JP4525393B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
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Description
一端が空気取入口として車外に開口されると共に,他端が空気吹出口として車室内に開口され,外気を車室内に導入するための空気導入径路と,
それぞれ前記空気導入径路に配設され,ヒートポンプ式の冷房装置における第1の冷却部となる冷房用エバポレータおよびエンジン冷却水が循環されるヒータ用熱交換器と,
前記空気導入径路に配設された補助熱交換器と,
車室内のうちシートクッションの下方に配設され,冷媒を蓄える蓄冷槽と,
前記蓄冷槽に設けられ,前記ヒートポンプ式の冷房装置における第2の冷却部となる蓄冷槽用エバポレータと,
前記蓄冷槽と補助熱交換器との間で冷媒を循環させるための冷媒循環径路と,
を備え、
前記冷媒循環径路が,車室内のフロアパネル上に配設され,
前記冷媒循環径路が,前記フロアパネルの車幅方向中央部において前後方向に伸ばして形成されているフロアトンネル部に沿って前後方向に伸ばして配設され,
前記フロアトンネル部上には,保冷ボックスが形成され,
前記保冷ボックスが前記冷媒循環径路に接続されて,該冷媒循環径路を通る冷媒によって該保冷ボックスが冷却されるように設定されている,
ようにしてある。
下方に前記蓄冷槽が配設された前記シートクッションが,助手席用のシートクッションとされ,
前記保冷ボックスが、前後方向において前記補助熱交換器と前記蓄冷槽との間に配置されている、
ようにすることができる(請求項2対応)。この場合、助手席用シートクッションは,前席であってインストルメントパネルに近い位置となり,冷媒循環径路を極力短く設定する上で好ましいものとなる。また,種々の着座姿勢調整機能等が備えられる運転席用のシートクッションに比して,その下方空間を確保し易いものとなる。
前記切換弁によって,前記補助熱交換器に対して前記蓄冷槽の冷媒を循環させる冷房状態と,該補助熱交換器に対してエンジン冷却水を循環させる暖房状態とが選択的に切換えられる,
ようにすることができる(請求項4対応)。この場合、補助熱交換器を,冷房用と暖房用とに選択的に切換えることができる。
表面に吸湿材が施されると共に空気が通過可能とされ,前記空気導入径路および再生用径路に跨って回転可能に配設されて,その回転に応じて該空気導入径路および再生用径路に位置される部分が順次変更される吸湿ロータと,
前記再生用径路のうち前記吸湿ロータの上流側に配設され,エンジン冷却水が循環されて該吸湿ロータの再生のために空気を加温する再生用ヒータと,
をさらに備えているようにすることができる(請求項6対応)。この場合、吸湿ロータのうち空気導入径路内に位置する部分での除湿作用を利用して除湿を十分に行うことができる。また,吸湿した吸湿ロータは,再生用径路に位置したときに再生用ヒータによる加温された空気によって再生されることになる。また,再生のための加温は,エンジン冷却水の有する高熱を有効利用して行うので,再生のためのエネルギは実質的に不用となる。なお,吸湿ロータを通過した空気は,少なからず温度上昇されるが,温度上昇された空気が高すぎるときは,その後冷却用熱交換器や補助熱交換器で冷却されることにより,適温となって車室内に導入されることになる。そして,除湿のために空気を過冷却する必要がないので(凝縮のための大きなエネルギを必要としないので),除湿のためのエネルギ消費も小さくてすむことになる。なお,吸湿ロータを通過した後の温度上昇された空気を冷やすために冷却用熱交換器あるいは補助熱交換器を作動させるエネルギが必要となるが,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することができる。
前記吸湿ロータ付近において,前記空気導入径路と再生用径路とを画成する隔壁が,該空気導入径路の一部を構成すると共に該再生用径路の一部をも構成する共通壁とされている,
ようにすることができる(請求項8対応)。この場合、空気導入径路と再生用径路とが占めるスペースを極力小さくする上で好ましいものとなる。
前記空気導入径路に導入される空気として,外気と内気とを選択的に切替える切替ダンパが設けられている,
ようにすることができる(請求項9対応)。この場合、内気循環時と外気導入とを切換えることができる。特に吸湿ロータを利用した除湿を行う場合は,内気循環時において,乗員の呼吸により生じた湿潤した空気を吸湿ロータによって衛生的に除湿することができる。
1:インストルメントパネル
2:フロアパネル
3:助手席
4:運転席
5:コンソールボックス
10:空気導入径路
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(空気導入径路と再生用径路との共通壁)
21:第1ファン
22:吸湿ロータ
22a:吸湿ロータの回転軸
23:冷却用熱交換器(冷房用エバポレータ)
24:暖房用熱交換器
27:空気取入口(内気循環用)
28:切換ダンパ(外気導入と内気循環との切換用)
29:補助熱交換器
29B:補助熱交換器
30;再生用径路
30a:空気取入口
30b:空気排出口
31:第2ファン
32:加熱用熱交換器(吸湿ロータの再生用)
33:電動モータ(吸湿ロータの回転駆動用)
37:共通空気取入口
38:共通径路
39:共通ファン
40:エンジン
41:ポンプ(エンジン冷却水循環用)
51:ラジエタ(エンジン冷却水の冷却用)
60:蓄冷槽
61:蓄冷槽用エバポレータ
63:冷媒の供給通路(冷媒循環径路)
63a:分岐通路(保冷ボックス用)
64:冷媒の戻り通路(冷媒循環径路)
64a:分岐通路(保冷ボックス用)
65:保冷ボックス
65a:凹部
68:断熱材
69:冷却ジャケット
69B:巻回通路
72:フロアトンネル部
80:コンプレッサ(ヒートポンプ式冷房装置用)
86,87:切換弁(冷房と暖房の切換用)
Claims (9)
- 一端が空気取入口として車外に開口されると共に,他端が空気吹出口として車室内に開口され,外気を車室内に導入するための空気導入径路と,
それぞれ前記空気導入径路に配設され,ヒートポンプ式の冷房装置における第1の冷却部となる冷房用エバポレータおよびエンジン冷却水が循環されるヒータ用熱交換器と,
前記空気導入径路に配設された補助熱交換器と,
車室内のうちシートクッションの下方に配設され,冷媒を蓄える蓄冷槽と,
前記蓄冷槽に設けられ,前記ヒートポンプ式の冷房装置における第2の冷却部となる蓄冷槽用エバポレータと,
前記蓄冷槽と補助熱交換器との間で冷媒を循環させるための冷媒循環径路と,
を備え、
前記冷媒循環径路が,車室内のフロアパネル上に配設され,
前記冷媒循環径路が,前記フロアパネルの車幅方向中央部において前後方向に伸ばして形成されているフロアトンネル部に沿って前後方向に伸ばして配設され,
前記フロアトンネル部上には,保冷ボックスが形成され,
前記保冷ボックスが前記冷媒循環径路に接続されて,該冷媒循環径路を通る冷媒によって該保冷ボックスが冷却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1において、
下方に前記蓄冷槽が配設された前記シートクッションが,助手席用のシートクッションとされ,
前記保冷ボックスが、前後方向において前記補助熱交換器と前記蓄冷槽との間に配置されている、
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1または請求項2において,
前記蓄冷槽用エバポレータが,前記蓄冷槽に一体化されて,該蓄冷槽と共に前記シートクッションの下方に配設されている,ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において,
前記補助熱交換器に対して,切換弁を介して前記冷媒循環径路およびエンジン冷却水循環径路が接続され,
前記切換弁によって,前記補助熱交換器に対して前記蓄冷槽の冷媒を循環させる冷房状態と,該補助熱交換器に対してエンジン冷却水を循環させる暖房状態とが選択的に切換えられる,
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項4において,
前記補助熱交換器が前記ヒータ用熱交換器を兼用している,ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において,
一端が空気取入口として車室内または車外に開口されると共に,他端が空気排出口として車外に開口され,車室内または車外の空気を車外に排出するための再生用径路と,
表面に吸湿材が施されると共に空気が通過可能とされ,前記空気導入径路および再生用径路に跨って回転可能に配設されて,その回転に応じて該空気導入径路および再生用径路に位置される部分が順次変更される吸湿ロータと,
前記再生用径路のうち前記吸湿ロータの上流側に配設され,エンジン冷却水が循環されて該吸湿ロータの再生のために空気を加温する再生用ヒータと,
をさらに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,
前記空気導入径路と再生用径路との各空気取入口が共通とされて,共通とされた1つのファンによって該空気導入径路と再生用径路とに空気が取り入れられる,ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項6または請求項7において,
前記空気導入径路と再生用径路とが,前記吸湿ロータ付近において互いに並行となるように配設され,
前記吸湿ロータ付近において,前記空気導入径路と再生用径路とを画成する隔壁が,該空気導入径路の一部を構成すると共に該再生用径路の一部をも構成する共通壁とされている,
ことを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか1項において,
前記空気導入径路には,車室内の空気を取り入れる内気循環用の空気取り入れ口が形成されており,
前記空気導入径路に導入される空気として,外気と内気とを選択的に切替える切替ダンパが設けられている,
ことを特徴とする車両用空調装置。
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