JPH0840057A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷房運転時と暖房運転時とで、室外熱交換器
１７を流れる冷媒の流れ方向を逆向きにするための回路
構成を簡素化してコストの低減を図るとともに、高圧側
から低圧側への熱損失を防止すること。 【構成】 車室外に配された室外熱交換器１７は、冷媒
凝縮器として機能する冷房運転時と冷媒蒸発器として機
能する暖房運転時とで冷媒の流れ方向が逆向きとなるよ
うに配管接続されている。また、室内凝縮器１９が配さ
れたダクト３内には、室内凝縮器１９を迂回する迂回路
２７が形成されるとともに、室内凝縮器１９と迂回路２
７とを選択的に開閉する気流切換ダンパ２９が設けられ
ている。この気流切換ダンパ２９は、冷房運転時に迂回
路２７を全開して室内凝縮器１９を全閉し、暖房運転時
に迂回路２７を全閉して室内凝縮器１９を全開する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用空気調和装置に関
し、特に電気自動車に用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、暖房用の温熱源を充分に確保
できない電気自動車用空気調和装置では、冷凍サイクル
を循環する冷媒の流れ方向を切り換えて、室内熱交換器
を蒸発器として使用する冷房運転と、室内熱交換器を凝
縮器として使用する暖房運転とが行われている。しか
し、この様に単一の室内熱交換器を蒸発器として使用し
たり凝縮器として使用したりする場合には、冷房から暖
房に切り換えた時に、冷房運転時に室内熱交換器の表面
に凝縮していた凝縮水が蒸発し、その水分が送風空気と
ともに車室内に運ばれることで、窓ガラスが曇ることに
なる。

【０００３】そこで、ダクト内に配される室内熱交換器
を冷房用と暖房用とに独立させた空気調和装置が提案さ
れている。この空気調和装置は、図６および図７に示す
ように、冷房運転時に冷媒圧縮機１００より吐出された
冷媒が循環する冷房回路と、暖房運転時に冷媒圧縮機１
００より吐出された冷媒が循環する暖房回路とを有し、
四方弁１０１によって冷房回路と暖房回路との切り換え
が行われる。

【０００４】冷房運転時は、冷媒圧縮機１００より吐出
された冷媒が、四方弁１０１を介して車室外に配された
室外熱交換器１０２に導かれ、冷媒凝縮器として機能す
る室外熱交換器１０２で凝縮液化される。その後、冷房
用減圧装置１０３で減圧膨脹されて、ダクト１０４内に
配された冷房用熱交換器１０５でダクト１０４内の空気
と熱交換されて蒸発し、アキュムレータ１０６を経て冷
媒圧縮機１００に吸引される（この冷房運転時の冷媒の
流れを矢印Ｃで示す）。

【０００５】暖房運転時は、冷媒圧縮機１００より吐出
された冷媒が、四方弁１０１を介してダクト１０４内に
配された暖房用熱交換器１０７に導かれ、この暖房用熱
交換器１０７でダクト１０４内の空気と熱交換されて凝
縮液化される。その後、暖房用減圧装置１０８で減圧膨
脹されて室外熱交換器１０２に導かれ、冷媒蒸発器とし
て機能する室外熱交換器１０２で車室外空気との熱交換
によって蒸発する。蒸発した冷媒はアキュムレータ１０
６を経て冷媒圧縮機１００に吸引される（この暖房運転
時の冷媒の流れを矢印Ｈで示す）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の図６
に示す空気調和装置では、冷房運転時と暖房運転時と
で、室外熱交換器１０２に流れる冷媒の流れ方向が同じ
であるため、室外熱交換器１０２としてマルチフロータ
イプの熱交換器を使用する場合には、以下の問題が生じ
る。一般に、マルチフロータイプの熱交換器を冷媒凝縮
器として使用する場合は、入口から出口に向かうに従っ
てパス数を少なくして通路断面積を小さくし、冷媒蒸発
器として使用する場合は、入口から出口に向かうに従っ
てバス数を多くして通路断面積を大きくしていくこと
が、冷媒の分配および能力の点から望ましい。従って、
図６に示した空気調和装置では、冷房運転時と暖房運転
時とで室外熱交換器１０２に流れる冷媒の流れ方向が同
じであるため、室外熱交換器１０２を有効に使用するこ
とができず、能力の低下を招くことになる。

【０００７】また、図７に示す空気調和装置は、冷房運
転時と暖房運転時とで室外熱交換器１０２を流れる冷媒
の流れ方向が逆向きとなるが、そのために逆止弁１０９
や電磁弁１１０が増加することになり、システムが複雑
化してコストの上昇を招く。また、冷媒圧縮機１００に
吸引される低圧ガスが四方弁１０１を流れるため、図６
に示したシステムと比較して四方弁１０１の体格が大き
くなるとともに、四方弁１０１で高圧側から低圧側への
熱損失が生じるという問題がある。

【０００８】本発明は、上記事情に基づいて成されたも
ので、その目的は、冷房運転時と暖房運転時とで室外熱
交換器を流れる冷媒の流れ方向を逆向きにするための回
路構成を簡素化してコストの低減を図るとともに、高圧
側から低圧側への熱損失を防止することのできる車両用
空気調和装置の提供にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１では、車室内に空気を導くダク
トと、このダクト内に空気を導入して前記車室内へ送る
送風機と、吸引したガス冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧
縮機と、冷房運転時に前記冷媒圧縮機より吐出された冷
媒が循環する冷房回路と、暖房運転時に前記冷媒圧縮機
より吐出された冷媒が循環する暖房回路と、前記冷房回
路に設けられて、通過する冷媒を減圧膨脹する冷房用減
圧手段と、前記暖房回路に設けられて、通過する冷媒を
減圧膨脹する暖房用減圧手段と、車室外に配されるとと
もに、冷房運転時には一方から他方へ、暖房運転時には
前記他方から前記一方へ冷媒が流れるように、前記冷房
用減圧手段より上流の前記冷房回路および前記暖房用減
圧手段より下流の前記暖房回路に介在されて、内部を流
れる冷媒と外気との熱交換を行う室外熱交換器と、前記
ダクト内に配されるとともに、前記冷房用減圧手段より
下流の前記冷房回路に介在されて、前記冷房用減圧手段
で減圧された低温低圧の冷媒との熱交換によって通過す
る空気を冷却する室内蒸発器と、前記ダクト内で前記室
内蒸発器の風下に配されるとともに、前記暖房用減圧手
段より上流の前記暖房回路に介在されて、前記冷媒圧縮
機より吐出された高温高圧の冷媒との熱交換によって通
過する空気を加熱する室内凝縮器と、前記ダクト内で前
記室内蒸発器を通過した空気が前記室内凝縮器を迂回す
ることのできる迂回路と、冷房運転時には、前記室内蒸
発器を通過した空気が前記迂回路を流れるように、暖房
運転時には、前記室内蒸発器を通過した空気が前記室内
凝縮器を通過するように空気の流れ方向を可変する気流
可変手段とを備えたことを技術的手段とする。

【００１０】請求項２では、請求項１に記載された車両
用空気調和装置において、前記気流可変手段は、冷房運
転時に前記室内凝縮器を通過する空気路を閉塞して前記
迂回路を開き、暖房運転時に前記迂回路を閉塞して前記
室内凝縮器を通過する空気路を開く開閉ダンパであるこ
とを特徴とする。

【００１１】請求項３では、請求項１に記載された車両
用空気調和装置において、前記気流可変手段は、冷房運
転時に前記迂回路を開き、暖房運転時に前記迂回路を閉
じる開閉ダンパであることを特徴とする。

【００１２】請求項４では、請求項１に記載された車両
用空気調和装置において、前記室内凝縮器は、エアミッ
クスタイプの空調ユニットに使用されるヒータコアに替
えて設置され、前記気流可変手段は、前記ヒータコアを
通過する空気量と前記ヒータコアを迂回する空気量との
割合を調節するエアミックスダンパを流用したことを特
徴とする。

【００１３】

【作用】上記構成より成る本発明の車両用空気調和装置
は、冷房運転時に冷媒が循環する冷房回路と、暖房運転
時に冷媒が循環する暖房回路とを備える。冷房運転時
は、冷媒圧縮機より吐出した冷媒が、冷媒凝縮器として
機能する室外熱交換器を一方から他方へ流れて、外気と
の熱交換によって凝縮液化する。その後、冷房用減圧手
段で減圧膨脹されて室内蒸発器へ送られ、室内蒸発器を
通過する空気との熱交換によって蒸発して冷媒圧縮機に
吸引される。

【００１４】この冷房運転時は、室内蒸発器を通過した
空気が、室内凝縮器を迂回する迂回路を流れるように、
気流可変手段によって空気の流れ方向を可変する。従っ
て、室内蒸発器を通過する際に冷却された空気は、室内
凝縮器を通過することなく、冷風として迂回路を流れて
車室内へ供給される。このため、冷房運転時に冷媒圧縮
機より吐出した高温高圧の冷媒が室内凝縮器を通過する
冷房回路としても、室内蒸発器で冷却された空気が迂回
路を流れることにより、室内凝縮器を通過して加熱され
ることはない。

【００１５】暖房運転時は、冷媒圧縮機より吐出した冷
媒が、室内凝縮器でダクト内を流れる空気との熱交換に
よって凝縮液化された後、暖房用減圧手段で減圧膨脹さ
れる。減圧された冷媒は、冷媒蒸発器として機能する室
外熱交換器を他方から一方へ流れて、外気との熱交換に
より蒸発して冷媒圧縮機へ吸引される。

【００１６】この暖房運転時は、室内蒸発器を通過した
空気が、室内凝縮器を通過するように、気流可変手段に
よって空気の流れ方向を可変する。従って、室内蒸発器
を通過した空気は、室内凝縮器を通過する際に加熱され
て、温風として車室内へ供給される。なお、暖房運転時
には、室内蒸発器へ冷媒が流れることはなく、ダクト内
を流れる空気が室内蒸発器を通過する際に冷却されるこ
とはない。

【００１７】

【実施例】次に、本発明の車両用空気調和装置の一実施
例を図１〜図３に基づいて説明する。図１は車両用空気
調和装置の全体模式図である。本実施例の車両用空気調
和装置１は、電気自動車に搭載されるもので、送風機
２、ダクト３、冷凍サイクル４、およびエアコン制御装
置５（図３参照）等を備える。

【００１８】送風機２は、ブロワケース２ａ、遠心式フ
ァン２ｂ、ブロワモータ２ｃより成り、このブロワモー
タ２ｃへの印加電圧に応じて送風量（ブロワモータ２ｃ
の回転数）が決定される。ブロワケース２ａには、車室
内空気（内気）を導入する内気導入口６と車室外空気
（外気）を導入する外気導入口７とが形成されるととも
に、内気導入口６と外気導入口７とを選択的に開閉する
内外気切換ダンパ８が設けられている。この内外気切換
ダンパ８は、図示しないリンク機構を介してサーボモー
タ９（図３参照）により駆動される。

【００１９】ダクト３は、ブロワケース２ａに接続され
て、送風機２より送られた空気を車室内へ送る。このダ
クト３は、その下流端に分岐ダクト３ａ、３ｂ、３ｃが
接続されて、各分岐ダクト３ａ〜３ｃの先端が、車室内
に開口する吹出口１０、１１、１２に連通されている。
吹出口１０〜１２は、車両のフロントガラスに向けて空
気を吹き出すデフロスタ吹出口１０、乗員の上半身に向
けて空気を吹き出すフェイス吹出口１１、乗員の足元に
空気を吹き出すフット吹出口１２から成る。各吹出口１
０〜１２は、各分岐ダクト３ａ〜３ｃの上流側開口部に
設けられた吹出口切換ダンパ１３、１４によって選択的
に開閉される。各吹出口切換ダンパ１３、１４は、図示
しないリンク機構を介してサーボモータ１５（図３参
照）により駆動される。

【００２０】冷凍サイクル４は、冷媒圧縮機１６、室外
熱交換器１７、室内蒸発器１８、室内凝縮器１９、冷房
用減圧装置２０（本発明の冷房用減圧手段）、暖房用減
圧装置２１（本発明の暖房用減圧手段）、アキュムレー
タ２２、および２個の電磁弁２３、２４を備える。冷媒
圧縮機１６は、駆動用の電動モータ１６ａ（図３参照）
を内蔵する密閉型圧縮機で、電動モータ１６ａの回転速
度に応じて冷媒吐出量が変化する。電動モータ１６ａ
は、インバータ２５（図３参照）の周波数制御によって
回転速度を可変する。

【００２１】室外熱交換器１７は、ダクト３の外部（車
室外）に配置されて、内部を流れる冷媒と外気との熱交
換を行うことで、冷房運転時および除湿（除霜）運転時
は冷媒凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒蒸発器
として機能する。室外熱交換器１７の前面には、室外熱
交換器１７に送風（外気）する室外ファン２６が配され
ている。

【００２２】この室外熱交換器１７は、図２に示すよう
に、冷媒通路を成すチューブ１７ａと、冷媒と空気との
熱交換を促進するためのフィン１７ｂとを交互に積層し
て、各チューブ１７ａの両端にヘッダ１７ｃ、１７ｄを
接続して成るマルチフロータイプである。図２の上側に
位置するヘッダ１７ｃには、左右の両端部に冷媒の出入
口を成す配管接続口１７ｅ、１７ｆが組付けられてい
る。

【００２３】また、各ヘッダ１７ｃ、１７ｄには、ヘッ
ダ１７ｃ、１７ｄの内部を長手方向に区画する仕切板１
７ｇが設けられている。この仕切板１７ｇは、一方の配
管接続口１７ｅ側（図２の右側）から他方の配管接続口
１７ｆ側へ向かうに従ってヘッダ１７ｃ、１７ｄ間の通
路断面積が段階的に小さくなるように（つまり仕切板１
７ｇで区切られるチューブ１７ａの本数が少なくなるよ
うに）、上側のヘッダ１７ｃに２か所と下側のヘッダ１
７ｄに１か所設けられている。

【００２４】室内蒸発器１８は、ダクト３内に配され
て、低温低圧の冷媒との熱交換によって室内蒸発器１８
を通過する空気を冷却する。室内凝縮器１９は、ダクト
３内で室内蒸発器１８の風下に配されて、高温高圧の冷
媒との熱交換によって室内凝縮器１９を通過する空気を
加熱する。なお、この室内凝縮器１９は、ダクト３内に
室内凝縮器１９を迂回する迂回路２７が形成されるよう
に配置されている。

【００２５】冷房用減圧装置２０は、冷房運転時および
除湿（除霜）運転時に室内蒸発器１８へ送られる冷媒を
減圧膨脹するもので、本実施例では、固定絞りのキャピ
ラリチューブが使用されている。暖房用減圧装置２１
は、暖房運転時および除湿（除霜）運転時に室外熱交換
器１７へ送られる冷媒を減圧膨脹するもので、本実施例
では、冷房用減圧装置２０と同様に、固定絞りのキャピ
ラリチューブが使用されている。

【００２６】アキュムレータ２２は、冷凍サイクル４内
の過剰冷媒を一時蓄えるとともに、冷媒圧縮機１６に液
冷媒が吸い込まれるのを防止するために、気相冷媒のみ
を送り出す。なお、本実施例では、２器のアキュムレー
タ２２を備える。電磁弁２３、２４は、冷房運転時に開
弁して暖房運転時および除湿（除霜）運転時に閉弁する
第１電磁弁２３と、暖房運転時に開弁して冷房運転時お
よび除湿（除霜）運転時に閉弁する第２電磁弁２４より
成る。

【００２７】上記各機能部品（冷媒圧縮機１６、室外熱
交換器１７、室内蒸発器１８、室内凝縮器１９、冷房用
減圧装置２０、暖房用減圧装置２１、アキュムレータ２
２）および各電磁弁２３、２４は、それぞれ冷媒配管２
８により接続されて、図１に示すように配置構成されて
いる。

【００２８】具体的には、イ）冷房運転時に、冷媒圧縮
機１６より吐出した冷媒が、第１電磁弁２３、室外熱交
換器１７、冷房用減圧装置２０、室内蒸発器１８、アキ
ュムレータ２２を順に流れて冷媒圧縮機１６へ戻る冷房
回路と、ロ）暖房運転時に、冷媒圧縮機１６より吐出し
た冷媒が、室内凝縮器１９、暖房用減圧装置２１、室外
熱交換器１７、第２電磁弁２４、アキュムレータ２２を
順に流れて冷媒圧縮機１６へ戻る暖房回路と、ハ）除湿
（除霜）運転時に、冷媒圧縮機１６より吐出した冷媒
が、室内凝縮器１９、暖房用減圧装置２１、冷房用減圧
装置２０、室内蒸発器１８、アキュムレータ２２を順に
流れて冷媒圧縮機１６へ戻る除湿回路とを構成する。

【００２９】但し、この冷凍サイクル４は、冷房回路と
暖房回路とを構成する時に、冷房運転時に室外熱交換器
１７を流れる冷媒の流れ方向と、暖房運転時に室外熱交
換器１７を流れる冷媒の流れ方向とが逆方向となるよう
に配管接続されている。実際には、冷房運転時に室外熱
交換器１７の一方の配管接続口１７ｅより冷媒が流入し
て他方の配管接続口１７ｆより流出し、暖房運転時に室
外熱交換器１７の他方の配管接続口１７ｆより冷媒が流
入して一方の配管接続口１７ｅより流出するように接続
されている。

【００３０】ダクト３内には、室内凝縮器１９を通過す
る空気路と迂回路２７とを選択的に開閉することで空気
の流れ方向を切り換える気流切換ダンパ２９（本発明の
気流可変手段）が設けられている。この気流切換ダンパ
２９は、サーボモータ３０（図３参照）により駆動され
て、冷房運転時に迂回路２７を全開して室内凝縮器１９
を通過する空気路を全閉し（図１の実線位置）、暖房運
転時および除湿（除霜）運転時に迂回路２７を全閉して
室内凝縮器１９を通過する空気路を全開する（図１の一
点鎖線位置）。

【００３１】エアコン制御装置５は、空調制御に係わる
制御プログラムや各種の演算式等が記憶されたマイクロ
コンピュータ（図示しない）を内蔵する。このエアコン
制御装置５は、図３に示すように、エアコン操作パネル
３１より出力される操作信号および空調制御に係わる各
検出手段（下述する）からの検出信号に基づいて、各空
調機器（送風機２、内外気切換ダンパ８、吹出口切換ダ
ンパ１３、１４、冷媒圧縮機１６、第１電磁弁２３、第
２電磁弁２４、室外ファン２６、気流切換ダンパ２９
等）を制御する。

【００３２】前記の検出手段としては、室外熱交換器１
７の温度を検出する出口配管温度検出センサ３２（但
し、冷媒蒸発器として働く時の出口配管温度）、室内蒸
発器１８のフィン温度を検出するフィン温度サーミスタ
３３、冷凍サイクル４の高圧圧力を検出する高圧圧力検
出センサ３４、冷媒圧縮機１６より吐出した冷媒の温度
を検出する吐出冷媒温度検出センサ３５、外気温を検出
する外気温検出センサ３６、インバータ２５に流れる電
流値を検出する電流検出器３７等が設けられている。

【００３３】次に、本実施例の作動を説明する。 ａ）冷房運転時の作動 冷房運転時は、第１電磁弁２３が開弁して、第２電磁弁
２４が閉弁する。これにより、冷媒圧縮機１６より吐出
した冷媒は、第１電磁弁２３→室外熱交換器１７→冷房
用減圧装置２０→室内蒸発器１８→アキュムレータ２２
を順に流れた後、再び冷媒圧縮機１６に吸引される（こ
の冷房運転時の冷媒の流れを矢印Ｃで示す）。

【００３４】この冷房運転時には、気流切換ダンパ２９
が迂回路２７を全開して室内凝縮器１９を通過する空気
路を全閉することから、室内蒸発器１８で冷却された空
気は、室内凝縮器１９を通過することなく、冷風のまま
迂回路２７を流れて車室内へ供給される。

【００３５】また、室外熱交換器１７では、一方の配管
接続口１７ｅより流入したガス冷媒が外気との熱交換に
よって凝縮液化して他方の配管接続口１７ｆより流出す
る。このため、室外熱交換器１７は、ガス冷媒の多い上
流側（一方の配管接続口１７ｅ側）から液冷媒が多くな
る下流側（他方の配管接続口１７ｆ側）に向かうに従っ
て、段階的に通路断面積が小さくなることから、冷媒凝
縮器として効果的に機能する。

【００３６】なお、この冷房運転では、冷媒圧縮機１６
より吐出した冷媒の一部が室内凝縮器１９側へ流れる
が、室内凝縮器１９の下流に設けられた暖房用減圧装置
２１の両端の圧力差が殆どなく、また、暖房用減圧装置
２１の入口側がガス冷媒であることから、実際に暖房用
減圧装置２１を通過する冷媒流量は非常に少ないと言え
る。このため、本来の冷房能力が損なわれることはな
い。

【００３７】ｂ）暖房運転時の作動 この暖房運転時は、第１電磁弁２３が閉弁して、第２電
磁弁２４が開弁する。これにより、冷媒圧縮機１６より
吐出した冷媒は、室内凝縮器１９→暖房用減圧装置２１
→室外熱交換器１７→第２電磁弁２４→アキュムレータ
２２を順に流れた後、再び冷媒圧縮機１６に吸引される
（この暖房運転時の冷媒の流れを矢印Ｈで示す）。

【００３８】この暖房運転時には、気流切換ダンパ２９
が迂回路２７を全閉して室内凝縮器１９を通過する空気
路を全開することから、室内凝縮器１９を通過した空気
は、迂回路２７を流れることなく、全て室内凝縮器１９
を通過する。そして、この室内凝縮器１９を通過する際
に加熱されて温風として車室内へ供給される。

【００３９】また、室外熱交換器１７では、他方の配管
接続口１７ｆより流入した冷媒が外気との熱交換によっ
て蒸発して一方の配管接続口１７ｅより流出する。この
ため、室外熱交換器１７は、液冷媒の多い上流側（他方
の配管接続口１７ｆ側）からガス冷媒が多くなる下流側
（一方の配管接続口１７ｅ側）へ向かうに従って、段階
的に通路断面積が大きくなることから、冷媒蒸発器とし
て効果的に機能する。

【００４０】なお、この暖房運転では、暖房用減圧装置
２１で減圧膨脹された冷媒の一部が冷房用減圧装置２０
側へ流れるが、冷房用減圧装置２０の両端の圧力差が殆
どなく、また、冷房用減圧装置２０の入口側がガス冷媒
であることから、実際に冷房用減圧装置２０を通過して
室内蒸発器１８へ流れる冷媒流量は非常に少ないと言え
る。このため、本来の暖房能力が損なわれることはな
い。

【００４１】ｃ）除湿（除霜）運転時の作動 この除湿（除霜）運転時は、第１電磁弁２３および第２
電磁弁２４ともに閉弁する。これにより、冷媒圧縮機１
６より吐出した冷媒は、室内凝縮器１９→暖房用減圧装
置２１→冷房用減圧装置２０→室内蒸発器１８→アキュ
ムレータ２２を順に流れた後、再び冷媒圧縮機１６に吸
引される（この除湿運転時の冷媒の流れを矢印Ｄで示
す）。

【００４２】この除湿（除霜）運転時には、気流切換ダ
ンパ２９が迂回路２７を全閉して室内凝縮器１９を通過
する空気路を全開することから、室内凝縮器１９で冷却
除湿された空気は、迂回路２７を流れることなく、全て
室内凝縮器１９を通過して加熱された後、車室内へ供給
される。

【００４３】（実施例の効果）本実施例の車両用空気調
和装置１は、冷房運転時と暖房運転時とで室外熱交換器
１７を流れる冷媒の流れ方向を逆向きとすることによ
り、冷房運転時には冷媒凝縮器として、暖房運転時には
冷媒蒸発器として、それぞれ室外熱交換器１７を効率良
く使用することができることから、性能の向上を図るこ
とができる。

【００４４】また、本実施例の冷凍サイクル４は、運転
モード（冷房モード、暖房モード、除湿モード）に応じ
て冷媒圧縮機１６より吐出した冷媒の流れ循環方向を切
り換えるための流路切換弁（四方弁）を使用する必要が
ないことから、四方弁を高圧ガスと低圧ガスの両方が通
過することによる熱損失を防止することができる。

【００４５】さらに、本実施例では、冷房運転時に冷媒
圧縮機１６より吐出した冷媒が室内凝縮器１９側へ流れ
るのを暖房用減圧装置２１自体の通路抵抗によって防止
することができるとともに、暖房運転時に暖房用減圧装
置２１で減圧された冷媒が冷房用減圧装置２０側へ流れ
るのを冷房用減圧装置２０自体の通路抵抗によって防止
することができる。つまり、暖房用減圧装置２１および
冷房用減圧装置２０が、それぞれ冷媒の流れ方向を規制
する逆止弁としての機能を持つことになり、その分、逆
止弁を設ける必要がなくなる。この結果、上記の四方弁
を使用する必要がないことと合わせて、冷凍サイクル４
の回路構成を簡素化することができるとともに、それに
伴って冷媒配管２８の接続部が減少することから、大幅
なコストダウンを図ることができる。

【００４６】また、本実施例の車両用空気調和装置１
は、電気自動車に搭載されるものであるが、ガソリン車
に比べて電気自動車の台数が非常に少ないことから、以
下の方法によりガソリン車に搭載されるエアミックスタ
イプの空調ユニットを流用することができる。つまり、
エアミックスタイプの空調ユニットでは、送風ダクト内
にエンジン冷却水を熱源とするヒータコアが設置され
て、エアミックスダンパによってヒータコアを通過する
空気量とヒータコアを迂回する空気量との割合を調整す
ることで温度調節が行われている。そこで、本実施例の
室内凝縮器１９をヒータコアの代わりに設置して、エア
ミックスダンパをそのまま気流切換ダンパ２９として使
用することにより、新規に電気自動車用としての空調ユ
ニットを作成する必要がなく、ガソリン車に搭載される
空気ユニットの流用によってコストの上昇を抑えること
ができる。

【００４７】次に、本発明の第２実施例を説明する。図
４は第２実施例に係わる車両用空気調和装置１の全体模
式図である。本実施例の車両用空気調和装置１は、冷房
運転時においても冷媒圧縮機１６より吐出された冷媒が
室内凝縮器１９へ流れるように回路構成されたものであ
る。これは、第１実施例で説明したように、冷房運転時
には気流切換ダンパ２９が室内凝縮器１９を通過する空
気路を全閉することから、冷媒圧縮機１６より吐出され
た冷媒が室内凝縮器１９を流れても、室内凝縮器１９は
単に冷媒通路の一部となることから、室内凝縮器１９で
は殆ど熱交換されることはない。従って、図４に示す回
路構成を採用することが可能となる。

【００４８】以下に各運転モードでの冷媒の流れを説明
する。 ｄ）冷房運転（第１電磁弁２３：開弁、第２電磁弁２
４：閉弁） 冷媒圧縮機１６より吐出された冷媒は、室内凝縮器１９
→第１電磁弁２３→室外熱交換器１７→冷房用減圧装置
２０→室内蒸発器１８→アキュムレータ２２を順に流れ
た後、再び冷媒圧縮機１６に吸引される。

【００４９】ｅ）暖房運転（第１電磁弁２３：閉弁、第
２電磁弁２４：開弁） 冷媒圧縮機１６より吐出された冷媒は、室内凝縮器１９
→暖房用減圧装置２１→室外熱交換器１７→第２電磁弁
２４→アキュムレータ２２を順に流れた後、再び冷媒圧
縮機１６に吸引される。

【００５０】ｆ）除湿（除霜）運転（第１電磁弁２３：
閉弁、第２電磁弁２４：閉弁） 冷媒圧縮機１６より吐出された冷媒は、室内凝縮器１９
→暖房用減圧装置２１→冷房用減圧装置２０→室内蒸発
器１８→アキュムレータ２２を順に流れた後、再び冷媒
圧縮機１６に吸引される。この第２実施例においても第
１実施例と同様の効果を得ることができる。

【００５１】〔変形例〕本実施例では、気流可変手段と
して気流切換ダンパ２９を採用したが、図５に示すよう
に、ダクト３内の迂回路２７にバタフライ型の開閉ダン
パ３８（気流可変手段）を設置しても良い。この開閉ダ
ンパ３８は、迂回路２７を開閉するもので、冷房運転時
に迂回路２７を開き（図５の一点鎖線位置）、暖房運転
時に迂回路２７を閉じる（図５の実線位置）ように制御
される。従って、この開閉ダンパ３８は、室内凝縮器１
９を通過する空気路を閉じることはできないが、室内凝
縮器１９の通風抵抗が大きいことから、冷房運転時には
迂回路２７を開くことで、室内凝縮器１９を閉じなくて
も、殆どの空気は迂回路２７を流れることができる。

【００５２】本実施例では、室内凝縮器１９に流れる高
温高圧の冷媒との熱交換によって室内凝縮器１９を通過
する空気が加熱されて暖房運転が行われるが、最大暖房
時に室内凝縮器１９だけでは所望の暖房能力が得られな
い時、あるいは除霜運転時等に、補助熱源として室内凝
縮器１９の風下側に電気ヒータ（例えばＰＴＣヒータ）
を設置しても良い。

【００５３】

【発明の効果】本発明の車両用空気調和装置は、冷媒圧
縮機より吐出した冷媒の循環方向を切り換えるための四
方弁を使用する必要がなく、且つ冷房用減圧手段および
暖房用減圧手段に逆止弁としての機能を持たせること
で、冷房運転時と暖房運転時とで室外熱交換器を流れる
冷媒の流れ方向を逆向きにするための回路構成を簡素化
することができる。

【００５４】また、本発明の回路構成においては、冷媒
圧縮機より吐出した高圧ガスと冷媒圧縮機に吸引される
低圧ガスとの間で熱交換が行われることはなく、高圧側
から低圧側への熱損失を防止することができる。さらに
は、本発明の室内凝縮器をガソリン車に搭載されるエア
ミックスタイプの空調ユニットに使用されるヒータコア
に替えて設置し、且つ気流切換手段としてエアミックス
ダンパを流用することで、本発明の空気調和装置を台数
の少ない電気自動車に搭載した場合のコスト上昇を抑え
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係わる車両用空気調和装置の全体
模式図である。

【図２】室外熱交換器の正面図である。

【図３】制御系に係わるブロック図である。

【図４】第２実施例に係わる車両用空気調和装置の全体
模式図である。

【図５】気流可変手段として用いた開閉ダンパの使用例
を示す図である。

【図６】従来技術に係わる車両用空気調和装置の冷凍サ
イクル図である。

【図７】従来技術に係わる車両用空気調和装置の冷凍サ
イクル図である。

【符号の説明】

１ 車両用空気調和装置 ２ 送風機 ３ ダクト １６ 冷媒圧縮機 １７ 室外熱交換器 １８ 室内蒸発器 １９ 室内凝縮器 ２０ 冷房用減圧装置（冷房用減圧手段） ２１ 暖房用減圧装置（暖房用減圧手段） ２７ 迂回路 ２９ 気流切換ダンパ（気流可変手段） ３８ 開閉ダンパ（気流可変手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ）車室内に空気を導くダクトと、 ｂ）このダクト内に空気を導入して前記車室内へ送る送
   風機と、 ｃ）吸引したガス冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧縮機
   と、 ｄ）冷房運転時に前記冷媒圧縮機より吐出された冷媒が
   循環する冷房回路と、 ｅ）暖房運転時に前記冷媒圧縮機より吐出された冷媒が
   循環する暖房回路と、 ｆ）前記冷房回路に設けられて、通過する冷媒を減圧膨
   脹する冷房用減圧手段と、 ｇ）前記暖房回路に設けられて、通過する冷媒を減圧膨
   脹する暖房用減圧手段と、 ｈ）車室外に配されるとともに、冷房運転時には一方か
   ら他方へ、暖房運転時には前記他方から前記一方へ冷媒
   が流れるように、前記冷房用減圧手段より上流の前記冷
   房回路および前記暖房用減圧手段より下流の前記暖房回
   路に介在されて、内部を流れる冷媒と外気との熱交換を
   行う室外熱交換器と、 ｉ）前記ダクト内に配されるとともに、前記冷房用減圧
   手段より下流の前記冷房回路に介在されて、前記冷房用
   減圧手段で減圧された低温低圧の冷媒との熱交換によっ
   て通過する空気を冷却する室内蒸発器と、 ｊ）前記ダクト内で前記室内蒸発器の風下に配されると
   ともに、前記暖房用減圧手段より上流の前記暖房回路に
   介在されて、前記冷媒圧縮機より吐出された高温高圧の
   冷媒との熱交換によって通過する空気を加熱する室内凝
   縮器と、 ｋ）前記ダクト内で前記室内蒸発器を通過した空気が前
   記室内凝縮器を迂回することのできる迂回路と、 ｌ）冷房運転時には、前記室内蒸発器を通過した空気が
   前記迂回路を流れるように、暖房運転時には、前記室内
   蒸発器を通過した空気が前記室内凝縮器を通過するよう
   に空気の流れ方向を可変する気流可変手段と を備えた車両用空気調和装置。
2. 【請求項２】前記気流可変手段は、冷房運転時に前記室
   内凝縮器を通過する空気路を閉塞して前記迂回路を開
   き、暖房運転時に前記迂回路を閉塞して前記室内凝縮器
   を通過する空気路を開く開閉ダンパであることを特徴と
   する請求項１に記載された車両用空気調和装置。
3. 【請求項３】前記気流可変手段は、冷房運転時に前記迂
   回路を開き、暖房運転時に前記迂回路を閉じる開閉ダン
   パであることを特徴とする請求項１に記載された車両用
   空気調和装置。
4. 【請求項４】前記室内凝縮器は、エアミックスタイプの
   空調ユニットに使用されるヒータコアに替えて設置さ
   れ、 前記気流可変手段は、前記ヒータコアを通過する空気量
   と前記ヒータコアを迂回する空気量との割合を調節する
   エアミックスダンパを流用したことを特徴とする請求項
   １に記載された車両用空気調和装置。