JPH0840050A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 急速暖房性能を有する一方、エネルギー効率
および生産性に優れた自動車用空気調和装置を提供する
こと。 【構成】 暖房運転の初期は、コンプレッサ１０から吐
出された冷媒を、三方弁１８、温水放熱器１６及び三方
弁１９を経由しリキッドタンク１２に導入して貯留冷媒
を蒸発させて循環冷媒量を増加させて、空気調和用空気
の加熱に使用する冷却水の昇温を促進させる一方、前記
循環冷媒が所定圧力に達したことをセンサーＳ２を介し
コントローラー１７が検出すると、前記三方弁１９及び
弁２２を切り替えて絞り弁２１を経由する冷媒循環ライ
ンを形成し前記リキッドタンクを前記冷媒循環ラインか
ら切り離し前記リキッドタンク１２での放熱損失を抑制
し、前記循環冷媒が所定上限温度及び圧力に達したこと
をコントローラー１７が検出すると、前記三方弁１８を
切り替えて、過剰な冷媒をコンデンサ１１に放出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用空気調和装置
において、特に、急速暖房性能を有する自動車用空気調
和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車用空気調和装置は、空気冷
却用のエバポレータと空気加温用のヒータコアを組み合
わせ、走行駆動源であるエンジンの熱を熱源として利用
することにより車室内の空気調和を行っている。

【０００３】このような自動車用空気調和装置の回路
は、例えば、図８に示すように、空気冷却用の冷媒回路
と空気加温用の冷却水回路から構成されている。

【０００４】空気冷却用の冷媒回路は、冷媒を圧縮する
コンプレッサ１０、該コンプレッサ１０で圧縮された高
温高圧の冷媒と系外空気の間で熱交換し冷媒を凝縮する
コンデンサ１１、該コンデンサ１１で液化された冷媒を
溜めるリキッドタンク１２、該リキッドタンク１２から
送り出された冷媒を急激に膨張させる膨張弁１３、及び
該膨張弁１３を通過し膨張した冷媒が熱交換し蒸発する
ことにより空気調和用空気を冷却あるいは除湿するエバ
ポレータ６を有している。

【０００５】なお、膨張弁１３の開度は、エバポレータ
６の出口冷媒温度により決定される。

【０００６】空気加温用の冷却水回路は、走行駆動源で
あるエンジンの熱を熱源として冷却水を昇温させるウォ
ータジャケット１４、該ウォータジャケット１４で昇温
した冷却水を分割し循環させる図示していないウォータ
ポンプ、供給された冷却水と系外空気の間で熱交換し該
冷却水を冷却するラジエータ１５、及び供給された冷却
水と空気調和用空気の間で熱交換し該空気調和用空気を
昇温させるヒータコア７を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような構成の自動
車用空気調和装置の場合、走行駆動源であるエンジンの
熱を車室内の空気調和用の熱源として利用することによ
り、エネルギー効率の向上をもたらす一方、自動車用空
気調和装置の暖房性能が、ウォータジャケットのエンジ
ン冷却水、つまりエンジンの駆動状態に影響され易い。

【０００８】従って、外気温が低くエンジン始動直後や
走行負荷が少ない場合、ウォータジャケットの冷却水温
が上昇せず、ヒータコアでの熱交換による空気調和用空
気の昇温が不十分となる結果、車室内の温度が上昇する
までに長時間を必要とし、運転者や同乗者が不快な思い
をすることがある。

【０００９】また、実開平５−３２０３１号公報には、
暖房の立ち上がり時には、コンプレッサから吐出された
冷媒を第一の熱交換器に送り込み、ウォータジャケット
からヒータコアに送る温水を加温し、第一の熱交換器で
凝縮した冷媒は、第二の熱交換器で蒸発させてから、コ
ンプレッサに戻す自動車用空気調和装置が開示されてい
る。

【００１０】この空気調和装置は、寒冷時に暖房の立ち
上がり時間を短縮することができるが、装置が複雑にな
るため生産性に問題を有している。

【００１１】一方、独立の燃焼機を有し、その燃焼熱を
使用する空気加熱式の自動車用空気調和装置の場合、速
効性があり取り扱いも簡単だが、暖房運転中は常時燃料
経費を必要とするため燃費が悪化するという問題を有し
ている。

【００１２】本発明はこのような従来の問題点を解消す
るためになされたものであり、急速暖房性能を有しかつ
放熱損失が少ないエネルギー効率及び生産性に優れた自
動車用空気調和装置の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、冷媒を圧縮するコンプレッサ、圧縮された
前記冷媒を凝縮するコンデンサ、凝縮された前記冷媒を
貯留するリキッドタンク及び、貯留された前記冷媒を蒸
発させ調和用空気を冷却あるいは除湿するエバポレータ
を連通し形成した冷媒循環回路及び、冷却水でエンジン
を冷却するウォータジャケット及び、該ウォータジャケ
ットに対し並列に設けられ昇温した前記冷却水を冷却す
るラジエータ及び昇温した前記冷却水で冷却あるいは除
湿された前記空気調和用空気を昇温させるヒータコアを
連通し形成した冷却水循環回路を有する自動車用空気調
和装置において、前記冷却水と前記冷媒の間で熱交換を
する熱交換手段、前記コンプレッサで圧縮された前記冷
媒を、前記コンデンサと前記熱交換手段のいずれか一方
または双方にに導入し得る第１ライン切換手段、前記コ
ンプレッサの出口圧力、入口圧力あるいは温度を検出す
る検出手段、前記熱交換手段で熱交換された前記冷媒
を、前記リキッドタンクあるいは前記コンプレッサに導
入し得る第２ライン切換手段、前記リキッドタンクに貯
留されている冷媒を前記冷媒循環回路に導入し得る第３
ライン切換手段、前記エバポレータを経由し前記リキッ
ドタンクから前記コンプレッサに至る冷媒回路を開閉し
得る第４ライン切換手段、及び、前記検出手段により検
出された前記コンプレッサの出口圧力、入口圧力あるい
は温度に基づいて、前記ライン切換手段を制御し得る制
御手段を設け、暖房運転の際は、前記第４ライン切換手
段により前記エバポレータを経由し前記リキッドタンク
から前記コンプレッサに至る冷媒回路を閉鎖し、前記熱
交換手段を経由し前記コンプレッサに戻る冷媒回路を形
成し、該冷媒回路を循環している冷媒量が過剰な場合
は、前記第１ライン切換手段及び前記コンデンサを経由
し前記リキッドタンクに過剰な冷媒を放出し、循環して
いる冷媒量が不足している場合は、第２ライン切換手段
と前記リキッドタンクと第３ライン切換手段とを経由し
前記リキッドタンクに貯留されている冷媒を該冷媒回路
に放出し該冷媒回路を循環する冷媒量を調整することを
特徴とする自動車用空気調和装置である。

【００１４】また、前記制御手段は、前記コンプレッサ
入口の圧力及び温度に基づいて、冷媒を過熱領域で維持
されるように前記ライン切換手段を制御することが望ま
しい。

【００１５】前記過熱領域は、飽和線と飽和線プラス５
０℃の線とで囲まれる領域であることが望ましい。

【００１６】また、前記過熱領域は、ヒステリシスを有
し制御されることが望ましい。

【００１７】前記ヒステリシスは、２〜３℃であること
が望ましい。

【００１８】また、前記コンプレッサ入口の圧力が一定
圧力以下になった場合は、前記第３ライン切換手段によ
り、前記エバポレータを経由し前記リキッドタンクから
前記コンプレッサに至る冷媒回路を形成し、該冷媒回路
に漏洩している冷媒を、前記コンプレッサ、前記熱交換
手段及び前記リキッドタンクを経由し前記コンプレッサ
に戻る冷媒回路に導入することが望ましい。

【００１９】あるいは、所定の時間が経過した場合は、
前記第３ライン切換手段により、前記エバポレータを経
由し前記リキッドタンクから前記コンプレッサに至る冷
媒回路を形成し、該冷媒回路に漏洩している冷媒を、前
記コンプレッサ、前記熱交換手段及び前記リキッドタン
クを経由し前記コンプレッサに戻る冷媒回路に導入する
ことが望ましい。

【００２０】

【作用】このように構成した本発明にあっては、空気調
和用空気の加熱に使用する冷却水と熱交換をする冷媒の
循環量を調整し、空気調和用空気の加熱に使用する冷却
水の昇温を促進できる結果、自動車室内を急速に暖房す
ることが可能になる一方、リキッドタンクを経由せずに
冷媒を循環させることができるため、リキッドタンクで
の放熱損失を抑制することができ、かつ構造が単純で生
産性に優れている。

【００２１】また、コンプレッサの作動圧力および温度
を所定の範囲に収めることができるので耐久性を向上さ
せることができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００２３】図１は、本発明に係る自動車用空気調和装
置の実施例を示す回路図、図２は、暖房運転時の冷媒の
流れを説明する概念図、図３および図４は、冷媒の制御
条件の実施例を示すグラフ、図５は、冷媒の制御条件の
他の実施例を示すフローチャート、図６は、図５のフロ
ーチャートに示す動作条件確認ステップの詳細フローチ
ャート、図７は、本発明に係る自動車用空気調和装置の
構成例を示す概略断面図である。

【００２４】なお、図８と共通する部材には同一の符号
を付してある。

【００２５】本発明に係る自動車用空気調和装置は、例
えば、図７の概略断面図に示すように、インテークユニ
ット１とクーラユニット２とヒータユニット３が連結さ
れた構成を有している。

【００２６】インテークユニット１には、室内空気を取
り入れる内気吸入口５ａ、室外空気を取り入れる外気吸
入口５ｂ及び、この吸入口５ａ、５ｂを選択的に開閉す
るインテークドア５ｃが設けられている。

【００２７】クーラユニット２には、図示されていない
冷凍サイクルの冷媒が循環するエバポレータ６が内設さ
れており、インテークユニット１で吸入された空気と熱
交換することにより該空気を冷却する。

【００２８】一方、ヒータユニット３は、エンジン冷却
水が循環するヒータコア７とヒータコア７を迂回する迂
回路４とを設けており、冷却された空気の全部あるいは
一部を加熱して所定の調和空気にするか、あるいは加熱
せずに冷風のままの状態で車室内の所望の吹出口に案内
する機能を有している。

【００２９】また、ヒータコア７を通過する空気量と迂
回路４を通過する空気量との比率を調節するためのミッ
クスドア７ａが回動自在に設けられ、室内に設けられた
テンプレバーに連動して該ミックスドア７ａの開度が決
定されるようになっている。

【００３０】一方、ヒータコア７の下流側には、ヒータ
コア７を通過した空気と迂回路４を通過した空気とを混
合するための混合室が設けられている。この混合室は、
ベント吹出口８ａとデフ吹出口８ｂとフット吹出口８ｃ
とこれら各吹出口８ａ、８ｂ、８ｃを開閉する制御ドア
とが設けられおり、室内に設けられたモードレバーによ
り開閉制御されるデフ吹出口８ｂは、先端がインストル
メントパネルのフロントガラス前面近傍に設けられた図
示していないデフグリルに接続されている。

【００３１】フット吹出口８ｃは、先端が乗員の足元に
指向したフットダクトが接続されており、フットモード
を選択すると温風が乗員の足元に吹き出ることになる。

【００３２】一方、ベント吹出口８ａには、先端がイン
ストルメントパネルの前面に設けられたベントグリルに
接続されているベントダクト９が接続されている。この
ベントグリルは、室内の中央に設けられたセンタベント
グリルと、室内の左右両側に設けられたサイドベントグ
リルとからなり、ベントモードを選択した場合、クーラ
ユニット２及びヒータユニット３で調和された空気は、
ベント吹出口８ａからベントダクト９を通過してセンタ
ベントグリル及びサイドベントグリルとから乗員の上半
身に向かって吹き出されることになる。

【００３３】エバポレータ６とヒータコア７は、例え
ば、図１の回路に示すように冷媒及び冷却水が循環自在
に連結され、空気調和用空気を冷却あるいは除湿したあ
とで加温することにより車室内の除湿あるいは暖房を行
い得るようにされる。

【００３４】冷媒循環回路は、図に示すように、冷媒を
圧縮するコンプレッサ１０、冷却水と冷媒の間で熱交換
をする温水放熱器１６、系外空気の間で熱交換し冷媒を
凝縮するコンデンサ１１、コンプレッサ１０の入口圧力
に対応しコンプレッサ１０と温水放熱器１６あるいはコ
ンプレッサ１０とコンデンサ１１とを連通する三方弁１
８、気相側が弁２２及びコンデンサ１１と液相側は三方
弁１９及び膨張弁１３と連結されたリキッドタンク１
２、弁１３を介しキッドタンク１２と三方弁２０を介し
コンプレッサ１０とが連結され調和用空気を冷却あるい
は除湿するエバポレータ６、三方弁１９、２０及び弁２
２と連結する絞り弁２１、及びコンプレッサ１０の温
度、出口圧力及び入口圧力を検出し三方弁１８、三方弁
１９、絞り弁２１及び弁２２を制御するコントローラ１
７を有している。

【００３５】以上のように、本発明に係る自動車用空気
調和装置は、従来のものと比較し主要な装備に関して
は、温水放熱器として使用される熱交換器を１基のみを
新たに必要とするだけであり、構造が単純であり、生産
性に優れている。

【００３６】なお、膨張弁１３の開度は、エバポレータ
６の出口冷媒温度により決定される。

【００３７】一方、冷却水回路は、図に示すように、走
行駆動源であるエンジンの熱を熱源として冷却水を昇温
させるウォータジャケット１４、該ウォータジャケット
１４で昇温した冷却水を分割し循環させる図示していな
いウォータポンプ、供給された冷却水と系外空気の間で
熱交換し該冷却水を冷却するラジエータ１５、供給され
た冷却水と空気調和用空気の間で熱交換し該空気調和用
空気を昇温させるヒータコア７、及び冷却水と冷媒の間
で熱交換を行う温水放熱器１６を有している。

【００３８】なお、実施例で使用している三方弁は、同
時に制御自在の複数の開閉弁を組み合わせることにより
代用することも可能である。

【００３９】次に、図２を使用し、暖房運転時の冷媒及
び冷却水の流れを説明する。

【００４０】始動時は、図２（ａ）の実線で示すよう
に、コンプレッサ１０から三方弁１８、温水放熱器１
６、三方弁１９、キッドタンク１２、弁２２及び三方弁
２０を連通しコンプレッサ１０に戻る冷媒回路と、ヒー
タコア７からウォータジャケット１４及び温水放熱器１
６を連通しヒータコア７に戻る冷却水回路とが形成され
ている。また、エバポレータ６を経由する冷媒回路は、
三方弁２０により閉鎖されている。

【００４１】コンプレッサ１０が駆動されると、始動時
の温度に対応し回路内に満たされている冷媒の飽和蒸気
が、圧縮され昇圧昇温する。この高圧高温の冷媒ガス
は、リキッドタンク１２の液相側に供給されると該リキ
ッドタンク１２に貯留されている液体冷媒を加熱し蒸発
させるので、急激に回路内の冷媒ガス量が増大する。

【００４２】そして、例えば、１０秒前後経過し冷媒回
路内の冷媒が所定圧力に到達したことを、コンプレッサ
１０の吸引ラインに取り付けたセンサーＳ２を介してコ
ントローラ１７が検出すると、図２（ｂ）の実線で示す
ように、三方弁１９及び弁２２を切り替えて、絞り弁２
１及び三方弁１９を経由する冷媒循環ラインを形成し、
リキッドタンク１２への冷媒の循環を停止する。

【００４３】つまり、コンプレッサ１０が運転されると
温水放熱器１６を通過する冷媒ガスが短期間で増加し、
温水放熱器１６を介しての熱交換を促進し冷却水を迅速
に昇温させる結果、ヒータコア７での熱交換を促し空気
調和用空気を加熱し、車室内を急激に暖房する。

【００４４】一方、十分な冷媒が得られたことが検出さ
れると、リキッドタンク１２が冷媒循環回路から切り離
されるため、該リキッドタンクを介しての放熱損失を最
低限に押さえることができる。

【００４５】なお、冷媒ガス量は、温水放熱器１６の性
能を十分に発揮させる冷媒循環量を考慮し決定されてい
る。

【００４６】さらに、冷媒循環回路の冷媒ガス圧が上昇
し、所定の圧力値を越えたことを、コンプレッサ１０の
吐出ラインに取り付けたセンサーＳ１を介してコントロ
ーラ１７が検出すると、図２（ｃ）の実線で示すよう
に、三方弁１８が切り替えられ、コンプレッサ１０で圧
縮された冷媒をコンデンサ１１に流し、冷媒循環回路の
圧力を低下させる。

【００４７】この際、全量をコンデンサ１１側に送り出
す必要はなく、温水放熱器１６とコンデンサ１１の両方
に冷媒が流れるようにしてもかまわない。

【００４８】そして、コントローラ１７は、コンプレッ
サ１０の吸入ラインの冷媒圧力が所定の下限圧力値より
降下したことを、コンプレッサ１０の吸入ラインに取り
付けたセンサーＳ２を介して検出すると、始動時と同様
に、図２（ａ）の実線で示すように作動し、冷媒循環量
を調整することとなる。

【００４９】なお、コントローラ１７は、冷却水回路の
冷却水温度が熱交換の効率が低下する温度、例えば、８
０℃以上に達したことを冷却水回路に設置されているセ
ンサーＳ３で検出した場合、コンプレッサ１０を停止さ
せることが望ましい。

【００５０】また、コントローラ１７は、コンプレッサ
１０の吐出ラインに取り付けたセンサーＳ１を介し、コ
ンプレッサ１０の冷媒の出口圧力が、例えば、２０ｋｇ
／ｃｍ２に達したこと、あるいは、吐出温度が１３０℃
に達したことを検出した場合、コンプレッサ１０の保護
のため、コンプレッサ１０を停止させることが望まし
い。

【００５１】なお、制御手段は、コンプレッサ入口圧力
および温度に基づいて、冷媒が過熱領域、好ましくは制
御性と制御精度の観点から飽和線と飽和線プラス５０℃
の線とで囲まれる領域に維持されるように制御するのが
望ましい。

【００５２】例えば、制御手段は、コンプレッサの吸入
ラインに取り付けたセンサーＳ２により検出されるコン
プレッサ入口の圧力及び温度に基づいて、冷媒を過熱領
域で維持されるように制御する。つまり、図３に示すよ
うに、コンプレッサ入口での冷媒の飽和線である上限管
理線ＳｉＨと、飽和線プラス５０℃で示される下限管理
線ＳｉＬで挟まれた過熱領域で制御する。つまり、コン
プレッサ入口圧力Ｐｉおよび温度Ｔｉが上限管理線Ｓｉ
Ｈ以下の凝縮域に達した場合に、過剰な冷媒をコンデン
サに放出し、下限管理線ＳｉＬに達した場合に、コンデ
ンサラインに貯留されている冷媒を吸入し補給する。

【００５３】なお、冷媒放出及び冷媒吸引の操作は、制
御性と制御精度の観点から、図４に示すように２〜３℃
のヒステリシスを有することが望ましい。

【００５４】また、暖房運転を継続している場合、時間
の経過に伴い、冷媒循環回路に設けられている弁、例え
ば、三方弁２０等を経由し発生する冷媒の微少漏れが累
積し、冷媒循環回路の冷媒の絶対量が不足し、暖房性能
の低下が発生する可能性を有している。

【００５５】そのため、コンプレッサ入口の圧力が一定
圧力（Ｐｍｉｎ）以下になった場合、第３ライン切換手
段により、エバポレータを経由しリキッドタンクからコ
ンプレッサに至る冷媒回路を形成し、該冷媒回路に漏洩
している冷媒を、コンプレッサ、熱交換手段及びリキッ
ドタンクを経由しコンプレッサに戻る冷媒回路に導入す
ることが望ましい。

【００５６】これは、空気調和装置の運転モードを暖房
運転から冷房運転に変更することにより実質的に行うこ
とができる。

【００５７】次に、具体的な操作フローについて、図５
を使用し説明する。

【００５８】最初に、コンプレッサが動作した状態でコ
ンプレッサの出口圧力（Ｐｏ）および温度（Ｔｏ）が所
定の最大値（Ｐｍａｘ、Ｔｍａｘ）、例えば、２０ｋｇ
／ｃｍ２、１３０℃以下になるように冷媒量を調整し、
コンプレッサを稼働させ、次ステップ（Ｓ２０）に進む
（Ｓ１０）。

【００５９】次に、コンプレッサの入口圧力（Ｐｉ）
が、冷媒回路で必要とされる最低限の冷媒が示す圧力
（Ｐｍｉｎ）、例えば、３ｋｇ／ｃｍ２以上の場合は次
ステップ（Ｓ３０）に進み、他の場合はＳ２１に進む
（Ｓ２０）。Ｓ２１では、運転モードを冷房運転とし、
エバポレータライン等に漏洩している冷媒を冷媒回路に
導入し、十分な冷媒量を確保し終了する。

【００６０】次に、コンプレッサの入口圧力（Ｐｉ）
が、管理領域の下限値（ＳｉＬ）、例えば、飽和線以上
の場合は次ステップ（Ｓ４０）に進み、他の場合はＳ３
１に進む（Ｓ３０）。Ｓ３１では、コンデンサラインに
過剰な冷媒を放出し、次ステップ（Ｓ３２）に進み、Ｓ
２１と同様の操作を行い十分な量の冷媒量が残留してい
ることを確認し、そして、例えば、管理領域の下限値
（ＳｉＬ）プラス３℃、つまり、飽和線プラス３℃以上
の場合は終了し、他の場合はＳ３１に戻り処理を繰り返
す（Ｓ３３）。

【００６１】次に、コンプレッサの入口圧力（Ｐｉ）
が、管理領域の上限値（ＳｉＨ）、例えば、飽和線プラ
ス５０℃以下の場合は終了し、他の場合はＳ４１に進む
（Ｓ４０）。Ｓ４１では、コンデンサラインから不足し
ている冷媒を導入し、次ステップ（Ｓ４２）に進み、Ｓ
２１と同様の操作を行い、冷媒量が過剰になっていない
ことを確認し、そして、例えば、管理領域の上限値（Ｓ
ｉＨ）マイナス３℃、つまり、飽和線プラス４７℃以上
の場合は終了し、他の場合はＳ４１に戻り処理を繰り返
す（Ｓ４３）。

【００６２】次に、Ｓ１０、Ｓ３２、Ｓ４２で行う動作
条件確認ステップを、図６を使用し説明する。

【００６３】最初に、コンプレッサの出口圧力（Ｐｏ）
および温度（Ｔｏ）が、所定の最大値（Ｐｍａｘ、Ｔｍ
ａｘ）、例えば、２０ｋｇ／ｃｍ２、１３０℃以下の場
合は終了し、他の場合は、次ステップ（Ｓ２）に進む
（Ｓ１）。

【００６４】次に、コンプレッサを停止し、次ステップ
（Ｓ３）に進む（Ｓ２）。

【００６５】そして、コンデンサーを経由しリキッドタ
ンクに過剰な冷媒を放出し、次ステップ（Ｓ４）に進む
（Ｓ３）。

【００６６】次に、コンプレッサの出口圧力（Ｐｏ）お
よび温度（Ｔｏ）が、所定の最大値（Ｐｍａｘ、Ｔｍａ
ｘ）より若干低い所定の条件、例えば、１８ｋｇ／ｃｍ
２、１２０℃以下の場合は次ステップ（Ｓ５）に進み、
他の場合は、Ｓ２に戻り処理を繰り返す（Ｓ４）。

【００６７】次に、コンプレッサを再起動させ終了する
（Ｓ５）。

【００６８】また、所定の時間が経過した場合、エバポ
レータを経由しリキッドタンクからコンプレッサに至る
冷媒回路を形成し、該冷媒回路に漏洩している冷媒を、
コンプレッサ、熱交換手段及びリキッドタンクを経由し
コンプレッサに戻る冷媒回路に導入するようにしても同
様な効果を得ることできる。

【００６９】具体的な操作は、図５のＳ１０に示してい
るコンプレッサ入口の圧力が一定圧力（Ｐｍｉｎ）以下
にあるかを確認するステップの代わりに、暖房運転の継
続時間が一定時間を越えているかのを確認するステップ
を組み込むことにより得ることができる。

【００７０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、空気
調和用空気の加熱に使用する冷却水と熱交換をする冷媒
の循環量を調整し、空気調和用空気の加熱に使用する冷
却水の昇温を促進できる結果、自動車室内を急速に暖房
することが可能になる一方、リキッドタンクを経由せず
に冷媒を循環させることができるため、リキッドタンク
での放熱損失を抑制することができ、かつ構造が単純で
生産性に優れている。

【００７１】また、コンプレッサの作動圧力および温度
を所定の範囲に収めることができるので耐久性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る自動車用空気調和装置の一実施
例を示す回路図である。

【図２】 図１の冷媒の流れを説明する回路図である。

【図３】 冷媒の制御条件の一実施例を示すグラフであ
る。

【図４】 冷媒の制御条件の別の実施例を示すグラフで
ある。

【図５】 冷媒の制御条件の他の実施例を示すフローチ
ャートである。

【図６】 図１のフローチャートに示す動作条件確認ス
テップの詳細フローチャートである。

【図７】 本発明に係る自動車用空気調和装置の一構成
を示す概略断面図である。

【図８】 従来の自動車用空気調和装置を示す回路図で
ある。

【符号の説明】

６…エバポレータ、 ７…ヒータコア、１０…
コンプレッサ、 １１…コンデンサ、１２…リキ
ッドタンク、 １３…膨張弁、１６…温水放熱器、
１７…コントローラ、１８、１９、２０…三
方弁、 ２１…絞り弁、２２…弁。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒を圧縮するコンプレッサ、圧縮された
   前記冷媒を凝縮するコンデンサ、凝縮された前記冷媒を
   貯留するリキッドタンク及び、貯留された前記冷媒を蒸
   発させ調和用空気を冷却あるいは除湿するエバポレータ
   を連通し形成した冷媒循環回路及び、 冷却水でエンジンを冷却するウォータジャケット及び、
   該ウォータジャケットに対し並列に設けられ昇温した前
   記冷却水を冷却するラジエータ及び昇温した前記冷却水
   で冷却あるいは除湿された前記空気調和用空気を昇温さ
   せるヒータコアを連通し形成した冷却水循環回路を有す
   る自動車用空気調和装置において、 前記冷却水と前記冷媒の間で熱交換をする熱交換手段、 前記コンプレッサで圧縮された前記冷媒を、前記コンデ
   ンサと前記熱交換手段のいずれか一方または双方に導入
   し得る第１ライン切換手段、 前記コンプレッサの出口圧力、入口圧力あるいは温度を
   検出する検出手段、 前記熱交換手段で熱交換された前記冷媒を、前記リキッ
   ドタンクあるいは前記コンプレッサに導入し得る第２ラ
   イン切換手段、 前記リキッドタンクに貯留されている冷媒を前記冷媒循
   環回路に導入し得る第３ライン切換手段、 前記エバポレータを経由し前記リキッドタンクから前記
   コンプレッサに至る冷媒回路を開閉し得る第４ライン切
   換手段、及び、 前記検出手段により検出された前記コンプレッサの出口
   圧力、入口圧力あるいは温度に基づいて、前記ライン切
   換手段を制御し得る制御手段を設け、 暖房運転の際は、前記第４ライン切換手段により前記エ
   バポレータを経由し前記リキッドタンクから前記コンプ
   レッサに至る冷媒回路を閉鎖し、前記熱交換手段を経由
   し前記コンプレッサに戻る冷媒回路を形成し、該冷媒回
   路を循環している冷媒量が過剰な場合は、前記第１ライ
   ン切換手段及び前記コンデンサを経由し前記リキッドタ
   ンクに過剰な冷媒を放出し、循環している冷媒量が不足
   している場合は、第２ライン切換手段と前記リキッドタ
   ンクと第３ライン切換手段とを経由し前記リキッドタン
   クに貯留されている冷媒を該冷媒回路に放出し該冷媒回
   路を循環する冷媒量を調整することを特徴とする自動車
   用空気調和装置。
2. 【請求項２】前記制御手段は、前記コンプレッサ入口の
   圧力および温度に基づいて、冷媒を過熱領域で維持され
   るように前記ライン切換手段を制御することを特徴とす
   る請求項１に記載の自動車用空気調和装置。
3. 【請求項３】前記過熱領域は、飽和線と飽和線プラス５
   ０℃の線とで囲まれる領域であることを特徴とする請求
   項２に記載の自動車用空気調和装置。
4. 【請求項４】前記過熱領域は、ヒステリシスを有し制御
   されることを特徴とする請求項２および３に記載の自動
   車用空気調和装置。
5. 【請求項５】前記ヒステリシスは、２〜３℃であること
   を特徴とする請求項４に記載の自動車用空気調和装置。
6. 【請求項６】前記コンプレッサ入口の圧力が一定圧力以
   下になった場合は、前記第３ライン切換手段により、前
   記エバポレータを経由し前記リキッドタンクから前記コ
   ンプレッサに至る冷媒回路を形成し、該冷媒回路に漏洩
   している冷媒を、前記コンプレッサ、前記熱交換手段及
   び前記リキッドタンクを経由し前記コンプレッサに戻る
   冷媒回路に導入することを特徴とする請求項１乃至５に
   記載の自動車用空気調和装置。
7. 【請求項７】所定の時間が経過した場合は、前記第３ラ
   イン切換手段により、前記エバポレータを経由し前記リ
   キッドタンクから前記コンプレッサに至る冷媒回路を形
   成し、該冷媒回路に漏洩している冷媒を、前記コンプレ
   ッサ、前記熱交換手段及び前記リキッドタンクを経由し
   前記コンプレッサに戻る冷媒回路に導入することを特徴
   とする請求項１乃至５に記載の自動車用空気調和装置。