JP6496958B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents
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Description
コントローラ32により(オートモード)或いは空調操作部53へのマニュアル操作(マニュアルモード)により暖房モードが選択されると、コントローラ32は電磁弁21(暖房用)を開放し、電磁弁17を閉じる。また、電磁弁22を閉じ、電磁弁20を閉じる。
次に、除湿暖房モードでは、コントローラ32は上記暖房モードの状態において電磁弁22を開放する。これにより、放熱器4を経て冷媒配管13Eを流れる凝縮冷媒の一部が分流され、電磁弁22を経て冷媒配管13F及び13Bより内部熱交換器19を経て室内膨張弁8に至るようになる。室内膨張弁8にて冷媒は減圧された後、吸熱器9に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機27から吹き出された空気中の水分が吸熱器9に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。
次に、内部サイクルモードでは、コントローラ32は上記除湿暖房モードの状態において室外膨張弁6を全閉とする(全閉位置)と共に、電磁弁21を閉じる。この室外膨張弁6と電磁弁21が閉じられることにより(電磁弁20も閉じられている)、室外熱交換器7への冷媒の流入、及び、室外熱交換器7からの冷媒の流出は阻止されることになるので、放熱器4を経て冷媒配管13Eを流れる凝縮冷媒は電磁弁22を経て冷媒配管13Fに全て流れるようになる。そして、冷媒配管13Fを流れる冷媒は冷媒配管13Bより内部熱交換器19を経て室内膨張弁8に至る。室内膨張弁8にて冷媒は減圧された後、吸熱器9に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機27から吹き出された空気中の水分が吸熱器9に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。
次に、除湿冷房モードでは、コントローラ32は電磁弁17を開放し、電磁弁21を閉じる。また、電磁弁22を閉じ、電磁弁20を閉じる。そして、圧縮機2、及び、各送風機15、27を運転し、エアミックスダンパ28は後述する如く室内送風機27から吹き出された空気が熱媒体−空気熱交換器40及び放熱器4に通風される状態とする。これにより、圧縮機2から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器4に流入する。放熱器4には空気流通路3内の空気が通風されるので、空気流通路3内の空気は放熱器4内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器4内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。
次に、冷房モードでは、コントローラ32は上記除湿冷房モードの状態において電磁弁20を開く(この場合、室外膨張弁6は全開(弁開度を制御上限)を含む何れの弁開度でもよい)。尚、エアミックスダンパ28は後述する如き制御で熱媒体−空気熱交換器40及び放熱器4に空気が通風されない状態とするが、多少空気が通風される状態としても差し支えない。
コントローラ32はオートモードでは、起動時には外気温度センサ33が検出する外気温度Tamと目標吹出温度TAOとに基づいて上記各運転モードのうちの何れかの運転モードを選択する。また、起動後は外気温度Tamや目標吹出温度TAO等の環境や設定条件の変化に応じて前記各運転モードを選択し、切り換えていくものである。
次に、図3、図4を参照しながらコントローラ32によるエアミックスダンパ28の制御について説明する。図3は放熱器4に通風する風量割合SWを説明するための空気流通路3の模式図である。この図においてGaは空気流通路3に流入した空気の質量風量、Teは前述した吸熱器9の温度(吸熱器温度)、THは前述した放熱器4の温度(放熱器温度)、TAは車室内に実際に吹き出される前述した吹出温度である。
コントローラ32は、前述した冷房モードと除湿冷房モードにおいては、前述した如き式(下記式(I))により算出される放熱器4に通風する風量割合SWに基づき、当該割合の風量となるようにエアミックスダンパ28を制御することで放熱器4への通風量を調整する。また、式(I)より吹出温度TAは下記式(II)で表されることになる。
TA=(TH−Te)×SW+Te ・・(II)
尚、TAOは吹出口29からの空気温度の目標値である目標吹出温度であり、外気温度センサ33が検出する外気温度Tam、内気温度センサ37が検出する車室内の温度、ブロワ電圧(室内送風機27の電圧)と、日射センサ51が検出する日射量等と、空調操作部53にて設定された車室内の目標車室内温度(設定温度)とに基づいてコントローラ32が算出する。
一方、コントローラ32は暖房モード、除湿暖房モード(内部サイクルモードを含む。以下、同じ)においては、上記式(I)に依らず、風量割合SWを「1」(エアミックス全開状態)に固定する。これにより、暖房モード、除湿暖房モードでは、吸熱器9を経た空気流通路3内の全ての空気が放熱器4に通風される状態となる。
次に、図5乃至図8を参照して本発明の車両用空気調和装置1の暖房モード、除湿暖房モードにおけるエアミックスダンパ28の制御の他の実施例について説明する。
コントローラ32は吹出口切換ダンパ31により、VENTとFOOTの双方から車室内に空気を吹き出すB/L吹出モードを有している。また、このB/L吹出モードは、前述したオートモードでコントローラ32が実行するものと、マニュアルモードで選択されるものとがある。
次に、図10を参照しながら、車両の運転席(Dr)と助手席(As)で目標吹出温度を独立して設定可能な場合(左右独立制御)におけるエアミックスダンパ28の制御について説明する。この場合、空調操作部53では運転席と助手席でそれぞれ独立して目標吹出温度TAODr(運転席用)と目標吹出温度TAOAs(助手席用)を設定可能とされており、エアミックスダンパ28と吹出口切換ダンパ31も、運転席用と助手席用のそれぞれに設けられており、放熱器4への風量割合SWも運転席用SWDrと助手席用SWAsのそれぞれに調整可能とされているものとする。
SWDr=(TAODr−Te)/(TH−Te) ・・(I−I)
SWAs=(TAOAs−Te)/(TH−Te) ・・(I−II)
但し、暖房モードと除湿暖房モード、及び、オートモード(Auto)の各運転モードにおけるB/L吹出モードでは、条件に応じて後述する如く各風量割合SWDr、SWAsに制限を加える。
即ち、暖房モード及び除湿暖房モードにおいて、運転席の目標吹出温度TAODrと助手席の目標吹出温度TAOAsが同じ場合(TAODr=TAOAs)、コントローラ32は目標放熱器温度TCOを例えば運転席の目標吹出温度TAODr(助手席の目標吹出温度TAOAsでもよい)にて決定する。また、上記式(I−I)、(I−II)にかかわらず、運転席用の風量割合SWDrを「1」とし、助手席用の風量割合SWAsも「1」として運転席用と助手席用の各エアミックスダンパ28を制御する。これにより、運転席と助手席の双方において、前述した実施例1と同様の効果を奏することができる。
一方、オートモードでB/L吹出モードとなった場合、コントローラ32は前述した如く目標放熱器温度TCOを上限値に固定する。次に、全ての運転モードにおいて、運転席の目標吹出温度TAODrと助手席の目標吹出温度TAOAsが同じ場合(TAODr=TAOAs)、コントローラ32は前記式(I−I)、(I−II)で算出される運転席用の風量割合SWDrと助手席用の風量割合SWAsを、所定値SW2以上SW3以下の中間範囲に規制して運転席用と助手席用の各エアミックスダンパ28を制御する。
2 圧縮機
3 空気流通路
4 放熱器
6 室外膨張弁
7 室外熱交換器
8 室内膨張弁
9 吸熱器
26 吸込切換ダンパ
27 室内送風機(ブロワファン)
28 エアミックスダンパ
31 吹出口切換ダンパ
32 コントローラ(制御手段)
R 冷媒回路
Claims (7)
- 冷媒を圧縮する圧縮機と、
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
前記車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、
前記吸熱器を通過した前記空気流通路内の空気を前記放熱器に通風する割合を調整するためのエアミックスダンパと、
制御手段とを備え、
該制御手段により少なくとも、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる冷房モードとを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記制御手段は、前記各運転モードにおいて目標吹出温度、前記放熱器の温度及び前記吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、前記エアミックスダンパを制御することによって前記放熱器に通風する割合を調整すると共に、
前記暖房モードでは、前記空気流通路内の空気を前記放熱器に通風する割合を、所定の下限値以上に規制することを特徴とする車両用空気調和装置。 - 前記制御手段は、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器と前記室外熱交換器にて吸熱させる除湿暖房モードを実行すると共に、
該除湿暖房モードにおいても、前記空気流通路内の空気を前記放熱器に通風する割合を、所定の下限値以上に規制することを特徴とする請求項1に記載の車両用空気調和装置。 - 前記制御手段は、VENTとFOOTの双方から前記車室内に空気を吹き出すB/L吹出モードを有し、
該B/L吹出モードでは、前記空気流通路内の空気を前記放熱器に通風する割合を所定の中間範囲内に規制することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用空気調和装置。 - 冷媒を圧縮する圧縮機と、
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
前記車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、
前記吸熱器を通過した前記空気流通路内の空気を前記放熱器に通風する割合を調整するためのエアミックスダンパと、
制御手段とを備え、
該制御手段により少なくとも、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる冷房モードとを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記エアミックスダンパは、運転席と助手席に対してそれぞれ設けられており、
前記制御手段は、前記運転席と助手席のそれぞれで目標吹出温度を設定可能とされ、前記放熱器の目標放熱器温度を前記運転席と助手席のうちの高い方の目標吹出温度とすると共に、
前記冷房モードにおいて目標吹出温度、前記放熱器の温度及び前記吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、前記エアミックスダンパを制御することによって前記放熱器に通風する割合を調整し、
前記暖房モードでは、前記運転席と助手席のうちの前記目標吹出温度が高い方のエアミックスダンパは、前記空気流通路内の全ての空気を前記放熱器に通風するよう制御し、前記目標吹出温度が低い方のエアミックスダンパは、前記目標吹出温度、前記放熱器の温度及び前記吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づいて制御することで前記放熱器に通風する割合を調整し、且つ、所定の下限値以上に規制することを特徴とする車両用空気調和装置。 - 前記制御手段は、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器と前記室外熱交換器にて吸熱させる除湿暖房モードを実行すると共に、
該除湿暖房モードにおいても、前記運転席と助手席のうちの前記目標吹出温度が高い方のエアミックスダンパを、前記空気流通路内の全ての空気が前記放熱器に通風されるよう制御し、前記目標吹出温度が低い方のエアミックスダンパを、前記目標吹出温度、前記放熱器の温度及び前記吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づいて制御することで前記放熱器に通風される割合を調整し、且つ、所定の下限値以上に規制することを特徴とする請求項4に記載の車両用空気調和装置。 - 前記制御手段は、VENTとFOOTの双方から前記車室内に空気を吹き出すB/L吹出モードを有し、
該B/L吹出モードでは、前記目標吹出温度が高い方のエアミックスダンパを制御し、前記空気流通路内の空気を前記放熱器に通風する割合を所定の第1の中間範囲内に規制すると共に、前記目標吹出温度が低い方のエアミックスダンパを制御し、前記空気流通路内の空気を前記放熱器に通風する割合を、前記第1の中間範囲より小さい所定の第2の中間範囲内に規制することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の車両用空気調和装置。 - 前記制御手段は、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードを実行すると共に、
該除湿冷房モードにおいても、前記目標吹出温度、前記放熱器の温度及び前記吸熱器の温度のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、前記エアミックスダンパを制御することによって前記放熱器に通風する割合を調整することを特徴とする請求項1乃至請求項6のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
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