JP2000289445A

JP2000289445A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP2000289445A
Application number: JP11100314A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Nakatsuji; 康中辻
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2000-10-17

Abstract

(57)【要約】【課題】車両用空調装置において、車室外へ排出する
内気の冷熱を回収することができ、かつ、車両への搭載
性を向上させる。【解決手段】内気を排出する内気排出口２１に補助冷
却器７を配置し、この補助冷却器７を冷凍サイクルＲの
受液器４の冷媒出口側に配置することにより、受液器４
出口から補助冷却器７に流入する液冷媒を、内気排出口
２１から排出される低温内気と熱交換して過冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外気導入による車
室内の冷房時に、車室外へ排出される内気の冷熱を回収
する車両用空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用空調装置では外気導入によ
る車室内の冷房時に、車両後方に配置される内気排出口
から冷却された内気をそのまま車室外へ排出していた。
ところで、特開昭６２−２３７２３１号公報には、家屋
用の空調装置において、外気を室外から導入する外気導
入口と、この外気導入口と隣接して内気を室外へ排出す
る内気排出口と、導入される外気と熱交換する全熱交換
器とを備え、これらを１つのユニットとして一体に構成
し、室外へ排出する内気を導入される外気と全熱交換器
により熱交換して、内気の排熱を回収することができる
空調装置が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、車両用の空調
装置においては、一般に、外気導入口は車両前方に配置
され、内気排出口は車両後方に配置されることが多く、
外気導入口と内気排出口との車両搭載位置は離れてい
る。従って、前記公報の空調装置を車両に適用しようと
すると、車両前後にわたって非常に長く、かつ、太い空
気ダクトが必要となり搭載が困難である。

【０００４】本発明は上記点に鑑み、車両用の空調装置
において、車室外へ排出する内気の冷熱を回収すること
ができ、かつ、車両への搭載性を向上させることを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、内気排出口（２１）
に、冷凍サイクル（Ｒ）の高圧側冷媒を内気と熱交換し
て冷却する補助冷却器（７）を配置することを特徴とし
ている。これによると、補助冷却器（７）において内気
の冷熱を回収して高圧側冷媒を冷却できるので、冷房能
力を向上させることができる。特に夏期のように外気温
度が高いときには内気の低い温度で冷媒を冷却するため
より一層効果がある。また、補助冷却器（７）に配管さ
れる冷媒配管は、空気ダクトに比してはるかに細径であ
るから、補助冷却器（７）を容易に車両へ搭載できる。

【０００６】また、請求項２に記載の発明では、補助冷
却器（７）は、受液器（４）の冷媒出口からの液冷媒を
冷却するため、液冷媒の過冷却度を増大させることがで
きる。また、請求項３に記載の発明では、補助冷却器
（７）は、凝縮器（３）の冷媒出口からの冷媒を冷却し
て凝縮機能を発揮するため、凝縮器（３）の必要凝縮能
力を低減させることができる。

【０００７】なお、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も
のである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。（第１実施形態）図１、２は本発明の第１実施形態を示
すものであり、はじめに、第１実施形態の冷凍サイクル
Ｒについて図１により説明すると、冷凍サイクルＲには
冷媒を吸入、圧縮、吐出する圧縮機１が備えられてお
り、この圧縮機１は動力断続用の電磁クラッチ２を介し
てエンジン（図示せず）により駆動される。

【０００９】圧縮機１から吐出された高温、高圧の加熱
ガス冷媒は凝縮器３に流入し、ここで、図示しない冷却
ファンより送風される外気と熱交換して冷媒は冷却され
て凝縮する。この凝縮器３で凝縮した冷媒は次に受液器
４に流入し、受液器４の内部で冷媒の気液が分離され、
冷凍サイクルＲ内の余剰冷媒（液冷媒）が受液器４内に
蓄えられる。

【００１０】この受液器４出口からの液冷媒は２つの流
路に分岐され、１つは流路を開閉する電磁弁５を通過し
て膨張弁（減圧手段）６へ流入する流路Ａであり、もう
１つは液冷媒を過冷却する後述の補助冷却器７へ流入
し、その後逆止弁８を通過して膨張弁６へ流入する流路
Ｂである。流路Ａ、Ｂから膨張弁６に流入する液冷媒
は、膨張弁６によって低圧に減圧され、低圧の気液２相
状態となる。この膨張弁６からの低圧冷媒は蒸発器９に
流入し、蒸発器９出口からのガス冷媒は圧縮機１の吸入
側に吸入される。

【００１１】次に、内外気を導入し、温度制御して車室
１０に送風する空調ユニット部について図２により説明
すると、空調ユニット部は車室１０の計器盤１０ａの内
側に配置されており、この空調ユニットは内外気切替ケ
ース１１、送風機１２、蒸発器９およびヒータコア（図
示せず）により構成されている。そして、内外気切替ケ
ース１１の上面には外気導入口１３が開口し、側面には
内気導入口１４が開口している。そして、内気導入口１
４を閉じて外気導入口１３を開く外気導入モードと、外
気導入口１３を閉じて内気導入口１４を開く内気循環モ
ードとを切り替える内外気切替ダンパ１５が内外気切替
ケース１１内に配置されている。

【００１２】また、内外気切替ダンパ１５はサーボモー
タ１６により駆動され、図１に示すように、サーボモー
タ１６および電磁弁５は電子制御装置１７により制御さ
れており、電磁弁５は内外気切替ダンパ１５と連動して
開閉する。そして、計器盤１０ａに設けられた空調制御
パネル（図示せず）に配置されるスイッチ部材１８か
ら、外気導入モードか内気循環モードかを選択する内外
気モード信号が、電子制御装置１７に入力される。

【００１３】ところで、図２に示すように、車室１０と
トランクルーム１９は隙間１０ｂにより連通され、さら
に、トランクルーム１９と車外を連通する内気排出口２
１が車体２０側面の後方に開口している。また、内気排
出口２１の入口に隣接し、内気排出口２１へ流れる空気
が通過するように補助冷却器７が配置されている。以上
の構成において、本実施形態の作動を説明すると、冷房
時には電磁クラッチ２が通電されて接続状態になり、エ
ンジンにより圧縮機１が駆動され、冷凍サイクルＲを冷
媒が循環する。

【００１４】また、スイッチ部材１８により外気導入モ
ードの信号が電子制御装置１７に入力されるときは、サ
ーボモータ１６が内外気切替ダンパ１５を外気導入位置
にするように駆動すると同時に、電磁弁５が冷媒流路Ａ
を閉じるように作動して冷媒は流路Ｂを流れる。そし
て、送風機１２により導入される外気は蒸発器９に送風
され、蒸発器９内の気液２相冷媒は送風された外気から
蒸発潜熱を吸熱して蒸発することにより外気を冷却し、
冷却された外気は温度調整された後に車室１０へ送風さ
れる。この送風圧により車室１０の空気は隙間１０ｂを
通過してトランクルーム１９へ流出し、補助冷却器７を
通過して、内気排出口２１より車外へ排出される。ここ
で、受液器４出口から補助冷却器７へ流入した液冷媒
は、内気排出口２１から排出される低温内気と熱交換し
て過冷却される。

【００１５】このように、本実施形態によれば、補助冷
却器７に流入する液冷媒と、内気排出口２１から排出さ
れる低温内気とを補助冷却器７が熱交換するため、液冷
媒の過冷却度を増大させることができる。特に夏期のよ
うに外気温度が高いときには低温内気で冷媒を冷却する
ためより一層効果がある。さらに、本実施形態では太い
空気ダクトは不要であるが、内気排出口２１に補助冷却
器７を搭載し、内気排出口２１から計器盤１０ａの内側
までを冷媒配管する必要がある。しかし、この冷媒配管
は、空気ダクトに比してはるかに細径であるから、補助
冷却器７を容易に車両へ搭載できる。

【００１６】一方、内気循環モードの信号が電子制御装
置１７に入力されるときは、サーボモータ１６が内外気
切替ダンパ１５を内気導入位置にするので、送風機１２
に導入される車室１０の内気は、蒸発器９を通過して再
び車室１０へ送風されて循環する。同時に、電磁弁５が
冷媒流路Ａを開くように作動して冷媒は流路Ａを流れる
ので、受液器４出口からの液冷媒は、補助冷却器７をバ
イパスして膨張弁６へ流入する。なお、流路Ｂは流路Ａ
に比べて配管抵抗が非常に大きいため、流路Ｂには冷媒
は流れない。また、逆止弁８により流路Ａを流れる冷媒
が補助冷却器７へ流入することを防止している。

【００１７】このように、内気循環モードのときは、流
路Ｂには冷媒は流れないので、流路Ｂの配管抵抗による
冷媒圧力損失を防止することができる。（第２実施形態）図３に示す第２実施形態では、冷凍サ
イクルＲにおいて、受液器４の冷媒出口側に補助冷却器
７が配置され、補助冷却器７の冷媒出口側には膨張弁６
が配置されている。従って、受液器４出口からの液冷媒
は、常に補助冷却器７を通過して膨張弁６に流入し、こ
の液冷媒は外気導入による冷房時のときのみ、低温内気
と熱交換され、液冷媒の過冷却度を増大させることがで
きる。また、第１実施形態における電磁弁５、逆止弁
８、および補助冷却器７をバイパスする流路Ａの冷媒配
管が不要となるため、部品点数を減少させてコストダウ
ンを図ることができ、かつ、部品点数の減少により、補
助冷却器７の搭載性をより一層向上できる。

【００１８】（他の実施形態）なお、上記の各実施形態
では、補助冷却器７は受液器４の冷媒出口側に配置さ
れ、過冷却器として作用するが、補助冷却器７を凝縮器
３の冷媒出口側と受液器４の冷媒入口側との間に配置
し、補助冷却器７が凝縮器３の冷媒出口からの冷媒を冷
却する凝縮器として作用し、凝縮器３の必要凝縮能力を
低減させるようにしてもよい。

【００１９】また、上記の各実施形態では、冷凍サイク
ルＲを有する車両用空調装置は車室１０より車両前方側
の位置に配置されているが、この他の位置に配置されて
いる車両（例えばリアエンジンの車両）に対しても本発
明は適用できる。また、第１実施形態の電磁弁５は２ポ
ートであるが、３ポートの三方電磁弁を使用して、冷媒
流路Ａ、Ｂを切り替えてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の冷凍サイクル図であ
る。

【図２】第１実施形態の車両用空調装置の車両搭載位置
を示す車両側面図である。

【図３】本発明の第２実施形態の冷凍サイクル図であ
る。

【符号の説明】

３…凝縮器、４…受液器、７…補助冷却器、２１…内気
排出口。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷凍サイクル（Ｒ）を有する車両用空調
装置において、内気を排出する内気排出口（２１）に、
前記冷凍サイクル（Ｒ）の高圧側冷媒を内気と熱交換し
て冷却する補助冷却器（７）を配置することを特徴とす
る車両用空調装置。
【請求項２】前記補助冷却器（７）は、前記冷凍サイ
クル（Ｒ）の受液器（４）の冷媒出口側に配置され、前
記受液器（４）から流出する液冷媒を冷却することを特
徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】前記補助冷却器（７）は、前記冷凍サイ
クル（Ｒ）の凝縮器（３）の冷媒出口側に配置され、前
記凝縮器（３）から流出する冷媒を冷却することを特徴
とする請求項１に記載の車両用空調装置。