用熱交換器４に対して冷媒流れ下流側に設けられている。
【０１０５】
本実施形態では、前述の第４実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【０１０６】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
【０１０７】
図１４は、本実施形態における車両用空調装置１００の概略構成を示す模式図であって、図１に相当する図である。図１４に示すように、冷凍サイクル装置１が有する冷媒回路の構成が第１実施形態と異なっている。
【０１０８】
具体的には、冷凍サイクル装置１は、第１開閉弁５６と第２開閉弁５８とから成る回路切替装置５４と、回路切替装置５４によって択一的に成立させられる２つの冷媒回路６０、６２とを有している。その２つの冷媒回路６０、６２は第１冷媒回路６０と第２冷媒回路６２とであり、その第１冷媒回路６０は、圧縮機２から吐出された冷媒が凝縮器３と過冷却用熱交換器４と減圧装置５と蒸発器６とを順に経て圧縮機２へ戻る冷媒回路である。すなわち、第１実施形態の冷凍サイクル装置１で構成されている冷媒回路と同じである。図１４では、第１冷媒回路６０における冷媒流れは実線矢印ＦＬ１で示され、第２冷媒回路６２における冷媒流れは破線矢印ＦＬ２で示されている。
【０１０９】
また、第２冷媒回路６２は、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が凝縮器３を経ずに過冷却用熱交換器４へ導入される冷媒回路である。詳細には、第２冷媒回路６２は、冷媒配管９から分岐した第１バイパス冷媒通路６３および第２バイパス冷媒通路６４を含んで構成されている。その第１バイパス冷媒通路６３は、圧縮機２から吐出された冷媒を凝縮器３をバイパスして過冷却用熱交換器４へ流す冷媒通路である。第２バイパス冷媒通路６４は、過冷却用熱交換器４から流出した冷媒を減圧装置５および蒸発器６をバイパスして圧縮機２へ流す冷媒通路である。
【０１１０】
そして、本実施形態の冷凍サイクル装置１は、第１実施形態と比較して更に、暖房用減圧装置６６と気液分離器６８とを有している。暖房用減圧装置６６は、エアコンＥＣＵ５０によって制御される電動の膨張弁であり、第２バイパス冷媒通路６４に設けられ、且つ過冷却用熱交換器４から流出した冷媒を減圧する。気液分離器６８は、第２バイパス冷媒通路６４に設けられ、且つ暖房用減圧装置６６から流出した冷媒を気相と液相とに分離すると共に液相の冷媒を内部に貯留し気相の冷媒を圧縮機２へ流す。
【０１１１】
また、回路切替装置５４に含まれる第１開閉弁５６および第２開閉弁５８は何れも、エアコンＥＣＵ５０によって開閉制御される電磁開閉弁である。第１開閉弁５６は、第１バイパス冷媒通路６３に設けられ、その第１バイパス冷媒通路６３を開閉する。また、第２開閉弁５８は、第２バイパス冷媒通路６４に設けられ、その第２バイパス冷媒通路６４を開閉する。
【０１１２】
そして、第１冷媒回路６０は、第１開閉弁５６が第１バイパス冷媒通路６３を閉じると共に第２開閉弁５８が第２バイパス冷媒通路６４を閉じることで成立する。その一方で、第２冷媒回路６２は、第１開閉弁５６が第１バイパス冷媒通路６３を開くと共に第２開閉弁５８が第２バイパス冷媒通路６４を開くことで成立する。このように、回路切替装置５４は、第１冷媒回路６０と第２冷媒回路６２とを択一的に成立させる。
【０１１３】
なお、第２冷媒回路６２の成立時には、第１バイパス冷媒通路６３を流れる冷媒の流通抵抗は凝縮器３の流通抵抗と比較して格段に小さいので、凝縮器３を積極的に閉塞しなくても、圧縮機２から吐出された冷媒は、凝縮器３へは流れずに専ら第１バイパス冷媒通路６３へ流れる。これと同様に、過冷却用熱交換器４から流出した冷媒は、第２バイパス冷媒通路６４よりも流通抵抗が大きい蒸発器６へは流れずに、専ら第２バイパス冷媒通路６４へ流れる。
【０１１４】
そして、第２冷媒回路６２では、圧縮機２から吐出された冷媒は、第１開閉弁５６と過冷却用熱交換器４と第２開閉弁５８と暖房用減圧装置６６と気液分離器６８とを順に経て圧縮機２へ戻る。
【０１１５】
図２に示す空調起動スイッチ５２は本実施形態でも設けられているが、第１実施形態とは異なり、３つの操作位置の何れかに切り替えられる。具体的に、本実施形態の空調起動スイッチ５２は、エアコン運転を起動させるエアコンオン位置と、暖房運転を起動させる暖房オン位置と、エアコン運転および暖房運転の何れも停止させる空調オフ位置との３つの操作位置の何れかに切り替えられる。暖房運転とは、蒸発器６で空調空気を冷却することなく空調空気を加熱して車室内へ吹き出す空調運転である。従って、暖房運転中には、冷凍サイクル装置１の冷媒は蒸発器６へ流れない。
【０１１６】
次に、上記構成に基づき、本実施形態の車両用空調装置１００の作動について説明する。エアコンＥＣＵ５０は、車両のイグニッションスイッチがオンにされると動作状態になり、図１５のフローチャートに示す制御処理を周期的に繰り返し実行する。図１５は、本実施形態のエアコンＥＣＵ５０の制御処理を示す第１のフローチャートである。なお、図１５において、図３と同じ内容のステップについては同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１１７】
図１５のフローチャートに示すように、エアコンＥＣＵ５０は、ステップＳ０２にて、空調起動スイッチ５２の操作位置がエアコンオン位置になっていると判断した場合には、ステップＳ１３へ進む。その一方で、空調起動スイッチ５２の操作位置がエアコンオン位置ではないと判断した場合には、ステップＳ１４へ進む。
【０１１８】
ステップＳ１３では、第１開閉弁５６を閉弁させると共に、第２開閉弁５８も閉弁させる。これにより、エアコン運転用の冷媒回路である第１冷媒回路６０を成立させる。第１開閉弁５６および第２開閉弁５８が既に閉弁されていれば、その閉弁した状態を継続させる。ステップＳ１３の次はステップＳ０３へ進み、ステップＳ０３では、第１実施形態と同様に、エアコン運転が実行され、図４のフローチャートが実行される。
【０１１９】
ステップＳ１４では、空調起動スイッチ５２の操作位置が暖房オン位置になっているか否かを判断する。ステップＳ１４において、空調起動スイッチ５２の操作位置が暖房オン位置になっていると判断した場合には、ステップＳ１５へ進む。その一方で、空調起動スイッチ５２の操作位置が暖房オン位置ではないと判断した場合には、ステップＳ１６へ進む。
【０１２０】
ステップＳ１５では、暖房運転を実行する。そのために、エアコンＥＣＵ５０は、空調ダクト１０内で空気が過冷却用熱交換器４およびヒータコア３４へ流れるようにエアミックスドア装置１７を作動させる。具体的には、第２ドア１７２に、加熱用通路１０２が最大開度になるまで開放させる。要するに、加熱用通路１０２を全開にする。加熱用通路１０２が既に全開であればその状態を継続させる。これにより、空調空気は、過冷却用熱交換器４およびヒータコア３４を通ってから車室内へ吹き出されることになる。
【０１２１】
そして、ステップＳ１５において、エアコンＥＣＵ５０は、暖房運転で実行する制御処理の１つとして、後述の図１６のフローチャートに示す制御処理を実行する。図１６のフローチャートが終了すると、図１５のフローチャートの実行ステップはステップＳ０２に戻る。
【０１２２】
図１５のステップＳ１６では、エアコンＥＣＵ５０は、エアコン運転および暖房運転を停止する。ステップＳ１６が終わると、図１５のフローチャートは終了し、再びステップＳ０１から開始する。
【０１２３】
図１６は、本実施形態のエアコンＥＣＵ５０の制御処理を示す第２のフローチャートであって、図１５のステップＳ１５で実行されるサブルーチンを示したフローチャートである。また、図１６において、図４と同じ内容のステップについては同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１２４】
図１６のフローチャートでは、エアコンＥＣＵ５０は、第１実施形態と同様にステップＳ１０１とＳ１０２とを順次実行し、ステップＳ１０２において目標吹出温度ＴＡＯを算出したら、ステップＳ２０３へ進む。
【０１２５】
ステップＳ２０３では、車室内への吹出空気温度を目標吹出温度ＴＡＯとするために、空調ダクト１０内を流れる空調空気を過冷却用熱交換器４とヒータコア３４とのうちヒータコア３４だけで加熱する基本加熱状態と比較して、空調空気に対する加熱量を更に増加させる必要があるか否かを判断する。例えば、エアコンＥＣＵ５０は、目標吹出温度ＴＡＯと水温センサ４４（図２参照）によって検出される冷却水温ＴＷとを比較し、目標吹出温度ＴＡＯがその冷却水温ＴＷよりも高い場合（ＴＡＯ＞ＴＷ）には、空調空気に対する加熱量を更に増加させる必要があると判断する。
【０１２６】
ステップＳ２０３において、上記基本加熱状態と比較して加熱量を更に増加させる必要があると判断した場合、すなわち目標吹出温度ＴＡＯが冷却水温ＴＷよりも高い場合には、ステップＳ２０４へ進む。その一方で、上記基本加熱状態と比較して加熱量を更に増加させる必要がないと判断した場合、すなわち目標吹出温度ＴＡＯが冷却水温ＴＷ以下である場合には、ステップＳ２０５へ進む。
【０１２７】
ステップＳ２０４では、第１開閉弁５６を開弁させると共に、第２開閉弁５８も開弁させる。これにより、暖房運転用の冷媒回路である第２冷媒回路６２を成立させる。第１開閉弁５６および第２開閉弁５８が既に開弁されていれば、その開弁した状態を継続させる。
【０１２８】
そして、圧縮機２をオンにする。すなわち、圧縮機２を駆動する。これにより、圧縮機２で圧縮された高温高圧の冷媒が過冷却用熱交換器４へ導入され、加熱用通路１０２を流れる空気は、ヒータコア３４だけでなく過冷却用熱交換器４によっても加熱されて車室内へと吹き出される。
【０１２９】
このようにして、エアコンＥＣＵ５０は、空調ダクト１０内で空気が過冷却用熱交換器４およびヒータコア３４へ流れるようにエアミックスドア装置１７を作動させる（図１５のステップＳ１５参照）と共に回路切替装置５４によって第２冷媒回路６２を成立させることにより、車室内の暖房を行う。
【０１３０】
また、ステップＳ２０４では、後述のステップＳ２０５が実行される場合に比して更に空調ダクト１０内の空気を加熱する場合に、回路切替装置５４によって第２冷媒回路６２を成立させると共に、ヒータコア３４に加えて過冷却用熱交換器４にも空調ダクト１０内の空気を加熱させる。
【０１３１】
ステップＳ２０５では、ヒータコア３４と過冷却用熱交換器４とのうちヒータコア３４だけで空調ダクト１０内の空気を加熱する。従って、ステップＳ２０５では、圧縮機２をオフにする。すなわち、圧縮機２を停止する。これにより、過冷却用熱交換器４は加熱装置として機能しなくなり、加熱用通路１０２を流れる空気は、専らヒータコア３４によって加熱されて車室内へと吹き出される。このとき、圧縮機２がオフであるので、エアコンＥＣＵ５０は、第１開閉弁５６および第２開閉弁５８を閉弁させてもよいし開弁させてもよい。
【０１３２】
また、ステップＳ２０４、Ｓ２０５では、エアコンＥＣＵ５０は、エバ温度センサ４３、水温センサ４４、および過冷却温度センサ４５からの入力情報に基づいて、車室内への吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近付くように、第１ドア１７１を作動させて冷風バイパス通路１０１の開度調節を行う。
【０１３３】
なお、ステップＳ２０４またはＳ２０５を実行したら、エアコンＥＣＵ５０が実行する制御処理は図１５のフローチャートへ戻り、再び図１５のステップＳ０２から開始する。また、図１５および図１６の制御処理において暖房運転の実行中には、エアコンＥＣＵ５０は、第１実施形態でのエアコン運転と同様に、ブロワ１４の風量、内外気の吸込口モードおよび吹出口モードも決定する。そして、エアコンＥＣＵ５０は、上述した制御処理の実行中に算出または決定した各制御状態が得られるように、内外気切替ドア１３、ブロワ１４、エアミックスドア装置１７、吹出モードドア２１〜２３、圧縮機２等に制御信号を出力する。
【０１３４】
本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。更に、本実施形態によれば、冷凍サイクル装置１は、エアコン運転用の第１冷媒回路６０と、圧縮機２から吐出された冷媒が凝縮器３を経ずに過冷却用熱交換器４へ導入される暖房運転用の第２冷媒回路６２と、第１冷媒回路６０と第２冷媒回路６２とを択一的に成立させる回路切替装置５４とを有している。そして、エアコンＥＣＵ５０は、空調ダクト１０内で空気が過冷却用熱交換器４およびヒータコア３４へ流れるようにエアミックスドア装置１７を作動させると共に回路切替装置５４によって第２冷媒回路６２を成立させることにより、車室内の暖房を行う。従って、蒸発器６で空調空気を冷却しない暖房運転においてヒータコア３４だけでなく過冷却用熱交換器４によっても空調空気を加熱することができる。
【０１３５】
ここで、暖房運転において目標吹出温度ＴＡＯとその目標吹出温度ＴＡＯを達成するために必要とされるエンジン３０の冷却水温ＴＷ（以下、必要エンジン冷却水温ＴＷｎという）との関係は図１７の実線Ｌ５のようになる。すなわち、図１７に示すように、必要エンジン冷却水温ＴＷｎは目標吹出温度ＴＡＯが高くなるほど高くなる。そして、必要エンジン冷却水温ＴＷｎが車両走行に必要な冷却水温ＴＷを超えるまで目標吹出温度ＴＡＯが高くなった場合には、例えば過冷却用熱交換器４で空調空気を加熱できないとすれば、図１７に示すように、車両を走行させる上ではエンジン３０に余分な仕事を行わせ、冷却水温ＴＷを高める必要が生じる。
【０１３６】
これに対し、本実施形態では上記のように、ヒータコア３４だけでなく、補助熱源としての過冷却用熱交換器４によっても空調空気を加熱することができるので、冷凍サイクル装置１に空調空気を加熱するための熱量をアシストさせ、エンジン３０に余分な仕事を行わせないようにすることが可能である。その結果として、暖房運転に起因した車両の燃費悪化を抑制することができる。すなわち、第１実施形態で説明したリヒート運転時の省動力効果だけでなく、主として冬場の空調運転である暖房運転時には過冷却用熱交換器４を補助熱源として機能させることで省燃費効果が得られ、おおよそ一年間を通じて過冷却用熱交換器４よる効果を得ることができる。
【０１３７】
また、本実施形態によれば、エアコン電子制御装置５０は、ヒータコア３４と過冷却用熱交換器４とのうちヒータコア３４だけで空調ダクト１０内の空気を加熱する場合（図１６のステップＳ２０５参照）に比して更に空調ダクト１０内の空気を加熱する場合に、回路切替装置５４によって第２冷媒回路６２を成立させると共に、ヒータコア３４に加えて過冷却用熱交換器４にも空調ダクト１０内の空気を加熱させる。従って、ヒータコア３４によってエンジン廃熱を暖房運転に利用しつつ、補助的に、冷凍サイクル装置１に空調空気を加熱させることが可能である。その結果、例えば暖房運転において冷凍サイクル装置１による動力消費を抑えることが可能である。
【０１３８】
また、本実施形態によれば、第１冷媒回路６０は、第１開閉弁５６が第１バイパス冷媒通路６３を閉じると共に第２開閉弁５８が第２バイパス冷媒通路６４を閉じることで成立し、第２冷媒回路６２は、第１開閉弁５６が第１バイパス冷媒通路６３を開くと共に第２開閉弁５８が第２バイパス冷媒通路６４を開くことで成立する。従って、開閉弁５６、５８を開閉制御することで、２つの冷媒回路６０、６２を択一的に容易に成立させることが可能である。
【０１３９】
なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第２〜５実施形態のうちの何れかと組み合わせることも可能である。
【０１４０】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第６実施形態と異なる点を主として説明する。
【０１４１】
図１８および図１９は、本実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図である。図１８では第１冷媒回路６０を構成する冷媒の流通経路が実線で表されると共に、第１冷媒回路６０から外れた冷媒の流通経路が破線で表されている。その一方で、図１９では第２冷媒回路６２を構成する冷媒の流通経路が実線で表されると共に、第２冷媒回路６２から外れた冷媒の流通経路が破線で表されている。
【０１４２】
図１８および図１９に示すように、本実施形態は、冷凍サイクル装置１が冷媒加熱器７０を有しているという点で、前述の第６実施形態と異なっている。その冷媒加熱器７０は、第２バイパス冷媒通路６４において暖房用減圧装置６６と気液分離器６８との間に介装されている。そして、冷媒加熱器７０は、暖房用減圧装置６６から流出した冷媒を、エンジン廃熱またはエンジン３０の排気熱を有する熱媒体と熱交換させ、それによってその冷媒を加熱する。
【０１４３】
なお、本実施形態の減圧装置５は、第６実施形態と同様に蒸発器６の冷媒入口で冷媒を減圧膨張させる。また、本実施形態の減圧装置５は、第６実施形態のものと同じであってもよいが、エアコンＥＣＵ５０によって制御されない冷媒温度感温式の膨張弁装置になっている。このことは後述の第８〜１３実施形態でも同様である。
【０１４４】
本実施形態では、前述の第６実施形態と共通の構成から奏される効果を第６実施形態と同様に得ることができる。更に、本実施形態によれば、冷凍サイクル装置１は、第２バイパス冷媒通路６４において暖房用減圧装置６６と気液分離器６８との間に介装された冷媒加熱器７０を有しているので、第６実施形態よりも効率良く冷凍サイクル装置１で暖房運転を行うことが可能である。
【０１４５】
なお、本実施形態は第６実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第２〜５実施形態のうちの何れかと組み合わせることも可能である。
【０１４６】
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第６実施形態と異なる点を主として説明する。
【０１４７】
図２０および図２１は、本実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図である。図２０では第１冷媒回路６０を構成する冷媒の流通経路が実線で表されると共に、第１冷媒回路６０から外れた冷媒の流通経路が破線で表されている。その一方で、図２１では第２冷媒回路６２を構成する冷媒の流通経路が実線で表されると共に、第２冷媒回路６２から外れた冷媒の流通経路が破線で表されている。
【０１４８】
図２０および図２１に示すように、本実施形態では冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成が前述の第６実施形態と異なっている。具体的には、冷凍サイクル装置１の冷媒配管９は、圧縮機２の冷媒吐出口２ｂと凝縮器３との間に設けられた第１分岐点９ａと、過冷却用熱交換器４と減圧装置５の冷媒流入口５ａとの間に設けられた第２分岐点９ｂと、第１分岐点９ａと凝縮器３との間に設けられた第３分岐点９ｃとを有している。
【０１４９】
また、第２冷媒回路６２は、第１分岐点９ａおよび第２分岐点９ｂを相互に連結する第１バイパス冷媒通路７１と、第３分岐点９ｃおよび圧縮機２の冷媒吸入口２ａを相互に連結する第２バイパス冷媒通路７２とを含んで構成されている。本実施形態の第１バイパス冷媒通路７１は第６実施形態の第１バイパス冷媒通路６３に替わるものであり、本実施形態の第２バイパス冷媒通路７２は第６実施形態の第２バイパス冷媒通路６４に替わるものである。
【０１５０】
また、本実施形態の冷凍サイクル装置１は、第６実施形態と同様に、暖房用減圧装置６６と気液分離器６８とを有している。但し、その暖房用減圧装置６６は、冷媒配管９上で凝縮器３と過冷却用熱交換器４との間に設けられている。また、気液分離器６８は第２バイパス冷媒通路７２に設けられ、第３分岐点９ｃから流出した冷媒を気相と液相とに分離し気相の冷媒を圧縮機２の冷媒吸入口２ａへ流す。
【０１５１】
また、回路切替装置５４は第１開閉弁５６（以下、本実施形態では単に開閉弁５６と呼ぶ）を有しており、第６実施形態の第２開閉弁５８に替えて切替弁７３を有している。本実施形態の開閉弁５６は、第１バイパス冷媒通路７１に設けられており、その第１バイパス冷媒通路７１を開閉する。切替弁７３はエアコンＥＣＵ５０によって切替制御される電磁式三方弁であり、第３分岐点９ｃに設けられている。そして、切替弁７３は、凝縮器３を第２バイパス冷媒通路７２と第１分岐点９ａとに択一的に連通させる。
【０１５２】
このような冷凍サイクル装置１の構成から、第１冷媒回路６０は、開閉弁５６が第１バイパス冷媒通路７１を閉じると共に切替弁７３が凝縮器３を第１分岐点９ａに連通させることで成立する。そして、その第１冷媒回路６０では、圧縮機２から吐出された冷媒は、切替弁７３と凝縮器３と暖房用減圧装置６６と過冷却用熱交換器４と減圧装置５と蒸発器６とを順に経て圧縮機２へ戻る。このとき、暖房用減圧装置６６は全開にされ、冷媒を減圧せずに過冷却用熱交換器４へ流す。また、凝縮器３は、第１冷媒回路６０の成立時には冷媒を凝縮する。
【０１５３】
その一方で、第２冷媒回路６２は、開閉弁５６が第１バイパス冷媒通路７１を開くと共に切替弁７３が凝縮器３を第２バイパス冷媒通路７２に連通させることで成立する。そして、その第２冷媒回路６２では、圧縮機２から吐出された冷媒は、開閉弁５６と過冷却用熱交換器４と暖房用減圧装置６６と凝縮器３と切替弁７３と気液分離器６８とを順に経て圧縮機２へ戻る。このとき、暖房用減圧装置６６の絞り開度がエアコンＥＣＵ５０によって制御され、暖房用減圧装置６６は過冷却用熱交換器４から凝縮器３へ流れる冷媒を減圧する。また、凝縮器３は、第２冷媒回路６２の成立時には蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させる。
【０１５４】
本実施形態では、前述の第６実施形態と共通の構成から奏される効果を第６実施形態と同様に得ることができる。
【０１５５】
なお、本実施形態は第６実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第２〜５実施形態のうちの何れかと組み合わせることも可能である。
【０１５６】
（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第８実施形態と異なる点を主として説明する。
【０１５７】
図２２および図２３は、本実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図である。図２２では第１冷媒回路６０を構成する冷媒の流通経路が実線で表されると共に、第１冷媒回路６０から外れた冷媒の流通経路が破線で表されている。その一方で、図２３では第２冷媒回路６２を構成する冷媒の流通経路が実線で表されると共に、第２冷媒回路６２から外れた冷媒の流通経路が破線で表されている。
【０１５８】
図２２および図２３に示すように、本実施形態では冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成が前述の第８実施形態と異なっている。具体的には、冷凍サイクル装置１の冷媒配管９に設けられた第１分岐点９ａおよび第３分岐点９ｃは第８実施形態と同様に配置されているが、第２分岐点９ｂは第８実施形態とは異なり、凝縮器３と過冷却用熱交換器４との間に配置されている。
【０１５９】
また、第２冷媒回路６２は、第１分岐点９ａおよび第２分岐点９ｂを相互に連結する第１バイパス冷媒通路７４と、第３分岐点９ｃおよび圧縮機２の冷媒吸入口２ａを相互に連結する第２バイパス冷媒通路７２とを含んで構成されている。本実施形態の第１バイパス冷媒通路７４は第８実施形態の第１バイパス冷媒通路７１に替わるものである。
【０１６０】
また、本実施形態の冷凍サイクル装置１は、第８実施形態と同様に、暖房用減圧装置６６と気液分離器６８とを有している。但し、その暖房用減圧装置６６は、第１バイパス冷媒通路７４に設けられている。気液分離器６８の配置は第８実施形態と同様である。
【０１６１】
更に、冷凍サイクル装置１は暖房用熱交換器７５を有している。その暖房用熱交換器７５は、第１バイパス冷媒通路７４において第１分岐点９ａと暖房用減圧装置６６との間に配置されている。すなわち、第１バイパス冷媒通路７４において暖房用減圧装置６６よりも冷媒流れ上流側に配置されている。従って、暖房用減圧装置６６は、エアコンＥＣＵ５０の制御により、暖房用熱交換器７５から流出した冷媒を減圧する。
【０１６２】
また、暖房用熱交換器７５は、水−冷媒熱交換器であり、ヒータコア３４へ流入する熱媒体としての冷却水と第１バイパス冷媒通路７４を流れる冷媒とを熱交換させ、それにより、ヒータコア３４へ流入する冷却水を加熱する。
【０１６３】
また、回路切替装置５４は、第８実施形態と同様の切替弁７３（以下、本実施形態では第１切替弁７３と呼ぶ）を有しており、第８実施形態の開閉弁５６に替えて第２切替弁７６を有している。その第２切替弁７６はエアコンＥＣＵ５０によって切替制御される電磁式三方弁であり、圧縮機２の冷媒吸入口２ａに設けられている。そして、第２切替弁７６は、圧縮機２の冷媒吸入口２ａを第２バイパス冷媒通路７２と蒸発器６とに択一的に連通させる。
【０１６４】
このような冷凍サイクル装置１の構成から、第１冷媒回路６０は、第１切替弁７３が凝縮器３を第１分岐点９ａに連通させると共に第２切替弁７６が圧縮機２の冷媒吸入口２ａを蒸発器６に連通させることで成立する。そして、その第１冷媒回路６０では、圧縮機２から吐出された冷媒は、第１切替弁７３と凝縮器３と過冷却用熱交換器４と減圧装置５と蒸発器６と第２切替弁７６とを順に経て圧縮機２へ戻る。第１冷媒回路６０の成立時には、凝縮器３は冷媒を凝縮する。
【０１６５】
その一方で、第２冷媒回路６２は、第１切替弁７３が凝縮器３を第２バイパス冷媒通路７２に連通させると共に第２切替弁７６が圧縮機２の冷媒吸入口２ａを第２バイパス冷媒通路７２に連通させることで成立する。そして、その第２冷媒回路６２では、圧縮機２から吐出された冷媒は、暖房用熱交換器７５と暖房用減圧装置６６と凝縮器３と第１切替弁７３と気液分離器６８と第２切替弁７６とを順に経て圧縮機２へ戻る。このとき、暖房用減圧装置６６の絞り開度がエアコンＥＣＵ５０によって制御され、暖房用減圧装置６６は暖房用熱交換器７５から凝縮器３へ流れる冷媒を減圧する。また、凝縮器３は、第２冷媒回路６２の成立時には蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させる。
【０１６６】
また、本実施形態のエアコンＥＣＵ５０は暖房運転を行う際には第２冷媒回路６２を成立させることがあり、その第２冷媒回路６２の成立時には、図２３に示すように、過冷却用熱交換器４へ冷媒は循環しないが、エアコンＥＣＵ５０は、図１５および図１６のフローチャートに示す制御処理を、第８実施形態と同様に実行する。従って、エアコンＥＣＵ５０は、空調ダクト１０内で空気がヒータコア３４へ流れるようにエアミックスドア装置１７を作動させると共に回路切替装置５４によって第２冷媒回路６２を成立させることにより、車室内の暖房を行う。
【０１６７】
詳細には、第２冷媒回路６２の成立によって実行される暖房運転では、空調ダクト１０（図１４参照）内を流れる空気は過冷却用熱交換器４によっては加熱されない。その替わりに、冷凍サイクル装置１は、ヒータコア３４へ流入する冷却水を暖房用熱交換器７５で加熱することで、空調ダクト１０内を流れる空気をヒータコア３４の冷却水を介して間接的に加熱する。
【０１６８】
本実施形態では、前述の第８実施形態と共通の構成から奏される効果を第８実施形態と同様に得ることができる。
【０１６９】
なお、本実施形態は第８実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第２〜５実施形態のうちの何れかと組み合わせることも可能である。
【０１７０】
（第１０実施形態）
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第８実施形態と異なる点を主として説明する。
【０１７１】
図２４および図２５は、本実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図である。図２４では第１冷媒回路６０を構成する冷媒の流通経路が実線で表されると共に、第１冷媒回路６０から外れた冷媒の流通経路が破線で表されている。その一方で、図２５では第２冷媒回路６２を構成する冷媒の流通経路が実線で表されると共に、第２冷媒回路６２から外れた冷媒の流通経路が破線で表されている。
【０１７２】
図２４および図２５に示すように、本実施形態では冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成が前述の第８実施形態と異なっている。具体的には、冷凍サイクル装置１の冷媒配管９は、圧縮機２の冷媒吐出口２ｂと凝縮器３との間に設けられた第１分岐点９ａと、蒸発器６の冷媒流出口６ａと圧縮機２の冷媒吸入口２ａとの間に設けられた第２分岐点９ｄと、第１分岐点９ａと凝縮器３との間に設けられた第３分岐点９ｃとを有している。
【０１７３】
また、第２冷媒回路６２は、第１分岐点９ａおよび第２分岐点９ｄを相互に連結する第１バイパス冷媒通路７７と、第３分岐点９ｃおよび圧縮機２の冷媒吸入口２ａを相互に連結する第２バイパス冷媒通路７２と、減圧装置５および蒸発器６に対して並列に配管され減圧装置５および蒸発器６をバイパスさせて冷媒を流す第３バイパス冷媒通路７８とを含んで構成されている。本実施形態の第１バイパス冷媒通路７７は第８実施形態の第１バイパス冷媒通路７１に替わるものである。
【０１７４】
また、回路切替装置５４は、第８実施形態の開閉弁５６および切替弁７３に替えて、第１切替弁７９１と第２切替弁７９２と開閉弁７９３とを有している。第１切替弁７９１はエアコンＥＣＵ５０によって切替制御される電磁式三方弁であり、圧縮機２の冷媒吸入口２ａに設けられている。そして、第１切替弁７９１は、圧縮機２の冷媒吸入口２ａを第２バイパス冷媒通路７２と第２分岐点９ｄとに択一的に連通させる。
【０１７５】
第２切替弁７９２はエアコンＥＣＵ５０によって切替制御される電磁式三方弁であり、第１分岐点９ａに設けられている。そして、第２切替弁７９２は、圧縮機２の冷媒吐出口２ｂを第１バイパス冷媒通路７７と第３分岐点９ｃとに択一的に連通させる。
【０１７６】
開閉弁７９３はエアコンＥＣＵ５０によって開閉制御される電磁開閉弁ある。開閉弁７９３は、第３バイパス冷媒通路７８に設けられ、その第３バイパス冷媒通路７８を開閉する。
【０１７７】
このような冷凍サイクル装置１の構成から、第１冷媒回路６０は、第１切替弁７９１が圧縮機２の冷媒吸入口２ａを第２分岐点９ｄに連通させ、第２切替弁７９２が圧縮機２の冷媒吐出口２ｂを第３分岐点９ｃに連通させ、且つ開閉弁７９３が第３バイパス冷媒通路７８を閉じることで成立する。そして、その第１冷媒回路６０では、圧縮機２から吐出された冷媒は、第２切替弁７９２と凝縮器３と暖房用減圧装置６６と過冷却用熱交換器４と減圧装置５と蒸発器６と第１切替弁７９１とを順に経て圧縮機２へ戻る。
【０１７８】
その一方で、第２冷媒回路６２は、第１切替弁７９１が圧縮機２の冷媒吸入口２ａを第２バイパス冷媒通路７２に連通させ、第２切替弁７９２が圧縮機２の冷媒吐出口２ｂを第１バイパス冷媒通路７７に連通させ、且つ開閉弁７９３が第３バイパス冷媒通路７８を開くことで成立する。そして、その第２冷媒回路６２では、圧縮機２から吐出された冷媒は、第２切替弁７９２と開閉弁７９３と過冷却用熱交換器４と暖房用減圧装置６６と凝縮器３と気液分離器６８と第１切替弁７９１とを順に経て圧縮機２へ戻る。なお、第１冷媒回路６０の成立時および第２冷媒回路６２の成立時における暖房用減圧装置６６および凝縮器３の作動についてはそれぞれ第８実施形態と同様である。
【０１７９】
本実施形態では、前述の第８実施形態と共通の構成から奏される効果を第８実施形態と同様に得ることができる。
【０１８０】
なお、本実施形態は第８実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第２〜５実施形態のうちの何れかと組み合わせることも可能である。
【０１８１】
（第１１実施形態）
次に、本発明の第１１実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第８実施形態と異なる点を主として説明する。
【０１８２】
図２６および図２７は、本実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図である。図２６では第１冷媒回路６０を構成する冷媒の流通経路が実線で表されると共に、第１冷媒回路６０から外れた冷媒の流通経路が破線で表されている。その一方で、図２７では第２冷媒回路６２を構成する冷媒の流通経路が実線で表されると共に、第２冷媒回路６２から外れた冷媒の流通経路が破線で表されている。
【０１８３】
図２６および図２７に示すように、本実施形態では冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成が前述の第８実施形態と異なっている。具体的に、第２冷媒回路６２は、減圧装置５および蒸発器６に対して並列に配管され且つ減圧装置５および蒸発器６をバイパスさせて冷媒を流すバイパス冷媒通路７８を含んで構成されている。
【０１８４】
また、回路切替装置５４は、第８実施形態の開閉弁５６および切替弁７３に替えて、切替弁８０１と、蒸発器６の冷媒流出口６ａに設けられた第１逆止弁８０２と、バイパス冷媒通路７８に設けられた第２逆止弁８０３とを有している。
【０１８５】
切替弁８０１はエアコンＥＣＵ５０によって第１接続位置と第２接続位置とに択一的に切り替えられる電磁式四方弁である。切替弁８０１は、第１接続位置に切り替えられると、図２６の矢印ＦＬａ、ＦＬｂように、圧縮機２の冷媒吐出口２ｂを凝縮器３へ接続すると共に、圧縮機２の冷媒吸入口２ａを第１逆止弁８０２へ接続する。また、第２接続位置に切り替えられると、図２７の矢印ＦＬｃ、ＦＬｄように、圧縮機２の冷媒吐出口２ｂを第１逆止弁８０２へ接続すると共に、圧縮機２の冷媒吸入口２ａを凝縮器３へ接続する。
【０１８６】
図２６および図２７に示すように、第１逆止弁８０２は、蒸発器６の冷媒流出口６ａから冷媒が流出することを許容する一方で、冷媒流出口６ａへ冷媒が流れ込むことを阻止する。第２逆止弁８０３は、バイパス冷媒通路７８において圧縮機２から過冷却用熱交換器４への冷媒流れを許容する一方で、その逆の冷媒流れを阻止する。
【０１８７】
このような冷凍サイクル装置１の構成から、第１冷媒回路６０は、切替弁８０１が上記第１接続位置に切り替えられることで成立する。そして、その第１冷媒回路６０では、圧縮機２から吐出された冷媒は、切替弁８０１のうちの矢印ＦＬａの経路（図２６参照）と凝縮器３と暖房用減圧装置６６と過冷却用熱交換器４と減圧装置５と蒸発器６と第１逆止弁８０２と切替弁８０１のうちの矢印ＦＬｂの経路（図２６参照）とを順に経て圧縮機２へ戻る。
【０１８８】
その一方で、第２冷媒回路６２は、切替弁８０１が上記第２接続位置に切り替えられることで成立する。そして、その第２冷媒回路６２では、圧縮機２から吐出された冷媒は、切替弁８０１のうちの矢印ＦＬｃの経路（図２７参照）と第２逆止弁８０３と過冷却用熱交換器４と暖房用減圧装置６６と凝縮器３と切替弁８０１のうちの矢印ＦＬｄの経路（図２７参照）とを順に経て圧縮機２へ戻る。なお、第１冷媒回路６０の成立時および第２冷媒回路６２の成立時における暖房用減圧装置６６および凝縮器３の作動についてはそれぞれ第８実施形態と同様である。
【０１８９】
本実施形態では、前述の第８実施形態と共通の構成から奏される効果を第８実施形態と同様に得ることができる。
【０１９０】
なお、本実施形態は第８実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第２〜５実施形態のうちの何れかと組み合わせることも可能である。
【０１９１】
（第１２実施形態）
次に、本発明の第１２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１０実施形態と異なる点を主として説明する。
【０１９２】
図２８および図２９は、本実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図である。図２８では第１冷媒回路６０を構成する冷媒の流通経路が実線で表されると共に、第１冷媒回路６０から外れた冷媒の流通経路が破線で表されている。その一方で、図２９では第２冷媒回路６２を構成する冷媒の流通経路が実線で表されると共に、第２冷媒回路６２から外れた冷媒の流通経路が破線で表されている。
【０１９３】
図２８および図２９に示すように、本実施形態では冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成が前述の第１０実施形態と異なっている。具体的には、第１０実施形態の第３分岐点９ｃが、本実施形態の第３分岐点９ｅに置き換わっている。その第３分岐点９ｅは凝縮器３と暖房用減圧装置６６との間に設けられている。また、第２冷媒回路６２の一部を構成する第２バイパス冷媒通路７２は、第３分岐点９ｅと圧縮機２の冷媒吸入口２ａとを相互に連結する。
【０１９４】
また、冷凍サイクル装置１は暖房用熱交換器８１を有している。その暖房用熱交換器８１は、第２バイパス冷媒通路７２において第３分岐点９ｅと気液分離器６８との間に配置されている。すなわち、第２バイパス冷媒通路７２において気液分離器６８よりも冷媒流れ上流側に配置されている。また、暖房用熱交換器８１は、水−冷媒熱交換器であり、ヒータコア３４から流出した冷却水と第２バイパス冷媒通路７２を流れる冷媒とを熱交換させ、冷却水からの熱で冷媒を加熱し蒸発させる。
【０１９５】
また、回路切替装置５４は、第１切替弁７９１、第２切替弁７９２、および開閉弁７９３（以下、本実施形態では第１開閉弁７９３と呼ぶ）に加えて、第２開閉弁７９４を有している。第２開閉弁７９４は、エアコンＥＣＵ５０によって開閉制御される電磁開閉弁ある。第２開閉弁７９４は、第２分岐点９ｄと第１切替弁７９１との間に設けられ、その第２分岐点９ｄと第１切替弁７９１との間の冷媒通路を開閉する。
【０１９６】
このような冷凍サイクル装置１の構成から、第１冷媒回路６０は、第１切替弁７９１が圧縮機２の冷媒吸入口２ａを第２分岐点９ｄに連通させ、第２切替弁７９２が圧縮機２の冷媒吐出口２ｂを凝縮器３に連通させ、第１開閉弁７９３が第３バイパス冷媒通路７８を閉じ、且つ第２開閉弁７９４が第２分岐点９ｄと第１切替弁７９１との間の冷媒通路を開くことで成立する。そして、その第１冷媒回路６０では、圧縮機２から吐出された冷媒は、第２切替弁７９２と凝縮器３と暖房用減圧装置６６と過冷却用熱交換器４と減圧装置５と蒸発器６と第２開閉弁７９４と第１切替弁７９１とを順に経て圧縮機２へ戻る。
【０１９７】
その一方で、第２冷媒回路６２は、第１切替弁７９１が圧縮機２の冷媒吸入口２ａを第２バイパス冷媒通路７２に連通させ、第２切替弁７９２が圧縮機２の冷媒吐出口２ｂを第１バイパス冷媒通路７７に連通させ、第１開閉弁７９３が第３バイパス冷媒通路７８を開き、且つ第２開閉弁７９４が第２分岐点９ｄと第１切替弁７９１との間の冷媒通路を閉じることで成立する。そして、その第２冷媒回路６２では、圧縮機２から吐出された冷媒は、第２切替弁７９２と第１開閉弁７９３と過冷却用熱交換器４と暖房用減圧装置６６と暖房用熱交換器８１と気液分離器６８と第１切替弁７９１とを順に経て圧縮機２へ戻る。なお、第１冷媒回路６０の成立時および第２冷媒回路６２の成立時における暖房用減圧装置６６の作動については第１０実施形態と同様である。
【０１９８】
本実施形態では、前述の第１０実施形態と共通の構成から奏される効果を第１０実施形態と同様に得ることができる。
【０１９９】
なお、本実施形態は第１０実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第２〜５実施形態のうちの何れかと組み合わせることも可能である。
【０２００】
（第１３実施形態）
次に、本発明の第１３実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第８実施形態と異なる点を主として説明する。
【０２０１】
図３０および図３１は、本実施形態において冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成を示した図である。図３０では第１冷媒回路６０を構成する冷媒の流通経路が実線で表されると共に、第１冷媒回路６０から外れた冷媒の流通経路が破線で表されている。その一方で、図３１では第２冷媒回路６２を構成する冷媒の流通経路が実線で表されると共に、第２冷媒回路６２から外れた冷媒の流通経路が破線で表されている。
【０２０２】
図３０および図３１に示すように、本実施形態では冷凍サイクル装置１の冷媒回路構成が前述の第８実施形態と異なっている。具体的には、凝縮器３が第１熱交換部３ａと第２熱交換部３ｂとから構成されている。そして、冷凍サイクル装置１は、気液分離器６８を、凝縮器３の第１熱交換部３ａと第２熱交換部３ｂとの間に有している。
【０２０３】
また、冷凍サイクル装置１の冷媒配管９は、圧縮機２の冷媒吐出口２ｂと凝縮器３の第１熱交換部３ａとの間に設けられた第１分岐点９ａと、過冷却用熱交換器４と減圧装置５の冷媒流入口５ａとの間に設けられた第２分岐点９ｂとを有している。第１分岐点９ａと暖房用減圧装置６６との間では、第１分岐点９ａ側から、凝縮器３の第１熱交換部３ａ、気液分離器６８、第２熱交換部３ｂの順に並んで配置されている。
【０２０４】
また、第２冷媒回路６２の一部を構成する第２バイパス冷媒通路７２は、本実施形態では、気液分離器６８と圧縮機２の冷媒吸入口２ａとを相互に連結している。
【０２０５】
また、回路切替装置５４は、第１開閉弁８２１、第２開閉弁８２２、第１０実施形態の第２切替弁７９２と同じ切替弁７９２、および、第１１実施形態の第１逆止弁８０２と同じ逆止弁８０２を有している。第１開閉弁８２１および第２開閉弁８２２はエアコンＥＣＵ５０によって開閉制御される電磁開閉弁ある。第１開閉弁８２１は、第２バイパス冷媒通路７２に設けられ、その第２バイパス冷媒通路７２を開閉する。第２開閉弁８２２は第２分岐点９ｂと減圧装置５の冷媒流入口５ａとの間の冷媒通路に設けられ、その冷媒通路を開閉する。
【０２０６】
このような冷凍サイクル装置１の構成から、第１冷媒回路６０は、切替弁７９２が圧縮機２の冷媒吐出口２ｂを凝縮器３の第１熱交換部３ａに連通させ、第１開閉弁８２１が閉弁し、且つ第２開閉弁８２２が開弁することで成立する。そして、その第１冷媒回路６０では、圧縮機２から吐出された冷媒は、切替弁７９２と凝縮器３の第１熱交換部３ａと気液分離器６８と凝縮器３の第２熱交換部３ｂと暖房用減圧装置６６と過冷却用熱交換器４と第２開閉弁８２２と減圧装置５と蒸発器６と逆止弁８０２とを順に経て圧縮機２へ戻る。
【０２０７】
その一方で、第２冷媒回路６２は、切替弁７９２が圧縮機２の冷媒吐出口２ｂを第１バイパス冷媒通路７１に連通させ、第１開閉弁８２１が開弁し、且つ第２開閉弁８２２が閉弁することで成立する。そして、その第２冷媒回路６２では、圧縮機２から吐出された冷媒は、切替弁７９２と過冷却用熱交換器４と暖房用減圧装置６６と凝縮器３の第２熱交換部３ｂと気液分離器６８と第１開閉弁８２１とを順に経て圧縮機２へ戻る。
【０２０８】
なお、第１冷媒回路６０の成立時および第２冷媒回路６２の成立時における暖房用減圧装置６６の作動についてはそれぞれ第８実施形態と同様である。また、第１冷媒回路６０の成立時には、凝縮器３の第１熱交換部３ａおよび第２熱交換部３ｂは共に冷媒から放熱させて冷媒を凝縮させるが、第２冷媒回路６２の成立時には凝縮器３の第２熱交換部３ｂが、冷媒に吸熱させて冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。また、第２冷媒回路６２の成立時には、気液分離器６８は気相の冷媒を圧縮機２へ流出させる。
【０２０９】
本実施形態では、前述の第８実施形態と共通の構成から奏される効果を第８実施形態と同様に得ることができる。
【０２１０】
なお、本実施形態は第８実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第２〜５実施形態のうちの何れかと組み合わせることも可能である。
【０２１１】
（他の実施形態）
（１）上述の各実施形態において、車両用空調装置１００は、例えばエンジン３０を備えるエンジン車両に搭載されるが、エンジン３０に加えて走行用の電動モータを備えたハイブリッド車両に搭載されても差し支えない。或いは、エンジン３０を備えずに走行用駆動源として電動モータのみを備える電動車両に搭載されても差し支えない。
【０２１２】
また、エンジン３０は、車両に搭載された発熱機器としても機能するが、車両用空調装置１００が搭載される車両が電動モータを備える場合には、電動モータ、電動モータに給電する蓄電装置、電動モータを駆動制御する駆動回路部等も、車両に搭載された発熱機器となりうる。
【０２１３】
（２）上述の各実施形態において、車両用空調装置１００は風量割合調節装置としてのエアミックスドア装置１７を備えているが、エアミックスドア装置１７は、両通路１０１、１０２への配風をコントロールするものであれば、ドア機構以外の装置に置き換わっていても差し支えない。
【０２１４】
（３）上述の第６実施形態において、図１６のフローチャートに含まれるステップＳ２０３での判断は、目標吹出温度ＴＡＯと冷却水温ＴＷとに基づいて為されるが、他の物理量に基づいて為されても差し支えない。例えば、空調ダクト１０に導入された空気の吸気温度がエバ温度センサ４３によって検出され、ステップＳ２０３にて、目標吹出温度ＴＡＯとその吸気温度との差（＝ＴＡＯ−吸気温度）が所定の閾値よりも大きい場合に、加熱量を更に増加させる必要があると判断されてもよい。その所定の閾値は正の値であって、予め実験的に設定される。
【０２１５】
（４）上述の各実施形態において、圧縮機２は、エンジン３０の駆動力により駆動されるが、圧縮機２の駆動方式に限定はなく、例えば圧縮機２はエンジン３０に連結されておらずに電動モータを内蔵し、その電動モータの駆動力で駆動されても差し支えない。
【０２１６】
（５）上述の各実施形態の説明において、車両用空調装置１００が有する各熱交換器３、４、６、３４の構造は特に限定されていないが、それらの熱交換器３、４、６、３４は、例えば複数の熱交換チューブの間にコルゲートフィンを設けたコルゲートフィンタイプであってもよいし、コルゲートフィンタイプ以外の構造であってもよい。
【０２１７】
（６）上述の各実施形態において、エアミックスドア装置１７は２枚のドア１７１、１７２で構成されているが、１枚もしくは３枚以上のドアで構成されていてもよいし、ドア以外の機械構成であっても差し支えない。
【０２１８】
（７）上述の第１実施形態の図１において、冷凍サイクル装置１は凝縮器３を備えているが、その凝縮器３は、図３２に示すように、第１の熱交換部としての凝縮部３ｃと、その凝縮部３ｃよりも冷媒流れ下流側に設けられた第２の熱交換部としての過冷却部３ｄとを有する所謂サブクールコンデンサであってもよい。その場合には、気液分離器であるレシーバ８４が凝縮部３ｃと過冷却部３ｄとの間に設けられる。そのレシーバ８４は、凝縮部３ｃから流出した冷媒の気液を分離し、その分離後の液相冷媒のみを過冷却部３ｄへ流すとともに、余剰冷媒を内部に貯留する。このようなことは、第６実施形態の図１４に関しても同様である。なお、図３２は、第１実施形態の凝縮器３がサブクールコンデンサとなっている他の実施形態において、冷凍サイクル装置１の概略構成を部分的に示した抜粋図である。
【０２１９】
（８）上述の第１実施形態の図１において、気液分離器であるアキュムレータ８６は設けられていないが、そのアキュムレータ８６が、図３３のように、蒸発器６から圧縮機２に至る冷媒の経路に設けられていても差し支えない。そのアキュムレータ８６は、蒸発器６から流出した冷媒の気液を分離し、その分離後の気相冷媒のみを圧縮機２へ流すとともに、余剰冷媒を内部に貯留する。このようなことは、第６実施形態の図１４に関しても同様である。なお、図３３は、第１実施形態の冷凍サイクル装置１にアキュムレータ８６が設けられた他の実施形態において、その冷凍サイクル装置１の概略構成を部分的に示した抜粋図である。
【０２２０】
（９）上述の第６〜１３実施形態において、図１６のステップＳ２０５が実行されるときには、第２ドア１７２は、その構造から、ヒータコア３４だけでなく過冷却用熱交換器４にも空調空気を通すが、ステップＳ２０５では圧縮機２がオフにされるので、過冷却用熱交換器４には空調空気が通されなくても差し支えない。従って、第２ドア１７２が過冷却用熱交換器４を塞ぐ一方でヒータコア３４を開放できる構造を有していれば、エアコンＥＣＵ５０はステップＳ２０５において、過冷却用熱交換器４を塞ぐ一方でヒータコア３４を開放するように第２ドア１７２を作動させても差し支えない。
【０２２１】
（１０）上述の各実施形態において、図３、図４、図１５、及び図１６のフローチャートに示す各ステップの処理はコンピュータプログラムによって実現されるものであるが、ハードロジックで構成されるものであっても差し支えない。
【０２２２】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０２２３】
２        圧縮機
３        凝縮器
４        過冷却用熱交換器（補助熱交換器）
５        減圧装置
６        蒸発器
１０      空調ダクト
１７      エアミックスドア装置（風量割合調節装置）
３４      ヒータコア
１０１    冷風バイパス通路（第１空気通路）
１０２    加熱用通路（第２空気通路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【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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