JP2005153683A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の室を独立して空調する複数の冷凍サイクルにおいて、各室の空調による快適性を安定的に維持する。
【解決手段】
一階車室１０を空調する第一の冷凍サイクル９と、二階車室２０を空調する第二の冷凍サイクル１９、２９と、一階車室１０内における熱負荷が第一の冷凍サイクルの空調能力値を超えた場合、第二の冷凍サイクル１９、２９のうち、いずれか一方を流通する冷媒を、第一の冷凍サイクル９内に分配する分配制御装置６０とを備える事を特徴により、一階車室１０と二階車室２０とを独立して空調する複数の冷凍サイクル内を流通する冷媒を、分配制御装置６０による作動によって、双方の室１０、２０の熱負荷に応じ、適宜分配する事が可能となるので、各室の空調による快適性を安定的に維持する事が可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、２室を空調する空調装置に関する。

従来技術として、図６に記載されるように、２階建てバスなどの、複数の車室を有する車両の空調装置としては、一階車室１０を空調する一階用冷凍サイクル９と、二階車室２０を空調する二階用冷凍サイクル１９とを独立的に備える空調装置２００が知られている。

この種の空調装置は、コンプレッサは独立して２つある為、各々のコンプレッサの能力に応じて、各々の車室を独立的に空調する事が可能である。

しかし、図６に記載されている空調装置２００の構成では、例えば一階車室１０の熱負荷が、一階車室１０を空調する一階用冷凍サイクル９の最大空調能力値よりも高くなった場合（すなわち１００％の空調能力を発揮しても足りなくなった場合）は、各々の冷凍サイクルは独立して設置されている為、二階車室２０を空調する二階用冷凍サイクル１９の冷媒を一階用冷凍サイクル９内に分配する事は難しい。

上述した問題を解決する手法としては、一階車室１０の熱負荷が最大空調能力値を超える事が必ず無いように、適正容量よりも大容量のコンプレッサに予め交換する、あるいは二階用冷凍サイクル１９が二階車室２０へ吹き込む空調風を、熱負荷が高くなった一階車室１０内に送風する、等の手法が考えられる。

しかし、前者の場合は、コストが高くなるとともに、設置スペースの問題が発生し、後者の場合は、送風機構が複雑になると言う問題がある。

上述したような問題を解決する為に、本発明では、各室の熱負荷が当初の見積もりよりも高くなった場合でも、各室の空調による快適性を安定的に維持する事が可能な空調装置を提供する事を目的とする。

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採用する。

請求項１に記載の空調装置は、第一の室を空調する第一の冷凍サイクルと、第二の室を空調する第二の冷凍サイクルと、第一の室または第二の室のいずれか一方の室の熱負荷が、その室を空調する冷凍サイクルの空調能力値を超えた場合、他方の室を空調する冷凍サイクル内を流通する冷媒を、空調能力値を超えた方の冷凍サイクル内へ分配する分配制御手段を備える事を特徴とする。

１つの室を空調する為の冷凍サイクルは、常に１００％の能力を発揮し続けている訳ではない。大体において、余剰な能力がある場合が多い。

この発明により、第一の室と第二の室とを独立して空調する複数の冷凍サイクル内を流通する冷媒を、分配制御手段による作動によって、適宜分配する事が可能となるので、各室の空調による快適性を安定的に維持する事が可能となる。

請求項２に記載の空調装置は、第二の冷凍サイクルの空調能力値は、第一の冷凍サイクルの空調能力値よりも予め高く設定されており、分配制御手段は、第一の室の熱負荷が、第一の冷凍サイクルの空調能力値を超えた場合は、第二の冷凍サイクル内を流通する冷媒を第一の冷凍サイクル内に分配する事を特徴とする。

通常、２室を空調する空調装置を設計する場合、各室における必要空調能力値を予め各々概算し、その概算結果に応じて、冷凍サイクルを構築するが、この発明により、２つの冷凍サイクルのうち、どちらか一方の冷凍サイクルにのみ予め、空調能力値に余裕を持たせ、他方の冷凍サイクルには余裕を持たせないと言う設計にする事で、設計時における概算作業を軽減する事が可能となる。

請求項３に記載の空調装置における分配制御手段は、第一の室における熱負荷を検知する第一の熱負荷検知手段と、第一の冷凍サイクルを構成する第一の膨張弁の上流側冷媒配管と、第二の冷凍サイクルを構成する第二の膨張弁の上流側冷媒配管とを、冷媒が流通可能に接続する分流手段と、第二の冷凍サイクルを構成する第二の熱交換器の下流側冷媒配管と、第一の冷凍サイクルを構成する第一の熱交換器の下流側冷媒配管とを、冷媒が流通可能に接続する環流手段と、第一の熱負荷検知手段が検知した熱負荷と第一の冷凍サイクルの空調能力値とを比較判定し、その判定結果に応じて、分流手段の分流作動ならびに環流手段の環流作動とを制御する制御手段とからなる事を特徴とする。

この発明により、第一の室の熱負荷が、第一の冷凍サイクルの空調能力値以上になると、自動的に第二の室を空調する冷凍サイクル内を流通する冷媒を当該第一の室を空調する冷凍サイクル内に分流するので、第一の室の熱負荷が、第一の冷凍サイクルの空調能力を超えても、当初備える第一の冷凍サイクルの空調能力以上の空調能力にて、第一の冷凍サイクルの空調能力値以上の熱負荷になった第一の室の空調を行う事が可能となるので、各室の空調による快適性を安定的に維持する事が可能になる。

請求項４に記載の空調装置における制御手段は、第一の熱負荷検知手段が検知した熱負荷と、第一の冷凍サイクルの空調能力値とを比較判定する第一の比較判定手段を備える事を特徴とする。

この発明により、分流手段の分流作動と環流手段の環流作動とを行う制御手段が比較判定作動を行う第一の比較判定手段を備える事になるので、比較判定結果が出力されてから、分流作動と環流作動とを始動させるまでのタイムラグを小さくする事が可能となる。

請求項５に記載の空調装置における分配制御手段は、第一の室における熱負荷を検知する第一の熱負荷検知手段と、第二の室における熱負荷を検知する第二の熱負荷検知手段と、第一の冷凍サイクルを構成する第一の膨張弁の上流側冷媒配管と第二の冷凍サイクルを構成する第二の膨張弁の上流側冷媒配管とを接続し、第一の冷凍サイクル内を流通する冷媒を第二の冷凍サイクル内に分流させる分流手段と、第二の冷凍サイクルを構成する第二の熱交換器の下流側冷媒配管と、第一の冷凍サイクルを構成する第一の熱交換器の下流側冷媒配管とを、冷媒が流通可能に接続する環流手段と、第一の熱負荷検知手段が検知した熱負荷と、第二の熱負荷検知手段が検知した熱負荷とを比較判定し、その判定結果に応じて、分流手段の分流作動ならびに環流手段の環流作動とを流通制御する制御手段とからなる事を特徴とする。

この発明により、第一の室の熱負荷と、第二の室の熱負荷とを比較した後に、熱負荷の高い室の冷凍サイクル内に、熱負荷の低い室の冷凍サイクル内の冷媒を分流させる事が可能となるので、独立している２つの冷凍サイクルであっても、空調能力が足りない室に対して更なる空調能力設備を設置する事なく、２つの冷凍サイクルが持つ空調能力を適宜分配する事が可能となるので、各室の空調による快適性を安定的に維持する事が可能となる。

また、ここで、分流管が膨張弁の上流にて結合している事によるメリットを説明する。

冷媒を他の冷凍サイクルに分流する場合、膨張弁の上流と下流とでは冷媒の状態が異なる。すなわち、膨張弁の上流側では冷媒は液相状態であるが、下流側では膨張弁によって減圧、膨張され気相状態となっているので、分流する際は、気相状態の場合よりも、液相状態の場合の方が、分流させやすい。

また、一般的に、気相状態になった冷媒はなるべくすぐにエバポレータにて蒸発させる必要がある為、分流管を経由してエバポレータに圧送すると言う、当初より長い流路に設計すると、その分だけエバポレータによる冷却能力は低減する可能性がある。その為、分流管は、膨張弁の上流にて結合するように構成する方が望ましい。

請求項６に記載の空調装置における制御手段は、第一の熱負荷検知手段が検知した熱負荷と、第二の熱負荷検知手段が検知した熱負荷とを比較判定する第二の比較判定手段を備える事を特徴とする。

この発明により、分流手段の分流作動と環流手段の環流作動とを行う制御手段が、第一の室と第二の室の各々の熱負荷の比較判定作動を行う第二の比較判定手段を備える事になるので、比較判定結果が出力されてから、分流作動と環流作動とを始動させるまでのタイムラグを小さくする事が可能となる。

請求項７に記載の空調装置における分流手段は、第一の膨張弁の上流側冷媒配管と、第二の膨張弁の上流側冷媒配管とを、冷媒が流通可能に接続する分流管と、分流管の第一の膨張弁の上流側冷媒配管との結合部と、第一の膨張弁との間の冷媒配管に設けられ、制御手段と電気的に接続する第一の二方弁と、分流管の途中に設けられ、制御手段と電気的に接続する第二の二方弁とからなる事を特徴とする。

この発明により、第一の冷凍サイクル内を流通する冷媒を第二の冷凍サイクル内に分流する際の流路制御に用いる弁を、全て安価な二方弁にて構成する事が可能となるので、分流手段を安価に構成する事が可能となる。

請求項８に記載の空調装置における分流手段は、第一の膨張弁の上流側冷媒配管と、第二の膨張弁の上流側冷媒配管とを、冷媒が流通可能に接続する分流管と、分流管と第一の膨張弁の上流側冷媒配管との結合部に設けられるとともに、制御手段と電気的に接続する三方弁とから構成される事を特徴とする。

この発明により、第一の冷凍サイクル内を流通する冷媒を第二の冷凍サイクル内に分流する際の流路制御に用いる弁を１つにする事が可能となるので、分流手段を少ない部品点数にて構成する事が可能となる。

請求項９に記載の空調装置における分流手段は、第一の冷凍サイクルを構成するとともに、制御手段と電気的に接続する第一の電子式膨張弁と、第二の冷凍サイクルを構成するとともに、制御手段と電気的に接続する第二の電子式膨張弁と、第一の電子式膨張弁の上流側冷媒配管と、第二の電子式膨張弁の上流側冷媒配管とを接続する分流管とからなる事を特徴とする。

この発明により、第一、第二の冷凍サイクルを構成する膨張弁を周知の電子式膨張弁にする事により、第一の冷凍サイクル内から第二の冷凍サイクル内に冷媒を分流させる際に、第一、第二の電子式膨張弁を所定のタイミングで開閉する事で、冷媒の流路制御を行う事が可能となるので、冷媒の分流を行う為に別途、弁を用いる必要がなくなり、安価に分流手段を構成する事が可能となる。

請求項１０に記載の空調装置における環流手段は、第二の熱交換器の下流側冷媒配管と、第一の熱交換器の下流側配管とを冷媒が流通可能に接続する環流管と、環流管の途中に、制御手段と電気的に接続する第三の二方弁とから構成される事を特徴とする。

この発明により、第二の熱交換器を流通した冷媒を、第一の冷凍サイクルに環流させる流路制御に用いる弁を安価な二方弁にて構成する事が可能となるので、環流手段を安価に構成する事が可能となる。

請求項１１に記載の空調装置における第一の熱負荷検知手段は、第一の室の室内温度を検知する室温検知手段である事を特徴とする。

この発明により、室温を検知すると言う簡便な方法で、第一の室における熱負荷を検知する事が可能となるので、簡便に第一の熱負荷検知手段を構成する事が可能となる。

請求項１２に記載の空調装置における第一の熱負荷検知手段と、第二の熱負荷検知手段とは、第一の室ならびに第二の室の室内温度を各々検知する室温検知手段である事を特徴とする。

この発明により、室温を検知すると言う簡便な方法で、第一の室と第二の室における熱負荷を検知する事が可能となるので、簡便に第一と第二の熱負荷検知手段を構成する事が可能となる。

請求項１３に記載の空調装置における第一の熱負荷検知手段は、第一の室の室内者の人数を検知する室内人数検知手段である事を特徴とする。

この発明により、検知した室内者数を熱負荷に変換して捉える事が可能となるので、室内における熱負荷の変動を確実に検知する事が可能となる。

請求項１４に記載の空調装置における第一の熱負荷検知手段と、第二の熱負荷検知手段とは、第一の室ならびに第二の室の室内者の人数を検知する室内人数検知手段である事を特徴とする。

この発明により、第一の室で検知した室内者数から求めた熱負荷と、第二の室で検知した室内者数から求めた熱負荷とを比較する事が可能となるので、第一、第二の両室における熱負荷の変動を確実に検知する事が可能となる。

請求項１５に記載の空調装置は、第一の冷凍サイクルは複数の冷凍サイクルから構成される事を特徴とする。

この発明により、複数の冷凍サイクルのうち、いずれか１つの冷凍サイクル内を流通する冷媒を、第一の冷凍サイクルに分配制御する事が可能となるので、第二の室は残りの冷凍サイクルによって、最低限の空調能力を維持する事が可能となる。

請求項１６に記載の空調装置は、少なくとも２室を有する車両に設けられる事を特徴とする。

この発明により、例えば、二階建てバス、若しくは冷凍トラックなど、２車室を独立的に空調する必要のある車両において、空調能力を２車室に対し適宜分配する事が可能となるので、各室の空調性能を安定的に維持する事が可能となる。

以下、本発明を一階車室１０と二階車室２０の二車室を有する二階建てバスに適用した場合の実施形態について図１ならびに図２を用いて説明する。
（構成）
図１は、本実施形態に係る車両用空調装置１００の構成の概略を示した構成図である。

図２は、本実施形態に係る車両用空調装置１００において、空調能力を一階車室１０と二階車室２０の各室へ適宜分配する際の作動を示したフローチャートである。

図１に示す車両用空調装置１００は、一階用冷凍サイクル９と、二階用第一冷凍サイクル１９と、二階用第二冷凍サイクル２９と、分配制御装置６０とからなる。

分配制御装置６０は、室温計８、１８と、分流装置３０と、環流装置４０と、制御装置５０とからなる。

分配制御装置６０は、請求項で示す分配制御手段に、室温計８、１８は、請求項で示す第一の熱負荷検知手段、第二の熱負荷検知手段に、環流装置４０は、請求項で示す環流手段に、制御装置５０は、請求項で示す制御手段にそれぞれ相当する。

一階用冷凍サイクル９は、コンプレッサ１と、コンデンサ３と、レシーバ４と、膨張弁５と、エバポレータ６と、ブロワファン７ａ、７ｂとからなる。そして、コンプレッサ１と、コンデンサ３と、レシーバ４と、膨張弁５と、エバポレータ６とは冷媒配管２によって冷媒が循環可能に接続されている。

二階用第一冷凍サイクル１９は、コンプレッサ１１と、コンデンサ１３と、レシーバ１４と、膨張弁１５と、エバポレータ１６と、ブロワファン１７ａ、１７ｂとからなる。そして、これらは冷媒配管１２によって、冷媒が循環可能に接続されている。

二階用第二冷凍サイクル２９は、コンプレッサ２１と、コンデンサ２３と、レシーバ２４と、膨張弁２５と、エバポレータ２６とからなり、これらは冷媒配管２２によって冷媒が循環可能に接続されている。

このうち、ブロワファン１６ａ、１６ｂとは二階用第一冷凍サイクル１９を構成しているが、実際には二階用第一冷凍サイクル１９と、二階用第二冷凍サイクル２９とで共有する構成となっている。

分流装置３０は、第一の二方弁３１と、分流管３２と、第二の二方弁３３とからなる。

この分流管３２は、上述した二階用第一冷凍サイクル１９を構成する膨張弁１５の上流側の冷媒配管１２と、一階用冷凍サイクル９を構成する膨張弁５の上流側の冷媒配管２とを、冷媒が流通可能に接続している。

また、第一の二方弁３１は、冷媒配管１２と分流管３２との結合部３２ａと、膨張弁１５との間の冷媒配管１２に設けられ、制御装置５０からの開閉信号によって冷媒配管１２を開閉駆動する。

さらに、第二の二方弁３３は、分流管３２の途中に設けられており、第一の二方弁３１と同様に、制御装置５０からの開閉信号によって分流管３２を開閉駆動する。

環流装置４０は、環流管４１と、第三の二方弁４２とからなり、請求項で示す環流手段に相当する。

環流管４１は、上述した二階用第一冷凍サイクル１９を構成するエバポレータ１６の下流側の冷媒配管１２と、一階用冷凍サイクル９を構成するエバポレータ６の下流側の冷媒配管２とを、冷媒が流通可能に接続している。

また、第三の二方弁４２は、環流管４１の途中に設けられ、制御装置５０からの開閉信号によって環流管４１を開閉駆動する。

制御装置５０は、上述した室温計８、１８と、第一〜第三の二方弁３１、３３、４２と電気的に接続するとともに、室温計８、１８が測定した各車室内のその時点における冷房能力値を受信するとともに、第一〜第三の二方弁３１、３３、４２へ開閉信号を送信するＥＣＵである。

この制御装置５０には、予め、一階用冷凍サイクル９の最大冷房能力値Ｂと、二階用冷凍サイクル１９、２９との最大冷房能力値Ｄとを格納するメモリ５０ａが搭載されている。

上述した各構成要素のうち、エバポレータ６と、ブロワファン７ａ、７ｂと、室温計８とは一階車室１０内に配置され、エバポレータ１６、２６と、ブロワファン１７ａ、１７ｂと、室温計１８とは二階車室２０内に配置されている。

上述したように、本実施形態で示す車両用空調装置１００は、二階車室２０を空調する為に二つの冷凍サイクル１９、２９とを設置し、一階車室１０を空調する冷凍サイクルは、一階用冷凍サイクル９の１つのみである。

この理由は、標準的な周知の二階建てバスの場合、二階車室２０の方が一階車室１０と比べて、日射量が多い等の要因で熱負荷が高くなる傾向がある為である。

更に、二階建てバスに乗車した乗員は、走行景色を二階車室２０から満喫しようと、一階車室１０に空席があっても、二階車室２０に着席する傾向が高い為、二階車室２０は一階車室１０に比べて熱負荷が高くなる、と言う事も日射量が多い以外の要因として挙げられる。
（作動）
次に、上述した車両用空調装置１００を構成する制御装置５０における、各室の空調性能を安定的に維持する作動に関して図２を用いて説明する。

ステップＳ１にて、現時点での一階用冷凍サイクル９の冷房能力値Ａを受信する。受信するとステップＳ２へ進む。

ステップＳ２にて、現時点での冷房能力値Ａと、メモリ５０ａから読み出した最大冷房能力値Ｂとを比較する。比較結果が出力されるとステップＳ３へ進む。

ステップＳ３にて、冷房能力値Ａが最大冷房能力値Ｂよりも大きいか否かを判定する。もし、冷房能力値Ａが最大冷房能力値Ｂよりも大きい場合は、ステップＳ４に進み、小さい場合は、ステップＳ８に進む。

ステップＳ４にて、現時点での二階用冷凍サイクル１９、２９の冷房能力値Ｃを受信する。受信するとステップＳ５へ進む。

ステップＳ５にて、冷房能力値Ｃと、メモリ５０ａから読み出した最大冷房能力値Ｄとを比較する。比較結果が出力されるとステップＳ６に進む。

ステップＳ６にて、冷房能力値Ｃは、最大冷房能力値Ｄよりも大きいか否かを判定する。もし、冷房能力値Ｃが最大冷房能力値Ｄよりも大きい場合は、ステップＳ７に進み、小さい場合は、ステップＳ８に進む。

ステップＳ７にて、第一の二方弁３１に対し、弁体を閉成する閉信号を送信するとともに、第二、第三の二方弁３３、４２に対し、弁体を開放するよう開信号を送信する。

ステップＳ８にて、第一の二方弁３１に対し、弁体を開放するよう開信号を送信するとともに、第二、第三の二方弁３３、４２に対し、弁体を閉成するよう閉信号を送信する。

上述した各ステップのうち、ステップＳ２とステップＳ３、ならびにステップＳ５とステップＳ６との処理内容は、それぞれ請求項で示す第一の比較判定手段に相当する。

また、上述した最大冷房能力値ＢならびＤは、請求項で示す空調能力値に相当する。

（作用効果）
上述した構成と作動とにより、一階車室１０の冷房能力値Ａが一階車室１０における最大冷房能力値Ｂよりも大きい、すなわち一階車室１０の熱負荷が高く、かつ、二階車室２０の冷房能力値Ｃが二階車室２０における最大冷房能力値Ｄよりも小さい、すなわち二階車室２０の熱負荷が低い場合、二階車室２０への空調能力には余裕があると判定し、二階車室２０を空調する二階用第一、第二冷凍サイクル１９、２９のうち、二階用第一冷凍サイクル１９内を流通する冷媒を、分流装置３０と環流装置４０とで、一階用冷凍サイクル９へと分配する事が可能となる。

これにより、コンプレッサ１を、一階車室１０の熱負荷に対応出来るだけの能力を備えるコンプレッサに交換する、あるいは二階車室２０への空調風を、熱負荷が高い一階車室１０に送風する空調路を別途設ける、等の高コストで複雑な構成による事なく、各室の空調による快適性を安定的に維持する事が可能となる。

（第二実施形態）
上述した第一実施形態では、制御装置５０における、第一の比較判定手段（ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ５、ステップＳ６の処理内容）、すなわち、一階車室１０の冷房能力値が、一階車室室１０を冷房する冷凍サイクル９の最大冷房能力値Ｂを超えていれば、二階車室２０を冷房する二階用第一冷凍サイクル１９から冷媒を分配すると言う処理内容であった。

しかし、図１に示す車両用空調装置１００の構成と同じ構成で、一階車室１０と二階車室２０における冷房能力値を比較し、冷房能力値の高い冷凍サイクルから、冷房能力値の低い冷凍サイクルへ冷媒を分配すると言う処理内容でも良い。
（作動）
図３に、冷房能力値の高い車室の冷凍サイクルから、熱負荷の高い車室を冷房する冷凍サイクルへ冷媒を分配する際の制御装置５０における作動のフローチャートを示す。

ステップＳ１１にて、現時点での一階用冷凍サイクル９の冷房能力値Ａを受信する。受信するとステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２にて、現時点での二階用第一冷凍サイクル１９の冷房能力値Ｃを受信する。受信するとステップＳ１３へ進む。

ステップＳ１３にて、冷房能力値Ａと冷房能力値Ｃとを比較する。比較結果が出力されたらステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４にて、冷房能力値Ａは冷房能力値Ｃよりも大きいか否か判定する。もし、冷房能力値Ａは冷房能力値Ｃよりも大きい場合は、ステップＳ１５に進み、小さい場合は、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１５にて、第一の二方弁３１を閉成し、第二、第三の二方弁３３、４２を開放する。

ステップＳ１６にて、第一の二方弁２１を開放し、第二、第三の二方弁２２、４２を閉成する。

上述した各ステップのうち、ステップＳ１３、１４の処理内容は、請求項で示す第二の比較判定手段に相当する。
（作用効果）
第一実施形態では、まず最大冷房能力値と、現時点での冷房能力値とを比較する作動であった為、実際に分流装置３０（第一、第二の二方弁３１、３３）と環流装置４０（第三の二方弁４２）とを作動させるまでのステップ数は、ステップＳ１〜ステップＳ６まで必要であるが、図３に示すフローチャートでは、実際に分流装置３０（第一、第二の二方弁３１、３３）と環流装置４０（第三の二方弁４２）とを作動させるまでのステップ数は、ステップＳ１１〜ステップＳ１４となり、少ないステップ数にて、各室の空調による快適性を安定的に維持する事が可能となる。

また、現時点での冷房能力値Ａと現時点での冷房能力値Ｃとを比較判定するのみなので、予め最大冷房能力値ＢならびにＤを格納しておく必要がないので、制御装置５０からメモリ５０ａを削減する事も可能となり、制御装置５０を安価に構成する事も可能となる。

（第三実施形態）
上述した第一、第二実施形態における分流装置３０は、第一、第二の二方弁３１、３３と分流管３２の３つの部品点数にて構成されていたが、分流管３２と二階用第一冷凍サイクル１９の冷媒配管２との結合部３２ａに、三方弁３４を１つ設ける事で、第一、第二の二方弁３１、３３を削除する事が可能となり、分流装置３０を構成する部品の点数を低減する事が可能となる。

図４に示第一、第二の二方弁３１、３３を削除し、替わりに結合部３２ａに三方弁３４を１つ設けた場合の車両用空調装置１００の概略構成図を示す。

図４に示す三方弁３４一つによって、第一、第二の二方弁３１、３３による冷媒の分流制御と、同等の分流制御を行う事が可能となるので、分流装置３０の構成を安価なものにする事が可能となる。

（第四実施形態）
上述した第一〜第三の各実施形態で示した車両用空調装置１００には、二階用第一冷凍サイクル１９から、一階用冷凍サイクル９へ冷媒を分流させる為に、分流装置３０を設けている。

この分流装置３０は、複数の二方弁３１、３３もしくは一つの三方弁３４と、分流管３２から構成されていた。

しかし、一階用冷凍サイクル９を構成する膨張弁５と、二階用第一冷凍サイクル１９を構成する膨張弁１５とを、周知の電子式膨張弁にて構成し、この２つの電子式膨張弁の開閉を、制御装置５０から行う事を可能に構成する事により、電子式膨張弁を、単なる液冷媒を減圧、膨張させる為だけの装置ではなく、同時に冷媒を分流させる装置としても活用する事が可能となるので、分流装置３０を分流管３２のみとする事が可能となる。

（構成）
図５に、一階用冷凍サイクル９を構成する膨張弁を電子式膨張弁５ａに、二階用第一冷凍サイクル１９を構成する膨張弁を電子式膨張弁１５ａに、それぞれ変更した場合の車両用空調装置１００の概略構成図を示す。

電子式膨張弁５ａと、電子式膨張弁１５ａはともに制御装置５０と、図示しない空調用ＥＣＵと、電気的に接続している。

（作動）
電子式膨張弁５ａと、電子式膨張弁１５ａは、通常時は空調用ＥＣＵからの制御信号を受信し、弁体の開閉制御を行っている。

しかし、上述した第一の比較判定手段が、現時点での冷房能力値は、最大冷房能力値よりも高いと判定する、または、第二の比較判定手段が、一階用冷凍サイクル９と、二階用冷凍サイクル１９、２９どちらか一方の冷房能力値が、他方の冷房能力値よりも高いと判定する事により、制御装置５０から弁体の開閉に関する開閉信号を受信した場合は、制御装置５０からの開閉信号の内容を優先的に作動させる。

（作用効果）
図５に示す示す電子式膨張弁５ａ、１５ａによって、第一、第二二方弁３１、３３、若しくは三方弁３４による冷媒の分流制御と、同等の分流制御を行う事が可能となるので、分流装置３０の構成を更に安価なものにする事が可能となる。

（変形例）
上述した第一〜第四実施形態では、一階車室１０と二階車室２０との熱負荷を検知する手段としては、室温計８、１８であったが、一階車室１０と二階車室２０とに乗車している乗員の人数を検知する人数検知装置であっても良い。

車室における熱負荷は、その車室の日射量の他にも車室内の人数とも比例関係にあるので、車室内の人数が増加すれば、その車室における熱負荷も増加する。

そこで、１人が車室に乗車した場合の増加熱負荷を予め求めておき、上述した人数検知装置にて検知した人数と１人あたりの増加熱量とから、その車室全体の熱負荷を求めても良い。

人数検知装置は、具体的にはシートスイッチによるカウント方式などが考えられる。

なお、上述した各実施形態では、車両用空調装置１００は二階建てバスに設けられ、一階車室１０と二階車室２０とを空調する場合を示したが、車両に限定されるものではなく、複数の室を同時に空調する住宅用もしくは業務用空調装置として適用する事も可能である。

また、上述した各実施形態では、二階用第一冷凍サイクル１９から、一階用冷凍サイクル９へ冷媒が一方的に分配される状況を示すのみであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、一階用冷凍サイクル９から二階用第一冷凍サイクル１９へ冷媒が分配される事も当然有りうる。

本発明の第一実施形態に係る車両用空調装置１００の構成の概略を示した構成図である。 本発明の第一実施形態に掛かる冷媒の分流制御の処理内容を示したフローチャートである。 本発明の第二実施形態に掛かる冷媒の分流制御の処理内容を示したフローチャートである。 本発明の第三実施形態に掛かる車両用空調装置１００の構成の概略を示した構成図である。 本発明の第四実施形態に係る車両用空調装置１００の構成の概略を示した構成図である。 従来の車両用空調装置２００の構成の概略を示した構成図である。

符号の説明

１、１１、２１ コンプレッサ
２、１２、２２ 冷媒配管
３、１３、２３ コンデンサ
４、１４、２４ レシーバ
５、１５、２５ 膨張弁
６、１６、２６ エバポレータ
７ａ、７ｂ、１７ａ、１７ｂ ブロワファン
８、１８ 室温計（第一、第二熱負荷検知手段）
９ 一階用冷凍サイクル
１９ 二階用第一冷凍サイクル
２９ 二階用第二冷凍サイクル
３０ 分流装置（分流手段）
４０ 環流装置（環流手段）
５０ 制御装置（制御手段）
６０ 分配制御装置（分配制御手段）
１００ 車両用空調装置（空調装置）

Claims (16)

1. 第一の室（１０）を空調する第一の冷凍サイクル（９）と、
   第二の室（２０）を空調する第二の冷凍サイクル（１９）と、
   前記第一の室（１０）または前記第二の室（２０）のいずれか一方の室の熱負荷が、その室を空調する冷凍サイクルの空調能力値を超えた場合、他方の室を空調する冷凍サイクル内を流通する冷媒を、前記空調能力値を超えた方の冷凍サイクル内へ分配する分配制御手段（６０）を備える事を特徴とする空調装置。
2. 前記第二の冷凍サイクル（１９）の空調能力値は、前記第一の冷凍サイクル（９）の空調能力値よりも予め高く設定されており、前記分配制御手段（６０）は、前記第一の室（１０）の熱負荷が、前記第一の冷凍サイクル（９）の空調能力値を超えた場合は、前記第二の冷凍サイクル（１９）内を流通する冷媒を前記第一の冷凍サイクル（９）内に分配する事を特徴とする請求項１に記載の空調装置。
3. 前記分配制御手段（６０）は、前記第一の室（１０）における熱負荷を検知する第一の熱負荷検知手段（８）と、
   前記第一の冷凍サイクル（９）を構成する第一の膨張弁（５）の上流側冷媒配管と、前記第二の冷凍サイクル（１９）を構成する第二の膨張弁（１５）の上流側冷媒配管とを、前記冷媒が流通可能に接続する分流手段（３０）と、
   前記第二の冷凍サイクル（１９）を構成する第二の熱交換器（１６）の下流側冷媒配管と、前記第一の冷凍サイクル（９）を構成する第一の熱交換器（６）の下流側冷媒配管とを、前記冷媒が流通可能に接続する環流手段（４０）と、
   前記第一の熱負荷検知手段（８）が検知した熱負荷と、前記第一の冷凍サイクル（９）の空調能力値とを比較判定し、その判定結果に応じて、前記分流手段（３０）の分流作動ならびに前記環流手段（４０）の環流作動とを制御する制御手段（５０）とからなる事を特徴とする請求項１または２に記載の空調装置。
4. 前記制御手段（５０）は、前記第一の熱負荷検知手段（８）が検知した熱負荷と、前記第一の冷凍サイクル（９）の空調能力値とを比較判定する第一の比較判定手段（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６）を備える事を特徴とする請求項３に記載の空調装置。
5. 前記分配制御手段（６０）は、前記第一の室（１０）における熱負荷を検知する第一の熱負荷検知手段（８）と、
   前記第二の室（２０）における熱負荷を検知する第二の熱負荷検知手段（１８）と、
   前記第一の冷凍サイクル（９）を構成する第一の膨張弁（５）の上流側冷媒配管と前記第二の冷凍サイクル（１９）を構成する第二の膨張弁（１５）の上流側冷媒配管とを接続し、前記第一の冷凍サイクル（９）内を流通する前記冷媒を前記第二の冷凍サイクル（１９）内に分流させる分流手段（３０）と、
   前記第二の冷凍サイクル（１９）を構成する第二の熱交換器（１６）の下流側冷媒配管と、前記第一の冷凍サイクル（９）を構成する第一の熱交換器（６）の下流側冷媒配管とを、前記冷媒が流通可能に接続する環流手段（４０）と、
   前記第一の熱負荷検知手段（８）が検知した熱負荷と、前記第二の熱負荷検知手段（１８）が検知した熱負荷とを比較判定し、その判定結果に応じて、前記分流手段（３０）の分流作動ならびに前記環流手段（４０）の環流作動とを流通制御する制御手段（５０）とからなる事を特徴とする請求項１または２に記載の空調装置。
6. 前記制御手段（５０）は、前記第一の熱負荷検知手段（８）が検知した熱負荷と、前記第二の熱負荷検知手段（１８）が検知した熱負荷とを比較判定する第二の比較判定手段（Ｓ１３、Ｓ１４）を備える事を特徴とする請求項５に記載の空調装置。
7. 前記分流手段（３０）は、前記第一の膨張弁（５）の上流側冷媒配管と、前記第二の膨張弁（１５）の上流側冷媒配管とを、前記冷媒が流通可能に接続する分流管（３２）と、
   前記分流管（３２）の前記第一の膨張弁（５）の上流側冷媒配管との結合部（３２ａ）と、前記第一の膨張弁（５）との間の前記冷媒配管に設けられ、前記制御手段（５０）と電気的に接続する第一の二方弁（３１）と、
   前記分流管（３２）の途中に設けられ、前記制御手段（５０）と電気的に接続する第二の二方弁（３３）とからなる事を特徴とする請求項３または５に記載の空調装置。
8. 前記分流手段（３０）は、前記第一の膨張弁（５）の上流側冷媒配管と、前記第二の膨張弁（１５）の上流側冷媒配管とを、前記冷媒が流通可能に接続する分流管（３２）と、
   前記分流管（３２）と前記第一の膨張弁（５）の上流側冷媒配管との結合部（３２ａ）に設けられるとともに、前記制御手段（５０）と電気的に接続する三方弁（３４）とから構成される事を特徴とする請求項３または５に記載の空調装置。
9. 前記分流手段（３０）は、前記第一の冷凍サイクル（９）を構成するとともに、前記制御手段（５０）と電気的に接続する第一の電子式膨張弁（５ａ）と、
   前記第二の冷凍サイクル（１９）を構成するとともに、前記制御手段（５０）と電気的に接続する第二の電子式膨張弁（１５ａ）と、
   前記第一の電子式膨張弁（５ａ）の上流側冷媒配管と、前記第二の電子式膨張弁（１５ａ）の上流側冷媒配管とを接続する分流管（３２）とからなる事を特徴とする請求項３または５に記載の空調装置。
10. 前記環流手段（４０）は、前記第二の熱交換器（１６）の下流側冷媒配管と、前記第一の熱交換器（６）の下流側配管とを前記冷媒が流通可能に接続する環流管（４１）と、
    前記環流管（４１）の途中に、前記制御手段（５０）と電気的に接続する第三の二方弁（４２）とから構成される事を特徴とする請求項３または５に記載の空調装置。
11. 前記第一の熱負荷検知手段（８）は、前記第一の室（１０）の室内温度を検知する室温検知手段である事を特徴とする請求項３または４に記載の空調装置。
12. 前記第一の熱負荷検知手段（８）と、前記第二の熱負荷検知手段（１８）とは、前記第一の室（１０）ならびに前記第二の室（２０）の室内温度を各々検知する室温検知手段である事を特徴とする請求項５または６に記載の空調装置。
13. 前記第一の熱負荷検知手段（８）は、前記第一の室（１０）の室内者の人数を検知する室内人数検知手段である事を特徴とする請求項３または４に記載の空調装置。
14. 前記第一の熱負荷検知手段（８）と、前記第二の熱負荷検知手段（１８）とは、前記第一の室（１０）ならびに前記第二の室（２０）の室内者の人数を検知する室内人数検知手段である事を特徴とする請求項５または６に記載の空調装置。
15. 前記第二の冷凍サイクルは、複数の冷凍サイクル（１９、２９）から構成される事を特徴とする請求項１〜３および５または９のいずれかに記載の空調装置。
16. 少なくとも２室を有する車両に設けられる事を特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の空調装置。

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