JPH0741359U - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造で吹き出し空気温度を一定に維持
する。 【構成】 過熱蒸気の状態で吸入された冷媒をコンプレ
ッサ１により断熱圧縮して高温高圧のガス状冷媒となっ
た該冷媒をコンデンサ２により中温高圧の液状冷媒と
し、ついで、この液状冷媒を膨張弁３により断熱膨張し
て気液混合冷媒とした後に、エバポレータ４に導いて室
内空気との熱交換を行う自動車用空気調和装置の冷房サ
イクルにおいて、前記膨張弁３の上流と前記エバポレー
タ４とを接続するバイパス路５に補助開閉弁６を設け、
前記コンプレッサ２が停止した直後に前記補助開閉弁６
を開く。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エバポレータのサーモスタットが働きコンプレッサのオフ時に車室 内に吹き出される空気の温度があまり上昇しないようにした自動車用空気調和装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、自動車用空気調和装置は、エバポレータの凍結を防止するためサーモ スタットによりコンプレッサを動力源と断接してオンオフしている。コンプレッ サが停止すると冷房サイクル内の冷媒循環は停止するが、送風機は送風を継続し ているので、エバポレータから吹き出される空気の温度は、短時間の内に上昇し 、車室内の温度も上昇することになる。

【０００３】 このような場合に、吹き出し温度の変動を防止する手段として考えられるもの の１つは、冷房サイクル内を循環する冷媒量を制御し、コンプレッサのオン−オ フを少なくするようにしたもの、つまり容量可変式コンプレッサを使用するもの であり、他のものとしては、エバポレータの蒸発圧力を一定にし、エバポレータ の温度を検知してコンプレッサのオン−オフする場合のオフ状態が少なくなるよ うにしたもの、つまり、冷房サイクルに、いわゆるＳＴＶ（ｓｕｃｔｉｏｎ ｔ ｈｒｏｔｔｌｅ ｖａｌｖｅ）を組み込んだものがある。

【０００４】 まず、循環冷媒量を制御する方式のものにおいて使用される容量可変式コンプ レッサには、コンプレッサの圧縮室から吐出される冷媒量を冷却負荷に応じて可 変とした容量可変式ロータリーコンプレッサ（例えば、特開昭６３−１７３，８ ９２号公報、実開平２−５２，９９３号公報参照）や、コンプレッサに帰還する 冷媒の圧力状態によりピストンのストローク量を調節するようにした容量可変斜 板式コンプレッサ（例えば、特開昭６３−２５３，１８４号公報、実開平１−１ ６０，１７９号公報あるいは特開平５−２６，１５５号公報等参照）がある。

【０００５】 前者のロータリー式コンプレッサは、圧縮室に流入した冷媒ガスを、圧縮時に 吸入室内にバイパスさせ、このバイパス量を制御することにより冷媒圧縮量を運 転状態に応じて可変としている。

【０００６】 具体的には、フロントサイドブロックとロータとの間に所定の角度内で回転自 在とされた円盤状の制御プレートを設けて、この制御プレートに形成したバイパ ス孔を利用して、低速運転時や冷房サイクルの熱負荷が高い時には、当該制御プ レートを圧縮室内の冷媒ガスが吸入室内にバイパスしない位置に回動させる一方 で、高速運転時や冷房サイクルの熱負荷が低い時には、当該制御プレートを圧縮 室内の冷媒ガスが吸入室内にバイパスするように回動させる。

【０００７】 このようにして圧縮行程における圧縮室内での圧縮冷媒量を規制し、ロータの 回転に応じて圧縮室からの吐出冷媒量を規制するようにしている。

【０００８】 また、後者の斜板式コンプレッサは、シェルのクランク室内に回転自在に嵌挿 された駆動軸に対して駆動斜板を傾斜角度可変に連結し、この駆動斜板に対しウ ォブル板を摺動自在に取付けてある。そして、駆動斜板が回転するとウォブル板 がいわゆるみそすり的動作をし、ピストンロッドを介してピストンを軸線方向に 往復運動させ、冷媒ガスを圧縮し吐出するようになっている。

【０００９】 一方、前記ＳＴＶ方式のものは、エバポレータの熱負荷が小さくなってもエバ ポレータの凍結を防止して正常な運転を可能にしたものである。例えば、外気温 度が低い場合であっても除湿を行いたい場合には、冷房能力を低くするために膨 張弁の開度を絞り冷媒が流れ難くする必要があるが、このようにするとエバポレ ータの蒸発圧力が低下し過ぎるので凝縮水がエバポレータで凍結する虞れがある 。

【００１０】 そのため、図４（Ａ）に示されるようにエバポレータ４とコンプレッサ１との 間にエバポレータ４における蒸発圧力を一定値以下にならないようにするＳＴＶ １０が設けられている。ここに、ＳＴＶ１０とは、図４（Ｂ）に示すように、ス プリングの力に対抗して冷媒の圧力により流路１１を開閉する弁１２を設けたも のである。

【００１１】 なお、図４中における、符号「２」はコンデンサ、「３」は膨脹弁、「７」は リキッドタンクであり、これら各要素を使用した冷房サイクルの詳細は、公知に 属するので省略する。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来より採用されている容量可変式コンプレッサはサーモスタ ットによるオン−オフ制御ではなく連続運転が可能なために吹き出し空気の温度 が一定に維持されるものの、装置の構成が複雑で、高価なものとなり、廉価な自 動車等に搭載する自動車用空気調和装置としてはコスト上の問題がある。

【００１３】 また、ＳＴＶ方式であっても同様にコスト高となるのみでなく、大きな設置ス ペースが必要となるという不具合がある。

【００１４】 本考案は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な 構造で吹き出し空気温度を一定に維持できる自動車用空気調和装置を提供するこ とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の自動車用空気調和装置は、エバポレータ またはエバポレータ吹出し空気温度によりコンプレッサをオンオフして過熱蒸気 の状態で吸入された冷媒をコンプレッサにより断熱圧縮して高温高圧のガス状冷 媒となった該冷媒をコンデンサにより中温高圧の液状冷媒とし、この液状冷媒を 膨張弁により断熱膨張して気液混合冷媒とした後に、エバポレータに導いて室内 空気との熱交換を行う自動車用空気調和装置において、前記膨張弁をバイパスす るように設けられたバイパス路に補助開閉弁を設け、前記コンプレッサが停止し た直後に前記補助開閉弁を開放するようにしたことを特徴としている。

【００１６】

【作用】

例えば、車室内温度あるいはエバポレータの吹き出し空気温度等、所定位置の 温度を温度センサで感知して、設定温度範囲の下限に達したらコンプレッサを停 止し、上限まで上昇したら再びコンプレッサを作動させるようにした自動車用空 気調和装置は、コンプレッサがオン−オフする前後で吹き出し空気温度が変動し 、乗員に不快感を与えるが、本考案では、コンプレッサを停止した直後に、バイ パス路に設けられた補助開閉弁を開くことにより、そのとき生じている膨張弁の 前後の圧力差を利用して、当該補助開閉弁で冷媒を断熱膨張させてエバポレータ に導くことにより、コンプレッサ停止直後の吹き出し空気温度の上昇を緩和する ことができ、コンプレッサ作動時と停止時の吹き出し空気温度の差温を小さくす ることができる。

【００１７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案の一実施例を示す構成図、図２は同実施例のエバポレータを示す 斜視図、図３は同実施例の吹き出し空気温度の変動を示すグラフであり、図４に 示す部材と同一部材には同一符号を付している。

【００１８】 本実施例の自動車用空気調和装置は、図１に示されるような冷房サイクルを有 している。この冷房サイクルは、過熱蒸気の状態で吸入された冷媒をコンプレッ サ１により断熱圧縮して高温高圧のガス状冷媒となった該冷媒をコンデンサ２に より中温高圧の液状冷媒とし、この液状冷媒を膨張弁３により断熱膨張して気液 混合冷媒とした後に、エバポレータ４に導いて室内空気との熱交換を行うもので ある。

【００１９】 特に、本実施例では、膨張弁３の上流とエバポレータ４とを結ぶバイパス路５ を有しており、このバイパス路５に、例えば電磁弁等から構成された補助開閉弁 ６が設けられている。この補助開閉弁６は、冷媒を断熱膨張させることができる 程度の弁開度とされている。その他配管をキャピラリチューブとしても良い。ま たバイパス路５のエバポレータ４への接続は、例えば、図２に示すように、タン ク部４ａに通常の入口４ａとは別の入口５ａを設けることにより行われ、特にこ のバイパス路５の入口５ａはエバポレータ４におけるスーパーヒートが大きくな る側とすることが望ましい。

【００２０】 次に、前記実施例の作用を説明する。 本実施例に係る自動車用空気調和装置では、設定温度に対する基準温度範囲を 予め決めておき、車室内温度、エバポレータからの吹出し空気温度あるいはエバ ポレータの表面温度等のような所定位置を温度センサで感知して、設定温度範囲 の下限に達したらコンプレッサを停止し、上限まで上昇したら再びコンプレッサ を作動させるが、本実施例ではコンプレッサ１が作動しているときは、補助開閉 弁６を閉じ、通常の冷房サイクルで冷媒を循環させ、コンプレッサ１が停止する と補助開閉弁６を開いて、膨張弁３の上流側の高圧冷媒を低圧側であるエバポレ ータ４に導く。

【００２１】 このようにコンプレッサ停止直後に生じている膨張弁３の前後の圧力差を利用 して、当該補助開閉弁６で冷媒を断熱膨張させてエバポレータ４に導けば、コン プレッサ１が停止しても冷房サイクル内の冷媒圧力がバランスするまでは、冷媒 がエバポレータ４に導かれるので、吹き出し空気温度の急上昇を緩和することが でき、図３に示すようにコンプレッサ作動時の吹き出し空気温度とコンプレッサ 停止時の吹き出し空気温度との差温が小さくなる。

【００２２】 なお、本考案は、上述した実施例のみに限定されるものではなく、実用新案登 録請求の範囲内において種々改変することができる。例えば、前記実施例では、 補助開閉弁として、電磁弁を使用したが、これのみでなく、他の圧力差を利用し た開閉弁等であっても良い。

【００２３】

【考案の効果】

以上述べたように本考案は、コンプレッサ停止直後に生じている膨張弁前後の 圧力差を利用して補助開閉弁により冷媒をエバポレータに導くようにしているの で、コンプレッサ停止直後の吹き出し空気温度の急上昇を緩和することができ、 コンプレッサ作動時の吹き出し空気温度とコンプレッサ停止時の吹き出し空気温 度との差温が小さくなる。このような構造は極めて簡単であり、コスト的、スペ ース的にも有利である。したがって、廉価かつ小型の自動車に搭載する自動車用 空気調和装置としての応用が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例を示す装置構成図である。

【図２】 同実施例のエバポレータを示す斜視図であ
る。

【図３】 同実施例の吹き出し空気温度の変動を示すグ
ラフである。

【図４】 （Ａ）は従来のＳＴＶ方式による自動車用空
気調和装置を示す構成図、（Ｂ）はＳＴＶを示す概念図
である。

【符号の説明】

１…コンプレッサ、 ２…コンデンサ、
３…膨張弁、 ４…エバポレー
タ、５…バイパス路、 ６…補助開閉
弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エバポレータまたはエバポレータ吹出し
   空気温度によりコンプレッサをオンオフして過熱蒸気の
   状態で吸入された冷媒をコンプレッサ(1) により断熱圧
   縮して高温高圧のガス状冷媒となった該冷媒をコンデン
   サ(2) により中温高圧の液状冷媒とし、この液状冷媒を
   膨張弁(3) により断熱膨張して気液混合冷媒とした後
   に、エバポレータ(4) に導いて室内空気との熱交換を行
   う自動車用空気調和装置において、前記膨張弁(3) をバ
   イパスするように設けられたバイパス路(5) に補助開閉
   弁(6) を設け、前記コンプレッサ(2) が停止した直後に
   前記補助開閉弁(6) を開放するようにしたことを特徴と
   する自動車用空気調和装置。