JP4032978B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、前席側空調ユニットおよび後席側空調ユニットにそれぞれ冷房用の蒸発器を備えるデュアルエアコンタイプの車両用空調装置において、暖房時には圧縮機吐出ガス冷媒(ホットガス)を前席側蒸発器に直接導入することにより、ホットガスヒータ機能を発揮する車両用空調装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置において、暖房時に圧縮機吐出ガス冷媒(ホットガス)を蒸発器に直接導入することにより、ホットガスヒータ機能を発揮するデュアルエアコンタイプのものが知られている(特許文献1参照)。
【0003】
この従来技術では、圧縮機吐出側を冷媒の放熱器である凝縮器等をバイパスして前席側蒸発器の入口側に直接接続するホットガスバイパス通路を設けるとともに、このホットガスバイパス通路に暖房用減圧装置を設け、さらに、凝縮器への冷媒通路およびホットガスバイパス通路を開閉する冷房用電磁弁と暖房用電磁弁を設けている。
【0004】
前席側空調ユニット内には、前席側蒸発器の下流側に温水式の前席側暖房用ヒータコアが配置されている。従って、冬期暖房時において、暖房用ヒータコアに循環する温水温度が所定温度より低いとき(エンジンの始動暖機時等)には、冷房用電磁弁を閉じて暖房用電磁弁を開くことにより、圧縮機の高温吐出ガス冷媒(ホットガス)をホットガスバイパス通路に流入させる。
【0005】
そして、このホットガスを暖房用減圧装置にて減圧した後に前席側蒸発器に直接導入することにより、前席側蒸発器でガス冷媒から空調空気に放熱することにより、ホットガスヒータ機能を発揮できるようにしている。
【0006】
また、後席側空調ユニット内にも同様に、後席側蒸発器および温水式の後席側暖房用ヒータコアを配置しているが、上記ホットガスバイパス通路は前席側蒸発器の入口側のみに接続して、ホットガスヒータ機能を前席側蒸発器のみで発揮するようにしている。これは次の理由からである。
【0007】
すなわち、車両空調用の前席側および後席側の空調ユニットのうち、前席側空調ユニットは内気と外気を切替導入可能な構成となっており、冬季暖房時には通常、窓曇り止めのために外気導入モードを選択する。従って、低温外気の導入により前席側空調ユニットの暖房熱負荷が内気導入式の後席側空調ユニットに比して大幅に大きくなる。
【0008】
そこで、前席側空調ユニットの蒸発器のみにホットガスヒータ機能を集中的に発揮させることにより、暖房熱負荷が大きい前席側空調ユニットの暖房性能をホットガスヒータ機能により効果的に向上できるからである。
【0009】
また、上記の従来装置では、冷凍サイクルにおいて凝縮器下流側にレシーバ(受液器)を配置し、前席側蒸発器および後席側蒸発器の入口側には減圧装置としてそれぞれ温度式膨張弁を配置している。そして、前席側蒸発器および後席側蒸発器の出口配管を低圧側気液分離器(アキュムレータ)に接続し、この低圧側気液分離器の出口部を圧縮機の吸入側に接続している。また、後席側蒸発器の出口配管には低圧側気液分離器から後席側蒸発器側へ冷媒が逆流するのを防止する逆止弁を配置している。
【0010】
【特許文献1】
特開2001−130245号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ホットガスヒータサイクルによる暖房時には、圧縮機吐出冷媒をホットガスバイパス通路を通して前席側蒸発器の入口側に直接導入するので、圧縮機吐出冷媒が凝縮器等をバイパスして流れる。このため、凝縮器等に滞留している(寝込んでいる)冷媒をホットガスヒータサイクル側に押し出すことができず、ホットガスヒータサイクルの循環冷媒量が不足するという問題が生じる。
【0012】
そこで、ホットガスヒータサイクルによる暖房起動時に、冷凍サイクルを強制的に所定時間だけ冷房モード状態に設定して圧縮機吐出吐出冷媒を凝縮器側を通して循環することにより、凝縮器側の寝込み冷媒を前席側蒸発器側に回収することが考えられる。
【0013】
しかし、前席側空調ユニットおよび後席側空調ユニットにそれぞれ冷房用の蒸発器を備えるデュアルエアコンタイプの車両用空調装置においては、上記のごとく寒冷時の暖房起動時に冷房モードに設定して寝込み冷媒の回収を行う際には、冷房熱負荷が僅少であるため、サイクル高低圧差が非常に小さくなり、循環冷媒流量が小さい。これに加え、後席側蒸発器は前席側蒸発器に比較して圧縮機から遠く離れた位置に配置されるので、後席側蒸発器の冷媒通路の圧損が大きい。この結果、暖房起動時に冷房モードに設定して寝込み冷媒の回収を行うようにしても、後席側蒸発器に寝込んでいる冷媒を回収することは困難であり、かえって、冷房モードの設定に伴って、後席側蒸発器に流入した冷媒が後席側蒸発器にて新たに寝込んでしまう場合もある。
【0014】
本発明は上記点に鑑みて、ホットガスヒータ機能を発揮するデュアルエアコンタイプの車両用空調装置において、放熱器(凝縮器)側の寝込み冷媒のみならず、後席側蒸発器の寝込み冷媒も良好に回収できるようにすることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、車室内の前席側領域を空調する前席側空調ユニット(30)と、車室内の後席側領域を空調する後席側空調ユニット(40)とを備え、
冷凍サイクルには、圧縮機(10)から吐出されたガス冷媒を減圧した後、前席側蒸発器(32)に導入するホットガスバイパス通路(18)を備え、
冷房モード時には、ホットガスバイパス通路(18)を閉塞状態にするとともに冷凍サイクルの放熱器(20)側の冷媒通路を開口状態にし、圧縮機(10)から吐出されたガス冷媒を放熱器(20)に導入し、放熱器(20)を通過した冷媒を前席側減圧手段(24)および後席側減圧手段(43)により減圧し、前席側減圧手段(24)を通過した低圧冷媒を前席側蒸発器(32)で蒸発させるとともに、後席側減圧手段(43)を通過した低圧冷媒を後席側蒸発器(42)で蒸発させ、
暖房モード時には、ホットガスバイパス通路(18)を開口状態にするとともに放熱器(20)側の冷媒通路を閉塞して、圧縮機(10)から吐出されたガス冷媒をホットガスバイパス通路(18)により前席側蒸発器(32)に直接導入し、前席側蒸発器(32)によりホットガスヒータ機能を発揮するデュアルエアコンタイプの車両用空調装置において、
内気温度を検出する内気温度検出手段(62)と、後席側蒸発器(42)の冷媒温度に関連する情報値を検出する冷媒温度情報検出手段(68)とを備え、
暖房モードの起動時に、冷凍サイクルを冷房モード状態に設定して冷媒回収運転を行い、冷媒回収運転を実行した後に、冷凍サイクルを暖房モード状態に切り替えるようにし、
暖房モード状態では、前席側空調ユニット(30)の内外気切替手段(38)により外気モードを設定して前席側送風機(31)により外気を前席側蒸発器(32)に送風し、
更に、暖房モード状態において後席側蒸発器(42)の冷媒が内気より吸熱し得る条件を内気温度と冷媒温度とに基づいて判定したときは、後席側送風機(41)を作動させて内気を後席側蒸発器(42)に送風することを特徴とする。
【0016】
これによると、暖房モードの起動時に冷凍サイクルを冷房モード状態に設定して冷媒回収運転を行うから、圧縮機(10)から吐出されたガス冷媒の圧力を放熱器(20)に加えて、放熱器(20)における寝込み冷媒を回収することができる。
【0017】
ところで、冷凍サイクルの中で後席側蒸発器(42)は前席側蒸発器(32)に比較して圧縮機(10)との循環配管の長さが大幅に長いので、配管圧損が大きくて循環冷媒流量が少ない。このため、上記冷媒回収運転の際に、後席側蒸発器(42)における寝込み冷媒の回収は困難である。
【0018】
しかし、請求項1によると、暖房モード時に前席側空調ユニット(30)では外気モードを設定して前席側送風機(31)により外気を前席側蒸発器(32)に送風し、一方、後席側空調ユニット(40)では、後席側蒸発器(42)の冷媒が内気より吸熱し得る条件を判定すると、後席側送風機(41)を作動させて内気を後席側蒸発器(42)に送風するから、暖房モード時に後席側蒸発器(42)の冷媒が外気に比較して十分温度の高い内気から吸熱できる。そのため、前席側蒸発器(32)の冷媒圧力よりも後席側蒸発器(42)の冷媒圧力が高いという冷媒圧力関係を作り出すことができる。
【0019】
この結果、暖房モード時に後席側蒸発器(42)から前席側蒸発器(32)の出口側へ向かって冷媒を流出させることができるので、後席側蒸発器(42)の寝込み冷媒も回収できる。
なお、暖房モード時に前席側空調ユニット(30)で外気モードを設定して、内気に比較して低湿度の外気を導入することにより、車両窓ガラスの曇り止めを行うことができる。
なお、請求項1における冷媒温度情報検出手段(68)は具体的には、請求項2に記載のように、後席側蒸発器(42)の冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出手段(68)により構成してもよい。
次に、請求項3に記載の発明では、車室内の前席側領域を空調する前席側空調ユニット(30)と、車室内の後席側領域を空調する後席側空調ユニット(40)とを備え、
冷凍サイクルには、圧縮機(10)から吐出されたガス冷媒を減圧した後、前席側蒸発器(32)に導入するホットガスバイパス通路(18)を備え、
冷房モード時には、ホットガスバイパス通路(18)を閉塞状態にするとともに冷凍サイクルの放熱器(20)側の冷媒通路を開口状態にし、圧縮機(10)から吐出されたガス冷媒を放熱器(20)に導入し、放熱器(20)を通過した冷媒を前席側減圧手段(24)および後席側減圧手段(43)により減圧し、前席側減圧手段(24)を通過した低圧冷媒を前席側蒸発器(32)で蒸発させるとともに、後席側減圧手段(43)を通過した低圧冷媒を後席側蒸発器(42)で蒸発させ、
暖房モード時には、ホットガスバイパス通路(18)を開口状態にするとともに放熱器(20)側の冷媒通路を閉塞して、圧縮機(10)から吐出されたガス冷媒をホットガスバイパス通路(18)により前席側蒸発器(32)に直接導入し、前席側蒸発器(32)によりホットガスヒータ機能を発揮するデュアルエアコンタイプの車両用空調装置において、
暖房モードの起動時に、冷凍サイクルを冷房モード状態に設定して冷媒回収運転を行い、冷媒回収運転を実行した後に、冷凍サイクルを暖房モード状態に切り替えるようにし、
暖房モード状態では、前席側空調ユニット(30)の内外気切替手段(38)により外気モードを設定して前席側送風機(31)により外気を前席側蒸発器(32)に送風し、
更に、暖房モード状態において後席側蒸発器(42)の冷媒が内気より吸熱し得る条件を暖房モード起動後の経過時間に基づいて判定したときは、後席側送風機(41)を作動させて内気を後席側蒸発器(42)に送風することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明に対して、「後席側蒸発器(42)の冷媒が内気より吸熱し得る条件を判定する手段」が相違するだけであって、ホットガスヒータサイクルによる暖房モードの実行により内気温は次第に上昇するので、後席側蒸発器(42)の冷媒が内気より吸熱し得る条件を暖房モード起動後の経過時間によって判定することができる。
請求項3に記載の発明においても、請求項1に記載の発明と同様の作用効果を発揮できる。
【0020】
請求項4に記載の発明では、請求項1ないし3のいずれか1つにおいて、暖房モード時に、後席側送風機(41)を最小風量状態にて作動させることを特徴とする。
【0021】
ところで、暖房モード時に後席側蒸発器(42)に内気を送風すると、内気は後席側蒸発器(42)にて吸熱されて温度が低下する。従って、暖房モード時に、後席側送風機(41)の風量を大きくすると、低温風が車室内後席側へ吹き出して車室内後席側の暖房フィーリングを悪化させる恐れがあるが、請求項4に記載の発明によると、後席側送風機(41)を最小風量状態にて作動させることにより、この暖房フィーリングの悪化を抑制できる。
【0026】
請求項5に記載の発明では、請求項1ないし4のいずれか1つにおいて、冷媒回収運転を実行するときに、内外気切替手段(38)により外気モードを設定して前席側送風機(31)により外気を前席側蒸発器(32)に送風するとともに、後席側送風機(41)を作動させて内気を後席側蒸発器(42)に送風することを特徴とする。
【0027】
ところで、冬期暖房時には、外気より内気温が高いという関係にあるので、冷凍サイクルを冷房モード状態に設定して冷媒回収運転を行う際に、前席側蒸発器(32)の冷媒圧力よりも後席側蒸発器(42)の冷媒圧力が高いという冷媒圧力関係を作り出すことができる。この結果、冷媒回収運転時に後席側蒸発器(42)から前席側蒸発器(32)の出口側へ向かって冷媒を流出させて、後席側蒸発器(42)の寝込み冷媒の回収も行うことができる。
【0028】
請求項6に記載の発明では、請求項1ないし5のいずれか1つにおいて、後席側蒸発器(42)の入口部に配置される後席側減圧手段(43)の上流側に接続される後席側高圧配管(37)に、後席側蒸発器(42)から冷媒が放熱器(20)側に流入することを防止する逆止弁(46a)を配置したことを特徴とする。
【0029】
これにより、暖房モード時に後席側蒸発器(42)から冷媒が放熱器(20)側に流入することを逆止弁(46a)により防止できる。しかも、逆止弁(46a)を低圧配管に比して配管径の小さい後席側高圧配管(37)に配置しているから、逆止弁(46a)を低圧配管配置の逆止弁に比較して小型化できる。
【0030】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段の対応関係を示すものである。
【0031】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1は第1実施形態による車両用空調装置の冷凍サイクルの回路構成および温水回路構成を例示し、図2は第1実施形態による車両用空調装置の冷凍サイクル部分の車両搭載レイアウトを例示している。
【0032】
第1実施形態は車室内28の前席側領域を空調する前席側空調ユニット30と、車室内28の後席側領域を空調する後席側空調ユニット40とを併せ備えるデュアルエアコンタイプの車両用空調装置に関するものであり、ワンボックス型のRV車等の広い車室内空間を有する車両に適用される。
【0033】
なお、前席側空調ユニット30は車室内28の最前部に配置される計器盤(図示せず)の内側部に搭載され、後席側空調ユニット40は車室内後席側の車体側面壁部のうち、左右いずれか片側の側面壁部近傍等に搭載される。
【0034】
車両用空調装置の冷凍サイクルにおいて、圧縮機10は、電磁クラッチ11を介して車両エンジン12により駆動される。圧縮機10の吐出配管13には弁装置14が設けられている。この弁装置14は、図1に示すように第1弁手段をなす冷房用電磁弁15と、第2弁手段をなす暖房用電磁弁16と、暖房用減圧装置17、ホットガスバイパス通路18と、逆止弁19とを備え、且つ、これらの機器15〜19を図2に示すように1つの部品として一体化している。
【0035】
ここで、暖房用電磁弁16と暖房用減圧装置17はホットガスバイパス通路18に設置されるもので、暖房用減圧装置17は暖房用電磁弁16の出口部に形成した細径の絞り穴(固定絞り)にて構成できる。
【0036】
圧縮機10の吐出配管13は、弁装置14の冷房用電磁弁15および出口配管15aを介して凝縮器20の入口ジョイント20aに接続されている。ここで、凝縮器20は冷媒の放熱器であり、通常、車両エンジンルームの最前部に配置され、凝縮器20の熱交換部20bに図示しない電動冷却ファンにより外気を送風することにより、圧縮機10から吐出された高圧のガス冷媒を外気と熱交換して冷却し、凝縮するようになっている。
【0037】
凝縮器20の熱交換部20bは図2に示すように冷媒が流れる偏平状のチューブ20cを水平方向に配置し、このチューブ20cとコルゲートフィン20dを交互に上下方向に積層配置している。そして、チューブ20cの両端部(水平方向の両端部)にヘッダータンク20e、20fを上下方向に延びるように配置し、チューブ20cの両端部をヘッダータンク20e、20fの内部空間に連通している。
【0038】
凝縮器20の熱交換部20bには冷媒流れ方向の順に第1熱交換部21と第2熱交換部22とを設けている。そして、第1熱交換部21と第2熱交換部22との間に冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める高圧側気液分離器23を設置する構成となっている。高圧側気液分離器23はその上下方向に延びる内部空間において液冷媒とガス冷媒の密度差を利用して冷媒の気液を分離し、そのタンク内空間の下方部に液冷媒を溜める。
【0039】
入口ジョイント20aの圧縮機吐出ガス冷媒の一部を第1バイパス通路51により分岐して気液分離器23内に直接導入するとともに、第1熱交換部21で凝縮した冷媒の一部を第2バイパス通路52により分岐して気液分離器23内に直接導入する。これにより、気液分離器23内に溜まる液冷媒量を圧縮機吐出ガス冷媒の過熱度に応じた量に調整するようになっている。
【0040】
第1熱交換部21で凝縮した冷媒の主流はヘッダータンク20e内部の絞り通路55を通して第2熱交換部22の入口側に流入する。そして、気液分離器23内の底部付近の液冷媒は、ヘッダータンク20e内部の液戻し用連通路53を通して第2熱交換部22の入口側に流入する。更に、気液分離器23内の上部のガス冷媒は、ガス戻し用連通路54を通して第2熱交換部22の入口側に流入する。第2熱交換部22の出口側は他方のヘッダータンク20fの下部空間を通して出口ジョイント20gに連通する。
【0041】
この出口ジョイント20gには前席側の冷房用減圧装置24および後席側への高圧液配管37が接続されている。前席側冷房用減圧装置24は凝縮器20を通過した高圧液冷媒を低圧の気液2相状態に減圧するためのものであり、固定絞りにて構成されている。本例では、固定絞りとして具体的には細径(例えば、φ1.2〜1.3mm程度)の管を所定長さとすることにより圧損を発生するキャピラリチューブを用いている。
【0042】
上記した前席側冷房用減圧装置24の出口側には、弁装置14内の逆止弁19(図1)が接続されている。この逆止弁19は、暖房モード時にホットガスバイパス通路18から凝縮器20側へ冷媒が逆流するのを防止するものである。この逆止弁19の出口部は弁装置14の内部にてホットガスバイパス通路18の出口部に合流している。
【0043】
従って、ホットガスバイパス通路18は凝縮器20の近傍部位に位置する弁装置14内に内蔵される極めて短い通路で構成でき、かつ、ホットガスバイパス通路18の出口部と逆止弁19の出口部との合流部25も弁装置14内に内蔵できる。
【0044】
そして、この合流部25に1本の入口側低圧配管26を結合し、この1本の低圧配管26をダッシュボード27の穴を貫通して車室内28へ配管する。ここで、ダッシュボード27は車両のエンジンルーム29と車室内28とを仕切るものである。
【0045】
車室内28の前方部の計器盤(図示せず)内側部に配置される前席側空調ユニット30には前席側電動送風機31が備えられている。この前席側電動送風機31の吸入側には内外気切替手段をなす内外気切替ドア38が回転可能に配置され、この内外気切替ドア38により外気(車室外空気)を導入する外気モードと内気(車室内空気)を導入する内気モードとを切り替えるようになっている。
【0046】
そして、前席側電動送風機31の下流側に前席側蒸発器32が配置されている。この前席側蒸発器32の冷媒入口部に上記した低圧配管26が接続されている。前席側蒸発器32の空気下流側には前席側暖房用ヒータコア33が配置されている。
【0047】
一方、車室内28の後方側領域に配置される後席側空調ユニット40も前席側空調ユニット30と類似した構成であり、後席側電動送風機41を備えている。この後席側電動送風機41の吸入側は車室内28に開口して常に内気を吸入するようになっている。
【0048】
後席側電動送風機41の下流側に後席側蒸発器42が配置され、この後席側蒸発器42の冷媒入口部に後席側減圧装置として温度式膨張弁43が接続されている。この温度式膨張弁43の入口側に上記した後席側高圧液配管37が接続されている。
【0049】
後席側温度式膨張弁43は、周知のように後席側蒸発器42の出口冷媒の過熱度を感知して、この出口冷媒の過熱度が所定値(例えば、3℃〜15℃程度)となるように弁開度(冷媒流量)を調整するものである。後席側蒸発器42の空気下流側には後席側暖房用ヒータコア44が配置されている。
【0050】
前席側蒸発器32および後席側蒸発器42の冷媒出口部にはそれぞれ出口側低圧配管34、45が接続される。この出口側低圧配管34、45はダッシュボード27を貫通してエンジンルーム29側へ配管され、エンジンルーム29内の低圧側気液分離器35の入口に接続される。後席側の出口側低圧配管45の出口端近傍位置に逆止弁46が接続される。この逆止弁46は、暖房モード時に低圧側気液分離器35から後席側蒸発器42へ向かって冷媒が逆流するのを防止するものである。
【0051】
低圧側気液分離器35の出口は吸入配管36を通して圧縮機10の吸入口に接続される。低圧側気液分離器35は、暖房モード時に前席側蒸発器32の出口側低圧配管34から流入する冷媒の気液を分離して液冷媒を貯留するとともに、ガス冷媒を導出して圧縮機10に吸入させる。
【0052】
また、低圧側気液分離器35内部の底部付近の液冷媒の一部を圧縮機10に吸入させる液戻し用絞り通路35aが低圧側気液分離器35に備えてある。この液戻し用絞り通路35aは、凝縮器20における液戻し用連通路53と同様に液冷媒に含まれる潤滑オイルを圧縮機10に戻すためのものである。
【0053】
低圧側気液分離器35は前述した凝縮器20の高圧側気液分離器23と組み合わせて使用され、暖房モード時のみに気液分離作用および液冷媒貯留作用を果たす。冷房モード時には凝縮器20の高圧側気液分離器23が気液分離作用および液冷媒貯留作用を果たし、低圧側気液分離器35には前後の蒸発器32、42出口からの過熱ガス冷媒が流入するので、低圧側気液分離器35は過熱ガス冷媒が通過する単なる通路となる。
【0054】
前席側空調ユニット30において、前席側蒸発器32は空調用送風機31により送風される空気(車室内空気または外気)を冷房モード時(あるいは除湿必要時)には低圧冷媒の蒸発潜熱の吸熱により冷却する。また、冬期暖房モード時には、前席側蒸発器32はホットガスバイパス通路18からの高温冷媒ガス(ホットガス)が流入して空気を加熱するので、放熱器としての役割を果たす。
【0055】
これに対し、後席側空調ユニット40における後席側蒸発器42は冷房モード時に送風空気を冷却する冷却作用を発揮するのみであり、放熱器としての役割は果たさない。
【0056】
また、前席側暖房用ヒータコア33および後席側暖房用ヒータコア44は、それぞれ前席側温水弁33a、後席側温水弁44aを介して車両エンジン12の温水回路に接続される。そして、車両エンジン12の温水(冷却水)がエンジン駆動の温水ポンプ(図示せず)により前席側温水弁33a、後席側温水弁44aを介してヒータコア33、44に循環する。これにより、ヒータコア33、44が温水を熱源として蒸発器通過後の空気を加熱するようになっている。
【0057】
そして、前席側空調ユニット30では前席側暖房用ヒータコア33の下流側に設けられた前席側吹出口(図示せず)から車室内28の前席側へ空調空気を吹き出すようになっている。同様に、後席側空調ユニット40においても後席側暖房用ヒータコア44の下流側に設けられた後席側吹出口(図示せず)から車室内28の後席側へ空調空気を吹き出すようになっている。
【0058】
次に、図3は第1実施形態における電気制御部の概略ブロック図であり、空調用制御装置(以下ECUという)60は、マイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、予め設定されたプログラムに従って所定の演算処理を行って、空調機器の作動を制御する。
【0059】
具体的には、電磁クラッチ11、冷房用電磁弁15、暖房用電磁弁16、前席側電動送風機31のモータ31a、後席側電動送風機41のモータ41a、内外気切替ドア38の駆動用モータ38a、凝縮器用電動冷却ファンのモータ61等の空調機器の作動をECU60により制御するようになっている。
【0060】
ECU60には、車室内温度(内気温度)を検出する内気温センサ62、外気温を検出する外気温センサ63、車室内への日射量を検出する日射センサ64、前席側蒸発器32の吹出空気温度センサ65、車両エンジン12の水温を検出する水温センサ66、圧縮機10の吐出冷媒圧力(高圧冷媒圧力)を検出する第1冷媒圧力センサ67、後席側蒸発器42の冷媒圧力を検出する第2冷媒圧力センサ68等のセンサ群から検出信号が入力される。
【0061】
なお、第2冷媒圧力センサ68は後席側蒸発器42の冷媒温度を検出するためのものである。すなわち、後席側蒸発器42内は、通常、液相冷媒が存在する気液2相状態(飽和状態)にあるので、冷媒圧力に基づいて冷媒温度を一義的に求めることができる。従って、第2冷媒圧力センサ68により後席側蒸発器42の冷媒圧力を検出することにより、その検出圧力に基づいて後席側蒸発器42の冷媒温度を求めることができる。
【0062】
ここで、後席側蒸発器42の冷媒温度を検出する冷媒温度センサを使用せずに冷媒圧力センサ68を使用している理由は、冷媒圧力センサを市販品から容易に入手できるからである。
【0063】
また、前席側空調操作パネル70は車室内計器盤付近に設置されるものであって、この前席側空調操作パネル70から以下の操作スイッチ群の操作信号がECU60に入力される。すなわち、ホットガススイッチ71はホットガスヒータサイクルによる暖房モードを設定するもので、暖房スイッチの役割を果たす。前席側吹出モード切替スイッチ72は前席側空調ユニット30の吹出モードを切り替えるものであり、前席側温度設定スイッチ73は車室内前席側の温度を所望の温度に設定する前席側温度設定手段をなす。
【0064】
また、エアコンスイッチ74は冷凍サイクルの圧縮機10の起動または停止を指令するものであり、冷房モードを設定する冷房スイッチの役割を果たす。更に、前席側ブロワスイッチ75は前席側送風機31のオン、オフおよび風量切替を指令する。内外気切替スイッチ76は外気モードと内気モードの切替を指令する。
【0065】
後席側空調操作パネル80は車室内後席側に設置されるものであって、この後席側空調操作パネル80には後席側空調ユニット40の吹出モードを切り替える後席側吹出モード切替スイッチ81、車室内後席側の温度を所望の温度に設定する後席側温度設定スイッチ82、後席側送風機41のオン、オフおよび風量切替を指令する後席側ブロワスイッチ83等が備えられ、これらの後席側スイッチの操作信号もECU60に入力される。
【0066】
次に、上記構成において第1実施形態の作動を説明する。前席側空調操作パネル70のエアコンスイッチ74が投入されて冷房モードが選択されると、ECU60により冷房用電磁弁15が開状態とされ、暖房用電磁弁16が閉状態とされ、また、電磁クラッチ11が通電されて接続状態となり、圧縮機10が車両エンジン12にて駆動される。
【0067】
冷房モードにて前席側空調ユニット30と後席側空調ユニット40の同時運転をするときは、前席側電動送風機31および後席側電動送風機41をともに作動状態にして、前後の両空調ユニット30、40内に空気を送風する。
【0068】
圧縮機10が作動すると、圧縮機10の吐出ガス冷媒は開状態の冷房用電磁弁15を通過して凝縮器20→固定絞りからなる前席側冷房用減圧装置24→逆止弁19→前席側蒸発器32→低圧側気液分離器35→圧縮機10の閉回路を冷媒が循環する。
【0069】
これと同時に、凝縮器20の出口側の高圧液冷媒の一部が後席側高圧液配管37に分岐されて、後席側冷房用減圧装置を構成する温度式膨張弁43→後席側蒸発器42→低圧側気液分離器35を通過して冷媒が圧縮機10に吸入される。
【0070】
従って、前席側冷房用減圧装置24で減圧された低圧冷媒が前席側蒸発器32で蒸発して前席側電動送風機31の送風空気を冷却する。これと同時に、後席側温度式膨張弁43で減圧された低圧冷媒が後席側蒸発器42で蒸発して後席側電動送風機41の送風空気を冷却する。これにより、前後の蒸発器32、43で冷却された冷風を車室内28の前席側および後席側へ吹き出して車室内28を冷房できる。
【0071】
ところで、後席側冷房用減圧装置を温度式膨張弁43で構成しているので、温度式膨張弁43により後席側蒸発器42への冷媒流量を調整して後席側蒸発器42の出口冷媒が所定の過熱度(例えば、10℃)に維持される。
【0072】
これに反し、前席側冷房用減圧装置24は固定絞りにより構成し、前席側蒸発器32の出口側に低圧側気液分離器35を配置しているが、以下述べる理由により前席側蒸発器32の出口冷媒も所定の過熱度を持つようにサイクル内循環冷媒流量が調節される。
【0073】
すなわち、凝縮器20においては入口ジョイント20aからの吐出ガス冷媒の一部が第1バイパス通路51から高圧側気液分離器23内部へ直接流入するとともに、第1熱交換部21で凝縮した液冷媒の一部が第2バイパス通路52から高圧側気液分離器23内部へ直接流入する。この吐出ガス冷媒と凝縮後の液冷媒が高圧側気液分離器23内部で混合し、熱交換する。従って、この混合冷媒は、圧縮機吐出ガス冷媒の過熱度に応じた乾き度を持った気液2相状態となる。
【0074】
この結果、高圧側気液分離器23内に溜まる液冷媒量が圧縮機吐出ガス冷媒の過熱度に応じた量となる。換言すると、圧縮機吐出ガス冷媒の過熱度の変化に応答して高圧側気液分離器23内に溜まる液冷媒量を調整できる。この液冷媒量の調整により、サイクル内循環冷媒流量を調整して、圧縮機吐出ガス冷媒の過熱度を調整できる。そして、圧縮機10での圧縮過程は基本的に等エントロピ変化であるから、圧縮機10の吐出ガス冷媒の過熱度を制御できれば、これに伴って圧縮機10の吸入冷媒の過熱度、すなわち、前席側蒸発器32の出口冷媒の過熱度を間接的に制御できることになる。
【0075】
なお、圧縮機10の吸入側に低圧側気液分離器35が設置されていても、冷房モード時にはこの低圧側気液分離器35を前後の蒸発器32、42の出口から所定の過熱度を持った過熱ガス冷媒が通過するので、低圧側気液分離器35は過熱ガス冷媒の単なる通路を構成するだけであり、液冷媒の貯留作用を果たすことがない。
【0076】
なお、冷房モードにおいて、車室内後席側に乗員が搭乗していない場合等には後席側空調ユニット40の運転を停止して、前席側空調ユニット30の単独運転を行う。この単独運転時には、前席側電動送風機31のみ作動させて後席側電動送風機41を停止する。これにより、後席側蒸発器42での冷媒の蒸発がほとんどなくなり、後席側温度式膨張弁43がその内蔵ばねにより略閉弁状態を維持するので、後席側蒸発器42への冷媒流れが実質的に遮断され、前席側単独運転の状態となる。
【0077】
次に、前席側空調操作パネル70のホットガススイッチ71が投入されて暖房モードが選択されると、ECU60により冷房用電磁弁15が閉状態とされ、暖房用電磁弁16が開状態とされ、ホットガスバイパス通路18が開通する。従って、圧縮機10の高温吐出ガス冷媒(過熱ガス冷媒)が開状態の暖房用電磁弁16を通過した後、暖房用減圧装置(固定絞り)17で減圧される。
【0078】
この減圧後のガス冷媒がホットガスバイパス通路18、低圧配管26を経て、車室内の前席側空調ユニット30の前席側蒸発器32に導入される。従って、前席側電動送風機31の送風空気に前席側蒸発器32から放熱して、送風空気を加熱する。
【0079】
前席側蒸発器32で加熱された送風空気は、前席側蒸発器32の下流側に位置する前席側暖房用ヒータコア33において温水を熱源として更に加熱され、より高温の空気となる。この高温の空気が前席側暖房用ヒータコア33の下流側に設けられた前席側吹出口(図示せず)から車室内28の前席側乗員足元部へ向かって吹き出す。従って、ホットガスヒータによる暖房機能は、温水熱源による前席側暖房用ヒータコア33の主暖房機能に対する補助暖房機能を発揮することになる。
【0080】
そして、前席側蒸発器32で放熱したガス冷媒は低圧側気液分離器35内に流入し、この低圧側気液分離器35内にてガス冷媒と液冷媒がその密度差により分離され、ガス冷媒が圧縮機10に吸入され、再度圧縮される。また、同時に、低圧側気液分離器35内の下側に溜まった、潤滑オイルを含む液冷媒が若干量オイル戻し通路35aから圧縮機10に吸入される。
【0081】
なお、暖房モード時において、逆止弁19はホットガスバイパス通路18からガス冷媒が凝縮器20側へ逆流して、凝縮器20内に冷媒が滞留すること(寝込み現象)を抑制する。同様に、逆止弁46は前席側蒸発器32の出口冷媒が後席側蒸発器42側へ逆流して、後席側蒸発器42内に冷媒が滞留すること(寝込み現象)を抑制する。
【0082】
ところで、前席側空調ユニット30では内気と外気を切替導入可能な構成となっているが、冬季暖房時には窓曇り止めのために外気導入モードを選択することになる。従って、低温外気の導入により前席側空調ユニット30の暖房熱負荷が内気導入式の後席側空調ユニット40に比して非常に大きくなる。
【0083】
そこで、前席側空調ユニット30の前席側第蒸発器32のみにホットガスヒータ機能を集中的に発揮させることにより、暖房熱負荷の大きい方の前席側空調ユニット30の暖房性能を効果的に向上できる。
【0084】
なお、後席側空調ユニット40においては、内気のみを導入して後席側暖房用ヒータコア44において温水を熱源として内気を加熱し、この高温の内気を後席側暖房用ヒータコア44の下流側に設けられた後席側吹出口(図示せず)から車室内28の後席側乗員足元部へ向かって吹き出す。
【0085】
ところで、上記説明は冷房モードと暖房モードの基本的作動であるが、実際には、暖房モードの起動時に凝縮器20側の寝込み冷媒を、前席側蒸発器32を含むホットガスヒータサイクル側に回収する冷媒回収運転を行う。
【0086】
そこで、この冷媒回収運転の制御を次に説明する。図4はECU60により実行される制御ルーチンであり、先ず、ステップS10にてホットガススイッチ71がONされているか判定し、ホットガススイッチ71がOFFのときはステップS20に進み、冷凍サイクルをホットガス運転OFFの状態、すなわち、暖房用電磁弁16を閉状態とし、冷房用電磁弁15を開状態とする。
【0087】
一方、ホットガススイッチ71がONのときはステップS30に進み、冷房モードによる冷媒回収運転を実行する。すなわち、冷凍サイクルを冷房モード状態(冷房用電磁弁15:開、暖房用電磁弁16:閉の状態)に設定し、電磁クラッチ11をON状態にして圧縮機10を起動する。これにより、前述した冷房モード時における冷媒循環経路により冷凍サイクル内を冷媒が循環するので、凝縮器20内に滞留している寝込み冷媒を圧縮機10の吐出冷媒により押し出して前席側蒸発器32側へ回収することができる。
【0088】
この冷房モードによる冷媒回収運転は、次のステップS40にて判定される所定時間t1(例えば、15秒程度)の間継続される。なお、冷媒回収運転時は、凝縮器20への冷却空気送風は不要であるから、凝縮器20の電動冷却ファンを停止状態とする。また、前席側蒸発器32および後席側蒸発器42への送風も不要であるが、本実施形態では、圧縮機10を作動状態とする制御上の理由から、前席側送風機31のみを作動状態とし、後席側送風機41を停止状態とする。
【0089】
冷媒回収運転の時間が所定時間t1に達すると、ステップS50に進み、冷凍サイクルを暖房モード状態(冷房用電磁弁15:閉、暖房用電磁弁16:開の状態)に切り替える。これにより、圧縮機10の高温吐出ガス冷媒が、暖房用減圧装置(固定絞り)17にて減圧された後に、前席側蒸発器32に直接導入されるので、前席側蒸発器32にて車室内前席側への吹出空気を加熱できる。すなわち、ホットガスヒータによる暖房モードを実行できる。
【0090】
次のステップS60では、後席側蒸発器42の冷媒温度よりも室内温度が高いか判定する。ここで、後席側蒸発器42の冷媒温度は、具体的には前述したように第2冷媒圧力センサ68により検出される後席側蒸発器42の冷媒圧力に基づいて算出するようになっている。また、室内温度は内気温センサ62により検出される内気温を使用すればよい。
【0091】
前回の冷凍サイクルの運転から長時間経過しておれば、後席側蒸発器42の冷媒温度はその雰囲気温度、すなわち、内気温度と同等の温度になっている。従って、ホットガスヒータによる暖房モード起動直後は、通常、後席側蒸発器42の冷媒温度が内気温度と同等の温度になっているので、ステップS60の判定がNOとなり、ホットガスヒータによる暖房モードの運転が継続される。
【0092】
そして、ホットガスヒータによる暖房モードの運転が継続されると、前席側空調ユニット30からの高温空気の吹出により内気温度が上昇して、内気温度が後席側蒸発器42の冷媒温度よりも所定量高くなる。すると、ステップS60の判定がYESとなり、ステップS70に進み、後席側送風機41を作動させる。すなわち、ホットガスヒータによる暖房モード運転を継続すると同時に、後席側送風機41を作動させる。
【0093】
後席側送風機41の作動により内気が後席側空調ユニット40に導入され、内気が後席側蒸発器42の冷媒と熱交換を行う。この熱交換により後席側蒸発器42の冷媒は内気から吸熱して温度が上昇するので、後席側蒸発器42の冷媒圧力がこの温度上昇に相当する分だけ上昇する。
【0094】
ここで、後席側蒸発器42に吸入される後席側蒸発器吸込空気温度(内気温度)は図5に例示されるように前席側蒸発器32に吸入される前席側蒸発器吸込空気温度(低温外気の温度)に比較して大幅に高い。そのため、後席側蒸発器42の冷媒圧力が前席側蒸発器32の冷媒圧力より高くなるので、この圧力差によって後席側蒸発器42に溜まっている冷媒を逆止弁46を通して低圧側気液分離器35側へ排出できる。すなわち、ホットガスヒータによる暖房モードの運転期間に、後席側蒸発器42の冷媒圧力>前席側蒸発器32の冷媒圧力という圧力差を強制的に作って、後席側蒸発器42内の寝込み冷媒をも確実に回収できる。
【0095】
図5はホットガスヒータによる暖房モードの起動後の経過時間を横軸にとり、前席側蒸発器32および後席側蒸発器42前後の空気温度を縦軸にとったものである。図5において、t2はホットガスヒータによる暖房モードの起動後、内気温度が後席側蒸発器42の冷媒温度よりも高くなるまでの時間である。内気温度が後席側蒸発器42の冷媒温度より高くなったことを判定して、後席側送風機41を作動させると、後席側蒸発器42の冷媒が内気より吸熱するので、後席側蒸発器42の吹出空気温度は図5に示すように吸込空気(内気)温度より低下する。これに反し、前席側蒸発器32の吹出空気温度は冷媒からの放熱により加熱されるので吸込空気(外気)温度より上昇する。
【0096】
なお、図5において、前席側蒸発器32の吸込空気(外気)の温度が暖房モードの起動後の時間経過により若干量上昇するのは内気温度の上昇に伴って前席側空調ユニット30の外気導入通路部の温度が上昇して、この外気導入通路部にて外気が吸熱するからである。
【0097】
なお、内気温度が後席側蒸発器42の冷媒温度よりも高くなる時点、すなわち、後席側送風機41を始動させる時点では、車両エンジン起動後の経過時間が短くて温水温度が十分上昇していないので、ステップS70にて後席側送風機41を作動させるに際し、後席側送風機41の駆動モータ41aの作動電圧を最低電圧として駆動モータ41aの回転数を最低回転数で作動させることが好ましい。
【0098】
これにより、後席側送風機41を最小風量で作動させることができるので、十分温度上昇していない低温風が車室内後席側へ多量に吹き出すことを回避でき、後席側送風機41の作動に伴う暖房フィーリングの悪化を防止できる。
【0099】
(第2実施形態)
第1実施形態では、図4のステップS60にて後席側蒸発器42の冷媒温度よりも内気温度が高いかを判定しているが、第2実施形態では、図6に示すように、ステップS60においてホットガスヒータによる暖房モードの起動後の経過時間が所定時間t2以上経過したかどうかを判定するようにしている。
【0100】
すなわち、図5に示すように暖房モードの起動後の経過時間が所定時間t2以上経過すると、後席側蒸発器42の吸入空気(内気)の温度が後席側蒸発器42の冷媒温度よりも高くなって、後席側蒸発器42の冷媒が吸入空気(内気)より吸熱できる状態になるから、図6に示すように、ステップS60において暖房モードの起動後の経過時間が所定時間t2以上経過したかどうかを判定し、この経過時間が所定時間t2以上になると、ステップS70に進み後席側送風機41を作動させるようにすればよい。第2実施形態によると、後席側蒸発器42の冷媒温度を検出するためのセンサ68を廃止できる。
【0101】
(第3実施形態)
第1、第2実施形態では、図4、図6のステップS30にて、冷房モードによる冷媒回収運転を行う際に、前席側空調ユニット30の前席側送風機31を作動させ、後席側空調ユニット40の後席側送風機41を停止状態とする例について説明したが、第3実施形態では、図7に示すようにステップS30にて冷凍サイクルを冷房モードによる冷媒回収運転の状態(冷房用電磁弁15:開、暖房用電磁弁16:閉の状態)に設定した後に、ステップS35に進み、前席側空調ユニット30では内外気切替ドア38により外気モードを設定して前席側送風機31を作動させ、前席側蒸発器32に外気を送風する。また、後席側空調ユニット40では、後席側送風機41を作動させて後席側蒸発器42に内気を送風する。
【0102】
これにより、内気温度>外気温度という温度差に基づいて後席側蒸発器42の冷媒圧力>前席側蒸発器32の冷媒圧力という圧力差が発生するので、後席側蒸発器42に溜まっている冷媒を低圧側気液分離器35側へ回収できる。
【0103】
すなわち、第3実施形態によると、冷房モードによる冷媒回収運転の際に、凝縮器20側の寝込み冷媒のみならず、後席側蒸発器42内の寝込み冷媒をも低圧側気液分離器35側へ回収できる。
【0104】
更に、第3実施形態においても、ホットガスヒータサイクルによる暖房モード時に後席側送風機41をステップS70にて作動させることにより、後席側蒸発器42内の寝込み冷媒を低圧側気液分離器35側へ回収することができる。
【0105】
ステップS35にて前席側送風機31および後席側送風機41を作動させる際には、この両送風機31、41の駆動用モータ31a、41aの作動電圧を最低電圧として、最小風量にて両送風機31、41を作動させることが好ましい。このように両送風機31、41の吹出風量を最小風量にすれば、低温風の吹出による暖房フィーリング悪化を最小限に抑制でき、実用上好ましい。
【0106】
なお、第3実施形態においても、ステップS60の判定を実際の冷媒温度判定でなく、第2実施形態(図6)のステップS60のような経過時間の判定に置換しても同様な効果を発揮できることはもちろんである。
【0107】
(第4実施形態)
第1実施形態では、図1、図2に示すように後席側蒸発器42の出口側低圧配管45の下流端近傍に逆止弁46を配置して、ホットガスヒータサイクルによる暖房モード時に低圧側気液分離器35側から後席側蒸発器42側へ冷媒が流れて、後席側蒸発器42内に冷媒が滞留することを防止するようにしているが、第4実施形態では、図8に示すように、後席側蒸発器42の出口側に逆止弁46を配置することをやめて、後席側減圧装置である温度式膨張弁43の上流側通路、すなわち、冷凍サイクルの後席側高圧配管37の下流端近傍位置に逆止弁46aを配置している。
【0108】
ところで、ホットガスヒータサイクルによる暖房モード時には、ホットガスバイパス通路18により凝縮器20および後席側蒸発器42をバイパスして圧縮機吐出冷媒を前席側蒸発器32に導入しているが、この暖房モード時に第1〜第3実施形態と同様に、後席側送風機41を作動させて後席側蒸発器42の冷媒圧力を前席側蒸発器32の冷媒圧力より高くすることにより、後席側蒸発器42の出口側に逆止弁46を配置しなくても、前席側蒸発器32の出口側から後席側蒸発器42に冷媒が流入することを防止できる。
【0109】
しかし、凝縮器20は車両のエンジンルーム内のごとき外気雰囲気中に配置されているので、冬期暖房時には凝縮器20が低温外気雰囲気中に晒されている。従って、凝縮器20における冷媒圧力はこの低温の外気温により決まる飽和圧力、すなわち、後席側蒸発器42の冷媒圧力より大幅に低い圧力になっている。これにより、後席側蒸発器42から凝縮器20側へ冷媒が流入しようとする。
【0110】
そこで、第4実施形態では逆止弁46を、後席側高圧配管37のうち下流端近傍位置、すなわち、後席側減圧装置である温度式膨張弁43の直前部位に配置して、暖房モード時に後席側蒸発器42から冷媒が後席側高圧配管37、更には凝縮器20側へ流入することを逆止弁46aにより防止するようにしている。
【0111】
このように、第4実施形態によると、逆止弁46aを温度式膨張弁43上流側の冷凍サイクル高圧側配管37に配置しているので、逆止弁46aを小型化できる。すなわち、冷凍サイクルの高圧側配管37は比体積の小さい(密度の大きい)高圧液冷媒が流れるので、低圧側配管45に比較して配管径を十分小さくできる。そのため、逆止弁46aも図1、2のように低圧側配管45に配置する場合に比較して大幅に小型化できる。
【0112】
(他の実施形態)
なお、上記の実施形態では前席側減圧装置24を固定絞りのみで構成しているが、例えば、凝縮器20の出口部(減圧装置上流側)の高圧冷媒の状態(圧力、温度等)に応じて絞り開度が変化する可変絞りを固定絞りに組み合わせ、この可変絞りと固定絞りとの組み合わせにより前席側減圧装置24を構成してもよい。
【0113】
また、上記の実施形態では、後席側減圧手段を温度式膨張弁43により構成しているが、後席側減圧手段を電気式膨張弁等で構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による全体システムを示す冷凍サイクルおよび温水回路の回路図である。
【図2】第1実施形態による冷凍サイクル部分の車両搭載図である。
【図3】第1実施形態による電気制御部のブロック図である。
【図4】第1実施形態による暖房モード時の制御を示すフローチャートである。
【図5】第1実施形態の作動説明図である。
【図6】第2実施形態による暖房モード時の制御を示すフローチャートである。
【図7】第3実施形態による暖房モード時の制御を示すフローチャートである。
【図8】第4実施形態による冷凍サイクル部分の車両搭載図である。
【符号の説明】
10…圧縮機、18…ホットガスバイパス通路、20…凝縮器(放熱器)、
24…前席側減圧装置、30…前席側空調ユニット、31…前席側送風機、
32…前席側蒸発器、38…内外気切替ドア(内外気切替手段)、
40…後席側空調ユニット、41…後席側送風機、42…後席側蒸発器、
62…内気温センサ(内気温検出手段)、
68…第2冷媒圧力センサ(冷媒温度検出手段)。
Claims (6)
- 車室内の前席側領域を空調する前席側空調ユニット(30)と、
車室内の後席側領域を空調する後席側空調ユニット(40)とを備え、
前記前席側空調ユニット(30)には、内気と外気を切替導入する内外気切替手段(38)、前記内外気切替手段(38)により導入された空気を車室内の前席側領域へ向かって送風する前席側送風機(31)、および前記前席側送風機(31)の送風空気から吸熱して冷凍サイクルの低圧冷媒が蒸発する前席側蒸発器(32)を配置し、
前記後席側空調ユニット(40)には、内気を吸入して車室内の後席側領域へ向かって送風する後席側送風機(41)、および前記後席側送風機(41)の送風空気から吸熱して前記冷凍サイクルの低圧冷媒が蒸発する後席側蒸発器(42)を配置し、
前記冷凍サイクルには、圧縮機(10)から吐出されたガス冷媒を減圧した後、前記前席側蒸発器(32)に導入するホットガスバイパス通路(18)を備え、
冷房モード時には、前記ホットガスバイパス通路(18)を閉塞状態にするとともに前記冷凍サイクルの放熱器(20)側の冷媒通路を開口状態にし、前記圧縮機(10)から吐出されたガス冷媒を前記放熱器(20)に導入し、前記放熱器(20)を通過した冷媒を前席側減圧手段(24)および後席側減圧手段(43)により減圧し、前記前席側減圧手段(24)を通過した低圧冷媒を前記前席側蒸発器(32)で蒸発させるとともに、前記後席側減圧手段(43)を通過した低圧冷媒を前記後席側蒸発器(42)で蒸発させ、
暖房モード時には、前記ホットガスバイパス通路(18)を開口状態にするとともに前記放熱器(20)側の冷媒通路を閉塞して、前記圧縮機(10)から吐出されたガス冷媒を前記ホットガスバイパス通路(18)により前記前席側蒸発器(32)に直接導入し、前記前席側蒸発器(32)によりホットガスヒータ機能を発揮するデュアルエアコンタイプの車両用空調装置において、
内気温度を検出する内気温度検出手段(62)と、前記後席側蒸発器(42)の冷媒温度に関連する情報値を検出する冷媒温度情報検出手段(68)とを備え、
前記暖房モードの起動時に、前記冷凍サイクルを前記冷房モード状態に設定して冷媒回収運転を行い、前記冷媒回収運転を実行した後に、前記冷凍サイクルを前記暖房モード状態に切り替えるようにし、
前記暖房モード状態では、前記内外気切替手段(38)により外気モードを設定して前記前席側送風機(31)により外気を前記前席側蒸発器(32)に送風し、
更に、前記暖房モード状態において前記後席側蒸発器(42)の冷媒が内気より吸熱し得る条件を前記内気温度と前記冷媒温度とに基づいて判定したときは、前記後席側送風機(41)を作動させて内気を前記後席側蒸発器(42)に送風することを特徴とする車両用空調装置。 - 前記冷媒温度情報検出手段は前記後席側蒸発器(42)の冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出手段(68)により構成されることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。
- 車室内の前席側領域を空調する前席側空調ユニット(30)と、
車室内の後席側領域を空調する後席側空調ユニット(40)とを備え、
前記前席側空調ユニット(30)には、内気と外気を切替導入する内外気切替手段(38)、前記内外気切替手段(38)により導入された空気を車室内の前席側領域へ向かって送風する前席側送風機(31)、および前記前席側送風機(31)の送風空気から吸熱して冷凍サイクルの低圧冷媒が蒸発する前席側蒸発器(32)を配置し、
前記後席側空調ユニット(40)には、内気を吸入して車室内の後席側領域へ向かって送風する後席側送風機(41)、および前記後席側送風機(41)の送風空気から吸熱して前記冷凍サイクルの低圧冷媒が蒸発する後席側蒸発器(42)を配置し、
前記冷凍サイクルには、圧縮機(10)から吐出されたガス冷媒を減圧した後、前記前席側蒸発器(32)に導入するホットガスバイパス通路(18)を備え、
冷房モード時には、前記ホットガスバイパス通路(18)を閉塞状態にするとともに前記冷凍サイクルの放熱器(20)側の冷媒通路を開口状態にし、前記圧縮機(10)から吐出されたガス冷媒を前記放熱器(20)に導入し、前記放熱器(20)を通過した冷媒を前席側減圧手段(24)および後席側減圧手段(43)により減圧し、前記前席側減圧手段(24)を通過した低圧冷媒を前記前席側蒸発器(32)で蒸発させるとともに、前記後席側減圧手段(43)を通過した低圧冷媒を前記後席側蒸発器(42)で蒸発させ、
暖房モード時には、前記ホットガスバイパス通路(18)を開口状態にするとともに前記放熱器(20)側の冷媒通路を閉塞して、前記圧縮機(10)から吐出されたガス冷媒を前記ホットガスバイパス通路(18)により前記前席側蒸発器(32)に直接導入し、前記前席側蒸発器(32)によりホットガスヒータ機能を発揮するデュアルエアコンタイプの車両用空調装置において、
前記暖房モードの起動時に、前記冷凍サイクルを前記冷房モード状態に設定して冷媒回収運転を行い、前記冷媒回収運転を実行した後に、前記冷凍サイクルを前記暖房モード状態に切り替えるようにし、
前記暖房モード状態では、前記内外気切替手段(38)により外気モードを設定して前記前席側送風機(31)により外気を前記前席側蒸発器(32)に送風し、
更に、前記暖房モード状態において前記後席側蒸発器(42)の冷媒が内気より吸熱し得る条件を前記暖房モード起動後の経過時間に基づいて判定したときは、前記後席側送風機(41)を作動させて内気を前記後席側蒸発器(42)に送風することを特徴とする車両用空調装置。 - 前記暖房モード時に、前記後席側送風機(41)を最小風量状態にて作動させることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用空調装置。
- 前記冷媒回収運転を実行するときに、前記内外気切替手段(38)により外気モードを設定して前記前席側送風機(31)により外気を前記前席側蒸発器(32)に送風するとともに、前記後席側送風機(41)を作動させて内気を前記後席側蒸発器(42)に送風することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両用空調装置。
- 前記後席側蒸発器(42)の入口部に配置される後席側減圧手段(43)の上流側に接続される後席側高圧配管(37)に、前記後席側蒸発器(42)から冷媒が前記放熱器(20)側に流入することを防止する逆止弁(46a)を配置したことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用空調装置。
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