(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液冷式内燃機関（２００）、および前記液冷式内燃機関（２００）の冷却液を冷却するラジエータ（２１０）を有する車両に適用される車両用吸着式冷凍機であって、
前記ラジエータ（２１０）側からの前記冷却液を受けて、蒸気冷媒を吸着するとともに、加熱されることにより吸着した前記蒸気冷媒を脱離する吸着剤（Ｓｉ）および液冷媒が封入され、冷凍能力を発揮する吸着器（１１１、１１２）と、
前記吸着器（１１１、１１２）内を循環する前記冷却液を冷却する車室外熱交換器（１２０）とを備え、
前記ラジエータ（２１０）に前記液冷式内燃機関（２００）から流通させ冷却する前記冷却液の冷却制御手段は、前記液冷式内燃機関（２００）の回転数及び前記液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴＷ）を検出し、該検出された前記回転数に対応した目標エンジン水温（ＴＷ０）を求め、前記検出された前記冷却液の温度（ＴＷ）と前記目標エンジン水温（ＴＷ０）との関係に応じて前記ラジエータ（２１０）を流通させる流量を制御する流量調整手段（２２０）を制御して、前記液冷式内燃機関（２００）の前記検出された前記回転数が所定値より高いときよりも前記検出された前記回転数が前記所定値より低いときの方が前記液冷式内燃機関（２００）出口側の前記検出された前記冷却液の温度（ＴＷ）が高くなるように冷却制御することを特徴とする車両用吸着式冷凍機。
【請求項２】
液冷式内燃機関（２００）、および前記液冷式内燃機関（２００）の冷却液を冷却するラジエータ（２１０）を有する車両に適用される車両用吸着式冷凍機であって、
前記ラジエータ（２１０）側からの前記冷却液を受けて、蒸気冷媒を吸着するとともに、加熱されることにより吸着した前記蒸気冷媒を脱離する吸着剤（Ｓｉ）及び液冷媒が封入され、冷凍能力を発揮する吸着器（１１１、１１２）と、
前記吸着器（１１１、１１２）内を循環する前記冷却液を冷却する車室外熱交換器（１２０）とを備え、
前記ラジエータ（２１０）に前記液冷式内燃機関（２００）から流通させ冷却する前記冷却液の冷却制御手段は、前記車室外熱交換器（１２０）を流通した直後の前記冷却液の温度（ＴＯ）を検出し、この検出された前記冷却液の温度（ＴＯ）に対応した目標エンジン水温（ＴＷ０）を求め、前記検出された前記冷却液の温度（ＴＯ）と前記目標エンジン水温（ＴＷ０）との関係に応じて前記ラジエータ（２１０）を流通させる流量を制御する流量調整手段（２２０）を制御して、前記検出された前記冷却液の温度（ＴＯ）が所定値より低いときよりも前記検出された前記冷却液の温度（ＴＯ）が前記所定値より高いときの方が前記液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴＷ）が高くなるように冷却制御することを特徴とする車両用吸着式冷凍機。
【請求項３】
液冷式内燃機関（２００）、および前記液冷式内燃機関（２００）の冷却液を冷却するラジエータ（２１０）を有する車両に適用される車両用吸着式冷凍機であって、
前記ラジエータ（２１０）側からの前記冷却液を受けて、蒸気冷媒を吸着するとともに、加熱されることにより吸着した前記蒸気冷媒を脱離する吸着剤（Ｓｉ）及び液冷媒が封入され、冷凍能力を発揮する吸着器（１１１、１１２）と、
前記吸着器（１１１、１１２）内を循環する前記冷却液を冷却する車室外熱交換器（１２０）とを備え、
前記ラジエータ（２１０）に前記液冷式内燃機関（２００）から流通させ冷却する前記冷却液の冷却制御手段は、前記液冷式内燃機関（２００）出口側の前記冷却液の温度（ＴＷ）と、前記車室外熱交換器（１２０）出口側の前記冷却液の温度（ＴＯ）との差が一定となるように前記液冷式内燃機関（２００）出口側の前記冷却液の温度（ＴＷ）を冷却制御することを特徴とする車両用吸着式冷凍機。
【請求項４】
前記冷却制御手段は、前記ラジエータ（２１０）を流通させる流量を制御す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吸着式冷凍機。
【請求項５】
前記冷却制御手段は、前記ラジエータ（２１０）を流通させる流量と、前記ラジエータ（２１０）を迂回させるバイパス流量との割合を制御す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吸着式冷凍機。
【請求項６】
前記冷却制御手段は、アイドリング運転時に、前記ラジエータ（２１０）を通過する通過風量が走行時よりも小さくするように制御す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吸着式冷凍機。
【請求項７】
液冷式内燃機関（２００）、および前記液冷式内燃機関（２００）の冷却液を冷却するラジエータ（２１０）を有する車両に適用される車両用吸着式冷凍機であって、
前記ラジエータ（２１０）側からの前記冷却液を受けて、蒸気冷媒を吸着するとともに、加熱されることにより吸着した前記蒸気冷媒を脱離する吸着剤（Ｓｉ）および液冷媒が封入され、冷凍能力を発揮する吸着器（１１１、１１２）と、
前記吸着器（１１１、１１２）内を循環する前記冷却液を冷却する車室外熱交換器（１２０）とを備え、
前記ラジエータ（２１０）に前記液冷式内燃機関（２００）から流通させ冷却する前記冷却液の冷却制御手段は、前記液冷式内燃機関（２００）の回転数が所定値より高いときよりも前記液冷式内燃機関（２００）の回転数が所定値より低いときの方が前記液冷式内燃機関（２００）出口側の前記冷却液の温度（ＴＷ）が高くなるように冷却制御し、かつ前記冷却制御手段は、アイドリング運転時に、前記ラジエータ（２１０）を通過する通過風量が走行時よりも小さくするように制御することを特徴とする車両用吸着式冷凍機。
【請求項８】
液冷式内燃機関（２００）、および前記液冷式内燃機関（２００）の冷却液を冷却するラジエータ（２１０）を有する車両に適用される車両用吸着式冷凍機であって、
前記ラジエータ（２１０）側からの前記冷却液を受けて、蒸気冷媒を吸着するとともに、加熱されることにより吸着した前記蒸気冷媒を脱離する吸着剤（Ｓｉ）及び液冷媒が封入され、冷凍能力を発揮する吸着器（１１１、１１２）と、
前記吸着器（１１１、１１２）内を循環する前記冷却液を冷却する車室外熱交換器（１２０）とを備え、
前記ラジエータ（２１０）に前記液冷式内燃機関（２００）から流通させ冷却する前記冷却液の冷却制御手段は、前記車室外熱交換器（１２０）出口側の前記冷却液の温度（ＴＯ）が所定値より低いときよりも前記車室外熱交換器（１２０）出口側の前記冷却液の温度（ＴＯ）が所定値より高いときの方が前記液冷式内燃機関（２００）出口側の前記冷却液の温度（ＴＷ）が高くなるように冷却制御し、かつ前記冷却制御手段は、アイドリング運転時に、前記ラジエータ（２１０）を通過する通過風量が走行時よりも小さくするように制御することを特徴とする車両用吸着式冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液冷式内燃機関（水冷エンジン）を有する車両に適用される車両用吸着式冷凍機に関するものであり、特に、液冷式内燃機関の冷却液の冷却制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸着式冷凍機は、周知のごとく、低圧（略真空）に保持された吸着器内にて冷媒を蒸発させて冷凍能力を得るととともに、その蒸発した冷媒（蒸気冷媒）を吸着剤にて吸着することにより、冷媒を継続的に蒸発させて冷凍能力を持続させるものである。
【０００３】
そして、吸着剤の吸着能力が飽和状態に近づき、吸着能力が低下してきたときには、その低下した吸着剤を加熱して吸着された冷媒を脱離（再生）し、再び冷媒を蒸発させて冷凍能力を得る。つまり、吸着式冷凍機では、その冷凍能力に応じた熱量を吸収して冷凍能力を発生する。因みに、冷媒を水とし、吸着剤をシリカゲルとした一般的な吸着式冷凍機の成績係数（冷凍能力／吸着剤に与えた熱量）は約０．５であるので、一般的な吸着式冷凍機では、１（Ｗ）の冷凍能力を発揮するのに約２（Ｗ）の熱量を消費する。
【０００４】
そこで、例えば特開２０００−１７７３７４号公報に記載の発明では、水冷エンジンから大気中に放熱されていた廃熱を利用して吸着式冷凍機を稼働させることにより、省動力化を図った車両用吸着式冷凍機が開示されている。
【０００５】
上記公報では、２個の吸着器を用い片側の吸着器が吸着剤を冷却して水を吸着させるときの蒸発熱で冷凍を行う吸着行程にあるときに、他方の吸着器が吸着剤を過熱して放出させた水蒸気を冷却して凝縮させる脱離行程を行わせ、所定時間経過後に吸着、脱離行程を入れ換えることにより冷凍を継続させるようになっている。
【０００６】
また、片方が吸着行程、他方が脱離行程を行うそれぞれの吸着器は、車室外熱交換器に接続され大気（車室外空気）との間で熱交換された冷却液を吸着器内に循環させるようにしている。なお、２個の吸着器は、水冷エンジンの冷却液回路に接続され、各々の吸着器が脱離行程のときに水冷エンジンの廃熱を利用したものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の公報によれば、車両が停止しているアイドリング運転時においては、車室外熱交換器に走行風が当らず、加えて水冷エンジンからの熱の回り込みにより冷却風温度が上昇するため車室外熱交換器の冷却性能が低下する。その結果、熱交換された冷却液の吸着剤冷却温度および凝縮温度が高くなり冷凍能力が低下してしまう。
【０００８】
すなわち、図９に示すように、冷却水の吸着特性において、例えば、脱離温度（水冷エンジンの水温）を８５℃、吸着温度（蒸発温度）を１５℃とすると、車両走行時のときには、車室外熱交換器に走行風が当り冷却性能が十分あるため冷却液温度が３５℃となり、この時の脱離がＡ１点、吸着がＢ１点であるのに対し、アイドリング運転時のときには、車室外熱交換器の冷却性能が低下して冷却液温度が４５℃に上昇すると脱離がＣ１点、吸着がＤ１点となり吸着と脱離の水分吸着率の差が冷却液温度が３５℃と比較して小さくなる。
【０００９】
吸着式冷凍機の冷凍能力は、この水分吸着率の差と吸着剤の量に比例するため、同じ量の吸着剤を有した吸着器では、車室外熱交換器の冷却性能が低いほど冷凍能力が低下する課題がある。
【００１０】
そこで、アイドリング運転時の冷凍能力を向上させるためには、脱離時の作動点Ｃ１点を低湿度側に移行させると良い。つまり、脱離温度を例えば９０℃程度に高くすると、脱離時の水分吸着率が図９に示すＥ１点となって冷凍能力が向上するものである。
【００１１】
従って、水冷エンジンの水温を高めるようにすれば良いが、一般的な水冷エンジンでは、高速運転、登坂出力などの高負荷運転において、水冷エンジンの水温の限界温度（例えば、１０５℃程度）を超えないように、サーモスタットを水冷エンジンの冷却液出口側に設け、このサーモスタットの設定温度に基づいて、ラジエータ側に流通させたり、ラジエータを迂回させて水冷エンジン側に戻すことで水冷エンジンの冷却液の水温制御が行われ通常８５℃程度となるように制御されているため、単純にサーモスタットの設定温度を約１０℃程度高くさせることは困難である。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記点を鑑み、ラジエータへ流通させる冷却液の温度制御を行なうことで、例えばアイドリング運転時に水冷エンジンの冷却液の温度を高くさせて冷凍能力の向上を可能とした車両用吸着式冷凍機を提供するものである。
【００１３】
上記、目的を達成するために、下記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、液冷式内燃機関（２００）、および液冷式内燃機関（２００）の冷却液を冷却するラジエータ（２１０）を有する車両に適用される車両用吸着式冷凍機であって、
ラジエータ（２１０）側からの冷却液を受けて、蒸気冷媒を吸着するとともに、加熱されることにより吸着した蒸気冷媒を脱離する吸着剤（Ｓｉ）および液冷媒が封入され、冷凍能力を発揮する吸着器（１１１、１１２）と、吸着器（１１１、１１２）内を循環する冷却液を冷却する車室外熱交換器（１２０）とを備え、ラジエータ（２１０）に液冷式内燃機関（２００）から流通させ冷却する冷却液の冷却制御手段は、液冷式内燃機関（２００）の回転数及び液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴＷ）を検出し、該検出された回転数に対応した目標エンジン水温（ＴＷ０）を求め、検出された冷却液の温度（ＴＷ）と目標エンジン水温（ＴＷ０）との関係に応じてラジエータ（２１０）を流通させる流量を制御する流量調整手段（２２０）を制御して、液冷式内燃機関（２００）の検出された回転数が所定値より高いときよりも検出された回転数が所定値より低いときの方が液冷式内燃機関（２００）出口側の検出された冷却液の温度（ＴＷ）が高くなるように冷却制御することを特徴としている。
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、液冷式内燃機関（２００）の回転数が所定値より高いときよりも液冷式内燃機関（２００）の回転数が所定値より低いときの方が液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴW）が高くなるように冷却制御されることより、例えば、アイドリング運転時や低速走行時などの液冷式内燃機関（２００）の回転数が低いときには、車室外熱交換器（１２０）の冷却性能が低下するため、液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴW）が高くすることができるので、吸着器（１１１、１１２）内に循環する冷却液の温度が高くなり、脱離行程における低湿度側に移行した水分吸着率が得られ、吸着時の水分吸着率との差が大きく取れることで冷凍能力の向上が図れる。
【００１５】
また、上記冷却液の温度（ＴW）を液冷式内燃機関（２００）の回転数に応じて異なる冷却制御を行なうことにより、従来周知のサーモスタットでは、回転数とは関係なく冷却液の温度の上昇による設定温度によって冷却制御がされていたため、回転数が低いときのみ上記冷却液の温度（ＴW）を高めるのが困難であったが、例えば回転数に対応した目標エンジン水温を予め設定し、回転数および現在の冷却液の温度などを検出してラジエータ（２１０）へ流通させる流量を制御させるように冷却液の温度（ＴW）の冷却制御が可能となる。
【００１６】
また、従来周知のサーモスタットでは、冷却液の温度（ＴW）を一般的に８５℃程度に設定し、液冷式内燃機関（２００）を冷却制御されているもので、本発明では、登坂時や高速走行時などのエンジン負荷が大きいときには、サーモスタットと同じ８５℃で制御し、アイドリング運転時や低速走行時などの回転数が低いときに高めの９５℃でもって制御させることにより、回転数が低いときにはエンジン負荷が小さいときであるため、冷却液の温度を従来より高めに設定していても限界温度（例えば、１０５℃）に達しオーバーヒートを招くことはない。
【００１７】
また、登坂時や高速走行時などのエンジン負荷が大きいときには、冷却液の温度が８５℃で従来周知のサーモスタットの制御水温と同等であるため、アイドリング停止時のエンジン水温の過渡的な上昇によるオーバーヒートを招くことはない。
【００１８】
請求項２に記載の発明では、液冷式内燃機関（２００）、および液冷式内燃機関（２００）の冷却液を冷却するラジエータ（２１０）を有する車両に適用される車両用吸着式冷凍機であって、
ラジエータ（２１０）側からの冷却液を受けて、蒸気冷媒を吸着するとともに、加熱されることにより吸着した蒸気冷媒を脱離する吸着剤（Ｓｉ）及び液冷媒が封入され、冷凍能力を発揮する吸着器（１１１、１１２）と、吸着器（１１１、１１２）内を循環する冷却液を冷却する車室外熱交換器（１２０）とを備え、ラジエータ（２１０）に液冷式内燃機関（２００）から流通させ冷却する冷却液の冷却制御手段は、車室外熱交換器（１２０）を流通した直後の冷却液の温度（ＴＯ）を検出し、この検出された冷却液の温度（ＴＯ）に対応した目標エンジン水温（ＴＷ０）を求め、検出された冷却液の温度（ＴＯ）と目標エンジン水温（ＴＷ０）との関係に応じてラジエータ（２１０）を流通させる流量を制御する流量調整手段（２２０）を制御して、検出された冷却液の温度（ＴＯ）が所定値より低いときよりも検出された冷却液の温度（ＴＯ）が所定値より高いときの方が液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴＷ）が高くなるように冷却制御することを特徴としている。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴW）を車室外熱交換器（１２０）出口側の冷却液の温度（ＴO）が所定値より高いときの方が高くなるように冷却制御することにより、例えば、アイドリング運転時や低速走行時などの回転数が低いときには、車室外熱交換器（１２０）の冷却性能が低下するため、冷却液の温度（ＴW）を高くすることができるので、吸着器（１１１、１１２）内に循環する冷却液の温度が高くなり、脱離行程における低湿度側に移行した水分吸着率が得られ、吸着時の水分吸着率との差が大きく取れることで冷凍能力の向上が図れる。
【００２０】
従って、車室外熱交換器（１２０）出口側の冷却液の温度（ＴO）に対応させて冷却液の温度（ＴW）を制御する冷却制御を行ない、例えば、冷却液の温度（ＴO）が所定値（ここでは、４５℃）より高いときには、冷却液の温度（ＴO）を高く（ここでは、９５℃）し、冷却液の温度（ＴO）が所定値（ここでは、３５℃）より低いときには、冷却液の温度（ＴW）を低く（ここでは、８５℃）するように冷却制御すると良い。
【００２１】
これにより、請求項１と同じ効果を奏でる。
【００２２】
請求項３に記載の発明では、液冷式内燃機関（２００）、および液冷式内燃機関（２００）の冷却液を冷却するラジエータ（２１０）を有する車両に適用される車両用吸着式冷凍機であって、
ラジエータ（２１０）側からの冷却液を受けて、蒸気冷媒を吸着するとともに、加熱されることにより吸着した蒸気冷媒を脱離する吸着剤（Ｓｉ）及び液冷媒が封入され、冷凍能力を発揮する吸着器（１１１、１１２）と、この吸着器（１１１、１１２）内を循環する冷却液を冷却する車室外熱交換器（１２０）とを備え、ラジエータ（２１０）に液冷式内燃機関（２００）から流通させ冷却する冷却液の冷却制御手段は、液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴW）と、車室外熱交換器（１２０）出口側の冷却液の温度（ＴO）との差が一定となるように液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴW）を冷却制御することを特徴としている。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴW）と車室外熱交換器（１２０）出口側の冷却液の温度（ＴO）との差が一定となるように冷却制御されることにより、例えばアイドリング運転時や低速走行時などの回転数が低いときには、車室外熱交換器（１２０）出口側の冷却液の温度（ＴO）が高めとなることで冷却液の温度（ＴW）を高めることにより、吸着器（１１１、１１２）内に循環する冷却液の温度が高くなり、脱離行程における低湿度側に移行した水分吸着率が得られ、吸着時の水分吸着率との差が大きく取れることで冷凍能力の向上が図れる。
【００２４】
請求項４に記載の発明では、冷却制御手段は、ラジエータ（２１０）を流通させる流量を制御することを特徴としている。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、ラジエータ（２１０）を流通させる流量を例えば回転数、液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴW）、車室外熱交換器（１２０）出口側の冷却液の温度（ＴO）などに対応させて流量を可変させる冷却制御させることにより、アイドリング運転時の冷却液の温度（ＴW）を高めに冷却制御できる。
【００２６】
請求項５に記載の発明では、冷却制御手段は、ラジエータ（２１０）を流通させる流量と、ラジエータ（２１０）を迂回させるバイパス流量との割合を制御することを特徴としている。
【００２７】
請求項５に記載の発明によれば、ラジエータ（２１０）を流通させる流量と、ラジエータ（２１０）を迂回させるバイパス流量との割合を制御して、例えば回転数、エンジン水温（ＴＥ）、冷却水温（ＴＯ）などに対応させて流量を切替える冷却制御することにより、アイドリング運転時の制御水温（ＴＷＯ）を高めに制御できる。
【００２８】
請求項６に記載の発明では、冷却制御手段は、アイドリング運転時に、ラジエータ（２１０）通過させる通過風量を制御することを特徴としている。
【００２９】
請求項６に記載の発明によれば、また、例えばラジエータ（２１０）の前面にシャッタなどを設け、アイドリング運転時に、ラジエータ（２１０）通過させる通過風量を低下させることでアイドリング運転時の冷却液の温度（ＴW）を高めに制御できる。
【００３０】
請求項７に記載の発明では、液冷式内燃機関（２００）、および液冷式内燃機関（２００）の冷却液を冷却するラジエータ（２１０）を有する車両に適用される車両用吸着式冷凍機であって、
ラジエータ（２１０）側からの冷却液を受けて、蒸気冷媒を吸着するとともに、加熱されることにより吸着した蒸気冷媒を脱離する吸着剤（Ｓｉ）および液冷媒が封入され、冷凍能力を発揮する吸着器（１１１、１１２）と、吸着器（１１１、１１２）内を循環する冷却液を冷却する車室外熱交換器（１２０）とを備え、ラジエータ（２１０）に液冷式内燃機関（２００）から流通させ冷却する冷却液の冷却制御手段は、液冷式内燃機関（２００）の回転数が所定値より高いときよりも液冷式内燃機関（２００）の回転数が所定値より低いときの方が液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴＷ）が高くなるように冷却制御し、
かつ冷却制御手段は、アイドリング運転時に、ラジエータ（２１０）を通過する通過風量が走行時よりも小さくするように制御することを特徴としている。
請求項７に記載の発明によれば、液冷式内燃機関（２００）の回転数が所定値より高いときよりも液冷式内燃機関（２００）の回転数が所定値より低いときの方が液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴＷ）が高くなるように冷却制御されることより、例えば、アイドリング運転時や低速走行時などの液冷式内燃機関（２００）の回転数が低いときには、車室外熱交換器（１２０）の冷却性能が低下するため、液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴＷ）が高くすることができるので、吸着器（１１１、１１２）内に循環する冷却液の温度が高くなり、脱離行程における低湿度側に移行した水分吸着率が得られ、吸着時の水分吸着率との差が大きく取れることで冷凍能力の向上が図れ、かつ、例えばラジエータ（２１０）の前面にシャッタなどを設け、アイドリング運転時に、ラジエータ（２１０）通過させる通過風量を低下させることでアイドリング運転時の冷却液の温度（ＴＷ）を高めに制御できる。
請求項８に記載の発明では、液冷式内燃機関（２００）、および液冷式内燃機関（２００）の冷却液を冷却するラジエータ（２１０）を有する車両に適用される車両用吸着式冷凍機であって、
ラジエータ（２１０）側からの冷却液を受けて、蒸気冷媒を吸着するとともに、加熱されることにより吸着した蒸気冷媒を脱離する吸着剤（Ｓｉ）及び液冷媒が封入され、冷凍能力を発揮する吸着器（１１１、１１２）と、吸着器（１１１、１１２）内を循環する冷却液を冷却する車室外熱交換器（１２０）とを備え、ラジエータ（２１０）に液冷式内燃機関（２００）から流通させ冷却する冷却液の冷却制御手段は、車室外熱交換器（１２０）出口側の冷却液の温度（ＴＯ）が所定値より低いときよりも車室外熱交換器（１２０）出口側の冷却液の温度（ＴＯ）が所定値より高いときの方が液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴＷ）が高くなるように冷却制御し、かつ冷却制御手段は、アイドリング運転時に、ラジエータ（２１０）を通過する通過風量が走行時よりも小さくするように制御することを特徴としている。
請求項８に記載の発明によれば、液冷式内燃機関（２００）出口側の冷却液の温度（ＴＷ）を車室外熱交換器（１２０）出口側の冷却液の温度（ＴＯ）が所定値より高いときの方が高くなるように冷却制御することにより、例えば、アイドリング運転時や低速走行時などの回転数が低いときには、車室外熱交換器（１２０）の冷却性能が低下するため、冷却液の温度（ＴＷ）を高くすることができるので、吸着器（１１１、１１２）内に循環する冷却液の温度が高くなり、脱離行程における低湿度側に移行した水分吸着率が得られ、吸着時の水分吸着率との差が大きく取れることで冷凍能力の向上が図れ、かつ、例えばラジエータ（２１０）の前面にシャッタなどを設け、アイドリング運転時に、ラジエータ（２１０）通過させる通過風量を低下させることでアイドリング運転時の冷却液の温度（ＴＷ）を高めに制御できる。
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。
【００３１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の車両用吸着式冷凍機を、ガソリン又は軽油を燃料とする液冷式内燃機関である水冷式エンジンを有する車両に搭載される空調装置に適用したものであり、第１実施形態を図１ないし図４に基づいて説明する。
【００３２】
まず、図１に示すように、２００は走行用の水冷式エンジン（以下、エンジンと略す。）であり、２１０はエンジン２００内を循環するエンジン冷却水と大気（車室外空気）との間で熱交換を行い、エンジン冷却水を冷却するラジエータである。なお、本実施形態では、水にエチレングリコールを添加したものをエンジン冷却水として利用している。
【００３３】
２２０は、ラジエータ２１０を流通させるエンジン冷却水の水量と、ラジエータ２１０を流通させずに迂回させるバイパス量との割合を制御する流量調整手段である流量調整弁である。この流量調整弁２２０は、後述する電子制御装置（以下、ＥＣＵと称す。）３００によりバルブ開度信号が出力制御され、開度信号が開のときには、流量調整弁２２０が全開となり、ラジエータ２１０に全流量が流通され、開度信号が閉のときには、流量調整弁２２０が全閉となり、全流量がラジエータ２１０を迂回させるように流通されるものであり、この開度信号によってエンジン冷却水の水温制御を行うものである。この冷却制御手段については詳細を後述する。
【００３４】
次に、２３０はエンジン２００から駆動力を得てエンジン冷却水を循環させる機械式のウォータポンプである。２４０はラジエータ２１０に空気を送風するラジエータファンであり、このラジエータファン２４０は、ＥＣＵ３００により制御されている。
【００３５】
また、１００（一点鎖線で囲まれたもの）は吸着式冷凍機の主要部であり、この吸着式冷凍機１００は、冷凍能力を発揮する冷凍機本体１１０、後述する第１、２吸着器１１１、１１２内を循環する冷凍機用の冷却液（本実施形態では、エンジン冷却水と同じもの）を大気との間で熱交換を行い、冷却液を冷却する車室外熱交換器（以下、室外器と称す。）１２０、冷却液を循環させる電動式の第１、２ポンプ１３１、１３２および室外器１２０に空気を送風する室外器ファン１４０を有して構成されている。なお、室外器１２０は、車両前方側にてラジエータ２１０より空気流れ上流側に配設されている。
【００３６】
そして、冷凍機本体１１０は、図２に示すように、蒸気冷媒（水蒸気）を吸着するとともに、加熱されることにより吸着した蒸気冷媒を脱離する吸着剤（本実施形態では、シリカゲル）Ｓｉ、及び略真空状態で液相冷媒が（水）封入された第１、２吸着器１１１、１１２と、各吸着器１１１、１１２にて冷却された熱交換媒体（本実施形態では、エンジン冷却水と同じもの）又は加熱された冷却液の通路を切り換える第１〜４切換弁１１３〜１１６等から構成されている。
【００３７】
ところで、本実施形態では、冷却液と熱交換媒体とは同一のものであり、かつ、後述するように、吸着式冷凍機１００の稼働時においては、冷却液と熱交換媒体とは混合するので、以下、両者を総称して冷却液と呼ぶ。また、第１、２吸着器１１１、１１２は、吸着剤Ｓｉが表面に接着された熱交換器（以下、これら熱交換器を第１、２吸着コア１１１ａ、１１２ａと呼ぶ。）と、吸着剤Ｓｉが接着されていない熱交換器（以下、これら熱交換器を第１、２凝縮コア１１１ｂ、１１２ｂと呼ぶ。）と、これらコア１１１ａ、１１２ａ、１１１ｂ、１１２ｂ及び冷媒を収納するケーシング１１１ｃ、１１２ｃとから構成されている。
【００３８】
そして、これらコア１１１ａ、１１２ａ、１１１ｂ、１１２ｂ内には、第１、２吸着コア１１１、１１２内の雰囲気と熱交換をする冷却液が流通しており、この冷却液は、第１、２電動ポンプ１３１、１３２により循環させられている。
【００３９】
ところで、図１中、４００は車両空調装置の空調ユニットであり、４１０は車室内に吹き出す吹出空気（空調空気）の通路を構成する空調ケーシングである。そして、この空調ケーシング４１０の最上流側には、車室内の空気を吸入する内気吸入口４１１及び車室外空気を吸入する外気吸入口４１２が形成されているとともに、両吸入口４１１、４１２を切換開閉する内外切換ドア４２０が設けられている。
【００４０】
４３０は両吸入口４１１、４１２から吸入した空気を車室内に向けて送風する送風機であり、この送風機４３０の空気流れ下流には、吸着式冷凍機１００（第１、２凝縮コア１１１ｂ、１１２ｂ）にて冷却された冷却液と吹出空気（被冷却体）とを熱交換し、吹出空気を冷却する車室内熱交換器（以下、室内器と略す。）４４０が配設されている。
【００４１】
そして、室内器４４０の吹出空気流れ下流側には、エンジン冷却水を熱源として吹出空気を加熱するヒータコア（加熱手段）４５０が配設されており、このヒータコア４５０の近傍には、室内器４４０を通過した吹出空気のうち、ヒータコア４５０を通過する風量とヒータコア４５０を迂回する風量とを調節することにより、吹出空気の温度を調節するエアミックスドア（温度調節手段）４６０が設けられている。
【００４２】
次に、４１３はフロントガラス（図示せず）に向けて開口するデフロスタ吹出口（図示せず）に連通するデフ開口部であり、４１４は乗員の上半身に向けて開口するフェイス吹出口（図示せず）に連通するフェイス開口部であり、４１５乗員の足元に向けて開口するフット吹出口（図示せず）に連通するフット開口部である。そして、４７１〜４７３は各開口部４１３〜４１５を開閉する吹出モード切替ドアであり、これら吹出モード切替ドア４７１〜４７３、エアミックスドア４６０、内外気切換ドア４２０及び送風機４３０の作動は、ＥＣＵ３００により制御されている。
【００４３】
なお、ＥＣＵ３００には、車室内温度を検出する内気温度センサ３１０、外気温度を検出する外気温度センサ３２０、日射量を検出する日射センサ３３０、エンジン冷却水の温度を検出するエンジン水温センサ３４０等の空調センサからの信号、吸着式冷凍機１００の室外器２１０を流通した直後の冷却液の出口水温を検出する出口水温センサ３８０からの信号、室内器４４０を通過した直後の吹出空気の温度を検出する第１吹出空気温度センサ３５０及びエアミックスドア４６０にて温度調節された後の吹出空気の温度を検出する第２吹出空気温度センサ３６０からの信号、並びに空調コントロールパネル３７０からの信号が入力されている。
【００４４】
なお、空調コントロールパネル３７０は、乗員により手動操作されるもので、吹出モードを切り換える吹出モード切換スイッチ（図示せず）、内気吸入状態と外気吸入状態とを切り換える内外気切換スイッチ（図示せず）、乗員が希望する車室内温度を設定する設定温度切換スイッチ（図示せず）、吹出空気量を切り換える風量切換スイッチ（図示せず）および空調装置の始動・停止を行うエアコン運転スイッチ（図示せず）より構成されている。
【００４５】
次に、吸着式冷凍機１００の作動について述べる。吸着式冷凍機１００は、第１吸着コア１１１ａで冷媒を吸着させる吸着行程、第２吸着コア１１２ａで冷媒の脱離を行う脱離行程からなる第１行程と、第１吸着コア１１１ａで冷媒を脱離させる脱離行程、第２吸着コア１１２ａで冷媒を吸着させる吸着行程からなる第２行程とを、所定時間ｔ１（本実施形態では１００秒）毎に交互に行う。
【００４６】
具体的には、第１工程では、第１〜４切換弁１１３〜１１６を図２の実線で示すように作動させる。これにより、エンジン２００で加熱されたエンジン冷却水が、ウォータポンプ２３０より循環され、第１切換弁１１３を通り第２吸着コア１１２ａに流入し、第２吸着コア１１２ａの吸着剤Ｓｉを加熱して第２吸着コア１１２ａの吸着剤Ｓｉに吸着された蒸気冷媒を脱離する。一方、第１吸着器１１１内の液冷媒の蒸発が進行するため、第１凝縮コア１１１ｂ内の冷却液が冷却されるとともに、その蒸発した蒸気冷媒が、第１吸着コア１１１ａの吸着剤Ｓｉに吸着される。
【００４７】
このとき、第１ポンプ１３１により第１凝縮コア１１１ｂと室内器４４０との間を冷却液が循環するので、吹出空気（被冷却体）が冷却される。一方、第２ポンプ１３２により第２凝縮コア１１２ｂ及び第１吸着コア１１１ａと室外器１２０との間を冷却液が循環するので、第２吸着器１１２内で脱離した蒸気冷媒が凝縮するとともに、第１吸着コア１１１ａの吸着剤Ｓｉで発生する吸着熱を吸熱され、吸着能力が低下することが防止される。
【００４８】
なお、第２行程は、第１〜４切換弁１１３〜１１６を図２の破線に示すように作動させることにより、上記した第１行程における第１吸着器１１１の作動が第２吸着器１１２の作動となり、第２吸着器１１２の作動が第１吸着器１１１の作動となる。以上のようにして、吸着冷凍機１００は、第１行程と第２行程とを所定時間ｔ１毎に交互に行うことにより、連続的に室内器４４０に冷却された冷却液を循環させることで冷凍能力を発揮する。
【００４９】
次に、本発明の要部となるエンジン冷却水の冷却制御手段について、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。エンジン２００および吸着式冷凍機１００の始動スイッチ（図示せず）が投入されると、まず、ステップ５００において、空調コントロールパネル３７０、各センサ３１０〜３６０、３８０およびエンジン回転数の出力がＥＣＵ３００に読み込まれるが、ここでは、エンジン回転数およびエンジン水温センサ３４０の検出温度（以下、この検出温度をエンジン水温ＴWと称す。）が読み込まれる。
【００５０】
そして、次のステップ５１０では、検出されたエンジン回転数に対応した制御水温（以下、目標エンジン水温ＴWOと称す）を、予め記憶されたＥＣＵ３００のＲＯＭ（図示せず）より求める。この目標エンジン水温ＴWOは、図４に示すように、エンジンの回転数に対応して設定されており、例えば、アイドリング運転時や低速走行などのエンジン回転数が低い１０００ｒｐｍ以下のときには目標エンジン水温ＴWOが９５℃として、エンジン回転数が１０００〜１５００ｒｐｍまでは９５〜８５℃までと順次低くなり、１５００ｒｐｍ以上のときには８５℃としてエンジン回転数が低い程高めに設定されている。
【００５１】
なお、ここでは、目標エンジン水温ＴWOをエンジン回転数に基づいて求めたが、これに限らず、室外器１２０を流通した直後の冷却液の冷却水温を検出する出口水温センサ３８０の検出温度（以下、この検出温度を冷却水温ＴOと称す）を読み込んで、この冷却水温ＴOとに基づいて目標エンジン水温ＴWOを図５に示すように求めても良い。この冷却水温ＴOは、アイドリング運転時においては、室外器１２０に走行風が当らず、加えてエンジン２００からの熱の回り込みにより冷却風温度が上昇するため室外器１２０の冷却性能が低下し、エンジン回転数が高い走行時よりも冷却水温ＴOが高くなるため、例えば冷却水温ＴOが３５℃以下のときに、目標エンジン水温ＴWOを８５℃として、冷却水温ＴOが３５〜４５℃までは８５〜９５℃までと順次高くなり、４５℃以上のときには９５℃として冷却水温ＴOが高い程、高めに設定されている。
【００５２】
そして、次のステップ５２０で検出されたエンジン水温ＴWが目標エンジン水温ＴWOに達したか否かを判定する判定手段であって、目標エンジン水温ＴWOに未達のときには、次のステップ５３０において、流量調整弁２２０に開度信号の「閉」を出力するものである。これにより、流量調整弁２２０が全閉となり全流量がラジエータ２１０を迂回させるように流通されるものであり、検出されたエンジン水温ＴWが目標エンジン水温ＴWOに上昇するまで継続される。
【００５３】
そして、エンジン水温ＴWが目標エンジン水温ＴWOに達したときには、次のステップ５４０において、流量調整弁２２０に開度信号の「開」を出力するものである。これにより、流量調整弁２２０が全開となりラジエータ２１０に全流量が流通され、エンジン回転数または室外器１２０の冷却水温ＴOに基づいて求められた目標エンジン水温ＴWOを維持するように冷却制御されるものである。
【００５４】
以上の実施形態の冷却制御手段によれば、エンジン２００が登坂時や高速走行時などのエンジン負荷が大きくエンジン回転数が高いときには、一般的に用いられる周知のサーモスタットによって冷却制御される水温と同じ８５℃で制御され、アイドリング運転時や低速走行時などのエンジン負荷が小さくエンジン回転数が低いときには、高めの９５℃で制御される。
【００５５】
これにより、アイドリング運転時においては、室外器１２０に走行風が当らず、加えてエンジン２００からの熱の回り込みにより冷却風温度が上昇するため室外器１２０の冷却性能が低下して冷却水温ＴOが高いときでも、エンジン水温ＴWが高いため、脱離工程において低湿度の脱離が行なうことができ、吸着時の水分吸着率との差が大きくなり冷凍能力の向上が図れる。
【００５６】
また、アイドリング運転時や低速走行時などのエンジン回転数が低いときには、エンジン負荷が小さいときであるため、エンジン水温ＴWを従来より高めに設定していても限界温度に達しオーバーヒートを招くことはない。
【００５７】
また、登坂時や高速走行時などのエンジン負荷が大きいときには、エンジン水温ＴWが８５℃で従来周知のサーモスタットの制御水温と同等であるため、アイドリング停止時のエンジン水温ＴWの過渡的な上昇によるオーバーヒートを起こすことはなく、かつ吸着式冷凍機１００側でも走行風が室外器１２０に当り、冷却性能が低下することがないため、冷却水温ＴOが低くなり脱離工程において低湿度の脱離が行なうことができる。
【００５８】
（第２実施形態）
以上の実施形態では、ステップ５１０において回転数または冷却水温ＴOに基づいて目標エンジン水温ＴWOを求め、冷却水温ＴOがこの目標エンジン水温ＴWOを維持するように、流量調整弁２２０に開度信号を出力させた冷却制御手段について説明したが、目標エンジン水温ＴWOを冷却水温ＴOに対して所定温度を加算させても良い。
【００５９】
図６に示すように、ステップ５００ａにてエンジン水温ＴWと冷却水温ＴOとを読み込んで、次のステップ５１０ａにて冷却水温ＴOに所定温度を加算させ、目標エンジン水温ＴWOを求める。本実施形態では、例えば冷却水温ＴOが４５℃に対して所定温度を５０℃とすると目標エンジン水温ＴWOが９５℃となり、冷却水温ＴOが３５℃に対して所定温度を５０℃とすると目標エンジン水温ＴWOが８５℃である。これを言換えれば、エンジン水温ＴWと冷却水温ＴOとの差が所定温度５０℃でもって一定となるものである。
【００６０】
これにより、室外器１２０の冷却性能が低下するときには、エンジン水温ＴWを高めることができることで第１実施形態と同じ効果を奏でる。
【００６１】
（第３実施形態）
以上の実施形態では、エンジンの冷却液を冷却するために、流量調整弁２２０を用いて、流量調整弁２２０に開度信号を出力してラジエータ２１０を流通させる流量と、ラジエータ２１０を迂回させるバイパス流量とを切替えて目標エンジン水温ＴWOを維持するように冷却制御させる冷却制御手段について説明したが、周知のサーモスタットを用い、かつラジエータファン１４０のへの出力制御をエンジン２００を回転数およびエンジン水温ＴWに対応してＯＮ−ＯＦＦ出力させても良い。図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、例えばエンジン回転数が１０００ｒｐｍより高いときには、エンジン水温ＴWが８５℃に達したらラジエータファン１４０に停止信号を出力させ、エンジン水温ＴWが９０℃に達したらラジエータファン１４０に作動信号を出力させる。また、エンジン回転数が１０００ｒｐｍより低いときには、エンジン水温ＴWが９５℃に達したらラジエータファン１４０に停止信号を出力させ、エンジン水温ＴWが１００℃に達したらラジエータファン１４０に作動信号を出力させる。
【００６２】
これにより、アイドリング運転時や低速走行時などの回転数が低いときに、エンジン水温ＴWを高めにすることができる。
【００６３】
また、図８（ａ）に示すように、ラジエータ２１０の前面側に、シャツタ部材２１１およびこのシャツタ部材２１１を開閉駆動するアクチュエータなどの駆動手段２１２を配設し、アイドリング運転時や低速走行時などの回転数が低いときに、ラジエータ２１０を通過する通過風量が走行時よりも小さくするように開閉制御を出力させることでも良い。これにより、回転数が低いときに、エンジン水温ＴWを高めにすることができる。
【００６４】
また、図８（ｂ）に示すように、ラジエータ２１０のファンシュラウド部２１３に走行圧によって開口するドア２１１ａを配設し、アイドリング運転時に、ドア２１１ａが閉塞させ、ラジエータ２１０を通過する通過風量を少なくすることでも良い。これにより、アイドリング運転時にエンジン水温ＴWを高めにすることができる。
【００６５】
（他の実施形態）
以上の第１、第２実施形態では、冷却制御手段において、流量調整弁２２０に開度信号を「開」と「閉」とを出力させたが、これに限らず、ラジエータ２１０を流通させる流量と、ラジエータ２１０を迂回させるバイパス流量との割合を制御させるように開度小から開度大まで段階的に流量制御信号を出力させた冷却制御でも良い。これにより、流量調整弁２２０を開閉制御させるよりも流量制御させる方式の方がきめこまかい目標エンジン水温ＴWOを維持することができる。
【００６６】
また、ラジエータ２１０に流通させる流量を小から大まで可変させるように流量を制御する流量調整弁を用いて流量制御信号を出力させた冷却制御でも良い。
【００６７】
ところで、上述の実施形態では、吸着剤Ｓｉとしてシリカゲルを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、吸着剤Ｓｉとして活性炭、ゼオライト、活性アルミナなどを用いてもよい。また、上述の実施形態では、液冷媒として水を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、アルコール、フロンなど吸着剤Ｓｉに吸着されるものであれば、その他の物であってもよい。
【００６８】
また、上述の実施形態では、冷風と温風との風量割合を調節することにより、吹出空気の温度を調節するエアミックス式の空調装置であったが、ヒータコア４５０に流通させる温水流量を調節することにより、吹出空気の温度を調節するリヒート式の空調装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用吸着式冷凍機の全体構成を示す全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態における吸着式冷凍機１００の全体構成を示す全体構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態における冷却制御手段の制御フローを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態におけるエンジン回転数に対応する目標エンジン水温ＴWOとの関係を示す特性図である。
【図５】本発明の第１実施形態における冷却水温ＴOに対応する目標エンジン水温ＴWOとの関係を示す特性図である。
【図６】本発明の第２実施形態における冷却制御手段の制御フローを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態における（ａ）は、エンジン回転数が１０００ｒｐｍ以下のときのエンジン水温ＴWOとラジエータファン１４０との動作状態を示す特性図、（ｂ）は、エンジン回転数が１０００ｒｐｍ以上のときのエンジン水温ＴWOとラジエータファン１４０との動作状態を示す特性図である。
【図８】本発明の第３実施形態における（ａ）は、ラジエータ２１０の前面にシャツタ２１１を配設した構成図、（ｂ）ラジエータ２１０のフアンシュラウド２１３にシャツタ２１１を配設した構成図である。
【図９】吸着式冷凍機の吸着特性を示す特性図である。
【符号の説明】
１１０…冷凍機本体
１１１…第１吸着器（吸着器）
１１２…第２吸着器（吸着器）
１２０…室外器（車室外熱交換器）
２００…水冷エンジン（液冷式内燃機関）
２１０…ラジエータ
２２０…流量調整弁（流量調整手段）
Ｓｉ…吸着剤
ＴO…冷却水温（冷却液の温度）
ＴW…エンジン水温（冷却液の温度）
【図１】
0004457508.tif 000002
【図２】
0004457508.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004457508.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004457508.tif 000007
【図７】
0004457508.tif 000008
【図８】
0004457508.tif 000009
【図９】
0004457508.tif 000010