JP2006264490A - 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】第1,第2空気経路に、吸湿剤が施された熱交換器を配設し、そのうちの一方の熱交換器に冷媒を供給すると共に、その下流側における開閉弁により空気吹出口を閉状態とする。これにより、その熱交換器を通過する空気を十分に除湿する。これに伴い、その熱交換器を通過する空気は、少なからず温度上昇しようとするが、その空気を、その熱交換器に供給される冷媒によって冷却して適温とする。一方、他方の熱交換器にエンジン冷却水を供給すると共に、その下流側における開閉弁を開状態(空気排出口が開状態)とする。これにより、その熱交換器に施されている吸湿剤から水分を蒸発させ、その吸湿剤を再生すると共に、その水分を、その熱交換器を通過する空気によって、空気排出口から外部に放出する。
【選択図】 図3
【解決手段】第1,第2空気経路に、吸湿剤が施された熱交換器を配設し、そのうちの一方の熱交換器に冷媒を供給すると共に、その下流側における開閉弁により空気吹出口を閉状態とする。これにより、その熱交換器を通過する空気を十分に除湿する。これに伴い、その熱交換器を通過する空気は、少なからず温度上昇しようとするが、その空気を、その熱交換器に供給される冷媒によって冷却して適温とする。一方、他方の熱交換器にエンジン冷却水を供給すると共に、その下流側における開閉弁を開状態(空気排出口が開状態)とする。これにより、その熱交換器に施されている吸湿剤から水分を蒸発させ、その吸湿剤を再生すると共に、その水分を、その熱交換器を通過する空気によって、空気排出口から外部に放出する。
【選択図】 図3
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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第1空気経路と、
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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第2空気経路と、
前記第1空気経路内に、該第1空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第1熱交換器と、
前記第2空気経路内に、該第2空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第2熱交換器と、
前記第1熱交換器、前記第2熱交換器に、冷却用動作流体をそれぞれ供給可能とされる冷却用動作流体供給手段と、
前記第1熱交換器、前記第2熱交換器に、加熱用動作流体をそれぞれ供給可能とされる加熱用動作流体供給手段と、
前記冷却用動作流体供給手段を調整して、前記冷却用動作流体の供給先を決定するための第1切換手段と、
前記加熱用動作流体供給手段を調整して、前記加熱用動作流体の供給先を決定するための第2切換手段と、
前記第1切換手段が前記冷却用動作流体の供給先を前記第1熱交換器に決定するときに前記第1空気経路の空気排出口を閉状態とし、前記第2切換手段が前記加熱用動作流体の供給先を該第1熱交換器に決定するときに該第1空気経路の空気排出口を開状態とするための第1開閉弁と、
前記第2切換手段が前記加熱用動作流体の供給先を前記第2熱交換器に決定するときに前記第2空気経路の空気排出口を開状態とし、前記第1切換手段が前記冷却用動作流体の供給先を該第2熱交換器に決定するときに該第2空気経路の空気排出口を閉状態とするための第2開閉弁と、
を備えている、
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に係る発明の記載の好ましい態様としては、請求項2〜6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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第1空気経路と、
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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第2空気経路と、
前記第1空気経路内に、該第1空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第1熱交換器と、
前記第2空気経路内に、該第2空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第2熱交換器と、
前記第1熱交換器、前記第2熱交換器に、冷却用動作流体をそれぞれ供給可能とされる冷却用動作流体供給手段と、
前記第1熱交換器、前記第2熱交換器に、加熱用動作流体をそれぞれ供給可能とされる加熱用動作流体供給手段と、
前記冷却用動作流体供給手段を調整して、前記冷却用動作流体の供給先を決定するための第1切換手段と、
前記加熱用動作流体供給手段を調整して、前記加熱用動作流体の供給先を決定するための第2切換手段と、
前記第1切換手段が前記冷却用動作流体の供給先を前記第1熱交換器に決定するときに前記第1空気経路の空気排出口を閉状態とし、前記第2切換手段が前記加熱用動作流体の供給先を該第1熱交換器に決定するときに該第1空気経路の空気排出口を開状態とするための第1開閉弁と、
前記第2切換手段が前記加熱用動作流体の供給先を前記第2熱交換器に決定するときに前記第2空気経路の空気排出口を開状態とし、前記第1切換手段が前記冷却用動作流体の供給先を該第2熱交換器に決定するときに該第2空気経路の空気排出口を閉状態とするための第2開閉弁と、
を備えている、
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に係る発明の記載の好ましい態様としては、請求項2〜6の記載の通りとなる。
前記目的を達成するため、本発明(請求項7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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第1空気経路と、
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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第2空気経路と、
前記第1空気経路内に、該第1空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第1熱交換器と、
前記第2空気経路内に、該第2空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第2熱交換器と、
前記第1熱交換器、前記第2熱交換器に、冷却用動作流体をそれぞれ供給可能とされる冷却用動作流体供給手段と、
前記第1熱交換器、前記第2熱交換器に、加熱用動作流体をそれぞれ供給可能とされる加熱用動作流体供給手段と、
前記冷却用動作流体供給手段を調整して、前記冷却用動作流体の供給先を決定するための第1切換手段と、
前記加熱用動作流体供給手段を調整して、前記加熱用動作流体の供給先を決定するための第2切換手段と、
前記第1空気経路の空気排出口を開閉する第1開閉弁と、
前記第2空気経路の空気排出口を開閉する第2開閉弁と、
前記第1切換手段及び前記第2切換手段を制御して、前記第1,第2熱交換器のいずれか一方に前記冷却用動作流体を供給させると共に、該第1,第2熱交換器の他方に前記加熱用動作流体を供給させ、さらに、前記第1,第2開閉弁を制御して、前記冷却用動作流体が供給される熱交換器の下流側に存在する開閉弁を閉状態とすると共に、前記加熱用動作流体が供給される熱交換器の下流側に存在する開閉弁を開状態とする制御手段と、
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7に係る発明の記載の好ましい態様としては、請求項8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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第1空気経路と、
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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第2空気経路と、
前記第1空気経路内に、該第1空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第1熱交換器と、
前記第2空気経路内に、該第2空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第2熱交換器と、
前記第1熱交換器、前記第2熱交換器に、冷却用動作流体をそれぞれ供給可能とされる冷却用動作流体供給手段と、
前記第1熱交換器、前記第2熱交換器に、加熱用動作流体をそれぞれ供給可能とされる加熱用動作流体供給手段と、
前記冷却用動作流体供給手段を調整して、前記冷却用動作流体の供給先を決定するための第1切換手段と、
前記加熱用動作流体供給手段を調整して、前記加熱用動作流体の供給先を決定するための第2切換手段と、
前記第1空気経路の空気排出口を開閉する第1開閉弁と、
前記第2空気経路の空気排出口を開閉する第2開閉弁と、
前記第1切換手段及び前記第2切換手段を制御して、前記第1,第2熱交換器のいずれか一方に前記冷却用動作流体を供給させると共に、該第1,第2熱交換器の他方に前記加熱用動作流体を供給させ、さらに、前記第1,第2開閉弁を制御して、前記冷却用動作流体が供給される熱交換器の下流側に存在する開閉弁を閉状態とすると共に、前記加熱用動作流体が供給される熱交換器の下流側に存在する開閉弁を開状態とする制御手段と、
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7に係る発明の記載の好ましい態様としては、請求項8の記載の通りとなる。
請求項1に係る発明によれば、第1,第2空気経路における一方の熱交換器に冷却用動作流体を供給すると共に、その下流側における開閉弁を閉状態することにより、その熱交換器(吸湿剤が施されているもの)を通過する空気は、十分に除湿されることになり、車室内を快適湿度に維持できることになる。これに伴い、その熱交換器を通過する空気は,少なからず温度上昇しようとするが、その空気は、熱交換器に供給される冷却用動作流体によって冷却されて適温となり、適温状態の空気が車室内に導入されることになる(除湿工程の完了)。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、第1,第2空気経路における他方の熱交換器に加熱用動作流体を供給し、その下流側における開閉弁を開状態(空気排出口が開状態)することにより、その熱交換器に施されている吸湿剤から水分を蒸発させ、その水分を、その熱交換器を通過する空気によって、空気排出口から外部に放出できることになり、その熱交換器に施されている吸湿剤は再生されることになる。
このため、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。
このため、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、通過空気、吸湿剤に対する冷却又は加熱をその熱交換器が同時に行うことから、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。勿論、そのような簡単化、簡素化を図った構成であっても、冷房を行いたい場合には、冷却用動作流体の冷却度合いを高めて、迅速に要望に応え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。
なお,吸湿剤が施された熱交換器を通過するに伴い、温度上昇しようとする空気を冷やすためにエネルギが必要となり、また、その熱交換器に施されている吸湿剤の再生のために行われる加熱が必要となるが、この場合の温度変化は顕熱での温度変化でよいので、全体としてみれば,エネルギ消費を従来よりも大幅に低減させることができることになる。
請求項2に係る発明によれば、加熱用動作流体供給手段が、高熱源と、該高熱源から前記第1,第2熱交換器に加温用動作流体をそれぞれ供給する加熱用媒体通路と、を備え、高熱源が内燃機関とされ、加熱用動作流体が、内燃機関のエンジン冷却水であることから、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、各熱交換器に施されている吸湿剤の再生を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、冷却用動作流体供給手段が、低熱源と、該低熱源から第1,第2熱交換器に冷却用動作流体をそれぞれ供給する冷却用媒体通路と、を備え、低熱源が電動式冷凍機とされ、冷却用動作流体が、該電動式冷凍機により冷却される不凍液であることから、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。
請求項4に係る発明によれば、第1,第2熱交換器のうちの一方の熱交換器に冷却用動作流体が供給され、他方の熱交換器に加熱用動作流体が供給されることにより、除湿と再生とが行われ、それは、熱交換器を切換えて繰り返される。このため、除湿を継続的に行うことができることになる。
請求項5に係る発明によれば、第1空気経路内に、第1熱交換器よりも下流側において冷却用熱交換器が配置されていると共に、第2空気経路内に、第2熱交換器よりも下流側において冷却用熱交換器が配置されていることから、第1,第2熱交換器の冷却能力が不十分な場合であっても、当該各冷却用熱交換器によりその不足分を補って、十分に冷却することができることになる。
請求項6に係る発明によれば、第1空気経路内に、第1熱交換器よりも下流側において暖房用熱交換器が配置されていると共に、第2空気通路内に、第2熱交換器よりも下流側において暖房用熱交換器が配置されていることから、第1,第2熱交換器の暖房能力が不十分な場合であっても、当該各暖房用熱交換器によりその不足分を補って、十分に暖房す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、制御手段が、第1,第2熱交換器のいずれか一方に冷却用動作流体を供給させると共に、他方に加熱用動作流体を供給させ、さらに、冷却用動作流体が供給される熱交換器の下流側に存在する開閉弁を閉状態とすると共に、加熱用動作流体が供給される熱交換器の下流側に存在する開閉弁を開状態とすることから、一方の熱交換器では、そこを通過する空気が、除湿されると共に適温状態にされて、空気吹出口に向けて流されることになり、他方の熱交換器では、熱交換器に施された吸湿剤の再生が行われ、その際に発生する水分は、空気吹出口から外部に放出される。このため、制御手段に基づき、的確に、空気の除湿と再生を行うことができることになる。
請求項8に係る発明によれば、制御手段が、所定時間毎に、所定時間毎に、第1切換手段及び第1開閉弁の状態と第2切換手段及び第2開閉弁の状態とを、互い相手方の状態に切換えるように設定されていることから、空気の除湿と、熱交換器に施された吸湿剤の再生とが互い違いに繰り返して行われることになり、空気の除湿を継続的に行うことができることになる。
図1,図2において,10は空気導入径路であり、この空気導入経路10は、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。この空気導入経路10は、基本的には、第1,第2空気経路81,82と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から下流側へ所定長さに渡って1つの共通径路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,第2経路81a,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。そのエアミックス室11の下流側には複数の分岐通路12〜15が形成されており、各分岐通路12〜15は、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。
前記共通の空気取入口37は、車外に開口されている。具体的には、その共通空気取入口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)。
前記共通径路38には、内気循環用の空気取入口27が開口されていると共に、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27は,切換ダンパ28によって開閉されるようになっており、切換ダンパ28によって空気取入口27が閉じたられときには,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が開かれたときには車室内の空気のみが共通径路38内に導入されることになっている。共通ファン39は、その作動により、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)を空気導入径路10内に強制的に導入し、その導入空気を、第1又は第2経路81a(82a)、エアミックス室11を経て、適宜、各空気吹出口12a〜15a,15bから車室内に送り出す機能を有している。
前記第1経路内81aには、その上流端において第1熱交換器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3,図4参照、図2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4参照)。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3,図4参照)。
前記エアミックス室11は、空気導入径路10の中間部分、より具体的には車幅方向略中間部分に位置されている。このエアミックス室11内には、その上流端(第1,第2経路82aの下流端)において、クーラとなる冷却用熱交換器23が配設され、そのクーラとなる冷却用熱交換器23よりも下流側において、ヒータとなる暖房用熱交換器24が配設されている。この冷却用熱交換器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内部(中央部)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内部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。暖房用熱交換器24とエアミックス室11内部との間には、切換ダンパ26が配設されている。暖房用熱交換器24による加温が不用なときには、この切換ダンパ26により暖房用熱交換器24とエアミックス室11内部との連通が遮断される。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。
前記空気吹出口12a〜15a,15bは、空気導入径路10の他端となるものである。具体的には、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。
次に、主として図5〜図7を参照しつつ、各熱交換器23,24,83,84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。
先ず、空気を加温する熱交換器24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に分岐されており、その一方の分岐通路44が、第1、第2熱交換器83,84に向けて延ばされている一方、他方の分岐通路43が暖房用熱交換器24に接続されている。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。
尚、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。
先ず、空気を加温する熱交換器24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に分岐されており、その一方の分岐通路44が、第1、第2熱交換器83,84に向けて延ばされている一方、他方の分岐通路43が暖房用熱交換器24に接続されている。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。
尚、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。
前記第1熱交換器83には、図3,図4,図5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、切換手段(第2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4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3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。
エンジン40から出た冷却水は、図5に示すように、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。
一方、冷却用熱交換器23は、図5〜図7に示すように、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。
前記第1熱交換器83には、図3,図4,図5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、切換手段(第1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3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4において、流れている状態を実線で示す)、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。
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。
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。
前述した蓄冷槽60を冷却する電動式の冷凍機61は、図5に示すように、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、図6,図7に示すように、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。
図3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3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、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3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、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3,図4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4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4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11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11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11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12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が、空気吹出口85,86を閉じる。これにより、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12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、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。
ここで、図8を参照しつつ、吸湿剤が施された熱交換器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、吸湿剤が施された熱交換器を利用した除湿を行う場合は、湿度そのものは、吸湿剤が施された熱交換器に対して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。吸湿剤が施された熱交換器を長時間連続使用するために、その吸湿剤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、吸湿剤が塗布された熱交換器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。
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。
第1,第2空気経路81,82を、独立した通路構成とし、その各下流端が車室内に連通するようにしてもよい。この場合、両経路81,82での導入空気の流れ方向は、向流状態でも、順流状態のいずれでもよいが、好ましくは、エアミックス室11から下流においては、両経路81,82を接続して1つの共通経路とするのがよい。
実施形態においては、一方の熱源(高熱源)としてエンジン40を用い、他方の熱源(低熱源)として冷凍機61を用いているが、この各熱源として、高熱源にも低熱源にも切換えることができるものを用いるようにしてもよい。具体的には、ヒートポンプにおいて、動作流体の流れ方向を切換えるだけで、凝縮器を蒸発器に変換する一方、蒸発器を凝縮器に変換する態様と、その逆の態様とを採り得る構成としたものを、上記各熱源として用いることができる。
このような熱源を用いた車両用空調装置として、次のような構成が考えられる。
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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第1空気経路と、
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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第2空気経路と、
前記第1空気経路内に、該第1空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第1熱交換器と、
前記第2空気経路内に、該第2空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第2熱交換器と、
低熱源、高熱源のいずれかに切換え可能とされ、そのいずれかの熱源に基づく動作流体を前記第1熱交換器に供給する第1熱源と、
低熱源、高熱源のいずれかに切換え可能とされ、そのいずれかの熱源に基づく動作流体を前記第2熱交換器に供給する第2熱源と、
前記第1熱源が低熱源状態に基づき冷却用動作流体を前記第1熱交換器に供給するときに前記第1空気経路の空気排出口を閉状態とし、該第1熱源が高熱源状態に基づき加熱用動作流体を該第1熱交換器に供給するとき該第1空気経路の空気排出口を開状態する第1開閉弁と、
前記第2熱源が高熱源状態に基づき加熱用動作流体を前記第2熱交換器に供給するとき前記第2空気経路の空気排出口を開状態とし、該第2熱源が低熱源状態に基づき冷却用動作流体を該第2熱交換器に供給するとき該第2空気経路の空気排出口を閉状態する第2開閉弁と、
が備えられている、
ことを特徴とする車両用空調装置。
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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第1空気経路と、
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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第2空気経路と、
前記第1空気経路内に、該第1空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第1熱交換器と、
前記第2空気経路内に、該第2空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第2熱交換器と、
低熱源、高熱源のいずれかに切換え可能とされ、そのいずれかの熱源に基づく動作流体を前記第1熱交換器に供給する第1熱源と、
低熱源、高熱源のいずれかに切換え可能とされ、そのいずれかの熱源に基づく動作流体を前記第2熱交換器に供給する第2熱源と、
前記第1熱源が低熱源状態に基づき冷却用動作流体を前記第1熱交換器に供給するときに前記第1空気経路の空気排出口を閉状態とし、該第1熱源が高熱源状態に基づき加熱用動作流体を該第1熱交換器に供給するとき該第1空気経路の空気排出口を開状態する第1開閉弁と、
前記第2熱源が高熱源状態に基づき加熱用動作流体を前記第2熱交換器に供給するとき前記第2空気経路の空気排出口を開状態とし、該第2熱源が低熱源状態に基づき冷却用動作流体を該第2熱交換器に供給するとき該第2空気経路の空気排出口を閉状態する第2開閉弁と、
が備えられている、
ことを特徴とする車両用空調装置。
さらに好ましい態様としては、上記構成を前提として、次のようなものが考えられる。
前記第1,第2熱源を調整して、前記第1,第2熱源が異なる熱源状態になるようにすると共に、その両熱源状態を所定時間毎に互いに相手方の状態に切換える熱源状態変更手段が、備えられている、
ことを特徴とする車両用空調装置。
前記第1,第2熱源を調整して、前記第1,第2熱源が異なる熱源状態になるようにすると共に、その両熱源状態を所定時間毎に互いに相手方の状態に切換える熱源状態変更手段が、備えられている、
ことを特徴とする車両用空調装置。
このような構成を採用することにより、前述の実施形態と同様の作用効果を得ることができるだけでなく、各熱交換器83(84)に対して動作流体を供給する循環路を1種類だけとすることができ、構成の簡素化を図ることができることになる。
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
12〜16:分岐通路
12a〜15a、15b:空気吹出口
23:冷却用熱交換器
24:暖房用熱交換器
40:エンジン
61:冷凍機(電動式)
81:第1空気経路
81a:第1経路
82:第2空気経路
82a:第2経路
83:第1熱交換器
84:第2熱交換器
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(第2切換手段)
94:電磁弁(第2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加熱用媒体復路)
101:電磁弁(第1切換手段)
102:電磁弁(第1切換手段)
U:制御ユニット(制御手段)
12〜16:分岐通路
12a〜15a、15b:空気吹出口
23:冷却用熱交換器
24:暖房用熱交換器
40:エンジン
61:冷凍機(電動式)
81:第1空気経路
81a:第1経路
82:第2空気経路
82a:第2経路
83:第1熱交換器
84:第2熱交換器
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(第2切換手段)
94:電磁弁(第2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加熱用媒体復路)
101:電磁弁(第1切換手段)
102:電磁弁(第1切換手段)
U:制御ユニット(制御手段)
Claims (8)
- 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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第1空気経路と、
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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第2空気経路と、
前記第1空気経路内に、該第1空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第1熱交換器と、
前記第2空気経路内に、該第2空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第2熱交換器と、
前記第1熱交換器、前記第2熱交換器に、冷却用動作流体をそれぞれ供給可能とされる冷却用動作流体供給手段と、
前記第1熱交換器、前記第2熱交換器に、加熱用動作流体をそれぞれ供給可能とされる加熱用動作流体供給手段と、
前記冷却用動作流体供給手段を調整して、前記冷却用動作流体の供給先を決定するための第1切換手段と、
前記加熱用動作流体供給手段を調整して、前記加熱用動作流体の供給先を決定するための第2切換手段と、
前記第1切換手段が前記冷却用動作流体の供給先を前記第1熱交換器に決定するときに前記第1空気経路の空気排出口を閉状態とし、前記第2切換手段が前記加熱用動作流体の供給先を該第1熱交換器に決定するときに該第1空気経路の空気排出口を開状態とするための第1開閉弁と、
前記第2切換手段が前記加熱用動作流体の供給先を前記第2熱交換器に決定するときに前記第2空気経路の空気排出口を開状態とし、前記第1切換手段が前記冷却用動作流体の供給先を該第2熱交換器に決定するときに該第2空気経路の空気排出口を閉状態とするための第2開閉弁と、
を備えている、
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1において、
前記加熱用動作流体供給手段が、高熱源と、該高熱源から前記第1,第2熱交換器に加熱用動作流体をそれぞれ供給する加熱用媒体通路と、を備え、
前記高熱源が内燃機関とされ、
前記加熱用動作流体が、前記内燃機関のエンジン冷却水である、
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1又は2において、
前記冷却用動作流体供給手段が、低熱源と、該低熱源から前記第1,第2熱交換器に冷却用動作流体をそれぞれ供給する冷却用媒体通路と、を備え、
前記低熱源が電動式冷凍機とされ、
前記冷却用動作流体が、該電動式冷凍機により冷却される不凍液である、
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1において、
前記加熱用動作流体供給手段が、高熱源と、該高熱源から前記第1熱交換器に加熱用動作流体を供給する第1加熱用媒体通路と、該高熱源から前記第2熱交換器に加熱用動作流体を供給する第2加熱用媒体通路と、を備え、
前記冷却用動作流体供給手段が、低熱源と、該低熱源から前記第1熱交換器に冷却用動作流体を供給する第1冷却用媒体通路と、該低熱源から前記第2熱交換器に冷却用動作流体を供給する第2冷却用媒体通路と、を備え、
前記第1切換手段が、前記第1,第2冷却用媒体通路の開閉によって、前記冷却用動作流体の供給先を前記第1,第2熱交換器のいずれか一方に決定するように設定され、
前記第2切換手段が、前記第1,第2加熱用媒体通路の開閉によって、前記加熱用動作流体の供給先を、前記第1,第2熱交換器のいずれか一方であって前記冷却用動作流体が供給されない他方の熱交換器に決定するように設定され、
さらに、前記第1,第2切換手段を調整して、該第1,第2切換手段が決定する動作流体の供給先を互いに相手方の熱交換器に切換える供給先切換手段が、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1〜4のいずれかにおいて、
前記第1空気経路内に、前記第1熱交換器よりも下流側において冷却用熱交換器が配置されていると共に、前記第2空気経路内に、前記第2熱交換器よりも下流側において冷却用熱交換器が配置されている、
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1〜5のいずれかにおいて、
前記第1空気経路内に、前記第1熱交換器よりも下流側において暖房用熱交換器が配置されていると共に、前記第2空気通路内に、前記第2熱交換器よりも下流側において暖房用熱交換器が配置されている、
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第1空気経路と、
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と、該空気吹出口よりも上流側において、外部に開口する空気排出口とを有する第2空気経路と、
前記第1空気経路内に、該第1空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第1熱交換器と、
前記第2空気経路内に、該第2空気経路の前記空気排出口よりも上流側において配設され、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第2熱交換器と、
前記第1熱交換器、前記第2熱交換器に、冷却用動作流体をそれぞれ供給可能とされる冷却用動作流体供給手段と、
前記第1熱交換器、前記第2熱交換器に、加熱用動作流体をそれぞれ供給可能とされる加熱用動作流体供給手段と、
前記冷却用動作流体供給手段を調整して、前記冷却用動作流体の供給先を決定するための第1切換手段と、
前記加熱用動作流体供給手段を調整して、前記加熱用動作流体の供給先を決定するための第2切換手段と、
前記第1空気経路の空気排出口を開閉する第1開閉弁と、
前記第2空気経路の空気排出口を開閉する第2開閉弁と、
前記第1切換手段及び前記第2切換手段を制御して、前記第1,第2熱交換器のいずれか一方に前記冷却用動作流体を供給させると共に、該第1,第2熱交換器の他方に前記加熱用動作流体を供給させ、さらに、前記第1,第2開閉弁を制御して、前記冷却用動作流体が供給される熱交換器の下流側に存在する開閉弁を閉状態とすると共に、前記加熱用動作流体が供給される熱交換器の下流側に存在する開閉弁を開状態とする制御手段と、
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7において、
前記制御手段が、前記第1,第2切換手段及び前記第1,第2開閉弁を制御して、所定時間毎に、該第1切換手段及び該第1開閉弁の状態と、該第2切換手段及び該第2開閉弁の状態とを、互いに相手方の状態に切換え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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005084815A JP2006264490A (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 |
---|---|---|---|
JP2005084815A JP2006264490A (ja) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | 車両用空調装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006264490A true JP2006264490A (ja) | 2006-10-05 |
Family
ID=37200905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005084815A Pending JP2006264490A (ja) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | 車両用空調装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006264490A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014024332A1 (ja) * | 2012-08-05 | 2014-02-13 | 株式会社横浜熱利用技術研究所 | 乗物用除湿装置 |
WO2014208083A1 (ja) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | ダイキン工業株式会社 | 除湿装置および除湿システム |
JP2016190513A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-10 | 富士重工業株式会社 | 車両用エアーコンディショナ装置 |
-
2005
- 2005-03-23 JP JP2005084815A patent/JP2006264490A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014024332A1 (ja) * | 2012-08-05 | 2014-02-13 | 株式会社横浜熱利用技術研究所 | 乗物用除湿装置 |
JPWO2014024332A1 (ja) * | 2012-08-05 | 2016-07-21 | 株式会社横浜熱利用技術研究所 | 乗物用除湿装置 |
US9592796B2 (en) | 2012-08-05 | 2017-03-14 | Yokohama Heat Use Technlogy | HVAC device for a vehicle |
WO2014208083A1 (ja) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | ダイキン工業株式会社 | 除湿装置および除湿システム |
JP2015028415A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-02-12 | ダイキン工業株式会社 | 除湿装置および除湿システム |
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