(57)【要約】【課題】  冷蔵庫を使用しているときと未使用のときとで異なる温度調節をする制御手段を配設させることで、車室内の空調と冷蔵庫の冷蔵との両者における最適な温度調節が可能な車両用空調装置を実現する。【解決手段】  冷凍サイクルに接続され空調ケースリア側１０ａ内に配設される第２冷房用熱交換器１１ａと、この第２冷房用熱交換器１１ａにより冷却された冷風を導いて被貯蔵物を冷蔵する冷蔵庫３０と、第１冷房用熱交換器１１の出口空気温度に基づいて圧縮機１４を制御する制御装置２０とを備える車両用空調装置において、冷蔵庫３０の使用または未使用のいずれか一方の使用状態を検知する開閉ドア３５が設けられ、制御装置２０は、開閉ドア３５により検知された冷蔵庫３０の使用状態に基づいて、第１冷房用熱交換器１１の出口空気温度が異なるように圧縮機１４を制御する。これにより、車室内の空調と冷蔵庫の冷蔵との両者における最適な温度調節ができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から冷媒吐出容量を制御可能な圧縮機（１４）と、
前記圧縮機（１４）を含める冷凍サイクルに接続され、空気通路を形成する空調ケース（１０、１０ａ）内に配設され、前記空調ケース（１０、１０ａ）内を流れる空気を冷却する冷房用熱交換器（１１、１１ａ）と、
前記冷房用熱交換器（１１、１１ａ）により冷却された冷風の一部を導いて被貯蔵物を冷蔵する冷蔵庫（３０）と、
前記冷房用熱交換器（１１、１１ａ）の出口空気温度に基づいて、前記圧縮機（１４）を制御する制御手段（２０）とを備える車両用空調装置において、
前記冷蔵庫（３０）の使用または未使用のいずれか一方の使用状態を検知する冷蔵庫検知手段（３５）が設けられ、
前記制御手段（２０）は、前記冷蔵庫検知手段（３５）により検知された前記冷蔵庫（３０）の使用状態に基づいて、前記冷房用熱交換器（１１）の出口空気温度が異なるように前記圧縮機（１４）を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記制御手段（２０）は、前記冷蔵庫検知手段（３５）により前記冷蔵庫（３０）の使用が検知されたときに、前記冷蔵庫（３０）の未使用を検知したときよりも前記冷房用熱交換器（１１）の出口空気温度が低くなるように前記圧縮機（１４）を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記冷房用熱交換器（１１）の出口空気温度は、車室外の外気温度に応じて変化することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記冷蔵庫検知手段（３５）は、前記冷房用熱交換器（１１、１１ａ）から前記冷蔵庫（３０）に導かれる冷風の空気通路を開閉する開閉ドア（３５）の開閉状態を検知するセンサであって、前記冷蔵庫（３０）の使用状態が未使用のときに開閉ドア（３５）が閉塞状態で、前記冷蔵庫（３０）の使用状態が使用のときに開閉ドア（３５）が開状態であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記冷房用熱交換器（１１、１１ａ）は、車両の前方側に配設される第１冷房用熱交換器（１１）と車両の後方側に配設される第２冷房用熱交換器（１１ａ）とが前記圧縮機（１４）に対して並列に構成され、前記冷蔵庫（３０）は、前記第２冷房用熱交換器（１１ａ）からの冷風を導くように構成されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷房用熱交換器により冷却された冷風を導いて被貯蔵物を冷却する冷蔵庫を備える車両用空調装置に関するものであり、特に、冷蔵庫の使用、未使用状態における制御手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両用空調装置として、例えば、特許文献１に示すような構成のものが知られている。具体的には、送風空気が流入する空調ケースと、この空調ケース内に配設され空調用冷凍サイクルからなる冷房用熱交換器と、この冷房用熱交換器で冷却された冷風を車室内に吹き出す吹出口と、空調ケースの近傍に設けられ上記冷房用熱交換器で冷却された冷風の一部が導入され被貯蔵物を冷却する冷蔵庫とから構成している。
【０００３】
また、冷蔵庫には被貯蔵物を出し入れするための蓋と、この蓋の開閉動作に連動して冷蔵庫の冷風入口を開閉する開閉ドアとが設けられている。そして、冷蔵庫の蓋を開いたときは開閉ドアが冷風入口を閉じ、蓋が閉じたときは開閉ドアが冷風入口を開くように構成している。これにより、冷蔵庫の蓋を開いたときに、吹出口からの吹き出し風量の低下を防止させている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−７１７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１によれば、車室内に吹き出される冷風の温度調節については詳しくは記載されていないが、一般的に、この種の空調装置の温度調節は、例えば、外気温度、日射量、内気温度などに基づいて、吹出口から吹き出される空調風の吹出温度を制御するようにしているため、車室内の空調負荷が減少したときには、冷蔵庫に導かれる冷風の温度が高める方向に制御される。
【０００５】
従って、冷蔵庫内の温度が上昇して冷蔵能力が低下してしまう問題がある。しかも、冷蔵庫に導かれる冷風の温度を所定温度以下となるように制御させると、車室内に吹き出される空調風の温度が低下して乗員の快適性を損なう問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記点を鑑みたものであり、冷蔵庫を使用しているときと未使用のときとで異なる温度調節をする制御手段を配設させることで、車室内の空調と冷蔵庫の冷蔵との両者における最適な温度調節が可能な車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記、目的を達成するために、請求項１ないし請求項５に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、外部から冷媒吐出容量を制御可能な圧縮機（１４）と、この圧縮機（１４）を含める冷凍サイクルに接続され、空気通路を形成する空調ケース（１０、１０ａ）内に配設され、空調ケース（１０、１０ａ）内を流れる空気を冷却する冷房用熱交換器（１１、１１ａ）と、この冷房用熱交換器（１１、１１ａ）により冷却された冷風の一部を導いて被貯蔵物を冷蔵する冷蔵庫（３０）と、冷房用熱交換器（１１、１１ａ）の出口空気温度に基づいて、圧縮機（１４）を制御する制御手段（２０）とを備える車両用空調装置において、
冷蔵庫（３０）の使用または未使用のいずれか一方の使用状態を検知する冷蔵庫検知手段（３５）が設けられ、制御手段（２０）は、冷蔵庫検知手段（３５）により検知された冷蔵庫（３０）の使用状態に基づいて、冷房用熱交換器（１１）の出口空気温度が異なるように圧縮機（１４）を制御することを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、冷蔵庫検知手段（３５）が設けられることにより、冷蔵庫（３０）の使用または未使用のいずれか検知できるとともに、その冷蔵庫（３０）の使用、未使用状態、つまり、冷蔵負荷の有無に応じて冷房用熱交換器（１１）の出口空気温度が異なる制御をすることで、空調負荷に応じた最適な車室内の温度調節ができるとともに、冷蔵能力が低下することなく最適な温度調節ができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、制御手段（２０）は、冷蔵庫検知手段（３５）により冷蔵庫（３０）の使用が検知されたときに、冷蔵庫（３０）の未使用を検知したときよりも冷房用熱交換器（１１）の出口空気温度が低くなるように圧縮機（１４）を制御することを特徴としている。請求項２に記載の発明によれば、具体的には、冷蔵庫（３０）を使用しているときは、冷房用熱交換器（１１）の出口空気温度が低くなるように制御することにより、最適な冷蔵能力が得ることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、冷房用熱交換器（１１）の出口空気温度は、車室外の外気温度に応じて変化することを特徴としている。請求項３に記載の発明によれば、空調負荷に応じた最適な冷蔵能力が得ることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、冷蔵庫検知手段（３５）は、冷房用熱交換器（１１、１１ａ）から冷蔵庫（３０）に導かれる冷風の空気通路を開閉する開閉ドア（３５）の開閉状態を検知するセンサであって、冷蔵庫（３０）の使用状態が未使用のときに開閉ドア（３５）が閉塞状態で、冷蔵庫（３０）の使用状態が使用のときに開閉ドア（３５）が開状態であることを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、例えば、開閉ドア（３５）を電気的に開閉作動されれば、その動作の制御により容易に開閉状態が検知することができる。また、開閉ドア（３５）が手動により作動するときは、リミットスイッチなどを設けて開閉状態が検知することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明では、冷房用熱交換器（１１、１１ａ）は、車両の前方側に配設される第１冷房用熱交換器（１１）と車両の後方側に配設される第２冷房用熱交換器（１１ａ）とが圧縮機（１４）に対して並列に構成され、冷蔵庫（３０）は、第２冷房用熱交換器（１１ａ）からの冷風を導くように構成されることを特徴としている。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、例えば、第１冷房用熱交換器（１１）がフロント用として車室内を空調する空調装置と、第２冷房用熱交換器（１１ａ）がリア用として車室内を空調する空調装置とを組み合わせられても、一つの冷房用熱交換器（１１）の出口空気温度により容易に制御できる。
【００１５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態の車両用空調装置を図１および図２に基づいて説明する。本実施形態の車両用空調装置は、フロントエアコンとリアエアコンとを一つの冷凍サイクルで構成した車両用空調装置に本発明を適用した例を示したものであり、図１は一実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す模式図であり、図２は制御手段である制御装置２０に設けられた冷房用熱交換器１１の出口空気の温度調節を行なう制御プログラムの制御処理を示すフローチャートである。
【００１７】
本実施形態の車両用空調装置は、図１に示すように、車両の前方側に搭載されるフロントエアコンであるフロント側空調ケース１０と、車両の後方側に搭載されるリアエアコンであるリア側空調ケース１０ａと、リア側空調ケース１０ａで冷却された一部の冷風を導いて被貯蔵物を冷蔵する冷蔵庫３０から構成されている。フロント側空調ケース１０およびリア側空調ケース１０ａは、車室内の空気（内気）もしくは車室外の空気（外気）を吸い込んで車両に設けられた複数の吹出口２６、２６ａに空調風を吹き出すように空気通路を形成する空調ダクトである。
【００１８】
また、フロント側空調ケース１０およびリア側空調ケース１０ａ内には、第１、第２送風機１３、１３ａ、第１、第２膨張弁、および第１、第２冷房用熱交換器１１、１１ａなどがそれぞれ内蔵されており、第１、第２冷房用熱交換器１１、１１ａの空気流れの下流下流端が冷風ダクト２５、２５ａに接続されている。なお、図中に示す１８、１８ａは、車室内から吸入される内気を浄化するフィルタである。
【００１９】
そして、フロント側空調ケース１０およびリア側空調ケース１０ａ内に配設される第１、第２膨張弁１２、１２ａおよび第１、第２冷房用熱交換器１１、１１ａは圧縮機１４を含める冷凍サイクルに接続されている。圧縮機１４は、エンジンにより回転する電磁クラッチ（図示せず）を介して駆動される斜板式タイプの可変容量式の圧縮機であり、斜板の傾斜角度を後述する制御手段である制御装置２０により制御して冷媒吐出量を可変するようにしている。
【００２０】
凝縮器１５は、圧縮機１４により圧縮された高温冷媒を凝縮ファン１６により大気と熱交換して凝縮する熱交換器である。そして、凝縮器１５により凝縮され冷媒は、受液器（レシーバ）に流出される。受液器１７は、冷媒の気液を分離して液冷媒を貯える容器である。第１、第２膨張弁１２、１２ａは、受液器１７により流入された冷媒を減圧する弁であり、温度式膨張弁で構成されている。
【００２１】
そして、第１、第２冷房用熱交換器１１、１１ａは、第１、第２膨張弁１２、１２ａにより減圧された冷媒を流入させて蒸発させる蒸発器であり、第１、第２送風機１３、１３ａにより車室内の内気を吸入し、第１、第２冷房用熱交換器１１、１１ａを通過させることで、冷媒の蒸発潜熱が吸熱されて冷却され冷風となる。
【００２２】
そして、第１、第２冷房用熱交換器１１、１１ａにより冷却された冷風は、冷風ダクト２５、２５ａを介して複数の吹出口２５ａ、２６ａから車室内に吹き出されるようになっている。ここで、リア側空調ケース１０ａの近傍には、被貯蔵物を収納する冷蔵庫３０が配設されて、第２冷房用熱交換器１１ａにより冷却された冷風の一部が冷蔵庫３０に導くように構成されている。
【００２３】
そして、冷蔵庫３０の流入側空気通路には、冷風が流入する空気通路を開閉する開閉ドア３５が設けられ、図示しない操作パネルに設けられた開閉スイッチ２３を操作することで冷蔵庫３０内に冷風を導くようになっている。なお、冷蔵庫３０内に導かれた冷風は、リア側空調ケース１０ａ内の第２送風機１３ａの吸入側に戻るように構成されている。また、冷蔵庫３０内は被貯蔵物を収納する空間が設けられ、図示しない開閉蓋を開閉することで被貯蔵物の出し入れができるようになっている。
【００２４】
ここで、本実施形態の開閉ドア３５は、本発明の請求項で称する冷蔵庫検知手段であり、開閉ドア３５の開閉状態を検知して、冷蔵庫３０の使用状態、未使用状態のいずれか一方を検知するようにしている。具体的には、開閉ドア３５が閉塞のときは、冷蔵庫３０内に冷風を流入させない未使用状態であり、開閉ドア３５が一端開かれると、冷蔵庫３０内に冷風を流入させて被貯蔵物を冷蔵する使用状態であると検知するようにしている。
【００２５】
また、フロント側空調ケース１０内には、第１冷房用熱交換器１１の出口空気の温度を検出する熱交換器温度センサ１９が設けられ、熱交換器温度センサ１９により検出された温度情報を制御装置２０に入力するように電気的に接続されている。また、凝縮ファン１６の近傍には車室外の外気温度を検出する外気温度センサ２７が設けられており、外気温度センサ２７により検出された温度情報を制御装置２０に入力するように電気的に接続されている。
【００２６】
そして、熱交換器温度センサ１９および外気温度センサ２７により検出された温度情報に基づいて制御装置２０により圧縮機１４を制御するようにしている。また、図中に示す２１、２２は、図示しない操作パネルに設けられた操作スイッチであり、フロントエアコンスイッチ２１は、フロント側空調ケース１０側を作動させる運転スイッチであり、リアエアコンスイッチ２２は、リア側空調ケース１０ａ側を作動させる運転スイッチであり、これらの操作信号が制御装置２０に入力するように電気的に接続されている。
【００２７】
制御装置２０は、周知のようにコンピュータからなり、熱交換器温度センサ１９、外気温度センサ２７からの温度情報、およびフロントエアコンスイッチ２１、リアエアコンスイッチ２２、開閉スイッチ２３からの操作信号に基づいて、予め設定された制御プログラムに従って所定の演算処理を行なって上述した電気部品を制御するものである。そして、本実施形態の制御プログラムは、冷蔵庫３０の使用状態に応じて異なる制御を行なうように設定されている。
【００２８】
次に、以上の構成による車両用空調装置の作動を図２に基づいて説明する。図２に示すように、まず、ステップ２１０にて、フロントエアコンスイッチ２１およびリアエアコンスイッチ２２がＯＮしているか否かを判定する。ＯＮしていれば、ステップ２２０にて、開閉スイッチ２３がＯＮしているか否かを判定する。ＯＮしていないときは、開閉ドア３５が閉塞状態であるので、ステップ２３０にて、熱交換器温度センサ１９により検出された出口空気温度を外気温度センサ２７により検出された外気温度に応じた実線で示すｂの特性による目標温度となるように圧縮機１４の冷媒吐出量を制御する。
【００２９】
これは、破線で示すａよりも目標温度が高い特性であり、冷蔵庫３０を使用していない未使用の状態のときには、空調負荷に応じた省エネ運転が行なわれるものである。なお、このときの圧縮機１４の冷媒吐出量は破線で示すａよりも少ない。一方、ステップ２２０にて、ＯＮしていれば、ステップ２４０にて、開閉ドア３５を閉塞状態から開く側に作動させる。そして、ステップ２５０にて、冷蔵庫３０の使用状態を検知したか否かを判定する。ここでは、開閉ドア３５が開側に作動したか否かで判定している。
【００３０】
ここで、開閉ドア３５が開いて冷蔵庫３０に冷風が導かれると冷蔵庫３０の使用状態を使用と判定してステップ２６０にて、熱交換器温度センサ１９により検出された出口空気温度を外気温度センサ２７により検出された外気温度に応じた実線で示すａの特性による目標温度となるように圧縮機１４の冷媒吐出量を制御する。
【００３１】
これは、破線で示すｂよりも目標温度が低い特性であり、冷蔵庫３０を使用しているときは、冷蔵負荷と空調負荷に応じた冷房運転が行なわれるものであり、このときの圧縮機１４の冷媒吐出量は破線で示すｂよりも多い。これにより、冷蔵庫３０に冷風を導いて被貯蔵物を冷却していても、空調負荷のみに応じて温度調整する従来の制御に比べて冷蔵能力が低下してしまう問題が解消できる。
【００３２】
以上の一実施形態の車両用空調装置によれば、開閉スイッチ２３と開閉ドア３５とが設けられることにより、冷蔵庫３０の使用または未使用のいずれか検知できるとともに、その冷蔵庫３０の使用、未使用状態、つまり、冷蔵負荷の有無に応じて熱交換器温度センサ１９により検出された第１冷房用熱交換器１１の出口空気温度が異なる制御をすることで、空調負荷に応じた最適な車室内の温度調節ができるとともに、冷蔵能力が低下することなく最適な温度調節ができる。具体的には、冷蔵庫３０を使用しているときは、熱交換器温度センサ１９により検出された第１冷房用熱交換器１１の出口空気温度が低くなるように制御することにより、最適な冷蔵能力が得ることができる。
【００３３】
また、熱交換器温度センサ１９により検出された冷房用熱交換器１１の出口空気温度は、車室外の外気温度に応じて変化することにより、空調負荷に応じた最適な冷蔵能力が得ることができる。また、冷蔵庫３０の使用状態が未使用のときに開閉ドア３５が閉塞状態で、冷蔵庫３０の使用状態が使用のときに開閉ドア３５が開状態であることにより、例えば、開閉ドア３５を電気的に開閉作動されれば、その動作の制御により容易に開閉状態が検知することができる。
【００３４】
なお、車両の前方側に配設される第１冷房用熱交換器１１と車両の後方側に配設される第２冷房用熱交換器１１ａとが圧縮機１４に対して並列に構成され、冷蔵庫３０は、第２冷房用熱交換器１１ａからの冷風を導くように構成されることにより、例えば、第１冷房用熱交換器１１がフロント用として車室内を空調する空調装置と、第２冷房用熱交換器１１ａがリア用として車室内を空調する空調装置とを組み合わせられても、一つの冷房用熱交換器１１の出口空気温度により容易に制御できる。
【００３５】
（他の実施形態）
以上の一実施形態では、車両の前方側に配設される第１冷房用熱交換器１１と車両の後方側に配設される第２冷房用熱交換器１１ａとが圧縮機１４に対して並列に構成させて、冷蔵庫３０は、第２冷房用熱交換器１１ａからの冷風を導くように構成させたが、これに限らず、図３に示すように、第２冷房用熱交換器１１ａを配設せずに、第１冷房用熱交換器１１のみで冷凍サイクルを構成させて、冷蔵庫３０は、第１冷房用熱交換器１１からの冷風を導くように構成させても良い。
【００３６】
また、以上の実施形態では、開閉ドア３５の開閉状態に応じて冷蔵庫３０の使用状態として使用、未使用のいずれか一方を検知する冷蔵庫検知手段を設けたが、これに限らず、例えば、開閉スイッチ２３の操作信号を受けて開閉スイッチ２３がＯＮの時に使用状態、ＯＦＦのときが未使用状態と検知する冷蔵庫検知手段でも良い。さらに、開閉ドア３５の開閉はマニアル操作で行なうように構成して、開閉ドア３５の開閉状態を検知するリミットスイッチなどを設けて、使用状態、未使用状態と検知する冷蔵庫検知手段でも良い。
【００３７】
また、冷蔵庫３０内の温度を検知する温度センサを設けて、この温度情報が所定温度以下のときであれば使用状態、所定温度以上のときであれば未使用状態と検知する冷蔵庫検知手段でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態における制御プログラムの制御処理を示すフローチャートである。
【図３】他の実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…フロント側空調ケース（空調ケース）
１０ａ…リア側空調ケース（空調ケース）
１１…第１冷房用熱交換器（冷房用熱交換器）
１１ａ…第２冷房用熱交換器（冷房用熱交換器）
１４…圧縮機
２０…制御装置（制御手段）
３０…冷蔵庫
３５…開閉ドア（冷蔵庫検知手段）
【図１】
2005170324.tif 000003
【図２】
2005170324.tif 000004
【図３】
2005170324.tif 000005