JPH0999731A - 吸着式空気調和装置 - Google Patents

吸着式空気調和装置

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JPH0999731A
JPH0999731A JP7258564A JP25856495A JPH0999731A JP H0999731 A JPH0999731 A JP H0999731A JP 7258564 A JP7258564 A JP 7258564A JP 25856495 A JP25856495 A JP 25856495A JP H0999731 A JPH0999731 A JP H0999731A
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JP
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tank
adsorbent
refrigerant
air
ventilation passage
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Takashi Tanaka
尚 田中
Yuichi Shirota
雄一 城田
Hikari Sugi
光 杉
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Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両停止時に、燃料消費、排気ガスの排出お
よび騒音を抑えながらも、車室内を冷房または暖房する
ことが可能な吸着式空気調和装置４を提供する。 【解決手段】 内部に乾燥剤２０を充填した乾燥剤槽９
を断熱ケース４２内に収容し、乾燥剤槽９と断熱ケース
４２との間に遠心式ファン４６の作動により空気が流れ
る乾燥剤槽側通風路２２を形成し、通風経路切替ダンパ
２４、２５を設けて乾燥剤槽側通風路２２の通風経路を
室内放熱運転経路と室外放熱運転経路に切り替えるよう
にした。そして、内部に水５０を貯溜し、接続管１１で
乾燥剤槽９とバルブレスで接続された水槽１０を断熱ケ
ース７１内に収容し、水槽１０と断熱ケース７１との間
に遠心式ファン７６の作動により空気が流れる水槽側通
風路５２を形成し、通風経路切替ダンパ５４、５５を設
けて水槽側通風路５２の通風経路を室内放冷熱運転経路
と室外放冷熱運転経路に切り替えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、吸着剤の放冷お
よび放熱や冷媒の蒸発熱および凝縮熱を利用して室内を
空調することが可能な吸着式空気調和装置に関するもの
で、特に車両停止時に内燃機関の運転を停止しても車室
内を空調することが可能な吸着式空気調和装置に係わ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば車室内を冷房する車両
用冷房装置としては、エンジンを駆動してこのエンジン
の動力で冷媒圧縮機を回転駆動し、ダクト内に配された
冷媒蒸発器にて冷媒の蒸発熱を利用して空気を冷却する
蒸気圧縮式冷凍サイクルを有するエンジン駆動式空気調
和装置が一般的である。また、例えば車室内を暖房する
車両用暖房装置としては、エンジンを駆動した際に発生
する排熱を冷却水に回収し、その冷却水をダクト内に配
されたヒータコアに導いてダクト内を流れる空気を加熱
するエンジン駆動式空気調和装置が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の２つ
のエンジン駆動式空気調和装置は、冷房および暖房共に
エンジンが駆動されていないと成立しない空調システム
である。このため、車両停止時においては、車室内の空
調を必要とする時は、当然のごとくエンジンを駆動する
必要がある。また、車両走行時においても、他の補機と
共に冷媒圧縮機をエンジンにより回転駆動することから
エンジンに大きな負担を負わせることになり、燃料消費
率を低下させたり、排気ガスを大気に排出したり、騒音
が増加したりする等の不具合が生じている。
【０００４】そこで、上記不具合を解消するという目的
で、２個の吸着剤充填槽を並列接続した蒸気通路と、こ
の蒸気通路に設置された複数のバルブと、エンジンの冷
却水を２個の吸着剤充填槽に選択的に供給可能な加熱用
熱媒体回路と、この加熱用熱媒体回路に設置された複数
のバルブと、２個の吸着剤充填槽に冷却水を選択的に供
給可能な冷却水循環回路と、この冷却水循環回路に設置
された複数のバルブとを備えた吸着式冷房装置（例えば
特開平４−１９４５６１号公報に記載の技術等）が提案
されている。
【０００５】ところが、上記吸着式冷房装置は、吸着剤
充填槽内の吸着剤の放冷または放熱を蒸気通路に設置さ
れたバルブを開弁することにより行われているので、蒸
気通路を構成する構成部品の部品点数が多くなることに
より、吸着式冷房装置の価格が上昇するという問題が生
じている。また、部品点数の増加によりシステムが大型
化してしまい、取付スペースに非常に制約の多い車両に
吸着式冷房装置を取り付けることが困難となるという問
題が生じている。
【０００６】この発明は、エンジン駆動式空気調和装置
に頼ることなく、室内の空調が可能な吸着式空気調和装
置を提供することを目的とする。また、部品点数を減少
することにより価格の低減化を図ると共に、システムの
小型化を図ることが可能な吸着式空気調和装置を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、吸着
剤加熱手段により吸着剤槽内の吸着剤が加熱されると、
吸着剤に吸着していた冷媒が脱着することにより吸着剤
槽から液冷媒槽へ蒸気冷媒が流れ込む。一方、液冷媒槽
側送風手段を作動させ、液冷媒槽側経路切替手段により
液冷媒槽側通風路の通風経路を室内放冷熱運転経路に切
り替えると、蒸気冷媒回路を通って液冷媒槽内に流入し
た蒸気冷媒が液冷媒槽側通風路内を流れる室内空気と熱
交換して凝縮液化する。このとき、液冷媒槽内で生ずる
蒸気冷媒の凝縮潜熱により液冷媒槽側通風路内を流れる
室内空気が加熱された後に室内に放熱することにより、
室内を空調できる。
【０００８】この発明によれば、吸着剤加熱手段の作動
を停め、吸着剤槽側送風手段を作動させ、吸着剤槽側経
路切替手段により吸着剤槽側通風路の通風経路を室外放
熱運転経路に切り替えると、吸着剤槽側通風路内を流れ
る室外空気により吸着剤槽内の吸着剤が冷却されて放熱
することにより吸着剤の吸着作用が進む。このとき、吸
着剤槽内で生ずる冷媒の凝縮潜熱を吸着剤槽側通風路内
を流れる室外空気に与えて室外に放熱する。一方、液冷
媒槽側送風手段を作動させ、液冷媒槽側経路切替手段に
より液冷媒槽側通風路の通風経路を室内放冷熱運転経路
に切り替えると、液冷媒槽内の液冷媒が液冷媒槽側通風
路内を流れる室内空気により蒸発気化する。このとき、
液冷媒槽内で生ずる冷媒の蒸発潜熱により液冷媒槽側通
風路内を流れる室内空気が冷却された後に室内に放冷す
ることにより、エンジン駆動式空気調和装置を頼らずに
室内を冷房できる。
【０００９】この発明によれば、吸着剤加熱手段の作動
を停め、吸着剤槽側送風手段を作動させ、吸着剤槽側経
路切替手段により吸着剤槽側通風路の通風経路を室内放
熱運転経路に切り替えると、吸着剤槽側通風路内を流れ
る室内空気により吸着剤槽内の吸着剤が冷却されて放熱
することにより吸着剤の吸着作用が進む。このとき、吸
着剤槽内で生ずる冷媒の凝縮潜熱により吸着剤槽側通風
路内を流れる室内空気が加熱された後に室内に放熱する
ことにより、エンジン駆動式空気調和装置を頼らずに室
内を暖房できる。一方、液冷媒槽側送風手段を作動さ
せ、液冷媒槽側経路切替手段により液冷媒槽側通風路の
通風経路を室外放冷熱運転経路に切り替えると、液冷媒
槽内の液冷媒が液冷媒槽側通風路内を流れる室外空気に
より蒸発気化する。このとき、液冷媒槽内で生ずる冷媒
の蒸発潜熱により液冷媒槽側通風路内を流れる室外空気
が冷却された後に室外に放冷する。
【００１０】以上のような作用によって、従来のバルブ
の開弁による冷熱開始ではなく、冷媒の相変化および断
熱効果を利用して、室内を冷房および暖房できるので、
複数のバルブを廃止することができる。これにより、部
品点数が減少することにより吸着式空気調和装置の価格
を低減できると共に、吸着式空気調和装置のサイズを小
型化できるという効果が得られる。また、蒸気圧縮式冷
凍サイクルを有する冷房装置や温水式暖房装置等のエン
ジン駆動式空気調和装置に頼ることなく、室内を冷房お
よび暖房できるので、燃料消費率を低下でき、排気ガス
の排出を減少でき、且つ騒音を低減できるという効果が
得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
〔実施例の構成〕図１ないし図１３はこの発明の実施例
を示したもので、図１は吸着式空気調和装置を示した図
で、図２は車両用蓄冷熱式空気調和装置を示した図で、
図３は蒸気圧縮式冷凍サイクルを示した図である。
【００１２】車両用蓄冷熱式空気調和装置１は、内燃機
関（以下エンジンと呼ぶ）２により駆動されるエンジン
駆動式空気調和装置（以下メインエアコンと呼ぶ）３、
このメインエアコン３と別途設けられ、エンジン２の駆
動が不要な自己完結型空調システムである吸着式空気調
和装置４、およびこれらの空調システムを制御する空調
制御装置５等を備えている。
【００１３】エンジン２は、車両に搭載され、車両走行
用エンジンであると共に、車載バッテリを充電する発電
機（図示せず）、エンジン２の冷却水回路内に冷却水を
循環させるウォータポンプ（図示せず）、後記する冷媒
圧縮機１９等の補機を回転駆動する。なお、エンジン２
の代わりに電動モータ等の駆動手段を用いても良い。
【００１４】次に、この実施例のメインエアコン３を図
１および図２に基づいて簡単に説明する。メインエアコ
ン３は、ダクト１３、室内ファン１４、蒸気圧縮式冷凍
サイクル１５および室外ファン１６等から構成されてい
る。ダクト１３の上流側には、室内空気を吸い込む内気
吸込口１３ａ、および室外空気を吸い込む外気吸込口１
３ｂが形成され、内気吸込口１３ａと外気吸込口１３ｂ
とを選択的に開閉する内外気切替ダンパ１７が取り付け
られている。また、ダクト１３の下流側には、室内に冷
風を吹き出す室内吹出口１３ｃが形成され、この室内吹
出口１３ｃを開閉する吹出口ダンパ１８が取り付けられ
ている。室内ファン１４は、ダクト１３の上流側に回転
自在に配され、ファンモータ１４ａ等の駆動手段により
回転駆動される。
【００１５】蒸気圧縮式冷凍サイクル１５は、周知の構
造のもので、冷媒圧縮機１９、冷媒凝縮器１５ａ、レシ
ーバ等の気液分離器１５ｂ、膨張弁等の減圧装置１５
ｃ、冷媒蒸発器（冷却手段）１５ｄ、およびこれらを環
状に接続する冷媒配管１５ｅ等から構成されている。な
お、冷媒圧縮機１９は、電磁クラッチ１９ａが通電され
ると、エンジン２の回転動力がベルト１９ｂを介して伝
達され、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。また、室外
ファン１６は、冷媒凝縮器１５ａに室外空気を送風す
る。この室外ファン１６は、ファンモータ１６ａ等の駆
動手段により回転駆動される。
【００１６】次に、この実施例の吸着式空気調和装置４
を図１、図２、図４ないし図６に基づいて簡単に説明す
る。吸着式空気調和装置４は、蒸気冷媒（本例では水蒸
気）が往復移動する蒸気冷媒回路６、この蒸気冷媒回路
６の一方側を内蔵した乾燥剤槽側空調ユニット７、およ
び蒸気冷媒回路６の他方側を内蔵した水槽側空調ユニッ
ト８等から構成されている。蒸気冷媒回路６は、乾燥剤
槽９、水槽１０およびこれらを接続する接続管１１等か
ら構成されている。なお、接続管１１の外周には、内部
と外部とを断熱するための熱伝導性の低い樹脂製の断熱
材１２が装着されている。
【００１７】次に、この実施例の乾燥剤槽側空調ユニッ
ト７を図１、図４および図５に基づいて簡単に説明す
る。乾燥剤槽側空調ユニット７は、内部に乾燥剤２０を
充填した乾燥剤槽９、内部に乾燥剤槽９を収容したユニ
ットケース２１、このユニットケース２１内に形成され
る乾燥剤槽側通風路２２の中に空気流を発生させる遠心
式送風機２３、乾燥剤槽側通風路２２の通風経路を切り
替える通風経路切替ダンパ２４、２５、および乾燥剤槽
９内の乾燥剤２０を加熱する電気ヒータ２６等から構成
されている。乾燥剤２０としては、冷媒としての水分を
吸湿することが可能なシリカゲルやゼオライト等の吸着
剤が使用されている。
【００１８】乾燥剤槽９は、本発明の吸着剤槽であっ
て、アルミニウムやステンレス等の金属材料製で、上端
部が開口し、下端部が閉塞された略円筒形状の乾燥剤槽
本体３０、この乾燥剤槽本体３０の上端側の開口を閉塞
する略円板形状の仕切り蓋３１、乾燥剤槽本体３０内に
挿入される複数の蒸気導入管３２ａ、３２ｂおよび多数
のインナーフィン３３ａ〜３３ｃ等を有している。
【００１９】乾燥剤槽本体３０の外周には、熱交換性能
を高めるための平板状のアウターフィン３３が多数接合
されている。また、乾燥剤槽本体３０の円筒壁には、乾
燥剤２０の充填量を見るための覗き窓３０ａが形成され
ている。この覗き窓３０ａは、アクリル製の透明板３４
をＯリング等のシール材３５を介してねじ３５ａ等の締
結部材により組み付けることにより塞がれている。さら
に、乾燥剤槽本体３０の上端部には、仕切り蓋３１がＯ
リング等のシール材３６を介してボルト３６ａやナット
３６ｂ等の締結部材により組み付けられている。また、
乾燥剤槽本体３０の下端部には、円環状部材３７がＯリ
ング等のシール材３８を介してボルト３８ａやナット３
８ｂ等の締結部材により組み付けられている。
【００２０】仕切り蓋３１は、アルミニウムやステンレ
ス等の金属材料製で、円板状部３１ａ、およびこの円板
状部３１ａより下方に延長された複数個の仕切り板部３
１ｂ等から構成されている。仕切り板部３１ｂは、乾燥
剤槽本体３０内を複数の乾燥室に仕切る区画部で、各々
の内部に複数の電気ヒータ２６を挿入する挿入穴３１ｃ
を形成している。また、円板状部３１ａからは、上方に
向かってジョイント３１ｄ、圧力ポート３１ｅおよび排
気用パイプ３１ｆが突出している。
【００２１】複数の蒸気導入管３２ａ、３２ｂは、アル
ミニウムやステンレス等の金属材料製で、乾燥剤槽本体
３０の上端部から下端部に存する乾燥剤２０全体に水蒸
気を略均一に接触させる蒸気冷媒均等導入手段で、水蒸
気が流れる略コの字型の開口断面を有する。これらの蒸
気導入管３２ａ、３２ｂには、パンチメタルによって多
数の丸穴が形成されている。そして、複数の蒸気導入管
３２ａ、３２ｂは、仕切り蓋３１の複数の仕切り板部３
１ｂで仕切られる乾燥剤槽本体３０の各乾燥室に２個ず
つ収容され、内側の蒸気導入管３２ａよりも外側の蒸気
導入管３２ｂの方がサイズが大きい。
【００２２】多数のインナーフィン３３ａ〜３３ｃは、
アルミニウムやステンレス等の金属材料製で、熱交換性
能を高めるもので、仕切り蓋３１の複数の仕切り板部３
１ｂで仕切られる乾燥剤槽本体３０の各乾燥室に２個ず
つ収容され、内側のインナーフィン３３ａよりも外側の
インナーフィン３３ｃの方がサイズが小さく、数が多く
なる。なお、乾燥剤槽本体３０の１個の乾燥室内に収容
される２個の蒸気導入管３２ａ、３２ｂおよび３個のイ
ンナーフィン３３ａ〜３３ｃと仕切り蓋３１との間に
は、多数の乾燥剤２０の流出を防止するための扇形状の
乾燥剤押さえネット３９が装着されている。この乾燥剤
押さえネット３９には、仕切り板部３１ｂの外周と乾燥
剤槽本体３０の内周との空間に収まる突出部３９ａが形
成されている。
【００２３】ユニットケース２１は、本発明の吸着剤槽
側本体ケースであって、図４に示したように、底側ケー
ス４１、底側ケース４１の上部に連結された断熱ケース
４２、および断熱ケース４２の開口を閉塞する天井側ケ
ース４３等を有している。底側ケース４１は、アルミニ
ウムやステンレス等の金属材料製でリング形状をしてお
り、内部に通風経路切替ダンパ２４（図１参照）を回動
自在に取り付けている。この底側ケース４１は、室内空
気を吸い込む２個の内気吸込口４１ａ、および室外空気
を吸い込む２個の外気吸込口４１ｂが形成されている。
【００２４】断熱ケース４２は、アルミニウムやステン
レス等の金属材料製で円筒形状をしており、内部に乾燥
剤槽９を収容し、この乾燥剤槽９との間の円筒状の空間
が乾燥剤槽側通風路２２となる。断熱ケース４２の円筒
壁には、乾燥剤槽本体３０の覗き窓３０ａに対応した位
置に覗き窓４２ａが形成されている。この断熱ケース４
２の外周には、内部と外部とを断熱するための熱伝導性
の低い樹脂製の断熱材４４が装着されている。この断熱
材４４にも、乾燥剤槽本体３０の覗き窓３０ａに対応し
た位置に覗き窓４４ａが形成されている。
【００２５】天井側ケース４３は、接続管１１の図示右
端部と仕切り蓋３１に一体成形されたジョイント３１ｄ
とを接続するためのジョイントユニット４３ａ〜４３ｅ
を有している。天井側ケース４３は、断熱ケース４２の
上端側の開口を閉塞するように円環板形状に形成され、
遠心式送風機２３に連通する連通口（図示せず）が形成
されている。なお、ジョイント３１ｄおよびジョイント
ユニット４３ａ〜４３ｅは、乾燥剤槽９と水槽１０とを
接続管１１を介して接続するための接続継手を構成す
る。
【００２６】遠心式送風機２３は、本発明の吸着剤槽側
送風手段であって、スクロールケーシング４５、このス
クロールケーシング４５内で回転する遠心式ファン４
６、およびこの遠心式ファン４６を回転駆動する電動モ
ータ４６ａ等から構成されている。スクロールケーシン
グ４５は、ボルト４５ａ等の締結具により天井側ケース
４３に固定されている。
【００２７】遠心式ファン４６は、ナット４６ｂ等の締
結具により電動モータ４６ａに取り付けられている。電
動モータ４６ａは、取付ステー４６ｃを介してボルト４
６ｄ等の締結具により天井側ケース４３に固定されてい
る。なお、スクロールケーシング４５の吐出側には、室
内に向かって空気流を吹き出す室内吹出口４７ａおよび
室外に向かって空気流を吹き出す室外吹出口４７ｂが形
成されており、室内吹出口４７ａにはグリル４７が組み
付けられている。また、室内吹出口４７ａおよび室外吹
出口４７ｂの上流側には、通風経路切替ダンパ２５が回
転自在に取り付けられている。
【００２８】通風経路切替ダンパ２４は、本発明の吸着
剤槽側経路切替手段であって、図１に示したように、２
個の内気吸込口４１ａおよび２個の外気吸込口４１ｂを
選択的に開閉する。この通風経路切替ダンパ２４は、サ
ーボモータ２４ａ等の駆動手段（アクチュエータ）によ
り駆動される。
【００２９】通風経路切替ダンパ２５は、本発明の吸着
剤槽側経路切替手段であって、図１に示したように、通
風経路切替ダンパ２４に連動して室内吹出口４７ａおよ
び室外吹出口４７ｂを選択的に開閉する。この通風経路
切替ダンパ２５は、サーボモータ２５ａ等の駆動手段
（アクチュエータ）により駆動される。
【００３０】複数の電気ヒータ２６は、本発明の吸着剤
加熱手段であって、例えばマイクロヒータが使用され、
仕切り蓋３１の挿入穴３１ｃ内に蛇行した状態で挿入さ
れて、多数の乾燥剤２０を加熱する乾燥剤加熱手段を構
成する。複数の電気ヒータ２６は、通電されると発熱す
るもので、ＰＴＣヒータ等の他の電気ヒータを用いても
良い。
【００３１】次に、この実施例の水槽側空調ユニット８
を図１および図６に基づいて簡単に説明する。水槽側空
調ユニット８は、内部に液冷媒としての水５０を溜める
水槽１０、内部に水槽１０を収容したユニットケース５
１、このユニットケース５１内に形成される水槽側通風
路５２の中に空気流を発生させる遠心式送風機５３、お
よび水槽側通風路５２の通風経路を切り替える通風経路
切替ダンパ５４、５５等から構成されている。
【００３２】水槽１０は、本発明の液冷媒槽であって、
アルミニウムやステンレス等の金属材料製で、上端部が
開口し、下端部が閉塞された略方形筒形状の水槽本体６
０、およびこの水槽本体６０の上端側の開口を閉塞する
略方形状の天井板６１、水槽本体６０内に挿入される多
数のインナーフィン６２等を有している。
【００３３】水槽本体６０の外周には、熱交換性能を高
めるための平板状のアウターフィン６３が多数接合され
ている。また、水槽本体６０の１つの側壁部には、水５
０の封入量を見るための覗き窓６０ａが形成されてい
る。この覗き窓６０ａは、アクリル製の透明板６４をＯ
リング等のシール材６５を介してボルト６５ａ等の締結
部材により組み付けることにより塞がれている。さら
に、水槽本体６０の上端部には、天井板６１がＯリング
等のシール材６６を介してボルト６６ａ等の締結部材に
より組み付けられている。
【００３４】天井板６１は、アルミニウムやステンレス
等の金属材料製で、上端面から上方に向かってジョイン
ト６１ｄ、圧力ポート６１ｅおよび給水ポート６１ｆが
突出している。ジョイント６１ｄは、ジョイントユニッ
ト６７ａ〜６７ｅを介して接続管１１の図示左端部と接
続される。なお、ジョイント６１ｄおよびジョイントユ
ニット６７ａ〜６７ｅは、水槽１０と乾燥剤槽９とを接
続管１１を介して接続するための接続継手を構成する。
多数のインナーフィン６２は、アルミニウムやステンレ
ス等の金属材料製で、略Ｚ字形状に形成されており、熱
交換性能を高めるためのもので、水槽本体６０の内部に
縦列的に挿入されている。
【００３５】ユニットケース５１は、本発明の液冷媒槽
側本体ケースであって、図６に示したように、断熱ケー
ス７１、この断熱ケース７１の上端部に連結される連結
ケース７２、およびこの連結ケース７２の開口を閉塞す
る天井側ケース７３等を有している。
【００３６】断熱ケース７１は、アルミニウムやステン
レス等の金属材料製で、略方形筒状をしており、下方に
通風経路切替ダンパ５４（図１参照）を回動自在に取り
付けている。この断熱ケース７１の下端部には、室内空
気を吸い込む２個の内気吸込口７１ａ、および室外空気
を吸い込む２個の外気吸込口７１ｂが形成されている。
【００３７】また、断熱ケース７１の内部には水槽１０
が収容され、この水槽１０との間の円筒状の空間が水槽
側通風路５２となる。断熱ケース７１の１つの側壁部に
は、水槽本体６０の覗き窓６０ａに対応した位置に覗き
窓７１ｃが形成されている。この断熱ケース７１の外周
には、内部と外部とを断熱するための熱伝導性の低い樹
脂製の断熱材７４、７８が装着されている。この断熱材
７４にも、水槽本体６０の覗き窓６０ａに対応した位置
に覗き窓７４ａが形成されている。天井側ケース７３
は、断熱ケース７１の上端側の開口を閉塞するように方
形板形状に形成され、遠心式送風機５３に連通する連通
口（図示せず）が形成されている。
【００３８】遠心式送風機５３は、本発明の液冷媒槽側
送風手段であって、スクロールケーシング７５、このス
クロールケーシング７５内で回転する遠心式ファン７
６、およびこの遠心式ファン７６を回転駆動する電動モ
ータ７６ａ等から構成されている。スクロールケーシン
グ７５は、ボルト７５ａ等の締結具により天井側ケース
７３に固定されている。
【００３９】遠心式ファン７６は、ナット７６ｂ等の締
結具により電動モータ７６ａに取り付けられている。電
動モータ７６ａは、取付ステー７６ｃを介してボルト７
６ｄ等の締結具により天井側ケース７３に固定されてい
る。なお、スクロールケーシング７５の吐出側には、室
内に向かって空気流を吹き出す室内吹出口７７ａおよび
室外に向かって空気流を吹き出す室外吹出口７７ｂが形
成されており、室内吹出口７７ａにはグリル７７が組み
付けられている。また、室内吹出口７７ａおよび室外吹
出口７７ｂの上流側には、通風経路切替ダンパ５５（図
１参照）が回転自在に取り付けられている。
【００４０】通風経路切替ダンパ５４は、本発明の液冷
媒槽側経路切替手段であって、図１に示したように、２
個の内気吸込口７１ａおよび２個の外気吸込口７１ｂを
選択的に開閉する。この通風経路切替ダンパ５４は、サ
ーボモータ５４ａ等の駆動手段（アクチュエータ）によ
り駆動される。
【００４１】通風経路切替ダンパ５５は、本発明の液冷
媒槽側経路切替手段であって、図１に示したように、通
風経路切替ダンパ５４に連動して室内吹出口７７ａおよ
び室外吹出口７７ｂを選択的に開閉する。この通風経路
切替ダンパ５５は、サーボモータ５５ａ等の駆動手段
（アクチュエータ）により駆動される。
【００４２】空調制御装置５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍを有するそれ自体を周知のマイクロコンピュータで、
バッテリ９０より電力を受けて作動する。この空調制御
装置５は、各種指令手段の指令信号と各種センサの検出
信号に基づいて、室内ファン１４のファンモータ１４
ａ、室外ファン１６のファンモータ１６ａ、冷媒圧縮機
１９の電磁クラッチ１９ａ、通風経路切替ダンパ２４の
サーボモータ２４ａ、通風経路切替ダンパ２５のサーボ
モータ２５ａ、電気ヒータ２６、遠心式ファン４６の電
動モータ４６ａ、通風経路切替ダンパ５４のサーボモー
タ５４ａ、通風経路切替ダンパ５５のサーボモータ５５
ａ、遠心式ファン７６の電動モータ７６ａを通電制御す
る。
【００４３】この実施例では、指令手段として冷房運転
の起動および停止を指令する冷房スイッチ９１、暖房運
転の起動および停止を指令する暖房スイッチ９２、蓄冷
運転の起動および停止を指令する蓄冷スイッチ９３、蓄
熱運転の起動および停止を指令する蓄熱スイッチ９４、
電気ヒータ２６の起動および停止を指令するヒータスイ
ッチ９５が設けられている。各種センサとして、温調ス
イッチ（温度設定手段）、内気温センサ（室内温度検出
手段）、外気温センサ（室外温度検出手段）、エバ後温
度センサ等が設けられている。
【００４４】〔実施例の作用〕次に、この実施例の吸着
式空気調和装置１の作用を図１ないし図１３に基づいて
簡単に説明する。
【００４５】（車両走行時の水分パージ運転）図７は吸
着式空気調和装置４の車両走行時の水分パージ運転（冷
房運転）の概略を示した説明図である。車両走行時、つ
まりエンジン２の運転時に、冷房スイッチ９１およびヒ
ータスイッチ９５が投入されて冷房運転が指示される
と、あるいは温調スイッチで設定した設定温度よりも内
気温が上昇していると、メインエアコン３および吸着式
空気調和装置４が起動する。
【００４６】すなわち、冷媒圧縮機１９の電磁クラッチ
１９ａ、室内ファン１４のファンモータ１４ａ、室外フ
ァン１６のファンモータ１６ａ、遠心式ファン４６の電
動モータ４６ａおよび複数の電気ヒータ２６を通電（オ
ン）する。さらに、通風経路切替ダンパ５４のサーボモ
ータ５４ａおよび通風経路切替ダンパ５５のサーボモー
タ５５ａを制御して水槽側通風路５２の通風経路を室内
放冷熱運転経路に切り替える。
【００４７】ここで、室内放冷熱運転経路は、断熱ケー
ス７１の内気吸込口７１ａ→水槽１０と断熱ケース７１
との間の水槽側通風路５２→天井側ケース７３の内部空
間→スクロールケーシング７５の内部空間→スクロール
ケーシング７５の室内吹出口７７ａを通して室内空気を
車室内に内気循環する通風経路である。
【００４８】したがって、蒸気圧縮式冷凍サイクル１５
の起動によりダクト１３内の冷媒蒸発器１５ｄ内に流入
した冷媒がダクト１３内を流れる空気を冷却し、その空
気が室内吹出口１３ｃから吹き出されることにより車室
内が冷房される。このとき、温調スイッチの設定温度が
２５℃の場合には、内気温が２５℃となるように蒸気圧
縮式冷凍サイクル１５が作動する。
【００４９】また、吸着式空気調和装置４では、遠心式
ファン４６が作動を停止しているので、乾燥剤槽側通風
路２２には空気流が発生せず、乾燥剤槽９は冷やさな
い。このようなときに、乾燥剤槽９内の乾燥剤（シリカ
ゲルまたはゼオライト）２０が電気ヒータ２６により加
熱される（シリカゲルの場合は１００℃〜１５０℃程
度）ので、乾燥剤２０に吸着していた水分が脱着（パー
ジ）され、複数個の蒸気導入管３２ａ、３２ｂを通って
乾燥剤槽９の上部に水蒸気が上昇し、接続管１１内を通
って水槽１０へ流れ込む。
【００５０】一方、水槽１０側では、遠心式ファン７６
が作動し、通風経路切替ダンパ５４、５５により水槽側
通風路５２の通風経路が室内放冷熱運転経路に切り替え
られているので、接続管１１内を通って水槽１０内に流
入した水蒸気が水槽側通風路５２内を流れる室内空気と
熱交換して凝縮液化する。このとき、水槽１０内で生ず
る水蒸気の凝縮潜熱により水槽側通風路５２内を流れる
室内空気が加熱される。例えば２５℃の室内空気と熱交
換して例えば２８℃の冷風を車室内に吹き出す。したが
って、メインエアコン３および吸着式空気調和装置４の
同時運転により車室内が冷房される。
【００５１】（車両走行時の蓄冷運転）図８は吸着式空
気調和装置４の車両走行時の蓄冷運転の概略を示した説
明図である。車両走行時、つまりエンジン２の運転時
に、冷房運転中に蓄冷スイッチ９３が投入されて蓄冷運
転が指示されると、メインエアコン３は上記冷房運転と
同様に作動するが、吸着式空気調和装置４は下記のよう
に作動する。
【００５２】すなわち、遠心式ファン４６の電動モータ
４６ａを通電（オン）し、複数の電気ヒータ２６および
遠心式ファン７６の電動モータ７６ａの通電を停止（オ
フ）する。さらに、通風経路切替ダンパ２４のサーボモ
ータ２４ａおよび通風経路切替ダンパ２５のサーボモー
タ２５ａを制御して乾燥剤槽側通風路２２の通風経路を
室内蓄冷運転経路に切り替える。
【００５３】ここで、室内蓄冷運転経路は、底側ケース
４１の内気吸込口４１ａまたは外気吸込口４１ｂ→乾燥
剤槽９と断熱ケース４２との間の乾燥剤槽側通風路２２
→天井側ケース４３の連通口→スクロールケーシング４
５の内部空間→スクロールケーシング４５の室内吹出口
４７ａを通して室内空気または室外空気を車室内に導入
する通風経路である。
【００５４】したがって、乾燥剤槽側通風路２２内を流
れる室内空気（例えば２５℃）または室外空気により乾
燥剤槽９内の乾燥剤２０が冷やされて放熱する。ここ
で、例えば２５℃の空気は乾燥剤槽９で熱交換して加熱
されて２８℃の空気となる。これにより乾燥剤２０によ
る冷媒の吸着が更に進み、水槽１０内の水の蒸発気化に
より水槽１０内が急激に冷却される。
【００５５】水槽１０内は断熱ケース７１により断熱性
が確保されているため、この冷却により水槽１０内は水
が氷となる。このように、氷が作られることで、水の蒸
発速度が抑えられ（氷の昇華速度≪水の蒸発速度）、蒸
気冷媒回路６の系内は安定し、蓄冷が完了する。また、
乾燥剤２０はその後も引続き遠心式ファン４６の作動に
より乾燥剤槽側通風路２２内を流れる室内空気または室
外空気によって、内気温（室内温度：例えば２５℃）ま
たは外気温（室外温度）まで冷却される。
【００５６】（車両停止時の放冷運転）図９は吸着式空
気調和装置４の車両停止時の放冷運転（冷房運転）の概
略を示した説明図である。車両停止時、つまりエンジン
２の停止時に、冷房スイッチ９１が投入されて冷房運転
が指示されると、メインエアコン３はエンジン２の停止
により作動を停止するが、吸着式空気調和装置４は下記
のように作動する。
【００５７】すなわち、遠心式ファン４６の電動モータ
４６ａおよび遠心式ファン７６の電動モータ７６ａを通
電（オン）し、電気ヒータ２６の通電を停止（オフ）す
る。さらに、通風経路切替ダンパ２４のサーボモータ２
４ａおよび通風経路切替ダンパ２５のサーボモータ２５
ａが制御されて乾燥剤槽側通風路２２の通風経路が室外
放熱運転経路に切り替えられる。また、通風経路切替ダ
ンパ５４のサーボモータ５４ａおよび通風経路切替ダン
パ５５のサーボモータ５５ａが制御されて水槽側通風路
５２の通風経路が室内放冷熱運転経路に切り替えられ
る。
【００５８】ここで、室外放熱運転経路は、底側ケース
４１の外気吸込口４１ｂ→乾燥剤槽９と断熱ケース４２
との間の乾燥剤槽側通風路２２→天井側ケース４３の連
通口→スクロールケーシング４５の内部空間→スクロー
ルケーシング４５の室外吹出口４７ｂを通して室内空気
を車室内に外気循環する通風経路である。
【００５９】また、室内放冷熱運転経路は、断熱ケース
７１の内気吸込口７１ａ→水槽１０と断熱ケース７１と
の間の水槽側通風路５２→天井側ケース７３の内部空間
→スクロールケーシング７５の内部空間→スクロールケ
ーシング７５の室内吹出口７７ａを通して室内空気を車
室内に内気循環する通風経路である。
【００６０】遠心式ファン４６を作動させることによ
り、乾燥剤槽側通風路２２内を流れる室外空気により乾
燥剤槽９内の乾燥剤２０が冷却されて放熱することによ
り乾燥剤２０の吸着作用が進む。このとき、乾燥剤槽９
内で生ずる冷媒の凝縮潜熱を乾燥剤槽側通風路２２内を
流れる室外空気に与えて室外に放熱する。ここで、例え
ば３０℃の室外空気は、乾燥剤槽９で熱交換して加熱さ
れ３５℃の空気となる。
【００６１】一方、遠心式ファン７６を作動させること
により、水槽１０内の水が水槽側通風路５２内を流れる
室内空気により蒸発気化する。このとき、水槽１０内で
生ずる冷媒の蒸発潜熱により水槽側通風路５２内を流れ
る室内空気が冷却された後に車室内に放冷する。ここ
で、例えば２８℃の室内空気は、水槽１０で熱交換して
冷却され１５℃の冷風となる。したがって、エンジン２
により駆動されるメインエアコン３を頼らずに車室内が
冷房される。
【００６２】（車両走行時の水分パージ運転）図１０は
吸着式空気調和装置４の車両走行時の水分パージ運転
（暖房運転）の概略を示した説明図である。車両走行
時、つまりエンジン２の運転時に、暖房スイッチ９２お
よびヒータスイッチ９５が投入されて暖房運転が指示さ
れると、あるいは温調スイッチで設定した設定温度より
も内気温が低下していると、吸着式空気調和装置４のみ
が起動する。
【００６３】すなわち、遠心式ファン４６の電動モータ
４６ａおよび複数の電気ヒータ２６を通電（オン）す
る。さらに、通風経路切替ダンパ５４のサーボモータ５
４ａおよび通風経路切替ダンパ５５のサーボモータ５５
ａを制御して水槽側通風路５２の通風経路を室内放冷熱
運転経路に切り替える。
【００６４】冷房運転時の水分パージ運転と同様に、乾
燥剤槽９内の乾燥剤２０が電気ヒータ２６により加熱さ
れ、乾燥剤２０に吸着していた水分を脱着（パージ）す
る。これと同時に、水槽１０内の水蒸気が水槽側通風路
５２内を流れる室内空気と熱交換して凝縮液化する。こ
のとき、水槽１０内で生ずる水蒸気の凝縮潜熱により水
槽側通風路５２内を流れる室内空気が加熱される。ここ
で、例えば２５℃の室内空気は、水槽１０で熱交換して
加熱され２８℃の温風となる。したがって、吸着式空気
調和装置４の単独運転により車室内が暖房される。
【００６５】（車両走行時の蓄熱運転）図１１は吸着式
空気調和装置４の車両走行時の蓄熱運転の概略を示した
説明図である。車両走行時、つまりエンジン２の運転時
に、蓄熱スイッチ９４が投入されて蓄熱運転が指示され
ると、吸着式空気調和装置４のみが下記のように作動す
る。すなわち、複数の電気ヒータ２６、遠心式ファン４
６の電動モータ４６ａおよび遠心式ファン７６の電動モ
ータ７６ａの通電を停止（オフ）する。
【００６６】したがって、乾燥剤槽９内の電気ヒータ２
６をオフすることにより乾燥剤２０への吸湿が開始され
る。このとき、冷房運転とは異なり、乾燥剤槽側通風路
２２内を流れる室内空気が流れないので、乾燥剤２０は
吸湿作用のみ行う。すなわち、乾燥剤２０がシリカゲル
の場合には物理吸着であるため、水蒸気の凝縮潜熱（例
えば５８０ｋｃａｌ／ｋｇ）が発生する。そして、乾燥
剤２０の吸湿作用による、水槽１０内の水の蒸発気化に
より水槽１０内が急激に冷却される。
【００６７】水槽１０内は断熱ケース７１により断熱性
が確保されているため、この冷却により水槽１０内は水
が氷となる。そして、この乾燥剤２０の吸湿による凝縮
潜熱と電気ヒータ２６をオフした後の温度とで蒸気冷媒
回路６の系内は安定し、蒸気冷媒回路６の系内はある温
度に安定する（蓄熱の完了）。
【００６８】（車両停止時の放熱運転）図１２は吸着式
空気調和装置４の車両停止時の放熱運転（暖房運転）の
概略を示した説明図である。車両停止時、つまりエンジ
ン２の停止時に、暖房スイッチ９２が投入されて冷房運
転が指示されると、吸着式空気調和装置４のみが下記の
ように作動する。
【００６９】すなわち、遠心式ファン４６の電動モータ
４６ａおよび遠心式ファン７６の電動モータ７６ａを通
電（オン）し、電気ヒータ２６の通電を停止（オフ）す
る。さらに、通風経路切替ダンパ２４のサーボモータ２
４ａおよび通風経路切替ダンパ２５のサーボモータ２５
ａが制御されて乾燥剤槽側通風路２２の通風経路が室内
放熱運転経路に切り替えられる。また、通風経路切替ダ
ンパ５４のサーボモータ５４ａおよび通風経路切替ダン
パ５５のサーボモータ５５ａが制御されて水槽側通風路
５２の通風経路が室外放冷熱運転経路に切り替えられ
る。
【００７０】ここで、室内放熱運転経路は、底側ケース
４１の内気吸込口４１ａ→乾燥剤槽９と断熱ケース４２
との間の乾燥剤槽側通風路２２→天井側ケース４３の連
通口→スクロールケーシング４５の内部空間→スクロー
ルケーシング４５の室内吹出口４７ａを通して室内空気
を車室内に内気循環する通風経路である。
【００７１】また、室外放冷熱運転経路は、断熱ケース
７１の外気吸込口７１ｂ→水槽１０と断熱ケース７１と
の間の水槽側通風路５２→天井側ケース７３の内部空間
→スクロールケーシング７５の内部空間→スクロールケ
ーシング７５の室外吹出口７７ｂを通して室外空気を車
室内に外気循環する通風経路である。
【００７２】したがって、遠心式ファン４６を作動させ
ると、乾燥剤槽側通風路２２内を流れる室内空気により
乾燥剤槽９内の乾燥剤２０が冷却されて放熱することに
より乾燥剤２０の吸着作用が進む。このとき、乾燥剤槽
９内で生ずる冷媒の凝縮潜熱により乾燥剤槽側通風路２
２内を流れる室内空気が昇温する。その後に温風が車室
内に吹き出されることにより、車室内に放熱する。ここ
で、例えば２５℃の室内空気は、水槽１０で熱交換して
加熱され３５℃の温風となる。したがって、メインエア
コン３に頼らずに室内を暖房できる。
【００７３】一方、遠心式ファン７６を作動させると、
水槽１０内の水が水槽側通風路５２内を流れる室外空気
により蒸発気化する。このとき、水槽１０内で生ずる冷
媒の蒸発潜熱により水槽側通風路５２内を流れる室外空
気が冷却される。ここで、例えば５℃の室外空気は、水
槽１０で熱交換して冷却され２℃の空気となる。その後
に車室外に空気が吹き出されることにより放冷する。
【００７４】次に、シリカゲルを用いた場合の乾燥剤の
吸着量特性を図１３に示した。なお、この図１３には図
７ないし図１２で示した各状態ａ〜ｆも記した。この図
１３は、乾燥剤２０の吸着することのできる吸湿量（縦
軸）が乾燥剤槽９内の温度と水槽１０内の水蒸気圧力
（＝飽和温度）によって決定される他、最大３７％まで
の吸湿量一定となる特性を持つ。ここで、図７ないし図
１２の各状態はほぼ下記の表１のようになる。
【表１】
【００７５】ここで、ｂからｃの状態変化（水分変化
量）に潜熱量をかけたものが冷房能力となり、ｅからｆ
の状態変化に凝縮潜熱をかけたものが暖房能力となる。
ここで、乾燥剤２０として、シリカゲルを用いると、
ｅ、ｆ間の水分吸着量変化が少ないため、暖房能力が充
分に出せない。もし、暖房能力を大きくする場合は、乾
燥剤２０をゼオライトを用いて良い。ゼオライトは化学
吸着作用も伴うため、発熱量が大きく、水分の蒸発また
は凝縮で下記の数１のように約１０００ｋｃａｌ／ｋｇ
の熱を発生する。しかし、パージするための温度は３０
０℃近くまで必要となり、電気ヒータ２６の容量は上げ
る必要がある。
【数１】Ｈ2 Ｏ（水蒸気）→Ｈ2 Ｏ（水）＋１０００ｋ
ｃａｌ／ｋｇ
【００７６】〔実施例の効果〕以上のように、車両用蓄
冷熱式空気調和装置１は、車両走行時に吸着式空気調和
装置４にて蓄冷または蓄熱を行い、車両停止時にはエン
ジン２をかけずに、つまりメインエアコン３を用いず
に、その蓄冷または蓄熱による熱にて冷房または暖房を
行うことができる。したがって、例えばトラックの運転
手の仮眠時のベットルームの空調やワゴン車のリヤ席の
空調に最適な空気調和装置となる。
【００７７】そして、蒸気冷媒回路６にバルブを設けて
いないので、蒸気冷媒回路６の部品点数が減少すること
により蒸気冷媒回路６の価格を低減でき、且つ蒸気冷媒
回路６のサイズを小型化できる。したがって、吸着式空
気調和装置４の価格を低減でき、且つ吸着式空気調和装
置４のサイズを小型化できる。また、車両停止時に、エ
ンジン２で駆動されるメインエアコン３に頼ることな
く、車室内を冷房および暖房できるので、燃料消費率の
低下を防止でき、排気ガスの排出を防止でき、且つ騒音
を発生しないという効果が得られる。
【００７８】〔変形例〕この実施例では、吸着剤として
水分を吸湿することが可能なゼオライトまたはシリカゲ
ル等の乾燥剤２０を使用したが、吸着剤として活性炭ま
たは活性アルミナ等を使用しても良い。この実施例で
は、液冷媒として水を使用したが、液冷媒としてアルコ
ールまたはフロン等を使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸着式空気調和装置を示した概略図である（実
施例）。
【図２】車両用蓄冷熱式空気調和装置の全体構成を示し
た構成図である（実施例）。
【図３】蒸気圧縮式冷凍サイクルを示した構成図である
（実施例）。
【図４】乾燥剤槽側空調ユニットを示した分解図である
（実施例）。
【図５】乾燥剤槽を示した分解図である（実施例）。
【図６】水槽側空調ユニットを示した分解図である（実
施例）。
【図７】吸着式空気調和装置の作動を示した説明図であ
る（実施例）。
【図８】吸着式空気調和装置の作動を示した説明図であ
る（実施例）。
【図９】吸着式空気調和装置の作動を示した説明図であ
る（実施例）。
【図１０】吸着式空気調和装置の作動を示した説明図で
ある（実施例）。
【図１１】吸着式空気調和装置の作動を示した説明図で
ある（実施例）。
【図１２】吸着式空気調和装置の作動を示した説明図で
ある（実施例）。
【図１３】水蒸気の等圧吸着平衡曲線を示したグラフで
ある（実施例）。
【符号の説明】
１ 車両用蓄冷熱式空気調和装置 ２ 内燃機関（エンジン） ３ メインエアコン（エンジン駆動式空気調和装置） ４ 吸着式空気調和装置 ５ 空調制御装置 ６ 蒸気冷媒回路 ９ 乾燥剤槽（吸着剤槽） １０ 水槽（液冷媒槽） １１ 接続管 １２ 断熱材 ２０ 乾燥剤（吸着剤） ２１ ユニットケース（吸着剤槽側本体ケース） ２２ 乾燥剤槽側通風路（吸着剤槽側通風路） ２３ 遠心式送風機（吸着剤槽側送風手段） ２４ 通風経路切替ダンパ（吸着剤槽側切替手段） ２５ 通風経路切替ダンパ（吸着剤槽側切替手段） ２６ 電気ヒータ（吸着剤加熱手段） ３０ 乾燥剤槽本体 ４２ 断熱ケース ４４ 断熱材 ５０ 水（液冷媒） ５１ ユニットケース（液冷媒槽側本体ケース） ５２ 水槽側通風路（液冷媒槽側通風路） ５３ 遠心式送風機（液冷媒槽側送風手段） ５４ 通風経路切替ダンパ（液冷媒槽側切替手段） ５５ 通風経路切替ダンパ（液冷媒槽側切替手段） ６０ 水槽本体 ７１ 断熱ケース ７４ 断熱材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）内部に吸着剤を収容した吸着剤槽、
    および内部に液冷媒を収容した液冷媒槽を有し、 前記吸着剤槽と前記液冷媒槽とを気密的に接続する蒸気
    冷媒回路と、 （ｂ）前記吸着剤槽内の吸着剤を加熱する吸着剤加熱手
    段と、 （ｃ）内部に前記吸着剤槽を収容する吸着剤槽側通風路
    と、 （ｄ）この吸着剤槽側通風路と並列接続され、内部に前
    記液冷媒槽を収容する液冷媒槽側通風路と、 （ｅ）前記吸着剤槽側通風路内に空気流を発生させる吸
    着剤槽側送風手段と、 （ｆ）前記液冷媒槽側通風路内に空気流を発生させる液
    冷媒槽側送風手段と、 （ｇ）前記吸着剤槽側通風路の通風経路を、 少なくとも室内空気を前記吸着剤槽側通風路を介して室
    内に供給する室内放熱運転経路と、 室外空気を前記吸着剤槽側通風路を介して室外に排出す
    る室外放熱運転経路とに切り替える吸着剤槽側経路切替
    手段と、 （ｈ）前記液冷媒槽側通風路の通風経路を、 少なくとも室内空気を前記液冷媒槽側通風路を介して室
    内に供給する室内放冷熱運転経路と、 室外空気を前記液冷媒槽側通風路を介して室外に排出す
    る室外放冷熱運転経路とに切り替える液冷媒槽側経路切
    替手段とを備えた吸着式空気調和装置。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の吸着式空気調和装置にお
    いて、 前記吸着剤槽側通風路は、外部と内部とを断熱すること
    が可能な吸着剤槽側本体ケース内に形成され、 前記液冷媒槽側通風路は、外部と内部とを断熱すること
    が可能な液冷媒槽側本体ケース内に形成されていること
    を特徴とする吸着式空気調和装置。
  3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の吸着式空
    気調和装置において、 吸着剤としては、ゼオライト、シリカゲル、活性炭また
    は活性アルミナ等が使用され、冷媒としては、水、アル
    コールまたはフロン等が使用されていることを特徴とす
    る吸着式空気調和装置。
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