JPH05178068A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 暖房運転時の窓ガラスの曇りを防止し、且つ
車室内に必要な換気量を得るとともに、暖房負荷を少な
くして冷媒圧縮機の省動力化を図る。 【構成】 内気導入口８とフット吹出口１０に連通する
第１風路６内に冷媒圧縮機２８の吐出側に接続された第
１室内熱交換器２９を配し、外気導入口１１とデフ吹出
口１２に連通する第２風路７内に第１室内熱交換器２９
の下流側に接続された第２室内熱交換器３０を配する。
そして、第１風路６内に導入した内気を第１室内熱交換
器２９で加熱し内気循環により車室内を暖房して暖房負
荷を大幅に少なくなるので省電力となる。また、第２風
路７内に導入した外気温相当の外気を第２室内熱交換器
３０で加熱し外気導入によりフロント窓ガラスの曇りを
防ぎ、且つ外気導入により車室内に必要な換気量を得
る。さらに、第２室内熱交換器３０内で冷媒のサブクー
ル量を大きくとれるので省電力で所望の暖房能力が得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、窓ガラスの曇りの除去
と冷媒圧縮機の省動力化を両立させた車両用空気調和装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば図８に示したように、
送風ダクト１０１、ブロワ１０２、冷凍サイクル１０３
を備え、ヒートポンプで暖房を行う車両用空気調和装置
１００が知られている。なお、送風ダクト１０１には、
内気導入口１０４、外気導入口１０５、デフ吹出口１０
６、ベント吹出口１０７およびフット吹出口１０８が形
成されている。また、冷凍サイクル１０３は、冷媒圧縮
機１０９、室内熱交換器１１０、減圧装置１１１、室外
熱交換器１１２およびアキュームレータ１１３を備えて
いる。また、冷凍サイクル１０３では、四方弁１１４に
よって冷凍サイクル１０３内の冷媒の流れ方向を暖房運
転と冷房運転とで切り替えるようにしている。

【０００３】このような車両用空気調和装置１００は、
冷媒圧縮機１０９の省動力化が強く要求されている。と
くに、電気自動車においては、冷媒圧縮機１０９を駆動
する電動モータ１１５の消費電力が車両の走行距離に及
ぼす影響が大きいため、冷媒圧縮機１０９の省電力化の
要求が強い。このように、省電力化を図るには、内気導
入口１０４を開いて内気循環量を増やして暖房負荷を低
下させることが有効である。ところが、完全に内気循環
モードにすると、車両乗員の呼吸等により二酸化炭素濃
度が上昇する等して室内空気の質が低下するため、ある
程度外気導入口１０５から外気を導入することは避けら
れない。そこで、最低限の換気量を確保しながらも、内
気導入化する技術を導入することが望ましい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の技術
において低外気温時には、内気循環モードにしておくと
窓ガラスに曇りが発生する。よって、この窓ガラスの曇
りを防止するためには、更に外気の導入量を増やす必要
があり、結果的に暖房負荷が多くなり省電力化が困難と
なっているという課題があった。本発明は、暖房運転時
の窓ガラスの曇りを防止し、且つ車室内に必要な換気量
を得るとともに、暖房負荷を少なくして冷媒圧縮機の省
動力化を図る車両用空気調和装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、内気を導入す
る内気導入口、外気を導入する外気導入口、車両の窓ガ
ラスに向けて空気を吹き出すデフ吹出口、および車両乗
員の足元に向けて空気を吹き出すフット吹出口を有する
送風ダクトと、この送風ダクト内において車室内に向か
う空気流を発生させる送風機と、前記送風ダクト内に配
され、冷媒と空気とを熱交換させて空気を加熱する室内
熱交換器、およびこの室内熱交換器に高温高圧の冷媒を
吐出する冷媒圧縮機を有する冷凍サイクルとを備え、前
記送風ダクトには、前記内気導入口から導入した内気を
前記フット吹出口へ送る第１風路と、この第１風路に並
列して配され、前記外気導入口から導入した外気を前記
デフ吹出口へ送る第２風路とを設け、前記室内熱交換器
には、前記冷媒圧縮機から吐出された冷媒を前記第１風
路内を流れる内気と熱交換させて冷却する第１熱交換部
と、この第１熱交換部から流入した冷媒を前記第２風路
を流れる外気と熱交換させて冷却する第２熱交換部とを
設ける技術手段を採用した。

【０００６】

【作用】送風機の作動によって内気導入口から第１風路
内に導入された内気は、室内熱交換器の第１熱交換部で
冷媒圧縮機から吐出された冷媒と熱交換して加熱された
後に、フット吹出口より車両乗員の足元に向けて吹き出
される。このため、車室内が内気循環にて暖房されるの
で、暖房負荷が大幅に少なくなり、冷媒圧縮機の動力負
荷が減る。また、送風機の作動によって外気導入口から
第２風路内に導入された外気は、室内熱交換器の第２熱
交換部で第１熱交換部から流入した冷媒と熱交換して加
熱された後に、デフ吹出口より窓ガラスに向けて吹き出
される。このため、窓ガラス付近に低湿度の外気の層、
いわゆるエアーカーテンが形成されるため、窓ガラスの
曇りが防がれる。さらに、デフ吹出口から外気が吹き出
されることによって車室内が換気されるため、車室内の
空気質が低下しない。なお、室内熱交換器の第１熱交換
部が内気温度相当の比較的温度の高い空気と熱交換を行
うため、第１熱交換部では冷媒のサブクールを多くとれ
ないが、室内熱交換器の第２熱交換部が低温である外気
と熱交換を行うためサブクールを外気温近くまでとれる
ので、冷媒圧縮機を省動力運転しても従来方式のものと
同等の暖房能力が得られる。

【０００７】

【実施例】本発明の車両用空気調和装置を図１ないし図
７に示す実施例に基づいて説明する。図１および図２は
本発明の第１実施例を適用したものを示す。なお、図１
は電気自動車用空気調和装置を示した図である。電気自
動車用空気調和装置１は、車室内に空気を送るための送
風ダクト２、この送風ダクト２内に空気流を発生させる
第１ブロワ３と第２ブロワ４、および冷媒の流れ方向を
切り替えることが可能なアキュームレータ式の冷凍サイ
クル５を備える。

【０００８】送風ダクト２は、区画壁２ａにより区画さ
れた第１風路６と第２風路７とを並行して設けている。
その第１風路６は、内気導入口８から導入した内気（車
室内空気）をベント吹出口９とフット吹出口１０へ送る
空気通路である。また、第２風路７は、外気導入口１１
から導入した外気をデフ吹出口１２へ送る空気通路であ
る。また、送風ダクト２は、第１風路６と外気導入口１
１とを連通する連通口１３、および第１風路６とデフ吹
出口１２とを連通する連通口１４を具備している。

【０００９】なお、第１風路６の風上側には、内気導入
口８を開口して内気を第１風路６内に導入して車室内へ
吹き出す内気循環モードと連通口１３を開口して外気を
第１風路６内に導入して車室内へ吹き出す外気導入モー
ドとを切り替える内外気切替ドア１５が回動自在に取り
付けられている。この内外気切替ドア１５は、車室内の
操作パネル（図示せず）に設けた内外気切替レバー（図
示せず）により切り替えられる。

【００１０】一方、第２風路７の風上側には、第２ブロ
ワ４の作動時のみ第２風路７を開くデフシャットドア１
６が配されている。なお、このデフシャットドア１６
は、デフ吹出口１２からのフロント窓ガラスの内側表面
へ向かう外気の吹き出しが全く必要のない時に、第２ブ
ロワ４が作動停止していても、電気自動車の走行により
発生するラム圧により外気が第２風路７内に流入するこ
とを防止するものである。

【００１１】内気導入口８は、送風ダクト２の最も風上
側に形成され、内気を第１風路６内に導入する開口部で
ある。ベント吹出口９は、車両乗員の上半身に向けて空
気が吹き出す開口部で、送風ダクト２の本体部分１７よ
り延ばされたベントダクト１８の一端部に形成されてい
る。そのベントダクト１８の他端部には、ベント吹出口
９を開閉するベントドア１９が回動自在に取り付けられ
ている。

【００１２】フット吹出口１０は、車両乗員の足元に向
けて空気が吹き出す開口部で、送風ダクト２の本体部分
１７より延ばされたフットダクト２０の一端部に形成さ
れている。そのフットダクト２０の他端部には、フット
吹出口１０を開閉するフットドア２１が回動自在に取り
付けられている。外気導入口１１は、送風ダクト２の最
も風上側に形成され、外気（車室外空気）を第２風路７
内に導入する開口部である。なお、連通口１３が内外気
切替ドア１５の作動により開かれている場合は、連通口
１３を介して外気を第１風路６内にも導入する。

【００１３】デフ吹出口１２は、電気自動車のフロント
窓ガラスの内側表面に向けて空気を吹き出す開口部で、
送風ダクト２の本体部分１７より延ばされたデフダクト
２２の一端部に形成されている。連通口１４付近の送風
ダクト２には、連通口１４を開閉するデフドア２３が回
動自在に取り付けられている。

【００１４】ここで、ベントドア１９、フットドア２１
およびデフドア２３は、環境に関する各種センサ信号を
入力して動作するコンピュータ（図示せず）または操作
パネルに設けた吹出口切替レバー（図示せず）により操
作され、ヒートモード時にベントドア１９が閉位置（図
１において実線位置）、フットドア２１が開位置（図１
において二点鎖線位置）およびデフドア２３が閉位置
（図１において実線位置）に設定される。

【００１５】その他、デフモード時には、ベントドア１
９が閉位置（図１において実線位置）、フットドア２１
が閉位置（図１において実線位置）およびデフドア２３
が開位置（図１において二点鎖線位置）に設定される。
また、ヒート・デフモード時には、ベントドア１９が閉
位置（図１において実線位置）、フットドア２１が開位
置（図１において二点鎖線位置）およびデフドア２３が
開位置（図１において二点鎖線位置）に設定される。

【００１６】そして、バイレベルモード時には、ベント
ドア１９が開位置（図１において二点鎖線位置）または
中間位置（図１において実線位置と二点鎖線位置との間
の位置）に設定され、フットドア２１が開位置（図１に
おいて二点鎖線位置）または中間位置（図１において実
線位置と二点鎖線位置との間の位置）に設定され、デフ
ドア２３が閉位置（図１において実線位置）または中間
位置（図１において実線位置と二点鎖線位置との間の位
置）に設定される。さらに、ベントモード時には、ベン
トドア１９が開位置（図１において二点鎖線位置）、フ
ットドア２１が閉位置（図１において実線位置）および
デフドア２３が閉位置（図１において実線位置）に設定
される。

【００１７】第１ブロワ３は、本発明の送風機であっ
て、第１風路６内に配されたブロワファン２４、および
電気自動車に搭載されたバッテリ（図示せず）より通電
電流が供給されるとブロワファン２４を所定の回転数で
回転させるブロワモータ２５から構成されている。

【００１８】第２ブロワ４は、本発明の送風機であっ
て、デフシャットドア１６の風下側の第２風路７内に配
されたブロワファン２６、およびバッテリより通電電流
が供給されるとブロワファン２６を所定の回転数で回転
させるブロワモータ２７から構成されている。なお、ブ
ロワモータ２７は、デフシャットドア１６が閉位置（図
１において二点鎖線位置）にあるときバッテリからの通
電が停止され、ブロワファン２６の回転を止める。

【００１９】冷凍サイクル５は、冷媒圧縮機２８、第１
室内熱交換器２９、第２室内熱交換器３０、減圧装置３
１、室外熱交換器３２およびアキュームレータ３３を接
続してなる。また、この実施例の冷凍サイクル５では、
四方弁３４によって冷凍サイクル５内の冷媒の流れ方向
を暖房運転（図１において実線矢印）と冷房運転（図１
において破線矢印）とで切り替えるようにしている。

【００２０】冷媒圧縮機２８は、アキュームレータ３３
と四方弁３４との間に接続されている。この冷媒圧縮機
２８は、電動モータ３５によって回転駆動され、吸入側
より内部に吸入した冷媒ガスを圧縮して高温高圧の冷媒
ガスを吐出側より吐出する。その電動モータ３５は、バ
ッテリより通電電流が供給される。ここで、電動モータ
３５は、例えば通電電流の電流値に応じて冷媒圧縮機２
８の回転数を変更する、いわゆるインバータ制御を行っ
ても良い。

【００２１】第１室内熱交換器２９は、本発明の第１熱
交換部であって、第１風路６内にこの第１風路６内の空
気の流れ方向と直交するように配され、第２室内熱交換
器３０と四方弁３４との間に接続されている。なお、第
１室内熱交換器２９は、第１風路６内において、連通口
１３とブロワファン２４の風下側に設置され、且つ連通
口１４の風上側に設置されている。この第１室内熱交換
器２９は、暖房運転時に高温の冷媒ガスと第１風路６内
を流れる空気とを熱交換させて空気を加熱するとともに
冷媒を凝縮させる冷媒凝縮器として働く。また、第１室
内熱交換器２９は、冷房運転時に気液混合冷媒と第１風
路６内を流れる空気とを熱交換させて空気を冷却すると
ともに冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器として働く。

【００２２】第２室内熱交換器３０は、本発明の第２熱
交換部であって、第２風路７内にこの第２風路７内の空
気の流れ方向と直交するように配され、第１室内熱交換
器２９と減圧装置３１との間に接続されている。なお、
第２室内熱交換器３０は、第２風路７内において、ブロ
ワファン２６の風下側に設置され、且つ連通口１４の風
上側に設置されている。この第２室内熱交換器３０は、
暖房運転時に第１室内熱交換器２９で凝縮した高温の液
冷媒と第２風路７内を流れる空気とを熱交換させて空気
を加熱するとともに冷媒を冷却する冷媒過冷却器として
働く。また、第２室内熱交換器３０は、冷房運転時に霧
状冷媒と第２風路７内を流れる空気とを熱交換させて空
気を冷却するとともに冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器とし
て働く。

【００２３】減圧装置３１は、例えばキャピラリチュー
ブ、ノズルまたはオリフィス等の固定絞りが用いられて
いる。この減圧装置３１は、第２室内熱交換器３０と室
外熱交換器３２との間に接続され、通過する冷媒を断熱
膨張させて霧状冷媒にする。室外熱交換器３２は、車室
外に配され、減圧装置３１と四方弁３４との間に接続さ
れている。この室外熱交換器３２は、暖房運転時に電動
ファン３６により吹き付けられる外気と霧状冷媒とを熱
交換させて冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器として働く。ま
た、室外熱交換器３２は、冷房運転時に電動ファン３６
により吹き付けられる外気と冷媒ガスとを熱交換させて
冷媒を凝縮させる冷媒凝縮器として働く。アキュームレ
ータ３３は、冷媒圧縮機２８の吸入側と四方弁３４との
間に接続され、四方弁３４より内部に流入した冷媒を液
冷媒と冷媒ガスとに分離して冷媒ガスのみ冷媒圧縮機２
８の吸入側に供給する。

【００２４】この電気自動車用空気調和装置１の作用を
図１および図２に基づいて説明する。 〔暖房運転のヒートモード時〕図２は冷凍サイクルの冷
媒回路上の冷媒の状態点をモリエル線図上に描いたもの
で、図１の冷凍サイクルの冷媒回路上の冷媒の状態Ａ〜
Ｅが図２のモリエル線図上のＡ〜Ｅに対応する。このヒ
ートモード時には、車両乗員によって内外気切替ドア１
５が操作されて、第１風路６において内気導入口８を開
き、連通口１３を閉じる内気循環モードに切り替えられ
る。さらに、デフシャットドア１６が開位置（図１にお
いて実線位置）に設定され、ベントドア１９が閉位置
（図１において実線位置）に設定され、フットドア２１
が開位置（図１において二点鎖線位置）に設定され、お
よびデフドア２３が閉位置（図１において実線位置）に
設定される。また、第１ブロワ３のブロワモータ２５お
よび第２ブロワ４のブロワモータ２７は共にバッテリよ
り通電電流が供給されるので、所定の回転数でブロワフ
ァン２４、２６が回転し、第１風路６内に内気導入口８
から内気が導入され、第２風路７内に外気導入口１１か
ら外気が導入される。

【００２５】そして、冷媒圧縮機２８で圧縮された高温
高圧の冷媒ガス（状態点Ａ）は、四方弁３４を通って第
１室内熱交換器２９内に流入する。第１室内熱交換器２
９内に流入した冷媒ガスは、内気導入口８から第１風路
６内に導入された内気に熱を奪われて冷却｛Δｉ（図２
参照）｝される（状態点Ａ→状態点Ｂ）。ここで、第１
室内熱交換器２９内に流入する冷媒は、図２に示したよ
うに、入口付近では全てガス相ａの成分であったものが
熱交換が進行するにしたがって徐々に液相ｂの成分が多
くなり、出口付近では全て液相ｂとなる。一方、第１室
内熱交換器２９で冷媒と熱交換して加熱された高温の内
気は、フットドア２１とデフドア２３が開かれ、ベント
ドア１９が閉じられているため、フットダクト２０を通
ってフット吹出口１０から車両乗員の足元に向かって吹
き出される。

【００２６】その後、第１室内熱交換器２９から流出し
た高温の液冷媒は、第２室内熱交換器３０に流入して、
デフシャットドア１６が開かれているので、外気導入口
１１から第２風路７内に導入された低温の外気にさらに
熱を奪われるため外気温近くまで過冷却｛サブクール：
Δｉsc（図２参照）｝される（状態点Ｂ→状態点Ｃ）。
ここで、第２室内熱交換器３０内に流入する冷媒は、図
２に示したように、入口付近から出口付近に渡って全て
液相ｂである。このように、必要な換気量分だけの外気
を外気導入口１１から第２風路７内に導入することによ
り、車室内の二酸化炭素濃度が上昇する等の車室内の空
気の汚れを防止できるとともに、第２室内熱交換器３０
において高温の液冷媒と熱交換された暖かい空気をデフ
吹出口１２からフロント窓ガラスの内側表面に向かって
吹き出す。よって、フロント窓ガラスの内側表面近くに
低湿度の外気のエアーカーテンが形成されるため、フロ
ント窓ガラスの内側表面の曇りを防止することができ
る。

【００２７】そして、第２室内熱交換器３０から流出し
た高温の液冷媒は、減圧装置３１を通過する際に断熱膨
張され（状態点Ｃ→状態点Ｄ）、室外熱交換器３２内に
流入する。室外熱交換器３２内に流入した霧状冷媒は、
周囲の外気より熱を奪って蒸発して（状態点Ｄ→状態点
Ｅ）、四方弁３４を通ってアキュームレータ３３内に流
入する。ここで、室外熱交換器３２内に流入する冷媒
は、図２に示したように、入口付近では液相ｂの成分が
多い霧状冷媒であったものが熱交換が進行するにしたが
ってガス相ａの成分が徐々に多くなり、出口付近では全
てガス相ａとなる。アキュームレータ３３内に流入した
冷媒は、図２に示したように、ガス相ａと液相ｂとに分
離されて、冷媒ガス（ガス相ａ）のみが冷媒圧縮機２８
の吸入側に吸入される。上述のように、車室内の暖房
は、デフ吹出口１２から吹き出される外気導入分を除い
て全て車室内温度相当の内気循環で行うことが可能とな
り、暖房負荷を大幅に減らすことができる。したがっ
て、冷凍サイクル５の暖房能力は少なくて済み、冷媒圧
縮機２８の動力負荷が減少するため、冷媒圧縮機２８の
消費電力を下げることができる。

【００２８】さらに、冷凍サイクル５の冷媒の状態で見
ると、図２に示したように、従来方式の冷凍サイクルで
は内気循環の場合には室内熱交換器を通過する空気は内
気温度相当であるため、サブクールを多くとらせること
ができない（図２の破線参照）。ところが、この実施例
では、第２室内熱交換器３０が低温である外気と熱交換
を行うためサブクールを外気温（例えば０℃）近くまで
とることができ（図２の実線参照）、エンタルピ（ｉ）
の幅を増加させることができる。また、冷凍サイクル５
の成績係数（ｃｏｐ）は、暖房側エンタルピ幅と冷媒圧
縮機２８の仕事したエンタルピ幅との比となるので、従
来方式のものは、Δｉ／（Δｉcomp）であるものが、本
実施例では、（Δｉ＋Δｉsc）／（Δｉcomp）となる。
このため、従来方式のものと同じ暖房能力をより省動力
で実現できるので、冷媒圧縮機２８の動力負荷を低減す
ることができる。

【００２９】〔暖房運転のデフモード時〕このデフモー
ド時には、車両乗員によって内外気切替ドア１５が操作
されて、第１風路６において内気導入口８を開き、連通
口１３を閉じる内気循環モードに切り替えられる。さら
に、デフシャットドア１６が開位置（図１において実線
位置）に設定され、ベントドア１９が閉位置（図１にお
いて実線位置）に設定され、フットドア２１が閉位置
（図１において実線位置）に設定され、およびデフドア
２３が開位置（図１において二点鎖線位置）に設定され
る。

【００３０】そして、第１ブロワ３のブロワファン２４
および第２ブロワ４のブロワファン２６が共に回転し、
第１風路６内に内気導入口８から内気が導入され、第２
風路７内に外気導入口１１から外気が導入されると、第
２風路７内に導入され第２室内熱交換器３０で加熱され
た外気だけでなく、第１風路６内に導入され第１室内熱
交換器２９で加熱された内気が連通口１４およびデフダ
クト２２を通ってデフ吹出口１２よりフロント窓ガラス
の内側表面に向けて集中的に吹き出させることによっ
て、フロント窓ガラスの内側表面の曇りを急速的に除去
することができる。

【００３１】〔暖房運転のヒート・デフモード時〕この
ヒート・デフモード時には、車両乗員によって内外気切
替ドア１５が操作されて、第１風路６において内気導入
口８を開き、連通口１３を閉じる内気循環モードに切り
替えられる。さらに、デフシャットドア１６が開位置
（図１において実線位置）に設定され、ベントドア１９
が閉位置（図１において実線位置）に設定され、フット
ドア２１が開位置（図１において二点鎖線位置）に設定
され、およびデフドア２３が開位置（図１において二点
鎖線位置）に設定される。

【００３２】そして、第１ブロワ３のブロワファン２４
および第２ブロワ４のブロワファン２６が共に回転し、
第１風路６内に内気導入口８から内気が導入され、第２
風路７内に外気導入口１１から外気が導入されると、第
２風路７内に導入された外気は第２室内熱交換器３０で
加熱された後にフロント窓ガラスの内側表面に向けて集
中的に吹き出す。一方、第１風路６内に導入され第１室
内熱交換器２９で加熱された一部の内気は、フットダク
ト２０を通ってフット吹出口１０から車両乗員の足元に
向かって吹き出されて車室内を暖房する。また、他部の
内気は、連通口１４およびデフダクト２２を通ってデフ
吹出口１２よりフロント窓ガラスの内側表面に向けて集
中的に吹き出されることによって、急速的なフロント窓
ガラスの内側表面の曇りを除去することができる。な
お、デフ吹出口１２からの風が全く不要なときは、第２
ブロワ４のブロワモータ２７への通電電流の供給を停止
し、且つデフドア２３とデフシャットドア１６を閉じて
第２風路７内の空気の流れを完全に止めても良い。

【００３３】〔冷房運転のベントモード時〕このベント
モード時には、車両乗員によって内外気切替ドア１５が
操作されて、第１風路６において内気導入口８を開き、
連通口１３を閉じる内気循環モードに切り替えられる。
あるいは、第１風路６において内気導入口８を閉じ、連
通口１３を開く外気導入モードに切り替えられる。さら
に、ベントドア１９が開位置（図１において二点鎖線位
置）に設定され、フットドア２１が閉位置（図１におい
て実線位置）に設定され、およびデフドア２３が閉位置
（図１において二点鎖線位置）に設定される。そして、
第１ブロワ３のブロワファン２４のみが回転し、第１風
路６内に内気導入口８から内気、あるいは外気導入口１
１から外気が導入される。このため、デフシャットドア
１６が閉位置（図１において二点鎖線位置）に設定され
る。

【００３４】冷媒圧縮機２８で圧縮された高温高圧の冷
媒ガスは、四方弁３４を通って室外熱交換器３２内に流
入して冷却され凝縮した後に減圧装置３１内に流入して
断熱膨張する。そして、減圧装置３１より第２室内熱交
換器３０内に流入した冷媒は、デフシャットドア１６が
閉じられているので、熱交換することなく第１室内熱交
換器２９内に流入する。さらに、第１室内熱交換器２９
内に流入した冷媒は、内気導入口８から第１風路６内に
導入された内気、あるいは外気導入口１１から外気と熱
交換して蒸発する。一方、冷媒と熱交換して冷却された
低温の内気は、ベントドア１９が開かれ、フットドア２
１とデフドア２３が閉じられているため、ベントダクト
１８を通ってベント吹出口９から車両乗員の上半身に向
かって吹き出される。このため、車室内が冷房される。

【００３５】図３は本発明の第２実施例を適用したもの
で、電気自動車用空気調和装置を示した図である。この
実施例は、第１実施例の第１室内熱交換器２９と第２室
内熱交換器３０とを一体化して、第１風路６と第２風路
７とを共に横断するように１つの室内熱交換器３７を送
風ダクト２内に配置することによって、第１実施例と同
様な作用および効果を備える。なお、室内熱交換器３７
は、第１風路６内に配置される部分が第１熱交換部３８
を構成し、第２風路７内に配置される部分が第２熱交換
部３９を構成する。

【００３６】図４は本発明の第３実施例を適用したもの
で、電気自動車用空気調和装置を示した図である。第１
実施例の第２室内熱交換器３０の熱交換量ではデフ吹出
口１２の吹出空気温度が低過ぎる場合には、この実施例
のように、気液二相域の第１、第２室内熱交換器４１、
４２を利用しても良い。なお、第１、第２室内熱交換器
４１、４２は、各々第１風路６と第２風路７とを横断す
るように並列して配されている。また、第２室内熱交換
器４２は、室内熱交換器４１より暖房運転時において冷
媒の流れ方向の下流側に接続され、送風ダクト２内にお
いて第１室内熱交換器４１より風上側に配されている。
さらに、第２室内熱交換器４２は、第１風路６内に配置
される部分が第１熱交換部４３を構成し、第２風路７内
に配置される部分が第２熱交換部４４を構成する。

【００３７】つぎに、第１実施例と相違する作用のみを
図４に基づいて簡単に説明する。 〔暖房運転時〕冷媒圧縮機２８より吐出され、四方弁３
４を通って第１室内熱交換器４１内に流入した高温高圧
の冷媒ガスは、内気導入口８から第１風路６内に導入さ
れた車室内温度相当の内気に熱を奪われて冷却され、さ
らに外気導入口１１から第２風路７内に導入された外気
温相当の外気に熱を奪われて冷却される。ここで、第１
室内熱交換器４１内に流入した冷媒は、図４に示したよ
うに、入口付近では全てガス相ａであったものが熱交換
が進行するにしたがって徐々に液相ｂの成分が多くな
り、出口付近ではガス相ａと液相ｂとが共に存在する高
温の気液混合冷媒となる。

【００３８】その後、第１室内熱交換器４１から流出し
た高温の気液混合冷媒は、第２室内熱交換器４２に流入
して、内気導入口８から第１風路６内に導入された車室
内温度相当の内気に熱を奪われて冷却され、外気導入口
１１から第２風路７内に導入された外気温相当の外気に
さらに熱を奪われて過冷却される。ここで、第２室内熱
交換器４２内に流入した冷媒は、図４に示したように、
第１熱交換部４３では高温の気液混合冷媒であったもの
が熱交換が進行するにしたがって液相ｂの成分が徐々に
多くなり、第２熱交換部４４では全て高温の液相ｂとな
る。したがって、第１室内熱交換器４１と第２室内熱交
換器４２とで熱交換量を、第１実施例の第２室内熱交換
器３０の熱交換量より向上させることによって、デフ吹
出口１２の吹出空気温度が高くなる。

【００３９】図５は本発明の第４実施例を適用したもの
で、電気自動車用空気調和装置を示した図である。第３
実施例の第１室内熱交換器４１と第２室内熱交換器４２
の熱交換量ではデフ吹出口１２の吹出空気温度が高温過
ぎる場合には、この第４実施例のような第１、第２室内
熱交換器５１、５２の配置形態を利用しても良い。すな
わち、第２室内熱交換器５２は、第１風路６内に配置さ
れる部分が第１熱交換部５３を構成し、第２風路７内に
配置される部分が第２熱交換部５４を構成する。そし
て、この第２熱交換部５４より第１室内熱交換器５１の
第２風路７内への突出量を小さくして、第２風路７内を
流れる外気と冷媒との熱交換量を調節している。

【００４０】図６は本発明の第５実施例を適用したもの
で、電気自動車用空気調和装置を示した図である。この
実施例では、第１風路６内において第１室内熱交換器２
９の風上側に冷媒蒸発器６１を配している。この冷媒蒸
発器６１に並列接続されたバイパス管路６２に設けた電
磁弁６３は、冷媒蒸発器６１による除湿が不要な場合に
冷媒を迂回させる働きをする。また、冷媒蒸発器６１の
下流側に設けられた圧力調整弁（ＥＰＲ）６４は、冷媒
蒸発器６１から流出する冷媒量を調節することによって
冷媒蒸発器６１の蒸発圧力を一定値に保ってフロストを
防止するものである。さらに、６５〜６８は逆止弁であ
り、８０は第１室内熱交換器２９と第２室内熱交換器３
０を迂回するバイパス管路８０であり、８１、８２は電
磁弁である。

【００４１】つぎに、この第５実施例の冷媒の状態を図
６に基づいて簡単に説明する。 〔暖房運転時〕冷媒圧縮機２８で圧縮された高温高圧の
冷媒ガスは、四方弁３４、逆止弁６５、電磁弁８１（こ
のとき電磁弁８２は閉）を通って第１室内熱交換器２９
内に流入し、第１室内熱交換器２９内を通過する際に第
１風路６内を流れる空気に熱を奪われて冷却される。そ
の後、冷媒は、第２室内熱交換器３０に流入して、第２
風路７内を流れる空気にさらに熱を奪われるため過冷却
される。そして、冷媒は、減圧装置３１を通過する際に
断熱膨張され、車室内の除湿暖房が不要で電磁弁６３が
開かれているとバイパス管路６２、逆止弁６６を通って
室外熱交換器３２内に直接流入する。その後、室外熱交
換器３２内に流入した霧状冷媒は、周囲の外気より熱を
奪って蒸発して、四方弁３４を通ってアキュームレータ
３３内に流入する。

【００４２】あるいは、車室内の除湿暖房が必要のとき
は電磁弁６３が閉じられて、冷媒蒸発器６１内に冷媒が
流入する。冷媒蒸発器６１内に流入した霧状冷媒は、第
１風路６内の空気より熱を奪って蒸発した後、圧力調整
弁６４、逆止弁６６を通って室外熱交換器３２内に流入
する。室外熱交換器３２内に流入した冷媒は、周囲の外
気より熱を奪って蒸発して、四方弁３４を通ってアキュ
ームレータ３３内に流入する。

【００４３】〔冷房運転時〕冷媒圧縮機２８で圧縮され
た高温高圧の冷媒ガスは、四方弁３４を通って室外熱交
換器３２内に流入し、室外熱交換器３２内を通過する際
に周囲の空気に熱を奪われて冷却され凝縮する。その
後、液冷媒は、逆止弁６７、電磁弁８１（このとき電磁
弁８２は閉）を通って第１室内熱交換器２９内に流入
し、第１室内熱交換器２９内を通過する際に第１風路６
内を流れる空気にさらに熱を奪われて冷却される。その
後、冷媒は、第２室内熱交換器３０に流入して、第２風
路７内を流れる空気にさらに熱を奪われるため過冷却さ
れる。そして、冷媒は、減圧装置３１を通過する際に断
熱膨張され、電磁弁６３が閉じられているため、冷媒蒸
発器６１内に流入する。冷媒蒸発器６１内に流入した霧
状冷媒は、第１風路６内の空気より熱を奪って蒸発した
後に、圧力調整弁６４、逆止弁６８、四方弁３４を通っ
てアキュームレータ３３内に流入する。また、最大冷房
運転時には、電磁弁８１を閉じ、電磁弁８２を開くこと
により、第１、第２室内熱交換器２９、３０による送風
空気の再加熱を防止して、冷房能力を高めることができ
る。

【００４４】したがって、この第５実施例では、暖房運
転時に、第１風路６内において第１室内熱交換器２９の
風上側に配した冷媒蒸発器６１に冷媒を通過させて、空
気中の水分を除去した後に、第１室内熱交換器２９で加
熱した温風を車室内に吹き出させるようにすることによ
って車室内の除湿暖房を行うことができる。また、この
実施例では、第１室内熱交換器２９と第２室内熱交換器
３０を暖房運転と冷房運転との両方とも冷媒凝縮器とし
て機能させることによって、第１実施例のものの場合に
冷房運転から暖房運転に急に切り替えた場合に凝縮水の
蒸発による車室内への吹出空気の湿度の上昇を抑えるこ
ともできる。

【００４５】図７は本発明の第６実施例を適用したもの
で、電気自動車用空気調和装置を示した図である。この
実施例では、第５実施例の第１室内熱交換器２９の長手
方向の寸法を縮小化した第１熱交換部としての第１室内
熱交換器６９を第１風路６の空気の流れ方向に対して斜
めに配置している。そして、その第１室内熱交換器６９
より風上側には、この第１室内熱交換器６９を通る空気
量を調節するエアミックスドア７０を取り付けている。
このため、エアミックスドア７０を図７において実線位
置から二点鎖線位置までの間で任意の位置に設定するこ
とによって、第１風路６を流れる空気を冷媒蒸発器６１
で冷却して第１室内熱交換器６９で加熱した温風と、第
１室内熱交換器６９を迂回した冷風との空気量を調節す
ることによって、ベント吹出口９やフット吹出口１０等
から吹き出される吹出空気温度を調節できる。

【００４６】〔変形例〕上述の各実施例では、本発明を
冷媒圧縮機２８が電動モータ３５によって駆動される電
気自動車用空気調和装置に適用したが、本発明を冷媒圧
縮機が内燃機関によって駆動される車両用空気調和装置
に適用しても良い。実施例では、冷凍サイクルとしてア
キュームレータ式の冷凍サイクル５を利用したが、冷凍
サイクルとしてレシーバ式の冷凍サイクルを利用しても
良い。

【００４７】実施例では、送風機として第１風路６内と
第２風路７内とを第１ブロワ３と第２ブロワ４とで別々
に空気流を発生させたが、１つの電動モータで駆動され
る１個または複数個のファンによって第１風路６内と第
２風路７内とに空気流を発生させても良い。

【００４８】実施例では、１つの送風ダクト２内に第１
風路６と第２風路７とを２列となるように並列して設け
たが、第１風路または第２風路とを各々複数列設けても
良く、複数の送風ダクトに各々第１風路と第２風路とを
設けても良い。また、第１風路の外周に断面形状が筒状
の第２風路を設けても良く、さらに第２風路の外周に断
面形状が筒状の第１風路を設けても良い。

【００４９】実施例では、送風ダクト２内に連通口１
３、１４、内外気切替ドア１５およびデフドア２３を設
けたが、第１風路を内気導入専用風路とし、第２風路を
外気導入専用風路とすることにより連通口１３、１４、
内外気切替ドア１５およびデフドア２３を設けなくても
良い。なお、この場合には、本実施例のように第１風路
６と第２風路７とを近接して設ける必要はなく、独立し
た複数の送風ダクト内に第１風路と第２風路とを設ける
ことができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明は、暖房運転時に外気導入口から
第２風路内に導入される外気のみをデフ吹出口より窓ガ
ラスに向けて吹き出しているので、窓ガラスの曇りを防
止することができる。このような外気導入によって、車
室内に必要な換気量を得ることができるので、車室内の
空気質の低下を防止することができる。また、暖房運転
時に内気導入口から第１風路内に導入される内気のみを
ベント吹出口またはフット吹出口より車室内に向けて吹
き出すことができるので、車室内を内気循環によって暖
房することができる。よって、暖房運転時の暖房負荷を
大幅に減少できるので、冷媒圧縮機の省動力化を図るこ
とができる。さらに、室内熱交換器の第２熱交換部が低
温である外気と熱交換を行うためサブクールを外気温近
くまでとることができるので、従来方式のものと同等の
暖房能力をより省動力で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示した構成図である。

【図２】図１に図示した冷凍サイクルの冷媒回路上の冷
媒の状態を示したモリエル線図である。

【図３】本発明の第２実施例を示した構成図である。

【図４】本発明の第３実施例を示した構成図である。

【図５】本発明の第４実施例を示した構成図である。

【図６】本発明の第５実施例を示した構成図である。

【図７】本発明の第６実施例を示した構成図である。

【図８】従来方式の車両用空気調和装置を示した構成図
である。

【符号の説明】

１ 電気自動車用空気調和装置 ２ 送風ダクト ３ 第１ブロワ（送風機） ４ 第２ブロワ（送風機） ５ アキュームレータ式の冷凍サイクル ６ 第１風路 ７ 第２風路 ８ 内気導入口 １０ フット吹出口 １１ 外気導入口 １２ デフ吹出口 ２８ 冷媒圧縮機 ２９ 第１室内熱交換器（第１熱交換部） ３０ 第２室内熱交換器（第２熱交換部） ３１ 減圧装置 ３２ 室外熱交換器 ３７ 室内熱交換器 ３８ 第１熱交換部 ３９ 第２熱交換部 ４１ 第１室内熱交換器 ４２ 第２室内熱交換器 ４３ 第１熱交換部 ４４ 第２熱交換部 ５１ 第１室内熱交換器 ５２ 第２室内熱交換器 ５３ 第１熱交換部 ５４ 第２熱交換部 ６９ 第１室内熱交換器（第１熱交換部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）内気を導入する内気導入口、外気
   を導入する外気導入口、車両の窓ガラスに向けて空気を
   吹き出すデフ吹出口、および車両乗員の足元に向けて空
   気を吹き出すフット吹出口を有する送風ダクトと、 （ｂ）この送風ダクト内において車室内に向かう空気流
   を発生させる送風機と、 （ｃ）前記送風ダクト内に配され、冷媒と空気とを熱交
   換させて空気を加熱する室内熱交換器、およびこの室内
   熱交換器に高温高圧の冷媒を吐出する冷媒圧縮機を有す
   る冷凍サイクルとを備え、 前記送風ダクトには、前記内気導入口から導入した内気
   を前記フット吹出口へ送る第１風路と、 この第１風路に並列して配され、前記外気導入口から導
   入した外気を前記デフ吹出口へ送る第２風路とを設け、 前記室内熱交換器には、前記冷媒圧縮機から吐出された
   冷媒を前記第１風路内を流れる内気と熱交換させて冷却
   する第１熱交換部と、 この第１熱交換部から流入した冷媒を前記第２風路を流
   れる外気と熱交換させて冷却する第２熱交換部とを設け
   ることを特徴とする車両用空気調和装置。