JP6065799B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、車室内へ送風する送風空気を冷却する冷却用熱交換器を備える車両用空調装置に関する。

従来、車両用空調装置において、車室内へ送風する送風空気を冷却する蒸発器（冷却用熱交換器）の表面に凝縮水（結露水）が存在する状態（蒸発器の表面が濡れた状態）となる温度域の上限温度となるように、蒸発器の温度を制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種の蒸発器の温度制御では、蒸発器の空気流れ上流側に設けた温・湿度センサによって、蒸発器に流入する流入空気の温度および湿度を測定し、その測定結果から求まる流入空気の露点温度に応じて、蒸発器の表面に結露が生ずるように蒸発器の目標温度を設定することで実現可能である。

特開２００８−１３７５３２号公報

ところで、車両用空調装置では、車室内へ送風する送風空気の空気流路を形成する空調ケースとして、蒸発器を収容するための第１ケース構成部と、蒸発器へ送風空気を導く空気流路を構成する第２ケース構成部とを結合して構成されているものがある。

通常、第１ケース構成部には、その下方側に蒸発器にて凝縮した凝縮水を排出するための排出部が設けられているが、当該排出部が詰ると、第１ケース構成部に凝縮水が溜り、第１ケース構成部と第２ケース構成部との結合部から水漏れが発生するといった問題がある。なお、空調ケースからの水漏れは、電気系統の不具合要因となり得ることから好ましくない。

これに対して、第１ケース構成部内に、凝縮水が溜まっていることを検知する専用の検知手段を設け、当該検知手段の検知結果に基づいて、第１ケース構成部の下方側に凝縮水が溜る排出異常の有無を判定することが考えられるが、車両用空調装置の部品点数が増えるといった背反がある。

本発明は上記点に鑑みて、凝縮水が溜まっていることを検知する専用の検知手段を設けることなく、凝縮水の排出異常の有無を判定可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室内へ送風する送風空気を冷却する冷却用熱交換器（９）と、冷却用熱交換器を収容すると共に冷却用熱交換器の下方側に冷却用熱交換器にて凝縮した凝縮水を排出する排出部（２２１）が形成された第１ケース構成部（２２）と、第１ケース構成部における排出部よりも上方側の部位に結合され、冷却用熱交換器へ送風空気を導く空気流路を構成する第２ケース構成部（２４）と、第１ケース構成部における冷却用熱交換器の空気流れ上流側に配設されて、冷却用熱交換器に流入する流入空気の温度、および湿度のうち、少なくとも一方を検出するための検出手段（５２１、５２２）と、第１ケース構成部の下方側に凝縮水が溜まる排出異常が生じているか否かを判定する異常判定手段（５０ａ）と、を備える。そして、検出手段は、第１ケース構成部における排出部よりも上方側であって、第１ケース構成部および第２ケース構成部における結合部（２２ａ）よりも下方側に配設されており、異常判定手段は、検出手段の検出値に基づいて排出異常が生じているか否かを判定することを特徴としている。

これによると、冷却用熱交換器への流入空気の温度および湿度のいずれか一方の物理量を検出するための検出手段を、第１ケース構成部の下方側に凝縮水が溜まっていることを検知する検知手段として機能させることができる。

そして、第１ケース構成部に凝縮水が溜まった場合、凝縮水が第１、第２ケース構成部の結合部から漏れる前に、検出手段に付着等して、検出手段の検出値が大きく変動することから、検出手段の検出値に基づいて排出異常の有無を判定することが可能となる。

ここで、検出手段は、冷却用熱交換器の空気流れ下流側に配設することも考えられるが、この場合、送風空気の空気流によって、冷却用熱交換器から飛散した凝縮水が検出手段に付着することで、検出手段の検出値が変動してしまう虞がある。

これに対して、検出手段を冷却用熱交換器の空気流れ上流側に配設する構成では、冷却用熱交換器から飛散した凝縮水が検出手段に付着し難いので、凝縮水の排出異常が生じているか否かをより適切に判定することが可能となる。

従って、本発明の車両用空調装置によれば、凝縮水が溜まっていることを検知する専用の検知手段を設けることなく、第１ケース構成部の下方側に凝縮水が溜る排出異常の有無を判定することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲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の一例を示すものである。

第１実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。 第１実施形態に係る露点計の搭載範囲を説明するための説明図である。 蒸発器ケースの下方側に凝縮水が溜まる排出異常が生じた際の空調ケース内部の状態を説明するための説明図である。 第１実施形態に係る制御装置が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係る制御装置が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、各実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。

（第１実施形態）
本実施形態の車両用空調装置は、図１に示すように、車室内へ送風する送風空気の温度を調整する室内空調ユニット１、および室内空調ユニット１を制御する制御装置５０等を備えている。なお、図１に示す上下矢印は、車両搭載状態における天地方向を示している。

まず、室内空調ユニット１は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されて、その外殻を形成する空調ケース２内に送風機８、蒸発器９、ヒータコア１５等を収容したものである。

空調ケース２は、車室内に送風する送風空気の空気流路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。

本実施形態の空調ケース２は、送風機８を収容する送風機ケース２１、蒸発器９を収容する蒸発器ケース２２、ヒータコア１５を収容するヒータケース２３、および送風機ケース２１と蒸発器ケース２２とを接続する中間ケース２４が、嵌合等により結合されている。

ここで、図１中の符号２１ａ、２２ａ、２３ａは、各ケース２１〜２４における結合部を示している。本実施形態の空調ケース２は、各結合部２１ａ、２２ａ、２３ａのうち、蒸発器ケース２２と中間ケース２４とを結合する結合部２２ａが、車両に搭載された状態で、他の結合部２１ａ、２３ａと同等、または他の結合部２１ａ、２３ａよりも下方側に位置するように構成されている。

蒸発器ケース２２には、蒸発器９の下方側に、蒸発器９の表面で凝縮した凝縮水（結露水）を排出する排出部（排出穴）２２１が形成されている。本実施形態の蒸発器ケース２２は、蒸発器９の表面で凝縮した凝縮水が排出部２２１へと流れ易くなるように、その側壁面により下方側へ凸となるＶ字状の空間が形成されている。なお、本実施形態では、蒸発器ケース２２が「第１ケース構成部」を構成している。

また、中間ケース２４は、蒸発器ケース２２における排出部２２１よりも上方側の部位に結合され、送風機８からの送風空気を蒸発器９へ導く空気流路を構成するものである。なお、本実施形態では、中間ケース２４が「第２ケース構成部」を構成している。

空調ケース２の空気流れ最上流側には、空調ケース２内へ車室外空気（外気）を流入させる通風経路、および、空調ケース２内へ車室内空気（内気）を流入させる通風経路を切り替える内外気切替箱５が配置されている。

内外気切替箱５は、空調ケース２内に内気を導入させる内気導入口３および外気を導入させる外気導入口４の開口面積を、内外気切替ドア６によって調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させるものである。

内外気切替ドア６は、空調ケース２内の空気通路に導入される内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させて吸込口モードを切り替える機能を果たす。本実施形態では、吸込口モードとして、内気導入口３を全開とすると共に外気導入口４を全閉として空調ケース２内へ内気を導入する内気モード、内気導入口３を全閉とすると共に外気導入口４を全開として空調ケース２内へ外気を導入する外気モードがある。

内外気切替箱５の空気流れ下流側には、内外気切替箱５を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機８が配置されている。この送風機８は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機であって、後述する制御装置５０から出力される制御信号（制御電圧）によって回転数（送風量）が制御される。

送風機８の空気流れ下流側には、蒸発器９が配置されている。蒸発器９は、その内部を流通する冷媒と送風機８からの送風空気とを熱交換させて、送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。なお、蒸発器９は、図示しない圧縮機、凝縮器、膨張弁等とともに、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成している。

本実施形態の蒸発器９は、冷凍サイクルの圧縮機の作動が開始されることで、送風空気を冷却する冷却機能を発揮し、圧縮機の作動が停止されることで、送風空気を冷却する冷却機能を停止する。なお、冷凍サイクルの圧縮機は、後述する制御装置５０からの制御信号によって、その作動が制御される。

蒸発器９の空気流れ下流側には、空調ケース２内を流れる空気を加熱するヒータコア１５が配置されている。このヒータコア１５は、図示しないエンジンを冷却するためのエンジン冷却水を熱源として、蒸発器９通過後の空気（冷風）を加熱する加熱用熱交換器である。

さらに、ヒータコア１５の側方には、蒸発器９通過後の冷風を、ヒータコア１５を通過させることなく下流側に流すバイパス通路１６が形成されている。従って、ヒータコア１５およびバイパス通路１６の空気流れ下流側で混合される送風空気の温度は、ヒータコア１５およびバイパス通路１６を通過する送風空気の風量割合によって変化する。

そこで、本実施形態では、蒸発器９の空気流れ下流側であって、ヒータコア１５およびバイパス通路１６の上流側に、ヒータコア１５およびバイパス通路１６へ流入させる送風空気の風量割合を連続的に変化させるエアミックスドア１７を配置している。エアミックスドア１７は、ヒータコア１５およびバイパス通路１６の空気流れ下流側で混合される送風空気の温度を調整する温度調整手段を構成している。なお、エアミックスドア１７は、制御装置５０から出力される制御信号によってその作動が制御される。

空調ケース２の送風空気流れ最下流部には、車室内へ温度調整された送風空気を吹き出す図示しない吹出口が設けられている。この吹出口としては、車両前面の窓ガラス内面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口、および乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口が設けられている。

また、各吹出口の空気流れ上流側には、図示しないが、デフロスタ吹出口の開口面積を調整するデフロスタドア、フェイス吹出口の開口面積を調整するフェイスドア、およびフット吹出口の開口面積を調整するフットドアが配置されている。

これらのデフロスタドア、フェイスドア、およびフットドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、図示しないリンク機構を介して、サーボモータに連結されて連動して回転操作される。なお、このサーボモータは、後述の制御装置５０から出力される制御信号によってその作動が制御される。

本実施形態では、吹出口モードとして、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、およびフットデフロスタモードがある。なお、フェイスモードは、主にフェイス吹出口から空気を吹き出すモードであり、バイレベルモードは、フェイス吹出口とフット吹出口の双方から空気を吹き出すモードである。また、フットモードは、主にフット吹出口から空気を吹き出すモードであり、フットデフロスタモードは、フット吹出口およびデフロスタ吹出口の双方から空気を吹き出すモードである。

次に、本実施形態の電気制御部について説明する。制御装置５０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、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算処理を行い、出力側に接続された各種機器の作動を制御する。

制御装置５０の出力側には、内外気切替ドア６、送風機８、図示しない冷凍サイクルの圧縮機、エアミックスドア１７等が接続されており、所望の動作が得られるように、各種機器へ制御信号を出力する。

一方、制御装置５０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された図示しない操作パネルが接続されており、この操作パネルに設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。なお、操作パネルに設けられた空調操作スイッチとしては、冷凍サイクルの圧縮機の作動指令信号を出力するエアコンスイッチ（Ａ／Ｃスイッチ）、車室内温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定手段をなす温度設定スイッチ等が設けられている。

また、制御装置５０の入力側には、車室外温度（外気温）を検出する外気センサ、車室内温度（内気温）を検出する内気センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、蒸発器９から流出する流出空気の温度を検出するエバ後温度センサ等の空調制御用のセンサ群５１が接続されている。なお、本実施形態のエバ後温度センサは、具体的に蒸発器９の熱交換フィン温度を検出している。勿論、蒸発器温度センサとして、蒸発器９における熱交換フィン以外の部位の温度を検出する温度検出手段を採用してもよいし、蒸発器９を流通する冷媒自体の温度を直接検出する温度検出手段を採用してもよい。

さらに、制御装置５０の入力側には、蒸発器９へ流入する流入空気の露点温度Ｔｄｅｗを検出する露点温度検出手段としての露点計５２が接続されている。なお、露点計５２は、蒸発器ケース２２における蒸発器９の空気流れ上流側に配設されている。

本実施形態の露点計５２は、蒸発器９へ流入する流入空気の湿度を検出する湿度検出手段としてのエバ前湿度センサ５２１、および蒸発器９へ流入する流入空気の温度を検出する温度検出手段としてのエバ前温度センサ５２２が一体的に構成されたものである。

露点計５２を構成するエバ前湿度センサ５２１としては、水分量に応じて静電容量が変化する感湿膜を含んで構成される静電容量式の湿度センサや、水分量に応じて電気抵抗が変化する感湿膜を含んで構成される電気抵抗式の湿度センサを採用することができる。また、露点計５２を構成するエバ前温度センサ５２２としては、サーミスタ等の熱電素子を含んで構成される温度センサを採用することができる。なお、制御装置５０は、露点計５２を構成するエバ前湿度センサ５２１およびエバ前温度センサ５２２の検出値に基づいて、蒸発器９へ流入する露点温度Ｔｄｅｗを算出する。

ここで、［発明が解決しようとする課題］の欄で説明したように、蒸発器ケース２２の下方側に形成された排出部２２１が詰ると、蒸発器ケース２２内に凝縮水が溜り、蒸発器ケース２２と中間ケース２４との結合部２２ａから水漏れが発生してしまう。このような水漏れは、車両における電気系統の不具合要因となり得ることから好ましくない。

これに対して、蒸発器ケース２２内に凝縮水が溜まっていることを検知する専用の検知手段を設け、当該検知手段の検知結果に基づいて、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜る排出異常の有無を判定することが考えられる。しかし、この場合には、車両用空調装置の部品点数が増えてしまうといった背反がある。

そこで、本実施形態では、露点計５２のエバ前湿度センサ５２１を蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まる排出異常を検知する検知手段としても機能させている。

本実施形態では、蒸発器ケース２２と中間ケース２４との結合部２２ａから水漏れが発生する前に、露点計５２のエバ前湿度センサ５２１で凝縮水を検知できるように、露点計５２を蒸発器ケース２２の下方側に配設している。

具体的には、図２（図１中のＸ部分の拡大図）に示すように、蒸発器ケース２２内のうち、中間ケース２４との結合部２２ａの位置αよりも下方側、且つ、排出部２２１の位置βよりも上方側の範囲（搭載範囲）に露点計５２を配設している。なお、露点計５２を排出部２２１の位置βよりも上方側の範囲に配設する理由は、排出部２２１が詰まっていない場合にも、少量の凝縮水が残存している可能性があり、当該凝縮水を露点計５２で検知しないようにするためである。

これによると、例えば、図３に示すように、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まる排出異常が生じた場合、露点計５２に凝縮水が付着して、エバ前湿度センサ５２１の検出値が大きく変動することから、エバ前湿度センサ５２１の検出値により排出異常の有無を判定可能となる。

ここで、車両の走行状態によっては、蒸発器ケース２２とヒータケース２３の結合部２３ａの位置が、蒸発器ケース２２と中間ケース２４との結合部２２ａの位置よりも低くなってしまうことがある。この場合、露点計５２に凝縮水が付着する前に、蒸発器ケース２２とヒータケース２３の結合部２３ａから水漏れが発生してしまう可能性がある。

このため、露点計５２の搭載範囲としては、蒸発器ケース２２内のうち、中間ケース２４との結合部２２ａの位置αよりも排出部２２１の位置βに近い位置に配設することが望ましい。なお、本実施形態では、露点計５２が故障した際等に取り替えることができるように、蒸発器ケース２２に対して露点計５２が脱着可能に配設されている。

また、本実施形態の制御装置５０は、露点計５２の検出値に基づいて、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まる排出異常が生じているか否かを判定する異常判定処理を実行可能に構成されている。

さらに、本実施形態の制御装置５０は、異常判定処理にて排出異常が生じていると判定された際に、冷凍サイクルの圧縮機を停止して、蒸発器９による送風空気の冷却機能を停止する異常対策処理を実行可能に構成されている。

なお、本実施形態では、制御装置５０における異常判定処理を実行する構成が、異常判定手段５０ａを構成し、制御装置５０における異常対策処理を実行する構成が、異常対策手段５０ｂを構成している。

次に、本実施形態に係る車両用空調装置の基本的な作動について説明する。車両用空調装置は、操作パネルのエアコンスイッチが投入（ＯＮ）されると、制御装置５０が、空調制御用のセンサ群５１の検出信号、露点計５２の検出信号、操作パネルの操作信号を読み込む。

そして、制御装置５０は、読み込んだ検出信号、および操作信号の値に基づいて、車室内へ吹き出す空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを算出する。具体的には、制御装置５０は、以下の数式Ｆ１により目標吹出温度ＴＡＯを算出する。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
但し、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチで設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気センサで検出された車室内温度、Ｔａｍは外気センサで検出された車室外温度、Ｔｓは日射センサで検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。

続いて、目標吹出温度ＴＡＯおよびセンサ群５１の検出信号、露点計５２の検出信号に基づいて、制御装置５０が、その出力側に接続された各種機器へ出力する制御信号を決定する。

例えば、エアミックスドア１７へ出力する出力信号（目標開度ＳＷ）については、目標吹出温度ＴＡＯ、エバ後温度センサの検出値Ｔｅ、およびヒータコア１５の温度（冷却水温度Ｔｗ）に基づいて決定する。具体的には、目標開度ＳＷは、以下の数式Ｆ２により算出する。
ＳＷ＝〔（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）〕×１００（％）…（Ｆ２）
なお、ＳＷ＝０（％）は、エアミックスドア１７の最大冷房位置であり、バイパス通路１６を全開し、ヒータコア１５側の通風路を全閉する。これに対し、ＳＷ＝１００（％）は、エアミックスドア１７の最大暖房位置であり、バイパス通路１６を全閉し、ヒータコア１５側の通風路を全開する。

また、送風機８へ出力する制御信号（制御電圧）については、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて予め制御装置５０に記憶された制御マップを参照して、目標吹出温度ＴＡＯが高温時および低温時に中間温度時よりも高くなるように決定する。

また、圧縮機へ出力する制御信号（目標回転数）については、以下のように決定される。まず、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置５０に記憶された制御マップを参照して、蒸発器９の第１目標温度ＴＥＯ１を算出する。

また、露点計５２の検出値から蒸発器９へ流入する流入空気の露点温度Ｔｄｅｗを算出し、当該露点温度Ｔｄｅｗに基づいて、蒸発器９の第２目標温度ＴＥＯ２を算出する。この第２目標温度ＴＥＯ２は、蒸発器９の表面を湿潤状態（濡れた状態）に維持するのに必要とされる蒸発器９の温度であり、例えば、露点温度Ｔｄｅｗから基準温度（例えば、１℃）を減算した値（＝Ｔｄｅｗ−α）に設定される。なお、蒸発器９は、その表面が湿潤状態から乾燥状態（乾いた状態）へ移行する際に悪臭が発生することが知られており、当該悪臭の発生を抑制するために第２目標温度ＴＥＯ２を設定している。

続いて、制御装置５０は、第１目標温度ＴＥＯ１および第２目標温度ＴＥＯ２を比較し、低温となる方の目標温度を、今回の蒸発器９の目標冷却温度ＴＥＯに決定する。そして、制御装置５０は、蒸発器温度センサの検出値が目標冷却温度ＴＥＯに近づくように、フィードバック制御手法により圧縮機に出力される制御信号を決定する。なお、本実施形態では、目標冷却温度ＴＥＯの最低値を０℃以上（具体的には１℃）に設定して、蒸発器９の着霜を防止している。

そして、上記の如く決定された制御信号を各種機器へ出力する。その後、車両用空調装置の作動停止が要求されるまで、所定の制御周期毎に、各信号の読み込み→目標吹出温度ＴＡＯの算出→各種機器の作動状態決定→制御信号の出力といった制御ルーチンが繰り返される。

これにより、室内空調ユニット１では、送風機８から送風された送風空気が、蒸発器９にて冷媒が蒸発する際に吸熱されて冷却される。そして、蒸発器９にて冷却された冷風は、エアミックスドア１７の開度に応じて、ヒータコア１５側およびバイパス通路１６側へ流入する。

ヒータコア１５側へ流入した冷風はヒータコア１５にて再加熱され、バイパス通路１６を通過した冷風と混合されて温度調整される。そして、温度調整された空調風が各吹出口を介して車室内に吹き出される。これにより、車室内温度が車室外温度より低い温度に冷やされる場合には、車室内の冷房が実現され、一方、車室内温度が車室外温度より高い温度に加熱される場合には、車室内の暖房が実現されることになる。

この際、本実施形態の車両用空調装置では、蒸発器９の目標冷却温度ＴＥＯを、露点温度Ｔｄｅｗ以下となるように決定することから、蒸発器９の表面が湿潤状態に維持される。従って、本実施形態の車両用空調装置によれば、蒸発器９の乾燥に伴う悪臭の発生を抑制することができる。

続いて、本実施形態の制御装置５０が実行する異常判定処理、および異常対策処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図４に示す制御ルーチンは、蒸発器９が冷却機能を発揮している状態で、周期的、または外部からの指令信号に応じて実行される。

図４に示すように、まず、露点計５２のエバ前湿度センサ５２１の検出湿度Ｒｈを読み込む（Ｓ１００）。この際、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まっていない正常時には、エバ前湿度センサ５２１の検出湿度（相対湿度）Ｒｈが殆ど８０％を下回る値（例えば、５０％程度）となる。

これに対して、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まる排出異常が生じている場合には、エバ前湿度センサ５２１の検出湿度Ｒｈが１００％を超える値となる。つまり、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まる排出異常が生じている場合、正常時に比べて、エバ前湿度センサ５２１の検出湿度Ｒｈが大きく上昇することになる。

この点に着眼し、本実施形態では、異常判定処理として、エバ前湿度センサ５２１の検出湿度Ｒｈが、予め排出異常が生じた際に想定されるエバ前湿度センサ５２１付近の相対湿度に設定された判定湿度閾値（例えば、９０％〜１００％）を上回っているか否かを判定する（Ｓ１１０）。

この判定処理の結果、エバ前湿度センサ５２１の検出湿度Ｒｈが判定湿度閾値以下と判定された場合、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まっていないと判断できるので、排出異常の有無を示す排出異常フラグをオフ（異常無し）に設定し（Ｓ１２０）、処理を終える。

一方、エバ前湿度センサ５２１の検出湿度Ｒｈが、判定湿度閾値よりも大きいと判定された場合には、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まっていると判断できるので、排出異常の有無を示す排出異常フラグをオン（異常有り）に設定する（Ｓ１３０）。

また、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まった状態で、蒸発器９による送風空気の冷却機能を維持すると、蒸発器ケース２２の下方側に溜まった凝縮水が増加してしまう。このため、本実施形態では、異常対策処理として、冷凍サイクルの圧縮機を停止して蒸発器９の冷却機能を停止させる（Ｓ１４０）。これによれば、蒸発器ケース２２と中間ケース２４との結合部２２ａから水漏れが発生してしまうことを防止できる。

以上説明した本実施形態の車両用空調装置では、蒸発器ケース２２内のうち、中間ケース２４との結合部２２ａの位置αよりも下方側、且つ、排出部２２１の位置βよりも上方側の範囲（搭載範囲）に露点計５２を配設している。

これによると、蒸発器９へ流入する流入空気の湿度を検出するためのエバ前湿度センサ５２１を、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まっていることを検知する検知手段として機能させることができる。

さらに、蒸発器ケース２２の下方側に溜まった凝縮水が蒸発器ケース２２および中間ケース２４の結合部２２ａから漏れる前に、エバ前湿度センサ５２１に付着等して、エバ前湿度センサ５２１の検出値が大きく変動することから、エバ前湿度センサ５２１の検出値に基づいて排出異常の有無を判定することが可能となる。

従って、本実施形態の車両用空調装置によれば、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まっていることを検知する専用の検知手段を設けることなく、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜る排出異常の有無を判定することができる。

ここで、凝縮水を検知する検知手段としては、蒸発器９の空気流れ下流側に配設されたセンサ（例えば、エバ後温度センサ）を利用することも考えられるが、この場合、送風空気の空気流によって、蒸発器９から飛散した凝縮水が付着する可能性がある。つまり、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まっていない場合であっても、センサの検出値が大きく変動する可能性がある。

これに対して、本実施形態では、蒸発器９の空気流れ上流側に配設されたエバ前湿度センサ５２１を、凝縮水を検知する検知手段として用いているので、蒸発器９から飛散した凝縮水の付着することが殆どない。

従って、本実施形態の構成によれば、送風空気の空気流により蒸発器９から飛散する凝縮水の影響が殆どなく、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜る排出異常の有無をより適切に判定することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、露点計５２のエバ前温度センサ５２２の検出値に基づいて、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜る排出異常の有無を判定する例について説明する。なお、車両用空調装置の基本構成については、第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

本実施形態の制御装置５０が実行する異常判定処理、および異常対策処理については、図５に示すフローチャートを用いて説明する。なお、冬期の如く、車室外温度が低温（例えば、１０℃以下）となる条件下において、外気モードが設定されている場合、蒸発器９に流入する流入空気の湿度（絶対湿度）が低いことから、蒸発器９にて凝縮水が殆ど発生せず、蒸発器ケース２２の排出部２２１にて凝縮水が溜まる排出異常が生じ難い。このため、本実施形態では、車室外温度が中間温度以上（例えば、１０℃以上）となる条件下において、異常判定処理および異常対策処理を実行するものとする。

図５に示すように、まず、露点計５２のエバ前温度センサ５２２の検出温度Ｔｅｆを読み込む（Ｓ２００）。この際、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜っていない正常時には、吸込口モードが内気モードとなっている際に、エバ前温度センサ５２２の検出温度Ｔｅｆが車室内温度と同等の温度（例えば、２５℃前後）となる。また、吸込口モードが外気モードとなっている際には、エバ前温度センサ５２２の検出温度Ｔｅｆが車室外温度と同等の温度（例えば、１０℃〜３５℃程度）となる。

これに対して、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜る排出異常が生じている場合には、エバ前温度センサ５２２の検出温度Ｔｅｆが、車室内温度や車室外温度よりも低い凝縮水の温度（例えば、０℃〜５℃程度）となる。

つまり、蒸発器ケース２２の排出部２２１にて凝縮水が溜まる排出異常が生じている場合には、エバ前温度センサ５２２の検出温度Ｔｅｆが、車室内温度や車室外温度に対して大きく低下することになる。

続いて、車室内温度および車室外温度のうち、一方の温度からエバ前温度センサ５２２の検出温度Ｔｅｆを減算した温度差ΔＴを算出する（Ｓ２１０）。なお、吸込口モードが内気モードとなっている場合には、車室内温度からエバ前温度センサ５２２の検出温度Ｔｅｆを減算した値を温度差ΔＴとして算出する。一方、吸込口モードが外気モードとなっている場合には、車室外温度からエバ前温度センサ５２２の検出温度Ｔｅｆを減算した値を温度差ΔＴとして算出する。

続いて、ステップＳ２１０にて算出した温度差ΔＴが、予め設定された判定温度差閾値を上回っているか否かを判定する（Ｓ２２０）。なお、判定温度差閾値は、排出異常が生じた際に想定されるエバ前温度センサ５２２の検出温度Ｔｅｆおよび車室内温度または車室外温度の温度差ΔＴ付近（例えば、５℃前後）に設定されている。

この判定処理の結果、温度差ΔＴが判定温度差閾値以下と判定された場合、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まっていないと判断できるので、排出異常の有無を示す排出異常フラグをオフ（異常無し）に設定し（Ｓ２３０）、処理を終える。

一方、温度差ΔＴが、判定温度差閾値を超えると判定された場合には、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まっていると判断できるので、排出異常の有無を示す排出異常フラグをオン（異常有り）に設定する（Ｓ２４０）。

また、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まった状態で、蒸発器９による送風空気の冷却機能を維持すると、蒸発器ケース２２の下方側の凝縮水が増加してしまう。このため、本実施形態では、異常対策処理として、冷凍サイクルの圧縮機を停止して蒸発器９の冷却機能を停止させる（Ｓ２５０）。このような異常対策処理によれば、蒸発器ケース２２と中間ケース２４との結合部２２ａから水漏れが発生してしまうことを防止できる。

以上説明した本実施形態の車両用空調装置では、蒸発器ケース２２の下方側に溜まった凝縮水が蒸発器ケース２２および中間ケース２４の結合部２２ａから漏れる前に、エバ前温度センサ５２２に付着等して、エバ前温度センサ５２２の検出値が大きく変動することから、エバ前温度センサ５２２の検出値に基づいて排出異常の有無を判定することが可能となる。

従って、本実施形態の車両用空調装置によれば、第１実施形態と同様に、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まっていることを検知する専用の検知手段を設けることなく、凝縮水の排出異常の有無を判定することができる。

ここで、本実施形態では、車室外温度が低温となる条件下において、外気モードが設定されている場合には、異常判定処理および異常対策処理を実行しない旨を説明したが、これに限定されない。つまり、車室外温度が低温となる条件下において、外気モードが設定されている場合にも、異常判定処理および異常対策処理を実行するようにしてもよい。

なお、車室外温度が低温となる条件下において、外気モードが設定されている場合、車室外温度からエバ前温度センサ５２２の検出温度Ｔｅｆを減算した温度差ΔＴが判定温度差閾値よりも小さくなる。このため、異常判定処理では、蒸発器ケース２２の下方側に凝縮水が溜まっていないとして、排出異常の有無を示す排出異常フラグがオフ（異常無し）に設定される。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。例えば、以下のように種々変形可能である。

（１）上述の各実施形態では、空調ケース２を、送風機ケース２１、蒸発器ケース２２、ヒータケース２３、中間ケース２４といった４つのケース構成部により構成する例について説明したが、これに限定されない。

空調ケース２は、少なくとも蒸発器９を収容するケース構成部と蒸発器９へ送風空気を導くケース構成部とが結合して構成されているものであればよい。例えば、送風機ケース２１と中間ケース２４とが一体に構成されていたり、蒸発器ケース２２とヒータケース２３とが一体に構成されていたりしてもよい。

（２）上述の各実施形態では、露点計５２のエバ前湿度センサ５２１とエバ前温度センサ５２２とを一体的に構成する例について説明したが、これに限定されない。例えば、エバ前湿度センサ５２１とエバ前温度センサ５２２とを別体で構成してもよい。

この場合、各センサ５２１、５２２のうち、凝縮水を検知する検知手段として機能するセンサだけを中間ケース２４との結合部２２ａの位置よりも下方側、且つ、排出部２２１の位置よりも上方側の範囲に配設すればよい。つまり、凝縮水を検知する検知手段として機能しないセンサについては、中間ケース２４との結合部２２ａの位置αよりも上方側に配設するようにしてもよい。

（３）上述の各実施形態では、蒸発器ケース２２と中間ケース２４とを結合する結合部２２ａが他の結合部２１ａ、２３ａと同等、または他の結合部２１ａ、２３ａよりも下方側に位置する空調ケース２を用いる例について説明したが、これに限定されない。

例えば、蒸発器ケース２２と中間ケース２４とを結合する結合部２２ａが蒸発器ケース２２とヒータケース２３とを結合する結合部２３ａよりも上方側に位置する空調ケース２を用いてもよい。この場合、露点計５２の搭載範囲としては、蒸発器ケース２２とヒータケース２３とを結合する結合部２３ａの位置よりも下方側に露点計５２を配設すればよい。

（４）上述の各実施形態では、蒸発器ケース２２内に露点計５２が配設された車両用空調装置において、異常判定処理を実行する例について説明したが、これに限定されない。例えば、蒸発器ケース２２内に、空調制御に用いるエバ前湿度センサ５２１およびエバ前温度センサ５２２のうち一方が配設された車両用空調装置であれば、当該センサを、凝縮水を検知する検知手段として機能させることで、異常判定処理を実行することができる。

（５）上述の各実施形態では、異常判定処理にて排出異常が生じていると判定された際に、蒸発器９による送風空気の冷却機能を停止する異常対策処理を実行する例について説明したが、これに限定されない。例えば、異常判定処理にて排出異常が生じていると判定された際に、異常対策処理として、計器盤に警告ランプを表示する等して乗員に報知したりしてもよい。

（６）また、異常対策処理にて蒸発器９による送風空気の冷却機能を停止すると、蒸発器９の表面が湿潤状態から乾燥状態へ移行して、悪臭が発生する可能性があることから、蒸発器９による送風空気の冷却機能の停止に加えて、送風機８の作動を停止することが望ましい。これによれば、送風機８からの送風空気と共に悪臭が車室内へ吹き出されることを抑制できる。

（７）上述の各実施形態では、冷却用熱交換器として冷凍サイクルの蒸発器９を採用した例を説明したが、冷却用熱交換器はこれに限定されない。例えば、吸着式冷凍機あるいは吸収式冷凍機にて冷媒（熱媒体）を蒸発させる蒸発器、ペルチェ効果によって冷却能力を発揮するペルチェモジュールを有する熱交換器等を冷却用熱交換器として採用してもよい。

（８）上述の各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

（９）上述の各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。

（１０）上述の各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

２２ 蒸発器ケース（第１ケース構成部）
２２１ 排出部
２４ 中間ケース（第２ケース構成部）
５２１ エバ前湿度センサ（検出手段、湿度検出手段）
５２２ エバ前温度センサ（検出手段、温度検出手段）
５０ａ 異常判定手段
９ 蒸発器（冷却用熱交換器）

Claims (5)

1. 車室内へ送風する送風空気を冷却する冷却用熱交換器（９）と、
   前記冷却用熱交換器を収容すると共に前記冷却用熱交換器の下方側に前記冷却用熱交換器にて凝縮した凝縮水を排出する排出部（２２１）が形成された第１ケース構成部（２２）と、
   前記第１ケース構成部における前記排出部よりも上方側の部位に結合され、前記冷却用熱交換器へ前記送風空気を導く空気流路を構成する第２ケース構成部（２４）と、
   前記第１ケース構成部の内部における前記冷却用熱交換器の空気流れ上流側に配設されて、前記冷却用熱交換器に流入する流入空気の温度、および湿度のうち、少なくとも一方を検出するための検出手段（５２１、５２２）と、
   前記第１ケース構成部の下方側に前記凝縮水が溜まる排出異常が生じているか否かを判定する異常判定手段（５０ａ）と、を備え、
   前記検出手段は、前記第１ケース構成部における前記排出部よりも上方側であって、前記第１ケース構成部および第２ケース構成部における結合部（２２ａ）よりも下方側に配設されており、
   前記異常判定手段は、前記検出手段の検出値に基づいて前記排出異常が生じているか否かを判定することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記検出手段は、前記流入空気の湿度を検出する湿度検出手段（５２１）を有し、
   前記異常判定手段は、前記湿度検出手段で検出した前記流入空気の湿度が、所定の判定湿度閾値を上回った際に、前記排出異常が生じていると判定す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. 前記検出手段は、前記流入空気の温度を検出する温度検出手段（５２２）を有し、
   前記異常判定手段は、前記温度検出手段で検出した前記流入空気の温度と、車室内空気および車室外空気のいずれか一方の温度との温度差が、所定の判定温度差閾値を上回った際に、前記排出異常が生じていると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
4. 前記異常判定手段にて前記排出異常が生じたと判定された際に、少なくとも前記冷却用熱交換器による前記送風空気の冷却機能を停止する異常対策手段（５０ｂ）を備え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。
5. 前記検出手段は、前記第１ケース構成部に対して脱着可能に配設されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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