JP3233019B2 - 車両用冷暖房システム - Google Patents
車両用冷暖房システムInfo
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- refrigerant compressor
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
- B60H1/04—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant
- B60H1/08—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3222—Cooling devices using compression characterised by the compressor driving arrangements, e.g. clutches, transmissions or multiple drives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
- B60H1/03—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant
- B60H1/038—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant from the cooling liquid of the propulsion plant and from a viscous fluid heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F24V40/00—Production or use of heat resulting from internal friction of moving fluids or from friction between fluids and moving bodies
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、循環流体の熱を車
室等の暖房に供するとともに、冷媒の潜熱を車室等の冷
房に供する車両用冷暖房システムに関する。
室等の暖房に供するとともに、冷媒の潜熱を車室等の冷
房に供する車両用冷暖房システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的な車両用冷暖房システムでは、シ
リンダブロック、シリンダヘッド等によりエンジンハウ
ジングが構成されており、シリンダヘッド等には主放熱
室としての主ウォータジャケットが形成されている。こ
の主ウォータジャケットはサーモスタットにより開閉可
能な循環流体路としての水路によりラジエータ及びヒー
タコアと連通され、ウォータポンプにより循環流体とし
ての循環水が主ウォータジャケット、水路、ラジエータ
及びヒータコアを循環すべく構成されている。
リンダブロック、シリンダヘッド等によりエンジンハウ
ジングが構成されており、シリンダヘッド等には主放熱
室としての主ウォータジャケットが形成されている。こ
の主ウォータジャケットはサーモスタットにより開閉可
能な循環流体路としての水路によりラジエータ及びヒー
タコアと連通され、ウォータポンプにより循環流体とし
ての循環水が主ウォータジャケット、水路、ラジエータ
及びヒータコアを循環すべく構成されている。
【０００３】また、エンジンハウジングには吸入室及び
吐出室をもち、冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧縮機が固
定されており、この冷媒圧縮機の駆動軸は電磁クラッチ
のクラッチロータがエンジンのクランクシャフトプーリ
とベルトにより接続されてエンジン駆動されるようにな
っている。この冷媒圧縮機の吐出室は冷媒路によりコン
デンサ、膨脹弁及びエバポレータを経て再び冷媒圧縮機
の吸入室に連通されている。このような冷媒圧縮機とし
ては、駆動軸の１回転当たりの吐出容量が一定の固定容
量型のものと、駆動軸の１回転当たりの吐出容量を変化
させることができる容量可変型のものとがある。
吐出室をもち、冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧縮機が固
定されており、この冷媒圧縮機の駆動軸は電磁クラッチ
のクラッチロータがエンジンのクランクシャフトプーリ
とベルトにより接続されてエンジン駆動されるようにな
っている。この冷媒圧縮機の吐出室は冷媒路によりコン
デンサ、膨脹弁及びエバポレータを経て再び冷媒圧縮機
の吸入室に連通されている。このような冷媒圧縮機とし
ては、駆動軸の１回転当たりの吐出容量が一定の固定容
量型のものと、駆動軸の１回転当たりの吐出容量を変化
させることができる容量可変型のものとがある。
【０００４】そして、この車両用冷暖房システムでは、
冷たい循環水によりエンジンを冷却し、エンジンの冷却
によって熱くされた循環水がヒータコアにより車室等の
暖房に供せられる。また、循環水は、熱くなればサーモ
スタットが水路を開くため、ラジエータで冷却される。
他方、特に夏期等において、電磁クラッチがＯＮされれ
ば、冷媒が冷媒圧縮機により高温・高圧にされ、コンデ
ンサにより低温・高圧にされた後、膨脹弁により気化さ
れ、エバポレータにより車室等の冷房に供せられる。こ
の後、冷媒は再び冷媒圧縮機に循環される。
冷たい循環水によりエンジンを冷却し、エンジンの冷却
によって熱くされた循環水がヒータコアにより車室等の
暖房に供せられる。また、循環水は、熱くなればサーモ
スタットが水路を開くため、ラジエータで冷却される。
他方、特に夏期等において、電磁クラッチがＯＮされれ
ば、冷媒が冷媒圧縮機により高温・高圧にされ、コンデ
ンサにより低温・高圧にされた後、膨脹弁により気化さ
れ、エバポレータにより車室等の冷房に供せられる。こ
の後、冷媒は再び冷媒圧縮機に循環される。
【０００５】ところが、かかる一般的な車両用冷暖房シ
ステムでは、車室の暖房をエンジンの発熱のみに委ねて
いるため、寒冷地等において、エンジン始動時に十分に
車室等の暖房を行い得ない。このような観点から、特開
平２−２４６８２３号公報等において、エンジンとは別
体に補助熱源たり得るビスカスヒータを設けることが提
案されている。このビスカスヒータは、シリコンオイル
等の粘性流体にせん断を生じしめ、これによる発熱で放
熱室としてのウォータジャケット内における循環流体と
しての循環水を加熱するものである。このビスカスヒー
タとしては、駆動軸の１回転当たりの発熱量が一定の能
力固定型のものと、駆動軸の１回転当たりの発熱量を変
化させることができる能力可変型のものとがある。
ステムでは、車室の暖房をエンジンの発熱のみに委ねて
いるため、寒冷地等において、エンジン始動時に十分に
車室等の暖房を行い得ない。このような観点から、特開
平２−２４６８２３号公報等において、エンジンとは別
体に補助熱源たり得るビスカスヒータを設けることが提
案されている。このビスカスヒータは、シリコンオイル
等の粘性流体にせん断を生じしめ、これによる発熱で放
熱室としてのウォータジャケット内における循環流体と
しての循環水を加熱するものである。このビスカスヒー
タとしては、駆動軸の１回転当たりの発熱量が一定の能
力固定型のものと、駆動軸の１回転当たりの発熱量を変
化させることができる能力可変型のものとがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、冷媒圧縮機は
主に夏期に有用である一方、ビスカスヒータは主に冬期
に有用である。この点、仮にエンジン回りに冷媒圧縮機
とビスカスヒータとを別々に設け、これらをそれぞれ独
立して電磁クラッチによりエンジン駆動するとすれば、
例えば冬期には、冷媒圧縮機の駆動を止める一方、ビス
カスヒータを駆動させることにより、早期暖房化のうれ
しさを発揮可能であるとともに、例えば夏期には、冷媒
圧縮機を駆動させる一方、ビスカスヒータの駆動を止め
ることにより、冷房化のうれしさを発揮可能である。
主に夏期に有用である一方、ビスカスヒータは主に冬期
に有用である。この点、仮にエンジン回りに冷媒圧縮機
とビスカスヒータとを別々に設け、これらをそれぞれ独
立して電磁クラッチによりエンジン駆動するとすれば、
例えば冬期には、冷媒圧縮機の駆動を止める一方、ビス
カスヒータを駆動させることにより、早期暖房化のうれ
しさを発揮可能であるとともに、例えば夏期には、冷媒
圧縮機を駆動させる一方、ビスカスヒータの駆動を止め
ることにより、冷房化のうれしさを発揮可能である。
【０００７】しかしながら、冷媒圧縮機を電磁クラッチ
を介して駆動するとすると、比較的高価な電磁クラッチ
により製造コストの高騰化を招来してしまう。この点、
冷媒圧縮機として容量可変型のものを採用し、この容量
可変型冷媒圧縮機を比較的安価なプーリにより直接エン
ジン駆動するとすれば、例えば冬期においては冷媒圧縮
機の吐出容量を最小にすることで、実質的に冷媒圧縮機
を無能化することができる。
を介して駆動するとすると、比較的高価な電磁クラッチ
により製造コストの高騰化を招来してしまう。この点、
冷媒圧縮機として容量可変型のものを採用し、この容量
可変型冷媒圧縮機を比較的安価なプーリにより直接エン
ジン駆動するとすれば、例えば冬期においては冷媒圧縮
機の吐出容量を最小にすることで、実質的に冷媒圧縮機
を無能化することができる。
【０００８】ところが、こうすると、外気温が低い冬期
等においては、冷媒圧縮機内を循環する潤滑油の粘度が
高いため、エンジンに大きな引きずりトルクを付加する
こととなり、車両の燃費が悪化してしまう。他方、ビス
カスヒータを電磁クラッチを介して駆動するとしても、
比較的高価な電磁クラッチにより製造コストの高騰化を
招来してしまう。この点、ビスカスヒータとして能力可
変型のものを採用し、この能力可変型ビスカスヒータを
比較的安価なプーリによりエンジン駆動するとすれば、
例えば夏期においてはビスカスヒータの発熱量を最小に
することで、実質的にビスカスヒータを無能化すること
ができる。
等においては、冷媒圧縮機内を循環する潤滑油の粘度が
高いため、エンジンに大きな引きずりトルクを付加する
こととなり、車両の燃費が悪化してしまう。他方、ビス
カスヒータを電磁クラッチを介して駆動するとしても、
比較的高価な電磁クラッチにより製造コストの高騰化を
招来してしまう。この点、ビスカスヒータとして能力可
変型のものを採用し、この能力可変型ビスカスヒータを
比較的安価なプーリによりエンジン駆動するとすれば、
例えば夏期においてはビスカスヒータの発熱量を最小に
することで、実質的にビスカスヒータを無能化すること
ができる。
【０００９】ところが、こうすると、外気温が高い夏期
等においては、粘性流体が外気によって加熱され、粘性
流体の劣化が進行してしまう。また、狭いエンジンルー
ム内に冷媒圧縮機とビスカスヒータとを別体に設けると
すれば、エンジン回りの体格が大きくなり、狭いエンジ
ンルーム内において冷媒圧縮機及びビスカスヒータの搭
載スペースが問題となるとともに、個別のプーリ等を要
して部品点数が多くなり、製造コストの高騰化を招来し
てしまう。
等においては、粘性流体が外気によって加熱され、粘性
流体の劣化が進行してしまう。また、狭いエンジンルー
ム内に冷媒圧縮機とビスカスヒータとを別体に設けると
すれば、エンジン回りの体格が大きくなり、狭いエンジ
ンルーム内において冷媒圧縮機及びビスカスヒータの搭
載スペースが問題となるとともに、個別のプーリ等を要
して部品点数が多くなり、製造コストの高騰化を招来し
てしまう。
【００１０】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、エンジンルーム内においてさほどの搭
載スペースを要することなく、かつ安価に製造可能であ
るとともに、外気温が低い場合の車両の燃費悪化と、外
気温が高い場合の粘性流体の劣化とを防止しつつ、好適
な冷暖房が可能な車両用冷暖房システムを提供すること
を解決すべき課題とする。
たものであって、エンジンルーム内においてさほどの搭
載スペースを要することなく、かつ安価に製造可能であ
るとともに、外気温が低い場合の車両の燃費悪化と、外
気温が高い場合の粘性流体の劣化とを防止しつつ、好適
な冷暖房が可能な車両用冷暖房システムを提供すること
を解決すべき課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】（１）請求項１の車両用
冷暖房システムは、吸入室および吐出室をもち、冷媒を
圧縮して吐出する冷媒圧縮機と、冷媒路により該吸入室
および該吐出室と連通して該冷媒を循環させるコンデン
サ、膨張弁およびエバポレータと、粘性流体の剪断によ
り放熱室内の循環流体を加熱するビスカスヒータと、循
環流体路により該放熱室と連通して該循環流体を循環さ
せるヒータコアとを有する車両用冷暖房システムであっ
て、前記冷媒圧縮機は容量可変のものであり、前記ビス
カスヒータは能力可変型のものであり、該冷媒圧縮機と
該ビスカスヒータとはハウジングを共通化して一体化さ
れており、該冷媒圧縮機と該ビスカスヒータとは駆動軸
を共通化していることを特徴とする。
冷暖房システムは、吸入室および吐出室をもち、冷媒を
圧縮して吐出する冷媒圧縮機と、冷媒路により該吸入室
および該吐出室と連通して該冷媒を循環させるコンデン
サ、膨張弁およびエバポレータと、粘性流体の剪断によ
り放熱室内の循環流体を加熱するビスカスヒータと、循
環流体路により該放熱室と連通して該循環流体を循環さ
せるヒータコアとを有する車両用冷暖房システムであっ
て、前記冷媒圧縮機は容量可変のものであり、前記ビス
カスヒータは能力可変型のものであり、該冷媒圧縮機と
該ビスカスヒータとはハウジングを共通化して一体化さ
れており、該冷媒圧縮機と該ビスカスヒータとは駆動軸
を共通化していることを特徴とする。
【００１２】この車両用冷暖房システムは、冷媒圧縮機
とビスカスヒータとがハウジングを共通化して一体化さ
れているため、狭いエンジンルーム内においてエンジン
回りの体格がさほど大きくならず、部品点数の減少によ
り安価に製造可能である。また、この車両用冷暖房シス
テムでは、冷媒圧縮機が容量可変型のものであるため、
例えば夏期においては冷媒圧縮機の吐出容量を確保する
ことで、冷房化のうれしさを発揮可能であるとともに、
例えば冬期においては冷媒圧縮機の吐出容量を最小にす
ることで、実質的に冷媒圧縮機を無能化することができ
る。
とビスカスヒータとがハウジングを共通化して一体化さ
れているため、狭いエンジンルーム内においてエンジン
回りの体格がさほど大きくならず、部品点数の減少によ
り安価に製造可能である。また、この車両用冷暖房シス
テムでは、冷媒圧縮機が容量可変型のものであるため、
例えば夏期においては冷媒圧縮機の吐出容量を確保する
ことで、冷房化のうれしさを発揮可能であるとともに、
例えば冬期においては冷媒圧縮機の吐出容量を最小にす
ることで、実質的に冷媒圧縮機を無能化することができ
る。
【００１３】他方、ビスカスヒータも能力可変型のもの
であるため、例えば冬期においてはビスカスヒータの発
熱量を確保することで、早期暖房化のうれしさを発揮可
能であるとともに、例えば夏期においてはビスカスヒー
タの発熱量を最小にすることで、実質的にビスカスヒー
タを無能化することができる。そして、冷媒圧縮機とビ
スカスヒータとがハウジングを共通化して一体化されて
いるため、外気温が低い冬期等において、ビスカスヒー
タにより生じる熱がそのハウジングを伝達して冷媒圧縮
機を温め、冷媒圧縮機内を循環する潤滑油の粘度を低め
る。このため、エンジンには小さな引きずりトルクしか
付加せず、車両の燃費の向上に繋がる。
であるため、例えば冬期においてはビスカスヒータの発
熱量を確保することで、早期暖房化のうれしさを発揮可
能であるとともに、例えば夏期においてはビスカスヒー
タの発熱量を最小にすることで、実質的にビスカスヒー
タを無能化することができる。そして、冷媒圧縮機とビ
スカスヒータとがハウジングを共通化して一体化されて
いるため、外気温が低い冬期等において、ビスカスヒー
タにより生じる熱がそのハウジングを伝達して冷媒圧縮
機を温め、冷媒圧縮機内を循環する潤滑油の粘度を低め
る。このため、エンジンには小さな引きずりトルクしか
付加せず、車両の燃費の向上に繋がる。
【００１４】他方、外気温が高い夏期等においては、エ
バポレータから冷媒圧縮機の吸入室に循環される冷媒が
低温であるため、外気によって加熱されたビスカスヒー
タの熱がそのハウジングを伝達して冷媒圧縮機に逃げ
る。このため、粘性流体が冷却され、粘性流体の劣化が
防止される。したがって、この車両用冷暖房システムで
は、エンジンルーム内においてさほどの搭載スペースを
要することなく、かつ安価に製造可能であるとともに、
外気温が低い場合の車両の燃費悪化と、外気温が高い場
合の粘性流体の劣化とを防止しつつ、好適な冷暖房が可
能である。
バポレータから冷媒圧縮機の吸入室に循環される冷媒が
低温であるため、外気によって加熱されたビスカスヒー
タの熱がそのハウジングを伝達して冷媒圧縮機に逃げ
る。このため、粘性流体が冷却され、粘性流体の劣化が
防止される。したがって、この車両用冷暖房システムで
は、エンジンルーム内においてさほどの搭載スペースを
要することなく、かつ安価に製造可能であるとともに、
外気温が低い場合の車両の燃費悪化と、外気温が高い場
合の粘性流体の劣化とを防止しつつ、好適な冷暖房が可
能である。
【００１５】この車両用冷暖房システムでは、駆動軸が
エンジン駆動されれば、冷媒圧縮機が冷媒を圧縮して吐
出する機能を発揮可能になるとともに、ビスカスヒータ
が粘性流体のせん断により放熱室内の循環流体を加熱す
る機能を発揮可能になる。このため、各々の駆動軸を駆
動する場合に比して、狭いエンジンルーム内においてエ
ンジン回りの体格がより小さくなり、部品点数の減少に
より安価に製造可能である。
エンジン駆動されれば、冷媒圧縮機が冷媒を圧縮して吐
出する機能を発揮可能になるとともに、ビスカスヒータ
が粘性流体のせん断により放熱室内の循環流体を加熱す
る機能を発揮可能になる。このため、各々の駆動軸を駆
動する場合に比して、狭いエンジンルーム内においてエ
ンジン回りの体格がより小さくなり、部品点数の減少に
より安価に製造可能である。
【００１６】ここで、駆動軸の共通化の手段としては、
１本の駆動軸を採用する手段の他、各々１本、計２本の
駆動軸を動力伝達可能な結合手段（例えば、スプライン
嵌合）をもって実質的に１本の駆動軸として採用する手
段等がある。請求項１においては、その駆動軸をエンジ
ン駆動するために請求項２に係るプーリの他、電磁クラ
ッチをも採用し得る。
１本の駆動軸を採用する手段の他、各々１本、計２本の
駆動軸を動力伝達可能な結合手段（例えば、スプライン
嵌合）をもって実質的に１本の駆動軸として採用する手
段等がある。請求項１においては、その駆動軸をエンジ
ン駆動するために請求項２に係るプーリの他、電磁クラ
ッチをも採用し得る。
【００１７】（２）請求項２の車両用冷暖房システム
は、請求項１記載の車両用冷暖房システムにおいて、駆
動軸はプーリにより直接エンジン駆動されていることを
特徴とする。この車両用冷暖房システムでは、電磁クラ
ッチに比して安価なプーリにより駆動軸のエンジン駆動
が可能である。このため、製造コストの低廉化が実現さ
れる。なお、プーリにより駆動軸を直接駆動させること
とすれば、エンジンが駆動されている間、常時駆動軸が
駆動されることとなるが、上記のように、冷媒圧縮機が
容量可変型のものであり、ビスカスヒータも能力可変型
のものであるため、これによる不都合は生じない。
は、請求項１記載の車両用冷暖房システムにおいて、駆
動軸はプーリにより直接エンジン駆動されていることを
特徴とする。この車両用冷暖房システムでは、電磁クラ
ッチに比して安価なプーリにより駆動軸のエンジン駆動
が可能である。このため、製造コストの低廉化が実現さ
れる。なお、プーリにより駆動軸を直接駆動させること
とすれば、エンジンが駆動されている間、常時駆動軸が
駆動されることとなるが、上記のように、冷媒圧縮機が
容量可変型のものであり、ビスカスヒータも能力可変型
のものであるため、これによる不都合は生じない。
【００１８】（３）請求項３の車両用冷暖房システム
は、請求項１又は２記載の車両用冷暖房システムにおい
て、循環流体路はサーモスタットにより開閉可能にラジ
エータ及びエンジンの放熱室と連通されていることを特
徴とする。この車両用冷暖房システムでは、エンジンが
自己の発熱により十分に温められるようになれば、サー
モスタットが循環流体路を開き、エンジンの放熱室によ
るより効果的な暖房を行ない得るようにできるととも
に、ラジエータで循環流体を冷却してエンジンが必要以
上に熱くならないように冷却を行なう。
は、請求項１又は２記載の車両用冷暖房システムにおい
て、循環流体路はサーモスタットにより開閉可能にラジ
エータ及びエンジンの放熱室と連通されていることを特
徴とする。この車両用冷暖房システムでは、エンジンが
自己の発熱により十分に温められるようになれば、サー
モスタットが循環流体路を開き、エンジンの放熱室によ
るより効果的な暖房を行ない得るようにできるととも
に、ラジエータで循環流体を冷却してエンジンが必要以
上に熱くならないように冷却を行なう。
【００１９】（４）請求項４の車両用冷暖房システム
は、請求項３記載の車両用冷暖房システムにおいて、ヒ
ータコアはサーモスタットより上流側の循環流体路に連
通されていることを特徴とする。この車両用冷暖房シス
テムでは、循環流体が冷たいことによりサーモスタット
が循環流体路を閉じておれば、少ない流量の循環流体を
ビスカスヒータで加熱できる。したがって、この車両用
冷暖房システムでは、エンジン始動時に早期に車室等の
暖房が可能になる。
は、請求項３記載の車両用冷暖房システムにおいて、ヒ
ータコアはサーモスタットより上流側の循環流体路に連
通されていることを特徴とする。この車両用冷暖房シス
テムでは、循環流体が冷たいことによりサーモスタット
が循環流体路を閉じておれば、少ない流量の循環流体を
ビスカスヒータで加熱できる。したがって、この車両用
冷暖房システムでは、エンジン始動時に早期に車室等の
暖房が可能になる。
【００２０】（５）請求項５の車両用冷暖房システム
は、請求項３又は４記載の車両用冷暖房システムにおい
て、循環流体路はビスカスヒータの放熱室を経ないバイ
パス路をもち、循環流体は該バイパス路をも循環すべく
構成されていることを特徴とする。この車両用冷暖房シ
ステムでは、エンジンの発熱により熱くなった循環水が
バイパス水路によりビスカスヒータの放熱室を経ないで
循環流体路を循環するため、循環流体の流路抵抗が小さ
い。したがって、この車両用冷暖房システムでは、ウォ
ータポンプ等の循環流体ポンプの動力低減を実現でき
る。
は、請求項３又は４記載の車両用冷暖房システムにおい
て、循環流体路はビスカスヒータの放熱室を経ないバイ
パス路をもち、循環流体は該バイパス路をも循環すべく
構成されていることを特徴とする。この車両用冷暖房シ
ステムでは、エンジンの発熱により熱くなった循環水が
バイパス水路によりビスカスヒータの放熱室を経ないで
循環流体路を循環するため、循環流体の流路抵抗が小さ
い。したがって、この車両用冷暖房システムでは、ウォ
ータポンプ等の循環流体ポンプの動力低減を実現でき
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、各請求項記載の発明を具体
化した実施形態１、２を図面を参照しつつ説明する。 （実施形態１）実施形態１の車両用冷暖房システムは請
求項１〜５を具体化している。
化した実施形態１、２を図面を参照しつつ説明する。 （実施形態１）実施形態１の車両用冷暖房システムは請
求項１〜５を具体化している。
【００２２】この車両用冷暖房システムでは、図１に示
すように、エンジン１６のシリンダブロック等に放熱室
としてのウォータジャケットが形成されており、このウ
ォータジャケットは図示しないウォータポンプを介して
後述するビスカスヒータ一体冷媒圧縮機ＶＣの入水ポー
トに連通され、ビスカスヒータ一体冷媒圧縮機ＶＣのの
出水ポートにはパイプにより主循環流体路としての主水
路２４が接続されている。主水路２４は、パイプにより
副循環流体路としての副水路２５を分岐した後、サーモ
スタット２６に接続され、さらにラジエータ２７に連通
され、エンジン１６のウォータジャケットに還流されて
いる。ラジエータ２７には冷却用ファン２８が対面され
ている。また、副水路２５は、ヒータコア２９に連通さ
れ、エンジン１６のウォータジャケットに還流されてい
る。ヒータコア２９には車室冷暖房用ファン３０が対面
されている。そして、ウォータジャケット、後述する前
部ウォータジャケットＦＷ及び後部ウォータジャケット
ＲＷ、主水路２４、ラジエータ２７、副水路２５並びに
ヒータコア２９には循環水が入れられている。
すように、エンジン１６のシリンダブロック等に放熱室
としてのウォータジャケットが形成されており、このウ
ォータジャケットは図示しないウォータポンプを介して
後述するビスカスヒータ一体冷媒圧縮機ＶＣの入水ポー
トに連通され、ビスカスヒータ一体冷媒圧縮機ＶＣのの
出水ポートにはパイプにより主循環流体路としての主水
路２４が接続されている。主水路２４は、パイプにより
副循環流体路としての副水路２５を分岐した後、サーモ
スタット２６に接続され、さらにラジエータ２７に連通
され、エンジン１６のウォータジャケットに還流されて
いる。ラジエータ２７には冷却用ファン２８が対面され
ている。また、副水路２５は、ヒータコア２９に連通さ
れ、エンジン１６のウォータジャケットに還流されてい
る。ヒータコア２９には車室冷暖房用ファン３０が対面
されている。そして、ウォータジャケット、後述する前
部ウォータジャケットＦＷ及び後部ウォータジャケット
ＲＷ、主水路２４、ラジエータ２７、副水路２５並びに
ヒータコア２９には循環水が入れられている。
【００２３】また、ビスカスヒータ一体冷媒圧縮機ＶＣ
の吐出ポートにはパイプにより冷媒路３１が接続されて
おり、冷媒路３１はファン２８に対面するコンデンサ３
２に連通され、膨脹弁３３を経た後、ファン３０に対面
するエバポレータ３４に連通され、再びビスカスヒータ
一体冷媒圧縮機ＶＣの吸入ポートに連通されている。ビ
スカスヒータ一体冷媒圧縮機ＶＣでは、図２に示すよう
に、前部ハウジング本体１、前部プレート２、後部プレ
ート３、中部ハウジング４、シリンダブロック５及び後
部ハウジング６が各々積層された状態で複数本の通しボ
ルト７により締結されている。ここで、前部ハウジング
本体１と前部プレート２との間、前部プレート２と後部
プレート３との間及び後部プレート３と中部ハウジング
本体４との間にはガスケット８〜１０が介在され、中部
ハウジング４とシリンダブロック５との間にはＯリング
１１が介在され、シリンダブロック５と後部ハウジング
６との間には吸入弁１２、弁板１３、吐出弁１４及びリ
テーナ一体ガスケット１５が介在されている。
の吐出ポートにはパイプにより冷媒路３１が接続されて
おり、冷媒路３１はファン２８に対面するコンデンサ３
２に連通され、膨脹弁３３を経た後、ファン３０に対面
するエバポレータ３４に連通され、再びビスカスヒータ
一体冷媒圧縮機ＶＣの吸入ポートに連通されている。ビ
スカスヒータ一体冷媒圧縮機ＶＣでは、図２に示すよう
に、前部ハウジング本体１、前部プレート２、後部プレ
ート３、中部ハウジング４、シリンダブロック５及び後
部ハウジング６が各々積層された状態で複数本の通しボ
ルト７により締結されている。ここで、前部ハウジング
本体１と前部プレート２との間、前部プレート２と後部
プレート３との間及び後部プレート３と中部ハウジング
本体４との間にはガスケット８〜１０が介在され、中部
ハウジング４とシリンダブロック５との間にはＯリング
１１が介在され、シリンダブロック５と後部ハウジング
６との間には吸入弁１２、弁板１３、吐出弁１４及びリ
テーナ一体ガスケット１５が介在されている。
【００２４】前部プレート２の後端面に凹設された凹部
は後部プレート３の平坦な前端面とともに発熱室４１を
形成している。また、前部プレート２は中央に前方軸方
向に延在するボス２ａを有し、ボス２ａ内には前部軸封
装置４２が設けられている。後部プレート３の中央には
前部プレート２のボス２ａの内周面と同一径で貫通孔３
ａが貫設され、貫通孔３ａより上方の位置には第１回収
孔３ｂが後端面まで貫設されている。また、この後部プ
レート３の前端面には、貫通孔３ａより下方の位置から
発熱室４１の下側外域まで供給溝３ｃが延在されてお
り、供給溝３ｃの内よりの位置において第１供給孔３ｄ
がやはり後端面まで貫設されている。
は後部プレート３の平坦な前端面とともに発熱室４１を
形成している。また、前部プレート２は中央に前方軸方
向に延在するボス２ａを有し、ボス２ａ内には前部軸封
装置４２が設けられている。後部プレート３の中央には
前部プレート２のボス２ａの内周面と同一径で貫通孔３
ａが貫設され、貫通孔３ａより上方の位置には第１回収
孔３ｂが後端面まで貫設されている。また、この後部プ
レート３の前端面には、貫通孔３ａより下方の位置から
発熱室４１の下側外域まで供給溝３ｃが延在されてお
り、供給溝３ｃの内よりの位置において第１供給孔３ｄ
がやはり後端面まで貫設されている。
【００２５】また、前部ハウジング本体１の内面と前部
プレート２の前端面とが発熱室４１の前部に隣接する前
部放熱室としての前部ウォータジャケットＦＷを形成し
ている。他方、中部ハウジング４にはガスケット１０と
当接する内リブ４ａ及び外リブ４ｂがリング状に突設さ
れており、後部プレート３の後端面と中部ハウジング４
における外リブ４ｂより外側の内面とが発熱室４１の後
部に隣接する後部放熱室としての後部ウォータジャケッ
トＲＷを形成しているとともに、後部プレート３の後端
面と中部ハウジング４における内リブ４ａ及び外リブ４
ｂで囲まれた内面とが貯溜室ともなる制御室ＣＲを形成
している。
プレート２の前端面とが発熱室４１の前部に隣接する前
部放熱室としての前部ウォータジャケットＦＷを形成し
ている。他方、中部ハウジング４にはガスケット１０と
当接する内リブ４ａ及び外リブ４ｂがリング状に突設さ
れており、後部プレート３の後端面と中部ハウジング４
における外リブ４ｂより外側の内面とが発熱室４１の後
部に隣接する後部放熱室としての後部ウォータジャケッ
トＲＷを形成しているとともに、後部プレート３の後端
面と中部ハウジング４における内リブ４ａ及び外リブ４
ｂで囲まれた内面とが貯溜室ともなる制御室ＣＲを形成
している。
【００２６】中部ハウジング本体４の外周面には図示し
ない入水ポート及び出水ポートが隣接して形成され、入
水ポートと出水ポートとは後部ウォータジャケットＲＷ
に連通されている。後部プレート３及び前部プレート２
には各通しボルト７間で等間隔に複数の水路４３が貫設
され、前部ウォータジャケットＦＷと後部ウォータジャ
ケットＲＷとは水路４３により連通されている。
ない入水ポート及び出水ポートが隣接して形成され、入
水ポートと出水ポートとは後部ウォータジャケットＲＷ
に連通されている。後部プレート３及び前部プレート２
には各通しボルト７間で等間隔に複数の水路４３が貫設
され、前部ウォータジャケットＦＷと後部ウォータジャ
ケットＲＷとは水路４３により連通されている。
【００２７】中部ハウジング本体４の制御室ＣＲ内で
は、内リブ４ａの底部外周に温度感応型アクチュエータ
としてのバイメタル渦巻ばね４４の内端が係止され、バ
イメタル渦巻ばね４４の外端には弁体４５の軸部４５ａ
が係止されている。このバイメタル渦巻ばね４４は、設
定された暖房温度の過強・過弱に基づき、変位のための
所定温度が設定されている。弁体４５は軸部４５ａと一
体にリング状の回転弁４５ｂを有し、この回転弁４５ｂ
は第１回収孔３ｂ及び第１供給孔３ｄの制御室ＣＲ側の
開口を閉塞する方向に押圧されている。この回転弁４５
ｂには回転角度により第１回収孔３ｂ又は第１供給孔３
ｄと連通可能な第２回収孔４５ｃ及び第２供給孔４５ｄ
が貫設されている。
は、内リブ４ａの底部外周に温度感応型アクチュエータ
としてのバイメタル渦巻ばね４４の内端が係止され、バ
イメタル渦巻ばね４４の外端には弁体４５の軸部４５ａ
が係止されている。このバイメタル渦巻ばね４４は、設
定された暖房温度の過強・過弱に基づき、変位のための
所定温度が設定されている。弁体４５は軸部４５ａと一
体にリング状の回転弁４５ｂを有し、この回転弁４５ｂ
は第１回収孔３ｂ及び第１供給孔３ｄの制御室ＣＲ側の
開口を閉塞する方向に押圧されている。この回転弁４５
ｂには回転角度により第１回収孔３ｂ又は第１供給孔３
ｄと連通可能な第２回収孔４５ｃ及び第２供給孔４５ｄ
が貫設されている。
【００２８】中部ハウジング本体４の内リブ４ａ内には
後部軸封装置４６及び後部軸受装置４７が設けられてい
る。また、前部ハウジング本体１には前方軸方向に延在
するボス１ａが突設され、このボス１ａ内には前部軸受
装置４８が設けられている。そして、シリンダブロック
５には後端に段部をもつ軸孔５ａが貫設されており、軸
孔５ａ内には有底略筒状の作動体４９が段部との間に設
けた押圧ばね５０により前方に付勢された状態で摺動可
能に設けられている。作動体４９の前端には皿ばね５１
を介してスラスト軸受装置５２が設けられ、皿ばね５１
の後方には軸受装置５３が設けられている。
後部軸封装置４６及び後部軸受装置４７が設けられてい
る。また、前部ハウジング本体１には前方軸方向に延在
するボス１ａが突設され、このボス１ａ内には前部軸受
装置４８が設けられている。そして、シリンダブロック
５には後端に段部をもつ軸孔５ａが貫設されており、軸
孔５ａ内には有底略筒状の作動体４９が段部との間に設
けた押圧ばね５０により前方に付勢された状態で摺動可
能に設けられている。作動体４９の前端には皿ばね５１
を介してスラスト軸受装置５２が設けられ、皿ばね５１
の後方には軸受装置５３が設けられている。
【００２９】これら前部軸受装置４８、前部軸封装置４
２、後部軸封装置４６、後部軸受装置４７及び軸受装置
５３を介して回動可能に支承された駆動軸５４は、前端
が前部ハウジング本体１のボス１ａ内に突出し、後端が
発熱室４１内に位置する前部駆動軸５４ａと、前端が発
熱室４１内に位置し、後端が作動体４９内に位置する後
部駆動軸５４ｂとからなる。前部駆動軸５４ａには、そ
の前端には図示しないボルト穴が形成され、その後端に
は外スプラインが形成されている。後部駆動軸５４ｂに
は、その前端に外スプラインが形成されている。
２、後部軸封装置４６、後部軸受装置４７及び軸受装置
５３を介して回動可能に支承された駆動軸５４は、前端
が前部ハウジング本体１のボス１ａ内に突出し、後端が
発熱室４１内に位置する前部駆動軸５４ａと、前端が発
熱室４１内に位置し、後端が作動体４９内に位置する後
部駆動軸５４ｂとからなる。前部駆動軸５４ａには、そ
の前端には図示しないボルト穴が形成され、その後端に
は外スプラインが形成されている。後部駆動軸５４ｂに
は、その前端に外スプラインが形成されている。
【００３０】前部駆動軸５４ａの外スプラインと後部駆
動軸５４ｂの外スプラインとには内スプライン及び外ス
プラインをもつスリーブ５５が嵌合されており、スリー
ブ５５の外スプラインには発熱室４１内で回動可能な平
板形状のロータ５６が嵌合されている。発熱室４１の壁
面とロータ５６の外面との間隙には粘性流体としてのシ
リコンオイルが介在されている。
動軸５４ｂの外スプラインとには内スプライン及び外ス
プラインをもつスリーブ５５が嵌合されており、スリー
ブ５５の外スプラインには発熱室４１内で回動可能な平
板形状のロータ５６が嵌合されている。発熱室４１の壁
面とロータ５６の外面との間隙には粘性流体としてのシ
リコンオイルが介在されている。
【００３１】また、中部ハウジング４がシリンダブロッ
ク５により区画されるクランク室４ｃ内では、後部駆動
軸５４ｂの膨出部にラグプレート５７が圧入されてお
り、ラグプレート５７と中部ハウジング４の内前面との
間にはスラスト軸受装置５８が介在されている。ラグプ
レート５７の略後方に延在するアームにはガイド孔５８
ａが貫設されている。ラグプレート５７の後方にはばね
５９を介して揺動孔６０ａに後部駆動軸５４ｂを貫通さ
せた状態で斜板６０が設けられている。斜板６０の前方
に突出したガイドピン６０ｂの先端には略球状のガイド
６０ｃが設けられており、ガイド６０ｃはガイド孔５８
ａ内に摺動可能になされている。斜板６０のリング状の
摺動面にはシュー６１を介して複数のピストン６２が設
けられており、各ピストン６２はシリンダブロック５に
貫設されたボア５ｂ内を各々摺動可能になされている。
斜板６０の最小傾角は、駆動軸５４の回転にもかかわら
ず、ピストン６２がほとんど往復動しない程度に設定さ
れている。
ク５により区画されるクランク室４ｃ内では、後部駆動
軸５４ｂの膨出部にラグプレート５７が圧入されてお
り、ラグプレート５７と中部ハウジング４の内前面との
間にはスラスト軸受装置５８が介在されている。ラグプ
レート５７の略後方に延在するアームにはガイド孔５８
ａが貫設されている。ラグプレート５７の後方にはばね
５９を介して揺動孔６０ａに後部駆動軸５４ｂを貫通さ
せた状態で斜板６０が設けられている。斜板６０の前方
に突出したガイドピン６０ｂの先端には略球状のガイド
６０ｃが設けられており、ガイド６０ｃはガイド孔５８
ａ内に摺動可能になされている。斜板６０のリング状の
摺動面にはシュー６１を介して複数のピストン６２が設
けられており、各ピストン６２はシリンダブロック５に
貫設されたボア５ｂ内を各々摺動可能になされている。
斜板６０の最小傾角は、駆動軸５４の回転にもかかわら
ず、ピストン６２がほとんど往復動しない程度に設定さ
れている。
【００３２】後部ハウジング６には中央部後端から吸入
弁１２、弁板１３、吐出弁１４及びリテーナ一体ガスケ
ット１５を貫通して軸孔５ａに連通する吸入ポート６ａ
が貫設されている。吸入ポート６ａの回りには、軸孔５
ａと連通するとともに、吸入弁１２のリード部を介して
ボア５ｂ内に連通する吸入室６ｂが形成されている。ま
た、吸入室６ｂの回りには、吐出弁１４のリード部を介
してボア５ｂ内に連通する吐出室６ｃが形成され、吐出
室６ｃは図示しない吐出ポートに連通されている。そし
て、後部ハウジング６には吸入ポート６ａ、吐出室６ｃ
及びクランク室４ｃと冷媒通路等により連通する容量制
御弁６３が装備されている。
弁１２、弁板１３、吐出弁１４及びリテーナ一体ガスケ
ット１５を貫通して軸孔５ａに連通する吸入ポート６ａ
が貫設されている。吸入ポート６ａの回りには、軸孔５
ａと連通するとともに、吸入弁１２のリード部を介して
ボア５ｂ内に連通する吸入室６ｂが形成されている。ま
た、吸入室６ｂの回りには、吐出弁１４のリード部を介
してボア５ｂ内に連通する吐出室６ｃが形成され、吐出
室６ｃは図示しない吐出ポートに連通されている。そし
て、後部ハウジング６には吸入ポート６ａ、吐出室６ｃ
及びクランク室４ｃと冷媒通路等により連通する容量制
御弁６３が装備されている。
【００３３】こうして、このビスカスヒータ一体冷媒圧
縮機ＶＣでは、中部ハウジング４を共通化（兼用）する
ことにより、前方に構成される能力可変型ビスカスヒー
タＶＨと後方に構成される容量可変型冷媒圧縮機ＣＰと
を一体化している。そして、このビスカスヒータ一体冷
媒圧縮機ＶＣは、前部駆動軸５４ａのボルト穴にボルト
６４を螺合させるとともに前部ハウジング本体１のボス
１ａとの間に軸受装置６５を設けることにより、電磁ク
ラッチに比して安価なプーリ６６が固定される。そし
て、ビスカスヒータ一体冷媒圧縮機ＶＣは、図示しない
ブラケットにより、図３に示すように、エンジン１６回
りに固定される。ここで、プーリ６６は、クランクシャ
フトプーリ１７により、パワーステアリングプーリ１
９、ウォータポンププーリ２０、オルタネータプーリ２
１及びアイドルプーリ１４とともにベルト２２で回転さ
れるようになっている。こうして、この車両用冷暖房シ
ステムでは、狭いエンジンルーム内においてエンジン１
６回りの体格をさほど大きくしない。
縮機ＶＣでは、中部ハウジング４を共通化（兼用）する
ことにより、前方に構成される能力可変型ビスカスヒー
タＶＨと後方に構成される容量可変型冷媒圧縮機ＣＰと
を一体化している。そして、このビスカスヒータ一体冷
媒圧縮機ＶＣは、前部駆動軸５４ａのボルト穴にボルト
６４を螺合させるとともに前部ハウジング本体１のボス
１ａとの間に軸受装置６５を設けることにより、電磁ク
ラッチに比して安価なプーリ６６が固定される。そし
て、ビスカスヒータ一体冷媒圧縮機ＶＣは、図示しない
ブラケットにより、図３に示すように、エンジン１６回
りに固定される。ここで、プーリ６６は、クランクシャ
フトプーリ１７により、パワーステアリングプーリ１
９、ウォータポンププーリ２０、オルタネータプーリ２
１及びアイドルプーリ１４とともにベルト２２で回転さ
れるようになっている。こうして、この車両用冷暖房シ
ステムでは、狭いエンジンルーム内においてエンジン１
６回りの体格をさほど大きくしない。
【００３４】この車両用冷暖房システムでは、駆動軸５
４がプーリ６６によりベルト２２を介してエンジン駆動
されれば、エンジン１６が駆動されている間は駆動軸５
４が常時駆動される。このため、容量可変型冷媒圧縮機
ＣＰでは、ピストン６２が斜板６０の傾角に応じてボア
５ｂ内で往復動し、これにより冷媒を吸入ポート６ａか
ら吸入室６ｂに吸入し、圧縮して吐出室６ｃに吐出可能
になる。また、能力可変型ビスカスヒータＶＨでは、ロ
ータ５６が発熱室４１内で回動し、シリコンオイルのせ
ん断により前部及び後部ウォータジャケットＦＷ、ＲＷ
内の循環水を加熱可能になる。
４がプーリ６６によりベルト２２を介してエンジン駆動
されれば、エンジン１６が駆動されている間は駆動軸５
４が常時駆動される。このため、容量可変型冷媒圧縮機
ＣＰでは、ピストン６２が斜板６０の傾角に応じてボア
５ｂ内で往復動し、これにより冷媒を吸入ポート６ａか
ら吸入室６ｂに吸入し、圧縮して吐出室６ｃに吐出可能
になる。また、能力可変型ビスカスヒータＶＨでは、ロ
ータ５６が発熱室４１内で回動し、シリコンオイルのせ
ん断により前部及び後部ウォータジャケットＦＷ、ＲＷ
内の循環水を加熱可能になる。
【００３５】この間、冷媒圧縮機ＣＰでは、例えば夏期
において、容量制御弁６３によるクランク室４ｃ内の低
圧化により斜板６０の傾角が拡大され、吐出容量が確保
される。このため、エバポレータ３４により車室の冷房
が行われる。また、例えば冬期において、容量制御弁６
３によるクランク室４ｃ内の高圧化により斜板６０の傾
角が縮小され、吐出容量が最小になる。このため、クラ
ンク室４ｃ内に冷媒中の潤滑油を潤滑させた状態で実質
的に冷媒圧縮機ＣＰが無能化される。
において、容量制御弁６３によるクランク室４ｃ内の低
圧化により斜板６０の傾角が拡大され、吐出容量が確保
される。このため、エバポレータ３４により車室の冷房
が行われる。また、例えば冬期において、容量制御弁６
３によるクランク室４ｃ内の高圧化により斜板６０の傾
角が縮小され、吐出容量が最小になる。このため、クラ
ンク室４ｃ内に冷媒中の潤滑油を潤滑させた状態で実質
的に冷媒圧縮機ＣＰが無能化される。
【００３６】他方、ビスカスヒータＶＨでは、例えば冬
期において、バイメタル渦巻ばね４４が回転弁４５ｂを
正転し、第２供給孔４５ｄ、第１供給孔３ｄ及び供給溝
３ｃを経て制御室ＣＲ内のシリコンオイルを発熱室４１
内に供給する。このため、発熱量が確保され、早期暖房
化のうれしさが発揮される。また、例えば夏期におい
て、バイメタル渦巻ばね４４が回転弁４５ｂを反転し、
第２回収孔４５ｃ及び第１回収孔３ｂを経て発熱室４１
内のシリコンオイルをワイセンベルグ効果により制御室
ＣＲ内に回収する。ここで、ワイセンベルグ効果（Ｗｅ
ｉｓｓｅｎｂｅｒｇ Ｅｆｆｅｃｔ）とは、シリコンオ
イル等の粘性流体が遠心力に逆らって軸芯回りに集合す
る現象をいう。このワイセンベルグ効果は法線応力効果
により生じると考えられる。このため、発熱量が最小に
なり、実質的にビスカスヒータＶＨが無能化される。
そして、冷媒圧縮機ＣＰとビスカスヒータＶＨとが中部
ハウジング４を共通化して一体化されているため、外気
温が低い冬期等において、ビスカスヒータＶＨにより生
じる熱が中部ハウジング４を伝達して冷媒圧縮機ＣＰを
温め、冷媒圧縮機ＣＰのクランク室４ｃ内等を循環する
潤滑油の粘度を低める。このため、エンジン１６には小
さな引きずりトルクしか付加せず、車両の燃費の向上に
繋がる。 他方、外気温が高い夏期等においては、エバ
ポレータ３４から冷媒圧縮機ＣＰの吸入室６ｂに循環さ
れる冷媒が低温であるため、外気によって加熱されたビ
スカスヒータＶＨの熱が中部ハウジング４を伝達して冷
媒圧縮機ＣＰに逃げる。このため、シリコンオイルが冷
却され、シリコンオイルの劣化が防止される。
期において、バイメタル渦巻ばね４４が回転弁４５ｂを
正転し、第２供給孔４５ｄ、第１供給孔３ｄ及び供給溝
３ｃを経て制御室ＣＲ内のシリコンオイルを発熱室４１
内に供給する。このため、発熱量が確保され、早期暖房
化のうれしさが発揮される。また、例えば夏期におい
て、バイメタル渦巻ばね４４が回転弁４５ｂを反転し、
第２回収孔４５ｃ及び第１回収孔３ｂを経て発熱室４１
内のシリコンオイルをワイセンベルグ効果により制御室
ＣＲ内に回収する。ここで、ワイセンベルグ効果（Ｗｅ
ｉｓｓｅｎｂｅｒｇ Ｅｆｆｅｃｔ）とは、シリコンオ
イル等の粘性流体が遠心力に逆らって軸芯回りに集合す
る現象をいう。このワイセンベルグ効果は法線応力効果
により生じると考えられる。このため、発熱量が最小に
なり、実質的にビスカスヒータＶＨが無能化される。
そして、冷媒圧縮機ＣＰとビスカスヒータＶＨとが中部
ハウジング４を共通化して一体化されているため、外気
温が低い冬期等において、ビスカスヒータＶＨにより生
じる熱が中部ハウジング４を伝達して冷媒圧縮機ＣＰを
温め、冷媒圧縮機ＣＰのクランク室４ｃ内等を循環する
潤滑油の粘度を低める。このため、エンジン１６には小
さな引きずりトルクしか付加せず、車両の燃費の向上に
繋がる。 他方、外気温が高い夏期等においては、エバ
ポレータ３４から冷媒圧縮機ＣＰの吸入室６ｂに循環さ
れる冷媒が低温であるため、外気によって加熱されたビ
スカスヒータＶＨの熱が中部ハウジング４を伝達して冷
媒圧縮機ＣＰに逃げる。このため、シリコンオイルが冷
却され、シリコンオイルの劣化が防止される。
【００３７】また、この車両用冷暖房システムでは、中
部ハウジング４に相当する部品、冷媒圧縮機ＣＰとビス
カスヒータＶＨとを個別にエンジン１６回りに固定する
ためのブラケット、これらを個別に駆動するプーリ（電
磁クラッチ）の点数が減少され、安価に製造可能であ
る。さらに、この車両用冷暖房システムでは、循環水が
冷たいことによりサーモスタット２６が主水路２４を閉
じておれば、少ない流量の循環水をビスカスヒータＶＨ
で加熱できる。したがって、この車両用冷暖房システム
では、エンジン始動時に早期に車室等の暖房が可能にな
る。
部ハウジング４に相当する部品、冷媒圧縮機ＣＰとビス
カスヒータＶＨとを個別にエンジン１６回りに固定する
ためのブラケット、これらを個別に駆動するプーリ（電
磁クラッチ）の点数が減少され、安価に製造可能であ
る。さらに、この車両用冷暖房システムでは、循環水が
冷たいことによりサーモスタット２６が主水路２４を閉
じておれば、少ない流量の循環水をビスカスヒータＶＨ
で加熱できる。したがって、この車両用冷暖房システム
では、エンジン始動時に早期に車室等の暖房が可能にな
る。
【００３８】他方、エンジン１６が自己の発熱により十
分に温められるようになれば、サーモスタット２６が主
水路２４を開き、エンジン１６のウォータジャケットに
よるより効果的な暖房を行ない得るようにできるととも
に、ラジエータ２７で循環水を冷却してエンジン１６が
必要以上に熱くならないように冷却を行なう。したがっ
て、この車両用冷暖房システムでは、エンジンルーム内
においてさほどの搭載スペースを要することなく、かつ
安価に製造可能であるとともに、外気温が低い場合の車
両の燃費悪化と、外気温が高い場合のシリコンオイルの
劣化とを防止しつつ、好適な冷暖房が可能である。
分に温められるようになれば、サーモスタット２６が主
水路２４を開き、エンジン１６のウォータジャケットに
よるより効果的な暖房を行ない得るようにできるととも
に、ラジエータ２７で循環水を冷却してエンジン１６が
必要以上に熱くならないように冷却を行なう。したがっ
て、この車両用冷暖房システムでは、エンジンルーム内
においてさほどの搭載スペースを要することなく、かつ
安価に製造可能であるとともに、外気温が低い場合の車
両の燃費悪化と、外気温が高い場合のシリコンオイルの
劣化とを防止しつつ、好適な冷暖房が可能である。
【００３９】（実施形態２）実施形態２の車両用冷暖房
システムは請求項１〜６を具体化している。この車両用
冷暖房システムでは、図４に示すように、主水路２４が
ビスカスヒータ一体冷媒圧縮機ＶＣの入水ポート、後部
ウォータジャケットＲＷ、水路４３、前部ウォータジャ
ケットＦＷ及び出水ポートを経ないバイパス路としての
バイパス水路６７により連通され、バイパス水路６７に
は開閉弁６８が設けられている。他の構成は実施形態１
と同一である。
システムは請求項１〜６を具体化している。この車両用
冷暖房システムでは、図４に示すように、主水路２４が
ビスカスヒータ一体冷媒圧縮機ＶＣの入水ポート、後部
ウォータジャケットＲＷ、水路４３、前部ウォータジャ
ケットＦＷ及び出水ポートを経ないバイパス路としての
バイパス水路６７により連通され、バイパス水路６７に
は開閉弁６８が設けられている。他の構成は実施形態１
と同一である。
【００４０】この車両用冷暖房システムでは、エンジン
１６の発熱により循環水が熱くなれば、開閉弁６８が開
かれるため、熱い循環水がバイパス水路６７により入水
ポート、後部ウォータジャケットＲＷ、水路４３、前部
ウォータジャケットＦＷ及び出水ポートを経ないで主水
路２４及び副水路２５を循環するため、循環水の流路抵
抗が小さい。したがって、この車両用冷暖房システムで
は、ウォータポンプの動力低減を実現できる。他の作用
及び効果は実施形態１と同様である。
１６の発熱により循環水が熱くなれば、開閉弁６８が開
かれるため、熱い循環水がバイパス水路６７により入水
ポート、後部ウォータジャケットＲＷ、水路４３、前部
ウォータジャケットＦＷ及び出水ポートを経ないで主水
路２４及び副水路２５を循環するため、循環水の流路抵
抗が小さい。したがって、この車両用冷暖房システムで
は、ウォータポンプの動力低減を実現できる。他の作用
及び効果は実施形態１と同様である。
【図１】実施形態１の車両用冷暖房システムの全体構成
図である。
図である。
【図２】実施形態１の車両用冷暖房システムに係り、ビ
スカスヒータ一体冷媒圧縮機の縦断面図である。
スカスヒータ一体冷媒圧縮機の縦断面図である。
【図３】実施形態１、２に係り、エンジン回りを示す正
面図である。
面図である。
【図４】実施形態２の車両用冷暖房システムの全体構成
図である。
図である。
ＣＰ…容量可変型冷媒圧縮機 ６ｂ…吸入室 ６ｃ…吐出室 ３１…冷媒路 ３２…コンデンサ ３３…膨脹弁 ３４…エバポレータ ＶＨ…能力可変型ビスカスヒータ ＦＷ、ＲＷ…放熱室（ＦＷ…前部ウォータジャケット、
ＲＷ…後部ウォータジャケット） ２４、２５…循環流体路（２４…主水路、２５…副水
路） ２９…ヒータコア ４…中部ハウジング ５４…駆動軸（５４ａ…前部駆動軸、５４ｂ…後部駆動
軸） ６６…プーリ １６…エンジン ２６…サーモスタット ６７…バイパス路（バイパス水路）
ＲＷ…後部ウォータジャケット） ２４、２５…循環流体路（２４…主水路、２５…副水
路） ２９…ヒータコア ４…中部ハウジング ５４…駆動軸（５４ａ…前部駆動軸、５４ｂ…後部駆動
軸） ６６…プーリ １６…エンジン ２６…サーモスタット ６７…バイパス路（バイパス水路）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−8633（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−64440（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−55928（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−332777（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−172134（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−98107（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60H 1/08 B60H 1/32 F04B 27/14 F25B 29/00
Claims (5)
- 【請求項１】吸入室および吐出室をもち、冷媒を圧縮し
て吐出する冷媒圧縮機と、冷媒路により該吸入室および
該吐出室と連通して該冷媒を循環させるコンデンサ、膨
張弁およびエバポレータと、粘性流体の剪断により放熱
室内の循環流体を加熱するビスカスヒータと、循環流体
路により該放熱室と連通して該循環流体を循環させるヒ
ータコアとを有する車両用冷暖房システムであって、 前記冷媒圧縮機は容量可変のものであり、前記ビスカス
ヒータは能力可変型のものであり、該冷媒圧縮機と該ビ
スカスヒータとはハウジングを共通化して一体化されて
おり、該冷媒圧縮機と該ビスカスヒータとは駆動軸を共
通化していることを特徴とする車両用冷暖房システム。 - 【請求項２】駆動軸はプーリにより直接エンジン駆動さ
れていることを特徴とする請求項１記載の車両用冷暖房
システム。 - 【請求項３】循環流体路はサーモスタットにより開閉可
能にラジエータおよびエンジンの放熱室と連通されてい
ることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用冷暖房
システム。 - 【請求項４】ヒータコアはサーモスタットより上流側の
循環流体路に連通されていることを特徴とする請求項３
記載の車両用冷暖房システム。 - 【請求項５】循環流体路はビスカスヒータの放熱室を経
ないバイパス路をもち、循環流体は該バイパス路をも循
環すべく構成されていることを特徴とする請求項３又は
４記載の車両用冷暖房システム。
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| JP13469996A JP3233019B2 (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 車両用冷暖房システム |
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| US3219103A (en) * | 1963-09-27 | 1965-11-23 | American Motors Corp | Air conditioning apparatus for automotive vehicle |
| US3447596A (en) * | 1967-07-10 | 1969-06-03 | Carl N Hughes | Automobile air-conditioning system |
| US3670808A (en) * | 1970-02-09 | 1972-06-20 | Caterpillar Tractor Co | Heating and air-conditioning system for construction equipment |
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- 1997-05-16 US US08/857,978 patent/US5934360A/en not_active Expired - Fee Related
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |