JP2604688Y2 - Automotive air conditioners - Google Patents

Automotive air conditioners

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JP2604688Y2
JP2604688Y2 JP1993064613U JP6461393U JP2604688Y2 JP 2604688 Y2 JP2604688 Y2 JP 2604688Y2 JP 1993064613 U JP1993064613 U JP 1993064613U JP 6461393 U JP6461393 U JP 6461393U JP 2604688 Y2 JP2604688 Y2 JP 2604688Y2
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refrigerant
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condenser
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一志 赤坂
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、空調用温水加熱源を持
たない電気自動車等に好適な自動車用空気調和装置、特
にコンプレッサ起動時におけるコンプレッサ駆動用モー
タへの過負荷の解消を図った自動車用空気調和装置であ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a vehicle air conditioner suitable for an electric vehicle or the like having no hot water heating source for air conditioning, and more particularly to a vehicle in which an overload on a compressor driving motor at the time of starting the compressor is eliminated. For air conditioners.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近では、地球環境等への影響に鑑み、
電気自動車が注目されているが、この電気自動車は、走
行駆動源にバッテリー駆動の電気モータが使用されてい
る。
2. Description of the Related Art Recently, in view of the impact on the global environment,
BACKGROUND ART Electric vehicles have attracted attention, and in these electric vehicles, a battery-driven electric motor is used as a driving source.

【0003】この電気自動車は、一般のガソリン車等の
ように走行駆動源であるエンジンの熱を熱源として車室
内の空気調和を行う場合とは異なり、熱源の熱容量が極
めて小さい電気モータが走行駆動源であるため、この熱
を利用して車室内の空気調和を行う場合には、電気モー
タによりコンプレッサを駆動して行う冷房は比較的容易
に所定の能力が得られても、走行駆動源の熱を利用する
暖房は所定の能力を得ることが難しい。
This electric vehicle is different from a general gasoline-powered vehicle in that the heat of an engine, which is a driving source for driving, is used as a heat source to perform air conditioning in a passenger compartment. Therefore, when air conditioning inside the vehicle cabin is performed using this heat, the cooling performed by driving the compressor with the electric motor can easily achieve the predetermined capacity, even if the specified capacity is obtained relatively easily. Heating using heat is difficult to obtain a predetermined capacity.

【0004】そこで、電気自動車における車室内の空気
調和は、走行駆動源の熱を利用しない、いわゆるヒート
ポンプ式空気調和装置を用いて行うことが考えられてい
る。このヒートポンプ式空気調和装置を使用すると、車
室内を暖房する場合でも、熱源として電気モータの熱を
利用せず、冷媒を循環することにより得られる熱を利用
することになるので、比較的容易に高温熱源が得られ、
実用的な暖房が可能となる。
Therefore, it has been considered that the air conditioning in the passenger compartment of an electric vehicle is performed using a so-called heat pump type air conditioner that does not use the heat of a traveling drive source. When this heat pump type air conditioner is used, even when heating the interior of the vehicle, the heat obtained by circulating the refrigerant is used without using the heat of the electric motor as a heat source, so it is relatively easy. A high temperature heat source,
Practical heating becomes possible.

【0005】図5は、電気自動車に搭載されるヒートポ
ンプ式空気調和装置の一例を示す概略構成図である。こ
のヒートポンプ式空気調和装置は、送風機1により取り
入れた空気を車室内に向かって送るための通風ダクト2
を有し、熱交換器として、通風ダクト2内に、上流側か
ら順にエバポレータ3と主に暖房運転時に働く第1コン
デンサ4とが配設され、また、通風ダクト2外に、主に
冷房運転時に働く第2コンデンサ5が配設されている。
ヒートサイクルは、コンプレッサ6、第2コンデンサ
5、第1コンデンサ4、リキッドタンク7、膨脹弁8お
よびエバポレータ3を配管で連結して構成されている。
また、暖房運転時と冷房運転時とで機能させるコンデン
サ4、5を切り替えるために、第2コンデンサ5の入口
に三方弁9が設けられ、バイパス管10により第2コン
デンサ5の出口と直結されている。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a heat pump type air conditioner mounted on an electric vehicle. This heat pump type air conditioner has a ventilation duct 2 for sending air taken in by a blower 1 toward a vehicle interior.
As the heat exchanger, an evaporator 3 and a first condenser 4 mainly working during the heating operation are arranged in the ventilation duct 2 in order from the upstream side, and the cooling operation is mainly performed outside the ventilation duct 2. A sometimes working second capacitor 5 is provided.
The heat cycle is configured by connecting a compressor 6, a second condenser 5, a first condenser 4, a liquid tank 7, an expansion valve 8, and an evaporator 3 by piping.
In addition, a three-way valve 9 is provided at the inlet of the second condenser 5 to switch between the condensers 4 and 5 functioning during the heating operation and the cooling operation, and is directly connected to the outlet of the second condenser 5 by the bypass pipe 10. I have.

【0006】冷房運転時には、コンプレッサ6がその駆
動用モータ20によって動力伝達のためのベルト21を
介して駆動され、コンプレッサ6から吐出された冷媒
は、三方弁9により第2コンデンサ5に導かれ、それか
ら順に第1コンデンサ4、リキッドタンク7、膨脹弁
8、エバポレータ3と流通して再びコンプレッサ6に吸
入される。この過程において、エバポレータ3は熱交換
により液状冷媒を蒸発させて取り入れ空気を冷却し、第
2コンデンサ5はエバポレータ3で奪った熱を外部に放
出してガス状冷媒を冷却し凝縮液化させる。よって、こ
のとき第1コンデンサ4は熱交換器として働かない。一
方、暖房運転時には、三方弁9を切り替えて、コンプレ
ッサ6から吐出された冷媒をバイパス管10を介して直
ちに第1コンデンサ4に導く。これにより、コンプレッ
サ6からのガス状冷媒は第1コンデンサ4において熱交
換により凝縮液化され、エバポレータ3で冷却された空
気が加熱される。よって、除湿暖房が実現される。な
お、車室内に吹き出される空気の温度は、第1コンデン
サ4の上流に配設されたエアミックスドア11の開度を
調節することによって行われる。
During the cooling operation, the compressor 6 is driven by the drive motor 20 via the belt 21 for transmitting power, and the refrigerant discharged from the compressor 6 is guided to the second condenser 5 by the three-way valve 9. Then, it flows through the first condenser 4, the liquid tank 7, the expansion valve 8, and the evaporator 3 and is sucked into the compressor 6 again. In this process, the evaporator 3 cools the intake air by evaporating the liquid refrigerant by heat exchange, and the second condenser 5 discharges the heat taken by the evaporator 3 to the outside to cool the gaseous refrigerant and condense and liquefy it. Therefore, at this time, the first condenser 4 does not work as a heat exchanger. On the other hand, during the heating operation, the three-way valve 9 is switched, and the refrigerant discharged from the compressor 6 is immediately led to the first condenser 4 via the bypass pipe 10. Thereby, the gaseous refrigerant from the compressor 6 is condensed and liquefied by heat exchange in the first condenser 4, and the air cooled by the evaporator 3 is heated. Therefore, dehumidification heating is realized. In addition, the temperature of the air blown into the vehicle interior is adjusted by adjusting the opening of the air mix door 11 disposed upstream of the first condenser 4.

【0007】[0007]

【考案が解決しようとする課題】このように、ヒートポ
ンプ式空気調和装置は、暖房時においても冷媒の潜熱を
利用して空気を加熱するものであるが、ガソリン車等の
ように走行駆動源であるエンジンの冷却水(温水)を熱
源として利用することができない。通常、暖房運転を行
うと言うことは、車室内の温度はもとより外気温度が低
いためであり、このように外気温度が低い状態のときに
は、冷媒の温度も低くなっているために、その潜熱から
暖房に必要な熱量を確保することができず、十分な暖房
運転を行うことができない。そこで、低温時における暖
房を行うための補助ヒータが必要となる。また、コンプ
レッサ起動時には、コンプレッサ内部のオイル温度が低
くなっているために、オイルの粘性が高くなり、コンプ
レッサ駆動用モータに大きな負荷が生じるので、コンプ
レッサ駆動用モータにトルクの大きなものが必要とな
る。もし、十分な駆動トルクが得られない場合には、コ
ンプレッサが駆動されず駆動用モータが回転せずにコイ
ルに電流が流れている状態が持続するとモータの焼き付
きをおこす恐れがあった。
As described above, the heat pump type air conditioner uses the latent heat of the refrigerant to heat the air even during heating. However, the heat pump type air conditioner uses a traveling drive source such as a gasoline vehicle. The cooling water (warm water) of a certain engine cannot be used as a heat source. Normally, the heating operation is performed because the outside air temperature is low as well as the temperature in the vehicle compartment.When the outside air temperature is low in this manner, the temperature of the refrigerant is also low. The amount of heat required for heating cannot be secured, and sufficient heating operation cannot be performed. Therefore, an auxiliary heater for heating at a low temperature is required. Also, when the compressor is started, the oil temperature inside the compressor is low, so that the viscosity of the oil becomes high and a large load is generated on the compressor drive motor. Therefore, a large torque is required for the compressor drive motor. . If a sufficient driving torque cannot be obtained, the motor may be burned if the compressor is not driven and the driving motor does not rotate and the current continues to flow through the coil.

【0008】そこで本考案は、このような従来技術の問
題点に鑑みてなされたものであり、外気温度低い状態で
の起動時にコンプレッサ駆動用モータにかかる負荷を低
減した電気自動車等に好適なヒートポンプ式の自動車用
空気調和装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made in view of such problems of the prior art, and is a heat pump suitable for an electric vehicle or the like in which a load applied to a compressor driving motor is reduced at the time of startup in a low outside air temperature state. It is an object of the present invention to provide an automotive air conditioner of the type.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本考案は、送風機により取り入れた空気を車室内に向
かって送るための通風ダクトと、当該通風ダクト内に配
設されたエバポレータと、前記通風ダクト内の前記エバ
ポレータの下流に配設された第1コンデンサと、前記通
風ダクト外に配設され前記第1コンデンサに連結された
第2コンデンサとを有し、コンプレッサ駆動用モータに
よって駆動されるコンプレッサから吐出された冷媒を回
路切換弁によりバイパス通路を介して前記第1コンデン
サに導く暖房運転用冷媒回路と、前記冷媒を前記回路切
換弁により前記第2コンデンサに導く冷房運転用冷媒回
路とを備えた自動車用空気調和装置において、前記コン
プレッサ内部に、前記コンプレッサ内部のオイル温度を
検出するためのオイル温度センサと、前記コンプレッサ
内部の前記冷媒温度を検出するための冷媒温度センサ
と、前記コンプレッサ内部のオイル溜まりに設けられた
電気加熱ヒータと、を有し、前記オイル温度センサによ
り検出されたオイル温度が所定オイル温度以下の場合
に、前記電気加熱ヒータにより前記コンプレッサ内部の
オイルを、前記オイル温度が前記所定オイル温度となる
まで暖め、また、前記冷媒温度センサにより検出された
冷媒温度が所定冷媒温度以下の場合に、前記電気加熱ヒ
ータにより前記コンプレッサ内部のオイルを、前記冷媒
温度が前記所定冷媒温度となるまで暖めることを特徴と
する自動車用空気調和装置である
According to the present invention, there is provided a ventilation duct for sending air taken in by a blower toward a vehicle interior, an evaporator provided in the ventilation duct, and It has a first condenser disposed downstream of the evaporator in the ventilation duct, and a second condenser disposed outside the ventilation duct and connected to the first condenser, and is driven by a compressor driving motor. A refrigerant circuit for heating operation that guides the refrigerant discharged from the compressor through the bypass passage to the first condenser by a circuit switching valve, and a refrigerant circuit for cooling operation that guides the refrigerant to the second condenser by the circuit switching valve. An air conditioner for a vehicle, comprising: an inside of the compressor for detecting an oil temperature inside the compressor. And Le temperature sensor, wherein a refrigerant temperature sensor for detecting the refrigerant temperature inside the compressor, the <br/>, an electric heater provided in the oil reservoir of the internal the compressor, the oil temperature sensor Yo
If the detected oil temperature is below the specified oil temperature
In addition, the electric heater
Oil, the oil temperature becomes the predetermined oil temperature
Warmed up, and also detected by the refrigerant temperature sensor
When the refrigerant temperature is equal to or lower than a predetermined refrigerant temperature, the electric heating
The oil inside the compressor by the
An air conditioner for a vehicle, wherein the temperature is increased until the temperature reaches the predetermined refrigerant temperature .

【0010】[0010]

【作用】このように構成された本考案にあっては、コン
プレッサ起動時には、オイル温度センサがコンプレッサ
内部のオイル温度を検知し、オイル温度が低くその粘性
が高い場合に、コンプレッサ内部のオイル溜まりに設け
られた電気加熱ヒータを作動させ、オイルを暖めてその
粘性を下げる。これにより、コンプレッサ起動時には、
オイルの粘性が低くなっているので、コンプレッサ駆動
用モータに大きな負荷が加わることがなくなる。また、
暖房運転を行う場合には、回路切換弁によりコンプレッ
サから吐出された冷媒をバイパス通路を介して第1コン
デンサに導き、この第1コンデンサを熱交換器として機
能させる。このとき、コンプレッサ内部に設けられた冷
媒温度センサがコンプレッサ内の冷媒の温度を検知し、
冷媒温度が低く暖房に必要な熱量を確保できない場合に
は、コンプレッサ内部のオイル溜まりに設けられた電気
加熱ヒータを作動させ、冷媒を暖めることによって、冷
媒に暖房に必要な熱量を供給する。
In the present invention constructed as described above, when the compressor is started, the oil temperature sensor detects the oil temperature inside the compressor, and when the oil temperature is low and the viscosity is high, the oil is collected in the oil pool inside the compressor. The provided electric heater is operated to warm the oil and reduce its viscosity. As a result, when starting the compressor,
Since the viscosity of the oil is low, a large load is not applied to the motor for driving the compressor. Also,
When the heating operation is performed, the refrigerant discharged from the compressor by the circuit switching valve is guided to the first condenser via the bypass passage, and the first condenser functions as a heat exchanger. At this time, a refrigerant temperature sensor provided inside the compressor detects the temperature of the refrigerant in the compressor,
When the temperature of the refrigerant is low and the amount of heat required for heating cannot be secured, an electric heater provided in an oil sump inside the compressor is operated to warm the refrigerant, thereby supplying the refrigerant with the amount of heat required for heating.

【0011】したがって、外気温度が低い場合に、起動
時当初から効率良く暖房運転を行うことが可能である。
Therefore, when the outside air temperature is low, the heating operation can be efficiently performed from the beginning at the time of startup.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本考案の一実施例を示す概略構成図であ
る。なお、図1中、図5と共通する部材には同一の符号
を付している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, members common to those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.

【0013】図1に示す自動車用空気調和装置は電気自
動車に搭載されるヒートポンプ式空気調和装置であっ
て、図5に示すヒートポンプ式空気調和装置と同様、送
風機1により取り入れた空気を車室内に向かって送るた
めの通風ダクト2を有し、この通風ダクト2内に、熱交
換器として上流側から順にエバポレータ3と第1コンデ
ンサ4とが配設されている。また、通風ダクト2の外に
は他の熱交換器として第2コンデンサ5が配設されてい
る。後述するように、第1コンデンサ4は主に暖房運転
時に作用し、第2コンデンサ5は主に冷房運転時に作用
する。エバポレータ3、第1コンデンサ4および第2コ
ンデンサ5は、配管によりリキッドタンク7や膨脹弁8
とともにコンプレッサ6に連結されて、ヒートサイクル
を構成している。また、第2コンデンサ5の入口には回
路切換弁としての三方弁9が設けられ、バイパス通路を
形成するバイパス管10により第2コンデンサ5の出口
と直結されている。この三方弁9によって、コンプレッ
サ6から吐出された冷媒をバイパス管10を介してただ
ちに第1コンデンサ4に導き、それからリキッドタンク
7、膨脹弁8、エバポレータ3、コンプレッサ6へと循
環させる暖房運転用冷媒回路と、コンプレッサ6から吐
出された冷媒を第2コンデンサ5に導き、それから第1
コンデンサ4、リキッドタンク7、膨脹弁8、エバポレ
ータ3、コンプレッサ6へと循環させる冷房運転用冷媒
回路とが切り替えられる。送風機1はファンとこれを駆
動するファンモータとで構成され、また、コンプレッサ
6の駆動は、コンプレッサ駆動用モータ20によってベ
ルト21を介して駆動される。なお、電気自動車の場合
には、専用のコンプレッサ駆動用モータではなく、電気
自動車の走行駆動源である電気モータをコンプレッサ駆
動用モータとして用いて、電気自動車の走行駆動とコン
プレッサ6の駆動とが行われ、図示しないバッテリーで
駆動する。本実施例においては専用のコンプレッサ駆動
用モータがある場合に付いて図示した。
The air conditioner for a vehicle shown in FIG. 1 is a heat pump type air conditioner mounted on an electric vehicle. Like the heat pump type air conditioner shown in FIG. It has a ventilation duct 2 for sending air toward it, and in this ventilation duct 2, an evaporator 3 and a first condenser 4 are arranged in order from the upstream side as a heat exchanger. A second condenser 5 is provided outside the ventilation duct 2 as another heat exchanger. As described later, the first condenser 4 mainly operates during the heating operation, and the second condenser 5 mainly operates during the cooling operation. The evaporator 3, the first condenser 4 and the second condenser 5 are connected to a liquid tank 7 and an expansion valve 8 by piping.
Together with the compressor 6 to form a heat cycle. Further, a three-way valve 9 as a circuit switching valve is provided at an inlet of the second condenser 5, and is directly connected to an outlet of the second condenser 5 by a bypass pipe 10 forming a bypass passage. The three-way valve 9 guides the refrigerant discharged from the compressor 6 through the bypass pipe 10 to the first condenser 4 immediately, and then circulates the liquid tank 7, the expansion valve 8, the evaporator 3, and the compressor 6 for heating operation. Circuit and the refrigerant discharged from the compressor 6 to the second condenser 5 and then to the first
The condenser 4, the liquid tank 7, the expansion valve 8, the evaporator 3, and the refrigerant circuit for cooling operation circulated to the compressor 6 are switched. The blower 1 includes a fan and a fan motor for driving the fan. The compressor 6 is driven by a compressor drive motor 20 via a belt 21. In the case of an electric vehicle, the driving of the electric vehicle and the driving of the compressor 6 are performed by using an electric motor, which is a driving source for driving the electric vehicle, as a motor for driving the compressor, instead of a dedicated motor for driving the compressor. It is driven by a battery (not shown). In this embodiment, the case where there is a dedicated compressor driving motor is shown.

【0014】そして、本実施例において用いられている
コンプレッサ6は、ロータリー式コンプレッサで、図2
に示すように、密閉のケーシング61内に圧縮部62を
有している。この圧縮部62は、シリンダ63をフロン
トサイドブロック64およびリヤサイドブロック65間
に挟持し、締め付けボルト(不図示)により締め付ける
ことにより形成している。
The compressor 6 used in the present embodiment is a rotary type compressor, as shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a compression section 62 is provided in a closed casing 61. The compression portion 62 is formed by sandwiching the cylinder 63 between the front side block 64 and the rear side block 65 and tightening the cylinder with a fastening bolt (not shown).

【0015】図3に示すように、シリンダ63のボア6
3a内にロータ部66が収納され、このロータ部66は
ロータ本体67とスライドベーン68とを有し、楕円形
に形成されたボア63aの内周面とコンタクトポイント
で接触した状態で回転自在とされている。ロータ本体6
7には、放射状に5本のベーン溝69が形成され、この
ベーン溝69内にスライドベーン68が摺動自在に設け
られている。そして、図示しない駆動源によりシャフト
70を介してロータ部66が回転されると、遠心力等に
よってスライドベーン68がベーン溝69から突出し、
ボア63aの内周面に沿って摺動するようになってい
る。
[0015] As shown in FIG.
The rotor portion 66 is housed in the rotor 3a. The rotor portion 66 has a rotor body 67 and a slide vane 68. Have been. Rotor body 6
7, five vane grooves 69 are formed radially, and a slide vane 68 is slidably provided in the vane grooves 69. When the rotor unit 66 is rotated via a shaft 70 by a drive source (not shown), the slide vanes 68 protrude from the vane grooves 69 by centrifugal force or the like,
It slides along the inner peripheral surface of the bore 63a.

【0016】したがって、圧縮部62では、ケーシング
61の入口71から流入した冷媒が、フロントサイドブ
ロック64に開設された吸入口72を通り、圧縮室C内
で圧縮される。この圧縮室Cは、スライドベーン68、
コンタクトポイントあるいはスライドベーン相互間とボ
ア63aの内周面とにより区画形成されている。圧縮室
Cは、ロータ部66の回転にともなって容積変化するの
で、内部に封止された冷媒は圧縮され、シリンダ63に
開設された吐出口73から吐出バルブ74に抗して吐出
され、連通路75を通って高圧室76に入る。前記連通
路75の出口部分にはオイルセパレータ77が設けられ
ているので、これにより冷媒中に含まれているオイルは
分離され、分離された後の冷媒は出口78から外部に流
出する。分離されたオイルはオイル溜り80に戻り、オ
イル通路81を通り、ロータ部66の動作を潤滑にして
いる。
Accordingly, in the compression section 62, the refrigerant flowing from the inlet 71 of the casing 61 passes through the suction port 72 opened in the front side block 64 and is compressed in the compression chamber C. The compression chamber C includes slide vanes 68,
A partition is formed between the contact points or the slide vanes and the inner peripheral surface of the bore 63a. Since the volume of the compression chamber C changes with the rotation of the rotor section 66, the refrigerant sealed therein is compressed and discharged from a discharge port 73 opened in the cylinder 63 against a discharge valve 74. It enters the high pressure chamber 76 through the passage 75. Since the oil separator 77 is provided at the outlet of the communication passage 75, the oil contained in the refrigerant is separated by the oil separator 77, and the separated refrigerant flows out from the outlet 78 to the outside. The separated oil returns to the oil sump 80, passes through the oil passage 81, and lubricates the operation of the rotor unit 66.

【0017】このコンプレッサ内部には、冷媒出口78
付近に冷媒の温度を検出するための冷媒温度センサ17
が設けられて運転中における冷媒の温度を検知し、ま
た、オイル温度を検出するためのオイル温度センサ16
が設けられてコンプレッサ起動時のオイル温度を検出す
る。さらにオイル溜り80には、オイルを暖めるための
電気加熱ヒータとしてPTCヒータ15が設置されてい
る。温度センサ16および17としては、いかようなも
のであっても差支えなく、例えば検出した温度を電気信
号として取り出せるもので、サーミスター、バイメタル
スイッチ、圧力センサー(ひずみゲージ)、PTCヒー
タの抵抗値などが温度センサとして好適である。
A refrigerant outlet 78 is provided inside the compressor.
A refrigerant temperature sensor 17 for detecting the temperature of the refrigerant in the vicinity
Is provided, an oil temperature sensor 16 for detecting the temperature of the refrigerant during operation and detecting the oil temperature.
Is provided to detect the oil temperature when the compressor is started. Further, the oil reservoir 80 is provided with a PTC heater 15 as an electric heater for warming the oil. The temperature sensors 16 and 17 may be of any type, for example, capable of taking out the detected temperature as an electric signal, such as a thermistor, a bimetal switch, a pressure sensor (strain gauge), and a resistance value of a PTC heater. Is suitable as a temperature sensor.

【0018】PTCヒータ自体はすでに周知の技術であ
るのでその詳しい説明は省略するが、一般にふつうの抵
抗ヒータと比べてすぐれた性能、安全性、信頼性を備え
ている。たとえば、このPTCヒータ15は、PTC素
子と呼ばれるPTCセラミックを両側を金属板で挟まれ
たハニカム状のフィンで挟んだ構造を一単位として、こ
れを複数個並列に連結して構成されている。PTCヒー
タ15の両端にはそれぞれマイナス(−)の端子とプラ
ス(+)の端子が接続されており、バッテリー等の電源
からこれらの端子を通じて通電することによってそれぞ
れのPTC素子が発熱する。
Since the PTC heater itself is a well-known technique, its detailed description is omitted, but the PTC heater generally has superior performance, safety and reliability as compared with a normal resistance heater. For example, the PTC heater 15 has a structure in which a PTC ceramic called a PTC element is sandwiched between honeycomb fins sandwiched on both sides by metal plates, and a plurality of these are connected in parallel. A negative (-) terminal and a positive (+) terminal are connected to both ends of the PTC heater 15, respectively, and when power is supplied from a power source such as a battery through these terminals, each PTC element generates heat.

【0019】外気温度または冷媒温度が低くオイルの温
度が所定温度より低くなっている場合に、このPTCヒ
ータ15を通電することによって、コンプレッサ内のオ
イルが暖められてその粘性が低くなる。
When the outside air temperature or the refrigerant temperature is low and the oil temperature is lower than a predetermined temperature, by energizing the PTC heater 15, the oil in the compressor is warmed and its viscosity is reduced.

【0020】次に、このように構成された本装置の動作
は、暖房運転する場合には、コンプレッサ6から吐出さ
れた冷媒がバイパス管10を介してただちに第1コンデ
ンサ4に導かれるように三方弁9を切り替える。このと
きの冷媒の流れは図1中に実線で示すとおりであって、
コンプレッサ6から吐出された高温高圧のガス状冷媒
は、三方弁9によりバイパス管10を通って第1コンデ
ンサ4に導かれ、ここで取り入れ空気に熱を放出して中
温高圧の液状冷媒となる。これにより、エバポレータ3
で冷却された空気が加熱される。その他のヒートサイク
ルの作用は上記した冷房運転時の場合と同じである。し
たがって、送風機1により取り入れられた空気は、エバ
ポレータ3により冷却されかつ除湿された後に第1コン
デンサ4により加熱される。つまり、除湿暖房が実現さ
れる。
Next, the operation of the present apparatus having the above-described configuration is such that, in the heating operation, the refrigerant discharged from the compressor 6 is guided to the first condenser 4 via the bypass pipe 10 immediately. Switch valve 9. The flow of the refrigerant at this time is as shown by a solid line in FIG.
The high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor 6 is guided by the three-way valve 9 through the bypass pipe 10 to the first condenser 4, where it releases heat to the intake air to become a medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant. Thereby, the evaporator 3
The air cooled in is heated. Other operations of the heat cycle are the same as those in the cooling operation described above. Therefore, the air taken in by the blower 1 is heated by the first condenser 4 after being cooled and dehumidified by the evaporator 3. That is, dehumidification heating is realized.

【0021】車室内に吹き出される空気の温度は、エア
ミックスドア11の開度を調節してエバポレータ3を通
過した冷風と第1コンデンサ4を通過した温風との混合
割合を変えることによって行われる。
The temperature of the air blown into the passenger compartment is controlled by adjusting the opening of the air mixing door 11 to change the mixing ratio of the cool air passing through the evaporator 3 and the hot air passing through the first condenser 4. Will be

【0022】そして、本実施例では、コンプレッサ起動
時に、オイル温度センサ16がオイルの温度を検出し
て、オイル温度が低くオイルの粘性が高いような場合に
は、PTCヒータ15を通電することによってオイルを
暖め、オイルの粘性を下げてからコンプレッサを起動す
る。これには、まず予め定められたオイル温度に達して
いるかどうかをオイル温度センサ16により検知して、
オイル温度が低い場合にPTCヒータ15に通電して、
オイルの粘性が起動時に、大きな負荷が駆動用モータに
かからない程度になる温度までオイルを暖める。
In this embodiment, when the compressor is started, the oil temperature sensor 16 detects the oil temperature. When the oil temperature is low and the oil viscosity is high, the PTC heater 15 is energized. Warm the oil and reduce the viscosity of the oil before starting the compressor. To do this, first, the oil temperature sensor 16 detects whether or not a predetermined oil temperature has been reached,
When the oil temperature is low, power is supplied to the PTC heater 15,
Warm the oil to a temperature at which the viscosity of the oil at startup does not place a large load on the drive motor.

【0023】また、暖房性能が不足しているような場合
には、PTCヒータ15を通電することによって暖房性
能不足を補うことができる。すなわち、冷媒温度センサ
が暖房に必要な冷媒の熱量が不足しているほど低い温度
を検知した場合には、オイル溜り80に設けられている
PTCヒータ15を動作させ、オイルを暖める。これに
より、冷媒が圧縮部62内で圧縮される際にオイルとま
ざり合うために、暖められたオイルの熱が冷媒に供給さ
れることになる。そして、暖房に必要な熱量を有した冷
媒が、上記のように第1コンデンサ4に送り込まれるこ
とになり、取り込まれた空気の温度を高くする。
If the heating performance is insufficient, the PTC heater 15 is energized to make up for the insufficient heating performance. That is, when the refrigerant temperature sensor detects a lower temperature as the amount of heat of the refrigerant required for heating is insufficient, the PTC heater 15 provided in the oil sump 80 is operated to warm the oil. Accordingly, when the refrigerant is compressed in the compression section 62, the refrigerant mixes with the oil, so that the heat of the heated oil is supplied to the refrigerant. And the refrigerant | coolant which has the calorie | heat amount required for heating will be sent to the 1st condenser 4 as mentioned above, and will raise the temperature of the taken-in air.

【0024】以上の動作の流れを図4に示すフローチャ
ートを参照して説明する。
The above operation flow will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0025】まず、暖房のためのスイッチが入れられ
(S1)、オイル温度センサ16によりオイル溜り80
内のオイル温度Toが検出される(S2)。このときオ
イル温度が予め定められた所定オイル温度Toxに達し
ていないことが検知されたなら(S3)、PTCヒータ
15に通電しオイルを暖める(S4)。その後オイル温
度が上昇して予め定められたオイル温度に達したことが
検知されるまで、PTCヒータ15の通電が持続され
て、オイル温度が上昇して予め定められたオイル温度に
達したことが検知されると(S3)、PTCヒータ15
への通電が停止され(S5)、コンプレッサ6を起動さ
せる(S6)。
First, a switch for heating is turned on (S1), and an oil sump 80 is detected by the oil temperature sensor 16.
The oil temperature To in the inside is detected (S2). At this time, if it is detected that the oil temperature has not reached the predetermined oil temperature Tox (S3), power is supplied to the PTC heater 15 to warm the oil (S4). Thereafter, the power supply to the PTC heater 15 is continued until the oil temperature rises and reaches the predetermined oil temperature, and the oil temperature rises and reaches the predetermined oil temperature. If detected (S3), the PTC heater 15
Is stopped (S5), and the compressor 6 is started (S6).

【0026】コンプレッサ6が起動され、ヒートサイク
ル中を冷媒が移動している間は、コンプレッサ6の冷媒
出口付近に設けられた冷媒温度センサ17が冷媒温度T
rを検出し(S7)、冷媒の温度が暖房に必要な所定
温度Trxに達していないことが検知されたなら(S
8)、PTCヒータ15に通電しオイルを暖める(S
9)。これによって間接的に冷媒を加熱する。その後冷
媒温度が上昇して暖房に必要な温度に達したことが検知
されるまで、PTCヒータ15の通電が持続されて、冷
媒温度が上昇して暖房に必要な温度に達したことが検知
されると(S8)、PTCヒータ15への通電が停止さ
れ(S10)、送風機1を作動させて暖房運転が開始さ
れる(S11)。
When the compressor 6 is started and the refrigerant moves during the heat cycle, the refrigerant temperature sensor 17 provided near the refrigerant outlet of the compressor 6 detects the refrigerant temperature T.
detecting the r (S7), the temperature of the refrigerant given cold necessary heating
If it is detected that the medium temperature Tr x has not been reached (S
8), energize the PTC heater 15 to warm the oil (S
9). This indirectly heats the refrigerant. Thereafter, the power supply to the PTC heater 15 is continued until it is detected that the refrigerant temperature rises and reaches a temperature necessary for heating, and it is detected that the refrigerant temperature rises and reaches a temperature necessary for heating. Then, the power supply to the PTC heater 15 is stopped (S10), the blower 1 is operated, and the heating operation is started (S11).

【0027】以上のように、本実施例では、冷媒の温度
が暖房に必要な温度(熱量)を得るまで、送風機1を動
作せないこととしたため、暖房運転のためのスイッチを
入れたときに、冷風が車室内に吹き込まれるのを防止し
ている。
As described above, in the present embodiment, the blower 1 is not operated until the temperature of the refrigerant reaches the temperature (heat amount) required for heating, so that when the switch for the heating operation is turned on. This prevents cold wind from being blown into the passenger compartment.

【0028】なお、本実施例では、電気加熱ヒータとし
てPTCヒータ15を使用しているが、これに限定され
ることはなく、通電により発熱するものであれば良いこ
とはもちろんである。
In this embodiment, the PTC heater 15 is used as the electric heater. However, the present invention is not limited to this, and it is a matter of course that any heater can be used as long as it generates heat when energized.

【0029】[0029]

【考案の効果】以上説明したように、本考案の自動車用
空気調和装置によれば、オイル温度センサがコンプレッ
サ内部のオイル温度を検知し、オイル温度が低くその粘
性が高い場合に、コンプレッサ内部のオイル溜まりに設
けられた電気加熱ヒータを作動させ、オイルを暖めてそ
の粘性を下げることとしたため、コンプレッサ駆動用モ
ータに大きな負荷が加わることがなくなり、より小型の
コンプレッサ駆動用モータを用いることが可能となる。
As described above, according to the automotive air conditioner of the present invention, the oil temperature sensor detects the oil temperature inside the compressor, and when the oil temperature is low and the viscosity is high, the oil temperature inside the compressor is reduced . By activating the electric heater provided in the oil reservoir to warm the oil and reduce its viscosity, a large load is not applied to the compressor drive motor, and a smaller compressor drive motor can be used. Becomes

【0030】また、冷媒温度センサがコンプレッサ内の
冷媒の温度を検知し、冷媒温度が低く暖房に必要な熱量
を確保できない場合にも、電気加熱ヒータを作動させ、
冷媒を暖めることによって、冷媒に暖房に必要な熱量を
供給することができるので、起動時当初から十分な暖房
運転を行うことが可能である。
Further, the refrigerant temperature sensor detects the temperature of the refrigerant in the compressor, and operates the electric heater even when the temperature of the refrigerant is low and the amount of heat required for heating cannot be secured.
By heating the refrigerant, the amount of heat required for heating can be supplied to the refrigerant, so that a sufficient heating operation can be performed from the beginning at the time of startup.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本考案の一実施例を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】 同実施例に用いたコンプレッサの断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view of a compressor used in the embodiment.

【図3】 図2の5−5線に沿う断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line 5-5 in FIG. 2;

【図4】 同実施例による装置の動作を説明するフロー
チャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of the apparatus according to the embodiment.

【図5】 従来のヒートポンプ式空気調和装置の一例を
示す概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional heat pump type air conditioner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…送風機 2…通風ダクト 3…エバポレータ 4…第1コンデ
ンサ 5…第2コンデンサ 6…コンプレッ
サ 9…三方弁(回路切換弁) 10…バイパ
ス管(バイパス通路) 15…PTCヒータ(電気加熱ヒータ)、16…オイル
温度センサ、 17…冷媒温度センサ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Blower 2 ... Ventilation duct 3 ... Evaporator 4 ... 1st condenser 5 ... 2nd condenser 6 ... Compressor 9 ... 3 way valve (circuit switching valve) 10 ... Bypass pipe (bypass passage) 15 ... PTC heater (electric heating heater) 16: Oil temperature sensor, 17: Refrigerant temperature sensor.

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 送風機(1) により取り入れた空気を車室
内に向かって送るための通風ダクト(2) と、当該通風ダ
クト(2) 内に配設されたエバポレータ(3) と、前記通風
ダクト(2) 内の前記エバポレータ(3) の下流に配設され
た第1コンデンサ(4) と、前記通風ダクト(2) 外に配設
され前記第1コンデンサ(4) に連結された第2コンデン
サ(5) とを有し、コンプレッサ駆動用モータ(20)によっ
て駆動されるコンプレッサ(6) から吐出された冷媒を回
路切換弁(9) によりバイパス通路(10)を介して前記第1
コンデンサ(4) に導く暖房運転用冷媒回路と、前記冷媒
を前記回路切換弁(9) により前記第2コンデンサ(5) に
導く冷房運転用冷媒回路とを備えた自動車用空気調和装
置において、 前記コンプレッサ(6) 内部に、前記コンプレッサ(6) 内
部のオイル温度を検出するためのオイル温度センサ(16)
と、前記コンプレッサ(6) 内部の前記冷媒温度を検出す
るための冷媒温度センサ(17)と、前記コンプレッサ(6)
内部のオイル溜まり(80)に設けられた電気加熱ヒータ(1
5)と、を有し、 前記オイル温度センサ(16)により検出されたオイル温度
が所定オイル温度(Tox) 以下の場合に、前記電気加熱ヒ
ータ(15)により前記コンプレッサ内部のオイルを、前記
オイル温度が前記所定オイル温度(Tox) となるまで暖
め、また、前記冷媒温度センサ(17)により検出された冷
媒温度が所定冷媒温度(Trx) 以下の場合に、前記電気加
熱ヒータ(15)により前記コンプレッサ内部のオイルを、
前記冷媒温度が前記所定冷媒温度(Trx) となるまで暖め
ことを特徴とする自動車用空気調和装置。
An air duct (2) for sending air taken in by a blower (1) toward a vehicle interior, an evaporator (3) disposed in the air duct (2), and the air duct. (2) a first condenser (4) disposed downstream of the evaporator (3), and a second condenser disposed outside the ventilation duct (2) and connected to the first condenser (4). The refrigerant discharged from the compressor (6) driven by the compressor driving motor (20) is supplied to the first refrigerant through a bypass passage (10) by a circuit switching valve (9).
An air conditioner for a vehicle, comprising: a refrigerant circuit for heating operation guided to a condenser (4); and a refrigerant circuit for cooling operation guided to the second condenser (5) by the circuit switching valve (9). Inside the compressor (6), an oil temperature sensor (16) for detecting the oil temperature inside the compressor (6)
A refrigerant temperature sensor (17) for detecting the refrigerant temperature inside the compressor (6), and the compressor (6)
Electric heater provided inside the oil sump (80) (1
5), it has an oil temperature detected by the oil temperature sensor (16)
When the temperature is below the specified oil temperature (Tox), the electric heating
The oil inside the compressor by the
Warm until the oil temperature reaches the predetermined oil temperature (Tox).
And the refrigerant temperature detected by the refrigerant temperature sensor (17).
When the medium temperature is equal to or lower than a predetermined refrigerant temperature (Trx), the electric heating is performed.
The oil inside the compressor is heated by a heat heater (15),
Warm until the refrigerant temperature reaches the predetermined refrigerant temperature (Trx)
Automotive air conditioning system, characterized in that that.
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