JPH08310222A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車室内の温湿度とフロントガラスの表面温度
とを検知することによりエバポレータ３の前面に配置さ
れたダンパ６の角度を変化させ、該エバポレータ３を通
過する空気量を最適量に調節することにより、快適な除
湿と自動車用空調装置の動力低減を図ること。 【構成】 フロントガラスの表面温度が車室内の露点温
度よりも低いときは、ダンパ６を開き、ブロワ２により
吸い込まれた全空気はエバポレータ３を通過して除湿が
行なわれコンデンサ８に送られる。逆の場合は、ダンパ
６を閉じ、ブロワ２により吸い込まれた全空気はエバポ
レータ３を通過せずに、即ち、除湿を行なわずにコンデ
ンサ８に送られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置に係り、
特に自動車の空気調和において除湿暖房を行なう際に使
用して好適な自動車用空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ヒートポンプサイクルでの除湿暖
房においては、図８で示すようにブロワ２′から取り入
れた空気を全てエバポレータ３′を通すことにより冷却
除湿し、その後、冷凍機系の冷媒凝縮用として設けられ
たコンデンサを通過して暖められる空気量をエアミック
スダンパにて調整し、温度調節を行なっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法にて除湿を行なうと、必要以上に除湿を行なっ
てしまい、人体に不快感を与えると同時に、空気調和装
置全体からみてエバポレータにかかる負荷が大きくなっ
てしまい、動力の損失を惹起するという問題を有してい
た。

【０００４】そこで、本発明は、車室内の温湿度とガラ
スの表面温度とを検知することによりエバポレータの前
面に配置されたダンパの角度を変化させ、該エバポレー
タを通過する空気量を最適量に調節することにより、快
適な除湿とシステムの動力低減とを図ることができる自
動車用空気調和装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の自動車用空気調和装置は、上流側から下流
側へと風路を形成し且つ車室内に空気を導くシュラウド
と、該シュラウド内の空気最上流側部位に配設され、所
定量の空気を吸い込む空気吸い込み手段と、該空気吸い
込み手段の空気下流側部位に配設され、空気の冷却・除
湿を行なう冷却・除湿手段と、該冷却・除湿手段の前面
に配設され前記冷却・除湿手段の除湿量を調節する調節
手段と、該調節手段を作動させる駆動手段と、前記冷却
・除湿手段の空気下流側部位に配設され、空気を暖める
暖気手段と、該暖気手段の前面に配設され、該暖気手段
の空気量調節を行なう空気量調節手段と、車室内に配置
され吹出し口の温度を検知する温度検知手段と、車室内
に配置され吹出し口の湿度を検知する湿度検知手段と、
車室内側フロントガラスの表面に配置されガラス表面の
温度を検知するガラス表面温度検知手段と、上記各検知
手段により検知された検知信号を受け上記除湿量を調節
する調節手段を制御する制御手段とからなることを特徴
とするものである。

【０００６】また、本発明の自動車用空気調和装置にお
ける上記空気吸い込み手段、上記冷却・除湿手段、上記
除湿量を調節する調節手段、上記駆動手段、上記暖気手
段、上記空気量調節手段、上記温度検知手段、上記湿度
検知手段、上記ガラス表面温度検知手段及び上記制御手
段は、夫々、ブロア、エバポレータ、ダンパ、モータ、
コンデンサ、ダンパ、温度センサ、湿度センサ、ガラス
表面温度センサ、及び、ＥＣＵからなることを特徴とす
るものである。

【０００７】そして、本発明の自動車用空気調和装置に
おいては、上記温度検知手段から検知される温度と、上
記湿度検知手段から検知される湿度とにより、露点温度
を演算する演算手段と、上記ガラス表面温度検知手段か
ら検知されるガラス表面温度と上記露点温度とを比較す
る比較手段と、該比較手段により出力される制御信号に
より上記冷却・除湿手段の前面に配置された除湿量を調
節する調節手段を制御するようにしている。

【０００８】さらに、本発明の自動車用空気調和装置に
おいては、上記除湿量を調節する調節手段の制御におい
て露点温度とガラス表面温度とを比較したとき、ガラス
の表面温度が露点温度よりも低い場合には、上記冷却・
除湿手段の前面に配置された上記調節手段を全開にし、
上記空気吸い込み手段にて吸い込んだ空気を全て上記冷
却・除湿手段に通過させて除湿を行ない、一方、ガラス
の表面温度が露点温度よりも高い場合には、上記冷却・
除湿手段の前面に配置された上記調節手段を全閉にして
除湿を行なわずに、運転するようにしており、また、上
記除湿量を調節する調節手段の制御において、露点温度
よりもガラス表面温度が常に僅かに高くなるように上記
冷却・除湿手段の前面に配置された上記調節手段の角度
を変化させることもできるようにしている。

【０００９】

【作用】まず、空気調和装置の運転を開始し、車室内に
配置された吹出し口の温度を検知する温度検知手段、吹
出し口の湿度を検知する湿度検知手段にて吹出し口の温
度及び湿度を検知し、該検知信号を制御手段に送信す
る。同様にして、車室内側のフロントガラスの表面に配
置されたガラス表面温度検知手段にてフロントガラスの
表面温度を検知し、該検知信号を制御手段に送信する。
そして、上記制御手段において上記吹出し温度と湿度と
により露点温度を演算し、フロントガラスの表面温度と
比較する。もし、フロントガラスの表面温度が露点温度
よりも低い場合は、ガラス表面に結露が生じるため、冷
却・除湿手段の前面に配置された除湿量を調節する調節
手段を開くように上記制御手段が該調節手段に制御信号
を送る。このため、空気吸い込み手段により吸い込まれ
た所定量の空気は全て冷却・除湿手段を通過し除湿され
た後、空気量調節手段により暖気手段を通過する空気量
が変えられ、温度調節を行なって車室内に吹き出され
る。一方、フロントガラスの表面温度が露点温度よりも
高い場合は除湿を行なう必要はない。この場合は、冷却
・除湿手段の前面に配置された除湿量を調節する調節手
段を閉じるように上記制御手段が該調節手段に制御信号
を送る。このため、空気吸い込み手段により吸い込まれ
た所定量の空気は冷却・除湿手段を通過しないため除湿
されずに送られる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１を参照して
説明する。図１は本発明の第１実施例に係る自動車用空
気調和装置の部分的模式図である。図中、１は空気調和
装置の上流側から下流側へと風路を形成し車室内に空気
を導くシュラウドであり、該シュラウド１の空気最上流
側部位には、所定量の空気を吸い込むための空気吸い込
み手段であるブロア２が設けられ、該ブロア２の空気下
流側部位には該ブロア２で吸い込んだ空気を冷却・除湿
するための冷却・除湿手段であるエバポレータ３が設け
られている。また、該エバポレータ３の前面には駆動手
段であるモータ５の駆動により作動してエバポレータ３
を開閉する除湿量調節手段であるダンパ６が配置されて
いる。上記モータ５は制御手段であるＥＣＵ（電子制御
コンピュータユニット）７の出力信号により制御されて
ダンパ６を作動し、ダンパ６が開のときはエバポレータ
３内を空気が通過して該空気は冷却・除湿され、ダンパ
６が閉のときはエバポレータ３内を空気が通過しないよ
うになっている。エバポレータ３の空気下流側部位に
は、該エバポレータ３内を通過した空気及び通過しなか
った空気を暖めるための暖気手段であるコンデンサ８が
設けられている。また、該コンデンサ８の前面には駆動
手段であるモータ１０の駆動により作動して、コンデン
サ８を通過する空気量を調節する空気量調節手段である
ダンパ１１が配置されている。

【００１１】一方、車室内には風の吹出し口の温度を検
知する温度検知手段である温度センサ１２、及び風の吹
出し口の湿度を検知する湿度検知手段である湿度センサ
１３が配備され、また、車室内側フロントガラスの表面
には該フロントガラスの表面温度を検知するガラス温度
検知手段であるガラス表面温度センサ１５が配置されて
おり、各センサからの信号は、夫々、ケーブル１６，１
７，１８を介して上記ＥＣＵ７に送信されるようになっ
ている。該ＥＣＵ７においては、吹出し口の温度と湿度
とにより露点温度を演算し、該露点温度とフロントガラ
スの表面温度と比較判断してエバポレータ３を通過する
風量が最適量になるような制御信号をケーブル２０にて
モータ５に出力するようになっている。

【００１２】次に、本実施例の作動を図２及び図３に基
づいて説明する。まず、空気調和装置の運転を開始し、
車室内に配置された吹出し口温度センサ１２、吹出し口
湿度センサ１３にて風の吹出し口の温度及び湿度を検知
し、該検知信号をケーブル１６，１７にてＥＣＵ７に送
信する。同様にして、車室内側のフロントガラスの表面
に配置されたガラス表面温度センサ１５にてフロントガ
ラスの表面温度を検知し、該検知信号をケーブル１８に
てＥＣＵ７に送信する。そして、ＥＣＵ７においては風
の吹出し口の温度と湿度とにより露点温度を演算し、該
露点温度とフロントガラスの表面温度とを比較する。も
し、フロントガラスの表面温度が露点温度よりも低い場
合はガラス表面に結露が生じるため、除湿を行なわなけ
ればならない。この場合、図２に示すように、エバポレ
ータ３の前面に配置されたダンパ６を開くように、ＥＣ
Ｕ７からモータ５にケーブル２０を通して制御信号を送
信する。このためブロワ２により吸い込まれた空気は矢
印に示す如く全てエバポレータ３を通過し除湿された
後、コンデンサ８側に送られる。さらに、ダンパ１１に
よりコンデンサ８を通過する空気量が変えられ、温度調
節が行なわれて車内に吹出される。

【００１３】一方、フロントガラスの表面温度が露点温
度よりも高い場合は、ガラスの表面に結露は生じないた
め、除湿を行なう必要がない。この場合は、図３に示す
ように、ダンパ６を閉じるようにＥＣＵ７からケーブル
２０を通してモータ５に制御信号を送信する。このた
め、ブロワ２により吸い込まれた空気は矢印で示す如く
エバポレータ３を通過しないため除湿されず、空気はそ
のままコンデンサ８側へ送られ温度調節をして室内に吹
出される。

【００１４】次に、本実施例の装置と従来装置との作動
の相違及び該作動の相違によりもたらされる本実施例の
効果について言及することとする。図４は、本実施例の
装置と図８に示す従来装置との相違をフロントガラス表
面温度と吹出し口の露点温度で表し、さらに、本実施例
におけるエバポレータ３前面に配置されたダンパ６の開
閉状態すなわちエバポレータ３に空気を通過させる場合
を開、通過させない場合を閉として示したものである。
本来、冬場に暖房運転を行なうと、人間が放出した水分
や、フロントガラス表面により温風が冷却されてフロン
トガラスに結露を生じるため、除湿暖房が必要であった
が、図８に示す従来装置においては、常に、ブロワ２′
により吸い込んだ空気を矢印で示すように全てエバポレ
ータ３′に通過させて除湿を行なっているため、必要以
上に除湿を行ない、非常に乾燥した温風が吹出すため、
人体に不快感を与えていた。この時の露点温度軌跡が図
４においてＡ線で示されている。一方、本実施例におい
てはフロントガラス表面温度と吹出し口の露点温度とを
比較して、フロントガラス表面温度が露点温度以下にな
った場合に限り除湿を行なう（図４におけるダンパ開状
態）ため、図４においてＢ線に示すような露点温度軌跡
となる。図４より判断すると、常にガラス表面温度と吹
出し口の露点温度とが等しくなるように制御することに
より必要以上の除湿を行なうことなく、人体に不快感を
与える事のない温風を吹出すことができる。図４に示さ
れる斜線部は従来の装置が必要以上の除湿をしているこ
とを表わしており、また、本実施例においては、ダンパ
６が開いた状態の時だけエバポレータ３に負荷をかける
ため、エバポレータにかかる負荷が小さくなり動力損失
の低減をももたらすことができる。

【００１５】本発明の第２実施例を図５を参照して説明
する。図５は本発明の第２実施例に係る自動車用空気調
和装置の部分的模式図である。第１実施例においては、
吹出し口の露点温度よりフロントガラスの表面温度が低
い時は、エバポレータ３の前面に配置されたダンパ６を
全開とし、逆の場合にはダンパ６を全閉とすることによ
り、エバポレータを通過する空気量を最適量に調節して
いたが、第２実施例においては、露点温度とフロントガ
ラスの表面温度とを比較し、吹出し口の露点温度よりも
フロントガラスの表面温度の方がΔＴだけ僅かに高くな
るように、ＥＣＵ７で演算処理された制御信号をモータ
５に出力し、該モータ５を駆動させてダンパ６の角度を
調整するようにしている。

【００１６】次に、上記ＥＣＵ７によるダンパ６の角度
調整を図６に示すフローチャートと図７に示す温度−時
間特性グラフとに基づいて説明する。まず、ステップ１
００において、各パラメータの初期設定を行なう。各パ
ラメータの初期設定とは、フロントガラスの表面温度を
吹出し口の露点温度よりも何度高く保持するかというΔ
Ｔの値と、ダンパ６の角度をどれだけ変化させるかとい
うΔθの値と、どの程度の時間でフィードバックさせる
かというΔｔの値を決定することを意味する。初期設定
が終了するとステップ１０１に移り、車室内の吹出し口
温度センサ１２、吹出し湿度センサ１３とにより車室内
の吹出し口の温度と湿度が検出され、夫々の検出信号は
ケーブル１６，１７を介してＥＣＵ７に入力される。ス
テップ１０２において、ＥＣＵ７内では上記吹出し口の
温度と湿度とにより吹出し口の露点温度が計算（演算）
される。また、ステップ１０３において、車室内側のフ
ロントガラス表面に配置されたガラス表面温度センサ１
５によりフロントガラスの表面温度が検出され、該検出
信号はケーブル１８を介してＥＣＵ７に入力される。次
に、ステップ１０４においては、ガラス表面温度と露点
温度とが比較される。ここで、ガラスの表面温度が露点
温度よりも低い場合（図７におけるａ曲線）には、ステ
ップ１０５において除湿量が不足していると判定し、ダ
ンパ６をΔθ開くようにＥＣＵ７からの制御信号がモー
タ５に送られ、該モータ５は駆動制御されてダンパ６を
Δθ開く（ステップ１０６）。また、ガラスの表面温度
が露点温度よりもΔＴ以内で高い場合（図７におけるｂ
曲線）には、ステップ１０７において除湿量は適量と判
定され、ダンパ６を変位させない。さらに、ガラス表面
温度が露点温度よりもΔＴ以上高い場合（図７における
ｃ曲線）には、ステップ１０８において除湿量が過多と
判定し、ダンパ６をΔθ閉じるようにＥＣＵ７からの制
御信号がモータ５に送られ、該モータ５は駆動制御され
てダンパ６をΔθ閉じる（ステップ１０９）。以上の操
作を繰返すことにより、図７に示すａ，ｂ，ｃ曲線のよ
うにガラスの表面温度と露点温度との差がΔＴ以内とな
るように制御することが可能となり、第２実施例も第１
実施例と同様の効果を奏することができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏することができる。

【００１８】フロントガラスの表面温度が露点温度より
も低い場合は、冷却・除湿手段（エバポレータ）の前面
に配置された除湿量を調節する調節手段（ダンパ）を開
き、空気吸い込み手段（ブロワ）により吸い込まれた所
定量の空気を全て冷却・除湿する一方、フロントガラス
の表面温度が露点温度よりも高い場合は、ダンパを閉
じ、ブロワにより吸い込まれた所定量の空気を全てエバ
ポレータを通過させずに送るので、エバポレータを通過
する空気量を最適量に調節し、快適な除湿を行なうこと
ができる。

【００１９】また、エバポレータが開いた状態のときだ
けエバポレータに負荷をかけるため、エバポレータにか
かる負荷が小さくなり、動力損失の低減をもたらすこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る自動車用空気調和装
置の部分的模式図である。

【図２】第１実施例に係る自動車用空気調和装置のダン
パが開状態を示す部分的模式図である。

【図３】第１実施例に係る自動車用空気調和装置のダン
パが閉状態を示す部分的模式図である。

【図４】露点温度と本実施例によるダンパの開閉状態と
の関係を示すグラフである。

【図５】本発明の第２実施例に係る自動車用空気調和装
置の部分的模式図である。

【図６】第２実施例の作動を示すフローチャートであ
る。

【図７】第２実施例の温度−時間特性を示すグラフであ
る。

【図８】従来の自動車用空気調和装置の部分的模式図で
ある。

【符号の説明】

１…シュラウド ２…空気吸い込み手段（ブロワ） ３…冷却・除湿手段（エバポレータ） ５…駆動手段（モータ） ６…除湿量を調節する手段（ダンパ） ７…制御手段（ＥＣＵ） ８…暖気手段（コンデンサ） １１…空気量調節手段（ダンパ） １２…吹出し口の温度検知手段（温度センサ） １３…吹出し口の湿度検知手段（湿度センサ） １５…ガラス表面温度検知手段（ガラス表面温度セン
サ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上流側から下流側へと風路を形成し且つ
   車室内に空気を導くシュラウドと、該シュラウド内の空
   気最上流側部位に配設され、所定量の空気を吸い込む空
   気吸い込み手段と、該空気吸い込み手段の空気下流側部
   位に配設され、空気の冷却・除湿を行なう冷却・除湿手
   段と、該冷却・除湿手段の前面に配設され前記冷却・除
   湿手段の除湿量を調節する調節手段と、該調節手段を作
   動させる駆動手段と、前記冷却・除湿手段の空気下流側
   部位に配設され、空気を暖める暖気手段と、該暖気手段
   の前面に配設され、該暖気手段の空気量調節を行なう空
   気量調節手段と、車室内に配置され吹出し口の温度を検
   知する温度検知手段と、車室内に配置され吹出し口の湿
   度を検知する湿度検知手段と、車室内側フロントガラス
   の表面に配置されガラス表面の温度を検知するガラス表
   面温度検知手段と、上記各検知手段により検知された検
   知信号を受け上記除湿量を調節する調節手段を制御する
   制御手段とからなることを特徴とする自動車用空気調和
   装置。
2. 【請求項２】 上記空気吸い込み手段、上記冷却・除湿
   手段、上記除湿量を調節する調節手段、上記駆動手段、
   上記暖気手段、上記空気量調節手段、上記温度検知手
   段、上記湿度検知手段、上記ガラス表面温度検知手段及
   び上記制御手段は、夫々、ブロア、エバポレータ、ダン
   パ、モータ、コンデンサ、ダンパ、温度センサ、湿度セ
   ンサ、ガラス表面温度センサ、及び、ＥＣＵからなるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の自動車用空気調和装
   置。
3. 【請求項３】 上記温度検知手段から検知される温度
   と、上記湿度検知手段から検知される湿度とにより、露
   点温度を演算する演算手段と、上記ガラス表面温度検知
   手段から検知されるガラス表面温度と上記露点温度とを
   比較する比較手段と、該比較手段により出力される制御
   信号により上記冷却・除湿手段の前面に配置された除湿
   量を調節する調節手段を制御することを特徴とする請求
   項１又は請求項２に記載の自動車用空気調和装置。
4. 【請求項４】 上記除湿量を調節する調節手段の制御に
   おいて露点温度とガラス表面温度とを比較したとき、ガ
   ラスの表面温度が露点温度よりも低い場合には、上記冷
   却・除湿手段の前面に配置された上記調節手段を全開に
   し、上記空気吸い込み手段にて吸い込んだ空気を全て上
   記冷却・除湿手段に通過させて除湿を行ない、一方、ガ
   ラスの表面温度が露点温度よりも高い場合には、上記冷
   却・除湿手段の前面に配置された上記調節手段を全閉に
   して除湿を行なわずに運転することを特徴とする請求項
   １又は請求項２に記載の自動車用空気調和装置。
5. 【請求項５】 上記除湿量を調節する調節手段の制御に
   おいて、露点温度よりもガラス表面温度が常に僅かに高
   くなるように上記冷却・除湿手段の前面に配置された上
   記調節手段の角度を変化させることを特徴とする請求項
   １又は請求項２に記載の自動車用空気調和装置。