WO2023112633A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

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air
heat exchanger
heat
air volume
conditioning case
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Inventor
智 金子
優一郎 中村
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サンデン株式会社
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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
    • 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
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle air conditioner.
  • a vehicle air conditioner is equipped with a device unit called HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) that integrates a blower unit and an air conditioning case.
  • HVAC Heating, Ventilation, and Air Conditioning
  • a heat exchanger for cooling or heating the air introduced by the blower inside or outside the vehicle is provided inside the air conditioning case of this vehicle air conditioner.
  • a conventional vehicle air conditioner has an evaporator as a cooler on the windward side and a heater core as a heater on the leeward side in an air conditioning case.
  • An air mix damper is provided for switching between passing air bypassing the heater core and mixing air passing through the heater core with air passing through the evaporator at a predetermined ratio (see, for example, Patent Document 1 below).
  • the air that has passed through the evaporator bypasses the heater core at the maximum cooling time, so the flowing air passes through a single heat exchanger, and the cooled air is relatively cooled. It can be delivered into the passenger compartment with a small ventilation resistance.
  • heat absorption and heat dissipation of a heat pump which is a heat source, cools or heats a heat medium such as water or LLC (Long Life Coolant), and this heat medium is circulated to various places for air conditioning. and temperature control of various places are being considered.
  • a heat pump which is a heat source
  • the cooler arranged in the air conditioning case uses a cooler core through which LLC flows.
  • the heat exchanger can be switched to function as a cooler core or as a heater core. It can be flowed to obtain air cooled to the desired temperature.
  • the object of the present invention is to deal with such problems. That is, in the vehicle air conditioner in the heat management system described above, when performing maximum cooling or maximum heating by continuously flowing air through a plurality of heat exchangers in the air conditioning case, the desired air blowing capacity is not increased. An object of the present invention is to ensure the air volume.
  • the present invention has the following configurations.
  • An air-conditioning case having a plurality of heat exchangers is provided, and a heat medium circuit for flowing and circulating a heated or cooled heat medium through the heat exchanger is provided, and air is blown into the air-conditioning case and passes through the heat exchanger.
  • a vehicle air conditioner that heats or cools air that heats or cools air, wherein the heat medium circuit is connected in series with a first heat exchanger provided on the windward side and a second heat exchanger provided on the leeward side in the air conditioning case, or A heat medium is flowed in parallel, and the air-conditioning case includes a main blowing passage through which air flows continuously to the first heat exchanger and the second heat exchanger, A vehicle comprising a bypass airflow passage that flows bypassing a second heat exchanger, wherein the bypass airflow passage is provided with an air volume adjustment damper that adjusts an airflow volume of the bypass airflow passage. air conditioner.
  • heat absorption and heat dissipation of the heat pump serving as a heat source cools or heats a heat medium such as water or LLC, and this heat medium is circulated to various places to perform air conditioning and temperature control of various places.
  • a heat medium such as water or LLC
  • the desired air volume can be secured without increasing the air blowing capacity when performing maximum cooling or maximum heating by continuously flowing air through multiple heat exchangers in the air conditioning case. become.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention (during maximum cooling);
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention (during maximum heating);
  • FIG. Explanatory diagram showing the airflow state in the air conditioning case ((a) is the low temperature mode at maximum cooling (high temperature mode at maximum heating), (b) is the air volume increase mode at maximum cooling (air volume increase mode at maximum heating) ).
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a control device that controls an air volume adjustment damper; Explanatory drawing which showed the core thickness and fin pitch of the 1st heat exchanger in an air-conditioning case, and a 2nd heat exchanger.
  • the vehicle air conditioner 1 includes an air conditioning case 10 .
  • the air conditioning case 10 includes a plurality of heat exchangers. In the illustrated example, a first heat exchanger 11 is arranged on the windward side, and a second heat exchanger 12 is arranged on the leeward side.
  • the air-conditioning case 10 is formed with a blowing passage through which the air inside the vehicle or the outside of the cabin flows from a blower (not shown), and the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12 are connected to this blowing passage. arranged to intersect.
  • the air flow path formed in the air conditioning case 10 is a main air flow path 10A in which air sent from a blower (not shown) flows continuously to the first heat exchanger 11 on the windward side and the second heat exchanger 12 on the leeward side. and a bypass airflow passage 10B through which the air that has passed through the first heat exchanger 11 bypasses the second heat exchanger 12 and flows.
  • the main airflow passage 10A and the bypass airflow passage 10B are partitioned by a partition portion 14 .
  • the bypass air flow path 10B is provided with an air volume adjustment damper 13 that adjusts the air flow rate of the air flowing through the bypass air flow path 10B.
  • the air volume adjustment damper 13 fully closes the air volume adjustment damper 13 to block the bypass air flow path 10B so that all the air that has passed through the first heat exchanger 11 passes through the second heat exchanger 12.
  • By opening the air volume adjustment damper 13 and allowing air to flow through the bypass air flow path 10B part of the air that has passed through the first heat exchanger 11 passes through the second heat exchanger 12, and the other of air flows into the bypass air flow path 10B.
  • the air flowing through the main airflow passage 10A or the air obtained by joining the air flowing through the main airflow passage 10A and the air flowing through the bypass airflow passage 10B is supplied to an appropriate air outlet (not shown) in the air conditioning case 10 (for example, a defroster air outlet). , vent outlet, foot outlet, etc.).
  • an appropriate air outlet for example, a defroster air outlet. , vent outlet, foot outlet, etc.
  • the vehicle air conditioner 1 includes a heat medium circuit 30.
  • the heat medium circuit 30 transfers a heat medium (water, LLC, etc.) heated or cooled by the heat pump 20, which is the heat source of the heat management system, to a plurality of heat exchangers (first heat exchanger 11 and second heat exchanger 11) in the air conditioning case 10. It is circulated by flowing it through the heat exchanger 12).
  • the heat pump 20 includes a compressor 21 that compresses the refrigerant, a radiator (condenser) 22 that condenses the compressed refrigerant, a decompression section (expansion valve) 23 that decompresses the condensed refrigerant, and a heat absorber that evaporates the decompressed refrigerant.
  • the heat medium circulating in the heat medium circuit 30 includes a circuit in which a high-temperature heat medium passing through the radiator 22 circulates and a circuit in which a low-temperature heat medium passing through the heat absorber 24 circulates. forms an independent circuit.
  • the heat medium circuit 30 includes circulation pumps 31 and 32 and a plurality of flow path switching valves (V10 to V16, V20 to V26). By opening or closing one of the plurality of flow path switching valves (V10 to V16, V20 to V26), the flow path of the heat medium circuit 30 can be switched as appropriate (the black paint in the drawing indicates the closed state of the valve. , and white indicates the open state of the valve).
  • the heat medium circuit 30 causes the low-temperature heat medium that has passed through the heat absorber 24 to flow in series to the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 11 (in the illustrated example, the second heat Although the heat medium that has passed through the heat exchanger 12 is made to flow through the first heat exchanger 11, the flow may be reversed.
  • the heat medium circuit 30 causes the high-temperature heat medium that has passed through the radiator 22 to flow in series through the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12, and then passes through the heat absorber 24.
  • the low-temperature heat medium is passed through the external heat exchanger 33 to absorb heat from the outside air.
  • FIG. 1 shows an example in which the heat medium flows in series through the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12, but is not limited to this, and the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger You may make it flow a heat medium in parallel to 12.
  • FIG. 1 shows an example in which the heat medium flows in series through the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12, but is not limited to this, and the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger You may make it flow a heat medium in parallel to 12.
  • the heat medium circuit 30 shown in FIGS. 1 and 2 is an example, and the embodiment of the present invention is not particularly limited to this. Also, the heat medium circuit 30 can be appropriately extended to a circuit for exchanging heat with a temperature control object such as a battery (not shown).
  • the air volume adjustment damper 13 is fully closed to block the bypass air flow path 10B at the maximum cooling time, so that the first heat exchanger All the air that has passed through 11 is sent to the second heat exchanger 12, and the air that has undergone heat exchange with the low-temperature heat medium is sent into the passenger compartment.
  • the air volume adjustment damper 13 partially opens the bypass air flow path 10B at the maximum cooling time, so that the first heat exchanger 11 is A part of the air that has passed through is made to flow to the second heat exchanger 12, and the other air that has passed through the first heat exchanger 11 is made to flow to the bypass air flow path 10B.
  • the degree of opening of the air volume adjustment damper 13 may be controlled by, for example, the degree of the blown air temperature.
  • FIGS. 3(a) and 3(b) can be similarly applied during maximum heating in which the high-temperature heat medium flows through the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12. That is, at the time of maximum heating, as shown in FIG. By continuously passing the air through 12, it is possible to obtain air whose temperature has been sufficiently raised by two-stage heating. In addition, as shown in FIG. 3B, by flowing the air through the bypass airflow passage 10B, the ventilation resistance is reduced, so that the air volume can be increased during maximum heating.
  • the switching of the air volume adjustment dampers 13 shown in FIGS. 3(a) and 3(b) can be performed by the control device 40 shown in FIG.
  • the control device 40 switches the vehicle air conditioner 1 from normal operation to maximum cooling (or heating) operation based on a switching operation input, and further, switches between the low temperature (high temperature) mode and the maximum cooling (or heating) operation during the maximum cooling (or heating) operation. Switches the air volume increase mode.
  • the low temperature (high temperature) mode here is an operation mode for improving comfort by lowering (or raising) the temperature of the air blown into the vehicle interior.
  • this operation mode as shown in FIG. Then, the air volume adjustment damper 13 is controlled so as to fully close or lower the opening degree of the air volume adjustment damper 13, thereby sending lower temperature (higher temperature) air into the passenger compartment.
  • the air volume increase mode is an operation mode when it is desired to increase the air volume even during maximum cooling (or maximum heating) to improve comfort.
  • the air volume adjustment damper 13 is controlled so as to fully open or increase the opening degree of the air volume adjustment damper 13, and the air continuously flowing through the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12 is added to the first The air flowing from the heat exchanger 11 through the bypass air flow path 10B is added to increase the air volume during maximum cooling (or during maximum heating).
  • control device 40 can be configured as one ECU connected to various ECUs (Electronic Control Units) that control the vehicle via an in-vehicle network.
  • the control device 40 includes a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), input/output I/F (Interface), in-vehicle communication I/F (Interface), etc. Each hardware are interconnected via a bus.
  • the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12 arranged in the air conditioning case 10 of the vehicle air conditioner 1 have a core thickness along the air flow direction (the thickness of the portion through which the air passes). ) and the fin pitch of the heat exchange fins, it is possible to improve the ventilation performance and the like.
  • Both the core thickness T1 of the first heat exchanger 11 and the core thickness T2 of the second heat exchanger 12 are preferably 30 mm or less.
  • the core thickness of the evaporator in the conventional vehicle air conditioner is about 40 mm, and the core thickness of the heater core is about 25 to 30 mm.
  • the fin pitch P1 of the first heat exchanger 11 and the fin pitch P2 of the second heat exchanger 12 are preferably 2.4 to 3 mm.
  • the fin pitch of the evaporator is about 2.4 to 3 mm
  • the fin pitch of the heater core is about 1.5 to 2 mm. Since the evaporator is used as a cooler, it is preferable to keep the fin pitch equal to that of conventional evaporators from the viewpoint of drainage of condensed water and avoidance of water splashing.
  • a heat medium is cooled or heated by heat absorption and heat dissipation of the heat pump 20 serving as a heat source, and this heat medium is circulated to various places to perform air conditioning and temperature control in various places.
  • Air continuously flows through the plurality of heat exchangers in the air-conditioning case 10, so that a desired air volume can be secured without increasing the blowing capacity of the blower when maximum cooling or maximum heating is performed.
  • it is possible to perform highly comfortable air conditioning with a desired amount of blown air during maximum cooling or maximum heating without causing an increase in blower drive power or an increase in blowing noise.

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Abstract

【課題】空調ケース内の複数の熱交換器に連続して空気が流れることで最大冷房又は最大暖房を行うに際して、送風能力を高めることなく、所望の風量が確保できるようにする。 【解決手段】車両用空調装置は、複数の熱交換器を配備した空調ケースを備えると共に、加熱または冷却された熱媒体を熱交換器に流して循環させる熱媒体回路を備え、空調ケース内に送風され熱交換器を通過する空気を加熱または冷却する車両用空調装置であって、熱媒体回路は、空調ケース内で風上側に設けられる第１熱交換器と風下側に設けられる第２熱交換器に直列又は並列で熱媒体を流し、空調ケースは、第１熱交換器と第２熱交換器に連続して空気が流れる主送風流路と、第１熱交換器を通過した空気が第２熱交換器をバイパスして流れるバイパス送風流路を備え、バイパス送風流路には、バイパス送風流路の送風量を調整する風量調整ダンパが設けられている。

Description

車両用空調装置
　本発明は、車両用空調装置に関するものである。
　車両用空調装置は、送風機ユニットと空調ケースが一体になったＨＶＡＣ（Heating, Ventilation, and Air Conditioning）と称される装置ユニットを備えている。この車両用空調装置における空調ケースの内部には、送風機によって導入される車室内又は車室外の空気を冷却又は加熱する熱交換器（冷却器と加熱器）が配備されている。
　従来の車両用空調装置は、空調ケースの内部において、風上側に冷却器としてのエバポレータを配置し、風下側に加熱器としてのヒータコアを配置しており、エバポレータとヒータコアの間には、エバポレータを通過した空気がヒータコアをバイパスして流れるか、ヒータコアを通過する空気にエバポレータを通過した空気を所定の割合で混合させるかを切り替えるエアミックスダンパが設けられている（例えば下記特許文献１参照）。
特開２０１６－８８２９０号公報
　前述した従来の車両用空調装置は、最大冷房時には、エバポレータを通過した空気がヒータコアをバイパスして流れるので、流れる空気は単体の熱交換器を通過することになり、冷却された空気を比較的小さい通気抵抗で車室内に送り出すことができる。
　これに対して、電動車両などにおける熱マネジメントとして、熱源となるヒートポンプの吸熱と放熱で水やＬＬＣ（Long Life Coolant）などの熱媒体を冷却又は加熱し、この熱媒体を各所に循環させて空調や各所の温調を行うことが検討されている。このような熱マネジメントシステムにおける車両用空調装置では、空調ケース内に配備される冷却器は内部にＬＬＣを流すクーラコアが用いられることが考えられる。この場合、ＬＬＣの流し方によって、熱交換器をクーラコアとして機能させるかヒータコアとして機能させるか切り替えることができるので、最大冷房時には、従来のヒータコアをクーラコアとして用いて複数のクーラコアに連続して空気を流して、所望の温度に冷やされた空気を得ることができる。
　しかしながら、このような熱マネジメントシステムにおける車両用空調装置によると、最大冷房時（又は最大暖房時）には、複数の熱交換器に連続して空気が流れることで通気抵抗が大きくなり、前述した従来の車両用空調装置と同等の送風能力では、最大冷房時に十分な風量を得ることができない問題が生じる。また、これに対して送風能力を高めることで対処すると、送風機の駆動電力の増大や送風ノイズの増加といった別の問題が懸念されることになる。
　本発明は、このような問題に対処することを課題としている。すなわち、前述した熱マネジメントシステムにおける車両用空調装置において、空調ケース内の複数の熱交換器に連続して空気が流れることで最大冷房又は最大暖房を行うに際して、送風能力を高めることなく、所望の風量が確保できるようにすること、が本発明の課題である。
　このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
　複数の熱交換器を配備した空調ケースを備えると共に、加熱または冷却された熱媒体を前記熱交換器に流して循環させる熱媒体回路を備え、前記空調ケース内に送風され前記熱交換器を通過する空気を加熱または冷却する車両用空調装置であって、前記熱媒体回路は、前記空調ケース内で風上側に設けられる第１熱交換器と風下側に設けられる第２熱交換器に直列又は並列で熱媒体を流し、前記空調ケースは、前記第１熱交換器と前記第２熱交換器に連続して空気が流れる主送風流路と、前記第１熱交換器を通過した空気が前記第２熱交換器をバイパスして流れるバイパス送風流路を備え、前記バイパス送風流路には、当該バイパス送風流路の送風量を調整する風量調整ダンパが設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
　このような特徴を備える本発明によると、熱源となるヒートポンプの吸熱と放熱で水やＬＬＣなどの熱媒体を冷却又は加熱し、この熱媒体を各所に循環させて空調や各所の温調を行う熱マネジメントシステムにおける車両用空調装置において、空調ケース内の複数の熱交換器に連続して空気が流れることで最大冷房又は最大暖房を行うに際して、送風能力を高めることなく、所望の風量が確保できるようになる。
本発明の実施形態に係る車両用空調装置の説明図（最大冷房時）。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置の説明図（最大暖房時）。 空調ケース内の送風状態を示す説明図（（ａ）が最大冷房時の低温モード（最大暖房時の高温モード）、（ｂ）が最大冷房時の風量増大モード（最大暖房時の風量増大モード））。 風量調整ダンパを制御する制御装置の説明図。 空調ケース内の第１熱交換器と第２熱交換器のコア厚さとフィンピッチを示した説明図。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
　図１又は図２において、車両用空調装置１は、空調ケース１０を備える。空調ケース１０は、複数の熱交換器を備えており、図示の例では、風上側に第１熱交換器１１が配備され、風下側に第２熱交換器１２が配備されている。空調ケース１０には、図示省略した送風機から送られる車室内の空気又は車室外の空気が流れる送風流路が形成され、第１熱交換器１１と第２熱交換器１２はこの送風流路と交差するように配置されている。
　空調ケース１０に形成される送風流路は、図示省略の送風機から送られる空気が風上側の第１熱交換器１１と風下側の第２熱交換器１２に連続して流れる主送風流路１０Ａと、第１熱交換器１１を通過した空気が第２熱交換器１２をバイパスして流れるバイパス送風流路１０Ｂを備えている。図示の例では、主送風流路１０Ａとバイパス送風流路１０Ｂは仕切り部１４で仕切られている。
　バイパス送風流路１０Ｂには、バイパス送風流路１０Ｂを流れる空気の送風量を調整する風量調整ダンパ１３が設けられている。風量調整ダンパ１３は、風量調整ダンパ１３を全閉にして、バイパス送風流路１０Ｂを遮断することで、第１熱交換器１１を通過した全ての空気が第２熱交換器１２を通過するようになり、風量調整ダンパ１３を開状態にして、バイパス送風流路１０Ｂに空気を流すことで、第１熱交換器１１を通過した空気の一部が第２熱交換器１２を通過し、その他の空気がバイパス送風流路１０Ｂに流れるようになる。
　主送風流路１０Ａを流れる空気、或いは主送風流路１０Ａを流れる空気とバイパス送風流路１０Ｂを流れる空気が合流した空気は、空調ケース１０における図示省略した適宜の吹出口（例えば、デフロスタ吹出口、ベント吹出口、フット吹出口など）に送られる。
　図１又は図２において、車両用空調装置１は、熱媒体回路３０を備えている。熱媒体回路３０は、熱マネジメントシステムの熱源であるヒートポンプ２０によって加熱または冷却された熱媒体（水やＬＬＣなど）を空調ケース１０内の複数の熱交換器（第１熱交換器１１と第２熱交換器１２）に流して循環させる。ヒートポンプ２０は、冷媒を圧縮する圧縮機２１、圧縮された冷媒を凝縮する放熱器（凝縮器）２２、凝縮した冷媒を減圧させる減圧部（膨張弁）２３、減圧した冷媒を蒸発気化させる吸熱器（蒸発器）２４を備えており、熱媒体回路３０を循環する熱媒体は、放熱器２２を通過する高温の熱媒体が循環する回路と吸熱器２４を通過する低温の熱媒体が循環する回路が独立した回路を形成している。
　熱媒体回路３０は、図示の例では、循環ポンプ３１，３２を備えると共に、複数の流路切り替え弁（Ｖ１０～Ｖ１６，Ｖ２０～Ｖ２６）を備えている。複数の流路切り替え弁（Ｖ１０～Ｖ１６，Ｖ２０～Ｖ２６）は、いずれかを開又は閉にすることで、熱媒体回路３０の流路が適宜切り替えられる（図示の黒塗りが弁の閉状態を示し、白塗りが弁の開状態を示す。）。
　熱媒体回路３０は、図１に示す最大冷房時には、吸熱器２４を通過した低温の熱媒体を第１熱交換器１１と第２熱交換器１１に直列に流し（図示の例では第２熱交換器１２を通過した熱媒体が第１熱交換器１１を流れるようにしているが、その逆の流れでも良い。）、放熱器２２を通過した熱媒体を外気放熱するために外部熱交換器３３に流している。また、熱媒体回路３０は、図２に示す最大暖房時には、放熱器２２を通過した高温の熱媒体を第１熱交換器１１と第２熱交換器１２に直列に流し、吸熱器２４を通過した低温の熱媒体を外気吸熱するために外部熱交換器３３に流している。なお、図示の例では、第１熱交換器１１と第２熱交換器１２に直列に熱媒体を流す例を示しているか、これに限らず、第１熱交換器１１と第２熱交換器１２に並列に熱媒体を流すようにしてもよい。
　なお、図１及び図２に示した熱媒体回路３０は一例であり、本発明の実施形態としては、特にこれに限定されない。また熱媒体回路３０は、図示省略したバッテリなどの温調対象物と熱交換するための回路に適宜拡張することができる。
　このような車両用空調装置１は、最大冷房時において、図３（ａ）に示すように、風量調整ダンパ１３を全閉にしてバイパス送風流路１０Ｂを遮断することで、第１熱交換器１１を通過した空気を全て第２熱交換器１２に流して、低温の熱媒体と熱交換した空気を車室内に送る。また、車両用空調装置１は、最大冷房時において、図３（ｂ）に示すように、風量調整ダンパ１３がバイパス送風流路１０Ｂを部分的に開放することで、第１熱交換器１１を通過した空気の一部を第２熱交換器１２に流し、また、第１熱交換器１１を通過したその他の空気をバイパス送風流路１０Ｂに流している。
　この際、図３（ａ）に示すように、風量調整ダンパ１３を全閉にしてバイパス送風流路１０Ｂを遮断した場合には、第１熱交換器１１と第２熱交換器１２を連続して流れる空気は、通気抵抗が増大して全体の送風量は低下するが、第１熱交換器１１と第２熱交換器１２を連続して通過することで、２段階の冷却で充分に温度低下した空気を得ることができる。また、図３（ｂ）に示すように、風量調整ダンパ１３を開けてバイパス送風流路１０Ｂに空気を流すことで、通風抵抗が低下するため、最大冷房時の風量上昇が可能になる。この際、一部の空気は第２熱交換器１２を通過するため、従来のＨＶＡＣのように、１つの熱交換器（エバポレータ）のみを使用する場合よりも空気の温度を低下させることができる。風量調整ダンパ１３の開放度合いは、例えば吹出し温度の程度によって制御するようにしてもよい。
　なお、図３（ａ），（ｂ）の説明は、第１熱交換器１１及び第２熱交換器１２に高温の熱媒体を流す最大暖房時にも同様に適用できる。すなわち、最大暖房時において、図３（ａ）に示すように、風量調整ダンパ１３を全閉にしてバイパス送風流路１０Ｂを遮断した場合には、第１熱交換器１１と第２熱交換器１２を連続して空気が通過することで、２段階の加熱で充分に温度上昇した空気を得ることができる。また、図３（ｂ）に示すように、バイパス送風流路１０Ｂに空気を流すことで、通気抵抗が低下するため、最大暖房時の風量上昇が可能になる。
　図３（ａ），（ｂ）に示す風量調整ダンパ１３の切り替えは、図４に示す制御装置４０によって行うことができる。制御装置４０は、例えば、切替操作入力に基づいて、車両用空調装置１を通常運転から最大冷房（又は暖房）運転に切り替え、更に、最大冷房（又は暖房）運転時に、低温（高温）モードと風量増大モードの切り替えを行う。
　ここでの低温（高温）モードは、車室内への送風温度をより低く（高く）することで快適性を向上したい場合の動作モードであり、この動作モードでは、図３（ａ）に示すように、風量調整ダンパ１３の開度を全閉又は低下させるように、風量調整ダンパ１３を制御して、より温度の低い（より温度の高い）空気を車室内に送る。
　また、風量増大モードは、最大冷房時（又は最大暖房時）であっても風量を増大させて快適性を向上させたい場合の動作モードであり、この動作モードでは、図３（ｂ）に示すように、風量調整ダンパ１３の開度を全開又は増大させるように、風量調整ダンパ１３を制御して、第１熱交換器１１と第２熱交換器１２を連続して流れる空気に、第１熱交換器１１からパイパス送風流路１０Ｂを流れる空気を加えて、最大冷房時（又は最大暖房時）の風量上昇を行う。
　なお、制御装置４０は、車両の制御を行う各種ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に車載ネットワークを介して接続された一つのＥＣＵとして構成することができる。制御装置４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力Ｉ／Ｆ（Interface）、車内通信Ｉ／Ｆ（Interface）などを備え、各ハードウェアは、バスを介して相互に接続されている。
　このような車両用空調装置１の空調ケース１０に配備される第１熱交換器１１と第２熱交換器１２は、空気の流れ方向に沿ったコア厚さ（空気が通過する部分の厚さ）と熱交換フィンのフィンピッチを適宜設定することで、送風性能等を向上させることができる。
　具体的には、先ず、図５において、第１熱交換器１１のコア厚さＴ１と第２熱交換器１２のコア厚さＴ２は等しい（Ｔ１＝Ｔ２）ことが好ましく、第１熱交換器１１のフィンピッチＰ１と第２熱交換器１２のフィンピッチＰ２は等しい（Ｐ１＝Ｐ２）ことが好ましい（ここでのフィンピッチは、コルゲートフィンの山―山間距離を指す。）。コア厚さやフィンピッチの等しい第１熱交換器１１と第２熱交換器１２で、チューブや熱交換フィンの仕様を共通化することでコストダウンが可能になる。
　第１熱交換器１１のコア厚さＴ１と第２熱交換器１２のコア厚さＴ２は、いずれも３０ｍｍ以下であることが好ましい。従来技術の車両用空調装置におけるエバポレータのコア厚さは４０ｍｍ程度であり、ヒータコアのコア厚さは、２５～３０ｍｍ程度であるから、第１熱交換器１１のコア厚さＴ１と第２熱交換器１２のコア厚さＴ２をいずれも３０ｍｍ以下にすることで、従来技術に対して２つの熱交換器のコア厚さ合計を小さくすることができる。これにより、従来技術のエバポレータとヒータコアの両方を空気が通過する暖房運転時の比較で、通気抵抗を従来よりも小さくすることができる。
　また、第１熱交換器１１のフィンピッチＰ１と第２熱交換器１２のフィンピッチＰ２は、２．４～３ｍｍであることが好ましい。従来技術におけるエバポレータのフィンピッチは２．４～３ｍｍ程度であり、ヒータコアのフィンピッチは１．５～２ｍｍ程度であるが、本発明の実施形態では、最大冷房時に、第２熱交換器１２が冷却器として使われるので、凝縮水の排水性や水飛び回避の観点からフィンピッチは従来技術のエバポレータと同等にしておくことが好ましい。
　このような車両用空調装置１によると、熱源となるヒートポンプ２０の吸熱と放熱で熱媒体を冷却又は加熱し、この熱媒体を各所に循環させて空調や各所の温調を行う熱マネジメントシステムにおいて、空調ケース１０内の複数の熱交換器に連続して空気が流れることで最大冷房又は最大暖房を行うに際して、送風機の送風能力を高めることなく、所望の風量が確保できるようになる。これによって、送風機駆動電力の増加や送風ノイズの増加を招くことなく、最大冷房時又は最大暖房時に所望の送風量で快適性の高い空調を行うことができる。
　以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
１：車両用空調装置，
１０：空調ケース，１０Ａ：主送風流路，１０Ｂ：バイパス送風流路，
１１：第１熱交換器，１２：第２熱交換器，１３：風量調整ダンパ，
１４：仕切り部，
２０：ヒートポンプ，
２１：圧縮機，２２：放熱器，２３：減圧部，２４：吸熱器，
３０：熱媒体回路，３１，３２：循環ポンプ，
Ｖ１０～Ｖ１６，Ｖ２０～Ｖ２６：流路切り替え弁，
３３：外部熱交換器，４０：制御装置，
Ｆ：熱交換フィン，Ｐ１，Ｐ２：フィンピッチ，Ｔ１，Ｔ２：コア厚さ

Claims (8)

  1. 　複数の熱交換器を配備した空調ケースを備えると共に、加熱または冷却された熱媒体を前記熱交換器に流して循環させる熱媒体回路を備え、前記空調ケース内に送風され前記熱交換器を通過する空気を加熱または冷却する車両用空調装置であって、
    　前記熱媒体回路は、前記空調ケース内で風上側に設けられる第１熱交換器と風下側に設けられる第２熱交換器に直列又は並列で熱媒体を流し、
    　前記空調ケースは、前記第１熱交換器と前記第２熱交換器に連続して空気が流れる主送風流路と、前記第１熱交換器を通過した空気が前記第２熱交換器をバイパスして流れるバイパス送風流路を備え、
    　前記バイパス送風流路には、当該バイパス送風流路の送風量を調整する風量調整ダンパが設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
  2. 　前記風量調整ダンパは、前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器に低温の熱媒体を流す最大冷房時、又は前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器に高温の熱媒体を流す最大暖房時において、前記バイパス送風流路に空気を流すことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
  3. 　前記風量調整ダンパを制御する制御装置を備え、
    　前記制御装置は、
    　最大冷房時において、
    　送風温度をより低くする低温モードでは、前記風量調整ダンパの開度を全閉又は低下させ、送風量を増大させる風量増大モードでは、前記風量調整ダンパの開度を全開又は増大させることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用空調装置。
  4. 　前記制御装置は、
    　最大暖房時において、
    　送風温度をより高くする高温モードでは、前記風量調整ダンパの開度を全閉又は低下させ、送風量を増大させる風量増大モードでは、前記風量調整ダンパの開度を全開又は増大させることを特徴とする請求項３記載の車両用空調装置。
  5. 　前記第１熱交換器と前記第２熱交換器は、空気の流れ方向に沿ったコア厚さが等しいことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の車両用空調装置。
  6. 　前記第１熱交換器と前記第２熱交換器の空気の流れ方向に沿ったコア厚さが３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の車両用空調装置。
  7. 　前記第１熱交換器と前記第２熱交換器は、熱交換フィンのフィンピッチが等しいことを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の車両用空調装置。
  8. 　前記第１熱交換器と前記第２熱交換器は、熱交換フィンの山－山間距離であるフィンピッチが２．４～３ｍｍであることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の車両用空調装置。
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