JPH01193568A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷媒を回収する装置を備えた車両用空調装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、車両用空調装置に用いられた冷媒は車両の廃車時
に大気中に棄てられているのが現状であった。ところが
、大気中に放出された冷媒の一部は成層圏に達し、成層
圏内のオゾン層を破壊する。

その結果、従来オゾン層で吸収していた有害な紫外線が
吸収されずに地表面に達し、人間の皮膚に悪影響を及ぼ
すといった問題とか、炭酸ガスと同様に地球を取り囲み
、温室効果を生じて地球の温度を上層させるといった弊
害が報告されている。

このような状況において、従来大気中に棄てられていた
冷媒の回収する要望がおきている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本願発明では上述したような要求に対応し、特に常温で
はガス状態のために回収しずらい車両用に用いられる冷
媒を簡単な構成で、かつ安価な装置でもって回収する回
収装置を備えた車両用空調装置を得ることを課題として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決するために本発明では圧縮機、凝縮器、
気液分離器、膨張弁−１蒸発器等順次接続してなる車両
用空調装置において、気液分離器によって分離された凝
縮冷媒を回収するための冷媒回収タンクを気液分離器に
連通させ、この冷媒回収タンクと気液分離器との間には
冷媒回収時のみ両者の連通を行う連通開閉弁を配した。

気液分離器は凝縮器より流出した冷媒を凝縮冷媒と未凝
縮冷媒とに分離するものとして用いられる。また気液分
離器は蒸発器より流出した冷媒を凝縮冷媒と未凝縮冷媒
とに分離するものとして用いられる。

〔作用〕

冷媒回収時には連通開閉弁を開いて圧縮機を運転する。

すると気液分離器４内にて分離された液冷媒が連通開閉
弁を介し、冷媒回収タンク内に流入する。

通常運転時には連通開閉弁を閉弁し、圧縮機を運転させ
ることにより通常の冷房運転が行われる。

〔発明の効果〕

従って、常温ではガス状態である冷媒を気液分離器によ
って液状冷媒とガス状冷媒とに分離し、この液状冷媒を
冷媒回収タンク１５内に回収することができるので、簡
単な構成でかつ安価な装置でもって冷媒を回収すること
ができる。

−（実施例〕 第１図は本発明の空調装置を示す回路図である。

図示しない車両用エンジンからの駆動力を電磁クラッチ
２ａを介して受ける圧縮機２、は冷媒を高温高圧のガス
状冷媒に圧縮する。この圧縮された冷媒は配管１０１を
通り凝縮器３内に流入する。

この凝縮器３内を流れる冷媒は凝縮器３を通過する外部
空気と熱交換を行い、高温高圧のガス冷媒は液状冷媒に
凝縮される。この液状となった凝縮冷媒は配管１０２を
通り気液分離器４内に流入する。この気液分離器４内で
は凝縮器３によって凝縮された液状の凝縮冷媒と、凝縮
されなかった気体状の冷媒とに分離する。そして液状冷
媒のみが配管１０３を通って膨張弁５に流れる。

膨張弁５はこの配管１０３および配管１０４を流れる冷
媒の流路面積の増減を行い、膨張を行なわしせしめるも
のである。この膨張弁５によって低圧の液状冷媒となっ
た冷媒は配管１０４を通り蒸発器６内に流入する。そし
て、この蒸発器６内を流れる間に外部空気と熱交換して
蒸発し、ガス冷媒となって圧縮機に再度流入する。蒸発
器６では冷媒と熱交換を行うことにより外部空気が冷却
され、この冷却された空気が車両に吹き出されるのであ
る。

蒸発器６の出口側の配管１０４には、蒸発器６の出口側
冷媒温度を検出するための温度センサ２１が配されてい
る。この温度センサ２１によって検出された信号は制御
回路７に送信され、この信号に基づいて制御回路７より
リード線６０を介して膨張弁５に信号が送られる。膨張
弁５はこの信号を受けてその流路面積の増減している。

気液分離器４の下端面には接続パイプ４１が接続され、
この接続パイプ４１には連通開閉弁１１が配設されてい
る。そしてこの連通開閉弁１１には更に接続パイプ４３
を介して冷媒回収タンク１５が接続されている。連通開
閉弁１１はリード線６６を介して送信される制御回路７
からの信号を受けて、接続パイプ４１．４３の連通開閉
を行っている。

制御回路７には通常の冷房運転を行う時に投入する運転
スイッチ３１と、冷媒を回収する時に投入する回収スイ
ッチ３２とが接続されている。運転スイッチ３１を投入
すると、制御回路７よりリード線６８を介して電磁クラ
ッチ２ａに電流が送信され、電磁フランチが接続してエ
ンジンからの駆動力が圧縮機２に伝達される。また回収
スイッチ３２を投入すると、同じく電磁クラッチ２ａが
接続されると同時にリード線６６を介して連通開閉弁１
１に信号が送られ連通開閉弁１１が開弁する。

また、圧縮機２の出口側の配管１０１には配管１０１内
を流れる冷媒の圧力を検出する圧カスインチ２０が配さ
れている。そして、この圧力スイフチによって検出され
た圧力−信号がリード線６９を介して制御回路７に送信
されている。

第２図は膨張弁５を示す断面図である。膨張弁ハウジン
グ５５には配管１０３が接続される入口継手５５ａと、
配管１０４が接続される出口継手５５ｂが形成されてい
る。この膨張弁ハウジング５５内には弁座５４が形成さ
れ、この弁座５４には弁体５７が当接可能なように配設
されている。

弁体５７はシャフト５６およびプランジャ５２とともに
一体成形されている。

プランジャ５２の外周には固定鉄心５０が配され、さら
にこの固定鉄心５０の外周にはコイル５３が巻かれてい
る。プランジャ５２と固定鉄心５０との間には弁体５７
を弁座５４より離れる方向に付勢するプランジャスプリ
ング５１が配されている。また、弁体５７にはプランジ
ャスプリング５１と反対の方向に付勢力を与える対向ス
プリング５８が係合している。

コイル５３にはリード線６０を介して、制御回路７より
励磁電流が供給される。このコイル５３に電流が供給さ
れる電磁力が発生しプランジャ５２がプランジャスプリ
ング５１の力に抗して固定鉄心５０側に吸引される。す
なわち、弁体５７が弁座５４に近づく方向に移動するこ
ととなり、入口継手５５ａ側から出口継手５５ｂ側に向
けて流れる冷媒の流路面積が絞られることになる。

蒸発器６内を流れる冷媒の量が減少してくると、蒸発器
６より流出する冷媒の温度が高くなる。それを温度セン
サ２１が検知し、制御回路７を介して膨張弁５のコイル
５３に制御信号が送られ、コイル５３によって発生する
電磁力が弱められて、弁体５７が弁座５４より遠ざかる
方向に移動する。

その結果、この膨張弁を流れる冷媒の流路面積が増大し
、た（さんの冷媒が蒸発器６に流れる込むようになる。

一方、蒸発器６内に流入する冷媒量が過剰になると、配
管１０４内を流れる冷媒温度が低くなる。

それを温度センサ２１が検知し、制御回路７を介してコ
イル５３に多くの電流が供給される。その結果、プラン
ジャ５２が固定鉄心５０側に引きつけられ、弁体５７が
弁座５４側に移動することによって冷媒流量が絞られる
のである。

第３図は気液分離器４と冷媒回収タンク１５との間に配
される連通開閉弁１１を示す断面図である。気液分離器
４は円筒状をなすもので、その底面にはネジ部８０が形
成され、このネジ部８０内にはムシバルブ８１が配され
ている。このムシバルブ８１は通常開じた状態にあり、
後述するピン８２がムシバルブ８１内に挿入することに
より連通ずるものである。

このネジ部８０にはナツト８３をネジ部８０に涙込むこ
とによって接続パイプ４１が接続可能になっている。こ
の接続パイプ４１の先端すなわちナヅト８３の内部には
ピン８２が配されており、このピン８２がムシバルブ８
１内に挿入されることによって、ムシバルブ８１が開弁
する。これにより気液分離器４内部と接続パイプ４１と
が連通される。

接続パイプ４１の他端には開閉弁ハウジング１１０がフ
レアーナツト４２により接続されている。

この連通開閉弁ハウジング１１０の内部には弁座６３２
が形成されており、この弁座６３２にはニードル弁６３
１が当接可能なように配されている。

ニードル弁６３１はプランジャ６２に固定されており、
プランジャ６２は円筒状に巻回されたコイル６１内を摺
動可能なように配されている。

コイル６１はリード線６６およびコネクタ６７を介して
制御回路７に接続されており、制御回路７からの励磁電
流を受けることによって磁力を発生する。これにより、
プランジャ６２を付勢スプリング６２ａの力に抗して吸
引せしめその力を調整することにより、ニードル弁６３
１と弁座６３２との位置を調節している。なお、このコ
イル６１と開閉弁ハウジング１１０とは接続部材１１１
によって螺合接合されている。

開閉弁ハウジング１１０の出口側６５にはフレアナンド
４２により冷媒回収タンク１５の接続パイプ４３が連接
されている。冷媒回収タンク１５は内部に閉じられた空
間を有する円筒状のタンクで、冷媒回路を流れる液冷媒
をすべて回収して貯蔵するだけの容量を有するものであ
る。

次に本実施例の作動について第４図に基づきながら説明
する。

第４図は作動を示すフローチャートである。ステップ４
０１にて冷媒回収かあるいは通常運転かを判別する。す
なわち、運転スイッチ３１が投入されば通常運転であり
、回収スイッチ３２が投入されておれば冷媒回収となる
。運転スイッチが投入されている場合にはステップ４０
２に移行し、連通開閉弁１１は閉じられたままとなる。

そして、電磁クラッチ２ａを接続して圧縮機２を運転し
、通常の冷房サイクルを運転する。

回収スイッチ３２が投入されると、ステップ４０４に移
行し制御回路７から電磁クラッチ２ａに信号が送られて
電磁クラッチ２ａが接続し、圧縮機２が運転される。そ
れと同時に制御回路７より連通開閉弁１１に電流信号が
送られ、連通開閉弁１１はニードル弁６３１を電磁力で
吸引することにより、弁座６３２から開離する。その結
果、連通開閉弁１１は開弁状態となり、気液分離器４と
冷媒回収タンク１５とが接続パイプ４１、連通開閉弁１
１および接続パイプ４３を介して連通状態となる。そし
て、気液分離器４内に分離された液冷媒が回収タンク１
５内に流入し回収せしめられる。

その時、ステップ４０６に示すように膨張弁５には制御
回路７より冷媒流量を絞るような信号が送られる。すな
わち、コイル５３に電流が供給されることによって励磁
され、その励磁力でもってプランジャ５２が固定鉄心５
０側に吸引される。

その結果、弁体５７が弁座５４側に移行し、膨張弁５は
気液分離器４から流れ出たガス冷媒のみが通過するまで
に絞られる。

このような運転を連続して行うことにより、冷媒回路内
を流れている冷媒が次第に冷媒回収タンク１５内に回収
される。そして、圧縮機２より吐出される冷媒の圧力を
圧力スイッチ２０が検知しており、冷媒が次第に回収さ
れて減少してくるとこの圧力スイッチ２０で検出される
圧力も減少してくる。そこで、ステップ４０７において
圧力スイッチ２０で検出される高圧が規定値よりも高け
ればこの回収運転を連続させるが、冷媒が減少しである
規定値よりも減少するとその検知信号が圧力スイッチ２
０より制御回路７に送信され、制御回路７から連通開閉
弁１１を閉じる信号が送られる（ステンブ４０８）、そ
して、電磁クラッチ２ａに対して接続を断つ信号が送ら
れ、冷媒回収が終了する（ステップ４０９）。

なお、接続パイプ４１の先端もピン８２がムシバルブ８
１に挿入されないかぎり、閉じられた状態となっている
ため、冷媒回収が終了したらナツト８３を気液分離器４
のネジ部８０より取り外し回収タンク１５内に回収した
冷媒のみを車両より切り離して他の場所に保管する。そ
の後、残された車両および空調装置は処分されることに
なる。

第５図は連通開閉弁１１の他の実施例を示す断面図であ
る。前述の実施例では連通開閉弁１１はコイル６１を有
するいわゆる電磁式のバルブであったが、第５図に示す
ように手動式のバルブとしてもよい。すなわち、この例
ではバルブハウジング１１０にハンドル７１を有するス
ピンドル７２を螺合させる。このスピンドル７２の先端
にはスラストシューが配されており、このスラストシュ
ー７４にはダイヤフラム７５が当接している。そして、
ダイヤフラム７５には弁体７８が接続されており、スピ
ンドル７２の螺合位置を調節することにより、弁体７８
が弁座７８ｂ側に向かって押しつけられたり、あるいは
スプリング７６の力によって開離することにより、その
連通開閉を行っている。

また、上述の実施例では第２図に示したように膨張弁５
を電気式の膨張弁としたが、従来公知の機械式の膨張弁
に置き換えることも可能である。

また、気液分離器４を凝縮器３と膨張弁５との間に配置
し、いわゆるレシーバとして用いたが、蒸発器と圧縮機
との間に配置し、いわゆるアキュムレータとしてもよい
。すなわち、蒸発器６を通過して蒸発しきらなかった液
冷媒を分離し、その分離された液冷媒を冷媒回収タンク
１５内に回収してもよい。

このように本実施例の冷媒空調装置では従来の空調装置
において、気液分離器に連通開閉弁を介して冷媒回収タ
ンクを接続するだけで効率よく冷媒を回収することがで
きるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す冷凍サイクル図、第２図
は膨張弁の断面図、第３図は連通開閉弁の断面図、第４
図は作動を示すフローチャート図、第５図は連通開閉弁
の他の例を示す断面図である。 ２・・・圧縮機、３・・・凝縮器、４・・・気液分離器
、５・・・膨張弁、６・・・蒸発器、１１・・・連通開
閉弁、１５・・・冷媒回収タンク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮された冷媒を
   凝縮させる凝縮器と、この凝縮器より流出した冷媒を凝
   縮冷媒と未凝縮冷媒とに分離する気液分離器と、分離さ
   れた凝縮冷媒を膨張させる膨張弁と、この膨張した冷媒
   を蒸発させる蒸発器とを順次接続してなる車両用空調装
   置において、分離された凝縮冷媒を回収するための冷媒
   回収タンクが前記気液分離器と連通可能に配され、この
   冷媒回収タンクと前記気液分離器との間には冷媒回収時
   のみ両者の連通を行う連通開閉弁が配されていることを
   特徴とする車両用空調装置。（２）気液分離器が蒸発器
   より流出した冷媒を凝縮冷媒と未凝縮冷媒とに分離する
   請求項１記載の車両用空調装置。 （３）前記冷媒回収タンクが前記気液分離器に対し脱着
   可能に連通接続されている請求項１記載の車両用空調装
   置。 （４）前記冷媒回収タンクが前記気液分離器に対し一体
   固定されている請求項１記載の車両用空調装置。