JP2002079822A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水平置き蒸発器を有する車両用空調装置にお
いて、水平置き蒸発器からの凝縮水の排水性を、特別の
排水プレートなしで向上させる。 【解決手段】 車室内へ送風される空気を冷却する蒸発
器９を略水平に配置するとともに、空気が蒸発器９を下
側から上側へ通過する車両用空調装置において、蒸発器
９をバイパスして空気が流れるバイパス通路１６と、バ
イパス通路１６を開閉するバイパスドア１７とを備え、
バイパスドア１７を蒸発器９の下側に配置して、蒸発器
９の凝縮水がバイパスドア１７を伝わって下方へ排出さ
れるようにした。これによると、バイパスドア１７自身
に排水プレート機能を発揮させて、水平置き蒸発器９か
らの凝縮水をスムースに排出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、略水平方向に配置
した水平置き蒸発器を有する車両用空調装置に関するも
ので、圧縮機稼働時に蒸発器の凝縮水を凍結させる蓄冷
モードを設定する蓄冷式の車両用空調装置に適用して好
適である。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境保護を目的にして、信号待ち
時等の停車時（エンジン動力不要時）にエンジンを自動
的に停止する車両（エコラン車、ハイブリッド車等）が
実用化されており、今後、停車時にエンジンを停止する
車両が増加する傾向にある。

【０００３】しかし、車両用空調装置においては、冷凍
サイクルの圧縮機を車両エンジンにより駆動しているの
で、上記エコラン車等においては信号待ち時等で停車し
て、エンジンが停止される毎に、圧縮機も停止して蒸発
器温度が上昇する。そのため、エンジンの停止毎に車室
内への吹出空気温度が上昇して、乗員の冷房フィーリン
グを損なうという不具合が発生する。

【０００４】このような不具合を解消するため、本発明
者らは蒸発器凝縮水の蓄冷量に着目して、次のような蓄
冷式の車両用空調装置を先に特願平１１−２６０６０５
号にて提案している。すなわち、エンジン稼働中（圧縮
機稼働中）に蓄冷モードを設定して蒸発器温度を氷点下
の温度レベルに引き下げ、蒸発器凝縮水を凍結させる。
これにより、エンジン稼働中に凝縮水に潜熱の形で蓄冷
することができ、凝縮水の蓄冷量を予め増大させておく
ことができる。そして、停車時等のエンジン停止時に
は、蒸発器凝縮水の放冷により空調空気の冷却作用を維
持することができ、これにより、圧縮機運転の一時的な
停止による冷房フィーリングの悪化を抑制することがで
きる。

【０００５】このような蓄冷式の車両用空調装置では蒸
発器温度を氷点下の温度レベルに引き下げるため、これ
に対応して冷凍サイクルの低圧圧力を引き下げる必要が
あり、この結果、圧縮機動力が増大する。そこで、本発
明者らは蒸発器のバイパス通路、およびこのバイパス通
路を開閉するバイパスドアを設け、このバイパスドアに
よりバイパス通路の開度を調整して、車室内への吹出温
度を調整できるようにしたものを上記特許出願の中で提
案している。

【０００６】これによると、バイパス通路の開放により
蒸発器の通過風量を減少させて、蒸発器の必要冷却能力
を減少できるので、圧縮機動力を低下できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両用空調
装置における蒸発器の配置レイアウトとしては、凝縮水
の排水性確保等の理由から蒸発器のチューブが垂直方向
に延びる垂直置きタイプが一般的であるが、近年、特開
平８−１０４１２９号公報等において、蒸発器を内蔵す
る空調ユニットの体格の小型化等を目的として蒸発器の
チューブが略水平方向に延びる水平置きタイプが提案さ
れている。

【０００８】この水平置きタイプでは、水平置きの蒸発
器の下側空間に送風空気を直接導入し、この送風空気を
蒸発器の下側から上側へと通過させるので、蒸発器の凝
縮水の排水性が垂直置きタイプに比較して悪化する。

【０００９】そこで、特開平８−１０４１２９号公報で
は、蒸発器下側に排水プレートを配置して、排水性を向
上させることが開示されているが、この従来技術による
と、別部品の排水プレートを特別に設定するので、コス
トアップとなる。

【００１０】本発明は上記点に鑑みて、水平置き蒸発器
を有する車両用空調装置において、水平置き蒸発器から
の凝縮水の排水性を、特別の排水プレートなしで向上さ
せることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、蒸発器（９）
のバイパス空気流れを調整するバイパスドア（１７）の
存在に着目し、このバイパスドア（１７）を有効利用し
て、上記目的を達成しようとするものである。

【００１２】すなわち、請求項１に記載の発明では、車
室内へ送風される空気を冷却する蒸発器（９）を略水平
に配置するとともに、空気が蒸発器（９）を下側から上
側へ通過する車両用空調装置において、蒸発器（９）を
バイパスして空気が流れるバイパス通路（１６）と、バ
イパス通路（１６）を開閉するバイパスドア（１７）と
を備え、バイパスドア（１７）を蒸発器（９）の下側に
配置して、蒸発器（９）の凝縮水がバイパスドア（１
７）を伝わって下方へ排出されるようにしたことを特徴
とする。

【００１３】これによると、バイパスドア（１７）自身
に排水プレート機能を発揮させて、水平置き蒸発器
（９）からの凝縮水をスムースに排出できる。その結
果、凝縮水の排水性を、特別の排水プレートなしで向上
できる。

【００１４】請求項２に記載の発明のように、具体的に
は、バイパスドア（１７）がバイパス通路（１６）を閉
塞するときに、バイパスドア（１７）の一部が蒸発器
（９）の下側面と接触するようにする。

【００１５】これにより、バイパス通路（１６）の閉塞
時にバイパスドア（１７）が排水プレート機能を良好に
発揮する。バイパス通路（１６）の閉塞時は蒸発器
（９）が冷却機能を最大限発揮するときであって、凝縮
水発生量が多いとともに、高風量による水飛びが発生し
やすい条件下にある。このような条件下においてバイパ
スドア（１７）の有効利用により凝縮水の排水性を良好
に向上できる。

【００１６】請求項３に記載の発明のように、蒸発器
（９）を水平面から所定角度傾斜配置し、蒸発器（９）
の下側において蒸発器（９）の傾斜下端側にバイパスド
ア（１７）を配置すれば、蒸発器（９）の傾斜下端側に
集まってくる凝縮水をバイパスドア（１７）により良好
に排水できる。

【００１７】請求項４に記載の発明のように、請求項３
において、蒸発器（９）の冷媒通路を構成するチューブ
（９１）の方向に沿って蒸発器（９）を傾斜させれば、
チューブ（９１）の表面に沿って凝縮水を傾斜下端側へ
スムースに移行させることができる。

【００１８】請求項５に記載の発明では、車両エンジン
（４）により駆動され、蒸発器（９）を通過した冷媒を
圧縮し、吐出する圧縮機（１）を備え、圧縮機（１）の
稼働時に、蒸発器（９）の凝縮水を凍結させる蓄冷モー
ドを設定することを特徴とする。

【００１９】このような蓄冷モードを設定する時にバイ
パスドア（１７）をバイパス通路（１６）の開放位置に
操作することにより、蒸発器（９）の通過風量を減少さ
せて、圧縮機動力を効果的に低減できる。しかも、蓄冷
モード時には凝縮水を凍結させるから、凝縮水の排水の
必要性がなくなる。そのため、バイパスドア（１７）が
排水プレート機能を発揮しなくなっても問題が生じな
い。

【００２０】請求項６に記載の発明では、請求項５に記
載の車両用空調装置を、停車時に車両エンジン（４）を
停止させる車両に搭載することを特徴とする。

【００２１】これにより、停車時に車両エンジン（４）
の停止に伴って圧縮機（１）が停止しても、蒸発器
（９）の凍結凝縮水の融解潜熱を利用して車室内の冷房
を続行できる。

【００２２】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は第１実施
形態の全体構成図であり、車両用空調装置の冷凍サイク
ルＲには冷媒を吸入、圧縮、吐出する圧縮機１が備えら
れている。圧縮機１は、動力断続用の電磁クラッチ２を
有しており、圧縮機１には電磁クラッチ２およびベルト
３を介して車両エンジン４の動力が伝達される。このた
め、電磁クラッチ２への通電を空調用電子制御装置５に
より断続することにより圧縮機１の運転が断続される。

【００２４】圧縮機１から吐出された高温、高圧の過熱
ガス冷媒は凝縮器６に流入し、ここで、図示しない冷却
ファンより送風される外気と熱交換して冷媒は冷却され
て凝縮する。この凝縮器６で凝縮した冷媒は次に受液器
７に流入し、受液器７の内部で冷媒の気液が分離され、
冷凍サイクルＲ内の余剰冷媒（液冷媒）が受液器７内に
蓄えられる。

【００２５】この受液器７からの液冷媒は膨張弁（減圧
手段）８により低圧に減圧され、低圧の気液２相状態と
なる。本例の膨張弁８は蒸発器９の出口冷媒の温度を感
知する感温部８ａを有する温度式膨張弁である。この膨
張弁８からの低圧冷媒は蒸発器（冷房用熱交換器）９に
流入する。この蒸発器９は車両用空調装置の空調ケース
１０内に設置され、蒸発器９に流入した低圧冷媒は空調
ケース１０内の空気から吸熱して蒸発する。蒸発器９の
出口は圧縮機１の吸入側に結合され、上記したサイクル
構成部品によって閉回路を構成している。

【００２６】空調ケース１０において、蒸発器９の上流
側には送風機１１が配置され、送風機１１には遠心式送
風ファン１２と駆動用モータ１３が備えられている。送
風ファン１２の吸入側には内外気切替箱１４が配置さ
れ、この内外気切替箱１４内の内外気切替ドア１４ａに
より外気導入口１４ｂと内気導入口１４ｃを開閉する。
これにより、内外気切替箱１４内に外気（車室外空気）
または内気（車室内空気）が切替導入される。内外気切
替ドア１４ａはサーボモータからなる電気駆動装置１４
ｅにより駆動される。。

【００２７】空調装置通風系のうち送風機１１下流側
に、蒸発器９等を内蔵する空調ユニット１５部が配置さ
れる。この空調ユニット１５部において、蒸発器９の側
方には蒸発器９をバイパスして空気が流れる第１バイパ
ス通路１６を設け、この第１バイパス通路１６をバイパ
スドア１７により開閉するようになっている。バイパス
ドア１７はサーボモータからなる電気駆動装置１８によ
り駆動される。

【００２８】蒸発器９の下流側にはエアミックスドア１
９が配置されている。このエアミックスドア１９の下流
側には車両エンジン４の温水（冷却水）を熱源として空
気を加熱する温水式ヒータコア（暖房用熱交換器）２０
が設置されている。そして、この温水式ヒータコア２０
の側方（上方部）には第２バイパス通路２１が形成され
ている。この第２バイパス通路２１は温水式ヒータコア
２０をバイパスして空気を流すためのものである。

【００２９】エアミックスドア１９は回動可能な板状ド
アであり、サーボモータからなる電気駆動装置２２によ
り駆動される。エアミックスドア１９は、温水式ヒータ
コア２０を通過する温風と第２バイパス通路２１を通過
する冷風との風量割合を調整する。

【００３０】本例においては、エアミックスドア１９に
より上記冷温風の風量割合を調整して車室内への吹出空
気温度を調整するので、エアミックスドア１９により車
室内への吹出空気の温度調整手段が構成される。更に、
バイパスドア１７は第１バイパス通路１６の開度を調整
して蒸発器吹出温度を調整するので、バイパスドア１７
はエアミックスドア１９に対して補助温度調整手段を構
成する。

【００３１】温水式ヒータコア２０の下流側には温風通
路２３が形成され、この温風通路２３からの温風と第２
バイパス通路２１からの冷風が空気混合部２４で混合し
て、所望温度の空気を作り出すことができる。

【００３２】さらに、空調ケース１０内で、空気混合部
２４の下流側に吹出モード切替部が構成されている。す
なわち、空調ケース１０の上面部にはデフロスタ開口部
２５が形成され、このデフロスタ開口部２５は図示しな
いデフロスタダクトを介して車両フロントガラス内面に
空気を吹き出すものである。デフロスタ開口部２５は、
回動自在な板状のデフロスタドア２６により開閉され
る。

【００３３】また、空調ケース１０の上面部で、デフロ
スタ開口部２５より車両後方側の部位にフェイス開口部
２７が形成され、このフェイス開口部２７は図示しない
フェイスダクトを介して車室内乗員の上半身に向けて空
気を吹き出すものである。フェイス開口部２７は回動自
在な板状のフェイスドア２８により開閉される。

【００３４】また、空調ケース１０において、フェイス
開口部２７の下側部位にフット開口部２９が形成され、
このフット開口部２９から車室内乗員の足元に向けて空
気を吹き出す。フット開口部２９は回動自在な板状のフ
ットドア３０により開閉される。

【００３５】上記した吹出モードドア２６、２８、３０
は共通のリンク機構（図示せず）に連結され、このリン
ク機構を介してサーボモータからなる電気駆動装置３１
により駆動される。

【００３６】次に、本実施形態における電気制御部の概
要を説明すると、蒸発器９の温度センサとしてサーミス
タからなる温度センサ３２を有している。この温度セン
サ３２は空調ケース１０内で蒸発器９の空気吹出直後の
部位に配置され、蒸発器吹出温度Ｔｅを検出する。

【００３７】空調用電子制御装置５には、上記の温度セ
ンサ３２の他に、空調制御のために、内気温Ｔｒ、外気
温Ｔａｍ、日射量Ｔｓ、温水温度Ｔｗ等を検出する周知
のセンサ群３５から検出信号が入力される。また、車室
内計器盤近傍に設置される空調制御パネル３６には乗員
により手動操作される操作スイッチ群３７ａ〜３７ｅが
備えられ、この操作スイッチ群３７ａ〜３７ｅの操作信
号も空調用電子制御装置５に入力される。

【００３８】この操作スイッチ群として、具体的には、
温度設定信号Ｔｓｅｔを発生する温度設定スイッチ３７
ａ、風量切替信号を発生する風量スイッチ３７ｂ、吹出
モード信号を発生する吹出モードスイッチ３７ｃ、内外
気切替信号を発生する内外気切替スイッチ３７ｄ、圧縮
機１のオンオフ信号を発生するエアコンスイッチ３７ｅ
等が設けられている。

【００３９】さらに、空調用電子制御装置５はエンジン
用電子制御装置３８に接続されており、エンジン用電子
制御装置３８から空調用電子制御装置５には車両エンジ
ン４の回転数信号、車速信号等が入力される。

【００４０】エンジン用電子制御装置３８は周知のごと
く車両エンジン４の運転状況等を検出するセンサ群（図
示せず）からの信号に基づいて車両エンジン４への燃料
噴射量、点火時期等を総合的に制御するものである。さ
らに、本発明の対象とするエコラン車、ハイブリッド車
においては、車両エンジン４の回転数信号、車速信号、
ブレーキ信号等に基づいて停車状態を判定すると、エン
ジン用電子制御装置３８は、点火装置の電源遮断、燃料
噴射の停止等により車両エンジン４を自動的に停止させ
る。

【００４１】また、エンジン停止後、運転者の運転操作
により車両が停車状態から発進状態に移行すると、エン
ジン用電子制御装置３８は車両の発進状態をアクセル信
号等に基づいて判定して、車両エンジン４を自動的に始
動させる。なお、空調用電子制御装置５は、車両エンジ
ン４停止後の蒸発器吹出温度Ｔｅの上昇等に基づいてエ
ンジン再稼働要求の信号を出力する。

【００４２】空調用電子制御装置５およびエンジン用電
子制御装置２４はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周
知のマイクロコンピュータと、その周辺回路にて構成さ
れるものである。空調用電子制御装置５は、車両エンジ
ン４の停止許可、停止禁止の信号やエンジン停止後の再
稼働要求の信号を出力するエンジン制御信号出力部、電
磁クラッチ２による圧縮機断続制御部、内外気切替ドア
１４ａによる内外気吸込制御部、送風機１１の風量制御
部、バイパスドア１７およびエアミックスドア１９によ
る温度制御部、吹出口２５、２７、２９の切替による吹
出モード制御部等を有している。

【００４３】上記圧縮機断続制御部は蒸発器温度を制御
する制御部であり、圧縮機稼働時に蒸発器温度を凝縮水
が凍結しない温度レベルに制御する通常モードと、圧縮
機稼働時に蒸発器温度を凝縮水が凍結する氷点下の温度
レベル（例えば、−１℃〜−２℃程度）に制御する蓄冷
モードとを切替可能になっている。

【００４４】この通常モードと蓄冷モードの切替は、車
室内空調の熱負荷条件（内気温Ｔｒ、外気温Ｔａｍ、日
射量Ｔｓ、および設定温度Ｔｓｅｔ）に基づいて算出さ
れる車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯにより行うこ
とができる。すなわち、冷房起動直後のように車室内温
度を設定温度Ｔｓｅｔに向けて急速に低下させる必要の
あるクールダウン時とか、あるいは高外気温時で、か
つ、乗車人数の多いときのような冷房高負荷時には、上
記基準目標吹出温度ＴＡＯが−２０°Ｃ以下のような低
温域にあるので、このような所定値以下の低温域にＴＡ
Ｏがあるときは、冷房性能の発揮の方を優先させるため
に、蓄冷モードの実行を禁止して通常モードを選択す
る。一方、ＴＡＯが上記所定値より高い温度域にある時
は蓄冷モードを選択する。

【００４５】ここで、別の選択方式として、例えば、空
調制御パネル３６の操作スイッチとして蓄冷スイッチを
追加して、この蓄冷スイッチの投入時だけ蓄冷モードを
選択し、蓄冷スイッチの非投入時は常に通常モードを選
択するようにしてもよい。

【００４６】また、空調作動時（送風機１１の作動時）
においてエンジン４（圧縮機１）が停止したときは放冷
モードを選択する。

【００４７】次に、図２は蒸発器９の具体的構成を例示
するもので、蒸発器９は冷媒通路を構成する複数の偏平
なチューブ９１と、この複数のチューブ９１間に接合さ
れたコルゲートフィン９２と、チューブ９の長手方向両
端部に一体成形され、複数のチューブ９１相互間の冷媒
通路を連通させるタンク部９３、９４と、冷媒出入口ジ
ョイント９５とを有している。

【００４８】更に、本例の蒸発器９では、チューブ９１
の積層方向（図２の左右方向）Ｃの両端部にサイド冷媒
通路を構成するサイドプレート９６、９７を配置する構
成となっている。なお、蒸発器９の各部材はアルミニュ
ウムのような熱伝導の良好な金属材で形成され、一体ろ
う付けで組み立てられる。

【００４９】図３は空調ユニット１５の具体的配置レイ
アウトを例示するもので、空調ユニット１５のケース１
０内において蒸発器９を下側にし、ヒータコア２０を上
側にして、この両者９、２０をともに略水平配置してい
る。なお、図３の上下前後の矢印は車両搭載状態の方向
を示しており、空調ユニット１５は図示しない計器盤下
方の車両幅（左右）方向の中央部に配置される。これに
対し、図１の送風機１１部分は空調ユニット１５の助手
席側部位に配置される。

【００５０】従って、空調ユニット１５のケース１０の
うち、助手席側部位に送風機１１からの送風空気が流入
する空気入口４０が設けてある。ここで、蒸発器９はケ
ース１０の底部１０ａから所定高さの位置に配置し、空
気入口４０はこの蒸発器９より下側に配置してあるの
で、送風機１１の送風空気は空気入口４０から蒸発器９
の下側空間１０ｂに流入する。

【００５１】すなわち、送風機１１の送風空気は車両助
手席側から車両幅（左右）方向の中央部に向かって流れ
て蒸発器９の下側空間１０ｂに流入し、その後、この下
側空間１０ｂから送風空気は矢印Ａのように蒸発器９の
下側から上方へと蒸発器９を通過する。

【００５２】ここで、蒸発器９はそのチューブ９１の方
向（図２、３の矢印Ｂ方向）が図３の左右方向（車両前
後方向）に延びるように配置してある。そして、蒸発器
９のチューブ９１の方向（図２、３の矢印Ｂ方向）に沿
って蒸発器９を水平面から所定角度θだけ傾斜配置して
いる。蒸発器９の傾斜角度θは具体的には１０〜３０程
度の微小角度である。

【００５３】そして、蒸発器９の傾斜方向の下端部（図
３の例では車両前方側端部）の側方に第１バイパス通路
１６を形成し、この第１バイパス通路１６を開閉するバ
イパスドア１７を蒸発器９の傾斜方向の下端部の下側に
配置している。ここで、バイパスドア１７は回転軸１７
ａを中心として回転可能な板状ドアであり、回転軸１７
ａを蒸発器９の下側面に近接して配置しているので、バ
イパスドア１７を第１バイパス通路１６の開放位置（図
３の破線位置）に操作すると、バイパスドア１７により
蒸発器９の通風路の一部を遮蔽するようになっている。

【００５４】図４はバイパスドア１７の具体的構成を例
示するもので、回転軸１７ａと板状のドア本体部１７ｂ
は樹脂により一体成形される。更に、回転軸１７ａには
排水用リブ１７ｃが樹脂により一体成形される。この排
水用リブ１７ｃは、バイパスドア１７を第１バイパス通
路１６の閉塞位置（図３の実線位置）に操作したときに
蒸発器９の下側面に接触して、蒸発器９の傾斜方向の下
端部の凝縮水をバイパスドア１７に導くものである。排
水用リブ１７ｃは回転軸１７ａの軸方向に沿って連続し
て板状に成形してある。

【００５５】また、バイパスドア１７のドア本体部１７
ｂの片側の面には弾性材からなるパッキン１７ｄが一体
に固着してある。このパッキン１７ｄがケース１０側の
シール面１０ｃに圧着することにより、第１バイパス通
路１６をバイパスドア１７にて閉塞する。

【００５６】なお、ヒータコア２０に対して車両後方側
に第２バイパス通路２１が形成され、エアミックスドア
１９が図３の左右方向（車両前後方向）に回動すること
により第２バイパス通路２１とヒータコア２０の空気通
路を開閉するようになっている。

【００５７】次に、上記構成において第１実施形態の作
動を説明する。車両用空調装置においては、空調用電子
制御装置５の圧縮機断続制御部により電磁クラッチ２に
通電して圧縮機１を車両エンジン４に連結すると、車両
エンジン４により圧縮機１が駆動されて冷凍サイクルＲ
が運転される。ここで、圧縮機断続制御部の作動モード
として通常モードが選択されていると、圧縮機１作動の
断続制御により蒸発器９の温度（温度センサ３２の検出
温度）Ｔｅが３°Ｃ〜５°Ｃ付近の温度に維持され、蒸
発器９のフロストを防止する。

【００５８】これに反し、圧縮機断続制御部の作動モー
ドとして蓄冷モードが選択されると、蒸発器温度Ｔｅを
凝縮水が凍結する氷点下の温度レベル（例えば、−１℃
〜−２℃程度）に圧縮機１作動の断続制御により維持す
る。これにより、圧縮機１の稼働時に凝縮水に融解潜熱
の形で蓄冷しておくことができる。

【００５９】このため、エコラン車のように、信号待ち
等の停車時（エンジン動力不要時）にエンジン４を自動
的に停止する車両において、停車時に冷凍サイクルＲの
圧縮機１が停止状態になっても、凍結した凝縮水の蓄冷
量を用いて送風空気を冷却することができるので、車室
内への吹出温度を比較的低温状態に維持することができ
る。従って、夏期冷房時に、圧縮機１の停止に伴う車室
内への吹出温度の急上昇を抑制して、冷房フィーリング
の悪化を防止できる。このように圧縮機１の停止時に凝
縮水の蓄冷量を用いて冷房する状態を放冷モードとい
う。

【００６０】次に、第１実施形態による蒸発器９、第１
バイパス通路１６およびバイパスドア１７の具体的配置
レイアウトによる効果を説明する。

【００６１】夏期の冷房開始時のように冷房負荷の大き
いときは車室内温度を急速に低下させるために、制御装
置５により前記通常モードが設定され、また、バイパス
ドア１７は制御装置５により第１バイパス通路１６の閉
塞位置（図３の実線位置）に操作される。これにより、
バイパスドア１７の上部に位置する排水用リブ１７ｃが
図３に示すように蒸発器９の傾斜方向の下端部の下側面
に接触する。

【００６２】一方、蒸発器９はチューブ９１の方向Ｂに
沿って傾斜しているので、蒸発器９で発生する凝縮水が
チューブ９１の表面に沿って重力により蒸発器９の傾斜
方向の下端部に集まってくる。この凝縮水を排水用リブ
１７ｃによりバイパスドア１７の回転軸１７ａを経てド
ア本体部１７ｂ側に導く。そして、ドア本体部１７ｂの
下端部から凝縮水を空調ケースの底面部１０ａ上に導
き、空調ケースの底面部１０ａに設けられた排水口（図
示せず）から凝縮水を外部へ排出できる。

【００６３】すなわち、第１バイパス通路１６の閉塞時
にはバイパスドア１７自身が排水プレートの役割を兼務
して、凝縮水をスムースに排出できる。

【００６４】冷房開始後、時間が経過して車室内温度が
低下し冷房負荷が低下すると、制御装置５により前記蓄
冷モードが設定され、蒸発器温度を凝縮水が凍結する氷
点下の温度レベル（例えば、−１℃〜−２℃程度）に制
御する。この蓄冷モード時は蒸発器温度を氷点下の温度
に下げるので、バイパスドア１７により第１バイパス通
路１６を開いて、蒸発器通過後の冷風と第１バイパス通
路１６を通過する空気（非冷却空気）とを混合すること
により、車室内への吹出温度を調整する。バイパスドア
１７（第１バイパス通路１６）の開度は制御装置５によ
り算出される車室内への吹出空気の目標温度ＴＡＯに応
じて連続的に制御される。

【００６５】このように、バイパスドア１７の開度調整
により車室内への吹出温度を調整できるので、蒸発器通
過後の冷風と第１バイパス通路１６を通過する空気（非
冷却空気）との混合空気の温度ＴＭの最大値ＴＭｍａｘ
より目標温度ＴＡＯの方が低い間はエアミックスドア１
９を図１の実線で示す最大冷房位置に保持できる。

【００６６】そして、第１バイパス通路１６の開放によ
り蒸発器通過空気量が減少するので、蒸発器必要冷却能
力を減少して圧縮機動力を低減できる。

【００６７】特に、本実施形態によると、第１バイパス
通路１６の全開時にはバイパスドア１７により蒸発器９
の通風路の一部を閉塞するから、蒸発器通過空気量をよ
り一層減少でき、圧縮機動力の低減効果をより高めるこ
とができる。

【００６８】なお、蓄冷モード時には蒸発器温度を氷点
下の温度に下げて、凝縮水を凍結させるから、凝縮水の
排水の必要がなくなる。そのため、バイパスドア１７が
第１バイパス通路１６の開放位置に操作されて、排水用
リブ１７ｃが蒸発器９の下側面から離れても問題はな
い。

【００６９】また、停車時の放冷モード時には、凍結凝
縮水の融解の進行とともにバイパスドア１７を第１バイ
パス通路１６の閉塞側へ操作して、車室内への吹出温度
制御を行う。これにより、バイパスドア１７の排水用リ
ブ１７ｃが蒸発器９の下側面と接触する状態が生じて、
バイパスドア１７が排水プレートの役割を果たして、融
解凝縮水をスムースに排出できる。

【００７０】（第２実施形態）第１実施形態では、バイ
パスドア１７の回転軸１７ａを蒸発器９の下側面に近接
配置して、第１バイパス通路１６の全開時にバイパスド
ア１７により蒸発器９の通風路の一部を閉塞するようし
ているが、第２実施形態では図５に示すようにバイパス
ドア１７の回転軸１７ａを空調ケース１０の底面部１０
ｂに近接配置して、第１バイパス通路１６の全開時にバ
イパスドア１７が空調ケース１０の内壁面に沿う位置に
操作されるようにしている。

【００７１】第２実施形態によると、第１バイパス通路
１６の全開時にバイパスドア１７により蒸発器９の通風
路の一部を閉塞する作用はなくなるが、第１バイパス通
路１６の閉塞時にバイパスドア１７のパッキン１７ｄの
先端部が蒸発器９の下側面に設けたシール面１０ｃ’と
接触するので、バイパスドア１７に排水プレートの役割
を発揮させることができる。

【００７２】（第３実施形態）第１、第２実施形態で
は、蒸発器９のチューブ９１の方向Ｂが車両前後方向に
延びるように配置し、蒸発器９のチューブ９１の方向Ｂ
と垂直な方向（車両左右方向）から蒸発器９の下側空間
１０ｂに空気を流入させるようにしているが、第３実施
形態では図６に示すように、蒸発器９のチューブ９１の
方向Ｂが車両左右方向に延びるように配置し、蒸発器９
のチューブ９１の方向Ｂと同一方向から蒸発器９の下側
空間１０ｂに空気を流入させるようにしている。

【００７３】ここで、蒸発器９のチューブ９１の方向Ｂ
に沿って蒸発器９を水平面から所定角度θだけ傾斜配置
するとともに、蒸発器９の下側空間１０ｂへの空気流入
方向Ｄの前方側に向かって蒸発器９が下方へ傾斜してい
るので、下側空間１０ｂへの流入空気の風圧を利用して
凝縮水が蒸発器９の傾斜下端側へ一層移行しやすくな
る。

【００７４】（第４実施形態）上記各実施形態では、蒸
発器温度を氷点下の温度レベルに低下させて、蒸発器凝
縮水を凍結させる蓄冷モードを実行する車両用空調装置
について説明したが、第４実施形態は蓄冷モードを実行
しない車両用空調装置に本発明を適用する例である。

【００７５】車両用空調装置においては、春秋の中間季
節のように車室内への吹出温度を高めに設定できる場合
には蒸発器温度の目標温度を高めに設定して、圧縮機動
力を低減する省動力（エコノミー）制御が行われる。そ
の場合、蒸発器温度を上昇させていくと、蒸発器表面で
凝縮水が乾ききる過程で凝縮水中に溶解していた臭い成
分が蒸発器表面から遊離して、車室内吹出空気に悪臭を
発生する。

【００７６】このため、蒸発器温度の目標温度の上限を
実用上は１１℃〜１２℃程度に規制して、蒸発器表面で
凝縮水が乾ききることを防止するようにしている。この
結果、圧縮機動力の省動力効果が悪臭防止のために制約
されてしまうことになる。

【００７７】そこで、第４実施形態では、図１〜図６と
同様に、蒸発器９の側方に第１バイパス通路１６を設
け、この第１バイパス通路１６をバイパスドア１７によ
り開閉可能とし、省動力（エコノミー）制御時に、蒸発
器温度の目標温度の上限を１１℃〜１２℃程度に規制し
たまま、バイパスドア１７により第１バイパス通路１６
の開度を調整する。

【００７８】これにより、第１バイパス通路１６を通過
する非冷却空気と蒸発器通過空気との混合空気の温度を
蒸発器温度の目標温度の上限より高い温度に制御でき
る。従って、悪臭防止を図りながら、蒸発器通過空気量
の減少により圧縮機動力の省動力効果を高めることがで
きる。

【００７９】しかも、好都合なことに、中間季節の省動
力（エコノミー）制御時には必要冷房能力が小さく、風
量が少ない条件で空調装置が運転される。そのため、蒸
発器表面での凝縮水発生量が少ないとともに、蒸発器９
からの水飛びも低風速により発生しにくい。従って、バ
イパスドア１７が第１バイパス通路１６を開くことによ
り排水プレート機能を発揮できない状態となっても、凝
縮水の排水性低下の不具合はそれほど問題とならない。

【００８０】以上により、第４実施形態では、省動力
（エコノミー）制御時に悪臭防止を図りながら、圧縮機
動力の省動力効果を高めることができ、且つ、バイパス
ドア１７が第１バイパス通路１６を閉じる時にはバイパ
スドア１７が排水プレート機能を発揮して凝縮水の排水
性を向上できる。

【００８１】（他の実施形態）なお、上記各実施形態で
は、車室内への吹出空気の温度調整手段として、冷温風
の風量割合を調整するエアミックスドア１９を用いてい
るが、ヒータコア２０への温水流量や温水温度を調整す
る温水弁等を温度調整手段として用いてもよい。

【００８２】また、上記各実施形態では、車室内への吹
出空気の熱交換手段として蒸発器９とヒータコア２０の
両方を設ける場合について説明したが、ヒータコア２０
を設けずに、蒸発器９のみを設ける車両用空調装置に本
発明を適用してもよい。

【００８３】また、上記各実施形態では、圧縮機１の作
動の断続により蒸発器９の温度制御を行う場合について
説明したが、圧縮機１の吐出容量の制御により蒸発器９
の温度制御を行う車両用空調装置に本発明を適用しても
よい。

【００８４】また、蒸発器９の具体的一例として図２に
示すようにチューブ９１の冷媒流れ方向（長手方向）Ｂ
の両端部にタンク部９３、９４を配置するものを説明し
たが、チューブ９１の冷媒流れ方向（長手方向）Ｂの一
端部のみにタンク部を配置し、チューブ９１の冷媒流れ
方向（長手方向）Ｂの他端部で冷媒流れをＵターンさせ
るタイプの蒸発器、あるいは蛇行状に屈曲したチューブ
を用いるサーペインタイプの蒸発器等を本発明に用いて
もよいことは言うまでもない。

【００８５】また、上記実施形態では、蒸発器９を代表
する温度として蒸発器吹出温度Ｔｅを検出しているが、
蒸発器９を代表する温度として、蒸発器フィン表面温
度、蒸発器冷媒温度等を検出してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による車両用空調装置の
全体システム図である。

【図２】図１の蒸発器の一例を示す正面図である。

【図３】図１の空調ユニット部の要部の断面配置図であ
る。

【図４】図１、３のバイパスドアの詳細側面図である。

【図５】第２実施形態による空調ユニット部の要部の断
面配置図である。

【図６】第３実施形態による空調ユニット部の要部の断
面配置図である。

【符号の説明】

１…圧縮機、４…車両エンジン、９…蒸発器、１１…送
風機、１６…第１バイパス通路、１７…バイパスドア、
９１…チューブ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室内へ送風される空気を冷却する蒸発
   器（９）を略水平に配置するとともに、前記空気が前記
   蒸発器（９）を下側から上側へ通過する車両用空調装置
   において、 前記蒸発器（９）をバイパスして前記空気が流れるバイ
   パス通路（１６）と、前記バイパス通路（１６）を開閉
   するバイパスドア（１７）とを備え、 前記バイパスドア（１７）を前記蒸発器（９）の下側に
   配置して、前記蒸発器（９）の凝縮水が前記バイパスド
   ア（１７）を伝わって下方へ排出されるようにしたこと
   を特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記バイパスドア（１７）が前記バイパ
   ス通路（１６）を閉塞するときに、前記バイパスドア
   （１７）の一部が前記蒸発器（９）の下側面と接触する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 【請求項３】 前記蒸発器（９）を水平面から所定角度
   傾斜配置し、前記蒸発器（９）の下側において前記蒸発
   器（９）の傾斜下端側に前記バイパスドア（１７）を配
   置することを特徴とする請求項１または２に記載の車両
   用空調装置。
4. 【請求項４】 前記蒸発器（９）の冷媒通路を構成する
   チューブ（９１）の方向に沿って前記蒸発器（９）を傾
   斜させることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調
   装置。
5. 【請求項５】 車両エンジン（４）により駆動され、前
   記蒸発器（９）を通過した冷媒を圧縮し、吐出する圧縮
   機（１）を備え、 前記圧縮機（１）の稼働時に、前記蒸発器（９）の凝縮
   水を凍結させる蓄冷モードを設定することを特徴とする
   請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装
   置。
6. 【請求項６】 停車時に車両エンジン（４）を停止させ
   る車両に搭載されることを特徴とする請求項５に記載の
   車両用空調装置。