JP2568272Y2 - 自動車用空調制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、自動車、特に電気自
動車に利用される空調装置の冷暖房制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車は、その構造上車室内に取り
込む空気を暖房するにあたり、ガソリン自動車等と異な
りエンジン冷却水からの排熱を利用するこができず、他
に適当な熱源を搭載していない。

【０００３】このため、冷房用として用いる場合にはコ
ンプレッサの吐出側が空調ダクト外に存する室外熱交換
器に接続されると共にコンプレッサの吸入側が空調ダク
ト内に存する室内熱交換器に接続される冷媒循環サイク
ルを、切換弁により冷媒循環サイクルを反対にし、コン
プレッサの吐出側が前記室内熱交換器に接続されると共
にコンプレッサの吸入側が前記室外熱交換器に接続され
るようにすることによって空気を暖房できるヒートポン
プ式の空調装置の制御装置を採用することが既に公知に
なっている（特公昭５２−１３０２５号公報参照）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記引
例のヒートポンプ式の空調装置の制御装置では、室内熱
交換器１基で空調制御を行うため、温調制御時でも冷媒
循環サイクルを反転しなければならないので、温調制御
を円滑にできず応答性が悪いという問題がある。

【０００５】また、上記引例のヒートポンプ式の空調装
置の制御装置では、細かな温度設定ができないため温度
の制御性が良くないという問題点もある。この場合、コ
ンプレッサの回転数をマイクロコンピュータ等で制御す
ることにより対応することも考えられるが、複雑な機構
が必要となり空調装置の製造コストが高価なものとなっ
てしまう。

【０００６】そこで、この考案は、上記問題点に鑑み、
少なくとも温調制御時においては冷媒循環サイクルを反
転せずとも空調制御をでき、且つ所望の温度を容易に得
ることのできる空調制御性の良い安価な自動車用空調制
御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】しかして、上記目的を達
成するために、この考案に係る自動車用空調制御装置
は、送風機と、第１の熱交換器、膨張弁、第２の熱交換
器及びコンプレッサを少なくとも含む冷媒循環サイクル
と、前記第１の熱交換器が配置され、前記送風機により
吸引された空気を車室内に導く第１のダクトと、前記第
１のダクトに対して並設され、車室外から車室外へ外気
を流通させる第２のダクトとを備え、前記 第２の熱交換
器のうち一方を前記第２のダクトに配置すると共に他方
を第１のダクトに配置し、この第２の熱交換器の上下流
側面に沿って変位可能であると共に前記第１のダクトと
前記第２のダクトとを仕切るように設けられたエアミッ
スドアを有し、前記エアミックスドアの変位量を調節し
て、前記第１のダクト側において前記第２の熱交換器を
通過する空気量を可変できるようにしたものとなってい
る。

【０００８】

【作用】従って、エアミックスドアの位置を第２の熱交
換器の上下流側面に沿って変位させることにより、第１
の熱交換器により冷却された空気のうち第２の熱交換器
を通過する空気量を調節することができるので、温調制
御時においては冷媒循環サイクルを反転させる必要がな
い。また、エアミックスドアの変位量を細かく調節し
て、第２の熱交換器を通過する空気量を細かく可変する
ことができるので、所望の吹出空気の温度を設定でき
る。そこで、上記課題を達成できる。

【０００９】

【実施例】以下、この考案の実施例について説明する。

【００１０】図１及び図２においてこの考案に係る空調
制御装置１の構成が示されており、冷媒循環サイクル２
は例えば電気自動車に搭載されるもので、第１のダクト
３内に配置された室内熱交換器６（第１の熱交換器）
と、後述する様に第１のダクト３と第２のダクト４とに
渡って配置された室外熱交換器（第２の熱交換器）７と
を備えている。

【００１１】第１のダクト３の最上流側には、図示しな
い内外気切換装置が設けられ、車室内に開口する内気導
入口と車外に開口する外気導入口とをインテークドアに
よって選択的に開口するようになっている。この第１の
ダクト３に選択的に導入された内気又は外気は、内外気
切換装置の下部に設けられた送風機８の回転により吸入
され、室内熱交換器６に送られて熱交換された後、更に
下記する室外熱交換器７で必要に応じて熱交換されて、
第１のダクト３の最下流側に開口する所望の吹出口から
車室内に供給される。

【００１２】室内熱交換器６の一端６ａと室外熱交換器
７の一端７ａとは、四方切換弁１１の第１及び第２ポー
ト（Ｉ，ＩＩ）にそれぞれ配管接続され、また四方切換
弁１１の第３ポート（ＩＩＩ）はコンプレッサ１２の吐
出側Ａに配管接続され、第４ポート（ＩＶ）はアキュム
レータ１３を介してコンプレッサ１２の吸入側Ｂに配管
接続されている。この四方切換弁１１によって、コンプ
レッサ１１の吐出側Ａが室内熱交換器６に接続し、且つ
コンプレッサ１２の吸入側Ｂがアキュムレータ１３を介
して室外熱交換器７に接続する場合（第１接続状態）
と、コンプレッサ１１の吐出側Ａが室外熱交換器７に接
続し、且つコンプレッサ１２の吸入側Ｂがアキュムレー
タ１３を介して室内熱交換器６に接続する場合（第２接
続状態）とを切り換えることができる。

【００１３】室内熱交換器６の他端６ｂは電気式膨張弁
１４の一端１４ａに配管接続され、また室外熱交換器７
の他端７ｂは電気式膨張弁１４の他端１４ｂに配管接続
されている。

【００１４】他方、車室外から送風機の回転により吸入
した外気を室外熱交換器７に導き、更に車室外に吐出す
る第２のダクト４が、第１のダクト３に対し並設されて
いるが、かかる第２のダクト４と第１のダクトとは、車
室隔壁９及び室内熱交換器６の下流側では下記するエア
ミックスドア２０、３０により仕切られている。

【００１５】室外熱交換器７は、前記室内熱交換器６の
下流側において、第２のダクト４を横切り更に第１のダ
クト３の略中程まで先端部を突出させて設置されてお
り、これにより第１のダクト３のうちかかる室外熱交換
器７を通過する空気を加熱するようになっている。

【００１６】また、エアミックスドア２０が室外熱交換
器７より上流側部位に設けられてお り、このエアミック
スドア２０は、メインドア２１とサブドア２２とを軸２
４を介して回動自在に連結して構成されている。そし
て、メインドア２１の先端は、室内隔壁９において軸２
３で回動可能に固定され、サブドア２２の先端は室内熱
交換器７近傍の摺動孔２６に軸２５を介して摺動自在に
係止されている。これにより、エアミックスドア２０
は、メインドア２１の軸２５が摺動孔２６を摺動するこ
とにより、室外熱交換器７の上流側面に沿って変位する
ことができる。

【００１７】更に、エアミックスドア３０が室外熱交換
器７の下流側部位に設けられており、このエアミックス
ドア３０は、メインドア３１とサブドア３２とを軸３４
を介して回動自在に連結して構成されている。そして、
メインドア３１の先端は室内隔壁９に軸３３を介して回
動可能に固定され、サブドア３２の先端は室内熱交換器
７近傍の摺動孔３６に軸３５を介して摺動自在に係止さ
れている。これにより、エアミックスドア３０は、メイ
ンドア３１の軸３５が摺動孔３６を摺動することによ
り、室外熱交換器７の下流側面に沿って変位することが
できる。

【００１８】上記構成において、エアミックスドア２
０，３０は、空調制御装置１の温調制御時においては、
室外熱交換器７の上流側面及び下流側面に沿って例えば
図１上実線乃至２点鎖線に示す位置に変位させて、室外
熱交換器７の上流側面と下流側面を遮蔽する面積を変動
することにより、室外熱交換器７を通過する第１のダク
ト３の空気量を調整する。また、最大暖房及び最大冷房
時においては、室外熱交換器７の上流側面及び下流側面
に沿って室外熱交換器７の上流側面と下流側面を完全に
遮蔽する位置までエアミックスドア２０、３０を変位さ
せる。

【００１９】尚、図３で示す様に、例えばエアミックス
ドア２０が室外熱交換器７の上流側面を全て遮蔽する位
置にある時にはエアミックスドア３０も室外熱交換器７
の下流側面を全て遮蔽する位置（実線）に、またエアミ
ックスドア２０が室外熱交換器７の最上部から僅かに第
２のダクト側に下げた位置（２点鎖線）にある時にはエ
アミックスドア３０も全く同じ室外熱交換器７の最上部
から僅かに第２のダクト側に下げた位置（（２点鎖線）
に必ずなるように、このエアミックスドア２０とエアミ
ックスドア３０とは同じ位相で軸２５，３５が上下に摺
動できるようになっている。

【００２０】従って、第１のダクト３を流れる空気（実
線又は破線で示す白抜き矢印）と第２のダクト４を流れ
る空気（実線又は破線で示す通常の矢印）とは必ず分離
して流れ混ざることはないので、第２のダクト４を流れ
る比較的汚れた車外の空気がエアミックス第２のダクト
４から第１のダクト３に侵入することはなく、このため
搭乗者に不快感を与えることはない。

【００２１】そして、最大暖房用として上記冷媒循環サ
イクル１を使用する要請がある場合にのみ、四方切換弁
１１が第１接続状態となるように切換られ、このためコ
ンプレッサ１２の吐出側Ａが室内熱交換器６に、吸入側
Ｂがアキュムレータ１３を介して室外熱交換器７にそれ
ぞれ接続され、コンプレッサ１２の吐出側Ａから流出さ
れた圧縮冷媒は、室内熱交換器６に入りここで第１のダ
クト３の上流から送られてくる空気と熱交換して凝縮液
化し、電気式膨張弁１４で減圧された後に室外熱交換器
７に至り、第２のダクト４の空気と熱交換されて蒸発気
化され、アキュムレータ１３を介してコンプレッサ１２
に戻される。

【００２２】この場合、エアミックスドア２０，３０が
室外熱交換器７の上流側面及び下流側面を完全に閉塞す
る位置に摺動するため、室内熱交換器６で第１のダクト
３の空気が加熱されると共に、室外熱交換器７はエアミ
ックスドア２０，３０で完全に閉塞され第１のダクト３
の空気を冷却しないので、第１のダクト３内を流れる空
気は室内熱交換器６で加熱されるだけとなり、効率良く
最大暖房を得ることができる。

【００２３】これに対して、最大冷房用又は温調用とし
て上述した冷媒循環サイクル１を使用する要請がある場
合には、四方切換弁１１を第２状態となるように切換え
る。これによってコンプレッサ１２の吐出側Ａは室外熱
交換器７に接続され、吸入側Ｂはアキュムレータ１３を
介して室内熱交換器６に接続され、コンプレッサ１２の
吐出側Ａから流出された冷媒は室外熱交換器７で放熱
（凝縮液化）し、電気式膨張弁１４で減圧されて室内熱
交換器６に至り、ここで第１のダクト３の上流側から送
られてきた空気と熱交換して蒸気気化され、アキュムレ
ータ１３を介してコンプレッサ１２に戻される。

【００２４】このうち、最大冷房時においては、上記最
大暖房時と同様にエアミックスドア２０，３０が室外熱
交換器７の上流側面及び下流側面を完全に閉塞する位置
に変位するため、室外熱交換器７をエアミックスドア２
０，３０で閉塞することにより第１のダクト３の空気は
加熱されないので、第１のダクト３内を流れる空気は室
内熱交換器６で冷却されるだけとなり、効率良く最大冷
房を得ることができる。

【００２５】そして、温調制御時においては、エアミッ
クスドア２０，３０が、室外熱交換器７の上流側面及び
下流側面の一部のみを閉塞するように変位すると共にそ
の変位量を調節することができるため、室内熱交換器６
で冷却された第１のダクト３の空気のうち室外熱交換器
７で加熱される通風空気と該室外熱交換器７をバイパス
する通風空気との比率を自由に可変できるので、効率良
く所望の吹出空気温度を得ることができる。

【００２６】このように、例えば空調制御装置１の温調
制御は、冷媒循環サイクルを反転させることなく、エア
ミックスドア２０，３０の変位量を調節して室外換器換
器７を閉塞する面積を可変するだけで足りるものであ
る。そして、従来のヒートポンプ式空調装置の冷媒循環
サイクルの構成自体は変わらずに済むため、上述した空
調制御装置１への改造は安価に行うことができるもので
ある。

【００２７】尚、図４においては、トラック型の電気自
動車４０への上述した空調制御装置１の搭載例が示され
ており、第１のダクト３と第２のダクト４とが並列的に
設置され、室外熱交換器７を立設させたものとしている
が、必ずしもこれに限定されるものではない。即ち、図
５に示す様に第１のダクト３と第２のダクト４とが同一
直線状となる様に開口部５で連通させ、且つ室外熱交換
器７を第２のダクト４と第１のダクト３とに渡って横た
わらせても良いものである。これにより、普通車型の電
気自動車４５にも上述した空調制御装置１を容易に搭載
できる。

【００２８】

【考案の効果】以上のように、この考案によれば、温調
制御を冷媒循環サイクルを反転させることなく、エアミ
ックスドアの変位量を調節するだけで室外熱交換器を通
過する空気量を可変することができるので、温調制御を
応答良くできることとなる。

【００２９】また、吹出空気の温度をエアミックスドア
の変位量を調節して細かく設定できるので、所望の吹出
空気の温度を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る冷媒循環サイクルの構成を示し
た説明図である。

【図２】同上の空調制御装置の主な構成を示した説明図
である。

【図３】同上のエアミックスドアを境にして第１のダク
トと第２のダクトを流れる空気の流れを示した説明図で
ある。

【図４】同上のトラック型電気自動車に搭載した状態の
実施例を示す説明図である。

【図５】同上の普通車型電気自動車に搭載した状態の実
施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 空調制御装置 ２ 冷媒循環サイクル ３ 第１のダクト ４ 第２のダクト ６ 室内熱交換器（第１の熱交換器） ７ 室外熱交換器（第２の熱交換器） １１ 四方切換弁 １２ コンプレッサ １３ アキュムレータ １４ 電気式膨張弁 ２０ エアミックスドア ３０ エアミックスドア

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 送風機と、第１の 熱交換器、膨張弁、第２の熱交換器及びコンプレ
   ッサを少なくとも含む冷媒循環サイクルと、前記第１の熱交換器が配置され、前記送風機により吸引
   された空気を車室内に導く第１のダクトと、 前記第１のダクトに対して並設され、車室外から車室外
   へ外気を流通させる第２のダクトとを備え、 前記第２の熱交換器のうち一方を前記第２のダクトに配
   置すると共に他方を第１のダクトに配置し、 この第２の熱交換器の上下流側面に沿って変位可能であ
   ると共に前記第１のダクトと前記第２のダクトとを仕切
   るように設けられたエアミッスドアを有し、 前記エアミックスドアの変位量を調節して、前記第１の
   ダクト側において前記第２の熱交換器を通過する空気量
   を可変できるようにしたことを特徴とする 自動車用空調
   制御装置。