JP3373326B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents
車両用空気調和装置Info
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
- B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
- B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
- B60H1/00914—Controlling the flow of liquid in a heat pump system where the flow direction of the refrigerant does not change and there is a bypass of the condenser
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00485—Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3205—Control means therefor
- B60H1/3207—Control means therefor for minimizing the humidity of the air
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2500/00—Problems to be solved
- F25B2500/19—Calculation of parameters
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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- F25B2600/21—Refrigerant outlet evaporator temperature
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ヒートポンプにより車
室内の暖房または除湿暖房を行う車両用空気調和装置に
関するものである。
室内の暖房または除湿暖房を行う車両用空気調和装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７にはこの種従来の車両用空気調和装
置の全体構成を示してある。同図において、１は能力可
変型の電動圧縮機、２は室外熱交換器、３は室内吸熱
器、４は室内放熱器、５，６は温度膨張弁、７〜１０は
電磁弁、１１，１２は逆止弁、１３は受液器であり、こ
れら機器は冷媒管路により接続されて冷暖房兼用のヒー
トポンプを構成している。
置の全体構成を示してある。同図において、１は能力可
変型の電動圧縮機、２は室外熱交換器、３は室内吸熱
器、４は室内放熱器、５，６は温度膨張弁、７〜１０は
電磁弁、１１，１２は逆止弁、１３は受液器であり、こ
れら機器は冷媒管路により接続されて冷暖房兼用のヒー
トポンプを構成している。
【０００３】１４は室内吸熱器３の出口温度ＥＶＡ・Ｓ
を検出する温度センサ、１５は室内放熱器４の出口温度
ＭＩＸ・Ｓを検出する温度センサ、１６は空調ダクト、
１７はブロアファン、１８は吸入空気切替ダンパ、１９
はエアミックスダンパであり、上記の室内吸熱器３と室
内放熱器４は空調ダクト１６内に配置されている。
を検出する温度センサ、１５は室内放熱器４の出口温度
ＭＩＸ・Ｓを検出する温度センサ、１６は空調ダクト、
１７はブロアファン、１８は吸入空気切替ダンパ、１９
はエアミックスダンパであり、上記の室内吸熱器３と室
内放熱器４は空調ダクト１６内に配置されている。
【０００４】この車両用空気調和装置は、電磁弁７〜１
０の開閉切り替えにより冷房、除湿冷房、暖房、除湿暖
房の４つのモード運転を可能としている。ちなみに、下
記の目標吹出温度ＴＡＯはＴＡＯ＝Ｋｓ・Ｔｓ−Ｋｒ・
Ｔｒ−Ｋａｍ・Ｔａｍ−Ｋｒａｄ・Ｔｒａｄ＋Ｃに基づ
いて算出されるもので、同式中のＫｓは設定温度係数、
Ｔｓは設定温度、Ｋｒは内気温度係数、Ｔｒは内気温
度、Ｋａｍは外気温度係数、Ｔａｍは外気温度、Ｋｒａ
ｄは日射量係数、Ｔｒａｄは日射量、Ｃは定数である。
０の開閉切り替えにより冷房、除湿冷房、暖房、除湿暖
房の４つのモード運転を可能としている。ちなみに、下
記の目標吹出温度ＴＡＯはＴＡＯ＝Ｋｓ・Ｔｓ−Ｋｒ・
Ｔｒ−Ｋａｍ・Ｔａｍ−Ｋｒａｄ・Ｔｒａｄ＋Ｃに基づ
いて算出されるもので、同式中のＫｓは設定温度係数、
Ｔｓは設定温度、Ｋｒは内気温度係数、Ｔｒは内気温
度、Ｋａｍは外気温度係数、Ｔａｍは外気温度、Ｋｒａ
ｄは日射量係数、Ｔｒａｄは日射量、Ｃは定数である。
【０００５】冷房モードの運転は、電磁弁７，８を閉
じ、且つ電磁弁９，１０を開けることにより実行され
る。圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁９を介して室外熱
交換器２に流れ込み、逆止弁１１，受液器１３，電磁弁
１０及び温度膨張弁５を介して室内吸熱器３に流れ込ん
で圧縮機１に戻る。このときエアミックスダンパ１９は
全閉位置（図中下側位置）にあり、ブロアファン１７に
よる吸入空気は室内吸熱器３で冷却されて車室内に吹き
出される。また、このときは室内吸熱器３の出口温度Ｅ
ＶＡ・Ｓが目標吹出温度ＴＡＯになるように圧縮機１の
回転数が制御される。
じ、且つ電磁弁９，１０を開けることにより実行され
る。圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁９を介して室外熱
交換器２に流れ込み、逆止弁１１，受液器１３，電磁弁
１０及び温度膨張弁５を介して室内吸熱器３に流れ込ん
で圧縮機１に戻る。このときエアミックスダンパ１９は
全閉位置（図中下側位置）にあり、ブロアファン１７に
よる吸入空気は室内吸熱器３で冷却されて車室内に吹き
出される。また、このときは室内吸熱器３の出口温度Ｅ
ＶＡ・Ｓが目標吹出温度ＴＡＯになるように圧縮機１の
回転数が制御される。
【０００６】除湿冷房モードの運転は、電磁弁８を閉
じ、且つ電磁弁７，９，１０を開けることにより実行さ
れる。圧縮機１からの吐出冷媒の一部は電磁弁９を介し
て室外熱交換器２に流れ込み、吐出冷媒の他部は電磁弁
７を介して室内放熱器４に流れ込み、夫々逆止弁１１，
１２を介して受液器１４に流れ込み、電磁弁１０及び温
度膨張弁５を介して室内吸熱器３に流れ込んで圧縮機１
に戻る。このときエアミックスダンパ１９は室内放熱器
４の出口温度ＭＩＸ・Ｓと目標吹出温度ＴＡＯとの比率
に基づいて全閉と全開の間でその開度を制御され、ブロ
アファン１７による吸入空気は室内吸熱器３で冷却さ
れ、且つ室内放熱器４で加熱されて車室内に吹き出され
る。また、このときは室内吸熱器３の出口温度ＥＶＡ・
Ｓが予め設定された目標除湿温度になるように圧縮機１
の回転数が制御される。
じ、且つ電磁弁７，９，１０を開けることにより実行さ
れる。圧縮機１からの吐出冷媒の一部は電磁弁９を介し
て室外熱交換器２に流れ込み、吐出冷媒の他部は電磁弁
７を介して室内放熱器４に流れ込み、夫々逆止弁１１，
１２を介して受液器１４に流れ込み、電磁弁１０及び温
度膨張弁５を介して室内吸熱器３に流れ込んで圧縮機１
に戻る。このときエアミックスダンパ１９は室内放熱器
４の出口温度ＭＩＸ・Ｓと目標吹出温度ＴＡＯとの比率
に基づいて全閉と全開の間でその開度を制御され、ブロ
アファン１７による吸入空気は室内吸熱器３で冷却さ
れ、且つ室内放熱器４で加熱されて車室内に吹き出され
る。また、このときは室内吸熱器３の出口温度ＥＶＡ・
Ｓが予め設定された目標除湿温度になるように圧縮機１
の回転数が制御される。
【０００７】暖房モードの運転は、電磁弁９，１０を閉
じ、且つ電磁弁７，８を開けることにより実行される。
圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁７を介して室内放熱器
４に流れ込み、逆止弁１２，受液器１３及び温度膨張弁
６を介して室外熱交換器２に流れ込んで電磁弁８を介し
て圧縮機１に戻る。このときエアミックスダンパ１９は
全開位置（図中上側位置）にあり、ブロアファン１７に
よる吸入空気は室内放熱器４で加熱されて車室内に吹き
出される。また、このときは室内放熱器４の出口温度Ｍ
ＩＸ・Ｓが目標吹出温度ＴＡＯになるように圧縮機１の
回転数が制御される。
じ、且つ電磁弁７，８を開けることにより実行される。
圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁７を介して室内放熱器
４に流れ込み、逆止弁１２，受液器１３及び温度膨張弁
６を介して室外熱交換器２に流れ込んで電磁弁８を介し
て圧縮機１に戻る。このときエアミックスダンパ１９は
全開位置（図中上側位置）にあり、ブロアファン１７に
よる吸入空気は室内放熱器４で加熱されて車室内に吹き
出される。また、このときは室内放熱器４の出口温度Ｍ
ＩＸ・Ｓが目標吹出温度ＴＡＯになるように圧縮機１の
回転数が制御される。
【０００８】除湿暖房モードの運転は、電磁弁９を閉
じ、電磁弁７，８，１０を開けることにより実行され
る。圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁７を介して室内放
熱器４に流れ込み、逆止弁１２及び受液器１３を通過し
て分流され、冷媒の一部は電磁弁１０及び温度膨張弁５
を介して室内吸熱器３に流れ込んで圧縮機１に戻り、冷
媒の他部は温度膨張弁６を介して室外熱交換器２に流れ
込んで電磁弁８を介して圧縮機１に戻る。このときエア
ミックスダンパ１９は全開位置（図中上側位置）にあ
り、ブロアファン１７による吸入空気は室内吸熱器３で
冷却され、且つ室内放熱器４で加熱されて車室内に吹き
出される。また、このときは室内放熱器４の出口温度Ｍ
ＩＸ・Ｓが目標吹出温度ＴＡＯになるように圧縮機１の
回転数が制御される。
じ、電磁弁７，８，１０を開けることにより実行され
る。圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁７を介して室内放
熱器４に流れ込み、逆止弁１２及び受液器１３を通過し
て分流され、冷媒の一部は電磁弁１０及び温度膨張弁５
を介して室内吸熱器３に流れ込んで圧縮機１に戻り、冷
媒の他部は温度膨張弁６を介して室外熱交換器２に流れ
込んで電磁弁８を介して圧縮機１に戻る。このときエア
ミックスダンパ１９は全開位置（図中上側位置）にあ
り、ブロアファン１７による吸入空気は室内吸熱器３で
冷却され、且つ室内放熱器４で加熱されて車室内に吹き
出される。また、このときは室内放熱器４の出口温度Ｍ
ＩＸ・Ｓが目標吹出温度ＴＡＯになるように圧縮機１の
回転数が制御される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記の暖房運転を低外
気温度条件で実行する場合は、低温度の外気から熱を汲
み上げるために室外熱交換器２の蒸発圧力は低くなり易
く、この影響で圧縮機１の運転効率が悪化すると共に、
室内放熱器４に高い凝縮圧力が必要となって圧縮器１の
吐出冷媒圧力が異常上昇し易い。特に、温度膨張弁の場
合では、吸入配管での圧力損失及び吸熱や温度膨張弁の
弁開度に対する過熱度変化によってその過熱度が高めに
調節されてしまうため、これにより上記の運転効率の悪
化や吐出冷媒温度の上昇が増長され、蒸発圧力がさらに
低下して室外熱交換器２に着霜を生じる虞れがある。
気温度条件で実行する場合は、低温度の外気から熱を汲
み上げるために室外熱交換器２の蒸発圧力は低くなり易
く、この影響で圧縮機１の運転効率が悪化すると共に、
室内放熱器４に高い凝縮圧力が必要となって圧縮器１の
吐出冷媒圧力が異常上昇し易い。特に、温度膨張弁の場
合では、吸入配管での圧力損失及び吸熱や温度膨張弁の
弁開度に対する過熱度変化によってその過熱度が高めに
調節されてしまうため、これにより上記の運転効率の悪
化や吐出冷媒温度の上昇が増長され、蒸発圧力がさらに
低下して室外熱交換器２に着霜を生じる虞れがある。
【００１０】一方、上記の除湿暖房運転を暖房環境下で
も比較的温度の高い中間期温度条件（１０〜２０℃の外
気温度条件）で実行する場合は、室外熱交換器２におけ
る熱の汲み上げ量が多くなって蒸発圧力が高くなり易
く、この影響で室内吸熱器３の蒸発温度が上昇してその
分除湿能力が低下する。
も比較的温度の高い中間期温度条件（１０〜２０℃の外
気温度条件）で実行する場合は、室外熱交換器２におけ
る熱の汲み上げ量が多くなって蒸発圧力が高くなり易
く、この影響で室内吸熱器３の蒸発温度が上昇してその
分除湿能力が低下する。
【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、暖房運転を低外気温度条
件で実行する場合における運転効率の低下，吐出冷媒温
度の異常上昇及び室外熱交換器の着霜を防止でき、また
除湿暖房運転を中間期温度条件で実行する場合における
除湿能力の低下を防止できる車両用空気調和装置を提供
することにある。
で、その目的とするところは、暖房運転を低外気温度条
件で実行する場合における運転効率の低下，吐出冷媒温
度の異常上昇及び室外熱交換器の着霜を防止でき、また
除湿暖房運転を中間期温度条件で実行する場合における
除湿能力の低下を防止できる車両用空気調和装置を提供
することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、室外熱交換器と室内吸熱器と室
内放熱器と室外熱交換器用の温度膨張弁と室内吸熱器用
の温度膨張弁を備え、室外熱交換器で吸熱作用を室内放
熱器で放熱作用を夫々発揮させることによって車室内の
暖房を、室外熱交換器及び室内吸熱器で吸熱作用を室内
放熱器で放熱作用を夫々発揮させることによって車室内
の除湿暖房を行うヒートポンプ式の車両用空気調和装置
において、室外熱交換器用の温度膨張弁として、感温筒
温度の昇降に応じて過熱度が増減し、高蒸発圧力領域で
は大きな過熱度が得られ、低蒸発圧力領域では小さな過
熱度が得られる動作特性を有するものを用いた、ことを
特徴としている。
め、請求項１の発明は、室外熱交換器と室内吸熱器と室
内放熱器と室外熱交換器用の温度膨張弁と室内吸熱器用
の温度膨張弁を備え、室外熱交換器で吸熱作用を室内放
熱器で放熱作用を夫々発揮させることによって車室内の
暖房を、室外熱交換器及び室内吸熱器で吸熱作用を室内
放熱器で放熱作用を夫々発揮させることによって車室内
の除湿暖房を行うヒートポンプ式の車両用空気調和装置
において、室外熱交換器用の温度膨張弁として、感温筒
温度の昇降に応じて過熱度が増減し、高蒸発圧力領域で
は大きな過熱度が得られ、低蒸発圧力領域では小さな過
熱度が得られる動作特性を有するものを用いた、ことを
特徴としている。
【００１３】請求項２の発明は、室外熱交換器と室内吸
熱器と室内放熱器と室外熱交換器用の温度膨張弁と室内
吸熱器用の温度膨張弁を備え、室外熱交換器で吸熱作用
を室内放熱器で放熱作用を夫々発揮させることによって
車室内の暖房を、室外熱交換器及び室内吸熱器で吸熱作
用を室内放熱器で放熱作用を夫々発揮させることによっ
て車室内の除湿暖房を行うヒートポンプ式の車両用空気
調和装置において、室外熱交換器用の温度膨張弁とし
て、感温筒温度の昇降に応じて過熱度が増減する動作特
性を有するものを用いるとともに、室内吸熱器への冷媒
流入を遮断可能な開閉弁と、除湿暖房時に室内吸熱器の
蒸発温度が第１の設定温度よりも低いときに開閉弁を閉
とし、且つ第１の設定温度よりも高値の第２の設定温度
よりも高いときに開とする開閉弁制御手段を備えた、こ
とを特徴としている。
熱器と室内放熱器と室外熱交換器用の温度膨張弁と室内
吸熱器用の温度膨張弁を備え、室外熱交換器で吸熱作用
を室内放熱器で放熱作用を夫々発揮させることによって
車室内の暖房を、室外熱交換器及び室内吸熱器で吸熱作
用を室内放熱器で放熱作用を夫々発揮させることによっ
て車室内の除湿暖房を行うヒートポンプ式の車両用空気
調和装置において、室外熱交換器用の温度膨張弁とし
て、感温筒温度の昇降に応じて過熱度が増減する動作特
性を有するものを用いるとともに、室内吸熱器への冷媒
流入を遮断可能な開閉弁と、除湿暖房時に室内吸熱器の
蒸発温度が第１の設定温度よりも低いときに開閉弁を閉
とし、且つ第１の設定温度よりも高値の第２の設定温度
よりも高いときに開とする開閉弁制御手段を備えた、こ
とを特徴としている。
【００１４】
【作用】請求項１の発明では、暖房運転が低外気温度条
件で実行される場合には、室外熱交換器用の温度膨張弁
はその過熱度が小さくなるように調節され、これにより
室外熱交換器における蒸発圧力の低下が抑制される。一
方、除湿暖房運転が中間期温度条件で実行される場合に
は、室外熱交換器用の温度膨張弁はその過熱度が大きく
なるように調節され、これにより室外熱交換器における
蒸発圧力の上昇が抑制される。
件で実行される場合には、室外熱交換器用の温度膨張弁
はその過熱度が小さくなるように調節され、これにより
室外熱交換器における蒸発圧力の低下が抑制される。一
方、除湿暖房運転が中間期温度条件で実行される場合に
は、室外熱交換器用の温度膨張弁はその過熱度が大きく
なるように調節され、これにより室外熱交換器における
蒸発圧力の上昇が抑制される。
【００１５】請求項２の発明では、除湿暖房運転時に室
内吸熱器の蒸発温度が第１の設定温度よりも低下すると
電磁弁が閉となり、室内吸熱器への冷媒流入が遮断され
てその蒸発温度低下が抑制される。他の作用は請求項１
の発明と同様である。
内吸熱器の蒸発温度が第１の設定温度よりも低下すると
電磁弁が閉となり、室内吸熱器への冷媒流入が遮断され
てその蒸発温度低下が抑制される。他の作用は請求項１
の発明と同様である。
【００１６】
【実施例】図１には本発明を適用した車両用空気調和装
置の全体構成を示してある。本実施例装置と図７に示し
た従来装置との相違点は、温度膨張弁５，６の代わりに
外部均圧式の温度膨張弁２０，２１を用いた点と、電磁
弁１０の開閉を制御するコントローラ２２を設けた点に
ある。他の構成は従来装置と同じであるため同一符号を
用いてその説明を省略する。
置の全体構成を示してある。本実施例装置と図７に示し
た従来装置との相違点は、温度膨張弁５，６の代わりに
外部均圧式の温度膨張弁２０，２１を用いた点と、電磁
弁１０の開閉を制御するコントローラ２２を設けた点に
ある。他の構成は従来装置と同じであるため同一符号を
用いてその説明を省略する。
【００１７】図２にも示すように、各温度膨張弁２０，
２１は、温度感知部である感温筒２０ａ，２１ａを室内
吸熱器３の出口側配管と室外熱交換器２の出口側配管の
夫々に取り付けられ、また熱交換器の圧力損失の影響を
排除するための均圧管２０ｂ，２１ｂを室内吸熱器３の
出口側配管と室外熱交換器２の出口側配管の夫々に接続
されている。これら温度膨張弁２０，２１は、感温筒２
０ａ，２１ａによって検知される蒸発以後の過熱度が所
定値になるように弁開度を可変して冷媒流入量を自動調
節する。
２１は、温度感知部である感温筒２０ａ，２１ａを室内
吸熱器３の出口側配管と室外熱交換器２の出口側配管の
夫々に取り付けられ、また熱交換器の圧力損失の影響を
排除するための均圧管２０ｂ，２１ｂを室内吸熱器３の
出口側配管と室外熱交換器２の出口側配管の夫々に接続
されている。これら温度膨張弁２０，２１は、感温筒２
０ａ，２１ａによって検知される蒸発以後の過熱度が所
定値になるように弁開度を可変して冷媒流入量を自動調
節する。
【００１８】図３には上記温度膨張弁２０，２１夫々の
動作特性を示してある。図中の第１の設定特性は室内吸
熱器用の温度膨張弁２０のもので、ＳＨ１はその静止過
熱度である。また、第２の設定特性は室外熱交換器用の
温度膨張弁２１のもので、ＳＨ２はその静止過熱度であ
る。同図から分かるように、室内吸熱器用の温度膨張弁
２０は感温筒温度に拘らずほぼ一定の静止過熱度が得ら
れるように動作する。一方、室外熱交換器用の温度膨張
弁２１は感温筒温度の昇降に応じてその静止過熱度が増
減するように、詳しくは高蒸発圧力領域では大きな過熱
度が得られ、また低蒸発圧力領域では小さな過熱度が得
られるように動作する。つまり、各温度膨張弁２０，２
１には、第１，第２の設定特性が夫々得られるように設
計されたものが使用される。
動作特性を示してある。図中の第１の設定特性は室内吸
熱器用の温度膨張弁２０のもので、ＳＨ１はその静止過
熱度である。また、第２の設定特性は室外熱交換器用の
温度膨張弁２１のもので、ＳＨ２はその静止過熱度であ
る。同図から分かるように、室内吸熱器用の温度膨張弁
２０は感温筒温度に拘らずほぼ一定の静止過熱度が得ら
れるように動作する。一方、室外熱交換器用の温度膨張
弁２１は感温筒温度の昇降に応じてその静止過熱度が増
減するように、詳しくは高蒸発圧力領域では大きな過熱
度が得られ、また低蒸発圧力領域では小さな過熱度が得
られるように動作する。つまり、各温度膨張弁２０，２
１には、第１，第２の設定特性が夫々得られるように設
計されたものが使用される。
【００１９】図４には室外熱交換器用の温度膨張弁２１
における静止過熱度と実動過熱度との関係を示してあ
る。図１に示すように温度膨張弁２１の感温筒取付箇所
と均圧管接続箇所との間には距離があるため、該距離に
伴う圧力損失（ΔＰ）と図５に示す弁開度による過熱度
変化（ＳＨ．ｃ）によって、実際の第２の温度特性は図
４に１点鎖線で示すように下方にスライドしたものとな
る。即ち、温度膨張弁２１を第２の設定特性が得られる
ように設計したとしても、該温度膨張弁２１の実動過熱
度は第２の設定特性で規定される静止過熱度よりも低い
値となり、特に高い暖房能力を必要とする高吐出容量運
転時、即ち低蒸発圧力領域では圧力損失及び過熱度変化
が共に大きいため特に顕著となる。図３では第２の設定
特性が低蒸発圧力領域で冷媒飽和曲線を越えているが、
実動上では感温筒温度の低下により過熱度は０℃に近付
くように変位する。
における静止過熱度と実動過熱度との関係を示してあ
る。図１に示すように温度膨張弁２１の感温筒取付箇所
と均圧管接続箇所との間には距離があるため、該距離に
伴う圧力損失（ΔＰ）と図５に示す弁開度による過熱度
変化（ＳＨ．ｃ）によって、実際の第２の温度特性は図
４に１点鎖線で示すように下方にスライドしたものとな
る。即ち、温度膨張弁２１を第２の設定特性が得られる
ように設計したとしても、該温度膨張弁２１の実動過熱
度は第２の設定特性で規定される静止過熱度よりも低い
値となり、特に高い暖房能力を必要とする高吐出容量運
転時、即ち低蒸発圧力領域では圧力損失及び過熱度変化
が共に大きいため特に顕著となる。図３では第２の設定
特性が低蒸発圧力領域で冷媒飽和曲線を越えているが、
実動上では感温筒温度の低下により過熱度は０℃に近付
くように変位する。
【００２０】図６にはコントローラ２２による電磁弁１
０の開閉動作と室内吸熱器３の出口温度ＥＶＡ・Ｓとの
関係を示してある。同図に示すように、電磁弁１０は、
吸熱器出口温度ＥＶＡ・Ｓが予め設定された第１の設定
温度Ｔ１よりも低いときに閉とされ、第１の設定温度Ｔ
１よりも高値の第２の設定温度Ｔ２よりも高いときに開
とされる。ちなみに、第１の設定温度Ｔ１は室内吸熱器
３が着霜しない最低の温度に設定してある。また、吸熱
器出口温度ＥＶＡ・Ｓに基づく電磁弁１０の上記開閉制
御は除湿暖房運転時のみ実行される。
０の開閉動作と室内吸熱器３の出口温度ＥＶＡ・Ｓとの
関係を示してある。同図に示すように、電磁弁１０は、
吸熱器出口温度ＥＶＡ・Ｓが予め設定された第１の設定
温度Ｔ１よりも低いときに閉とされ、第１の設定温度Ｔ
１よりも高値の第２の設定温度Ｔ２よりも高いときに開
とされる。ちなみに、第１の設定温度Ｔ１は室内吸熱器
３が着霜しない最低の温度に設定してある。また、吸熱
器出口温度ＥＶＡ・Ｓに基づく電磁弁１０の上記開閉制
御は除湿暖房運転時のみ実行される。
【００２１】本実施例の車両用空気調和装置は、電磁弁
７〜１０の開閉切り替えにより冷房、除湿冷房、暖房、
除湿暖房の４つのモード運転を可能としている。各モー
ド運転の冷媒サイクルは従来装置と同じであるため、こ
こでは本願発明と関係の深い暖房モードと除湿暖房モー
ドの運転についてのみ説明し他のモード運転の説明を省
略する。
７〜１０の開閉切り替えにより冷房、除湿冷房、暖房、
除湿暖房の４つのモード運転を可能としている。各モー
ド運転の冷媒サイクルは従来装置と同じであるため、こ
こでは本願発明と関係の深い暖房モードと除湿暖房モー
ドの運転についてのみ説明し他のモード運転の説明を省
略する。
【００２２】暖房モードの運転は、電磁弁９，１０を閉
じ、且つ電磁弁７，８を開けることにより実行される。
圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁７を介して室内放熱器
４に流れ込み、逆止弁１２，受液器１３及び温度膨張弁
２１を介して室外熱交換器２に流れ込んで電磁弁８を介
して圧縮機１に戻る。このときエアミックスダンパ１９
は全開位置（図中上側位置）にあり、ブロアファン１７
による吸入空気は室内放熱器４で加熱されて車室内に吹
き出される。また、このときは室内放熱器４の出口温度
ＭＩＸ・Ｓが目標吹出温度ＴＡＯになるように圧縮機１
の回転数が制御される。
じ、且つ電磁弁７，８を開けることにより実行される。
圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁７を介して室内放熱器
４に流れ込み、逆止弁１２，受液器１３及び温度膨張弁
２１を介して室外熱交換器２に流れ込んで電磁弁８を介
して圧縮機１に戻る。このときエアミックスダンパ１９
は全開位置（図中上側位置）にあり、ブロアファン１７
による吸入空気は室内放熱器４で加熱されて車室内に吹
き出される。また、このときは室内放熱器４の出口温度
ＭＩＸ・Ｓが目標吹出温度ＴＡＯになるように圧縮機１
の回転数が制御される。
【００２３】除湿暖房モードの運転は、電磁弁９を閉
じ、電磁弁７，８，１０を開けることにより実行される
が、電磁弁１０はコントローラ２２によりその開閉を制
御される。圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁７を介して
室内放熱器４に流れ込み、逆止弁１２及び受液器１３を
通過して分流され、冷媒の一部は電磁弁１０及び温度膨
張弁２０を介して室内吸熱器３に流れ込んで圧縮機１に
戻り、冷媒の他部は温度膨張弁２１を介して室外熱交換
器２に流れ込んで電磁弁８を介して圧縮機１に戻る。こ
のときエアミックスダンパ１９は全開位置（図中上側位
置）にあり、ブロアファン１７による吸入空気は室内吸
熱器３で冷却され、且つ室内放熱器４で加熱されて車室
内に吹き出される。また、このときは室内放熱器４の出
口温度ＭＩＸ・Ｓが目標吹出温度ＴＡＯになるように圧
縮機１の回転数が制御される。
じ、電磁弁７，８，１０を開けることにより実行される
が、電磁弁１０はコントローラ２２によりその開閉を制
御される。圧縮機１からの吐出冷媒は電磁弁７を介して
室内放熱器４に流れ込み、逆止弁１２及び受液器１３を
通過して分流され、冷媒の一部は電磁弁１０及び温度膨
張弁２０を介して室内吸熱器３に流れ込んで圧縮機１に
戻り、冷媒の他部は温度膨張弁２１を介して室外熱交換
器２に流れ込んで電磁弁８を介して圧縮機１に戻る。こ
のときエアミックスダンパ１９は全開位置（図中上側位
置）にあり、ブロアファン１７による吸入空気は室内吸
熱器３で冷却され、且つ室内放熱器４で加熱されて車室
内に吹き出される。また、このときは室内放熱器４の出
口温度ＭＩＸ・Ｓが目標吹出温度ＴＡＯになるように圧
縮機１の回転数が制御される。
【００２４】上記の暖房運転が低外気温度条件で実行さ
れる場合、室外熱交換器用の温度膨張弁２１は低蒸発圧
力領域での動作となり、その実動過熱度は０℃に近付く
ように調節される。即ち、室外熱交換器２の出口側では
過熱度が殆ど付与されず、これにより高効率の蒸発性能
が得られ圧縮機１の運転効率も低下しない。また、室外
熱交換器２から圧縮機１までの配管にて吸熱を期待でき
るので、トータルの熱の汲み上げ量が多くなる。依っ
て、室外熱交換器２を可能な限り高い蒸発圧力にて使用
して圧縮機１に効率良い運転が期待できると共に、冷媒
吐出温度の異常上昇を防止でき、また室外熱交換器２に
おける着霜を防止できる。
れる場合、室外熱交換器用の温度膨張弁２１は低蒸発圧
力領域での動作となり、その実動過熱度は０℃に近付く
ように調節される。即ち、室外熱交換器２の出口側では
過熱度が殆ど付与されず、これにより高効率の蒸発性能
が得られ圧縮機１の運転効率も低下しない。また、室外
熱交換器２から圧縮機１までの配管にて吸熱を期待でき
るので、トータルの熱の汲み上げ量が多くなる。依っ
て、室外熱交換器２を可能な限り高い蒸発圧力にて使用
して圧縮機１に効率良い運転が期待できると共に、冷媒
吐出温度の異常上昇を防止でき、また室外熱交換器２に
おける着霜を防止できる。
【００２５】一方、上記の除湿暖房運転が中間期温度条
件（１０〜２０℃の外気温度条件）で実行される場合、
室外熱交換器用の温度膨張弁２１は高蒸発圧力領域での
動作となり、その実動過熱度は大きくなるように調節さ
れる。即ち、過熱度が大きくなることよって蒸発圧力の
上昇が抑制され、室外熱交換器２において必要以上に熱
が汲み上げられることがない。依って、室外熱交換器２
に適切な蒸発圧力を維持して除湿能力の低下を防止し、
窓ガラスに曇りのない快適な除湿暖房が行える。
件（１０〜２０℃の外気温度条件）で実行される場合、
室外熱交換器用の温度膨張弁２１は高蒸発圧力領域での
動作となり、その実動過熱度は大きくなるように調節さ
れる。即ち、過熱度が大きくなることよって蒸発圧力の
上昇が抑制され、室外熱交換器２において必要以上に熱
が汲み上げられることがない。依って、室外熱交換器２
に適切な蒸発圧力を維持して除湿能力の低下を防止し、
窓ガラスに曇りのない快適な除湿暖房が行える。
【００２６】ところで、上記の除湿暖房運転を暖房環境
下でも比較的温度の低い温度条件（０〜１０℃の外気温
度条件）で実行する場合は、室外熱交換器２の蒸発圧力
が低くなり易く、この影響で室内吸熱器３の蒸発温度が
低下して着霜を生じる虞れがある。しかし、このような
低外気温度条件（０〜１０℃の外気温度条件）では、室
内吸熱器３の蒸発温度低下に合わせて電磁弁１０が閉と
なって室内吸熱器３への冷媒流入が遮断されるので、室
内吸熱器３が着霜に至る様な蒸発温度まで低下すること
はない。
下でも比較的温度の低い温度条件（０〜１０℃の外気温
度条件）で実行する場合は、室外熱交換器２の蒸発圧力
が低くなり易く、この影響で室内吸熱器３の蒸発温度が
低下して着霜を生じる虞れがある。しかし、このような
低外気温度条件（０〜１０℃の外気温度条件）では、室
内吸熱器３の蒸発温度低下に合わせて電磁弁１０が閉と
なって室内吸熱器３への冷媒流入が遮断されるので、室
内吸熱器３が着霜に至る様な蒸発温度まで低下すること
はない。
【００２７】尚、上述の実施例では、各温度膨張弁とし
て外部均圧式のものを用いたが、該温度膨張弁には同様
の圧力特性が得られる内部均圧式のものを用いてもよ
い。また、温度センサ１４によって検出される吸熱器出
口温度ＥＶＡ・Ｓを室内吸熱器３の実際の蒸発温度とし
て用いたが、該温度は室内吸熱器３のフィン間温度や入
口冷媒温度で代用することもでき、また温度の代替値と
して冷媒圧力を使用してもよい。
て外部均圧式のものを用いたが、該温度膨張弁には同様
の圧力特性が得られる内部均圧式のものを用いてもよ
い。また、温度センサ１４によって検出される吸熱器出
口温度ＥＶＡ・Ｓを室内吸熱器３の実際の蒸発温度とし
て用いたが、該温度は室内吸熱器３のフィン間温度や入
口冷媒温度で代用することもでき、また温度の代替値と
して冷媒圧力を使用してもよい。
【００２８】また、本発明は実施例に示した車両用空気
調和装置に限らず、ヒートポンプにより暖房運転と除湿
暖房運転を行うものであれば種々の車両用空気調和装置
に幅広く適用でき同様の作用効果を得ることができる。
調和装置に限らず、ヒートポンプにより暖房運転と除湿
暖房運転を行うものであれば種々の車両用空気調和装置
に幅広く適用でき同様の作用効果を得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、暖房運転が低外気温度条件で実行される場合に
は、室外熱交換器を可能な限り高い蒸発圧力にて使用し
て圧縮機に効率良い運転が期待できると共に、冷媒吐出
温度の異常上昇を防止でき、また室外熱交換器における
着霜を防止できる。また、除湿暖房運転が中間期温度条
件で実行される場合には、室外熱交換器に適切な蒸発圧
力を維持して除湿能力の低下を防止し、窓ガラスに曇り
のない快適な除湿暖房が行える。
よれば、暖房運転が低外気温度条件で実行される場合に
は、室外熱交換器を可能な限り高い蒸発圧力にて使用し
て圧縮機に効率良い運転が期待できると共に、冷媒吐出
温度の異常上昇を防止でき、また室外熱交換器における
着霜を防止できる。また、除湿暖房運転が中間期温度条
件で実行される場合には、室外熱交換器に適切な蒸発圧
力を維持して除湿能力の低下を防止し、窓ガラスに曇り
のない快適な除湿暖房が行える。
【００３０】請求項２の発明によれば、除湿暖房運転が
低外気温度条件で実行される場合には、室内吸熱器の蒸
発温度低下に合わせて該室内吸熱器への冷媒流入を遮断
し、これにより室内吸熱器の蒸発温度低下を抑制してそ
の着霜を防止できる。他の効果は請求項１の発明と同様
である。
低外気温度条件で実行される場合には、室内吸熱器の蒸
発温度低下に合わせて該室内吸熱器への冷媒流入を遮断
し、これにより室内吸熱器の蒸発温度低下を抑制してそ
の着霜を防止できる。他の効果は請求項１の発明と同様
である。
【図１】本発明を適用した車両用空気調和装置の全体構
成図
成図
【図２】温度膨張弁の説明図
【図３】各温度膨張弁の動作特性を示す図
【図４】静止過熱度と実動過熱度との関係を示す図
【図５】過熱度変化と膨張弁開度との関係を示す図
【図６】ＥＶＡ・Ｓと電磁弁開閉との関係を示す図
【図７】従来の車両用空気調和装置の全体構成図
１…電動圧縮機、２…室外熱交換器、３…室内吸熱器、
４…室内放熱器、７〜１０…電磁弁、１１，１２…逆止
弁、１３…受液器、１４，１５…温度センサ、１６…空
調ダクト、１７…ブロアファン、１８…吸入空気切替ダ
ンパ、１９…エアミックスダンパ、２０，２１…温度膨
張弁、２２…コントローラ。
４…室内放熱器、７〜１０…電磁弁、１１，１２…逆止
弁、１３…受液器、１４，１５…温度センサ、１６…空
調ダクト、１７…ブロアファン、１８…吸入空気切替ダ
ンパ、１９…エアミックスダンパ、２０，２１…温度膨
張弁、２２…コントローラ。
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 平６−347111（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−231731（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−227244（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−108824（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−344758（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−278451（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−8418（ＪＰ，Ａ)
実開 昭58−189869（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭50−98435（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭59−84358（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60H 1/32 624
B60H 1/00 101
B60H 3/00
B60H 1/00
B60H 1/22
B60H 1/32 102
B60H 1/32 623
F25B 1/00 304
F25B 47/02
Claims (2)
- 【請求項１】 室外熱交換器と室内吸熱器と室内放熱器
と室外熱交換器用の温度膨張弁と室内吸熱器用の温度膨
張弁を備え、室外熱交換器で吸熱作用を室内放熱器で放
熱作用を夫々発揮させることによって車室内の暖房を、
室外熱交換器及び室内吸熱器で吸熱作用を室内放熱器で
放熱作用を夫々発揮させることによって車室内の除湿暖
房を行うヒートポンプ式の車両用空気調和装置におい
て、 室外熱交換器用の温度膨張弁として、感温筒温度の昇降
に応じて過熱度が増減し、高蒸発圧力領域では大きな過
熱度が得られ、低蒸発圧力領域では小さな過熱度が得ら
れる動作特性を有するものを用いた、 ことを特徴とする車両用空気調和装置。 - 【請求項２】 室外熱交換器と室内吸熱器と室内放熱器
と室外熱交換器用の温度膨張弁と室内吸熱器用の温度膨
張弁を備え、室外熱交換器で吸熱作用を室内放熱器で放
熱作用を夫々発揮させることによって車室内の暖房を、
室外熱交換器及び室内吸熱器で吸熱作用を室内放熱器で
放熱作用を夫々発揮させることによって車室内の除湿暖
房を行うヒートポンプ式の車両用空気調和装置におい
て、 室外熱交換器用の温度膨張弁として、感温筒温度の昇降
に応じて過熱度が増減する動作特性を有するものを用い
るとともに、 室内吸熱器への冷媒流入を遮断可能な開閉弁と、 除湿暖房時に室内吸熱器の蒸発温度が第１の設定温度よ
りも低いときに開閉弁を閉とし、且つ第１の設定温度よ
りも高値の第２の設定温度よりも高いときに開とする開
閉弁制御手段を備えた、 ことを特徴とする車両用空気調和装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09116395A JP3373326B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 車両用空気調和装置 |
| EP96302610A EP0738620B1 (en) | 1995-04-17 | 1996-04-15 | Automotive air conditioning system |
| DE69603311T DE69603311T2 (de) | 1995-04-17 | 1996-04-15 | Fahrzeugklimaanlage |
| US08/633,166 US5615560A (en) | 1995-04-17 | 1996-04-16 | Automotive air conditioner system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09116395A JP3373326B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 車両用空気調和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08282263A JPH08282263A (ja) | 1996-10-29 |
| JP3373326B2 true JP3373326B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=14018826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09116395A Expired - Fee Related JP3373326B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 車両用空気調和装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5615560A (ja) |
| EP (1) | EP0738620B1 (ja) |
| JP (1) | JP3373326B2 (ja) |
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| JP3368801B2 (ja) * | 1997-06-18 | 2003-01-20 | 日産自動車株式会社 | 車両用空調装置 |
| ATE366397T1 (de) | 1999-01-12 | 2007-07-15 | Xdx Technology Llc | Dampfkompressionssystem und verfahren |
| US6185958B1 (en) | 1999-11-02 | 2001-02-13 | Xdx, Llc | Vapor compression system and method |
| US6314747B1 (en) | 1999-01-12 | 2001-11-13 | Xdx, Llc | Vapor compression system and method |
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| US6250103B1 (en) * | 1999-04-07 | 2001-06-26 | Showa Denko K.K. | Condenser and air conditioning refrigeration system and using same |
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| CN101910762A (zh) * | 2008-01-11 | 2010-12-08 | 开利公司 | 使用可调整膨胀阀来控制去湿 |
| CN104676992B (zh) | 2008-05-15 | 2017-07-11 | Xdx创新制冷有限公司 | 减少除霜的浪涌式蒸汽压缩传热*** |
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| JP5450694B2 (ja) * | 2012-03-05 | 2014-03-26 | 本田技研工業株式会社 | 車両用空調装置 |
| FR2987889B1 (fr) * | 2012-03-08 | 2014-04-18 | Renault Sa | Procede de commande automatique destine au degivrage d'une pompe a chaleur pour vehicule |
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| JP6047388B2 (ja) * | 2012-11-30 | 2016-12-21 | サンデンホールディングス株式会社 | 車両用空気調和装置 |
| US10155430B2 (en) | 2012-11-30 | 2018-12-18 | Sanden Holdings Corporation | Vehicle air-conditioning device |
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| JPS588418A (ja) * | 1981-07-03 | 1983-01-18 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車用空調装置 |
| JPS58189869U (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-16 | 株式会社鷺宮製作所 | 温度式膨張弁 |
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-
1995
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-
1996
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- 1996-04-15 EP EP96302610A patent/EP0738620B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-16 US US08/633,166 patent/US5615560A/en not_active Expired - Fee Related
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