JP2990989B2 - 車両用ヒートポンプ式空調装置 - Google Patents
車両用ヒートポンプ式空調装置Info
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Description
をヒートポンプで行う車両用空調装置に関する。
えば、図5にその具体的構成を示すように、冷房運転
は、冷媒を圧縮する圧縮機1をエンジン21にて駆動
し、室外熱交換器2と室外熱交換器用送風装置3で車室
外空気に放熱して冷媒を凝縮液化させた後、その冷媒を
冷媒絞り装置4を介して、室内熱交換器5に導き、室内
用送風装置6により送風された空気を冷却しながら蒸発
し冷房作用を行うものであった。
ータコア15にエンジン21の冷却水(温水)を流し、
室内用送風装置6により送風された空気を加熱するもの
である。車室内空気吹出口10、11、12より吹き出
される空気温度の調節は、通風ダクト20内に配された
ミックスダンパ16の開度調節にてヒータコア15を流
れる温風と、ヒータコア15をバイパスする冷風の量を
調節して行うものである。更に、圧縮機1をエンジン2
1にて駆動させて、室内熱交換器5にて冷却された空気
をヒータコア15にて再加熱することにより除湿暖房が
できる。また、ミックスダンパ16を用いることにより
吹出温度を冷風から温風へまたその逆に温風から冷風へ
連続して変化させることが可能である。
ポンプ式空調装置例えば電気駆動自動車用空調装置を図
6に示す。冷房運転は上記と同様であるが、暖房運転に
ついては上記エンジン21の冷却水(温水)は無いた
め、圧縮機1の下流に四方切替え弁7を用いて冷媒流路
を逆にし、室内熱交換器5で室内用送風装置6により送
風された空気を加熱して冷媒を凝縮液化させた後、その
冷媒を冷媒絞り装置4を介して室外熱交換器2に導き、
ここで車室外の空気を冷却しながら冷媒が吸熱、蒸発す
るヒートポンプ暖房を行うようになっている。従って、
吹出温度調節は、暖冷房運転能力調節装置22により電
動機8を駆動する電動機駆動装置9を制御して、圧縮機
1の回転数を調節し、また風量調節装置23により送風
機駆動装置24を制御して、室内用送風装置6の送風量
を調節して行うこととなる。
して吹出温度調節を行う理由は、従来の燃料駆動自動車
用空調装置にてはエンジン21の冷却水(温水)がほぼ
一定温度のためヒータコア15にて加熱される空気温度
は送風量で大きく変わらないのに対し、室内熱交換器5
での熱交換量は圧縮機1の回転数で決まるため、送風量
で送風される空気のエンタルピーが変わり吹出温度が変
えられるためである。
替装置25により四方切替え弁7を作動させ冷媒流路を
切り替えて行う。
凍サイクルでは、サイクル部品の保護のために、圧縮機
1からの吐出冷媒の圧力を検出する高圧検出装置27・
吐出冷媒の温度を検出する吐出温検出装置28を備え
て、各検出値が各所定値を超えた場合、クラッチ30を
OFFするか、または電動機駆動装置9を制御して圧縮
機1を停止させる保護装置29が備えられている。
調装置においては、冷凍サイクルは冷房運転されるのみ
であるので、室外熱交換器用送風装置3を常に高速で作
動させておくことが可能であり、且つ車速風が加わるの
で吐出冷媒は迅速に凝縮液化されるため、圧縮機1から
の吐出冷媒の圧力・温度は上昇しにくく、上記保護装置
29が作動することは少ない。
においては、室内熱交換器5で室内用送風装置6により
送風された空気に放熱して冷媒は凝縮液化する。よっ
て、圧縮機1からの吐出冷媒の圧力・温度の各検出値が
各所定値を超えないようにするためには、室内用送風装
置6による送風量を常に最大としておけば良い。しかし
ながら、室内用送風装置6による送風量は乗員の希望に
より、また自動空調装置においては自動的に決められ
る。よって、送風量が減少する場合は常に有るため、保
護装置29が作動して圧縮機1を停止させることが多く
発生し、冷風もしくは温風が止まってしまうため、乗員
にとって大変使い勝手の良くない空調装置となってしま
う。また、保護装置29が作動しなくても、吹出温度が
上昇するために乗員は違和感を感じてしまう。
媒の温度よりも速く変化するので、常に圧力を連続的に
検出してその変化傾向により、圧縮機1の回転数を調節
して検出値が所定値を超えないように制御すれば良い。
しかしながら、通常高圧検出装置27の検出値は上記所
定値の1点であり使用できない、また圧力を連続的に検
出するセンサを使用することはコストが高く実用的では
ない。
動・自動に係わらず、導入空気切替装置26にて、車室
外空気から車室内空気に変更された場合においても、低
温の車室外空気に放熱する場合には冷媒は迅速に凝縮液
化するが、比較的暖かい車室内空気に放熱する場合には
冷媒は迅速には凝縮液化できず圧縮機1からの吐出冷媒
の圧力・温度は上昇する。よって、保護装置29が作動
して圧縮機1を停止させる場合が多く発生する。
においても保護装置が作動せず、吹出温度が変化しない
低価格の車両用ヒートポンプ式空調装置を提供すること
を目的とする。
して上記課題を解決するために、室内用熱交換器で加熱
する空気が車室外空気から車室内空気に変更された場
合、少なくとも車室内温度検出器で検出された車室内温
度と車室外温度検出器で検出された車室外温度との差に
応じて圧縮機の回転数を下げ、室内用熱交換器で加熱す
る空気が車室内空気から車室外空気に変更された場合、
少なくとも車室内温度検出器で検出された車室内温度と
車室外温度検出器で検出された車室外温度との差に応じ
て圧縮機の回転数を上げる。
決するために、送風量を減少させる場合、吹出温度検出
器で検出された送風空気の温度が上昇しないように当該
送風量は徐々に減少させて且つ圧縮機の回転数を下げ、
送風量を増加させる場合、吹出温度検出器で検出された
送風空気の温度が下降しないように当該送風量は徐々に
増加させて且つ圧縮機の回転数を上げる。
決するために、送風量を減少させる場合、少なくとも当
該送風減少量に応じて圧縮機の回転数を下げ、送風量を
増加させる場合、少なくとも当該送風増加量に応じて圧
縮機の回転数を上げる。
で加熱する空気が車室外空気から車室内空気に変更され
た場合、少なくとも車室内温度検出器で検出された車室
内温度と車室外温度検出器で検出された車室外温度との
差に応じて圧縮機の回転数を下げる。よって、比較的暖
かい車室内空気に放熱する場合においても、圧縮機1か
らの吐出冷媒は、車室内温度と車室外温度との差に応じ
て減少しているので、冷媒は低温の車室外空気に放熱す
る場合と同様に迅速に凝縮液化でき、圧縮機1からの吐
出冷媒の圧力・温度は上昇しない。よって、保護装置2
9が作動して圧縮機1を停止させることはなく、吹出温
度が上昇することもない。
度との差に応じて、送風量を増加させても良いが、この
場合乗員にとっては意図しない作動をすることになり、
乗員を驚かすことになるので好ましくない。
室内空気から車室外空気に変更された場合は、車室内温
度と車室外温度との差に応じて圧縮機の回転数を上げれ
ば良い。
少させる場合、吹出温度検出器で検出された送風空気の
温度が上昇しないように当該送風量は徐々に減少させて
且つ圧縮機の回転数を下げる。よって、乗員の希望によ
り、また自動空調装置において自動的に、送風量が減少
する場合において、吹出温度検出器での送風空気温度検
出が追従できるように、送風量を徐々に減少させる。も
って、吹出温度検出器で送風空気の温度を常に監視しつ
つ温度が上昇しないように圧縮機の回転数を下げること
により、吐出冷媒の圧力・温度は上昇しない。よって、
保護装置29が作動して圧縮機1を停止させることはな
く、吹出温度が上昇することもない。
の温度が下降しないように当該送風量は徐々に増加させ
て且つ圧縮機の回転数を上げれば良い。
して使用されるサーミスタで良いので、コストが高くな
ることはない。
少させる場合、少なくとも当該送風減少量に応じて圧縮
機の回転数を下げる。よって、送風減少量に応じて圧縮
機の回転数を下げることにより、送風減少量に応じて吐
出冷媒量を減少させることとなるので、送風量を減少さ
せることによる冷媒の凝縮液化量の減少に伴う吐出冷媒
の圧力・温度の上昇は抑えられる。よって、保護装置2
9が作動して圧縮機1を停止させることはなく、吹出温
度が上昇することもない。逆に、送風量を増加させる場
合、少なくとも当該送風増加量に応じて圧縮機の回転数
を上げれば良い。
ポンプ式空調装置の構成図を示す。ここで前出の図5従
来の車両用ヒートポンプ式空調装置の構成図との相違点
は、本発明の実施例は、図5従来例に比べ車室内温度検
出器31、車室外温度検出器32、吹出温度検出器33
及び制御装置34が追加され、導入空気切替装置26、
風量調節装置23、送風機駆動装置24、電動機駆動装
置9、暖冷房運転切替装置25、車室内温度検出器3
1、車室外温度検出器32及び吹出温度検出器33が制
御装置34に接続されている点である。
置25にて四方切替え弁7を図1の実線のように設定す
る。吐出冷媒は圧縮機1にて室内熱交換器5に導かれ
る。次に、室内用送風装置6により送風された空気を加
熱して冷媒は凝縮液化し、冷媒絞り装置4を介して室外
熱交換器2に運ばれ、室外熱交換器用送風装置3により
送風された空気を冷却して蒸発する。また、制御装置3
4に暖冷房運転切替装置25から暖房運転信号が送ら
れ、制御装置34は下記のごとく作動する。
実施例に係る車両用ヒートポンプ式空調装置の作動図を
示す。作動は以下の通りである。
入空気は車室外空気、車室内温度はTR,車室外温度は
TAである。時間t1にて導入空気は、導入空気切替装
置26にて車室内空気に切り替えられる。ここで、導入
空気切替信号が導入空気切替装置26から制御装置34
に入力される。制御装置34は車室内温度検出器31か
ら車室内温度TR,車室外温度検出器32から車室外温
度TAを入力し、その差TR−TAを計算する。予め定
められている演算式に基づいて制御装置34は、圧縮機
1の補正回転数n1を求め、電動機駆動装置9に出力し
圧縮機1の回転数はN1−n1となる。よって、圧縮機
1の回転数がN1のままで補正がない場合、図2の破線
のように車室内温度、吹出温度は上昇し、吐出温度も上
昇し場合により保護装置29が作動してしまうが、上記
により図2の実線のように各温度は上昇しない。尚、補
正回転数は車室内温度と車室外温度との差のみでなく、
その時点での吹出温度、吐出温度、圧縮機1の回転数、
送風量なども考慮して決定しても良い。例えば、吹出温
度・吐出温度が低く、送風量は大きい場合、吐出冷媒の
圧力・吐出温度ともにサイクル部品保護のための保護所
定値を超える可能性は低い。よって、補正回転数は車室
内温度と車室外温度との差で決まる値をさらに小さく補
正できる。
実施例に係る車両用ヒートポンプ式空調装置の作動図を
示す。作動は以下の通りである。
風量はV1、吹出温度はTHである。時間t2にて、風
量調節装置23により送風量V1より小さい送風量V2
が設定され、制御装置34に入力される。制御装置34
は送風量を若干vだけ小さいV1−vとするように送風
機駆動装置24に出力する。これにより、吹出温度はt
hだけ上がりTH+thとなり、吹出温度検出器33で
検出され制御装置34に入力される。ここで、制御装置
34は圧縮機1の回転数をnだけ下げ、N1−nとす
る。
度、吐出温度も同様に上昇しない。以後、送風量はV1
−v、V1−2v、同様に繰り返してV2となり、圧縮
機1の回転数はN1−n、N2−2n、同様に繰り返し
てN2となるが、車室内温度、吐出温度は上昇しない。
一方、圧縮機1の回転数がN1のままで補正がない場
合、図3の破線のように車室内温度、吹出温度は上昇
し、吐出温度も上昇し場合により保護装置29が作動し
てしまう。
実施例に係る車両用ヒートポンプ式空調装置の作動図を
示す。作動は以下の通りである。
風量はV1である。時間t3にて、風量調節装置23に
より送風量V1より小さい送風量V2が設定され、制御
装置34に入力される。ここで、制御装置34は、送風
量V1と送風量V2の差V1−V2を計算する。予め定
められている演算式に基づいて制御装置34は、圧縮機
1の補正回転数n2を求め、電動機駆動装置9に出力し
圧縮機1の回転数はN1−n2となる。よって、圧縮機
1の回転数がN1で補正がない場合、図4の破線のよう
に車室内温度、吹出温度は上昇し、吐出温度も上昇し場
合により保護装置29が作動してしまうが、上記により
図4の実線のように各温度は上昇しない。尚、補正回転
数は送風変化量のみでなく、その時点での吹出温度、吐
出温度、圧縮機1の回転数なども考慮して決定しても良
い。例えば、吹出温度・吐出温度が低い場合、吐出冷媒
の圧力・吐出温度ともにサイクル部品保護のための保護
所定値を超える可能性は低い。よって、補正回転数は送
風変化量のみで決まる値をさらに小さく補正できる。
す範囲で種々の方法が可能である。熱交換器の配置、台
数、構成などにおいても、本発明の主旨を満たす範囲で
種々の応用が可能である。
器で加熱する空気が車室外空気から車室内空気に変更さ
れた場合、比較的暖かい車室内空気に放熱する場合にお
いても、圧縮機1からの吐出冷媒は、車室内温度と車室
外温度との差に応じて減少しているので、冷媒は低温の
車室外空気に放熱する場合と同様に充分凝縮液化でき、
圧縮機1からの吐出冷媒の圧力・温度は上昇しない。よ
って、保護装置29が作動して圧縮機1を停止させるこ
とはなく、吹出温度が上昇することもない。
り、また自動空調装置において自動的に、送風量が減少
する場合において、吹出温度検出器での送風空気温度検
出が追従できるように、送風量を徐々に減少させる。も
って、吹出温度検出器で送風空気の温度を常に監視しつ
つ温度が上昇しないように圧縮機の回転数を下げること
により、吐出冷媒の圧力・温度は上昇しない。よって、
保護装置29が作動して圧縮機1を停止させることはな
く、吹出温度が上昇することもない。
使用されるサーミスタで良いので、コストは安い。
せる場合、送風減少量に応じて圧縮機の回転数を下げる
ことにより、送風減少量に応じて吐出冷媒量を減少させ
ることとなるので、送風量を減少させることによる冷媒
の凝縮液化量の減少に伴う吐出冷媒の圧力・温度の上昇
は抑えられる。よって、保護装置29が作動して圧縮機
1を停止させることはなく、吹出温度が上昇することも
ない。
調装置の構成図
ートポンプ式空調装置の動作特性図(b)は同作動状態
を示す波形図
ートポンプ式空調装置の動作特性図(b)は同作動状態
を示す波形図
ートポンプ式空調装置の動作特性図(b)は同作動状態
を示す波形図
成図
Claims (3)
- 【請求項1】車室内空気もしくは車室外空気を室内用熱
交換器で加熱して室内用送風装置で車室内へ送風し、当
該送風空気の温度を圧縮機の回転数及び送風量で調節す
る車両用ヒートポンプ式空調装置において、車室内空気
の温度を検出する車室内温度検出器と、車室外空気の温
度を検出する車室外温度検出器を備え、暖房運転時、室
内用熱交換器で加熱する空気が車室外空気から車室内空
気に、または車室内空気から車室外空気に変更された場
合、前記車室内温度検出器で検出された車室内温度と前
記車室外温度検出器で検出された車室外温度の差を演算
し、その差に応じて圧縮機の回転数補正値を算出して圧
縮機の回転数を補正する制御装置を備えた車両用ヒート
ポンプ式空調装置。 - 【請求項2】車室内空気もしくは車室外空気を室内用熱
交換器で加熱して室内用送風装置で車室内へ送風し、当
該送風空気の温度を圧縮機の回転数及び送風量で調節す
る車両用ヒートポンプ式空調装置において、送風空気の
温度を検出する吹出温度検出器を備え、暖房運転時、新
たな目標送風量が設定されて送風量を増減させる場合、
送風量を微少単位量変化させ、その時の吹出温度の変化
量に応じて圧縮機の回転数補正値を算出して圧縮機の回
転数を補正することを、前記目標送風量に達するまで繰
返す制御装置を備えた車両用ヒートポンプ式空調装置。 - 【請求項3】車室内空気もしくは車室外空気を室内用熱
交換器で加熱して室内用送風装置で車室内へ送風し、当
該送風空気の温度を圧縮機の回転数及び送風量で調節す
る車両用ヒートポンプ式空調装置において、暖房運転
時、新たな目標送風量が設定されて送風量を増減させる
場合、現在の送風量と前記新たな目標送風量の差を演算
し、その差に応じて圧縮機の回転数補正値を算出して圧
縮機の回転数を補正する制御装置を備えた車両用ヒート
ポンプ式空調装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5043489A JP2990989B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 車両用ヒートポンプ式空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5043489A JP2990989B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 車両用ヒートポンプ式空調装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06255348A JPH06255348A (ja) | 1994-09-13 |
JP2990989B2 true JP2990989B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=12665135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5043489A Expired - Fee Related JP2990989B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 車両用ヒートポンプ式空調装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2990989B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
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DE69734308T2 (de) | 1996-11-15 | 2006-06-14 | Calsonic Kansei Corp | Fahrzeugklimaanlage |
US6105666A (en) * | 1997-10-30 | 2000-08-22 | Calsonic Corporation | Vehicular air conditioning apparatus |
-
1993
- 1993-03-04 JP JP5043489A patent/JP2990989B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06255348A (ja) | 1994-09-13 |
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