JP2002337538A - 蓄冷式車両用空調装置 - Google Patents
蓄冷式車両用空調装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/14—Thermal energy storage
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡素な構造で冷房性能を向上させると共に、
急冷要求時における蓄冷による冷房性能の低下を防止す
ることができるようにする。 【解決手段】 冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒
を熱交換により凝縮させる凝縮器、凝縮された冷媒を膨
張させる膨張弁、膨張された冷媒を熱交換により蒸発さ
せる蒸発器、内蔵された蓄冷材と冷媒との間で熱交換す
る蓄冷器を備える蓄冷式車両用空調装置において、前記
蓄冷器は、前記膨張弁と前記蒸発器との間を流通する冷
媒と熱交換し、急冷要求時に前記蓄冷器への冷媒の流通
を停止又は低減させる急冷時切替手段を備える。
急冷要求時における蓄冷による冷房性能の低下を防止す
ることができるようにする。 【解決手段】 冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒
を熱交換により凝縮させる凝縮器、凝縮された冷媒を膨
張させる膨張弁、膨張された冷媒を熱交換により蒸発さ
せる蒸発器、内蔵された蓄冷材と冷媒との間で熱交換す
る蓄冷器を備える蓄冷式車両用空調装置において、前記
蓄冷器は、前記膨張弁と前記蒸発器との間を流通する冷
媒と熱交換し、急冷要求時に前記蓄冷器への冷媒の流通
を停止又は低減させる急冷時切替手段を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、蓄冷器を備える
車両用空調装置に関する。
車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から空調装置には、冷力を蓄積及び
放出する蓄冷器を備えるものがあり、蓄積された冷力を
しかる時期に放出することにより、冷却能力の向上、安
定化、省エネ等を図ることができた。
放出する蓄冷器を備えるものがあり、蓄積された冷力を
しかる時期に放出することにより、冷却能力の向上、安
定化、省エネ等を図ることができた。
【０００３】例えば、特開平６−２１１０２９号公報に
開示される自動車用冷房装置は、圧縮機と、凝縮器と、
膨張弁と、蒸発器とを備える自動車用冷房装置におい
て、冷熱を蓄える蓄冷器と、冷凍サイクルを循環する冷
却媒体或いは車室内に送られる空気と熱交換する熱交換
器と、蓄冷器と熱交換器との間で蓄冷媒体を循環させる
ポンプと、運転状態に応じて蓄冷器の蓄冷或いは放冷を
行なわせる制御回路とを備えるものである。
開示される自動車用冷房装置は、圧縮機と、凝縮器と、
膨張弁と、蒸発器とを備える自動車用冷房装置におい
て、冷熱を蓄える蓄冷器と、冷凍サイクルを循環する冷
却媒体或いは車室内に送られる空気と熱交換する熱交換
器と、蓄冷器と熱交換器との間で蓄冷媒体を循環させる
ポンプと、運転状態に応じて蓄冷器の蓄冷或いは放冷を
行なわせる制御回路とを備えるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−２１１０２９号公報の自動車用冷房装置におい
ては、冷凍サイクルとは別に、蓄冷器と熱交換器とを連
結するサイクルが構成されており、配置スペースの確保
や配管やポンプ等の部品点数の増加等の点で問題があ
る。また、従来の他の蓄冷式車両用空調装置において
は、エンジン始動直後等の強力な冷房能力が要求される
急冷要求時にも蓄冷が行なわれるものもあり、冷媒の温
度が上昇し、冷房能力が損なわれるという不具合があっ
た。
開平６−２１１０２９号公報の自動車用冷房装置におい
ては、冷凍サイクルとは別に、蓄冷器と熱交換器とを連
結するサイクルが構成されており、配置スペースの確保
や配管やポンプ等の部品点数の増加等の点で問題があ
る。また、従来の他の蓄冷式車両用空調装置において
は、エンジン始動直後等の強力な冷房能力が要求される
急冷要求時にも蓄冷が行なわれるものもあり、冷媒の温
度が上昇し、冷房能力が損なわれるという不具合があっ
た。
【０００５】そこで、この発明は、簡素な構造で冷房性
能を向上させると共に、急冷要求時における蓄冷による
冷房性能の低下を防止することができる車両用蓄冷式空
調装置を提供することを目的とする。
能を向上させると共に、急冷要求時における蓄冷による
冷房性能の低下を防止することができる車両用蓄冷式空
調装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷
媒を熱交換により凝縮させる凝縮器、凝縮された冷媒を
膨張させる膨張弁、膨張された冷媒を熱交換により蒸発
させる蒸発器、内蔵される蓄冷材と冷媒との間で熱交換
する蓄冷器を備える蓄冷式車両用空調装置において、前
記蓄冷器は、前記膨張弁と前記蒸発器との間を流通する
冷媒と熱交換し、急冷要求時に前記蓄冷器への冷媒の流
通を停止又は低減させる急冷時切替手段を備えるもので
ある（請求項１）。
に、この発明は、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷
媒を熱交換により凝縮させる凝縮器、凝縮された冷媒を
膨張させる膨張弁、膨張された冷媒を熱交換により蒸発
させる蒸発器、内蔵される蓄冷材と冷媒との間で熱交換
する蓄冷器を備える蓄冷式車両用空調装置において、前
記蓄冷器は、前記膨張弁と前記蒸発器との間を流通する
冷媒と熱交換し、急冷要求時に前記蓄冷器への冷媒の流
通を停止又は低減させる急冷時切替手段を備えるもので
ある（請求項１）。
【０００７】これによれば、蓄冷材の凝固点（融点）や
潜熱を利用して、空調装置の冷房能力に余裕がある場合
にはこの余剰冷力を冷媒と蓄冷器との熱交換により蓄冷
すると共に、冷房能力が不足している場合には蓄冷器に
蓄積された冷力を冷媒に放出することができる。例え
ば、凝固点が０℃の蓄冷材を用いた場合には、冷媒温度
が０℃以下になった時に蓄冷され、０℃以上になった時
に放冷される。このように、所定の凝固点を持つ蓄冷材
を適宜選択することにより、様々な使用条件にあったシ
ステムを構築することができる。
潜熱を利用して、空調装置の冷房能力に余裕がある場合
にはこの余剰冷力を冷媒と蓄冷器との熱交換により蓄冷
すると共に、冷房能力が不足している場合には蓄冷器に
蓄積された冷力を冷媒に放出することができる。例え
ば、凝固点が０℃の蓄冷材を用いた場合には、冷媒温度
が０℃以下になった時に蓄冷され、０℃以上になった時
に放冷される。このように、所定の凝固点を持つ蓄冷材
を適宜選択することにより、様々な使用条件にあったシ
ステムを構築することができる。
【０００８】そして、所定以上の強力な冷房能力を必要
とする急冷要求時には、膨張弁を流出した冷媒が蓄冷器
に流通せずに、又は通常時よりもその流通量が低減され
て、蒸発器に流入されるので、蓄冷器との熱交換により
冷媒温度が上昇することがなく、冷房能力が損なわれる
ことがない。尚、急冷要求とは、車室内の冷却を所定以
上の進行度で行いたい場合になされるものであり、例え
ばエンジンの始動直後、車室内の目標温度と実際の温度
との差が所定値以上である場合、車室内の目標温度が所
定温度以下に設定された場合等が挙げられる。
とする急冷要求時には、膨張弁を流出した冷媒が蓄冷器
に流通せずに、又は通常時よりもその流通量が低減され
て、蒸発器に流入されるので、蓄冷器との熱交換により
冷媒温度が上昇することがなく、冷房能力が損なわれる
ことがない。尚、急冷要求とは、車室内の冷却を所定以
上の進行度で行いたい場合になされるものであり、例え
ばエンジンの始動直後、車室内の目標温度と実際の温度
との差が所定値以上である場合、車室内の目標温度が所
定温度以下に設定された場合等が挙げられる。
【０００９】また、前記急冷時切替手段は、配管接続上
前記蓄冷器と並列に配置された弁と、前記急冷要求時に
前記弁を開放させる手段とを含んで構成することができ
る（請求項２）。
前記蓄冷器と並列に配置された弁と、前記急冷要求時に
前記弁を開放させる手段とを含んで構成することができ
る（請求項２）。
【００１０】これによれば、急冷要求時には、膨張弁か
ら流出した冷媒を開放した弁を通して直接蒸発器に導く
ことができる。この時、蓄冷器を経由する流路は、蓄冷
材との接触面積を増やすために蛇行状に形成されている
等の理由から、弁が配置された流路よりも冷媒の流通抵
抗が大きいので、弁を開放することにより、膨張弁を流
出した冷媒のほとんどを直接蒸発器に導くことができ
る。
ら流出した冷媒を開放した弁を通して直接蒸発器に導く
ことができる。この時、蓄冷器を経由する流路は、蓄冷
材との接触面積を増やすために蛇行状に形成されている
等の理由から、弁が配置された流路よりも冷媒の流通抵
抗が大きいので、弁を開放することにより、膨張弁を流
出した冷媒のほとんどを直接蒸発器に導くことができ
る。
【００１１】また、この発明は、冷媒を圧縮する圧縮
機、圧縮された冷媒を熱交換により凝縮させる凝縮器、
凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁、膨張された冷媒を
熱交換により蒸発させる蒸発器、内蔵された冷媒と熱交
換することにより蓄冷及び放冷する蓄冷器を備える蓄冷
式車両用空調装置において、冷媒の温度又は圧力から蓄
冷時か放冷時かを判定する判定手段と、蓄冷時には、前
記蒸発器の冷媒流通方向下流側を流れる冷媒を前記蓄冷
器に流通させ、放冷時には、前記蒸発器の冷媒流通方向
上流側を流れる冷媒を前記蓄冷器に流通させる切替手段
を備えるものである（請求項３）。
機、圧縮された冷媒を熱交換により凝縮させる凝縮器、
凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁、膨張された冷媒を
熱交換により蒸発させる蒸発器、内蔵された冷媒と熱交
換することにより蓄冷及び放冷する蓄冷器を備える蓄冷
式車両用空調装置において、冷媒の温度又は圧力から蓄
冷時か放冷時かを判定する判定手段と、蓄冷時には、前
記蒸発器の冷媒流通方向下流側を流れる冷媒を前記蓄冷
器に流通させ、放冷時には、前記蒸発器の冷媒流通方向
上流側を流れる冷媒を前記蓄冷器に流通させる切替手段
を備えるものである（請求項３）。
【００１２】これによれば、蓄冷は蒸発器の下流側の冷
媒により行なわれ、放冷は蒸発器の上流側の冷媒に対し
て行なわれる。これにより、冷房性能の向上及び安定化
を図ることができる。
媒により行なわれ、放冷は蒸発器の上流側の冷媒に対し
て行なわれる。これにより、冷房性能の向上及び安定化
を図ることができる。
【００１３】また、急冷要求時には、前記蓄冷器への冷
媒の流通を停止又は低減させる急冷時切替手段を備えて
いるとよい（請求項４）。
媒の流通を停止又は低減させる急冷時切替手段を備えて
いるとよい（請求項４）。
【００１４】これによれば、上述した請求項１又は２の
構成と同様に、強力な冷房能力を必要とする急冷要求時
に、蓄冷器との熱交換により冷媒の温度が上昇すること
がないので、冷房能力が損なわれることを防止すること
ができる。
構成と同様に、強力な冷房能力を必要とする急冷要求時
に、蓄冷器との熱交換により冷媒の温度が上昇すること
がないので、冷房能力が損なわれることを防止すること
ができる。
【００１５】また、前記判定手段は、前記蒸発器の冷媒
流通方向下流側の冷媒の温度が前記蓄冷器内に配された
蓄冷材の凝固点よりも低い場合に、蓄冷時であると判定
し、前記蒸発器の冷媒流通方向下流側の冷媒の温度が前
記蓄冷材の凝固点よりも高い場合に、放冷時であると判
定するようにしてもよい（請求項５）。
流通方向下流側の冷媒の温度が前記蓄冷器内に配された
蓄冷材の凝固点よりも低い場合に、蓄冷時であると判定
し、前記蒸発器の冷媒流通方向下流側の冷媒の温度が前
記蓄冷材の凝固点よりも高い場合に、放冷時であると判
定するようにしてもよい（請求項５）。
【００１６】これによれば、蒸発器の下流側の冷媒温度
が蓄冷材の凝固点よりも低い場合には蓄冷し、高い場合
には放冷することができる。尚、上記冷媒温度は、蒸発
器下流側の冷媒温度を温度センサ等により直接検出して
もよいが、圧力センサにより検出された冷媒圧力に基づ
いて算出することもできる。
が蓄冷材の凝固点よりも低い場合には蓄冷し、高い場合
には放冷することができる。尚、上記冷媒温度は、蒸発
器下流側の冷媒温度を温度センサ等により直接検出して
もよいが、圧力センサにより検出された冷媒圧力に基づ
いて算出することもできる。
【００１７】また、前記切替手段は、前記膨張弁と前記
蒸発器との間に配される上流側弁と、前記蒸発器と前記
圧縮機との間に配される下流側弁と、前記蓄冷器と連通
すると共に前記上流側弁の上流側及び下流側に一端及び
他端が連通する上流側配管と、前記蓄冷器と連通すると
共に前記下流側弁の上流側及び下流側に一端及び他端が
連通する下流側配管と、前記判定手段からの信号に基づ
いて前記上流側弁及び下流側弁の開閉状態を制御する弁
制御手段とを含んで構成され、前記弁制御手段は、蓄冷
時には、上流側弁を開放すると共に下流側弁を閉鎖し、
放冷時には、上流側弁を閉鎖すると共に下流側弁を開放
するものであってもよい（請求項６）。
蒸発器との間に配される上流側弁と、前記蒸発器と前記
圧縮機との間に配される下流側弁と、前記蓄冷器と連通
すると共に前記上流側弁の上流側及び下流側に一端及び
他端が連通する上流側配管と、前記蓄冷器と連通すると
共に前記下流側弁の上流側及び下流側に一端及び他端が
連通する下流側配管と、前記判定手段からの信号に基づ
いて前記上流側弁及び下流側弁の開閉状態を制御する弁
制御手段とを含んで構成され、前記弁制御手段は、蓄冷
時には、上流側弁を開放すると共に下流側弁を閉鎖し、
放冷時には、上流側弁を閉鎖すると共に下流側弁を開放
するものであってもよい（請求項６）。
【００１８】これによれば、蓄冷時には、上流側弁が開
放すると共に下流側弁が閉鎖するので、蒸発器下流側の
冷媒が蓄冷器と熱交換し、放冷時には、上流側弁が閉鎖
すると共に下流側弁が開放するので、蒸発器上流側の冷
媒が蓄冷器と熱交換する。即ち、蓄冷は蒸発器下流側の
冷媒により行い、放冷は蒸発器上流側の冷媒に対して行
なうことができる。
放すると共に下流側弁が閉鎖するので、蒸発器下流側の
冷媒が蓄冷器と熱交換し、放冷時には、上流側弁が閉鎖
すると共に下流側弁が開放するので、蒸発器上流側の冷
媒が蓄冷器と熱交換する。即ち、蓄冷は蒸発器下流側の
冷媒により行い、放冷は蒸発器上流側の冷媒に対して行
なうことができる。
【００１９】また、前記急冷時切替手段は、急冷要求時
に前記上流側弁及び下流側弁を共に開放するものである
とよい（請求項７）。
に前記上流側弁及び下流側弁を共に開放するものである
とよい（請求項７）。
【００２０】これによれば、急冷要求時には、膨張弁か
ら蒸発器へ向かう冷媒及び蒸発器から圧縮機へ向かう冷
媒は、蓄冷器に送られることなく又は通常時よりも蓄冷
器への流通量が低減されてサイクルを循環するので、冷
媒の冷却力を全て車室内の冷房に充てることができる。
ら蒸発器へ向かう冷媒及び蒸発器から圧縮機へ向かう冷
媒は、蓄冷器に送られることなく又は通常時よりも蓄冷
器への流通量が低減されてサイクルを循環するので、冷
媒の冷却力を全て車室内の冷房に充てることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００２２】図１に示す冷凍サイクル１は、第１の実施
の形態に係る蓄冷式車両用空調装置に用いられるもので
あり、冷媒を圧送する圧縮機２、圧縮機２により圧縮さ
れた冷媒を外気等との熱交換により冷却し凝縮させる凝
縮器３、凝縮器３から流出すた冷媒の気液分離を行なう
受液器４、蒸発器６下流側の冷媒温度（圧力）に応じて
開閉状態が調節され受液器４により分離された液相冷媒
を減圧させる膨張弁５、膨張弁５により減圧された冷媒
を車室内への吹出し空気と熱交換させて蒸発させ吹出し
空気を冷却する蒸発器６が配管接続されてなるものであ
る。
の形態に係る蓄冷式車両用空調装置に用いられるもので
あり、冷媒を圧送する圧縮機２、圧縮機２により圧縮さ
れた冷媒を外気等との熱交換により冷却し凝縮させる凝
縮器３、凝縮器３から流出すた冷媒の気液分離を行なう
受液器４、蒸発器６下流側の冷媒温度（圧力）に応じて
開閉状態が調節され受液器４により分離された液相冷媒
を減圧させる膨張弁５、膨張弁５により減圧された冷媒
を車室内への吹出し空気と熱交換させて蒸発させ吹出し
空気を冷却する蒸発器６が配管接続されてなるものであ
る。
【００２３】そして、この第１の実施の形態において
は、前記膨張弁５と前記蒸発器６とをつなぐ一方の配管
１５上に切替弁１０が設置されると共に、他方の配管１
６上に蓄冷器１１が設置されており、これら切替弁１０
と蓄冷器１１とは配管接続上互いに並列の関係となって
いる。この例においては、前記切替弁１０は、ＣＰＵ、
ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるマイクロコンピュータ
を備えるコントロールユニット１２からの出力信号によ
り開閉状態が制御される電磁弁である。
は、前記膨張弁５と前記蒸発器６とをつなぐ一方の配管
１５上に切替弁１０が設置されると共に、他方の配管１
６上に蓄冷器１１が設置されており、これら切替弁１０
と蓄冷器１１とは配管接続上互いに並列の関係となって
いる。この例においては、前記切替弁１０は、ＣＰＵ、
ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるマイクロコンピュータ
を備えるコントロールユニット１２からの出力信号によ
り開閉状態が制御される電磁弁である。
【００２４】前記蓄冷器１１は、図２に示すように、樹
脂等の断熱性の高い材料からなるケース２０、水を主成
分とし所定の凝固点調整剤が添加されてなる蓄冷材２
１、アルミ等の熱伝導性の高い材料からなる蛇行状チュ
ーブ２２及びフィン２３を有して構成され、ケース２０
内に蓄冷材２１が充填され、蛇行状チューブ２２が蓄冷
材２１との接触面積が大きくなるようにケース２１内で
蛇行するように配されると共に、蛇行状チューブ２２の
外面に複数のフィン２３が固着されている。
脂等の断熱性の高い材料からなるケース２０、水を主成
分とし所定の凝固点調整剤が添加されてなる蓄冷材２
１、アルミ等の熱伝導性の高い材料からなる蛇行状チュ
ーブ２２及びフィン２３を有して構成され、ケース２０
内に蓄冷材２１が充填され、蛇行状チューブ２２が蓄冷
材２１との接触面積が大きくなるようにケース２１内で
蛇行するように配されると共に、蛇行状チューブ２２の
外面に複数のフィン２３が固着されている。
【００２５】前記蓄冷器１１によれば、蛇行状チューブ
２２内を流通する冷媒と蓄冷材２１とが熱交換し、蓄冷
材２１の潜熱を利用して、冷媒との間で蓄冷及び放冷を
行なうことができる。蓄冷材２１の凝固点（融点）Ｔs
は、空調装置の冷房能力が負荷に対して高い時に凝固
し、低い時に融解するように設定され、−１０℃≦Ｔs
≦１０℃の範囲内とするのが好ましい。即ち、図４に示
すように、蛇行状チューブ２２内を流れる冷媒の温度が
前記凝固点Ｔs よりも低くければ、蓄冷材２１は凝固し
ながら冷媒の持つ冷力（熱）を蓄積し、冷媒の温度が前
記凝固点Ｔs よりも高くなれば、蓄冷材２１は融解しな
がら蓄積された冷却力を冷媒に放出していく。これによ
り、蒸発器６入口の冷媒温度を蓄冷材２１の凝固点付近
に保つことができる。
２２内を流通する冷媒と蓄冷材２１とが熱交換し、蓄冷
材２１の潜熱を利用して、冷媒との間で蓄冷及び放冷を
行なうことができる。蓄冷材２１の凝固点（融点）Ｔs
は、空調装置の冷房能力が負荷に対して高い時に凝固
し、低い時に融解するように設定され、−１０℃≦Ｔs
≦１０℃の範囲内とするのが好ましい。即ち、図４に示
すように、蛇行状チューブ２２内を流れる冷媒の温度が
前記凝固点Ｔs よりも低くければ、蓄冷材２１は凝固し
ながら冷媒の持つ冷力（熱）を蓄積し、冷媒の温度が前
記凝固点Ｔs よりも高くなれば、蓄冷材２１は融解しな
がら蓄積された冷却力を冷媒に放出していく。これによ
り、蒸発器６入口の冷媒温度を蓄冷材２１の凝固点付近
に保つことができる。
【００２６】図２において、膨張弁５、蒸発器６、切替
弁１０、蓄冷器１１、コントロールユニット１２の接続
構成の例が示されており、この構成においては、受液器
４から流出してきた冷媒を膨張弁５へ導く配管３０と、
膨張弁５から流出した冷媒を蒸発器６へ導く一方の配管
１５及び他方の配管１６と、蒸発器６から流出した冷媒
を膨張弁５内部の感温部を通して圧縮機２へ導く配管３
２とが存している。前記一方の配管１５上には切替弁１
０が配置され、またこの一方の配管１５上で前記切替弁
１０の上流側及び下流側には、前記他方の配管１６の一
端及び他端が連結されており、この他方の配管１６は前
記蓄冷器１１の蛇行状チューブ２２と連通している。
弁１０、蓄冷器１１、コントロールユニット１２の接続
構成の例が示されており、この構成においては、受液器
４から流出してきた冷媒を膨張弁５へ導く配管３０と、
膨張弁５から流出した冷媒を蒸発器６へ導く一方の配管
１５及び他方の配管１６と、蒸発器６から流出した冷媒
を膨張弁５内部の感温部を通して圧縮機２へ導く配管３
２とが存している。前記一方の配管１５上には切替弁１
０が配置され、またこの一方の配管１５上で前記切替弁
１０の上流側及び下流側には、前記他方の配管１６の一
端及び他端が連結されており、この他方の配管１６は前
記蓄冷器１１の蛇行状チューブ２２と連通している。
【００２７】上記構成によれば、切替弁１０の開閉状態
を制御することにより、冷媒の流通経路を変更すること
ができ、膨張弁５から蒸発器６へ向かう冷媒が蓄冷器１
１を経由するか否かを選択することができる。また、前
記他方の配管１６及び蛇行状チューブ２２は、前記一方
の配管１５よりも冷媒の流通抵抗が大きいので、前記切
替弁１０の開放時には、膨張弁５から流出した冷媒は、
そのほとんど全量が蓄冷器１１に流通することなく、直
接蒸発器６に流入することとなる。
を制御することにより、冷媒の流通経路を変更すること
ができ、膨張弁５から蒸発器６へ向かう冷媒が蓄冷器１
１を経由するか否かを選択することができる。また、前
記他方の配管１６及び蛇行状チューブ２２は、前記一方
の配管１５よりも冷媒の流通抵抗が大きいので、前記切
替弁１０の開放時には、膨張弁５から流出した冷媒は、
そのほとんど全量が蓄冷器１１に流通することなく、直
接蒸発器６に流入することとなる。
【００２８】次に、図３に示すフローチャートにおい
て、コントロールユニット１２による切替弁１０の制御
例を示す。先ず、ステップ１００において、空調装置に
対して所定以上の急速な冷却の要求（急冷要求）がなさ
れているか否かを判定し、急冷要求がされていると判定
された場合には、前記ステップ１０２において、切替弁
１０を開放し、一方急冷要求がされていないと判定され
た場合には、ステップ１０４において、切替弁１１を閉
鎖する。
て、コントロールユニット１２による切替弁１０の制御
例を示す。先ず、ステップ１００において、空調装置に
対して所定以上の急速な冷却の要求（急冷要求）がなさ
れているか否かを判定し、急冷要求がされていると判定
された場合には、前記ステップ１０２において、切替弁
１０を開放し、一方急冷要求がされていないと判定され
た場合には、ステップ１０４において、切替弁１１を閉
鎖する。
【００２９】上記制御によれば、通常の空調装置の運転
時には、前記切替弁１０が閉鎖されるので、膨張弁５か
ら流出した冷媒は蓄冷器１１を経由して蒸発器６へ送ら
れる。そして、蓄冷器１１内に流入した冷媒の温度が蓄
冷材２１の凝固点よりも低い場合には、この冷媒の冷却
力が蓄冷材２１に蓄積され、一方冷媒の温度が蓄冷材２
１の凝固点よりも高い場合には、蓄冷材２１に蓄積され
た冷力が冷媒に放出される。また、急冷要求がなされて
いる場合には、前記切替弁１０が開放されるので、膨張
弁５から流出した冷媒は蓄冷器１１に送られることなく
直接蒸発器６へ送られる。
時には、前記切替弁１０が閉鎖されるので、膨張弁５か
ら流出した冷媒は蓄冷器１１を経由して蒸発器６へ送ら
れる。そして、蓄冷器１１内に流入した冷媒の温度が蓄
冷材２１の凝固点よりも低い場合には、この冷媒の冷却
力が蓄冷材２１に蓄積され、一方冷媒の温度が蓄冷材２
１の凝固点よりも高い場合には、蓄冷材２１に蓄積され
た冷力が冷媒に放出される。また、急冷要求がなされて
いる場合には、前記切替弁１０が開放されるので、膨張
弁５から流出した冷媒は蓄冷器１１に送られることなく
直接蒸発器６へ送られる。
【００３０】尚、前記急冷要求とは、エンジン始動直
後、車室内の設定温度と実際の温度とに所定値以上の差
がある場合、車室内の設定温度が所定値以下に設定され
た場合等が考えられる。
後、車室内の設定温度と実際の温度とに所定値以上の差
がある場合、車室内の設定温度が所定値以下に設定され
た場合等が考えられる。
【００３１】上記構成によれば、通常の運転時におい
て、冷房能力に余裕がある時のみ蓄冷が行なわれ、急冷
要求時には、蓄冷が行なわれないので、エンジン始動直
後等の強力な冷房能力が必要な時に、冷房能力が蓄冷の
ために損なわれることを防止することができる。また、
上記構成は簡素な構造であるため、現行の冷凍サイクル
をベースに製造することが可能である。
て、冷房能力に余裕がある時のみ蓄冷が行なわれ、急冷
要求時には、蓄冷が行なわれないので、エンジン始動直
後等の強力な冷房能力が必要な時に、冷房能力が蓄冷の
ために損なわれることを防止することができる。また、
上記構成は簡素な構造であるため、現行の冷凍サイクル
をベースに製造することが可能である。
【００３２】以下に、この発明の他の実施の形態につい
て図面を参照して説明するが、上記第１の実施の形態と
同一の個所又は同様の作用効果を奏する個所には、同一
の符号を付してその説明を省略する。
て図面を参照して説明するが、上記第１の実施の形態と
同一の個所又は同様の作用効果を奏する個所には、同一
の符号を付してその説明を省略する。
【００３３】この発明の第２の実施の形態における蓄冷
式車両用空調装置は、図５乃至図７に示す冷凍サイクル
４０を備えるものである。この冷凍サイクル４０は、圧
縮機２、凝縮器３、受液器４、膨張弁５、蒸発器６、蓄
冷器１１、上流側切替弁４１、下流側切替弁４２、コン
トロールユニット１２、温度センサ５５を含んで構成さ
れる。上流側切替弁４１及び下流側切替弁４２は、コン
トロールユニット１２からの出力信号により開閉状態が
制御される電磁弁であり、またこの実施の形態に係る蓄
冷器１１は、図８に示すように、蓄冷材２１が充填され
たケース２０の内部に２本の蛇行状チューブ、即ち上流
側蛇行状チューブ２２ａ及び下流側蛇行状チューブ２２
ｂが配されており、これら両チューブ２２ａ，２２ｂの
それぞれに複数のフィン２３が固定されているものであ
る。
式車両用空調装置は、図５乃至図７に示す冷凍サイクル
４０を備えるものである。この冷凍サイクル４０は、圧
縮機２、凝縮器３、受液器４、膨張弁５、蒸発器６、蓄
冷器１１、上流側切替弁４１、下流側切替弁４２、コン
トロールユニット１２、温度センサ５５を含んで構成さ
れる。上流側切替弁４１及び下流側切替弁４２は、コン
トロールユニット１２からの出力信号により開閉状態が
制御される電磁弁であり、またこの実施の形態に係る蓄
冷器１１は、図８に示すように、蓄冷材２１が充填され
たケース２０の内部に２本の蛇行状チューブ、即ち上流
側蛇行状チューブ２２ａ及び下流側蛇行状チューブ２２
ｂが配されており、これら両チューブ２２ａ，２２ｂの
それぞれに複数のフィン２３が固定されているものであ
る。
【００３４】図８において、第２の実施の形態に係る蒸
発器６、蓄冷器１１、上流側切替弁４１、下流側切替弁
４２、温度センサ５５、コントロールユニット１２の接
続構成の例が示されており、この構成においては、膨張
弁５から流出した冷媒を蒸発器６へ導く一方の配管５０
及び他方の配管５１、蒸発器６から流出した冷媒を圧縮
機２へ導く一方の配管５２及び他方の配管５３が存して
おり、前記蒸発器６の上流側の他方の配管５１は、前記
蓄冷器１１の上流側蛇行状チューブ２２ａと連通し、前
記蒸発器６の下流側の他方の配管５３は、前記蓄冷器１
１の下流側蛇行状チューブ２２ｂと連通している。
発器６、蓄冷器１１、上流側切替弁４１、下流側切替弁
４２、温度センサ５５、コントロールユニット１２の接
続構成の例が示されており、この構成においては、膨張
弁５から流出した冷媒を蒸発器６へ導く一方の配管５０
及び他方の配管５１、蒸発器６から流出した冷媒を圧縮
機２へ導く一方の配管５２及び他方の配管５３が存して
おり、前記蒸発器６の上流側の他方の配管５１は、前記
蓄冷器１１の上流側蛇行状チューブ２２ａと連通し、前
記蒸発器６の下流側の他方の配管５３は、前記蓄冷器１
１の下流側蛇行状チューブ２２ｂと連通している。
【００３５】前記上流側の一方の配管５０上には上流側
切替弁４１が配置され、前記下流側の一方の配管５２上
には温度センサ５５及び下流側切替弁４２が配置されて
いる。温度センサ５５により検出された蒸発器６下流側
の冷媒温度は、コントロールユニット１２に入力され、
コントロールユニット１２は前記温度センサ５５からの
入力信号、空調装置の操作信号等に基づいて、上流側切
替弁４１及び下流側切替弁４２に対して開閉状態を制御
するための信号を出力する。また、前記上流側の他方の
配管５１の一端及び他端は、上流側の一方の配管５０上
の上流側切替弁４１の上流側及び下流側にそれぞれ連結
しており、前記下流側の他方の配管５３の一端及び他端
は、下流側の一方の配管５２上の下流側切替弁４２の上
流側及び下流側にそれぞれ連結している。
切替弁４１が配置され、前記下流側の一方の配管５２上
には温度センサ５５及び下流側切替弁４２が配置されて
いる。温度センサ５５により検出された蒸発器６下流側
の冷媒温度は、コントロールユニット１２に入力され、
コントロールユニット１２は前記温度センサ５５からの
入力信号、空調装置の操作信号等に基づいて、上流側切
替弁４１及び下流側切替弁４２に対して開閉状態を制御
するための信号を出力する。また、前記上流側の他方の
配管５１の一端及び他端は、上流側の一方の配管５０上
の上流側切替弁４１の上流側及び下流側にそれぞれ連結
しており、前記下流側の他方の配管５３の一端及び他端
は、下流側の一方の配管５２上の下流側切替弁４２の上
流側及び下流側にそれぞれ連結している。
【００３６】上記構成によれば、上流側切替弁４１及び
下流側切替弁４２を開閉制御することにより、冷媒の流
通経路を変更することができ、膨張弁５から蒸発器６へ
向かう冷媒、及び蒸発器６から圧縮機２へ向かう冷媒が
蓄冷器１１を経由するか否かを選択することができる。
前記上流側の他方の配管５１と上流側蛇行状チューブ２
２ａとからなる流路は、前記上流側の一方の配管５０よ
りも冷媒の流通抵抗が大きいので、前記上流側切替弁４
１の開放時には、膨張弁５から流れてきた冷媒は、その
ほとんど全量が蓄冷器１１に流通されることなく直接蒸
発器６に流入する。また、同様の理由から、前記下流側
切替弁４２の開放時には、蒸発器６から流出した冷媒
は、蓄冷器１１に流通されることなく圧縮機２へ送られ
る。
下流側切替弁４２を開閉制御することにより、冷媒の流
通経路を変更することができ、膨張弁５から蒸発器６へ
向かう冷媒、及び蒸発器６から圧縮機２へ向かう冷媒が
蓄冷器１１を経由するか否かを選択することができる。
前記上流側の他方の配管５１と上流側蛇行状チューブ２
２ａとからなる流路は、前記上流側の一方の配管５０よ
りも冷媒の流通抵抗が大きいので、前記上流側切替弁４
１の開放時には、膨張弁５から流れてきた冷媒は、その
ほとんど全量が蓄冷器１１に流通されることなく直接蒸
発器６に流入する。また、同様の理由から、前記下流側
切替弁４２の開放時には、蒸発器６から流出した冷媒
は、蓄冷器１１に流通されることなく圧縮機２へ送られ
る。
【００３７】以下に、図９に示すフローチャートにおい
て、コントロールユニット１２による上流側切替弁４１
及び下流側切替弁４２の制御例を示す。先ず、ステップ
２００において、空調装置に対して急冷要求がなされて
いるか否かを判定し、急冷要求がなされていると判定さ
れた場合には、ステップ２０２において、上流側切替弁
４１及び下流側切替弁４２を共に開放する。一方、前記
ステップ２００において、急冷要求がなされていないと
判定された場合には、ステップ２０４において、温度セ
ンサ５５により検出された蒸発器６下流側の冷媒温度Ｔ
が蓄冷材２１の凝固点Ｔs よりも低いか否かを判定し、
前記冷媒温度ＴがＴs よりも低いと判定された場合に
は、ステップ２０６において、上流側切替弁４１を開放
すると共に下流側切替弁４２を閉鎖し、一方、前記ステ
ップ２０４において、前記冷媒温度Ｔが前記凝固点Ｔs
よりも低くないと判定された場合には、ステップ２０８
において、上流側切替弁４１を閉鎖すると共に下流側切
替弁４２を開放する。
て、コントロールユニット１２による上流側切替弁４１
及び下流側切替弁４２の制御例を示す。先ず、ステップ
２００において、空調装置に対して急冷要求がなされて
いるか否かを判定し、急冷要求がなされていると判定さ
れた場合には、ステップ２０２において、上流側切替弁
４１及び下流側切替弁４２を共に開放する。一方、前記
ステップ２００において、急冷要求がなされていないと
判定された場合には、ステップ２０４において、温度セ
ンサ５５により検出された蒸発器６下流側の冷媒温度Ｔ
が蓄冷材２１の凝固点Ｔs よりも低いか否かを判定し、
前記冷媒温度ＴがＴs よりも低いと判定された場合に
は、ステップ２０６において、上流側切替弁４１を開放
すると共に下流側切替弁４２を閉鎖し、一方、前記ステ
ップ２０４において、前記冷媒温度Ｔが前記凝固点Ｔs
よりも低くないと判定された場合には、ステップ２０８
において、上流側切替弁４１を閉鎖すると共に下流側切
替弁４２を開放する。
【００３８】上記制御によれば、サイクルが安定した通
常の運転状態において、蒸発器６下流側の冷媒温度Ｔが
蓄冷材２１の凝固点Ｔs よりも低い場合には、蓄冷時で
あると判断され、上流側切替弁４１が開放されると共に
下流側切替弁４２が閉鎖されるので、膨張弁５から流出
した冷媒は、図５に示す矢印Ａのように、蓄冷器１１を
通らずにそのまま蒸発器６内に流入すると共に、蒸発器
６から流出した冷媒は、図５に示す矢印Ｂのように、蓄
冷器１１を経由して圧縮機２に流入する。また、サイク
ルが安定した通常の運転状態において、前記冷媒温度Ｔ
が蓄冷材２１の凝固点Ｔs よりも高い場合には、放冷時
であると判断され、上流側切替弁４１が閉鎖されると共
に下流側切替弁４２が開放されるので、膨張弁５から流
出した冷媒は、図６に示す矢印Ｃのように、蓄冷器１１
を経由して蒸発器６に流入すると共に、蒸発器６から流
出した冷媒は、図６に示す矢印Ｄのように、蓄冷器１１
を通らずにそのまま圧縮機２に流入する。即ち、蓄冷は
蒸発器６下流側の冷媒により行なわれ、放冷は蒸発器６
上流側の冷媒に対して行なわれる。
常の運転状態において、蒸発器６下流側の冷媒温度Ｔが
蓄冷材２１の凝固点Ｔs よりも低い場合には、蓄冷時で
あると判断され、上流側切替弁４１が開放されると共に
下流側切替弁４２が閉鎖されるので、膨張弁５から流出
した冷媒は、図５に示す矢印Ａのように、蓄冷器１１を
通らずにそのまま蒸発器６内に流入すると共に、蒸発器
６から流出した冷媒は、図５に示す矢印Ｂのように、蓄
冷器１１を経由して圧縮機２に流入する。また、サイク
ルが安定した通常の運転状態において、前記冷媒温度Ｔ
が蓄冷材２１の凝固点Ｔs よりも高い場合には、放冷時
であると判断され、上流側切替弁４１が閉鎖されると共
に下流側切替弁４２が開放されるので、膨張弁５から流
出した冷媒は、図６に示す矢印Ｃのように、蓄冷器１１
を経由して蒸発器６に流入すると共に、蒸発器６から流
出した冷媒は、図６に示す矢印Ｄのように、蓄冷器１１
を通らずにそのまま圧縮機２に流入する。即ち、蓄冷は
蒸発器６下流側の冷媒により行なわれ、放冷は蒸発器６
上流側の冷媒に対して行なわれる。
【００３９】更に、空調装置に対して急冷要求がなされ
た場合、即ちエンジン始動直後、車室内の設定温度と実
際の温度とに所定値以上の差がある場合、車室内の設定
温度が所定値以下に設定された場合等には、上流側切替
弁４１及び下流側切替弁４２が共に開放されるので、図
７に示す矢印Ａ及びＤのように、冷媒は蓄冷器１１に流
通されることなく循環する。
た場合、即ちエンジン始動直後、車室内の設定温度と実
際の温度とに所定値以上の差がある場合、車室内の設定
温度が所定値以下に設定された場合等には、上流側切替
弁４１及び下流側切替弁４２が共に開放されるので、図
７に示す矢印Ａ及びＤのように、冷媒は蓄冷器１１に流
通されることなく循環する。
【００４０】これにより、通常の運転時においては、冷
房能力に余裕がある場合のみ蓄冷が行なわれ、急冷要求
時には、蓄冷が行なわれないので、エンジン起動直後等
の強力な冷房能力が必要な時に、蓄冷により冷房能力が
損なわれることを防止することができる。
房能力に余裕がある場合のみ蓄冷が行なわれ、急冷要求
時には、蓄冷が行なわれないので、エンジン起動直後等
の強力な冷房能力が必要な時に、蓄冷により冷房能力が
損なわれることを防止することができる。
【００４１】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、急冷
要求時における冷房能力の低下の防止が図られた蓄冷式
車両用空調装置を提供することができる。
要求時における冷房能力の低下の防止が図られた蓄冷式
車両用空調装置を提供することができる。
【図１】図１は、この発明の第１の実施の形態に係る蓄
冷式車両用空調装置の冷凍サイクルを示す図である。
冷式車両用空調装置の冷凍サイクルを示す図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態における膨張弁、蒸
発器、切替弁、蓄冷器、コントロールユニットの接続構
造の例を示す図である。
発器、切替弁、蓄冷器、コントロールユニットの接続構
造の例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態に係るコントロール
ユニットによる切替弁の制御例を示すフローチャートで
ある。
ユニットによる切替弁の制御例を示すフローチャートで
ある。
【図４】図４は、冷媒温度及び蓄冷材温度の変化と蓄冷
及び放冷の変化との関係を示す図である。
及び放冷の変化との関係を示す図である。
【図５】図５は、この発明の第２の実施の形態に係る蓄
冷式車両用空調装置の冷凍サイクルの蓄冷時の状態を示
す図である。
冷式車両用空調装置の冷凍サイクルの蓄冷時の状態を示
す図である。
【図６】図６は、この発明の第２の実施の形態に係る蓄
冷式車両用空調装置の冷凍サイクルの放冷時の状態を示
す図である。
冷式車両用空調装置の冷凍サイクルの放冷時の状態を示
す図である。
【図７】図７は、この発明の第２の実施の形態に係る蓄
冷式車両用空調装置の冷凍サイクルの急冷要求時の状態
を示す図である。
冷式車両用空調装置の冷凍サイクルの急冷要求時の状態
を示す図である。
【図８】図８は、第２の実施の形態における蒸発器、上
流側切替弁、下流側切替弁、蓄冷器、温度センサ、コン
トロールユニットの接続構造の例を示す図である。
流側切替弁、下流側切替弁、蓄冷器、温度センサ、コン
トロールユニットの接続構造の例を示す図である。
【図９】図９は、第２の実施の形態に係るコントロール
ユニットによる上流側切替弁及び下流側の制御例を示す
フローチャートである。
ユニットによる上流側切替弁及び下流側の制御例を示す
フローチャートである。
１、４０ 冷凍サイクル ２ 圧縮機 ３ 凝縮器 ４ 受液器 ５ 膨張弁 ６ 蒸発器 １０ 切替弁 １１ 蓄冷器 １２ コントロールユニット ４１ 上流側切替弁 ４２ 下流側切替弁
フロントページの続き (72)発明者 根岸 利行 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセルヴァレオクライメート コントロール内 (72)発明者 関谷 好弘 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセルヴァレオクライメート コントロール内 (72)発明者 反田 清 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセルヴァレオクライメート コントロール内 Ｆターム(参考） 3L060 AA06 CC02 DD07 EE09 EE41
Claims (7)
- 【請求項１】 冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒
を熱交換により凝縮させる凝縮器、凝縮された冷媒を膨
張させる膨張弁、膨張された冷媒を熱交換により蒸発さ
せる蒸発器、内蔵された蓄冷材と冷媒との間で熱交換す
る蓄冷器を備える蓄冷式車両用空調装置において、 前記蓄冷器は、前記膨張弁と前記蒸発器との間を流通す
る冷媒と熱交換し、 急冷要求時に前記蓄冷器への冷媒の流通を停止又は低減
させる急冷時切替手段を備えることを特徴とする蓄冷式
車両用空調装置。 - 【請求項２】 前記急冷時切替手段は、配管接続上前記
蓄冷器と並列に配置された弁と、前記急冷要求時に前記
弁を開放させる手段とを含んで構成されることを特徴と
する請求項１記載の蓄冷式車両用空調装置。 - 【請求項３】 冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒
を熱交換により凝縮させる凝縮器、凝縮された冷媒を膨
張させる膨張弁、膨張された冷媒を熱交換により蒸発さ
せる蒸発器、内蔵された蓄冷材と冷媒との間で熱交換す
ることにより蓄冷及び放冷する蓄冷器を備える蓄冷式車
両用空調装置において、 冷媒の温度又は圧力から蓄冷時か放冷時かを判定する判
定手段と、 蓄冷時には、前記蒸発器の冷媒流通方向下流側を流れる
冷媒を前記蓄冷器に流通させ、放冷時には、前記蒸発器
の冷媒流通方向上流側を流れる冷媒を前記蓄冷器に流通
させる切替手段を備えることを特徴とする蓄冷式車両用
空調装置。 - 【請求項４】 急冷要求時には、前記蓄冷器への冷媒の
流通を停止又は低減させる急冷時切替手段を備えること
を特徴とする請求項３に記載の蓄冷式車両用空調装置。 - 【請求項５】 前記判定手段は、前記蒸発器の冷媒流通
方向下流側の冷媒の温度が前記蓄冷器内に配された蓄冷
材の凝固点よりも低い場合に、蓄冷時であると判定し、
前記蒸発器の冷媒流通方向下流側の冷媒の温度が前記蓄
冷材の凝固点よりも高い場合に、放冷時であると判定す
ることを特徴とする請求項３又は４記載の蓄冷式車両用
空調装置。 - 【請求項６】 前記切替手段は、前記膨張弁と前記蒸発
器との間に配される上流側弁と、前記蒸発器と前記圧縮
機との間に配される下流側弁と、前記蓄冷器と連通する
と共に前記上流側弁の上流側及び下流側に一端及び他端
が連通する上流側配管と、前記蓄冷器と連通すると共に
前記下流側弁の上流側及び下流側に一端及び他端が連通
する下流側配管と、前記判定手段からの信号に基づいて
前記上流側弁及び下流側弁の開閉状態を制御する弁制御
手段とを含んで構成され、 前記弁制御手段は、蓄冷時には、上流側弁を開放すると
共に下流側弁を閉鎖し、放冷時には、上流側弁を閉鎖す
ると共に下流側弁を開放することを特徴とする請求項３
〜５のいずれか１つに記載の蓄冷式車両用空調装置。 - 【請求項７】 前記急冷時切替手段は、急冷要求時に前
記上流側弁及び下流側弁を共に開放することを特徴とす
る請求項６記載の蓄冷式車両用空調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001146507A JP2002337538A (ja) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | 蓄冷式車両用空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001146507A JP2002337538A (ja) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | 蓄冷式車両用空調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002337538A true JP2002337538A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=18992150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001146507A Pending JP2002337538A (ja) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | 蓄冷式車両用空調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002337538A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012242064A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | 冷蔵庫 |
Citations (6)
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| JPS6217570A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-26 | 日産自動車株式会社 | 冷房装置の制御方法 |
| JPS63255516A (ja) * | 1987-04-13 | 1988-10-21 | Calsonic Corp | 自動車用エンジンの吸気冷却装置 |
| JPH06211036A (ja) * | 1993-01-18 | 1994-08-02 | Nissan Motor Co Ltd | 自動車用冷房装置 |
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-
2001
- 2001-05-16 JP JP2001146507A patent/JP2002337538A/ja active Pending
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