(57)【要約】【課題】冬季のような蒸発器での冷媒の蒸発量を十分に確保できない場合であっても、より多くの冷媒を吸着材に吸着させて、吸着量を確保できるようにする。【解決手段】冷媒Ｍ１の蒸発器であるエバポレータ３と、エバポレータ３で蒸発させた冷媒Ｍ１の吸着／脱着が可能な吸着材Ｓを有する吸着器５（５Ａ、５Ｂ）と、吸着材Ｓから脱着した冷媒Ｍ１を凝縮するコンデンサ４と、を有する吸着蓄熱システム２を備えた車両用空調装置１であって、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着による吸着熱で、エンジン用の熱交換媒体Ｍ３を加熱してエンジンＥＮＧの暖機を行うように構成し、エバポレータ３を加熱してエバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発量を促進させる加熱手段１１（熱交換器８２、循環路９および熱交換媒体Ｍ５）を設けた構成とした。【選択図】図１
2019168113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒の蒸発器と、
前記蒸発器で蒸発させた冷媒の吸着／脱着が可能な吸着材を有する少なくとも１つの吸着器と、
前記吸着材から脱着した冷媒を凝縮する凝縮器と、を有する吸着蓄熱システムを備えた車両用空調装置であって、
前記吸着材への前記冷媒の吸着による吸着熱で、エンジン用の熱交換媒体を加熱するように構成し、
前記蒸発器を加熱する加熱手段を設けたことを特徴とする吸着蓄熱システムを利用した車両用空調装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記エンジンの排気ガスの熱量により前記蒸発器を加熱することを特徴とする請求項１に記載の吸着蓄熱システムを利用した車両用空調装置。
【請求項３】
前記エンジン用の熱交換媒体を、前記エンジンの排気ガスとの熱交換により加熱する排熱回収器が、前記排気ガスが通流する排気ガス管に設けられており、
前記加熱手段は、
前記排気ガス管での前記排気ガスの通流方向における前記排熱回収器よりも下流側を通流する排気ガスとの熱交換により、前記蒸発器を加熱することを特徴とする請求項２に記載の吸着蓄熱システムを利用した車両用空調装置。
【請求項４】
前記加熱手段は、
前記蒸発器と前記排気ガス管とに跨がって設けられると共に、伝熱用の熱交換媒体が内部を循環する専用の循環路を有しており、
前記伝熱用の熱交換媒体を介して、前記排気ガスの熱量を前記蒸発器に伝達して、前記蒸発器を加熱するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の吸着蓄熱システムを利用した車両用空調装置。
【請求項５】
前記加熱手段は、
前記蒸発器と前記排気ガス管とに跨がって設けられると共に、伝熱用の熱交換媒体が内部に封入されたヒートパイプであることを特徴とする請求項３に記載の吸着蓄熱システムを利用した車両用空調装置。
【請求項６】
前記エンジン用の熱交換媒体を、前記エンジンの排気ガスとの熱交換により加熱する排熱回収器を有しており、
前記加熱手段は、前記排気ガスとの熱交換で加熱された前記エンジン用の熱交換媒体で、前記蒸発器を加熱することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の吸着蓄熱システムを利用した車両用空調装置。
【請求項７】
前記加熱手段は、空調空気の流路内に空気の流れを生じさせる送風機であり、
前記流路内には、前記蒸発器との熱交換を行うクーラコアと、前記排気ガスとの熱交換を行うヒータコアとが、前記流路における前記空気の通流方向に間隔をあけて設けられており、
前記送風機は、前記エンジン用の熱交換媒体を加熱する際に、前記流路内の前記空気を、前記ヒータコアから前記クーラコアに向かう方向に設定することを特徴とする請求項６に記載の吸着蓄熱システムを利用した車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着蓄熱システムを利用した車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、温度に応じて冷媒の吸着／脱着が可能な吸着材を有する吸着ユニットを備える空調装置であって、吸着材への冷媒の吸着により生じた吸着熱で、エンジン冷却水を加熱してエンジンを暖機することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−２９６９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この空調装置では、蒸発器での冷媒の蒸発により、蒸発器と吸着ユニットとの間で差圧を生じさせて、蒸発器で蒸発させた冷媒を吸着器ユニットに供給するように構成されている。
【０００５】
しかし、冬季のように温度が低い環境下でエンジンの暖機を行う場合には、蒸発器での冷媒の蒸発量を十分に確保できないことがあり、この場合には、蒸発器と吸着ユニットの間の差圧が小さくなって、吸着ユニットに供給される冷媒量が減少してしまう。
そうすると、吸着材への冷媒の吸着量が少なくなって、発生する吸着熱の熱量が少なくなる結果、エンジン冷却水の加熱効率が低下してしまう。
【０００６】
そこで、冬季のような蒸発器での冷媒の蒸発量を十分に確保できない場合であっても、より多くの冷媒を吸着材に吸着させて、吸着量を確保できるようにすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
冷媒の蒸発器と、
蒸発器で蒸発させた冷媒の吸着／脱着が可能な吸着材を有する少なくとも１つの吸着器と、
吸着材から脱着した冷媒を凝縮する凝縮器と、を有する吸着蓄熱システムを備えた車両用空調装置であって、
吸着材への冷媒の吸着による吸着熱で、エンジン用の熱交換媒体を加熱するように構成し、
蒸発器を加熱する加熱手段を設けたことを特徴とする吸着蓄熱システムを利用した車両用空調装置とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、蒸発器を加熱手段で加熱して冷媒を強制的に蒸発させることで、蒸発器での冷媒の蒸発量を確保しつつ、蒸発器と吸着ユニットの間の差圧を大きくすることができる。
これにより、冬季のように温度が低い環境下でエンジンの暖機を行う場合であっても、多くの冷媒を吸着器に供給して、吸着材に吸着させることができ、吸着材での冷媒の吸着量を増やすことができる。
よって、吸着熱によるエンジン冷却水（エンジン用の熱交換媒体）の加熱が終了するまでの間での吸着材の利用効率を高めて、エンジン冷却水の加熱に関与する吸着熱の総量を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態にかかる吸着蓄熱システムを利用した車両用空調装置の概略図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる吸着蓄熱システムを暖機モードで使用している場合を説明する図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる吸着蓄熱システムを蓄熱モードで使用している場合を説明する図である。
【図４】第２の実施の形態にかかる加熱手段を説明する図である。
【図５】第３の実施の形態にかかる加熱手段を説明する図である。
【図６】第４の実施の形態にかかる加熱手段を説明する図である。
【図７】第５の実施の形態にかかる加熱手段を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態を説明する。
図１は、実施の形態にかかる吸着蓄熱システム２を備える車両用空調装置１の概略図であって、（ａ）は、吸着蓄熱システム２を通常冷房モードで使用している場合の冷媒Ｍ１や熱交換媒体Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４の流れを説明する図であり、（ｂ）は、車両用空調装置１が備える制御装置１０を説明する図である。
なお、図１の（ａ）では、吸着器５の容器５１に収容された吸着材Ｓの一部のみを示している。
【００１１】
図１に示すように、車両用空調装置１では、車室内に吹き出す空気Ａｉｒ（空調空気）の流路Ｒ１上に、流路Ｒ１に沿う空気Ａｉｒの流れ（図中の白抜き矢印参照）を形成する送風機１３と、クーラコア７９とヒータコア７３とが設けられており、クーラコア７９を通過する空気Ａｉｒと、クーラコア７９内を通流する熱交換媒体Ｍ４との間での熱交換により、クーラコア７９を通過する空気Ａｉｒを冷却するようになっている。
そして、空気Ａｉｒとの熱交換により暖められた熱交換媒体Ｍ４は、クーラコア７９からエバポレータ３に戻されて、エバポレータ３が備える蒸発コア３ａで冷却されたのち、クーラコア７９に再び供給されて、クーラコア７９を通過する空気Ａｉｒとの間での熱交換に利用されるようになっている。
エバポレータ３では、循環路２０を介してコンデンサ４側から供給された冷媒Ｍ１を減圧下で蒸発させて、冷媒Ｍ１が蒸発する際の気化熱で、クーラコア７９側から戻された熱交換媒体Ｍ４を冷却するように構成されている。
【００１２】
さらに、エバポレータ３は、循環路９を通流する熱交換媒体Ｍ５との熱交換により、加熱されるようになっており、例えば、冬季などの低温環境下でエバポレータ３を加熱することで、冷媒Ｍ１の蒸発を促進して、冷媒Ｍ１の蒸発量を確保できるようになっている。
【００１３】
循環路９は、エバポレータ３と、排気ガス管８に設けた熱交換器８２とに跨がって設けられており、熱交換器８２での排気ガスとの熱交換で加熱された熱交換媒体Ｍ５が、エバポレータ３に供給されて、エバポレータ３の蒸発コア３ａを加熱するようになっている。
【００１４】
エバポレータ３に供給される冷媒Ｍ１の循環路２０では、エバポレータ３の下流側に、２つの吸着器５（５Ａ、５Ｂ）が並列に設けられている。
なお、以下の説明においては、吸着器５Ａ、５Ｂを特に区別しない場合には、単純に吸着器５と標記する。
【００１５】
吸着器５では、吸着材Ｓが充填された容器５１の内部に、熱交換コア５２が設けられている。
この熱交換コア５２は、循環路６側から供給された冷却用の熱交換媒体Ｍ２と、循環路７側から供給された加熱用の熱交換媒体Ｍ３のうちの一方が通流するようになっており、容器５１内の吸着材Ｓは、熱交換コア５２を通流する熱交換媒体Ｍ２、Ｍ３との熱交換により、冷却／加熱されるようになっている。
【００１６】
吸着材Ｓは、温度に応じて冷媒Ｍ１の吸着／脱着が可能な有機系、または無機系の吸着材であり、熱交換媒体Ｍ２、Ｍ３との間での熱交換により、吸着材Ｓを冷却／加熱すると、吸着材Ｓに対する冷媒Ｍ１の吸着／脱着が行えるようになっている。
【００１７】
ここで、本明細書における用語「吸着材」は、冷媒Ｍ１を保持（吸着）する特性を有する有機系の高分子材料や無機材料であって、この材料の表面に、冷媒Ｍ１を吸着させるもの（一般的な吸着材）だけではなく、材料の内部に冷媒Ｍ１を収容するもの（いわゆる収着材）の両方を意味している。
【００１８】
また、実施の形態では、循環路２０を通流する冷媒Ｍ１として、例えば水を用いており、循環路６、７を通流する熱交換媒体Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４として、例えば、水にエチレングリコール系の不凍液を混合した流体を用いている。
【００１９】
この吸着器５を備える吸着蓄熱システム２では、吸着器５において吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着を実施すると、冷媒Ｍ１の吸着で生じた負圧により、エバポレータ３側から冷媒Ｍ１が吸引されて、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発が行われるようになっている。
ここで、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着量が飽和して、冷媒Ｍ１の吸着ができなくなると、エバポレータ３側から冷媒Ｍ１を吸引できなくなって、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発が停止してしまう。
【００２０】
そのため、吸着蓄熱システム２には、２つの吸着器５（５Ａ、５Ｂ）が設けられており、車両用空調装置１の冷房運転時（通常冷房モード）には、一方の吸着器５Ａで冷媒Ｍ１の吸着を行っている間、他方の吸着器５Ｂで吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着が行われるようになっている。
そして、制御装置１０（図１の（ｂ）参照）が、温度センサや圧力センサの出力信号などに基づいて、切替弁２１、２２と、開閉弁２３（２３Ａ、２３Ｂ）、２４（２４Ａ、２４Ｂ）を制御することで、冷媒Ｍ１の吸着を行う吸着器５を、吸着器５Ａと吸着器５Ｂの間で交互に切り替えて、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発を連続して行えるようにしている。
【００２１】
冷媒Ｍ１の循環路２０では、吸着器５の下流側にコンデンサ４が設けられており、吸着材Ｓから脱着した気体状の冷媒Ｍ１が、このコンデンサ４のコア４ａにおける熱交換媒体Ｍ２との熱交換により冷却されて、気体状態から液体状態に凝縮するようになっている。
【００２２】
さらに、循環路２０では、コンデンサ４の下流側に、コンデンサ４からの冷媒Ｍ１を溜めると共に、冷媒Ｍ１を気液に分離するリキッドタンク（図示せず）と、冷媒Ｍ１を減圧する膨張弁（図示せず）と、が設けられており、膨張弁で減圧された低温低圧の冷媒Ｍ１は、前記したエバポレータ３に再び供給されて、エバポレータ３内で蒸発するようになっている。
このように、吸着蓄熱システム２では、冷媒Ｍ１が、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着と脱着を利用して、循環路２０内を循環するようになっており、循環路２０に沿って吸着蓄熱システムのサイクルが形成されている。
【００２３】
吸着蓄熱システム２では、吸着器５の熱交換コア５２を通流する熱交換媒体が、冷却用の熱交換媒体Ｍ２と、加熱用の熱交換媒体Ｍ３との間で切り替えられて、吸着器５内の吸着材Ｓの冷却／加熱が行われるようになっている。
【００２４】
そのため、吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の熱交換コア５２の上流側と下流側には、各吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の熱交換コア５２の接続先を、冷却用の熱交換媒体Ｍ２が通流する循環路６と、加熱用の熱交換媒体Ｍ３が通流する循環路７との間で切り替えるための切替弁５５、５６が設けられている。
実施の形態では、熱交換コア５２の接続先の切り替えを、車両用空調装置１が備える制御装置１０が、切替弁５５、５６を操作することで実施している。
【００２５】
冷却用の熱交換媒体Ｍ２の循環路６には、熱交換器６０（サブラジエータ）と、コンデンサ４と、図示しないポンプと、が設けられており、熱交換器６０での熱交換により冷却された熱交換媒体Ｍ２が、循環路６を通って吸着器５（５Ａ、５Ｂ）側に供給されるようになっている。
この循環路６では、吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の下流側に、ＣＡＣ（Ｃｈａｒｇｅ  Ａｉｒ  Ｃｏｏｌｅｒ）が設けられており、吸着器５（５Ａ、５Ｂ）を通過した熱交換媒体Ｍ２が、ＣＡＣを通って、熱交換器６０に循環して、熱交換器６０において冷却されるようになっている。
【００２６】
循環路６では、吸着器５（５Ａ、５Ｂ）をバイパスするバイパス路６１が設けられており、吸着器５（５Ａ、５Ｂ）側に熱交換媒体Ｍ２を供給する必要がない場合には、熱交換器６０で冷却された熱交換媒体Ｍ２が、バイパス路６１を通ってＣＡＣ側に供給されるように、制御装置１０が切替弁６５、６６を操作するようになっている。
【００２７】
加熱用の熱交換媒体Ｍ３の循環路７は、エンジンＥＮＧの冷却用の媒体が通流する循環路であり、実施の形態では、エンジンＥＮＧの排気ガスの熱量（排熱）で加熱された高温の熱交換媒体Ｍ３で、吸着器５（５Ａ、５Ｂ）内の吸着材Ｓが加熱されるようになっている。
【００２８】
循環路７では、エンジンＥＮＧの下流側に、排熱回収器８１が設けられている。
この排熱回収器８１は、エンジンＥＮＧから延びる排気ガス管８の途中に設けられており、循環路７を通流する熱交換媒体Ｍ３と、排気ガス管８から排出される高温の排気ガスとの熱交換により、熱交換媒体Ｍ３の加熱が行えるようになっている。
なお、排熱回収器８１は、排気ガス管８での排気ガスの通流方向において、前記した熱交換器８２よりも上流側に位置しており、熱交換器８２よりも高い温度で熱交換が行えるようになっている。そのため、排気ガス管８に熱交換器８２を設けられていることによって、排熱回収器８１での熱量の回収が影響を受けないようにされている。
【００２９】
排熱回収器８１の下流側には、ヒータコア７３が設けられており、このヒータコア７３は、前記した流路Ｒ１内で、クーラコア７９の下流側に設置されている。
そのため、流路Ｒ１内を通流する空気Ａｉｒが、ヒータコア７３を通過する際に、排熱回収器８１で加熱された熱交換媒体Ｍ３との熱交換により、加熱されるようになっている。
【００３０】
循環路７には、エンジンＥＮＧの上流側と下流側を接続する流路７１が設けられている。この流路７１には、熱交換器７０（ラジエータ）と、図示しないポンプと、が設けられている。そして、吸着器５（５Ａ、５Ｂ）側に熱交換媒体Ｍ３を供給する必要がない場合には、制御装置１０が、切替弁７７、７８を操作して、熱交換媒体Ｍ３を、流路７１側のみを通流させることができるようになっている。
【００３１】
さらに、循環路７では、排熱回収器８１とヒータコア７３を迂回するバイパス路７２が設けられており、例えばエンジンＥＮＧの暖機時に、切替弁７５、７６で流路を切り替えて、バイパス路７２内を熱交換媒体Ｍ３が通流するようにすることで、エンジンＥＮＧを通過した熱交換媒体Ｍ３が、吸着器５側に直接供給されるようになっている。
【００３２】
また、前記した切替弁５５、５６の間に、吸着器５Ｂを迂回するバイパス路５９が設けられており、制御装置１０が、切替弁５７、５８を操作して、熱交換媒体Ｍ３がバイパス路５９を通流するようにすると、熱交換媒体Ｍ３が、吸着器５Ｂを通らずに、エンジンＥＮＧ側に到達するようになっている。
【００３３】
車両用空調装置１では、制御装置１０が、各吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の熱交換コア５２に供給される熱交換媒体を、循環路７を通流する熱交換媒体Ｍ３と、循環路６を通流する熱交換媒体Ｍ２との間で切り替えつつ、各吸着器５（５Ａ、５Ｂ）での冷媒Ｍ１の吸着／脱着を制御するようになっている。
【００３４】
実施の形態では、車両用空調装置１での吸着蓄熱システム２の使用態様として、前記した（１）通常冷房モードの他に、（２）暖機モードと、（３）蓄熱モードと、が用意されており、（２）暖機モードと（３）蓄熱モードを利用して、エンジンＥＮＧの冷却水（熱交換媒体Ｍ３）を加熱することで、エンジンＥＮＧの始動直後の暖機運転を促進できるようになっている。
【００３５】
以下、各モード（２）、（３）の制御態様を説明する。
図２は、吸着蓄熱システム２を暖機モードで使用している場合における冷媒Ｍ１や熱交換媒体Ｍ２、Ｍ３の流れを説明する図である。
図３は、吸着蓄熱システム２を蓄熱モードで使用している場合における冷媒Ｍ１や熱交換媒体Ｍ２、Ｍ３の流れを説明する図である。
【００３６】
＜暖機モード＞
暖機モードは、低温環境下でのエンジン始動時に実施される。
例えば冬季におけるエンジン始動直後では、エンジンＥＮＧが低温になっていることが多いので、エンジン始動直後のエンジンＥＮＧの冷却水（熱交換媒体Ｍ３）の温度Ｔ＿Ｍ３が、暖機モードを実施するか否かの判定用の閾値温度Ｔｈ＿ｗよりも低い場合には、エンジンＥＮＧを速やかに暖機するために、暖機モードが実施される。
【００３７】
図２に示すように、この暖機モードでは、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着による吸着熱で、熱交換媒体Ｍ３を加熱して、加熱された熱交換媒体Ｍ３でエンジンＥＮＧを暖める（暖機する）ようになっており、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着が、吸着器５Ａ、５Ｂで平行して実施される。
【００３８】
具体的には、制御装置１０が、切替弁２１と開閉弁２３（２３Ａ、２３Ｂ）を操作して、吸着器５Ａ、５Ｂと、エバポレータ３側とを連通させる。
これにより、吸着器５Ａ、５Ｂにおいて、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着が平行して行われて、吸着により生じた負圧により、冷媒Ｍ１がエバポレータ３側から吸引される。
【００３９】
そして、吸着器５Ａ、５Ｂでの吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着開始と同時に、制御装置１０が、切替弁５５、５６、５７、５８を操作して、吸着器５Ａ、５Ｂの熱交換コア５２を、熱交換媒体Ｍ３が通流する循環路７に接続する。
これにより、熱交換媒体Ｍ３が、熱交換コア５２を通過する際に、吸着熱で発熱した吸着材Ｓとの熱交換により加熱されることになる。
【００４０】
そして、吸着器５Ａ、５Ｂで加熱された熱交換媒体Ｍ３は、循環路７において吸着器５の後段に位置するエンジンＥＮＧ内を通流するので、この際に、エンジンＥＮＧが熱交換媒体Ｍ３により暖められて暖機されることになる。
【００４１】
ここで、暖機モードの実施時には、エンジンＥＮＧの暖機を速やかに実施するために、制御装置１０が、切替弁７５、７６を操作して、熱交換媒体Ｍ３が、排熱回収器８１とヒータコア７３を通らずに、バイパス路７２を通って、エンジンＥＮＧと吸着器５の間のみを循環するようにしている。
冬季におけるエンジンＥＮＧの始動直後は、排気ガス管８を通流する排気ガスの温度も低いことが多いので、吸着器５Ａ、５Ｂでの熱交換により加熱された熱交換媒体Ｍ３の熱量が、エンジンＥＮＧの暖機にのみ用いられるようにするためである。
【００４２】
ここで、低温環境下では、エバポレータ３における冷媒Ｍ１の蒸発量が少なくなるので、実施の形態では、暖機モードの開始時に、熱交換器８２で熱交換媒体Ｍ５に回収した排気ガスの熱量（排熱）で、エバポレータ３を加熱するようになっている。
具体的には、制御装置１０が、熱交換媒体Ｍ５の循環路９に付設した図示しないポンプを稼働させて、熱交換媒体Ｍ５をエバポレータ３と熱交換器８２との間で循環させることで、熱交換器８２での熱交換により加熱された熱交換媒体Ｍ５で、エバポレータ３を加熱するようになっている。
【００４３】
エンジンＥＮＧの排気ガスは、エンジンＥＮＧ始動後の比較的に短時間で高温になるので、実施の形態では、このエンジンＥＮＧ始動直後の排気ガスの熱量を利用してエバポレータ３を強制的に加熱することで、エバポレータ３を加熱しない場合よりも、エンジンの始動直後からエバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発量を確保している。
これにより、エバポレータ３と吸着器５との間の差圧が大きくなるので、エバポレータ３で蒸発した気体状の冷媒Ｍ１の吸着器５（５Ａ、５Ｂ）側への流入量を確保することができ、吸着材Ｓでの冷媒Ｍ１の吸着量を増やすことができる。
よって、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発量が少なくなる低温環境下の場合でも、十分な量の冷媒Ｍ１を、吸着器５（５Ａ、５Ｂ）に供給することができるので、吸着器５（５Ａ、５Ｂ）での吸着熱による熱交換媒体Ｍ３の加熱が終了するまでの間での吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の吸着材Ｓの利用効率を高めて、エンジンＥＮＧの熱交換媒体Ｍ３の加熱に関与する吸着熱の総量を増やすことができるようになっている。
【００４４】
そして、制御装置１０が、排気ガス管８を通流する排気ガスの温度Ｔｇが、当該排気ガスとの熱交換による熱交換媒体Ｍ３の加熱が可能な閾値温度Ｔｈ１以上であるか否かを確認し、排気ガスの温度Ｔｇが、閾値温度Ｔｈ１以上となった時点で、熱交換媒体Ｍ３が排熱回収器８１とヒータコア７３を通流するように、制御装置１０が、切替弁７５、７６を操作する。
【００４５】
これにより、熱交換媒体Ｍ３は、エンジンの排気ガスの熱量との熱交換に加えて、排気ガスとの熱交換により加熱されるので、排熱回収器８１よりも下流側を通流する熱交換媒体Ｍ３の温度が、速やかに上昇することになる。
【００４６】
また、排気ガスとの熱交換により加熱された熱交換媒体Ｍ３は、ヒータコア７３を通過する際に、当該ヒータコア７３を通過する空気Ａｉｒとの間で熱交換を行うので、ヒータコア７３を通って車室内に供給される空気Ａｉｒが、加熱されるようになっている。
【００４７】
なお、この暖機モードの実施時には、循環路６内の熱交換媒体Ｍ２を吸着器５（５Ａ、５Ｂ）に供給する必要がないので、熱交換媒体Ｍ２が、熱交換器６０と、コンデンサ４と、ＣＡＣ（Ｃｈａｒｇｅ  Ａｉｒ  Ｃｏｏｌｅｒ）との間のみを循環するように、制御装置１０が、切替弁６５、６６を操作することになる。
【００４８】
暖機モードでのエンジンＥＮＧの暖機が進むと、エンジンＥＮＧ出口での熱交換媒体Ｍ３の温度Ｔ＿Ｍ３が上昇する。
そして、熱交換媒体Ｍ３の温度Ｔ＿Ｍ３が、吸着器５Ａ、５Ｂでの冷媒の脱着を行うのに適した温度（閾値温度Ｔｈ＿ｒ）になると、吸着蓄熱システム２の運転モードが、蓄熱モードに切り替えられることになる。
【００４９】
＜蓄熱モード＞
蓄熱モードは、前記した暖機モードを実施できるようにするために実施される。
ここで、暖機モードを実施するためには、吸着材Ｓが冷媒Ｍ１を吸着していない状態にしておく必要がある。そのため、蓄熱モードは、エンジンＥＮＧが起動している間の熱交換媒体Ｍ３の温度が高いときに、吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させるために実施される。
実施の形態において蓄熱モードは、吸着蓄熱システム２の運転モードが、暖機モードから切り換えられる。
【００５０】
この蓄熱モードでは、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着が、吸着器５Ａ、５Ｂで平行して実施される。
具体的には、エンジンＥＮＧ出口の熱交換媒体Ｍ３の温度Ｔ＿Ｍ３が、蓄熱モードを開始するか否かの判定用の閾値温度Ｔｈ＿ｒよりも高い場合に、制御装置１０が、切替弁５５、５６、５７、５８を操作して、吸着器５Ａ、５Ｂの熱交換コア５２を、熱交換媒体Ｍ３の循環路７に接続する。
これにより、吸着器５Ａ、５Ｂ内の吸着材Ｓが、熱交換コア５２を通過する熱交換媒体Ｍ３との熱交換により加熱されることになる。
【００５１】
そして、吸着器５Ａ、５Ｂでの吸着材Ｓの加熱開始後に、制御装置１０が、切替弁２１と開閉弁２３（２３Ａ、２３Ｂ）を操作して、吸着器５Ａ、５Ｂと、エバポレータ３側との連通を遮断すると共に、切替弁２２と開閉弁２４（２４Ａ、２４Ｂ）を操作して、吸着器５Ａ、５Ｂと、コンデンサ４側とを連通させる。
【００５２】
これにより、吸着器５Ａ、５Ｂにおいて、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着が平行して行われて、脱着により生じた圧力で、吸着材Ｓから脱着した気体状の冷媒Ｍ１が、コンデンサ４側に排出されることになる。
そして、吸着器５Ａ、５Ｂ側から排出された気体状の冷媒Ｍ１は、コンデンサ４において凝縮されて、液体状体の冷媒Ｍ１となる。
【００５３】
なお、吸着器５Ａ、５Ｂに供給される熱交換媒体Ｍ３は、排熱回収器８１との熱交換で加熱されているので、熱交換媒体Ｍ３がエンジンＥＮＧの排気ガスの熱量のみで加熱されている場合に比べて、吸着材Ｓをより高温に加熱に加熱することができる。よって、吸着蓄熱システム２を最大限に発揮することができるようになっている。特に、エンジンの放熱が厳しくなる夏季においては、排熱回収器８１で回収された熱量が熱交換媒体Ｍ３との熱交換に消費されるので、排熱回収器８１を設置した場合に、回収した熱を放熱するための放熱器の大型化を好適に防止できる。
【００５４】
なお、この蓄熱モードの実施時には、循環路６内の熱交換媒体Ｍ２を吸着器５（５Ａ、５Ｂ）に供給する必要がないので、熱交換媒体Ｍ２が、熱交換器６０と、コンデンサ４と、ＣＡＣ（Ｃｈａｒｇｅ  Ａｉｒ  Ｃｏｏｌｅｒ）との間のみを循環するように、制御装置１０が、切替弁６５、６６を操作することになる。
【００５５】
そして、制御装置１０は、吸着器５出口での熱交換媒体Ｍ３の温度Ｔｘが、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着終了を判定するための閾値温度Ｔｈ＿ｆよりも高くなった時点で、吸着器５Ａ、５Ｂにおける冷媒Ｍ１の吸着材Ｓからの脱着を終了して、吸着蓄熱システム２の運転モードが、蓄熱モードから通常冷房モードに切り替えられることになる。
【００５６】
以上の通り、実施の形態では、
（１）冷媒Ｍ１の蒸発器であるエバポレータ３と、
エバポレータ３で蒸発させた冷媒Ｍ１の吸着／脱着が可能な吸着材Ｓを有する吸着器５（５Ａ、５Ｂ）と、
吸着材Ｓから脱着した冷媒Ｍ１を凝縮するコンデンサ４（凝縮器）と、を有する吸着蓄熱システム２を備えた車両用空調装置１であって、
吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着による吸着熱で、エンジン用の熱交換媒体Ｍ３を加熱してエンジンＥＮＧの暖機を行うように構成し、
エバポレータ３を加熱してエバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発量を促進させる加熱手段１１（熱交換器８２、循環路９および熱交換媒体Ｍ５）を設けた構成とした。
【００５７】
このように構成すると、エバポレータ３を加熱手段１１で加熱して冷媒Ｍ１を強制的に蒸発させることで、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発量を確保しつつ、エバポレータ３と吸着器５（吸着器５Ａ、５Ｂ）の間の差圧を大きくすることができる。
これにより、冬季のように温度が低い環境下でエンジンＥＮＧの暖機を行う場合であっても、多くの冷媒Ｍ１を吸着器５に供給して、吸着材Ｓに吸着させることができ、吸着材Ｓでの冷媒Ｍ１の吸着量を増やすことができる。
よって、吸着熱によるエンジン冷却水（エンジン用の熱交換媒体Ｍ３）の加熱が終了するまでの間での吸着材Ｓの利用効率を高めて、エンジンＥＮＧの熱交換媒体Ｍ３（冷却水）の加熱に関与する吸着熱の総量を増やすことができる。
【００５８】
（２）加熱手段１１は、エンジンＥＮＧの排気ガスの熱量によりエバポレータ３を加熱する構成とした。
【００５９】
このように構成すると、加熱手段１１は、エンジン始動直後の短時間で高温になるエンジンＥＮＧの排気ガスの熱量（排熱）を利用してエバポレータ３を加熱するので、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発をエンジンＥＮＧの始動直後から適切に行うことができる。
【００６０】
（３）エンジン用の熱交換媒体Ｍ３を、エンジンＥＮＧの排気ガスとの熱交換により加熱する排熱回収器８１が、排気ガスが通流する排気ガス管８に設けられており、
加熱手段１１は、
排気ガス管８での排気ガスの通流方向における排熱回収器８１よりも下流側の領域に設けられた熱交換器８２での排気ガスとの熱交換により、排熱回収器８１よりも下流側の領域を通流する排気ガスから回収した熱量でエバポレータ３を加熱する構成とした。
【００６１】
このように構成すると、排熱回収器８１よりも下流側の領域に設けられた熱交換器８２を通流する排気ガスとの熱交換によりエバポレータ３が加熱されるので、排熱回収器８１におけるエンジンＥＮＧの熱交換媒体Ｍ３（冷却水）と排気ガスとの熱交換が、エバポレータ３の加熱のための熱交換の影響を受けることがない。
よって、エンジンＥＮＧの暖機に影響を与えることなく、エバポレータ３を加熱することができる。
【００６２】
また、排熱回収器８１で熱量が奪われた排気ガスをさらに利用して、エバポレータ３を加熱するので、エンジンＥＮＧの排気ガスの熱量の利用効率を高めることができる。
【００６３】
（４）加熱手段１１は、
エバポレータ３と排気ガス管８に設けた熱交換器８２とに跨がって設けられると共に、伝熱用の熱交換媒体Ｍ５が内部を循環する専用の循環路９を有しており、
伝熱用の熱交換媒体Ｍ５を介して、排気ガスの熱量をエバポレータ３に伝達して、エバポレータ３を加熱する構成とした。
【００６４】
エンジンＥＮＧの暖機に用いる熱交換媒体Ｍ３（冷却水）を、エバポレータ３の加熱に用いる熱交換媒体Ｍ５と、を共用すると、エバポレータ３の加熱に用いられて熱量が低下した後の熱交換媒体Ｍ３でエンジンを暖機する構成になる場合があり、この場合には、エバポレータ３の加熱に用いられた熱量分だけ、エンジンＥＮＧの暖機が遅れてしまう。
上記のように、エンジンＥＮＧ用の熱交換媒体Ｍ３（冷却水）が通流する循環路７とは別に、エバポレータ３の加熱に用いる伝熱用の熱交換媒体Ｍ５が封入された専用の循環路９を用意することで、エンジンＥＮＧの暖機が遅れる事態の発生を好適に防止できる。
【００６５】
＜第２の実施の形態＞
次に第２の実施の形態にかかる加熱手段１１Ａを説明する。
図４は、第２の実施の形態にかかる加熱手段１１Ａを説明する図であり、加熱手段１１Ａ周りを示した図である。
【００６６】
前記した第１の実施の形態では、加熱手段１１を、排気ガス管８における排熱回収器８１の下流側に設けられた熱交換器８２と、熱交換器８２とエバポレータ３とに跨って設けられると共に、内部に伝熱用の熱交換媒体Ｍ５が封入された循環路９と、から構成し、
熱交換器８２での排気ガスとの熱交換により、循環路９を循環する伝熱用の熱交換媒体Ｍ５を加熱し、加熱した熱交換媒体Ｍ５との熱交換によりエバポレータ３を加熱する場合を例示して説明したが、エバポレータ３を加熱するための加熱手段の構成は、この態様に限定されるものではない。
【００６７】
例えば、図４に示すように、エバポレータ３と排気ガス管８の熱交換器８２とに跨がって設けられると共に、伝熱用の熱交換媒体（図示せず）が内部に封入されたヒートパイプ１２から構成した加熱手段１１Ａとしても良い。
【００６８】
このヒートパイプ１２は両端が封止されて、熱交換媒体（図示せず）が内部に封入された筒状部材であり、筒状部材の一端１２１側は、熱交換器８２で排気ガス管８を通流する排気ガスと熱交換可能に設けられており、他端１２２側は、エバポレータ３と熱交換可能に設けられている。
このため、加熱手段１１Ａは、ヒートパイプ１２の一端１２１側で、排気ガス管８の高温の排気ガスの熱量（排熱）との熱交換により、加熱されて気化した熱伝達媒体が、他端１２２側に移動し、この加熱されて気化した熱交換媒体との熱交換により、エバポレータ３が加熱されるようになっている。
そして、加熱手段１１Ａでは、エバポレータ３との熱交換により冷やされた熱交換媒体が、凝縮（液化）されて一端１２１側（排気ガス管８側）に戻されたのち、排気ガス管８を通流する高温の排気ガスの熱量（排熱）との熱交換により再び加熱、気化されて他端１２２側に移動し、エバポレータ３を加熱するようになっている。
【００６９】
このように、
（５）加熱手段１１Ａは、エバポレータ３と、排気ガス管８の熱交換器８２とに跨がって設けられると共に、伝熱用の熱交換媒体Ｍ５が内部に封入されたヒートパイプ１２である構成とした。
【００７０】
このように構成すると、エンジンＥＮＧの排気ガスの熱量（排熱）とエバポレータ３との熱交換が、ヒートパイプ１２を介した潜熱移動により行われるので、当該熱交換を効率よく行うことができる。
【００７１】
＜第３の実施の形態＞
また、第１の実施の形態では、加熱手段１１を構成する循環路９を、エバポレータ３と、排熱回収器８１とは別に設けられた熱交換器８２とに跨がって設けた場合を例示したが、図５に示すように、エバポレータ３と、排熱回収器８１とに跨がって設けて、排熱回収器８１を、エンジンＥＮＧ用の熱交換媒体Ｍ３で共用するように構成しても良い。
【００７２】
このように構成すると、エンジンＥＮＧの高温の排気ガスの熱量を、排気ガス管８での排気ガスの通流方向における上流側の高温の状態で利用できるので、エバポレータ３をより迅速に加熱することができる。
【００７３】
＜第４の実施の形態＞
次に第４の実施の形態にかかる加熱手段１１Ｂを説明する。
図６は、第４の実施の形態にかかる加熱手段１１Ｂを説明する図であり、加熱手段１１Ｂ周りを図示している。
図６に示すように、エンジンＥＮＧ用の熱交換媒体Ｍ３の循環路７は、排熱回収器８１よりも下流側の領域がエバポレータ３を経由して設けられており、排熱回収器８１と、循環路７における排熱回収器８１よりも下流側のエバポレータ３内に位置する領域とで、加熱手段１１Ｂを構成している。
【００７４】
循環路７における排熱回収器８１よりも下流側は、排熱回収器８１での排気ガスとの熱交換により加熱された熱交換媒体Ｍ３が通流するようになっており、第４の実施形態では、排気ガスとの熱交換で加熱されたエンジンＥＮＧ用の熱交換媒体Ｍ３で、エバポレータ３を加熱するようになっている。
【００７５】
このように、
（６）エンジンＥＮＧ用の熱交換媒体Ｍ３を、エンジンＥＮＧの排気ガスとの熱交換により加熱する排熱回収器８１を有しており、
加熱手段１１Ｂは、排気ガスとの熱交換で加熱されたエンジン用の熱交換媒体Ｍ３で、エバポレータ３を加熱する構成とした。
【００７６】
このように構成すると、エンジン用の熱交換媒体Ｍ３を利用してエバポレータ３を加熱することができ、エバポレータ３を加熱するための専用の熱交換媒体や循環路を用意する必要が無い。
よって、吸着蓄熱システムを利用した車両用空調装置におけるエバポレータの加熱に関わる部分を、少なくとも簡単な構成にすることができる。
【００７７】
＜第５の実施の形態＞
次に第５の実施の形態の加熱手段１１Ｃを説明する。
図７は、第５の実施の形態にかかる加熱手段１１Ｃを説明する図であり、加熱手段１１Ｃ周りを図示している。
【００７８】
前記した実施の形態では、エバポレータ３を加熱するための熱交換媒体が通流する循環路９やヒートパイプ１２を用いて、エバポレータ３を加熱する構成を例示して説明したが、これに限定されるものではない。
【００７９】
例えば、図７に示すように、空調空気の流路Ｒ１内に空気Ａｉｒの流れを生じさせる送風機１３と、クーラコア７９と、ヒータコア７３とを利用して、エバポレータ３を加熱するようにしても良い。
流路Ｒ１内には、エバポレータ３との熱交換を行うクーラコア７９と、排気ガスとの熱交換を行うヒータコア７３とが、流路Ｒ１における空気Ａｉｒの通流方向に間隔をあけて設けられており、ヒータコア７３の熱交換器Ｍ３で回収された排気ガスの熱量で加熱されるようになっている。
【００８０】
そのため、送風機１３による空気Ａｉｒの移動方向を逆転させて、ヒータコア７３からクーラコア７９側に空気Ａｉｒが流れるようにすると、ヒータコア７３で暖められた空気Ａｉｒがクーラコア７９を通過する際に、熱交換により、クーラコア７９を通流する熱交換媒体Ｍ４を加熱することができる。
この熱交換媒体Ｍ４の循環路は、クーラコア７９とエバポレータ３との間で循環しているので、暖められた熱交換媒体Ｍ４でエバポレータ３を加熱できることになる。
【００８１】
このように、
（７）空調空気の流路Ｒ内には、エバポレータ３との熱交換を行うクーラコア７９と、排熱回収器８１での排気ガスとの熱交換で加熱された熱交換媒体Ｍ３により加熱されるヒータコア７３とが、流路Ｒにおける空気Ａｉｒの通流方向に間隔をあけて設けられており、
空調空気の流路Ｒ内に空気の流れを生じさせる送風機１３を加熱手段１１Ｃとして用いて、エンジン用の熱交換媒体Ｍ３を、吸着器５（５Ａ、５Ｂ）での吸着熱で加熱する際に、流路Ｒ内の空気Ａｉｒを、ヒータコア７３からクーラコア７９に向かう方向となるように送風機１３を駆動することで、ヒータコア７３で加熱された空気Ａｉｒとの熱交換で、クーラコア７９とエバポレータ３との間を循環する熱交換媒体Ｍ４を加熱して、熱交換媒体Ｍ４によりエバポレータ３を加熱する構成とした。
【００８２】
このように構成すると、エバポレータ３を加熱するための構成を追加することなく、既存の車両用空調装置１の構成を用いて、エバポレータ３を加熱できる。
【００８３】
前記した実施の形態では、吸着蓄熱システム２が二つの吸着器５（５Ａ、５Ｂ）を備える場合を例示したが、吸着蓄熱システム２が備える吸着器５の数は、２つに限定されるものではなく、少なくとも１つ備えていれば良い。
また、吸着熱で暖められた熱交換媒体Ｍ３をエンジンＥＮＧの暖機に用いた場合を例示したが、熱交換媒体Ｍ３を他の暖機が必要な機器の暖機に用いても良い。
また、吸着熱で暖められた熱交換媒体Ｍ３の熱量を、車両用空調装置１のヒータコアでの空調空気の加温に用いても良い。
【００８４】
さらに、実施の形態では、バイパス路７２が、ヒータコア７３と排熱回収器８１とを迂回している場合を例示したが、バイパス路７２が、ヒータコア７３と排熱回収器８１のうちの一方を迂回するように設けられていれば良い。
【符号の説明】
【００８５】
１      車両用空調装置
２      吸着蓄熱システム
３      エバポレータ（蒸発器）
４      コンデンサ（凝縮器）
５（５Ａ、５Ｂ）    吸着器
６、７      循環路
８      排気ガス管
９      循環路
１０      制御装置
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ      加熱手段
１２      ヒートパイプ
１３      送風機
２０    循環路
２１、２２    切替弁
２３（２３Ａ、２３Ｂ）、２４（２４Ａ、２４Ｂ）    開閉弁
５１    容器
５２    熱交換コア
５５〜５８    切替弁
５９    バイパス路
６０    熱交換器（サブラジエータ）
６１    バイパス路
６５、６６    切替弁
７０    熱交換器（ラジエータ）
７１    流路
７２    バイパス路
７３    ヒータコア
７５〜７８    切替弁
７９    クーラコア
８１    排熱回収器
ＥＮＧ  エンジン
Ｍ１    冷媒
Ｍ（Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５）      熱交換媒体
Ｒ１    流路
Ｓ      吸着材
【図１】
2019168113.tif 000003
【図２】
2019168113.tif 000004
【図３】
2019168113.tif 000005
【図４】
2019168113.tif 000006
【図５】
2019168113.tif 000007
【図６】
2019168113.tif 000008
【図７】
2019168113.tif 000009