JP2000043562A - 自動車用冷暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒回収ラインが不要で部品点数も削減され
た簡素化されたシステム構成により除湿暖房を行いうる
電気自動車に好適な除湿ヒートポンプ式の自動車用冷暖
房装置を提供する。 【解決手段】 電動コンプレッサ７、サブコンデンサ
４、メインコンデンサ５、逆止弁２４、リキッドタンク
９、膨脹弁１０、およびエバポレータ３をこの順序で冷
媒配管により連結し、サブコンデンサ４の出口とリキッ
ドタンク９の入口とをバイパス管２１で接続し、メイン
コンデンサ５の入口側配管に第１電磁弁２２を設け、バ
イパス管２１に第２電磁弁２３を設ける。冷房運転時に
は第１電磁弁２２を開きかつ第２電磁弁２３を閉じ、暖
房運転時には第１電磁弁２２を閉じかつ第２電磁弁２３
を開く。冷媒回収は、二つの電磁弁２２，２３の開閉タ
イミングを適当に制御することで行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、除湿機能を備えた
ヒートポンプシステムにより車室内の除湿暖房を行う、
特に電気自動車に好適な自動車用冷暖房装置の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電気自動車は、走行駆動源が電
気モータであるため、高温のエンジン冷却水を利用する
エンジン搭載車に比べて暖房熱源が不足する。このた
め、従来の電気自動車用冷暖房装置においては、冷房の
みならず暖房にも冷媒を用いてサイクル運転を行い、窓
曇りを防止しながら車室内を暖房することができる除湿
暖房可能なヒートポンプ式カーエアコン（以下「除湿ヒ
ートポンプシステム」という）が開発されている（例え
ば、特開平５−２０１２４３号参照）。

【０００３】この種の電気自動車用冷暖房装置は、例え
ば、図５に示すように、ダクト１内に、空気を取り入れ
るブロア装置２と、エバポレータ３と、主に暖房運転時
に機能する室内側のサブコンデンサ４とが配設され、さ
らに、ダクト１の外には、主に冷房運転時に機能する室
外側のメインコンデンサ５が配設されている。

【０００４】サブコンデンサ４とメインコンデンサ５と
は、冷凍サイクル中に設けられた四方弁６によって暖房
運転時と冷房運転時とで切り換えられ、暖房運転時にお
いては、冷媒がメインコンデンサ５をバイパスして流れ
るようにし、電動コンプレッサ７から吐出された冷媒
は、四方弁６→バイパス通路８→サブコンデンサ４→リ
キッドタンク９→膨脹弁１０→エバポレータ３と流れ
て、コンプレッサ７に帰還する（暖房サイクル）。この
循環過程において、コンプレッサ７から吐出され四方弁
６でメインコンデンサ５をバイパスしたガス冷媒は、サ
ブコンデンサ４で凝縮液化されて放熱を行うので、エバ
ポレータ３で除湿（および冷却）された空気はサブコン
デンサ４で加熱され、車室内が除湿暖房されることにな
る。

【０００５】また、四方弁６の出口側（出口ポートの一
つ）とコンプレッサ７の吸入側との間には冷媒回収通路
１１が設けられ、さらに、この冷媒回収通路１１には電
磁弁１２が取り付けられている。そして、暖房運転開始
時に外気温度が低いときには、四方弁６により冷媒回収
通路１１とメインコンデンサ５とを連通させ、電磁弁１
２を開くことによって、主としてメインコンデンサ５に
滞留しているいわゆる寝込み冷媒をコンプレッサ７に戻
して、暖房サイクル内の冷媒不足を補うようにしてい
る。

【０００６】なお、図５中、１３，１４，１５は逆止
弁、１６はエアミックスドア、１７はコンデンサファン
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の除湿ヒートポンプシステムでは、十分な除湿暖房
効果を発揮しうるものの、冷凍サイクルを含めたシステ
ム全体の構成が複雑であることなどから、下記の点が問
題となりうる。

【０００８】第一に、従来の構成では、外気温度が低い
ときにメインコンデンサ５などに冷媒が溜りやすいので
（寝込み冷媒の存在）、暖房運転時においてサイクル内
を循環する冷媒量を確保するため、上記のように、寝込
み冷媒を回収するためのライン（四方弁６、冷媒回収通
路１１、電磁弁１２など）を設けるとともにその制御を
行うことが必要である。

【０００９】第二に、従来の構成では、暖房運転時と冷
房運転時とで冷媒の流れを切り換えたりまた寝込み冷媒
を回収するために、四方弁６、逆止弁１３〜１５などの
弁類が追加されているが、こうした弁類の追加によっ
て、作動上の信頼性を確保するための対策が必要とな
り、さらに、作動音が発生したり、コストおよび重量が
増加するおそれがある。

【００１０】本発明は、従来の除湿ヒートポンプシステ
ムにおける上記課題に着目してなされたものであり、冷
媒回収ラインが不要で部品点数も削減された簡素化され
たシステム構成を有しつつ、信頼性の向上やコストの低
減などを図ることができる除湿暖房可能なヒートポンプ
式の新しい自動車用冷暖房装置を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記の手段によって達成される。

【００１２】（１）本発明に係る自動車用冷暖房装置
は、冷凍サイクル内を状態変化しながら循環する冷媒の
熱を利用して車室内の除湿暖房を行うヒートポンプ式の
自動車用冷暖房装置において、コンプレッサ、車室内に
配置された室内コンデンサ、車室外に配置された室外コ
ンデンサ、リキッドタンク、膨脹弁、および車室内に配
置されたエバポレータをこの順序で冷媒配管により連結
し、前記室内コンデンサの出口と前記リキッドタンクの
入口とをバイパス管で接続し、前記室外コンデンサの入
口側配管に第１電磁弁を設け、前記バイパス管に第２電
磁弁を設け、前記室内コンデンサから流出した冷媒を、
冷房運転時には前記第１電磁弁を開きかつ前記第２電磁
弁を閉じて前記室外コンデンサ側に導き、暖房運転時に
は前記第１電磁弁を閉じかつ前記第２電磁弁を開いて前
記バイパス管側に導くようにしたことを特徴とする。

【００１３】（２）前記室外コンデンサの出口側配管に
は、前記室外コンデンサから前記リキッドタンクへ向か
う流れのみを許容する逆止弁が設けられている。

【００１４】（３）暖房運転が選択されたときには、外
気温度に応じて冷媒回収時間を設定した後、前記第１電
磁弁を開きかつ前記第２電磁弁を閉じた状態で前記コン
プレッサを起動し、当該コンプレッサ起動後の経過時間
が、まずあらかじめ設定された所定時間となった時に前
記第１電磁弁を閉じ、次に前記設定された冷媒回収時間
となった時に前記第２電磁弁を開く。暖房運転を実行す
る前に、このような電磁弁開閉制御を行うことで、室外
コンデンサに滞留している冷媒の回収を行う。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を使って、本発明の実
施の形態を説明する。

【００１６】図１は、本発明の一実施の形態に係る自動
車用冷暖房装置の概略構成図であって、電気自動車に搭
載されるものを示している。なお、同図中、図５と共通
する部材には同一の符号を付してある。

【００１７】この電気自動車用冷暖房装置は、冷房、暖
房共に冷媒を用いたサイクル運転を行うことにより車室
内の冷房と除湿暖房を行う除湿ヒートポンプシステムで
あって、図５に示す従来の除湿ヒートポンプシステムを
改良した新タイプのものである。

【００１８】このシステムの冷凍サイクルは、電動コン
プレッサ７（以下単に「コンプレッサ」という）、車室
内に配置された室内コンデンサとしてのサブコンデンサ
４、車室外に配置された室外コンデンサとしてのメイン
コンデンサ５、リキッドタンク９、膨脹弁１０、および
車室内に配置されたエバポレータ３をこの順序で冷媒配
管により連結するとともに、サブコンデンサ４の出口と
リキッドタンク９の入口とをバイパス管２１で接続し、
その中に冷媒を封入して構成されている。すなわち、冷
媒経路が、図５に示す従来のシステムと異なり、コンプ
レッサ７から吐出された冷媒を直ちにサブコンデンサ４
に導きここを通過させた後、メインコンデンサ５側また
は直接エバポレータ３側（つまり、バイパス管２１側）
へ流れるよう選択的に分岐させるように構成されてい
る。双方の分岐路にはそれぞれ電磁弁２２，２３が設置
されている。具体的には、メインコンデンサ５の入口側
配管には第１電磁弁２２が、バイパス管２１には第２電
磁弁２３がそれぞれ設置されている。

【００１９】また、バイパス管２１を流れた冷媒がメイ
ンコンデンサ５の方へ逆流するのを完全に阻止するた
め、好ましくは、メインコンデンサ５の出口側配管に、
該メインコンデンサ５からリキッドタンク９へ向かう流
れのみを許容する逆止弁２４が設置されている。

【００２０】したがって、新しい本システムと従来のシ
ステムとを比較した場合、弁類について、従来システム
では四方弁を１個、電磁弁を１個、逆止弁を３個必要と
するのに対し、本システムでは電磁弁を２個、逆止弁を
１個必要とするのみで、電磁弁は１個増えるものの、高
価な四方弁が不要となりかつ逆止弁を２個削減すること
ができ、全体として部品点数が削減され、コストも低減
されている。

【００２１】また、本システムでは、後述するように、
二つの電磁弁２２，２３の開閉タイミングを制御するこ
とによって寝込み冷媒を回収することが可能であるた
め、図１に示すように、従来のシステムにおける冷媒回
収ライン（冷媒回収通路１１など）は不要であり、その
分従来のシステムに比べて配管経路が簡単化され、短く
なっている。

【００２２】このように、本システムでは、冷凍サイク
ルの構成において、冷媒回収ラインが不要で、かつ、部
品点数も削減されているため、従来のものに比べてシス
テムが大幅に簡素化されている。

【００２３】本システムにおける冷凍サイクル以外の構
成は、図５に示す従来のシステムと全く同様である。

【００２４】すなわち、この電気自動車用冷暖房装置
は、車室内外の空気（内外気）を選択的に取り入れて空
気調和した後車室内に所定の場所に向かって吹き出す空
調ユニットを有し、この空調ユニットは、取り入れた空
気を車室内に向かって送るためのダクト１を有してい
る。ダクト１内には、白抜き矢印で示す空気流れ方向上
流側から順に、内気取入口および外気取入口（共に図示
せず）を選択的に開閉する図示しないインテークドア
と、このインテークドアにより選択された内外気をダク
ト１内に導入し下流側に向かって圧送するブロア装置２
と、冷媒を蒸発させて空気を冷却させる前記エバポレー
タ３と、主に暖房運転時に機能しガス冷媒を凝縮液化さ
せて空気を加熱する前記サブコンデンサ４とが配置され
ている。サブコンデンサ４の前面には、サブコンデンサ
４を通過する空気とこれを迂回する空気との割合を調節
するためのエアミックスドア１６が回動自在に設けら
れ、また、サブコンデンサ４の下流側には、温度調節さ
れた空気を車室内の所定の場所に向かって吹き出すため
の図示しない各種吹出口（例えば、ベント吹出口、フッ
ト吹出口、デフ吹出口など）が形成されている。

【００２５】一方、ダクト１外に配置されているメイン
コンデンサ５の背面、つまり空気流れ下流側には、この
メインコンデンサ５に空気を供給するコンデンサファン
１７が設けられている。メインコンデンサ５は、主に冷
房運転時に機能し、空気との熱交換によりガス冷媒を冷
却し凝縮液化させるものである。

【００２６】なお、リキッドタンク９や膨脹弁１０の機
能は周知のとおりである。すなわち、前者は、気液を分
離して液冷媒を一度蓄え、液冷媒のみを膨脹弁１０に送
り出すものであり、通常、エアの分離や水分・異物の除
去を行う機能も有している。また、後者は、液冷媒を減
圧膨脹させて蒸発しやすい低温低圧の霧状冷媒にすると
ともに、エバポレータ出口温度を感知して冷媒流量を自
動調節する（温度作動式の場合）機能を有している。

【００２７】次に、作用を説明する。

【００２８】本発明では、四方弁を使わず、二つの電磁
弁２２，２３のみで冷暖房の切換えを行う。具体的な内
容は、下記のとおりである。

【００２９】冷房運転時には、第１電磁弁２２を開きか
つ第２電磁弁２３を閉じて、サブコンデンサ４から流出
した冷媒をメインコンデンサ５側に導く。すなわち、コ
ンプレッサ７から吐出された冷媒は、サブコンデンサ４
→第１電磁弁２２→メインコンデンサ５→逆止弁２４→
リキッドタンク９→膨脹弁１０→エバポレータ３と流れ
てコンプレッサ７に帰還する（冷房サイクル）。このと
き、エアミックスドア１６は、例えば、図１中のＢ位置
に設定され、エバポレータ３通過後の空気がサブコンデ
ンサ４を通過しないようにしている。これにより、コン
プレッサ７から出た高温高圧のガス冷媒は、一旦サブコ
ンデンサ４に入るが、エアミックスドア１６により空気
の通過つまり空気との熱交換が阻止されているため、サ
ブコンデンサ４ではほとんど放熱せずそのまま第１電磁
弁２２を通ってメインコンデンサ５に流入し、ここで外
気と熱交換されて凝縮液化される。メインコンデンサ５
から出た中温高圧の液冷媒はリキッドタンク９で抽出さ
れた後、エバポレータ３の入口に設けられた膨脹弁１０
によって断熱膨脹されて低温低圧の霧状冷媒となり、エ
バポレータ３に導かれる。この低温低圧の霧状冷媒は、
エバポレータ３において熱交換により取入れ空気を冷却
しながら低温低圧のガス冷媒となり、コンプレッサ７に
戻される。このようにして車室内の冷房が行われる。

【００３０】一方、暖房運転時には、第１電磁弁２２を
閉じかつ第２電磁弁２３を開いて、サブコンデンサ４か
ら流出した冷媒をバイパス管２１側つまり直接エバポレ
ータ３側に導く。すなわち、コンプレッサ７から吐出さ
れた冷媒は、サブコンデンサ４→第２電磁弁２３→リキ
ッドタンク９→膨脹弁１０→エバポレータ３と流れてコ
ンプレッサ７に帰還する（暖房サイクル）。このとき、
エアミックスドア１６は、例えば、図１中のＡ位置に設
定され、エバポレータ３通過後の空気がすべてサブコン
デンサ４を通過するようにしている。これにより、コン
プレッサ７から吐出された高温高圧のガス冷媒は、サブ
コンデンサ４に入り、ここで取入れ空気に熱を放出して
凝縮液化され、中温高圧の液冷媒となる。この液冷媒は
バイパス管２１を通ってリキッドタンク９に至り、さら
に膨脹弁１０によって断熱膨脹されて低温低圧の霧状冷
媒となった後、エバポレータ３で熱交換により取入れ空
気を冷却・除湿し、コンプレッサ７に戻される。このよ
うに、エバポレータ３で冷却され除湿された取入れ空気
をサブコンデンサ４で加熱して車室内に吹き出すことに
よって、車室内が除湿暖房される。なお、温調制御は、
エアミックスドア１６の開度を調整することによって行
うことができる。

【００３１】このように、本システムでは、従来のシス
テムと比較して、冷凍サイクルにおけるサブコンデンサ
４の位置が変更され、サブコンデンサ４がメインコンデ
ンサ５の上流側で分岐前の位置にコンプレッサ７の出口
と直結する形で設けられているが、このような位置にサ
ブコンデンサ４を設けることによって、コンプレッサ７
の出口とサブコンデンサ４の入口との間の配管経路が短
くなり、暖房運転時においてその配管経路の短縮分だけ
ガス冷媒の温度降下が防止されるため、サブコンデンサ
４を流れる冷媒の温度がより高くなり、暖房性能の向上
が図られる。

【００３２】また、本発明では、前述のように冷媒回収
ラインを設けていないが、暖房運転時の冷媒不足は、メ
インコンデンサ５への冷媒の寝込みを考慮してあらかじ
めリキッドタンク９の容量を大きめに取っておくこと
で、対応可能である。

【００３３】また、本システムにおいて暖房運転時にメ
インコンデンサ５に滞留している冷媒の回収を実施する
際には、二つの電磁弁２２，２３の開閉タイミングを後
述のように適当に制御することで寝込み冷媒を効率良く
回収できることが、実験の結果分かった。

【００３４】図２は、そのような冷媒回収時の電磁弁開
閉制御の一例を示すフローチャートである。なお、この
フローチャートの説明に当たっては、適宜、図３に示す
実験結果を参照する。

【００３５】ここでは、まず、図２のフローチャートに
ついて説明する前に、図３の結果をもたらした実験の内
容について簡単に説明しておく。図３の実験結果は、図
１のシステムを用いて、負荷の違い（外気温度とエバポ
レータ吸気温度）による冷媒回収時間と冷媒の回収率と
を示したものである。試験条件は、次のとおりであっ
た。吹出口モード：デフ／フット、エアミックスドア：
フルホット（図１中のＡ位置）、システム冷媒封入量：
８５０ｇ、コンプレッサ周波数：１２０Ｈｚ、ブロア印
加電圧：１２Ｖ、初期メインコンデンサ内冷媒量：５５
０ｇ。コンプレッサ運転開始後３０秒経過するまでは第
１電磁弁２２を開けておく。なお、負荷の違う五つのケ
ースのうちｅのケースは低温放置後の初期運転を想定し
たもので、負荷として最も厳しいものである。

【００３６】次に、図２のフローチャートについて説明
する。なお、このフローチャートの中の具体的な数値
は、図３の実験結果に基づいている。

【００３７】手動または自動で暖房運転モードが選択さ
れると（Ｓ１）、まず、外気温度を検出し、その検出値
に応じて冷媒回収時間を設定する。具体的には、例え
ば、検出された外気温度が所定値（例えば、−２０℃）
よりも大きいかどうかを判断し（Ｓ２）、ＹＥＳであれ
ば、つまり、外気温度が所定値（−２０℃）よりも高け
れば、冷媒回収時間を第１設定値（例えば、６０秒）に
設定し（Ｓ３）、ＮＯであれば、つまり、外気温度が所
定値（−２０℃）以下であれば、第１設定値（６０秒）
よりも大きい第２設定値（例えば、９０秒）に設定する
（Ｓ４）。

【００３８】外気温度に応じた冷媒回収時間の設定が終
了すると、電磁弁の初期状態として第１電磁弁２２を開
きかつ第２電磁弁２３を閉じて（Ｓ５）、コンプレッサ
７を起動する（Ｓ６）。この時点から冷媒回収の動作が
始まる。

【００３９】その後、コンプレッサ７を起動してからの
経過時間をカウントし、冷媒回収時間（６０秒または９
０秒）よりも短い所定時間（例えば、３０秒）が経過し
た時点で（Ｓ７）、第１電磁弁２２を閉じる（Ｓ８）。

【００４０】その後、引き続きコンプレッサ７起動後の
経過時間をカウントし、ステップＳ３またはＳ４で設定
した冷媒回収時間（６０秒または９０秒）に到達した時
点で（Ｓ９）、第２電磁弁２３を開けて（Ｓ１０）、冷
媒回収の動作を終了し、前述した暖房運転に移行する。

【００４１】以上のように、この冷媒回収方法にあって
は、冷媒回収時、まず第１電磁弁２２のみ開けて（コン
プレッサ起動後３０秒間）いわゆるホットガスバイパス
させるが（Ｓ５〜Ｓ７）、それだけでは冷媒を８０％程
度しか回収できない。これでも良いように冷媒封入量を
設定する方法もあるが、ここでは、回収率を８５％以上
に上げるために、ホットガスバイパス後も、設定された
冷媒回収時間の間は、第１電磁弁２３も閉じて強制的に
メインコンデンサ５内の冷媒を移動させ、暖房サイクル
内に回収するようにしている（Ｓ８〜Ｓ９）。

【００４２】その際、もしコンプレッサ７の出口側の容
量が不足していれば、後者の段階において、コンプレッ
サ７の吐出圧力が急激に上昇して、保護動作（コンプレ
ッサ停止など）に入ってしまうが、本システムでは、前
述のように、サブコンデンサ４がコンプレッサ７の出口
に直結されているため、回収された冷媒はサブコンデン
サ４に貯溜されることになり、コンプレッサ７の出口側
の容量が不足するということはない。つまり、サブコン
デンサ４は、冷媒回収時において回収した冷媒を溜める
タンクの役割を果たすことになり（冷媒回収の手段の一
つ）、図２に示す冷媒回収方法による冷媒回収能力の向
上を、システム構成の面からバックアップしている。

【００４３】図４は、本システムと従来システムとにお
ける経過時間とメインコンデンサ内冷媒量との関係およ
び本システムにおける負荷違いによる冷媒回収能力を示
すグラフである。なお、ここでは、本システムに対して
は負荷条件が図３に示す四つのケースａ，ｂ，ｄ，ｅの
場合の実験結果を示し、従来システムに対しては外気温
度：−２０℃、エバポレータ吸気温度：−２０℃（図３
のケースｅに相当）の場合の実験結果を示している。い
ずれの場合も、メインコンデンサ５内の初期冷媒量は５
５０ｇである。

【００４４】同図から明らかなように、本システムによ
れば、外気温度条件により冷媒回収時間を設定すること
で、効率良くメインコンデンサ５内の冷媒を回収するこ
とができ、従来システム（図５参照）に比べて大幅に冷
媒回収時間の短縮化を図ることができる。例えば、従来
システムにおける１５０秒を、本システムでは６０〜９
０秒に短縮することができる。

【００４５】また、回収量についても、図３のケースｅ
（外気温度：−２０℃、エバポレータ吸気温度：−２０
℃）の場合でも、９０秒経過後に、初期メインコンデン
サ内冷媒量５５０ｇのうちの約４５０（＝５５０−１０
０）ｇを回収することができ、この場合、回収率は、下
記の計算式、 回収率（％）＝（１−残冷媒量／システム内全冷媒量）
×１００ により、（１−１００／８５０）×１００＝８８.２％
（約８８％）となり、従来システムに比べて大幅に回収
能力が向上している。なお、外気温度：０℃の場合（図
３のケースａ，ｂ）には、本システムによれば、６０秒
経過後の時点ですでに回収率が約９９％で、ほぼ全回収
可能である。

【００４６】このように、本システムによれば冷媒回収
時間が短縮されるが、その原理は、次のようなものであ
ると考えられる。すなわち、図５に示す従来システムに
おける冷媒回収方法は、冷媒回収ラインを用いた低圧ラ
インの吸引によるものであり、室外部（メインコンデン
サ５）の圧力がコンプレッサ吸入圧力よりも高い場合に
は回収可能であるが、低外気（−２０℃）時には飽和圧
力が低くなるため、図４に示すように回収能力は極端に
低下する。これに対し、本システムでは、初期の段階に
ホットガスバイパスによりメインコンデンサ５内に高圧
力を導入するため、低外気（−２０℃）時でも差圧が発
生し、したがって、その後、その差圧によりメインコン
デンサ５内に寝込んでいる冷媒が押し出されることにな
る。

【００４７】なお、図３、図４に示す実験結果からも分
かるように、負荷の違いによって冷媒回収能力に差があ
り、特に外気温度が低いと冷媒回収能力が低下するが、
それでも、本システムによれば、低温放置後の初期運転
を想定した図３のケースｅ（外気温度：−２０℃、エバ
ポレータ吸気温度：−２０℃）の場合でさえ、メインコ
ンデンサ５に寝込んでいる冷媒の回収率を８５％以上と
することが可能であり、従来システムに比べて冷媒回収
能力は大幅に向上している（図４参照）。

【００４８】以上のとおり、本実施の形態によれば、高
価な四方弁が不要となりかつ逆止弁を２個削減すること
ができるため、作動上の信頼性の向上が図られるととも
に、弁類の作動音の発生が低減され、さらに部品点数の
削減によりコストや重量の低減も図られる。

【００４９】また、二つの電磁弁２２，２３の開閉タイ
ミングを制御することで寝込み冷媒を回収できるため、
従来のような専用の冷媒回収ラインが不要となり、その
分配管経路が簡単化され、短くなっており、この点から
もシステムの簡素化が図られ、信頼性の向上ならびにコ
ストや重量の低減が図られる。

【００５０】また、サブコンデンサ４をコンプレッサ７
の出口と直結したので、従来のシステムと比べてコンプ
レッサ７の出口とサブコンデンサ４の入口との間の配管
経路が短くなる。したがって、暖房運転時においてその
配管経路の短縮分だけガス冷媒の温度降下が防止される
ため、サブコンデンサ４を流れる冷媒の温度がより高く
なり、暖房性能の向上が図られる。

【００５１】また、同じくサブコンデンサ４をコンプレ
ッサ７の出口と直結した構成とすることで、二つの電磁
弁２２，２３を共に閉じて冷媒回収を行う際に、サブコ
ンデンサ４を回収冷媒のタンク（容量）として機能させ
ることができるため、コンプレッサ７の吐出圧力の急激
な上昇を抑制することができ、一定の冷媒回収時間を確
保することが可能となる。

【００５２】また、冷媒回収時、まず第１電磁弁２２の
み開けてホットガスバイパスさせた後、第１電磁弁２２
を閉じてメインコンデンサ５内の冷媒を回収するように
したので、外気温度が低い場合であっても冷媒回収に必
要な圧力差が発生し、冷媒回収の時間の短縮および冷媒
回収の能力の向上が図られる。

【００５３】また、その際、外気温度に応じて冷媒回収
時間を設定するようにしたので、負荷に応じて効率良く
冷媒を回収することができる。特に、外気温度が−２０
℃の場合においても、メインコンデンサ５内に寝込んで
いる冷媒の回収率を８５％以上とすることができる。

【００５４】なお、本発明は、上記した実施の形態のみ
に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において
種々改変することができるものである。例えば、上記し
た実施の形態では、電気自動車用の冷暖房装置について
説明したが、本発明は、これのみに限定されるものでは
なく、エンジン搭載車など通常の自動車の冷暖房装置に
も適用することができることはいうまでもない。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
専用の冷媒回収ラインが不要で、かつ弁類の部品点数が
削減可能であるため、システムの簡素化が図られ、作動
上の信頼性の向上とともにコストや重量の低減なども図
られる。

【００５６】また、サブコンデンサをコンプレッサの出
口と直結したので、コンプレッサから吐出されサブコン
デンサに流入する冷媒の温度降下が少なく、暖房性能の
向上が図られる。

【００５７】また、冷媒回収時において、まず第１電磁
弁のみ開けてホットガスバイパスさせた後、第１電磁弁
を閉じてメインコンデンサ内の冷媒を回収するようにし
たので、外気温度が低い場合であっても冷媒回収に必要
な圧力差が発生し、冷媒回収の時間の短縮と冷媒回収の
能力の向上とが図られる。

【００５８】また、その際、外気温度に応じて冷媒回収
時間を設定するようにしたので、負荷に応じて効率良く
冷媒を回収することができ、特に、外気温度が−２０℃
の場合であっても、メインコンデンサ内に寝込んでいる
冷媒の回収率を８５％以上とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態に係る電気自動車用冷
暖房装置の概略構成図である。

【図２】 冷媒回収時における電磁弁の開閉制御の一例
を示すフローチャートである。

【図３】 図１の装置を用いた冷媒回収実験の結果をま
とめた表である。

【図４】 本システムと従来システムとにおける経過時
間とメインコンデンサ内冷媒量との関係および本システ
ムにおける負荷違いによる冷媒回収能力を示すグラフで
ある。

【図５】 従来のヒートポンプ式電気自動車用冷暖房装
置を示す概略構成図である。

【符号の説明】

３…エバポレータ、 ４…サブコンデンサ、 ５…メインコンデンサ、 ７…電動コンプレッサ、 ９…リキッドタンク、 １０…膨脹弁、 ２１…バイパス管、 ２２…第１電磁弁、 ２３…第２電磁弁、 ２４…逆止弁。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷凍サイクル内を状態変化しながら循環
   する冷媒の熱を利用して車室内の除湿暖房を行うヒート
   ポンプ式の自動車用冷暖房装置において、 コンプレッサ(7)、車室内に配置された室内コンデンサ
   (4)、車室外に配置された室外コンデンサ(5)、リキッド
   タンク(9)、膨脹弁(10)、および車室内に配置されたエ
   バポレータ(3) をこの順序で冷媒配管により連結し、前
   記室内コンデンサ(4)の出口と前記リキッドタンク(9)の
   入口とをバイパス管(21)で接続し、前記室外コンデンサ
   (5) の入口側配管に第１電磁弁(22)を設け、前記バイパ
   ス管(21)に第２電磁弁(23)を設け、前記室内コンデンサ
   (4) から流出した冷媒を、冷房運転時には前記第１電磁
   弁(22)を開きかつ前記第２電磁弁(23)を閉じて前記室外
   コンデンサ(5) 側に導き、暖房運転時には前記第１電磁
   弁(22)を閉じかつ前記第２電磁弁(23)を開いて前記バイ
   パス管(21)側に導くようにしたことを特徴とする自動車
   用冷暖房装置。
2. 【請求項２】 前記室外コンデンサ(5) の出口側配管に
   は、前記室外コンデンサ(5)から前記リキッドタンク(9)
   へ向かう流れのみを許容する逆止弁(24)が設けられてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の自動車用冷暖房装
   置。
3. 【請求項３】 暖房運転が選択されたときに、外気温度
   に応じて冷媒回収時間を設定した後、前記第１電磁弁(2
   2)を開きかつ前記第２電磁弁(23)を閉じた状態で前記コ
   ンプレッサ(7)を起動し、当該コンプレッサ(7)起動後の
   経過時間が、まずあらかじめ設定された所定時間となっ
   た時に前記第１電磁弁(22)を閉じ、次に前記設定された
   冷媒回収時間となった時に前記第２電磁弁(23)を開くよ
   うにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の自
   動車用冷暖房装置。