JP2007176302A

JP2007176302A - 車両用空気調和装置

Info

Publication number: JP2007176302A
Application number: JP2005376457A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Morishita; 正浩森下; Yasushi Sunaga; 安史須永
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2007-07-12

Abstract

【課題】前席及び後席内の冷房とクールボックス内の冷却とを共に行うことができ、しかも、前席側の吹出し空気の温度ハンチングを防止できる車両用空気調和装置を提供する。
【解決手段】コンプレッサ２に前席用エバポレータ４と後席用エバポレータ５とクールボックス用エバポレータ６とを並列に接続した冷凍サイクルを構成し、後席用エバポレータ５の膨脹弁８の上流側とクールボックス用エバポレータ６の膨脹弁９の上流側に、冷媒の流量を制御できる第１及び第２流量制御弁１０，１１をそれぞれ設け、３つのエバポレータ４，５，６を全て作動する運転モードでは、第１及び第２流量制御弁１０，１１を互いに交互に開閉する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車室内の冷房とクールボックス内の冷却の両方を行う車両用空気調和装置に関する。

この種の従来の車両用空気調和装置としては、特許文献１に開示されたものがある。この車両用空気調和装置１００の冷凍サイクルは、図３に示すように、コンプレッサ１０１とコンデンサ１０２と３つのエバポレータ１０３，１０４，１０５とを備えている。３つのエバポレータは、前席用エバポレータ１０３、後席用エバポレータ１０４及びクールボックス用エバポレータ１０５であり、これらがコンプレッサ１０１に並列に接続されている。

前席用エバポレータ１０３の膨脹弁１０６の上流と後席用エバポレータ１０４の膨脹弁１０７の上流側には、冷媒の流量を制御できる流量制御弁１０８，１０９がそれぞれ設けられている。双方の流量制御弁１０８，１０９はクールボックス（図示せず）の温度センサの出力に基づいて開閉が制御される。

クールボックス用エバポレータ１０５の上流には低圧膨脹弁１１０が設けられている。この低圧膨脹弁１１０は、クールボックス用エバポレータ１０５の下流側（冷凍サイクルの低圧側）の圧力に基づいて作動する。具体的には、双方の流量制御弁１０８，１０９が閉状態で前席用エバポレータ１０３及び後席用エバポレータ１０４に冷媒が供給されないと、冷凍サイクルの低圧側が設定値未満になって開状態となる。双方の流量制御弁１０８，１０９が開状態で前席用エバポレータ１０３及び後席用エバポレータ１０４に冷媒が供給されると、冷凍サイクルの低圧側が設定値以上となって閉状態となる。

上記構成において、３つのエバポレータ１０３，１０４，１０５を共に作動する運転モードでは、クールボックスの温度が設定値より低い場合には、双方の流量制御弁１０８，１０９が共に開状態となり、前席用エバポレータ１０３及び後席用エバポレータ１０４が作動し、車室内に冷風が送られる。前席用エバポレータ１０３及び後席用エバポレータ１０４の作動時には、冷凍サイクル内の低圧側の圧力が設定値以上であるため、低圧膨脹弁１１０は閉状態となり、クールボックス用エバポレータ１０５は不作動状態となる。

クールボックスの温度が設定値より高くなると、双方の流量制御弁１０８，１０９が閉状態となり、前席用エバポレータ１０３及び後席用エバポレータ１０４は不作動状態となる。前席用エバポレータ１０３及び後席用エバポレータ１０４の不作動時には、冷凍サイクル内の低圧側の圧力が設定値未満となるため、低圧膨脹弁１１０は開状態となり、クールボックス用エバポレータ１０５が作動状態となる。このような動作を繰り返すことによって、同一の冷凍サイクルを用いて車室内の冷房とクールボックス内の冷却を共に行うようになっている。

尚、特許文献２、３には、コンプレッサに前席用エバポレータとクールボックス用エバポレータを並列に接続し、クールボックス用エバポレータの膨脹弁の上流に流量制御弁を設けたものが開示されている。
特公昭６２−９８３１号公報特公昭６３−２６８３０号公報特公昭６３−３３０６１号公報

しかしながら、前記従来例では、車室内の冷房用である前席用エバポレータ１０３と後席用エバポレータ１０４の作動が間欠的となるため車室内への吹出し空気温度が変動する。すると、熱負荷の大きな前席側の空調温度に温度ハンチングが発生し、快適な空調環境が得られないという問題がある。

そこで、本発明は、前席及び後席内の冷房とクールボックス内の冷却とを共に行うことができ、しかも、前席側の吹出し空気の温度ハンチングを防止できる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する請求項１の発明は、コンプレッサに前席用エバポレータと後席用エバポレータとクールボックス用エバポレータとを並列に接続した冷凍サイクルを構成し、前記後席用エバポレータの膨脹弁の上流側と前記クールボックス用エバポレータの膨脹弁の上流側に冷媒の流量を制御できる流量制御弁をそれぞれ設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、３つのエバポレータを全て作動する運転モードでは、２つの流量制御弁の開閉にかかわらず前席用エバポレータには常に冷媒が供給される。そして、２つの流量制御弁を交互に開状態と閉状態を繰り返すよう制御することによって冷媒が後席用エバポレータとクールボックス用エバポレータに交互に供給される。以上より、前席及び後席側の冷房とクールボックス内の冷却とを共に行うことができ、しかも、前席側で安定した冷力を確保できるため、前席側の吹出し空気の温度ハンチングを防止できる。

また、共に熱負荷の小さい後席用エバポレータとクールボックス用エバポレータ間で冷媒供給の切り換えを行うため、冷凍サイクルの部品の大型化を防止できる。

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は本発明の一実施形態を示し、図１は車両用空気調和装置の概略構成図、図２は前席用エバポレータ、後席用エバポレータ及びクールボックス用エバポレータを併用する運転モードにおける２つの流量制御弁の作動タイミングを示す図である。

図１に示すように、車両用空気調和装置１の冷凍サイクルは、コンプレッサ２とコンデンサ３と３つのエバポレータ４，５，６とを備えている。

コンプレッサ２は可変容量制御式であり、吸入圧力を所定値に保つように吐出容量が可変される。所定値は、制御部２１の制御信号によって可変される。

３つのエバポレータは、前席用エバポレータ４、後席用エバポレータ５及びクールボックス用エバポレータ６であり、これらがコンプレッサ２に配管２０によって並列に接続されている。前席用エバポレータ４により冷却された空気は、車室内の前席側の吹出し口より吹き出される。後席用エバポレータ５により冷却された空気は、車室内の後席側の吹出し口より吹き出される。クールボックス用エバポレータ６によってクールボックス（図示せず）が冷却されるようになっている。

前席用エバポレータ４、後席用エバポレータ５及びクールボックス用エバポレータ６の上流には膨脹弁７，８，９がそれぞれ設けられている。後席用エバポレータ５の膨脹弁８の上流側には第１流量制御弁１０が設けられている。クールボックス用エバポレータ６の膨脹弁９の上流側には第２流量制御弁１１が設けられている。

第１及び第２流量制御弁１０，１１は、例えばオン・オフ制御の電磁弁にて構成され、制御部２１からの制御信号によって開閉をそれぞれ制御される。

制御部２１にはエアコンスイッチ２２、後席スイッチ２３、クールボックススイッチ２４等の操作部からの操作信号や検出センサ（図示せず）からの検出信号が入力されている。制御部２１は、これら入力信号、検出信号等に基づいてコンプレッサ２や第１及び第２流量制御弁１０，１１等を制御する。例えば、エアコンスイッチ２２がオンされると、コンプレッサ２の駆動を開始する。エアコンスイッチ２２のオン時に後席スイッチ２３がオンされると、第１流量制御弁１０を開状態とする。エアコンスイッチ２２のオン時にクールボックススイッチ２４がオンされると、第２流量制御弁１１を開状態とする。又、エアコンスイッチ２２のオン時に後席スイッチ２３とクールボックススイッチ２４が共にオンされると、図２に示すように、第１流量制御弁１０と第２流量制御弁１１を互いに交互に開閉させるよう制御する。つまり、第１及び第２流量制御弁１０，１１を互いに１８０度位相を反転させて開閉を繰り返すよう制御する。

上記構成において、エアコンスイッチ２２がオンされると、コンプレッサ２が駆動される。第１及び第２流量制御弁１０，１１は閉状態に位置され、冷媒は前席用エバポレータ４にのみ供給される。従って、車室内の前席側の吹出し口からのみ冷風が吹き出す。

エアコンスイッチ２２のオン時に後席スイッチ２３がオンされると、第１流量制御弁１０が閉状態から開状態に切り換えられ、冷媒は前席用エバポレータ４と後席用エバポレータ５に供給される。従って、車室内の前席側と後席側の双方の吹出し口から冷風が吹き出す。

エアコンスイッチ２２のオン時にクールボックススイッチ２４がオンされると、第２流量制御弁１１が閉状態から開状態に切り換えられ、冷媒は前席用エバポレータ４とクールボックス用エバポレータ６に供給される。従って、車室内の前席側の吹出し口より冷風が吹き出されると共に、クールボックス内が冷却される。

エアコンスイッチ２２のオン時に後席スイッチ２３とクールボックススイッチ２４が共にオンされると、第１流量制御弁１０と第２流量制御弁１１は、図２に示すように、互いに交互に開閉を繰り返す。従って、冷媒は前席用エバポレータ４には常に供給される一方で、後席用エバポレータ５とクールボックス用エバポレータ６には交互に供給される。

ここで、３つのエバポレータ４，５，６が全て作動される運転モードでは、第１及び第２流量制御弁１０，１１の開閉にかかわらず前席用エバポレータ４には常に冷媒が供給される。そして、第１及び第２流量制御弁１０，１１が互いに交互に開閉されることによって冷媒は後席用エバポレータ５とクールボックス用エバポレータ６に交互に供給される。以上より、前席及び後席側の冷房とクールボックス内の冷却とを共に行うことができ、しかも、前席側で安定した冷力を確保できるため、前席側の吹出し空気の温度ハンチングを防止できる。

また、共に熱負荷の小さい後席用エバポレータ５とクールボックス用エバポレータ６間で冷媒供給の切り換えを行うため、冷凍サイクルの部品の大型化を防止できる。

尚、この実施形態では、３つのエバポレータ４，５，６を全て作動する運転モードでは、第１及び第２流量制御弁１０，１１を時間によって交互に開閉するよう制御したが、従来例のように、クールボックスの温度等に基づいて交互に開閉するよう制御しても良い。

本発明の一実施形態を示し、車両用空気調和装置の概略構成図である。本発明の一実施形態を示し、前席用エバポレータ、後席用エバポレータ及びクールボックス用エバポレータを併用する運転モードにおける２つの流量制御弁の作動タイミングを示す図である。従来例の車両用空気調和装置の構成図である。

符号の説明

１車両用空気調和装置
２コンプレッサ
４前席用エバポレータ
５後席用エバポレータ
６クールボックス用エバポレータ
７，８，９膨脹弁
１０第１流量制御弁（流量制御弁）
１１第２流量制御弁（流量制御弁）

Claims

コンプレッサ（２）に前席用エバポレータ（４）と後席用エバポレータ（５）とクールボックス用エバポレータ（６）とを並列に接続した冷凍サイクルを構成し、前記後席用エバポレータ（５）の膨脹弁（８）の上流側と前記クールボックス用エバポレータ（６）の膨脹弁（９）の上流側に冷媒の流量を制御できる流量制御弁（１０，１１）をそれぞれ設けたことを特徴とする車両用空気調和装置（１）。