JPH026214A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

自動車用空気調和装置

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JPH026214A
JPH026214A JP63156998A JP15699888A JPH026214A JP H026214 A JPH026214 A JP H026214A JP 63156998 A JP63156998 A JP 63156998A JP 15699888 A JP15699888 A JP 15699888A JP H026214 A JPH026214 A JP H026214A
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JP
Japan
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refrigerant
evaporator
liquid
accumulator
amount
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Application number
JP63156998A
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English (en)
Inventor
Yasushi Ishita
井下 康
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Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Corp
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Publication date
Application filed by Calsonic Corp filed Critical Calsonic Corp
Priority to JP63156998A priority Critical patent/JPH026214A/ja
Publication of JPH026214A publication Critical patent/JPH026214A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3225Cooling devices using compression characterised by safety arrangements, e.g. compressor anti-seizure means or by signalling devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31Expansion valves
    • F25B41/34Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators
    • F25B41/35Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators by rotary motors, e.g. by stepping motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/25Control of valves
    • F25B2600/2513Expansion valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/04Refrigerant level
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、エバポレータの性能を向上させるようにした
自動車用空気調和装置に関する。
(従来の技術) 一般に、自動車用空気調和装置は、特開昭59−208
,352号公報に示すように、CCEV方式(Cycl
ing  clutchexpantion−valv
e  system)と称される冷房サイクルを有して
いる。
この冷房サイクルは、第4図に示すように、コンプレッ
サ1から吐出された冷媒を、コンデンサ2で凝縮し、リ
キッドタンク3において気液分離した後に、この冷媒を
前記冷媒膨張部材である膨脹弁4で断熱膨脂してエバポ
レータ5に導き、蒸発させた後に前記コンプレッサ1に
戻すようにしたものである。
この方式の冷房サイクルでは、通常エバポレータ5の出
口冷媒の状態を怒温筒6により感知して膨脹弁4の開度
を調節するようにしているが、この場合、一般的には過
熱度(スーパーヒート量)が5℃程度になるように制御
して運転している。
つまり、液冷媒がコンプレッサ1に帰還し、液圧縮等の
不都合が生じないようにエバポレータ5から流出する冷
媒はすべて気化したガス冷媒となるようにしている。
しかして、エバポレータ全体に、液冷媒が充満した状態
(以下簡単のために満液と称す)で運転すると大きな冷
房能力を発揮することになる。実験によれば、前記満液
方式で運転した場合には、5〜10%程度大きな冷房能
力を出すことが判明した。
(発明が解決しようとする課題) ところが、満液にして冷房運転をするということは、エ
バポレータの出口側から流出する冷媒も液冷媒であるこ
とから、前記スーパーヒート量は零であり、前記CCE
V方式のもののようにスーパーヒート量を検知して膨脹
弁の開度を制御するものでは、実質的に膨脹弁4を使用
ができないという問題がある。
また、冷房サイクルには、前記CCEV方式の他に、C
C0T方式(Cycling  clutch  or
ifice−tubu  system)と称されるも
のがある。
この冷房サイクルは、第5図に示すように、コンプレッ
サ1から吐出された冷媒を、コンデンサ2で凝縮し、前
記冷媒膨脂部材であるオリフィスチューブ7により流量
を制御した後にエバポレータ5に導き、この冷媒の一部
をアキュムレータ8で貯溜し、ガス冷媒のみ前記コンプ
レッサ1に戻すようにしたものである。
このCC0T方式の自動車用空気調和装置は、前述の満
液方式で運転されるように設定されているので、前述し
たように熱効率が良いが、前記オリフィス7の開度が固
定であるため、これによって冷媒流量を制御することは
できない。
例えば、この冷房サイクル内の冷媒量を、急速冷房(ク
ールダウン)時の必要とされるように設定した場合には
、通常の冷房運転時には冷媒過多となり、また通常の冷
房運転時に的を絞った冷媒量とすると、前記クールダウ
ン時に所望の冷房を行なうことができないという欠点が
ある。つまり、外気の状態等に対応したきめ細かな冷房
運転を行なうことができないという欠点がある。また、
この方式の自動車用空気調和装置では冷房サイクルをオ
フした時にも回路が平衡になるまで冷媒が回路中を流れ
ることから、自動車用空気調和装置を停止した後にも冷
媒流動音が生じるという問題もある。
このように、冷房性能を高めようとすると、種々の問題
があるが、特にエバポレータしとして積層型のエバポレ
ータを使用した場合には、この積層型のエバポレータ内
に仕切板を設け、冷媒の流れを強制的に変更させ、冷媒
がエバポレータ内部においてUターンを繰り返しつつ流
れるようにして冷房能力の向上を図っている。
ところが、このようにすると流路抵抗が大きくなり、冷
媒の流れ騒音が生じたり、円滑に冷媒が流れないという
欠点があり、この改良が望まれているというのが実情で
ある。
本発明は、上述した従来技術に伴う欠点、問題点を解決
するためになされたもので、満液方式で効率の良い冷房
運転を行なうことができ、しかも膨脹弁により冷媒量を
制御し、きめ細かな冷房運転が可能とするのみでなく、
冷媒騒音及び流路抵抗の少ない自動車用空気調和装置を
提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) かかる目的を達成するために、本発明は、コンプレッサ
から吐出された冷媒を、コンデンサで凝縮し、膨脹弁を
経てエバポレータに導き、アキュムレータで貯溜した後
に前記コンプレッサに戻すようにした自動車用空気調和
装置において、前記エバポレータ内が満液冷となるよう
に、前記アキュムレータの液面を検出して膨脹弁の開度
を制御するようにしたことを特徴とするものである。
(作用〉 このようにすれば、アキュムレータに存在する液冷媒の
液面状態に応じて、膨脹弁の開度を調整することができ
、常に満液状態で冷房運転を行なうことができ、エバポ
レータの能力を最大限に発揮させることにより冷房能力
の向上を図ることができる。また、冷媒をエバポレータ
内に一括して流すことができるので、エバポレータ内を
仕切板により仕切る必要はなく、通路抵抗及び冷媒の流
れ騒音の少ない運転が可能となる。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第1図は、本発明の一実施例に係る概略説明図、第2図
は、第1図に示す実施例の要部を示す概略断面説明図面
図であり、第4.5図に示す部材と同一部材には同一符
号を付しである。
この自動車用空気調和装置20は、前記CCEV方式の
冷房サイクルとほぼ同様のもので、コンプレッサ1から
吐出された冷媒を、コンデンサ2で凝縮し、リキッドタ
ンク3において気液分離及びゴミ等の除去を行なった後
に、この冷媒を電子式自動膨脹弁4で流量調整してエバ
ポレータ5に導き、アキュムレータ8において液冷媒を
貯溜し、このアキュムレータ8内のガス冷媒のみを前記
コンプレッサ1に戻すようにしたものである特に本実施
例では、前記アキュムレータ8内の液冷媒の液面を感知
し、この液面に対応する位置検出信号をアンプ21に入
力し、このアンプ21から膨脹弁4の開度を調節するス
テッピングモータMに駆動信号を出力するようにしてい
る。
さらに詳述すれば、前記膨脹弁4は、第2図に示すよう
に、前記リキッドタンク3側と連通ずる冷媒人口22と
、エバポレータ5側と連通ずる冷媒出口23とを開設し
たケーシング24内に連通路25を形成し、この連通路
25の流路途上に弁座26を設け、この弁座26に形成
した開口部27を弁棒28に設けた弁体29が開度調節
するようになっている。そして、前記弁棒28は、その
上部でステッピングモータMの回転軸として作用し、そ
の回りに磁石30が配設され、軸の回りに回転可能なロ
ータRを形成している。このロータRにおける磁石30
の周囲のケーシング24内にはステータコイル31が固
着され、このステータコイル31に適宜電流を流して回
転磁界を発生させ、ロータRを適当な回転角に回転させ
るようになっている。また、このロータRにおける弁棒
28のほぼ中央部には、雄ねじ32が切られ、この雄ね
じ32とケーシング24に固着された弁棒保持板33に
形成された雌ねじ34とが螺合するようになっている。
したがって、ステッピングモータMにおけるロータRを
適当に回転させることにより、弁棒28を弁棒保持板3
3、すなわちケーシング24に対して上下動させて、弁
座26に設けた開口部27の開度を調節するようになっ
ている。
また、前記弁棒28に形成された雄ねじ32の下部には
止めピン35が固着され、弁棒28とともに回転するよ
うになっている。そして、この止めピン35は、弁棒保
持板33に固着したストッパ部材36に対して、弁棒2
8のある回転角位置で係合し、この弁棒28の回転を制
限するようになっている。これは、弁体28の先端に設
けた弁体29が最下方に移動して弁座26に当接して開
口部27を閉鎖した場合に、それ以上弁棒28が回転し
て弁体29が下方に移動(オーバーストローク)し、こ
の弁体29と弁座26との間で、いわゆるカジリが生じ
るのを防止するためである。
一方、前記アキュムレータ8はゲージング40に、前記
エバポレータ5からの液体冷媒が流入する入口管41と
、このケーシング40内のガス冷媒をコンプレッサ1側
に戻す出口管42とが設けられ、この入口管41は、ケ
ーシング40内の底部近傍まで垂下され、その外周には
、液冷媒の液面を検出する液面位置検出手段43が設け
られている。
この液面位置検出手段43は、前記入口管41の外周に
嵌挿され、液面の昇降に伴なって昇降するフロート44
と、このフロート44の中心に開設された通孔44aの
内周面に取付けられた接触子45と、前記入口管41の
外周に添着された抵抗部材46とからなり、前記フロー
ト44の昇降に伴ない前記抵抗部材46の抵抗値が変化
するようにしたものである。
これにより液面に見合った電流を液面位置検出信号とし
て前記アンプ21に入力するようになっている。
つまり、第3図に示すように、前記抵抗値が0までは冷
媒不足という信号を出力し、膨脹弁4を全開にする。こ
の全開状態を継続すると冷媒量が増加し、アキュムレー
タ8内に液冷媒が増加することになる。液冷媒の増加に
伴ない、エバポレータ5からアキュムレータ8に帰還す
る冷媒は液冷媒となるので、満液運転に入る。この場合
には、エバポレータ5からの吹き出し温度あるいは外気
温度などと、コントローラの設定温度とを比較し、エバ
ポレータ5内に所定の冷媒量が流れるように、抵抗を検
知し、これを満液運転中の冷媒流量制御信号として出力
する。
また、熱負荷が小さい場合には、冷媒が過多になるため
に、満液運転であっても冷媒量を少なくする必要がある
ことから、所定抵抗値以上になると冷媒流量を制限する
信号を出力する。これにより、前記エバポレータ5が常
に正常な満液運転となるように、前記膨脹弁4の弁開度
を制御している。
次に作用を説明する。
前記冷房サイクル内には、通常運転時に必要とされる冷
媒量を注入する。そして、コンプレッサ1を始動すると
、この冷媒は、コンデンサ2で凝縮され、リキッドタン
ク3において気液分離されるとともにゴミ等が除去され
、大部分が液冷媒とされて膨脹弁4に流入する。
この始動当初は通常多量の冷媒が必要であるため、膨脹
弁4はほぼ全開状態とされている。この冷媒はエバポレ
ータ5内で蒸発し、空気から熱を奪い、アキュムレータ
8に流入し、貯溜されガス冷媒のみがコンプレッサ1に
帰還される。
前記冷房運転を行なっても、まだ空気が高温状態にあり
、負荷が大きい場合には、前記膨脹弁4の開度を大きく
し、エバポレータ5内の冷媒をさらに増やす必要がある
。この冷媒量の増大により前記アキュムレータ8内は液
冷媒が少ない状態になり、前記アンプ21には、抵抗値
が0の電流が入力され、膨脹弁4は全開の状態を継続す
る。
このような運転を継続し、空気の温度が低下すると、次
第にアキュムレータ8内の冷媒量が増加し、フロート4
4が上昇し、前記抵抗値が増えることになる。したがっ
て、抵抗値に対応する電流を液冷媒の液面信号としてア
ンプ21に入力し、このアンプ21において前記液面信
号と、図外のコントローラで設定された温度に対応する
信号とを比較し、前記液面信号が設定温度に対応する信
号より小さいか又は一致している場合には、エバポレー
タ5内の冷媒量は少ないが若しくは最適であるために、
アンプ21はステッピングモータMを作動させず、膨脹
弁4の全開状態を継続し、また、前記液面信号が設定温
度に対応する信号より大きくなると、冷媒過多となるこ
とになる。
この場合、アキュムレータ8内に液冷媒が所定1貯溜さ
れると、エバポレータ5内に液冷媒が充満した満液運転
が開始されたことになり、空気はエバポレータ5の全体
で冷却され、熱交換効率良く空気を冷却することになる
この満液運転中でも、前記アキュムレータ8内の冷媒が
増加し、液面信号が設定温度に対応する信号より大きく
なると、エバポレータ5への冷媒量を制限する必要があ
ることから、この場合には、アンプ21はステッピング
モータMを作動して弁棒28を回転させ、弁座26の開
口部27を閉じる方向に移動する。これにより冷媒量は
減少し、エバポレータ5は、満液運転を継続しつつも、
その冷媒量はコントローラにより選択された温度に見合
った量にコントロールされることになる。
さらに、前記空気の温度が低下し、アキュムレータ8内
の液冷媒量が増大すると、前記抵抗値はさらに増え、抵
抗値は最大に近ずくことになるが、この場合に液面信号
が設定温度に対応する信号より小さい場合は前記冷房運
転を継続するとしても、大きい場合であって、抵抗値が
所定値を越えると、もはや冷房運転を必要としない状態
であることがら、前記アンプは21は、ステッピングモ
ータMを回動する信号を出力し、膨脹弁4を閉塞する。
[発明の効果] 以上述べたように、本発明によれば、エバポレータ内が
液冷媒により満されるように、アキュムレータの液面を
検出して膨脹弁の開度を制御するようにしたなめ、エバ
ポレータは満液状態で冷房運転を行なうことができ、エ
バポレータの能力を最大限に発揮させることができ、こ
の結果、エバポレータの冷房能力の向上図ることができ
る。また、満液方式であるために、エバポレータ内ノ冷
媒流速を不必要に高めることはなく、エバポレータ内の
冷媒を、通路抵抗が生じないようなゆっくりとした速度
で流すことができ、冷媒の流れ騒音もなくなる。さらに
、所定の冷房能力を得るには、エバポレータの大きさも
従来のものに比し、小さくすることができ、こりにより
自動車用空気調和装置のコンパクト化を図ることも可能
となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に係る概略説明図、第2図
は、第1図に示す実施例の要部を示す概略断面説明図面
図、第3図は、液面信号とエバポレータ内の冷媒状態と
を比較した説明図、第4図は、従来のCCEV方式の自
動車用空気調和装置の冷房サイクルを示す説明図、第5
図は、従来のCC0T方式の自動車用空気調和装置の冷
房サイクルを示す説明図である。 1・・・コンプレッサ、 4・・・膨脹弁、 8・・・アキュムレータ。 2・・・コンデンサ、 5・・・エバポレータ、

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)コンプレッサ(1)から吐出された冷媒を、コンデ
    ンサ(2)で凝縮し、膨脹弁(4)を経てエバポレータ
    (5)に導き、アキュムレータ(8)で貯溜した後に前
    記コンプレッサ(1)に戻すようにした自動車用空気調
    和装置において、前記エバポレータ(5)内が満液とな
    るように、前記アキュムレータ(8)の液面を検出して
    膨脹弁(4)の開度を制御するようにしたことを特徴と
    する自動車用空気調和装置。
JP63156998A 1988-06-27 1988-06-27 自動車用空気調和装置 Pending JPH026214A (ja)

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JP63156998A JPH026214A (ja) 1988-06-27 1988-06-27 自動車用空気調和装置

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ID=15639951

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JP63156998A Pending JPH026214A (ja) 1988-06-27 1988-06-27 自動車用空気調和装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007520549A (ja) * 2004-02-04 2007-07-26 ファルマアウェア セプシス ビー.ブイ. 粘膜関門に存在するlpsを解毒するためのアルカリホスファターゼの使用
JP2013001125A (ja) * 2011-06-10 2013-01-07 Calsonic Kansei Corp 車両用空調装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007520549A (ja) * 2004-02-04 2007-07-26 ファルマアウェア セプシス ビー.ブイ. 粘膜関門に存在するlpsを解毒するためのアルカリホスファターゼの使用
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