JP4876874B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner.
従来、車両用空調装置では、空調ケーシングの内気導入口および外気導入口を選択的に開閉する内外気切替ドアと、内気導入口および外気導入口のうち一方から空気を導入して吹き出す送風機と、送風機からの送風空気を除湿冷却する冷却用熱交換器と、冷却用熱交換器からの冷風を加熱するヒータコアユニットと、ヒータコアユニットに流入する冷風量とヒータコアユニットをバイパスする冷風量との比率を調整して吹出口から車室内に吹き出す空気温度を調整するエアミックスドアとを備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in a vehicle air conditioner, an inside / outside air switching door that selectively opens and closes an inside air introduction port and an outside air introduction port of an air conditioning casing, and a blower that introduces air from one of the inside air introduction port and the outside air introduction port and blows out the air, The ratio of the cooling heat exchanger that dehumidifies and cools the air blown from the blower, the heater core unit that heats the cold air from the cooling heat exchanger, and the amount of cold air that flows into the heater core unit and the amount of cold air that bypasses the heater core unit There is one provided with an air mix door that adjusts and adjusts the temperature of the air that is blown into the vehicle interior from the outlet (see, for example, Patent Document 1) .
このものにおいて、夏期には、冷却用熱交換器は、車室内に吹き出す空気温度を十分に低温にするために用いられ、また冬期には、車室内に吹き出す空気を除湿するために用いられる。
上述の車両用空調装置において、夏期に冷房運転を開始する際し、夏期には空気の絶対湿度が高いため、膨大な潜熱分の負荷により冷却用熱交換器の多くの冷却能力を費やされることになり、急速に室内空気温度を低下することができなかった。 In the vehicle air conditioner described above, when the cooling operation is started in the summer, the absolute humidity of the air is high in the summer, so that a lot of cooling capacity of the cooling heat exchanger is consumed due to a huge latent heat load. Thus, the room air temperature could not be lowered rapidly.
本発明は、上記点に鑑み、消費するエネルギーを抑えつつ、車室内の湿度を下げることを可能にする車両用空調装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner that makes it possible to reduce the humidity in the vehicle interior while suppressing energy consumption.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、空気を導入する導入口(92b)と車室内に向けて空気を吹き出す吹出口(93)を有する第1のケーシング(91a)と、
前記導入口から空気を導入して前記吹出口に向けて吹き出す第1の送風機(94)と、を有し、前記吹出口から吹き出す空気に応じて車室内の空気状態を調整する車両用空調装置であって、
前記第1のケーシングの導入口は、外気を導入する外気導入口(92b)であり、
前記内気の湿度を検出する第1の湿度検出手段(S140)と、
前記外気の湿度を検出する第2の湿度検出手段(S160)と、
前記第1、第2の湿度検出手段の検出湿度に基づいて、前記内気の湿度よりも前記外気の湿度の方が低いか否かを判定する湿度判定手段(S170)と、
前記内気の湿度よりも前記外気の湿度の方が低いと前記湿度判定手段が判定したときには、前記第1の送風機を制御して、前記外気導入口を介して導入した外気を前記吹出口から車室内に吹き出す第1の制御手段(S190)とを備え、
前記第1のケーシングには、前記外気導入口以外に、内気を導入する内気導入口(92a)が前記導入口として設けられており、
前記外気導入口を開閉するドア(92c)と、
前記内気導入口と前記吹出口との間に配置され、前記内気導入口から導入した内気を除湿する内気除湿手段(95)と、
前記内気の湿度よりも前記外気の湿度の方が高いと前記湿度判定手段が判定したときには、前記ドアにより前記外気導入口を閉鎖して、かつ前記第1の送風機を制御して、前記内気導入口を介して導入された内気が前記内気除湿手段により除湿されて前記吹出口から吹き出されるようにする第2の制御手段(S200)とを備え、
前記第1の制御手段は、前記内気の湿度が前記外気の湿度に同一になるまで、前記第1の送風機の制御を継続して、前記外気導入口を介して外気を導入することを継続するものであり、
前記第1の制御手段が制御を継続した後に、前記内気の湿度と前記外気の湿度とが同一であると前記湿度判定手段が判定した場合には、前記ドアにより前記内気導入口を開放し、前記外気導入口を閉鎖して、かつ前記第1の送風機を制御して、前記内気導入口を介して導入された空気が前記内気除湿手段により除湿されて前記吹出口から吹き出されるようにする第3の制御手段(S200)を備えており、
前記第1、第2、第3の制御手段は、当該車両に乗員が乗り込む前に制御を開始するようになっており、
内気導入口(33)、外気導入口(34)、および吹出口(48〜50)を有する第3のケーシング(31)と、
前記第3のケーシング内に収納されて、前記内気導入口および前記外気導入口のうち少なくとも一方から導入された空気を冷却する冷却用熱交換器(38)と、
前記第3のケーシング内に収納され、前記冷却用熱交換器から吹き出される空気温度を調節して、前記吹出口から車室内に吹き出す空気温度を調整する吹出温度調整手段(44、45、46)と、
前記第2、第3の制御手段のうちいずれか一方の制御を終了したとき、前記吹出温度調整手段を制御して、前記吹出口から吹き出す空気温度を調整する空調制御手段(S220)と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first casing (91a) having an inlet (92b) for introducing air and an outlet (93) for blowing air toward the passenger compartment,
A first air blower (94) that introduces air from the introduction port and blows out the air toward the air outlet, and adjusts the air condition of the vehicle interior according to the air blown out from the air outlet Because
The introduction port of the first casing is an outside air introduction port (92b) for introducing outside air,
First humidity detecting means (S140) for detecting the humidity of the inside air;
Second humidity detecting means (S160) for detecting the humidity of the outside air;
Humidity determining means (S170) for determining whether the humidity of the outside air is lower than the humidity of the inside air based on the detected humidity of the first and second humidity detecting means;
When the humidity determination means determines that the humidity of the outside air is lower than the humidity of the inside air, the first air blower is controlled so that the outside air introduced through the outside air inlet is First control means (S190) for blowing into the room,
In the first casing, in addition to the outside air introduction port, an inside air introduction port (92a) for introducing inside air is provided as the introduction port,
A door (92c) for opening and closing the outside air inlet;
An inside air dehumidifying means (95) disposed between the inside air inlet and the outlet, for dehumidifying the inside air introduced from the inside air inlet;
When the humidity determination means determines that the humidity of the outside air is higher than the humidity of the inside air, the outside air inlet is closed by the door and the first blower is controlled to introduce the inside air A second control means (S200) for allowing the inside air introduced through the mouth to be dehumidified by the inside air dehumidifying means and blown out from the outlet;
The first control means continues to control the first blower until the humidity of the inside air becomes equal to the humidity of the outside air, and continues to introduce outside air through the outside air inlet. Is,
After the first control means continues control, when the humidity determination means determines that the humidity of the inside air and the humidity of the outside air are the same, the inside air inlet is opened by the door, The outside air inlet is closed and the first blower is controlled so that the air introduced through the inside air inlet is dehumidified by the inside air dehumidifying means and blown out from the outlet. 3rd control means (S200) is provided,
The first, second, and third control means are configured to start control before an occupant enters the vehicle,
A third casing (31) having an inside air inlet (33), an outside air inlet (34), and an outlet (48-50);
A cooling heat exchanger (38) that is housed in the third casing and cools air introduced from at least one of the inside air inlet and the outside air inlet;
Blowing temperature adjusting means (44, 45, 46) that adjusts the temperature of air that is housed in the third casing and blown out from the cooling heat exchanger to blow out air from the outlet into the passenger compartment. )When,
An air conditioning control means (S220) for controlling the blowout temperature adjusting means to adjust the temperature of the air blown out from the blowout port when the control of either one of the second and third control means is finished; It is characterized by providing.
これにより、外気の湿度の方が内気の湿度よりも低いときには、車室内に外気を導入するため、消費するエネルギーを抑えつつ、車室内の湿度を下げることを可能になる。 Thereby, when the humidity of the outside air is lower than the humidity of the inside air, the outside air is introduced into the vehicle interior, so that it is possible to reduce the humidity inside the vehicle interior while suppressing energy consumption.
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in a claim and this column shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
図1および図2に本発明に係る車両用空調装置の第1実施形態の概略構成を示す。
(First embodiment)
1 and 2 show a schematic configuration of a first embodiment of a vehicle air conditioner according to the present invention.
車両用空調装置は、図1に示す室内空調ユニット30を備えている。室内空調ユニット30は、車室内最前部の計器盤(インストルメントパネル)内側部等に配設される。この室内空調ユニット30はケース31(空調ケーシング)を有し、このケース31内に車室内へ向かって空気が送風される空気通路を構成する。
The vehicle air conditioner includes an indoor
このケース31の空気通路の最上流部に内外気切替箱32を配置し、内気導入口33および外気導入口34を内外気切替ドア35により切替開閉するようになっている。この内外気切替ドア35はサーボモータ36によって駆動される。
An inside / outside
内外気切替箱32の下流側には車室内に向かって空気を送風する第3の送風機としての電動式の送風機37を配置している。この送風機37は、遠心式の送風ファン37aをモータ37bにより駆動するようになっている。送風機37の下流側には送風空気を冷却する冷却用熱交換器38を配置している。
On the downstream side of the inside / outside
冷却用熱交換器38は、冷凍サイクル装置39を構成する要素の一つであり、低温低圧の冷媒が送風空気から吸熱して蒸発することにより送風空気を冷却する。なお、冷凍サイクル装置39は周知のものであり、コンプレッサ40の吐出側から、凝縮器41、受液器42および減圧手段をなす膨張弁43を介して冷却用熱交換器38に冷媒が循環するように構成されている。凝縮器41には電動式の冷却ファン41aによって室外空気(冷却空気)が送風される。この冷却ファン41aはモータ41bによって駆動される。
The
冷凍サイクル装置39において、コンプレッサ40としては、電動モータにより駆動される電動コンプレッサが用いられる。
In the
一方、室内空調ユニット30において、冷却用熱交換器38の下流側にはケース31内を流れる空気を加熱するヒータユニット44を配置している。このヒータユニット44は車両エンジンの温水(すなわち、エンジン冷却水)を熱源として、冷却用熱交換器38の通過後の空気(冷風)を加熱する加熱用熱交換器である。
On the other hand, in the indoor
ヒータユニット44の側方にはバイパス通路45が形成され、このバイパス通路45をヒータユニット44のバイパス空気が流れる。冷却用熱交換器38とヒータユニット44との間に温度調整手段をなすエアミックスドア46を回転自在に配置してある。このエアミックスドア46はサーボモータ47により駆動されて、その回転位置(開度)が連続的に調整可能になっている。
A
このエアミックスドア46の開度によりヒータユニット44を通る空気量(温風量)と、バイパス通路45を通過してヒータユニット44をバイパスする空気量(冷風量)との割合を調節し、これにより、車室内に吹き出す空気の温度を調整するようになっている。
The ratio of the amount of air passing through the heater unit 44 (warm air amount) and the amount of air passing through the
ケース31の空気通路の最下流部には、車両の前面窓ガラス12に向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口48、乗員の顔部に向けて空調風を吹き出すためのフェイス吹出口49、および乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すためのフット吹出口50の計3種類の吹出口が設けられている。
At the most downstream part of the air passage of the
これら吹出口48〜50の上流部にはデフロスタドア51、フェイスドア52およびフットドア53が回転自在に配置されている。これらのドア51〜53は、図示しないリンク機構を介して共通のサーボモータ54によって開閉操作される。
A
また、車両用空調装置は、図2に示す除湿ユニット90を備えており、除湿ユニット90は、車室内最前部の計器盤の内側部等に配設される。除湿ユニット90はケース91a、91bを備えており、ケース91aは、内気導入孔92a、外気導入孔92b、および吹出口93を備えている。
The vehicle air conditioner includes a dehumidifying
ケース91aには、送風機94が内蔵されている。送風機94は、ケース91a内において最下流側(すなわち、吹出口93付近)に配置されており、送風機94は、遠心式の送風ファン94aをモータ94bにより駆動されるようになっている。
A
送風機94は、外気導入孔92bから導入された外気と、吸着剤ロータ95の下側半分95aを通過した空気とのうちいずれか一方を導入して吹出口93から車室内に吹き出す。
The
ケース91aには吸込口ドア92fが内気導入孔92aを開閉可能に支持されている。吸込口ドア92fは、サーボモータ92gにより駆動される。ケース91aには吸込口ドア92cが外気導入孔92bを開閉可能に支持されている。吸込口ドア92cは、サーボモータ92dにより駆動される。
A suction port door 92f is supported by the
ケース91a内には、吸着剤ロータ95が配置されており、吸着剤ロータ95は、ゼオライト等の吸湿材からなる円盤状部材であって、空気の乾燥を行うものである。吸着剤ロータ95は、内気導入孔92aおよび送風機94の間に位置し、ケース91a、91bに対して跨るように配置されている。
An
図3に吸着剤ロータ95の模式図を示す。吸着剤ロータ95は、ケース91a、91bに対して円周方向(図中矢印の如く)に回転可能に支持されており、吸着剤ロータ95のうち扇状の下側半分95aはケース91a側に位置し、扇状の上側半分95bはケース91b側に位置する。このことにより、吸着剤ロータ95はその回転により上側半分95bおよび下側半分95aを入れ替え可能になる。吸着剤ロータ95は、電動モータ96により回転駆動される。
FIG. 3 shows a schematic diagram of the
ケース91bは、内気導入口100、および排気口101を備えており、排気口101は、車室外に連通している。ケース91b内には送風機102が収納されている。送風機102は、遠心式の送風ファン102aをモータ102bにより駆動されるようになっている。送風機102は、内気導入口100を介して内気を導入して排気口101から車室外に吹き出す。
The
送風機102の下流側には、PTCヒータ等の電気ヒータ103が配置されており、電気ヒータ103は、送風機102から吹き出される空気を加熱する加熱器である。電気ヒータ103の空気下流側には、吸着剤ロータ95の上側半分95bが位置し、この吸着剤ロータ95の上側半分95bを通過した空気が排気口101から車室外に排出される。
An electric heater 103 such as a PTC heater is disposed on the downstream side of the
次に、本実施形態の電気的構成について図1を参照して説明する。 Next, the electrical configuration of the present embodiment will be described with reference to FIG.
空調用電子制御装置26(図中空調ECUと記す)は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。この空調用電子制御装置26は、そのROM内に空調制御のためのコンピュータプログラムを記憶しており、そのコンピュータプログラムに基づいて各種演算、処理を行う。
The air-conditioning electronic control device 26 (referred to as an air-conditioning ECU in the figure) is composed of a well-known microcomputer including a CPU, ROM, RAM, and the like and its peripheral circuits. This
空調用電子制御装置26には、空調用センサ群61〜67からの検出信号、空調操作パネル70、および照合ECU80からの各種信号が入力される。
Detection signals from the air
空調用センサ群としては、具体的には、外気温(車室外温度)Tamを検出する外気センサ61、内気温(車室内温度)Trを検出する内気センサ62、車室内に入射する日射量Tsを検出する日射センサ63、冷却用熱交換器38の空気吹出部に配置されて冷却用熱交換器吹出空気温度Teを検出する冷却用熱交換器温度センサ64、ヒータユニット44に流入する温水(エンジン冷却水)温度Twを検出する水温センサ65、内気或いは外気の湿度を検出するための湿度センサ66等が設けられる。湿度センサ66は、内気導入口33および外気導入口34に対して空気下流側で、かつ冷却用熱交換器38の上流側の部位置に配置されている。
Specifically, the air conditioning sensor group includes an
また、空調操作パネル70には各種空調操作部材として、車室内の希望温度Tsetを設定する温度設定手段をなす温度設定スイッチ71、吹出モードドア51〜53により切り替わる吹出モードをマニュアル設定する吹出モードスイッチ72、内外気切替ドア35による内外気吸込モードをマニュアル設定する内外気切替スイッチ73、コンプレッサ40の作動指令信号を出すエアコンスイッチ74、送風機37の風量をマニュアル設定する送風機作動スイッチ75、空調自動制御状態の指令信号を出すオートスイッチ76等が設けられる。
The air-
照合ECU80は、携帯無線端末81との間の無線通信を介して、携帯無線端末81から送信される登録コードが予め決められたコードと一致するか否かを判定し、双方のコードが一致するときには、ドアロックの解除を許可するものである。
The
本実施形態の携帯無線端末81には、後述するプレ除湿モードの実施を指令するための操作スイッチ81aが設けられており、携帯無線端末81は、操作スイッチ81aが操作されると、プレ除湿モードの開始を指令するための指令信号を送信する。
The portable wireless terminal 81 of the present embodiment is provided with an
空調用電子制御装置26の出力側には、コンプレッサ40の駆動用の電動モータに制御信号を出力するインバータ回路(図中A/C INVと記す)40a、各機器の電気駆動手段をなすサーボモータ36、47、54、92d、96、送風機37、94、100のモータ37b、94b、102b、凝縮器冷却ファン41aのモータ41b等が接続され、これらの機器の作動が空調用電子制御装置26の出力信号により制御される。
On the output side of the air-conditioning
また、本実施形態では、電子制御装置26、インバータ回路40a、サーボモータ36、47、54、92d、96、およびモータ37b、94b、102b、41bは、二次電池Baおよび太陽電池Bbから電力供給される。
In the present embodiment, the
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。 Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described.
まず、空調用電子制御装置26は、図4、図5に示すフローチャートにしたがって、プレ除湿・プレ空調制御処理を実行する。プレ除湿・プレ空調制御処理は、乗員が車両に乗り込む前に車室内を除湿、および空調を行うための処理であって、一定期間毎に繰り返される。
First, the air-conditioning
まず、ステップS100において、携帯無線端末81から送信されるプレ除湿指令信号を照合ECU80を介して受信したか否かを判定する。プレ除湿指令信号は、携帯無線端末81の操作スイッチ81aが操作されると、携帯無線端末81から送信されるものである。
First, in step S100, it is determined whether or not a pre-dehumidification command signal transmitted from the portable wireless terminal 81 has been received via the
このとき、携帯無線端末81から送信されるプレ除湿指令信号を照合ECU80を介して受信したときには、車室内を除湿するプレ除湿モードの実施の開始を決定して、ステップS110に移行する。
At this time, when the pre-dehumidification command signal transmitted from the portable wireless terminal 81 is received via the
ここで、必要吹き出し温度TAOを算出する。必要吹き出し温度TAOは、車室内の空調負荷の変動にかかわらず、車室内空気温度を希望温度Tsetに維持するために必要である吹出口48〜50の吹出空気温度である。必要吹き出し温度TAOの算出方法は、周知のものであって、外気温Tam、内気温Tr、日射量Ts、冷却用熱交換器吹出空気温度Te、温度Tw等から算出される。
Here, the required blowing temperature TAO is calculated. The required blowout temperature TAO is the blowout air temperature of the
次に、ステップS120において、必要吹き出し温度TAOに基づいて、現在の季節が夏期であるか否かを判定する。すなわち、必要吹き出し温度TAOが一定温度ta(例えば、42度)未満であるか否かを判定することにより、現在の季節が夏期であるか否かを判定する。 Next, in step S120, based on the required blowing temperature TAO, it is determined whether or not the current season is summer. That is, it is determined whether or not the current season is the summer by determining whether or not the required blowing temperature TAO is less than a certain temperature ta (for example, 42 degrees).
このとき、必要吹き出し温度TAOが一定温度ta未満であるときには(TAO<ta)、現在の季節が夏期であるとして、YESと判定する。また必要吹き出し温度TAOが一定温度ta度以上であるときには(TAO>ta)、現在の季節が夏期以外の季節であるとして、NOと判定する。 At this time, when the required blowing temperature TAO is lower than the constant temperature ta (TAO <ta), it is determined that the current season is the summer and YES is determined. Further, when the required blowing temperature TAO is equal to or higher than a certain temperature ta (TAO> ta), it is determined that the current season is a season other than summer, and NO is determined.
ここで、現在の季節が夏期であると判定したときには、ステップ130〜S160において、室内空調ユニット30を用いて内気の湿度および外気の湿度を検出する。
Here, when it is determined that the current season is the summer, the indoor
すなわち、サーボモータ36を制御して内外気切替ドア35を駆動して内気導入口33を開放し、かつ外気導入口34を閉鎖して、さらに送風機37を一定期間駆動する(ステップS130)。このため、送風機37は、一定期間の間に、内気導入口33を介して内気を導入して冷却用熱交換器38に向けて吹き出す。このとき、湿度センサ66により内気の湿度を検出する(ステップS140)。
That is, the
その後、サーボモータ36を制御して内外気切替ドア35を駆動して内気導入口33を閉鎖し、かつ外気導入口34を開放し、さらに送風機37を一定期間駆動する(ステップS150)。このため、送風機37は、一定期間の間に、外気導入口34を介して外気を導入して冷却用熱交換器38に向けて吹き出す。このとき、湿度センサ66により外気の湿度を検出する(ステップS160)。
Thereafter, the
このように内気および外気のそれぞれの湿度を検出すると、次に、外気の湿度の方が内気の湿度よりも低いか否かを判定する(ステップS170)。 When the humidity of the inside air and the outside air is detected in this manner, it is next determined whether or not the humidity of the outside air is lower than the humidity of the inside air (step S 170 ).
このとき、外気の湿度の方が内気の湿度よりも低いときにはYESと判定して、ステップS190aに進んで、車室内の換気を行う。具体的には、図2の除湿ユニット90のサーボモータ92dを制御して吸込口ドア92cを駆動して、外気導入孔92bを開放する。
At this time, when the direction of the outside air humidity is lower than the humidity of the inside air is determined YES, and the process proceeds to step S190 a, ventilate the passenger compartment. Specifically, the
さらに、サーボモータ92gを制御して吸込口ドア92fを駆動して、内気導入孔92aを閉鎖し、この状態で送風機94を駆動する。このため、除湿ユニット90は、外気導入孔92bを介して外気を導入して吹出口93から外気を車室内に吹き出すことになる。
Further, the
この車室内換気処理(ステップS190a)は、車室内空間の全ての内気が外気と入れ替わるまで行われる。すなわち、車室内換気処理は、内気の湿度が外気の湿度と一致するまで、繰り返し実施される。内気の湿度は、上述の内気導入・内気湿度検出(ステップS130、140)と同一処理によって検出され、外気の湿度は、上述の外気導入・外気湿度検出(ステップS150、160)と同一処理によって検出される。その後、内気の湿度が外気の湿度と一致したときには、ステップ200aで、YESと判定してステップS180に進む。 This vehicle interior ventilation process (step S190 a ) is performed until all the inside air in the vehicle interior space is replaced with the outside air. That is, the vehicle interior ventilation process is repeatedly performed until the humidity of the inside air matches the humidity of the outside air. The humidity of the inside air is detected by the same process as the above-described inside air introduction / inside air humidity detection (steps S130 and 140), and the outside air humidity is detected by the same process as the above-described outside air introduction / outside air humidity detection (steps S150 and 160). Is done. Thereafter, when the inside air humidity matches the outside air humidity, in step 200 a, the process proceeds to step S180 it is determined that YES.
また、上述のステップS170において、外気の湿度の方が内気の湿度よりも高いと判定したときには、NOとして、ステップS180、S190に進む。このステップS180、S190において、吸着剤ロータ95を乾燥(水分離脱)するための処理を実施する。 If it is determined in step S170 described above that the humidity of the outside air is higher than the humidity of the inside air, NO is determined and the process proceeds to steps S180 and S190 . In steps S180 and S190 , a process for drying the adsorbent rotor 95 (moisture release) is performed.
具体的には、図2の電気ヒータ103に給電して、かつ送風機102を駆動する。これに加えて、電動モータ96を駆動して、吸着剤ロータ95の回転を開始する。
Specifically, power is supplied to the electric heater 103 in FIG. 2 and the
このとき、送風機102が内気導入口100を介して内気を導入し、電気ヒータ103に向けて吹き出す。この吹き出された内気が、矢印Cの如く流れ、電気ヒータ103により加熱される。
At this time, the
このため、この電気ヒータ103から温風が吹き出されることになる。これに伴い、温風が吸着剤ロータ95の上半分95bを通過するとき水分が蒸発し、温風とともに排気口101から車室外に吹き出される。このようにして、電動モータ96により吸着剤ロータ95を回転しながら、吸着剤ロータ95から水分が脱離することになる。
For this reason, warm air is blown out from the electric heater 103. Accordingly, when hot air passes through the
その後、吸着剤ロータ95の全周(360度)分に亘り、乾燥(水分脱離)が終了するまで、吸着剤ロータ95の回転、送風機102による送風、および電気ヒータ103による加熱が続けられる。そして、吸着剤ロータ95の全周分の乾燥が終えると、電気ヒータ103、送風機102、および電動モータ96を停止する。
Thereafter, the rotation of the
次に、図5中のステップS200において、除湿モードの運転を開始する。具体的には、サーボモータ92d、92gを制御して、吸込口ドア92fにより内気導入孔92aを開放し、かつ吸込口ドア92cにより外気導入孔92bを閉鎖した状態で、送風機94を駆動する。これに伴い、ケース91a内には内気導入孔92aを介して内気が導入され、この導入された空気が吸着剤ロータ95の下半分95aを通過する。
Next, in step S200 in FIG. 5, the operation in the dehumidifying mode is started. Specifically, the
このとき、この通過する空気に含まれる水分が吸着剤ロータ95により吸着され、空気が乾燥することになる。そして、この乾燥した空気が送風機94により吸い込まれ、吹出口93から車室内に吹き出される。これにより、車室内の空気が乾燥することになる。
At this time, moisture contained in the passing air is adsorbed by the
その後、除湿モードの運転が一定時間継続して、車室内の全体の空気の乾燥が終了すると(ステップS210:YES)、次のステップS220において、プレ空調モードを開始する。このプレ空調モードは、乗員が車両に乗り込む前に車室内を空調するための周知のモードであるため、以下、モードの作動の概略を説明する。 Thereafter, when the operation in the dehumidifying mode continues for a certain period of time and the drying of the entire air in the vehicle interior is completed (step S210: YES), the pre-air conditioning mode is started in the next step S220. Since this pre-air-conditioning mode is a well-known mode for air-conditioning the passenger compartment before the occupant gets into the vehicle, an outline of the mode operation will be described below.
まず、送風機37を作動させることにより、内気導入口33または外気導入口34より導入された空気がケース31内を車室内に向かって送風される。また、電動コンプレッサ40は、インバータ回路40aにより駆動されて、冷凍サイクル装置39内に冷媒を循環させる。
First, by operating the
送風機37の送風空気は、先ず冷却用熱交換器38を通過して冷却、除湿され、この冷風は次にエアミックスドア46の回転位置(開度)に応じてヒータユニット44を通過する流れ(温風)とバイパス通路45を通過する流れ(冷風)とに分けられる。
The blown air from the
従って、エアミックスドア46の開度によりヒータユニット44を通る空気量(温風量)と、バイパス通路45を通過する空気量(冷風量)との割合を調整することにより、車室内に吹き出す空気の温度を調整できる。
Therefore, by adjusting the ratio of the amount of air passing through the heater unit 44 (warm air amount) and the amount of air passing through the bypass passage 45 (cold air amount) according to the opening of the
そして、この温度調整された空調風が、ケース31の空気通路の最下流部に位置するデフロスタ吹出口48、フェイス吹出口49およびフット吹出口50のうち、いずれか1つまたは複数の吹出口から車室内へ吹き出して、車室内の空調および車両の前面窓ガラス12の曇り止めを行う。
Then, the temperature-conditioned conditioned air is supplied from any one or a plurality of outlets among the
以上説明した本実施形態によれば、外気の湿度の方が内気の湿度よりも低いときには(ステップS170:YES)、車室内に外気を導入するため、消費するエネルギーを抑えつつ、車室内の湿度を下げることを可能になる。 According to the present embodiment described above, when the humidity of the outside air is lower than the humidity of the inside air (step S170: YES), the outside air is introduced into the vehicle interior. Can be lowered.
本実施形態では、外気の湿度の方が内気の湿度よりも低いときには、車室内に外気を導入した後に、さらに車室内の空気を除湿する。また、外気の湿度の方が内気の湿度よりも高いときには、車室内の空気を除湿する。このように車室内空気を除湿するため、プレ空調モードを開始した際に、膨大な潜熱負荷により冷却用熱交換器38の多くの冷却能力を費やされることはなくなり、急速に車室内空気温度を低下することができる。
In the present embodiment, when the humidity of the outside air is lower than the humidity of the inside air, after the outside air is introduced into the vehicle interior, the air in the vehicle interior is further dehumidified. Further, when the humidity of the outside air is higher than the humidity of the inside air, the air in the passenger compartment is dehumidified. Thus, in order to dehumidify the air in the passenger compartment, when the pre-air-conditioning mode is started, the cooling capacity of the
次に、本実施形態の効果について車両を炎天下で駐車した例を用いて図6、図7を参照して説明する。 Next, the effect of this embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7 using an example in which the vehicle is parked under hot weather.
図6は縦軸が湿度とし、横軸が空気温度とするグラフであり、図7は縦軸が車室内空気温度とし、横軸が時間とするグラフである。 6 is a graph in which the vertical axis represents humidity and the horizontal axis represents air temperature, and FIG. 7 is a graph in which the vertical axis represents vehicle interior air temperature and the horizontal axis represents time.
車両の駐車初期には、車室内空気温度が25度、相対湿度30%RHとなっており、炎天下で車両を一定時間駐車し続けると、車室内空気温度が60度、絶対湿度19g/kg(相対湿度15%RH)となる。その後、除湿モードを開始する。
At the beginning of parking of the vehicle, the air temperature in the passenger compartment is 25 degrees and the relative humidity is 30% RH. If the vehicle is parked for a certain period of time under hot weather, the air temperature in the passenger compartment is 60 degrees and the absolute humidity is 19 g / kg (
ここで、除湿モードの除湿能力により第1、第2のケースに分ける。第1のケースでは、除湿能力が低く、除湿モードの実施により、絶対湿度が14.3g/kgになり、第2のケースでは、除湿能力が高く、除湿モードの実施により、絶対湿度が1.7g/kgになる。 Here, the first and second cases are classified according to the dehumidifying ability in the dehumidifying mode. In the first case, the dehumidifying capacity is low and the absolute humidity becomes 14.3 g / kg by performing the dehumidifying mode, and in the second case, the dehumidifying capacity is high and the absolute humidity becomes 1. 7 g / kg.
そして、(1)空気温度60度、絶対湿度が19g/kgの状態からプレ空調モードを開始したとき場合の車室内空気温度を図7中グラフaとし、(2)空気温度60度、絶対湿度が14.3g/kg(第1ケース)の状態からプレ空調モードを開始したとき場合の車室内空気温度を図7中グラフbとし、(3)空気温度60度、絶対湿度が1.7g/kg(第2ケース)の状態からプレ空調モードを開始したとき場合の車室内空気温度を図7中グラフcとし、それぞれ、車室内空気温度の変化を比較する。これにより、プレ空調モードの開始初期の湿度が低い場合ほど、車室内空気温度が早く低くなることが分かる。 Then, (1) the air temperature in the passenger compartment when the pre-air-conditioning mode is started from the state where the air temperature is 60 degrees and the absolute humidity is 19 g / kg is shown as graph a in FIG. 7, and (2) the air temperature is 60 degrees and the absolute humidity. The vehicle interior air temperature when the pre-air-conditioning mode is started from the state of 14.3 g / kg (first case) is graph b in FIG. 7, and (3) the air temperature is 60 degrees and the absolute humidity is 1.7 g / kg. The vehicle interior air temperature when the pre-air-conditioning mode is started from the state of kg (second case) is represented by graph c in FIG. 7, and changes in the vehicle interior air temperature are respectively compared. Thus, it can be seen that the lower the humidity at the beginning of the pre-air-conditioning mode, the earlier the cabin air temperature becomes lower.
(第2実施形態)
上述の第1実施形態では、除湿ユニット90内の電気ヒータ103から発生する熱により、吸着剤ロータ95を乾燥させるようにした例について説明したが、これに代えて、本第2実施形態では、室内空調ユニット30内のヒータユニット44から発生する熱により、吸着剤ロータ95を乾燥させる。この場合の車両用空調装置の構成を図8に示す。図8において、図1或いは図2と同一符号のものは、同一のものを示す。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, the example in which the
本実施形態では、室内空調ユニット30の下側に除湿ユニット90が配置されている。除湿ユニット90において送風機94は、内気導入孔92aの直下流側に配置され、吸着剤ロータ95の下側半分95aは、ケース91a内において送風機94と吹出口93との間に配置される。
In the present embodiment, the
吸着剤ロータ95は、室内空調ユニット30のケース31と除湿ユニット90のケース91aに跨って配置されており、吸着剤ロータ95の上側半分95bは、ヒータユニット44の下流側に配置される。吸着剤ロータ95は円周方向に回転可能に支持され、吸着剤ロータ95の下側半分95aおよび上側半分95bを入れ替え可能に構成されている。吸着剤ロータ95はサーボモータ96により回転される。
The
なお、本実施形態のヒータユニット44は、請求項13に記載の「走行用エンジンのエンジン冷却水と前記空気との間で熱交換する加熱用熱交換器」に相当する。
The
また、本実施形態の室内空調ユニット30のケース31には、吸着剤ロータ95の上側半分95bを通過した空気を排出孔101に導くための分離壁31aが設けられている。ヒータユニット44から吹き出される温風の一部は、分離壁31aよりも上側に流れ、バイパス通路45を流れる冷風と混合し、吹出口49から車室内に向けて流れる。
Further, the
また、ヒータユニット44から吹き出される温風の残りは、吸着剤ロータ95の上側半分95bを通過する。このとき、温風は、吸着剤ロータ95の上側半分95bに含まれる水分を蒸発させる。これに伴い、水蒸気が温風と共に排出孔101から車室外に排出される。これにより、吸着剤ロータ95を乾燥させることができる。
Further, the remaining warm air blown from the
また、本実施形態では、排出孔101を開閉する排出孔ドア101aが設けられており、吸着剤ロータ95を乾燥させる場合以外には、排出孔101を排出孔ドア101aにより閉鎖しておく。
In this embodiment, a
(第3実施形態)
本第3実施形態では、室内空調ユニット内において、吸着剤ロータに代えて、電気ヒータに吸着剤を一体化した除湿ユニット44aを用いる例について説明する。この場合の構成を図9に示す。
(Third embodiment)
In the third embodiment, an example in which a
本実施形態において、車室内に乾燥空気を吹き出す場合には、電気ヒータへの通電を停止して、除湿ユニット44による加熱を停止状態にする。この場合、吹出口49をドア52により開け、かつ排出孔101を排出孔ドア101aにより閉鎖する。すると、冷却用熱交換器38を通過した空気は、除湿ユニット44aを通過して除湿され、吹出口49から車室内に吹き出される。
In the present embodiment, when dry air is blown into the passenger compartment, the energization of the electric heater is stopped and heating by the
また、除湿ユニット44を乾燥する場合には、電気ヒータへの通電を開始して、吹出口48をドア52により閉鎖し、かつ排出孔101を排出孔ドア101aにより開放する。
When the
すると、冷却用熱交換器38を通過した空気が除湿ユニット44aを通過し、排出孔101から車室外に排出される。一方、除湿ユニット44aが通電により加熱された状態になり、除湿ユニット44a内の水分が蒸発するので、その水蒸気が除湿ユニット44aを通過する空気と共に車室外に排出される。
Then, the air that has passed through the
(他の実施形態)
上述の各実施形態では、加熱器として、電気ヒータ103を用いた例について説明したが、これに代えて、エンジン冷却水を熱源とする熱交換器を加熱器として用いてもよい。
(Other embodiments)
In each of the above-described embodiments, the example in which the electric heater 103 is used as the heater has been described. Alternatively, a heat exchanger using engine cooling water as a heat source may be used as the heater.
上述の各実施形態では、携帯無線端末81から送信される信号に基づいて、車両に乗員が乗り込む前に内気の除湿等を開始する例について説明したが、これに代えて、タイマー等を用いて予め時間を設定し、この設定した時間に内気の除湿等を開始するようにしてもよい。 In each of the above-described embodiments, the example in which dehumidification of the inside air is started before the occupant enters the vehicle based on the signal transmitted from the portable wireless terminal 81 has been described, but instead of this, a timer or the like is used. Time may be set in advance, and dehumidification of the inside air may be started at the set time.
上述の各実施形態では、車室内空気(内気)の湿度、および車室外空気(外気)の湿度を、共通の湿度センサ66で検出するようにした例について説明したが、これに限らず、車室内空気の湿度、および車室外空気の湿度を、別々の湿度センサで検出するようにしてもよい。 In each of the above-described embodiments, the example in which the humidity of the vehicle interior air (inside air) and the humidity of the vehicle exterior air (outside air) is detected by the common humidity sensor 66 has been described. The humidity of the indoor air and the humidity of the air outside the vehicle compartment may be detected by separate humidity sensors.
26…空調用電子制御装置、30…室内空調ユニット、90…除湿ユニット、
91a、91b…ケース、92a…内気導入孔、92b…外気導入孔、
93…吹出口、95…吸着剤ロータ、96…電動モータ、101…排気口、
103…電気ヒータ。
26 ... Electronic control unit for air conditioning, 30 ... Indoor air conditioning unit, 90 ... Dehumidification unit,
91a, 91b ... case, 92a ... inside air introduction hole, 92b ... outside air introduction hole,
93 ... Air outlet, 95 ... Adsorbent rotor, 96 ... Electric motor, 101 ... Exhaust port,
103 ... Electric heater.
Claims (7)
前記導入口から空気を導入して前記吹出口に向けて吹き出す第1の送風機(94)と、を有し、前記吹出口から吹き出す空気に応じて車室内の空気状態を調整する車両用空調装置であって、
前記第1のケーシングの導入口は、外気を導入する外気導入口(92b)であり、
前記内気の湿度を検出する第1の湿度検出手段(S140)と、
前記外気の湿度を検出する第2の湿度検出手段(S160)と、
前記第1、第2の湿度検出手段の検出湿度に基づいて、前記内気の湿度よりも前記外気の湿度の方が低いか否かを判定する湿度判定手段(S170)と、
前記内気の湿度よりも前記外気の湿度の方が低いと前記湿度判定手段が判定したときには、前記第1の送風機を制御して、前記外気導入口を介して導入した外気を前記吹出口から車室内に吹き出す第1の制御手段(S190)とを備え、
前記第1のケーシングには、前記外気導入口以外に、内気を導入する内気導入口(92a)が前記導入口として設けられており、
前記外気導入口を開閉するドア(92c)と、
前記内気導入口と前記吹出口との間に配置され、前記内気導入口から導入した内気を除湿する内気除湿手段(95)と、
前記内気の湿度よりも前記外気の湿度の方が高いと前記湿度判定手段が判定したときには、前記ドアにより前記外気導入口を閉鎖して、かつ前記第1の送風機を制御して、前記内気導入口を介して導入された内気が前記内気除湿手段により除湿されて前記吹出口から吹き出されるようにする第2の制御手段(S200)とを備え、
前記第1の制御手段は、前記内気の湿度が前記外気の湿度に同一になるまで、前記第1の送風機の制御を継続して、前記外気導入口を介して外気を導入することを継続するものであり、
前記第1の制御手段が制御を継続した後に、前記内気の湿度と前記外気の湿度とが同一であると前記湿度判定手段が判定した場合には、前記ドアにより前記内気導入口を開放し、前記外気導入口を閉鎖して、かつ前記第1の送風機を制御して、前記内気導入口を介して導入された空気が前記内気除湿手段により除湿されて前記吹出口から吹き出されるようにする第3の制御手段(S200)を備えており、
前記第1、第2、第3の制御手段は、当該車両に乗員が乗り込む前に制御を開始するようになっており、
内気導入口(33)、外気導入口(34)、および吹出口(48〜50)を有する第3のケーシング(31)と、
前記第3のケーシング内に収納されて、前記内気導入口および前記外気導入口のうち少なくとも一方から導入された空気を冷却する冷却用熱交換器(38)と、
前記第3のケーシング内に収納され、前記冷却用熱交換器から吹き出される空気温度を調節して、前記吹出口から車室内に吹き出す空気温度を調整する吹出温度調整手段(44、45、46)と、
前記第2、第3の制御手段のうちいずれか一方の制御を終了したとき、前記吹出温度調整手段を制御して、前記吹出口から吹き出す空気温度を調整する空調制御手段(S220)と、を備えることを特徴とする車両用空調装置。 A first casing (91a) having an inlet (92b) for introducing air and an outlet (93) for blowing out air toward the passenger compartment;
A first air blower (94) that introduces air from the introduction port and blows out the air toward the air outlet, and adjusts the air condition of the vehicle interior according to the air blown out from the air outlet Because
The introduction port of the first casing is an outside air introduction port (92b) for introducing outside air,
First humidity detecting means (S140) for detecting the humidity of the inside air;
Second humidity detecting means (S160) for detecting the humidity of the outside air;
Humidity determining means (S170) for determining whether the humidity of the outside air is lower than the humidity of the inside air based on the detected humidity of the first and second humidity detecting means;
When the humidity determination means determines that the humidity of the outside air is lower than the humidity of the inside air, the first air blower is controlled so that the outside air introduced through the outside air inlet is First control means (S190) for blowing into the room ,
In the first casing, in addition to the outside air introduction port, an inside air introduction port (92a) for introducing inside air is provided as the introduction port,
A door (92c) for opening and closing the outside air inlet;
An inside air dehumidifying means (95) disposed between the inside air inlet and the outlet, for dehumidifying the inside air introduced from the inside air inlet;
When the humidity determination means determines that the humidity of the outside air is higher than the humidity of the inside air, the outside air inlet is closed by the door and the first blower is controlled to introduce the inside air A second control means (S200) for allowing the inside air introduced through the mouth to be dehumidified by the inside air dehumidifying means and blown out from the outlet;
The first control means continues to control the first blower until the humidity of the inside air becomes equal to the humidity of the outside air, and continues to introduce outside air through the outside air inlet. Is,
After the first control means continues control, when the humidity determination means determines that the humidity of the inside air and the humidity of the outside air are the same, the inside air inlet is opened by the door, The outside air inlet is closed and the first blower is controlled so that the air introduced through the inside air inlet is dehumidified by the inside air dehumidifying means and blown out from the outlet. 3rd control means (S200) is provided,
The first, second, and third control means are configured to start control before an occupant enters the vehicle ,
A third casing (31) having an inside air inlet (33), an outside air inlet (34), and an outlet (48-50);
A cooling heat exchanger (38) that is housed in the third casing and cools air introduced from at least one of the inside air inlet and the outside air inlet;
Blowing temperature adjusting means (44, 45, 46) that adjusts the temperature of air that is housed in the third casing and blown out from the cooling heat exchanger to blow out air from the outlet into the passenger compartment. )When,
An air conditioning control means (S220) for controlling the blowout temperature adjusting means to adjust the temperature of the air blown out from the blowout port when the control of either one of the second and third control means is finished; A vehicle air conditioner comprising:
前記空気導入口を介して前記第2のケーシング内に空気を導入して前記排気口に向けて吹き出す第2の送風機(102)と、
前記第2のケーシング内に収納され、前記第2の送風機から送風される空気を加熱して温風を発生させる加熱器(103)と、を備え、
前記内気除湿手段は、前記第1、第2のユニットケースに跨るように配置され、前記第1のユニットケース側領域(95a)と前記第2のユニットケース領域(95b)とを入れ替えるように回転可能に支持される吸着器(95)であり、
前記吸着器のうち前記第1のユニットケース側領域は、前記内気導入口から導入した内気を除湿するようになっており、
前記吸着器を回転して前記第1のユニットケース側領域と前記第2のユニットケース側領域とを入れ替える回転駆動手段(96)を備え、
前記回転制御手段により前記吸着器を回転した後に、前記加熱器からの温風が前記吸着器のうち前記第2のユニットケース側領域を通過する際に、前記第2のユニットケース側領域から前記水分が脱離して前記温風とともに前記排気口から車室外に排出されて前記第2のユニットケース側領域を乾燥させるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。 A second casing (91b) having an air inlet (100) for introducing air and an exhaust port (101) for discharging air out of the passenger compartment;
A second blower (102) that introduces air into the second casing through the air inlet and blows out toward the exhaust port;
A heater (103) housed in the second casing and generating hot air by heating the air blown from the second blower,
The inside air dehumidifying means is disposed so as to straddle the first and second unit cases and rotates so as to exchange the first unit case side region (95a) and the second unit case region (95b). An adsorber (95) supported in a possible manner;
The first unit case side region of the adsorber dehumidifies the inside air introduced from the inside air inlet,
Rotation drive means (96) for rotating the adsorber to replace the first unit case side region and the second unit case side region,
After the adsorber is rotated by the rotation control means, when the warm air from the heater passes through the second unit case side region of the adsorber, the second unit case side region 2. The vehicle air conditioner according to claim 1 , wherein moisture is desorbed and discharged together with the warm air from the exhaust port to the outside of the passenger compartment to dry the second unit case side region. .
前記内気導入口および前記外気導入口のうち少なくとも一方から前記第3のケーシング内に空気を導入して前記吹出口から車室内に向けて吹き出す第3の送風機(37)と、 A third blower (37) for introducing air into the third casing from at least one of the inside air introduction port and the outside air introduction port and blowing out the air from the air outlet toward the vehicle interior;
前記第3のケーシングの前記内気導入口および前記外気導入口に対して空気流れ下流側で、かつ前記冷却用熱交換器に対して空気流れ上流側に配置され、空気中の湿度を検出する湿度センサ(66)とを備え、 Humidity that is disposed downstream of the internal air inlet and the external air inlet of the third casing and downstream of the cooling heat exchanger and that detects the humidity in the air. A sensor (66),
前記第1の湿度検出手段は、前記内外気切替ドアにより前記内気導入口を開放し、かつ前記外気導入口を閉鎖した状態で、前記内気導入口を介して導入された内気の湿度を前記湿度センサを用いて検出するようになっており、 The first humidity detecting means detects the humidity of the inside air introduced through the inside air introduction port in a state where the inside air introduction port is opened by the inside / outside air switching door and the outside air introduction port is closed. It is designed to detect using a sensor,
前記第2の湿度検出手段は、前記内外気切替ドアにより前記外気導入口を開放し、かつ前記内気導入口を閉鎖した状態で、前記外気導入口を介して導入された外気の湿度を前記湿度センサを用いて検出するようになっていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用空調装置。 The second humidity detecting means detects the humidity of the outside air introduced through the outside air introduction port in a state where the outside air introduction port is opened by the inside / outside air switching door and the inside air introduction port is closed. The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein the vehicle air conditioner is detected using a sensor.
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