JPH09267629A - カーエアコン - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンルーム内に圧縮機1を、エンジンル
ーム内の外気取り入れ口近傍に凝縮器2を、室内雰囲気
中に蒸発器5を設置したカーエアコンにおいて、カーエ
アコン及び自動車エンジンを停止して長時間放置する
と、特に、昼夜の温度差の激しい地域においては、凝縮
器2での冷媒の凝縮液化と、蒸発器5→圧縮機1→凝縮
器2の経路での冷媒流れとが生じ、圧縮機1内の潤滑油
が全て凝縮器2へ移動してしまい所謂ドライ状態とな
り、カーエアコン起動時に潤滑不良を起こすという問題
があった。 【解決手段】 蒸発器5から圧縮機1を経由し凝縮器2
に至る冷媒回路中に開閉弁を設け、圧縮機1及び凝縮器
2の温度に影響を及ぼす動作の発停スイッチ(カーエア
コンの運転スイッチやエンジン始動スイッチ)に連動し
て開閉弁を開閉し、カーエアコン停止中または自動車エ
ンジン停止中蒸発器5から圧縮機1への冷媒流通回路を
遮断する。
ーム内の外気取り入れ口近傍に凝縮器2を、室内雰囲気
中に蒸発器5を設置したカーエアコンにおいて、カーエ
アコン及び自動車エンジンを停止して長時間放置する
と、特に、昼夜の温度差の激しい地域においては、凝縮
器2での冷媒の凝縮液化と、蒸発器5→圧縮機1→凝縮
器2の経路での冷媒流れとが生じ、圧縮機1内の潤滑油
が全て凝縮器2へ移動してしまい所謂ドライ状態とな
り、カーエアコン起動時に潤滑不良を起こすという問題
があった。 【解決手段】 蒸発器5から圧縮機1を経由し凝縮器2
に至る冷媒回路中に開閉弁を設け、圧縮機1及び凝縮器
2の温度に影響を及ぼす動作の発停スイッチ(カーエア
コンの運転スイッチやエンジン始動スイッチ)に連動し
て開閉弁を開閉し、カーエアコン停止中または自動車エ
ンジン停止中蒸発器5から圧縮機1への冷媒流通回路を
遮断する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カーエアコンに関
する。詳しくは、カーエアコン及び自動車エンジンを停
止のまま長時間放置した場合に、カーエアコンの圧縮機
内の潤滑油が凝縮器に持ち出され、圧縮機内に潤滑油が
無くなる所謂ドライ状態となることを防止するものであ
る。
する。詳しくは、カーエアコン及び自動車エンジンを停
止のまま長時間放置した場合に、カーエアコンの圧縮機
内の潤滑油が凝縮器に持ち出され、圧縮機内に潤滑油が
無くなる所謂ドライ状態となることを防止するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来のカーエアコンにおける冷
媒回路及び構成機器の配置を示すものである。この図に
示すように、従来のカーエアコンは、圧縮機21→凝縮
器22→受液器23→膨張弁24→蒸発器25→圧縮機
21と冷媒が順次流れるように機器を接続して、冷媒回
路を構成している。また、この冷媒回路においては蒸発
器25と圧縮機21との間に開閉弁が配置されていな
い。
媒回路及び構成機器の配置を示すものである。この図に
示すように、従来のカーエアコンは、圧縮機21→凝縮
器22→受液器23→膨張弁24→蒸発器25→圧縮機
21と冷媒が順次流れるように機器を接続して、冷媒回
路を構成している。また、この冷媒回路においては蒸発
器25と圧縮機21との間に開閉弁が配置されていな
い。
【0003】また、このようなカーエアコンは、運転中
は冷凍サイクルの形成により冷媒回路内には高温高圧部
分と低温低圧部分とができ、運転停止中は冷媒回路内全
体が均圧するように冷媒の流動が生ずる。即ち、上記カ
ーエアコンにおいて、運転中は、圧縮機21の吐出ガス
領域、凝縮器22及び受液器23が高温高圧領域とな
り、また、圧縮機21の低圧ガス領域及び蒸発器25が
低温低圧領域となり、圧縮機21の吸入弁及び膨張弁2
4が両領域の境界部分となる。
は冷凍サイクルの形成により冷媒回路内には高温高圧部
分と低温低圧部分とができ、運転停止中は冷媒回路内全
体が均圧するように冷媒の流動が生ずる。即ち、上記カ
ーエアコンにおいて、運転中は、圧縮機21の吐出ガス
領域、凝縮器22及び受液器23が高温高圧領域とな
り、また、圧縮機21の低圧ガス領域及び蒸発器25が
低温低圧領域となり、圧縮機21の吸入弁及び膨張弁2
4が両領域の境界部分となる。
【0004】また、運転停止中、例えば運転停止の直後
は、運転中における前記高温高圧領域から前記低温低圧
領域に冷媒が流れ冷媒回路内の均圧が行われる。尚、高
温高圧領域から低温低圧領域へ冷媒が流れる経路として
は、圧縮機21の吸入弁(図示せず)を介し蒸発器25
へ流れる経路と、膨張弁24を介し蒸発器25へ流れる
経路とがある。しかし、運転停止中、前者は吸入弁が開
いているのに対し、後者は膨張弁24が殆ど閉じている
ため、均圧作用における冷媒流通は、主に前者の経路を
通して行われ、後者の経路を通しては殆ど行われない。
更に、運転停止中に機器周辺の温度が変化した場合、各
機器内では温度の変化に対応して飽和状態を保持するた
め、温度の高低変化に対し、蒸発、凝縮をしながら圧力
を変化していく。また、このために各機器間で圧力の不
均衡が生じた場合は、各機器間で冷媒流通が行われるこ
とにより、冷媒回路全体の均圧が図られる。
は、運転中における前記高温高圧領域から前記低温低圧
領域に冷媒が流れ冷媒回路内の均圧が行われる。尚、高
温高圧領域から低温低圧領域へ冷媒が流れる経路として
は、圧縮機21の吸入弁(図示せず)を介し蒸発器25
へ流れる経路と、膨張弁24を介し蒸発器25へ流れる
経路とがある。しかし、運転停止中、前者は吸入弁が開
いているのに対し、後者は膨張弁24が殆ど閉じている
ため、均圧作用における冷媒流通は、主に前者の経路を
通して行われ、後者の経路を通しては殆ど行われない。
更に、運転停止中に機器周辺の温度が変化した場合、各
機器内では温度の変化に対応して飽和状態を保持するた
め、温度の高低変化に対し、蒸発、凝縮をしながら圧力
を変化していく。また、このために各機器間で圧力の不
均衡が生じた場合は、各機器間で冷媒流通が行われるこ
とにより、冷媒回路全体の均圧が図られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のカー
エアコンでは、冷媒回路を構成する機器は、図2に示す
ように、圧縮機21及び受液器23はエンジンルーム2
6内に配設され、また、凝縮器22はエンジンルーム2
6内の外気取り入れ口27近傍に配設され、更に、蒸発
器25及び膨張弁24が車室28内に配設されている。
そして、カーエアコン及び自動車エンジンを停止のまま
放置していた場合は、冷媒回路を構成する機器の温度及
び圧力の関係は、外気温度及び車室内温度の変化に左右
されるため、運転中あるいは運転直後とは異なった状態
となり、冷媒回路内の均圧作用により生ずる冷媒流れ
は、運転中あるいは運転直後とは異なったものとなる。
エアコンでは、冷媒回路を構成する機器は、図2に示す
ように、圧縮機21及び受液器23はエンジンルーム2
6内に配設され、また、凝縮器22はエンジンルーム2
6内の外気取り入れ口27近傍に配設され、更に、蒸発
器25及び膨張弁24が車室28内に配設されている。
そして、カーエアコン及び自動車エンジンを停止のまま
放置していた場合は、冷媒回路を構成する機器の温度及
び圧力の関係は、外気温度及び車室内温度の変化に左右
されるため、運転中あるいは運転直後とは異なった状態
となり、冷媒回路内の均圧作用により生ずる冷媒流れ
は、運転中あるいは運転直後とは異なったものとなる。
【0006】即ち、外気に直接さらされる凝縮器22が
最初に冷却され、次いで、外気の流動があるエンジンル
ーム26内の圧縮機21及び受液器23が冷却される。
これに反し、蒸発器25は、外気の流通が全くない車室
28内に配設されているため冷えにくい。従って、温度
及び圧力は蒸発器25は高く、圧縮機21、凝縮器22
の順に低くなる。
最初に冷却され、次いで、外気の流動があるエンジンル
ーム26内の圧縮機21及び受液器23が冷却される。
これに反し、蒸発器25は、外気の流通が全くない車室
28内に配設されているため冷えにくい。従って、温度
及び圧力は蒸発器25は高く、圧縮機21、凝縮器22
の順に低くなる。
【0007】また、外気温度が一定温度以下になると、
特に、昼夜の温度差の激しい地域では夜間の外気温度低
下が大きくなるために生じ易い現象であるが、凝縮器2
2や圧縮機21において冷媒が凝縮液化を始める。そし
て、凝縮器22で冷媒が液化を始めると、冷媒回路内の
圧力均衡のため、温度の高い蒸発器25から中間温度の
圧縮機21へ、また、中間温度の圧縮機21から凝縮器
22へと冷媒が移動する。
特に、昼夜の温度差の激しい地域では夜間の外気温度低
下が大きくなるために生じ易い現象であるが、凝縮器2
2や圧縮機21において冷媒が凝縮液化を始める。そし
て、凝縮器22で冷媒が液化を始めると、冷媒回路内の
圧力均衡のため、温度の高い蒸発器25から中間温度の
圧縮機21へ、また、中間温度の圧縮機21から凝縮器
22へと冷媒が移動する。
【0008】特に、カーエアコン及び自動車エンジン停
止時間が長時間に亘る場合は、凝縮器22及び圧縮機2
1における冷媒の凝縮液化と蒸発器25→圧縮機1→凝
縮器22の経路を通じての冷媒の移動とが長時間に亘り
繰り返し行われることになる。このため、圧縮機21内
で一旦液化し潤滑油に溶け込んだ液冷媒は、圧力差によ
り凝縮器22側に吹き出す。そして、この冷媒が吹き出
す際に潤滑油が冷媒と共に吹き出される油上がり現象が
生じ、圧縮機1内の潤滑油は冷媒の移動と共に全て凝縮
器22へ移動し、圧縮機21内部は、潤滑油が全く無い
という状態、所謂ドライ状態となる。このため、カーエ
アコンの始動時に潤滑不良が生ずるという問題があっ
た。特に、近年はフロンガスによるオゾン層破壊問題の
対策として塩素を含まないHFC−134a(1、1、
1、2−テトラフルオロエタン)等のヒドロフルオロカ
ーボン系代替フロンが用いられるようになったが、この
種冷媒は潤滑油との相溶性が良く、このような代替フロ
ンを用いたカーエアコンにおいては潤滑油の油上がり現
象が顕著になっている。このため、最近になってカーエ
アコンに関する新たな問題として、油上がりに伴う潤滑
不良が浮上してきた。
止時間が長時間に亘る場合は、凝縮器22及び圧縮機2
1における冷媒の凝縮液化と蒸発器25→圧縮機1→凝
縮器22の経路を通じての冷媒の移動とが長時間に亘り
繰り返し行われることになる。このため、圧縮機21内
で一旦液化し潤滑油に溶け込んだ液冷媒は、圧力差によ
り凝縮器22側に吹き出す。そして、この冷媒が吹き出
す際に潤滑油が冷媒と共に吹き出される油上がり現象が
生じ、圧縮機1内の潤滑油は冷媒の移動と共に全て凝縮
器22へ移動し、圧縮機21内部は、潤滑油が全く無い
という状態、所謂ドライ状態となる。このため、カーエ
アコンの始動時に潤滑不良が生ずるという問題があっ
た。特に、近年はフロンガスによるオゾン層破壊問題の
対策として塩素を含まないHFC−134a(1、1、
1、2−テトラフルオロエタン)等のヒドロフルオロカ
ーボン系代替フロンが用いられるようになったが、この
種冷媒は潤滑油との相溶性が良く、このような代替フロ
ンを用いたカーエアコンにおいては潤滑油の油上がり現
象が顕著になっている。このため、最近になってカーエ
アコンに関する新たな問題として、油上がりに伴う潤滑
不良が浮上してきた。
【0009】本発明は、このような従来の技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とす
るところは、カーエアコン及び自動車エンジンを長時間
停止し放置した場合に、カーエアコンの圧縮機がドライ
状態になるのを防止し、潤滑不良の生じないカーエアコ
ンを提供することにある。
る問題点に着目してなされたものである。その目的とす
るところは、カーエアコン及び自動車エンジンを長時間
停止し放置した場合に、カーエアコンの圧縮機がドライ
状態になるのを防止し、潤滑不良の生じないカーエアコ
ンを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明では、エンジンルーム内に圧縮
機を、エンジンルーム内の外気取り入れ口近傍に凝縮器
を、更に、室内雰囲気中に蒸発器をそれぞれ設置してな
るカーエアコンにおいて、蒸発器から圧縮機を経由し凝
縮器に至る冷媒回路中に開閉弁を設け、圧縮機及び凝縮
器の温度に影響を及ぼす動作の発停スイッチに連動し
て、前記開閉弁を開閉するごとく構成したものである。
に、請求項1記載の発明では、エンジンルーム内に圧縮
機を、エンジンルーム内の外気取り入れ口近傍に凝縮器
を、更に、室内雰囲気中に蒸発器をそれぞれ設置してな
るカーエアコンにおいて、蒸発器から圧縮機を経由し凝
縮器に至る冷媒回路中に開閉弁を設け、圧縮機及び凝縮
器の温度に影響を及ぼす動作の発停スイッチに連動し
て、前記開閉弁を開閉するごとく構成したものである。
【0011】請求項2記載の発明では、前記開閉弁を電
磁開閉弁としたものである。
磁開閉弁としたものである。
【0012】請求項3記載の発明では、前記開閉弁を圧
縮機と蒸発器とを接続する吸入配管中に設けたものであ
る。
縮機と蒸発器とを接続する吸入配管中に設けたものであ
る。
【0013】請求項4記載の発明では、カーエアコンの
運転停止から一定時間経過後に前記開閉弁を閉鎖するご
とく構成したものである。
運転停止から一定時間経過後に前記開閉弁を閉鎖するご
とく構成したものである。
【0014】請求項5記載の発明では、冷媒ガスとして
1、1、1、2−テトラフルオロエタン(HFC134
a)等のヒドロフルオロカーボン(HFC)系冷媒を使
用したものである。
1、1、1、2−テトラフルオロエタン(HFC134
a)等のヒドロフルオロカーボン(HFC)系冷媒を使
用したものである。
【0015】上記において、「圧縮機及び凝縮器の温度
に影響を及ぼす動作」とは、エンジンの運転及びカーエ
アコンの運転のように、運転を開始することにより、圧
縮機及び凝縮器の温度を上昇させ、該運転を停止するこ
とにより圧縮機及び凝縮器の温度が低下する動作のこと
をいう。これらの動作を具体的に説明すると、エンジン
の運転は、エンジン及びラジエータからの輻射熱、ある
いは、エンジン及びラジエータの放熱によるエンジンル
ーム内の雰囲気温度の上昇によって、圧縮機及び凝縮器
の温度を上昇させる。また、カーエアコンの運転は、冷
凍サイクルの形成によって、圧縮機及び凝縮器の温度を
上昇させる。
に影響を及ぼす動作」とは、エンジンの運転及びカーエ
アコンの運転のように、運転を開始することにより、圧
縮機及び凝縮器の温度を上昇させ、該運転を停止するこ
とにより圧縮機及び凝縮器の温度が低下する動作のこと
をいう。これらの動作を具体的に説明すると、エンジン
の運転は、エンジン及びラジエータからの輻射熱、ある
いは、エンジン及びラジエータの放熱によるエンジンル
ーム内の雰囲気温度の上昇によって、圧縮機及び凝縮器
の温度を上昇させる。また、カーエアコンの運転は、冷
凍サイクルの形成によって、圧縮機及び凝縮器の温度を
上昇させる。
【0016】従って、「圧縮機及び凝縮器の温度に影響
を及ぼす動作の発停スイッチ」は、エンジン始動スイッ
チまたはカーエアコンの運転スイッチをいう。また、エ
ンジンの回転動作を圧縮機に伝達する電磁クラッチのス
イッチは、カーエアコンの運転の発停に関与するもので
あるので、カーエアコンの運転スイッチの一部に相当す
る。また、「圧縮機及び凝縮器の温度に影響を及ぼす動
作の発停スイッチに連動して、前記開閉弁を開閉する」
とは、圧縮機及び凝縮器の温度に影響を及ぼす動作の発
停スイッチが操作された際に自動的に前記開閉弁を開閉
するものだけを意味するのではなく、圧縮機及び凝縮器
の温度に影響を及ぼす動作の発停を確認し、前記開閉弁
を手動により開閉するものも包含する。
を及ぼす動作の発停スイッチ」は、エンジン始動スイッ
チまたはカーエアコンの運転スイッチをいう。また、エ
ンジンの回転動作を圧縮機に伝達する電磁クラッチのス
イッチは、カーエアコンの運転の発停に関与するもので
あるので、カーエアコンの運転スイッチの一部に相当す
る。また、「圧縮機及び凝縮器の温度に影響を及ぼす動
作の発停スイッチに連動して、前記開閉弁を開閉する」
とは、圧縮機及び凝縮器の温度に影響を及ぼす動作の発
停スイッチが操作された際に自動的に前記開閉弁を開閉
するものだけを意味するのではなく、圧縮機及び凝縮器
の温度に影響を及ぼす動作の発停を確認し、前記開閉弁
を手動により開閉するものも包含する。
【0017】本発明は以上の如く構成されるものであっ
て、請求項1に記載のカーエアコンにおいては、圧縮機
及び凝縮器の温度に影響を及ぼす動作の発停スイッチが
停止作動すると、この作動に連動して開閉弁を閉じる。
従って、カーエアコン及び自動車エンジンを停止のまま
長時間放置していても、蒸発器→圧縮機→凝縮器の冷媒
流れが生じず、圧縮機はドライ状態にならない。また、
圧縮機及び凝縮器の温度に影響を及ぼす動作の発停スイ
ッチが開始作動すると、この作動に連動して前記開閉弁
が開く。従って、この開閉弁の開放により蒸発器、圧縮
機、凝縮器の経路が連通するが、凝縮器及び圧縮機の温
度が上昇しているので、これら機器内では冷媒の液化現
象は起こらない。
て、請求項1に記載のカーエアコンにおいては、圧縮機
及び凝縮器の温度に影響を及ぼす動作の発停スイッチが
停止作動すると、この作動に連動して開閉弁を閉じる。
従って、カーエアコン及び自動車エンジンを停止のまま
長時間放置していても、蒸発器→圧縮機→凝縮器の冷媒
流れが生じず、圧縮機はドライ状態にならない。また、
圧縮機及び凝縮器の温度に影響を及ぼす動作の発停スイ
ッチが開始作動すると、この作動に連動して前記開閉弁
が開く。従って、この開閉弁の開放により蒸発器、圧縮
機、凝縮器の経路が連通するが、凝縮器及び圧縮機の温
度が上昇しているので、これら機器内では冷媒の液化現
象は起こらない。
【0018】また、請求項2に記載のカーエアコンにお
いては、開閉弁に汎用性のある電磁開閉弁を使用するの
で、製造コストの上昇を抑制できる。
いては、開閉弁に汎用性のある電磁開閉弁を使用するの
で、製造コストの上昇を抑制できる。
【0019】また、請求項3に記載の発明においては、
カーエアコンの停止中、前記開閉弁が圧縮機の吸入経路
を閉鎖しているので、圧縮機内に冷媒が液化して集まる
ことがなく、カーエアコン起動時に液圧縮を起こす心配
がない。
カーエアコンの停止中、前記開閉弁が圧縮機の吸入経路
を閉鎖しているので、圧縮機内に冷媒が液化して集まる
ことがなく、カーエアコン起動時に液圧縮を起こす心配
がない。
【0020】また、請求項4に記載の発明においては、
圧縮機及び凝縮器の温度に影響を及ぼす動作の発停スイ
ッチが停止作動してカーエアコンの運転が停止した場
合、前記開閉弁は一定時間経過後に閉鎖するので、この
間に冷媒回路内が均圧される。従って、カーエアコンの
再起動時、冷媒回路内が均圧されており、起動負荷が軽
くなる。
圧縮機及び凝縮器の温度に影響を及ぼす動作の発停スイ
ッチが停止作動してカーエアコンの運転が停止した場
合、前記開閉弁は一定時間経過後に閉鎖するので、この
間に冷媒回路内が均圧される。従って、カーエアコンの
再起動時、冷媒回路内が均圧されており、起動負荷が軽
くなる。
【0021】また、請求項5記載の発明においては、冷
媒ガスとして1、1、1、2−テトラフルオロエタン
(HFC134a)等のヒドロフルオロカーボン(HF
C)系冷媒を使用したので、修理等において、冷媒を大
気中に漏らしてもオゾン層を破壊する心配がない。
媒ガスとして1、1、1、2−テトラフルオロエタン
(HFC134a)等のヒドロフルオロカーボン(HF
C)系冷媒を使用したので、修理等において、冷媒を大
気中に漏らしてもオゾン層を破壊する心配がない。
【0022】以下この発明を具体化した実施形態を図面
に基づき詳細に説明する。
に基づき詳細に説明する。
【0023】図1は、本発明を実施したカーエアコンの
冷媒回路図であって、圧縮機1は電磁クラッチ8を介し
エンジン7に連結されている。圧縮機1の吐出口にはフ
ランジ9を介し凝縮器2が接続され、更にドライヤ付き
受液器3、膨張弁4、蒸発器5、電磁開閉弁6、フラン
ジ9、圧縮機1の吸入口の順に冷媒が流れるように接続
され冷媒回路が形成されている。前記フランジ9は、吸
入口側フランジと吐出口側フランジとを一体に形成して
いる。また、10は蒸発器5と圧縮機1のフランジ9と
を接続する吸入配管であって、前記電磁開閉弁6を途中
に接続している。
冷媒回路図であって、圧縮機1は電磁クラッチ8を介し
エンジン7に連結されている。圧縮機1の吐出口にはフ
ランジ9を介し凝縮器2が接続され、更にドライヤ付き
受液器3、膨張弁4、蒸発器5、電磁開閉弁6、フラン
ジ9、圧縮機1の吸入口の順に冷媒が流れるように接続
され冷媒回路が形成されている。前記フランジ9は、吸
入口側フランジと吐出口側フランジとを一体に形成して
いる。また、10は蒸発器5と圧縮機1のフランジ9と
を接続する吸入配管であって、前記電磁開閉弁6を途中
に接続している。
【0024】そして、以上のように構成された冷媒回路
内にはHFC−134aを封入している。また、冷媒回
路構成機器は従来のものと同様に、圧縮機1及びドライ
ヤ付き受液器3をエンジンルーム内に、凝縮器2をエン
ジンルーム内の外気取り入れ口近傍に、また、蒸発器5
及び膨張弁4を車室内に配設している。そして、電磁開
閉弁6はエンジンルームに配設している。11はカーエ
アコンの運転スイッチ(図示せず)等を含む発停操作回
路で、カーエアコンの運転スイッチを操作すると発停操
作回路11から指令が出され、電磁クラッチ9のON、
OFF及び前記電磁開閉弁6の開閉が行われる。尚、カ
ーエアコンの運転スイッチは、エンジン始動スイッチが
OFFとなった場合はこれに連動してOFFとなるよう
に構成されている。
内にはHFC−134aを封入している。また、冷媒回
路構成機器は従来のものと同様に、圧縮機1及びドライ
ヤ付き受液器3をエンジンルーム内に、凝縮器2をエン
ジンルーム内の外気取り入れ口近傍に、また、蒸発器5
及び膨張弁4を車室内に配設している。そして、電磁開
閉弁6はエンジンルームに配設している。11はカーエ
アコンの運転スイッチ(図示せず)等を含む発停操作回
路で、カーエアコンの運転スイッチを操作すると発停操
作回路11から指令が出され、電磁クラッチ9のON、
OFF及び前記電磁開閉弁6の開閉が行われる。尚、カ
ーエアコンの運転スイッチは、エンジン始動スイッチが
OFFとなった場合はこれに連動してOFFとなるよう
に構成されている。
【0025】次に上記カーエアコンの動作を説明する。
エンジン始動中または始動と同時にカーエアコンの運転
スイッチをONすると、発停操作回路11よりカーエア
コンの運転指令が出される。発停操作回路11からの指
令により電磁クラッチ9がONし、同時に電磁開閉弁6
が開く。また、この動作と同時に、図示していないが凝
縮器2用ファン及び蒸発器5用ファンが駆動される。上
記動作によりカーエアコンは運転を始める。圧縮機1で
高温高圧になった冷媒は、凝縮器2に流れ、外気により
冷却され凝縮液化する。この液冷媒はドライヤ付き受液
器3に入り、水分除去されて貯留される。次いで、膨張
弁4で減圧気化され、蒸発器5へ流れる。また、蒸発器
5では車室内の空気を冷却し、冷媒自身は加熱されて、
蒸発気化し、電磁開閉弁6を経て圧縮機1に戻る。
エンジン始動中または始動と同時にカーエアコンの運転
スイッチをONすると、発停操作回路11よりカーエア
コンの運転指令が出される。発停操作回路11からの指
令により電磁クラッチ9がONし、同時に電磁開閉弁6
が開く。また、この動作と同時に、図示していないが凝
縮器2用ファン及び蒸発器5用ファンが駆動される。上
記動作によりカーエアコンは運転を始める。圧縮機1で
高温高圧になった冷媒は、凝縮器2に流れ、外気により
冷却され凝縮液化する。この液冷媒はドライヤ付き受液
器3に入り、水分除去されて貯留される。次いで、膨張
弁4で減圧気化され、蒸発器5へ流れる。また、蒸発器
5では車室内の空気を冷却し、冷媒自身は加熱されて、
蒸発気化し、電磁開閉弁6を経て圧縮機1に戻る。
【0026】上記運転により車室内が所定温度まで冷却
され、カーエアコンの運転スイッチがOFFになった場
合、あるいは、エンジン始動スイッチのOFFによりカ
ーエアコンの運転スイッチがOFFになった場合は、発
停操作回路11からの停止指令により、電磁クラッチ8
がOFFとなり、カーエアコンの運転が停止する。カー
エアコンの運転が停止した直後は、冷媒回路内の圧力状
態は、運転時の状態の延長上にあり、各機器の圧力は、
圧縮機1が最も高く、凝縮器2、ドライヤ付き受液器
3、蒸発器5と順次低くなっている。そこで、蒸発器
5、圧縮機1、凝縮器2の経路を通じての冷媒の移動に
より圧力バランスが行われる。そして、この圧力バラン
スが行われる時間を予測した一定時間の経過後、電磁開
閉弁6を閉鎖する。尚、前記圧力バランスの際、凝縮器
2と蒸発器5とを結ぶもう一方側の経路、即ち凝縮器
2、ドライヤ付き受液器3、膨張弁4、蒸発器5の経路
においては、冷媒流通抵抗の大きい膨張弁4があり、し
かも、この膨張弁4はカーエアコンの運転停止に伴い閉
じる方向に作用するため、この経路においては高低圧間
が略閉鎖されており、冷媒流通は殆ど行われない。
され、カーエアコンの運転スイッチがOFFになった場
合、あるいは、エンジン始動スイッチのOFFによりカ
ーエアコンの運転スイッチがOFFになった場合は、発
停操作回路11からの停止指令により、電磁クラッチ8
がOFFとなり、カーエアコンの運転が停止する。カー
エアコンの運転が停止した直後は、冷媒回路内の圧力状
態は、運転時の状態の延長上にあり、各機器の圧力は、
圧縮機1が最も高く、凝縮器2、ドライヤ付き受液器
3、蒸発器5と順次低くなっている。そこで、蒸発器
5、圧縮機1、凝縮器2の経路を通じての冷媒の移動に
より圧力バランスが行われる。そして、この圧力バラン
スが行われる時間を予測した一定時間の経過後、電磁開
閉弁6を閉鎖する。尚、前記圧力バランスの際、凝縮器
2と蒸発器5とを結ぶもう一方側の経路、即ち凝縮器
2、ドライヤ付き受液器3、膨張弁4、蒸発器5の経路
においては、冷媒流通抵抗の大きい膨張弁4があり、し
かも、この膨張弁4はカーエアコンの運転停止に伴い閉
じる方向に作用するため、この経路においては高低圧間
が略閉鎖されており、冷媒流通は殆ど行われない。
【0027】カーエアコン及び自動車エンジンを停止の
まま放置した状態において、夜間の冷え込み等により外
気が一定温度以下になると、圧縮機1及びん凝縮器2で
は冷媒の液化が始まり、冷媒の移動が生じる。しかし、
電磁開閉弁6が蒸発器5から圧縮機1への冷媒流通を完
全に遮断しているので、冷媒の移動は、圧縮機1から凝
縮器2へ、また、蒸発器5からドライヤ付き受液器3へ
の方向に生じ、蒸発器5から圧縮機1への移動は生じな
い。従って、圧縮機1から凝縮器2への冷媒移動量は、
カーエアコンの運転を停止し均圧が行われた後に圧縮機
1内に残っていた冷媒量以内となるので、僅かなものと
なる。
まま放置した状態において、夜間の冷え込み等により外
気が一定温度以下になると、圧縮機1及びん凝縮器2で
は冷媒の液化が始まり、冷媒の移動が生じる。しかし、
電磁開閉弁6が蒸発器5から圧縮機1への冷媒流通を完
全に遮断しているので、冷媒の移動は、圧縮機1から凝
縮器2へ、また、蒸発器5からドライヤ付き受液器3へ
の方向に生じ、蒸発器5から圧縮機1への移動は生じな
い。従って、圧縮機1から凝縮器2への冷媒移動量は、
カーエアコンの運転を停止し均圧が行われた後に圧縮機
1内に残っていた冷媒量以内となるので、僅かなものと
なる。
【0028】次に、以上のように構成した本実施形態の
効果について説明する。 (a) 蒸発器5と圧縮機1とを接続する吸入配管10
中に電磁開閉弁6を設け、カーエアコンの運転停止から
一定時間経過後、この電磁開閉弁6を閉鎖しているの
で、従来のように、カーエアコン及び自動車エンジンの
長時間停止中において、蒸発器5→圧縮機1→凝縮器2
の経路において冷媒の移動が起こらない。従って、冷媒
が蒸発器5から圧縮機1ヘ流れ、圧縮機1内で凝縮液化
し、潤滑油の中に溶け込み、この冷媒が再蒸発し凝縮器
5へ流れ込むようなことがないので、潤滑油の持ち出し
(油上がり)がなく、従来問題となっていた圧縮機の所
謂ドライ状態の発生を防止できる。このため、起動時の
潤滑不良の問題が生じない。 (b) また、上記のように、カーエアコンの運転停止
の際、冷媒回路内が均圧するように一定時間経過後に電
磁開閉弁6を閉じるようにしたので、高低圧力が均圧し
ないまま運転を再開する場合に比し、起動負荷は小さく
なり、スムースな起動が行える。
効果について説明する。 (a) 蒸発器5と圧縮機1とを接続する吸入配管10
中に電磁開閉弁6を設け、カーエアコンの運転停止から
一定時間経過後、この電磁開閉弁6を閉鎖しているの
で、従来のように、カーエアコン及び自動車エンジンの
長時間停止中において、蒸発器5→圧縮機1→凝縮器2
の経路において冷媒の移動が起こらない。従って、冷媒
が蒸発器5から圧縮機1ヘ流れ、圧縮機1内で凝縮液化
し、潤滑油の中に溶け込み、この冷媒が再蒸発し凝縮器
5へ流れ込むようなことがないので、潤滑油の持ち出し
(油上がり)がなく、従来問題となっていた圧縮機の所
謂ドライ状態の発生を防止できる。このため、起動時の
潤滑不良の問題が生じない。 (b) また、上記のように、カーエアコンの運転停止
の際、冷媒回路内が均圧するように一定時間経過後に電
磁開閉弁6を閉じるようにしたので、高低圧力が均圧し
ないまま運転を再開する場合に比し、起動負荷は小さく
なり、スムースな起動が行える。
【0029】(c) 冷媒としてHFC−134aを使
用したので、この冷媒自体にはオゾン層破壊の虞れがな
く、クリーンなエアコンを提供できる。 (d) カーエアコンの運転スイッチの操作により発停
操作回路11から指令を出し電磁開閉弁6を開閉するよ
うにしたので、電磁クラッチ8の制御、電磁開閉弁6の
制御、その他エアコンに関連する制御を一纏めにして設
計し、アッセンブリ化できる。
用したので、この冷媒自体にはオゾン層破壊の虞れがな
く、クリーンなエアコンを提供できる。 (d) カーエアコンの運転スイッチの操作により発停
操作回路11から指令を出し電磁開閉弁6を開閉するよ
うにしたので、電磁クラッチ8の制御、電磁開閉弁6の
制御、その他エアコンに関連する制御を一纏めにして設
計し、アッセンブリ化できる。
【0030】(e) 前記のごとく、カーエアコン及び
自動車エンジンの長時間停止中の油上がり防止のため
に、冷媒回路内に蒸発器5→圧縮機1→凝縮器2の冷媒
流れを遮断する弁(電磁開閉弁6)を設けているが、こ
の配設位置を蒸発器5と圧縮機1とを接続する吸入配管
としたので、カーエアコンの運転停止中に圧縮機1に液
冷媒が凝縮液化して集積することがない。従って、カー
エアコン運転開始時に液圧縮の起こる心配がない。
自動車エンジンの長時間停止中の油上がり防止のため
に、冷媒回路内に蒸発器5→圧縮機1→凝縮器2の冷媒
流れを遮断する弁(電磁開閉弁6)を設けているが、こ
の配設位置を蒸発器5と圧縮機1とを接続する吸入配管
としたので、カーエアコンの運転停止中に圧縮機1に液
冷媒が凝縮液化して集積することがない。従って、カー
エアコン運転開始時に液圧縮の起こる心配がない。
【0031】(f) 上記のごとく、カーエアコン及び
自動車エンジンの運転停止期間中における油上がり防止
のために、冷媒回路内に蒸発器5→圧縮機1→凝縮器2
の流れを遮断する弁として、最も汎用性のある電磁開閉
弁6を使用したので、他の部品との形状、制御等の取り
合い面で選択の幅が広くなる。また、この電磁開閉弁6
取り付けは、吸入配管10の中間であるので、配管接続
型の一般用途向けのものでよい。このような利点は、製
造コストの上昇抑制に寄与できる。
自動車エンジンの運転停止期間中における油上がり防止
のために、冷媒回路内に蒸発器5→圧縮機1→凝縮器2
の流れを遮断する弁として、最も汎用性のある電磁開閉
弁6を使用したので、他の部品との形状、制御等の取り
合い面で選択の幅が広くなる。また、この電磁開閉弁6
取り付けは、吸入配管10の中間であるので、配管接続
型の一般用途向けのものでよい。このような利点は、製
造コストの上昇抑制に寄与できる。
【0032】本発明は、上記の実施形態のものに対し、
次のように変更して具体化できる。 (1) 圧縮機1及び凝縮器2の温度に影響を及ぼす動
作の開始と同時に電磁開閉弁6を開き、圧縮機1及び凝
縮器2の温度に影響を及ぼす動作の停止と同時に電磁開
閉弁6を閉じるように、電磁開閉弁6を開閉制御するこ
と。
次のように変更して具体化できる。 (1) 圧縮機1及び凝縮器2の温度に影響を及ぼす動
作の開始と同時に電磁開閉弁6を開き、圧縮機1及び凝
縮器2の温度に影響を及ぼす動作の停止と同時に電磁開
閉弁6を閉じるように、電磁開閉弁6を開閉制御するこ
と。
【0033】(2) カーエアコンの運転スイッチに連
動して電磁開閉弁6を開閉することに代え、カーエアコ
ンの運転スイッチのON、OFF如何に拘わらずエンジ
ン始動スイッチに直接的に連動して電磁開閉弁6を開閉
すること。この場合は、エンジン始動スイッチの操作に
よりエンジンを発停させると共に、発停操作回路11か
ら指令を出し、電磁開閉弁6を開閉する。尚、エンジン
が運転されると、エンジンからの直接の発熱あるいはラ
ジエータからの輻射熱及び放熱作用により、エンジンル
ームの温度が上昇し、圧縮機1及び凝縮器2の温度が上
昇するので、冷媒は圧縮機1及び凝縮器2において液化
しない。 (3) 上記(2)において、エンジン始動スイッチの
操作によるエンジン停止から一定時間経過後に電磁開閉
弁6を閉鎖すること。エンジン停止後しばらくはエンジ
ンやラジエータからの放熱があり、エンジンルームは暖
かい。このため凝縮器2はしばらくの間は冷媒が凝縮液
化しない温度を保持し得る。従って、実験的に凝縮器2
で冷媒が液化しない一定時間を設定し、この時間の経過
後に電磁開閉弁6を閉鎖することが可能となる。
動して電磁開閉弁6を開閉することに代え、カーエアコ
ンの運転スイッチのON、OFF如何に拘わらずエンジ
ン始動スイッチに直接的に連動して電磁開閉弁6を開閉
すること。この場合は、エンジン始動スイッチの操作に
よりエンジンを発停させると共に、発停操作回路11か
ら指令を出し、電磁開閉弁6を開閉する。尚、エンジン
が運転されると、エンジンからの直接の発熱あるいはラ
ジエータからの輻射熱及び放熱作用により、エンジンル
ームの温度が上昇し、圧縮機1及び凝縮器2の温度が上
昇するので、冷媒は圧縮機1及び凝縮器2において液化
しない。 (3) 上記(2)において、エンジン始動スイッチの
操作によるエンジン停止から一定時間経過後に電磁開閉
弁6を閉鎖すること。エンジン停止後しばらくはエンジ
ンやラジエータからの放熱があり、エンジンルームは暖
かい。このため凝縮器2はしばらくの間は冷媒が凝縮液
化しない温度を保持し得る。従って、実験的に凝縮器2
で冷媒が液化しない一定時間を設定し、この時間の経過
後に電磁開閉弁6を閉鎖することが可能となる。
【0034】(4) 電磁開閉弁6をパックレス弁とす
ること。また、この弁を手動で開閉、もしくは、このパ
ックレス弁をサーボモータ駆動として自動的に開閉する
こと。 (5) 電磁開閉弁6の取り付け位置を圧縮機1の吸い
込み口側フランジ9上に、若しくは、圧縮機1の吸い込
み口上に直接取り付けること。このように構成すれば、
圧縮機1と電磁開閉弁6との間の配管が不要となり、構
成の簡略化が図れる。 (6) 電磁開閉弁6の配設位置を、圧縮機1から凝縮
器2に至る吐出配管とすること。
ること。また、この弁を手動で開閉、もしくは、このパ
ックレス弁をサーボモータ駆動として自動的に開閉する
こと。 (5) 電磁開閉弁6の取り付け位置を圧縮機1の吸い
込み口側フランジ9上に、若しくは、圧縮機1の吸い込
み口上に直接取り付けること。このように構成すれば、
圧縮機1と電磁開閉弁6との間の配管が不要となり、構
成の簡略化が図れる。 (6) 電磁開閉弁6の配設位置を、圧縮機1から凝縮
器2に至る吐出配管とすること。
【0035】(7) 冷媒に他のヒドロフルオロカーボ
ン系冷媒を使用すること。この種冷媒の一例としては、
ASHRAE(American Society o
fHeating、Refrigeration an
d Air Conditioing Enginee
rs)番号404aがある。この冷媒は、ペンタフルオ
ロエタン(HFC−125)44%、1、1、1−トリ
フルオロエタン(HFC−143a)52%、1、1、
1、2−テトラフルオロエタン(HFC134a)4%
の混合物である。 (8) 減圧膨張機構として膨張弁に代えキャピラリー
チューブを用いること。
ン系冷媒を使用すること。この種冷媒の一例としては、
ASHRAE(American Society o
fHeating、Refrigeration an
d Air Conditioing Enginee
rs)番号404aがある。この冷媒は、ペンタフルオ
ロエタン(HFC−125)44%、1、1、1−トリ
フルオロエタン(HFC−143a)52%、1、1、
1、2−テトラフルオロエタン(HFC134a)4%
の混合物である。 (8) 減圧膨張機構として膨張弁に代えキャピラリー
チューブを用いること。
【0036】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。請求項1記載の発明
によれば、カーエアコン及び自動車エンジンの長時間停
止中において、圧縮機が所謂ドライ状態になるのを回避
できる。従って、カーエアコン起動時潤滑油不足の問題
が生じない。請求項2記載の発明によれば、電磁開閉弁
を使用するので安価な部品を選択できる。請求項3記載
の発明によれば、カーエアコン起動時液圧縮の問題が生
じない。請求項4記載の発明によれば、カーエアコン停
止時必ず圧力バランスが行われるので、起動負荷が小さ
くなる。請求項5記載の発明によれば、冷媒として塩素
を含まない代替フロンを使用するので、大気圏のオゾン
層破壊の問題が生じない。
るため、次のような効果を奏する。請求項1記載の発明
によれば、カーエアコン及び自動車エンジンの長時間停
止中において、圧縮機が所謂ドライ状態になるのを回避
できる。従って、カーエアコン起動時潤滑油不足の問題
が生じない。請求項2記載の発明によれば、電磁開閉弁
を使用するので安価な部品を選択できる。請求項3記載
の発明によれば、カーエアコン起動時液圧縮の問題が生
じない。請求項4記載の発明によれば、カーエアコン停
止時必ず圧力バランスが行われるので、起動負荷が小さ
くなる。請求項5記載の発明によれば、冷媒として塩素
を含まない代替フロンを使用するので、大気圏のオゾン
層破壊の問題が生じない。
【図1】 本発明実施形態のカーエアコンの冷媒回路
図。
図。
【図2】 従来のカーエアコンの冷媒回路図及び機器配
置図。
置図。
1…圧縮機、2…凝縮器、3…ドライヤ付き受液器、4
…膨張弁、5…凝縮器、6…電磁開閉弁、7…エンジ
ン、8…電磁クラッチ、10…吸入配管、11…発停操
作回路。
…膨張弁、5…凝縮器、6…電磁開閉弁、7…エンジ
ン、8…電磁クラッチ、10…吸入配管、11…発停操
作回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 栄夫 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 那須 俊彦 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 川上 素伸 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 森下 昭生 愛知県岡崎市宇頭町22−2
Claims (5)
- 【請求項1】 エンジンルーム内に圧縮機を、エンジン
ルーム内の外気取り入れ口近傍に凝縮器を、更に、室内
雰囲気中に蒸発器をそれぞれ設置してなるカーエアコン
において、蒸発器から圧縮機を経由し凝縮器に至る冷媒
回路中に開閉弁を設け、圧縮機及び凝縮器の温度に影響
を及ぼす動作の発停スイッチに連動して、前記開閉弁を
開閉するごとく構成したことを特徴とするカーエアコ
ン。 - 【請求項2】 前記開閉弁を電磁開閉弁としたことを特
徴とする請求項1記載のカーエアコン。 - 【請求項3】 前記開閉弁を圧縮機と蒸発器とを接続す
る吸入配管中に設けたことを特徴とする請求項1または
2記載のカーエアコン。 - 【請求項4】 カーエアコンの運転停止から一定時間経
過後に前記開閉弁を閉鎖するごとく構成したことを特徴
とする請求項1〜3のいずれか1項記載のカーエアコ
ン。 - 【請求項5】 冷媒ガスとして1、1、1、2−テトラ
フルオロエタン(HFC134a)等のヒドロフルオロ
カーボン(HFC)系冷媒を使用したことを特徴とする
請求項1〜4のいずれか1項記載のカーエアコン。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8081656A JPH09267629A (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | カーエアコン |
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