車両用空調装置
【課題】車両への搭載性に優れ、かつ温度制御が容易であるとともに、蓄熱材への熱量の供給を効果的に行うことが可能であり、かつ車室内をより効果的に空調可能な車両用空調装置を提供する。
【解決手段】本発明の車両用空調装置では、コントローラ１１は、不使用時に、第１流出口２ａと第１流入口２ｂとを連通させ、第１流出口２ａと第３流入口６０ｂとを不通とし、かつ第３流出口６０ａと第１流入口２ｂとを不通とするように第１、２開閉弁９、１０を制御する。また、コントローラ１１は、使用時に、第１流出口２ａと第３流入口６０ｂとを連通させ、かつ第３流出口６０ａと第１流入口２ｂとを連通させるように第１、２開閉弁９、１０を制御する。
【解決手段】本発明の車両用空調装置では、コントローラ１１は、不使用時に、第１流出口２ａと第１流入口２ｂとを連通させ、第１流出口２ａと第３流入口６０ｂとを不通とし、かつ第３流出口６０ａと第１流入口２ｂとを不通とするように第１、２開閉弁９、１０を制御する。また、コントローラ１１は、使用時に、第１流出口２ａと第３流入口６０ｂとを連通させ、かつ第３流出口６０ａと第１流入口２ｂとを連通させるように第１、２開閉弁９、１０を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の図２及び図３に従来の車両用空調装置が開示されている。これらの車両用空調装置は、蓄熱装置とブロアとを備えている。蓄熱装置は、熱量を負の状態又は正の状態で蓄えることが可能なパラフィン等の蓄熱材を有している。蓄熱装置の内部には、蓄熱材に熱量を供給可能な熱源が設けられている。熱源には車両の内外に設けられたエネルギー供給手段が接続されており、熱源はこのエネルギー供給手段から負の熱量又は正の熱量が供給されるようになっている。また、蓄熱装置の近傍にはブロアが設けられており、蓄熱装置の周りの空気はブロアによって車室内に供給されるようになっている。
【０００３】
特許文献１開示の車両用空調装置では、例えば、蓄熱材が負の熱量を蓄えておれば、車両の使用時にブロアを作動させることにより、車室を冷房することが可能になる。また、この車両用空調装置では、蓄熱材が正の熱量を蓄えておれば、車両の使用時にブロアを作動させることにより、車室を暖房することが可能になる。
【０００４】
また、特許文献２に他の車両用空調装置が開示されている。この車両用空調装置は、蓄熱装置、車内用熱交換器、ペルチェ素子等を備えている。
【０００５】
蓄熱装置は、蓄熱材を有し、外部に対して断熱されている。この蓄熱装置は流路を含む蓄熱側ヒートシンクも有している。蓄熱側ヒートシンクには、蓄熱材から熱交換した熱交換媒体を流出させる第１流出口及び熱交換媒体を流入させる第１流入口が形成されている。蓄熱側ヒートシンクの第１流出口には第１配管が接続され、第１流入口には第２配管が接続されている。
【０００６】
また、車内用熱交換器は周りの空気が車室内に供給されるようになっている。この車内用熱交換器には、熱交換媒体を流出させる第２流出口及び熱交換媒体を流入させる第２流入口が形成されている。車内用熱交換器の第２流出口と第２流入口とは第３配管によって接続され、第３配管には流路を含む熱源側ヒートシンクが設けられている。
【０００７】
ペルチェ素子は、蓄熱側ヒートシンクと熱源側ヒートシンクとに逆の熱量を付与可能になっている。第１配管はペルチェ素子の一方側で第１開閉弁を介して第３配管に接続され、第２配管はペルチェ素子の他方側で第２開閉弁を介して第３配管に接続されている。第３配管には熱交換媒体を流通させるポンプが設けられている。ペルチェ素子、第１開閉弁及び第２開閉弁は制御部によって制御されるようになっている。
【０００８】
特許文献２開示の車両用空調装置では、不使用時、制御部が第１、２開閉弁を制御することにより、第２流出口と第２流入口とが熱源側ヒートシンクを介して連通し、第１流出口と第２流入口とが不通となり、かつ第２流出口と第１流入口とが不通となる。この状態において、制御部の制御の下、ペルチェ素子が蓄熱側ヒートシンク内の熱交換媒体に吸熱を行って負の熱量を付与し、熱源側ヒートシンク内の熱交換媒体に放熱を行って正の熱量を付与する。こうして、車内用熱交換器と熱源側ヒートシンクとが第３配管によって熱交換媒体を流通させながら、蓄熱装置の蓄熱材に負の熱量を蓄えさせることができる。
【０００９】
また、使用時には、第１流出口と第２流入口とが連通し、かつ第２流出口と第１流入口とが連通し、第２流出口と第２流入口とが蓄熱側ヒートシンクを介して連通する。こうして、車内用熱交換器と蓄熱側ヒートシンクとが第１〜３配管によって熱交換媒体を流通させる。このため、蓄熱装置の蓄熱材が蓄えている負の熱量により、車室を冷房することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平６−９９７２４号公報
【特許文献２】特開２００１−３０４６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記特許文献１の車両用空調装置は、熱源として、線又は面状の電気ヒータ、熱交換媒体を循環させて熱伝導させる水道管、温水パイプ又はヒートパイプ等を採用しており、大型化によって車両への搭載性が懸念される。
【００１２】
この点、ペルチェ素子を熱源とすれば、車両用空調装置を小型化でき、車両への搭載性を向上できると考えられる。また、ペルチェ素子は、電流の極性を逆転させることにより、付与する熱量を負又は正で切り替えることが可能であることから、ペルチェ素子を採用した車両用空調装置は温度制御が容易になるとも考えられる。
【００１３】
しかしながら、ペルチェ素子により蓄熱材に熱量を供給するため、ペルチェ素子を蓄熱装置内に設けたのでは、ペルチェ素子が放熱と吸熱とを同時に行うことから、蓄熱装置内の蓄熱材を効果的に加熱したり、冷却したりすることができない。このため、その車両用空調装置では、車室内を好適に空調することが困難である。
【００１４】
特許文献２の車両用空調装置においても、車室内の空調が不十分になり易い。すなわち、この車両用空調装置では、蓄熱材に負の熱量を蓄えている間、ペルチェ素子は、蓄熱側ヒートシンク内の熱交換媒体に対して吸熱を行う一方、熱源側ヒートシンク内の熱交換媒体に対して放熱を行う。このため、この車両用空調装置では、冷房運転中において、蓄熱装置の蓄熱材によって冷却された熱交換媒体が車内用熱交換器内及び第３配管内の熱交換媒体によって温められてしまい、車室内を十分に冷却し難い。
【００１５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、車両への搭載性に優れ、かつ温度制御が容易であるとともに、蓄熱材への熱量の供給を効果的に行うことが可能であり、かつ車室内をより効果的に空調可能な車両用空調装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
第１発明の車両用空調装置は、蓄熱材を有し、該蓄熱材から熱交換した熱交換媒体を流出させる第１流出口及び該熱交換媒体を流入させる第１流入口が形成され、外部に対して断熱された蓄熱装置と、
該第１流出口と該第１流入口とを接続する第１配管と、
該熱交換媒体を流出させる第２流出口及び該熱交換媒体を流入させる第２流入口が形成され、周りの空気が車外に放出される車外用熱交換器と、
該第２流出口と該第２流入口とを接続する第２配管と、
該熱交換媒体を流出させる第３流出口及び該熱交換媒体を流入させる第３流入口が形成され、周りの空気が車室内に供給される車内用熱交換器と、
該第３流出口と該第１配管とを接続する第３配管と、
該第３流入口と該第１配管とを接続する第４配管と、
該第１配管内の該熱交換媒体と該第２配管の該熱交換媒体とに逆の熱量を付与可能なペルチェ素子と、
該第１配管内の該熱交換媒体を流通させる第１ポンプと、
該第２配管内の該熱交換媒体を流通させる第２ポンプと、
該第１配管と該第３配管との間に設けられた第１開閉弁と、
該第１配管と該第４配管との間に設けられた第２開閉弁と、
該ペルチェ素子と該第１開閉弁及び該第２開閉弁とを制御する制御部とを備え、
該制御部は、不使用時に、該第１流出口と該第１流入口とを連通させ、該第１流出口と該第３流入口とを不通とし、かつ該第３流出口と該第１流入口とを不通とするように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御し、
使用時に、該第１流出口と該第３流入口とを連通させ、かつ該第３流出口と該第１流入口とを連通させるように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御することを特徴とする（請求項１）。
【００１７】
（暑い環境下）
暑い環境下では、熱量を負の状態で蓄え易い蓄熱材が採用される。そして、第１発明の車両用空調装置では、不使用時、制御部が第１、２開閉弁を制御することにより、第１流出口と第１流入口とが連通し、第１流出口と第３流入口とが不通となり、かつ第３流出口と第１流入口とが不通となる。なお、ここで、不使用時とは、車両用空調装置で冷房を行っていない時をいう。
【００１８】
この状態において、制御部の制御の下、ペルチェ素子が第１配管内の熱交換媒体に吸熱を行って負の熱量を付与し、第２配管内の熱交換媒体に放熱を行って正の熱量を付与すれば、蓄熱装置内の熱交換媒体は冷却され、車外用熱交換器内の熱交換媒体は加熱される。このため、蓄熱装置の蓄熱材に負の熱量を蓄えることが可能である。また、蓄熱装置は外部に対して断熱されているため、蓄熱材は外部の熱量を吸熱し難い。一方、車外用熱交換器は周りの空気に放熱を行い、第２配管内の熱交換媒体を冷却することが可能である。
【００１９】
そして、その後の使用時、制御部が第１、２開閉弁を制御することにより、第１流出口と第３流入口とが連通し、第３流出口と第１流入口とが連通する。このため、蓄熱装置の蓄熱材が蓄えた負の熱量は熱交換媒体によって車内用熱交換器に供給される。このとき、この車両用空調装置では、車内用熱交換器内並びに第１、３及び４配管内の熱交換媒体はペルチェ素子によって加熱されてはいないため、蓄熱装置の蓄熱材によって冷却された熱交換媒体がそれらの内部の熱交換媒体によって温められることはない。このため、車内用熱交換器によって車室内を好適に冷房することが可能になる。なお、ここで、使用時とは、車両用空調装置で冷房を行っている時をいう。
【００２０】
（寒い環境下）
他方、寒い環境下では、熱量を正の状態で蓄え易い蓄熱材が採用される。そして、不使用時、制御部の制御の下、ペルチェ素子が第１配管内の熱交換媒体に放熱を行って正の熱量を付与し、第２配管内の熱交換媒体に吸熱を行って負の熱量を付与すれば、蓄熱装置内の熱交換媒体は加熱され、車外用熱交換器内の熱交換媒体は冷却される。このため、蓄熱装置の蓄熱材に正の熱量を蓄えることが可能である。また、蓄熱装置は外部に対して断熱されているため、蓄熱材は外部に熱量を放熱し難い。一方、車外用熱交換器は周りの空気から吸熱を行い、第２配管内の熱交換媒体を加熱することが可能である。なお、ここで、不使用時とは、車両用空調装置で暖房を行っていない時をいう。
【００２１】
そして、その後の使用時、蓄熱装置の蓄熱材が蓄えた正の熱量は熱交換媒体によって車内用熱交換器に供給される。このとき、この車両用空調装置では、車内用熱交換器内並びに第１、３及び４配管内の熱交換媒体はペルチェ素子によって冷却されてはいないため、蓄熱装置の蓄熱材によって加熱された熱交換媒体がそれらの内部の熱交換媒体によって冷却されることはない。このため、車内用熱交換器によって車室内を好適に暖房することが可能になる。なお、ここで、使用時とは、車両用空調装置で暖房を行っている時をいう。
【００２２】
したがって、第１発明の車両用空調装置は、従来のような大掛かりな熱源を用いることなく車室内の冷房及び暖房が可能であるため、車両への搭載性を満足させることができる。
【００２３】
また、この車両用空調装置は、ペルチェ素子を使用しているため、温度制御が容易である。
【００２４】
そして、この車両用空調装置は、ペルチェ素子を蓄熱装置の外に備えていることから、放熱中の吸熱と、吸熱中の放熱とを巧みに利用することが可能であり、蓄熱装置内の蓄熱材を効果的に加熱したり、冷却したりすることができる。また、この車両用空調装置は、車内用熱交換器と車外用熱交換器とを備えていることから、蓄熱装置の蓄熱材によって冷却された熱交換媒体を無駄に暖めたり、蓄熱材によって加熱された熱交換媒体を無駄に冷却したりすることを防止できる。このため、この車両用空調装置では、車室内をより効果的に空調可能である。
【００２５】
第１発明の車両用空調装置において、第１配管及び第２配管の少なくとも一方は、内部に流路が形成されたヒートシンクを一体的に有していてもよい。その場合には、ペルチェ素子による吸熱及び放熱が効果的に行われる。
【００２６】
第１発明の車両用空調装置において、蓄熱装置は、外部に対して断熱されたハウジングと、ハウジング内に設けられ、熱交換媒体を貯留可能であるとともに、熱交換媒体を熱交換器との間で流通可能な貯留室と、貯留室内に保持され、蓄熱材が充填された蓄熱体とを有し得る。そして、蓄熱体は、内部に蓄熱材を収容する蓄熱タンクと、蓄熱タンクと一体的に設けられ、第１配管と連通して熱交換媒体を流通可能な流路が形成されたジャケットと、ジャケットに固定され、伝熱材料で形成されて流路内の熱交換媒体と蓄熱タンク内の蓄熱材とに接触される伝熱材とを有していることが好ましい（請求項２）。
【００２７】
この場合、蓄熱装置のハウジング内が外部に対して断熱されているため、蓄熱材に蓄えた熱量が長時間の放置によって吸熱又は放熱し難い。このため、その後の使用時に長時間の冷房又は暖房を行うことが可能となる。つまり、この蓄熱装置は、長時間放置した後においても、長時間の冷房や暖房を行い易い。さらに、伝熱材が伝熱材料で形成されているため、流路内の熱交換媒体の熱量は、伝熱材を介し、蓄熱材に迅速に蓄えられることとなる。つまり、貯留室内の熱交換媒体を介してのみ蓄熱材に熱量を蓄えさせる場合と比べて、より素早く蓄熱材に熱量を蓄えさせることが可能になる。
【００２８】
ここで、伝熱材料とは、樹脂等と比較して熱を伝え易い材料をいう。例えば、銅や錫等の金属を採用することが可能である。
【００２９】
この蓄熱装置において、流路は、第１配管の上流側と連通する第４流出口と、第１配管の下流側と連通する第４流入口とを有し得る。また、第４流出口及び第４流入口には、制御部によって制御される第３開閉弁が設けられ得る。そして、制御部は、不使用時に、第４流出口と第４流入口とを連通させ、かつ第１流出口と第１流入口とを不通とするように第３開閉弁を制御し、使用時に、第１流出口と第１流入口とを連通させ、かつ第４流出口と第４流入口とを不通とするように第３開閉弁を制御することが好ましい（請求項３）。
【００３０】
この場合、伝熱材を介してのみ蓄熱材は熱量を蓄えることができる。一方、貯留室内の熱交換媒体を介して蓄熱材に熱量を蓄えることとはしない。このため、蓄熱タンクの材質にかかわらず、蓄熱材に迅速に熱量を蓄えることが可能である。また、この場合、貯留室内の熱交換媒体が循環しないため、貯留室内の熱交換媒体の熱量が不使用時に外部に一層放熱され難い。
【００３１】
また、蓄熱タンクは個々の内部で蓄熱材を収容する凹部を有し、伝熱材はジャケットから各凹部内に延びていることが好ましい（請求項４）。
【００３２】
この場合、各凹部の外面によって蓄熱タンクの表面積を大きくすることができるため、効率よく貯留室内の熱交換媒体を加熱又は冷却することができる。また、伝熱材が各凹部内に延びているため、各凹部内の蓄熱材毎に流路内の熱交換媒体の熱量を蓄えさせることが可能になる。このため、蓄熱材に一層素早く熱量を蓄えさせることができる。
【００３３】
第２発明の車両用空調装置は、蓄熱材を有し、該蓄熱材から熱交換した熱交換媒体を流出させる第１流出口及び該熱交換媒体を流入させる第１流入口が形成され、外部に対して断熱された蓄熱装置と、
該第１流出口と該第１流入口とを接続する第１配管と、
周りの空気が車外に放出される車外用熱交換器と、
該熱交換媒体を流出させる第３流出口及び該熱交換媒体を流入させる第３流入口を有し、周りの空気が車室内に供給される車内用熱交換器と、
該第３流出口と該第１配管とを接続する第３配管と、
該第３流入口と該第１配管とを接続する第４配管と、
該第１配管内の該熱交換媒体と該車外用熱交換器とに逆の熱量を付与可能なペルチェ素子と、
該第１配管内の該熱交換媒体を流通させるポンプと、
該第１配管と該第３配管との間に設けられた第１開閉弁と、
該第１配管と該第４配管との間に設けられた第２開閉弁と、
該ペルチェ素子と該第１開閉弁及び該第２開閉弁とを制御する制御部とを備え、
該制御部は、不使用時に、該第１流出口と該第１流入口とを連通させ、該第１流出口と該第３流入口とを不通とし、かつ該第３流出口と該第１流入口とを不通とするように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御し、
使用時に、該第１流出口と該第３流入口とを連通させ、かつ該第３流出口と該第１流入口とを連通させるように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御することを特徴とする（請求項５）。
【００３４】
（暑い環境下）
暑い環境下では、熱量を負の状態で蓄え易い蓄熱材が採用される。そして、第２発明の車両用空調装置では、不使用時、制御部が第１、２開閉弁を制御することにより、第１流出口と第１流入口とが連通し、第１流出口と第３流入口とが不通となり、かつ第３流出口と第１流入口とが不通となる。
【００３５】
この状態において、制御部の制御の下、ペルチェ素子が第１配管内の熱交換媒体に吸熱を行って負の熱量を付与し、車外用熱交換器に放熱を行って正の熱量を付与すれば、蓄熱装置内の熱交換媒体は冷却され、車外用熱交換器は加熱される。このため、蓄熱装置の蓄熱材に負の熱量を蓄えることが可能である。また、蓄熱装置は外部に対して断熱されているため、蓄熱材は外部の熱量を吸熱し難い。一方、車外用熱交換器は周りの空気に放熱を行い、冷却される。
【００３６】
そして、その後の使用時、制御部が第１、２開閉弁を制御することにより、第１流出口と第３流入口とが連通し、第３流出口と第１流入口とが連通する。このため、蓄熱装置の蓄熱材が蓄えた負の熱量は熱交換媒体によって車内用熱交換器に供給される。このとき、この車両用空調装置では、車内用熱交換器内並びに第１、３及び４配管内の熱交換媒体はペルチェ素子によって加熱されてはいないため、蓄熱装置の蓄熱材によって冷却された熱交換媒体がそれらの内部の熱交換媒体によって温められることはない。このため、車内用熱交換器によって車室内を好適に冷房することが可能になる。
【００３７】
（寒い環境下）
他方、寒い環境下では、熱量を正の状態で蓄え易い蓄熱材が採用される。そして、不使用時、制御部の制御の下、ペルチェ素子が第１配管内の熱交換媒体に放熱を行って正の熱量を付与し、車外用熱交換器に吸熱を行って負の熱量を付与すれば、蓄熱装置内の熱交換媒体は加熱され、車外用熱交換器は冷却される。このため、蓄熱装置の蓄熱材に正の熱量を蓄えることが可能である。また、蓄熱装置は外部に対して断熱されているため、蓄熱材は外部に熱量を放熱し難い。一方、車外用熱交換器は周りの空気から吸熱を行い、加熱される。
【００３８】
そして、その後の使用時、蓄熱装置の蓄熱材が蓄えた正の熱量は熱交換媒体によって車内用熱交換器に供給される。このとき、この車両用空調装置では、車内用熱交換器内並びに第１、３及び４配管内の熱交換媒体はペルチェ素子によって冷却されてはいないため、蓄熱装置の蓄熱材によって加熱された熱交換媒体がそれらの内部の熱交換媒体によって冷却されることはない。このため、車内用熱交換器によって車室内を好適に暖房することが可能になる。
【００３９】
したがって、第２発明の車両用空調装置も、第１発明と同様の作用効果を奏することができる。
【００４０】
第２発明の車両用空調装置において、第２配管は、内部に流路が形成されたヒートシンクを一体的に有していてもよい。その場合には、ペルチェ素子による吸熱及び放熱が効果的に行われる。
【００４１】
第２発明の車両用空調装置において、蓄熱装置は、外部に対して断熱されたハウジングと、ハウジング内に設けられ、熱交換媒体を貯留可能であるとともに、熱交換媒体を熱交換器との間で流通可能な貯留室と、貯留室内に保持され、蓄熱材が充填された蓄熱体とを有し得る。そして、蓄熱体は、内部に蓄熱材を収容する蓄熱タンクと、蓄熱タンクと一体的に設けられ、配管と連通して熱交換媒体を流通可能な流路が形成されたジャケットと、ジャケットに固定され、伝熱材料で形成されて流路内の熱交換媒体と蓄熱タンク内の蓄熱材とに接触される伝熱材とを有していることが好ましい（請求項６）。この場合、請求項２と同様の作用効果を生じる。
【００４２】
この蓄熱装置において、流路は、配管の上流側と連通する第４流出口と、配管の下流側と連通する第４流入口とを有し得る。また、第４流出口及び第４流入口には、制御部によって制御される第３開閉弁が設けられ得る。そして、制御部は、不使用時に、第４流出口と第４流入口とを連通させ、かつ第１流出口と第１流入口とを不通とするように第３開閉弁を制御し、使用時に、第１流出口と第１流入口とを連通させ、かつ第４流出口と第４流入口とを不通とするように第３開閉弁を制御することが好ましい（請求項７）。この場合、請求項３と同様の作用効果を生じる。
【００４３】
また、蓄熱タンクは個々の内部で蓄熱材を収容する凹部を有し、伝熱材はジャケットから各凹部内に延びていることが好ましい（請求項８）。この場合、請求項４と同様の作用効果を生じる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施例１〜４に係り、不使用時の車両用空調装置等を示す模式構造図である。
【図２】実施例１〜４に係り、使用時の車両用空調装置等を示す模式構造図である。
【図３】実施例１に係り、不使用時の蓄熱装置の模式断面図である。
【図４】実施例１に係り、コントローラに対する接続回路を示す摸式回路図である。
【図５】実施例１に係り、不使用時で負の熱量又は正の熱量を蓄熱している時の蓄熱装置の模式断面図である。
【図６】実施例１に係り、使用時の蓄熱装置の模式断面図である。
【図７】実施例２に係り、不使用時で負の熱量又は正の熱量を蓄熱している時の蓄熱装置の模式断面図である。
【図８】実施例２に係り、使用時の蓄熱装置の模式断面図である。
【図９】実施例３に係り、不使用時の蓄熱装置の模式断面図である。
【図１０】実施例３に係り、使用時の蓄熱装置の模式断面図である。
【図１１】実施例３に係り、蓄熱装置の拡大模式断面図である。
【図１２】実施例３に係り、ジャケットの拡大摸式断面図である。
【図１３】実施例４に係り、不使用時の蓄熱装置の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明を具体化した実施例１〜４を図面を参照しつつ説明する。
【００４６】
（実施例１）
実施例１の車両用空調装置は、図１及び図２に示すように、ハイブリッド車又は電気自動車である車両１に搭載されている。この車両用空調装置は、蓄熱装置２と、車外用熱交換器３と、車内用熱交換器６０と、第１配管４と、第２配管５と、第３配管６１と、第４配管６２と、ペルチェ素子６と、第１ポンプ７（図３〜６参照）と、第２ポンプ８と、第１開閉弁９（図３〜６参照）と、第２開閉弁１０（図３〜６参照）と、制御部としてのコントローラ１１（図４参照）と、車外用熱交換器３周りの空気を車外に供給するためのブロア１２と、車内用熱交換器６０周りの空気を車室内に供給するためのブロア６３とを備えている。
【００４７】
蓄熱装置２は、図３に示すように、第１流出口２ａ及び第１流入口２ｂが形成されたハウジング２１を備えている。ハウジング２１の内面には真空断熱材２２が貼り付けられている。真空断熱材２２内には、蓄熱タンク１３と、蓄熱タンク１３より下方に位置する貯留タンク１４とが設けられている。
【００４８】
蓄熱タンク１３内には、熱量を負の状態又は正の状態で蓄えることが可能なパラフィン等の蓄熱材１５が充填されている。蓄熱タンク１３内には熱交換パイプ１６が設けられている。貯留タンク１４及び熱交換パイプ１６内には、空気とともに熱交換媒体としての水が充填されている。
【００４９】
熱交換パイプ１６は、蓄熱タンク１３の上方に開く流出口１６ａ及び流入口１６ｂと、蓄熱タンク１３の下方に開く連絡口１６ｃとを有している。流出口１６ａと連絡口１６ｃとは上下に延びる第１パイプ１６ｄによって接続されている。流入口１６ｂには第２パイプ１６ｅが接続され、第２パイプ１６ｅは無数に屈曲しながら連絡口１６ｃの上方で第１パイプ１６ｄに接続されている。
【００５０】
熱交換パイプ１６の流出口１６ａには真空断熱材２２を貫いてハウジング２１の第１流出口２ａまで延びる流出パイプ１７が接続されている。ハウジング２１及び真空断熱材２２内の流出パイプ１７に第１ポンプ７が接続されている。また、ハウジング２１及び真空断熱材２２外の流出パイプ１７には、開閉弁１９が接続されている。流出パイプ１７は図１及び図２に示す第１配管４の一端に接続されている。第１配管４は複数本の直線部４ａを有している。
【００５１】
また、図３に示すように、熱交換パイプ１６の流入口１６ｂには真空断熱材２２を貫いてハウジング２１の第１流入口２ｂまで延びる流入パイプ３０が接続されている。ハウジング２１及び真空断熱材２２内の流入パイプ３０には、流入連絡パイプ３１が分岐されている。また、ハウジング２１及び真空断熱材２２外の流入パイプ３０には、開閉弁３２が接続されている。流入パイプ３０は図１及び図２に示す第１配管４の他端に接続されている。
【００５２】
図３に示すように、熱交換パイプ１６の連絡口１６ｃには貯留タンク１４の内底面に開く流出連絡パイプ２３が接続されている。流出連絡パイプ２３には主弁２４が接続されている。また、流入連絡パイプ３１は貯留タンク１４の内上面に開いている。流入連絡パイプ３１には副弁２５が接続されている。
【００５３】
車外用熱交換器３には第２流出口３ａ及び第２流入口３ｂが形成されており、第２流出口３ａと第２流入口３ｂとは第２配管５によって接続されている。第２配管５には第２ポンプ８が設けられている。第２配管５も複数本の直線部５ａを有している。第１配管４の直線部４ａと第２配管５の直線部５ａとは対面しており、これらの間には直線部４ａ、５ａに各面が当接した状態でペルチェ素子６が設けられている。
【００５４】
車内用熱交換器６０には第３流出口６０ａ及び第３流入口６０ｂが形成されており、第３流出口６０ａと第１配管４とは第３配管６１によって接続され、第３流入口６０ｂと第１配管４とは第４配管６２によって接続されている。第１配管４と第３配管６１との接続箇所には第１開閉弁９が設けられており、第１配管４と第４配管６２との接続箇所には第２開閉弁１０が設けられている。第１、２開閉弁９、１０は、三つの流路に接続され、二つの流路を連通しつつ、一つの流路を不通とするいわゆる三方弁である。
【００５５】
図４に示すように、第２ポンプ８、第１開閉弁９、第２開閉弁１０、ペルチェ素子６、開閉弁１９、開閉弁３２、第１ポンプ７、主弁２４及び副弁２５はコントローラ１１に電気的に接続されている。
【００５６】
また、図１及び図２に示すように、車両１には、バッテリ２７が搭載されている。車両１はバッテリ２７に蓄電された電力によって走行できるようになっている。
【００５７】
図１に示すように、車両１の不使用時の例として、車両１が家庭の駐車場に駐車されている間、バッテリ２７に家庭用電源２８が接続され、バッテリ２７に蓄電が行われる。
【００５８】
（暑い環境下）
暑い環境下では、熱量を負の状態で蓄え易い蓄熱材１５が採用される。そして、蓄熱装置２の熱交換パイプ１６に循環装置２９が接続され、熱交換パイプ１６内の水が冷却された水と置換される。
【００５９】
この間、蓄熱装置２は、図５又は図６に示すように、蓄熱タンク１３内の熱交換パイプ１６内に水が充填された状態とされている。熱交換媒体としての水の温度も蓄熱材１５と同等にしておいた方が迅速な冷房が可能だからである。どのようにこの状態にするかは後述する。こうして、この車両用空調装置では、図１に示すように、家庭の駐車場の他、種々の場所において水を冷却することが可能である。
【００６０】
水の冷却は水の温度に応じて行われる。水の温度が所定温度になれば、水の冷却は停止される。そして、蓄熱装置２は、図３に示すように、蓄熱タンク１３内の熱交換パイプ１６内に水が存在しない状態とされる。どのようにこの状態にするかは後述する。
【００６１】
図５に示すように、蓄熱タンク１３内の熱交換パイプ１６内に水が充填された状態において、コントローラ１１が第１、２開閉弁９、１０を制御することにより、第１流出口２ａと第１流入口２ｂとが連通し、第１流出口２ａと第３流入口６０ｂとが不通となり、かつ第３流出口６０ａと第１流入口２ｂとが不通となる。
【００６２】
この状態において、コントローラ１１の制御の下、ペルチェ素子６が第１配管４内の水に吸熱を行って負の熱量を付与し、第２配管５内の水に放熱を行って正の熱量を付与すれば、蓄熱装置２内の水は冷却され、車外用熱交換器３内の水は加熱される。この際、第２ポンプ８が作動され、車外用熱交換器３と第２配管５との間で水が循環する。このため、蓄熱装置２の蓄熱材１５に負の熱量を蓄えることが可能である。また、車外用熱交換器３はブロア１２によって周りの空気に放熱を行い、第２配管５内の水を冷却することが可能である。
【００６３】
また、図２に示すように、車両１が走行中であれば、バッテリ２７には十分な蓄電がなされ易い。このため、車両１の走行中に蓄熱材１５が蓄えた負の熱量が不足した場合には、バッテリ２７からペルチェ素子６に給電を行い、水や蓄熱材１５が蓄える負の熱量を増加させることができる。
【００６４】
そして、車両１の使用時の例として、車両１を走行させる。この際、図３に示すように、コントローラ１１による制御の下、主弁２４、副弁２５、開閉弁１９及び開閉弁３２が開かれ、第１ポンプ７が作動される。このため、図５に示すように、貯留タンク１４内の水が流出連絡パイプ２３、主弁２４を経て熱交換パイプ１６内に移動する。
【００６５】
貯留タンク１４内に水が存在しなくなれば、主弁２４及び副弁２５が閉じられる。このため、第１配管４と熱交換パイプ１６との間で水が循環する。この状態において、コントローラ１１が第１、２開閉弁９、１０を制御することにより、図６に示すように、第１流出口２ａと第１流入口２ｂとが直接には不通となり、第１流出口２ａと第３流入口６０ｂとが連通し、かつ第３流出口６０ａと第１流入口２ｂとが連通する。
【００６６】
そして、この車両用空調装置では、蓄熱装置２に蓄えた負の熱量をもつ水が車内用熱交換器６０に供給される。このとき、この車両用空調装置では、車内用熱交換器内６０並びに第１、３及び４配管４、６１、６２内の水はペルチェ素子６によって加熱されてはいないため、蓄熱装置２の蓄熱材１５によって冷却された水がそれらの内部の水によって加熱されることはない。そして、ブロア６３が作動され、車内用熱交換器６０によって車室が好適に冷房される。この時、第２ポンプ８は作動停止される。
【００６７】
車両１は、目的地に到着し、そこに駐車される。そこには蓄熱装置２及びバッテリ２７に接続する電源は存在しない。この際、コントローラ１１による制御の下、図３に示すように、主弁２４、副弁２５、開閉弁１９及び開閉弁３２が開かれ、第１ポンプ７が作動停止される。このため、熱交換パイプ１６内の水が自重によって主弁２４、流出連絡パイプ２３を経て貯留タンク１４内に移動する。熱交換パイプ１６内に水が存在しなくなれば、主弁２４、副弁２５、開閉弁１９及び開閉弁３２が閉じられる。
【００６８】
（寒い環境下）
他方、寒い環境下では、熱量を正の状態で蓄え易い蓄熱材１５が採用される。そして、不使用時には、図１に示すように、蓄熱装置２の熱交換パイプ１６に循環装置２９が接続され、熱交換パイプ１６の水が温められた水と置換される。また、図５に示すように、コントローラ１１の制御の下、ペルチェ素子６が第１配管４内の水に放熱を行って正の熱量を付与し、第２配管５内の水に吸熱を行って負の熱量を付与すれば、蓄熱装置２内の水は加熱され、車外用熱交換器３内の水は冷却される。このため、蓄熱装置２の蓄熱材１５に正の熱量を蓄えることが可能である。また、車外用熱交換器３はブロア１２によって周りの空気から吸熱を行い、第２配管５内の水を加熱することが可能である。
【００６９】
そして、その後の使用時、蓄熱装置２の蓄熱材１５が蓄えた正の熱量は水によって車内用熱交換器６０に供給される。このとき、この車両用空調装置では、車内用熱交換器内６０並びに第１、３及び４配管４、６１、６２内の水はペルチェ素子６によって冷却されてはいないため、蓄熱装置２の蓄熱材１５によって加熱された水がそれらの内部の水によって冷却されることはない。このため、車内用熱交換器６０によって車室内を好適に暖房することが可能になる。
【００７０】
したがって、この車両用空調装置は、従来のような大掛かりな熱源を用いることなく車室内の冷房及び暖房が可能であるため、車両への搭載性を満足させることができる。
【００７１】
また、この車両用空調装置は、ペルチェ素子６を使用しているため、温度制御が容易である。
【００７２】
そして、この車両用空調装置は、ペルチェ素子６を蓄熱装置２の外に備えていることから、放熱中の吸熱と、吸熱中の放熱とを巧みに利用することが可能であり、蓄熱装置２内の蓄熱材１５を効果的に加熱したり、冷却したりすることができる。また、この車両用空調装置は、車内用熱交換器６０と車外用熱交換器３とを備えていることから、蓄熱装置２の蓄熱材１５によって冷却された水を無駄に暖めたり、蓄熱材１５によって加熱された水を無駄に冷却したりすることを防止できる。このため、この車両用空調装置では、車室内をより効果的に空調可能である。
【００７３】
また、この車両用空調装置では、不使用時に蓄熱装置２の第１流出口２ａ内及び第１流入口２ｂ内から水を自重によって退避させ、第１流出口２ａ内及び第１流入口２ｂ内に空気を存在させる。このため、水は空気を介してハウジング２１外の環境に曝されることとなり、水への吸熱又は水からの放熱が生じ難い。また、この車両用空調装置は、ハウジング２１及び真空断熱材２２によって蓄熱タンク１３及び貯留タンク１４を断熱しながら包囲しているため、蓄熱材１５や水への吸熱及び蓄熱材１５や水からの放熱がより生じ難い。つまり、この車両用空調装置は、長時間放置した後においても、長時間の暖房や冷房を行い易い。
【００７４】
（実施例２）
実施例２の車両用空調装置では、図７及び図８に示す車外用熱交換器４１を備えている。ペルチェ素子６の一面はこの車外用熱交換器４１に当接している。他の構成は実施例１の車両用空調装置と同様である。
【００７５】
（暑い環境下）
暑い環境下では、熱量を負の状態で蓄え易い蓄熱材１５が採用される。そして、図７に示すように、コントローラ１１が第１、２開閉弁９、１０を制御することにより、第１流出口２ａと第１流入口２ｂとが連通し、第１流出口２ａと第３流入口６０ｂとが不通となり、かつ第３流出口６０ａと第１流入口２ｂとが不通となる。
【００７６】
この状態において、コントローラ１１の制御の下、ペルチェ素子６が第１配管４内の水に吸熱を行って負の熱量を付与し、車外用熱交換器４１に放熱を行って正の熱量を付与すれば、蓄熱装置２内の水は冷却され、車外用熱交換器４１は加熱される。このため、蓄熱装置２の蓄熱材１５に負の熱量を蓄えることが可能である。また、車外用熱交換器４１はブロア１２によって周りの空気に放熱を行い、冷却される。
【００７７】
そして、その後の使用時、図８に示すように、コントローラ１１が第１、２開閉弁９、１０を制御することにより、第１流出口２ａと第３流入口６０ｂとが連通し、第３流出口６０ａと第１流入口２ｂとが連通する。このため、蓄熱装置２の蓄熱材１５が蓄えた負の熱量は水によって車内用熱交換器６０に供給される。このため、車内用熱交換器６０によって車室内を好適に冷房することが可能になる。
【００７８】
（寒い環境下）
他方、寒い環境下では、熱量を正の状態で蓄え易い蓄熱材１５が採用される。そして、コントローラ１１の制御の下、ペルチェ素子６が第１配管４内の水に放熱を行って正の熱量を付与し、車外用熱交換器４１に吸熱を行って負の熱量を付与すれば、蓄熱装置２内の水は加熱され、車外用熱交換器４１は冷却される。このため、蓄熱装置２の蓄熱材１５に正の熱量を蓄えることが可能である。また、車外用熱交換器４１は周りの空気から吸熱を行い、加熱される。
【００７９】
そして、その後の使用時、蓄熱装置２の蓄熱材１５が蓄えた正の熱量は水によって車内用熱交換器６０に供給される。このため、車内用熱交換器６０によって車室内を好適に暖房することが可能になる。
【００８０】
したがって、この車両用空調装置も、実施例１と同様の作用効果を発揮可能である。
【００８１】
（実施例３）
図９及び図１０に示すように、実施例３の車両用空調装置では、実施例１の車両用空調装置の構成を変更し、第１配管４に第１ポンプ７が設けられている。また、蓄熱装置２に替えて蓄熱装置２０が備えられている。
【００８２】
図１１に示すように、蓄熱装置２０は、ハウジング２１ａと、貯留タンク５３と、蓄熱体５１とを有している。ハウジング２１ａの内面には真空断熱材２２ａが貼り付けられている。貯留タンク５３はハウジング２１ａの内部に固定されている。貯留タンク５３内は貯留室５３ａとされており、貯留室５３ａ内には不凍液が貯留されている。
【００８３】
ハウジング２１ａ及び真空断熱材２２ａ内において、貯留タンク５３の一端側の下部には流出パイプ１７ａが接続されている。流出パイプ１７ａは、上方に持ち上げられた後、ハウジング２１ａ及び真空断熱材２２ａを貫通し、水平に延びた後、上方に開いている。流出パイプ１７ａの開口が第１流出口２０ａである。
【００８４】
また、ハウジング２１ａ及び真空断熱材２２ａ内において、貯留タンク５３の他端側の上部には流入パイプ３０ａが接続されている。流入パイプ３０ａは、水平に延びてハウジング２１ａ及び真空断熱材２２ａを貫通し、上方に開いている。流入パイプ３０ａの開口が第１流入口２０ｂである。
【００８５】
蓄熱体５１は、蓄熱タンク５２と、ジャケット５９と、伝熱材５４とからなる。蓄熱タンク５２は下方に凹んだ複数個の凹部５２ａを有している。各凹部５２ａ内に蓄熱材１５が収容されている。
【００８６】
ジャケット５９は、図１１及び図１２に示すように、蓄熱タンク５２と一体的に設けられている。ジャケット５９の底面には銅製の伝熱材５４が固定されている。伝熱材５４は、平板状の本体５４ａと、本体５４ａから下方に一体に延びる複数枚のフィン５４ｂとからなる。各フィン５４ｂは凹部５２ａ内に延びており、蓄熱材１５と接触している。
【００８７】
図９及び図１０に示すように、ジャケット５９は伝熱材５４の上面に流路５５を有しており、流路５５は第４流出口５９ａ及び第４流入口５９ｂにより開口している。第４流出口５９ａには第５配管５６が接続されている。また、第４流入口５９ｂには第６配管５７が接続されている。
【００８８】
第１配管４の上流側、流出パイプ１７ａ及び第５配管５６は第３開閉弁５８ａに接続されている。また、第１配管４の下流側、流入パイプ３０ａ及び第６配管５７は第３開閉弁５８ｂに接続されている。第３開閉弁５８ａ、５８ｂは三方弁である。第３開閉弁５８ａ、５８ｂは図４に示すコントローラ１１に接続されている。他の構成は実施例１と同様であり、同一の構成については同一符号を付して構成の詳細な説明は省略する。
【００８９】
（暑い環境下）
暑い環境下では、熱量を負の状態で蓄え易い蓄熱材１５が採用される。そして、図９に示すように、不使用時には、コントローラ１１が第１、２開閉弁９、１０及び第３開閉弁５８ａ、５８ｂを制御することにより、第４流出口５９ａと第４流入口５９ｂとが直接連通し、第１流出口２０ａと第３流入口６０ｂとが不通となり、かつ第３流出口６０ａと第１流入口２０ｂとが不通となる。また、第１流出口２０ａと第１流入口２０ｂとが不通となる。
【００９０】
この状態において、コントローラ１１の制御の下、第１ポンプ７により第１配管４内の不凍液を循環させ、ペルチェ素子６が第１配管４内の不凍液に吸熱を行って負の熱量を付与すれば、第１配管４内の不凍液は冷却されて第４流入口５９ｂからジャケット５９内の流路５５へ至る。この際、不凍液は各フィン５４ｂを介して凹部５２ａ内の蓄熱材１５と熱交換を行う。そして、不凍液は第４流出口５９ａから第１配管４へ至る。
【００９１】
図１０に示すように、その後の使用時、コントローラ１１が第１、２開閉弁９、１０及び第３開閉弁５８ａ、５８ｂを制御することにより、第１流出口２０ａと第３流入口６０ｂとが連通し、第３流出口６０ａと第１流入口２０ｂとが連通し、かつ第１流出口２０ａと第１流入口２０ｂとが不通となり、第４流出口５９ａと第４流入口５９ｂとが不通となる。このため、蓄熱装置２０内で蓄熱材１５が蓄えた負の熱量は不凍液によって車内用熱交換器６０に供給される。このため、車内用熱交換器６０によって車室内を冷房することが可能になる。
【００９２】
（寒い環境下）
他方、寒い環境下では、熱量を正の状態で蓄え易い蓄熱材１５が採用される。そして、図９に示すように、不使用時には、コントローラ１１の制御の下、ペルチェ素子６が第１配管４内の不凍液に放熱を行って正の熱量を付与することで、第１配管４内の不凍液は加熱され、第４流入口５９ｂからジャケット５７内の流路５５へ至る。この際、不凍液はフィン５４ｂを介して凹部５２ａ内の蓄熱材１５と熱交換を行う。そして、不凍液は第４流出口５９ａから第１配管４へ至る。
【００９３】
図１０に示すように、その後の使用時、蓄熱装置２０内で蓄熱材１５が蓄えた正の熱量は不凍液によって車内用熱交換器６０に供給される。このため、車内用熱交換器６０によって車室内を好適に暖房することが可能になる。
【００９４】
この車両用空調装置では、伝熱材５４が銅で形成され、かつ各フィン５４ｂが凹部５２ａ内の蓄熱材１５と接触しているため、流路５５内の不凍液の熱量は、伝熱材５４を介し、蓄熱材１５に迅速に蓄えられることとなる。つまり、貯留室５２ａ内の不凍液を介してのみ蓄熱材１５に熱量を蓄えさせる場合と比べて、より素早く蓄熱材１５に熱量を蓄えさせることが可能になる。
【００９５】
特に、この車両用空調装置では、図９に示すように、コントローラ１１は不使用時に、第４流出口５９ａと第４流入口５９ｂとを連通させ、かつ第１流出口２０ａと第１流入口２０ｂとを不通とするように第３開閉弁５８ａ、５８ｂを制御する。つまり、流出パイプ１７ａと第１配管４とが不通となり、流入パイプ３０ａと第１配管４とが不通となる。このため、流出パイプ１７ａ及び流入パイプ３０ａ内には空気の層が形成される。このため、不凍液は空気の層によっても断熱されることとなる。このため、貯留タンク５３内の不凍液の正又は負の熱量が不使用時に外部に一層放熱され難くすることができる。
【００９６】
また、蓄熱タンク５２は個々の内部で蓄熱材１５を収容する凹部５２ａを有し、フィン５４ｂはジャケット５９から凹部５２ａ内に延びている。このため、蓄熱タンク５２の表面積を大きくすることができ、効率よく貯留室５３ａ内の不凍液を加熱又冷却することができる。また、凹部５２ａ内の蓄熱材１５毎に流路５５内の不凍液の正又は負の熱量を蓄えさせることが可能になる。このため、蓄熱材１５に一層素早く正又は負の熱量を蓄えさせることができる。他の作用効果は実施例１と同様である。
【００９７】
（実施例４）
実施例４の車両用空調装置は、図１３に示すように、実施例２の車両用空調装置において、蓄熱装置２に替えて蓄熱装置２０を採用したものである。他の構成は実施例２、３と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００９８】
実施例４の車両用空調装置においても、実施例２、３と同様の作用効果を奏することができる。
【００９９】
以上において、本発明を実施例１〜４に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜４に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【０１００】
蓄熱装置２、２０の蓄熱材１５としては、パラフィン、塩化カルシウム水和物、硫酸ナトリウム水和物、チオ硫酸ナトリウム水和物、酢酸ナトリウム水和物等の熱量を正の状態で蓄えることが可能なものの他、保冷剤（蓄冷剤）と言われるポリアクリル酸ナトリウム等の熱量を負の状態で蓄えることが可能なものを採用することが可能である。
【０１０１】
蓄熱材１５を加熱可能な加熱手段として、電熱ヒータ、配管内に温水等の熱交換媒体を供給させる温水ヒータ等を採用することが可能である。また、蓄熱材１５を冷却可能な冷却手段として、配管内に冷水等の熱交換媒体を供給させる冷水ヒータ等を採用することも可能である。
【０１０２】
ハウジング２１、２１ａによる断熱は、真空断熱材２２、２２ａに限られず、発泡スチロール、グラスウール、空気、真空等によって行うことが可能である。
【０１０３】
貯留タンク１４、５３内の水又は、不凍液を加熱又は冷却可能な加熱冷却手段を設けることも可能である。
【０１０４】
開閉弁１９、３２に替えて三方弁を採用し、各三方弁に第３配管及び第４配管をそれぞれ接続することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明の車両用空調装置はハイブリッド車、電気自動車等の車両に利用可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１５…蓄熱材
２ａ、２０ａ…第１流出口
２ｂ、２０ｂ…第１流入口
２２、２２ａ…真空断熱材
２、２０…蓄熱装置
３ａ…第２流出口
３ｂ…第２流入口
３、４１…車外用熱交換器
５…第２配管
６０ａ…第３流出口
６０ｂ…第３流入口
６０…車内用熱交換器
４…第１配管
６１…第３配管
６２…第４配管
６…ペルチェ素子
７…第１ポンプ、ポンプ
８…第２ポンプ
９…第１開閉弁
１０…第２開閉弁
１１…制御部（コントローラ）
２１、２１ａ…ハウジング
１４、５３…貯留タンク
５３ａ…貯留室
５１…蓄熱体
１３、５２…蓄熱タンク
５５…流路
５９…ジャケット
５４…伝熱材（５４ａ…本体、５４ｂ…フィン）
５９ａ…第４流出口
５９ｂ…第４流入口
５８ａ、５８ｂ…第３開閉弁
５２ａ…凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の図２及び図３に従来の車両用空調装置が開示されている。これらの車両用空調装置は、蓄熱装置とブロアとを備えている。蓄熱装置は、熱量を負の状態又は正の状態で蓄えることが可能なパラフィン等の蓄熱材を有している。蓄熱装置の内部には、蓄熱材に熱量を供給可能な熱源が設けられている。熱源には車両の内外に設けられたエネルギー供給手段が接続されており、熱源はこのエネルギー供給手段から負の熱量又は正の熱量が供給されるようになっている。また、蓄熱装置の近傍にはブロアが設けられており、蓄熱装置の周りの空気はブロアによって車室内に供給されるようになっている。
【０００３】
特許文献１開示の車両用空調装置では、例えば、蓄熱材が負の熱量を蓄えておれば、車両の使用時にブロアを作動させることにより、車室を冷房することが可能になる。また、この車両用空調装置では、蓄熱材が正の熱量を蓄えておれば、車両の使用時にブロアを作動させることにより、車室を暖房することが可能になる。
【０００４】
また、特許文献２に他の車両用空調装置が開示されている。この車両用空調装置は、蓄熱装置、車内用熱交換器、ペルチェ素子等を備えている。
【０００５】
蓄熱装置は、蓄熱材を有し、外部に対して断熱されている。この蓄熱装置は流路を含む蓄熱側ヒートシンクも有している。蓄熱側ヒートシンクには、蓄熱材から熱交換した熱交換媒体を流出させる第１流出口及び熱交換媒体を流入させる第１流入口が形成されている。蓄熱側ヒートシンクの第１流出口には第１配管が接続され、第１流入口には第２配管が接続されている。
【０００６】
また、車内用熱交換器は周りの空気が車室内に供給されるようになっている。この車内用熱交換器には、熱交換媒体を流出させる第２流出口及び熱交換媒体を流入させる第２流入口が形成されている。車内用熱交換器の第２流出口と第２流入口とは第３配管によって接続され、第３配管には流路を含む熱源側ヒートシンクが設けられている。
【０００７】
ペルチェ素子は、蓄熱側ヒートシンクと熱源側ヒートシンクとに逆の熱量を付与可能になっている。第１配管はペルチェ素子の一方側で第１開閉弁を介して第３配管に接続され、第２配管はペルチェ素子の他方側で第２開閉弁を介して第３配管に接続されている。第３配管には熱交換媒体を流通させるポンプが設けられている。ペルチェ素子、第１開閉弁及び第２開閉弁は制御部によって制御されるようになっている。
【０００８】
特許文献２開示の車両用空調装置では、不使用時、制御部が第１、２開閉弁を制御することにより、第２流出口と第２流入口とが熱源側ヒートシンクを介して連通し、第１流出口と第２流入口とが不通となり、かつ第２流出口と第１流入口とが不通となる。この状態において、制御部の制御の下、ペルチェ素子が蓄熱側ヒートシンク内の熱交換媒体に吸熱を行って負の熱量を付与し、熱源側ヒートシンク内の熱交換媒体に放熱を行って正の熱量を付与する。こうして、車内用熱交換器と熱源側ヒートシンクとが第３配管によって熱交換媒体を流通させながら、蓄熱装置の蓄熱材に負の熱量を蓄えさせることができる。
【０００９】
また、使用時には、第１流出口と第２流入口とが連通し、かつ第２流出口と第１流入口とが連通し、第２流出口と第２流入口とが蓄熱側ヒートシンクを介して連通する。こうして、車内用熱交換器と蓄熱側ヒートシンクとが第１〜３配管によって熱交換媒体を流通させる。このため、蓄熱装置の蓄熱材が蓄えている負の熱量により、車室を冷房することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平６−９９７２４号公報
【特許文献２】特開２００１−３０４６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記特許文献１の車両用空調装置は、熱源として、線又は面状の電気ヒータ、熱交換媒体を循環させて熱伝導させる水道管、温水パイプ又はヒートパイプ等を採用しており、大型化によって車両への搭載性が懸念される。
【００１２】
この点、ペルチェ素子を熱源とすれば、車両用空調装置を小型化でき、車両への搭載性を向上できると考えられる。また、ペルチェ素子は、電流の極性を逆転させることにより、付与する熱量を負又は正で切り替えることが可能であることから、ペルチェ素子を採用した車両用空調装置は温度制御が容易になるとも考えられる。
【００１３】
しかしながら、ペルチェ素子により蓄熱材に熱量を供給するため、ペルチェ素子を蓄熱装置内に設けたのでは、ペルチェ素子が放熱と吸熱とを同時に行うことから、蓄熱装置内の蓄熱材を効果的に加熱したり、冷却したりすることができない。このため、その車両用空調装置では、車室内を好適に空調することが困難である。
【００１４】
特許文献２の車両用空調装置においても、車室内の空調が不十分になり易い。すなわち、この車両用空調装置では、蓄熱材に負の熱量を蓄えている間、ペルチェ素子は、蓄熱側ヒートシンク内の熱交換媒体に対して吸熱を行う一方、熱源側ヒートシンク内の熱交換媒体に対して放熱を行う。このため、この車両用空調装置では、冷房運転中において、蓄熱装置の蓄熱材によって冷却された熱交換媒体が車内用熱交換器内及び第３配管内の熱交換媒体によって温められてしまい、車室内を十分に冷却し難い。
【００１５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、車両への搭載性に優れ、かつ温度制御が容易であるとともに、蓄熱材への熱量の供給を効果的に行うことが可能であり、かつ車室内をより効果的に空調可能な車両用空調装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
第１発明の車両用空調装置は、蓄熱材を有し、該蓄熱材から熱交換した熱交換媒体を流出させる第１流出口及び該熱交換媒体を流入させる第１流入口が形成され、外部に対して断熱された蓄熱装置と、
該第１流出口と該第１流入口とを接続する第１配管と、
該熱交換媒体を流出させる第２流出口及び該熱交換媒体を流入させる第２流入口が形成され、周りの空気が車外に放出される車外用熱交換器と、
該第２流出口と該第２流入口とを接続する第２配管と、
該熱交換媒体を流出させる第３流出口及び該熱交換媒体を流入させる第３流入口が形成され、周りの空気が車室内に供給される車内用熱交換器と、
該第３流出口と該第１配管とを接続する第３配管と、
該第３流入口と該第１配管とを接続する第４配管と、
該第１配管内の該熱交換媒体と該第２配管の該熱交換媒体とに逆の熱量を付与可能なペルチェ素子と、
該第１配管内の該熱交換媒体を流通させる第１ポンプと、
該第２配管内の該熱交換媒体を流通させる第２ポンプと、
該第１配管と該第３配管との間に設けられた第１開閉弁と、
該第１配管と該第４配管との間に設けられた第２開閉弁と、
該ペルチェ素子と該第１開閉弁及び該第２開閉弁とを制御する制御部とを備え、
該制御部は、不使用時に、該第１流出口と該第１流入口とを連通させ、該第１流出口と該第３流入口とを不通とし、かつ該第３流出口と該第１流入口とを不通とするように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御し、
使用時に、該第１流出口と該第３流入口とを連通させ、かつ該第３流出口と該第１流入口とを連通させるように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御することを特徴とする（請求項１）。
【００１７】
（暑い環境下）
暑い環境下では、熱量を負の状態で蓄え易い蓄熱材が採用される。そして、第１発明の車両用空調装置では、不使用時、制御部が第１、２開閉弁を制御することにより、第１流出口と第１流入口とが連通し、第１流出口と第３流入口とが不通となり、かつ第３流出口と第１流入口とが不通となる。なお、ここで、不使用時とは、車両用空調装置で冷房を行っていない時をいう。
【００１８】
この状態において、制御部の制御の下、ペルチェ素子が第１配管内の熱交換媒体に吸熱を行って負の熱量を付与し、第２配管内の熱交換媒体に放熱を行って正の熱量を付与すれば、蓄熱装置内の熱交換媒体は冷却され、車外用熱交換器内の熱交換媒体は加熱される。このため、蓄熱装置の蓄熱材に負の熱量を蓄えることが可能である。また、蓄熱装置は外部に対して断熱されているため、蓄熱材は外部の熱量を吸熱し難い。一方、車外用熱交換器は周りの空気に放熱を行い、第２配管内の熱交換媒体を冷却することが可能である。
【００１９】
そして、その後の使用時、制御部が第１、２開閉弁を制御することにより、第１流出口と第３流入口とが連通し、第３流出口と第１流入口とが連通する。このため、蓄熱装置の蓄熱材が蓄えた負の熱量は熱交換媒体によって車内用熱交換器に供給される。このとき、この車両用空調装置では、車内用熱交換器内並びに第１、３及び４配管内の熱交換媒体はペルチェ素子によって加熱されてはいないため、蓄熱装置の蓄熱材によって冷却された熱交換媒体がそれらの内部の熱交換媒体によって温められることはない。このため、車内用熱交換器によって車室内を好適に冷房することが可能になる。なお、ここで、使用時とは、車両用空調装置で冷房を行っている時をいう。
【００２０】
（寒い環境下）
他方、寒い環境下では、熱量を正の状態で蓄え易い蓄熱材が採用される。そして、不使用時、制御部の制御の下、ペルチェ素子が第１配管内の熱交換媒体に放熱を行って正の熱量を付与し、第２配管内の熱交換媒体に吸熱を行って負の熱量を付与すれば、蓄熱装置内の熱交換媒体は加熱され、車外用熱交換器内の熱交換媒体は冷却される。このため、蓄熱装置の蓄熱材に正の熱量を蓄えることが可能である。また、蓄熱装置は外部に対して断熱されているため、蓄熱材は外部に熱量を放熱し難い。一方、車外用熱交換器は周りの空気から吸熱を行い、第２配管内の熱交換媒体を加熱することが可能である。なお、ここで、不使用時とは、車両用空調装置で暖房を行っていない時をいう。
【００２１】
そして、その後の使用時、蓄熱装置の蓄熱材が蓄えた正の熱量は熱交換媒体によって車内用熱交換器に供給される。このとき、この車両用空調装置では、車内用熱交換器内並びに第１、３及び４配管内の熱交換媒体はペルチェ素子によって冷却されてはいないため、蓄熱装置の蓄熱材によって加熱された熱交換媒体がそれらの内部の熱交換媒体によって冷却されることはない。このため、車内用熱交換器によって車室内を好適に暖房することが可能になる。なお、ここで、使用時とは、車両用空調装置で暖房を行っている時をいう。
【００２２】
したがって、第１発明の車両用空調装置は、従来のような大掛かりな熱源を用いることなく車室内の冷房及び暖房が可能であるため、車両への搭載性を満足させることができる。
【００２３】
また、この車両用空調装置は、ペルチェ素子を使用しているため、温度制御が容易である。
【００２４】
そして、この車両用空調装置は、ペルチェ素子を蓄熱装置の外に備えていることから、放熱中の吸熱と、吸熱中の放熱とを巧みに利用することが可能であり、蓄熱装置内の蓄熱材を効果的に加熱したり、冷却したりすることができる。また、この車両用空調装置は、車内用熱交換器と車外用熱交換器とを備えていることから、蓄熱装置の蓄熱材によって冷却された熱交換媒体を無駄に暖めたり、蓄熱材によって加熱された熱交換媒体を無駄に冷却したりすることを防止できる。このため、この車両用空調装置では、車室内をより効果的に空調可能である。
【００２５】
第１発明の車両用空調装置において、第１配管及び第２配管の少なくとも一方は、内部に流路が形成されたヒートシンクを一体的に有していてもよい。その場合には、ペルチェ素子による吸熱及び放熱が効果的に行われる。
【００２６】
第１発明の車両用空調装置において、蓄熱装置は、外部に対して断熱されたハウジングと、ハウジング内に設けられ、熱交換媒体を貯留可能であるとともに、熱交換媒体を熱交換器との間で流通可能な貯留室と、貯留室内に保持され、蓄熱材が充填された蓄熱体とを有し得る。そして、蓄熱体は、内部に蓄熱材を収容する蓄熱タンクと、蓄熱タンクと一体的に設けられ、第１配管と連通して熱交換媒体を流通可能な流路が形成されたジャケットと、ジャケットに固定され、伝熱材料で形成されて流路内の熱交換媒体と蓄熱タンク内の蓄熱材とに接触される伝熱材とを有していることが好ましい（請求項２）。
【００２７】
この場合、蓄熱装置のハウジング内が外部に対して断熱されているため、蓄熱材に蓄えた熱量が長時間の放置によって吸熱又は放熱し難い。このため、その後の使用時に長時間の冷房又は暖房を行うことが可能となる。つまり、この蓄熱装置は、長時間放置した後においても、長時間の冷房や暖房を行い易い。さらに、伝熱材が伝熱材料で形成されているため、流路内の熱交換媒体の熱量は、伝熱材を介し、蓄熱材に迅速に蓄えられることとなる。つまり、貯留室内の熱交換媒体を介してのみ蓄熱材に熱量を蓄えさせる場合と比べて、より素早く蓄熱材に熱量を蓄えさせることが可能になる。
【００２８】
ここで、伝熱材料とは、樹脂等と比較して熱を伝え易い材料をいう。例えば、銅や錫等の金属を採用することが可能である。
【００２９】
この蓄熱装置において、流路は、第１配管の上流側と連通する第４流出口と、第１配管の下流側と連通する第４流入口とを有し得る。また、第４流出口及び第４流入口には、制御部によって制御される第３開閉弁が設けられ得る。そして、制御部は、不使用時に、第４流出口と第４流入口とを連通させ、かつ第１流出口と第１流入口とを不通とするように第３開閉弁を制御し、使用時に、第１流出口と第１流入口とを連通させ、かつ第４流出口と第４流入口とを不通とするように第３開閉弁を制御することが好ましい（請求項３）。
【００３０】
この場合、伝熱材を介してのみ蓄熱材は熱量を蓄えることができる。一方、貯留室内の熱交換媒体を介して蓄熱材に熱量を蓄えることとはしない。このため、蓄熱タンクの材質にかかわらず、蓄熱材に迅速に熱量を蓄えることが可能である。また、この場合、貯留室内の熱交換媒体が循環しないため、貯留室内の熱交換媒体の熱量が不使用時に外部に一層放熱され難い。
【００３１】
また、蓄熱タンクは個々の内部で蓄熱材を収容する凹部を有し、伝熱材はジャケットから各凹部内に延びていることが好ましい（請求項４）。
【００３２】
この場合、各凹部の外面によって蓄熱タンクの表面積を大きくすることができるため、効率よく貯留室内の熱交換媒体を加熱又は冷却することができる。また、伝熱材が各凹部内に延びているため、各凹部内の蓄熱材毎に流路内の熱交換媒体の熱量を蓄えさせることが可能になる。このため、蓄熱材に一層素早く熱量を蓄えさせることができる。
【００３３】
第２発明の車両用空調装置は、蓄熱材を有し、該蓄熱材から熱交換した熱交換媒体を流出させる第１流出口及び該熱交換媒体を流入させる第１流入口が形成され、外部に対して断熱された蓄熱装置と、
該第１流出口と該第１流入口とを接続する第１配管と、
周りの空気が車外に放出される車外用熱交換器と、
該熱交換媒体を流出させる第３流出口及び該熱交換媒体を流入させる第３流入口を有し、周りの空気が車室内に供給される車内用熱交換器と、
該第３流出口と該第１配管とを接続する第３配管と、
該第３流入口と該第１配管とを接続する第４配管と、
該第１配管内の該熱交換媒体と該車外用熱交換器とに逆の熱量を付与可能なペルチェ素子と、
該第１配管内の該熱交換媒体を流通させるポンプと、
該第１配管と該第３配管との間に設けられた第１開閉弁と、
該第１配管と該第４配管との間に設けられた第２開閉弁と、
該ペルチェ素子と該第１開閉弁及び該第２開閉弁とを制御する制御部とを備え、
該制御部は、不使用時に、該第１流出口と該第１流入口とを連通させ、該第１流出口と該第３流入口とを不通とし、かつ該第３流出口と該第１流入口とを不通とするように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御し、
使用時に、該第１流出口と該第３流入口とを連通させ、かつ該第３流出口と該第１流入口とを連通させるように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御することを特徴とする（請求項５）。
【００３４】
（暑い環境下）
暑い環境下では、熱量を負の状態で蓄え易い蓄熱材が採用される。そして、第２発明の車両用空調装置では、不使用時、制御部が第１、２開閉弁を制御することにより、第１流出口と第１流入口とが連通し、第１流出口と第３流入口とが不通となり、かつ第３流出口と第１流入口とが不通となる。
【００３５】
この状態において、制御部の制御の下、ペルチェ素子が第１配管内の熱交換媒体に吸熱を行って負の熱量を付与し、車外用熱交換器に放熱を行って正の熱量を付与すれば、蓄熱装置内の熱交換媒体は冷却され、車外用熱交換器は加熱される。このため、蓄熱装置の蓄熱材に負の熱量を蓄えることが可能である。また、蓄熱装置は外部に対して断熱されているため、蓄熱材は外部の熱量を吸熱し難い。一方、車外用熱交換器は周りの空気に放熱を行い、冷却される。
【００３６】
そして、その後の使用時、制御部が第１、２開閉弁を制御することにより、第１流出口と第３流入口とが連通し、第３流出口と第１流入口とが連通する。このため、蓄熱装置の蓄熱材が蓄えた負の熱量は熱交換媒体によって車内用熱交換器に供給される。このとき、この車両用空調装置では、車内用熱交換器内並びに第１、３及び４配管内の熱交換媒体はペルチェ素子によって加熱されてはいないため、蓄熱装置の蓄熱材によって冷却された熱交換媒体がそれらの内部の熱交換媒体によって温められることはない。このため、車内用熱交換器によって車室内を好適に冷房することが可能になる。
【００３７】
（寒い環境下）
他方、寒い環境下では、熱量を正の状態で蓄え易い蓄熱材が採用される。そして、不使用時、制御部の制御の下、ペルチェ素子が第１配管内の熱交換媒体に放熱を行って正の熱量を付与し、車外用熱交換器に吸熱を行って負の熱量を付与すれば、蓄熱装置内の熱交換媒体は加熱され、車外用熱交換器は冷却される。このため、蓄熱装置の蓄熱材に正の熱量を蓄えることが可能である。また、蓄熱装置は外部に対して断熱されているため、蓄熱材は外部に熱量を放熱し難い。一方、車外用熱交換器は周りの空気から吸熱を行い、加熱される。
【００３８】
そして、その後の使用時、蓄熱装置の蓄熱材が蓄えた正の熱量は熱交換媒体によって車内用熱交換器に供給される。このとき、この車両用空調装置では、車内用熱交換器内並びに第１、３及び４配管内の熱交換媒体はペルチェ素子によって冷却されてはいないため、蓄熱装置の蓄熱材によって加熱された熱交換媒体がそれらの内部の熱交換媒体によって冷却されることはない。このため、車内用熱交換器によって車室内を好適に暖房することが可能になる。
【００３９】
したがって、第２発明の車両用空調装置も、第１発明と同様の作用効果を奏することができる。
【００４０】
第２発明の車両用空調装置において、第２配管は、内部に流路が形成されたヒートシンクを一体的に有していてもよい。その場合には、ペルチェ素子による吸熱及び放熱が効果的に行われる。
【００４１】
第２発明の車両用空調装置において、蓄熱装置は、外部に対して断熱されたハウジングと、ハウジング内に設けられ、熱交換媒体を貯留可能であるとともに、熱交換媒体を熱交換器との間で流通可能な貯留室と、貯留室内に保持され、蓄熱材が充填された蓄熱体とを有し得る。そして、蓄熱体は、内部に蓄熱材を収容する蓄熱タンクと、蓄熱タンクと一体的に設けられ、配管と連通して熱交換媒体を流通可能な流路が形成されたジャケットと、ジャケットに固定され、伝熱材料で形成されて流路内の熱交換媒体と蓄熱タンク内の蓄熱材とに接触される伝熱材とを有していることが好ましい（請求項６）。この場合、請求項２と同様の作用効果を生じる。
【００４２】
この蓄熱装置において、流路は、配管の上流側と連通する第４流出口と、配管の下流側と連通する第４流入口とを有し得る。また、第４流出口及び第４流入口には、制御部によって制御される第３開閉弁が設けられ得る。そして、制御部は、不使用時に、第４流出口と第４流入口とを連通させ、かつ第１流出口と第１流入口とを不通とするように第３開閉弁を制御し、使用時に、第１流出口と第１流入口とを連通させ、かつ第４流出口と第４流入口とを不通とするように第３開閉弁を制御することが好ましい（請求項７）。この場合、請求項３と同様の作用効果を生じる。
【００４３】
また、蓄熱タンクは個々の内部で蓄熱材を収容する凹部を有し、伝熱材はジャケットから各凹部内に延びていることが好ましい（請求項８）。この場合、請求項４と同様の作用効果を生じる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施例１〜４に係り、不使用時の車両用空調装置等を示す模式構造図である。
【図２】実施例１〜４に係り、使用時の車両用空調装置等を示す模式構造図である。
【図３】実施例１に係り、不使用時の蓄熱装置の模式断面図である。
【図４】実施例１に係り、コントローラに対する接続回路を示す摸式回路図である。
【図５】実施例１に係り、不使用時で負の熱量又は正の熱量を蓄熱している時の蓄熱装置の模式断面図である。
【図６】実施例１に係り、使用時の蓄熱装置の模式断面図である。
【図７】実施例２に係り、不使用時で負の熱量又は正の熱量を蓄熱している時の蓄熱装置の模式断面図である。
【図８】実施例２に係り、使用時の蓄熱装置の模式断面図である。
【図９】実施例３に係り、不使用時の蓄熱装置の模式断面図である。
【図１０】実施例３に係り、使用時の蓄熱装置の模式断面図である。
【図１１】実施例３に係り、蓄熱装置の拡大模式断面図である。
【図１２】実施例３に係り、ジャケットの拡大摸式断面図である。
【図１３】実施例４に係り、不使用時の蓄熱装置の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明を具体化した実施例１〜４を図面を参照しつつ説明する。
【００４６】
（実施例１）
実施例１の車両用空調装置は、図１及び図２に示すように、ハイブリッド車又は電気自動車である車両１に搭載されている。この車両用空調装置は、蓄熱装置２と、車外用熱交換器３と、車内用熱交換器６０と、第１配管４と、第２配管５と、第３配管６１と、第４配管６２と、ペルチェ素子６と、第１ポンプ７（図３〜６参照）と、第２ポンプ８と、第１開閉弁９（図３〜６参照）と、第２開閉弁１０（図３〜６参照）と、制御部としてのコントローラ１１（図４参照）と、車外用熱交換器３周りの空気を車外に供給するためのブロア１２と、車内用熱交換器６０周りの空気を車室内に供給するためのブロア６３とを備えている。
【００４７】
蓄熱装置２は、図３に示すように、第１流出口２ａ及び第１流入口２ｂが形成されたハウジング２１を備えている。ハウジング２１の内面には真空断熱材２２が貼り付けられている。真空断熱材２２内には、蓄熱タンク１３と、蓄熱タンク１３より下方に位置する貯留タンク１４とが設けられている。
【００４８】
蓄熱タンク１３内には、熱量を負の状態又は正の状態で蓄えることが可能なパラフィン等の蓄熱材１５が充填されている。蓄熱タンク１３内には熱交換パイプ１６が設けられている。貯留タンク１４及び熱交換パイプ１６内には、空気とともに熱交換媒体としての水が充填されている。
【００４９】
熱交換パイプ１６は、蓄熱タンク１３の上方に開く流出口１６ａ及び流入口１６ｂと、蓄熱タンク１３の下方に開く連絡口１６ｃとを有している。流出口１６ａと連絡口１６ｃとは上下に延びる第１パイプ１６ｄによって接続されている。流入口１６ｂには第２パイプ１６ｅが接続され、第２パイプ１６ｅは無数に屈曲しながら連絡口１６ｃの上方で第１パイプ１６ｄに接続されている。
【００５０】
熱交換パイプ１６の流出口１６ａには真空断熱材２２を貫いてハウジング２１の第１流出口２ａまで延びる流出パイプ１７が接続されている。ハウジング２１及び真空断熱材２２内の流出パイプ１７に第１ポンプ７が接続されている。また、ハウジング２１及び真空断熱材２２外の流出パイプ１７には、開閉弁１９が接続されている。流出パイプ１７は図１及び図２に示す第１配管４の一端に接続されている。第１配管４は複数本の直線部４ａを有している。
【００５１】
また、図３に示すように、熱交換パイプ１６の流入口１６ｂには真空断熱材２２を貫いてハウジング２１の第１流入口２ｂまで延びる流入パイプ３０が接続されている。ハウジング２１及び真空断熱材２２内の流入パイプ３０には、流入連絡パイプ３１が分岐されている。また、ハウジング２１及び真空断熱材２２外の流入パイプ３０には、開閉弁３２が接続されている。流入パイプ３０は図１及び図２に示す第１配管４の他端に接続されている。
【００５２】
図３に示すように、熱交換パイプ１６の連絡口１６ｃには貯留タンク１４の内底面に開く流出連絡パイプ２３が接続されている。流出連絡パイプ２３には主弁２４が接続されている。また、流入連絡パイプ３１は貯留タンク１４の内上面に開いている。流入連絡パイプ３１には副弁２５が接続されている。
【００５３】
車外用熱交換器３には第２流出口３ａ及び第２流入口３ｂが形成されており、第２流出口３ａと第２流入口３ｂとは第２配管５によって接続されている。第２配管５には第２ポンプ８が設けられている。第２配管５も複数本の直線部５ａを有している。第１配管４の直線部４ａと第２配管５の直線部５ａとは対面しており、これらの間には直線部４ａ、５ａに各面が当接した状態でペルチェ素子６が設けられている。
【００５４】
車内用熱交換器６０には第３流出口６０ａ及び第３流入口６０ｂが形成されており、第３流出口６０ａと第１配管４とは第３配管６１によって接続され、第３流入口６０ｂと第１配管４とは第４配管６２によって接続されている。第１配管４と第３配管６１との接続箇所には第１開閉弁９が設けられており、第１配管４と第４配管６２との接続箇所には第２開閉弁１０が設けられている。第１、２開閉弁９、１０は、三つの流路に接続され、二つの流路を連通しつつ、一つの流路を不通とするいわゆる三方弁である。
【００５５】
図４に示すように、第２ポンプ８、第１開閉弁９、第２開閉弁１０、ペルチェ素子６、開閉弁１９、開閉弁３２、第１ポンプ７、主弁２４及び副弁２５はコントローラ１１に電気的に接続されている。
【００５６】
また、図１及び図２に示すように、車両１には、バッテリ２７が搭載されている。車両１はバッテリ２７に蓄電された電力によって走行できるようになっている。
【００５７】
図１に示すように、車両１の不使用時の例として、車両１が家庭の駐車場に駐車されている間、バッテリ２７に家庭用電源２８が接続され、バッテリ２７に蓄電が行われる。
【００５８】
（暑い環境下）
暑い環境下では、熱量を負の状態で蓄え易い蓄熱材１５が採用される。そして、蓄熱装置２の熱交換パイプ１６に循環装置２９が接続され、熱交換パイプ１６内の水が冷却された水と置換される。
【００５９】
この間、蓄熱装置２は、図５又は図６に示すように、蓄熱タンク１３内の熱交換パイプ１６内に水が充填された状態とされている。熱交換媒体としての水の温度も蓄熱材１５と同等にしておいた方が迅速な冷房が可能だからである。どのようにこの状態にするかは後述する。こうして、この車両用空調装置では、図１に示すように、家庭の駐車場の他、種々の場所において水を冷却することが可能である。
【００６０】
水の冷却は水の温度に応じて行われる。水の温度が所定温度になれば、水の冷却は停止される。そして、蓄熱装置２は、図３に示すように、蓄熱タンク１３内の熱交換パイプ１６内に水が存在しない状態とされる。どのようにこの状態にするかは後述する。
【００６１】
図５に示すように、蓄熱タンク１３内の熱交換パイプ１６内に水が充填された状態において、コントローラ１１が第１、２開閉弁９、１０を制御することにより、第１流出口２ａと第１流入口２ｂとが連通し、第１流出口２ａと第３流入口６０ｂとが不通となり、かつ第３流出口６０ａと第１流入口２ｂとが不通となる。
【００６２】
この状態において、コントローラ１１の制御の下、ペルチェ素子６が第１配管４内の水に吸熱を行って負の熱量を付与し、第２配管５内の水に放熱を行って正の熱量を付与すれば、蓄熱装置２内の水は冷却され、車外用熱交換器３内の水は加熱される。この際、第２ポンプ８が作動され、車外用熱交換器３と第２配管５との間で水が循環する。このため、蓄熱装置２の蓄熱材１５に負の熱量を蓄えることが可能である。また、車外用熱交換器３はブロア１２によって周りの空気に放熱を行い、第２配管５内の水を冷却することが可能である。
【００６３】
また、図２に示すように、車両１が走行中であれば、バッテリ２７には十分な蓄電がなされ易い。このため、車両１の走行中に蓄熱材１５が蓄えた負の熱量が不足した場合には、バッテリ２７からペルチェ素子６に給電を行い、水や蓄熱材１５が蓄える負の熱量を増加させることができる。
【００６４】
そして、車両１の使用時の例として、車両１を走行させる。この際、図３に示すように、コントローラ１１による制御の下、主弁２４、副弁２５、開閉弁１９及び開閉弁３２が開かれ、第１ポンプ７が作動される。このため、図５に示すように、貯留タンク１４内の水が流出連絡パイプ２３、主弁２４を経て熱交換パイプ１６内に移動する。
【００６５】
貯留タンク１４内に水が存在しなくなれば、主弁２４及び副弁２５が閉じられる。このため、第１配管４と熱交換パイプ１６との間で水が循環する。この状態において、コントローラ１１が第１、２開閉弁９、１０を制御することにより、図６に示すように、第１流出口２ａと第１流入口２ｂとが直接には不通となり、第１流出口２ａと第３流入口６０ｂとが連通し、かつ第３流出口６０ａと第１流入口２ｂとが連通する。
【００６６】
そして、この車両用空調装置では、蓄熱装置２に蓄えた負の熱量をもつ水が車内用熱交換器６０に供給される。このとき、この車両用空調装置では、車内用熱交換器内６０並びに第１、３及び４配管４、６１、６２内の水はペルチェ素子６によって加熱されてはいないため、蓄熱装置２の蓄熱材１５によって冷却された水がそれらの内部の水によって加熱されることはない。そして、ブロア６３が作動され、車内用熱交換器６０によって車室が好適に冷房される。この時、第２ポンプ８は作動停止される。
【００６７】
車両１は、目的地に到着し、そこに駐車される。そこには蓄熱装置２及びバッテリ２７に接続する電源は存在しない。この際、コントローラ１１による制御の下、図３に示すように、主弁２４、副弁２５、開閉弁１９及び開閉弁３２が開かれ、第１ポンプ７が作動停止される。このため、熱交換パイプ１６内の水が自重によって主弁２４、流出連絡パイプ２３を経て貯留タンク１４内に移動する。熱交換パイプ１６内に水が存在しなくなれば、主弁２４、副弁２５、開閉弁１９及び開閉弁３２が閉じられる。
【００６８】
（寒い環境下）
他方、寒い環境下では、熱量を正の状態で蓄え易い蓄熱材１５が採用される。そして、不使用時には、図１に示すように、蓄熱装置２の熱交換パイプ１６に循環装置２９が接続され、熱交換パイプ１６の水が温められた水と置換される。また、図５に示すように、コントローラ１１の制御の下、ペルチェ素子６が第１配管４内の水に放熱を行って正の熱量を付与し、第２配管５内の水に吸熱を行って負の熱量を付与すれば、蓄熱装置２内の水は加熱され、車外用熱交換器３内の水は冷却される。このため、蓄熱装置２の蓄熱材１５に正の熱量を蓄えることが可能である。また、車外用熱交換器３はブロア１２によって周りの空気から吸熱を行い、第２配管５内の水を加熱することが可能である。
【００６９】
そして、その後の使用時、蓄熱装置２の蓄熱材１５が蓄えた正の熱量は水によって車内用熱交換器６０に供給される。このとき、この車両用空調装置では、車内用熱交換器内６０並びに第１、３及び４配管４、６１、６２内の水はペルチェ素子６によって冷却されてはいないため、蓄熱装置２の蓄熱材１５によって加熱された水がそれらの内部の水によって冷却されることはない。このため、車内用熱交換器６０によって車室内を好適に暖房することが可能になる。
【００７０】
したがって、この車両用空調装置は、従来のような大掛かりな熱源を用いることなく車室内の冷房及び暖房が可能であるため、車両への搭載性を満足させることができる。
【００７１】
また、この車両用空調装置は、ペルチェ素子６を使用しているため、温度制御が容易である。
【００７２】
そして、この車両用空調装置は、ペルチェ素子６を蓄熱装置２の外に備えていることから、放熱中の吸熱と、吸熱中の放熱とを巧みに利用することが可能であり、蓄熱装置２内の蓄熱材１５を効果的に加熱したり、冷却したりすることができる。また、この車両用空調装置は、車内用熱交換器６０と車外用熱交換器３とを備えていることから、蓄熱装置２の蓄熱材１５によって冷却された水を無駄に暖めたり、蓄熱材１５によって加熱された水を無駄に冷却したりすることを防止できる。このため、この車両用空調装置では、車室内をより効果的に空調可能である。
【００７３】
また、この車両用空調装置では、不使用時に蓄熱装置２の第１流出口２ａ内及び第１流入口２ｂ内から水を自重によって退避させ、第１流出口２ａ内及び第１流入口２ｂ内に空気を存在させる。このため、水は空気を介してハウジング２１外の環境に曝されることとなり、水への吸熱又は水からの放熱が生じ難い。また、この車両用空調装置は、ハウジング２１及び真空断熱材２２によって蓄熱タンク１３及び貯留タンク１４を断熱しながら包囲しているため、蓄熱材１５や水への吸熱及び蓄熱材１５や水からの放熱がより生じ難い。つまり、この車両用空調装置は、長時間放置した後においても、長時間の暖房や冷房を行い易い。
【００７４】
（実施例２）
実施例２の車両用空調装置では、図７及び図８に示す車外用熱交換器４１を備えている。ペルチェ素子６の一面はこの車外用熱交換器４１に当接している。他の構成は実施例１の車両用空調装置と同様である。
【００７５】
（暑い環境下）
暑い環境下では、熱量を負の状態で蓄え易い蓄熱材１５が採用される。そして、図７に示すように、コントローラ１１が第１、２開閉弁９、１０を制御することにより、第１流出口２ａと第１流入口２ｂとが連通し、第１流出口２ａと第３流入口６０ｂとが不通となり、かつ第３流出口６０ａと第１流入口２ｂとが不通となる。
【００７６】
この状態において、コントローラ１１の制御の下、ペルチェ素子６が第１配管４内の水に吸熱を行って負の熱量を付与し、車外用熱交換器４１に放熱を行って正の熱量を付与すれば、蓄熱装置２内の水は冷却され、車外用熱交換器４１は加熱される。このため、蓄熱装置２の蓄熱材１５に負の熱量を蓄えることが可能である。また、車外用熱交換器４１はブロア１２によって周りの空気に放熱を行い、冷却される。
【００７７】
そして、その後の使用時、図８に示すように、コントローラ１１が第１、２開閉弁９、１０を制御することにより、第１流出口２ａと第３流入口６０ｂとが連通し、第３流出口６０ａと第１流入口２ｂとが連通する。このため、蓄熱装置２の蓄熱材１５が蓄えた負の熱量は水によって車内用熱交換器６０に供給される。このため、車内用熱交換器６０によって車室内を好適に冷房することが可能になる。
【００７８】
（寒い環境下）
他方、寒い環境下では、熱量を正の状態で蓄え易い蓄熱材１５が採用される。そして、コントローラ１１の制御の下、ペルチェ素子６が第１配管４内の水に放熱を行って正の熱量を付与し、車外用熱交換器４１に吸熱を行って負の熱量を付与すれば、蓄熱装置２内の水は加熱され、車外用熱交換器４１は冷却される。このため、蓄熱装置２の蓄熱材１５に正の熱量を蓄えることが可能である。また、車外用熱交換器４１は周りの空気から吸熱を行い、加熱される。
【００７９】
そして、その後の使用時、蓄熱装置２の蓄熱材１５が蓄えた正の熱量は水によって車内用熱交換器６０に供給される。このため、車内用熱交換器６０によって車室内を好適に暖房することが可能になる。
【００８０】
したがって、この車両用空調装置も、実施例１と同様の作用効果を発揮可能である。
【００８１】
（実施例３）
図９及び図１０に示すように、実施例３の車両用空調装置では、実施例１の車両用空調装置の構成を変更し、第１配管４に第１ポンプ７が設けられている。また、蓄熱装置２に替えて蓄熱装置２０が備えられている。
【００８２】
図１１に示すように、蓄熱装置２０は、ハウジング２１ａと、貯留タンク５３と、蓄熱体５１とを有している。ハウジング２１ａの内面には真空断熱材２２ａが貼り付けられている。貯留タンク５３はハウジング２１ａの内部に固定されている。貯留タンク５３内は貯留室５３ａとされており、貯留室５３ａ内には不凍液が貯留されている。
【００８３】
ハウジング２１ａ及び真空断熱材２２ａ内において、貯留タンク５３の一端側の下部には流出パイプ１７ａが接続されている。流出パイプ１７ａは、上方に持ち上げられた後、ハウジング２１ａ及び真空断熱材２２ａを貫通し、水平に延びた後、上方に開いている。流出パイプ１７ａの開口が第１流出口２０ａである。
【００８４】
また、ハウジング２１ａ及び真空断熱材２２ａ内において、貯留タンク５３の他端側の上部には流入パイプ３０ａが接続されている。流入パイプ３０ａは、水平に延びてハウジング２１ａ及び真空断熱材２２ａを貫通し、上方に開いている。流入パイプ３０ａの開口が第１流入口２０ｂである。
【００８５】
蓄熱体５１は、蓄熱タンク５２と、ジャケット５９と、伝熱材５４とからなる。蓄熱タンク５２は下方に凹んだ複数個の凹部５２ａを有している。各凹部５２ａ内に蓄熱材１５が収容されている。
【００８６】
ジャケット５９は、図１１及び図１２に示すように、蓄熱タンク５２と一体的に設けられている。ジャケット５９の底面には銅製の伝熱材５４が固定されている。伝熱材５４は、平板状の本体５４ａと、本体５４ａから下方に一体に延びる複数枚のフィン５４ｂとからなる。各フィン５４ｂは凹部５２ａ内に延びており、蓄熱材１５と接触している。
【００８７】
図９及び図１０に示すように、ジャケット５９は伝熱材５４の上面に流路５５を有しており、流路５５は第４流出口５９ａ及び第４流入口５９ｂにより開口している。第４流出口５９ａには第５配管５６が接続されている。また、第４流入口５９ｂには第６配管５７が接続されている。
【００８８】
第１配管４の上流側、流出パイプ１７ａ及び第５配管５６は第３開閉弁５８ａに接続されている。また、第１配管４の下流側、流入パイプ３０ａ及び第６配管５７は第３開閉弁５８ｂに接続されている。第３開閉弁５８ａ、５８ｂは三方弁である。第３開閉弁５８ａ、５８ｂは図４に示すコントローラ１１に接続されている。他の構成は実施例１と同様であり、同一の構成については同一符号を付して構成の詳細な説明は省略する。
【００８９】
（暑い環境下）
暑い環境下では、熱量を負の状態で蓄え易い蓄熱材１５が採用される。そして、図９に示すように、不使用時には、コントローラ１１が第１、２開閉弁９、１０及び第３開閉弁５８ａ、５８ｂを制御することにより、第４流出口５９ａと第４流入口５９ｂとが直接連通し、第１流出口２０ａと第３流入口６０ｂとが不通となり、かつ第３流出口６０ａと第１流入口２０ｂとが不通となる。また、第１流出口２０ａと第１流入口２０ｂとが不通となる。
【００９０】
この状態において、コントローラ１１の制御の下、第１ポンプ７により第１配管４内の不凍液を循環させ、ペルチェ素子６が第１配管４内の不凍液に吸熱を行って負の熱量を付与すれば、第１配管４内の不凍液は冷却されて第４流入口５９ｂからジャケット５９内の流路５５へ至る。この際、不凍液は各フィン５４ｂを介して凹部５２ａ内の蓄熱材１５と熱交換を行う。そして、不凍液は第４流出口５９ａから第１配管４へ至る。
【００９１】
図１０に示すように、その後の使用時、コントローラ１１が第１、２開閉弁９、１０及び第３開閉弁５８ａ、５８ｂを制御することにより、第１流出口２０ａと第３流入口６０ｂとが連通し、第３流出口６０ａと第１流入口２０ｂとが連通し、かつ第１流出口２０ａと第１流入口２０ｂとが不通となり、第４流出口５９ａと第４流入口５９ｂとが不通となる。このため、蓄熱装置２０内で蓄熱材１５が蓄えた負の熱量は不凍液によって車内用熱交換器６０に供給される。このため、車内用熱交換器６０によって車室内を冷房することが可能になる。
【００９２】
（寒い環境下）
他方、寒い環境下では、熱量を正の状態で蓄え易い蓄熱材１５が採用される。そして、図９に示すように、不使用時には、コントローラ１１の制御の下、ペルチェ素子６が第１配管４内の不凍液に放熱を行って正の熱量を付与することで、第１配管４内の不凍液は加熱され、第４流入口５９ｂからジャケット５７内の流路５５へ至る。この際、不凍液はフィン５４ｂを介して凹部５２ａ内の蓄熱材１５と熱交換を行う。そして、不凍液は第４流出口５９ａから第１配管４へ至る。
【００９３】
図１０に示すように、その後の使用時、蓄熱装置２０内で蓄熱材１５が蓄えた正の熱量は不凍液によって車内用熱交換器６０に供給される。このため、車内用熱交換器６０によって車室内を好適に暖房することが可能になる。
【００９４】
この車両用空調装置では、伝熱材５４が銅で形成され、かつ各フィン５４ｂが凹部５２ａ内の蓄熱材１５と接触しているため、流路５５内の不凍液の熱量は、伝熱材５４を介し、蓄熱材１５に迅速に蓄えられることとなる。つまり、貯留室５２ａ内の不凍液を介してのみ蓄熱材１５に熱量を蓄えさせる場合と比べて、より素早く蓄熱材１５に熱量を蓄えさせることが可能になる。
【００９５】
特に、この車両用空調装置では、図９に示すように、コントローラ１１は不使用時に、第４流出口５９ａと第４流入口５９ｂとを連通させ、かつ第１流出口２０ａと第１流入口２０ｂとを不通とするように第３開閉弁５８ａ、５８ｂを制御する。つまり、流出パイプ１７ａと第１配管４とが不通となり、流入パイプ３０ａと第１配管４とが不通となる。このため、流出パイプ１７ａ及び流入パイプ３０ａ内には空気の層が形成される。このため、不凍液は空気の層によっても断熱されることとなる。このため、貯留タンク５３内の不凍液の正又は負の熱量が不使用時に外部に一層放熱され難くすることができる。
【００９６】
また、蓄熱タンク５２は個々の内部で蓄熱材１５を収容する凹部５２ａを有し、フィン５４ｂはジャケット５９から凹部５２ａ内に延びている。このため、蓄熱タンク５２の表面積を大きくすることができ、効率よく貯留室５３ａ内の不凍液を加熱又冷却することができる。また、凹部５２ａ内の蓄熱材１５毎に流路５５内の不凍液の正又は負の熱量を蓄えさせることが可能になる。このため、蓄熱材１５に一層素早く正又は負の熱量を蓄えさせることができる。他の作用効果は実施例１と同様である。
【００９７】
（実施例４）
実施例４の車両用空調装置は、図１３に示すように、実施例２の車両用空調装置において、蓄熱装置２に替えて蓄熱装置２０を採用したものである。他の構成は実施例２、３と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００９８】
実施例４の車両用空調装置においても、実施例２、３と同様の作用効果を奏することができる。
【００９９】
以上において、本発明を実施例１〜４に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜４に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【０１００】
蓄熱装置２、２０の蓄熱材１５としては、パラフィン、塩化カルシウム水和物、硫酸ナトリウム水和物、チオ硫酸ナトリウム水和物、酢酸ナトリウム水和物等の熱量を正の状態で蓄えることが可能なものの他、保冷剤（蓄冷剤）と言われるポリアクリル酸ナトリウム等の熱量を負の状態で蓄えることが可能なものを採用することが可能である。
【０１０１】
蓄熱材１５を加熱可能な加熱手段として、電熱ヒータ、配管内に温水等の熱交換媒体を供給させる温水ヒータ等を採用することが可能である。また、蓄熱材１５を冷却可能な冷却手段として、配管内に冷水等の熱交換媒体を供給させる冷水ヒータ等を採用することも可能である。
【０１０２】
ハウジング２１、２１ａによる断熱は、真空断熱材２２、２２ａに限られず、発泡スチロール、グラスウール、空気、真空等によって行うことが可能である。
【０１０３】
貯留タンク１４、５３内の水又は、不凍液を加熱又は冷却可能な加熱冷却手段を設けることも可能である。
【０１０４】
開閉弁１９、３２に替えて三方弁を採用し、各三方弁に第３配管及び第４配管をそれぞれ接続することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明の車両用空調装置はハイブリッド車、電気自動車等の車両に利用可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１５…蓄熱材
２ａ、２０ａ…第１流出口
２ｂ、２０ｂ…第１流入口
２２、２２ａ…真空断熱材
２、２０…蓄熱装置
３ａ…第２流出口
３ｂ…第２流入口
３、４１…車外用熱交換器
５…第２配管
６０ａ…第３流出口
６０ｂ…第３流入口
６０…車内用熱交換器
４…第１配管
６１…第３配管
６２…第４配管
６…ペルチェ素子
７…第１ポンプ、ポンプ
８…第２ポンプ
９…第１開閉弁
１０…第２開閉弁
１１…制御部（コントローラ）
２１、２１ａ…ハウジング
１４、５３…貯留タンク
５３ａ…貯留室
５１…蓄熱体
１３、５２…蓄熱タンク
５５…流路
５９…ジャケット
５４…伝熱材（５４ａ…本体、５４ｂ…フィン）
５９ａ…第４流出口
５９ｂ…第４流入口
５８ａ、５８ｂ…第３開閉弁
５２ａ…凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱材を有し、該蓄熱材から熱交換した熱交換媒体を流出させる第１流出口及び該熱交換媒体を流入させる第１流入口が形成され、外部に対して断熱された蓄熱装置と、
該第１流出口と該第１流入口とを接続する第１配管と、
該熱交換媒体を流出させる第２流出口及び該熱交換媒体を流入させる第２流入口が形成され、周りの空気が車外に放出される車外用熱交換器と、
該第２流出口と該第２流入口とを接続する第２配管と、
該熱交換媒体を流出させる第３流出口及び該熱交換媒体を流入させる第３流入口が形成され、周りの空気が車室内に供給される車内用熱交換器と、
該第３流出口と該第１配管とを接続する第３配管と、
該第３流入口と該第１配管とを接続する第４配管と、
該第１配管内の該熱交換媒体と該第２配管の該熱交換媒体とに逆の熱量を付与可能なペルチェ素子と、
該第１配管内の該熱交換媒体を流通させる第１ポンプと、
該第２配管内の該熱交換媒体を流通させる第２ポンプと、
該第１配管と該第３配管との間に設けられた第１開閉弁と、
該第１配管と該第４配管との間に設けられた第２開閉弁と、
該ペルチェ素子と該第１開閉弁及び該第２開閉弁とを制御する制御部とを備え、
該制御部は、不使用時に、該第１流出口と該第１流入口とを連通させ、該第１流出口と該第３流入口とを不通とし、かつ該第３流出口と該第１流入口とを不通とするように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御し、
使用時に、該第１流出口と該第３流入口とを連通させ、かつ該第３流出口と該第１流入口とを連通させるように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記蓄熱装置は、外部に対して断熱されたハウジングと、該ハウジング内に設けられ、前記熱交換媒体を貯留可能であるとともに、該熱交換媒体を前記熱交換器との間で流通可能な貯留室と、該貯留室内に保持され、蓄熱材が充填された蓄熱体とを有し、
前記蓄熱体は、内部に前記蓄熱材を収容する蓄熱タンクと、該蓄熱タンクと一体的に設けられ、前記第１配管と連通して前記熱交換媒体を流通可能な流路が形成されたジャケットと、該ジャケットに固定され、伝熱材料で形成されて該流路内の該熱交換媒体と該蓄熱タンク内の該蓄熱材とに接触される伝熱材とを有している請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記流路は、前記第１配管の上流側と連通する第４流出口と、該第１配管の下流側と連通する第４流入口とを有し、
該第４流出口及び該第４流入口には、前記制御部によって制御される第３開閉弁が設けられ、
該制御部は、不使用時に、該第４流出口と該第４流入口とを連通させ、かつ該第１流出口と該第１流入口とを不通とするように該第３開閉弁を制御し、
使用時に、該第１流出口と該第１流入口とを連通させ、かつ該第４流出口と該第４流入口とを不通とするように該第３開閉弁を制御する請求項２記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記蓄熱タンクは個々の内部で前記蓄熱材を収容する凹部を有し、前記伝熱材は前記ジャケットから各該凹部内に延びている請求項２又は３記載の車両用空調装置。
【請求項５】
蓄熱材を有し、該蓄熱材から熱交換した熱交換媒体を流出させる第１流出口及び該熱交換媒体を流入させる第１流入口が形成され、外部に対して断熱された蓄熱装置と、
該第１流出口と該第１流入口とを接続する第１配管と、
周りの空気が車外に放出される車外用熱交換器と、
該熱交換媒体を流出させる第３流出口及び該熱交換媒体を流入させる第３流入口を有し、周りの空気が車室内に供給される車内用熱交換器と、
該第３流出口と該第１配管とを接続する第３配管と、
該第３流入口と該第１配管とを接続する第４配管と、
該第１配管内の該熱交換媒体と該車外用熱交換器とに逆の熱量を付与可能なペルチェ素子と、
該第１配管内の該熱交換媒体を流通させるポンプと、
該第１配管と該第３配管との間に設けられた第１開閉弁と、
該第１配管と該第４配管との間に設けられた第２開閉弁と、
該ペルチェ素子と該第１開閉弁及び該第２開閉弁とを制御する制御部とを備え、
該制御部は、不使用時に、該第１流出口と該第１流入口とを連通させ、該第１流出口と該第３流入口とを不通とし、かつ該第３流出口と該第１流入口とを不通とするように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御し、
使用時に、該第１流出口と該第３流入口とを連通させ、かつ該第３流出口と該第１流入口とを連通させるように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
前記蓄熱装置は、外部に対して断熱されたハウジングと、該ハウジング内に設けられ、前記熱交換媒体を貯留可能であるとともに、該熱交換媒体を前記熱交換器との間で流通可能な貯留室と、該貯留室内に保持され、蓄熱材が充填された蓄熱体とを有し、
前記蓄熱体は、内部に前記蓄熱材を収容する蓄熱タンクと、該蓄熱タンクと一体的に設けられ、前記配管と連通して前記熱交換媒体を流通可能な流路が形成されたジャケットと、該ジャケットに固定され、伝熱材料で形成されて該流路内の該熱交換媒体と該蓄熱タンク内の該蓄熱材とに接触される伝熱材とを有している請求項５記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記流路は、前記配管の上流側と連通する第４流出口と、該配管の下流側と連通する第４流入口とを有し、
該第４流出口及び該第４流入口には、前記制御部によって制御される第３開閉弁が設けられ、
該制御部は、不使用時に、該第４流出口と該第４流入口とを連通させ、かつ該第１流出口と該第１流入口とを不通とするように該第３開閉弁を制御し、
使用時に、該第１流出口と該第１流入口とを連通させ、かつ該第４流出口と該第４流入口とを不通とするように該第３開閉弁を制御する請求項６記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記蓄熱タンクは個々の内部で前記蓄熱材を収容する凹部を有し、前記伝熱材は前記ジャケットから各該凹部内に延びている請求項６又は７記載の車両用空調装置。
【請求項１】
蓄熱材を有し、該蓄熱材から熱交換した熱交換媒体を流出させる第１流出口及び該熱交換媒体を流入させる第１流入口が形成され、外部に対して断熱された蓄熱装置と、
該第１流出口と該第１流入口とを接続する第１配管と、
該熱交換媒体を流出させる第２流出口及び該熱交換媒体を流入させる第２流入口が形成され、周りの空気が車外に放出される車外用熱交換器と、
該第２流出口と該第２流入口とを接続する第２配管と、
該熱交換媒体を流出させる第３流出口及び該熱交換媒体を流入させる第３流入口が形成され、周りの空気が車室内に供給される車内用熱交換器と、
該第３流出口と該第１配管とを接続する第３配管と、
該第３流入口と該第１配管とを接続する第４配管と、
該第１配管内の該熱交換媒体と該第２配管の該熱交換媒体とに逆の熱量を付与可能なペルチェ素子と、
該第１配管内の該熱交換媒体を流通させる第１ポンプと、
該第２配管内の該熱交換媒体を流通させる第２ポンプと、
該第１配管と該第３配管との間に設けられた第１開閉弁と、
該第１配管と該第４配管との間に設けられた第２開閉弁と、
該ペルチェ素子と該第１開閉弁及び該第２開閉弁とを制御する制御部とを備え、
該制御部は、不使用時に、該第１流出口と該第１流入口とを連通させ、該第１流出口と該第３流入口とを不通とし、かつ該第３流出口と該第１流入口とを不通とするように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御し、
使用時に、該第１流出口と該第３流入口とを連通させ、かつ該第３流出口と該第１流入口とを連通させるように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記蓄熱装置は、外部に対して断熱されたハウジングと、該ハウジング内に設けられ、前記熱交換媒体を貯留可能であるとともに、該熱交換媒体を前記熱交換器との間で流通可能な貯留室と、該貯留室内に保持され、蓄熱材が充填された蓄熱体とを有し、
前記蓄熱体は、内部に前記蓄熱材を収容する蓄熱タンクと、該蓄熱タンクと一体的に設けられ、前記第１配管と連通して前記熱交換媒体を流通可能な流路が形成されたジャケットと、該ジャケットに固定され、伝熱材料で形成されて該流路内の該熱交換媒体と該蓄熱タンク内の該蓄熱材とに接触される伝熱材とを有している請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記流路は、前記第１配管の上流側と連通する第４流出口と、該第１配管の下流側と連通する第４流入口とを有し、
該第４流出口及び該第４流入口には、前記制御部によって制御される第３開閉弁が設けられ、
該制御部は、不使用時に、該第４流出口と該第４流入口とを連通させ、かつ該第１流出口と該第１流入口とを不通とするように該第３開閉弁を制御し、
使用時に、該第１流出口と該第１流入口とを連通させ、かつ該第４流出口と該第４流入口とを不通とするように該第３開閉弁を制御する請求項２記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記蓄熱タンクは個々の内部で前記蓄熱材を収容する凹部を有し、前記伝熱材は前記ジャケットから各該凹部内に延びている請求項２又は３記載の車両用空調装置。
【請求項５】
蓄熱材を有し、該蓄熱材から熱交換した熱交換媒体を流出させる第１流出口及び該熱交換媒体を流入させる第１流入口が形成され、外部に対して断熱された蓄熱装置と、
該第１流出口と該第１流入口とを接続する第１配管と、
周りの空気が車外に放出される車外用熱交換器と、
該熱交換媒体を流出させる第３流出口及び該熱交換媒体を流入させる第３流入口を有し、周りの空気が車室内に供給される車内用熱交換器と、
該第３流出口と該第１配管とを接続する第３配管と、
該第３流入口と該第１配管とを接続する第４配管と、
該第１配管内の該熱交換媒体と該車外用熱交換器とに逆の熱量を付与可能なペルチェ素子と、
該第１配管内の該熱交換媒体を流通させるポンプと、
該第１配管と該第３配管との間に設けられた第１開閉弁と、
該第１配管と該第４配管との間に設けられた第２開閉弁と、
該ペルチェ素子と該第１開閉弁及び該第２開閉弁とを制御する制御部とを備え、
該制御部は、不使用時に、該第１流出口と該第１流入口とを連通させ、該第１流出口と該第３流入口とを不通とし、かつ該第３流出口と該第１流入口とを不通とするように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御し、
使用時に、該第１流出口と該第３流入口とを連通させ、かつ該第３流出口と該第１流入口とを連通させるように該第１開閉弁及び該第２開閉弁を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
前記蓄熱装置は、外部に対して断熱されたハウジングと、該ハウジング内に設けられ、前記熱交換媒体を貯留可能であるとともに、該熱交換媒体を前記熱交換器との間で流通可能な貯留室と、該貯留室内に保持され、蓄熱材が充填された蓄熱体とを有し、
前記蓄熱体は、内部に前記蓄熱材を収容する蓄熱タンクと、該蓄熱タンクと一体的に設けられ、前記配管と連通して前記熱交換媒体を流通可能な流路が形成されたジャケットと、該ジャケットに固定され、伝熱材料で形成されて該流路内の該熱交換媒体と該蓄熱タンク内の該蓄熱材とに接触される伝熱材とを有している請求項５記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記流路は、前記配管の上流側と連通する第４流出口と、該配管の下流側と連通する第４流入口とを有し、
該第４流出口及び該第４流入口には、前記制御部によって制御される第３開閉弁が設けられ、
該制御部は、不使用時に、該第４流出口と該第４流入口とを連通させ、かつ該第１流出口と該第１流入口とを不通とするように該第３開閉弁を制御し、
使用時に、該第１流出口と該第１流入口とを連通させ、かつ該第４流出口と該第４流入口とを不通とするように該第３開閉弁を制御する請求項６記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記蓄熱タンクは個々の内部で前記蓄熱材を収容する凹部を有し、前記伝熱材は前記ジャケットから各該凹部内に延びている請求項６又は７記載の車両用空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
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【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
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【公開番号】特開２０１０−２６０５２８（Ｐ２０１０−２６０５２８Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９３５７０（Ｐ２００９−１９３５７０）
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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