JP2001354029A - Heat pump type air-conditioner for vehicle - Google Patents

Heat pump type air-conditioner for vehicle

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JP2001354029A
JP2001354029A JP2000179072A JP2000179072A JP2001354029A JP 2001354029 A JP2001354029 A JP 2001354029A JP 2000179072 A JP2000179072 A JP 2000179072A JP 2000179072 A JP2000179072 A JP 2000179072A JP 2001354029 A JP2001354029 A JP 2001354029A
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air
heat
refrigerant
condenser
evaporator
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Yasushi Watanabe
泰 渡辺
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To preclude air-conditioning performance from being affected even when an engine speed for vehicle traveling is varied. SOLUTION: A refrigerating cycle is formed by being provided with a compressor 11 driven by an electric motor to compress a gaseous refrigerant to be fed, a four-way valve 12 for changing over refrigerant-flowing directions, a heat-exchanger 13 served as both heat-absorption and heat-exhaustion for absorbing or exhausting heat in response to the refrigerant-flowing directions, an expansion valve 14 for pressure-reducing and expanding the liquid refrigerant of high temperature and high pressure, and an evaporator 17 and a condenser 18 arranged to switch selectively passing of the refrigerant by providing solenoid opening and closing valves 15, 16 respectively to conduct heat-exchange with respect to air-conditioning air.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートポンプ式車
両用空調装置に係り、特に、空調性能が車両走行用エン
ジンの回転数変化による影響を受けないようにしたヒー
トポンプ式車両用空調装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat pump type air conditioner for a vehicle, and more particularly to a heat pump type air conditioner for a vehicle in which the air conditioning performance is not affected by a change in the number of revolutions of a vehicle running engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、車両用空調装置としては、冷
房運転用のコンプレッサーを車両走行用のエンジン(内
燃機関)で直接駆動して冷媒を循環させ、暖房運転の熱
源としてエンジン冷却水の一部を温水式ヒータに導入し
てエンジン廃熱を利用する方式が一般的である。このよ
うな車両用空調装置においては、空調する空気の冷房及
び除湿(冷房運転)を行う冷凍サイクルの主な構成要素
として、ガス冷媒を圧縮して送出するコンプレッサ、高
温高圧のガス冷媒と外気との間で熱交換(廃熱)するコ
ンデンサ、高温高圧の液冷媒を減圧・膨張させる膨張弁
及び低温低圧の液冷媒と空調空気との間で熱交換(吸
熱)するエバポレータがあり、各構成要素間を冷媒配管
等で連結して冷媒が循環する閉回路を形成している。こ
の場合の冷凍サイクルは、冷媒の流れ方向が一定であ
り、冷房運転時にのみコンプレッサが駆動されて冷媒を
循環させ、エバポレータを通過した空調空気が吸熱され
て冷却されるようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an air conditioner for a vehicle, a compressor for a cooling operation is directly driven by an engine (an internal combustion engine) for a vehicle to circulate the refrigerant, and one of engine cooling water as a heat source for a heating operation. In general, a system is used in which a unit is introduced into a hot water heater to utilize engine waste heat. In such a vehicle air conditioner, as a main component of a refrigeration cycle for cooling and dehumidifying (cooling operation) of air to be air-conditioned, a compressor for compressing and sending a gas refrigerant, a high-temperature and high-pressure gas refrigerant and outside air are used. There is a condenser that exchanges heat (waste heat) between them, an expansion valve that decompresses and expands high-temperature and high-pressure liquid refrigerant, and an evaporator that exchanges heat (heat absorption) between low-temperature and low-pressure liquid refrigerant and conditioned air. The circuit is connected by a refrigerant pipe or the like to form a closed circuit in which the refrigerant circulates. In the refrigeration cycle in this case, the flow direction of the refrigerant is constant, the compressor is driven only during the cooling operation to circulate the refrigerant, and the conditioned air that has passed through the evaporator is absorbed and cooled.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、冷房運転用
のコンプレッサーを車両走行用エンジンで直接駆動する
従来方式では、コンプレッサーの運転が車両の走行状態
に応じて変化するエンジン回転数の影響を強く受けるこ
とになる。また、暖房運転時においても、車両の走行状
態などに応じてエンジン出力が変化するため、結果的に
はエンジン廃熱量も変化して利用できるエンジン冷却水
の温度や水量などに影響を受けることがある。特に、近
年の環境問題対策からエンジンの省エネルギ化が進んで
おり、エンジン廃熱量そのものが減少する傾向にある。
すなわち、車両走行用のエンジンは、信号待ちなどで一
時停車した時のアイドル運転(低回転数)から高速走行
時の高速運転(高回転数)まで広い範囲にわたってエン
ジン回転数が変化するものであるため、このようなエン
ジン回転数の変化により所望の冷媒及び温水の供給量が
得られないなどして冷暖房能力に変動が生じ、安定した
空調運転を行う上で問題となることから、車両の走行状
態にかかわらず安定した冷暖房能力を提供できる車両用
空調装置が望まれている。
In a conventional system in which a compressor for cooling operation is directly driven by a vehicle driving engine, the operation of the compressor is strongly affected by an engine speed which changes according to a running state of the vehicle. Will be. Also, even during the heating operation, the engine output changes according to the running state of the vehicle, etc., and as a result, the amount of engine waste heat also changes and may be affected by the temperature and amount of available engine cooling water. is there. In particular, energy saving of engines has been progressing due to recent environmental measures, and the amount of engine waste heat itself tends to decrease.
In other words, the engine speed of a vehicle running engine varies over a wide range from idle operation (low rotation speed) when the vehicle is temporarily stopped at a traffic light or the like to high speed operation (high rotation speed) during high speed driving. Therefore, such a change in the engine speed causes a change in the cooling and heating capacity due to a failure to obtain a desired supply amount of the refrigerant and the hot water, which causes a problem in performing a stable air-conditioning operation. There is a need for a vehicle air conditioner that can provide stable cooling and heating capacity regardless of the state.

【0004】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、車両走行用エンジンの回転数が変化しても空調性
能に影響を受けないようにしたヒートポンプ式車両用空
調装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a heat pump type air conditioner for a vehicle in which the air conditioning performance is not affected even when the rotational speed of a vehicle running engine changes. It is.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、以下の手段を採用した。請求項1に記載の
ヒートポンプ式車両用空調装置は、電動モータで駆動さ
れガス冷媒を圧縮して送出するコンプレッサと、冷媒流
れ方向を切り換える四方弁と、冷媒流れ方向に応じて吸
熱または廃熱する吸廃熱兼用熱交換器と、高温高圧の液
冷媒を減圧・膨張させる膨張弁と、それぞれに開閉弁を
設けて冷媒の通過を選択切換可能に配置され空調空気と
熱交換するエバポレータ及びコンデンサとを具備して冷
凍サイクルを形成したことを特徴とするものである。
The present invention employs the following means in order to solve the above-mentioned problems. The heat pump type vehicle air conditioner according to claim 1 is a compressor driven by an electric motor for compressing and sending gas refrigerant, a four-way valve for switching a refrigerant flow direction, and absorbing or discharging heat according to the refrigerant flow direction. An evaporator and a condenser which are provided with an on-off valve for each of which a heat exchanger for both heat absorption and exhaustion, an expansion valve for decompressing and expanding a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant, and which are arranged so as to be able to selectively switch the passage of the refrigerant and exchange heat with air-conditioned air. And a refrigeration cycle is formed.

【0006】このようなヒートポンプ式車両用空調装置
によれば、電動モータでコンプレッサを駆動するように
したので、空調空気を冷却するエバポレータ及び空調空
気を加熱するコンデンサのいずれか一方または両方に選
択的に冷媒を供給することができるようになり、車両走
行用エンジンの影響を受けることなく安定した空調運転
を実施できる。この時、四方弁の操作により冷媒の流れ
方向を切り換えると、吸廃熱兼用熱交換器は、その流れ
方向に応じて廃熱熱交換器(コンデンサ)または吸熱熱
交換器(エバポレータ)のいずれかの機能を果たす。
According to such a heat pump type air conditioner for a vehicle, the compressor is driven by the electric motor, so that either one or both of the evaporator for cooling the conditioned air and the condenser for heating the conditioned air are selectively used. Can be supplied to the vehicle, and a stable air-conditioning operation can be performed without being affected by the vehicle driving engine. At this time, when the flow direction of the refrigerant is switched by operating the four-way valve, the heat-exchanger / heat exchanger is either a waste heat heat exchanger (condenser) or an endothermic heat exchanger (evaporator) according to the flow direction. Perform the function of

【0007】さらに、上述したヒートポンプ式車両用空
調装置は、前記コンデンサを前記エバポレータの空調空
気後流側に配置し、前記空調空気が前記エバポレータ及
び前記コンデンサのいずれか一方を選択して通過するよ
う開閉ダンパを設けて流路を形成するとともに、前記エ
バポレータを通過した冷風及び前記コンデンサを通過し
た温風を任意の割合で混合しまたは複数の室内吹出口へ
任意の割合で配分するダンパ機構を備えたことを特徴と
している。また、前記吸廃熱兼用熱交換器が、外気また
は内気のいずれかを選択して熱交換することを特徴とし
ている。
Further, in the heat pump type vehicle air conditioner described above, the condenser is arranged on the downstream side of the evaporator with the conditioned air, so that the conditioned air selectively passes through either the evaporator or the condenser. A damper mechanism is provided that provides an opening / closing damper to form a flow path and mixes cold air that has passed through the evaporator and hot air that has passed through the condenser at an arbitrary ratio or distributes the air to a plurality of indoor outlets at an arbitrary ratio. It is characterized by that. Further, the heat exchanger for heat absorption and waste heat selects either outside air or inside air to perform heat exchange.

【0008】このようなヒートポンプ式車両用空調装置
によれば、エバポレータを単独で使用する冷房運転、コ
ンデンサを単独で使用する暖房運転、及びエバポレータ
で冷却・除湿した空調空気(冷風)をコンデンサで再加
熱するという除湿暖房運転が可能となる。また、エバポ
レータ及びコンデンサをともに使用することで、冷風と
温風とを混合する吹出温度の調整、冷風及び温風を複数
の室内吹出口へ分配して吹き出すことも可能になる。そ
して、前記吸廃熱兼用熱交換器に内気を導入して熱交換
できるので、低外気温時の吸熱や高外気温時の廃熱にお
いて、吸廃熱兼用熱交換器の効率を向上させることがで
きる。
According to such a heat pump type air conditioner for a vehicle, a cooling operation using an evaporator alone, a heating operation using a condenser alone, and conditioned air (cool air) cooled and dehumidified by the evaporator are recycled by the condenser. The dehumidifying and heating operation of heating can be performed. In addition, by using both the evaporator and the condenser, it becomes possible to adjust the blowing temperature for mixing the cold air and the hot air, and to distribute the cold air and the hot air to a plurality of indoor air outlets to blow out. Further, since heat can be exchanged by introducing inside air into the heat exchanger for absorbing and wasting heat, the efficiency of the heat exchanger for absorbing and wasting heat can be improved in heat absorption at a low outside temperature and waste heat at a high outside temperature. Can be.

【0009】この場合、冷房運転時には、前記コンデン
サの開閉弁を閉じて冷媒供給を停止するとともに、前記
吸廃熱兼用熱交換器を廃熱熱交換器として使用する。ま
た、暖房運転時には、前記エバポレータの開閉弁を閉じ
て冷媒供給を停止するとともに、前記吸廃熱兼用熱交換
器を吸熱熱交換器として使用するが、除湿暖房運転時に
おいては、前記エバポレータ及び前記コンデンサの開閉
弁をともに開いて冷媒を供給し、前記エバポレータで冷
却した空調空気を前記コンデンサで再加熱するとよい。
さらに、前記エバポレータ及び前記コンデンサをともに
使用する場合は、運転状況に応じて吸廃熱兼用熱交換器
を廃熱熱交換器(コンデンサ)または吸熱熱交換器(エ
バポレータ)のいずれで使用してもよい。なお、前記コ
ンプレッサの回転数は、電動モータを回転数制御用イン
バーターで制御して任意に設定できるので、冷媒供給量
を容易に変化させて空調能力の調整を行うことが可能に
なる。
In this case, during the cooling operation, the supply of the refrigerant is stopped by closing the on-off valve of the condenser, and the heat exchanger for both heat absorption and waste heat is used as a waste heat heat exchanger. In the heating operation, the supply of refrigerant is stopped by closing the on-off valve of the evaporator, and the heat exchanger for heat absorption and waste is used as an endothermic heat exchanger.In the dehumidifying heating operation, the evaporator and the evaporator are used. It is preferable that the open / close valves of the condenser are both opened to supply the refrigerant, and the conditioned air cooled by the evaporator is reheated by the condenser.
Further, when both the evaporator and the condenser are used, depending on the operating conditions, the combined heat and waste heat exchanger may be used as either a waste heat exchanger (condenser) or an endothermic heat exchanger (evaporator). Good. Since the rotation speed of the compressor can be arbitrarily set by controlling the electric motor by a rotation speed control inverter, the air conditioning capacity can be adjusted by easily changing the refrigerant supply amount.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るヒートポンプ
式車両用空調装置の一実施形態を図面に基づいて説明す
る。図1において、符号の10は冷媒系、30は通常H
VAC(Heating, Ventilation, and Air-Conditionin
g)ユニットと呼ばれる温調ユニットを示しており、両者
は後述する冷媒配管19で接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a heat pump type vehicle air conditioner according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a refrigerant system, and 30 denotes normal H.
VAC (Heating, Ventilation, and Air-Conditionin
g) A temperature control unit called a unit, both of which are connected by a refrigerant pipe 19 described later.

【0011】冷媒系10は、図示省略の電動モータで駆
動されるコンプレッサ11と、冷媒の流れ方向を切り換
える機能を有している四方弁12と、冷媒の流れ方向に
応じて吸熱または廃熱する吸廃熱兼用熱交換器13と、
高温高圧の液冷媒を減圧・膨張させる膨張弁14と、そ
れぞれが電磁開閉弁15,16を備えたエバポレータ1
7及びコンデンサ18とを具備しており、これらの各構
成要素間が冷媒配管19で連結されて、冷媒が循環して
状態変化を繰り返す閉回路の冷凍サイクルを形成してい
る。なお、図中の符号20はコンプレッサ11の上流側
に設置されたアキュムレータを示している。
The refrigerant system 10 includes a compressor 11 driven by an electric motor (not shown), a four-way valve 12 having a function of switching the flow direction of the refrigerant, and heat absorption or waste heat depending on the flow direction of the refrigerant. A heat exchanger 13 for both heat absorption and waste,
An expansion valve 14 for decompressing and expanding a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant, and an evaporator 1 provided with electromagnetic on-off valves 15 and 16 respectively.
7 and a condenser 18. These components are connected by a refrigerant pipe 19 to form a closed circuit refrigeration cycle in which the refrigerant circulates and repeats a state change. Reference numeral 20 in the figure indicates an accumulator installed on the upstream side of the compressor 11.

【0012】温調ユニット30は、ケーシング31内に
設置されたブロワファン32、エバポレータ17、コン
デンサ18を備えている。ブロワファン32の上流側に
は、ブロワファン32で吸入する空調空気を選択切換す
るダンパ機構として、内外気切換ダンパ33を備えた内
気導入口34及び外気導入口35が開口している。内気
導入口34は、車室内の空気(内気)を導入するもの
で、車室内の適所にダクト等を介してあるいは直接開口
している。一方、外気導入口35は、車室外の空気(外
気)を導入するため、車体外部の適所に連通して開口し
ている。
The temperature control unit 30 includes a blower fan 32, an evaporator 17, and a condenser 18 installed in a casing 31. On the upstream side of the blower fan 32, an inside air inlet 34 and an outside air inlet 35 provided with an inside / outside air switching damper 33 are opened as a damper mechanism for selectively switching the conditioned air sucked by the blower fan 32. The inside air introduction port 34 is for introducing air (inside air) in the vehicle compartment, and is opened at an appropriate position in the vehicle compartment via a duct or the like or directly. On the other hand, the outside air inlet 35 is open to communicate with a suitable place outside the vehicle body to introduce air (outside air) outside the vehicle compartment.

【0013】温調ユニット30内に設置されるコンデン
サ18は、エバポレータ17の空調空気後流側に配置す
る。従って、ケーシング31内には、内気導入口34及
び外気導入口35側から空調空気の流れ方向へ、ブロワ
ファン32、エバポレータ17、コンデンサ18の順に
配置されている。また、空調空気がエバポレータ17及
びコンデンサ18のいずれか一方を選択して通過できる
流路を形成するため、エバポレータ17及びコンデンサ
18はいずれもケーシング31の断面積より小さい設置
面積とし、さらに、流路切換用の第1開閉ダンパ36及
び第2開閉ダンパ37を設けてある。
The condenser 18 installed in the temperature control unit 30 is disposed on the downstream side of the evaporator 17 in the conditioned air. Therefore, in the casing 31, the blower fan 32, the evaporator 17, and the condenser 18 are arranged in this order from the inside air introduction port 34 and the outside air introduction port 35 side in the flow direction of the conditioned air. Further, in order to form a flow path through which the conditioned air can selectively pass through either the evaporator 17 or the condenser 18, the evaporator 17 and the condenser 18 each have an installation area smaller than the cross-sectional area of the casing 31. A first opening / closing damper 36 and a second opening / closing damper 37 for switching are provided.

【0014】すなわち、ケーシング31内には、エバポ
レータ17を通過する冷却流路38と、エバポレータ1
7をバイパスする冷却バイパス流路39とが形成され、
さらにその下流側には、コンデンサ18を通過する加熱
流路40と、コンデンサ18をバイパスする加熱バイパ
ス流路41とが形成され、これらの流路38,39,4
0,41は、回転式の第1開閉ダンパ36とスライド式
の第2開閉ダンパ37とが協働することで、適宜所望の
流路を選択切換することができるようになっている。な
お、第1ダンパ36及び第2ダンパ37は、ともに開度
調整が可能であるため、冷却流路38と冷却バイパス流
路39との間、及び加熱流路40と加熱バイパス流路4
1との間で空調空気の分配が可能である。
That is, a cooling flow path 38 passing through the evaporator 17 and the evaporator 1
And a cooling bypass flow path 39 that bypasses the flow path 7.
Further on the downstream side, a heating flow path 40 passing through the condenser 18 and a heating bypass flow path 41 bypassing the condenser 18 are formed, and these flow paths 38, 39, 4 are formed.
The reference numerals 0 and 41 allow a desired flow path to be selectively switched as needed by the cooperation of the rotary first opening / closing damper 36 and the sliding second opening / closing damper 37. Since the opening degree of both the first damper 36 and the second damper 37 can be adjusted, the first damper 36 and the second damper 37 can be adjusted between the cooling flow path 38 and the cooling bypass flow path 39 and between the heating flow path 40 and the heating bypass flow path 4.
1 can distribute the conditioned air.

【0015】さらに、上述した第1開閉ダンパ36及び
第2開閉ダンパ37は、エバポレータ17を通過した冷
風及びコンデンサ18を通過した温風を、その開閉位置
に応じて任意の割合で混合する機能を有している。そし
て、ケーシング31の下流には、それぞれに単独で開閉
操作可能なダンパを備えた複数の室内吹出口が設けられ
ている。図示の例では、主として乗員の足元へ温風を吹
き出すフット吹出口42と、主としてフロントガラスへ
向けて温風を吹き出すことで曇りを除去するデフロスト
吹出口43と、主として乗員の上半身へ向けて冷風を吹
き出すフェイス吹出口44とが設けられており、それぞ
れの吹出口にはフットダンパ42a、デフロストダンパ
43a及びフェイスダンパ44aが設けられている。
Further, the above-described first opening / closing damper 36 and second opening / closing damper 37 have a function of mixing cold air passing through the evaporator 17 and hot air passing through the condenser 18 at an arbitrary ratio according to the opening / closing position. Have. A plurality of indoor air outlets each having a damper that can be independently opened and closed are provided downstream of the casing 31. In the illustrated example, a foot outlet 42 that blows warm air mainly to the feet of the occupant, a defrost outlet 43 that blows hot air mainly toward the windshield to remove fogging, and cool air that is mainly directed to the upper body of the occupant And a face outlet 44 that blows out the air, and each outlet is provided with a foot damper 42a, a defrost damper 43a, and a face damper 44a.

【0016】図示の例ではさらに、ケーシング31の内
気導入口34及び外気導入口35の近傍に吸廃熱兼用熱
交換器13が設置されている。この吸廃熱兼用熱交換器
13を通過して熱交換する空気流を内気または外気から
選択することができるようにするため、ケーシング31
の上流側端部に空気流切換ダンパ45a,45bを設け
てある。この空気流切換ダンパ45a,45bは、内気
吸入口46または外気吸入口47のいずれか一方を閉
じ、空気流の選択切換をする機能を有する開閉ダンパで
ある。なお、吸廃熱兼用熱交換器13は強制対流ファン
13aを備えており、この強制対流ファンを13aを作
動させることで、内気または外気が開状態にある吸入口
から吸引される。
In the illustrated example, a heat exchanger 13 for both heat absorption and waste heat is provided near the inside air inlet 34 and the outside air inlet 35 of the casing 31. In order to allow the air flow passing through the heat exchanger 13 for heat exchange to be exchanged heat to be selected from inside air or outside air, a casing 31 is provided.
The air flow switching dampers 45a, 45b are provided at the upstream end of the air flow switching device. The air flow switching dampers 45a and 45b are opening / closing dampers having a function of closing either the inside air suction port 46 or the outside air suction port 47 and selectively switching the air flow. The heat exchanger 13 also has a forced convection fan 13a, and by operating the forced convection fan 13a, the inside air or the outside air is sucked from the open suction port.

【0017】続いて、図2に基づいて、冷媒系10の構
成を冷房運転時の冷媒の流れに沿って詳述する。コンプ
レッサ11は、ガス冷媒を圧縮して冷媒系に送出する機
能を有するもので、回転数制御用インバーターで制御さ
れる電動モータを駆動源としている。電動モータの電力
は、内燃機関エンジンで走行する車両の場合、通常は車
両走行用エンジンで駆動される発電機から電力の供給を
受ける。この発電機に交流発電機を採用すると、所定の
エンジン回転数以上では電圧・電流ともに一定の出力が
得られるので、たとえばこの回転速度がアイドル回転数
とほぼ一致するように設定すれば、車両の走行状態にか
かわらず常に安定した電力を得ることができる。すなわ
ち、エンジン回転数が低いアイドル運転時からエンジン
回転数が高い高速走行時まで、広い範囲にわたって安定
したコンプレッサ駆動が可能になる。また、電気自動車
やハイブリッド車のように大容量のバッテリを備えてい
る車両の場合は、コンプレッサ11駆動用の電力をバッ
テリから受けるようにしてもよい。この場合も、バッテ
リが所定値以上放電されるまでは、車両の走行状態にか
かわらず安定した電力の供給を得ることができる。
Next, the configuration of the refrigerant system 10 will be described in detail along the flow of the refrigerant during the cooling operation with reference to FIG. The compressor 11 has a function of compressing a gas refrigerant and sending it to the refrigerant system, and uses an electric motor controlled by a rotation speed control inverter as a drive source. In the case of a vehicle that runs on an internal combustion engine, power of the electric motor is normally supplied from a generator that is driven by the vehicle running engine. If an alternator is adopted as this generator, a constant output is obtained for both the voltage and the current at a predetermined engine speed or higher. For example, if this speed is set to substantially match the idle speed, the Regardless of the running state, stable electric power can always be obtained. In other words, the compressor can be driven stably over a wide range from idling at low engine speed to high-speed running at high engine speed. Further, in the case of a vehicle having a large capacity battery, such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, electric power for driving the compressor 11 may be received from the battery. Also in this case, stable power supply can be obtained regardless of the running state of the vehicle until the battery is discharged to a predetermined value or more.

【0018】このように、インバーター制御される電動
モータでコンプレッサ11を駆動するようにしたので、
電源とコンプレッサ11との間は電線で接続するだけで
電力の供給が可能である。このため、コンプレッサ11
の設置位置は、エンジンで直接駆動する場合のように特
に制限を受けることはなく、エンジンルーム内に限らず
車両の適所に設置することが可能となる。また、インバ
ーター制御の電動モータとしたので、電動モータの回転
数、すなわち電動モータで駆動されるコンプレッサ11
の回転数を任意に設定できるようになり、従って、コン
プレッサ11の能力を回転数制御によって容易に調整す
ることができる。
As described above, since the compressor 11 is driven by the electric motor controlled by the inverter,
Power can be supplied only by connecting the power supply and the compressor 11 with an electric wire. For this reason, the compressor 11
The installation position is not particularly limited as in the case of direct drive by the engine, and can be installed not only in the engine room but also in an appropriate place of the vehicle. In addition, since the inverter-controlled electric motor is used, the number of rotations of the electric motor, that is, the compressor 11 driven by the electric motor is used.
Can be set arbitrarily, so that the capacity of the compressor 11 can be easily adjusted by controlling the number of revolutions.

【0019】さて、冷房運転時は、電磁開閉弁16が全
閉となっているので、コンプレッサ11から送出された
高温高圧のガス冷媒は、その全量が冷媒配管19を通っ
て四方弁12へ導かれる。四方弁12は冷媒の流れ方向
を切り換える機能を有するもので、具体的には、高温高
圧のガス冷媒を吸廃熱兼用熱交換器12へ導く冷房運転
時(図1に破線表示)と、電磁膨張弁14で凝縮液化さ
れた低温低圧の液冷媒を吸廃熱熱交換器12へ導く暖房
運転時(図1に実線表示)との二つのポジションを有し
ている。従って、冷房運転時には、図2に矢印で示すよ
うに高温高圧のガス冷媒が吸廃熱兼用熱交換器12へ導
かれ、高温高圧のガス冷媒が供給された吸廃熱兼用熱交
換器11は、通過する空気へ廃熱する廃熱熱交換器(コ
ンデンサ)として機能する。この廃熱により、高温高圧
のガス冷媒は高温高圧の液冷媒となり、再度四方弁12
を経た後、電磁膨張弁14へ導かれる。
During the cooling operation, since the electromagnetic on-off valve 16 is fully closed, all of the high-temperature and high-pressure gas refrigerant sent from the compressor 11 passes through the refrigerant pipe 19 to the four-way valve 12. I will The four-way valve 12 has a function of switching the flow direction of the refrigerant. Specifically, the four-way valve 12 performs a cooling operation (indicated by a broken line in FIG. 1) in which a high-temperature and high-pressure gas refrigerant is guided to the heat exchanger 12 for both absorption and waste heat. It has two positions: a heating operation (indicated by a solid line in FIG. 1) in which the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant condensed and liquefied by the expansion valve 14 is guided to the heat-and-waste heat exchanger 12. Accordingly, during the cooling operation, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant is guided to the heat-and-discharge heat exchanger 12 as indicated by the arrow in FIG. It functions as a waste heat exchanger (condenser) that wastes heat to the passing air. Due to this waste heat, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant becomes a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant.
After that, it is guided to the electromagnetic expansion valve 14.

【0020】電磁膨張弁14へ導かれた高温高圧の液冷
媒は、断熱膨張して低温低圧の液冷媒となり、冷媒配管
19から分岐された冷媒配管19aへ流入する。この
時、電磁開閉弁15は全開の状態にあるので、低温低圧
の液冷媒はエバポレータ17へ流れ込んで空調空気と熱
交換し、低温低圧の液冷媒が吸熱して気化する。この結
果、低温低圧の液冷媒が低温低圧のガス冷媒となり、冷
媒配管19b及びアキュムレータ20を通ってコンプレ
ッサ11へ送られ、一方、吸熱された空調空気は冷却さ
れて冷風となる。この時、コンプレッサ11の回転数を
インバーター制御することにより、冷媒循環量の変化に
よる温度調整が可能になる。
The high-temperature and high-pressure liquid refrigerant guided to the electromagnetic expansion valve 14 adiabatically expands to become a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant, and flows into the refrigerant pipe 19 a branched from the refrigerant pipe 19. At this time, since the solenoid on-off valve 15 is fully open, the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant flows into the evaporator 17 and exchanges heat with the conditioned air, and the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant absorbs heat and vaporizes. As a result, the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant becomes a low-temperature and low-pressure gas refrigerant, and is sent to the compressor 11 through the refrigerant pipe 19b and the accumulator 20, while the heat-absorbed conditioned air is cooled to cool air. At this time, by controlling the number of revolutions of the compressor 11 by an inverter, it is possible to adjust the temperature by changing the refrigerant circulation amount.

【0021】以下、冷媒は同様の経路を循環して流れ、
状態変化を繰り返して冷凍サイクルを形成する。なお、
このような冷房運転では、コンデンサ18への冷媒流入
が電磁開閉弁16を閉じてカットされているので、冷風
の再熱が防止される。
Hereinafter, the refrigerant circulates through the same route and flows.
The refrigeration cycle is formed by repeating the state change. In addition,
In such a cooling operation, since the flow of the refrigerant into the condenser 18 is cut by closing the electromagnetic on-off valve 16, reheating of the cool air is prevented.

【0022】このような冷房運転を実施するとき、温調
ユニット30内ではブロワファン32の作動によって内
気導入口34から内気が導入され、その全量がエバポレ
ータ17を通過することで冷風となってフェイス吹出口
44から直接、あるいは図示省略のダクトを通って導か
れた吹出口より、車室内へ向けて吹き出される。この
時、冷却バイパス流路39が第1開閉ダンパ36によっ
て閉じられ、また、加熱流路40が第2開閉ダンパ37
によって閉じられている。そして、空気流切換ダンパ4
5a,45bは内気吸入口46を閉じ、吸廃熱兼用熱交
換器13を外気が通過するようにしてある。なお、必要
に応じて内外気切換ダンパ33を操作し、外気導入口3
5を開いて温調ユニット30内に導入した外気を空調す
ることも可能であるが、このような場合には、吸廃熱兼
用熱交換器13を内気が通過するように空気流切換ダン
パ45a,45bを操作する。このようにすれば、外気
温が高い場合であっても、空調されて外気温より低くな
った内気と熱交換することになるので、熱交換効率の面
で有利になる。
When such a cooling operation is performed, inside air is introduced from the inside air inlet 34 by the operation of the blower fan 32 in the temperature control unit 30, and the entire amount thereof passes through the evaporator 17 to become cool air to generate face air. The air is blown into the vehicle compartment directly from the air outlet 44 or from an air outlet guided through a duct (not shown). At this time, the cooling bypass passage 39 is closed by the first opening / closing damper 36, and the heating passage 40 is closed by the second opening / closing damper 37.
Is closed by And the air flow switching damper 4
5a and 45b close the inside air suction port 46 so that outside air passes through the heat exchanger 13 for both heat and waste heat. If necessary, the inside / outside air switching damper 33 is operated and the outside air inlet 3 is opened.
5 can be opened to air-condition the outside air introduced into the temperature control unit 30, but in such a case, the air flow switching damper 45a is set so that the inside air passes through the heat exchanger 13 for absorption and waste heat. , 45b. With this configuration, even when the outside air temperature is high, heat exchange is performed with the inside air that has been cooled and is lower than the outside air temperature, which is advantageous in terms of heat exchange efficiency.

【0023】次に、図3に基づいて、暖房運転時の冷媒
の流れを詳述する。コンプレッサ11と四方弁12とを
連結する冷媒配管19の途中には、分岐してコンデンサ
18に連結される冷媒配管19cが設けられている。こ
の冷媒配管19cは、高温高圧のガス冷媒をコンデンサ
18へ導くものである。冷媒配管19cには電磁開閉弁
16が設けられ、同電磁開閉弁16を開閉操作すること
により、冷媒の流れを選択的に切り換えることができ
る。コンデンサ18で熱交換する高温高圧のガス冷媒
は、廃熱により空調空気を加熱して高温高圧の液冷媒と
なり、冷媒配管19dを通って電磁膨張弁14の上流側
へ導かれる。この結果、コンデンサ18を通過する空調
空気は加熱されて温風となる。この時、コンプレッサ1
1の回転数をインバーター制御することにより、冷媒循
環量の変化による温度調整が可能になる。
Next, the flow of the refrigerant during the heating operation will be described in detail with reference to FIG. In the middle of a refrigerant pipe 19 connecting the compressor 11 and the four-way valve 12, a refrigerant pipe 19 c branched and connected to the condenser 18 is provided. The refrigerant pipe 19 c guides a high-temperature and high-pressure gas refrigerant to the condenser 18. An electromagnetic on-off valve 16 is provided in the refrigerant pipe 19c, and the flow of the refrigerant can be selectively switched by opening and closing the electromagnetic on-off valve 16. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant that exchanges heat with the condenser 18 heats the conditioned air by waste heat to become a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant, and is guided to the upstream side of the electromagnetic expansion valve 14 through the refrigerant pipe 19d. As a result, the conditioned air passing through the condenser 18 is heated and becomes hot air. At this time, compressor 1
Inverter control of the number of revolutions of 1 makes it possible to adjust the temperature by changing the amount of circulating refrigerant.

【0024】電磁膨張弁14の上流側に導かれた高温高
圧の液冷媒は、電磁膨張弁14を通過することで断熱膨
張して低温低圧の液冷媒となる。そして、暖房運転時に
は電磁開閉弁15が閉じているので、液冷媒は四方弁1
2を経由して吸廃熱兼用熱交換器13へ送られる。低温
低圧の液冷媒が供給された吸廃熱兼用熱交換器13は、
通過する空気から吸熱する吸熱熱交換器(エバポレー
タ)として機能する。この吸熱により、低温低圧の液冷
媒が気化して低温低圧のガス冷媒となり、再度四方弁1
2及びアキュムレータ20を経てコンプレッサ11へ戻
される。
The high-temperature and high-pressure liquid refrigerant guided to the upstream side of the electromagnetic expansion valve 14 passes through the electromagnetic expansion valve 14 and is adiabatically expanded to become a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant. During the heating operation, the electromagnetic on-off valve 15 is closed.
The heat is sent to the heat exchanger 13 for both heat absorption and waste through the second heat exchanger 2. The heat-exchanger / heat exchanger 13 to which the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant is supplied,
It functions as an endothermic heat exchanger (evaporator) that absorbs heat from passing air. Due to this heat absorption, the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant is vaporized to become a low-temperature and low-pressure gas refrigerant.
It is returned to the compressor 11 via 2 and the accumulator 20.

【0025】このようにして、暖房運転時には、コンプ
レッサ11から送出された冷媒が、電磁開閉弁16、コ
ンデンサ18、電磁膨張弁14、四方弁12、吸廃熱兼
用熱交換器13、四方弁12、アキュムレータ20の順
に循環して再度コンプレッサ11に戻る冷凍サイクルを
形成している。なお、エバポレータ17への冷媒供給
は、電磁開閉弁15が閉じられているため遮断され、従
って、エバポレータ17による再冷を防止できる。
As described above, during the heating operation, the refrigerant delivered from the compressor 11 is supplied to the electromagnetic on-off valve 16, the condenser 18, the electromagnetic expansion valve 14, the four-way valve 12, the heat exchanger 13 for both heat absorption and waste, and the four-way valve 12 , A refrigerating cycle is formed in which the refrigerant is circulated in the order of the accumulator 20 and returns to the compressor 11 again. The supply of the refrigerant to the evaporator 17 is shut off because the electromagnetic on-off valve 15 is closed, so that re-cooling by the evaporator 17 can be prevented.

【0026】このような暖房運転を実施するとき、温調
ユニット30内ではブロワファン32の作動によって外
気導入口35から外気が導入され、その全量がコンデン
サ18を通過することで温風となり、フット吹出口42
またはデフロスト吹出口43から直接、あるいは図示省
略のダクトを通って導かれた吹出口より、車室内へ向け
て吹き出される。この時には、冷却流路38が第1開閉
ダンパ36によって閉じられ、また、加熱バイパス流路
41が第2開閉ダンパ37によって閉じられている。そ
して、空気流切換ダンパ45a,45bは外気吸入口4
7を閉じ、吸廃熱兼用熱交換器13を内気が通過するよ
うにしてある。このようにすれば、外気温が低い場合で
あっても、空調されて外気温より高温の内気と熱交換さ
せることができるので、熱交換器の効率面で有利にな
る。なお、必要に応じて内外気切換ダンパ33を操作
し、内気導入口34を開いて温調ユニット30内に導入
した内気を空調することも可能であるが、このような場
合には、吸廃熱兼用熱交換器13を外気が通過するよう
に空気流切換ダンパ45a,45bを操作する。
When such a heating operation is performed, in the temperature control unit 30, the outside air is introduced from the outside air inlet 35 by the operation of the blower fan 32, and the entire amount thereof passes through the condenser 18 to become hot air, so that the foot is heated. Outlet 42
Alternatively, the air is blown into the vehicle compartment directly from the defrost air outlet 43 or from an air outlet guided through a duct (not shown). At this time, the cooling passage 38 is closed by the first opening / closing damper 36, and the heating bypass passage 41 is closed by the second opening / closing damper 37. The air flow switching dampers 45a and 45b are connected to the outside air inlet 4
7 is closed to allow the inside air to pass through the heat exchanger 13 for heat absorption and waste. With this configuration, even when the outside air temperature is low, the air conditioner can exchange heat with the inside air having a higher temperature than the outside air temperature, which is advantageous in terms of the efficiency of the heat exchanger. It is also possible to operate the inside / outside air switching damper 33 as needed to open the inside air introduction port 34 to air-condition the inside air introduced into the temperature control unit 30. The air flow switching dampers 45a and 45b are operated so that the outside air passes through the heat exchanger 13 for heat.

【0027】最後に、図4及び図5に基づいて、多湿時
の運転を説明する。図5は除湿暖房運転時における冷媒
の流れを示している。この場合、上述した冷房運転及び
暖房運転と異なるのは、電磁開閉弁15,16がともに
開となっている点であり、従って、エバポレータ17及
びコンデンサ18はともに冷媒の供給を受けて熱交換器
として機能する。
Finally, the operation at the time of high humidity will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows the flow of the refrigerant during the dehumidifying and heating operation. In this case, the difference from the cooling operation and the heating operation described above is that both the electromagnetic on-off valves 15 and 16 are open. Therefore, the evaporator 17 and the condenser 18 both receive the supply of the refrigerant and receive heat from the heat exchanger. Function as

【0028】コンプレッサ11から送出された高温高圧
のガス冷媒は、電磁開閉弁16及びコンデンサ18を通
る冷媒流路19cへ流れ、コンデンサ18で廃熱して通
過する空調空気を加熱する。この時、コンプレッサ11
から四方弁12へ向かう冷媒流路19は、四方弁12に
おいて閉じられている。コンデンサ18で高温高圧の液
冷媒となった冷媒は、冷媒流路19dを通って電磁膨張
弁14の上流側に導かれるので、電磁膨張弁14を通過
して低温低圧の液冷媒となる。この後、低温低圧の液冷
媒は、四方弁12及び吸廃熱兼用熱交換器13へ向かう
冷媒流路19と、電磁開閉弁15及びエバポレータ17
を通る冷媒流路19aとに分かれる。
The high-temperature and high-pressure gas refrigerant sent from the compressor 11 flows into a refrigerant flow path 19c passing through the solenoid on-off valve 16 and the condenser 18, waste heat in the condenser 18 and heat the conditioned air passing therethrough. At this time, the compressor 11
The refrigerant flow path 19 extending from the valve to the four-way valve 12 is closed at the four-way valve 12. The refrigerant that has become a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant in the condenser 18 is guided to the upstream side of the electromagnetic expansion valve 14 through the refrigerant flow path 19d, and passes through the electromagnetic expansion valve 14 to become a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant. Thereafter, the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant flows into the four-way valve 12 and the refrigerant flow path 19 toward the heat-exchanger 13, the electromagnetic on-off valve 15 and the evaporator 17.
And a refrigerant flow path 19a passing through.

【0029】すなわち、エバポレータ17及び吸廃熱兼
用熱交換器13は、ともに低温低圧の液冷媒の供給を受
けて吸熱する熱交換器となる。換言すれば、吸熱機能を
有する熱交換器(エバポレータ)を2台並列に並べたこ
とになるので、低温低圧の液冷媒を気化させて低温低圧
のガス冷媒に変える吸熱能力を向上させることができ
る。こうして低温低圧のガス状になった冷媒は、合流し
た後アキュムレータ20を通ってコンプレッサ11へ戻
され、以後同様の経路をたどって冷凍サイクルを循環す
る。
That is, the evaporator 17 and the heat exchanger 13 for both heat absorption and waste heat are heat exchangers that receive the supply of the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant and absorb heat. In other words, since two heat exchangers (evaporators) having a heat absorbing function are arranged in parallel, it is possible to improve the heat absorbing ability to vaporize a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant and convert it to a low-temperature and low-pressure gas refrigerant. . The low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant thus joined is returned to the compressor 11 through the accumulator 20 after being merged, and thereafter circulates through the refrigeration cycle by following the same route.

【0030】上述した除湿暖房運転時の温調ユニット3
0では、第1開閉ダンパ36を操作して冷却流路38を
開き、導入した空調空気がエバポレータ17を通過して
冷却及び除湿されるようにしてある。こうして冷却・除
湿された空調空気は、第2開閉弁37を操作して開いた
加熱流路40に導かれ、コンデンサ18を通過して再加
熱される。従って、いったん冷却されて低湿度となった
冷風の空調空気が再加熱されるので、空調空気は低湿度
の温風となってフット吹出口42やデフロスト吹出口4
3へ供給される。この時、吸熱側の熱交換器が並列にな
っているので、外気温度が低い場合であっても高い吸熱
能力が得られることから、暖房能力の向上に有効であ
る。この場合も、コンプレッサ11の回転数をインバー
ター制御することにより、冷媒循環量の変化による温度
調整が可能になる。
Temperature control unit 3 during dehumidifying and heating operation described above
At 0, the first opening / closing damper 36 is operated to open the cooling channel 38, and the introduced conditioned air passes through the evaporator 17 to be cooled and dehumidified. The air-conditioned air that has been cooled and dehumidified in this way is guided to the opened heating flow path 40 by operating the second on-off valve 37, passes through the condenser 18, and is reheated. Therefore, the conditioned air of the cool air once cooled to low humidity is reheated, so that the conditioned air becomes hot air of low humidity and becomes the foot air outlet 42 and the defrost air outlet 4.
3. At this time, since the heat exchangers on the heat-absorbing side are arranged in parallel, a high heat-absorbing capacity can be obtained even when the outside air temperature is low, which is effective for improving the heating capacity. Also in this case, by controlling the number of revolutions of the compressor 11 by the inverter, it is possible to adjust the temperature by changing the refrigerant circulation amount.

【0031】また、図5は廃熱側の熱交換器として機能
するコンデンサを並列にした冷房運転を示している。こ
の場合、電磁開閉弁15,16がともに開である点は図
4の暖房除湿運転時と同様であるが、四方弁12の操作
によって吸廃熱熱交換器13に供給される冷媒の状態が
異なっている。すなわち、図4の場合は低温低圧の液冷
媒が供給されているのに対し、図5の運転では高温高圧
のガス冷媒が供給されている。このようにすれば、とも
に廃熱機能を有するコンデンサ18及び吸廃熱兼用熱交
換器13が並列に並んでいるので、冷凍サイクルの廃熱
能力を向上させることができ、結果として、同一の冷凍
サイクルを形成しているエバポレータ17の吸熱(冷
却)能力を向上させるのに有効である。
FIG. 5 shows a cooling operation in which condensers functioning as heat exchangers on the waste heat side are arranged in parallel. In this case, the point that both the electromagnetic on-off valves 15 and 16 are open is the same as in the heating and dehumidifying operation in FIG. 4, but the state of the refrigerant supplied to the waste heat heat exchanger 13 by operating the four-way valve 12 is changed. Is different. That is, in the case of FIG. 4, a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant is supplied, whereas in the operation of FIG. 5, a high-temperature and high-pressure gas refrigerant is supplied. In this way, since the condenser 18 and the heat-absorption / exhaust heat exchanger 13 both having the waste heat function are arranged in parallel, the waste heat capacity of the refrigeration cycle can be improved. This is effective for improving the heat absorbing (cooling) capability of the evaporator 17 forming the cycle.

【0032】このような冷房運転では、空調空気がコン
デンサ18を通過できるようにするため加熱流路40の
少なくとも一部を開く必要がある。このように加熱流路
40を開くと、エバポレータ17で冷却及び除湿された
冷風に温風が混じることになるので、コンプレッサ11
のインバーター制御だけでなく、第2開閉ダンパ37の
開度による吹出空気の温度調整も可能である。
In such a cooling operation, it is necessary to open at least a part of the heating channel 40 so that the conditioned air can pass through the condenser 18. When the heating flow path 40 is opened in this manner, the warm air is mixed with the cold air cooled and dehumidified by the evaporator 17, so that the compressor 11
In addition to the inverter control described above, the temperature of the blown air can be adjusted by the opening degree of the second opening / closing damper 37.

【0033】さらに、図4及び図5に示した空調運転で
は、車両用空調装置の特徴である頭寒足熱を実現する
「バイレベル吹出モード」が可能になる。この場合、第
2開閉ダンパ37の開度を調整し、エバポレータ17で
冷却された冷風の一部が主流となってフェイス吹出口4
4へ向かい、他の冷風がコンデンサ40を通過して再加
熱された後フット吹出口42へ向かう。
Further, in the air-conditioning operation shown in FIGS. 4 and 5, a "bi-level blowing mode" for realizing the heat of the cold head, which is a feature of the air conditioner for a vehicle, becomes possible. In this case, the opening degree of the second opening / closing damper 37 is adjusted, and a part of the cool air cooled by the evaporator 17 becomes the mainstream and the face outlet 4
4, another cold air passes through the condenser 40 and is reheated, and then goes to the foot outlet 42.

【0034】なお、エバポレータ17及びコンデンサ1
8をともに熱交換器として機能させる空調運転では、吸
廃熱兼用熱交換器13を吸熱または廃熱のいずれの熱交
換器として機能させるかは、種々の運転条件に応じて適
宜選択すればよく、その場合に熱交換する空気流は、温
調ユニット30が外気導入モードであれば内気を用い、
温調ユニット30が内気導入モードであれば外気を用い
るのが好ましい。
The evaporator 17 and the condenser 1
In the air-conditioning operation in which both the heat exchangers 8 function as heat exchangers, whether the heat exchanger 13 for heat absorption and waste functions as heat exchanger of heat absorption or waste heat may be appropriately selected according to various operating conditions. In this case, if the temperature control unit 30 is in the outside air introduction mode, the air flow for heat exchange uses inside air,
If the temperature control unit 30 is in the inside air introduction mode, it is preferable to use outside air.

【0035】さて、図6は上述した温調ユニット30及
び吸廃熱兼用熱交換器13の車載例を示す図、図7は温
調ユニット30の構成例を示す斜視図である。図示の例
では、温調ユニット30をセダン型車両の後部トランク
ルーム内に設置してある。この場合、コンプレッサ11
等の冷媒系10についても車体後部に設置し、車体前部
のエンジンルームに設置される発電機と電線により接続
して電力の供給を受けるようにすればよい。また、温調
ユニット30の各吹出口42,43,44は、図示省略
のダクトを介して、車室内に設けた所望の吹出位置と接
続する構成とすればよい。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the temperature control unit 30 and the heat exchanger 13 for both heat absorption and waste, and FIG. 7 is a perspective view showing a configuration example of the temperature control unit 30. In the illustrated example, the temperature control unit 30 is installed in a rear trunk room of a sedan type vehicle. In this case, the compressor 11
The refrigerant system 10 may also be installed at the rear of the vehicle body and connected to a generator installed in an engine room at the front of the vehicle body by an electric wire to receive power. The outlets 42, 43, and 44 of the temperature control unit 30 may be connected to a desired outlet position provided in the vehicle compartment via a duct (not shown).

【0036】あるいは、温調ユニット30を車室内前部
のインストルメントパネル内に設置し、かつコンプレッ
サ11等の冷媒系を車体後部に設置して、電線による接
続でコンプレッサ11の電動モータに電力を供給し、温
調ユニット30と冷媒系10との間を冷媒配管19で接
続する構成なども可能である。
Alternatively, the temperature control unit 30 is installed in an instrument panel at the front of the vehicle compartment, and a refrigerant system such as the compressor 11 is installed at the rear of the vehicle body. A configuration is also possible in which the temperature is supplied and the temperature control unit 30 and the refrigerant system 10 are connected by the refrigerant pipe 19.

【0037】[0037]

【発明の効果】上述した本発明のヒートポンプ式車両用
空調装置によれば、以下の効果を奏する。 (1) 単一のヒートポンプ機構により、空調空気の
吹出温度及び湿度を任意に調整して、冷房・除湿運転、
暖房運転及び除湿暖房運転を実施することができるヒー
トポンプ式車両用空調装置を提供できる。 (2) 電動モータで駆動されるコンプレッサを採用
したので、車両の走行状態等に関わらず安定した空調運
転を実施できる。また、電源との間を電線で接続すれば
よいので、コンプレッサ及び冷媒系の配置において設計
の自由度を増すことができる。 (3) 電動モータにインバーター制御を採用したの
で、コンプレッサの回転数を容易に制御でき、冷媒供給
量の調整により空調空気の温度制御を容易に実施でき
る。 (4) 内気を吸廃熱兼用熱交換器の熱交換空気流と
して導入できるようにしたので、低外気温時における低
温熱源温度を上昇させ、かつ、高外気温時における高温
熱源温度を下降させることができるので、熱交換の効率
を向上させて熱負荷が大きい場合の能力不足を解消でき
る。
According to the heat pump type air conditioner for a vehicle of the present invention described above, the following effects can be obtained. (1) The air-conditioning air blowing temperature and humidity are arbitrarily adjusted by a single heat pump mechanism to perform cooling / dehumidifying operation.
A heat pump type vehicle air conditioner capable of performing a heating operation and a dehumidifying heating operation can be provided. (2) Since the compressor driven by the electric motor is employed, stable air-conditioning operation can be performed regardless of the running state of the vehicle. In addition, since it is sufficient to connect the power supply to the power supply with an electric wire, the degree of freedom in designing the arrangement of the compressor and the refrigerant system can be increased. (3) Since the inverter control is adopted for the electric motor, the rotation speed of the compressor can be easily controlled, and the temperature of the conditioned air can be easily controlled by adjusting the supply amount of the refrigerant. (4) Since the inside air can be introduced as the heat exchange airflow of the heat exchanger for both heat absorption and waste heat, the temperature of the low-temperature heat source at the time of the low outside air temperature is increased, and the temperature of the high-temperature heat source at the time of the high outside air temperature is lowered. Therefore, it is possible to improve the efficiency of heat exchange and eliminate the capacity shortage when the heat load is large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係るヒートポンプ式車両用空調装置
の一実施形態を示す系統図である。
FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a heat pump type vehicle air conditioner according to the present invention.

【図2】 図1のヒートポンプ式車両用空調装置が冷房
運転された時の冷媒流れを示す系統図である。
FIG. 2 is a system diagram showing a refrigerant flow when the heat pump type vehicle air conditioner of FIG. 1 performs a cooling operation.

【図3】 図1のヒートポンプ式車両用空調装置が暖房
運転され時の冷媒流れを示す系統図である。
FIG. 3 is a system diagram showing a refrigerant flow when the heat pump type vehicle air conditioner of FIG. 1 is operated for heating.

【図4】 図1のヒートポンプ式車両用空調装置が除湿
暖房運転された時の冷媒流れを示す系統図である。
FIG. 4 is a system diagram showing a refrigerant flow when the heat pump type vehicle air conditioner of FIG. 1 is operated in a dehumidifying and heating operation.

【図5】 図1のヒートポンプ式車両用空調装置が廃熱
側の熱交換器を並列にして冷房運転された時の冷媒流れ
を示す系統図である。
5 is a system diagram showing a refrigerant flow when the heat pump type vehicle air conditioner of FIG. 1 performs a cooling operation with a waste heat side heat exchanger arranged in parallel.

【図6】 本発明に係る温調ユニット及び吸廃熱兼用熱
交換器の車載例を示す図で、(a)側面図、(b)は平
面図である。
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing an on-vehicle example of the temperature control unit and the heat exchanger for heat absorption and waste according to the present invention, wherein FIG. 6A is a side view, and FIG.

【図7】 温調ユニットの構成例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view illustrating a configuration example of a temperature control unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 冷媒系 11 コンプレッサ 12 四方弁 13 吸廃熱兼用熱交換器 14 電磁膨張弁(膨張弁) 15,16 電磁開閉弁 17 エバポレータ 18 コンデンサ 19 冷媒配管 30 温調ユニット 31 ケーシング 32 ブロワファン 33 内外気切換ダンパ 34 内気導入口 35 外気導入口 36 第1開閉ダンパ 37 第2開閉ダンパ 38 冷却流路 39 冷却バイパス流路 40 加熱流路 41 加熱バイパス流路 42 フット吹出口 43 デフロスト吹出口 44 フェイス吹出口 45a,45b 空気流切換ダンパ 46 内気吸入口 47 外気吸入口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Refrigerant system 11 Compressor 12 Four-way valve 13 Heat exchanger for both heat absorption and waste 14 Electromagnetic expansion valve (expansion valve) 15, 16 Electromagnetic on-off valve 17 Evaporator 18 Capacitor 19 Refrigerant pipe 30 Temperature control unit 31 Casing 32 Blower fan 33 Internal / external air switching Damper 34 Inside air inlet 35 Outside air inlet 36 First opening / closing damper 37 Second opening / closing damper 38 Cooling channel 39 Cooling bypass channel 40 Heating channel 41 Heating bypass channel 42 Foot outlet 43 Defrost outlet 44 Face outlet 45a , 45b Air flow switching damper 46 Inside air suction port 47 Outside air suction port

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電動モータで駆動されガス冷媒を圧縮
して送出するコンプレッサと、冷媒流れ方向を切り換え
る四方弁と、冷媒流れ方向に応じて吸熱または廃熱する
吸廃熱兼用熱交換器と、高温高圧の液冷媒を減圧・膨張
させる膨張弁と、それぞれに開閉弁を設けて冷媒の通過
を選択切換可能に配置され空調空気と熱交換するエバポ
レータ及びコンデンサとを具備して冷凍サイクルを形成
したことを特徴とするヒートポンプ式車両用空調装置。
1. A compressor driven by an electric motor for compressing and sending gas refrigerant, a four-way valve for switching a refrigerant flow direction, and a heat exchanger for both heat absorption and waste heat absorption or waste heat depending on the refrigerant flow direction, A refrigeration cycle was formed comprising an expansion valve that decompresses and expands a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant, and an evaporator and a condenser that are provided with respective on-off valves and are arranged so that the passage of the refrigerant can be selectively switched and exchange heat with conditioned air. A heat pump type air conditioner for a vehicle.
【請求項2】 前記コンデンサを前記エバポレータの
空調空気後流側に配置し、前記空調空気が前記エバポレ
ータ及び前記コンデンサのいずれか一方を選択して通過
するよう開閉ダンパを設けて流路を形成するとともに、
前記エバポレータを通過した冷風及び前記コンデンサを
通過した温風を任意の割合で混合しまたは複数の室内吹
出口へ任意の割合で配分するダンパ機構を備えたことを
特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ式車両用空調
装置。
2. The flow path is formed by disposing the condenser on the downstream side of the evaporator air-conditioned air, and providing an opening / closing damper so that the air-conditioned air selectively passes through either the evaporator or the condenser. With
The damper mechanism according to claim 1, further comprising a damper mechanism that mixes the cold air that has passed through the evaporator and the hot air that has passed through the condenser at an arbitrary ratio or distributes the air to a plurality of indoor outlets at an arbitrary ratio. Heat pump type air conditioner for vehicles.
【請求項3】 前記吸廃熱兼用熱交換器が、外気また
は内気のいずれかを選択して熱交換することを特徴とす
る請求項1または2に記載のヒートポンプ式車両用空調
装置。
3. The air conditioner for a heat pump type vehicle according to claim 1, wherein the heat exchanger for heat absorption and waste heat selects one of outside air and inside air for heat exchange.
【請求項4】 冷房運転時、前記コンデンサの開閉弁
を閉じて冷媒供給を停止するとともに、前記吸廃熱兼用
熱交換器を廃熱熱交換器として用いることを特徴とする
請求項1ないし3のいずれかに記載のヒートポンプ式車
両用空調装置。
4. A cooling operation, wherein an on-off valve of the condenser is closed to stop supply of refrigerant, and the heat exchanger for absorbing and waste heat is used as a waste heat exchanger. A heat pump type vehicle air conditioner according to any one of the above.
【請求項5】 暖房運転時、前記エバポレータの開閉
弁を閉じて冷媒供給を停止するとともに、前記吸廃熱兼
用熱交換器を吸熱熱交換器として用いることを特徴とす
る請求項1ないし3のいずれかに記載のヒートポンプ式
車両用空調装置。
5. The air conditioner according to claim 1, wherein, during a heating operation, the on-off valve of the evaporator is closed to stop the supply of the refrigerant, and the heat exchanger for both heat absorption and waste heat is used as a heat absorption heat exchanger. The heat pump type vehicle air conditioner according to any one of the above.
【請求項6】 除湿暖房運転時、前記エバポレータ及
び前記コンデンサの開閉弁をともに開いて冷媒を供給
し、前記エバポレータで冷却した空調空気を前記コンデ
ンサで再加熱することを特徴とする請求項5に記載のヒ
ートポンプ式車両用空調装置。
6. The dehumidifying and heating operation, wherein the on-off valves of the evaporator and the condenser are both opened to supply a refrigerant, and the conditioned air cooled by the evaporator is reheated by the condenser. The air conditioner for a heat pump type vehicle according to the above.
【請求項7】 前記コンプレッサの回転数が、電動モ
ータを回転数制御用インバーターで制御して任意に設定
されることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに
記載のヒートポンプ式車両用空調装置。
7. The air conditioner for a heat pump type vehicle according to claim 1, wherein the rotation speed of the compressor is arbitrarily set by controlling an electric motor by a rotation speed control inverter. apparatus.
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