JPH053013U - 車輛用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンプレッサを電動モータにより駆動し、電
動モータの回転数を制御することにより、所望の冷房効
率を得る。 【構成】 容量固定式のコンプレッサ２１にモータ２２
を連結し、このモータ２２をモータ回転数制御装置３０
により回転数制御する。これにより、冷房効率を高くし
たいときには、モータ２２の回転数を高くしてコンプレ
ッサ２１からの冷媒吐出量を増加させ、冷房効率を低く
したいときには、モータ２２の回転数を低くしてコンプ
レッサ２１からの冷媒吐出量を減少させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車用の冷房装置として好適に用いられる車輛用空調装置 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ここで、図４に従来技術による車輛用空調装置を示し説明する。

【０００３】 図中、１は冷房サイクルを示し、該冷房サイクル１はアンモニア，フレオンガ ス等の冷媒Ｆが循環する循環流路を形成した配管２と、該配管２の途中に冷媒Ｆ の循環方向（図中、矢示Ａ方向）に沿って順次設けられたコンプレッサ３，凝縮 器４および蒸発器５とから構成され、該蒸発器５はその吸熱面が運転室（図示せ ず）内へと臨むようになっている。そして、冷媒はコンプレッサ３によって圧縮 された後、凝縮器４，蒸発器５を通る間に、順次、高圧気体→高圧液体→低圧気 体と相転移すると共に、該蒸発器５においては液体から気体に相転移するときに 、運転室内から熱を奪って該運転室内を冷房する。

【０００４】 ここで、前記コンプレッサ３は例えば斜板型可変容量式のコンプレッサによっ て構成され、斜板からなる容量可変部３Ａを備えている。６は該コンプレッサ３ に付設された容量可変機構としてのサーボアクチュエータを示し、該サーボアク チュエータ６は出力ロッド６Ａがコンプレッサ３の容量可変部３Ａに連結され、 該容量可変部３Ａを傾転駆動することにより、コンプレッサ３の吐出容量を可変 に設定するようになっている。即ち、該サーボアクチュエータ６は後述する圧力 センサ１０からの検出信号に基づきコントロールユニット（図示せず）によって 作動され、配管２内を流れる冷媒の圧力が高くなると、コンプレッサ３の吐出容 量（圧縮能力）を小さくし、冷媒の圧力が低くなると吐出容量を大きくするよう に、容量可変部３Ａを傾転させる。

【０００５】 ７は自動車の原動機としてのエンジンを示し、該エンジン７の出力軸は電磁ク ラッチ８を介してコンプレッサ３に連結され、該コンプレッサ３を回転駆動する ようになっている。また、電磁クラッチ８はエアコンスイッチ（図示せず）によ りコントロールユニットを介して連結、解除（ＯＮ，ＯＦＦ）され、エアコンス イッチを開成してときにはエンジン７とコンプレッサ３との連結を解除し、コン プレッサ３を停止させるようになっている。

【０００６】 ９は凝縮器４と蒸発器５との間に位置して配管２の途中に設けられ、液体状態 となった冷媒Ｆを一時的に蓄えるレシーバタンクを示し、該レシーバタンク９に は覗窓９Ａが設けられ、該覗窓９Ａで冷媒Ｆの液化状況を目視できるようになっ ている。

【０００７】 １０はレシーバタンク９の上端側に付設された圧力センサを示し、該圧力セン サ１０は配管２内を流れる冷媒の圧力を検出し、その検出信号をコントロールユ ニットに出力するようになっている。

【０００８】 １１はレシーバタンク９と蒸発器５との間に位置して、配管２の途中に設けら れた膨張弁を示し、該膨張弁１１は公知の減圧弁等により構成され、液化した高 圧の冷媒が蒸発器５を通過する間に気化し易くなるように、該冷媒の圧力を所定 圧まで減圧しつつ、蒸発器５に向けて冷媒を矢示Ａ方向に流通させる。

【０００９】 このように構成される車輛用空調装置では、運転室内のエアコンスイッチを閉 成すると、コンプレッサ３がエンジン７によって駆動され、配管２内の冷媒は該 コンプレッサ３で加圧され、凝縮器４から蒸発器５へと流通する間に高圧気体→ 低圧気体→高圧液体→低圧液体に相転移し、蒸発器５で気化するときに運転室内 の熱を奪うことにより、運転室内を冷却するようになる。

【００１０】 また、コンプレッサ３に付設したサーボアクチュエータ６は圧力センサ１０か らの検出信号に基づきコントロールユニットによって制御され、容量可変部３Ａ を配管２内の圧力に応じて傾転されることにより、コンプレッサ３の冷媒の吐出 容量を変化させるようになっている。

【００１１】 そして、運転室内の温度調整においては、例えば運転室内を急冷したい場合に は、サーボアクチュエータ６により容量可変部３Ａを傾転させ、その傾転角を大 きくすることにより、コンプレッサ３からの冷媒の吐出量を多くして冷房効率を 高くする。一方、運転室内が所定温度になり、その温度に保ちたい場合には、サ ーボアクチュエータ６により容量可変部３Ａを傾転させ、その傾転角を小さくす ることにより、コンプレッサ３からの冷媒の吐出量を少なくして冷房効率を低く し、運転室内の温度が下がり過ぎないようにする。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した従来技術では、エンジン７によりコンプレッサ３を駆動し ているから、エンジン７の回転数に係りなく冷媒の吐出量を増減させるためには 、コンプレッサ３を可変容量式のコンプレッサで構成する必要が生じ、コンプレ ッサ３が高価になるという問題がある。

【００１３】 また、サーボアクチュエータ６により容量可変部３Ａの傾斜角を大きくし、コ ンプレッサ３による冷媒の吐出量を増加させたときには、コンプレッサ３からエ ンジン７に作用する負荷が増大し、エンジン７の出力を低下させてしまい、特に 車輛の加速時等の場合には走行性能を著しく低下させるという問題がある。

【００１４】 本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本考案はコンプレッ サの駆動時にエンジンの出力が低下するのを防止できると共に、コンプレッサか らの冷媒吐出量をエンジンの回転数に係りなく容易に調整できるようにした空調 装置を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

上述した課題を解決するために本考案が採用する構成の特徴は、コンプレッサ を固定容量式のコンプレッサにより構成し、該コンプレッサを駆動する電動モー タを該コンプレッサに連結して設け、該電動モータの回転数を外部から印加する 電気量に応じて可変に制御する構成としたことにある。

【００１６】

【作用】

上記構成により、電動モータに印加する電気量を大きくすれば、エンジン回転 数に依存することなくコンプレッサの回転数を上昇でき、該コンプレッサから吐 出される冷媒の量を増加させて冷房効率を高めることができる。一方、電動モー タに印加する電気量を小さくすることにより、コンプレッサの回転数を低下させ ることができ、該コンプレッサから吐出される冷媒の量を減少させて冷房効率を 低くできる。

【００１７】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１ないし図３に基づき説明する。なお、実施例では 前述した従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するも のとする。

【００１８】 図中、２１は固定容量式のコンプレッサを示し、該コンプレッサ２１は凝縮器 ４と蒸発器５との間に位置し、配管２の途中に設けられている。

【００１９】 ２２は車輛（図示せず）に搭載された電動モータ（以下「モータ」という）を 示し、該モータ２２の回転軸２２Ａは前記コンプレッサ２１に連結されている。 また、該モータ２２は車輛に搭載されたバッテリＢにより後述するモータ回転数 制御装置３０を介して回転数制御されている。

【００２０】 ２３はマイクロコンピュ−タ等によって構成されたコントロ−ルユニットを示 し、該コントロ−ルユニット２３は入出力制御回路２４と、処理回路２５および 記憶回路２６とから大略構成されている。前記入出力制御回路２４の入力側には 運転室内に設けられたエアコンスイッチ２７，温度設定スイッチ２８および室内 温度センサ２９等が接続され、出力側には前記モータ２２の回転数を制御するモ ータ回転数制御装置３０が接続されている。また、前記コントロ−ルユニット２ ３は記憶回路２６内に図３に示すプログラム等を格納し、運転室内の温度調整処 理等を行なうようになっている。また、記憶回路２６の記憶エリア２６Ａには温 度設定スイッチ２８により運転者が設定した所定温度ｔ0 をメモリするようにな っている。そして、前記モータ回転数制御装置３０はモータ２２に給電する電気 量（電圧，電流）を制御することにより、モータ２２の回転数を調整するような 電子回路により構成されている。

【００２１】 本実施例による車輛用空調装置は上述の如き構成を有するもので、その基本的 作動については従来技術によるものと殆ど差異はない。

【００２２】 次に、コントロ−ルユニット２３による運転室内の温度調整処理について、図 ３を参照しつつ説明する。

【００２３】 まず、エアコンスイッチ２７を投入することによって、バッテリＢからモータ 回転数制御装置３０に給電され、該モータ回転数制御装置３０からはモータ２２ を所定回転数で回転させてコンプレッサ２１を駆動させ、冷房サイクル１を作動 させると共に、処理動作をスタ−トさせる。

【００２４】 ステップ１で温度設定スイッチ２８から所定温度ｔ0 を読込み、記憶回路２６ の記憶エリア２６Ａ内に記憶する。ステップ２で室内温度センサ２９から室内温 度ｔを読込み、ステップ３に移る。

【００２５】 ステップ３では、室内温度ｔが所定温度ｔ0 よりも大きいか否かを判定し、「 ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ４に移り、ステップ４ではモータ回転数 制御装置３０にモータ２２の回転数を上昇させる信号を出力し、該モータ２２の 回転数を上昇させ、コンプレッサ２１の回転数を上昇させて冷媒吐出量を増加さ せる。そして、冷房サイクル１の冷房効率を高くして、ステップ６でリターンす る。

【００２６】 一方、ステップ３で「ＮＯ」と判定したときには、ステップ５に移り、ステッ プ５ではモータ回転数制御装置３０にモータ２２の回転数を低下させる信号を出 力し、該モータ２２の回転数を低下させ、コンプレッサ２１の回転数を低下させ て冷媒吐出量を減少させる。そして、冷房サイクル１の冷房効率を低くして、ス テップ６でリターンされ、この処理を繰り返すことにより、運転室内の室内温度 ｔを所定温度ｔ0 に近づけ、運転室内を運転者が所望とする所定温度ｔ0 に設定 する。

【００２７】 かくして、本実施例によれば、コンプレッサ２１を固定容量式のコンプレッサ を用いて、該コンプレッサ２１からの冷媒吐出量をモータ２２の回転数により制 御するようにしたから、従来技術のようにエンジン７による駆動方式とは異なり 、エンジン７にコンプレッサ２１からの負荷が加わるのを確実に防止でき、車輛 の走行性（特に、加速性）が低下する等の問題を解消できる。

【００２８】 また、従来技術における車輛用空調装置では、コンプレッサに可変容量式のコ ンプレッサ３を用いて、電磁クラッチ８を介してエンジン７と連結し、さらにコ ンプレッサ３の冷媒吐出量の調整はサーボアクチュエータ６を用いていたのに対 して、本実施例では、コンプレッサに低廉な固定容量式のコンプレッサ２１を用 いると共に、該コンプレッサ２１にはモータ２２を連結するという簡単な構成で 冷媒吐出量を調整できるようにしたから、従来技術に比べて、部品点数の削減と 、コストダウンを確実に図ることができる。

【００２９】 さらに、エンジン７の回転数と独立してコンプレッサ２１の回転数を制御する ことができるから、エンジン７の回転数に対しての制御処理（例えば、従来技術 ではエンジン７が高回転になった場合には、電磁クラッチ８を解除してコンプレ ッサ３の負荷がエンジン７に伝わるのを防止している）等を行なう必要がなくな る。

【００３０】 なお、前記実施例においては、運転室内の温度調整処理を例に挙げて述べたが 、本考案は、従来技術に述べたような圧力センサ１０からの冷媒圧力による制御 も可能である。さらに、コンプレッサ２１とモータ２２が一体に形成されている ものを用いることにより、コンパクト化を図ることができ、車輛への取付けを容 易にすることもできる。

【００３１】

【考案の効果】

以上詳述した如く、本考案によれば、固定容量式のコンプレッサを車輛に搭載 された電動モータにより駆動し、該電動モータの回転数を印加する電気量に応じ て可変に制御する構成としたから、コンプレッサからの冷媒吐出量の調整を電動 モータの回転数により制御でき、回転数を高くすれば、冷媒吐出量が増加し、冷 房効率を高めることができると共に、回転数を低くすれば、冷媒吐出量が減少し 、冷房効率を低くすることができる。そして、エンジンにコンプレッサの負荷が 加わるのを確実に防止でき、車輛の走行性（特に、加速性）を向上できる等、種 々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例による車輛用空調装置を示す回
路図である。

【図２】本考案の実施例を示す制御ブロック図である。

【図３】運転室内の温度調整処理を示す流れ図である。

【図４】従来技術による車輛用空調装置を示す回路図で
ある。

【符号の説明】

１ 冷房サイクル ２ 配管 ４ 凝縮器 ５ 蒸発器 ２１ コンプレッサ（固体容量式のコンプレッサ） ２２ モータ（電動モータ） ２３ コントロ−ルユニット ２４ 入出力制御回路 ２５ 処理回路 ２６ 記憶回路 ２６Ａ 記憶エリア ３０ モータ回転数制御装置 Ｂ バッテリ

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 車輛と、該車輛内に設けられた冷媒が循
   環する流路と、該流路を形成する配管の途中にそれぞれ
   設けられた凝縮器および蒸発器と、該凝縮器と蒸発器と
   の間に位置して前記配管の途中に設けられ、該配管内の
   冷媒を圧縮するコンプレッサとからなる車輛用空調装置
   において、前記コンプレッサを固定容量式のコンプレッ
   サにより構成し、該コンプレッサを駆動する電動モータ
   を該コンプレッサに連結して設け、該電動モータの回転
   数を外部から印加する電気量に応じて可変に制御する構
   成としたことを特徴とする車輛用空調装置。