JPH071949A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウインドウガラスを曇らせることがない車両
用空気調和装置を得る。 【構成】 空気調和装置１０のダクト１２に配置された
室内熱交換器４２は室外熱交換器４６、コンプレッサ４
４と冷媒管４８によって連結され、冷媒の流動サイクル
の変更が可能となっている。このダクト１２はモード切
り換えダンパ３２、３４、３６を備えたデフロスタ２
０、足元吹き出し口２２、レジスタ２４へ分岐されてい
る。また、ダクト１２には絞りダンパ５１を備えた空気
排出ダクト５０が設けられている。上記構成では、湿度
検出センサ５２によって検出された湿度が所定値以上の
場合にコントロールアンプ５４により各ダンパ３２、３
４、３６が閉塞されると共に絞りダンパ５１が開放され
るので、冷房運転から暖房運転へ切り換えられた場合等
でも、高湿度の空調空気がウインドウガラスへ吹きつけ
られることがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に配設される車両
用空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２には、車両例えば通常の自動車に配
設されるヒートポンプ式の空気調和装置の一般的な例が
示されている。空気調和装置１００はダクト１０２を備
え、その一端には外気もしくは内気を導入する外内気導
入ダンパ１０４及びブロアモータ１０６、ファン１０８
が配設されている。また、ダクト１０２の他端は、デフ
ロスタ１１０、足元吹き出し口１１２、センタレジスタ
１１４、サイドレジスタ１１４、１１６へ分岐されてい
る。これらが分岐する位置にはモード切り換えダンパ１
２０、１２２、１２４が配設されており、更にサイドレ
ジスタ１１４、１１６にもダンパ１２６、１２８が配設
されている。

【０００３】ダクト１０２内のファン１０８側には室内
熱交換器１３０が配置されており、コンプレッサ１３２
と冷媒管１３４を介して連結されている。また、ダクト
１０２の下流側には、ダンパ１４２と室内熱交換器１４
４とが設配されている。これらの室内熱交換器１４４と
室内熱交換器１３０との間にはドレーンホース１４６が
取り付けられている。

【０００４】上記構成の空気調和装置１００では、冷房
運転時にはダンパ１４２が室内熱交換器１４４への送給
を遮る閉塞状態（図２に二点鎖線で示される状態）にさ
れ、暖房運転時にはダンパ１４２が室内熱交換器１４４
への送給を許容する開放状態（図２に実線で示される状
態）にされる。従って、冷房運転時には、外内気導入ダ
ンパ１０４から導入された例えば外気は、吸熱器として
作用する室内熱交換器１３０を通り除湿冷却された後、
そのままデフロスタ１１０等へ送給される。一方、暖房
運転時には、外気は室内熱交換器１３０を通り除湿冷却
された後、室内熱交換器１４４を通ることによって温め
られて適度な温風とされた状態でデフロスタ１１０等へ
送給される。すなわち、この構成では、室内熱交換器１
３０は吸熱器専用として室内熱交換器１４４は放熱器専
用として機能する。

【０００５】一方、別構成の空気調和装置としては、図
２の構成において、室外熱交換器１４８を配設し、この
室外熱交換器１４８と室内熱交換器１３０とを冷媒管１
３４によって連結するものが考えられる（一例として、
特開昭６１−２８９２７５号公報参照）。このタイプの
空気調和装置は、最近使用されつつある電気自動車用の
空気調和装置としても用いられている。なお、この場合
の空気調和装置では、室内熱交換器１４４は廃止され若
しくは補助的に用いられることになる。

【０００６】このタイプの空気調和装置では、コンプレ
ッサ１３２と冷媒管１３４との接続部位に図示しない切
り換え弁が設けられ、コンプレッサ１３２からの冷媒ガ
スを室外熱交換器１４８へ送給するかまたは室内熱交換
器１３０へ送給するかを選択的に切り換えている。すな
わち、このタイプの空気調和装置では、冷媒の流動サイ
クルを逆にすることにより冷房及び暖房の双方を賄って
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷媒の
流動サイクルを逆にすることにより冷房及び暖房の双方
を行う構成では、冷房から暖房へあるいは除湿から暖房
へというように室内熱交換器１３０を吸熱器から放熱器
に切り換えた場合に室内熱交換器１３０の温度が上昇
し、切り換え以前の状態において室内熱交換器１３０に
保水されていた水滴が蒸発する。そして、蒸発によりダ
クト１０２内の湿度が上昇し、この状態の空気がデフロ
スタ１１０等を介してウインドウガラスに到達しガラス
面に凝縮する。従って、ウインドウガラスを曇らせるお
それがある。

【０００８】本発明は、上記事実を考慮し、ウインドウ
ガラスを曇らせることがない車両用空気調和装置を得る
ことが目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る車両用空気
調和装置は、車外空気または車内空気を車両室内へ送給
する送給路と、この送給路に設けられ、冷媒の流動サイ
クルの方向により吸熱器及び放熱器のいずれにもなる熱
交換器と、前記送給路の車両室内への送給口に設けら
れ、開放状態では前記送給口を開放し、閉塞状態では前
記送給口を閉塞する送給口開閉手段と、前記熱交換器を
通過後の空気の湿度が、所定値以上の場合に前記送給口
開閉手段を閉塞状態とし、所定値未満の場合に前記送給
口開閉手段を開放状態とする制御手段と、を有すること
を特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明では、冷媒の流動サイクルの方向により
熱交換器が吸熱器及び放熱器のいずれにもなる。熱交換
器が吸熱器として機能している場合に、車外空気または
車内空気が熱交換器を通過すると、通過後の空気の湿度
が低くなり、所定値未満となる。このため、制御手段に
よって送給路の車両室内への送給口に設けられた送給口
開閉手段が開放状態とされ、送給口が開放される。従っ
て、車両室内へは熱交換器によって除湿冷却された空気
が送給されることになる。

【００１１】次に、冷媒の流動サイクルの方向を前述し
た場合と反対方向にすると、熱交換器は吸熱器としての
機能から放熱器としての機能へとその機能が置換され
る。そして、この置換直後においては、吸熱器として機
能していたときに保水された水滴が気化して水蒸気にな
る。このため、熱交換器を通過後の空気の湿度が上昇し
所定値以上となる。従って、制御手段によって送給口開
閉手段が閉塞状態とされ、送給口が閉塞される。この結
果、高湿度の空気は車両室内へは送給されない。その
後、高湿度の空気が除湿されて湿度が所定値未満となる
と、制御手段によって送給口開閉手段が閉塞状態から開
放状態へと切り換えられる。従って、熱交換器によって
温められた湿度の低い空気が車両室内へ送給されること
になる。

【００１２】上述した本発明によれば、高湿度の空気が
そのまま車両室内へ送給されることがないので、車両の
ウインドウガラスが曇ることもない。

【００１３】

【実施例】図１には、本発明の一実施例に係るヒートポ
ンプ式の空気調和装置１０の構成図が示されている。空
気調和装置１０は送給路としてのダクト１２を備え、そ
の一端には外気もしくは内気を導入する外内気導入ダン
パ１４及びブロアモータ１６、ファン１８が配設されて
いる。外内気導入ダンパ１４は、図１に実線で示される
状態で外気導入となり、二点鎖線で示される状態で内気
循環とされる。また、ダクト１２の他端は三方へ分岐さ
れており、その分岐端は送給口としてのデフロスタ２
０、足元吹き出し口２２及びレジスタ２４へと案内され
ている。なお、レジスタ２４は、更にセンタレジスタ２
６、サイドレジスタ２８、３０へ分岐されている。これ
らのデフロスタ２０、足元吹き出し口２２及びレジスタ
２４が分岐する位置には送給口開閉手段としてのモード
切り換えダンパ３２、３４、３６が配設されている。モ
ード切り換えダンパ３２、３４、３６は例えばサーボモ
ータ等の駆動力により開閉可能とされており、図１に実
線で示される状態で閉塞状態とされ二点鎖線で示される
状態で開放状態とされる。これらのモード切り換えダン
パ３２、３４、３６は、後述するコントロールアンプ５
４によってその開閉が制御されている。また、サイドレ
ジスタ２８、３０にもダンパ３８、４０が配設されてい
る。

【００１４】ダクト１２内のファン１８側には熱交換器
としての室内熱交換器４２が配置され、またダクト１２
外にはコンプレッサ４４及び室外熱交換器４６がラジエ
ータ付近に配設されている。これらの室内熱交換器４
２、コンプレッサ４４及び室外熱交換器４６は冷媒管４
８（なお、図１には冷媒管４８は二点鎖線で示され、具
体的な配管構成は図示を省略している）によって相互に
連結されている。冷媒管４８内には冷媒が流動してい
る。冷媒管４８の途中には、図示しないレシーバタン
ク、膨張弁が配設され、更にコンプレッサ４４からの冷
媒の流動サイクルを変更するための切り換え弁が配設さ
れ、この切り換え弁によって冷媒の流動サイクルが変更
されるようになっている。すなわち、切り換え弁を操作
することによって、コンプレッサ４４で圧縮された冷媒
ガスの流動サイクルが、室外熱交換器４６から室内熱交
換器４２、コンプレッサ４４へと流動するサイクルまた
は室内熱交換器４２から室外熱交換器４６、コンプレッ
サ４４へと流動するサイクルに選択的に変更される。

【００１５】室内熱交換器４２に隣接する位置（送給方
向下流側）には湿度検出センサ５２が配設されていると
共に空気排出ダクト５０が取り付けられている。湿度検
出センサ５２は室内熱交換器４２を通過後の空調空気の
湿度を検出し、制御手段としてのコントロールアンプ５
４へ出力している。空気排出ダクト５０は、室内熱交換
器４２が吸熱器として機能している場合に保水された凝
縮水の排出機能及び後述する高湿度の空調空気の排出機
能の双方を有している。また、空気排出ダクト５０とダ
クト１２との連通部には絞りダンパ５１が配設されてい
る。絞りダンパ５１の開閉は、コントロールアンプ５４
によって制御されている。

【００１６】コントロールアンプ５４は、湿度検出セン
サ５２によって検出された湿度が所定値以上の場合に
は、モード切り換えダンパ３２、３４、３６を閉塞状態
（図１に実線で示される状態）にすると共に絞りダンパ
５１を開放状態（図１に二点鎖線で示される状態）に
し、湿度検出センサ５２によって検出された湿度が所定
値以上の場合には、モード切り換えダンパ３２、３４、
３６を開放状態（図１に二点鎖線で示される状態）にす
ると共に絞りダンパ５１を絞り状態（図１に実線で示さ
れる状態）にするように制御している。

【００１７】以下に、本実施例の作用を説明する。な
お、モード切り換えダンパ３２、３４、３６が適宜量開
放され、かつ絞りダンパ５１が絞り状態とされた状態が
この空気調和装置１０の初期状態として以下説明する。

【００１８】冷房運転時には、冷媒の流動サイクルによ
り室外熱交換器４６が放熱器として機能し、室内熱交換
器４２が吸熱器として機能する。従って、外内気導入ダ
ンパ１４から導入された外気または内気はブロアモータ
１６の駆動によりファン１８で室内熱交換器４２へ図１
の矢印Ａ方向に沿って送給され、除湿冷却される。送給
されてきた除湿冷却風は、モード切り換えダンパ３２、
３４、３６の開閉量に応じて、デフロスタ２０、足元吹
き出し口２２、センタレジスタ２６、サイドレジスタ２
８、３０へと送給される。なお、室内熱交換器４２によ
って外気または内気が除湿冷却される際、外気または内
気中の水分が凝縮され保水され、余剰水分は空気排出ダ
クト５０から排出されることになる。

【００１９】また、室内熱交換器４２で除湿冷却された
外気または内気の湿度は、湿度検出センサ５２によって
常に検出され、その検出値がコントロールアンプ５４へ
出力されている。しかし、湿度検出センサ５２によって
検出された湿度は、室内熱交換器４２によって除湿され
ているため、所定値未満である。

【００２０】次に、冷房運転から暖房運転に切り換えら
れると、冷媒の流動サイクルが前述した場合と逆にな
り、室外熱交換器４６が吸熱器として機能し、室内熱交
換器４２が放熱器として機能する。従って、外内気導入
ダンパ１４から導入された外気または内気はファン１８
によって室内熱交換器４２へ送給され、所定の温度に温
められる。

【００２１】ここで、冷房運転から暖房運転への切り換
え直後の状態では、冷房運転時に吸熱器として機能して
いた室内熱交換器４２に保水された水滴が熱によって蒸
発される。このため、室内熱交換器４２を通過後の空調
空気が高湿度になる。しかし、このときの湿度は湿度検
出センサ５２によって検出されてコントロールアンプ５
４に出力されているため、検出値が所定値以上になると
コントロールアンプ５４によってモード切り換えダンパ
３２、３４、３６が開放状態から閉塞状態へと一斉に切
り換えられると共に絞りダンパ５１が絞り状態から開放
状態へと切り換えられる。このため、高湿度の空調空気
はデフロスタ２０等へは送給されずに、空気排出ダクト
５０から車外へ排出される。その後、高湿度の空調空気
が除湿されて乾燥されると、湿度検出センサ５２によっ
て検出された検出値が所定値未満となる。この段階で、
コントロールアンプ５４によってモード切り換えダンパ
３２、３４、３６が元の所定量開放された状態に切り換
えられると共に絞りダンパ５１が開放状態から絞り状態
へと切り換えられる。従って、室内熱交換器４２を通過
して温められた乾燥空気は、ダクト１２を通ってデフロ
スタ２０、足元吹き出し口２２、レジスタ２４へと送給
される。

【００２２】このように本実施例では、デフロスタ２
０、足元吹き出し口２２、レジスタ２４に配設されたモ
ード切り換えダンパ３２、３４、３６を室内熱交換器４
２を通過した空気の湿度が高い場合には閉塞状態にする
と共に絞りダンパ５１を開放状態にし、室内熱交換器４
２を通過した空気の湿度が低い場合にはモード切り換え
ダンパ３２、３４、３６及び絞りダンパ５１の開閉状態
を逆にするように構成したので、高湿度の空調空気が車
両室内へ送給されることがなくなる。このため、車両の
ウインドウガラスのガラス面に高湿度の空調空気が吹き
つけられて凝縮し、ガラス面を曇らせるということがな
くなる。従って、車両走行中の乗員の視野が阻害される
こともない。

【００２３】また、例えば駐車時において、室内熱交換
器４２が運転後に停止され、外気によって室内熱交換器
４２が温められることにより、保水された水分が蒸発し
たような場合においても、同様に高湿度の空気がダクト
１２内に生じるが、この場合においても湿度検出センサ
５２によって検出された検出値が所定値以上となればモ
ード切り換えダンパ３２、３４、３６が閉塞状態となる
と共に、絞りダンパ５１が開放状態とされるので、高湿
度の空気が車両室内へ侵入することはない。さらに、室
内熱交換器４２の運転及び停止後、再起動した場合に
も、同様にして高湿度の空調空気がウインドガラスに吹
きつけられることはない。

【００２４】上記効果に加え、室内熱交換器４２に保水
された水分が蒸発することにより生じる高湿度環境下に
おいて発生しやすい黴、細菌等もしくは埃等による異臭
が、車室内に侵入することを防止することができる。

【００２５】また、本実施例では、絞りダンパ５１を設
け、高湿度の空調空気の車外への排出時に開放し、それ
以外のときには絞り状態となるように構成しているの
で、空気排出ダクト５０を設けても空気調和装置１０の
空調性能が低下することがなく、また車速動圧による車
外からダクト１２への空気の流入を防止することができ
る。

【００２６】なお、本実施例では、湿度検出センサ５２
によって常に室内熱交換器４２の通過後の空調空気の湿
度を検出し、この検出値に基づいてコントロールアンプ
５４がモード切り換えダンパ３２、３４、３６及び絞り
ダンパ５１の開閉を制御するように構成したが、これに
限らず、検出値が所定値以上となった時点からタイマを
スタートして所定時間モード切り換えダンパ３２、３
４、３６を閉塞すると共に絞りダンパ５１を開放するよ
うにし、所定時間経過後自動的にモード切り換えダンパ
３２、３４、３６を開放すると共に絞りダンパ５１が閉
塞されるように制御してもよい。また、湿度検出センサ
５２を設けずに、冷媒の流動サイクルが変更されると同
時にモード切り換えダンパ３２、３４、３６を閉塞する
と共に絞りダンパ５１を開放するようにし、変更時点か
ら所定時間経過後自動的にモード切り換えダンパ３２、
３４、３６を開放すると共に絞りダンパ５１が閉塞され
るように制御してもよい。

【００２７】また、本実施例では、絞りダンパ５１を設
け、高湿度の空気の排出時には開放状態とし、それ以外
のときには絞り状態とするように構成しているが、空気
排出ダクト５０の取付位置や開口断面積等により、空気
調和装置の空調性能を低下させるおそれがなく、また車
速動圧による車外からの空気のダクト１２内への流入の
おそれがない場合には、絞りダンパ５１を特に設ける必
要はない。

【００２８】さらに、本実施例では、室内熱交換器４２
と室外熱交換器４６とを用いる構成について説明した
が、これに加え、図１の二点鎖線で示される位置に室内
熱交換器６０を配置して補助的な熱交換器として用いて
もよい。この場合、従来技術の項で説明したように、ダ
クト１２の流路を二分する分岐壁、ダンパ類が付加され
るのが好ましい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る車両用
空気調和装置は、ウインドウガラスを曇らせることがな
いという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る空気調和装置の構成を示す構成
図である。

【図２】従来例に係る空気調和装置の構成を示す構成図
である。

【符号の説明】

１０ 空気調和装置（車両用空気調和装置） １２ ダクト（送給路） ２０ デフロスタ（送給口） ２２ 足元吹き出し口（送給口） ２４ レジスタ（送給口） ３２ モード切り換えダンパ（送給口開閉手段） ３４ モード切り換えダンパ（送給口開閉手段） ３６ モード切り換えダンパ（送給口開閉手段） ４２ 室内熱交換器（熱交換器） ５２ 湿度検出センサ ５４ コントロールアンプ（制御手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車外空気または車内空気を車両室内へ送
   給する送給路と、 この送給路に設けられ、冷媒の流動サイクルの方向によ
   り吸熱器及び放熱器のいずれにもなる熱交換器と、 前記送給路の車両室内への送給口に設けられ、開放状態
   では前記送給口を開放し、閉塞状態では前記送給口を閉
   塞する送給口開閉手段と、 前記熱交換器を通過後の空気の湿度が、所定値以上の場
   合に前記送給口開閉手段を閉塞状態とし、所定値未満の
   場合に前記送給口開閉手段を開放状態とする制御手段
   と、 を有することを特徴とする車両用空気調和装置。