JPH07195935A

JPH07195935A - 車両用空気調和装置

Info

Publication number: JPH07195935A
Application number: JP99994A
Authority: JP
Inventors: Akira Isaji; 晃伊佐治
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-01-10
Filing date: 1994-01-10
Publication date: 1995-08-01

Abstract

(57)【要約】【目的】室外熱交換器に付着した霜が除去されたこと
を、室外熱交換器の温度を検出する室外熱交温度センサ
を無くしても、適切に検出する。【構成】電気自動車用空気調和装置は、暖房運転時に
冷凍サイクル３１の高圧圧力に応じて吹出温度をコント
ロールするために、冷媒圧縮機３４の冷媒吐出側に高圧
圧力を検出する圧力センサ６２を備える。除霜運転時
は、室外熱交換器３３がコンデンサとして作動するた
め、内部は飽和圧力となり、圧力センサ６２で検出され
る飽和圧力と、使用される冷媒の飽和温度との関係か
ら、室外熱交換器３３の温度が検出できる。そして、除
湿運転が開始されると、制御装置５０に設けられた除霜
運転終了手段は、圧力センサ６２の検出する圧力が４．
２ｋｇ／ｃｍ²Ｇ以上に達すると、室外熱交換器３３の
温度が１５℃以上に達したと判断して、除霜運転を終了
する。このように、室外熱交温度センサを廃止しても、
除霜を適切に終了できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクルによって
車室内の冷暖房を行う車両用空気調和装置に関するもの
で、特に室外熱交換器の除霜運転に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷凍サイクルのヒートポンプによって、
車室内の暖房を行う場合、室外熱交換器に着霜する場合
がある。室外熱交換器が着霜すると、室外熱交換器の効
率が著しく低下するため、除霜を行う必要がある。除霜
運転の手段として、室外熱交換器をコンデンサとして作
動させて、室外熱交換器に付着した霜を溶かす技術が一
般的に用いられる。そして、従来の技術では、除霜が終
了したことを検出するために、室外熱交換器、あるいは
室外熱交換器を通過した冷媒の温度を検出する室外熱交
温度センサを設け、この室外熱交温度センサの検出する
温度が所定温度に上昇した際に除霜を終了している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、室外熱交温
度センサを無くし、室外熱交温度センサのコスト、およ
び室外熱交温度センサを装着する取付コスト等を低減さ
せる要求がある。また、室外熱交温度センサを用いた場
合では、室外熱交温度センサの温度検出部が、取り付け
不良や、車両の振動等によって、室外熱交換器や室外熱
交換器を通過した配管の表面に十分に接触していない場
合がある。すると、霜が除去されたことが検出されず、
冷媒温度の上昇および冷媒圧力の異常上昇が起こり、冷
媒圧縮機保護のために冷凍サイクルの運転が停止してし
まう不具合も発生する。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、室外熱交換器に付着した霜が除去
されたことを、室外熱交温度センサを無くしても、適切
に検出することのできる車両用空気調和装置の提供にあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用空気調和
装置は、上記の目的を達成するために次の技術的手段を
採用した。車両用空気調和装置は、車室内に向けて空気
を送るためのダクトと、このダクトにおいて車室内に向
かう空気流を生じさせる送風機と、前記ダクト内に配置
され、車室内に吹き出される空気と冷媒を熱交換する室
内熱交換器をコンデンサとして作動させるとともに、室
外空気と冷媒を熱交換させる室外熱交換器をエバポレー
タとして作動させる暖房運転、および前記室外熱交換器
をコンデンサとして作動させる除霜運転が少なくとも可
能な冷凍サイクルと、この冷凍サイクル内の高圧圧力を
検出する圧力センサと、前記室外熱交換器の除霜を行う
除霜運転時に、前記圧力センサの検出する検出圧力が、
所定圧力に達した際に、除霜運転を終了する除霜運転終
了手段とを備える。

【０００６】請求項１にかかる車両用空気調和装置は、
次の手段を採用しても良い。車両用空気調和装置は、室
外空気の温度を検出する外気温度センサと、この外気温
度センサの検出する検出温度が所定温度以下で、且つ前
記冷凍サイクルによる暖房運転が所定時間運転された際
に、除霜運転を開始する除霜運転開始手段とを備える。

【０００７】

【発明の作用】除霜運転が開始されると、除霜運転終了
手段が、圧力センサの検出圧力を読み取る。ここで、除
霜運転時、室外熱交換器は、コンデンサとして作動し、
除霜中、内部は飽和圧力となる。このため、圧力センサ
は、飽和圧力を検出することとなる。そして、この飽和
圧力は、冷媒の飽和温度と対応関係にあるため、飽和圧
力を検出することによって、冷媒の飽和温度、つまり室
外熱交換器の温度を検出することができる。そして、圧
力センサの検出圧力が所定圧力に上昇すると、除霜運転
終了手段が除霜運転を終了させる。

【０００８】

【発明の効果】本発明の車両用空気調和装置は、上記の
作用で示したように、圧力センサの検出圧力によって霜
が除去されたことを検出することができる。車両用空気
調和装置に用いられる冷凍サイクルは、通常、冷凍サイ
クルの保護のために高圧圧力を検出する圧力センサを備
える。特に、電気自動車用空気調和装置は、暖房運転時
に暖房にかかるエネルギーの無駄を無くすために、吹出
温度制御のために温度センサよりも応答性に優れた圧力
センサの検出圧力を使用することが望ましい。このた
め、本発明の車両用空気調和装置では、上記圧力センサ
を利用すれば新たに圧力センサを追加することなく、室
外熱交温度センサを廃止して、室外熱交換器に付着した
霜が除去されたことを、応答性良く適切に検出すること
ができる。

【０００９】そして、室外熱交温度センサが廃止できる
ことから、室外熱交温度センサにかかるコストが不要に
なるとともに、室外熱交温度センサの取付コストも不要
になる。

【００１０】また、室外熱交温度センサを用いないた
め、室外熱交温度センサの温度検出部が、取り付け不良
や、車両の振動等によって、室外熱交換器や室外熱交換
器を通過した配管の表面に十分に接触していない場合に
生じた、冷媒圧力の異常上昇によって冷凍サイクルの運
転が停止する不具合もなくなる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の車両用空気調和装置を、電気
自動車用空気調和装置に適用した実施例に基づき、図面
を参照して説明する。〔第１実施例の構成〕図１および図６は本発明の第１実
施例を示すもので、図１は室内ユニットおよび冷凍サイ
クルの冷媒回路図を示す電気車両用空気調和装置の概略
構成図である。

【００１２】室内ユニット１は、車室内に向けて空気を
送る空気通路をなすダクト２を備える。このダクト２
は、車室内に配置され、ダクト２の一端には、内外気切
替手段３を備えた送風機４が接続されている。

【００１３】内外気切替手段３は、車室内と連通して車
室内の空気（内気）を導入する内気導入口５と、車室外
と連通して車室外の空気（外気）を導入する外気導入口
６とを備える。そして、内外気切替手段３は、内外気切
替ダンパ７を備え、この内外気切替ダンパ７により、ダ
クト２内に導かれる空気を内気と外気とで切り替えるこ
とができる。

【００１４】送風機４は、ファンケース８、ファン９、
モータ１０からなり、モータ１０は通電を受けるとファ
ン９を回転し、内気または外気をダクト２を介して室内
へ送る。

【００１５】ダクト２の他端には、ダクト２内を通過し
た空気を車室内の各部に向けて吹き出す吹出口が形成さ
れている。この吹出口は、室内前部の中央より、乗員の
上半身に向けて主に冷風を吹き出すセンタフェイス吹出
口１３、室内前部の両脇より、乗員の上半身あるいはサ
イドガラスに向けて主に冷風を吹き出すサイドフェイス
吹出口１４、乗員の足元に向けて主に温風を吹き出すフ
ット吹出口１５、窓ガラスに向けて主に温風を吹き出す
デフロスタ吹出口１６からなる。また、ダクト２内に
は、サイドフェイス吹出口１４を除く他の吹出口へ通じ
る空気通路に、各吹出口への空気流を制御するセンタフ
ェイスダンパ１７、フットダンパ１８、およびデフロス
タダンパ１９が設けられている。なお、センタフェイス
吹出口１３およびサイドフェイス吹出口１４には、乗員
の好みに応じて空気の吹出量を手動調節する乗員開閉ダ
ンパ２０が設けられている。

【００１６】ダクト２内には、ダクト２内を通過する空
気と冷媒との熱交換を行う冷凍サイクル３１の室内熱交
換器３２が、空気通路の全面に設けられている。

【００１７】冷凍サイクル３１は、室内熱交換器３２に
よって車室内の冷房と暖房を行うヒートポンプ式冷凍サ
イクルで、上述の室内熱交換器３２の他に、室外熱交換
器３３、冷媒圧縮機３４、減圧装置３５、アキュムレー
タ３６、および冷媒の流れ方向を切り替える四方弁３７
（冷媒流路切替手段）を備え、冷媒配管３８によって接
続されてなる。なお、冷媒流路切替手段の一例として四
方弁３７を例に示すが、複数の電磁弁の開閉制御によっ
て、冷媒の流れ方向を切り換えても良い。

【００１８】室外熱交換器３３は、ダクト２の外部にお
いて車室外の空気と冷媒との熱交換を行うもので、室外
ファン４１を備えるとともに、車両の走行によって生じ
る走行風の当たる位置に設けられている。

【００１９】冷媒圧縮機３４は、冷媒の吸入、圧縮、吐
出を行うもので、図示しない電動モータにより駆動され
る。この冷媒圧縮機３４は、例えば電動モータと一体的
に密封ケース内に配置される。電動モータは、インバー
タ４２の制御によって回転速度が連続的に可変するもの
で、電動モータの回転速度の変化によって、冷媒圧縮機
３４の冷媒吐出容量が連続的に変化する。

【００２０】減圧装置３５は、冷房用キャピラリチュー
ブ４３と、暖房用キャピラリチューブ４４からなる。そ
して、冷房用キャピラリチューブ４３には、並列に一方
向弁４５が設けられ、暖房時に冷房用キャピラリチュー
ブ４３をバイパスさせるとともに、冷房時は冷房用キャ
ピラリチューブ４３に冷媒を流すように設けられてい
る。また、暖房用キャピラリチューブ４４にも、並列に
一方向弁４６が設けられ、冷房時に暖房用キャピラリチ
ューブ４４をバイパスさせるとともに、暖房時は暖房用
キャピラリチューブ４４に冷媒を流すように設けられて
いる。そして、冷房用キャピラリチューブ４３は、室外
熱交換器３３から室内熱交換器３２へ流入する冷媒を減
圧膨張し、暖房用キャピラリチューブ４４は室内熱交換
器３２から室外熱交換器３３へ流入する冷媒を減圧膨張
する。

【００２１】アキュムレータ３６は、冷凍サイクル３１
内の余剰冷媒を蓄えるとともに、冷媒圧縮機３４に気相
冷媒を送り、液冷媒が冷媒圧縮機３４に吸い込まれるの
を防ぐように設けられている。

【００２２】四方弁３７は、冷媒の流れ方向を切り替え
て室内熱交換器３２および室外熱交換器３３をエバポレ
ータあるいはコンデンサに切り替えるもので、四方弁３
７は冷房運転時、暖房運転時および除霜運転時（後述す
る第１除霜手段による除霜運転時および第２除霜手段に
よる除霜運転時）に、冷媒の流れを次のように切り替え
る。

【００２３】冷房運転時は、冷媒圧縮機３４の吐出した
冷媒を、四方弁３７→室外熱交換器３３→冷房用キャピ
ラリチューブ４３→室内熱交換器３２→四方弁３７→ア
キュムレータ３６→冷媒圧縮機３４の順に流す（図中矢
印Ｃ参照）。暖房運転時は、冷媒圧縮機３４の吐出した
冷媒を、四方弁３７→室内熱交換器３２→暖房用キャピ
ラリチューブ４４→室外熱交換器３３→四方弁３７→ア
キュムレータ３６→冷媒圧縮機３４の順に流す（図中矢
印Ｈ参照）。除霜運転時は、冷房運転時と同様、冷媒圧
縮機３４の吐出した冷媒を、四方弁３７→室外熱交換器
３３→冷房用キャピラリチューブ４３→室内熱交換器３
２→四方弁３７→アキュムレータ３６→冷媒圧縮機３４
の順に流す（図中矢印Ｆ参照）。

【００２４】上述の送風機４、四方弁３７、インバータ
４２、室外ファン４１、各ダンパを駆動するアクチュエ
ータ（図示しない）等の電気部品は、図２に示す制御装
置５０によって通電制御される。制御装置５０は、乗員
によって操作されるコントロールパネル５１の操作信号
や、各種センサ信号等に従って、各電気部品の通電制御
を行うもので、コントロールパネル５１は操作性の良い
位置に設置される。

【００２５】コントロールパネル５１は、図３に示すよ
うに、各吹出モードの設定を行う吹出モード切替スイッ
チ群５２、ダクト２より車室内へ吹き出される風量を設
定する風量設定スイッチ５３、内外気の設定を行う内外
気設定スイッチ５４、各空調モードの設定および停止を
指示する空調モード設定スイッチ群５５、空調モードと
設定位置に応じて冷媒圧縮機３４の回転速度の設定を行
う温度調節レバー５６、手動により除霜の開始を指示す
る除霜スイッチ５７を備える。

【００２６】また、空調モード設定スイッチ群５５に
は、送風モードの起動を指示する送風スイッチ５５ａ、
冷房モードの起動を指示する冷房スイッチ５５ｂ、暖房
モードの起動を指示する暖房スイッチ５５ｃ、および各
運転モードの運転の停止を指示する停止スイッチ５５ｄ
が設けられている。

【００２７】また、センサ信号を制御装置５０に送る各
種センサとして、冷媒圧縮機３４の温度を検出する冷媒
圧縮機温度検出器６１、冷凍サイクル３１の高圧圧力
（冷媒圧縮機３４の吐出圧力）を検出するために冷媒圧
縮機３４と四方弁３７との間に設けられた圧力センサ６
２、冷凍サイクル３１内が異常圧力に上昇した際に作動
する高圧スイッチ６３、室内熱交換器３２の温度を検出
する室内熱交温度センサ６４、室外空気の温度を検出す
る外気温度センサ６５、車室内の温度を検出する室内温
度センサ６６、電気自動車の電源である直流２００Ｖの
バッテリ６７からインバータ４２に供給される電流量を
検出する電流検出器６８等が設けられている。

【００２８】バッテリ６７は、車両を走行させる回転出
力を発生する走行用モータ（図示しない）に電力の供給
を行うものである。このバッテリ６７は、走行等によっ
て消費した電力を充電するための充電装置７０を備え
る。この充電装置７０は、電力供給源（電気スタンドあ
るいは商業用電源）に接続されるコンセント７１を備
え、このコンセント７１を電力供給源に接続することに
より、バッテリ６７の充電を行うものである。

【００２９】制御装置５０は、バッテリ６７が充電され
ているか否かをモニターするように設けられている。ま
た、制御装置５０は、図示しないキースイッチがONされ
ているか否かをモニターするように設けられている。そ
して、制御装置５０は、キースイッチがOFF されている
際、あるいはバッテリ６７が充電されている際は乗員が
乗車していないと判断し、キースイッチがONされている
際は乗員が乗車していると判断する。

【００３０】本実施例の制御装置５０は、コンピュータ
を用いたもので、室外熱交換器３３を除霜する除霜手段
がプログラミングされている。本実施例の除霜手段は、
乗員乗車中（本実施例ではキースイッチON時）において
車室内に冷風を吹き出させないで室外熱交換器３３の除
霜を行う第１除霜手段と、乗員が乗車していない状態
（キースイッチOFF 時、バッテリ充電時）において車室
内に冷風を吹き出して室外熱交換器３３の除霜を行う第
２除霜手段とを採用する。

【００３１】また、制御装置５０は、室外熱交換器３３
の除霜を開始する除霜運転開始手段がプログラミングさ
れている。本実施例の除霜運転開始手段は、除霜スイッ
チ５７がONされた場合に除霜を開始する手動除霜開始手
段の他に、乗員乗車中の暖房運転中に自動的に除霜の開
始を行う第１除霜開始手段と、キースイッチOFF 時にお
いて除霜を開始する第２除霜開始手段と、バッテリ充電
時において除霜を開始する第３除霜開始手段とを採用す
る。

【００３２】第１除霜開始手段は、暖房運転中に外気温
度センサ６５の検出する外気温度が第１所定温度以下
（例えば３℃以下）で、且つ暖房運転が連続して第１所
定時間（例えば６０分）継続している場合に、除霜運転
を開始させるものである。

【００３３】第２除霜開始手段は、第１除霜開始手段よ
りも除霜開始の条件が緩和されたもので、キースイッチ
がOFF された時の外気温度センサ６５の検出温度が第１
所定温度より少し高く設定された第２所定温度以下（例
えば４℃以下）で、且つキースイッチがOFF される前の
第２所定時間以内（例えば２時間以内）に、暖房運転が
連続して第３所定時間以上（例えば４０分以上）継続し
ている場合に、除霜運転を開始させるものである。

【００３４】第３除霜開始手段は、第２除霜開始手段よ
りも除霜開始の条件が緩和されたもので、本実施例では
充電を開始する時の外気温度センサ６５の検出温度が第
２所定温度より少し高く設定された第３所定温度以下
（例えば５℃以下）で、且つ充電が開始される前の第４
所定時間以内（例えば３時間以内）に、暖房運転が連続
して第５所定時間以上（例えば２０分以上）継続してい
る場合に、除霜運転を開始させるものである。

【００３５】さらに、制御装置５０は、室外熱交換器３
３の除霜を終了する除霜運転終了手段がプログラミング
されている。この除霜運転開始手段は、上述の第１除霜
開始手段、あるいは第２除霜開始手段によって除霜運転
が開始された場合に作動するもので、圧力センサ６２の
検出する検出圧力が、所定圧力に達した際に、除霜運転
を終了するものである。

【００３６】ここで、圧力センサ６２の検出する検出圧
力（冷媒圧縮機３４の吐出する高圧圧力）によって、除
霜運転時にコンデンサとして作動する室外熱交換器３３
の温度を測定する技術を説明する。除霜運転時に室外熱
交換器３３は、コンデンサとして作動し、除霜中は室外
熱交換器３３の冷媒は飽和状態となる。このため、冷媒
圧縮機３４の吐出側の圧力は、飽和圧力となる。冷媒の
飽和圧力と飽和温度とは図４の実線Ａに示すように、対
応関係にある（なお、この図４のグラフは、冷媒にＲ１
３４ａを用いた場合のデータである）。

【００３７】そして、圧力センサ６２で検出される圧力
（飽和圧力）から算出される温度（飽和温度）と、実際
の室外熱交換器３３とは、図４の実線Ｂに示すように、
約２℃ほど差がある。この約２℃の差は、主に圧力セン
サ６２の取付位置から室外熱交換器３３までの冷媒の圧
力損失によるもので、一部、内部冷媒温度と表面温度と
の温度差も含まれる。このため、圧力センサ６２の検出
圧力から室外熱交換器３３の温度を検出するには、圧力
センサ６２の検出する圧力における冷媒の飽和温度か
ら、約２℃引くことにより、検出できる。そして、本実
施例の除霜運転終了手段は、除霜運転中に、室外熱交換
器３３の温度が１５℃に上昇した際に、除霜を終了する
ために、圧力センサ６２の検出圧力が４．２ｋｇ／ｃｍ
²Ｇ以上に上昇した際に、除霜運転を終了するように設
けられている。

【００３８】なお、暖房運転中に除霜運転を開始し、そ
の後、除霜運転が終了した場合は、冷凍サイクルを再び
暖房運転に切替え、乗員が乗車していない状態で除霜運
転を開始し、除霜運転を終了した場合は、冷凍サイクル
の運転を停止するものである。

【００３９】次に、乗員乗車中の除霜運転の作動を、図
５のフローチャートと図６のタイムチャートを用いて説
明する。〔乗員乗車中の除霜運転のフローチャートの説明〕キー
スイッチがONされた状態で、暖房運転が選択されている
場合は（スタート）、乗員によって除霜スイッチ５７が
ONされたか否かの判断を行う（手動除霜開始手段の作
動、ステップＳ11）。この判断結果がNOの場合は、外気
温度センサ６５の検出する外気温度が３℃以下で、且つ
暖房運転が６０分以上継続したか否かの判断を行う（第
１除霜開始手段の作動、ステップＳ12）。この判断結果
がNOの場合はリターンする。

【００４０】ステップＳ11、Ｓ12の判断結果がYES の場
合は、車室内に冷風を吹き出させない第１除霜手段によ
って室外熱交換器３３の除霜を開始する（ステップＳ1
3）。本実施例における第１除霜手段は、冷凍サイクル
３１を冷房サイクルに切り替えて室外熱交換器３３をコ
ンデンサ、室内熱交換器３２をエバポレータとして作動
させるとともに、送風機４の作動を停止してエバポレー
タとして機能する室内熱交換器３２を通過する空気が車
室内に吹き出されないようにするものである。

【００４１】次に、圧力センサ６２の検出圧力が、所定
圧力（４．２ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）に達したか否かの判断を
行う（ステップＳ14）。この判断結果がNOの場合は、ス
テップＳ14へ戻り、判断結果がYES の場合は、第１除霜
手段による除霜運転を終了し（ステップＳ15）、その後
リターンしてコントロールパネル５１の操作指示に従う
（つまり、暖房スイッチ５５ｃが継続して選択されてい
る場合は冷凍サイクルを暖房サイクルに再び切り換え
る）。

【００４２】〔乗員乗車中における除霜運転の作動説
明〕乗員乗車中における除霜運転の作動を図６のタイム
チャートを基に説明する。暖房運転中、冷凍サイクル３
１は、室内熱交換器がコンデンサとして作動し、図７の
モリエル線図の実線Ｃに示すように、室内熱交換器を流
れる冷媒の温度が４５℃となり、室内に吹き出される空
気を加熱して車室内を暖房する。この暖房運転中、除霜
スイッチ５７がONされた場合、あるいは第１除霜開始手
段の条件が成立した場合（外気温度センサ６５の検出す
る外気温度が３℃以下で、且つ暖房運転が６０分以上継
続した場合）に、第１除霜手段による除霜運転に切り替
わる（図６に示すタイムチャートの開始）。

【００４３】除霜運転中、冷凍サイクル３１は、室外熱
交換器３３がコンデンサとして作動し、図６のタイムチ
ャートに示す除霜中の室外熱交換器３３の温度や、図７
のモリエル線図の実線Ｄに示すように、室外熱交換器３
３を流れる冷媒の温度が、霜の融解潜熱のために融解温
度の約０℃に保持される。着霜した霜が溶け終わると、
図６のタイムチャートに示すように、室外熱交換器３３
の温度が急速に上がり出し、この温度上昇に伴って圧力
センサ６２で検出する検出圧力も急速に上昇する。そし
て、圧力センサ６２で検出する検出圧力が４．２ｋｇ／
ｃｍ²Ｇに達すると（図６に示すタイムチャートの終
了）、第１除霜手段による除霜運転は終了され、再び暖
房運転に切り替わる。

【００４４】次に、乗員が乗車していない状態での除霜
運転の作動を、図８のフローチャートと図９のタイムチ
ャートを用いて説明する。

【００４５】〔乗員が乗車していない状態での除霜運転
のフローチャート〕キースイッチがOFF されると（スタ
ート）、外気温度センサ６５の検出する外気温度が４℃
以下で、且つキースイッチがOFF される前の２時間以内
に、暖房運転が連続して４０分以上継続していたか否か
の判断を行う（第２除霜開始手段の作動、ステップＳ2
1）。この判断結果がNOの場合は、充電が開始されたか
否かの判断を行う（ステップＳ22）。この判断結果がNO
の場合は、ステップＳ22へ戻り、判断結果がYES の場合
は、外気温度センサ６５の検出温度が５℃以下で、且つ
充電が開始される前の３時間以内に、暖房運転が連続し
て２０分以上継続していたか否かの判断を行う（第３除
霜開始手段の作動、ステップＳ23）。この判断結果がNO
の場合は終了する。

【００４６】ステップＳ21、Ｓ23の判断結果がYES の場
合は、第１除霜手段よりも除霜能力の高い第２除霜手段
によって室外熱交換器３３の除霜を開始する（ステップ
Ｓ24）。第２除霜手段が実施される際は、乗員は乗車し
ていないため、冷風が車室内に吹き出されても何ら問題
がない。そこで本実施例における第２除霜手段は、冷凍
サイクル３１を冷房サイクルに切り替えて室外熱交換器
３３をコンデンサ、室内熱交換器３２をエバポレータと
して作動させるとともに、送風機４を作動させて、最大
効率で室外熱交換器３３の除霜を行うものである。

【００４７】次に、圧力センサ６２の検出圧力が、所定
圧力（４．２ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）に達したか否かの判断を
行う（ステップＳ25）。この判断結果がNOの場合は、ス
テップＳ25へ戻り、判断結果がYES の場合は、第２除霜
手段による除霜運転を終了する（ステップＳ26）。

【００４８】〔乗員が乗車していない状態での除霜運転
の作動説明〕充電中における除霜運転の作動を図９のタ
イムチャートを基に説明する。充電が開始され、同時に
第３除霜開始手段の条件が成立した場合（外気温度セン
サ６５の検出する外気温度が５℃以下で、且つ充電が開
始される前の３時間以内に、暖房運転が連続して２０分
以上継続していた場合）、第２除霜手段による除霜運転
が開始される（図９に示すタイムチャートの開始）。

【００４９】除霜運転中、冷凍サイクル３１は、室外熱
交換器３３がコンデンサとして作動し、図９のタイムチ
ャートに示すように、除霜中は室外熱交換器３３の温度
が霜の融解潜熱のために融解温度の約０℃に保持され
る。着霜した霜が溶け終わると、室外熱交換器３３の温
度が急速に上がり出し、この温度上昇に伴って圧力セン
サ６２で検出する検出圧力も急速に上昇する。そして、
圧力センサ６２で検出する検出圧力が４．２ｋｇ／ｃｍ
²Ｇに達すると（図６に示すタイムチャートの終了）、
第２除霜手段による除霜運転を終了する。

【００５０】〔実施例の効果〕本実施例の車両用空気調
和装置は、圧力センサ６２の検出圧力によって霜が除去
されたことを検出することができる。本実施例に示す電
気自動車用空気調和装置は、暖房運転時に暖房にかかる
エネルギーの無駄を無くすために、吹出温度制御のため
に温度センサよりも応答性に優れた圧力センサ６２の検
出圧力を使用している。このため、圧力センサ６２を追
加することなく、室外熱交温度センサを廃止して、室外
熱交換器３３に付着した霜が除去されたことを、応答性
良く適切に検出することができる。そして、室外熱交温
度センサが廃止できることから、室外熱交温度センサに
かかるコストが不要になるとともに、室外熱交温度セン
サの取付コストも不要になり、電気自動車用空気調和装
置のコストを低く抑えることができる。

【００５１】また、室外熱交温度センサを用いないた
め、室外熱交温度センサの温度検出部が、取り付け不良
や、車両の振動等によって、室外熱交換器３３や室外熱
交換器３３を通過した配管の表面に十分に接触していな
い場合に生じた、冷媒圧力の異常上昇によって冷凍サイ
クル３１の運転が保護のために停止する不具合もない。

【００５２】さらに、本実施例で示したように、本実施
例の電気自動車用空気調和装置は、バッテリ６７の充電
時にも、車室内に冷風を吹き出す効率の良い第２除霜手
段で室外熱交換器３３の除霜を行う。電気自動車では、
数時間毎（１〜３時間毎）に充電を行うため、比較的短
いサイクルで除霜が行われる。そして、充電毎に除霜を
行うため、充電完了後の車両走行中における除霜回数を
減らすことができる。そして、車両走行中における除霜
回数を減らすことにより、走行中に除霜が行われること
による不快感を減らすことができる。なお、充電中は車
室内に乗員が乗車していないため、車室内に冷風が吹き
出されても、電気自動車の使用者に不快感を与えること
がなく、また、車室内が充電中に冷えていても、効率良
く除霜を行うことができる。

【００５３】〔第２実施例〕図１０および図１１は第２
実施例を示す冷凍サイクル３１の冷媒回路図である。本
実施例の冷凍サイクル３１は、室内熱交換器を２つ用い
て除湿運転が可能なもので、ダクト２の上流に風上室内
熱交換器３２ａと、その下流の風下室内熱交換器３２ｂ
とを備える。また、室外熱交換器３３と風上室内熱交換
器３２ａを結ぶ冷媒配管３８には、減圧装置と冷媒通路
とを通電によって切り換える第１電動膨張弁８１が設け
られ、風上室内熱交換器３２ａと風下室内熱交換器３２
ｂを結ぶ冷媒配管３８には、減圧装置と冷媒通路とを通
電によって切り換える第２電動膨張弁８２が設けられて
いる。

【００５４】そして、四方弁３７、第１電動膨張弁８
１、第２電動膨張弁８２などによって、冷房運転時、暖
房運転時、除湿運転時および除霜運転時に、冷媒の流れ
を次のように切り替える。

【００５５】冷房運転は、図１０の矢印Ｃに示すよう
に、冷媒圧縮機３４の吐出した冷媒を、四方弁３７→室
外熱交換器３３（室外ファン４１−ON）→第１電動膨張
弁８１（減圧装置として使用）→風上室内熱交換器３２
ａ→第２電動膨張弁８２（冷媒通路として使用）→風下
室内熱交換器３２ｂ→四方弁３７→アキュムレータ３６
→冷媒圧縮機３４の順に流す。このサイクルでは、風上
室内熱交換器３２ａと風下室内熱交換器３２ｂがともに
エバポレータとして作用して車室内を冷房する。

【００５６】暖房運転は、図１０の矢印Ｈに示すよう
に、冷媒圧縮機３４の吐出した冷媒を、四方弁３７→風
下室内熱交換器３２ｂ→第２電動膨張弁８２（冷媒通路
として使用）→風上室内熱交換器３２ａ→第１電動膨張
弁８１（減圧装置として使用）→室外熱交換器３３（室
外ファン４１−ON）→四方弁３７→アキュムレータ３６
→冷媒圧縮機３４の順に流す。このサイクルでは、風上
室内熱交換器３２ａと風下室内熱交換器３２ｂがともに
コンデンサとして作用して車室内を暖房する。

【００５７】除湿運転は、図１１の矢印Ｄに示すよう
に、冷媒圧縮機３４の吐出した冷媒を、四方弁３７→風
下室内熱交換器３２ｂ→第２電動膨張弁８２（減圧装置
として使用）→風上室内熱交換器３２ａ→第１電動膨張
弁８１（冷媒通路として使用）→室外熱交換器３３（室
外ファン４１−OFF またはON）→四方弁３７→アキュム
レータ３６→冷媒圧縮機３４の順に流す。このサイクル
では、風上室内熱交換器３２ａがエバポレータとして作
用し、風下室内熱交換器３２ｂがコンデンサとして作用
して車室内を除湿する。

【００５８】乗員乗車時（キースイッチON時）の除霜運
転は、図１１の矢印Ｆ1 に示すように、冷媒圧縮機３４
の吐出した冷媒を、四方弁３７→室外熱交換器３３（室
外ファン４１−OFF ）→第１電動膨張弁８１（冷媒通路
として使用）→風上室内熱交換器３２ａ→第２電動膨張
弁８２（減圧装置として使用）→風下室内熱交換器３２
ｂ→四方弁３７→アキュムレータ３６→冷媒圧縮機３４
の順に流す。このサイクルでは、室外熱交換器３３と風
上室内熱交換器３２ａがコンデンサとして作用し、室外
熱交換器３３を除霜する。なお、この除霜運転が行われ
ているときは、ダクト２の送風機４はOFF 状態とされ、
乗員に温度の低下した風が当たる不具合が防がれる。

【００５９】乗員が乗車していない状態（キースイッチ
OFF 時やバッテリ充電時）での除霜運転は、図１０の矢
印Ｆ2 に示すように、冷媒圧縮機３４の吐出した冷媒
を、四方弁３７→室外熱交換器３３（室外ファン４１−
OFF ）→第１電動膨張弁８１（減圧装置として使用）→
風上室内熱交換器３２ａ→第２電動膨張弁８２（冷媒通
路として使用）→風下室内熱交換器３２ｂ→四方弁３７
→アキュムレータ３６→冷媒圧縮機３４の順に流す。こ
のサイクルでは、室外熱交換器３３のみがコンデンサと
して作用し、室外熱交換器３３を除霜する。なお、この
除霜運転が行われているときは、ダクト２の送風機４は
ON状態とされ、車室内に冷風を吹き出して効率良く除霜
を行う。この時は、乗員は乗車していないため、使用者
に不快感を与えない。

【００６０】〔変形例〕乗員の乗車中と乗車していない
時とを異なる除霜手段で除霜を行う例を示したが、同じ
手段で除霜を行っても良い。上記の実施例では、電気自
動車用空気調和装置に本発明を適用した例を示したが、
ガソリンエンジンや、ディーゼルエンジンなど内燃機関
によって走行する車両の空気調和装置に本発明を適用し
ても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用空気調和装置の概略構成図である。（第
１実施例）。

【図２】制御装置のブロック図である（第１実施例）。

【図３】コントロールパネルの平面図である（第１実施
例）。

【図４】冷媒の飽和圧力と飽和温度との関係を示すグラ
フである（第１実施例）。

【図５】乗員乗車中の除霜運転の作動を示すフローチャ
ートである（第１実施例）。

【図６】乗員乗車中の除霜運転の作動を示すタイムチャ
ートである（第１実施例）。

【図７】圧力とエンタルピとの関係を示すモリエル線図
である（第１実施例）。

【図８】乗員が乗車していない状態での除霜運転の作動
を示すフローチャートである（第１実施例）。

【図９】乗員が乗車していない状態での除霜運転の作動
を示すタイムチャートである（第１実施例）。

【図１０】冷凍サイクルの冷媒回路図である。（第２実
施例）。

【図１１】冷凍サイクルの冷媒回路図である。（第２実
施例）。

【符号の説明】

２ダクト４送風機３１冷凍サイクル３２室内熱交換器３３室外熱交換器３４冷媒圧縮機５０制御装置（除霜運転開始手段、除霜運転終了手
段）６２圧力センサ６５外気温度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）車室内に向けて空気を送るためのダ
クトと、（ｂ）このダクトにおいて車室内に向かう空気流を生じ
させる送風機と、（ｃ）前記ダクト内に配置され、車室内に吹き出される
空気と冷媒を熱交換する室内熱交換器をコンデンサとし
て作動させるとともに、室外空気と冷媒を熱交換させる
室外熱交換器をエバポレータとして作動させる暖房運
転、および前記室外熱交換器をコンデンサとして作動さ
せる除霜運転が少なくとも可能な冷凍サイクルと、（ｄ）この冷凍サイクル内の高圧圧力を検出する圧力セ
ンサと、（ｅ）前記室外熱交換器の除霜を行う除霜運転時に、前
記圧力センサの検出する検出圧力が、所定圧力に達した
際に、除霜運転を終了する除霜運転終了手段とを備える
車両用空気調和装置。
【請求項２】請求項１にかかる車両用空気調和装置は、（ｆ）室外空気の温度を検出する外気温度センサと、（ｇ）この外気温度センサの検出する検出温度が所定温
度以下で、且つ前記冷凍サイクルによる暖房運転が所定
時間運転された際に、除霜運転を開始する除霜運転開始
手段とを備えることを特徴とする車両用空気調和装置。