JPH06262936A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】寒冷時に暖房の立ち上がり時間を短縮する。 【構成】暖房の立ち上がり時には、コンプレッサ１０か
ら吐出された冷媒を熱交換器２２に送り込み、ウォータ
ジャケット１４からヒータコア７に送る温水を加温す
る。熱交換器２２を通過した冷媒は、凝縮する事なく蒸
気のまま、絞り弁２８を通じてコンプレッサ１０に戻
る。この結果、温水の温度上昇が早まる。始動直後は、
リキッドタンク１２をコンプレッサ１０を含む閉回路中
に接続し、この閉回路中に十分量の冷媒蒸気を取り込
む。冷媒の圧力が高くなり過ぎる場合には、絞り弁２８
の流路を狭くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車室内の冷房と
暖房とを行なう自動車用空気調和装置の改良に関し、寒
冷時に自動車室内の暖房を迅速に行なえる様にするもの
である。

【０００２】

【従来の技術】自動車室内の暖房、冷房、除湿を行なう
為の自動車用空気調和装置として従来から、例えば実開
昭６２−１５６５１２号公報に示されている様に、空気
冷却用のエバポレータと空気加温用のヒータコアとを組
み合わせた自動車用空気調和装置が広く使用されてい
る。

【０００３】この従来から広く知られた自動車用空気調
和装置は、例えば図５に示す様に構成されている。ダク
ト１の上流側端部には内気取り入れ口２と外気取り入れ
口３とを設け、両取り入れ口２、３の分岐部に設けた内
外気切り換えドア４により、何れかの取り入れ口２（又
は３）を、上記ダクト１に連通自在としている。上記ダ
クト１内で上記内外気切り換えドア４の下流側には、こ
の内外気切り換えドア４の側から順に、送風機５とエバ
ポレータ６とを設けている。そして、このエバポレータ
６の下流側に、ヒータコア７とバイパス通路８とを、互
いに並列に設けている。このヒータコア７とバイパス通
路８との上流側にはエアミックスドア９を設け、これら
ヒータコア７とバイパス通路８とに流れる空気の割合を
調節自在としている。

【０００４】上記エバポレータ６とヒータコア７とに
は、図６に示す様な回路により、冷媒或は温水を循環自
在として、これらエバポレータ６或はヒータコア７を通
過する空気を冷却したり、或は加温したり出来る様にし
ている。

【０００５】図６に於いて、１０は冷媒を圧縮するコン
プレッサで、このコンプレッサ１０から吐出された高温
高圧の冷媒は、コンデンサ１１を通過する間に空気との
間で熱交換を行なって凝縮液化し、リキッドタンク１２
に溜められる。このリキッドタンク１２から送り出され
た冷媒は、膨張弁１３を通過する事で急激に膨張してか
ら、エバポレータ６内に送り込まれ、このエバポレータ
６内で蒸発してから、上記コンプレッサ１０に戻され
る。液状の冷媒がエバポレータ６内で蒸発する事によ
り、このエバポレータ６の温度が低下する為、このエバ
ポレータ６に空気を流通させれば、この空気を冷却した
り、或は除湿したり出来る。尚、上記膨張弁１３の開度
は、エバポレータ６の出口部分に於ける冷媒温度により
調節される。

【０００６】一方、エンジンのウォータジャケット１４
内に貯溜され、エンジンを冷却する事で温度上昇した冷
却水（温水）は、図示しないウォータポンプによりラジ
エータ１５に送られる他、一部がヒータコア７に送り込
まれる。この結果、このヒータコア７の温度が上昇する
為、このヒータコア７に空気を流通させれば、この空気
を加温出来る。

【０００７】図６に示す様にして空気を冷却或は加温す
る、エバポレータ６及びヒータコア７を、図５に示す様
にダクト１内に配置した自動車用空気調和装置は、コン
プレッサ１０の運転或は停止、ヒータコア７への温水の
送り込み或は停止、エアミックスドア９の位置調節によ
り、自動車室内を所望の空気調和状態と出来る。

【０００８】例えば、自動車室内を暖房する場合には、
前記コンプレッサ１０を停止する事で、エバポレータ６
への冷媒の送り込みを停止し、ヒータコア７に温度上昇
した冷却水を送り込むと共に、エアミックスドア９を図
５に鎖線で示した状態に切り換え、ダクト１内を流通す
る空気がヒータコア７を通過する様にする。暖房温度を
低めにする場合には、上記エアミックスドア９を、少し
実線位置に寄せて、一部の空気をバイパス通路８を通過
させる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の様に
構成され作用する自動車用空気調和装置に於いては、寒
冷時に自動車室内の温度を十分に上昇させる迄に要する
時間が長く、運転者が比較的長い時間、我慢しなければ
ならなかった。

【００１０】即ち、暖房の為に空気を加温するヒータコ
ア７には、自動車用エンジンの冷却水を流通させる為、
この冷却水の温度が十分に上昇しなければ、十分な暖房
効果を得られない。ところが、冬期等、外気温度が低い
場合には、上記冷却水の温度が十分な暖房効果を得られ
る程度に迄上昇するのに長い時間を要し、その間乗員は
寒い思いをしなければならない。

【００１１】家庭用暖房器として使用されるヒートポン
プ式の暖房装置では、電熱ヒータを補助ヒータとして使
用する事により、暖房の立ち上がり時間（暖房感を得ら
れる迄に要する時間）の短縮化を図る事が、一般的に行
なわれているが、自動車用暖房装置の場合、バッテリー
に過大な負担を掛ける電熱ヒータを使用する事は出来な
い。

【００１２】本発明の自動車用空気調和装置は、上述の
様な事情に鑑みて発明されたもので、バッテリーに負担
を掛ける事なく、暖房の立ち上がり時間の短縮を図るも
のである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の自動車用空気調
和装置は、エンジンのウォータジャケット内で温度上昇
した温水と空気との間で熱交換を行なう事により、この
空気を加温するヒータコアと、コンプレッサから吐出さ
れた高温高圧の冷媒蒸気と上記ヒータコアに送られる温
水との間で熱交換を行なう事により、この温水を加温す
る熱交換器と、冷媒入口を気相部分に、冷媒出口を液相
部分に、それぞれ開口させ、上記コンプレッサから吐出
され、コンデンサを通過する事で凝縮した液状冷媒を、
上記冷媒入口から受け入れて一時貯溜するリキッドタン
クと、このリキッドタンクの冷媒出口より送り出された
液状冷媒を蒸発させてから、上記コンプレッサに送り込
むエバポレータとを備えている。そして、暖房の立ち上
がり時に上記熱交換器に、コンプレッサから吐出した高
温高圧の冷媒を送り込み自在とすると共に、暖房の立ち
上がり時に冷媒が流れる閉回路に対して上記リキッドタ
ンクを並列に、上記冷媒出口を上流側に、冷媒入口を下
流側にそれぞれ向けて、且つこの閉回路との連通並びに
切り放し自在に設けている。

【００１４】

【作用】上述の様に構成される本発明の自動車用空気調
和装置は次の様に作用して、暖房の立ち上がり時間の短
縮を図る。即ち、寒冷時に暖房を立ち上げる場合には、
先ず、閉回路中にリキッドタンクを接続した状態でコン
プレッサを運転する。この結果、リキッドタンク内に溜
った液状冷媒中に、コンプレッサから吐出された高温高
圧の冷媒蒸気が送り込まれ、上記液状冷媒の蒸発が促進
されて、コンプレッサを含んで構成される閉回路中に、
十分量の冷媒蒸気が存在する様になる。

【００１５】コンプレッサの起動後短時間経過する事
で、上記閉回路中に十分量の冷媒蒸気が存在する様にな
ったならば、上記リキッドタンクを閉回路から切り放す
と共に、熱交換器にコンプレッサから吐出された高温高
圧の冷媒を流す。この結果、ヒータコアに送り込まれる
冷却水（温水）は、熱交換器に於いて高温高圧の冷媒と
の間で熱交換を行なって温度が上昇したものとなり、上
記ヒータコアの温度上昇が早まる。

【００１６】更に、コンプレッサを運転する結果、エン
ジンの負荷が増大し、エンジンに送り込まれる燃料の量
も増えて、このエンジンの発熱量が増大する為、上記ウ
ォータジャケット内に貯溜された冷却水（温水）の温度
上昇は一層早まる。この結果、ヒータコアの温度上昇が
早まって、暖房の立ち上がり時間の短縮化を図れる。

【００１７】

【実施例】図１は、請求項２に対応する、本発明の第一
実施例を示している。エンジンを冷却する為のウォータ
ジャケット１４の冷却水出口には、温水送り出し管１６
の一端を連通させ、この温水送り出し管１６の他端を、
ヒータコア７の温水入口に連通させている。このヒータ
コア７は、前述した従来の自動車用空気調和装置と同
様、図５に示す様に、空気調和用の空気を流通させるダ
クト１内に配置している。そして、このヒータコア７の
温水出口にその一端を連通させた温水戻し管１７の他端
を、上記ウォータジャケット１４の冷却水入口に連通さ
せている。

【００１８】エンジンにより駆動されて冷媒を圧縮する
コンプレッサ１０から吐出された冷媒は、コンデンサ１
１により凝縮してから、一度リキッドタンク１２に溜め
られる。このリキッドタンク１２の冷媒入口１８は気相
部分に、冷媒出口１９は液相部分に、それぞれ開口して
いる。そして、上記冷媒出口１９から送り出された液状
の冷媒は、膨張弁２０を通過してから上記ダクト１内に
配置されたエバポレータ６に送り込まれる。そして、こ
のエバポレータ６内で蒸発する事で、このエバポレータ
６の温度を低下させる。このエバポレータ６内で蒸発し
た冷媒は、冷媒戻し管２１を通じて、再び上記コンプレ
ッサ１０に戻される。

【００１９】上記温水送り出し管１６の途中には熱交換
器２２を、この温水送り出し管１６と直列に設けてい
る。この熱交換器２２は、上記ウォータジャケット１４
から送り出された温水（冷却水）と上記コンプレッサ１
０から吐出された高温高圧の冷媒とを熱交換する事によ
り、上記ウォータジャケット１４からヒータコア７に送
られる温水を加温する。この熱交換器２２内で冷媒が凝
縮する事はない。

【００２０】上記コンプレッサ１０から吐出された冷媒
を、前記コンデンサ１１に送る配管２３の途中には、第
一の冷媒流路選択手段である第一の三方弁２４を設け
て、上記コンプレッサ１０から吐出された冷媒を上記熱
交換器２２の冷媒入口に送るか、或は前記コンデンサ１
１の冷媒入口に送るかの一方を選択自在としている。

【００２１】又、上記冷媒戻し管２１の途中には、第二
の冷媒流路選択手段である第二の三方弁２５を設けて、
上記コンプレッサ１０の吸入口を、上記エバポレータ６
の冷媒出口と上記熱交換器２２の冷媒出口との何れか一
方に選択的に連通自在としている。

【００２２】上記第二の三方弁２５と熱交換器２２の冷
媒出口とを結ぶ配管２６の途中には、第三の冷媒流路選
択手段である第三の三方弁２７と、流路面積の調節自在
な絞り弁２８とを、上記熱交換器２２の側から順に設け
ている。そして、この内の絞り弁２８の流路面積を調節
する事で、上記コンプレッサ１０に送り込まれる冷媒の
量を調節自在としている。又、上記第三の三方弁２７と
前記リキッドタンク１２の冷媒出口１９とを、配管２９
により接続している。

【００２３】一方、前記配管２３の上流端には、この配
管２３中を流れる冷媒の温度並びに圧力を検出するセン
サ３０を設けて、コンプレッサ１０から吐出された直後
の冷媒の温度並びに圧力を検出自在としている。又、第
二の三方弁２５とコンプレッサ１０の吸入口とを結ぶ配
管３１の途中にも同様のセンサ３２を設けて、コンプレ
ッサ１０に送り込まれる冷媒の温度並びに圧力を検出自
在としている。

【００２４】これら各センサ３０、３２が検出する冷媒
の温度並びに圧力は、上記絞り弁２８を制御する為の制
御器３３に入力している。そしてこの制御器３３は、上
記冷媒の温度並びに圧力が高い場合に、上記絞り弁２８
の流路を狭くして、上記コンプレッサ１０に送り込まれ
る冷媒の量を少なくしたり、或はコンプレッサ１０の吸
入口に液状の冷媒が送り込まれるのを防止すべく、十分
量の冷媒蒸気をコンプレッサ１０から吐出させる様な制
御を行なう。

【００２５】更に、前記配管２６の中間部で、上記絞り
弁２８と第二の三方弁２５との間部分にその一端を接続
した配管３４の他端は、上記リキッドタンク１２の冷媒
入口１８に接続している。

【００２６】上述の様に構成される本発明の自動車用空
気調和装置により、寒冷時に暖房を立ち上げる場合に
は、エンジンによりコンプレッサ１０を運転すると共
に、第一、第二、第三の各三方弁２４、２５、２７を、
図１の実線矢印方向に切り換える。これら各三方弁２
４、２５、２７の実線矢印方向への切り換えに伴なっ
て、コンプレッサ１０の吐出口から吐出された高温高圧
の冷媒は、熱交換器２２を通過してから、リキッドタン
ク１２に、このリキッドタンク１２の冷媒出口１９側か
ら送り込まれる。この結果、リキッドタンク１２内に溜
められた液状の冷媒の蒸発が促進され、このリキッドタ
ンク１２の上部に多量の冷媒蒸気が生成される。

【００２７】一方、上記コンプレッサ１０の吸入口は、
第二の三方弁２５と配管３４とを通じて、上記リキッド
タンク１２の冷媒入口１８に通じている為、上記コンプ
レッサ１０の運転に伴なって、上記リキッドタンク１２
内の気相部分に存在する冷媒蒸気が、このコンプレッサ
１０内に吸引される。従って、第一、第二、第三の三方
弁２４、２５、２７を図１の実線矢印方向に切り換えて
コンプレッサ１０を運転する事で、このコンプレッサ１
０には、十分量の冷媒蒸気が送り込まれ、この冷媒蒸気
がコンプレッサ１０で断熱圧縮される事で温度上昇して
から、熱交換器２２に送り込まれる。

【００２８】この結果、上記コンプレッサ１０からは十
分に高温、高圧の冷媒蒸気が送り出されて、上記熱交換
器２２の温度が十分に上昇し、ウォータジャケット１４
から温水送り出し管１６に送り出された温水が、熱交換
器２２を通過する際に加温されてから、ヒータコア７に
送り込まれる。このヒータコア７は、前述した図５に示
す様に、空気調和用の空気を流通させるダクト１内に配
置されている為、上記熱交換器２２を通過する事で温度
上昇した温水がこのヒータコア７に流通する事により、
上記ダクト１内を流れる空気調和用の空気が十分に加温
され、自動車室内の温度が迅速に上昇する。ヒータコア
７を通過した冷却水（温水）は、エンジンのウォータジ
ャケット１４に戻される。この様に本発明の自動車用空
気調和装置では、暖房を立ち上げる際には冷媒が、気体
状態のままコンプレッサ１０を含む閉回路中を循環しつ
つ、ヒータコア７に送られる温水を加熱する。

【００２９】コンプレッサ１０の起動後短時間経過する
と、上記閉回路中に存在する冷媒蒸気が十分に多くなる
ので、第三の三方弁２７のみを、それ迄の実線矢印方向
から破線矢印方向に切り換える。この結果、熱交換器２
２の冷媒出口から吐出された冷媒蒸気が、リキッドタン
ク１２を通過する事なく、そのままコンプレッサ１０の
吸入口に吸入される様になる。コンプレッサ１０に戻さ
れる冷媒蒸気がリキッドタンク１２を通過しない事で、
このコンプレッサ１０の吸入口に達する冷媒蒸気の温度
が高くなり、このコンプレッサ１０から熱交換器２２に
送り込まれる冷媒蒸気の温度がより高くなって、ヒータ
コア７に送られる温水の温度をより一層高く出来る様に
なる。

【００３０】更に、本発明の自動車用空気調和装置の場
合、エンジンによってコンプレッサ１０を運転する結
果、エンジンの負荷が増大し、エンジンに送り込まれる
燃料の量も増えて、このエンジンの発熱量が増大する。
この為、上記ウォータジャケット１４内に貯溜された冷
却水（温水）の温度上昇は一層早まる。この結果、ヒー
タコア７の温度上昇が早まって、暖房の立ち上がり時間
の短縮化を図れる。

【００３１】上述の様に、暖房の立ち上がり時にコンプ
レッサ１０を運転し、ヒータコア７に送り込まれる冷却
水（温水）を加熱する事で、十分な暖房を行なえる迄に
要する時間の短縮を図れる。一方、上記ヒータコア７に
送り込む冷却水（温水）の温度が上昇した場合には、こ
の冷却水（温水）との間で熱交換を行なう冷媒の温度並
びに圧力も上昇する。この冷媒の温度並びに圧力が上昇
し過ぎた場合、コンプレッサ１０を含む蒸気圧縮式冷凍
機の構成部品の耐久性を阻害する恐れがある。

【００３２】この様な場合に、そのままコンプレッサ１
０を停止する事で、冷媒による冷却水（温水）の加熱を
終了すれば、特に問題を生じないが、本発明者の試算に
よると、冷却水（温水）の温度が十分に上昇し切る以前
に、冷媒の圧力が高くなり過ぎる事が解った。そこで、
図示の実施例に於いては、冷却水（温水）の温度が、十
分な暖房を行なうには不足するが、そのままでは冷媒の
圧力を過度に上昇させる程度に達した場合には、前記絞
り弁２８の流路を狭くし、コンプレッサ１０に送り込む
冷媒の量を少なくする事で、冷媒による冷却水（温水）
の加熱は継続しつつ、上記冷媒の圧力上昇を抑える。

【００３３】即ち、前記各センサ３０、３２からの信号
に基づき、コンプレッサ１０から吐出された冷媒の圧力
が高くなり過ぎると判断される場合に、制御器３３が絞
り弁２８の流路を狭める。絞り弁２８の流路が狭くな
り、コンプレッサ１０を通過する冷媒の量が少なくなれ
ば、上記圧力が過度に上昇して、蒸気圧縮式冷凍機の構
成部材の耐久性を損なう事を防止出来る。しかも、絞り
弁２８の流路を狭くした状態でも、冷媒による冷却水
（温水）の加熱は継続して行なわれる為、この冷却水
（温水）の温度を十分な暖房を行なう為に必要な程度に
迄、短時間で上昇させる事が出来る。

【００３４】上述の様に、コンプレッサ１０の運転を行
なう事により急速な暖房効果を得る結果、自動車室内の
温度が十分に上昇したならば、コンプレッサ１０を停止
すると共に、必要に応じて第一、第二の三方弁２４、２
５を図１に鎖線矢印で示す方向（第三の三方弁２７は破
線方向）に切り換え、熱交換器２２への冷媒の送り込み
を停止する。この状態に於いて本発明の自動車用空気調
和装置は、前記図６に示した従来の自動車用空気調和装
置と同様に作用して、自動車室内の暖房を行なう。

【００３５】又、上記第一、第二の三方弁２４、２５を
鎖線矢印状態に切り換えた状態でコンプレッサ１０を運
転すれば、前記エバポレータ６の温度を低下させて、自
動車室内の冷房又は除湿を行なえる。冷房を行なう場合
には、前記温水送り出し管１６の途中に設けた、図示し
ない温水弁を閉じ、前記ヒータコア７への温水の供給を
停止する事は勿論である。尚、流路切り換え用に設けた
各三方弁２４、２５、２７は、同時に切り換わる複数の
開閉弁を組み合わせる事で代用しても良い。

【００３６】次に、図２は、請求項３に対応する、本発
明の第二実施例を示している。本実施例の場合、コンプ
レッサ１０の吐出口とコンデンサ１１の冷媒入口とを結
ぶ配管２３の途中に、第一の冷媒流路選択手段である、
四方弁３５を設けている。そして、この四方弁３５によ
り上記コンプレッサ１０の吐出口を、リキッドタンク１
２の冷媒出口１９と、コンデンサ１１の冷媒入口と、熱
交換器２２の冷媒入口との何れかに選択的に連通自在と
している。

【００３７】暖房を立ち上げる場合には、先ず上記四方
弁３５と第二の三方弁２５とを図２の実線矢印方向に切
り換えると共に、コンプレッサ１０を駆動する。この結
果、コンプレッサ１０から吐出された高温高圧の冷媒
が、リキッドタンク１２内に溜められた液状冷媒中に吹
き込まれ、この液状冷媒を蒸発させる。この結果生じ
た、比較的多量の冷媒蒸気が、冷媒入口１８から配管３
４及び第二の三方弁２５を通ってコンプレッサ１０の吸
入口に吸い込まれる。この結果、コンプレッサ１０を含
んで構成され、冷媒蒸気を循環させる閉回路中に、短時
間の間に多量の冷媒蒸気が送り込まれる。

【００３８】コンプレッサ１０の起動後短時間を経過す
る事で、上記閉回路流に十分量の冷媒蒸気が送り込まれ
たならば、上記四方弁３５を、図２の破線矢印方向に切
り換える。この結果、コンプレッサ１０から吐出された
高温高圧の冷媒蒸気は、熱交換器２２に送り込まれて、
この熱交換器２２を通過する温水を加熱する。

【００３９】コンプレッサ１０の運転に伴なって、ヒー
タコア７に送り込まれる温水の温度が十分に上昇したな
らば、コンプレッサ１０を停止し、上記四方弁３５及び
第二の三方弁２５を図２の鎖線矢印方向に切り換える。
この状態では、熱交換器２２部分で温水を加熱する事は
ない。又、この状態でコンプレッサ１０を運転すれば、
自動車室内の除湿や冷房を行なえる。その他の構成及び
作用は、前述の第二実施例の場合と同様である。

【００４０】次に、図３は、請求項３に対応する、本発
明の第三実施例を示している。本実施例の場合、リキッ
ドタンク１２の冷媒入口１８と第二の三方弁２５とを、
途中に開閉弁３６を有する配管３７と、途中に絞り弁２
８を有する配管２６とにより連通している。

【００４１】暖房の立ち上がり直後、コンプレッサ１０
を含んで構成される閉回路中に十分量の冷媒蒸気を取り
込む場合には、四方弁３５と第二の三方弁２５とを実線
矢印方向に切り換え、開閉弁３６を開放した状態でコン
プレッサ１０を運転する。又、十分量の冷媒蒸気を取り
込んだ後、熱交換器２２部分で温水を加熱する場合に
は、四方弁３５のみを破線矢印方向に切り換え、開閉弁
３６を閉じた状態でコンプレッサ１０を運転する。その
他の構成及び作用は、前述の第二実施例の場合と同様で
ある。

【００４２】次に、図４は、請求項４に対応する、本発
明の第四実施例を示している。配管２３の途中に設けた
第一の三方弁２４によりコンプレッサ１０の吐出口を、
コンデンサ１１の冷媒入口と分岐配管３８との一方に選
択的に連通自在としている。この分岐配管３８の途中に
は、上記第一の三方弁２４を、リキッドタンク１２の冷
媒出口１９と熱交換器２２の冷媒入口との一方に選択的
に通じさせる、第三の冷媒流路選択手段である第三の三
方弁３９を設けている。又、上記リキッドタンク１２の
冷媒入口１８と熱交換器２２の冷媒入口とを連通させる
冷媒配管４０に開閉弁４１を設けている。

【００４３】暖房の立ち上がり直後、コンプレッサ１０
を含んで構成される閉回路中に十分量の冷媒蒸気を取り
込む場合には、第一、第二、第三の三方弁２４、２５、
３９を実線矢印方向に切り換え、開閉弁４１を開放した
状態でコンプレッサ１０を運転する。又、十分量の冷媒
蒸気を取り込んだ後、熱交換器２２部分で温水を加熱す
る場合には、第三の三方弁３９を破線矢印方向に切り換
え、開閉弁４１を閉じた状態でコンプレッサ１０を運転
する。その他の構成及び作用は、前述の各実施例の場合
と同様である。

【００４４】

【発明の効果】本発明の自動車用空気調和装置は、以上
に述べた通り構成され作用する為、寒冷時に自動車室内
の温度を上昇させる為に要する時間の短縮を図る事が出
来、乗員に長い時間我慢を強いる事がなくなる。

【００４５】尚、実願平３−８９１０３号には、第一、
第二の熱交換器により、冷媒と温水（冷却水）との間で
熱交換を行なう、自動車用空気調和装置に関する発明が
記載されている。この先発明に係る自動車用空気調和装
置の場合、第一の熱交換器部分で、コンプレッサから吐
出した高温高圧の冷媒とヒータコアに送り込まれる温水
との間で熱交換を行なって、温水を加熱すると共に冷媒
を凝縮させ、第二の熱交換器部分で、ヒータコアから送
り出された温水と冷媒との間で熱交換を行なって冷媒を
蒸発させる。

【００４６】この先発明の場合、冷媒と温水との間で熱
量のやり取りを行ない、その差分だけ、温水の温度を上
昇させる構造である為、第一、第二の熱交換器部分での
熱交換量が多くなる。又、冷媒が相変化しつつ、温水と
の間で熱交換を行なう為、温水と冷媒との間の温度差が
少なくなり、必ずしも十分な熱交換効率を得られない場
合が考えられる。従って、先発明の場合、十分な性能を
得る為には、第一、第二の熱交換器を大型にする必要が
生じる。

【００４７】これに対して本発明の自動車用空気調和装
置の場合、単一の熱交換器により、冷媒から温水に向
け、一方的に熱量を供給するのみである。従って、冷媒
と温水との間の熱交換量が徒に多くなる事がない。しか
も、冷媒と温水との間の熱交換は、相変化を伴なわない
顕熱で行なうので、これら冷媒と温水との間の温度差を
大きくして、熱交換効率を向上させる事が出来る。従っ
て、本発明の自動車用空気調和装置の場合、先発明の自
動車用空気調和装置に比べて、小型且つ高性能に出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す回路図。

【図２】本発明の第二実施例を示す回路図。

【図３】本発明の第三実施例を示す回路図。

【図４】本発明の第四実施例を示す回路図。

【図５】本発明の対象となる自動車用空気調和装置の構
成の１例を示す略断面図。

【図６】従来装置の回路図。

【符号の説明】

１ ダクト ２ 内気取り入れ口 ３ 外気取り入れ口 ４ 内外気切り換えドア ５ 送風機 ６ エバポレータ ７ ヒータコア ８ バイパス通路 ９ エアミックスドア １０ コンプレッサ １１ コンデンサ １２ リキッドタンク １３ 膨張弁 １４ ウォータジャケット １５ ラジエータ １６ 温水送り出し管 １７ 温水戻し管 １８ 冷媒入口 １９ 冷媒出口 ２０ 膨張弁 ２１ 冷媒戻し管 ２２ 熱交換器 ２３ 配管 ２４ 第一の三方弁 ２５ 第二の三方弁 ２６ 配管 ２７ 第三の三方弁 ２８ 絞り弁 ２９ 配管 ３０ センサ ３１ 配管 ３２ センサ ３３ 制御器 ３４ 配管 ３５ 四方弁 ３６ 開閉弁 ３７ 配管 ３８ 分岐配管 ３９ 第三の三方弁 ４０ 冷媒配管 ４１ 開閉弁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのウォータジャケット内で温度
   上昇した温水と空気との間で熱交換を行なう事により、
   この空気を加温するヒータコアと、 コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒蒸気と上記
   ヒータコアに送られる温水との間で熱交換を行なう事に
   より、この温水を加温する熱交換器と、 冷媒入口を気相部分に、冷媒出口を液相部分に、それぞ
   れ開口させ、上記コンプレッサから吐出され、コンデン
   サを通過する事で凝縮した液状冷媒を、上記冷媒入口か
   ら受け入れて一時貯溜するリキッドタンクと、 このリキッドタンクの冷媒出口より送り出された液状冷
   媒を蒸発させてから、上記コンプレッサに送り込むエバ
   ポレータとを備え、 暖房の立ち上がり時に上記熱交換器に、コンプレッサか
   ら吐出した高温高圧の冷媒を送り込み自在とすると共
   に、 暖房の立ち上がり時に冷媒が流れる閉回路に対して上記
   リキッドタンクを並列に、上記冷媒出口を上流側に、冷
   媒入口を下流側にそれぞれ向けて、且つこの閉回路との
   連通並びに切り放し自在に設けて成る、 自動車用空気調和装置。
2. 【請求項２】 下記の（イ）〜（ワ）に示した構成要件
   を備える、請求項１に記載の自動車用空気調和装置。 （イ）内部に貯溜した冷却水によりエンジンを冷却する
   ウォータジャケット。 （ロ）このウォータジャケットの冷却水出口に、その一
   端を連通させた温水送り出し管。 （ハ）この温水送り出し管の他端にその温水入口を連通
   させ、空気調和用の空気を流通させるダクト内に配置さ
   れたヒータコア。 （ニ）このヒータコアの温水出口にその一端を連通さ
   せ、その他端を上記ウォータジャケットの冷却水入口に
   連通させた温水戻し管。 （ホ）上記エンジンにより駆動されて冷媒を圧縮するコ
   ンプレッサ。 （ヘ）このコンプレッサから吐出された冷媒を凝縮させ
   るコンデンサ。 （ト）上記ダクト内に配置されて、上記コンデンサより
   送り出された冷媒を蒸発させてから、上記コンプレッサ
   に戻すエバポレータ。 （チ）上記温水送り出し管の途中に設けられ、上記ウォ
   ータジャケットから送り出された温水と上記コンプレッ
   サから吐出された冷媒とを熱交換する事により、温水を
   加熱する熱交換器。 （リ）上記コンデンサとエバポレータとの間に設けら
   れ、コンデンサの冷媒出口に通じる冷媒入口を気相部分
   に、エバポレータの冷媒入口に通じる冷媒出口を液相部
   分に、それぞれ開口させたリキッドタンク。 （ヌ）上記コンプレッサの吐出口を、上記熱交換器の冷
   媒入口と上記コンデンサの冷媒入口との何れか一方に選
   択的に通じさせる第一の冷媒流路選択手段。 （ル）上記コンプレッサの吸入口を、上記エバポレータ
   の冷媒出口と上記熱交換器の冷媒出口との一方に選択的
   に通じさせる第二の冷媒流路選択手段。 （ヲ）上記熱交換器の冷媒出口と上記第二の冷媒流路選
   択手段との間に設けられ、上記熱交換器の冷媒出口を第
   二の冷媒流路選択手段と上記リキッドタンクの冷媒出口
   との一方に選択的に通じさせる第三の冷媒流路選択手
   段。 （ワ）上記リキッドタンクの冷媒入口と上記第二の冷媒
   流路選択手段とを連通させる冷媒配管。
3. 【請求項３】 下記の（カ）〜（ヰ）に示した構成要件
   を備える、請求項１に記載の自動車用空気調和装置。 （カ）内部に貯溜した冷却水によりエンジンを冷却する
   ウォータジャケット。（ヨ）このウォータジャケットの
   冷却水出口に、その一端を連通させた温水送り出し管。 （タ）この温水送り出し管の他端にその温水入口を連通
   させ、空気調和用の空気を流通させるダクト内に配置さ
   れたヒータコア。 （レ）このヒータコアの温水出口にその一端を連通さ
   せ、その他端を上記ウォータジャケットの冷却水入口に
   連通させた温水戻し管。 （ソ）上記エンジンにより駆動されて冷媒を圧縮するコ
   ンプレッサ。 （ツ）このコンプレッサから吐出された冷媒を凝縮させ
   るコンデンサ。 （ネ）上記ダクト内に配置されて、上記コンデンサより
   送り出された冷媒を蒸発させてから、上記コンプレッサ
   に戻すエバポレータ。 （ナ）上記温水送り出し管の途中に設けられ、上記ウォ
   ータジャケットから送り出された温水と上記コンプレッ
   サから吐出された冷媒とを熱交換する事により、温水を
   加熱する熱交換器。 （ラ）上記コンデンサとエバポレータとの間に設けら
   れ、コンデンサの冷媒出口に通じる冷媒入口を気相部分
   に、エバポレータの冷媒入口に通じる冷媒出口を液相部
   分に、それぞれ開口させたリキッドタンク。 （ム）上記コンプレッサの吐出口を、上記リキッドタン
   クの冷媒出口と上記コンデンサの冷媒入口と上記熱交換
   器の冷媒入口との何れかに選択的に通じさせる第一の冷
   媒流路選択手段。 （ウ）上記コンプレッサの吸入口を、上記エバポレータ
   の冷媒出口と上記熱交換器の冷媒出口との一方に選択的
   に通じさせる第二の冷媒流路選択手段。 （ヰ）上記リキッドタンクの冷媒入口と上記第二の冷媒
   流路選択手段とを連通させる冷媒配管。
4. 【請求項４】 下記の（ノ）〜（ユ）に示した構成要件
   を備える、請求項１に記載の自動車用空気調和装置。 （ノ）内部に貯溜した冷却水によりエンジンを冷却する
   ウォータジャケット。 （オ）このウォータジャケットの冷却水出口に、その一
   端を連通させた温水送り出し管。 （ク）この温水送り出し管の他端にその温水入口を連通
   させ、空気調和用の空気を流通させるダクト内に配置さ
   れたヒータコア。 （ヤ）このヒータコアの温水出口にその一端を連通さ
   せ、その他端を上記ウォータジャケットの冷却水入口に
   連通させた温水戻し管。 （マ）上記エンジンにより駆動されて冷媒を圧縮するコ
   ンプレッサ。 （ケ）このコンプレッサから吐出された冷媒を凝縮させ
   るコンデンサ。 （フ）上記ダクト内に配置されて、上記コンデンサより
   送り出された冷媒を蒸発させてから、上記コンプレッサ
   に戻すエバポレータ。 （コ）上記温水送り出し管の途中に設けられ、上記ウォ
   ータジャケットから送り出された温水と上記コンプレッ
   サから吐出された冷媒とを熱交換する事により、温水を
   加熱する熱交換器。 （エ）上記コンデンサとエバポレータとの間に設けら
   れ、コンデンサの冷媒出口に通じる冷媒入口を気相部分
   に、エバポレータの冷媒入口に通じる冷媒出口を液相部
   分に、それぞれ開口させたリキッドタンク。 （テ）上記コンプレッサの吐出口を、上記コンデンサの
   冷媒入口と分岐配管との一方に選択的に通じさせる第一
   の冷媒流路選択手段。 （ア）上記コンプレッサの吸入口を、上記エバポレータ
   の冷媒出口と上記熱交換器の冷媒出口との一方に選択的
   に通じさせる第二の冷媒流路選択手段。 （サ）上記分岐配管の途中に設けられ、上記第一の冷媒
   流路選択手段を、上記リキッドタンクの冷媒出口と上記
   熱交換器の冷媒入口との一方に選択的に通じさせる第三
   の冷媒流路選択手段。 （キ）上記リキッドタンクの冷媒入口と上記熱交換器の
   冷媒入口とを連通させる冷媒配管。 （ユ）この冷媒配管の途中に設けた開閉弁。
5. 【請求項５】 下記の（メ）〜（シ）に示した構成要件
   を有する、請求項２〜４の何れかに記載の自動車用空気
   調和装置。 （メ）第二の冷媒流路選択手段を介してコンプレッサの
   吸入口に通じ、熱交換器からコンプレッサに冷媒を流す
   配管の途中に設けられた、流路面積の調節自在な絞り
   弁。 （ミ）上記コンプレッサを通過しつつ流れる冷媒の温度
   と圧力との少なくとも一方を検出するセンサ。 （シ）上記センサが検出する冷媒の温度又は圧力が高い
   場合に、上記絞り弁の流路を狭くする制御器。