(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に影響を及ぼす流体を冷媒とする空調装置であって、
室内に吹き出す空気の流路（１ａ）を形成する空調ケーシング（１）と、
冷媒が流通し、この冷媒と前記空調ケーシング（１）内を流通する空気との間で熱交換を行う熱交換器（８）と、
冷媒を吸入圧縮する圧縮機（２５）と、
前記圧縮機（２５）の停止時に、前記熱交換器（８）の冷媒流入口（８ａ）側の冷媒通路を閉じる第１弁装置（２８）と、
前記圧縮機（２５）の停止時に、前記熱交換器（８）の冷媒流出口（８ｂ）側の冷媒通路を閉じる第２弁装置（２９）と、
前記両弁装置（２８、２９）間の冷媒通路に配設され、冷媒の圧力を検出する圧力検出手段（２２）と、
前記圧力検出手段（２２）の検出信号が入力される制御装置（２３）とを備え、
前記制御装置（２３）は、前記圧縮機（２５）が停止し、前記両弁装置（２８、２９）が前記冷媒通路を閉じているときに前記圧力検出手段（２２）によって検出される冷媒の圧力（Ｐ１）が所定値（Ｐ０）未満であるか否かを判定し、前記所定値（Ｐ０）未満であるときは前記圧縮機（２５）の停止状態を維持し、
一方、前記冷媒の圧力（Ｐ１）が前記所定値（Ｐ０）以上であるときは空調装置始動スイッチ（３０）からの信号が入力されると、前記両弁装置（２８、２９）により前記冷媒通路を開き、かつ、前記圧縮機（２５）を始動するとともに、前記圧力検出手段（２２）によって検出される冷媒の圧力（Ｐ２）が所定値（Ｐ０）未満であるか否かを再度判定し、前記所定値（Ｐ０）未満であるときは前記圧縮機（２５）を停止状態とすることを特徴とする空調装置。
【請求項２】
前記圧力検出手段（２２）は、冷媒の圧力を機械的に検出して、接点の開閉を行う圧力スイッチであることを特徴する請求項１に記載の空調装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空調装置を車両に搭載される車両用空調装置として構成し、
前記制御装置（２３）には車両のイグニッションスイッチ（３３）からの信号が入力されるようになっており、
前記制御装置（２３）は、前記イグニッションスイッチ（３３）からのＯＮ信号を契機として、前記両弁装置（２８、２９）が前記冷媒通路を閉じているときに前記圧力検出手段（２２）によって検出される冷媒の圧力（Ｐ１）が所定値（Ｐ０）未満であるか否かを判定することを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸発器（エパポレータ）等の室内に配設される熱交換器の冷媒洩れを検出する機構を有する空調装置に関するもので、冷媒としてプロパンやブタン等の可燃性流体もしくは二酸化炭素もしくはアンモニア等の人体に影響を及ぼす流体を用いたものに適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
冷媒の漏れ対策手段を施した空調装置として、例えば実開昭５４−６２１３７号公報では、空調装置を構成する冷凍サイクルの高圧側（凝縮器側）の圧力変化に基づいて冷媒の漏れを検出するといった考案が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、可燃性流体もしくは二酸化炭素を冷媒とした空調装置では、特に、蒸発器等の室内に配設される熱交換器等からの冷媒洩れを速やかに検出する必要がある。
しかし、上記公報に記載の考案では、高圧側（凝縮器側）の圧力変化に基づいて冷媒の漏れを検出しているので、冷凍サイクルを構成する機器のうち、いずれの機器で冷媒洩れが発生しているかを判別することが困難であるため、室内に配設される熱交換器等からの冷媒洩れを速やかに検出することができない。
【０００４】
なお、実開昭５８−５４９０４号公報では、車室内（キャビン）または車両用空調装置内に、冷媒の漏れを検出するためのガスセンサを設けたものが考案されているが、この考案においても、以下に述べる理由により。冷媒洩れを速やかに検出することができない。
すなわち、実開昭５８−５４９０４号公報では具体的に述べられていないが、一般的にガスセンサは、センサ部における検出しようとするガスの酸化度合いによってガスの有無を検出する接触燃焼式のものが用いられている。この接触燃焼式のガスセンサは、センサ部の温度を検出しようとするガスの酸化に適した温度（可燃性流体では、２５０℃〜３００℃）まで上昇させる必要があるため、その温度に到達するまで間は、ガスの有無、すなわち冷媒の洩れを検出することができない。
【０００５】
また、ガスセンサは冷媒と空気との密度の相違、および空気流れ等を考慮して、その設置箇所を選定する必要があるので、仮にガスセンサの設置箇所が不適切であると、冷媒が洩れ出しているのにかかわらず、冷媒洩れを検出することができない可能性がある。
本発明は、上記点に鑑み、室内に吹き出される空気と接触する機器からの冷媒漏れを速やかに検出することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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用いる。請求項１〜３に記載の発明によれば、圧縮機（２５）の停止時に熱交換器（８）の冷媒流入口（８ａ）側の冷媒通路を閉じる第１弁装置（２８）と、圧縮機（２５）の停止時に前記熱交換器（８）の冷媒流出口（８ｂ）側の冷媒通路を閉じる第２弁装置（２９）と、両弁装置（２８、２９）間の冷媒通路に配設された圧力検出手段（２２）と、
圧力検出手段（２２）の検出信号が入力される制御装置（２３）とを備え、
制御装置（２３）は、圧縮機（２５）が停止し、両弁装置（２８、２９）が冷媒通路を閉じているときに圧力検出手段（２２）によって検出される冷媒の圧力（Ｐ１）が所定値（Ｐ０）未満であるか否かを判定し、所定値（Ｐ０）未満であるときは圧縮機（２５）の停止状態を維持し、
一方、冷媒の圧力（Ｐ１）が所定値（Ｐ０）以上であるときは空調装置始動スイッチ（３０）からの信号が入力されると、両弁装置（２８、２９）により冷媒通路を開き、かつ、圧縮機（２５）を始動するとともに、圧力検出手段（２２）によって検出される冷媒の圧力（Ｐ２）が所定値（Ｐ０）未満であるか否かを再度判定し、所定値（Ｐ０）未満であるときは圧縮機（２５）を停止状態とすることを特徴とする。
【０００７】
これにより、圧縮機（２５）の停止時には、熱交換器（８）を含む室内に配設された機器内の冷媒が密閉された状態になり、かつ、圧力検出手段（２２）は、その密閉された状態の冷媒圧力を検出することとなる。したがって、この密閉された状態の冷媒圧力の変動を検出することにより、室内に配設された機器の冷媒洩れを確実に検出することができるので、冷媒漏れを速やかに検出することができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明では、圧力検出手段（２２）は、冷媒の圧力を機械的に検出して、接点の開閉を行う圧力スイッチであることを特徴とする。
【０００９】
これにより、圧力センサ等の電気的な圧力検出手段と異なり、圧力を検出するために電力を供給する必要がないので、常時確実に冷媒洩れの有無を監視することができ、かつ、圧力検出手段としての信頼性を向上させることができる。
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の空調装置を車両に搭載される車両用空調装置として構成し、
制御装置（２３）には車両のイグニッションスイッチ（３３）からの信号が入力されるようになっており、
制御装置（２３）は、イグニッションスイッチ（３３）からのＯＮ信号を契機として、両弁装置（２８、２９）が冷媒通路を閉じているときに圧力検出手段（２２）によって検出される冷媒の圧力（Ｐ１）が所定値（Ｐ０）未満であるか否かを判定することを特徴とする。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（実施形態）
図１は、本実施形態に係る車両用空調装置の通風系および制御系の模式図であり、以下、図１を用いて車両用空調装置を説明する。
１は、空気流路１ａを形成する空調ケーシングで、この空調ケーシング１の空気上流側部位には、車室内気を導入するための内気導入口２と車室外気を導入するための外気導入口３とが形成されている。そして、これらの両導入口２、３を切り替え開閉する切替ドア５が設けられ、この切替ドア５は、駆動手段６（具体的にはサーボモータ）によって駆動されてる。
【００１１】
切替ドア５の下流側部位には、送風機７が配設されている。送風機７は、シロッコファン７ａと、その駆動手段７ｂ（具体的にはブロワモータ）によって駆動され、ファンの回転数、すなわち車室内への送風量は、ブロワモータ７ｂに印加されるブロワ電圧によって制御される。
シロッコファン７ａの下流側には、冷媒と空調ケーシング１内を流通する空気との間で熱交換をして空気を冷却する蒸発器（熱交換器）８が配設されており、この蒸発器８の下流側の空調ケーシング１には、車室外に連通したドレンパイプ３２が設けられている。そして、ドレンパイプ３２の下流側には、エンジン（図示せず）の冷却水を熱源として、空気を加熱するヒータコア９が配設されている。なお、蒸発器８は、後述する冷凍サイクルを用いて、空気を冷却している。
【００１２】
そして、ヒータコア９の上流側には、ヒータコア９を通る風量と、ヒータコア９をバイパスするバイパス流路１０を通る風量との風量割合を調節するエアミックスドア１１が配設されている。この風量割合の調節は、エアミックスドア１１の開度を調節することにより調節され、エアミックスドア１１はその駆動手段１２（具体的にはサーボモータ）によって駆動される。
【００１３】
また、空調ケーシング１の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口１３と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口１４と、図示されていないフロントガラスの内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１５とが形成されている。
そして、上記各吹出口１３、１４、１５には、それぞれ吹出口ドア１６、１７、１８が配設されている。なお、これらの吹出口ドア１６、１７、１８は、その駆動手段１９、２０、２１（具体的にはそれぞれサーボモータ）によって駆動される。なお、本実施形態では、吹出口ドア１６、１７、１８は、空気流路１ａを開閉する流路開閉装置を兼ねている。
【００１４】
また、２２は、後述する電磁弁（第１弁手段）２８および逆止弁（第２弁手段）２９の間の冷媒通路に配設されて、蒸発器８内を流通する冷媒の圧力を検出する圧力センサ（圧力検出手段）である。そして、この圧力センサ２２は、制御装置２３と協働して、常時、冷媒圧力を監視し、冷媒圧力が所定値以下まで低下したときに、冷媒漏れが発生したものとみなして、ブザーや警告ランプ等の警告手段２４によって乗員に冷媒漏れを警告する。因みに、警告手段２４は、乗員の目に付き易い箇所（空調装置の操作パネルやスピードメータ等が配された計器パネル等）に設けられている。
【００１５】
次に、図２を用いて冷凍サイクルについて述べる。
図２に示す冷凍サイクルは、プロパン等の可燃性冷媒を用いた蒸気圧縮式冷凍サイクルで、２５は、電磁クラッチ（図示せず）を介してエンジンからの駆動力を得て冷媒を圧縮する圧縮機である。２６は、冷媒の凝縮手段をなす凝縮器で、通常この凝縮器２６は、エンジンルーム前方に配置されている。因みに、冷媒として二酸化炭素を用いた場合には冷媒は凝縮しないので、凝縮器２６に代えて放熱器を用いる必要がある。
【００１６】
そして、凝縮器２６の下流側には、凝縮圧力の異常上昇による凝縮器２６の破損を防止する高圧側圧力スイッチ３１が設けられており、この高圧側圧力スイッチ３１は、凝縮器２６内の圧力が異常上昇すると、電磁クラッチを切る（ＯＦＦ）ことにより、圧縮機２６の運転を停止し、凝縮器２６内の圧力上昇を防止する。
【００１７】
なお、高圧側圧力スイッチ３１は、冷媒の圧力を機械的に検出して、接点の開閉を行う周知の構造を有するものである。
２７は、凝縮器２６で凝縮された冷媒の減圧手段をなす膨張弁で、この膨張弁２７により、低温低圧となった冷媒は、蒸発器８内で蒸発し、この蒸発潜熱により蒸発器８を通過する空気が冷却される。
【００１８】
また、膨張弁２７の下流側であって蒸発器８の冷媒流入口８ａ側の車室外には、電磁弁２８が設けられており、冷媒流出口８ｂ側の車室外には、蒸発器８に流入する冷媒を閉止する逆止弁２９が設けられている。そして、電磁弁２８は、ノーマルクローズ（非通電時閉）型の電磁弁で、車両用空調装置が停止しているとき、すなわち圧縮機２６が停止しているとき（電磁クラッチがＯＦＦのとき）は、通電を遮断するように制御装置２３により制御されている。
【００１９】
なお、逆止弁２９の弁体は、バネ等の弾性部材によって、逆止弁２９を閉じる向きに押圧されているので、車両用空調装置が停止しているときには、弾性部材によって、冷媒通路を閉塞することができる。
ところで、制御装置２３の内部には、図示されていないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータが設けられ、図１に示すように、圧力センサ２２および空調装置始動スイッチ（エアコンスイッチ）３０からの信号が、前述のマイクロコンピュータへ入力されるように構成されている。そして、この制御装置２３は、圧力センサ２２、エアコンスイッチ３０およびイグニッションスイッチ３３からの信号により、駆動手段６、１２、１９、２０、ブロワモータ７ｂ、警告手段２４および電磁弁２８を制御するように構成されている。なお、エアコンスイッチ３０は、送風機７のスイッチ（図示せず）が送風可状態でなければＯＮ状態にならない。
【００２０】
次に、制御装置２３による制御処理を図３のフローチャートに基づいて説明する。
イグニッションスイッチ３３の信号により乗員が車両に乗車したか否かを判定し（ステップ１００）、乗員が車両に乗車したものと判定されたときには、圧力センサ２２の検出値Ｐ1 が所定値Ｐ0 未満であるか否かを判定する（ステップ１１０）。そして、検出値Ｐ1 が所定値Ｐ0 未満のときは、蒸発器８から冷媒洩れが発生したものとみなして警告手段２４により警告を発する（ステップ１２０）とともに、電磁クラッチのＯＦＦ状態を維持することにより圧縮機２６を稼働させない（ステップ１３０）。
【００２１】
一方、ステップ１１０にて検出値Ｐ1 が所定値Ｐ0 以上であると判定されたときには、車両用空調装置が稼働可能としてエアコンスイッチ３０が投入されているか否かを判定し（ステップ１４０）、エアコンスイッチ３０が投入されときには、電磁弁２８を開くとともに電磁クラッチをＯＮとして車両用空調装置を始動する（ステップ１５０）。
【００２２】
そして、圧力センサ２２の検出値Ｐ2 が所定値Ｐ0 未満であるか否かを判定し（ステップ１６０）、検出値Ｐ2 が所定値Ｐ0 未満のときは、冷媒洩れが発生したものとみなして警告手段２４により警告を発する（ステップ１７０）とともに、電磁クラッチのＯＦＦとすることにより圧縮機２６を停止させる（ステップ１８０）。
【００２３】
なお、検出値Ｐ2 が所定値Ｐ0 未満のときは、検出値Ｐ1 が所定値Ｐ0 以上であるので、冷媒は蒸発器８以外の部位（車室外の部位）で洩れ出したものと推定することができる。
次に、本実施形態の特徴を述べる。
本実施形態によれば、電磁弁２８および逆止弁２９を閉じることにより、エバポレータ８を含む車室内に配設された機器内の冷媒が密閉された状態になり、かつ、その密閉された状態における冷媒の圧力に基づいて冷媒洩れの有無を判定するので、車室内に配設された機器の冷媒洩れを確実に検出することができたる。したがって、冷媒漏れを速やかに検出することができる。
【００２４】
また、車両用空調装置が停止しているときには、圧縮機２５の停止状態を維持するので、冷媒洩れが発生しているのに係わらず、乗員が誤って車両用空調装置を稼働させてしまうことを未然に防止することができるため、洩れ出す冷媒量が増大することを防止することができる。
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、電磁弁２８を膨張弁２７の下流側に配設したが、図４に示すように、電磁弁２８を膨張弁２７の上流側に配設してもよい。
【００２５】
また、このとき、圧力センサ２２も膨張弁２７の上流側に配設すれば、車両用空調装置の稼働時には、圧力センサ２２により凝縮圧力を検出することができ、一方、車両用空調装置停止時には、蒸発器８内の圧力を検出することができる。したがって、高圧側圧力スイッチ３１を廃止することができる。
また、逆止弁２９に代えて電磁弁としてもよい。なお、この電磁弁は電磁弁２８と連動して制御させる必要がある。
【００２６】
また、圧力センサ２２に代えて、高圧側圧力スイッチ３１と同様な構造を有する圧力スイッチとしてもよい。これにより、圧力センサ２２と異なり、圧力を検出するために電力を供給する必要がないので、常時確実に冷媒洩れの有無を監視することができ、かつ、圧力検出手段としての信頼性を向上させることができる。なお、膨張弁２７の上流側に、この圧力スイッチを配設した場合には、周知のデュアルタイプの圧力スイッチを用いることが望ましい。
【００２７】
また、上述の実施形態では、上記所定値Ｐ0 は、冷媒温度変化に伴う圧力変化を設計段階で考慮した値を用いたが、圧力センサ２２が検出する（部位の）冷媒の温度を検出する温度センサ（温度検出手段）を設けて、この温度センサの検出値に基づいて所定値Ｐ0 を補正するようにしてもよい。
また、圧縮機２５が停止すると、圧縮機２５にて冷媒を略閉止することができるので、逆止弁２９（第２弁装置）を廃止することができる。
【００２８】
また、本発明は、車両用空調装置に適用が限定されるものではなく、家庭用等据え置き型の空調装置に対しても適用することができる。
また、上述の実施形態では、蒸発器８が車室内に配設されていたが、蒸発器８が車室外に配設されているものに対しても適用することができる。
また、上述の実施形態では、冷媒が流通する熱交換器として蒸発器８のみが空調ケーシング１内に配設されていたが、空気を加熱する手段としてヒータコア９に代えて凝縮器を用いる空調装置においては、この凝縮器に対しても本発明を適用することができる。
【００２９】
さらに、冷媒としてアンモニアを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用空調装置の通風系および制御系を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係る冷凍サイクルの模式図である。
【図３】本実施形態に係る車両用空調装置の制御フローチャートである。
【図４】本発明の変形例に係る車両用空調装置の通風系および制御系を示す模式図である。
【符号の説明】
１…空調ケーシング、１ａ…空気流路、２…内気導入口、３…外気導入口、
４…外気導入口ドア、５…内気導入口ドア、７…送風機、８…蒸発器、
９…ヒータコア、１０…バイパス流路、１１…エアミックスドア、
１３…フェイス吹出口、１４…フット吹出口、１５…デフロスタ吹出口、
１６、１７、１８…吹出口ドア（流路開閉装置）、
２２…圧力センサ（圧力検出手段）、２３…制御装置、２４…警告器、
２５…圧縮機、２６…凝縮器、２７…膨張弁、２８電磁弁（第１弁装置）、
２９…逆止弁（第２弁装置）、３０…エアコンスイッチ、
３１…圧力スイッチ、３２…ドレンパイプ、
３３…イグニッションスイッチ。
【図１】
0003733674.tif 000002
【図２】
0003733674.tif 000003
【図３】
0003733674.tif 000004
【図４】
0003733674.tif 000005