JPH02220923A

JPH02220923A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JPH02220923A
Application number: JP4070889A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Ogawa; 信明小川; Morito Tsukuda; 盛人佃; Toshiaki Nagayama; 賢昭長山; Shigenori Doi; 重紀土井; Shinji Kajimoto; 進士梶本
Original assignee: NIPPON KURAIMEITO SYST KK; Mazda Motor Corp
Current assignee: NIPPON KURAIMEITO SYST KK; Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1989-02-21
Publication date: 1990-09-04

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、蓄冷器の蓄冷材
を冷却する蓄冷用エバポレータを備えた車両用空調装置
に関する。

（従来の技術）従来の車両用空調装置においては、空調用スイッチをオ
ン操作しても成る程度の時間が経過するまでは、室内用
エバポレータへ冷媒が十分に供給されないため、室内用
エバポレータとの熱交換による冷気が放出されないとい
う問題があった。

そこで、特開昭６１−１５０８１８号公報に示されるよ
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、
且つ、前記室内用エバポレータに蓄冷器の蓄冷材を冷却
する蓄冷用エバポレータが並列に接続されてなる車両用
空調装置が提案されている。この車両用空調装置におい
ては、空調用スイッチがオン操作された直後においても
、蓄冷器の蓄冷材が流通する放冷用熱交換器との熱交換
により直ちに冷気を放出することができるので、急速な
冷房効果を得られるという長所がある。

（発明が解決しようとする課題）ところで、近時の車両用空調装置においては、コンプレ
ッサのオン・オフ作動をなくして快適な走行性を得るた
めに、空調負荷に応じて圧縮能力を自在に変えられる可
変容量コンプレッサを使用することが提案されている。

この可変容量コンプレッサを用いた前記車両用空調装置
においては、空調負荷の大小に基いてコンプレッサの圧
縮能力つまり容量を変えることはできるが、蓄冷時には
一気に蓄冷する方が効率が良いにも拘らず、蓄冷時は通
常空調負荷が小さいため、コンプレッサの容量が小さく
可変制御されるので、蓄冷するために時間が掛って効率
が悪い。

逆に、蓄冷時の効率を向上させるために、容量の大きい
可変容量コンプレッサを用いると、空調時にエンジンの
動力がコンプレッサを駆動するために多く消費されるの
で、快適な車両走行性が得られないという問題がある。

前記に鑑みて、本発明は、蓄冷時には一気に蓄冷が行わ
れ、空調時には快適な車両走行性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、外部から容量を
可変制御可能な可変容量コンプレッサを用いると共に、
この可変容量コンプレッサの容量が蓄冷時に大きくなる
よう制御するものである。

具体的に本発明の講じた解決手段は、外部から容量を可
変制御可能な可変容量コンプレッサ、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、前記室内用エバポレータに蓄冷用エバポ
レータが冷媒の流路を室内用エバポレータ側又は蓄冷用
エバポレータ側に切換える流路切換弁を介して並列に接
続され、該流路切換弁が蓄冷用エバポレータ側へ切換え
られているときに前記可変容量コンプレッサの容量が大
きくなるよう制御する制御手段を備えている構成とする
ものである。

（作用）前記の構成により、流路切換弁が蓄冷用エバポレータ側
へ切換えられているとき、つまり、蓄冷時には可変容量
コンプレッサの容量が大きくなるよう制御されるので、
蓄冷時にコンプレッサの圧縮能力が増大して一気に蓄冷
が行われる。また、流路切換弁が室内側エバポレータ側
へ切換えられているとき、つまり、空調時には従来通り
コンプレッサの圧縮能力は空調に最適な状態に制御され
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を示し
、同図において１０は外部から容量を可変制御可能な冷
媒圧縮用の可変容量コンプレッサである。この可変容量
コンプレッサ１０は、冷媒の吸入圧力ＰＩと設定圧Ｐｓ
との差が大きい場合には容量が大きくなり、冷媒の吸入
圧力Ｐ、と設定圧ｐｓとの差が小さい場合には容量が小
さくなるよう自ら制御することができるものであって、
設定圧ｐｓは外部からの信号により可変制御可能である
。

また、第１図において、１２は可変容量コンプレッサ１
０より吐出された気相冷媒を凝縮液化させるコンデンサ
、１４はコンデンサ１２からの液化冷媒を貯溜するレシ
ーバタンク、１６は冷媒を断熱膨張させる膨張機構とし
ての第１膨張弁、１８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フ
ァン２４付きの室内用エバポレータ、２０は室内用エバ
ポレータ１８からの冷媒から気相冷媒のみを分離するア
キュムレータ、２２は前記各機器１０８１２．１４，１
６，１８．２０を順次接続する冷媒循環回路である。前
記室内用エバポレータ１８には可変サーモスタット１８
ａが配置されており、この可変サーモスタット１８ａは
室内用エバポレータ１８からの冷媒の温度（蒸発温度）
が設定温度Ｔｓよりも高い場合にはオン信号を、低い場
合にはオフ信号を発し、この設定温度Ｔ９は外部信号に
より可変制御される。

また、第１図において、２６は蓄冷材２８を貯溜し且つ
保冷する蓄冷タンク、３０はこの蓄冷タンク２６の内部
に収納された蓄冷用エバポレータである。蓄冷用エバポ
レータ３０は、前記レシーバタンク１４の下流側におい
て、流路切換弁である三方弁３２を介して室内用エバポ
レータ１８と並列に接続され、この蓄冷用エバポレータ
３０と三方弁３２との間には蓄冷用エバポレータ３０側
へ流入した冷媒を断熱膨張させる第２膨張弁３４が介設
されている。また、同図において、３６は両端が前記蓄
冷タンク２６の内部と連通され蓄冷材が循環する蓄冷材
循環回路、３８は該蓄冷材循環回路３６に介設されたフ
ァン３９付きの放冷用熱交換器、４２は蓄冷材２８を強
制循環させるための蓄冷材循環ポンプである。

さらに、第１図において、４４は、流路切換弁が蓄冷用
エバポレータ側へ切換えられているときに可変容量コン
プレッサの容量を大きくするよう制御する制御手段とし
てのＣＰＵ内蔵のコントロールユニットである。このコ
ントロールユニット４４は、可変サーモスタット１８ａ
からオン信号を受けると、三方弁３２を室内用エバポレ
ータ１８側へ切換えると共に、可変容量コンプレッサ１
０の設定圧ｐｓを室内用エバポレータ１８による空調に
最適な値、例えば１．６Ｋｇ／ｃｍ２に設定し、また、
可変サーモスタット１８ａからオフ信号を受けると、三
方弁３２を蓄冷用エバポレータ３０側へ切換えると共に
、可変容量コンプレッサ１０の設定圧Ｐｓを、室内用エ
バポレータ１８による空調に最適な値よりもかなり小さ
な値、例えば１．ＯＫｇ／ｃｍ２に設定する。

以下、本発明の制御方法を第２図のフローチャートに基
いて説明する。

まず、ステップＳＴ１で室内負荷Ｔ−に、ｔＲ−に２　
’ｒＤ＋Ｋを演算する。ここにおいてｋｌ＋に２．には
補正係数、ｔＲは室内温度、ＴＤは乗員による設定温度
である。

ステップＳＴ２で室内負荷Ｔに基き可変サーモスタット
１８ａの設定温度Ｔｓを決定する。この設定温度Ｔｓは
室内負荷Ｔが大きい場合には低く、室内負荷Ｔが小さい
場合には高くなるように決定される。

ステップＳＴ３で可変サーモスタット１８ａのオン又は
オフ作動を判断し、オン作動の場合には、室内用エバポ
レータ１８から流出する冷媒の温度が設定温度Ｔｓより
も高いので、ステップＳＴ４で三方弁３２を室内側に切
換えた状態のままにしておくと共に、ステップＳＴ５で
可変容量コンプレッサ１０の設定圧ｐｓを室内用エバポ
レータ１８による空調に最適な値、例えば１．６Ｋｇ／
ｃｍ２に設定する。

また、前記ステップＳＴ３で可変サーモスタット’１８
　ａがオフ作動の場合には、室内用エバポレータ１８か
ら流出する冷媒の温度が設定温度ＴＳよりも低いため、
冷媒を室内用エバポレータ１８へ循環させる必要がない
ので、ステップＳＴ６で三方弁３２を蓄冷用エバポレー
タ３０側に切換えると共に、ステップＳＴ７で可変容量
コンプレッサ１０の設定圧Ｐｓを室内用エバポレータ１
８による空調に最適な値よりもかなり小さな値、例えば
１．０Ｋｇ／ｃｍ２に設定する。このようにすると、可
変容量コンプレッサ１０は、冷媒の吸入圧力Ｐ、と設定
圧ｐｓとの差が大きいので、容量が大きくなるように自
ら制御する。このため、可変容量コンプレッサ１０の冷
媒圧縮能力が高まるので、蓄冷タンク２６内の蓄冷材２
８は一気に冷却される。

第３図は前記コントロールユニット４４の制御機構の変
形例を示すシーケンス回路である。第３図において、５
０は本発明に係る車両用空調装置の運動をオン、オフ操
作するメインスイッチ、１８ｂは室内用エバポレータ１
８に配置され、室内用エバポレータ１８から流出する冷
媒の温度が設定温度Ｔｓよりも高い場合にオン作動する
可変サーモスタット、５２はこの可変サーモスタット１
８ｂがオン作動するときに、常閉接点がオン作動する一
方、常閉接点がオフ作動する切換えリレー５４は手動に
よりオン、オフ操作される蓄冷用スイッチ、５６は蓄冷
タンク２６の内部に配置され、蓄冷材２８が設定温度以
下のときにオフ作動する蓄冷材温度センサ、５８は切換
えリレー５２の常閉接点がオン作動の状態で蓄冷用スイ
ッチ５４がオン操作されたときに、２つの常閉接点がオ
ン作動する蓄冷用リレー、３２ａは通電時に三方弁３２
を蓄冷用エバポレータ３０側に切換える三方弁用電磁弁
、１０ａは常時１．６Ｋｇ／ｃｍ２に設定されている可
変容量コンプレッサ１０の設定圧ｐｓを通電時に１．Ｏ
Ｋｇ／ｃｍ２に変更制御する設定圧制御用電磁弁である
。

この変形例に係るコントロールユニット４４のシーケン
ス回路は以上のように構成されているので、メインスイ
ッチ５０がオン操作されると次のように機能する。

すなわち、可変サーモスタット１８ｂがオン作動すると
、切換リレー５２の常開接点がオン作動して可変容量コ
ンプレッサ１０が駆動する。この場合、蓄冷用リレー５
８の常開接点がオフ状態にあるので、三方弁３２は室内
用エバポレータ１８側へ切換えられている一方、可変容
量コンプレッサ１０の設定圧ｐｓは１．６Ｋｇ／ａｍ２
に設定されている。

また、蓄冷用スイッチ５４がオン操作されているときに
、可変サーモスタット１８ｂがオフ作動すると、切換リ
レー５２の常閉接点がオフ作動して蓄冷用リレー５８の
両常開接点がオン作動するので、蓄冷材温度センサ５６
のオン又はオフ作動に伴って可変容量コンプレッサ１０
が駆動又は停止すると共に、三方弁用電磁弁３２ａが三
方弁３２を蓄冷用エバポレータ側に切換え、設定圧制御
用電磁弁１０ａが可変容量コンプレッサ１０の設定圧ｐ
ｓを１．０Ｋｇ／ｃｍ２に変更制御する。

（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、可変容量コンプレッサの容量が蓄冷時に大きくな
るよう外部から制御されるため、蓄冷時には一気に蓄冷
が行われる一方、空調時には、可変容量コンプレッサに
よって、その容量が空調に最適な状態に制御されるため
、快適な車両・走行性が得られるので、可変容量コンプ
レッサの効率が極めて良くなる。

【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の制御方法
を示すフローチャート図、第３図は前記車両用空調装置
におけるコントロールユニットのシーケンス回路図であ
る。１０・・・可変容量コンプレッサ１２・・・コンデンサ１４・・・レシーバタンク１６・・・第１膨張弁（膨張機構）１８・・・室内用エバポレータ１８ａ・・・可変サーモスタット２２・・・冷媒循環回路２６・・・蓄冷タンク３０・・・蓄冷用エバポレータ３２・・・三方弁（流路切換弁）３４・・・第２膨張弁３６・・・蓄冷材循環回路３８・・・放冷用熱交換器４４・・・コントロールユニット（制御手段）特許出願
人　　日本タライメイトシステムズ０・・・可変容量コ
ンプレッサ２・・・コンデンサ４・・・レシーバタンク６・・・第１膨張弁（膨張機構）８・・・室内用エバポレータ８ａ・・・可変サーモスタット２・・・冷媒循環回路６・・・蓄冷タンクＯ・・・蓄冷用エバポレータ２・・・三方弁（流路切換弁）４・・・第２膨張弁６・・・蓄冷材循環回路８・・・放冷用熱交換器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　外部から容量を可変制御可能な可変容量コンプ
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、前記室内用エ
バポレータに蓄冷用エバポレータが冷媒の流路を室内用
エバポレータ側又は蓄冷用エバポレータ側に切換える流
路切換弁を介して並列に接続され、該流路切換弁が蓄冷
用エバポレータ側へ切換えられているときに前記可変容
量コンプレッサの容量が大きくなるよう制御する制御手
段を備えていることを特徴とする車両用空調装置。