JPH06156060A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異臭を含んだ空調風が吹き出される事態を確
実に防止すること。 【構成】 第１のセンサ部１２は、エバポレータ８の上
流側空気の温度Ｔ１、湿度Ｗ１を検出し、第２のセンサ
部１３は、エバポレータ８の下流側空気の温度Ｔ２、湿
度Ｗ２を検出し、温度センサ１４は、エバポレータ８の
温度Ｔ３を検出する。制御回路１５は、上記検出温度Ｔ
１、Ｔ２、Ｔ３、検出湿度Ｗ１、Ｗ２、ブロワ７による
送風量、エバポレータ８の動作状態に基づいてエバポレ
ータ８表面の積算水分量を演算し、その演算結果とエバ
ポレータ８の動作状態に基づいて異臭発生条件を満たし
ているか否かを判断し、満たしていると判断した場合に
は、ダンパ９を閉鎖してダンパ１０、１１を開放する。
これにより、エバポレータ８を通る風が排出口６を介し
て車室外へ排出されるようになり、エバポレータ８から
異臭が発生した場合でも、その異臭を含む風が車室内へ
吹き出されることがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファン装置及びこのフ
ァン装置により生成された風を冷却するための熱交換器
を備えた空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば車両用空調装置におい
ては、その起動直後及び運転停止直後に車室内へ異臭を
含んだ空調風が吹き出される場合があり、この異臭が乗
員に不快感を与えるという問題点が指摘されている。上
記のような異臭発生の原因は、空調装置内の熱交換器に
付着堆積した塵埃及びこの塵埃に発生するかびなどの異
臭成分が、その熱交換器表面の水分が蒸発するのに伴い
空調風中に拡散するためであることが知られている。こ
の場合、上記異臭は、熱交換器表面の水分量が比較的少
ない状態で発生し易く、水分量が十分に多くなった状態
では発生しないことも知られている。

【０００３】上記のような問題点に対処するために、従
来では、例えば特開昭５８−２１１９１４号公報に記載
されたような車両用冷房装置のファン制御装置が考えら
れている。即ち、この装置は、熱交換器表面の水分量が
十分に多い場合には異臭発生を伴わないという現象を利
用したもので、熱交換器表面の結露状態を検出する検出
手段を設け、結露状態を検出するまでの期間（熱交換器
表面の水分量が比較的少ない期間、つまり異臭発生の虞
が高い期間）は空調運転用の送風ファンを停止させてお
く構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来装置では、熱
交換器表面が結露状態となるまでの期間を単純に異臭発
生の虞が高い期間と見なす構成、つまり熱交換器で異臭
が発生する可能性を極めて単純な指標に基づいて判断す
る構成としているに過ぎないため、異臭対策動作（従来
構成の場合、送風ファンを停止させておく動作）を正確
に行い得るものとは言い難く、この点が未解決の課題と
なっていた。また、従来装置では、熱交換器の運転停止
直後に発生する異臭については全く対処しておらず、異
臭発生を十分に解消するまでには至らないものであっ
た。

【０００５】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であり、その目的は、異臭を含んだ空調風が吹き出され
る事態を確実に防止できるようになる空調装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ファン装置により生成された風が流れる
通風路中に冷房用の熱交換器を配置して成る空調装置に
おいて、前記熱交換器の上流側及び下流側の各空気の温
度並びに湿度、当該熱交換器の温度、前記ファン装置に
よる送風量、熱交換器の動作状態に基づいて熱交換器表
面の積算水分量を演算すると共にその演算結果と前記熱
交換器の動作状態に基づいて熱交換器での異臭発生条件
を満たしているか否かを判断する判断手段を設けた上
で、この判断手段により異臭発生条件が満たされている
と判断された場合に異臭対策動作を実行する構成とした
ものである。

【０００７】

【作用】ファン装置により生成された風が流れる通風路
中に冷房用の熱交換器を配置して成る空調装置において
は、その熱交換器表面の水分量が異臭発生に関与してい
ることが分かっている。空調運転時における熱交換器表
面の水分量は、その熱交換器の運転開始後には時間の経
過に伴って漸増し、運転停止後には時間の経過と共に漸
減するものであり、図４には、このような熱交換器表面
の積算水分量と異臭発生領域のとの関係を実験により求
めた結果を示した（マイナス値の積算水分量は積算期間
内に蒸発した水分量を示す）。この実験は、熱交換器の
運転開始後並びに運転停止後において異臭が発生し始め
た時点の積算水分量を複数の環境条件下でプロットした
ものであり、図４からは、熱交換器の運転状態と停止状
態とでは異臭発生領域が異なることが分かる。

【０００８】上記のような熱交換器表面の積算水分量
は、熱交換器の上流側及び下流側の各空気の温度並びに
湿度、熱交換器の温度、ファン装置により生成される風
量、熱交換器の動作状態に基づいた演算により求め得る
ものであり、判断手段は、このように求めた積算水分量
と熱交換器の動作状態（運転状態及び停止状態の区別）
とに基づいて異臭発生条件を満たしているか否か（具体
的には、演算により求めた積算水分量が前記異臭発生領
域にあるか否か）を判断する。そして、判断手段が異臭
発生条件が満たされていると判断した場合には、異臭対
策動作が実行される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１〜図３
並びに前記図４を参照しながら説明する。図１には自動
車用空調装置の縦断面構造及び要部の電気的構成が概略
的に示されている。この図１において、ダクトケース１
は、外気導入口或いは内気導入口（何れも図示せず）と
選択的に連通される吸入口２を最上流側に有すると共
に、車室内と連通した吹出口３を最下流側に有した構成
となっており、その内部には隔壁１ａにより仕切られた
メイン通風路４及びバイパス通風路５が設けられてい
る。さらに、ダクトケース１には、メイン通風路４の下
流側と車室外とを連通させる排出口６が形成されてい
る。

【００１０】ダクトケース１内には、前記吸入口２と対
応するようにしてブロワ７（本発明でいうファン装置に
相当）が設けられており、このブロワ７が運転された状
態では、ダクトケース１内を吸込口２側から吹出口３及
び排出口６側方向へ流れる風が生成されるようになる。
また、ダクトケース１内におけるメイン通風路４には、
ブロワ７により生成されたる風を冷却するためのエバポ
レータ８（本発明でいう熱交換器に相当）が配設されて
いる。尚、前記排出口６は、このエバポレータ８より下
流側に位置されている。

【００１１】ダクトケース１内には、サーボモータ９
ａ、１０ａ及び１１ａにより夫々回動されるダンパ９、
１０及び１１が設けられている。この場合、ダンパ９
は、その回動に応じて前記メイン通風路４と吹出口３と
の間の通路を開閉し、ダンパ１０及び１１は、各回動に
応じて前記バイパス通風路５の上流側開口部及び前記排
出口６を夫々開閉するように構成されている。

【００１２】第１のセンサ部１２は、エバポレータ８の
上流側空気の温度Ｔ１並びに湿度Ｗ１を検出し、第２の
センサ部１３は、エバポレータ８の下流側空気の温度Ｔ
２並びに湿度Ｗ２を検出し、温度センサ１４は、エバポ
レータ８の温度Ｔ３（具体的にはエバポレータ８におけ
る冷媒流入側の管壁温度）を検出するように設けられて
おり、これらの検出出力は制御回路１５（本発明でいう
判断手段に相当）に与えられるようになっている。

【００１３】上記制御回路１５は、マイクロコンピュー
タを含んで構成されたもので、前記ブロワ７の運転及び
送風量制御、前記エバポレータ８を含む冷凍サイクル系
内のコンプレッサ（図示せず）の運転制御、前記サーボ
モータ９ａ、１０ａ及び１１ａの制御（つまりダンパ９
〜１１の開閉制御）をドライバ１６を通じて行うように
なっている。この場合、制御回路１５は、コントロール
パネル１７からの指令に基づいた通常の空調運転制御の
他に、図２のフローチャートに示すような異臭発生防止
のための制御を行うようになっている。

【００１４】即ち、図２において、制御回路１５は、電
源投入後に所定の初期設定ステップＳ１を実行した後
に、冷房運転開始指令の入力の有無を判断し（ステップ
Ｓ２）、冷房運転開始指令が入力停止されている状態で
は、ダンパ制御ステップＳ３を含むループを形成するも
のであり、この制御ステップＳ３では、ダンパ９のみを
開放させて他のダンパ１０及び１１を閉鎖させる制御を
実行する。

【００１５】冷房運転開始指令が入力された場合には、
制御回路１５は、第１のセンサ部１２による検出温度Ｔ
１及び検出湿度Ｗ１、第２のセンサ部１３による検出温
度Ｔ２及び検出湿度Ｗ２、温度センサ１４による検出温
度Ｔ３、コントロールパネル１７で設定されたブロワ７
による送風量Ｖを読み込み（ステップＳ４）、エバポレ
ータ８が運転中か否か（実際にはエバポレータ８を含む
冷凍サイクル系内のコンプレッサが運転されているか否
か）を自身の制御出力に基づいて判断する（ステップＳ
５）。

【００１６】制御回路１５は、エバポレータ８が運転さ
れている状態では運転時水分量演算ルーチンＳ６を実行
し、エバポレータ８が運転停止されている状態では停止
時水分量演算ルーチンＳ７を実行する。これら演算ルー
チンＳ６、Ｓ７では、エバポレータ８表面の水分量を、
前記ステップＳ４で読み込んだデータ（エバポレータ８
の上流側空気の温度Ｔ１並びに湿度Ｗ１、エバポレータ
８の下流側空気の温度Ｔ２並びに湿度Ｗ２、エバポレー
タ８の温度Ｔ３、ブロワ７による送風量）に基づいて演
算するものである。

【００１７】即ち、エバポレータ８の上流側空気の絶対
湿度ｘ1 （Ｋｇ／Ｋｇ′）及び下流側空気の絶対湿度ｘ
2 （Ｋｇ／Ｋｇ′）は、夫々前記温度Ｔ１、湿度Ｗ１及
び温度Ｔ２、Ｗ２をパラメータとした演算により求める
ことができるものであり、このように求めた絶対湿度ｘ
1 及びｘ2 に基づいてエバポレータ８表面の水分量を演
算することができる。具体的には、エバポレータ８の運
転時における水分量Ｄ１は次式で演算でき、エバポレ
ータ８の運転停止時における水分量Ｄ２は次式で演算
できる。但し、次式、において、ＤＡは比容積（ｃ
ｍ^３ ／μｇ）、Ｓｅはエバポレータ８の有効表面積
（ｃｍ^２ ）である。

【００１８】 Ｄ１＝{(ｘ1 −ｘ2 ）×Ｖ} ／（ＤＡ×Ｓｅ） …… Ｄ２＝{(ｘ2 −ｘ1 ）×Ｖ} ／（ＤＡ×Ｓｅ） ……

【００１９】前記運転時水分量演算ルーチンＳ６では、
式に基づいた演算によりエバポレータ８表面の水分量
Ｄ１を演算すると共に、その水分量Ｄ１に対し前記温度
Ｔ３が露点温度以下にある時間を乗算した結果を逐次累
算することにより、エバポレータ８の運転時における積
算水分量ＳD1を算出する。また、前記停止時水分量演算
ルーチンＳ７では、式に基づいた演算によりエバポレ
ータ８表面の水分量Ｄ２を演算すると共に、次式に基
づいてエバポレータ８の運転停止時における積算水分量
ＳD2を算出する。

【００２０】ＳD2＝Ｌ・ＳD1−Ｄ２・ｔ …… 但し、Ｌ・ＳD1はエバポレータ８の運転時における前記
積算水分量ＳD1の最終値、ｔはエバポレータ８（コンプ
レッサ）の運転停止直後からの経過時間（サンプリング
時間）である。

【００２１】つまり、エバポレータ８の運転停止時おけ
る積算水分量ＳD2の初期値は、エバポレータ８の運転時
における積算水分量ＳD1の最終値であるから、この最終
値から蒸発水分量を減算することになる。ここで、本願
出願の発明者の実験によれば、エバポレータ８の運転停
止後における異臭発生の終了タイミングは、そのエバポ
レータ８の温度が露点温度を越えるタイミングではな
く、これより遅れたタイミングとなることが判明してい
る。このことは、エバポレータ８表面の積算水分量の変
化状態を示す図３から分かるように、そのエバポレータ
８の運転時（コンプレッサオン時）に蓄積される水分
（格子状斜線部分）が、露点温度に上昇するまでの間
（Ａ点）に全部蒸発できずに、エバポレータ８の運転停
止後における異臭発生の終了タイミング（Ｂ点）にて初
めて全部蒸発するためと考えられる。このように、エバ
ポレータ８の運転停止後における異臭発生終了時の積算
水分量ＳD2は、上記のような計算時において露点温度を
基準にしているためマイナス値となる。

【００２２】ここで、熱交換器（エバポレータ８）表面
の積算水分量と異臭発生領域との関係を実験により求め
た前記図４にて明らかなように、エバポレータ８の運転
状態では、その状態での積算水分量ＳD1が次式の関係
にあるときに異臭発生条件を満たし、また、エバポレー
タ８の運転停止状態では、その状態での積算水分量ＳD2
が次式の関係にあるときに異臭発生条件を満たしてい
ることが分かる。

【００２３】 ０＜ＳD1＜３０μg／ cm ^２ …… −２０μg／ cm ^２ ＜ＳD2 ……

【００２４】しかして、運転時水分量演算ルーチンＳ６
によりエバポレータ８の運転時における積算水分量ＳD1
を算出した後には、その積算水分量ＳD1が上記式の異
臭発生条件を満たしているか否かを判断する（ステップ
Ｓ８）。また、停止時水分量演算ルーチンＳ７によりエ
バポレータ８の運転停止時における積算水分量ＳD2を算
出した後には、その積算水分量ＳD2が上記式の異臭発
生条件を満たしているか否かを判断する（ステップＳ
９）。

【００２５】ステップＳ８、Ｓ９で「ＹＥＳ」と判断さ
れる状態、つまりエバポレータ８表面の積算水分量が前
記異臭発生領域にある状態時には、ダンパ９を閉鎖する
と共にダンパ１０及び１１を開放するという異臭対策動
作を実行する（ステップＳ１０）。このような異臭対策
動作が実行されると、エバポレータ８を通る風が排出口
６を介して車室外へ排出されると共に、車室内にはエバ
ポレータ８をバイパスした風がバイパス通風路５を介し
て吹き出されるようになる。この結果、エバポレータ８
から異臭が発生した場合でも、その異臭を含む風が車室
内へ吹き出されることがなくなり、乗員に不快感を与え
る虞がなくなる。

【００２６】また、前記ステップＳ８、Ｓ９で「ＮＯ」
と判断される状態、つまりエバポレータ８表面の積算水
分量が異臭発生領域にない場合には、ダンパ９のみを開
放させて他のダンパ１０及び１１を閉鎖させるという前
記ダンパ制御ステップＳ３を実行して前記ステップＳ２
へ戻る。従って、エバポレータ８から異臭が発生する虞
がなくなった状態では、ダンパ９〜１１が定常状態に切
換えられることになって、ブロワ７により生成された風
がエバポレータ８と熱交換した後に吹出口３から車室内
へ吹き出されることになる。

【００２７】以上要するに、上記した本実施例では、エ
バポレータ８表面の積算水分量を演算により算出すると
共に、その算出水分量が実験により求めた異臭発生領域
にある場合には、車室内へ異臭が含む空調風が吹き出さ
れることを防止するという異臭対策動作を実行するよう
に構成されているから、その異臭対策動作を、異臭発生
に関与したエバポレータ８表面の水分量に合わせて的確
に行うことができて、車室内へ異臭を含む空調風が吹き
出される事態を確実に防止できるようになる。勿論、上
記のような異臭対策動作は、エバポレータ８の運転停止
後においても、異臭発生条件が満たされたときには必ず
行われることになるから、エバポレータ８の運転停止直
後に発生する異臭についても確実に対処できるものであ
る。

【００２８】尚、上記実施例では、異臭発生条件が満た
されたときの異臭対策動作として、エバポレータ８を通
る風を排出口６を介して車室外へ排出する動作を行う構
成としたが、異臭対策動作としては、この例に限られる
ものではなく、例えば異臭発生条件が満たされたときに
芳香剤或いは消臭剤などをメイン通風路４内へ放出する
動作などが考えられる。

【００２９】また、上記実施例では、エバポレータ８の
運転停止時点から当該エバポレータ８表面の水分量を積
算する構成としたが、エバポレータ８の運転停止に伴う
冷媒流通用配管の急激な温度上昇時点から水分量の演算
を行う構成としても良いものである。さらに、上記実施
例では、ブロワ７による送風量Ｖを、コントロールパネ
ル１７での送風量設定状況により間接的に得る構成とし
たが、ブロワ７による実際の送風量を測定するセンサ手
段を設け、その測定出力に基づいて上記送風量Ｖを得る
ように構成することも可能である。

【００３０】その他、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、例えば一般の空調装置に適用することも
可能であるなど、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施できるものである。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば以上の説明によって明ら
かなように、熱交換器表面の水分量を、その熱交換器の
上流側及び下流側の各空気の温度並びに湿度、熱交換器
の温度などに基づいて演算すると共に、その演算結果と
前記熱交換器の動作状態に基づいて異臭発生条件が満た
されているか否かを判断し、その判断結果に基づいて異
臭対策動作を実行するように構成したから、異臭を含ん
だ空調風が吹き出される事態を確実に防止できるという
有益な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を実体的に示す全体の概略縦
断面図

【図２】制御回路の制御内容を示すフローチャート

【図３】エバポレータ表面の水分量の変化状態を示す特
性図

【図４】本発明の作用を説明するための特性図

【符号の説明】

図面中、１はダクトケース、２は吸入口、３は吹出口、
４はメイン通風路、５はバイパス通風路、６は排出口、
７はブロワ（ファン装置）、８はエバポレータ（熱交換
器）、９、１０、１１はダンパ、１２は第１のセンサ
部、１３は第２のセンサ部、１４は温度センサ、１５は
制御回路（判断手段）を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファン装置により生成された風が流れる
   通風路中に冷房用の熱交換器を配置して成る空調装置に
   おいて、 前記熱交換器の上流側及び下流側の各空気の温度並びに
   湿度、当該熱交換器の温度、前記ファン装置による送風
   量、熱交換器の動作状態に基づいて熱交換器表面の積算
   水分量を演算すると共に、その演算結果と前記熱交換器
   の動作状態に基づいて熱交換器での異臭発生条件を満た
   しているか否かを判断する判断手段を設け、 この判断手段により異臭発生条件が満たされていると判
   断された場合に異臭対策動作を実行するように構成した
   ことを特徴とする空調装置。