JP4525393B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

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凝縮器（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。

ヒートポンプ式の冷房装置にあっては，そのコンプレッサがエンジンにより駆動されるため，エンジン始動直後やエンジン停止時にはすみやかな冷房が得られないというのが実情である。特許文献１には，蓄熱槽を設けて，冬季には高温となったエンジン冷却水によって蓄熱槽内の熱媒体を加温しておく一方，夏期には空調用ダクト以外に別途設けたエバポレータによって蓄熱槽の熱媒体を冷却しておき，エンジン始動直後においては，蓄熱槽に蓄えている熱媒体を利用して，空調用の空気をすみやかに加温（暖房）あるいは冷却（冷房）することが開示されている。

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２には，一般家屋用として，吸湿材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２においては，表面に吸湿材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２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。
特開昭６１−１５０８１８号公報 特開平０５−３０１０１４号公報

前述した特許文献１に記載のように，蓄熱槽を別途設ける場合に，この蓄熱槽をどこに配設するかが問題となる。すなわち，通常考えられるようにインストルメントパネル内に配設した場合は，インストルメントパネル内の空間が狭いために，蓄熱槽として大きい容量を確保できないものとなり，長時間のエンジン停止時には到底対応できないものとなる。また，エンジンルーム内に配設する場合は，インストルメントパネル内に配設する場合に比して蓄熱槽の容量を確保し易い反面，エンジン等からの高温の作用を受けやすく，蓄熱槽を冷却用として用いるには不適である。

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，蓄熱槽を冷却用の蓄冷槽として利用する場合に，蓄冷槽の容量を十分に確保でき，しかも高温の影響が受けにくい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、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
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。

上記解決手法によれば，空気導入径路から車室内に導入される空調用の空気は，補助熱交換器によって冷却漕に蓄えられている冷却された冷媒と熱交換されて冷却されることになる。蓄冷槽はシートクッションの下方という大きな空間を有効に利用して配設されるので，その容量を十分に大きくすることができる。また，蓄冷槽は，車室内であって高温の作用を受けにくく，しかもシートクッションによって覆われるので車室内に差し込む直射日光の影響も受けにくいものとなり，配設位置として極めて好適である。勿論，冷却そのものは，既存のヒートポンプ式の冷房装置を利用するようにしてあるので，必要機器を付加（後付け）するだけですみ，容易に実施化する上でも好ましいものとなる。以上に加えて、冷媒循環径路が極力乗員の邪魔にならないようにする上で好ましいものとなる。勿論，冷媒循環径路は車室内に配設されることになるので，その保護の上でまた高温の影響を極力避ける上でも好ましいものとなる。さらに、冷媒循環径路を有効に利用して，フロアトンネル部上に構成される保冷ボックスを冷却することができる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち，
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，ようにすることができる（請求項３対応）。この場合、蓄冷槽と蓄冷槽用エバポレータとをあらかじめ１セット化して，シートクッション下方への配設作業の容易化等の上で好ましいものとなる。

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，
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。

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，ようにすることができる（請求項５対応）。この場合、補助熱交換器でもってヒータ用熱交換器を兼用させて（ヒータ用熱交換器でもって補助熱交換器を兼用させて），熱交換器の数を少なくすることができ，狭いインストルメントパネル内のスペースを有効に利用する上で好ましいものとなる。

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，ようにすることができる（請求項７対応）。この場合、空気の流れを形成する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。

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，
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，
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。

本発明によれば，蓄冷槽の容量を十分に大きく確保しつつ，高温の影響を受けにくくすることができる。また，冷房装置として一般的なヒートポンプ式のものを用いるので，容易に実施化する上で好ましいものとなる。以上に加えて、冷媒循環径路が極力乗員の邪魔にならないようにする上で好ましいものとなる。勿論，冷媒循環径路は車室内に配設されることになるので，その保護の上でまた高温の影響を極力避ける上でも好ましいものとなる。さらに、冷媒循環径路を有効に利用して，フロアトンネル部上に構成される保冷ボックスを冷却することができる。

図１，図２において，１０は空気導入径路，３０は再生用径路であり，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２２の一部，クーラとなる冷却用熱交換器（冷房用熱交換器）２３，補助（追加の）熱交換器２９，ヒータとなる暖房用熱交換器２４が配設されている。上記補助熱交換器２９は，本実施形態では後述するように冷房補助用として機能するようになっている。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，吸湿材（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の回転軸線が符合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。

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２３，２９，２４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または補助熱交換器２９の少なくとも一方が作動されて，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，補助熱交換器２９がそれぞれ休止されると共に，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２３，２４，２９，３２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。

空気導入径路１０内に配設された冷却用熱交換器２３は，ヒートポンプ式の冷房装置における冷却部となるエバポレータによって構成されている。すなわち，ヒートポンプ式の冷房装置は，既知のように，エンジン４０により駆動されるコンプレッサ８０を有して，コンプレッサ８０で圧縮された冷媒（一般的にはフロンあるいは代替フロン）が，通路８３，凝縮器８１を経て，膨張弁８２が接続された通路８４へ導かれる。この後冷媒は，通路８４の分岐通路８４ｂを経て冷却部となる冷却用熱交換器２３に導かれて，空気導入径路１０内の空気と熱交換された後，分岐通路８５ｂから通路８５を経て，コンプレッサ８０の吸い込み口に戻される。このようなヒートポンプ式の冷房装置そのものは従来よく知られているので，これ以上の説明は省略する。

補助熱交換器２９は，蓄冷槽６０に蓄えられた冷媒（ブライン−不凍液）を利用して，空気導入径路１０内の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内の冷媒が，前方衝突したヒートポンプ式の冷房装置における第２冷却部としての蓄冷槽用エバポレータ６１によって冷却されるようになっている。蓄冷槽用エバポレータ６１には，前述した通路８４から分岐された分岐通路８４ａを介して冷媒が供給されて，この蓄冷槽用エバポレータ６１によって蓄冷槽６０内の冷媒が冷却される。そして，蓄冷槽用エバポレータ６１を出た冷媒は，分岐通路８５ａより前述した通路８５を経て，コンプレッサ８０の吸い込み口に戻される。蓄冷槽６０内に蓄えられた冷却された冷媒は，ポンプ６２によって，通路６３を経て補助熱交換器２９に供給され，補助熱交換器２９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，冷媒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内を冷媒が循環するようになっている。すなわち，冷媒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，冷媒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に供給された冷媒は，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を冷却する冷却漕用エバポレータ６１は，エンジン４０により駆動されるコンプレッサ８０の作動によって冷却作用が得られることから，エンジン４０の停止時には冷却作用は行わないことになる。しかしながら，エンジン４０の駆動中に冷却漕６０内の冷媒が冷却されて蓄えられているので，この冷却漕６０に蓄えられている冷媒を利用して，エンジン４０停止時でもしばらくの間は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。とりわけ，シートクッション下方という大きな空間に配設される蓄冷槽６０の容積を十分に確保して，エンジン４０停止時での冷房作用を長い時間に亘って得ることが可能となる。

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，冷媒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，しかも冷媒が流れる巻回通路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は本発明の別の実施形態を示すもので，図１等に示す実施形態と同一構成要素には同一符合を付してその説明は省略する（このことは以下のさらに別の実施形態についても同じ）。本実施形態では，空気導入径路１０と再生用径路３０とを空気の流れが完全に遮断された独立した通路構成としてある。そして，再生用径路３０の空気取入口３０ａは，車室内に開口されている（車外に開口させることもできる）。また，ファンとしては，空気導入径路１０用として第１ファン２１を設けると共に，再生用径路３０用として第２ファン３１を設けてある。なお，内気循環用の空気取入口２７は，空気導入径路１０のみに設けてある。

本実施形態における吸湿ロータ２２を利用した除湿の機能や，吸湿ロータ２２の再生そのものは前記実施形態と同じように行われる。本実施形態では，吸湿ロータ２２付近において，空気の流れが，空気導入径路１０と再生用径路３０とでは互いに反対方向となるため，再生を効果的に行うことができる。また，再生用径路３０内に導入される空気を車室内空気とすることにより，再生をより効果的に行うことができる。

図１２は，本発明のさらに別の実施形態を示すものであり，補助熱交換器２９を，冷却（冷房）用と加温（暖房）用とで選択的に切換えられるようにしたものである。すなわち，補助熱交換器２９Ｂ（２９に相当）の入口２９ａが，切換弁８６を介して，冷媒循環径路の供給用の通路６３とエンジン冷却水の供給用の通路４３とに選択的に切換えられる。また，補助熱交換器２９Ｂ出口２９ｂが，切換弁８７を介して，冷媒循環径路の戻り用通路６４とエンジン冷却水の戻り用の通路４５とに選択的に切換えられる。補助熱交換器２９Ｂが冷媒循環通路６３，６４に接続（連通）された状態では，補助熱交換器２９が冷房用として機能される。また，補助熱交換器２９Ｂがエンジン冷却水通路４３，４５に接続（連通）された状態では，補助熱交換器２９Ｂが暖房用として機能されることになる。

図１２の変形例として，補助熱交換器２９Ｂと空気導入径路１０内に配設された暖房用熱交換器２４とを同一物としてもよい（一方で他方を兼用させる）。すなわち，例えば暖房用熱交換器２４を，図１２に示す補助熱交換器２９Ｂのように，切換弁８６，８７を利用して冷媒循環径路６３，６４とエンジン冷却水通路４３，４５とに選択的に切換えられるように接続することにより，暑い時期には冷房用として機能させる一方，寒い時期には暖房用として機能させることができる。

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，蓄冷槽用エバポレータ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。なお，吸湿ロータ２２これに伴って再生用ヒータ３２を有しないものであってもよい。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。

本発明の一実施形態を示すのもので，空気導入径路と再生用径路とその内部に配設された機器類の配置関係等を示す系統図。 車室内を上方から見た一部断面簡略図。 吸湿ロータの一例をその駆動用モータと共に示す斜視図。 吸湿ロータを回動自在に保持する構造例を示す平面断面図。 空気導入径路と再生用径路とに配設された熱交換器等に対する熱媒体の伝達径路例を示す系統図。 空気導入径路と再生用径路と蓄冷槽と保冷ボックスとの関係を示す車両の簡略側方断面図。 蓄冷槽と保冷ボックスと空調用径路とを示すもので，シートを取り除いた状態での簡略斜視図。 従来手法で除湿のために要するエネルギを説明するための特性図。 保冷ボックス部分の詳細を示す要部断面図。 図９の変形例を示す要部断面図。 本発明の別の実施形態を示すもので，図１に対応した要部系統図。 本発明のさらに別の実施形態を示すもので，補助熱交換器部分での要部系統図。

α：吸湿ロータの回転軸線
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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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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