JP2006264489A - 車両用空調装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】吸湿剤を利用して,大きなエネルギを必要とすることなく十分な除湿を継続的に行えるようにした車両用空調装置を提供する。
【解決手段】1つの共通の空気導入通路10内に、吸湿手段(吸湿剤が施された熱交換器83,84)を設け、吸湿処理領域(83又は84の一方)と、再生処理領域(83又は84の他方)とに分ける。共通の空気取入口37から導入された空気を二分し、吸湿処理後の空気を除湿空気案内通路(81a又は82aの一方)を経て車室へと送る。一方、再生処理領域(83又は84の他方)では、エンジン冷却水の熱を利用して再生を行い、そのとき発生する水分を、導入された空気と共に、空気排出通路(81a又は82aの他方)を経て外部に放出する。このような処理は、吸湿処理領域(83又は84の一方)と再生処理領域(83又は84の他方)とを異ならせた上で、繰り返し行う。
【選択図】 図14
【解決手段】1つの共通の空気導入通路10内に、吸湿手段(吸湿剤が施された熱交換器83,84)を設け、吸湿処理領域(83又は84の一方)と、再生処理領域(83又は84の他方)とに分ける。共通の空気取入口37から導入された空気を二分し、吸湿処理後の空気を除湿空気案内通路(81a又は82aの一方)を経て車室へと送る。一方、再生処理領域(83又は84の他方)では、エンジン冷却水の熱を利用して再生を行い、そのとき発生する水分を、導入された空気と共に、空気排出通路(81a又は82aの他方)を経て外部に放出する。このような処理は、吸湿処理領域(83又は84の一方)と再生処理領域(83又は84の他方)とを異ならせた上で、繰り返し行う。
【選択図】 図14
Description
本発明は、車両用空調装置に関するものである。
車両用空調装置、特に自動車用空調装置にあっては、空気導入径路内に配設されたファンによって、外気を車室内に導入するようにしており、この空気導入径路内には、通常、冷房用のクーラと、冷房用クーラの下流側に暖房用のヒータとを配設して、クーラ通過後の空気がヒータを通過する割合を変更することにより、適温とされた空気を車室内に吹き出すようにしている。そして、冷房のために、従来は、エンジンにより駆動される冷媒圧縮用のコンプレッサを備えたヒートポンプ式のものが用いられて、空気導入径路に配設される上記クーラが、膨張弁を通過した後の湿り蒸気と空気との間で熱交換を行う蒸発器(冷却用熱交換器)によって構成されている。なお、暖房用ヒータは、エンジン冷却水が循環される熱交換器によって構成されるのが一般的である。
ところで、湿度の高い季節、例えば日本国における梅雨の時期には、温度をさほど変化させないまま(温度そのものはほぼ快適温度であるので)、除湿を十分に行うことが望まれる。この除湿のためには、従来は、相対湿度が100%近くとなっている外気を、乗員にとって快適となる快適湿度(例えば相対湿度で50%前後)にまで除湿する必要がある。この場合、従来のヒートポンプ式の冷房装置を利用して快適湿度にまで除湿するには、一旦、絶対湿度が大きく低下するように外気を十二分に冷却(快適湿度に相当する絶対湿度でもって露点温度となるまで冷却)した後、ヒータによって加温して元の快適温度にまで戻す必要がある。このように、従来のヒートポンプ式の冷房装置を利用して快適湿度にまで除湿するには、快適温度よりも十分に低い温度にまで一旦過冷却する必要がある。そして、この過冷却は、空気中の水蒸気を液化させるための凝縮を伴うことから、エネルギ消費が極めて大きいものとなり、これに加えて過冷却された空気を快適温度にまで加温するにもエネルギが必要となる。
特許文献1には、一般家屋用として、吸湿剤を利用して除湿した後の空気を室内に導入させて、除湿後の空気を、室内に別途設けた空調装置によってさらに空調を行うようにしたシステムが開示されている。この特許文献1においては、表面に吸湿剤が塗布されると共に空気が通過可能な吸湿ロータ(デシカントロータとも呼ばれることもある)を、外気を導入する外気導入径路と室内空気を屋外に排出する排出径路とに跨って位置するように配設して、吸湿ロータがその回転に応じて、外気導入径路と排出径路とに位置される部分が順次変更されるようになっている。そして、排出径路のうち吸湿ロータよりも上流側には、再生用のヒータを配設して、この再生用ヒータでもって加温した後の空気が吸湿ロータを通過することにより、吸湿ロータの再生を行うようになっている。ただし、特許文献1に記載のものは、室内に、冷房および暖房を行う独立した空調装置を別途有するものを前提としており、そのままでは車両用としては到底適用できないものである。
特開平05−301014号公報
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、吸湿剤を利用して大きなエネルギを必要とすることなく十分な除湿を行えるようにした車両用空調装置を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明(請求項1に係る発明)にあっては、
一端が空気を導入する空気取入口とされ、他端側に、車室内に開口される空気吹出口を有している空気導入経路と、
前記空気導入経路内に配設され、表面に吸湿剤が施されていると共に空気が通過可能とされている吸湿手段と、
前記吸湿手段を、前記空気導入経路内における通路断面おいて、吸湿処理領域と再生処理領域とに分けると共に、該吸湿手段よりも下流側において、前記空気吹出口に連通するようにしつつ該吸湿処理領域だけが臨む除湿空気案内通路と該再生処理領域だけが臨む空気排出通路とに区画する区画手段と、
前記空気排出通路に臨む空気排出口と、
前記吸湿手段における前記再生処理領域に対して、エンジン冷却水の熱を付与する熱付与手段と、
が備えられている、
ことを特徴とする車両用空調装置とした構成としてある。この請求項1に係る発明の好ましい態様としては、請求項2以下の記載の通りとなる。
一端が空気を導入する空気取入口とされ、他端側に、車室内に開口される空気吹出口を有している空気導入経路と、
前記空気導入経路内に配設され、表面に吸湿剤が施されていると共に空気が通過可能とされている吸湿手段と、
前記吸湿手段を、前記空気導入経路内における通路断面おいて、吸湿処理領域と再生処理領域とに分けると共に、該吸湿手段よりも下流側において、前記空気吹出口に連通するようにしつつ該吸湿処理領域だけが臨む除湿空気案内通路と該再生処理領域だけが臨む空気排出通路とに区画する区画手段と、
前記空気排出通路に臨む空気排出口と、
前記吸湿手段における前記再生処理領域に対して、エンジン冷却水の熱を付与する熱付与手段と、
が備えられている、
ことを特徴とする車両用空調装置とした構成としてある。この請求項1に係る発明の好ましい態様としては、請求項2以下の記載の通りとなる。
請求項1に係る発明によれば、吸湿手段における吸湿処理領域を通過して除湿空気案内通路に入る空気は、その吸湿手段による吸湿作用に基づき、十分に除湿されることになり、その除湿された空気は、除湿空気案内通路、空気吹出口を経て車室内に入り、車室内を快適湿度に維持できることになる。このため、空気の除湿に際して、空気を過冷却する必要がなくなり(凝縮のための大きなエネルギが必要となくなり)、除湿のためのエネルギ消費を少なくできることになる。一方、熱付与手段が、吸湿手段における再生処理領域に対してエンジン冷却水の熱を付与していることから、その吸湿手段における再生処理領域の吸湿剤から水分を蒸発させ、その水分を、その再生処理領域を通過する空気により、空気排出通路、空気排出口を経て外部に放出できることになり、その吸湿手段における再生処理領域の吸湿剤は再生されることになる。このため、吸湿手段における吸湿処理領域における吸湿能力が低下した場合には、それに代えて、吸湿手段における再生処理領域において再生されたものを用いることができることになる。
これにより、吸湿剤を利用して、大きなエネルギを必要とすることなく十分な除湿を継続的に行うことができることになる。
これにより、吸湿剤を利用して、大きなエネルギを必要とすることなく十分な除湿を継続的に行うことができることになる。
また、空気導入経路の一端が空気取入口とされていると共に、その空気導入経路内に配設される吸湿手段よりも下流側において、空気吹出口に連通する除湿空気案内通路と、空気排出通路とに区画され、その空気排出通路に空気排出口が臨むようにされていることから、除湿のための空気と吸湿剤の再生のための空気とを、空気導入経路の空気取入口を共通の空気取入口として取り込んで、同方向に流すことができることになり、それらの空気を、共通とされた1つのファンによって取り込むことができることになる。このため、構成を簡素化、コンパクト化をすることができると共に、ファンの数を極力少なくする上で好ましいものとなる。とりわけ、ファンの占める容積はかなり大きくなるので、狭いインストルメントパネル内に空調装置を配設する上で好ましいものとなる。
さらに、吸湿手段における再生処理領域に対してエンジン冷却水の熱を付与して、吸湿剤の再生を行うことから、無駄に捨てられているエンジンの排熱を有効に利用できることになる。
さらに、吸湿手段における再生処理領域に対してエンジン冷却水の熱を付与して、吸湿剤の再生を行うことから、無駄に捨てられているエンジンの排熱を有効に利用できることになる。
請求項2に係る発明によれば、区画手段が、時間の経過に伴い、吸湿手段における吸湿処理領域を該吸湿手段における異なった領域に変化させると共に、該吸湿手段における再生処理領域を該吸湿手段における異なった領域に変化させるように設定されていることから、吸湿手段における吸湿処理領域の吸湿能力が低下しても、新たな領域が吸湿手段における吸湿処理領域となり、吸湿能力の低下を防止できることになる。その一方、吸湿手段における再生処理領域を順次、変えていくことに伴い、その領域は再生されることになり、その再生した領域を吸湿処理領域として用いることができることになる。このため、継続的な除湿を的確に行うことができることになる。
請求項3に係る発明によれば、吸湿手段が、除湿空気案内通路と空気排出通路とに跨って回転可能に配設されて、その回転に応じて該除湿空気案内通路と該空気排出通路に位置される部分が順次変更される吸湿ロータであることから、その吸湿ロータの吸湿処理領域を通過して除湿空気案内通路に入り込む空気は、その通過の際、吸湿ロータの吸湿剤に基づき十分除湿されることになる。一方、吸湿ロータの再生処理領域では、エンジン冷却水の熱に基づき吸湿剤から水分が蒸発し、それが、再生処理領域を通過して空気排出通路に入り込む空気により、空気排出口から外部に放出されることになる。このため、吸湿手段として吸湿ロータが用いられる場合でも、的確に除湿を行うことができることになる。
しかも、吸湿手段として、ロータという比較的小さな部品を用いることになり、当該構成をコンパクトにまとめることができることになる。
しかも、吸湿手段として、ロータという比較的小さな部品を用いることになり、当該構成をコンパクトにまとめることができることになる。
請求項4に係る発明によれば、熱付与手段が、吸湿ロータの上流側において、再生処理領域に臨むようにして配設されている再生用ヒータであって、エンジン冷却水が循環されるものであることから、無駄に捨てられているエンジンの排熱を有効に利用して吸湿ロータの再生を行うことができ、再生のためのエネルギを実質的に不用にできる。
請求項5に係る発明によれば、除湿空気案内通路に対して冷却用熱交換器が臨むように配設され、その冷却用熱交換器に、冷凍機によって冷却されたブラインが循環されるように設定されていることから、吸湿ロータを通過した空気が、少なからず温度上昇されることになるけれども、温度上昇された空気が高すぎるときは、その空気を、冷却用熱交換器で冷却することによって適温にすることができることになり、車室内に、適温状態であって除湿された空気を導入できることになる。
請求項6に係る発明によれば、吸湿手段が、吸湿剤が施された第1、第2熱交換器により構成され、吸湿手段における吸湿処理領域が、第1、第2熱交換器のうちの一方の占める領域により構成され、吸湿手段における再生処理領域が、第1、第2熱交換器のうちの他方の占める領域により構成され、吸湿手段の異なった領域が、相手方の熱交換器が占める領域となるように設定され、熱付与手段が、第1熱交換器に加熱用動作流体としてエンジン冷却水を供給する第1加熱用媒体通路と、第2熱交換器に加熱用動作流体としてエンジン冷却水を供給する第2加熱用媒体通路と、第1、第2加熱用媒体通路の開閉によって、前記エンジン冷却水の供給先を、第1、第2熱交換器のうち、吸湿手段における再生処理領域を占める熱交換器に決定するエンジン冷却水用切換手段と、を備えていることから、吸湿剤が施された第1、第2熱交換器においては、そのうちの吸湿処理領域を占める熱交換器(吸湿剤)がその吸湿剤の吸湿作用に基づき空気の除湿処理を行うことになり、再生処理領域を占める熱交換器においては、熱付与手段に基づき、エンジン冷却水の熱を有効に利用することにより、その熱交換器における吸湿剤の再生が行われることになる。これが、時間の経過に伴い交互に替わって繰り返されることになり、吸湿剤が施された熱交換器を利用して、大きなエネルギを必要とすることなく十分な除湿を継続的に行うことができることになる。
また、吸湿剤が熱交換器に施されているものの、通過空気、吸湿剤に対する冷却又は加熱をその熱交換器をもって同時に行うことができることから、吸湿ユニットとは別に熱交換器を用いるものの場合に比して構成を簡単化、簡素化することができることになる。
しかも、吸湿剤の再生を可能として、除湿を継続的に行うためには、吸湿剤が施された第1、第2熱交換器、その切換えのための切換手段等が必要となるだけで、複雑となる回転機構(吸湿剤が施された吸湿ロータを回転させる機構)を不要とすることができ、この点からも、構成の簡単化、簡素化を図ることができることになる。
しかも、吸湿剤の再生を可能として、除湿を継続的に行うためには、吸湿剤が施された第1、第2熱交換器、その切換えのための切換手段等が必要となるだけで、複雑となる回転機構(吸湿剤が施された吸湿ロータを回転させる機構)を不要とすることができ、この点からも、構成の簡単化、簡素化を図ることができることになる。
請求項7に係る発明によれば、時間の経過とは、吸湿手段における吸湿処理領域の吸湿能力が所定能力以下に低下したときであることから、切換タイミングを的確に捉えて、除湿性能を適正な状態に維持できることになる。
請求項8に係る発明によれば、吸湿手段における吸湿処理領域を占める熱交換器にのみブラインが供給されることから、その熱交換器(吸湿剤)での除湿処理に伴って、その熱交換器を通過する空気が少なからず温度上昇しようとするが、その空気は、ブラインによって冷却されて適温となり、適温状態の空気を車室内に導入できることになる。
請求項9に係る発明によれば、冷凍機として、電動式冷凍機が用いられていることから、冷凍機においてエンジン駆動のコンプレッサを不要として、例えばアイドルストップ時等、エンジンが停止しているときでも、除湿や冷房を行うことができることになる。また、空気の冷却度合いを、エンジンの運転状態にかかわらず最適に行う上でも好ましいものとなる。
図1、図2において、10は空気導入径路(除湿空気案内通路)、30は再生用径路(空気排出通路)であり、各径路10、30はそれぞれ、複数本のダクトを接続することによって構成されて、その端部を除いて殆どが後述するようにインストルメントパネル1内に配設されている。各径路10と30は、その空気取入口10a、30aが互いに共通の1つの共通空気取入口37として構成されており、この共通の空気取入口37は車外に開口されている。共通空気取入口37は、例えば、フロントウインドガラスとエンジンルームを覆うボンネットとの境界部分に位置されるカウルボックスに開口するように位置設定することができる(図2、図6参照)。
共通空気取入口37から下流側へ所定長さに渡って1本の共通径路38として構成されて、この共通径路38の下流側でもって上記2つの径路10、30に分岐されている。そして、共通径路38に、内気循環用の空気取入口27が開口されると共に、空気取入口27の下流側において2つの径路共通用となる1つの共通ファン39が配設されている。内気循環用の空気取入口37は、切換ダンパ28によって開閉されるようになっている。すなわち、切換ダンパ28によって空気取入口27を閉じたときは、外気のみが共通径路38内に導入され、切換ダンパ28によって空気取入口27を開いたときは車室内の空気のみが共通径路38内に導入されるようになっている。
空気導入径路10は、その中間部分より具体的には車幅方向略中間部分において、エアミックス室11が形成されている。空気導入径路10は、エアミックス室11の下流側において複数本の分岐通路12〜15に分岐されて、各分岐通路12〜15が1本のままあるいはさらに複数に分岐されて、最終的にそれぞれ車室内の適宜の位置に開口された空気吹出口12a〜15a、15bとされている。空気吹出口12a〜15a、15bが、空気導入径路10の他端となるものである。
上記空気吹出口12aは、インストルメントパネル1の車幅方向略中央部分に後方に向けて開口され、空気吹出口13aはインストルメントパネル1の車幅方向各端部に後方に向けて開口され、空気吹出口14aは車室内のうち乗員の足下に相当する位置(低位置)に開口されている。また、空気吹出口15aは、インストルメントパネル1の前端部において上方に向けて開口され(フロントウインドガラスのデフロスタ用)、空気吹出口15bは、インストルメントパネル3の車幅方向端部にやや後方を向いて開口されている(サイドウインドガラスのデフロスタ用)。上記各分岐通路12〜15には、既知のように、モード切換用の切換ダンパ12c〜15cが配設されている。
前記空気導入径路10のうちエアミックス室11の上流側には、共通ファン39側から下流側へ順次、吸湿ロータ(吸湿手段)22の一部(吸湿処理領域)、クーラとなる冷却用熱交換器23、ヒータとなる暖房用熱交換器24が配設されている。共通ファン39を作動させることにより、外気(共通空気取入口37からの空気)または内気(空気取入口27からの空気)が空気導入径路10内に導入されて、エアミックス室11を通過した後、適宜各空気吹出口12a〜15a、15bより車室内に導入されることになる。冷却用熱交換器23と暖房用ヒータ24との間には、切換ダンパ25が配設されている。この切換ダンパ25の切換位置の変更に応じて、冷却用熱交換器23を通過した空気が、暖房用熱交換器24をバイパスしてエアミックス室11に導入される状態と、暖房用熱交換器24を通過してエアミックス室11に導入される状態とが切換えられ、暖房用熱交換器24の通過量とバイパス量との割合も連続可変式あるいは段階式に切換えられる。なお、暖房用熱交換器24とエアミックス室11との間には、切換ダンパ26が配設されて、暖房用熱交換器24による加温が不用なときは、暖房用熱交換器24とエアミックス室11との連通が遮断される。なお、各切換ダンパ25、26は従来と同じ機能を有するだけなので、これ以上の説明は省略する。
前記再生用径路30は、その他端つまり共通空気取入口37との反対側端が、空気排出口30bとして車外に開口されている。この空気排出口30bは、図2に示すようにカウルボックス部分に開口させることができるが、共通空気取入口37とは離れた位置に設定するのが好ましい。再生用径路30内には、共通ファン39側から空気排出口30b側へ順次、再生用ヒータとしての加熱用熱交換器32、前記吸湿ロータ32の他の部分(再生処理領域)が配設されている。共通ファン39を作動させることにより、外気(共通空気取入口37からの空気)または内気(空気取入口27からの空気)が、共通空気取入口37から再生用径路30内に導入されて、加熱用熱交換器32、吸湿ロータ22を通過した後、空気排出口30bから車外へと排出される。
吸湿ロータ22は、図3、図4に示すように、外周が円筒形とされて、空気が通過できるように多数の小孔を有すると共に大きな表面積を有している。そして、その表面、より具体的には空気の通過部分となる全表面には、吸湿剤(例えばシリカゲル)が塗布されている。吸湿ロータ22は、その中心を中心として回転可能に空気導入径路10と再生用径路30とに跨って保持されており、吸湿ロータ22の回転軸線が符号αで示される。より具体的には、吸湿ロータ22付近においては、空気導入径路10と再生用径路30とが共通隔壁16によって画成されて、この共通隔壁16の一部を部分的に太幅となるように構成された保持部16aに、吸湿ロータ22に一体の回転軸22aの両端が回動自在に保持されている。
吸湿ロータ22は、電動モータ33によって回転駆動される。電動モータ33による吸湿ロータ22の回転駆動は、例えば、電動モータ33の駆動軸に固定した弾性部材からなるローラ34を吸湿ロータ22の外表面に押しつけることによる摩擦力を利用して行うことができる。この他、吸湿ロータ22の外周面に巻回したベルトを電動モータ33によって駆動してもよく、さらには歯車を利用して駆動する等、適宜の駆動伝達機構を選択することができる。このような電動モータ33は、各径路10、30の内部あるいは外部のいずれに配設してもよい。吸湿ロータ22の一部を各径路10あるいは30の外部に部分的に露出させて、この外部への露出部分に対して電動モータ33からの駆動力を伝達するようにすることもできる。なお、電動モータ33により駆動される吸湿ロータ22の回転数は、例えば1〜2rpm程度のゆっくりとしたものとされる。
本実施形態においては、この電動モータ33と、前述の共通隔壁16とが、吸湿ロータ22の一部(吸湿処理領域)だけが臨む空気導入経路(除湿空気案内通路)と吸湿ロータ22の他の部分(再生処理領域)だけが臨む再生用経路30(空気排出通路)とに区画する区画手段を構成することになる。
本実施形態においては、この電動モータ33と、前述の共通隔壁16とが、吸湿ロータ22の一部(吸湿処理領域)だけが臨む空気導入経路(除湿空気案内通路)と吸湿ロータ22の他の部分(再生処理領域)だけが臨む再生用経路30(空気排出通路)とに区画する区画手段を構成することになる。
以上のような構成において、空気取入口27を閉じた状態で、共通ファン39を作動させると、外気が共通空気取入口39から空気導入径路10内に導入されて、最終的に各空気吹出口12a〜15a、15bから車室内に外気が導入される外気導入状態となる。また、空気取入口27を開いた状態で、共通ファン39を作動させると、車室内の空気が空気取入口27から空気導入径路10内に導入されて、最終的に各空気吹出口12a〜15a、15bから車室内に空気が循環される内気循環の状態となる。
空気導入径路10内に導入された空気が、吸湿ロータ22を通過するとき、除湿されることになる。この除湿に際しては特別にエネルギは消費しないものとなるが、除湿に起因して、吸湿ロータ22を通過した直後の空気は少なからず加温されることになる。加温された空気が適温であれば、熱交換器23、24での熱交換を特に行うことなく、吸湿ロータ22を通過して加温されたままの空気がエアミックス室11に導入されて、最終的に車室内に導入されることになる。
吸湿ロータ22を通過した直後の空気の温度が高すぎるときは、冷却用熱交換器23が作動されることにより適温にまで冷却され、この冷却された空気がエアミックス室11より最終的に車室内に導入される。吸湿ロータ22を通過した後の空気の温度が低すぎるときは、冷却用熱交換器23が休止されると共に、暖房用熱交換器24が作動する状態とされて、空気が暖房用熱交換器24でもって適温に加温された後、エアミックス室11を通って、最終的に車室内に導入されることになる。
吸湿ロータ22は、その回転に応じて、空気導入径路10内に位置した部分が再生用径路30内に位置することになる。この再生用径路30では、共通ファン39の作動によって、外気(共通空気取入口37からの空気)または内気(空気取入口27からの空気)が再生用径路30内に導入されて、加熱用熱交換器32でもって加温される。加温された空気が吸湿ロータ22を通過するとき、吸湿ロータ22が空気導入径路10でもって吸湿した水分を奪って、最終的に車外へと排出される。吸湿ロータ22のうち、再生用径路30でもって水分を奪われることにより再生された部分は、その回転によりやがて空気導入径路10内に位置されて、再び除湿を行うことになる。このように、吸湿ロータ22が回転することにより、空気導入径路10と再生用径路30とに交互に位置されることにより、吸湿と再生とが同時に行われることになる。なお、除湿を必要としないときは、吸湿ロータ22を停止させると共に、加熱用熱交換器32を休止させておけばよい。ただし、かび等の発生防止のために、上述した除湿と再生とを同時に行うための吸湿ロータ22の回転を定期的あるいは不定期に行うようにしてもよい(再生時には加熱用熱交換器32が作動される)。また、本実施形態では、1つの共通ファン39としてあるので、実質的に各径路10、30の断面積の設定(通路抵抗の設定)のみによって、吸湿ロータ22による吸湿度合いと再生度合いとを適切にバランスさせることも可能となる。
次に、図5〜図7を参照しつつ、各熱交換器23、24、32における熱媒体の利用や、車室内に設けた保冷ボックスの冷却等について説明する。まず、空気を加温する熱交換器24および32は、エンジン冷却水が循環されることにより、高温となった冷却水と空気との間で熱交換を行うようになっている。すなわち、エンジン40によって駆動されるポンプ41によってエンジン冷却水の循環が行われるが、エンジン1から出た高温の冷却水が、通路42に導入される。通路42は、2本の分岐通路43、44に分岐されて、一方の分岐通路43が暖房用熱交換器24に接続される一方、他方の分岐通路44が再生用となる加熱用熱交換器32に接続される。暖房用熱交換器24に導入された冷却水は、暖房用熱交換器24内を流れる間に空気導入径路10内を流れる空気との間で熱交換が行われた後、通路45、46を経てポンプ41の吸い込み口に戻される。また、加熱用熱交換器32に導入された冷却水は、加熱用熱交換器32内を流れる間に再生用径路30内を流れる空気との間で熱交換が行われた後、通路47、46を経てポンプ41の吸い込み口に戻される。上記通路43、44には開閉弁48あるいは49が接続されて、エンジン冷却水を利用した空気の加温が不用なとき開閉弁48あるいは49が閉弁される。
エンジン40から出た冷却水は、サーモスタット弁50によって、ラジエタ51を流れる状態と、ラジエタ51をバイパスするバイパス通路52を流れる状態とに切換えられる。すなわち、冷却水が所定温度以上になると、エンジン40からの冷却水は、サーモスタット弁51からラジエタ51が接続された通路53に導かれて、ラジエタ51内を流れる間に放熱された後、ポンプ41の吸い込み口に戻される。また、冷却水が所定温度未満のときは、冷却水は、サーモスタット弁50からバイパス通路52を流れて、ポンプ41の吸い込み口に戻される。
冷却用熱交換器23は、蓄冷槽60に蓄えられたブライン(不凍液)を利用して空気を冷却するようになっている。すなわち、フロアパネル2上には、助手席3の下方において蓄冷槽60が配設され、この蓄冷槽60内のブラインが電動式の冷凍機61によって冷却されるようになっている。冷凍機61としては、例えば市販のスターリング冷凍機を用いることができる。蓄冷槽60内に蓄えられた冷却されたブラインは、ポンプ62によって、通路63を経て冷却用熱交換器23に供給され、冷却用器用熱交換器23内を流れる間に空気導入径路10を流れる空気との間で熱交換された後、通路64を経て蓄冷槽60に戻される。上記通路63、64が、ブライン循環径路を構成している。
助手席2と運転席4との間には、既知のように、前後方向に伸びるフロアトンネル部72が位置されている。このフロアトンネル部72上に配設されているコンソールボックス5には、保冷ボックス65が形成されている。すなわち、図9に示すように、保冷ボックス65は、ドリンク缶が2つ置きされる上方が開口された凹部65aを有して、この凹部65aの周囲が断熱材68によって囲まれて、この断熱材68の内側に、凹部65aを囲むように冷却ジャケット69が配設されている。そして、この冷却ジャケット69内をブラインが循環するようになっている。すなわち、ブラインの供給通路となる前記通路63から分岐された分岐通路63aが冷却ジャケット69の下端部に接続され、ブラインの戻り通路となる通路64から分岐された分岐通路64aが、冷却ジャケット69の上端部に接続されている。これにより、蓄冷槽60から通路63に供給されたブラインは、分岐通路63aから冷却ジャケット69の下端部に供給されて、この冷却ジャケット69内を上昇してその上端部から分岐通路64a、通路64を経て蓄冷槽60に戻されることになる。なお、分岐通路63aには調整弁66が接続されて、保冷ボックス65を冷却することが不用な場合は調整弁66が閉弁されるようになっている。なお、保冷ボックス65は、図示を略すが、断熱性を高められた蓋体でもって開閉されるものである。
前述した蓄冷槽60を冷却する電動式の冷凍機61は、バッテリ70によって駆動されるもので、このバッテリ70は、既知のように、エンジン40によって駆動されるオルタネータ71によって充電される(バッテリ70とオルタネータ71については図2をも参照)。蓄冷槽60のブラインが電動式の冷凍機61によって冷却される関係上、エンジン40が停止しているときでも冷凍機61による冷却が可能であり、したがって、エンジン40の停止時でも、車室内の除湿や冷房を行うことができ、また保冷ボックス65の冷却も可能となる。特に、エンジン40が長時間停止しているときでも、冷凍機61を作動させることができるので、蓄冷槽60内のブラインを利用した冷房を長時間に亘って行うことが可能となる(吸湿ロータ22の再生は、エンジン冷却水が高温状態を維持している間は可能)。
蓄冷槽60は、フロアパネル2に固定されるが、助手席3の前端部下方において車幅方向に伸びるクロスメンバ67の直後方に位置されている。また、蓄冷槽60の後端部のうち車幅方向各端部付近には、助手席3用のスライドレールが固定されるブラケット68が位置されている。このように、蓄冷槽60は、強度的に優れたクロスメンバ67やブラケット68によって囲まれた強度的に優れた空間部位に配設されている。また、蓄冷槽60の上方は、助手席3によって覆われており、直射日光等を避ける上でも好ましい配設態様となる(助手席3が断熱材として機能する)。勿論、助手席3は、車室内に配設されるシートのうち運転席4と共にもっとも前方に位置されるシートであって、インストルメントパネル1にもっとも近いシートとなるので、ブライン循環径路としての通路63、64の配設径路長さも短くてすむことになる。また、この通路63、64は、フロアパネル2上において、フロアトンネル部72(の下端部位置)に沿って前後方向に伸びているので、乗員特に助手席3に着座する乗員にとってなんら邪魔になるものではない。勿論、図示を略すが、通路63、64やその分岐通路63a、64aはフロアパネル2やフロアトンネル部72の側面を覆うカーペットに覆われるので、外観上もなんら問題のないものとなる。
ここで、図8を参照しつつ、吸湿ロータ22を用いて除湿することの利点について、ヒートポンプ式の冷房装置を利用して除湿する従来の場合と比較しつつ説明する。まず、梅雨時で代表されるような不快領域Aは、気温がほぼ20度C〜25度Cの範囲で、相対湿度がほぼ100%に近い状態である。これに対して、快適領域Bは、気温がほぼ20度C〜25度Cの範囲という点では不快領域Aと同じであるが、相対湿度がほぼ50%付近とされて、相対湿度が不快領域Aに比して十分に小さいものとされる。従来は、不快領域Aから快適領域Bへと移行させるには、まず、車室内の空気を露点温度にまで冷却する(β1からβ2)。その後、常に露点温度を維持するようにして車室内温度を低下させて、絶対湿度が快適領域Bでの絶対湿度と同じ値となるように車室内温度を低下させる(β2からβ3)。その後、車室内温度がβ1のときとほぼ同じ温度に戻るように空気を加温することになる(β3からβ4)。上記のように、β1→β2→β3→β4という経過を経ることによるエネルギは相当に大きいものとなる。とりわけ、β2からβ3への移行は、凝縮を行って潜熱を放出させつつ冷却することになるので、極めて大きなエネルギを要することになる。
これに対して、吸湿ロータ22を利用した除湿を行う場合は、湿度そのものは吸湿ロータ22を空気を通過させるだけですみ、除湿のためのエネルギそのものは実質的に零と考えてよいレベルである。ただし、除湿に起因して空気が加温されるので、この加温された空気を元の温度(β4での温度)に戻すために必要な冷却のエネルギを必要とするが(冷却熱交換器23を作動させるエネルギ)、この冷却は顕熱レベルでの温度低下でよいので、冷却のためのエネルギはさほど大きなものとはならないものである。吸湿ロータ22を長時間連続使用するために、その再生つまり除湿によって吸収した水分を放出させるためのエネルギが必要となるが、このエネルギは、エンジン冷却水の有する高熱を有効利用することによって、再生のためのエネルギを別途発生させる必要がなく、実質的には零とすることができる。このように、吸湿ロータ22を利用した除湿を行うことにより、除湿に要するエネルギを十分に小さくすることができる。
図10は、保冷ボックス65の別の冷却方法を示すもので、図9における冷却ジャケット69を廃止する一方、これに代えて分岐通路63a、64aが接続された巻回通路69Bを設けてある。巻回通路69Bは、断熱材68の内側において、保冷ボックス65(の凹部65a)の周囲をコイル状に取り巻くように配設されている。これにより、保冷ボックス65を冷却する構造がより簡単となり、しかもブラインが流れる巻回通路69Bによって保冷ボックス65(凹部65a)を取り囲むようにしてあるので、冷却効果の高いものとなる。
図11〜図17は本発明の別の実施形態を示すもので、この実施形態において、図1等に示す実施形態と同一構成要素には同一符号を付してその説明は省略する。
この実施形態においては、図11、図12に示すように、空気導入経路10が、基本的に第1、第2空気経路81、82から構成されているが、本実施形態においては、その各一端が共通の1つの共通空気取入口37として構成され、その共通空気取入口37から下流側に所定長さに渡って1つの共通経路38が構成されている。その共通径路38の下流側では上記2つの第1、第2空気経路81、82の構成要素となる第1経路(除湿空気案内通路又は空気排出通路)81a、第2経路(除湿空気案内通路又は空気排出通路)82aが構成されており、その第1、第2経路81a,82aは、一定長さを経た後、1つとされて、エアミックス室11が構成されている。符号111は、第1、第2経路81a,82aの共通隔壁を示す。
前記第1経路内81aには、図11、図12、図14、15に示すように、その上流端において第1熱交換器(吸湿手段)83が配設され、前記第2経路内82aには、その上流端において第2熱交換器(吸湿手段)84が配設されている。第1、第2熱交換器83、84には、動作流体を流すための伝熱管(図示略)が備えられて、第1、第2経路81a(82a)に入り込む空気がその各伝熱管間を通過できるように構成されており、この各伝熱管を介して空気と動作流体とが間接的に熱交換を行うことになっている。この第1、第2熱交換器83、84においては、冷却用動作流体と加熱用動作流体の2種類の動作流体を流すための伝熱管がそれぞれ備えられており、そのいずれの伝熱管の表面、より具体的には空気の通過部分となる全表面に、吸湿剤(例えばシリカゲル)が塗布されている。
また、第1経路81aには、第1熱交換器83の下流側において空気排出口85が形成され、第2経路には、第2熱交換器84の下流側において空気排出口86が形成されている(図11、図14、図15参照、図12においては図示略)。いずれの空気排出口85、86も外部に向けて開口されている。第1経路81aの空気排出口85には、電磁式(電動式)の第1開閉弁(アクチュエータを含む)87が設けられており、その第1開閉弁87の開閉により空気排出口85が開閉されることになっている。本実施形態においては、第1開閉弁87は、空気排出口85を開閉するだけでなく、空気排出口85の開時において、第1経路81a(通過断面)を、全閉を含め任意の割合の開度状態をもって閉じることができることになっている(図15参照)。第2経路82aの空気排出口86には、電磁式(電動式)第2開閉弁88が設けられており、その第2開閉弁88は、前記第1開閉弁87と同様、空気排出口84を開閉できると共に、その空気排出口84の開時において、第2経路82aを閉じることができることになっている(図14、図15参照)。
前記第1熱交換器83には、図13〜図15に示すように、その加熱用動作流体を流すための伝熱管(図示略)の流入口に対して第1加熱用媒体往路としての通路89が接続され、その伝熱管の流出口には第1加熱用媒体復路としての通路90が接続されている。また、前記第2熱交換器84には、その加熱用動作流体を流すための伝熱管(図示略)の流入口に対して第2加熱用媒体往路としての通路91が接続され、その伝熱管の流出口には第2加熱用媒体復路としての通路92が接続されている。この通路89と91とは、前記通路44から分岐することにより構成されており、通路90と92とは、互いに接続されて共通の通路47となり、その通路47は通路46を経てポンプ41の吸い込み口に戻されることになっている。
上記通路89と91との分岐部(接続部)、通路90と92との分岐部(接続部)には、図13〜図15に示すように、切換手段(エンジン冷却水用切換手段)としての電磁弁93、94がそれぞれ設けられている。電磁弁93は、通路44を、通路89又は通路91のいずれかに連通させる機能を有しており、電磁弁94は、通路47を、通路90又は通路92のいずれかに連通させる機能を有している。このため、通路44が通路89に連通すると共に、通路47が通路90に連通したときには、エンジン冷却水(加熱用動作流体)が第1熱交換器83を流れることになり(図15において、動作流体が流れている状態を実線で示し、動作流体が流れていない状態を破線で示す)、その第1熱交換器83に施されている吸湿剤に熱を与えて該吸湿剤を再生することになる。一方、通路44が通路91に連通すると共に、通路47が通路92に連通したときには、エンジン冷却水(加熱用動作流体)が第2熱交換器84を流れることになり(図14において、動作流体が流れている状態を実線で示し、動作流体が流れていない状態を破線で示す)、その第2熱交換器84に施されている吸湿剤に熱を与えて該吸湿剤を再生することになる。
前記第1熱交換器83には、図13〜図15に示すように、その冷却用動作流体を流すための伝熱管(図示略)の流入口に対して第1冷却用媒体往路としての通路95が接続され、その伝熱管の流出口には第1冷却用媒体復路としての通路96が接続されている。また、前記第2熱交換器84には、その冷却用動作流体を流すための伝熱管(図示略)の流入口に対して第2冷却用媒体往路としての通路97が接続され、その伝熱管の流出口には第2冷却用媒体復路としての通路98が接続されている。この通路95と97とは、互いに接続されて共通通路99を構成し、その共通通路99は、前記通路63に接続されている。同様に、通路96と98とは、互いに接続されて共通通路100を構成し、その共通通路100は前記通路64に接続されている。
この通路95と97との分岐部(接続部)、通路96と98との分岐部(接続部)には、図13〜図15に示すように、切換手段(ブライン用切換手段)としての電磁弁101、102がそれぞれ設けられている。電磁弁101は、通路63を、通路95又97は通路のいずれかに連通させる機能を有しており、電磁弁102は、通路64を、通路96又は通路98のいずれかに連通させる機能を有している。このため、通路63が通路95に連通すると共に、通路64が通路96に連通したときには、ブライン(冷却用動作流体)が第1熱交換器83を流れることになり(図14において、動作流体が流れている状態を実線で示し、動作流体が流れていない状態を破線で示す)、その第1熱交換器83において、吸湿剤に基づく除湿処理に伴って発生する熱等は、吸収されることになる。一方、通路63が通路97に連通すると共に、通路64が通路98に連通したときには、ブライン(冷却用動作流体)が第2熱交換器84を流れることになり(図15において、動作流体が流れている状態を実線で示し、動作流体が流れていない状態を破線で示す)、その第2熱交換器84において、吸湿剤に基づく除湿処理に伴って発生する熱等は、吸収されることになる。
尚、本実施形態においては、第1経路81aと第2経路82aとを区画する隔壁111、後述の制御ユニットU、少なくとも電磁弁93、94が、第1,第2熱交換器83,84のうちの吸湿処理領域(いずれか一方の熱交換器)だけが臨む除湿空気案内通路(第1経路81a又は第2経路82aのいずれか一方)と、第1,第2熱交換器83,84のうちの再生処理領域(他方の熱交換器)だけが臨む空気排出通路(第1経路81a又は第2経路82aの他方)とに区画する区画手段を構成することになる。
尚、本実施形態においては、第1経路81aと第2経路82aとを区画する隔壁111、後述の制御ユニットU、少なくとも電磁弁93、94が、第1,第2熱交換器83,84のうちの吸湿処理領域(いずれか一方の熱交換器)だけが臨む除湿空気案内通路(第1経路81a又は第2経路82aのいずれか一方)と、第1,第2熱交換器83,84のうちの再生処理領域(他方の熱交換器)だけが臨む空気排出通路(第1経路81a又は第2経路82aの他方)とに区画する区画手段を構成することになる。
図14中、符号Uは、制御手段としての制御ユニットを示す。この制御ユニットUには、季節を検出する温度センサ103からの入力信号が入力され、その制御ユニットUからは、電磁弁93、94、101、102、第1開閉弁87を駆動するアクチュエータ104、第2開閉弁88を駆動するアクチュエータ105に対して制御信号が出力されることになっている。この制御ユニットUは、季節に応じた空調処理を行いつつも、基本的には、除湿処理と吸湿剤の再生処理とを的確に同時に行うことにより、除湿された空調風を継続的に車室内に送り出すことを目的としている。制御ユニットUの制御を、以下に具体的に説明する。
具体的には、温度センサ103により夏期が検出されると、電磁弁93、94、101、102の作動に基づき、図14に示すように、第1、第2熱交換器83、84のうちのいずれか一方の熱交換器、例えば第1熱交換器83にだけブラインが供給され(このとき、第1熱交換器83が吸湿手段の吸湿処理領域を構成)、他方の熱交換器である第2熱交換器84にはブラインは供給されない。これにより、空気導入口7から導入されてきた空気は、第1熱交換器83を通過するに伴い、該第1熱交換器83における伝熱管等に施された吸湿剤により除湿される。しかも、この除湿に伴い、熱が発生して空気の温度が上昇しようとするが、その熱は第1熱交換器83に供給されるブラインにより吸収される。このため、適温状態であって除湿された空調風が得られることになる。
またこのとき、上記第1熱交換器83へのブラインの供給に伴い、第1開閉弁87は、空気排出口85を閉じることになる。このため、適温状態であって除湿された空調風は、エアミックス室11、空気吹出口12a〜15a、15bを経て車室内に供給され、車室内は快適湿度に維持される。勿論この場合、空調風の温度を低めたい場合には、除湿を行っている熱交換器(この段階では第1熱交換器83)に供給される冷却用動作流体の冷却程度を高めて、冷却能力を高めてもよいし、第1熱交換器83の下流側に位置する冷却用熱交換器23を補助的に利用してもよい。逆に、空調風の温度を高めたい場合には、除湿を行っている熱交換器(この段階では第1熱交換器83)に供給される冷却用動作流体の冷却程度を低めて、冷却能力を低くしてもよいし、第1熱交換器83の下流側に位置する暖房用熱交換器を積極的に利用してもよい。
またこのとき、上記第1熱交換器83へのブラインの供給に伴い、第1開閉弁87は、空気排出口85を閉じることになる。このため、適温状態であって除湿された空調風は、エアミックス室11、空気吹出口12a〜15a、15bを経て車室内に供給され、車室内は快適湿度に維持される。勿論この場合、空調風の温度を低めたい場合には、除湿を行っている熱交換器(この段階では第1熱交換器83)に供給される冷却用動作流体の冷却程度を高めて、冷却能力を高めてもよいし、第1熱交換器83の下流側に位置する冷却用熱交換器23を補助的に利用してもよい。逆に、空調風の温度を高めたい場合には、除湿を行っている熱交換器(この段階では第1熱交換器83)に供給される冷却用動作流体の冷却程度を低めて、冷却能力を低くしてもよいし、第1熱交換器83の下流側に位置する暖房用熱交換器を積極的に利用してもよい。
一方、このとき同時に、電磁弁93、94、101、102の作動に基づき、図14に示すように、第2熱交換器84にだけエンジン冷却水が供給され(このとき、第2熱交換器84が吸湿手段の再生処理領域を構成)、第1熱交換器83には、エンジン冷却水は供給されない。これにより、エンジン冷却水に基づく熱により第2熱交換器84に施されている吸湿剤の水分が蒸発され、その水分は、第2熱交換器84を通過する空気により該第2熱交換器84外に排出される。またこのとき、第2熱交換器84へのエンジン冷却水の供給に伴い、第2開閉弁88が、空気吹出口86を開状態とすると共に、その空気吹出口86よりも下流側において第2経路82aを閉塞する。このため、第2熱交換器84から排出された水分は、空気吹出口86から空気と共に外部に排出されることになる。これにより、第2熱交換器84に施されている吸湿剤は、再生されることになる。
このような空気の除湿と吸湿剤の再生の同時処理は、本実施形態においては、所定時間、行われ、所定時間が経過すると、図14、図15に示すように、第1経路81aにおける処理と第2経路82aにおける処理とは、互いにそれまでの相手方の処理に切換えられ、それが繰り返される。
すなわち、図15に示すように、第1熱交換器83において、エンジン冷却水が供給され、第1開閉弁87が、空気吹出口85を開状態とすると共に、その空気吹出口85よりも下流側において第1経路81aを閉塞するのに対して、第2熱交換器84においては、ブラインが供給され、第2開閉弁88は、空気吹出口86を閉状態とする。これにより、第1経路81aにおける処理が吸湿剤の再生処理となり、第2経路82aにおける処理が空気の除湿処理となり、空気の除湿処理と吸湿剤の再生処理とは、第1、第2経路81a、82aにおいて入れ替わることになる。これは、使用に伴う吸湿剤の吸湿能力の低下と、その吸湿剤の再生とを考慮し、空気の除湿を継続的に行うためであり、上記切換えとしては、処理後の空調風の湿度を計測して、その低下度合いに基づき判断する方が好ましい。しかし、本実施形態においては、季節単位で見れば、吸湿剤の吸湿速度の変化があまり大きくなく、しかも、構成の簡素化を図る観点から、制御ユニットUにおいて、所定時間を設定し、その所定時間毎に上記切換えを行わせるように設定されている。
すなわち、図15に示すように、第1熱交換器83において、エンジン冷却水が供給され、第1開閉弁87が、空気吹出口85を開状態とすると共に、その空気吹出口85よりも下流側において第1経路81aを閉塞するのに対して、第2熱交換器84においては、ブラインが供給され、第2開閉弁88は、空気吹出口86を閉状態とする。これにより、第1経路81aにおける処理が吸湿剤の再生処理となり、第2経路82aにおける処理が空気の除湿処理となり、空気の除湿処理と吸湿剤の再生処理とは、第1、第2経路81a、82aにおいて入れ替わることになる。これは、使用に伴う吸湿剤の吸湿能力の低下と、その吸湿剤の再生とを考慮し、空気の除湿を継続的に行うためであり、上記切換えとしては、処理後の空調風の湿度を計測して、その低下度合いに基づき判断する方が好ましい。しかし、本実施形態においては、季節単位で見れば、吸湿剤の吸湿速度の変化があまり大きくなく、しかも、構成の簡素化を図る観点から、制御ユニットUにおいて、所定時間を設定し、その所定時間毎に上記切換えを行わせるように設定されている。
季節が変わり、温度センサ103により、夏期と冬季の中間期が検出されると、図16に示すように、電磁弁93、94、101、102の作動に基づき、第1、第2熱交換器84のうちのいずれか一方の熱交換器(図16においては第1熱交換器83)にブラインが供給されると共にその下流側に配置される開閉弁(第1開閉弁87)は閉状態とされ、夏期と同じ除湿処理が行われる。一方、他方の熱交換器(図16においては第1熱交換器84)においては、夏期の場合同様、エンジン冷却水が供給されて吸湿剤の再生処理が行われるものの、その下流側に配置される開閉弁(第2開閉弁88)は、経路(第2経路82a)を全閉とせず半開きの状態とされる。これにより、再生に伴う水分が経路(第2経路82a)に導かれ、車室内の温湿度調整が行われる。勿論この場合も、第1、第2経路81a、82aにおける処理は、所定時間毎に切換えられる。
さらに季節が変わり、温度センサ103により、冬季が検出されると、図17に示すように、例外的に、ブラインが第1、第2熱交換器84のいずれにも供給されなくなる一方、エンジン冷却水が第1、第2熱交換器84の両方に供給されると共に、第1、第2開閉弁87、88は、空気吹出口85、86を閉じる。これにより、この冬季の場合においては、除湿を行わず、第1、第2熱交換器83、84により、導入された空気が加熱されることになり、その空気をにより車室内が暖房される。このため、本実施形態においては、このような場合、第1、第2熱交換器84のいずれにもエンジン冷却水を供給すべく、図17に示すように、通路44と89とを跨ぐバイパス通路106と、通路47と90とを跨ぐバイパス通路107と、その各バイパス通路106、107にそれぞれ介装される開閉弁108、109とが設けられている。これにより、通常は、その開閉弁106、107を閉状態としておく一方、このような冬季の場合には、第2熱交換器84にエンジン冷却水を供給する態様の下で、開閉弁108、109が開状態とされて、エンジン冷却水が、第1熱交換器83にも供給されることになっている。勿論この場合には、暖房を目的としていることから、この状態から他の状態には切り替わらず、また、エンジン冷却水の流量制御により加熱調整(車室内の温度調整)が行われることになる。
したがって、本実施形態においては、吸湿剤が施された第1、第2熱交換器83、84を利用することにより、大きなエネルギを必要とすることなく空気の十分な除湿を継続的に行うことができることになる。しかもこの場合、その除湿を継続的に行うために(吸湿剤の再生を可能とするために)、複雑となる回転機構(吸湿剤が施された吸湿ロータを回転させる機構)を用いてなくてもよくなる。
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。蓄冷槽60内のブラインを冷却するために、従来車両において一般に用いられているヒートポンプ式の冷房装置を利用してもよく、この場合は、冷凍機61としてはエバポレータによって構成すればよい。ただし、電動式の冷凍機61を用いた方が、エンジン40停止時でも冷房を長時間行える他、冷凍機61の運転状態をエンジン40の運転状態にかかわらず車室内の空調状況に応じて最適に制御することができるので好ましいものである。
蓄冷槽60は、助手席3以外のシート、例えば運転席4や後席の下方に配設することもできる。蓄冷槽60をシートクッションにあらかじめ組み込むようにして、シートクッションを車室内にセットすることにより蓄冷槽60の車室内へのセットが完了するようにすることもできる。また、冷凍機61やポンプ62を蓄冷槽60にあらかじめ一体化(セット化)しておくことにより、車両への組付が極めて容易となる。シートクッションの下面に凹部を形成して、この凹部内に蓄冷槽60の上部が位置するようにして、蓄冷槽60の容量をより拡大するようにしてもよい。また、蓄冷槽60の外殻を構成する部材を例えば鉄板等によって強度的に優れたものとして構成して、蓄冷槽60をシートクッションのフレームそのものあるいはフレームの一部として構成するようにしてもよい。
再生用径路30のうち、吸湿ロータ22を通過した後の加温された空気を車室内、例えば空気導入径路10のうちエアミックス室11に導入させるように設定することもできる。より具体的には、再生用径路30のうち吸湿ロータ22の下流側部分を2本に分岐して、一方の分岐径路を車外に開口させる一方、他方の分岐径路を例えばエアミックス室11に開口させて、この各分岐径路を流れる空気量の割合を変更する調整弁を設けるようにしてもよい。この場合、加熱用熱交換器32(再生用ヒータ)での加温を利用して、車室内の暖房を得ることが可能となり、暖房用熱交換器24の負担軽減は勿論のこと、暖房用熱交換器24を別途設けないようにすることをも可能となる。
勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
10:空気導入径路(除湿空気案内通路)
10a:空気取入口
12〜16:分岐通路
12a〜15a、15b:空気吹出口
16:共通隔壁(区画手段)
22:吸湿ロータ(吸湿手段)
23:冷却用熱交換器
24:暖房用熱交換器
30;再生用径路(空気排出通路)
30a:空気取入口
30b:空気排出口
32:加熱用熱交換器(吸湿ロータの再生用)
33:電動モータ(区画手段)
37:共通空気取入口
38:共通径路
39:共通ファン
40:エンジン
61:冷凍機(電動式)
81a:第1経路(除湿空気案内通路又は空気排出通路)
82a:第2経路(除湿空気案内通路又は空気排出通路)
83:第1熱交換器(吸湿手段、吸湿処理領域又は再生処理領域)
84:第2熱交換器(吸湿手段、吸湿処理領域又は再生処理領域)
85:第1経路の空気排出口
86:第2経路の空気排出口
87:第1開閉弁
88:第1開閉弁
89:通路(第1加熱用媒体往路)
90:通路(第1加熱用媒体復路)
91:通路(第2加熱用媒体往路)
92:通路(第1加熱用媒体復路)
93:電磁弁(エンジン冷却水用切換手段)
94:電磁弁(エンジン冷却水用切換手段)
95:通路(第1冷却用媒体往路)
96:通路(第1冷却用媒体復路)
97:通路(第2冷却用媒体往路)
98:通路(第2冷却用媒体復路)
101:電磁弁(ブライン用切換手段)
102:電磁弁(ブライン用切換手段)
U:制御ユニット(制御手段)
10a:空気取入口
12〜16:分岐通路
12a〜15a、15b:空気吹出口
16:共通隔壁(区画手段)
22:吸湿ロータ(吸湿手段)
23:冷却用熱交換器
24:暖房用熱交換器
30;再生用径路(空気排出通路)
30a:空気取入口
30b:空気排出口
32:加熱用熱交換器(吸湿ロータの再生用)
33:電動モータ(区画手段)
37:共通空気取入口
38:共通径路
39:共通ファン
40:エンジン
61:冷凍機(電動式)
81a:第1経路(除湿空気案内通路又は空気排出通路)
82a:第2経路(除湿空気案内通路又は空気排出通路)
83:第1熱交換器(吸湿手段、吸湿処理領域又は再生処理領域)
84:第2熱交換器(吸湿手段、吸湿処理領域又は再生処理領域)
85:第1経路の空気排出口
86:第2経路の空気排出口
87:第1開閉弁
88:第1開閉弁
89:通路(第1加熱用媒体往路)
90:通路(第1加熱用媒体復路)
91:通路(第2加熱用媒体往路)
92:通路(第1加熱用媒体復路)
93:電磁弁(エンジン冷却水用切換手段)
94:電磁弁(エンジン冷却水用切換手段)
95:通路(第1冷却用媒体往路)
96:通路(第1冷却用媒体復路)
97:通路(第2冷却用媒体往路)
98:通路(第2冷却用媒体復路)
101:電磁弁(ブライン用切換手段)
102:電磁弁(ブライン用切換手段)
U:制御ユニット(制御手段)
Claims (9)
- 一端が空気を導入する空気取入口とされ、他端側に、車室内に開口される空気吹出口を有している空気導入経路と、
前記空気導入経路内に配設され、表面に吸湿剤が施されていると共に空気が通過可能とされている吸湿手段と、
前記吸湿手段を、前記空気導入経路内における通路断面おいて、吸湿処理領域と再生処理領域とに分けると共に、該吸湿手段よりも下流側において、前記空気吹出口に連通するようにしつつ該吸湿処理領域だけが臨む除湿空気案内通路と該再生処理領域だけが臨む空気排出通路とに区画する区画手段と、
前記空気排出通路に臨む空気排出口と、
前記吸湿手段における前記再生処理領域に対して、エンジン冷却水の熱を付与する熱付与手段と、
が備えられている、
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1において、
前記区画手段が、時間の経過に伴い、前記吸湿手段における前記吸湿処理領域を該吸湿手段における異なった領域に変化させると共に、該吸湿手段における前記再生処理領域を該吸湿手段における異なった領域に変化させるように設定されている、
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項2において、
前記吸湿手段が、前記除湿空気案内通路と前記空気排出通路とに跨って回転可能に配設されて、その回転に応じて該除湿空気案内通路と該空気排出通路に位置される部分が順次変更される吸湿ロータである、
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項3において、
前記熱付与手段が、前記吸湿ロータの上流側において、前記再生処理領域に臨むようにして配設されている再生用ヒータであって、エンジン冷却水が循環されるものである、
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項3又は4において、
前記除湿空気案内通路に対して冷却用熱交換器が臨むように配設され、
前記冷却用熱交換器に、冷凍機によって冷却されたブラインが循環されるように設定されている、
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項2において、
前記吸湿手段が、吸湿剤が施された第1,第2熱交換器により構成され、
前記吸湿手段における前記吸湿処理領域が、前記第1,第2熱交換器のうちの一方の占める領域により構成され、
前記吸湿手段における前記再生処理領域が、前記第1,第2熱交換器のうちの他方の占める領域により構成され、
前記吸湿手段の異なった領域が、互いに相手方の熱交換器が占める領域となるように設定され、
前記熱付与手段が、前記第1熱交換器に加熱用動作流体としてエンジン冷却水を供給する第1加熱用媒体通路と、前記第2熱交換器に加熱用動作流体としてエンジン冷却水を供給する第2加熱用媒体通路と、前記第1,第2加熱用媒体通路の開閉によって、前記エンジン冷却水の供給先を、前記第1,第2熱交換器のうち、前記吸湿手段における前記再生処理領域を占める熱交換器に決定するエンジン冷却水用切換手段と、を備えている、
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項6において、
前記時間の経過とは、前記吸湿手段における前記吸湿処理領域の吸湿能力が所定能力以下に低下したときである、
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項6において、
冷凍機が車載されていると共に、
前記第1熱交換器に、冷却用動作流体として、前記冷凍機により冷凍されたブラインを供給する第1冷却用媒体通路と、
前記第2熱交換器に、冷却用動作流体として、前記冷凍機により冷凍されたブラインを供給する第2冷却用媒体通路と、
前記第1,第2冷却用媒体通路の開閉によって、前記ブラインの供給先を、前記第1,第2熱交換器のうち、前記吸湿手段における前記吸湿処理領域を占める熱交換器に決定するブライン用切換手段と、
が備えられている、
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項5又は8において、
前記冷凍機が、電動式冷凍機である、
ことを特徴とする車両用空調装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005084814A JP2006264489A (ja) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | 車両用空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005084814A JP2006264489A (ja) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | 車両用空調装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006264489A true JP2006264489A (ja) | 2006-10-05 |
Family
ID=37200904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005084814A Pending JP2006264489A (ja) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | 車両用空調装置 |
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JP (1) | JP2006264489A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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- 2005-03-23 JP JP2005084814A patent/JP2006264489A/ja active Pending
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