JPH03262771A - 車両用ヒートポンプ式空気調和装置 - 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〕 本発明は鉄道車両用空調装置に係り、特にヒートポンプ
式空調装置として冷房、暖房を行なう車両用ヒートポン
プ式空気調和！！！直に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のヒートポンプサイクルにおいては、冬期に室外熱
交換器にＩＩＮ現象が発生し、二〇看霜にたり暖房能力
が低下するため除霜運転が不可欠であり、これがヒート
ポンプサイクルの問題となっていた。このため、除霜運
転を極力少なくし、室外熱交換器のＳ霜を抑制する目的
で発明されたヒートポンプサイクルば特公昭５６−２２
６６号公報に示されている。

このヒートポンプサイクルは第５図に示す通りであり、
圧縮ｆｉｌ、四方切換弁２．室外熱交換器３、減圧装置
４．　アキエムレシーバ５．室内熱交換器６を機能的に
接続したものである（ここで、１１１５図中実線矢印は
冷房１点線矢印は暖房時の冷媒の流れを示す）。上記ア
キュムレシーバ５の設置Ｇ：　Ｊ：　ｊＪ　、アキュム
レシーバ５のアキュムレータ部５ａの低温冷媒とレシー
バ部５ｂの高温冷媒を熱交換させている。低温冷共に熱
を与えることにより圧細Ｉｌｌの吸込圧力を上昇させ、
ひいては室外熱交換器３での蒸発圧力を上昇させること
によュてｓＷ現象を抑制している。

〔発明が解決しようとするａｌｌａ） 上記従来技術は実際に空調装置に組込む場合、アキエム
レシーバ５はその大きさが大きいため装置内での配置上
問題があり、また、配管接続がレシーバ部ｓｂ側に２本
、アキュムレータ部５ａ＠に２本と計４本が必要で、配
管構造が複雑になるという問題があった。

本発明の目的は、アキエムレシーバを用いることなく室
外熱交換器の着霜現象を抑制することができるヒートポ
ンプ式空気調和装置を提供することにある。

Ｃ８１９１を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、暖房運転時窓外熱交換器に
着霜現象が発生しやすい空気側温度条件を見出し、その
条件下において圧縮機を連続運転させないように制御す
るものである。

〔作　　用〕

通常の冷凍サイクルにおいて、着霜現象の発生しやすい
空気側温度条件下で圧縮機を連続運転させると、室外熱
交換器に着霜が発生し、その着霜によって空気と冷媒の
熱交換が阻害され、徐々に圧縮機の吐出圧力および吸込
圧力が低下し、蒸発温度が下がって着霜が加速度的に発
達し、暖房効果の低下、圧縮機の損傷を招くことになる
。

本発明はこの着霜条件下での圧縮機の運転を間欠的な運
転となるように制御することにより、着霜現象を抑制す
るものである。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜′Ｍ４図により説明
する。

第１図は本発明の一実施例を模式的に表わしたもので、
圧縮機ｌ、四方切換弁２．室外熱交換器３、減圧装置４
．室内熱交換器６．アキュムレータ７から構成されたヒ
ートポンプサイクルと、この装置の運転制御を行なうマ
イクロコンピュータ９、制御装！［８，室内温度を検出
する室内温度サーミスタ巧、外気温度を検出する外気温
度サーミスタｂ、外気温度を検出する外気温度サーミス
タ１６からなる。

上記→イクロコンピュータ９は、入力ｇ７Ｌ［１０、あ
らかじめ作成したプログラムを格納するＲＯＭ１４、テ
゛−夕を一時格納するＲＡＭ１３．演算処理を行なう０
ＰＵ１２．制御装置へ指令を出す出力装置１１で構成さ
れている。

＃！房運転時、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス
冷媒は、点線矢印のように四方切換弁２を通って暖房運
転時に凝縮器として作用する室内熱交換器６に入り、空
気と熱交換し液化しながら暖房作用を行なう。液化され
た冷媒は、減圧装置４に入り減圧されて断熱膨張し、一
部の冷媒は気化して気液混合冷媒となって暖房運転時に
蒸発器となって作用する室外熱交換器３に入り、ここで
空気と熱交換して気化しながら熱の汲み上げ作用を行な
う。室外熱交換器３を出た冷媒は、四方切換弁２の別回
路を通リアキュムレータフを経て圧縮機ｌに戻る。

ここで、外気温度の低下により冷媒の蒸発圧力が下がり
、蒸発温度が下がることにより室外熱交換器３に着霜が
発生することになる。一般に、このＳ霜が発生して発達
する外気Ｉ１度条件は、第２図に示すように０〜５℃と
云われており、特公昭５６−２２６６号公報では、この
濃度条件でも暖房運転ができるアキエムレシーバ５をＦ
ｆ４イタヒートポンプサイクルとしている。

本発明は、室外熱交換器３にＳＳが発生しゃすい外気温
度条件でも除霜運転をすることがなく、また、特公昭５
６−２２６６号公報に１戟のアキエムレシーバを用いる
ことなく暖房運転が行なえるようにした圧縮機制御方法
である。

その制御方法の一実施例を第３図、第４図に示すマイク
ロコンピュータ９が動作を始めると、室内温度サーミス
タ巧により車内温度を入力装［１０に取り込み、ＲＯＭ
１４．ＲＡＭ１３．ＣＰＵ１２で演算処理して出力装置
ｕから制御装置［８に指令を出し、圧縮機１の運転制御
を行なう。

暖房運転時、外気温度サーミスタ１６により外気温度を
入力装置１０に取り込み、外気温度が着霜条件である設
定値以下であれば圧縮機ｌの間欠運転を行なうようプロ
グラミングされたプログラムに従ってＲＯＭ１４．Ｒｄ
Ｍ１３，０ＰＵＬ２で演算処理し、出力装置１ｕから制
＠装置８に指令を出し、圧縮機ｌの間欠運転を行なう。

圧縮ｍｌの間欠運転において、そのＯＦＦ時間は圧縮機
ｌの許される再配動時間（３０〜６０秒）とし、ＯＮ時
間は着霜ｆｆ１度条件で装置を運転して着霜しない時間
を実験的に求めて良い。また、このＯＮ時間は１８２図
に示すように着霜するが発達しない温度条件は長＜Ｓ霜
し発達する温度条件は短かくするように設定しても良い
。

圧縮機ｌを間欠運転で一旦停止することにより、圧縮機
ｌの吐出圧力、吸込圧力は均衡状態となり、暖房運転時
に蒸発器として使用している室外熱交換器３にも高温冷
媒が流れ込む。このため、室外熱交換ｎ３に着霜かあっ
たとしてもこの高温冷媒により溶かされることになる。

このように、室外熱交換器３に着霜する前あるいは着霜
の初期に圧縮機ｌを停止する間欠運転を行なうことによ
り、着霜現象の抑制を行なうことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ヒートポンプサイクルにアキエムレシ
ーバの設置などの手段を用いることなく、また、運転を
行なうことなく、圧縮機の間欠運転という制御方性のみ
で着霜現象の抑制ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を模式的に表わした配！１図
、第２図はＳ霜温度範囲を示す線図、第３図は本発明の
一実施例のフローチャート、第４図は作用例を示す線図
、１３５図は従来のヒートポンプサイクルの配を図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器、減圧装置、室
   内熱交換器、アキュムレータより構成されるヒートポン
   プサイクルおよび、このサイクルを制御するマイクロコ
   ンピュータよりなる空気調和装置において、暖房運転時
   に外気温度が設定温度以下になった場合に圧縮機を間欠
   運転させる制御機構を設けたことを特徴とする車両用ヒ
   ートポンプ式空気調和装置。