JP2019189044A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室内の空調状況によらずヒータコアを介してエンジンを冷却することができる車両用空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置１０は、車室１８の内部で空調される空調空気１５が流通する空調風路１２と、空調空気１５を冷却する冷却器１３と、ヒータコア１４を冷却する冷却空気１６が流通する冷却風路１７と、を具備する。車両用空調装置１０は、更に、車室１８の空調状況に応じて、空調風路１２を少なくとも部分的に遮蔽する遮蔽装置１９と、車室１８の空調状況に応じて、ヒータコア１４の空調風路１２への露出を調整し、且つ、冷却風路１７を少なくとも部分的に遮蔽するヒータコア１４と、を具備する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用空調装置に関し、特に、車室内の空調およびヒータコアの冷却を効率的に行うことができる車両用空調装置に関する。

一般的な車両用エアコンでは、冷凍サイクルのエバポレータとヒータコアとを用いて、車両の車室を空調している。具体的には、車室を冷房する際にはエバポレータで車室内空気を冷却し、車室を暖房する際にはヒータコアで車室内空気を昇温している。更に、車室内を除湿する際には、車室内空気をエバポレータで一旦冷却した後にヒータコアで昇温する。係る構成の車両用エアコンは、以下の特許文献１ないし特許文献３等に記載されている。

特開２００４−１７５１５９号公報 特開２００４−１６７０号公報 特開２００３−２９１６２５公報

しかしながら、上記した一般的な車両用空調装置では、エンジンを冷却する能力を高めつつ車両用エアコンの空調能力を向上することが簡単ではなかった。

具体的には、ヒータコアには、暖房時および除湿時には車室内空気が送風されるが、冷房時にはヒータコアには車室内空気は送風されない。よって、冷房時にヒータコアは熱交換されないで、冷房時にヒータコアを経由してエンジンを冷却することができない。このことから、エンジンを冷却する冷却性能を向上することは簡単ではなかった。

更に、ヒータコアと熱交換された空気の全ては車室に送風されるため、冷却時にヒータコアと車室内空気とを熱交換すると、冷房運転を阻害してしまう課題があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、車室内の空調状況に関わらずヒータコアを介してエンジンを冷却することができる車両用空調装置を提供することにある。

本願発明の車両用空調装置は、車室に送風される空調空気が流通する空調風路と、前記空調風路に介装されて前記空調空気を冷却する冷却器と、ヒータコアを冷却する冷却空気が流通する冷却風路と、前記車室の空調状況に応じて、前記空調風路を少なくとも部分的に遮蔽する遮蔽装置と、前記車室の空調状況に応じて、前記ヒータコアの前記空調風路への露出を調整し、且つ、前記冷却風路を少なくとも部分的に遮蔽する遮蔽切替装置と、を具備することを特徴とする。

また、本願発明の車両用空調装置では、冷房運転の際に、前記遮蔽装置は、前記空調風路を開放状態とし、前記遮蔽切替装置は、前記ヒータコアを前記空調風路から待避させ、且つ、前記ヒータコアを前記冷却風路に露出させることを特徴とする。

また、本願発明の車両用空調装置では、除湿運転の際に、前記遮蔽切替装置は、前記ヒータコアの一部分を前記空調風路に露出させ、前記ヒータコアの他の一部分を前記冷却風路に露出させることを特徴とする。

また、本願発明の車両用空調装置では、暖房運転の際に、前記遮蔽装置は、前記空調空気の大部分が前記ヒータコアを通過するように前記空調風路を遮蔽し、前記遮蔽切替装置は、前記ヒータコアの大部分を前記空調風路に露出させ、前記ヒータコアを前記冷却風路から待避させることを特徴とする。

また、本願発明の車両用空調装置では、前記遮蔽装置および前記遮蔽切替装置は、一つの駆動装置で駆動されることを特徴とする。

また、本願発明の車両用空調装置では、前記ヒータコアを通過した前記冷却空気を、前記冷却風路を経由して車外に放出することを特徴とする。

また、本願発明の車両用空調装置では、前記ヒータコアに、常に、前記空調空気または前記冷却空気が送風されることを特徴とする。

また、本願発明の車両用空調装置では、前記冷却風路の前記冷却空気を送風する送風機を更に具備することを特徴とする。

また、本願発明の車両用空調装置では、空調状態を遷移する際に、前記遮蔽装置と前記遮蔽切替装置とは、同じ方向に向かって変位することを特徴とする。

また、本願発明の車両用空調装置では、前記遮蔽切替装置は、前記車室が空調されていない際は、前記冷却風路を開状態とすることを特徴とする。

また、本願発明の車両用空調装置では、前記遮蔽装置と前記遮蔽切替装置とは、独立して駆動されることを特徴とする。

本願発明の車両用空調装置は、車室に送風される空調空気が流通する空調風路と、前記空調風路に介装されて前記空調空気を冷却する冷却器と、ヒータコアを冷却する冷却空気が流通する冷却風路と、前記車室の空調状況に応じて、前記空調風路を少なくとも部分的に遮蔽する遮蔽装置と、前記車室の空調状況に応じて、前記ヒータコアの前記空調風路への露出を調整し、且つ、前記冷却風路を少なくとも部分的に遮蔽する遮蔽切替装置と、を具備することを特徴とする。従って、車室内の空調に用いられる空調風路とは別にヒータコアを冷却する空気が流通する冷却風路を具備することで、冷房運転時に於いても冷却風路に空気を送風することでヒータコアを冷却することができる。よって、空調の運転状況によらず、ヒータコアを冷却し、ひいてはエンジンを冷却することができる。

また、本願発明の車両用空調装置では、冷房運転の際に、前記遮蔽装置は、前記空調風路を開放状態とし、前記遮蔽切替装置は、前記ヒータコアを前記空調風路から待避させ、且つ、前記ヒータコアを前記冷却風路に露出させることを特徴とする。従って、冷房運転の際に、ヒータコアを冷気が流通する空調風路から待避させることで、冷却効率の低下を抑制できる。更に、ヒータコアを冷却風路に露出させることで、冷房運転であっても、冷却風路を流通する冷却空気でヒータコアを冷却することができる。

また、本願発明の車両用空調装置では、除湿運転の際に、前記遮蔽切替装置は、前記ヒータコアの一部分を前記空調風路に露出させ、前記ヒータコアの他の一部分を前記冷却風路に露出させることを特徴とする。従って、遮蔽切替装置がヒータコアの一部分を空調風路に露出させることで、冷却後の空調空気をヒータコアで好適に加熱することができる。また、遮蔽切替装置がヒータコアの他の一部分を冷却風路に露出させることで、除湿運転時であってもヒータコアを好適に冷却することができる。

また、本願発明の車両用空調装置では、暖房運転の際に、前記遮蔽装置は、前記空調空気の大部分が前記ヒータコアを通過するように前記空調風路を遮蔽し、前記遮蔽切替装置は、前記ヒータコアの大部分を前記空調風路に露出させ、前記ヒータコアを前記冷却風路から待避させることを特徴とする。従って、空調空気の略全部がヒータコアを通過するようにすることで、ヒータコアから発せられる熱で車室の内部を好適に暖めることができる。更に、冷却風路からヒータコアを待避することでヒータコアから車外に熱が放出されてしまうことを抑止することができる。

また、本願発明の車両用空調装置では、前記遮蔽装置および前記遮蔽切替装置は、一つの駆動装置で駆動されることを特徴とする。従って、遮蔽装置および遮蔽切替装置を動作させるために個別の駆動装置を用意する必要が無いので、コスト上昇を抑制することができる。

また、本願発明の車両用空調装置では、前記ヒータコアを通過した前記冷却空気を、前記冷却風路を経由して車外に放出することを特徴とする。従って、ヒータコアと熱交換することで昇温した冷却空気が、不必要に車室に送風されてしまうことを防止することができる。

また、本願発明の車両用空調装置では、前記ヒータコアに、常に、前記空調空気または前記冷却空気が送風されることを特徴とする。従って、空調装置が暖房運転であっても、冷房運転であっても、常にヒータコアからの放熱を促進し、エンジンを効果的に冷却することができる。

また、本願発明の車両用空調装置では、前記冷却風路の前記冷却空気を送風する送風機を更に具備することを特徴とする。従って、車両が停止状態でも、送風機で送風した冷却空気でヒータコアを冷却することができる。

また、本願発明の車両用空調装置では、空調状態を遷移する際に、前記遮蔽装置と前記遮蔽切替装置とは、同じ方向に向かって変位することを特徴とする。従って、一つの駆動装置で、遮蔽装置および遮蔽切替装置を駆動することができる。

また、本願発明の車両用空調装置では、前記遮蔽切替装置は、前記車室が空調されていない際は、前記冷却風路を開状態とすることを特徴とする。従って、車室が空調されていない場合であっても、冷却風路を流通する冷却空気でヒータコアを冷却することができる。

また、本願発明の車両用空調装置では、前記遮蔽装置と前記遮蔽切替装置とは、独立して駆動されることを特徴とする。従って、エンジンを冷却する冷却水の水温が低い際に暖房運転する場合、遮蔽装置とは独立して遮蔽切替装置を駆動させ、ヒータコアを空調風路から待避させ、空調空気が不必要に冷却されてしまうことを防止することができる。

本発明の実施形態に係る車両用空調装置が組み込まれた車両の全部を示す側方断面図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置の構成を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置の冷房運転状況を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置の除湿運転状況を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置の暖房運転状況を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置の他の暖房運転状況を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置の具体的構成を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は暖房運転状態の車両用空調装置を示す図であり、（Ｃ）および（Ｄ）は冷房運転状態の車両用空調装置を示す図である。

以下、図を参照して本実施形態に係る車両用空調装置１０を説明する。以下の説明では、同一の部材には原則的に同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。

図１を参照して、車両１１には車室１８を冷却する車両用空調装置１０を備えている。車両用空調装置１０は、冷却器１３およびヒータコア１４を備えており、具体的な構成は図２を参照して後述する。車両１１は更に、エンジン３０およびラジエタ３１を備えている。エンジン３０とラジエタ３１とは、ここでは図示しないダクトを介して接続されており、エンジン３０が運転することで発生する熱の一部は、この図示しないダクトを流通する冷却水を経由してラジエタ３１に輸送される。ラジエタ３１は、冷却水と車外空気とを熱交換する。これにより、ラジエタ３１によりエンジン３０が冷却される。

冷却器１３は、車室１８の内部の空気である空調空気１５と熱交換することで、空調空気１５を冷却する。冷却器１３で冷却された空調空気１５は、車両用空調装置１０の送風作用で車室１８を循環する。

ヒータコア１４は、ここでは図示しないダクトでエンジン３０と接続されており、エンジン３０を冷却する冷却水がヒータコア１４に連続的に供給される。ヒータコア１４は、車外から導入される外気である冷却空気１６と冷却水とを熱交換することで、冷却水を冷却する。これによりエンジン３０を冷却することができる。ヒータコア１４にて熱交換することで昇温した冷却空気１６は車外に放出される。

図２の模式図を参照して、車両用空調装置１０の構成を詳述する。車両用空調装置１０は、空調風路１２と、冷却風路１７と、冷却器１３と、遮蔽装置１９と、ヒータコア１４と、遮蔽切替装置２０と、空調制御部２１と、を主要に具備している。車両用空調装置１０は、上記したように、車両用空調装置１０の車室１８を調温し、更に、エンジン３０を冷却する装置である。

空調風路１２は、車室１８の内部に存在する空気である空調空気１５が送風される径路である。空調風路１２には、ブロア２５および冷却器１３が介装されている。ブロア２５は、図示しないモータで回転するファンであり、空調空気１５を冷却器１３に向かって送風する。空調風路１２の紙面上に於ける右方側端部は、空調空気１５を車室１８に吹き出す吹出孔と繋がっている。一方、空調風路１２の紙面上における左方側端部は、上記した車室１８から車両用空調装置１０に帰還する冷却空気１６が通過する帰還口に繋がっている。

ここで、車両用空調装置１０を構成する冷却器１３、遮蔽装置１９、遮蔽切替装置２０は、空調風路１２を部分的に拡径したチャンバ２８に備えられる。

冷却風路１７は、車外から導入した冷却空気１６が送風される径路である。冷却風路１７には、ヒータコア１４が介装されている。冷却風路１７の紙面上に於ける右方側の端部は、冷却空気１６を車外に放出する放出口に繋がっている。一方、冷却風路１７の紙面上に於ける左方側の端部は、冷却空気１６を冷却風路１７に取り入れる導入口に繋がっている。この図示しない導入口は、例えば、車両１１の前端部に形成されている。車両１１が走行することで発生する風により、冷却風路１７には冷却空気１６が導入される。また、冷却風路１７のヒータコア１４よりも上流側に、送風機２７を介装することもできる。送風機２７を介装することで、車両１１が停車している状態であっても、送風機２７で冷却風路１７に冷却空気１６を強制的に送風し、ヒータコア１４と冷却空気１６とを熱交換することができる。

車両用空調装置１０では、遮蔽装置１９およびヒータコア１４が配設された部分で、空調風路１２と冷却風路１７とが隣接している。係る構成とすることで、後述する遮蔽切替装置２０で、ヒータコア１４を空調風路１２および冷却風路１７に適宜露出させることができる。更に、係る構成にすることで、遮蔽装置１９と遮蔽切替装置２０とを隣接させることができ、遮蔽切替装置２０および遮蔽装置１９を単一の駆動装置２６で駆動することができる。

冷却器１３は、所謂蒸発器であり、ここでは図示しない圧縮機、凝縮器および膨張手段と蒸気圧縮方式の冷凍サイクルを形成している。冷凍サイクルを構成する各機器は冷媒配管を経由して接続されている。冷却器１３は、空調空気１５と熱交換することで空調空気１５を冷却し、係る冷却機能により車室１８は所定温度に冷却される。

遮蔽装置１９は、チャンバ２８の内部を適宜遮蔽する壁状部材である。遮蔽装置１９は、空調空気１５の流れに対して直交する方向、即ち紙面上に於ける上下方向に沿って移動する。遮蔽装置１９は、このように移動することで、ヒータコア１４の上方の空調風路１２を、適宜塞いでいる。ここで、遮蔽装置１９は、ミックスドアとも称される。

遮蔽装置１９を上昇させて解放状態とすることで、遮蔽装置１９とヒータコア１４との間に間隙が形成され、ヒータコア１４を避けて空調風路１２を流通する風路を形成する。このようにすることで、冷却器１３で冷却された空調空気１５を、ヒータコア１４で昇温されることなく、車室１８に送風することができる。

一方、遮蔽装置１９を下降させて遮蔽状態とすることで、ヒータコア１４を避けて空調風路１２を流通する風路を塞ぐ。このようにすることで、空調風路１２を流通する空調空気１５の略全部をヒータコア１４に通過させ、空調空気１５とヒータコア１４とを熱交換させ、ヒータコア１４で加熱された空調空気１５を車室１８に送風することができる。

遮蔽切替装置２０は、空調風路１２と冷却風路１７とを区切る区切壁の一部として形成されている。換言すると、遮蔽切替装置２０は、車両用空調装置１０の空調状況に応じて回動する可動壁である。遮蔽切替装置２０は、冷却空気１６および空調空気１５の流れに於いて、ヒータコア１４の上流側および下流側に２つが配設されている。遮蔽切替装置２０は、ヒータコア１４から離隔する側に回動支持部を有し、ヒータコア１４に接近する側に自由端を有している。遮蔽切替装置２０の自由端は、ヒータコア１４に略接触している。

上記した遮蔽装置１９および遮蔽切替装置２０の開閉動作は、駆動装置２６で駆動される。駆動装置２６は、例えばモータを駆動源として、遮蔽装置１９および遮蔽切替装置２０を同一方向に駆動する。

空調制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなり、車両用空調装置１０全体の動作を制御する。空調制御部２１の入力側端子は、操作スイッチ２２、車外温度センサ２３および車室内温度センサ２４に接続されている。空調制御部２１の出力側端子は、ブロア２５および駆動装置２６等に接続されている。空調制御部２１と、車両用空調装置１０の各機器とは、図の点線で示す導線を介して電気的に接続されている。

操作スイッチ２２は、図示しないインストルメントパネルに配設され、乗員が操作スイッチ２２を操作することで、空調制御部２１は、冷房運転、暖房運転、除湿運転を切り替える。更に、乗員が操作スイッチ２２を操作することで、空調制御部２１は、車室１８の室内温度が所定温度となるように、車両用空調装置１０を構成する各機器を制御する。更に、空調制御部２１は、駆動装置２６を制御することで、遮蔽装置１９および遮蔽切替装置２０の開閉動作を駆動する。

車外温度センサ２３は、車両１１の車外の温度を計測するセンサであり、車外温度を示す情報を空調制御部２１に入力する。同様に、車室内温度センサ２４は、車室１８の内部温度を計測するセンサであり、車室１８の室内温度を示す情報を空調制御部２１に入力する。

上記した車両用空調装置１０の運転動作を以下に説明する。

図３を参照して、車両用空調装置１０を冷房運転する動作を説明する。ここでは、駆動装置２６が、遮蔽装置１９および遮蔽切替装置２０の自由端を上方に引き上げることで、遮蔽装置１９を空調風路１２から待避させ、ヒータコア１４を冷却風路１７側に露出させている。

具体的には、駆動装置２６が遮蔽装置１９を空調風路１２のチャンバ２８から上方に待避させることで、チャンバ２８の内部を空調空気１５は自由に流通することができる。

また、駆動装置２６が遮蔽切替装置２０の自由端側を上方に上昇させると、遮蔽切替装置２０は回動する。この結果、遮蔽切替装置２０の自由端側は、ヒータコア１４の上端付近に略接触する。

車両用空調装置１０を冷房運転する際には、上記した空調制御部２１の指示に基づいて、冷凍サイクルを運転することで冷却器１３を冷却し、ブロア２５を運転することで空調風路１２に空調空気１５を送風し、冷却風路１７に冷却空気１６を送風する。

このようにすると、ブロア２５で送風され、冷却器１３で冷却された空調空気１５は、遮蔽装置１９で遮られることなく、チャンバ２８を紙面上右方に向かって流通し、車室１８に送風される。即ち、ブロア２５の送風力で車室１８を循環する空調空気１５を、冷却器１３が冷却することで、車室１８の室内温度を所定の温度に冷却する。この結果、車両１１に搭乗する乗員は爽快感を感じることができる。また、遮蔽切替装置２０がヒータコア１４を空調風路１２から遮蔽することで、冷却器１３で冷却された空調空気１５は、ヒータコア１４では原則的に熱交換しない。

一方、冷却風路１７に冷却空気１６が送風されると、ヒータコア１４を流通する冷却水と冷却空気１６とが熱交換する。この結果、ヒータコア１４を流通する冷却水が冷却され、ひいては上記したエンジン３０が冷却される。ヒータコア１４と熱交換することで昇温した冷却空気１６は、車室１８に導入されることなく、冷却風路１７を経由して車外に放出される。

このように、本実施形態に係る車両用空調装置１０では、冷房運転時に於いて、空調空気１５とヒータコア１４とを遮蔽切替装置２０で分離している。よって、冷却器１３で冷却された空調空気１５が、不用意にヒータコア１４で昇温されることがなく、冷房効率を向上させることができる。また、冷房時であっても、冷却風路１７を流通する冷却空気１６と、ヒータコア１４を流通する冷却水とを熱交換し、上記したエンジン３０を冷却することができる。よって、ラジエタ３１の大型化を抑制して、夏期に於けるエンジン３０の冷却能力を向上することができる。

また、遮蔽装置１９と遮蔽切替装置２０とは隣接しており、更に、遮蔽切替装置２０の自由端と遮蔽装置１９とは共に上方に移動することから、単一の駆動装置２６で両者を容易に駆動することができる。よって、大がかりな駆動機構を追加することなく、遮蔽装置１９および遮蔽切替装置２０を駆動することが出来る。

図４を参照して、車両用空調装置１０を除湿運転する動作を説明する。ここでは、図３に示した冷房運転時と比較すると、駆動装置２６が、遮蔽装置１９および遮蔽切替装置２０の自由端を下降させる。

このようにすると、遮蔽装置１９の下端とヒータコア１４の上端との間には間隙が形成されているので、空調空気１５の一部はこの間隙を流通する。これにより、車両用空調装置１０を経た後の空調空気１５の温度を調整することができる。

また、駆動装置２６が遮蔽切替装置２０の自由端側を下降させると、遮蔽切替装置２０は回動する。この結果、遮蔽切替装置２０の自由端側は、ヒータコア１４の略中央付近に略接触する。係る構成により、ヒータコア１４の上方部分はチャンバ２８に露出し、ヒータコア１４の下方部分は冷却風路１７に露出する。この除湿運転状態でも、空調風路１２と冷却風路１７とは遮蔽切替装置２０で区画されている。

車両用空調装置１０を除湿運転する際には、上記した空調制御部２１の指示に基づいて、冷凍サイクルを運転することで冷却器１３を冷却し、ブロア２５を運転することで空調風路１２に空調空気１５を送風し、冷却風路１７に冷却空気１６を送風する。

このようにすると、ブロア２５で送風され、冷却器１３で冷却された空調空気１５の一部は、ヒータコア１４と空調空気１５との間隙を通過する。また、冷却器１３で冷却された空調空気１５の他の一部はヒータコア１４と熱交換することで昇温する。ヒータコア１４の下流側で、上記した間隙を通過した冷たい空調空気１５と、ヒータコア１４と熱交換した暖かい空調空気１５とが混合されることで、湿度が低い空調空気１５が形成され、乾いた状態の空調空気１５は車室１８に送風される。即ち、車室１８の内部の空調空気１５を、冷却器１３およびヒータコア１４で、冷却および加熱することで、車室１８が除湿される。

一方、冷却風路１７に冷却空気１６が送風されると、ヒータコア１４を流通する冷却水と冷却空気１６とが熱交換し、ヒータコア１４を流通する冷却水が冷却され、ひいては上記したエンジン３０が冷却される。ヒータコア１４と熱交換することで昇温した冷却空気１６は、車外に放出される。

このように、本実施形態に係る車両用空調装置１０では、除湿運転時に於いて、ヒータコア１４を部分的に空調風路１２に露出させることで、冷却後の空調空気１５を暖めて、空調空気１５の湿度を低下させている。更に、除湿運転時であっても、ヒータコア１４の他の部分は冷却風路１７に露出している。よって、冷却風路１７を流通する冷却空気１６と、ヒータコア１４を流通する冷却水とを熱交換し、上記したエンジン３０を冷却することができる。

また、上記と同様に、遮蔽切替装置２０の自由端と遮蔽装置１９とを共に下方に移動することから、単一の駆動装置２６で両者を駆動することができる。

図５を参照して、車両用空調装置１０を暖房運転する動作を説明する。ここでは、図４に示した冷房運転時と比較すると、駆動装置２６が、遮蔽装置１９および遮蔽切替装置２０の自由端を更に下降させる。

このようにすると、遮蔽装置１９が充分に下降し、遮蔽装置１９の下端がヒータコア１４の上端に当接し、遮蔽装置１９とヒータコア１４との間に間隙が存在しない。

また、駆動装置２６が遮蔽切替装置２０の自由端側を下降させている。これにより、遮蔽切替装置２０は、両端の軸を中心として更に回動する。この結果、遮蔽切替装置２０の自由端側は、ヒータコア１４の下端に略接触する。即ち、遮蔽切替装置２０により冷却風路１７が閉鎖される。係る構成により、ヒータコア１４は、冷却風路１７から待避し、略全体が空調風路１２に露出する。

車両用空調装置１０を暖房運転する際には、上記した空調制御部２１の指示に基づいて、冷凍サイクルを停止することで冷却器１３を冷却せず、ブロア２５を運転することで空調風路１２に空調空気１５を送風する。

このようにすると、ブロア２５で送風された空調空気１５の大部分はヒータコア１４を通過し、ヒータコア１４と熱交換することで昇温する。ここではヒータコア１４のほぼ全部が空調風路１２に露出しているので、空調空気１５を効果的に昇温することができる。ヒータコア１４で昇温された空調空気１５は、車室１８に送風される。ブロア２５で空調空気１５を循環させながら、空調空気１５を昇温することで、車室１８の室内温度を所定温度まで上昇させ、車室１８に搭乗する乗員の快適性を向上することができる。

一方、冷却風路１７は遮蔽切替装置２０で遮蔽されているので、冷却風路１７の内部の冷却空気１６と空調空気１５とは熱交換しない。

また、上記したように、遮蔽切替装置２０の自由端と遮蔽装置１９とを共に最下端に移動することから、単一の駆動装置２６で両者を駆動することができる。

図６を参照して、車両用空調装置１０を暖房運転の他の動作を説明する。ここでは、遮蔽装置１９と遮蔽切替装置２０との連動が解かれており、遮蔽装置１９は駆動装置２６で駆動され、遮蔽切替装置２０は別の駆動装置２９で駆動される。

駆動装置２６は、遮蔽装置１９を下降させ、ヒータコア１４の上端部分を遮蔽装置１９で塞ぎ、更に、チャンバ２８と遮蔽装置１９との間に間隙が形成されている。一方、駆動装置２９は、遮蔽切替装置２０の自由端を下降させ、冷却風路１７を閉塞している。

車両用空調装置１０を暖房運転する際には、上記した空調制御部２１の指示に基づいて、ブロア２５を運転することで空調風路１２に空調空気１５を送風する。このようにすると、ブロア２５で送風された空調空気１５の一部分は、ヒータコア１４と熱交換することで昇温される。一方、空調空気１５の他の一部分は、チャンバ２８と遮蔽装置１９との間隙を経由する。このような空調空気１５は、空調風路１２を経由して車室１８に送風される。

一方、冷却風路１７は遮蔽切替装置２０で閉鎖されているので、冷却風路１７の内部の冷却空気１６は、ヒータコア１４に接しない。

上記のように、遮蔽装置１９と遮蔽切替装置２０との連動を解いて個別に駆動することで、例えば、外気の温度状況に応じて車両用空調装置１０を運転することができる。

具体的には、外気温が極めて低い場合、その外気温を冷却空気１６として取り込むと、ヒータコア１４を流通する冷却水が不必要に冷やされてしまう恐れがある。そこで、ここでは、駆動装置２９で遮蔽切替装置２０を駆動し、遮蔽切替装置２０で冷却風路１７を閉鎖する。これにより、低温の冷却空気１６がヒータコア１４に接触せず、ヒータコア１４を流通する冷却水が不用意に冷やされることを抑止できる。

一方、遮蔽装置１９は、車室１８に供給される空調空気１５を所定の温度にするべく、駆動装置２６で個別に駆動される。上記したように、遮蔽装置１９は、ヒータコア１４を部分的に塞ぎ、チャンバ２８との間に間隙を形成している。よって、空調空気１５の一部はヒータコア１４と熱交換し、空調空気１５の他の一部は遮蔽装置１９とチャンバ２８との間隙を通過する。その後、空調空気１５は、空調風路１２を経由して車室１８に送風される。

上記のように、遮蔽装置１９と遮蔽切替装置２０とを個別に駆動することで、外気である冷却空気１６の流入を遮断した状態で、空調空気１５を個別に温度調整することができる。

図７を参照して、上記した車両用空調装置１０の具現化の一例を説明する。図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、暖房運転状態の車両用空調装置１０を示す斜視図および側方断面図である。図７（Ｃ）および図７（Ｄ）は、冷房運転状態の車両用空調装置１０を示す斜視図および側方断面図である。

図７（Ａ）および図７（Ｂ）を参照して、駆動装置２６は、遮蔽装置１９および遮蔽切替装置２０を上下方向から挟む位置に配設される。駆動装置２６は、柔軟性を有する素材の巻き取りおよび送り出しを行う機構であり、遮蔽装置１９および遮蔽切替装置２０を上下方向に移動させている。ここでは、駆動装置２６は、紙面上左方に配置される遮蔽切替装置２０のみに連結されているが、ここでは図示しないリンク機構を介して、駆動装置２６の駆動力は、紙面上右側の遮蔽切替装置２０にも伝達される。

図７（Ｂ）を参照して、駆動装置２６は、遮蔽装置１９および遮蔽切替装置２０を下降させることで、遮蔽切替装置２０の自由端を冷却風路１７の下側面に接触させ、遮蔽装置１９の下端をヒータコア１４の上端に接触させている。係る構成とすることで、空調空気１５は、ヒータコア１４により昇温された後に、上記した車室１８に送風される。一方、冷却風路１７は、遮蔽切替装置２０で遮蔽されているので、冷却風路１７を経由した冷却空気１６は、ヒータコア１４とは熱交換しない。

図７（Ｃ）および図７（Ｄ）を参照して、冷房運転では、駆動装置２６が、遮蔽装置１９および遮蔽切替装置２０の自由端を上昇させる。これにより、遮蔽装置１９は空調風路１２から待避し、遮蔽装置１９は空調風路１２を遮蔽しない。一方、遮蔽切替装置２０の自由端は、冷却風路１７の上側面に当接している。係る構成とすることで、空調風路１２を流通する空調空気１５は冷却器１３で充分に冷却される。また、冷却風路１７を送風される冷却空気１６により、ヒータコア１４を流通する冷却水を冷却することができる。

ここで、車両用空調装置１０が空調動作を行っていない場合は、遮蔽切替装置２０は、ヒータコア１４の全部または一部を冷却風路１７に露出させている。このようにすることで、ヒータコア１４が冷却空気１６と熱交換することで、エンジンを更に好適に冷却することができる。

以上、本発明の実施形態を示したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

１０ 車両用空調装置
１１ 車両
１２ 空調風路
１３ 冷却器
１４ ヒータコア
１５ 空調空気
１６ 冷却空気
１７ 冷却風路
１８ 車室
１９ 遮蔽装置
２０ 遮蔽切替装置
２１ 空調制御部
２２ 操作スイッチ
２３ 車外温度センサ
２４ 車室内温度センサ
２５ ブロア
２６ 駆動装置
２７ 送風機
２８ チャンバ
２９ 駆動装置
３０ エンジン
３１ ラジエタ

Claims (11)

1. 車室に送風される空調空気が流通する空調風路と、
   前記空調風路に介装されて前記空調空気を冷却する冷却器と、
   ヒータコアを冷却する冷却空気が流通する冷却風路と、
   前記車室の空調状況に応じて、前記空調風路を少なくとも部分的に遮蔽する遮蔽装置と、
   前記車室の空調状況に応じて、前記ヒータコアの前記空調風路への露出を調整し、且つ、前記冷却風路を少なくとも部分的に遮蔽する遮蔽切替装置と、を具備することを特徴とする車両用空調装置。
2. 冷房運転の際に、
   前記遮蔽装置は、前記空調風路を開放状態とし、
   前記遮蔽切替装置は、前記ヒータコアを前記空調風路から待避させ、且つ、前記ヒータコアを前記冷却風路に露出させ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. 除湿運転の際に、
   前記遮蔽切替装置は、前記ヒータコアの一部分を前記空調風路に露出させ、前記ヒータコアの他の一部分を前記冷却風路に露出させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 暖房運転の際に、
   前記遮蔽装置は、前記空調空気の大部分が前記ヒータコアを通過するように前記空調風路を遮蔽し、
   前記遮蔽切替装置は、前記ヒータコアの大部分を前記空調風路に露出させ、前記ヒータコアを前記冷却風路から待避させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
5. 前記遮蔽装置および前記遮蔽切替装置は、一つの駆動装置で駆動されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の車両用空調装置。
6. 前記ヒータコアを通過した前記冷却空気を、前記冷却風路を経由して車外に放出することを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の車両用空調装置。
7. 前記ヒータコアに、常に、前記空調空気または前記冷却空気が送風されることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の車両用空調装置。
8. 前記冷却風路の前記冷却空気を送風する送風機を更に具備することを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の車両用空調装置。
9. 空調状態を遷移する際に、前記遮蔽装置と前記遮蔽切替装置とは、同じ方向に向かって変位することを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の車両用空調装置。
10. 前記遮蔽切替装置は、前記車室が空調されていない際は、前記冷却風路を開状態とすることを特徴とする請求項１から請求項９の何れかに記載の車両用空調装置。
11. 前記遮蔽装置と前記遮蔽切替装置とは、独立して駆動されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
    

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