JPH02220922A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両用空調装置に関し、特に、エンジンにより
駆動されるコンプレッサを備えた車両用空調装置に関す
る。

（従来の技術） 前記の車両用空調装置としては、実開昭６３−８７１１
２号公報に例示されるように、コンプレッサ、コンデン
サ、膨張機構及び室内用エバポレータを順次接続してな
る冷媒循環回路を備えたものが知られている。

（発明が解決しようとする課′ＸＪ） 車両用空調装置において、コンプレッサから冷媒循環回
路に多量の冷媒を供給すると、車室内が急速に冷房され
ることは知られており、そのためには、コンプレッサの
容量を大きくすると共に、エンジンにより駆動されるコ
ンプレッサを備えたものにあっては、エンジンを高速回
転させれば良いことも知られている。

ところが、エンジンにより駆動されるコンプレッサを備
えた車両用空調装置においては、コンプレッサの容量を
大きくすると、エンジンの負荷が大きくなるため車両の
走行性が悪くなるし、急速冷房時以外の無駄が多くなる
ためコンプレッサの効率が悪くなる。

また、起動直後にエンジンを高速回転させると、エンジ
ンに対して悪影響が生じるので好ましくない。

前記に鑑みて、本発明は、コンプレッサの容量を大きく
することなく急速冷房が得られるようにすることを目的
とする。

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明は、エンジンにより
駆動されるメインコンプレッサの外に、車載バッテリに
より駆動されるサブコンプレッサを備えるものである。

具体的に本発明の講じた解決手段は、エンジンにより駆
動されるメインコンプレッサ、コンデンサ、膨張機構及
び室内用エバポレータを順次接続してなる冷媒循環回路
を備え、前記メインコンプレッサに、車載バッテリによ
り駆動されるサブコンプレッサが並列に接続されている
構成とするものである。

（作用） 前記の構成により、エンジン駆動によるメインコンプレ
ッサ及び車載バッテリ駆動によるサブコンプレッサによ
り、同時に冷媒の圧縮作用を行うことができるので、エ
ンジン駆動によるコンプレッサの容量を増大させること
なく、高圧の冷媒を冷媒循環回路に多量に供給すること
ができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る車両用空調装置の全体構成、第２
図はこの車両用空調装置における通電及び制御回路を各
々示す。第１図において、１２はエンジン１０により駆
動される冷媒圧縮用のメインコンプレッサ、１４はメイ
ンコンプレッサ１２より吐出された気相冷媒を凝縮液化
させるコンデンサ、１６はコンデンサ１４からの液化冷
媒を貯溜するレシーバタンク、１８は冷媒を断熱膨張さ
せる膨張機構としての第１膨張弁、２０は冷媒を蒸発さ
せると共に該冷媒との熱交換により冷却された冷気を車
室内に放出する室内用エバポレータ、２２は前記各機器
１２，１４．１６，１８．２０を順次接続する冷媒循環
回路である。

第１図及び第２図において、２４はメインコンプレッサ
１２に対して並列に接続されたサブコンプレッサであっ
て、冷媒を圧縮する圧縮機構２４ａと、この圧縮機構２
４ａを駆動するモータ２４ｂとから構成されており、モ
ータ２４ｂはバッテリ用スイッチ２６ａを介設した通電
回路２６を介して、サブコンプレッサ１２専用の車載バ
ッテリ２８に接続されている。この車載バッテリ２８へ
の充電は、エンジン駆動時に後述のオルタネータ４２に
より行うことができ、また、車両に太陽電池が搭載され
ている場合には、この太陽電池により行うこともできる
。

尚、本実施例に代えて、サブコンプレッサ２４のモータ
２４ｂを前記太陽電池により作動させるようにしてもよ
い。

また、第１図において、３０はメインコンプレッサ１２
の下流に接続され、サブコンプレッサ２４で圧縮された
高圧の冷媒がメインコンプレッサ１２に流入するのを防
止する逆止弁、３２はサブコンプレッサ２４の下流に接
続され、メインコンプレッサ１２で圧縮された高圧の冷
媒がサブコンプレッサ２４に流入するのを防止する逆止
弁である。

さらに、第１図において、３４は室内用エバポレータ２
０に並列に接続され、蓄冷材を冷却する蓄冷用エバポレ
ータであり、３６は室内用エバポレータ２０と蓄冷用エ
バポレータ３４との分流点に介設され、冷媒の流路を切
換える流路切換弁、３８は流路切換弁３６と蓄冷用エバ
ポレータ３４との間に介設され、蓄冷用エバポレータ３
４側へ流入した冷媒を断熱膨張させる第２膨張弁である
。

第２図において、４０は車載バッテリ２８に対して並列
に、コネクタ４１を介して前記通電回路２６に接続され
、１００Ｖの交流電源を直流電源に変換するＡＣ−ＤＣ
コンバータ、４２は車載バッテリ２８に充電するオルタ
ネータである。

また、第２図において、４４は車両を離れた乗員が戻っ
てくる時刻よりも所定時間だけ前の時刻であるタイマ設
定時刻にオン信号を送出するタイマ、４６は車両の室内
温度を検知し、室内温度が乗員の設定した設定温度に達
するとオフ信号を送出する室温センサ、４８は蓄冷用エ
バポレータ３４によって冷却された蓄冷材の温度を検知
し、蓄冷材が所定温度以下になるとオン信号を送出する
蓄冷材温度センサ、５０は前記タイマ４４、室温センサ
４６及び蓄冷材温度センサ４８からの出力信号に基き、
流路切換弁３６の室内エバポレータ２０側又は蓄冷用エ
バポレータ３４側への切換え、サブコンプレッサ２４の
モータ２４ｂのオン・オフ作動、及び、通電回路２６の
バッテリ用スイッチ２６ａのオン・オフ作動を各々制御
するコントロールユニットである。

以下、本実施例の制御方法を第３図のフローチャートに
基いて説明する。

まず、ステップＳＴＩで、駐車時に冷房運転を行う駐車
時冷房モードが乗員により設定されているか否かを判断
し、駐車時冷房モードが設定されている場合には、ステ
ップＳＴ２でタイマ４４からのオン信号の有無によりタ
イマ設定時刻に達したか否かを判断する。ステップＳＴ
２でタイマ設定時刻に達していない場合には、この判断
を行い続け、タイマ設定時刻に達している場合には、ス
テップＳＴ３でサブコンプレッサ２４を作動させる。

ステップＳＴ４でエンジン１０が駆動を開始したか否か
を判断し、駆動を開始していなければ、ステップＳＴ５
でサブコンプレッサ２４の運転後、所定の時間が経過し
たか否かを判断する。ステップＳＴ５で所定の時間が経
過していなければ、ステップＳＴ６で車室内の室温が乗
員の設定した設定温度以下であるか否かを判断する。こ
の場合、室温が設定温度以下の場合には冷房を続ける必
要が無いのでステップＳＴ７でサブコンプレッサ２４を
停止し、設定温度を越えている場合には冷房を続けるた
めステップＳＴ４へ戻る。

ステップＳＴ４でエンジン１０が駆動を開始している場
合には、メインコンプレッサ１２から冷媒の供給が行わ
れるため、サブコンプレッサ２４から冷媒を供給する必
要が無いので、ステップＳＴ７でサブコンプレッサ２４
を停止する。

また、ステップＳＴ５で所定の時間が経過しておれば、
車載バッテリ２８が上がるのを防止するため、ステップ
ＳＴ７でサブコンプレッサ２４を停止する。

次に、ステップＳＴＩで駐車時冷房モードでない場合に
は、ステップＳＴ８で急速に冷房する必要のあるクール
ダウンモードであるか否かを判断する。

ステップＳＴ８でクールダウンモードであると判断され
た場合には、ステップＳＴ９でエンジン１０が駆動を開
始したか否かを判断し、エンジン１０が駆動を開始して
いなければこの判断を行い続け、エンジン１０が駆動を
開始していればステップ５ＴＩＯでメインコンプレッサ
１２を作動させた後、ステップ５Ｔ１１でサブコンプレ
ッサ２４も作動させる。

ステップ５Ｔ１２で室温センサ４６により室内が設定温
度以下であるか否かを判断し、設定温度を越えていれば
、クールダウンモードを継続するためステップＳＴＩ　
１へ戻り、設定温度以下であれば、通常の冷房運転を行
うためステップＳＴ７でサブコンプレッサ２４を停止す
る。

また、ステップＳＴ８でクールダウンモードで無い場合
には、ステップ５Ｔ１３で蓄冷用エバポレータ３４へ冷
媒を供給する必要のある蓄冷モードであるか否かを外気
温の高低により判断し、蓄冷モードでない場合にはフロ
ーを終了する。

ステップ５Ｔ１３で蓄冷モードの場合には、ステップ５
Ｔ１４でＡＣ−ＤＣコンバータ４０が電源に接続されて
いるか否かを判断し、接続されていない場合にはこの判
断を行い続け、接続されている場合にはステップ５Ｔ１
５で蓄冷材温度センサ４８により蓄冷材の温度が所定温
度以上であるか否かを判断する。

ステップ５Ｔ１５で、蓄冷材が所定温度以上であれば蓄
冷用エバポレータ３４へ冷媒を供給するべ（、ステップ
５Ｔ１６でサブコンプレッサ２４を作動させ、その後、
ステップ５Ｔ１５へ戻る。

また、ステップ５Ｔ１５で蓄冷材の温度が所定温度を越
えていなければ、蓄冷をする必要がないので、ステップ
５Ｔ１７でサブコンプレッサ２４を停止する。

ステップ５Ｔ１８で車載バッテリ２８が満充電であるか
否かを判断し、満充電状態であればステツブ５Ｔ１４へ
戻り、満充電状態でなければステップ５Ｔ１９でバッテ
リ用スイッチ２６ａをオン作動させて車載バッテリ２８
の充電を行う。

第４図は、乗員が駐車時冷房モードの設定操作を行ない
、日中、屋外に車両を駐車した場合における時間の経過
と室内の温度との関係を示す。タイマ設定時刻、つまり
乗員が車両に戻ってくるよりも所定時間だけ前の時刻に
なると、サブコンプレッサ２４による冷房が行われるの
で、第４図に示すように、エンジンの駆動時、つまり、
乗員が車両に戻ってきた際には室内温度は成る程度下が
っており、その後のメインコンプレッサ１２による冷房
によって室内の温度はさらに低下する。

第５図は、炎天下に車両を駐車した後に急速冷房をした
場合における時間の経過と室内の温度との関係を示す。

室温センサ４６と乗員の設定した設定温度との温度差が
大きい場合、つまり、熱負荷が大きい場合には、クール
ダウンモードに設定され、メインコンプレッサ１２とサ
ブコンプレッサ２４とにより冷媒の圧縮が行われる。こ
のため、従来のようなメインコンプレッサ１２のみによ
る場合と異なり、高圧冷媒が多量に冷媒循環回路２２に
供給されるので、第５図に示すように、急速な冷房効果
が得られる。

第６図は、蓄冷モードに設定されてサブコンプレッサ２
４により蓄冷をした後、同じくこのサブコンプレッサ２
４により冷房をした場合における、時間の経過と蓄えら
れた熱量である蓄冷量との関係を示し、蓄冷時にはＡＣ
−ＤＣコンバータ４０によるサブコンプレッサ２４の作
動により蓄冷量が増加し、蓄冷材の温度が設定温度以下
に達すると保冷に切換えられ、その後、蓄冷用エバポレ
ータ３４からの放冷により蓄冷量が減少する現象を示し
ている。このように蓄冷モードにすると、夜間等に長時
間駐車する場合に、家庭用電源を用いて蓄冷及び充電が
でき、翌日これらのエネルギーによって、冷房できるの
で便利である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係る車両用空調装置によ
ると、エンジンにより駆動されるメインコンプレッサに
、車載バッテリにより駆動されるサブコンプレッサが並
列に接続されているため、メインコンプレッサとサブコ
ンプレッサとにより多量の冷媒を冷媒循環回路に供給す
ることができるので、エンジン駆動によるコンプレッサ
の容量を増大させることなく急速冷房が得られる。この
ため、高温時における乗車直後の不快感が解消する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である車両用空調装置の全体
構成を示す図、第２図は前記車両用空調装置における通
電及び制御の回路図、第３図は前記車両用空調装置の制
御方法を示すフローチャート図、第４図は駐車時冷房モ
ードにおける時間の経過と室内の温度との関係を示す図
、第５図はクールダウンモードにおける時間の経過と室
内の温度との関係を示す図、第６図は蓄冷モードにおけ
る時間の経過と蓄冷量との関係を示す図である。 １０・・・エンジン １２・・・メインコンプレッサ １４・・・コンデンサ １６・・・レシーバタンク １８・・・第１膨張弁（膨張機構） ２０・・・室内用エバポレータ ２２・・・冷媒循環回路 ２４・・・サブコンプレッサ ２８・・・車載バッテリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　エンジンにより駆動されるメインコンプレッサ
   、コンデンサ、膨張機構及び室内用エバポレータを順次
   接続してなる冷媒循環回路を備え、前記メインコンプレ
   ッサに、車載バッテリにより駆動されるサブコンプレッ
   サが並列に接続されていることを特徴とする車両用空調
   装置。