JP2000203249A

JP2000203249A - 空調装置

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Publication number: JP2000203249A
Application number: JP11006603A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Ieda; 恒家田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 2000-07-25
Anticipated expiration: 2019-01-13
Also published as: JP4341093B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ヒートポンプ式冷凍サイクル装置を備えた空
調装置において、当該冷凍サイクル装置を暖房運転状態
に維持したまま、適正な暖房感覚を損なうことなく、室
外熱交換器の除霜を行うことを目的とする。【解決手段】暖房運転時において室外側熱交換器１１
０が着霜していると、圧縮機６０がその回転数を上昇さ
せるように制御され、ホットガスバイパス回路Ｇが圧縮
機６０によりその回転数の上昇に応じて圧縮される冷媒
を室外側熱交換器１１０に供給し、エアミックスドア４
０がその全開から閉じる方向に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調装置に係り、
例えば、電気自動車に採用するのに適したヒートポンプ
式冷凍サイクル装置を備えた空調装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気自動車用空調装置としては、
除霜及び冷暖房可能なヒートポンプ式冷凍サイクル装置
を備えたものがある。そして、この空調装置の除霜方式
では、冷凍サイクル装置の暖房運転時における冷媒の流
れを冷房運転時の流れに変更した上で冷凍サイクル装置
の室外熱交換器の除霜を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記空調装置
においては、上述のような除霜方式が当該電気自動車の
暖房走行中に実行されても、冷凍サイクル装置が暖房運
転状態から冷房運転状態に変わるため、車室内に冷風が
吹き出して、車室内の温度が低下してしまう。従って、
除霜が可能であっても、当該電気自動車の乗員に対し良
好な暖房感覚を与えることができないという不具合が生
ずる。

【０００４】そこで、本発明は、以上のようなことに対
処すべく、ヒートポンプ式冷凍サイクル装置を備えた空
調装置において、当該冷凍サイクル装置を暖房運転状態
に維持したまま、適正な暖房感覚を損なうことなく、室
外熱交換器の除霜を行うことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題の達成にあた
り、請求項１、２に記載の発明に係る空調装置は、空調
ユニット（Ｕ）と、ヒートポンプ式冷凍サイクル装置
（Ｒ）とを備える。空調ユニットは、空調ダクト（１
０）と、この空調ダクト内に設けられて当該空調ダクト
の吸込口（１１、１２）から空気を吸込み空気流として
空調ダクトの吹出口から吹き出す送風機（２０）と、送
風機の下流側にて空調ダクト内に設けられて空気流を流
入冷媒に応じて冷却する室内側蒸発器（３０）と、室内
側蒸発器の下流側にて空調ダクト内に設けられて空気流
を流入冷媒に応じて加熱する室内側凝縮器（５０）と、
室内側蒸発器の下流側にて空調ダクト内における室内側
凝縮器の側方に形成される凝縮器バイパス路（１３）及
び室内側凝縮器の一方を開き他方を閉じるように作動す
るエアミックスドア（４０）とを備える。

【０００６】冷凍サイクル装置は、室内側凝縮器及び室
内側蒸発器に加え、吸入冷媒を駆動に応じて圧縮する圧
縮機（６０）と、室外側に設けられて外気と流入冷媒に
応じて熱交換を行う室外側熱交換器（１１０）とを備え
て、暖房運転時には、圧縮機の圧縮冷媒を室内側凝縮器
及び室外側熱交換器に各流入冷媒として順次循環させる
暖房冷媒回路（Ｈ）を構成し、冷房運転時には、圧縮機
の圧縮冷媒を室内側凝縮器、室外側熱交換器及び室内側
蒸発器に各流入冷媒として順次循環させる冷房冷媒回路
（Ｃ）を構成する。

【０００７】また、空調装置は、圧縮機を駆動するよう
に制御する圧縮機制御手段（６０ａ、２２２、２３１、
２３２、２３３）と、エアミックスドアの開度が、暖房
運転時には室内側凝縮器を全開にするとともに凝縮器バ
イパス路を全閉にする最大開度となり、冷房運転時には
室内側凝縮器を全閉にするとともに凝縮器バイパス路を
全開にする最小開度となるように、エアミックスドアを
制御するエアミックスドア制御手段（１８０、２０８、
２３３、２４１）と、暖房運転時において室外側熱交換
器の着霜の有無を判定する着霜判定手段（２３０）とを
備える。

【０００８】そして、圧縮機制御手段は、着霜判定手段
による着霜ありとの判定時に圧縮機をその回転数を上昇
させるように制御し、エアミックスドア制御手段は、着
霜判定手段の着霜ありとの判定時にエアミックスドアを
その全開から閉じる方向に制御し、冷凍サイクル装置
は、着霜判定手段による着霜ありとの判定に伴い圧縮機
によりその回転数の上昇に応じて圧縮される冷媒を室外
側熱交換器に供給するホットガスバイパス手段（Ｇ、２
４１）を有する。

【０００９】上述のように、暖房運転時において着霜判
定手段が室外側熱交換器の着霜有りと判定すると、圧縮
機制御手段が圧縮機をその回転数を上昇させるように制
御し、ホットガスバイパス手段が圧縮機によりその回転
数の上昇に応じて圧縮される冷媒を室外側熱交換器に供
給する。これにより、室外側熱交換器の着霜がホットガ
スバイパス手段からの圧縮冷媒により融解される。その
結果、暖房運転状態のままにて室外側熱交換器の除霜が
良好になされる。

【００１０】また、上述のように、着霜判定手段による
着霜ありとの判定に伴いエアミックスドア制御手段はエ
アミックスドアをその全開から閉じる方向に制御するか
ら、空気流のうち凝縮器バイパス路への流入分が増大し
て室内側凝縮器により加熱される分が減少する。その結
果、圧縮機によりその回転数の上昇に応じて圧縮される
冷媒により室内側凝縮器の加熱エネルギーが増大して
も、適正な暖房感を維持しつつ上記除霜の効果を確保で
きる。

【００１１】ここで、請求項２に記載の発明によれば、
エアミックスドア制御手段は、エアミックスドアの開度
を圧縮機の回転数の上昇分だけ減少させるように補正す
る補正手段（２３３）を備えて、この補正手段による補
正開度になるようエアミックスドアを制御する。

【００１２】これにより、請求項１の発明による適正な
暖房感を維持しつつ除霜を行うという効果がより一層的
確になされ得る。なお、上記各手段の括弧内の符号は、
後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す
ものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１及び図２は、それぞれ、本発
明に係る電気自動車用空調装置の一実施形態の全体構成
を示しており、この空調装置は、室内側空調ユニットＵ
と、冷凍サイクル装置Ｒとにより構成されている。な
お、図１にて図示太線により示す冷媒回路（以下、暖房
冷媒回路Ｈという）は、空調装置の暖房運転状態に対応
し、図２にて図示太線により示す冷媒回路（以下、冷房
冷媒回路Ｃという）は、空調装置の冷房運転状態に対応
する。

【００１４】空調ユニットＵは、当該電気自動車の車室
内に設けられているもので、この空調ユニットＵは、図
１にて示すごとく、空調ダクト１０内に送風機２０、室
内側熱交換器である冷房用蒸発器３０、エアミックスド
ア４０、室内側熱交換器としての暖房用凝縮器５０を順
次配置して構成されている。送風機２０は、空調ダクト
１０内にその外気吸込口１１或いは内気吸込口１２から
外気或いは内気を空気流として吸込み冷房用蒸発器３０
に向けて送風する。ここで、外気吸込口１１及び内気吸
込口１２は、空調ダクト１０の内外気切替えドア（図示
しない）により選択的に切替え開閉される。

【００１５】蒸発器３０は、冷房運転時に、送風機２０
からの空気流を冷却してエアミックスドア４０側に向け
て流動させる。エアミックスドア４０は、図１にて図示
位置にて、凝縮器５０を全開にするとともに空調ダクト
１０内にて凝縮器５０の側方に形成される凝縮器バイパ
ス路１３を全閉にする。このときのエアミックスドア４
０の開度を最大開度とする。一方、エアミックスドア４
０は、図２にて図示位置にて、凝縮器５０を全閉にする
とともに凝縮器バイパス路１３を全開にする。このとき
のエアミックスドア４０の開度を最小開度とする。

【００１６】凝縮器５０は、暖房運転時に、蒸発器３０
を通して送風機２０から送風される空気流を加熱する。
このように加熱した空気流或いは凝縮器バイパス路１３
を通る冷却空気流は、吹出空気流として空調ダクト１０
の各吹出口のいずれかから吹き出す。冷凍サイクル装置
Ｒは、その構成素子として、上記室内側蒸発器３０及び
室内側凝縮器５０を備えている。室内側蒸発器３０は、
その内部を流れる冷媒の吸熱作用によって、送風機２０
からの空気流を冷却する室内側熱交換器たる冷却器とし
て機能する。また、室内側凝縮器５０は、その内部を流
れる冷媒の放熱作用によって、流入空気流を加熱する室
内側熱交換器たる加熱器として機能する。

【００１７】ところで、冷凍サイクル装置Ｒは、蒸発器
３０及び凝縮器５０とにより車室内の冷暖房を行うヒー
トポンプ式冷凍サイクル装置として構成されており、こ
の冷凍サイクル装置Ｒは、暖房冷媒回路Ｈ（図１参照）
或いは冷房冷媒回路Ｃ（図２参照）を構成すべく、上記
蒸発器３０、凝縮器５０に加え、以下の各構成素子を備
えている。

【００１８】即ち、電動圧縮機６０は、アキュムレータ
７０からの気相冷媒を配管Ｐ１から吸入して高温高圧冷
媒として両配管Ｐ２、Ｐ３を通して流量調整弁８０に供
給するとともに両配管Ｐ２、Ｐ４を通して凝縮器５０に
供給する。流量調整弁８０は、冷凍サイクル装置Ｒが暖
房運転状態のとき全閉となり冷房運転状態のとき全開に
なるように制御される。このため、流量調整弁８０は、
その全開により、配管Ｐ３内の高温高圧冷媒を配管Ｐ５
内に供給し、この供給を、全閉により遮断する。なお、
流量調整弁８０は、両配管Ｐ３、Ｐ５と共にホットガス
バイパス回路Ｇを構成する。

【００１９】また、上述した凝縮器５０は、配管Ｐ４か
らの高温高圧冷媒の放熱作用に基づき上述のごとく蒸発
器３０からの冷却空気流を加熱した後、蒸発冷媒を配管
Ｐ６を通して暖房側電気式膨張弁９０に供給するととも
に、当該蒸発冷媒を両配管Ｐ６、Ｐ７を通してＶＣ電磁
弁１００に供給する。ここで、暖房側電気式膨張弁９０
は、冷凍サイクル装置Ｒの冷房運転時に閉じ暖房運転時
に開くように制御される。また、ＶＣ電磁弁１００は、
冷凍サイクル装置Ｒの冷房運転時に開き暖房運転時に閉
じるように制御される。

【００２０】このため、暖房側電気式膨張弁９０は、そ
の開時に、配管Ｐ６からの蒸発冷媒を配管Ｐ９及び配管
Ｐ５の下流部を通して室外側熱交換器１１０に供給し、
この供給を、閉時に遮断する。ＶＣ電磁弁１００は、そ
の開時に、両配管Ｐ６、Ｐ７からの蒸発冷媒を両配管Ｐ
８、Ｐ９及び配管Ｐ５の下流部を通して室外側熱交換器
１１０に供給し、この供給を、閉時に遮断する。

【００２１】室外側熱交換器１１０は、両電動ファン１
１１による送風のもと、内部を通る冷媒を外気と熱交換
させる。例えば、室外側熱交換器１１０は、冷房運転時
には、凝縮器として機能し、流入冷媒を両電動ファン１
１１の送風による外気でもって冷却し、また、暖房運転
時には、蒸発器として機能し、流入冷媒を両電動ファン
１１１の送風による外気でもって吸熱させて蒸発させ
る。そして、室外側熱交換器１１０は、配管Ｐ１０及び
配管Ｐ１１を通してＥＶＣ冷房側電気式膨張弁１２０及
びＶＨ電磁弁１３０に冷媒を供給する。

【００２２】ここで、ＥＶＣ冷房側電磁弁１２０は、冷
凍サイクル装置Ｒの冷房運転時に開き暖房運転時に閉じ
るように制御される。また、ＶＨ電磁弁１３０は、冷凍
サイクル装置Ｒの冷房運転時に閉じ暖房運転時に開くよ
うに制御される。このため、ＥＶＣ冷房側電磁弁１２０
は、その開時に、配管Ｐ１０からの冷媒を配管Ｐ１２を
通して蒸発器３０に供給し、この供給を、閉時に遮断す
る。ＶＨ電磁弁１３０は、その開時に、配管Ｐ１１から
の冷媒を両配管Ｐ１３、Ｐ１５を通してアキュムレータ
７０に供給し、この供給を、閉時に遮断する。

【００２３】従って、蒸発器３０は、その流入冷媒を、
ＶＨ電磁弁１３０の閉時に、両配管Ｐ１４、Ｐ１５を通
してアキュムレータ７０に供給する。アキュムレータ７
０は、配管Ｐ１５からの冷媒のうち液相冷媒を蓄積し、
気相冷媒を配管Ｐ１を通して電動圧縮機６０に供給す
る。なお、凝縮器１１０及び両電動ファン１１１は当該
電気自動車の車室外に設置されている。

【００２４】次に、空調装置の電気回路構成につき図３
乃至図５を参照して説明する。圧力センサ１４０は、図
１にて示すごとく、配管Ｐ２の中間部位に設けられて、
当該配管Ｐ２内の冷媒の圧力ＳＰを検出する。外気温セ
ンサ１４０ａは、当該電気自動車の車室外に設けられ
て、外気温ＴＡＭを検出する。内気温センサ１４０ｂ
は、当該電気自動車の車室内に設けられて、内気温ＴＲ
を検出する。

【００２５】エバ後センサ１４０ｃは、蒸発器３０の冷
却流流出側に設けられて、当該蒸発器３０の空気流流出
側温度をエバ後温度ＴＥとして検出する。日射センサ１
４０ｄは日射量ＴＳを検出する。温度センサ１４０ｅ
は、室外側熱交換器１１０の冷媒流出口に設けられて、
配管Ｐ１０への流入冷媒の温度ＴＨＯを検出する。操作
パネル１５０は、当該電気自動車の車室内に設けられて
おり、この操作パネル１５０は、その操作により、車室
内の設定温度ＴＳＥＴ等を空調装置の制御に必要な信号
として出力する。

【００２６】マイクロコンピュータ１６０は、図４及び
図５のフローチャートに従い、コンピュータプログラム
を実行し、この実行中において、上述した複数のセンサ
１４０乃至１４０ｅの各検出出力及び操作パネル１５０
の出力信号に基づき、インバータ６０ａ、流量調整弁８
０、ＥＶＨ膨張弁９０、ＶＣ電磁弁１００、ＥＶＣ膨張
弁１２０、ＶＨ電磁弁１３０、送風機２０のモータ、両
電動ファン１１１のモータ、内外気切替えサーボモータ
１７０、エアミックスドアサーボモータ１８０及び吹出
口切替えサーボモータ１９０を駆動制御する処理を行
う。なお、上記コンピュータプログラムは、マイクロコ
ンピュータ１６０のＲＯＭに予め記憶されている。

【００２７】インバータ６０ａは、マイクロコンピュー
タ１６０による制御のもと、電動圧縮機６０の交流モー
タ６１を駆動制御する。内外気切替えサーボモータ１７
０は、マイクロコンピュータ１６０による制御のもと、
上記内外気切替えドアを切替え制御する。エアミックス
ドアサーボモータ１８０は、マイクロコンピュータ１６
０による制御のもと、エアミックスドア４０を開閉制御
する。吹出口サーボモータ１９０は、マイクロコンピュ
ータ１５０による制御のもと、上記各吹出口を切替え開
閉する吹出口切替えドアを切替え制御する。

【００２８】このように構成した本実施形態において、
マイクロコンピュータ１６０が図４及び図５のフローチ
ャートに従いコンピュータプログラムの実行を開始する
と、ステップ２００において、マイクロコンピュータ１
６０の内部が初期化される。ついで、操作パネル１５０
から車室内の設定温度ＴＳＥＴがステップ２０１にて読
み込まれる。その後、ステップ２０２において、各セン
サ１４０乃至１４０ｅからの出力が読み込まれる。

【００２９】ついで、ステップ２０３において、車室内
への空気流の目標吹出温度ＴＡＯが設定温度ＴＳＥＴ、
内気温センサ１４０ｂからの内気温ＴＲ、外気温センサ
１４０ａからの外気温ＴＡＭ及び日射センサ１４０ｄか
らの日射量ＴＳに応じて次の数１の式に基づき算出され
る。

【００３０】

【数１】ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ・ＴＳＥＴ−Ｋｒ・ＴＲ−Ｋ
ａｍ・ＴＡＭ−Ｋｓ・ＴＳ−Ｋここで、本実施形態では、例えば、Ｋｓｅｔ＝５．８で
あり、Ｋｒ＝３．４であり、Ｋａｍ＝１．０であり、Ｋ
ｓ＝１．０及びＫ＝１１である。この数１の式は、マイ
クロコンピュータ１６０のＲＯＭに予め記憶されてい
る。

【００３１】その後、ステップ２０４において、送風機
２０のモータを駆動する電圧（いわゆるブロワ電圧）が
決定され、ステップ２０５において、吹出口モードが決
定され、かつ、ステップ２０６において、吸込口モード
が決定される。ついで、ステップ２０７において、吸込
温度ＴＩＮが外気温ＴＡＭ及び内気温ＴＲに応じて次の
数２の式に基づき算出される。

【００３２】

【数２】ＴＩＮ＝α・ＴＡＭ＋（１−α）ＴＲここで、αは０〜１の範囲にて内外気割合ＰＡＩに比例
して変化する（図６参照）。以上の処理がなされた後、
ステップ２１０において、空調装置を冷房運転にするか
否かが（ＴＡＯ−ＴＩＮ）≦３の成立の有無に基づきな
される。

【００３３】（ＴＡＯ−ＴＩＮ）≦３が成立すれば、ス
テップ２１０における判定がＹＥＳとなり、ステップ２
１１において、冷凍サイクル装置Ｒが空調ユニットＵと
ともに冷房運転運転におかれる（図２参照）。即ち、空
調ユニットＵにおいては、エアミックスドア４０の開度
（以下、開度ＳＷという）が開度ＳＷ＝０と決定され、
この開度ＳＷ＝０に基づきエアミックスドア４０はエア
ミックスドアサーボモータ１８０により駆動されて凝縮
器５０を全閉にしバイパス路１３を全開にした状態とな
る。なお、開度ＳＷ＝０はエアミックスドア４０の最小
開度に対応する最大冷房（ＭＡＸＣＯＯＬ）を表す。

【００３４】このため、送風機２０がそのモータにて上
記ブロワ電圧に基づき駆動されて、上記決定吸込口モー
ドにより空調ダクト１０内に外気或いは内気を吸込み空
気流として送風すると、この空気流は、蒸発器３０及び
バイパス路１３を通して空調ダクト１０の吹出口側に向
けて流動する。このとき、当該空気流は蒸発器３０によ
り冷却されて冷房用空気流（目標吹出温度ＴＡＯを有す
る）として、上記決定吹出口モードにて空調ダクト１０
の吹出口から吹き出す。

【００３５】また、冷凍サイクル装置Ｒでは、流量調整
弁８０が全開状態となり、ＶＣ電磁弁１００及びＥＶＨ
膨張弁１２０が開状態におかれ、一方、ＥＶＨ膨張弁９
０及びＥＶＣ膨張弁１３０が閉状態におかれる。このた
め、電動圧縮機６０がその交流モータ６１にてインバー
タ６０ａにより駆動されてアキュムレータ７０から配管
Ｐ１を通して気相冷媒を吸引して圧縮し高温高圧冷媒と
して配管Ｐ２内に吐出すると、この吐出冷媒は、配管Ｐ
４、凝縮器５０、両配管Ｐ６、Ｐ７、ＶＣ電磁弁１００
及び両配管Ｐ８、Ｐ９を通して室外側熱交換器１１０に
流入し、一方、配管Ｐ３、流量調整弁８０、配管Ｐ５及
び配管Ｐ９の下流部を通して室外側熱交換器１１０に流
入する。

【００３６】従って、電動圧縮機６０からの高温高圧冷
媒及び凝縮器５０からの冷媒が室外側熱交換器１１０に
より両電動ファン１１１による空冷作用のもとに空冷さ
れて配管Ｐ１０を通りＥＶＨ膨張弁１２０から蒸発器３
０に供給される。これにより、上述のような蒸発器３０
による空気流の冷却がなされる。また、蒸発器３０の内
部の冷媒は、両配管Ｐ１４、Ｐ１５、アキュムレータ７
０及び配管Ｐ１を通り気相冷媒となって電動圧縮機６０
に供給される。

【００３７】これにより、車室内には冷風の吹き出し空
気流が吹き出される。また、ステップ２１０における判
定がＮＯとなると、ステップ２２０において、空調装置
を送風運転及び暖房運転運転のいずれにおくか否かが
（ＴＡＯ−ＴＩＮ）＞３の成立の有無に基づき判定され
る。ここで、（ＴＡＯ−ＴＩＮ）＞３が不成立ならば、
ステップ２２０における判定がＮＯとなり、ステップ２
２１において、空調ユニットＵの送風機２０による送風
運転がなされる。

【００３８】一方、ステップ２２０における判定がＹＥ
Ｓになると、ステップ２２２にて、冷凍サイクル装置Ｒ
が空調ユニットＵとともにが暖房運転運転におかれる。
即ち、空調ユニットＵにおいては、エアミックスドア４
０の開度はＳＷ＝１００と決定され、この開度ＳＷ＝１
００に基づきエアミックスドアサーボモータ１８０によ
り駆動されて凝縮器５０を完全に開いた状態となる。な
お、ＳＷ＝１００は、エアミックスドア４０の最大開度
に対応する最大暖房（ＭＡＸＨＯＴ）を表す。

【００３９】このため、送風機２０がそのモータにて上
記ブロワ電圧に基づき駆動されて、上記決定吸込口モー
ドにより空調ダクト１０内に外気或いは内気を吸込み空
気流として送風すると、この空気流は、蒸発器３０及び
凝縮器５０を通して空調ダクト１０の吹出口側に向けて
流動する。このとき、当該空気流は蒸発器３０により冷
却されることなく凝縮器５０により加熱されて暖房用空
気流（目標吹出温度ＴＡＯを有する）として、上記決定
吹出口モードにて空調ダクト１０の吹出口から吹き出
す。

【００４０】また、冷凍サイクル装置Ｒでは、流量調整
弁８０、ＶＣ電磁弁１００及びＥＶＨ膨張弁１２０が閉
状態におかれ、一方、ＥＶＨ膨張弁９０及びＥＶＣ膨張
弁１３０が開状態におかれる。このため、電動圧縮機６
０がその交流モータ６１にてインバータ６０ａにより駆
動制御されてアキュムレータ７０から配管Ｐ１を通して
気相冷媒を吸引して圧縮し高温高圧冷媒として配管Ｐ２
内に吐出すると、この吐出冷媒は、配管Ｐ４を通して凝
縮器５０にのみ供給される。これにより、上述のような
凝縮器５０による空気流の加熱がなされる。また、凝縮
器５０は、その内部の冷媒を両配管Ｐ６、Ｐ７、ＥＶＨ
膨張弁９０及び配管Ｐ９を通して凝縮器１１０に供給す
る。

【００４１】従って、凝縮器５０からの冷媒が凝縮器１
１０により両電動ファン１１１の送風による外気と熱交
換して両配管Ｐ１０、Ｐ１１、ＥＶＣ膨張弁１３０、両
配管Ｐ１３、Ｐ１５、アキュムレータ７０及び配管Ｐ１
を通り気相冷媒となって電動圧縮機６０に供給される。
これにより、車室内には温風の吹出空気流が吹き出され
る。

【００４２】このような状態において、コンピュータプ
ログラムがステップ２３０に進むと、室外側熱交換器１
１０の着霜の有無が次のようにして判定される。即ち、
上記着霜の有無は、室外側熱交換器１１０の温度、即ち
温度センサ１４０ｆの検出温度ＴＨＯ（℃）がＴＨＯ≦
０及びＴＡＭ−ＴＨＯ≧１５の双方を１０分以上継続し
て満たすか否かにより、判定される。

【００４３】ここで、ＴＨＯ≦０及びＴＡＭ−ＴＨＯ≧
１５の双方が１０分以上継続して満たされれば、ステッ
プ２３０における判定がＹＥＳとなる。このことは、室
外側熱交換器１１０が暖房運転の継続により着霜してい
ることを意味する。そして、この判定のもと、ステップ
２３１において、冷媒の目標飽和温度ＴＣＯが吸込温度
ＴＩＮに応じて次の数３の式に基づき算出される。

【００４４】

【数３】ＴＣＯ＝｛（ＴＡＯ−ＴＩＮ）／Φ｝＋ＴＩＮここで、Φは凝縮器５０の温度効率を示すが、この温度
効率は、図８のデータに基づき風量Ｖｔｏｔａｌに応じ
て決定される。ついで、ステップ２３２において、電動
圧縮機６０の冷媒の目標圧力ＳＰＯが図９のデータに基
づき目標飽和温度ＴＣＯに応じて決定される。但し、目
標圧力ＳＰＯは電動圧縮機６０の交流モータ６１の回転
数Ｎｓの上昇（又は低下）に増大（又は減少）する。

【００４５】しかして、ステップ２３０にて着霜ありと
判定された場合には、目標圧力ＳＰＯ、即ち回転数Ｎｓ
は上昇するように決定される。そして、ステップ２３２
ａにおいて、エアミックスドア４０の開度ＳＷが次の数
４の式に基づき算出される。

【００４６】

【数４】ＳＷ＝〔｛ＴＡＯ−（ＴＥ−Ｃ）｝／｛ＴＣ−
（ＴＥ−Ｃ）｝〕×１００（％）ここで、ＴＣは冷媒の飽和温度であって、この飽和温度
ＴＣは、電動圧縮機６０の吐出圧（圧力センサ１４０の
検出圧力ＳＰ）に応じて図７のデータに基づき決定され
る。

【００４７】ついで、ステップ２３３において、電動圧
縮機６０の回転数Ｎｓを上昇させるように処理し、か
つ、エアミックスドア４０の開度ＳＷを回転数Ｎｓの上
昇分に相当する値だけ減少させるように補正処理する。
その後、ステップ２３４において、マイクロコンピュー
タ６０に内蔵のタイマーをリセットスタートする。これ
に伴い、当該タイマーは計時を開始する。このような処
理後、ステップ２４０において、除霜要求の有無が次の
ようにして判定される。

【００４８】即ち、室外側熱交換器１１０の温度である
温度センサ１４０ｆの検出温度ＴＨＯが、ＴＨＯ≦０及
びＴＡＭ−ＴＨＯ≧１８の双方を満たす場合には、ステ
ップ２４０における判定がＹＥＳとなる。このことは、
室外側熱交換器１１０の除霜要求があることを意味す
る。また、ステップ２４０における判定がＮＯとなる場
合には、ステップ２５０における上記タイマーの計時時
間が所定時間経過するまで、両ステップ２４０、２５０
の処理が繰り返される。この間にステップ２５０におけ
る判定がＹＥＳとなるときは、除霜要求がないとの判定
のもとにコンピュータプログラムはステップ２０１に戻
る。また、ステップ２４０における判定がＹＥＳになる
と、ステップ２４１にて、次のごとく除霜運転がなされ
る。

【００４９】即ち、ステップ２３３での処理に基づき電
動圧縮機６０の交流モータ６１の回転数Ｎｓが上記目標
圧力ＳＰＯに応じて上昇される。このため、電動圧縮機
６０の冷媒の吐出圧力及び温度がさらに上昇するととも
に流量調整弁８０が全開状態にされる。これに伴い、電
動圧縮機６０への吐出冷媒の供給が流量調整弁８０を含
むホットガスバイパス路Ｇをも通してなされる。これに
より、室外側熱交換器１１０の着霜が効率よく融解され
て的確に除霜される。

【００５０】また、上述のごとく、電動圧縮機６０の冷
媒の吐出圧力及び温度がさらに上昇すると、凝縮器５０
の送風機２０からの空気流に対する加熱エネルギーが増
大する。一方、上述のごとく、エアミックスドア４０の
開度ＳＷが回転数Ｎｓの上昇分に相当する値だけ減少補
正されるから、送風機２０からの空気流のうちエアミッ
クスドア４０の開度ＳＷの減少分だけ凝縮器５０に流入
することなく凝縮器バイパス路１３を通ることとなる。

【００５１】これに伴い、結果として、吹出口からの吹
出空気流の温度が上昇することなく除霜運転前の状態に
ほぼ維持されるので、暖房運転運転時に除霜処理を行っ
ても、乗員の暖房感を良好に維持しつつ、室外側熱交換
器１１０の着霜を的確に除去できる。また、本発明は、
自動車用空調装置に限定されることなく、一般的には車
両や建築物等の空調装置に広く適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気自動車用空調装置の実施形態
における空調ユニット及び冷房サイクル装置の暖房運転
時における概略全体構成図である。

【図２】上記実施形態における空調ユニット及び冷房サ
イクル装置の冷房運転時における概略全体構成図であ
る。

【図３】空調ユニット及び冷房サイクル装置のための電
気回路構成図である。

【図４】図３のマイクロコンピュータの作用を示すフロ
ーチャートの前段部である。

【図５】当該フローチャートの後段部である。

【図６】数２の式におけるαと内外気割合との関係を示
すグラフである。

【図７】数３の式における飽和温度ＴＣを決定するため
の図表である。

【図８】数４の式におけるΦと風量Ｖｔｏｔａｌとの関
係を示すグラフである。

【図９】目標飽和温度ＴＣＯと目標圧力ＳＰＯとの関係
を示す図表である。

【符号の説明】

Ｃ…冷房冷媒回路、Ｇ…ホットガスバイパス回路、Ｈ…
暖房冷媒回路、Ｒ…ヒートポンプ式冷凍サイクル装置、
Ｕ…空調ユニット、１０…空調ダクト、１１…内気吸込
口、１２…外気吸込口、１３…凝縮器バイパス路、２０
…送風機、３０…室内側蒸発器、４０…エアミックスド
ア、５０…室内側凝縮器、６０…電動圧縮機、６０ａ…
インバータ、１１０…室外側熱交換器、１６０…マイク
ロコンピュータ、１８０…エアミックスドアサーボモー
タ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空調ユニット（Ｕ）と、ヒートポンプ式
冷凍サイクル装置（Ｒ）とを備え、前記空調ユニットは、空調ダクト（１０）と、この空調ダクト内に設けられて当該空調ダクトの吸込口
（１１、１２）から空気を吸込み空気流として前記空調
ダクトの吹出口から吹き出す送風機（２０）と、前記送風機の下流側にて前記空調ダクト内に設けられて
前記空気流を流入冷媒に応じて冷却する室内側蒸発器
（３０）と、前記室内側蒸発器の下流側にて前記空調ダクト内に設け
られて前記空気流を流入冷媒に応じて加熱する室内側凝
縮器（５０）と、前記室内側蒸発器の下流側にて前記空調ダクト内におけ
る前記室内側凝縮器の側方に形成される凝縮器バイパス
路（１３）及び前記室内側凝縮器の一方を開き他方を閉
じるように作動するエアミックスドア（４０）とを備
え、前記冷凍サイクル装置は、前記室内側凝縮器及び前記室
内側蒸発器に加え、吸入冷媒を駆動に応じて圧縮する圧縮機（６０）と、室外側に設けられて外気と流入冷媒に応じて熱交換を行
う室外側熱交換器（１１０）とを備えて、暖房運転時には、前記圧縮機の圧縮冷媒を前記室内側凝
縮器及び前記室外側熱交換器に前記各流入冷媒として順
次循環させる暖房冷媒回路（Ｈ）を構成し、冷房運転時
には、前記圧縮機の圧縮冷媒を前記室内側凝縮器、前記
室外側熱交換器及び前記室内側蒸発器に前記各流入冷媒
として順次循環させる冷房冷媒回路（Ｃ）を構成するよ
うにした空調装置であって、前記圧縮機を駆動するように制御する圧縮機制御手段
（６０ａ、２２２、２３１、２３２、２３３）と、前記エアミックスドアの開度が、暖房運転時には前記室
内側凝縮器を全開にするとともに前記凝縮器バイパス路
を全閉にする最大開度となり、冷房運転時には前記室内
側凝縮器を全閉にするとともに前記凝縮器バイパス路を
全開にする最小開度となるように、前記エアミックスド
アを制御するエアミックスドア制御手段（１８０、２０
８、２３３、２４１）と、暖房運転時において前記室外側熱交換器の着霜の有無を
判定する着霜判定手段（２３０）とを備え、前記圧縮機制御手段は、前記着霜判定手段による着霜あ
りとの判定時に前記圧縮機をその回転数を上昇させるよ
うに制御し、前記エアミックスドア制御手段は、前記着霜判定手段の
着霜ありとの判定時に前記エアミックスドアをその全開
から閉じる方向に制御し、前記冷凍サイクル装置は、前記着霜判定手段による着霜
ありとの判定に伴い前記圧縮機によりその回転数の上昇
に応じて圧縮される冷媒を前記室外側熱交換器に供給す
るホットガスバイパス手段（Ｇ、２４１）を有するよう
にしたことを特徴とする空調装置。
【請求項２】前記エアミックスドア制御手段は、前記エアミックスドアの開度を前記圧縮機の回転数の上
昇分だけ減少させるように補正する補正手段（２３３）
を備えて、この補正手段による補正開度になるように前記エアミッ
クスドアを制御することを特徴とする請求項１に記載の
空調装置。