(57)【要約】【課題】外気温が高い状態で冷房装置を起動しても車室内の温度を迅速に低下させる。【解決手段】本発明は、冷凍サイクルと空調ダクト９を備える車両用空調装置において、空調装置を起動してから所定時間経過するまで、エバポレータ６における空調風から冷媒への伝熱量を抑制する。エバポレータ６における伝熱量の抑制は、エバポレータ６を通過後の空調風をエバポレータ６上流側へ還流させること、外気温度が内気温度より低い場合には外気温度を導入すること、ブロアファン１０の出力を抑制することによって行われる。【選択図】図１
2008201245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒の循環経路（１）中に、冷媒を圧縮するコンプレッサ（２）と、冷媒の熱を放熱させるガスクーラ（３）と、冷媒を膨張させる膨張手段（５）と、冷媒と車室内へ導入される空調風との間で熱交換させて空調風を冷却するエバポレータ（６）とを順に備える冷凍サイクルと、
前記エバポレータ（６）を内部に有し、車室内から空気を導入して前記エバポレータ（６）へと送風する送風手段（１０）、及び前記エバポレータ（６）を通過した空調風を車室内へ吹き出す第１の吹き出し口（１３）を備える空調ダクト（９）と、
を備える車両用空調装置において、
前記車両用空調装置を起動してから所定時間経過するまで、前記エバポレータ（６）における空調風から冷媒への伝熱量を抑制する伝熱量抑制手段（１８）を備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用空調装置であって、
前記所定時間を外気温度が高いほどより長く設定することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用空調装置であって、
前記エバポレータ（６）を迂回するように設けられ、前記エバポレータ（６）の下流側から上流側まで空調風を還流可能な循環流路（１６）と、
前記循環流路（１６）への空調風の流入量を調節する循環流路バルブ（１７）とをさらに備え、
前記伝熱量抑制手段（１８）は、前記循環流路バルブ（１７）を開放して前記エバポレータ（６）を通過した空調風を前記エバポレータ（６）の上流側へと還流させることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両用空調装置であって、
前記伝熱量抑制手段（１８）は、前記循環流路バルブ（１７）を開放した後、所定時間経過後に前記循環流路バルブ（１７）が閉塞するように開度を時間に応じて低下させることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の車両用空調装置であって、
前記第１の吹き出し口（１３）より下方に設けられ、車室内の空気を吸入して前記空調ダクト（９）へと導入する内気吸入口（１２）と、
前記空調ダクト（９）において前記エバポレータ（６）を通過した空調風を前記内気吸入口（１２）付近に放出する第２の吹き出し口（２１）と、
前記第２の吹き出し口（２１）からの空調風の放出量を調節する第２の吹き出し口バルブ（２２）とを備え、
前記伝熱量抑制手段（１８）は、前記第２の吹き出し口バルブ（２２）を開放して前記エバポレータ（６）を通過した空調風を前記第２の吹き出し口（２１）から放出させることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両用空調装置であって、
前記伝熱量抑制手段（１８）は、前記第２の吹き出し口バルブ（２２）を開放した後、所定時間経過後に前記第２の吹き出し口バルブ（２２）が閉塞するように開度を時間に応じて低下させることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の車両用空調装置であって、
前記第１の吹き出し口（１３）より下方に設けられ、車室内の空気を吸入して前記空調ダクト（９）へと導入する内気吸入口（１２）と、
前記第１の吹き出し口（１３）に設けられ、空調風の吹き出し角度を調節可能な吹き出し角度調節手段（３１）とをさらに備え、
前記伝熱量抑制手段（１８）は、前記吹き出し角度調節手段（３１）の吹き出し角度を変えることで空調風を下方へ向けて吹き出すことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項８】
請求項７に記載の車両用空調装置であって、
前記伝熱量抑制手段（１８）は、前記吹き出し角度調節手段（３１）の吹き出し角度を変えた後、所定時間経過後に吹き出し角度が水平方向となるように角度を時間に応じて変えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項９】
請求項１又は２に記載の車両用空調装置であって、
前記空調ダクト（９）に車室内の空気を導入する経路と車室外の空気を導入する経路とを切り換え可能な内外気切り換え手段（１４）と、
車室外の温度が車室内の温度より低いか否かを判定する温度判定手段（１８）とを備え、
前記伝熱量抑制手段（１８）は、車室外の温度が車室内の温度より低いとき、前記内外気切り換え手段（１４）によって空気を導入する経路を車室外の空気を導入する経路に切り換え、車室外の空気を前記空調ダクト（９）に導入することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の車両用空調装置であって、
前記温度判定手段（１８）は、車室外の温度が車室内の温度より所定温度低いか否かを判定し、
前記伝熱量抑制手段（１８）は、車室外の温度が車室内の温度より所定温度低いとき、前記内外気切り換え手段（１４）によって空気を導入する経路を車室外の空気を導入する経路に切り換え、車室外の空気を前記空調ダクト（９）に導入することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項１１】
請求項１又は２に記載の車両用空調装置であって、
前記伝熱量抑制手段（１８）は、前記送風手段（１０）の送風量を低下させることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の車両用空調装置であって、
前記伝熱量抑制手段（１８）は、車室外の温度が高いほど前記送風手段（１０）の送風量をより少なくすることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか１項に記載の車両用空調装置であって、
前記冷凍サイクルの冷媒は二酸化炭素であることを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンプレッサ、コンデンサ、膨張弁、エバポレータなどを順に備えて冷媒としての二酸化炭素を循環させることで、エバポレータを通過する空調風を冷却して車室内の温度を下げることができる冷房装置が知られている。
【０００３】
上記冷房装置においては、車両が駐車中などであって冷房装置が停止状態であっても、外気温が高い場合には冷媒の温度が上昇して圧力が高くなり、このような状態で冷房装置を起動するとコンプレッサの吐出側圧力が急激に上昇するので、冷房装置が破損するおそれがある。
【０００４】
そこで、膨張弁の開口面積を所定値以下に制限してコンプレッサに吸入される冷媒量を少なくすることで、コンプレッサの吐出側圧力を抑える技術が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００２−６１９９０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
外気温が高い状態で冷房装置を起動した直後は、上記従来技術のように膨張弁の開口面積を所定値以下に制限してコンプレッサへの冷媒の流入量を少なくして冷房運転を行い、冷媒の温度と圧力が十分低下した後に膨張弁の開口面積を最大にして、コンプレッサに最大流量を流入させて運転することが考えられる。
【０００６】
しかし、冷媒の流量を制限すると冷房能力が低くなるので車室内の温度を低下させるのに多くの時間を要する。
【０００７】
本発明は、外気温が高い状態で冷房装置を起動しても車室内の温度を迅速に低下させることができる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、冷媒の循環経路中に、冷媒を圧縮するコンプレッサと、冷媒の熱を放熱させるガスクーラと、冷媒を膨張させる膨張手段と、冷媒と車室内へ導入される空調風との間で熱交換させて空調風を冷却するエバポレータとを順に備える冷凍サイクルと、エバポレータを内部に有し、車室内から空気を導入してエバポレータへと送風する送風手段、及びエバポレータを通過した空調風を車室内へ吹き出す第１の吹き出し口を備える空調ダクトとを備える車両用空調装置において、車両用空調装置を起動してから所定時間経過するまで、エバポレータにおける空調風から冷媒への伝熱量を抑制する伝熱量抑制手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用空調装置であって、所定時間を外気温度が高いほどより長く設定することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用空調装置であって、エバポレータを迂回するように設けられ、エバポレータの下流側から上流側まで空調風を還流可能な循環流路と、循環流路への空調風の流入量を調節する循環流路バルブとをさらに備え、伝熱量抑制手段は、循環流路バルブを開放してエバポレータを通過した空調風をエバポレータの上流側へと還流させることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車両用空調装置であって、伝熱量抑制手段は、循環流路バルブを開放した後、所定時間経過後に循環流路バルブが閉塞するように開度を時間に応じて低下させることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用空調装置であって、第１の吹き出し口より下方に設けられ、車室内の空気を吸入して空調ダクトへと導入する内気吸入口と、空調ダクトにおいてエバポレータを通過した空調風を内気吸入口付近に放出する第２の吹き出し口と、第２の吹き出し口からの空調風の放出量を調節する第２の吹き出し口バルブとを備え、伝熱量抑制手段は、第２の吹き出し口バルブを開放してエバポレータを通過した空調風を第２の吹き出し口から放出させることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の車両用空調装置であって、伝熱量抑制手段は、第２の吹き出し口バルブを開放した後、所定時間経過後に第２の吹き出し口バルブが閉塞するように開度を時間に応じて低下させることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用空調装置であって、第１の吹き出し口より下方に設けられ、車室内の空気を吸入して空調ダクトへと導入する内気吸入口と、第１の吹き出し口に設けられ、空調風の吹き出し角度を調節可能な吹き出し角度調節手段とをさらに備え、伝熱量抑制手段は、吹き出し角度調節手段の吹き出し角度を変えることで空調風を下方へ向けて吹き出すことを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の車両用空調装置であって、伝熱量抑制手段は、吹き出し角度調節手段の吹き出し角度を変えた後、所定時間経過後に吹き出し角度が水平方向となるように角度を時間に応じて変えることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用空調装置であって、空調ダクトに車室内の空気を導入する経路と車室外の空気を導入する経路とを切り換え可能な内外気切り換え手段と、車室外の温度が車室内の温度より低いか否かを判定する温度判定手段とを備え、伝熱量抑制手段は、車室外の温度が車室内の温度より低いとき、内外気切り換え手段によって空気を導入する経路を車室外の空気を導入する経路に切り換え、車室外の空気を空調ダクトに導入することを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の車両用空調装置であって、温度判定手段は、車室外の温度が車室内の温度より所定温度低いか否かを判定し、伝熱量抑制手段は、車室外の温度が車室内の温度より所定温度低いとき、内外気切り換え手段によって空気を導入する経路を車室外の空気を導入する経路に切り換え、車室外の空気を空調ダクトに導入することを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用空調装置であって、伝熱量抑制手段は、送風手段の送風量を低下させることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の車両用空調装置であって、伝熱量抑制手段は、車室外の温度が高いほど送風手段の送風量をより少なくすることを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に記載の発明は、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の車両用空調装置であって、冷凍サイクルの冷媒は二酸化炭素であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、空調装置が起動してから所定時間経過するまで、エバポレータにおける空調風から冷媒への伝熱量を抑制するので、冷媒の温度及び圧力を急速に低下させることができる。よって、コンプレッサに多量の冷媒を流すことができ、車室内のクールダウン速度を向上させることができる。ここで、請求項１３に記載の発明のように冷凍サイクルの冷媒が二酸化炭素である場合には、コンプレッサ吐出側の圧力が高くなり、本発明の解決しようとする課題がより顕著となるので、二酸化炭素を冷媒とする車両用空調装置に適用することが好適である。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、所定時間を外気温度が高いほどより長く設定するので、外気温度に応じてより確実に車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、循環流路バルブを開放してエバポレータを通過した空調風をエバポレータの上流側へと還流させるので、エバポレータを通過する空調風の温度が低下し、エバポレータにおいて空調風から冷媒に伝達される熱量が減少する。よって、冷媒の温度及び圧力を急速に低下させることができるので、コンプレッサに多量の冷媒を流すことができ、車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、循環流路バルブを開放した後、所定時間経過後に循環流路バルブが閉塞するように開度を時間に応じて低下させるので、エバポレータを通過する空調風の温度を低下させて冷媒の温度を急速に低下させることができるとともに、車室内へ吹き出される空調風量を時間に応じて増加させて車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、第２の吹き出し口バルブを開放してエバポレータを通過した空調風を内気吸入口付近に開口する第２の吹き出し口から放出させるので、放出された空調風が内気吸入口から吸入されてエバポレータ上流側へと還流することで、エバポレータを通過する空調風の温度が低下し、エバポレータにおいて空調風から冷媒に伝達される熱量が減少する。よって、冷媒の温度及び圧力を急速に低下させることができるので、コンプレッサに多量の冷媒を流すことができ、車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、第２の吹き出し口バルブを開放した後、所定時間経過後に第２の吹き出し口バルブが閉塞するように開度を時間に応じて低下させるので、エバポレータを通過する空調風の温度を低下させて冷媒の温度を急速に低下させることができるとともに、車室内へ吹き出される空調風量を時間に応じて増加させて車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００２７】
請求項７に記載の発明によれば、吹き出し角度調節手段の吹き出し角度を変えることで空調風を下方へ向けて吹き出すので、吹き出された空調風が内気吸入口から吸入されてエバポレータ上流側へと還流することで、エバポレータを通過する空調風の温度が低下し、エバポレータにおいて空調風から冷媒に伝達される熱量が減少する。よって、冷媒の温度及び圧力を急速に低下させることができるので、コンプレッサ２に多量の冷媒を流すことができ、車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００２８】
請求項８に記載の発明によれば、吹き出し角度調節手段の吹き出し角度を変えた後、所定時間経過後に吹き出し角度が水平方向となるように角度を時間に応じて変えるので、エバポレータを通過する空調風の温度を低下させて冷媒の温度を急速に低下させることができるとともに、車室内に水平方向に吹き出される空調風量を時間に応じて増加させて車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００２９】
請求項９に記載の発明によれば、車室外の温度が車室内の温度より低いとき、内外気切り換え手段によって空気を導入する経路を車室外の空気を導入する経路に切り換え、車室外の空気を空調ダクトに導入するので、車室内より温度の低い外気がエバポレータに供給され、エバポレータを通過する空調風の温度が低下し、エバポレータにおいて空調風から冷媒に伝達される熱量が減少する。よって、冷媒の温度及び圧力を急速に低下させることができるので、コンプレッサに多量の冷媒を流すことができ、車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明によれば、車室外の温度が車室内の温度より所定温度低いとき、内外気切り換え手段によって空気を導入する経路を車室外の空気を導入する経路に切り換え、車室外の空気を空調ダクトに導入するので、より確実に車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００３１】
請求項１１に記載の発明によれば、送風手段の送風量を低下させるので、エバポレータにおいて空調風から冷媒に伝達される熱が減少する。よって、冷媒の温度及び圧力を急速に低下させることができるので、コンプレッサに多量の冷媒を流すことができ、車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００３２】
請求項１２に記載の発明によれば、車室外の温度が高いほど送風手段の送風量をより少なくするので、冷媒が高温高圧のときほどエバポレータにおける空調風から冷媒への伝熱量をより多く減少させることができ、より確実に冷媒の温度及び圧力を低下させて車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。
【００３４】
（第１実施形態）
図１は本実施形態における車両用空調装置の概略構成図である。なお、本実施形態では冷房運転時について説明する。本実施形態の車両用空調装置の冷凍サイクルは、冷媒としての炭酸ガスが充填される循環経路１中に、コンプレッサ２、ガスクーラ３、内部熱交換器４、膨張弁５、エバポレータ６及びアキュームレータ７を順に備えて構成される。
【００３５】
コンプレッサ２は、吸入した比較的低温低圧の冷媒を圧縮して高温高圧の冷媒として吐出する。
【００３６】
ガスクーラ３は、コンプレッサ２から圧送された冷媒を冷却ファン８から吹き付けられる外気によって冷却する。すなわち、ガスクーラ３において冷媒と外気との間で熱交換が行われ、冷媒は外気によって冷却される。
【００３７】
内部熱交換器４は、ガスクーラ３から送出された冷媒を流す高圧部４ａと後述するアキュームレータ７から送出されたより低温の冷媒を流す低圧部４ｂとを有し、高圧部４ａと低圧部４ｂとの間で熱交換させ、ガスクーラ３から送出された冷媒はさらに冷却される。
【００３８】
膨張弁５は、内部熱交換器４の高圧部４ａを通過した冷媒を膨張（減圧）させて低温低圧のガスとしてエバポレータ６へと送出する。
【００３９】
エバポレータ６は、後述する空調ダクト９内に設けられ、膨張弁５から送出された冷媒とエバポレータ６を通過する空調風とを熱交換させ、エバポレータ６を通過する空調風は冷媒によって冷却される。
【００４０】
アキュームレータ７は、エバポレータ６から送出された冷媒を気液分離して、気相状態の冷媒のみを内部熱交換器４の低圧部４ｂへと送出し、液相状態の冷媒を一時的に貯留する。
【００４１】
次に車室内へ空調風を送風する空調ダクト９の構成について説明する。空調ダクト９にはブロアファン１０及びエバポレータ６が設けられ、車室外に開口する外気吸入口１１又は車室内に開口する内気吸入口１２から吸入された空調風はブロアファン１０によってエバポレータ６に吹き付けられる。エバポレータ６に吹き付けられた空調風は冷却され、冷却された冷風が車室内に開口するベント吹き出し口１３を介して車室内へと送風される。
【００４２】
さらに空調ダクト９の上流側には、空調ダクト９に導入する空調風を外気又は内気の間で切り換え可能な内外気切り換えドア１４及び導入される外気の温度を検出する外気温度センサ１５が設けられる。内外気切り換えドア１４は、内気導入位置にあるとき内気が空調ダクト９へ導入され、外気導入位置にあるとき外気が空調ダクト９へ導入される。
【００４３】
また、エバポレータ６の近傍には、空調ダクト９内のエバポレータ６の上流側と下流側とを連通して、エバポレータ６を通過した空調風をエバポレータ６の上流側へと還流させる空気再循環パイプ１６が設けられる。空気再循環パイプ１６のエバポレータ下流側の開口部付近には、開口部を開放又は閉塞して空気再循環パイプ１６への空調風の流入量を調節する空気再循環バルブ１７が設けられる。
【００４４】
空調ダクト９は以上のように構成され、コントローラ１８が外気温度センサ１５から検出値を受信して内外気切り換えドア１４及び空気再循環バルブ１７を制御する。
【００４５】
次に、コントローラ１８で行う空調起動制御について図２を参照しながら説明する。図２は本実施形態における車両用空調装置の空調起動制御を示すフローチャートである。なお、空調起動制御とは外気温が高い状態で空調装置が起動されたときに、冷媒の温度及び圧力を低下させるために一時的に行われる制御であり、空調装置が起動したときに冷媒の温度が予め設定された温度より高い場合にのみ行われる。
【００４６】
空調装置が起動されると内外気切り換えドア１４が内気導入位置へ移動し（Ｓ１１）、ブロアファン１０によって内気が空調ダクト９に導入される。
【００４７】
また、空気再循環バルブ１７の開度を設定する（Ｓ１２）。空気再循環バルブ１７の開度は、空調起動制御を開始直後は全開（開度１００％）とし、その後空調起動制御を開始してからの経過時間に応じて徐々に低下させ、所定時間経過後に閉弁（開度０％）するように設定される。なお、空気再循環バルブ１７の開度が大きいほど、エバポレータ６の上流側へ還流する空調風の風量が多くなる。なお、所定時間は例えば１５０ｓｅｃ〜３００ｓｅｃであり、外気温が高いほどより長く設定される。
【００４８】
さらに、設定された開度となるように空気再循環バルブ１７を駆動し（Ｓ１３）、空調起動制御を開始してから所定時間経過すると（Ｓ１４）、空調起動制御を終了する。所定時間経過前であれば、再度空気再循環バルブ１７の開度を設定する（Ｓ１２）。
【００４９】
次に、本実施形態における車両用空調装置の作用について説明する。
【００５０】
外気温が高い状態で空調装置が起動されたとき、内気吸入口１２から導入された空調風はエバポレータ６を通過する際に冷却され、この冷風の一部が空気再循環パイプ１６を通ってエバポレータ６の上流側へ還流する。これにより、エバポレータ６を通過する空調風の温度が低下するので、エバポレータ６において冷凍サイクルの冷媒に伝達される熱量が減少し、この分だけ早く冷媒の温度及び圧力が低下する。よって、コンプレッサ２への冷媒流量を多くしてもコンプレッサ２の吐出側圧力が急激に上昇することがなく、かつ冷房性能を向上させることができる。
【００５１】
また、空気再循環バルブ１７の開度が徐々に小さくなることで、エバポレータ６を通過した冷風のうちベント吹き出し口１３を介して車室内へと送風される風量が増大し、車室内の温度が低下する。
【００５２】
以上のように本実施形態では、外気温が高い状態で空調装置が起動されたとき、空気再循環バルブ１７を開放して、エバポレータ６を通過した空調風を空気再循環パイプ１６を介してエバポレータ６上流側へと還流させるので、エバポレータ６を通過する空調風の温度が低下し、エバポレータ６において空調風から冷媒に伝達される熱量が減少する。よって、冷媒の温度及び圧力を急速に低下させることができるので、コンプレッサ２に多量の冷媒を流すことができ、車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００５３】
また、空気再循環バルブ１７を開放した後、所定時間経過後に閉弁するように開度を徐々に低下させるので、エバポレータ６を通過する空調風の温度を低下させて冷媒の温度を急速に低下させることができるとともに、車室内へ吹き出される空調風量を徐々に増加させて車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００５４】
さらに、外気温度が高いほど所定時間を長く設定するので、冷媒が高温高圧のときほどエバポレータ６へ空調風を還流させる時間が長くなり、より確実に冷媒の温度及び圧力を低下させて車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００５５】
（第２実施形態）
図３は本実施形態における車両用空調装置の概略構成図である。本実施形態では、冷凍サイクルの構成は第１実施形態と同一であり、空調起動制御及び空調ダクト９の構成の一部が異なる。
【００５６】
以下、本実施形態における車両用空調装置の空調ダクト９の構成について説明する。空調ダクト９にはブロアファン１０及びエバポレータ６が設けられ、車室外に開口する外気吸入口１１又は車室内に開口する内気吸入口１２から吸入された空調風はブロアファン１０によってエバポレータ６に吹き付けられる。エバポレータ６に吹き付けられた空調風は冷却され、冷却された冷風が車室内に開口するベント吹き出し口１３を介して車室内へと送風される。
【００５７】
空調ダクト９の上流側には、空調ダクト９に導入する空調風を外気又は内気の間で切り換え可能な内外気切り換えドア１４及び導入される外気の温度を検出する外気温度センサ１５が設けられる。内外気切り換えドア１４は、内気導入位置にあるとき内気が空調ダクト９へ導入され、外気導入位置にあるとき外気が空調ダクト９へ導入される。
【００５８】
また、ベント吹き出し口１３の下部であって内気吸入口１２の近傍には、空調風を車室内の下方に吹き出すフット空気パイプ２１と、フット空気パイプ２１を開放及び閉塞してフット空気パイプ２１への空調風の流入量を調節するフット空気バルブ２２とが設けられる。
【００５９】
空調ダクト９は以上のように構成され、コントローラ１８が外気温度センサ１５から検出値を受信して内外気切り換えドア１４及びフット空気バルブ２２を制御する。
【００６０】
次に、コントローラ１８で行う空調起動制御について図４を参照しながら説明する。図４は本実施形態における車両用空調装置の空調起動制御を示すフローチャートである。
【００６１】
空調装置が起動されると内外気切り換えドア１４が内気導入位置へ移動し（Ｓ２１）、ブロアファン１０によって内気が空調ダクト９に導入される。
【００６２】
また、フット空気バルブ２２の開度を設定する（Ｓ２２）。フット空気バルブ２２の開度は、空調起動制御を開始直後は全開（開度１００％）とし、その後空調起動制御を開始してからの経過時間に応じて徐々に減少させ、所定時間経過後に閉弁（開度０％）するように設定される。なお、所定時間は例えば１５０ｓｅｃ〜３００ｓｅｃであり、外気温が高いほどより長く設定される。
【００６３】
さらに、設定された開度となるようにフット空気バルブ２２を駆動し（Ｓ２３）、空調起動制御を開始してから所定時間経過すると（Ｓ２４）、空調起動制御を終了する。所定時間経過前であれば、再度フット空気バルブ２２の開度を設定する（Ｓ２２）。
【００６４】
次に、本実施形態における車両用空調装置の作用について説明する。
【００６５】
外気温が高い状態で空調装置が起動されたとき、内気吸入口１２から導入された空調風はエバポレータ６を通過する際に冷却され、この冷風がフット空気パイプ２１から車室内へ吹き出された後、すぐに内気吸入口１２に吸入され空調ダクト９内に導入される。これにより、エバポレータ６を通過する空調風の温度が低下するので、エバポレータ６において冷凍サイクルの冷媒に伝達される熱量が減少し、この分だけ早く冷媒の温度及び圧力が低下する。よって、コンプレッサ２への冷媒流量を多くしてもコンプレッサ２の吐出側圧力が急激に上昇することがなく、かつ冷房性能を向上させることができる。
【００６６】
また、フット空気バルブ２２の開度が徐々に小さくなると、エバポレータ６を通過した冷風のうちベント吹き出し口１３を介して車室内へと送風される風量が増大するので、吹き出し後すぐに内気吸入口１２に吸入される冷風の割合が低下して、車室内にとどまる冷風量が増大し、車室内の温度が低下する。
【００６７】
以上のように本実施形態では、外気温が高い状態で空調装置が起動されたとき、フット空気バルブ２２を開放して、エバポレータ６を通過した空調風をフット空気パイプ２１を介して車室内へ吹き出すので、吹き出された空調風が内気吸入口１２から吸入されてエバポレータ６上流側へと還流することで、エバポレータ６を通過する空調風の温度が低下し、エバポレータ６において空調風から冷媒に伝達される熱量が減少する。よって、冷媒の温度及び圧力を急速に低下させることができるので、コンプレッサ２に多量の冷媒を流すことができ、車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００６８】
また、フット空気バルブ２２を開放した後、所定時間経過後に閉弁するように開度を徐々に低下させるので、エバポレータ６を通過する空調風の温度を低下させて冷媒の温度を急速に低下させることができるとともに、車室内へ吹き出される空調風量を徐々に増加させて車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００６９】
さらに、外気温度が高いほど所定時間を長く設定するので、冷媒が高温高圧のときほどエバポレータ６へ空調風を還流させる時間が長くなり、より確実に冷媒の温度及び圧力を低下させて車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００７０】
（第３実施形態）
図５は本実施形態における車両用空調装置の概略構成図である。本実施形態では、冷凍サイクルの構成は第１実施形態と同一であり、空調起動制御及び空調ダクト９の構成の一部が異なる。
【００７１】
以下、本実施形態における車両用空調装置の空調ダクト９の構成について説明する。空調ダクト９にはブロアファン１０及びエバポレータ６が設けられ、車室外に開口する外気吸入口１１又は車室内に開口する内気吸入口１２から吸入された空調風はブロアファン１０によってエバポレータ６に吹き付けられる。エバポレータ６に吹き付けられた空調風は冷却され、冷却された冷風がベント吹き出し口１３を介して車室内へと送風される。ベント吹き出し口１３には、空調風の送風方向を水平方向から最下方まで変えることができるベントルーバ３１が設けられる。
【００７２】
空調ダクト９の上流側には、空調ダクト９に導入する空調風を外気又は内気の間で切り換え可能な内外気切り換えドア１４及び導入される外気の温度を検出する外気温度センサ１５が設けられる。内外気切り換えドア１４は、内気導入位置にあるとき内気が空調ダクト９へ導入され、外気導入位置にあるとき外気が空調ダクト９へ導入される。
【００７３】
空調ダクト９は以上のように構成され、コントローラ１８が外気温度センサ１５から検出値を受信して内外気切り換えドア１４及びベントルーバ３１を制御する。
【００７４】
次に、コントローラ１８で行う空調起動制御について図６を参照しながら説明する。図６は本実施形態における車両用空調装置の空調起動制御を示すフローチャートである。
【００７５】
空調装置が起動されると内外気切り換えドア１４が内気導入位置へ移動し（Ｓ３１）、ブロアファン１０によって内気が空調ダクト９に導入される。
【００７６】
また、ベントルーバ３１の角度を設定する（Ｓ３２）。ベントルーバ３１の角度は、空調起動制御を開始直後は最大（最下方）とし、その後空調起動制御を開始してからの経過時間に応じて徐々に最小（水平方向）へと移動させ、所定時間経過後に水平となるように設定される。なお、所定時間は例えば２００ｓｅｃ〜３００ｓｅｃであり、外気温が高いほどより長く設定される。
【００７７】
さらに、設定された角度となるようにベントルーバ３１を駆動し（Ｓ３３）、空調起動制御を開始してから所定時間経過すると（Ｓ３４）、空調起動制御を終了する。所定時間経過前であれば、再度ベントルーバ３１の角度を設定する（Ｓ３２）。
【００７８】
次に、本実施形態における車両用空調装置の作用について説明する。
【００７９】
外気温が高い状態で空調装置が起動されたとき、内気吸入口１２から導入された空調風はエバポレータ６を通過する際に冷却され、この冷風がベント吹き出し口１３から車室内へ吹き出される。このときベントルーバ３１は最下方を向いているので、冷風は車室内の下方へ向けて吹き出され、その後すぐに内気吸入口１２に吸入され空調ダクト９内に導入される。これにより、エバポレータ６を通過する空調風の温度が低下するので、エバポレータ６において冷凍サイクルの冷媒に伝達される熱量が減少し、この分だけ早く冷媒の温度及び圧力が低下する。よって、コンプレッサ２への冷媒流量を多くしてもコンプレッサ２の吐出側圧力が急激に上昇することがなく、かつ冷房性能を向上させることができる。
【００８０】
また、ベントルーバ３１の向きが徐々に水平方向へ移動することで、エバポレータ６を通過してベント吹き出し口１３から車室内へ吹き出された冷風のうち、すぐに内気吸入口１２に吸入される冷風の割合が低下するので、車室内にとどまる冷風量が増大し、車室内の温度が低下する。
【００８１】
以上のように本実施形態では、外気温が高い状態で空調装置が起動されたとき、ベントルーバ３１の角度を最大としてエバポレータ６を通過した空調風を下方へ吹き出すので、吹き出された空調風が内気吸入口１２から吸入されてエバポレータ６上流側へと還流することで、エバポレータ６を通過する空調風の温度が低下し、エバポレータ６において空調風から冷媒に伝達される熱量が減少する。よって、冷媒の温度及び圧力を急速に低下させることができるので、コンプレッサ２に多量の冷媒を流すことができ、車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００８２】
また、ベントルーバ３１の角度を最大とした後、所定時間経過後に最小となるように角度を徐々に小さくするので、エバポレータ６を通過する空調風の温度を低下させて冷媒の温度を急速に低下させることができるとともに、車室内に水平方向に吹き出される空調風量を徐々に増加させて車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００８３】
さらに、外気温度が高いほど所定時間を長く設定するので、冷媒が高温高圧のときほどエバポレータ６へ空調風を還流させる時間が長くなり、より確実に冷媒の温度及び圧力を低下させて車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００８４】
（第４実施形態）
図７は本実施形態における車両用空調装置の概略構成図である。本実施形態では、冷凍サイクルの構成は第１実施形態と同一であり、空調起動制御及び空調ダクト９の構成の一部が異なる。
【００８５】
以下、本実施形態における車両用空調装置の空調ダクト９の構成について説明する。空調ダクト９にはブロアファン１０及びエバポレータ６が設けられ、車室外に開口する外気吸入口１１又は車室内に開口する内気吸入口１２から吸入された空調風はブロアファン１０によってエバポレータ６に吹き付けられる。エバポレータ６に吹き付けられた空調風は冷却され、冷却された冷風がベント吹き出し口１３を介して車室内へと送風される。
【００８６】
空調ダクト９の上流側には、空調ダクト９に導入する空調風を外気又は内気の間で切り換え可能な内外気切り換えドア１４が設けられる。内外気切り換えドア１４は、内気導入位置にあるとき内気が空調ダクト９へ導入され、外気導入位置にあるとき外気が空調ダクト９へ導入される。また、導入される外気の温度を検出する外気温度センサ１５が外気吸入口１１の近傍に設けられ、導入される内気の温度を検出する内気温度センサ４１が内気吸入口１２の近傍に設けられる。
【００８７】
空調ダクト９は以上のように構成され、コントローラ１８が外気温度センサ１５及び内気温度センサ４１から検出値を受信して内外気切り換えドア１４を制御する。
【００８８】
次に、コントローラ１８で行う空調起動制御について図８を参照しながら説明する。図８は本実施形態における車両用空調装置の空調起動制御を示すフローチャートである。
【００８９】
空調装置が起動されると、外気温度Ｔａｍｂが内気温度Ｔｉｎｃより所定温度Ｘ以上低いか否か、すなわちＴａｍｂ＋Ｘ＜Ｔｉｎｃとなるか否かを判定する（Ｓ４１）。所定温度Ｘは、例えば５℃〜１０℃程度であり、予め実験などによって求めておく。
【００９０】
上記関係を満たすとき、内外気切り換えドア１４を外気導入位置に移動させ、ブロアファン１０によって外気が空調ダクト９に導入される（Ｓ４２）。その後、再度外気温度Ｔａｍｂが内気温度Ｔｉｎｃより所定温度Ｘ以上低いか否かを判定する（Ｓ４１）。
【００９１】
外気温度Ｔａｍｂ及び内気温度Ｔｉｎｃが上記関係を満たさないとき、すなわちＴａｍｂ＋Ｘ≧Ｔｉｎｃとなるとき、内外気切り換えドア１４を内気導入位置に移動させ、ブロアファン１０によって内気を空調ダクト９に導入し（Ｓ４３）、空調起動制御を終了する。
【００９２】
次に、本実施形態における車両用空調装置の作用について説明する。
【００９３】
外気温が高い状態で空調装置が起動されたとき、外気温度Ｔａｍｂと内気温度Ｔｉｎｃとが比較され、外気温度Ｔａｍｂが内気温度Ｔｉｎｃより所定温度Ｘ以上低いときは、内外気切り換えドア１４が外気導入位置となり、外気が導入される。導入された外気はエバポレータ６を通過する際に冷却され、この冷風がベント吹き出し口１３から車室内へ吹き出される。このとき外気は内気より温度が低いので、エバポレータ６において冷凍サイクルの冷媒に伝達される熱量が減少し、この分だけ早く冷媒の温度及び圧力が低下する。よって、コンプレッサ２への冷媒流量を多くしてもコンプレッサ２の吐出側圧力が急激に上昇することがなく、かつ冷房性能を向上させることができる。
【００９４】
さらに、車室内の空気が冷却されることで内気温度Ｔｉｎｃが外気温度Ｔａｍｂ付近まで低下すると、内外気切り換えドア１４を内気導入位置に移動させるので、車室内の温度をさらに低下させることができる。
【００９５】
以上のように本実施形態では、外気温が高い状態で空調装置が起動されたときであって、外気温度Ｔａｍｂが内気温度Ｔｉｎｃより低いときに内外気切り換えドア１４を外気導入位置に切り換えるので、車室内より温度の低い外気がエバポレータ６に供給され、エバポレータ６を通過する空調風の温度が低下し、エバポレータ６において空調風から冷媒に伝達される熱量が減少する。よって、冷媒の温度及び圧力を急速に低下させることができるので、コンプレッサ２に多量の冷媒を流すことができ、車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００９６】
また、外気温度Ｔａｍｂが内気温度Ｔｉｎｃより所定温度だけ低いときに内外気切り換えドア１４を外気導入位置に切り換えるので、より確実に車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【００９７】
（第５実施形態）
図９は本実施形態における車両用空調装置の概略構成図である。本実施形態では、冷凍サイクルの構成は第１実施形態と同一であり、空調起動制御及び空調ダクト９の構成の一部が異なる。
【００９８】
以下、本実施形態における車両用空調装置の空調ダクト９の構成について説明する。空調ダクト９にはブロアファン１０及びエバポレータ６が設けられ、車室外に開口する外気吸入口１１又は車室内に開口する内気吸入口１２から吸入された空調風はブロアファン１０によってエバポレータ６に吹き付けられる。エバポレータ６に吹き付けられた空調風は冷却され、冷却された冷風がベント吹き出し口１３を介して車室内へと送風される。
【００９９】
空調ダクト９の上流側には、空調ダクト９に導入する空調風を外気又は内気の間で切り換え可能な内外気切り換えドア１４及び導入される外気の温度を検出する外気温度センサ１５が設けられる。内外気切り換えドア１４は、内気導入位置にあるとき内気が空調ダクト９へ導入され、外気導入位置にあるとき外気が空調ダクト９へ導入される。
【０１００】
空調ダクト９は以上のように構成され、コントローラ１８が外気温度センサ１５から検出値を受信してブロアファン１０及び内外気切り換えドア１４を制御する。
【０１０１】
次に、コントローラ１８で行う空調起動制御について図１０を参照しながら説明する。図１０は本実施形態における車両用空調装置の空調起動制御を示すフローチャートである。
【０１０２】
空調装置が起動されると内外気切り換えドア１４が内気導入位置へ移動し（Ｓ５１）、ブロアファン１０によって内気が空調ダクト９に導入される。
【０１０３】
また、ブロアファン１０の出力を設定する（Ｓ５２）。ブロアファン１０の出力は、風量が最大風量より少なくなる、例えば最大風量の０％〜１５％となるように設定される。なお、ブロアファン１０の出力は外気温が高いほどより低く設定される。
【０１０４】
さらに、設定された出力となるようにブロアファン１０を駆動し（Ｓ５３）、空調起動制御を開始してから所定時間経過すると（Ｓ５４）、空調起動制御を終了する。所定時間経過前であれば、再度ブロアファン１０の出力を設定する（Ｓ５２）。なお、所定時間は例えば０ｓｅｃ〜９０ｓｅｃであり、外気温が高いほどよりより長く設定されてもよい。
【０１０５】
また、以上の制御では空調起動制御が開始されてから所定時間の間、ブロアファン１０の出力を一定の出力に抑制しているが、所定時間の間に徐々に出力を増大させるように制御してもよい。
【０１０６】
次に、本実施形態における車両用空調装置の作用について説明する。
【０１０７】
外気温が高い状態で空調装置が起動されたとき、ブロアファン１０の風量が少なくなるように出力を抑えることにより、エバポレータ６を通過する空調風の風量が低下する。これにより、エバポレータ６において冷凍サイクルの冷媒に伝達される熱量が減少し、この分だけ早く冷媒の温度及び圧力が低下する。よって、コンプレッサ２への冷媒流量を多くしてもコンプレッサ２の吐出側圧力が急激に上昇することがなく、かつ冷房性能を向上させることができる。
【０１０８】
以上のように本実施形態では、外気温が高い状態で空調装置が起動されたとき、ブロアファン１０の出力を抑制して風量を低下させるので、エバポレータ６において空調風から冷媒に伝達される熱が減少する。よって、冷媒の温度及び圧力を急速に低下させることができるので、コンプレッサ２に多量の冷媒を流すことができ、車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【０１０９】
また、外気温度が高いほどブロアファン１０の出力はより低く設定されるので、冷媒が高温高圧のときほどエバポレータ６における空調風から冷媒への伝熱量をより多く減少させることができ、より確実に冷媒の温度及び圧力を低下させて車室内のクールダウン速度を向上させることができる。
【０１１０】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】第１実施形態における車両用空調装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態における車両用空調装置の制御を示すフローチャートである。
【図３】第２実施形態における車両用空調装置の構成を示す概略構成図である。
【図４】第２実施形態における車両用空調装置の制御を示すフローチャートである。
【図５】第３実施形態における車両用空調装置の構成を示す概略構成図である。
【図６】第３実施形態における車両用空調装置の制御を示すフローチャートである。
【図７】第４実施形態における車両用空調装置の構成を示す概略構成図である。
【図８】第４実施形態における車両用空調装置の制御を示すフローチャートである。
【図９】第５実施形態における車両用空調装置の構成を示す概略構成図である。
【図１０】第５実施形態における車両用空調装置の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１２】
１  循環経路
２  コンプレッサ
３  ガスクーラ
４  内部熱交換器
４ａ  高圧部
４ｂ  低圧部
５  膨張弁
６  エバポレータ
７  アキュームレータ
８  冷却ファン
９  空調ダクト
１０  ブロアファン
１１  外気吸入口
１２  内気吸入口
１３  ベント吹き出し口
１４  内外気切り換えドア
１５  外気温度センサ
１６  空気再循環パイプ
１７  空気再循環バルブ
１８  コントローラ
２１  フット空気パイプ
２２  フット空気バルブ
３１  ベントルーバ
４１  内気温度センサ
【図１】
2008201245.tif 000003
【図２】
2008201245.tif 000004
【図３】
2008201245.tif 000005
【図４】
2008201245.tif 000006
【図５】
2008201245.tif 000007
【図６】
2008201245.tif 000008
【図７】
2008201245.tif 000009
【図８】
2008201245.tif 000010
【図９】
2008201245.tif 000011
【図１０】
2008201245.tif 000012