JP2017206145A

JP2017206145A - 車両用空気調和装置

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Publication number: JP2017206145A
Application number: JP2016100518A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　博; Hiroshi Sato; 博佐藤
Original assignee: Sanden Holdings Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2016-05-19
Filing date: 2016-05-19
Publication date: 2017-11-24

Abstract

【課題】車室内の空気を循環させる運転時においても、車室内の二酸化炭素濃度の上昇を防止するとともに、車室内の空気の温度及び湿度を容易に目的の温度及び湿度とすることのできる車両用空気調和装置を提供する。【解決手段】車室内から空調ケース１０内に流入させた空気中の二酸化炭素の少なくとも一部を除去する二酸化炭素分離ユニット５０を備え、二酸化炭素分離ユニット５０は、空調ケース１０内における冷却用熱交換器３０及び加熱用熱交換器４０の空気流通方向上流側に設けられている。これにより、二酸化炭素濃度を低下させるとともに、目標の温度に調整された空気を車室内に供給することが可能となる。【選択図】図６

Description

本発明は、車両用空気調和装置に関するものである。

従来、この種の車両用空気調和装置としては、車室内に連通する空気吸入口及び空気吐出口を有する空調ケースと、車室内の空気を内気吸入口を介して空調ケース内に流入させ、空調ケース内を流通した空気を空気吐出口を介して車室内に供給する送風機と、空調ケース内を流通する空気を冷却する冷却用熱交換器と、空調ケース内を流通する空気を加熱する加熱用熱交換器と、を備えたものが知られている。

前記車両用空気調和装置では、車室内の空気を空調ケース内に流入させ、空調ケース内を流通する空気を冷却したり加熱したりして車室内に供給する、所謂、内気循環モードでの運転が可能である。

しかし、前記車両用空気調和装置では、内気循環モードを長時間継続すると、搭乗者の呼気によって車室内の空気中の二酸化炭素濃度が高くなる。車室内の空気中の二酸化炭素濃度が高い状態は、車室内の運転者の判断能力に悪影響を及ぼしたり、車室内の快適性が損なわれたりする原因となる。

そこで、車室内の空気を循環させる運転時において車室内の二酸化炭素濃度の上昇を抑制可能な車両用空気調和装置が考えられている。この車両用空気調和装置は、車両のピラーの内部を仕切る選択分離材を備え、ピラーの内部の一方の空間に車室内の空気を流通させ、他方の空間に車室外の空気を流通させるものである（例えば、特許文献１参照）。この車両用空気調和装置は、ピラーの内部を流通する車室内の空気中に含まれる二酸化炭素を、選択分離材を透過させて車室外の空気中に流入させ、二酸化炭素濃度を低下させた空気を車室内に戻している。

特許第４６２２９５２号公報

しかし、前記選択分離材を備えた車両用空気調和装置では、ピラーの内部において、車室内の空気中の二酸化炭素を、選択分離材を透過させて車室外の空気中に流入させる際に、車室内の空気と車室外の空気とが熱交換する。このため、この車両用空気調和装置では、車室内の空気中の二酸化炭素濃度の上昇を抑制することはできるが、車室外の空気の温度の影響を受けて車室内の空気の温度が変動し、車室内の温度及び湿度を目的の温度及び湿度とすることが困難である。

本発明の目的とするところは、車室内の空気を循環させる運転時においても、車室内の二酸化炭素濃度の上昇を防止するとともに、車室内の空気の温度及び湿度を容易に目的の温度及び湿度とすることのできる車両用空気調和装置を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために、車室内に連通する空気吸入口及び空気吐出口を有する空調ケースと、車室内の空気を内気吸入口を介して空調ケース内に流入させ、空調ケース内を流通した空気を空気吐出口を介して車室内に供給する送風機と、空調ケース内を流通する空気の冷却及び加熱の一方または両方が可能な熱交換部と、空調ケース内を流通する空気中の二酸化炭素の少なくとも一部を除去する二酸化炭素除去部と、を備え、二酸化炭素除去部は、空調ケース内における熱交換部の空気流通方向上流側に設けられている。

これにより、二酸化炭素を除去した後の空気が、熱交換部によって熱交換されることから、二酸化炭素濃度を低下させるとともに、目標の温度に調整された空気が車室内に供給される。

本発明によれば、二酸化炭素濃度を低下させるとともに、目標の温度に調整された空気を車室内に供給することが可能となるので、車室内の空気を循環させる運転時においても、車室内の空気の二酸化炭素濃度の上昇を防止するとともに、車室内の温度及び湿度を確実に目的の温度及び湿度とすることが可能となる。

本発明の一実施形態を示す車両用空気調和装置の概略構成図である。二酸化炭素分離ユニットの概略構成図である。制御系を示すブロック図である。外気導入モード時の空気の流れを示す車両用空気調和装置の概略構成図である。内気循環モード時の空気の流れを示す車両用空気調和装置の概略構成図である。二酸化炭素除去モード時の空気の流れを示す車両用空気調和装置の概略構成図である。モード切替処理を示すフローチャートである。

図１乃至図７は、本発明の一実施形態を示すものである。

本発明の車両用空気調和装置１は、車室内の空気を循環させる運転時において、車室内に供給する空気中に含まれる二酸化炭素の一部を分離して車室外に排出することで、車室内の二酸化炭素濃度の上昇を抑制することが可能なものである。

この車両用空気調和装置１は、図１に示すように、空調ケース１０と、空調ケース１０内に空気を流入させて車室内に供給するための送風機２０と、車室内に供給する空気を冷却するための熱交換部としての冷却用熱交換器３０と、車室内に供給する空気を加熱するための熱交換部としての加熱用熱交換器４０と、車室内に供給する空気中に含まれる二酸化炭素濃度の一部を分離するための二酸化炭素除去部としての二酸化炭素分離ユニット５０と、を備えている。

空調ケース１０は、例えば、合成樹脂材料からなる箱状の部材からなり、車室の前部に設けられたインストルメントパネルの内部に配置されている。

空調ケース１０には、車室外及び車室内の一方の空気のみを流入させたり両方の空気を同時に流入させたりすることが可能な室内空気流入手段としての機能を有するチャンバ１１と、チャンバ１１に流入した空気のうち、車室内に供給する空気が流通する第１空気流通路１２と、車室外に排出される空気が流通可能な第２空気流通路１３と、が設けられている。

チャンバ１１には、車室内の空気を流入させるための空気吸入口としての内気吸入口１１ａと、車室外の空気を流入させるための第１外気吸入口１１ｂ及び第２外気吸入口１１ｃと、が設けられている。

内気吸入口１１ａと第１外気吸入口１１ｂは、互いに隣接した位置に配置されている。内気吸入口１１ａと第１外気吸入口１１ｂとの間には、内気吸入口１１ａ及び第１外気吸入口１１ｂの一方を開放して他方を閉鎖することが可能な電動の第１吸入口切替ダンパ１１ｄが設けられている。

第１吸入口切替ダンパ１１ｄは、内気吸入口１１ａを閉鎖して第１外気吸入口１１ｂを開放することで、車室外の空気のみをチャンバ１１に流入させることが可能である。また、第１吸入口切替ダンパ１１ｄは、第１外気吸入口１１ｂを閉鎖して内気吸入口１１ａを開放することで、車室内の空気のみをチャンバ１１に流入させることが可能である。さらに、第１吸入口切替ダンパ１１ｄは、内気吸入口１１ａと第１外気吸入口１１ｂとの間に位置させることで、内気吸入口１１ａと第１外気吸入口１１ｂとをそれぞれ開放することが可能である。第１吸入口切替ダンパ１１ｄは、内気吸入口１１ａ及び第１外気吸入口１１ｂのそれぞれの開口率に応じた割合で、車室外の空気及び車室内の空気をチャンバ１１に流入させることが可能である。

第２外気吸入口１１ｃは、第１外気吸入口１１ｂに隣接した位置に配置されており、電動の第２吸入口切替ダンパ１１ｅによって開閉される。

第２吸入口切替ダンパ１１ｅは、チャンバ１１の内側において第２外気吸入口１１ｃを開閉する部材である。第２吸入口切替ダンパ１１ｅは、第２外気吸入口１１ｃを開放した状態において、チャンバ１１内を仕切るようになっており、第２外気吸入口１１ｃと第２空気流通路１３とを連通する。第２吸入口切替ダンパ１１ｅは、第２外気吸入口１１ｃを開放することで、車室外の空気をチャンバ１１に流入させることが可能である。

また、チャンバ１１の内部には、第１空気流通路１２及び第２空気流通路１３への塵埃の侵入を防止するためのフィルタ１１ｆが設けられている。

第１空気流通路１２は、一端がチャンバ１１に連通し、他端が空気吐出口１２ａを介して車室内に連通している。

第２空気流通路１３は、一端がチャンバ１１に連通し、他端が車室外に連通している。第２空気流通路１３は、第２吸入口切替ダンパ１１ｅによって第２外気吸入口１１ｃを開放すると、一端が車室外に連通する。第２空気流通路１３は、他端側が例えばゴム製のホース等、可撓性を有する管１３ａによって構成されている。第２空気流通路１３の管１３ａの端部は、第１空気流通路１２において生じた結露水を車室外に排出するための排水口１２ｂに接続されている。即ち、第２空気流通路１３の他端は、排水口１２ｂを介して車室外に連通している。

送風機２０は、第１空気流通路１２の上流側に配置された第１羽根車２１と、第２空気流通路１３の上流側に配置された第２羽根車２２と、第１羽根車２１及び第２羽根車２２を同時に駆動させるための電動モータ２３とを有している。第１羽根車２１及び第２羽根車２２は、それぞれシロッコファン等の外周部に複数の翼を有する円筒状の部材である。

冷却用熱交換器３０は、例えば、空気と冷媒とを熱交換するためのフィンとチューブとからなる熱交換器であり、冷凍サイクルの蒸発器として機能するものである。冷却用熱交換器３０は、第１空気流通路１２における、第１羽根車２１の空気流通方向下流側に配置されている。

加熱用熱交換器４０は、例えば、空気と水等の液体とを熱交換するためのフィンとチューブとからなる熱交換器であり、車両走行用のエンジンの冷却回路に接続されている。加熱用熱交換器４０は、第１空気流通路１２における、冷却用熱交換器３０の空気流通方向下流側に配置されている。また、加熱用熱交換器４０は、第１空気流通路１２における空気流通方向と直交する方向の一方側に配置されている。第１空気流通路１２における空気流通方向と直交する方向の他方側には、加熱用熱交換器４０と熱交換しない空気が流通する空間が形成されている。

第１空気流通路１２における冷却用熱交換器３０と加熱用熱交換器４０との間には、第１空気流通路１２を流通する空気のうち、加熱用熱交換器４０において熱交換される空気の割合を調整するためのエアミックスダンパ１２ｃが設けられている。エアミックスダンパ１２ｃは、一端部を中心に搖動自在に設けられた板状部材からなり、第１空気流通路１２における、空気流通方向と直交する方向の一方側または他方側を閉塞することが可能である。エアミックスダンパ１２ｃは、第１空気流通路１２における、空気流通方向と直交する方向の一方側（加熱用熱交換器４０の空気流通方向上流側）に位置すると、加熱用熱交換器４０において熱交換する空気の割合が減少する。また、エアミックスダンパ１２ｃは、第１空気流通路１２における、空気流通方向と直交する方向の他方側に位置すると、加熱用熱交換器４０において熱交換する空気の割合が増加する。

二酸化炭素分離ユニット５０は、第１空気流通路１２における冷却用熱交換器３０の空気流通方向上流側に配置されている。二酸化炭素分離ユニット５０は、図２に示すように、第１空気流通路１２を流通する空気から一部の二酸化炭素を分離するための複数の二酸化炭素分離部材５１と、複数の二酸化炭素分離部材５１を支持するための支持ケース５２と、を有している。

複数の二酸化炭素分離部材５１は、例えば、高分子化合物等を管状に形成した部材からなり、外側を流通する空気と内側を流通する空気との間で、酸素及び二酸化炭素を濃度の高い空気側から濃度の低い空気側に透過させることが可能である。複数の二酸化炭素分離部材５１は、酸素及び二酸化炭素を透過させることは可能であるが、炭化水素、窒素酸化物、硫黄酸化物及び粒子状物質等の物質の透過を遮断する。

支持ケース５２は、第１空気流通路１２を流通する空気が通過する空気通過部５２ａと、第２空気流通路１３の一端に連通する空気流入部５２ｂと、第２空気流通路１３の他端に連通する空気流出部５２ｃと、を有している。

空気流入部５２ｂには、複数の二酸化炭素分離部材５１の一端側が接続され、空気流出部５２ｃには、複数の二酸化炭素分離部材５１の他端側が接続されている。支持ケース５２に支持された複数の二酸化炭素分離部材５１は、空気通過部５２ａにおいて、第１空気流通路１２を流通する空気流通方向と直交する方向に延びている。

第２空気流通路１３は、空気流入部５２ｂ、複数の二酸化炭素分離部材５１及び空気流出部５２ｃを含んでいる。二酸化炭素分離部材５１の内周部は、第２空気流通路１３における二酸化炭素が流入する部分である二酸化炭素流入部となる。また、第１空気流通路１２と第２空気流通路１３とは、支持ケース５２の空気通過部５２ａにおいて直交している。

また、二酸化炭素分離ユニット５０の空気流通方向上流側における、第１空気流通路１２と第２空気流通路１３とを仕切る仕切壁１０ａには、第１空気流通路１２と第２空気流通路１３とを互いに連通する連通手段としての連通孔１０ｂが設けられている。連通孔１０ｂには、連通孔１０ｂを開閉するとともに、連通孔１０ｂを開放した状態で第２空気流通路１３における空気流入部５２ｂに連通する流路を閉鎖するための流通規制部としての流路切替ダンパ１０ｃが設けられている。

また、車両用空気調和装置１は、運転モードに応じて第１吸入口切替ダンパ１１ｄ、第２吸入口切替ダンパ１１ｅ及び流路切替ダンパ１０ｃの動作を制御するためのコントローラ６０を備えている。

コントローラ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ，ＲＡＭを有している。コントローラ６０は、入力側に接続された装置からの入力信号を受信すると、ＣＰＵが、入力信号に基づいてＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出すとともに、入力信号によって検出された状態をＲＡＭに記憶したり、出力側に接続された装置に出力信号を送信したりする。

コントローラ６０の入力側には、図３に示すように、搭乗者が車両用空気調和装置１の運転に関する操作を入力するための操作入力部６１と、車室内の温度を検出するための温度センサ６２と、車室内の二酸化炭素濃度を検出するための二酸化炭素濃度検出部としての二酸化炭素濃度センサ６３と、が接続されている。また、コントローラ６０の出力側には、第１吸入口切替ダンパ１１ｄ、第２吸入口切替ダンパ１１ｅ及び流路切替ダンパ１０ｃが接続されている。

以上のように構成された車両用空気調和装置１では、空調ケース１０内を流通する空気を、冷却用熱交換器３０によって冷却して車室内に供給することで冷房運転を行い、加熱用熱交換器４０によって加熱して車室内に供給することで暖房運転を行う。また、車両用空気調和装置１では、空調ケース１０内を流通する空気を、冷却用熱交換器３０によって冷却した後に加熱用熱交換器４０によって加熱して車室内に供給することで除湿冷房運転または除湿暖房運転を行う。

また、車両用空気調和装置１では、冷房運転、暖房運転、除湿冷房運転及び除湿暖房運転において、外気導入モードと、内気循環モードと、二酸化炭素除去モードと、の切り替えが可能である。外気導入モードは、車室外の空気を空調ケース１０内に流入させて車室内に供給するモードである。内気循環モードは、車室内の空気を空調ケース１０内に流入させて車室内に供給するモードである。二酸化炭素除去モードは、車室内の空気を空調ケース１０内に流入させるとともに、空調ケース１０内に流入させた車室内の空気中に含まれる二酸化炭素の濃度を低減して車室内に供給するモードである。

外気導入モードでは、第１吸入口切替ダンパ１１ｄによって内気吸入口１１ａを閉鎖して第１外気吸入口１１ｂを開放し、第２吸入口切替ダンパ１１ｅによって第２外気吸入口１１ｃを開放し、流路切替ダンパ１０ｃによって連通孔１０ｂを開放して第２空気流通路１３における空気流入部５２ｂに連通する流路を閉鎖する。

これにより、チャンバ１１には、図４に示すように、車室外の空気のみが流入する。第１外気吸入口１１ｂを介してチャンバ１１に流入した空気は、第１空気流通路１２に流入する。また、第２外気吸入口１１ｃを介してチャンバ１１に流入した空気は、第２空気流通路１３に流入する。第２空気流通路１３に流入した空気は、二酸化炭素分離ユニット５０の空気流入部５２ｂに流入することなく、連通孔１０ｂを介して第１空気流通路１２に流入し、第１空気流通路１２を流通して車室内に供給される。

また、内気循環モードでは、第１吸入口切替ダンパ１１ｄによって内気吸入口１１ａを開放して第１外気吸入口１１ｂを閉鎖し、第２吸入口切替ダンパ１１ｅによって第２外気吸入口１１ｃを閉鎖し、流路切替ダンパ１０ｃによって連通孔１０ｂを開放して第２空気流通路１３における空気流入部５２ｂに連通する流路を閉鎖する。

これにより、チャンバ１１には、図５に示すように、車室内の空気のみが流入する。内気吸入口１１ａを介してチャンバ１１に流入した空気は、第１空気流通路１２及び第２空気流通路１３のそれぞれに流入する。第２空気流通路１３に流入した空気は、二酸化炭素分離ユニット５０の空気流入部５２ｂに流入することなく、連通孔１０ｂを介して第１空気流通路１２に流入し、第１空気流通路１２を流通して車室内に供給される。

外気導入モード及び内気循環モードでは、第２空気流通路１３に流入した全ての空気が、連通孔１０ｂを介して第１空気流通路１２に流入するため、二酸化炭素分離ユニット５０の複数の二酸化炭素分離部材５１の内側を空気が流通することはない。このため、二酸化炭素分離ユニット５０では、第１空気流通路１２を流通する空気中に含まれる二酸化炭素が分離されることはない。

二酸化炭素除去モードでは、第１吸入口切替ダンパ１１ｄによって内気吸入口１１ａを開放して第１外気吸入口１１ｂを閉鎖し、第２吸入口切替ダンパ１１ｅによって第２外気吸入口１１ｃを開放し、流路切替ダンパ１０ｃによって連通孔１０ｂを閉鎖して第２空気流通路１３における空気流入部５２ｂに連通する流路を開放する。

これにより、チャンバ１１には、図６に示すように、内気吸入口１１ａを介して車室内の空気が流入し、第２外気吸入口１１ｃを介して車室外の空気が流入する。内気吸入口１１ａを介してチャンバ１１に流入した空気は、第１空気流通路１２に流入する。第２外気吸入口１１ｃを介してチャンバ１１に流入した空気は、第２空気流通路１３に流入する。第２空気流通路１３に流入した空気は、二酸化炭素分離ユニット５０の空気流入部５２ｂに流入する。空気流入部５２ｂに流入した空気は、複数の二酸化炭素分離部材５１の内側を流通して空気流出部５２ｃに流入し、排水口１２ｂを介して車室外に排出される。

ここで、二酸化炭素分離ユニット５０において、二酸化炭素分離部材５１の外周面には車室内の空気が接触し、二酸化炭素分離部材５１の内周面には車室外の空気が接触する。このため、二酸化炭素濃度の高い車室内の空気が流通する二酸化炭素分離部材５１の外周側から二酸化炭素濃度の低い車室外の空気が流通する二酸化炭素分離部材５１の内周側に向かって二酸化炭素が透過する。また、酸素濃度が高い車室外の空気が流通する二酸化炭素分離部材５１の内周側から酸素濃度の低い車室にあの空気が流通する二酸化炭素分離部材５１の外周側に向かって酸素が透過する。

また、コントローラ６０は、車室内の温度、車室内の二酸化炭素濃度に基づいて、内気循環モードと二酸化炭素除去モードとを切り替える分離規制制御手段としてのモード切替処理を行う。この時のコントローラ６０の動作を図７のフローチャートを用いて説明する。

（ステップＳ１）
ステップＳ１においてＣＰＵは、車両用空気調和装置１が内気循環モードに設定されているか否かを判定する。内気循環モードに設定されていると判定した場合にはステップＳ２に処理を移し、内気循環モードに設定されていると判定しなかった場合にはモード切替処理を終了する。

（ステップＳ２）
ステップＳ１において車両用空気調和装置１が内気循環モードに設定されていると判定した場合に、ステップＳ２においてＣＰＵは、車両用空気調和装置１が急速冷房運転または急速暖房運転を行っているか否かを判定する。急速冷房運転または急速暖房運転を行っていると判定した場合にはモード切替処理を終了し、急速冷房運転または急速暖房運転を行っていると判定しなかった場合にはステップＳ３に処理を移す。
ここで、急速冷房運転または急速暖房運転は、例えば、温度センサ６２によって検出された車室内の温度と、搭乗者の操作入力部６１の操作によって設定された車室内の目標温度と、の温度差が所定温度以上の場合に実行される。

（ステップＳ３）
ステップＳ２において車両用空気調和装置１が急速冷房運転または急速暖房運転を行っていると判定しなかった場合に、ステップＳ３においてＣＰＵは、二酸化炭素濃度センサ６３の検出した車室内の二酸化炭素の濃度Ｃが第１所定濃度Ｃ１（例えば、７００ｐｐｍ）以上であるか否かを判定する。車室内の二酸化炭素濃度Ｃが第１所定濃度Ｃ１以上であると判定した場合にはステップＳ４に処理を移し、車室内の二酸化炭素濃度Ｃが第１所定濃度Ｃ１以上であると判定しなかった場合にはモード切替処理を終了する。

（ステップＳ４）
ステップＳ３において車室内の二酸化炭素濃度Ｃが第１所定濃度Ｃ１以上であると判定した場合に、ステップＳ４においてＣＰＵは、車両用空気調和装置１を二酸化炭素除去モードに設定してステップＳ５に処理を移す。

（ステップＳ５）
ステップＳ５においてＣＰＵは、二酸化炭素濃度センサ６３の検出した車室内の二酸化炭素の濃度Ｃが第２所定濃度Ｃ２（例えば、４００ｐｐｍ、Ｃ１≧Ｃ２）以下であるか否かを判定する。車室内の二酸化炭素濃度Ｃが第２所定濃度Ｃ２以下であると判定した場合にはステップＳ６に処理を移し、車室内の二酸化炭素濃度Ｃが第２所定濃度Ｃ２以下であると判定しなかった場合にはステップＳ４に処理を移す。

（ステップＳ６）
ステップＳ５において車室内の二酸化炭素濃度Ｃが第２所定濃度Ｃ２以下であると判定した場合に、ステップＳ６においてＣＰＵは、車両用空気調和装置１を内気循環モードに設定してモード切替処理を終了する。

このように、本実施形態の車両用空気調和装置によれば、車室内から空調ケース１０内に流入させた空気中の二酸化炭素の少なくとも一部を除去する二酸化炭素分離ユニット５０を備え、二酸化炭素分離ユニット５０は、空調ケース１０内における冷却用熱交換器３０及び加熱用熱交換器４０の空気流通方向上流側に設けられている。

これにより、二酸化炭素濃度を低下させるとともに、目標の温度に調整された空気を車室内に供給することが可能となるので、車室内の空気を循環させる運転時においても、車室内の空気の二酸化炭素濃度の上昇を防止するとともに、車室内の温度及び湿度を確実に目的の温度及び湿度とすることが可能となる。

また、二酸化炭素分離ユニット５０は、空調ケース１０内を流通する空気から少なくとも一部の二酸化炭素を分離する二酸化炭素分離部材５１を有し、二酸化炭素分離部材５１によって分離された二酸化炭素は、車室外に排出される。

これにより、空調ケース１０内を流通する空気から分離した二酸化炭素を、空調ケース１０内に貯留することなく車室外に排出することで、車両用空気調和装置１のメンテナンスに係る作業工数を低減することが可能となる。

また、空調ケース１０は、内気吸入口１１ａから流入して空気吐出口１２ａから吐出される空気が流通する第１空気流通路１２と、車室外から流入して車室外に排出される空気が流通する第２空気流通路１３と、を有し、二酸化炭素分離部材５１によって分離された二酸化炭素は、第２空気流通路１３を流通する空気と共に車室外に排出される。

これにより、分離された二酸化炭素を流通させるための専用の第２空気流通路１３を空調ケース１０に形成したので、分離された二酸化炭素を確実に車室外に排出することが可能となる。

また、第２空気流通路１３における、二酸化炭素分離部材５１が位置する部分の空気の流通を規制する流路切替ダンパ１０ｃが設けられている。

これにより、第１空気流通路１２を流通する空気からの二酸化炭素の分離を停止することが可能となるので、車室内の空気中の二酸化炭素の除去が不要な場合に、車室内の冷房または暖房の負荷となり得る二酸化炭素の分離を停止して、車両用空気調和装置１の運転効率を向上させることが可能となる。

また、第２空気流通路１３に車室内の空気を流入させるとともに、第２空気流通路１３における二酸化炭素分離部材５１が位置する部分の空気流通方向上流側を、第１空気流通路１２に連通することが可能である。

これにより、内気循環モードにおいて、空調ケース１０内に流通する空気の流量を大きくすることが可能となるので、急速冷房運転や急速暖房運転の際に、車室内の温度を速やかに目的の温度とすることが可能となる。

また、二酸化炭素濃度センサ６３の検出結果に基づいて二酸化炭素分離部材５１おける空気の流通と空気の流通の規制とを切り替えることが可能である。

これにより、車室内の空気中の二酸化炭素の除去が必要な場合にのみ、二酸化炭素除去モードを実行することが可能となるので、車両用空気調和装置１の運転効率をより向上させることが可能となる。

尚、前記実施形態では、二酸化炭素除去部として、二酸化炭素分離部材５１を有する二酸化炭素分離ユニット５０を示したが、第１空気流通路１２を流通する空気中の二酸化炭素の少なくとも一部を除去可能なものであれば、二酸化炭素分離ユニット５０に限られない。例えば、ゼオライト等の多孔質構造の吸着材に二酸化炭素を吸着させるものや、アルカリ性溶液に二酸化炭素を吸収させるもので、二酸化炭素除去部を構成してもよい。この場合においても、二酸化炭素の少なくとも一部を除去した後の空気を冷却または加熱することで、車室内の空気の二酸化炭素濃度の上昇を防止するとともに、車室内の温度及び湿度を確実に目的の温度及び湿度とすることが可能となる。

また、前記実施形態では、熱交換部として、車室内に供給する空気を冷却するための冷却用熱交換器３０と、車室内に供給する空気を加熱するための加熱用熱交換器４０と、を備えたものを示したが、これに限られるものではない。熱交換部としては、車室内に供給する空気の冷却及び加熱の一方のみを行うものであってもよい。

また、前記実施形態では、車室内の空気の二酸化炭素濃度を二酸化炭素濃度センサ６３によって検出し、二酸化炭素濃度センサ６３の検出結果に基づいて内気循環モードと二酸化炭素除去モードとを切り替えるようにしたものを示したが、これに限られるものではない。例えば、車両用空気調和装置１の内気循環モードでの運転時間を計測し、内気循環モードの継続時間が所定時間を経過した場合に内気循環モードから二酸化炭素除去モードに切り替えるようにしてもよい。また、内気循環モードでの運転時間を計測してモードを切り替える場合に、人感センサ等によって車室内の搭乗者の人数を検出し、搭乗者の人数に応じて、運転モードを切り替える時間を変更してもよい。

１…車両用空気調和装置、１０…空調ケース、１０ａ…仕切壁、１０ｂ…連通孔、１０ｃ…流路切替ダンパ、１１ａ…内気吸入口、１２…第１空気流通路、１２ａ…空気吐出口、１３…第２空気流通路、２０…送風機、３０…冷却用熱交換器、４０…加熱用熱交換器、５０…二酸化炭素分離ユニット、５１…二酸化炭素分離部材、６０…コントローラ、６３…二酸化炭素濃度センサ。

Claims

車室内に連通する空気吸入口及び空気吐出口を有する空調ケースと、
車室内の空気を空気吸入口を介して空調ケース内に流入させ、空調ケース内を流通した空気を空気吐出口を介して車室内に供給する送風機と、
空調ケース内を流通する空気の冷却及び加熱の一方または両方が可能な熱交換部と、
空調ケース内を流通する空気中の二酸化炭素の少なくとも一部を除去する二酸化炭素除去部と、を備え、
二酸化炭素除去部は、空調ケース内における熱交換部の空気流通方向上流側に設けられている
車両用空気調和装置。
二酸化炭素除去部は、空調ケース内を流通する空気から少なくとも一部の二酸化炭素を分離する二酸化炭素分離部材を有し、
二酸化炭素分離部材によって分離された二酸化炭素は、車室外に排出される
請求項１に記載の車両用空気調和装置。
空調ケースは、空気吸入口から流入して空気吐出口から吐出される空気が流通する第１空気流通路と、車室外から流入して車室外に排出される空気が流通する第２空気流通路と、を有し、
二酸化炭素分離部材によって分離された二酸化炭素は、第２空気流通路を流通する空気と共に車室外に排出される
請求項２に記載の車両用空気調和装置。
第２空気流通路は、二酸化炭素分離部材によって分離された二酸化炭素が流入する二酸化炭素流入部と、二酸化炭素流入部における空気の流通を規制する流通規制部と、を有している
請求項３に記載の車両用空気調和装置。
第２空気流通路に車室内の空気を流入させる室内空気流入手段と、
第２空気流通路における二酸化炭素流入部の空気流通方向上流側を、第１空気流通路に連通する連通手段と、を備えた
請求項４に記載の車両用空気調和装置。
車室内の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検出部と、
二酸化炭素濃度検出部の検出結果に基づいて流通規制部による二酸化炭素流入部における空気の流通と空気の流通の規制とを切り替える分離規制制御手段と、を備えた
請求項４または５に記載の車両用空気調和装置。
二酸化炭素分離部材は、二酸化炭素濃度の異なる空気の間に配置することで二酸化炭素濃度の高い空気から低い空気に向かって二酸化炭素を透過させる部材である
請求項２乃至６のいずれかに記載の車両用空気調和装置。