JPS60243465A - 車両用冷房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷凍サイクル起動時の冷却効率を向上させる
ことが可能な車両用冷房装置に関する。

従来技術 従来の車両用冷房装置としては、第１図に示したものが
ある（昭和５８年５月３１日（社〕自動車技術会発行「
自動車工学便覧」第７偏１−１２３負ン。すなわち冷凍
サイクル１には、コンプレッサ２．コンデンサ　６．リ
キッドタンク４．膨張弁５．エバポレータ６等が順次設
けられている。

前記コンプレッサ２は、図外のエンジンによす駆動され
冷凍サイクル１内に封入されている冷媒を断熱圧縮する
。これによって高温高圧のガス状となった冷媒は、コン
デンサ６に送られる。該コンデンサ６では、冷媒は凝縮
され、液冷媒となって、リキッドタンク４に貯留される
。該リキッドタンク４内の液冷媒は、膨張弁５を通過す
ることにより、断熱膨張され圧力と温度が下がり、気液
混合状態テエハホレータ６内に入る。そして該エバポレ
ータ６内で外部より熱を吸収して完全に気化し、等温膨
張を続け、該エバポレータ６の表面を通流し、車室内に
供給される空気の冷却作用を営む。

これにより過熱蒸気となった冷媒は、コンプレッサ２内
に入り、再度断熱圧縮されるのである。

しかしながらこのような従来の車両用冷房装置にあって
は、冷凍サイクル１を一定時間稼動させた後に停止させ
ると、低圧側であるエバポレータ６とコンプレッサ２間
は低温状態となることからサイクル停止前に得られた液
冷媒は、低温状態にあるエバポレータ６とコンプレッサ
２間に集中して残留する。このため高圧側であるコンデ
ンサ６と膨張弁５間には、ガス状の冷媒のみが残留し、
コンプレッサ停止前に得られた液化冷媒を再起動直後の
冷房に有効利用することができない。したがって再起動
時に迅速な急冷効果を得ることができず、又液化冷媒が
残留するコンプレッサ２に液圧縮が生じ、コンプレッサ
２の耐久性が著しく損なわれることも懸念されるもので
あった。

発明の目的 本発明は、かかる従来の車両用冷房装置の実情に鑑みて
なされたものであり、サイクル停止前に得られた液化冷
媒をリキ・ソドタンク内に収容することによって、再起
動時にこの液化冷媒を有効利用して迅速な急冷を可能に
するとともにコンプレッサの液圧縮をも解消した車両用
空気調和装置を提供することを目的とするものである。

発明の構成 前記目的を達成するために本考案にあっては、冷媒を断
熱圧縮するコンプレッサと、圧縮された冷媒を凝縮する
コンデンサと、凝縮された液化冷媒を貯留するリキッド
タンクと、この液冷媒を減圧する膨張弁と、減圧された
冷媒を蒸発させるエバポレータとからなる冷凍サイクル
を用いた冷房装置において、前記リキッドタンクには、
冷凍サイクル停止中のリキッドタンク内の冷媒温度を前
記コンプレ・ソザ、エバポレータ内の冷媒温度より低温
に維持する冷却手段を設け、サイクル停止前に得られた
液化冷媒をリキッドタンク内に収容するようにしである
。

実施例 以下本発明の一実施例について、前述の従来装置と同一
部材に同一符号を付して図面に従って説明する。すなわ
ち本実施例に係る車両用空気調和装置は、第２図に示し
た冷凍サイクル１全具備している１、該冷凍サイクル１
には、前述した諸機能ヲ有スるコンプレッサ２．コンデ
ンサ６、リキッドタンク４．膨張弁５．エバポレータ６
が順次設けられている。前記リキッドタンク４は、第３
図に示したように円筒状であって前記コンデンサ６に連
通ずる導入パイプ７ａと膨張弁５に連通ずる導出パイプ
７ｂが設けられている。又リキッドタンク４の外周面に
は、ペルチェ効果を利用した冷却手段たる熱電冷却素子
８が冷却面８ａをタンク周面４ａに密着させて貼設され
ている。熱電冷却素子８は、外周部に発熱面８ｂを壱し
、該光熱面８ｂＫは放熱器９が取り付けられている。さ
らにリキッドタンク４の底部４ｂには、該リキッドタン
ク４内の冷媒温度を検出するための第１のサーミスタ１
０が設けられている。一方前記エバボレータ６．コニ／
プレソサ２内には内部の冷媒温度を検出するための第２
．第３のサーミスタｌＬ１２が配設されている。該第１
．第２のサーミスタ１１゜１２はともに前記第１のサー
ミスタ９と同一の特性を備えている。他方この冷凍サイ
クル１が搭載されている自動車１６のルーフパネル１４
表面には、太陽電池１５が設けられている。該太陽電池
１５によって得られた電源は、コントローラ１６を介し
てＭｉＪ記熱電却素子８に供給されるようになっている
。前記コントローラ１６は第４図に示した回路を有して
いる。すなわち前記第１のサーミスタ１０には抵抗１７
．１８が直列に設けられており、又第２．第３のサーミ
スタ１１．１２に抵抗１７が直列に設けられている。こ
の抵抗１７゜１８は図示した点Ａ、Ｂ、Ｃに、各サーミ
スタ１０゜１１．１２が検出した冷媒温度に対応する電
圧全発生するための分圧抵抗である。したがって点Ａに
おける電圧は、第５図に破線で示したように、各サーミ
スタ１０，１１．１２が等抵抗状態では、抵抗１８の分
だけ、点Ｂ、Ｃの電圧（実線で図示）よりも高くなる。

さらに前記点Ａ、Ｂの出力側にはコンパレータ１９が設
けられており、叉点Ａ。

Ｃの出力側１には、コンパレータ２０が設けられている
。この両コンパレータ１９．２０は温度換算でΔＴＨヒ
ヌテリンスを備えており（第６図）、コンパレータ１９
，２０によって点Ａに対する点Ｂ。

Ｃの電圧の比較、換惰すればリキ・ラドタンク４内ノ温
度とエバポレータ６及びコンプレ・フサ２内の温度との
比較を行なっている３、第６図は、コンノくレータ１９
の出力特性を示すもので、図中Ｔ１．はりキッドタンク
４内の温度、ＴＥはエノ（ボレータロ内の温度、ΔＴｓ
は前記抵抗１８の分圧抵抗値によって設定されたオフセ
ット温度である。しかしてコンパレータ１９は、Ｔｔ、
がＴＥ−Δ’ｒｓより高くなると出力がＯＮとなり、Ｔ
ＬがＴＥ−ΔＴｓ−ΔＴＨよりも低くなるとＯＦＦとな
る特性を備えている。又コンパレータ２０の特性も同様
であって、ＴＥ　’ｆｃコンプレブサ２内の温度ＴｃＫ
置換した出力特性を有する。なおΔＴｓ、１１’ｌ’Ｈ
は、共に２〜３℃程度が適当である。かかるコンパレー
タ１９．２０の出力側には、さらにＯＲ回路２１が設け
られている。

該ＯＲ回路２１は、ドライブトランジスタ２２に接続さ
れており、該ドライブトランジスタ２２は前記熱電冷却
素子８の負極側に設けられ、接地されている。

なお、前記太陽電池１５とコントローラ１６間ニハ、前
記コンプレ９サ２のＯＮ、ＯＦＦに連動する図示しない
ヌイソチ機構が設けられている。したがって第４図に示
した回路には、冷凍サイクル１の停止時のみ太陽電池１
５から電源電流が供給されるようになっている。

以上の構成に係る本実施例において、冷凍サイクル１を
稼動させると、コンプレッサ２は冷媒ヲ断熱圧縮し、圧
縮された冷媒はコンデンサ６で凝縮され、液冷媒がリキ
ッドタンク４内に貯留される。この液冷媒は、膨張弁５
によって減圧され、エバポレータ６内で蒸発し、該エバ
ポレータ６ｆｔ通過する空気を冷却する。冷却された空
気は、自動車１６の車室内に吹出され、冷房に供される
のである。

次に乗員が空気調和装置のスイッチをＯＦＦにし、ある
いは車室内の温度制御に伴って冷凍サイクル１が停止し
た場合について考擦する。すなわチ冷凍サイクル１が停
止すると、コンプレッサ２の停止前に得られた液冷媒は
、冷凍サイクル１内の適宜の部位に残留する。一方コン
プレッサ２の停止と同時に、前述したスイッチ機構によ
り、太となる。よって車両停止状態であってもコントロ
ーラ１６は、太陽電池１５がら電力を供給されて作動す
る。これによりサーミヌタ１０．１１．１２は導通状態
となり、点Ａ、Ｂ、Ｃよりコンパレータ１９．２０に電
圧が供給される。該コンパレータ１９，２０は、それぞ
れ点Ａに対する点Ｂ、Ｃの電圧の比較、換言すればリキ
ッドタンク４内の温度ＴＬとエバポレータ６内の温度Ｔ
Ｂ及びコンプレッサ２内の温度Ｔｃの比較を行なう。そ
してコンパレータ１９，２０は前述のようにＴＬがＴＥ
−Δ’ｒｓ−Δガ＋　’ｒｃ−ΔＴＳ−ΔＴＨ工り低く
ならない限りＯＮ状態全継続することから、リキッドタ
ンク６内の温度がエバポレータ６あるいはコンプレッサ
２の温度よりもさらに２〜３℃低くならない限り、熱電
冷却素子に電流が供給される。したがってリキッドタン
ク４内は、熱電冷却素子のベルチェ効果によりエバポレ
ータ６内およびコンプレッサ２より低温に維持される。

すると冷凍サイクル１内に残留している液状冷媒は、そ
の物性からこの冷凍サイクル１内において最も低温であ
るリキ・ソドタンク４に集中し、該リキッドタンク４内
に貯留される。

そしてこの様な状態でコンプレッサ２’１７ＯＮにし、
冷凍サイクル１を再起動させると、リキッドタンク４内
の液化冷媒は、直ちに膨張弁５に送られ、エバポレータ
６へも充分冷媒が供給される。

よって冷凍サイクル１の高低圧は、速みやかに形成され
サイクル停止前に得られた残留冷媒を有効利用して、定
當運転状態を得ることができる。したがってサイクル起
動直後において、既効的な急冷効果金得ることができる
のである。又サイクル停止時にコンプレッサ２内に残留
していた液冷媒は、前述のようにリキッドタンク４内に
収容されることから、コンプレッサ２に液圧縮が生ずる
ことはなく、該コンプレッサ２の耐久性を向上させるこ
とができる。

なお前記実施例においては、太陽電池１５と、熱電冷却
素子８の耐久性を考慮し、リキッドタンク４會冷却する
必要がない場合には、画素子を使用しない回路構成とし
たが、画素子を直結して常時リキッドタンク４の冷却を
行なうようにしても、同様の作用効果を得れることは勿
論である。

発明の詳細 な説明したように本発明は、冷凍サイクル停上申におい
て、リキッドタンク内の冷媒温度を、エバポレータ及び
コンプレブサ内の冷媒温度より低温に維持するようにし
たことから、冷凍サイクル停止前に得られた液化冷媒音
リキ・ソドタンク内に集中させることができる。よって
冷凍サイクル停止前に得られた液化冷媒を起動直後から
有効利用して、冷凍ライフル内に高低正金迅速に形成し
、起動直後の急冷特性の向上を図ることができる。

又サイクル停止１１１にコングレツサ内に残留した液化
冷媒は、リキッドタンク内に集中することによって除去
されることから、起動時にコンプレツサに液圧縮が生ず
ることを解消し、耐久性の向上をも図ることができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の車両用空気調和装置の冷凍サイクルを
示す概念図、第２図は、本発明の一実施例を示す概念図
、第３図は同実施例に係るリキッドタンクの断面図、第
４図は同実施例に係るコントローラの回路図、第５図は
同実施例の温度検出特性図、第６図は同実施例に係るコ
ンパレータの特性図である。 １・・・冷凍サイクル、２・・・コンプレツサ、６・・
・コンデンサ、４・・・リキッドタンク、５・・・膨張
弁、６・・・エバポレータ、８・・・熱電冷却素子（冷
却手段）、１５・・・太陽電池、１６・・・コントロー
ラ。 外２名 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　冷媒を断熱圧縮するコンプレッサと、圧縮された冷
   媒を凝縮するコンデンサと、凝縮された液冷媒を貯留す
   るリキッドタンクと、この液冷媒を減圧する膨張弁と、
   減圧された冷媒を蒸発させるエバポレータとからなる冷
   凍サイクルを用いた冷房装置において、前記リキッドタ
   ンクには、冷凍サイクル停止中のリキッドタンク内の冷
   媒温度を前記エバポレータ及びコンプレッサ内の冷媒温
   度より低温に維持する冷却手段を設けたことを特徴とす
   る車両用冷房装置。 ２、特許請求の範囲第１項の記載において、冷却手段と
   して車体表面に取り付けられた太陽電池を駆動源とする
   熱電冷却素子ラリキッドタンクに配設したことを特徴と
   する車両用冷房装置。