JPS63207709A - 車両用空調装置 - 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〕 この発明は、冷媒経路を切換えることにより冷房及び暖
房運転に切換自在とする車両用空調装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来のヒートポンプ構造付の車両用空調装置は、第５図
及び第６図に示すように、冷凍装置で利用できなかった
低い温度の熱源を高温度にして暖房として利用するもの
で、第５図図示のコンプレッサ１とエバポレータ３とコ
ンデンサ４を冷媒配管２により連結するとともに、前記
冷媒配管２からレシーバタンク６ａ、６ｂを介して、冷
媒配管２をジグザグ状に形成した蛇行成形部７に連結し
てあり、この冷媒配管２の蛇行成形部７には熱交換器８
が覆って形成され、この熱交換器８にはエンジン９の冷
却水をウォータバルブ１３０を備えたヒータ配管路ｌＯ
により循環するようになっている。

そして、暖房運転時には、第５図図示の電磁バルプ２６
　ａ、　２６　ｂ、　２６　ｃをＯＦＦ　（閉）とし、
電磁バルブ２６　ｄ、　２６　ｅ、　２６　ｆをＯＮ（
開）として、冷媒配管２内の冷媒液は第５図図中の実線
矢印方向に流れる。

一方、前記熱交換器８には、ヒータ配管路ｌＯに備えで
あるウォータパルプ１３０を開くことにより、エンジン
９からの高温の冷却水がヒータコア１２を通って前記熱
交換器８に流れ込み、熱交換器Ｂ内の冷媒配管２の蛇行
成形部７を通過する冷媒液は、エンジン９の高温冷却水
から吸熱される。

このように吸熱された冷媒液を、さらにコンプレッサ１
により高温に圧縮し、この高温冷媒液が。

開路される電磁パルプ２６ｄを通ってエバポレータ３に
送られ凝縮して熱を吐出する。

第６図は、空調ケース２２には送風機２３、エバポレー
タ３、ヒータコア１２が配設されており、各ダンパ２０
及び２４ａ、２４ｂ、２４ｃの開閉によって、送風機２
３からの風を室内への各吹出口２５ａ〜２５ｆに供給す
る空調装置の概略構成が示されているが、このエバポレ
ータ３に供給される前述の高温冷媒液が凝縮して熱を吐
出するため、ヒータコア１２に加えてエバポレータ３も
高温となり、送風機２３からの風は暖められて暖房運転
となる。

また、冷房運転時には、第５図図示の電磁パルプ２６ａ
、２６ｂ、２６ｃをＯＮ（開）とし、電磁バルブ２６　
ｄ、　２６　ｅ、　２６　ｆをＯＦＦ　（閉）として冷
媒配管２内の冷媒液はコンデンサ４を通り、第５図図中
の破線矢印方向に通常の冷房サイクルのように流れる。

このとき、前記熱交換器８に通じるヒータ配管路ｌＯの
ウォータパルプ１３０は閉じられていて、熱交換器８内
にエンジン９の高温冷却水を流さないようにしである。

このように、第５図に示すヒートポンプ構造付の車両用
空調装置は、ターラに使用した冷凍装置で利用できなか
った低い温度の熱源を、ターラサイクルの冷媒液の回路
を変えて高温度にしてヒータに利用しようとするもので
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、第５図の場合、ヒータコア１２とヒートポンプ
用の熱交換器８を同時使用した場合、エンジン水温が低
い時に、ヒータコア１２での吸熱によりヒートポンプ用
の熱交換器８の即効性が低下することがある。

また、ヒータコア１２をＭａｘＣｏｏｌ付近で使用する
場合、ヒートポンプ用の熱交換器８への遣水量が少なく
なり、冷風が出たり負圧運転でコンプレッサ故障の原因
になることがある。

そこで、このような問題点を解決するため、この考案は
、エンジン水温が低い時のヒータコアによる吸熱を防止
する機能を工夫することにより、ヒートポンプ用の熱交
換の即効性を向上させることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、この発明は上述の問題点を、エンジンとヒー
トポンプ用の熱交換器との間のヒータ配管路に、ヒート
ポンプ用の熱交換器への温水流量をコントロールする第
１のウォータパルプと、ヒータコア用の第２のウォータ
パルプを設けて、これらの各バルブを開閉制御すること
により解決しようとするものである。

さらに詳しくは、第１図及び第２図の符号を付して説明
すると、コンプレッサ１、コンデンサ４、エバポレータ
３を冷媒配管２により連結し、その冷媒配管２にエンジ
ン９の熱源により前記冷媒配管２を暖めるヒートポンプ
用の熱交換器８が備えてあり、冷媒経路を切換えること
により、冷房及び暖房運転に切換自在としたオートエア
コン制御の車両用空調装置において、エンジン９とヒー
トポンプ用の熱交換器８との間のヒータ配管路１０３に
、エンジン９からヒートポンプ用の熱交換器８への温水
流量をコントロールする第１のウォータパルプ１１と、
ヒータコア１２と、ヒータコア１２用の第２のウォータ
パルプ１３を設け、ヒートポンプ側の運転情報をモード
センサ１４、ヒートポンプセンサ１５、水温センサ１６
で入手して、前記第１及び第２のウォータパルプ１１．
１３を開閉制御し、ヒートポンプ用の熱交換器８及びヒ
−タコア１２への温水流量を調節するようにしたもので
ある。

〔作用〕

上述の手段によれば、オートエアコンの制御中において
、ヒートポンプ側の運転情報をモードセンサ１４、ヒー
トポンプセンサ１５、水温センサ１６により入手して、
ヒートポンプ用の熱交換器８への温水流量を第１のウォ
ータバルブ１１の開閉によりコントロールし、また、ヒ
ータコア１２の温水流量を第２のウォータバルブ１３の
開閉によりコントロールし、エンジン水温が低い時のヒ
ートポンプ用の熱交換器８の即効性を向上させる。

〔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図から第４図までの図面は、この発明の実施例を示
しており、ヒートポンプ構造材のオートエアコン制御の
車両用空調装置は、第２図図示のコンプレッサ１と、こ
のコンプレッサ１に冷媒配管２を介して連結されるエバ
ポレータ３と、コンプレッサ４が前記冷媒配管２により
連結されており、前記エバポレータ３にはその冷媒配管
２の管路に第１のエクスパンションバルブ５ａが連結さ
れている。

また、前記冷媒配管２からレシーバタンク６ａ、６ｂ及
び第２のエクスパンションパルプ５ｂを介して、冷媒配
管２をジグザグ状に形成した蛇行成形部７に連結してあ
り、この冷媒配管２の蛇行成形部７にはヒートポンプ用
の熱交換器８が覆って形成され、エンジン９と前記熱交
換器８との間のヒータ配管路１０ａには第１のウォータ
バルブ１１を設けて、エンジン９から熱交換器８への温
水流量をコントロールする前記第１のウォータバルブ１
１を開くことにより、エンジン９の温水（冷却水）を前
記熱交換器８に循環して、前記冷媒配管２の蛇行成形部
７中の冷媒を暖めるようになっており、また、前記ヒー
タ配管路１０ａには、さらにバイパス路１０ｂを設けて
、このバイパス路１０ｂにヒータコア１２を設け、この
ヒータコア１２と前記ヒータ配管路１０ａの第１のウォ
ータバルブ１１との間のバイパス路１０ｂに、ヒータコ
ア１２用の第２のウォータバルブ１３が設けである。

一方、第１図から分かるように、オートエアコンの制御
中において、ヒートポンプ側の運転情報を入手するセン
サとして、モードを判別するモードセンサ１４と、ヒー
トポンプのスイッチの０Ｎ−ＯＦＦを判別するヒートポ
ンプセンサ１５と、ヒートポンプ用の熱交換器８内の温
水温度を判別する水温センサ１６が設けてあり、これら
の各センサ１４．１５．１６から入手されるヒートポン
プ側の運転情報は、すべてコンピュータ１７へ人力信号
として与え、第１及び第２のサーボモータ１８．１９を
駆動させるようになっている。

前記第１のサーボモータ１８は前記第１のウォータバル
ブ１１　（熱交換器８への温水流量コントロール）の開
閉を制御し、前記第２のサーボモータ１９は、前記第２
のウォータバルブ１３　（ヒータコア１２への温水流量
コントロール）の開閉を制御するとともに、エアミック
スダンパ２０を開（ＨＯＴ（ホント）〕あるいは開閉Ｃ
ＯＯＬ　（クール））に選択的に開閉するようになって
いる。−なお、前記コンピュータ１７と第２のサーボモ
ータ１９の間には切替リレー２１を設けて、第２のサー
ボモータ１９の回転を切換えるようになっている。

また、第１図図中の空調ケース２２には送風機２３、エ
バポレータ３、ヒータコア１２が配設されており、各ダ
ンパ２０及び２４ａ、２４ｂ、２４Ｃ１２４ｄ、２４ｅ
、２４ｆの開閉によって、送風機２３からの風を室内へ
の各吹出口２５ａ〜２５ｆに供給する空調装置の概略構
成が示されている。

そして、暖房運転時には、第２図図示の電磁パルプ２６
ａ、２６ｂ、２６ｃをＯＦＦ　（閉）とし、電磁バルブ
２６ｄ、２６ｓ、２６ｆをＯＮ（開）として、冷媒配管
２内の冷媒液は第２図図中の実線矢印方向に流れ、空１
！装置も暖房運転状態で作動するので、ヒートポンプ用
の熱交換器８で吸熱された冷媒液は、さらにコンプレッ
サ１により高温に圧縮され、この高温冷媒液が開示され
ている電磁パルプ２６ｄを通ってエバポレータ３に送ら
れ、凝縮して熱を吐出する。

このように、エバポレータ３に供給される前述の高温冷
媒液が′ａ縮して熱を吐出するため、ヒータコア１２に
加えてエバポレータ３も高温となり、第１図図示の送風
機２３からの風は暖められて除湿暖房運転となる。

また、冷房運転時には、第２図図示の電磁パルプ２６ａ
、２６ｂ、２６ｃをＯＮ（開）とし、電磁パルプ２６ｄ
、２６ｅ、２６ｆをＯＦＦ　（閉）としてその冷媒経路
を切換え、冷媒配管２内の冷媒液はコンデンサ４を通っ
て、第２図図中の破線矢印方向に通常の冷房サイクルと
して流れる。

このとき、前記熱交換器８に通じるヒータ配管路１０ａ
の第１のウォータパルプ１１は閉じられていて、熱交換
器８内にエンジン９の高温冷却水が流れないようにしで
あるから、冷媒液はエバポレータ３に流れ冷房運転とな
るのである。

なお、第２図図中の符号２７　ａ、　２７　ｂ、　２７
Ｃは逆止弁である。

第４図はコンプレッサｌと電源２８との間の結線回路に
、感温センサ２９とコンプレッサスイッチ３０を設けた
もので、暖房運転時のコンプレッサ１の制御については
、エバポレータ３の出口温度制御と、コンプレッサ１の
吐出圧力制御であり、エバポレータ３の感温センサ２９
は、その出口温度が８０℃以上でコンプレッサ１をＯＦ
Ｆさせ、７０℃以下でＯＮさせるとともに、コンプレッ
サスイッチ３０は、コンプレッサ１の吐出圧力が２０眩
／−以上でコンプレッサｌをＯＦＦさせ、１３．５ｋＩ
ｒ／ａｌｉ以下でＯＮさせるのである。

なお、第１図図中の符号３１は内気センサ、符号３２は
外気センサ、符号３３は日射センサ、符号３４は温度設
定レバー、符号３５はブロア切替スイッチである。

第３図は、この発明の実施例をフローチャートで示した
ものであり、空調装置のオートエアコン制ｍの中でウオ
ームアツプ制御時に、モードセンサ１４及びヒートポン
プセンサ１５の信号とエンジン９の水温センサ１６の信
号を受けて、ヒータコア１２のエアミックスダンパ２０
と第２のウォータバルブ１３を、切替リレー２１を作動
させて開閉する。

また、ヒートポンプ用の熱交換器８の第１のウォータバ
ルブ１１も同時に開閉させるのである。

（発明の効果〕 この発明は上述のように、エンジンとヒートポンプ用の
熱交換器との間のヒータ配管路に、ヒートポンプ用の熱
交換器への温水流量をコントロールする第１のウォータ
バルブと、ヒータコア用の第２のウォータバルブを設け
て、これらの各パルプを、モードセンサ、ヒートポンプ
センサ及び水温センサにより開閉コントロールして、ヒ
ータコアとヒートポンプ用の熱交換器の通水経路を変更
するようにしたため、エンジン水温が低い時のヒータコ
アによる吸熱を防止して、ヒートポンプ用の熱交換の即
効性が向上されるとともに、冷風吹き出しと負圧運転で
のコンプレッサ故障の防止が図られる。

また、ヒートポンプ使用時はヒータコアをＭａｘＣｏｏ
ｌ−（マックスクール）で使う必要があるが、この発明
はオートエアコンとの組合せによって、その煩わしさが
解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図までの図面は、この発明の実施例を示
しており、第１図は空調装置の制御系の構成図、 第２図は冷凍サイクルの概略構成図、 第３図はこの発明要旨のフローチャート、第４図はセン
サ及びスイッチを介して、コンプレッサを電源に接続す
る結線図、 第５図及び第６図は従来例を示しており、第５図は第２
図相当の構成図、 第６図は空調装置の概略構成図である。 １−−−−−−・・コンプレッサ ２・−一一一一一一・冷媒配管 ３・−・−エバポレータ ４・−・−・・−・コンデンサ ８−・・・熱交換器 ９・・−・・・・エンジン １０ａ・−・−・−ヒータ配管路 １１・−−−−−一第１のウォータパルプ１２−・・−
・−・ヒータコア １３−・−第２のウォータバルブ １４−・・−モードセンサ １５−−−−−−−ヒートポンプセンサ１６−−−−−
・−水温センサ 出願人　　トヨタ自動車株式会社 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　（１）コンプレッサ、コンデンサ、エバポレータを冷
   媒配管により連結し、その冷媒配管にエンジンの熱源に
   より前記冷媒配管を暖めるヒートポンプ用の熱交換器が
   備えてあり、冷媒経路を切換えることにより、冷房及び
   暖房運転に切換自在としたオートエアコン制御の車両用
   空調装置において、エンジンとヒートポンプ用の熱交換
   器との間のヒータ配管路に、エンジンからヒートポンプ
   用の熱交換器への温水流量をコントロールする第１のウ
   ォータバルブと、ヒータコアと、ヒータコア用の第２の
   ウォータバルブを設け、ヒートポンプ側の運転情報をモ
   ードセンサ、ヒートポンプセンサ、水温センサで入手し
   て、前記第１及び第２のウォータバルブを開閉制御し、
   ヒートポンプ用の熱交換器及びヒータコアへの温水流量
   を調節することを特徴とする車両用空調装置。