JPH0257422A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、冷媒蒸発器の冷却度合を制御する自動車用空
気調和装置に関する。

し従来の技術］ 従来より、車室内に向かって空気を送るための通風ダク
ト内に、通過する空気を冷却する冷媒蒸発器、該冷媒蒸
発器の下流にエンジン冷却水の保有するエンジン排熱を
放熱する温水式ヒータを配設した自動車用空気調和装置
が存在する。

また、この空気調和装置の通風ダクト内には、温水式ヒ
ータを通過する空気量と通過しない空気量とを調節する
エアミックスダンパが取付けられている。

さらに、空気調和装置の通風ダクトは、車両乗員が窓吹
出モードを選択した際に窓ガラスに向かって空気流を吹
出す窓吹出口、車両乗員が上半身吹出モードを選択した
際に車両乗員の上半身に向かって空気流を吹出す上半身
吹出口、および車両乗員が足元吹出モードを選択した際
に車両乗員の足元に向かって空気流を吹出す足元吹出口
を備えている。

そして、通風ダクト内に導入された空気は、冷媒蒸発器
を通過する際に冷却されると同時に空気中の水分を除去
（除湿）される、その後に、一部または全部の空気は、
温水式ヒータを通過する際に所定の温度に加熱され、選
択された吹出口より吹出される。

ここで、車室内の除湿１と冷媒蒸発器の冷却度合とは、
第５図に表したグラフのように相関関係がある。従来、
冷媒蒸発器の冷却度合は、吹出口の位置によらず、一定
に制御されてきた。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、上記構成の従来の空気調和装置では、除湿量
の要求度合にかかわらず一定の冷媒蒸発器の冷却度合に
するため、必要具」〕に除湿し、ユーザーに不快感を与
えたり、燃費の悪化をまねくという課題があった。

−ｍに、窓吹出モードは、視界を確保するための除湿を
目的とし、上半身吹出モードは、冷房運転時に冷風の吹
出しに利用され、足元吹出モードは、暖房運転時に温風
の吹出しに利用されている。

したがって、除湿量の調整は、窓吹出モード、上半身吹
出モード、足元吹出モードの順に前者ほど除湿量を高く
、すなわち冷媒蒸発器の冷却度合を大きく制御すること
が望ましい。

本発明は、各吹出モードの要求に応じて冷媒蒸発器の冷
却度合を制御することが可能な自動車用空気調和装置の
提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の自動車用空気調和装置は、窓吹出モードを選択
した際に窓ガラスに向かって空気流を吹出す窓吹出口、
上半身吹出モードを選択した際に車両乗員の上半身に向
かって空気流を吹出す上半身吹出口、および足元吹出モ
ードを選択した際に車両乗員の足元に向かって空気流を
吹出す足元吹出口を有し、車室内に向かって空気を送る
ための通風ダクトと、該通風ダクトの前記窓吹出口、前
記上半身吹出口および前記足元吹出口の上流に配設され
、通過する空気を冷却する冷媒蒸発器を具備する冷凍サ
イクルと、前記冷媒蒸発器の冷却度合を、前記窓吹出モ
ード、前記上半身吹出モード、前記足元吹出モードの順
に前者ほど増大させるように制御する制御手段とを備え
た構成を採用した。

［作用］ 本発明の自動車用空気調和装置は、上記構成によりつぎ
の作用を有する。

車室内へ向かって通風ダクト内を通過する空気は、冷媒
蒸発器で冷却されると同時に空気中の水分を除去（除湿
）される。

このとき、冷媒蒸発器の冷却度合は、窓吹出モード、上
半身吹出モード、足元吹出モードの順に前者ほど増大さ
ぜるように制御されている。このため、窓吹出モードが
選択されている際には、冷媒蒸発器の冷却度合の制御に
よって冷却度合が非常に大きく、除湿量が非常に高い空
気が得られる。

また、上半身吹出モードが選択されている際には、冷媒
蒸発器の冷却度合の制御によって冷却度合がやや大きく
、除瀞量がやや高い空気が得られる。

さらに、足元吹出モードが選択されている際には、冷媒
蒸発器の冷却度合の制御によって冷却度合が小さく、除
湿量が低い空気が得られる。

このように、各吹出モードの要求に応じて冷媒蒸発器で
冷却および除湿された空気は、窓吹出モードが選択され
ている際に窓吹出口より窓ガラスに向かって吹出される
。また、上半身吹出モードが選択されている際には、上
半身吹出口より車両乗員の上半身に向かって吹出され、
足元吹出モードが選択されている際には、足元吹出口よ
り車両乗員の足元に向かって吹出される。

［発明の効果コ 本発明の自動車用空気調和装置は、上記構成および作用
によりつぎの効果を奏する。

すなわち、各吹出モードの除湿量の要求の違いに応じて
冷媒蒸発器の冷却度合を制御しているため、除湿要求の
少ない吹出モードにおいては冷媒蒸発器に冷媒を供給す
る冷凍サイクルの消費動力を低減して省動力運転が可能
となり、除湿要求の大きい吹出モードにおいては除湿量
を高めて窓ガラスの曇りを効果的に除去、予防すること
が可能となる。

［実施例］ 本発明の自動車用空気調和装置を図に示す・一実施例に
基づき説明する。

第１図は本発明を採用した自動車用冷暖房装置を示す。

１は自動車用冷暖房装置（以下冷暖房装置と略する）を
示す。

冷暖房装置η１は、車室（図示せず）内に向かって空気
を送るための通風ダクト２と、該通風ダクト２に収納さ
れた送風ｆｉ３と、冷媒が循環する冷凍サイクル４と、
エンジン冷却水が循環する温水回路５と、冷媒蒸発器の
冷却度合を制御する制御手段である制御装置６を備えて
いる。

通風ダクト２は、上流に内外気切替ダンパ２１によって
切替えられる内気導入口２２または外気導入口２３が形
成され、下流に窓吹出口２４、上半身吹出口２５および
足元吹出口２６が形成されている。また、通風ダクト２
内には、送風機３、冷凍サイクル４の冷媒蒸発器４３、
エアミックスダンパ２７、温水回路５の温水式ヒータ５
１、および吹出口モード切替ダンパ２８．２９が収納さ
れている。

送風機３は、内気導入口２２または外気導入口２３より
、内気または外気を導入し、通風ダクト２において車室
内に向かう空気流を生じさぜるファン３１、および該フ
ァン３１の駆動用モータ３２を有する。

冷凍サイクル４は、冷媒圧縮機４１、冷媒凝縮器４２、
冷媒蒸発器４３、受液器４４、冷媒の減圧装置をなす温
度作動式膨張弁４５、およびこれらを順次環状に接続す
る冷媒配管４６から構成される。

温水回路５は、エンジン１０の冷却用ウォータジャケッ
ト内で暖められたエンジン冷却水が冷却水配管５２を経
て供給されるものである。また温水回路５は、温水式ヒ
ータ５１、手動式ウォータバルブ５３とを備える。

このつオータバルブ５３およびエアミックスダンパ２７
は、操作パネル７に取付けられた温度調整レバー７１の
設定位置に応じて開度が変更される。

ここで、エアミックスダンパ２７は、温水回路５の手動
式つオータバルブ５３と連動しており、手動式ウォータ
バルブ５３は、エアミックスダンパ２７の開度に応じて
温水式ヒータ５１への通水量を制御する。したがって、
最大暖房時には、手動式ウォータバルブ５３が全開とさ
れ、エアミックスダンパ２７が全開とされ、最大冷房時
には、手動式ウォータバルブ５３が全開とされ、エアミ
ックスダンパ２７が全閉とされる。

制御装置６は、冷凍サイクル４を作動させるエアコンス
イッチ６１、吹出モードを切替える吹出モード切替レバ
ー６２、ファン３１の駆動用モータ３２の回転速度を３
〜４段階に調整するファンスイッチ６３、冷媒蒸発器４
３の冷却温度を検出するサーミスタ６４および制御回路
６５を備える。

吹出モード切替レバー６２は、設定抵抗を連結し、その
設定抵抗は、車両乗員が選択した窓吹出モード、上半身
吹出モード、パイレベル（８１−ＬＥＶＥＬ）吹出モー
ドまたは足元吹出モードの設定位置を抵抗値として制御
回路６５に送る。

ファンスイッチ６３は、設定抵抗を連結し、その設定抵
抗は、車両乗員が設定したファン３１の回転速度または
ファン３１の風量を抵抗値として制御回路６５に送る。

サーミスタ６４は、冷媒蒸発器４３の下流と温水式ヒー
タ５１の上流との間の通風ダクト２内に取付けられてい
る。あるいは、冷媒蒸発器４３のフィンに収付けられて
いる。サーミスタ６４は、冷媒蒸発器４３を通過した空
気の温度、またはフィン表面の温度を、冷媒蒸発器４３
の冷却度合として検出し、抵抗値の信号に置き換えて制
御回路６５に送る。

制御回路６５は、」−述した各信号を入力して、電磁ク
ラッチ１１およびファン３１の駆動用モータ３２を制御
する。

この制御回路６５は、吹出モード切替レバー６２により
窓吹出モード、上半身吹出モード、パイレベル吹出モー
ドまたは足元吹田モードが選択された際に、記憶回路６
６より各吹出モードに応じた冷媒蒸発器４３の目標冷却
温度を読込み、その目標冷却温度とサーミスタ６４によ
り検出される冷却温度とに応じて電磁クラッチ１１の断
続を制御し、冷媒蒸発器４３の冷却温度を目標冷却温度
に制御する。

冷媒蒸発器４３の目標冷却温度は、第４図のグラフに示
すように、冷媒蒸発器４３の冷却温度を窓吹出モード、
上半身吹出モード、パイレベル吹出モード、足元吹出モ
ードの順に後者ほど高くなるように設定されている。６
７は自動車用バッテリを示す。

操作パネル７は、第２図に示すように、エアコンスイッ
チ６１、吹出モード切替レバー６２、ファンスイッチ６
３、温度調整レバー７１および内外気切替レバー７２を
取付けている。

本実施例の冷媒蒸発器４３の冷却温度の制御方法を第１
図ないし第３図に基づき説明する。

第３図は本実施例の制御装置６の冷媒蒸発器４３の冷却
温度の制御方法の作動フローチャートを示す。なお、フ
ァン３１の速度制御は省略しである。

イグニッションスイッチ（図示せず）をＯＮしてエンジ
ン１０の作動を開始すると第３図のフローチャートの実
行が開始される。

初めに、ファンスイッチ６３がＯＮされているか否かを
判断する（ステップＳ１）。ファンスイッチ６３がＯＮ
されていない（ＮＯ）時、ファン３１の駆動用モータ３
２をＯＦＦ、または駆動用モータ３２の叶「状態を維持
する（ステップＳ２）。

さらに、エンジン１０と冷媒圧縮機４１とを連結する電
磁クラッチ１１を叶「、または電磁クラッチ１１のＯＦ
Ｆ状態を維持しくステップＳ３）、エンジン１０の作動
中はステップＳ１ないしステップＳ３を繰り返す。

ステップＳ１においてファンスイッチ６３がＯＮされて
いる（Ｙｅｓ１時、ファン３１の駆動用モータ３２をＯ
Ｎする（ステップＳ４）。

つぎに、エアコンスイッチ６１がＯＮされているが否か
を判断する（ステップＳ５）。エアコンスイッチ６１が
ＯＮされていない（ＮＯ）時、ステップＳ３へ進む。

ステップＳ５においてエアコンスイッチ６１がＯＮされ
ている（Ｙｅｓ）時、吹出モード切替レバー６２の設定
位置を判断して、車両乗員が窓吹出モードを選択してい
るか否かを判断する〈ステップＳ６）。

窓吹出モードを選択している（Ｙｅｓ）時、記憶回路６
６に記憶されている第４図のグラフから冷媒蒸発器４３
の目標冷却温度Ｔａ（以下Ｔａと略す）を読込む（ステ
ップＳ７）。そして、サーミスタ６４により検出した冷
媒蒸発器４３の冷却温度ｔｅ（以下ｔｅと略す）を読込
む（ステップＳ８）。

つぎに、ｔ、ｅ＞Ｔａか否かを判断する（ステップＳ９
）。

ｔｅ＞Ｔａである（Ｙｅｓ１時、ｔｅをＴａまで低下さ
ぜ“るために、電磁クラッチ１１をＯＮして、エンジン
１０により冷媒圧縮機４１を駆動して冷凍サイクル４を
作動させる（ステップ５１０）。

ｔｅ＞Ｔａではない（ＮＯ）時、ｔｅをＴａまで上、昇
させるために、電磁クラッチ１１をＯＦＦ　して、冷媒
圧縮機４１の駆動を停止して冷凍サイクル４を停止する
（ステップ５１１）。

ステップＳ６において窓吹出モードを選択していない（
Ｎｏ）時、吹出モード切替レバー６２の設定位置を判断
して、車両乗員が上半身吹出モードを選択しているか否
かを判断する（ステップ５１２）。

上半身吹出モードを選択している（Ｙｅｓ）時、記憶回
路６６に記憶されている第４図のグラフがら冷媒蒸発器
４３の目標冷却温度Ｔｂ（以下Ｔｂと略す）をシ売込む
（ステップ５１３）。そして、サーミスタ６４により検
出した冷媒蒸発器４３の冷却温度ｔｅを読込む（ステッ
プ５１４）。

つぎに、ｔｅ＞Ｔｂか否かを判断する（ステップＳ１５
〉。

ｔｅ＞Ｔｂである（Ｙｅｓ１時、ｔｅをＴｂまで低下さ
せるために、電磁クラッチ１１をＯＮシて、エンジン１
０により冷媒圧縮８１４１を駆動して冷凍サイクル４を
作動させる（ステップ８１６）。

ｔｅ＞Ｔｂではない（ＮＯ）時、ｔｅをＴｂまで上、昇
さぜるなめに、゛電磁クラッチ１１をＯＦＦ　して、冷
媒圧縮機４１の駆動を停止して冷凍サイクル４を停止す
る（ステップ５１７）。

ステップＳ１２において上半身吹出モードを選択してい
ない（Ｎｏ）時、吹出モード切替レバー６２の設定位置
を判断して車両乗員が足元吹出モードを選択しているか
否かを判断する（ステップ８１８）。

ステップ３１８において足元吹出モードを選択していな
い（ＮＯ）時、パイレベル吹出モードを選択していると
判断し、記憶回路６６に記憶されている第４図のグラフ
から冷媒蒸発器４３の目標冷却温度Ｔｃ（以下Ｔｃと略
す）を読込む（ステップ５１９）。そして、サーミスタ
６４により検出した冷媒蒸発器４３の冷却温度ｔｅを読
込む（ステップＳ２０＞　。

つぎに、ｔｅ＞’Ｉ”ｃか否かを判断する（ステップ５
２１）。

ｔｅ＞Ｔｃである（Ｙｅｓ）時、ｔｅをＴＣまで低下さ
ぜるために、電磁クラッチ１１をＯＮして、エンジン１
０により冷媒圧縮機４１を駆動して冷凍サイクル４を作
動させる（ステップ５２２）。

ｔｅ＞Ｔｃではない（Ｎｏ）時、ｔｅをＴｃまで１・、
昇させるために、電磁クラッチ１１をＯＦＦシて、冷媒
圧縮機４１の駆動を停止して冷凍サイクル４を停止、す
る（ステップ５２３）。

足元吹出モードを選択している（Ｙｅｓ）時、記憶回路
６６に記憶されている第４図のグラフから冷媒蒸発器４
３の目標冷却温度Ｔｄ（以下Ｔｄと略す）を読込む（ス
テップ５２４）。そして、サーミスタ６４により検出し
た冷媒蒸発器４３の冷却温度ｔｅを読込む（ステップ５
２５）。

つぎに、ｔｅ＞Ｔｄか否かを判断する（ステップ８２６
）。

ｔｅ＞Ｔｄである（Ｙｅｓ）時、ｔｅをＴｄまで低下さ
ぜるために、電磁クラッチ１１をＯＮシて、エンジン１
０により冷媒圧縮機４１を駆動して冷凍サイクル４を作
動させる（ステップ５２７）。

ｔｅ＞Ｔｄではない（Ｎｏ）時、ｔｅをＴｄまで１−昇
させるために、電磁クラッチ１１をＯＦＦ　して、冷媒
圧縮機４１の駆動を停止して冷凍サイクル４を停止する
（ステップ８２８）。

ステップＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ２３．３
２４、Ｓ２７、Ｓ２８の制御を行った後、イグニッショ
ンスイッチがＯＮされている間は、ステップ８１以下を
繰り返す。

すなわち、冷媒蒸発器４３の冷却温度は、窓吹出モード
、上半身吹出モード、パイレベル吹出モード、足元吹出
モードの順に高くなるように制御されている。

このため、車両乗員が吹出モード切替レバー６２により
、窓吹出モードを選択している際には、冷媒蒸発器４３
の冷却温度の制御によって冷却度合が非常に大きく、除
湿量の非常に高い空気が得られる。このように、窓吹出
モードの要求に応じて冷媒蒸発器４３で冷却および除湿
された空気は、窓吹出口２４より窓ガラスに向かって吹
出される。よって、窓ガラスの曇りを防止でき、常時最
適な視界を確保できる。

また、車両乗員が吹出モード切替レバー６２により、上
半身吹出モードを選択している際には、冷媒蒸発器４３
の冷却温度の制御によって冷却度合がやや大きく、除湿
量のやや高い空気が得られる。

このように、上半身吹出モード・り要求に応じて冷媒蒸
発器４３で冷却および除湿された空気は、上半身吹出口
２５より車両乗員の上半身に向かって吹出される。よっ
て、冷房運転時に上半身吹出口２５より車両乗員の上半
身に向かって低温の冷風を吹出すことができる。

さらに、車両乗員が吹出モード切替レバー６２により、
パイレベル吹出モードを選択している際には、冷媒蒸発
器４３の冷却温度の制御によって冷却度合がやや小さく
、除湿量のやや低い空気が得られる。パイレベル吹出モ
ードの要求に応じて冷媒蒸発器４３で冷却および除湿さ
れた空気は、その後に温水式ヒータ５１を通過する量を
エアミックスダンパ２７等により調整され、上半身吹出
口２５より車両乗員の上半身に向かって冷風が吹出され
るとともに、足元吹出口２６より車両乗員の足元に向か
って温風が吹出される。

そして、足元吹出モードの要求に応じて冷媒蒸発器４３
で冷却および除湿された空気は、冷媒蒸発器４３の冷却
温度の制御によって冷却度合が小さく、除湿量の低い空
気が得られる。このように、足元吹出モードの要求に応
じて冷媒蒸発器４３で冷却および除湿された空気は、足
元吹出口２６より車両乗員の足元に向かって吹出される
。よって、暖房運転時に足元吹出口２６より車両乗員の
足元に向かって高温の温風を吹出すことができる。

したがって、高価な湿度センサ等を必要とせず、吹出モ
ードに連動させて冷媒蒸発器４３の冷却度合を制御する
ことにより、冷媒蒸発器４３に各吹出モードに応じた適
切な除湿作用を発揮させることができ、窓ガラスの曇り
の予防、および速やかなる除去が可能となるとともに、
大幅な除湿作用を発揮させないときには、省動力運転が
可能となる。

［他の実施例］ 本実施例では、通風ダクト内に温水式ヒータを配したが
、ヒータとしてはセラミックヒータでも良く、またヒー
タを配さなくとも良い。

本実施例では、冷媒蒸発器と温水式ヒータ等のヒータを
直列に配したが、冷媒蒸発器と温水式ヒータ等のヒータ
を並列に配しても良い、また、冷凍サイクルに四方弁等
の冷媒の循環方向を逆転させる装置を取付けて、ヒート
ポンプ式冷媛房装置の冷凍サイクルとしても良い。

本実施例では、冷媒蒸発器の冷却度合を冷媒蒸発器の冷
却温度で制御したが、冷媒蒸発器の冷却度合を電磁クラ
ッチ（１１）の０８時間とＯＦＦ時間との長さの比率で
制御しても良い、この場合には、窓吹出モード、上半身
吹出モード、足元吹出モードの順に前者ほど電磁クラッ
チ（１１）の０８時間を長くする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に採用された自動車用冷暖房
装置を示す概略図、第２図は本発明の一実施例に採用さ
れた自動車用冷暖房装置の操作パネルを示す正面図、第
３図は本発明の一実施例に採用された自動車用冷暖房装
置の制御装置の作動フローチャート、第４図は本発明の
一実施例に採用された自動車用冷暖房装置の各吹出モー
ドにおける冷媒蒸発器の目標冷却温度を示すグラフ、第
５図は除湿量と冷媒蒸発器の冷却温度との関係を示すグ
ラフである。 図中 １・・・自動車用冷暖房装置　２・・・通風ダクト　３
・・・送風機　４・・・冷凍サイクル　５・・・温水回
路第２図 第４図 第５図 海窃発傘冶ｍＭ（’Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）窓吹出モードを選択した際に窓ガラスに向か
   って空気流を吹出す窓吹出口、上半身吹出モードを選択
   した際に車両乗員の上半身に向かって空気流を吹出す上
   半身吹出口、および足元吹出モードを選択した際に車両
   乗員の足元に向かって空気流を吹出す足元吹出口を有し
   、 車室内に向かって空気を送るための通風ダクトと、 （ｂ）該通風ダクトの前記窓吹出口、前記上半身吹出口
   および前記足元吹出口の上流に配設され、通過する空気
   を冷却する冷媒蒸発器を具備する冷凍サイクルと、 （ｃ）前記冷媒蒸発器の冷却度合を、前記窓吹出モード
   、前記上半身吹出モード、前記足元吹出モードの順に前
   者ほど増大させるように制御する制御手段と を備えた自動車用空気調和装置。