JPS6294765A - 車両用冷房装置 - 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、バスなどの大型車両に使用されるサブエンジ
ン駆動式冷房装置に係り、特に冷房能力を低下させたと
ぎサブエンジンの消費動力も低減される車両用冷房装置
に関する。

〔従来の技術〕

車両用冷房装置は、春から秋までの長期間にわたって使
用さ札るが、例えば需夏と春秋などでｔま外気温度に大
きイヱ差異があるため、冷房能力を外気温度の変化に応
じて大きく調整する必要がある。

従来のリーブエンジン駆動式車両用冷房装置は、コンブ
レラ憂すから吐出される高圧冷媒ガスの一部をエバポレ
ータを通過させずに直接コンプレツリ゛に戻すバスパス
回路を設け、このバイパス回路へ流寸冷媒足を調節する
ことにより、冷房能力を調整している。

第６図は、このような従来の車両用冷房装置を示したも
ので、コンプレッサ１とコンデンサ２とリキッドタンク
３と膨眼機構４とエバポレータ５とが配管６によって順
次連設されている。このリキッドタンク３の頂部とコン
プレッサ１の吸入口との間にはバイパス管７が接続され
、このバイパス管７には電磁バルブ８が設けられている
。

車室温度が高く、冷房負荷が大きいときは電磁バルブ８
が開弁され、コンデンサ２からの冷媒はすべてエバポレ
ータ５に流れるため冷房能力が大きくなる。他方、車室
温度が比較的低いときには、電磁バルブ８が開弁され、
コンデンサ２からの冷媒の一部をバイパス管７に分流し
、エバポレータ５へ流れる冷媒流量を減少させて冷房能
力を低下させる。

また、このバイパス管７によるバイパスはエバポレータ
の着霜の防止にも用いられる。すなわら、通常運転にお
いて、着霜するにうな状態になったとき、バイパス流を
流すことにより、エバポレータの冷媒蒸発圧力を上界さ
せて着霜を防止する。

（発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、このような従来の車両用冷房装置では高
温高圧の冷媒をバイパスして直接にコンプレッサに送る
ので、コンプレツリ吐出圧力が上背し、コンプレッサの
各部が高温化してしまう。

また、コンプレッサでの圧縮仕事が増大し、冷房能力を
低下させたにも拘らずサブエンジンの燃料消費量が増大
してしまう。さらに、バイパス状態で］ンプレッサの運
転を停止り“るとコンプレッサ吸入口に冷媒が多量に入
り込み、圧力がバランスしてしまい、再起動時に液圧縮
を起すことがある。

また、コンプレッサの吐出圧力には当然上限があるので
、無制限にバイパス流を流すことはできない。このため
、一度エバボレータに着霜すると、バイパス流を流して
も除霜できなくなってしまう。

また、サブエンジンは、外気が高温で高冷房負荷になる
と、オーバーヒートにより、またはＬｌ冷媒の圧力が設
計圧力に達したことによりエンジン停止に至り、冷房運
転がストップするといった問題；しあった。

そこで、本願の第１発明の目的は、冷房能力の低減時の
コンプレッサの高温化を防止し、冷房能力低減に応じて
書ナブエンジンの消費動力を低減でき、コンプレッサの
液圧縮を防止し、かつ除霜効果を向上した車両用冷房装
置を提供することにある。

本願の第２発明の目的は冷房能力の低減時のコンプレッ
サの高温化を防止し、冷房能力低減に応じてり゛ブエン
ジンの消費能力を低減でき、コンブレラ著すの液圧縮を
防止し、かつ冷却　、−ｆｆ　ｌ、：　Ｊ＝　８　（Ｊ
−ブエンジン停止を防止できる車両用冷房装置を提供す
ることにある。

本願の第３発明の目的は、冷房能力の低減時のコンプレ
ッサの高温化を防止し、冷房能力の低減に応じてサブエ
ンジンの消費動力を低減でき、コンプレッサの液圧縮を
防止し、かつサブエンジンのオーバーヒー１−を防止で
きる車両用冷房装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するための本願の第１乃至第２発明の構
成を、実施例に対応する第１図乃至第４図を用いて説明
する。本願第１発明は、コンプレッサ１とコンデンサ２
とリキッドタンク３と膨脹機構４とエバポレータ５とを
順次連設した冷凍サイクルと、この冷凍サイクルを駆動
するサブエンジン１７と、このサブエンジン１７の冷却
水を冷ＩＪＩするラジエタ２１とを具備する車両用冷房
装置において、上記冷凍サイクルのエバポレータ５とコ
ンプレッサ１との間に接続され、上記エバポレータ５か
ら上記コンプレッサ１に吸込まれる冷媒の流出を調節す
るコンプレッサ吸込量調節装置１０と、上記エバポレー
タ５と上記コンプレッサ１との間の低圧冷媒流路中の冷
媒温度を検出する検出器１３と、上記冷媒温度が低いと
きコンブレツリ吸込冷媒量が減少し、上記冷ｖ１．湿度
が高いとき、コンブレツリ゛吸込冷媒化が増加するよう
に上記検出器１３の出力に応じて上記調節装置１０を制
御するコントローラ１５とを具備するものである。

本願の第２発明は、コンプレッサ１とコンデンサ２とリ
キッドタンク３と膨脹機構４とエバポレータ５とを順次
連設した冷凍サイクルと、この冷凍サイクルを駆動する
サブエンジン１７と、このリブエンジン１７の冷却水を
冷却するラジエタ２１とを具備する車両用冷房装置にお
いて、上記冷凍サイクルのエバポレータ５とコンプレッ
サ１との間に接続され、上記エバポレータ５から、ト記
コンブレッ＋Ｊ１に吸込まれる冷媒の流量を調節するコ
ンプレッサ吸込量調節装置１０と、上記コンプレッサ１
と上記膨脹機構４との間の高圧冷媒流路中の冷媒温度を
検出する検出器１４と、上記冷媒温度が所定値以上のと
きにコンプレッサ吸入冷媒量が減少するように、上記検
出量１４の出力に応じて上記調節装置１０を制御するコ
ントローラ１５とを具備するものである。

本願の第３発明は、コンプレッサ１とコンデンサ２とリ
キッドタンク３と膨脹機構４とエバポレータ５とを順次
連設した冷凍サイクルと、この冷凍サイクルを駆動する
サブエンジン１７と、このサブエンジン１７の冷却水を
冷却するラジエタ２１とを具備する車両用冷房装置にお
いて、上記冷凍サイクルのエバポレータ５とコンプレッ
サ１との間に接続され、上記エバポレータ５から上記コ
ンプレッサ１に吸込まれる冷媒の流量を調節するコンプ
レッサ吸込吊調節装ＭＩＯと、サブエンジン冷却水の水
温を検出する検出器２４と、上記サブエンジン冷却水の
水温が所定値以上になったときコンプレツザ吸入冷媒最
が減少するように上記検出器２４の出力に応じて上記調
節装置１０を制御ツ”るコントローラ１５とを具備する
ものである。

〔作用〕

本願の第１発明の作用は次の通りである。サブエンジン
１７の駆動により冷凍サイクルが作動し、冷房運転が行
われる。この状態でエバポレータ５に着霜し易い状態に
・なるとエバポレータ５を流出した低圧冷媒の温度は低
下する。検出器１３は、この低圧冷媒の温度低下を検出
し、コントローラ１５はこの検出器１３の検出出力に応
じて調節装置１０を制御してコンプレッサ１の吸入冷媒
量を減少させる。これによりコンプレッサ１の吐出量　
。

−ｂ減少してエバポレータ５の蒸発圧力が上界して着霜
を防止し、又は除霜する。

第２の発明の作用は次の通りである。

外気が非常に高温で高冷房負荷運転となりコンプレッサ
１から吐出された高圧冷媒の圧力が設計圧力付近に近ず
くと、この高圧冷媒の温度も所定値以上となる。この高
圧冷媒の温度が所定値以上となったことを検出した検出
器１４の出力に応じてコントローラ１５は、調節装置１
０を制御してコンプレッサ１の吸入冷媒量を減少させる
。これにより、コンプレッサ１からの胆（ル汎１ｈ且凰
し　リブエンジン１７の停止を防＋Ｉ＝できる。

第３の発明の作用は以下の通りである。

リブエンジン１７の負荷が非常に大きくなるとサブエン
ジンの冷却水の温度が上昇する。この温度上背を検出し
た検出器２４の出力に応じてコントローラ１５は調節装
置１０を制御してコンブレッザ吸入冷媒量を減少させる
。これによりサブエンジン１７の負荷が軽減され、サブ
エンジン冷却水の温度が低下し、サブエンジン１７のオ
ーバーヒートを防止できる。

〔実施例） 以下に本発明による車両用冷房装置の一実施例を第１図
乃至第５図を参照して説明する。

この実施例は、本願の第１の発明に係る検出器１３と第
２の発明に係る検出器１４と第３の発明に係る検出器２
４とを具備しており、第１．第２゜第３の発明に共通の
実施例である。

第１図は、冷凍サイクルを示したもので、コンプレッサ
１とコンデンサ２とリキッドタンク３と膨脹機構４とエ
バポレータ５とが配管６によって順次連設されている。

このエバポレータ５とコンブレラ丈１とを接続する戻り
配管９には、コンブレツリ吸入量調節装置１０が設けら
れている。この調節装置１０は電気モータ１１とこれに
より開口面積を制御される調節弁１２とから構成されて
いる。エバポレータ５とコンプレッサ１との間の低圧冷
媒流路、図示例ではエバポレータ５と調節装置１０との
間の低圧冷媒流路には、そこを流れる低圧冷媒の温度を
検出する検出器１３が配置されている。また、コンプレ
ッサ１と膨脹機構４との間の高圧冷媒流路には、そこを
流れる高圧冷媒の温度を検出する検出器１４が配置され
ている。

コントローラ１５は検出器１３と１４の各出力に応じて
調節装置１０を制御する。具体的には電気モータ１１を
制御して調節弁１２の弁開度を調節する。

第２図は冷房装置の全体配置を示したもので、フレーム
１６上にサブエンジン１７が載置され、このサブエンジ
ン１７は上記コンプレッサ１とコンデンサファン１８と
を駆動すると同時に動力伝達装置１９を介してエバポレ
ータファン２０を駆１ＥＩＪ　？Ｊ−る。このコンデン
サファン１８は、サブエンジン冷却水を冷却するラジエ
タ２１と、上記冷凍サイクルのコンデンサ２とに冷却空
気を送風し冷ＩＪする。このラジエタ２１とサブエンジ
ン１７との間には冷却水吐出管２２と冷却水吸込管２３
とが接続され、サブエンジン冷却水をラジエタ２１を介
して循環させる。この冷却水吐出管２２と吸込管２３と
の一方、図示例では吐出管２２に水温検出器２４が設け
られ、この検出管２４はサブエンジン冷却水の温度を検
出し、この検出出力を上記コントローラ１５に送出する
。

以下に本実施例の作用を説明する。

Ｉナブエンジン１７が運転されると、コンプレッサ１に
よって加圧された冷媒はコンデンサ２によって液化され
、リキッドタンク３に流入し、膨脹機構４で膨張され、
低温となる。この膨張された冷媒は、エバポレータ５に
流入しエバポレータファン２０によって送風された車室
内空気と熱交換して蒸発し調節装置１０を通ってコンプ
レッサ１に戻る。この間コンデンサファン１８はサブエ
ンジン１７によって駆動され、コンデンナ２とラジ工タ
２１とを冷却する。

冷房負荷が大きい、すなわち車室内の熱負荷が大きいと
きには、調節装置１０は全開となり、多量の冷媒をコン
プレッサ１に送る。これによりエバポレータ５を通過す
る冷却ｆｆｉも多量となり冷房能力が大きくなる。こう
して車室内が冷えてくると、エバポレータ５の負荷が減
少するためエバポレータ５での蒸発圧力が低下し、冷媒
の温度も低下してくる。こうして車室内の熱負荷が低下
するので、冷房能力をこの車室内の熱負荷の低下に応じ
て削減する必要がある。そこで、第３図に示したように
例えばエバポレータ蒸発温度の低下に応じて調節装置１
０の弁開度を小さくし、コンプレッサ吸入冷媒堡を減少
させる。このコンプレッサ吸入冷媒量の減少に伴い、当
然コンプレッサ吐出間も減少し、これにより、エバポレ
ータ５におけり５における゛　、十ノが−し＝摸−」「
！Φニュー」正−２−コ；Ｊ工二上１ｆｌｔ。

カ」琢ヱヒ」１盃よまた、エバポレータ５は、その冷媒
流出が減少し、かつ蒸発圧力、及び温度が上界するので
、冷房能力が減少する。このようにコンプレッサ吸入冷
媒量が減少すると、この分だけコンプレッサ１での冷媒
圧縮仕事が減少し、コンプレッサの消費動力も削減され
る。

もし、エバポレータ５に着霜し易い状態になると、エバ
ポレータ５を流出した低圧冷媒の温度は所定値以下に低
下する。検出器１３は、この低圧冷媒の温度低下を検出
し、コントローラ１５はこの検出器１３の検出出力に応
じて調節装置１０の弁開度を小さくしてコンプレッサ１
の吸入冷媒量を減少させる。これによりコンプレッサの
吐出冷媒量も減少してエバポレータ５の蒸発圧力が上昇
し着霜を防止、又は除霜する。

もし、外気が非常に高温で、高冷房負荷運転となり、コ
ンプレッサ１がら吐出された高圧冷媒の圧力が設計圧力
付近に近ずくと、この高圧冷媒の温度が所定値に近ずく
。検出器１４はこの高圧冷媒の温度を検出し、コントロ
ーラ１５は、この検出器１４の出力に基づき、高圧冷媒
温度が上記所定値以上になると、調節装置１０の弁開度
を小ざくしでコンプレッサ１の吸入冷却ｆｆｉを減少さ
ける。

これにより、コンプレッサ１の冷媒吐出圧力も低下し、
サブエンジン１７の停止を防止することができる。

また、もしサブエンジン１７の負荷が非常に大ぎくなり
、サブエンジン冷却水の温度が上昇すると、検出器２４
はこの温度上背を検出する。コントローラ１５は、検出
器２４の検出出力に基づき冷却水温度が所定の温度（例
えば９８℃）より高くなったときに、調節装置１０の弁
開度を小さくし、コンプレッサ１の吸入冷媒量を減少さ
ける。

これによりサブエンジン１７の負荷が軽減され、サブエ
ンジン冷却水の温度も低下し、サブエンジン１７のオー
バーヒートを防止できる。

なお、検出器１３と１４は、それぞれ低圧冷媒の温度と
高圧冷媒の温度を直接に検出したが、低圧冷媒と高圧冷
媒は、それぞれ低圧冷媒の圧力と高圧冷媒の圧力に相１
３ＱＷＪ係があるので、検出器１３．１４はこれらの冷
媒圧力を検出するようにしても上述の実施例と全く同一
の作用効果が得られる。従って本明細書においては、低
圧冷媒の温度、又は高圧冷媒の温度を検出する検出器と
はその温度を検出するものと、その圧力を検出するもの
どを含むものとする。

第４図は調節装置１０の変形例を示したもので、コント
ローラ１５によって制御される電磁弁２５とこれをバイ
パスするバイパス管２６とから調節装置１０が構成され
る。このバイパス管２６はコンプレッサ吸入冷媒の最低
量を確保する。

第５図は調節装置１０の別の変形例を示したもので、三
方弁２７の２個の出口管２７ａ、２７ｂ。

は、互いに口径が異なるがいずれもコンプレッサ１の吸
入口に接続される。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、第１の発明によれば、
低圧冷媒の温度を検出する検出器の出力に基づきコント
ローラがコンプレッサ吸入量調節装置を制御Ｉ　して低
圧冷媒温度が低いときコンプレッサ吸入冷媒間を減少し
、上記温度が高いとき、コンプレッサ吸入冷媒間を増加
するため、エバポレータのむ霜が防止され、また除霜で
きる。

第２の発明によれば、高圧冷媒の温度を検出する検出器
の出力に基づき、コントローラがコンプレッサ吸入ｊ調
節装置を制御して高圧冷媒の温度が所定値以上のときに
コンプレッサ吸入冷媒昂を減少させるため、コンプレッ
サの冷媒吐出圧力が過度に上界することを防止でき、サ
ブエンジンの停止を防止できる。

第３の発明によれば、１ノブエンジン冷却水の温度を検
出する検出器の出力に基づき、コントローラがコンブレ
ラυ吸入量調節装置を制御してサブエンジン冷却水温度
が所定値以上になったときコンプレッサ吸入冷媒間を減
少させるため、サブエンジンの負荷が軽減され、サブエ
ンジンのオーバーヒートを防止できる。

また、第１．第２．第３の発明とも、コンプレッザ吸入
徂調節装置により低圧冷媒のコンプレン４ノ吸入吊を減
少させて、冷房能力を低下させているため、冷房能力低
下時において、コンプレッサの高温化を防止でき、また
サブエンジンの消費動力を削減でき、さらにコンプレッ
サの液圧縮の発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の第１．第２及び第３発明による中筒用冷
房装置の共通な実施例の冷凍サイクルを示した系統図、
第２図は上記実施例の全体配置を示した配置図、第３図
はエバポレータの蒸発温度とコンプレツリ吸入吊との関
係を示したグラフ図、第４図及び第５図はそれぞれコン
プレッサ吸入母調節装置の変形例を示した概略図、第６
図は従来のサブエンジン駆動式車両用冷房装置を示した
系統図である。 １・・・コンプレツリー、２・・・コンデンサ、３・・
・リキッドタンク、４・・・膨脹機構、５・・・エバポ
レータ、１０・・・コンプレッサ吸入母調節装置、１３
・・・検出器、１４・・・検出器、１５・・・コントロ
ーラ、１７・・・サブエンジン、２４・・・検出器。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 １？ 第１目 第３図 第４図 り 會 第５図 ５６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．コンプレッサとコンデンサとリキッドタンクと膨脹
   機構とエバポレータとを順次連結した冷凍サイクルと、
   この冷凍サイクルを駆動するサブエンジンと、このサブ
   エンジンの冷却水を冷却するラジエタとを具備する車両
   用冷房装置において、上記冷凍サイクルのエバポレータ
   とコンプレッサとの間に接続され上記エバポレータから
   上記コンプレッサに吸込まれる冷媒の流量を調節するコ
   ンプレッサ吸入量調節装置と、上記エバポレータと上記
   コンプレッサとの間の低圧冷媒流路中の冷媒温度を検出
   する検出器と、上記冷媒温度が低いときコンプレッサ吸
   入冷媒量が減少し、上記冷媒温度が高いとき、コンプレ
   ッサ吸入冷媒量が増加するように上記検出器の出力に応
   じて上記調節装置を制御するコントローラとを具備する
   ことを特徴とする車両用冷房装置。
2. ２．コンプレッサとコンデンサとリキッドタンクと膨脹
   機構とエバポレータとを順次連結した冷凍サイクルと、
   この冷凍サイクルを駆動するサブエンジンと、このサブ
   エンジンの冷却水を冷却するラジエタとを具備する車両
   用冷房装置において、上記冷凍サイクルのエバポレータ
   とコンプレッサとの間に接続され上記エバポレータから
   上記コンプレッサに吸込まれる冷媒の流間を調節するコ
   ンプレッサ吸入量調節装置と、上記コンプレッサと上記
   膨脹機構との間の高圧冷媒流路中の冷媒温度を検出する
   検出器と、上記冷媒温度が所定値以上のときにコンプレ
   ッサ吸入冷媒量が減少するように上記検出器の出力に応
   じて上記調節装置を制御するコントローラとを具備する
   ことを特徴とする車両用冷房装置。
3. ３．コンプレッサとコンデンサとリキッドタンクと膨脹
   機構とエバポレータとを順次連結した冷凍サイクルと、
   この冷凍サイクルを駆動するサブエンジンと、このサブ
   エンジンの冷却水を冷却するラジエタとを具備する車両
   用冷房装置において、上記冷凍サイクルのエバポレータ
   とコンプレッサとの間に接続され上記エバポレータから
   上記コンプレッサに吸込まれる冷媒の流量を調節するコ
   ンプレッサ吸入量調節装置と、サブエンジン冷却水の水
   温を検出する検出器と、上記サブエンジン冷却水の水温
   が所定値以上になつたときコンプレッサ吸入冷媒量が減
   少するように上記検出器の出力に応じて上記調節装置を
   制御するコントローラとを具備することを特徴とする車
   両用冷房装置。