JPH0587054A - 自動車用流体移送ポンプ及びそれを用いた空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷凍サイクルの効率の向上を図る。 【構成】 空気調和機のエバポレータに発生するドレン
水をコンデンサ２に噴射して冷凍サイクルの効率を向上
させる際に、内燃機関の吸気負圧で作動されるポンプ９
でドレン水容器７からノズル８にドレン水を送る。ポン
プ９は中空管１７によりハウジング１０内に内燃機関の
吸気負圧が伝達されるベローズ１６を備え、ベローズ１
６が高負圧で縮小すると管路２６および第１の逆止弁２
１を介してドレン水をハウジング１０内に吸入し、ベロ
ーズ１６が低負圧で拡大すると第２の逆止弁３１および
管路２７を介してドレン水をノズル８に送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車の運転に使用され
る各種流体を移送する自動車用流体移送ポンプおよびそ
れを用いた空気調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりこの種の自動車用流体移送ポン
プとして複数の電動ポンプが自動車の各機関や装備に組
み込まれている。例えばカーエアコンにおいては、渋滞
時の冷房能力の低下を防ぐため、エバポレータで発生し
た凝縮水を移送して空調コンデンサに噴霧するのにも電
動ポンプが使用される。

【０００３】すなわち、コンプレツサ、コンデンサ、膨
脹弁およびエバポレータとこれらを連結する冷媒回路と
を備えた空気調和機において、エバポレータを冷房用空
気が通過する際に空気中の水蒸気が凝縮してエバポレー
タ表面に付着滴下することにより発生する凝縮水（いわ
ゆるドレン水）を、コンデンサまたはコンデンサの下流
側の冷媒回路に設けることがあるサブクーラに電動ポン
プによって吹きつけることにより、冷凍サイクルの効率
を向上させることが知られている。

【０００４】例えば、エバポレータの直下に配設した貯
留タンクに貯留されるドレン水を電動ポンプで汲み上げ
て噴射ノズルよりコンデンサに噴射する方式のものは、
特開昭６３−１７３６５号公報、特開昭６３−１８７０
７９号公報に、コンデンサの下方位置に設けた回転板の
羽根でドレン水をかき上げてコンデンサに吹きつける方
式のものは特開昭６２−２１３６２６号公報に、コンデ
ンサをエバポレータのドレン水容器より下方位置に配置
してドレン水を重力によりコンデンサに落下させる方式
のものは特開昭５７−４７１７４号公報に、それぞれ開
示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ドレン水を電動ポンプ
で汲み上げてコンデンサに噴射させる方式のものは、モ
ータを空気調和機内に配設する必要があり、かつドレン
水の量が少ないときは空気がポンプに吸入されることが
あり故障を生じ易いので、別途予備の水タンクを設ける
等の必要があり、回転板を用いる方式のものは、回転板
のコンデンサに対する位置関係が冷却効果に影響し、か
つ回転板を駆動するモータが必要となる。さらに重力で
ドレン水をコンデンサに落下させる方式のものは、モー
タ等の動力源は必要とされないが、エバポレータをコン
デンサの上方位置に配置することが必要であり、車輌に
載置する空気調和機のようにコンデンサとエバポレータ
を水平位置に配置する場合に採用できない。

【０００６】また、使用する電動ポンプの数の増加が電
力量の増大を招き、バッテリの負担が大きくなるという
問題がある。一方、冷凍サイクルの冷房負荷条件につい
て考えると、コンデンサへの水噴射による冷凍サイクル
の効率向上の要求は、空気調和機の高負荷時に特に高
く、中負荷時または低負荷時には冷凍能力に余裕がある
ので、冷凍サイクルの効率向上の要求はさほど高くはな
い。この傾向は車輌に搭載される空気調和機において著
しい。

【０００７】そこで本発明は、簡易な構成のポンプによ
りエバポレータにおいて凝縮した水をコンデンサまで運
び、冷凍サイクルの効率の向上を図ることのできる空気
調和機を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の自動車用流体移
送ポンプは、自動車の運転に使用される各種流体を移送
する移送ポンプにおいて、外部の圧力変動により容積を
変化するチャンバと、該チャンバに開口する流体の供給
路と、前記チャンバ内の流体の圧力が前記供給路内の流
体の圧力より小さい場合に前記供給路を前記チャンバに
開口し、かつ前記チャンバ内の流体の圧力が前記供給路
内の流体の圧力より大きい場合に前記チャンバに開口す
る前記供給路を閉鎖する吸入用逆止め弁と、前記チャン
バに開口する流体の吐出路と、前記チャンバ内の流体の
圧力が前記吐出路内の流体の圧力より大きい場合に前記
吐出路を開口し、かつ前記チャンバ内の流体の圧力が前
記吐出路内の流体の圧力より小さい場合に前記チャンバ
に開口する前記吐出路を閉鎖する吐出用逆止め弁とを備
えることを特徴とする。

【０００９】また、本発明は、内燃機関により駆動され
るコンプレツサと、コンデンサ、膨脹弁、エバポレータ
およびこれらを連結する冷媒回路を備え、必要に応じて
前記コンデンサと膨脹弁との間にサブクーラを設けると
ともに、前記エバポレータの外表面に付着する凝縮水を
受ける容器と、該容器内の凝縮水を汲み上げるポンプ
と、該ポンプにより汲み上げた凝縮水を前記コンデンサ
またはサブクーラに向けて散水する放水手段とを備えた
空気調和機において、前記ポンプは、内部容積が可変の
第１の室と、該第１の室の容積変化に伴つて容積変化を
生ずる第２の室と、前記第１の室の容積を拡大する方向
に前記第１の室を区画する壁体を付勢する付勢手段と、
前記第１の室に負圧を導入する空気通路と、前記第２の
室の容積が拡大されたときのみに開く第１の逆止弁を介
して前記第２の室を前記容器に連通せしめる第１の管路
と、前記第２の室の容積が縮小されたときのみに開く第
２の逆止弁を介して前記第２の室を前記放水手段に連通
せしめる第２の管路とよりなるものである。

【００１０】

【作用】上記構成の自動車用流体移送ポンプにおいて
は、外部の圧力変動によりチャンバの容積が変化する。
例えば、外部の圧力が低下すると、外部の圧力とチャン
バ内の流体の圧力とのバランスが変わりチャンバの容積
が拡大してチャンバ内の流体の圧力が低下する。する
と、チャンバ内の流体の圧力が吐出路内の流体の圧力よ
り小さくなるから吐出用逆止め弁がチャンバに開口する
吐出路を閉鎖する。また、チャンバ内の流体の圧力が供
給路内の流体の圧力より小さくなるから吸入用逆止め弁
が供給路をチャンバに開口させる。つまり、外部の圧力
の低下により供給路内の流体がチャンバ内に吸引され
る。

【００１１】これに対し、外部の圧力が上昇すると、外
部の圧力とチャンバ内の流体の圧力とのバランスが変わ
り今度はチャンバの容積が縮小してチャンバ内の流体の
圧力が上昇する。すると、チャンバ内の流体の圧力が供
給路内の流体の圧力より大きくなるから吸入用逆止め弁
がチャンバに開口する供給路を閉鎖する。また、チャン
バ内の流体の圧力が吐出路内の流体の圧力より大きくな
るから、吐出用逆止め弁が吐出路をチャンバに開口させ
る。つまり、外部の圧力の上昇によりチャンバ内の流体
が吐出路に吐出される。この結果、外部の圧力が低下し
たり上昇したりすることで流体が移送される。

【００１２】内燃機関の吸気負圧は内燃機関の回転速度
によつて変動があり、この吸気負圧が導入されるポンプ
の第１の室内の圧力も変動する。この圧力変動により隔
壁体がポンプハウジングに対して相対移動する。

【００１３】また、上記構成の空気調和機ではポンプで
汲み上げられた凝縮水が放水手段に送られ、この放水手
段よりコンデンサまたはサブクーラに散水され、コンデ
ンサまたはサブクーラを凝縮水により冷却する。

【００１４】

【実施例】図１に本発明の空気調和機の一実施例の要部
を斜面図で、図２に前記実施例において用いるポンプを
断面概要図で、図３に空気調和機の各要素と冷媒回路を
回路図で、それぞれ示す。

【００１５】空気調和機は、コンプレツサ１、コンデン
サ２、レシーバ３、サブクーラ４、膨脹弁５、エバポレ
ータ６を冷媒回路で連結し、コンプレツサ１で圧縮され
高熱となつた気体状冷媒はコンデンサ２において冷却さ
れて液化され、レシーバ３において冷凍サイクルの冷房
負荷に即応してエバポレータ６に供給できるように一時
的に貯えられ、サブクーラ４、膨脹弁５を経てエバポレ
ータ６に送られる。膨脹弁５は高温高圧の液状冷媒を小
さな孔から噴射させることにより急激に膨脹させ、低温
・低圧の霧状の液冷媒にする。エバポレータ６は前記低
温・低圧の霧状の液冷媒を多量に気化させ、エバポレー
タ６の冷媒用チユーブおよび放熱フインの間を通過する
空気を冷却する。

【００１６】本発明においては前記コンプレツサ１は内
燃機関により駆動され、大型バス以外の車輌の車載用の
場合は、ラジエータの冷却フアンや発電機とともに、内
燃機関のクランクシヤフトに固定したプーリよりベルト
を介して駆動される。

【００１７】車室等居住空間内の空気がエバポレータ６
の冷媒用チユーブおよび放熱フインの間を通過して冷却
されるとき、空気中の水分の凝縮により放熱フインに付
着する水滴を集めて貯留するために、エバポレータ６の
下方位置に容器７を設け、該容器７内に貯留する凝縮水
をポンプ１０で汲み上げて放水手段であるノズル８より
コンデンサ２またはサブクーラ４に向けて噴射散水させ
る。

【００１８】本発明において用いるポンプ９は、ハウジ
ング１０を硬質材料よりなる円筒形基体１１と蓋板１２
および底板１３とにより所定の容積を有するものに形成
され、前記ハウジング１０の内腔部には、対向する硬質
端板１４，１４の周縁部を弾性体材料で形成されたベロ
ーズ壁１５で連結したベローズ１６が前記一方の端板１
４に固定された中空管１７を前記蓋板１２に貫通固定せ
しめて内装され、前記ハウジング１０内の容積を、前記
中空管１７に連通するベローズ１６内の容積を備える第
１の室１８と、該ベローズ１６の周囲でハウジング１０
を構成する基体１１、蓋板１２および底板１３とで囲ま
れる容積の第２の室１９とに前記ベローズ１６により区
画されている。該ベローズ１６内には該ベローズ１６の
製作時にコイルスプリング２０が封入されており、該コ
イルスプリング２０の弾力は常時前記ベローズ１６を伸
長せしめる方向即ち前記第１の室１８の容積を拡大する
方向に付勢している。前記中空管１７は前記コンプレツ
サ１を駆動する内燃機関のインテークマニホールド（図
示せず）に連通され、前記ベローズ１６内、即ちポンプ
ハウジング１０内に形成された第１の室１８に、前記内
燃機関の吸気負圧を導入している。

【００１９】ポンプハウジング１０の底板１３には第１
の逆止弁２１および第２の逆止弁３１が設けられる。第
１の逆止弁２１の弁体２２は、前記底板１４の内面に固
定される弁筒２３内で底板１４に形成される開口２４を
前記弁筒２３内に設けたスプリング２５の弾力で閉塞
し、前記開口２４に連通して前記容器７に連結された第
１の管路２６と前記第２の室１９との連通を遮断する。
第２の逆止弁３１の弁体３２は、前記底板１３の外面に
固定される弁筒３３内で底板１３に形成される開口３４
を前記弁筒３３内に設けたスプリング３５の弾力で閉塞
し、前記弁筒３３に連通して前記ノズル８に連結される
第２の管路２７と前記第２の室１８との連通を遮断す
る。

【００２０】従つて、ポンプハウジング１０内のベロー
ズ１６に高い吸気負圧が伝達されたときは、該ベローズ
１６はコイルスプリング２０の付勢力に抗して縮小し、
これにより前記第１の室１８の容積が縮小したときは、
前記第２の室１９の容積はその分だけ拡大されるから、
容器７に貯留されていた凝縮水は第１の管路２６を通
り、第１の逆止弁２１の弁体２２をスプリング２５の弾
力に抗して開口２４から離脱させ、前記第１の逆止弁２
１を開いて前記第２の室１９内に汲み上げられる。この
とき第２の逆止弁３１は弁体３２が開口３４を閉じた状
態にある。

【００２１】次にベローズ１６内に導入された高い吸気
負圧が低下すると、該ベローズ１６はコイルスプリング
２０の付勢力で伸長し、前記第１の室１８の容積を拡大
し、従つて第２の室１９の容積は縮小される。このとき
は前記第１の逆止弁２１の弁体２２は開口２４を閉塞し
ており、第２の逆止弁３１の弁体３２はスプリング３５
の弾力に抗して開口３４を開放するから、前記第２の室
１９内に汲み上げられていた凝縮水２８は、第２の管路
２７を通つてノズル８に送られ、該ノズル８からコンデ
ンサ２またはサブクーラ４に向けて噴射散水せしめられ
る。

【００２２】前記容器７内に凝縮水の貯留が少ないとき
または貯留されていないときは、空気がポンプハウジン
グ１０の第２の室１９に吸引される。しかし上記ポンプ
９においては、ポンプハウジング１０内を第１の室１８
と第２の室１９の２室に区画するベローズ１６のポンプ
ハウジング１０に対する相対移動で水または空気を吸引
する方式のものであるため、空気を吸引することになつ
ても、通常の電動式のポンプのように破損するおそれは
ない。

【００２３】図４に前記ノズル８の断面図を示す。該ノ
ズル８は頂壁８１に噴射口８２を形成した円筒状ノズル
本体８３に、管路８４を前記ノズル本体８３の軸方向に
設けた底板８５を固定し、管路８４から導入した凝縮水
を噴射口８２から噴出せしめるようにしたものである。

【００２４】図５に示すノズル８の変形例は底板８５に
は管路８４をノズル本体８３の切線方向に設け、流入口
８６からノズル本体８３内に導入した凝縮水をノズル本
体８３内で渦流状に通過させ、噴射口８２から噴射され
る水粒子の噴射角度を拡大せしめたものである。

【００２５】図６に示すノズル８の変形例は、底板８５
には管路８４をノズル本体８３の軸方向に設け、ノズル
本体８３内部にはその軸方向の中央部に外周に螺旋溝８
７を刻設した案内子８８を固定して、噴射口８２から噴
射される水粒子に螺旋運動を与えるように構成したもの
である。

【００２６】図７に示すポンプ２９は、本発明において
用いるポンプの他の実施例であつて、ポンプハウジング
３６は対向する硬質端板３７，３８の周縁部を弾性体材
料で形成されたベローズ壁３９で連結して構成され、該
ベローズ壁３９と同心的に第２のベローズ壁４０が前記
硬質端板３７，３８間に連結されて、ポンプハウジング
３６内の容積を、前記両ベローズ壁３９，４０間に環状
に形成される第１の室１８と、前記第２のベローズ壁４
０に囲まれる第２の室１９とに区画しており、前記第１
の室１８内にはコイルスプリング２０が前記端板３７，
３８にその両端部を当接せしめて、該コイルスプリング
２０の弾力を両ベローズ壁３９，４０を伸長する方向即
ち第１の室１８および第２の室１９の容積を拡大する方
向に付勢せしめている。

【００２７】一方の前記硬質端板３８の両ベローズ壁３
９，４０で囲まれる区域に形成した開口４１は中空管１
７が連通固定せしめられて、内燃機関のインテークマニ
ホールドに連通され、前記第１の室１８に内燃機関の吸
気負圧を導入する。また前記硬質端板３８の第２のベロ
ーズ壁４０で囲まれる区域には、図２に示したハウジン
グ１０に第１の逆止弁２１、第２の逆止弁３１と同様に
これらの逆止弁２１，３１を配設し、前記第１の逆止弁
２１と第１の管路２６を介して前記第２の室１９を前記
容器７に連通させ、また前記第２の逆止弁３１と第２の
管路２７を介して前記第２の室１９をノズル８に連通せ
しめる。第１の逆止弁２１および第２の逆止弁３１に付
した符号で図２と同一符号は同一部分を示す。

【００２８】図７に示すポンプ２９は、両ベローズ壁３
９，４０により囲まれる第１の室１８に導入される内燃
機関の吸気負圧が高いときは、コイルスプリング２０の
付勢力に抗して両ベローズ壁３９，４０を軸方向に縮小
せしめるように変形し、第１の室１８の容積を縮小せし
めるとともに、第２の室１９の容積も縮小せしめ、この
とき第２の室１９内に汲み上げられていた凝縮水２８を
第２の管路２７を介してノズル８に送り出す。内燃機関
の吸気負圧が低下すれば、コイルスプリング２０の付勢
力により両ベローズ壁３９，４０は伸長し、第１の室１
８および第２の室１９の容積はそれぞれ増大され、第２
の室１９には第１の逆止弁２１および第１の管路２６を
介して容器７から凝縮水が汲み上げられる。

【００２９】図８に示すポンプ４２は、図２に示すポン
プ９の変形例であつて、ベローズ１６によりポンプハウ
ジング１０内を２室に区画するに代えて、該ポンプハウ
ジング１０の円筒形基体１１の内周面にシリンダ壁４３
を形成して、該シリンダ壁４３の中心軸方向にプランジ
ヤ４４を滑動自在に支持させ、該プランジヤ４４の周壁
に周方向に形成した周溝４５内に装着したシールリング
４６によつて前記プランジヤ４４とシリンダ壁４３との
間の気密を保持し、ポンプハウジング１０内を、前記プ
ランジヤ４４によつて第１の室１８および第２の室１９
の２室に区画したものである。本実施例の場合コイルス
プリング２０の両端は、それぞれポンプハウジング１０
の蓋板１２の内面とプランジヤ４４の一端面とにそれぞ
れ固定的に保持され、その弾力を前記第１の室１８の容
積が拡大される方向にプランジヤ４４を付勢する。図８
において、図２と同一の符号は同一部分を示すものと
し、その説明は省略する。ただし中空管１７はポンプハ
ウジング１０の蓋板１２に固定され蓋板１２に形成した
開口４７と連通される。

【００３０】本実施例において、ポンプハウジング１０
内の第１の室１８に導入される内燃機関の吸気負圧が高
いときは、プランジヤ４４はコイルスプリング２０の付
勢力に抗して第１の室１８の容積を縮小させ、これによ
り第２の室１９の容積を拡大させる。内燃機関の吸気負
圧が低下すれば、スプリング２０の付勢力により第１の
室１８の容積は拡大され、これにより第２の室１９の容
積は減少する。従つて本実施例のポンプは、図２に示す
ポンプ９と同一の作動をする。

【００３１】図９に示すポンプ４９は、円筒形本体１
１、蓋板１２および底板１３とからなるポンプハウジン
グ１０の蓋板１２の内面と端板１４の周縁との間に円筒
形本体１１と同軸的にベローズ壁５０を配設して第１の
ベローズ５１を形成するとともに、前記端板１４と底板
１３との間に前記ベローズ壁５０より小径のベローズ壁
５２を円筒形本体１１と同軸的に配設して第２のベロー
ズ５３を形成し、中空管１７を蓋板１２に固定して第１
のベローズ５１に開口させ、ベローズ壁５０と蓋板１２
とで囲まれる第１のベローズ５１内の容積を有する第１
の室１８を形成するとともに、前記ベローズ壁５０と円
筒形本体１１および底板１３とにより囲まれる空間を、
ベローズ壁５２で２個の室に区画し、２個のベローズ壁
５０，５２の外周面と円筒形本体１１とにより囲まれる
第２の室１９と、小径のベローズ壁５２で囲まれる第２
のベローズ５３内の容積を有する第３の室５４とする。
底板１３の小径のベローズ壁５２の外周部分の区域に、
第２の室１９の容積が拡大されるときのみに開く前記第
１の逆止弁２１と、第２の室１９の容積が縮小されると
きのみに開く前記第２の逆止弁３１とを設け、前記第２
の室１９を前記第１の逆止弁２１と第１の管路２６を介
して前記容器７に連通させ、また前記第２の逆止弁３１
と第２の管路２７を介して前記ノズル８に連通させる。
前記第１および第２の逆止弁２１，３１の構成は図２に
記載の逆止弁２１，３１とそれぞれ同一であるから、説
明を省略する。

【００３２】ポンプハウジング１０の底板１３の前記小
径のベローズ壁５２で囲まれる区域には、前記第１の逆
止弁２１と同一構成の第３の逆止弁５５と該逆止弁５５
を介して前記第３の室５４に連通する第３の管路５６が
設けられ、また前記第２の逆止弁３１と同一構成の第４
の逆止弁５７と該逆止弁５７を介して前記第３の室５４
に連通する第４の管路５８が設けられる。前記第３の逆
止弁５５および第４の逆止弁５７の構成は前記逆止弁２
１，３１とそれぞれ同一であるから、あらためてその説
明は行わない。

【００３３】本実施例のポンプ４９は、第１の室１８に
導入された内燃機関の吸気負圧が高いときは第１のベロ
ーズ５１がその軸方向長さを縮小して第１の室１８の容
積を縮小し、これにより前記第２の室１９および第３の
室５４の容積はそれぞれ拡大され、また内燃機関の吸気
負圧が低下すると第１のベローズ５１はコイルスプリン
グ２０の付勢力により伸長して第１の室１８の容積を拡
大し、これにより前記第２の室１９および第３の室５４
の容積をそれぞれ縮小する。第２の室１９は第１の逆止
弁２１および第２の逆止弁３１によりポンプ作用をし、
前述したように容器７内の凝縮水を汲み上げてノズル８
に送り、ノズル８からコンデンサ２またはサブクーラ４
に向けて噴射せしめる。

【００３４】第３の室５４も第３の逆止弁５５および第
４の逆止弁５７によりポンプ作用を発生する。第３の管
路５６はこれを設けないか、先端を適所に開口させてお
き、第４の管路５８をノズル８に導くときは、第２の管
路２７からノズル８に送られる凝縮水とともに空気をノ
ズル８から噴出せしめて、ノズル８の散水効率を向上さ
せることができる。

【００３５】図１０および図１１に、水とともに空気を
噴出させるノズル８を示す。図１０は頂壁８１に噴射口
８２を形成した円筒状ノズル本体８３に第１の管体８４
を前記ノズル本体８３の軸線方向に垂直に設けた底板８
５を固定するとともに、該底板８５より円筒状ノズル本
体８３の中心軸に沿つて第２の管体８９を固定し、第２
の管体８９より水を、第１の管体８４より空気を供給す
ることによつて、噴射口８２より水滴と空気の混合流を
コンデンサ２またはサブクーラ４に噴射散布しようとす
るものである。また図１１は噴射口８２を先細のベンチ
ユリ状断面とし、空気流を整流するとともに空気流の速
度を高め、水滴を遠くに飛散させるようにしたものであ
る。

【００３６】図１２に示すノズル８は球形のタンク９１
と空気吹出管９２とよりなり、前記タンク９１はポンプ
４９から凝縮水を送出する第２の管路２７の先端に連結
され、小径のノズル９３より水を噴出し、空気吹出管９
２は前記ポンプ４９から空気を送出する第４の管路５８
の先端に連結され、その先端の小径噴射口９４から前記
ノズル９３より噴出される水流に直角に衝突するように
空気を噴出し、これにより水を霧化せしめるようにした
ものである。

【００３７】前記ポンプ４９においては、第１の室１８
に導入される内燃機関の吸気負圧が高いときは、大径の
第１のベローズ壁５０がその軸方向に収縮し、小径の第
２のベローズ壁５２がその軸方向に伸長することによ
り、第２の室１９および第３の室５４の容積が同時に拡
大し、第１の室１８に導入された吸気負圧が低下すると
きは第２の室１９および第３の室５４の容積が当時に縮
小する。第２の室１９および第３の室５４には、それぞ
れ該室１９，５４が拡張するときのみに開く第１の逆止
弁２１または第３の逆止弁５５が付設されるとともに、
前記室１９，５４が縮小するときのみに開く第２の逆止
弁３１または第４の逆止弁５７が付設されている。

【００３８】従つて前記ポンプ４９の説明にあたつて、
第２の室１９に連通する第１の管路２６を凝縮水を貯留
する容器７に連通させ、第２の管路２７をノズル８に連
通させる構成を説明したが、前記第３の室５４に連通す
る第３の管路５６を前記容器７に、かつ第４の管路５８
をノズル８に連通せしめても、水をノズル８から噴射せ
しめることができる。この場合前記第２の室１９に連通
する第１の管路２６はこれを省略するかまたは先端を任
意の位置に開口させ、第２の管路２７を前記ノズル８の
第１の管体８４または空気吹出管９２に連結する。

【００３９】前記ポンプ４９において、底板１３上にお
ける第２のベローズ壁５２で囲まれる面積が残余の面積
と等しいかまたはこれより小である場合は、第３の室５
４を凝縮水を汲み上げるポンプ室とした方が、第２の室
１９を凝縮水を汲み上げるポンプ室とする場合よりノズ
ル８において噴出する水の圧力を大とすることができ、
冷凍サイクルの効率の向上に有利である。

【００４０】図１３に本発明の他の実施例の要部を斜面
図で示す。本実施例においては、ノズルに代えて超音波
振動子を用いて、ポンプ９より送り出された凝縮水を霧
化させコンデンサ２またはサブクーラ４に散水せしめ
る。即ちポンプ９の第２の室１９に連通する第２の管路
２７の先端は、コンデンサ２の直前部において下方に向
けて開口７１せしめられ、該開口７１の直下に受皿７２
が設けられ、該受皿７２には図１４に示すように超音波
振動子７３が配設されて、電源７４と接続される。

【００４１】本実施例によれば、ポンプ９より第２の管
路２７を介して送出された凝縮水は受皿７２内に落下
し、該受皿７２内に配設された超音波振動子７３の振動
により霧化されてコンデンサ２またはサブクーラ４に吹
きつけられる。コンデンサ２またはサブクーラ４に向け
て送風するフアン７５を設置すれば霧化した凝縮水の吹
き付けが確実に行われる。

【００４２】図１５は本発明のさらに他の実施例の要部
の斜面図を示す。本実施例においては、ポンプ９から送
り出された凝縮水をフイルム状にしてコンデンサ２また
はサブクーラ４に散水せしめる。即ちポンプ９の第２の
室１９に連通する第２の管路２７に、先端を閉じた散水
管７６を連結する。該散水管７６にはコンデンサ２また
はサブクーラ４に対向する部位にその長手方向に沿つて
直線状のスリツト７７が図１６の断面図に示すように形
成され、散水管７６に送られた凝縮水は前記スリツト７
７からフイルム状となつてコンデンサ２またはサブクー
ラ４に向け吐出される。

【００４３】図１８に冷凍サイクル連動式ポンプの他の
例を示す。ポンプ１０１はケーシング１０３内に構成さ
れており、上からベローズ１０５、バネ１０７、チャン
バ１０９、吸入弁１１３、吐出弁１１７、供給路１１
９、吐出路１２１を備える。

【００４４】ケーシング１０３は配管Ｋの開口部Ｋ１に
臨むように配管Ｋに固定される。配管Ｋはカーエアコン
の冷媒を移送するものである。ベローズ１０５は配管Ｋ
の開口部Ｋ１に開口しており開口部Ｋ１の周縁を封じる
ように固定されている。したがって、配管Ｋ内を移送さ
れる冷媒はベローズ１０５内部に導入される。バネ１０
７はベローズ１０５の下面を配管Ｋの側（図では上側）
に付勢する。チャンバ１０９はケーシング１０３内部を
ベローズ１０５で仕切った容積可変の室である。

【００４５】チャンバ１０９の底面には供給路１１９と
チャンバ１０９とを連通する連通口１１１と、吐出路１
２１とチャンバ１０９とを連通する連通口１１５とが形
成される。

【００４６】連通口１１１には吸入弁１１３が構成され
る。吸入弁１１３は、供給路１１９からチャンバ１０９
への流体（ここではエバポレータで発生した凝縮水）の
流れを許し逆方向の流れを阻止する逆止め弁である。こ
の吸入弁１１３は、チャンバ１０９内の凝縮水の圧力が
供給路１１９内の凝縮水の圧力より小さい場合に連通口
１１１を開口し、かつチャンバ１０９内の凝縮水の圧力
が供給路１１９内の凝縮水の圧力より大きい場合に連通
口１１１を閉鎖する。

【００４７】連通口１１５には吐出弁１１７が構成され
る。吐出弁１１７は、チャンバ１０９から吐出路１２１
への凝縮水の流れを許し逆方向の流れを阻止する逆止め
弁である。この吐出弁１１７は、チャンバ１０９内の凝
縮水の圧力が吐出路１２１内の凝縮水の圧力より大きい
場合に連通口１１５を開口し、かつチャンバ１０９内の
凝縮水の圧力が吐出路１２１内の凝縮水の圧力より小さ
い場合に連通口１１５を閉鎖する。

【００４８】上記構成のポンプ１０１の取付場所の一例
を図１９に示す。図１９はカーエアコンの系を模式的に
示したものである。系はコンプレッサ１２３、コンデン
サ１２５、膨張弁１２７、エバポレータ１２９等により
構成される。実施例では、冷媒の圧力変動幅が最も大き
いコンプレッサ１２３とコンデンサ１２５との間にポン
プ１０１を設置する。この系では、エバポレータ１２９
を冷房用空気が通過する際に発生した凝縮水はドレン１
３１に貯められた後ポンプ１０１により移送され、ノズ
ル１３５からコンデンサ１２５の表面に噴霧される。冷
たい凝縮水の噴霧によりコンデンサ１２５の冷媒を冷却
すれば、コンデンサ１２５における冷媒の圧力が低下し
て冷房能力が向上する。

【００４９】上記構成を備えたポンプ１０１の作用を以
下に説明する。図２０に示すように、エンジン回転数Ｎ
ｅの変動に同期して、コンプレッサ１２３から出た冷媒
の圧力Ｐは変動する。ポンプ１０１の設置箇所にも図２
０に示すような冷媒の圧力Ｐの変動が発生している。こ
うした冷媒の圧力変動は、ポンプ１０１に次の挙動を発
生させる。

【００５０】例えば冷媒の圧力Ｐが低下すると、冷媒が
ベローズ１０５を拡大しようとする力よりも、バネ１０
７がベローズ１０５を縮小しようとする付勢力が勝るか
ら、ベローズ１０５の下面は配管Ｋ側（図面では上側）
に移動しようとする。このため、チャンバ１０９内の凝
縮水の圧力が低下する。すると、チャンバ１０９内の凝
縮水の圧力が吐出路１２１内の凝縮水の圧力より小さく
なり、チャンバ１０９の吐出路１２１との連通口１１５
を吐出弁１１７が閉鎖する。また、チャンバ１０９内の
凝縮水の圧力が供給路１１９内の凝縮水の圧力より小さ
くなり、チャンバ１０９の供給路１２１との連通口１１
１を吸入弁１１３が開口する。したがって、冷媒の圧力
の低下により、供給路１１９からチャンバ１０９内に凝
縮水が吸引される。

【００５１】次に、冷媒の圧力が上昇すると、冷媒がベ
ローズ１０５の下面を押し下げようとする力がバネ１０
７の付勢力より勝るから、ベローズ１０５の下面が下方
に移動しようとする。このため、チャンバ１０９内の凝
縮水の圧力が上昇する。すると、チャンバ１０９内の凝
縮水の圧力が供給路１１９内の凝縮水の圧力より大きく
なり、チャンバ１０９と供給路１１９との連通口１１１
を吸入弁１１３が閉鎖する。また、チャンバ１０９内の
凝縮水の圧力が吐出路１２１内の凝縮水の圧力より高く
なり、チャンバ１０９と吐出路１２１との連通口１１５
を吐出弁１１７が開口する。したがって、冷媒の圧力の
上昇によりチャンバ１０９内の凝縮水が吐出路１２１内
に吐出される。

【００５２】以上のようにして、冷媒の圧力の上下動に
よりポンプ１０１は凝縮水を移送する。したがって、図
１７に示したように、エバポレータ１２９で発生した凝
縮水は、ドレン１３１に貯めれた後ポンプ１０１で移送
され、ポンプの吐出路１２１に連通するノズル１３５か
らコンデンサ１２５の表面に噴霧される。

【００５３】図２１はポンプ１０１を使用した場合の冷
凍サイクルを示すｐ−ｉ線図である。この線図中には、
３種の冷凍サイクルＡ，Ｂ，Ｃを示す。圧力Ｐが低くか
つエンタルピｉの変化量が大きい冷凍サイクルほど冷房
能力が高いことを示す。

【００５４】サイクルＡは凝縮水の噴霧を実行しない場
合のものである。圧力Ｐが高くエンタルピｉの変化量も
小さい状態、つまり渋滞によりエンジン出力が平均して
低めとなり冷房能力が低下している時にこうしたサイク
ルＡが発生する。

【００５５】サイクルＢはポンプ１０１を付加したこと
に付随して発生する現象を示すための説明上のサイクル
である。ポンプ１０１の内部では冷たい凝縮水と冷媒と
がベローズ１０５で隔てられるだけであるから、冷たい
凝縮水と高温の冷媒との間で熱交換が行なわれる。した
がって、ポンプ１０１を通過すると冷媒の圧力が若干低
下する。この結果、ポンプ１０１が存在することだけ
で、サイクルＡよりも圧力Ｐが低く冷房能力の高い冷凍
サイクルＢが実現される。

【００５６】サイクルＣは、ポンプ１０１の使用により
得られるものである。上記熱交換による付随効果と凝縮
水の噴霧による効果とが相俟って、サイクルＡよりも格
段に冷媒の圧力Ｐが低くしかもエンタルピｉの変化量が
大きい。このことが、ポンプ１０１による冷房能力の向
上の効果を示している。

【００５７】以上説明したようにこのポンプ１０１によ
れば、カーエアコン冷凍サイクル内の冷媒の圧力変動を
駆動源として利用して、凝縮水をコンデンサ１２５に噴
霧できるから、電力を使用することなく、即ちバッテリ
に負荷をかけずに、カーエアコンの冷房能力の向上を図
ることができるという優れた効果を奏する。また、構造
が簡単であるから、信頼性が高く、寿命が長いという利
点がある。

【００５８】さらに、渋滞時こそ冷房能力が低下するか
ら凝縮水の噴霧が必要となるが、渋滞時には車の加減速
が繰り返され冷凍サイクルの冷媒の圧力の上下動が大き
な幅で繰り返されるため、ポンプ１０１が自動的に起動
して、凝縮水の噴霧による冷房能力の回復が図られると
いう効果がある。ポンプを制御する装置は必要としな
い。

【００５９】加えて、既述したようにポンプ１０１の存
在により冷たい凝縮水と高温の冷媒との間で熱交換が行
なわれ、冷媒の温度が低下するから、冷房能力の一層の
向上が図られるという効果を奏する。

【００６０】以上実施例を説明したが、本発明は実施例
に何等限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲において種々なる態様で実施しえることは勿論
である。例えば、本発明のポンプが移送する流体には気
体も含まれる。実施例においても、発生した凝縮水を移
送する前に空気の移送を行なえば、凝縮水のノズル１３
５の噴出口に付着したゴミが除去されるから、噴霧口の
目づまり防止が図られるという効果が得られる。また、
ポンプ１０１の他の設置場所としては、図２２に示すよ
うに、圧力変動幅は小さくなるがコンデンサ１２５と膨
張弁１２７との間Ｄ１、膨張弁１２７とエバポレータ１
２９との間Ｄ２、エバポレータ１２９とコンプレッサ１
２３との間Ｄ３がある。

【００６１】また、実施例のポンプは圧力制御装置とし
て実施することができる。図２３のタイミングチャート
に実施例のポンプが凝縮水を吸引して吐出する動作と冷
媒圧力との関係を示す。図示のように、実施例のポンプ
においては、冷媒圧力が低下してバネ１０７の付勢力が
冷媒圧力に勝れば凝縮水がチャンバ１０９に吸引され、
冷媒の圧力が上昇してバネ１０７の付勢力が冷媒圧力に
劣れば凝縮水がチャンバ１０９から吐出される。つまり
吐出（噴霧）と吸引との作動の境界線は、バネ１０７の
付勢力と冷媒圧力とのバランスにより決定される。した
がって、バネ１０７のばね定数、あるいは冷媒圧力に相
当する外部の圧力の平均値を任意に変更することにより
吸引・吐出する流体の圧力を制御することができ、圧力
制御装置として実施できるのである。

【００６２】本実施例の空気調和機は、エバポレータに
より冷却する空気を循環せしめる室内の制御装置によ
り、外気温度等の外部事情や室内温度や温度切替等の内
部事情により、コンプレツサの駆動状況は変化せしめら
れるが、通常は空気調和機の設置目的に応じ、コンプレ
ツサの定常運転速度を定め、コンデンサやサブクーラの
冷却用風速や風量等の冷却条件が定められている。とこ
ろで、前記外部事情や内部事情の変化が頻繁でコンプレ
ツサの運転速度が頻繁に変化せしめられるような高負荷
時には、前述した凝縮水をコンデンサやサブクーラに噴
射せしめる手段により、冷凍サイクルの効率の低下を防
ぐことが高く要求されるが、コンプレツサの定常運転状
態またはその前後の中負荷時または低負荷時には冷凍サ
イクルとして余裕があり、凝縮水の噴射の要求度は低
く、かつ前記公知技術のように電動ポンプや回転体を用
いて凝縮水を常時コンデンサやサブクーラに散水せしめ
ておくと、動力の消費が大となる。

【００６３】特に車輌走行のための内燃機関によりコン
プレツサを駆動する車載用の空気調和機においては、車
輌の定速走行状態においては車輌速度に応じた冷却風量
がコンデンサまたはサブクーラに与えられており、凝縮
水のコンデンサまたはサブクーラへの散布はさほど必要
とされてないが、渋滞した道路を走行する状態において
は、前記冷却風量が十分でなく、凝縮水の散布が望まれ
る。

【００６４】本実施例においては、コンプレツサが内燃
機関で駆動されており、コンプレツサが高速でかつ一定
の回転速度で駆動されているときは、ポンプの第１の室
内に導入されている内燃機関の吸気負圧には変化がな
く、ポンプの第２の室にはポンプ作用は生じないが、コ
ンプレツサが一定の回転速度であることは冷凍サイクル
の効率に殆ど変化がなく、空気調和機は凝縮水の散水が
行われない状態で運転される。

【００６５】コンプレツサの駆動回転速度が内部条件や
外部条件により低速でかつ頻繁に変化する際には、コン
プレツサを駆動する内燃機関の回転速度変化により吸気
負圧の変化が頻繁に生じ、前記ポンプの第２の室にポン
プ作用を生じさせ、凝縮水を貯留する容器から水を汲み
上げ、放水手段からコンデンサまたはサブクーラに散水
し、これにより冷凍サイクルの効率を向上せしめる。

【００６６】特に前述した車載用の空気調和機について
考える。図１７に車輌の渋滞走行時と定速走行時との内
燃機関回転速度の時間に対する変化を線図で示すよう
に、定速走行時には、線６１で示すような先行車に近接
したときまたは線６２で示す先行車に近接した後これを
追越すとき等に内燃機関の回転速度変化が僅かに見られ
るが、このようなときはコンデンサまたはサブクーラの
冷却風量は十分であり、凝縮水の散布の要求は少ない。
しかし渋滞走行時においては、線６３で示すような停止
状態でアイドリング回転速度（破線で示す）からの変速
操作のための回転速度変化、線６４で示すように先行車
との距離を保つための急加速のくり返しから停車に至る
回転速度変化、線６５で示すように停止状態から変速操
作後停止に至る回転速度変化等が頻繁に発生し、このよ
うな回転速度変化が生ずる都度、ポンプの第２の室でポ
ンプ作用を生じ、コンデンサまたはサブクーラに凝縮水
を放水手段から散布するので、車輌の走行条件に適合し
た状態でコンデンサまたはサブクーラに凝縮水を供給す
ることができる。また上実施例におけるポンプは、内燃
機関の吸気負圧の変化により第１の室の容積が変化し、
これに伴つて第２の室の容積を変化せしめて、第２の室
の容積の拡大時と縮小時にそれぞれ開く第１および第２
の逆止弁を別個に作動せしめてポンプ作用を行うもので
あるため、凝縮水が前記容器にないとき、または凝縮水
が少ないときに、空気が前記ポンプに吸引されることが
あつても損傷を生ずるおそれが極めて小であり、ポンプ
の駆動力を別に要求されないから、廉価で安定性と耐久
性のあるポンプを提供することができる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動車用
流体移送ポンプは、外部の圧力変動を利用して流体を移
送でき、電力を使用しないから、バッテリの負担を低減
できるという効果を奏する。

【００６８】また、本発明の空気調和機によれば、簡易
な構成のポンプによりエバポレータにおいて凝縮した水
をコンデンサまで運び、冷凍サイクルの効率の向上を図
ることのできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部の斜面図。

【図２】上記実施例中のポンプの断面図。

【図３】空気調和機の構成要素と冷媒回路を示す説明
図。

【図４】上記実施例中のノズルの断面図。

【図５】前記ノズルの変形例の断面図。

【図６】前記ノズルの他の変形例の断面図。

【図７】前記ポンプの他の実施例の断面図。

【図８】前記ポンプのさらに他の実施例の断面図。

【図９】前記ポンプのさらに他の実施例の断面図。

【図１０】前記ノズルの変形例の断面図。

【図１１】前記ノズルの変形例の断面図。

【図１２】前記ノズルの変形例の断面図。

【図１３】本発明の他の実施例の要部の斜面図。

【図１４】前記実施例の受皿の断面図。

【図１５】本発明のさらに他の実施例の要部の断面図。

【図１６】前記実施例の散水管の断面図。

【図１７】車輌用内燃機関の回転速度の走行時間に対す
る変化を示す線図。

【図１８】本発明の一実施例としてのポンプの断面図で
ある。

【図１９】実施例のポンプの設置例を示す説明図であ
る。

【図２０】冷媒の圧力とエンジン回転数との関係を示す
説明図である。

【図２１】実施例のポンプの効果を示す説明図である。

【図２２】実施例のポンプの他の設置箇所を示す説明図
である。

【図２３】実施例のポンプの動作と冷媒圧力との関係を
示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ コンプレツサ ２ コンデンサ ３ レシーバ ４ サブクーラ ５ 膨脹弁 ６ エバポレータ ７ 容器 ８ ノズル ９，２９，４２，４９ ポンプ １０ ハウジング １６，５１，５３ ベローズ １８ 第１の室 １９ 第２の室 ２０ コイルスプリング ２１ 第１の逆止弁 ２６ 第１の管路 ２７ 第２の管路 ３１ 第２の逆止弁 １０１ ポンプ １０５ ベローズ １０７ バネ １０９ チャンバ １１３ 吸入弁 １１７ 吐出弁 １１９ 供給路 １２１ 吐出路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車の運転に使用される各種流体を移
   送する移送ポンプにおいて、 外部の圧力変動により容積を変化するチャンバと、 該チャンバに開口する流体の供給路と、 前記チャンバ内の流体の圧力が前記供給路内の流体の圧
   力より小さい場合に前記供給路を前記チャンバに開口
   し、かつ前記チャンバ内の流体の圧力が前記供給路内の
   流体の圧力より大きい場合に前記チャンバに開口する前
   記供給路を閉鎖する吸入用逆止め弁と、 前記チャンバに開口する流体の吐出路と、 前記チャンバ内の流体の圧力が前記吐出路内の流体の圧
   力より大きい場合に前記吐出路を開口し、かつ前記チャ
   ンバ内の流体の圧力が前記吐出路内の流体の圧力より小
   さい場合に前記チャンバに開口する前記吐出路を閉鎖す
   る吐出用逆止め弁とを備えることを特徴とする自動車用
   流体移送ポンプ。
2. 【請求項２】 コンデンサ、膨脹弁、エバポレータおよ
   び内燃機関により駆動されるコンプレツサと、これらを
   連結する冷媒回路とを備え、必要に応じて前記コンデン
   サと膨脹弁との間にサブクーラを設けるとともに、 前記エバポレータの外表面に付着する凝縮水を受ける容
   器と、該容器内の凝縮水を汲み上げるポンプと、該ポン
   プにより汲み上げた凝縮水を前記コンデンサまたはサブ
   クーラに向けて散水する放水手段とを備えた空気調和機
   において、 前記ポンプは、内部容積が可変の第１の室と、該第１の
   室の容積変化に伴つて容積変化を生ずる第２の室と、前
   記第１の室の容積を拡大する方向に前記第１の室を区画
   する壁体を付勢する付勢手段と、前記第１の室に負圧を
   導入する空気通路と、前記第２の室の容積が拡大される
   ときのみに開く逆止弁を介して前記第２の室を前記容器
   に連通せしめる第１の管路と、前記第２の室の容積が縮
   小されるときのみに開く第２の逆止弁を介して前記第２
   の室を前記放水手段に連通せしめる第２の管路とよりな
   ることを特徴とする空気調和機。
3. 【請求項３】 前記第１の室には前記内燃機関の吸気負
   圧が導入される請求項２記載の空気調和機。
4. 【請求項４】 前記第１の室には前記冷媒回路を流れる
   冷媒の圧力が導入される請求項３記載の空気調和機。