JPH0669670U - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 状況に応じて適切な除霜運転を行なう。 【構成】 除霜空調制御手段１３は、車内温度低下度合
演算手段１０からの温度低下度合が大きければブロア９
への印加電圧を小さくし、小さければ大きくすることに
より車内へ吹き出される冷風の影響を必要最小限に抑え
る。また、着霜除霜度合演算手段１２からの除霜度合が
大きければコンプレッサ４の吐出容量を抑え、小さけれ
ば増大させることにより、車外側熱交換器１への着霜を
効果的に除去する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は車両用空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

電気自動車の空調装置には、水冷エンジンを備えた自動車のようにエンジン冷 却水を利用できないため、ヒートポンプサイクルが使用されている。 このヒートポンプサイクルは、図３に示すように、車体前方部に配設した車外 側熱交換器１と、車内前方部のユニット２内に配設した車内側熱交換器３と、コ ンプレッサ４と、四方弁５と、キャピラリチューブ６等で構成され、熱交換媒体 が循環するようになっている。

【０００３】 前記車両用空調装置で車内を暖房する場合には暖房サイクルで熱交換媒体を循 環させる。すなわち、制御装置７で四方弁５を図３中実線で示すように切り替え てコンプレッサ４を駆動することにより熱交換媒体を高温高圧とし、四方弁５を 介して車内側熱交換器３で放熱させた後、キャピラリチューブ６で気化しやすい 状態として車外側熱交換器１で外気から吸熱させ、再び四方弁５を介してコンプ レッサ４に戻して循環させる。これにより、ユニット２内に吸引された空気は前 記車内側熱交換器３によって加熱され、温風となって車内に送風される。

【０００４】 また、前記車両用空調装置で車内を冷房する場合には冷房サイクルで熱交換媒 体を循環させる。すなわち、四方弁５を図３中点線で示すように切り替えて、前 記同様、コンプレッサ４を駆動して熱交換媒体を高温高圧とし、四方弁５を介し て車外側熱交換器１で放熱させ、キャピラリチューブ６で気化しやすい状態とし て車内側熱交換器３でユニット２内を通過する空気から吸熱させて四方弁５を介 してコンプレッサ４に戻して循環させる。これにより、ユニット２内に吸引され た空気は前記車内側熱交換器３によって冷却され、冷風となって車内に送風され る。

【０００５】 ところで、前記暖房時には車外側熱交換器１で吸熱しているので、外気温度が 非常に低い場合に着霜が発生する恐れがある。この着霜は車外側熱交換器１での 吸熱を妨げ、車内側熱交換器３による加熱能力を低下させる原因となるので、前 記制御装置７では、外気センサ８からの検出温度が所定温度よりも低くなった場 合に着霜が発生していると判断して四方弁５により暖房サイクルから冷房サイク ルに切り替えて車外側熱交換器１で放熱させて除霜運転を行なう。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記車両用空調装置では、除霜運転時には車内温度の低下度合 あるいは車外側熱交換器１の着霜度合のいかんに拘わらずブロア９への印加電圧 およびコンプレッサ４の吐出容量は一定である。したがって、車内には暖房時に 吹き出していた温風と同量の冷風が吹き出され、乗員に不快感を与えることにな る。しかし、車外温度が非常に低くて除霜を早急に行わなければ、車内側熱交換 器３での加熱能力が不十分となる場合には、乗員に前述のような不快感を与える ことになっても除霜を優先させる必要がある。 本考案は前記問題点に鑑み、状況に応じて適切な除霜運転を行なうことのでき る車両用空調装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記目的を達成するため、コンプレッサ、車外側熱交換器および車内 のユニット内に配設した車内側熱交換器によって熱交換媒体が循環するヒートポ ンプサイクルを構成し、当該熱交換媒体の循環方向を変更して暖房サイクル又は 冷房サイクルに切り替えることにより暖房又は冷房を可能とするとともに、暖房 時に車外側熱交換器に着霜が生じた場合に除霜するようにした車両用空調装置に おいて、車内温度検出手段と、該車内温度検出手段からの車内温度の単位時間当 たりの変化の割合を演算する車内温度低下度合演算手段と、車外側熱交換器の近 傍の車外温度を検出する車外温度検出手段と、該車外温度検出手段からの検出温 度に基づいて車外側熱交換器での着霜及び除霜の度合を演算する着霜除霜度合演 算手段と、車内温度低下度合演算手段および着霜除霜度合演算手段からの車内温 度低下度合および除霜度合に基づいてブロアへの印加電圧およびコンプレッサの 吐出容量を調整する除霜空調制御手段とを備えたものである。

【０００８】

【作用】

前記構成によれば、除霜空調制御手段は、車内温度低下度合演算手段からの入 力信号に基づいて温度低下度合が大きければブロア電圧を小さくし、小さければ 大きくすることにより車内へ吹き出される冷風の影響を最小限に抑える。また、 着霜除霜度合演算手段からの入力信号に基づいて除霜度合が大きければコンプレ ッサの吐出容量を抑え、小さければ増大させることにより、車外側熱交換器への 着霜を効果的に除去する。

【０００９】

【実施例】

次に、本考案の実施例について添付図面に従って説明する。 図１は車両用空調装置を示し、従来例と同一部分については対応する符号を付 してある。この車両用空調装置では、制御装置７は車内温度低下度合演算部１０ 、着霜除霜度合演算部１２、除霜空調制御部１３で構成されている。 車内温度低下度合演算部１０は、運転席側の下方に設けた内気センサ１１から 入力された検出信号に基づいて単位時間当たりの車内温度の変化を演算するもの である。

【００１０】 着霜除霜度合演算部１２は、車外側熱交換器１の近傍に設けた外気センサ８か ら入力される検出信号に基づいて車外側熱交換器１での着霜及び除霜度合を検出 するものである。この着霜及び除霜度合は検出温度が予め定められた着霜領域の いずれの温度範囲内に該当するかにより対応する値が演算されるようになってい る。

【００１１】 除霜空調制御部１３は、車内温度低下度合演算部１０および着霜除霜度合演算 部１２から入力された演算値に基づいて従来と同様にして暖房および冷房運転を 行なうとともに、暖房時に車外側熱交換器１に着霜が発生すればブロア８への印 加電圧およびコンプレッサ４の吐出容量を調整することにより除霜を行なうもの である。

【００１２】 本実施例では、図２の表に示すようにして温度低下度合および除霜度合からブ ロア９への印加電圧およびコンプレッサ４の吐出容量を（低），（中），（高） の３段階で調整している。 詳しくは、車内温度低下度合が大きく単位時間当たり１０℃低下している場合 には車内側熱交換器３による通過空気の冷却が急速に行われていると判断される ので、除霜度合のいかんに拘わらずブロア９への印加電圧は（低）に設定してお く。これにより、送風量が少なくなり車内に吹き出される冷風量が減少して乗員 に与える不快感を必要最小限に抑えることができる。

【００１３】 また、車内温度低下度合が小さくなるに従って送風量を大きくしても車内温度 はさほど変化しにくくなると判断されるので、前記印加電圧は７℃では（中）， ５℃では（高）に設定しておく。これにより、車内側熱交換器３の外部を通過す る単位時間当たりの空気量が増大し、熱交換効率が向上する結果、車内側熱交換 器３における熱交換媒体への吸熱が最大限に行われ、車外側熱交換器１で十分に 放熱されて効果的に除霜される。

【００１４】 一方、コンプレッサ４の吐出容量は、除霜度合が１５％である場合には十分に 除霜が行われていると判断されるので、（低）にしておく。これにより、必要以 上のコンプレッサ４の駆動による無駄な電力消費が抑えられる。

【００１５】 また、除霜度合が小さくなれば、車外側熱交換器１が着霜により吸熱能力が低 下する恐れがあると判断されるので、コンプレッサ４の吐出容量は１０％では（ 中）、５％では（高）に設定しておく。これにより、着霜状況に応じて効率的に 除霜を行なうことができ、車外側熱交換器１が急激に吸熱能力を低下させること がない。 なお、前記各数値は説明上任意に設定したものであって、この数値に限定され るものではなく、また、前述のように３段階で制御するのではなく、さらに複数 段階で制御するようにすれば、よりきめ細かな対応が可能となる。

【００１６】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案に係る車両用空調装置によれば、車内 温度の低下度合および除霜度合を考慮してブロアへの印加電圧およびコンプレッ サの吐出容量を調整するようにしたので、着霜状況等を考慮して最適な除霜運転 を行なうことができる。

【提出日】平成５年３月１８日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】 ところで、前記暖房時には車外側熱交換器１で吸熱しているので、外気温度が 非常に低い場合に着霜が発生する恐れがある。この着霜は車外側熱交換器１での 吸熱を妨げ、車内側熱交換器３による加熱能力を低下させる原因となるので、前 記制御装置７では、車外側熱交換器１の近傍に設けた温度センサ８からの検出温 度が所定温度よりも低くなった場合に着霜が発生していると判断して四方弁５に より暖房サイクルから冷房サイクルに切り替えて車外側熱交換器１で放熱させて 除霜運転を行なう。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記目的を達成するため、コンプレッサ、車外側熱交換器および車内 のユニット内に配設した車内側熱交換器によって熱交換媒体が循環するヒートポ ンプサイクルを構成し、当該熱交換媒体の循環方向を変更して暖房サイクル又は 冷房サイクルに切り替えることにより暖房又は冷房を可能とするとともに、暖房 時に車外側熱交換器に着霜が生じた場合に除霜するようにした車両用空調装置に おいて、車内温度検出手段と、該車内温度検出手段からの車内温度の単位時間当 たりの変化の割合を演算する車内温度低下度合演算手段と、車外側熱交換器の度 を検出する車外側熱交温度検出手段と、該車外側熱交温度検出手段からの検出温 度に基づいて車外側熱交換器での着霜及び除霜の度合を演算する着霜除霜度合演 算手段と、車内温度低下度合演算手段および着霜除霜度合演算手段からの車内温 度低下度合および除霜度合に基づいてブロアへの印加電圧およびコンプレッサの 吐出容量を調整する除霜空調制御手段とを備えたものである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】 着霜除霜度合演算部１２は、車外側熱交換器１の近傍に設けた温度センサ８か ら入力される検出信号に基づいて車外側熱交換器１での着霜及び除霜度合を検出 するものである。この着霜及び除霜度合は検出温度が予め定められた着霜領域の いずれの温度範囲内に該当するかにより対応する値が演算されるようになってい る。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】 除霜空調制御部１３は、車内温度低下度合演算部１０および着霜除霜度合演算 部１２から入力された演算値に基づいて従来と同様にして暖房および冷房運転を 行なうとともに、暖房時に車外側熱交換器１に着霜が発生すればブロア９への印 加電圧およびコンプレッサ４の吐出容量を調整することにより除霜を行なうもの である。

【提出日】平成５年７月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記目的を達成するため、コンプレッサ、車外側熱交換器および車内 のユニット内に配設した車内側熱交換器によって熱交換媒体が循環するヒートポ ンプサイクルを構成し、当該熱交換媒体の循環方向を変更して暖房サイクル又は 冷房サイクルに切り替えることにより暖房又は冷房を可能とするとともに、暖房 時に車外側熱交換器に着霜が生じた場合に除霜するようにした車両用空調装置に おいて、車内温度検出手段と、該車内温度検出手段からの車内温度の単位時間当 たりの変化の割合を演算する車内温度低下度合演算手段と、車外側熱交換器の温 度を検出する車外側熱交温度検出手段と、該車外側熱交温度検出手段からの検出 温度に基づいて車外側熱交換器での着霜及び除霜の度合を演算する着霜除霜度合 演算手段と、車内温度低下度合演算手段および着霜除霜度合演算手段からの車内 温度低下度合および除霜度合に基づいてブロアへの印加電圧およびコンプレッサ の吐出容量を調整する除霜空調制御手段とを備えたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例に係る車両用空調装置の概略図であ
る。

【図２】 温度低下度合および除霜度合に対するブロア
電圧およびコンプレッサの吐出容量の関係を示す表であ
る。

【図３】 従来例に係る車両用空調装置の概略図であ
る。

【符号の説明】

１…車外側熱交換器、３…車内側熱交換器、４…コンプ
レッサ、７…制御装置、８…外気センサ、９…ブロア、
１０…車内温度低下度合演算部、１１…内気センサ、１
２…着霜除霜度合演算部、１３…除霜空調制御部。

【手続補正書】

【提出日】平成５年３月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 １…車外側熱交換器、３…車内側熱交換器、４…コンプ
レッサ、７…制御装置、８…温度センサ、９…ブロア、
１０…車内温度低下度合演算部、１１…内気センサ、１
２…着霜除霜度合演算部、１３…除霜空調制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 西田 孝則 広島県東広島市八本松町大字吉川5658番 株式会社日本クライメイトシステムズ内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンプレッサ、車外側熱交換器および車
   内のユニット内に配設した車内側熱交換器によって熱交
   換媒体が循環するヒートポンプサイクルを構成し、当該
   熱交換媒体の循環方向を変更して暖房サイクル又は冷房
   サイクルに切り替えることにより暖房又は冷房を可能と
   するとともに、暖房時に車外側熱交換器に着霜が生じた
   場合に除霜するようにした車両用空調装置において、 車内温度検出手段と、該車内温度検出手段からの車内温
   度の単位時間当たりの変化の割合を演算する車内温度低
   下度合演算手段と、車外側熱交換器の近傍の車外温度を
   検出する車外温度検出手段と、該車外温度検出手段から
   の検出温度に基づいて車外側熱交換器での着霜及び除霜
   の度合を演算する着霜除霜度合演算手段と、車内温度低
   下度合演算手段および着霜除霜度合演算手段からの車内
   温度低下度合および除霜度合に基づいてブロアへの印加
   電圧およびコンプレッサの吐出容量を調整する除霜空調
   制御手段とを備えたことを特徴とする車両用空調装置。