(57)【要約】【課題】圧縮機の起動時に圧縮機内に液冷媒が流入して起こる液圧縮を低減する空調装置を提供する。【解決手段】空調装置は、冷凍サイクルを形成する冷媒配管１４内の冷媒を吸入して吐出し、エンジン駆動力により駆動される可変容量式の圧縮機１を備えてバス車両の車内を空調する装置であり、圧縮機１に対するエンジン駆動力の伝達をオン、オフするクラッチと、圧縮機１の容量を可変する容量制御弁２と、容量制御弁２に容量制御信号を送る制御装置１９と、を備えている。この制御装置１９は、車内の空調運転において圧縮機１を起動しようとするときに、クラッチによりエンジン駆動力が伝達されてから所定時間ｔ３が経過後、容量制御信号を容量制御弁２に送る制御を実行する。【選択図】図２
2008157535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクルを形成する冷媒配管（１４）内の冷媒を吸入して吐出し、エンジン駆動力により駆動される可変容量式の圧縮機（１）を備えて建物内空間を空調する空調装置であって、
前記圧縮機（１）に対する前記エンジン駆動力の伝達をオン、オフするクラッチと、前記圧縮機（１）の容量を可変する容量制御機構（２）と、前記容量制御機構（２）に容量制御信号を送る制御装置（１９）と、を備え、
前記建物内空間の空調運転において前記圧縮機（１）を起動しようとするときに、前記制御装置（１９）は前記クラッチにより前記エンジン駆動力が伝達されてから所定時間の経過後、容量制御信号を前記容量制御機構（２）に送ることを特徴とする空調装置。
【請求項２】
冷凍サイクルを形成する冷媒配管（１４）内の冷媒を吸入して吐出し、エンジン駆動力により駆動される可変容量式の圧縮機（１）を備えてバス車両の車内を空調する空調装置であって、
前記圧縮機（１）に対する前記エンジン駆動力の伝達をオン、オフするクラッチと、前記圧縮機（１）の容量を可変する容量制御機構（２）と、前記容量制御機構（２）に容量制御信号を送る制御装置（１９）と、を備え、
前記車内の空調運転において前記圧縮機（１）を起動しようとするときに、前記制御装置（１９）は前記クラッチにより前記エンジン駆動力が伝達されてから所定時間の経過後、容量制御信号を前記容量制御機構（２）に送ることを特徴とする空調装置。
【請求項３】
前記空調運転を開始するとき、前記圧縮機（１）の次の起動が前記エンジンの停止後、最初の起動である場合は、前記容量制御信号を前記クラッチがオンしてから遅延させることなく即時に送ることを特徴とする請求項１または２に記載の空調装置。
【請求項４】
冷凍サイクルを形成する冷媒配管（１４）内の冷媒を吸入して吐出し、エンジン駆動力により駆動される可変容量式の圧縮機（１）を備えてバス車両の車内を空調する空調装置であって、
前記圧縮機（１）に対する前記エンジン駆動力の伝達をオン、オフするクラッチと、前記圧縮機（１）の容量を可変する容量制御機構（２）と、前記容量制御機構（２）に容量制御信号を送る制御装置（１９）と、を備え、
前記車内の空調運転において前記圧縮機（１）を起動しようとするときに、前記制御装置（１９）は、前記クラッチにより前記エンジン駆動力の伝達がオンされると容量制御信号を前記容量制御機構（２）に断続的に送り、その後、前記容量制御信号を連続して送ることを特徴とする空調装置。
【請求項５】
前記車内の空調運転を開始するとき、前記圧縮機（１）の次の起動が前記エンジンの停止後、最初の起動である場合は、前記クラッチがオンすると前記容量制御信号を断続的に送ることなく連続して送ることを特徴とする請求項４に記載の空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル内の冷媒を吸入、吐出する容量可変式の圧縮機を用いて所定空間を空調する空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の空調装置は、目標とする空調能力を得るために冷凍サイクル内の冷媒を目標容量で吸入、吐出する容量可変式の圧縮機を用いており、この一例として特許文献１に記載の圧縮機が知られている。この圧縮機は、乗用車の空調装置に使用され、電磁駆動式の容量制御弁を備えている。圧縮機の吐出容量は容量制御弁のコイルへの通電をオン、オフすることによって自由に制御することができる。
【特許文献１】特開２００３−８３２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の車両用空調装置の圧縮機をバス車両の車内空調に使用すると、冷凍サイクルの冷媒配管内の冷媒が圧縮機で液圧縮されることにより、圧縮機内部で異常な圧力上昇や異音が発生するという問題があり、出願人はこれを確認している。これは、バス車両などにおいては冷凍サイクルの配管、特に圧縮機と凝縮器を接続する配管や蒸発器と圧縮機を接続する配管が普通乗用車などに比べて長くなり、冷媒量が多いということが起因している。そして、低負荷運転時から圧縮機が停止した場合、蒸発器と圧縮機との間の配管（低圧側配管）に液冷媒が多く残留する現象が起こる。この現象は、上記のごとく長い配管と容量可変式圧縮機とを備える冷凍サイクルを用いて建物空間を空調する装置の場合にも起こり得る。
【０００４】
そして、この状態から圧縮機が起動されたときの、圧縮機のクラッチ制御信号、容量制御弁の制御信号（目標容量）、および圧縮機の実作動容量の経時変化を調べると、図６に示すようになる。図６は、上段から順番に、圧縮機のクラッチ制御信号のオンオフ（ＯＮ−ＯＦＦ）状態を示すタイムチャート、容量制御弁の制御信号（目標容量）の変化を示すタイムチャート、圧縮機の実作動容量の変化を示すタイムチャートである。容量制御弁を用いた可変容量式圧縮機の容量は、起動後、容量制御弁に目標容量（２０％）の制御信号が入力されると０％から急激に立ち上り一旦１００％になった後低下して目標容量（２０％）に近似していくという特性を有している。
【０００５】
これらを考え合わせると、上記問題は、圧縮機の起動後、その容量が一時的に１００％になることから、低圧側配管に残留していた冷媒が一気に圧縮機内部に流入して液圧縮が発生することに起因する。また、上記異常な圧力上昇や異音の発生は、圧縮機の容量が０％から急激に立ち上って１００％になる過程において発生すると考えられる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧縮機の起動時に圧縮機内に液冷媒が流入して起こる液圧縮を低減する空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。すなわち、第１の発明は、冷凍サイクルを形成する冷媒配管（１４）内の冷媒を吸入して吐出し、エンジン駆動力により駆動される可変容量式の圧縮機（１）を備えて建物内空間を空調する空調装置であって、圧縮機（１）に対するエンジン駆動力の伝達をオン、オフするクラッチと、圧縮機（１）の容量を可変する容量制御機構（２）と、容量制御機構（２）に容量制御信号を送る制御装置（１９）と、を備えており、建物内空間の空調運転において圧縮機（１）を起動しようとするときに、制御装置（１９）はクラッチによりエンジン駆動力が伝達されてから所定時間の経過後、容量制御信号を容量制御機構（２）に送ることを特徴としている。
【０００８】
この発明によれば、圧縮機にエンジン駆動力が伝達されてから所定時間経過した後に容量制御信号を容量制御機構に送ることにより、圧縮機の実作動容量が急激に増大せず、建物内を空調する構成上、長くなる低圧側の冷媒配管に溜まっている液冷媒を徐々に圧縮機に流入させることができる。これにより、圧縮機の起動時に起こる液圧縮を低減することができる。異常な圧力上昇や異音の発生を低減することができる。
【０００９】
第２の発明は、冷凍サイクルを形成する冷媒配管（１４）内の冷媒を吸入して吐出し、エンジン駆動力により駆動される可変容量式の圧縮機（１）を備えてバス車両の車内を空調する空調装置であって、圧縮機（１）に対するエンジン駆動力の伝達をオン、オフするクラッチと、圧縮機（１）の容量を可変する容量制御機構（２）と、容量制御機構（２）に容量制御信号を送る制御装置（１９）と、を備えており、車内の空調運転において圧縮機（１）を起動しようとするときに、制御装置（１９）はクラッチによりエンジン駆動力が伝達されてから所定時間の経過後、容量制御信号を容量制御機構（２）に送ることを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、圧縮機にエンジン駆動力が伝達されてから所定時間経過した後に容量制御信号を容量制御機構に送ることにより、圧縮機の実作動容量が急激に増大せず、バス車両の車内を空調する構成上、長くなる低圧側の冷媒配管に溜まっている液冷媒を徐々に圧縮機に流入させることができる。これにより、圧縮機の起動時に起こる液圧縮を低減することができる。異常な圧力上昇や異音の発生を低減することができる。
【００１１】
また、上記空調運転を開始するとき、圧縮機（１）の次の起動がエンジンの停止後、最初の起動である場合は、容量制御信号をクラッチがオンしてから遅延させることなく即時に送ることが好ましい。
【００１２】
この発明によれば、異常な圧力上昇や異音の発生を低減する効果を保ちつつ、空調空間を短時間で空調することができる。
【００１３】
第３の発明は、冷凍サイクルを形成する冷媒配管（１４）内の冷媒を吸入して吐出し、エンジン駆動力により駆動される可変容量式の圧縮機（１）を備えてバス車両の車内を空調する空調装置であって、圧縮機（１）に対するエンジン駆動力の伝達をオン、オフするクラッチと、圧縮機（１）の容量を可変する容量制御機構（２）と、容量制御機構（２）に容量制御信号を送る制御装置（１９）と、を備えており、車内の空調運転において圧縮機（１）を起動しようとするときに、制御装置（１９）は、クラッチによりエンジン駆動力の伝達がオンされると容量制御信号を容量制御機構（２）に断続的に送った後、容量制御信号を連続して送ることを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、圧縮機にエンジン駆動力が伝達されてから容量制御信号を容量制御機構に断続的に送った後、容量制御信号を連続して送ることにより、圧縮機の実作動容量が急激に増大せず、上昇と減少が小刻みに繰り返されるので、バス車両の車内を空調する構成上、長くなる低圧側の冷媒配管に溜まっている液冷媒を徐々に圧縮機に流入させることができる。これにより、圧縮機の起動時に起こる液圧縮を低減することができる。異常な圧力上昇や異音の発生を低減することができる。
【００１５】
また、上記車内の空調運転を開始するとき、圧縮機（１）の次の起動がエンジンの停止後、最初の起動である場合は、クラッチがオンすると前記容量制御信号を断続的に送ることなく連続して送ることが好ましい。
【００１６】
この発明によれば、異常な圧力上昇や異音の発生を低減する効果を保ちつつ、車内を短時間で空調することもできる。特に、夏季の車両停車後の運転開始時において、乗員の要求に応えた空調を優先して実行することができる。
【００１７】
上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１実施形態）
本発明に係る空調装置は、配管、特に蒸発器と容量可変式圧縮機を接続する配管が長く冷媒量が多い冷凍サイクルを用いて所定空間を空調する装置である。当該空調装置は、例えば、ビル、家屋、ホールなどの建物空間を空調する装置や、バス車両の広い客室空間などを空調する装置である。
【００１９】
建物空間を空調する場合は、例えば、軽油、灯油などの化石燃料を利用してエンジンを動かしてその駆動力を圧縮機に伝達するとともに、圧縮機の容量制御を実施して冷凍サイクル内の冷媒を吸入、吐出し空調能力を制御する空調装置である。バス車両の客室空間などを空調する場合は、例えば、走行用エンジンの駆動力を圧縮機に伝達するとともに、圧縮機の容量制御を実施して冷凍サイクル内の冷媒を吸入、吐出し空調能力を制御する空調装置である。
【００２０】
いずれの装置の場合も冷房風を所定空間に提供する蒸発器の設置場所と圧縮機の設置場所は離れており、蒸発器と圧縮機を連絡する低圧側の配管が非常に長くなり、圧縮機の起動時には当該配管に冷媒が相当量残留していることになる。本願はこの残留冷媒を圧縮機に急激に戻さない点に技術的意義がある。
【００２１】
本発明の第１実施形態について図１〜図３を用いて説明する。図１は第１実施形態の空調装置に係る冷凍サイクルの概略構成を示したサイクル図である。
【００２２】
本実施形態では、空調装置の一例としてバス車両の車内空間を空調する冷凍サイクルを備えた装置を説明する。この空調装置は、同様の冷凍サイクルを独立して車両の左右方向に並べて配設した２個の冷凍サイクルと、車内空間に暖房風を供給するヒータユニット（図示しない）と、を含んでいる。
【００２３】
ヒータユニットは、走行用のエンジンの冷却水を熱源とするヒータコア、そのヒータコアに暖房用空気を供給する送風機、およびヒータコアにて加熱された空気の流路を成す温風ダクトなどからなる。ヒータユニットは、バス車両の座席下に配置されており、制御装置１９によって運転制御されることで車室内の乗員足元に向けて温風を吹き出す。
【００２４】
２個の冷凍サイクルは、車内に吹き出す空気を冷却する空調ユニット１７を含んでいる。空調ユニット１７はバス車両の屋上に取り付けられている。空調ユニット１７で作られる冷却風は、車両の前後方向に伸張した形態で車内の天井側左右両側部に取り付けられている冷風ダクト（図示しない）を通って車内全体に向けて送風される。
【００２５】
図１に示すように、空調ユニット１７は、圧縮機１を除いた冷凍サイクルの部分が車両左右方向に２個並んで配置されており、コンデンシングユニット１５と、２個のクーリングユニット１６と、レシーバ５およびドライヤ８と、を一体的に構成したものであり、各空調機能部品は、筐体内に収納されている。コンデンシングユニット１５とクーリングユニット１６のそれぞれは、冷媒配管により圧縮機１と接続されて環状の冷媒経路を形成し、冷凍サイクルを構成している。圧縮機１の吐出側の配管には、圧縮機１の容量制御に用いる高圧側圧力を検出する高圧側圧力センサ３が設けられている。
【００２６】
コンデンシングユニット１５は、凝縮機４と、過冷却熱交換器６と、凝縮機４および過冷却熱交換器６の凝縮熱を放出するために外気を送風する送風機７と、これらを接続する配管と、からなる冷凍サイクルの一部が車両左右方向に２個並んで構成されている。車両左右方向に２組ずつ配置された送風機７は、左右独立に運転および送風量が制御できるようになっている。
【００２７】
凝縮器４は圧縮機１で吐出された高圧冷媒を凝縮させる冷媒凝縮器である。レシーバ５は、凝縮器４の冷媒流出側に配置され、凝縮器４から流出した冷媒のうち液相冷媒を過冷却熱交換器６に向けて流出する。また、レシーバ５は、液相冷媒と気相冷媒との分離を行うとともに、レシーバ５内に所定量の冷媒量を蓄えることにより、冷凍サイクル内を循環する冷媒量を調節している。過冷却熱交換器６は、凝縮器４から流出してきた冷媒をさらに冷却して冷媒の過冷却度を大きくして成績係数を向上させることができる。ドライヤ８は、過冷却熱交換器６から流出した冷媒に含まれる水分を除去する乾燥機能を有している。
【００２８】
クーリングユニット１６は、蒸発器１０と、蒸発器１０を通過した空気を再加熱する再熱器（リヒートヒータコア）１１と、導入した外気または内気を蒸発器１０および再熱器１１に通した後、車内に吹き出すための送風機１２と、蒸発器１０よりも上流側に設けられたサイトグラス１８および膨張弁９と、蒸発器１０よりも下流側に設けられ、圧縮機１の容量制御に用いる低圧側圧力を検出する低圧側圧力センサ１３と、これらを接続する配管と、により構成されている。車両左右方向に２組ずつ配置された送風機１２は、左右独立に運転および送風量が制御できるようになっている。
【００２９】
サイトグラス１８は、レシーバ５の流出側に設けられており、この窓から冷媒の過不足を確認することができる。レシーバ５の流出側に設けられている膨張弁９は、温度式となっており、蒸発器１０の冷媒流出側の冷媒温度に応じてその弁開度が調節される。具体的には、蒸発器１０の冷媒流出側に冷媒温度を感知する感温筒が設けられ、冷媒温度（冷房負荷）が高い時には弁開度を増し、冷媒温度（冷房負荷）が低い時には弁開度を絞るものである。
【００３０】
膨張弁９の冷媒流出側には、減圧されて低温低圧となった液相冷媒を蒸発させる冷却用熱交換器である蒸発器１０が設けられている。再熱器（リヒートヒータコア）１１は、走行用エンジンの冷却水を熱源とする温水式ヒータであり、エンジンの冷却水回路を流れる冷却水がウォータポンプや流量制御弁によって供給されて蒸発器１０を通過した空気を必要に応じて除湿する。再熱器１１を通過した空気は、車内の天井側左右両側部に取り付けられている冷風ダクト（図示しない）を通って車内全体に向けて送風される。
【００３１】
圧縮機１はバス車両後部の床下などに配置されており、バス車両の屋上に配置されている蒸発器１０と接続される低圧側冷媒配管１４は、途中で少なくともひとつの曲げ部を有し、バス車両の前方側上部から後方側下部にかけて長く延設されている。圧縮機１は走行用エンジン（図示しない）からの駆動力を電磁クラッチを介して伝達することにより駆動される。圧縮機１は冷房負荷に応じて冷媒の圧縮容量を可変できる可変容量式圧縮機である。本実施形態では、可変容量式圧縮機の一例として、斜板型可変容量圧縮機を採用して説明する。
【００３２】
斜板型可変容量圧縮機には、吐出容量を変化させる容量制御機構である容量制御弁２が取り付けられている。容量制御弁２は、電磁駆動式の弁であり、例えば、デューディ制御により冷媒の供給通路を繰り返して開閉することができる開閉弁である。容量制御弁２は、制御装置１９により容量制御信号としてＯＮ−ＯＦＦの二値からなるデューティ信号形式の電流が供給される。
【００３３】
斜板型可変容量圧縮機においては、走行用エンジンからの駆動力がシャフトに伝達され、シャフトに固定されたドライブプレートと隙間嵌合されたガイドピンを介して斜板が回転運動される。制御装置１９からの容量制御信号により、容量制御弁２が作動し、圧縮機１のケース内の制御圧力が変化する。この制御圧力が変化すると、斜板の傾斜角度が変化し、斜板にシューを介して接続されたピストンのストロークが変化して圧縮機１の容量が変化することになる。
【００３４】
デューティ信号は、短時間毎にＯＮ、ＯＦＦを繰り返すパルス状波形の電流の信号である。信号のＯＮ、ＯＦＦは、容量制御弁２の開弁、閉弁に対応する。斜板型可変容量圧縮機の容量は、容量制御弁２の開弁させたときは減少し、閉弁させたときは増加する。このようにパルス信号のデューティ比を変化させることにより、斜板の傾斜角度およびピストンのストロークと圧縮機の容量を無段階に変化させて自由に制御することができる。
【００３５】
制御装置１９は、マイクロコンピュータを備えており、エアコン環境情報、エアコン運転条件情報、および車両環境情報が入力される。エアコン環境情報は車内温度、日射、外気温度などを含む。エアコン運転条件情報はエアコンＯＮ・ＯＦＦ情報、エアコンモード情報、設定温度などを含む。車両環境情報はエンジン回転数、アクセル開度などを含む。
【００３６】
制御装置１９は、エアコン環境情報、エアコン運転条件情報、および車両環境情報を受信してこれらを演算し、圧縮機１の設定すべき容量を算出する。そして、制御装置１９はエアコン制御のアンプでもあり、容量に適合するデューティ信号の容量制御信号を電流として容量制御弁２に出力し、圧縮機１の容量を制御する。
【００３７】
運転手が空調操作パネル（図示しない）を操作して空調装置の運転・停止、および設定温度などの操作信号などが制御装置１９に入力されると、それに応じて圧縮機１および空調ユニット１７などの各機器の運転が、制御装置１９によって制御される。
【００３８】
次に、本実施形態の空調運転における圧縮機１の作動について図２および図３を用いて説明する。図２は空調運転における圧縮機１の作動概要を示すフローチャートである。制御装置１９に記憶されている本フローチャートのプログラムがスタートすると、まずステップＳ１０でバス車両のエアコンシステムが起動（空調運転が起動）しているか否かの判断を行う。空調運転が起動しているときは、例えば、空調操作パネルのエアコンスイッチやメインスイッチがオン状態のときである。
【００３９】
空調運転が起動していると判断されるまでステップＳ１０の処理は繰り返され、空調運転が起動していると判断されると、次に圧縮機１が運転中であるか否かの判断を行う（ステップＳ２０）。すでに圧縮機１が運転されているときは、引き続き運転を継続する。圧縮機１が運転されていないときは、次に圧縮機１を起動するときの制御をどのように行うかが以下に説明するステップで決定されることになる。
【００４０】
圧縮機１が運転中でないときは、次にステップＳ３０で、圧縮機１の次の起動がエンジンの停止後、１回目の起動に当たるか否かを判断する。これは、本プログラムには圧縮機１の次の起動がエンジン停止後の何回目にあたるかによって、後述するステップＳ５０における圧縮機１の遅延起動運転を実施しない制御を含むことを意図している。
【００４１】
ステップＳ３０で圧縮機１の次の起動が、エンジンが停止した後の１回目の起動に当たると判断されると、圧縮機１を通常の起動で運転する（ステップＳ４０）。そして、ステップＳ１０へ進み、再び本プログラムの各ステップを繰り返す。
【００４２】
ここで、通常の起動を実行するときは、前述の図６で示したタイムチャートのような容量制御信号が容量制御弁２に送られる。すなわち、圧縮機１の電磁クラッチがオフからオンに変わるとともに、制御装置１９は目標容量（ここでは２０％）に応じた容量制御信号を容量制御弁２に送信する。これにより、圧縮機１の実作動容量は、その特性のため、停止状態の０％から急激に上昇し一旦１００％になった後減少して次第に目標容量（２０％）に近似していき目標容量（２０％）に安定する。
【００４３】
このように、空調運転を開始するとき、圧縮機１の次の起動がエンジンの停止後、最初の起動である場合には、制御装置１９は、容量制御信号を電磁クラッチがオンしてから遅延させることなく即時に容量制御弁２に送るものである。
【００４４】
一方、ステップＳ３０で圧縮機１の次の起動が、エンジンが停止した後の１回目の起動に当たらず２回目以上に当たると判断されると、圧縮機１を遅延起動する処理を実行する（ステップＳ５０）。
【００４５】
この圧縮機１の遅延起動について図３を用いて説明する。図３は、遅延起動が行われるときの容量可変式圧縮機におけるクラッチ制御信号、容量制御信号、および圧縮機の実作動容量の関係を示したタイムチャートである。電磁クラッチがオン状態のとき（時間幅ｔ１の範囲）は、容量制御弁２には目標容量（２０％）の容量制御信号（デューティ信号）が入力され、圧縮機１は目標容量（２０％）の実作動容量で作動している。このとき、この実作動容量に応じた能力の空調運転がバス車内空間に対して実施されている。
【００４６】
次に、電磁クラッチがオン状態からオフ状態（時間幅ｔ２の範囲）になると、容量制御弁２には制御装置１９から容量制御信号（デューティ信号）が入力されず、圧縮機１は実作動容量が０％となり停止する。このとき、冷凍サイクルを用いた空調運転はバス車内空間に対して実施されていない。そして、冷媒が圧縮機１と蒸発器１０を接続する低圧側冷媒配管１４に停留した状態で圧縮機１は停止し続ける。この時間幅ｔ２の状態は、空調空間の温度が設定温度に達していて空調を行う必要のない場合、蒸発器１０のフロストを防止するフロスト制御を実行する必要のある場合、エアコンスイッチがオフである場合、イグニッションスイッチがオフである場合などに継続する。
【００４７】
次に、例えばエアコンスイッチなどがオンされたり、フロスト制御が解除されて空調運転が再開されたりすることにより、空調運転を開始する要求が制御装置１９に送られ、圧縮機１を起動しようと電磁クラッチがオフ状態からオン状態になったとき、制御装置１９は容量制御弁２にすぐに容量制御信号（デューティ信号）を送信しない。この圧縮機１の再起動時における容量制御信号が送信されない時間（信号ＯＦＦ時間）は、電磁クラッチがオンしてからの所定時間ｔ３である。
【００４８】
この所定時間ｔ３は容量制御信号（デューティ信号）の出力遅延時間であり、例えば１分以上の数分であり、好ましくは１分〜２分である。この出力遅延時間（信号ＯＦＦ時間）は、圧縮機１の再起動時の回転数、目標容量が大きいほど長い時間に設定することが好ましい。上記のような出力遅延時間（信号ＯＦＦ時間）を設定することにより、圧縮機１に目標容量の容量制御信号を送信して圧縮機１を運転したときに、圧縮機１のボア内圧の波形に一時的に突出するピークが発生しないように制御でき、異音等の発生を防止できる。
【００４９】
この所定時間ｔ３の間は、圧縮機１はその構造上決定される固有の容量（最低容量、ここでは約１０％）でゆるやかに運転することになり、低圧側冷媒配管１４に停留している冷媒は、所定時間ｔ３の間に少しずつ圧縮機１に流入することになる。このように、容量制御弁２にデューティ信号を入力しないで圧縮機１を成り行きで運転させて、圧縮機１の容量が起動直後に１００％にならないようにすることができる。したがって、圧縮機１の起動時に起こる液圧縮の発生を低減することができる。
【００５０】
次に、所定時間ｔ３が経過すると、容量制御信号の出力遅延時間は終了し、制御装置１９は容量制御弁２に目標容量（２０％）の容量制御信号を送信する（以降、時間ｔ４）。すると、上述の通常の起動が開始される。すなわち、目標容量（２０％）の容量制御信号（デューティ信号）が容量制御弁２に送信されるとともに、圧縮機１の実作動容量がその特性のため、停止状態の０％から急激に上昇し一旦１００％になった後、液圧縮を起こすことなく減少して次第に目標容量（２０％）に近似していくように推移する。そして、制御装置１９は、ステップＳ１０へ進み再び本プログラムの各ステップの処理を繰り返す。
【００５１】
本実施形態の空調装置は、冷凍サイクルを形成する低圧側冷媒配管１４内の冷媒を吸入して吐出し、エンジン駆動力により駆動される可変容量式の圧縮機１を備えて建物内空間またはバス車両の車内を空調する装置であり、圧縮機１に対するエンジン駆動力の伝達をオン、オフするクラッチと、圧縮機１の容量を可変する容量制御弁２と、容量制御弁２にデューティ信号を送る制御装置１９と、を備えている。そして、建物内空間またはバス車内の空調運転において圧縮機１を起動しようとするときに、制御装置１９はクラッチによりエンジン駆動力が伝達されてから所定時間ｔ３が経過後、目標容量に対応するデューティ信号を容量制御弁２に送る。
【００５２】
この制御によれば、圧縮機１の実作動容量が急激に増大せず、圧縮機１は当該所定時間においてその構造上決まる固有の容量（最低容量）で運転することになり、長い配管、特に低圧側の配管に溜まっている液冷媒を徐々に圧縮機１に流入させることができる。これにより、圧縮機１の起動時に起こる液圧縮を低減することができ、異常な圧力上昇や異音の発生を防止することができる。また、圧縮機１内に液冷媒を一気に流入させない手段として、低圧側冷媒配管１４にアキュムレータなどの液冷媒の流入を制御する機構を設けなくてよいので、構成部品数の増加防止、システム重量の増加防止、設置スペースの拡大防止など効果が得られる。
【００５３】
また、上記空調運転を開始するとき、圧縮機１の次の起動がエンジンの停止後、最初の起動である場合は、デューティ信号をクラッチがオンしてから遅延させることなく即時に送る。この制御を採用した場合には、異常な圧力上昇や異音の発生を低減する効果とともに、空調空間を短時間で空調することができる。特に、空調空間が車両の車室内空間である場合には、夏季などの高気温下での駐車後に車内に戻ってきた乗員に対して遅延時間を経ることなく迅速に空調風を提供することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
第２実施形態では、空調運転における圧縮機の他の作動について図４および図５を用いて説明する。本実施形態の空調装置は、第１実施形態の空調装置に対して、空調運転における圧縮機１の作動のみが異なる。図４は空調運転における圧縮機１の作動概要を示すフローチャートである。制御装置１９に記憶されている本フローチャートのプログラムは、スタートすると、第１実施形態で図２を用いて説明した処理手順と同様にステップＳ１０からＳ３０までの処理を順に実行する。
【００５５】
ステップＳ３０で圧縮機１の次の起動が、エンジンが停止した後の１回目の起動に当たると判断されると、第１実施形態での説明と同様に、圧縮機１を通常の起動で運転する（ステップＳ４０）。そして、ステップＳ１０へ進み、再び本プログラムの各ステップを繰り返す。この通常の起動における、電磁クラッチのＯＮ−ＯＦＦの変化と、容量制御弁２への容量制御信号の変化と、圧縮機１の実作動容量の変化との関係は、第１実施形態で図６を用いて説明したとおりである。
【００５６】
一方、ステップＳ３０で圧縮機１の次の起動が、エンジンが停止した後の１回目の起動に当たらず２回目以降に当たると判断されると、圧縮機１を間欠運転する処理を実行する（ステップＳ６０）。
【００５７】
この圧縮機１の間欠運転について図５を用いて説明する。図５は、間欠運転が行われるときの容量可変式圧縮機におけるクラッチ制御信号、容量制御信号、および圧縮機の実作動容量の関係を示したタイムチャートである。電磁クラッチがオン状態のとき（時間幅ｔ１の範囲）と、電磁クラッチがオフ状態であるとき（時間幅ｔ２の範囲）のクラッチ制御信号、容量制御信号、および圧縮機の実作動容量の関係については、第１実施形態における説明と同様である。
【００５８】
次に、例えばエアコンスイッチなどがオンされたり、フロスト制御が解除されて空調運転が再開されたりすることにより、空調運転を開始する要求が制御装置１９に送られ、圧縮機１を起動しようと電磁クラッチがオフ状態からオン状態になったとき、まず制御装置１９は容量制御弁２に容量制御信号を所定時間、断続的に送信する。
【００５９】
この圧縮機１の再起動時における容量制御信号の断続的送信時間は（間欠運転時間）は、電磁クラッチがオンしてからの所定時間ｔ３であり、この所定時間ｔ３は容量制御信号のＯＮ−ＯＦＦを小刻みに繰り返す時間であり、例えば数分であり、好ましくは１分〜２分である。この容量制御信号がＯＮ状態である時間は０．５秒〜１秒であり、好ましくは０．５秒以内である。
【００６０】
この所定時間ｔ３の間は、圧縮機１の容量は容量制御信号がＯＮ状態のときに上昇し、ＯＦＦ状態のなるとその構造上決定される固有の容量（最低容量）に近づいていく。このＯＮ−ＯＦＦを多数回繰り返すことにより、圧縮機１の容量は、図５の下段のタイムチャートに示すように、小さな振幅、短時間の周期を有する波形を描くように変化する。低圧側冷媒配管１４に停留している冷媒は、所定時間ｔ３の間に少しずつ圧縮機１に流入することになる。このように、容量制御弁２に容量制御信号を断続的に入力することにより、圧縮機１をその容量を小さく抑えて運転し、圧縮機１の容量が起動直後に１００％にならないようにすることができる。したがって、圧縮機１の起動時に起こる液圧縮の発生を低減することができる。
【００６１】
次に、所定時間ｔ３が経過すると、容量制御信号の断続的送信時間は終了し、制御装置１９は容量制御弁２に目標容量（２０％）の容量制御信号を送信する（以降、時間ｔ４）。すると、上述の通常の起動が開始される（ステップＳ７０）。すなわち、目標容量（２０％）の容量制御信号が容量制御弁２に送信されるとともに、圧縮機１の実作動容量がその特性のため、停止状態の０％から急激に上昇し一旦１００％になった後、液圧縮を起こすことなく減少して次第に目標容量（２０％）に近似していくように推移する。そして、制御装置１９は、ステップＳ１０へ進み再び本プログラムの各ステップの処理を繰り返す。
【００６２】
本実施形態の空調装置は、冷凍サイクルを形成する低圧側冷媒配管１４内の冷媒を吸入して吐出し、エンジン駆動力により駆動される可変容量式の圧縮機１を備えてバス車両の車内を空調する装置であり、車内の空調運転において圧縮機１を起動しようとするときに、制御装置１９は、クラッチによりエンジン駆動力の伝達がオンされると容量制御信号を容量制御弁２に断続的に送った後、容量制御信号を連続して送る。
【００６３】
この制御によれば、圧縮機１の実作動容量を急激に増大させることなく上昇と減少を小刻みに繰り返すように液圧縮を起こさない程度の小さい容量範囲に所定時間抑えるので、この所定時間の間にバス車両の車内を空調する構成上、長くなる低圧側冷媒配管１４に溜まっている液冷媒を徐々に圧縮機１に流入させることができる。これにより、圧縮機１の起動時に起こる液圧縮を低減して異常な圧力上昇や異音の発生を防止することができる。
【００６４】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００６５】
例えば、第１実施形態の遅延起動制御や第２実施形態の起動時の間欠運転制御は、空調能力の決定に影響する外気温度や空調空間の内気温度に応じて、これらの制御を実施するか否かを判断するようにしてもよい。これらの制御実施の判断は、圧縮機の通常の起動を実施した場合に、圧縮機１内の液圧縮が発生する外気温度や内気温度などの環境条件を制御装置１９にあらかじめ記憶させておき、記憶された液圧縮発生環境条件と空調運転時の環境条件とを比較して行う。
【００６６】
また、第１実施形態の空調装置に対して、圧縮機１の容量制御弁２への電流流入を入り切りできる保護リレー回路を設け、圧縮機１の再起動時に当該保護リレー回路をＯＮして容量制御弁２への電流流入のタイミングを遅らせるように制御してもよい。制御弁２への電流が流入していない時間は、圧縮機１は構造上決定される固有の容量（最低容量）でゆるやかに運転することになり、低圧側冷媒配管１４に停留している冷媒はこの時間に少しずつ圧縮機１に流入することになる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１実施形態の空調装置に係る冷凍サイクルの概略構成を示したサイクル図である。
【図２】第１実施形態の空調装置の空調運転における圧縮機の作動概要を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態の空調装置の容量可変式圧縮機において遅延起動時のクラッチ制御信号、容量制御信号、および圧縮機の実作動容量の関係を示したタイムチャートである。
【図４】第２実施形態の空調装置の空調運転における圧縮機の作動概要を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態の空調装置の容量可変式圧縮機において起動時に間欠運転実施の場合のクラッチ制御信号、容量制御信号、および圧縮機の実作動容量の関係を示したタイムチャートである。
【図６】従来の車両空調装置の容量可変式圧縮機におけるクラッチ制御信号、容量制御信号、および圧縮機の実作動容量の関係を示したタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１…圧縮機
２…容量制御弁（容量制御機構）
１４…低圧側冷媒配管（冷媒配管）
１９…制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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