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WO2011125694A1 - 車両用ヒートポンプ式空調システム - Google Patents

車両用ヒートポンプ式空調システム Download PDF

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Publication number
WO2011125694A1
WO2011125694A1 PCT/JP2011/057943 JP2011057943W WO2011125694A1 WO 2011125694 A1 WO2011125694 A1 WO 2011125694A1 JP 2011057943 W JP2011057943 W JP 2011057943W WO 2011125694 A1 WO2011125694 A1 WO 2011125694A1
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WO
WIPO (PCT)
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heat exchanger
heat
blower
air
refrigerant
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/057943
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
林　謙吾
Original Assignee
本田技研工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 本田技研工業株式会社 filed Critical 本田技研工業株式会社
Priority to US13/638,692 priority Critical patent/US20130025312A1/en
Priority to CN2011800172820A priority patent/CN102883900A/zh
Priority to JP2012509498A priority patent/JPWO2011125694A1/ja
Priority to EP11765594.4A priority patent/EP2554413B1/en
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle heat pump air conditioning system capable of dehumidifying and heating operation and dehumidifying and cooling operation.
  • This invention solves the said conventional problem, and makes it a subject to provide the heat pump type
  • the present invention is provided downstream of the refrigerant compressor, a first heat exchanger for heat dissipation that performs heat exchange between the refrigerant body discharged from the refrigerant compressor and the heat medium, and the first heat exchanger, A heat radiating second heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant body discharged from the refrigerant compressor and the outside air; and a pressure reducing means for reducing the pressure of the refrigerant body provided downstream of the second heat exchanger.
  • a third heat exchanger for heat absorption provided downstream of the decompression means and performing heat exchange between a heat source and a refrigerant body, and the flow of the heat medium introduced into the first heat exchanger with respect to the first heat exchanger.
  • Heat absorption fourth heat exchanger disposed upstream of the heat exchanger, and cooling / heating switching means for switching between the flow of the refrigerant body and the heat medium during the cooling operation and the flow of the refrigerant body and the heat medium during the heating operation
  • a first blower that sends the heat medium to the first heat exchanger and the fourth heat exchanger
  • a vehicle heat pump type comprising: a second blower that sends a heat medium from the heat source to a heat exchanger; and a control unit that controls the refrigerant compressor, the cooling / heating switching means, the first blower, and the second blower.
  • the heat absorption amount is ensured by the heat absorption in the third heat exchanger and the fourth heat exchanger, and the air volume in the first blower is not reduced. Therefore, the heat radiation amount and the fourth heat in the first heat exchanger are not reduced.
  • the amount of dehumidification in the exchanger can be secured, and dehumidification heating can be performed even in a system in which the cooling operation and the heating operation are the same system.
  • control unit switches to the dehumidifying and heating operation so that the refrigerant flows through the third heat exchanger, and the second blower
  • the discharge temperature is controlled to be within a second predetermined range by adjusting the electric power.
  • the vehicle heat pump type air conditioning system (abbreviated as an air conditioning system) F1 of the present embodiment includes an electric vehicle (EV: Electric Vehicle), a fuel cell vehicle (FCV: Fuel Cell Vehicle), and a hybrid vehicle (HEV: Hybrid Electric Vehicle). ) And the like.
  • EV Electric Vehicle
  • FCV Fuel Cell Vehicle
  • HEV Hybrid Electric Vehicle
  • the air conditioning system F1 of this embodiment includes a refrigerant compressor 10, a first heat exchanger 20 for heat dissipation, a second heat exchanger 30 for heat dissipation, an expansion valve (decompression means) 40, an endothermic heat.
  • the pipe indicated by the thick line means the flow of the refrigerant body.
  • the first heat exchanger 20 is a so-called refrigerant heater, and is connected to the refrigerant compressor 10 via a pipe 111.
  • the first heat exchanger 20 uses air-conditioning air A (heat medium, outside air) taken from the outside of the vehicle V by heat radiation of the high-temperature and high-pressure gas refrigerant sent from the refrigerant compressor 10 during heating operation. Has the function of heating.
  • the second heat exchanger 30 is a heat exchanger for heat dissipation, and is provided on the front end side of the vehicle V, and has a function of cooling the refrigerant body by outside air taken from the front of the vehicle V.
  • the gas refrigerant from the refrigerant compressor 10 is condensed (cooled) to become a liquid refrigerant.
  • the second heat exchanger 30 is connected to the first heat exchanger 20 via a pipe 112.
  • a receiver tank 31 and a sub capacitor 32 are connected in series to the second heat exchanger 30 on the downstream side.
  • the piping 112 on the inlet side of the second heat exchanger 30 is provided with an electromagnetic valve V1 that is opened and closed by the control unit 100.
  • the receiver tank 31 has a function of separating the liquid refrigerant and gas refrigerant taken out from the second heat exchanger 30 (gas-liquid separation function), and takes out only the liquid refrigerant downstream.
  • the receiver tank 31 functions as a buffer unit that compensates for the lack of refrigerant.
  • the sub-capacitor 32 functions as a sub-cooling part during heating operation, and further cools the refrigerant body cooled by the first heat exchanger 20 to make the refrigerant body a complete liquid refrigerant. Moreover, the sub capacitor
  • a second heat exchanger bypass means 71 for bypassing the second heat exchanger 30 is provided.
  • the second heat exchanger bypass means 71 has a second heat exchanger bypass pipe 121, the upstream end of which is connected to the pipe 112 upstream of the solenoid valve V1, and the downstream end is a receiver. Connected to the tank 31.
  • the second heat exchanger bypass pipe 121 is provided with a throttle member S that causes a pressure loss.
  • the throttle member S is formed higher than the pressure loss in the second heat exchanger 30, and even if the electromagnetic valve V1 is opened, the refrigerant body does not flow into the second heat exchanger bypass pipe 121, It is configured to flow to the second heat exchanger 30.
  • the expansion valve 40 can change the opening degree according to, for example, the temperature and pressure of the refrigerant body, and has a function of changing the flow rate of the refrigerant body according to the detected temperature and pressure (a function of reducing the pressure of the refrigerant body). )have.
  • the expansion valve 40 is connected to the sub capacitor 32 via a pipe 113.
  • the expansion valve 40 is not limited to the temperature / pressure type, and may be an electronic type that adjusts the flow rate of the refrigerant body by opening / closing control of the electromagnetic valve.
  • the third heat exchanger 50 is a heat absorber that exchanges heat with air-conditioning air A (heat medium, heat source) discharged from the passenger compartment C, and a cargo compartment D (for example, a trunk room) of the vehicle V, etc.
  • the air-conditioning air is disposed at the rear of the vehicle so that the air is discharged outside the vehicle.
  • the third heat exchanger 50 prevents the heat in the luggage compartment D from being exhausted outside the vehicle.
  • the fourth heat exchanger 60 is disposed in the flow path of the air conditioning air A introduced into the vehicle interior C, and absorbs heat between the air conditioning air A (outside air) taken from the outside of the vehicle and the refrigerant body. It is a vessel. Further, the fourth heat exchanger 60 is disposed upstream of the first heat exchanger 20 with respect to the flow of the air conditioning air A.
  • the cooling / heating switching means 70 includes a flow of the refrigerant body and the air-conditioning air A during the cooling operation (at the time of the dehumidifying cooling operation), and a flow of the refrigerant body and the air-conditioning air A during the heating operation (at the time of the dehumidifying heating operation).
  • the third heat exchanger bypass means 72, the fourth heat exchanger bypass means 73, and the air mix damper 74 are configured together with the second heat exchanger bypass means 71 described above.
  • the third heat exchanger bypass means 72 is composed of a third heat exchanger bypass pipe 122 and a solenoid valve V2.
  • the third heat exchanger bypass pipe 122 is configured such that the refrigerant flows by bypassing the third heat exchanger 50, and has an upstream end connected to the pipe 114 and a downstream end connected to the pipe 115.
  • the electromagnetic valve V ⁇ b> 2 is provided on the third heat exchanger bypass pipe 122.
  • the fourth heat exchanger bypass means 73 is composed of a fourth heat exchanger bypass pipe 123 and a solenoid valve V3.
  • the fourth heat exchanger bypass pipe 123 is configured such that the refrigerant flows by bypassing the fourth heat exchanger 60, the upstream end is connected to the pipe 115 downstream of the third heat exchanger bypass means 72, and the downstream The end is connected to the pipe 116 between the fourth heat exchanger and the expansion valve 40.
  • the solenoid valve V3 is provided on the fourth heat exchanger bypass pipe 123.
  • the air mix damper 74 is disposed on the upstream side (back side) of the air outlet M of the air conditioning air A introduced into the vehicle interior C, and is a space between the first heat exchanger 20 and the fourth heat exchanger 60. (Flow path). At the time of heating operation (at the time of dehumidifying heating operation), the air mix damper 74 is controlled to be fully opened (see FIG. 1), and the air-conditioning air A introduced into the passenger compartment C has passed through the fourth heat exchanger 60. Thereafter, the flow is controlled to pass through the first heat exchanger 20.
  • the air mix damper 74 is controlled to be fully closed, and the air-conditioning air A introduced into the vehicle interior C passes through the fourth heat exchanger 60 before the vehicle. It is introduced into the room C (see FIG. 2).
  • the first blower 80 is arranged on the upstream side of the flow of the air-conditioning air A with respect to the fourth heat exchanger 60 and blows the air-conditioning air A (outside air) taken from outside the vehicle onto the surface of the fourth heat exchanger 60. It consists of a blower.
  • the air-conditioning air A discharged from the first blower 80 exchanges heat with the refrigerant body by passing between fins provided around a tube (not shown) constituting the fourth heat exchanger 60. .
  • the second blower 90 is arranged on the upstream side of the flow of air-conditioning air with respect to the third heat exchanger 50 arranged in the cargo compartment D of the vehicle V, and the air-conditioning air A introduced from the passenger compartment C is It is comprised with the air blower sprayed on the surface of the 3rd heat exchanger 50.
  • FIG. Further, the second blower 90 is configured so that the air flow rate (blower air flow rate) can be adjusted stepwise when a predetermined condition is reached, as shown in FIG.
  • the state shown in the upper part shows a state where the air blowing is stopped, and the state shown in the middle part and the lower part shows that the air volume can be adjusted. Further, the predetermined condition described above will be described later.
  • FIG. 1 shows the flow of the refrigerant body and air-conditioning air A during the dehumidifying heating operation.
  • the solenoid valves V1, V2, and V3 are all closed, and the air mix damper 74 is fully opened.
  • FIG. 2 shows the flow of the refrigerant body and air-conditioning air A during the dehumidifying and cooling operation.
  • the electromagnetic valves V1 and V3 are closed, the electromagnetic valve V2 is opened, and the air mix damper 74 is fully closed. .
  • the liquid refrigerant that has passed through the first heat exchanger 20 passes through the pipe 112, the second heat exchanger bypass pipe 121, and the throttle member S, bypasses the second heat exchanger 30, and receives the receiver tank 31 and the sub condenser 32. To be introduced.
  • the refrigerant body decompressed by the throttle member S is gas-liquid separated by the receiver tank 31, and the liquid refrigerant is introduced from the receiver tank 31 to the sub-capacitor 32.
  • the expansion valve 40 having a setting suitable for the cooling operation can be used for the dehumidifying heating operation (heating operation).
  • the liquid refrigerant is further cooled to become a complete liquid refrigerant.
  • the processing in the receiver tank 31 and the sub capacitor 32 is a so-called sub cool portion (sub cool region).
  • the liquid refrigerant that has passed through the sub capacitor 32 is introduced into the expansion valve 40 through the pipe 113.
  • the liquid refrigerant is depressurized, changed to a refrigerant body in which liquid and gas are mixed, and introduced into the third heat exchanger 50 through the pipe 114.
  • the third heat exchanger 50 heat exchange is performed between the air-conditioning air A introduced from the passenger compartment C and the refrigerant body. That is, when the refrigerant body passes through the third heat exchanger 50, the heat of the air-conditioning air A is absorbed and the specific enthalpy of the refrigerant body increases.
  • the solenoid valve V3 is opened by the control unit 100, so that the refrigerant bypasses the fourth heat exchanger 60 and the dehumidification processing of the air-conditioning air A is not performed.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant that has passed through the first heat exchanger 20 is introduced into the second heat exchanger 30 through the pipe 112.
  • the gas refrigerant is cooled and condensed by the outside air introduced from the front of the vehicle V to become a liquid refrigerant.
  • the refrigerant body (liquid refrigerant) that has passed through the second heat exchanger 30 is introduced into the receiver tank 31 to separate the liquid refrigerant from the gas refrigerant that could not be converted into the liquid refrigerant, and only the liquid refrigerant is sub-capacitor 32. To be introduced. In the sub-capacitor 32, the liquid refrigerant is further cooled and then introduced into the expansion valve 40 via the pipe 113.
  • the liquid refrigerant is decompressed to form a refrigerant body in which the liquid refrigerant and the gas refrigerant are mixed.
  • the refrigerant body that has passed through the expansion valve 40 bypasses the third heat exchanger 50 by the third heat exchanger bypass pipe 122 and is introduced into the fourth heat exchanger 60.
  • the third heat exchanger 50 is bypassed.
  • the control unit 100 determines whether or not the dehumidifying heating operation is performed in step S ⁇ b> 10. Whether the dehumidifying heating operation is performed may be determined by detecting that the driver has switched the switch to the dehumidifying heating mode, or is set to the dehumidifying heating mode in the total control of the air conditioning system F1. You may judge from that.
  • the process proceeds to step S20, and various conditions are read and stored in the memory.
  • the various conditions include the discharge pressure (discharge refrigerant pressure) of the refrigerant compressor 10, the discharge temperature (blowing temperature) T1, and the like.
  • step S30 the control part 100 progresses to step S30, and performs normal dehumidification heating operation.
  • the rotational speed of the first blower 80 and the rotational speed of the second blower 90 are increased or decreased in coordination by voltage adjustment or the like, that is, the first blower 80 Increasing the supply voltage to the second blower 90 also increases the supply voltage to the second blower 90 at a predetermined rate. Conversely, decreasing the supply voltage to the first blower 80 decreases the supply voltage to the second blower 90 at a predetermined rate. This means that cooperative operation is performed and dehumidifying heating operation is performed.
  • control part 100 progresses to step S40, and judges whether the capability of a dehumidification heating operation is enough. Whether the capacity is sufficient can be determined, for example, by determining whether the discharge temperature T1 from the outlet M of the air-conditioning air A detected by the discharge temperature sensor 101 exceeds a predetermined value.
  • the predetermined value here is 20 ° C., for example.
  • Step S40 When determining that the capacity is sufficient in Step S40 (Yes, the discharge temperature is 20 ° C. or higher), the control unit 100 proceeds to Step S50 and determines whether or not the capacity of the dehumidifying and heating operation is excessive. To do. Whether or not the capacity is excessive can be determined, for example, by determining whether or not the discharge temperature T1 of the air-conditioning air A discharged from the outlet M is equal to or higher than a predetermined value (first predetermined temperature).
  • the predetermined value here is, for example, 50 ° C. as a high temperature at which passengers in the passenger compartment C feel uncomfortable.
  • step S40 determines in step S40 that the capacity is not sufficient (No, the discharge temperature T1 is less than 20 ° C.)
  • the control unit 100 proceeds to step S120 and increases the rotational speed of the refrigerant compressor 10 (UP )
  • UP increases the rotational speed of the refrigerant compressor 10
  • step S140 it is determined whether or not the operation of the air conditioning system F1 by the driver has ended. If it is determined that the operation has ended (S140, Yes), the process ends and the operation has not ended. When it judges (S140, No), it returns to Step S20.
  • step S60 the control unit 100 determines whether or not the rotational speed of the refrigerant compressor 10 is the minimum value (predetermined rotational speed). It is determined that the rotational speed of the refrigerant compressor 10 can be reduced, the process proceeds to step S70, the rotational speed of the refrigerant compressor is reduced, and the process returns to step S40. Thereby, since the supply amount of the refrigerant body from the refrigerant compressor 10 decreases in the first heat exchanger 20, the discharge temperature T1 of the air-conditioning air A introduced into the vehicle interior C from the blowout port M is decreased. Can do.
  • step S60 when it is determined in step S60 that the rotation speed of the refrigerant compressor 10 is the minimum value (Yes), that is, when the rotation speed of the refrigerant compressor 10 cannot be decreased any more, the control unit 100 can reduce the rotation speed. Advances to Step S80 and cancels the cooperative operation of the first blower 80 and the second blower 90. That is, the voltage of the second blower 90 is lowered while the voltage of the first blower 80 remains unchanged. By reducing the voltage (electric power) supplied to the second blower 90, the air volume of the air-conditioning air A from the vehicle interior C introduced into the third heat exchanger 50 is reduced.
  • the heat absorption amount of the refrigerant body in the third heat exchanger 50 decreases, the heat absorption amount in the fourth heat exchanger 60 decreases, and the heat dissipation amount in the first heat exchanger 20 decreases.
  • the voltage of the second blower 90 the temperature of the air-conditioning air A introduced from the air outlet M into the vehicle interior C can be reduced.
  • step S90 When the control unit 100 determines in step S90 that the capacity is excessive (when the discharge temperature T1 exceeds 40 ° C.), the control unit 100 returns to step S80 and performs a process of reducing the voltage of the second blower 90. If it is determined that the capacity is appropriate (when the discharge temperature T1 is 20 ° C. or higher and 40 ° C. or lower), the process proceeds to step S130, and the continuous operation is performed with the capacity, and the capacity is insufficient. (When the discharge temperature T1 is less than 20 ° C.), the process proceeds to step S100.
  • step S100 determines in step S100 whether the voltage of the second blower 90 is maximum (MAX), and determines that the voltage of the second blower 90 is not maximum (MAX). (No), the process proceeds to step S110, the voltage of the second blower 90 is increased (up), and the process returns to step S90.
  • step S10 determines in step S10 that the dehumidifying and heating operation is not performed (No)
  • the control unit 100 proceeds to step S200 and determines whether or not the dehumidifying and cooling operation is performed. Whether or not the dehumidifying and cooling operation is performed may be determined by detecting that the driver has switched the switch to the dehumidifying and heating mode, or is set to the dehumidifying and heating mode in the total control of the air conditioning system F1. You may judge from that.
  • step S500 determines whether or not the operation of the air conditioning system F1 has been completed, and if it is determined that the operation has not ended (No), returns to step S10 and performs the operation. When it is determined that the operation has been completed (Yes), the operation of the air conditioning system F1 is ended.
  • control unit 100 determines that the dehumidifying and cooling operation is performed in step S300, the control unit 100 reads various conditions and stores them in the memory in step S310 as shown in FIG.
  • the various conditions include the discharge pressure (discharge refrigerant pressure) of the refrigerant compressor 10, the discharge temperature (blowing temperature) T1, the outside air temperature T2, and the like.
  • step S330 the control unit 100 closes the electromagnetic valve V2 and sets the air mix bumper 74 to fully open. That is, when the outside air temperature T2 is in the first predetermined range, the dehumidifying and cooling operation is switched to the dehumidifying and heating operation.
  • step S350 determines in step S350 that the discharge temperature T1 of the air-conditioning air A from the air outlet M is within the second predetermined range (Yes)
  • the control unit 100 returns to step S500 in FIG.
  • step S500 the control unit 100 determines whether or not the operation of the air conditioning system F1 has ended. If it is determined that the operation has not ended (No), the control unit 100 returns to step S10 and ends the operation. If it is determined that the process has been performed (Yes), the series of processes is terminated.
  • the discharge temperature T1 from the blower outlet M becomes lower than a predetermined temperature and the voltage of the second blower 90 is not the maximum (MAX)
  • the voltage of the second blower 90 is increased to increase the third heat.
  • the endothermic amount in the exchanger 50 increases, and the discharge temperature T1 can be raised to an optimum temperature (predetermined temperature, for example, 40 ° C.).
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the air mix damper 74 has been described as being fully open or fully closed, but the air mix damper 74 is adjusted to an intermediate position (intermediate position).
  • an intermediate temperature between the dehumidifying and heating operation and the dehumidifying and cooling operation may be obtained.

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Abstract

電力を効率的に使用でき、しかも最適な吐出温度に設定することが可能な車両用のヒートポンプ式空調システムを提供する。空調用空気（Ａ）が第３熱交換器（５０）を通過した後に第４熱交換器（６０）を通過する除湿暖房運転時に、第１ブロア（８０）の供給電圧に応じて第２ブロア（９０）の供給電圧を調整することで協調運転させ、第１熱交換器（２０）からの空調用空気（Ａ）の吐出温度（Ｔ１）が第１所定温度より大きく、かつ、冷媒圧縮機（１０）の回転速度が最小値である場合には、第１ブロア（８０）と第２ブロア（９０）との協調運転を解除し、第２ブロア（９０）の電力を調整することで吐出温度Ｔ１を第２所定温度より小さくする。

Description

車両用ヒートポンプ式空調システム
　本発明は、除湿暖房運転と除湿冷房運転とが可能な車両用ヒートポンプ式空調システムに関する。
　一般的な車両では、冬場など車外が低温になる環境下にあっては、車両のキャビン内を暖房することがよく行われるが、キャビン内を暖房しようとしても、キャビン内の湿度が高いと、車外が冷えているので、暖かい空気が車両の窓ガラスに触れたとたんに、結露して曇るという現象が生じる。このため、車両用の空調システムでは除湿暖房をする状況が多く発生することになる。
　しかし、従来のヒートポンプ式の空調システムをこうした車両に用いると、吐出温度（吹出し温度）を適切に調整することが難しく、除湿暖房時に必要以上の吐出温度になるという問題があった。そこで、特許文献１に示すヒートポンプ式の空調システムでは、除湿暖房時に、吹き出し温度が所定値より高いと判定された場合、除湿暖房運転から冷房運転に切り替え、さらに予め備えられたＰＴＣヒータに通電することで対応するという技術が提案されている。
特開２００９－２０２７３５号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、電気ヒータ（ＰＴＣヒータ）に供給する電力および冷房運転を行うための電力が発生し、車両全体の電気的な効率の低下を招くおそれがあった。
　本発明は、前記従来の問題を解決するものであり、電力を効率的に使用でき、しかも最適な吐出温度に設定することが可能な車両用ヒートポンプ式空調システムを提供することを課題とする。
　本発明は、冷媒圧縮機と、前記冷媒圧縮機から吐出された冷媒体と熱媒体とで熱交換を行う放熱用の第１熱交換器と、前記第１熱交換器の下流に設けられ、前記冷媒圧縮機から吐出された冷媒体と外気とで熱交換を行う放熱用の第２熱交換器と、前記第２熱交換器の下流に設けられ、冷媒体の圧力を低下させる減圧手段と、前記減圧手段の下流に設けられ、熱源と冷媒体とで熱交換を行う吸熱用の第３熱交換器と、前記第１熱交換器に導入される熱媒体の流れに対して前記第１熱交換器よりも上流側に配置される吸熱用の第４熱交換器と、冷房運転時の冷媒体および熱媒体の流れと暖房運転時の冷媒体および熱媒体の流れとを切り替える冷暖切替手段と、前記第１熱交換器および前記第４熱交換器に前記熱媒体を送る第１ブロアと、前記第３熱交換器に前記熱源からの熱媒体を送る第２ブロアと、前記冷媒圧縮機、前記冷暖切替手段、前記第１ブロアおよび前記第２ブロアを制御する制御部と、を備えた車両用ヒートポンプ式空調システムであって、前記制御部は、冷媒体が前記第３熱交換器を通過した後に前記第４熱交換器を通過する除湿暖房運転時に、前記第１ブロアに応じて前記第２ブロアを協調運転させ、前記第１熱交換器からの前記熱媒体の吐出温度が第１所定温度より大きく、かつ、前記冷媒圧縮機の回転速度が所定回転速度より小さい場合には、前記第１ブロアと前記第２ブロアとの協調運転を解除し、前記第２ブロアの電力を調整することで前記吐出温度を第２所定温度より小さくすることを特徴とする。
　これによれば、通常の除湿暖房運転時には第１ブロアの風量に連動して第２ブロアの風量を調整するが、熱媒体の吐出温度が所定値より大きく（能力過剰）、かつ、冷媒圧縮機の回転速度が所定値より小さく（例えば、冷媒圧縮機の回転速度が最小に）なる条件が発生したとき、第２ブロアと第１ブロアとの協調運転を解除して、第２ブロアの電力を独立して制御する。これにより、第３熱交換器での吸熱量を調整できるので、第１熱交換器での放熱量を減少させることができ、第１熱交換器からの吐出温度を最適な温度に調整することが可能になる。
　つまり、第３熱交換器での吸熱量が減少することにより、第４熱交換器での吸熱量が減少するので、第１熱交換器での放熱量が減少する。よって、第１熱交換器から放出される熱媒体の温度が低下することになる。
　また、第３熱交換器および第４熱交換器での吸熱により吸熱量は確保され、第１ブロアでの風量を減少させることがないため、第１熱交換器での放熱量および第４熱交換器での除湿量を確保でき、冷房運転と暖房運転とが同一系のシステムにおいても除湿暖房が可能となる。
　また、電気ヒータを使用することなく、例えば冷媒圧縮機の出力を最小にした状態で、第２ブロアの電力も最小限に抑えることができるため、消費電力を抑制することができ、電力を効率的に使用できる。
　また、前記制御部は、除湿冷房運転時に、外気温度が第１所定範囲内の場合、前記除湿暖房運転に切り替えて、前記第３熱交換器に冷媒体を通流させるとともに、前記第２ブロアの電力を調整することで前記吐出温度を第２所定範囲内に制御することを特徴とする。
　これによれば、本来であれば、冷暖切替手段（実施形態でのエアミックスダンパ）の制御が必要となる除湿冷房運転にて対応する領域においても、除湿暖房運転で対応することが可能になる。
　本発明によれば、電力を効率的に使用でき、しかも最適な吐出温度に設定することが可能な車両用のヒートポンプ式空調システムを提供できる。
本実施形態の車両用のヒートポンプ式空調システムにおける除湿暖房運転時の動作を説明する全体構成図である。 本実施形態の車両用のヒートポンプ式空調システムにおける除湿冷房運転時の動作を説明する全体構成図である。 本実施形態の車両用のヒートポンプ式空調システムにおける除湿暖房運転時の動作を示すフローチャートである。 本実施形態の車両用のヒートポンプ式空調システムにおける除湿冷房運転時の動作を示すフローチャートである。 各運転モードにおける外気温度の対応範囲を示し、（ａ）は本実施形態、（ｂ）は比較例である。
　以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態の車両用ヒートポンプ式空調システム（空調システムと略記する）Ｆ１は、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）、燃料電池車（ＦＣＶ：Fuel Cell Vehicle）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）などの車両Ｖに適用することができる。
　図１に示すように、本実施形態の空調システムＦ１は、冷媒圧縮機１０、放熱用の第１熱交換器２０、放熱用の第２熱交換器３０、膨張弁（減圧手段）４０、吸熱用の第３熱交換器５０、吸熱用の第４熱交換器６０、冷暖切替手段７０、第１ブロア８０、第２ブロア９０、制御部１００などで構成されている。なお、本実施形態において、太線で示す配管が、冷媒体の流れを意味している。
　冷媒圧縮機１０は、モータ（またはエンジン）などの動力によって駆動され、冷媒体を吸入、圧縮して、配管１１１を介して第１熱交換器２０に向けて高温・高圧の冷媒体（ガス冷媒）を圧送するようになっている。
　第１熱交換器２０は、いわゆる冷媒ヒータであり、配管１１１を介して冷媒圧縮機１０と接続されている。この第１熱交換器２０は、暖房運転時に、冷媒圧縮機１０から送られた高温・高圧のガス冷媒の放熱によって、車両Ｖの外部から取り込まれた空調用空気Ａ（熱媒体、外気）を加熱する機能を有している。
　第２熱交換器３０は、放熱用の熱交換器であり、車両Ｖの前端側に設けられ、車両Ｖの前方から取り込まれた外気によって冷媒体を冷却する機能を有している。この第２熱交換器３０では、冷媒圧縮機１０からのガス冷媒が凝縮（冷却）されて液冷媒になる。また、第２熱交換器３０は、配管１１２を介して第１熱交換器２０と接続されている。
　また、第２熱交換器３０には、下流側に、レシーバタンク３１およびサブコンデンサ３２が直列に接続されている。第２熱交換器３０の入口側の配管１１２には、制御部１００によって開閉される電磁弁Ｖ１が設けられている。なお、こうした第２熱交換器３０とレシーバタンク３１とサブコンデンサ３２とからなるコンデンサユニットに限らず、既存のサブクールコンデンサを用いてもよい。
　レシーバタンク３１は、第２熱交換器３０から取り出された液冷媒とガス冷媒とを分離する機能（気液分離機能）を有し、液冷媒のみを下流に取り出すようになっている。このレシーバタンク３１は、冷媒体の不足を補うバッファ部として機能している。
　サブコンデンサ３２は、暖房運転時に、サブクール部として機能するものであり、第１熱交換器２０で冷却された冷媒体をさらに冷却して、冷媒体を完全な液冷媒にするものである。また、サブコンデンサ３２は、冷房運転時にも冷媒体を冷却するサブクール部として機能する。
　また、第２熱交換器３０をバイパスする第２熱交換器バイパス手段７１を備えている。この第２熱交換器バイパス手段７１は、第２熱交換器バイパス配管１２１を有し、その上流側の端部が電磁弁Ｖ１よりも上流の配管１１２に接続され、下流側の端部がレシーバタンク３１に接続される。また、第２熱交換器バイパス配管１２１には、圧力損失を生じさせる絞り部材Ｓが設けられている。なお、絞り部材Ｓは、第２熱交換器３０での圧力損失よりも高く形成されており、電磁弁Ｖ１を開弁したとしても、冷媒体が第２熱交換器バイパス配管１２１に流れず、第２熱交換器３０に流れるように構成されている。
　膨張弁４０は、例えば冷媒体の温度・圧力に応じて開度を変化させることができ、検出された温度・圧力に応じて冷媒体の流量を変化させる機能（冷媒体の圧力を減少させる機能）を有している。また、膨張弁４０は、配管１１３を介してサブコンデンサ３２と接続されている。なお、膨張弁４０は、温度・圧力式に限定されるものではなく、電磁弁の開閉制御によって冷媒体の流量を調整する電子式のものであってもよい。
　第３熱交換器５０は、冷媒体が車室内Ｃから排出される空調用空気Ａ（熱媒体、熱源）と熱交換を行う吸熱器であり、車両Ｖの荷室Ｄ（例えば、トランクルーム）など、空調用空気が車外に排出されるような車両後部に配置されている。この第３熱交換器５０によって、荷室Ｄ内の熱が無駄に車外に排出されないようになっている。
　第４熱交換器６０は、車室内Ｃに導入される空調用空気Ａの流路に配置され、車外から取り込まれた空調用空気Ａ（外気）と冷媒体との間で熱交換を行う吸熱器である。また、第４熱交換器６０は、空調用空気Ａの流れに対して第１熱交換器２０よりも上流側に配置されている。
　なお、第３熱交換器５０の冷媒入口は、配管１１４を介して膨張弁４０の冷媒出口と接続され、第３熱交換器５０の冷媒出口は、配管１１５を介して第４熱交換器６０の冷媒入口と接続されている。また、第４熱交換器６０の冷媒出口は、配管１１６を介して、膨張弁４０を通って冷媒圧縮機１０と接続されている。
　冷暖切替手段７０は、冷房運転時（除湿冷房運転時）における冷媒体の流れおよび空調用空気Ａの流れと、暖房運転時（除湿暖房運転時）における冷媒体の流れおよび空調用空気Ａの流れとを切り替えるものであり、前記した第２熱交換器バイパス手段７１とともに、第３熱交換器バイパス手段７２、第４熱交換器バイパス手段７３、エアミックスダンパ７４で構成されている。
　第３熱交換器バイパス手段７２は、第３熱交換器バイパス配管１２２および電磁弁Ｖ２で構成されている。第３熱交換器バイパス配管１２２は、冷媒体が第３熱交換器５０をバイパスして流れるように構成され、上流端が配管１１４に接続され、下流端が配管１１５に接続されている。電磁弁Ｖ２は、第３熱交換器バイパス配管１２２上に設けられている。
　第４熱交換器バイパス手段７３は、第４熱交換器バイパス配管１２３および電磁弁Ｖ３で構成されている。第４熱交換器バイパス配管１２３は、冷媒体が第４熱交換器６０をバイパスして流れるように構成され、上流端が第３熱交換器バイパス手段７２の下流の配管１１５に接続され、下流端が第４熱交換器と膨張弁４０との間の配管１１６に接続されている。電磁弁Ｖ３は、第４熱交換器バイパス配管１２３上に設けられている。
　エアミックスダンパ７４は、車室内Ｃに導入される空調用空気Ａの吹出口Ｍの上流側（奥側）に配置され、第１熱交換器２０と第４熱交換器６０との間の空間（流路）に配置されている。暖房運転時（除湿暖房運転時）には、エアミックスダンパ７４が全開に制御されて（図１参照）、車室内Ｃに導入される空調用空気Ａが、第４熱交換器６０を通過した後、第１熱交換器２０を通過するように流れが制御される。また、冷房運転時(除湿冷房運転時)には、エアミックスダンパ７４が全閉に制御されて、車室内Ｃに導入される空調用空気Ａが、第４熱交換器６０を通過した後に車室内Ｃに導入される（図２参照）。
　第１ブロア８０は、第４熱交換器６０に対して空調用空気Ａの流れの上流側に配置され、車外から取り込んだ空調用空気Ａ（外気）を第４熱交換器６０の表面に吹き付ける送風機で構成されている。第１ブロア８０から放出された空調用空気Ａは、第４熱交換器６０を構成する図示しないチューブの周囲に設けられたフィンとフィンの間を通過することで、冷媒体と熱交換を行う。
　第２ブロア９０は、車両Ｖの荷室Ｄ内に配置された第３熱交換器５０に対して空調用空気の流れの上流側に配置され、車室内Ｃから導入された空調用空気Ａを第３熱交換器５０の表面に吹き付ける送風機で構成されている。また、第２ブロア９０は、所定の条件に至ったときに、図１に示すように、送風量(ブロア風量)を段階的に調整できるように構成されている。なお、図１の右上に示す図において、上段に示す状態は、送風が停止している状態を示し、中段と下段に示す状態は、それぞれ風量を調整できることを示している。また、前記した所定の条件については後記する。
　制御部１００は、電磁弁Ｖ１～Ｖ３を開閉制御するとともに、エアミックスダンパ７４を開閉制御して、除湿暖房運転、除湿冷房運転（ドライ運転または除湿運転）、暖房運転、冷房運転の各運転時における冷媒体の流れおよび空調用空気Ａの流れを制御する。
　また、制御部１００は、車室内Ｃに空調用空気Ａが導入される吹出口Ｍの吐出温度Ｔ１を検出する吐出温度センサ１０１、外気温度Ｔ２を検出する外気温度センサ１０２と接続されている。
　次に、空調システムＦ１の除湿暖房運転時と除湿冷房運転時（ドライ運転時または除湿運転時ともいう）のそれぞれの動作について説明する。図１は、除湿暖房運転時の冷媒体および空調用空気Ａの流れを示したものであり、電磁弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３がすべて閉じ，エアミックスダンパ７４が全開となっている。図２は、除湿冷房運転時の冷媒体および空調用空気Ａの流れを示したものであり、電磁弁Ｖ１，Ｖ３が閉じ、電磁弁Ｖ２が開き、エアミックスダンパ７４が全閉となっている。
（除湿暖房運転時の動作）
　図１に示すように、冷媒圧縮機１０が駆動されると、冷媒圧縮機１０で圧縮された高温・高圧の冷媒体（ガス冷媒）は、配管１１１を介して第１熱交換器２０に導入される。このとき、エアミックスダンパ７４が全開になっているので、車外から取り込まれた空調用空気（熱媒体、外気）Ａが第１熱交換器２０を通過する。また、冷媒圧縮機１０が駆動されると、第１ブロア８０および第２ブロア９０が駆動される。なお、第２ブロア９０は、第１ブロア８０と連動して動作する。
　第１熱交換器２０に導入された冷媒体は、空調用空気Ａと熱交換を行う。すなわち、空調用空気Ａは、高温・高圧のガス冷媒によって昇温する。一方、冷媒体は、空調用空気Ａ（例えば、冷たい外気）によって冷却されることにより凝縮され、ガス冷媒から液冷媒となる。
　第１熱交換器２０を通過した液冷媒は、配管１１２、第２熱交換器バイパス配管１２１および絞り部材Ｓを通って、第２熱交換器３０をバイパスして、レシーバタンク３１およびサブコンデンサ３２に導入される。
　絞り部材Ｓで減圧された冷媒体は、レシーバタンク３１により気液分離されて、液冷媒がレシーバタンク３１からサブコンデンサ３２に導入される。なお、絞り部材Ｓを設けることによって、冷房運転に適した設定の膨張弁４０を除湿暖房運転（暖房運転）にも利用することが可能になる。
　サブコンデンサ３２では、液冷媒がさらに冷却され、完全な液冷媒となる。なお、レシーバタンク３１およびサブコンデンサ３２での処理が、いわゆるサブクール部（サブクール領域）となっている。
　サブコンデンサ３２を通過した液冷媒は、配管１１３を通って膨張弁４０に導入される。膨張弁４０では、液冷媒が減圧され、液体と気体とが混在した状態の冷媒体に変化して、配管１１４を通って第３熱交換器５０に導入される。
　第３熱交換器５０では、車室内Ｃから導入された空調用空気Ａと冷媒体とで熱交換を行う。すなわち、冷媒体が第３熱交換器５０を通過する際、空調用空気Ａが有している熱を吸収して冷媒体の比エンタルピが増加する。
　第３熱交換器５０を通過した冷媒体は、配管１１５を介して第４熱交換器６０に導入される。第４熱交換器６０では、車外から導入された空調用空気（外気）Ａと冷媒体との間で熱交換が行われ、空調用空気Ａの熱が吸収される。これにより、車外から取り込まれた空調用空気（外気）Ａに含まれる水蒸気が除去されて、除湿処理が施される。除湿された空調用空気Ａは、第１熱交換器２０の放熱によって暖められた後に車室内Ｃに導入される。第４熱交換器６０で吸熱された冷媒体は、配管１１７、膨張弁４０を通って、冷媒圧縮機１０に戻る。
　なお、暖房運転時には、制御部１００によって電磁弁Ｖ３が開かれることにより、冷媒体が第４熱交換器６０をバイパスし、空調用空気Ａの除湿処理が実行されることがない。
（除湿冷房運転）
　図２に示すように、除湿冷房運転時には、冷媒圧縮機１０が駆動されると、冷媒圧縮機１０で圧縮された冷媒体は、配管１１１を介して第１熱交換器２０に導入される。なお、除湿冷房運転時には、エアミックスダンパ７４が全閉に設定されているので、空調用空気Ａが第１熱交換器２０を通過しないため、高温・高圧のガス冷媒によって空調用空気Ａが暖められることがない。
　第１熱交換器２０を通過した高温・高圧のガス冷媒は、配管１１２を通って第２熱交換器３０に導入される。第２熱交換器３０では、車両Ｖの前方から導入される外気によってガス冷媒が冷却され、凝縮して、液冷媒となる。
　第２熱交換器３０を通過した冷媒体（液冷媒）は、レシーバタンク３１に導入され、液冷媒と、液冷媒になりきれなかったガス冷媒とが分離されて、液冷媒のみがサブコンデンサ３２に導入される。そして、サブコンデンサ３２において、さらに液冷媒が冷却された後、配管１１３を介して膨張弁４０に導入される。
　膨張弁４０では、液冷媒が減圧されて、液冷媒とガス冷媒とが混在した冷媒体になる。膨張弁４０を通過した冷媒体は、第３熱交換器バイパス配管１２２によって第３熱交換器５０をバイパスして、第４熱交換器６０に導入される。このように、除湿冷房運転では、第３熱交換器５０によって外部から熱を取り込む必要がないので、第３熱交換器５０をバイパスするようになっている。
　第４熱交換器６０では、車室内Ｃに導入される空調用空気（外気）Ａと冷媒体との間で熱交換が行われることにより、空調用空気Ａの熱が吸収される。これにより、空調用空気（外気）Ａに含まれる水蒸気が除去されて、除湿処理が施される。このときエアミックスダンパ７４が全閉になっているので、除湿された空調用空気Ａは、第１熱交換器２０によって暖められることなく、車室内Ｃに導入される。第４熱交換器６０で吸熱された冷媒体は、配管１１７、膨張弁４０を通って、冷媒圧縮機１０に戻る。
　次に、本実施形態の空調システムＦ１の除湿暖房運転時における第１ブロア８０と第２ブロア９０との協調運転および強調運転の解除の動作について図３を参照して説明する。
　図３に示すように、制御部１００は、ステップＳ１０において、除湿暖房運転であるか否かを判断する。除湿暖房運転であるかは、運転者が除湿暖房モードに切り替えスイッチを切り替えたことを検知して判断してもよく、あるいは、空調システムＦ１のトータルな制御のなかで除湿暖房モードに設定されたことから判断してもよい。
　制御部１００は、除湿暖房運転であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ２０に進み、各種条件を読込み、メモリに記憶する。なお、各種条件とは、冷媒圧縮機１０の吐出圧力（ディスチャージ冷媒圧）、吐出温度（吹出し温度）Ｔ１などである。
　そして、制御部１００は、ステップＳ３０に進み、通常の除湿暖房運転を行う。通常の除湿暖房運転とは、図１に示したように、第１ブロア８０の回転速度と第２ブロア９０の回転速度とを電圧調整等により協調して増減駆動させ、すなわち、第１ブロア８０への供給電圧を増やせば第２ブロア９０への供給電圧も所定の割合で増やす、逆に第１ブロア８０への供給電圧を減らせば第２ブロア９０への供給電圧も所定の割合で減らすといった協調運転を行い、除湿暖房運転を行うことを意味している。
　そして、制御部１００は、ステップＳ４０に進み、除湿暖房運転の能力が十分であるか否かを判断する。なお、能力が十分であるかは、例えば、吐出温度センサ１０１によって検出された空調用空気Ａの吹出口Ｍからの吐出温度Ｔ１が所定値を超えているかどうかで判断できる。ここでの所定値とは、例えば２０℃である。
　制御部１００は、ステップＳ４０において、能力が十分であると判断した場合には（Ｙｅｓ、吐出温度が２０℃以上）、ステップＳ５０に進み、除湿暖房運転の能力が過剰であるか否かを判断する。なお、能力が過剰であるか否かは、例えば、吹出口Ｍから吐出される空調用空気Ａの吐出温度Ｔ１が所定値（第１所定温度）以上であるかどうかで判断できる。ここでの所定値は、車室内Ｃの乗員が不快に感じだす程度の高い温度として、例えば５０℃である。
　また、制御部１００は、ステップＳ４０において、能力が十分ではないと判断した場合には（Ｎｏ、吐出温度Ｔ１が２０℃未満）、ステップＳ１２０に進み、冷媒圧縮機１０の回転速度を上昇（ＵＰ）させる。これにより、第１熱交換器２０には、高温・高圧の冷媒体がより多く導入されるようになるので、第１熱交換器２０での放熱量が増加して、吹出口Ｍから車室内Ｃに導入される空調用空気Ａの吐出温度Ｔ１を上げることができる。
　そして、制御部１００は、ステップＳ１３０に進み、ステップＳ１２０に設定された冷媒圧縮機１０の回転速度において継続して運転を行い、ステップＳ１４０に進む。ステップＳ１４０では、運転者による空調システムＦ１の運転が終了したか否かを判断し、運転が終了したと判断した場合には（Ｓ１４０、Ｙｅｓ）、処理を終了し、運転が終了していないと判断した場合には（Ｓ１４０、Ｎｏ）、ステップＳ２０に戻る。
　また、制御部１００は、ステップＳ５０において、能力が過剰であると判断した場合には（Ｙｅｓ、吐出温度Ｔ１が５０℃以上）、ステップＳ６０に進む。また、制御部１００は、ステップＳ５０において、能力が過剰ではないと判断した場合には（Ｎｏ、吐出温度Ｔ１が５０℃未満）、つまり、吐出温度Ｔ１が適切な範囲内であるとして、ステップＳ１３０に進み、継続して運転を行い、ステップＳ１４０に進む。
　また、制御部１００は、ステップＳ６０において、冷媒圧縮機１０の回転速度が最小値（所定回転速度）であるか否かを判断し、最小値ではないと判断した場合には（Ｎｏ）、まだ冷媒圧縮機１０の回転速度を下げることができると判断して、ステップＳ７０に進み、冷媒圧縮機の回転速度を低下（ｄｏｗｎ）させ、ステップＳ４０に戻る。これにより、第１熱交換器２０には、冷媒圧縮機１０からの冷媒体の供給量が低下するので、吹出口Ｍから車室内Ｃに導入される空調用空気Ａの吐出温度Ｔ１を下げることができる。
　また、制御部１００は、ステップＳ６０において、冷媒圧縮機１０の回転速度が最小値であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、つまり冷媒圧縮機１０の回転速度を下げることがこれ以上できない場合には、ステップＳ８０に進み、第１ブロア８０と第２ブロア９０との協調運転を解除する。すなわち、第１ブロア８０の電圧はそのままで、第２ブロア９０の電圧を低下（ｄｏｗｎ）させる。第２ブロア９０に供給する電圧（電力）を低下させることにより、第３熱交換器５０に導入される車室内Ｃからの空調用空気Ａの風量が低下する。
　これにより、第３熱交換器５０における冷媒体の吸熱量が減少するので、第４熱交換器６０での吸熱量が減少して、第１熱交換器２０での放熱量が減少する。このように、第２ブロア９０の電圧を低下させることにより、吹出口Ｍから車室内Ｃに導入される空調用空気Ａの温度を下げることができる。
　そして、制御部１００は、ステップＳ９０に進み、除湿暖房運転の現在の能力を確認する。なお、能力は、吹出口Ｍの吐出温度Ｔ１に基づいて判断され、例えば、４０℃（第２所定温度）に設定される。このように、第２所定温度を、第１所定温度より低く設定することで、能力が過剰であるか否かの処理が頻繁に切り替わる現象（ハンチング）を防止できる。
　制御部１００は、ステップＳ９０において、能力が過剰であると判断した場合には（吐出温度Ｔ１が４０℃を超えている場合）、ステップＳ８０に戻り、第２ブロア９０の電圧を低下させる処理を行い、能力が適切であると判断した場合には（吐出温度Ｔ１が２０以上４０℃以下の場合）、ステップＳ１３０に進み、その能力のまま継続運転を行い、能力が不足している場合には（吐出温度Ｔ１が２０℃未満の場合）、ステップＳ１００に進む。
　また、制御部１００は、ステップＳ１００において、第２ブロア９０の電圧が最大（ＭＡＸ）であるか否かを判断し、第２ブロア９０の電圧が最大（ＭＡＸ）ではないと判断した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ１１０に進み、第２ブロア９０の電圧を上昇（ｕｐ）させ、ステップＳ９０に戻る。
　また、制御部１００は、ステップＳ１００において、第２ブロア９０の電圧が最大（ＭＡＸ）であると判断した場合（Ｙｅｓ）、つまり第２ブロア９０の風量をこれ以上上昇できないと判断した場合には、ステップＳ１２０に戻り、冷媒圧縮機１０の回転速度を上昇（ｕｐ）させる。冷媒圧縮機１０の回転速度を上昇させることにより、第１熱交換器２０での放熱量が上昇して、吹出口Ｍからの空調用空気Ａの吐出温度Ｔ１を高めることができる。
　一方、制御部１００は、ステップＳ１０において、除湿暖房運転ではないと判断した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ２００に進み、除湿冷房運転であるか否かを判断する。除湿冷房運転であるかどうかは、運転者が除湿暖房モードに切り替えスイッチを切り替えたことを検知して判断してもよく、あるいは、空調システムＦ１のトータルな制御のなかで除湿暖房モードに設定されたことから判断してもよい。
　制御部１００は、ステップＳ２００において、除湿冷房運転であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ３００に進み、図４に示す除湿冷房運転時の処理に移行し、除湿冷房運転ではないと判断した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ４００に進み、スイッチまたは制御によって設定されたその他の指定モードで運転する。その他の指定モードとは、暖房運転または冷房運転である。
　そして、制御部１００は、ステップＳ５００に進み、空調システムＦ１の運転が終了したか否かを判断し、運転が終了していないと判断した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ１０に戻り、運転が終了したと判断した場合（Ｙｅｓ）、空調システムＦ１の運転を終了する。
　制御部１００は、ステップＳ３００において除湿冷房運転であると判断した場合には、図４に示すように、ステップＳ３１０において、各種条件を読込み、メモリに記憶する。なお、各種条件とは、冷媒圧縮機１０の吐出圧力（ディスチャージ冷媒圧）、吐出温度（吹出し温度）Ｔ１、外気温度Ｔ２などである。
　そして、制御部１００は、ステップＳ３２０に進み、外気温度（車外の温度）Ｔ２が第１所定範囲であるか否かを判断する。なお、第１所定範囲とは、従来のヒートポンプ式の空調システムにて設定することが困難な温度範囲であり、例えば２０～２５℃に設定される。
　そして、制御部１００は、ステップＳ３２０において、外気温度Ｔ２が第１所定範囲ではないと判断した場合には（Ｎｏ）、図３のステップＳ５００に戻り、外気温度Ｔ２が第１所定範囲であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ３３０に進む。
　制御部１００は、ステップＳ３３０において、電磁弁Ｖ２を閉弁するとともに、エアミックスバンパ７４を全開に設定する。すなわち、外気温度Ｔ２が第１所定範囲の場合には、除湿冷房運転を除湿暖房運転に切り替えるようにする。
　そして、制御部１００は、ステップＳ３４０において、第２ブロア９０の電圧を調整する。第２ブロア９０の電圧を低下させることにより、前記したように、第３熱交換器５０での吸熱量が減少する。よって、第１熱交換器２０での放熱量を減少させることができ、吐出口Ｍから吐出される空調用空気Ａの吐出温度Ｔ１を低下させることができる。また、第２ブロア９０の電圧を高めることにより、第３熱交換器５０での吸熱量が上昇する。よって、第１熱交換器２０での放熱量を上昇させることができ、吹出口Ｍから吐出される空調用空気Ａの吐出温度Ｔ１を上昇させることができる。
　そして、制御部１００は、ステップＳ３５０において、吹出口Ｍからの空調用空気Ａの吐出温度Ｔ１が第２所定範囲内であるか否かを判断する。なお、第２所定範囲は、第１所定範囲よりも広い範囲に設定され、例えば２０～３０℃に設定される。制御部１００は、吐出温度Ｔ１が第２所定範囲内ではないと判断した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ３４０に戻り、第２ブロア９０の電圧を調整する。
　また、制御部１００は、ステップＳ３５０において、吹出口Ｍからの空調用空気Ａの吐出温度Ｔ１が第２所定範囲内であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、図３のステップＳ５００に戻る。そして、制御部１００は、ステップＳ５００において、空調システムＦ１の運転が終了したか否かを判断し、運転が終了していないと判断した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ１０に戻り、運転が終了したと判断した場合には（Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。
　以上説明したように、本実施形態の空調システムＦ１によれば、通常の除湿暖房運転時には第１ブロア８０の風量に連動して第２ブロア９０の風量を調整するが、吐出温度Ｔ１が第１所定温度より高く（ステップＳ５０でＹｅｓ、能力過剰）、かつ、冷媒圧縮機１０の回転速度が所定回転速度より低く（ステップＳ６０でＹｅｓ）なる条件が発生したときに、第２ブロア９０と第１ブロア８０との協調運転を解除して、第２ブロア９０の電圧（電力）を独立して制御することにより、第３熱交換器５０での吸熱量を減少できる。これにより、第１熱交換器２０での放熱量が減少して、第１熱交換器２０からの吐出温度Ｔ１を最適な温度（所定温度、例えば４０℃）に調整することが可能になる。
　このように、第３熱交換器５０および第４熱交換器６０での吸熱により吸熱量は確保でき、しかも第１ブロア８０での風量を減少させることがないため、第１熱交換器２０での放熱量および第４熱交換器での除湿量を確保できる。よって、暖房運転と冷房運転で同一経路を有する空調システムＦ１において、除湿暖房運転において電気ヒータ（ＰＴＣヒータなど）を用いることなく、吹出口Ｍからの吐出温度Ｔ１を適切な温度に調整することが可能になる。また、電気ヒータを使用することなく、冷媒圧縮機１０の出力を最小にした状態で、第２ブロア９０の電力も最小限に抑えることができるため、消費電力を抑制することができ、電力を効率的に使用することが可能になる。
　なお、吹出口Ｍからの吐出温度Ｔ１が所定温度より低くなり、かつ、第２ブロア９０の電圧が最大（ＭＡＸ）でない場合には、第２ブロア９０の電圧を上昇させることにより、第３熱交換器５０での吸熱量が増加して、吐出温度Ｔ１を最適な温度（所定温度、例えば４０℃）まで上昇させることができる。
　ところで、図５（ｂ）に示すように、第１ブロア８０と第２ブロア９０とを常時協調運転する従来のヒートポンプ式の空調システムでは、外気温度が第１所定範囲の場合には、符号Ｑ１で示すように、除湿冷房運転と除湿暖房運転とで成立させることが困難であった。そこで、本実施形態の空調システムＦ１によれば、図５（ａ）に示すように、除湿冷房運転中に外気温度Ｔ２が第１所定範囲内の場合、除湿冷房運転から除湿暖房運転に切り替えて、第３熱交換器５０に空調用空気Ａ（冷媒体）を通流させるとともに、第２ブロア９０の電圧（電力）を調整することで吐出温度Ｔ１を第２所定範囲内に制御することにより、本来、エアミックスダンパ７４（冷暖切替手段）の制御が必要となる除湿冷房運転にて対応する領域Ｑ２（外気温度が２５～３０℃）においても、除湿暖房運転によって対応することが可能になる。
　本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば、エアミックスダンパ７４を全開または全閉のいずれかの状態について説明したが、エアミックスダンパ７４を中間位置（途中位置）に調節して除湿暖房運転時と除湿冷房運転時との中間の温度を得るようにしてもよい。
　１０　　冷媒圧縮機
　２０　　第１熱交換器
　３０　　第２熱交換器
　４０　　膨張弁（減圧手段）
　５０　　第３熱交換器
　６０　　第４熱交換器
　７０　　冷暖切替手段
　７１　　第２熱交換器バイパス手段
　７２　　第３熱交換器バイパス手段
　７３　　第４熱交換器バイパス手段
　７４　　エアミックスダンパ
　８０　　第１ブロア
　９０　　第２ブロア
　１００　制御部
　１０１　吐出温度センサ
　１０２　外気温度センサ
　Ｃ　　　車室内
　Ｆ１　　車両用ヒートポンプ式空調システム
　Ｖ　　　車両

Claims (2)

  1. 　冷媒圧縮機と、
    　前記冷媒圧縮機から吐出された冷媒体と熱媒体とで熱交換を行う放熱用の第１熱交換器と、
    　前記第１熱交換器の下流に設けられ、前記冷媒圧縮機から吐出された冷媒体と外気とで熱交換を行う放熱用の第２熱交換器と、
    　前記第２熱交換器の下流に設けられ、冷媒体の圧力を低下させる減圧手段と、
    　前記減圧手段の下流に設けられ、熱源と冷媒体とで熱交換を行う吸熱用の第３熱交換器と、
    　前記第１熱交換器に導入される熱媒体の流れに対して前記第１熱交換器よりも上流側に配置される吸熱用の第４熱交換器と、
    　冷房運転時の冷媒体および熱媒体の流れと暖房運転時の冷媒体および熱媒体の流れとを切り替える冷暖切替手段と、
    　前記第１熱交換器および前記第４熱交換器に前記熱媒体を送る第１ブロアと、
    　前記第３熱交換器に前記熱源からの熱媒体を送る第２ブロアと、
    　前記冷媒圧縮機、前記冷暖切替手段、前記第１ブロアおよび前記第２ブロアを制御する制御部と、を備えた車両用ヒートポンプ式空調システムであって、
    　前記制御部は、冷媒体が前記第３熱交換器を通過した後に前記第４熱交換器を通過する除湿暖房運転時に、前記第１ブロアに応じて前記第２ブロアを協調運転させ、前記第１熱交換器からの前記熱媒体の吐出温度が第１所定温度より大きく、かつ、前記冷媒圧縮機の回転速度が所定回転速度より小さい場合には、前記第１ブロアと前記第２ブロアとの協調運転を解除し、前記第２ブロアの電力を調整することで前記吐出温度を第２所定温度より小さくすることを特徴とする車両用ヒートポンプ式空調システム。
  2. 　前記制御部は、除湿冷房運転時に、外気温度が第１所定範囲内の場合、前記除湿暖房運転に切り替えて、前記第３熱交換器に冷媒体を通流させるとともに、前記第２ブロアの電力を調整することで前記吐出温度を第２所定範囲内に制御することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両用ヒートポンプ式空調システム。
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