JPH11334354A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空調通路外にメインコンデンサを配置し、空
調通路内にエバポレータ、サブコンデンサ及び補助加熱
用熱交換器を配置し、除湿暖房運転時にサブコンデンサ
から膨張装置を介してエバポレータに冷媒を導くと共に
補助加熱用熱交換器を稼動する車両用空調装置におい
て、除湿暖房制御を乗員の要求に合わせて適切に制御す
る。 【解決手段】 温度設定器に暖房を主眼とする通常除湿
暖房設定部と除湿を主眼とする強制除湿暖房設定部とを
設ける。通常除湿暖房においては、設定温度に対して要
求される温水式ヒータの水温を除湿暖房運転のオンオフ
判定値とする。水温が判定値以下であると判定された場
合には除湿暖房運転をオンとし、判定値より大きいと判
定された場合には除湿暖房運転をオフとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空調通路内に配
されたエバポレータに対して、空調通路外に配されたメ
インコンデンサから膨張装置を介して直接冷媒を導く経
路と、空調通路内に配されたサブコンデンサから膨張装
置を介して直接冷媒を導く経路とを併せ持つ冷媒サイク
ルを備え、空調通路に補助加熱用熱交換器をさらに付加
して成る車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハイブリッド車や直接噴射式エンジンを
搭載した車などのようにエンジン廃熱を利用しても充分
な暖房能力が得られない場合、又は、電気自動車のよう
にエンジン廃熱をそもそも利用することができない場合
においては、如何に暖房能力を確保するかが課題とな
る。このため、従来においては、特開平５−２２９３３
３号公報（以下、第１従来技術という）、特開平８−２
９５１１７号公報（以下、第２従来技術という）、特開
平８−９９５２６号公報（以下、第３従来技術という）
などに示されるヒートポンプ式の冷媒サイクルが考えら
れている。

【０００３】これらは、いずれも、車室外にメインコン
デンサを配し、車室内にサブコンデンサとエバポレータ
とを配置し、冷房運転時にはメインコンデンサ、サブコ
ンデンサ、膨張弁、エバポレータ、コンプレッサの順で
冷媒を循環させ、除湿暖房運転時にはメインコンデンサ
をバイパスさせて、サブコンデンサ、膨張弁、エバポレ
ータ、コンプレッサの順で冷媒を循環させる構成を有し
ており、空調モードに拘わらず、高圧冷媒がサブコンデ
ンサを必ず流れることから、サブコンデンサが従来のヒ
ータコアの代用として用いられ、サブコンデンサの上流
側にエアミックスドアを設け、サブコンデンサを通過す
る空気量とこれをバイパスする空気量との割合をこのエ
アミックスドアで調節し、所望の空気温度を得るように
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな冷媒サイクルは、コンプレッサの仕事量が暖房能力
を左右することから、従来のエンジン廃熱を利用したヒ
ータコアに比べて十分な暖房能力を得にくく、十分な暖
房能力を確保するためには補助加熱用熱交換器を空調通
路にさらに配置する必要がある。

【０００５】この補助加熱用熱交換器は、エンジンを搭
載している車両であれば、エンジン廃熱を用いるヒータ
コアであっても、エンジンを搭載していない車両であれ
ば、電気ヒータによって加熱された温水を循環させるヒ
ータであってもよいが、ユニットケースは、従来の車両
で用いられたものがそのまま流用されることから、上述
した従来技術のようにヒータユニットにサブコンデンサ
を配置すると、補助加熱用熱交換器の収納スペースをヒ
ータユニットに確保できなくなる不都合がある。

【０００６】この点を解消するために本発明者らは、サ
ブコンデンサをエアミックスダンパよりも上流側、即
ち、クーリングユニット内にエバポレータと前後して配
置し、これに伴い、高圧冷媒が常時サブコンデンサに流
れるようなシステム構成を改め、サブコンデンサによる
加熱機能を必要なときにだけ利用する冷媒サイクルの開
発に着手している。

【０００７】特に、このようなサイクル構成の構築にあ
たっては、サブコンデンサに冷媒を流す運転モード（除
湿暖房モード）を如何に制御するか、即ち、乗員の要求
する空調状態を補助加熱用熱交換器の放熱量などとの関
係で如何に制御するか、また、除湿よりも暖房に主眼に
おいた場合（以下、通常除湿暖房モードと言う）と除湿
に主眼をおいた場合（以下、強制除湿暖房モードと言
う）とで如何に制御を使い分けるかが問題となる。

【０００８】そこで、この発明は、空調通路外にメイン
コンデンサを配置し、空調通路内にエバポレータ、サブ
コンデンサ及び補助加熱用熱交換器を配置し、冷房運転
時にメインコンデンサから膨張装置を介してエバポレー
タに冷媒を導き、除湿暖房運転時にサブコンデンサから
膨張装置を介してエバポレータに冷媒を導くヒートポン
プ式の冷媒サイクルにおいて、除湿暖房制御を乗員の要
求に合わせて適切に制御することができる車両用空調装
置を提供することを課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、この発明に係る車両用空調装置は、空調温度を設定
する温度設定器と、冷媒を圧縮するコンプレッサと、空
調通路外に配されたメインコンデンサと、空調通路内に
配されたエバポレータ、サブコンデンサ、及び補助加熱
用熱交換器とを有し、冷房運転時には、前記コンプレッ
サによって圧縮された冷媒を前記メインコンデンサから
膨張装置を介して前記エバポレータに導き、除湿暖房運
転時には、前記コンプレッサによって圧縮された冷媒を
前記サブコンデンサから膨張装置を介して前記エバポレ
ータに導くと共に前記補助加熱用熱交換器を稼動させる
ようにした構成において、前記温度設定器によって前記
除湿暖房運転を要請する温度が設定された場合に、この
設定温度に対して要求される前記補助加熱用熱交換器の
能力に関する値を前記除湿暖房運転のオンオフ判定値と
して決定する決定手段と、前記補助加熱用熱交換器の能
力に関する実際の値が前記判定値以下であると判定され
た場合に前記除湿暖房運転をオンとし、前記判定値より
も大きいと判定された場合に前記除湿暖房運転をオフと
する制御手段とを備えていることを特徴としている（請
求項１）。

【００１０】したがって、除湿暖房運転では、エバポレ
ータとサブコンデンサとに冷媒が流れ、上流から送られ
てくる空気はエバポレータで冷却除湿されると共にサブ
コンデンサによって加熱される。サブコンデンサによる
放熱量の絶対値は、エバポレータの吸熱量の絶対値より
もコンプレッサの仕事量に相当する分だけ大きいことか
ら、エバポレータとサブコンデンサとを通過した空気
は、全体として加熱された状態で後方の補助加熱用熱交
換器へ送られる。

【００１１】補助加熱用熱交換器は、エンジン冷却水を
循環させるものや電気ヒータによって室外で加熱された
温水を循環させるもの等が考えられ、サブコンデンサに
よっては充分でない暖房能力を補助するものである。ま
た、膨張装置は、メインコンデンサから送られる冷媒を
減圧する場合とサブコンデンサから送られる冷媒を減圧
する場合とで同一のものを用いても、別々のものを用い
てもよい。

【００１２】乗員によって設定された設定温度に見合う
暖房能力を得るには、サブコンデンサの加熱機能に補助
加熱用熱交換器の加熱機能を併用するが、要求される暖
房能力以上に空気が加熱されてしまう場合には、これを
調節する必要がある。

【００１３】このため、設定温度に対して要求される補
助加熱用熱交換器の能力に関する値を除湿暖房運転のオ
ンオフ判定値として決定し、補助加熱用熱交換器の能力
に関する値が判定値以下であると判定された場合に除湿
暖房運転をオンとし、判定値より大きいと判定された場
合に除湿暖房運転をオフにして乗員が要求する以上に暖
房能力が高まってしまうことがないようにする。ここ
で、除湿暖房運転をオフにするとは、サブコンデンサへ
の冷媒供給を停止することを意味しており、コンプレッ
サを停止させること等で対応できる。

【００１４】また、車両用空調装置は、空調温度を設定
する温度設定器と、冷媒を圧縮するコンプレッサと、空
調通路外に配されたメインコンデンサと、空調通路内に
配されたエバポレータ、サブコンデンサ、及び補助加熱
用熱交換器とを有し、冷房運転時には、前記コンプレッ
サによって圧縮された冷媒を前記メインコンデンサから
膨張装置を介して前記エバポレータに導き、除湿暖房運
転時には、前記コンプレッサによって圧縮された冷媒を
前記サブコンデンサから膨張装置を介して前記エバポレ
ータに導くと共に前記補助加熱用熱交換器を稼動させる
ようにした構成において、前記温度設定器に、暖房を主
眼とした設定を行う通常除湿暖房設定部と除湿を主眼と
した設定を行う強制除湿暖房設定部とを設け、前記通常
除湿暖房設定部が選択された場合に前記温度設定器によ
り設定された設定温度に対応する判定値に基づいて除湿
暖房運転をオンオフ制御し、前記強制除湿暖房設定部が
選択された場合に前記判定値と関係なく除湿暖房運転を
行なう制御手段とを備えたものであってもよい（請求項
２）。

【００１５】したがって、このような構成においては、
通常の除湿暖房運転が選択された場合には、温度設定器
によって設定された設定温度に見合う暖房能力が得られ
るように判定値に基づいて除湿暖房運転がオンオフ制御
されるが、除湿を優先させたい要請から強制除湿暖房設
定部が選択された場合には、現段階での暖房能力に拘わ
らず除湿暖房運転が継続される。

【００１６】通常除湿暖房設定部と強制除湿暖房設定部
とは、例えば、設定温度がスライドレバーによって抵抗
値を変化させることで設定されるものであれば、ホット
側の端部に抵抗値が可変しない領域を設け、この部分を
強制除湿暖房設定部とし、これより手前の抵抗値が可変
する領域を通常除湿暖房設定部とすることが考えられ
る。また、いずれの除湿暖房においても、サイクルの冷
媒圧が所定圧以下となっった場合に、コンプレッサを保
護する必要から除湿暖房運転をオフとする制御を付加す
るようにしてもよい。

【００１７】上述した請求項２の通常除湿暖房による制
御は、具体的には、請求項１と同様の制御としてもよ
い。即ち、温度設定器によって前記除湿暖房運転を要請
する温度が設定されている場合に、この設定温度に対し
て要求される補助加熱用熱交換器の能力に関する値を除
湿暖房運転のオンオフ判定値として決定する決定手段
と、補助加熱用熱交換器の能力に関する実際の値が判定
値以下であると判定された場合に除湿暖房運転をオンと
し、判定値より大きいと判定された場合に除湿暖房運転
をオフとする手段とを備えた構成としてもよい（請求項
３）。

【００１８】このような構成によれば、暖房に主眼を置
く制御と除湿に主眼を置く制御とが区別されると共に、
暖房に主眼を置く制御においては、設定温度に対して要
求されるオンオフ判定値が決定され、補助加熱用熱交換
器の能力に関する実際の値が判定値以下であると判定さ
れた場合に除湿暖房運転がオンとなり、判定値より大き
いと判定された場合に除湿暖房運転がオフとなって乗員
の要求する暖房能力が過不足なく得られる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
により説明する。図１において、車両用空調装置は、車
室の前席側領域を空調するフロント側空調ユニット１
と、後席側領域を空調するリア側空調ユニット２とを車
室側に備えている。

【００２０】フロント側空調ユニット１は、空調通路３
を構成する空調ダクト４が、例えば、ブロワユニット４
ａ、クーリングユニット４ｂ、ヒータユニット４ｃをこ
の順で接続して構成されている。

【００２１】最上流側のブロワユニット４ａには、イン
テーク装置５が設けられ、内気入口６と外気入口７との
開口割合がインテークドア８によって調整されるように
なっている。また、ブロワユニット４ａには、内気入口
６と外気入口７とに臨む例えばシロッコファンからなる
送風機９が収納されており、この送風機９の回転により
吸引された空気は、空調ダクト４の下流側へ圧送される
ようになっている。

【００２２】送風機９の下流側には、第１のエバポレー
タ１０、サブコンデンサ１１、第１の温水式ヒータ１２
が配置されており、第１のエバポレータ１０及びサブコ
ンデンサ１１は、通風方向で相前後してクーリングユニ
ット４ｂに収納され、サブコンデンサ１１は、第１のエ
バポレータ１０の下流側に並設されている。また、第１
のエバポレータ１０とサブコンデンサ１１とのそれぞれ
は、通路断面全体を遮るように設けられ、送風機９から
送られてくる空気を全て通過するようになっている。

【００２３】第１の温水式ヒータ１２は、補助加熱用熱
交換器として用いられるもので、クーリングユニット４
ｂに続いて接続されたヒータユニット４ｃに収納されて
おり、この第１の温水式ヒータ１２は、ユニット内の一
部を２分してなる一方の通路上を遮るように設けられて
いる。第１の温水式ヒータ１２より上流側には、この温
水式ヒータ１２が配された一方の通路上を流れる空気
と、他方の通路上を流れる空気との割合を調節するエア
ミックスドア１３が設けられている。ここで、エアミッ
クスドア１３の開度は、第１の温水式ヒータ１２の通風
割合を最小とする開度を０％（図中の実線で示す位
置）、最大とする開度を１００％（図中の一点鎖線で示
す位置）とし、通常の構成においては、開度０％で第１
の温水式ヒータ１２への通風量がなくなり、上流から送
られる空気のすべてが第１の温水式ヒータ１２をバイパ
スし、開度１００％で上流から送られる空気の全てが第
１の温水式ヒータ１２を通過する構成となっている。

【００２４】そして、空調ダクト４の最下流側は、デフ
ロスト吹出口１４、ベント吹出口１５、およびヒート吹
出口１６に分かれて車室の前席側空間に開口し、その分
かれた部分にモードドア１７ａ，１７ｂ，１７ｃが設け
られ、このモードドアを操作することにより吹出モード
が切り換えられるようになっている。

【００２５】また、リア側空調ユニット２は、内気のみ
を図示しないリア側の送風機によって空調ダクト内２０
に吸引し、下流側へ圧送するようになっている。この送
風機の下流側には、第２のエバポレータ２１と第２の温
水式ヒータ２２とが配置されており、これら第２のエバ
ポレータ２１と第２の温水式ヒータ２２とは、空調ダク
ト２０内の通路断面全体を遮るように設けられ、第２の
温水式ヒータ２２は、第２のエバポレータ２１の下流側
に並設されている。したがって、リア側空調ユニット２
にあっては、導入された空気の全てが第２のエバポレー
タ２１を通過し、その後第２の後温水式ヒータ２２を通
過して後席側空間へ供給されるようになっている。

【００２６】前記第１のエバポレータ１０の冷媒流出側
はコンプレッサ２３の吸入側に配管接続され、このコン
プレッサ２３の吐出側は２系統に分岐し、一方が第１の
電磁弁２４を介して車室外に設けられたメインコンデン
サ２５の冷媒流入側に接続され、このメインコンデンサ
２５の冷媒流出側は、リキッドタンク２６、順方向への
冷媒の流れのみを許す逆止弁２７、及び第１の膨張弁２
８を介して第１のエバポレータ１０の冷媒流入側に接続
されている。

【００２７】また、分岐された他方は、第２の電磁弁２
９を介してサブコンデンサ１１の冷媒流入側に接続さ
れ、このサブコンデンサ１１の冷媒流出側は、オリフィ
ス３０を介して第１のエバポレータ１０の冷媒流入側、
即ち、第１のエバポレータ１０と第１の膨張弁２８との
間に接続されている。前記オリフィス３０は、配管途中
の流路面積を絞って形成されるものであっても、オリフ
ィス板を管路内に挿入して形成するものであっても、オ
リフィスが形成されたブロックを配管途中に介在される
ものであってもよい。本発明にかかる膨張装置は、この
オリフィス３０と前記第１の膨張弁２８とによって構成
されている。

【００２８】尚、リキッドタンク２６は、車室外（エン
ジンルーム）に配置され、第１の膨張弁２８及びオリフ
ィス３０は、クーリングユニット４ｂ内に配置されてい
る。

【００２９】さらに、メインコンデンサ２５の冷媒流出
側とコンプレッサ２３の吸入側との間には、リキッドタ
ンク２６、逆止弁２７、第１の膨張弁２８、及び第１の
エバポレータ１０をバイパスする迂回通路３１が設けら
れ、この迂回通路３１が第３の電磁弁３２によって開閉
されるようになっている。

【００３０】前記リキッドタンク２６の冷媒流出側、即
ち、リキッドタンク２６と逆止弁２７との間は、第４の
電磁弁３３を介してリア側空調ユニット２内に配された
第２の膨張弁３４に接続され、この第２の膨張弁３４を
介して同リア側空調ユニット内に配された第２のエバポ
レータ２１に接続されている。この第２のエバポレータ
２１の冷媒流出側は、コンプレッサ２３の吸入側に接続
されている。

【００３１】温水式ヒータ１２，２２は、温水を熱源と
して通過空気を加熱する熱交換器で、車室内外を仕切る
ダッシュパネル３５を介して温水を流通する配管が引き
出され、車室外に配された温水加熱装置３６に接続され
ている。この温水加熱装置３６は、シーズ型ヒータなど
の電気ヒータ３７によって加熱された温水をポンプ３８
により温水式ヒータ１２，２２に循環させるもので、電
気ヒータ３７とポンプ３８への通電が行われると、温水
式ヒータ１２，２２に温水を供給するようになってお
り、電気ヒータ３７とポンプ３８への通電が停止される
と、温水式ヒータ１２，２２への温水の供給が停止され
る。

【００３２】尚、温水加熱装置３６は、エンジンを搭載
した車両であれば、エンジンの冷却水を温水式ヒータ１
２，２２に循環させる構成で代用してもよい。また、温
水加熱装置３６に蓄熱タンクを接続し、温水加熱装置３
６によって加熱された温水の熱を蓄熱タンクに蓄積して
おき、空調装置が一旦止められて再起動するような場合
に、初期の段階から温度の高い温水を利用できるように
し、もって即暖性の向上を図るようにしてもよい。

【００３３】４０は、温水式ヒータを流れる水温を検出
する水温検出センサであり、４１は、コンプレッサ２３
の吸入圧（Ｐｓ）を検出する圧力センサ、また、４２
は、車室内の目標温度、吹出モード、吸入モード、送風
能力などを設定する設定パネルであり、これらセンサ４
０、４１や設定パネル４２からの信号は制御部４３に入
力される。

【００３４】ここで、設定パネル４２は、例えば、図２
に示されるように、送風能力を変更するロータリースイ
ッチ４４と、吹出モードや吸入モードを変更するモード
設定スイッチ４５と、温度設定器４６とを有し、温度設
定器４６は、スライドレバー４７によって設定温度に対
応する抵抗値を可変する形式のもので、図中左方へ動か
すほど設定温度が低く（抵抗値が小さく）設定され、右
方へ動かすほど設定温度が高く（抵抗値が大きく）設定
される。つまり、スライドレバー４７が略中央に位置し
ている部位を境にして図中左方へ動かすほど要求される
冷却能力は大きくなり、略中央から右方へ動かすほど要
求される除湿暖房能力が大きくなる。

【００３５】そして、温度設定器４６の最も右側には、
抵抗値が変化しない領域が設けられ、この領域にスライ
ドレバー４７を位置させると暖房よりも除湿に主眼をお
いた強制除湿暖房制御が行われる。つまり、温度設定器
４６の略中央よりも右側には、除湿に主眼をおいて強制
的に除湿暖房を行なう強制除湿暖房設定部４８と、スラ
イドレバー４７の位置に応じて抵抗値が可変する暖房に
主眼をおいた除湿暖房を行なう通常除湿暖房設定部４９
とが設けられ、これら設定部４８，４９が１つの温度設
定器上に連続して設けられている。

【００３６】制御部４３は、図示しない中央演算処理装
置（ＣＰＵ）、読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）等を
備えると共に、送風機９の回転制御、インテーク装置５
の駆動制御、コンプレッサ２３の駆動制御、第１乃至第
４の電磁弁２４，２９，３２，３３や、温水加熱装置３
６、エアミックスドア１３を制御する駆動回路等を有し
て構成され、ＲＯＭに与えられた所定のプログラムにし
たがって各種入力信号を処理し、送風能力の切り替え、
吸入モードの切り替え、コンプレッサ２３の稼動・停止
（ＯＮ／ＯＦＦ）、第１乃至第４の電磁弁２４，２９，
３２，３３の開閉、電気ヒータ３７やポンプ３８への通
電の有無、吸入モードの切り替え、エアミックスドア１
３の開度等が制御されるようになっている。

【００３７】上記構成において、冷房運転時において
は、表１に示すように、第１の電磁弁２４を開、第２の
電磁弁２９を閉、第３の電磁弁３２を閉、第４の電磁弁
３３を開とする。この際、電気ヒータ３７とポンプ３８
への通電は停止され、エアミックスドア１３の開度は０
％となって第１の温水式ヒータ１２への通風量はなくな
る。

【００３８】

【表１】

【００３９】すると、コンプレッサ２３から吐出した冷
媒は、サブコンデンサ１１に供給されず、直接メインコ
ンデンサ２５に入る。その後、リキッドタンク２６に入
って気液分離され、しかる後に逆止弁２７を介して第１
の膨張弁２８に入り、ここで減圧されて第１のエバポレ
ータ１０に入る。そして、第１のエバポレータ１０に流
入された冷媒は、空調ダクト４内の空気から吸熱し、し
かる後にコンプレッサ２３に戻される。この際、第１の
エバポレータ１０の冷媒流入側は、オリフィス３０を介
してサブコンデンサ１１に接続されているが、第２の電
磁弁２９は閉じられているので、オリフィス３０を介し
てサブコンデンサ１１へ流入する冷媒は殆どなく、第１
のエバポレータ１０による冷房能力に影響はない。

【００４０】よって、第１のエバポレータ１０を通過し
た空気はすべてサブコンデンサ１１を通過する構成にな
ってはいるが、サブコンデンサ１１による熱交換はな
く、送風機９の駆動によって空調ダクト２内に吸引され
る空気は、第１のエバポレータ１０で冷却され、サブコ
ンデンサ１１で熱交換されることなく車室へ供給され、
車室の前席側空間を冷却する。

【００４１】それと同時に、リキッドタンク２６で気液
分離された高圧冷媒は、第２の膨張弁３４に入り、ここ
で減圧されて第２のエバポレータ２１に入り、ここを通
過する空気を冷却する。よって、図示しないリア側の送
風機の駆動によって空調ダクト２０内に吸引される空気
は、第２のエバポレータ２１で冷却され、第２の温水式
ヒータ２２で熱交換されることなく車室へ供給され、車
室の後席側空間を冷却する。

【００４２】これに対して、除湿暖房運転時において
は、表１に示されるように、第１の電磁弁２４を閉、第
２の電磁弁２９を開、第３の電磁弁３２を閉、第４の電
磁弁３３を閉とし、エアミックスドア１３を、第１の温
水式ヒータ１２への通風量が大きくなる位置、特に、車
室内温度が非常に低い場合や即暖性を要する場合には、
第１の温水式ヒータ１２への通風量が最大（１００％）
となる位置に設定する。また、電気ヒータ３７とポンプ
３８への通電を開始し、フロント側空調ユニット１とリ
ア側空調ユニット２のそれぞれの温水式ヒータ１２，２
２に温水を供給する。

【００４３】すると、コンプレッサ２３から吐出した冷
媒は、今度はメインコンデンサ２５には供給されず、サ
ブコンデンサ１１に供給されて空調ダクト４内の空気と
熱交換し、この空気を加熱する。その後、冷媒は、同じ
空調通路内に設けられたオリフィス３０で減圧され、し
かる後に第１のエバポレータ１０に入ってここを通過す
る空気から吸熱し、しかる後にコンプレッサ２３に戻さ
れる。

【００４４】第１のエバポレータ１０での吸熱量とサブ
コンデンサ１１での放熱量とのバランスは、コンプレッ
サ２３の仕事分だけ放熱量が多いことから、空調ダクト
４内に吸引される空気は、第１のエバポレータ１０で冷
却除湿されるものの、サブコンデンサ１１によってエバ
ポレータ１０で冷却された以上に加熱され、全体として
除湿された温かい空気となる。その後、サブコンデンサ
１１で暖められた空気は、第１の温水式ヒータ１２を通
過することによってさらに加熱され、車室の前席側空間
に供給される。

【００４５】また、リア側空調ユニット２にあっては、
メインコンデンサ２５に冷媒が流れないことから、第２
のエバポレータ２１にも冷媒は流れず、ここを通過する
空気は冷却されず、第２の温水式ヒータ２２によって加
熱された後に車室の後席側空間に供給される。

【００４６】このような除湿暖房運転では、空気がサブ
コンデンサによって加熱されると共に、温水式ヒータ１
２によってさらに加熱されることから、温水式ヒータを
流れる水温如何によって要求される暖房能力を得るため
に十分でなかったり、能力過多となったりする。このた
め、制御部４３においては、以下のような制御が行われ
る。

【００４７】図３において、制御部４３による除湿暖房
運転の制御例がフローチャートとして示されており、以
下、このフローチャートに基づいて説明すると、先ず、
ステップ５０において、除湿暖房モード（暖房を主眼と
する通常除湿暖房モード又は除湿を主眼とする強制除湿
暖房モード）が選択されたか、あるいは、それ以外のモ
ード、例えば冷房モードや冷房サイクルを作動させない
状態で送風量のみを制御する送風モードなどが選択され
たかを判定する。

【００４８】除湿暖房モード以外のモードが選択された
場合には、ステップ５２へ進み、除湿暖房運転を止め
る。具体的には、冷房モードが選択されていれば、前述
のように電磁弁を切り替えてサブコンデンサに冷媒が流
れないようにし、送風モードが選択された場合であれ
ば、コンプレッサを停止させるなどの処理がなされる。

【００４９】除湿暖房モードが選択されたと判定された
場合には、ステップ５４において、さらに通常除湿暖房
モードが選択されたか、強制除湿暖房モードが選択され
たかを判定し、それぞれの運転モードに応じた制御がな
される。

【００５０】先ず、通常除湿暖房モードが選択された場
合には、ステップ５６へ進み、ここで除湿暖房運転をオ
ンオフさせる判定値を演算する。この判定値は、温水式
ヒータ１２を流れる水温（Ｔｗ１）で表わされるもの
で、その値は、図２に示されるように、スライドレバー
を暖房側へ移動させるほどＴｗ１を連続的に大きくし、
フルホット域ではＴｗ１を高い温度で一定とする特性線
が得られるように決定される。このＴｗ１は、要求され
る暖房能力を得るための基準水温となるもので、サブコ
ンデンサ１１と温水式ヒータ１２とによって空気を加熱
した場合に、設定温度に見合う暖房能力が得られる水温
を予め実験などによって定めておき、乗員によって設定
された設定温度からそれに見合う水温を決定するもので
あっても、所定の演算式に基づいて算出されるものであ
ってもよい。

【００５１】したがって、ステップ５６によって判定値
が決定されると、ステップ５８において、この判定値Ｔ
ｗ１を基準にして実際の水温と比較して除湿暖房運転の
オンオフを判定し、除湿暖房運転をオフにする場合に
は、前述したステップ５２へ進み、オンとする場合に
は、ステップ６０へ進む（実際には、ハンチングを防ぐ
ために判定値に所定のヒステリシスを持たせてあり、水
温上昇過程では、Ｔｗ１で除湿暖房をオフとし、圧力下
降過程では、Ｔｗ１−α１で除湿暖房をオンとする）。

【００５２】ステップ６０においては、除湿暖房運転を
基本的に継続する制御が行なわれるが、低圧ラインの圧
力が低下し過ぎた場合には、液圧縮によるコンプレッサ
の破損の恐れがあるため、コンプレッサ保護の観点から
除湿暖房をオンオフする。具体的には、例えば、ゲージ
圧でおよそ０．０を境にしてそれより大きければ除湿暖
房を継続し、それより小さければ、コンプレッサを停止
して除湿暖房を止める（実際には、ハンチングを防ぐた
めに所定のヒステリシスを持たせてあり、圧力上昇過程
では、０．０で除湿暖房をオンとし、圧力下降過程で
は、０．０−βで除湿暖房をオフとする）。

【００５３】以上の通常除湿暖房運転に対して、温度設
定器４６によって強制除湿暖房運転が選択された場合に
は、ステップ５４からステップ６２以降の処理ヘ進む。
即ち、ステップ６２以降においては、コンプレッサ２３
を保護する観点から除湿暖房運転は制限されるが、この
制限を除いては、エアミックスダンパ１３をフルホット
位置に固定した状態で送風機から送られる空気をエバポ
レータ１１で除湿すると共にサブコンデンサ１２によっ
て加熱し、さらに温水式ヒータ１２によって加熱して車
室内へ供給する。即ち、可能な限り除湿暖房運転を強制
的に継続させる。

【００５４】除湿暖房運転の制限は、ステップ６２にお
いて、温水式ヒータ１２を流れる水温に応じて開閉する
サーモスタットの開閉温度（実際にはヒステリシスを持
たせて、水温の上昇過程でサーモスタットが開となる温
度をＴｗ２、水温の下降過程でサーモスタットが閉とな
る温度をＴｗ２−α２とする）を境にして、これよりも
水温が高い場合と低い場合とに分けて変えられる。尚、
Ｔｗ２は、温水式ヒータの過剰な加熱を判定するもの
で、予め設定された固定値である。

【００５５】水温がサーモスタットの開閉温度よりも低
い場合には、ステップ６４で示されるコンプレッサ保護
（Ｇモード）の制限を受け、サーモスタットの開閉温度
よりも高い場合には、ステップ６６で示されるコンプレ
ッサ保護（Ｅモード）の制限を受ける。Ｇモードの制限
は、液圧縮によるコンプレッサの破損を防ぐために、例
えば、ゲージ圧でおよそ０．００を境にして除湿暖房を
オンオフする（実際には、ハンチングを防ぐために所定
のヒステリシスを持たせてあり、圧力上昇過程では、
０．００で除湿暖房をオンとし、圧力下降過程では、
０．００−γ１で除湿暖房をオフとする）。

【００５６】これに対して、Ｅモードのよる制限は、除
湿暖房をオンオフさせる閾値を若干高めにして除湿暖房
をオフとする期間を長くする（ここでも、閾値には、ハ
ンチングを防ぐために所定のヒステリシスが持たせてあ
り、圧力上昇過程では、０．０５で除湿暖房がオンとな
り、圧力下降過程では、０．０５−γ２で除湿暖房がオ
フとなる。尚、γ１＜γ２に設定されている）。これ
は、Ｅモードでは、水温式ヒータが能力過多となってい
ることから、除湿暖房のオフ時間を長めにすることで能
力過多の状態を緩和するためである。したがって、Ｅモ
ードにおいては、コンプレッサを保護する観点と能力過
多を抑える観点から強制除湿暖房に制限が加えられる。

【００５７】上述のように、エバポレータ及びサブコン
デンサを空調通路内に配置する冷房サイクルと、これと
は独立に設けられた補助加熱用熱交換器に温水を供給す
るサイクルとを備えた上記構成にあっては、暖房を主眼
とする通常除湿暖房運転であれば、設定温度との関係で
決定される判定値に基づいて除湿暖房がオンオフ制御さ
れ、設定温度に見合う能力を過不足なく得ることができ
る。また、除湿を主眼とする通常除湿暖房運転であれ
ば、コンプレッサを保護する観点からの制約はあるもの
の、できるだけ除湿暖房運転を継続させ、車室内の除湿
を図ることができる。

【００５８】尚、除湿暖房運転が行われている場合に
は、メインコンデンサへの冷媒の流通がなくなるため、
このメインコンデンサ２５に冷媒が寝込むことが予想さ
れる。第３の電磁弁３２は、このような寝込み冷媒を回
収する際に開かれるようになっている。また、本構成例
では、メインコンデンサ２５からエバポレータ１０に至
る経路上の膨張装置を第１の膨張弁２８によって構成
し、サブコンデンサ１１からエバポレータ１０に至る経
路上の膨張装置を第１の膨張弁２８とは異なるオリフィ
ス３０によって構成しているが、共通の膨張装置を通す
ようにしてもよい。

【００５９】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
空調通路外にメインコンデンサを配し、空調通路内にエ
バポレータ、サブコンデンサ、及び補助加熱用熱交換器
を配し、冷房運転時に冷媒をメインコンデンサから膨張
装置を介してエバポレータに導き、除湿暖房運転時に冷
媒をサブコンデンサから膨張装置を介してエバポレータ
に導くと共に補助加熱用熱交換器を稼動させるようにし
たシステム構成においても、除湿暖房制御を乗員の設定
要求に合わせて適切に行なうことができる。

【００６０】即ち、請求項１に係る発明によれば、除湿
暖房を要請する設定温度が設定された場合には、この設
定温度に対して要求される補助加熱用熱交換器の能力と
実際の能力とを比較して除湿暖房運転がオンオフ制御さ
れるので、乗員の要求する設定温度に見合った暖房能力
を過不足なく得ることができる。

【００６１】また、請求項２又は３に係る発明によれ
ば、温度設定器に通常除湿暖房設定部と強制除湿暖房設
定部とを設け、通常除湿暖房設定部が選択された場合に
は設定温度に対応する暖房能力が得られるように除湿暖
房運転がオンオフ制御され、強制除湿暖房設定部が選択
された場合には強制的に除湿暖房運転が行われるので、
暖房を主眼とする制御と除湿を主眼とする制御とが適切
に区別され、乗員の要求する空調状態を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明にかかる車両用空調装置の構成
例を示す図である。

【図２】図２は、スライドレバーを含む設定パネルと、
このスライドレバーの位置と温度設定器の抵抗値との関
係を示す特性線図と、スライドレバーの位置と除湿暖房
運転のオンオフ判定値との関係を示す特性線図とを示
す。

【図３】図３は、上記車両用空調装置の除湿暖房運転の
制御作動例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

３ 空調通路 ４，２０ 空調ダクト １０ 第１のエバポレータ １１ サブコンデンサ １２ 第１の温水式ヒータ ２１ 第２のエバポレータ ２２ 第２の温水式ヒータ ２３ コンプレッサ ２５ メインコンデンサ ２８ 第１の膨張弁 ３０ オリフィス ３４ 第２の膨張弁 ４０ 水温検出センサ ４１ 圧力センサ ４６ 温度設定器 ４８ 強制除湿暖房設定部 ４９ 通常除湿暖房設定部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調温度を設定する温度設定器と、冷媒
   を圧縮するコンプレッサと、空調通路外に配されたメイ
   ンコンデンサと、空調通路内に配されたエバポレータ、
   サブコンデンサ、及び補助加熱用熱交換器とを有し、冷
   房運転時には、前記コンプレッサによって圧縮された冷
   媒を前記メインコンデンサから膨張装置を介して前記エ
   バポレータに導き、除湿暖房運転時には、前記コンプレ
   ッサによって圧縮された冷媒を前記サブコンデンサから
   膨張装置を介して前記エバポレータに導くと共に前記補
   助加熱用熱交換器を稼動させるようにした車両用空調装
   置において、 前記温度設定器によって前記除湿暖房運転を要請する温
   度が設定された場合に、この設定温度に対して要求され
   る前記補助加熱用熱交換器の能力に関する値を前記除湿
   暖房運転のオンオフ判定値として決定する決定手段と、 前記補助加熱用熱交換器の能力に関する実際の値が前記
   判定値以下であると判定された場合に前記除湿暖房運転
   をオンとし、前記判定値よりも大きいと判定された場合
   に前記除湿暖房運転をオフとする制御手段とを備えてい
   ることを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 空調温度を設定する温度設定器と、冷媒
   を圧縮するコンプレッサと、空調通路外に配されたメイ
   ンコンデンサと、空調通路内に配されたエバポレータ、
   サブコンデンサ、及び補助加熱用熱交換器とを有し、冷
   房運転時には、前記コンプレッサによって圧縮された冷
   媒を前記メインコンデンサから膨張装置を介して前記エ
   バポレータに導き、除湿暖房運転時には、前記コンプレ
   ッサによって圧縮された冷媒を前記サブコンデンサから
   膨張装置を介して前記エバポレータに導くと共に前記補
   助加熱用熱交換器を稼動させるようにした車両用空調装
   置において、 前記温度設定器に、暖房を主眼とした設定を行う通常除
   湿暖房設定部と除湿を主眼とした設定を行う強制除湿暖
   房設定部とを設け、 前記通常除湿暖房設定部が選択された場合に前記温度設
   定器により設定された設定温度に対応する判定値に基づ
   いて除湿暖房運転をオンオフ制御し、前記強制除湿暖房
   設定部が選択された場合に前記判定値と関係なく除湿暖
   房運転を行なう制御手段とを備えていることを特徴とす
   る車両用空調装置。
3. 【請求項３】 前記通常除湿暖房による制御は、 前記温度設定器によって前記除湿暖房運転を要請する温
   度が設定されている場合に、この設定温度に対して要求
   される前記補助加熱用熱交換器の能力に関する値を前記
   除湿暖房運転のオンオフ判定値として決定する決定手段
   と、 前記補助加熱用熱交換器の能力に関する実際の値が前記
   判定値以下であると判定された場合に前記除湿暖房運転
   をオンとし、前記判定値より大きいと判定された場合に
   前記除湿暖房運転をオフとする手段とを備えていること
   を特徴とする請求項２記載の車両用空調装置。