(57)【要約】【課題】  エンジンの駆動力で酸素富化空気を供給する酸素富化機能を有し、且つ、エンジンのトルク変動を抑制できる空気調和装置を得る。【解決手段】  本空気調和装置１０では、コンプレッサ１６を作動させる際にＥＣＵ２６が電磁クラッチ５２による回転部５４とシャフト５０との連結を解消し、真空ポンプ４８を作動させる際に電磁クラッチ２０による回転部２２とシャフト１８との連結を解消する。このため、エンジン３４の駆動力の一部をシャフト１８の回転に供することによるエンジン３４のトルク変動のピーク領域と、エンジン３４の駆動力の一部をシャフト５０の回転に供することによるエンジン３４のトルク変動のピーク領域とが重なることがなく、大きなトルク変動を生じさせることがない。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンの駆動力を受けることで作動可能な空調側駆動部を備える空調装置本体と、
前記エンジンの駆動力を受けることで作動可能な酸素富化側駆動部を備え、酸素富化空気を生成して前記車両の室内に供給する酸素富化空気供給手段と、
前記空調側駆動部が作動することで生じる前記エンジンのトルク変動のピークを含む空調作動ピーク領域に、前記酸素富化側駆動部が作動することで生じる前記トルク変動のピークを含む酸素富化作動ピーク領域が重ならないように前記空調側駆動部及び前記酸素富化側駆動部の少なくとも何れか一方を制御する制御手段と、
を備える空気調和装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記空調側駆動部及び前記酸素富化側駆動部のうち、予め定められた何れか一方の作動状態で、前記何れかの他方を停止させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記空調装置本体及び前記酸素富化空気供給手段の双方の動作状態で、前記空調側駆動部及び前記酸素富化側駆動部を交互に作動させることを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記空調側駆動部の停止状態で前記酸素富化側駆動部を作動させることを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両室内に冷却又は加熱された調和空気を供給すると共に、酸素富化空気の供給機能を併せ持つ空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸素富化膜に空気を透過させて透過前の空気よりも酸素量が多い酸素富化空気を生成して車両の室内に供給する酸素富化機能を備えた空気調和装置の一例が下記特許文献１に開示されている。この空気調和装置では、エンジンの駆動力で作動する真空ポンプにより酸素富化膜を透過する空気の流れに沿って酸素富化膜の上流側と下流側とで分圧差を形成して酸素富化膜に空気を透過させる。
【０００３】
また、エンジンの回転数が低下して真空ポンプの能力が低下した際には、この真空ポンプとは別に設けられた電動の補助ポンプを作動させることで、所定の分圧差を形成している。
【特許文献１】特開昭６３−４３８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この特許文献１に開示された空気調和装置では、冷風を生成するためのコンプレッサもエンジンの駆動力で作動する。真空ポンプやコンプレッサはエンジンの負荷になるため、真空ポンプを作動させた場合、コンプレッサを作動させた場合、真空ポンプ及びコンプレッサの双方を作動させた場合、真空ポンプ及びコンプレッサの何れも作動させない場合の各々で、エンジンの負荷が異なり、エンジンに大きなトルク変動が生じる。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、エンジンの駆動力で酸素富化空気を供給する酸素富化機能を有し、且つ、エンジンのトルク変動を抑制できる空気調和装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本発明に係る空気調和装置は、車両のエンジンの駆動力を受けることで作動可能な空調側駆動部を備える空調装置本体と、前記エンジンの駆動力を受けることで作動可能な酸素富化側駆動部を備え、酸素富化空気を生成して前記車両の室内に供給する酸素富化空気供給手段と、前記空調側駆動部が作動することで生じる前記エンジンのトルク変動のピークを含む空調作動ピーク領域に、前記酸素富化側駆動部が作動することで生じる前記トルク変動のピークを含む酸素富化作動ピーク領域が重ならないように前記空調側駆動部及び前記酸素富化側駆動部の少なくとも何れか一方を制御する制御手段と、を備えている。
【０００７】
請求項１に記載の本発明に係る空気調和装置によれば、空調側駆動部や酸素富化側駆動部はエンジンの駆動力で作動するため、空調側駆動部や酸素富化側駆動部が作動するとエンジンのトルクに変動が生じる。ここで、本発明に係る空気調和装置では、制御手段によって空調側駆動部及び酸素富化側駆動部の少なくとも何れか一方が制御される。これにより、空調側駆動部が作動することで生じるトルク変動のピークを含む空調作動ピーク領域に、酸素富化側駆動部が作動することで生じるトルク変動のピークを含む酸素富化作動ピーク領域が重ならない。このように、空調作動ピーク領域と酸素富化作動ピーク領域とが重ならないことでエンジンの大きなトルク変動が抑制される。
【０００８】
なお、本発明において空調側駆動部や酸素富化側駆動部は、エンジンの駆動力で作動する構成であれば、その機能や構成に限定されるものではない。したがって、例えば、空調装置本体において空気を冷却して冷風を生成するための冷却機構を構成するコンプレッサを空調側駆動部としてもよいし、空調装置本体において空気を吸引すると共に吸引した空気を圧送するポンプやブロアを空調側駆動部してもよい。また、酸素富化空気供給手段において酸素富化空気の生成に窒素を吸着する酸素富化膜を用いる構成であれば、酸素富化膜の一方の側と他方の側とで圧力差を生じさせるためのポンプ等の差圧発生手段を酸素富化側駆動部としてもよい。
【０００９】
請求項２に記載の本発明に係る空気調和装置は、請求項１に記載の本発明において、前記制御手段は、前記空調側駆動部及び前記酸素富化側駆動部のうち、予め定められた何れか一方の作動状態で、前記何れかの他方を停止させることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の本発明に係る空気調和装置によれば、空調側駆動部及び酸素富化側駆動部のうち、予め定められた何れか一方が作動すると、制御手段によって空調側駆動部及び酸素富化側駆動部の何れか他方が停止させられる。これにより、上記の予め定められた一方が作動した際に空調作動ピーク領域と酸素富化作動ピーク領域とが重なることがない。
【００１１】
なお、本発明において、上記の「予め定められた何れか一方」は、空調側駆動部だけであってもよいし、酸素富化側駆動部だけであってもよい。さらには、空調側駆動部と酸素富化側駆動部の双方であってもよい。
【００１２】
請求項３に記載の本発明に係る空気調和装置は、請求項２に記載の本発明において、前記制御手段は、前記空調装置本体及び前記酸素富化空気供給手段の双方の動作状態で、前記空調側駆動部及び前記酸素富化側駆動部を交互に作動させることを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の本発明に係る空気調和装置では、空調装置本体と酸素富化空気供給手段の双方の動作状態であっても、制御手段によって空調側駆動部と前記酸素富化側駆動部とが同時に作動することなく、空調側駆動部と酸素富化側駆動部とが交互に作動する。このため、空調作動ピーク領域と酸素富化作動ピーク領域とが重なることがない。
【００１４】
請求項４に記載の本発明に係る空気調和装置は、請求項２に記載の本発明において、前記制御手段は、前記空調側駆動部の停止状態で前記酸素富化側駆動部を作動させることを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の本発明に係る空気調和装置によれば、空調側駆動部が停止すると制御手段によって酸素富化側駆動部が作動させられる。これにより、空調側駆動部が停止することで生じるトルクの変動が、酸素富化側駆動部の作動することで生じるトルク変動に吸収される。このため、全体的なトルク変動を抑制できる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明に係る空気調和装置では、空調側駆動部及び酸素富化側駆動部の各々を作動させることで生じるエンジンのトルク変動が抑制されるため、エンジンのトルクを安定させることができる。
【００１７】
請求項２に記載の本発明に係る空気調和装置では、空調側駆動部及び酸素富化側駆動部とのうち、予め定められた何れか一方が作動した際には他方が停止するため、予め定められた一方が作動した際に空調作動ピーク領域と酸素富化作動ピーク領域とが重なることがなく、これにより、エンジンのトルク変動が抑制されるため、エンジンのトルクを安定させることができる。
【００１８】
請求項３に記載の本発明に係る空気調和装置では、空調側駆動部と酸素富化側駆動部とが交互に作動するため、空調作動ピーク領域と酸素富化作動ピーク領域とが重なることがない。
【００１９】
請求項４に記載の本発明に係る空気調和装置では、空調側駆動部が停止することで生じるトルクの変動を、酸素富化側駆動部の作動することで生じるトルク変動で吸収でき、全体的なトルク変動を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜第１の実施の形態の構成＞
図２には本発明の第１の実施の形態に係る空気調和装置１０を搭載した車両１２の概略的な側面図が示されている。この図に示されるように、空気調和装置１０は空調装置本体１４を備えている。空調装置本体１４は、例えば、車両の室内又は室外の空気を吸引するブロワモータや、エバポレータ（蒸発器）、コンデンサ（凝縮器）等により構成された冷却装置、ヒータコアにより構成された加熱装置等により構成され、ブロワモータで吸引した空気を冷却装置で冷却して冷風を生成すると共に、この冷風の一部を加熱して温風を生成し、冷風と温風とを所望の温度に応じた割合で混合して調和空気を生成して車両室内に供給する。
【００２１】
また、空調装置本体１４は空調側駆動部としてのコンプレッサ（圧縮器）１６を備えている。コンプレッサ１６は上記のエバポレータやコンデンサと共に空調装置本体１４の冷却装置を構成しており、コンプレッサ１６で圧縮された冷媒がコンデンサで冷却されて液化され、更に、コンデンサで液化された冷媒がエバポレータを構成するパイプ等の冷媒通過管内を通過する際に冷媒通過管内で冷媒が気化する。このように冷媒通過管内で冷媒が気化する際に冷媒通過管が冷却される。
【００２２】
このコンプレッサ１６には回転力入力用のシャフト１８が設けられており、シャフト１８が回転することでコンプレッサ１６が作動する。シャフト１８には電磁クラッチ２０が設けられている。図１及び図２に示されるように、電磁クラッチ２０はシャフト１８に対して同軸的に相対回転可能な回転部２２を備えている。また、図１に示されるように、電磁クラッチ２０はドライバ２４に電気的に接続されている。
【００２３】
ドライバ２４は制御手段としてのＥＣＵ２６と、車両１２の電源であるバッテリー２８にそれぞれ接続されており、ＥＣＵ２６から出力された制御信号Ｓ１に基づきドライバ２４が電磁クラッチ２０に対する通電を制御する。上記のように電磁クラッチ２０の回転部２２は基本的にシャフト１８に対して相対回転可能であるが、通電されることで生じる磁力で図示しない電磁クラッチ２０の連結部が作動すると、回転部２２とシャフト１８とが連結部を介して一体的に連結する。これにより、回転部２２の回転力でシャフト１８を回転させ、コンプレッサ１６を作動させることができるようになっている。
【００２４】
また、図１及び図２に示されるように、回転部２２には無端ベルトや歯付きベルト等の回転伝達部材３０が掛け回されている。回転伝達部材３０は回転体３２に掛け回されている。回転体３２は、車両１２のエンジン３４に設けられた出力軸３６に同軸的且つ一体的に連結されており、エンジン３４が駆動すると出力軸３６と一体的に回転体３２が回転する。この回転体３２の回転力が回転伝達部材３０を介して電磁クラッチ２０の回転部２２に伝わり回転部２２が回転する。
【００２５】
一方、図２に示されるように、本空気調和装置１０は酸素富化空気供給手段としての酸素富化装置４０を備えている。酸素富化装置４０は酸素富化手段としての酸素富化部４２を備えている。酸素富化部４２の内側には１乃至複数の酸素富化膜が収容されている。酸素富化膜は、例えば、その厚さ方向一方の側から他方の側へ空気の透過が可能とされている。
【００２６】
但し、酸素富化膜を空気が透過する際には窒素を酸素富化膜が吸着する。このように、空気が酸素富化膜を透過する際に窒素が吸着されることで、酸素富化膜を透過した空気は窒素が少なくなり、相対的に酸素量が増えた酸素富化空気となる。
【００２７】
酸素富化膜の厚さ方向一方の側で酸素富化部４２には吸気管４４の一端が接続されている。吸気管４４は他端が開放されており、吸気管４４から吸入された空気が酸素富化部４２に送られる。これに対して、酸素富化膜の厚さ方向他方の側で酸素富化部４２には送給管４６の一端が接続されている。送給管４６の他端は、酸素富化側駆動部としての真空ポンプ４８に接続されている。
【００２８】
真空ポンプ４８は作動することで酸素富化部４２と真空ポンプ４８との間で負圧を発生させ、これにより、酸素富化部４２の吸気管４４の側と送給管４６の側との間に圧力差を生じさせる。この真空ポンプ４８には回転力入力用のシャフト５０が設けられており、シャフト５０が回転することで真空ポンプ４８が作動する。シャフト５０には電磁クラッチ５２が設けられている。
【００２９】
図１及び図２に示されるように、電磁クラッチ５２はシャフト５０に対して同軸的に相対回転可能な回転部５４を備えている。また、図１に示されるように、電磁クラッチ５２はドライバ５６に電気的に接続されている。ドライバ５６はＥＣＵ２６とバッテリー２８にそれぞれ接続されており、ＥＣＵ２６から出力された制御信号Ｓ２に基づきドライバ５６が電磁クラッチ５２に対する通電を制御する。
【００３０】
上記のように電磁クラッチ５２の回転部５４は基本的にシャフト５０に対して相対回転可能であるが、通電されることで生じる磁力で図示しない電磁クラッチ５２の連結部が作動すると、回転部５４とシャフト５０とが連結部を介して一体的に連結する。これにより、回転部５４の回転力でシャフト５０を回転させ、真空ポンプ４８を作動させることができるようになっている。また、図１及び図２に示されるように、回転部５４には回転伝達部材３０が掛け回されており、エンジン３４が駆動して回転体３２が回転すると回転部５４が回転する。
【００３１】
また、図２に示されるように、真空ポンプ４８にはダクト５８の一端が接続されており、真空ポンプ４８が作動することで酸素富化部４２の吸気管４４側と送給管４６側との間に圧力差が生じ、これにより吸気管４４から酸素富化部４２、送給管４６を介して真空ポンプ４８へ流れた空気（すなわち、酸素富化空気）がダクト５８へ送られる。
【００３２】
ダクト５８の他端側はインスツルメントパネル６０の裏面側から図示しないフロントピラーガーニッシュの内側を通過してルーフサイドガーニッシュ６２とルーフパネル６４との間に引き廻されている。ルーフサイドガーニッシュ６２とルーフパネル６４との間には補助酸素供給手段としての補助酸素供給装置６６が設けられている。補助酸素供給装置６６は酸素が充填された補助タンク６８を備えている。なお、図１は本実施の形態のシステムの全体構成を概略的に示しているため、補助タンク６８の形状が図２に示される補助タンク６８とは異なっている。
【００３３】
また、補助酸素供給装置６６は電磁三方弁７０を備えている。電磁三方弁７０は排気口と一対の流入口（何れも図示省略）とを備えている。一対の流入口と排気口との間には、コイル等の励磁部の周囲の磁界の状態に応じて移動する弁体が（何れも図示省略）が設けられており、弁体が一方の流入口と排気口との間を閉塞した状態では他方の流入口と排気口との間が開放され、弁体が他方の流入口と排気口との間を閉塞した状態では一方の流入口と排気口との間が開放される構成になっている。電磁三方弁７０の一方の流入口は補助タンク６８の排出口である口金部に接続されており、電磁三方弁７０の他方の流入口にはダクト５８の他端が接続されている。
【００３４】
電磁三方弁７０の排気口は通気管７２の一端に接続されている。通気管７２の他端側は車両１２の運転席や助手席の各々に対応してルーフサイドガーニッシュ６２の車両室内側に設けられたサンバイザ７４の内側に引き廻されている。サンバイザ７４の内側に引き廻された通気管７２の他端側はサンバイザ７４に設けられた吹出部に接続されており、通気管７２を通過した空気はサンバイザ７４の吹出部から車両１２の室内、特に、運転席や助手席に着座した乗員７６の口元付近へ吹き出される。
【００３５】
また、図１に示されるように、電磁三方弁７０はドライバ７８に電気的に接続されている。ドライバ７８はＥＣＵ２６とバッテリー２８にそれぞれ接続されており、ＥＣＵ２６から出力された制御信号Ｓ２に基づきドライバ７８が電磁三方弁７０に対する通電を制御し、これにより、電磁三方弁７０の弁体が移動させられる。
【００３６】
さらに、図１に示されるように、ＥＣＵ２６は空調用のスイッチ８０と酸素富化用のスイッチ８２とに接続されており、スイッチ８０及びスイッチ８２はインスツルメントパネル６０等、運転席に着座した乗員７６の近傍に設けられている。スイッチ８０からは操作信号ＳＷ１が出力され、この操作信号ＳＷ１に基づいてＥＣＵ２６は制御信号Ｓ１を出力する。また、スイッチ８２からは操作信号ＳＷ２が出力され、この操作信号ＳＷ２に基づいてＥＣＵ２６は制御信号Ｓ２を出力する。
【００３７】
＜第１の実施の形態の作用、効果＞
次に、本空気調和装置１０の基本的な動作について説明する。
【００３８】
本空気調和装置１０では、空調装置本体１４を作動させて車両１２の室内に所望の温度の調和空気を供給させる際には、車両１２のエンジン３４が駆動している状態で、スイッチ８０を操作してスイッチ８０から出力される操作信号ＳＷ１をＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替える。Ｈｉｇｈレベルの操作信号ＳＷ１が入力されたＥＣＵ２６は出力する制御信号Ｓ１をＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替える。Ｈｉｇｈレベルの制御信号Ｓ１が入力されたドライバ２４は電磁クラッチ２０を通電状態にして電磁クラッチ２０の連結部を介して回転部２２をシャフト１８に連結する。
【００３９】
これにより、エンジン３４の出力軸３６の回転力が回転伝達部材３０を介してコンプレッサ１６のシャフト１８に伝えられ、コンプレッサ１６が作動する。このようにコンプレッサ１６が作動することで、コンプレッサ１６を含めて構成される空調装置本体１４の冷却装置が作動し、空調装置本体１４において冷風が生成される。このようにして生成された冷風と、冷風の一部を加熱して生成した温風とを混合することで所望の温度の調和空気が生成され、この空気が車両１２の室内に供給される。
【００４０】
一方、酸素富化装置４０を作動させて車両１２の室内に酸素富化空気を供給させる際には、車両１２のエンジン３４が駆動している状態で、スイッチ８２を操作してスイッチ８２から出力される操作信号ＳＷ２をＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替える。Ｈｉｇｈレベルの操作信号ＳＷ２が入力されたＥＣＵ２６は出力する制御信号Ｓ２をＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替える。Ｈｉｇｈレベルの制御信号Ｓ２が入力されたドライバ５６は電磁クラッチ５２を通電状態にして電磁クラッチ５２の連結部を介して回転部５４をシャフト５０に連結する。
【００４１】
これにより、エンジン３４の出力軸３６の回転力が回転伝達部材３０を介して真空ポンプ４８のシャフト５０に伝えられ、真空ポンプ４８が作動する。このように真空ポンプ４８が作動することで、酸素富化部４２の送給管４６側で負圧が発生し、酸素富化部４２の吸気管４４の側と送給管４６の側との間に圧力差が生じる。このような圧力差が生じることで、吸気管４４から空気が吸入され、更に、吸気管４４から吸入された空気が酸素富化部４２の酸素富化膜を透過し酸素富化空気が生成される。
【００４２】
一方で、ＥＣＵ２６からＨｉｇｈレベルの操作信号Ｓ２が出力される際には、ＥＣＵ２６からＬｏｗレベルの制御信号Ｓ３が出力される。Ｌｏｗレベルの制御信号Ｓ３が入力されたドライバ７８は電磁三方弁７０に対する通電状態を解除し、又は、通電解除状態を維持する。これにより、電磁三方弁７０では補助タンク６８と通気管７２との間が閉塞されてダクト５８と通気管７２との間が開放される。このため、酸素富化部４２で生成された酸素富化空気は真空ポンプ４８、ダクト５８、電磁三方弁７０、及び通気管７２を介して車両１２の室内に供給される。
【００４３】
次に、図３のタイムチャートに基づいた本空気調和装置１０の特徴的な動作の説明を通して、本実施の形態の作用並びに効果について説明する
エンジン３４が駆動した状態で、図３の時間Ｔ０１にてスイッチ８０が操作され、操作信号ＳＷ１がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替えられると、上記のように制御信号Ｓ１がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替えられる。これにより、コンプレッサ１６が作動する。コンプレッサ１６が作動すると、エンジン３４の駆動力の一部がコンプレッサ１６の駆動力に供されるため、エンジン３４にシャフト１８の負荷に起因するトルク変動Ｔｒ１が生じる。エンジン３４ではこの変動したトルクＴｒ１を補うため回転数を上昇させる。
【００４４】
この状態で、図３において時間Ｔ０１から所定時間が経過した時間Ｔ０２でスイッチ８２が操作され、操作信号ＳＷ２がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替えられると、上記のように制御信号Ｓ２がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替えられる。これにより、真空ポンプ４８が作動する。
【００４５】
ここで、図３に示されるように、本空気調和装置１０では、ＥＣＵ２６において制御信号Ｓ２がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替えられると、制御信号Ｓ１がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替えられる。したがって、この状態では、電磁クラッチ５２により回転部５４とシャフト５０とが連結されてエンジン３４の駆動力がシャフト５０に伝えられると共に、電磁クラッチ２０による回転部２２とシャフト１８との連結が解消され、シャフト１８へのエンジン３４の駆動力の伝達が遮断される。
【００４６】
このため、図３に示されるように、この状態では、エンジン３４の駆動力がシャフト１８の回転に供されることによるトルクの変動Ｔｒ１が解消されるが、これに代わって、シャフト５０がエンジン３４の負荷になることからトルク変動Ｔｒ２が生じる。このように、トルク変動Ｔｒ１が解消されてもトルク変動Ｔｒ２が生じることで、これらのトルク変動が互いに相殺されることから、全体的なトルク変動が小さくなり、図３に示されるように、エンジン３４の回転数の変動が小さくなる。
【００４７】
さらに、操作信号ＳＷ１、ＳＷ２がＨｉｇｈレベルのまま一定時間が経過して図３の時間Ｔ０３に到達すると、ＥＣＵ２６では制御信号Ｓ１がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替えられると共に、制御信号Ｓ２がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替えられる。この状態では、電磁クラッチ２０により回転部２２とシャフト１８とが連結されてエンジン３４の駆動力がシャフト１８に伝えられると共に、電磁クラッチ５２による回転部５４とシャフト５０との連結が解消され、シャフト５０へのエンジン３４の駆動力の伝達が遮断される。これにより、それまで酸素富化部４２を透過することで生成された酸素富化空気の車両１２の室内への供給が停止され、代わりに、空調装置本体１４で生成された調和空気の車両１２の室内への供給が再開される。
【００４８】
また、操作信号ＳＷ２から出力される操作信号Ｓ２がＨｉｇｈレベルの状態で、上記のように制御信号Ｓ２がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替えられると、制御信号Ｓ３がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替えられる。Ｈｉｇｈレベルの制御信号Ｓ３が入力されたドライバ７８は電磁三方弁７０を通電状態にして電磁三方弁７０の弁体を移動させる。これにより、ダクト５８と通気管７２との間が弁体により閉塞されて補助タンク６８と通気管７２との間が開放される。
【００４９】
このように、補助タンク６８と通気管７２との間が開放されることで、補助タンク６８に充填されている酸素が、それまで車両１２の室内に供給されていた酸素富化空気に代わって車両１２の室内に供給される。したがって、上記のように酸素富化空気の供給が停止されても、それに変わる酸素が供給されることで、実質的に連続して乗員７６の口元へ酸素又は酸素量が多い酸素富化空気を供給し続けることができる。
【００５０】
また、このように、連続駆動するエンジン３４の駆動力をシャフト１８（コンプレッサ１６）とシャフト５０（真空ポンプ４８）とに交互に伝達することで、シャフト１８がエンジン３４の負荷となることで生じるトルク変動Ｔｒ１のピーク領域Ａ（空調作動ピーク領域Ａ）と、シャフト５０がエンジン３４の負荷となることで生じるトルク変動Ｔｒ２のピーク領域Ｂ（酸素富化作動ピーク領域Ｂ）とが互いに重なることがなく、ピーク領域Ａとピーク領域Ｂとが互いに重なることに起因する大きなトルク変動を生じさせることがない。
【００５１】
なお、本実施の形態では、補助タンク６８を含めて構成される補助酸素供給装置６６を設けて真空ポンプ４８が作動停止して酸素富化空気の供給が停止された際に、補助タンク６８から酸素を供給する構成であったが、本発明の概念からすると補助酸素供給装置６６を設けなくてもよい。
【００５２】
また、補助酸素供給装置６６は補助タンク６８を備える構成に限定されるものではなく、例えば、エンジン３４の駆動力を受けずにバッテリー２８から供給される電力で作動する電動ポンプを補助酸素供給装置６６が備える構成として、真空ポンプ４８が停止した状態では電動ポンプが作動し、これにより、酸素富化部４２の吸気管４４の側と送給管４６の側との間で圧力差を生じさせ続ける構成としてもよい。
【００５３】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る空気調和装置１００について説明する。図４と図１とを比べてわかるように、本実施の形態に係る空気調和装置１００はスイッチ８２を備えていないと言う点以外は基本的に前記第１の実施の形態に係る空気調和装置１０と同じ構成である。但し、本空気調和装置１００では、ＥＣＵ２６の制御内容が前記第１の実施の形態と異なる。
【００５４】
すなわち、図５のタイムチャートに示されるように、本実施の形態では、時間Ｔ１０でエンジン３４が駆動開始すると制御信号Ｓ２がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替えられる。すなわち、本実施の形態では、特別なスイッチ操作等が行なわれることなく酸素富化装置４０が作動して酸素富化空気が車両１２の室内に供給される。
【００５５】
次いで、時間Ｔ１０から所定時間が経過したＴ１１でスイッチ８０が操作され、操作信号ＳＷ１がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替えられると、ＥＣＵ２６において制御信号Ｓ１がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替えられると共に、制御信号Ｓ２がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替えられ、更に、制御信号Ｓ３がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替えられる。
【００５６】
この状態では、電磁クラッチ２０により回転部２２とシャフト１８とが連結されてエンジン３４の駆動力がシャフト１８に伝えられると共に、電磁クラッチ５２による回転部５４とシャフト５０との連結が解消され、シャフト５０へのエンジン３４の駆動力の伝達が遮断される。これにより、それまで酸素富化部４２を透過することで生成された酸素富化空気の車両１２の室内への供給が停止され、代わりに、空調装置本体１４で生成された調和空気の車両１２の室内への供給が開始され、更に、補助タンク６８に充填されている酸素が、それまで車両１２の室内に供給されていた酸素富化空気に代わって車両１２の室内に供給される。
【００５７】
さらに、時間Ｔ１１から所定時間が経過した時間Ｔ１２でスイッチ８０が操作され、操作信号ＳＷ１がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替えられると、ＥＣＵ２６において制御信号Ｓ１がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替えられると共に、制御信号Ｓ２がＬｏｗレベルレベルからＨｉｇｈレベルに切り替えられ、更に、制御信号Ｓ３がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替えられる。これにより、空調装置本体１４、酸素富化装置４０、及び補助酸素供給装置６６は時間Ｔ１０の状態に戻る。
【００５８】
ここで、本空気調和装置１００では、基本的に酸素富化装置４０が作動しており、エンジン３４の駆動力の一部が真空ポンプ４８の作動に供される。但し、空調装置本体１４を作動させて調和空気を車両１２の室内に供給する際には、電磁クラッチ５２による回転部５４とシャフト５０との連結を解除するため、それまで、真空ポンプ４８の作動用として供されていたエンジン３４の駆動力の一部が、コンプレッサ１６の作動用に供される。これにより、空調装置本体１４を作動させることによるエンジン３４の全体的なトルク変動が抑制され、エンジン３４の回転数を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る空気調和装置のシステムの概略を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る空気調和装置を搭載した車両の概略的な側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る空気調和装置の各信号とトルク変動の状態を示すタイムチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る空気調和装置のシステムの概略を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る空気調和装置の各信号とトルク変動の状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１０    空気調和装置
１２    車両
１４    空調装置本体
１６    コンプレッサ（空調側駆動部）
２６    ＥＣＵ（制御手段）
３４    エンジン
４０    酸素富化装置（酸素富化手段）
４８    真空ポンプ（酸素富化側駆動部）
１００    空気調和装置
【図１】
2007083791.tif 000003
【図２】
2007083791.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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