JP2003191748A - 車両用冷暖房装置 - Google Patents
車両用冷暖房装置Info
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Abstract
て冷房、暖房ともに機能し、且つ安価に対応できる車両
用冷暖房装置を提供する。 【解決手段】 走行中に一時停車した時に、エンジン1
0が停止される車両に適用され、エンジン10の駆動力
を受けて作動する圧縮機111を有する冷房装置110
と、エンジン10の駆動力を受けて作動する機械式ポン
プ11によって冷却水が循環される暖房装置120とか
ら成る車両用冷暖房装置において、1つのモータ210
によって作動される圧縮機部220およびポンプ部23
0と、このモータ210の作動を制御する制御装置13
0とを設ける。そして、エンジン10が停止した場合で
も、制御装置130によって、冷房装置110作動時に
は圧縮機部220が作動するようにモータ210を駆動
させ、暖房装置120作動時にはポンプ部230が作動
するようにモータ210を駆動させる。
Description
した時にエンジンを停止させる所謂アイドルストップ車
両における車両用冷暖房装置に関するものである。
トップ車両が市場に投入される例が有る。この車両にお
いては、走行中一時停車した時にエンジンを停止させる
ようにしているため、エンジンの駆動力を受けて作動す
る冷房装置用の圧縮機や、暖房装置用の機械式ポンプも
停止することになり、エンジン停止中は冷暖房装置とし
て作動しないことになる。
130323号公報では、圧縮機に電動機部を一体で設
けたハイブリッドコンプレッサに関する技術が開示され
ており、エンジン停止時には電動機部により圧縮機を作
動させ冷媒を圧縮し、冷房装置を作動させるようにして
いる。
は、暖房装置の冷却水回路内に自身を迂回するバイパス
流路を併せ持つ電動ポンプを設けた技術が開示されてお
り、エンジン停止時に、電動ポンプを駆動させることで
暖房装置を作動させるようにしている。
も、冷房装置あるいは暖房装置のいずれかを作動可能と
している。
公報の技術では、アイドルストップ車両において、一年
を通して冷房、暖房の両者の機能を満たす冷暖房装置と
して考えた場合には片手落ちとなる。
房ともに満足できるようになるものの、追加すべき部品
点数の増加、システムの複雑化を招き、非常に高価なも
のとなってしまう。
ルストップ車両において、一年を通して冷房、暖房とも
に機能し、且つ安価に対応できる車両用冷暖房装置を提
供することにある。
するために、以下の技術的手段を採用する。
停車した時に、エンジン(10)が停止される車両に適
用されるものであって、エンジン(10)の駆動力を受
けて作動する圧縮機(111)によって冷媒を圧縮した
後、凝縮、膨張、蒸発させて空気を冷却する冷房装置
(110)と、エンジン(10)の駆動力を受けて作動
する機械式ポンプ(11)によって循環される冷却水を
熱源として空気を加熱する暖房装置(120)とを有す
る車両用冷暖房装置において、1つのモータ(210)
によってそれぞれ作動されると共に、冷媒を圧縮する圧
縮機部(220)および冷却水を循環させるポンプ部
(230)と、モータ(210)の作動を制御する制御
装置(130)とを設ける。そして、制御装置(13
0)によって、冷房装置(110)作動時にエンジン
(10)が停止した場合、圧縮機部(220)が作動す
るようにモータ(210)を駆動させ、暖房装置(12
0)作動時にエンジン(10)が停止した場合、ポンプ
部(230)が作動するようにモータ(210)を駆動
させるようにしたことを特徴としている。
ている時にエンジン(10)が停止した場合、モータ
(210)が圧縮機部(220)を作動させることで、
本来の圧縮機(111)に代わってこの圧縮機部(22
0)で冷媒の圧縮ができ、冷房機能を継続できる。
時にエンジン(10)が停止した場合、モータ(21
0)がポンプ部(230)を作動させることで、本来の
機械式ポンプ(11)に代わってこのポンプ部(23
0)で冷却水の循環ができ、暖房機能を継続できる。即
ち、エンジン(10)停止時においても1年を通して冷
房および暖房機能の両者を確保することができる。
(230)を1つのモータ(210)で冷房時、暖房時
の使い分けを可能とし、コンパクトで安価に対応でき
る。
20)は、圧縮機(111)に対して並列になるように
冷房装置(110)内に配設されたことを特徴としてい
る。
縮機(111)は、互いに他方に対して高圧に圧縮した
冷媒を流入させることがないので、圧縮機部(220)
および圧縮機(111)の流入部の耐圧強度をむやみに
引上げる必要がなくなり、コスト高になるのを防止でき
る。
30)は、機械式ポンプ(11)に対して直列になるよ
うに暖房装置(120)内に配設されたことを特徴とし
ている。
置(120)を形成する冷却水配管(123)内に組込
むことで、配管の複雑化を防止でき、加熱器(121)
には常にエンジン(10)内を流通する冷却水を供給で
きるので、暖房性能を低下させることがない。
0)の一方向回転時に、圧縮機部(220)が正常圧縮
作動し、ポンプ部(230)は非作動となり、また、モ
ータ(210)の逆方向回転時に、ポンプ部(230)
が正常吐出作動し、圧縮機部(220)は非作動となる
ようにし、制御装置(130)によって、冷房装置(1
10)および暖房装置(120)の作動状況に応じて、
モータ(210)を一方向あるいは逆方向に回転制御す
るようにしたことを特徴としている。
部(230)をモータ(210)の回転方向を変えるこ
とで冷房時、暖房時の使い分けを可能とし、安価に対応
できる。
20)およびポンプ部(230)は、モータ(210)
の回転軸(211)の両端側にそれぞれ設けられるよう
にしたことを特徴としている。
(211)を介して洩れるのを防止するための軸封装置
(240)を最小限の数で設定することができる。即
ち、冷媒用の軸封装置(123)を圧縮機部(220)
とモータ(210)間に設け、冷却水用の軸封装置(2
41)をポンプ部(230)とモータ(210)間に設
けるのみで対応できる。
20)とモータ(210)間には、冷媒洩れ防止用の軸
封装置(240)が設けられ、ポンプ部(230)は、
モータ(210)から磁気カップリング(250)を介
して回転作動するようにしたことを特徴としている。
(210)間の軸封装置(241)を廃止することがで
きる。
20)とモータ(210)間には、一方向クラッチ(2
60)が設けられたことを特徴としている。
るいは逆方向回転時における圧縮機部(220)および
ポンプ部(230)の正常作動の使い分けが容易にでき
る。
20)は、一方向回転時のみ正常圧縮作動する回転型圧
縮機部(220)としたことを特徴としている。
および逆方向回転時の正常圧縮作動および非作動の使い
分けが、一方向クラッチ(260)なしで可能となる。
20)は、逆方向回転時に圧縮室(221)が開放され
る開放機構(222)を有することを特徴としており、
具体的には請求項10に記載の発明のように、圧縮機部
(220)をスクロール式圧縮機部(220)とし、開
放機構(222)は、半径補償機構(222)とするの
が良い。
回転した時、固定および可動側スクロール(223、2
24)間に歯間隙間(220e)を形成するので、モー
タ(210)のロスを低減することができる。
式圧縮機部(220)の固定側スクロール(223)あ
るいは可動側スクロール(224)のいずれか一方を、
樹脂製にしたことを特徴としている。
動側スクロール(223、224)間の振動、干渉によ
る異音を防止できる。
(230)に設けられて冷却水を流入吐出させる羽根車
(231)およびこの羽根車(231)を内部に収容す
るポンプハウジング(232)との隙間は、ポンプハウ
ジング(232)の冷却水の流入口(233)から吐出
口(234)に向けて、羽根車(231)の半径方向あ
るいは軸方向の少なくとも一方の方向に順次広くなるよ
うにしたことを特徴としている。
て、ポンプ部(230)の作動効率を向上できる。
(220)は、モータ(210)の一方向回転時に正常
圧縮作動し、モータ(210)の逆方向回転時に非作動
となり、また、ポンプ部(230)は、モータ(21
0)の一方向回転時および逆方向回転時共に正常吐出作
動となるようにし、制御装置(130)によって、冷房
装置(110)および暖房装置(120)の作動状況に
応じて、モータ(210)を一方向あるいは逆方向に回
転制御するようにしたことを特徴としている。
部(230)をモータ(210)の回転方向を変えるこ
とで冷房時、暖房時の使い分けを可能とすると共に、冷
房装置(110)および暖房装置(120)の両者が作
動している場合には、モータ(210)を一方向側に回
転させることで、圧縮機部(220)とポンプ部(23
0)を共に作動させることができ、除湿暖房の対応が可
能となる。
ンプ部(230)には、ラジアル翼で形成される羽根車
(231)と、この羽根車(231)の一方向回転時お
よび逆方向回転時における冷却水の吐出流れ方向に沿う
2つの吐出口(234a、234b)と、この2つの吐
出口(234a、234b)のうち、一方の吐出口(2
34a)から冷却水が流れる際に、一方の吐出口(23
4a)からの冷却水の吐出を許容し、且つ、他方の吐出
口(234b)からの冷却水の吐出を阻止する弁機構
(237、238)とを有するようにすることで、モー
タ(210)の一方向回転時および逆方向回転時共に正
常吐出作動可能となるポンプ部(230)とすることが
できる。
(220)とモータ(210)間には、一方向クラッチ
(260)が設けられ、冷媒洩れ防止用の軸封装置(2
40)が、圧縮機部(220)側に設けられたことを特
徴としている。
切られて圧縮機部(220)が非作動となり、ポンプ部
(230)側を作動させる時には、モータ(210)は
軸封装置(240)による摺動抵抗を受けないようにで
きるので、モータ(210)の省動力化を図ることがで
きる。
(220)の冷媒を吐出する冷媒吐出口(229)に
は、圧縮機(111)から吐出される冷媒の流入を阻止
する逆止弁(290)が設けられたことを特徴としてい
る。
弁(220f)に圧縮機(111)側からの余分な冷媒
圧がかからないようにして、吐出弁(220f)の本来
の開閉機能を保持できるので、吐出弁(220f)の損
傷を防止することができる。
0)の冷媒吐出口(229)に設けるようにしているの
で、冷媒配管(115a)途中に設けられるような別体
の逆止弁に対して、ジョイント部材等余分な部品を必要
とせず、更に冷媒配管(115a)の変更を伴うことが
ない。
圧縮機部(220)とモータ(210)間、およびポン
プ部(230)とモータ(210)間にはそれぞれクラ
ッチ機構を設け、制御装置(130)によって、冷房装
置(110)および暖房装置(120)の作動状況に応
じて、クラッチ機構を断続制御するようにしても良い。
部(230)の使い分けが確実に対応できる。また、冷
房装置(110)および暖房装置(120)が共に作動
している場合に、圧縮機部(220)とポンプ部(23
0)を同時に作動させることも容易にでき、除湿暖房対
応も可能となる。
る実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもので
ある。
施形態を図1〜図4に示し、以下その具体的な構成につ
いて説明する。車両用冷暖房装置100は、走行中一時
停車した時にエンジン10が停止される所謂アイドルス
トップ車両に適用されるものであり、冷房装置110、
暖房装置120、制御装置130および電動圧縮機−ポ
ンプ200とから成る。
形成するものであり、冷凍サイクル内の冷媒を高温高圧
に圧縮する圧縮機111、圧縮された冷媒を液化凝縮す
る凝縮器112、液化された冷媒を断熱膨張させる膨張
弁113、膨張した冷媒を蒸発させ、その蒸発潜熱によ
り自身を通過する空気を冷却する蒸発器114が冷媒配
管115によって順次接続されたものである。
プーリーおよびプーリーベルトを介して作動するように
している。
れた機械式ポンプ11とエンジン10を冷却する冷却水
を熱源として自身を通過する空気を加熱する加熱器12
1とを冷却水配管123により接続した周知のものであ
り、加熱器121の冷却水流入側には流量を調節するウ
ォータバルブ122が設けられている。
力を受けて作動し、加熱器121に冷却水を循環させ
る。
123aに設けられたラジエータ124によって冷却さ
れ、温度制御されるようにしている。
縮機−ポンプ200のモータ210の作動を制御するも
のであり、図示しない各種センサからの信号、即ち、車
速、エンジン回転数、蒸発器後方温度、車室内温度、A
/C要求信号に基づいて、モータ210を作動させ、且
つ、回転方向を制御するようにしたものである。
スタ131を用いて制御装置130とモータ210を接
続する回路としており、実線あるいは破線で示す通電パ
ターンを有し、モータ210の一方向あるいは逆方向の
回転制御を可能としている。
ンプ200の構成について、図3を用いて説明する。
0の回転軸211の両端側にそれぞれ圧縮機部220、
ポンプ部230が一体で設けられたものである。
内に回転子213、固定子217が設けられ、回転子2
13を貫通する回転軸211が軸受け214a、214
bによって支持され、整流子215にブラシ216から
通電することで回転駆動する周知の直流モータである。
正方向と呼ぶ)回転時のみに正常圧縮作動する回転型圧
縮機部としており、更に具体的には、本実施形態ではス
クロール式圧縮機部としている。
グ226、リヤハウジング227内に設けられた固定側
スクロール223、可動側スクロール224、偏心シャ
フト225から成り、偏心シャフト225は、上記モー
タ210の回転軸211の一端側と一方向クラッチ26
0を介して接続されるようにしている。この一方向クラ
ッチ260によりモータ210の正方向のトルクが伝達
され、可動スクロール224を駆動させ、逆方向の回転
時にはトルクが伝達されないようにしている。
一方向クラッチ260、偏心シャフト225を介して可
動側スクロール224は公転し、対向する固定側スクロ
ール223との間に形成される圧縮室221内に流入口
228から流入される冷媒を圧縮し(以下、正常圧縮作
動と呼ぶ)、吐出口229から吐出するようにしてい
る。逆に、モータ210の逆方向回転時には、可動側ス
クロール224は公転しないので圧縮仕事を行なわない
(以下、非作動と呼ぶ)ようにしている。
体的には、回転軸211と偏心シャフト225間には、
圧縮機部220内の冷媒がモータ210側に洩れるのを
防止するための軸封装置240が設けられている。
233および吐出口234が設けられたポンプハウジン
グ232内に遠心式の羽根車231を設けたものであ
り、上記モータ210の回転軸211の他端側に配設さ
れるようにしている。
0の回転軸211にはそれぞれ磁気カップリング250
が設けられ、この磁気カップリング250によりモータ
210のトルクが軸235に伝達され、羽根車231が
回転作動するようにしている。
クラッチ260が圧縮機部220を正常圧縮作動させる
正方向とは逆方向の回転時に、冷却水を吐出する(以
下、正常吐出作動と呼ぶ)ように翼およびポンプハウジ
ング232の形状を設定している。そして、正方向の回
転時には羽根車231は、その翼およびポンプハウジン
グ232の形状により空回り状態(以下、非作動と呼
ぶ)となるようにしている。
離板236が設けられ、ポンプ部230内の冷却水がモ
ータ210側に洩れないようにしている。
ンプ部230は、それぞれのハウジング212、22
6、227、232が互い接続されることにより一体の
電動圧縮機−ポンプ200を形成する。
220は、図1に示すように、冷媒配管115aによっ
て圧縮機111に対して並列となるように、具体的に
は、凝縮器112の流入側と蒸発器114の流出側の間
で接続されるように冷房装置110内に配設されるよう
にしている。
1に対して直列となるように、具体的には、機械式ポン
プ11とウォータバルブ122の間に位置するように暖
房装置120内に配設されるようにしている。
およびポンプ部230が非作動時に機械式ポンプ11か
らの冷却水がポンプ部230を迂回するバイパス流路2
70を設けるようにしている。そして、このバイパス流
路270には、ポンプ部230の正常作動時に吐出口2
34から流入口233にショートサーキットしないよう
に逆止弁280が設けられている。
いて説明する。
ている場合は、冷房装置110および暖房装置120は
従来技術と同様に作動する。即ち、冷房装置110にお
いては、エンジン10の駆動力を受けて圧縮機111が
作動し冷媒を圧縮し、圧縮された冷媒は、以下凝縮器1
12、膨張弁113、蒸発器114で順次液化凝縮、断
熱膨張、蒸発され、蒸発器114を通過する空気を蒸発
潜熱により冷却する。
ン10の駆動力を受けて機械式ポンプ11が作動し、ウ
ォータバルブ122が開かれ、冷却水を加熱器121に
循環させ、この冷却水を熱源として加熱器121を通過
する空気を加熱する。
プ車両のため、車両が一時停車した時にはエンジン10
が停止し、エンジン10を駆動源とする圧縮機111お
よび機械式ポンプ11が作動しなくなる。この時、電動
圧縮機−ポンプ200を作動させるようにしている。
置130によって制御されるようにしており、その制御
の詳細について、図4のフローチャートを用いて以下説
明する。
止状態とする。ステップS20で、冷暖房の要求が有る
か否かをA/C要求信号より判定し、否であればステッ
プS10に戻り、モータ210の停止状態を継続する。
冷暖房の要求がある場合は、ステップS30で、更に、
冷房の要求か暖房の要求かを判定する。
テップS40に進み、車両が停車状態にあるか否かを車
速信号より判定し、停車状態であればステップS50で
エンジン10が停止状態か否かをエンジン回転数信号よ
り判定する。エンジン10が停止状態であると判定され
ると、ステップS60で、モータ210を正方向側(一
方向クラッチ260が作動する側の回転方向)に回転作
動させ、圧縮機部220を正常圧縮作動させる。(この
時、ポンプ230は非作動となる。)その後、エンジン
10が停止している間は、ステップS60が継続され、
圧縮機部220は作動し続ける。
い(走行状態)と判定された場合、また、ステップS5
0でエンジン10が停止状態でない(エンジン回転状
態)と判定された場合は、ステップS10に戻り、モー
タ210は停止され、圧縮機部220は停止されること
になる。
合は、上記ステップS40、ステップS50と同様に、
ステップS70、ステップS80で、それぞれ車両、エ
ンジン10の停車、停止状態を判定し、共に停車、停止
状態の場合は、ステップS90でモータ210を正方向
側とは反対の逆方向側(一方向クラッチ260が非作動
となる回転方向)に作動させ、ポンプ部230を正常吐
出作動させる。この時、圧縮機部220は非作動とな
る。)その後、エンジン10が停止している間は、ステ
ップS90が継続され、ポンプ部230は作動し続け
る。
車両が停車状態でない(走行状態)と判定された場合、
また、エンジン10が停止状態でない(エンジン回転状
態)と判定された場合は、ステップS10に戻り、モー
タ210は停止され、ポンプ230は停止されることに
なる。
態における作用効果について説明する。
エンジン10が停止した場合、モータ210が正方向に
回転し、圧縮機部220は正常圧縮作動するように回転
制御されるので、本来の圧縮機111に代わってこの圧
縮機部220で冷媒の圧縮ができ、冷房機能を継続でき
る。
エンジン10が停止した場合、モータ210が逆方向に
回転し、ポンプ部230は正常吐出作動するように回転
制御されるので、本来の機械式ポンプ11に代わってこ
のポンプ部230で冷却水の循環ができ、暖房機能を継
続できる。即ち、エンジン10の停止時においても1年
を通して冷房および暖房機能の両者を確保することがで
きる。
を1つのモータ210で回転方向を変えることで冷房
時、暖房時の使い分けを可能とし、コンパクトで安価に
対応できる。
対して並列になるように冷房装置110内に配設される
ようにしているので、圧縮機部220および圧縮機11
1は、互いに他方に対して高圧に圧縮した冷媒を流入さ
せることがないので、圧縮機部220および圧縮機11
1の流入部の耐圧強度をむやみに引上げる必要がなくな
り、コスト高になるのを防止できる。
11に対して直列になるように暖房装置120内に配設
されるようにしているので、ポンプ部230を暖房装置
120の冷却水配管123内に組込むことで、配管の複
雑化を防止でき、加熱器121には常にエンジン10内
を流通する冷却水を供給でき、暖房性能を低下させるこ
とがない。
0をモータ210の回転方向を変えることで冷房時、暖
房時の使い分けを可能としているので、安価に対応でき
る。
0は、モータ210の回転軸211の両端側にそれぞれ
設けられるようにしているので、冷媒および冷却水が回
転軸211を介して洩れるのを防止するための軸封装置
240を最小限の数で設定することができる。即ち、冷
媒用の軸封装置123を圧縮機部220とモータ210
間に設け、冷却水用の軸封装置241をポンプ部230
とモータ210間に設けるのみで対応できるようにな
る。本実施形態においては、更に、ポンプ部230は、
モータ210から磁気カップリング250を介して回転
作動するようにしているので、ポンプ部230とモータ
210間の軸封装置241を廃止することができる。
は、一方向クラッチ260を設けるようにしているの
で、モータ210の正方向あるいは逆方向回転時におけ
る圧縮機部220およびポンプ部230の正常作動の使
い分けが容易にできる。
続する回路は、上記図2に対して図5に示すように、ト
ランジスタ131に代えてリレー132を用いるように
しても良く、図中実線および破線のようにモータ210
の正逆方向回転の制御が可能である。
30の非作動時において、機械式ポンプ11が受ける負
荷(通水抵抗)によっては、省略しても良い。
は、圧縮機部220を、正方向回転時のみ正常圧縮作動
する回転型圧縮機部220を用いたもののバリエーショ
ンを示しており、一方向クラッチ260を廃止するよう
にしたものである。
実施形態で説明したスクロール式圧縮機部220をベー
スにして一方向クラッチ260を廃止し、回転軸21
1、偏心シャフト225を介して圧縮機部220の可動
側スクロール224を作動させるようにしている。
正方向回転時においては圧縮機部220は正常圧縮作動
を行ない、ポンプ部230は非作動状態となる。また、
モータ210が逆方向回転時には、ポンプ部230は正
常吐出作動を行ない、圧縮機部220は非作動状態とな
る。即ち、吸入弁を有しない回転型圧縮機部220にお
いては、逆方向回転で作動させても冷媒の圧縮仕事を行
なわず、圧縮室221内は真空ポンプ作用が働くことに
なり、モータ210の消費動力も非常に小さいものとな
るので、圧縮機部220の正方向および逆方向回転時の
正常圧縮作動および非作動の使い分けが可能であり、一
方向クラッチ260を廃止できることになる。
リエーションとして、図7に示すように、公転するロー
タ220aとベーン220bとによって冷媒が圧縮され
るローリングピストン式圧縮機部220としたものや、
図8に示すように、ロータ220aに複数のベーン22
0bを有するロータリーベーン式圧縮機部220とした
ものも同様に適用することができる。
すように、軸封装置241を介在させモータ210のシ
ャフト211に羽根車231を直結するようにしても良
い。
流路270は、バイパス弁281を設けたバイパス流路
271として、このポンプ部230に一体で形成するよ
うにしても良い。
図10に示す。第3実施形態は、図6に示した第2実施
形態のスクロール式圧縮機部220をベースに、モータ
210の逆方向回転時に圧縮室221が開放される開放
機構、即ち半径補償機構222を設けたものである。
225の先端部を二面幅を有する板状にし、ブッシュ2
20dを介在させたものであり、モータ210が正方向
回転する時には、図10(b)に示すように、冷媒圧縮
時の反力F1により二面幅のa方向に可動スクロール2
24の公転半径を広げるように作用し、固定側スクロー
ル223とのシール性を向上させる。
する時には、図10(c)に示すように、可動側スクロ
ール224の公転時における摩擦力F2により二面幅の
b方向に可動スクロール224の公転半径を小さくする
ように作用し、固定側スクロール223との間に歯間隙
間220eを形成するようになるので、モータ210の
逆方向回転時の圧縮機部220のロスを更に低減するこ
とができる。
スクロール223あるいは可動側スクロール224のい
ずれか一方を、樹脂製にしてやれば、逆方向回転時の固
定および可動側スクロール223、224間の振動、干
渉による異音を防止できる。
図11〜図15に示す。第4実施形態は、上記第1実施
形態に対して冷房装置110および暖房装置120が共
に作動している場合に、圧縮機部220およびポンプ部
230を共に作動状態となるようにして、除湿暖房機能
を持たせるようにし、また、モータ210の省動力化の
ために軸封装置240の設定位置を変更したものであ
る。
圧縮機−ポンプ200のポンプ部230は、モータ21
0の正方向回転時および逆方向回転時共に正常吐出作動
する構成としている。具体的には、冷却水を流入吐出さ
せる羽根車231は、翼の出口部分がラジアル方向を向
くラジアル翼で形成されるものとしている。
車231の一方向回転時および逆方向回転時における冷
却水の吐出流れ方向に沿う2つの吐出口234a、23
4bを図12に示すように、軸235方向から見た時に
左右対称となるように設けている。
4bの内部にはそれぞれ、一方の吐出口234aに冷却
水が流れる際に、一方の吐出口234aからの冷却水の
流出を許容し、且つ、他方の吐出口234bからの冷却
水の流出を阻止する弁機構が設けられている。この弁機
構は、冷却水の吐出圧によって開弁し、また冷却水の負
圧によって閉弁する逆流防止用のボール237と、この
ボール237の冷却水流れ方向の動きを停止させ、冷却
水は流通させる孔を有するストッパ238から形成され
るようにしている。
は、羽根車231との半径方向の隙間は周方向に均一と
し、羽根車231との軸方向の隙間を、図13に示すよ
うに、流入口233側から吐出口234a、234b側
に向けてa1、b1、c1のように順次広くなるように
している。
こではローリングピストン式として示している)の間に
おいては、図11に示すように、上記第1実施形態同様
に一方向クラッチ260が介在され、モータ210の正
方向回転時のみ圧縮機部220が正常圧縮作動(逆方向
回転時は非作動)するようにしている。そして、圧縮機
部220からの冷媒洩れ防止用の軸封装置240を圧縮
機部220側、具体的にはこの圧縮機部220の偏心シ
ャフト225に設けるようにしている。
4、図15を用いて説明する。まず、ポンプ部230に
おいては、図14(a)に示すように、モータ210の
正方向回転時には、冷却水はその流れ方向に沿って吐出
口234a側に流れる。この時の流れの正圧(吐出圧)
を受けて図中右側のボール237がストッパ238側に
押しやられ、また図中左側のボール237は破線で示す
負圧によって羽根車231側に引き寄せられて吐出口2
34bを閉塞させ、冷却水は吐出口234aから吐出さ
れることになる。また、モータ210の逆方向回転時に
は、冷却水の流れは上記と左右逆となり、吐出口234
bから吐出されることになり、ポンプ部230はモータ
210の正方向、逆方向どちらの回転においても正常吐
出作動が可能となる。
圧縮機−ポンプ200の作動制御にあたっては、図15
に示すフローチャートに基づいて行なうようにしてい
る。基本的には上記第1実施形態で説明した(図4)も
のと同一であるが、ステップS30をステップS31
に、またステップS60をステップS61に変更したも
のとしている。即ち、ステップS31で、冷房装置11
0および暖房装置120が共に作動している場合の判定
条件を追加しており、両者が作動している場合は、ステ
ップS61でモータ210を正方向回転側に作動制御し
て圧縮機部220およびポンプ部230を共に正常作動
するようにしている。
作動していると判定された時は、ステップS70以降へ
進み、モータ210を逆方向回転側に作動制御してポン
プ部230を正常作動させる。この時、モータ210の
回転軸211は、軸封装置240の摺動抵抗を受けずに
回転する。
30をモータ210の回転方向を変えることで冷房時、
暖房時の使い分けを可能とすると共に、冷房装置110
および暖房装置120の両者が作動している場合には、
モータ210を正方向回転させることで、圧縮機部22
0とポンプ部230を共に作動させることができ、除湿
暖房の対応が可能となる。
ポンプハウジング232との隙間を冷却水の流入口23
3から吐出口234に向けて、順次広くなるようにして
いるので、冷却水の流れをスムースにして、ポンプ部2
30の作動効率を向上できる。
一方向クラッチ260を設けたものにおいて、軸封装置
240を圧縮機部220側(偏心シャフト225)に設
けるようにしているので、一方向クラッチ260が切ら
れて圧縮機部220が非作動となり、ポンプ部230側
を作動させる時には、モータ210は軸封装置240に
よる摺動抵抗を受けないようにできるので、モータ21
0の省動力化を図ることができる。
プハウジング232との隙間は、上記実施形態に対して
図16、図17に示すように、羽根車231の半径方向
に調整して、a2、b2、c2の順に広くなるようにし
ても良い。更には、軸方向および半径方向の組合せとし
たものとしても良い。因みに、隙間を大きくしていく変
化割合は、図18に示すように、直線的にしたり、順次
変化割合が大きくあるいは小さくなるようにしても良
い。
34は、羽根車231の中心から半径方向に延びる位置
に設けるようにして、ポンプ効率の低下を許容しつつ
も、ボール237、ストッパ238を廃止して1つの吐
出口234として対応するようにしても良い。
図19に示す。第5実施形態は、上記第1〜第4実施形
態に対して、圧縮機部220に逆止弁290を設けるよ
うにしたものである。逆止弁290は、圧縮機部220
の吐出口(冷媒吐出口)229に設けられ、ボール29
1とバネ292とから成る。
作動しており、圧縮機部220が停止している場合に
は、バネ292の付勢力により吐出口229を閉塞し、
圧縮機111が停止し、圧縮機部220が作動する場合
には、圧縮機部220からの吐出圧によってボール29
1を冷媒の吐出方向に押しやって吐出口229を開くよ
うに作動する。
20fに圧縮機111側からの余分な冷媒圧がかからな
いようにして、吐出弁220fの本来の開閉機能を保持
できるので、吐出弁220fの損傷を防止することがで
きる。
出口229に設けるようにしているので、冷媒配管11
5a途中に設けられるような別体の逆止弁に対して、ジ
ョイント部材等余分な部品を必要とせず、更に冷媒配管
115aの変更を伴うことがない。
形態では、モータ210の正逆方向の回転制御によっ
て、圧縮機部220とポンプ部230の作動の使い分け
を行なうものとして説明したが、圧縮機部220とモー
タ210間、およびポンプ部230とモータ210間に
それぞれクラッチ機構を設けるようにして、制御装置1
30によってクラッチ機構を断続制御することで、圧縮
機部220およびポンプ部230の作動を使い分けるよ
うにしても良い。
30の使い分けが確実に対応できる。また、冷房装置1
10および暖房装置120が共に作動している場合に、
圧縮機部220とポンプ部230を同時に作動させるこ
とも容易にでき、除湿暖房対応も可能となる。
0は、共にモータ210の一端側の回転軸211に設け
るようにしても良い。
模式図である。
示す回路図である。
面図である。
示すフローチャートである。
ン1を示す断面図である。
ン2を示す(a)は断面図、(b)はA−A部の断面図
である。
ン3を示す(a)は断面図、(b)はB−B部の断面図
である。
ン4を示す断面図である。
ョン5を示す(a)は断面図、(b)はC−C部の正方
向回転時の断面図、(c)はC−C部の逆方向回転時の
断面図である。
体を示す断面図である。
る。
図、(b)はF−F部を示す断面図である。
転時の作動状態を示す断面図、(b)は逆方向回転時の
作動状態を示す断面図である。
御の一部を示すフローチャートである。
図である。
図、(b)はH−H部を示す断面図である。
の隙間の変化の割合を示すグラフである。
す断面図である。
Claims (17)
- 【請求項1】 走行中に一時停車した時に、エンジン
(10)が停止される車両に適用されるものであって、 前記エンジン(10)の駆動力を受けて作動する圧縮機
(111)によって冷媒を圧縮した後、凝縮、膨張、蒸
発させて空気を冷却する冷房装置(110)と、 前記エンジン(10)の駆動力を受けて作動する機械式
ポンプ(11)によって循環される冷却水を熱源として
空気を加熱する暖房装置(120)とを有する車両用冷
暖房装置において、 1つのモータ(210)によってそれぞれ作動されると
共に、前記冷媒を圧縮する圧縮機部(220)および前
記冷却水を循環させるポンプ部(230)と、 前記モータ(210)の作動を制御する制御装置(13
0)とを設け、 前記制御装置(130)は、前記冷房装置(110)作
動時に前記エンジン(10)が停止した場合、前記圧縮
機部(220)が作動するように前記モータ(210)
を駆動させ、前記暖房装置(120)作動時に前記エン
ジン(10)が停止した場合、前記ポンプ部(230)
が作動するように前記モータ(210)を駆動させるよ
うにしたことを特徴とする車両用冷暖房装置。 - 【請求項2】 前記圧縮機部(220)は、前記圧縮機
(111)に対して並列になるように前記冷房装置(1
10)内に配設されたことを特徴とする請求項1に記載
の車両用冷暖房装置。 - 【請求項3】 前記ポンプ部(230)は、前記機械式
ポンプ(11)に対して直列になるように前記暖房装置
(120)内に配設されたことを特徴とする請求項1ま
たは請求項2のいずれかに記載の車両用冷暖房装置。 - 【請求項4】 前記モータ(210)の一方向回転時
に、前記圧縮機部(220)が正常圧縮作動し、前記ポ
ンプ部(230)は非作動となり、 また、前記モータ(210)の逆方向回転時に、前記ポ
ンプ部(230)が正常吐出作動し、前記圧縮機部(2
20)は非作動となるようにし、 前記制御装置(130)は、前記冷房装置(110)お
よび前記暖房装置(120)の作動状況に応じて、前記
モータ(210)を一方向あるいは逆方向に回転制御す
るようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項3のい
ずれかに記載の車両用冷暖房装置。 - 【請求項5】 前記圧縮機部(220)および前記ポン
プ部(230)は、前記モータ(210)の回転軸(2
11)の両端側にそれぞれ設けられるようにしたことを
特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の車両
用冷暖房装置。 - 【請求項6】 前記圧縮機部(220)と前記モータ
(210)間には、冷媒洩れ防止用の軸封装置(24
0)が設けられ、 前記ポンプ部(230)は、前記モータ(210)から
磁気カップリング(250)を介して回転作動するよう
にしたことを特徴とする請求項5に記載の車両用冷暖房
装置。 - 【請求項7】 前記圧縮機部(220)と前記モータ
(210)間には、一方向クラッチ(260)が設けら
れたことを特徴とする請求項4〜請求項6のいずれかに
記載の車両用冷暖房装置。 - 【請求項8】 前記圧縮機部(220)は、一方向回転
時のみ正常圧縮作動する回転型圧縮機部(220)とし
たことを特徴とする請求項4〜項求項6のいずれかに記
載の車両用冷暖房装置。 - 【請求項9】 前記圧縮機部(220)は、逆方向回転
時に圧縮室(221)が開放される開放機構(222)
を有することを特徴とする請求項8に記載の車両用冷暖
房装置。 - 【請求項10】 前記圧縮機部(220)は、スクロー
ル式圧縮機部(220)であり、 前記開放機構(222)は、半径補償機構(222)と
したことを特徴とする請求項9に記載の車両用冷暖房装
置。 - 【請求項11】 前記スクロール式圧縮機部(220)
の固定側スクロール(223)あるいは可動側スクロー
ル(224)のいずれか一方を、樹脂製にしたことを特
徴とする請求項10に記載の車両用冷暖房装置。 - 【請求項12】 前記ポンプ部(230)に設けられて
前記冷却水を流入吐出させる羽根車(231)およびこ
の羽根車(231)を内部に収容するポンプハウジング
(232)との隙間は、前記ポンプハウジング(23
2)の前記冷却水の流入口(233)から吐出口(23
4)に向けて、前記羽根車(231)の半径方向あるい
は軸方向の少なくとも一方の方向に順次広くなるように
したことを特徴とする請求項1〜請求項11に記載の車
両用冷暖房装置。 - 【請求項13】 前記圧縮機部(220)は、前記モー
タ(210)の一方向回転時に正常圧縮作動し、前記モ
ータ(210)の逆方向回転時に非作動となり、 また、前記ポンプ部(230)は、前記モータ(21
0)の一方向回転時および逆方向回転時共に正常吐出作
動となるようにし、 前記制御装置(130)は、前記冷房装置(110)お
よび前記暖房装置(120)の作動状況に応じて、前記
モータ(210)を一方向あるいは逆方向に回転制御す
るようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項3、請
求項5〜請求項12のいずれかに記載の車両用冷暖房装
置。 - 【請求項14】 前記ポンプ部(230)は、ラジアル
翼で形成される前記羽根車(231)と、 前記羽根車(231)の一方向回転時および逆方向回転
時における前記冷却水の吐出流れ方向に沿う2つの吐出
口(234a、234b)と、 前記2つの吐出口(234a、234b)のうち、一方
の吐出口(234a)に前記冷却水が流れる際に、前記
一方の吐出口(234a)からの前記冷却水の吐出を許
容し、且つ、他方の吐出口(234b)からの前記冷却
水の吐出を阻止する弁機構(237、238)とを有す
ることを特徴とする請求項13に記載の車両用冷暖房装
置。 - 【請求項15】 前記圧縮機部(220)と前記モータ
(210)間には、一方向クラッチ(260)が設けら
れ、 冷媒洩れ防止用の軸封装置(240)が、前記圧縮機部
(220)側に設けられたことを特徴とする請求項4ま
たは請求項5または請求項12〜請求項14のいずれか
に記載の車両用冷暖房装置。 - 【請求項16】 前記圧縮機部(220)の前記冷媒を
吐出する冷媒吐出口(229)には、前記圧縮機(11
1)から吐出される前記冷媒の流入を阻止する逆止弁
(290)が設けられたことを特徴とする請求項2〜請
求項15のいずれかに記載の車両用冷暖房装置。 - 【請求項17】 前記圧縮機部(220)と前記モータ
(210)間、および前記ポンプ部(230)と前記モ
ータ(210)間にはそれぞれクラッチ機構が設けら
れ、 前記制御装置(130)は、前記冷房装置(110)お
よび前記暖房装置(120)の作動状況に応じて、前記
クラッチ機構を断続制御するようにしたことを特徴とす
る請求項1〜請求項3のいずれかに記載の車両用冷暖房
装置。
Priority Applications (1)
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JP2002124142A JP3693250B2 (ja) | 2001-04-27 | 2002-04-25 | 車両用冷暖房装置 |
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JP2008155827A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Toyota Motor Corp | 車両用空調装置 |
WO2012046417A1 (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-12 | 株式会社アルバック | 駆動装置 |
WO2020157842A1 (ja) * | 2019-01-30 | 2020-08-06 | 三菱電機株式会社 | 圧縮機及び冷凍サイクル装置 |
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- 2002-04-25 JP JP2002124142A patent/JP3693250B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008082268A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Nippon Densan Corp | 遠心ポンプ |
JP2008155827A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Toyota Motor Corp | 車両用空調装置 |
WO2012046417A1 (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-12 | 株式会社アルバック | 駆動装置 |
JPWO2012046417A1 (ja) * | 2010-10-08 | 2014-02-24 | 株式会社アルバック | 駆動装置 |
WO2020157842A1 (ja) * | 2019-01-30 | 2020-08-06 | 三菱電機株式会社 | 圧縮機及び冷凍サイクル装置 |
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JPWO2020157842A1 (ja) * | 2019-01-30 | 2021-10-14 | 三菱電機株式会社 | 圧縮機及び冷凍サイクル装置 |
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