(57)【要約】【課題】補助暖房システムの凝縮器から空調ユニット内への熱の伝達ロスを抑制できるとともに、補助暖房システム周りの冷却水配管の構造を簡素化でき、しかも、早期に内燃機関の冷却水の温度を高めたい要求にも対応することができる車両用空調装置を提供する。【解決手段】補助暖房システム１４は、コンプレッサ１３と、凝縮器と、暖房用膨張弁２６と、蒸発器と、を有する。蒸発器は、冷却水通路２３のヒータコア１９から内燃機関に冷却水を戻す戻し通路部２３Ｂと熱交換する熱交換部を有する。凝縮器は、通風ダクト内に配置されている。冷却水通路２３の戻し通路部２３Ｂには、蒸発器の熱交換部の上流部と下流部とを連通するバイパス通路２３Ｂ−ｂが設けられている。バイパス通路２３Ｂ−ｂには、バイパス通路２３Ｂ−ｂを開閉する開閉弁３２が設けられている。【選択図】図３
2017165247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調ユニットの通風ダクト内に配置され、該通風ダクト内を流れる空気と熱交換するヒータコアと、
内燃機関と熱交換した冷却水を前記ヒータコアに流入させ、前記ヒータコアを通過した冷却水を前記内燃機関に戻す冷却水通路と、
冷媒が循環するヒートポンプ回路を有し、暖房運転時の前記ヒータコアの熱量の不足を補う補助暖房システムと、を備えた車両用空調装置において、
前記補助暖房システムは、
冷媒を加圧して送り出すコンプレッサと、
該コンプレッサで加圧された高温の気体冷媒の熱を取り出して凝縮させる凝縮器と、
該凝縮器を通過した冷媒を減圧する暖房用膨張弁と、
該暖房用膨張弁を通過した低圧の冷媒を気化させる蒸発器と、を有し、
前記蒸発器は、前記冷却水通路の前記ヒータコアから前記内燃機関に冷却水を戻す戻し通路部と熱交換する熱交換部を有し、
前記凝縮器は、前記通風ダクト内に配置されており、
前記冷却水通路の前記戻し通路部には、前記蒸発器の熱交換部の上流部と下流部とを連通するバイパス通路が設けられ、
前記バイパス通路には、当該バイパス通路を開閉する開閉弁が設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
空調ユニットの通風ダクト内に配置され、該通風ダクト内を流れる空気と熱交換するヒータコアと、
内燃機関と熱交換した冷却水を前記ヒータコアに流入させ、前記ヒータコアを通過した冷却水を前記内燃機関に戻す冷却水通路と、
冷媒が循環するヒートポンプ回路を有し、暖房運転時の前記ヒータコアの熱量の不足を補う補助暖房システムと、を備えた車両用空調装置において、
前記補助暖房システムは、
冷媒を加圧して送り出すコンプレッサと、
該コンプレッサで加圧された高温の気体冷媒の熱を取り出して凝縮させる凝縮器と、を有し、
前記凝縮器は、前記通風ダクト内に配置されていることを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を備えた車両の多くは、内燃機関の冷却水の熱によって空調装置のヒータコアを加熱し、暖房運転時に、そのヒータコアの熱を、車室内に吹き出される空気と熱交換するようになっている。
【０００３】
ディーゼルエンジン等の燃焼温度が高温になり難い内燃機関においては、内燃機関を冷却する冷却水の温度も高温になり難い。このため、暖房温度の迅速な昇温を得るために、ヒートポンプを利用した補助暖房システムを付加した車両用空調装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この従来の車両用空調装置は、空調ユニットの通風ダクト内を流れる空気と熱交換するヒータコアと、内燃機関と熱交換した冷却水をヒータコアに流入させ、ヒータコアを通過した冷却水を内燃機関に戻す冷却水通路と、冷却水通路を流れる冷却水を加熱する補助暖房システムと、を備えている。補助暖房システムは、コンプレッサと凝縮器と暖房用膨張弁と蒸発器とを持ち内部を冷媒が循環するヒートポンプ回路を有している。補助暖房システムは、ヒートポンプ回路の凝縮器が、冷却水通路のヒータコアの上流側の通路部に凝縮熱を伝達する加熱側の熱交換部を有しており、ヒートポンプ回路の蒸発器が、ヒータコアの下流側の通路部の熱を蒸発熱として吸収する吸熱側の熱交換部を有している。
したがって、この車両用空調システムにおいては、補助暖房システムのヒートポンプ回路によって、ヒータコアを流れる冷却水の温度を効率良く高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５２７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の車両用空調装置の場合、ヒートポンプ回路の凝縮器において、冷媒の熱を冷却水通路内の冷却水に伝達し、その伝達された冷却水の熱によってヒータコアを加熱する構造とされているため、ヒータポンプ回路で作られた熱がヒータコアに伝達されるまでの間の熱の伝達ロスが大きい。また、従来の車両用空調装置においては、冷却水配管を凝縮器と蒸発器に対して熱交換できる構造としなければならないため、補助暖房システム周りでの冷却水配管の構造が複雑になってしまう。
【０００７】
さらに、従来の車両用空調装置においては、暖房運転時に、冷却水配管の戻し通路部を流れる冷却水の熱が常時蒸発器によって吸熱されるため、早期に冷却水の温度を高めたい要求があるときは、その要求に対応することができない。
【０００８】
そこでこの出願に係る発明は、補助暖房システムの凝縮器から空調ユニット内への熱の伝達ロスを抑制できるとともに、補助暖房システム周りの冷却水配管の構造を簡素化でき、しかも、早期に内燃機関の冷却水の温度を高めたい要求にも対応することができる車両用空調装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この出願に係る車両用空調装置は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
この出願の一の発明に係る車両用空調装置は、空調ユニット（例えば、実施形態の空調ユニット１１）の通風ダクト（例えば、実施形態の通風ダクト１５）内に配置され、該通風ダクト内を流れる空気と熱交換するヒータコア（例えば、実施形態のヒータコア１９）と、内燃機関（例えば、実施形態のエンジン４）と熱交換した冷却水を前記ヒータコアに流入させ、前記ヒータコアを通過した冷却水を前記内燃機関に戻す冷却水通路（例えば、実施形態の冷却水通路２３）と、冷媒が循環するヒートポンプ回路（例えば、実施形態のヒートポンプ回路３０）を有し、暖房運転時の前記ヒータコアの熱量の不足を補う補助暖房システム（例えば、実施形態の補助暖房システム１４）と、を備えた車両用空調装置において、前記補助暖房システムは、冷媒を加圧して送り出すコンプレッサ（例えば、実施形態のコンプレッサ１３）と、該コンプレッサで加圧された高温の気体冷媒の熱を取り出して凝縮させる凝縮器（例えば、実施形態のサブコンデンサ２５）と、該凝縮器を通過した冷媒を減圧する暖房用膨張弁（例えば、実施形態の暖房用膨張弁２６）と、該暖房用膨張弁を通過した低圧の冷媒を気化させる蒸発器（例えば、実施形態のサブエバポレータ２７）と、を有し、前記蒸発器は、前記冷却水通路の前記ヒータコアから前記内燃機関に冷却水を戻す戻し通路部と熱交換する熱交換部を有し、前記凝縮器は、前記通風ダクト内に配置されており、前記冷却水通路の前記戻し通路部には、前記蒸発器の熱交換部の上流部と下流部とを連通するバイパス通路（例えば、実施形態のバイパス通路２３Ｂ−ｂ）が設けられ、前記バイパス通路には、当該バイパス通路を開閉する開閉弁（例えば、実施形態の開閉弁３２）が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成により、暖房運転時には、冷却水が冷却水通路を通って内燃機関とヒータコアの間を循環するとともに、補助暖房システムのヒートポンプ回路内を冷媒が循環する。このとき、補助暖房システムのコンプレッサによって加圧されて昇温した冷媒は、通風ダクト内の凝縮器において通風空気と直接熱交換される。このため、通風ダクト内を通過する空気はヒータコアと凝縮器の熱によって昇温される。また、冷却水通路の戻し通路においては、内部を通過する冷却水の熱が、補助暖房システムの蒸発器に熱交換部を通して吸熱される。この結果、補助暖房システムのコンプレッサに吸入される冷媒の温度が昇温される。
また、バイパス通路がバイパス弁によって閉じられているときには、戻し通路部を流れる冷却水の全量が蒸発器の熱交換部を通過するが、バイパス通路がバイパス弁によって開かれると、冷却水の少なくとも一部が蒸発器の熱交換部を迂回して内燃機関に戻されるようになる。この結果、戻し通路部を流れる冷却水が蒸発器の熱交換部で吸熱されにくくなり、早期に内燃機関の冷却水の温度を高めたい要求にも対応することが可能になる。
【００１１】
この出願の他の発明に係る車両用空調装置は、空調ユニット（例えば、実施形態の空調ユニット１１）の通風ダクト（例えば、実施形態の通風ダクト１５）内に配置され、該通風ダクト内を流れる空気と熱交換するヒータコア（例えば、実施形態のヒータコア１９）と、内燃機関（例えば、実施形態のエンジン４）と熱交換した冷却水を前記ヒータコアに流入させ、前記ヒータコアを通過した冷却水を前記内燃機関に戻す冷却水通路（例えば、実施形態の冷却水通路２３）と、冷媒が循環するヒートポンプ回路（例えば、実施形態のヒートポンプ回路１３０）を有し、暖房運転時の前記ヒータコアの熱量の不足を補う補助暖房システム（例えば、実施形態の補助暖房システム１１４）と、を備えた車両用空調装置において、前記補助暖房システムは、冷媒を加圧して送り出すコンプレッサ（例えば、実施形態のコンプレッサ１３）と、該コンプレッサで加圧された高温の気体冷媒の熱を取り出して凝縮させる凝縮器（例えば、実施形態のサブコンデンサ２５）と、を有し、前記凝縮器は、前記通風ダクト内に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成により、暖房運転時には、冷却水が冷却水通路を通って内燃機関とヒータコアの間を循環するとともに、補助暖房システムのヒートポンプ回路内を冷媒が循環する。このとき、補助暖房システムのコンプレッサによって加圧されて昇温した冷媒は、通風ダクト内の凝縮器において通風空気と直接熱交換される。このため、通風ダクト内を通過する空気はヒータコアと凝縮器の熱によって昇温される。
また、補助暖房システムは、冷却水通路の戻し通路部から吸熱しないため、早期に内燃機関の冷却水の温度を高めたい要求に対して対応することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この出願に係る発明によれば、補助暖房システムのコンプレッサによって加圧されて昇温した冷媒が、通風ダクト内の凝縮器において通風空気と直接熱交換されるため、補助暖房システムの凝縮器から空調ユニット内への熱の伝達ロスを抑制でき、しかも、補助暖房システム周りの冷却水配管の構造を簡素化することができる。
【００１４】
この出願に係る一の発明によれば、補助暖房システムの蒸発器において、内部の冷媒が冷却水通路の戻し側の通路部から熱を受け取る構造とされているため、補助暖房システムの凝縮器と空調空気を効率良く早期に昇温させることができる。また、この出願に係る一の発明は、バイパス通路が開閉弁によって閉じられることにより、冷却水の少なくとも一部が蒸発器の熱交換部を迂回して内燃機関に戻されるため、早期に内燃機関の冷却水の温度を高めたい要求にも対応することができる。
【００１５】
また、この出願に係る他の発明は、補助暖房システムが冷却水通路の戻し通路部から吸熱しないため、早期に内燃機関の冷却水の温度を高めたい要求にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る車両用空調装置を採用した車両を示す斜視図である。
【図２】この発明の第１の実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。
【図３】この発明の第１の実施形態に係る車両用空調装置の暖房運転時における冷却水と冷媒の流れを示す回路図である。
【図４】この発明の第２の実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。
【図５】この発明の第２の実施形態に係る車両用空調装置の暖房運転時における冷却水と冷媒の流れを示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、第１の実施形態に係る車両用空調装置１０を採用した車両１を右前部上方側から見た図であり、図２は、車両用空調装置１０の概略構成を示した図である。
この実施形態に係る車両１は、図１に示すように、車室２の前方にエンジンルーム３が配置され、エンジンルーム３内に、内燃機関４（以下、「エンジン４」と呼ぶ。）と、車両用空調装置１０とが配置されている。車両用空調装置１０は、車室内に吹き出される空気（以下、「空調空気」と呼ぶ。）の温度と湿度を調整するとともに、空調空気の吹き出し位置や風量、運転モード（冷房、暖房、除湿、換気等の運転モード）を切り換える空調ユニット１１を備えている。
【００１８】
図１に示すように、エンジンルーム３内のエンジン４の前方には、エンジン４の冷却水を冷却するためのラジエータ５が配置されており、ラジエータ５の前方には、車両用空調装置１０の室外熱交換器であるコンデンサ１２が配置されている。また、エンジンルーム３内のエンジン４の前部右側位置には、車両用空調装置１０の後述するコンプレッサ１３と補助暖房システム１４とが配置されている。
【００１９】
この実施形態に係る車両１においては、補助暖房システム１４がコンプレッサ１３とともに、エンジン４の前部側方位置に配置されているため、エンジンルーム３内のエンジン４の後方位置に補助暖房システム１４を配置する場合に比較して、車室２とエンジンルーム３を仕切る隔壁とエンジン４との間に充分なスペースを確保することができる。したがって、車両前方から衝撃荷重が入力されたときに隔壁の前方側でエネルギーを吸収し易くなる。
【００２０】
また、この実施形態に係る車両１の場合、補助暖房システム１４がエンジン４の前部側方位置でコンプレッサ１３と近接して配置されているため、コンプレッサ１３と補助暖房システム１４の間の配管距離を短くし、配管における冷媒の熱損失を少なくすることができる。
【００２１】
空調ユニット１１は、通風ダクト１５の上流側に空気導入口１５ａが設けられ、下流側に車室２内に空調空気を吹き出す空気吹出口１５ｂが設けられている。通風ダクト１５内には、送風機１６と、エバポレータ１７と、ダンパ１８と、ヒータコア１９と、後述する補助暖房システム１４のサブコンデンサ２５（凝縮器）と、が、空気導入口１５ａから空気吹出口１５ｂに向かって順次配置されている。通風ダクト１５の空気導入口１５ａは、内部に取り込む空気を内気（車室内空気）と外気（車室外空気）のいずれかに切り換え可能とされている。
【００２２】
送風機１６は、印加される駆動電圧に応じて駆動され、通風ダクト１５の空気導入口１５ａから導入された空気（内気または外気）を、通風ダクト１５内のエバポレータ１７やヒータコア１９、サブコンデンサ２５に向けて送風する。
【００２３】
車両用空調装置１０は、上記エバポレータ１７を含む主冷媒回路２０を備えている。主冷媒回路２０は、コンプレッサ１３と、コンデンサ１２と、膨張弁２２と、エバポレータ１７と、を備えている。コンプレッサ１３は、エバポレータ１７から冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して室外のコンデンサ１２に吐出する。コンプレッサ１３は、制御装置２１による制御によって駆動される。コンデンサ１２は、内部に流入した冷媒を、走行風や図示しないコンデンサファンによる送風によって冷却する。膨張弁２２は、コンデンサ１２から流出した冷媒を低圧に減圧して低圧の気液二相状態を形成し、その冷媒を通風ダクト１５内のエバポレータ１７に吐出する。エバポレータ１７は、内部に流入した低圧冷媒が蒸発する際の吸熱によって、通風ダクト１５内の空気を冷却する。
【００２４】
通風ダクト１５内のダンパ１８は、制御装置２１による制御によって駆動されるモータＭによって回動可能とされ、送風機１６の送風によってエバポレータ１７を通過した空気の風量のうち、ヒータコア１９とサブコンデンサ２５に導入される風量と、ヒータコア１９とサブコンデンサ２５を迂回する風量との風量割合を、開度により調整する。
【００２５】
ヒータコア１９は、エンジン４を冷却する冷却水が内部を流通し、その冷却水の熱によって通風ダクト１５内のうちのヒータコア１９に向かう通路の空気を加熱する。ヒータコア１９には、エンジン４内の図示しないウォータジャケットからヒータコア１９に向けて冷却水を流す冷却水通路２３の供給側の通路部２３Ａと、ヒータコア１９からエンジン４内のウォータジャケットに冷却水を戻す冷却水通路２３の戻し側の通路部２３Ｂが接続されている。
【００２６】
図３は、車両用空調装置１０の主冷媒回路２０と、補助暖房システム１４の冷媒と冷却水の回路を詳細に示した回路図である。図３においては、暖房運転時における冷却水と冷媒の流れを矢印で示している。
図３に示すように、車両用空調装置１０は、暖房運転時に、ヒータコア１９の熱量の不足を補う補助暖房システム１４を備えている。また、冷却水通路２３の供給側の通路部２３Ａには、図３に示すように、エンジン４内で熱交換された冷却水をヒータコア１９に送り出し、ヒータコア１９で通風ダクト１５内の空気と熱交換された冷却水をエンジン４内に戻すためのウォーターポンプ２４が介装されている。
【００２７】
補助暖房システム１４は、冷媒が内部を循環するヒートポンプ回路３０を有している。ヒートポンプ回路３０は、コンプレッサ１３と、サブコンデンサ２５（凝縮器）と、気液分離タンク２９と、暖房用膨張弁２６と、サブエバポレータ２７（蒸発器）と、を有している。この実施形態の場合、補助暖房用のヒートポンプ回路３０で使用するコンプレッサ１３は、冷房運転時等に主冷媒回路２０で使用するコンプレッサ１３と共用している。補助暖房用のヒートポンプ回路３０と主冷媒回路２０は冷媒通路の一部が共用されており、暖房運転時と冷房運転時には、共用する冷媒通路部分と接続される冷媒通路が切換弁４０，４１によって換えられるようになっている。なお、図２においては、補助暖房用のヒートポンプ回路３０と主冷媒回路２０の冷媒通路の共用部分の回路構成が省略され、簡略化されている。
コンプレッサ１３は、暖房運転時には、サブエバポレータ２７から冷媒を吸入し、その冷媒を高温高圧に圧縮してサブコンデンサ２５に吐出する。
【００２８】
サブコンデンサ２５は、前述のように空調ユニット１１の通風ダクト１５内に配置されている。より詳細には、サブコンデンサ２５は、通風ダクト１５のヒータコア１９の下流位置に配置されている。サブコンデンサ２５においては、コンプレッサ１３からサブコンデンサ２５に流入した高温高圧の冷媒の熱を通風ダクト１５内を流通する空気と熱交換する。これにより、通風ダクト１５内を流通する空気はサブコンデンサ２５によって加熱される。
【００２９】
気液分離タンク２９は、サブコンデンサ２５から流出して内部に流入した冷媒の気液を分離する。
暖房用膨張弁２６は、気液分離タンク２９から流出する液冷媒を低圧に減圧して、低圧の気液二相状態を形成し、その低圧冷媒をサブエバポレータ２７に吐出する。
【００３０】
サブエバポレータ２７は、詳細な図示は省略されているが、エバポレータ本体が熱伝導率の高い材料によって層状に構成されている。エバポレータ本体には、補助暖房システム１４の暖房用膨張弁２６の下流側の配管と、ヒータコア１９に接続される冷却水通路２３の戻し側の通路部２３Ｂとが貫通状態で嵌合されている。この実施形態の場合、エバポレータ本体の戻し側の通路部２３Ｂの嵌合部が凝縮器の熱交換部を構成している。サブエバポレータ２７においては、内部に流入した低圧冷媒が蒸発する際の吸熱作用により、冷却水通路２３の戻し側の通路部２３Ｂ内を流れる冷却水の熱を吸収する。これにより、冷却水通路２３の戻し側の通路部２３Ｂを通ってヒータコア１９からエンジン４に戻される冷却水の温度が降下するとともに、冷却水の熱がサブエバポレータ２７を通してヒートポンプ回路３０内の冷媒に入力される。
【００３１】
また、冷却水通路２３の戻し側の通路部２３Ｂには、サブエバポレータ２７を貫通する主通路２３Ｂ−ｍに対し、サブエバポレータ２７を迂回するバイパス通路２３Ｂ−ｂが分岐して設けられている。バイパス通路２３Ｂ−ｂには、制御装置２１によって開閉が制御される開閉弁３２が介装されている。開閉弁３２がバイパス通路２３Ｂ−ｂを完全に閉じているときには、冷却水通路２３の戻し側の通路部２３Ｂを流れる冷却水の全量がサブエバポレータ２７側に流れる。また、開閉弁３２が開かれると、開閉弁３２の開度に応じた流量の冷却水がバイパス通路２３Ｂ−ｂを通り、その分サブエバポレータ２７側に流れる冷却水の流量が減少する。
したがって、開閉弁３２を開くことにより、補助暖房システム１４による冷却水通路２３の戻し側の通路部２３Ｂでの冷却水の吸熱量を減少させ、もって冷却水通路２３を流れる平均水温を上昇させることができる。
【００３２】
図３において、符号４２は、エンジン４内のウォータジャケットとラジエータ５との間で冷却水を循環させるための冷却水通路であり、符号４３は、主冷媒回路２０のエバポレータ１７とコンプレッサ１３の間に介装された逆止弁である。
【００３３】
つづいて、この実施形態に係る車両用空調装置１０の暖房運転時と冷房運転時における作動について説明する。
（暖房運転時）
暖房運転時には、図示しない切換弁により、ラジエータ５側の冷却水通路４２が閉じられるとともに、冷却水通路２３が開かれる。この状態において、エンジン４が始動してウォーターポンプ２４が作動すると、エンジン４を冷却した冷却水が冷却水通路２３を通ってヒータコア１９に供給され、ヒータコア１９を通過した冷却水がエンジン４に戻される。
【００３４】
また、暖房運転時には、主冷媒回路２０がコンプレッサ１３の下流部で切換弁４１によって閉じられ、補助暖房用のヒートポンプ回路３０がコンプレッサ１３の下流部で切換弁４０によって開かれる。この状態において、コンプレッサ１３が作動すると、補助暖房用のヒートポンプ回路３０内を冷媒が循環し、空調ユニット１１の通風ダクト１５内のサブコンデンサ２５が高温高圧の冷媒の熱によって昇温するととともに、サブエバポレータ２７が冷却水通路２３の戻し側の通路部２３Ｂ内の冷却水から熱を吸収する。これにより、ヒートポンプ回路３０内の冷媒が冷却水通路２３の戻し側の通路部２３Ｂ内の冷却水から熱を受け取り、通風ダクト１５内のサブコンデンサ２５が効率良く昇温する。
これにより、空調ユニット１１の通風ダクト１５内においては、内部を通過する空気がヒータコア１９と熱交換されるとともに、サブエバポレータ２７とも熱交換される。この結果、通風ダクト１５の空気吹出口１５ｂからは暖房風が吹き出される。
【００３５】
なお、上記の暖房運転の際には、バイパス通路２３Ｂ−ｂが開閉弁３２によって閉じられている。この状態のときに早期に冷却水の温度を高めたい要求が制御装置２１に入ったときには、制御装置２１によって開閉弁３２が開操作される。こうしてバイパス通路２３Ｂ−ｂが開閉弁３２によって開かれると、冷却水通路２３の戻し側の通路部２３Ｂを流れる冷却水がサブエバポレータ２７を迂回してエンジン４に戻される。この結果、サブエバポレータ２７によって冷却水が吸熱され難くなり、冷却水通路２３を流れる冷却水の平均水温が早期に昇温する。
【００３６】
（冷房運転時）
冷房運転時には、図示しない切換弁により、ヒータコア１９側の冷却水通路２３が閉じられ、ラジエータ５側の冷却水通路４２が開かれる。この状態において、エンジン４が始動してラジエータ５側の図示しないウェーターポンプが作動すると、エンジン４を冷却した冷却水が冷却水通路４２を通ってラジエータ５に送られ、ラジエータ５で外気と熱交換された後にエンジン４に戻される。これにより、エンジン４の燃焼熱がラジエータ５を通して外気に放出され、その結果、エンジン４の過熱が抑制される。
【００３７】
また、冷房運転時には、補助暖房用のヒートポンプ回路３０がコンプレッサ１３の下流部で切換弁４０によって閉じられ、主冷媒回路２０がコンプレッサ１３の下流部で切換弁４１によって開かれる。この状態において、コンプレッサ１３が作動すると、主冷媒回路２０内を冷媒が循環し、エバポレータ１７内の冷媒が周囲から熱を吸収するとともに、コンデンサ１２内の冷媒の熱が室外に放出される。
このとき、エバポレータ１７は、空調ユニット１１の通風ダクト１５内において空調空気と熱交換される。この結果、通風ダクト１５の空気吹出口１５ｂからは冷房風が吹き出される。
【００３８】
以上のように、この実施形態に係る車両用空調装置１０においては、コンプレッサ１３によって加圧されて昇温したヒートポンプ回路３０内の冷媒が、通風ダクト１５内のサブコンデンサ２５において通風空気と直接熱交換される構成とされている。このため、この実施形態に係る車両用空調装置１０を採用した場合、補助暖房システム１４のサブコンデンサ２５から通風ダクト１５内の空気にロスなく効率良く熱を伝達することができる。しかも、サブコンデンサ２５側は冷却水通路２３内の冷却水と熱交換をしないため、補助暖房システム１４周りの冷却水配管の構造を簡素化することができる。
【００３９】
また、この実施形態に係る車両用空調装置１０では、サブエバポレータ２７においてヒートポンプ回路３０内の冷媒が冷却水通路２３の戻し側の通路部２３Ｂから熱を受け取る構成とされているため、補助暖房システム１４のサブコンデンサ２５と空調空気を効率良く早期に昇温させることができる。
【００４０】
さらに、この実施形態に係る車両用空調装置１０においては、バイパス通路２３Ｂ−ｂが開閉弁３２によって閉じられることにより、冷却水の一部がサブコンデンサ２５を迂回してエンジン４に戻されるため、早期にエンジン４の冷却水の温度を高めたい要求が入ったときにも、その要求に迅速に対応することができる。
【００４１】
つづいて、図４，図５に示す第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して重複する説明を省略するものとする。
第２の実施形態に係る車両用空調装置１１０は、第１の実施形態と同様に補助暖房システム１１４を有しており、その補助暖房システム１１４は、第１の実施形態と同様にエンジンルーム内のエンジンの右側前方位置（図１参照）に配置されている。
【００４２】
第２の実施形態に係る車両用空調装置１１０は、通風ダクト１５内のヒータコア１９とエンジン４のウォータージャケットとの間で冷却水を循環させる冷却水通路２３の構成や、主冷媒回路２０等の基本構成は、第１の実施形態のものと同様とされているが、暖房運転時におけるヒータコア１９の熱量の不足を補う補助暖房システム１１４の構成が第１の実施形態のものと異なっている。
【００４３】
この車両用空調装置１１０の補助暖房システム１１４は、冷媒を加圧して送り出すコンプレッサ１３と、コンプレッサ１３で加圧された気体冷媒を凝縮させるサブコンデンサ２５と、サブコンデンサ２５から流出して内部に流入した冷媒の気液を分離する気液分離タンク２９と、を有している。この実施形態の補助暖房システム１１４は、第１の実施形態と異なり、サブコンデンサ２５の下流側で冷却水通路２３の戻し側の通路部２３Ｂから吸熱するサブエバポレータを備えていない。サブコンデンサ２５は、空調ユニット１１の通風ダクト１５内に配置されている。
【００４４】
暖房運転時には、図５中の矢印で示すように、エンジン４を冷却した冷却水が冷却水通路２３を通ってヒータコア１９との間で循環するとともに、冷媒がコンプレッサ１３の作動を受けて補助暖房システム１１４のヒートポンプ回路１３０内を循環する。補助暖房システム１１４においては、気液分離タンク２９とコンプレッサ１３の吸入部との間の配管において周囲から冷媒に熱を取込み、コンプレッサ１３においてその冷媒を高温高圧に圧縮する。サブコンデンサ２５においては、コンプレッサ１３で加圧されて昇温した冷媒が通風ダクト１５内の空気を直接加熱する。
【００４５】
この第２の実施形態に係る車両用空調装置１１０の場合も、コンプレッサ１３によって加圧されて昇温した冷媒が、通風ダクト１５内のサブコンデンサ２５において通風空気と直接熱交換される構成とされているため、サブコンデンサ２５から通風ダクト１５内の空気にロスなく効率良く熱を伝達することができる。
【００４６】
そして、この実施形態の場合、サブコンデンサ２５が冷却水通路２３内の冷却水と熱交換をしないうえ、冷却水通路２３内の冷却水と熱交換するサブエバポレータを備えていない。このため、補助暖房システム１４周りの冷却水配管の構造をより簡素化することができる。
【００４７】
さらに、この第２の実施形態に係る車両用空調装置１１０においては、冷却水通路２３の戻し側の通路部２３Ｂから吸熱するサブエバポレータを備えていないため、早期にエンジン４の冷却水の温度を高めたい要求が入ったときにも、その要求に対応することができる。
【００４８】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
４…エンジン（内燃機関）
１０，１１０…車両用空調装置
１１…空調ユニット
１３…コンプレッサ
１４，１１４…補助暖房システム
１５…通風ダクト
１９…ヒータコア
２３…冷却水通路
２３Ｂ−ｂ…バイパス通路
２５…サブコンデンサ（凝縮器）
２６…暖房用膨張弁
２７…サブエバポレータ（蒸発器）
３０，１３０…ヒートポンプ回路
３２…開閉弁
【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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