JPH1142934A

JPH1142934A - 空気調和装置

Info

Publication number: JPH1142934A
Application number: JP20346297A
Authority: JP
Inventors: Yoshimitsu Inoue; 美光井上; Hajime Ito; 肇伊藤; Hiroshi Kinoshita; 宏木下
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 1999-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】補助暖房装置としての冷凍サイクル６の車両
等への搭載が容易で、且つ外気温度が−１０℃以下の低
温環境下でも充分な補助暖房能力を得る。【解決手段】通常の冷凍サイクル回路２１と、コンプ
レッサ８より吐出された高温、高圧のホットガスを空調
ダクト２内のエバポレータ７に導いて、そのホットガス
により空気を加熱するようにしたホットガスヒータ回路
２２と、これらの回路を切り替える第１、第２電磁弁２
３、２４とから冷凍サイクル６を構成し、ホットガスヒ
ータ回路２２を温水式暖房装置３の暖房能力を補助する
補助暖房装置として利用した。そして、エバポレータ７
の空気上流側に冷媒を加熱するための電気ヒータ９を設
置することにより、外気温度が−１０℃以下の低温環境
下の時の、コンプレッサ８の吸入口側の冷媒の温度、圧
力を上昇させて、ホットガスヒータ回路２２のエバポレ
ータ７による補助暖房能力を向上するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒圧縮機より吐
出された高温、高圧のガス冷媒を減圧装置を経て冷媒蒸
発器に導き、その冷媒蒸発器で空気を加熱するようにし
た空気調和装置に関するもので、特に車両に搭載される
車両用空気調和装置に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、通常の冷凍サイクルに、冷媒
圧縮機で圧縮され吐出された高温、高圧のガス冷媒（ホ
ットガス）を、冷媒凝縮器を迂回させて減圧装置に通
し、更にダクト内の冷媒蒸発器に供給し、ここで放熱さ
せた後に、冷媒圧縮機に戻すようにしたホットガスヒー
タサイクルを加えた車両用空気調和装置（例えば特開平
５−２２３３５７号公報：第１従来例）が提案されてい
る。

【０００３】この第１従来例は、暖房運転時に、内燃機
関を冷却する冷却水を暖房用熱源とする温水式暖房装置
の温水ヒータによる暖房に加えて冷媒蒸発器をホットガ
スヒータとして使用して、温水式暖房装置を補助して暖
房能力を向上させるシステムである。しかし、外気温度
が−１０℃以下の低温環境下では、冷媒の温度、圧力が
下がって比容積が大きくなることから、冷媒圧縮機が吸
入する冷媒重量流量が小さくなり、冷媒圧縮機が充分な
仕事を行わないことによって、補助暖房能力が不足する
という不具合が生じていた。

【０００４】そこで、上記の不具合を解消する目的で、
例えば特開平６−１３５２２１号公報においては、冷媒
蒸発器の出口と冷媒圧縮機の吸入口との間にバイパス配
管を取り付け、そのバイパス配管の途中に、車室内空気
と冷媒とを熱交換して冷媒を加熱するための吸熱用熱交
換器を設置したホットガスヒータサイクルを備えた車両
用空気調和装置（第２従来例）が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、第２従来例
においては、ホットガスヒータサイクルにバイパス配
管、吸熱用熱交換器、バイパス配管を開閉する電磁弁、
および吸熱用熱交換器に車室内空気を送風するためのフ
ァン等が必要となり、部品点数が多く、冷媒配管の取回
しが非常に複雑になり乗用車への搭載が困難であるとい
う問題が生じている。

【０００６】また、外気温度が−５℃以下の低温環境
（極低外気温）下で、車両用空気調和装置の暖房運転を
立ち上げる（開始する）場合には、当然のごとく、車室
内空気の温度（内気温度）も外気温度程度に低い。この
ため、吸熱用熱交換器を設けていても、車室内空気から
得られる熱量は少なく、冷媒圧縮機の吸入口に吸入され
る冷媒の温度、圧力も低くなるので、吸熱用熱交換器を
設けないホットガスヒータサイクルと同様に補助暖房能
力が不足するという問題が生じている。

【０００７】

【発明の目的】本発明の目的は、補助暖房装置の車両等
への搭載が容易で、且つ低温環境下でも充分な補助暖房
能力を得ることのできる補助暖房装置を備えた空気調和
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、冷媒圧縮機より吐出された高温、高圧のガス冷
媒を冷媒蒸発器に供給した後に冷媒圧縮機に戻すように
した補助暖房装置に、冷媒加熱手段を設けることによ
り、冷媒蒸発器の入口から冷媒圧縮機の吸入口までの冷
媒流路内を流れる冷媒が加熱されるので、冷媒圧縮機に
吸入される冷媒の温度、圧力が上昇する。

【０００９】それによって、冷媒圧縮機に吸入される冷
媒の比容積が小さくなり、冷媒重量流量が増加すること
により、冷媒圧縮機が充分な仕事を行うことができるの
で、補助暖房装置の補助暖房能力が向上する。したがっ
て、外気温度が極めて低い低温環境下であっても、充分
な補助暖房能力を得ることができる。また、補助暖房装
置自体の部品点数の増加はないので、冷媒配管の取回し
が簡略化できるので、搭載性を向上することができる。

【００１０】請求項２に記載の発明によれば、外気温度
検出手段にて検出した外気温度が所定温度以下で、且つ
加熱度合検出手段にて検出した空気加熱度合が所定値以
下の場合に、冷媒加熱手段を作動させることにより、主
暖房装置の暖房運転の立ち上がり時の暖房能力を補助す
ることができる。

【００１１】請求項３に記載の発明によれば、ダクト内
において冷媒蒸発器よりも空気上流側に設置した電気ヒ
ータの発熱によりダクト内を流れる空気が加熱される。
そして、冷媒蒸発器内に流入する冷媒が高温の空気によ
り加熱されるので、冷媒圧縮機に吸入される冷媒の温
度、圧力が上昇する。

【００１２】請求項４に記載の発明によれば、冷媒蒸発
器と冷媒圧縮機とを結ぶサクション配管に電気ヒータを
設置することにより、サクション配管内を流れる冷媒が
電気ヒータの発熱により加熱されるので、冷媒圧縮機に
吸入される冷媒の温度、圧力が上昇する。

【００１３】

【発明の実施の形態】

〔第１実施形態の構成〕図１ないし図５は本発明の第１
実施形態を示したもので、図１は車両用空気調和装置の
全体構成を示した図で、図２は車両用空気調和装置の制
御系を示した図である。

【００１４】本実施形態の車両用空気調和装置は、暖房
用主熱源であるエンジン（内燃機関）Ｅを搭載する自動
車の車室内を空調する空調ユニット（エアコンユニッ
ト）１における各空調手段（アクチュエータ）を、空調
制御装置（以下エアコンＥＣＵと言う）１０によって制
御するように構成された車両用エアコン装置である。

【００１５】空調ユニット１は、車室内に空調空気を導
く空気通路を成す空調ダクト２を備えている。この空調
ダクト２の最も空気上流側には、外気吸込口、内気吸込
口および内外気切替ドア（いずれも図示せず）が設けら
れ、これらよりも空気下流側には遠心式送風機（図示せ
ず）が設けられている。また、空調ダクト２の最も空気
下流側には、デフロスタ吹出口、フェイス吹出口または
フット吹出口等の吹出口およびモード切替ドア（図示せ
ず）が設けられている。

【００１６】次に、吹出口よりも空気上流側には、後記
するエバポレータ７を通過した空気を再加熱する温水式
暖房装置（本発明の主暖房装置に相当する）３の温水ヒ
ータ４が設けられている。この温水ヒータ４は、エンジ
ンＥにより駆動されるウォータポンプ（図示せず）によ
り冷却水の循環流が発生する冷却水循環回路５の途中に
設置されている。そして、温水ヒータ４は、冷却水循環
回路５を経て、内部にエンジンＥの排熱を吸収した冷却
水が還流し、この冷却水を暖房用熱源として空気を再加
熱する空気加熱作用を行う第２加熱用熱交換器（下流側
熱交換器）である。ここで、これらのエンジンＥ、温水
ヒータ４および冷却水循環回路５によって温水式暖房装
置３が構成される。

【００１７】次に、空調ダクト２内において温水ヒータ
４の空気上流側には、自動車に搭載された冷凍サイクル
６の一構成部品を成すエバポレータ（冷媒蒸発器）７が
空調ダクト２内の空気通路の全面を塞ぐように配されて
いる。上記の冷凍サイクル６は、冷凍サイクル回路２１
と、ホットガスヒータ回路２２と、冷凍サイクル回路２
１とホットガスヒータ回路２２とを切り替える第１、第
２電磁弁２３、２４とを備えている。

【００１８】冷凍サイクル回路２１は、冷房除湿装置に
相当するもので、コンプレッサ８より吐出された高温、
高圧のガス冷媒を、第１電磁弁２３→コンデンサ（冷媒
凝縮器）２５→レシーバ（気液分離器）２６→膨張弁
（減圧手段）２７→エバポレータ７→アキュームレータ
（気液分離器）２８およびコンプレッサ８の順に循環さ
せる。すなわち、冷凍サイクル回路２１は、第１電磁弁
２３が開弁し、第２電磁弁２４が閉弁すると、冷凍サイ
クル回路２１中に冷媒が還流することにより、エバポレ
ータ７に低温、低圧の液冷媒を供給することにより、エ
バポレータ７が空気冷却作用を行う冷媒回路である。

【００１９】ホットガスヒータ回路２２は、本発明の補
助暖房装置に相当するもので、コンプレッサ８より吐出
された高温、高圧のガス冷媒（ホットガス）を、第２電
磁弁２４→減圧装置２９→エバポレータ７→アキューム
レータ２８およびコンプレッサ８の順に循環させる。す
なわち、ホットガスヒータ回路２２は、第１電磁弁２３
が閉弁し、第２電磁弁２４が開弁すると、ホットガスヒ
ータ回路２２中に冷媒が還流することにより、エバポレ
ータ７に高温のガス冷媒を供給することにより、エバポ
レータ７が空気加熱作用を行う冷媒回路である。なお、
第１、第２電磁弁２３、２４により循環回路切替手段を
構成する。

【００２０】エバポレータ７は、冷凍サイクル回路２１
中を冷媒が流れる時に、膨張弁２７より流入する低温の
気液二相冷媒を蒸発させて通過する空気を冷却する冷却
用熱交換器として働く。また、エバポレータ７は、ホッ
トガスヒータ回路２２中を冷媒が流れる時に、減圧装置
２９より流入する高温の気液二相冷媒を蒸発させて通過
する空気を加熱する第１加熱用熱交換器（補助熱源シス
テムのホットガスヒータ）として働く。ここで、膨張弁
２７は、冷媒を断熱膨張させるだけでなく、エバポレー
タ７の出口の冷媒過熱度に応じて冷媒の循環量を調節す
るもので、冷媒過熱度を検出するための感温筒２７ａが
接続されている。

【００２１】コンプレッサ８は、本発明の冷媒圧縮機に
相当するもので、自動車のエンジンＥの回転動力が伝達
されると、吸入した冷媒を圧縮し吐出する。このコンプ
レッサ８には、エンジンＥからコンプレッサ８への回転
動力の伝達を断続する電磁クラッチ２０が連結されてい
る。この電磁クラッチ２０が通電（ＯＮ）されると、エ
ンジンＥの回転動力がコンプレッサ８に伝達されて、エ
バポレータ７による空気冷却作用または空気加熱作用が
行われる。また、電磁クラッチ２０の通電が停止（ＯＦ
Ｆ）されると、エンジンＥとコンプレッサ８が遮断され
て、エバポレータ７による空気冷却作用または空気加熱
作用が停止される。

【００２２】次に、空調ダクト２内においてエバポレー
タ７の空気上流側には、エバポレータ７内に流入する冷
媒を間接的に加熱する電気ヒータ９が空調ダクト２内の
空気通路の全面を塞ぐように配されている。この電気ヒ
ータ９は、本発明の冷媒加熱手段に相当するもので、例
えばＰＴＣヒータ（またはニクロム線ヒータ）等が使用
され、車両に搭載されたバッテリ３１にヒューズ３２お
よびリレー回路３３を介して電気的に接続されている。
なお、バッテリ３１には、エンジンＥにより回転駆動さ
れてバッテリ３１を充電するオルタネータ３４が電気的
に接続されている。また、リレー回路３３は、エアコン
ＥＣＵ１０によりオン、オフされるリレーコイル３３
ａ、およびこのリレーコイル３３ａがオンされると閉成
するリレースイッチ３３ｂよりなる。

【００２３】次に、エアコンＥＣＵ１０を図１および図
２に基づいて説明する。空調ユニット１における各空調
手段を制御するエアコンＥＣＵ（本発明の暖房制御手段
に相当する）１０には、車室内前面に設けられたエアコ
ン操作パネル（図示せず）上の各スイッチからの各スイ
ッチ信号が入力される。なお、エアコン操作パネル上に
は、車室内の温度を所望の温度に設定する温度コントロ
ールレバー（温度設定手段）４１、冷凍サイクル６の起
動または停止を指令するエアコンスイッチ４２、および
遠心式送風機のオン、オフを指令するブロワスイッチ４
３等が設置されている。このうち、温度コントロールレ
バー４１は、最も一方側に操作されると最大冷房運転
（ＭＡＸ・ＣＯＯＬ）を指令し、最も他方側に操作され
ると最大暖房運転（ＭＡＸ・ＨＯＴ）を指令する。

【００２４】また、エアコンＥＣＵ１０の内部には、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、各センサからの各センサ信号が図示
しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイク
ロコンピュータへ入力されるように構成されている。な
お、エアコンＥＣＵ１０は、自動車のエンジンＥの始動
および停止を司るイグニッションスイッチ（キースイッ
チ）が投入（ＩＧ・ＯＮ）されたときに、自動車に搭載
された車載電源であるバッテリ（図示せず）から直流電
源が供給されると制御処理を開始するように構成されて
いる。

【００２５】そして、エアコンＥＣＵ１０には、車室内
の空気温度（以下内気温度と言う）を検出する内気温度
センサ（内気温度検出手段）４４と、車室外の空気温度
（以下外気温度と言う）を検出する外気温度センサ（本
発明の外気温度検出手段に相当する）４５と、車室内に
入射する日射量を検出する日射センサ（日射量検出手
段）４６と、エバポレータ７を通過した直後の空気温度
（以下エバ後温度と言う）を検出するエバ後温度センサ
（エバ後温度検出手段）４７と、温水ヒータ４に流入す
る冷却水温度を検出する冷却水温度センサ（冷却水温度
検出手段）４８とからの各センサ信号が入力される。な
お、上記の各スイッチや各センサは、自動車の車室内を
空調するのに必要な空調環境因子を検出するものであ
る。

【００２６】上記のうちエバ後温度センサ４７は、本発
明の加熱度合検出手段に相当するもので、空気通路のう
ちエバポレータ７の直空気下流側部位に設けられて、こ
の部位における空気温度を検出するサーミスタである。
このエバ後温度センサ４７は、暖房運転時にはエバポレ
ータ７による実際の暖房能力（空気加熱度合）を検出す
る第１暖房能力（空気加熱度合）検出手段を構成する。
また、冷却水温度センサ４８は、サーミスタが利用さ
れ、温水ヒータ４による実際の暖房能力（空気加熱度
合）を検出する第２暖房能力（空気加熱度合）検出手段
を構成する。

【００２７】〔第１実施形態の制御方法〕次に、本実施
形態のエアコンＥＣＵ１０による暖房運転制御を図１な
いし図５に基づいて簡単に説明する。ここで、図３およ
び図４はエアコンＥＣＵによる暖房運転制御方法を示し
たフローチャートで、図５は外気温度と各暖房機器によ
る暖房能力との関係を示したグラフである。

【００２８】イグニッションスイッチが投入（ＩＧ・Ｏ
Ｎ）されてエアコンＥＣＵ１０に直流電源が供給される
と、図３および図４のルーチンが起動される。先ず、エ
アコン操作パネル上の各スイッチから各スイッチ信号を
読み込む（ステップＳ１）。具体的には、温度コントロ
ールレバー４１の操作信号を読み込む。

【００２９】次に、各空調手段（アクチュエータ）に出
力している制御信号を読み込む（ステップＳ２）。具体
的には、図示しないブロワ駆動回路へ出力する制御信号
（ブロワＯＮ信号）を読み込むことによって遠心式送風
機の風量段階（ブロワレベル）を検出する。なお、ブロ
ワスイッチ４３のスイッチ信号からブロワＯＮ信号を読
み込む場合には、このステップＳ２の処理は不要であ
る。

【００３０】次に、各センサ信号を読み込む（ステップ
Ｓ３）。具体的には、内気温度センサ４４にて検出した
内気温度（ＴＲ）、外気温度センサ４５にて検出した外
気温度（ＴＡＭ）、日射センサ４６にて検出した日射量
（ＴＳ）、エバ後温度センサ４７にて検出したエバ後温
度（ＴＥ）、および冷却水温度センサ４８にて検出した
冷却水温度（ＴＷ）を読み込む。

【００３１】次に、ブロワＯＮ信号を入力しているか否
かを判定する（ステップＳ４）。この判定結果がＮＯの
場合には、冷凍サイクル６のＯＮ条件を満足しているか
否かを判定する。具体的には、空調モードとして冷房モ
ードまたは除湿モードが必要な温度環境条件であるか否
かを判定する（ステップＳ５）。この判定結果がＮＯの
場合には、図３および図４のルーチンを抜ける。

【００３２】また、ステップＳ５の判定結果がＹＥＳの
場合には、電磁クラッチ２０を通電（ＯＮ）すると共
に、第１電磁弁２３を開弁し、第２電磁弁２４を閉弁し
て、冷凍サイクル回路２１にて冷凍サイクル６を運転す
る（ステップＳ６）。その後に、図３および図４のルー
チンを抜ける。また、ステップＳ４の判定結果がＹＥＳ
の場合には、温度コントロールレバー４１からＭＡＸ・
ＨＯＴ信号を入力しているか否かを判定する（ステップ
Ｓ７）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ５
の判定処理に進む。

【００３３】また、ステップＳ７の判定結果がＹＥＳの
場合には、冷却水温度センサ４８にて検出した冷却水温
度（ＴＷ）が所定値（例えば８０℃）以下の低温である
か否かを判定する（ステップＳ８）。この判定結果がＮ
Ｏの場合には、ステップＳ５の判定処理に進む。また、
ステップＳ８の判定結果がＹＥＳの場合には、外気温度
センサ４５にて検出した外気温度（ＴＡＭ）が所定値
（例えば−５℃）以下の低温であるか否かを判定する
（ステップＳ９）。この判定結果がＮＯの場合には、ス
テップＳ５の判定処理に進む。

【００３４】また、ステップＳ９の判定結果がＹＥＳの
場合には、電磁クラッチ２０を通電（ＯＮ）すると共
に、第１電磁弁２３を閉弁し、第２電磁弁２４を開弁し
て、ホットガスヒータ回路２２にて冷凍サイクル６を運
転する（ステップＳ１０）。次に、図４に示したよう
に、図５のグラフに基づいて電気ヒータ９のＯＮ、ＯＦ
Ｆを判定する。具体的には、外気温度センサ４５にて検
出した外気温度（ＴＡＭ）が所定値（例えば−１０℃）
以下の低温であるか否かを判定する（ステップＳ１
１）。この判定結果がＮＯの場合には、電気ヒータ９を
ＯＦＦするようにリレー回路３３に出力する（ステップ
Ｓ１２）。その後に、ステップＳ１５の判定処理に進
む。

【００３５】また、ステップＳ１１の判定結果がＹＥＳ
の場合には、冷却水温度センサ４８にて検出した冷却水
温度（ＴＷ）が所定値（例えば５０℃）以下の低温であ
るか否かを判定する（ステップＳ１３）。この判定結果
がＮＯの場合には、ステップＳ１２の処理に進む。ま
た、ステップＳ１３の判定結果がＹＥＳの場合には、電
気ヒータ９をＯＮするようにリレー回路３３に出力する
（ステップＳ１４）。

【００３６】次に、エバ後温度センサ４７にて検出した
エバ後温度（ＴＥ）が所定温度（例えば５０℃）以上の
高温であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。この
判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ１の処理に戻
る。また、ステップＳ１５の判定結果がＹＥＳの場合に
は、電磁クラッチ２０の通電を停止（ＯＦＦ）する（ス
テップＳ１６）。その後に、図３および図４のルーチン
を抜ける。

【００３７】〔第１実施形態の作用〕次に、本実施形態
の車両用空気調和装置の暖房運転時の作用を図１ないし
図５に基づいて簡単に説明する。

【００３８】乗員がイグニッションスイッチを操作して
エンジンＥを始動して温水式暖房装置３を起動した際
に、温水式暖房装置３では、エンジンＥの始動により冷
却水循環回路５を経てエンジンＥを冷却した冷却水が空
調ダクト２内の温水ヒータ４に流入する。ところが、温
度コントロールレバー４１がＭＡＸ・ＨＯＴ位置に設定
されており、外気温度（ＴＡＭ）が所定温度（例えば−
５℃）以下の低温で、冷却水温度（ＴＷ）が所定温度
（例えば８０℃）以下の低温の場合には、エンジンＥを
始動してから所定時間（例えば５分間〜１５分間）が経
過するまでは（立ち上がり時には）冷却水温度が低く、
温水ヒータ４による暖房能力が不足している。このた
め、第１電磁弁２３を閉弁、第２電磁弁２４を開弁し
て、冷凍サイクル６を冷凍サイクル回路２１からホット
ガスヒータ回路２２に切り替え、コンプレッサ８を起動
して、温水式暖房装置３の暖房能力を補助するようにし
ている。

【００３９】したがって、コンプレッサ８内で圧縮され
て吐出された高温、高圧のガス冷媒（ホットガス）は、
第２電磁弁２４を通って減圧装置２９にて減圧されて空
調ダクト２内のエバポレータ７に流入する。そして、エ
バポレータ７に流入した高温の冷媒は、車室内に向かっ
て空調ダクト２内を流れる空気と熱交換して蒸発気化し
た後に、コンプレッサ８に吸入される。一方、エバポレ
ータ７内に流入する高温の冷媒により加熱された空気
は、温水ヒータ４を通過した後に吹出口より車室内に吹
き出されて車室内が暖房される。

【００４０】このとき、図５のグラフに示したように、
仮に遠心式送風機（ブロワ）をＨｉ風量（最大風量）で
運転していても、外気温度（ＴＡＭ）が−１０℃以下
で、且つ冷却水温度（ＴＷ）が５０℃以下の場合には、
温水式暖房装置３の温水ヒータ４（冷却水）による主暖
房能力に、ホットガスヒータ回路２２のエバポレータ７
（ホットガス）による補助暖房能力を加えても、車室内
の暖房に必要な必要能力（図５において破線）よりも暖
房能力が低くなる。

【００４１】この理由は、外気温度（ＴＡＭ）が−１０
℃以下の低温環境下では、冷凍サイクル６の蒸発温度、
蒸発圧力が低く、コンプレッサ８の吸入口側の冷媒比容
積が大きくなることから、冷媒重量流量が小さくなり、
コンプレッサ８が充分な仕事を行わないことによって、
補助暖房能力（図５の実線に示す電気ヒータＯＦＦ時の
暖房能力参照）が不足するからである。

【００４２】このような場合には、エバポレータ７より
も空気上流側に設置した電気ヒータ９を作動（ＯＮ）さ
せることにより、エバポレータ７で冷媒と熱交換する空
気の温度を上昇させることにより、エバポレータ７での
吸熱量を増加させる。これにより、冷凍サイクル６の蒸
発温度、蒸発圧力が高くなり、コンプレッサ８が充分な
仕事を行うことにより、ホットガスヒータ回路２２のエ
バポレータ７による補助暖房能力を増加する（図５の一
点鎖線に示す電気ヒータＯＮ時の暖房能力参照）こと
で、空調ユニット１による暖房能力が増加する。

【００４３】〔第１実施形態の効果〕したがって、本実
施形態では、外気温度（ＴＡＭ）が−１０℃以下の低温
環境下で、しかも温水式暖房装置３の立ち上がり時の場
合でも、ホットガスヒータ回路２２のエバポレータ７に
よる補助暖房能力を増加させることにより、空調ユニッ
ト１全体の暖房能力を向上することができる。そして、
本実施形態では、ホットガスヒータ回路２２にバイパス
配管、吸熱用熱交換器、バイパス配管を開閉する電磁
弁、および吸熱用熱交換器に車室内空気を送風するため
のファン等が不要のため、部品点数が少なく、冷媒配管
の取回しが非常に簡略化できるので、乗用車等の車両へ
の搭載性を向上することができる。

【００４４】また、空調ユニット１の暖房運転中に、電
気ヒータ９を作動（ＯＮ）させる等することにより、エ
バ後温度（ＴＥ）が所定温度（例えば５０℃）以上に上
昇した場合には、冷凍サイクル６の蒸発圧力の過上昇を
防止するために、コンプレッサ８をＯＦＦして冷凍サイ
クル６の運転を停止するようにしている。このため、ホ
ットガスヒータ回路２２のエバポレータ７による補助暖
房能力が過剰となり、空調ダクト２から車室内に吹き出
す空気の吹出温度が例えば設定温度よりもオーバーシュ
ートすることを防止できる。

【００４５】〔第２実施形態〕図６は本発明の第２実施
形態を示したもので、車両用空気調和装置の全体構成を
示した図である。

【００４６】本実施形態では、第１実施形態のように間
接的に冷媒を加熱する電気ヒータ９の代わりに、エバポ
レータ７とアキュームレータ２８とを結ぶサクション配
管３５の外周に接触するように設置した電気ヒータ９を
利用している。そして、外気温度（ＴＡＭ）が−１０℃
以下の低温環境下で、且つ温水式暖房装置３の立ち上が
り時に、電気ヒータ９によりサクション配管３５内を流
れる冷媒を直接的に加熱することで、コンプレッサ８の
吸入口側の冷媒の温度、圧力を上昇させるようにしてい
る。

【００４７】〔他の実施形態〕本実施形態では、本発明
を自動車等の車両用空気調和装置に適用したが、本発明
を航空機、船舶または鉄道車両等の空気調和装置に適用
しても良い。また、本発明を工場、店舗または住宅等の
空気調和装置に適用しても良い。

【００４８】本実施形態では、温水式暖房装置３の立ち
上がり時を外気温度（ＴＡＭ）および冷却水温度（Ｔ
Ｗ）により判定したが、内燃機関を始動してからの経過
時間により温水式暖房装置３の立ち上がり時であるか否
かを判定しても良い。また、設定温度（Ｔｓｅｔ）より
も内気温度（ＴＲ）がかなり低温（例えば１０℃〜２０
℃）の場合や、内気温度（ＴＲ）が所定値（例えば１０
℃）以下の低温の場合に、温水式暖房装置３の立ち上が
り時であると判定しても良い。

【００４９】本実施形態では、温度コントロールレバー
４１をＭＡＸ・ＨＯＴ位置に操作した場合に、冷凍サイ
クル６を冷凍サイクル回路２１からホットガスヒータ回
路２２に切り替えるようにしたが、オートエアコン装置
であれば、目標吹出温度（ＴＡＯ）が高温側の時に、冷
凍サイクル６を冷凍サイクル回路２１からホットガスヒ
ータ回路２２に切り替えるようにしても良い。

【００５０】本実施形態では、冷媒加熱手段として電気
ヒータ９を使用したが、冷媒加熱手段として燃焼式ヒー
タ等の燃焼装置を使用しても良い。また、冷媒加熱手段
の設置場所としては、エバポレータ７の入口からコンプ
レッサ８の吸入口までの冷媒流路内を流れる冷媒を直接
的または間接的に加熱可能な場所に設置されていれば良
いが、望ましくはエバポレータ７の入口からアキューム
レータ２８の入口までの冷媒流路内を流れる冷媒を直接
的または間接的に加熱可能な場所に設置されていれば良
い。

【００５１】本実施形態では、空調ダクト２内において
空気上流側から空気下流側に向かって電気ヒータ９、エ
バポレータ７、温水ヒータ４の順に配置したが、空調ダ
クト２内において空気上流側から空気下流側に向かって
温水ヒータ４、電気ヒータ９、エバポレータ７の順に配
置しても良く、電気ヒータ９、温水ヒータ４、エバポレ
ータ７の順に配置しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用空気調和装置の全体構成を示した構成図
である（第１実施形態）。

【図２】車両用空気調和装置の制御系を示したブロック
図である（第１実施形態）。

【図３】エアコンＥＣＵによる暖房運転制御方法を示し
たフローチャートである（第１実施形態）。

【図４】エアコンＥＣＵによる暖房運転制御方法を示し
たフローチャートである（第１実施形態）。

【図５】外気温度と各暖房機器による暖房能力との関係
を示したグラフである（第１実施形態）。

【図６】車両用空気調和装置の全体構成を示したブロッ
ク図である（第２実施形態）。

【符号の説明】

Ｅエンジン（内燃機関）１空調ユニット２空調ダクト３温水式暖房装置（主暖房装置）４温水ヒータ５冷却水循環回路６冷凍サイクル７エバポレータ（冷媒蒸発器）８コンプレッサ（冷媒圧縮機）９電気ヒータ（冷媒加熱手段）１０エアコンＥＣＵ（暖房制御手段）２１冷凍サイクル回路２２ホットガスヒータ回路（補助暖房装置）２３第１電磁弁２４第２電磁弁２９減圧装置４５外気温度センサ（外気温度検出手段）４７エバ後温度センサ（加熱度合検出手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）室内に空気を送るためのダクトと、（ｂ）このダクト内を通過する空気を加熱する主暖房装
置と、（ｃ）冷媒圧縮機より吐出された冷媒を、前記ダクト内
において前記主暖房装置よりも空気上流側に配された冷
媒蒸発器に供給し、その冷媒蒸発器で空気を加熱した後
に前記冷媒圧縮機に戻すようにした補助暖房装置と、（ｄ）前記冷媒蒸発器の入口から前記冷媒圧縮機の吸入
口までの冷媒流路内を流れる冷媒を加熱する冷媒加熱手
段とを備えた空気調和装置。
【請求項２】請求項１に記載の空気調和装置において、前記冷媒加熱手段の作動および停止を制御する暖房制御
手段を備え、前記空調制御手段は、外気温度を検出する外気温度検出
手段、および前記冷媒蒸発器による空気加熱度合を検出
する加熱度合検出手段を有し、前記外気温度検出手段にて検出した外気温度が所定温度
以下で、且つ前記加熱度合検出手段にて検出した空気加
熱度合が所定値以下の場合に、前記冷媒加熱手段を作動
させることを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の空気調和
装置において、前記冷媒加熱手段は、前記ダクト内において前記冷媒蒸
発器よりも空気上流側に設置され、前記冷媒蒸発器に向
かう空気を加熱する電気ヒータであることを特徴とする
空気調和装置。
【請求項４】請求項１または請求項２に記載の空気調和
装置において、前記冷媒加熱手段は、前記冷媒蒸発器と前記冷媒圧縮機
とを結ぶサクション配管内を流れる冷媒を加熱する電気
ヒータであることを特徴とする空気調和装置。