JP2011242017A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 蒸気圧縮式冷凍機の冷房能力を吸着式冷凍機を併用して向上させるに際し、吸着式冷凍機の吸着性能をエンジン負荷にかかわらず改善する。
【解決手段】 吸着式冷媒機１１は、冷却・加熱により媒体を吸着・脱離する吸着器１２を備え、吸着器１２の加熱により、これに吸着されている媒体を脱離させ、凝縮器１４にて凝縮液化して蒸発器１５内に貯留する蓄冷モードと、吸着器１２の冷却により、これに媒体を吸着し、これに伴って蒸発器１５にて媒体を蒸発させる放冷モードとを有する。そして、吸着式冷凍機１１の蒸発器１５は、蒸気圧縮式冷凍機５の冷媒回路（圧縮機６、凝縮器７、膨張弁８、蒸発器９）に組み込まれて、前記媒体の蒸発により冷媒を冷却するように構成される。ここにおいて、吸着器１２の加熱はエンジン１の冷却水をバルブ１９により熱交換パイプ１２ｂに導いて行い、吸着器１２の冷却は冷却用ファン１７により行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両空調装置に関し、特に蒸気圧縮式冷凍機の冷房能力を吸着式冷凍機を併用して向上させる車両用空調装置に関する。

一般的な車両用空調装置では、走行用エンジンから動力を得て稼働する圧縮機を有する蒸気圧縮式冷凍機にて冷房能力を得ている。
このため、蒸気圧縮式冷凍機を稼働させた状態で、信号待ち等により車両を停止させたときには、走行用エンジンの回転数をアイドル回転数より上昇させる等のエンジン制御を行うことにより、圧縮機を駆動させるに必要なトルク及び所望の冷房能力を得るに必要な圧縮機の回転数を確保している。従って、車両停止時にエンジンに供給する燃料を通常のアイドル運転時より増大させるので、車両の燃費が悪化してしまう。

そこで特許文献１に記載の技術では、吸着式冷凍機を併設し、吸着式冷凍機の蒸発部を蒸気圧縮式冷凍機の冷媒回路内に組み込んで、冷媒を冷却することで、圧縮機の負担を低減し、燃費向上を図っている。
ここで用いている吸着式冷凍機は、密閉容器内の上部に、冷却されることにより気相媒体を吸着し、加熱されることにより気相媒体を脱離する吸着コア部を備え、密閉容器内の下部に、脱離した媒体が凝縮液化されて貯留され、吸着時に液相媒体を蒸発させる凝縮・蒸発コア部を備えてなり、前記吸着コア部の加熱により、これに吸着されている気相媒体を脱離させ、前記凝縮・蒸発コア部にて凝縮液化して貯留する蓄冷モードと、前記吸着コア部の冷却により、これに気相媒体を吸着し、これに伴って前記凝縮・蒸発コア部の液相媒体を蒸発させる放冷モードとを有している。

ここで、吸着コア部の加熱・冷却は共にエンジン冷却水により行い、吸着コア部の加熱時はラジエータ通過前の高温冷却水を用い、冷却時はラジエータ通過後の低温冷却水を用いるように、冷却水の流路を切換えている。

特許第４０６９６９１号公報

しかしながら、従来技術のように、吸着コア部の加熱及び冷却をエンジン冷却水によって行う場合は、特に放冷モード（媒体吸着モード）での吸着コア部の冷却時に、エンジン負荷が大きい場合には、ラジエータ通過後のエンジン冷却水温度が高く、吸着に必要な低温冷却水を得られず、吸着が不可能となる場合が発生する。従って、結局のところ、車両が停止した時などエンジン負荷が小さい時の吸着に必要な低温冷却水を得ることができるときしか作動させることができず、用途が限られてしまうと考えられる。

また、吸着コア部の冷却時には、吸着コア部での熱交換、特に吸着熱の発生によって高温となった冷却水がエンジンに戻るので、エンジンの温度が上昇する状況となり、エンジン側での対策が必要となる。
更に、従来技術では、蓄冷モードにおいて媒体を蒸気圧縮式冷凍機の冷媒によって冷却して凝縮しているために、冷媒回路の凝縮器側の冷媒が加熱され凝縮圧力が上昇したり、過冷却がとれなくなり、膨張弁への流れが阻害されたりして、結果的に冷房能力を低下させ、延いては圧縮機の消費動力、すなわちエンジンの負荷が増大し、蒸気圧縮式冷凍機にて必要とする動力が増加し、車両燃費を低下させる。

本発明は、このような従来の問題点を解決できる車両用空調装置を提供することを課題とする。

このため、本発明は、蒸気圧縮式冷凍機を備える車両用空調装置に対し、吸着式冷凍機を設ける。
吸着式冷凍機は、吸着器の加熱により、前記吸着器に吸着されている媒体を脱離凝縮させる蓄冷モードと、前記吸着器の冷却により、前記吸着器に媒体を蒸発吸着させる放冷モードとを有する。又は、吸着式冷凍機は、冷却されることにより媒体を吸着し、加熱されることにより媒体を脱離する吸着器と、該吸着器の媒体出口に接続される凝縮部と、該凝縮部の媒体出口に接続されると共に前記吸着器の媒体入口へ接続される蒸発器とを含んで構成され、前記吸着器の加熱により、前記吸着器に吸着されている媒体を脱離させ、前記凝縮器にて凝縮液化して前記蒸発器内に貯留する蓄冷モードと、前記吸着器の冷却により、前記吸着器に媒体を吸着し、これに伴って前記蒸発器にて媒体を蒸発させる放冷モードとを有する。

そして、吸着式冷凍機の蒸発部又は蒸発器は、前記蒸気圧縮式冷凍機の冷媒回路に組み込まれて、前記媒体の蒸発により冷媒を冷却するように構成される。
ここにおいて、前記吸着器の加熱は車両駆動源の廃熱（エンジン冷却水を含む）により行い、前記吸着器の冷却は空気により行う構成とする。

本発明によれば、吸着器の冷却は、空冷とすることで、エンジン負荷の影響を受けることなく、冷却することができ、常に十分な吸着性能を確保でき、また、エンジン冷却性能への悪影響を防止し、エンジン側での対策も不要とすることができる。その一方、吸着器の加熱は、車両駆動源の廃熱により行うので、十分な脱離性能を確保することができる。
更に、車両の走行状態にかからわず、吸着式冷凍機を動作させることができるため、圧縮機の消費動力、すなわちエンジンの負荷を軽減し、蒸気圧縮式冷凍機にて必要とする動力が減少し、車両燃費を向上させることができる。

本発明の一実施形態を示す車両用空調装置のシステム図 車両用空調装置のレイアウト例を示す車両の側面図 図２のＡ矢視図（平面図） 既存車両へ組込む吸着式冷凍機の側面図 図４のＢ矢視図（平面図） 図４のＣ矢視図（正面図）

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す車両用空調装置のシステム図である。
エンジン１は、車両の走行用駆動源をなす内燃機関である。エンジン１の冷却系２にはウォータポンプ３とラジエータ４とが設けられる。ウォータポンプ３はエンジン冷却水をエンジン１へ循環させる。ラジエータ４はエンジン１内を循環して高温となったエンジン冷却水を外気との熱交換により冷却する。尚、エンジン冷却系２には、この他、ラジエータ４に対するバイパス回路、バイパス流量を制御するサーモスタット等が設けられるが、図示は省略した。

蒸気圧縮式冷凍機５は、回路内を循環する冷媒の蒸発作用により、室内に吹出す空気を冷却するもので、圧縮機６、凝縮器７、減圧手段をなす膨張弁８、蒸発器９を含んで構成される。
圧縮機６は、エンジン１により図示しない電磁クラッチを介して駆動され、低圧低温気体の冷媒を圧縮して、高圧高温気体の冷媒を得る。凝縮器７は、冷却用ファン１０を用い、圧縮機６からの高圧高温気体の冷媒を室外空気で凝縮点まで冷却して、高圧常温液体の冷媒に還元する。膨張弁８は、凝縮器７からの高圧常温液体の冷媒を急激に減圧膨張させて、低圧低温液体（霧状）の冷媒を得る。蒸発器９は、室内空気の循環路（吸込口と吹出口との間）に配置され、膨張弁８からの低圧低温液体の冷媒を周囲から熱を奪いながら蒸発させる。これにより、室内空気（室内に吹出す空気）を冷却する。

ここで、蒸気圧縮式冷凍機５における凝縮器７の後段（凝縮器７と膨張弁８との間）に、吸着式冷凍機１１を構成する後述の蒸発器１５が過冷却熱交換器として配置されている。
吸着式冷凍機１１は、吸着器１２と、吸着器１２の出口に第１バルブ１３を介して配管接続された凝縮部としての凝縮器１４と、凝縮器１４の出口に配管接続された蒸発器１５と、を含んで構成され、蒸発器１５の出口は第２バルブ１６を介して吸着器１２の入口に配管接続されている。そして、吸着式冷凍機１１の回路内には真空下で吸着媒体としての水（蒸気）が封入されている。

吸着器１２は、その内部に吸着剤１２ａを収納しており、吸着剤１２ａとしては、シリカゲル、ゼオライト等の水吸着剤が用いられる。
吸着剤１２ａは、これが収納された雰囲気の相対湿度が高くなるほど、吸着可能な媒体量（吸着容量）が増大する性質を有している。
このため、吸着剤１２ａを加熱すると、吸着剤１２ａの表面近傍の相対湿度が低下して吸着容量が減少するので、その減少分、吸着していた媒体を脱離放出する。その一方、吸着剤１２ａを冷却すると、吸着剤１２ａの表面近傍の相対湿度が上昇して吸着容量が増加するので、その増加分、媒体を吸着する。尚、吸着剤１２ａは、蒸気媒体を吸着する際に媒体の凝縮熱相当の吸着熱を発生する。

吸着器１２の内部には、吸着剤１２ａの加熱のため、これと熱的に接するように、熱交換パイプ１２ｂが貫通しており、この熱交換パイプ１２ｂに後述のようにエンジン冷却水を流通させることで、吸着剤１２ａを加熱可能としてある。その一方、吸着器１２の外面（外壁部）には、吸着剤１２ａの冷却（空冷）のため、放熱フィン１２ｃが設けられており、冷却用ファン１７の併用で、吸着剤１２ａを冷却可能としてある。

凝縮器１４は、吸着器１２にて吸着剤１２ａから脱離放出された蒸気媒体を冷却して凝縮液化するものであり、その冷却には冷却用ファン１７が用いられる。従って、冷却用ファン１７は、吸着器１２の空冷手段と凝縮器１４の空冷手段とを兼ねる。
蒸発器１５は、その内部に吸着媒体としての水が貯留されるようになっており、その液面が凝縮器１４より下方になるように配置されいる。そして、蒸発器１５の内部には、熱交換通路１５ａが貫通しており、この熱交換通路１５ａは蒸気圧縮式冷凍機５における凝縮器７と膨張弁８との間の冷媒通路をなしている。従って、蒸発器１５は、蒸気圧縮式冷凍機５における過冷却熱交換器として設けられている。

次に吸着器１２の加熱手段であるエンジン冷却系２との接続について説明する。
吸着器１２の熱交換パイプ１２ｂの一端（入口部）には、エンジン１の冷却水出口下流でラジエータ４上流に接続した配管（高温冷却水取出し配管）１８をバルブ（エンジン冷却水導入バルブ）１９を介して接続する。
吸着器１２の熱交換パイプ１２ｂの他端（出口部）には、エンジン冷却系２（ウォータポンプ３吸入側）へ戻る配管２０を接続する。

また、エンジン冷却系２のラジエータ４下流にバルブ（流量制御弁）２１を介装し、ラジエータ４とバルブ２１との間に接続した配管（低温冷却水取出し配管）２２を一方向バルブ２３を介して吸着器１２の熱交換パイプ１２ｂの入口部に接続してある。
次に吸着器１２及び凝縮器１４の空冷手段である冷却用ファン１７について説明する。
吸着器１２に対する冷却用ファンと凝縮器１４に対する冷却用ファンとは、冷却を要するモードが異なるため、別々に設けてもよいが、本実施形態では、冷却用ファン１７を共用してコスト低減を図るため、冷却用ファン１７による冷却用空気の流れ方向の上流側に凝縮器１４を配置し、下流側に吸着器１２を配置するレイアウトとしている。その理由については後述する。

次に作用を説明する。
吸着式冷凍機１１は、蓄冷モード（媒体脱離モード）と放冷モード（媒体吸着モード）とを周期的に繰り返す。
蓄冷モードでは、吸着器１２の出口側（凝縮器１４側）の第１バルブ１３を開き、入口側（蒸発器１５側）の第２バルブ１６を閉じる。そして、吸着器２の加熱のため、エンジン冷却水導入バルブ１９を開く。尚、冷却用ファン１７は蓄冷モード及び放冷モードのいずれにおいても作動させる。

エンジン冷却水導入バルブ１９の開弁により、エンジン１の冷却水出口からの高温冷却水が吸着器１２の熱交換パイプ１２ｂに流入し、ここで吸着剤１２ａを加熱した後、エンジン冷却系２に戻る。
エンジン冷却水による吸着剤１２ａの加熱により、相対湿度が低下して、吸着容量が減少するため、吸着剤１２ａに吸着されていた蒸気が脱離放出される。そして、吸着器１２内の圧力が上昇するため、脱離した蒸気は第１バルブ１３を介して凝縮器１４へと押出され、凝縮器１４にて冷却されて水に戻り、蒸発器１５内に流入して貯留される。

尚、冷却用ファン１７により凝縮器１４を冷却する際に、冷却用ファン１７による送風は凝縮器１４を経て吸着器１２に達するが、冷却用ファン１７による吸着器１２の冷却は、吸着器１２上流側の凝縮器１４にて発生する凝縮熱でキャンセルでき、吸着器１２の加熱の妨げとなることはない。これが冷却ファン１７による冷却風の流れ方向の上流側に凝縮器１４を配置し、下流側に吸着器１２を配置している大きな理由である。

次に放冷モードに移るが、蓄冷モードから放冷モードへ移行する際は、一時的な切換モードを経由する。
切換モードでは、エンジン冷却水導入バルブ１９を閉じ、バルブ（流量制御弁）２１を閉じるか絞って、ラジエータ４出口側より、ラジエータ４により冷却された低温冷却水を一方向バルブ２３を介して吸着器１２内の熱交換パイプ１２ｂ内に導入し、熱交換パイプ１２ｂ内に残っている高温冷却水を一掃する。これは、次の放冷モードでは、エンジン冷却水による吸着器１２の加熱を停止して、空冷するので、熱交換パイプ１２ｂ内に残っている高温冷却水を追い出し、低温冷却水で置換することで、空冷の妨げとならないようにするためである。

尚、この切換モードでは、熱交換パイプ１２ｂ内に滞留している高温冷却水を排出する量だけ、低温冷却水を流せばよいので、熱交換パイプ１２ｂの容量にもよるが、数百ｃｃ程度を想定しており、実際に流す時間は、ほんの一瞬である。より厳密に制御するため、切換モードの動作時間は、例えば、熱交換パイプ１２ｂの吸着器出口温度とラジエータ４の出口温度とがほぼ同一になるまでとしてもよい。あるいは、一方向バルブ２３から吸着器１２入口までの配管（低温冷却水取出し配管）２２と熱交換パイプ１２ｂとを合算した容積（容量）と、エンジン回転数＝ウォータポンプ回転数に比例した吐出容量とから、計算式やテーブルを基に動作時間を決定するようにしてもよい。

熱交換パイプ１２ｂ内の冷却水の置換終了後、バルブ（流量制御弁）２１を開いて、放冷モードに移る。尚、バルブ２１の開放状態では、ラジエータ４出口側のエンジン冷却水は通路抵抗の小さいバルブ２１側へ流れ、一方向バルブ２３側（吸着器１２側）へは流れない。尚、一方向バルブ２３に代えて開閉バルブを設けてもよいし、バルブ２１、２３に代えて、図示ｃ点に三方切換バルブを設けてもよい。

放冷モードでは、吸着器１２の出口側（凝縮器１４側）の第１バルブ１３を閉じ、入口側（蒸発器１５側）の第２バルブ１６を開く。もちろん、エンジン冷却水導入バルブ１９は閉じている。
放冷モードでは、蓄冷モードに対し、吸着器１２への加熱用のエンジン冷却水の流通が停止され、また第１バルブ１３が閉じることで凝縮器１４への蒸気の供給が停止されて凝縮熱の発生がなくなることから、冷却用ファン１７による送風で吸着器１２したがって吸着剤１２ａが冷却される。

吸着剤１２ａの空冷により、相対湿度が増加して、吸着容量が増大するため、吸着器１２内の蒸気が吸着剤１２ａに吸着される。これにより、吸着器１２内の圧力が低下し、この圧力低下は第２バルブ１６を介して蒸発器１５に伝えられる。蒸発器１５内の圧力低下により、蒸発器１５内に貯留されていた水が蒸発し、蒸気は吸着器１２内に移動して吸着剤１２ａに吸着される。尚、吸着剤１２ａでの吸着に伴って吸着熱が発生するが、その熱発生分も含めて冷却用ファン１７により冷却される。

従って、このときの蒸発器１５内での蒸発作用により、熱交換通路１５ａ内を流れる冷媒から熱を奪って、冷媒を冷却することができる。
蒸気圧縮式冷凍機５の凝縮機７側の冷媒が、凝縮器７単体の場合に比べて更に冷却されることで、蒸発器９の入口冷媒のエンタルピ及び乾き度を下げることができるので、冷房能力を向上させることができる。延いては、圧縮機６の吐出流量を減少させることができるので、圧縮機６の消費動力、つまりエンジン１の負荷が低下し、蒸気圧縮式冷凍機５にて必要とする動力を削減することができるので、車両燃費を向上させることができる。

次に再び蓄冷モードに移るが、このときは、切換モードを経由することなく、そのまま、吸着器１２の出口側（凝縮器１４側）の第１バルブ１３を開き、入口側（蒸発器１５側）の第２バルブ１６を閉じる。そして、吸着器１２の加熱のため、エンジン冷却水導入バルブ１９を開く。
尚、蓄冷モードから放冷モードへの切換えは、吸着剤１２ａの媒体脱離完了を検知して行い、放冷モードから蓄冷モードへの切換えは、吸着剤１２ａの媒体吸着完了を検知して行うのが望ましい。すなわち、モードの切換えは、吸着剤１２ａの媒体吸着状態（吸着量）に関連するパラメータ、特に、吸着器１２内の圧力に基づいて行うのが望ましい。但し、圧力以外の温度、湿度などのパラメータを用いてもよいし、実験的に求めた切換周期に基づいて、所定時間毎に切換えるようにしてもよい。

また、冷房要求に基づいて切換えるようにしてもよい。すなわち、冷房要求が低い状態（例えば蒸気圧縮式冷凍機５の停止状態）では、蓄冷モードを実行した後、第１及び第２バルブ１３、１６を共に閉じて待機し、冷房要求が高くなったとき（蒸気圧縮式冷凍機５の運転開始時）に、放冷モードを開始するようにしてもよい。
本実施形態の車両用空調装置は、既存の蒸気圧縮式冷凍機５とエンジン冷却系２とを有する車両に、吸着式冷凍機１１を組み込んで、適宜接続することで、蒸気圧縮式冷凍機５の制御や、エンジン冷却系２の制御に影響を及ぼすことなく、冷凍能力を改善することができる。

すなわち、蒸気圧縮式冷凍機５の冷媒回路の図示ａ、ａ’間に、吸着式冷凍機１１の蒸発器１５側の熱交換通路１５ａを介装するようにし、また、エンジン冷却系２のｂ点、及びｃ、ｃ’間に、吸着式冷凍機１１の吸着器１２側の配管１８、２２、２０を接続するだけで、蒸気圧縮式冷凍機５の制御や、エンジン冷却系２の制御に影響を及ぼすことなく、冷凍能力を改善することができる。

次に具体的なレイアウト例について説明する。
図２は車両用空調装置のレイアウト例を示す車両の側面図、図３は図２のＡ矢視図（平面図）である。
ここで特徴的なことは、吸着式冷凍機１１の凝縮器１４と吸着器１２とを囲んで車両の前後方向に延びる送風ダクト３０が設けられ、送風ダクト３０の最下流側に、冷却用ファン１７として、ブロワーファンが設けられ、これにより送風ダクト３０内に空気流が生起されるようになっている。

ここにおいて、送風ダクト３０における冷却用空気の流れ方向で、上流側に凝縮器１４が配置され、下流側に吸着器１２が配置される。これにより、凝縮器１４の冷却が必要となる蓄冷モード（媒体脱離モード）では、凝縮器１４を十分に冷却できる一方、凝縮熱の発生で吸着器１２の冷却をキャンセルでき、エンジン冷却水による吸着器１２の加熱を妨げることがない。また、吸着器１２の冷却が必要となる放冷モード（媒体吸着モード）では、凝縮器１４での凝縮熱の発生がなくなるので、吸着器１２を十分に冷却することができる。

尚、車速が上がり、凝縮器１４又は吸着器１２を冷却するのに十分な風量を得ることができる場合には、冷却用ファン１７を停止させることにより、冷却用ファン１７での消費電力をなくすことができる。
図４は既存車両へ組込む吸着式冷凍機の側面図、図５は図４のＢ矢視図（平面図）、図６は図４のＣ矢視図（正面図）である。

これらからわかるように、吸着式冷凍機は、アッセンブリ状態でセット可能であるので、設置スペースさえ確保できれば、蒸気圧縮式冷凍機５に対しては、図示のａ、ａ’点で、エンジン冷却系２に対しては、図示のｂ、ｃ、ｃ’点で接続することで、簡単に後付け可能である。しかも、現行機器にほとんど影響を与えることなく冷房能力を向上できるので、極めて快適な搭載性を有する。

本実施形態によれば、吸着器１２の加熱はエンジン冷却水により行い、吸着器１２の冷却は空気により行うことにより、次のような効果が得られる。
ラジエータからのエンジン冷却水を使って、水冷する場合、エンジン負荷が大きい場合には前述のように低温冷却水が得られず、吸着が不可能な場合が発生する。従って、連続的に吸着を行うことができず、結局のところ、エンジン負荷が小さい場合にしか作動させることができない。

これを解決する方法としては、ラジエータを大きくすることが考えられるが、実用的ではない。あるいは、エンジンの運転状態によらず、吸着用の低温冷却水を得るために、水冷専用の熱交換器やポンプ等を設けることも考えられるが、重量面やコスト面から実用的ではない。。
これらに鑑み、吸着器の冷却は、空冷とすることで、エンジン負荷の影響を受けることなく、冷却することができ、常に十分な吸着性能を確保できる。水冷はエンジン負荷状態に依存することから冷却能力が常に変動するが、外気を利用した空冷は安定動作が可能だからである。

また、エンジン冷却水による水冷の場合、放冷時の吸着剤から発生する吸着熱によって加熱された冷却水がエンジンに戻るので、エンジンにとっては良くない状況となる。すなわち、吸着発熱で高温になった水をエンジンに戻すことは、エンジン温度の上昇を招き、車両側での対応策が必要になってしまう。すなわち、冷却水回路を大幅な変更と制御弁の追加等が必要となる。

この点、空冷とすることで、エンジン冷却性能への悪影響を防止し、エンジン側での対策も不要とすることができる。すなわち、空気回路は別に必要となるが、現行の冷却水回路の変更箇所を極めて少なくすることができる。
その一方、吸着器１２の加熱は、熱容量の大きいエンジン冷却水により行うので、熱伝達に優れ、すばやく加熱でき、十分な脱離性能を確保することができる。これにより、蓄冷モード（媒体脱離モード）の時間を短縮でき、その分、放冷モードの時間割合を増加させ、冷房能力を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、蓄冷モードでの吸着器１２の加熱は、吸着器加熱用の配管（熱交換パイプ１２ｂ）にエンジン冷却後・ラジエータ流入前の高温冷却水を供給することにより行い、蓄冷モードから放冷モードへの切換時に、前記配管（１２ｂ）にラジエータ通過後の低温冷却水を供給して前記配管（１２ｂ）内の高温冷却水を排出する切換モードを有することにより、吸着器１２の加熱から冷却（空冷）への切換えをより速やかに行うことができる。

また、本実施形態によれば、吸着器冷却用の空気の流れ方向上流側に凝縮器１４を配置し、下流側に吸着器１２を配置して、蓄冷モード及び放冷モードのいずれにおいても空気を流す構成とすることにより、放冷モードでの吸着器１２の冷却と蓄冷モードでの凝縮器１４の冷却とを１つの空冷手段により、他に悪影響を与えることなく実施でき（特に蓄冷時に凝縮器１４から奪った熱を吸着器１２に与えることで吸着器１２が冷却されることを抑制）、軽量・コンパクト化、コスト低減等を図ることができる。

また、本実施形態によれば、蓄冷モードと放冷モードとの切換えは、吸着器１２内の吸着剤の吸着状態に基づいて行うことにより、適切なタイミングで切換えを行うことができる。
また、本実施形態によれば、蒸気圧縮式冷凍機５は、圧縮機６、凝縮器７、減圧手段（膨張弁８）、及び蒸発器９を含んで構成され、吸着式冷凍機１１の蒸発器１５は、蒸気圧縮式冷凍機５の凝縮器７の後段に配置されることにより、効率良く、冷媒を冷却して冷房性能を向上させることができる。但し、吸着式冷凍機１１の蒸発器１５の配置位置はこれに限るものではなく、蒸気圧縮式冷凍機５の冷媒回路にて吸着媒体の蒸発により蒸気圧縮式冷凍機５の冷媒を冷却できる位置であればよい。

また、本実施形態によれば、吸着器１２は、吸着剤収納空間の内部に加熱用のエンジン冷却水が流通可能な熱交換パイプ１２ｂが配設され、吸着剤収納空間の外壁部に空冷用の放熱フィン１２ｃが設けられる構成としたことにより、エンジン冷却水による加熱と外気による冷却とを効率的に行うことができる。
尚、以上の説明では、吸着器１２の加熱はエンジン冷却水により行うものとして説明したが、エンジン冷却水以外の、エンジン廃熱、例えば排気熱を用いるようにしてもよい。更に、エンジン以外の、車両用駆動源の廃熱、例えば、燃料電池車や電気自動車の車輪駆動用モータやモータ駆動用インバータ、燃料電池車の燃料電池等から発生する廃熱を用いるようにしてもよい。

また、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。

１ エンジン
２ エンジン冷却系
３ ウォータポンプ
４ ラジエータ
５ 蒸気圧縮式冷凍機
６ 圧縮機
７ 凝縮器
８ 膨張弁
９ 蒸発器
１０ 冷却用ファン
１１ 吸着式冷凍機
１２ 吸着器
１２ａ 吸着剤
１２ｂ 熱交換パイプ
１２ｃ 放熱フィン
１３ 第１バルブ
１４ 凝縮器
１５ 蒸発器（過冷却熱交換器）
１５ａ 熱交換通路
１６ 第２バルブ
１７ 冷却用ファン
１８ 配管（高温冷却水取出し配管）
１９ バルブ（エンジン冷却水導入バルブ）
２０ 配管
２１ バルブ（流量制御弁）
２２ 配管（低温冷却水取出し配管）
２３ 一方向バルブ
３０ 送風ダクト

Claims (8)

1. 蒸気圧縮式冷凍機を備える車両用空調装置であって、
   吸着器の加熱により、前記吸着器に吸着されている媒体を脱離凝縮させる蓄冷モードと、前記吸着器の冷却により、前記吸着器に媒体を蒸発吸着させる放冷モードとを有する吸着式冷凍機を備え、
   前記吸着式冷凍機の蒸発部は、前記蒸気圧縮式冷凍機の冷媒回路に組み込まれて、前記媒体の蒸発により冷媒を冷却するように構成され、
   前記吸着器の加熱は車両用駆動源の廃熱により行い、前記吸着器の冷却は空気により行うことを特徴とする車両用空調装置。
2. 蒸気圧縮式冷凍機を備える車両用空調装置であって、
   冷却されることにより媒体を吸着し、加熱されることにより媒体を脱離する吸着器と、該吸着器の媒体出口に接続される凝縮部と、該凝縮部の媒体出口に接続されると共に前記吸着器の媒体入口へ接続される蒸発器とを含んで構成され、前記吸着器の加熱により、前記吸着器に吸着されている媒体を脱離させ、前記凝縮部にて凝縮液化して前記蒸発器内に貯留する蓄冷モードと、前記吸着器の冷却により、前記吸着器に媒体を吸着し、これに伴って前記蒸発器にて媒体を蒸発させる放冷モードとを有する吸着式冷凍機を備え、
   前記吸着式冷凍機の蒸発器は、前記蒸気圧縮式冷凍機の冷媒回路に組み込まれて、前記媒体の蒸発により冷媒を冷却するように構成され、
   前記吸着器の加熱は車両用駆動源の廃熱により行い、前記吸着器の冷却は空気により行うことを特徴とする車両用空調装置。
3. 前記車両用駆動源の廃熱は、エンジン冷却水であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用空調装置。
4. 前記蓄冷モードでの前記吸着器の加熱は、吸着器加熱用の配管にエンジン冷却後・ラジエータ流入前の高温冷却水を供給することにより行い、
   前記蓄冷モードから前記放冷モードへ切換えする前に、前記配管にラジエータ通過後の低温冷却水を供給して前記配管内の高温冷却水を排出する切換モードを有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
5. 吸着器冷却用の空気の流れ方向上流側に凝縮部を配置し、下流側に前記吸着器を配置して、前記蓄冷モード及び前記放冷モードのいずれにおいても空気を流すことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 前記蓄冷モードと前記放冷モードとの切換えは、前記吸着器内の吸着剤の吸着状態に基づいて行うことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
7. 前記蒸気圧縮式冷凍機は、圧縮機、凝縮器、減圧手段、及び蒸発器を含んで構成され、
   前記吸着式冷凍機の蒸発器は、前記蒸気圧縮式冷凍機の凝縮器の後段に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
8. 前記吸着器は、吸着剤収納空間の内部にエンジン冷却水が流通可能な熱交換パイプが配設され、吸着剤収納空間の外壁部に空冷用の放熱フィンが設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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