JP6415489B2 - 車両用空調システム - Google Patents

Description

本発明は、車両用空調システムに係り、より詳しくは、空調ケースの内部に、冷房用熱交換器が設けられる冷風通路と、暖房用熱交換器が設けられる温風通路とを有して冷・暖房を行う空調システムにおいて、特定モード時、車室内の内気を吸入し、前記冷房用熱交換器を通過させた後、車室外に放出するように制御する車両用空調システムに関する。

一般の車両用エアコンシステムは、通常、図１に示すように、冷媒を圧縮して送出する圧縮機１と、圧縮機１から送出される高圧の冷媒を凝縮する凝縮器２と、凝縮器２で凝縮されて液化した冷媒を絞る、例えば、膨張弁３と、膨張弁３により絞られた低圧の液相冷媒を車室内側に送風される空気と熱交換して蒸発させることにより、冷媒の蒸発潜熱による吸熱作用で、室内に吐き出される空気を冷却する蒸発器４とが、冷媒管で連結されてなる冷凍サイクルで構成され、以下のような冷媒循環過程によって自動車の室内を冷房する。

前記エアコンシステムの冷房スイッチ（図示せず）がオンすると、先ず、圧縮機１がエンジンまたはモータの動力で駆動され、低温低圧の気相冷媒を吸入圧縮し、高温高圧の気体状態で凝縮器２に送出する。凝縮器２は、その気相冷媒を外気と熱交換して、高温高圧の液体に凝縮する。次いで、凝縮器２で高温高圧状態で送り出される液相冷媒は、膨張弁３の絞り作用で急膨張され、低温低圧の湿り飽和状態で蒸発器４に送られ、蒸発器４は、その冷媒をブロワー（図示せず）が車室内に送風する空気と熱交換させる。このため、冷媒は、蒸発器４で蒸発し、低温低圧の気体状態で排出され、再度圧縮機１に吸入され、上述したような冷凍サイクルを再循環する。

前記蒸発器は、車室内側に設けられた空調ケースの内部に設けられ、冷房の役割を行う。すなわち、ブロワー（図示せず）が送風する空気が、蒸発器４を経てから、蒸発器４内を循環する液相冷媒の蒸発潜熱で冷却され、冷えた状態で車室内に吐き出される。
また、車室内の暖房には、前記空調ケースの内部に設けられ、エンジン冷却水が循環するヒータコア（図示せず）が用いられるか、または前記空調ケースの内部に設けられる電気加熱式ヒータ（図示せず）が用いられる。
一方、凝縮器２は、車両の前方側に設けられ、空気と熱交換しながら放熱する。

最近、冷凍サイクルのみを用いて冷・暖房を行うヒートポンプシステムが開発されているが、これは、図２に示すように、一つの空調ケース１０の内部に、冷風通路１１と温風通路１２が左右に区画して形成され、冷風通路１１には、冷房のための蒸発器４が設けられ、温風通路１２には、暖房のための凝縮器２が設けられる構造である。
このとき、空調ケース１０の出口側には、車室内に空気を供給する空気吐出口１５と、車室外に空気を放出する空気放出口１６が形成される。
また、冷風通路１１と温風通路１２の各入口側には、個別に作動するブロワー２０がそれぞれ設けられる。
冷風通路１１と温風通路１２が左右（車両幅方向）に配置されるので、２つのブロワー２０も左右に配置される。

したがって、冷房モード時は、冷風通路１１の蒸発器４を通過しながら冷却された冷風が、空気吐出口１５から車室内に吐き出されて冷房され、このとき、温風通路１２の凝縮器２を通過しながら加熱された温風は、空気放出口１６から車室外に排出される。
暖房モード時は、温風通路１２の凝縮器２を通過ながら加熱された温風が、空気吐出口１５から車室内に吐き出されて暖房され、このとき、冷風通路１１の蒸発器４を通過しながら冷却された冷風は、空気放出口１６から車室外に排出される。
また、図３に示すように、通常、車のトランク側には、車室内の空気（内気）を車室外に排出させるエキストラクター５０が設けられるが、エキストラクター５０は、車室内と車室外の差圧により開放される。

したがって、空調ケース１０から冷風または温風が車室内に供給されると、車室内を循環する空気（内気）の一定量が、エキストラクター５０から車室外に排出される。
一例として、暖房モード時、車室内に温風が流入するが、このとき、ＶОＣとガラス窓の湿気のため、車室内の空気（内気）の一定量が、エキストラクター５０から車室外に排出される。
しかしながら、従来は、暖房モード時、エキストラクター５０から車室外に排出される内気（暖房空気）を活用していなかった。特に、暖房性能を向上させるために、ヒートポンプシステムの冷凍サイクルにチラー（図示せず）をさらに設置し、車両電装品の廃熱で温めた冷却水と冷媒を熱交換することにより、冷媒の圧力と温度を高め、暖房性能を向上させたていたが、この場合、暖房性能の向上のために、前記チラーのような追加部品が必要となる問題があった。
また、高湿条件時、前記蒸発器に着霜が生じ、これにより、暖房性能も低下するという問題があった。

特開平０８−０２０２３３号公報

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、空調ケースの内部に、冷房用熱交換器が設けられる冷風通路と、暖房用熱交換器が設けられる温風通路を設けて、冷・暖房を行う空調システムにおいて、特定モード時、車室内の内気を吸入し、前記冷房用熱交換器を通過させた後、車室外に放出するように制御することにより、車室内の除湿された高温の空気を冷房用熱交換器に供給するので、冷房用熱交換器の着霜を防止し、追加の部品を必要とせずに、冷媒サイクルにおいて冷媒の圧力と温度を上昇させ、暖房性能を向上させることができる車両用空調システムを提供することにある。

上述した目的を達成するための本発明は、車両用空調システムにおいて、冷房用熱交換器が設けられた冷風通路及び暖房用熱交換器が設けられた温風通路が形成された空調ケースと、前記空調ケースの入口側に設けられ、前記冷風通路及び温風通路に空気を送風する送風装置と、前記送風装置側に連設され、内気と外気を供給する内・外気供給手段と、特定モード時、前記内・外気供給手段の制御によって、車室内の内気を吸入し、前記冷房用熱交換器を通過させた後、一部または全部を車室外に放出するように制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、空調ケースの内部に、冷房用熱交換器が設けられる冷風通路と、暖房用熱交換器が設けられる温風通路とを設け、冷・暖房を行う空調システムにおいて、特定モード（暖房モード、除湿モード）時、車室内の内気を吸入し、前記冷房用熱交換器を通過させた後、車室外に放出するように制御することにより、車室内の除湿された高温の空気を冷房用熱交換器に供給するので、冷房用熱交換器の着霜を防止することができる。
また、車室内から車室外に排出される内気の一定量を前記冷房用熱交換器側に再循環させ、冷房用熱交換器を通してから放出させることにより、追加の部品を必要とせず、冷媒サイクルにおいて冷媒の圧力と温度を上昇させ、暖房性能を向上させることができる。

一般の車両用エアコンシステムの冷凍サイクルを示す構成図である。 従来の車両用空調システムを示す図である。 従来の車両用空調システムの暖房モード時における空気の流動を示す図である。 本発明による車両用空調システムを示す斜視図である。 本発明による車両用空調システムにおける送風装置を示す部分斜視図である。 図４のＡから見た側面図である。 本発明による車両用空調システムの他の実施例を示す断面図である。 本発明による車両用空調システムの暖房モード時における空気の流動を示す図である。 本発明による車両用空調システムの暖房モード時における送風装置を示す断面図である。 本発明による車両用空調システムの冷房モードを示す図である。 本発明による車両用空調システムの暖房モードを示す図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の好適な実施例について詳述する。
図に示す通り、本発明による車両用空調システムは、冷房用熱交換器と暖房用熱交換器が、圧縮機及び膨張手段と一緒に冷媒循環ラインで連結される。 すなわち、圧縮機（図示せず）→暖房用熱交換器→膨張手段（図示せず）→冷房用熱交換器を冷媒循環ライン（図示せず）で連結し、前記冷房用熱交換器により冷房を行い、前記暖房用熱交換器により暖房を行うものである。
このとき、前記冷房用熱交換器は蒸発器１０４であり、前記暖房用熱交換器は凝縮器１０２であることが好ましく、前記暖房用熱交換器の場合、凝縮器１０２以外にも、冷却水で暖房を行う熱交換器、すなわち、ヒータコア（図示せず）を用いることができる。

以下、便宜上、冷房用熱交換器として蒸発器１０４を用い、暖房用熱交換器として凝縮器１０２を用いた場合についてのみ説明する。
先ず、前記圧縮機は、動力供給源（エンジンまたはモータ等）からの動力で駆動され、蒸発器１０４から吐き出された低温低圧の気相冷媒を吸入し圧縮して高温高圧の気体状態で吐き出す。
凝縮器１０２は、前記圧縮機から排出され、凝縮器１０２の内部を流動する高温高圧の気相冷媒と、凝縮器１０２を通過する空気を相互に熱交換させ、この過程で冷媒は凝縮され、空気は加熱され、温風に変わることになる。
このような凝縮器１０２は、冷媒循環ライン（冷媒管）をジグザグ状に構成した後、放熱ピン（図示せず）を設置した構造、または複数個のチューブ（図示せず）を積層し、各チューブ間に放熱ピンを設置した構造てもよい。

したがって、前記圧縮機から排出された高温高圧の気相冷媒が、前記ジグザグ状の冷媒循環ラインまたは複数個のチューブに沿って流動しながら空気と熱交換して凝縮され、このとき、凝縮器１０２を通過する空気は加熱され、温風に変わる。
また、前記膨張手段（図示せず）は、凝縮器１０２から排出されて流動する液相冷媒を、絞り作用で急膨張させ、低温低圧の湿り飽和状態で蒸発器１０４に送る。
前記膨張手段としては、膨張弁またはオリフィス構造を用いてもよい。
前記蒸発器１０４は、前記膨張手段から排出されて流動する低圧の液相冷媒を、空調ケース１１０内の空気と熱交換して蒸発させることにより、冷媒の蒸発潜熱による吸熱作用で空気を冷却する。

続けて、蒸発器１０４で蒸発して排出された低温低圧の気相冷媒は、再度圧縮機に吸入され、上述したようなサイクルを再循環することになる。
また、上記した冷媒循環過程において、車室内の冷房は、送風装置１３０から送風される空気が、空調ケース１１０内に流入され、蒸発器１０４を通過しながら蒸発器１０４の内部を循環する液相冷媒の蒸発潜熱で冷却されて、冷えた状態で車室内に吐き出されることにより行われる。車室内の暖房は、送風装置１３０から送風される空気が、空調ケース１１０内に流入され、凝縮器１０２を通過しながら凝縮器１０２の内部を循環する高温高圧の気相冷媒の放熱で加熱されて、温めた状態で車室内に吐き出されることにより行われる。
また、空調ケース１１０の内部には、その内部を上下に区画する区画壁１１３により、冷風通路１１１及び温風通路１１２が上下方向に互いに区画して形成される。

すなわち、冷風通路１１１は、区画壁１１３を基準として上部に形成され、温風通路１１２は、区画壁１１３を基準として下部に形成される。
また、冷風通路１１１には、前記冷房用熱交換器である蒸発器１０４が設けられ、温風通路１１２には、前記暖房用熱交換器である凝縮器１０２が設けられる。さらに、冷風通路１１１と温風通路１１２の上下配置構造により、蒸発器１０４と凝縮器１０２も上下に配置される。
一方、温風通路１１２に設けられる暖房用熱交換器としては、冷媒を用いる凝縮器１０２以外に、冷却水を用いるヒータコアを用いてもよく、電気加熱式ヒータを用いてもよい。
空調ケース１１０は、蒸発器１０４が設けられた冷風通路１１１には冷風が流動し、凝縮器１０２が設けられた温風通路１１２には温風が流動するようになり、蒸発器１０４を通過した冷風と凝縮器１０２を通過した温風を車室内に供給し、または車室外に放出する。

以上では、蒸発器１０４が区画壁１１３の上部に設けられ、凝縮器１０２が区画壁１１３の下部に設けられた場合についてのみ説明したが、これに対して、図７に示すように蒸発器１０４を区画壁１１３の下部に設置し、凝縮器１０２を区画壁１１３の上部に設置することも可能である。
一方、空調ケース１１０及び送風装置１３０は、図８に示すように、車室内の乗客ルームを形成する隔壁の外側に設けられるが、一例として、車両のエンジンルーム内に設けてもよい。
また、空調ケース１１０の入口側に設けられる送風装置１３０は、空調ケース１１０の冷風通路１１１の入口１１１ａ側に連設され、冷風通路１１１に空気を送風する第１のブロワー１３０ａと、空調ケース１１０の温風通路１１２の入口１１２ａ側に連設され、温風通路１１２に空気を送風する第２のブロワー１３０ｂとからなる。

第１のブロワー１３０ａと第２のブロワー１３０ｂは、図５に示すように、車両の幅方向に互いに離隔して設けられる。勿論、図５乃至図７に示すように、第１のブロワー１３０ａと第２のブロワー１３０ｂは、冷風通路１１１の入口１１１ａと温風通路１１２の入口１１２ａに連結された状態で、多様に配置されてもよい。
第１のブロワー１３０ａは、空調ケース１１０の冷風通路１１１の入口１１１ａ側に連結されるスクロールケース１３１と、スクロールケース１３１の内部に回転可能に設けられる送風ファン１３２と、スクロールケース１３１の一側面に形成され、内外気が流入するインレットリング１３５ａと、スクロールケース１３１の他側面に設けられ、送風ファン１３２を回転させるモータ１３３と、からなる。
インレットリング１３１ａは、スクロールケース１３１において、内・外気供給手段１４５のインテークダクト１４０が結合される一側面に形成される。

第２のブロワー１３０ｂは、空調ケース１１０の温風通路１１２の入口１１２ａ側に連結されるスクロールケース１３５と、スクロールケース１３５の内部に回転可能に設けられる送風ファン１３６と、スクロールケース１３５の一側面に設けられ、内外気が流入するインレットリング１３５ａと、スクロールケース１３５の他側面に設けられ、送風ファン１３６を回転させるモータ１３７と、からなる。
インレットリング１３５ａは、スクロールケース１３５において、内・外気供給手段１４５のインテークダクト１４０が結合される一側面に形成される。
また、第１のブロワー１３０ａのインレットリング１３１ａと第２のブロワー１３０ｂのインレットリング１３５ａとは、対向して形成される。
一方、第１、２のブロワー１３０ａ、１３０ｂのスクロールケース１３１、１３５は、それぞれ内部に設けられた送風ファン１３２、１３６を中心としてスクロール状に形成される。

また、第１、２のブロワー１３０ａ、１３０ｂ側に連設され、内気と外気を供給する内・外気供給手段１４５が設けられる。
内・外気供給手段１４５は、第１、２のブロワー１３０ａ、１３０ｂと連結され、内気流入口１４２及び外気流入口１４１を有するインテークダクト１４０と、第１のブロワー１３０ａに対して内・外気流入口１４１、１４２を選択的に開放する第１の内外気切替ドア１４７と、第２のブロワー１３０ｂに対して内・外気流入口１４１、１４２を選択的に開放する第２の内外気切替ドア１４８と、からなる。
インテークダクト１４０は、第１のブロワー１３０ａと第２のブロワー１３０ｂとの間に一つ設けられ、第１、２のブロワー１３０ａ、１３０ｂが１つのインテークダクト１４０を共同で用いる。
このようにインテークダクト１４０を第１のブロワー１３０ａと第２のブロワー１３０ｂとの間に設けることにより、それぞれ個別で作動する２つのブロワー１３０ａ、１３０ｂを用いるシステムにおいて、一つのインテークダクト１４０を用いるので、空間効率を極大化し、これによりシステムの大きさ及び費用を減らすことができる。

一方、図面では、内・外気供給手段１４５を第１のブロワー１３０ａと第２のブロワー１３０ｂとの間に配置したものについてのみ示しているが、その他、空調ケース１１０の入口側において、第１のブロワー１３０ａと第２のブロワー１３０ｂを一側に一緒に配置し、内・外気供給手段１４５を他側、すなわち、第１のブロワー１３０ａと第２のブロワー１３０ｂの一側に配置してもよい。
インテークダクト１４０には、外気を流入する外気流入口１４１と、内気を流入する内気流入口１４２とが設けられ、このとき、外気流入口１４１はインテークダクト１４０の上部に形成され、内気流入口１４２はインテークダクト１４０の下部に形成されることが好ましい。
第１の内外気切替ドア１４７と第２の内外気切替ドア１４８は、インテークダクト１４０の内気流入口１４２と外気流入口１４１との間にそれぞれ設けられる。
第１の内外気切替ドア１４７は、ドーム状のドアであって、第１のブロワー１３０ａの入口側に配置され、第１のブロワー１３０ａに対して内気流入口１４２と外気流入口１４１を選択的に開放し、第２の内外気切替ドア１４８は、ドーム状のドアであって、第２のブロワー１３０ｂの入口側に配置され、第２のブロワー１３０ｂに対して内気流入口１４２と外気流入口１４１を選択的に開放する。

このように、一つのインテークダクト１４０を第１、２のブロワー１３０ａ、１３０ｂの間に設置し、インテークダクト１４０の内部には、第１、２の内外気切替ドア１４７、１４８を設置し、インテークダクト１４０の内・外気流入口１４１、１４２に流入される内外気を、第１、２のブロワー１３０ａ、１３０ｂから蒸発器と凝縮器側に選択的に供給することができる。
一方、インテークダクト１４０の外気流入口１４１は、車両の外部に連通し、インテークダクト１４０の内気流入口１４２は、車室内に連通する。
このとき、空調ケース１１０には、インテークダクト１４０の内気流入口１４２と車室内を連結する内気流入ダクト１４２ａが設けられる。
また、前記外気流入口１４１と内気流入口１４２には、それぞれエアフィルタ１４１ａ、１４２ａが設けられ、外気流入口１４１と内気流入口１４２に流入する空気中に含まれた不純物を除去する。

また、空調ケース１１０の冷風通路１１１の出口側には、蒸発器１０４を通過した冷風を車室内に吐き出す冷風吐出口１１１ｂ及び車室外に放出する冷風放出口１１９ａと、冷風吐出口１１１ｂと冷風放出口１１９ａを開閉する冷風モードドア１２０とが設けられ、空調ケース１１０の温風通路１１２の出口側には、凝縮器１０２を通過した温風を車室内に吐き出す温風吐出口１１２ｂ及び車室外に放出する温風放出口１１９ｂと、温風吐出口１１２ｂと温風放出口１１９ｂを開閉する温風モードドア１２１とが設けられる。
冷風モードドア１２０と温風モードドア１２１は、ドーム状に構成される。
したがって、冷房モード時は、冷風吐出口１１１ｂと温風放出口１１９ｂが開放され、冷風通路１１１を流動する空気は、蒸発器１０４を通過しながら冷風に変わった後、冷風吐出口１１１ｂから車室内に供給されて冷房し、このとき、温風通路１１２を流動する空気は、凝縮器１０２を通過しながら温風に変わった後、温風放出口１１９ｂから車室外に放出される。

暖房モード時は、温風吐出口１１２ｂと冷風放出口１１９ａが開放され、温風通路１１２を流動する空気は、凝縮器１０２を通過しながら冷風に変わった後、温風吐出口１１２ｂから車室内に供給されて暖房し、このとき、冷風通路１１１を流動する空気は、蒸発器１０４を通過しながら温風に変わった後、冷風放出口１１９ａから車室外に放出される。
また、蒸発器１０４と凝縮器１０２との間の区画壁１１３には、冷風通路１１１と温風通路１１２を連通させるバイパス通路１１４が貫設され、前記バイパス通路１１４には、バイパス通路１１４を開閉するバイパスドア１１５が設けられる。
図７に示すように、区画壁１１３を基準として蒸発器１０４が下部に配置され、凝縮器１０２が上部に配置された構造において、バイパス通路１１４は、冷風通路１１１内の蒸発器１０４を通過した冷風の一部を、温風通路１１２側にバイパスさせ、バイパスドア１１５は、冷房モード時、バイパス通路１１４を閉鎖し、暖房モード時は、バイパス通路１１４を選択的に開閉する。

したがって、バイパスドア１１５がバイパス通路１１４を閉鎖した状態で、冷房モード時は、冷風通路１１１を流動しながら蒸発器１０４により冷却された冷風が、車室内に供給されて冷房を行い、このとき、冷風通路１１１を流動する空気は外部に放出され、暖房モード時は、温風通路１１２を流動しながら凝縮器１０２により加熱された温風が、車室内に供給されて暖房を行い、このとき、冷風通路１１１を流動する空気は外部に放出される。
また、暖房モード時、車室内の除湿が必要である場合、すなわち、除湿モード時は、図７に示すように、バイパスドア１１５がバイパス通路１１４を開放し、この場合、冷風通路１１１を流動しながら蒸発器１０４により冷却及び除湿された空気の一部が、バイパス通路１１４から温風通路１１２側にバイパスされ、凝縮器１０２を通過した後、車室内に供給され、除湿暖房を行い、残りの空気は、車室外に放出される。

一方、図６に示すように、区画壁１１３を基準として蒸発器１０４が上部に配置され、凝縮器１０２が下部に配置された構造において、バイパス通路１１４は、温風通路１１２内の凝縮器１０２を通過した温風の一部を冷風通路１１１側にバイパスさせ、バイパスドア１１５は、冷房モード時、バイパス通路１１４を閉鎖し、暖房モード時は、バイパス通路１１４を選択的に開閉する。
図６の構造では、凝縮器１０２を通過した温風の一部をバイパス通路１１４から冷風通路１１１にバイパスさせ、蒸発器１０４を通過させると、蒸発器１０４の着霜を防止することができる。勿論、後述のように、蒸発器１０４側に内気（除湿された高温の空気）を供給し、蒸発器１０４の着霜を防止することもできる。
また、車両には、車室内の空気を車室外に排出させるためのエキストラクター５０が設けられる。
エキストラクター５０は、車室内と車室外の差圧により開放され、車両のトランク側に設けられる。一方、エキストラクター５０は、公知のものであるので、その構造についての詳細な説明を省略する。
したがって、空調ケース１１０から冷風または温風が車室内に供給されると、車室内外の差圧により、エキストラクター５０が開放され、このとき、車室内の内気の一定量がエキストラクター５０から車室外に排出される。

また、本発明では、特定モード時、エキストラクター５０から車室外に排出されていた車室内の内気（暖房空気）を再循環させ、蒸発器１０４を通過させた後、車室外に放出させる。即ち、車室外に捨てられていた廃熱源をリサイクルして蒸発器１０４と熱交換させた後、放出させることにより、車室内の除湿された高温の空気を蒸発器１０４に供給するので、蒸発器１０４の着霜を防止し、追加の部品構成無しに、冷媒サイクルにおいて冷媒の圧力と温度を上昇させ、暖房性能を向上させるものである。
ここで、特定モードは、凝縮器１０２を通過した温風を車室内に供給し、蒸発器１０４を通過した冷風を車室外に放出する暖房モード、または凝縮器１０２を通過した温風を車室内に供給し、蒸発器１０４を通過した冷風の一部を車室外に放出するが、一部は、温風通路１１２に流動させ、凝縮器１０２を通過させた後、車室内に供給する除湿モードである。
したがって、本発明は、特定モード時、内・外気供給手段１４５の制御によって、車室内の内気を吸入し、冷房用熱交換器である蒸発器１０４を通過させた後、一部または全部を車室外に放出するように制御する制御部１５０を備える。

勿論、制御部１５０は、特定モード時、内気のみを吸入して、制御部１５０側に供給するように制御してもよいが、特定モード時、図９に示すように、車室内の内気と車室外の外気を吸入し、内気と外気の混合空気を蒸発器１０４と凝縮器１０２側にそれぞれ供給するように、内・外気供給手段１４５を制御してもよい。
このとき、制御部１５０は、特定モード時、第１のブロワー１３０ａに対して内・外気流入口１４１、１４２を全て開放するように、第１の内外気切替ドア１４７を制御し、第２のブロワー１３０ｂに対して内・外気流入口１４１、１４２を全て開放するように、第２の内外気切替ドア１４８を制御する。
すなわち、制御部１５０は、特定モード時、エキストラクター５０を介して車室内から車室外に排出される内気の一定量を、蒸発器１０４側に再循環させるように、内・外気供給手段１４５の第１、２の内外気切替ドア１４７、１４８を制御する。もちろん、車室外に排出される内気の一定量を、蒸発器１０４側にのみ再循環させてもよく、蒸発器１０４と凝縮器１０２側に再循環させてもよい。

即ち、エキストラクター５０に排出される内気を再循環させ、一部は、凝縮器１０２を通過させた後、車室内に再供給するが、一部は、図１１に示すように、蒸発器１０４を通過させた後、エンジンルーム（車室外）に放出され、これにより、エキストラクター５０に排出される内気の量を減らしまたは無くすことができ、エキストラクター５０の大きさを縮小させまたは代替することができる。
このように特定モードである暖房モードまたは除湿モードの際に、車室外に排出される快適な高温低湿の内気を再循環し、蒸発器１０４を通過させ、または高温低湿の内気と低温高湿の外気を混合し、中温低湿の空気として蒸発器１０４を通過させた後、放出されるように制御することにより、蒸発器１０４で発生する着霜の問題を解決することができる。
また、除湿モード時は、図７に示すように、蒸発器１０４の後方のバイパスドア１１５を開放し、蒸発器１０４を通過した除湿された冷たい空気の一部を温風通路１１２の凝縮器１０２側に通過させ、再加熱した後、車室内に供給し、このように車室内に供給された快適な空気を内気流入ダクト１４２ａに再循環し、蒸発器１０４を通過させ、車室外に放出することにより、蒸発器１０４の着霜を防止することができる。

一方、制御部１５０は、特定モード時、一例として、暖房モード時、蒸発器１０４側には外気を相対的に多く供給し、凝縮器１０２側には内気を相対的に多く供給するように、内・外気供給手段１４５を制御する。
このとき、暖房モード時、蒸発器１０４側の第１のブロワー１３０ａに供給される内気と外気との比率は、内気３０％、外気７０％であり、凝縮器１０２側の第２のブロワー１３０ｂに供給される内気と外気の比率は、内気７０％、外気３０％であることが好ましい。
すなわち、暖房モード時、凝縮器１０２側の第２のブロワー１３０ｂ側には内気を相対的に多く供給して暖房性能を向上させ、蒸発器１０４側の第１のブロワー１３０ａ側には外気を相対的に多く供給して、風量の確保によるヒートポンプシステムの性能を向上させることができる。

また、冷房モード時は、蒸発器１０４側の第１のブロワー１３０ａに１００％の内気を供給し、凝縮器１０２側の第２のブロワー１３０ｂに１００％の外気を供給する。
一方、制御部１５０は、特定モード時、蒸発器１０４を通過した内外気混合空気の一部または全部を車室外に放出するように、空調システムの冷風モードドア１２０を制御する。このとき、暖房モード時は、冷風モードドア１２０を制御し、車室外に放出される内外気混合空気の量を調節することができる。
また、制御部１５０は、最大暖房モード時、蒸発器１０４を通過した内外気混合空気の全部を車室外に放出するように、空調システムの冷風モードドア１２０を制御する。

以下、本発明による車両用空調システムの冷媒流動過程について説明する。
先ず、圧縮機で圧縮して排出される高温高圧の気相冷媒は、凝縮器１０２に流入する。
凝縮器１０２に流入した気相冷媒は、凝縮器１０２を通過する空気と熱交換し、この過程で、冷媒が冷却されながら液相に相変化する。
凝縮器１０２から排出された液相冷媒は、膨張手段に流入して減圧膨張される。
膨張手段において減圧膨張された冷媒は、低温低圧の霧化状態となり、蒸発器１０４に流入し、蒸発器１０４に流入した冷媒は、蒸発器１０４を通過する空気と熱交換して蒸発される。
以降、蒸発器１０４から排出された低温低圧の冷媒は、圧縮機に流入した後、上述したような冷凍サイクルを再循環する。

以下、冷房モード、暖房モード、除湿モード時の空気流動過程について説明する。
イ．冷房モード
冷房モード時は、図１０に示すように、前記冷風モードドア１２０が前記冷風吐出口１１１ｂを開放するように作動し、前記温風モードドア１２１は、前記温風放出口１１９ｂを開放するように作動する。
また、制御部１５０は、内・外気供給手段１４５を制御し、第１のブロワー１３０ａ側には内気を供給し、第２のブロワー１３０ｂ側には外気を供給する。
したがって、第１、２のブロワー１３０ａ、１３０ｂが作動すると、インテークダクト１４０の内気流入口１４２に流入する内気は、第１のブロワー１３０ａに吸入された後、冷風通路１１１に供給され、外気流入口１４１に流入する外気は、第２のブロワー１３０ｂに吸入された後、温風通路１１２に供給される。
冷風通路１１１に供給される内気は、蒸発器１０４を通過しながら冷却された後、冷風吐出口１１１ｂから車室内に吐き出されて冷房する。
このとき、温風通路１１２に供給される外気は、凝縮器１０２を通過しながら加熱された後、温風放出口１１９ｂから車室外に放出される。

ロ．暖房モード
暖房モード時は、図１１に示すように、温風モードドア１２１が温風吐出口１１２ｂを開放するように作動し、冷風モードドア１２０は、冷風放出口１１９ａを開放するように作動する。
また、制御部１５０は、図９に示すように、内・外気供給手段１４５を制御し、第１、２のブロワー１３０ａ、１３０ｂ側に内気と外気を混合して供給する。
このとき、エキストラクター５０から車室外に排出される内気の一定量が、内気流入ダクトから蒸発器１０４側に再循環する。
したがって、第１、２のブロワー１３０ａ、１３０ｂが作動すると、インテークダクト１４０の内・外気流入口１４１、１４２に流入する内気と外気が混合され、第１、２のブロワー１３０ａ、１３０ｂに吸入された後、冷風通路１１１及び温風通路１１２にそれぞれ供給される。
温風通路１１２に供給される内外気は、凝縮器１０２を通過しながら加熱された後、温風吐出口１１２ｂから車室内に吐き出されて暖房する。
冷風通路１１１に供給される内外気は、蒸発器１０４を通過しながら冷却された後、冷風放出口１１９ａから車室外に放出される。
このとき、蒸発器１０４には、車室内の快適な高温低湿の内気（暖房空気）が通過して熱交換するようになるので、蒸発器の着霜を防止することはもとより、冷媒サイクルにおいて冷媒の圧力と温度を上昇させ、暖房性能を向上させる。

ハ．除湿モード
除湿モード時は、図７を参照して、温風モードドア１２１が温風吐出口１１２ｂを開放するように作動し、冷風モードドア１２０は、冷風放出口１１９ａを開放するように作動する。
また、制御部１５０は、図９に示すように、内・外気供給手段１４５を制御し、第１、２のブロワー１３０ａ、１３０ｂ側に内気と外気を混合して供給する。
このとき、エキストラクター５０から車室外に排出される内気の一定量が、内気流入ダクトから蒸発器１０４側に再循環される。
また、バイパスドア１１５がバイパス通路１１４を開放する。
したがって、第１、２のブロワー１３０ａ、１３０ｂが作動すると、インテークダクト１４０の内・外気流入口１４１、１４２に流入する内気と外気が混合され、第１、２のブロワー１３０ａ、１３０ｂに吸入された後、冷風通路１１１及び温風通路１１２にそれぞれ供給される。

温風通路１１２に供給される内外気は、凝縮器１０２を通過しながら加熱された後、温風吐出口１１２ｂから車室内に吐き出されて暖房する。
冷風通路１１１に供給される内外気は、蒸発器１０４を通過しながら冷却及び除湿された後、一部は、冷風放出口１１９ａから車室外に放出され、一部は、バイパス通路１１４から温風通路１１２側に流動し、凝縮器１０２を通過しながら加熱された後、車室内に吐き出され、車室内を除湿暖房する。
このとき、蒸発器１０４には、車室内の快適な高温低湿の内気（暖房空気）が通過して熱交換するようになるので、蒸発器１０４の着霜を防止することはもとより、冷媒サイクルにおいて冷媒の圧力と温度を上昇させ、暖房性能を向上させることになる。

１０２ 凝縮器
１０４ 蒸発器
１１０ 空調ケース
１１１ 冷風通路
１１１ｂ 冷風吐出口
１１２ 温風通路
１１２ｂ 温風吐出口
１１３ 区画壁
１１４ バイパス通路
１１５ バイパスドア
１１９ａ 冷風放出口
１１９ｂ 温風放出口
１２０ 冷風モードドア
１２１ 温風モードドア
１３０ 送風装置
１３０ａ 第１のブロワー
１３０ｂ 第２のブロワー
１３１、１３５ スクロールケース
１３２、１３６ 送風ファン
１３３、１３７ モータ
１４０ インテークダクト
１４１ 外気流入口
１４２ 内気流入口
１４２ａ 内気流入ダクト
１４５ 内・外気供給手段
１４７ 第１の内外気切替ドア
１４８ 第２の内外気切替ドア
１５０ 制御部

Claims (3)

1. 車両用空調システムにおいて、
   冷房用熱交換器が設けられた冷風通路（１１１）及び暖房用熱交換器が設けられた温風通路（１１２）が形成された空調ケース（１１０）と、
   前記空調ケース（１１０）の入口側に設けられ、前記冷風通路（１１１）及び前記温風通路（１１２）に空気を送風する送風装置（１３０）と、
   前記送風装置（１３０）側に連設され、内気と外気を供給する内、外気供給手段（１４５）と、
   特定モード時、前記内、外気供給手段（１４５）の制御によって車室内の内気を吸入して前記冷房用熱交換器を通過させた後、一部または全部を車室外に放出するように制御する制御部（１５０）と、を含み、
   前記冷房用熱交換器と前記暖房用熱交換器との間の区画壁（１１３）には、前記冷風通路（１１１）及び前記温風通路（１１２）を連通させるバイパス通路（１１４）が備えられ、前記バイパス通路（１１４）には、前記バイパス通路（１１４）を開閉するバイパスドア（１１５）が設けられたことを特徴とする車両用空調システム。
2. 前記区画壁（１１３）を基準として冷房用熱交換器が下部に配置され、暖房用熱交換器が上部に配置されて、
   除湿モード時、前記バイパスドア（１１５）が前記冷風通路（１１１）を流動しながら前記冷房用熱交換器によって冷却及び除湿された空気の一部を前記バイパス通路（１１４）を通して前記温風通路（１１２）側にバイパスさせた後、前記暖房用熱交換器を通過させることによって除湿暖房を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
3. 前記区画壁（１１３）を基準として冷房用熱交換器が上部に配置され、暖房用熱交換器が下部に配置されて、
   冷房モード時、前記バイパスドア（１１５）が前記暖房用熱交換器を通過した温風の一部を前記バイパス通路（１１４）を通して前記冷風通路（１１１）にバイパスさせた後、前記冷房用熱交換器を通過させることによって前記冷房用熱交換器の着霜を防止することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。

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