(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-01
(45)【発行日】2023-09-11
(54)【発明の名称】車両用空気調和システム
(51)【国際特許分類】
B60H 1/00 20060101AFI20230904BHJP
【ＦＩ】
B60H1/00 102M
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018173736
(22)【出願日】2018-09-18
(65)【公開番号】P2020044924
(43)【公開日】2020-03-26
【審査請求日】2021-08-25
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】516299338
【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100112737
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 考晴
(74)【代理人】
【識別番号】100136168
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 美紀
(74)【代理人】
【識別番号】100172524
【弁理士】
【氏名又は名称】長田 大輔
(72)【発明者】
【氏名】山下 翼
【審査官】奈須 リサ
(56)【参考文献】
【文献】特開昭６１－２７５０１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０２９２４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－１９９２２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０３－０８４２０８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０５－０２４４２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－１３５９１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２４８２８３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｈ １／００－３／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車内空間に供給される空気が流れる空気流路部と、前記空気流路部内に設けられ、前記車内空間に前記空気を送るブロワと、
前記空気流路部内に設けられ、車両で用いられる液媒を熱源として前記空気を加熱する熱交換器と、
前記熱交換器を経た前記空気を前記車内空間に吹き出す吹出口と、
前記熱交換器よりも前記空気の流れ方向下流側に設けられ、前記熱交換器を経た前記空気の一部を前記空気流路部から取り込む空気取込口、及び前記熱交換器よりも前記空気の流れ方向上流側に設けられ、前記空気取込口から取り込んだ前記空気を前記空気流路部に吐出する空気吐出口を有した空気循環路と、
前記空気流路部内で前記熱交換器よりも前記空気の流れ方向上流側に設けられ、前記空気を除湿する除湿部と、
前記空気吐出口に設けられ、前記熱交換器よりも上流側への前記空気の吐出を断続する流路開閉部と、
前記流路開閉部を制御する制御部と、
を備え、
前記空気吐出口は、前記空気の流れ方向において前記除湿部と前記熱交換器との間に設けられている熱交換器上流側吐出口を有し、
前記空気吐出口は、前記空気の流れ方向において前記除湿部よりも上流側に設けられている除湿部上流側吐出口を有し、
前記流路開閉部は、前記熱交換器上流側吐出口から前記空気流路部への前記空気の吐出を断続する熱交換器上流側流路開閉部と、前記除湿部上流側吐出口から前記空気流路部への前記空気の吐出を断続する除湿部上流側流路開閉部と、を有し、
前記制御部は、外気温が予め定めた温度基準値よりも低いときに、前記熱交換器上流側流路開閉部を開くとともに前記除湿部上流側流路開閉部を閉じて、前記空気循環路を通して前記熱交換器上流側吐出口から前記熱交換器の上流側に前記空気を吐出させ、
前記制御部は、前記空気の湿度が予め定めた湿度基準値よりも高いときに、前記除湿部上流側流路開閉部を開くとともに前記熱交換器上流側流路開閉部を閉じて、前記空気を除湿する前記除湿部よりも上流側に前記空気を吐出させることを特徴とする車両用空気調和システム。
【請求項2】
前記空気吐出口は、前記空気の流れ方向において前記ブロワよりも下流側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和システム。
【請求項3】
前記制御部は、前記液媒の温度が予め定めた液媒温度基準値よりも低いときに、前記ブロワの作動を停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用空気調和システム。
【請求項4】
前記制御部は、前記空気循環路を通して前記空気を前記空気流路部内に吐出するとき、前記ブロワにおける前記空気の風量を増大させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用空気調和システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
車両用空気調和システムにおいては、車内の乗員の快適性を高めるため、様々な工夫がなされている。
例えば、特許文献１には、外気導入口と曇り止め用吹出口との間にバイパス路を設け、暖房時の車両室内温度が設定温度に接近した領域では、外気導入口から導入した外気の一部を、ヒータコアを通さず、バイパス路を介して曇り止め用吹出口から車両室内へ供給する構成が開示されている。このような構成により、車両室内温度の設定温度以上の上昇を防止する。
例えば、特許文献１には、外気導入口と曇り止め用吹出口との間にバイパス路を設け、暖房時の車両室内温度が設定温度に接近した領域では、外気導入口から導入した外気の一部を、ヒータコアを通さず、バイパス路を介して曇り止め用吹出口から車両室内へ供給する構成が開示されている。このような構成により、車両室内温度の設定温度以上の上昇を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、暖房運転時に車内に供給される空気は、ヒータコアによって加熱される。ヒータコアは、車両のエンジンを冷却することで加熱された冷却水を熱源とする。車両に搭載されるエンジンの効率向上、及び低排気量化にともない、ヒータコアに送り込まれる冷却水の水温は上昇化しにくく、低温化する傾向にある。すると、例えば冬期や寒冷地等において、外気温が低く、しかも冷却水の温度が低い状態で暖房運転を行っても、暖房運転の開始直後は、車内に供給される空気の温度がなかなか上昇しない。
また、車両が電気自動車である場合、ヒートポンプの熱により、車内に供給される空気が加熱されるが、外気温が低い状態では、ヒートポンプは十分に性能を発揮しにくい。
また、車両が電気自動車である場合、ヒートポンプの熱により、車内に供給される空気が加熱されるが、外気温が低い状態では、ヒートポンプは十分に性能を発揮しにくい。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、外気温が低い状態であっても、効率良く暖房運転を行って乗員の快適性を高めることができる車両用空気調和システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明の車両用空気調和システムは以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る車両用空気調和システムは、車内空間に供給される空気が流れる空気流路部と、前記空気流路部内に設けられ、車内空間に空気を送るブロワと、前記空気流路部内に設けられ、車両で用いられる液媒を熱源として前記空気を加熱する熱交換器と、前記熱交換器を経た前記空気を前記車内空間に吹き出す吹出口と、前記熱交換器よりも前記空気の流れ方向下流側に設けられ、前記熱交換器を経た前記空気の一部を前記空気流路部から取り込む空気取込口、及び前記熱交換器よりも前記空気の流れ方向上流側に設けられ、前記空気取込口から取り込んだ前記空気を前記空気流路部に吐出する空気吐出口を有した空気循環路と、を備えることを特徴とする。
すなわち、本発明に係る車両用空気調和システムは、車内空間に供給される空気が流れる空気流路部と、前記空気流路部内に設けられ、車内空間に空気を送るブロワと、前記空気流路部内に設けられ、車両で用いられる液媒を熱源として前記空気を加熱する熱交換器と、前記熱交換器を経た前記空気を前記車内空間に吹き出す吹出口と、前記熱交換器よりも前記空気の流れ方向下流側に設けられ、前記熱交換器を経た前記空気の一部を前記空気流路部から取り込む空気取込口、及び前記熱交換器よりも前記空気の流れ方向上流側に設けられ、前記空気取込口から取り込んだ前記空気を前記空気流路部に吐出する空気吐出口を有した空気循環路と、を備えることを特徴とする。
【0007】
本発明に係る車両用空気調和システムによれば、熱交換器を経た空気の一部を、空気取込口から空気循環路に取り込む。空気循環路に取り込まれた空気は、熱交換器よりも上流側に設けられた空気吐出口から空気流路部に吐出される。これにより、熱交換器を経て加熱された空気が、空気循環路を介して熱交換器の上流側に供給され、熱交換器の入口側の空気温度が上昇する。この空気を熱交換器で加熱すると、熱交換器の出口の空気温度も上昇する。その結果、熱交換器を経て吹出口から車内空間に吹き出される空気の温度が効率良く上昇する。したがって、外気温が低い状態であっても、効率良く暖房運転を行って乗員の快適性を高めることが可能となる。
【0008】
上記車両用空気調和システムにおいて、前記空気吐出口は、前記空気の流れ方向において前記ブロワよりも下流側に設けられているとさらに好適である。
【0009】
このような車両用空気調和システムによれば、ブロワよりも下流側の、より熱交換器に近い位置で、空気吐出口から空気流路部に空気を吐出することができる。これにより、空気吐出口から吐出された空気は、ブロワを経ずに熱交換器に到達する。したがって、空気吐出口から吐出された空気の温度が、熱交換器に到達するまでに低下してしまうのを抑えることができる。
【0010】
上記車両用空気調和システムにおいて、前記空気流路部内で前記熱交換器よりも前記空気の流れ方向上流側に設けられ、前記空気を除湿する除湿部をさらに備え、前記空気吐出口は、前記空気の流れ方向において前記除湿部と前記熱交換器との間に設けられているとさらに好適である。
【0011】
このような車両用空気調和システムによれば、除湿部よりも下流側の、より熱交換器に近い位置で、空気循環路の空気吐出口から空気を吐出することができる。これにより、空気吐出口から吐出された空気は、除湿部を経ずに熱交換器に到達する。したがって、熱交換器を経て空気吐出口から吐出された空気の温度が、熱交換器に到達するまでに低下してしまうのを抑えることができる。
【0012】
上記車両用空気調和システムにおいて、前記空気吐出口は、前記空気の流れ方向において前記除湿部よりも上流側に設けられているとさらに好適である。
【0013】
このような車両用空気調和システムによれば、熱交換器を経て加熱された空気が、空気循環路を介して除湿部の上流側に供給される。この空気が除湿部を経ることで、車内空間に供給される空気の除湿が図られる。これによって、車両に備えられたウィンドウの曇り等を抑え、乗員の快適性を高めることができる。
【0014】
上記車両用空気調和システムにおいて、前記空気取込口及び前記空気吐出口の少なくとも一方に設けられ、前記熱交換器よりも上流側への前記空気の吐出を断続する流路開閉部と、前記流路開閉部を制御する制御部と、を備えているとさらに好適である。
【0015】
このような車両用空気調和システムによれば、様々な条件に基づいて制御部で流路開閉部を制御することで、外気温が低い状態にあるときであっても、効率良く暖房運転を自動的に行って、乗員の快適性を適切に高めることが可能となる。
【0016】
上記車両用空気調和システムにおいて、前記制御部は、外気温が予め定めた温度基準値よりも低いときに、前記流路開閉部を開き、前記空気循環路を通して前記熱交換器の上流側に前記空気を吐出させるとさらに好適である。
【0017】
このような車両用空気調和システムによれば、外気温が温度基準値よりも低い場合に、熱交換器を経て加熱された空気を、空気循環路を通して熱交換器の上流側に自動的に循環させることができる。
【0018】
上記車両用空気調和システムにおいて、前記制御部は、前記空気の湿度が予め定めた湿度基準値よりも高いときに、前記流路開閉部を開き、前記空気を除湿する除湿部よりも上流側に前記空気を吐出させるとさらに好適である。
【0019】
このような車両用空気調和システムによれば、空気の湿度が湿度基準値よりも高い場合、熱交換器を経て加熱された空気が自動的に除湿部を経ることになる。これにより、車内空間に供給される空気の除湿を適切に行うことができる。
【0020】
上記車両用空気調和システムにおいて、前記制御部は、前記液媒の温度が予め定めた液媒温度基準値よりも低いときに、前記ブロワの作動を停止させるとさらに好適である。
【0021】
このような車両用空気調和システムによれば、液媒の温度が過度に低い状態では、空気が熱交換器を経ても、空気の加熱が十分になされない。このような場合、ブロワを作動させて空気を吹出口から車内空間に供給すると、車内空間の温度が低下してしまうことがある。そこで、このような状態のときに、ブロワの作動を停止させることで、車内空間の温度低下を抑えることができる。
【0022】
上記車両用空気調和システムにおいて、前記制御部は、前記空気循環路を通して前記空気を前記空気流路部内に吐出するとき、前記ブロワにおける前記空気の風量を増大させるとさらに好適である。
【0023】
このような車両用空気調和システムによれば、空気を空気循環路に通さない場合に比較して、熱交換器を経た空気の一部を空気循環路に通すと吹出口から車内区間に吹き出される空気の風量が減るのを、ブロワにおける空気の風量の増大によって補うことができる。
【発明の効果】
【0024】
本発明の車両用空気調和システムによれば、外気温が低い状態であっても、効率良く暖房運転を行って乗員の快適性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の一実施形態に係る車両用空気調和システムの概略構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る車両用空気調和システムにおいて、空気循環路を通してヒータコアの上流側に空気を循環させている状態を示す図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る車両用空気調和システムにおいて、空気循環路を通してエバポレータの上流側に空気を循環させている状態を示す図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る車両用空気調和システムの制御方法の流れを示す図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る車両用空気調和システムの制御方法における、内気循環運転の流れを示す図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る車両用空気調和システムの制御方法における、除湿循環運転の流れを示す図である。
【図7】本発明の一実施形態に係る車両用空気調和システムにおいて、外気導入モードにおいて、空気循環路を通してヒータコアの上流側に空気を循環させている状態を示す図である。
【図8】本発明の一実施形態に係る車両用空気調和システムの制御方法における、外気循環運転の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、車両用空気調和システム１０は、自動車等の車両１に設けられる。車両用空気調和システム１０は、車両１の外部の車外空間２や車両１内の車内空間３から取り込んだ空気の温度や湿度を調整し、車内空間３に供給する。
車両用空気調和システム１０は、空気流路部１１と、ブロワ２０と、エバポレータ（除湿部）３０と、ヒータコア（熱交換器）４０と、空気循環路５０と、制御部６０と、を主に備えている。
図１に示すように、車両用空気調和システム１０は、自動車等の車両１に設けられる。車両用空気調和システム１０は、車両１の外部の車外空間２や車両１内の車内空間３から取り込んだ空気の温度や湿度を調整し、車内空間３に供給する。
車両用空気調和システム１０は、空気流路部１１と、ブロワ２０と、エバポレータ（除湿部）３０と、ヒータコア（熱交換器）４０と、空気循環路５０と、制御部６０と、を主に備えている。
【0027】
空気流路部１１は、車内空間３に供給される空気が流れる流路を形成する。空気流路部１１は、車外空間２から空気を取り込む外気取込口１２と、車内空間３から空気を取り込む内気取込口１３と、車内空間３に空気を吹き出す吹出口１４と、を備えている。
【0028】
外気取込口１２には、ダクト１２ｄが開閉可能に設けられている。ダクト１２ｄを開閉することで、外気取込口１２における車外空間２からの空気の取込を断続できるようになっている。ダクト１２ｄで外気取込口１２を開いた状態では、空気流路部１１内には、外気取込口１２から取り込まれる車外空間２の空気（外気）と、内気取込口１３から取り込まれる車内空間３の空気（内気）とが取り込まれる。ダクト１２ｄで外気取込口１２を閉じると、空気流路部１１内には、内気取込口１３を通して車内空間３からの空気が取り込まれる。
【0029】
吹出口１４は、車両１のウィンドウに向けて空気を吹き出すデフロスター吹出口１４Ａと、車両１内のシート（図示無し）に着座した乗員の主に上肢に向けて空気を吹き出すメイン吹出口１４Ｂと、シートに着座した乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット吹出口１４Ｃと、を備えている。もちろん、吹出口１４は、これ以外の部位に向けて空気を吹き出すように適宜設けることができる。
【0030】
ブロワ２０は、空気流路部１１内に設けられ、車内空間３に空気を送る。ブロワ２０は、外気取込口１２及び内気取込口１３側から、吹出口１４側に向かって空気を送る。
【0031】
エバポレータ３０は、コンプレッサ３１で圧縮された冷媒と熱交換することで、空気流路部１１を流れる空気の冷却、除湿を図る。エバポレータ３０は、空気流路部１１内に設けられ、ブロワ２０よりも、空気流路部１１内における空気の流れ方向の下流側に設けられている。エバポレータ３０は、ヒータコア４０よりも空気の流れ方向上流側に設けられている。
【0032】
ヒータコア４０は、車両１で用いられるエンジン（図示無し）の冷却水（液媒）等を熱源として、空気流路部１１を流れる空気を加熱する。ヒータコア４０は、空気流路部１１内に設けられ、エバポレータ３０よりも、空気流路部１１内における空気の流れ方向の下流側に設けられている。
【0033】
空気流路部１１内には、ヒータコア４０に隣接して、ミクスチャーバルブ１５が開閉可能に設けられている。ミクスチャーバルブ１５の開度を調整することで、ヒータコア４０を流れる空気の風量を調整する。
【0034】
空気循環路５０は、ヒータコア４０を経た空気の一部を、ヒータコア４０よりも空気の流れ方向上流側で空気流路部１１に循環させる。空気循環路５０は、空気取込口５１と、ヒータ上流側吐出口（空気吐出口）５２と、エバポレータ上流側吐出口（空気吐出口）５３と、を備えている。
空気取込口５１は、ヒータコア４０よりも空気の流れ方向下流側に設けられ、ヒータコア４０を経た空気の一部を空気流路部１１から空気循環路５０に取り込む。
空気取込口５１は、ヒータコア４０よりも空気の流れ方向下流側に設けられ、ヒータコア４０を経た空気の一部を空気流路部１１から空気循環路５０に取り込む。
【0035】
ヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３は、空気の流れ方向においてブロワ２０よりも下流側に設けられている。ヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３は、空気循環路５０内の空気を、空気流路部１１に吐出する。
ヒータ上流側吐出口５２は、ヒータコア４０よりも空気の流れ方向上流側に設けられている。ヒータ上流側吐出口５２は、空気の流れ方向においてエバポレータ３０とヒータコア４０との間に設けられている。
エバポレータ上流側吐出口５３は、空気の流れ方向においてエバポレータ３０よりも上流側に設けられている。
ヒータ上流側吐出口５２は、ヒータコア４０よりも空気の流れ方向上流側に設けられている。ヒータ上流側吐出口５２は、空気の流れ方向においてエバポレータ３０とヒータコア４０との間に設けられている。
エバポレータ上流側吐出口５３は、空気の流れ方向においてエバポレータ３０よりも上流側に設けられている。
【0036】
ヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３には、それぞれ空気流路部１１内に吐出される空気の流れをガードするフード５２ｆ、５３ｆが設けられている。
【0037】
空気取込口５１、ヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３には、それぞれ入口扉（空気吐出口）５４、ヒータ出口扉（空気吐出口）５５、エバポレータ出口扉（空気吐出口）５６が開閉可能に設けられている。入口扉５４は、開閉することで、空気取込口５１から空気循環路５０への空気の取込を断続する。ヒータ出口扉５５は、開閉することで、ヒータ上流側吐出口５２から空気流路部１１への空気の吐出を断続する。エバポレータ出口扉５６は、開閉することで、エバポレータ上流側吐出口５３から空気流路部１１への空気の吐出を断続する。
【0038】
これらの入口扉５４、ヒータ出口扉５５、エバポレータ出口扉５６は、ヒータコア４０よりも上流側への空気の吐出を断続する。具体的には、図２に示すように、入口扉５４とヒータ出口扉５５とを開くと、ヒータコア４０で加熱された空気の一部が、空気取込口５１から空気循環路５０に取り込まれ、ヒータ上流側吐出口５２からヒータコア４０の上流側に吐出される。吐出された空気は、ヒータコア４０を経ることで、さらに加熱される。
また、図３に示すように、入口扉５４とエバポレータ出口扉５６とを開くと、ヒータコア４０で加熱された空気の一部が、空気取込口５１から空気循環路５０に取り込まれ、エバポレータ上流側吐出口５３からエバポレータ３０の上流側に吐出される。吐出された空気は、エバポレータ３０を経ることで除湿された後、さらにヒータコア４０を経ることで加熱される。
また、図３に示すように、入口扉５４とエバポレータ出口扉５６とを開くと、ヒータコア４０で加熱された空気の一部が、空気取込口５１から空気循環路５０に取り込まれ、エバポレータ上流側吐出口５３からエバポレータ３０の上流側に吐出される。吐出された空気は、エバポレータ３０を経ることで除湿された後、さらにヒータコア４０を経ることで加熱される。
【0039】
制御部６０は、空気循環路５０における空気の循環を制御する。制御部６０は、外気温が低く、しかも冷却水の温度が低い状態で暖房運転を行うときに、ヒータコア４０で加熱された空気を空気循環路５０を通してヒータコア４０の上流側に循環させる。このため、制御部６０は、例えば空気流路部１１の入口側に設けられた湿度センサ６１で検出される車内の湿度、車両１のコントローラ等から取得される外気温度、車内温度、冷却水温度等に基づいて、予め設定されたコンピュータプログラムの処理に応じた制御を行う。制御部６０は、外気取込口１２のダクト１２ｄ、ブロワ２０、入口扉５４、ヒータ出口扉５５、エバポレータ出口扉５６、コンプレッサ３１等の動作を制御する。
【0040】
以下、制御部６０における車両用空気調和システム１０の制御方法について説明する。
制御部６０は、例えば、車両１に設けられた「温感優先スイッチ」等を操作し、乗員が吹出口１４から速やかに温風が吹き出されることを要求した場合や、車両１に設けられた温度検出センサ等によって、乗員の手等が冷えていることを検出した場合等に、以下のような制御を実行する。もちろん、制御部６０は、これ以外の場合に、同様の制御を実行してもよい。また、以下に示す制御部６０における一連の制御は、所定時間毎に繰り返し実行される。
制御部６０は、例えば、車両１に設けられた「温感優先スイッチ」等を操作し、乗員が吹出口１４から速やかに温風が吹き出されることを要求した場合や、車両１に設けられた温度検出センサ等によって、乗員の手等が冷えていることを検出した場合等に、以下のような制御を実行する。もちろん、制御部６０は、これ以外の場合に、同様の制御を実行してもよい。また、以下に示す制御部６０における一連の制御は、所定時間毎に繰り返し実行される。
【0041】
図４に示すように、制御部６０は、エンジンの冷却水の温度が、所定の温度Ｗ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１）。その結果、冷却水の温度がＷ１以上であり、十分に暖まっている場合、通常運転を実行する（ステップＳ２）。通常運転では、入口扉５４、ヒータ出口扉５５、エバポレータ出口扉５６を全て閉じ、空気流路部１１内の空気を空気循環路５０に流入させない。冷却水が十分に暖まっている状態であれば、空気流路部１１を流れる空気は、ヒータコア４０で十分に加熱された後、吹出口１４から車内空間３に吹き出される。
【0042】
ステップＳ１において、冷却水の温度が、Ｗ１未満であった場合、制御部６０は、外気温度が、予め定めた設定値（温度基準値）Ｔ１未満であるか否かを判断する（ステップＳ３）。その結果、外気温度がＴ１未満のように温度が低い状態であれば、制御部６０は、外気取込口１２のダクト１２ｄを閉じ、内気取込口１３からのみ車内空間３の空気を取り込む内気循環モードに切り替える（ステップＳ４）。
【0043】
内気循環モードへの切替後、制御部６０は、湿度センサ６１で検出される車内空間３の空気の湿度が、予め定めた湿度基準値Ｈ以上であるか否かを判断する（ステップＳ５）。その結果、湿度が、湿度基準値Ｈ未満であり、低湿度であった場合には、内気循環運転Ｓ１０に移行する。内気循環運転Ｓ１０では、車内空間３から取り込んだ車内空間３の空気をヒータコア４０で加熱した後、その一部を空気循環路５０に取り込み、ヒータコア４０の上流側に循環させる。
【0044】
図５に示すように、内気循環運転Ｓ１０では、まず、制御部６０は、エンジンの冷却水の温度が、所定の温度（液媒温度基準値）Ｗ２（Ｗ２＜Ｗ１）未満であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、冷却水の温度が、Ｗ２未満である場合、外気温も０℃未満で、冷却水の温度も極端に低い状態となっている。このような状態では、ヒータコア４０に空気を通しても空気はほとんど加熱されない。したがって、制御部６０は、ブロワ２０の作動を停止させて空気流路部１１内の風量をゼロ（０）とし、入口扉５４、ヒータ出口扉５５、エバポレータ出口扉５６を全て閉じる（ステップＳ１２）。これにより、吹出口１４から車内空間３に低温の空気が吹き出されるのを抑える。
【0045】
ステップＳ１１において、冷却水の温度がＷ２以上であった場合、制御部６０は、エンジンの冷却水の温度が、所定の温度Ｗ３（Ｗ３＞Ｗ２）未満であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。その結果、冷却水の温度がＷ３未満（つまり、Ｗ２以上Ｗ３未満）である場合、ブロワ２０を作動させるとともに、図２に示すように、入口扉５４とヒータ出口扉５５とを開く（ステップＳ１４）。すると、ヒータコア４０で加熱された空気の一部が、空気取込口５１から空気循環路５０に取り込まれ、ヒータ上流側吐出口５２からヒータコア４０の上流側に吐出される。吐出された空気は、ヒータコア４０を経ることで、さらに加熱される。
このとき、ブロワ２０による風量は、例えば、「小」、「中」、「大」の３段階が設定されている場合、風量「中」と設定する。このときのブロワ２０による風量は、空気循環路５０に空気を取り込まない場合に比較し、１段階多く設定されている。これにより、空気循環路５０に空気を取り込むことによって吹出口１４から車内空間３に吹き出される空気の風量が減るのを補う。
このとき、ブロワ２０による風量は、例えば、「小」、「中」、「大」の３段階が設定されている場合、風量「中」と設定する。このときのブロワ２０による風量は、空気循環路５０に空気を取り込まない場合に比較し、１段階多く設定されている。これにより、空気循環路５０に空気を取り込むことによって吹出口１４から車内空間３に吹き出される空気の風量が減るのを補う。
【0046】
ステップＳ１３において、冷却水の温度がＷ３以上であった場合、冷却水の温度は、Ｗ３以上Ｗ１未満と比較的高温である。この場合、ブロワ２０を作動させ、ステップＳ１４のときより空気の風量を増加させる（風量「大」）とともに、図２に示すように、入口扉５４と、ヒータ出口扉５５とを開く（ステップＳ１５）。すると、ヒータコア４０で加熱された空気の一部が、空気取込口５１から空気循環路５０に取り込まれ、ヒータ上流側吐出口５２からヒータコア４０の上流側に吐出される。吐出された空気は、ヒータコア４０を経ることで、さらに加熱される。
【0047】
また、図４のステップＳ５において、検出された車内空間３の湿度が湿度基準値Ｈ以上の高湿状態であった場合、除湿循環運転Ｓ２０に移行する。除湿循環運転Ｓ２０では、ヒータコア４０を経た空気を空気循環路５０に取り込み、エバポレータ３０の上流側に循環させる。
【0048】
図６に示すように、除湿循環運転Ｓ２０では、制御部６０は、コンプレッサ３１を作動させ、エバポレータ３０に冷媒を流す（ステップＳ２１）。
次に、制御部６０は、エンジンの冷却水の温度が、所定の温度Ｗ２以上Ｗ３未満であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２において、冷却水の温度が、Ｗ２以上Ｗ３未満である場合、ブロワ２０を作動させる（風量「中」）とともに、図３に示すように、入口扉５４とエバポレータ出口扉５６とを開く（ステップＳ２３）。すると、ヒータコア４０で加熱された空気の一部が、空気取込口５１から空気循環路５０に取り込まれ、エバポレータ出口扉５６からエバポレータ３０の上流側に吐出される。吐出された空気は、エバポレータ３０を経ることで除湿された後、さらにヒータコア４０を経ることで加熱される。
次に、制御部６０は、エンジンの冷却水の温度が、所定の温度Ｗ２以上Ｗ３未満であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２において、冷却水の温度が、Ｗ２以上Ｗ３未満である場合、ブロワ２０を作動させる（風量「中」）とともに、図３に示すように、入口扉５４とエバポレータ出口扉５６とを開く（ステップＳ２３）。すると、ヒータコア４０で加熱された空気の一部が、空気取込口５１から空気循環路５０に取り込まれ、エバポレータ出口扉５６からエバポレータ３０の上流側に吐出される。吐出された空気は、エバポレータ３０を経ることで除湿された後、さらにヒータコア４０を経ることで加熱される。
【0049】
ステップＳ２２において、冷却水の温度がＷ２以上Ｗ３未満ではなかった場合、冷却水の温度は、Ｗ３以上Ｗ１未満と比較的高温であることになる。この場合、ブロワ２０を作動させ、ステップＳ２３のときより空気の風量を増加させる（風量「大」）とともに、図３に示すように、入口扉５４とエバポレータ出口扉５６とを開く（ステップＳ２５）。すると、ヒータコア４０で加熱された空気の一部が、空気取込口５１から空気循環路５０に取り込まれ、エバポレータ出口扉５６からエバポレータ３０の上流側に吐出される。吐出された空気は、エバポレータ３０を経ることで除湿された後、さらにヒータコア４０を経ることで加熱される。
【0050】
また、図４のステップＳ３において、外気温度が、予め定めた設定値Ｔ１以上であった場合、制御部６０は、外気温度が、予め定めた設定値Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）未満であるか否かを判断する（ステップＳ６）。その結果、外気温度がＴ２未満の比較的低温の状態であれば、制御部６０は、図７に示すように、外気取込口１２のダクト１２ｄを開き、外気取込口１２から空気を取り込む外気導入モードに切り替える（ステップＳ７）。次いで、制御部６０は、外気循環運転Ｓ３０に移行する。外気循環運転Ｓ３０では、車外から取り込んだ車外空間２の空気をヒータコア４０で加熱した後、その一部を空気循環路５０に取り込み、ヒータコア４０の上流側に循環させる。
【0051】
図８に示すように、外気循環運転Ｓ３０では、エンジンの冷却水の温度が、所定の温度Ｗ３未満であるか否かを判断する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１において、冷却水の温度が、Ｗ３未満である場合、ブロワ２０を作動させる（風量「中」）とともに、図７に示すように、入口扉５４とヒータ出口扉５５とを開く（ステップＳ３２）。すると、ヒータコア４０で加熱された空気の一部が、空気取込口５１から空気循環路５０に取り込まれ、ヒータ出口扉５５からヒータコア４０の上流側に吐出される。吐出された空気は、ヒータコア４０を経ることで、さらに加熱される。
【0052】
ステップＳ３１において、冷却水の温度がＷ３未満ではなかった場合、冷却水の温度は、Ｗ３以上Ｗ１未満と比較的高温であることになる。この場合、ブロワ２０を作動させ、ステップＳ３２のときより空気の風量を増加させる（風量「大」）とともに、図７に示すように、入口扉５４とヒータ出口扉５５とを開く（ステップＳ３３）。すると、ヒータコア４０で加熱された空気の一部が、空気取込口５１から空気循環路５０に取り込まれ、ヒータ出口扉５５からヒータコア４０の上流側に吐出される。吐出された空気は、ヒータコア４０を経ることで、さらに加熱される。
【0053】
また、図４のステップＳ６において、外気温度が、予め定めた設定値Ｔ２以上であった場合、ステップＳ２と同様の通常運転に移行する（ステップＳ８）。
【0054】
上記したような制御部６０の制御における、各部の状態を、表１に示す。
【0055】
【表1】
【0056】
上述したような車両用空気調和システム１０は、車内空間３に供給される空気が流れる空気流路部１１と、空気流路部１１内に設けられ、車内空間３に空気を送るブロワ２０と、空気流路部１１内に設けられ、車両１で用いられる液媒を熱源として空気を加熱するヒータコア４０と、ヒータコア４０を経た空気を車内空間３に吹き出す吹出口１４と、ヒータコア４０よりも空気の流れ方向下流側に設けられ、ヒータコア４０を経た空気の一部を空気流路部１１から取り込む空気取込口５１、及びヒータコア４０よりも空気の流れ方向上流側に設けられ、空気取込口５１から取り込んだ空気を空気流路部１１に吐出するヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３を有した空気循環路５０と、を備える。
このような車両用空気調和システム１０によれば、ヒータコア４０を経た空気の一部を、空気流路部１１から空気取込口５１から空気循環路５０に取り込む。取り込まれた空気は、ヒータコア４０よりも上流側に設けられたヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３から空気流路部１１に吐出される。これにより、ヒータコア４０を経て加熱された空気が、空気循環路５０を介してヒータコア４０の上流側に供給され、ヒータコア４０の入口の空気温度が上昇する。この空気をヒータコア４０で加熱すると、ヒータコア４０の出口の空気温度も上昇する。その結果、ヒータコア４０を経て吹出口１４から車内空間３に吹き出される空気の温度が、効率良く上昇する。したがって、外気温が低い状態であっても、効率良く暖房運転を行って乗員の快適性を高めることが可能となる。
このような車両用空気調和システム１０によれば、ヒータコア４０を経た空気の一部を、空気流路部１１から空気取込口５１から空気循環路５０に取り込む。取り込まれた空気は、ヒータコア４０よりも上流側に設けられたヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３から空気流路部１１に吐出される。これにより、ヒータコア４０を経て加熱された空気が、空気循環路５０を介してヒータコア４０の上流側に供給され、ヒータコア４０の入口の空気温度が上昇する。この空気をヒータコア４０で加熱すると、ヒータコア４０の出口の空気温度も上昇する。その結果、ヒータコア４０を経て吹出口１４から車内空間３に吹き出される空気の温度が、効率良く上昇する。したがって、外気温が低い状態であっても、効率良く暖房運転を行って乗員の快適性を高めることが可能となる。
【0057】
また、ヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３は、空気の流れ方向においてブロワ２０よりも下流側に設けられている。
このような構成によれば、ブロワ２０よりも下流側の、よりヒータコア４０に近い位置で、ヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３から空気を吐出することができる。これにより、ヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３から吐出された空気は、ブロワ２０を経ずにヒータコア４０に到達する。したがって、ヒータコア４０を経てヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３から吐出された空気の温度が、ヒータコア４０に到達するまでに低下してしまうのを抑えることができる。これにより、効率良く暖房運転を行って乗員の快適性を高めることが可能となる。
このような構成によれば、ブロワ２０よりも下流側の、よりヒータコア４０に近い位置で、ヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３から空気を吐出することができる。これにより、ヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３から吐出された空気は、ブロワ２０を経ずにヒータコア４０に到達する。したがって、ヒータコア４０を経てヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３から吐出された空気の温度が、ヒータコア４０に到達するまでに低下してしまうのを抑えることができる。これにより、効率良く暖房運転を行って乗員の快適性を高めることが可能となる。
【0058】
また、空気流路部１１内において、ヒータコア４０よりも空気の流れ方向上流側に設けられ、空気を除湿するエバポレータ３０をさらに備え、ヒータ上流側吐出口５２は、空気の流れ方向においてエバポレータ３０とヒータコア４０との間に設けられている。
このような構成によれば、エバポレータ３０よりも下流側の、よりヒータコア４０に近い位置で、ヒータ上流側吐出口５２から空気を吐出することができる。これにより、ヒータ上流側吐出口５２から吐出された空気は、エバポレータ３０を経ずにヒータコア４０に到達する。したがって、ヒータコア４０を経てヒータ上流側吐出口５２から吐出された空気の温度が、ヒータコア４０に到達するまでに低下してしまうのを抑えることができる。これにより、効率良く暖房運転を行って乗員の快適性を高めることが可能となる。
このような構成によれば、エバポレータ３０よりも下流側の、よりヒータコア４０に近い位置で、ヒータ上流側吐出口５２から空気を吐出することができる。これにより、ヒータ上流側吐出口５２から吐出された空気は、エバポレータ３０を経ずにヒータコア４０に到達する。したがって、ヒータコア４０を経てヒータ上流側吐出口５２から吐出された空気の温度が、ヒータコア４０に到達するまでに低下してしまうのを抑えることができる。これにより、効率良く暖房運転を行って乗員の快適性を高めることが可能となる。
【0059】
また、エバポレータ上流側吐出口５３は、空気の流れ方向においてエバポレータ３０よりも上流側に設けられている。
このような構成によれば、ヒータコア４０を経て加熱された空気が、空気循環路５０を介してエバポレータ３０の上流側に供給される。この空気がエバポレータ３０を経ることで、車内空間３に供給される空気の除湿が図られる。これによって、ウィンドウの曇りを抑え、乗員の快適性を高めることができる。
このような構成によれば、ヒータコア４０を経て加熱された空気が、空気循環路５０を介してエバポレータ３０の上流側に供給される。この空気がエバポレータ３０を経ることで、車内空間３に供給される空気の除湿が図られる。これによって、ウィンドウの曇りを抑え、乗員の快適性を高めることができる。
【0060】
また、車両用空気調和システム１０は、空気取込口５１及びヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３に設けられ、ヒータコア４０よりも上流側への空気の吐出を断続する入口扉５４、ヒータ出口扉５５、エバポレータ出口扉５６と、入口扉５４、ヒータ出口扉５５、エバポレータ出口扉５６を制御する制御部６０と、を備えている。
このような構成によれば、様々な条件に基づいて制御部６０で入口扉５４、ヒータ出口扉５５、エバポレータ出口扉５６を制御することで、外気温が低い状態であっても、効率良く暖房運転を行って乗員の快適性を適切に高めることが可能となる。
このような構成によれば、様々な条件に基づいて制御部６０で入口扉５４、ヒータ出口扉５５、エバポレータ出口扉５６を制御することで、外気温が低い状態であっても、効率良く暖房運転を行って乗員の快適性を適切に高めることが可能となる。
【0061】
また、制御部６０は、外気温が予め定めた設定値Ｔ２よりも低いときに、ヒータ出口扉５５又はエバポレータ出口扉５６を開き、空気循環路５０を通してヒータコア４０の上流側に空気を吐出させる。
このような構成によれば、外気温が設定値Ｔ２よりも低い場合に、ヒータコア４０を経て加熱された空気を、空気循環路５０を通してヒータコア４０の上流側に、自動的に循環させることができる。
このような構成によれば、外気温が設定値Ｔ２よりも低い場合に、ヒータコア４０を経て加熱された空気を、空気循環路５０を通してヒータコア４０の上流側に、自動的に循環させることができる。
【0062】
また、制御部６０は、空気の湿度が予め定めた湿度基準値Ｈよりも高いときに、エバポレータ出口扉５６を開き、空気を除湿するエバポレータ３０よりも上流側に空気を吐出させる。
このような構成によれば、空気の湿度が湿度基準値Ｈよりも高い場合、ヒータコア４０を経て加熱された空気が、エバポレータ３０を経ることで、車内空間３に供給される空気の除湿を自動的に行うことができる。
このような構成によれば、空気の湿度が湿度基準値Ｈよりも高い場合、ヒータコア４０を経て加熱された空気が、エバポレータ３０を経ることで、車内空間３に供給される空気の除湿を自動的に行うことができる。
【0063】
また、制御部６０は、冷却水の温度が予め定めた温度Ｗ２よりも低いときに、ブロワ２０の作動を停止させる。
このような構成によれば、冷却水の温度が過度に低い状態では、空気がヒータコア４０を経ても、空気の加熱が十分になされない。このような場合、ブロワ２０を作動させて空気を吹出口１４から車内空間３に供給すると、車内空間３の温度が低下してしまうことがある。そこで、このような状態のときに、ブロワ２０の作動を停止させることで、車内空間３の温度低下を抑えることができる。
このような構成によれば、冷却水の温度が過度に低い状態では、空気がヒータコア４０を経ても、空気の加熱が十分になされない。このような場合、ブロワ２０を作動させて空気を吹出口１４から車内空間３に供給すると、車内空間３の温度が低下してしまうことがある。そこで、このような状態のときに、ブロワ２０の作動を停止させることで、車内空間３の温度低下を抑えることができる。
【0064】
また、制御部６０は、空気循環路５０を通して空気を空気流路部１１内に吐出するとき、ブロワ２０における空気の風量を増大させる。
このような構成によれば、ヒータコア４０を経た空気の一部を空気循環路５０に通すと、空気の一部を空気循環路５０に通さない場合に比較して、吹出口１４から車内区間に吹き出される空気の風量が減る。これに対し、ブロワ２０における空気の風量を増大させることによって、風量を補うことができる。
このような構成によれば、ヒータコア４０を経た空気の一部を空気循環路５０に通すと、空気の一部を空気循環路５０に通さない場合に比較して、吹出口１４から車内区間に吹き出される空気の風量が減る。これに対し、ブロワ２０における空気の風量を増大させることによって、風量を補うことができる。
【0065】
なお、上記実施形態において、制御部６０における制御の流れや、各種の判断基準となる数値を例示したが、もちろん、その処理の順序、数値等は適宜変更してもよい。さらに、湿度、車外温度、車内温度、冷却水の温度等の様々な条件に応じて、ブロワ２０の風量、空気循環路５０の入口扉５４、ヒータ出口扉５５、エバポレータ出口扉５６、コンプレッサ３１等の各部の状態を上記した以外に設定してもよい。
【0066】
また、上記実施形態において、ヒータ上流側吐出口５２と、エバポレータ上流側吐出口５３と、を備えるようにしたが、いずれか一方のみを備えるようにしてもよい。
また、ヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３に、フード５２ｆ、５３ｆを備えるようにしたが、ヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３から空気流路部１１内に空気を効率良く吐出させることができるのであれば、例えば、ファン等を設けてもよい。
また、ヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３に、フード５２ｆ、５３ｆを備えるようにしたが、ヒータ上流側吐出口５２、エバポレータ上流側吐出口５３から空気流路部１１内に空気を効率良く吐出させることができるのであれば、例えば、ファン等を設けてもよい。
【0067】
また、上記実施形態において、ヒータコア４０の熱源として、車両１のエンジンの冷却水を用いるようにしたが、これ以外のものを用いてもよい。
【符号の説明】
【0068】
１ 車両
３ 車内空間
１０ 車両用空気調和システム
１１ 空気流路部
１４ 吹出口
２０ ブロワ
３０ エバポレータ（除湿部）
４０ ヒータコア（熱交換器）
５０ 空気循環路
５１ 空気取込口
５２ ヒータ上流側吐出口（空気吐出口）
５３ エバポレータ上流側吐出口（空気吐出口）
５４ 入口扉（流路開閉部）
５５ ヒータ出口扉（流路開閉部）
５６ エバポレータ出口扉（流路開閉部）
６０ 制御部
Ｈ 湿度基準値
Ｔ１ 設定値（温度基準値）
Ｗ２ 温度（液媒温度基準値）
３ 車内空間
１０ 車両用空気調和システム
１１ 空気流路部
１４ 吹出口
２０ ブロワ
３０ エバポレータ（除湿部）
４０ ヒータコア（熱交換器）
５０ 空気循環路
５１ 空気取込口
５２ ヒータ上流側吐出口（空気吐出口）
５３ エバポレータ上流側吐出口（空気吐出口）
５４ 入口扉（流路開閉部）
５５ ヒータ出口扉（流路開閉部）
５６ エバポレータ出口扉（流路開閉部）
６０ 制御部
Ｈ 湿度基準値
Ｔ１ 設定値（温度基準値）
Ｗ２ 温度（液媒温度基準値）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】