JPH11230645A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室外熱交換器に霜が付着するときに、圧縮機
の回転数を低下させる空調装置において、暖房能力の低
下を極力小さくする。 【解決手段】 室外熱交換器２４に霜が付着している場
合は、ステップ３７０に進み、圧縮機２２の回転数を所
定回転数低下させる。つまり、室外熱交換器に霜が付着
したと判定されると、通常暖房運転を継続した状態で、
圧縮機２２の回転数を室内熱交換器２４に霜が付着した
と判定される前よりも所定回転数低下させる。ステップ
３８０では、インジェクション量が大きくなるように電
気式膨張弁２６の開度を所定量大きくする。つまり、室
外熱交換器２４に霜が付着したと判定されると、電気式
膨張弁の絞り量を室外熱交換器２４に霜が付着したと判
定される前よりも所定量大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクルの凝
縮器で車室内を暖房する暖房用熱交換器として使用した
空調装置であって、特にガスインジェクションサイクル
を使用した電気自動車用空調装置に好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来、家庭用等の空調装置においては、
室内熱交換器を冷凍サイクルの凝縮器として車室内を暖
房するのが周知である（特開昭５７−７４５３５号公
報）。そして、このように室内熱交換器を暖房用熱交換
器として使用すると、室外熱交換器が蒸発器として機能
するため、室外熱交換器には霜が付着し、霜の付着によ
って暖房能力が十分に発揮できない。

【０００３】そこで、上記従来装置では、室外熱交換器
に霜が付着する条件になると、圧縮機の回転数を低下さ
せることで、低圧圧力を上昇させて、冷媒蒸発器温度を
上昇させることで、霜の成長を遅らせるようにしてい
る。これにより、暖房運転時間を延長することができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置では、圧縮機の回転数を低下させると、冷媒循環
量が減少するに加えて、高圧圧力が低下するために室内
熱交換器での凝縮温度が低下し、暖房能力が低下すると
いう問題がある。そこで、本発明の第１の目的は、室外
熱交換器に霜が付着するときに、圧縮機の回転数を低下
させるものにおいて、暖房能力の低下を極力小さくする
ことを目的とする。

【０００５】ところで、例えばヒートポンプ式の冷凍サ
イクルを搭載して電気自動車においては、乗員が乗って
いなくとも前もって乗員によって設定された時間となる
と、冬場であれば自動的に車室内を所定時間だけ暖房す
るプレヒート（予備的暖房）を行って、乗員が乗車する
前にある程度車室内を温めておくものが周知である。例
えば、このようなプレヒートを行うために、特別に空調
操作パネルにプレヒートスイッチを設け、このスイッチ
がオンにセットされているときにのみ、上記プレヒート
を行うようにする。

【０００６】しかしながら、特に低外気温時に上記プレ
ヒートを行うと、室外熱交換器の着霜量が限界に近いた
め、いざ車両走行時にさらに暖房能力を高めて暖房運転
を引き続き行おうとしたときに、室外熱交換器の着霜に
よって暖房能力が十分に発揮できないという問題があ
る。そこで、冷媒の流れを逆転させて室外熱交換器を凝
縮器として使用することで、霜を除去することもできる
が、このようにすると室内熱交換器が蒸発器となるた
め、空調風の温度が上がらず、車室内温度の上昇がほと
んど無く、プレヒート自体の意味が無くなる。

【０００７】そして、上記問題に対処するために、本発
明者は上記プレヒート中および通常暖房時に着霜条件を
検知して、上記従来装置のように霜の発生を抑制するた
めに圧縮機の回転数を低下させるものを検討して見た。
すると、以下の問題が発生した。つまり、プレヒート中
では霜の発生を確実に抑制するために上記着霜条件を満
足しやすく設定し、この着霜条件を満足すると、圧縮機
の回転数を下げる。これにより、上記プレヒートにより
確実に車室内を継続して暖房することができ、その後通
常暖房を行うときに、十分な暖房能力を発揮させること
ができる。しかし、通常暖房時にそのまま上記着霜条件
を用いると、条件があまいため、頻繁に圧縮機の回転数
が低下してしまい、逆に暖房性能が十分に発揮できない
という問題がある。

【０００８】そこで、本発明の第２の目的は、プレヒー
トが設定可能な車両用空調装置において、プレヒート時
に室外熱交換器の着霜を確実に抑制するとともに、通常
暖房時において、除霜回数を出来る限り低減することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明では冷凍サイクルとしてガスインジェ
クションサイクルに着目し、請求項１および２記載する
発明のように、冷凍サイクル（２１）の低圧冷媒を自身
が吸入するための吸入ポート（２２ｂ）、冷凍サイクル
（２１）の中間圧のガス冷媒を導入するためのガスイン
ジェクションポート（２２ｃ）、および自身が圧縮した
高圧冷媒を吐出するための吐出ポート（２２ａ）を有す
る圧縮機（２２）と、凝縮器（１２）からの高圧冷媒を
中間圧まで減圧するとともに、絞り量が電気的に調節さ
れるように構成された第１減圧手段（２６）と、第１減
圧手段（２６）からの中間圧冷媒を気液分離する気液分
離器（２５）と、気液分離器（２５）で分離された中間
圧のガス冷媒を圧縮機（２２）のガスインジェクション
ポート（２２ｃ）に導くガスインジェクション用通路
（２２ｄ）と、凝縮器（１２）における暖房能力が所定
能力となるように圧縮機（２２）の回転数を可変制御す
る圧縮機回転数制御手段（ステップ１８０、１９０）
と、凝縮器（１２）にて空気を加熱する暖房運転時にお
いて、蒸発器（２４）に所定量の霜が付着したと判定す
る判定手段（ステップ３６０）と、判定手段（ステップ
３６０）にて蒸発器（２４）に所定量の霜が付着したと
判定されると、暖房運転を継続した状態で、圧縮機（２
２）の回転数を蒸発器（２４）に所定量の霜が付着した
と判定される前よりも所定回転数低下させる着霜時回転
数制御手段（ステップ３７０）と、判定手段にて蒸発器
（２４）に所定量の霜が付着したと判定されると、第１
減圧手段（２６）の絞り量を蒸発器（２４）に霜が付着
したと判定される前よりも所定量大きくする絞り可変制
御手段（ステップ３８０）とを有することを特徴として
いる。

【００１０】これによると、圧縮機の回転数を低下させ
ると、冷凍サイクルの冷媒循環量が減少するが、この場
合は、高圧冷媒を中間圧力に減圧する第１減圧手段の絞
り量を所定量大きくすることで、ガスインジェクション
用通路を介して圧縮機にガスインジェクションされるガ
ス冷媒が増加する。このため、圧縮機は吸入ポートから
吸入される冷媒循環量に、ガスインジェクションされる
冷媒循環量が加わって圧縮仕事をすることになる。この
結果、冷凍サイクルは、圧縮機の回転数による減少した
冷媒循環量を補う方向になり、暖房能力の減少を抑制す
ることができる。

【００１１】なお、ここでいう所定量の霜が付着したと
判定するとは、霜が付きやすい条件か否かを判定する意
味を含む。また、請求項２記載の発明では、凝縮器（１
２）内の液冷媒の過冷却度が所定の過冷却度となるよう
に第１減圧手段（２６）の絞り量を制御する過冷却度制
御手段（ステップ２００〜２２０）を有し、判定手段
（ステップ３６０）にて蒸発器（２４）に所定量の霜が
付着していないと判定されたときは、着霜時回転数制御
手段（ステップ３７０）および絞り可変制御手段（ステ
ップ３８０）による制御を無効にし、過冷却度制御手段
（ステップ２００〜２２０）にて絞り量を制御し、判定
手段（ステップ３６０）にて蒸発器（２４）に所定量の
霜が付着していると判定されたときは、過冷却度制御手
段（ステップ２００〜２２０）による制御を無効にし、
着霜時回転数制御手段（ステップ３７０）および絞り可
変制御手段（ステップ３８０）による制御を行うことを
特徴としている。

【００１２】これにより、過冷却度制御手段により凝縮
器内の液冷媒の過冷却度が所定の過冷却度となるように
第１減圧手段の絞り量が制御されるため、冷凍サイクル
の効率を高めることができる。そして、判定手段にて蒸
発器に所定量の霜が付着していないと判定されたとき
は、過冷却制御を優先して行い、判定手段にて蒸発器に
所定量の霜が付着していると判定されたときは、蒸発器
の着霜を抑制することを優先して行うことができる。

【００１３】また、上記第２の目的を達成するために請
求項３記載の発明では、プレ暖房制御（ステップ１８５
〜２２０）を行っているときに、蒸発器（２４）に第１
所定量の霜が付着したと判定する第１判定手段（ステッ
プ３６０）と、通常暖房制御を行っているときに、蒸発
器（２４）に第１所定量より多い第２所定量の霜が付着
したと判定する第２判定手段（ステップ３６０）と、第
１判定手段（ステップ３６０）にて蒸発器（２４）に第
１所定量の霜が付着したと判定された場合、もしくは第
２判定手段（ステップ３６０）にて蒸発器（２４）に第
２所定量の霜が付着したと判定された場合、暖房運転を
継続して状態で、圧縮機（２２）の回転数を蒸発器（２
４）に所定量の霜が付着したと判定される前よりも所定
回転数低下させる着霜時回転数制御手段（ステップ３７
０）とを有することを特徴としている。

【００１４】これにより、プレ暖房制御では、通常暖房
制御時よりも着霜条件をあまくすることで、霜の発生を
確実に抑制することができ、暖房時間を延長でき、確実
に車室内を継続して暖房することができる。このため、
その後通常暖房空調制御を行うときに、十分な暖房能力
を発揮させることができる。一方、通常暖房制御時で
は、プレ暖房制御よりも着霜条件を厳しくするため、霜
の発生によって圧縮機の回転数が低下する頻度を少なく
することができる。

【００１５】なお、ここでいう第１所定量および第２所
定量の霜が付着したと判定するとは、霜が付きやすい条
件か否かを判定する意味を含む。また、請求項４記載の
発明では、上記請求項１記載の発明と同様な効果が得ら
れる。また、請求項５記載の発明では、凝縮器（１２）
内の液冷媒の過冷却度が所定の過冷却度となるように第
１減圧手段（２６）の絞り量を制御する過冷却度制御手
段（ステップ２００〜２２０）を有し、第１判定手段
（ステップ３６０）もしくは第２判定手段（ステップ３
６０）にて蒸発器（２４）に霜が付着していないと判定
されたときは、着霜時回転数制御手段（ステップ３７
０）および絞り可変制御手段（ステップ３８０）による
制御を無効にし、過冷却度制御手段（ステップ２００〜
２２０）にて絞り量を制御し、第１判定手段（ステップ
３６０）もしくは第２判定手段（ステップ３６０）にて
蒸発器（２４）に所定量の霜が付着していると判定され
たときは、過冷却度制御手段（ステップ２００〜２２
０）による制御を無効にし、着霜時回転数制御手段（ス
テップ３７０）および絞り可変制御手段（ステップ３８
０）による制御を行うことを特徴としている。

【００１６】これにより、過冷却度制御手段により凝縮
器内の液冷媒の過冷却度が所定の過冷却度となるように
第１減圧手段の絞り量が制御されるため、冷凍サイクル
の効率を高めることができる。そして、第１もしくは第
２判定手段にて蒸発器に霜が付着していないと判定され
たときは、過冷却制御を優先して行い、判定手段にて蒸
発器に所定量の霜が付着していると判定されたときは、
蒸発器の着霜を抑制することを優先して行うことができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を空調空間として車
室内を空調する電気自動車用空調装置に適用した一実施
形態について、図１〜１２を用いて説明する。まず、本
実施形態の全体構成について図１を用いて説明する。空
調ユニット１は電気自動車の車室内に設置されるもの
で，その空調ダクト２は、車室内に空調空気を導く空気
通路を構成するものである。この空調ダクト２の一端側
に内外気を吸入する吸入口３、４、５が設けられてい
る。このうち内気吸入口４と外気吸入口５は、内外気切
換ドア６により選択的に開閉され、この内外気切換ドア
６は図示しないサーボモータによって駆動される。

【００１８】また、空調ダクト２内には、上記吸入口３
〜５に隣接して、空調ダクト２内に空気流を発生する送
風機７が設置されている。この送風機７は、ファンモー
タ７ａと、このファンモータ７ａにより駆動される遠心
ファン７ｂ、７ｂとから構成されている。一方、空調ダ
クト２の他端側には、車室内乗員の足元部に向かって空
調空気を吹き出すフット吹出口８、車室内乗員の上半身
に向かって空調空気を吹き出すフェイス吹出口９、およ
び車両フロントガラスの内面に向かって空調空気を吹き
出すデフロスタ吹出口１０が形成されている。

【００１９】また、送風機７よりも空気下流側における
空調ダクト２内には、冷房用室内熱交換器１１が設けら
れている。この冷房用室内熱交換器１１は、後述する冷
凍サイクル２１の一部を構成する熱交換器であり、後述
する冷房運転モード時および除湿運転モード時に、内部
を流れる冷媒の吸熱作用によって、空調ダクト２内の空
気を除湿、冷却する蒸発器として機能する。なお、後述
する暖房運転モード時には、この冷房用室内熱交換器１
１内には冷媒は流れない。

【００２０】また、冷房用室内熱交換器１１よりも空気
下流側における空調ダクト２内には暖房用室内熱交換器
１２が設けられている。この暖房用室内熱交換器１２
は、後述する冷凍サイクル２１の一部を構成する熱交換
器であり、後述する暖房運転モード時および除湿運転モ
ード時に、内部を流れる冷媒の放熱作用によって、空調
ダクト２内の空気を加熱する凝縮器として機能する。な
お、後述する冷房運転モード時には、この暖房用室内熱
交換器１２内には冷媒は流れない。

【００２１】また、空調ダクト２内の空気流路は、仕切
り壁１３によりフット吹出口８側の第１空気流路１４
と、フェイス吹出口９およびデフロスタ吹出口１０側の
第２空気流路１５とに分離されている。このように、空
調ダクト２内の空気流路を第１空気流路１４と第２空気
流路１５とに２分割したのは、冬季に、第１空気流路１
４内に内気吸入口３から高温の内気を吸入して足元へ温
風を吹き出すことによって、暖房負荷を軽減すると同時
に、第２空気流路１５内に外気吸入口５から低湿度の外
気を吸入して、フロントガラスの曇りを確実に防止する
ためである。

【００２２】また、ドア１６は第２空気流路１５を開閉
するもので、ドア１７は第１、第２空気流路１４、１５
間の仕切り部分を開閉するものであり、ドア１８〜２０
は各吹出口８、９、１０の空気流路を開閉するドアであ
る。また、上記各ドア１６〜２０は、それぞれに接続さ
れた図示しないサーボモータによって駆動される。とこ
ろで、上記冷凍サイクル２１は、冷房用室内熱交換器１
１と暖房用室内熱交換器１２とで車室内の冷房および暖
房を行うヒートポンプ式冷凍サイクルであり、上記両室
内熱交換器１１、１２の他に以下の機器を備えている。

【００２３】すなわち、冷媒を吸入、圧縮、吐出する圧
縮機２２、冷媒の流れを切り換える電磁式四方弁２３、
室外熱交換器２４、冷媒を気液分離するとともに液冷媒
を溜める気液分離器２５、冷凍サイクル２１の高圧側冷
媒を中間圧（例えば４〜１５ｋｇ／ｃｍ² 程度）に減圧
する電気式膨張弁２６（第１減圧手段）、気液分離器２
５からの液冷媒を低圧に減圧する温度作動式膨張弁２７
（第２減圧手段）、電磁弁２８ａ、２８ｂ、および逆止
弁２９ａ〜２９ｅがさらに冷凍サイクル２１に備えられ
ている。

【００２４】上記圧縮機２２は、電動式圧縮機であっ
て、図示しない電動モータによって駆動されたときに冷
媒の吸入、圧縮、吐出を行う。この電動モータは、圧縮
機２２と一体的に密封ケース内に配置されており、イン
バータ３０に制御されることによって回転速度が連続的
に可変する。このインバータ３０は、車両走行の２次電
池である車載バッテリー３１と接続され、制御装置４０
（図２）によって通電制御される。

【００２５】この圧縮機２２には、圧縮した冷媒を吐出
する吐出ポート２２ａ、サイクル低圧側の冷媒を吸入す
る吸入ポート２２ｂ、および気液分離器２５で分離され
た中間圧のガス冷媒がインジェクションされるガスイン
ジェクションポート２２ｃが備えられている。このガス
インジェクションポート２２ｃは、逆止弁２９ｅを有す
るガスインジェクション通路２２ｄを介して気液分離器
２５上部のガス冷媒出口２５ａに連通している。

【００２６】上記吸入ポート２２ｂに接続されている冷
媒吸入通路２２ｅには、温度作動式膨張弁２７の感温筒
２７ａが設置され、この膨張弁２７の開度（絞り量）は
吸入通路２２ｅ内の冷媒の過熱度が所定値となるように
調整される。また、上記室外熱交換器２４は、車室外に
設置されており、電動室外ファン２４ａが制御装置４０
（図２）によって通電制御されると、この室外ファン２
４ａから送風される外気と熱交換するようになってい
る。

【００２７】また、上記電気式膨張弁２６は、制御装置
４０（図２）によって通電制御されることによって、そ
の弁の開度（絞り量）が調節される。ところで、上記制
御装置４０には、図２に示すように、外気温度を検出す
る外気温センサ４１、冷房用室内熱交換器１１の吸込側
空気温度を検出する吸込温度センサ４２、冷房用室内熱
交換器１１を通過した直後の空気温度を検出する蒸発器
後温度センサ４３、暖房用室内熱交換器１２を出た直後
の冷媒温度を検出する室内熱交換器出口温センサ４４、
および室外熱交換器２４を出た直後の冷媒温度を検出す
る室外熱交換器出口温センサ４５からの各検出値が入力
される。

【００２８】また、上記制御装置４０には、圧縮機２２
が吐出した冷媒温度を検出する吐出冷媒温度センサ４
６、電気式膨張弁２６の入口冷媒圧力を検出する高圧セ
ンサ４７、インバータ３０の線電流を検出する線電流セ
ンサ４８からの各検出値が入力されるとともに、車室内
前面に設けられたコントロールパネル５０の各レバー、
スイッチからの信号が入力される。

【００２９】このコントロールパネル５０には、図３に
示すように、乗員によって手動操作される以下の部材５
１〜５５が設けられている。ここで、５１は、車室内へ
の吹出空気温度の目標値を設定する温度設定レバー、５
２は、送風機７による送風量を切り換える風量切換レバ
ー、５３は、圧縮機２２の運転を断続させるエアコンス
イッチ、５４は、吹出モードの設定を切り換える吹出モ
ード切換レバー、および５５は、内外気切換モードを切
り換える内外気切換レバーである。

【００３０】このうち、上記温度設定レバー５１は、車
室内への吹出空気温度の目標値を設定するレバーであ
り、制御装置４０は、このレバー５１の設定位置に応じ
て、後述する冷房運転モード時には、冷房用室内熱交換
器１１における空気冷却度合い（具体的には、この熱交
換器１１を通過した直後の空気温度）の目標値を図４に
示すように決定し、後述する除湿運転モード時および暖
房運転モード時には、暖房用室内熱交換器１２における
空気加熱度合い（具体的には、圧縮機２２の吐出冷媒圧
力）の目標値を図５、６に示すように決定する。

【００３１】また、この温度設定レバー５１は、冷凍サ
イクル２１の運転モードを決定するレバーとしても機能
し、制御装置４０は、図７に示すように、このレバー５
１の設定位置に応じて、冷凍サイクル２１の運転モード
を切り換える。すなわち制御装置４０は、レバー５１が
図３左端から右端に移動するに伴って、冷凍サイクル２
１の運転モードが冷房運転モード、除湿運転モード、暖
房運転モードとなるように、四方弁２３、電磁弁２８
ａ、２８ｂを制御する。

【００３２】また、上記制御装置４０には、プレ空調制
御パネル１０１が接続されている。このプレ空調制御パ
ネル１０１は、車室内に設置されており、プレ空調制御
パネル１０１には、予め設定された設定時間になると車
室内の空調制御運転を自動的に起動して所定のプレ空調
制御を行うためのプレ空調制御設定スイッチ１０２（プ
レ暖房設定手段）が設けられている。また、プレ空調制
御パネル１０１には、上記設定時間を設定する設定時間
設定器１０３、およびプレ空調制御を行う時間を設定す
る空調時間設定器１０４が設けられている。

【００３３】なお、このプレ空調制御についての詳細は
後で行うが、プレ空調制御は、車両走行用の上記車載バ
ッテリ３１に外部電源２００によりから充電が行われて
いるときのみ、つまりバッテリ３１の充電端子が外部電
源２００に投入されているときのみに行われるようにな
っている。上記制御装置４０の内部には、図示しないＣ
ＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピ
ュータが設けられ、上記各センサ４１〜４８およびコン
トロールパネル５０からの各信号は、制御装置４０内の
図示しない入力回路を経て、上記マイクロコンピュータ
へ入力される。

【００３４】そして、このマイクロコンピュータが後述
する所定の処理を実行し、その結果に基づいて、ファン
モータ７ａ、電磁式四方弁２３、電動室外ファン２４
ａ、２４ａ、電気式膨張弁２６、電磁弁２８ａ、２８
ｂ、およびインバータ３０を制御する。なお、制御装置
４０は、自動車の図示しないキースイッチがオンされた
とき、上記バッテリー３１から電源が供給される。な
お、このバッテリ３１は、走行用とは別のものであって
も勿論良い。

【００３５】ところで、エアコンスイッチ５３がオンさ
れると、その信号が制御装置４０に入力され、圧縮機２
２が起動される。そして、温度コントロールレバー５１
によって冷房運転モードが設定されると、冷媒は図１の
矢印Ｃに示す経路で流れる。すなわち、圧縮機２２が吐
出した高温高圧冷媒は、四方弁２３、逆止弁２９ｂを通
って、室外熱交換器２４に流入し、ここで室外ファン２
４ａにより送風される外気と熱交換してガス冷媒が凝縮
する。次に、室外熱交換器２４から流出した冷媒は、電
磁弁２８ａが閉じているため、逆止弁２９ｄを通って、
電気式膨張弁２６で減圧され、中間圧の気液２相状態と
なる。

【００３６】この中間圧の気液２相冷媒は気液分離器２
５内に流入し、ここで冷媒は飽和ガス冷媒と飽和液冷媒
とに分離される。ガス冷媒は気液分離器２５上部のガス
冷媒出口２５ａからガスインジェクション通路２２ｄ、
逆止弁２９ｅを通って、ガスインジェクションポート２
２ｃに至り、このポート２２ｃから圧縮機２２の圧縮過
程途中の部位に中間圧のガス冷媒がインジェクションさ
れる。

【００３７】一方、気液分離器２５内の液冷媒は、気液
分離器２５の底部近くに開口している液冷媒出口２５ｂ
より流出して温度作動式膨張弁２７で減圧され、電磁弁
２８ｂを通過した後に、冷房用室内熱交換器１１に流入
する。そして、この熱交換器１１内の冷媒は、送風機７
の送風空気から吸熱して蒸発する。この熱交換器１１で
吸熱されて冷却された冷風は、通常、フェイス吹出口９
から車室内へ吹き出され、これによって車室内冷房が行
われる。

【００３８】冷房用室内熱交換器１１で蒸発したガス冷
媒は、冷媒吸入通路２２ｅから圧縮機２２の吸入ポート
２２ｂに吸入される。このとき、冷媒吸入通路２２ｅに
設置された感温筒２７ａにより圧縮機吸入冷媒の温度が
感知され、膨張弁２７に伝達されるので、膨張弁２７
は、圧縮機吸入冷媒が所定の過熱度を持つように熱交換
１１への流入冷媒の流量を調整する。

【００３９】次に、温度コントロールレバー５１によっ
て除湿運転モードが設定されると、冷媒は図１の矢印Ｄ
に示す経路で流れる。すなわち、圧縮機２２が吐出した
ガス冷媒は、四方弁２３を通って、暖房用室内熱交換器
１２に流入し、ここで送風機７により送風される空気と
熱交換してガス冷媒が凝縮する。そして、この熱交換器
１２から流出した冷媒は、逆止弁２９ｃを通って、電気
式膨張弁２６で減圧され、中間圧の気液２相状態とな
る。

【００４０】この中間圧の気液２相冷媒は気液分離器２
５内に流入し、ここで分離されたガス冷媒は気液分離器
２５上部のガス冷媒出口２５ａからガスインジェクショ
ン通路２２ｄ、逆止弁２９ｅを通って、ガスインジェク
ションポート２２ｃに吸入される。一方、気液分離器２
５内の液冷媒は、液冷媒出口２５ｂより流出して温度作
動式膨張弁２７で減圧された後、開弁している電磁弁２
８ｂを通って、冷房用室内熱交換器１１に流入する。そ
して、この熱交換器１１内の冷媒は、送風機７の送風空
気から吸熱して蒸発する。このとき、電磁弁２８ａが閉
弁しているので、熱交換器１１を出た冷媒は、室外熱交
換器２４側へは流れず、圧縮機２２に吸入される。

【００４１】上述したように、除湿運転モードでは、室
内空調ユニット１内に設置された冷房用室内熱交換器１
１および暖房用室内熱交換器１２の両方に冷媒が流れる
ので、送風機７からの送風空気は、まず冷房用室内熱交
換器１１で冷却、除湿され、その後に暖房用室内熱交換
器１２にて再加熱される。ここで、暖房用室内熱交換器
１２での冷媒放熱量は、冷房用室内熱交換器１１での吸
熱量に圧縮機２２での仕事量を加えたものであるため、
車室内への吹出空気温度は、吸入口３、４、５からの吸
入空気温度より高くなる。従って、除湿を行いながら、
暖房を行うことが可能となる。

【００４２】次に、温度コントロールレバー５１によっ
て暖房運転モードが設定されると、冷媒は図１の矢印Ｈ
に示す経路で流れる。すなわち、圧縮機２２が吐出した
ガス冷媒は、四方弁２３を通って、暖房用室内熱交換器
１２に流入し、ここで送風機７により送風される空気と
熱交換してガス冷媒が凝縮する。ガス冷媒の放熱により
加熱された温風は、主にフット吹出口８から車室内へ吹
き出され、これによって車室内暖房が行われる。

【００４３】そして、暖房用室内熱交換器１２を出た冷
媒は、逆止弁２９ｃを通って、電気式膨張弁２６で減圧
され、中間圧の気液２相状態となる。この中間圧の気液
２相冷媒は気液分離器２５内に流入し、ここで分離され
たガス冷媒は気液分離器２５上部のガス冷媒出口２５ａ
からガスインジェクション通路２２ｄ、逆止弁２９ｅを
通って、ガスインジェクションポート２２ｃに吸入され
る。

【００４４】一方、気液分離器２５内の液冷媒は、液冷
媒出口２５ｂより流出して温度作動式膨張弁２７で減圧
され、逆止弁２９ａを通過した後に、室外熱交換器２４
に流入する。そして、この室外熱交換器２４内の冷媒
は、室外ファン２４ａの送風空気（外気）から吸熱して
蒸発する。室外熱交換器２４で蒸発したガス冷媒は、電
磁弁２８ａを通って、冷媒吸入通路２２ｅから圧縮機２
２の吸入ポート２２ｂに吸入される。

【００４５】次に、制御装置４０のマイクロコンピュー
タによる、通常空調制御における制御処理について、図
８のフローチャートを用いて説明する。なお、通常空調
制御とは、上記コントロールパネル５０から等の信号
（空調情報）に基づいて上記レ暖房制御とは異なる制御
を行う。また、この通常空調制御は、バッテリ３１が充
電中において、上記プレ空調設定スイッチ１０２がオフ
で上記プレ空調制御を行わないように設定されていると
きに行われる。

【００４６】キースイッチがオンされて制御装置４０に
電源が供給されると、図８のルーチンが起動される。そ
して、まずステップ１００にて、上記各センサ４１〜４
８およびコントロールパネル５０からの各信号を読み込
む。そして、次のステップ１１０にて、温度設定レバー
５１の設定位置に応じて、図７に示すように冷凍サイク
ル２１の運転モードを決定する。

【００４７】そして、次のステップ１２０では、上記ス
テップ１１０で決定した運転モードがいずれのモードで
あるかを判定する。そして、冷房運転モードであると判
定されたときはステップ１３０〜１７０の処理を行い、
暖房運転モードであると判定されたときはステップ１８
０〜２８０の処理を行い、除湿運転モードであると判定
されたときはステップ２９０〜３３０の処理を行う。

【００４８】まず、ステップ１２０にて冷房運転モード
であると判定されたときについて説明する。ステップ１
３０では、温度設定レバー５１の設定位置に応じた目標
吹出温度ＴＥＯを、ＲＯＭに記憶された図４に示すマッ
プからサーチすることによって決定する。そして、次の
ステップ１４０にて、蒸発器後温度センサ４３が検出し
た温度（冷房用室内熱交換器１１を通過した直後の空気
温度）が上記ＴＥＯとなるように、インバータ３０を制
御する。

【００４９】そして、次のステップ１５０では、室外熱
交換器２４における凝縮液冷媒の過冷却度（ＳＣ）を、
下記数式１に基づいて算出する。

【００５０】

【数１】ＳＣ＝Ｔ（Ｐh ）−Ｔosここで、Ｔosは室外熱
交換器出口温センサ４５の検出値である。また、Ｔ（Ｐ
h ）は、高圧センサ４７の検出値から算出される冷媒凝
縮温度である。すなわち、高圧センサ４７の検出値は冷
媒凝縮圧力に相当するので、本実施形態では、冷媒凝縮
圧力と冷媒凝縮温度との相関関係を示す図示しないマッ
プをＲＯＭに記憶しておき、高圧センサ４７の検出値に
対応する凝縮温度を、このマップからサーチすることに
よって算出する。

【００５１】そして、次のステップ１６０では、外気温
センサ４１が検出した外気温度に対応する目標過冷却度
（ＳＣＯ）を、ＲＯＭに記憶された図１１のマップから
サーチすることによって算出する。図１１のマップから
目標過冷却度ＳＣＯを算出することにより、室外熱交換
器２４における放熱能力Ｑを最適としながら、冷凍サイ
クル２１の冷房ＣＯＰ（＝上記放熱能力Ｑ／圧縮機２２
の動力Ｗ）を最大とすることができる。

【００５２】すなわち、一般的に外気温度が高い夏場で
は、外気温度が高くなる程、車室内を冷房するために圧
縮機２２を働かせて冷房能力を確保する。従って、この
ときには高圧圧力が高くなり、室外熱交換器２４の冷媒
温度も高くなるので、結果的に、この冷媒温度と外気温
度との温度差が大きくなる。すなわち、室外熱交換器２
４における放熱能力Ｑが大きくなる。

【００５３】従って、目標過冷却度ＳＣＯを大きな値と
して算出して、その結果、圧縮機２２の動力Ｗが大きく
なっても、それ以上に能力Ｑが大きくなって冷房ＣＯＰ
が大きくなるので、外気温度が高いときには、目標過冷
却度ＳＣＯを大きな値として算出する。そして、次のス
テップ１７０では、ステップ１５０で算出した過冷却度
ＳＣがステップ１６０で算出した目標過冷却度ＳＣＯと
なるように、電気式膨張弁２６の開度を制御する。具体
的には、まず上記ＳＣとＳＣＯとの偏差（ΔＳＣ）を算
出し、その後、この偏差ΔＳＣに対応する電気式膨張弁
２６の増減開度ΔＥＶＣを、ＲＯＭに記憶された図示し
ないマップから算出する。そして、現在の電気式膨張弁
２６の開度に上記増減開度ΔＥＶＣだけ増減させる。次
に、上記ステップ１２０にて除湿運転モードであると判
定されたときについて説明する。

【００５４】ステップ２９０では、温度設定レバー５１
の設定位置に応じた目標高圧圧力ＰＣＯを、ＲＯＭに記
憶された図５に示すマップからサーチすることによって
決定する。そして、次のステップ３００にて、高圧セン
サ４７が検出した高圧圧力が上記ＰＣＯとなるように、
インバータ３０を制御する。そして、次のステップ３１
０では、暖房用室内熱交換器１２における凝縮液冷媒の
過冷却度ＳＣを、下記数式２に基づいて算出する。

【００５５】

【数２】ＳＣ＝Ｔ（Ｐh ）−Ｔcs ここで、Ｔcsは室内熱交換器出口温センサ４４の検出値
である。そして、次のステップ３２０では、蒸発器後温
度センサ４３が検出した蒸発器後温度に対応する目標過
冷却度ＳＣＯを、ＲＯＭに記憶された図１０のマップか
らサーチすることによって算出する。図１０のマップか
ら目標過冷却度ＳＣＯを算出することにより、暖房用室
内熱交換器１２における放熱能力Ｑを最適としながら、
冷凍サイクル２１の除湿ＣＯＰ（＝上記放熱能力Ｑ／圧
縮機２２の動力Ｗ）を最大とすることができる。

【００５６】すなわち、蒸発器後温度センサ４３が検出
する蒸発器後温度は、暖房用室内熱交換器１２を通過す
る空気温度に相当する。従って、上記蒸発器後温度が低
いということは、暖房用室内熱交換器１２内の冷媒温度
と、この熱交換器１２を通過する空気温度との温度差が
大きいということである。すなわち、上記放熱能力Ｑが
大きいということである。

【００５７】従って、目標過冷却度ＳＣＯを大きな値と
して算出して、その結果、圧縮機２２の動力Ｗが大きく
なっても、それ以上に能力Ｑが大きくなって除湿ＣＯＰ
が大きくなるので、蒸発器後温度が低いときには、目標
過冷却度ＳＣＯを大きな値として算出する。そして、次
のステップ３３０では、ステップ３１０で算出した過冷
却度ＳＣがステップ３２０で算出した目標過冷却度ＳＣ
Ｏとなるように、電気式膨張弁２６の開度を制御する。
このステップ３３０の具体的な制御方法はステップ１７
０と同じであるため、その説明は省略する。

【００５８】次に、上記ステップ１２０にて暖房運転モ
ードであると判定されたときについて説明する。ステッ
プ３４０における制御処理内容を図９に示す。先ず、ス
テップ１８０では、温度設定レバー５１の設定位置に応
じた目標高圧圧力ＰＣＯを、ＲＯＭに記憶された図６に
示すマップからサーチすることによって決定する。そし
て、次のステップ１９０にて、高圧センサ４７が検出し
た高圧圧力が上記ＰＣＯとなるように、インバータ３０
を制御する。

【００５９】そして、次のステップ２００では、暖房用
室内熱交換器１２における凝縮液冷媒の過冷却度ＳＣ
を、上記数式２に基づいて算出する。そして、次のステ
ップ２１０では、吸込温度センサ４２が検出した吸込温
度に対応する目標過冷却度ＳＣＯを、ＲＯＭに記憶され
た図１３のマップからサーチすることによって算出す
る。図１３のマップから目標過冷却度ＳＣＯを算出する
ことにより、暖房用室内熱交換器１２における放熱能力
Ｑを最適としながら、冷凍サイクル２１の暖房ＣＯＰ
（＝上記放熱能力Ｑ／圧縮機２２の動力Ｗ）を最大とす
ることができる。

【００６０】すなわち、暖房運転モード時には、冷房用
室内熱交換器１１内に冷媒が流れないので、吸込温度セ
ンサ４２が検出する吸込温度（冷房用室内熱交換器１１
の吸込側空気温度）は、暖房用室内熱交換器１２を通過
する空気温度に相当する。従って、上記吸込温度が低い
ということは、暖房用室内熱交換器１２内の冷媒温度
と、この熱交換器１２を通過する空気温度との温度差が
大きいということである。すなわち、上記放熱能力Ｑが
大きいということである。

【００６１】従って、目標過冷却度ＳＣＯを大きな値と
して算出して、その結果、圧縮機２２の動力Ｗが大きく
なっても、それ以上に能力Ｑが大きくなって暖房ＣＯＰ
が大きくなるので、蒸発器後温度が低いときには、目標
過冷却度ＳＣＯを大きな値として算出する。そして、次
のステップ２２０では、ステップ２００で算出した過冷
却度ＳＣがステップ２１０で算出した目標過冷却度ＳＣ
Ｏとなるように、電気式膨張弁２６の開度を制御する。
このステップ２２０の具体的な制御方法はステップ１７
０と同じであるため、その説明は省略する。

【００６２】上記ステップ１８０〜２２０の制御によっ
て、基本的には、暖房能力は圧縮機回転数で制御され、
冷凍サイクル２１の効率（ＣＯＰ）が最大となるように
電気式膨張弁２６の開度が制御される。しかし、例えば
車室内の急速暖房初期のように、圧縮機回転数が最高回
転でありながら、高圧圧力が上記目標高圧圧力ＰＣＯに
達していない暖房能力不足のときには、多少、冷凍サイ
クル２１の効率を落としてでも、暖房能力を向上させる
ことを優先させなければならない。

【００６３】従って、本実施形態では、次のステップ２
３０にて、圧縮機回転数が最高回転数でありながら、高
圧センサ４７が検出した高圧圧力が上記目標高圧圧力Ｐ
ＣＯに達していないか否かを判定する。ここで、ＹＥＳ
と判定されたときは暖房能力不足とみなし、ステップ２
４０にて、電気式膨張弁２６を所定量開く。なお、圧縮
機回転数は、制御装置４０に入力されるインバータ周波
数に基づいて検出することができる。

【００６４】これによると、例えば、それまで図１４の
実線で示す状態で冷凍サイクル２１が安定しているとき
に、ステップ２４０の処理によって電気式膨張弁２６を
所定量開くと、冷凍サイクル２１は、図１４の一点鎖線
で示す状態で安定するようになる。従って、圧縮機２２
へのガスインジェクション量が増えるため、圧縮機２２
は、吸入ポート２２ｂから吸入する冷媒循環量に、上記
ガスインジェクションされる冷媒量が加わって、圧縮仕
事をすることになる。これにより、圧縮機２２の仕事量
が増えて冷凍サイクル２１の効率は低下するものの、暖
房用室内熱交換器１２での冷媒放熱量が増加するので、
暖房能力は向上する。これによって、上記暖房能力不足
が解消される。

【００６５】また、上記ステップ２４０の処理によって
電気式膨張弁２６を開いていくと、ガスインジェクショ
ン量が増えていき、上記のように圧縮機２２の仕事量
（負荷）が増えていくので、インバータ３０の負荷が大
きくなっていく。そこで、次のステップ２５０にて、線
電流センサ４８が検出したインバータ３０の線電流が所
定電流以上か否かをみることによって、インバータ３０
が過負荷状態か否かを判定する。そして、ＹＥＳと判定
されたときは、次のステップ２６０にて、電気式膨張弁
２６を所定量閉じる。これによって、圧縮機２２へのガ
スインジェクション量が減るので、インバータ３０が過
負荷にならないように抑えることができる。

【００６６】また、次のステップ２７０では、吐出冷媒
温度センサ４６が検出した吐出冷媒温度が所定温度以上
か否かをみることによって、圧縮機２２が許容温度以上
に加熱されているか否かを判定する。そして、ＹＥＳと
判定されたときは、ステップ２８０にて、電気式膨張弁
２６を所定量開く。これによって、ガスインジェクショ
ン量が増え、吐出温度が下がる。

【００６７】このようにすることで、本例では、暖房運
転モード時において、暖房能力が足りているときには、
冷凍サイクル２１の効率が最大となるように電気式膨張
弁２６の開度を制御し、急速暖房初期のように暖房能力
が不足しているときには、電気式膨張弁２６の開度を大
きくしてガスインジェクション量を増やし、暖房能力を
向上させるようにしているので、冷凍サイクル２１の効
率向上と暖房能力の確保を両立することができる。

【００６８】次に図１０のステップ３５０に進み、ステ
ップ３５０では室外熱交換器２４に霜が付着しているか
否かを判定するための基準値である着霜判定値を設定す
る。ここで、この通常暖房時においては着霜判定値は外
気温度−１８（℃）に設定される。続いて、ステップ３
６０では上記室外熱交換器出口温センサ４５で検出され
た冷媒温度（室外熱交換器温度）が上記着霜判定値より
低いか否かを判定している。つまり、ここでは、通常暖
房制御を行っているときに、室外熱交換器２４に第１所
定量の霜が付着したか否かを判定している。すなわち、
ステップ３６０は、本発明の第１判定手段を構成してい
る。

【００６９】そして、ステップ３６０での判定結果がＮ
Ｏで、室外熱交換器２４に霜が付着していない場合は、
ステップ１８０に戻る。一方、ステップ３６０での判定
結果がＹＥＳで、室外熱交換器２４に霜が付着している
場合は、ステップ３７０（本発明の着霜時回転数制御手
段）に進み、圧縮機２２の回転数を所定回転数低下させ
る。つまり、室内熱交換器２４に霜が付着したと判定さ
れると、通常暖房運転を継続した状態で、圧縮機２２の
回転数を室内熱交換器２４に霜が付着したと判定される
前よりも所定回転数低下させる。

【００７０】次にステップ３８０（可変制御手段）で
は、電気式膨張弁２６の開度を所定量大きくする。つま
り、室内熱交換器２４に霜が付着したと判定されると、
電気式膨張弁２６の絞り量を室内熱交換器２４に霜が付
着したと判定される前よりも所定量大きくする。作動を
まとめると、室内熱交換器２４に霜が付着していないと
判定されたときは、ステップ１９０における圧縮器２２
の回転数制御、およびステップ２２０での電気式膨張弁
２６の制御を無効にし、ステップ２００〜２２０にて電
気式膨張弁２６の絞り量を制御する。一方、室内熱交換
器２４に霜が付着していると判定されたときは、ステッ
プ２００〜２２０による過冷却制御を無効にし、霜の発
生を抑制するステップ３７０〜３８０の制御を優先して
行う。

【００７１】このようにすることで、ステップ３７０に
て圧縮機２２の回転数を低下させると、冷凍サイクル２
１の冷媒循環量が減少するが、室内熱交換器１２からの
高圧冷媒を減圧する電気式膨張弁２６を開き、絞り量を
大きくすることで、ガスインジェクション用通路２２ｄ
を介して圧縮機２２にガスインジェクションされるガス
冷媒が増加する。このため、圧縮機２２は吸入ポート２
２ｂから吸入される冷媒循環量に、ガスインジェクショ
ンされる冷媒循環量が加わって圧縮仕事をすることにな
る。この結果、冷凍サイクル２１は、ステップ３７０で
減少した冷媒循環量を補う方向になり、暖房能力の減少
を抑制することができる。

【００７２】以上の説明では、通常空調制御について説
明したが、次に上記プレ空調制御の制御処理内容につい
て説明する。図１５にプレ空調制御の制御処理内容を表
すフローチャートを示す。このフローチャートを説明す
る前に、このプレ空調制御は、車室内を暖房するプレ暖
房空調制御だけでなく、車室内を冷房するプレ冷房空調
制御をも行えるようになっている。具体的には、プレ空
調制御が起動すると、外気温に応じてプレ冷房空調制御
を行うか、プレ暖房空調制御を行うかが決定される。例
えば外気温が１０℃以下であるならば、プレ暖房空調制
御を行い、例えば外気温が２８℃以上ならばプレ冷房空
調制御を行う。また、例えば外気温が１０℃より高く２
８℃より低い場合は、何も行わない。

【００７３】本発明は暖房時における発明であるため、
以下、図１５のフローチャートに基づきプレ暖房空調制
御についてのみ説明する。また、このプレ暖房空調制御
と上記通常暖房制御との相違点は、ステップ１８０、ス
テップ３５０にある。先ず、ステップＳ１８５では、上
記目標高圧圧力ＰＣＯを決定するのであるがプレ暖房空
調制御では上記目標高圧圧力ＰＣＯは予め設定された固
定値としてある。例えば、ここでの目標高圧圧力ＰＣＯ
は、図６のマップで決定される目標高圧圧力ＰＣＯの最
大値と最小値との中間圧力となるように設定する。ま
た、このプレ暖房空調制御では、電動モータ７ａの印加
電圧を一定として、空調風の風量を一定とする。

【００７４】そして、ステップ１９０では高圧センサ４
７が検出した高圧圧力が上記ＰＣＯとなるように、イン
バータ３０を制御する。ステップ２００では上記過冷却
度（ＳＣ）を算出し、さらにステップ２１０では外気温
度に対応する目標過冷却度（ＳＣＯ）を算出する。続い
て、ステップ２２０では、冷凍サイクル２１の成績係数
を最大とするように電気式膨張弁２６の開度を制御す
る。

【００７５】次にステップ３５５では、着霜判定値を外
気温−１５（℃）に設定する。ここで、このプレ暖房空
調制御における着霜判定値は、上記通常暖房制御に比べ
て同じ外気温であるならば、高い温度となる。つまり、
着霜判定値は、上記室外熱交換器温度と比較される温度
であるため、プレ暖房空調制御では通常暖房制御に比べ
て着霜判定の基準があまくなっている。すなわち、ステ
ップ３５５では、室外熱交換器２４に第１所定量より多
い第２所定量の霜が付着したと判定する第２判定手段を
構成している。

【００７６】次にステップ３６０〜３８０では、上述と
同様な処理が行われ、ステップ３９０に進んで、上記空
調時間設定機１０４にて設定された空調時間が経過する
と、プレ暖房空調制御が終了する。以上のように本例で
は、プレ暖房空調制御では、通常暖房空調制御時よりも
着霜条件をあまくすることで、霜の発生を確実に抑制す
ることができ、暖房時間を延長でき、確実に車室内を継
続して暖房することができる。このため、その後通常暖
房空調制御を行うときに、十分な暖房能力を発揮させる
ことができる。一方、通常暖房空調制御時では、プレ暖
房空調制御よりも着霜条件を厳しくするため、霜の発生
によって圧縮機２２の回転数が低下する頻度を少なくす
ることができる。

【００７７】また、本例では、プレ暖房空調制御時にお
いて、霜の発生を抑制するために圧縮機２２の回転数を
下げ、さらに暖房能力を低下を抑制するために電気式膨
張弁２６の開度を大きくした。このようにすると、冷凍
サイクル２１の効率が最大値からはずれて、圧縮機２２
を駆動する消費電力が増加する。しかし、本例ではプレ
暖房空調制御は、バッテリ３１に充電が行われていると
きのみに行われるため、走行用の電力を直接使用しない
ため、電気自動車の走行距離を短くせずに済む。

【００７８】（他の実施形態）上記実施形態では、霜が
付着しているか否かの判定として、着霜判定値を外気温
に基づいて設定し、着霜判定値と室外熱交換器温度とを
比較したが、この判定方法は、どの様な手法であっても
良い。また、上記各実施形態では、本発明を電気自動車
用空調装置に適用したが、本発明はこれに限らず、たと
えば家庭用の空調装置に適用しても良いし、どのような
空調装置に適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施形態の全体構成図である。

【図２】上記実施形態の制御系のブロック図である。

【図３】上記実施形態のコントロールパネル５０の正面
図てある。

【図４】冷房運転モード時における図３の温度設定レバ
ー５１の設定位置に対する目標吹出温度の関係を示すマ
ップである。

【図５】除湿運転モード時における上記温度設定レバー
５１の設定位置に対する目標高圧圧力の関係を示すマッ
プである。

【図６】暖房運転モード時における上記温度設定レバー
５１の設定位置に対する目標高圧圧力の関係を示すマッ
プである。

【図７】上記温度設定レバー５１の全作動領域に対する
冷凍サイクル運転モードの関係を示す図である。

【図８】上記実施形態のマイクロコンピュータによる制
御フローチャートである。

【図９】上記実施形態のマイクロコンピュータによる制
御フローチャートである。

【図１０】上記実施形態のマイクロコンピュータによる
制御フローチャートである。

【図１１】上記実施形態の外気温度と目標過冷却度ＳＣ
Ｏとの関係を示すマップである。

【図１２】上記実施形態の蒸発器後温度と目標過冷却度
ＳＣＯとの関係を示すマップである。

【図１３】上記実施形態の吸込温度と目標過冷却度ＳＣ
Ｏとの関係を示すマップである。

【図１４】上記実施形態の冷凍サイクル２１のモリエル
線図である。

【図１５】上記実施形態のマイクロコンピュータによる
制御フローチャートである。

【符号の説明】

２…空調ダクト（空気通路）、７…送風機、１１…冷房
用室内熱交換器、１２…暖房用室内熱交換器（凝縮
器）、２１…冷凍サイクル、２２…圧縮機、２２ａ…吐
出ポート、２２ｂ…吸入ポート、２２ｃ…ガスインジェ
クションポート、２２ｄ…ガスインジェクション用通
路、２３…四方弁、２４…室外熱交換器、２５…気液分
離器、２６…電気式膨張弁（第１減圧手段）、２７…温
度作動式膨張弁（第２減圧手段）、４０…制御装置、４
６…吐出冷媒温度センサ（圧縮機温度検出手段）、４８
…線電流センサ（圧縮機負荷検出手段）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気流を発生する送風機（７）と、 この送風機（７）が発生した空気を空調空間に導く空気
   通路（２）と、 冷凍サイクル（２１）の低圧冷媒を自身が吸入するため
   の吸入ポート（２２ｂ）、前記冷凍サイクル（２１）の
   中間圧のガス冷媒を導入するためのガスインジェクショ
   ンポート（２２ｃ）、および自身が圧縮した高圧冷媒を
   吐出するための吐出ポート（２２ａ）を有する圧縮機
   （２２）と、 前記空気通路８２）内に設けられるとともに、前記圧縮
   機（２２）の前記吐出ポート（２２ａ）からの高圧冷媒
   を凝縮させる凝縮器（１２）と、 この凝縮器（１２）からの高圧冷媒を前記中間圧まで減
   圧するとともに、絞り量が電気的に調節されるように構
   成された第１減圧手段（２６）と、 この第１減圧手段（２６）からの中間圧冷媒を気液分離
   する気液分離器（２５）と、 この気液分離器（２５）で分離された中間圧の液冷媒を
   低圧まで減圧する第２減圧手段（２７）と、 前記空気通路（２）の外部に配置され、この第２減圧手
   段（２７）からの低圧冷媒を蒸発させる蒸発器（２４）
   と、 前記気液分離器（２５）で分離された中間圧のガス冷媒
   を前記圧縮機（２２）の前記ガスインジェクションポー
   ト（２２ｃ）に導くガスインジェクション用通路（２２
   ｄ）と、 前記凝縮器（１２）における暖房能力が所定能力となる
   ように前記圧縮機（２２）の回転数を可変制御する圧縮
   機回転数制御手段（ステップ１８０、１９０）と、 前記凝縮器（１２）にて空気を加熱する暖房運転時にお
   いて、前記蒸発器（２４）に所定量の霜が付着したと判
   定する判定手段（ステップ３６０）と、 前記判定手段（ステップ３６０）にて前記蒸発器（２
   ４）に所定量の霜が付着したと判定されると、前記暖房
   運転を継続した状態で、前記圧縮機（２２）の回転数を
   前記蒸発器（２４）に所定量の霜が付着したと判定され
   る前よりも所定回転数低下させる着霜時回転数制御手段
   （ステップ３７０）と、 前記判定手段にて前記蒸発器（２４）に所定量の霜が付
   着したと判定されると、前記第１減圧手段（２６）の絞
   り量を前記蒸発器（２４）に霜が付着したと判定される
   前よりも所定量大きくする絞り可変制御手段（ステップ
   ３８０）とを有することを特徴とする空調装置。
2. 【請求項２】 前記凝縮器（１２）内の液冷媒の過冷却
   度が所定の過冷却度となるように前記第１減圧手段（２
   ６）の絞り量を制御する過冷却度制御手段（ステップ２
   ００〜２２０）を有し、 前記判定手段（ステップ３６０）にて前記蒸発器（２
   ４）に所定量の霜が付着していないと判定されたとき
   は、前記着霜時回転数制御手段（ステップ３７０）およ
   び前記絞り可変制御手段（ステップ３８０）による制御
   を無効にし、前記過冷却度制御手段（ステップ２００〜
   ２２０）にて前記絞り量を制御し、 前記判定手段（ステップ３６０）にて前記蒸発器（２
   ４）に所定量の霜が付着していると判定されたときは、
   前記過冷却度制御手段（ステップ２００〜２２０）によ
   る制御を無効にし、前記着霜時回転数制御手段（ステッ
   プ３７０）および前記絞り可変制御手段（ステップ３８
   ０）による制御を行うことを特徴とする請求項１記載の
   空調装置。
3. 【請求項３】 空気流を発生する送風機（７）と、 この送風機（７）が発生した空気を空調空間に導く空気
   通路（２）と、 少なくとも冷媒を高温高圧に圧縮して吐出する圧縮機
   （２２）、前記空気通路（２）内に設けられるととも
   に、前記圧縮機（２２）からの高圧冷媒を凝縮させる凝
   縮器（１２）、この凝縮器（１２）からの高圧冷媒を減
   圧する第１減圧手段（２６）、および前記空気通路
   （２）外部に配置され、前記第１減圧手段（２６）から
   の低圧冷媒を蒸発させる蒸発器（２４）とを備える冷凍
   サイクル（２１）とを有し、 前記凝縮器（１２）にて空気を加熱して、空調空間を暖
   房する暖房運転が設定可能となっており、 予め設定された時間になると前記暖房運転を自動的に起
   動して所定のプレ暖房制御（ステップ１８５〜２２０）
   を行うことを設定するプレ暖房設定手段（１０２）と、 前記プレ暖房設定手段（１０２）にて前記プレ暖房制御
   （ステップ１８５〜２２０）を行わないように設定され
   ているときに、空調情報に基づいてプレ暖房制御とは異
   なる通常暖房制御を行う通常時暖房制御手段（ステップ
   １８０〜２２０）とを有する空調装置において、 前記プレ暖房制御（ステップ１８５〜２２０）を行って
   いるときに、前記蒸発器（２４）に第１所定量の霜が付
   着したと判定する第１判定手段（ステップ３６０）と、 前記通常暖房制御を行っているときに、前記蒸発器（２
   ４）に第１所定量より多い第２所定量の霜が付着したと
   判定する第２判定手段（ステップ３６０）と、 前記第１判定手段（ステップ３６０）にて前記蒸発器
   （２４）に第１所定量の霜が付着したと判定された場
   合、もしくは前記第２判定手段（ステップ３６０）にて
   前記蒸発器（２４）に第２所定量の霜が付着したと判定
   された場合、 前記暖房運転を継続した状態で、前記圧縮機（２２）の
   回転数を前記蒸発器（２４）に所定量の霜が付着したと
   判定される前よりも所定回転数低下させる着霜時回転数
   制御手段（ステップ３７０）とを有することを特徴とす
   る空調装置。
4. 【請求項４】 前記圧縮機（２２）は、前記冷凍サイク
   ル（２１）の低圧冷媒を自身が吸入するための吸入ポー
   ト（２２ｂ）、前記冷凍サイクル（２１）の中間圧のガ
   ス冷媒を導入するためのガスインジェクションポート
   （２２ｃ）、および自身が圧縮した高圧冷媒を吐出する
   ための吐出ポート（２２ａ）を有し、 前記第１減圧手段（２６）は、前記凝縮器（１２）から
   の高圧冷媒を中間圧まで減圧するとともに、その絞り量
   が電気的に調節されるように構成されており、 前記冷凍サイクル（２１）は、 前記第１減圧手段（２６）からの中間圧冷媒を気液分離
   する気液分離器（２５）と、 この気液分離器（２５）で分離された中間圧の液冷媒を
   低圧まで減圧する第２減圧手段（２７）とを有し、 前記蒸発器（２４）は、前記第２減圧手段（２７）から
   の低圧冷媒を蒸発させるようになっており、 前記気液分離器（２５）で分離された中間圧のガス冷媒
   を前記圧縮機（２２）の前記ガスインジェクションポー
   ト（２２ｃ）に導くガスインジェクション用通路（２２
   ｄ）と、 前記凝縮器（１２）における暖房能力が所定能力となる
   ように前記圧縮機（２２）の回転数を可変制御する圧縮
   機回転数制御手段（ステップ１８０、１９０）とを有
   し、 前記第１判定手段もしくは前記第２判定段にて前記蒸発
   器（２４）に霜が付着したと判定されると、第１減圧手
   段（２６）の絞り量を前記蒸発器に霜が付着したと判定
   される前よりも所定量大きくする絞り量可変制御手段
   （ステップ３８０）とを有することを特徴とする請求項
   ３記載の空調装置。
5. 【請求項５】 前記凝縮器（１２）内の液冷媒の過冷却
   度が所定の過冷却度となるように前記第１減圧手段（２
   ６）の絞り量を制御する過冷却度制御手段（ステップ２
   ００〜２２０）を有し、 前記第１判定手段（ステップ３６０）もしくは前記第２
   判定手段（ステップ３６０）にて前記蒸発器（２４）に
   霜が付着していないと判定されたときは、前記着霜時回
   転数制御手段（ステップ３７０）および前記絞り可変制
   御手段（ステップ３８０）による制御を無効にし、前記
   過冷却度制御手段（ステップ２００〜２２０）にて前記
   絞り量を制御し、 前記第１判定手段（ステップ３６０）もしくは前記第２
   判定手段（ステップ３６０）にて前記蒸発器（２４）に
   所定量の霜が付着していると判定されたときは、前記過
   冷却度制御手段（ステップ２００〜２２０）による制御
   を無効にし、前記着霜時回転数制御手段（ステップ３７
   ０）および前記絞り可変制御手段（ステップ３８０）に
   よる制御を行うことを特徴とする請求項４記載の空調装
   置。