WO2011142224A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

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WO2011142224A1
WO2011142224A1 PCT/JP2011/059775 JP2011059775W WO2011142224A1 WO 2011142224 A1 WO2011142224 A1 WO 2011142224A1 JP 2011059775 W JP2011059775 W JP 2011059775W WO 2011142224 A1 WO2011142224 A1 WO 2011142224A1
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WO
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heat
storage material
ventilation
vehicle
heat storage
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/059775
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English (en)
French (fr)
Inventor
秀樹 長野
Original Assignee
株式会社ヴァレオジャパン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Application filed by 株式会社ヴァレオジャパン filed Critical 株式会社ヴァレオジャパン
Priority to JP2012514746A priority Critical patent/JPWO2011142224A1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00492—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021—Air flow details of HVAC devices
    • B60H1/00028—Constructional lay-out of the devices in the vehicle

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle air conditioner provided with a heat storage material.
  • an air conditioner mounted on a low heat source or power-saving vehicle is provided with a cold storage material or a thermal storage material (hereinafter sometimes referred to as a thermal storage material), and may be referred to as an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine). ) Has been devised so as to perform cooling or heating for a certain time even when the vehicle is stopped, so as not to impair passenger comfort (for example, see Patent Documents 1, 2, or 3).
  • Patent Document 1 promotes heat storage in the heat storage block by arranging a heat storage block in a part where the flow direction of the blown air is bent inside the air conditioner unit or in the middle of the duct, and by arranging a door in the vicinity for control. Or a technique for promoting heat dissipation.
  • a heat storage block with air permeability it is possible to store a larger volume of heat than before, and there is no need to install pipes or heat exchangers. It is said that cold storage can be performed.
  • a regenerator is provided downstream of a cooling heat exchanger, the regenerator is cooled by cold air that has passed through the cooling heat exchanger, and the cold energy stored in the regenerator is discharged to be used for cooling. Techniques to do this are disclosed.
  • Patent Document 3 discloses a technology that includes a regenerator in addition to a cooling device, and discharges the cold heat stored in the regenerator and uses it for cooling.
  • JP 2008-265700 A JP 2002-337537 A Japanese Patent Laid-Open No. 06-211029
  • the present invention relates to a vehicle air conditioner provided with a heat storage material that performs either or both of cold storage and heat storage.
  • a heat storage material that performs either or both of cold storage and heat storage.
  • a vehicle air conditioner is a vehicle air conditioner including a blower and a heat exchanger in an air flow path of blown air, wherein the air flow path includes the heat exchange.
  • a variable guide that branches into a first ventilation channel and a second ventilation channel downstream of the vessel and is capable of switching between the first ventilation channel and the second ventilation channel;
  • the path includes a heat storage material, and is configured such that the first ventilation channel and the second ventilation channel merge at a downstream side where the heat storage material is disposed.
  • the vehicle air conditioner according to the present invention is preferably a vehicle air conditioner for an idling stop vehicle or a hybrid vehicle.
  • a vehicle air conditioner for an idling stop vehicle comfort in the passenger compartment can be maintained even when idling is stopped.
  • vehicle air conditioner for hybrid vehicles even when the vehicle stops and the engine stops, there is no need to operate auxiliary equipment that circulates the heat medium to the heat exchanger such as a compressor or water pump with electricity, Comfort in the passenger compartment can be maintained.
  • the vehicle air conditioner according to the present invention further includes control means for controlling the position of the variable guide, and the control means circulates information on the operation or stop of the blower and the heat medium to the heat exchanger. It is preferable to control the variable guide based on information on whether the auxiliary machine is operating or stopped. It can be judged whether the heat stored in the heat storage material should be dissipated.
  • the control means when priority is given to air conditioning in the passenger compartment, the control means sends a signal to the variable guide to open the first ventilation channel and close the second ventilation channel. It is preferable to output. Since the cool air or warm air obtained by the heat exchanger does not pass through the regenerator material or the regenerator material, the temperature can be adjusted efficiently. Further, low noise can be achieved.
  • the control means when the information that the blower is in an operating state and the information that the auxiliary machine is in a stopped state are input to the control unit, the control means sends the information to the variable guide. It is preferable to output a signal for closing the first ventilation channel and opening the second ventilation channel. Even when the auxiliary machine is stopped and the supply of the heat medium to the heat exchanger is stopped, the heat stored in the heat storage material can be effectively used to maintain the comfort in the passenger compartment. Moreover, even when there is little ventilation volume, since it can blow reliably to a thermal storage material, the heat stored by the thermal storage material can be utilized more efficiently.
  • the control means outputs a signal for opening the first ventilation channel and opening the second ventilation channel to the variable guide when storing or storing heat. It is preferable.
  • the vehicle air conditioner according to the present invention includes a cooling device in which the heat exchanger is an evaporator, the heat storage material is a cold storage material, and the auxiliary machine is a compressor.
  • the vehicle air conditioner according to the present invention includes a heating apparatus in which the heat exchanger is a heater core, the heat storage material is a heat storage material, and the auxiliary machine is a water pump.
  • the heat storage material is detachably disposed.
  • either one or both of the regenerator material and the regenerator material can be appropriately arranged, or can be diverted to various vehicle types, and the design capability can be increased. Also, mass production becomes possible. Furthermore, maintenance becomes easier.
  • the present invention relates to a vehicle air conditioner provided with a heat storage material that performs either or both of cold storage and heat storage.
  • a heat storage material that performs either or both of cold storage and heat storage.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a structural outline of an example of a vehicle air conditioner according to this embodiment.
  • the vehicle air conditioner 100 includes a blower 1 and heat exchangers 3 and 4 provided in the air flow paths 6a, 6b, 6c, 6d, and 6e of the blown air.
  • the air flow paths 6a and 6b branch into the first ventilation flow path 6e and the second ventilation flow paths 6f and 6g at the downstream 6c and 6d of the heat exchangers 3 and 4, and the first ventilation flow path 6e and the second ventilation flow flow.
  • the variable ventilation guides 41 and 42 capable of switching between the paths 6f and 6g are provided.
  • the second ventilation flow paths 6f and 6g include the heat storage materials 11 and 12, and the first downstream in the arrangement of the heat storage materials 11 and 12.
  • the ventilation channel 6e and the second ventilation channels 6f and 6g are configured to merge.
  • the vehicle air conditioner 100 includes a blower 1, a filter 2, and heat exchangers 3 and 4 in a case 9 that forms a ventilation channel. Furthermore, heat storage materials 11 and 12 are provided downstream of the heat exchangers 3 and 4.
  • the blower 1 includes a fan (not shown) and a drive motor (not shown).
  • the blower 1 is provided in the ventilation flow path 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f of the blown air, and a fan (not shown) is rotated by driving of a drive motor (not shown), so that the blower 1 is in the ventilation flow path.
  • Air flows 21, 22, 23, 24, 25 are formed.
  • the air volume can be adjusted by changing the rotational speed of a driving motor (not shown).
  • the present embodiment is not limited to the method for controlling the rotational speed of the drive motor.
  • the system of the blower 1 can illustrate a centrifugal type, an axial flow type, and a once-through type such as a sirocco fan and a turbo fan, and is not limited in this embodiment.
  • the filter 2 has a role of purifying air. It is preferable to arrange a dust collection filter and a deodorizing filter in combination on a filter frame that fixes the filter frame so that the filter surface is not covered.
  • the filter 2 may be installed upstream of the blower 1. This embodiment is not limited by the type or position of the filter.
  • the heat exchangers 3 and 4 include an evaporator 3 and a heater core 4.
  • the evaporator 3 is a heat absorber that absorbs and cools the air of the air flow 22 and constitutes a refrigeration cycle for air conditioning.
  • the refrigeration cycle includes at least a compressor (not shown) that compresses and discharges the vaporized refrigerant, a condenser (not shown) that cools the refrigerant discharged from the compressor and condenses the refrigerant, and throttles the refrigerant condensed by the condenser
  • An expansion valve (not shown) that is made into a gas-liquid mixture by action and an evaporator 3 that cools and dehumidifies the air by the evaporation heat of the refrigerant that has become the gas-liquid mixture by the expansion valve.
  • the kind and structure of the evaporator 3 are not limited in this embodiment. Moreover, this embodiment is not limited by the system of the refrigerating cycle.
  • the heater core 4 is a heater that heats the air in the air flow 23. Heat exchange is performed between the warm liquid heat medium such as engine coolant circulated by a water pump (not shown) and cold air.
  • the kind and structure of the heater core 4 are not limited in this embodiment.
  • the components of the liquid heat medium are not limited in the present embodiment.
  • the heat storage material includes a cold storage material 11 and a heat storage material 12.
  • heat storage includes not only storing warm heat but also storing cold heat. That is, the vehicle air conditioner 100 according to the present embodiment has both a form in which warm heat is stored in the heat storage material 12 and used for vehicle interior heating, and a form in which cold heat is stored in the cold storage material 11 and used for vehicle interior cooling.
  • the types of the heat storage material that is, the cold storage material 11 and the heat storage material 12 exemplify a latent heat storage material using heat accompanying phase change, a chemical heat storage material using chemical reaction heat, and a sensible heat storage material using specific heat. Can do.
  • the kind of heat storage material is not specifically limited, It can select suitably according to use conditions, such as desired heat storage temperature and a heat storage density.
  • the latent heat storage material include paraffins, calcium chloride hydrate, sodium sulfate hydrate, sodium thiosulfate hydrate, and sodium acetate hydrate.
  • the chemical heat storage material preferably uses a reversible chemical reaction. For example, hydration and dehydration reactions of calcium oxide and calcium hydroxide can be mentioned. This utilizes a reversible reaction between a hydration exothermic reaction when calcium oxide is hydrated to become calcium hydroxide and a dehydration endothermic reaction when calcium hydroxide is dehydrated to become calcium oxide.
  • the sensible heat storage material include water and brick.
  • the heat storage materials 11 and 12 are detachably disposed.
  • the form of the heat storage materials 11 and 12 and the form of attachment to the vehicle air conditioner are not particularly limited as long as they are detachable.
  • Examples of the forms of the heat storage materials 11 and 12 include a form in which the container is filled with the heat storage material, a form in which the heat storage material is impregnated into a porous substance, and a form in which the heat storage material is solidified in a block shape.
  • both the heat storage materials 11 and 12 can be placed. Increases responsiveness.
  • diversion to various types of vehicles is possible, heat storage materials can be mass-produced, and costs can be reduced. Furthermore, maintenance such as periodic replacement becomes easy.
  • the evaporator 3 and the heater core 4 are provided as heat exchangers. However, in the present embodiment, either the evaporator 3 or the heater core 4 is provided as a heat exchanger. That's fine.
  • the blower 1 includes an outside air inlet (not shown) installed outside the vehicle for taking outside air from outside the vehicle and an inside air circulation inlet (not shown) installed inside the vehicle for circulating the air inside the vehicle.
  • an ink take-out door (not shown) which is a door to be switched, the air flow 21 taken in the air flow path 6a is taken in the internal air, the external air or the internal / external air mixed air, and then discharged downstream to generate the air flow 22.
  • the air flow 22 discharged from the blower 1 passes through the filter 2 and the evaporator 3 to become a purified and cooled and dehumidified air flow 23.
  • the air flow 24 that does not pass through the heater core 4 is cold air
  • the air flow 25 that passes through the heater core 4 is hot air.
  • the air temperature can be adjusted by adjusting the amount of air between the air flow 24 that does not pass through the heater core 4 and the air flow 25 that passes through the heater core 4 depending on the opening / closing angle of the mix door 40 and mixing them later.
  • the air flow 24 that does not pass through the heater core 4 branches downstream 6 c of the evaporator 3 into the first ventilation channel 6 e and the second ventilation channel 6 f in which the regenerator material 11 is arranged, and downstream of the regenerator material 11. Join.
  • the air flow 25 passing through the heater core 4 branches into the first ventilation flow path 6e and the second ventilation flow path 6g in which the heat storage material 12 is arranged at the downstream 6d of the heater core 4, and the heat storage material 12 Merge downstream of Switching between the first ventilation channel 6e and the second ventilation channels 6f and 6g is performed by opening and closing the variable guides 41 and 42.
  • variable guides 41 and 42 are not limited in the present embodiment, and are, for example, a plate door type, a film door type, a rotary door type, and a slide door type.
  • the variable guides 41 and 42 are driven by a variable guide driving device (not shown) such as a servomotor.
  • the merged air flows 24 and 25 are a ventilation channel 801 leading to a defroster (not shown), a ventilation channel 802 leading to a vent (not shown) and a side bend (not shown), or a ventilation channel leading to a foot (not shown). It is sent to 803 and blown into the passenger compartment. Switching between which air flow path 801, 802, and 803 sends air can be performed by opening and closing the mode doors 43, 44, and 45, for example. Note that the selection of whether or not to send air to any of the ventilation channels 801, 802, and 803 can be appropriately selected according to each condition such as the passenger's request and the temperature distribution in the passenger compartment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the vehicle air conditioner, in which the air conditioning in the passenger compartment is prioritized during cooling.
  • the heat exchanger is the evaporator 3
  • the heat storage material is the cold storage material 11 that stores cold heat.
  • variable guide 41 When giving priority to air conditioning in the passenger compartment, the variable guide 41 is moved to a position where the first ventilation channel 6e is opened and the second ventilation channel 6f is closed.
  • the priority is given to the air conditioning in the passenger compartment, for example, when the passenger compartment is hot, or when the occupant is requesting early cooling.
  • the air flow 24 that has passed through the evaporator 3 passes only through the first ventilation channel 6e. Then, for example, it is sent to a ventilation channel 802 leading to a vent or a side vent (not shown), and blown from a vent (not shown) or a side vent (not shown) in the passenger compartment.
  • the heat of the cooled air obtained by the evaporator 3 is stored in the cool storage material 11, and early cooling is inhibited, but the blown air is not disposed with the cool storage material 11.
  • early cooling can be efficiently performed. Further, low noise can be achieved.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the vehicle air conditioner, in which the heat stored in the regenerator material is allowed to cool during cooling.
  • the variable guide 41 is moved to a position where the first ventilation channel 6e is closed and the second ventilation channel 6f is opened.
  • the compressor (not shown) stops and the refrigerant does not circulate to the evaporator 3, and the air conditioning in the passenger compartment cannot maintain comfort.
  • the air flow 24 that has passed through the evaporator 3 passes only through the second ventilation channel 6f in which the regenerator material 11 is disposed.
  • the air flow 24a that has passed through the regenerator material 11 is sent to, for example, a vent channel 802 that leads to a vent or a side vent (not shown), and is blown from a vent (not shown) or a side vent (not shown) in the passenger compartment. . Even if the compressor (not shown) is stopped and the refrigerant does not circulate to the evaporator 3, the temperature of the conditioned air blown into the vehicle compartment is prevented from rising by allowing the heat of the regenerator 11 to cool. It can be maintained in a comfortable state.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the vehicle air conditioner, and shows a form in which cold storage is performed on the cold storage material during cooling.
  • the variable guide 41 is moved to a position where the first ventilation channel 6 e is opened and the second ventilation channel 6 f is opened.
  • the cool storage material 11 can store cold, for example, when the occupant does not require early cooling, the temperature in the passenger compartment is close to the target air-conditioning temperature, and the cooling capacity is sufficient. is there.
  • the air flow 24 that has passed through the evaporator 3 passes through both the first ventilation channel 6e in which the cool storage material 11 is not disposed and the second ventilation channel 6f in which the cool storage material 11 is disposed.
  • the air flow 24 a that has passed through the regenerator material 11 merges with the air flow 24 that has passed through the first ventilation channel 6 e downstream of the regenerator material 11. Then, for example, it is sent to a ventilation channel 802 leading to a vent or a side vent (not shown), and blown from a vent (not shown) or a side vent (not shown) in the passenger compartment.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the vehicle air conditioner, and is a mode in which priority is given to air conditioning in the vehicle compartment during heating.
  • the heat exchanger is the heater core 4
  • the heat storage material is the heat storage material 12 that stores warm heat.
  • variable guide 42 When giving priority to air conditioning in the passenger compartment, the variable guide 42 is moved to a position where the first ventilation channel 6e is opened and the second ventilation channel 6g is closed.
  • the priority is given to the air conditioning in the passenger compartment, for example, when the passenger compartment is cold, or when the occupant is requesting early heating.
  • the air flow 25 that has passed through the heater core 4 passes only through the first ventilation channel 6e.
  • the air is sent to a ventilation channel 803 that leads to a foot (not shown), and is blown from a foot (not shown) in the passenger compartment.
  • the blown air passes through the heat storage material 12
  • the heat of warm air obtained by the heater core 4 is stored in the heat storage material 12, and early heating is inhibited.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the vehicle air conditioner, in which the heat stored in the heat storage material is radiated during heating.
  • the variable guide 42 When dissipating heat from the heat storage material 12, the variable guide 42 is moved to a position where the first ventilation channel 6e is closed and the second ventilation channel 6g is opened.
  • a water pump (not shown) stops and the heat medium does not circulate to the heater core 4, and the air conditioning in the passenger compartment cannot maintain comfort.
  • the air flow 25 that has passed through the heater core 4 passes only through the second ventilation channel 6g in which the heat storage material 12 is disposed.
  • the air flow 25a that has passed through the heat storage material 12 is sent to, for example, a ventilation channel 803 that leads to a foot (not shown), and is blown from a foot (not shown) in the passenger compartment. Even if the water pump (not shown) stops and the heat medium does not circulate to the heater core 4, the temperature of the conditioned air blown into the passenger compartment is lowered by dissipating the heat of the heat storage material 12. Can be prevented and maintained in a comfortable state. Moreover, since only the 2nd ventilation flow path 6g by which the thermal storage material 12 is arrange
  • positioned is allowed to pass ventilation air, even when there is little ventilation volume, since it can blow reliably to the thermal storage material 12, it is more efficient. The warm heat stored in the heat storage material 12 can be used.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the vehicle air conditioner, and is a form in the case where heat is stored in the heat storage material during heating.
  • the variable guide 42 is moved to a position where the first ventilation channel 6e is opened and the second ventilation channel 6g is opened.
  • the temperature in the passenger compartment is close to the target air temperature for air conditioning, and there is room for heating capacity. is there.
  • the air flow 25 that has passed through the heater core 4 passes through both the first ventilation channel 6e in which the heat storage material 12 is not disposed and the second ventilation channel 6g in which the heat storage material 12 is disposed.
  • the air flow 25 a that has passed through the heat storage material 12 merges with the air flow 25 that has passed through the first ventilation channel 6 e downstream of the heat storage material 12. Thereafter, for example, the air is sent to a ventilation channel 803 that leads to a foot (not shown), and is blown from a foot (not shown) in the passenger compartment.
  • a ventilation channel 803 that leads to a foot (not shown)
  • the temperature adjustment in the vehicle interior and the heat storage material 12 are performed. Can be stored at the same time.
  • the first ventilation channel 6e is a main channel that passes through the center of the ventilation channel, and the second ventilation channels 6f and 6g are sub-channels that avoid the center of the ventilation channel. preferable.
  • the first ventilation flow path 6e and the second ventilation flow paths 6f and 6g are formed in this way, even when the amount of blown air is large during full cool or full hot, the blown air can flow without receiving resistance. It is possible to reduce noise because it does not contact the heat storage materials 11 and 12. Moreover, it becomes possible to arrange
  • the vehicle air conditioner according to the present embodiment prioritizes temperature adjustment in the vehicle interior by performing whether or not the blown air is allowed to pass through the heat storage materials 11 and 12 depending on the positions of the variable guides 41 and 42.
  • the temperature adjustment is not hindered, and when the heat can be stored, the heat is stored to prepare for the time when the heat needs to be released.
  • variable guides 41 and 42 exemplify a plate door type, but in this embodiment, for example, a rotary door type shown in FIGS. 8 and 9 can be used.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining a rotary door type variable guide.
  • FIG. 8A is an exploded view for each component
  • FIG. 8B is a view showing an assembled state.
  • the ventilation guide 50 has a substantially semi-cylindrical shape, and is formed on the downstream side of the ventilation channel and on the upstream side of the ventilation channel, the outlet side ventilation guide wall 52 extending upward from the inner wall of the case 9.
  • the case 9 is provided with an opening (not shown) for attaching and detaching the heat storage material 13.
  • the heat storage material 13 is disposed on the inner wall surface of the case 9 and inside the ventilation guide 50 and the variable guide 60. Is done.
  • the heat storage material 13 may be either a cold storage material or a heat storage material.
  • the variable guide 60 has a substantially semi-cylindrical shape, is disposed so as to be rotatable along the outer periphery of the ventilation guide 50 around the rotation shaft 63, and the ventilation inlet 53 and the ventilation outlet 54 of the ventilation guide 50 are simultaneously provided.
  • the first door wall 61 and the second door wall 62 are always interlocked with a certain interval at a position that can be opened and closed.
  • the heat storage material 13 is preferably substantially semi-cylindrical in that the heat storage capacity can be effectively utilized to increase the heat storage capacity.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams for explaining the structure of a rotary door type variable guide, where FIG. 9A is an open / closed state when priority is given to air conditioning in the passenger compartment, and FIG. 9B radiates heat stored in the heat storage material.
  • (C) is an open / closed state when heat is stored in the heat storage material.
  • the heat storage material 13 is disposed downstream of the heat exchanger 80 fixed to the inner wall of the case 9.
  • the heat storage material 13 is disposed inside the ventilation guide 50 and the variable guide 60.
  • the heat exchanger 80 may be either an evaporator or a heater core.
  • a flange 81 extending downward on the downstream side is provided on the surface of the heat exchanger 80 in the vertical direction on the surface not fixed to the inner wall of the case 9.
  • the flange 81 locks the stopper 61a of the first door wall 61 when the variable guide 60 is in the fully open position. To do.
  • the air flow 70 that has passed through the heat exchanger 80 can be reliably passed only through the ventilation channel in which the heat storage material 13 is disposed.
  • the first door wall 61 and the second door wall 62 of the variable guide 60 are closed, and the ventilation inlet 53 and the ventilation outlet 54 are closed. Move to position. Accordingly, the heat storage material 13 is completely covered by the inlet side ventilation guide wall 51 and the outlet side ventilation guide wall 52 of the ventilation guide 50 and the first door wall 61 and the second door wall 62 of the variable guide 60.
  • the air flow 70 that has passed through the heat exchanger 80 does not pass through the heat storage material 13. That is, the air flow 70 passing through the heat exchanger 80 passes only through the first ventilation flow path where the heat storage material 13 is not disposed. Since the air flow 70 does not pass through the heat storage material 13, air conditioning can be adjusted efficiently and quickly.
  • the first door wall 61 and the second door wall 62 of the variable guide 60 are connected to the ventilation inlet 53 and the ventilation outlet 54. Move to the fully open position.
  • the air flow 70 that has passed through the heat exchanger 80 enters from the ventilation inlet 53 and exits from the ventilation outlet 54 via the heat storage material 13. That is, it passes only through the second ventilation channel where the heat storage material 13 is disposed.
  • air can be reliably blown to the heat storage material 13, so that the heat stored in the heat storage material 13 can be used more efficiently.
  • the first door wall 61 and the second door wall 62 of the variable guide 60 are partially opened, and the ventilation inlet 53 and the ventilation outlet 54 are partially opened. Move to a partially closed position.
  • the air flow 70 that has passed through the heat exchanger 80 enters the air flow 70 that does not pass through the heat storage material 13, the first ventilation flow path, and the ventilation inlet 53, and passes through the heat storage material 13 from the ventilation outlet 54.
  • variable guide 60 is disposed so as to be rotatable along the outer periphery of the ventilation guide 50.
  • the variable guide 60 is not limited thereto, and the variable guide 60 is not limited to this. You may arrange
  • the switching of the variable guides 41 and 42 is performed by operating the auxiliary machine (not shown) that circulates the heat medium to the heat exchangers 3 and 4 and information on the operation or stop of the blower 1. It is preferably performed by a control means (not shown) that controls the position based on the stop information.
  • the heat exchanger is the evaporator 3
  • the auxiliary machine is a compressor (not shown) that compresses and discharges the vaporized refrigerant and circulates the refrigerant to the evaporator 3.
  • the heat exchanger is the heater core 4
  • the auxiliary machine is a water pump (not shown) that circulates engine cooling water to the heater core 4.
  • the control means when priority is given to air conditioning in the passenger compartment, the control means opens the first ventilation channel 6e to the variable guides 41 and 42, and opens the second ventilation channels 6f and 6g. It is preferable to output a signal for closing. Since the warm air or cold air obtained by the heat exchanger does not pass through the regenerator material 11 or the regenerator material 12, the temperature can be adjusted efficiently. Further, low noise can be achieved.
  • the control means includes information that the blower 1 is in operation and information that an auxiliary device (not shown) that circulates the heat medium to the heat exchanger is in a stopped state. Is input to the variable guides 41 and 42, it is preferable to output a signal for closing the first ventilation channel 6e and opening the second ventilation channels 6f and 6g. Even if an auxiliary machine (not shown) that circulates the heat medium to the heat exchanger stops and the supply of the heat medium to the evaporator 3 or the heater core 4 stops, the heat stored in the cold storage material 11 or the heat storage material 12 It is possible to maintain the comfort in the passenger compartment by effectively using. Moreover, even when there is little ventilation volume, since it can ventilate to the cool storage material 11 or the heat storage material 12 reliably, the heat stored by the cool storage material 11 or the heat storage material 12 can be utilized more efficiently. .
  • the control means opens the first ventilation channel 6e to the variable guides 41 and 42 and opens the second ventilation channels 6f and 6g when storing cold or storing temperature. It is preferable to output a signal.
  • the ventilation flow path both the second ventilation flow paths 6f and 6g that pass through the cold storage material 11 or the heat storage material 12 and the first ventilation flow path 6e that does not pass through the heat storage material, heat storage and temperature adjustment are performed. It can be performed at the same time, and the air conditioning efficiency can be improved.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of a control method for the vehicle air conditioner.
  • information on the operation or stop of the air conditioner is determined by the rotation of the fan of the blower 1 (step S101).
  • the rotation of the fan of the blower 1 can be determined by, for example, a voltage supplied to a drive motor (not shown).
  • the variable guides 41 and 42 output a signal to open the first ventilation channel 6e and close the second ventilation channels 6f and 6g.
  • variable guide control means (not shown) that has input the signal drives the variable guide driving device to open the variable guides 41 and 42, open the first ventilation channel 6e, and close the second ventilation channels 6f and 6g. Move to a position. Since the blower 1 is stopped, no air is blown and there is no air intentionally blown into the vehicle interior, but air flow may occur due to air pressure called ram pressure accompanying vehicle travel, etc. If the guide is positioned in this way, it is possible to prevent the heat stored in the cool storage material 11 or the heat storage material 12 from being discharged or stored.
  • the vehicle interior temperature is compared with the target blowing temperature to determine whether the mode is the cooling side mode or the heating side mode (step S102). If the vehicle interior temperature is higher than the target blowing temperature, the mode is the cooling side mode, and the vehicle interior is not warmed, so it is then determined whether the compressor switch is turned on (step S103).
  • the switch of the compressor is displayed on the operation panel of the air conditioner, for example, “A / C” or the like. When the switch is off, the occupant does not want cooling. In this case, the variable guide 41 outputs a signal for opening the first ventilation channel 6e and closing the second ventilation channel 6f (step S303), and returns to step S101.
  • variable guide control means (not shown) having input the signal drives the variable guide driving device to move the variable guide 41 to a position where the first ventilation channel 6e is opened and the second ventilation channel 6f is closed. Let And blown air passes only the 1st ventilation flow path 6e. Thereby, since blowing air does not contact the cool storage material 11, generation
  • step S104 If the compressor switch is on, it is necessary to cool the passenger compartment, and it is determined whether the compressor is operating (step S104).
  • the variable guide outputs a signal for closing the first ventilation channel 6e and opening the second ventilation channel 6f (step S301).
  • the variable guide control means (not shown) having input the signal drives the variable guide driving device to move the variable guide 41 to a position where the first ventilation channel 6e is closed and the second ventilation channel 6f is opened. Let The blown air passes only through the second ventilation channel 6f.
  • fever stored by the cool storage material 11 can be utilized efficiently, and the temperature rise in a vehicle interior can be prevented. Moreover, even when there is little ventilation volume, it can blow to the cool storage material 11 reliably. Then, it returns to step S101.
  • the variable guide 41 outputs a signal for opening the first ventilation channel 6e and opening the second ventilation channel 6f (step S302).
  • the variable guide control means (not shown) having input the signal drives the variable guide driving device to move the variable guide 41 to a position where the first ventilation channel 6e is opened and the second ventilation channel 6f is opened.
  • variable guide 41 When the rotation speed of the blower 1 fan is medium high (M / H) or higher, priority is given to air conditioning in the passenger compartment, that is, the passenger is requesting immediate cooling. Therefore, the variable guide 41 outputs a signal for opening the first ventilation channel 6e and closing the second ventilation channel 6f (step S303).
  • the variable guide control means (not shown) having input the signal drives the variable guide driving device to move the variable guide 41 to a position where the first ventilation channel 6e is opened and the second ventilation channel 6f is closed. Let And blown air passes only the 1st ventilation flow path 6e. Thereby, since ventilation air does not pass the cool storage material 11, the heat
  • step S103 In the case of an air conditioner that does not have a compressor switch and automatically controls on / off of the compressor according to a temperature set value by a passenger or a passenger compartment temperature, the process skips step S103 and proceeds to step S104.
  • the mode is the heating side mode and the vehicle interior needs to be heated.
  • the temperature of the hot water that is the liquid heat medium circulating in the heater core 4 is higher than the predetermined temperature. It is determined whether it is high (step S201).
  • the temperature of the liquid heat medium circulating in the heater core 4 can be detected by, for example, a temperature sensor provided in the heater core.
  • the variable guides 41 and 42 output a signal for opening the first ventilation channel 6e and closing the second ventilation channel 6g. (Step S303), the process returns to Step S101.
  • variable guide control means (not shown) having input the signal drives the variable guide driving device to move the variable guide 42 to a position where the first ventilation channel 6g is opened and the second ventilation channel 6g is closed. Let And blown air passes only the 1st ventilation flow path 6e. Thereby, since the air which is not fully warmed does not pass through the thermal storage material 12, the unexpected loss of the heat stored by the thermal storage material 12 can be prevented. Moreover, since blowing air does not contact the heat storage material 12, generation
  • the variable guide 42 outputs a signal for closing the first ventilation channel 6e and opening the second ventilation channel 6g (step S301).
  • the variable guide control means (not shown) having input the signal drives the variable guide driving device to move the variable guide 42 to a position where the first ventilation channel 6g is closed and the second ventilation channel 6g is opened.
  • the blown air passes only through the second ventilation channel 6g. Thereby, the heat
  • the variable guide 42 outputs a signal for opening the first ventilation channel 6e and opening the second ventilation channel 6g (step S302).
  • variable guide control means (not shown) having input the signal drives the variable guide driving device to move the variable guide 42 to a position where the first ventilation channel 6g is opened and the second ventilation channel 6g is opened. Let The blown air passes through both the first ventilation channel 6e and the second ventilation channel 6g. Thereby, temperature adjustment of a vehicle interior and the thermal storage of the thermal storage material 12 can be performed simultaneously, and it can prepare for when heat dissipation is required. Then, it returns to step S101.
  • variable guide 42 When the rotation speed of the blower 1 fan is medium high (M / H) or higher, priority is given to air conditioning in the passenger compartment, that is, the passenger is requesting immediate heating. Therefore, the variable guide 42 outputs a signal for opening the first ventilation channel 6e and closing the second ventilation channel 6g (step S303).
  • the variable guide control means (not shown) having input the signal drives the variable guide driving device to move the variable guide 42 to a position where the first ventilation channel 6g is opened and the second ventilation channel 6g is closed. Let And blown air passes only the 1st ventilation flow path 6e. Thereby, since ventilation air does not pass through the thermal storage material 12, the heat
  • the vehicle air conditioner 100 does not inhibit the temperature adjustment when priority is given to the temperature adjustment in the passenger compartment, and is provided for the case where heat is stored and heat radiation is required when heat can be stored. Since it has a configuration that can cool or dissipate heat reliably when it cools off or dissipates heat, it is particularly suitable for a vehicle air conditioner for an idling stop vehicle or a hybrid vehicle.
  • a vehicle air conditioner for an idling stop vehicle or a hybrid vehicle.
  • auxiliary equipment for circulating the heat medium to the heat exchanger such as a compressor and a water pump is also stopped. As a result, the temperature of the air blown by the air conditioner begins to change, and the comfort is significantly reduced.
  • the air conditioning temperature in the passenger compartment can be maintained in a comfortable state by dissipating the heat of the heat storage materials 11 and 12.
  • auxiliary equipment that circulates the heat medium to the heat exchanger such as a compressor and water pump can be operated by electric power, but the vehicle air conditioner of this embodiment is applied.
  • the power supply for air conditioning can be stopped, so the amount of electricity used can be reduced.
  • the drive stop time of the auxiliary machine while the engine is stopped can be extended, vibration and noise can be reduced.
  • step S104 or step S202 it is determined in step S104 or step S202 whether or not cooling or heat dissipation is necessary depending on the operating state of the compressor or the water pump.
  • a gasoline vehicle such as an AND ring stop vehicle
  • a signal to be output is output (step S301).
  • the electric motor operates to operate the compressor or the water pump.
  • the vehicle stops and the engine stops It is preferable to control the operation or stop of the compressor or the water pump based on temperature information from a temperature detection element that measures the temperature of the heat storage material 11 or 11. For example, when the cooling operation is described, when the temperature of the regenerator material 11 is lower than a predetermined temperature, the regenerator material 11 is sufficiently stored and can be allowed to cool, so a signal for stopping the compressor is output. .
  • step S104 it is determined that the compressor is not operating, and the variable guides 41 and 42 output a signal for closing the first ventilation channel 6e and opening the second ventilation channels 6f and 6g (step S301). .
  • step S104 it is determined that the compressor is operating, and then the process proceeds to step S105. As a result, the amount of electricity used can be reduced while maintaining a comfortable temperature in the passenger compartment. As a result, fuel consumption can be further improved.
  • a signal for stopping the water pump is output, and when the temperature of the heat storage material 12 is lower than the predetermined temperature, the water pump Outputs a signal to activate.
  • the liquid heat medium is warm water, but is not limited thereto, and may be oil, for example.
  • the temperature sensor provided in the heater core was illustrated as a method of detecting the temperature of the liquid heat medium circulating to the heater core 4, it is not limited to this.

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Abstract

本発明は、蓄冷若しくは蓄温のいずれか一方又は両方を行う蓄熱材を備えた車両用空調装置に関し、車室内の温度調整を優先したいときは温度調整を阻害しないとともに、蓄冷又は蓄温した熱を放冷又は放熱するときには、確実に放冷又は放熱できる構成を提供することを目的とする。本発明に係る車両用空調装置１００は、送風空気の通気流路に、ブロワ１と熱交換器３，４とを備えた車両用空調装置において、通気流路は、熱交換器の下流で第１通気流路６ｅと第２通気流路６ｆ，６ｇとに分岐し、第１通気流路と第２通気流路とを切り換えることが可能な可変ガイド４１，４２を備え、第２通気流路は、蓄熱材１１，１２を備え、蓄熱材を配置した下流にて第１通気流路と第２通気流路とが合流するよう構成したことを特徴とする。

Description

車両用空調装置
　本発明は、蓄熱材を備えた車両用空調装置に関する。
　従来、低熱源又は省動力の車両に搭載する空調装置に蓄冷材又は蓄温材（以下、総じて、蓄熱材と称すこともある。）を設け、内燃機関（以下、エンジンと称すこともある。）が停止した時でも一定時間の冷房又は暖房を行い、乗員の快適性を損なわない工夫が行われている（例えば、特許文献１、２又は３を参照。）。
　特許文献１は、空調装置のユニットの内部やダクトの途中の送風空気の流れ方向が曲げられる部位に蓄熱ブロックを配置し、近傍にドアを配置して制御することで、蓄熱ブロックに蓄熱を促進する又は放熱を促進する技術を開示したものである。通気性を備えた蓄熱ブロックを利用することで、それまでよりも大容量の熱を貯留することができ、配管や熱交換器などの設置の必要も無いので、安価に省スペースでの蓄熱又は蓄冷を行うことができるとしている。
　特許文献２には、冷房用熱交換器の下流に蓄冷器を設け、前記冷房用熱交換器を通過した冷風により蓄冷器を冷却させ、蓄冷器に蓄えられた冷熱を放出して冷房に利用する技術が開示されている。
　特許文献３には、冷房装置に加えて、蓄冷器を備え、蓄冷器に蓄えられた冷熱を放出して冷房に利用する技術が開示されている。
特開２００８－２６５７００号公報 特開２００２－３３７５３７号公報 特開平０６－２１１０２９号公報
　しかし、特許文献１に記載された構成では、例えば、車室内を最大能力で暖房しようとした場合でも、温風が蓄熱ブロックに接触してしまうので、熱の一部が蓄熱ブロックに貯留されることになり、早期暖房が阻害されるおそれがある。また、蓄熱ブロックに送風空気が接触するために、騒音が発生するおそれもある。そして、蓄熱ブロックから熱を放出したい場合でも、ユニット内の風が蓄熱ブロックとユニット内との両方を通過するよう構成されているので、通気抵抗の高い蓄熱ブロックに風が通りにくく、所望する放熱性能が得られないおそれがある。
　特許文献２に記載された構成では、フルクール時にも蓄冷されるため、冷房能力が阻害される。
　特許文献３に記載された構成では、冷房装置の外部に蓄冷器を設けたため、配管など装置が複雑になる。また、装置が高価になり、一般車に適用することが困難である。
　本発明は、蓄冷若しくは蓄温のいずれか一方又は両方を行う蓄熱材を備えた車両用空調装置に関し、車室内の温度調整を優先したいときは温度調整を阻害しないとともに、蓄冷又は蓄温した熱を放冷又は放熱するときには、確実に放冷又は放熱できる構成を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本願発明に係る車両用空調装置は、送風空気の通気流路に、ブロワと熱交換器とを備えた車両用空調装置において、前記通気流路は、前記熱交換器の下流で第１通気流路と第２通気流路とに分岐し、前記第１通気流路と前記第２通気流路とを切り換えることが可能な可変ガイドを備え、前記第２通気流路は、蓄熱材を備え、該蓄熱材を配置した下流にて前記第１通気流路と前記第２通気流路とが合流するよう構成したことを特徴とする。
　本願発明に係る車両用空調装置は、アイドリングストップ車又はハイブリッド車の車両用空調装置であることが好ましい。アイドリングストップ車の車両用空調装置として使用する場合には、アイドリングストップ時においても車室内の快適性を維持することができる。ハイブリッド車の車両用空調装置として使用する場合には、停車してエンジンが停止した時でも、電力でコンプレッサ、ウォーターポンプなどの熱交換器へ熱媒体を循環させる補機を稼動する必要がなく、車室内の快適性を維持することができる。
　本願発明に係る車両用空調装置では、さらに、前記可変ガイドの位置を制御する制御手段を備え、該制御手段は前記ブロワの稼動又は停止の情報と、前記熱交換器への熱媒体を循環させる補機の稼動又は停止の情報と、に基づいて前記可変ガイドを制御することが好ましい。蓄熱材に蓄熱された熱を放熱すべきか、判断することができる。
　本願発明に係る車両用空調装置では、前記制御手段は、車室内の空調を優先するときは、前記可変ガイドへ前記第１通気流路を開、前記第２通気流路を閉とする信号を出力することが好ましい。熱交換器で得た冷風又は温風が、蓄冷材又は蓄温材を通過しないため、効率的に温度調整をすることができる。また、低騒音とすることができる。
　本願発明に係る車両用空調装置では、前記制御手段は、前記ブロワが稼動状態であるとの情報及び前記補機が停止状態であるとの情報が入力されたときは、前記可変ガイドへ前記第１通気流路を閉、前記第２通気流路を開とする信号を出力することが好ましい。前記補機が停止し、熱交換器への熱媒体の供給が停止しても、蓄熱材に蓄熱された熱を有効に利用して車室内の快適性を維持することができる。また、送風量が少ないときでも、蓄熱材に確実に送風することができるため、より効率的に蓄熱材に蓄熱された熱を利用することができる。
　本願発明に係る車両用空調装置では、前記制御手段は、蓄冷又は蓄温するときは、前記可変ガイドへ前記第１通気流路を開、前記第２通気流路を開とする信号を出力することが好ましい。通気流路を、蓄熱材を通過する流路と蓄熱材を通過しない流路との両方とすることで、蓄熱と温度調整とを同時に行うことができ、空調効率を向上させることができる。
　本願発明に係る車両用空調装置は、前記熱交換器をエバポレータとし、前記蓄熱材を蓄冷材とし、前記補機をコンプレッサとする冷房用装置である形態を含む。
　本願発明に係る車両用空調装置は、前記熱交換器をヒーターコアとし、前記蓄熱材を蓄温材とし、前記補機をウォーターポンプとする暖房用装置である形態を含む。
　本願発明に係る車両用空調装置では、前記蓄熱材は、着脱可能に配置されていることが好ましい。地域の気候に応じて、蓄冷材若しくは蓄温材のいずれか一方又は両方を適宜配置したり、様々な車種に転用したり、設計対応力が高くなる。また、大量生産が可能となる。さらに、メンテナンスがしやすくなる。
　なお、上記構成は、可能な限り組み合わせることができる。
　本発明は、蓄冷若しくは蓄温のいずれか一方又は両方を行う蓄熱材を備えた車両用空調装置に関し、車室内の温度調整を優先したいときは温度調整を阻害しないとともに、蓄冷又は蓄温した熱を放冷又は放熱するときには、確実に放冷又は放熱できる構成を提供することができる。
本実施形態に係る車両用空調装置の一例の構造概要を説明するための概略断面図である。 車両用空調装置の構造を説明するための概略断面図であり、冷房時に車室内の空調を優先する場合の形態である。 車両用空調装置の構造を説明するための概略断面図であり、冷房時に蓄冷材に蓄冷した熱を放冷する場合の形態である。 車両用空調装置の構造を説明するための概略断面図であり、冷房時に蓄冷材に蓄冷する場合の形態である。 車両用空調装置の構造を説明するための概略断面図であり、暖房時に車室内の空調を優先する場合の形態である。 車両用空調装置の構造を説明するための概略断面図であり、暖房時に蓄温材に蓄温した熱を放熱する場合の形態である。 車両用空調装置の構造を説明するための概略断面図であり、暖房時に蓄温材に蓄温する場合の形態である。 ロータリドア型の可変ガイドを説明するための図であり、（ａ）は構成物品ごとの分解図を示し、（ｂ）は組み立てた状態を示す図を示す。 ロータリドア型の可変ガイドの構造を説明するための図であり、（ａ）は車室内の空調を優先する場合の開閉状態、（ｂ）は蓄熱材に蓄熱した熱を放熱する場合の開閉状態、（ｃ）は蓄熱材に蓄熱する場合の開閉状態である。 車両用空調装置の制御法の一例を示したフローチャートである。
　以下、添付の図面を参照して本発明の一態様を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。本発明の効果を奏する限り、種々の形態変更をしてもよい。
　図１は、本実施形態に係る車両用空調装置の一例の構造概要を説明するための概略断面図である。本実施形態に係る車両用空調装置１００は、送風空気の通気流路６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅに、ブロワ１と熱交換器３，４とを備えた車両用空調装置１００において、通気流路６ａ，６ｂは、熱交換器３，４の下流６ｃ，６ｄで第１通気流路６ｅと第２通気流路６ｆ，６ｇとに分岐し、第１通気流路６ｅと第２通気流路６ｆ，６ｇとを切り換えることが可能な可変ガイド４１，４２を備え、第２通気流路６ｆ，６ｇは、蓄熱材１１，１２を備え、蓄熱材１１，１２を配置した下流にて第１通気流路６ｅと第２通気流路６ｆ，６ｇとが合流するよう構成する。
　図１に示す車両用空調装置を用いて、空調装置の構造概要を説明する。車両用空調装置１００は、通気流路を形成するケース９に、ブロワ１と、フィルタ２と、熱交換器３，４とを備える。さらに、熱交換器３，４の下流に蓄熱材１１，１２を備える。
　ブロワ１は、ファン（不図示）と、駆動用モータ（不図示）とを備える。ブロワ１は、送風空気の通気流路６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆに設けられ、駆動用モータ（不図示）の駆動によってファン（不図示）が回転することで、通気流路中の空気流れ２１，２２，２３，２４，２５を形成する。駆動用モータ（不図示）の回転数を変化させることによって、風量を調整することができる。本実施形態は、駆動モータの回転数を制御する方式に制限されない。また、ブロワ１の方式は、シロッコファン、ターボファンなどの遠心式、軸流式、貫流式が例示でき、本実施形態では限定されない。
　フィルタ２は、空気を浄化する役割をもつ。フィルタ面が覆われないようにフィルタ枠を固定するフィルタ枠に、集塵フィルタと脱臭フィルタとを組み合わせて配置することが好ましい。また、フィルタ２は、ブロワ１の上流に設置してもよい。本実施形態は、フィルタの種類又は位置によって限定されない。
　熱交換器３，４は、エバポレータ３とヒーターコア４とがある。
　エバポレータ３は、空気流れ２２の空気を吸熱して冷却する吸熱器であり、空調の冷凍サイクルを構成する。冷凍サイクルは、少なくとも、気化状態の冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサ（不図示）と、コンプレッサから吐出された冷媒を冷却し冷媒を凝縮するコンデンサ（不図示）と、コンデンサで凝縮した冷媒を絞り作用により気液混合体にする膨張弁（不図示）と、膨張弁で気液混合体となった冷媒の蒸発熱により空気を冷却除湿するエバポレータ３とを備える。エバポレータ３の種類及び構造は、本実施形態では限定されない。また、本実施形態は、冷凍サイクルの方式によって限定されない。
　ヒーターコア４は、空気流れ２３の空気を加熱する加熱器である。ウォーターポンプ（不図示）によって循環されるエンジン冷却水などの暖められた液状熱媒体と冷たい空気とを熱交換する。なお、ヒーターコア４の種類及び構造は、本実施形態では限定されない。液状熱媒体の成分も本実施形態では限定されない。
　蓄熱材は、蓄冷材１１と蓄温材１２とを包含する。ここで、蓄熱とは、暖かい熱を蓄えることのみならず、冷たい熱を蓄えることも含む。すなわち、本実施形態に係る車両用空調装置１００は、蓄温材１２に暖かい熱を蓄えて車室内暖房に用いる形態と蓄冷材１１に冷たい熱を蓄えて車室内冷房に用いる形態との双方を包含する。蓄熱材、すなわち蓄冷材１１及び蓄温材１２の種類は、相変化に伴う熱を利用した潜熱蓄熱材、化学反応熱を利用した化学蓄熱材、比熱を利用した顕熱蓄熱材を例示することができる。本実施形態では、蓄熱材の種類は、特に限定されず、所望の蓄熱温度、蓄熱密度などの使用条件に応じて適宜選択することができる。潜熱蓄熱材は、例えば、パラフィン類、塩化カルシウム水和物、硫酸ナトリウム水和物、チオ硫酸ナトリウム水和物、酢酸ナトリウム水和物が挙げられる。化学蓄熱材は、可逆的な化学反応を利用したものであることが好ましい。例えば、酸化カルシウム及び水酸化カルシウムの水和・脱水反応が挙げられる。これは、酸化カルシウムが水和して水酸化カルシウムとなる時の水和発熱反応と水酸化カルシウムが脱水して酸化カルシウムになる時の脱水吸熱反応との可逆反応を利用したものである。顕熱蓄熱材は、例えば、水、煉瓦が挙げられる。
　本実施形態に係る車両用空調装置１００では、蓄熱材１１，１２は、着脱可能に配置されていることが好ましい。蓄熱材１１，１２の形態及び車両用空調装置への取り付け形態は、着脱可能であれば特に限定されない。蓄熱材１１，１２の形態は、例えば、蓄熱材料を容器に充填する形態、蓄熱材料を多孔質物質に含浸させる形態、蓄熱材料をブロック状に固める形態が例示できる。また、車両用空調装置１００のケース９には、蓄熱材１１，１２を着脱するための開口部（不図示）を設けることが好ましい。このように、蓄熱材１１，１２を着脱可能に配置することで、温暖な気候の地域で使用する場合には、蓄冷材だけを配置したり、寒冷な気候の地域で使用する場合には、蓄温材だけを配置したり、日本のように温暖な気候と寒冷な気候とを有する地域で使用する場合には、蓄冷材と蓄温材との両方を配置したりすることができ、設計対応力が高くなる。また、様々な車種への転用が可能となり、蓄熱材を大量生産することができ、コストダウンを図ることができる。さらに、定期交換などメンテナンスが容易になる。
　図１の車両用空調装置１００では、熱交換器としてエバポレータ３とヒーターコア４とを備えているが、本実施形態では、熱交換器としてエバポレータ３又はヒーターコア４のいずれか一方を備えていればよい。
　図１を用いて、車両用空調装置１００の動作の概要を説明する。
　ブロワ１は、車外から外気を取り入れるために車外に設置された外気吸気口（不図示）と車室内の空気を循環させるために車室内に設置された内気循環用吸入口（不図示）とを切り換えるドアであるインクテークドア（不図示）の切り換えによって、内気、外気又は内外気混合空気を通気流路６ａ内に取り込まれた空気流れ２１を吸気した後、下流へ吐出して空気流れ２２を形成する。
　ブロワ１から吐出された空気流れ２２は、フィルタ２及びエバポレータ３を通過し、浄化及び冷却除湿された空気流れ２３となり、ミックスドア４０の切り換えによって、ヒーターコア４を通過しない空気流れ２４とヒーターコア４を通過する空気流れ２５とに分けられる。ヒーターコア４を通過しない空気流れ２４は、冷風であり、ヒーターコア４を通過する空気流れ２５は温風である。ミックスドア４０の開閉角度によってヒーターコア４を通過しない空気流れ２４とヒーターコア４を通過する空気流れ２５との空気量を調整し、後に混合させることで空気の温度を調整することができる。
　ヒーターコア４を通過しない空気流れ２４は、エバポレータ３の下流６ｃで、第１通気流路６ｅと蓄冷材１１が配置された第２通気流路６ｆとに分岐し、蓄冷材１１の下流にて合流する。一方ヒーターコア４を通過する空気流れ２５は、ヒーターコア４の下流６ｄで、第１通気流路６ｅと蓄温材１２が配置された第２通気流路６ｇとに分岐し、蓄温材１２の下流にて合流する。第１通気流路６ｅ第２通気流路６ｆ，６ｇとの切り換えは、可変ガイド４１，４２の開閉によって行われる。可変ガイド４１，４２の種類は、本実施形態では限定されず、例えば、板ドア型、フィルムドア型、ロータリドア型、スライドドア型である。可変ガイド４１，４２は、サーボモータなどの可変ガイド駆動装置（不図示）によって駆動される。
　合流した空気流れ２４，２５は、デフロスタ（不図示）に通じる通気流路８０１、ベント（不図示）及びサイドベンド（不図示）に通じる通気流路８０２又はフット（不図示）に通じる通気流路８０３に送られ、車室内へ送風される。いずれの通気流路８０１，８０２，８０３に空気を送るか否かの切り換えは、例えば、モードドア４３，４４，４５の開閉で行うことができる。なお、いずれの通気流路８０１，８０２，８０３に空気を送るか否かの選択は、乗員の要求、車室内の温度分布など各条件に応じて適宜選択可能である。
　次に、図２、図３及び図４を用いて、冷房用装置として使用するときの本実施形態に係る車両用空調装置の動作について、更に具体的に説明する。
　図２は、車両用空調装置の構造を説明するための概略断面図であり、冷房時に車室内の空調を優先する場合の形態である。ここで、本実施形態に係る車両用空調装置１００では、冷房用装置として用いる場合は、熱交換器はエバポレータ３であり、蓄熱材は冷たい熱を蓄える蓄冷材１１である。
　車室内の空調を優先するときは、可変ガイド４１を、第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｆを閉となる位置に移動する。車室内の空調を優先するときは、例えば、車室内が暑い時、乗員が早期冷房を要求しているフルクール時である。エバポレータ３を通過した空気流れ２４は、第１通気流路６ｅだけを通過する。その後、例えば、ベント又はサイドベント（不図示）へ通じる通気流路８０２へ送られ、車室内のベント（不図示）又はサイドベント（不図示）から送風される。送風空気が蓄冷材１１を通過すると、エバポレータ３で得た冷却された空気の熱が、蓄冷材１１に貯留され、早期冷房が阻害されるところ、送風空気が、蓄冷材１１が配置されていない第１通気流路６ｅだけを通過することで、効率的に早期冷房をすることができる。また、低騒音とすることができる。
　図３は、車両用空調装置の構造を説明するための概略断面図であり、冷房時に蓄冷材に蓄冷した熱を放冷する場合の形態である。蓄冷材１１の熱を放冷するときは、可変ガイド４１を、第１通気流路６ｅを閉、第２通気流路６ｆを開となる位置に移動する。蓄冷材１１の熱の放冷が必要なときは、例えば、コンプレッサ（不図示）が停止してエバポレータ３へ冷媒が循環せず、車室内の空調が快適性を維持できない場合である。エバポレータ３を通過した空気流れ２４は、蓄冷材１１が配置された第２通気流路６ｆだけを通過する。蓄冷材１１を通過した空気流れ２４ａは、例えば、ベント又はサイドベント（不図示）へ通じる通気流路８０２へ送られ、車室内のベント（不図示）又はサイドベント（不図示）から送風される。コンプレッサ（不図示）が停止してエバポレータ３へ冷媒が循環しなくても、蓄冷材１１の熱を放冷させることによって、車室内へ吹き出される空調空気の温度が上昇するのを防止し、快適な状態に維持することができる。また、送風空気を蓄冷材１１が配置された第２通気流路６ｆだけを通過させることで、送風量が少ないときでも、蓄冷材１１に確実に送風することができるため、より効率的に蓄冷材１１に蓄冷された冷たい熱を利用することができる。
　図４は、車両用空調装置の構造を説明するための概略断面図であり、冷房時に蓄冷材に蓄冷する場合の形態である。蓄冷材１１へ蓄冷するときは、可変ガイド４１を、第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｆを開となる位置に移動する。蓄冷材１１へ蓄冷が可能なときは、例えば、乗員が早期の冷房を要求していない時であって、車室内の温度と空調の目標吹出温度とが近く、冷房能力に余力があるときである。エバポレータ３を通過した空気流れ２４は、蓄冷材１１が配置されていない第１通気流路６ｅと蓄冷材１１が配置された第２通気流路６ｆとの両方を通過する。蓄冷材１１を通過した空気流れ２４ａは、蓄冷材１１の下流で、第１通気流路６ｅを通過した空気流れ２４と合流する。その後、例えば、ベント又はサイドベント（不図示）へ通じる通気流路８０２へ送られ、車室内のベント（不図示）又はサイドベント（不図示）から送風される。送風空気を、蓄冷材１１を通過しない第１通気流路６ｅと蓄冷材１１を通過する第２通気流路６ｅとの両方に通過させることで、車室内の温度調整と蓄冷材１１の蓄冷とを同時に行うことができる。
　次に、図５、図６及び図７を用いて、暖房用装置として使用するときの動作について具体的に説明する。
　図５は、車両用空調装置の構造を説明するための概略断面図であり、暖房時に車室内の空調を優先する場合の形態である。本実施形態に係る車両用空調装置１００は、暖房用装置として用いる場合では、熱交換器はヒーターコア４であり、蓄熱材は暖かい熱を蓄える蓄温材１２である。
　車室内の空調を優先するときは、可変ガイド４２を第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｇを閉となる位置に移動する。車室内の空調を優先するときは、例えば、車室内が冷えている時、乗員が早期の暖房を要求しているフルホット時である。ヒーターコア４を通過した空気流れ２５は、第１通気流路６ｅだけを通過する。その後、例えば、フット（不図示）へ通じる通気流路８０３へ送られ、車室内のフット（不図示）から送風される。送風空気が蓄温材１２を通過すると、ヒーターコア４で得た暖かい空気の熱が、蓄温材１２に貯留され、早期暖房が阻害されるところ、送風空気が、蓄温材１２が配置されていない第１通気流路６ｅだけを通過することで、効率的に早期暖房をすることができる。また、低騒音とすることができる。
　図６は、車両用空調装置の構造を説明するための概略断面図であり、暖房時に蓄温材に蓄温した熱を放熱する場合の形態である。蓄温材１２の熱を放熱するときは、可変ガイド４２を、第１通気流路６ｅを閉、第２通気流路６ｇを開となる位置に移動する。蓄温材１２の熱を放熱するときは、例えば、ウォーターポンプ（不図示）が停止してヒーターコア４へ熱媒体が循環せず、車室内の空調が快適性を維持できない場合である。ヒーターコア４を通過した空気流れ２５は、蓄温材１２が配置された第２通気流路６ｇだけを通過する。蓄温材１２を通過した空気流れ２５ａは、例えば、フット（不図示）へ通じる通気流路８０３へ送られ、車室内のフット（不図示）から送風される。ウォーターポンプ（不図示）が停止してヒーターコア４へ熱媒体が循環しなくても、蓄温材１２の熱を放熱させることによって、車室内へ吹き出される空調空気の温度が低下するのを防止し、快適な状態に維持することができる。また、送風空気を蓄温材１２が配置された第２通気流路６ｇだけを通過させることで、送風量が少ないときでも、蓄温材１２に確実に送風することができるため、より効率的に蓄温材１２に蓄熱された暖かい熱を利用することができる。
　図７は、車両用空調装置の構造を説明するための概略断面図であり、暖房時に蓄温材に蓄温する場合の形態である。蓄温材１２へ蓄温するときは、可変ガイド４２を、第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｇを開となる位置に移動する。蓄温材１２へ蓄温するときは、例えば、乗員が早期の暖房を要求していない時であって、車室内の温度と空調の目標吹出温度とが近く、暖房能力に余力があるときである。ヒーターコア４を通過した空気流れ２５は、蓄温材１２が配置されていない第１通気流路６ｅと蓄温材１２が配置された第２通気流路６ｇとの両方を通過する。蓄温材１２を通過した空気流れ２５ａは、蓄温材１２の下流で、第１通気流路６ｅを通過した空気流れ２５と合流する。その後、例えば、フット（不図示）へ通じる通気流路８０３へ送られ、車室内のフット（不図示）から送風される。送風空気を、蓄温材１２を通過しない第１通気流路６ｅと蓄温材１２を通過する第２通気流路６ｇとの両方に通過させることで、車室内の温度調整と蓄温材１２への蓄温とを同時に行うことができる。
　第１通気流路６ｅは、通気流路のうち中央部を通るメイン流路とし、第２通気流路６ｆ，６ｇは、通気流路のうち中央部を避けたサブ流路とすることがより好ましい。このように第１通気流路６ｅと第２通気流路６ｆ，６ｇとを形成することで、フルクール時又はフルホット時に送風量が多い場合でも、送風空気が抵抗を受けることなく流れることができ、かつ、蓄熱材１１，１２に接触しないため、低騒音とすることができる。また、蓄熱材１１，１２をデットスペースに配置することが可能となり、従来の車両用空調装置の構造を大きく逸脱せずに適用することができる。
　以上のように、本実施形態に係る車両用空調装置は、送風空気を蓄熱材１１，１２に通過させるか否かを可変ガイド４１，４２の位置によって行うことで、車室内の温度調整を優先したいときは温度調整を阻害しないとともに、蓄熱できるときに蓄熱して放熱が必要なときに向けて備え、蓄冷又は蓄温した熱の放熱が必要なときには、確実に放熱できる構成を有する。
　図１～７では、可変ガイド４１，４２が、板ドア型の形態を例示しているが、本実施形態では、例えば、図８及び図９に示すロータリドア型の形態とすることができる。図８は、ロータリドア型の可変ガイドを説明するための図であり、（ａ）は構成物品ごとの分解図を示し、（ｂ）は組み立てた状態を示す図を示す。図８に示すように、通風ガイド５０は、略半円筒状であり、通気流路の下流側でケース９の内壁から上方に延びる出口側通風ガイド壁５２と、通気流路の上流側に形成される通風入口５３と通気流路の下流側に形成される通風出口５４と、通風入口５３と通風出口５４との間に形成された入口側通風ガイド壁５１と、を有する。ケース９には、蓄熱材１３を着脱するための図示しない開口部が設けられており、蓄熱材１３は、ケース９の内壁面上で、かつ、通風ガイド５０と可変ガイド６０との内側に配置される。蓄熱材１３は、蓄冷材又は蓄温材のいずれであってもよい。可変ガイド６０は、略半円筒状であり、回動軸６３を中心として通風ガイド５０の外周に沿って回動可能に配置され、かつ、通風ガイド５０の通風入口５３と通風出口５４とを同時に開閉できる位置に常に一定の間隔を開けて連動する第一のドア壁６１と第二のドア壁６２とを有する。蓄熱材１３は、スペースを有効に利用して蓄熱能力を増加させることができる点で、略半円筒状であることが好ましい。
　図９は、ロータリドア型の可変ガイドの構造を説明するための図であり、（ａ）は車室内の空調を優先する場合の開閉状態、（ｂ）は蓄熱材に蓄熱した熱を放熱する場合の開閉状態、（ｃ）は蓄熱材に蓄熱する場合の開閉状態である。図９では、ケース９の内壁に固定された熱交換器８０の下流に、蓄熱材１３が配置されている。蓄熱材１３は、通風ガイド５０と可変ガイド６０との内側に配置されている。ここで、熱交換器８０は、エバポレータ又はヒーターコアのいずれであってもよい。熱交換器８０上下方向の面のうち、ケース９の内壁に固定されていない側の面上からは、下流側の下方に向かって延びる庇部８１が設けられている。庇部８１は、図９（ｂ）のように蓄熱材１３に蓄熱した熱を放熱する場合において、可変ガイド６０が全開の位置になるとき、第一のドア壁６１のストッパー部６１ａを係止する。これによって、熱交換器８０を通過した空気流れ７０を、確実に蓄熱材１３が配置された通気流路だけを通過させることができる。
　車室内の空調を優先するときは、図９（ａ）のように、可変ガイド６０の第一のドア壁６１と第二のドア壁６２とを、通風入口５３と通風出口５４とを閉鎖する位置に移動する。これによって、蓄熱材１３は、通風ガイド５０の入口側通風ガイド壁５１及び出口側通風ガイド壁５２と可変ガイド６０の第一のドア壁６１及び第二のドア壁６２とによって完全に覆われるため、熱交換器８０を通過した空気流れ７０は、蓄熱材１３を通過しない。すなわち、熱交換器８０を通過して空気流れ７０は、蓄熱材１３が配置されていない第１通気流路だけを通過する。空気流れ７０が、蓄熱材１３を通過しないことで、効率的に早期に空調を調整することができる。
　蓄熱材に蓄熱した熱を放熱するときは、図９（ｂ）のように、可変ガイド６０の第一のドア壁６１と第二のドア壁６２とを、通風入口５３と通風出口５４とを全開にする位置に移動する。これによって、熱交換器８０を通過した空気流れ７０は、通風入口５３から入り、蓄熱材１３を経由して、通風出口５４から出てくる。すなわち、蓄熱材１３が配置されている第２通気流路だけを通過する。これによって、送風量が少ないときでも、蓄熱材１３に確実に送風することができるため、より効率的に蓄熱材１３に蓄熱された熱を利用することができる。
　蓄熱材に蓄熱するときは、図９（ｃ）のように、可変ガイド６０の第一のドア壁６１と第二のドア壁６２とを、通風入口５３と通風出口５４とを一部開放し、一部閉鎖する位置に移動する。これによって、熱交換器８０を通過した空気流れ７０は、蓄熱材１３を通過しない空気流れ７０と第１の通気流路と通風入口５３から入り、蓄熱材１３を経由して、通風出口５４から出てくる空気流れ７０ａとに分岐する。すなわち、蓄熱材１３を通過しない第１の通気流路と蓄熱材１３を通過する第２の通気流路との両方を通過する。これによって、車室内の温度調整と蓄熱材１３の蓄熱とを同時に行うことができる。
　なお、図８及び図９において、可変ガイド６０は、通風ガイド５０の外周に沿って回動可能に配置されているが、本実施形態ではこれに限定されず、可変ガイド６０が、通風ガイド５０の内周に沿って回動可能に配置されてもよい。
　次に、本実施形態に係る車両用空調装置１００の制御法について説明する。
　本実施形態に係る車両用空調装置では、可変ガイド４１，４２の切り換えは、ブロワ１の稼動又は停止の情報と熱交換器３，４へ熱媒体を循環させる補機（不図示）の稼動又は停止の情報とに基づいて位置を制御する制御手段（不図示）によって行われることが好ましい。ここで、冷房装置の場合は、熱交換器はエバポレータ３であり、補機は気化状態の冷媒を圧縮して吐出して、エバポレータ３へ冷媒を循環させるコンプレッサ（不図示）である。暖房装置の場合は、熱交換器はヒーターコア４であり、補機はエンジン冷却水をヒーターコア４へ循環させるウォーターポンプ（不図示）である。
　本実施形態に係る車両用空調装置１００では、制御手段は、車室内の空調を優先するときは、可変ガイド４１，４２へ第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｆ，６ｇを閉とする信号を出力することが好ましい。熱交換器で得た温風又は冷風が、蓄冷材１１又は蓄温材１２を通過しないため、効率的に温度調整をすることができる。また、低騒音とすることができる。
　本実施形態に係る車両用空調装置では、前記制御手段は、ブロワ１が稼動状態であるとの情報及び熱交換器へ熱媒体を循環させる補機（不図示）が停止状態であるとの情報が入力されたときは、可変ガイド４１，４２へ第１通気流路６ｅを閉、第２通気流路６ｆ，６ｇを開とする信号を出力することが好ましい。熱交換器へ熱媒体を循環させる補機（不図示）が停止し、エバポレータ３又はヒーターコア４への熱媒体の供給が停止しても、蓄冷材１１又は蓄温材１２に蓄熱された熱を有効に利用して車室内の快適性を維持することができる。また、送風量が少ないときでも、蓄冷材１１又は蓄温材１２に確実に送風することができるため、より効率的に蓄冷材１１又は蓄温材１２に蓄熱された熱を利用することができる。
　本実施形態に係る車両用空調装置では、制御手段は、蓄冷又は蓄温するときは、可変ガイド４１，４２へ第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｆ，６ｇと開とする信号を出力することが好ましい。通気流路を、蓄冷材１１又は蓄温材１２を通過する第２通気流路６ｆ，６ｇと蓄熱材を通過しない第１通気流路６ｅとの両方とすることで、蓄熱と温度調整とを同時に行うことができ、空調効率を向上させることができる。
　図１０を用いて、本実施形態に係る車両用空調装置１００の制御法のフローについて説明する。図１０は、車両用空調装置の制御法の一例を示したフローチャートである。まず、空調装置の稼動又は停止の情報をブロワ１のファンの回転によって判断する（ステップＳ１０１）。ブロワ１のファンの回転は、例えば、駆動モータ（不図示）へ供給される電圧によって判断することができる。ファンが回転していない場合は、乗員は空調を必要としていないため、可変ガイド４１，４２を、第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｆ，６ｇを閉とする信号を出力し、ステップＳ１０１に戻る。前記信号を入力した可変ガイド制御手段（不図示）は、可変ガイド駆動装置を駆動させて可変ガイド４１，４２を、第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｆ，６ｇを閉となる位置に移動させる。ブロワ１が停止しているため、空気は送風されず、意図的に車室内に吹き出される空気は無いが、車両走行に伴うラム圧と呼ばれる空気圧などによって空気流が発生する場合があり、可変ガイドをこのように位置させれば、蓄冷材１１又は蓄熱材１２に蓄冷又は蓄温された熱の放出を防止することができる。
　ファンが回転している場合は、車室内温度と目標吹出温度とを対比し、冷房側モードか暖房側モードかを判断する（ステップＳ１０２）。車室内温度が目標吹出温度よりも高い場合は冷房側モードであり、車室内を暖めない状態であるため、次いで、コンプレッサのスイッチがオンされているかを判断する（ステップＳ１０３）。コンプレッサのスイッチは空調装置の操作パネルで、例えば「Ａ／Ｃ」などと表示されるもので、スイッチがオフである場合は、乗員は冷房を望んでいない状態である。この場合には、可変ガイド４１を第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｆを閉とする信号を出力し（ステップＳ３０３）、ステップＳ１０１に戻る。前記信号を入力した可変ガイド制御手段（不図示）は、可変ガイド駆動装置を駆動させて可変ガイド４１を、第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｆを閉となる位置に移動させる。そして、送風空気は、第１通気流路６ｅだけを通過する。これにより、送風空気が蓄冷材１１に接触しないため、騒音の発生を防止することができる。また、コンプレッサのスイッチがオフである場合は、冷凍サイクルが停止しており、送風空気が冷却されていない状態である。よって、十分に冷やされていない空気が蓄冷材１１を通過することを防止し、蓄冷材１１に蓄冷された熱の不測の損失を防止することができる。
　コンプレッサのスイッチがオンである場合は、車室内の冷房が必要な状態であるため、コンプレッサが稼動しているか否かを判断する（ステップＳ１０４）。スイッチがオンされているにも関わらずアイドリング停止によりコンプレッサが稼動していない場合は、エバポレータ３に冷媒が循環されていない状態であるため、蓄冷材１１の放冷が必要となる。したがって、可変ガイドを第１通気流路６ｅを閉、第２通気流路６ｆを開とする信号を出力する（ステップＳ３０１）。前記信号を入力した可変ガイド制御手段（不図示）は、可変ガイド駆動装置を駆動させて可変ガイド４１を、第１通気流路６ｅを閉、第２通気流路６ｆを開となる位置に移動させる。そして、送風空気は、第２通気流路６ｆだけを通過する。これにより、蓄冷材１１に蓄冷された熱を効率的に利用して、車室内の温度上昇を防止することができる。また、送風量が少ないときでも、蓄冷材１１に確実に送風することができる。その後、ステップＳ１０１に戻る。
　コンプレッサが稼動している場合には、冷凍サイクルが稼動している状態である。次いで、ブロワ１のファンの回転速度がミディアム・ハイ（Ｍ／Ｈ）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。ここで、ミディアム・ハイと（Ｍ／Ｈ）は、比較的大風量の状態をいう。ミディアム・ハイ（Ｍ／Ｈ）以上ではない場合は、乗員は早急な冷房を要求していないため蓄冷が可能な状態である。したがって、可変ガイド４１を第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｆを開とする信号を出力する（ステップＳ３０２）。前記信号を入力した可変ガイド制御手段（不図示）は、可変ガイド駆動装置を駆動させて可変ガイド４１を、第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｆを開となる位置に移動させる。そして、送風空気は、第１通気流路６ｅ及び第２通気流路６ｆの両方を通過する。これにより、車室内の温度調整と蓄冷材１１の蓄冷とを同時に行うことができ、放冷が必要な時に向けて備えることができる。その後、ステップＳ１０１に戻る。
　ブロワ１のファンの回転速度がミディアム・ハイ（Ｍ／Ｈ）以上である場合は、車室内の空調を優先するとき、すなわち、乗員が早急な冷房を要求している状態である。したがって、可変ガイド４１を第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｆを閉とする信号を出力する（ステップＳ３０３）。前記信号を入力した可変ガイド制御手段（不図示）は、可変ガイド駆動装置を駆動させて可変ガイド４１を、第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｆを閉となる位置に移動させる。そして、送風空気は、第１通気流路６ｅだけを通過する。これにより、送風空気が蓄冷材１１を通過しないため、エバポレータ３で冷却された冷風の熱を効率的に冷房に利用でき、車室内を早期に冷やすことができる。また、送風空気が蓄冷材１１に接触しないため、騒音の発生を防止することができる。その後、ステップＳ１０１に戻る。
　なお、コンプレッサのスイッチが無く、乗員による温度設定値や車室内温度などにより自動的にコンプレッサのオン・オフを制御するような空調装置の場合は、ステップＳ１０３をスキップし、ステップＳ１０４へと移る。
　車室内温度が目標吹出温度よりも低い場合は暖房側モードであり、車室内の暖房が必要な状態であるため、次いで、ヒーターコア４に循環する液状熱媒体である温水の温度が所定温度より高いか否かを判断する（ステップＳ２０１）。ヒーターコア４に循環する液状熱媒体の温度は、例えば、ヒーターコアに設けた温度センサによって検知することができる。液状熱媒体の温度が所定温度より低い場合は、蓄熱能力がない状態であり、可変ガイド４１，４２を第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｇを閉とする信号を出力し（ステップＳ３０３）、ステップＳ１０１に戻る。前記信号を入力した可変ガイド制御手段（不図示）は、可変ガイド駆動装置を駆動させて可変ガイド４２を、第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｇを閉となる位置に移動させる。そして、送風空気は、第１通気流路６ｅだけを通過する。これにより、十分に暖められていない空気が蓄温材１２を通過することがないため、蓄温材１２に蓄温された熱の不測の損失を防止することができる。また、送風空気が蓄温材１２に接触しないため、騒音の発生を防止することができる。
　液状熱媒体の温度が所定温度より高い場合は、ヒーターコア４を通過する空気が十分に暖められ、蓄熱能力がある状態である。次いで、ウォーターポンプ（不図示）が稼動しているか否かを判断する（ステップＳ２０２）。アイドリング停止によりウォーターポンプが稼動していない場合は、ヒーターコア４に液状熱媒体が循環していない状態であるため、蓄温材１２の放熱が必要となる。したがって、可変ガイド４２を第１通気流路６ｅを閉、第２通気流路６ｇを開とする信号を出力する（ステップＳ３０１）。前記信号を入力した可変ガイド制御手段（不図示）は、可変ガイド駆動装置を駆動させて可変ガイド４２を、第１通気流路６ｅを閉、第２通気流路６ｇを開となる位置に移動させる。そして、送風空気は、第２通気流路６ｇだけを通過する。これにより、蓄温材１２に蓄温された熱を効率的に利用して、車室内の温度低下を防止することができる。また、送風量が少ないときでも、蓄温材１２に確実に送風することができる。その後、ステップＳ１０１に戻る。
　ウォーターポンプが稼動している場合には、液状熱媒体がヒーターコア４に循環している状態である。次いで、ブロワ１のファンの回転速度がミディアム・ハイ（Ｍ／Ｈ）以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。ここで、ミディアム・ハイと（Ｍ／Ｈ）は、比較的大風量の状態をいう。ミディアム・ハイ（Ｍ／Ｈ）以上ではない場合は、乗員は早急な暖房を要求していないため蓄温が可能な状態である。したがって、可変ガイド４２を第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｇを開とする信号を出力する（ステップＳ３０２）。前記信号を入力した可変ガイド制御手段（不図示）は、可変ガイド駆動装置を駆動させて可変ガイド４２を、第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｇを開となる位置に移動させる。そして、送風空気は、第１通気流路６ｅ及び第２通気流路６ｇの両方を通過する。これにより、車室内の温度調整と蓄温材１２の蓄温とを同時に行うことができ、放熱が必要な時に向けて備えることができる。その後、ステップＳ１０１に戻る。
　ブロワ１のファンの回転速度がミディアム・ハイ（Ｍ／Ｈ）以上である場合は、車室内の空調を優先するとき、すなわち、乗員が早急な暖房を要求している状態である。したがって、可変ガイド４２を第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｇを閉とする信号を出力する（ステップＳ３０３）。前記信号を入力した可変ガイド制御手段（不図示）は、可変ガイド駆動装置を駆動させて可変ガイド４２を、第１通気流路６ｅを開、第２通気流路６ｇを閉となる位置に移動させる。そして、送風空気は、第１通気流路６ｅだけを通過する。これにより、送風空気が蓄温材１２を通過しないため、ヒーターコア４で暖められた温風の熱を効率的に暖房に利用でき、車室内を早期に暖めることができる。また、送風空気が蓄温材１２に接触しないため、騒音の発生を防止することができる。その後、ステップＳ１０１に戻る。
　以上のように、本実施形態に係る車両用空調装置１００は、車室内の温度調整を優先したいときは温度調整を阻害しないとともに、蓄熱できるときに蓄熱して放熱が必要なときに向けて備え、蓄冷又は蓄温した熱を放冷又は放熱するときには、確実に放冷又は放熱できる構成を有するため、特に、アイドリングストップ車又はハイブリッド車の車両用空調装置に好適である。アイドリングストップ車では、エンジンが停止すると、コンプレッサ、ウォーターポンプなどの熱交換器へ熱媒体を循環させる補機も停止する。結果として、空調装置の送風空気の温度が変化し始め、快適性が著しく低下してしまう。そこで、蓄熱材１１，１２の熱を放熱させることによって、車室内の空調温度を快適な状態に維持することができる。なお、ハイブリッド車では、エンジンが停止しても、電力によってコンプレッサ、ウォーターポンプなどの熱交換器へ熱媒体を循環させる補機を稼動することはできるが、本実施形態の車両用空調装置を適用することで、空調のための電力供給を停止することができるため、使用電気量を減少することができる。また、エンジン停止中の補機の駆動停止時間を長くできるため、振動や騒音の低減ができる。
　図１０のフローチャートでは、ステップＳ１０４又はステップＳ２０２においてコンプレッサ又はウォーターポンプの稼動状態によって放冷又は放熱が必要か否かを判断したが、アンドリングストップ車などのガソリン車では、エンジンの稼動状態に基づいて、放冷又は放熱が必要か否かを判断してもよい。例えば、エンジンが停止している場合には、放冷又は放熱が必要であると判断し、可変ガイド４１，４２を第１通気流路６ｅを閉、第２通気流路６ｆ，６ｇを開とする信号を出力する（ステップＳ３０１）。
　ハイブリッド車では、通常、車両が停止してエンジンが停止すると、電動モータが稼動してコンプレッサ又はウォーターポンプを稼動させるが、本実施形態では、車両が停止してエンジンが停止した場合は、蓄冷材１１又は蓄温材１２の温度を測定する温度検知素子からの温度情報に基づいて、コンプレッサ又はウォーターポンプの稼動又は停止を制御することが好ましい。例えば、冷房運転時について説明すると、蓄冷材１１の温度が所定温度より低い場合には、蓄冷材１１が十分に蓄冷されて放冷が可能な状態であるため、コンプレッサを停止させる信号を出力する。そして、ステップＳ１０４においてコンプレッサが稼動していないと判断し、可変ガイド４１，４２を第１通気流路６ｅを閉、第２通気流路６ｆ，６ｇを開とする信号を出力する（ステップＳ３０１）。一方、蓄冷材１１の温度が所定温度より高い場合には、蓄冷が不足している状態であるため、コンプレッサを電動で稼動させる信号を出力する。そして、ステップＳ１０４においてコンプレッサが稼動していると判断し、その後ステップＳ１０５へ進む。これにより、車室内の温度を快適に維持しつつ、使用電気量を削減することができる。結果として燃費をより向上することができる。暖房運転時においても同様に、蓄温材１２の温度が所定温度より高い場合には、ウォーターポンプを停止させる信号を出力し、蓄温材１２の温度が所定温度より低い場合には、ウォーターポンプを稼動させる信号を出力する。
　ステップＳ２０２において、液状熱媒体を温水としたがこれに限定されず、例えば、オイルであってもよい。また、ヒーターコア４に循環する液状熱媒体の温度を検知する方法として、ヒーターコアに設けた温度センサを例示したが、これに限定されない。
　１００　車両用空調装置
　１　ブロワ
　２　フィルタ
　３，４　熱交換器
　　３　エバポレータ
　　４　ヒーターコア
　６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，８０１，８０２，８０３　送風空気の通気流路
　　６ｅ　第１通気流路
　　６ｆ，６ｇ　第２通気流路
　９　ケース
　１１，１２　蓄熱材
　　１１　蓄冷材
　　１２　蓄温材
　　１３　蓄熱材
　２１，２２，２３，２４，２４ａ，２５，２５ａ　空気流れ
　４０　ミックスドア
　４１，４２　可変ガイド
　４３，４４，４５　モードドア
　５０　通風ガイド
　５１　入口側通風ガイド壁
　５２　出口側通風ガイド壁
　５３　通風入口
　５４　通風出口
　６０　可変ガイド
　６１　第一のドア壁
　６１ａ　ストッパー
　６２　第二のドア壁
　６３　回動軸
　７０，７０ａ　空気流れ
　８０　熱交換器
　８１　庇部　

Claims (9)

  1. 　送風空気の通気流路に、ブロワと熱交換器とを備えた車両用空調装置において、
    　前記通気流路は、前記熱交換器の下流で第１通気流路と第２通気流路とに分岐し、前記第１通気流路と前記第２通気流路とを切り換えることが可能な可変ガイドを備え、
    　前記第２通気流路は、蓄熱材を備え、
    　該蓄熱材を配置した下流にて前記第１通気流路と前記第２通気流路とが合流するよう構成したことを特徴とする車両用空調装置。
  2. 　アイドリングストップ車又はハイブリッド車の車両用空調装置であることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
  3. 　さらに、前記可変ガイドの位置を制御する制御手段を備え、該制御手段は、前記ブロワの稼動又は停止の情報と、前記熱交換器への熱媒体を循環させる補機の稼動又は停止の情報と、に基づいて前記可変ガイドを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用空調装置。
  4. 　前記制御手段は、車室内の空調を優先するときは、前記可変ガイドへ前記第１通気流路を開、前記第２通気流路を閉とする信号を出力することを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
  5. 　前記制御手段は、前記ブロワが稼動状態であるとの情報及び前記補機が停止状態であるとの情報が入力されたときは、前記可変ガイドへ前記第１通気流路を閉、前記第２通気流路を開とする信号を出力することを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用空調装置。
  6. 　前記制御手段は、蓄冷又は蓄温するときは、前記可変ガイドへ前記第１通気流路を開、前記第２通気流路を開とする信号を出力することを特徴とする請求項３～５のいずれか一つに記載の車両用空調装置。
  7. 　前記熱交換器をエバポレータとし、前記蓄熱材を蓄冷材とし、前記補機をコンプレッサとする冷房用装置であることを特徴とする請求項３～６のいずれか一つに記載の車両用空調装置。
  8. 　前記熱交換器をヒーターコアとし、前記蓄熱材を蓄温材とし、前記補機をウォーターポンプとする暖房用装置であることを特徴とする請求項３～６のいずれか一つに記載の車両用空調装置。
  9. 　前記蓄熱材は、着脱可能に配置されていることを特徴とする請求項１～８のいずれか一つに記載の車両用空調装置。
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