JPS6217577A - 車両用冷房冷凍冷蔵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両用冷房冷凍冷蔵装置に関するもので、レジ
ャー用途指向が強いワゴン車などに用いて好適なもので
ある。

（従来の技術） 従来、車両用冷房冷凍冷蔵装置として、特開昭６０−４
８４６３号公報に記載されたものがあるが、冷凍冷蔵用
蒸発器は定圧膨張弁に連通して備えられていて、蒸発器
内の蒸発圧力はある値に１つ設定されるだけとなってい
た。従って、蒸発温度も１つの値に定まってくる。

このような装置において、冷凍温度と冷蔵温度とを別々
に得ようとすれば、蒸発温度は冷凍用に合わせて設定し
ておき、冷蔵用は他に適当な制御手段を備えて、例えば
冷媒の流れを止めたり、通過させたりして、温度制御を
行なわなければならなかった。かような温度制御を行う
ためには島感度のセンサ及び複雑な制御回路を具備させ
なければならない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はかようなＷＩ雑な制御手段を備えることなく、
簡単な構成で、冷蔵用蒸発器の蒸発圧力と冷凍用蒸発器
の蒸発圧力とを別々に設定して、冷２１！温度と冷蔵温
度とを所望のものにすることができる車両用冷房冷凍冷
蔵装置を提供することを目的とする。

（問題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するために、高圧冷媒を吸入
する主吸入口及び低圧冷媒を吸入する副吸入口とを有し
、該低圧冷媒は圧縮前に高圧冷媒と混合され一緒に圧縮
されるようになった圧縮機と、この圧縮機によって圧縮
されたガス冷媒を液冷媒に変換する凝縮器と、この液冷
媒を膨張させて霧状冷媒にする第１の減圧装置と、該第
１の減圧装置に連通されていてこの霧状冷媒を蒸発させ
る冷房用蒸発器と、該冷房用蒸発器を該主吸入口に接続
する配管と、該第１の減圧装置に並列に備えられ該液冷
媒を膨張させて霧状冷媒にする第２の減圧装置と、該第
２の減圧装置に連通されていてこの霧状冷媒を蒸発さゼ
る冷蔵用蒸発器と、該冷蔵用蒸発器に連通されていてそ
の前後に圧力差を生じせしめる第３の減圧装置と、該第
３の減圧装置に連通されていて該冷蔵用蒸発器内の蒸発
圧力に対してより低い蒸発圧力で賞状冷媒を更に蒸発さ
せる冷凍用蒸発器と、該冷凍用蒸発器に接続された逆止
弁と、該逆止弁からの冷媒を該ｎｊ吸入口に接続する配
管とを備えるという技術手段を採用する。

（作用） 上記技術手段によれば、第３の減圧装置を適切に設定す
ることにより、冷蔵用蒸発器内の蒸発圧力と冷凍用蒸発
器内の蒸発圧力とを違ったものにすることが可能であり
、これによって、冷蔵用温度と冷凍用温度とを別々に維
持することが可能である。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図中１は冷媒の圧縮・吐出を行なう圧縮機で図示し
ない車両走行用エンジンの駆動力を電磁クラッチ１１を
介して受けて作動するようになっている。２はこの圧縮
機１より吐出された高温高圧の冷媒の凝縮を行なう凝縮
器、３は凝縮器で凝縮した冷媒を受けて液冷媒のみ導出
する受液器である。４は液冷媒を低温低圧の霧状に減圧
膨張させる第１の減圧装置であり、５は冷房用蒸発器で
ある。第１の減圧装置４（例えば、温度作動式膨張弁）
は冷房用蒸発器５の出口側に配設された感温筒４ａから
の信号に応じて絞りｌを可変とする膨張弁よりなり、冷
房用蒸発器５出口での冷媒過熱度が一定となるようにし
ている。この出口側は、配管１８により圧縮機１の吸入
口２５につながっている。冷房用蒸発器５は車室内のう
ち、例えば助手席前方に配設され、車室内もしくは型室
外の空気を冷房ファン１６で吸入し、吸入空気を冷却し
た後、車交内前面の中央及び左右に設けた吹出口より乗
員に向けて吹出すようになっている。これらの圧縮機１
、凝縮器２、受液器３、膨張弁４（第１の減圧装置）、
蒸発器５は冷媒配管１８にて閉回路をなすように順次接
続され冷房サイクルを形成している。１２は冷房用蒸発
器５を通過した冷風の温度を感知するサーミスタで、ｔ
ｄＪ　ａｌｌアンプ１５に接続されている。制御アンプ
１５は、サーミスタ１２で検知する冷Ｊ！Ｉ温度があま
りに低すぎ、冷房用蒸発器５表面に霜が付く恐れのある
時に、電磁クラッチ１１への電源１４からの通電を止め
るようになっている。

１９は膨張弁４及び冷房用蒸発器５をバイｌ（スするよ
う設けられた冷蔵用冷媒配管であり、この途中には、冷
媒の流れる方向に、第２の減圧装置７、冷蔵用蒸発器８
、第３の減圧装置２１、冷凍用蒸発器２０、逆止弁９が
順次配設され配管１９を介して圧縮機１の吸入口２６へ
つながっている。

第２の減圧装置７は液冷媒を低温低圧の霧状に減圧膨張
させるものであり、本実施例では低圧側が設定値以下と
なると開きかつ低圧側を一定圧力にｌ１ｌｌａしつる定
圧膨張弁が用いられる。この設定圧は冷媒Ｒ−１２に対
し１．２ｋＭＣＩ２Ｇに選定されている。第３の減圧装
置２１はその前後に圧力差を生じさせ、従って冷蔵用蒸
発器８と冷凍用蒸発器２０との蒸発圧力、即ち蒸発温度
に差を生じさせるためのものであり、本実施例では定差
圧弁が用いられている。定差圧弁２１の設定差圧は０　
、７　ｋｉｌｌ／ｃｍ２　Ｇである。従って、冷媒配管
１９では、冷蔵用蒸発器８内の蒸発圧力は１．２に！Ｉ
ｔ／ｃｍ２　Ｇ　（冷媒温度−１０℃）であり、冷凍用
蒸発器２０内の蒸発圧力は１．２−０．７−０．５ｋ（
１７ｃｍ２　Ｇ　（冷媒温度−２０℃）である。

冷蔵用蒸発器８及び冷凍用蒸発器２０は冷凍冷蔵庫内の
冷却を行うよう配置され、冷凍冷蔵庫は車室内前面のダ
ツシュボード内や助手席前方、もしくは車室内後方のリ
アトレイ内、またはトランクルーム内に配設されること
になる。

次に冷凍冷蔵庫の具体的構造について説明する。

第２図、第３図及び第４図は冷凍冷蔵庫の具体的構造を
例示するものであり、本例における冷凍冷蔵庫６０はポ
リエチレンまたはポリプロピレンなどからなる２重の樹
脂製部材６１を用いたいわゆる２重壁構造のケース６２
を有している。さらに、断熱性向上のために２重壁構造
の間には硬質ポリウレタンなどの断熱材６３を注入しで
ある。冷凍冷蔵庫６０には、上記ケース６１と同様に２
重壁構造の樹脂製部材６４．６５と硬質ポリウレタンな
どの断熱材６６．６７とを組合せた冷凍庫用ドア６８及
び冷蔵庫用ドア６９がヒンジ７０，７１により開閉自在
に冷凍冷蔵庫６０の中央カバー７２に連結されており、
ケース６２の上端面周辺部には磁石を内蔵したゴム部材
（図示せず）が固定されており、このゴム部材はドア６
８．６９の周辺部に固定されている図示しない鉄板と磁
力にて確実に吸着固定されるようになっている。

ケース６２の内部は、ケース６２と同様の断熱構成を有
する平板状の仕切り部材７３によって、冷凍室７４と冷
蔵室７５に仕切られている。この仕切り部材７４の下端
はケース６２の凹溝７６に嵌入され、一方、その上端は
中央カバー７２によって押圧保持されている。中央カバ
ー７２は、図示しないビスをケース６２の上端面に設け
られた取付穴７７く第３図）に螺着することによって、
仕切り部材７３の上端を押圧しながら、ケース６２に固
定されている。

第３図に示すように、定圧膨張弁７及び逆止弁９はとも
にケース６２内に配設さ′れており、そして定圧膨張弁
７の下流側に接続された冷蔵用蒸発器８は、本例では図
示のごとき断面丸パイプの蛇行状配管８ａから構成され
、この配管８ａは冷蔵室７５の周囲を取り囲むようにケ
ース６２の内面に沿って配設されている。冷凍用蒸発器
２０も同様の配管２０ａから構成され、この配管２０ａ
も冷凍室７４の周囲を取り囲むようにケース６２の内面
に沿って配設されている。この冷蔵用蒸発器８ａと冷凍
用蒸発器２０ａの間に、第３の減圧装置である定差圧弁
２１が、接続してあり、この定差圧弁２１もケース６２
内に納められている。従って、ケース６２の４つの内面
には、第４図に概略的に示すようにすべて配管８ａまた
は２０ａが配設されている。配管８ａ、２０ａは銅、ア
ルミニウム等の材質で形成されている。

そして、冷凍用蒸発器２０の蛇行状配管２０ａの内側に
は、これと密着するように冷凍用蓄冷体２９が配設され
ており、この蓄冷体２９として本例ではアルミニウム箔
からなる変形容易な袋体の内部に蓄冷材を密封した多数
（例えば５個）の蓄冷バックを並置している。冷凍用蓄
冷体２９の蓄部材は、例えば−１１℃の共晶点（凍結温
度）を有する塩化カリウム１９．７％共品溶液を用いる
。

また、冷蔵用蒸発器８の配管８ａの内側には・冷蔵用蓄
冷体３１が密着配設されており、この蓄冷体３１も上記
蓄冷体２９と同様に多数の蓄冷バックを並置しているが
、ただ冷蔵用蓄冷体３１の蓄冷材としては水を用いてい
るので、その凍結点は０℃である。

上記のごとく蒸発器８．２０及び蓄冷体２９゜３１を配
設した後、蓄冷体２９．３１の更に内側に、アルミニウ
ム、ステンレスなどの熱伝導性に優れた金属性の冷却板
７８．７９が蓄冷体２９゜３１と密着して配設されてい
る。冷凍用の冷却板７８は第２図に示すように上面のみ
が開口する箱状の形状に形成されており、その上端近傍
の部分がビス８０によってケース６２と仕切り部材７３
に締め付は固定されている。また、冷蔵用の冷Ｗ板７９
は、上面及び下面が開口する口字形状に形成され、その
上端部近傍の部分がビス８０によってケース６２と仕切
り部材７３に締め付は固定されている。１７は電源スィ
ッチ、１３は、冷凍冷蔵庫スイッチであり、本実施例で
は、配管１８と、冷凍冷蔵摩の配管１９を連通する電磁
弁２４を開閉する。

圧縮機１は１０気筒の斜板式であり、そのうち９気筒を
冷房用の主圧縮部１ａに用い、残り１気筒のみを副圧縮
部１ｂとして使用する。この場合、圧縮ｌ１１１の吸入
口は主圧縮部用の主吸入口２５と、副圧縮部用の副吸入
口２６とがそれぞれ独立に設けられており、主圧縮部１
ａと副圧縮部１ｂは連通孔１ｆにより連通されており、
上記両吸入口２５．２６の吸入圧力が異っても、圧縮を
開示するときは、両圧縮部１ａ、１ｂは同じ圧力で圧縮
するようになっている。主圧縮部１ａおよび副圧縮部１
ｂのそれぞれで圧縮された冷媒は、共通の吐出口１ｅか
ら吐出されるようになっている。

上記のように本実施例の圧縮Ｉａ１の副圧縮部１ｂは１
０気筒のうち１気筒のみ使用し、圧縮空間の容量は主圧
縮部１ａのそれに比べかなり小さくできている。しかも
、それぞれの圧縮部には独立の吸入口が設けられており
、それぞれの圧縮部の吸入圧力を独立させることが可能
となる。

従って、冷房用の蒸発器を主吸入口２５に、また冷蔵冷
凍用の蒸発器を副吸入口２６に接続するようにすれば、
冷蔵冷凍用の蒸発器の内部の蒸発圧力を冷房装置用の蒸
発器内の蒸発圧力より小さく設定することが可能である
。従って、冷蔵冷凍用の蒸発器内の冷Ｉｓ温度を、冷房
装置用の蒸発器内の冷媒温度よりも低下させることがで
きる。

上記した如き圧縮機の具体例については、特開昭６０−
４８４６３号公報に開示されているが、圧縮機は格別、
多気筒形のものに限定する必要はない。冷房側に対し冷
凍冷蔵側の吸入圧力を低く設定できるようなものであれ
ば、どのような型式の圧縮機を使用してもかまわない。

次に本実施例装置の作用を説明する。第５図は作用を説
明するための冷凍サイクルのモリエル線図説明図である
。図中実［１４２のサイクルは、冷房用の冷凍サイクル
の冷媒の状態を示す作動特性曲線であり、破線４３は、
冷凍冷蔵用の冷凍サイクルの作動特性曲線である。スイ
ッチ１７を閉じると電磁クラッチ１１の界磁コイルに電
流が流されて、その作用によりエンジンの駆動力が圧縮
機１に伝達されると、圧縮機１は回転し、冷媒ガスの圧
縮を行なう。

この時、冷凍冷蔵庫の作動スイッチ１３を投入すると１
！磁弁２４は閉じ、冷房用の冷媒および冷蔵冷凍用の冷
媒は、それぞれ主吸入口２５および副吸入口２６から圧
縮機１の内部に吸入され、副圧縮部１ｂのシリンダは吸
入工程の終りで主圧縮部１ａに連通しくＰｓ→Ｐ３）、
主圧縮部１ａおよび副圧縮部１ｂは同じ圧力の冷媒２．
５ｋｇ／Ｃ１２を共に圧縮することになる。

圧縮された冷媒ガスは、両者混合されて圧縮機１から吐
出され凝縮器２によって液化する。

（Ｐａ→Ｐ１）。

液化冷媒はレシーバ３に蓄えられ、定圧膨張弁７及び温
度作動式膨張弁４の作用（Ｐ＋→Ｐ５及びＰ１→Ｐ２）
によって蒸発器８及び５内において蒸発する（Ｐｓ→Ｐ
７及びＰ２→Ｐ３）。ざらに、差圧弁２１によりＰ７か
らＰ８まで減圧され、冷凍用蒸発器２０内にて蒸発する
（Ｐｓ→Ｐｓ）。

ここでＰ＋点は、温度作動式膨張弁４の高圧側の冷媒の
状態を表し、Ｐ２は、膨張弁４の吐出側の冷媒の状態を
表し、Ｐ３は主圧縮部１ａの吸入口における冷媒の状態
を表し、Ｐ４は吐出口１ｅでの冷媒の状態を表す。冷蔵
冷凍用のサイクルでは定圧膨張弁７を適当に設定するこ
とによって、定圧膨張弁７の下流での冷媒の状態をＰ５
に設定する。具体的には、定圧膨張弁７の作用により蒸
発器８の蒸発圧力を１　、２　ｋａ／ｃｍ２に維持する
ことが可能であり、差圧弁２１により蒸発器２０の圧力
を０　、５　ｋａ／ｃｍ２に維持することが可能である
。

以上の様に、冷蔵用蒸発器８内の蒸発圧力を１　、２ｋ
ｇ／ｃ＋ｇ２に維持することによって、冷媒温度を一１
０℃に保持し、冷蔵作用を行なうことが可能であり、冷
凍用蒸発器２０の蒸発圧力を０．５部Ｍｃ■２に維持す
ることによって、冷媒温度を一２０℃に保持し、冷凍作
用を行なうことが可能である。このように、冷蔵、冷凍
用蒸発配管８ａ、２０ａが冷えると、それぞれに密着し
ている蓄冷体３１．２９も冷却され、ついには、凝固温
度に達し、凝固する。しかし、冷蔵用、冷凍用蒸発器は
先に説明したように、一定温度に保たれているため、冷
えすぎはおこらず、したがって温度制御の必要はない。

冷凍冷蔵庫の作動を必要としないときにはスイッチ１３
を開放すると、電磁弁２４への通電が遮断されて、電磁
弁２４は開かれる。従って冷房用の冷媒は、配管１８を
通って、主吸入口２５から圧縮Ｉ１１の主圧縮部１ａに
導入すると同時に、電磁弁２４を通って、副吸入口２６
から＃１圧縮部１ｂに導入され、圧縮機１は全て（本実
施例では１０気筒全て）を冷房用として使用することが
可能となる。この場合、副圧縮部１ｂの吸入圧力が上昇
するから、逆止弁９が閉じると同時に冷凍用蒸発器２０
内の圧力が上昇しだすと、定差圧弁２１が閉じさらに定
圧膨張弁７が閉じるため、蒸発器８，２０内への影響は
ない。

本発明の他の実施例としては以下のようなものが考えら
れる。

中圧縮機１の副圧縮部１ｂは、−気筒のみではなく、必
要に応じて増加させてもよい。例えば、１０気筒のうち
２気筒を副圧縮部１ｂとし・残り８気筒を主圧縮部１ａ
としてもよい。

このように、副圧縮部１ｂの容量を増加させることによ
り、冷蔵冷凍能力も向上し、冷凍車の冷凍装置に適用す
ることも可能となる。

（？Ｊまた圧縮機１の全気筒に連通孔１「を設け、主吸
入口２５から冷凍用の低圧冷媒を吸入させ、斜板室に冷
房用の冷媒を導入するるうにすれば、一つの圧縮機で冷
蔵、冷凍、冷房と３つの異なる冷媒温度が得られる。

（３）冷凍冷蔵側の減圧装置としては定圧膨張弁７以外
に温度作動式の通常の膨張弁、あるいは電磁弁と固定絞
りの組合せ等を使用できる。

（４）冷凍庫と冷蔵庫は別体にしてもよい。この場合定
差圧弁は冷凍庫内に収納した方がよい。

（効果） 上述したように本発明によれば、冷房側に対して冷凍冷
蔵側の吸入圧力を低く設定できるような圧縮機を用いて
、圧縮機の１部を冷凍冷蔵専用にし、冷房とは独立の冷
媒圧力（１度）を得られるように冷凍冷蔵手段を備え、
この冷凍冷蔵手段は、上流から第２減圧装置、冷蔵用蒸
発器、第３減圧装置、冷凍用蒸発器及び逆止弁を配列す
ることにより、冷蔵用蒸発器の蒸発圧力（温度）と、冷
凍用蒸発器の蒸発圧力（温度）を独立に制御できるよう
にしたから、複雑な制御手段を用いることなく、１つの
圧縮機で、冷房、冷蔵、冷凍の３つの異なる冷媒圧力（
温度）を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示すもので、第１図は
本発明の冷凍サイクル図で、電気回路を含んでいる。第
２図は冷凍冷蔵庫のドアを開いた状態における縦断面図
、第３図は第２図のドア部を削除した状態における一部
破断斜視図、第４図は冷凍冷蔵庫における蒸発器の配管
の形態を示す概略斜視図、第５図は冷凍サイクルのモリ
エル線図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・凝縮器、４・・
・・・・第１の減圧装置、５・・・・・・冷房用蒸発器
、７・・・・・・第２の減圧装置、８・・・・・・冷蔵
用蒸発器、９・・・・・・逆止弁、１８．１９・・・・
・・配管、２０・・・・・・冷凍用蒸発器、２１・・・
・・・第３の減圧装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　高圧冷媒を吸入する主吸入口及び低圧冷媒を吸入する
   副吸入口とを有し、該低圧冷媒は圧縮前に高圧冷媒と混
   合され一緒に圧縮されるようになつた圧縮機と、 該圧縮機により圧縮されたガス冷媒を液冷媒に変換する
   凝縮器と、 この液冷媒を膨張させて霧状冷媒にする第１の減圧装置
   と、 該第１の減圧装置に連通されていてこの霧状冷媒を蒸発
   させる冷房用蒸発器と、 該冷房用蒸発器を該主吸入口に接続する配管と、該第１
   の減圧装置に並列に備えられ、該液冷媒を膨張させて霧
   状冷媒にする第２の減圧装置と、該第２の減圧装置に連
   通されていてこの霧状冷媒を蒸発させる冷蔵用蒸発器と
   、 該冷蔵用蒸発器に連通されていてその前後に圧力差を生
   じせしめる第３の減圧装置と、 該第３の減圧装置に連通されていて該冷蔵用蒸発器内の
   蒸発圧力に対してより低い蒸発圧力で霧状冷媒を更に蒸
   発させる冷凍用蒸発器と、 該冷凍用蒸発器に接続された逆止弁と、 該逆止弁からの冷媒を該副吸入口に接続する配管と、 を具備することを特徴とする車両用冷房冷凍冷蔵装置。