JPS6137523A - 自動車用空調装置兼エンジンの吸気冷却装置 - Google Patents

自動車用空調装置兼エンジンの吸気冷却装置

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Publication number
JPS6137523A
JPS6137523A JP16082384A JP16082384A JPS6137523A JP S6137523 A JPS6137523 A JP S6137523A JP 16082384 A JP16082384 A JP 16082384A JP 16082384 A JP16082384 A JP 16082384A JP S6137523 A JPS6137523 A JP S6137523A
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JP
Japan
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engine
heat exchanger
air conditioner
cooling
automobile
Prior art date
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Pending
Application number
JP16082384A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Sugiura
博之 杉浦
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Bosch Corp
Original Assignee
Diesel Kiki Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0437Liquid cooled heat exchangers
    • F02B29/0443Layout of the coolant or refrigerant circuit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/323Cooling devices using compression characterised by comprising auxiliary or multiple systems, e.g. plurality of evaporators, or by involving auxiliary cooling devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)

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、自動車用空調装置の冷凍サイクルを。
エンジンの吸気冷却用に利用した自動車用空調装置兼エ
ンジンの吸気冷却装置に関するものである。
(従来技術及びその問題点) 近年、車両の出力を向上させる為に、エンジンの給排系
にターボチャージャ(排気タービン過給機)を搭載した
ものが知られており、またこの種の車両には、ターボチ
ャージャのコンプレッサからの高温の圧縮空気を冷却し
てエンジン燃焼室への給気密度を上げ、これにより燃焼
効率を上げるために、ターボチャージャと吸気マニホー
ルドとの間にインタークーラを設けたものが知られてい
る。
ところで、従来のターボチャージャを搭載した車両にお
いては、エンジンの吸気冷却は空冷式に頼っていたが、
ある一定限度までしか冷却効率を上げることができなか
った。
そこで、従来から車両に装備されている空調装置の冷凍
サイクルを利用して吸気冷却を行うことも考えられたが
、従来の冷凍サイクルで使用される圧縮機は、蒸気圧力
式の圧縮機を採用している為1例えば第5図に示すよう
に、エンジンの高速回転時に圧縮機の消費動力が増大し
エンジンの吸気冷却によって得られる。エンジン出力の
増大が相殺されてしまうと言う問題があった。
(発明の目的) 本発明は、かかる従来の問題点に鑑みて案出されたもの
で、自動車用空調装置の冷凍サイクルを、エンジンの吸
気冷却用に利用してエンジンの出力を向上させた自動車
用空調装置兼エンジンの吸気冷却装置を提供すること、
を目的とするものである。
(問題点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、自動車用空調装置
の冷凍サイクルから分岐した冷媒回路を、エンジンの吸
気系に設けた吸気冷却用の熱交換器に接続し、前記冷凍
サイクルを循環する冷媒を熱交換器に循環させるように
構成した自動車用空調装置兼エンジンの吸気冷却装置を
要旨とするものである。
(実施例) 以下添付図面に基づいて、この発明の詳細な説明する。
第1図は、この発明の第1実施例を示す自動車用空調装
置に於ける冷凍サイクルXの回路図を示し、1は圧縮機
、2は圧縮されて外気温度より20〜30度高くなった
冷媒〔例えば無害で化学的に安定し、且つ物理的に冷房
に適した特性を持つジクロルジフルオルメタン(C:(
1,F、)を使用〕の熱を放散し、高温、高圧の液冷媒
とするコンデンサ、3は冷媒を蒸発させて低熱源を得、
冷房空気を冷却させるためのエバポレータ(空調用熱交
換器)、4は高温、高圧の冷媒を蓄えるレシーバ(受液
器)である、前記、冷凍サイクルXから分岐した冷媒回
路X□には、−吸気冷却用熱交換器で言うところのイン
タークーラー5とターボチャージャ6とが設けられて、
エンジン7の吸気ポートに接続されている。
なお、8はターボチャージャ6の吸気ロー9は排出口で
ある。
前記、冷媒回路X1には、2個の電磁弁10a。
10bが設けられ、この電磁弁10a、10.bは電気
制御回路11に設けられた切換スイッチで言うところの
3段切換用のセレクトスイッチ12のON、OFFによ
り開閉されるものである。
なお、13は電気制御回路11の電源を示す。
またセレクトスイッチ12は、前記圧縮機1の制動作用
の制御をも電気制御回路11&−介して行 −うように
構成されている。
前記、インタークーラー5の出口部には、蒸発圧力を制
御する蒸発圧力制御弁14が設けられており、また圧縮
機1と工、バポレータ3とを結ぶ圧縮吸入ライン15に
は、この圧縮吸入ライン15内の蒸発圧力が設定圧力以
上になった場合に、前記fI!磁弁10aの通電を遮断
する圧力スイッチ16が設けられている。
また、エバポレータ3には、空調葡の温度が設定温度以
上になった時に、前記電磁弁10bの通電を遮断する温
度検出器(サーモスタット)17が設けられている。
なお、D 1p D z 、 D s 、 D 4は、
電気制御回路11の途中に設けられたダイオードを示し
ている。
(作用) 次に本発明装置の作用を説明する。
先ず、セレクトスイッチ12がOFFの状態では、電気
制御回路11には電流が流れず圧縮機1のマグネットス
イッチ1aはONとならず、またエバポレータ3の空調
運転も行なわない。
次に、セレクトスイッチ12をNo、lに切り換えると
、電気制御回路11のダイオードD1を経て圧縮機1の
マグネットスイッチ1aが励磁され、圧縮機1が運転を
開始すると共に電磁弁10aに電流が流れて電磁弁10
aが開弁する。
この結果、冷凍サイクル又と冷媒回路X、とが連通し、
インタークーラ5が冷却されてエンジン7の吸気冷却が
行なわれる。
また、この時蒸発圧力制御弁14によって、蒸発圧力は
所定圧力以上に保たれるため、インタークーラー5には
氷結等が生じると言うことがなく、吸気抵抗の増加を防
止する。また、高速運転時に蒸発圧力制御弁14が閉弁
近くになって流量の制限を行なうので、必要以上に圧縮
機1が作動することがなく、動力の増大を防止し、イン
タークーラ5で冷却されたエンジン7の吸気の充填効率
の増加によるエンジン7の出力増大が圧縮機1の動−力
損失を上回ることになる。
次に、セレクトスイッチ12をN002に切り換えると
、空調運転状態となり、エバポレータ3に設けられた温
度検出器(サーモスタット)17を介して電磁弁10b
が励磁されると共にダイオードD2を経て圧縮機1のマ
グネットスイッチ1aが励磁されて該圧縮機1が駆動す
るものである。
更に、セレクトスイッチ12をNo、3にするとエンジ
ン7の吸気冷却と空調との同時運転となす、この場合に
は温度検出器17がOFFとなっても、電磁弁10bが
閉弁するだけで圧縮機1には、ダイオードD3及びDl
を介して電流が流れるため、運転が続けられる。
また圧力スイッチ16が所定圧力以上の時には、エバポ
レータ3の負荷が高いか、圧縮機1の回転数が低い時な
ので、電磁弁10aを閉弁してエバポレータ3を優先し
た運転となる。
次にエンジン7の回転数の上昇に従って、圧力スイッチ
16はONとなり、電磁弁10aが開弁じて自動的に同
時運転となる。
以上のように、上記第1実施例における圧縮機1は、エ
ンジン7の回転数が上昇しても、流量の増大は蒸発圧力
制御弁14にて一定値以下に制御されるため動力の増加
は少なく第2図に示すようにエンジン7の吸気冷却によ
る出力増加分の方が圧縮機1の消費動力より増えるため
、有効出力を大幅に増加させることができる。
つぎに、第3図は本発明の第2実施例を示し。
この実施例は1つの蒸発圧力制御弁14によって、エン
ジン7の吸気冷却を行なうインタークーラ5と、エバポ
レータ3との相方の蒸発圧力を制御するようにしたもの
で、蒸発圧力制御弁14を圧縮機1の吸収部に設けたも
のである。
この実施例は、オートエアコン等において使用する。
なお、その他の構成並びに作用は、上記第1実施例と同
様なので、同一構成要素は図面の同一部分に同一符号を
付してその説明を省略する。
次に第4図は1本発明の第3実施例を示し、この実施例
は、冷凍サイクル又と、冷媒回路X□とに各々独立した
蒸発圧力制御弁14,14aを設け、蒸発圧力制御弁1
4の設定圧力は、蒸発圧力制御弁14aよりも高く設定
されている。
このように構成することにより、空調用では冷却能力を
最大限に引き出す低い設定圧力にすると共に、エンジン
7の吸気は動力損失を考慮して適正な圧力への設定が可
能である。
なお、その他の構成並びに作用は、上記第1実施例と同
様なので、同一構成要素は図面の同一部分に同一符号を
付してその説明を省略する。
(発明の効果) 本発明は、上記のように自動車用空調装置の冷凍サイク
ルから分岐した冷媒回路を、エンジンの吸気系に設けた
吸気冷却用の熱交換器に接続し。
前記冷凍サイクルを循環する冷媒を熱交換器に循環させ
るように構成したため、快適走行状態と。
快適車内環境とを1つの圧縮機により得ることができ、
またエンジンの出力も増加させることができるという効
果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す冷凍サイクルの回路図
、第2図はエンジンの回転数と馬力と圧縮機の消費電力
の関係を表したグラフ説明図、第3図は本発明の第2実
施例を示す回路図、第4図は本発明の第3実施例を示す
回路図、第5図は従来の第2図と同様な図である。 1・・・圧縮機、3・・・エバポレータ、5・・・イン
タークーラ、7・・・エンジン、10a、lob・・・
電磁弁。 11・・・電気制御回路、12・・・セレクトスイッチ
。 14.14a・・・蒸発圧力制御弁、15・・・圧縮吸
入ライン、16・・・圧力スイッチ、17・・・温度検
出器。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.自動車用空調装置の冷凍サイクルから分岐した冷媒
    回路を、エンジンの吸気系に設けた吸気冷却用の熱交換
    器に接続し、前記冷凍サイクルを楯環する冷媒を熱交換
    器に循環させるように構成したことを特徴とする自動車
    用空調装置兼エンジンの吸気冷却装置。
  2. 2.冷凍サイクルに吸気冷却用の熱交換器の蒸発圧力を
    制御する蒸発圧力制御弁を設けた特許請求の範囲第1項
    に記載の自動車用空調装置兼エンジンの吸気冷却装置。
  3. 3.前記冷凍サイクルから分岐した冷媒回路に電磁弁を
    設け、エンジンの吸気冷却運転と、空調運転との夫々を
    独立運転または同時運転の何れも選択出来るような電気
    制御回路と、切り換えスイッチとを設けた特許請求の範
    囲第1項に記載の自動車用空調装置兼エンジンの吸気冷
    却装置。
  4. 4.自動車用空調装置及びエンジンの吸気冷却の同時運
    転において、空調装置側の蒸発圧力、蒸発温度及び圧縮
    機の吸入ラインの圧力の何れかを検出して、設定以上の
    値の時には、空調装置の運転のみにするようにした圧力
    スイッチまたは温度検出器を設けた特許請求の範囲第1
    項に記載の自動車用空調装置兼エンジンの吸気冷却装置
  5. 5.自動車用空調装置及びエンジンの吸気冷却の同時運
    転において、空調用熱交換器の温度または蒸発圧力が設
    定温度以下になった時.冷媒回路の分岐部に設けた電磁
    弁を閉鎖するようにした特許請求の範囲第3項に記載の
    自動車用空調装置兼エンジンの吸気冷却装置。
  6. 6.圧縮機吸入部に、蒸発圧力制御弁を設け、エンジン
    の吸気冷却用の熱交換器と空調用熱交換器との両方を1
    つの蒸発圧力制御弁で制御するようにした特許請求の範
    囲第1項に記載の自動車用空調装置兼エンジンの吸気冷
    却装置。
  7. 7.エンジンの吸気冷却用熱交換器の出口と、空調用熱
    交換器の出口に夫々独立した蒸発圧力制御弁を設け、エ
    ンジンの吸気冷却用熱交換器の蒸発圧力の設定圧力を空
    調用熱交換器の圧力よりも高く設定した特許請求の範囲
    第1項に記載の自動車用空調装置兼エンジンの吸気冷却
    装置。
JP16082384A 1984-07-31 1984-07-31 自動車用空調装置兼エンジンの吸気冷却装置 Pending JPS6137523A (ja)

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US06/759,084 US4683725A (en) 1984-07-31 1985-07-25 Air conditioner for automotive vehicles capable of cooling intake air supplied to an internal combustion engine

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