JP2001206053A

JP2001206053A - 自動車用空気調和装置

Info

Publication number: JP2001206053A
Application number: JP2000014604A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Ichimura; 信雄市村
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2000-01-24
Filing date: 2000-01-24
Publication date: 2001-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】製造コストの低減を図ることができる、１つ
のコンプレッサに対して複数の内部熱交換器を備えた自
動車用空気調和装置を提供する。また、低コストで、か
つエンジン冷却水温が低い車両でも暖房性能を確保する
ことができる、１つのコンプレッサに対して複数の内部
熱交換器を備えた自動車用空気調和装置を提供する。【解決手段】膨脹弁１８を、外部コンデンサ１２と、
メイン冷媒サイクルＣ１とサブ冷媒サイクルＣ２との分
岐点との間に、１つだけ設けるようにした。また、膨脹
弁１８を備えたマルチコントロールバルブ３０、オリフ
ィス４６を備えたバイパス弁４０、およびサブ熱交換器
１７を設けて、暖房時にフロントおよびリヤの内部熱交
換器１４、５４を放熱器として使用するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばフロントユ
ニットとリヤユニットとを有し、自動車の車室内を冷媒
を用いて空気調和するデュアル型等の、１つのコンプレ
ッサに対して複数の内部熱交換器を備えた自動車用空気
調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高級車や車室内空間が大きいワンボック
スカーでは、室内全体が快適な空調状態となるように、
車室内の前方領域と後方領域とをフロントユニットとリ
ヤユニットとによってそれぞれ独立に空気調和するいわ
ゆるデュアル型の自動車用空気調和装置が広く採用され
ている。

【０００３】図６は、従来の一般的なデュアル型の自動
車用空気調和装置を示す概略構成図である。図６に示す
自動車用空気調和装置１１０のフロントユニット１２０
は、コンプレッサ１１から吐出された冷媒を、外部熱交
換器１２、フロント側内部熱交換器１１４を経て前記コ
ンプレッサ１１に帰還させるメイン冷媒サイクルＣ１１
を備え、フロント側内部熱交換器１１４をユニットケー
ス２２の風路２２ｆ内に配置して構成されている。ま
た、ユニットケース２２の風路２２ｆ内には、フロント
側内部熱交換器１１４の空気の流れ方向下流側に、エン
ジン冷却水が循環するヒータコア２５が配置されてい
る。

【０００４】一方、リヤユニット１５０は、コンプレッ
サ１１から吐出された冷媒を、リヤ側内部熱交換器１５
４を経て前記コンプレッサ１１に帰還させるサブ冷媒サ
イクルＣ１２を備え、前記リヤ側内部熱交換器１５４を
ユニットケース５２の風路５２ｆ内に配置して構成され
ている。また、ユニットケース５３の風路５３ｆ内に
は、エンジン冷却水が循環するヒータコア５５が配置さ
れている。なお、フロントユニット１２０と同じよう
に、リヤユニット１５０のユニットケースを一つにし
て、ユニットケース５２の風路５２ｆ内に、空気の流れ
方向上流側から順に、リヤ側内部熱交換器１５４、ヒー
タコア５５を配置してもよい。

【０００５】なお、図中符号１３は、リキッドタンクを
示す。リキッドタンク１３は、外部熱交換器１２で液化
した冷媒を、内部で気液分離して液冷媒を一度貯え、液
冷媒のみを膨脹弁１５に送り出す。

【０００６】そして、冷房運転時には、外部熱交換器１
２で凝縮した高圧冷媒は、膨脹弁１５で断熱膨張させら
れて低温低圧冷媒となった後に、フロント側内部熱交換
器１１４、リヤ側内部熱交換器１５４にそれぞれ導か
れ、当該内部熱交換器１１４，１５４で通過空気から気
化熱を奪って流出したガス冷媒をコンプレッサ１１に帰
還させている。したがって、フロントおよびリヤの各ユ
ニットケース２２，５２の風路２２ｆ，５２ｆ内に送ら
れてきた空気は、内部熱交換器１１４，１５４を流れる
冷媒と熱交換することにより、冷却されて冷風となり、
車室内に供給される。

【０００７】一方、暖房運転の場合、エンジンにより加
熱されたエンジン冷却水を熱源として利用している。す
なわち、フロントおよびリヤの各ユニットケース２２，
５３の風路２２ｆ，５３ｆ内に送られてきた空気は、ヒ
ータコア２５，５５により加熱されて温風となり、車室
内に供給される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
デュアル型の自動車用空気調和装置にあっては、膨脹弁
は、通常、フロント側内部熱交換器１１４とリヤ側内部
熱交換器１５４とに対応して熱交換性能を発揮させるた
めにそれぞれ一つずつ計２個備えられている。

【０００９】しかしながら、膨脹弁は、冷媒（冷凍）サ
イクルを構成する部品の中でも比較的高価なため、当該
膨脹弁が少なくとも２個必要な、従来のデュアル型の自
動車用空気調和装置は、どうしても製造コストが割高に
なるという問題があった。

【００１０】そして、エンジン始動後すぐにはエンジン
冷却水の温度は高くならないため暖房性能がすぐには発
揮できないという問題があった。

【００１１】また、従来のデュアル型の自動車用空気調
和装置では、暖房熱源をエンジンにより加熱されたエン
ジン冷却水のみから得ているため、エンジンの高効率化
による温水温度の低下に伴い、暖房性能の低下を招くと
いう問題もあった。

【００１２】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであり、本発明の目的は、製造コストの低
減を図ることができる、１つのコンプレッサに対して複
数の内部熱交換器を備えた自動車用空気調和装置を提供
すること、また、低コストで、かつエンジン冷却水温が
低い車両でも暖房性能を確保することが可能な、１つの
コンプレッサに対して複数の内部熱交換器を備えた自動
車用空気調和装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記す
る手段により達成される。

【００１４】（１）コンプレッサから吐出された冷媒
が、外部熱交換器、第１内部熱交換器を経て、前記コン
プレッサに帰還するメイン冷媒サイクル、を備えた第１
ユニットと、前記コンプレッサから吐出された冷媒が、
前記メイン冷媒サイクルの前記第１内部熱交換器の直上
流側から分岐し、第２内部熱交換器を経て、前記第１内
部熱交換器の直下流側に合流して、前記コンプレッサに
帰還するサブ冷媒サイクル、を備えた少なくとも１つの
第２ユニットと、を有する自動車用空気調和装置であっ
て、前記外部熱交換器と、前記メイン冷媒サイクルと前
記サブ冷媒サイクルとの分岐点との間に、１つの膨脹弁
を設けたことを特徴とする自動車用空気調和装置。

【００１５】（２）前記膨脹弁は、前記外部熱交換器
の出口における冷媒の温度及び圧力を検知して冷媒流量
を調節することを特徴とする上記（１）に記載の自動車
用空気調和装置。

【００１６】（３）前記メイン冷媒サイクルと前記サ
ブ冷媒サイクルとの合流点と、前記コンプレッサとの間
に、液冷媒を溜めるアキュムレータを設けたことを特徴
とする上記（１）に記載の自動車用空気調和装置。

【００１７】（４）前記コンプレッサと前記外部熱交
換器との間から分岐し、前記外部熱交換器と前記分岐点
との間に合流する第１バイパスラインと、前記メイン冷
媒サイクルと前記サブ冷媒サイクルとの合流点の下流側
から分岐し、冷媒に絞り作用を施すオリフィス、および
サブ熱交換器を経て、前記アキュムレータの上流側に合
流するサブ熱交換器ラインと、を設け、前記外部熱交換
器と前記膨脹弁とを通過して冷媒を流す外部熱交換器ラ
インと、前記第１バイパスラインとの流路の切り替えを
行う第１流路切替弁と、前記サブ熱交換器ラインと、前
記オリフィスと前記サブ熱交換器とを経ないで冷媒を流
す第２バイパスラインとの流路の切り替えを行う第２流
路切替弁と、を設置したことを特徴とする上記（３）に
記載の自動車用空気調和装置。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。

【００１９】図１は、本発明の一実施形態に係る自動車
用空気調和装置を示す概略構成図である。なお、図中、
白抜き矢印は空気の流れを、実線矢印は冷媒の流れを、
破線矢印はエンジン冷却水の流れを示している。

【００２０】図１に示すように、本実施形態の自動車用
空気調和装置１０は、図示しないインテークユニットか
ら選択的あるいは所定の割合で取り入れられた内外気を
空気調和して前席を対象に吹き出すための、第１ユニッ
トとしてのフロントユニット２０と、内気を空気調和し
て後席を対象に吹き出すための、第２ユニットとしての
リヤユニット５０とを有する、いわゆるデュアルエアコ
ンである。

【００２１】フロントユニット２０は、ケーシング２２
により形成された風路２２ｆ内で、インテークユニット
から導入された空気の流れ方向の上流側から順に、第１
内部熱交換器としてのフロント側内部熱交換器１４、ミ
ックスドア２４およびヒータコア２５が配置されてい
る。また、風路２２ｆの出口側には、調和空気が車室内
所定部位に向かって吹き出される図示しない各種吹出
口、およびモードドアが設けられている。

【００２２】なお、当該フロントユニット２０には、迂
回路２９を有するように風路２２ｆ内に設けられたヒー
タコア２５の前面にミックスドア２４を設けることによ
り、温風と冷風との比率を調節してヒータコア２５の下
流域で所定温度の空気を作ったり、あるいはヒータコア
２５内に空気が流通しないようにしている。

【００２３】また、ヒータコア２５には、図示しないエ
ンジンから流出したエンジン冷却水が導入されるように
なっている。

【００２４】一方、リヤユニット５０は、ケーシング５
２により形成された風路５２ｆ内に、第２内部熱交換器
としてのリヤ側内部熱交換器５４が配置されている。な
お、このリヤユニット５０は、リヤ側内部熱交換器５４
を通過した空気を車室内に循環する内気循環モード、ま
たは車室外に排出する換気モードのいずれかのモードを
選択できる構成とされている。

【００２５】フロントユニット２０のフロント側内部熱
交換器１４には、例えば、冷房運転時では、コンプレッ
サ１１から吐出された冷媒が、マルチコントロールバル
ブ３０→外部コンデンサ１２（外部熱交換器に相当す
る）→マルチコントロールバルブ３０と流れて流入する
ようになっている。また、フロント側内部熱交換器１４
から流出した冷媒は、バイパス弁４０→アキュムレータ
１６を通ってコンプレッサ１１に戻され、これによりメ
イン冷媒サイクルＣ１を構成している。

【００２６】また、暖房運転時では、コンプレッサ１１
から吐出された冷媒は外部コンデンサ１２をバイパスし
てメイン冷媒サイクルＣ１内を流れる。つまり、コンプ
レッサ１１から吐出された冷媒は、マルチコントロール
バルブ３０→フロント側内部熱交換器１４と流れるよう
になっている。また、フロント側内部熱交換器１４から
流出した冷媒は、バイパス弁４０→サブ熱交換器１７→
アキュムレータ１６と流れてコンプレッサ１１に戻され
る。

【００２７】リヤユニット５０のリヤ側内部熱交換器５
４には、冷媒は、メイン冷媒サイクルＣ１のマルチコン
トロールバルブ３０からフロント側内部熱交換器１４に
至る配管から分岐した配管を通り、当該分岐配管の途上
に設けたリヤ側電磁弁５７を経て流入するようになって
いる。また、リヤ側内部熱交換器５４から流出した冷媒
は、メイン冷媒サイクルＣ１のフロント側内部熱交換器
１４からバイパス弁４０に至る配管の途上に合流され
る。これによりサブ冷媒サイクルＣ２を構成している。
なお、リヤユニット５０を作動させないときには、リヤ
側電磁弁５７は閉じられる。

【００２８】本実施形態の自動車用空気調和装置１０に
あっては、特に、外部コンデンサ１２と、メイン冷媒サ
イクルＣ１とサブ冷媒サイクルＣ２との分岐点６１との
間に、１つの膨脹弁１８（図２参照）が設けられてい
る。膨脹弁１８は、ここでは、マルチコントロールバル
ブ３０の中に組み込まれている。

【００２９】図２は、マルチコントロールバルブの内部
構成を示す図である。マルチコントロールバルブ３０に
は、冷媒が流出入する第１入口３２、第１出口３３、第
２入口３４、第２出口３５が設けられている。コンプレ
ッサ１１の出口からの配管は、第１入口３２に接続され
る。また、第１出口３３からの配管は、外部コンデンサ
１２の入口に接続され、外部コンデンサ１２の出口から
の配管は、第２入口３４に接続される。さらに、第２出
口３５からの配管は、フロント側内部熱交換器１４に接
続される。

【００３０】第１入口３２は、マルチコントロールバル
ブ３０内で、第１電磁弁３６を介して、第１出口３３と
連通している。また、第２入口３４は、マルチコントロ
ールバルブ３０内で、冷媒の流れ方向に順に、膨脹弁１
８、逆止弁３８を介して、第２出口３５と連通してい
る。そして、第１入口３２から、第１電磁弁３６、第１
出口３３、外部コンデンサ１２、第２入口３４、膨脹弁
１８、逆止弁３８、および第２出口３５を通過して冷媒
を流す外部熱交換器ラインＡ１が形成される。さらに、
第１入口３２は、マルチコントロールバルブ３０内で、
冷媒の流れ方向に順に、第２電磁弁３７、プレッシャレ
ギュレータ３９を介して、第２出口３５とも連通してい
る。これにより第１入口３２から、コンプレッサ１１お
よび膨脹弁１８を経ないで冷媒を流す第１バイパスライ
ンＢ１が形成される。したがって、第１および第２電磁
弁３６，３７は、外部熱交換器ラインＡ１と第１バイパ
スラインＢ１との流路の切り替えを行う第１流路切替弁
の構成をなしている。但し、第１および第２電磁弁３
６，３７は、１つの入口と２つの出口を備えた三方弁に
置き換えることも可能である。

【００３１】上記した各電磁弁５７，３６，３７は、図
示しない弁を電磁力により開閉して流路を開放状態と閉
鎖状態に切替え得る。プレッシャレギュレータ３９とし
ては一般的なものが使用されており、暖房時に放熱器と
して機能する内部熱交換器１４，５４の圧力を調整し、
熱交換された空気が所定の吹出温度を確保し得るように
なっている。

【００３２】図３は、膨脹弁の拡大断面図である。膨脹
弁１８は、第２入口３４から送られる高圧の液体冷媒を
低圧の気化し易い冷媒にすると共に、弁体７１の位置に
基づいて冷媒の流量を調整する。本実施形態の膨脹弁１
８は、外部コンデンサ１２の出口における冷媒の温度及
び圧力を検知して冷媒流量を調節する、いわゆるサブク
ール膨脹弁を使用している。すなわち、膨脹弁１８の感
温部７２がマルチコントロールバルブ３０の第２入口３
４に連通する通路内の冷媒に浸されており、また、均圧
穴７３を通して外部コンデンサ１２の出口圧力がダイア
フラム７４に加わるようになっている。したがって、外
部コンデンサ１２の出口で、適度な過冷却をもたせるよ
うに設定することができ、エンタルピ差が大きくなっ
て、冷房能力の向上が図られる。

【００３３】図４は、バイパス弁の内部構成を示す図で
ある。バイパス弁４０には、冷媒が流出入する第１入口
４２、第１出口４３、第２出口４４が設けられている。
メイン冷媒サイクルＣ１とサブ冷媒サイクルＣ２との合
流点６２からの配管は、第１入口４２に接続される。ま
た、第１出口４３からの配管は、アキュムレータ１６に
接続され、第２出口４４からの配管は、サブ熱交換器１
７に接続される。

【００３４】第１入口４２は、バイパス弁４０内で、第
３電磁弁４５を介して、第１出口４３と連通している。
また、第１入口４２は、バイパス弁４０内で、オリフィ
ス４６を介して、第２出口４４とも連通している。これ
により、第１入口４２から、オリフィス４６およびサブ
熱交換器１７を通過して冷媒を流すサブ熱交換器ライン
Ａ２と、これらを経ないで第３電磁弁４５を通過して冷
媒を流す第２バイパスラインＢ２とが形成される。した
がって、第３電磁弁４５は、サブ熱交換器ラインＡ２と
第２バイパスラインＢ２との流路の切り替えを行う第２
流路切替弁の構成をなしている。なお、第３電磁弁４５
としては、上記第１および第２電磁弁３６，３７と同様
な電磁弁が使用される。

【００３５】サブ熱交換器１７は、エバポレータとして
機能するものであって、コンプレッサ１１の上流側で、
フロントユニット２０及びリヤユニット５０の風路２２
ｆ、５２ｆ外に配置されている。また、サブ熱交換器１
７は、サブ熱交換器１７の内部を流通する冷媒と熱交換
を行なって当該冷媒を加熱するためのエンジン冷却水が
導入されるように構成されている。このようにすれば、
低温のエンジン冷却水であっても、当該サブ熱交換器１
７において、内部を流通する極めて低温の冷媒と熱交換
させることにより、エンジン冷却水が保有する熱を有効
に冷媒に取り込むことができる。なお、サブ熱交換器１
７の内部を流通する冷媒を加熱する手段は、上記構成に
限られず、例えば、バッテリからの電力供給により発熱
するシーズヒータなどの発熱体と、シーズヒータから発
生する熱をサブ熱交換器１７へ伝達するクーラントなど
の熱伝達媒体とから構成してもよい。

【００３６】本実施形態のマルチコントロールバルブ３
０は、第１および第２電磁弁３６，３７、膨脹弁１８、
逆止弁３８、プレッシャレギュレータ３９をケース３１
内に収納し、このケース３１に流出入口と通路とが設け
られて一体的に形成されている。また、バイパス弁４０
も、第３電磁弁４５およびオリフィス４６をケース４１
内に収納し、このケース４１に流出入口と通路とが設け
られて一体的に形成されている。このような機能集合的
なマルチコントロールバルブ３０やバイパス弁４０を用
いることにより、電磁弁や膨脹弁等を個々に配管に接続
する場合に比較すると、配管の接続作業が容易となる。
また、振動対策として車両ボディに弁などを固定する作
業も容易になるという利点がある。

【００３７】次に、このように構成された自動車用空気
調和装置１０の作用を説明する。

【００３８】冷房運転を行なう場合には、第１電磁弁３
６は開、第２電磁弁３７は閉、第３電磁弁４５は開、に
なるように設定される。したがって、コンプレッサ１１
から吐出された冷媒は、外部熱交換器ラインＡ１を流れ
る。すなわち、冷媒は、マルチコントロールバルブ３０
の第１電磁弁３６を通過して、外部コンデンサ１２に入
る。また、内部熱交換器１４，５４から送られる冷媒
は、第２バイパスラインＢ２を流れ、直接、アキュムレ
ータ１７に入ることになる。

【００３９】この状態でコンプレッサ１１を作動する
と、吐出された冷媒は、外部コンデンサ１２に入り、冷
却され凝縮する。比較的低温となった高圧冷媒は、マル
チコントロールバルブ３０の膨脹弁１８により断熱膨張
され、より低温な低圧冷媒になって、メイン冷媒サイク
ルＣ１においてフロント側内部熱交換器１４に流入す
る。同様に、より低温な低圧冷媒の一部は、サブ冷媒サ
イクルＣ２においてリヤ側内部熱交換器５４に流入す
る。

【００４０】したがって、インテークユニットから送ら
れてきた空気は、フロント側内部熱交換器１４で除湿さ
れると共に冷却されてフロントに供給され、車室内の空
気は、リヤ側内部熱交換器５４で除湿されると共に冷却
されて車室内に循環される。これにより車室内の冷房が
行なわれる。

【００４１】フロント吹出空気の温調は、公知のエアミ
ックス方式でなされ、ヒータコア２５前面のミックスド
ア２４の開度を調節し、ヒータコア２５側と迂回路２９
側とに冷風を分岐し、これらを再度ミックスすることに
より所定温度にした後に、あるいは冷風を迂回路２９を
通してそのまま、車室内に吹き出す。

【００４２】冷媒は各内部熱交換器１４、５４で空気と
熱交換して蒸発しガス状となるが、残存する液冷媒は、
アキュムレータ１６に溜められて気冷媒と分離され、気
冷媒が送出される。したがって、本実施形態の膨脹弁１
８は、内部熱交換器１４，５４出口の冷媒の温度および
圧力を検出した制御を行わないものの、コンプレッサ１
１に液冷媒が帰還する虞はなく、コンプレッサ１１が液
圧縮することによる弁などの破損を防止できる。

【００４３】一方、暖房運転を行う場合には、第１電磁
弁３６は閉、第２電磁弁３７は開、第３電磁弁４５は
閉、になるように設定される。したがって、コンプレッ
サ１１から吐出された冷媒は、第１バイパスラインＢ１
を流れる。すなわち、冷媒は、マルチコントロールバル
ブ３０の第２電磁弁３７を通過して、コンプレッサ１１
および膨脹弁１８を経ないで流れる。また、内部熱交換
器１４，５４から送られる冷媒は、サブ熱交換器ライン
Ａ２を流れ、オリフィス４６を経てサブ熱交換器１７に
入る。

【００４４】この状態でコンプレッサ１１を作動する
と、コンプレッサ１１から吐出される高温の冷媒は、第
１バイパスラインＢ１を通り、メインの冷媒サイクルＣ
１において、第２電磁弁３７、プレッシャレギュレータ
３９を通ってフロント側内部熱交換器１４に流入する。
同様に、高温の冷媒の一部は、サブの冷媒サイクルＣ２
において、リヤ側内部熱交換器５４に流入する。

【００４５】したがって、フロントおよびリヤの内部熱
交換器１４，５４のそれぞれには、容量の大きな外部コ
ンデンサ１２をバイパスした高温高圧状態の冷媒が流入
されるので、冷媒は各内部熱交換器１４，５４で凝縮さ
れ、ここを通る空気が加熱される。そして、フロント側
内部熱交換器１４において加熱された空気は、風路２２
ｆ内を流下し、エンジン冷却水が流通するヒータコア２
５を通過するときに、さらに加熱される。これにより、
エンジン冷却水が比較的低温で暖房用の熱源としては十
分でない場合でも、それに加えて、比較的短時間の内に
高温高圧状態になる冷媒をフロントおよびリヤの内部熱
交換器１４、５４に流すことにより空気を加熱するの
で、高い暖房性能を発揮する。また、冷媒はコンプレッ
サ１１により圧縮されることですぐに高温となるため、
エンジン始動直後のエンジン冷却水の温度が十分暖かく
なっていない場合でも、暖房性能をすぐに発揮する。

【００４６】フロント側内部熱交換器１４から流出した
冷媒およびリヤ側内部熱交換器５４から流出した冷媒
は、合流した後、オリフィス４６により絞られて流量が
制限され、ここで断熱膨張されて低温低圧の冷媒にな
る。この冷媒は、さらに流下し、サブ熱交換器１７を流
通する間に、エンジン冷却水から熱を汲み上げる。

【００４７】このように、サブ熱交換器１７においてエ
ンジン冷却水が保有する熱を有効に冷媒に取り込むこと
ができるので、この冷媒をコンプレッサ１１に戻し、再
度圧縮すれば、当該コンプレッサ１１から吐出された冷
媒は、より高温の冷媒となり、再度、フロントおよびリ
ヤの内部熱交換器１４、５４において空気を加熱すると
き、相当高温の空気にすることができ、より高い暖房性
能を発揮することができる。

【００４８】また、サブ熱交換器１７を流れる冷媒はこ
こで加温されて蒸発しガス状となるが、残存する液冷媒
は、アキュムレータ１６に溜められて気冷媒と分離さ
れ、気冷媒が送出される。これにより、コンプレッサに
は、ガス冷媒が吸入され、液圧縮を防止することができ
る。

【００４９】上述のように本実施形態によれば、膨脹弁
１８を、外部コンデンサ１２と、メイン冷媒サイクルＣ
１とサブ冷媒サイクルＣ２との分岐点との間に、１つだ
け設けるようにしたので、冷媒サイクルを構成する部品
の中でも比較的高価な膨脹弁を、メイン冷媒サイクルＣ
１とサブ冷媒サイクルＣ２とで共用することができ、製
造コストの低減を図ることができる。しかも、結果とし
て、従来サブ冷媒サイクルＣ２側に設置されていた膨脹
弁を廃止することができるので、占有スペースが削減さ
れ、各部品のレイアウト性が向上する。

【００５０】また、マルチコントロールバルブ３０、バ
イパス弁４０、およびサブ熱交換器１７を設けるように
したので、暖房時にフロントおよびリヤの内部熱交換器
１４、５４を放熱器として使用することが可能となる。
したがって、エンジン冷却水温が低い車両でも暖房性能
を十分に確保することができる。これにより、リアユニ
ット５０のケーシング５２内に従来配置されていたヒー
タコアを廃止することが可能となり、低コスト化および
レイアウト性の向上が促進される。

【００５１】図５は、本発明の他の実施形態に係る自動
車用空気調和装置を示す概略構成図である。なお、図１
に示した部材と共通する部材には同一の符号を付し、そ
の説明を省略する。

【００５２】この自動車用空気調和装置１０ａは、フロ
ントユニット２０ａのフロント内部熱交換器１４ａと、
リアユニット５０ａのリア内部熱交換器５４ａとがエバ
ポレータとして冷房専用に使用される点で、上記した実
施形態と相違している。一方、暖房は、エンジン冷却水
が循環する図示しないヒータコアで空気を加熱すること
により行われる。

【００５３】このような内部熱交換器がエバポレータと
してのみ使用される自動車用空気調和装置でも、膨脹弁
１８を、外部コンデンサ１２と、メイン冷媒サイクルＣ
１とサブ冷媒サイクルＣ２との分岐点６１との間に、１
つだけ設けるように構成することにより、製造コストの
低減および各部品のレイアウト性の向上を図ることが可
能となる。

【００５４】なお、以上説明した実施形態は、本発明を
限定するために記載されたものではなく、本発明の技術
的思想内において当業者により種々変更が可能である。

【００５５】例えば、上記実施形態では、フロント側内
部熱交換器１４を備えたフロントユニット２０と、リヤ
側内部熱交換器５４を備えたリアユニット５０とを有す
るデュアルエアコンについて説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、１つのコンプレッサに対し
て、例えば３個等の複数の内部熱交換器を備えた自動車
用空気調和装置にも適用することが可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、膨脹弁を、外部熱交換器と、メイン冷媒
サイクルとサブ冷媒サイクルとの分岐点との間に、１つ
だけ設けるようにしたので、冷媒サイクルを構成する部
品の中でも比較的高価な膨脹弁を、メイン冷媒サイクル
とサブ冷媒サイクルとで共用することができ、製造コス
トの低減を図ることができる。しかも、結果として、従
来サブ冷媒サイクル側に設置されていた膨脹弁を廃止す
ることができるので、占有スペースが削減され、各部品
のレイアウト性が向上する。

【００５７】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加え、外部熱交換器の出口で、適
度な過冷却をもたせるように設定することができ、冷房
能力の向上を図ることができる。

【００５８】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加え、コンプレッサに液冷媒が帰
還する虞が無くなり、コンプレッサが液圧縮することに
よる弁などの破損を防止することができる。

【００５９】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の効果に加え、暖房時に第１および第２内
部熱交換器を放熱器として使用することが可能となる。
したがって、エンジン冷却水温が低い車両でも暖房性能
を十分に確保することができる。これにより、例えばデ
ュアルエアコンのリア側に従来配置されていたヒータコ
アを廃止することが可能となり、低コスト化およびレイ
アウト性の向上が促進される。エンジン始動直後のエン
ジン冷却水の温度が十分暖かくなっていない場合でも、
暖房性能をすぐに発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る自動車用空気調和
装置を示す概略構成図である。

【図２】マルチコントロールバルブの内部構成を示す
図である。

【図３】膨脹弁の拡大断面図である。

【図４】バイパス弁の内部構成を示す図である。

【図５】本発明の他の実施形態に係る自動車用空気調
和装置を示す概略構成図である。

【図６】従来の一般的なデュアル型の自動車用空気調
和装置を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１０，１０ａ…自動車用空気調和装置、１１…コンプレッサ、１２…外部コンデンサ（外部熱交換器）、１４，１４ａ…フロント側内部熱交換器（第１内部熱交
換器）、１６…アキュムレータ、１７…サブ熱交換器、２０，２０ａ…フロントユニット（第１ユニット）、２５…ヒータコア、３６…第１電磁弁（第１流路切替弁）、３７…第２電磁弁（第１流路切替弁）、４５…第３電磁弁（第２流路切替弁）、５０，５０ａ…リヤユニット（第２ユニット）、５４，５４ａ…リヤ側内部熱交換器（第２内部熱交換
器）、４６…オリフィス、６１…分岐点、６２…合流点、Ａ１…外部熱交換器ライン、Ａ２…サブ熱交換器ライン、Ｂ１…第１バイパスライン、Ｂ２…第２バイパスライン、Ｃ１…メイン冷媒サイクル、Ｃ２…サブ冷媒サイクル。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンプレッサ(11)から吐出された冷媒
が、外部熱交換器(12)、第１内部熱交換器(14)を経て、
前記コンプレッサ(11)に帰還するメイン冷媒サイクル(C
1)、を備えた第１ユニット(20)と、前記コンプレッサ(11)から吐出された冷媒が、前記メイ
ン冷媒サイクル(C1)の前記第１内部熱交換器(14)の直上
流側から分岐し、第２内部熱交換器(54)を経て、前記第
１内部熱交換器(14)の直下流側に合流して、前記コンプ
レッサ(11)に帰還するサブ冷媒サイクル(C2)、を備えた
少なくとも１つの第２ユニット(50)と、を有する自動車
用空気調和装置であって、前記外部熱交換器(12)と、前記メイン冷媒サイクル(C1)
と前記サブ冷媒サイクル(C2)との分岐点(61)との間に、
１つの膨脹弁(18)を設けたことを特徴とする自動車用空
気調和装置。
【請求項２】前記膨脹弁(18)は、前記外部熱交換器(1
2)の出口における冷媒の温度及び圧力を検知して冷媒流
量を調節することを特徴とする請求項１記載の自動車用
空気調和装置。
【請求項３】前記メイン冷媒サイクル(C1)と前記サブ
冷媒サイクル(C2)との合流点(62)と、前記コンプレッサ
(11)との間に、液冷媒を溜めるアキュムレータ(16)を設
けたことを特徴とする請求項１記載の自動車用空気調和
装置。
【請求項４】前記コンプレッサ(11)と前記外部熱交換
器(12)との間から分岐し、前記外部熱交換器(12)と前記
分岐点(61)との間に合流する第１バイパスライン(B1)
と、前記メイン冷媒サイクル(C1)と前記サブ冷媒サイクル(C
2)との合流点(62)の下流側から分岐し、冷媒に絞り作用
を施すオリフィス(46)、およびサブ熱交換器(17)を経
て、前記アキュムレータ(16)の上流側に合流するサブ熱
交換器ライン(A2)と、を設け、前記外部熱交換器(12)と前記膨脹弁(18)とを通過して冷
媒を流す外部熱交換器ライン(A1)と、前記第１バイパス
ライン(B1)との流路の切り替えを行う第１流路切替弁(3
6,37) と、前記サブ熱交換器ライン(A2)と、前記オリフィス(46)と
前記サブ熱交換器(17)とを経ないで冷媒を流す第２バイ
パスライン(B2)との流路の切り替えを行う第２流路切替
弁(45)と、を設置したことを特徴とする請求項３記載の
自動車用空気調和装置。