JPH1076841A - ヒートポンプ式自動車用空気調和装置 - Google Patents

ヒートポンプ式自動車用空気調和装置

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JPH1076841A
JPH1076841A JP8236637A JP23663796A JPH1076841A JP H1076841 A JPH1076841 A JP H1076841A JP 8236637 A JP8236637 A JP 8236637A JP 23663796 A JP23663796 A JP 23663796A JP H1076841 A JPH1076841 A JP H1076841A
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evaporator
unit
refrigerant
valve
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Yoshitoshi Noda
圭俊 野田
Hiroyuki Yamaguchi
博之 山口
Toshio Ohashi
利男 大橋
Tadayoshi Tajima
唯好 田島
Kaoru Kamiyama
薫 神山
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Calsonic Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コンプレッサの保護と空調の快適性とをより高
次元で両立させうる「ヒートポンプ式自動車用空気調和
装置」を提供する。 【解決手段】コンプレッサの吐出圧力が上昇したとき
に、コンプレッサのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う前の段階
で、サブエバポレータ用のウォータバルブの開閉制御を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン冷却水と
冷媒を用いて自動車の車室内を冷暖房するようにしたヒ
ートポンプ式自動車用空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、最近の一部の高級車や比較的
車室内空間が大きいワンボックスカーなどには、室内全
体について快適な空調状態が得られるよう、車室内の前
方領域（たとえば、前席部分）はフロントユニットによ
り、後方領域（たとえば、第２席、第３席等の後席部
分）はリヤユニットによりそれぞれ独立に空気調和す
る、通常デュアルエアコンと称される自動車用空気調和
装置が搭載されている。
【０００３】この種の自動車用空気調和装置として、た
とえば、暖房運転時において、フロントユニットはエン
ジン冷却水を熱源として利用するが、リヤユニットはコ
ンプレッサにより圧縮された高温高圧の冷媒を熱源とし
て利用するようにしたシステムがある。なお、この種の
装置は、冷媒の循環過程（冷凍サイクル）において低温
の外部空気から熱を汲み上げて車室内を暖房することか
ら、ヒートポンプ式の自動車用空気調和装置と称されて
いる。
【０００４】ところが、この種の装置で暖房運転をする
場合、たとえば、冬季の朝のように外気温度が低いとき
には、起動時にエンジン冷却水の温度が低く、また、冷
媒の温度の上昇速度も俊敏でないため、運転開始と同時
に暖かい空気が吹き出されるような状態になりにくく、
いわゆる即暖性が不十分となり、また、暖房性能も不足
気味となるおそれがある。特に、ディーゼルエンジンを
搭載した車室内空間の大きいワンボックスカーでは、通
常のガソリンエンジン車と比べてエンジン冷却水の温度
上昇が遅く、しかも広い空間を暖房しなければならない
ことから、即暖性、暖房性能ともに不足する傾向があ
る。
【０００５】そこで、現在では、エンジン冷却水の熱を
利用して冷媒を加熱し、エンタルピーが増加したより高
温の冷媒を用いて、より高い暖房性能を発揮するように
したヒートポンプ式自動車用空気調和装置が開発されて
いる（たとえば、特願平７−２７１６２１号参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、コンプレッ
サの吐出圧力が上昇した時には、コンプレッサを保護す
るため、その吐出圧力に応じてコンプレッサをＯＮ／Ｏ
ＦＦする制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）が一般的に行われて
いるところであり、上記したヒートポンプ式自動車用空
気調和装置においても、圧力上昇時のコンプレッサ保護
の方策を講じておくべきであることは当然である。
【０００７】しかしながら、コンプレッサのＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御のみでは、マグネットクラッチのＯＮ／ＯＦＦに
伴ってショック（衝撃）や騒音などが発生し、ドライバ
ビリティーが低下するおそれがある。
【０００８】しかも、コンプレッサをＯＦＦした場合に
は、冷媒の循環が止まり冷凍サイクルが機能しなくなる
ので、たとえば、暖房運転時には、コンプレッサをＯＦ
Ｆするとただちに冷風が車室内へ吹き出されることにな
り、空調の快適性を損うおそれがある。特に、上記した
ヒートポンプ式自動車用空気調和装置では、優れた暖房
性能が得られるため、かえって冷風が吹き出たときの違
和感は大きく、したがって、吹出し風の温度変化を乗員
の快適性を損わない程度にできるだけ小さく抑えること
が望まれる。
【０００９】本発明は、本出願人が現在開発中のヒート
ポンプ式自動車用空気調和装置における上記課題に着目
してなされたものであり、コンプレッサの保護と空調の
快適性とをより高次元で両立させることができるヒート
ポンプ式自動車用空気調和装置を提供することを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、それぞれ取り入れた空気を
車室内に向かって送る第１ユニットおよび第２ユニット
を有し、前記第１ユニットの通風路内に、下流側から順
に、エンジン冷却水が循環するヒータコアと、前記第１
および第２ユニットの外部にそれぞれ配設されたコンプ
レッサおよび第１コンデンサとともに冷凍サイクルを構
成する第１エバポレータとを配設し、前記第２ユニット
の通風路内に、下流側から順に、前記第１エバポレータ
と並列に接続されかつ相互に直列に接続された第２コン
デンサおよび第２エバポレータを配設し、前記コンプレ
ッサから吐出された冷媒を前記第１コンデンサへ導く冷
房運転用冷媒回路と、前記冷媒を前記第１コンデンサを
バイパスするバイパス通路へ導く暖房運転用冷媒回路と
を切り換える回路切換弁を設け、前記第１および第２ユ
ニットの外部に、前記第２エバポレータの出口に接続さ
れかつ前記エンジン冷却水が循環可能な第３エバポレー
タを配設し、当該第３エバポレータにより前記エンジン
冷却水を利用して前記第３エバポレータに流入する冷媒
を加熱した後前記コンプレッサに帰還させるようにした
ヒートポンプ式自動車用空気調和装置において、前記第
３エバポレータを循環するエンジン冷却水の流量を制御
する流量制御弁を有し、暖房運転時に、車両の熱負荷状
態に応じて、前記流量制御弁の開度を制御するようにし
たことを特徴とする。
【００１１】この発明にあっては、暖房運転時に、車両
の熱負荷状態に応じて流量制御弁の開度を制御する。こ
れにより、第３エバポレータに流れるエンジン冷却水の
流量が制御され、その結果、エンジン冷却水から冷媒へ
の吸熱量が調節されるので、車両の熱負荷状態に応じた
きめ細かな暖房性能を引き出すことができるようにな
る。
【００１２】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、前記流量制御弁は、前記コンプレッサ
の吐出圧力が前記コンプレッサを停止させるべき基準値
よりも小さい第１設定値以上に上昇したときは全閉状態
に設定され、前記コンプレッサの吐出圧力が前記第１設
定値よりも小さい第２設定値以下に下降したときは全開
状態に設定されることを特徴とする。
【００１３】この発明にあっては、暖房運転時に、コン
プレッサ吐出圧力が第１設定値（＜基準値）以上に上昇
したときは流量制御弁を全閉状態に設定する。これによ
り、第３エバポレータにエンジン冷却水が流れなくなっ
て第３エバポレータが機能しなくなるので、コンプレッ
サに吸入される冷媒の温度が低下し、コンプレッサの吐
出圧力が低下する。そして、コンプレッサ吐出圧力が第
２設定値（＜第１設定値）以下に下降したときには流量
制御弁を再び全開状態に設定する。これにより、第３エ
バポレータは再び機能し始め、コンプレッサ吐出圧力が
上昇する。第１および第２設定値を適切に選択した場
合、こうした制御を繰り返すことにより、吹出し風の温
度変化を小さくしながら（つまり、快適性を損うことな
く）コンプレッサの保護を図ることができる。しかも、
その際、コンプレッサを停止させる前の段階で上記の流
量制御弁のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われるので、コンプレ
ッサのＯＮ／ＯＦＦ制御の作動頻度が減少する。
【００１４】請求項３記載の発明は、それぞれ取り入れ
た空気を車室内に向かって送る第１ユニットおよび第２
ユニットを有し、前記第１ユニットの通風路内に、下流
側から順に、エンジン冷却水が循環するヒータコアと、
前記第１および第２ユニットの外部にそれぞれ配設され
たコンプレッサおよび第１コンデンサとともに冷凍サイ
クルを構成する第１エバポレータとを配設し、前記第２
ユニットの通風路内に、下流側から順に、前記第１エバ
ポレータと並列に接続されかつ相互に直列に接続された
第２コンデンサおよび第２エバポレータを配設し、前記
コンプレッサから吐出された冷媒を前記第１コンデンサ
へ導く冷房運転用冷媒回路と、前記冷媒を前記第１コン
デンサをバイパスするバイパス通路へ導く暖房運転用冷
媒回路とを切り換える回路切換弁を設け、前記第１およ
び第２ユニットの外部に、前記第２エバポレータの出口
に接続されかつ前記エンジン冷却水が循環可能な第３エ
バポレータを配設し、当該第３エバポレータにより前記
エンジン冷却水を利用して前記第３エバポレータに流入
する冷媒を加熱した後前記コンプレッサに帰還させるよ
うにしたヒートポンプ式自動車用空気調和装置におい
て、暖房運転時に、前記コンプレッサの吐出圧力が前記
コンプレッサを停止させるべき基準値よりも小さい第３
設定値以上に上昇したときは前記第１エバポレータへの
冷媒の導入を制御する開閉弁を開き、前記コンプレッサ
の吐出圧力が前記第１設定値よりも小さい第４設定値以
下に下降したときは前記開閉弁を閉状態に復帰させるこ
とを特徴とする。
【００１５】この発明にあっては、暖房運転時に、コン
プレッサ吐出圧力が第３設定値（＜基準値）以上に上昇
したときは開閉弁を開いて第１エバポレータへも冷媒を
流すようにする。これにより、コンプレッサの吐出圧力
が低下し、コンプレッサの保護が図られる。そして、コ
ンプレッサ吐出圧力が第４設定値（＜第３設定値）以下
に下降したときには開閉弁を再び閉じて第１エバポレー
タへの冷媒の流入を阻止する。これにより、通常の暖房
運転用冷媒回路に戻る。しかも、このような開閉弁の開
閉制御はコンプレッサを停止させる前の段階で行われる
ので、コンプレッサのＯＮ／ＯＦＦ制御の作動頻度が減
少する。
【００１６】請求項４記載の発明は、それぞれ取り入れ
た空気を車室内に向かって送る第１ユニットおよび第２
ユニットを有し、前記第１ユニットの通風路内に、下流
側から順に、エンジン冷却水が循環するヒータコアと、
前記第１および第２ユニットの外部にそれぞれ配設され
たコンプレッサおよび第１コンデンサとともに冷凍サイ
クルを構成する第１エバポレータとを配設し、前記第２
ユニットの通風路内に、下流側から順に、前記第１エバ
ポレータと並列に接続されかつ相互に直列に接続された
第２コンデンサおよび第２エバポレータを配設し、前記
コンプレッサから吐出された冷媒を前記第１コンデンサ
へ導く冷房運転用冷媒回路と、前記冷媒を前記第１コン
デンサをバイパスするバイパス通路へ導く暖房運転用冷
媒回路とを切り換える回路切換弁を設け、前記第１およ
び第２ユニットの外部に、前記第２エバポレータの出口
に接続されかつ前記エンジン冷却水が循環可能な第３エ
バポレータを配設し、当該第３エバポレータにより前記
エンジン冷却水を利用して前記第３エバポレータに流入
する冷媒を加熱した後前記コンプレッサに帰還させるよ
うにしたヒートポンプ式自動車用空気調和装置におい
て、暖房運転時に、前記コンプレッサの吐出圧力が前記
コンプレッサを停止させるべき基準値よりも小さい第５
設定値以上に上昇したときは前記回路切換弁を冷房運転
側に切り換え、前記コンプレッサの吐出圧力が前記第１
設定値よりも小さい第６設定値以下に下降したときは前
記回路切換弁を暖房運転側に復帰させることを特徴とす
る。
【００１７】この発明にあっては、暖房運転時に、コン
プレッサ吐出圧力が第５設定値（＜基準値）以上に上昇
したときは回路切換弁を冷房運転側に切り換える。これ
により、ユニット外部の第１コンデンサに冷媒が流れる
ようになり、コンプレッサの吐出圧力が低下し、コンプ
レッサの保護が図られる。そして、コンプレッサ吐出圧
力が第６設定値（＜第５設定値）以下に下降したときに
は回路切換弁を暖房運転側に復帰させる。これにより、
通常の暖房運転用冷媒回路に戻る。しかも、このような
回路切換弁の切換え制御はコンプレッサを停止させる前
の段階で行われるので、コンプレッサのＯＮ／ＯＦＦ制
御の作動頻度が減少する。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を使って、本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明に係るヒートポンプ
式自動車用空気調和装置の一実施形態を示す概略構成
図、図２は同装置の暖房運転時の状態を示す概略構成
図、図３は同装置の冷房運転時の状態を示す概略構成図
である。
【００１９】この自動車用空気調和装置は、図示しない
送風機により選択的に取り入れた内外気を空気調和して
車室内の前席および後席に向かってそれぞれ吹き出す第
１ユニットとしてのフロントユニット１０と第２ユニッ
トとしてのリヤユニット２０とを有している。
【００２０】フロントユニット１０は、そのケーシング
内に通風路１１が形成され、この通風路１１内には、白
抜き矢印で示す空気の流れ方向の下流側から順に、エン
ジン１により加熱されたエンジン冷却水（温水）が循環
するヒータコア１２と、後述する冷凍サイクルを構成す
る第１エバポレータとしてのフロントエバポレータ１３
とが配設されている。なお、図示しないが、より詳細に
は、フロントユニット１０は、上流側から順に、インテ
ークユニット、クーリングユニット、およびヒータユニ
ットからなり、インテークユニットにはインテークドア
と前記送風機が配置され、クーリングユニットには前記
フロントエバポレータ１３が配置され、ヒータユニット
にはエアミックスドアと前記ヒータコア１２が配置され
ている。エアミックスドアは、ヒータコア１２の前面に
設けられ、ヒータコア１２を通過した温風とこれを迂回
した冷風との比率を調節してヒータコア１２の下流域で
所望温度の空気を作ったり、あるいはヒータコア１２に
空気が流通しないようにしている。また、ヒータユニッ
トのヒータコア１２下流側には、エアミックス後の温度
調節された空気を車室内の前席に向かって吹き出すため
の各種吹出口が形成されている。
【００２１】一方、リヤユニット２０は、そのケーシン
グ内に通風路２１が形成され、この通風路２１内には、
白抜き矢印で示す空気の流れ方向の下流側から順に、そ
れぞれ冷凍サイクルを構成する第２コンデンサとしての
サブコンデンサ２２と第２エバポレータとしてのリヤエ
バポレータ２３とが配設されている。サブコンデンサ２
２およびリヤエバポレータ２３は、当該冷凍サイクルの
回路において、ともにフロントエバポレータ１３と並列
に接続され、かつ、相互に直列に接続されている。な
お、図示しないが、より詳細には、リヤユニット２０
も、フロントユニット１０と同様、上流側から順に、イ
ンテークユニット、クーリングユニット、およびヒータ
ユニットからなり、インテークユニットにはインテーク
ドアと前記送風機が配置され、クーリングユニットには
前記リヤエバポレータ２３が配置され、ヒータユニット
にはエアミックスドアと前記サブコンデンサ２２が配置
されている。エアミックスドアは、サブコンデンサ２２
の前面に設けられ、サブコンデンサ２２を通過した温風
とこれを迂回した冷風との比率を調節してサブコンデン
サ２２の下流域で所望温度の空気を作ったり、あるいは
サブコンデンサ２２に空気が流通しないようにしてい
る。ヒータユニットのサブコンデンサ２２下流側には、
エアミックス後の温度調節された空気を車室内の後席に
向かって吹き出すための各種吹出口が形成されている。
【００２２】これら両ユニット１０、２０の外部には、
エンジン１によって回転駆動されるコンプレッサ２と、
第１コンデンサとして機能するメインコンデンサ３とが
配設されている。冷凍サイクルは、これらコンプレッサ
２、メインコンデンサ３、フロントエバポレータ１３、
サブコンデンサ２２、リヤエバポレータ２３を、配管に
より、第１リキッドタンク１４、フロントエバポレータ
１３用の第１膨脹弁１５、第２リキッドタンク２４、お
よびリヤエバポレータ２３用の第２膨脹弁２５と連結し
て構成されている。
【００２３】メインコンデンサ３の入口側には回路切換
弁としての四方弁４が設けられている。この四方弁４
は、密閉ケースに１つの入口ポートと３つの出口ポート
を設けるとともに、同ケース内に前記３つの出口ポート
のうち２つの出口ポートを連通するスライド部材を設
け、このスライド部材によって選択された出口ポート以
外の出口ポートが入口ポートと連通するように構成され
ている。したがって、スライド部材の位置によって入口
ポートと連通される出口ポートが選択されることにな
る。ここでは、四方弁４の入口ポートはコンプレッサ２
の吐出側と接続され、四方弁４の３つの出力ポートは、
それぞれ、メインコンデンサ３の入口、コンプレッサ２
の吸入側（冷媒戻し通路５）、メインコンデンサ３の出
口（バイパス通路６）と接続されている。この四方弁４
により、コンプレッサ２から吐出された冷媒をメインコ
ンデンサ３に導く冷房運転用冷媒回路（以下単に「冷房
用回路」という）と、コンプレッサ２から吐出された冷
媒をメインコンデンサ３のバイパス通路６に導く暖房運
転用冷媒回路（以下単に「暖房用回路」という）とが切
り換えられる。これら冷房用回路および暖房用回路の詳
細は後で説明する。
【００２４】また、前記両ユニット１０、２０の外部に
は、暖房性能を高めるため、コンプレッサ２の吸入側と
リヤエバポレータ２３の出口との間に、第３エバポレー
タとして機能するサブエバポレータ３０が配設されてい
る。サブエバポレータ３０は、内部を流通する冷媒をエ
ンジン冷却水（温水）との熱交換により加熱する機能を
有している。その構造は、たとえば、図４に示すとおり
である。また、この場合、好ましくは第２膨脹弁２５の
感熱部２７はサブエバポレータ３０の出口に取り付けら
れている。
【００２５】このようなサブエバポレータ３０を設ける
ことで、たとえ低温のため空気と熱交換してもただちに
暖房用として使用できないエンジン冷却水であっても、
当該サブエバポレータ３０において流入した冷媒と熱交
換させることにより、その冷媒はエンジン冷却水が保有
する熱を有効に取り込んで加熱された（つまり、エンタ
ルピーが増加した）後、コンプレッサ２に戻され、再度
コンプレッサ２で加圧されることになるので、コンプレ
ッサ２から吐出される冷媒はより高温の冷媒となって、
サブコンデンサ２２に供給されることになる。その結
果、サブコンデンサ２２において熱交換された空気はよ
り高温となるため、より高い暖房性能が発揮され、即暖
性も向上することになる。しかも、上記のように第２膨
脹弁２５の感熱部２７をサブエバポレータ３０の出口に
設けた場合には、サブエバポレータ３０で加熱された後
の冷媒の温度によって冷媒の流量が調整されるため、サ
ブエバポレータ３０作動時にはより多量の冷媒が循環す
るようになり、より一層暖房性能アップが促進される。
【００２６】なお、図１では、サブエバポレータ３０は
さらにコンプレッサ２の吸入側とフロントエバポレータ
１３の出口との間に設置されていることになっている
が、これに限定されるわけではない。サブエバポレータ
３０は、後述するように暖房運転時にしか機能させない
ため、その設置位置については、コンプレッサ２の吸入
側とリヤエバポレータ２３の出口との間にありさえすれ
ば足りる。
【００２７】暖房運転時、コンプレッサ２から吐出され
た冷媒は、通常、後述する回路（暖房用回路）を通って
リヤユニット２０側にのみ流れ、フロントユニット１０
側には流れない。このとき、リキッドタンク１４を出た
冷媒をフロントユニット１０側に導くかどうかを制御す
る電磁操作式の開閉弁（以下「第１電磁弁」という）１
６は閉じ、前記冷媒をリヤユニット２０側に導くかどう
かを制御する電磁操作式の開閉弁（以下「第２電磁弁」
という）２６は開いている。すなわち、この時、コンプ
レッサ２から出た冷媒は、図２に示すように、四方弁４
→バイパス通路６→第１リキッドタンク１４→第２電磁
弁２６→サブコンデンサ２２→第２リキッドタンク２５
→第２膨脹弁２５→リヤエバポレータ２３→サブエバポ
レータ３０と流れて、コンプレッサ２に帰還する。
【００２８】なお、ヒータコア１２（たとえば、その入
口側）には電磁操作式の温水バルブ１７が設けられてお
り、暖房運転時には、この温水バルブ１７を開くことに
よって、エンジン１から流出した温水がヒータコア１２
へ導入されるようになっている。
【００２９】また、サブエバポレータ３０（たとえば、
その温水入口側）には流量制御弁としてたとえばアクチ
ュエータ等により開度調節可能なウォータバルブ３１が
設けられており、暖房運転時において、後述するよう
に、車両の熱負荷状態に応じてそのウォータバルブ３１
の開度を制御し、サブエバポレータ３０を流れる温水の
流量を制御するようにしている。
【００３０】一方、冷房運転時、コンプレッサ２から吐
出された冷媒は、通常、後述する回路（冷房用回路）を
通ってフロントユニット１０側とリヤユニット２０側の
双方に流れる。このとき、第１電磁弁１６と第２電磁弁
２６はともに開いている。すなわち、この時、コンプレ
ッサ２から出た冷媒は、図３に示すように、四方弁４→
メインコンデンサ３→第１リキッドタンク１４と流れ
て、ここからフロントユニット１０側とリヤユニット２
０側とに分岐して流れた後、サブエバポレータ３０の入
口で合流して、コンプレッサ２に帰還する。より具体的
には、前者においては、第１リキッドタンク１４を出た
冷媒は、第１電磁弁１６→第１膨脹弁１５→フロントエ
バポレータ１３と流れた後、サブエバポレータ３０を経
て、コンプレッサ２に帰還し、また、後者においては、
第１リキッドタンク１４を出た冷媒は、第２電磁弁２６
→サブコンデンサ２２→第２リキッドタンク２５→第２
膨脹弁２５→リヤエバポレータ２３と流れた後、サブエ
バポレータ３０を経て、コンプレッサ２に帰還する。
【００３１】また、上記冷媒回路の高圧側にはコンプレ
ッサ２の吐出圧力（Ｐd ）を検出するため２つの圧力検
出手段１８、２８が設けられている。たとえば、第１の
圧力検出手段１８は第１リキッドタンク１４に設置さ
れ、第２の圧力検出手段２８は第２リキッドタンク２４
に設置されている。各圧力検出手段１８、２８は、たと
えば、３つのダイヤフラムを内蔵したいわゆるトライナ
リー方式の圧力スイッチ、または、検出した圧力を電圧
値に変換する圧力トランスデューサ（圧力センサ）で構
成されている。コンプレッサ２の吐出圧力が上昇した場
合には、後述するように、圧力検出手段１８、２８の出
力（コンプレッサ吐出圧力）に応じて、コンプレッサ２
の吐出圧力を下げるための各種制御が行われるようにな
っている。その際、本案では、冷房運転時と暖房運転時
とで、作動させる圧力検出手段１８、２８をどちらか一
方に切り換えるようにしている（コンデンサ通過後の液
体冷媒の圧力をコンプレッサ吐出圧力として代用するた
め）。具体的には、冷房運転時には第１圧力検出手段１
８の出力を使用し、暖房運転時には第２圧力検出手段２
８の出力を使用する。
【００３２】なお、上記したように、四方弁４の出口側
（出口ポートの１つ）とコンプレッサ２の吸入側との間
には冷媒戻し通路５が設けられているが、この冷媒戻し
通路５は、外気温度が低く、エンジン冷却水をただちに
暖房用熱源として使用できない場合に、メインコンデン
サ３等に滞留しているいわゆる寝込み冷媒をコンプレッ
サ２に戻し、多量の冷媒を用いて性能の高い暖房ができ
るようにするためのものである。
【００３３】また、図１〜図３中、７はメインコンデン
サ３を冷却するための電動ファンであり、４０、４１、
４２はそれぞれ反対方向の流れを阻止するための逆止弁
である。
【００３４】また、図１〜図３では明示していないが、
好ましくはサブエバポレータ３０とコンプレッサ２との
間にアキュムレータが設けられている。アキュムレータ
は、冷媒を貯溜する比較的容量のある容器であるため、
仮に冷媒が液状体で帰還してきても、これを気化してコ
ンプレッサ２に戻すことができ、液圧縮によるコンプレ
ッサ２の破損を防止することができる。
【００３５】次に、作用を説明する。暖房運転初期 暖房運転開始時に外気温度が低い場合には、エンジン冷
却水の温度も低く、これをただちに暖房用として使用す
ることはできない（ヒータコア１２の場合）。また、冷
媒もメインコンデンサ３等の内部に寝込んでおり、コン
プレッサ２にはあまり存在していない。この状態で後席
を暖房する場合には、まず、第１電磁弁１６を閉状態、
第２電磁弁２６を開状態、ウォータバルブ３１を全開状
態、四方弁４を図２に示す状態にそれぞれ設定する。
【００３６】この状態でコンプレッサ２をＯＮすると、
主としてメインコンデンサ３等の内部に寝込んでいる冷
媒が、四方弁４および冷媒戻し通路５を通ってコンプレ
ッサ２の吸入側に導かれ、回収される。
【００３７】これにより、コンプレッサ２は多量の冷媒
を吐出しうる運転状態となり、コンプレッサ２から吐出
された高温高圧の冷媒は、フロントユニット１０側には
流れず、四方弁４→バイパス通路６→第１リキッドタン
ク１４→第２電磁弁２６→サブコンデンサ２２→第２リ
キッドタンク２５→第２膨脹弁２５→リヤエバポレータ
２３→サブエバポレータ３０とリヤユニット２０側のみ
を流れて、コンプレッサ２に帰還する。この循環過程に
おいて、サブエバポレータ３０に流入した低温低圧の冷
媒は、エンジン冷却水との熱交換により加熱され、より
高温となってコンプレッサ２に吸入され、再度圧縮され
る。これにより、コンプレッサ２に帰還し再度圧縮され
た冷媒は、エンタルピーが増加して（つまり、サイクル
バランスが上昇して）より高温高圧となって吐出される
ことになる。しかも、ここでは、第２膨脹弁２５の開度
（つまり、冷媒の流量）が感熱部２７で検知されるサブ
エバポレータ３０出口の冷媒温度によって調整されるた
め、上記のようにサブエバポレータ３０出口の冷媒温度
がエンジン冷却水との熱交換により上昇すると、第２膨
脹弁２５の開度が大きくなり、より多量の冷媒が循環す
るようになる。サブコンデンサ２２の暖房能力（放熱性
能）は冷媒の温度と流量に関係するため、このように吐
出冷媒の温度が上昇しかつ流量も増加することで、より
高い暖房性能が発揮されることになる。また、このよう
な傾向は時間の経過につれて増幅されることから、いわ
ゆる即暖性も向上することになる。すなわち、この運転
をしばらく継続して行っている間にエンジン冷却水の温
度が上昇してくると、サブエバポレータ３０でのエンジ
ン冷却水から冷媒への吸熱量自体が増加し、コンプレッ
サ２に吸入される冷媒の温度は相乗的に上昇することに
なり、大幅な暖房性能および即暖性の向上が図られる。
【００３８】このとき、リヤユニット２０内に取り込ま
れた空気は、リヤエバポレータ２３において除湿冷房さ
れ、さらにサブコンデンサ２２において加熱された後、
流下し、所定の吹出口から車室内に吹き出される。これ
により、除湿した空気を加熱する除湿暖房が実現され
る。
【００３９】なお、吹出し風温度がある程度高くなるま
で、エアミックスドア（図示せず）により空気がサブコ
ンデンサ２２を通過しないようにする制御を加えること
も可能である。
【００４０】以上は、後席の暖房についてであるが、前
席については、専らエンジン冷却水を利用して暖房が行
われる。そのため、エンジン１始動後にエンジン冷却水
が暖房用として使用できる程度に上昇するまで、温水バ
ルブ１７を閉じるか、またはエアミックスドア（図示せ
ず）により空気がヒータコア１２を通過しないようにす
るかどちらか一方または両方の制御を行うことが好まし
い。
【００４１】なお、暖房運転初期においても、たとえ
ば、急加速時などにアクセルを踏み込むなどしてエンジ
ン１の回数数、したがってコンプレッサ２の回転数が急
激に増大し、コンプレッサ１の吐出圧力が急上昇するこ
とがありうるので、コンプレッサ２保護のため、コンプ
レッサ２の吐出圧力を下げるための制御を行う必要があ
るが、このことは安定時においても同様であるため、次
でまとめて説明することにする。
【００４２】暖房運転安定時 エンジン冷却水の温度がある程度上昇し、車室内の温度
もある程度上昇すると、特に後席の暖房においては、車
両の熱負荷状態に応じて、所定の暖房性能が得られるよ
う、たとえばアクチュエータなどによりウォータバルブ
３１の開度を制御してサブエバポレータ３０に流れる温
水流量を制御する。
【００４３】図５は温水安定時におけるウォータバルブ
開度と暖房性能との関係の説明に供するグラフである。
同図からわかるように、温水安定時においては、ウォー
タバルブ３１の開度を大きくするほど、冷凍サイクルを
循環する冷媒流量が増大し、コンプレッサ２の吐出圧力
（Ｐd ）が大きくなり、吹出し風温度が上昇する。この
原理は、すでに説明したとおりであって、ウォータバル
ブ３１の開度を大きくすると、サブエバポレータ３０に
流れる温水流量が増大して冷媒との熱交換量が増加しサ
ブエバポレータ３０出口の冷媒温度が上昇する。その結
果、第２膨脹弁２５の開度が大きくなって冷媒流量が増
大するとともに、コンプレッサ２に吸入される冷媒温度
の上昇に伴ってコンプレッサ２の吐出圧力も増大する。
これにより、サブコンデンサ２２での放熱能力が高まり
吹出し風温度が上昇する。
【００４４】具体的な制御としては、たとえば、外気温
度がそれほど低くない時など車両の熱負荷状態（所要の
暖房能力）がエンジン冷却水の熱量を必要としない程度
である場合には、ウォータバルブ３１を全閉状態にし
て、サブエバポレータ３０にエンジン冷却水が流入しな
いようにする。これにより、コンプレッサ２に帰還する
冷媒がサブエバポレータ３０で不必要に加熱されること
がなくなる。
【００４５】逆に、外気温度がきわめて低い時など車両
の熱負荷状態（所要の暖房能力）がきわめて高い場合
（過負荷時）には、ウォータバルブ３１を全開状態にし
て、サブエバポレータ３０に最大量のエンジン冷却水が
流入するようにする。これにより、コンプレッサ２に帰
還する冷媒がサブエバポレータ３０で最大限に加熱され
ることになり、システムとしての最大暖房能力が発揮さ
れる。
【００４６】また、中間段階においては、車両の熱負荷
状態に応じた所定の暖房性能が得られるようにウォータ
バルブ３１の開度を制御してサブエバポレータ３０に流
れる温水流量を制御する。
【００４７】このように、車両の熱負荷状態に応じてウ
ォータバルブ３１の開度を制御することによって、きめ
細かな暖房性能を引き出すことが可能となる。
【００４８】次に、コンプレッサ２の吐出圧力が上昇し
たときの保護対策として、ここでは、以下の方策を講じ
ている。
【００４９】実施例１：ここでは、コンプレッサ２の吐
出圧力に応じてウォータバルブ３１のＯＮ／ＯＦＦ制御
とコンプレッサ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【００５０】図６はその制御特性の一例を示したもので
ある。すなわち、コンプレッサ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を
行う前段階において、第２リキッドタンク２４内の圧力
検出手段２８の出力（コンプレッサ吐出圧力）が、たと
えば、第１設定値としての２３kg/cm2Ｇ以上になるとウ
ォータバルブ３１を全閉（ＯＦＦ）状態にし、第２設定
値としての２０kg/cm2Ｇ以下に下がると再びウォータバ
ルブ３１を全開（ＯＮ）状態にする（なお、コンプレッ
サ吐出圧力が２０kg/cm2Ｇ前後のときは上記した温水流
量制御においてウォータバルブ３１を全開にすべき過負
荷状態にあるものとする）。
【００５１】この過負荷状態においては、上記したよう
に、通常は、ウォータバルブ３１を全開にしてサブエバ
ポレータ３０を作動させており、冷凍サイクルは、定常
的に、コンプレッサ２の吐出圧力が比較的高い状態（２
０kg/cm2Ｇ前後）で作動していることになる。この状態
においてウォータバルブ３１を全閉状態にするとコンプ
レッサ２の吐出圧力が低下するので（図５参照）、コン
プレッサ２の圧力上昇を抑制してその保護を図ることが
できる。
【００５２】なお、ウォータバルブ３１を全閉状態にし
た場合にはコンプレッサ２の吐出圧力が低下すると同時
に吹出し風温度も低下することになるが（図５参照）、
実験によれば、ウォータバルブ３１をＯＮ／ＯＦＦする
基準値を適当に設定することにより、吹出し風温度の変
化を乗員が違和感を感じない程度に小さく抑えることが
でき、快適性を損わないことがわかった。たとえば、図
６に示す制御特性の場合、ウォータバルブ３１のＯＮ／
ＯＦＦによる吹出し風温度の変化は、約３分（温度上
昇）プラス約１分（温度下降）の周期で、約１０℃以内
であった。
【００５３】さらに、ウォータバルブ３１のＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御では対応しきれない程度にコンプレッサ吐出圧力
が上昇した場合に備え、従来と同様、コンプレッサ２の
ＯＮ／ＯＦＦ制御をも行う。具体的には、第２リキッド
タンク２４内の圧力検出手段２８の出力（コンプレッサ
吐出圧力）が、たとえば、コンプレッサ２を停止すべき
基準値としての２７kg/cm2Ｇ以上に上昇するとコンプレ
ッサ２を停止（ＯＦＦ）し、２０kg/cm2Ｇ以下に下がる
と再びコンプレッサ２を作動（ＯＮ）する。
【００５４】この制御を行うための圧力検出手段２８と
しては、トライナリー方式の圧力スイッチでも圧力トラ
ンスデューサ（圧力センサ）でもよいが、ＯＮ／ＯＦＦ
の頻度、耐久性、設定値の変更の容易性などを考慮し
て、後者の圧力トランスデューサ（圧力センサ）を使用
するのが好ましい。
【００５５】したがって、本実施例によれば、コンプレ
ッサ２の吐出圧力が上昇したときにコンプレッサ２のＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御を行う前段階においてウォータバルブ３
１のＯＮ／ＯＦＦ制御を行ってコンプレッサ２の吐出圧
力を下げるようにしたので、圧力上昇時のコンプレッサ
２のＯＮ／ＯＦＦ制御の作動頻度が減少し、ドライバビ
リティーの向上が図られる。しかも、その際、吹出し風
の温度変化を乗員の快適性を損わない程度に小さく抑え
ることができる。
【００５６】また、コンプレッサ２のＯＮ／ＯＦＦ制御
に加えてウォータバルブ３１のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う
ため、圧力上昇に対する保護手段が１段階増えることに
なり、信頼性が向上する。
【００５７】なお、上記のウォータバルブ３１のＯＮ／
ＯＦＦ制御に代えてウォータバルブ３１の開度をコンプ
レッサ吐出圧力に応じて連続的に可変することにより、
コンプレッサ２の圧力上昇を抑えるようにすることも可
能である。この場合には、あらかじめ、実験などによ
り、吹出し風温度変化が小さくなるように、コンプレッ
サ回転数（エンジン回転数）をも考慮したマップデータ
を作成しておく。また、圧力検出手段２８としては、連
続的な出力が可能な圧力トランスデューサ（圧力セン
サ）を使用する。
【００５８】実施例２：ここでは、コンプレッサ２の吐
出圧力に応じて第１電磁弁１６の開閉制御とコンプレッ
サ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。このとき、圧力検出手
段２８としては、トライナリー方式の圧力スイッチでも
圧力トランスデューサ（圧力センサ）でもよい。
【００５９】図７はその制御特性の一例を示したもので
ある。すなわち、コンプレッサ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を
行う前段階において、第２リキッドタンク２４内の圧力
検出手段２８の出力（コンプレッサ吐出圧力）が、たと
えば、第３設定値としての１５．５kg/cm2Ｇ以上になる
と第１電磁弁１６を開状態にし、第４設定値としての１
０kg/cm2Ｇ以下に下がると再び第１電磁弁１６を閉状態
にする。
【００６０】暖房運転時には、上記したように、フロン
トユニット１０側へ冷媒を流さないため第１電磁弁１６
は閉じられている（図２参照）。この状態において第１
電磁弁１６を開いてリキッドタンク１４を出た冷媒の一
部がフロントユニット１０側へ流れるようにした場合に
は、フロントエバポレータ１３内にも冷媒が流れ込むた
めリヤユニット２０側への冷媒の流量が減少し、また、
フロントエバポレータ１３に直接凝縮しきれない冷媒が
流れるためフロントエバポレータ１３がコンデンサとし
て機能するようになることから、コンプレッサ吐出圧力
が低下する。
【００６１】さらに、第１電磁弁１６の開閉制御では対
応しきれない程度にコンプレッサ吐出圧力が上昇した場
合に備えて、従来と同様、コンプレッサ２のＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御をも行う。具体的には、第２リキッドタンク２４
内の圧力検出手段２８の出力（コンプレッサ吐出圧力）
が、たとえば、コンプレッサ２を停止すべき基準値とし
ての２７kg/cm2Ｇ以上に上昇するとコンプレッサ２を停
止（ＯＦＦ）し、２１kg/cm2Ｇ以下に下がると再びコン
プレッサ２を作動（ＯＮ）する。
【００６２】したがって、本実施例によれば、コンプレ
ッサ２の吐出圧力が上昇したときにコンプレッサ２のＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御を行う前段階において第１電磁弁１６の
開閉制御を行ってコンプレッサ２の吐出圧力を下げるよ
うにしたので、圧力上昇時のコンプレッサ２のＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御の作動頻度が減少し、ドライバビリティーの向
上が図られる。しかも、その際、リヤユニット２０側に
ついては通常の暖房運転が継続されているため、後席の
暖房作用を損うことはない。
【００６３】また、コンプレッサ２のＯＮ／ＯＦＦ制御
に加えて第１電磁弁１６の開閉制御を行うため、圧力上
昇に対する保護手段が１段階増えることになり、信頼性
が向上する。
【００６４】実施例３：ここでは、コンプレッサ２の吐
出圧力に応じて四方弁４の切換え制御とコンプレッサ２
のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。このとき、圧力検出手段２
８としては、トライナリー方式の圧力スイッチでも圧力
トランスデューサ（圧力センサ）でもよい。
【００６５】図８はその制御特性の一例を示したもので
ある。すなわち、コンプレッサ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を
行う前段階において、第２リキッドタンク２４内の圧力
検出手段２８の出力（コンプレッサ吐出圧力）が、たと
えば、第５設定値としての１５．５kg/cm2Ｇ以上になる
と四方弁４を切り換えてメインコンデンサ３に冷媒を流
し、第６設定値としての１０kg/cm2Ｇ以下に下がると再
度四方弁４を切り換えてメインコンデンサ３に冷媒が流
れないようにする。
【００６６】暖房運転時には、上記したように、メイン
コンデンサ３へは冷媒を流さない（図２参照）。この状
態において四方弁４を切り換えてコンプレッサ２から吐
出された冷媒がメインコンデンサ３へ流れるようにした
場合には、メインコンデンサ３に当たる外気（低温外
気）と熱交換されるため、凝縮能力が上がり、コンプレ
ッサ吐出圧力が低下する。
【００６７】さらに、四方弁４の切換え制御では対応し
きれない程度にコンプレッサ吐出圧力が上昇した場合に
備え、従来と同様、コンプレッサ２のＯＮ／ＯＦＦ制御
をも行う。具体的には、第２リキッドタンク２４内の圧
力検出手段２８の出力（コンプレッサ吐出圧力）が、た
とえば、コンプレッサ２を停止すべき基準値としての２
７kg/cm2Ｇ以上に上昇するとコンプレッサ２を停止（Ｏ
ＦＦ）し、２１kg/cm2Ｇ以下に下がると再びコンプレッ
サ２を作動（ＯＮ）する。
【００６８】したがって、本実施例によれば、コンプレ
ッサ２の吐出圧力が上昇したときにコンプレッサ２のＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御を行う前段階において四方弁４の切換え
制御を行ってコンプレッサ２の吐出圧力を下げるように
したので、圧力上昇時のコンプレッサ２のＯＮ／ＯＦＦ
制御の作動頻度が減少し、ドライバビリティーの向上が
図られる。
【００６９】また、コンプレッサ２のＯＮ／ＯＦＦ制御
に加えて四方弁４の切換え制御を行うため、圧力上昇に
対する保護手段が１段階増えることになり、信頼性が向
上する。
【００７０】冷房運転時 前後席を共に冷房する場合には、第１電磁弁１６および
第２電磁弁２６をそれぞれ開状態、四方弁４を図３に示
す状態、ウォータバルブ３１を全閉状態にそれぞれ設定
する。なお、前席に対し温度調節を行う場合には、温水
バルブ１７を開いておく。
【００７１】この状態でコンプレッサ２をＯＮすると、
コンプレッサ２から吐出された冷媒は、フロントユニッ
ト１０側とリヤユニット２０側の双方に流れる。すなわ
ち、コンプレッサ２から出た冷媒は、図３に示すよう
に、四方弁４→メインコンデンサ３→第１リキッドタン
ク１４と流れて、ここからフロントユニット１０側とリ
ヤユニット２０側とに分岐して流れた後、サブエバポレ
ータ３０の入口で合流して、コンプレッサ２に帰還す
る。より具体的には、前者においては、第１リキッドタ
ンク１４を出た冷媒は、第１電磁弁１６→第１膨脹弁１
５→フロントエバポレータ１３と流れた後、サブエバポ
レータ３０を経て、コンプレッサ２に帰還し、また、後
者においては、第１リキッドタンク１４を出た冷媒は、
第２電磁弁２６→サブコンデンサ２２→第２リキッドタ
ンク２５→第２膨脹弁２５→リヤエバポレータ２３と流
れた後、サブエバポレータ３０を経て、コンプレッサ２
に帰還する。なお、この循環過程において、リヤユニッ
ト２０内のサブコンデンサ２２にはメインコンデンサ３
によりすでに凝縮液化された液冷媒が供給されるため、
サブコンデンサ２２の熱交換器としての能力はあまりな
い。また、この時には、上記のようにウォータバルブ３
１を全閉してサブエバポレータ３０への温水の流入を阻
止しているため、サブエバポレータ３０は機能せず、し
たがって低圧側の温度上昇が防止されるので、冷房性能
が損われることはない。
【００７２】これにより、前席においては、フロントユ
ニット１０内に取り込まれた空気は、フロントエバポレ
ータ１３において冷媒との熱交換により冷却、除湿され
て冷風となった後、エアミックスドア（図示せず）によ
り適当な割合で冷風と温風（ヒータコア１２で加熱され
た空気）とがミックスされて温度調整され、または、ミ
ックスされることなく、所定の吹出口から車室内に吹き
出される。
【００７３】また、後席においては、リヤユニット２０
内に取り込まれた空気は、リヤエバポレータ２３におい
て冷媒との熱交換により冷却、除湿されて冷風となった
後、エアミックスドア（図示せず）により適当な割合で
冷風と温風（サブコンデンサ２２で加熱された空気）と
がミックスされて温度調整され、または、ミックスされ
ることなく、所定の吹出口から車室内に吹き出される。
【００７４】なお、前席のみを冷房する場合には第１電
磁弁１６を閉じ、後席のみを冷房する場合には第２電磁
弁２６を閉じればよい。
【００７５】また、コンプレッサ２の吐出圧力が上昇し
たときの保護対策として、ここでは、従来一般に行われ
ているのと同様、コンプレッサ２の吐出圧力に応じて電
動ファン７のＯＮ／ＯＦＦ制御とコンプレッサ２のＯＮ
／ＯＦＦ制御を行う。このときには、上記したように、
第１リキッドタンク１４内の圧力検出手段１８からの信
号によって当該制御を行う。圧力検出手段１８として
は、暖房運転時に作動する圧力検出手段２８の場合と同
様、トライナリー方式の圧力スイッチでも圧力トランス
デューサ（圧力センサ）でもよい。
【００７６】図９はその制御特性の一例を示したもので
ある。すなわち、まず、コンプレッサ２のＯＮ／ＯＦＦ
制御を行う前段階において、第１リキッドタンク１４内
の圧力検出手段１８の出力（コンプレッサ吐出圧力）
が、たとえば、１５．５kg/cm2Ｇ以上になると電動ファ
ン７をＯＮし、１０kg/cm2Ｇ以下に下がると電動ファン
７をＯＦＦ状態に戻す。電動ファン７をＯＮすると、メ
インコンデンサ３における放熱量が増大するため、メイ
ンコンデンサ３から出る冷媒の圧力が低下することにな
る。次に、電動ファン７のＯＮ／ＯＦＦ制御では対応し
きれない程度にコンプレッサ吐出圧力が上昇した場合に
備えて、コンプレッサ２のＯＮ／ＯＦＦ制御をも行う。
具体的には、圧力検出手段１８の出力（コンプレッサ吐
出圧力）が、たとえば、コンプレッサ２を停止すべき基
準値である２７kg/cm2Ｇ以上に上昇するとコンプレッサ
２を停止（ＯＦＦ）し、２１kg/cm2Ｇ以下に下がると再
びコンプレッサ２を作動（ＯＮ）する。
【００７７】なお、上記の実施形態では、四方弁４と冷
媒戻し通路５を設けて寝込み冷媒をコンプレッサ２に戻
すようにしているが、これに限られるわけではなく、寝
込み冷媒をコンプレッサ２に戻すことなく冷暖房運転を
行うようにしてもよい。この場合には、四方弁４の代わ
りに、たとえば、２つの開閉弁等をそれぞれメインコン
デンサ３の入口とバイパス通路６に設けるとよい。
【００７８】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１記載の発明
によれば、暖房運転時に、車両の熱負荷状態に応じて流
量制御弁の開度を制御するので、第３エバポレータに流
れるエンジン冷却水の流量、したがってエンジン冷却水
から冷媒への吸熱量が制御されるようになり、車両の熱
負荷状態に応じたきめ細かな暖房性能を引き出すことが
可能となる。
【００７９】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の効果に加え、暖房運転時に、コンプレッ
サを停止させる前の段階で流量制御弁のＯＮ／ＯＦＦ制
御を行うので、快適性を損うことなくコンプレッサの保
護を図ることが可能となり、しかも、コンプレッサのＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御の作動頻度が減少することから、ドライ
バビリティーが向上する。また、圧力上昇に対する保護
手段が１つ増えることになり、信頼性が向上する。
【００８０】請求項３記載の発明によれば、暖房運転時
に、コンプレッサを停止させる前の段階で開閉弁の開閉
制御を行うので、コンプレッサのＯＮ／ＯＦＦを繰り返
すことなくコンプレッサの保護が図られるほか、コンプ
レッサのＯＮ／ＯＦＦ制御の作動頻度が減少するため、
ドライバビリティーが向上する。また、圧力上昇に対す
る保護手段が１つ増えることになり、信頼性が向上す
る。
【００８１】請求項４記載の発明によれば、暖房運転時
に、コンプレッサを停止させる前の段階で回路切換弁の
切換え制御を行うので、コンプレッサのＯＮ／ＯＦＦを
繰り返すことなくコンプレッサの保護が図られるほか、
コンプレッサのＯＮ／ＯＦＦ制御の作動頻度が減少する
ため、ドライバビリティーが向上する。また、圧力上昇
に対する保護手段が１つ増えることになり、信頼性が向
上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るヒートポンプ式自動車用空気調和
装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】同装置の暖房運転時の状態を示す概略構成図で
ある。
【図３】同装置の冷房運転時の状態を示す概略構成図で
ある。
【図４】サブエバポレータの構造を示す外観図である。
【図５】温水安定時におけるウォータバルブ開度と暖房
性能との関係の説明に供するグラフである。
【図６】暖房運転時のコンプレッサ保護制御の一実施例
を示す制御特性図である。
【図７】暖房運転時のコンプレッサ保護制御の他の一実
施例を示す制御特性図である。
【図８】暖房運転時のコンプレッサ保護制御のさらに他
の一実施例を示す制御特性図である。
【図９】冷房運転時のコンプレッサ保護制御の一例を示
す制御特性図である。
【符号の説明】
１…エンジン ２…コンプレッサ ３…メインコンデンサ（第１コンデンサ） ４…四方弁（回路切換弁） ６…バイパス通路 １０…フロントユニット（第１ユニット） １１、２１…通風路 １２…ヒータコア １３…フロントエバポレータ（第１エバポレータ） １４、２４…リキッドタンク １５、２５…膨脹弁 １６…第１電磁弁（開閉弁） １８、２８…圧力検出手段 ２０…リヤユニット（第２ユニット） ２２…サブコンデンサ（第２コンデンサ） ２３…リヤエバポレータ（第２エバポレータ） ２７…感温部 ３０…サブエバポレータ（第３エバポレータ） ３１…ウォータバルブ（流量制御弁）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田島 唯好 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニック株式会社内 (72)発明者 神山 薫 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニック株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】それぞれ取り入れた空気を車室内に向かっ
    て送る第１ユニット（１０）および第２ユニット（２
    ０）を有し、前記第１ユニット（１０）の通風路（１
    １）内に、下流側から順に、エンジン冷却水が循環する
    ヒータコア（１２）と、前記第１および第２ユニット
    （１０、２０）の外部にそれぞれ配設されたコンプレッ
    サ（２）および第１コンデンサ（３）とともに冷凍サイ
    クルを構成する第１エバポレータ（１３）とを配設し、
    前記第２ユニット（２０）の通風路（２１）内に、下流
    側から順に、前記第１エバポレータ（１３）と並列に接
    続されかつ相互に直列に接続された第２コンデンサ（２
    ２）および第２エバポレータ（２３）を配設し、前記コ
    ンプレッサ（２）から吐出された冷媒を前記第１コンデ
    ンサ（３）へ導く冷房運転用冷媒回路と、前記冷媒を前
    記第１コンデンサ（３）をバイパスするバイパス通路
    （６）へ導く暖房運転用冷媒回路とを切り換える回路切
    換弁（４）を設け、前記第１および第２ユニット（１
    ０、２０）の外部に、前記第２エバポレータ（２３）の
    出口に接続されかつ前記エンジン冷却水が循環可能な第
    ３エバポレータ（３０）を配設し、当該第３エバポレー
    タ（３０）により前記エンジン冷却水を利用して前記第
    ３エバポレータ（３０）に流入する冷媒を加熱した後前
    記コンプレッサ（２）に帰還させるようにしたヒートポ
    ンプ式自動車用空気調和装置において、 前記第３エバポレータ（３０）を循環するエンジン冷却
    水の流量を制御する流量制御弁（３１）を有し、暖房運
    転時に、車両の熱負荷状態に応じて、前記流量制御弁
    （３１）の開度を制御するようにしたことを特徴とする
    ヒートポンプ式自動車用空気調和装置。
  2. 【請求項２】前記流量制御弁（３１）は、前記コンプレ
    ッサ（２）の吐出圧力が前記コンプレッサ（２）を停止
    させるべき基準値よりも小さい第１設定値以上に上昇し
    たときは全閉状態に設定され、前記コンプレッサ（２）
    の吐出圧力が前記第１設定値よりも小さい第２設定値以
    下に下降したときは全開状態に設定されることを特徴と
    する請求項１記載のヒートポンプ式自動車用空気調和装
    置。
  3. 【請求項３】それぞれ取り入れた空気を車室内に向かっ
    て送る第１ユニット（１０）および第２ユニット（２
    ０）を有し、前記第１ユニット（１０）の通風路（１
    １）内に、下流側から順に、エンジン冷却水が循環する
    ヒータコア（１２）と、前記第１および第２ユニット
    （１０、２０）の外部にそれぞれ配設されたコンプレッ
    サ（２）および第１コンデンサ（３）とともに冷凍サイ
    クルを構成する第１エバポレータ（１３）とを配設し、
    前記第２ユニット（２０）の通風路（２１）内に、下流
    側から順に、前記第１エバポレータ（１３）と並列に接
    続されかつ相互に直列に接続された第２コンデンサ（２
    ２）および第２エバポレータ（２３）を配設し、前記コ
    ンプレッサ（２）から吐出された冷媒を前記第１コンデ
    ンサ（３）へ導く冷房運転用冷媒回路と、前記冷媒を前
    記第１コンデンサ（３）をバイパスするバイパス通路
    （６）へ導く暖房運転用冷媒回路とを切り換える回路切
    換弁（４）を設け、前記第１および第２ユニット（１
    ０、２０）の外部に、前記第２エバポレータ（２３）の
    出口に接続されかつ前記エンジン冷却水が循環可能な第
    ３エバポレータ（３０）を配設し、当該第３エバポレー
    タ（３０）により前記エンジン冷却水を利用して前記第
    ３エバポレータ（３０）に流入する冷媒を加熱した後前
    記コンプレッサ（２）に帰還させるようにしたヒートポ
    ンプ式自動車用空気調和装置において、 暖房運転時に、前記コンプレッサ（２）の吐出圧力が前
    記コンプレッサ（２）を停止させるべき基準値よりも小
    さい第３設定値以上に上昇したときは前記第１エバポレ
    ータ（１３）への冷媒の導入を制御する開閉弁（１６）
    を開き、前記コンプレッサ（２）の吐出圧力が前記第１
    設定値よりも小さい第４設定値以下に下降したときは前
    記開閉弁（１６）を閉状態に復帰させることを特徴とす
    るヒートポンプ式自動車用空気調和装置。
  4. 【請求項４】それぞれ取り入れた空気を車室内に向かっ
    て送る第１ユニット（１０）および第２ユニット（２
    ０）を有し、前記第１ユニット（１０）の通風路（１
    １）内に、下流側から順に、エンジン冷却水が循環する
    ヒータコア（１２）と、前記第１および第２ユニット
    （１０、２０）の外部にそれぞれ配設されたコンプレッ
    サ（２）および第１コンデンサ（３）とともに冷凍サイ
    クルを構成する第１エバポレータ（１３）とを配設し、
    前記第２ユニット（２０）の通風路（２１）内に、下流
    側から順に、前記第１エバポレータ（１３）と並列に接
    続されかつ相互に直列に接続された第２コンデンサ（２
    ２）および第２エバポレータ（２３）を配設し、前記コ
    ンプレッサ（２）から吐出された冷媒を前記第１コンデ
    ンサ（３）へ導く冷房運転用冷媒回路と、前記冷媒を前
    記第１コンデンサ（３）をバイパスするバイパス通路
    （６）へ導く暖房運転用冷媒回路とを切り換える回路切
    換弁（４）を設け、前記第１および第２ユニット（１
    ０、２０）の外部に、前記第２エバポレータ（２３）の
    出口に接続されかつ前記エンジン冷却水が循環可能な第
    ３エバポレータ（３０）を配設し、当該第３エバポレー
    タ（３０）により前記エンジン冷却水を利用して前記第
    ３エバポレータ（３０）に流入する冷媒を加熱した後前
    記コンプレッサ（２）に帰還させるようにしたヒートポ
    ンプ式自動車用空気調和装置において、 暖房運転時に、前記コンプレッサ（２）の吐出圧力が前
    記コンプレッサ（２）を停止させるべき基準値よりも小
    さい第５設定値以上に上昇したときは前記回路切換弁
    （４）を冷房運転側に切り換え、前記コンプレッサ
    （２）の吐出圧力が前記第１設定値よりも小さい第６設
    定値以下に下降したときは前記回路切換弁（４）を暖房
    運転側に復帰させることを特徴とするヒートポンプ式自
    動車用空気調和装置。
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