JPH07115583B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は車両用空調装置に関し、特に外気温が低い場合
にウインドウガラスの突然のくもりを防止するようにし
た車両用空調装置に関するものである。

（従来の技術） 近年では車両内に空調装置を搭載し、車室内での快適性
を向上させるとともに、車室内を除湿してウインドウガ
ラスのくもりを防止し、視界を確保するようにしてい
る。

従来の車両用空調装置はコンプレッサで圧縮した冷媒を
コンデンサで液化した後に、この液状の冷媒をリキッド
タンクへ収容している。リキッドタンクから高圧配管を
介して送られてきた液状の冷媒はエバポレータで膨脹弁
を通過して急に低圧側へ放出されて気化する。この気化
するときの気化熱により周囲の熱が奪われてエバポレー
タを通過する空気を冷却するようにしている。また前記
リキッドタンクにはロープレッシャースイッチを設けて
おり、リキッドタンク内の冷媒の圧力が所定の圧力以下
に低下すると、このロープレッシャースイッチが動作し
てコンプレッサをオフし、車両用空調装置の破損を防止
するようにしている（例えば、昭和55年10月株式会社山
海堂発行「自動車工学全書」第10巻160〜164頁）。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような車両用空調装置は夏場の外気温が
高い時の冷房を目的として作動させる他に、外気温が低
くかつ湿度が高い時、たとえば冬場の雨天時等には、車
室内の除湿を目的として使用されることがある。ここ
で、このような場合には車室内の除湿を効果的に行なう
為に空調装置を内気循環モードに設定することが一般的
に行なわれている。

しかしながら、外気温がかなり低い状態では、熱的な負
荷が軽いことから内気循環モードに設定したとしても前
述したロープレッシャースイッチが動作してしまう場合
が生じる。

このように内気循環モードに設定した状態で前記ロープ
レッシャスイッチが動作すると車室内の絶対湿度の高い
空気がコンプレッサによる除湿が行なわれることなく車
室内に急に吹出されることになる為、乗員が予め吹出口
の切換、吹出風量の増加等の操作をしなければならない
という煩わしさがあった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、外気温が低
い状態でのウインドウガラスの急激なくもりを防止する
ようにした車両用空調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） 上記目的を達成するため本願が提供する発明は第１図に
示すように空調モードを内気循環モードに設定して車内
の空気を循環させると共に、当該空気を冷却するための
冷媒循環部１を動作させて空調を行なう車両用空調装置
において、車外の気温が所定値以下であることを検出す
る外気温検出手段２と、車内の湿度を検出する湿度検出
手段４と、冷媒循環部１中に設けられた車内の空気を冷
却するエバポレータの冷媒状態を検出する冷媒状態検出
手段７と、前記外気温検出手段２が車外の気温が所定値
以下であることを検出したときには、車内の湿度の増加
に応じて低下方向に少なくとも２段階に設定された前記
冷媒循環部１の動作を停止させるための動作停止点を選
択設定する動作停止点設定手段６と、前記内気循環モー
ドに設定された状態で前記冷媒状態検出手段７による冷
媒状態が前記動作停止点設定手段６により選択設定され
た動作停止点に達するまでは前記冷媒循環部１の動作を
継続させる継続手段８とを有して構成した。

（作用） 本発明の手段は、内気循環モードに設定すると、車内の
空気を循環させるとともに、冷媒循環部１を動作させて
空調を行なう。また車外の気温が所定値以下であること
を検出する外気温検出手段２と、車内の湿度を検出する
ための湿度検出手段４と、冷媒循環部１中に設けられた
車内の空気を冷却するエバポレータの冷媒状態を検出す
る冷媒状態検出手段７を有しており、前記外気温検出手
段２が車外の気温が所定値以下であることを検出したと
きには、動作停止点設定手段６が車内の湿度の増加に応
じて低下方向に少なくとも２段階に設定された前記冷媒
循環部１の動作を停止させるための動作停止点を選択設
定する。また、前記内気循環モードに設定された状態で
前記冷媒状態検出手段７による冷媒状態が前記動作停止
点設定手段６により選択設定された動作停止点に達する
までは、継続手段８が前記冷媒循環部１の動作を継続さ
せる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に説明
する。

まず第２図を参照して本発明が適用される車両用空調装
置の全体的な構成を説明する。

空調装置本体11はブロアユニット12,クーリングユニッ
ト13及びヒータユニット14を連設して構成されている。

ブロアユニット12には車内の空気を吸入するための内気
吸入口15と、車外の空気を導入するための外気吸入口16
とが設けられている。これらの双方の吸入口からの空気
の流入量はインテークドア17によって調整される。例え
ばリサーキュレーションスイッチ47をオンして内気循環
モードに設定すると、インテークドア17が外気吸入口16
を閉じる。また外気導入モードに設定されると、インテ
ークドア17が外気吸入口16を開放する。また半内気モー
ドに設定すると、外気吸入口16からの流入量が30％で内
気吸入口15からの流入量が70％の割合となるようにイン
テークドア17の開度が調整される。ファン18は内気吸入
口15又は外気吸入口16から流入した空気をクーリングユ
ニット13へ送風する。

クーリングユニット13にはエバポレータ５が配設されて
おり、ファン18から送り出された空気を冷却し同時に空
気中の水分を除湿する。

ヒータユニット14にはエンジンの冷却水を熱源とするヒ
ータコア20と、このヒータコア20を通過する風量を調整
して、各種吹出口から吹出される空気の温度を所望の値
に設定するためのエタミックスドア21が設けられてい
る。またヒータユニット14にはデフロスト吹出口22、ベ
ンチレート吹出口23、フート吹出口24が設けられるとと
もに、これらの各吹出口22,23,24にはドア25,26,27が対
応して設けられている。これらの各ドア25,26,27の開度
を調整することにより、対応する吹出口22,23,24から吹
出される風量を調整する。

次に第３図（Ａ）及び（Ｂ）を参照してクーリングユニ
ット13を形成するエバポレータ５及びその周辺装置を説
明する。

第３図（Ａ）に示すようにクーリングユニット13の主要
部は車両37のフロントのエンジンルームに配置されてい
る。コンプレッサ39は気化した冷媒を圧縮する。コンデ
ンサ41は配管40を介してコンプレッサ39と接続されてお
り、前記圧縮された冷媒を液化する。リキッドタンク43
は配管42を介してコンデンサ41と接続されており、高圧
の液化した冷媒を収容する。またリキッドタンク43には
冷媒状態検出手段７としてのロープレッシャースイッチ
45が設けられており、リキッドタンク43内の冷媒の圧力
が予め設定した所定の圧力以下に低下したときにこれを
検出して検出信号をサーモアンプ46へ出力する。エバポ
レータ５は高圧配管47を介してリキッドタンク43と接続
され、この高圧配管47には膨脹弁49が設けられている。
エバポレータ５では高圧の冷媒が膨脹弁49を通過すると
急に低圧側へ放出されて気化する。この気化するときの
気化熱により周囲の熱が奪われてエバポレータ５を通過
する空気を冷却及び除湿するようになっている。エバポ
レータ５は低圧配管51を介してコンプレッサ39と接続さ
れており、気化した低圧の冷媒がコンプレッサ39へ与え
られる。

再び第２図を参照して電気的な接続構成を説明する。

空調に関する動作をオン又はオフするためのエアコンス
イッチ（A/C）61がサーモアンプ46と接続されている。
このサーモアンプ46はマイクロコンピュータ等の演算処
理部を有しており、種々のセンサーやスイッチ等の情報
に基づいて空調に関する制御処理を実行する。サーモア
ンプ46はモータ65と接続されている。モータ65の駆動部
はロッド67を介してインテークドア17と連結されてお
り、サーモアンプ46からの指令に基づいてモータ65を制
御することによりインテークドア17の開度を制御する。
またサーモアンプ46はコンプレッサ39に付設された電磁
クラッチ69と接続されている。サーモアンプ46は前述し
たロープレッシャースイッチ45からの検出信号を入力す
ると、コンプレッサ39の動作を停止させる。サーモアン
プ46は種々のセンサ、すなわち外気温センサSN2、湿度
センサSN3のそれぞれと接続されている。サーモアンプ4
6は外気温センサSN2から車外の気温情報、湿度センサSN
3から車内の湿度情報のそれぞれを入力する。外気温セ
ンサSN2はバンパーの内側等に設けられる。湿度センサS
N3は第３図Ａに示すように車両37の天井部若しくはフロ
ントパネル等の適宜の位置に設けられる。

次に第４図を参照してロープレッシャースイッチ45とそ
の周辺装置を詳細に説明する。

第４図に示すようにバッテリからの所定の直流電源がフ
ァンスイッチ62及びエアコンスイッチ61を介してサーモ
アンプ46へ与えられるとともに、リレー64のリレー接点
64aを介してコンプレッサ39へ与えられる。

リレー64はリレー接点64aとコイル64cとから構成され、
コイル64cの一端はバッテリからの電源線と接続される
とともに、コイル64cの他端はロープレッシャースイッ
チ45と接続されている。リレー接点64aはコイル64cに電
流が流れたときに閉成する。

ロープレッシャースイッチ45はリキッドタンク43内の冷
媒の圧力が所定の設定圧力Ph以下に低下したときに開放
する接点45hと、冷媒の圧力が前記設定圧力Phより低い
値の設定圧力Pl以下に低下したときに開放する接点45l
とを有している。接点45h,45lの一端は共にコイル64cと
接続されているとともに、接点45h,45lの他端はそれぞ
れ独立してサーモアンプ46と接続されている。サーモア
ンプ46は外気温が低い場合、例えば０℃以下である場合
には湿度センサSN3から情報に基づいて冷媒循環部であ
るコンプレッサ39の動作停止点を設定するための動作停
止点設定手段と、この動作停止点設定手段の出力に応じ
て前記接点45h又は45lを選択するための選択手段とを有
している。具体的には車内の湿度が高い場合には接点45
lを選択し、逆に車内の湿度が低い場合には接点45hを選
択する。

次に第５図を参照して本発明に係る一実施例の作用を説
明する。

ステップ101では内気循環モードに設定するためのリサ
ーキュレーションスイッチ47がオン操作されたか否かを
判別しており、リサーキュレーションスイッチ47がオン
操作されるとステップ103へ進み外気温センサSN2からの
情報に基づいて外気温が所定温度、例えば０℃以下であ
るかどうかを判別する。ステップ103で外気温が０℃以
下である場合にはステップ105へ進みエアコンスイッチ6
1がオン操作されたか否かを判別する。ステップ105でエ
アコンスイッチ61がオン操作されていない場合、又はス
テップ103で外気温が０℃以上である場合、又はステッ
プ101でリサーキュレーションスイッチ47がオン操作さ
れていない場合は、ステップ107へ進みコンプレッサ39
をオフする。

ステップ105においてエアコンスイッチ61がオン操作さ
れるとステップ109へ進み、湿度センサSN3からの情報に
基づいてコンプレッサ39をオフさせるための動作停止点
を設定する。例えば車室内の湿度が規定値より低い場合
にはロープレッシャースイッチ45の接点45hを選択す
る。従って接点45hを選択した場合にはリキッドタンク4
36内の冷媒の設定圧力として圧力Phが設定される。

ステップ111ではリキッドタンク43内の圧力が前記設定
された圧力Ph以下であるか否か、すなわち接点45hが開
放したかどうかを判別する。リキッドタンク43内の圧力
が圧力Ph以下に低下して接点45hが開放するとステップ1
07へ進み、リレー64を復旧させて可変容量コンプレッサ
39を停止させる。

またステップ111においてリキッドタンク43内の圧力が
圧力Phを上回っている場合にはステップ113へ進みコン
プレッサ39を継続して動作させてウインドウガラスの突
然のくもりを防止する。

さらに、ステップ109において例えば車室内の湿度が規
定値より高い場合にはロープレッシャースイッチ45の接
点45lを選択する。従って接点45lを選択した場合にはリ
キッドタンク43内の冷媒の設定圧力として圧力Plが設定
される。

ここで、ステップ111ではリキッドタンク43内の圧力が
前記設定された圧力Pl以下であるか否か、すなわち接点
45lが開放したかどうかを判別する。リキッドタンク43
内の圧力が圧力Pl以上に高く接点45lが閉結されている
場合にはステップ113へ進み、コンプレッサ39の動作を
継続させる。このように、外気温が低い状態で内気循環
モードに設定されている場合に、車内の湿度が高いとき
には冷媒循環部の動作停止点を低く設定して動作を継続
させて除湿するため、ウインドウガラスの突然のくもり
を防止することができる。

尚、第４図及び第５図に示した実施例はロープレッシャ
ースイッチ45を用いて動作停止点を圧力Phと圧力Plとの
２段階に設定する場合を例にとって説明したが、第６図
に示すように動作停止点である設定圧力の値を圧力2.0k
g/cm²を中心としこの設定圧力の値を車室内の湿度に応
じて無段階に設定すると、コンプレッサ39をオフさせる
ための動作停止点を更に適切に設定することができる。
また第６図に示す例では例えば設定圧力として圧力2.0k
g/cm²に設定すると、外気温が−７℃以下である時、又
は車内の気温が−３℃以下である場合にコンプレッサを
オフさせるようになっている。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、外気温が低い
状態で内気循環モードに設定されている場合に動作停止
点に達すると、冷媒循環部の動作を停止させるととも
に、前記動作停止点を状況に応じて変更設定するように
したことから、空調に係る煩わしさを解消すると共に、
ウインドウガラスの突然のくもりを確実に防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図、第２図は本発明が適用される
車両用空調装置の全体的な構成を示したブロック図、第
３図はクーリングユニットとその周辺装置を示した説明
図、第４図はロープレッシャースイッチとその周辺装置
を示した回路図、第５図は本発明の一実施例の作用を示
したフローチャート、第６図は車室内の湿度に対する設
定圧力を示した説明図である。 １……冷媒循環部 ２……外気温検出手段 ４……湿度検出手段 ６……動作停止点設定手段 ７……冷媒状態検出手段 ８……継続手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 秀行 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−131413（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−43928（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−182212（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空調モードを内気循環モードに設定して車
   内の空気を循環させると共に、当該空気を冷却するため
   の冷媒循環部を動作させて空調を行なう車両用空調装置
   において、 車外の気温が所定値以下であることを検出する外気温検
   出手段と、 車内の湿度を検出する湿度検出手段と、 冷媒循環部中に設けられた車内の空気を冷却するエバポ
   レータの冷媒状態を検出する冷媒状態検出手段と、 前記外気温検出手段が車外の気温が所定値以下であるこ
   とを検出したときには、車内の湿度の増加に応じて低下
   方向に少なくとも２段階に設定された前記冷媒循環部の
   動作を停止させるための動作停止点を選択設定する動作
   停止点設定手段と、 前記内気循環モードに設定された状態で前記冷媒状態検
   出手段による冷媒状態が前記動作停止点設定手段により
   選択設定された動作停止点に達するまでは前記冷媒循環
   部の動作を継続させる継続手段と、 を有することを特徴とする車両用空調装置。