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公開番号2024062473
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-10
出願番号2022170307
出願日2022-10-25
発明の名称車両用空調装置
出願人サンデン株式会社
代理人弁理士法人エビス国際特許事務所
主分類B60H 1/22 20060101AFI20240501BHJP(車両一般)
要約【課題】所望の暖房性能が得られるようにし、かつ、乗員の不安感を与えないようにする。
【解決手段】車両空調装置は、圧縮機、室内熱交換部、及び、外部熱交換部を含む冷媒回路と、エアダンパを有すると共に内部に室内熱交換部を配置した空調ユニットと、冷媒回路及び空調ユニットを制御する制御装置とを備え、冷媒回路は、圧縮機で圧縮した冷媒の少なくとも一部を室内熱交換部及び外部熱交換部を経由させずに減圧して圧縮機に戻すホットガスバイパスを有し、制御装置は、ホットガス暖房運転を実行可能であり、ホットガス暖房運転の始動時に、冷媒が所定の状態になるまで室内熱交換部における放熱をさせず又は抑制させて冷媒回路に冷媒を循環させる準備運転を行い、少なくとも準備運転の実行中に、空調ユニットの内部を通過する空気の全部又は一部が室内熱交換部を迂回するように、エアダンパの開度を調整する。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
圧縮機、室内熱交換部、及び、外部熱交換部を含む冷媒回路と、
前記室内熱交換部を内部に配置した空調ユニットと、
前記冷媒回路及び前記空調ユニットを制御する制御装置と、を備えた車両用空調装置において、
前記冷媒回路は、前記圧縮機で圧縮した冷媒の少なくとも一部を、前記室内熱交換部及び前記外部熱交換部を経由することなく減圧して前記圧縮機に戻すホットガスバイパスを有し、
前記空調ユニットは、内部の空気を前記室内熱交換部に送風させる割合を調整するエアダンパを有し、
前記制御装置は、
前記外部熱交換部において冷媒に吸熱させず、前記圧縮機で圧縮した冷媒の一部を前記室内熱交換部で放熱させて車室内を暖房するホットガス暖房運転を実行可能であり、
ホットガス暖房運転の始動時に、冷媒が所定の状態になるまで、前記室内熱交換部における放熱をさせず又は抑制させて、前記冷媒回路に冷媒を循環させる準備運転を行い、
少なくとも前記準備運転の実行中に、前記空調ユニットの内部を通過する空気の全部又は一部が前記室内熱交換部を迂回するように、前記エアダンパの開度を調整する、車両用空調装置。
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
前記制御装置は、
前記エアダンパの開度を調整する際に、前記空調ユニットの内部に空気を取り込む送風機を動作させた状態とする、請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記準備運転の実行中に、前記空調ユニットの内部を通過する空気の全部が前記室内熱交換部を迂回するように、前記エアダンパの開度を調整する、請求項１又は請求項２記載の車両用空調装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
エンジン等の燃焼系の熱源を持たない電動車両（ＥＶ：Electric Vehicle）や燃焼系の熱源の熱量が少ない車両用の空調装置として、ヒートポンプ（冷媒回路）を熱源とする空調装置が知られている。
【０００３】
ヒートポンプを利用した空調装置は、暖房運転時には、外部熱交換器を吸熱器として機能させ、外気から暖房熱源を得ている。このため、外気温が極低温になると、外気からの吸熱が難しくなり、暖房能力が大きく低下することになる。これに対して、例えばＰＴＣヒータ等の電気式加熱器を用いて熱源を確保すると、バッテリの消費量が大きくなって、電動車両等の場合には航続可能距離への悪影響が懸念されると共に、ＰＴＣヒータの装備で空調装置の製造コストが嵩むことになる。
【０００４】
冷媒回路の圧縮機から吐出された高温高圧冷媒を利用するホットガス暖房は、吸熱を行わない暖房方式であり、極低温環境下で有効な暖房として期待されている。このホットガス暖房は、車両空調装置の車室内熱交換器を放熱器（室内コンデンサ）として機能させ、これに圧縮機から吐出された高温高圧冷媒を直接流入させ、放熱器から出た冷媒は、減圧した後、外部熱交換器を経由させることなく、アキュムレータを介して圧縮機に戻す（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１４－１９６０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ホットガス暖房を効果的に継続運転させるためには、冷媒回路における放熱を極力室内コンデンサに限定して、冷媒回路の放熱量と圧縮機の消費エネルギー（入熱量）をバランスさせることが必要になる。また、室内コンデンサでの放熱で凝縮した液冷媒を蒸発させること無くガス化して圧縮機に戻すことが必要になる。
【０００７】
これを実現するために、圧縮機を出た高温高圧冷媒を室内コンデンサで放熱させた後、減圧して圧縮機に戻す冷媒流路に加えて、圧縮機を出た高温高圧冷媒を一部分岐して、熱交換器を経由すること無く減圧して圧縮機に戻す、ホットガス暖房用のバイパス冷媒流路（ホットガスバイパス）を設けることが行われている。
【０００８】
このようなホットガスバイパスを設けると、室内コンデンサでの放熱で凝縮した液冷媒に、ホットガスバイパスを経由したガス冷媒を混合させて、ガスリッチの冷媒にしてから圧縮機に戻すことができるようになる。また、ホットガスバイパスを流れる冷媒流量を増やすことで、室内コンデンサでの放熱量を抑制することができるので、ホットガスバイパスを流れる冷媒流量を調整することで、冷媒回路の放熱量と圧縮機への入熱量のバランスを維持することができるようになる。
【０００９】
このようなホットガス暖房の運転においては、室内コンデンサで所定の放熱を得るために、圧縮機の消費エネルギーをある程度高めておくことが必要になる。このために、ホットガス暖房運転の始動時において、室内コンデンサでの放熱を無くす又は抑えた状態で圧縮機を作動させ、循環する冷媒に蓄えられるエネルギー量を高めておく、準備運転を行うことがなされている。
【００１０】
このような準備運転中は、ある程度圧縮機の消費エネルギーが高められ、循環する冷媒に蓄えられるエネルギー量が上がった（冷媒圧力が上がった）状態になるまで、車両空調装置の送風機の回転を停止又は減速させて、室内コンデンサでの放熱を無くす又は抑えることがなされているが、車両空調装置に対する乗員の調整で、送風機の風量を高める調整がなされてしまうと、この準備運転を効果的に行うことができなくなり、準備運転に要する時間が長くなってしまうか、或いはホットガス暖房を行うのに必要な冷媒状態が得られず、ホットガス暖房による所望の暖房性能が得られなくなる問題があった。
（【００１１】以降は省略されています）

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