JP2004291863A

JP2004291863A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP2004291863A
Application number: JP2003088633A
Authority: JP
Inventors: Tomonobu Matsumura; 朝信松村; Hiroshi Hamamoto; 浩濱本; Hajime Yamamoto; 肇山本; Yoichi Miyazaki; 洋一宮崎
Original assignee: Japan Climate Systems Corp
Current assignee: Japan Climate Systems Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】エバポレータにより凝縮する水分の飛散を防止し、エバポレータやヒータコアの熱交換効率の低減を防止する。
【解決手段】送風ダクト１にエバポレータ４を配設した車両用空調装置において、エバポレータ４の上流側に、除湿剤１１を充填するとともに当該除湿剤１１を加熱して再生する加熱手段１０を有する通風可能な除湿剤充填箱７を配設した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置では、送風ダクト内にエバポレータとヒータコアが設置され、ブロアにより送風ダクト内に吸引された内気または外気はエバポレータで除湿、冷却された後、ヒータコアで適宜温度に加熱されて車内に送風されるようになっている。エバポレータによって凝縮した水分の大部分は、エバポレータの下部に流れ落ち、ドレン口より車外に排出される。しかし、エバポレータのフィン上に残ったまま水分は、水詰まりになったり凍結することにより、通風抵抗を増大し、圧損を増加させ、エバポレータの冷却効果を低下させる。あるいは、エバポレータのフィン上の水分は、送風により飛散して下流側のヒータに付着し、当該ヒータの熱交換効率を低下させたり、送風とともに車内に吹き出して、乗員に不快感を与えることがあった。
【０００３】
そこで、エバポレータの上流側に補助コンデンサを設けて、該補助コンデンサにより送風ダクト内の空気を加熱してエバポレータ上の水分の凍結を防止するものが提案されている（例えば特許文献１）。また、エバポレータに電子冷凍素子を設けて、該電子冷凍素子の吸熱部で送風ダクト内の水分を除去するものが提案されている（例えば、特許文献２）。しかし、補助コンデンサを設けたものは、水分の凍結は防止できるが、水分を除去することはできない。また、電子冷凍素子を設けたものは、該電子冷凍素子で除去された水分が送風とともに飛散してエポレータに付着し、あるいは車内に吹き出すという問題を有している。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−１０３７２７号公報
【特許文献２】
実開昭６０−１０８５１１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、エバポレータにより凝縮する水分の飛散を防止し、エバポレータやヒータコアの熱交換効率の低減を防止することができる車両用空調装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、送風ダクトにエバポレータを配設した車両用空調装置において、前記エバポレータの上流側に、除湿剤を充填するとともに当該除湿剤を加熱して再生する加熱手段を有する通風可能な除湿剤充填箱を配設したものである。
【０００７】
送風ダクト内の空気は、エバポレータを通過する前に、除湿剤充填箱内の除湿剤を通過して除湿されるので、エバポレータで凝縮する水分が減少する。この結果、エバポレータのフィン上に残る水分による水詰まりがなくなり、エバポレータの熱交換効率が向上する。また、エバポレータで凝縮した水分の下流側への飛散が少なくなるので、下流側のヒータコアの熱交換効率を低下させたり、送風とともに車内に吹き出されることも無くなる。
【０００８】
前記除湿剤充填箱は除湿剤を交換可能とすることで、除湿剤が劣化しても、新しいものと交換することができる。
【０００９】
前記除湿剤充填箱の加熱手段は、電気ヒータが好ましいが、これに限らず、エンジン冷却水、コンプレッサ出口の高温の冷媒等も使用可能である。
【００１０】
前記電気ヒータは螺旋状に配置することで、除湿剤を効率よく加熱することができる。
【００１１】
前記除湿剤充填箱の上流側に、除湿剤の再生時に送風ダクト内の空気を逆向きに流動させるファンを配設することで、除湿剤の再生時に発生する湿気を車内またはエバポレータを通過させることなく、車外に排出することができる。
【００１２】
前記電気ヒータおよびファンは、太陽電池を電源とすることで、バッテリーの負担がなくなる。車両の駐車時に、前記電気ヒータおよびファンを作動させるようにすることで、除湿剤の再生時に冷房を一時中断する必要がなくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００１４】
図１は、本発明にかかる車両用空調装置の送風ダクト１内の配置形態を示す。この車両用空調装置の送風ダクト１は、自動車の車内前方のダッシュボードの下方に設けられている。送風ダクト１の図１において左端には、内外気切換えドア２を介して内気または外気を吸引するブロア３が配設され、該ブロア３より下流側にはエバポレータ４、エアミックスダンパ５、ヒータコア６が順に配設され、右端は図示しない送風ドアを介して車内に開口している。エバポレータ４は、フィンを有する扁平チューブからなり、図示しないコンプレッサ、コンデンサ等に接続されて冷凍サイクルを構成し、送風ダクト１内の空気を除湿し冷却する。エアミックスダンパ５は、エバポレータ４で除湿、冷却された空気をヒータコア６に流動するものと流動しないものに分流して、温度を調節する。ヒータコア６は、図示しないエンジンの冷却水系統に接続され、エアミックスダンパ５で分流された空気を加熱する。
【００１５】
前記エバポレータ４の上流側には、すなわち、エバポレータ４とブロア３の間には、除湿剤充填箱７が配設されている。この除湿剤充填箱７は、図２に示すように、送風ダクト１の内面に内接する矩形の枠体８の両面にメッシュ９を取り付け、内部には電気ヒータ１０が螺旋状に配設されるとともに、除湿剤１１が充填されている。枠体８の上面および側面下部には、除湿剤挿入口１２と除湿剤取出口１３が形成され、それぞれ蓋１４，１５が開閉可能に取り付けられている。除湿剤１１としては、シリカゲル等、加熱によって再生可能なものが使用されている。電気ヒータ１０は水分を吸収した除湿剤１１を加熱して水分を除去することにより除湿剤１１を再生するものであり、その配設方法は、任意であり、蛇行形に配設することもできる。
【００１６】
前記除湿剤充填箱７の上流側にはファン１６が配設されている。このファン１６は、ブロア３により内気または外気が実線の矢印で示す方向に流動する時には、停止または空回りして内気または外気を流動抵抗なく通過させ、前記除湿剤１１を再生するとときに駆動して、送風ダクト１内の空気を点線の矢印で示す方向に流動させるようになっている。
【００１７】
前記電気ヒータ１０およびファン１６は、車両の適宜位置に設置された太陽電池１７に接続され、該太陽電池１７を電源として駆動される。
【００１８】
次に、前記構成からなる車両用空調装置の動作を説明する。
【００１９】
車内の空調動作時は、ブロア３が駆動され、内外気切換えドア２を介して内気または外気が送風ダクト１内に導入される。内気または外気は、実線で示す方向に流動してファン１６を通過し、除湿剤充填箱７内の除湿剤１１を通過し、ここで水分が除去され除湿される。次に、内気または外気は、エバポレータ４を通過し、ここでさらに除湿され、冷却される。除湿および冷却された内気または外気は、エアミックスダンパ５により分流され、一部がヒータコア６で加熱されて残りと合流することで、所望の温度に調整されて、図示しない送風口から車内に供給される。
【００２０】
このように、内気または外気は、エバポレータ４の上流側で除湿剤１１により除湿されるので、エバポレータ４で除湿される量が減少し、該エバポレータ４のフィン上に残る水分が減少する。このため、エバポレータ４の水詰まりによる熱交換効率の低下がなくなり、フィンピッチを小さくして伝熱面積を増大し、冷房効果を高めることができる。また、エバポレータ４から下流側に飛散する水分が減少し、ヒータコア６への水分付着を防止することができる。このため、エバポレータ４と同様に、ヒータコア６のフィンの水詰まりによる熱交換効率の低下がなくなり、フィンピッチを小さくして伝熱面積を増大し、暖房効果を高めることができる。さらに、図示しない送風口から車内に水分が吹き出されることを防止することができる。
【００２１】
水分を吸収した除湿剤１１の再生は、車両の駐車時に電気ヒータ１０とファン１６を作動させて行なう。このとき、内外気切換ドア２により内気導入口１８ａを閉じ、外気導入口１８ｂを開いておく。ファン１６の駆動により、送風ダクト１内の空気は空調動作時とは逆の点線で示す方向に流動する。電気ヒータ１０により除湿剤１１が加熱され、除湿剤１１に吸収された水分が蒸散し、送風ダクト１内を流動する空気とともにブロア３を通って外気導入口１８ｂから車外に排出される。仮に、このような除湿剤１１の再生動作を運転中に行なうとすると、ブロア３を停止して冷房や暖房の空調動作を中断しなければならない。しかし、前記実施形態では、駐車時に除湿剤１１の加熱再生を行なうので、冷房や暖房の空調動作を中断する必要がなく、車内の快適性を損なわない。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、エバポレータの上流側に、除湿剤を充填するとともに当該除湿剤を加熱して再生する加熱手段を有する通風可能な除湿剤充填箱を配設し、送風ダクト内の空気がエバポレータを通過する前に除湿するようにしたので、エバポレータで凝縮する水分が減少する結果、エバポレータのフィン上に残る水分による水詰まりがなくなり、エバポレータの熱交換効率が向上する。また、エバポレータから下流側への水分の飛散が少なくなり、下流側のヒータコアの熱交換効率を低下させたり、車内に吹き出すことも無くなるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる車両用空調装置の送風ダクト内の配置形態を示す図。
【図２】除湿剤充填箱の斜視図。
【符号の説明】
１…送風ダクト、４…エバポレータ、７…除湿剤充填箱、１０…電気ヒータ（加熱手段）、１１…除湿剤、１６…ファン、１７…太陽電池。

Claims

送風ダクトにエバポレータを配設した車両用空調装置において、前記エバポレータの上流側に、除湿剤を充填するとともに当該除湿剤を加熱して再生する加熱手段を有する通風可能な除湿剤充填箱を配設したことを特徴とする車両用空調装置。
前記除湿剤充填箱は除湿剤を交換可能であることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
前記除湿剤充填箱の加熱手段は、電気ヒータであ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。
前記電気ヒータは螺旋状に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
前記除湿剤充填箱の上流側に、除湿剤の再生時に送風ダクト内の空気を逆向きに流動させるファンを配設したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用空調装置。
前記電気ヒータおよびファンは、太陽電池を電源とすることを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
車両の駐車時に、前記電気ヒータおよびファンを作動させることを特徴とする請求項６に記載の車両用空調装置。