JPH0620651Y2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜考案の利用分野＞ この考案は、冷媒貯蔵用のリキッドタンクより送り出さ
れた冷媒が膨張弁、エバポレータ、エアコンディショニ
ングの熱負荷に応じて容量を可変とするコンプレッサ、
及びコンデンサという順序で循環する冷媒循環回路が設
けられた車両用空気調和装置に関する。

＜従来の技術＞ 従来のこの種の車両用空気調和装置としては、例えば、
第５図に示されるようなものが知られている（社団法人
自動車技術会発行「自動車工学便覧」の第７編１−１２
３参照）。

この車両用空気調和装置１には、リキッドタンク２、膨
張弁３、エバポレータ４、コンプレッサ５及びコンデン
サ６より成り矢示Ａ方向へ冷媒が循環する冷媒循環回路
７が設けられ、しかもコンプレッサ５は、吸入側の冷媒
圧力Ｐが一定の設定値Ｐｓとなるように容量を可変とさ
れている。即ち、空気調和装置１の熱負荷が低い場合に
は小容量で、高い場合には大容量で作動し、低負荷時に
コンプレッサ５が必要以上に作動することによるエネル
ギーロスを防止して省エネルギータイプとしているもの
である。

＜考案が解決しようとする問題点＞ しかしながら、このような従来の車両用空気調和装置に
あっては、熱負荷に対応してコンプレッサ容量を制御す
るのみで、「蓄冷機能」を持っていないため、車両が減
速時などに放出する莫大なエネルギーを回収・利用する
ことができず、コンプレッサの容量を可変としたメリッ
トを十分には発揮させることができないという点で改善
の余地があった。

そこで、この考案では、冷媒循環回路内に蓄冷回路を設
け、減速走行などによるエンジンの余裕（遊び）を利用
してコンプレッサ容量を大とし、この大となった容量に
て蓄冷回路を作動させて「蓄冷」せしめ、この「蓄冷」
を通常走行時に利用することにより、省エネルギーのよ
り一層の向上を図ることを目的としている。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するための手段として、この考案では、
リキッドタンクと膨張弁の中間より冷媒の一部を車両の
走行状態に応じて分岐自在とする電磁弁、この分岐され
た冷媒を低圧低温状態とせしめる絞り弁、この冷媒をリ
キッドタンクと接触状態で貯蔵するアキュムレータ、及
びリキッドタンクとの前記接触による熱交換にて蒸発し
た冷媒をエバポレータの出口側へ合流させるバイパス管
を備える蓄冷回路を冷媒循環回路中に設けることを要旨
とする。

＜作用＞ 以下その作用を説明する。

減速信号により電磁弁が開くと液冷媒の一部が分岐され
絞り弁へ流れ、絞り弁を通過することにより低圧低温の
２相液冷媒となりアキュムレータ内へ流れ貯蔵される。
このようにしてアキュムレータ内に貯蔵された低圧低温
液冷媒は、リキッドタンクと接触することによりこの低
圧低温液冷媒より高温のリキッドタンク内冷媒と熱交換
をしこの高温冷媒を冷却すると同時に、その一部が蒸発
してガス冷媒となりバイパス管を介してエバポレータの
出口側へ合流する。この過程を通してアキュムレータ内
及びリキッドタンク内には通常走行時（即ち、蓄冷回路
が作動していない場合）に比べ低エンタルピーの液冷媒
が貯蔵された状態、つまり「蓄冷」が行われた状態とな
る。この時、エバポレータを介しての通常の「冷凍仕
事」に加えてアキュムレータへの低圧低温液冷媒の貯蔵
やリキッドタンク内の高温液冷媒の冷却という「蓄冷」
仕事がおこなわれる分、コンプレッサの容量が増大する
が、この増大分は、減速走行によるエンジンの余裕（遊
び）によって賄われるものである。

そして、このようにしてなされた「蓄冷」を通常走行時
に利用することによりその分、通常走行時におけるコン
プレッサへの負荷を減少させ、以て省エネルギーのより
一層の向上が図れることになる。

さらに、車内循環モードから外気取入モードへインテー
クモードを切り換えた場合のように熱負荷が急激に変動
する場合でも、この「蓄冷」を利用してこの変化へ迅速
に追従することができるので、吹き出し空気の急激な温
度上昇という車両乗員にとって不快な現象を招かずに済
むことにもなる。

＜実施例＞ 以下、この考案の実施例を第１図〜第４図を参照して説
明する。尚、以下の説明において従来及び各実施例に共
通乃至類似する部分は同一符号を以て示し、重複する説
明は省略するものとする。

第１実施例に係る車両用空気調和装置１０では、電磁弁
１１、絞り弁１２、アキュムレータ１３及びバイパス管
１４より成る蓄冷回路１５を設けると共に、車両の走行
状態を電磁弁１１へ伝えるアンプ１７及びエバポレータ
４の出口における冷媒過熱度の状態を膨張弁３へ伝える
フィードバック回路１８を設けている。

以下その詳細を作用と共に説明する。

減速走行時；「蓄冷」 車両走行状態の信号、具体的には減速信号ＳＲがアンプ
１７へ入力さて電磁弁１１が開くと液冷媒の一部が分岐
され絞り弁１２へ流れ、絞り弁１２を通過することによ
り低圧低温の２相冷媒となりアキュムレータ１３内へ流
れ貯蔵される。このようにしてアキュムレータ１３内に
貯蔵された低圧低温液冷媒は、リキッドタンク２と接触
することによりこの低圧低温液冷媒より高温のリキッド
タンク内冷媒と熱交換をしこの高温冷媒を冷却すると同
時に、その一部が蒸発して気冷媒となりバイパス管１４
を介してエバポレータ４の出口側に設けた合流点１９で
合流する。この過程を通してアキュムレータ１３内及び
リキッドタンク２内には通常走行時（即ち、蓄冷回路１
５が作動していない場合）に比べ低エンタルピーの液冷
媒が貯蔵された状態、つまり「蓄冷」が行われた状態と
なる。この時、エバポレータ４を介しての通常の「冷凍
仕事」に加えてアキュムレータ１３への低圧低温液冷媒
の貯蔵やリキッドタンク内の高温液冷媒の冷却という
「蓄冷」仕事がおこなわれる分、コンプレッサ５の容量
が増大するが、この増大分は減速走行によるエンジンの
余裕（遊び）によって賄われるものである。

通常走行時 減速走行の終了を伝える信号ＳＵがアンプ１７へ入力さ
れると、電磁弁１１は閉となる。そして、蓄冷回路１５
が作動しないことにより蓄冷回路１５作動時より高温と
なった高温液冷媒がコンデンサ６よりリキッドタンク２
内へ送り込まれるが、蓄冷回路１５作動時を通じてリキ
ッドタンク２内及びアキュムレータ１３内に貯蔵された
低温液冷媒の「蓄冷」作用により、この高温液冷媒は低
温化（即ち、低エンタルピー化）され、この低温液冷媒
が膨張弁３へ送られることになる。そして、このように
して冷媒が低温化されたのに応じたエバポレータ４出口
における冷媒過熱度の状態をフィードバック回路１８に
て膨張弁３へ伝え、その弁開度を絞りエバポレータ４出
口における冷媒過熱度の状態を制御する。即ち、コンプ
レッサ５へ吸入される気冷媒量が減少し、コンプレッサ
５の容量も小さなもので済むことになる。

このようにして、減速走行時におけるエンジンの余裕を
利用してコンプレッサ容量を大とし、この大となった容
量にて「蓄冷」を行い、この「蓄冷」を通常走行時に利
用することによりその分、通常走行時におけるコンプレ
ッサへの負荷を減少させ、省エネルギーのより一層の向
上が図れることになる。

さらに、車内循環モードから外気取入モードへインテー
クモードを切り換えた場合のように熱負荷が急激に変動
する場合でも、「蓄冷」を利用してこの変化へ迅速に追
従することができるので、吹き出し空気の急激な温度上
昇という車両乗員にとって不快な現象を招かずに済むこ
とにもなる。

第２図に示す第２実施例に係る車両用空気調和装置２０
は、アキュムレータ１３内に蓄冷材２１を設け、アキュ
ムレータ１３の「蓄冷」能力を向上させている点に特徴
がある。

第３図に示す第３実施例に係る車両用空気調和装置３０
は、コンプレッサ５の吸入冷媒圧力Ｐをセンサ３１にて
検知し、その冷媒圧力Ｐが設定値Ｐｓより高い場合に
は、減速時でも電磁弁１１を閉とし、高熱負荷時におけ
るエバポレータ４の冷却能力に変動を生じないように配
慮している点に特徴がある。

第４図に示す第４実施例に係る車両用空気調和装置４０
は、コンプレッサ５より吐出される気冷媒の温度をセン
サ４１にて検知し、高速走行時で高熱負荷の場合などコ
ンプレッサ５が焼付き易い状態にある時に、電磁弁１１
を開とし蓄冷回路１５を作動させ、コンプレッサ５へ吸
入される気冷媒をより低温とすることにより焼付きを防
止できるよう配慮している点に特徴がある。

＜考案の効果＞ この考案に係る車両用空気調和装置は、以上説明してき
た如く、冷媒循環回路に蓄冷回路を組み合わせて設け、
減速走行時におけるエンジンの余裕（遊び）を利用して
コンプレッサ容量を大とし、この大となった容量にて蓄
冷回路を作動させて「蓄冷」せしめ、この「蓄冷」を通
常走行時に利用することとしているのでその分、通常走
行時におけるコンプレッサへの負荷を減少させ、省エネ
ルギーをより一層向上させることができるという秀れた
効果がある。さらに加えて、車内循環モードから外気取
入モードにインテークモードを切り換えた場合のように
熱負荷が急激に変動する場合でも、吹き出し空気の急激
な温度上昇という車両乗員にとって不快な現象を招かず
に済むという付随的効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の第１実施例に係る車両用空気調和
装置の原理図、 第２図は、第２実施例に係る第１図相当の原理図、 第３図は、第３実施例に係る第１図相当の原理図、 第４図は、第４実施例に係る第１図相当の原理図、そし
て 第５図は、従来の車両用空気調和装置の原理図である。 １、10、20、 20、40……車両用空気調和装置 ２……リキッドタンク ３……膨張弁 ４……エバポレータ ５……コンプレッサ ６……コンデンサ ７……冷媒循環回路 １１……電磁弁 １２……絞り弁 １３……アキュムレータ １４……バイパス管 １５……蓄冷回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒貯蔵用のリキッドタンクより送り出さ
   れた冷媒が膨張弁、エバポレータ、エアコンディショニ
   ングの熱負荷に応じて容量を可変とするコンプレッサ、
   及びコンデンサという順序で循環する冷媒循環回路が設
   けられた車両用空気調和装置に於いて、 上記冷媒循環回路には蓄冷回路が組み合わされ、この蓄
   冷回路には、リキッドタンクと膨張弁の中間の回路部分
   より冷媒の一部を車両の走行状態に応じて分岐・取出し
   自在とする電磁弁、 この取り出された冷媒を低圧低温状態とせしめる絞り
   弁、 この低圧低温状態の冷媒をリキッドタンクに対し接触状
   態にて貯蔵するアキュムレータ、及び リキッドタンクとの前記接触による熱交換にて蒸発した
   冷媒をエバポレータの出口側へ合流させるバイパス管が
   設けられているとを特徴とする車両用空気調和装置。