車両用空調装置
【課題】蒸発器近傍の湿度を最適なタイミングで適切に制御できるようにし、カビの繁殖を抑制するとともに、除菌も可能とした車両用空調装置を提供する。
【解決手段】熱交換器としての蒸発器近傍の湿度を取得する熱交換器近傍湿度取得手段と、取得された湿度を記憶する湿度記憶手段と、現在の熱交換器近傍湿度と予め設定された重み係数により重み付けされた過去の熱交換器近傍湿度に基づいて履歴参照湿度を算出する履歴参照湿度算出手段と、該履歴参照湿度と予め設定された所定値Ａとを比較することにより熱交換器の濡れ状態を判定する第１熱交換器状態判定手段とを有し、空調オフ時または車両駐車時に、第１熱交換器状態判定手段による判定結果に基づいて、熱交換器を乾燥させる熱交換器乾燥手段、熱交換器近傍のカビ、細菌などを除菌するための熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を実行することを特徴とする車両用空調装置。
【解決手段】熱交換器としての蒸発器近傍の湿度を取得する熱交換器近傍湿度取得手段と、取得された湿度を記憶する湿度記憶手段と、現在の熱交換器近傍湿度と予め設定された重み係数により重み付けされた過去の熱交換器近傍湿度に基づいて履歴参照湿度を算出する履歴参照湿度算出手段と、該履歴参照湿度と予め設定された所定値Ａとを比較することにより熱交換器の濡れ状態を判定する第１熱交換器状態判定手段とを有し、空調オフ時または車両駐車時に、第１熱交換器状態判定手段による判定結果に基づいて、熱交換器を乾燥させる熱交換器乾燥手段、熱交換器近傍のカビ、細菌などを除菌するための熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を実行す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、車両に搭載される熱交換器としての蒸発器近傍のカビの繁殖を防ぎ、車室内へ吹き出される空気を清浄化して乗員の快適性を向上するようにした車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、諸条件に基づいて内外気を自動的に切り換える技術が広く知られており、たとえば特許文献１では外気汚染度に対応してこれを行なっている。これは、外気の汚染度が高い場合には、自動的に内気循環モードにすることにより乗員の快適性を向上しようとするものである。
【０００３】
ところで、車両用空調装置の場合、冷凍回路内に設けられ車室内へと通じる空気通路内に配置された蒸発器が湿ることにより、蒸発器表面や蒸発器近傍にカビや細菌が付着し、これらカビや細菌が原因となって悪臭が発生するおそれがある。カビの繁殖を抑えるには、カビが繁殖するのに必要な水分を乾燥により低く抑えなければいけない。したがって、外気の汚染度のみならず、蒸発器の湿り度合いによっても内外気切替制御およびブロワ風量制御を適切に行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７２３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の課題は、上記のような要求を満たすために、蒸発器近傍の湿度を最適なタイミングで適切に制御できるようにし、カビの繁殖を抑制するとともに、除菌も可能とした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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では、空気通路内に配置される熱交換器としての蒸発器近傍の湿度を湿度センサもしくは外気空気温湿度、蒸発器出口空気温度などを用いて予測し、その湿度を例えば一定間隔で記憶装置に記憶し、記憶された複数の過去の湿度とリアルタイムで測定された湿度を用いて、内外気切替制御することで車室内を換気し、カビや細菌が原因となって発生する悪臭を抑制するようにしている。
【０００７】
すなわち、本発明に係る車両用空調装置は、車室外空気の取り入れと車室内空気の取り入れとを切り換える切換手段と、車室内に吹き出す空気を冷却する熱交換器とを備えた車両用空調装置において、
前記熱交換器近傍の湿度を検知または推定する熱交換器近傍湿度取得手段と、該熱交換器近傍湿度取得手段によって取得された湿度を記憶する湿度記憶手段と、現在の熱交換器近傍湿度と予め設定された重み係数により重み付けされた過去の熱交換器近傍湿度に基づいて履歴参照湿度を算出する履歴参照湿度算出手段と、該参照湿度算出手段により産出された履歴参照湿度と予め設定された所定値Ａとを比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第１熱交換器状態判定手段とを有し、
空調オフ時または車両駐車時に、前記第１熱交換器状態判定手段による判定結果に基づいて、前記熱交換器および熱交換器周囲を乾燥させる熱交換器乾燥手段、熱交換器近傍のカビ、細菌などを除菌するための熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を実行することを特徴とするものからなる。上記熱交換器としては、とくに、冷凍回路内に設けられ車室内へと通じる空気通路内に配置された蒸発器が挙げられる。
【０００８】
また、本発明は、車室外空気の取り入れと車室内空気の取り入れとを切り換える切換手段と、車室内に吹き出す空気を冷却する熱交換器とを備えた車両用空調装置において、
車室外空気である外気の温度、湿度を取得する外気温湿度取得手段と、車室内空気である内気の温度、湿度を取得する内気温湿度取得手段と、内外気導入モードに応じ外気温湿度取得手段または内気温湿度取得手段の情報に基づいて吸い込み空気の露点温度を推定する吸い込み空気露点温度推定手段と、前記熱交換器の出口空気の温度を検知する熱交換器出口空気温度検知手段と、少なくとも前記吸い込み空気露点温度推定手段により推定された吸い込み空気露点温度と前記熱交換器出口空気温度検知手段により検知された熱交換器出口空気温度とを比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第２熱交換器状態判定手段とを有し、
空調オフ時または車両駐車時に、前記第２熱交換器状態判定手段による判定結果に基づいて、前記熱交換器および熱交換器周囲を乾燥させる熱交換器乾燥手段、熱交換器近傍のカビ、細菌などを除菌するための熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を実行することを特徴とする車両用空調装置も提供する。
【０００９】
前述の第１熱交換器状態判定手段を有する本発明に係る車両用空調装置においては、さらに、車室外空気である外気の温度、湿度を取得する外気温湿度取得手段と、車室内空気である内気の温度、湿度を取得する内気温湿度取得手段と、内外気導入モードに応じ外気温湿度取得手段または内気温湿度取得手段の情報に基づいて吸い込み空気の露点温度を推定する吸い込み空気露点温度推定手段と、前記熱交換器の出口空気の温度を検知する熱交換器出口空気温度検知手段と、少なくとも前記吸い込み空気露点温度推定手段により推定された吸い込み空気露点温度と前記熱交換器出口空気温度検知手段により検知された熱交換器出口空気温度とを比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第２熱交換器状態判定手段とを有するとともに、
前記第１熱交換器状態判定手段および前記第２熱交換器状態判定手段の双方の手段による判定結果を比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第３熱交換器状態判定手段を有し、
空調オフ時または車両駐車時に、前記第３熱交換器状態判定手段による判定結果に基づいて、前記熱交換器および熱交換器周囲を乾燥させる熱交換器乾燥手段、熱交換器近傍のカビ、細菌などを除菌するための熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を実行することを特徴とする構成を採用できる。
【００１０】
このような本発明に係る車両用空調装置においては、現在の熱交換器近傍湿度と予め設定された重み係数により重み付けされた過去の熱交換器近傍湿度に基づいて算出された履歴参照湿度と、予め設定された所定値Ａとが、第１熱交換器状態判定手段により比較されて熱交換器の濡れ状態が判定される。また、上記第２熱交換器状態判定手段によっても熱交換器の濡れ状態を判定することができる。さらに、第１熱交換器状態判定手段および第２熱交換器状態判定手段の双方の手段による判定結果を比較する第３熱交換器状態判定手段によっても熱交換器の濡れ状態を判定することができる。そして、この判定結果に基づいて、空調オフ時または車両駐車時の最適なタイミングにて、熱交換器乾燥手段、熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転が実行される。熱交換器乾燥手段の運転実行により熱交換器および熱交換器周囲が乾燥されてカビの繁殖が抑制され、熱交換器除菌手段の運転実行により除菌も可能となる。カビの繁殖抑制、除菌により、それらが原因となって発生する悪臭が抑制される。
【００１１】
上記熱交換器乾燥手段および上記熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転は、乾燥時間判定手段または除菌時間判定手段により判定された適切な時間だけ実行するようにすることができる。
【００１２】
例えば、熱交換器乾燥手段および熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を、少なくとも上記履歴参照湿度が上記所定値Ａよりも低い所定値Ｂ以下になるまで、あるいは予め定められた一定時間、実行するようにすることができる。あるいは、熱交換器乾燥手段および熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を、少なくとも上記熱交換器出口空気温度が上記吸い込み空気露点温度よりも高い温度になるまで、あるいは予め定められた一定時間、実行するようにすることができる。所定値Ｂは、環境条件、例えば季節による平均温湿度に応じて設定することが可能である。また、一定の実行時間は、車種や空調ユニットのサイズに応じて変更することが可能である。
【００１３】
上記熱交換器乾燥手段としては、単にブロワをオンにして熱交換器に風を送るだけの手段に構成することもできるし、外気および車室内空気のうちより湿度が低く乾燥した空気を選択的に熱交換器に供給することにより該熱交換器を乾燥させる手段から構成することもできる。あるいは、上記熱交換器乾燥手段として、熱交換器を加熱することにより該熱交換器を乾燥させるから構成することもできる。加熱については、圧縮機吐出冷媒ガス（ホットガス）やヒートポンプを利用して、熱交換器としての蒸発器を直接加熱することで乾燥することもできるし、蒸発器の下流側に配置されているヒータコアの熱を利用して、蒸発器を加熱することで乾燥することもできる。
【００１４】
上記熱交換器除菌手段では、上記熱交換器を加熱することにより、あるいはオゾン、イオン、光触媒、紫外線の少なくとも一つを用いて上記熱交換器を除菌するようにできる。例えば、ホットガス、ヒータコアの熱を利用して熱交換器としての蒸発器を高温に加熱し、除菌することができる。また、オゾン洗浄装置により蒸発器を除菌することもできる。また、イオン空気浄化装置により蒸発器を除菌することもできる。また、光触媒を含んだ蒸発器もしくは、光触媒を蒸発器に噴霧し、紫外線を照射することで除菌することもできる。さらに、紫外線を直接、蒸発器に照射することで除菌することもできる。
【００１５】
また、空調オフ時か否かまたは車両駐車時か否かは、例えば、車両エンジンのオン、オフまたは空調装置のオン、オフによって判断することができる。
【００１６】
また、上記吸い込み空気露点温度を推定するために必要な外気湿度は、外気湿度センサによって検知するようにしてもよいし、車両に搭載された外部情報受信装置を介して車両外部から取得するするようにすることも可能である。外部情報としては、車両に搭載された受信装置を介して気象衛星、気象庁、電力会社などから取得できる気象データ（降水量、各地域の気温、湿度など）を参照することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る車両用空調装置によれば、熱交換器近傍の履歴参照湿度または／および吸い込み空気露点温度と熱交換器出口空気温度によって熱交換器の湿り具合を判定し、乾燥モードまたは／および除菌モードの運転を空調オフ時または車両駐車時に実行することで、熱交換器近傍のカビ、細菌の発生、繁殖を抑制することができる。それにより、今まで課題となっていたカビ、細菌が原因で発生する悪臭を防ぐことができ、空調装置使用時に乗員の快適性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施態様に係る車両用空調装置の要部概略構成図である。
【図２】図１の装置の制御の一例を示すフローチャートである。
【図３】図１の装置の制御の別の一例を示すフローチャートである。
【図４】図１の装置の制御のさらに別の一例を示すフローチャートである。
【図５】図１の装置の制御の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態例について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る車両用空調装置の要部における、主として機械的な構成部分を示しており、この車両用空調装置は、車室内へと温調空気を送る空気通路１と冷媒が循環される冷凍回路２（蒸気圧縮式冷凍サイクル）とを有している。冷凍回路２には、駆動源としての車両のエンジン（図示略、但し、電動モータ等、他の駆動源も可能である）により電磁クラッチ３等を介して駆動され、冷媒を圧縮する可変容量圧縮機４、圧縮機４から吐出される高温、高圧の冷媒と外部空気との熱交換により冷媒を冷却する放熱器５（例えば、凝縮器）と、放熱器５から流出した冷媒を断熱膨張させる膨張手段６（膨張弁）と、膨張手段６からの冷媒を蒸発させ、空気通路１内に配置されて、送られてくる空調風を冷却する熱交換器としての蒸発器７とを備えており、蒸発器７から流出した冷媒は、圧縮機４に送られて再び圧縮される。空気通路１の入口側には、取り入れ空気を、外気導入口８側から導入される車室外空気（外気）９と内気導入口１０側から導入される車室内空気（内気）１１とに切り換える切換手段としての内外気切換ダンパ１２が設けられている。導入される空気は、ブロワ１３によって吸い込まれ、蒸発器７に向けて供給され、蒸発器７による冷媒との熱交換により冷却される。蒸発器７を通過した空気は、必要に応じてヒータコア（図示略）を通過あるいはバイパスされ、温調空気が、選択された吹出口を通して車室内へと送られる。
【００２０】
本実施態様では、蒸発器７の出口側に、蒸発器出口空気温湿度センサ１４が設けられており、蒸発器出口空気温湿度センサ１４によって取得された湿度データは湿度記憶手段によって記憶されるようになっており、湿度記憶手段は空調制御装置１５内に組み込まれている。本実施態様では、蒸発器近傍湿度は、蒸発器出口空気温湿度センサ１４の湿度センサ機能を介して取得されるようになっているが、湿度センサレスの場合には、蒸発器近傍の湿度を推定する手段により湿度を取得することが可能である。蒸発器近傍の湿度を推定するためには、例えば、以下の環境情報を取得する。
（１）車両側情報 (外気温度、車室内温度、吸入空気温度など）
（２）外部情報（降水量、各地域気温・湿度など）
取得した蒸発器近傍湿度は、一時的に湿度データを記憶できる湿度記憶手段に記憶される。記憶した複数の過去の湿度とリアルタイムで取得した湿度を用いて、後述の如く履歴参照湿度を推定し、熱交換器乾燥制御手段または／および熱交換器除菌手段の運転実行を行う。
【００２１】
なお、上記実施態様では、蒸気圧縮式冷凍サイクルはフロン系冷媒を適用しているが、二酸化炭素冷媒としてもよい。また、上記蒸気圧縮式冷凍サイクルでは、圧縮機の駆動をコントロールできるクラッチを装備しているが、クラッチレスとしてもよい。また、上記圧縮式冷凍サイクルの膨張手段としては、機械式膨張弁の他、電子膨張弁あるいは温度式膨張弁あるいは差圧式膨張弁などを用いてもよい。また、上記の蒸気圧縮式冷凍サイクルでは、外部制御信号により圧縮機の容量を変化させることのできる外部可変容量圧縮機としているが、固定容量圧縮機であってもよい。また、蒸気圧縮式冷凍サイクルの圧縮機として、エンジンにより駆動するもの、あるいは電動モータにより駆動するもの、さらには両駆動源により選択的にあるいは同時に駆動可能なハイブリッド式圧縮機であってもよい。さらに、湿度を推定するための外部情報には、車両に搭載された受信装置を介して気象衛星、気象庁、電力会社などから取得できる気象データ（降水量、各地域の気温、湿度など）を参照することができる。
【００２２】
次に、本実施態様における制御について、図２〜図４に示した各制御フロー図、図５に示した制御ブロック図も参照しながら説明する。
【００２３】
履歴参照湿度算出手段（蒸発器近傍に湿度センサを有する場合）
車両用空調装置より得られる情報として、現在の蒸発器近傍湿度（Ｈｎ）と記憶手段１５に記憶された複数の過去の蒸発器近傍湿度（Ｈn-1、Ｈn-2、・・・、Ｈ1 のうち少なくとも１つ）を参照して、蒸発器の履歴参照湿度（Ｈｅ）を算出する。
He＝ｆ（Hn,Hn-1,H n-2,・・・,H1 ）
上式の詳細を下記数１に示す。
【００２４】
【数１】
【００２５】
上記数１において、ａは重み付けのための重み係数を示しており、重み係数ａは、１＞ａn ＞ａn-1 ＞ａn-2 ＞・・・＞０を満たす。
【００２６】
このように本発明において蒸発器近傍湿度の履歴を参照する目的は、過去の湿度を考慮することで過去に蒸発器近傍、蒸発器を含む空調ユニット内に蓄積された湿度を予測するためである。
【００２７】
履歴参照湿度算出手段（蒸発器近傍に湿度センサ無しの場合）
車両用空調装置より得られる情報として、外気温度（Tamb）、車室内温度(Tin)、蒸発器出口空気温度（Teva）と、車両に搭載した受信装置より外部から得られる情報として、外気湿度(Hamb)を参照して、蒸発器近傍湿度（Hn）を推定し、蒸発器近傍の履歴参照湿度(He)を算出する。
Hn＝ｆ（Teva,Tamb,Tin,Hamb）
He＝ｆ（Hn,Hn-1,H n-2,・・・,H1)
【００２８】
露点温度推定手段
外気温度（Tamb）、外気湿度（Hamb）、車室内温度（Tin）、車室内湿度（Hin）、インテーク信号（IS）により、吸い込み空気露点温度(Tdew)を推定する。
外気導入モードのときは、外気温度（Tamb）と外気湿度（Hamb）により吸い込み空気露点温度を推定する。
・Tdew＝ｆ（Tamb，Hamb）
内気導入モードのときは、車室内温度(Tin)と車室内湿度（Hin)により吸い込み空気露点温度を推定する。
・Tdew＝ｆ（Tin，Hin）
【００２９】
蒸発器出口空気温度検知手段
例えば、蒸発器表面に設けられたフィンセンサより、蒸発器出口空気温度(Teva)を検知する。
【００３０】
車両および空調装置状態判定手段
エンジンがオンもしくはオフであることより、駐車しているのか否かを判定する。
また、空調装置のオンもしくはオフであることより、空調を使用しているのか否かを判定する。
このようなエンジンないし空調装置のオンオフは、イグニッションスイッチの操作やエアコンスイッチの操作の他に、ワイヤレスリモコン等からの外部信号により行なわれる場合もある。
【００３１】
第１熱交換器状態判定手段
履歴参照湿度算出手段により算出した履歴参照湿度（He）が所定値Ａ以上のとき（He≧Ａのとき）、熱交換器除菌手段を実行する。また、履歴参照湿度（He）が所定値Ａ未満Ｂ以上のとき（Ａ＞He≧Ｂのとき）、熱交換器乾燥手段を実行する。さらに、熱交換器乾燥手段を実行している状態において、履歴参照湿度（He）が所定値Ａ以上になったとき（He≧Ａになったとき）、併せて熱交換器除菌手段も実行する。
【００３２】
第２熱交換器状態判定手段
露点温度推定手段と蒸発器出口空気温度検知手段によって得られる、吸い込み空気露点温度(Tdew)と蒸発器出口空気温度(Teva)より下記条件のときに蒸発器が濡れているのか、乾燥しているのかを判断する。ここで、Ｘは正の所定値であり、エンジンオフ時または空調装置オフ時に、TdewとTevaの温度差が一定以上になったら熱交換器除菌手段および／または熱交換器乾燥手段を実行する為の最適値（例えばＸ＝５）とする。
・Tdew≧Teva、かつTdew−Teva＜Ｘ、かつ吸い込み空気湿度（外気導入モードの場合はHamb、内気導入モードの場合は Hin）が前記所定値Ａ未満のとき、熱交換器除菌手段を実行する。
・Tdew≧Teva、かつTdew−Teva＜Ｘ、かつ吸い込み空気湿度（外気導入モードの場合はHamb、内気導入モードの場合は Hin）が前記所定値Ａ以上のとき、熱交換器乾燥手段を実行する。
・Tdew≧Teva、かつTdew−Teva≧Ｘのとき、熱交換器除菌手段および熱交換器乾燥手段を実行する。
【００３３】
第３熱交換器状態判定手段
第３熱交換器状態判定手段では、第１、第２熱交換器状態判定手段より得られた結果を空調制御装置から取得し、それに基づいて熱交換器除菌手段、熱交換器乾燥手段、またはこれら双方を実行する。
・第１熱交換器状態判定手段でHe≧Ａ、第２熱交換器状態判定手段でTdew＜Tevaの場合、熱交換器除菌手段を実行する。
・第１熱交換器状態判定手段でHe＜Ａ、第２熱交換器状態判定手段でTdew≧Tevaの場合、熱交換器乾燥手段を実行する。
・第１熱交換器状態判定手段でHe≧Ａ、第２熱交換器状態判定手段でTdew≧Tevaの場合、熱交換器除菌手段および熱交換器乾燥手段の双方を実行する。
【００３４】
熱交換器乾燥手段
第１、第２熱交換器状態判定手段により、蒸発器が濡れていると判断し、空調がオフの時または駐車中のときに、以下のいずれかの方法で蒸発器を乾燥する。
（１）ブロワ１３をオンにして、蒸発器に風を供給することで乾燥する。
（２）外気と内気でどちらが乾燥しているのか判断して、より乾燥している方の空気を選択的に蒸発器に供給することで乾燥する。
（３）圧縮機吐出冷媒ガス（ホットガス）やヒートポンプを利用して、蒸発器を直接加熱することで乾燥する。
（４）ヒータコアの熱を利用して、蒸発器を加熱することで乾燥する。
【００３５】
熱交換器除菌手段
熱交換器状態判定手段により、蒸発器が濡れていると判断し、空調がオフの時または駐車中のときに、以下のいずれかの方法で蒸発器を除菌する。
（１）ホットガス、ヒータコアの熱を利用して蒸発器を高温に加熱し、除菌する。
（２）オゾン洗浄装置により蒸発器を除菌する。
（３）イオン空気浄化装置により蒸発器を除菌する。
（４）光触媒を含んだ蒸発器もしくは、光触媒を蒸発器に噴霧し、紫外線を照射することで除菌する。
（５）紫外線を直接、蒸発器に照射することで除菌する。
【００３６】
乾燥時間判定手段および除菌時間判定手段
熱交換器乾燥手段または熱交換器除菌手段の実行時間を判定する。
実行時間の判定方法は、下記の方法のうち少なくとも一つを用いる。
（１）履歴参照湿度が所定値Ｂ（ただし、Ｂは前記所定値Ａよりも小さい値）以下になるまで実行する。
（２）蒸発器出口空気温度が内外気露点温度より高い温度になるまで実行する。
（３）予め設定した一定時間（例えば、１５分間程度）、実行する。この時間は、車両ごとの空調ユニットのサイズに応じて任意に設定できる。電気自動車など蓄電機能が搭載されているものは、使用電力量を数パーセント以内で実行できる時間に限ることが好ましい。
（４）電気自動車など電力を蓄えることのできる車両において、エンジン停止後または、乗車直前においても、上記（１）または（２）の判定条件で実施する。
なお、上記（１）における所定値Ｂは環境条件により変化させてもよい。例えば季節ごとの平均温湿度により設定できるものとする（例えば、冬季より夏季は所定値Ｂを低く設定する）。
【００３７】
図２に制御フローの一例を示す。
・ステップＳ１：車両及び空調装置状態判定手段により、駐車中もしくは、空調を使用しているかどうかを判定する。
・ステップＳ２：ステップＳ１で駐車時もしくは空調オフ時と判定された場合、車両および外部よりデータ（Tamb、Hamb、Teva、Heva、H n 、H n-1、H n-2、・・・、H1、Tin、Hin）を読込む。
・ステップＳ３：履歴参照湿度算出手段により履歴参照湿度（He）を算出する。
・ステップＳ４：第１熱交換器状態判定手段により、蒸発器が結露しているのか否かを判定する。
・ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７：ステップＳ４で結露していると判定された場合、熱交換器乾燥手段もしくは熱交換器除菌手段の少なくとも一つの運転を行う。また、熱交換器乾燥手段、熱交換器除菌手段を実行する時間を乾燥時間判定手段および除菌時間判定手段により判定し、決定する。ステップＳ４で結露していないと判定された場合、ステップＳ１に戻る。
【００３８】
図３に制御フローの別の一例を示す。
・ステップＳ１１：車両及び空調装置状態判定手段により、駐車中もしくは、空調を使用しているかどうかを判定する。
・ステップＳ１２：ステップＳ１１で駐車時もしくは空調オフ時と判定された場合、車両および外部よりデータ（Tamb、Hamb、Tin、Hin、IS）を読込む。
・ステップＳ１３：露点温度推定手段により吸い込み空気の露点温度（Tdew）を算出する。
・ステップＳ１４：第２熱交換器状態判定手段により、蒸発器が結露しているのか否かを判定する。
・ステップＳ１５、Ｓ１６、Ｓ１７：ステップＳ１４で結露していると判定された場合、熱交換器乾燥手段もしくは熱交換器除菌手段の少なくとも一つの運転を行う。また、熱交換器乾燥手段、熱交換器除菌手段を実行する時間を乾燥時間判定手段および除菌時間判定手段により判定し、決定する。ステップＳ１４で結露していないと判定された場合、ステップＳ１１に戻る。
【００３９】
図４に制御フローのさらに別の一例を示す。
・ステップＳ２１：車両及び空調装置状態判定手段により、駐車中もしくは、空調を使用しているかどうかを判定する。
・ステップＳ２２：ステップＳ２１で駐車時もしくは空調オフ時と判定された場合、車両および外部よりデータ（Tamb、Hamb、Teva、Heva、H n 、H n-1、H n-2、・・・、H1、Tin、Hin、Ａ、IS）を読込む。
・ステップＳ２３：履歴参照湿度算出手段により履歴参照湿度（He）を算出する。
・ステップＳ２４：第１熱交換器状態判定手段により、蒸発器が結露しているのか否かを判定する。
・ステップＳ２５、Ｓ２６：ステップＳ２４で結露していないと判定された場合（He＜Ａ）、結露していると判定された場合（He≧Ａ）、各状態判定結果をそれぞれ記憶手段に保存する。
・ステップＳ２７、Ｓ２８：露点温度推定手段により吸い込み空気の露点温度（Tdew）を算出する。
・ステップＳ２９、Ｓ３０：ステップＳ２７、Ｓ２８で算出されたデータ（Tdew）と、Tevaを読み込む。
・ステップＳ３１、Ｓ３２：第２熱交換器状態判定手段により、蒸発器が結露しているのか否かを判定する。
・ステップＳ３３、Ｓ３４、Ｓ３５：ステップＳ３１、Ｓ３２での状態判定結果をそれぞれ記憶手段に保存する。このとき、ステップＳ３１で結露していないと判定された場合、つまり、ステップＳ２４で第１熱交換器状態判定手段により結露していないと判定され、かつ、ステップＳ３１で第２熱交換器状態判定手段により結露していないと判定された場合、ステップＳ２１に戻る。
・ステップＳ３６：ステップＳ３３、Ｓ３４、Ｓ３５で保存された状態判定結果を読み込む。
・ステップＳ３７：第３熱交換器状態判定手段により、蒸発器の濡れ状態を判定する。
・ステップＳ３８、Ｓ３９、Ｓ４０：ステップＳ３７での状態判定結果に応じて、熱交換器乾燥手段もしくは熱交換器除菌手段、あるいはそれらの両方の運転を行う。また、熱交換器乾燥手段、熱交換器除菌手段を実行する時間を乾燥時間判定手段および除菌時間判定手段により判定し、決定する。図示例では、He≧Ａ、Tdew＜Tevaの場合、ステップＳ３８で熱交換器除菌手段を実行し、He＜Ａ、Tdew≧Tevaの場合、ステップＳ３９で熱交換器乾燥手段を実行し、He≧Ａ、Tdew≧Tevaの場合、ステップＳ４０で熱交換器乾燥手段と熱交換器除菌手段の両方の運転を実行する。その後、ステップＳ２１に戻る。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、車室内に通じる空気通路内に蒸発器を配置したあらゆる車両用空調装置に適用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１ 空気通路
２ 冷凍回路
３ 電磁クラッチ
４ 圧縮機
５ 放熱器
６ 膨張手段
７ 熱交換器としての蒸発器
８ 外気導入口
９ 車室外空気
１０ 内気導入口
１１ 車室内空気
１２ 切換手段としての内外気切換ダンパ
１３ ブロワ
１４ 蒸発器出口空気温湿度センサ
１５ 空調制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される熱交換器としての蒸発器近傍のカビの繁殖を防ぎ、車室内へ吹き出される空気を清浄化して乗員の快適性を向上するようにした車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、諸条件に基づいて内外気を自動的に切り換える技術が広く知られており、たとえば特許文献１では外気汚染度に対応してこれを行なっている。これは、外気の汚染度が高い場合には、自動的に内気循環モードにすることにより乗員の快適性を向上しようとするものである。
【０００３】
ところで、車両用空調装置の場合、冷凍回路内に設けられ車室内へと通じる空気通路内に配置された蒸発器が湿ることにより、蒸発器表面や蒸発器近傍にカビや細菌が付着し、これらカビや細菌が原因となって悪臭が発生するおそれがある。カビの繁殖を抑えるには、カビが繁殖するのに必要な水分を乾燥により低く抑えなければいけない。したがって、外気の汚染度のみならず、蒸発器の湿り度合いによっても内外気切替制御およびブロワ風量制御を適切に行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７２３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の課題は、上記のような要求を満たすために、蒸発器近傍の湿度を最適なタイミングで適切に制御できるようにし、カビの繁殖を抑制するとともに、除菌も可能とした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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では、空気通路内に配置される熱交換器としての蒸発器近傍の湿度を湿度センサもしくは外気空気温湿度、蒸発器出口空気温度などを用いて予測し、その湿度を例えば一定間隔で記憶装置に記憶し、記憶された複数の過去の湿度とリアルタイムで測定された湿度を用いて、内外気切替制御することで車室内を換気し、カビや細菌が原因となって発生する悪臭を抑制するようにしている。
【０００７】
すなわち、本発明に係る車両用空調装置は、車室外空気の取り入れと車室内空気の取り入れとを切り換える切換手段と、車室内に吹き出す空気を冷却する熱交換器とを備えた車両用空調装置において、
前記熱交換器近傍の湿度を検知または推定する熱交換器近傍湿度取得手段と、該熱交換器近傍湿度取得手段によって取得された湿度を記憶する湿度記憶手段と、現在の熱交換器近傍湿度と予め設定された重み係数により重み付けされた過去の熱交換器近傍湿度に基づいて履歴参照湿度を算出する履歴参照湿度算出手段と、該参照湿度算出手段により産出された履歴参照湿度と予め設定された所定値Ａとを比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第１熱交換器状態判定手段とを有し、
空調オフ時または車両駐車時に、前記第１熱交換器状態判定手段による判定結果に基づいて、前記熱交換器および熱交換器周囲を乾燥させる熱交換器乾燥手段、熱交換器近傍のカビ、細菌などを除菌するための熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を実行することを特徴とするものからなる。上記熱交換器としては、とくに、冷凍回路内に設けられ車室内へと通じる空気通路内に配置された蒸発器が挙げられる。
【０００８】
また、本発明は、車室外空気の取り入れと車室内空気の取り入れとを切り換える切換手段と、車室内に吹き出す空気を冷却する熱交換器とを備えた車両用空調装置において、
車室外空気である外気の温度、湿度を取得する外気温湿度取得手段と、車室内空気である内気の温度、湿度を取得する内気温湿度取得手段と、内外気導入モードに応じ外気温湿度取得手段または内気温湿度取得手段の情報に基づいて吸い込み空気の露点温度を推定する吸い込み空気露点温度推定手段と、前記熱交換器の出口空気の温度を検知する熱交換器出口空気温度検知手段と、少なくとも前記吸い込み空気露点温度推定手段により推定された吸い込み空気露点温度と前記熱交換器出口空気温度検知手段により検知された熱交換器出口空気温度とを比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第２熱交換器状態判定手段とを有し、
空調オフ時または車両駐車時に、前記第２熱交換器状態判定手段による判定結果に基づいて、前記熱交換器および熱交換器周囲を乾燥させる熱交換器乾燥手段、熱交換器近傍のカビ、細菌などを除菌するための熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を実行することを特徴とする車両用空調装置も提供する。
【０００９】
前述の第１熱交換器状態判定手段を有する本発明に係る車両用空調装置においては、さらに、車室外空気である外気の温度、湿度を取得する外気温湿度取得手段と、車室内空気である内気の温度、湿度を取得する内気温湿度取得手段と、内外気導入モードに応じ外気温湿度取得手段または内気温湿度取得手段の情報に基づいて吸い込み空気の露点温度を推定する吸い込み空気露点温度推定手段と、前記熱交換器の出口空気の温度を検知する熱交換器出口空気温度検知手段と、少なくとも前記吸い込み空気露点温度推定手段により推定された吸い込み空気露点温度と前記熱交換器出口空気温度検知手段により検知された熱交換器出口空気温度とを比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第２熱交換器状態判定手段とを有するとともに、
前記第１熱交換器状態判定手段および前記第２熱交換器状態判定手段の双方の手段による判定結果を比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第３熱交換器状態判定手段を有し、
空調オフ時または車両駐車時に、前記第３熱交換器状態判定手段による判定結果に基づいて、前記熱交換器および熱交換器周囲を乾燥させる熱交換器乾燥手段、熱交換器近傍のカビ、細菌などを除菌するための熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を実行することを特徴とする構成を採用できる。
【００１０】
このような本発明に係る車両用空調装置においては、現在の熱交換器近傍湿度と予め設定された重み係数により重み付けされた過去の熱交換器近傍湿度に基づいて算出された履歴参照湿度と、予め設定された所定値Ａとが、第１熱交換器状態判定手段により比較されて熱交換器の濡れ状態が判定される。また、上記第２熱交換器状態判定手段によっても熱交換器の濡れ状態を判定することができる。さらに、第１熱交換器状態判定手段および第２熱交換器状態判定手段の双方の手段による判定結果を比較する第３熱交換器状態判定手段によっても熱交換器の濡れ状態を判定することができる。そして、この判定結果に基づいて、空調オフ時または車両駐車時の最適なタイミングにて、熱交換器乾燥手段、熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転が実行される。熱交換器乾燥手段の運転実行により熱交換器および熱交換器周囲が乾燥されてカビの繁殖が抑制され、熱交換器除菌手段の運転実行により除菌も可能となる。カビの繁殖抑制、除菌により、それらが原因となって発生する悪臭が抑制される。
【００１１】
上記熱交換器乾燥手段および上記熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転は、乾燥時間判定手段または除菌時間判定手段により判定された適切な時間だけ実行するようにすることができる。
【００１２】
例えば、熱交換器乾燥手段および熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を、少なくとも上記履歴参照湿度が上記所定値Ａよりも低い所定値Ｂ以下になるまで、あるいは予め定められた一定時間、実行するようにすることができる。あるいは、熱交換器乾燥手段および熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を、少なくとも上記熱交換器出口空気温度が上記吸い込み空気露点温度よりも高い温度になるまで、あるいは予め定められた一定時間、実行するようにすることができる。所定値Ｂは、環境条件、例えば季節による平均温湿度に応じて設定することが可能である。また、一定の実行時間は、車種や空調ユニットのサイズに応じて変更することが可能である。
【００１３】
上記熱交換器乾燥手段としては、単にブロワをオンにして熱交換器に風を送るだけの手段に構成することもできるし、外気および車室内空気のうちより湿度が低く乾燥した空気を選択的に熱交換器に供給することにより該熱交換器を乾燥させる手段から構成することもできる。あるいは、上記熱交換器乾燥手段として、熱交換器を加熱することにより該熱交換器を乾燥させるから構成することもできる。加熱については、圧縮機吐出冷媒ガス（ホットガス）やヒートポンプを利用して、熱交換器としての蒸発器を直接加熱することで乾燥することもできるし、蒸発器の下流側に配置されているヒータコアの熱を利用して、蒸発器を加熱することで乾燥することもできる。
【００１４】
上記熱交換器除菌手段では、上記熱交換器を加熱することにより、あるいはオゾン、イオン、光触媒、紫外線の少なくとも一つを用いて上記熱交換器を除菌するようにできる。例えば、ホットガス、ヒータコアの熱を利用して熱交換器としての蒸発器を高温に加熱し、除菌することができる。また、オゾン洗浄装置により蒸発器を除菌することもできる。また、イオン空気浄化装置により蒸発器を除菌することもできる。また、光触媒を含んだ蒸発器もしくは、光触媒を蒸発器に噴霧し、紫外線を照射することで除菌することもできる。さらに、紫外線を直接、蒸発器に照射することで除菌することもできる。
【００１５】
また、空調オフ時か否かまたは車両駐車時か否かは、例えば、車両エンジンのオン、オフまたは空調装置のオン、オフによって判断することができる。
【００１６】
また、上記吸い込み空気露点温度を推定するために必要な外気湿度は、外気湿度センサによって検知するようにしてもよいし、車両に搭載された外部情報受信装置を介して車両外部から取得するするようにすることも可能である。外部情報としては、車両に搭載された受信装置を介して気象衛星、気象庁、電力会社などから取得できる気象データ（降水量、各地域の気温、湿度など）を参照することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る車両用空調装置によれば、熱交換器近傍の履歴参照湿度または／および吸い込み空気露点温度と熱交換器出口空気温度によって熱交換器の湿り具合を判定し、乾燥モードまたは／および除菌モードの運転を空調オフ時または車両駐車時に実行することで、熱交換器近傍のカビ、細菌の発生、繁殖を抑制することができる。それにより、今まで課題となっていたカビ、細菌が原因で発生する悪臭を防ぐことができ、空調装置使用時に乗員の快適性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施態様に係る車両用空調装置の要部概略構成図である。
【図２】図１の装置の制御の一例を示すフローチャートである。
【図３】図１の装置の制御の別の一例を示すフローチャートである。
【図４】図１の装置の制御のさらに別の一例を示すフローチャートである。
【図５】図１の装置の制御の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態例について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る車両用空調装置の要部における、主として機械的な構成部分を示しており、この車両用空調装置は、車室内へと温調空気を送る空気通路１と冷媒が循環される冷凍回路２（蒸気圧縮式冷凍サイクル）とを有している。冷凍回路２には、駆動源としての車両のエンジン（図示略、但し、電動モータ等、他の駆動源も可能である）により電磁クラッチ３等を介して駆動され、冷媒を圧縮する可変容量圧縮機４、圧縮機４から吐出される高温、高圧の冷媒と外部空気との熱交換により冷媒を冷却する放熱器５（例えば、凝縮器）と、放熱器５から流出した冷媒を断熱膨張させる膨張手段６（膨張弁）と、膨張手段６からの冷媒を蒸発させ、空気通路１内に配置されて、送られてくる空調風を冷却する熱交換器としての蒸発器７とを備えており、蒸発器７から流出した冷媒は、圧縮機４に送られて再び圧縮される。空気通路１の入口側には、取り入れ空気を、外気導入口８側から導入される車室外空気（外気）９と内気導入口１０側から導入される車室内空気（内気）１１とに切り換える切換手段としての内外気切換ダンパ１２が設けられている。導入される空気は、ブロワ１３によって吸い込まれ、蒸発器７に向けて供給され、蒸発器７による冷媒との熱交換により冷却される。蒸発器７を通過した空気は、必要に応じてヒータコア（図示略）を通過あるいはバイパスされ、温調空気が、選択された吹出口を通して車室内へと送られる。
【００２０】
本実施態様では、蒸発器７の出口側に、蒸発器出口空気温湿度センサ１４が設けられており、蒸発器出口空気温湿度センサ１４によって取得された湿度データは湿度記憶手段によって記憶されるようになっており、湿度記憶手段は空調制御装置１５内に組み込まれている。本実施態様では、蒸発器近傍湿度は、蒸発器出口空気温湿度センサ１４の湿度センサ機能を介して取得されるようになっているが、湿度センサレスの場合には、蒸発器近傍の湿度を推定する手段により湿度を取得することが可能である。蒸発器近傍の湿度を推定するためには、例えば、以下の環境情報を取得する。
（１）車両側情報 (外気温度、車室内温度、吸入空気温度など）
（２）外部情報（降水量、各地域気温・湿度など）
取得した蒸発器近傍湿度は、一時的に湿度データを記憶できる湿度記憶手段に記憶される。記憶した複数の過去の湿度とリアルタイムで取得した湿度を用いて、後述の如く履歴参照湿度を推定し、熱交換器乾燥制御手段または／および熱交換器除菌手段の運転実行を行う。
【００２１】
なお、上記実施態様では、蒸気圧縮式冷凍サイクルはフロン系冷媒を適用しているが、二酸化炭素冷媒としてもよい。また、上記蒸気圧縮式冷凍サイクルでは、圧縮機の駆動をコントロールできるクラッチを装備しているが、クラッチレスとしてもよい。また、上記圧縮式冷凍サイクルの膨張手段としては、機械式膨張弁の他、電子膨張弁あるいは温度式膨張弁あるいは差圧式膨張弁などを用いてもよい。また、上記の蒸気圧縮式冷凍サイクルでは、外部制御信号により圧縮機の容量を変化させることのできる外部可変容量圧縮機としているが、固定容量圧縮機であってもよい。また、蒸気圧縮式冷凍サイクルの圧縮機として、エンジンにより駆動するもの、あるいは電動モータにより駆動するもの、さらには両駆動源により選択的にあるいは同時に駆動可能なハイブリッド式圧縮機であってもよい。さらに、湿度を推定するための外部情報には、車両に搭載された受信装置を介して気象衛星、気象庁、電力会社などから取得できる気象データ（降水量、各地域の気温、湿度など）を参照することができる。
【００２２】
次に、本実施態様における制御について、図２〜図４に示した各制御フロー図、図５に示した制御ブロック図も参照しながら説明する。
【００２３】
履歴参照湿度算出手段（蒸発器近傍に湿度センサを有する場合）
車両用空調装置より得られる情報として、現在の蒸発器近傍湿度（Ｈｎ）と記憶手段１５に記憶された複数の過去の蒸発器近傍湿度（Ｈn-1、Ｈn-2、・・・、Ｈ1 のうち少なくとも１つ）を参照して、蒸発器の履歴参照湿度（Ｈｅ）を算出する。
He＝ｆ（Hn,Hn-1,H n-2,・・・,H1 ）
上式の詳細を下記数１に示す。
【００２４】
【数１】
【００２５】
上記数１において、ａは重み付けのための重み係数を示しており、重み係数ａは、１＞ａn ＞ａn-1 ＞ａn-2 ＞・・・＞０を満たす。
【００２６】
このように本発明において蒸発器近傍湿度の履歴を参照する目的は、過去の湿度を考慮することで過去に蒸発器近傍、蒸発器を含む空調ユニット内に蓄積された湿度を予測するためである。
【００２７】
履歴参照湿度算出手段（蒸発器近傍に湿度センサ無しの場合）
車両用空調装置より得られる情報として、外気温度（Tamb）、車室内温度(Tin)、蒸発器出口空気温度（Teva）と、車両に搭載した受信装置より外部から得られる情報として、外気湿度(Hamb)を参照して、蒸発器近傍湿度（Hn）を推定し、蒸発器近傍の履歴参照湿度(He)を算出する。
Hn＝ｆ（Teva,Tamb,Tin,Hamb）
He＝ｆ（Hn,Hn-1,H n-2,・・・,H1)
【００２８】
露点温度推定手段
外気温度（Tamb）、外気湿度（Hamb）、車室内温度（Tin）、車室内湿度（Hin）、インテーク信号（IS）により、吸い込み空気露点温度(Tdew)を推定する。
外気導入モードのときは、外気温度（Tamb）と外気湿度（Hamb）により吸い込み空気露点温度を推定する。
・Tdew＝ｆ（Tamb，Hamb）
内気導入モードのときは、車室内温度(Tin)と車室内湿度（Hin)により吸い込み空気露点温度を推定する。
・Tdew＝ｆ（Tin，Hin）
【００２９】
蒸発器出口空気温度検知手段
例えば、蒸発器表面に設けられたフィンセンサより、蒸発器出口空気温度(Teva)を検知する。
【００３０】
車両および空調装置状態判定手段
エンジンがオンもしくはオフであることより、駐車しているのか否かを判定する。
また、空調装置のオンもしくはオフであることより、空調を使用しているのか否かを判定する。
このようなエンジンないし空調装置のオンオフは、イグニッションスイッチの操作やエアコンスイッチの操作の他に、ワイヤレスリモコン等からの外部信号により行なわれる場合もある。
【００３１】
第１熱交換器状態判定手段
履歴参照湿度算出手段により算出した履歴参照湿度（He）が所定値Ａ以上のとき（He≧Ａのとき）、熱交換器除菌手段を実行する。また、履歴参照湿度（He）が所定値Ａ未満Ｂ以上のとき（Ａ＞He≧Ｂのとき）、熱交換器乾燥手段を実行する。さらに、熱交換器乾燥手段を実行している状態において、履歴参照湿度（He）が所定値Ａ以上になったとき（He≧Ａになったとき）、併せて熱交換器除菌手段も実行する。
【００３２】
第２熱交換器状態判定手段
露点温度推定手段と蒸発器出口空気温度検知手段によって得られる、吸い込み空気露点温度(Tdew)と蒸発器出口空気温度(Teva)より下記条件のときに蒸発器が濡れているのか、乾燥しているのかを判断する。ここで、Ｘは正の所定値であり、エンジンオフ時または空調装置オフ時に、TdewとTevaの温度差が一定以上になったら熱交換器除菌手段および／または熱交換器乾燥手段を実行する為の最適値（例えばＸ＝５）とする。
・Tdew≧Teva、かつTdew−Teva＜Ｘ、かつ吸い込み空気湿度（外気導入モードの場合はHamb、内気導入モードの場合は Hin）が前記所定値Ａ未満のとき、熱交換器除菌手段を実行する。
・Tdew≧Teva、かつTdew−Teva＜Ｘ、かつ吸い込み空気湿度（外気導入モードの場合はHamb、内気導入モードの場合は Hin）が前記所定値Ａ以上のとき、熱交換器乾燥手段を実行する。
・Tdew≧Teva、かつTdew−Teva≧Ｘのとき、熱交換器除菌手段および熱交換器乾燥手段を実行する。
【００３３】
第３熱交換器状態判定手段
第３熱交換器状態判定手段では、第１、第２熱交換器状態判定手段より得られた結果を空調制御装置から取得し、それに基づいて熱交換器除菌手段、熱交換器乾燥手段、またはこれら双方を実行する。
・第１熱交換器状態判定手段でHe≧Ａ、第２熱交換器状態判定手段でTdew＜Tevaの場合、熱交換器除菌手段を実行する。
・第１熱交換器状態判定手段でHe＜Ａ、第２熱交換器状態判定手段でTdew≧Tevaの場合、熱交換器乾燥手段を実行する。
・第１熱交換器状態判定手段でHe≧Ａ、第２熱交換器状態判定手段でTdew≧Tevaの場合、熱交換器除菌手段および熱交換器乾燥手段の双方を実行する。
【００３４】
熱交換器乾燥手段
第１、第２熱交換器状態判定手段により、蒸発器が濡れていると判断し、空調がオフの時または駐車中のときに、以下のいずれかの方法で蒸発器を乾燥する。
（１）ブロワ１３をオンにして、蒸発器に風を供給することで乾燥する。
（２）外気と内気でどちらが乾燥しているのか判断して、より乾燥している方の空気を選択的に蒸発器に供給することで乾燥する。
（３）圧縮機吐出冷媒ガス（ホットガス）やヒートポンプを利用して、蒸発器を直接加熱することで乾燥する。
（４）ヒータコアの熱を利用して、蒸発器を加熱することで乾燥する。
【００３５】
熱交換器除菌手段
熱交換器状態判定手段により、蒸発器が濡れていると判断し、空調がオフの時または駐車中のときに、以下のいずれかの方法で蒸発器を除菌する。
（１）ホットガス、ヒータコアの熱を利用して蒸発器を高温に加熱し、除菌する。
（２）オゾン洗浄装置により蒸発器を除菌する。
（３）イオン空気浄化装置により蒸発器を除菌する。
（４）光触媒を含んだ蒸発器もしくは、光触媒を蒸発器に噴霧し、紫外線を照射することで除菌する。
（５）紫外線を直接、蒸発器に照射することで除菌する。
【００３６】
乾燥時間判定手段および除菌時間判定手段
熱交換器乾燥手段または熱交換器除菌手段の実行時間を判定する。
実行時間の判定方法は、下記の方法のうち少なくとも一つを用いる。
（１）履歴参照湿度が所定値Ｂ（ただし、Ｂは前記所定値Ａよりも小さい値）以下になるまで実行する。
（２）蒸発器出口空気温度が内外気露点温度より高い温度になるまで実行する。
（３）予め設定した一定時間（例えば、１５分間程度）、実行する。この時間は、車両ごとの空調ユニットのサイズに応じて任意に設定できる。電気自動車など蓄電機能が搭載されているものは、使用電力量を数パーセント以内で実行できる時間に限ることが好ましい。
（４）電気自動車など電力を蓄えることのできる車両において、エンジン停止後または、乗車直前においても、上記（１）または（２）の判定条件で実施する。
なお、上記（１）における所定値Ｂは環境条件により変化させてもよい。例えば季節ごとの平均温湿度により設定できるものとする（例えば、冬季より夏季は所定値Ｂを低く設定する）。
【００３７】
図２に制御フローの一例を示す。
・ステップＳ１：車両及び空調装置状態判定手段により、駐車中もしくは、空調を使用しているかどうかを判定する。
・ステップＳ２：ステップＳ１で駐車時もしくは空調オフ時と判定された場合、車両および外部よりデータ（Tamb、Hamb、Teva、Heva、H n 、H n-1、H n-2、・・・、H1、Tin、Hin）を読込む。
・ステップＳ３：履歴参照湿度算出手段により履歴参照湿度（He）を算出する。
・ステップＳ４：第１熱交換器状態判定手段により、蒸発器が結露しているのか否かを判定する。
・ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７：ステップＳ４で結露していると判定された場合、熱交換器乾燥手段もしくは熱交換器除菌手段の少なくとも一つの運転を行う。また、熱交換器乾燥手段、熱交換器除菌手段を実行する時間を乾燥時間判定手段および除菌時間判定手段により判定し、決定する。ステップＳ４で結露していないと判定された場合、ステップＳ１に戻る。
【００３８】
図３に制御フローの別の一例を示す。
・ステップＳ１１：車両及び空調装置状態判定手段により、駐車中もしくは、空調を使用しているかどうかを判定する。
・ステップＳ１２：ステップＳ１１で駐車時もしくは空調オフ時と判定された場合、車両および外部よりデータ（Tamb、Hamb、Tin、Hin、IS）を読込む。
・ステップＳ１３：露点温度推定手段により吸い込み空気の露点温度（Tdew）を算出する。
・ステップＳ１４：第２熱交換器状態判定手段により、蒸発器が結露しているのか否かを判定する。
・ステップＳ１５、Ｓ１６、Ｓ１７：ステップＳ１４で結露していると判定された場合、熱交換器乾燥手段もしくは熱交換器除菌手段の少なくとも一つの運転を行う。また、熱交換器乾燥手段、熱交換器除菌手段を実行する時間を乾燥時間判定手段および除菌時間判定手段により判定し、決定する。ステップＳ１４で結露していないと判定された場合、ステップＳ１１に戻る。
【００３９】
図４に制御フローのさらに別の一例を示す。
・ステップＳ２１：車両及び空調装置状態判定手段により、駐車中もしくは、空調を使用しているかどうかを判定する。
・ステップＳ２２：ステップＳ２１で駐車時もしくは空調オフ時と判定された場合、車両および外部よりデータ（Tamb、Hamb、Teva、Heva、H n 、H n-1、H n-2、・・・、H1、Tin、Hin、Ａ、IS）を読込む。
・ステップＳ２３：履歴参照湿度算出手段により履歴参照湿度（He）を算出する。
・ステップＳ２４：第１熱交換器状態判定手段により、蒸発器が結露しているのか否かを判定する。
・ステップＳ２５、Ｓ２６：ステップＳ２４で結露していないと判定された場合（He＜Ａ）、結露していると判定された場合（He≧Ａ）、各状態判定結果をそれぞれ記憶手段に保存する。
・ステップＳ２７、Ｓ２８：露点温度推定手段により吸い込み空気の露点温度（Tdew）を算出する。
・ステップＳ２９、Ｓ３０：ステップＳ２７、Ｓ２８で算出されたデータ（Tdew）と、Tevaを読み込む。
・ステップＳ３１、Ｓ３２：第２熱交換器状態判定手段により、蒸発器が結露しているのか否かを判定する。
・ステップＳ３３、Ｓ３４、Ｓ３５：ステップＳ３１、Ｓ３２での状態判定結果をそれぞれ記憶手段に保存する。このとき、ステップＳ３１で結露していないと判定された場合、つまり、ステップＳ２４で第１熱交換器状態判定手段により結露していないと判定され、かつ、ステップＳ３１で第２熱交換器状態判定手段により結露していないと判定された場合、ステップＳ２１に戻る。
・ステップＳ３６：ステップＳ３３、Ｓ３４、Ｓ３５で保存された状態判定結果を読み込む。
・ステップＳ３７：第３熱交換器状態判定手段により、蒸発器の濡れ状態を判定する。
・ステップＳ３８、Ｓ３９、Ｓ４０：ステップＳ３７での状態判定結果に応じて、熱交換器乾燥手段もしくは熱交換器除菌手段、あるいはそれらの両方の運転を行う。また、熱交換器乾燥手段、熱交換器除菌手段を実行する時間を乾燥時間判定手段および除菌時間判定手段により判定し、決定する。図示例では、He≧Ａ、Tdew＜Tevaの場合、ステップＳ３８で熱交換器除菌手段を実行し、He＜Ａ、Tdew≧Tevaの場合、ステップＳ３９で熱交換器乾燥手段を実行し、He≧Ａ、Tdew≧Tevaの場合、ステップＳ４０で熱交換器乾燥手段と熱交換器除菌手段の両方の運転を実行する。その後、ステップＳ２１に戻る。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、車室内に通じる空気通路内に蒸発器を配置したあらゆる車両用空調装置に適用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１ 空気通路
２ 冷凍回路
３ 電磁クラッチ
４ 圧縮機
５ 放熱器
６ 膨張手段
７ 熱交換器としての蒸発器
８ 外気導入口
９ 車室外空気
１０ 内気導入口
１１ 車室内空気
１２ 切換手段としての内外気切換ダンパ
１３ ブロワ
１４ 蒸発器出口空気温湿度センサ
１５ 空調制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室外空気の取り入れと車室内空気の取り入れとを切り換える切換手段と、車室内に吹き出す空気を冷却する熱交換器とを備えた車両用空調装置において、
前記熱交換器近傍の湿度を検知または推定する熱交換器近傍湿度取得手段と、該熱交換器近傍湿度取得手段によって取得された湿度を記憶する湿度記憶手段と、現在の熱交換器近傍湿度と予め設定された重み係数により重み付けされた過去の熱交換器近傍湿度に基づいて履歴参照湿度を算出する履歴参照湿度算出手段と、該参照湿度算出手段により産出された履歴参照湿度と予め設定された所定値Ａとを比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第１熱交換器状態判定手段とを有し、
空調オフ時または車両駐車時に、前記第１熱交換器状態判定手段による判定結果に基づいて、前記熱交換器および熱交換器周囲を乾燥させる熱交換器乾燥手段、熱交換器近傍のカビ、細菌などを除菌するための熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を実行することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
車室外空気の取り入れと車室内空気の取り入れとを切り換える切換手段と、車室内に吹き出す空気を冷却する熱交換器とを備えた車両用空調装置において、
車室外空気である外気の温度、湿度を取得する外気温湿度取得手段と、車室内空気である内気の温度、湿度を取得する内気温湿度取得手段と、内外気導入モードに応じ外気温湿度取得手段または内気温湿度取得手段の情報に基づいて吸い込み空気の露点温度を推定する吸い込み空気露点温度推定手段と、前記熱交換器の出口空気の温度を検知する熱交換器出口空気温度検知手段と、少なくとも前記吸い込み空気露点温度推定手段により推定された吸い込み空気露点温度と前記熱交換器出口空気温度検知手段により検知された熱交換器出口空気温度とを比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第２熱交換器状態判定手段とを有し、
空調オフ時または車両駐車時に、前記第２熱交換器状態判定手段による判定結果に基づいて、前記熱交換器および熱交換器周囲を乾燥させる熱交換器乾燥手段、熱交換器近傍のカビ、細菌などを除菌するための熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を実行することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
さらに、車室外空気である外気の温度、湿度を取得する外気温湿度取得手段と、車室内空気である内気の温度、湿度を取得する内気温湿度取得手段と、内外気導入モードに応じ外気温湿度取得手段または内気温湿度取得手段の情報に基づいて吸い込み空気の露点温度を推定する吸い込み空気露点温度推定手段と、前記熱交換器の出口空気の温度を検知する熱交換器出口空気温度検知手段と、少なくとも前記吸い込み空気露点温度推定手段により推定された吸い込み空気露点温度と前記熱交換器出口空気温度検知手段により検知された熱交換器出口空気温度とを比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第２熱交換器状態判定手段とを有するとともに、
前記第１熱交換器状態判定手段および前記第２熱交換器状態判定手段の双方の手段による判定結果を比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第３熱交換器状態判定手段を有し、
空調オフ時または車両駐車時に、前記第３熱交換器状態判定手段による判定結果に基づいて、前記熱交換器および熱交換器周囲を乾燥させる熱交換器乾燥手段、熱交換器近傍のカビ、細菌などを除菌するための熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を実行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４】
前記熱交換器乾燥手段および前記熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を、乾燥時間判定手段または除菌時間判定手段により判定された時間実行する、請求項１〜３のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記熱交換器乾燥手段および前記熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を、少なくとも前記履歴参照湿度が前記所定値Ａよりも低い所定値Ｂ以下になるまで、あるいは予め定められた一定時間、実行する、請求項１、３、４のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記熱交換器乾燥手段および前記熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を、少なくとも前記熱交換器出口空気温度が前記吸い込み空気露点温度よりも高い温度になるまで、あるいは予め定められた一定時間、実行する、請求項２〜４のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記熱交換器乾燥手段は、外気および車室内空気のうちより湿度が低く乾燥した空気を選択的に前記熱交換器に供給することにより該熱交換器を乾燥させる、請求項１〜６のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記熱交換器乾燥手段は、前記熱交換器を加熱することにより該熱交換器を乾燥させる、請求項１〜６のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項９】
前記熱交換器除菌手段は、前記熱交換器を加熱することにより、あるいはオゾン、イオン、光触媒、紫外線の少なくとも一つを用いて前記熱交換器を除菌する、請求項１〜８のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項１０】
空調オフ時か否かまたは車両駐車時か否かは、車両エンジンのオン、オフまたは空調装置のオン、オフによって判断する、請求項１〜９のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項１１】
前記吸い込み空気露点温度を推定するために必要な外気湿度は、外気湿度センサによって検知する、請求項２〜４、６〜１０のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項１２】
前記吸い込み空気露点温度を推定するために必要な外気湿度は、車両に搭載された外部情報受信装置を介して車両外部から取得する、請求項２〜４、６〜１０のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項１】
車室外空気の取り入れと車室内空気の取り入れとを切り換える切換手段と、車室内に吹き出す空気を冷却する熱交換器とを備えた車両用空調装置において、
前記熱交換器近傍の湿度を検知または推定する熱交換器近傍湿度取得手段と、該熱交換器近傍湿度取得手段によって取得された湿度を記憶する湿度記憶手段と、現在の熱交換器近傍湿度と予め設定された重み係数により重み付けされた過去の熱交換器近傍湿度に基づいて履歴参照湿度を算出する履歴参照湿度算出手段と、該参照湿度算出手段により産出された履歴参照湿度と予め設定された所定値Ａとを比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第１熱交換器状態判定手段とを有し、
空調オフ時または車両駐車時に、前記第１熱交換器状態判定手段による判定結果に基づいて、前記熱交換器および熱交換器周囲を乾燥させる熱交換器乾燥手段、熱交換器近傍のカビ、細菌などを除菌するための熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を実行することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
車室外空気の取り入れと車室内空気の取り入れとを切り換える切換手段と、車室内に吹き出す空気を冷却する熱交換器とを備えた車両用空調装置において、
車室外空気である外気の温度、湿度を取得する外気温湿度取得手段と、車室内空気である内気の温度、湿度を取得する内気温湿度取得手段と、内外気導入モードに応じ外気温湿度取得手段または内気温湿度取得手段の情報に基づいて吸い込み空気の露点温度を推定する吸い込み空気露点温度推定手段と、前記熱交換器の出口空気の温度を検知する熱交換器出口空気温度検知手段と、少なくとも前記吸い込み空気露点温度推定手段により推定された吸い込み空気露点温度と前記熱交換器出口空気温度検知手段により検知された熱交換器出口空気温度とを比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第２熱交換器状態判定手段とを有し、
空調オフ時または車両駐車時に、前記第２熱交換器状態判定手段による判定結果に基づいて、前記熱交換器および熱交換器周囲を乾燥させる熱交換器乾燥手段、熱交換器近傍のカビ、細菌などを除菌するための熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を実行することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
さらに、車室外空気である外気の温度、湿度を取得する外気温湿度取得手段と、車室内空気である内気の温度、湿度を取得する内気温湿度取得手段と、内外気導入モードに応じ外気温湿度取得手段または内気温湿度取得手段の情報に基づいて吸い込み空気の露点温度を推定する吸い込み空気露点温度推定手段と、前記熱交換器の出口空気の温度を検知する熱交換器出口空気温度検知手段と、少なくとも前記吸い込み空気露点温度推定手段により推定された吸い込み空気露点温度と前記熱交換器出口空気温度検知手段により検知された熱交換器出口空気温度とを比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第２熱交換器状態判定手段とを有するとともに、
前記第１熱交換器状態判定手段および前記第２熱交換器状態判定手段の双方の手段による判定結果を比較することにより前記熱交換器の濡れ状態を判定する第３熱交換器状態判定手段を有し、
空調オフ時または車両駐車時に、前記第３熱交換器状態判定手段による判定結果に基づいて、前記熱交換器および熱交換器周囲を乾燥させる熱交換器乾燥手段、熱交換器近傍のカビ、細菌などを除菌するための熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を実行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４】
前記熱交換器乾燥手段および前記熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を、乾燥時間判定手段または除菌時間判定手段により判定された時間実行する、請求項１〜３のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記熱交換器乾燥手段および前記熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を、少なくとも前記履歴参照湿度が前記所定値Ａよりも低い所定値Ｂ以下になるまで、あるいは予め定められた一定時間、実行する、請求項１、３、４のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記熱交換器乾燥手段および前記熱交換器除菌手段のうち少なくとも一つの運転を、少なくとも前記熱交換器出口空気温度が前記吸い込み空気露点温度よりも高い温度になるまで、あるいは予め定められた一定時間、実行する、請求項２〜４のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記熱交換器乾燥手段は、外気および車室内空気のうちより湿度が低く乾燥した空気を選択的に前記熱交換器に供給することにより該熱交換器を乾燥させる、請求項１〜６のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記熱交換器乾燥手段は、前記熱交換器を加熱することにより該熱交換器を乾燥させる、請求項１〜６のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項９】
前記熱交換器除菌手段は、前記熱交換器を加熱することにより、あるいはオゾン、イオン、光触媒、紫外線の少なくとも一つを用いて前記熱交換器を除菌する、請求項１〜８のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項１０】
空調オフ時か否かまたは車両駐車時か否かは、車両エンジンのオン、オフまたは空調装置のオン、オフによって判断する、請求項１〜９のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項１１】
前記吸い込み空気露点温度を推定するために必要な外気湿度は、外気湿度センサによって検知する、請求項２〜４、６〜１０のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項１２】
前記吸い込み空気露点温度を推定するために必要な外気湿度は、車両に搭載された外部情報受信装置を介して車両外部から取得する、請求項２〜４、６〜１０のいずれかに記載の車両用空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１７９７９８（Ｐ２０１０−１７９７９８Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５７９１（Ｐ２００９−２５７９１）
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
【Ｆターム（参考）】
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