CN111615464B - 车用空调装置 - Google Patents

Abstract

提供一种车用空调装置，能够在不受装设于车辆的发热设备的温度影响的情况下实现高效的空调运转。包括：压缩机(2)；散热器(4)；室外热交换器(7)；第一热介质循环装置(61)，上述第一热介质循环装置使第一热介质在热介质加热器(66)内循环；第二热介质循环装置(62)，上述第二热介质循环装置使第二热介质在蓄电池(55)内循环。第一热介质循环装置具有使冷介质与第一热介质进行热交换的第一热介质用热交换部(65A)，第二热介质循环装置具有使第一热介质与第二热介质进行热交换的第二热介质用热交换部(65B)。

Description

车用空调装置

技术领域

本发明涉及能对车辆的车室内进行空气调节的热泵式的空调装置，尤其涉及能适用于混合动力汽车、电动汽车的车用空调装置。

背景技术

因近年来的环境问题显现，以致利用从蓄电池供给的电力对行驶用马达进行驱动的混合动力汽车、电动汽车普及。此外，作为能够适用于这样的车辆的空调装置，已开发出一种包括压缩机、散热器、吸热器和制冷剂回路的空调装置，其中，上述压缩机将制冷剂压缩并排出，上述散热器设置于车室内侧并使制冷剂散热，上述吸热器设置于车室内侧并使制冷剂吸热，上述制冷剂回路设置于车室外侧并使外部气体通风，并且连接有使制冷剂吸热或散热的室外热交换器，上述空调装置切换执行制热模式(制热运转)与制冷模式(制冷运转)，上述制热模式使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并且使在该散热器中散热后的制冷剂在室外热交换器中吸热，上述制冷模式使从压缩机排出的制冷剂在室外热交换器中散热，并且在吸热器中吸热(例如，参照专利文献1)。

另一方面，装设于车辆的蓄电池在低温环境下的充放电性能会降低。另外，如果在因自身发热等而成为高温的环境下进行充放电，则存在劣化加剧，最终引起工作不良而破损的危险性。因此，还开发了如下的空调装置，即，设置使冷却水(热介质)在蓄电池中循环的低水温回路(热介质循环装置)，利用冷却器(制冷剂-热介质热交换器)使在制冷剂回路中循环的制冷剂与冷却水(热介质)进行热交换，此外，通过利用温水加热器(加热装置)对冷却水(热介质)进行加热来调节蓄电池的温度，然后能够利用蓄电池的废热或温水加热器(加热装置)的加热来进行制热辅助(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014－213765号公报

专利文献2：日本特许第5860360号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，在执行通过上述专利文献2那样的加热装置(温水加热器)的加热来进行制热辅助的制热辅助运转时，蓄电池的温度为使用下限温度以上，但是在蓄电池的温度比在制冷剂-热介质热交换器(冷却器)中制冷剂的加热所需的热介质(冷却水)的温度低的状况下，在蓄电池变暖之前，加热装置(热水加热器)的发热量被夺去与该蓄电池的热容量相当的量，存在无用的电力被消耗这样的缺点。

本发明为解决现有的技术问题而作的，其目的在于提供一种车用空调装置，能够在不受蓄电池等装设于车辆的发热设备的温度影响的情况下，实现高效的空调运转。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的车用空调装置包括：压缩机，上述压缩机对制冷剂进行压缩；空气流通路径，上述空气流通路径供向车室内供给的空气流通；散热器，上述散热器用于使制冷剂散热，并对从空气流通路径供给至车室内的空气进行加热；室外热交换器，上述室外热交换器设置于车室外，并用于使制冷剂吸热；以及控制装置，上述车用空调装置对车室内进行空气调节，其特征是，包括：第一热介质循环装置，上述第一热介质循环装置使第一热介质在用于对第一热介质进行加热的加热装置中循环；以及第二热介质循环装置，上述第二热介质循环装置使第二热介质在装设于车辆的发热设备中循环，第一热介质循环装置具有用于使制冷剂与第一热介质进行热交换的第一热介质用热交换部，第二热介质循环装置具有用于使第一热介质与第二热介质进行热交换的第二热介质用热交换部。

技术方案2的发明的车用空调装置在前述发明的基础上，其特征是，包括第一热介质用热交换部和第二热介质用热交换部一体化而成的三介质热交换器。

技术方案3的发明的车用空调装置是在前述各发明的基础上，其特征是，控制装置基于发热设备的温度来对各热介质循环装置进行控制。

技术方案4的发明的车用空调装置是在前述各发明的基础上，其特征是，控制装置使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，在对散热的该制冷剂进行减压后，在室外热交换器和第一热介质用热交换部中吸热，通过加热装置来对第一热介质进行加热，并使该第一热介质在第一热介质循环装置内循环，在不需要对发热设备进行加热的情况下，停止第二热介质循环装置内的第二热介质的循环。

技术方案5的发明的车用空调装置是在前述发明的基础上，其特征是，控制装置在发热设备的温度为规定的使用下限温度以上的情况下，判断为不需要对该发热设备进行加热。

技术方案6的发明的车用空调装置是在前述各发明的基础上，其特征是，控制装置在能够对发热设备的废热进行回收的情况下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，对散热的该制冷剂进行减压后，在室外热交换器和第一热介质用热交换部中吸热，并且使第一热介质在第一热介质循环装置内循环，使第二热介质在第二热介质循环装置内循环。

技术方案7的发明的车用空调装置是在前述发明的基础上，其特征是，控制装置在发热设备的温度比作为是否能够对该发热设备的废热进行回收的判断基准的第一热介质用热交换部的出口侧的第一热介质的温度的规定值高的情况下，判断为能够对发热设备的废热进行回收。

技术方案8的发明的车用空调装置是在前述各发明的基础上，其特征是，控制装置在需要对发热设备进行加热的情况下，通过加热装置来对第一热介质进行加热，并使该第一热介质在第一热介质循环装置内循环，使第二热介质在第二热介质循环装置内循环。

技术方案9的发明的车用空调装置是在前述发明的基础上，其特征是，控制装置在发热设备的温度比规定的使用下限温度低的情况下，判断为需要对该发热设备进行加热。

技术方案10的发明的车用空调装置是在前述发明的基础上，其特征是，控制装置在需要对发热设备进行冷却的情况下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，在对散热的该制冷剂进行减压后，在第一热介质用热交换部中吸热，并且在停止通过加热装置对第一热介质进行的加热的状态下，使该第一热介质在第一热介质循环装置内循环，并使第二热介质在第二热介质循环装置内循环。

技术方案11的发明的车用空调装置是在前述发明的基础上，其特征是，控制装置在发热设备的温度比规定的使用上限温度高的情况下，判断为需要对该发热设备进行冷却。

发明效果

根据本发明，由于车用空调装置包括：压缩机，上述压缩机对制冷剂进行压缩；空气流通路径，上述空气流通路径供向车室内供给的空气流通；散热器，上述散热器用于使制冷剂散热，并对从空气流通路径供给至车室内的空气进行加热；室外热交换器，上述室外热交换器设置于车室外，并用于使制冷剂吸热；以及控制装置，上述车用空调装置对车室内进行空气调节，其中，设置有第一热介质循环装置和第二热介质循环装置，上述第一热介质循环装置使第一热介质在用于对第一热介质进行加热的加热装置中循环，上述第二热介质循环装置使第二热介质在装设于车辆的发热设备中循环，第一热介质循环装置设有用于使制冷剂与第一热介质进行热交换的第一热介质用热交换部，第二热介质循环装置设有用于使第一热介质与第二热介质进行热交换的第二热介质用热交换部，因此，通过在第二热介质循环装置内切换使第二热介质循环的状态和不使第二热介质循环的状态，能够在不受发热设备的温度影响的情况下实现高效的空调运转。

尤其，经由通过加热装置加热的第一热介质，使在发热设备中循环的第二热介质与制冷剂进行热交换，从而能够准确地排除或者控制由发热设备的温度带来的影响。

此外，如技术方案2的发明那样，通过设置第一热介质用热交换部和第二热介质用热交换部一体化而成的三介质热交换器，在车辆的有限的设置空间中也能够无障碍地配置。

此外，如技术方案3的发明那样，如果控制装置基于发热设备的温度来对各热介质循环装置进行控制，则能够根据发热设备的温度状况适当地对各热介质循环装置进行控制。

例如，如技术方案4的发明那样，控制装置使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，在对散热的该制冷剂进行减压后，在室外热交换器和第一热介质用热交换部中吸热，当通过加热装置来加热第一热介质以执行使第一热介质在第一热介质循环装置内循环的制热辅助时，虽不需要对发热设备进行加热，但在该发热设备的温度较低的状况下，通过停止第二热介质循环装置内的第二热介质的循环，能够消除由加热装置加热的第一热介质的温度因与在发热设备中温度降低的第二热介质的热交换而降低的不良情况。即，在进行由加热装置实现的制热辅助时，发热设备的温度较低，但是在不需要加热的状况下，能够避免与发热设备的热容量相当的无用的电力被加热装置消耗的不良情况于未然，从而能够实现高效的制热辅助的空调运转。

在这种情况下，例如，如技术方案5的发明那样，控制装置在发热设备的温度为规定的使用下限温度以上的情况下，通过判断为不需要对该发热设备进行加热，能够准确地判断出不需要对发热设备进行加热，以对各热介质循环装置进行控制。

另外，如技术方案6的发明那样，控制装置在能够对发热设备的废热进行回收的情况下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，在对散热的该制冷剂进行减压后，在室外热交换器和第一热介质用热交换部中吸热，并且使第一热介质在第一热介质循环装置内循环，使第二热介质在第二热介质循环装置内循环，由此，使发热设备的废热依次经由第二热介质和第一热介质被制冷剂汲取，能够有效地利用发热设备的废热来高效地进行车室内的制热空调，并且还能够对发热设备的温度上升进行抑制，并对向室外热交换器的结霜进行抑制。

在这种情况下，例如，如技术方案7的发明那样，控制装置在发热设备的温度比作为是否能够对该发热设备的废热进行回收的判断基准的第一热介质用热交换部的出口侧的第一热介质的温度的规定值高的情况下，判断为能够对发热设备的废热进行回收，由此，能够准确地判断出能够对发热设备的废热进行回收，以对各热介质循环装置进行控制。

另外，在需要对发热设备进行加热的情况下，如技术方案8的发明那样，控制装置通过加热装置来对第一热介质进行加热，使该第一热介质在第一热介质循环装置内循环，并且使第二热介质在第二热介质循环装置内循环，由此，通过由加热装置加热的第一热介质将第二热介质加热，并且能够通过该被加热的第二热介质无障碍地对加热设备进行加热。

在这种情况下，例如，如技术方案9的发明那样，控制装置在发热设备的温度比规定的使用下限温度低的情况下，通过判断为需要对该发热设备进行加热，能够准确地判断出需要对发热设备进行加热，以对各热介质循环装置进行控制。

另外，在需要对发热设备进行冷却的情况下，如技术方案10的发明那样，控制装置使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，在对散热的该制冷剂进行减压后，在第一热介质用热交换部进行吸热，并且在停止由加热装置对第一热介质进行的加热的状态下，使该第一热介质在第一热介质循环装置内循环，使第二热介质在第二热介质循环装置内循环，由此，能够通过与由制冷剂冷却的第一热介质进行热交换而冷却的第二热介质来无障碍地对发热设备进行冷却。

在这种情况下，例如，如技术方案11的发明那样，控制装置在发热设备的温度比规定的使用上限温度高的情况下，通过判断为需要对该发热设备进行冷却，能够准确地判断出需要对发热设备进行冷却，以对各热介质循环装置进行控制。

附图说明

图1是适用了本发明的一实施方式的车用空调装置的结构图。

图2是图1的车用空调装置的控制器的电路的框图。

图3是对图2的控制器的制热运转进行说明的图。

图4是对图2的控制器的除湿制热运转进行说明的图。

图5是对由图2的控制器进行的内部循环运转进行说明的图。

图6是对图2的控制器的除湿制冷运转进行说明的图。

图7是对图2的控制器的制冷运转进行说明的图。

图8是对图3的制热运转和制热辅助运转中图2的控制器所执行的蓄电池废热回收运转和蓄电池加热运转进行说明的图。

图9是对图2的控制器所执行的蓄电池冷却运转进行说明的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。

图1是表示本发明的一实施例的车用空调装置1的结构图。适用本发明的实施例的车辆是未装设发动机(内燃机)的电动汽车(EV)，车辆装设有蓄电池55，并通过将充电至上述蓄电池55的电力供给至行驶用的电动马达(未图示)来进行驱动并行驶，本发明的车用空调装置1也被蓄电池55的电力驱动。

即，实施例的车用空调装置1在无法实现由发动机废热进行的制热的电动汽车中，通过使用了制冷剂回路R的热泵运转进行制热运转，并且通过选择性地执行除湿制热运转、内部循环运转、除湿制冷运转、制冷运转的各空调运转，以对车室内进行空气调节。

另外，作为车辆并不限于电动汽车，本发明在并用发动机和行驶用的电动马达的所谓混合动力汽车中也是有效的，另外在通过发动机行驶的通常的汽车中也能适用，这一点是自不必言的。另外，在本申请中，将蓄电池55作为装设于车辆的发热设备进行例示，但是不限于此，作为发热设备，可以列举上述的行驶用马达、该电动马达的控制用逆变器等。

实施例的车用空调装置1进行电动汽车的车室内的空气调节(制热、制冷、除湿和换气)，在该车用空调装置1中，电动式的压缩机2、散热器4、室外膨胀阀6、室外热交换器7、室内膨胀阀8、吸热器9和储罐12等通过制冷剂配管13依次连接而构成制冷剂回路R，其中，上述压缩机2对制冷剂进行压缩，上述散热器4设置在供车室内空气通气循环的HVAC单元10的空气流通路径3内，使从压缩机2排出的高温高压的制冷剂经由制冷剂配管13G流入，并使该制冷剂在车室内散热，上述室外膨胀阀6在制热时使制冷剂减压膨胀并由电动阀(电子膨胀阀)构成，上述室外热交换器7在制冷剂与外部气体之间进行热交换，以在制冷时作为使制冷剂散热的散热器发挥功能，在制热时作为使制冷剂吸热的蒸发器发挥功能，上述室内膨胀阀8使制冷剂减压膨胀并由电动阀(电子膨胀阀)构成，上述吸热器9设置在空气流通路径3内，在制冷时和除湿时使制冷剂从车室内外吸热。

室外膨胀阀6使从散热器4流出并流入室外热交换器7的制冷剂减压膨胀，并且能够设为全闭。另外，室内膨胀阀8使流入吸热器9的制冷剂减压膨胀，并且也能够设为全闭。

另外，在室外热交换器7设有室外送风机15。上述室外送风机15构成为通过强制性地将外部气体通风到室外热交换器7而使外部气体与制冷剂进行热交换，由此，即使在停车过程中(即、车速为0km/h)，外部气体也通风到室外热交换器7。

此外，连接到室外热交换器7的制冷剂出口侧的制冷剂配管13A经由止回阀18连接到制冷剂配管13B。另外，止回阀18将制冷剂配管13B一侧设为顺时针方向。另外，止回阀18将制冷剂配管13B一侧设为顺时针方向。

另外，从室外热交换器7伸出的制冷剂配管13A在止回阀18的近前(制冷剂上游侧)分岔，该分岔后的制冷剂配管13D经由在制热时打开的电磁阀21而与位于吸热器9的出口侧的制冷剂配管13C连通连接。此外，比连接有该制冷剂配管13D的部位更靠制冷剂下游侧的制冷剂配管13C经由止回阀20连接到储罐12，储罐12连接到压缩机2的制冷剂吸入侧。另外，止回阀20将储罐12一侧设为顺时针方向。

另外，散热器4的出口侧的制冷剂配管13E在室外膨胀阀6的近前(制冷剂上游侧)分岔为制冷剂配管13J和制冷剂配管13F，分岔出的一个制冷剂配管13J经由室外膨胀阀6连接到室外热交换器7的制冷剂入口侧。此外，分岔出的另一个制冷剂配管13F经由在除湿时打开的电磁阀22而与位于止回阀18的制冷剂下游侧的制冷剂配管13A和制冷剂配管13B的连接部连通连接。由此，制冷剂配管13F成为与室外膨胀阀6、室外热交换器7以及止回阀18的串联回路并联连接的形态，并绕过室外膨胀阀6、室外热交换器7以及止回阀18。

此外，在吸热器9的空气上游侧的空气流通路径3形成有外部气体吸入口和内部气体吸入口的各吸入口(在图1中以吸入口25为代表进行表示)，在上述吸入口25设有吸入切换挡板26，上述吸入切换挡板26将导入到空气流通路径3内的空气切换为作为车室内的空气的内部气体(内部气体循环)和作为车室外的空气的外部气体(外部气体导入)。此外，在上述吸入切换挡板26的空气下游侧设有室内送风机(鼓风扇)27，上述室内送风机27将导入的内部气体或外部气体送给到空气流通路径3。

此外，在散热器4的空气上游侧的空气流通路径3内设有空气混合挡板28，上述空气混合挡板28将流入该空气流通路径3内并经过吸热器9后的空气流通路径3内的空气(内部气体或外部气体)通风到散热器4的比例进行调节。此外，在散热器4的空气下游侧的空气流通路径3形成有FOOT(吹脚(日文：フット))、VENT(自然风(日文：ベント))、DEF(前挡风除雾(日文：デフ))的各吹出口(在图1中用吹出口29为代表表示)，在该吹出口29设有吹出口切换挡板31，上述吹出口切换挡板31对空气从各上述吹出口的吹出进行切换控制。

另外，本发明的车用空调装置1包括用于对蓄电池55(发热设备)进行加热、或者对蓄电池55的废热进行回收、或者对蓄电池55进行冷却的独立的第一热介质循环装置61和第二热介质循环装置62。实施例的第一热介质循环装置61包括：循环泵63(第一循环泵)，所述循环泵63作为用于使第一热介质循环的循环装置；作为加热装置的热介质加热器66；以及第一热介质流路64B，上述第一热介质流路64B构成三介质热交换器64的第一热介质用热交换部65A，它们通过热介质配管67连接成环状。

此外，实施例的第二热介质循环装置62包括：循环泵68(第二循环泵)，上述循环泵68作为用于使第二热介质在蓄电池55内循环的循环装置；以及第二热介质流路64C，上述第二热介质流路64C构成三介质热交换器64的第二热介质用热交换部65B，它们和蓄电池55通过热介质配管69连接成环状。

在本实施例的情况下，在第一热介质循环装置61的循环泵63的排出侧连接有第一热介质流路64B的入口，在该第一热介质流路64B的出口连接有热介质加热器66，该热介质加热器66的出口连接到循环泵63的吸入侧。此外，在第二热介质循环装置62的循环泵68的排出侧连接有第二热介质流路64C的入口，在该第二热介质流路64C的出口连接有蓄电池55的入口，蓄电池55的出口连接到循环泵68的吸入侧。

作为在这些第一热介质循环装置61和第二热介质循环装置62中使用的第一热介质和第二热介质，例如能采用水、HFO-1234f这样的制冷剂、冷却液等液体、空气等气体。另外，在实施例中，将水用作第一热介质和第二热介质。此外，热介质加热器66由PTC加热器等电加热器构成。另外，在蓄电池55的周围实现例如第二热介质以能与该蓄电池55进行热交换的关系流通的套结构。

然后，在第一热介质循环装置61的循环泵63运转时，从循环泵63排出的第一热介质流入三介质热交换器64的第一热介质流路64B。从该第一热介质流路64B流出的第一热介质到达热介质加热器66，在热介质加热器66发热的情况下，在此被加热后，被吸入循环泵63。这样，第一热介质在热介质配管67内循环。

此外，在第二热介质循环装置62的循环泵68运转时，从循环泵68排出的第二热介质流入三介质热交换器64的第二热介质流路64C。从该第二热介质流路64C流出的第二热介质到达蓄电池55，在此与蓄电池55进行热交换后，被吸入循环泵68。这样，第二热介质在热介质配管69内循环。

另一方面，在制冷剂回路R的制冷剂配管13F的电磁阀22的制冷剂下游侧，连接有分岔配管72的一端。在该分岔配管72设有由电动阀(电子膨胀阀)构成的辅助膨胀阀73。该辅助膨胀阀73使流入三介质热交换器64的后述的制冷剂流路64A的制冷剂减压膨胀，并且能实现全闭。然后，分岔配管72的另一端连接到三介质热交换器64的制冷剂流路64A，在该制冷剂流路64A的出口连接有制冷剂配管74的一端，制冷剂配管74的另一端连接到位于储罐12的近前(制冷剂上流侧)且位于止回阀20的制冷剂下游侧的制冷剂配管13C。

此外，在这些辅助膨胀阀73等还构成制冷剂回路R的一部分的同时，还构成第一热介质循环装置61和第二热介质循环装置62的一部分。此外，三介质热交换器64是上述制冷剂流路64A、第一热介质流路64B和第二热介质流路64C一体化而成的热交换器，制冷剂流路64A和第一热介质流路64B成为热交换关系，该第一热介质流路64B和第二热介质流路64C成为热交换关系。

由这些制冷剂流路64A和第一热介质流路64B构成三介质热交换器64的第一热介质用热交换部65A，由于制冷剂流路64A和第一热介质流路64B分别构成该第一热介质用热交换部65A的一部分，因此，第一热介质循环装置6具有第一热介质用热交换部65A。此外，由第一热介质流路64B和第二热介质流路64C构成三介质热交换器64的第二热介质用热交换部65B，由于第一热介质流路64B和第二热介质流路64C分别构成该第二热介质用热交换部65B的一部分，因此，第二热介质循环装置62具有第二热介质用热交换部65B。

特别地，如上所述，实施例的三介质热交换器64是制冷剂流路64A、第一热介质流路64B和第二热介质流路64C一体化而成的热交换器，因此，三介质热交换器64成为使上述第一热介质用热交换部65A和第二热介质用热交换部65B一体化的紧凑结构。

在制冷剂回路R侧的辅助膨胀阀73和电磁阀22打开的情况下，流入制冷剂配管13F的制冷剂由该辅助膨胀阀73减压后，流入三介质热交换器64的制冷剂流路64A，并且在此蒸发。当制冷剂在制冷剂流路64A中流动的过程中与在第一热介质流路64B中流动的第一热介质进行热交换，在从该第一热介质吸热后，经由储罐12被吸入压缩机2。此外，在第一热介质在第一热介质流路64B中流动的过程中与在第二热介质流路64C中流动的第二热介质进行热交换。

接着，在图2中，符号32是作为控制装置的控制器(ECU)。上述控制器32是由作为包括处理器的计算机的一例的微型计算机构成，上述控制器32的输入与外部气体温度传感器33、外部气体湿度传感器34、HVAC吸入温度传感器36、内部气体温度传感器37、内部气体湿度传感器38、室内CO₂浓度传感器39、吹出温度传感器41、排出压力传感器42、排出温度传感器43、吸入温度传感器44、散热器温度传感器46、散热器压力传感器47、吸热器温度传感器48、吸热器压力传感器49、例如光电传感器式的日照传感器51、车速传感器52、空调操作部53(空气调节操作部)、室外热交换器温度传感器54、室外热交换器压力传感器56的各输出连接，其中，上述外部气体温度传感器33对车辆的外部气体温度(Tam)进行检测，上述外部气体湿度传感器34对外部气体湿度进行检测，上述HVAC吸入温度传感器36对从吸入口25吸入空气流通路径3的空气温度进行检测，上述内部气体温度传感器37对车室内的空气(内部气体)的温度进行检测，上述内部气体湿度传感器38对车室内的空气的湿度进行检测，上述室内CO₂浓度传感器39对车室内的二氧化碳浓度进行检测，上述吹出温度传感器41对从吹出口29吹出到车室内的空气温度进行检测，上述排出压力传感器42对压缩机2的排出制冷剂压力(排出压力Pd)进行检测，上述排出温度传感器43对压缩机2的排出制冷剂温度进行检测，上述吸入温度传感器44对压缩机2的吸入制冷剂温度进行检测，上述散热器温度传感器46对散热器4的温度(经过散热器4的空气温度或散热器4自身的温度：散热器温度TCI)进行检测，上述散热器压力传感器47对散热器4的制冷剂压力(散热器4内或刚从散热器4流出后的制冷剂的压力：散热器压力PCI)进行检测，上述吸热器温度传感器48对吸热器9的温度(经过吸热器9的空气温度或吸热器9自身的温度：吸热器温度Te)进行检测，上述吸热器压力传感器49对吸热器9的制冷剂压力(吸热器9内或刚从吸热器9流出的制冷剂的压力)进行检测，上述日照传感器51用于对照向车室内的日照量进行检测，上述车速传感器52用于对车辆的移动速度(车速)进行检测，上述空调操作部53用于对设定温度及运转模式的切换进行设定，上述室外热交换器温度传感器54对室外热交换器7的温度(刚从室外热交换器7流出后的制冷剂的温度或室外热交换器7自身的温度：室外热交换器温度TXO。在室外热交换器7作为蒸发器发挥作用时，室外热交换器温度TXO为室外热交换器7的制冷剂的蒸发温度)进行检测，上述室外热交换器压力传感器56对室外热交换器7的制冷剂压力(室外热交换器7内或刚从室外热交换器7流出的制冷剂的压力)进行检测。

此外，控制器32的输入还与蓄电池温度传感器76、热介质加热器温度传感器77、第一出口温度传感器78和第二出口温度传感器79的各输出连接，其中，上述蓄电池温度传感器76对蓄电池55的温度(蓄电池55自身的温度或从蓄电池55流出的热介质的温度、或是流入蓄电池55的热介质的温度：蓄电池温度Tb)进行检测，上述热介质加热器温度传感器77对热介质加热器66的温度(热介质加热器66自身的温度、从热介质加热器66流出的热介质的温度)进行检测，上述第一出口温度传感器78对从三热介质热交换器64的第一热介质流路64B(第一热介质用热交换部65A)的出口侧的第一热介质的温度(出口热介质温度Tout)进行检测，上述第二出口温度传感器79对从制冷剂流路64A流出的热介质的温度进行检测。

另一方面，控制器32的输出与上述压缩机2、室外送风机15、室内送风机(鼓风扇)27、吸入切换挡板26、空气混合挡板28、吹出口切换挡板31、室外膨胀阀6、室内膨胀阀8、电磁阀22(除湿)及电磁阀21(制热)的各电磁阀、各循环泵63、68、热介质加热器66和辅助膨胀阀73连接。然后，控制器32基于各传感器的输出和在空调操作部53中输入的设定，对上述构件进行控制。

基于以上结构，接着对实施例的车用空调装置1的动作进行说明。控制器32在实施例中切换并执行制热运转、除湿制热运转、内部循环运转、除湿制冷运转和制冷运转的各空调运转，并且进行使用了第一热介质循环装置61的热介质加热器66的制热辅助运转。另外，使用该第一热介质循环装置61的热介质加热器66和第二热介质循环装置62来对蓄电池55进行加热，并且对蓄电池55的废热进行回收，或是对蓄电池55进行冷却，由此，对该蓄电池55的温度进行调节，但是，首先，对制冷剂回路R的各空调运转进行说明。

(1)制热运转

最初，参照图3对制热运转进行说明。图3表示制热运转中的制冷剂回路R的制冷剂的流动(实线箭头)。在通过控制器32(自动模式)或对空调操作部53的手动操作(手动模式)来选择制热运转时，控制器32打开电磁阀21(制热用)，并将室内膨胀阀8设为全闭(全闭位置)。另外，室外膨胀阀6打开，成为进行制冷剂的减压控制的状态，电磁阀22(除湿用)关闭。另外，关于制热运转中的辅助膨胀阀73的控制，在后文中进行详细说明。

此外，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合挡板28设为对从室内送风机27吹出的空气通风到散热器4的比例进行调节的状态。由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入散热器4。由于在散热器4中通风有空气流通路径3内的空气，因此，空气流通路径3内的空气被散热器4内的高温制冷剂加热，另一方面，散热器4内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却并冷凝液化。

在散热器4内液化后的制冷剂在从散热器4流出后，经过制冷剂配管13E、13J流至室外膨胀阀6。流入室外膨胀阀6的制冷剂在该室外膨胀阀6中减压后，流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂蒸发，并从由行驶或利用室外送风机15通风的外部空气中汲取热量(吸热)。即，制冷剂回路R成为热泵。然后，从室外热交换器7流出的低温的制冷剂经过制冷剂配管13A以及制冷剂配管13D、电磁阀21而流至制冷剂配管13C，经过止回阀20进入储罐12，在此被气液分离后，气体制冷剂被吸入压缩机2，并且反复进行上述循环。由于在散热器4中加热后的空气从吹出口29吹出，因此，进行车室内的制热。

控制器32根据从后述的目标吹出温度TAO计算出的目标加热器温度TCO(经过散热器4的空气的温度TH的目标值)来对目标散热器压力PCO(散热器4的压力PCI的目标值)进行计算，上述控制器32基于上述目标散热器压力PCO和散热器压力传感器47所检测出的散热器4的制冷剂压力(散热器压力PCI。制冷剂回路R的高压压力)来对压缩机2的转速进行控制，并且基于散热器温度传感器46所检测出的散热器4的温度(散热器温度TCI)以及散热器压力传感器47所检测出的散热器压力PCI来对室外膨胀阀6的阀开度进行控制，并且对散热器4的出口处的制冷剂的过冷却度进行控制。上述目标散热器温度TCO基本上设为TCO＝TAO，但设有控制上的规定限制。

(2)除湿制热运转

接着，参照图4对除湿制热运转进行说明。图4表示除湿制热运转中的制冷剂回路R的制冷剂的流动(实线箭头)。在除湿制热运转中，控制器32在上述制热运转的状态下将电磁阀22打开。其中，辅助膨胀阀73设为全闭(全闭位置)。另外，室内膨胀阀8也打开，成为对制冷剂进行减压控制的状态。由此，经过散热器4而在制冷剂配管13E中流动的冷凝制冷剂的一部分被分流，上述分流后的制冷剂经过电磁阀22流入制冷剂配管13F，并从制冷剂配管13B流至室内膨胀阀8，剩余的制冷剂流至室外膨胀阀6。即，分流后的一部分制冷剂在室内膨胀阀8中减压后，流入吸热器9而蒸发。

控制器32以将吸热器9的出口处的制冷剂的过热度(SH)维持于规定值的方式对室内膨胀阀8的阀开度进行控制，但是此时，在吸热器9中产生的制冷剂的吸热作用下从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着于吸热器9，因此，空气被冷却且被除湿。分流后并流入制冷剂配管13J的剩余的制冷剂在室外膨胀阀6中被减压后，在室外热交换器7中蒸发。

在吸热器9中蒸发后的制冷剂在从制冷剂配管13C流出并与来自制冷剂配管13D的制冷剂(来自室外热交换器7的制冷剂)汇流后，经过止回阀20和储罐12而被吸入压缩机2，并且反复进行上述循环。由于在吸热器9中被除湿后的空气在经过散热器4的过程中被再次加热，因此，进行车室内的除湿制热。

控制器32基于根据目标散热器温度TCO计算出的目标散热器压力PCO和散热器压力传感器47所检测出的散热器压力PCI(制冷剂回路R的高压压力)来对压缩机2的转速进行控制，并且基于吸热器温度传感器48所检测出的吸热器9的温度(吸热器温度Te)来对室外膨胀阀6的阀开度进行控制。

(3)内部循环运转

接着，参照图5对内部循环运转进行说明。图5表示内部循环运转中的制冷剂回路R的制冷剂的流动(实线箭头)。在内部循环运转中，控制器32在上述除湿制热运转的状态下将室外膨胀阀6设为全闭(全闭位置)。但是，电磁阀21维持打开的状态，使室外热交换器7的制冷剂出口与压缩机2的制冷剂吸入侧连通。即，上述内部循环运转处于在除湿制热运转中的室外膨胀阀6的控制下将该室外膨胀阀6设为全闭的状态，因此，上述内部循环运转还能够视为除湿制热运转的一部分。

但是，由于通过将室外膨胀阀6关闭使得制冷剂向室外交换器7的流入被阻止，因此，经过散热器4并在制冷剂配管13E中流动的冷凝制冷剂经过电磁阀22全部流通至制冷剂配管13F。然后，在制冷剂配管13F中流动的制冷剂通过制冷剂配管13B到达室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中减压后，流入吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着于吸热器9，因此，空气被冷却且被除湿。

在吸热器9中蒸发后的制冷剂在制冷剂配管13C中流动，并经过止回阀20及储罐12被吸入压缩机2，并且反复进行上述循环。由于在吸热器9中除湿后的空气在经过散热器4的过程中被再次加热，因此虽然进行车室内的除湿制热，但由于在上述内部循环运转下，制冷剂在位于室内侧的空气流通路径3内的散热器4(散热)与吸热器9(吸热)之间循环，因此，不从外部气体汲取热量，而是发挥与压缩机2的消耗动力的量相当的制热能力。由于制冷剂全部在发挥除湿作用的吸热器9中流动，因此，当与上述除湿制热模式进行比较时，除湿能力较高，但是制热能力变低。

此外，虽然室外膨胀阀6关闭，但电磁阀21打开，室外热交换器7的制冷剂出口与压缩机2的制冷剂吸入侧连通，因此，室外热交换器7内的液体制冷剂经过制冷剂配管13D及电磁阀21流出至制冷剂配管13C，并回收到储罐12，使得室外热交换器7内变成气体制冷剂的状态。由此，与将电磁阀21关闭时相比，在制冷剂回路R内循环的制冷剂量增加，从而能提高散热器4的制热能力与吸热器9的除湿能力。

控制器32基于吸热器9的温度或上述的散热器压力PCI(制冷剂回路R的高压压力)来对压缩机2的转速进行控制。此时，控制器32选择根据吸热器9的温度或是根据散热器压力PCI通过任意的运算获得的压缩机目标转速中较低的一方，来对压缩机2进行控制。

(4)除湿制冷运转

接着，参照图6对除湿制冷运转进行说明。图6表示除湿制冷运转中的制冷剂回路R的制冷剂的流动(实线箭头)。在除湿制冷运转中，控制器32将室外膨胀阀6和室内膨胀阀8打开，成为分别进行制冷剂的减压控制的状态，并且关闭电磁阀21。此外，将电磁阀22关闭。此外，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合挡板28成为对从室内送风机27吹出的空气通风到散热器4的比例进行调节的状态。由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入散热器4。由于在散热器4中通风有空气流通路径3内的空气，因此，空气流通路径3内的空气被散热器4内的高温制冷剂加热，另一方面，散热器4内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却，从而冷凝、液化。

从散热器4流出的制冷剂经过制冷剂配管13E流至室外膨胀阀6，经过以稍许打开的方式控制的室外膨胀阀6而流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂随后通过由行驶或利用室外送风机15而通风的外部气体进行空气冷却，从而冷凝。从室外热交换器7流出的制冷剂经过制冷剂配管13A、止回阀18流入制冷剂配管13B，并且流至室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中减压后，流入吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着于吸热器9，因此，空气被冷却且被除湿。

在吸热器9中蒸发后的制冷剂经过制冷剂配管13C流至止回阀20，接着经过储罐12被吸入压缩机2，并且反复进行上述循环。在吸热器9中冷却且除湿后的空气在经过散热器4的过程中被再次加热(再加热：散热能力比制热时低)，由此，进行车室内的除湿制冷。

控制器32基于吸热器温度传感器48所检测出的吸热器9的温度(吸热器温度Te)及作为其目标值的目标吸热器温度TEO，以使吸热器温度Te变为目标吸热器温度TEO的方式对压缩机2的转速进行控制，并且基于散热器压力传感器47所检测出的散热器压力PCI(制冷剂回路R的高压压力)和根据目标散热器温度TCO计算出的目标散热器压力PCO(散热器压力PCI的目标值)，以使散热器压力PCI变为目标散热器压力PCO的方式对室外膨胀阀6的阀开度进行控制，从而获得由散热器4实现的必要的再次加热量。

(5)制冷运转

接着，参照图7对制冷运转进行说明。图7表示制冷运转中的制冷剂回路R的制冷剂的流动(实线箭头)。在制冷运转中，控制器32在上述除湿制冷运转的状态下将室外膨胀阀6设为全开(全开位置)。另外，空气混合挡板28设为对空气通风到散热器4的比例进行调节的状态。

由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入散热器4。虽然，空气流通路径3内的空气被通风到散热器4，但由于上述比例小(仅用于制冷时的再次加热)，因此，几乎仅经过这里，从散热器4流出的制冷剂经过制冷剂配管13E流至室外膨胀阀6。此时，由于室外膨胀阀6被设为全开，因此，制冷剂经过制冷剂配管13J并就这样流入室外热交换器7，随后通过由行驶或利用室外送风机15而通风的外部气体进行空气冷却，从而冷凝、液化。从室外热交换器7流出的制冷剂经过制冷剂配管13A、止回阀18流入制冷剂配管13B，并且流至室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中减压后，流入吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着于吸热器9，因此，空气被冷却。

在吸热器9中蒸发后的制冷剂经过制冷剂配管13C从止回阀20流至储罐12，经过储罐12被吸入压缩机2，并且反复进行上述循环。被吸热器9冷却、除湿后的空气从吹出口29吹出到车室内，由此进行车室内的制冷。在上述制冷运转中，控制器32基于吸热器温度传感器48所检测出的吸热器9的温度(吸热器温度Te)来对压缩机2的转速进行控制。

(6)空调运转的切换

控制器32根据下述式(I)计算出上述的目标吹出温度TAO。上述目标吹出温度TAO是从吹出口29吹出到车室内的空气的温度的目标值。

TAO＝(Tset－Tin)×K+Tbal(f(Tset、SUN、Tam))…(I)

在此，Tset是通过空调操作部53设定的车室内的设定温度，Tin是内部气体温度传感器37所检测出的室内温度，K是系数，Tbal是根据设定温度Tset、日照传感器51所检测出的日照量SUN、外部气体温度传感器33所检测出的外部气体温度Tam计算出的平衡值。此外，一般而言，外部气体温度Tam越低，则上述目标吹出温度TAO越高，并随着外部气体温度Tam上升而下降。

此外，控制器32在启动时基于外部气体温度传感器33所检测出的外部气体温度Tam和目标吹出温度TAO来选择上述各空调运转中的任一个空调运转。此外，启动后，根据外部气体温度Tam、目标吹出温度TAO等环境及设定条件的变化，选择上述各空调运转，并进行切换。

(7)第一热介质循环装置61和第二热介质循环装置62的控制

接着，参照图8和图9，对控制器32执行的第一热介质循环装置61和第二热介质循环装置62的控制进行说明。如上所述，蓄电池55在低温环境下的充放电性能降低。另外，在蓄电池55在因自身发热等而变为高温的环境下进行充放电时，劣化会加重。

因而，如后所述，控制器32基本上基于蓄电池温度传感器76所检测出的蓄电池55(发热设备)的温度(蓄电池温度Tb)，对第一热介质循环装置61和第二热介质循环装置62进行控制，并将蓄电池温度Tb在规定的使用下限温度BL(例如，0℃)以上且使用上限温度BH(例如，+40℃)以下的使用温度范围内进行调节，但是由于在第一热介质循环装置61中设置有热介质加热器66，因此，在外部气体温度低时等由散热器4实现的制热能力不足的状况下，利用该热介质加热器66进行车室内的制热辅助。

(7-1)制热辅助运转

首先，对图3的制热运转中控制器32所执行的制热辅助运转进行说明。控制器32在制热运转(图3)中，例如使用下述式(II)、(III)对散热器4所要求的车室内的制热能力、即要求制热能力Qtgt和散热器4能产生的制热能力Qhp进行计算。

Qtgt＝(TCO－Te)×Cpa×ρ×Qair…(II)

Qhp＝f(Tam、NC、BLV、VSP、FANVout、Te)…(III)

在此，Te是吸热器温度传感器48所检测出的吸热器9的温度，Cpa是流入散热器4的空气的比热(kj/kg·K)，ρ是流入散热器4的空气的密度(比体积)(kg/m³)，Qair是经过散热器4的风量(m³/h)(根据室内送风机27的鼓风电压BLV等推定)，VSP是从车速传感器52获得的车速，FANVout是室外送风机15的电压。

然后，在计算出的要求制热能力Qtgt比散热器4能产生的制热能力Qhp大(Qhp＜Qtgt)，散热器4的制热能力变为不足的状况的情况下，控制器32成为打开电磁阀22，打开辅助膨胀阀73，从而进行制冷剂的减压控制的状态。由此，从散热器4流出并在制冷剂回路13E中流动的制冷剂的一部分被分流至制冷剂配管13F，剩余的制冷剂被室外膨胀阀6减压而流入室外热交换器7，蒸发并从外部气体吸热。另一方面，被分流至制冷剂配管13F的制冷剂被辅助膨胀阀73减压后，流入三介质热交换器64的制冷剂流路64A，并在此处蒸发。在该制冷剂在制冷剂流路64A中流动的过程中，从在第一热介质流路64B中流动的第一热介质吸热后，经过储罐12被吸入压缩机2。

另一方面，虽然蓄电池温度传感器76所检测出的蓄电池温度Tb为使用下限温度TL以上(TL≤Tb)，但是在作为蓄电池55的废热是否能够回收到制冷剂回路R侧的判断基准的三介质热交换器64的第一热介质流路64B(第一热介质用热交换部65A)的出口侧的第一热介质的温度(出口热介质温度Tout)的规定值Tout1(例如，+10℃左右)以下的情况下(Tb≤Tout1)，控制器32使第一热介质循环装置61的循环泵63运转(接通)，并且使第二热介质循环装置62的循环泵68停止(关断)。

由此，第一热介质循环装置61内的第一热介质在热介质配管67内循环，第二热介质循环装置62内的第二热介质的循环被停止。此外，控制器32向热介质加热器66通电并使其发热(接通)。由该热介质加热器66加热的第一热介质被吸引到循环泵63，并且从该循环泵63排出的热介质在三介质热交换器64的第一热介质流路64B中流动，并且与在制冷剂流路64A中流动的制冷剂回路R的制冷剂进行热交换。

由于在该三介质热交换器64的制冷剂流路64A内蒸发的制冷剂汲取由热介质加热器66加热的第一热介质的热量，因此，其结果是，热介质加热器66的发热量被输送到散热器4，并与由室外热交换器7从外部气体汲取的热量相加，以补充车室内的制热能力。控制器32例如基于要求制热能力Qtgt与制热能力Qhp的差(Qtgt－Qhp)，使用下述式(IV)来对热介质加热器66的通电进行控制。

Qech＝Qtgt－Qhp…(IV)

另外，上述Qech是热介质加热器66的要求能力(发热量)。由此，对制热能力Qhp相对于要求制热能力Qtgt辅助(补充)不足的量进行辅助(补偿)，适当地对车室内进行制热，并且也对向室外热交换器7的结霜进行抑制。

此时，由于第二热介质循环装置62的循环泵68停止，并且第二热介质不在蓄电池55中循环，因此，也避免了在三介质热交换器64的第一热介质流路64B中流动的第一热介质经由第二热介质被蓄电池55吸收而使第一热介质的温度降低的情况。

即，当热介质加热器66执行制热辅助运转时，蓄电池温度Tb较低，但是在使用下限温度TL以上(TL≤Tb)，而不需要对蓄电池55进行加热时，使第一热介质循环装置61的循环泵63运转，并且使第二热介质循环装置62的循环泵68停止，由此，能够消除由热介质加热器66加热的第一热介质通过经由第二热介质的、与蓄电池55的热交换而使温度下降的不良情况，能够避免与蓄电池55的热容量相当的无用的电力被热介质加热器66消耗的不良情况于未然，并能够实现有效的制热辅助运转。

特别地，在实施例中，控制器32在蓄电池55的温度(蓄电池温度Tb)为使用下限温度TL以上的情况下，判断为不需要对蓄电池55进行加热，因此，能够准确地判断出不需要加热蓄电池55，以对各热介质循环装置61、62的运转进行控制。

(7-2)蓄电池废热回收运转

另一方面，例如，在进行上述图3的制热运转及上述制热辅助运转的状态下，例如蓄电池温度Tb因充放电而上升(设为比使用下限温度TL高)，并且变得比上述三介质热交换器64的第一热介质流路64B(第一热介质用热交换部65A)的出口侧的第一热介质的温度(出口热介质温度Tout)的规定值Tout1高的情况下(Tout1＜Tb)，控制器32判断为能够对蓄电池55的废热进行回收，并且转移到蓄电池废热回收运转。图8是对该蓄电池废热回收运转进行说明的图。在蓄电池废热回收运转中，控制器32使第一热介质循环装置61的循环泵63和第二热介质循环装置62的循环泵68运转(接通)，并且向热介质加热器66通电并使其发热(接通)。另外，在进行制热运转时，控制器32与上述制热辅助运转的情况同样地打开电磁阀22，打开辅助膨胀阀73，从而成为进行制冷剂的减压控制的状态。

由此，从散热器4流出并在制冷剂回路13E中流动的制冷剂的一部分如图8中实线箭头所示被分流至制冷剂配管13F，剩余的制冷剂被室外膨胀阀6减压而流入室外热交换器7，蒸发并从外部气体吸热。被分流至制冷剂配管13F的制冷剂被辅助膨胀阀73减压后，流入三介质热交换器64的制冷剂流路64A，并在此处蒸发。在该制冷剂在制冷剂流路64A中流动的过程中，从在第一热介质流路64B中流动的第一热介质吸热后，经过储罐12被吸入压缩机2。

另一方面，第一热介质循环装置61内的第一热介质如图8中虚线箭头所示那样在三介质热交换器64的第一热介质流路64B中流动后，由热介质加热器66加热，然后，被吸引到循环泵63，并且在第二热介质循环装置62内的第二热介质也如图8中虚线箭头所示那样在三介质热交换器64的第二热介质流路64C中流动后，流至蓄电池55，并被吸引到循环泵68。

在三介质热交换器64中，在制冷剂流路64A中流动的制冷剂从在第一热介质流路64B中流动的第一热介质吸热，并且在第一热介质流路64B中流动的第一热介质从在第二热介质流路64C中流动的第二热介质吸热。然后，从该第二热介质流路64C流出的第二热介质流至蓄电池55并进行热交换，从该蓄电池55吸热，蓄电池55相反地通过第二热介质被冷却。

在进行上述制热辅助运转时的蓄电池废热回收运转中，控制器32例如使用下述式(V)来对热介质加热器66的通电进行控制。

Qech＝(Qtgt－Qhp)－(Tb－Tout1)×k1×k2…(V)

在此，k1是在第一热介质循环装置61内循环的第一热介质的比热[kj/kg·K]，k2是第一热介质的流量[m³/h]，这些对于第二热介质循环装置62也是相同的。另外，实际上还考虑了各热介质用热交换部65A、65B的热交换效率的其它因素。

因而，在该蓄电池废热回收运转中，控制器32对热介质加热器66的通电进行控制，使得产生通过从由在三介质热交换器64的第一热介质流路64B内蒸发的制冷剂所汲取的热量中减去与由蓄电池55经由第二热介质来加热第一热介质的量相当的热量。即，蓄电池55的废热也通过第一热介质和第二热介质被输送到三介质热交换器64，并且被制冷剂汲取而有助于车室内的制热，热介质加热器66的发热量被削减与蓄电池55的废热相当的量，从而变得节能。

另外，在进行散热器4能够产生的制热能力Qhp满足要求制热能力Qtgt的图3的制热运转时的蓄电池废热回收运转中(Qtgt≤Qhp)，控制器32不根据上述式(V)，在循环泵63、68保持运转的状态下，停止热介质加热器66的通电(关断)。即，仅利用蓄电池55的废热来进行由散热器4实现的制热辅助，从而成为最节能的状态。

这样，在能够对蓄电池55的废热进行回收的情况下，控制器32使从压缩机2排出的制冷剂在散热器4中散热，在对散热后的该制冷剂进行减压后，在室外热交换器7和制冷剂流路64A(第一热介质用热交换部65A)中吸热，并且使第一热介质在第一热介质循环装置61内循环，使第二热介质在第二热介质循环装置62内循环，因此，使蓄电池55的废热依次经由第二热介质和第一热介质被制冷剂汲取，能够有效地利用蓄电池的废热来高效地进行车室内的制热空调，并且还能够对蓄电池55的温度上升进行抑制，并对向室外热交换器7的结霜进行抑制。

在这种情况下，在实施例中，控制器32在蓄电池温度Tb比作为是否能够从该蓄电池55回收废热的判断基准的第一热介质流路64B(第一热介质用热交换部65A)的出口侧的第一热介质的温度(出口热介质温度Tout)的规定值Tout1高的情况下，判断为能够对蓄电池55的废热进行回收，因此，能够准确地判断出能够对蓄电池55的废热进行回收，从而能够对各热介质循环装置61、62的运转进行控制。另外，在蓄电池温度Tb为规定值Tout1以下的情况下，控制器32再次恢复到通过上述式(IV)对热介质加热器66进行通电的制热辅助运转或图3的制热运转。

(7-3)蓄电池加热运转

接着，对控制器32所执行的蓄电池加热运转进行说明。控制器32在蓄电池温度传感器76所检测出的蓄电池温度Tb比使用下限温度TL时低的情况下(Tb＜TL)，判断为需要对蓄电池55进行加热，使第一热介质循环装置61和第二热介质循环装置62的循环泵63、68运转(接通)，并且向热介质加热器66通电并使其发热(接通)。

由此，第一热介质循环装置61内的第一热介质与上述蓄电池废热回收运转的情况同样地，如图8中虚线箭头所示那样在三介质热交换器64的第一热介质流路64B中流动后，由热介质加热器66加热，然后，被吸引到循环泵63，并且在第二热介质循环装置62内的第二热介质也如图8中虚线箭头所示那样在三介质热交换器64的第二热介质流路64C中流动后，流至蓄电池55，并被吸引到循环泵68。

在三介质热交换器64中，在制冷剂流路64A中流动的制冷剂从在第一热介质流路64B中流动的第一热介质吸热，并且在第二热介质流路64C中流动的第二热介质从在第一热介质流路64B中流动的第一热介质吸热。然后，从该第二热介质流路64C流出的第二热介质流至蓄电池55并进行热交换，从而对该蓄电池55进行加热。

在进行上述制热辅助运转时的蓄电池加热运转中，控制器32例如使用下述式(VI)来对热介质加热器66的通电进行控制。

Qech＝(Qtgt－Qhp)+(TL－Tb)×k1×k2…(VI)

在此，同样地，k1是在第一热介质循环装置61内循环的第一热介质的比热[kj/kg·K]，k2是第一热介质的流量[m³/h]，这些对于第二热介质循环装置62也是相同的。另外，在这种情况下，实际上还考虑了各热介质用热交换部65A、65B的热交换效率的其他因素。即，在该蓄电池加热运转中，控制器32对热介质加热器66的通电进行控制，使得除了当第一热介质在三介质热交换器64的第一热介质流路64B中流动时由在制冷剂流路64A内蒸发的制冷剂所汲取的热量之外，还产生用于使蓄电池55的温度上升到使用下限温度TL的热量。

另外，在进行散热器4能够产生的制热能力Qhp满足要求制热能力Qtgt的图3的制热运转时(Qtgt≤Qhp)的制热辅助运转以及制热运转以外的运转、或是压缩机2停止时的蓄电池加热运转中，控制器32不根据上述式(VI)，使用下述式(VII)来对热介质加热器66的通电进行控制。

Qech＝(TL－Tb)×k1×k2…(VII)

在此，同样地，k1是在第一热介质循环装置61内循环的第一热介质的比热[kj/kg·K]，k2是第一热介质的流量[m³/h]，这些对于第二热介质循环装置62也是相同的。另外，在这种情况下，实际上还考虑了各热介质用热交换部65A、65B的热交换效率的其他因素。即，成为产生仅用于对蓄电池55进行加热的发热量的状态。

这样，在需要对蓄电池55进行加热的情况下，控制器32通过热介质加热器66对第一热介质进行加热，使该第一热介质在第一热介质循环装置61内循环，并且使第二热介质在第二热介质循环装置62内循环，因此，通过由热介质加热器66加热的第一热介质来将第二热介质加热，并且能够通过该被加热的第二热介质无障碍地对蓄电池55进行加热。

在这种情况下，在实施例中，控制器32在蓄电池55的温度比使用下限温度TL低的情况下，判断为需要对该蓄电池55进行加热，因此，能够准确地判断出需要对蓄电池55进行加热，从而对各热介质循环装置61、62的运转进行控制。

另外，在蓄电池温度Tb为使用下限温度TL以上的情况下，控制器32结束蓄电池加热运转，恢复到上述其他运转(制热运转及制热辅助运转等)，或者将热介质加热器66的通电及压缩机2、循环泵63、68的运转停止。

(7-4)蓄电池冷却运转

在此，在蓄电池温度Tb因蓄电池55的充放电而急剧地上升，并且变为比使用上限温度TH高的情况下(TH＜Tb)，控制器32判断为需要对蓄电池55进行冷却，并执行蓄电池冷却运转。接着，使用图9对蓄电池冷却运转进行说明。

在该蓄电池冷却运转中，控制器32将室外膨胀阀6和室内膨胀阀8全闭(全闭位置)，打开电磁阀22，打开辅助膨胀阀73，成为对制冷剂进行减压控制的状态。然后，使压缩机2运转。另外，控制器32还使各热介质循环装置61、62的循环泵63、68运转(接通)，并且使由热介质加热器66实现的热介质的加热停止(关断)。

由此，从压缩机2排出的制冷剂在散热器4中散热，在该散热器4中散热的所有制冷剂在辅助膨胀阀73中减压，并且流入三介质热交换器64的制冷剂流路64A而蒸发。另外，从循环泵62排出的第一热介质流至第一热介质流路64B，在此处从制冷剂吸热并冷却后，不通过热介质加热器66被加热而是经过热介质加热器66，并被吸引到循环泵63。此外，从循环泵68排出的第二热介质流至第二热介质流路64C，在此处从第一热介质吸热并冷却后，流至蓄电池55，从蓄电池55吸热并冷却。

在该蓄电池冷却运转中，控制器32基于蓄电池温度传感器76所检测出的蓄电池55的温度(蓄电池温度Tb)和上述使用上限温度TH，例如使用下述式(VIII)对第二热介质循环装置62所要求的蓄电池55的冷却能力、即要求蓄电池冷却能力Qbat进行计算。

Qbat＝(Tb－TH)×k1×k2…(VIII)

在此，同样地，k1是在第一热介质循环装置61内循环的第一热介质的比热[kj/kg·K]，k2是第一热介质的流量[m³/h]，这些对于第二热介质循环装置62也是相同的。另外，在这种情况下，实际上还考虑了各热介质用热交换部65A、65B的热交换效率的其他因素。然后，对压缩机2或辅助膨胀阀73进行控制，以达成该要求蓄电池冷却能力Qbat。

由此，蓄电池温度Tb迅速地降低。另外，在该蓄电池冷却运转中，在蓄电池温度Tb降低到使用上限温度TH以下的情况下，控制器32结束蓄电池冷却运转，恢复到其他运转(制热运转及制热辅助运转等)，或是使压缩机2及循环泵63、68停止。

这样，在需要对蓄电池55进行冷却的情况下，控制器32使从压缩机2排出的制冷剂在散热器4中散热，在对散热后的该制冷剂进行减压后，在制冷剂流路64A(第一热介质用热交换部65A)中吸热，并且在使热介质加热器66对第一热介质的加热停止的状态下，使该第一热介质在第一热介质循环装置61内循环，使第二热介质在第二热介质循环装置62内循环，因此，能够通过与由冷介质冷却的第一热介质进行热交换而冷却的第二热介质无障碍地对蓄电池55进行冷却。

在这种情况下，在实施例中，控制器32在蓄电池温度Tb比使用上限温度TH高的情况下，判断为需要对该蓄电池55进行冷却，因此，能够准确地判断出需要对蓄电池55进行冷却，以对各热介质循环装置61、62的运转进行控制。

在本发明中，如以上详细说明的那样，设置有第一热介质循环装置61和第二热介质循环装置62，上述第一热介质循环装置61使第一热介质在用于对第一热介质进行加热的热介质加热器66中循环，上述第二热介质循环装置62使第二热介质在蓄电池55中循环，第一热介质循环装置61中设置有用于使制冷剂与第一热介质进行热交换的第一热介质用热交换部65A(第一热介质流路64B)，第二热介质循环装置62中设置有用于使第一热介质与第二热介质进行热交换的第二热介质用热交换部65B(第二热介质流路64C)，因此，通过在第二热介质循环装置62内切换使第二热介质循环的状态和不使第二热介质循环的状态，能够在不受蓄电池55的温度影响的情况下，实现高效的空调运转。

尤其，经由通过热介质加热器66加热的第一热介质，使在蓄电池55中循环的第二热介质与制冷剂进行热交换，因此，能够准确地排除或控制蓄电池55的温度的影响。此外，在实施例中，通过控制器32基于蓄电池温度Tb来对各热介质循环装置61、62的运转进行控制，因此，根据蓄电池55的温度状况，能够适当地对各热介质循环装置61、62进行控制。

此外，在实施例中，由于设置有第一热介质用热交换部65A和第二热介质用热交换部65B一体化而成的三介质热交换器64，因此，能够无障碍地将车用空调装置1配置于车辆的发动机室(即使未装设发动机，也将车辆用空调装置1的其他设备所设置的空间称为发动机室)的有限的设置空间中。

另外，上述实施例中说明的制冷剂回路R及各热介质循环装置61、62的结构、各温度等的数值及控制因子不限于此，能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行改变。

符号说明

1 车用空调装置

2 压缩机

3 空气流通路径

4 散热器

6 室外膨胀阀

7 室外热交换器

8 室内膨胀阀

9 吸热器

21、22 电磁阀

32 控制器(控制装置)

55 蓄电池(发热设备)

61 第一热介质循环装置

62 第二热介质循环装置

63、68 循环泵

64 三介质热交换器

64A 制冷剂流路

64B 第一热介质流路

64C 第二热介质流路

65A 第一热介质用热交换部

65B 第二热介质用热交换部

66 热介质加热器(加热装置)

73 辅助膨胀阀

R 制冷剂回路。

Claims (11)

1.一种车用空调装置，包括：

压缩机，所述压缩机对制冷剂进行压缩；

空气流通路径，所述空气流通路径供向车室内供给的空气流通；

散热器，所述散热器用于使所述制冷剂散热来对从所述空气流通路径供给至所述车室内的空气进行加热；

室外热交换器，所述室外热交换器设置于车室外，并用于使所述制冷剂吸热；以及

控制装置，

所述车用空调装置对所述车室内进行空气调节，其特征在于，包括：

第一热介质循环装置，所述第一热介质循环装置使第一热介质在用于对所述第一热介质进行加热的加热装置中循环；以及

第二热介质循环装置，所述第二热介质循环装置使所述第二热介质在装设于车辆的发热设备中循环，

所述第一热介质循环装置具有用于使所述制冷剂与所述第一热介质进行热交换的第一热介质用热交换部，所述第二热介质循环装置具有用于使所述第一热介质与所述第二热介质进行热交换的第二热介质用热交换部。

2.如权利要求1所述的车用空调装置，其特征在于，

包括所述第一热介质用热交换部和所述第二热介质用热交换部一体化而成的三介质热交换器。

3.如权利要求1或2所述的车用空调装置，其特征在于，

所述控制装置基于所述发热设备的温度来对所述各热介质循环装置进行控制。

4.如权利要求1或2所述的车用空调装置，其特征在于，

所述控制装置使从所述压缩机排出的所述制冷剂在所述散热器中散热，在对散热的所述制冷剂进行减压后，在所述室外热交换器和所述第一热介质用热交换部中吸热，通过所述加热装置对所述第一热介质进行加热，并使所述第一热介质在所述第一热介质循环装置内循环，

在不需要对所述发热设备进行加热的情况下，停止所述第二热介质循环装置内的所述第二热介质的循环。

5.如权利要求4所述的车用空调装置，其特征在于，

所述控制装置在所述发热设备的温度为规定的使用下限温度以上的情况下，判断为不需要对所述发热设备进行加热。

6.如权利要求1或2所述的车用空调装置，其特征在于，

所述控制装置在能够对所述发热设备的废热进行回收的情况下，使从所述压缩机排出的所述制冷剂在所述散热器中散热，对散热的所述制冷剂进行减压后，在所述室外热交换器和所述第一热介质用热交换部中吸热，

并且使所述第一热介质在所述第一热介质循环装置内循环，使所述第二热介质在所述第二热介质循环装置内循环。

7.如权利要求6所述的车用空调装置，其特征在于，

所述控制装置在所述发热设备的温度比作为是否能够对所述发热设备的废热进行回收的判断基准的所述第一热介质用热交换部的出口侧的所述第一热介质的温度的规定值高的情况下，判断为能够对所述发热设备的废热进行回收。

8.如权利要求1或2所述的车用空调装置，其特征在于，

所述控制装置在需要对所述发热设备进行加热的情况下，通过所述加热装置来对所述第一热介质进行加热，并使所述第一热介质在所述第一热介质循环装置内循环，并且使所述第二热介质在所述第二热介质循环装置内循环。

9.如权利要求8所述的车用空调装置，其特征在于，

所述控制装置在所述发热设备的温度比规定的使用下限温度低的情况下，判断为需要对所述发热设备进行加热。

10.如权利要求1或2所述的车用空调装置，其特征在于，

所述控制装置在需要对所述发热设备进行冷却的情况下，使从所述压缩机排出的所述制冷剂在所述散热器中散热，在对散热的所述制冷剂进行减压后，在所述第一热介质用热交换部中吸热，

并且在停止通过所述加热装置对所述第一热介质进行的加热的状态下，使所述第一热介质在所述第一热介质循环装置内循环，并使所述第二热介质在所述第二热介质循环装置内循环。

11.如权利要求10所述的车用空调装置，其特征在于，

所述控制装置在所述发热设备的温度比规定的使用上限温度高的情况下，判断为需要对所述发热设备进行冷却。