JPH0796738A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷凍サイクルの作動によって除湿運転可能な
空気調和装置において、除湿運転時における除湿不足の
発生を解消する。 【構成】 除湿が開始されると、制御装置５０は、所定
時間、吹出温度を優先するのではなく、冷媒蒸発器２３
の冷却能力を優先させる。つまり、ダクト２内の冷媒蒸
発器２３の温度がフロスト限界の０℃となるように、冷
媒圧縮機の回転速度を制御する。この結果、除湿開始後
の所定時間、最大除湿能力によって車室内が除湿され、
窓ガラスの曇りを確実に防止することができる。そし
て、除湿を開始してから所定時間が経過すると、制御装
置５０は、車室内に吹き出される温度を優先して冷媒圧
縮機の回転速度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクルによって
車室内の除湿が可能な車両用空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用空気調和装置には、１つの冷凍サ
イクルで冷房運転と暖房運転とを行うヒートポンプ式冷
凍サイクルが知られている。このヒートポンプ式冷凍サ
イクルは、車室内に吹き出される空気と熱交換する室内
熱交換器をエバポレータとコンデンサとに切り替えるこ
とで、車室内に吹き出す空気の冷却あるいは加熱を行う
ものである。しかるに、これまでのヒートポンプ式冷凍
サイクルは、冷房運転から暖房運転に切り替わると、冷
房時に室内熱交換器に付着していた凝縮水が、暖房時に
加熱される室内熱交換器によって蒸発し、窓ガラスが曇
る不具合を有していた。

【０００３】そこで、車室内に空気を吹き出すダクト内
に冷媒蒸発器と冷媒凝縮器とを配置し、車室外に冷房時
にコンデンサとして作動し、暖房時にエバポレータとし
て作動する室外熱交換器を配置することによって、ダク
ト内の熱交換器がエバポレータとコンデンサとに切り替
わらない冷凍サイクルが提案されている。

【０００４】ダクト内の熱交換器がエバポレータとコン
デンサとに切り替わらない冷凍サイクルは、ダクト内の
冷媒蒸発器と冷媒凝縮器とをともに作動させることによ
って、車室内の除湿を行うことができる。ここで、例え
ば、暖房を行いながら除湿を行う場合の冷凍サイクルの
作動を示す。除湿暖房の場合は、ダクト内の冷媒蒸発器
がダクト内に吹き出す空気より熱を汲み上げるととも
に、室外熱交換器が外気より熱を汲み上げ、ダクト内の
冷媒凝縮器が放熱する。ここで、ダクト内の冷媒蒸発器
の熱の汲み上げ力は室外熱交換器の熱の汲み上げ力に係
わる。しかるに、外気の温度や風量変化により、外気か
ら車室内へ汲み上げる熱量が低下してしまい、除湿能力
が低下する方向に作用する。このため、除湿能力が低い
状態で、ダクト内の冷媒凝縮器を通過した空気の温度が
使用者の要求温度に近づくように、冷凍サイクルを制御
している。つまり、冷媒蒸発器による空気の冷却能力を
抑え、吹出空気の温度を制御していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、除湿時
に冷媒蒸発器による空気の冷却能力が低下することによ
って、冷媒蒸発器の除湿能力が低下し、窓の曇り等が発
生し易くなる問題点を有していた。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、除湿運転可能な冷凍サイクルを用
い、除湿運転時における除湿不足を解消することのでき
る車両用空気調和装置の提供にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用空気調和
装置は、空気を車室内に向かって送るダクトと、このダ
クトにおいて車室に向かう空気流を生じさせる送風機
と、前記ダクト内に配置された冷媒蒸発器、前記ダクト
内において前記冷媒蒸発器の下流に配置された冷媒凝縮
器、前記ダクトの外部において室外空気と冷媒の熱交換
を行う室外熱交換器を備え、少なくとも前記冷媒蒸発器
によって前記ダクト内の空気を冷却し、冷却した空気を
前記冷媒凝縮器によって加熱する除湿運転が可能な冷凍
サイクルと、除湿開始を判断する除湿判断手段を備える
とともに、この除湿判断手段によって除湿開始を判断し
た除湿開始初期時に、前記冷媒蒸発器による空気の冷却
能力を優先して前記冷凍サイクルを制御する除湿優先手
段を備えた制御装置とを備える技術的手段を採用した。

【０００８】

【発明の作用】除湿が開始されると、除湿開始に伴っ
て、冷凍サイクルが冷媒蒸発器によってダクト内の空気
を冷却し、冷却した空気を冷媒凝縮器が加熱する除湿運
転を行う。一方、除湿が開始されると、制御装置は、除
湿開始初期時において、冷媒蒸発器による空気の冷却能
力を優先して冷凍サイクルを制御する。この結果、車室
内の湿度が素早く低下する。そして、除湿初期による除
湿優先によって室内湿度が低下した後は、室内に吹き出
す温度制御能力を優先して冷凍サイクルを制御する。な
お、温度制御を優先しても、除湿開始時における除湿優
先によって車室内の湿度が低下しているため、窓ガラス
の曇りの発生が抑えられる。

【０００９】

【発明の効果】本発明の車両用空気調和装置は、上記の
作用で示したように、除湿開始初期時に、冷媒蒸発器に
よる空気の冷却能力を優先する（除湿を優先する）こと
によって、車室内の湿度が素早く低下し、その後に温度
制御を優先して冷凍サイクルを制御しても、窓ガラスの
曇りの発生を抑えることができる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の車両用空気調和装置を、図に
示す一実施例に基づき説明する。 〔実施例の構成〕図１ないし図１０は本発明の第１実施
例を示すもので、図１は空気調和装置のダクトの概略構
成図である。

【００１１】本実施例の車両用空気調和装置１は、例え
ば電気自動車に搭載されるもので、室内へ向けて空気を
送る空気通路をなすダクト２を備える。このダクト２の
一端には、ダクト２内において室内へ向かう空気流を生
じさせる送風機３が接続されている。また、ダクト２の
他端には、ダクト２内を通過した空気を室内の各部へ向
けて吹き出す吹出口が形成されている。

【００１２】送風機３は、１つのモータ４によって遠心
式の第１ファン５および第２ファン６を駆動する。第１
ファン５および第２ファン６は、それぞれ第１スクロー
ルケース７および第２スクロールケース８に収納されて
いる。そして、第１スクロールケース７の第１吸込口９
には、内気と外気とを切り替えて導入する内外気切替手
段１０が設けられている。この内外気切替手段１０は、
車室内に開口して内気を導入する内気導入口１１と、車
室外と連通して外気を導入する外気導入口１２とを備え
る。そして、内外気切替手段１０は、内気導入口１１あ
るいは外気導入口１２のいずれか一方を塞ぐことのでき
る板状の内外気切替ダンパ１３（本発明のダンパ）を備
える。なお、内外気切替ダンパ１３の回動位置により、
第１スクロールケース７内に吸引する空気を内気と外気
とで切り替える、あるいは内気と外気の導入割合を設定
する。また、第２スクロールケース８の第２吸込口１５
は、車室内に開口し、常に内気のみを吸引するものであ
る。

【００１３】ダクト２の他端に形成された吹出口につい
て説明する。この吹出口は、室内前部の中央より、乗員
の上半身へ向けて主に冷風を吹き出すセンタフェイス吹
出口１６と、室内前部の両脇より、乗員の上半身あるい
はサイドガラスへ向けて主に冷風を吹き出すサイドフェ
イス吹出口１７と、フロントガラスへ向けて主に温風を
吹き出すデフロスタ吹出口１８と、乗員の足元へ向けて
主に温風を吹き出すフット吹出口１９とからなる。そし
て、ダクト２内には、サイドフェイス吹出口１７を除く
他の吹出口へ通じる空気通路に、各吹出口への空気流を
制御するセンタフェイスダンパ２０、デフロスタダンパ
２１、およびフットダンパ２２が設けられている。

【００１４】ダクト２内の上流には、ダクト２内を流れ
る空気を冷却する冷媒蒸発器２３が配置されるととも
に、その下流にダクト２内を流れる空気を加熱する冷媒
凝縮器２４が配置されている。冷媒蒸発器２３は、ダク
ト２内を流れる空気が全て通過するように、ダクト２内
の全面に亘って設けられている。また、ダクト２内に
は、冷媒凝縮器２４を迂回させる加熱バイパス通路２５
を備える。この加熱バイパス通路２５には、加熱バイパ
ス通路２５の開閉を行い、加熱バイパス通路２５の開度
を変化させるクールダンパ２６が設けられている。

【００１５】また、ダクト２内の冷媒蒸発器２３の上流
の上側には、第１スクロールケース７より吐出された空
気が導かれ、冷媒蒸発器２３の上流の下側には、第２ス
クロールケース８より吐出された空気が導かれるように
設けられている。また、ダクト２内の冷媒蒸発器２３の
下流は、センタフェイス吹出口１６、サイドフェイス吹
出口１７およびデフロスタ吹出口１８に連通する第１空
気通路２７と、フット吹出口１９に連通する第２空気通
路２８とに、仕切壁２９によって区画されている。な
お、第１空気通路２７は、第１スクロールケース７より
吐出された空気が全て導入されるとともに、第２スクロ
ールケース８より吐出された空気の一部が導入するよう
に設けられている。また、第２空気通路２８は、第２ス
クロールケース８より吐出された空気のみが導入するよ
うに設けられている。つまり、第１空気通路２７は、内
外気切替手段１０によって外気が導入可能に設けられ、
第２空気通路２８は、内気のみが導入されるのである。

【００１６】冷媒凝縮器２４は、仕切壁２９を貫通した
状態でダクト２内に配置されるとともに、第１空気通路
２７の上側において冷媒凝縮器２４をバイパスするよう
に設けられている。

【００１７】冷媒凝縮器２４の下流には、第１空気通路
２７と第２空気通路２８とを連通させるための連通口３
０が設けられている。この連通口３０には、この連通口
３０の開閉を行う連通ダンパ３１が設けられ、後述する
操作パネル５１の吹出モード切替スイッチ５２によって
フェイスモードあるいはデフロスタモードが選択された
際に、連通口３０を開くように設けられている。

【００１８】冷媒蒸発器２３および冷媒凝縮器２４は、
冷凍サイクル３２の構成部品である。本実施例に採用さ
れる冷凍サイクル３２の一例を、図２の冷媒回路図に示
す。本実施例の冷凍サイクル３２は、ヒートポンプ式の
アキュムレータサイクルで、冷媒蒸発器２３、冷媒凝縮
器２４の他に、室外熱交換器３３、冷媒圧縮機３４、温
度作動式膨張弁３５ａ、キャピラリチューブ３５ｂ、ア
キュムレータ３６、および冷媒の流れ方向を切り替える
流路切替手段３７を備える。

【００１９】室外熱交換器３３は、ダクト２の外部で、
外気と冷媒との熱交換を行うもので、外気との熱交換率
を向上させるための室外ファン３８を備える。冷媒圧縮
機３４は、冷媒の吸入、圧縮、吐出を行うもので、電動
モータ４０により駆動される。この冷媒圧縮機３４は、
電動モータ４０と一体的に密封ケース４１内に配置され
る。冷媒圧縮機３４を駆動する電動モータ４０は、イン
バータ４２による制御によって回転速度が可変するもの
で、電動モータ４０の回転速度の変化によって、冷媒圧
縮機３４の冷媒吐出容量が変化する。なお、本実施例の
車両用空気調和装置１は、主に冷媒圧縮機３４の回転速
度の変化による容量変化により、吹出温度の制御を行う
もので、この制御方法は後述する。

【００２０】温度作動式膨張弁３５ａは、暖房時および
除湿暖房時に室外熱交換器３３へ流入する冷媒を減圧膨
張する減圧装置で、例えば、除湿暖房運転時に冷媒凝縮
器２４のスーパークール量を調節するように設けられ
る。キャピラリチューブ３５ｂは、冷房時および除湿冷
房時に冷媒蒸発器２３へ流入する冷媒を減圧膨張する減
圧装置である。

【００２１】冷媒の流路切替手段３７は、冷房運転、暖
房運転、除湿冷房運転および除湿暖房運転で冷媒の流れ
方向を切り替える。具体的には、冷媒圧縮機３４の吐出
方向を室外熱交換器３３か、冷媒凝縮器２４かに切り替
える四方弁４３、冷媒蒸発器２３への冷媒の流れを切り
換える電磁開閉弁４４ａ、４４ｂ、冷媒凝縮器２４にお
けるスーパークール域への冷媒の流れを切り換える電磁
開閉弁４５、および冷媒の流れ方向を規制する逆止弁４
６からなる。

【００２２】そして、流路切替手段３７は、冷房運転
時、暖房運転時、除湿冷房運転時および除湿暖房運転時
に応じて、次のように冷媒の流れを切り替える。冷房運
転時は、冷媒圧縮機３４の吐出した冷媒を、四方弁４３
→室外熱交換器３３（室外ファン３８ON）→キャピラリ
チューブ３５ｂ（電磁開閉弁４４ａ、４４ｂは閉状態）
→冷媒蒸発器２３→アキュムレータ３６→冷媒圧縮機３
４の順に流す（図中矢印Ｃ参照）。暖房運転時は、冷媒
圧縮機３４の吐出した冷媒を、四方弁４３→冷媒凝縮器
２４（電磁開閉弁４５は閉状態）→温度作動式膨張弁３
５ａ→室外熱交換器３３（室外ファン３８ON）→電磁開
閉弁４４ａ（電磁開閉弁４４ｂは閉状態）→アキュムレ
ータ３６→冷媒圧縮機３４の順に流す（図中矢印Ｈ参
照）。

【００２３】除湿冷房運転時は、冷媒圧縮機３４の吐出
した冷媒を、四方弁４３→冷媒凝縮器２４（一部バイパ
ス）→電磁開閉弁４５→室外熱交換器３３（コンデンサ
ーとして作動、室外ファン３８ON）→キャピラリチュー
ブ３５ｂ（電磁開閉弁４４ａ、４４ｂは閉状態）→冷媒
蒸発器２３→アキュムレータ３６→冷媒圧縮機３４の順
に流す（図中矢印ＤＣ参照）。除湿暖房運転時は、冷媒
圧縮機３４の吐出した冷媒を、四方弁４３→冷媒凝縮器
２４（電磁開閉弁４５は閉状態）→温度作動式膨張弁３
５ａ→室外熱交換器３３（エバポレータとして作動、室
外ファン３８OFF ）→電磁開閉弁４４ｂ（電磁開閉弁４
４ａは閉状態）→冷媒蒸発器２３→アキュムレータ３６
→冷媒圧縮機３４の順に流す（図中矢印ＤＨ参照）。

【００２４】上述の送風機３、冷媒圧縮機３４を駆動す
る電動モータ４０のインバータ４２、室外ファン３８、
四方弁４３、電磁開閉弁４４ａ、４４ｂ、４５、他の各
ダンパを駆動するアクチュエータ（図示しない）などの
電気部品は、制御装置５０によって通電制御される。

【００２５】制御装置５０は、乗員によって操作される
操作パネル５１（図３参照）の操作信号等に従って、各
電気部品の通電制御を行うもので、操作パネル５１は室
内の操作性の良い位置に設置される。操作パネル５１
は、各吹出モードの設定を行う吹出モード切替スイッチ
５２、ダクト２より室内へ吹き出される風量を設定する
風量設定スイッチ５３、車室内の温度を設定温度に維持
させるオートエアコンスイッチ５４、除湿指示を与える
除湿スイッチ５５、車室内の温度を設定する温度設定手
段５６を備える。

【００２６】吹出モード切替スイッチ５２は、乗員の上
半身へ向けてダクト２内の空気を吐出させるフェイスモ
ードスイッチ５２ａ、乗員の上半身へ比較的冷たい空
気、乗員の足元へ温かい空気を吐出させるバイレベルモ
ードスイッチ５２ｂ、乗員の足元へ温かい空気を吐出さ
せるフットモードスイッチ５２ｃ、主にフロントガラス
の曇りを抑えるためのデフモードスイッチ５２ｄからな
る。

【００２７】なお、制御装置５０は、冷凍サイクル３２
の冷房運転中に除湿スイッチ５５が選択された場合と、
冷房運転中にデフモードスイッチ５２ｄが選択された場
合は除湿冷房運転を行い、暖房運転中に除湿スイッチ５
５が選択された場合と、暖房運転中にデフモードスイッ
チ５２ｄが選択された場合は除湿暖房運転を行うように
設けられている。

【００２８】本実施例に示す制御装置５０は、温度設定
手段５６によって設定された温度に車室内が保たれるよ
うに各電気部品を制御するもので、図４に示すように、
操作パネル５１からの信号の他に、内気温度を検出する
内気センサ６０、外気温度を検出する外気センサ６１、
日射量を検出する日射センサ６２、冷媒蒸発器２３を通
過した直後の空気の温度を検出するエバ後温度センサ６
３、冷媒凝縮器２４を通過した直後の空気の温度を検出
するコン後温度センサ６４からの信号を入力する。そし
て、操作パネル５１のオートエアコンスイッチ５４が操
作されると、次に示すフローチャートに従い、車室内の
温度を温度設定手段５６で設定された温度に自動制御す
る。

【００２９】制御装置５０による自動温調制御の作動を
図５のフローチャートを用いて説明する。初めに、イグ
ニッションスイッチ（図示しない）がONされたか否かの
判断を行う（ステップＳ1 ）。この判断結果がNOの場合
は、ステップＳ1 へ戻り、YES の場合はステップＳ2 へ
進む。ステップＳ2 では、操作パネル５１や各センサ等
からの信号を入力し、設定温度Ｔｓｅｔ、内気温度Ｔ
ｒ、外気温度Ｔａｍ、日射量Ｔｓ、エバ後温度Ｔｅ、コ
ン後温度Ｔｃ等を入力する。次に、目標吹出温度ＴＡＯ
を次式に基づいて算出する（ステップＳ3 ）。

【数１】 ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ なお、上記Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは、各センサ
の係数、Ｃは定数である。

【００３０】次に、算出された目標吹出温度ＴＡＯを基
に、図６に示す目標吹出温度ＴＡＯと、送風機３の風量
との関係から、送風機３の風量を設定する（ステップＳ
4 ）。続いて、算出された目標吹出温度ＴＡＯを基に、
図７に示す目標吹出温度ＴＡＯと内外気切替手段１０の
内外気切替ダンパ１３の切替状態の関係から、第１送風
機３が吸引する空気が内気か外気かを判定する（ステッ
プＳ5 ）。続いて、算出された目標吹出温度ＴＡＯを基
に、図８に示す目標吹出温度ＴＡＯと吹出モード（フェ
イスモード、バイレベルモード、フットモード）との関
係から、吹出モードを判定する（ステップＳ6 ）。続い
て、吹出モードに応じてクールダンパ２５および連通ダ
ンパ３１の開閉状態を判定する（ステップＳ7 ）。

【００３１】続いて、目標吹出温度ＴＡＯに応じて、冷
凍サイクル３２の運転状態を決定する（ステップＳ8
）。この運転状態の判定は、図９に示すフローチャー
トによって決定される。まず、ステップＳ81において、
除湿スイッチ５５あるいはデフモードスイッチ５２ｄが
ON状態であるか否かを判断し、判断結果がNO（OFF ）の
場合はステップＳ82に、判断結果がYES （ON）の場合は
ステップＳ83へ進む。ステップＳ82では、目標吹出温度
ＴＡＯと吸込空気温度（外気温度Ｔａｍと内気温度Ｔ
ｒ）を比較し、ＴＡＯ−（α・Ｔａｍ＋β・Ｔｒ）＞０
｛ただし、αとβは、外気と内気との吸込割合を示す係
数で、α＋β＝１である｝の場合は、暖房運転に決定し
（ステップＳ84）、ＴＡＯ−（α・Ｔａｍ＋β・Ｔｒ）
≦０の場合は、冷房運転に決定する（ステップＳ85）。
同様に、ステップＳ83では、ＴＡＯ−（α・Ｔａｍ＋β
・Ｔｒ）＞０の場合は、除湿暖房運転に決定し（ステッ
プＳ86）、ＴＡＯ−（α・Ｔａｍ＋β・Ｔｒ）≦０の場
合は、除湿冷房運転に決定する（ステップＳ87）。

【００３２】次に、ステップＳ4 の判定結果に応じて、
送風機３の通電電圧を制御し（ステップＳ9 ）、ステッ
プＳ5 の判定結果に応じて内外気切替ダンパ１３を制御
して内外気を切り替え（ステップＳ10）、ステップＳ6
の判定結果に応じてセンタフェイスダンパ２０、デフロ
スタダンパ２１、フットダンパ２２を制御して吹出モー
ドを設定し（ステップＳ11）、ステップＳ7 の判定結果
に応じてクールダンパ２６および連通ダンパ３１を制御
する（ステップＳ12）。そして、ステップＳ8の判定結
果に応じて冷凍サイクル３２の運転状態を制御し（ステ
ップＳ13）、その後リターンする。

【００３３】次に、除湿開始時における冷媒蒸発器２３
の温度制御（本発明の特徴）を含む冷媒蒸発器２３およ
び冷媒凝縮器２４の温度制御（冷凍サイクル３２の冷媒
圧縮機３４の容量制御）について、図１０のフローチャ
ートを用いて説明する。まず、ステップＳ100 で、運転
モードが、冷房運転、暖房運転、除湿運転（除湿冷房運
転、除湿暖房運転）かの判定を行い、冷房運転の場合は
ステップＳ101へ進み、暖房運転の場合はステップＳ102
へ進み、除湿運転の場合はステップＳ103 へ進む。

【００３４】冷房運転のステップＳ101 では、温度偏差
ｅ_n を（目標吹出温度ＴＡＯ_n −エバ後温度Ｔｅ_n ）よ
り算出して、ステップＳ104 へ進む。なお、添字_n は、
各入力信号のｎ回目のサンプリング値を意味する。ま
た、暖房運転の場合はステップＳ102 で温度偏差ｅ_n を
（目標吹出温度ＴＡＯ_n −コン後温度Ｔｃ_n ）より算出
して、ステップＳ104 へ進む。ステップＳ104 では、イ
ンバータ４２の目標周波数偏差Ｄｆ_n を次式より算出す
る。

【数２】 Ｄｆ_n ＝Ｋｐ｛（ｅ_n −ｅ_n-1 ）＋θ・ｅ_n ／Ｔｉ｝ なお、Ｋｐは比例ゲイン、θはサンプリング時間、Ｔｉ
は積分時間である。次に、ステップＳ105 へ進み、イン
バータ４２の目標周波数ｆ_n を（前回の周波数ｆ_n-1 ）
＋（偏差Ｄｆ_n ）より決定し、インバータ４２を制御す
る。

【００３５】除湿運転のステップＳ103 では、除湿運転
が開始されてからの時間が所定時間Ｔ（例えば３分）に
達したか否かの判断を行う。なお、除湿の開始の判断
（本発明の除湿判定手段の作動）は、ステップＳ81で示
したように、除湿スイッチ５５あるいはデフモードスイ
ッチ５２ｄがONされることにより判断する。そして、除
湿開始後、所定時間以内の場合は、除湿優先（曇り防
止）と判断し、ステップＳ106 へ進む。ステップＳ106
では、温度偏差ｅ_n を（最大除湿温度ＴＡＥ−エバ後温
度Ｔｅ_n ）より算出する。なお、最大除湿温度ＴＡＥ
は、フロスト限界の０℃一定に設定されている。このよ
うに、除湿開始初期において、冷媒蒸発器２３の空気の
冷却能力を、フロスト限界の最大の冷却能力に設定する
ことにより、最大の除湿能力を発揮し、窓ガラスの曇り
を確実に防止することができる（本発明の除湿優先手段
の作動）。温度偏差ｅ_n を算出した後は、上述のステッ
プＳ104 へ進み、目標周波数偏差Ｄｆ_n を求め、ステッ
プＳ105 でインバータ４２の目標周波数ｆ_n を（前回の
周波数ｆ_n-1 ）＋（偏差Ｄｆ_n ）で制御する。

【００３６】ステップＳ103 の判断結果により、除湿運
転時間が所定時間Ｔを越えていると判断した場合は、ス
テップＳ107 において除湿冷房運転か否かの判断を行
う。そして、除湿冷房運転の時は上述のステップＳ101
へ進み、インバータ４２の周波数を制御して冷房運転に
応じた所要の吹出温度を作り出す。また、除湿暖房運転
の時は上述のステップＳ102 へ進み、インバータ４２の
周波数を制御して暖房運転に応じた所要の吹出温度を作
り出す。このように、除湿運転の際、冷媒蒸発器２３の
必要以上の除湿を防止し、冷媒凝縮器２４の再加熱量を
低減することにより、冷媒圧縮機３４を駆動するモータ
４０にかかる電力消費を低減することができる。

【００３７】〔実施例の作動〕次に、上記実施例の作動
を説明する。車両用空気調和装置１に除湿スイッチ５５
あるいはデフモードスイッチ５２ｄによって除湿指示が
与えられると、制御装置５０が所定時間、冷媒圧縮機３
４による空気の冷却能力を優先して、冷媒蒸発器２３を
フロスト限界の０℃となるように冷媒圧縮機３４を制御
する。この結果、車室内に吹き出す空気が、冷媒蒸発器
２３を通過する際に最大能力で除湿される。冷媒蒸発器
２３で冷却、除湿された空気は、その後、冷媒凝縮器２
４で再加熱されて車室内に吹き出す。このように、除湿
開始初期における所定時間は、車室内に最大除湿された
空気が吹き出すため、窓ガラスの曇りの発生を確実に防
止することができる。

【００３８】除湿開始後、所定時間が経過すると、吹出
温度が目標吹出温度ＴＡＯとなるように冷媒圧縮機３４
を制御する。これにより、車室内の温度低下が防がれ、
車室内が快適な温度に維持されるとともに、上述のよう
にモータ４０の電力消費を低減することができる。

【００３９】〔実施例の効果〕本実施例では、除湿指示
が与えられると、所定時間、最大能力で除湿を行うた
め、除湿開始時に窓ガラスの曇りを確実に防止すること
ができる。除湿開始後、所定時間が経過すると、吹出温
度を目標吹出温度ＴＡＯとして車室内を快適な温度に維
持するとともに、モータ４０の電力消費を低減し、バッ
テリ消費を抑えて車両走行距離を延ばすことができる。

【００４０】〔第２実施例〕図１１に第２実施例のフロ
ーチャートを示す。本実施例は、第１実施例と基本構成
は同一であり、第１実施例に用いた符号を用いて説明す
る。本実施例は、除湿運転時において、車速や外気温度
によって変化しやすい吹出温度の変動を、室外ファン３
８の回転速度を変化させることにより制御するもので、
その一例を図１１のフローチャートを用いて説明する。
なお、このフローチャートは、第１実施例のステップＳ
106 、Ｓ107 に追加される制御である。

【００４１】まず、ステップＳ107 において、除湿冷房
運転か否かの判断を行い、除湿冷房運転と判断された場
合はステップＳ110 へ進み、除湿暖房運転と判断された
場合はステップＳ111 へ進む。

【００４２】除湿冷房運転の場合は、室外熱交換器３３
がコンデンサーとして作動する。そして、冷媒凝縮器２
４を通過した空気の温度Ｔｃは、室外熱交換器３３の放
熱量を変化させることによって変化する。したがって、
ステップＳ110 では、コン後温度Ｔｃ_n と目標吹出温度
ＴＡＯ_n とを比較し、コン後温度Ｔｃ_n が高いとき（Ｔ
ｃ_n ＞ＴＡＯ_n ）、室外ファン３８を風量アップして、
室外熱交換器３３の放熱量を増加させることにより、冷
媒凝縮器２４を通過した空気の温度Ｔｃを低くすること
ができ、結果的に吹出温度を低くして目標吹出温度ＴＡ
Ｏに近づけることができる（ステップＳ112 ）。逆に、
コン後温度Ｔｃ_n が目標吹出温度ＴＡＯと同じか低いと
き（Ｔｃ_n ≦ＴＡＯ_n ）、室外ファン３８を風量ダウン
して、室外熱交換器３３の放熱量を減少させることによ
り、冷媒凝縮器２４を通過した空気の温度Ｔｃを高くす
ることができ、結果的に吹出温度を高くして目標吹出温
度ＴＡＯに近づけることができる（ステップＳ113 ）。

【００４３】除湿暖房運転の場合は、室外熱交換器３３
がエバポレータとして作動する。そして、冷媒蒸発器２
３を通過した空気の温度Ｔｅは、室外熱交換器３３の吸
熱量を変化させることによって変化する。したがって、
ステップＳ111 では、エバ後温度Ｔｅ_n と目標エバ温度
ＴＡＥa （例えば５℃）とを比較し、エバ後温度Ｔｅ _n
が高いとき（Ｔｅ_n ＞ＴＡＥa ）、室外ファン３８を風
量アップして、室外熱交換器３３の吸熱量を増加させる
ことにより、冷媒蒸発器２３を通過した空気の温度Ｔｅ
を低くすることができ、結果的に除湿不足を防止するこ
とができる（ステップＳ114 ）。逆に、エバ後温度Ｔｅ
_n が目標エバ温度ＴＡＥa と同じか低いとき（Ｔｅ_n ≦
ＴＡＥa ）、室外ファン３８を風量ダウンして、室外熱
交換器３３の吸熱量を減少させることにより、冷媒蒸発
器２３を通過した空気の温度Ｔｅを高くすることがで
き、結果的に除湿過多を防止することができる（ステッ
プＳ115 ）。

【００４４】除湿開始後の所定時間内で、ステップＳ10
6 の実行後は、除湿冷房運転であるか否かの判断を行い
（ステップＳ116 ）、除湿冷房運転の場合は、上述のス
テップＳ110 へ進み、除湿暖房運転の場合、冷媒蒸発器
２３の温度は室外熱交換器３３の状態によらず、インバ
ータ４２の周波数により一定に制御できるため、室外フ
ァン３８の運転を停止する（ステップＳ117 ）。

【００４５】〔第３実施例〕図１２ないし図１４は第３
実施例を示すもので、図１２は空気調和装置のダクトの
概略構成図である。本実施例は、フット吹出口１９に通
じる空気通路内に、通電により発熱する電熱ヒータ６５
を搭載したもので、除湿暖房運転の除湿優先時に作動さ
せて、フット吹出口１９より吹き出される吹出温度の低
下を防ぐものである。

【００４６】電熱ヒータ６５の制御の具体的な一例を図
１３のフローチャートを用いて説明する。第１実施例の
ステップＳ103 で除湿優先が判定された時は、目標吹出
温度ＴＡＯ_n とコン後温度Ｔｃ_n とを比較し（ステップ
Ｓ120 ）し、コン後温度Ｔｃ _n が目標吹出温度ＴＡＯ_n
よりも低いときは（ＴＡＯ_n ＞コン後温度Ｔｃ_n ）は、
次のステップＳ121 へ進み、コン後温度Ｔｃ_n が目標吹
出温度ＴＡＯ_n と同じか高いときは（ＴＡＯ_n ≦コン後
温度Ｔｃ_n ）は、ステップＳ106 へ進む。ステップＳ12
1 では、実際の吹出温度が低下しないように、図１４に
示す偏差（ＴＡＯ_n −コン後温度Ｔｃ_n ）と印加電圧と
の関係に従って、電熱ヒータ６５を通電し、その後、ス
テップＳ106 へ進む。

【００４７】〔変形例〕上記実施例の空気調和装置は、
ダクト内を複数層に仕切った例を示したが、本発明は複
数層のダクトに限定されるものではなく、例えば単層ダ
クトに本発明を適用しても良い。上記の実施例では、除
湿スイッチあるいはデフモードスイッチの操作によって
除湿運転の判定を行ったが、外気湿度あるいは車室内湿
度を検出する湿度センサを設けて除湿判定を行い、検出
湿度が所定値以上の時に除湿運転を行うように制御して
も良い。上記実施例の空気調和装置は、電気自動車に適
用した例を示したが、ガソリン車やディーゼル車の空気
調和装置に適用しても良い。

【００４８】上記実施例では、冷媒蒸発器と冷媒凝縮器
を通過した空気の温度を検出する温度センサをそれぞれ
設けて、各温度センサの検出値から各通過温度を制御す
るように設けた例を示したが、冷媒の温度を検出してイ
ンバータ周波数を制御しても良い。上記の実施例では、
除湿開始後、所定時間除湿優先運転となるように設けた
例を示したが、乗員数に応じて除湿優先時間を変化させ
たり、車室内の湿度の減少や、デフモードスイッチや除
湿スイッチがOFF された時に、除湿優先を解除するよう
に設けても良い。また、第３実施例では、補助加熱手段
の一例として電熱ヒータ６５を例示したが、燃焼ヒータ
や内燃機関車両においては温水式ヒータなど、他の空気
加熱手段を適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】空気調和装置のダクトの概略構成図である（第
１実施例）。

【図２】冷凍サイクルの冷媒回路図である（第１実施
例）。

【図３】操作パネルの平面図である（第１実施例）。

【図４】制御装置のブロック図である（第１実施例）。

【図５】温調制御のフローチャートである（第１実施
例）。

【図６】目標吹出温度と送風機の風量との関係を示すグ
ラフである（第１実施例）。

【図７】目標吹出温度と内外気切替状態の関係を示すグ
ラフである（第１実施例）。

【図８】目標吹出温度と吹出モードとの関係を示すグラ
フである（第１実施例）。

【図９】冷凍サイクルの運転状態を決定するフローチャ
ートである（第１実施例）。

【図１０】インバータの周波数を決定するフローチャー
トである（第１実施例）。

【図１１】室外ファンの回転制御を行うフローチャート
である（第２実施例）。

【図１２】空気調和装置のダクトの概略構成図である
（第３実施例）。

【図１３】電熱ヒータの制御フローチャートである（第
３実施例）。

【図１４】電熱ヒータの印加電圧を決定するグラフであ
る（第３実施例）。

【符号の説明】

１ 車両用空気調和装置 ２ ダクト ３ 送風機 ２３ 冷媒蒸発器 ２４ 冷媒凝縮器 ３２ 冷凍サイクル ３３ 室外熱交換器 ５０ 制御装置（除湿判断手段、除湿優先手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野々山 浩司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 鈴木 忠 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）空気を車室内に向かって送るダクト
   と、 （ｂ）このダクトにおいて車室に向かう空気流を生じさ
   せる送風機と、 （ｃ）前記ダクト内に配置された冷媒蒸発器、前記ダク
   ト内において前記冷媒蒸発器の下流に配置された冷媒凝
   縮器、前記ダクトの外部において室外空気と冷媒の熱交
   換を行う室外熱交換器を備え、少なくとも前記冷媒蒸発
   器によって前記ダクト内の空気を冷却し、冷却した空気
   を前記冷媒凝縮器によって加熱する除湿運転が可能な冷
   凍サイクルと、 （ｄ）除湿開始を判断する除湿判断手段を備えるととも
   に、 この除湿判断手段によって除湿開始を判断した除湿開始
   初期時に、前記冷媒蒸発器による空気の冷却能力を優先
   して前記冷凍サイクルを制御する除湿優先手段を備えた
   制御装置とを備えた車両用空気調和装置。