JPH0661524U - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 常に車内に所望温度の温風を供給する。 【構成】 補助ヒータ１０は、ユニット２内の車内側熱
交換器３の下流側に設けられている。温度センサ１１
は、補助ヒータ１０のさらに下流側に配されて送風温度
を検出する。制御装置１３は、日射量、外気温度、内気
温度、設定温度等から目標送風温度を算出し、前記検出
温度と前記目標送風温度とを比較・演算して温度制御装
置１２に制御信号を発する。これにより、送風温度が目
標送風温度に近似するように前記補助ヒータ１０の暖房
能力が調整される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は車両用空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

電気自動車では、車内の空調にエンジン冷却水の熱源を利用することができな いため、ヒートポンプサイクルを利用した空調装置が使用されている。 このヒートポンプサイクルは、図３に示すように、車両本体前方部に設けた車 外側熱交換器１、車内前方部のユニット２内に設けた車内側熱交換器３、コンプ レッサ４、四方弁５、キャピラリチューブ６等で構成され、熱交換媒体が循環す るようになっている。そして、制御装置７が、日射量、外気温度、内気温度、設 定温度等の空調条件に基づいてコンプレッサ４、四方弁５、ブロア（図示せず） 等に制御信号を発して送風温度、送風量、送風モードを調整するようになってい る。

【０００３】 前記空調装置では、車内を暖房する場合、四方弁５を切り替えて暖房サイクル とする。この暖房サイクルでは、コンプレッサ４の駆動により熱交換媒体は四方 弁５を介してまず車内側熱交換器３に流入して放熱し、キャピラリチューブ６で 減圧された後、車外側熱交換器１で吸熱し、再び四方弁５を介してコンプレッサ ４に戻って循環する。これにより、ユニット２内に吸引された空気が車内側熱交 換器３によって加熱され、車内には温風が供給される。

【０００４】 また、車内を冷房する場合には、前記四方弁５を切り替えて冷房サイクルとす る。この冷房サイクルでは、コンプレッサ４の駆動により熱交換媒体は車外側熱 交換器１に流入して放熱し、キャピラリチューブ６で減圧された後、車内側熱交 換器３で吸熱して再び四方弁５を介してコンプレッサ４に戻って循環する。これ により、ユニット２内に吸引された空気が車内側熱交換器３によって冷却され、 車内には冷風が供給される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記車両用空調装置では、暖房運転中、熱交換媒体は車外側熱 交換器１内を流動する際に外気から吸熱するので、外気温度が非常に低ければ、 車外側熱交換器１の表面に着霜が生じて吸熱ができず、車内側の加熱が不十分で ある。このため、コンプレッサ４の駆動を抑えて熱交換媒体の循環量を減少させ ることにより車外側熱交換器１での吸熱量を減らすか、着霜が生じる毎に暖房サ イクルから冷房サイクルに切り替えて除霜運転を行なうようにしている。

【０００６】 ところが、コンプレッサ４の駆動を抑えただけでは車内側熱交換器３での熱交 換媒体の循環流量が減少して加熱が不十分となる。また、着霜毎に除霜運転を行 っていたのでは、その都度車内に冷風が供給されて乗員に不快感を与えることに なる。 本考案は前記問題点に鑑み、常に車内に所望温度の温風を供給できる車両用空 調装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記目的を達成するため、コンプレッサ、車外側熱交換器および車内 のユニット内に配設した車内側熱交換器によって熱交換媒体が循環するヒートポ ンプサイクルを構成し、当該熱交換媒体の循環方向を変更することにより、前記 車内側熱交換器で暖房および冷房を可能とした車両用空調装置において、前記ユ ニット内の車内側熱交換器の下流側に配される補助ヒータと、該補助ヒータのさ らに下流側に配されて送風温度を検出する送風温度検出手段と、日射量、外気温 度、内気温度、設定温度等から目標送風温度を算出する目標送風温度算出手段と 、前記検出温度と前記目標送風温度とを比較・演算して送風温度が目標送風温度 に近似するように前記補助ヒータでの放熱量を調整して送風温度を制御する温度 制御手段とを備えたものである。 前記温度制御手段による補助ヒータでの放熱量の調整を、車外側熱交換器で放 熱させて除霜する除霜運転時にのみ行わせるようにしてもよい。

【０００８】

【実施例】

次に、本考案の実施例について図１および図２を参照して説明する。 本考案に係る車両用空調装置は従来例とほぼ同一の構成であり、同一部分には 対応する符号を付してある。 １０は補助ヒータで、ユニット２内の車内側熱交換器の下流側に配設され、バ ッテリーからの通電により発熱するようになっている。 １１は温度センサで、前記補助ヒータ１０のさらに下流側に配設されており、 常時送風温度が検出されている。 １２は温度制御装置で、補助ヒータ１０への通電量、すなわち放熱量を調整す ることにより、この補助ヒータ１０の外部を通過する空気を所望の温度に調整で きるようになっている。

【０００９】 １３は制御装置で、従来と同様に空調条件に基づいて目標送風温度（Ｔ）を設 定し、送風量、送風温度および送風モードを制御する外、前記温度センサ１１か ら検出温度が入力され、前記温度制御装置１２に制御信号を発して補助ヒータ１ ０への通電量を調整するようになっている。

【００１０】 前記各構成部材を備えた車両用空調装置では、図２に示すフローチャートに従 って空調制御が行われる。 まず、ステップＳ１で従来と同様にして日射量、外気温度、内気温度、設定温 度等の空調条件を読み込む。そして、ステップＳ２でこれらの空調条件に基づい て目標送風温度（Ｔ）を算出する。続いて、ステップＳ３で算出された目標送風 温度により暖房が必要であるかどうかを判断する。暖房が必要でなければ、他の 工程に移行して運転を停止するかあるいは冷房運転を開始する。また、暖房が必 要であれば、ステップＳ４に移行して四方弁５を切り替え、コンプレッサ４を駆 動することにより暖房運転を開始する。

【００１１】 このようにして暖房運転が開始されれば、ステップＳ５で前記温度センサ１１ から入力される検出温度（ｔ）を読み込む。そして、ステップＳ６でこの検出温 度（ｔ）と前記目標送風温度（Ｔ）との差が所定値（Ｘ）よりも小さいかどうか を判断する。小さくない場合、例えば、暖房運転の開始直後でコンプレッサ４か ら車内側熱交換器３内に供給される熱交換媒体の温度がまだ上昇していない場合 には、ステップＳ７に移行して温度制御装置１２に制御信号を発することにより 補助ヒータ１０に通電する。これにより、ユニット２内に吸引された空気が加熱 され、車内に温風が供給されることになる。また逆に小さい場合には、コンプレ ッサ４の駆動により十分に車内側熱交換器３で送風温度の調整を行なうことがで きると判断し、もし補助ヒータ１０に通電されていればこれを停止する。

【００１２】 次に、ステップＳ９で車外側熱交換器１に着霜されたかどうかを判断する。例 えば、車外側熱交換器１の近傍に設けた図示しない温度センサからの検出温度が 設定温度よりも低下したかどうかによって判断する。着霜がなければステップＳ １に戻って前記動作を繰り返す。また、着霜があれば、ステップＳ１０に移行し て四方弁５により暖房サイクルから冷房サイクルに切り替えて除霜運転を開始す る。

【００１３】 そして、ステップＳ１１で前記温度センサ１１からの検出温度（ｔ）を読み込 み、ステップＳ１２で補助ヒータ１０に通電する（この通電量は検出温度（ｔ） と前記目標送風温度（Ｔ）との差から決定されている）。この結果、送風温度を 目標送風温度（Ｔ）まで高めることができ、車内を所望温度に空調できる。

【００１４】 その後、ステップＳ１３で除霜が完了したかどうか、すなわち前記車外側熱交 換器１近傍の温度が所定温度よりも上昇したかどうかによって除霜が完了したか どうかを判断する。除霜が完了していなければ前記除霜運転を続行し、除霜が完 了していればステップＳ１４に移行して補助ヒータ１０への通電を停止した後、 ステップＳ１に戻って前記動作を繰り返す。

【００１５】 このように、前記車両用空調装置では、暖房時における車内側熱交換器３によ る加熱量の不足分を補助ヒータ１０で補い、また、除霜時においては冷却された 空気を目標送風温度（Ｔ）まで高めることができるので、車内は常に所望温度に 調整することができ、乗員に不快感を与えることがない。 なお、前記実施例では、通常の暖房運転時および除霜運転時の双方の場合につ いて送風温度が目標送風温度に達していなければ補助ヒータ１０に通電するよう にしたが、いずれか一方の場合に行なうようにしてもよい。

【００１６】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案に係る車両用空調装置によれば、補助 ヒータを設けることにより送風温度の調整が不十分な場合にも対応できるように したので、常に車内を所望温度に調整することができる。特に、除霜時に補助ヒ ータに通電して送風温度を目標送風温度に調整するようにしたので、乗員に不快 感を与えることなく除霜を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例に係る車両用空調装置の概略図であ
る。

【図２】 図１の制御装置による空調制御を示すフロー
チャートである。

【図３】 従来例に係る車両用空調装置の概略図であ
る。

【符号の説明】

２…ユニット、３…車内側熱交換器、１０…補助ヒー
タ、１１…温度センサ、１２…温度制御装置、１３…制
御装置。

【手続補正書】

【提出日】平成５年３月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

フロントページの続き (72)考案者 西田 孝則 広島県東広島市八本松町大字吉川5658番 株式会社日本クライメイトシステムズ内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンプレッサ、車外側熱交換器および車
   内のユニット内に配設した車内側熱交換器によって熱交
   換媒体が循環するヒートポンプサイクルを構成し、当該
   熱交換媒体の循環方向を変更することにより、前記車内
   側熱交換器で暖房および冷房を可能とした車両用空調装
   置において、前記ユニット内の車内側熱交換器の下流側
   に配される補助ヒータと、該補助ヒータのさらに下流側
   に配されて送風温度を検出する送風温度検出手段と、日
   射量、外気温度、内気温度、設定温度等から目標送風温
   度を算出する目標送風温度算出手段と、前記検出温度と
   前記目標送風温度とを比較・演算して送風温度が目標送
   風温度に近似するように前記補助ヒータでの放熱量を調
   整して送風温度を制御する温度制御手段とを備えたこと
   を特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記温度制御手段による補助ヒータでの
   放熱量の調整を、車外側熱交換器で放熱させて除霜する
   除霜運転時にのみ行わせるようにしたことを特徴とする
   請求項１に記載の車両用空調装置。