JPH0671220U - 自動車用空調制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造コストの安価なヒートポンプ式の電気自
動車用の空調制御装置であって、少なくとも温調制御時
においては冷媒循環サイクルを反転せずとも空調制御で
き、且つ所望の吹出空気温度を容易に得ることができ
る。 【構成】 送風機と、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交
換器、及びコンプレッサを少なくとも含む冷媒循環サイ
クルと、前記送風機により吸入された空気を車室内に導
き、前記室内熱交換器が配置された第１のダクトと、前
記室内熱交換器よりも下流側に設けられた開口部により
前記第１のダクトと連通する第２のダクトと、前記開口
部において第１のダクトと第２のダクトとに渡って配置
された前記室外熱交換器と、前記開口部を塞ぐと共に前
記室外熱交換器の空気通過量を変更するエアミックスド
アとで構成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、自動車、特に電気自動車に利用される空調装置の冷暖房制御装置 に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

電気自動車は、その構造上車室内に取り込む空気を暖房するにあたり、ガソリ ン自動車等と異なりエンジン冷却水からの排熱を利用するこができず、他に適当 な熱源を搭載していない。

【０００３】 このため、冷房用として用いる場合にはコンプレッサの吐出側が空調ダクト外 に存する室外熱交換器に接続されると共にコンプレッサの吸入側が空調ダクト内 に存する室内熱交換器に接続される冷媒循環サイクルを、切換弁により冷媒循環 サイクルを反対にし、コンプレッサの吐出側が前記室内熱交換器に接続されると 共にコンプレッサの吸入側が前記室外熱交換器に接続されるようにすることによ って空気を暖房できるヒートポンプ式の空調装置の制御装置を採用することが既 に公知になっている（特公昭５２−１３０２５号公報参照）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記引例のヒートポンプ式の空調装置の制御装置では、室内熱 交換器で空調制御を行うため、温調制御時でも冷媒循環サイクルを反転しなけれ ばならないので、温調制御を円滑にできず応答性が悪いという問題がある。

【０００５】 また、上記引例のヒートポンプ式の空調装置の制御装置では、細かな温度設定 ができないため温度の制御性が良くないという問題点もある。この場合、コンプ レッサの回転数をマイクロコンピュータ等で制御することにより対応することも 考えられるが、複雑な機構が必要となり空調装置の製造コストが高価なものとな ってしまう。

【０００６】 そこで、この考案は、上記問題点に鑑み、少なくとも温調制御時においては冷 媒循環サイクルを反転せずとも空調制御をでき、且つ所望の温度を容易に得るこ とのできる空調制御性の良い安価な自動車用空調制御装置を提供することを目的 とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

しかして、上記目的を達成するために、この考案に係る自動車用空調制御装置 は、送風機と、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器及びコンプレッサを少なく とも含む冷媒循環サイクルと、前記送風機により吸入された空気を車室内に導き 、前記室内熱交換器が配置された第１のダクトと、前記室内熱交換器よりも下流 側に設けられた開口部により前記第１のダクトと連通する第２のダクトと、前記 開口部において第１のダクトと第２のダクトとに渡って配置された前記室外熱交 換器と、前記開口部を塞ぐと共に前記室外熱交換器の空気通過量を変更するエア ミックスドアとにより構成されるものとなっている。

【０００８】

【作用】

従って、室内熱交換器により冷却された空気をエアミックスドアの開度により 室外熱交換器での加熱を制御して調整できるので温調制御時においては冷媒循環 サイクルを反転させる必要がない。また、エアミックスドアの開度を細かく制御 できるので所望の吹出空気の温度を設定できる。そこで、上記課題を達成できる 。

【０００９】

【実施例】

以下、この考案の実施例について説明する。

【００１０】 図１及び図２においてこの考案に係る空調制御装置１の構成が示されており、 冷媒循環サイクル２は例えば電気自動車に搭載されるもので、第１のダクト３内 に配置された室内熱交換器６と、後述する様に第２のダクト４とを連通する開口 部５において第１のダクトと第２のダクトに渡って設置された室外熱交換器７と を備えている。

【００１１】 第１のダクト３の最上流側には、図示しない内外気切換装置が設けられ、車室 内に開口する内気導入口と車外に開口する外気導入口とをインテークドアによっ て選択的に開口するようになっている。この第１のダクト３に選択的に導入され た内気又は外気は、内外気切換装置の下部に設けられた送風機８の回転により吸 入され、室内熱交換器６に送られて熱交換された後、更に該室内熱交換器６の後 方に設けられた室外熱交換器７で必要に応じて熱交換されて、第１のダクト３の 最下流側に開口する所望の吹出口から車室内に供給される。

【００１２】 室内熱交換器６の一端６ａと室外熱交換器７の一端７ａは、四方切換弁１１の 第１及び第２ポート（Ｉ，II）にそれぞれ配管接続され、また四方切換弁１１の 第３ポート（III ）はコンプレッサ１２の吐出側Ａに配管接続され、第４ポート （ＩV ）はアキュムレータ１３を介してコンプレッサ１２の吸入側Ｂに配管接続 されている。この四方切換弁１１によって、コンプレッサ１１の吐出側Ａが室内 熱交換器６に接続し、且つコンプレッサ１２の吸入側Ｂがアキュムレータ１３を 介して室外熱交換器７に接続する場合（第１接続状態）と、コンプレッサ１１の 吐出側Ａが室外熱交換器７に接続し、且つコンプレッサ１２の吸入側Ｂがアキュ ムレータ１３を介して室内熱交換器６に接続する場合（第２接続状態）とを切り 換えることができる。

【００１３】 室内熱交換器６の他端６ｂは電気式膨張弁１４の一端１４ａに配管接続され、 また室外熱交換器７の他端７ｂは電気式膨張弁１４の他端１４ｂに配管接続され ている。

【００１４】 他方、車室外から送風機の回転により吸入した空気を室外熱交換器７に導く第 ２のダクト４が、第１のダクト３と車室隔壁９を挟んで並列的に設けられている と共に、室内熱交換器６の下流側に形成された開口部５により第１のダクト３と 連通している。

【００１５】 そして、前記開口部５の略中央において開口部５を前後に分断する位置に室外 熱交換器７が配置されており、この室外熱交換器７は第２のダクト４を塞ぎ更に 第１のダクト３の略中程まで先端部を突出させている。

【００１６】 また、前記室外熱交換器７の上流側に、室外熱交換器７と室内隔壁９との間に 渡ってエアミックスドア２０が開口部５の上流側部分を塞ぐようにして設けられ ている。このエアミックスドア２０はメインドア２１とサブドア２２とを軸２４ を介して回動自在に連結して構成され、メインドア２１の先端は室内隔壁９にお いて軸２３で回動可能に固定されると共に、サブドア２２の先端は室内熱交換器 ７近傍の摺動孔２６に軸２５を介して摺動自在に係止されている。

【００１７】 室外熱交換器７の下流側にも、室外熱交換器７と室内隔壁９との間に渡ってエ アミックスドア３０が開口部５の下流側部分を塞ぐようにして設けられている。 かかるエアミックスドア３０はメインドア３１とサブドア３２とを軸３４を介し て回動自在に連結して構成され、メインドア３１の先端は室内隔壁９に軸３３を 介して回動可能に固定されると共に、サブドア３２の先端は室内熱交換器７近傍 の摺動孔３６に軸３５を介して摺動自在に係止されている。

【００１８】 上記構成において、エアミックスドア２０，３０は、空調制御装置１の温調制 御時においては例えば図１上実線乃至２点鎖線に示す位置に来るよう上下に摺動 して、室外熱交換器７の上流側面と下流側面を遮蔽する面積を変動することによ り、室外熱交換器７を流れる第１のダクト３の空気量を調整する。また、最大暖 房及び最大冷房時においては、室外熱交換器７の上流側面と下流側面を完全に遮 蔽する位置まで摺動する。

【００１９】 尚、図３で示す様に、例えばエアミックスドア２０が室外熱交換器７の上流側 面を全て遮蔽する位置にある時にはエアミックスドア３０も室外熱交換器７の上 流側面を全て遮蔽する位置（実線）に、またエアミックスドア２０が室外熱交換 器７の最上部から僅かに第２のダクト側に下げた位置（２点鎖線）にある時には エアミックスドア３０も全く同じ室外熱交換器７の最上部から僅かに第２のダク ト側に下げた位置（（２点鎖線）に必ずなるように、このエアミックスドア２０ とエアミックスドア３０とは同じ位相で軸２５，３５が上下に摺動できるように なっている。

【００２０】 従って、第１のダクト３を流れる空気（実線又は破線で示す白抜き矢印）と第 ２のダクト４を流れる空気（実線又は破線で示す通常の矢印）とは必ず分離して 流れ混ざることはないので、第２のダクト４を流れる比較的汚れた車外の空気が エアミックス第２のダクト４から第１のダクト３に侵入することはなく、このた め搭乗者に不快感を与えることはない。

【００２１】 そして、最大暖房用として上記冷媒循環サイクル１を使用する要請がある場合 にのみ、四方切換弁１１が第１接続状態となるように切換られ、このためコンプ レッサ１２の吐出側Ａが室内熱交換器６に、吸入側Ｂがアキュムレータ１３を介 して室外熱交換器７にそれぞれ接続され、コンプレッサ１２の吐出側Ａから流出 された圧縮冷媒は、室内熱交換器６に入りここで第１のダクト３の上流から送ら れてくる空気と熱交換して凝縮液化し、電気式膨張弁１４で減圧された後に室外 熱交換器７に至り、第２のダクト４の空気と熱交換されて蒸発気化され、アキュ ムレータ１３を介してコンプレッサ１２に戻される。

【００２２】 この場合、エアミックスドア２０，３０が室外熱交換器７の上流側面及び下流 側面を完全に閉塞する位置に摺動するため、室内熱交換器６で第１のダクト３の 空気が加熱されると共に、室外熱交換器７はエアミックスドア２０，３０で完全 に閉塞され第１のダクト３の空気を冷却しないので、第１のダクト３内を流れる 空気は室内熱交換器６で加熱されるだけとなり、効率良く最大暖房を得ることが できる。

【００２３】 これに対して、最大冷房用又は温調用として上述した冷媒循環サイクル１を使 用する要請がある場合には、四方切換弁１１を第２状態となるように切換える。 これによってコンプレッサ１２の吐出側Ａは室外熱交換器７に接続され、吸入側 Ｂはアキュムレータ１３を介して室内熱交換器６に接続され、コンプレッサ１２ の吐出側Ａから流出された冷媒は室外熱交換器７で放熱（凝縮液化）し、電気式 膨張弁１４で減圧されて室内熱交換器６に至り、ここで第１のダクト３の上流側 から送られてきた空気と熱交換して蒸気気化され、アキュムレータ１３を介して コンプレッサ１２に戻される。

【００２４】 このうち、最大冷房時においては、上記最大暖房時と同様にエアミックスドア ２０，３０が室外熱交換器７の上流側面及び下流側面を完全に閉塞する位置に摺 動するため、室外熱交換器７をエアミックスドア２０，３０で閉塞することによ り第１のダクト３の空気は加熱されないので、第１のダクト３内を流れる空気は 室内熱交換器６で冷却されるだけとなり、効率良く最大冷房を得ることができる 。

【００２５】 そして、温調制御時においては、エアミックスドア２０，３０が、室外熱交換 器７の上流側面及び下流側面の一部のみを閉塞すると共にその閉塞率を調整する ことができるため、室内熱交換器６で冷却された第１のダクト３の空気のうち室 外熱交換器７で加熱される通風空気と該室外熱交換器７をバイパスする通風空気 との比率を自由に可変できるので、効率良く所望の吹出空気温度を得ることがで きる。

【００２６】 このように、例えば空調制御装置１の温調制御は、冷媒循環サイクルを反転さ せることなく、エアミックスドア２０，３０の室外熱交換器７の閉塞率を調整す ることだけで足りるものである。そして、従来のヒートポンプ式空調装置の冷媒 循環サイクルの構成自体は変わらずに済むため、上述した空調制御装置１への改 造は安価に行うことができるものである。

【００２７】 尚、図４においては、トラック型の電気自動車４０への上述した空調制御装置 １の搭載例が示されており、第１のダクト３と第２のダクト４とが並列的に設置 され、室外熱交換器７を立設させたものとしているが、必ずしもこれに限定され るものではない。即ち、図５に示す様に第１のダクト３と第２のダクト４とが同 一直線状となる様に開口部５で連通させ、且つ室外熱交換器７を第２のダクト４ と第１のダクト３とに渡って横たわらせても良いものである。これにより、普通 車型の電気自動車４５にも上述した空調制御装置１を容易に搭載できる。

【００２８】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、温調制御を冷媒循環サイクルを反転させる ことなく、エアミックスドアの室外熱交換器の閉塞率を調整することで行えるの で、温調制御を応答良くできることとなる。

【００２９】 また、吹出空気の温度をエアミックスドアの室外熱交換器の閉塞率を調整して 細かく設定できるので、所望の吹出空気の温度を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る冷媒循環サイクルの構成を示し
た説明図である。

【図２】同上の空調制御装置の主な構成を示した説明図
である。

【図３】同上のエアミックスドアを境にして第１のダク
トと第２のダクトを流れる空気の流れを示した説明図で
ある。

【図４】同上のトラック型電気自動車に搭載した状態の
実施例を示す説明図である。

【図５】同上の普通車型電気自動車に搭載した状態の実
施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 空調制御装置 ２ 冷媒循環サイクル ３ 第１のダクト ４ 第２のダクト ５ 開口部 ６ 室内熱交換器 ７ 室外熱交換器 １１ 四方切換弁 １２ コンプレッサ １３ アキュムレータ １４ 電気式膨張弁 ２０ エアミックスドア ３０ エアミックスドア

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 送風機と、 室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器及びコンプレッサ
   を少なくとも含む冷媒循環サイクルと、 前記送風機により吸入された空気を車室内に導き、前記
   室内熱交換器が配置された第１のダクトと、 前記室内熱交換器よりも下流側に設けられた開口部によ
   り前記第１のダクトと連通する第２のダクトと、 前記開口部において第１のダクトと第２のダクトとに渡
   って配置された前記室外熱交換器と、 前記開口部を塞ぐと共に前記室外熱交換器の空気通過量
   を変更するエアミックスドアとにより構成される自動車
   用空調制御装置。