JPH11105541A - ヒートポンプ式自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品の追加なく制御のみで暖房運転時の冷媒
回収を有効かつ効率的に行いうるヒートポンプ式自動車
用空気調和装置を提供する。 【解決手段】 冷媒を利用して暖房を行う場合におい
て、暖房運転初期に四方弁１２を一時的に冷房運転側に
設定して、メインコンデンサ１０に冷媒を流してその内
圧を上昇させた後、適当な圧力センサの出力（サイクル
圧力）が所定値以上に達した時点で四方弁１２を本来の
暖房運転側に切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒を利用して車
室内の冷暖房を行うヒートポンプ式自動車用空気調和装
置に関し、特に、運転モードを暖房運転に切り替えたと
きの冷凍サイクル内の冷媒量を適正に維持することがで
きるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ヒートポンプ式自動車用空気調和装置
は、ユニット内にサブコンデンサと呼ばれる室内熱交換
器を設け、コンプレッサによって圧縮された高温高圧の
冷媒を暖房熱源として利用するようにしたシステムであ
る。つまり、冷房、暖房ともに冷媒を用いたサイクル運
転を行って車室内を冷暖房するようにしたものである。
ユニット外にはメインコンデンサと呼ばれる室外熱交換
器が設けられ、暖房運転時と冷房運転時とで機能させる
コンデンサを切り替えることによって、運転モードが切
り替えられる。コンプレッサから吐出した冷媒は、冷房
運転時にはメインコンデンサに導入され、暖房運転時に
はメインコンデンサをバイパスして直接サブコンデンサ
に導入される。なお、以下では、冷房運転時に形成され
る冷凍サイクルを冷房サイクル、暖房運転時に形成され
る冷凍サイクルを暖房サイクルと呼ぶことにする。

【０００３】このようなヒートポンプ式自動車用空気調
和装置においては、暖房運転時にメインコンデンサをバ
イパスさせる暖房サイクルとなるため、メインコンデン
サに冷媒が過剰に滞留すると、暖房サイクルを循環する
冷媒量が不足するおそれがある。そこで、冷媒回収管を
設けて、暖房運転初期にメインコンデンサに滞留してい
る冷媒をコンプレッサの吸入側に戻すようにしたシステ
ムが現在開発されている（例えば、特開平９−１０９６
６９号公報参照）。

【０００４】なお、このようなヒートポンプ式自動車用
空気調和装置には、暖房性能を向上させるため、冷媒を
熱源として利用する上記ヒートポンプシステムに加え、
エンジン冷却水を熱源として利用するヒータコアシステ
ムを併用したものがあり、また、通常は除湿機能を織り
込んで（除湿暖房の実現）、フロントガラスの曇りを防
止して、安全運転を確保しうるようにしている。さらに
は、そもそもエンジン冷却水を利用できない電気自動車
用のカーエアコンとしても使用可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、その後の実
験などにより、暖房運転初期において冷媒回収管により
メインコンデンサに滞留している冷媒をコンプレッサの
吸入側に戻して回収しようとしても、回収される量はそ
れほど多くないことがわかった。その理由としては、主
に、メインコンデンサに滞留している冷媒の圧力が低い
ため、メインコンデンサ内の冷媒圧力とコンプレッサの
吸入圧力との差が小さく、圧力差による冷媒の移動が起
こりにくいためであると考えられる。暖房運転時にメイ
ンコンデンサからの冷媒の回収量が少ないと、暖房サイ
クル内の冷媒量を適正に維持することができず、いわゆ
る過少冷媒の状態で暖房運転を行うことになるため、暖
房性能が低下したり潤滑性が低下したりするおそれがあ
る。

【０００６】本発明は、室外熱交換器（メインコンデン
サ）に滞留している冷媒の回収の仕方における上記課題
に着目してなされたものであり、部品を追加することな
く制御のみで暖房運転時の冷媒回収を有効かつ効率的に
行うことができるヒートポンプ式自動車用空気調和装置
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】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、コンプレッサ、室外熱交換
器、冷媒流れ方向上流側の第１室内熱交換器、冷媒流れ
方向下流側の第２室内熱交換器、および減圧手段を冷媒
配管により連結し、前記コンプレッサから吐出した冷媒
を前記室外熱交換器をバイパスさせて前記第１室内熱交
換器に導くバイパス管と、前記コンプレッサから吐出し
た冷媒を冷房運転時は前記室外熱交換器側に導き暖房運
転時は前記バイパス管側に導く冷媒流路切替手段と、前
記室外熱交換器に滞留している冷媒を前記コンプレッサ
の吸入側に戻すための冷媒回収管とを備えてなるヒート
ポンプ式自動車用空気調和装置において、前記冷媒流路
切替手段は、暖房運転初期に、冷房運転側に設定される
ことを特徴とする。

【０００８】本発明によると、暖房運転初期において、
冷媒流路切替手段は冷房運転側に設定されるので、コン
プレッサから吐出した冷媒は室外熱交換器側に導かれ、
冷房運転時の冷凍サイクル（冷房サイクル）が一時的に
形成される。冷房サイクルの立ち上がりに伴って冷房サ
イクルの圧力は次第に上昇し、室外熱交換器の内圧、つ
まり室外熱交換器内の冷媒圧力も上昇する。したがっ
て、その後、適当なタイミングで冷媒流路切替手段を本
来の暖房運転側に切り替えると、この時点では室外熱交
換器の内圧とコンプレッサの吸入圧力との差がある程度
大きくなっているので、その圧力差によって室外熱交換
器内の冷媒は冷媒回収管を通って低圧のコンプレッサの
吸入側に移動し、暖房運転時の冷凍サイクル（暖房サイ
クル）内に戻されることになる。

【０００９】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
のヒートポンプ式自動車用空気調和装置において、暖房
運転初期に冷房運転側に設定された冷媒流路切替手段
は、サイクル圧力が所定値以上になった時に暖房運転側
に切り替えられることを特徴とする。

【００１０】これは、前記適当なタイミングとして、サ
イクル圧力を監視するものである。サイクル圧力は、室
外熱交換器の内圧と正の相関関係にあるから、冷媒の移
動が生じやすい程度にまで室外熱交換器の内圧が上昇し
たと判断することができるものであれば、冷房サイクル
内のどこの圧力でもよい。例えば、コンプレッサ吐出圧
力またはこれに相当する圧力、あるいは室外熱交換器の
入口または出口の圧力などである。

【００１１】請求項３記載の発明は、上記請求項１また
は２記載のヒートポンプ式自動車用空気調和装置におい
て、前記室外熱交換器は、ラジエータとコンデンサを一
体化した一体型熱交換器であることを特徴とする。

【００１２】本発明によると、室外熱交換器はラジエー
タとコンデンサとの一体型熱交換器であるため、暖房運
転初期に冷媒流路切替手段を冷房運転側に制御したこと
による冷房サイクルの形成に伴うコンデンサ部の内圧の
上昇に加えて、ラジエータ部で放出された熱によるコン
デンサ部内の冷媒の加熱によりその圧力はさらに迅速に
上昇することになる。したがって、より短時間で冷媒流
路切替手段を本来の暖房運転側に切り替えることができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を使って、本発明の実
施の形態を説明する。

【００１４】《第１実施形態》図１および図２は、本発
明の第１の実施の形態に係るヒートポンプ式自動車用空
気調和装置を示す概略構成図であり、図１は暖房運転
時、図２は暖房運転初期および冷房運転時をそれぞれ示
している。ここでは、例として、冷媒を利用して暖房を
行うヒートポンプシステムとエンジン冷却水を利用して
暖房を行うヒータコアシステムとを併用したものの一例
を示している。

【００１５】この自動車用空気調和装置は、車室内外の
空気（内外気）を選択的に取り入れて空気調和した後車
室内の所定の場所に向かって吹き出す空調ユニット１を
有している。

【００１６】この空調ユニット１は、取り入れた空気を
車室内に向かって送るためのダクト２を有し、このダク
ト２内の空気通路３内に、白抜き矢印で示す空気の流れ
方向の上流側から順に、内気取入口および外気取入口
（共に図示せず）を選択的に開閉する図示しないインテ
ークドアと、インテークドアにより選択された内外気を
空気通路３内に導入し下流側に向かって圧送するブロア
ファン４と、第２室内熱交換器５と、第１室内熱交換器
６と、エンジン冷却水を利用して取入れ空気を加熱する
ヒータコア７とを有している。ヒータコア７の前面に
は、ヒータコア７を通過する空気とこれを迂回する空気
との割合を調節するためのエアミックスドア８が回動自
在に設けられている。また、図示しないが、ヒータコア
７の下流側には、温度調節された空気を車室内の所定の
場所に向かって吹き出すための各種吹出口が形成されて
いる。後で詳述するように、第１室内熱交換器６は、暖
房運転時には冷媒を凝縮液化させて取入れ空気を加熱す
るサブコンデンサとして、暖房運転初期および冷房運転
時には冷媒を蒸発させて取入れ空気を冷却するエバポレ
ータとしてそれぞれ機能し、第２室内熱交換器５は、暖
房運転時および冷房運転時にエバポレータとして機能す
るようになっている。

【００１７】このヒートポンプ式自動車用空気調和装置
は、冷房、暖房ともに冷媒を用いたサイクル運転を行う
ことによって車室内の冷房と除湿暖房を行うものであっ
て、従来と同様の冷凍サイクルを有している。

【００１８】すなわち、空調ユニット１の外部には、図
示しないエンジンにより図示しないベルトを介して回転
駆動されるコンプレッサ９と、室外熱交換器としてのメ
インコンデンサ１０とが配設されている。冷凍サイクル
は、これらコンプレッサ９およびメインコンデンサ１
０、ならびに上記した第１室内熱交換器６および第２熱
交換器５、ならびに減圧手段としての流量切替電磁弁
Ａ，Ｂを、冷媒配管１１により連結し、その中に冷媒を
封入して構成されている。流量切替電磁弁Ａ，Ｂは、外
部からの電気的信号により、その弁位置が全開状態と絞
り状態の二段階に切替え可能なものであって、絞り状態
に設定された場合には冷媒を減圧し膨脹させるためのオ
リフィスとして機能することになる。流量切替電磁弁Ａ
は第１室内熱交換器６用、流量切替電磁弁Ｂは第２室内
熱交換器５用である。

【００１９】また、暖房運転時と冷房運転時とで機能さ
せるコンデンサを切り替えるため、メインコンデンサ１
０の入口には、冷媒の流れを切り替えるための四方弁１
２が冷媒流路切替手段として設けられている。この四方
弁１２は、密閉ケースに一つの入口ポートと三つの出口
ポートを設けるとともに、同ケース内に前記三つの出口
ポートのうち二つの出口ポートを連通するスライド部材
を設け、このスライド部材によって選択された出口ポー
ト以外の出口ポートが入口ポートと連通するように構成
されている。したがって、スライド部材の位置によって
入口ポートと連通される出口ポートが選択されることに
なる。ここでは、四方弁１２の入口ポートはコンプレッ
サ９の吐出側と接続され、四方弁１２の三つの出力ポー
トは、メインコンデンサ１０の入口、冷媒回収管１３を
介してコンプレッサ９の吸入側、バイパス管１４を介し
てメインコンデンサ１０の出口にそれぞれ接続されてい
る。このような四方弁１２によって、コンプレッサ９か
ら吐出された冷媒をメインコンデンサ１０に導く冷房サ
イクル（図２参照）と、コンプレッサ９から吐出された
冷媒をバイパス管１４を介して直接サブコンデンサとし
ての第１室内熱交換器６に導く暖房サイクル（図１参
照）とが切り替えられる。

【００２０】また、空調ユニット１の外部には、ヒート
ポンプによる暖房性能を高めるため、コンプレッサ９の
吸入側とエバポレータとして機能する第２室内熱交換器
５の出口との間の低圧側冷媒通路に、サブエバポレータ
と呼ばれる室外エバポレータ（室外熱交換器）が設けら
れている。このサブエバポレータ１５は、内部を流通す
る冷媒をエンジン冷却水との熱交換により加熱する機能
を有しており、いわば温水−冷媒熱交換器ともいうべき
ものである。

【００２１】このようなサブエバポレータ１５を設ける
ことで、たとえ低温のため空気と熱交換してもただちに
暖房用として使用できないエンジン冷却水であっても、
当該サブエバポレータ１５において流入した冷媒と熱交
換させることにより、その冷媒はエンジン冷却水が保有
する熱を有効に取り込んで加熱された（つまり、エンタ
ルピーが増加した）後、コンプレッサ９に帰還し、再度
コンプレッサ９で圧縮、加圧されることになるので、コ
ンプレッサ９から吐出される冷媒はより高温の冷媒とな
って、サブコンデンサ（第１室内熱交換器）６に供給さ
れることになる。その結果、サブコンデンサ６の放熱性
能が高まり、そこで熱交換された空気はより高温となる
ため、より高い暖房性能が発揮され、即暖性も向上する
ことになる。

【００２２】さらに、サブエバポレータ１５とコンプレ
ッサ９との間には、余剰冷媒の貯溜と気液の分離を行い
ガス冷媒のみをコンプレッサ９に戻すためのアキュムレ
ータ１６が設けられている。アキュムレータ１６は、冷
媒を貯溜する比較的容量のある容器であるため、仮に冷
媒が液状態で帰還してきても、これを気化してコンプレ
ッサ９に戻すことができ、液圧縮によるコンプレッサ９
の破損を防止することができるようになっている。

【００２３】なお、上記したように四方弁１２の出口側
（出口ポートの一つ）とコンプレッサ９の吸入側との間
には冷媒回収管１３が設けられているが、この冷媒回収
管１３は、外気温度が低く、エンジン冷却水をただちに
暖房熱源として使用できないときに、冷媒を利用して暖
房を行うべく、メインコンデンサ１０に滞留しているい
わゆる寝込み冷媒をコンプレッサ９に戻し、適正な多量
の冷媒を用いて性能の高い暖房ができるようにするため
のものである。この冷媒の回収の仕方については、本発
明の内容でもあり、後で詳述する。

【００２４】また、図１、図２中、１７はメインコンデ
ンサ１０に空気を送りこれを冷却するためのコンデンサ
ファン、１８，１９はそれぞれ反対方向の流れを阻止す
るための逆止弁、２０は冷媒回収管１３を開閉するため
の電磁弁、２１，２２はそれぞれサブエバポレータ１５
およびヒータコア７にエンジン冷却水を流通させこれら
を機能させるためのウォータバルブである。冷媒回収管
１３に取り付ける電磁弁２０は、コンプレッサ９の吸入
側に向かう一方向に流れる冷媒のみを制御可能な弁（例
えば、パイロット差圧作動式電磁弁など）であることが
好ましい。

【００２５】次に、作用を説明する。

【００２６】暖房運転時（厳密には、暖房運転初期を除
く）、例えば、外気温度が低いため従来のヒータコア７
では十分な暖房が得られない領域において冷媒を利用し
て暖房を行う場合には、図３の制御弁の作動状態図に示
すように、四方弁１２をバイパス側に制御することによ
って、コンプレッサ９から吐出した冷媒をメインコンデ
ンサ１０をバイパスさせて直接サブコンデンサ（第１室
内熱交換器）６に導く暖房サイクルを形成する。つま
り、メインコンデンサ１０を使用せず、コンプレッサ９
から出た冷媒は、四方弁１２→バイパス管１４→電磁弁
Ａ→第１室内熱交換器（サブコンデンサ）６→電磁弁Ｂ
→第２室内熱交換器（エバポレータ）５→サブエバポレ
ータ１５→アキュムレータ１６と流れて、コンプレッサ
９に帰還する。このとき、電磁弁Ａは全開状態、電磁弁
Ｂは絞り状態にそれぞれ制御される。これにより、第１
室内熱交換器６はサブコンデンサとして機能し、第２室
内熱交換器５はエバポレータとして機能することにな
る。したがって、コンプレッサ９から吐出され四方弁１
２でメインコンデンサ１０をバイパスしたガス状冷媒
は、第１室内熱交換器（サブコンデンサ）６で凝縮液化
されて放熱を行い、第２室内熱交換器（エバポレータ）
５で冷却された空気は加熱されて車室内に吹き出され、
もって車室内が暖房される。その際、第２室内熱交換器
（エバポレータ）５は取入れ空気を冷却して除湿を行う
ので、除湿暖房が実現される（以上、図１参照）。

【００２７】一方、冷房運転時には、図３の制御弁の作
動状態図に示すように、四方弁１２をメインコンデンサ
側に制御することによって、コンプレッサ９から吐出し
た冷媒をメインコンデンサ１０に導く冷房サイクルを形
成する。つまり、コンプレッサ９から出た冷媒は、四方
弁１２→メインコンデンサ１０→電磁弁Ａ→第１室内熱
交換器（エバポレータ）６→電磁弁Ｂ→第２室内熱交換
器（エバポレータ）５→サブエバポレータ１５→アキュ
ムレータ１６と流れて、コンプレッサ９に帰還する。こ
のとき、電磁弁Ａは絞り状態、電磁弁Ｂは全開状態にそ
れぞれ制御される。これにより、第１室内熱交換器６、
第２室内熱交換器５はともにエバポレータとして機能す
ることになる（つまり、第１室内熱交換器６で蒸発しき
れなかった液状冷媒は、次の第２室内熱交換器５で完全
に蒸発することになる）。したがって、エバポレータ
（第１室内熱交換器６、第２室内熱交換器５）において
は、液状冷媒と取入れ空気との熱交換が行われ、液状冷
媒が蒸発しながら冷媒通路の周囲を通過する取入れ空気
が冷却され、車室内が冷房される。また、メインコンデ
ンサ１０においては、エバポレータ（第１室内熱交換器
６、第２室内熱交換器５）で奪った熱を外気との熱交換
により外部に放出して、ガス状冷媒を冷却し凝縮液化さ
せる。なお、このとき、少なくとも、ブロアファン４、
コンデンサファン１７はともにＯＮされ、サブエバポレ
ータ１５用のウォータバルブ２１は閉じられている（以
上、図２参照）。

【００２８】なお、本実施の形態では、第１室内熱交換
器６と第２室内熱交換器５のそれぞれについて流量切替
電磁弁Ａ，Ｂを設けているが、これは冷房運転時に第１
室内熱交換器６をもエバポレータとして機能させて冷房
能力を高めるためである。

【００２９】本実施の形態であるヒートポンプ式自動車
用空気調和装置においては、上記のように、従来と同
様、メインコンデンサ１０に滞留している冷媒をコンプ
レッサ９の吸入側に戻すため、四方弁１２とコンプレッ
サ９の吸入側との間に冷媒回収管１３を設けるととも
に、この冷媒回収管１３に電磁弁２０を取り付けている
が、前述したように、暖房運転初期に電磁弁２０を開け
ただけではメインコンデンサ１０の内圧とコンプレッサ
９の吸入圧力との差が小さいため冷媒の回収量は少な
い。そこで、本発明では、メインコンデンサ１０に滞留
している冷媒を回収しやすくするため、暖房運転初期に
一時的にメインコンデンサ１０に冷媒を流すようにシス
テムを制御するように構成している。

【００３０】すなわち、暖房運転初期には、図３の制御
弁の作動状態図に示すように、冷房運転時と同様、四方
弁１２をメインコンデンサ側に制御することによって、
コンプレッサ９から吐出した冷媒をメインコンデンサ１
０に導く冷房サイクルを一時的に形成する。このとき、
冷房運転時と同様、電磁弁Ａは絞り状態、電磁弁Ｂは全
開状態にそれぞれ制御されるが、車室内の冷房が目的で
はないので、ブロアファン４とコンデンサファン１７は
ともにＯＦＦしておく。また、サブエバポレータ１５用
のウォータバルブ２１は閉じておく。このようなシステ
ムの設定状態において、冷房サイクルの立ち上がりに伴
い、冷房サイクルの圧力は次第に上昇し、メインコンデ
ンサ１０の内圧、つまりメインコンデンサ１０内の冷媒
圧力も上昇する。その後、適当なタイミングで四方弁１
２を本来の暖房運転側に切り替えると、この時点ではメ
インコンデンサ１０の内圧とコンプレッサ９の吸入圧力
との差がある程度大きくなっているので、その圧力差に
よってメインコンデンサ１０内の冷媒は冷媒回収管１３
を通って低圧のコンプレッサ吸入側に移動し、暖房サイ
クル内に実際に戻されることになる。

【００３１】ここでは、前記適当なタイミングとして、
サイクル圧力を監視して、サイクル圧力があらかじめ設
定された所定値以上になった時点で、四方弁１２を本来
の暖房運転側に切り替えるようにしている。具体的に、
どのサイクル圧力を監視するかは、冷媒の移動が生じや
すい程度にまでメインコンデンサ１０の内圧が上昇した
と判断することができるものであれば、冷房サイクル内
のどの圧力を使用してもよい。例えば、コンプレッサ吐
出圧力またはこれに相当する圧力、あるいはメインコン
デンサ１０の入口または出口の圧力などである。実際に
は、圧力センサなどの取付けのしやすさなどを考慮して
決定すればよい。

【００３２】したがって、この場合には、サイクル圧力
が所定値以上になった時点で四方弁１２を暖房運転側に
切り替えることで、暖房に必要な冷媒回収のための準備
が終了し、その後、実際に冷媒の回収を行いながら暖房
運転を行うことになる。

【００３３】なお、切替えのタイミングの基準として
は、サイクル圧力に限定されるわけではなく、例えば、
あらかじめ実験などにより、冷媒が移動しやすい圧力差
になるのに必要十分な所定の時間を設定しておき、暖房
運転モードがスタートしてからその所定時間経過後に四
方弁１２を一時的な冷房運転側から本来の暖房運転側に
切り替えるようにしてもよい。

【００３４】したがって、本実施の形態によれば、冷媒
を利用して暖房を行う場合において、暖房運転初期に四
方弁１２を一時的に冷房運転側に設定して、メインコン
デンサ１０に冷媒を流してその内圧を上昇させた後、適
当な圧力センサの出力（サイクル圧力）が所定値以上に
達した時点で四方弁１２を本来の暖房運転側に切り替え
るようにしたので、冷媒移動に必要な圧力差を確保する
ことが可能となり、部品を追加することなく上記の制御
を追加するだけで、メインコンデンサ１０内に滞留して
いる冷媒を有効に回収することができるようになる。し
たがって、暖房運転時に暖房サイクル内の冷媒量を適正
に維持することができるようになり、過少冷媒の状態で
の暖房運転による暖房性能の低下や潤滑性の低下といっ
た不具合が解消される。

【００３５】《第２実施形態》図４および図５は、本発
明の第２の実施の形態に係るヒートポンプ式自動車用空
気調和装置を示す概略構成図であり、図４は暖房運転
時、図５は暖房運転初期および冷房運転時をそれぞれ示
している。ここでは、上記した第１実施形態と比べて、
使用する室外熱交換器の構造が異なるのみであり、その
他のシステム構成および制御は全く同様であるから、共
通する部材には同一の符合を付してその説明を省略し、
異なる部分のみを説明するにとどめる。

【００３６】本実施の形態においては、第１実施形態に
おけるメインコンデンサ１０に代えて、室外熱交換器と
して、ラジエータとコンデンサとを一体化した一体型熱
交換器を使用している。この一体型熱交換器は、ラジエ
ータとコンデンサの構成部品を簡素化・共有化して一体
ロー付けして構成されたものであって、その構造自体は
周知であるので（例えば、特開平１−２４７９９０号公
報、特開平３−１７７７９５号公報、実開平２−６２２
６８号公報参照）、その説明は省略する。

【００３７】一体型熱交換器３０のラジエータ部３１
は、エンジン２５と、温水配管２６を介して連結され、
一体型熱交換器３０のコンデンサ部３２は、第１実施形
態のメインコンデンサ１０と同じ位置に、冷媒配管１１
を介して設置されている。一体型熱交換器３０のコンデ
ンサ部３２は、第１実施形態のメインコンデンサ１０と
全く同じ機能を有するものである。

【００３８】この場合にも、例えば、低外気温時におい
て従来のヒータコア７では十分な暖房が得られない領域
では冷媒により暖房を行うが、暖房運転初期には、第１
実施形態の場合と同様、四方弁１２を冷房運転側に制御
することによって、コンプレッサ９から吐出した冷媒を
一体型熱交換器３０のコンデンサ部３２に導く冷房サイ
クルを一時的に形成する。このときにも、電磁弁Ａは絞
り状態、電磁弁Ｂは全開状態にそれぞれ制御し、ブロア
ファン４とコンデンサファン１７はともにＯＦＦ状態に
し、サブエバポレータ１５用のウォータバルブ２１は閉
じておく。このようなシステムの設定状態において、冷
房サイクルの立ち上がりに伴い、冷房サイクルの圧力は
次第に上昇し、コンデンサ部３２の内圧が上昇すると同
時に、ラジエータ部３１で放出された熱によりコンデン
サ部３２内の冷媒が加熱され、その結果、コンデンサ部
３２内の圧力はさらに迅速に上昇することになる。その
後、適当なタイミングで、例えば、サイクル圧力（適当
な圧力センサの検出値）が所定値以上になった時点で、
四方弁１２を本来の暖房運転側に切り替えることによ
り、暖房に必要な冷媒を回収するための準備は終了し、
コンデンサ部３２の内圧とコンプレッサ９の吸入圧力と
の圧力差によってコンデンサ部３２内の冷媒は冷媒回収
管１３を通って低圧のコンプレッサ吸入側への移動を開
始し、その後、実際に冷媒の回収を行いながら暖房運転
を行うことになる。

【００３９】したがって、本実施の形態によれば、冷媒
を利用して暖房を行う場合において、暖房運転初期に四
方弁１２を一時的に冷房運転側に設定して、ラジエータ
とコンデンサとの一体型熱交換器３０のコンデンサ部３
２に冷媒を流してそのコンデンサ部３２の内圧を冷媒の
循環とラジエータ部３１の放熱とにより上昇させた後、
適当な圧力センサの出力（サイクル圧力）が所定値以上
に達した時点で四方弁１２を本来の暖房運転側に切り替
えるようにしたので、冷媒移動に必要な圧力差をより迅
速に確保することが可能となり、部品を追加することな
く上記の制御を追加するだけで、コンデンサ部３２内に
滞留している冷媒を有効にかつ効率良く回収することが
できるようになる。したがって、暖房運転時に暖房サイ
クル内の冷媒量を適正に維持することができるようにな
り、過少冷媒の状態での暖房運転による暖房性能の低下
や潤滑性の低下といった不具合が解消される。

【００４０】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１または２記
載の発明によれば、冷媒を利用して暖房を行う場合にお
いて、暖房運転初期に冷媒流路切替手段を一時的に冷房
運転側に設定して、室外熱交換器の内圧を冷媒の循環に
より上昇させた後、冷媒流路切替手段を本来の暖房運転
側に切り替えるようにしたので、冷媒移動に必要な圧力
差を確保することが可能となり、部品を追加することな
く制御を追加するだけで、室外熱交換器内に滞留してい
る冷媒を有効に回収することができるようになる。した
がって、暖房運転時に暖房サイクル内の冷媒量を適正に
維持することができるようになり、過少冷媒の状態での
暖房運転による暖房性能の低下や潤滑性の低下といった
不具合が解消され、性能および信頼性の向上が図られ
る。

【００４１】さらに請求項３記載の発明によれば、上記
請求項１または２記載の発明の効果に加え、前記請求項
１または２記載の室外熱交換器をラジエータとコンデン
サとの一体型熱交換器で構成して、コンデンサ部の内圧
を冷媒の循環とラジエータ部の放熱とにより上昇させる
ようにしたので、冷媒移動に必要な圧力差をより迅速に
確保することが可能となり、部品を追加することなく制
御を追加するだけで、コンデンサ部内に滞留している冷
媒を有効にかつ効率良く回収することができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態に係るヒートポン
プ式自動車用空気調和装置を示す概略構成図（暖房運転
時）である。

【図２】 同じく本発明の第１の実施の形態に係るヒー
トポンプ式自動車用空気調和装置を示す概略構成図（暖
房運転初期、冷房運転時）である。

【図３】 制御弁の作動状態を示す図である。

【図４】 本発明の第２の実施の形態に係るヒートポン
プ式自動車用空気調和装置を示す概略構成図（暖房運転
時）である。

【図５】 同じく本発明の第２の実施の形態に係るヒー
トポンプ式自動車用空気調和装置を示す概略構成図（暖
房運転初期、冷房運転時）である。

【符号の説明】

５…第２室内熱交換器 ６…第１室内熱交換器 ９…コンプレッサ １０…メインコンデンサ（室外熱交換器） １２…四方弁（冷媒流路切替手段） １３…冷媒回収管 １４…バイパス管 ３０…一体型熱交換器 ３１…ラジエータ部 ３２…コンデンサ部 Ａ，Ｂ…流量切替電磁弁（減圧手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンプレッサ(9) 、室外熱交換器(10)、
   冷媒流れ方向上流側の第１室内熱交換器(6) 、冷媒流れ
   方向下流側の第２室内熱交換器(5) 、および減圧手段
   (A,B) を冷媒配管(11)により連結し、前記コンプレッサ
   (9) から吐出した冷媒を前記室外熱交換器(10)をバイパ
   スさせて前記第１室内熱交換器(6) に導くバイパス管(1
   4)と、前記コンプレッサ(9) から吐出した冷媒を冷房運
   転時は前記室外熱交換器(10)側に導き暖房運転時は前記
   バイパス管(14)側に導く冷媒流路切替手段(12)と、前記
   室外熱交換器(10)に滞留している冷媒を前記コンプレッ
   サ(9) の吸入側に戻すための冷媒回収管(13)とを備えて
   なるヒートポンプ式自動車用空気調和装置において、 前記冷媒流路切替手段(12)は、暖房運転初期に、冷房運
   転側に設定されることを特徴とするヒートポンプ式自動
   車用空気調和装置。
2. 【請求項２】 暖房運転初期に冷房運転側に設定された
   前記冷媒流路切替手段(12)は、サイクル圧力が所定値以
   上になった時に暖房運転側に切り替えられることを特徴
   とする請求項１記載のヒートポンプ式自動車用空気調和
   装置。
3. 【請求項３】 前記室外熱交換器は、ラジエータとコン
   デンサを一体化した一体型熱交換器(30)であることを特
   徴とする請求項１または２記載のヒートポンプ式自動車
   用空気調和装置。