JP6640807B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、内気循環の際に空気に含まれる水分を吸着材で吸着する車両用空調装置に関する。

特許文献１には、内気循環の際に、車室内の空気を吸い込み、吸い込んだ空気に含まれる水分を吸着材で吸着し、吸着材を通過した空気を温度調整装置で温度調整して車室内に吹き出す車両用空調装置が示される。吸着材を使用することにより、車室内の空気は除湿され、乗員は快適に乗車することができる。

吸着材が連続して使用されると吸着材が多量の水分を含むことになり、吸着効率が低下する。このため、吸着材を乾燥させて水分を除去する処理（乾燥処理または再生処理という。）が必要である。特許文献１の車両用空調装置は、吸着材の再生処理時に、温度調整装置で暖められた空気の一部を乗員の足に向けて吹き出し、一部を吸着材に案内することにより吸着材を乾燥させている。

特許第４９９７２１８号公報

特許文献１の車両用空調装置は、温度調整装置で暖められた空気の一部を使用して吸着材を再生するため、暖房性が低下すると共にヒータの加熱エネルギーが増加する。
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、暖房性能を低下させず、ヒータの加熱エネルギーを低減することができる車両用空調装置を提供することを目的とする。

本発明は、
車室内の空気を吸い込む内気吸込口と、
車室外の空気を吸い込む外気吸込口と、
前記内気吸込口から吸い込まれた空気が流入する吸着材流入部と空気が流出する吸着材流出部とを有し、空気に含まれる水分を吸着する吸着材と、
前記吸着材から流出した空気または前記外気吸込口から吸い込まれた空気が流入する温調装置流入部と空気が流出する温調装置流出部とを有し、空気の温度を調整する温度調整装置と、
前記温度調整装置から流出した空気を前記車室内のウインドウに向けて吹き出すウインドウ側吹出口と、
前記温度調整装置から流出した空気を前記車室内のウインドウ以外に向けて吹き出すその他吹出口と、
を備える車両用空調装置であって、
前記温度調整装置の前記温調装置流出部に第１流路が接続され、
前記第１流路には第２流路が接続され、
前記第１流路のうち前記第２流路との接続箇所よりも下流には、空気を前記ウインドウ側吹出口に案内するウインドウ側流路と、空気を前記吸着材流入部に案内する吸着材側流路と、が形成され、
前記第２流路には、空気を前記その他吹出口に案内するその他流路が形成され、
前記第１流路と前記第２流路との前記接続箇所には、前記第１流路と前記第２流路との連通と遮断とを切り替える第１ドアが設けられ、
前記ウインドウ側流路には、前記温調装置流出部と前記ウインドウ側吹出口との連通と遮断とを切り替える第２ドアが設けられ、
前記吸着材側流路には、前記温調装置流出部と前記吸着材流入部との連通と遮断とを切り替える第３ドアが設けられ、
前記吸着材の再生処理時に、前記第１ドアおよび前記第２ドアを遮断側に配置し、前記第３ドアを連通側に配置することにより、前記温度調整装置で暖められた空気を前記吸着材に案内する
ことを特徴とする。

上記構成によれば、第１流路と第２流路とを遮断し、温調装置流出部とウインドウ側吹出口とを遮断し、温調装置流出部と吸着材流入部とを連通することにより、温度調整装置で暖められた空気が吸着材に優先的に案内されるため、温度調整装置で暖められた空気を吸着材の再生のために無駄なく使用でき、暖房性能を低下させず、ヒータの加熱エネルギーを低減することができる。

本発明に係る車両用空調装置において、
２つの前記吸着材を備え、
前記外気吸込口から吸い込まれた空気を前記温度調整装置に案内する外気導入回路と、前記内気吸込口から吸い込まれた空気を前記温度調整装置に案内する内気循環回路と、を同時に形成し、
一方の前記吸着材の再生処理時に、再生に要する空気を前記外気吸込口から吸い込み、吸い込んだ空気を前記温度調整装置で暖めて、暖められた空気を一方の前記吸着材の前記吸着材流入部に案内し、前記吸着材流出部から流出する空気を排気するようにしてもよい。

上記構成によれば、再生処理に必要な空気を車室外から吸い込む一方で、車室内の空気を内気循環させることができるため、車室内の空調に影響を与えることなく吸着材の再生処理を行うことができる。

本発明に係る車両用空調装置において、
前記外気吸込口から吸い込まれた空気を前記吸着材流出部と前記温調装置流入部との間に案内する外気導入流路を更に備え、
２つの前記吸着材が互いに車幅方向に離れて配置され、
前記外気導入流路の車幅方向の位置は、２つの前記吸着材の車幅方向の位置の間であってもよい。

上記構成によれば、一方の吸着材を含む外気導入回路と他方の吸着材を含む外気導入回路とで外気導入流路を共用することができる。このため、構造が簡素になる。

本発明に係る車両用空調装置において、
前記吸着材は、前記ウインドウ側吹出口よりも車両の前方に配置されてもよい。

上記構成によれば、曇り／霜取りのために温度調整装置からウインドウ側吹出口に温風を案内するウインドウ側流路の一部を、吸着材側流路の一部として利用することができる。このため、構造が簡素になる。

本発明に係る車両用空調装置において、
前記内気吸込口と前記吸着材流入部との間に防塵フィルタを更に備えてもよい。

上記構成によれば、吸着材の上流側で埃や塵を捕捉することができるため、吸着材を清浄に保つことができ、車両用空調装置のメンテナンス期間を延ばすことができる。

本発明に係る車両用空調装置において、
空気の流れを発生させる２つのブロアが互いに車幅方向に離れて配置され、
２つの前記吸着材の車幅方向の位置は、２つの前記ブロアの車幅方向の位置の間であってもよい。

上記構成によれば、２つの吸着材および２つのブロアを有する装置の構造を簡素にすることができる。

本発明によれば、温度調整装置で暖められた空気を吸着材の再生のために無駄なく使用でき、吸着材を効率良く再生（乾燥）することができる。

図１は車両用空調装置の構成図である。 図２は車両右側に配置される右側動作部の各部品の配置を示す図である。 図３は車両左側に配置される左側動作部の各部品の配置を示す図である。 図４はベントモードで急速冷暖房を行うときの各ドアの位置を示す図である。 図５はベントモードで急速冷暖房を行うときの空気の流れを示す図である。 図６はベントモードで室内温度が安定したときの各ドアの位置を示す図である。 図７はベントモードで室内温度が安定したときの空気の流れを示す図である。 図８はヒートモードでウォームアップを行うときの各ドアの位置を示す図である。 図９はヒートモードでウォームアップを行うときの空気の流れを示す図である。 図１０はヒートモードで室内温度が安定したときの各ドアの位置を示す図である。 図１１はヒートモードで室内温度が安定したときの空気の流れを示す図である。

以下、本発明に係る車両用空調装置について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。本実施形態に係る車両用空調装置は走行用のモータを備えた電動車両に設けられるものである。電動車両には、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、燃料電池自動車等が含まれる。なお、本実施形態に係る車両用空調装置は、内燃機関を備える車両に設けることも可能である。

［１．車両用空調装置１０の装置構成］
図１〜図３を用いて本実施形態に係る車両用空調装置１０の構成を説明する。図１に示されるように車両用空調装置１０は、空気を吸い込み、空気を冷却または加熱し、空気を吹き出す空調動作部２０と、空調動作部２０に設けられる各アクチュエータの動作を制御する空調制御部１２と、を備える。

空調制御部１２には、操作装置１４とセンサ１６と制御装置１８とが含まれる。操作装置１４は、乗員がオン／オフ情報や設定情報（設定温度や運転モード）を入力するための入力インターフェースであり、車室内にダッシュボード等に設けられる。センサ１６は、車室内の温度、湿度、二酸化炭素を検出する。制御装置１８は、ＥＣＵにより構成され、プロセッサ等の演算装置と、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置を備える。演算装置が記憶装置に記憶されるプログラムを実行することにより、車室内の空調管理や、図５に示される一連の処理が行われる。また、制御装置１８は、各アクチュエータのドライバを有しており、各アクチュエータに対して駆動電流を供給する。

空調動作部２０は、図２に示される右側動作部２２Ｒと、図３に示される左側動作部２２Ｌとを有する。左側動作部２２Ｌは、右側動作部２２Ｒと比較して、全体的に車幅方向の左側に設けられる。右側動作部２２Ｒは、左側動作部２２Ｌと比較して、全体的に車幅方向の右側に設けられる。左側動作部２２Ｌと右側動作部２２Ｒは、構成部品および構成部品の接続関係が概ね同じである。このため、本明細書では左側動作部２２Ｌの各構成部品とそれらの接続関係の説明をし、右側動作部２２Ｒの各構成部品とそれらの接続関係の説明を基本的には省略する。但し、互いに相違する部分に関しては、左側動作部２２Ｌおよび右側動作部２２Ｒの説明を適宜行う。本明細書および図面では、左側動作部２２Ｌと右側動作部２２Ｒとで同じ機能を有する部品に同一数値の符号を付し、数値の末尾にＬ（左）、Ｒ（右）を付して両者を区別する。本明細書で、左側動作部２２Ｌに関する説明部分は、符号の末尾をＲに置き換えることにより、右側動作部２２Ｒに関する説明となる。

左側動作部２２Ｌは、車室内に設けられて車室内の空気（以下、内気ともいう。）を吸い込む内気吸込口３０Ｌと、車室外に設けられて車室外の空気（以下、外気ともいう。）を吸い込む外気吸込口３１（図３では不図示）と、を有する。外気吸込口３１は、左側動作部２２Ｌと右側動作部２２Ｒとで共用される。なお、内気吸込口３０Ｌと内気吸込口３０Ｒは同一であってもよいが、その場合は下流側で左右の２つに分岐する流路を設ける。

左側動作部２２Ｌは、車室内に設けられるウインドウ側吹出口３２Ｌと、上部吹出口３３Ｌと、下部吹出口３４Ｌと、を有し、車室外に設けられる排気口３５Ｌを有する。ウインドウ側吹出口３２Ｌは、車室内のフロントウインドウの下部とダッシュボードの間に設けられてフロントウインドウに向けて空気を吹き出す。上部吹出口３３Ｌは、車室内のダッシュボード等に設けられて車室上部に向けて空気を吹き出す。下部吹出口３４Ｌは、車室内の底部近傍に設けられて車室下部に向けて空気を吹き出す。ウインドウ側吹出口３２Ｌは、左側動作部２２Ｌがデフロスタとして動作する際に主に使用される。本明細書では、ウインドウ側吹出口３２Ｌ以外に車室内に空気を吹き出す上部吹出口３３Ｌおよび下部吹出口３４Ｌをその他吹出口３６Ｌと称する。

左側動作部２２Ｌは、内気吸込口３０Ｌと外気吸込口３１からウインドウ側吹出口３２Ｌとその他吹出口３６Ｌと排気口３５Ｌの間に空気の流路が形成される。流路には、防塵フィルタ４０と、吸着材４１Ｌと、ブロア４３Ｌと、温度調整装置４６と、が設けられる。

防塵フィルタ４０は、例えば不織布ろ材で形成され、空気を通過させると共に空気に含まれる埃や塵を捕捉する。防塵フィルタ４０は、内気吸込口３０Ｌと外気吸込口３１の下流側の流路に設けられる。

吸着材４１Ｌは、例えばゼオライトで形成され、空気を通過させると共に空気に含まれる水分を吸着して捕捉する。吸着材４１Ｌのうち、空気が流入する上流部位を吸着材流入部４１Ｌｉと称し、空気が流出する下流部位を吸着材流出部４１Ｌｏと称する。吸着材４１Ｌは、防塵フィルタ４０の下流側の流路に設けられる。図３に示されるように、車両内での吸着材４１Ｌの位置は、後述するウインドウ側吹出口３２Ｌよりも前方である。また、図１に簡易的に示されるように、吸着材４１Ｌおよび吸着材４１Ｒの車幅方向の位置は、ブロア４３Ｌ、４３Ｒの車幅方向の位置の間である。

ブロア４３Ｌは、ブロアファン４４Ｌとブロアモータ４５Ｌを有する。ブロアモータ４５Ｌがブロアファン４４Ｌを回転させることにより、内気および外気の各吸込口から各吹出口への空気の流れが発生する。ブロアモータ４５Ｌは、制御装置１８から出力される駆動電流により動作する。

温度調整装置４６は、吸着材４１Ｌを通過した内気または外気吸込口３１から吸い込まれた外気の温度を調整する。温度調整装置４６は、上流側にエバポレータ４７を有し、下流側に複数のヒータコア、ここでは上層ヒータコア４８Ｌ、４８Ｒと下層ヒータコア４９Ｌ、４９Ｒを有する。ブロア４３Ｌの下流の上層流路７８は、空気が温度調整装置４６の上層左右に流入するように形成される。ブロア４３Ｒの下流の下層流路７９は、空気が温度調整装置４６の下層左右に流入するように形成される。上層ヒータコア４８Ｌは下層ヒータコア４９Ｌの上方に配置され、上層ヒータコア４８Ｒは下層ヒータコア４９Ｒの上方に配置される。なお、図１では図面を見やすくするために、上層ヒータコア４８Ｌの紙面右横に下層ヒータコア４９Ｌを示し、上層ヒータコア４８Ｒの紙面左横に下層ヒータコア４９Ｒを示す。上層ヒータコア４８Ｌ、４８Ｒと下層ヒータコア４９Ｌ、４９Ｒは、電熱線を備えるヒータでもよいし、圧縮機等によって高温にされた熱媒体の流路を備える放熱器でもよい。上層ヒータコア４８Ｌ、４８Ｒと下層ヒータコア４９Ｌ、４９Ｒは制御装置１８によって動作制御される。

温度調整装置４６のうち空気が流入する上流部位を温調装置流入部４６ｉと称し、空気が流出する下流部位を温調装置流出部４６ｏと称する。より具体的には、エバポレータ４７の上流部位を温調装置流入部４６ｉと称する。また、上層ヒータコア４８Ｌ、４８Ｒと下層ヒータコア４９Ｌ、４９Ｒの下流部位を温調装置流出部４６ｏと称する。

左側動作部２２Ｌには空気の流路が形成され、各流路には空気が流れる方向を切り替える複数のドアが設けられる。図１においては、各ドアの一方の移動限界位置を実線で示し、他方の移動限界位置を破線で示す。

外気吸込口３１の下流には、外気吸込口３１から吸い込まれた空気を吸着材流出部４１Ｌｏと温調装置流入部４６ｉとの間、具体的には、吸着材４１Ｌとブロア４３Ｌとの間に案内する外気導入流路７７が形成される。外気導入流路７７は、車幅方向に互いに離れて配置される吸着材４１Ｌと吸着材４１Ｒとの間を通るように形成される。外気導入流路７７には、第１インテークドア５０Ｌ（図３では不図示）が設けられる。第１インテークドア５０Ｌは、第１モータ５１Ｌによって駆動され、外気吸込口３１とブロア４３Ｌとの連通と遮断とを切り替える。内気吸込口３０Ｌと防塵フィルタ４０との間には第２インテークドア５２Ｌが設けられる。第２インテークドア５２Ｌは、第２モータ５３Ｌによって駆動され、内気吸込口３０Ｌと防塵フィルタ４０との連通と遮断とを切り替える。

吸着材４１Ｌとブロア４３Ｌとの間であり、かつ、吸着材４１Ｌと排気口３５Ｌとの間には排気切替ドア５４Ｌが設けられる。排気切替ドア５４Ｌは、第３モータ５５Ｌによって駆動され、吸着材４１Ｌとブロア４３Ｌとの連通と遮断とを切り替えると共に、吸着材４１Ｌと排気口３５Ｌとの連通と遮断とを切り替える。吸着材４１Ｌとブロア４３Ｌとが連通する場合、吸着材４１Ｌと排気口３５Ｌは互いに遮断される。一方、吸着材４１Ｌと排気口３５Ｌとが連通する場合、吸着材４１Ｌとブロア４３Ｌは互いに遮断される。

上層ヒータコア４８Ｌの下流には第１流路７０Ｌが形成され、下層ヒータコア４９Ｌの下流には第２流路７１Ｌが形成される。第１流路７０Ｌの一部と第２流路７１Ｌの一部は互いに接続される。第１流路７０Ｌと第２流路７１Ｌの接続箇所には第１ドア５６Ｌが設けられる。第１ドア５６Ｌは、第４モータ５７Ｌによって駆動され、第１流路７０Ｌと第２流路７１Ｌとの連通と遮断とを切り替える。

第１流路７０Ｌのうち第２流路７１Ｌとの接続箇所にある第１ドア５６Ｌよりも下流には、空気をウインドウ側吹出口３２Ｌに案内するウインドウ側流路７３Ｌと、空気を防塵フィルタ４０および吸着材流入部４１Ｌｉに案内する吸着材側流路７４Ｌと、が形成される。ウインドウ側流路７３Ｌには、第２ドア５８Ｌが設けられる。第２ドア５８Ｌは、第５モータ５９Ｌによって駆動され、温調装置流出部４６ｏとウインドウ側吹出口３２Ｌとの連通と遮断とを切り替える。吸着材側流路７４Ｌには、第３ドア６０Ｌが設けられる。第３ドア６０Ｌは、第６モータ６１Ｌによって駆動され、温調装置流出部４６ｏと防塵フィルタ４０および吸着材流入部４１Ｌｉとの連通と遮断とを切り替える。

第２流路７１Ｌのうち第１流路７０Ｌとの接続箇所にある第１ドア５６Ｌよりも下流には、空気を上部吹出口３３Ｌに案内する上部流路７５Ｌと、空気を下部吹出口３４Ｌに案内する下部流路７６Ｌと、が形成される。上部流路７５Ｌと下部流路７６Ｌの分岐箇所には、第４ドア６２Ｌが設けられる。第４ドア６２Ｌは、第７モータ６３Ｌによって駆動され、温調装置流出部４６ｏと上部吹出口３３Ｌとの連通と遮断とを切り替えると共に、温調装置流出部４６ｏと下部吹出口３４Ｌとの連通と遮断とを切り替える。

車両用空調装置１０は以上のように構成される。車両用空調装置１０は、左側動作部２２Ｌにより外気導入回路を形成すると同時に、右側動作部２２Ｒにより内気循環回路を形成することが可能である。逆に、右側動作部２２Ｒにより外気導入回路を形成すると同時に、左側動作部２２Ｌにより内気循環回路を形成することも可能である。外気導入回路によれば、外気吸込口３１から吸い込まれた空気が温度調整装置４６に案内される。内気循環回路によれば、内気吸込口３０Ｌ、３０Ｒから吸い込まれた空気が温度調整装置４６に案内される。

［２．車両用空調装置１０の動作］
制御装置１８は、操作装置１４の操作スイッチがオフからオンに切り替えられた時に運転を開始し、操作スイッチがオンからオフに切り替えられた時に運転を停止する。また、制御装置１８は、操作装置１４で設定された運転モードに従い各アクチュエータを制御すると共に、操作装置１４で設定された設定温度とセンサ１６で検出される温度との差が所定温度範囲内になるように、各アクチュエータを制御する。

車両用空調装置１０が内気循環で連続して運転される場合、吸着材４１Ｌには多くの水分が含まれるため吸着効率が低下する。このため、車両用空調装置１０は、内気循環で動作してから所定時間が経過した時点で、吸着材４１Ｌの再生処理を行うようにしている。

［３．各運転モードでの各ドアの開閉制御と空気の流れ］
車両用空調装置１０には所定の運転モードが設定されており、操作装置１４で指定された運転モードで動作する。以下で、各運転モードでの動作、具体的には各ドアの動作制御と空気の流れについて説明する。

本実施形態では、例えば、ベントモード、ヒートモードという運転モードが設定される。ベントモードは、上部吹出口３３Ｌ、３３Ｒから空気を吹き出すことにより車室内の空気を調整する運転モードであり、主に冷房時に使用される。ヒートモードは、下部吹出口３４Ｌ、３４Ｒから空気を吹き出すことにより車室内の空気を調整する運転モードであり、主に暖房時に使用される。

なお、吸着材４１Ｌ、４１Ｒの再生処理は、後述の［３．２］、［３．４］のときに行われる。吸着材４１Ｌ、４１Ｒの再生を行うとき以外は、左側動作部２２Ｌの各ドアと右側動作部２２Ｒの各ドアは同じように動作制御される。このため、後述の［３．１］、［３．３］の説明では、左側動作部２２Ｌの各ドアの動作制御および空気の流れの説明をし、右側動作部２２Ｒの各ドアの動作制御および空気の流れの説明を省略する。

［３．１．ベントモード（急速冷暖房時）］
図４を用いてベントモードの急速冷暖房時に各ドアをどのような位置に制御するかを説明し、図５を用いてそのときの空気の流れを説明する。

乗員が操作装置１４の空調スイッチをオンにしてベントモードを設定すると、制御装置１８は、第１モータ５１Ｌ〜第７モータ６３Ｌに対してベントモードに応じた駆動電流を出力する。

図４に示されるように、第１モータ５１Ｌは第１インテークドア５０Ｌを駆動する。第１インテークドア５０Ｌは、外気吸込口３１とブロア４３Ｌとの間の流路を遮断する。第２モータ５３Ｌは第２インテークドア５２Ｌを駆動する。第２インテークドア５２Ｌは、内気吸込口３０Ｌと防塵フィルタ４０との間の流路を開放する。このとき、内気吸込口３０Ｌと防塵フィルタ４０は連通する。第３モータ５５Ｌは排気切替ドア５４Ｌを駆動する。排気切替ドア５４Ｌは、吸着材４１Ｌとブロア４３Ｌとの間の流路を開放すると共に吸着材４１Ｌと排気口３５Ｌとの間の流路を遮断する。このとき、吸着材４１Ｌとブロア４３Ｌは連通する。第１インテークドア５０Ｌと第２インテークドア５２Ｌと排気切替ドア５４Ｌの配置により、内気循環回路が形成される。

第４モータ５７Ｌは第１ドア５６Ｌを駆動する。第１ドア５６Ｌは、第１流路７０Ｌと第２流路７１Ｌを互いに開放する。このとき、第１流路７０Ｌと第２流路７１Ｌは連通する。第５モータ５９Ｌは第２ドア５８Ｌを駆動する。第２ドア５８Ｌは、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌとウインドウ側吹出口３２Ｌとの間のウインドウ側流路７３Ｌを遮断する。第６モータ６１Ｌは第３ドア６０Ｌを駆動する。第３ドア６０Ｌは、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと吸着材４１Ｌとの間の吸着材側流路７４Ｌを遮断する。

第７モータ６３Ｌは第４ドア６２Ｌを駆動する。第４ドア６２Ｌは、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと上部吹出口３３Ｌとの間の上部流路７５Ｌを開放すると共に、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと下部吹出口３４Ｌとの間の下部流路７６Ｌを遮断する。このとき、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと上部吹出口３３Ｌは連通する。

図５に示されるように、左側動作部２２Ｌは、内気循環で空気を還流させる。内気吸込口３０Ｌから吸い込まれた内気は、防塵フィルタ４０、吸着材４１Ｌ、ブロア４３Ｌを順次通過し、エバポレータ４７の上層に案内される。エバポレータ４７の上層および左側の上層ヒータコア４８Ｌを通過した内気は、上部吹出口３３Ｌから吹き出される。また、エバポレータ４７の上層および右側の上層ヒータコア４８Ｒを通過した内気は、上部吹出口３３Ｒから吹き出される。

［３．２．ベントモード（室温安定時）］
図６を用いてベントモードの室温安定時に各ドアをどのような位置に制御するかを説明し、図７を用いてそのときの空気の流れを説明する。以下の動作は、上述した［３．１］の運転モードにおいて、再生条件成立時に行われる。

ベントモードにより室温が安定すると、制御装置１８は、第１モータ５１Ｌ〜第７モータ６３Ｌに対して再生処理に応じた駆動電流を出力する。また、制御装置１８は上層ヒータコア４８Ｌが作動していない場合は作動させる。

図６に示されるように、第１モータ５１Ｌは第１インテークドア５０Ｌを駆動する。第１インテークドア５０Ｌは、外気吸込口３１とブロア４３Ｌとの間の流路を開放する。このとき、外気吸込口３１とブロア４３Ｌは連通する。第２モータ５３Ｌは第２インテークドア５２Ｌを駆動する。第２インテークドア５２Ｌは、内気吸込口３０Ｌと防塵フィルタ４０との間の流路を遮断する。第３モータ５５Ｌは排気切替ドア５４Ｌを駆動する。排気切替ドア５４Ｌは、吸着材４１Ｌとブロア４３Ｌとの間の流路を遮断すると共に、吸着材４１Ｌと排気口３５Ｌとの間の流路を開放する。このとき、吸着材４１Ｌと排気口３５Ｌは連通する。第１インテークドア５０Ｌと第２インテークドア５２Ｌの配置により、外気導入回路が形成され、排気切替ドア５４Ｌの配置により外気を車室外に排気する流路が形成される。

第４モータ５７Ｌは第１ドア５６Ｌを駆動する。第１ドア５６Ｌは、第１流路７０Ｌと第２流路７１Ｌを遮断する。第５モータ５９Ｌは第２ドア５８Ｌの位置を維持する。第２ドア５８Ｌは、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌとウインドウ側吹出口３２Ｌとの間のウインドウ側流路７３Ｌを遮断する。第６モータ６１Ｌは第３ドア６０Ｌを駆動する。第３ドア６０Ｌは、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと吸着材４１Ｌとの間の吸着材側流路７４Ｌを開放する。このとき、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと吸着材４１Ｌは防塵フィルタ４０を介して連通する。

第７モータ６３Ｌは第４ドア６２Ｌの位置を維持する。第４ドア６２Ｌは、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと上部吹出口３３Ｌとの間の上部流路７５Ｌを開放すると共に、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと下部吹出口３４Ｌとの間の下部流路７６Ｌを遮断する。このとき、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと上部吹出口３３Ｌは連通する。

一方、右側動作部２２Ｒの第１モータ５１Ｒ〜第７モータ６３Ｒは、各ドアの位置を維持する。

図７に示されるように、左側動作部２２Ｌは、外気循環で空気を還流させる。外気吸込口３１から吸い込まれた外気は、防塵フィルタ４０、ブロア４３Ｌを順次通過し、エバポレータ４７の上層に案内される。エバポレータ４７の上層を通過した外気は、左側の上層ヒータコア４８Ｌを通過する際に加熱されて温風となる。温風は、吸着材側流路７４Ｌを通過し、防塵フィルタ４０、吸着材４１Ｌを順次通過し、排気口３５Ｌから排出される。温風が吸着材４１Ｌを通過する際に吸着材４１Ｌは加熱され、吸着材４１Ｌに含まれる水分が蒸発する。蒸発した水分は温風と共に排気口３５Ｌから排出される。

エバポレータ４７の上層および右側の上層ヒータコア４８Ｒを通過した外気は、上部流路７５Ｒを通過し、上部吹出口３３Ｒから吹き出される。

制御装置１８は、吸着材４１Ｌの再生処理を第２所定時間行うと、左側動作部２２Ｌと右側動作部２２Ｒの動作を切り替えて、吸着材４１Ｒの再生処理を行う。

［３．３．ヒートモード（ウォームアップ時）］
図８を用いてヒートモードのウォームアップ時に各ドアをどのような位置に制御するかを説明し、図９を用いてそのときの空気の流れを説明する。

乗員が操作装置１４の空調スイッチをオンにしてヒートモードを設定すると、制御装置１８は、第１モータ５１Ｌ〜第７モータ６３Ｌに対してヒートモードに応じた駆動電流を出力する。

図８に示されるように、第１モータ５１Ｌは第１インテークドア５０Ｌを駆動する。第１インテークドア５０Ｌは、外気吸込口３１とブロア４３Ｌとの間の流路を遮断する。第２モータ５３Ｌは第２インテークドア５２Ｌを駆動する。第２インテークドア５２Ｌは、内気吸込口３０Ｌと防塵フィルタ４０との間の流路を開放する。このとき、内気吸込口３０Ｌと防塵フィルタ４０は連通する。第３モータ５５Ｌは排気切替ドア５４Ｌを駆動する。排気切替ドア５４Ｌは、吸着材４１Ｌとブロア４３Ｌとの間の流路を開放すると共に、吸着材４１Ｌと排気口３５Ｌとの間の流路を遮断する。このとき、吸着材４１Ｌとブロア４３Ｌは連通する。第１インテークドア５０Ｌと第２インテークドア５２Ｌと排気切替ドア５４Ｌの配置により、内気循環回路が形成される。

第４モータ５７Ｌは第１ドア５６Ｌを駆動する。第１ドア５６Ｌは、第１流路７０Ｌと第２流路７１Ｌを互いに開放する。このとき、第１流路７０Ｌと第２流路７１Ｌは連通する。第５モータ５９Ｌは第２ドア５８Ｌを駆動する。第２ドア５８Ｌは、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌとウインドウ側吹出口３２Ｌとの間のウインドウ側流路７３Ｌを半開きにする。第６モータ６１Ｌは第３ドア６０Ｌを駆動する。第３ドア６０Ｌは、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと吸着材４１Ｌとの間の吸着材側流路７４Ｌを遮断する。

第７モータ６３Ｌは第４ドア６２Ｌを駆動する。第４ドア６２Ｌは、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと上部吹出口３３Ｌとの間の上部流路７５Ｌを遮断すると共に、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと下部吹出口３４Ｌとの間の下部流路７６Ｌを開放する。このとき、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと下部吹出口３４Ｌは連通する。

図９に示されるように、左側動作部２２Ｌは、内気循環で空気を還流させる。内気吸込口３０Ｌから吸い込まれた内気は、防塵フィルタ４０、吸着材４１Ｌ、ブロア４３Ｌを順次通過し、エバポレータ４７の上層に案内される。エバポレータ４７の上層および上層ヒータコア４８Ｌを通過した内気は、ウインドウ側吹出口３２Ｌおよび下部吹出口３４Ｌから吹き出される。また、エバポレータ４７の上層および上層ヒータコア４８Ｒを通過した内気は、ウインドウ側吹出口３２Ｒおよび下部吹出口３４Ｒから吹き出される。

なお、右側動作部２２Ｒも、内気循環で空気を還流させる。右側動作部２２Ｒで還流する内気は、エバポレータ４７の下層に案内される。エバポレータ４７の下層および左側の下層ヒータコア４９Ｌを通過した内気は、主に下部吹出口３４Ｌから吹き出される。また、エバポレータ４７の下層および右側の下層ヒータコア４９Ｒを通過した内気は、主に下部吹出口３４Ｒから吹き出される。

［３．４．ヒートモード（室温安定時）］
図１０を用いてヒートモードの室温安定時に各ドアをどのような位置に制御するかを説明し、図１１を用いてそのときの空気の流れを説明する。以下の動作は、上述した［３．３］の運転モードにおいて、再生条件成立時に行われる。

ヒートモードにより室温が安定すると、制御装置１８は、第１モータ５１Ｌ〜第７モータ６３Ｌに対して再生処理に応じた駆動電流を出力する。また、制御装置１８は上層ヒータコア４８Ｌが作動していない場合は作動させる。

図１０に示されるように、第１モータ５１Ｌは第１インテークドア５０Ｌを駆動する。第１インテークドア５０Ｌは、外気吸込口３１とブロア４３Ｌとの間の流路を開放する。このとき、外気吸込口３１とブロア４３Ｌは連通する。第２モータ５３Ｌは第２インテークドア５２Ｌを駆動する。第２インテークドア５２Ｌは、内気吸込口３０Ｌと防塵フィルタ４０との間の流路を遮断する。第３モータ５５Ｌは排気切替ドア５４Ｌを駆動する。排気切替ドア５４Ｌは、吸着材４１Ｌとブロア４３Ｌとの間の流路を遮断すると共に、吸着材４１Ｌと排気口３５Ｌとの間の流路を開放する。このとき、吸着材４１Ｌと排気口３５Ｌは連通する。第１インテークドア５０Ｌと第２インテークドア５２Ｌの配置により、外気導入回路が形成され、排気切替ドア５４Ｌの配置により外気を車室外に排気する流路が形成される。

第４モータ５７Ｌは第１ドア５６Ｌを駆動する。第１ドア５６Ｌは、第１流路７０Ｌと第２流路７１Ｌを遮断する。第５モータ５９Ｌは第２ドア５８Ｌを駆動する。第２ドア５８Ｌは、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌとウインドウ側吹出口３２Ｌとの間のウインドウ側流路７３Ｌを遮断する。第６モータ６１Ｌは第３ドア６０Ｌを駆動する。第３ドア６０Ｌは、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと吸着材４１Ｌとの間の吸着材側流路７４Ｌを開放する。このとき、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと吸着材４１Ｌは防塵フィルタ４０を介して連通する。

第７モータ６３Ｌは第４ドア６２Ｌの位置を維持する。第４ドア６２Ｌは、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと上部吹出口３３Ｌとの間の上部流路７５Ｌを遮断すると共に、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと下部吹出口３４Ｌとの間の下部流路７６Ｌを開放する。このとき、上層ヒータコア４８Ｌおよび下層ヒータコア４９Ｌと下部吹出口３４Ｌは連通する。

一方、右側動作部２２Ｒの第１モータ５１Ｒ〜第７モータ６３Ｒは、各ドアの位置を維持する。

図１１に示されるように、左側動作部２２Ｌは、外気循環で空気を還流させる。外気吸込口３１から吸い込まれた外気は、防塵フィルタ４０、ブロア４３Ｌを順次通過し、エバポレータ４７の上層に案内される。エバポレータ４７の上層を通過した外気は、左側の上層ヒータコア４８Ｌを通過する際に加熱されて温風となる。温風は、吸着材側流路７４Ｌを通過し、防塵フィルタ４０、吸着材４１Ｌを順次通過し、排気口３５Ｌから排出される。温風が吸着材４１Ｌを通過する際に吸着材４１Ｌは加熱され、吸着材４１Ｌに含まれる水分が蒸発する。蒸発した水分は温風と共に排気口３５Ｌから排出される。

エバポレータ４７の上層および右側の上層ヒータコア４８Ｒを通過した外気は、ウインドウ側流路７３Ｒを通過し、ウインドウ側吹出口３２Ｒから吹き出される。

制御装置１８は、吸着材４１Ｌの再生処理を第２所定時間行うと、左側動作部２２Ｌと右側動作部２２Ｒの動作を切り替えて、吸着材４１Ｒの再生処理を行う。

［４．本実施形態のまとめ］
車両用空調装置１０は、車室内の空気を吸い込む内気吸込口３０Ｌと、車室外の空気を吸い込む外気吸込口３１と、内気吸込口３０Ｌから吸い込まれた空気が流入する吸着材流入部４１Ｌｉと空気が流出する吸着材流出部４１Ｌｏとを有し空気に含まれる水分を吸着する吸着材４１Ｌと、吸着材４１Ｌから流出した空気または外気吸込口３１から吸い込まれた空気が流入する温調装置流入部４６ｉと空気が流出する温調装置流出部４６ｏとを有し空気の温度を調整する温度調整装置４６と、温度調整装置４６から流出した空気を車室内のウインドウに向けて吹き出すウインドウ側吹出口３２Ｌと、温度調整装置４６から流出した空気を車室内のウインドウ以外に向けて吹き出すその他吹出口３６Ｌと、を備える。温度調整装置４６の温調装置流出部４６ｏに第１流路７０Ｌが接続され、第１流路７０Ｌには第２流路７１Ｌが接続される。第１流路７０Ｌのうち第２流路７１Ｌとの接続箇所（第１ドア５６Ｌ）よりも下流には、空気をウインドウ側吹出口３２Ｌに案内するウインドウ側流路７３Ｌと、空気を吸着材流入部４１Ｌｉに案内する吸着材側流路７４Ｌと、が形成される。第２流路７１Ｌには、空気をその他吹出口３６Ｌに案内するその他流路（上部流路７５Ｌ、下部流路７６Ｌ）が形成される。第１流路７０Ｌと第２流路７１Ｌとの接続箇所には、第１流路７０Ｌと第２流路７１Ｌとの連通と遮断とを切り替える第１ドア５６Ｌが設けられる。ウインドウ側流路７３Ｌには、温調装置流出部４６ｏとウインドウ側吹出口３２Ｌとの連通と遮断とを切り替える第２ドア５８Ｌが設けられる。吸着材側流路７４Ｌには、温調装置流出部４６ｏと吸着材流入部４１Ｌｉとの連通と遮断とを切り替える第３ドア６０Ｌが設けられる。車両用空調装置１０は、吸着材４１Ｌの再生処理時に、第１ドア５６Ｌおよび第２ドア５８Ｌを遮断側に配置し、第３ドア６０Ｌを連通側に配置することにより、温度調整装置４６で暖められた空気を吸着材４１Ｌに案内する。

上記構成によれば、第１流路７０Ｌと第２流路７１Ｌとを遮断し、温調装置流出部４６ｏとウインドウ側吹出口３２Ｌとを遮断し、温調装置流出部４６ｏと吸着材流入部４１Ｌｉとを連通することにより、温度調整装置４６（本実施形態では上層ヒータコア４８Ｌ）で暖められた空気が吸着材４１Ｌに優先的に案内されるため、温度調整装置４６で暖められた空気を吸着材４１Ｌの再生のために無駄なく使用でき、暖房性能を低下させず、ヒータの加熱エネルギーを低減することができる。

車両用空調装置１０は、２つの吸着材４１Ｌ、４１Ｒを備える。車両用空調装置１０は、外気吸込口３１から吸い込まれた空気を温度調整装置４６に案内する外気導入回路と、内気吸込口３０Ｌまたは内気吸込口３０Ｒから吸い込まれた空気を温度調整装置４６に案内する内気循環回路と、を同時に形成する。車両用空調装置１０は、一方の吸着材４１Ｌの再生処理時に、再生に要する空気を外気吸込口３１から吸い込み、吸い込んだ空気を温度調整装置４６で暖めて、暖められた空気を一方の吸着材４１の吸着材流入部４１Ｌｉに案内し、吸着材流出部４１Ｌｏから流出する空気を排気する。

上記構成によれば、再生処理に必要な空気を車室外から吸い込む一方で、車室内の空気を内気循環させることができるため、車室内の空調に影響を与えることなく吸着材４１Ｌの再生処理を行うことができる。

車両用空調装置１０は、外気吸込口３１から吸い込まれた空気を吸着材流出部４１Ｌｏと温調装置流入部４６ｉとの間に案内する外気導入流路７７を備える。２つの吸着材４１Ｌ、４１Ｒは互いに車幅方向に離れて配置され、外気導入流路７７の車幅方向の位置は、２つの吸着材４１Ｌ、４１Ｒの車幅方向の位置の間である。

上記構成によれば、一方の吸着材４１Ｌを含む外気導入回路と他方の吸着材４１Ｒを含む外気導入回路とで外気導入流路７７を共用することができる。このため、構造が簡素になる。

吸着材４１Ｌは、ウインドウ側吹出口３２Ｌよりも車両の前方に配置される。

上記構成によれば、曇り／霜取りのために温度調整装置４６からウインドウ側吹出口３２Ｌに温風を案内するウインドウ側流路７３Ｌの一部を、吸着材側流路７４Ｌの一部として利用することができる。このため、構造が簡素になる。

車両用空調装置１０は、内気吸込口３０Ｌと吸着材流入部４１Ｌｉとの間に防塵フィルタ４０を備える。

上記構成によれば、吸着材４１Ｌの上流側で埃や塵を捕捉することができるため、吸着材４１Ｌを清浄に保つことができ、車両用空調装置１０のメンテナンス期間を延ばすことができる。

空気の流れを発生させる２つのブロア４３Ｌ、４３Ｒが互いに車幅方向に離れて配置される。２つの吸着材４１Ｌ、４１Ｒの車幅方向の位置は、２つのブロア４３Ｌ、４３Ｒの車幅方向の位置の間である。

上記構成によれば、２つの吸着材４１Ｌ、４１Ｒおよび２つのブロア４３Ｌ、４３Ｒを有する装置（空調動作部２０）の構造を簡素にすることができる。

１０…車両用空調装置 ３０Ｌ、３０Ｒ…内気吸込口
３１…外気吸込口 ３２Ｌ、３２Ｒ…ウインドウ側吹出口
３３Ｌ、３３Ｒ…上部吹出口 ３４Ｌ、３４Ｒ…下部吹出口
３６Ｌ、３６Ｒ…その他吹出口 ４１Ｌ、４１Ｒ…吸着材
４１Ｌｉ、４１Ｒｉ…吸着材流入部 ４１Ｌｏ、４１Ｒｏ…吸着材流出部
４６…温度調整装置 ４６ｉ…温調装置流入部
４６ｏ…温調装置流出部 ５６Ｌ、５６Ｒ…第１ドア
５８Ｌ、５８Ｒ…第２ドア ６０Ｌ、６０Ｒ…第３ドア
７０Ｌ、７０Ｒ…第１流路 ７１Ｌ、７１Ｒ…第２流路
７３Ｌ、７３Ｒ…ウインドウ側流路 ７４Ｌ、７４Ｒ…吸着材側流路

Claims (6)

1. 車室内の空気を吸い込む内気吸込口と、
   車室外の空気を吸い込む外気吸込口と、
   前記内気吸込口から吸い込まれた空気が流入する吸着材流入部と空気が流出する吸着材流出部とを有し、空気に含まれる水分を吸着する吸着材と、
   前記吸着材から流出した空気または前記外気吸込口から吸い込まれた空気が流入する温調装置流入部と空気が流出する温調装置流出部とを有し、空気の温度を調整する温度調整装置と、
   前記温度調整装置から流出した空気を前記車室内のウインドウに向けて吹き出すウインドウ側吹出口と、
   前記温度調整装置から流出した空気を前記車室内のウインドウ以外に向けて吹き出すその他吹出口と、
   を備える車両用空調装置であって、
   前記温度調整装置の前記温調装置流出部に第１流路が接続され、
   前記第１流路には第２流路が接続され、
   前記第１流路のうち前記第２流路との接続箇所よりも下流には、空気を前記ウインドウ側吹出口に案内するウインドウ側流路と、空気を前記吸着材流入部に案内する吸着材側流路と、が形成され、
   前記第２流路には、空気を前記その他吹出口に案内するその他流路が形成され、
   前記第１流路と前記第２流路との前記接続箇所には、前記第１流路と前記第２流路との連通と遮断とを切り替える第１ドアが設けられ、
   前記ウインドウ側流路には、前記温調装置流出部と前記ウインドウ側吹出口との連通と遮断とを切り替える第２ドアが設けられ、
   前記吸着材側流路には、前記温調装置流出部と前記吸着材流入部との連通と遮断とを切り替える第３ドアが設けられ、
   前記吸着材の再生処理時に、前記第１ドアおよび前記第２ドアを遮断側に配置し、前記第３ドアを連通側に配置することにより、前記温度調整装置で暖められた空気を前記吸着材に案内する
   ことを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置において、
   ２つの前記吸着材を備え、
   前記外気吸込口から吸い込まれた空気を前記温度調整装置に案内する外気導入回路と、前記内気吸込口から吸い込まれた空気を前記温度調整装置に案内する内気循環回路と、を同時に形成し、
   一方の前記吸着材の再生処理時に、再生に要する空気を前記外気吸込口から吸い込み、吸い込んだ空気を前記温度調整装置で暖めて、暖められた空気を一方の前記吸着材の前記吸着材流入部に案内し、前記吸着材流出部から流出する空気を排気する
   ことを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項２に記載の車両用空調装置において、
   前記外気吸込口から吸い込まれた空気を前記吸着材流出部と前記温調装置流入部との間に案内する外気導入流路を更に備え、
   ２つの前記吸着材が互いに車幅方向に離れて配置され、
   前記外気導入流路の車幅方向の位置は、２つの前記吸着材の車幅方向の位置の間である
   ことを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
   前記吸着材は、前記ウインドウ側吹出口よりも車両の前方に配置される
   ことを特徴とする車両用空調装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
   前記内気吸込口と前記吸着材流入部との間に防塵フィルタを更に備える
   ことを特徴とする車両用空調装置。
6. 請求項２〜５のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
   空気の流れを発生させる２つのブロアが互いに車幅方向に離れて配置され、
   ２つの前記吸着材の車幅方向の位置は、２つの前記ブロアの車幅方向の位置の間である
   ことを特徴とする車両用空調装置。

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