JPH1026430A

JPH1026430A - ガスインジェクション式ヒートポンプ装置

Info

Publication number: JPH1026430A
Application number: JP8183722A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Suzuki; 隆久鈴木; Yuji Takeo; 裕治竹尾; Yukikatsu Ozaki; 幸克尾崎
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 1996-07-12
Filing date: 1996-07-12
Publication date: 1998-01-27
Also published as: DE69708769D1; EP0818333A3; EP0818333A2; EP0818333B1; US5778691A; DE69708769T2

Abstract

(57)【要約】【課題】ガスインジェクション式ヒートポンプ装置に
おいて、ガスインジェクション量の増大により暖房能力
の向上を図る。【解決手段】室内熱交換器通過風量により高圧圧力が
変化して、ガスインジェクション量が変化するという点
に注目して、暖房時には、サイクル高圧圧力を検出し、
この検出値に基づいて室内熱交換器通過風量の上限値Ｂ
Ｐを決定する（ステップ１０６）。この上限値ＢＰと、
風量切換レバーにて設定された設定風量ＢＯとの大小を
比較し（ステップ１０７）、設定風量ＢＯの方が大きい
ときは、室内熱交換器通過風量を上限値ＢＰ以内に制限
する（ステップ１０８）。この通過風量の制限により、
高圧圧力を上昇させて、気液分離器での中間圧を上昇さ
せ、ガスインジェクション量を増大でき、暖房能力を効
果的に向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスインジェクシ
ョン式ヒートポンプ装置における暖房能力向上のための
改良に関するもので、車両用空調装置、特には寒冷地向
け電気自動車の空調用ヒートポンプシステムとして好適
なものである。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、先に、特願平７−２４７９
３３号の特許出願において、ガスインジェクション式ヒ
ートポンプ装置において、中間圧の気液分離器の上流側
に、高圧側の減圧手段として電気式膨張弁を設け、この
電気式膨張弁の絞り量を制御して、気液分離器の中間圧
を高くすることにより、圧縮機へのガスインジェクショ
ン量を増大させ、これにより暖房能力の向上を図るよう
にしたものを提案している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記先願の
装置について、本発明者らが種々実験検討したところ、
次のごとき問題が生じることが判明した。すなわち、低
外気温時の暖房開始直後に、使用者の設定により室内へ
の吹出風量が大風量になっているときは、室内熱交換器
（暖房時は凝縮器）の凝縮能力が大きくなるため、圧縮
機回転数が最高回転数であっても、高圧圧力があまり上
昇せず、ガスインジェクション量を増大できない。

【０００４】図９はガスインジェクション式ヒートポン
プ装置におけるモリエル線図であって、外気温および圧
縮機回転数が一定であるという条件のもとで、破線は室
内熱交換器の通過風量が多い時（風量：３５０ｍ³／
ｈ）であり、実線は室内熱交換器の通過風量が少ない時
（風量：１８０ｍ³／ｈ）である。この図９の破線と実
線で示される特性から理解されるように、室内熱交換器
の通過風量が多い時は、少ない時に比して、ガスインジ
ェクション量が大幅に減少してしまう。

【０００５】このガスインジェクション量の大幅減少に
伴って、室内熱交換器への循環冷媒量が減少し、ガスイ
ンジェクションによる暖房能力の向上分が減少してしま
う。そして、この暖房能力の向上分が減少すると、高圧
圧力の上昇も遅くなり、ガスインジェクション量が増加
しないという悪循環となる。本発明は上記問題に鑑みて
なされたもので、ガスインジェクション式ヒートポンプ
装置において、ガスインジェクション量の増大により暖
房能力の向上を図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１〜５記載の発明では、図９に示すように、
室内熱交換器（１４）の通過風量の大小により高圧圧力
が変化して、ガスインジェクション量が変化するという
点に注目して、暖房時には、冷凍サイクルの高圧圧力に
関連する物理量を検出し、この検出値に基づいて決定さ
れる上限値（ＢＰ）以内に、室内熱交換器（１４）を通
過する風量を制限するという技術的手段を採用する。

【０００７】これにより、暖房時にサイクル高圧圧力が
低いときは、この低い高圧圧力に対応して決定した上限
値（ＢＰ）以内に、室内熱交換器（１４）を通過する風
量を制限することができる。この通過風量の制限により
室内熱交換器（１４）の凝縮能力が低下して、高圧圧力
を上昇させることができ、その結果、気液分離器（２
５）での中間圧が上昇して、ガスインジェクション量を
増加できる。このガスインジェクション量の増大によ
り、室内熱交換器１４への循環冷媒量が増大してガスイ
ンジェクション式ヒートポンプ装置における暖房能力を
効果的に向上できる。

【０００８】そして、この暖房能力が向上すると、高圧
圧力がさらに上昇し、ガスインジェクション量が増加す
るという好循環となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１〜図６は本発明を電気自動車用空
調装置に適用した第１実施形態を示しており、まず、本
実施形態の全体構成について図１を用いて説明する。空
調ユニット１は電気自動車の車室内に設置されるもの
で，その空調ダクト２は、車室内に空調空気を導く空気
通路を構成するものである。この空調ダクト２の一端側
に内外気を吸入する吸入口３、４が設けられており、こ
の内気吸入口３と外気吸入口４は、内外気切換ドア５に
より選択的に開閉され、この内外気切換ドア５は図示し
ないサーボモータによって駆動される。

【００１０】また、空調ダクト２内には、上記吸入口
３、４に隣接して、空調ダクト２内に空気流を発生する
送風機６が設置されている。この送風機６は、ファンモ
ータ７ａと、このファンモータ７ａにより駆動される遠
心ファン７ｂとから構成されている。一方、空調ダクト
２の他端側には、車室内乗員の足元部に向かって空調空
気を吹き出すフット吹出口８、車室内乗員の上半身に向
かって空調空気を吹き出すフェイス吹出口９、および車
両フロントガラスの内面に向かって空調空気を吹き出す
デフロスタ吹出口１０が形成されている。これらの各吹
出口８、９、１０の空気流路はドア１１〜１３により開
閉されるようになっており、そして、各ドア１１〜１３
は、それぞれ図示しないサーボモータによって駆動され
る。

【００１１】また、送風機６よりも空気下流側における
空調ダクト２内には、室内熱交換器１４が設けられてい
る。この室内熱交換器１４は、後述する冷凍サイクル２
１の一部を構成する熱交換器であり、暖房運転モード時
には、凝縮器として作用して冷媒の凝縮潜熱を放出する
ことによりダクト２内の空気を加熱する。一方、冷房運
転モード時には、蒸発器として作用し、冷媒の蒸発潜熱
を空調ダクト２内の空気から吸熱して空気を除湿、冷却
する。

【００１２】ところで、上記冷凍サイクル２１は、上記
室内熱交換器１４により車室内の暖房および冷房を行う
ガスインジェクション式ヒートポンプ装置として構成さ
れており、上記室内熱交換器１４の他に以下の機器を備
えている。すなわち、冷媒を吸入、圧縮、吐出する圧縮
機２２、冷媒の流れを切り換える電磁式四方弁２３、室
外熱交換器２４、冷媒を気液分離するとともに液冷媒を
溜める気液分離器２５、冷凍サイクル２１の高圧側冷媒
を中間圧（例えば４〜１３ｋｇ／ｃｍ²程度）に減圧す
る固定絞り（第１減圧手段）２６、気液分離器２５から
の液冷媒を低圧に減圧する温度作動式膨張弁（第２減圧
手段）２７、および逆止弁２８ａ〜２８ｅがさらに冷凍
サイクル２１に備えられている。

【００１３】上記圧縮機２２は、電動式圧縮機であっ
て、図示しない電動モータによって駆動されて冷媒の吸
入、圧縮、吐出を行う。この電動モータは、圧縮機２２
と一体的に密封ケース内に配置されており、この電動モ
ータへの供給電力をインバータ２９によって制御するこ
とにより、圧縮機２２の回転速度が連続的に可変する。
このインバータ２９は、車載バッテリー３０と接続さ
れ、制御装置４０によって通電制御される。

【００１４】上記圧縮機２２には、圧縮した冷媒を吐出
する吐出ポート２２ａ、サイクル低圧側の冷媒を吸入す
る吸入ポート２２ｂ、および気液分離器２５で分離され
た中間圧のガス冷媒がインジェクションされるガスイン
ジェクションポート２２ｃが備えられている。このガス
インジェクションポート２２ｃは、逆止弁２８ｅを有す
るガスインジェクション通路２２ｄを介して気液分離器
２５上部のガス冷媒出口２５ａに連通している。

【００１５】上記吸入ポート２２ｂに接続されている冷
媒吸入通路２２ｅには、温度作動式膨張弁２７の感温筒
２７ａが設置され、この膨張弁２７の開度（絞り量）は
吸入通路２２ｅ内の冷媒の過熱度が所定値となるように
調整される。また、上記室外熱交換器２４は、車室外の
走行風を受けやすい位置に設置されており、電動室外フ
ァン２４ａから送風される外気と熱交換するようになっ
ている。この電動室外ファン２４ａの作動は、制御装置
４０によって制御される。

【００１６】ところで、圧縮機２２の吐出ポート２２ａ
から吐出された高圧ガス冷媒が流れる冷媒吐出通路２２
ｆには、サイクル高圧圧力を検出する圧力センサ４１が
設置され、この圧力センサ４１の検出信号は制御装置４
０に入力される。また、制御装置４０には、空調装置の
制御のために、図示しない外気温度を検出する外気温セ
ンサ、車室内温度を検出する内気温センサ、室内熱交換
器１４を通過した直後の空気温度を検出するダクト内温
度センサ、室外熱交換器２４を出た直後の冷媒温度を検
出する室外熱交換器出口温度センサ等からの各検出値が
入力される。

【００１７】また、上記制御装置４０には、車室内前面
の計器盤周辺に設けられた空調用コントロールパネル５
０の各レバー、スイッチからの信号が入力される。この
コントロールパネル５０には、図２に示すように、乗員
によって手動操作される以下の部材５１〜５５が設けら
れている。ここで、５１は車室内への吹出空気温度の目
標値を設定する温度設定レバーで、５２は送風機６によ
る送風量を切り換える風量切換レバー（風量設定手段）
である。５３は圧縮機２２の運転を断続させるエアコン
スイッチ、５４は吹出モードの設定を切り換える吹出モ
ード切換レバー、５５は内外気吸入モードを切り換える
内外気切換レバーである。

【００１８】このうち、上記温度設定レバー５１は、車
室内への吹出空気温度の目標値を設定する温度設定手段
であり、制御装置４０は、このレバー５１の設定位置に
応じて、暖房運転モード時には、室内熱交換器１４にお
ける空気加熱度合い（具体的には、圧縮機２２の吐出冷
媒圧力＝高圧圧力）の目標値を図３の特性図に示すよう
に決定する。

【００１９】一方、冷房運転モード時には、室内熱交換
器１４における空気冷却度合い（具体的には、この熱交
換器１４を通過した直後の空気温度）の目標値をレバー
５１の設定位置に応じて図４の特性図に示すように決定
する。また、この温度設定レバー５１は冷凍サイクル２
１の運転モードを決定するレバーとしても機能し、制御
装置４０はこのレバー５１の設定位置に応じて冷凍サイ
クル２１の運転モードを切り換える。すなわち、制御装
置４０は、レバー５１が図２の左端側から右端側へ移動
するに伴って、冷凍サイクル２１の運転モードが冷房運
転モードから暖房運転モードとなるように、四方弁２３
を制御する。

【００２０】そして、上記制御装置４０の内部には、図
示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイ
クロコンピュータが設けられ、上記各センサおよびコン
トロールパネル５０からの各信号は、制御装置４０内の
図示しない入力回路を経て、上記マイクロコンピュータ
へ入力される。そして、このマイクロコンピュータが後
述する所定の処理を実行し、その結果に基づいて、ファ
ンモータ７ａ、電磁式四方弁２３、電動室外ファン２４
ａ、インバータ３０等を制御する。なお、制御装置４０
は、自動車の図示しないキースイッチがオンされたと
き、上記バッテリー３１から電源が供給される。

【００２１】上記構成において、本実施形態の作動を説
明すると、エアコンスイッチ５３がオンされると、その
信号が制御装置４０に入力され、圧縮機２２が起動され
る。そして、温度設定レバー５１によって冷房運転モー
ドが設定されると、冷媒は図１の破線矢印に示す経路で
流れる。すなわち、圧縮機２２から吐出された高温高圧
のガス冷媒は、四方弁２３を通って、室外熱交換器２４
に流入し、ここで室外ファン２４ａにより送風される外
気と熱交換してガス冷媒が凝縮する。次に、室外熱交換
器２４から流出した冷媒は、逆止弁２８ｄを通って、固
定絞りで減圧され、中間圧の気液２相状態となる。

【００２２】この中間圧の気液２相冷媒は気液分離器２
５内に流入し、ここで冷媒は飽和ガス冷媒と飽和液冷媒
とに分離される。ガス冷媒は気液分離器２５上部のガス
冷媒出口２５ａからガスインジェクション通路２２ｄ、
逆止弁２８ｅを通って、ガスインジェクションポート２
２ｃに至り、このポート２２ｃから圧縮機２２の圧縮過
程途中の部位に中間圧のガス冷媒がインジェクションさ
れる。

【００２３】一方、気液分離器２５内の液冷媒は、気液
分離器２５の底部近くに開口している液冷媒出口２５ｂ
より流出して温度作動式膨張弁２７で減圧され、低温低
圧の気液２相状態となる。この低圧冷媒は、逆止弁２８
ａを通過した後に、室内熱交換器１４に流入する。そし
て、この熱交換器１４内の冷媒は、送風機６の送風空気
から吸熱して蒸発する。この熱交換器１４で吸熱されて
冷却された冷風は、通常、フェイス吹出口９から車室内
へ吹き出され、これによって車室内冷房が行われる。

【００２４】冷房用室内熱交換器１４で蒸発したガス冷
媒は、冷媒吸入通路２２ｅから圧縮機２２の吸入ポート
２２ｂに吸入される。このとき、冷媒吸入通路２２ｅに
設置された感温筒２７ａにより圧縮機吸入冷媒の温度が
感知され、膨張弁２７に伝達されるので、膨張弁２７
は、圧縮機吸入冷媒が所定の過熱度を持つように、熱交
換１４への流入冷媒の流量を調整する。

【００２５】次に、温度設定レバー５１によって暖房運
転モードが設定されると、冷媒は図１の実線矢印に示す
経路で流れる。すなわち、圧縮機２２から吐出された高
圧ガス冷媒は、四方弁２３を通って、最初に室内熱交換
器１４に流入し、ここで送風機６により送風される空気
と熱交換してガス冷媒が凝縮する。ガス冷媒の凝縮潜熱
の放出により加熱された温風は、主にフット吹出口８か
ら車室内へ吹き出され、これによって車室内暖房が行わ
れる。

【００２６】そして、室内熱交換器１４を出た冷媒は、
逆止弁２８ｂを通過した後に、固定絞り２６で減圧さ
れ、中間圧の気液２相状態となる。この中間圧の気液２
相冷媒は気液分離器２５内に流入し、ここで分離された
ガス冷媒は気液分離器２５上部のガス冷媒出口２５ａか
らガスインジェクション通路２２ｄ、逆止弁２８ｅを通
って、ガスインジェクションポート２２ｃに吸入され
る。

【００２７】一方、気液分離器２５内の液冷媒は、液冷
媒出口２５ｂより流出して温度作動式膨張弁２７で減圧
され、逆止弁２８ｃを通過した後に、室外熱交換器２４
に流入する。そして、この室外熱交換器２４内の冷媒
は、室外ファン２４ａの送風空気（外気）から吸熱して
蒸発する。室外熱交換器２４で蒸発したガス冷媒は、四
方弁２３を通って、冷媒吸入通路２２ｅから圧縮機２２
の吸入ポート２２ｂに吸入される。

【００２８】次に、制御装置４０のマイクロコンピュー
タによる暖房時の送風量制御について、図５のフローチ
ャートを用いて説明する。キースイッチがオンされて制
御装置４０に電源が供給されると、図５のルーチンが起
動される。そして、まずステップ１０１にて、空調操作
パネル５０の温度設定レバー５１の設定位置を読み込
む。次のステップ１０２にて、図３の特性（ＲＯＭに記
憶されているマップ）に従って、温度設定レバー５１の
設定位置に対応した目標高圧圧力ＰＯを決定する。

【００２９】次のステップ１０３にて、圧力センサ４１
の検出する実際の高圧圧力を読み込む。次のステップ１
０４にて、実際の高圧圧力が上記目標高圧圧力ＰＯとな
るように、圧縮機２２の回転数制御を行う。具体的に
は、実際の高圧圧力と上記目標高圧圧力ＰＯとの偏差を
算出して、この偏差に対応して、圧縮機２２の電動モー
タへの供給電力をインバータ２９により制御する。

【００３０】次のステップ１０５にて、空調操作パネル
５０の風量切換レバー５２の設定風量ＢＯを読み込む。
次のステップ１０６にて、図６の特性（ＲＯＭに記憶さ
れているマップ）に従って、圧力センサ４１の検出する
実際の高圧圧力に基づいて送風機風量の上限値ＢＰを決
定する。ここで、図６の特性について具体的に説明する
と、横軸は圧力センサ４１の検出する実際の高圧圧力で
あり、横軸の目盛り位置のＰＯ−４〜ＰＯ−１は、上述
した目標高圧圧力ＰＯから４〜１（ｋｇ／ｃｍ²）をマ
イナスした圧力値を意味している。縦軸は送風機６の風
量レベルであり、ＬｏからＨｉに向かって順次風量が増
大する。

【００３１】例えば、実際の高圧圧力がＰＯ−３とＰＯ
−２の間にあるときは、送風機風量の上限値ＢＰをＭｅ
１レベルに決定する。次のステップ１０７にて、上記設
定風量ＢＯが上記上限値ＢＰより大きいか判定する。設
定風量ＢＯが上限値ＢＰより大きいときは、ステップ１
０８に移行して、送風機６の風量を強制的に上限値ＢＰ
とする。

【００３２】ここで、上限値ＢＰは図６の特性から理解
されるように、実際の高圧圧力が低下する程小さい値に
してあるから、実際の高圧圧力が低下するにつれて、送
風機６の風量は強制的により小さい値に制限されること
になる。つまり、低外気温時における暖房開始直後にお
いて、使用者が設定風量ＢＯを図６に示す例えばＨｉレ
ベルに設定しても、実際の高圧圧力が低いときは、送風
機６の風量が強制的に小さい値に制限される。

【００３３】この送風機６の風量制限により、室内熱交
換器１４の通過風量も制限され、凝縮能力が減少するの
で、大風量（例えばＨｉレベル）の設定時に比較して高
圧圧力が上昇する。この高圧圧力の上昇により図９の破
線のモリエル線図に示すように、中間圧が高くなり、そ
れに伴ってガスインジェクション量が増大する。このガ
スインジェクション量の増大により室内熱交換器１４へ
の循環冷媒量が増大して暖房能力を向上できる。しか
も、室内熱交換器１４への循環冷媒量の増大により高圧
圧力が一層上昇し、暖房能力がさらに向上するという好
循環を作りだすことができる。

【００３４】一方、ステップ１０７にて、上記設定風量
ＢＯが上記上限値ＢＰより小さいと判定されたときは、
ステップ１０９に移行して、送風機６の風量を設定風量
ＢＯとする。なお、実際の高圧圧力が図６に示す「ＰＯ
−４」よりも低下したときは、風量レベルがＯＦＦとな
り、送風機６が停止され、高圧圧力の急速上昇を図る。

【００３５】以上説明したように、本実施形態では、暖
房運転モード時において、使用者が設定風量ＢＯを大風
量（例えばＨｉレベル）に設定しても、冷凍サイクルの
高圧圧力に基づいて決定した上限値ＢＰ以内に、送風機
６の風量（室内熱交換器１４の通過風量）を制限するこ
とができるため、大風量の設定時に比較して高圧圧力を
上昇させて、ガスインジェクション量が増大でき、暖房
能力を向上できる。

【００３６】なお、第２実施形態では、ステップ１０６
により室内熱交換器通過風量の上限値ＢＰを決定する風
量上限値決定手段を構成し、また、ステップ１０７によ
り、風量切換レバー（風量設定手段）５２により設定さ
れた設定風量ＢＯと上限値ＢＰとの大小を判定する判定
手段を構成している。さらに、ステップ１０８により、
設定風量ＢＯが上限値ＢＰより大きいと判定されたとき
に、室内熱交換器通過風量を上限値ＢＰに制限する第１
制御手段を構成し、また、ステップ１０９により、設定
風量ＢＯが上限値ＢＰより小さいと判定されたときに、
室内熱交換器通過風量を設定風量ＢＯとする第２制御手
段を構成している。（第２実施形態）図７は第２実施形態を示すもので、ダ
クト２内において室内熱交換器１４の側方にバイパス通
路１５を設けるとともに、室内熱交換器１４を通過する
空気とバイパス通路１５を通過する空気とを振り分ける
エアミックスドア１６（ドア手段）を設け、このエアミ
ックスドア１６の開度により室内熱交換器１４の通過風
量を制御できるようにしたものである。

【００３７】エアミックスドア１６はサーボモータ等の
電気アクチュエータにより駆動制御されるものであっ
て、制御装置４０により、図８に示す特性（ＲＯＭに記
憶されているマップ）に従って、圧力センサ４１の検出
する実際の高圧圧力に基づいてエアミックスドア１６の
開度が決定される。図８の縦軸において、開度１００％
はエアミックスドア１６が図７の実線位置に操作され
て、送風機６の送風空気が全量、室内熱交換器１４を通
過する位置であり、これに対し、最小開度の２０％は、
送風機６の送風空気の２０％が室内熱交換器１４を通過
し、８０％の風量がバイパス通路１５を通過する開度位
置を意味している。

【００３８】このように、第２実施形態によれば、実際
の高圧圧力に基づいて決定される開度位置にエアミック
スドア１６を操作することにより、室内熱交換器１４の
通過風量を実際の高圧圧力に基づいて決定される上限値
ＢＰ以内に制限できることになる。従って、送風機６の
風量は使用者が設定した設定風量ＢＯのまま、暖房運転
を行っても、室内熱交換器１４の通過風量の制限によ
り、高圧圧力を上昇させて、暖房能力を向上させること
ができる。

【００３９】なお、第２実施形態では、エアミックスド
ア１６の最小開度を２０％にしているので、高圧圧力が
低下しても、室内熱交換器１４の通過風量が零になるこ
とはない。（他の実施形態）なお、第１実施形態では、図６に示す
ように、上限値ＢＰの風量レベルを切り換える切換点を
すべて目標高圧圧力ＰＯに連動して設定しているが、最
も低圧側の切換点（ＰＯ−４）を予め設定した所定値
（例えば、７ｋｇ／ｃｍ²）に固定してもよい。このよ
うにすれば、風量レベルをＯＦＦからＬｏレベルに切り
換える切換点を目標高圧圧力ＰＯと関係なく常に同一の
高圧圧力に固定できる。

【００４０】同様に、第２実施形態においても、エアミ
ックスドア開度の最小開度側の切換点（ＰＯ−４）を予
め設定した所定値（例えば、７ｋｇ／ｃｍ²）に固定し
てもよい。また、第１実施形態では、実際の高圧圧力が
図６に示す「ＰＯ−４」よりも低下したときは、送風機
６を停止しているが、送風機６を停止せずに、第２実施
形態のように、所定の最小風量が室内熱交換器１４を通
過するようにしてもよい。

【００４１】このようにすれば、高圧圧力の低下時に、
送風機６が停止している時間が長くなって、空調装置が
故障しているのではないかと、使用者が誤認することが
ない。なお、第１、第２実施形態では、サイクル高圧圧
力を圧力センサ４１にて直接検出しているが、高圧圧力
ではなく、室内熱交換器１４吹出直後の空気温度を温度
センサにて検出し、この検出温度に基づいて、室内熱交
換器１４の通過風量の上限値ＢＰを決定するようにして
もよい。同様に、圧縮機吐出冷媒ガスの温度を温度セン
サにて検出してもよい。要は、サイクル高圧圧力に関連
する物理量であるならば、どのようなものを検出しても
よい。

【００４２】また、第１、第２実施形態では、送風機６
の風量を手動操作される風量切換レバー５２にて設定す
るようにしているが、車室内への目標吹出空気温度に基
づいて送風機６の風量を自動設定する方式は自動車用空
調装置において周知であり、このような風量自動設定方
式のものにおいても、本発明を同様に実施できる。この
場合は、図５のフローチャートにおいて、ステップ１０
５の設定風量ＢＯが上記の自動設定の風量になるので、
ステップ１０９にて自動設定の風量にて送風機６が作動
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の全体構成図である。

【図２】第１実施形態の空調用コントロールパネル５０
の正面図てある。

【図３】第１実施形態において暖房時における図２の温
度設定レバー５１の設定位置に対する目標高圧圧力の関
係を示す特性図である。

【図４】第１実施形態において冷房時における図２の温
度設定レバー５１の設定位置に対する目標吹出温度の関
係を示す特性図である。

【図５】第１実施形態のマイクロコンピュータによる制
御フローチャートである。

【図６】第１実施形態において暖房時における高圧圧力
と送風機風量レベルとの関係を示す特性図である。

【図７】本発明の第２実施形態の全体構成図である。

【図８】第２実施形態において暖房時における高圧圧力
とエアミックスドア開度との関係を示す特性図である。

【図９】本発明と先願の作動を比較して示すモリエル線
図である。

【符号の説明】

２…空調ダクト（空気通路）、６…送風機、１４…室内
熱交換器、２１…冷凍サイクル、２２…圧縮機、２２ａ
…吐出ポート、２２ｂ…吸入ポート、２２ｃ…ガスイン
ジェクションポート、２２ｄ…ガスインジェクション用
通路、２４…室外熱交換器、２５…気液分離器、２６…
固定絞り（第１減圧手段）、２７…温度作動式膨張弁
（第２減圧手段）、４０…制御装置、４１…高圧圧力の
圧力センサ（検出手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者尾崎幸克愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地株式会社日本自動車部品総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気を送風する送風機（６）と、この送風機（６）により送風される空気を室内に導く空
気通路（２）と、冷凍サイクル（２１）の低圧冷媒を吸入する吸入ポート
（２２ｂ）、前記冷凍サイクル（２１）の中間圧のガス
冷媒を導入するガスインジェクションポート（２２
ｃ）、および圧縮された高圧冷媒を吐出する吐出ポート
（２２ａ）を有する圧縮機（２２）と、前記空気通路（２）内に設けられ、前記送風空気と冷媒
との間で熱交換を行う室内熱交換器（１４）と、前記空気通路（２）の外部に設けられ、外気と冷媒との
間で熱交換を行う室外熱交換器（２４）と、冷凍サイクル高圧側冷媒を中間圧まで減圧する第１減圧
手段（２６）と、この第１減圧手段（２６）で減圧された中間圧冷媒の気
液を分離する気液分離器（２５）と、この気液分離器（２５）で分離されたガス冷媒を前記ガ
スインジェクションポート（２２ｃ）に導くガスインジ
ェクション用通路（２２ｄ）と、前記気液分離器（２５）で分離された液冷媒を減圧する
第２減圧手段（２７）とを備え、暖房時には、前記圧縮機（２２）、前記室内熱交換器
（１４）、前記第１減圧手段（２６）、前記気液分離器
（２５）、前記第２減圧手段（２７）、および前記室外
熱交換器（２４））の順に冷媒が循環するとともに、前
記気液分離器（２５）で分離されたガス冷媒を前記ガス
インジェクション用通路（２２ｄ）を通して前記ガスイ
ンジェクションポート（２２ｃ）に導入するガスインジ
ェクション式ヒートポンプ装置において、前記暖房時には、冷凍サイクルの高圧圧力に関連する物
理量を検出し、この検出値に基づいて決定される上限値
（ＢＰ）以内に、前記室内熱交換器（１４）を通過する
風量を制限することを特徴とするガスインジェクション
式ヒートポンプ装置。
【請求項２】前記室内熱交換器（１４）の通過風量を
設定する風量設定手段（５２）を有し、この風量設定手段（５２）により設定された設定風量
（ＢＯ）と、前記上限値（ＢＰ）との大小を判定し、前記設定風量（ＢＯ）が前記上限値（ＢＰ）より大きい
と判定されたときは、前記室内熱交換器（１４）の通過
風量を前記上限値（ＢＰ）とし、前記設定風量（ＢＯ）が前記上限値（ＢＰ）より小さい
と判定されたときは、前記室内熱交換器（１４）の通過
風量を前記設定風量（ＢＯ）とすることを特徴とする請
求項１に記載のガスインジェクション式ヒートポンプ装
置。
【請求項３】冷凍サイクルの高圧圧力に関連する物理
量を検出する検出手段（４１）と、この検出手段（４１）の検出値に基づいて、前記室内熱
交換器（１４）の通過風量の上限値（ＢＰ）を決定する
風量上限値決定手段（ステップ１０６）と、前記風量設定手段（５２）により設定された設定風量
（ＢＯ）と、前記上限値（ＢＰ）との大小を判定する判
定手段（ステップ１０７）と、前記設定風量（ＢＯ）が前記上限値（ＢＰ）より大きい
と判定されたときは、前記室内熱交換器（１４）の通過
風量を前記上限値（ＢＰ）とする第１制御手段（ステッ
プ１０８）と、前記設定風量（ＢＯ）が前記上限値（ＢＰ）より小さい
と判定されたときは、前記室内熱交換器（１４）の通過
風量を前記設定風量（ＢＯ）とする第２制御手段（ステ
ップ１０９）とを備えることを特徴とする請求項２に記
載のガスインジェクション式ヒートポンプ装置。
【請求項４】前記室内熱交換器（１４）の通過風量
を、前記送風機（６）の風量制御により制限することを
特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のガ
スインジェクション式ヒートポンプ装置。
【請求項５】前記空気通路（２）内に、前記室内熱交
換器（１４）を通過する空気と、前記室内熱交換器（１
４）をパイパスする空気とを振り分けるドア手段（１
６）を有し、このドア手段（１６）の開度により前記室内熱交換器
（１４）の通過風量を制限することを特徴とする請求項
１ないし３のいずれか１つに記載のガスインジェクショ
ン式ヒートポンプ装置。