JPH0755132Y2 - 車両用空調装置 - Google Patents

車両用空調装置

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JPH0755132Y2
JPH0755132Y2 JP9439591U JP9439591U JPH0755132Y2 JP H0755132 Y2 JPH0755132 Y2 JP H0755132Y2 JP 9439591 U JP9439591 U JP 9439591U JP 9439591 U JP9439591 U JP 9439591U JP H0755132 Y2 JPH0755132 Y2 JP H0755132Y2
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JP
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hydraulic
hydraulic pump
temperature
hydraulic oil
displacement
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順和 青木
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Sanden Corp
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は車両用空調装置に関し、
特に、ラフテレーンクレーン等の作業用車両に用いられ
る空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、キャビンが360度以上回転す
るラフテレーンクレーンの場合は、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、この冷却水を暖房用熱源
として利用することができない。
【0003】ラフテレーンクレーンでは油圧回路を備え
ており、ラフテレーンクレーンに用いる空気空調装置で
は、一般に、油圧回路を利用して暖房を行う暖房回路と
冷房のための冷凍回路とを備えている。
【0004】油圧回路は作動油タンクを備えており、エ
ンジンによって駆動される油圧ポンプによって作動油タ
ンク内の作動油を汲み上げて油圧モータに供給し、これ
によって油圧モータを駆動している。暖房回路は暖房用
油圧ポンプを備えており、この暖房用油圧ポンプは前記
油圧モータに連結されている。暖房用油圧ポンプの下流
側には並列に弁機構(リリーフバルブ)及び電磁弁が配
置されており、電磁弁を閉じると、弁機構に作動油が供
給されることになる。そして、弁機構によって暖房用油
圧ポンプから供給される作動油に圧力差を生じさせてい
る。さらに、弁機構の下流側には放熱器が配置されてお
り、この放熱器は弁機構から作動油を受けて作動油から
熱を放熱する。そして、この放熱器からの放熱によって
暖房を行うようにしている。
【0005】一方、冷凍回路は圧縮機を備えており、こ
の圧縮機は、例えば、電磁クラッチを介して前記油圧モ
ータに連結されている。そして、電磁クラッチによって
油圧モータと圧縮機とを選択的に接続して圧縮機を駆動
して冷房を行っている。
【0006】さらに、除湿暖房運転を行う際には、電磁
クラッチによって油圧モータと圧縮機を連結するととも
に電磁弁を閉じる。これによって、冷凍回路及び暖房回
路によって除湿暖房が行われることになる。
【0007】
【考案が解決しようとする課題】ところで、従来の車両
用空調装置では、例えば、暖房運転(又は除湿暖房運
転)を開始した際には、作動油の温度が低いため、その
粘度は高い状態にある。このような状態において、暖房
用油圧ポンプが最大の押しのけ容積でで動作すると、作
動油の粘度が高いため、吸入抵抗が極めて高くなり、キ
ャビテーションが発生して場合によっては暖房回路が破
損するという問題点がある。
【0008】本考案の目的はキャビテーションが発生す
ることのない車両用空調装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本考案によれば、油圧ポ
ンプを備え、前記油圧ポンプから供給される作動油を受
け前記作動油に圧力差を生じさせる弁機構と、該弁機構
から前記作動油を受け前記作動油から熱を放熱する放熱
器とを有する車両用空調装置において、前記油圧ポンプ
を可変容積油圧ポンプとし、前記作動油の温度を検知し
て温度検知信号を送出する温度センサーと、予め定めら
れた設定温度が設定されるとともに前記温度検知信号を
受け、前記温度検知信号で示される検知温度が前記設定
温度以下であると、前記油圧ポンプの押しのけ容積を最
低に制御し、前記検知温度が前記設定温度を越えた際前
記油圧ポンプの押しのけ容積を最大に制御する制御手段
とを有することを特徴とする車両用空調装置が得られ
る。
【0010】
【作用】本考案では、油圧ポンプ(暖房用油圧ポンプ)
として可変容積油圧ポンプを用いて、作動油の検出温度
が予め定められた設定温度以下の場合には、油圧ポンプ
を最小の押しのけ容積で運転制御するようにしたから、
つまり、作動油の温度が低く粘度が高い場合には、油圧
ポンプを最小押しのけ容積で運転するため、吸入抵抗を
低く抑えることができ、キャビテーションの発生を防止
できる。
【0011】
【実施例】以下本考案について実施例によって説明す
る。
【0012】図1を参照して、図示の車両用空調装置
は、例えば、ラフテレーンクレーンに適用される。この
車両用空調装置は油圧回路C及び冷凍回路Dを有してい
る。
【0013】油圧回路Cは、油圧モータ駆動回路C1と
暖房回路C2とから構成されている。油圧モータ駆動回
路C1は、第1作動油タンク30a、第1油圧ポンプ3
1a及び油圧モータ32を有し、第1作動油タンク30
a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ータ32が駆動さ
れる。上記第1油圧ポンプ31aは車両のエンジンで駆
動される。尚、33は油圧モータ32への圧力を制限す
る安全弁である。
【0014】暖房回路C2は、第2作動油タンク30
b、第2油圧ポンプ31b、電磁比例式リリーフバルブ
34、フィルター34a、放熱器35及び電磁弁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3
6を開して第2油タンク30bに直かに戻り、電磁弁3
6が閉となっているときは、リリーフバルブ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。上記
の第2油圧ポンプ31bは油圧モータ32に連結され、
この油圧モータ32の回転力によって駆動される。尚、
37はリリーフバルブ34及び電磁弁36への圧力を制
限する安全弁である。
【0015】リリーフバルブ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、この結果、作動油は発
熱することになる。この発熱量HはH=1.41×Q×
ΔPで求められる。
【0016】ただし、H:発熱量(kcal/h)、Q:作動
油流量(l/min)、ΔP:圧力差(kgf/cm2 )、1.4
1:定数である。
【0017】従って、放熱器35の放熱量は、リリーフ
バルブ34の設定圧力(以下、リリーフ圧力という)に
比例することとなる。
【0018】一方、冷凍回路Dは、圧縮機40を備えて
おり、圧縮機40には順次凝縮器41、受液器42、膨
張弁43、蒸発器44が接続され、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。そして、圧縮機
40はクラッチ機構45を介して油圧モータ32に連結
されている。
【0019】キャビン内の空調風路52内には送風ファ
ン44a、蒸発器44及び放熱器35が設置されてい
る。そして、この空調風路52はダンパ(図示せず)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にはキャビン内の空気
を空調風路52の吸入口より吸入し、蒸発器44及び放
熱器35を通じてキャビン内に空気を吹出し、冷房時に
は蒸発器44のみを通じてキャビン内に空気を吹出すよ
うになっている。そして、蒸発器44の下流側には第1
の温度センサ(図1には示さず)が設けられ、放熱器3
5の下流側には第2の温度センサ(図1には示さず)が
設けられている。
【0020】ここで図2も参照して、上記のリリーフバ
ルブ34及びクラッチ機構45は制御部60によって制
御される。この制御部60は、リリーフバルブ34、ク
ラッチ機構45、第1の温度センサー55、及び第2の
温度センサ56に接続され、第1の温度センサ55の検
出温度及び予め定められた設定温度に基づいてクラッチ
機構45を制御する。また、制御部60は第2の温度セ
ンサ56の検出温度及び設定温度に基づいてリリーフバ
ルブ34のリリーフ圧力を制御する。つまり、冷房運転
時においてはクラッチ機構45の連結及び解除の指令を
発して圧縮機40のON/OFFを行い、暖房運転時に
おいては、リリーフバルブ34のリリーフ圧力を下限値
Pmin 〜上限値Pmax の範囲内で制御する。さらに、除
湿暖房運転時においては冷房及び暖房の両運転を行う。
制御部60には、圧縮機40のON時間Ta(例えば2
0秒)、OFF時間Tb(例えば100秒)と、リリー
フ圧力に対する少なくとも二つの上限値、例えば、Pma
x 、1/2Pmax とが設定され、除湿暖房運転時には、
設定時間Ta,Tbおきに圧縮機40のON/OFFが
行われるとともに、リリーフバルブ34においては圧縮
機40のON/OFFのときリリーフ圧力がPmax とな
り、圧縮機40がONのときは1/2Pmaxとなる。
【0021】本実施例において、暖房運転を行なうとき
は、クラッチ機構45により油圧モータ32と圧縮機4
0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。この時、油圧モータ駆動回
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、油圧モータ32が駆動されるが、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、
リリーフバルブ34→放熱器35→第2作動油タンク3
0bと順次循環する。ここで作動油がリリーフバルブ3
4を通るとき、リリーフバルブ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
ャビン内の暖房が行なわれることとなる。
【0022】冷房運転を行なうときは、クラッチ機構4
5により油圧モータ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、油圧モータ32に
循環しこれを駆動する。この油圧モータ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
→膨張弁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44に
て冷却され、キャビン内の冷房が行なわれる(この際、
電磁弁36は開とされている)。
【0023】除湿暖房運転を行なうときは、クラッチ機
構45により油圧モータ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内の除湿暖房が行なわれる
こととなる。この時、圧縮機40がONになっている間
だけリリーフバルブ34のリリーフ圧力Pは制御部60
によって上限値を1/2Pmax に制限される。
【0024】ここで、図2を参照して、制御部60には
さらに第2油圧ポンプ31b及び第3の温度センサー5
7が接続されている。第2油圧ポンプ31bは可変容積
ポンプであり(例えば、所謂斜板形容量可変ポンプ)、
第3の温度センサー57によって暖房回路における作動
油の温度が計測される(例えば、図1に示すように第3
の温度センサー57は第2油圧タンク30b内に配置さ
れる)。
【0025】制御部60には予め定められた作動油設定
温度が設定されており、第3の温度センサー57からは
作動油検出温度が制御部60に与えられる。可変容積油
圧ポンプである第2油圧ポンプ31bが駆動されると、
つまり、第2油圧ポンプ31bが起動されたことを示す
起動信号が制御部60に与えられると、制御部60は作
動油設定温度と作動油検出温度とを比較して、作動油設
定温度≧作動油検出温度であると、制御部60は第2油
圧ポンプ31bに対して最小容積制御信号を送出する。
これによって、第2油圧ポンプ31bは押しのけ容積が
最小に制御されることになる。つまり、第2油圧ポンプ
31bは最小容積で運転される。そして、作動油検出温
度が作動油設定温度を越えた時点で、制御部60は第2
油圧ポンプ31bに対して最大容積制御信号を送出す
る。これによって、第2油圧ポンプ31bは押しのけ容
積が最大に制御されることになる。つまり、第2油圧ポ
ンプ31bは最大容積で運転される。
【0026】図3を参照して、上述の作動油設定温度を
求める際には、予め作動油温度と粘度との関係を作動油
温度粘度特性線(実線で示す)として得る。そして、キ
ャビテーションが発生する粘度をキャビテーション発生
粘度線(破線で示す)として作動油温度粘度特性線とキ
ャビテーション発生粘度線との交点を得て、この交点を
作動油設定温度とする。
【0027】
【考案の効果】以上説明したように本考案では、作動油
検出温度が作動油設定温度以下であるときには、油圧ポ
ンプの押しのけ容積を最小にするように制御しているか
ら、作動油温度が低くその粘度が高い場合にも、吸入抵
抗が高くなることがなく、その結果、キャビテーション
の発生を防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案による車両用空調装置の一実施例を示す
図である。
【図2】図1に示す車両用空調装置に用いられる制御系
を説明するための図である。
【図3】作動油設定温度の算出を説明するための図であ
る。
【符号の説明】
30a 第1作動油タンク 30b 第2作動油タンク 31a 第1油圧ポンプ 31b 第2油圧ポンプ 32 油圧モータ 34 リリーフバルブ 35 放熱器 36 電磁弁

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油圧ポンプを備え、前記油圧ポンプから
    供給される作動油を受け前記作動油に圧力差を生じさせ
    る弁機構と、該弁機構から前記作動油を受け前記作動油
    から熱を放熱する放熱器とを有する車両用空調装置にお
    いて、前記油圧ポンプは最低容量と最大容量との間で押
    しのけ容積が可変の可変容積油圧ポンプであり、前記作
    動油の温度を検知して温度検知信号を送出する温度セン
    サーと、予め定められた設定温度が設定されるとともに
    前記温度検知信号を受け、前記温度検知信号で示される
    検知温度が前記設定温度以下であると、前記油圧ポンプ
    の押しのけを容積を最低容積に制御し、前記検知温度が
    前記設定温度を越えた際前記油圧ポンプの押しのけを最
    大容積に制御する制御手段とを有することを特徴とする
    車両用空調装置。
JP9439591U 1991-11-18 1991-11-18 車両用空調装置 Expired - Lifetime JPH0755132Y2 (ja)

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JPH0563921U JPH0563921U (ja) 1993-08-24
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