JP6468348B2 - 車両用防曇装置 - Google Patents

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Description

関連出願への相互参照
本出願は、２０１５年４月２４日に出願された日本特許出願番号２０１５−８９５２６号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
本開示は、車両の窓ガラスの曇りを防止する車両用防曇装置に関するものである。
近年、冬季に、車室内空気（以下、内気という）を循環させる内気モードにおいて、防曇性を確保するニーズが高まっている。
しかし、車両用空調装置において一般的に用いられる蒸気圧縮式冷凍サイクルでは、冬季のように外気温度が低い場合、特に高速走行時には、コンデンサの冷媒冷却能力（すなわち、冷媒を凝縮、液化させる能力）が高くなり過ぎて高圧側の冷媒圧力は低くなり過ぎる。冷凍サイクルは、高圧側の冷媒圧力が低くなり過ぎると、高圧側と低圧側の差圧が小さくなり、コンプレッサの冷媒吐出量が減少して、冷凍サイクルの冷媒循環量が極端に減少する。
そのような状態で内気モードが選択されると、エバポレータに吸い込まれる高温（例えば２５℃）の内気が高熱負荷になり、低圧側の冷媒圧力は上昇し、高圧側と低圧側の差圧が一層小さくなる。その結果、コンデンサ内において液冷媒の停滞量が増加し、エバポレータに送られる冷媒流量が減少し、エバポレータではガス不足状態に陥り、冷媒ディストリビューションは悪化しスーパーヒート量の上昇によって除湿能力が低下する。したがって、防曇に用いる空調風の絶対湿度が上昇してしまい、窓ガラスが曇り易くなる。
また、外気温が更に下がると、高圧側と低圧側の差圧が無くなり、冷凍サイクルが破綻してエバポレータ除湿能力が無くなり、走行中に突然窓ガラスが曇る虞がある。
ここで、冷凍サイクルモードとサーモサイフォンモードに切り替え可能にした冷凍サイクル装置が、例えば特許文献１にて提案されている。
この特許文献１に記載された冷凍サイクル装置は、冷媒を圧縮するコンプレッサ、冷媒を車室外空気（以下、外気という）にて冷却して凝縮させるコンデンサ、冷媒と内気とを熱交換させて内気を冷却するエバポレータ、および冷媒を減圧させる電気式膨張弁を基本構成要素としている。
また、特許文献１に記載された冷凍サイクル装置は、さらに、コンプレッサをバイパスするバイパス通路と、コンプレッサ停止時にバイパス通路を開く逆止弁を設けている。そして、サーモサイフォンモード運転を行う場合には、コンプレッサを停止させて逆止弁を開弁させるとともに、電気式膨張弁を開弁させ、冷媒をコンデンサとエバポレータとの間で循環させて熱移送を行うようにしている。
冷凍サイクルモードでは、冬季のように外気温度が低い場合、コンデンサ冷媒冷却能力が高くなり過ぎて冷媒循環量が減少し、除湿能力が低下する。しかし、サーモサイフォンモードでは、冬季のように外気温度が低い場合でも、冷媒をコンデンサとエバポレータとの間で循環させて熱移送を行うことができ、内気を露点温度以下まで冷し込んで空気中の湿気を結露させて除湿することができるため、窓ガラスの曇りを防止することが可能である。
特開２０１３−２５００３５号公報
しかしながら、特許文献１に記載された冷凍サイクル装置は、逆止弁や電気式膨張弁がサーモサイフォンモード時の冷媒流れに対し抵抗となって圧力損失が生じる。したがって、サーモサイフォンとしての性能を十分に発揮できず、防曇性能が不足する虞があった。
本開示は上記点に鑑みて、高い防曇性能が得られるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するための１つの観点によれば、車両用防曇装置は、車室内に吹き出される空気の温度を制御する空調装置を備える車両に適用され、サーモサイフォンを備える。サーモサイフォンは、空調装置とは別体に構成され、車室内空気と熱交換して車室内空気を結露させる。サーモサイフォンは、冷媒から車室外空気に放熱させる第１熱交換器と、車室内空気から冷媒に吸熱させる第２熱交換器と、第１熱交換器および第２熱交換器を接続して、冷媒が循環する閉ループの冷媒回路を形成する冷媒配管とを有し、前記第１熱交換器は、前記車両のフロントピラー（１２）内に配置されている。
別の観点によれば、車両用防曇装置は、車室内に吹き出される空気の温度を制御する空調装置（２）を備える車両（１）に適用され、前記空調装置とは別体に構成され、車室内空気と熱交換して前記車室内空気を結露させるサーモサイフォン（３）を備え、前記サーモサイフォンは、冷媒から車室外空気に放熱させる第１熱交換器（３１）と、前記車室内空気から前記冷媒に吸熱させる第２熱交換器（３２）と、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器を接続して、前記冷媒が循環する閉ループの冷媒回路を形成する冷媒配管（３３）とを有し、前記第１熱交換器は、前記車両の左右のフロントピラー（１２）内にそれぞれ配置されている。
更に別の観点によれば、車両用防曇装置は、車室内に吹き出される空気の温度を制御する空調装置（２）を備える車両（１）に適用され、前記空調装置とは別体に構成され、車室内空気と熱交換して前記車室内空気を結露させるサーモサイフォン（３）を備え、前記サーモサイフォンは、冷媒から車室外空気に放熱させる第１熱交換器（３１）と、前記車室内空気から前記冷媒に吸熱させる第２熱交換器（３２）と、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器を接続して、前記冷媒が循環する閉ループの冷媒回路を形成する冷媒配管（３３）とを有し、前記第１熱交換器は、前記冷媒が流通する冷媒チューブ（３１１）を備え、前記冷媒チューブは、前記車両の外板（１５）に密着している。
これによると、サーモサイフォンは空調装置とは別体に構成されていて、サーモサイフォンの冷媒回路には冷媒流れに対し抵抗となる逆止弁や電気式膨張弁がないため、圧力損失が小さくなる。したがって、サーモサイフォンの性能が十分に発揮され、高い防曇性能を得ることができる。
第１実施形態に係る防曇装置が車両に搭載された状態を示す透視斜視図である。 第１実施形態に係る車両用防曇装置を示す図である。 第１実施形態の第１変形例に係る車両用防曇装置を示す図である。 第１実施形態の第２変形例に係る車両用防曇装置が車両に搭載された状態を示す透視斜視図である。 第１実施形態の第２変形例に係る車両用防曇装置を示す図である。 第２実施形態に係る車両用防曇装置が車両に搭載された状態を示す透視斜視図である。 第２実施形態に係る防曇装置の制御装置および空調装置の制御装置の構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る制御装置が実行する防曇装置の制御処理の流れを示すフローチャートである。 第３実施形態に係る防曇装置が車両に搭載された状態を示す透視斜視図である。 第３実施形態に係る防曇装置の要部を示す透視斜視図である。
以下、本開示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）
本開示の第１実施形態について説明する。図１、図２に示すように、車両１には、蒸気圧縮式冷凍サイクルを用いた空調装置２、およびサーモサイフォン３を用いた車両用防曇装置が搭載されている。車両１は、走行用駆動源として図示しない水冷式内燃機関を備えている。
空調装置２は、内燃機関にて駆動されて冷媒（例えば、フロンガスＲ１３４ａ）を圧縮するコンプレッサ２１、冷媒を外気（すなわち車室外空気）にて冷却して凝縮させるコンデンサ２２を備えている。コンプレッサ２１およびコンデンサ２２は、エンジンルーム１１内に配置されている。なお、コンプレッサ２１、コンデンサ２２、および後述するエバポレータは、蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成している。
空調装置２は、車室内の計器盤の下方に配置された空調ユニット２３を備えている。空調ユニット２３のケースには、内気を吸い込む内気吸い込み口２３１、外気を吸い込む図示しない外気吸い込み口、内気吸い込み口２３１および外気吸い込み口の開口面積を調整して、外気の導入量と内気の導入量の割合を変化させる図示しない内外気切替ドアが設けられている。内外気切替ドアは、図示しないアクチュエータにより駆動される。
空調ユニット２３内には、空調ユニット２３内の空気通路に空気流を発生させる空調用送風機２３２が配置されている。空調用送風機２３２は、電動機にて回転駆動される。
そして、内気吸い込み口２３１が開かれた内気モードのときには、空調用送風機２３２により内気吸い込み口２３１から内気が吸い込まれ、その吸い込まれた内気は、空調ユニット２３の内部の空気通路を通って、図示しない吹き出し口から車室内に吹き出される。また、外気吸い込み口が開かれた外気モードのときには、空調用送風機２３２により外気吸い込み口から外気が吸い込まれ、その吸い込まれた外気は、空調ユニット２３内の空気通路を通って吹き出し口から車室内に吹き出されるようになっている。
空調ユニット２３内には、空調ユニット２３内を流通する空気と冷媒とを熱交換させてその空気を冷却する図示しないエバポレータ、エンジン冷却水を熱源にして空調ユニット２３内を流通する空気を加熱する図示しないヒータコア等が配置されている。
サーモサイフォン３は、空調装置２とは別体に構成され、冷媒（例えば、フロンガスＲ１３４ａ）から外気に放熱させる第１熱交換器３１と、内気から冷媒に吸熱させる第２熱交換器３２と、第１熱交換器３１および第２熱交換器３２を接続して、冷媒が循環する閉ループの冷媒回路を形成する冷媒配管３３とを備えている。
第１熱交換器３１は、冷媒が流通する第１熱交換器チューブ３１１と、外気と冷媒との熱交換を促進する第１熱交換器フィン３１２とを備えている。第１熱交換器３１は、車両１のフロントピラー１２内に配置されている。
フロントピラー１２は、車両１のボデーの一部である。フロントピラー１２は、ボディーの天井部を支える支柱である。フロントピラー１２は、車両の前側の窓ガラスであるウインドシールドの左端と右端にそれぞれ１本ずつ配置されている。図１では、ウインドシールドの左端に配置されたフロントピラー１２内に、第１熱交換器３１が配置されている。また、各フロントピラーは、ウインドシールドと車両１の側面の窓ガラスとの間に配置されている。
また、各フロントピラー１２には、フロントピラー１２内に走行風（すなわち外気）を導入するための図示しないスリットが形成され、スリットから流入した走行風が第１熱交換器３１を通過するようになっている。
第２熱交換器３２は、冷媒が流通する第２熱交換器チューブ３２１と、内気と冷媒との熱交換を促進する第２熱交換器フィン３２２とを備えている。第２熱交換器３２は、車室内において内気吸い込み口２３１の空気流れ上流側に近接して配置され、これにより、内気モードのときには空調用送風機２３２による空気流が第２熱交換器３２を通過して内気吸い込み口２３１から空調ユニット２３内の空気通路に流入するようになっている。
第１熱交換器３１は、第１熱交換器３１の冷媒入り口である第１熱交換器入口部３１３が、第１熱交換器３１の冷媒出口である第１熱交換器出口部３１４よりも高い位置にある。第２熱交換器３２は、第２熱交換器３２の冷媒入り口である第２熱交換器入口部３２３が、第２熱交換器３２の冷媒出口である第２熱交換器出口部３２４よりも低い位置にある。また、第１熱交換器出口部３１４は、第２熱交換器入口部３２３および第２熱交換器出口部３２４よりも高い位置にある。
次に、本実施形態の作動を説明する。まず、空調装置２の作動を簡単に説明する。空調装置２においては、空調ユニット２３内の空気通路を流れる空気が、エバポレータにて冷却された後に、必要に応じてヒータコアにて加熱され、これにより車室内に吹き出される空気の温度が制御される。
次に、冬季において暖房がなされていて、且つ内気モードが選択されている際の、サーモサイフォン３の作動を説明する。
サーモサイフォン３においては、第１熱交換器３１に流入したガス冷媒が、第１熱交換器３１内を流れる際に外気に放熱して液冷媒に状態変化する。その液冷媒は、重力により第１熱交換器出口部３１４から流出し、冷媒配管３３を介して第２熱交換器入口部３２３に至り、第２熱交換器３２に流入する。
内気モードのときには空調用送風機２３２による空気流が第２熱交換器３２を通過するため、第２熱交換器３２に流入した液冷媒は、暖かい内気から吸熱してガス化する。ガス化により密度が低くなった冷媒は、上昇気流の自然な力により、第２熱交換器出口部３２４から流出し、冷媒配管３３を介して第１熱交換器入口部３１３に至り、第１熱交換器３１に流入する。そして、ガス冷媒は、再び第１熱交換器３１内で液冷媒に状態変化する。
このように、冷媒は第１熱交換器３１で液化するとともに第２熱交換器３２でガス化し、閉ループの冷媒回路内を常に状態変化しながら連続的に循環し、状態変化時の冷媒の潜熱により大きな熱量を移送可能となる。
ここで、第１熱交換器３１を通過する外気の風量の方が第２熱交換器３２を通過する内気の風量よりも圧倒的に大きいことから、サーモサイフォン３がバランスする冷媒温度や冷媒圧力は外気温度に支配され、冷媒温度はほぼ外気温度と同じになる。よって、第２熱交換器３２の冷媒蒸発温度は、外気温度並みの低い温度になり、内気の露点温度より十分低い温度に達する。これにより、第２熱交換器３２を通過する内気は、露点温度以下まで冷されて結露が発生し、除湿される。したがって、窓ガラスの曇りを防止することができる。
また、外気温度が低くなればなるほど内気と外気の温度差が大きくなるため、外気温度の低下に伴ってより大きな除湿能力が得られ、防曇性能がさらに向上する。また、外気温度が極めて低い環境下においても熱移送が可能であるため、低外気温度使用限界が無くなり、抜本的な防曇向上策につながる。
次に、夏季において車両が炎天下に駐車されている際の、サーモサイフォン３の作動を説明する。
夏季において車両が炎天下に駐車されている際には、内気温度が７０℃近くの高温に達する。第２熱交換器３２内の冷媒は、この高温の内気から吸熱して密度が低くなり、冷媒配管３３を介して第１熱交換器３１に流入する。第１熱交換器３１に流入した冷媒は、外気に放熱して密度が高くなり、冷媒配管３３を介して第２熱交換器３２に流入する。すなわち、サーモサイフォン３は冷媒が動力なしで冷媒回路内を自動的に循環する。
そして、第２熱交換器３２内の冷媒が高温の内気から吸熱するため、内気が冷却される。すなわち、夏季において車両が炎天下に駐車されている際には、サーモサイフォン３は冷房機能を発揮する。これにより、空調装置２を起動した後のクールダウン時間を短縮することができるとともに、冷房源のバックアップで省動力、省燃費化を図ることができる。
上記した本実施形態によると、（ａ）サーモサイフォン３は空調装置２とは別体に構成されていて、サーモサイフォン３の冷媒回路には冷媒流れに対し抵抗となる逆止弁や電気式膨張弁がないため、圧力損失が小さくなる。したがって、サーモサイフォン３の性能が十分に発揮され、高い防曇性能を得ることができる。
（ｂ）また、冬季や春秋中間季節の寒い季節では、除湿防曇目的での空調装置２の運転が不要となる。これにより、車両の省動力省燃費化が図られるとともに、コンプレッサ２１の振動に基づく騒音が無くなり車内の静粛化につながる。
（ｃ）また、低温低熱負荷環境下で空調装置２を運転させた場合、冷凍サイクルの冷媒循環量が極端に減少してオイル戻り不良が発生する虞があるが、冬季や春秋中間季節の寒い季節では除湿防曇目的での空調装置２の運転が不要となるため、オイル戻り不良によるコンプレッサ２１の故障を防止することができる。
（ｄ）また、サーモサイフォン３は、ふたつの熱交換器３１、３２における各部位の上下位置関係を所定の関係に設定することにより、外気温度が内気温度よりも低い場合は、冷媒が動力なしで冷媒回路内を自動的に循環し、外気温度が内気温度よりも高い場合は冷媒循環が無く機能停止するため、電気的制御は不要となる。
（ｅ）また、サーモサイフォン３は、空調装置２とは別体に構成されていて、自己完結型製品とすることができるため、車両への後付けやオプションとして実車に架装することができる。
なお、上記実施形態においては、第２熱交換器３２を内気吸い込み口２３１の空気流れ上流側に近接して配置して、内気モードのときには空調用送風機２３２による空気流が第２熱交換器３２を通過するようにしたが、図３に示す第１変形例のように、内気を第２熱交換器３２に流す防曇用送風機３３０を設けてもよい。これによると、第２熱交換器３２を内気吸い込み口２３１の空気流れ上流側に近接して配置する必要がないため、第２熱交換器３２を車室内の任意の位置に配置することができる。
また、上記実施形態においては、第１熱交換器３１を１個使用したが、図４、図５に示す第２変形例のように、第１熱交換器３１を左右のフロントピラー１２内にそれぞれ配置してもよい。この場合、それらの第１熱交換器３１を第２熱交換器３２に対して並列に接続する。これによると、サーモサイフォン３の除湿能力が高まり、防曇性能がさらに向上する。
また、上記実施形態においては、第１熱交換器３１をフロントピラー１２内に配置したが、カウル４に備えられた図示しないダクト内に第１熱交換器３１を配置してもよい。カウル４は、ボンネットのフードとフロントウインドシールドの間の外板部である。これによると、カウル４に備えられたダクト内を外気が流れ、冷媒は第１熱交換器３１内を流れる際に外気に放熱する。
（第２実施形態）
第２実施形態について、図６〜８を用いて説明する。本実施形態では、第１熱交換器３１の配置を変更し、また、サーモサイフォン３の冷媒を移送するポンプを設けた点が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
図６に示すように、サーモサイフォン３の第１熱交換器３１は、エンジンルーム１１内に配置されている。より詳細には、第１熱交換器３１は、空調装置２のコンデンサ２２の前方に配置されている。また、コンデンサ２２の後方には、エンジン冷却水を冷却する図示しないラジエータ、および電動機にて回転駆動される図示しないラジエータファンが配置されている。そして、ラジエータファンの作動により、第１熱交換器３１、コンデンサ２２、およびラジエータに空気が流れるようになっている。
この場合、第１熱交換器出口部３１４と第２熱交換器入口部３２３とを接続する冷媒配管３３が、上向き方向あるいは上下起伏の配索形状となる。なお、ここでいう冷媒配管３３は、第１熱交換器３１から第２熱交換器３２へ冷媒を導く冷媒配管である。この場合、冷媒の重力を利用した自然の流れる力が乏しくなり、サーモサイフォン３全体では循環冷媒流量が減少して熱移送能力が低下する虞がある。
そこで、第１熱交換器出口部３１４と第２熱交換器入口部３２３とを接続する冷媒配管３３中に、第１熱交換器３１から第２熱交換器３２へ冷媒を移送する冷媒移送ポンプ３４を設けている。冷媒移送ポンプ３４は、電動機にて駆動される。
冷媒移送ポンプ３４の設置位置は、例えば第１熱交換器出口部３１４の直後のように、冷媒移送ポンプ３４の吸入側に液冷媒が安定して存在する位置が望ましい。
なお、低外気温度で窓ガラスの曇り防止に必要な冷媒循環量は少量であり、また、第１熱交換器３１と第２熱交換器３２を循環する冷媒の圧力差も小さいため、冷媒移送ポンプ３４は小型小電力の電動式ポンプで対応することができる。
続いて、サーモサイフォン３の電気制御部である防曇制御装置５０、および空調装置２の電気制御部である空調制御装置６０について、図７を用いて説明する。図７に示す防曇制御装置５０および空調制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶部を含んで構成されるマイクロコンピュータ、およびその周辺回路から構成されている。防曇制御装置５０および空調制御装置６０は、記憶部に記憶された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。
防曇制御装置５０の入力側には、受信機７１、空調通常運転スイッチ７２、空調セーブ運転スイッチ７３、内外気モードスイッチ７４、外気温度センサ７５、内気温度センサ７６、および車両速度センサ７７が接続されている。
具体的には、受信機７１は、リモコンからの電波を受信するものである。また、そのリモコンにより、サーモサイフォン３を所定の時刻に作動開始させる予約運転を設定可能になっている。なお、予約運転は、夏季の炎天下に駐車されている車両に乗り込む前に作動させることを想定した運転モードであり、コンプレッサ２１が停止した状態で、サーモサイフォン３にて内気温度を低下させる運転モードである。
空調通常運転スイッチ７２は、空調装置２の運転のオン、オフを切り替えるスイッチである。空調セーブ運転スイッチ７３は、空調装置２の省エネ運転モードを設定するスイッチである。内外気モードスイッチ７４は、内気モードまたは外気モードを選択するスイッチである。外気温度センサ７５は、外気温度ＴＯを検出するセンサである。内気温度センサ７６は、内気温度ＴＲを検出するセンサである。車両速度センサ７７は、車両の速度ＶＣを検出するセンサである。
なお、空調セーブ運転スイッチ７３がオンされて省エネ運転モードが選択されている場合は、空調セーブ運転スイッチ７３がオフされて通常運転モードが選択されている場合と比較して、エバポレータ通過直後の空気の温度が高くなるように制御される。これにより、コンプレッサ２１の負荷が軽減されて省エネが図られる。同時に、省エネ運転モード時は、エバポレータ通過直後の空気の温度が高くなるように制御されるため、通常運転モード時に比べて除湿能力は低下する。
防曇制御装置５０の出力側には、冷媒移送ポンプ３４が接続されている。空調制御装置６０の出力側には、空調用送風機２３２、内外気切替ドア２３３、およびラジエータファン１３が接続されている。
次に、サーモサイフォン３および空調装置２の作動を説明する。まず、空調装置２は、リモコンにて設定された作動開始時刻になったとき、あるいは空調通常運転スイッチ７２がオンされたときに、運転を開始する。そして、前述したように、車室内に吹き出される空気の温度や風量を制御する。
続いて、サーモサイフォン３の作動について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。防曇制御装置５０は、リモコンにて設定された作動開始時刻になったとき、あるいは空調通常運転スイッチ７２がオンされたときに、図８に示すフローチャートに示す制御処理を実行する。
図８に示すように、防曇制御装置５０は、受信機７１、スイッチ７２、７３、７４およびセンサ７５、７６、７７からの信号を取得する（Ｓ１０）。続いて、Ｓ１０で取得した内気温度ＴＲと外気温度ＴＯとに基づいて、内外気温度差ΔＴａを算出する（Ｓ２０）。なお、ΔＴａ＝ＴＲ−ＴＯという式が成立する。
続いて、Ｓ１０で取得した外気温度ＴＯに基づいて、車外環境モードを判別する（Ｓ３０）。具体的には、外気温度ＴＯが第１設定外気温度ＴＯ１（例えば８℃）未満のときには寒冷モードＡと判定し、外気温度ＴＯが第２設定外気温度ＴＯ２（例えば２５℃）を超えているときには熱暑モードＣと判定し、外気温度ＴＯが第１設定外気温度以上で第２設定外気温度以下のときには中間期モードＢと判定する。なお、第１設定外気温度ＴＯ１および第２設定外気温度ＴＯ２は、防曇制御装置５０のＲＯＭに予め記憶されている。
ステップＳ３０の判定処理の結果、寒冷モードＡと判定された場合には、以下詳述するように、ステップＳ４１〜４３の判定により、冷媒移送ポンプ３４をオンするか否かを決定する。
まず、Ｓ１０で取得した内気温度ＴＲが下限内気温度ＴＲ１（例えば１０℃）未満の場合（Ｓ４１がＹＥＳ）、すなわち、気温度ＴＲが低すぎるときには、暖房を優先するために、冷媒移送ポンプ３４をオフにしてサーモサイフォン３を停止させる（Ｓ４４）。なお、下限内気温度ＴＲ１は、防曇制御装置５０のＲＯＭに予め記憶されている。
そして、内気温度ＴＲが下限内気温度ＴＲ１（例えば１０℃）未満の場合、防曇制御装置５０は空調制御装置６０に制御信号を出力し、空調制御装置６０はその制御信号に基づいて内外気切替ドア２３３を内気モード位置に変位させる（Ｓ５０）。
また、Ｓ２０で算出した内外気温度差ΔＴａが０℃以下の場合（Ｓ４２がＮＯ）、すなわち、内気温度ＴＲが外気温度ＴＯよりも低いときは、暖房を優先するために、冷媒移送ポンプ３４をオフにしてサーモサイフォン３を停止させるとともに（Ｓ４４）、内外気切替ドア２３３を内気モード位置に変位させる（Ｓ５０）。
ここで、前述したように、蒸気圧縮式冷凍サイクルでは、外気温度が低く且つ高速走行時にはコンデンサ２２の冷媒冷却能力が高くなり過ぎて冷凍サイクルの冷媒循環量が極端に減少し、その結果、防曇に用いる空調風の絶対湿度が上昇してしまい、窓ガラスが曇り易くなる。逆に、低速走行時には窓ガラスは曇りにくい。
そこで、Ｓ１０で取得した車両の速度ＶＣが第１下限車速ＶＣ１（例えば４０ｋｍ／ｈ）以下の場合（Ｓ４３がＮＯ）、すなわち、車両の速度が低いときには、冷媒移送ポンプ３４をオフにしてサーモサイフォン３を停止させるとともに（Ｓ４４）、内外気切替ドア２３３を内気モード位置に変位させる（Ｓ５０）。なお、第１下限車速ＶＣ１は、防曇制御装置５０のＲＯＭに予め記憶されている。
一方、内気温度ＴＲが下限内気温度ＴＲ１以上で（Ｓ４１がＮＯ）、内外気温度差ΔＴａが０℃を超え（Ｓ４２がＹＥＳ）、且つ、車両の速度ＶＣが第１下限車速ＶＣ１を超えている場合は（Ｓ４３がＹＥＳ）、冷媒移送ポンプ３４をオンにして（Ｓ４５）、第１熱交換器３１から第２熱交換器３２へ冷媒を移送する。これにより、第２熱交換器３２を通過する内気は、露点温度以下まで冷されて結露が発生し、除湿される。したがって、窓ガラスの曇りを防止することができる。
ステップＳ３０の判定処理の結果、中間期モードＢと判定された場合には、以下詳述するように、ステップＳ５１〜５３の判定により、冷媒移送ポンプ３４をオンするか否かを決定する。
まず、空調セーブ運転スイッチ７３がオフされ、通常運転モードが設定されている場合は（Ｓ５１がＮＯ）、除湿能力が高く窓ガラスの曇りは発生しにくいため、冷媒移送ポンプ３４をオフにしてサーモサイフォン３を停止させるとともに（Ｓ５４）、内外気切替ドア２３３を内気モード位置に変位させる（Ｓ５０）。
また、Ｓ２０で算出した内外気温度差ΔＴａが０℃以下の場合（Ｓ５２がＮＯ）、すなわち、内気温度ＴＲが外気温度ＴＯよりも低いときは、暖房を優先するために、冷媒移送ポンプ３４をオフにしてサーモサイフォン３を停止させるとともに（Ｓ５４）、内外気切替ドア２３３を内気モード位置に変位させる（Ｓ５０）。
また、Ｓ１０で取得した車両の速度ＶＣが第２下限車速ＶＣ２（例えば７０ｋｍ／ｈ）以下の場合（Ｓ５３がＮＯ）、冷媒移送ポンプ３４をオフにしてサーモサイフォン３を停止させるとともに（Ｓ５４）、内外気切替ドア２３３を内気モード位置に変位させる（Ｓ５０）。なお、第２下限車速ＶＣ２は、防曇制御装置５０のＲＯＭに予め記憶されている。
なお、中間期モードＢのときは寒冷モードＡのときよりも外気温度が高いため、前述したコンデンサ２２の冷媒冷却能力が高くなり過ぎて冷凍サイクルの冷媒循環量が極端に減少する現象は、寒冷モードＡ時よりも高速域で発生する。そこで、中間期モードＢのときの第２下限車速ＶＣ２を、寒冷モードＡのときの第１下限車速ＶＣ１よりも高くしている。
一方、空調セーブ運転スイッチ７３がオンされ、省エネ運転モードが設定されている場合は（Ｓ５１がＹＥＳ）、前述したように通常運転モード時に比べて除湿能力が低下するため、防曇能力を高める必要がある。
そこで、空調セーブ運転スイッチ７３がオンされ（Ｓ５１がＹＥＳ）、内外気温度差ΔＴａが０℃を超え（Ｓ５２がＹＥＳ）、且つ、車両の速度ＶＣが第２下限車速ＶＣ２を超えている場合は（Ｓ５３がＹＥＳ）、冷媒移送ポンプ３４をオンにして（Ｓ５５）、第１熱交換器３１から第２熱交換器３２へ冷媒を移送する。これにより、第２熱交換器３２を通過する内気は、露点温度以下まで冷されて結露が発生し、除湿される。したがって、窓ガラスの曇りを防止することができる。
ステップＳ３０の判定処理の結果、熱暑モードＣと判定された場合には、まず、予約運転モードか否かを判定する（Ｓ６１）。
通常運転モードまたは省エネ運転モードが実行されている場合は（Ｓ６１がＮＯ）、以下詳述するように、ステップＳ６２〜６３の判定により、冷媒移送ポンプ３４をオンするか否かを決定する。
まず、通常モード運転または省エネ運転モードがなされていて（Ｓ６１がＮＯ）、Ｓ２０で算出した内外気温度差ΔＴａが０℃以下の場合（Ｓ６２がＮＯ）、すなわち、内気温度ＴＲが外気温度ＴＯよりも低いときは、第１熱交換器３１内の冷媒が高温の外気から吸熱し、第２熱交換器３２に熱い熱が移送されて逆に車室内空気が暖められてしまうことを回避するために、冷媒移送ポンプ３４をオフにしてサーモサイフォン３を停止させるとともに（Ｓ６５）、内外気切替ドア２３３を内気モード位置に変位させる（Ｓ５０）。
また、Ｓ１０で取得した車両の速度ＶＣが第２下限車速ＶＣ２以下の場合（Ｓ６３がＮＯ）、冷媒移送ポンプ３４をオフにしてサーモサイフォン３を停止させるとともに（Ｓ６５）、内外気切替ドア２３３を内気モード位置に変位させる（Ｓ５０）。
一方、通常モード運転または省エネ運転モードがなされていて（Ｓ６１がＮＯ）、内外気温度差ΔＴａが０℃を超え（Ｓ６２がＹＥＳ）、且つ、車両の速度ＶＣが第２下限車速ＶＣ２を超えている場合は（Ｓ６３がＹＥＳ）、冷媒移送ポンプ３４をオンにして（Ｓ６６）、第１熱交換器３１から第２熱交換器３２へ冷媒を移送する。これにより、第２熱交換器３２を通過する内気は、露点温度以下まで冷されて結露が発生し、除湿される。したがって、窓ガラスの曇りを防止することができる。
ステップＳ６１に戻り、リモコンの設定に基づいて予約運転モードが実行されている場合は（Ｓ６１がＹＥＳ）、以下詳述するように、ステップＳ６４の判定により、冷媒移送ポンプ３４をオンするか否かを決定する。
前述したように、予約運転モードは、夏季の炎天下に駐車されている車両に乗り込む前に作動させることを想定した運転モードであり、コンプレッサ２１は停止している。
Ｓ２０で算出した内外気温度差ΔＴａが温度差設定値α℃（例えば１０℃）を超えている場合（Ｓ６４がＹＥＳ）、すなわち、内気温度が外気温度よりも温度差設定値α℃を超えるほど車室内の温度が上昇している場合は、冷媒移送ポンプ３４をオンにして（Ｓ６７）、第１熱交換器３１から第２熱交換器３２へ冷媒を移送する。なお、温度差設定値α℃は、防曇制御装置５０のＲＯＭに予め記憶されている。
また、内外気温度差ΔＴａが温度差設定値α℃を超えている場合は、防曇制御装置５０は空調制御装置６０に制御信号を出力し、空調制御装置６０はその制御信号に基づいて内外気切替ドア２３３を外気モード位置に変位させるとともに（Ｓ６８）、空調用送風機２３２およびラジエータファン１３を作動させる（Ｓ６９）。
これによると、外気モードにされるため、内気よりも温度が低い外気が車室内に導入される。また、ラジエータファン１３の作動により、第１熱交換器３１内の冷媒が放熱するとともに、冷媒移送ポンプ３４の作動により、第１熱交換器３１にて放熱した冷媒が第２熱交換器３２へ送られる。
これにより、内気よりも温度が低い外気が車室内に導入され、その外気は第２熱交換器３２を通過する際に冷媒に吸熱されてさらに温度が低下する。そして、冷媒に吸熱されてさらに温度が低下した外気により車室内が冷却され、内気温度が低下する。
ステップＳ６４に戻り、当初から内外気温度差ΔＴａが温度差設定値α℃以下である場合（Ｓ６４がＮＯ）、あるいは、ステップＳ６７〜６９の実行により内気温度が低下して、内外気温度差ΔＴａが温度差設定値α℃以下になった場合は（Ｓ６４がＮＯ）、空調用送風機２３２およびラジエータファン１３を停止させ（Ｓ７０）、冷媒移送ポンプ３４を停止させて（Ｓ７１）、サーモサイフォン３を停止させるとともに、内外気切替ドア２３３を内気モード位置に変位させる（Ｓ５０）。
本実施形態によると、第１実施形態の（ａ）〜（ｅ）の効果のうち（ａ）〜（ｃ）および（ｅ）の効果を得ることができる。
また、冷媒移送ポンプ３４を備えているため、第１熱交換器出口部３１４と第２熱交換器入口部３２３の位置関係等にかかわらず、第１熱交換器３１から第２熱交換器３２へ冷媒を確実に移送することができる。
（第３実施形態）
第３実施形態について、図９、図１０を用いて説明する。本実施形態では、サーモサイフォン３の搭載位置および第１熱交換器３１の構成を変更した点が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
図９に示すように、車両１は後部座席用クーラー５を備えている。第２熱交換器３２は、車室内において後部座席用クーラー５の図示しない内気吸い込み口の空気流れ上流側に近接して配置されている。
第１熱交換器３１は、車両１の後席ドア１４の後方に位置する車両外板１５と車両内板１６との隙間１７に配置されている。
また、車両外板１５は、外気と直接接し、金属製で熱伝導性に優れ、面積も広いことに着目し、本実施形態では車両外板１５を第１熱交換器３１の空気側放熱板として利用することにより、第１熱交換器フィン３１２を廃止している。具体的には、第１熱交換器３１は、第１熱交換器チューブ３１１を車両外板１５に密着させ、高い熱伝導性が得られるロー付けで接合している。これにより、第１熱交換器チューブ３１１に流入したガス冷媒は、車両外板１５を介して外気に放熱する。なお、第１熱交換器チューブ３１１が冷媒チューブに対応する。
また、第１熱交換器チューブ３１１は、少なくとも第２熱交換器３２の上端よりも上側に配置されている。これにより、第１熱交換器チューブ３１１内で液化した冷媒が重力により第２熱交換器３２に流入する。
以上の構成によって、サーモサイフォン３は第１実施形態と同様の冷媒流れ挙動および冷媒状態変化となる、そして、第２熱交換器３２を通過する内気は、露点温度以下まで冷されて結露が発生して除湿され、後部座席用クーラー５の吹き出し口から吹き出される。
本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、サーモサイフォン３にて除湿された内気は、後部座席用クーラー５の吹き出し口から吹き出されるため、車室内全体の湿度が低下し、防曇性能が向上する。
なお、本実施形態では、車両外板１５を第１熱交換器３１の空気側放熱板として利用したが、車両内板１６を第２熱交換器３２の空気側放熱板として利用してもよい。この場合、第２熱交換器チューブ３２１を車両内板１６に密着させ、ロー付けで接合する。
（他の実施形態）
なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。
また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。
また、上記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。
また、上記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るものではない。
また、上記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るものではない。

Claims (9)

  1. 車室内に吹き出される空気の温度を制御する空調装置（２）を備える車両（１）に適用される車両用防曇装置であって、
    前記空調装置とは別体に構成され、車室内空気と熱交換して前記車室内空気を結露させるサーモサイフォン（３）を備え、
    前記サーモサイフォンは、冷媒から車室外空気に放熱させる第１熱交換器（３１）と、前記車室内空気から前記冷媒に吸熱させる第２熱交換器（３２）と、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器を接続して、前記冷媒が循環する閉ループの冷媒回路を形成する冷媒配管（３３）とを有し、
    前記第１熱交換器は、前記車両のフロントピラー（１２）内に配置されている車両用防曇装置。
  2. 車室内に吹き出される空気の温度を制御する空調装置（２）を備える車両（１）に適用される車両用防曇装置であって、
    前記空調装置とは別体に構成され、車室内空気と熱交換して前記車室内空気を結露させるサーモサイフォン（３）を備え、
    前記サーモサイフォンは、冷媒から車室外空気に放熱させる第１熱交換器（３１）と、前記車室内空気から前記冷媒に吸熱させる第２熱交換器（３２）と、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器を接続して、前記冷媒が循環する閉ループの冷媒回路を形成する冷媒配管（３３）とを有し、
    前記第１熱交換器は、前記車両の左右のフロントピラー（１２）内にそれぞれ配置されている車両用防曇装置。
  3. 前記第１熱交換器は、前記冷媒が流通する冷媒チューブ（３１１）を備え、
    前記冷媒チューブは、前記車両の外板（１５）に密着している請求項１または２に記載の車両用防曇装置。
  4. 車室内に吹き出される空気の温度を制御する空調装置（２）を備える車両（１）に適用される車両用防曇装置であって、
    前記空調装置とは別体に構成され、車室内空気と熱交換して前記車室内空気を結露させるサーモサイフォン（３）を備え、
    前記サーモサイフォンは、冷媒から車室外空気に放熱させる第１熱交換器（３１）と、前記車室内空気から前記冷媒に吸熱させる第２熱交換器（３２）と、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器を接続して、前記冷媒が循環する閉ループの冷媒回路を形成する冷媒配管（３３）とを有し、
    前記第１熱交換器は、前記冷媒が流通する冷媒チューブ（３１１）を備え、
    前記冷媒チューブは、前記車両の外板（１５）に密着している車両用防曇装置。
  5. 前記第１熱交換器は、前記車両のカウル（４）に備えられたダクト内に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用防曇装置。
  6. 前記第１熱交換器における冷媒入り口である第１熱交換器入口部（３１３）は、前記第１熱交換器における冷媒出口である第１熱交換器出口部（３１４）、前記第２熱交換器における冷媒入り口である第２熱交換器入口部（３２３）、および前記第２熱交換器における冷媒出口である第２熱交換器出口部（３２４）よりも高い位置にあり、
    前記第１熱交換器出口部は、前記第２熱交換器入口部、および前記第２熱交換器出口部よりも高い位置にあり、
    前記第２熱交換器入口部は、前記第２熱交換器出口部よりも低い位置にある請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用防曇装置。
  7. 前記サーモサイフォンは、前記第１熱交換器にて放熱した前記冷媒を前記第２熱交換器に移送する冷媒移送ポンプ（３４）を備える請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用防曇装置。
  8. 前記空調装置は、前記車室内空気を吸い込み口（２３１）から吸い込んだ後に前記空調装置の内部を流通させて前記車室内に吹き出す空気流を発生させる空調用送風機（２３２）を備え、
    前記第２熱交換器は、前記吸い込み口の空気流れ上流側に配置され、前記空調用送風機が発生させる前記空気流が当該第２熱交換器を通過するように構成されている請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両用防曇装置。
  9. 前記サーモサイフォンは、前記車室内空気を前記第２熱交換器に流す防曇用送風機（３３）を備える請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両用防曇装置。
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