JPH0640236A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 窓ガラスに曇りを発生させることなく、暖房
運転に用いられるエネルギーを小さくすることのできる
車両用空気調和装置の提供。 【構成】 車内へ空気を送るダクト２は、上流の冷却手
段１８を迂回させる冷却バイパス通路２０と、下流の加
熱手段１９を迂回させる加熱バイパス通路２１とが設け
られ、冷却手段１８のみを通過する第１流路２２、冷却
手段１８と加熱手段１９を通過する第２流路２３、加熱
手段１９のみを流れる第３流路２４が形成可能に設けら
れている。また、第１流路２２は、外気を導入可能に設
けられ、第３流路２４は内気のみが導入されるように設
けられている。そして、暖房運転を行う時は、乗員の足
元に第３流路２４を通過して加熱手段１９で再加熱され
た空気を吹出して暖房負荷を抑え、窓ガラスへは冷却手
段１８を通過した外気と内気とを混合した空気を吹き出
して窓の曇りを抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内を暖房可能な車両
用空気調和装置に関するもので、特に暖房の熱量の発生
に動力が必要な電気自動車用エアコン、またはエンジン
冷却水を利用した温水ヒータのうち、エンジンの熱効率
が高く温水の温度が低いディーゼル車用エアコンに用い
て好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気調和装置では、暖房時に窓ガ
ラスの曇りを防止するために、室外空気（外気）をダク
ト内に吸引して加熱し、足元吹出口およびデフロスタ吹
出口へ吹き出すのが一般的である。この技術では、温度
の低い外気を加熱して室内へ吹き出すことによって室内
暖房を行うため、大きな暖房能力が必要となる。そこ
で、特開昭６０−８１０５号公報に開示されるように、
暖房時に、足元吹出口から内気を加熱して吹き出し、デ
フロスタ吹出口から外気を加熱して吹き出すことによっ
て、小さな暖房能力で室内の暖房を行う技術が知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記に示される技術で
は、外気を導入して室内へ吹き出す空気通路も、内気を
導入して室内へ吹き出す空気通路も、ともに空気の冷却
手段を通過した後に空気の加熱手段を通過する構造であ
った。このため、除湿暖房を行う際、足元へ吹き出され
る空気に対しても、冷媒蒸発器を通過して冷却された空
気を再び加熱する必要がある。この結果、上記公報記載
の従来技術でも、暖房運転にかかるエネルギーを充分小
さくすることができていなかった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、窓ガラスに曇りを発生させること
なく、暖房運転にかかるエネルギーを小さくすることの
できる車両用空気調和装置の提供にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用空気調和
装置は、次の技術的手段を採用した。車両用空気調和装
置は、車室に向かって空気を送るためのダクトと、この
ダクトにおいて車室に向かう空気流を生じさせる送風機
と、前記ダクトに配置され、通過する空気を冷却する冷
却手段と、前記ダクトに配置され、通過する空気を加熱
する加熱手段とを備える。そして、前記ダクトは、室外
空気を導入可能に設けられて前記冷却手段のみを通過す
る第１流路、前記冷却手段と前記加熱手段の両方を通過
する第２流路、および室内空気を導入して前記加熱手段
のみを通過する第３流路が形成可能に設けられた。

【０００６】

【発明の作用】除湿暖房運転時は、冷却手段および加熱
手段を作動させるとともに、ダクト内に、第１流路と第
３流路、第２流路と第３流路、あるいは第１流路と第２
流路と第３流路を同時に形成する。そして、ダクト内に
第１流路あるいは第２流路を通過した空気を窓ガラスへ
吹きつけ、第３流路を通過した空気を乗員の足元に吹き
出す吹出モードを選択する。すると、窓ガラスには、冷
却手段を通過して湿度の低い空気が吹きつけられ、窓ガ
ラスの曇りの発生を防止することができる。一方、車両
乗員の足元には、室内の温かい空気を吸引し、冷却手段
で冷却されることなく、加熱手段で加熱された空気が吹
き出す。このように、第３流路では、室内の温かい空気
を加熱しているため、少ない暖房能力で乗員の足元へ加
熱された空気を吹き出すことができる。なお、除湿をし
ない暖房運転の場合は、冷却手段の作動を停止し、加熱
手段を作動させる。そして、第１流路あるいは第２流路
を流れた外気を窓ガラスへ吹き出し、第３流路によって
加熱手段のみを通過した内気を乗員の足元へ吹き出させ
る。すると、湿度の比較的低い外気が窓に吹きつけられ
ることにより、除湿を行わない暖房運転であっても、窓
ガラスの曇りの発生を低減することができる。

【０００７】

【発明の効果】本発明の車両用空気調和装置は、上記の
作用で示したように、暖房運転時、湿度の低い空気を窓
ガラスへ吹きつけ、乗員の足元へは内気を冷却すること
なく、加熱のみを行って吹き出すため、窓ガラスの曇り
の発生を防ぎ、かつ小さい暖房能力で室内を暖房するこ
とができる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の車両用空気調和装置を、図に
示す一実施例に基づき説明する。 〔実施例の構成〕図１ないし図４は本発明の第１実施例
を示すもので、図１は空気調和装置のダクトの概略構成
図である。本実施例の空気調和装置１は、例えば電気自
動車に搭載されるもので、室内へ向けて空気を送る空気
通路をなすダクト２を備える。このダクト２の一端に
は、ダクト２内において室内へ向かう空気流を生じさせ
る２つの電動モータ駆動の第１送風機３、第２送風機４
が接続されている。第１送風機３には、吸入吸気を内気
と外気とで切り替える内外気切替手段５を備える。この
内外気切替手段５は、内気を導入する内気導入口６と、
外気を導入する外気導入口７とを備える。そして、内外
気切替手段５は、内外気切替ダンパ８を備え、この内外
気切替ダンパ８により、第１送風機３が吸引する空気を
内気と外気とで切り替えることができる。また、第２送
風機４は、常に内気のみを吸引するもので、内気を導入
する内気導入口９を備える。

【０００９】ダクト２の他端には、ダクト２内を通過し
た空気を室内の各部へ向けて吹き出す吹出口が形成され
ている。この吹出口は、室内前部の中央より、乗員の上
半身へ向けて主に冷風を吹き出すセンタフェイス吹出口
１０と、室内前部の両脇より、乗員の上半身あるいはサ
イドの窓ガラスへ向けて主に冷風を吹き出すサイドフェ
イス吹出口１１と、フロントの窓ガラスへ向けて主に温
風を吹き出すデフロスタ吹出口１２と、乗員の足元へ向
けて主に温風を吹き出すフット吹出口１３とからなる。
そして、ダクト２内には、サイドフェイス吹出口１１を
除く他の吹出口へ通じる空気通路に、各吹出口への空気
流を制御するセンタフェイスダンパ１４、デフロスタダ
ンパ１６、およびフットダンパ１７が設けられている。

【００１０】ダクト２内の上流には、ダクト２内を流れ
る空気を冷却する冷却手段１８が配置されるとともに、
その下流にダクト２内を流れる空気を加熱する加熱手段
１９が配置されている。ダクト２内には、冷却手段１８
を迂回する冷却バイパス通路２０を備えるとともに、加
熱手段１９を迂回する加熱バイパス通路２１を備える。
これによって、ダクト２内には、冷却手段１８のみを通
過する第１流路２２と、冷却手段１８と加熱手段１９の
両方を通過する第２流路２３と、加熱手段１９のみを通
過する第３流路２４が形成可能となる。なお、加熱バイ
パス通路２１には、加熱バイパス通路２１の開閉を行う
クールダンパ２５が設けられており、このクールダンパ
２５により加熱バイパス通路２１を閉じることにより、
冷却手段１８を通過した空気は全て加熱手段１９を通過
する。

【００１１】また、ダクト２内の冷却手段１８の上流に
は、第１送風機３の吹き出す空気と、第２送風機４の吹
き出す空気とを分けて冷却手段１８を通過させるための
第１仕切壁２６が設けられている。また、冷却手段１８
の下流には、冷却手段１８を通過した空気と、冷却手段
１８を通過せずに加熱手段１９のみを通過する空気とを
分ける第２仕切壁２７が設けられている。なお、加熱手
段１９は、第２仕切壁２７を貫通した状態でダクト２内
に配置される。また、第２仕切壁２７の下流には、デフ
ロスタモード時に、加熱手段１９のみを通過した空気を
デフロスタ吹出口１２へ導くためのデフモード開口２８
が設けられている。このデフモード開口２８には、この
デフモード開口２８の開閉を行うデフモードダンパ２９
が設けられ、後述する操作パネル３０の吹出モード切替
スイッチ３１によってデフロスタモードが選択された際
に、デフモード開口２８を開くように設けられている。

【００１２】本実施例の冷却手段１８は、冷凍サイクル
３２の冷媒蒸発器で、本実施例の加熱手段１９は、冷凍
サイクル３２の冷媒凝縮器である。本実施例に採用され
る冷凍サイクル３２の一例を、図２の冷媒回路図に示
す。本実施例の冷凍サイクル３２は、アキュムレータサ
イクルで、冷媒蒸発器（冷却手段１８）、冷媒凝縮器
（加熱手段１９）の他に、室外熱交換器３３、冷媒圧縮
機３４、減圧装置３５、アキュムレータ３６、および冷
媒の流れ方向を切り替える流路切替手段３７を備える。
室外熱交換器３３は、ダクト２の外部で、外気と冷媒と
の熱交換を行うもので、室外ファン３８および外気シャ
ッタ３９を備える。冷媒圧縮機３４は、冷媒の吸入、圧
縮、吐出を行うもので、電動モータ４０により駆動され
る。この冷媒圧縮機３４は、電動モータ４０と一体的に
密封ケース４１内に配置される。冷媒圧縮機３４を駆動
する電動モータ４０は、インバータ４２による制御によ
って回転速度が可変するもので、電動モータ４０の回転
速度の変化によって、冷媒圧縮機３４の冷媒吐出容量が
変化する。なお、本実施例の車両用空気調和装置１は、
冷媒圧縮機３４の回転速度の変化による容量変化によ
り、吹出温度の制御を行うものである。減圧装置３５
は、冷媒蒸発器（冷却手段１８）へ流入する冷媒を減圧
膨張する膨張弁で、例えば、除湿運転時に冷媒凝縮器
（加熱手段１９）のスーパークール量を調節するように
設けられる。冷媒の流路切替手段３７は、冷房運転、暖
房運転、および除湿運転で冷媒の流れ方向を切り替え
る。具体的には、冷媒圧縮機３４の吐出方向を室外熱交
換器３３か、冷媒凝縮器（加熱手段１９）かに切り替え
る四方弁４３、暖房運転時に冷媒蒸発器（冷却手段１
８）をバイパスさせる電磁開閉弁４４、冷房運転時に冷
媒凝縮器（加熱手段１９）をバイパスさせる電磁三方弁
４５、および冷媒の流れ方向を規制する逆止弁４６から
なる。

【００１３】そして、流路切替手段３７は、冷房運転
時、暖房運転時および除湿運転時に応じて、次のように
冷媒の流れを切り替える。冷房運転時は、冷媒圧縮機３
４の吐出した冷媒を、四方弁４３→室外熱交換器３３→
冷媒凝縮器（加熱手段１９）をバイパス→減圧装置３５
→冷媒蒸発器（冷却手段１８）→四方弁４３→アキュム
レータ３６→冷媒圧縮機３４の順に流す（図中矢印Ｃ参
照）。暖房運転時は、冷媒圧縮機３４の吐出した冷媒
を、四方弁４３→冷媒凝縮器（加熱手段１９）→減圧装
置３５→冷媒蒸発器（冷却手段１８）をバイパス→室外
熱交換器３３（室外ファン３８ON、シャッタ３９開）→
四方弁４３→アキュムレータ３６→冷媒圧縮機３４の順
に流す（図中矢印Ｈ参照）。除湿運転時は、冷媒圧縮機
３４の吐出した冷媒を、四方弁４３→冷媒凝縮器（加熱
手段１９）→減圧装置３５→冷媒蒸発器（冷却手段１
８）→室外熱交換器３３（室外ファン３８OFF 、シャッ
タ３９閉）→四方弁４３→アキュムレータ３６→冷媒圧
縮機３４の順に流す（図中矢印Ｄ参照）。

【００１４】上述の第１送風機３、第２送風機４、電動
モータ４０のインバータ４２、室外ファン３８、四方弁
４３、電磁開閉弁４４、電磁三方弁４５、各ダンパやシ
ャッタ３９を駆動するアクチュエータ（図示しない）な
どの電気部品は、制御装置４７によって通電制御され
る。制御装置４７は、乗員によって操作される操作パネ
ル３０（図３参照）の操作信号等に従って、各電気部品
の通電制御を行うもので、操作パネル３０は室内の操作
性の良い位置に設置される。操作パネル３０は、各吹出
モードの設定を行う吹出モード切替スイッチ３１、ダク
ト２より室内へ吹き出される風量を設定する風量設定ス
イッチ４８、冷凍サイクル３２の起動、停止を指示する
冷暖房スイッチ４９、除湿指示を与える除湿スイッチ５
０、車室内への吹出温度を調節する温度調節レバー５１
を備える。なお、吹出モード切替スイッチ３１は、乗員
の上半身へ向けてダクト２内の空気を吐出させるフェイ
スモードスイッチ５２、乗員の上半身へ比較的冷たい空
気、乗員の足元へ比較的温かい空気を吐出させるバイレ
ベルモードスイッチ５３、主に乗員の足元へ比較的温か
い空気を吐出させるフットモードスイッチ５４、主にフ
ロント窓ガラスへ比較的温かい空気を吐出させるデフモ
ードスイッチ５５からなる。また、冷暖房スイッチ４９
は、冷凍サイクル３２の冷媒圧縮機３４のオン、オフを
行うもので、この冷暖房スイッチ４９とフェイスモード
スイッチ５２の両方が同時に操作されると冷凍サイクル
３２は冷房運転を行い、またバイレベルモードスイッチ
５３、フットモードスイッチ５４およびデフモードスイ
ッチ５５のいずれか１つと冷暖房スイッチ４９の両者が
同時に操作されると冷凍サイクル３２が暖房運転を行う
ように設けられている。さらに、内外気切替手段５の内
外気切替ダンパ８は、フェイスモードスイッチ５２が選
択されると内気を選択し、他のバイレベルモードスイッ
チ５３、フットモードスイッチ５４およびデフモードス
イッチ５５が選択されると外気を選択する。なお、本実
施例では、吹出モードに応じて内外気が切り替わるよう
に設けたが、手動操作によって内外気を切り替えるよう
に設けても良い。また、温度調節レバー５１は、設定位
置に応じて冷媒圧縮機３４の回転速度が設定されるもの
で、例えば冷房運転時に温度調節レバー５１をクール側
へ移動させるに従い、冷媒圧縮機３４の回転が速くな
り、逆に暖房運転時、除湿運転時にホット側へ移動させ
るに従い冷媒圧縮機３４の回転が速くなる。

【００１５】〔実施例の作動〕次に、上記実施例の作動
を説明する。 （フェイスモードの冷房運転、図４（ａ）参照）乗員に
より操作パネル３０のフェイスモードスイッチ５２によ
ってフェイスモードが選択され、冷暖房スイッチ４９が
ONされ、風量設定スイッチ４８がONされ、さらに温度調
節レバー５１がクール側に設定されると、冷凍サイクル
３２は冷房運転を行うとともに、内外気切替ダンパ８は
自動的に内気を選択して第１送風機３が内気を吸引する
とともに、第２送風機４も内気を吸引する。第１送風機
３の吸引した内気は全て冷却手段１８を通り冷却され
る。第２送風機４の吸引した内気も、フット吹出口１３
およびデフモード開口２８が閉じられているため、全て
冷却手段１８を通り冷却される。さらにこのモードで
は、クールダンパ２５が開き、センタフェイスダンパ１
４およびサイドフェイス吹出口１１が開いているため、
第１流路２２と、第２流路２３とが選択される。しかる
に、加熱手段１９は停止している。このため、加熱バイ
パスあるいは停止した加熱手段１９を通過した冷たい空
気は、センタフェイス吹出口１０およびサイドフェイス
吹出口１１より、乗員の上半身へ吹き出される。なお、
温度調節レバー５１の設定位置を変化させることによ
り、冷媒圧縮機３４の回転速度が変化して、吹出温度が
図４（ｂ）の範囲Ａ1 に示すように約３〜１５℃の範囲
で変化する。

【００１６】（フェイスモードの除湿運転、図４（ｃ）
参照）上述の操作モードで、除湿スイッチ５０がONされ
ると、冷凍サイクル３２は除湿運転を行うとともに、内
外気切替ダンパ８は自動的に外気を選択して第１送風機
３が外気を吸引するとともに、第２送風機４は内気を吸
引する。第１送風機３の吸引した外気は全て冷却手段１
８を通り、冷却、除湿される。第２送風機４の吸引した
内気も、フット吹出口１３およびデフモード開口２８が
閉じられているため、全て冷却手段１８を通り、冷却、
除湿される。さらにこのモードでは、クールダンパ２５
が閉じられ、センタフェイスダンパ１４とサイドフェイ
ス吹出口１１が開かれているため、第２流路２３のみが
選択される。そして、加熱手段１９は作動しているた
め、冷却手段１８を通過した冷たい空気は、加熱手段１
９を通って再加熱され、センタフェイス吹出口１０およ
びサイドフェイス吹出口１１より、乗員の上半身へ吹き
出される。なお、温度調節レバー５１の設定位置を変化
させることにより、冷媒圧縮機３４の回転速度が変化し
て、吹出温度が図４（ｂ）の範囲Ａ2 に示すように約１
０〜３０℃の範囲で変化する。

【００１７】（バイレベルモードの除湿運転、図４
（ｄ）参照）バイレベルモードが選択されるとともに、
除湿スイッチ５０がONされると、冷凍サイクル３２は除
湿運転を行うとともに、内外気切替ダンパ８は自動的に
外気を選択して第１送風機３が外気を吸引するととも
に、第２送風機４が内気を吸引する。第１送風機３の吸
引した外気は全て冷却手段１８を通り冷却、除湿され
る。第２送風機４の吸引した内気は、一部冷却手段１８
を通って冷却、除湿され、他の内気は加熱手段１９を通
って加熱される。このモードでは、クールダンパ２５が
閉じられ、センタフェイスダンパ１４、サイドフェイス
吹出口１１、フットダンパ１７が開かれているため、第
２流路２３と第３流路２４とが選択される。つまり、冷
却手段１８と通過した空気（外気と内気）は、全て加熱
手段１９を通って再加熱され、センタフェイス吹出口１
０およびサイドフェイス吹出口１１より、乗員の上半身
へ吹き出される。また、加熱手段１９のみを通過した内
気は、フット吹出口１３より乗員の足元へ吹き出され
る。そして、温度調節レバー５１の設定位置を変化させ
ることにより、冷媒圧縮機３４の回転速度が変化して、
センタフェイス吹出口１０およびサイドフェイス吹出口
１１の吹出温度が図４（ｅ）の範囲Ｂ1 に示すように約
１５〜３０℃の範囲で変化し、フット吹出口１３の吹出
温度が範囲Ｂ2 に示すように約３０〜４５℃の範囲で変
化する。本実施例においては、加熱手段１９の上層と下
層の分割比をほぼ１：２としており、また、下層の内気
吸い込み温度と上層の冷媒蒸発器（冷却手段１８）直後
の温度との差が約２０°あることから、クールダンパ２
５の閉時に上下温度差を１５°程度とることができる。
なお、本実施例では、バイレベルモード時に、クールダ
ンパ２５を閉じた例を示したが、クールダンパ２５を開
いたり、開度を調節して、足元への吹出温度と、上半身
への吹出温度の差を大きく設けても良い。

【００１８】（バイレベルモードの暖房運転）バイレベ
ルモードが選択され、除湿スイッチ５０がOFF された状
態では、上記のバイレベルモードの除湿運転の状態にお
いて、冷凍サイクル３２が暖房運転を行い、冷却手段１
８の作動のみが停止する。この結果、センタフェイス吹
出口１０およびサイドフェイス吹出口１１より、乗員の
上半身へ吹き出される空気（外気と内気）は、加熱手段
１９を通った温かい空気となる。また、足元へ吹き出さ
れる内気は、上記のバイレベルモードの除湿運転と同じ
である。

【００１９】（フットモードの除湿運転、図４（ｆ）参
照）フットモードが選択されるとともに、除湿スイッチ
５０がONされると、冷凍サイクル３２は除湿運転を行う
とともに、内外気切替ダンパ８は自動的に外気を選択し
て第１送風機３が外気を吸引するとともに、第２送風機
４も内気を吸引する。第１送風機３の吸引した外気は全
て冷却手段１８を通り冷却、除湿される。第２送風機４
の吸引した内気は、一部冷却手段１８を通って冷却、除
湿され、他の内気は加熱手段１９を通って加熱される。
このモードでは、クールダンパ２５が閉じられ、サイド
フェイス吹出口１１、デフロスタダンパ１６およびフッ
トダンパ１７が開かれているため、第２流路２３と第３
流とが選択される。つまり、冷却手段１８を通過した空
気（外気と内気）は、全て加熱手段１９を通って再加熱
され、サイドフェイス吹出口１１およびデフロスタ吹出
口１２より、車両の窓ガラス、あるいは一部乗員の上半
身へ向けて吹き出される。また、加熱手段１９のみを通
過した内気は、フット吹出口１３より乗員の足元へ吹き
出される。そして、温度調節レバー５１の設定位置を変
化させることにより、冷媒圧縮機３４の回転速度が変化
して、サイドフェイス吹出口１１およびデフロスタ吹出
口１２の吹出温度が図４（ｇ）の範囲Ｃ1 、Ｃ2 に示す
ように約２５〜４５℃の範囲で変化し、足元吹出口の吹
出温度が範囲Ｃ3 に示すように約３０〜５０℃の範囲で
変化する。

【００２０】（フットモードの暖房運転）フットモード
が選択され、除湿スイッチ５０がOFF された状態では、
上記のフットモードの除湿運転の状態において、冷凍サ
イクル３２が暖房運転を行い、冷却手段１８の作動のみ
が停止する。この結果、サイドフェイス吹出口１１およ
びデフロスタ吹出口１２より、窓ガラスおよび乗員の上
半身へ吹き出される空気（外気と内気）は、加熱手段１
９を通った温かい空気となる。この場合、サイドフェイ
ス吹出口１１とデフロスタ吹出口１２から吹き出される
風は、フット吹出口１３に対して外気リッチとなってい
るため、窓ガラスの曇りの可能性は極めて低い。また、
足元へ吹き出される内気は、上記のフットモードの除湿
運転と同じである。

【００２１】（デフモードの除湿運転、図４（ｈ）参
照）デフモードが選択されるとともに、除湿スイッチ５
０がONされると、冷凍サイクル３２は除湿運転を行うと
ともに、内外気切替ダンパ８は自動的に外気を選択して
第１送風機３が外気を吸引するとともに、第２送風機４
も内気を吸引する。第１送風機３の吸引した外気は全て
冷却手段１８を通り冷却、除湿される。第２送風機４の
吸引した内気は、一部冷却手段１８を通って冷却、除湿
され、他の内気は加熱手段１９を通って加熱される。こ
のモードでは、クールダンパ２５が閉じられ、サイドフ
ェイスダンパ１５、デフロスタダンパ１６およびデフモ
ードダンパ２９が開かれているため、第２流路２３と第
３流路２４とが選択される。つまり、冷却手段１８を通
過した空気（外気と内気）は、全て加熱手段１９を通っ
て再加熱され、サイドフェイス吹出口１１およびデフロ
スタ吹出口１２より、車両の窓ガラス、あるいは一部乗
員の上半身へ向けて吹き出される。また、加熱手段１９
のみを通過した内気は、フットダンパ１７が閉じられ、
デフモードダンパ２９が開かれているため、デフモード
開口２８を通ってサイドフェイス吹出口１１およびデフ
ロスタ吹出口１２より、車両の窓ガラス、あるいは一部
乗員の上半身へ向けて吹き出される。そして、温度調節
レバー５１の設定位置を変化させることにより、冷媒圧
縮機３４の回転速度が変化して、サイドフェイス吹出口
１１およびデフロスタ吹出口１２の吹出温度が図４
（ｉ）の範囲Ｄ1 、Ｄ2 に示すように約３０〜５０℃の
範囲で変化する。

【００２２】（デフモードの暖房運転）デフモードが選
択され、除湿スイッチ５０がOFF された状態では、上記
のデフモードの除湿運転の状態において、冷凍サイクル
３２が暖房運転を行い、冷却手段１８の作動のみが停止
する。この結果、サイドフェイス吹出口１１およびデフ
ロスタ吹出口１２より、窓ガラスおよび乗員の上半身へ
吹き出される空気（外気と内気）は、加熱手段１９を通
った温かい空気となる。また、足元へ吹き出される内気
は、上記のデフモードの除湿運転と同じである。

【００２３】次に、上記フットモードの暖房運転におけ
る窓ガラスの曇り防止について、全部を外気を加熱した
比較技術や、外気と内気とを混合して加熱した比較技術
と比較して、図５ないし図７を用いて説明する。まず、
フットモードにおける外気１００％による暖房運転と、
外気と内気とを混合した暖房運転とによる試験結果を次
に示す。なお、外気温度は０℃、外気湿度は９０〜９５
％、５人乗車、冷凍サイクル３２の冷媒蒸発器（冷却手
段１８）をバイパスして冷媒凝縮器（加熱手段１９）に
よって室内平均を２５℃とする暖房運転である。外気１
００％の状態で、空気調和装置の吹出風量が１６０ｍ³
／ｈ（フット吹出口から４８℃で１００ｍ³ ／ｈ、サイ
ドフェイス吹出口から３８℃で４０ｍ³／ｈ、デフロス
タ吹出口から４０℃で２０ｍ³ ／ｈ）の時、図５に示す
ように、窓ガラス（フロントガラス５６、フロントのサ
イドガラス５７、リヤのサイドガラス５８、リヤガラス
５９）に曇りは発生しない。なお、図中の％は、各窓ガ
ラス近傍の相対湿度である。しかるに、低い温度の外気
を上昇させる必要があるため、外気１００％による暖房
では、暖房負荷が大きい不具合を備えていた。外気と内
気とを混合し、空気調和装置１の吹出風量が１６０ｍ³
／ｈ（フット吹出口から４８℃で１００ｍ³ ／ｈ、サイ
ドフェイス吹出口から２７℃で４０ｍ ³ ／ｈ、デフロス
タ吹出口から３６℃で２０ｍ³ ／ｈ）の時、内気の割合
を９０ｍ³ ／ｈにすると、室内湿度が大幅に高くなり、
図６に示すように、フロントガラス５６のほぼ全面と、
リヤのサイドガラス５８の一部に曇りが発生してしま
う。このように、外気と内気の両方を混合してダクト２
に導入して暖房運転を行うと、暖房負荷を外気１００％
に比較して６０％以下へ低減できるが、窓ガラスに曇り
が発生する不具合を有していた。次に、外気を窓ガラス
および乗員の上半身へ吹き出し、内気を足元へ吹き出
し、空気調和装置１の吹出風量が１９０ｍ³ ／ｈ（フッ
ト吹出口から内気５１℃で１２０ｍ³ ／ｈ、サイドフェ
イス吹出口から外気３１℃で４５ｍ³ ／ｈ、デフロスタ
吹出口から外気３４℃で２５ｍ³ ／ｈ）の時、フロント
ガラス５６近傍の湿度は、図７に示すように、１００％
外気と変わらないレベルまで改善できる。この結果、リ
ヤのサイドガラス５８の後部に僅か曇りが発生するのみ
で、他の窓ガラスの曇りの発生を抑えることができる。
なお、冷媒蒸発器（冷却手段１８）を働かせる除湿運転
でないときでも、曇りの発生は最小限に抑えられ、万一
曇りが発生した場合、あるいは使用者のフィーリングに
より湿気を取りたい時に、除湿運転にすれば、上半身の
みを除湿でき、効率的な暖房ができる。

【００２４】〔実施例の効果〕本実施例では、フットモ
ードにおける暖房運転時、湿度の低い外気が内気の混合
して窓ガラスへ吹きつけられるため、窓ガラスの曇りの
発生を抑えることができる。また、フットモード時に除
湿運転を行うことにより、足元の吹出温度にほとんど影
響を与えることなく、窓ガラスへ吹き出される湿度が更
に低下するため、窓ガラスの曇りの発生をさらに抑える
ことができる。一方、足元へ吹き出される温風は、温か
い内気を吸引して加熱するため、暖房負荷を外気１００
％に比較して６０％以下に低減することができる。この
結果、本実施例の空気調和装置１は、余剰熱をほとんど
発生しない電気自動車に適している。また、冷房運転時
においても、室内の冷却された内気を一部、あるいは全
部吸引して冷却するため、冷房負荷も外気１００％に比
較して低減することができる。

【００２５】〔第２実施例〕図８は第２実施例を示す空
気調和装置１のダクト２の概略構成図である。本実施例
の空気調和装置１は、第１送風機３と第２送風機４のモ
ータ６０を共通化したものである。

【００２６】〔第３実施例〕図９は第３実施例を示す空
気調和装置１のダクト２の概略構成図である。本実施例
の空気調和装置１は、第１送風機３と第２送風機４のモ
ータ６０とファン６１とを共通化したものである。

【００２７】〔第４実施例〕図１０ないし図１２は第４
実施例を示すもので、図１０は冷却手段１８である冷媒
蒸発器のドレン水を受けるドレンパン７１の断面図であ
る。上記第１〜３実施例に示したように、冷却手段１８
が加熱手段１９の上流に位置するとともに、冷却手段１
８の下端が加熱手段１９の下端よりも上方に位置し、さ
らに冷却手段１８と加熱手段１９との距離が接近した構
造のものでは、冷却手段１８で凝縮されたドレン水が、
冷却手段１８の下端より下方のダクト２の排水パン７０
に落下する際、あるいは冷却手段１８（冷媒蒸発器のチ
ューブ）を伝わって下方に流れる際に、ダクト２内を流
れる空気の流れで飛散し、加熱手段１９にかかる可能性
がある。加熱手段１９にドレン水がかかると、そのドレ
ン水が蒸発して車室内に吹き出され、窓ガラスを曇らせ
る可能性がある。

【００２８】そこで、本実施例では、冷却手段１８を伝
わって冷却手段１８の下端に集まったドレン水を受ける
とともに、冷却手段１８を伝わる際に空気の流れで飛散
したドレン水が加熱手段１９にかかるのを防ぐドレンパ
ン７１が冷却手段１８の下に配置されている。ドレンパ
ン７１の具体的な構造は、図１１に示すように、冷却手
段１８の直下に配置された矩形の皿状に設けられたもの
で、冷却手段１８の上流端部（空気の流れに対する上
流）から加熱手段１９の上流端部（空気の流れに対する
上流）まで配置される。ドレンパン７１の略中央部に
は、ドレン水を下方に排出するドレン孔７２が設けら
れ、ドレンパン７１はドレン孔７２に向かって傾斜して
設けられている。またドレンパン７１は、加熱手段１９
の上流側の第２仕壁２７（第１実施例参照）の役割も果
たすものである。ドレン孔７２の下部には、ドレン水を
ダクト２の排水パン７０に導くドレン排水管７３がドレ
ンパン７１と一体に設けられている。ダクト２に設けら
れた排水パン７０は、外気導入口７（第１実施例参照）
よりダクト２内に進入した雨水や洗車水を受け止め、排
水するために設けられたもので、排水パン７０の下部に
は、排水パン７０で受け止めた水を車外へ排出する排水
通路７４が設けられている。この排水パン７０は、ダク
ト２内で急激に下方へ窪んだ形状をなし、排水パン７０
内の風速を大変小さくしている。そして、ドレン排水管
７３の下端は、排水パン７０の風速のほとんどゼロの部
分に開口するように設けられ、ドレン排水管７３より排
水パン７０にドレン水が落下する際に、落下するドレン
水が加熱手段１９に飛散しないように設けられている。

【００２９】次に、ドレンパン７１の組付構造を説明す
る。本実施例の冷却手段１８を収納するダクト２は、上
ケース（図示しない）と下ケース７５とを接合した構造
のもので、下ケース７５の上端に設けられる上ケースと
の接合リブ（図示しない）に、ドレンパン７１の両側を
３本のタッピングスクリュウで固定した構造を採用して
いる（図１２参照）。

【００３０】第４実施例の作用を説明する。除湿運転が
行われると、冷却手段１８の作動によって、冷却手段１
８を通過する空気が冷却される。空気は冷却されると、
空気中の水蒸気の一部が滴下して、冷却手段１８にドレ
ン水として付着する。そして冷却手段１８に付着したド
レン水は、冷却手段１８を伝わって下方に流れる。ま
た、冷却手段１８に付着した一部のドレン水は、冷却手
段１８の下端に流れ落ちる前にダクト２内を流れる空気
流によって下流側（加熱手段１９側）に飛散する。冷却
手段１８を伝わって冷却手段１８の下端に流れたドレン
水は、冷却手段１８の下部に設けられたドレンパン７１
に受けられる。また、ダクト２内を流れる空気流によっ
て冷却手段１８の下端に流れ落ちる前に下流側に飛散し
たドレン水は、加熱手段１９まで設けられたドレンパン
７１に受け止められ、加熱手段１９にかからない。そし
て、ドレンパン７１に受け止められたドレン水は、ドレ
ン孔７２、ドレン排水管７３、排水パン７０、排水通路
７４を介して車外に排出される。一方、加熱手段１９
は、加熱手段１９を通過する空気を加熱し、室内に吹き
出す空気を再加熱する。そして、加熱手段１９には、ド
レン水がかからないため、ドレン水が加熱手段１９で再
蒸発するのが防がれ、冷却手段１８による除湿効果を損
なうことがない。

【００３１】第４実施例の効果を説明する。本実施例の
ドレンパン７１を採用することにより、冷却手段１８に
付着したドレン水が、ドレンパン７１に受けられ、ドレ
ン水が加熱手段１９にかかるのが防がれる。このため、
ドレン水が加熱手段１９によって再蒸発して、窓ガラス
が曇るのを防ぐことができる。

【００３２】〔第５実施例〕図１３は第５実施例を示す
もので、冷却手段１８のドレン水を受けるドレンパン７
１の断面図である。本実施例のドレンパン７１のドレン
排水管７３は、下ケース７５の排水パン７０に一体に設
けられた排水パイプ７６に差し込まれ、ドレンパン７１
の受けたドレン水を排水パイプ７６から直接ダクト２の
外部へ導くものである。これによって、ドレンパン７１
で受けたドレン水が、ダクト２内を流れる空気の影響を
受けることなく確実に外部に排出される。

【００３３】〔変形例〕本実施例では空気調和装置を電
気自動車に搭載した例を示したが、内燃機関、特にディ
ーゼルエンジンによって駆動される自動車に搭載しても
良い。加熱手段の一例として冷媒凝縮器を例に示した
が、温水式のヒータコア、電気ヒータ、燃焼ヒータなど
他の加熱手段を用いても良い。第２送風機の上流に内外
気切替手段を設けるなどして、車両乗員の足元に外気を
導入できるように設けても良い。冷却バイパス通路にバ
イパス空気量を調節するダンパを設けるなどして、第３
流路の空気量を調節するように設けても良い。同様に、
第１流路、あるいは第２流路の空気量を調節するように
設けても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】空気調和装置のダクトの概略構成図である（第
１実施例）。

【図２】冷凍サイクルの冷媒回路図である。

【図３】操作パネルの正面図である。

【図４】空気調和装置の作動説明図である。

【図５】外気１００％による暖房運転時の窓の曇り状態
の説明図である。

【図６】外気と内気を混合した暖房運転時の窓の曇り状
態の説明図である。

【図７】外気を窓ガラスへ吹き出し、内気を足元へ吹き
出す暖房運転時の窓の曇り状態の説明図である。

【図８】空気調和装置のダクトの概略構成図である（第
２実施例）。

【図９】空気調和装置のダクトの概略構成図である（第
３実施例）。

【図１０】ドレンパンの配置状態を説明する概略断面図
である（第４実施例）。

【図１１】ドレンパンの斜視図である。

【図１２】ドレンパンの組付状態を説明する概略斜視図
である。

【図１３】ドレンパンの配置状態を説明する概略断面図
である（第５実施例）。

【符号の説明】

１ 車両用空気調和装置 ２ ダクト ３ 第１送風機 ４ 第２送風機 １８ 冷却手段 １９ 加熱手段 ２１ 加熱バイパス通路 ２２ 第１流路 ２３ 第２流路 ２４ 第３流路 ２５ クールダンパ

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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室に向かって空気を送るためのダクト
   と、 このダクトにおいて車室に向かう空気流を生じさせる送
   風機と、 前記ダクトに配置され、通過する空気を冷却する冷却手
   段と、 前記ダクトに配置され、通過する空気を加熱する加熱手
   段と を備える車両用空気調和装置において、 前記ダクトは、 室外空気を導入可能に設けられて前記冷却手段のみを通
   過する第１流路、前記冷却手段と前記加熱手段の両方を
   通過する第２流路、および室内空気を導入して前記加熱
   手段のみを通過する第３流路が形成可能に設けられたこ
   とを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記ダクトは、前記第１流路を形成する
   べく、前記加熱手段を迂回させる加熱バイパス通路を備
   えるとともに、 この加熱バイパス通路には、この加熱バイパス通路の開
   閉が可能なクールダンパが設けられ、このクールダンパ
   によって前記加熱バイパス通路を閉じることにより、前
   記冷却手段を通過した空気が全て前記加熱手段を通過す
   る、請求項１の車両用空気調和装置。