CN107531130B - 车辆用空气调节装置 - Google Patents

Abstract

车辆用空气调节装置包含：压缩机(20)、蒸发器(40)、行驶状态检测部(71)、温度检测部(12)以及控制装置(11)。行驶状态检测部对车辆的行驶状态进行检测。蒸发器具有蓄冷部(50)，该蓄冷部与在蒸发器内部流通的制冷剂进行热交换从而储存来自制冷剂的热量。蓄冷部在至少两个不同的温度带具有相变能量。控制装置以如下方式进行控制：当行驶状态检测部检测到规定的行驶速度以下且车辆的加速装置未被操作的行驶状态即惯性行驶中的情况下，在由温度检测部检测的温度在第一温度以下的期间，使压缩机停止；在行驶状态检测部检测到车辆处于停止的状态的情况下，在由温度检测部检测的温度为第二温度以下的期间使压缩机停止。

Description

车辆用空气调节装置

相关申请的相互参照

本申请基于2015年4月28日申请的日本专利申请第2015-091390号，并将该公开内容作为参照编入本申请。

技术领域

本发明涉及一种具备蓄冷热交换器的车辆用空气调节装置。

背景技术

在车辆用空气调节装置中，通过行驶用发动机来驱动制冷循环装置。因此，当在车辆暂时停车期间而发动机停止时，制冷循环装置停止。近年，为了实现燃油经济性的提高，在等候信号等的车辆停止中使发动机停止的，所谓的怠速停止车辆增加。在这样的怠速停止车辆中，在车辆停车中(发动机停止中)使制冷循环装置停止，由此有可能损害车室内的舒适性。并且，当为了维持空气调节感觉而在车辆停止中使发动机再启动时，有可能妨碍燃油经济性的提高。

解决这样的缺点的技术被专利文献1公开。在专利文献1中，为了即使在发动机停止中也能够维持空气调节感觉而使室内用热交换器具有蓄冷功能。具体而言，在专利文献1中，记载有将封入了蓄冷材料的蓄冷容器配置到以往的蒸发装置的空气流动后方。由此，在车辆行驶中储存冷热，并将该冷气用于车辆停止中。

并且，在专利文献2中记载了，以与构成蒸发器的制冷剂流路的管相邻的方式设置小容量的蓄冷容器，在该蓄冷容器封入蓄冷材料。并且，在专利文献3中记载了作为蓄冷材料使用具有长时间稳定的凝固熔解特性，并具有较高的潜热的正构烷烃。

此外，在专利文献4中记载有，在怠速停止中，为了延长停车时间，规定高于行驶中的空调吹出空气温度且能够维持空气调节感觉的温度阀值，若吹出空气温度变为温度阀值以上则通过空气调节要求来使发动机再启动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2009-526194号公报

专利文献2：日本特开2002-274165号公报

专利文献3：日本特开2002-337537号公报

专利文献4：日本特开平10-278569号公报

在例如下坡等不踩踏加速器也能够以惯性前进的情况下，能够通过使发动机停止来实现省燃耗。这样的行驶称为惯性行驶或滑行行驶。

在例如日本国内行驶模式(JC08)下，相对于全部行驶时间1200秒，停车时间(车速为0km/h)为358秒(29.7％)。并且，当惯性行驶中的最大减速量为每1秒0.6km/h以上且2km/h以下时，惯性行驶时间为169秒(14％)。因此，在惯性行驶时间中，通过使发动机停止，有望相对于以往的怠速停止技术延长40％以上发动机停止时间。

但是，与以往的技术相同，由惯性行驶中的发动机停止而导致压缩机也停止，因此由空调吹出温度的上升而导致不能维持车内的舒适性，在这种情况下，通过空气调节要求而使发动机再启动。此外，当在惯性行驶时间也使发动机停止时，与以往相比发动机的停止时间增加，因此空调的工作时间减少，有行驶中的空调的吹出温度变高，车内温度上升的担忧。

因此，通过使用如专利文献1那样的带有用于维持怠速停止中的空气调节舒适性的蓄冷功能的车辆用空气调节系统，被认为能够抑制滑行行驶中的空调吹出温度上升。怠速停止的时间例如假定为1分钟等，但惯性行驶的时间为10秒左右。为了维持怠速停止时的空气调节，蓄冷材料的熔点温度被设定为高于目标吹出温度。

但是，在使用具有为了维持怠速停止时的空气调节而设定的熔点温度的蓄冷剂的情况下，熔点较高，在如滑行行驶那样的短时间的发动机停止中不能达到可利用蓄冷热的温度。因此，不能抑制空调的吹出温度上升。换言之，怠速停止中是车辆处于停止中，因此考虑燃油经济性，将蓄冷材料的熔点设定为比目标吹出温度高的温度。但是，在惯性行驶中，当在车辆的行驶中发动机停止而吹出温度急剧增高时，会给予乘员违和感。进一步换言之，在惯性行驶中，有如下需求：即使将发动机停止，吹出温度的变化也较少。

因此，在惯性行驶中，考虑使用熔点低于在怠速停止中使用的蓄冷材料，且熔点接近目标吹出温度的蓄冷材料。使用图9来对降低熔点的情况进行说明。如图9所示，第一例是在怠速停止中使用的以往的蓄冷材料。第二例是与第一例相比熔点降低了的蓄冷材料。车辆在时刻t91停止，开始怠速停止，并停止制冷循环装置。于是，蓄冷材料的蓄冷能量逐渐消耗，吹出温度逐渐上升。并且在时刻t92超过第二例的怠速停止中的温度阀值，需要使发动机再启动而对制冷循环装置进行驱动。

并且在时刻t93，超过第一例的怠速停止中的温度阀值。因此在第二例中，怠速停止时间比第一例短。其原因在于，在第二例中空气温度与熔点的温度差大于第一例，因此蓄冷能量的每单位时间的消耗量增加。当像这样单纯地降低蓄冷材料的熔点时，怠速停止的时间有可能缩短。

发明内容

因此，本发明鉴于上述点而完成，其目的在于提供一种车辆用空气调节装置，能够在车辆停止中长时间地维持发动机停止并维持车内的舒适性，并且能够进一步在惯性行驶中抑制吹出温度的上升且使发动机停止。

本发明的车辆用空气调节装置包含压缩机、蒸发器、行驶状态检测部、温度检测部及控制装置。

压缩机由车辆的行驶源驱动，压缩并排出制冷剂，并使制冷剂在制冷循环内循环。蒸发器配置于制冷循环的低压侧，并使用在该蒸发器的内部流通的制冷剂来对空气调节用空气进行冷却。行驶状态检测部对车辆的行驶状态进行检测。温度检测部对由蒸发器冷却后的空气调节用空气的温度进行检测。控制装置对压缩机的排出量进行控制。

蒸发器具有蓄冷部，该蓄冷部与在蒸发器的内部流通的制冷剂进行热交换，从而储存来自制冷剂的热量。蓄冷部在至少两个不同温度带具有相变能量。设定的第一温度高于第三温度且低于第二温度。至少两个不同温度带中的一个低温度带是从第三温度到第一温度的范围。至少两个不同温度带中的另一个高温度带是从第一温度到第二温度的范围。在高温度带具有的每单位体积或每单位重量的相变能量大于在低温度带具有的每单位体积或每单位重量的相变能量。

控制装置以如下方式进行控制：在行驶状态检测部检测到处于惯性行驶中的情况下，在由温度检测部检测到的温度为第一温度以下的期间使压缩机停止，所述惯性行驶是处于规定的行驶速度以下，且车辆的加速装置未被操作的行驶状态；在行驶状态检测部检测到车辆处于停止的状态的情况下，在由温度检测部检测到的温度为第二温度以下的期间使压缩机停止。

根据本发明，蒸发器具备蓄冷部。因此能够将来自制冷剂的热量储存于蓄冷部，在压缩机停止的情况下，能够通过蓄冷部所储存的冷热来对空气调节用空气进行冷却。蓄冷部所储存冷热有限，因此随着对空气调节用空气进行冷却的时间变长，空气调节用空气的温度上升。

在惯性行驶中的情况下，控制装置以在由温度检测部检测的温度为第一温度以下的期间使压缩机停止的方式进行控制。在第一温度以下具有低温度带，该低温度带具有相变能量，因此能够使用蓄冷部所储存的冷热来延长第一温度以下的状态。由此，即使在惯性行驶中使压缩机停止，也能够将冷风的温度维持在第一温度以下。

并且，在车辆处于停止的情况下，控制装置以在由温度检测部检测的温度为第二温度以下的期间使压缩机停止的方式进行控制。在第一温度以上具有高温度带，该高温度带具有相变能量，因此能够使用蓄冷部所储存的冷热来延长第二温度以下的状态。由此，即使在车辆停止中使压缩机停止，也能够将冷风的温度维持在第二温度以下。

此外，在高温度带具有的每单位体积或每单位重量的相变能量大于在低温度带具有的每单位体积或每单位重量的相变能量。这是由于车辆处于停止的时间比车辆处于惯性行驶中的时间长，且在持续时间长的状态的期间使用较多的相变能量。由此，能够在车辆停止中，长时间地使压缩机20停止并维持车内的舒适性，此外，能够在短时间的惯性行驶中抑制冷风的温度上升并停止压缩机。因此，能够提高燃油经济性并维持车室内的舒适性。

附图说明

对于本发明的上述目的及其他目的、特征、优点，通过参照附图和下述的详细记载而变得更加明确。

图1是表示一实施方式的蒸发器的主视图。

图2是表示蒸发器的侧视图。

图3是表示制冷循环装置的图。

图4是图1的IV-IV线处的局部放大剖面图。

图5是表示蓄冷材料的潜热的图表。

图6是表示碳数的石蜡的潜热的图表。

图7是表示惯性行驶中的压缩机的控制的流程图。

图8是表示空调吹出温度的变化的时序图。

图9是表示以往例的空调吹出温度的变化的图表。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对用于实施本发明的一实施方式及其他实施方式进行说明。在其他实施方式中，对与在先实施方式中说明了的事项对应的部分附加相同的参照符号，并且有时省略重复的说明。并且，当在各实施方式中对结构的一部分进行说明的情况下，结构的其他部分与在先说明的实施方式相同。不仅可以是在各实施方式中具体说明的部分的组合，只要在组合不产生特别的障碍，也可以部分地组合各实施方式。

关于一实施方式，使用图1～图8来进行说明。蒸发器40构成制冷循环装置10。制冷循环装置10被用于车辆用空气调节装置。制冷循环装置10具有压缩机20、散热器30、减压器60及蒸发器40。如图3所示，这些构成部件由配管连接成环状，构成制冷剂循环路。压缩机20由车辆的行驶用的动力源驱动。行驶用的动力源是行驶源，例如为发动机70。因此，若发动机70停止则压缩机20也停止。压缩机20从蒸发器40吸引制冷剂，将其压缩并向散热器30排出。压缩机20压缩并排出制冷剂，从而使制冷剂在制冷循环内循环。压缩机20通过例如搭载于车辆的发动机室内的发动机70的输出轴而被带驱动。并且，动力源不仅是发动机70那样的内燃机，也可以由电动机提供。

散热器30对高温制冷剂进行冷却。散热器30也称为冷凝器。减压器60使由散热器30冷却的制冷剂减压。减压器60由例如固定节流器、温度式膨胀阀或者喷射器提供。

蒸发器40配置于制冷循环的低压侧，使用在蒸发器40内部流通的制冷剂来对空气调节用空气进行冷却。蒸发器40使由减压器60减压后的制冷剂蒸发，从而对空气进行冷却。如此，蒸发器40对供给到车室的空气进行冷却。制冷循环装置10还能够具备使高压侧液体制冷剂与低压侧气体制冷剂进行热交换的内部热交换器、储存剩余制冷剂的接收器或储液器的箱元件。

制冷循环装置10由空调ECU11控制。空调ECU11是控制装置，当掌管发动机70的启动及停止的点火开关接通时，控制装置从搭载于车辆的车载电源即电池(未图示)被供给直流电源，空调ECU11开始计算处理、控制处理。在空调ECU11中，通过空调操作面板上的各种操作开关而输入有各开关信号。并且空调ECU11连接有各种传感器。

虽然省略图示，但在空调ECU11的内部设置有众所周知的微型计算机，该微型计算机构成为包含：进行计算处理、控制处理的CPU(中央计算装置)，ROM、RAM等的储存器以及I/O端口(输入/输出电路)等的功能。来自各种传感器的传感器信号在通过I/O端口或A/D转换电路而进行A/D转换之后被输入微型计算机。

作为各种传感器的一例，对内部气体传感器、外部气体传感器及蒸发装置后温度传感器12进行说明。内部气体温度传感器起到对驾驶座的周围的空气温度(内部气体温度)Tr进行检测的内部气体温度检测部的功能。外部气体温度传感器起到对车室外温度(外部气体温度)进行检测的外部气体温度检测部的功能。蒸发装置后温度传感器12起到对刚通过蒸发器40后的空气温度(蒸发装置后温度TE)进行检测的温度检测部的功能。因此，蒸发装置后温度传感器12对由蒸发器40冷却后的空气调节用空气的温度进行检测。换言之，蒸发装置后温度传感器12在最大制冷的情况下对吹出温度进行检测。

当点火开关打开而直流电力被供给到空调ECU11时，空调ECU11执行预先储存于储存器的控制程序。空调ECU11使用来自各种传感器的数据来计算目标吹出温度TAO，根据该目标吹出温度TAO和外部气体温度Tam计算目标蒸发装置后温度TEO。并且，空调ECU11基于计算出的目标吹出温度TAO来确定鼓风机风量、空气混合门的开度、压缩机20的排出量，并对各部分进行控制。

发动机ECU71对车辆的行驶源即发动机70进行控制。发动机ECU71对发动机70的运转状态进行控制，以产生目标发动机转矩。具体而言，基于发动机转速等的信息对节流阀开度、燃料供给量等进行调节，由此将发动机70的运转状态控制为发动机70所产生的发动机转矩变为目标转矩。

发动机ECU71与空调ECU11进行通信，从而与空调ECU11进行空气调节所必要的信息的接收和发送。发动机ECU71掌握车辆的行驶状态，因此也起到行驶状态检测部的功能。行驶状态(运行状态)包含车辆停止的状态和行驶的状态。并且，在空调ECU11要求压缩机20的驱动的情况下，发动机ECU71对发动机70进行驱动。由此，压缩机20被驱动。

接着，使用图1及图2对蒸发器40的具体结构进行说明。蒸发器40是蓄冷热交换器，具有分支为多个的制冷剂通路部件。该制冷剂通路部件由铝等的金属制的通路部件提供。制冷剂通路部件具有集管41-44；以及将集管41、43及集管42、44之间连结起来的多个制冷剂管45。

如图1及图2所示，第一集管41与第二集管42成组，被配置为相互平行且相互离开规定距离。第三集管43与第四集管44也成组，被配置为相互平行且相互离开规定距离。在第一集管41与第二集管42之间，等间隔地排列有多个制冷剂管45。在第三集管43与第四集管44之间，等间隔地排列有多个制冷剂管45。各制冷剂管45在端部与对应的集管内连通。

如图2所示，通过这些第一集管41、第二集管42及配置于它们之间的多个制冷剂管45而形成第一热交换部48。同样，通过第三集管43、第四集管44及配置于它们之间的多个制冷剂管45而形成第二热交换部49。其结果，蒸发器40具有配置为两层的第一热交换部48和第二热交换部49。关于空气的流动方向，第二热交换部49配置于上游侧，第一热交换部48配置于下游侧。

在第一集管41的端部设置有作为制冷剂入口的接头(未图示)。第一集管41内通过设置于其长度方向上大致中央的隔板(未图示)而被划分为第一分区和第二分区。与此对应，多个制冷剂管45被划分为第一群和第二群。制冷剂被供给到第一集管41的第一分区。制冷剂被从第一分区分配到属于第一群的多个制冷剂管45。制冷剂通过第一群而流入第二集管42并集合。制冷剂被从第二集管42再次分配到属于第二群的多个制冷剂管45。制冷剂通过第二群而流入第一集管41的第二分区。如此，在第一热交换部48中，形成使制冷剂U字状流动的流路。

在第三集管43的端部设置有作为制冷剂出口的接头(未图示)。第三集管43内通过设置于其长度方向上大致中央的隔板(未图示)而被划分为第一分区和第二分区，多个制冷剂管45被划分为第一群和第二群。第三集管43的第一分区与第一集管41的第二分区相邻。第三集管43的第一分区与第一集管41的第二分区连通。

制冷剂从第一集管41的第二分区流入第三集管43的第一分区。制冷剂被从第一分区分配到属于第一群的多个制冷剂管45，通过第一群而流入第四集管44并集合。制冷剂被从第四集管44再分配到属于第二群的多个制冷剂管45。制冷剂通过第二群而流入第三集管43的第二分区。如此，在第二热交换部49中形成使制冷剂U字状流动的流路。第三集管43的第二分区内的制冷剂从制冷剂出口流出并朝向压缩机20流动。

接着，对制冷剂管45等的具体结构进行说明。在图4中，蓄冷容器47的厚度省略表示，对蓄冷材料50用阴影线表示。制冷剂管45是具有多个制冷剂通路45a的多孔管，制冷剂通路45a的内部供制冷剂流通。制冷剂管45也称为扁平管。该多孔管能够通过挤压制法得到。多个制冷剂通路45a沿着制冷剂管45的长度方向延伸，且在制冷剂管45的两端开口。多个制冷剂管45排成列。在各列中，多个制冷剂管45以其主面相对的方式配置。多个制冷剂管45在彼此相邻的两个制冷剂管45之间划分出用于与空气进行热交换的空气通路460和用于收容后述的蓄冷容器47的收容部461。

蒸发器40具备外翅片46，该外翅片46用于增加与被向车室供给的空气的接触面积。外翅片46由多个波纹型的外翅片46提供。外翅片46配置于在相邻的两个制冷剂管45之间划分出的空气通路460。外翅片46与相邻的两个制冷剂管45热结合。外翅片46通过热传导优异的接合材料而与相邻的两个制冷剂管45接合。作为接合材料，能够使用焊料。外翅片46是将薄的铝等的金属板弯曲成波状而形成的，具备被称为百叶窗的空气通路460。

接着，对蓄冷容器47进行说明。蓄冷容器47是蓄冷部，在内部收容蓄冷材料50。蓄冷容器47为扁平的筒状。蓄冷容器47的长度方向两端通过被沿其厚度方向压溃而闭合，从而在内部形成用于收容蓄冷材料50的空间。蓄冷容器47具有两个主面，主面具有比构成蓄冷容器47的其他面更宽的面积。提供这两个主面的两个主壁分别与制冷剂管45平行地配置。并且两个主面中的至少一方以与制冷剂管45接触的方式配置，在本实施方式中为两方。

蓄冷容器47与配置在其两侧的两个制冷剂管45热结合。蓄冷容器47通过热传导优异的接合材料而与相邻的两个制冷剂管45接合。作为接合材料，能够使用焊料或粘接剂等的树脂材料。蓄冷容器47钎焊于制冷剂管45。在蓄冷容器47与制冷剂管45之间配置有用于以较宽的截面积来将它们之间连结起来的大量的焊料。该焊料能够通过将焊料箔配置于蓄冷容器47与制冷剂管45之间来提供。其结果是，蓄冷容器47在与制冷剂管45之间表现出良好的热传导。

各蓄冷容器47的厚度与空气通路460的厚度大致相等。因此，蓄冷容器47的厚度与外翅片46的厚度大致相等。外翅片46与蓄冷容器47能够替换。其结果是，能够以较高的自由度设定多个外翅片46与多个蓄冷容器47的配置模式。

蓄冷容器47的长度具有与外翅片46大致相同的长度。其结果是，蓄冷容器47占据在相邻的两个制冷剂管45之间划分出的收容部461的长度方向的大致整体。并且，蓄冷容器47与集管41～44之间的间隙优选由外翅片46的切片或树脂等的填充物填充。

多个制冷剂管45以大致一定的间隔配置。在这些多个制冷剂管45之间，形成有多个间隙。在这些多个间隙，多个外翅片46与多个蓄冷容器47按照规定的规律性配置。间隙中的一部分为空气通路460。间隙中的剩余部分为蓄冷容器47的收容部461。在形成于多个制冷剂管45之间的全部间隔中，将例如10％以上且50％以下设为收容部461。在收容部461配置有蓄冷容器47。

蓄冷容器47大致均等地分散配置在蒸发器40的整体。位于蓄冷容器47的两侧的两个制冷剂管45在与蓄冷容器47相反的一侧划分出用于与空气进行热交换的空气通路460。在其他观点中，在两个外翅片46之间配置有两个制冷剂管45，并在这两个制冷剂管45之间一组地配置有两个蓄冷容器47。换言之，在两个制冷剂管45之间配置有两个蓄冷容器47。

蓄冷容器47是铝及铝合金等的金属制。并且，蓄冷容器47的铝以外的材料可以包含例如离子化倾向低于氢的金属，该金属可以作为主要材料或成分。

接着，对蓄冷材料50进行说明。蓄冷材料50是与在制冷剂通路45a流通的制冷剂进行热交换而储存来自制冷剂的热量的材料。蓄冷材料50通过凝固而储存来自制冷剂的热，通过熔解而将储存的热向外部放出。

在蓄冷材料50中使用石蜡。石蜡的熔点及熔解热根据碳数而不同。随着碳数增大，石蜡的熔点增高。蓄冷材料50的熔点优选处于空气调节装置的运转的温度范围(具体而言，从0℃到20℃之间)。

在此对优选熔点大于0℃的理由进行说明。在制冷运转中的蒸发器40中，空气中的水蒸气冷凝并作为液体的水而附着。当蓄冷材料50为0℃以下时，附着于蒸发器40及蓄冷容器47的表面的水分凝固，因此有可能阻塞蒸发器40的空气通路460。当空气通路460被阻塞时，蒸发器40的性能大幅降低，因此优选使蒸发器40的温度大于0℃。因此，蓄冷材料50的熔点优选大于0℃。

接着对优选熔点为20℃以下的理由进行说明。在怠速停止中乘客感到不适的温度约为20℃。因此，当车室内的温度达到20℃时，重新进行制冷运转。通过使蓄冷材料50的熔点为20℃以下而能够在车室内的温度到达20℃为止的期间使储存于蓄冷材料50的冷热被全部消耗，能够高效率地运转。

在本实施方式中，作为蓄冷材料50，以石蜡作为主要成分且使用两种石蜡的混合物。具体而言，蓄冷材料50是碳数15的石蜡与碳数16的石蜡的混合物。

如图6所示，碳数15的石蜡与碳数16的石蜡各自潜热的极大值的温度不同。碳数15的石蜡的潜热具有两个极大值。具体而言，碳数15的石蜡的潜热在约为-1℃和约为12℃处为极大值。另外，碳数16的石蜡的潜热在约为21℃处为极大值。

本实施方式的蓄冷材料50以将碳数15的石蜡和碳数16的石蜡混合的混合石蜡为主要成分。如图6所示，碳数16的石蜡的潜热高于碳数15的石蜡的潜热。如图5那样，混合石蜡在从第三温度到第一温度之间及从第一温度到第二温度之间分别具有潜热的极大值。换言之，混合石蜡在第一温度附近具有一个潜热的极小值。在包含潜热变为极大值的温度的温度带中，蓄冷材料50发生相变，因此本实施方式的蓄冷材料50在两个不同的温度带具有相变能量。

在此，第一温度、第二温度、第三温度被预先设定，第三温度被设定为比第一温度低的温度，第二温度被设定为比第一温度高的温度。即，预先设定的第一温度与第三温度相比是高温，与第二温度相比是低温。例如，在第一温度为0℃以上且10℃以下的情况下，第二温度高于10℃，并且为20℃以下。或者，例如，在第一温度为10℃以上且15℃以下的情况下，第二温度高于15℃，并且为20℃以下。在图5所示的蓄冷材料50中，第一温度为10℃，第二温度为18℃，第三温度为5℃。

蓄冷材料50在至少包含两种温度带的多个温度带具有潜热。在本实施方式中，两种温度带中的一方是从第三温度到第一温度的低温度带。另外，两种温度带中的另一方是温度比低温度带高的温度带，是从第一温度到第二温度的高温度带。换言之，本实施方式的蓄冷材料50具有低温度带和高温度带，低温度带是从第三温度到第一温度的范围，高温度带的温度高于低温度带，且是从第一温度到第二温度的范围。

表1是表示碳数15的石蜡(C15)与碳数16的石蜡(C16)的配合比，以及各配合比中的，低温度带及高温度带各自的混合石蜡的潜热。

[表1]

如表1所示，当增大碳数16的石蜡的配合比时，在第一温度以下(低温度带)几乎不具有潜热，因此优选碳数16的石蜡不足80质量百分比。此外，滑行行驶时间短于怠速停止时间，所需的冷热量少。因此，为了在第一温度以下不积存剩余的冷热而高效率地使用蓄冷热，优选从第一温度到第二温度的高温度带的潜热大于从第三温度到第一温度的低温度带的潜热。此外，优选使怠速停止时间为与碳数15的石蜡的同等以上。换言之，优选与低温度带具有的每单位体积或每单位重量的相变能量相比，高温度带具有的相变能量大。

由以上可知，作为配合比，优选将潜热大的碳数16的石蜡相对于碳数15的石蜡配合得多，且碳数16的石蜡的配合比不足80％。换言之，优选碳数15的石蜡在蓄冷材料50中的质量百分比浓度高于20质量百分比浓度且不足50质量百分比浓度。并且，优选碳数16的石蜡在蓄冷材料50中的质量百分比浓度高于50质量百分比浓度且不足80质量百分比浓度。

接着，对本实施方式的车辆用空气调节装置的工作进行说明。当有来自乘员的空气调节要求，例如制冷要求时，压缩机20由发动机70驱动。压缩机20从蒸发器40吸入制冷剂，将其压缩并排出。从压缩机20排出的制冷剂在散热器30散热。从散热器30出来的制冷剂由减压器60减压并被供给到蒸发器40。制冷剂在蒸发器40蒸发，从而对蓄冷容器47进行冷却并经由外翅片46而对周围的空气进行冷却。

当车辆暂时停止时，发动机70为了减少消耗能量而停止，压缩机20停止。具体而言，空调ECU11基于来自发动机ECU71的信息而在车辆为停止的状态下，以在吹出温度为第二温度以下的期间使压缩机20停止的方式进行控制。

其后，蒸发器40的制冷剂逐渐失去冷却能力。在该过程中，蓄冷材料50逐渐放冷，从而对空气进行冷却。此时，空气的热通过外翅片46、制冷剂管45及蓄冷容器47而传导到蓄冷材料50。其结果是，即使制冷循环装置10暂时停止，也能够通过蓄冷材料50来对空气进行冷却。不久后，当车辆再次开始行驶时，发动机70再次对压缩机20进行驱动。因此，制冷循环装置10再次对蓄冷材料50进行冷却，蓄冷材料50进行蓄冷。并且，当吹出温度大于第二温度时，发动机70再次对压缩机20进行驱动。由此，即使是在怠速停止的时间长而用完蓄冷材料50的冷热的情况下，也能够对压缩机20进行驱动从而防止车室内的环境恶化。

接着，对与惯性行驶相关的空调ECU11的控制进行说明。在车辆用空气调节装置为动作状态时，图7所示的流程通过空调ECU11而在短时间内被重复执行。在步骤S1中，基于来自发动机ECU71的信息来判断车辆是否在惯性行驶中。当在步骤S1判断为是在惯性行驶中的情况下，流程移动到步骤S2，当在步骤S1判断为不是在惯性行驶中的情况下，终止本流程。在减速量处于规定的范围的情况下，判断为车辆是在惯性行驶中。减速量的规定的范围是例如每1秒0.6km/h以上且2km/h以下。此外，在加速装置的加速器未被操作的情况下，也判断为车辆在惯性行驶中。并且，例如在下坡时，当即使在未减速的情况下也为规定的行驶速度以下且加速器未被操作时，也判断为车辆在惯性行驶中。

在步骤S2中，车辆在惯性行驶中，因此将车辆用空气调节装置的吹出温度与第三温度进行比较。在吹出温度为第三温度以下的情况下，流程移动到步骤S3，在不为第三温度以下的情况下，流程移动到步骤S7。在步骤S3中，车辆在惯性行驶中且吹出温度为第三温度以下，因此判断为蓄冷材料50结束蓄冷，使压缩机20停止，流程移动到步骤S4。在惯性行驶中，即使不对发动机70进行驱动，蓄冷材料50也为第三温度以下，因此能够用蓄冷材料50的冷热来将吹出温度维持在第一温度以下。因此，即使停止压缩机20，也能够通过蓄冷材料50抑制吹出温度的上升。

在步骤S4中，对是否结束了惯性行驶并进行通常行驶进行判断。在惯性行驶结束的情况下，流程移动到步骤S6，在惯性行驶未结束而是处于惯性行驶中的情况下，流程移动到步骤S5。在步骤S5中，由于在惯性行驶中，因此判断吹出温度是否为第一温度以上。在吹出温度为第一温度以上的情况下，流程移动到步骤S6，在吹出温度不为第一温度以上的情况下，流程返回步骤S3。由此，在惯性行驶中，当吹出温度为第一温度以上时压缩机20停止。

在步骤S6中，惯性行驶结束或吹出温度为第一温度以上，因此对压缩机20进行驱动，结束本流程图。当惯性行驶结束时发动机70被驱动，因此能够通过发动机70对压缩机20进行驱动。并且，当吹出温度为第一温度以上时吹出温度较高，为了维持车室内的舒适性，对发动机70进行驱动并通过压缩机20来使吹出温度下降。换言之，第一温度是与吹出温度同程度的值。

并且，在步骤S7中，是在惯性行驶中，但由于吹出温度高于第三温度，冷热未被充分地存蓄到蓄冷材料50，因此对压缩机20进行驱动，流程返回步骤S1。因此，到吹出温度变为第三温度为止，即使是在惯性行驶中，压缩机20也被驱动。由此，蓄冷材料50与制冷剂进行热交换而蓄冷。

如此，在惯性行驶中的情况下，空调ECU11基于来自发动机ECU71的信息而以在吹出温度为第一温度以下的期间使压缩机20停止的方式进行控制。因此，能够在惯性行驶中停止发动机70。并且，即使停止发动机70，也能够通过蓄冷材料50的冷热来向车室内提供第一温度以下的吹出温度的空气调节风。

接着，用图8对惯性行驶中及怠速停止中的压缩机20的动作时刻进行说明。在图8中表示第一比较例、第二比较例及本实施方式的波形。虚线表示第一比较例。第一比较例的车辆空气调节装置不具有蓄冷功能。细实线表示第二比较例。第二比较例的车辆用空气调节装置使用碳数15的石蜡作为蓄冷材料50。粗实线表示本实施方式。本实施方式的车辆用空气调节装置使用上述的图5所示的混合石蜡作为蓄冷材料50。

图8的左侧是惯性行驶时的波形，右侧是怠速停止时的波形。首先，对惯性行驶中的波形进行说明。在时刻t81，开始惯性行驶，发动机70的转速成为0。因此，压缩机20也停止。在不具有蓄冷材料50的第一比较例中，吹出温度在短时间内上升，并在时刻t82达到第一温度即目标吹出温度。因此，在第一比较例中，在时刻t82对发动机70进行驱动并对压缩机20进行驱动。

其后，在时刻t83，第二比较例的吹出温度达到目标吹出温度。因此，在第二比较例中，在时刻t83对发动机70进行驱动并对压缩机20进行驱动。如上述那样，在第二比较例的蓄冷材料中，低温度带中的潜热小且熔点与吹出温度的差大，因此达到吹出温度为止的时间短。

在图8所示的例子中，在时刻t84踩踏加速器而使车速上升。在本实施方式中，在时刻t84吹出温度达到目标吹出温度，因此，直到惯性行驶结束为止能够使发动机70停止。

接着，对怠速停止中的波形进行说明。在时刻t85，车速为0，因此发动机70停止。因此压缩机20也停止。于是，在不具有蓄冷材料50的第一比较例中，与上述相同，吹出温度在短时间内上升并在时刻t86达到第一温度即目标吹出温度。因此，在第一比较例中，在时刻t86对发动机70进行驱动并对压缩机20进行驱动。

在第二比较例及本实施方式中，在晚于第一比较例的时刻t87，吹出温度达到目标吹出温度。其后，在时刻t87踩踏加速器而使车速上升。因此，在第二比较例及本实施方式中，直到怠速停止结束为止能够使发动机70停止。在本实施方式中，即使在怠速停止中也能够与第二比较例相同地直到怠速停止结束为止使发动机70停止，且惯性行驶中的蓄冷效果优于第二比较例。

如此，在怠速停止中，通过在吹出温度处在第二温度以下时使压缩机20再启动而能够维持舒适性。在另一方面，在除了怠速停止之外还进行滑行行驶的情况下，为了不使车内温度上升，应当在吹出温度处在低于第二温度的第一温度以下时使压缩机20再启动。但是，在第二比较例的蓄冷材料中，在第一温度与第二温度之间放出大量的蓄冷能量。换言之，第二比较例的蓄冷材料的熔点高于第一温度，因此在滑行行驶中，吹出温度立即上升从而超过第一温度。因此，有必要在短时间内使发动机70再启动并对压缩机20进行驱动。与此相对，本实施方式在低于第一温度的温度下能够蓄冷热，与第二比较例相比，能够抑制吹出温度上升。

如以上说明的那样，本实施方式的蒸发器40具备蓄冷容器47。在蓄冷容器47的内部收容有蓄冷材料50。因此，来自制冷剂的热量储存于蓄冷材料50，在压缩机20停止的情况下，能够通过储存于蓄冷材料50的冷热来对空气调节用空气进行冷却。蓄冷材料50所储存的冷热有限，因此随着对空气调节用空气进行冷却的时间变长，空气调节用空气的温度逐渐上升。

当在惯性行驶中的情况下，空调ECU11在吹出温度为第一温度以下的期间使压缩机20停止。在第一温度以下具有低温度带，该低温度带具有相变能量，因此能够使用蓄冷材料50所储存的冷热来较长地保持吹出温度为第一温度以下的状态。由此，即使在惯性行驶中使压缩机20停止，也能够将冷风的温度维持在第一温度以下。

并且，在车辆停止的情况下，空调ECU11在吹出温度为第二温度以下的期间使压缩机20停止。在第一温度以上具有高温度带，该高温度带具有相变能量，因此能够使用蓄冷材料50所储存的冷热来较长地保持吹出温度为第二温度以下的状态。由此，即使在车辆停止中使压缩机20停止，也能够将冷风的温度维持在第二温度以下。

此外，与低温度带中的蓄冷材料50的每单位体积或每单位重量的相变能量相比，高温度带中的蓄冷材料50的相变能量大。这是由于车辆停止的时间比车辆惯性行驶中的时间长，且在持续时间长的状态的期间使用更多的相变能量。由此，能够在车辆停止中，长时间地使压缩机20停止并维持车内的舒适性。此外，能够在短时间的惯性行驶中抑制冷风的温度上升并停止压缩机20。因此，能够提高燃油经济性并维持车室内的舒适性。

此外，在本实施方式中，在并非为惯性行驶中而是车辆处于行驶的状态的情况下，空调ECU11优选以吹出温度为第三温度以下的方式对压缩机20进行控制。由此，能够最大限度地发挥蓄冷材料50的蓄冷能力从而储存冷热。因此，在怠速停止时、惯性行驶时，能够最大限度地发挥蓄冷材料50的能力并维持压缩机20的停止状态。

(其他实施方式)

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变形并实施。

上述实施方式的结构只不过是例示，本发明的范围不限定于其所记载的范围。本发明的范围包含与本发明所记载相等同的含义及在范围内的全部变更。

(1)在上述的实施方式中，使用一种蓄冷材料50。但是，也可以例如在每个蓄冷容器47收容包含各自的组成互不相同的石蜡的蓄冷材料。换言之，也可以将蓄冷能力不同的至少两种蓄冷材料收容于各蓄冷容器47(各收容部461)。即，蓄冷材料50也可以是分别包含互不相同的组成的石蜡的多种蓄冷材料(蓄冷部)中的一个。因此，相邻的蓄冷材料具有不同的蓄冷能力。在这样的情况下，以至少两种蓄冷材料中的一方(第一蓄冷材料)在低温度带具有相变能量，且至少两种蓄冷材料中的另一方(第二蓄冷材料)在高温度带具有相变能量的方式选择蓄冷材料。

第一蓄冷材料的总蓄冷量以多于第二蓄冷材料的总蓄冷量的方式选择。总蓄冷量是每单位体积或每单位重量的相变能量乘以封入量所得到的值。由此，能够实现与上述的实施方式相同的作用及效果。以下，对于使用这样的两个蓄冷材料的情况，作为第一蓄冷材料与第二蓄冷材料的组合的一例而对实施例一至实施例四进行说明。

(实施例一)

使用碳数14的石蜡作为第一蓄冷材料。该石蜡的熔点为6℃。使用碳数15的石蜡作为第二蓄冷材料。该石蜡的熔点为10℃。

(实施例二)

使用碳数14的石蜡作为第一蓄冷材料。使用碳数15的石蜡与碳数16的石蜡的混合石蜡作为第二蓄冷材料。在第二蓄冷材料中，使碳数15的石蜡的配合比多于20质量百分比，且不足50质量百分比，使碳数16的石蜡的配合比多于50质量百分比且不足80质量百分比。

(实施例三)

使用碳数15的石蜡作为第一蓄冷材料。使用碳数15的石蜡与碳数16的石蜡的混合石蜡作为第二蓄冷材料。在第二蓄冷材料中，使碳数15的石蜡的配合比多于20质量百分比浓度且不足50质量百分比，使碳数16的石蜡的配合比多于50质量百分比且不足80质量百分比。

(实施例四)

第一蓄冷材料与第二蓄冷材料同样使用碳数15的石蜡与碳数16的石蜡的混合石蜡。在第一蓄冷材料和第二蓄冷材料的双方中，使碳数15的石蜡的配合比多于20质量百分比且不足50质量百分比，使碳数16的石蜡的配合比多于50质量百分比且不足80质量百分比。但是，第一蓄冷材料的碳数15的石蜡的浓度高于第二蓄冷材料的碳数15的石蜡的浓度。由上述的表1可知，当减少碳数15的石蜡的配合比时，第一温度以上且第二温度以下(高温度带)间的潜热上升，当增加碳数15的石蜡的配合比时，第三温度以上且第一温度以下(低温度带)间的潜热上升。

(3)也可以使用三种以上的蓄冷材料。由此，能够更好地阶段性地进行蓄冷，能够对应更宽范围的空气调节温度范围。

(4)制冷剂管45能够由多孔挤压管或由将形成凹痕的板材弯曲成筒状的管来提供。此外，翅片能够省略。这样的热交换器也称为无翅片型。代替翅片，也可以设置从制冷剂管延伸出的突条等，以促进与空气的热交换。并且，也可以不在制冷剂管45的外周配置蓄冷容器47，而在制冷剂通路中配置蓄冷容器47。

(5)本发明能够应用于具有各种流路的蒸发器。例如，除了如上述的实施方式那样的左右U字转弯型，也能够在一方向型、前后U字转弯型等的蒸发器应用本发明。

(6)在上述的实施方式中，通过蒸发装置后温度传感器12来对由蒸发器40冷却的空气调节用空气的温度进行检测。但是，也可以通过温度检测部来直接测定蓄冷材料50的温度或测定蒸发器40自身的温度。

Claims (12)

1.一种车辆用空气调节装置，其特征在于，包含：

压缩机(20)，该压缩机由车辆的行驶源(70)驱动，压缩并排出制冷剂，并使所述制冷剂在制冷循环内循环；

蒸发器(40)，该蒸发器配置于所述制冷循环的低压侧，并使用在该蒸发器的内部流通的所述制冷剂来对空气调节用空气进行冷却；

行驶状态检测部(71)，该行驶状态检测部对所述车辆的行驶状态进行检测；

温度检测部(12)，该温度检测部对由所述蒸发器冷却后的空气调节用空气的温度进行检测；以及

控制装置(11)，该控制装置对所述压缩机的排出量进行控制，

所述蒸发器具有蓄冷部(50)，该蓄冷部与在所述蒸发器的内部流通的所述制冷剂进行热交换，从而储存来自所述制冷剂的热量，

所述蓄冷部在至少两个不同温度带具有相变能量，

设定的第一温度高于第三温度且低于第二温度，

所述至少两个不同温度带中的一个低温度带是从所述第三温度到所述第一温度的范围，

所述至少两个不同温度带中的另一个高温度带是从所述第一温度到所述第二温度的范围，

所述蓄冷部在所述高温度带具有的每单位体积或每单位重量的相变能量大于所述蓄冷部在所述低温度带具有的每单位体积或每单位重量的相变能量，

所述控制装置以如下方式进行控制：

在所述行驶状态检测部检测到处于惯性行驶中的情况下，在由所述温度检测部检测到的温度为所述第一温度以下的期间使所述压缩机停止，所述惯性行驶是处于规定的行驶速度以下，且所述车辆的加速装置未被操作的行驶状态；

在所述行驶状态检测部检测到所述车辆处于停止的状态的情况下，在由所述温度检测部检测到的温度为所述第二温度以下的期间使所述压缩机停止。

2.根据权利要求1所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，

在所述行驶状态检测部检测到并非处于所述惯性行驶中而是处于所述车辆行驶的状态的情况下，所述控制装置对所述压缩机进行控制，以使由所述温度检测部检测的温度为所述第三温度以下。

3.根据权利要求1所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，

在所述第一温度为0℃以上且10℃以下的情况下，所述第二温度高于10℃且为20℃以下，

在所述第一温度为10℃以上且15℃以下的情况下，所述第二温度高于15℃且为20℃以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，

所述蓄冷部以石蜡为主要成分，且所述蓄冷部是至少两种石蜡的混合物。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，

所述蓄冷部是碳数15的石蜡与碳数16的石蜡的混合物，

碳数15的石蜡的成分的质量百分比浓度高于20质量百分比浓度且不足50质量百分比浓度，

碳数16的石蜡的成分的质量百分比浓度高于50质量百分比浓度且不足80质量百分比浓度。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，

所述蓄冷部是多个蓄冷部中的一个，

所述多个蓄冷部中的至少一个在所述低温度带具有相变能量，

所述多个蓄冷部中的至少另一个在所述高温度带具有相变能量。

7.一种车辆用空气调节装置，其特征在于，包含：

压缩机(20)，该压缩机由车辆的行驶源(70)驱动，压缩并排出制冷剂，并使所述制冷剂在制冷循环内循环；

蒸发器(40)，该蒸发器配置于所述制冷循环的低压侧，并使用在该蒸发器的内部流通的所述制冷剂对空气调节用空气进行冷却；

行驶状态检测部(71)，该行驶状态检测部对所述车辆的行驶状态进行检测；

控制装置(11)，该控制装置对所述压缩机的排出量进行控制；

蓄冷部(50)，该蓄冷部设于所述蒸发器且与在所述蒸发器的内部流通的所述制冷剂进行热交换，从而储存来自所述制冷剂的热量；以及

温度检测部(12)，该温度检测部直接或间接地对所述蓄冷部的温度进行检测，

所述蓄冷部在包含至少两种温度带的多个温度带具有潜热，

预先设定有第一温度、第二温度、第三温度，所述第二温度被设定为高于所述第一温度的温度，所述第三温度被设定为低于所述第一温度的温度，

所述两种温度带中的一方是从所述第三温度到所述第一温度的低温度带，

所述两种温度带中的另一方是高于所述低温度带的高温度带，且是从所述第一温度到所述第二温度的高温度带，

所述高温度带中的所述蓄冷部的每单位体积或每单位重量的潜热大于所述低温度带中的所述蓄冷部的每单位体积或每单位重量的潜热，

所述控制装置以如下方式进行控制：

在所述行驶状态检测部检测到处于惯性行驶中的情况下，在由所述温度检测部检测到的温度为所述第一温度以下的期间使所述压缩机停止，所述惯性行驶是车辆处于规定的行驶速度以下，且所述车辆的加速装置未被操作的状态；

在所述行驶状态检测部检测到所述车辆处于停止的状态的情况下，在由所述温度检测部检测到的温度为所述第二温度以下的期间使所述压缩机停止。

8.根据权利要求7所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，

在所述行驶状态检测部检测到所述车辆并非处于所述惯性行驶中而是处于行驶的状态的情况下，所述控制装置对所述压缩机进行控制，以使由所述温度检测部检测的温度为所述第三温度以下。

9.根据权利要求7所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，

在所述第一温度为0℃以上且10℃以下的情况下，所述第二温度高于10℃且为20℃以下，

在所述第一温度为10℃以上且15℃以下的情况下，所述第二温度高于15℃且为20℃以下。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，

所述蓄冷部以石蜡为主要成分，且所述蓄冷部是至少两种石蜡的混合物。

11.根据权利要求7～9中任一项所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，

所述蓄冷部是碳数15的石蜡与碳数16的石蜡的混合物，

碳数15的石蜡的成分的质量百分比浓度高于20质量百分比浓度且不足50质量百分比浓度，

碳数16的石蜡的成分的质量百分比浓度高于50质量百分比浓度且不足80质量百分比浓度。

12.根据权利要求7～9中任一项所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，

所述蓄冷部是多个蓄冷部中的一个，

所述多个蓄冷部中的至少一个在所述低温度带具有潜热，

所述多个蓄冷部中的至少另一个在所述高温度带具有潜热。

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