JPH04252723A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車用空気調和装
置に係り、特に、電気自動車のように暖房用の温水熱源
を持たない車両に好適な自動車用空気調和装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気自動車用の空気調和装置とし
ては、ガソリンエンジン車のような温水熱源を持たない
ために、ヒートポンプ式の空気調和装置が考えられてい
る。つまり、室内熱交換器と室外熱交換器を有する冷凍
サイクルを備え、暖房の際には室内熱交換器を凝縮器と
して使用するとともに室外熱交換器を蒸発器として使用
し、又、冷房の際には室内熱交換器を蒸発器として使用
するとともに室外熱交換器を凝縮器として使用するもの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ヒートポン
プ式の空気調和装置は、冷房時において室内熱交換器（
蒸発器）に結露水が付着し、冷房後に暖房に切り換える
と、室内熱交換器の結露水が暖められて急激に蒸発する
。そして、この水蒸気が車室内に吹き出されフロントガ
ラス等を曇らせてしまう虞がある。この傾向は、空調空
間が狭いほど、外気温度が低いほど、室内湿度が高いほ
ど、顕著となる。さらに、空気調和装置が外気導入モー
ドになっている場合は外気湿度が高いほど顕著となる。

【０００４】この発明の目的は、モード切り換えに伴う
ガラスの曇りを回避できる自動車用空気調和装置を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、送風機によ
る室内又は室外空気を車室内に導くダクトと、前記ダク
ト内に配置され、冷・温熱源が通過する室内熱交換器と
、前記室内熱交換器に冷熱源を通過させるための冷熱源
通過モードと、前記室内熱交換器に温熱源を通過させる
ための温熱源通過モードとを切り換える操作スイッチと
を備えた自動車用空気調和装置において、前記ダクトか
ら他端が車室外にて開口する空気排出用ダクトを分岐さ
せ、前記操作スイッチにより冷熱源通過モードから温熱
源通過モードに切り換わったときに、前記室内熱交換器
の結露水を含んだ空気を前記空気排出用ダクトから排出
するようにした自動車用空気調和装置をその要旨とする
ものである。

【０００６】又、前記空気排出用ダクトは、冷熱源通過
モードにおいては室内熱交換器の結露水を排出するドレ
ン抜きを兼ねるものが好ましい。

【０００７】

【作用】冷熱源通過モードにおける室内熱交換器には結
露水が付着している。この状態から、操作スイッチによ
り冷熱源通過モードから温熱源通過モードに切り換わっ
たときに、室内熱交換器の温熱源通過に伴い室内熱交換
器の結露水が蒸発するが、その結露水を含んだ空気が空
気排出用ダクトから排出される。その結果、結露水を含
んだ空気が車室内に吹き出されることが未然に防止され
る。

【０００８】

【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に従って説明する。図１には、自動車用空気調和装置の
室内ユニット１の構成を示す。室内ユニット１には内外
気切換装置２が設けられ、この内外気切換装置２は切換
ダンパ３の位置を変更することにより室内空気導入口４
からの内気と室外空気導入口５からの外気とを選択的に
導入できるようになっている。又、室内ユニット１には
送風機６が設けられ、送風機モータ６ａの駆動により内
外気切換装置２を介してダクト７に内気又は外気が導入
される。ダクト７内には室内第１熱交換器８と室内第２
熱交換器９が配置されている。又、室内第１熱交換器８
と室内第２熱交換器９の設置位置におけるダクト７の底
部には、ドレン抜きを兼ねる空気排出用ダクト１０が分
岐され、同ダクト１０の他端は車室外に開口している。

【０００９】さらに、室内ユニット１には各吹出口が分
岐されている。即ち、自動車窓部に向けて吹き出すデフ
吹出口１１と、乗員の足元に向けて吹き出すヒート吹出
口１２と、乗員の頭胸部に向けて吹き出すベント吹出口
１３ａ，１３ｂ，１３ｃが設けられている。ベント吹出
口１３ａは車室内の中央部に設けられ、ベント吹出口１
３ｂ，１３ｃは車室内の両サイドに設けられている。 又、各吹出口１１，１２，１３ａ，１３ｂ，１３ｃには
吹出口切換ダンパ１４〜１８が配置されている。さらに
、ダクト７内における室内熱交換器８，９と各吹出口１
１，１２，１３ａ，１３ｂ，１３ｃの分岐部分との間に
は、同ダクト７を開閉する空気外部排出用ダンパ１９が
設けられている。このダンパ１９は常にはダクト７を開
いている。

【００１０】図２には、自動車用空気調和装置の冷媒回
路を示す。圧縮機２０は冷媒の吸入・圧縮・吐出を行う
ものであり、図示しない電動モータにて駆動される。圧
縮機２０の吐出通路側には四方電磁切換弁２２が配置さ
れており、四方電磁切換弁２２の切り換えにより圧縮機
２０の吐出冷媒が室内第２熱交換器９側もしくは室外熱
交換器２３側に供給される。室外熱交換器２３は、冷房
運転時・暖房運転時とも十分室外空気を取り入れやすい
位置に配置されている。室内第２熱交換器９と室内第１
熱交換器８とは除湿用のキャピラリチューブ２４を介し
て直列に接続されている。キャピラリチューブ２４には
可逆電磁弁２５が並列に接続され、この可逆電磁弁２５
は、室内第１熱交換器８から室内第２熱交換器９側へは
常時冷媒流れを許容し、逆方向の流れは電磁弁コイルに
通電された時に導通させ、非通電時は非導通とするもの
である。

【００１１】又、室外熱交換器２３と室内第１熱交換器
８とは、直列に接続されたキャピラリチューブ２６，２
７を介して接続されている。冷房用のキャピラリチュー
ブ２６には逆止弁２８が並列に接続されるとともに、暖
房用のキャピラリチューブ２７には逆止弁２９が並列に
接続されている。又、室内第１熱交換器８と冷房用キャ
ピラリチューブ２６の配管途中からは除湿用のバイパス
通路３０が分岐され、バイパス通路３０の他端は四方電
磁切換弁２２とアキュームレータ３１との間に接続され
ている。さらに、バイパス通路３０には通電時のみ開弁
する常閉タイプの電磁弁３２が配置されている。

【００１２】アキュームレータ３１は圧縮機２０に導入
される冷媒を気液分離し、液冷媒を貯蔵しておき、ガス
冷媒のみ圧縮機２０へ導出するものである。アキューム
レータ３１の容量は全冷媒充填量の５０〜１００％を収
容できるものを使用する。尚、本実施例では、アキュム
レータ３１は、圧縮機２０に直接取り付けられた第１ア
キュームレータ３１ａと、圧縮機２０とは別体に配置さ
れた第２アキュームレータ３１ｂとからなり、第１アキ
ュームレータ３１ａと第２アキュームレータ３１ｂの冷
媒貯蔵総容量は１３００ｃｃ程度となっている。これは
、本例の冷凍サイクルの冷媒量が１５００ｃｃ程度であ
ることによる。

【００１３】図３にはコントロールパネル３６を示す。 コントロールパネル３６にはモード切換レバー３７、温
度調整レバー３８、内外気切換レバー３９、ブロワスイ
ッチ４０、及び操作スイッチとしてのエアコンスイッチ
４１が配置されている。モード切換レバー３７は吹出口
切換ダンパ１４〜１８を開閉制御することによって、車
室に吹き出される空気を乗員の頭胸部に向かうベントモ
ード、乗員の頭胸部及び足元の双方に向かうバイレベル
モード、乗員の足元に向かうヒートモード、乗員の足元
と窓ガラスの双方に向かうヒータデフモード、及び窓ガ
ラスに向けるデフモードに切り換えるものである。又、
エアコンスイッチ４１は空調装置の作動のオン・オフの
みならず、冷房運転・暖房運転、及び除湿運転に切り換
えるものである。

【００１４】図４には自動車用空気調和装置の電気的構
成を示す。電源（ＤＣ２００ボルト）３３に対しインバ
ータ３４を介して圧縮機２０が接続されている。コント
ローラ４２にはマイコン４３が内蔵されている。又、コ
ントローラ４２にはコントロールパネル３６が接続され
、マイコン４３はコントロールパネル３６の各操作レバ
ー３７，３８，３９、スイッチ４０，４１の操作状態を
検知する。又、コントローラ４２にはインバータ３４、
室内ユニット１の送風機モータ６ａ、室外熱交換器２３
用の送風機モータ４４、四方電磁切換弁２２、電磁弁２
５，３２、前記空気外部排出用ダンパ１９を開閉するダ
ンパ用モータ４５が接続され、マイコン４３はこれら各
電気機器を駆動制御する。

【００１５】次に、このように構成した自動車用空気調
和装置の作用を説明する。冷房運転の際には、マイコン
４３は図２での四方電磁切換弁２２を圧縮機２０から吐
出された冷媒が室外熱交換器２３に向かうように切り換
える。その結果、圧縮機２０から吐出された高温高圧の
冷媒は室外熱交換器２３で凝縮して高温のまま液化し、
次いで逆止弁２９を通過して冷房用キャピラリチューブ
２６で断熱膨張し低温低圧の霧状状態となり、室内第１
熱交換器８及び可逆電磁弁２５を介して室内第２熱交換
器９に流入する。この室内第１熱交換器８及び室内第２
熱交換器９で送風機６より送風された空気と熱交換し、
空気から気化熱を奪って空気を冷却する。このとき、室
内第１熱交換器８及び室内第２熱交換器９においては空
気中の水分が凝縮して空気排出用ダクト１０からドレイ
ン水として排出される。一方、冷媒はこの熱交換により
蒸発してアキュムレータ３１へ流入する。そして、アキ
ュムレータ３１でガス冷媒と液冷媒に分離されてガス冷
媒のみが圧縮機２０に吸入される。

【００１６】又、暖房運転の際には、マイコン４３は四
方電磁切換弁２２を圧縮機２０から吐出された高温高圧
の冷媒が室内第２熱交換器９側に向かうように切り換え
る。又、マイコン４３は可逆電磁弁２５を開弁し、除湿
用キャピラリチューブ２４を通過することなく室内第１
熱交換器８側へ冷媒が流れるようにする。その結果、圧
縮機２０から吐出された冷媒は室内第２熱交換器９と室
内第１熱交換器８との双方で凝縮する。この際、凝縮熱
をダクト７内を流れる空気に放出して空気が加熱される
。室内熱交換器８，９にて凝縮された冷媒は、逆止弁２
８を通り暖房用キャピラリチューブ２７に流入する。 そして、この暖房用キャピラリチューブ２７の通過にて
冷媒は断熱膨張し低温低圧の霧状状態となり、この低温
の冷媒は室外熱交換器２３により室外空気と熱交換され
蒸発してガス冷媒となる。次いで、四方電磁切換弁２２
を経てアキュムレータ３１に流入し、液冷媒を分離後、
ガス冷媒のみが圧縮機２０に吸入される。

【００１７】さらに、除湿運転の際には、マイコン４３
は四方電磁切換弁２２を暖房時と同様に圧縮機２０から
の冷媒を室内第２熱交換器９側に流すようにする。又、
マイコン４３は可逆電磁弁２５を閉弁するとともに、電
磁弁３２を開弁してバイパス通路３０を開く。その結果
、圧縮機２０から吐出された高温高圧の冷媒は室内第２
熱交換器９に流入し、凝縮される。そして、凝縮された
冷媒はキャピラリチューブ２４を通過する際に断熱膨張
し低温低圧の霧状状態となり、室内第１熱交換器８に流
入する。さらに、室内第１熱交換器８で冷媒は蒸発し、
ガス冷媒は電磁弁３２を介してアキュムレータ３１に流
入する。つまり、室内第１熱交換器８は蒸発器として作
用して空気が冷却され、空気中の水分が凝縮して空気排
出用ダクト１０からドレイン水として排出される。 又、室内第２熱交換器９は凝縮器として作用して水分を
除去された空気が加熱され、乾燥した空気が車室内に吹
き出される。

【００１８】一方、マイコン４３は、コントロールパネ
ル３６のエアコンスイッチ４１の操作により、冷房運転
モードから暖房運転モードに切り換わった場合、除湿運
転モードから暖房運転モードに切り換わった場合、及び
冷房運転モードから除湿運転モードに切り換わった場合
には、室内熱交換器８，９の結露水によるガラスの曇り
防止のために次の処理を行う。

【００１９】まず、マイコン４３は、ダンパ用モータ４
５を制御して空気外部排出用ダンパ１９を駆動してそれ
までのダクト７を開けていた状態から閉める状態にする
。すると、今までの冷房又は除湿運転で室内熱交換器８
，９には多量の結露水が付着しているので、モード切換
えによりこの水分が蒸発するが、その空気は空気排出用
ダクト１０から車室外に排出される。よって、結露水を
含んだ空気が室内に吹出されることはない。

【００２０】そして、マイコン４３は図５に示すように
、冷房運転モードから暖房運転モードに切り換わってか
ら（ｔ０のタイミングから）、室内熱交換器８，９の結
露水が全て空気排出用ダクト１０から室外に排出される
と（ｔ２のタイミング）、空気外部排出用ダンパ１９を
開ける。あるいは、除湿運転モードから暖房運転モード
に切り換わった場合、及び冷房運転モードから除湿運転
モードに切り換わった場合には、室内熱交換器８又は９
の結露水が全て空気排出用ダクト１０から室外に排出さ
れると（図５のｔ１のタイミング）、空気外部排出用ダ
ンパ１９を開ける。尚、この空気排出用ダクト１０を介
して結露水を含んだ空気を車外に排出させた後に空気外
部排出用ダンパ１９を開くタイミングはモード変更後の
予め定めた所定時間後であっても、又、結露センサにて
結露水がなくなった時でもよい。

【００２１】このように本実施例では、ダクト７から他
端が室外にて開口する空気排出用ダクト１０を分岐させ
、コントロールパネル３６のエアコンスイッチ４１（操
作スイッチ）により冷熱源通過モードから温熱源通過モ
ードに切り換わったときに、マイコン４３は、空気外部
排出用ダンパ１９を閉じることにより室内熱交換器８，
９の結露水を含んだ空気を空気排出用ダクト１０から排
出するようにした。その結果、結露水を含んだ空気が車
室内に吹き出されガラスが曇ることが未然に防止される
。

【００２２】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、図６に示すように、空気外部排出
用ダンパ１９の設置部分から空気排出用ダクト４６を分
岐させてもよい。又、図６に示す装置に対し図７に示す
ように、空気外部排出用ダンパ１９を設けることなく空
気排出用ダクト４６に送風機４７を設け、送風機４７の
駆動にて結露水を含んだ空気を室外に排出するようにし
てもよい。

【００２３】さらに、上記実施例ではヒートポンプ式の
空気調和装置に具体化したが、図８に示すように、室内
熱交換器４８に、加熱された媒体あるいは冷却された媒
体が通過する空気調和装置に具体化してもよい。即ち、
室内熱交換器４８に対しブラインポンプ４９により媒体
を循環できるようにするとともに燃焼器５０により媒体
を加熱できるようにする。又、圧縮機５１と室外熱交換
器５２とキャピラリチューブ５３とブライン冷却器５４
とアキュムレータ５５により冷凍サイクルを形成し、三
方弁５６にて室内熱交換器４８からの媒体を、燃焼器５
０又はブライン冷却器５４を通過させるものである。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
モード切り換えに伴うガラスの曇りを回避できる優れた
効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の自動車用空気調和装置における室内ユ
ニットの構成図である。

【図２】冷媒回路図である。

【図３】コントロールパネルの正面図である。

【図４】電気的構成を示す図である。

【図５】結露水の蒸発状態を示す図である。

【図６】別例の自動車用空気調和装置における室内ユニ
ットの構成図である。

【図７】別例の自動車用空気調和装置における室内ユニ
ットの構成図である。

【図８】別例の冷媒回路図である。

【符号の説明】

６　　送風機、７　　ダクト、８　　室内第１熱交換器
、９　　室内第２熱交換器、１０空気排出用ダクト、３
６　　コントロールパネル　　４１　　操作スイッチと
してのエアコンスイッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　送風機による室内又は室外空気を車室
   内に導くダクトと、前記ダクト内に配置され、冷・温熱
   源が通過する室内熱交換器と、前記室内熱交換器に冷熱
   源を通過させるための冷熱源通過モードと、前記室内熱
   交換器に温熱源を通過させるための温熱源通過モードと
   を切り換える操作スイッチとを備えた自動車用空気調和
   装置において、前記ダクトから他端が車室外にて開口す
   る空気排出用ダクトを分岐させ、前記操作スイッチによ
   り冷熱源通過モードから温熱源通過モードに切り換わっ
   たときに、前記室内熱交換器の結露水を含んだ空気を前
   記空気排出用ダクトから排出するようにしたことを特徴
   とする自動車用空気調和装置。
2. 【請求項２】　　空気排出用ダクトは冷熱源通過モード
   においては室内熱交換器の結露水を排出するドレン抜き
   を兼ねるものである請求項１に記載の自動車用空気調和
   装置。