JP2000071755A - 車両用冷凍装置 - Google Patents

車両用冷凍装置

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JP2000071755A JP10249983A JP24998398A JP2000071755A JP 2000071755 A JP2000071755 A JP 2000071755A JP 10249983 A JP10249983 A JP 10249983A JP 24998398 A JP24998398 A JP 24998398A JP 2000071755 A JP2000071755 A JP 2000071755A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両衝突時に可燃性冷媒が外部に漏れること
を防止する。 【解決手段】 加速度センサ130の検出加速度が所定
加速度を越えた時には、ECU140は、車両が衝突し
たものとみなして、第1電磁弁111が開き、第2、3
電磁弁106、107が閉じるととも、電磁クラッチへ
の通電を遮断して圧縮機101が停止する。これによ
り、第2、3電磁弁106、107間に存在する高圧冷
媒が排気管121内に流入して燃焼するので、車両衝突
時に冷媒が外部に漏れ出すことを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロパン、ブタ
ン、R32及びR152a等の可燃性流体を冷媒とする
車両用冷凍装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、オゾン層を破壊するフロンに代わ
る冷媒として、可燃性流体を冷媒(以下、この冷媒を可
燃性冷媒と呼ぶ。)とする冷凍装置の研究が行われてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、可燃性冷媒
を用いた車両用冷凍装置においては、車両衝突時に可燃
性冷媒が車両用冷凍装置からエンジンルームや車室内等
の外部に漏れ出す可能性がある。本発明は、上記点に鑑
み、車両衝突時に可燃性冷媒が外部に漏れることを防止
することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項1〜
4に記載の発明では、冷媒を内燃機関(120)の排気
管(121)に導く導入管(110、113)と、導入
管(110、113)を開閉する第1弁手段(111、
114)とを有し、車両の加速度が所定加速度を越えた
ときに、前記第1弁手段(111、114)を開くこと
を特徴とする。
【0005】これにより、車両衝突時には、冷媒が排気
管(121)に導かれて内部で燃焼するので、冷媒が外
部に漏れ出すことを防止することができる。請求項2に
記載の発明では、導入管(110)は、凝縮器(10
2)から減圧器(104)との間の部位から冷媒を排気
管(121)に導くように構成されていることを特徴と
する。
【0006】ところで、車両用冷凍装置に限らず、冷凍
装置(蒸気圧縮式冷凍サイクル)の高圧側(凝縮器(1
02)と減圧器(104)との間)では、冷媒の密度が
高い液相状態であるのに対して、低圧側(減圧器(10
4)と圧縮機(105)との間)では冷媒の密度が低い
気相又は気液2相状態であるので、質量換算で考えれ
ば、冷凍装置に存在する冷媒の多くは、高圧側に存在す
ることとなる。
【0007】したがって、本発明のごとく、車両衝突時
に高圧側から冷媒を排気管(121)に導くようにすれ
ば、冷凍装置に存在する冷媒の多くを排気管(121)
に導くことができるので、車両衝突時に冷媒が外部に漏
れ出すことを確実に防止できる。請求項3に記載の発明
では、凝縮器(102)と減圧器(104)との間に設
けられ、余剰液相冷媒を蓄えるレシーバ(103)と、
レシーバ(103)と凝縮器(102)とを結ぶ冷媒通
路に設けられ、冷媒がレシーバ(103)側から凝縮器
(102)に流れ込むことを防止する第2弁手段(10
6)と、レシーバ(103)と減圧器(104)とを結
ぶ冷媒通路に設けられ、車両の加速度が所定加速度を越
えたときに、冷媒がレシーバ(103)側から減圧器
(104)に流れ込むことを防止する第3弁手段(10
7)とを有し、導入管(110)は、前記2、3弁手段
(106、107)間の部位から冷媒を排気管(12
1)に導くように構成されていることを特徴とする。
【0008】これにより、レシーバ(103)に蓄えら
れた余剰液相冷媒を確実に排気管(121)内に導くこ
とができるので、車両衝突時に冷媒が外部に漏れ出すこ
とをさらに確実に防止できる。請求項4に記載の発明で
は、蒸発器(105)と圧縮機(101)との間に、余
剰液相冷媒を蓄えるアキュムレータ(108)を設け、
導入管(113)は、蒸発器(105)と圧縮機(10
1)との間の部位から冷媒を排気管(121)に導くよ
うに構成されていることを特徴とする。
【0009】これにより、アキュムレータ(108)に
蓄えられた余剰液相冷媒を確実に排気管(121)内に
導くことができるので、車両衝突時に冷媒が外部に漏れ
出すことをさらに確実に防止できる。因みに、上記各手
段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的
手段との対応関係を示す一例である。
【0010】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)本実施形態は、
可燃性冷媒としてプロパンを用いた車両用冷凍装置であ
り、図1は本実施形態に係る車両用冷凍装置100の模
式図である。図1中、101は可燃性冷媒(以下、冷媒
と略す。)を吸入圧縮する圧縮機であり、この圧縮機1
01は、電磁クラッチ(図示せず)を介して車両走行用
エンジン(内燃機関)120より駆動力を得て稼働す
る。なお、122はエンジン冷却水を冷却するラジエー
タである。
【0011】102は冷媒を冷却して冷媒を凝縮させる
凝縮器であり、103は凝縮器102から流出する冷媒
を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒を流出する
ととともに、余剰液相冷媒を蓄えるレシーバ(受液器)
である。104はレシーバ103から流出した冷媒を減
圧する膨張弁(減圧器)であり、この膨張弁104は、
圧縮機101の吸入側での冷媒過熱度が所定値となるよ
うに開度が制御される、いわゆる温度式膨張弁である。
105は、膨張弁104にて減圧された冷媒を蒸発させ
て冷凍能力を発揮する蒸発器である。
【0012】ところで、凝縮器102とレシーバ103
とを結ぶ冷媒通路には、この冷媒通路を開閉する電磁弁
(第2弁手段)106が設けられ、レシーバ103と膨
張弁104とを結ぶ冷媒通路には、この冷媒通路を開閉
する電磁弁(第3弁手段)107が設けられている。そ
して、レシーバ103と電磁弁107とを結ぶ冷媒通路
には、冷媒をエンジン120の排気管121に導く導入
管110が設けられており、この導入管110は、電磁
弁(第1弁手段)111により開閉される。
【0013】なお、電磁弁111(以下、この電磁弁1
11を第1電磁弁111と呼ぶ。)は非通電時閉型(ノ
ーマルクローズ型)のもであり、電磁弁106(以下、
この電磁弁106を第2電磁弁106と呼ぶ。)及び電
磁弁107(以下、この電磁弁107を第3電磁弁10
7と呼ぶ。)は、非通電時開型(ノーマルオープン型)
のもである。
【0014】また、130は車両の加速度を検出する加
速度センサ(加速度検出手段)であり、加速度センサ1
30の検出加速度は、電子制御装置(ECU)140に
入力されている。そして、ECU140は、検出加速度
が所定加速度を越えた時に、第1〜3電磁弁111、1
06、107に通電する。ここで、所定加速度とは、車
両衝突時に車両に作用する加速度に相当するものであ
る。
【0015】なお、本実施形態では、車両衝突時に第1
〜3電磁弁111、106、107に通電するので、本
実施形態では、通常の車両搭載バッテリ(図示せず)に
加えて、車室内等の衝突時に損傷を受け難い部位に予備
バッテリ(図示せず)を搭載しており、ECU140
は、この予備バッテリから電力を得て第1〜3電磁弁1
11、106、107に通電する。
【0016】次に、本実施形態の特徴を述べる。加速度
センサ130の検出加速度が所定加速度を越えた時に
は、ECU140は、車両が衝突したものとみなして、
第1〜3電磁弁111、106、107に通電する。こ
れにより、第1電磁弁111が開き、第2、3電磁弁1
06、107が閉じるととも、電磁クラッチへの通電を
遮断して圧縮機101が停止する。
【0017】このため、第2、3電磁弁106、107
間に存在する冷媒が、凝縮器102又は膨張弁104側
に流通することなく、排気管121内に流入する。この
とき、排気管121内は高温であるため、排気管121
に流入した冷媒は、排気管121内で燃焼する。したが
って、車両衝突時に冷媒が外部に漏れ出すことを防止で
きる。
【0018】なお、本実施形態では、確実に冷媒を燃焼
させるため、導入管110は、排気管121のうち触媒
(図示せず)より上流側に接続されている。ところで、
車両用冷凍装置100に限らず、冷凍装置(蒸気圧縮式
冷凍サイクル)の高圧側(凝縮器102と膨張弁104
との間)では、冷媒の密度が高い液相状態であるのに対
して、低圧側(膨張弁104と圧縮機105との間)で
は冷媒の密度が低い気相又は気液2相状態であるので、
質量換算で考えれば、冷凍装置に存在する冷媒の多く
は、高圧側に存在することとなる。
【0019】したがって、本実施形態のごとく、車両衝
突時に高圧側から冷媒を排気管121に導くようにすれ
ば、冷凍装置に存在する冷媒の多くを排気管121に導
くことができるので、車両衝突時に冷媒が外部に漏れ出
すことを確実に防止できる。また、車両衝突時には、第
2、3電磁弁106、107を閉じて冷媒を排気管12
1に導くので、レシーバ103に蓄えられた余剰液相冷
媒を確実に排気管121内に導くことができる。したが
って、車両衝突時に冷媒が外部に漏れ出すことをさらに
確実に防止できる。
【0020】ところで、上述の説明から明らかなよう
に、レシーバ103には多くの冷媒が蓄えられているの
で、衝突時にレシーバ103自体の損傷を防止すべく、
レシーバ103は、衝突時に損傷を受け難い部位(例え
ば、エンジン120の後方側等)に配設することが望ま
しい。 (第2実施形態)本実施形態は、図2に示すように、第
2、3電磁弁106、107を廃止して、車両用冷凍装
置100の簡素化を図ったものである。
【0021】(第3実施形態)本実施形態は、図3示す
ように、蒸発器105と圧縮機101との間にアキュム
レータ108を有している車両用冷凍装置100に本発
明を適用したものである。ここで、アキュムレータ(受
液液)108は、蒸発器105から流出する冷媒を液相
冷媒と気相冷媒とのに分離して気相冷媒を圧縮機101
の吸入側に流出するとともに、余剰液相冷媒を蓄えるも
のである。
【0022】そして、本実施形態では、導入管110
(本実施形態では、この導入管110を第1導入管11
0と呼ぶ。)に加えて、アキュムレータ108が存在す
る、蒸発器105と圧縮機101との間の部位から冷媒
を排気管121に導く第2導入管113を設けるととも
に、第2導入管113に第1電磁弁111と連動して開
閉作動する第4電磁弁114を設けている。つまり、本
実施形態では、第1電磁弁111及び第4電磁弁114
が導入管を開閉する第1弁手段として機能する。
【0023】これにより、衝突時に、余剰液相冷媒が蓄
えられた部位(アキュムレータ108が存在する部位)
から冷媒を排気管121に導くことができるので、冷媒
が外部に漏れ出すことを確実に防止できる。なお、本実
施形態では、2本の導入管110、113を設けたが、
前述のごとく、アキュムレータ108には多くの冷媒が
蓄えられているので、第1導入管110及び第1電磁弁
111を廃止してもよい。
【0024】ところで、上述の実施形態では、加速度セ
ンサ130を設けて各電磁弁106、107、111、
114を制御したが、加速度センサ130を廃止して、
エアバックを作動させる加速度センサからの信号に基づ
いて各電磁弁106、107、111、114を作動さ
せてもよい。また、上述の実施形態では、電気的に加速
度を検出して各電磁弁106、107、111、114
を作動させたが、電磁弁111等を廃し、エレベータに
使用されている非常止めのごとく機械的に加速度を感知
し、機械的に開作動する弁手段としてもよい。
【0025】また、第1実施形態において、第2電磁弁
106に代えて、冷媒がレシーバ103側から凝縮器1
02に流れ込むことを防止する逆止弁としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る車両用冷凍装置の
模式図である。
【図2】本発明の第2実施形態に係る車両用冷凍装置の
模式図である。
【図3】本発明の第3実施形態に係る車両用冷凍装置の
模式図である。
【符号の説明】
101…圧縮機、102…凝縮器、103…レシーバ、
104…膨張弁(減圧器)、105…蒸発器、106…
第2電磁弁(第2弁手段)、107…第3電磁弁(第3
弁手段)、110…導入管、111…第1電磁弁(第1
弁手段)、120…エンジン(内燃機関)、121…排
気管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 素弘 愛知県刈谷市昭和町1 丁目1 番地 株 式会社デンソー内 (72)発明者 松野 考充 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関(120)を有する車両に適用
    され、 圧縮機(101)、凝縮器(102)、減圧器(10
    4)及び蒸発器(105)を有し、可燃性流体を冷媒と
    する車両用冷凍装置であって、 冷媒を前記内燃機関(120)の排気管(121)に導
    く導入管(110、113)と、 前記導入管(110、113)を開閉する第1弁手段
    (111、114)とを有し、 車両の加速度が所定加速度を越えたときに、前記第1弁
    手段(111、114)を開くことを特徴とする車両用
    冷凍装置。
  2. 【請求項2】 前記導入管(110)は、前記凝縮器
    (102)から前記減圧器(104)との間の部位から
    冷媒を前記排気管(121)に導くように構成されてい
    ることを特徴とする請求項1に記載の車両用冷凍装置。
  3. 【請求項3】 前記凝縮器(102)と前記減圧器(1
    04)との間に設けられ、余剰液相冷媒を蓄えるレシー
    バ(103)と、 前記レシーバ(103)と前記凝縮器(102)とを結
    ぶ冷媒通路に設けられ、冷媒が前記レシーバ(103)
    側から前記凝縮器(102)に流れ込むことを防止する
    第2弁手段(106)と、 前記レシーバ(103)と前記減圧器(104)とを結
    ぶ冷媒通路に設けられ、車両の加速度が所定加速度を越
    えたときに、冷媒が前記レシーバ(103)側から前記
    減圧器(104)に流れ込むことを防止する第3弁手段
    (107)とを有し、 前記導入管(110)は、前記2、3弁手段(106、
    107)間の部位から冷媒を前記排気管(121)に導
    くように構成されていることを特徴とする請求項1に記
    載の車両用冷凍装置。
  4. 【請求項4】 前記蒸発器(105)と前記圧縮機(1
    01)との間に、余剰液相冷媒を蓄えるアキュムレータ
    (108)を設け、 前記導入管(113)は、前記蒸発器(105)と前記
    圧縮機(101)との間の部位から冷媒を前記排気管
    (121)に導くように構成されていることを特徴とす
    る請求項1に記載の車両用冷凍装置。
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