JP2009248587A - Air conditioning device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関ないし電気モータの駆動によって走行される車両に設けられて、車室内を空調する車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner that is provided in a vehicle that is driven by driving of an internal combustion engine or an electric motor and that air-conditions a vehicle interior.
車両に設けられる空調装置(以下、「エアコン」とする)では、内気ないし外気を導入して、この空気がエバポレータを通過するときに冷凍サイクルを用いて冷却し、また、ヒータコアなどの加熱手段(以下、「ヒータコア」とする)を通過するときに加熱を行うことにより温調して生成した空調風を車室内へ吹き出す。 In an air conditioner (hereinafter referred to as an “air conditioner”) provided in a vehicle, inside air or outside air is introduced, the air is cooled using a refrigeration cycle when passing through an evaporator, and heating means such as a heater core ( Hereinafter, the air-conditioning air generated by adjusting the temperature by performing heating when passing through the “heater core” is blown into the vehicle interior.
エアコンでは、主にヒータコアによって加熱することにより温調した空調風を、足元吹出し口等から吹き出すことにより、快適な暖房感が得られるようにしている。このときに、車室内の空気を導入する内気循環モードで空調運転を行うことにより、暖房効率の向上が図られる。 In an air conditioner, a comfortable feeling of heating is obtained by blowing out air-conditioning air, which is temperature-controlled mainly by heating with a heater core, from a foot outlet or the like. At this time, the heating efficiency is improved by performing the air conditioning operation in the inside air circulation mode in which the air in the passenger compartment is introduced.
ところで、内気循環モードで車室内の暖房を行っていると、車室内の湿度が高くなり、ウインドガラスに曇りが生じ易くなる。エアコンでは、このウインドガラスの曇り除去や曇り防止(以下、防曇とする)のために、DEFモード及びFOOT/DEFモードが設定されている。エアコンは、例えば、DEFモードに設定されると、外気を導入すると共に、導入した外気を冷凍サイクルによってさらに除湿して生成した空調風をウインドガラスへ向けて吹き出すようにしている。 By the way, when the vehicle interior is heated in the inside air circulation mode, the humidity in the vehicle interior becomes high and the wind glass is likely to be fogged. In the air conditioner, the DEF mode and the FOOT / DEF mode are set in order to remove fogging and prevent fogging (hereinafter referred to as anti-fogging) of the window glass. For example, when the air conditioner is set to the DEF mode, the outside air is introduced, and the conditioned air generated by further dehumidifying the introduced outside air by the refrigeration cycle is blown out toward the wind glass.
一方、FOOT/DEFモードで、防曇を図りながら車室内を暖房するときは、温度が低く、かつ、エバポレータを通過することにより冷却された外気を、ヒータコアによって加熱する必要がある。このために、効率的な空気の加熱が困難となり、ハイブリッド車やアイドルストップ制御が行われる車両では、暖房運転が行われているにもかかわらず、十分な暖房能力が確保されずに、乗員に暖房不足感などの不快感を生じさせてしまうことになる。 On the other hand, when heating the passenger compartment in the FOOT / DEF mode while preventing defogging, it is necessary to heat the outside air, which is low in temperature and cooled by passing through the evaporator, by the heater core. For this reason, it is difficult to efficiently heat the air, and in a hybrid vehicle or a vehicle in which idle stop control is performed, a sufficient heating capacity is not secured even though the heating operation is performed. This can cause discomfort such as a lack of heating.
ここから、防曇性と暖房能力を確保するために、外気がエバポレータを経てデフロスタ吹出し口へ案内可能とされた空調風の流路と、内気がヒータコアを経て足元吹出し口へ案内可能とされた空調風の流路とが設けられた内外気二層式のエアコンが用いられる。 From here, in order to ensure anti-fogging properties and heating capacity, the outside air can be guided to the defroster outlet through the evaporator, and the inside air can be guided to the foot outlet through the heater core. An inside / outside air two-layer air conditioner provided with a flow path of conditioned air is used.
このようなエアコンとしては、2つの空調風の流路のそれぞれに、冷凍サイクルを循環される冷媒と空気との間で熱交換を行う熱交換器を設け、2つの熱交換器を用いた空気の加熱又は冷却を可能とすると共に、一方の熱交換器のみを用いた空気の冷却又は加熱を可能とする提案がなされている(例えば、特許文献1参照。)。 As such an air conditioner, a heat exchanger that performs heat exchange between the refrigerant circulated in the refrigeration cycle and air is provided in each of the flow paths of the two conditioned air, and air using two heat exchangers is provided. It has been proposed that the air can be cooled or heated using only one heat exchanger (see, for example, Patent Document 1).
また、2つの流路の一方に配置される第1熱交換部と他方に配置される第2熱交換部を一体に形成した熱交換器及び、第1熱交換部と第2熱交換部の間に切換バルブを設け、第1熱交換部を凝縮器として用いて、第2熱交換部を放熱器として用いることにより、暖房能力に不足が生じるのを防止しながら、除湿を可能とした車両用空調装置の提案がなされている(例えば、特許文献2参照。)。 Moreover, the heat exchanger which formed integrally the 1st heat exchange part arrange | positioned at one of two flow paths, and the 2nd heat exchange part arrange | positioned at the other, and the 1st heat exchange part and the 2nd heat exchange part Vehicle that enables dehumidification while preventing shortage in heating capacity by providing a switching valve between them and using the first heat exchange part as a condenser and the second heat exchange part as a radiator An air conditioner for a vehicle has been proposed (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、このような内外気二層式の空調装置では、運転モードに応じて冷媒の流路を切換える必要があり、冷凍サイクル等の構成が複雑となる。
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、防曇を図りながら効率的な暖房を可能とする車両用空調装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described facts, and an object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner that enables efficient heating while preventing fogging with a simple configuration.
上記目的を達成するために本発明は、冷凍サイクルによってエバポレータを通過する空気を冷却ないし除湿する冷却手段及び、空気を加熱する加熱手段を備え、導入された空気を冷却ないし加熱することにより生成された空調風を車室内へ吹き出して空調する車両用空調装置であって、外気導入口から導入される外気ないし内気導入口から導入される内気を、前記エバポレータを経てデフロスタ吹出し口へ案内可能とする第1の流路と、前記外気ないし前記内気を前記エバポレータ及び前記加熱手段を経て足元吹出し口へ案内可能とする第2の流路と、前記第1の流路へ前記外気が導入されると共に前記第2の流路へ前記内気が導入される内外気二層モードが選択されたときに、第2の流路に導入された内気が前記エバポレータによって冷却されるのを回避する回避手段と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention includes a cooling means for cooling or dehumidifying the air passing through the evaporator by a refrigeration cycle, and a heating means for heating the air, and is produced by cooling or heating the introduced air. This is a vehicle air conditioner that blows air from the outside air into the passenger compartment and allows the outside air introduced from the outside air inlet or the inside air introduced from the inside air inlet to be guided to the defroster outlet through the evaporator. The outside air is introduced into the first passage, the second passage capable of guiding the outside air or the inside air to the foot outlet through the evaporator and the heating means, and the first passage. When the inside / outside air two-layer mode in which the inside air is introduced into the second channel is selected, the inside air introduced into the second channel is cooled by the evaporator. Avoidance means for avoiding the of the, characterized in that it comprises a.
この発明によれば、車外の空気である外気を第1の流路に導入すると共に、車室内の空気を第2の流路に導入する内外気二層モードが選択されたときに、内気が冷却手段によって冷却されるのを回避して、加熱手段へ案内されるようにしている。 According to the present invention, when the inside / outside air two-layer mode in which outside air that is outside the vehicle is introduced into the first flow path and air inside the vehicle is introduced into the second flow path is selected, It avoids being cooled by the cooling means and is guided to the heating means.
これにより、加熱手段によって加熱される前の内気を、冷却手段によって冷却するのを回避できる。 Thereby, it is possible to avoid cooling the inside air before being heated by the heating means by the cooling means.
したがって、外気によってウインドガラスの確実な曇り除去、曇り防止を可能としながら、暖房効率が低下してしまうのを防止することができる。 Therefore, it is possible to prevent the heating efficiency from deteriorating while allowing the wind glass to reliably remove and prevent fogging by the outside air.
請求項2に係る発明は、前記エバポレータが、前記第1の流路に対応する第1の冷却部及び、前記第2の流路に対応し前記第1の冷却部を通過した冷媒が送り込まれる第2の冷却部を備えているときに、前記回避手段が、前記第1の冷却部を通過した冷媒温度に基づいて前記エバポレータへの冷媒流量を制御する第1の流量調整手段と、前記第2の冷却部を通過した冷媒温度に基づいて前記エバポレータへの冷媒流量を制御する第2の流量調整手段と、前記内外気二層モードが選択されたときに、前記第1の流量調整手段に切替えて前記エバポレータへの冷媒流量を制御する切替手段と、を含むことを特徴とする。
In the invention according to
一般に、空調装置では、エバポレータの吐出側の冷媒温度に基づいて、エバポレータへ送り込む冷媒流量を制御することにより、エバポレータから吐出される冷媒が、過熱度(スーパーヒート)を持つガス域となるようにし、エバポレータの全面で効率的な冷却が可能となるようにしている。 In general, in an air conditioner, by controlling the flow rate of refrigerant sent to an evaporator based on the refrigerant temperature on the discharge side of the evaporator, the refrigerant discharged from the evaporator becomes a gas region having a superheat degree (superheat). Therefore, efficient cooling is possible on the entire surface of the evaporator.
ここで請求項2の発明では、エバポレータに第1の冷却部と第2の冷却部とが設けられ、第1の冷却部を通過した冷媒が第2の冷却部へ送り込まれるときに、通常は、第2の流量調整手段によってエバポレータへ送り込まれる冷媒流量が調整される。また、内外気二層モードが選択されたときには、第1の流量調整手段によって冷媒流量が調整される。
In the invention of
これにより、内外気二層モードが選択されたときに、第2の流路に導入された内気がエバポレータによって冷却されるのが回避される。したがって、ウインドガラスの防曇を図りながら、内気を効率的に加熱することができる。 Thereby, when the inside / outside air two-layer mode is selected, the inside air introduced into the second flow path is prevented from being cooled by the evaporator. Therefore, it is possible to efficiently heat the inside air while preventing the wind glass from being fogged.
このような本発明においては、前記第1又は前記第2の流量調整手段の少なくもと一方が、冷媒温度に基づいて内部圧力が変化する感応筒と、前記感応筒に連通されて、感応筒の内部圧力の変化に応じて冷媒流量が変化される流量調整弁と、を含むことができる。また、本発明は、前記第1又は前記第2の流量調整手段の少なくもと一方が、冷媒温度を検出する温度検出手段と、前記冷媒流量を制御するアクチュエータと、前記温度検出手段によって検出される前記冷媒温度に基づいて前記アクチュエータの作動を制御する制御手段と、を含むものであっても良い。 In the present invention as described above, at least one of the first or second flow rate adjusting means is connected to the sensitive cylinder in which the internal pressure changes based on the refrigerant temperature, and the sensitive cylinder. And a flow rate adjusting valve in which the flow rate of the refrigerant is changed in accordance with the change in the internal pressure. In the present invention, at least one of the first or second flow rate adjusting means is detected by a temperature detecting means for detecting a refrigerant temperature, an actuator for controlling the refrigerant flow rate, and the temperature detecting means. Control means for controlling the operation of the actuator based on the refrigerant temperature.
さらに、本発明は、前記第1又は前記第2の流量調整手段の一方が、冷媒温度に基づいて内部圧力が変化する感応筒と、前記感応筒に連通されて、感応筒の内部圧力の変化に応じて冷媒流量が変化される流量調整弁と、を含み、他方が、冷媒温度を検出する温度検出手段と、前記冷媒流量を制御するアクチュエータと、前記温度検出手段によって検出される前記冷媒温度に基づいて前記アクチュエータの作動を制御する制御手段と、を含むものであっても良い。 Further, according to the present invention, one of the first or second flow rate adjusting means is connected to a sensitive cylinder in which an internal pressure changes based on a refrigerant temperature, and a change in the internal pressure of the sensitive cylinder is communicated with the sensitive cylinder. A flow rate adjusting valve that changes a refrigerant flow rate according to the temperature detection means for detecting the refrigerant temperature, an actuator for controlling the refrigerant flow rate, and the refrigerant temperature detected by the temperature detection means. And control means for controlling the operation of the actuator based on the above.
請求項5に係る発明は、前記回避手段が、前記第2の流路に導入された前記内気を、前記冷却手段をバイパスして前記加熱手段へ案内可能とするバイパス手段であることを特徴とする。
The invention according to
この発明によれば、第2の流路に、エバポレータをバイパスするバイパス手段を設け、内外気二層モードが選択されたときに、内気がエバポレータをバイパスして加熱手段に案内されるようにする。 According to the present invention, the second flow path is provided with the bypass means for bypassing the evaporator so that when the inside / outside air two-layer mode is selected, the inside air is guided to the heating means by bypassing the evaporator. .
これにより、加熱手段によって加熱される内気を、エバポレータで冷却するのを回避できるので、加熱手段による内気の効率的な加熱が可能となる。 Thereby, since it is possible to avoid cooling the inside air heated by the heating means with the evaporator, the inside air can be efficiently heated by the heating means.
以上説明したように本発明によれば、第1の流路に外気が導入され、第2の流路に内気が導入される内外気二層モードが選択されたときに、第2の流路に導入された内気がエバポレータによって冷却するのを回避する回避手段を設けているので、内気を効率的に加熱することができるという優れた効果が得られる。 As described above, according to the present invention, when the inside / outside air two-layer mode in which outside air is introduced into the first passage and inside air is introduced into the second passage is selected, the second passage Since the avoidance means for avoiding cooling of the inside air introduced by the evaporator is provided, an excellent effect that the inside air can be efficiently heated is obtained.
また、本発明は、第1の冷却部と第2の冷却部とで形成したエバポレータを用いるときに、第1の冷却部を通過した冷媒温度又は第2の冷却部を通過した冷媒温度に基づいて冷媒流量を制御する簡単な構成で、内外気二層モードが選択されたときに、ウインドガラスの防曇を図りながら、内気の加熱効率が低下するのを防止することができる。 Further, the present invention is based on the refrigerant temperature that has passed through the first cooling unit or the refrigerant temperature that has passed through the second cooling unit when using an evaporator formed by the first cooling unit and the second cooling unit. With the simple configuration for controlling the refrigerant flow rate, when the inside / outside air two-layer mode is selected, it is possible to prevent the inside air heating efficiency from deteriorating while anti-fogging the window glass.
さらに、本発明は、バイパス手段を設ける簡単な構成で、内外気二層モードが選択されたときに、ウインドガラスの防曇を図りながら、内気の加熱効率が低下するのを防止することができる。 Further, according to the present invention, it is possible to prevent the heating efficiency of the inside air from being lowered while preventing the fogging of the window glass when the inside / outside air two-layer mode is selected with a simple configuration in which the bypass means is provided. .
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
〔第1の実施の形態〕
図1及び図2には、第1の実施の形態に係る車両用空調装置(以下、「エアコン10」とする)の概略構成が示されている。なお、エアコン10が設けられる車両としては、内燃機関(エンジン)によって走行されるコンベンショナル車、エンジンと電気モータによって走行されるハイブリッド車であっても良く、また、電気モータによって走行される電気自動車など、任意の構成の車両に適用可能であるが、以下では、エンジンを備えた車両(コンベンショナル車又はハイブリッド車)を例に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
1 and 2 show a schematic configuration of a vehicle air conditioner (hereinafter referred to as “
図2に示されるように、エアコン10では、圧縮機(コンプレッサ12)、凝縮器(コンデンサ14)、膨張弁(エキスパンションバルブ16)及び、放熱器(エバポレータ18)を含む冷凍サイクルが形成されている。
As shown in FIG. 2, in the
この冷凍サイクルでは、コンプレッサ12が回転駆動されることにより圧縮された冷媒がコンデンサ14へ送られる。コンデンサ14では、車両走行ないし図示しない冷却ファンの駆動によって車両前方側の空気が導入されることにより、この空気と冷媒との間で熱交換が行われて冷媒が冷却される。これにより液化された冷媒が、エバポレータ18へ送られる。エバポレータ18では、液化された冷媒が気化されることにより、エバポレータ18を通過する空気との間で熱交換が行われ、エバポレータ18を通過する空気の冷却ないし除湿がなされる。
In this refrigeration cycle, the refrigerant compressed by rotating the
エキスパンションバルブ16は、冷媒を急激に減圧することにより霧状としてエバポレータ18へ送り込むことにより、エバポレータ18での冷媒の気化効率(エバポレータ18での冷却効率)の向上が図られるようにしている。なお、このような冷凍サイクルの基本的構成は、公知の一般的構成を適用することができる。
The
図1に示されるように、エアコン10は、空調風の流路が形成されたエアコンユニット20及び、空調風の生成に用いる空気を導入するブロワユニット22を備えている。
As shown in FIG. 1, the
ブロワユニット22には、車外へ向けて開口されて車外の空気(外気)を導入可能とされた外気導入口24及び、車室内へ向けて開口されて車室内の空気(内気)を導入可能とされた内気導入口26が形成され、外気導入口24及び内気導入口26を開閉する切換ドア28が設けられている。また、ブロワユニット22には、ブロワファン30が設けられている。これにより、エアコン10では、ブロワモータ32の駆動によってブロワファン30が回転駆動されたときに、外気ないし内気がブロワユニット22内に導入されて、エアコンユニット20へ送り込まれる。
The blower unit 22 is open toward the outside of the vehicle and can be introduced outside air (outside air) 24 and can be introduced into the inside of the vehicle interior. The
エアコンユニット20には、エバポレータ18が配設されており、ブロワユニット22から送り込まれる空気がエバポレータ18を通過する。このときに、コンプレッサ12が作動されていることにより、エアコン10では、エバポレータ18を通過する空気と冷媒との間で熱交換が行われ、エバポレータ18を通過する空気の冷却及び除湿がなされる。
The
エアコン10は、空調風の吹出し口として、図示しないウインドガラスへ向けて開口されたデフロスタ吹出し口34、車室内の乗員に向けて開口されたレジスタ吹出し口36及び、前席と後席に着座した乗員の足元へ向けて開口された足元吹出し口38が設けられている。
The
エアコンユニット20には、デフロスタ吹出し口34、レジスタ吹出し口36及び、足元吹出し口38のそれぞれが連通されている。また、エアコンユニット20には、デフロスタ吹出し口34、レジスタ吹出し口36及び足元吹出し口38を選択的に開閉するモード切換ドア40(モード切換ドア40A、40B、40C、40D)が設けられている。
The
エアコン10では、空調風の吹出しモードとして、デフロスタ吹出し口34が選択されるDEFモード、レジスタ吹出し口36が選択されるFACEモード、足元吹出し口38が選択されるFOOTモード、レジスタ吹出し口36と足元吹出し口38が選択されるBI−LEVELモード及び、デフロスタ吹出し口34と足元吹出し口38が選択されるFOOT/DEFモードが設定されている。エアコンユニット20では、吹出しモードに応じてモード切換ドア40が作動される。これにより、エアコン10では、吹出しモードに応じた吹出し口から空調風が吹き出される。
In the
エアコンユニット20には、ヒータコア42及びエアミックスドア44が設けられている。ヒータコア42には、図示しないエンジンとの間で、冷却液(例えば、冷却水)が循環され、これにより、ヒータコア42を通過する空気が加熱される。このヒータコア42を通過する空気量は、エアミックスドア44によって制御される。
The
エアコン10では、エアミックスドア44によってヒータコア42をバイパスされた空気と、ヒータコア42を通過することにより加熱された空気と、がエアコンユニット20内で混合される。これにより、エアコン40では、エアミックスドア40の開度に応じて、車室内を所望の温度とする空調風が生成される。なお、加熱手段としては、PCTヒータなどの電気ヒータを補助加熱手段として設けても良い。また、エアコン10を電気自動車に設けるときには、加熱手段として、ヒータコア42に換えて電気ヒータ等を適用することができる。
In the
一方、図2に示されるように、エアコン10の作動を制御する制御部48に備えられるエアコンECU50は、CPU、ROM、RAM等がバスによって接続されたマイクロコンピュータ、各種の入出力インターフェイス及び駆動回路(何れも図示省略)等を備えた一般的構成となっている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
このエアコンECU50には、コンプレッサ12、ブロワモータ32が接続されている。また、エアコン10には、切換ドア28を作動するアクチュエータ52A、モード切換ドア40を作動するアクチュエータ52B及び、エアミックスドア44を作動するアクチュエータ52C等のアクチュエータが設けられており、これらのアクチュエータがエアコンECU50に接続されている。
The
エアコンECU50は、コンプレッサ12の作動(駆動/停止及び冷媒吐出圧など)を制御することにより冷房能力を制御する。これと共に、エアコンECU50は、ブロワモータ32の作動(駆動/停止及び回転数など)を制御することにより空調風の風量であるブロワ風量を制御する。また、エアコンECU50は、アクチュエータ52Aの作動による切換ドア28の制御、アクチュエータ52Bの作動によるモード切換ドア40の制御及び、アクチュエータ52Cの作動によるエアミックスドア44の開度制御を行う。
The
なお、コンプレッサ12は、電気モータ(コンプレッサモータ)によって駆動されるものであっても良く、このときは、エアコンECU50が、コンプレッサモータの駆動/停止及び駆動時の回転数などを制御するものであればよい。また、コンプレッサ12は、エンジンの駆動力によって駆動されるものであっても良く、このときには、エアコンECU50が駆動力の断続及び、駆動時の冷媒吐出圧を制御するなどの公知の一般的構成を適用することができる。
The
エアコン10には、車室内の温度(室温)を検出する室温センサ54、車外の温度(外気温)を検出する外気温センサ56、日射量を検出する日射センサ58、冷却水の温度(水温)を検出する水温センサ60及び、エバポレータ18を通過した空気の温度(エバポレータ後温度)を検出するエバポレータ後温度センサ62等が設けられており、これらがエアコンECU50に接続されている。
The
エアコンECU50では、これらのセンサによって車室内を空調するときの環境条件、運転状態を検出すると共に、図示しない操作パネルから入力される運転条件に基づいて、車室内が設定温度となるように空調運転を行う。
The
このときに、エアコンECU50では、設定温度、室温、外気温、日射量等に基づいて、車室内を設定温度とするための空調風の温度である目標吹出し温度を設定し、設定した目標吹出し温度の空調風が得られるように暖房能力及び冷房能力を制御する。また、エアコンECU50は、オートモードでの空調運転が設定されていると、目標吹出し温度に基づいてブロワ風量、空調風の吹出しモード等の運転条件を設定し、設定した運転条件での空調運転を行う。なお、このようなエアコンECU50によるエアコン10の空調運転の制御の基本的構成は、公知の一般的構成を適用でき、ここでは詳細な説明を省略する。
At this time, the
ところで、図1に示されるように、エアコン10では、ブロワファン30の一例として、遠心式ファンが用いられている。このブロワファン30は、軸方向の中間部で、第1ファン30Aと第2ファン30Bとに仕切られている。これにより、ブロワユニット22では、第1ファン30Aが、図1の紙面上方側から空気を吸引し、第2ファン30Bが紙面下方側から空気を吸引する。なお、以下では、図1の紙面上方側をエアコンユニット20及びブロワユニット22の上部側とし、図1の紙面下方側を下部側として説明する。これにより、ブロワファン30は、上部側が第1ファン30A、下部側が第2ファン30Bとなっている。
By the way, as shown in FIG. 1, in the
ブロワユニット22には、ブロワファン30の第1ファン30Aを囲うように仕切り壁64が設けられている。この仕切り壁64は、ブロワユニット22内を第1ファン30A側の上部側と第2ファン30B側の下部側とに仕切りように形成されている。
The blower unit 22 is provided with a
また、ブロワユニット22には、上部側に外気導入口24が形成されている。また、ブロワユニット22には、内気導入口26として、ブロワファン30の側方の内気導入口26Aと、ブロワファン30の上方側で外気導入口24に隣接された内気導入口26Bとが形成され、切換ドア28として、内気導入口26Aを開閉する切換ドア28Aと、外気導入口24と内気導入口26Bを選択的に開閉する切換ドア28Bとが設けられている。
The blower unit 22 is formed with an
切換ドア28Aは、内気導入口26Aを開いた状態で、仕切り壁64との間でブロワユニット22内を上下に仕切るようになっている。これにより、内気導入口26Aが開かれた状態では、第1ファン30Aによって外気導入口24ないし内気導入口26Bから空気(外気ないし内気)が導入され、第2ファン30Bによって内気導入口26Aから空気(内気)が導入される。また、内気導入口26Aが閉じられた状態では、第1ファン30A及び第2ファン30Bによって外気導入口24ないし内気導入口26Bから空気(外気ないし内気)が導入される。
The switching
エアコン10は、この切換ドア28A、28Bによる外気導入口24及び内気導入口26(26A、26B)の開閉が制御されることにより、導入される空気量に対する内気の比率である内気導入率を100%から0%(外気導入率を0%から100%)の間で段階的に調整可能となっている。
The
これによりエアコン10では、外気導入口24から外気のみを導入する外気導入モード(内気導入率0%)、内気導入口26A、26Bから内気のみを導入する内気循環モード(内気導入率100%)に加え、第1ファン30Aで外気を導入し、第2ファン30Bで内気を導入する内外気二層モードでの空調運転が可能となっている。
Thereby, in the
一方、エアコンユニット20とブロワユニット22の間には、空気の流路を仕切るセパレータ66が設けられている。このセパレータ66は、エバポレータ18とブロワファン30との間に設けられて、第1ファン30Aによって導入された空気を、エバポレータ18の上部側に案内し、第2ファン30Bによって導入された空気をエバポレータ18の下部側に案内するように配置されている。
On the other hand, a
エアコンユニット20には、エバポレータ18の上部側に隣接してデフロスタ吹出し口34が連通され、エバポレータ18の下部側に隣接してヒータコア42が配置され、さらに、このヒータコア42の近傍に足元吹出し口38が連通されている。また、エアコンユニット20には、エアミックスドア44として、エバポレータ18の上部側に対向するエアミックスドア44Aと、エバポレータ18の下部側に対向するエアミックスドア44Bが設けられている。
A
エアコン10では、エアミックスドア44Aが閉じられる(例えば、図1で破線又は二点鎖線で示す位置)ことにより、エバポレータ18の上部側とデフロスタ吹出し口34とが連通可能となり、外気導入口24からエバポレータ18を経て、デフロスタ吹出し口34へ至る第1の流路となる流路68が形成される。
In the
また、エアコン10では、エアミックスドア44Bが開かれる(例えば、図1で破線又は実線で示す位置)ことにより、内気導入口26Aからエバポレータ18の下部側及びヒータコア42を経て足元吹出し口38へ至る第2の流路となる流路70が形成される。
In the
これにより、エアコン10では、内外気二層モード及びFOOT/DEFモードに設定されたときに、外気導入口24から導入される外気を、エバポレータ18を経てデフロスタ吹出し口34からウインドガラスへ向けて吹き出し、ウインドガラスの防曇を図りながら、内気導入口26Aから導入される内気を、ヒータコア42によって加熱して足元吹出し口38から吹き出すことにより、車室内の効率的な暖房が可能となるようにしている。
Thus, in the
なお、図1では、エアミックスドア44A,44Bの全閉状態(Max Cool)を二点鎖線で示し、全開状態(Max Hot)を実線で示している。また、エアコン10では、内外気二層モードが選択されたときに、エアミックスドア44A、44Bを半開(図1の破線で示す)とされ、これにより、流路68を通過した外気が、デフロスタ吹出し口34へ案内可能とされると共に、流路70を通過した内気がヒータコア42へ案内される。
In FIG. 1, the fully closed state (Max Cool) of the
一方、図1及び図3(A)に示されるように、本実施の形態に適用したエバポレータ18は、上部側(以下、上段部18Aとする)と下部側(以下、下段部18Bとする)に分割された二層構造となっている。図1に示されるように、エバポレータ18は、上段部18Aが流路68側に配置され、下段部18Bが流路70側に配置されている。
On the other hand, as shown in FIG. 1 and FIG. 3A, the
これにより、エアコン10では、内外気二層モードが選択されていると、外気導入口24から導入された外気が上段部18Aを通過し、内気導入口26Aから導入された内気が下段部18Bを通過する。
Thereby, in the
図3(A)及び図3(B)に示されるように、エバポレータ18では、上段部18Aにコンデンサ14で冷却されて液化された冷媒が、エキスパンションバルブ16を介して送り込まれ、上段部18Aを通過した冷媒が、冷媒パイプ72を介して下段部18Bへ送り込まれ、下段部18Bを通過した冷媒が、冷媒パイプ74を介してコンプレッサ12へ戻されるようになっている。
As shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), in the
第1の実施の形態に適用したエバポレータ18には、上段部18Aと下段部18Bを連結する冷媒パイプ72に感応筒76が設けられ、冷媒パイプ74の下段部18A側に感応筒78が設けられている。感応筒76は、冷媒パイプ72内の冷媒の温度に応じて内部圧力が変化し、感応筒78は、冷媒パイプ74内の冷媒の温度に応じて内部圧力が変化する。
In the
また、エアコン10には、感応筒切替バルブ80が設けられている。冷媒パイプ72の感応筒76は、パイプ82Aを介して感応筒切替バルブ80に連結され、冷媒パイプ74の感応筒78は、パイプ82Bを介して感応筒切替バルブ80に連結されている。また、感応筒切替バルブ80は、パイプ82Cを介してエキスパンションバルブ16に連結されている。
The
この感応筒切替バルブ80は、パイプ82Aとパイプ82C又はパイプ82Bとパイプ82Cとで連通状態を切替える。これにより、感応筒76又は感応筒78の内部圧力の変化が、エキスパンションバルブ18に伝達される。
The sensitive
図3(B)に示されるように、エキスパンションバルブ16は、ダイアフラム84が設けられた一般的構成の感熱式膨張弁となっている。また、エキスパンションバルブ16では、ニードル弁86とダイアフラム84がロッド88によって連結され、ニードル弁86が、プレッシャスプリング90の付勢力によってオリフィス92を閉塞する方向へ付勢されている。
As shown in FIG. 3B, the
エキスパンションバルブ16は、感応筒切替バルブ80側の圧力が高くなると、ダイアフラム84によってニードル弁86がプレッシャスプリング90の付勢力に抗して押下げられる。これにより、エキスパンションバルブ16では、オリフィス92が開かれて、冷媒流量が増加される。
In the
また、エキスパンションバルブ16は、感応筒切替バルブ80側の圧力が低くなると、ニードル弁86がプレッシャスプリング90の付勢力で押し上げられる。これにより、エキスパンションバルブ16では、オリフィス92が狭められて、冷媒流量が絞られる。
Further, in the
図2に示されるように、エアコン10には、感応筒切替バルブ80を作動するアクチュエータ94が設けられており、このアクチュエータ94が、エアコンECU50に接続されている。エアコンECU50は、アクチュエータ94の作動を制御することにより、感応筒切替バルブ80による、エキスパンションバルブ16と感応筒76とを連通する状態又は、エキスパンションバルブ16と感応筒78とを連通する状態、を切替える。これにより、エキスパンションバルブ16は、感応筒76又は感応筒78での圧力変化に応じて冷媒流量を制御する。
As shown in FIG. 2, the
エアコンECU50は、空気の導入モードが内外気二層モードとなっているときに、感応筒76とエキスパンションバルブ18のダイアフラム84とが連通されるように切替える。これにより、エアコン10では、外気導入モード及び内気循環モードなどの内外気二層モード以外では、感応筒78とダイアフラム84が連通されて、感応筒76の内部圧力に応じて冷媒流量が制御される。
The
また、エアコン10では、内外気二層モードが選択されていると、感応筒76とダイアフラム84とが連通状態とされ、感応筒76の内部圧力に基づいて冷媒流量が制御される。
In the
ここで、感応筒切替バルブ80によってエキスパンションバルブ16と感応筒78とが連通された状態では、エバポレータ18(下段部18B)を通過した冷媒が、過熱度(スーパーヒート)を持つガス域となるように、エキスパンションバルブ16による冷媒の流量制御が行われる。これにより、図3(B)に示されるように、下段部18Bの冷媒吐出側近傍から、冷媒が過熱度もつガス域(SH96A)となる。
Here, in a state where the
これに対して、感応筒切替バルブ80によってエキスパンションバルブ16と感応筒76とが連通された状態では、上段部18Aを通過した冷媒が過熱度を持つガス域となるように、エキスパンションバルブ16による冷媒の流量制御が行われる。これにより、上段部18Aの吐出側近傍以降が、冷媒が過熱度を持つガス域(SH96B)となり、エバポレータ18の下段部18Bでの空気の冷却が停止状態となる。
On the other hand, in a state where the
したがって、エアコン10では、内外気二層モードが選択されていると、流路68に沿って案内されてエバポレータ18の上段部18Aを通過する外気のみが冷却されるようにし、流路70に沿って案内されてエバポレータ18の下段部18Bを通過する内気が冷却されない状態でヒータコア42へ送り込まれるようにしている。
Therefore, in the
以下に、第1の実施の形態の作用を説明する。 The operation of the first embodiment will be described below.
エアコン10では、空調運転を行うときに、暖房負荷、冷房負荷などに基づいて、コンプレッサ12の駆動制御、エアミックスドア44の開度制御、ブロワ風量制御などを行い、車室内が設定された空調状態(例えば、設定温度)となるように空調運転を行う。
In the
一方、エアコン10では、暖房運転が行われるときに、暖房負荷が大きいと空気の導入モードを内気循環モードとすることにより、効率的な暖房が可能となる。また、エアコン10では、例えば、エアミックスドア44が最大開度(Max Hot)とされた状態で、FOOTモード又はFOOT/DEFモードであるとき、又は、これに加えて、車速が所定値以上となっているときなどのように予め設定された条件での暖房運転が行っていると、導入モードを内外気二層モードとして、内気循環を行いながら湿度の低い外気を導入することにより、ウインドガラスの曇りを抑えながら、暖房能力が確保されるようにしている。
On the other hand, in the
ところで、内外気二層式となっているエアコン10では、エバポレータ18が上段部18Aと下段部18Bとが一体となった二段式となっている。また、エアコン10では、上段部18Aと下段部18Bの間に感応筒76を設け、下段部18Bの冷媒吐出側に感応筒78を設けて、感応筒76、78を感応筒切替バルブ80によって切替えて、エキスパンションバルブ16に連結する。
By the way, in the air-
これにより、エアコン10では、流路68、70を通過する空気のそれぞれを冷却するか、一方の流路68を通過する空気のみを冷却するかの切替えが可能となり、暖房運転時に、暖房効率の低下を抑えながら、車室内の湿度上昇の防止、防曇を図ることができるようになっている。
Thereby, in the
ここで、図4を参照しながら、エアコンECU50での暖房運転時の導入モード及び感応筒切替バルブ80による感応筒切替制御の概略を説明する。なお、図4の処理は、図示しないイグニッションスイッチがオンされかつ、例えば、オートモードでの空調運転の開始が指示されることにより実行される。また、この処理は、エアコン10の暖房運転時に実行されるものであればよい。
Here, with reference to FIG. 4, an outline of the introduction mode during the heating operation in the
このフローチャートでは、最初のステップ200でエアコン10のウォームアップ中か否かを確認する。エアコン10では、例えば、外気温や室温に比べて設定温度が高いと暖房モードでの空調運転が設定される。また、エアコン10は、暖房モードで空調運転が行われるときに、空調風の吹出しモードとして、FOOTモード、BI−LEVELモード又はFOOT/DEFモードの何れかが選択される。さらに、エアコン10では、暖房モードでの空調運転を開始するときに、このときに、冷却水の水温が低いと(例えば、水温が予め設定された最低水温以下であるとき)、ウォームアップを行う。
In this flowchart, it is confirmed in the
このウォームアップは、例えば、ブロワファン30を停止し、エンジンの暖機運転によって冷却水の水温が所定の温度(例えば、前記した最低水温)まで上昇すると、最少風量となるようにブロワファン30を回転駆動する。この後、エアコン10では、冷却水の水温の上昇に合わせてブロワ風量が増加するようにブロワファン30を駆動する。
In this warm-up, for example, when the
そして、冷却水の水温が、所定の暖房能力を確保できる温度まで上昇すると、ウォームアップを終了し、例えば、目標吹出し温度に基づいたブロワ風量で空調運転(暖房運転)を行う。 Then, when the coolant temperature rises to a temperature at which a predetermined heating capacity can be ensured, the warm-up is terminated, and for example, an air conditioning operation (heating operation) is performed with a blower air volume based on the target blowing temperature.
ここで、エアコンECU50は、ウォームアップ中であると、ステップ200で肯定判定してステップ202へ移行する。このステップ202では、空気の導入モードを内外気二層モードに設定する。これによりエアコン10では、切換ドア28Aによって内気導入口26Aが開かれると共に、切換ドア28Bによって外気導入口24が開かれ、内気導入口26Bが閉じられる。このときに、エアコンECU50では、エアミックスドア44を半開状態とすることにより、外気導入口24からデフロスタ吹出し口34へ至る流路68及び、内気導入口26Aからヒータコア42を経て足元吹出し口38へ至る流路70を形成する。
Here, if the
次のステップ204では、感応筒切替バルブ80を作動して、エキスパンションバルブ16とエバポレータ18の上段部18Aの吐出側に設けている感応筒76とが連通されるようにする。
In the
エアコン10では、例えば、エバポレータ18を通過した空気の温度(エバポレータ後温度)が、所定の温度(例えば、上段部18Aのエバポレータ後温度が0°C)を超えているときなどの、予め設定されている条件でコンプレッサ12を駆動して、エバポレータ18を通過する空気の冷却及び除湿を行う。
In the
このときに、エバポレータ18では、上段部18Aと下段部18Bの間の冷媒パイプ72に設けている感応筒76とエキスパンションバルブ16とが連通されていることにより、エキスパンションバルブ16は、上段部18Aを通過した冷媒温度に基づいて冷媒流量を制御する。
At this time, in the
これにより、エアコン10では、エバポレータ18の上段部18Aを通過する外気の冷却及び除湿が行われる。また、エバポレータ18では、下段部18BがSH96B(スーパーヒートのガス域)となるので、エアコン10では、下段部18Aを通過する内気が冷却されずにヒータコア42へ送られる。
Thereby, in the
したがって、コンプレッサ12が駆動されていても、ヒータコア42によって加熱される内気が、エバポレータ18で冷却されていないので、エアコン10では、ヒータコア42によって内気を効率的に加熱して、この加熱した空調風によって車室内を暖房することができる。なお、コンプレッサ12が停止されているときには、内気に比べて湿度が低い外気がそのまま車室内へ吹き出されるので、この外気を用いたウインドガラスの曇り除去、曇り防止、車室内の湿度上昇の防止が可能となる。
Therefore, even if the
このように、エアコン10では、内外気二層モードを選択したときに、内気をエバポレータ18によって冷却することなくヒータコア42で加熱するので、暖房能力を低下させることなく、エバポレータ18の上段部18Aを通過した空調風によって車室内の湿度上昇、ウインドガラスの曇りなどの確実な防止を図ることができる。
Thus, in the
一方、エアコンECU50は、ウォームアップが終了するとステップ200で否定判定してステップ206へ移行する。このステップ206では、空気の導入モードを外気導入モードに設定する。これにより、エアコン10では、切換ドア28A、28Bによって内気導入口26A、26Bが閉じられると共に、外気導入口24が開かれて、ブロワユニット22内に外気が導入される。
On the other hand, when the warm-up is completed, the
また、エアコンECU50は、次のステップ208で感応筒切替バルブ80を作動させて、下段部18Aの出側の感応筒78とエキスパンションバルブ16のダイアフラム84とを連通するように切替えて処理を終了する。
Further, the
これにより、エアコン10では、コンプレッサ12が作動したときに、エバポレータ18の全域(上段部18Aと下段部18Bの双方)を用いて、空調風の除湿を行うことができる。また、コンプレッサ12が停止していても、外気が導入されていることにより、暖房中の車室内の湿度上昇を抑えて、ウインドガラスの曇りを確実に防止することができる。
〔第2の実施の形態〕
次に本発明の第2の実施の形態を説明する。なお、第2の実施の形態の基本的構成は、前記した第1の実施の形態と同様であり、第2の実施の形態において第1の実施の形態と同一の部品には、同一の符号を付与してその説明を省略する。
Thereby, in the
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment described above, and the same reference numerals are used for the same parts as those of the first embodiment in the second embodiment. Will be omitted.
図6(A)には、第2の実施の形態に係るエアコン10Aにおけるエバポレータ18の近傍の概略構成を示している。エアコン10Aでは、エキスパンションバルブ16に換えて、エキスパンションバルブ100を設けている。
FIG. 6A shows a schematic configuration in the vicinity of the
図6(B)に示されるように、エキスパンションバルブ100は、ニードル弁86及びロッド88が形成されたアジャスタブルスクリュー102を備えている。エキスパンションバルブ100は、アジャスタブルスクリュー102が、ダイアフラム84によってニードル弁86がオリフィス92を開く方向及び閉塞方向へ移動可能となっている。
As shown in FIG. 6B, the
また、図6(A)及び図6(B)に示されるように、エキスパンションバルブ100は、アジャスタブルスクリュー102を操作するアクチュエータユニット104が設けられている。図6(B)に示されるように、アクチュエータユニット104は、例えば、ステッピングモータなどのアクチュエータ106と、ギアユニット108等を含んで構成されている。
Further, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
ギアユニット108は、エキスパンションバルブ100内に挿入されたロッド110の先端にフランジ112が形成されており、このフランジ112とニードル弁86との間に、プレッシャスプリング90が配設されている。これにより、エキスパンションバルブ100では、ダイアフラム84に生じる圧力差によってニードル弁86が、冷媒流量を増加する方向及び冷媒流量を絞る方向へ移動可能となっている。
In the
また、アクチュエータユニット104は、アクチュエータ106の駆動によってロッド110が軸移動されるようになっている。これにより、エキスパンションバルブ100では、ダイアフラム84に生じる圧力差にかかわらず、ニードル弁86が、冷媒流量の増加方向及び冷媒流量が絞られる方向へ移動可能となっている。
In addition, the
一方、図6(A)及び図6(B)に示されるように、エアコン10Aでは、エバポレータ18の上段部18Aと下段部18Bとの間の冷媒パイプ72に、冷媒温度センサ114が設けられている。また、エアコン10Aでは、下段部18Bの冷媒吐出側に設けている感応筒78が、パイプ82Bを介してエキスパンションバルブ100に連通されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 6A and 6B, in the
これにより、エキスパンションバルブ100は、下段部18Bから吐出される冷媒温度に応じた感応筒78内の圧力変化で、冷媒流量の制御が可能となっている。このときには、図6(B)に示される下段部18Aの吐出口近傍以降が、SH96Aとなるように冷媒流量が制御される。
Thereby, the
図5に示されるように、エアコン10Aの制御部48Aに設けられているエアコンECU50Aには、アクチュエータユニット104のアクチュエータ106及び、冷媒温度センサ114が接続されている。これにより、エアコンECU50Aは、アクチュエータ106の駆動により、エバポレータ18へ送り込む冷媒流量の制御及び、エバポレータ18の上段部18Aを通過した冷媒温度の検出が可能となっている。
As shown in FIG. 5, the
エアコンECU50Aでは、暖房運転時であっても、外気導入モード及び内気循環モードであるときには、アジャスタブルスクリュー102が予め設定された原位置となるように保持する。このときのエキスパンションバルブ100は、感応筒78内の圧力変化に応じて、エキスパンションバルブ100での冷媒流量制御が行われる。
In the
また、エアコンECU50Aでは、暖房運転時に、内外気二層モードに設定されると、冷媒温度センサ114によって検出される冷媒温度に基づいてアクチュエータ106を制御する。このときに、エアコンECU50Aは、エバポレータ18の上段部18Aの吐出口以降が、過熱度を持つガス域SH96B(図6(B)参照)となる冷媒流量が得られるように、アクチュエータ106を作動する。
In addition,
このような制御は、例えば、冷媒温度センサ114によって検出される冷媒温度が低いときに、冷媒流量を絞るようにアクチュエータ106を作動し、冷媒温度センサ114によって検出される冷媒温度の変化がなくなるようにする、などの構成を適用することができる。
Such control is performed, for example, when the refrigerant temperature detected by the
このように構成されているエアコン10Aでは、内外気二層モードが選択されたときに、外気をエバポレータ18で冷却して、デフロスタ吹出し口34へ案内可能となり、エバポレータ18で冷却していない内気をヒータコア42へ案内可能となっている。
In the
ここで、第2の実施の形態の作用として、図7を参照しながら、エアコンECU50Aでの制御の一例を説明する。このフローチャートは、前記した図4と同様に、最初のステップ200では、エアコン10Aがウォームアップ中か否かを確認し、ウォームアップ中であると、ステップ200で肯定判定してステップ202へ移行し、空気の導入モードを内外気二層モードに設定する。
Here, as an operation of the second embodiment, an example of control in the
この後、ステップ210では、冷媒温度センサ114によって検出される冷媒温度に基づいてアクチュエータ106を作動することにより、エキスパンションバルブ100での冷媒流量制御を行う。
Thereafter, in
これにより、エアコン10Aでは、外気導入口24から導入された外気がデフロスタ吹出し口34からウインドガラスへ向けて吹出し可能となる。また、コンプレッサ12が駆動されているときには、外気がエバポレータ18の上段部18Aを通過するときに冷却、除湿がなされる。したがって、ウインドガラスの確実な防曇が可能となる。
Thereby, in the
また、エアコン10Aでは、内気導入口26Aから導入された内気が、エバポレータ18の下段部18Bを通過しても、冷却されてしまうことなくヒータコア42で加熱される。これにより、エアコン10Aでは、暖房効率を低下させてしまうことがなく、空調風の効率的な加熱が可能となる。
Further, in the
一方、ウォームアップが終了していると、ステップ200で否定判定されてステップ206へ移行する。このステップ206では、空気の導入モードを外気導入モードに設定し、ステップ212では、エキスパンションバルブ100のアクチュエータ106によるニードル弁86の操作を終了する。すなわち、エキスパンションバルブ100内のフランジ112を原位置に戻して保持するようにアクチュエータ106を作動する。
On the other hand, if the warm-up has been completed, a negative determination is made in
これにより、エアコン10Aでは、エバポレータ18の略全域(上段部18Aと下段部18Bの略全域)が、冷媒の飽和蒸気状態となるように、エキスパンションバルブ100による冷媒流量の制御が行われる。
Thus, in the
なお、第2の実施の形態では、上段部18Aから吐出される冷媒温度を冷媒温度センサ114によって検出し、下段部18Bの冷媒吐出口の近傍に感応筒78を設けたが、この構成に限らず、上段部18Aの冷媒吐出側に感応筒76を設け、下段部18Bかた吐出される冷媒温度を冷媒温度センサによって検出して、エバポレータ18への冷媒流量を制御するものであっても良い。
〔第3の実施の形態〕
次に本発明の第3の実施の形態を説明する。なお、第3の実施の形態の基本的構成は、前記した第2の実施の形態と同様であり、第3の実施の形態において、第1又は第2の実施の形態と同一の部品には、同一の符号を付与してその説明を省略する。
In the second embodiment, the temperature of the refrigerant discharged from the
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The basic configuration of the third embodiment is the same as that of the second embodiment described above. In the third embodiment, the same components as those of the first or second embodiment are used. The same reference numerals are given and the description thereof is omitted.
図9(A)には、第3の実施の形態に係るエアコン10Bにおけるエバポレータ18近傍の概略構成を示している。このエアコン10Bには、エキスパンションバルブ120が設けられている。
FIG. 9A shows a schematic configuration in the vicinity of the
図9(B)に示されるように、エキスパンションバルブ120は、アジャスタブルスクリュー122を備えている。アジャスタブルスクリュー122は、ニードル弁86及びロッド88を含んで形成されており、ニードル弁86がプレッシャスプリング90によってオリフィス92を閉塞する方向へ付勢されている。
As shown in FIG. 9B, the
また、図9(A)及び図9(B)に示されるように、エキスパンションバルブ120には、アクチュエータユニット104が設けられている。図9(B)に示されるように、エキスパンションバルブ120では、ロッド88がアクチュエータユニット104のギアボックス108に連結されている。これにより、エキスパンションバルブ120では、アクチュエータ106の駆動によって、ニードル弁86がオリフィス92を閉塞する方向及び開放する方向へ移動操作されるようになっている。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the
一方、図9(A)及び図9(B)に示されるように、エアコン10Bでは、エバポレータ18の上段部18Aと下段部18Bの間の冷媒パイプ72に冷媒温度センサ114が設けられている。また、エアコン10Bでは、下段部18Bの冷媒吐出口側に、下段部18Bから吐出される冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ124が設けられている。
On the other hand, as shown in FIGS. 9A and 9B, in the
図8に示されるように、エアコン10Bの制御部48Bに設けられているエアコンECU50Bには、冷媒温度センサ114と共に冷媒温度センサ124が接続されている。これにより、エアコンECU50Bは、上段部18Aから吐出される冷媒温度及び、下段部18Bから吐出される冷媒温度の検出が可能となっている。
As shown in FIG. 8, the
また、エアコンECU50Bには、アクチュエータユニット104のアクチュエータ106が接続されており、エアコンECU50Bでは、冷媒温度センサ114又は冷媒温度センサ124によって検出される冷媒温度に基づいて、エキスパンションバルブ120を用いた冷媒流量制御を行う。
The air conditioner ECU 50B is connected to the
ここで、エアコンECU50Bでは、暖房運転時に内外気二層モードが選択されると、上段部18Aと下段部18Bの間に設けている冷媒温度センサ114によって検出される冷媒温度に基づいてアクチュエータ106を作動する。このときに、エアコンECU50Bでは、上段部18Aの全域が冷媒の飽和蒸気状態となるように冷媒流量を制御する。これにより、エバポレータ18が、図9(B)に示される上段部18Aの吐出口側近傍から過熱度を持つガス域HS96Bとなるようにしている。
Here, in the air conditioner ECU 50B, when the inside / outside air two-layer mode is selected during the heating operation, the
また、エアコンECU50Bでは、暖房運転時であっても、外気導入モード又は内気循環モードが選択されていると、下段部18Bの冷媒吐出側に設けている冷媒温度センサ124によって検出される冷媒温度に基づいてアクチュエータ106を作動する。このときに、エアコンECU50Bでは、エバポレータ18の略全域(上段部18A及び下段部18Bの略全域)が冷媒の飽和蒸気状態となるように冷媒流量を制御する。これにより、エバポレータ18が、図9(B)に示される下段部18Bの吐出口近傍から過熱度を持つガス域96Aとなるようにしている。
Further, in the air conditioner ECU 50B, even during the heating operation, when the outside air introduction mode or the inside air circulation mode is selected, the refrigerant temperature detected by the
このように構成されているエアコン10Bにおいても、前記したエアコン10、10Aと同様に、内外気二層モードが選択されたときに、外気をエバポレータ18で冷却してデフロスタ吹出し口34へ案内可能となり、エバポレータ18で冷却しない内気をヒータコア42へ案内可能としている。
In the
ここで、第3の実施の形態の作用として、図10を参照しながら、エアコンECU50Bでの制御の一例を説明する。このフローチャートは、前記した図4、図7と同様に、最初のステップ200では、エアコン10Aがウォームアップ中か否かを確認し、ウォームアップ中であると、ステップ200で肯定判定してステップ202へ移行し、空気の導入モードを内外気二層モードに設定する。
Here, as an operation of the third embodiment, an example of control in the air conditioner ECU 50B will be described with reference to FIG. In this flowchart, as in FIG. 4 and FIG. 7, in the
この後、ステップ220では、冷媒温度センサ114を用い、エバポレータ18の上段部18Aから吐出される冷媒温度に基づいてアクチュエータ106を作動することにより、エキスパンションバルブ120での冷媒流量制御を行う。
Thereafter, in
これにより、エアコン10Bにおいても、エアコン10、10Aと同様に、外気導入口24から導入された外気がデフロスタ吹出し口34からウインドガラスへ向けて吹出し可能となる。また、エアコン10Bでも、コンプレッサ12が駆動されているときには、外気がエバポレータ18の上段部18Aを通過するときに冷却、除湿がなされる。したがって、ウインドガラスの確実な防曇が可能となる。
Thereby, also in the
また、エアコン10Bでは、内気導入口26Aから導入された内気が、エバポレータ18の下段部18Bを通過しても、冷却されてしまうことなくヒータコア42で加熱される。これにより、エアコン10Bでは、暖房効率を低下させてしまうことがなく、空調風の効率的な加熱が可能となる。
In the
一方、ウォームアップが終了していると、ステップ200で否定判定されてステップ206へ移行する。このステップ206では、空気の導入モードを外気導入モードに設定し、ステップ222では、エキスパンションバルブ120のアクチュエータ106を制御するときの基準とする冷媒温度を、エバポレータ18の下端部18Bから吐出される冷媒温度に切換える。すなわち、冷媒温度センサ124を用い、エバポレータ18の下段部18Bから吐出される冷媒温度に基づいてアクチュエータ106を作動することにより、エキスパンションバルブ120での冷媒流量制御を行う。
On the other hand, if the warm-up has been completed, a negative determination is made in
これにより、エアコン10Bでは、エバポレータ18の略全域(上段部18Aと下段部18Bの略全域)が、冷媒の飽和蒸気状態となるように、エキスパンションバルブ100による冷媒流量の制御が行われる。
〔第4の実施の形態〕
次に本発明の第4の実施の形態を説明する。なお、第4の実施の形態の基本的構成は、前記した第1の実施の形態と同じであり、第4の実施の形態において第1の実施の形態と同一の部品には、同一の符号を付与してその説明を省略する。
As a result, in the
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The basic configuration of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment described above, and the same reference numerals are used for the same parts as those of the first embodiment in the fourth embodiment. Will be omitted.
図11には、第4の実施の形態に係るエアコン10Cの概略構成が示されている。このエアコン10Cは、ブロワユニット22に、エアコンユニット20Aが連結されて構成されている。
FIG. 11 shows a schematic configuration of an
エアコンユニット20Aには、エバポレータ18に換えて、上下に分割されていない一般的構成のエバポレータ130を備えている。なお、エバポレータ130には、冷媒の吐出側に感応筒が設けられ、この感応筒(図示省略)がエキスパンションバルブ16(図11参照)に連通され、エバポレータ130から吐出される冷媒温度に基づいた流量制御がなされるようになっている。
The
このエバポレータ130は、エアコンユニット20Aの上部側に偏寄して配設されている。これにより、エアコンユニット20Aでは、エバポレータ130の下部側に、エバポレータ130をバイパス可能な空気の通路が形成されている。
The
また、エアコンユニット20Aには、スペーサ66の下側のエバポレータ130に対向して流路切換ドア132が設けられている。この流路切換ドア132は、エバポレータ130のブロワユニット22側に設けられており、
この流路切換ドア132は、第2ファン30Bによって導入された空気を、エバポレータ130を通過するように案内する位置(図11に実線で示す、以下、全開位置とする)と、エバポレータ130をバイパスするように案内する位置(図11に二点鎖線で示す、以下、全閉位置とする)と、を取り得るようになっている。
The
The flow
これにより、エアコン10Cでは、流路切換ドア132が全開位置となったときに、第2ファン30Bによって導入された空気が、エバポレータ130を通過せずにヒータコア42へ案内される流路70Aが形成される。
Thereby, in the
図12に示されるように、エアコン10Cに設けている制御部48CのエアコンECU50Cには、流路切換ドア132を作動するアクチュエータ134が接続されている。エアコンECU50Cは、このアクチュエータ134の作動を制御することにより、流路切換ドア132の開閉操作を行う。
As shown in FIG. 12, an actuator 134 for operating the flow
このエアコンECU50Cでは、空気の導入モードが内気循環モードや外気導入モードなどの内外気二層モード以外に設定されていると、流路切換ドア132を全閉位置とする。また、エアコンECU50Cは、内外気二層モードが選択されると、アクチュエータ134を作動して流路切換ドア132を全開とする。これにより、エアコン10Cでは、内外気二層モードが選択されると、内気導入口26Aから導入された内気が、エバポレータ130をバイパスしてヒータコア42へ案内されるようになっている。
In the air conditioner ECU 50C, when the air introduction mode is set to a mode other than the inside / outside air two-layer mode such as the inside air circulation mode or the outside air introduction mode, the flow
ここで、第4の実施の形態の作用として、図13を参照しながら、エアコンECU50Cでの制御の一例を説明する。このフローチャートは、前記した図4、図7、図10と同様に、最初のステップ200では、エアコン10Aがウォームアップ中か否かを確認し、ウォームアップ中であると、ステップ200で肯定判定してステップ202へ移行し、空気の導入モードを内外気二層モードに設定する。
Here, as an operation of the fourth embodiment, an example of control in the air conditioner ECU 50C will be described with reference to FIG. In this flowchart, as in FIGS. 4, 7, and 10 described above, in the
この後、ステップ230では、アクチュエータ134を作動することにより、流路切換ドア132を全開とする。これにより、エアコン10Cでは、外気導入口24から導入された外気がデフロスタ吹出し口34からウインドガラスへ向けて吹出し可能となる。また、エアコン10Cでは、コンプレッサ12が駆動されていると、外気がエバポレータ130を通過するときに冷却、除湿がなされる。したがって、エアコン10Cでは、ウインドガラスの確実な防曇が可能となる。
Thereafter, in
また、エアコン10Cでは、内気導入口26Aから導入された内気が、流路切換ドア132によってエバポレータ130をバイパスされてヒータコア42へ案内される。これにより、内気導入口26Aから導入される内気が、エバポレータ130によって冷却されてしまうことなくヒータコア42で加熱されるため、暖房効率が低下してしまうことがない。したがって、エアコン10Cにおいても、空調風の効率的な加熱が可能となる。
In the
一方、ウォームアップが終了していると、ステップ200で否定判定されてステップ206へ移行する。このステップ206では、空気の導入モードを外気導入モードに設定する。これと共に、ステップ232では、アクチュエータ134を作動することにより、流路切換ドア132を全閉とする。
On the other hand, if the warm-up has been completed, a negative determination is made in
これにより、エアコン10Cでは、コンプレッサ12が駆動されたときに、エバポレータ130で冷却ないし除湿した空調風の生成が可能となっている。
Thereby, in the
なお、第1から第4の実施の形態では、ウォームアップ中に内外気二層モードを選択するようにしたが、これに限らず、通常の暖房運転中に、内外気二層モードが選択されたときに、外気のみがエバポレータによる冷却が行われ、内気がエバポレータで冷却されない状態でヒータコア42によって加熱されるように制御されるものであっても良い。
In the first to fourth embodiments, the inside / outside air two-layer mode is selected during the warm-up. However, the present invention is not limited to this, and the inside / outside air two-layer mode is selected during the normal heating operation. It is also possible to control so that only the outside air is cooled by the evaporator and the inside air is not cooled by the evaporator and is heated by the
また、第1から第4の実施の形態では、ウォームアップが終了したときに、外気導入モードに切換えるようにしているが、外気導入モードに限らず、内気循環モードに切換えたり、内外気二層モードを継続するようにしても良い。このときに、内外気二層モードに選択されていれば、内気の冷却を回避し、内外気二層モード以外のときには、外気及び内気がエバポレータ18、130によって冷却されるようにすれば良い。
Further, in the first to fourth embodiments, when the warm-up is completed, the mode is switched to the outside air introduction mode. However, the mode is not limited to the outside air introduction mode, and the mode is switched to the inside air circulation mode, The mode may be continued. At this time, if the inside / outside air two-layer mode is selected, cooling of the inside air is avoided, and outside the inside / outside air two-layer mode, the outside air and the inside air may be cooled by the
また、以上説明した第1及び第4の実施の形態は、本発明が適用される回避手段の構成を限定するものではなく、本発明の回避手段は、内外気二層モードが選択されたときに、第2の流路に導入される内気の冷却を実質的に回避する構成であれば、任意の構成を適用することができる。 The first and fourth embodiments described above do not limit the configuration of the avoidance means to which the present invention is applied. The avoidance means of the present invention is used when the inside / outside air two-layer mode is selected. In addition, any configuration can be applied as long as the configuration substantially avoids cooling of the inside air introduced into the second flow path.
10、10A〜10C エアコン(車両用空調装置)
12 コンプレッサ(冷却手段)
16 エキスパンションバルブ(第1及び第2の調整手段、流量調整弁)
18 エバポレータ
18A 上段部(第1の冷却部)
18B 下段部(第2の冷却部)
24 外気導入口
26(26A、26B) 内気導入口
30 ブロワファン
30A 第1ファン
30B 第2ファン
34 デフロスタ吹出し口
38 足元吹出し口
42 ヒータコア(加熱手段)
44(44A、44B) エアミックスドア
50、50A〜50C エアコンECU(切替手段、制御手段)
68 流路(第1の流路)
70、70A 流路(第2の流路)
76 感応筒(回避手段、第1の流量調整手段)
78 感応筒(回避手段、第2の流量調整手段)
80 感応筒切替バルブ(切替手段)
100 エキスパンションバルブ(第1及び第2の流量調整手段、流量調整弁、流量制御手段)
106 アクチュエータ(流量制御手段)
114 冷媒温度センサ(回避手段、第1の流量調整手段、温度検出手段)
120 エキスパンションバルブ(第1及び第2の流量調整手段、流量調整弁、流量制御手段)
124 冷媒温度センサ(回避手段、第2の流量調整手段、温度検出手段)
130 エバポレータ
132 流路切替ドア(回避手段、バイパス手段)
10, 10A-10C air conditioner (vehicle air conditioner)
12 Compressor (cooling means)
16 Expansion valve (first and second adjusting means, flow rate adjusting valve)
18
18B Lower part (second cooling part)
24 Outside air inlet 26 (26A, 26B) Inside
44 (44A, 44B)
68 channel (first channel)
70, 70A channel (second channel)
76 Sensitive cylinder (avoidance means, first flow rate adjustment means)
78 Sensitive cylinder (avoidance means, second flow rate adjustment means)
80 Sensitive cylinder switching valve (switching means)
100 expansion valve (first and second flow rate adjusting means, flow rate adjusting valve, flow rate control means)
106 Actuator (Flow control means)
114 Refrigerant temperature sensor (avoidance means, first flow rate adjustment means, temperature detection means)
120 expansion valve (first and second flow rate adjusting means, flow rate adjusting valve, flow rate control means)
124 refrigerant temperature sensor (avoidance means, second flow rate adjustment means, temperature detection means)
130
Claims (5)
外気導入口から導入される外気ないし内気導入口から導入される内気を、前記エバポレータを経てデフロスタ吹出し口へ案内可能とする第1の流路と、
前記外気ないし前記内気を前記エバポレータ及び前記加熱手段を経て足元吹出し口へ案内可能とする第2の流路と、
前記第1の流路へ前記外気が導入されると共に前記第2の流路へ前記内気が導入される内外気二層モードが選択されたときに、第2の流路に導入された内気が前記エバポレータによって冷却されるのを回避する回避手段と、
を含むことを特徴とする車両用空調装置。 A cooling means for cooling or dehumidifying the air passing through the evaporator by a refrigeration cycle, and a heating means for heating the air, and air-conditioning air generated by cooling or heating the introduced air is blown into the passenger compartment for air conditioning. A vehicle air conditioner,
A first flow path capable of guiding outside air introduced from the outside air introduction port or inside air introduced from the inside air introduction port to the defroster outlet through the evaporator;
A second flow path capable of guiding the outside air or the inside air to the foot outlet through the evaporator and the heating means;
When the inside / outside air two-layer mode in which the outside air is introduced into the first channel and the inside air is introduced into the second channel is selected, the inside air introduced into the second channel is Avoidance means for avoiding cooling by the evaporator;
The vehicle air conditioner characterized by including.
前記回避手段が、
前記第1の冷却部を通過した冷媒温度に基づいて前記エバポレータへの冷媒流量を制御する第1の流量調整手段と、
前記第2の冷却部を通過した冷媒温度に基づいて前記エバポレータへの冷媒流量を制御する第2の流量調整手段と、
前記内外気二層モードが選択されたときに、前記第1の流量調整手段に切替えて前記エバポレータへの冷媒流量を制御する切替手段と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。 The evaporator includes a first cooling section corresponding to the first flow path, and a second cooling section corresponding to the second flow path and into which the refrigerant that has passed through the first cooling section is sent. When
The avoiding means is
First flow rate adjusting means for controlling the flow rate of refrigerant to the evaporator based on the temperature of the refrigerant that has passed through the first cooling unit;
Second flow rate adjusting means for controlling the flow rate of refrigerant to the evaporator based on the temperature of the refrigerant that has passed through the second cooling unit;
Switching means for controlling the refrigerant flow rate to the evaporator by switching to the first flow rate adjustment means when the inside / outside air two-layer mode is selected;
The vehicle air conditioner according to claim 1, comprising:
前記感応筒に連通されて、感応筒の内部圧力の変化に応じて冷媒流量が変化される流量調整弁と
を含むことを特徴とする請求項2に記載の車両用空調装置。 At least one of the first or second flow rate adjusting means is a sensitive cylinder whose internal pressure changes based on the refrigerant temperature;
The vehicle air conditioner according to claim 2, further comprising: a flow rate adjusting valve that communicates with the sensitive cylinder and changes a refrigerant flow rate according to a change in an internal pressure of the sensitive cylinder.
前記冷媒流量を制御するアクチュエータと、
前記温度検出手段によって検出される前記冷媒温度に基づいて前記アクチュエータの作動を制御する制御手段と、
を含むことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の車両用空調装置。 At least one of the first or second flow rate adjusting means is a temperature detecting means for detecting a refrigerant temperature;
An actuator for controlling the refrigerant flow rate;
Control means for controlling the operation of the actuator based on the refrigerant temperature detected by the temperature detection means;
The vehicle air conditioner according to claim 2 or 3, characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008095114A JP2009248587A (en) | 2008-04-01 | 2008-04-01 | Air conditioning device for vehicle |
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WO2011037082A1 (en) * | 2009-09-24 | 2011-03-31 | カルソニックカンセイ株式会社 | Air conditioning device for vehicle |
JP2016104588A (en) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | 株式会社デンソー | Air conditioner for vehicle |
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2008
- 2008-04-01 JP JP2008095114A patent/JP2009248587A/en active Pending
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