JPH0583665U - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空調装置において、凝縮器での熱放出を強制
的に行うことにより、冷媒の気相から液相への相転移を
効率良く行い、エンジンの燃費および冷房効率を向上さ
せる。 【構成】 空調装置は、配管２にコンプレッサ３，凝縮
器４，レシーバタンク８，膨張弁９および蒸発器５が順
次設けられた冷房サイクル１により構成する。そして、
レシーバタンク８と膨張弁９との間に圧力センサ１１を
設け、凝縮器４には冷却ファン１２を設ける。この冷却
ファン１２は前記圧力センサ１１からの冷媒圧力Ｐによ
り冷却風の強さが制御される。これにより、凝縮器４で
の熱放出量を調整し、気相から液相への相転移を効率向
上させる。そして、コンプレッサ３に高負荷が掛かるの
を防止し、該コンプレッサ３によるエンジン６への負荷
を低減する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車用冷房装置等に用いて好適な空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図５に基づいて従来技術による空調装置を説明する。

【０００３】 図中、１は冷房サイクルを示し、該冷房サイクル１はアンモニア，フロンガス 等の冷媒Ｆが循環する循環流路を形成した配管２と、該配管２の途中に冷媒Ｆの 循環方向（図中、矢示Ａ方向）に沿って順次設けられたコンプレッサ３，凝縮器 ４および蒸発器５とから構成され、該蒸発器５はその吸熱面が運転室（図示せず ）内へと臨んでいる。一方、コンプレッサ３はエンジン６と電磁クラッチ７を介 して接続され、該エンジン６の回転をコンプレッサ３に伝達するようになってい る。そして、冷媒Ｆはコンプレッサ３によって圧縮された後、凝縮器４，蒸発器 ５を通る間に、順次、高圧気体→高圧液体→低圧気体と相転移すると共に、該蒸 発器５においては液体から気体に相転移するときに、運転室から熱を奪って該運 転室内を冷房する。

【０００４】 ここで、コンプレッサ３はエンジン６と電磁クラッチ７を介して連結され、該 電磁クラッチ７はエンジン６の回転をコンプレッサ３に伝達するものである。そ して、該電磁クラッチ７は、例えばエアコンスイッチ（図示せず）の投入により 連結され、エンジン６の回転をコンプレッサ３に伝え、該コンプレッサ３を駆動 する。

【０００５】 ８は凝縮器４と蒸発器５との間に位置して配管２の途中に設けられ、液体状態 となった冷媒Ｆを一時的に貯えるレシーバタンクを示し、該レシーバタンク８に は覗窓８Ａが設けられ、該覗窓８Ａで冷媒Ｆの液化状態を目視できるようになっ ている。

【０００６】 ９はレシーバタンク８と蒸発器５との間に位置して配管２の途中に設けられた 膨張弁を示し、該膨張弁９は減圧弁等によって構成され、レシーバタンク８から 液相状態となって導出されてくる冷媒Ｆを所定圧まで減圧させて矢示Ａ方向に流 通させる。そして、該膨張弁９で減圧された冷媒Ｆは蒸発器５内を流通する間に 蒸発し、気相状態となってコンプレッサ３により再び圧縮される。

【０００７】 このように構成される従来技術の空調装置においては、コンプレッサ３で圧縮 された高温，高圧の気相状態の冷媒Ｆは、凝縮器４により外に熱を放出すること によって液相に相転移し、レシーバタンク８に供給される。そして、該レシーバ タンク８に供給された液相の冷媒Ｆは膨張弁９で低圧，低温の霧状の液相冷媒Ｆ に減圧され、蒸発器５で液相から気相に相転移するときに、外側から熱を吸収す る。このとき、蒸発器５からは運転室内に冷風が送られ、該運転室内を冷却する 。そして、気相状態となった冷媒Ｆは再びコンプレッサ３により圧縮され、この 行程を繰り返すことにより、空調装置は運転室内を冷房する。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した従来技術においては、凝縮器４の冷却は車輌の走行による 風で行ったり、エンジンに連結したエンジンファンにより行っていたため、車輌 が渋滞した場合には、凝縮器４を冷却できず、該凝縮器４からの熱放出を効率良 く行うことができなくなることがある。

【０００９】 このため、凝縮器４内に液相に相転移できない気相状態の冷媒Ｆが残り、該凝 縮器からレシーバタンク８に向けて気相状態の冷媒Ｆが流れ、冷房サイクル１の 高圧側が詰まった状態となることがある。しかし、コンプレッサ３は圧縮動作を 繰り返しているから、コンプレッサ３に高負荷が掛かり、該コンプレッサ３の負 荷は電磁クラッチ７を介してエンジン６に伝達され、該エンジン６に空調装置の 作動による高負荷を与える。このため、エンジン６の負荷が上昇し、燃料の消費 量を著しく増加させるという問題がある。

【００１０】 さらに、凝縮器４において、気相から液相への相転移が効率良く行われていな いために、空調装置の蒸発器５における冷却効率を著しく低下させるという問題 がある。

【００１１】 本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本考案はコンプレッ サに与える負荷を低減できると共に、冷房効率を向上することのできるようにし た空調装置を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上述した課題を解決するために、本考案が採用する構成の特徴は、配管の途中 には凝縮器と蒸発器との間に位置して、該配管内を流れる高圧状態の冷媒圧力を 検出する圧力センサを設け、前記凝縮器には該圧力センサからの信号に基づき、 冷媒圧力の大きさに応じて冷却風の強さを制御する冷却ファンを設けたことにあ る。

【００１３】

【作用】

上記構成により、配管内の冷媒圧力が高くなったときに、冷却ファンの回転数 を高くして、凝縮器の冷却効率を高め、該凝縮器における冷媒の気相から液相へ の相転移の効率を向上させる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１ないし図４に基づいて説明する。なお、実施例で は前述した先行技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する ものとする。

【００１５】 図中、１１は圧力センサを示し、該圧力センサ１１は凝縮器４と膨張弁９との 間の高圧流路部分、例えばレシーバタンク８と膨張弁９との間に位置した配管２ の途中に設けられ、高圧の液相状態にある冷媒Ｆの冷媒圧力Ｐを検出するように なっている。

【００１６】 １２は冷却ファンを示し、該冷却ファン１２は凝縮器４に設けられ、電動モー タ１２Ａと、該電動モータ１２Ａの回転軸１２Ｂの先端側に設けられたファン１ ２Ｃとからなる。なお、電動モータ１２Ａは直流モータにより構成され、印加電 圧Ｖの大きさにより回転数が制御できる。なお、冷却ファン１２は、凝縮器４に 吹付けられる冷却風が、車輌の走行方向から送られる走行風と同じ方向となるよ うな位置に取付けられている。

【００１７】 １３はコントロールユニットを示し、該コントロールユニット１３の入力側に はエアコンスイッチ１４と圧力センサ１１が接続され、出力側には冷却ファン１ ２の電動モータ１２Ａが接続されている。そして、該コントロールユニット１３ の記憶エリア１３Ａ内には図４に示す冷却ファンの回転数制御プログラムが内蔵 されると共に、冷媒圧力Ｐに対応した印加電圧Ｖの特性マップ（図２参照）が格 納されている。

【００１８】 ここで、特性マップは図２に示すように、冷媒圧力Ｐに対する印加電圧Ｖの特 性を示したもので、この関係は比例した特性を示すようになる。なお、Ｐ0 は凝 縮器４内での相転移が効率良く行われなくなったときの境界値を示す。

【００１９】 また、図３に示す特性線図は電動モータ１２Ａに印加される印加電圧Ｖと電動 モータ１２Ａの回転数Ｎを示したもので、電動モータ１２Ａは直流モータを用い ることにより、比例した特性を示すようになる。なお、V0 は電動モータ１２Ａ が回転を始めるときの最小電圧値を示す。

【００２０】 そして、図２の特性マップＩおよび図３の特性線図により、冷媒圧力Ｐと冷却 ファン１２の電動モータ１２Ａの回転数Ｎの関係も比例した関係となる。

【００２１】 本実施例における空調装置は上述の如くに構成され、冷媒Ｆによる冷却作用は 従来技術の空調装置と変わるところはない。

【００２２】 次に、図４を参照しつつ冷却ファンの回転数制御処理について述べる。なお、 この処理はエアコンスイッチ１４の閉成と共に開始される。

【００２３】 まず、ステップ１で圧力センサ１１からの圧力Ｐを読込み、ステップ２で特性 マップＩからこの圧力Ｐに対応した印加電圧Ｖを算出し、ステップ３ではステッ プ２で算出された印加電圧Ｖを電動モータ１２Ａに印加し、所望の回転数Ｎでフ ァン１２Ｃを回転させ、凝縮器４に冷却風を送り、該凝縮器４の冷却を行い、ス テップ４でリターンさせる。

【００２４】 即ち、この処理によれば、凝縮器４での気相から液相への相転移が効率良く行 われなくなったことを、圧力センサ１１で検出し、該圧力センサ１１からの検出 圧力Ｐが高くなったときには、冷却ファン１２の冷却風を強制的に強くする。そ して、凝縮器４での熱放出量を増やすことにより、該凝縮器４の冷却量を増加さ せ、凝縮器４内での気相から液相への相転移の効率を向上させる。

【００２５】 従って、本実施例によれば、車輌が渋滞中の場合であっても、凝縮器４内での 気相から液相への相転移の効率を確実に向上させることができるから、冷房サイ クル１内の詰まりを防止でき、コンプレッサ３に高負荷が作用するのを防止する ことができる。このように、コンプレッサ３に高負荷が作用するのを防止してい るから、この結果として、エンジン６に空調装置から高負荷が加わるのを防止し 、該エンジン６の燃料消費量の著しい消費を防止する。

【００２６】 さらに、凝縮器４での気相から液相への相転移が効率良く行うことにより、空 調装置の冷房効率を向上させることができる。

【００２７】 なお、前記実施例では、冷却ファン１２の冷却風の強さを印加電圧Ｖを調整す ることにより行うようにしたが、本考案はこれに限らず、印加電流を調整するよ うにしてもよい。

【００２８】 また、前記実施例では、冷却ファン１２の回転数Ｎを図４のような回転数制御 プログラムにより制御するようにしたが、本考案はこれに限らず、圧力センサ１ １からの冷媒圧力Ｐを増幅回路等からなるハード回路に入力し、印加電圧Ｖを制 御するようにしてもよい。

【００２９】 さらに、圧力センサ１１はレシーバタンク８と膨張弁９との間に設けたが、凝 縮器４の流出側とレシーバタンク８との間に設けてもよい。

【００３０】

【考案の効果】

以上詳述した如く、本考案によれば、凝縮器と蒸発器との間に位置した配管の 途中に、該配管内を流れる高圧状態の冷媒圧力を検出する圧力センサを設けると 共に、凝縮器には該圧力センサからの信号に基づき、冷媒圧力の大きさに応じた 冷却風の強さが変化する冷却ファンを設けることにより、凝縮器での気相から液 相への相転移が効率良く行われなくなったことを、前記圧力センサにより検出し 、該圧力センサからの冷媒圧力に応じて冷却ファンからの冷却風を凝縮器に強制 的に吹付けることにより、該凝縮器での気相から液相への相転移の効率を向上さ せ、コンプレッサに高負荷が作用するのを防止し、もってエンジンの燃料消費量 を低減し、さらに気相から液相への相転移を良好ならしめることができるから、 空調装置の冷房効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例による空調装置の回路構成図で
ある。

【図２】本実施例による冷媒圧力に対する冷却ファンの
電動モータへの印加電圧を示す特性マップである。

【図３】本実施例による冷却ファンの電動モータの印加
電圧に対する冷却ファンの回転数を示す特性線図であ
る。

【図４】本実施例による冷却ファンの回転数制御を示す
流れ図である。

【図５】従来技術による空調装置の回路構成図である。

【符号の説明】

３ コンプレッサ ４ 凝縮器 ５ 蒸発器 ６ エンジン １１ 圧力センサ １２ 冷却ファン １２Ａ 電動モータ １２Ｂ 回転軸 １２Ｃ ファン １３ コントロールユニット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を循環させる配管と、該配管の途中
   に冷媒の循環方向に沿って順次設けられたコンプレッ
   サ，凝縮器および蒸発器からなる空調装置において、前
   記配管の途中には凝縮器と蒸発器との間に位置して、該
   配管内を流れる高圧状態の冷媒圧力を検出する圧力セン
   サを設け、前記凝縮器には該圧力センサからの信号に基
   づき、冷媒圧力の大きさに応じて冷却風の強さを制御す
   る冷却ファンを設けたことを特徴とする空調装置。