JPH0728973Y2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は油圧回路と冷凍回路とを
備えた車両、例えばラフテレ−ンクレ−ン等の作業用車
両に適した車両用空気調和装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、キャビンが３６０°以上回転す
るラフテレ−ンクレ−ンの場合は、普通の自動車と異な
りキャビンの下方で循環するエンジン冷却水をキャビン
内に導入することができず、このエンジン冷却水を暖房
用熱源として利用することができない。そこで、このよ
うな車両の冷暖房を行なう空気調和装置として、図７に
示すものを出願人は提案している（実願平１−１２３８
３６号）。

【０００３】この車両用空気調和装置は、油圧回路Ａと
冷凍回路Ｂとを備え、油圧回路Ａは油圧モ−タ駆動回路
Ａ１と暖房回路Ａ２とから構成されている。この油圧モ
−タ駆動回路Ａ１は、油タンク１０、第１油圧ポンプ１
１ａ及び油圧モ−タ１２を有し、油タンク１０内の作動
油を第１油圧ポンプ１１ａにて汲み上げ、この汲み上げ
られた作動油により油圧モ−タ１２が駆動される。尚、
１３は油圧モ−タ１２への圧力を制限する安全弁であ
る。

【０００４】暖房回路Ａ２は、油タンク１０、第２油圧
ポンプ１１ｂ、リリ−フバルブ１４、放熱器１５、常開
の電磁弁１６を有している。電磁弁１６が開となってい
るときは、第２油圧ポンプ１１ｂにて汲み上げられた作
動油が電磁弁１６を介して油タンク１０に直に戻り、ま
た、電磁弁１６が閉となっているときは、リリ−フバル
ブ１４を介して放熱器１５に作動油が流れるようになっ
ている。尚、各油圧ポンプ１１ａ，１１ｂは車両のエン
ジンで駆動され、図示しない各種の油圧アクチュエ−タ
にも作動油を流すようになっている。また、リリ−フバ
ルブ１４は入口側と出口側との間に圧力差を生じさせ、
下流側の作動油を発熱させるようになっている。

【０００５】冷凍回路Ｂは、圧縮機２０に凝縮器２１、
受液器２２、膨張弁２３、蒸発器２４を順次連結したも
ので、凝縮器２１及び蒸発器２４はそれぞれ送風ファン
２１ａ，２４ａにより強制的に空気熱交換するようにな
っている。また、圧縮機２０はクラッチ機構２５を介し
て油圧モ−タ１２に連結している。更に、この送風ファ
ン２４ａはキャビン内に空調空気を導く空調風路２６内
に設置されている。

【０００６】この車両用空気調和装置において、冬期に
暖房運転を行なうときはクラッチ機構２５により油圧モ
−タ１２と圧縮機２０の連結を解除するとともに、電磁
弁１６を閉とし、更に送風ファン２４ａを駆動する。

【０００７】このとき、油圧モ−タ駆動回路Ａ１におい
ては、図５の破線矢印に示すように作動油が流れて油圧
モ−タ１２が駆動するが、圧縮機２０は停止状態となっ
ている。また、第２油圧ポンプ１１ｂにより汲み上げら
れた作動油が図５の破線矢印に示すように、リリ−フバ
ルブ１４→放熱器１５→油タンク１０と順次循環する。
ここで作動油がリリ−フバルブ１４を通るとき、リリ−
フバルブ１４の入口側と出口側との間で圧力差を生じ作
動油が発熱する。この作動油の熱は放熱器１５で放出さ
れ、送風ファン２４ａにて送風される空調風路２６内の
空気を加熱する。これにより、キャビン内の暖房が行な
われることとなる。

【０００８】夏期に冷房運転を行なうときは、クラッチ
機構２５により油圧モ−タ１２と圧縮機２０とを連結
し、更に各送風ファン２１ａ，２４ａを駆動する。これ
により、第１油圧ポンプ１１ａにより汲み上げられた作
動油は、図５の破線矢印に示すように、油圧モ−タ１２
に循環しこれを駆動する。この油圧モ−タ１２の回転力
により圧縮機２０が駆動し、圧縮機２０から吐出される
冷媒が実線矢印に示すように、凝縮器２１→受液器２２
→膨脹弁２３→蒸発器２４→圧縮機２０と順次循環す
る。これにより、空調風路２６内の空気が蒸発器２４に
て冷却され、キャビン内の冷房が行なわれる。

【０００９】梅雨期等に除湿暖房運転を行なうときは、
クラッチ機構２５により油圧モ−タ１２と圧縮機２０と
を連結するとともに、電磁弁１４を閉とし、更に各送風
ファン２１ａ，２４ａを駆動する。これにより、圧縮機
２０から吐出した冷媒は、冷房運転時と同様に実線矢印
に示すように循環し、蒸発器２４にて空調風路２６内の
空気が除湿冷却される。また、第２油圧ポンプ１１ｂに
て汲み上げられた作動油は、暖房運転時と同様に破線矢
印に示すように循環し、放熱器１５により空調風路２６
内の空気が加熱される。この蒸発器２４による除湿冷却
と放熱器１５による加熱によりキャビン内の除湿暖房が
行なわれることとなる。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車両用空気調和装置では、作動油を車両の各種油圧機器
等と共用していることも相俟って、作動油の温度が異常
高温に達する場合がある。このような異常高温状態が続
くと作動油の劣化を招くばかりでなく、油圧機器等の故
障の原因にもなるという問題点があった。

【００１１】本考案は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、異常高温による作動
油の劣化や油圧機器の故障等を防止することのできる車
両用空気調和装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本考案は前記目的を達成
するために、請求項１では、油圧回路における油圧ポン
プの下流側に、作動油に圧力差を生じさせるリリ−フバ
ルブと該圧力差によって発生した作動油の熱を放熱する
放熱器を順次接続するとともに、該放熱器を空調風路中
に配置した車両用空気調和装置において、前記油圧回路
の作動油の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出
手段の検出温度が所定上限値以上になったとき前記リリ
−フバルブのリリ−フ圧力を下げる制御手段とを設けて
いる。

【００１３】また、請求項２では、油圧回路における油
圧ポンプの下流側に、作動油に圧力差を生じさせるリリ
−フバルブと該圧力差によって発生した作動油の熱を放
熱する放熱器を順次接続するとともに、該放熱器を空調
風路中に配置した車両用空気調和装置において、前記油
圧回路の作動油の温度を検出する温度検出手段と、該温
度検出手段の検出温度が所定値上限値以上になったとき
前記リリ−フバルブのリリ−フ圧力を段階的に下げる制
御手段とを設けている。

【００１４】

【作用】請求項１の車両用空気調和装置によれば、油圧
回路の作動油の温度が所定上限値以上になったときリリ
−フバルブの圧力差が下がることから、リリ−フバルブ
での発熱量が減少し、作動油の温度が低下する。

【００１５】また、請求項２の車両用空気調和装置によ
れば、請求項１の作用を有するとともに、リリ−フバル
ブの圧力差が段階的に下がることから、放熱器からの吹
出空気温度が急激に低下することがない。

【００１６】

【実施例】図１乃至図６は本考案の一実施例を示すもの
で、Ｃは油圧回路、Ｄは冷凍回路である。

【００１７】この油圧回路Ｃは、油圧モ−タ駆動回路Ｃ
１と暖房回路Ｃ２とから構成されている。油圧モ−タ駆
動回路Ｃ１は、第１油タンク３０ａ、第１油圧ポンプ３
１ａ及び油圧モ−タ３２を有し、第１油タンク３０ａ内
の作動油を第１油圧ポンプ３１ａにて汲み上げ、この汲
み上げられた作動油により油圧モ−タ３２が駆動され
る。また、第１油圧ポンプ３１ａは車両のエンジンで駆
動するようになっている。尚、３３は油圧モ−タ３２へ
の圧力を制限する安全弁である。

【００１８】暖房回路Ｃ２は、第２油タンク３０ｂ、第
２油圧ポンプ３１ｂ、電磁比例式リリ−フバルブ３４、
放熱器３５、切換手段をなす常開の電磁弁３６を有して
いる。電磁弁３６が開となっているときは、第２油圧ポ
ンプ３１ｂにて汲み上げられた作動油が電磁弁３６を介
して第２油タンク３０ｂに直に戻り、電磁弁３６が閉と
なっているときは、リリ−フバルブ３４を介して放熱器
３５に作動油が流れるようになっている。また、第２油
圧ポンプ３１ｂは油圧モ−タ３２に連結され、この油圧
モ−タ３２の回転力によって駆動するようになってい
る。尚、３７はリリ−フバルブ３４への圧力を制限する
安全弁、３８は第２油タンク３０ｂに設けられた油温セ
ンサである。

【００１９】リリ−フバルブ３４は入口側と出口側との
間で作動油に圧力差を生じさせ、作動油を発熱させる。
この発熱量は下記の式により求められる。即ち、 Ｈ＝1.41×Ｑ×ΔＰ Ｈ：発熱量（kcal/h），Ｑ：作動油流量（ｌ/min），Δ
Ｐ：圧力差（kgf/cm² ）1.41：定数 ΔＰ＝Ｐ−Ｐ’ Ｐ：リリ−フバルブの入口側圧力（リリ−フ圧力），
Ｐ’：リリ−フバルブの出口側圧力従って、リリーフバ
ルブ３４の発熱量は、リリ−フバルブ３４のリリ−フ圧
力に比例することとなる。

【００２０】冷凍回路Ｄは、図７に示す従来例と同様
に、圧縮機４０に凝縮器４１、受液器４２、膨脹弁４
３、蒸発器４４を順次連結したもので、凝縮器４１及び
蒸発器４４はそれぞれ送風ファン４１ａ，４４ａにより
強制的に空気熱交換するようになっている。また、圧縮
機４０はクラッチ機構４５を介して油圧モ−タ３２に連
結している。

【００２１】図２は本実施例に係る車両用空気調和装置
をラフテレ−ンクレ−ンに装着した状態を示す概略構成
図である。即ち、キャビン５０内には空調ユニット５１
を設置しており、この空調ユニット５１内の空調風路５
２内には送風ファン４４ａ、蒸発器４４及び放熱器３５
を設置している。また、この空調風路５２はダンパ５３
により暖房用の風路と冷房用の風路とに切換えることが
できる。即ち、暖房及び除湿暖房時は実線矢印に示すよ
うに、キャビン５０内の空気を空調ユニット５１の吸入
口５４より吸入し蒸発器４４及び放熱器３５を通じてキ
ャビン５０内に吹出し、冷房時は破線矢印に示すように
蒸発器４４のみを通じてキャビン５０内に吹出すように
なっている。

【００２２】図３はリリ−フバルブ３４の制御系を示す
もので、６０はマイクロコンピュ−タ構成の制御部であ
る。この制御部６０は、油温センサ３８及びリリ−フバ
ルブ３４に接続されている。また、制御部６０は油温セ
ンサ３８の検出値ｔに対する所定上限値ｔa （ｔa 以上
を異常温度とする）と、リリ−フバルブ３４のリリ−フ
圧力Ｐに対する初期値Ｐ₀ （例えば２００kgf/cm² ）及
び微小値（例えば５０kgf/cm² ）を設定しており、後記
するプログラムに従ってリリ−フバルブ３４を制御す
る。

【００２３】本実施例において、冬期に暖房運転を行な
うときは、クラッチ機構４５により油圧モ−タ３２と圧
縮機４０の連結を解除するとともに、電磁弁３６を閉と
し、送風ファン４４ａを駆動する。

【００２４】この時、油圧モ−タ駆動回路Ｃ１において
は、図１の破線矢印に示すように作動油が流れ、油圧モ
−タ３２が駆動するが、圧縮機４０は停止状態となって
いる。また、油圧ポンプ３１ｂにより汲み上げられた作
動油が図１の破線矢印に示すように、リリ−フバルブ３
４→放熱器３５→第２油タンク３０ｂと順次循環する。
ここで作動油がリリ−フバルブ３４を通るとき、リリ−
フバルブ３４の入口側と出口側との間で圧力差を生じ作
動油が発熱する。この作動油の熱は放熱器３５で放出さ
れ、送風ファン４４ａにて送風される空調風路５２内の
空気を加熱する。これにより、キャビン５０内の暖房が
行なわれることとなる。

【００２５】夏期に冷房運転を行なうときは、クラッチ
機構４５により油圧モ−タ３２と圧縮機４０とを連結す
るとともに、各送風ファン４１ａ，４４ａを駆動する。
これにより、第１油圧ポンプ３１ａにより汲み上げられ
た作動油が、図１の破線矢印に示すように、油圧モ−タ
３２に循環しこれを駆動する。この油圧モ−タ３２の回
転力により圧縮機４０が駆動され、圧縮機４０から吐出
される冷媒が実線矢印に示すように、凝縮器４１→受液
器４２→膨脹弁４３→蒸発器４４→圧縮機４０と順次循
環する。これにより、空調回路５２内の空気が蒸発器４
４にて冷却され、キャビン５０内の冷房が行なわれる。

【００２６】梅雨期等に除湿暖房運転を行なうときは、
クラッチ機構４５により油圧モ−タ３２と圧縮機４０と
が所定時間Ｔａの連結と所定時間Ｔｂの解除を繰り返す
とともに、電磁弁３６を閉とし、送風ファン４１ａ（ク
ラッチ機構４５が連結されたときのみ運転）及び送風フ
ァン４４ａを駆動する。これにより、圧縮機４０から吐
出した冷媒は、冷房運転時と同様に実線矢印に示すよう
に循環し、蒸発器４４にて空調風路５２内の空気が除湿
冷却される。また、第２油圧ポンプ３１ｂにて汲み上げ
られた作動油は、暖房運転時と同様に破線矢印に示すよ
うに循環し、放熱器３５により空調風路５２内の空気が
加熱される。この蒸発器４４による除湿冷却と放熱器３
４による加熱によりキャビン５０内の除湿暖房が行なわ
れることとなる。

【００２７】ここで、暖房または除湿暖房運転時におけ
る制御部６０の動作を図４に示すフロ−チャ−トを参照
して説明する。

【００２８】まず、カウントＮの値を初期値０に、リリ
−フバルブ３４のリリ−フ圧力Ｐを初期値Ｐ₀ にそれぞ
れ設定する（Ｓ１，Ｓ２）。次に、作動油の温度が上昇
して油温センサ３８の検出温度ｔが上限値ｔa 以上にな
ったとき（Ｓ３）、カウントＮに１を加え（Ｓ４）、リ
リ−フバルブ３４のリリ−フ圧力ＰをＰから微小値αを
減じた値とする（Ｓ５）。そして時間待ちした後（Ｓ
６）、検出温度ｔが上限値ｔa 以上であるならば（Ｓ
７）、ステップＳ４に戻ってカウントＮに１を加え、圧
力差ΔＰを更に微小値αだけ減じた値とする。また、ス
テップＳ７において検出温度ｔが上限値ｔa を下回った
ならば、カウントＮから１を減じ（Ｓ８）、リリ−フ圧
力ＰをＰに微小値αを加えた値とする（Ｓ９）。そして
時間待ちした後（Ｓ１０）、検出温度ｔが上限値ｔa を
下回っていれば（Ｓ１１）、ステップＳ８に戻ってカウ
ントＮから１を減じ、リリ−フ圧力Ｐを更に微小値αだ
け加えた値とする。また、ステップＳ１１において検出
温度ｔが上限値ｔa 以上であり、且つカウントＮが０な
らば（Ｓ１２）、再びステップＳ３に戻る。尚、図５に
示すタイミングチャ−ト及び図６に示すグラフは、前記
動作によってリリ−フ圧力ΔＰを３段階に亘って小さく
した後、１段階だけ大きくした場合の経時変化を示すも
のである。

【００２９】このように、本実施例の車両用空気調和装
置によれば、暖房回路Ｃ２の第２油タンク３０ｂに作動
油の温度を検出する油温センサ３８を設けるとともに、
油温センサ３８の検出温度ｔが所定上限値ｔa 以上にな
ったときリリ−フバルブ３４のリリ−フ圧力Ｐを下げ、
作動油の温度を低下させるようにしたので、異常高温に
よる作動油の劣化や油圧機器の故障等を確実に防止する
ことができる。また、本実施例では、リリ−フバルブ３
４のリリ−フ圧力Ｐを下げる際、これを段階的に行うよ
うにしたので、暖房能力の急激な低下を防止することが
できる。

【００３０】尚、前記実施例では、電磁比例式のリリ−
フバルブ３４を用いてリリーフ圧力Ｐを変えるようにし
たものを示したが、このリリ−フバルブ３４の代りに、
それぞれ異なった圧力差に設定された複数のリリ−フバ
ルブを並列に設け、作動油の流通を各リリ−フバルブへ
択一的に切換えるようにしたものであってもよい。

【００３１】

【考案の効果】以上説明したように、請求項１の車両用
空気調和装置によれば、異常高温時において作動油の温
度を速やかに低下させることができるので、作動油の劣
化や油圧機器の故障等を確実に防止することができる。

【００３２】また、請求項２の車両用空気調和装置によ
れば、請求項１の効果を達成できるとともに、リリ−フ
バルブのリリーフ圧力を下げる際、暖房能力の急激な低
下を防止することができるので、乗員に不快感を与える
ことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す車両用空気調和装置の
回路図である。

【図２】車両用空気調和装置の設置状態を示す概略構成
図である。

【図３】車両用空気調和装置の制御系を示すブロック図
である。

【図４】制御部の動作を示すフロ−チャ−トである。

【図５】リリ−フバルブの動作を示すタイミングチャ−
トである。

【図６】作動油の温度変化を示すグラフである。

【図７】従来例を示す車両用空気調和装置の回路図であ
る。

【符号の説明】

３１ｂ…第２油圧ポンプ、３４…リリ−フバルブ、３５
…放熱器、３８…油温センサ、５２…空調風路、６０…
制御部、Ｃ…油圧回路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧回路における油圧ポンプの下流側
   に、作動油に圧力差を生じさせるリリ−フバルブと該圧
   力差によって発生した作動油の熱を放熱する放熱器を順
   次接続するとともに、該放熱器を空調風路中に配置した
   車両用空気調和装置において、 前記油圧回路の作動油の温度を検出する温度検出手段
   と、 該温度検出手段の検出温度が所定値上限値以上になった
   とき前記リリ−フバルブのリリ−フ圧力を下げる制御手
   段とを設けたことを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 【請求項２】 油圧回路における油圧ポンプの下流側
   に、作動油に圧力差を生じさせるリリ−フバルブと該圧
   力差によって発生した作動油の熱を放熱する放熱器を順
   次接続するとともに、該放熱器を空調風路中に配置した
   車両用空気調和装置において、 前記油圧回路の作動油の温度を検出する温度検出手段
   と、 該温度検出手段の検出温度が所定値上限値以上になった
   とき前記リリ−フバルブのリリ−フ圧力を段階的に下げ
   る制御手段とを設けたことを特徴とする車両用空気調和
   装置。