JP2001213149A - 乗物用空調装置 - Google Patents

乗物用空調装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 省エネルギーと環境保護の観点から、燃料電
池を搭載する車両を含む乗物に対して好適な空調装置を
提供する。 【解決手段】 空調装置1に吸着式冷凍サイクル50を
用いた。FCスタック(燃料電池ユニット)20が発電
する際に発生する反応熱を利用して、吸着式冷凍サイク
ル50を駆動しており、吸着剤を加熱する熱にFCスタ
ック20での反応熱を利用することで、コンプレッサを
駆動するような動力が不要となって省動力であるのに加
え、冷媒が水であるため脱フロンの観点からも、省エネ
ルギーと環境保護を狙った燃料電池搭載の乗物に適して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池を搭載す
る乗物、例えば燃料電池による発電電力で駆動される車
両、軌道車両、船舶等に適用可能な乗物用空調装置に関
するものであり、特に吸着式冷凍サイクルを用いた乗物
用空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、省エネルギーと環境保護の観点か
らエコカーとして燃料電池(FCスタック)による発電
電力で駆動される燃料電池車(以下、FCEVと呼ぶ)
が将来の自動車として注目されている。燃料電池は、水
素と空気中の酸素を反応させて、電気と水と反応熱を発
生する。従って、FCEVは排気ガスを全く発生しない
完全にクリーンな車両である。
【0003】そのFCEV用の空調装置として、従来の
内燃式エンジンで駆動される車両で一般的に使われてい
る蒸気圧縮式冷凍サイクルを用いて、コンプレッサの駆
動を電動にしたものが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、蒸気圧縮式冷
凍サイクルでは、コンプレッサの動力に電力を必要とす
ることと、冷媒としてフロンを用いることから、省エネ
ルギーと環境保護を狙ったFCEVの空調装置に用いる
にはふさわしいとは言えない。
【0005】本発明は、上記従来技術に鑑みて成された
ものであり、省エネルギーと環境保護の観点から燃料電
池を搭載するFCEVを含む乗物に対して好適な乗物用
空調装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明では、燃料電池(20)を搭載
する乗物の空調装置(1)に吸着式冷凍サイクル(5
0)を用いたことを特徴とする。
【0007】これは、燃料電池が発電する際に発生する
反応熱を利用して、吸着式冷凍サイクルを駆動してい
る。吸着式冷凍サイクルは、乾燥した吸着剤に冷媒であ
る水を吸着させ(吸着過程)、その時の水の蒸発潜熱に
より冷却を行うものであり、吸着剤を加熱することで水
を脱離させ(脱離過程)、再び吸着を可能とする。
【0008】この吸着剤を加熱する熱に燃料電池での反
応熱を利用することで、コンプレッサを駆動するような
動力が不要となって省動力であるのに加え、冷媒が水で
あるため脱フロンの観点からも、省エネルギーと環境保
護を狙った燃料電池搭載の乗物に適している。
【0009】請求項2記載の発明では、燃料電池(2
0)で発電する際に発生する水を、吸着式冷凍サイクル
(50)の冷却に用いたことを特徴とする。
【0010】これは、乗物に吸着式冷凍サイクルを適用
する場合、一般的に、吸着過程で発生する吸着剤の吸着
熱の冷却と、脱離過程で発生する吸着剤の凝縮熱の冷却
とを、室外器で外気と熱交換されるブライン(熱交換用
流体)を通して行うため、外気温度が高くなるほど冷却
温度が高くなり、吸着剤での吸着時と脱離時との水分吸
着率の差が小さくなって、冷房能力が低下してしまうと
いう問題がある。
【0011】特に外気温度が30℃を超えるような場合
には、冷房能力が著しく低下するため、車両用のエアコ
ンに適用する上では大きな問題となる。対策として、従
来捨てていた燃料電池で発電する際に発生する水を、吸
着式冷凍サイクルの冷却に利用することにより、高外気
温時においても水の蒸発潜熱で外気温以下に冷却できる
ため、冷房能力が低下するのを防止できる。
【0012】請求項3記載の発明では、燃料電池(2
0)で発電する際に発生する水を、吸着式冷凍サイクル
(50)の室外器(42)に水掛けして冷却を行うこと
を特徴とする。
【0013】これは具体的には、燃料電池で発電する際
に発生した水をタンクに蓄えて、それをポンプで汲み上
げて、ノズルから吸着式冷凍サイクルの室外器に吹き掛
けている。これにより、吹き掛けた水は室外器表面で蒸
発し、その蒸発潜熱で室外器の中を流れる冷却水を冷却
することができる。また、この冷却方法は、特別な冷却
水回路を必要とせず、上記の簡単な水掛け装置を加える
だけで実現できるため、実施容易である。
【0014】請求項4記載の発明では、燃料電池(2
0)で発電する際に発生する水を、吸着式冷凍サイクル
(50)の吸着器(51、52)に水掛けして冷却を行
うことを特徴とする。
【0015】これは前項に対して他の実施形態にあたる
ものであり、具体的には吸着式冷凍サイクルの吸着器本
体に冷却フィン等を配置して放熱を良くして、そこへ燃
料電池で発電する際に発生した水を上記の水掛け装置等
で吹き掛けている。
【0016】これにより、吹き掛けた水は吸着器本体の
表面で蒸発し、その蒸発潜熱で吸着器そのものを冷却す
ることができる。また、この冷却方法も、特別な冷却水
回路を必要とせず、上記の簡単な水掛け装置を加えるだ
けで実現できるため、実施容易である。
【0017】請求項5記載の発明では、燃料電池(2
0)で発電する際の水素源として水素吸蔵合金(30)
を用いたことを特徴とする。
【0018】これは請求項2と同じく、高外気温時に外
気以外のもので吸着式冷凍サイクルの冷却を図るもので
ある。燃料電池で発電する際に必要となる水素の供給に
ついては幾つかの方法があるが、供給源を水素吸蔵合金
とすることにより、水素を取出す際に発生する水素放出
吸熱が利用できることとなる。
【0019】請求項6記載の発明では、水素吸蔵合金
(30)の保温水を、吸着式冷凍サイクル(50)の冷
却に用いたことを特徴とする。
【0020】これは、水素吸蔵合金に貯蔵されている水
素を取り出すには、水素吸蔵合金に水素放出用の熱を与
えて約30℃に保温する必要がある。そのため、水素吸
蔵合金の保温水回路は燃料電池の冷却回路に接続され、
燃料電池の冷却温水(約80℃)の一部を取り込んで、
水素吸蔵合金で発生する水素放出吸熱での冷却とバラン
スさせて約30℃を保っている。
【0021】この約30℃の保温水を吸着式冷凍サイク
ルの冷却に利用することにより、30℃以上の高外気温
時においても外気温度に依存せず30℃程度の冷却がで
きるため、冷房能力の低下を防止することができる。
【0022】請求項7記載の発明では、吸着式冷凍サイ
クル(50)の冷却水回路に、室外器(42)を用いた
冷却水回路(44)と、水素吸蔵合金(30)を保温す
るための保温水回路(32)との両方を接続可能とし
て、切替えられるようにしたことを特徴とする。
【0023】これにより、高外気温時の水素吸蔵合金の
保温冷水による吸着式冷凍サイクルの冷却が、水路の切
替えだけで容易に実施可能となる。
【0024】請求項8記載の発明では、室外器(42)
または吸着器(51、52)への水掛け、または水素吸
蔵合金(30)の保温水回路(32)への切替えは、吸
着式冷凍サイクル(50)で脱離過程と吸着過程とを切
替える間隔の各後期部分で行うことを特徴とする。
【0025】例えば図3に外気温度40℃で、脱離・吸
着切替え後の冷却水温度の変化をグラフに示す。切替え
初期は脱離・吸着量とも多いため温度が高く、徐々に温
度は低下して最終的にほぼ外気温度となる。
【0026】よって、前記燃料電池から発生する水で冷
却する場合において、例えば低速走行のように車両走行
に必要な電力が小さく水の発生が少ない場合には、切替
え初期は外気で室外器の冷却を行い、切替え後期だけ発
生水を使って蒸発冷却を行うことで、少ない冷却熱量を
有効に使って最終温度を下げることができる。
【0027】また、FCEVではアイドルが無いため停
車時には発電を行わず、水も発生しない。そのため、切
替え後期だけ発生水を使って蒸発冷却を行うことによ
り、走行時に発生した水をタンクに貯えて、停車時に使
うことができる。
【0028】これは、水掛けによる冷却だけではなく、
水素吸蔵合金の保温冷水による冷却でも、切替え後期だ
け保温水回路に切替えることにより、水素吸蔵合金での
冷却熱量が少ない場合でも有効に最終温度を下げること
ができる。
【0029】請求項9記載の発明では、吸着器(51、
52)の吸着コア(51a、52a)を冷却する室外器
(42)と、凝縮コア(51b、52b)を冷却する室
外器(43)とを持ち、燃料電池(20)で発生する水
の水掛け、または水素吸蔵合金(30)の保温水回路
(32)への切替えは、吸着コア(51a、52a)側
の室外器(42)のみに行うことを特徴とする。
【0030】例えば図4に吸着剤の関係湿度と水分吸着
率との関係をグラフに示す。関係湿度は冷却温度によっ
て大きく変わり、水分吸着率も大きく変わるが、脱離側
と吸着側では影響の度合いが異なる。
【0031】具体的には、脱離側の冷却水温を40℃か
ら30℃にした場合、水分吸着率はc点からa点となる
が、吸着側の冷却水温を40℃から30℃にした場合、
水分吸着率はd点からb点となり、吸着側を冷却した方
が脱離と吸着との水分吸着率の差を容易に大きくでき、
冷却性能を確保し易い。
【0032】よって、脱離時の凝縮熱の冷却と、吸着時
の吸着熱の冷却とを別々の室外器を用いて行う場合は、
燃料電池からの発生水や水素吸蔵合金の保温冷水による
冷却を、両方の室外器に等しく行うより、吸着コア側の
室外器のみを冷却した方が、少ない冷却熱量を有効に使
って吸着量を大きくすることができる。
【0033】
【発明の実施の形態】次に、本発明を乗物として車両に
用いた実施形態を、図面に基づき説明する。
【0034】〔第1実施形態〕図1は本発明の第1実施
形態における空調装置のシステム構成を示すものであ
り、20はFCスタック(燃料電池と冷却手段で構成し
た燃料電池ユニット)であり、MHユニット(水素吸蔵
合金を用いた水素貯蔵ユニット)30に貯蔵された水素
と、空気中の酸素とを反応させて電気を発生させて、そ
の電気を用いて図示しない車両駆動用モータで車両を駆
動する。
【0035】FCスタック20には、発電する際に発生
する熱を冷却するための冷却水回路が設けられており、
21は冷却水回路に冷却水を循環させるFC冷却ポンプ
である。22はFCラジエータであり、電動ファン22
aで送風される車室外空気との間で熱交換して冷却水を
冷却する。23はFCラジエータ22を迂回して冷却水
が流れるバイパス回路である。
【0036】24はFCスタック20から流出した冷却
水を、FCラジエータ22に流す場合とバイパス回路2
3に流す場合とを切替える周知のサーモスタットで、こ
のサーモスタット24内を流れる冷却水の温度に応じて
FCラジエータ22とバイパス回路23とを切替えて、
FCスタック20の温度が80℃程度に保たれるようF
Cラジエータ22への通水量を制御している。
【0037】MHユニット30は保温水回路32で上記
冷却水回路に接続されており、MHウォータバルブ31
によりMHユニット30の温度が30℃程度に保たれる
よう通水量を制御している。また、FCスタック20で
発電する際に発生した水は水タンク61に導いて溜めら
れ、水掛け用ポンプ62で汲み上げて水掛けノズル63
から後述する吸着式冷凍器50の室外器42に吹き掛け
られるようになっている。
【0038】1は車両用空調ユニットであり、車室内計
器盤下方部に搭載される。空調ユニット1の空調ケース
2は、車室内に空調空気を導く空調用通路を構成してお
り、この空調ケース2の一端側に内気を吸入する内気吸
入口4と、外気を吸入する外気吸入口5が設けられてお
り、内外気切替ドア6により切替開閉される。
【0039】上記吸入口4、5に隣接して、空調ケース
2内に空気を送風する送風機3が設置されており、この
送風機3はモータ3aとこのモータ3aにより駆動され
る遠心ファン3bとにより構成されている。一方、空調
ケース2の他端側には車室内へ通ずる複数の吹出用開口
部7、8、9が形成されている。これらの開口部7、
8、9は開口部切替ドア10、11、12によりそれぞ
れ切替開閉される。
【0040】また、送風機3より空気下流側における空
調ケース2内には、後述する吸着式冷凍器50で作られ
た冷水と熱交換を行い、空気を冷却する室内器41が設
けられている。さらに室内器41の空気下流側にはヒー
タコア13が設けられており、FCスタック20を冷却
する冷却水と空気と熱交換を行い空気を加熱するもので
ある。
【0041】このヒータコア13の空気入口部には、ヒ
ータコア13を通過する空気量とヒータコア13をバイ
パスする空気量とを調節して、車室内へ吹き出す空気の
温度を調整するためのエアミックスドア14が回動自由
に取付けられている。また、ヒータコア13の温水入口
部にはウォータバルブ15が設置され、ヒータコア13
への冷却水の通水を制御できるようになっている。
【0042】次に、吸着式冷凍器50について、図1と
図2を用いて説明する。図2は第1実施形態における吸
着式冷凍サイクルの構成図である。吸着式冷凍器50
は、第1、第2吸着器51、52、および流路切替弁5
3、54で構成される。
【0043】第1、第2吸着器51、52は密閉容器内
に、周知の熱交換器形状をなし熱交換部の周囲に多数の
吸着剤を付着させた第1、第2吸着コア51a、52a
と、周知の熱交換器形状をなし冷媒を蒸発・凝縮可能な
第1、第2蒸発凝縮コア51b、52bを備えている。
また、それぞれ密閉容器内には所定量の冷媒が封入され
ている。ちなみに本実施例では、吸着剤としてはシリカ
ゲル系の吸着剤を用い、冷媒には水を用いている。
【0044】第1、第2吸着コア51a、52aは切替
弁53により温水用ウォータポンプ55を通じて前記F
Cスタック冷却水回路、および冷却用ウォータポンプ5
6を通じて室外器42の冷却水回路44に接続可能とな
っている。室外器42は電動ファン42aで送風される
車室外空気との間で熱交換して冷却水を冷却する。ま
た、第1、第2蒸発凝縮コア51b、52bは切替弁5
4により前記室外器42、および室内用ウォータポンプ
57を通じて前記室内空調ユニット1内の室内器41に
接続可能となっている。
【0045】次に、上記構成による作動を説明する。ま
ず吸着式冷凍器50の基本的な作動について説明する。
吸着式冷凍器50は、第1吸着コア51aが脱離工程、
第2吸着コア52aが吸着工程を行う第1工程と、第1
吸着コア51aが吸着工程、第2吸着コア52aが脱離
工程を行う第2工程とを所定時間(例えば100秒)毎
に交互に行う。
【0046】まず、第1工程は切替弁53、54を図2
中の実線位置とすることにより行なわれる。この第1工
程では、FCスタックで発電する際に加熱されたFC冷
却水が温水用ウォータポンプ55により循環され、切替
弁53を通って第1吸着コア51aに流入するため、第
1吸着コア51aの吸着剤が加熱されて気体冷媒を脱着
する。
【0047】また、冷却用ウォータポンプ56により循
環された冷却水は、切替弁54を通り第1蒸発凝縮コア
51bに流入しコアを冷却する。これにより、吸着剤か
ら脱着した気体冷媒は第1蒸発凝縮コア51bで凝縮・
液化する。第1蒸発凝縮コア51bを出た冷却水は、室
外器42を通り外気と熱交換を行って冷却され、再び冷
却用ウォータポンプ56に戻る。
【0048】一方、上記室外器42からの冷却水は、切
替弁53を通って第2吸着コア52aにも循環するた
め、第2吸着コア52aの吸着剤が気体冷媒を吸着し、
これにより第2吸着器52内の液体冷媒が蒸発する。そ
して第2蒸発凝縮コア52bでは、熱交換流体が蒸発潜
熱を奪われて冷却される。
【0049】この冷却された熱交換流体は切替弁54を
通り、室内用ウォータポンプ57により室内器41に循
環され、送風機3から送られた空気と熱交換を行い、空
気を冷却・除湿する。室内器41を出た熱交換流体は切
替弁54を通り第2蒸発凝縮コア52bに再び流入す
る。
【0050】第2工程は、切替弁53、54を図2中の
破線位置とすることにより行なわれる。この第2工程で
は、上記した第1工程の吸着と脱着、蒸発と凝縮が入れ
替わるだけであるため、第2工程の作動説明は省略す
る。
【0051】上記の第1工程と第2工程とを所定時間
(例えば100秒)毎に交互に行うことにより、FCス
タックで発生する熱を利用して冷房を行うことができ
る。この吸着式冷凍サイクルを用いた冷房は、コンプレ
ッサを駆動するような動力が不要となって省動力である
のに加え、冷媒が水であるため脱フロンの観点からも、
省エネルギーと環境保護を狙った燃料電池車(FCE
V)に適している。
【0052】しかし、吸着式冷凍器50は吸着剤に水を
吸着する時の水の蒸発潜熱を利用して冷房を行うため、
冷房能力は脱離時と吸着時の吸着剤の水分吸着率の差に
比例する。図4に吸着剤の関係湿度と水分吸着率との関
係をグラフに示すが、一般的に吸着剤はその種類によら
ず関係湿度が大きいほど水分吸着率が大きくなる。関係
湿度とは吸着剤が存在する雰囲気の水蒸気分圧P1と、
吸着剤の湿度における飽和水蒸気分圧P2との比(P1
/P2)である。
【0053】本実施形態のように密閉系の場合は、吸着
器内の蒸気圧力P1と吸着剤温度における飽和水蒸気圧
力P2との比となり、脱離側の吸着器51では、吸着器
内の蒸気圧力は凝縮温度、すなわち室外器42からの冷
却水温度の飽和圧力となり、吸着剤温度はFCスタック
からの温水温度となる。また、吸着側の吸着器52で
は、吸着器内の蒸気圧力は蒸発温度の飽和圧力となり、
吸着剤温度は室外器42からの冷却水温度となる。
【0054】FCEVの場合、FCスタックの温水温度
はサーモスタット24により例えば80℃に制御されて
おり、また、蒸発温度は車両用の空調装置としての冷房
感から10℃程度が必要となる。よって、関係湿度は室
外器42からの冷却水温度によって決まる。図4に示す
ように、冷却水温度30℃における脱離はa点、吸着は
b点となり、水分吸着率の差が大きく冷房能力が大きい
のに対し、冷却水温度が40℃では、脱離はc点、吸着
はd点となり、水分吸着率の差が小さく冷房能力が小さ
くなる。
【0055】次に、本実施形態の特徴を説明する。FC
スタックで発電する際には熱と一緒に水が発生する。そ
の量は、理論的には電気出力1kwで1時間当たり47
0gであり、車両走行に例えば10kw電気が必要な場
合には4.7kgの水が毎時発生する。
【0056】その発生した水をタンク61に蓄えて、水
掛け用ポンプ62で汲み上げて、水掛けノズル63から
前記室外器42に掛けるようにすることで、水は室外器
42の表面で蒸発し、その蒸発潜熱で室外器42の中を
流れる冷却水を冷却する。
【0057】水の蒸発潜熱は、約2400kJ/kgで
あるため3kw以上の冷却熱量となり、蒸発温度は外気
温度40℃、湿度35%時において27度となる。その
結果、外気温度40℃においても、室外器42からの冷
却水温度を30℃程度とすることができ、冷房能力が低
下するのを防止できる。
【0058】これにより、吸着式エアコンを車両用に適
用する上で大きな問題となる高外気温時の著しい冷房能
力の低下を、本発明ではFCEV特有のFCスタック2
0からの発生水を利用し、室外器42に掛けて蒸発冷却
することによって解決している。
【0059】この冷却方法は、特別な冷却水回路を必要
とせず、上記の簡単な水掛け装置を加えるだけで実現で
きるため、実施容易である。ちなみに、蒸発冷却は上記
のように室外器42の表面に水掛けして行っても良い
し、室外器42の空気上流に噴霧して蒸発冷却した空気
を室外器42に送風しても良い。
【0060】〔第2実施形態〕図5に本発明の第2実施
形態における吸着器51、52の構成図を示す。FCス
タック20からの発生水を利用して蒸発冷却する構造
は、図5に示すように吸着式冷凍器50の吸着器51、
52本体に冷却フィン51c等を配置して放熱を良くし
て、そこへ直接FCスタック20で発生した水を前記の
水掛けノズル63から吹き掛けて蒸発冷却させても良
い。
【0061】但しこの場合、吸着過程にある側の吸着器
にだけ水掛けを行うこととなる。またこの冷却は、例え
ば室外器42との間の冷却水配管の一部を放熱の良い形
状として、その配管部分に水掛けを行っても良い。
【0062】〔第3実施形態〕図6に本発明の第3実施
形態における空調装置の全体構成図を示す。吸着式冷凍
器50の冷却水回路を除き、図1に示した第1実施形態
のシステムと同じである。
【0063】吸着式冷凍器50の冷却水回路は、切替弁
71〜74により室外器42とMHユニット30とのど
ちらかに接続可能な構成となっている。切替弁71〜7
4を図6に示す実線位置とすることで、吸着式冷凍器5
0の冷却水回路はMHユニット30に接続され、室外器
42は切り離される。また、切替弁71〜74を図6に
示す破線位置とすることで、吸着式冷凍器50の冷却水
回路は室外器42に接続され、MHユニット30はFC
スタック20の冷却水回路に接続される。
【0064】次に、作動と効果を説明する。FCスタッ
ク20で発電する際に必要となる水素は、MHユニット
30の水素吸蔵合金に貯蔵されている水素が用いられ
る。水素を取り出すには水素放出用の熱を水素吸蔵合金
に与えて、水素吸蔵合金を約30℃に保つ必要がある。
通常この熱は、FCスタック20で発生する熱を冷却す
る冷却水回路から得ている。
【0065】その熱量は、FCスタック20での発電電
力1kw当り約0.2kwの熱量が必要となり、車両走
行に例えば10kwの電気が必要な場合には2kwの水
素放出熱が必要となる。逆に言えばMHユニット30に
送られた冷却水は2kw冷却されることとなる。
【0066】本実施形態では、吸着式冷凍器50の冷却
水回路を、外気と熱交換する室外器42ではなく、MH
ユニット30に接続可能とすることで、外気温度に依存
せず吸着式冷凍器50を冷却することが可能となる。
【0067】これにより、外気温度が40℃であるよう
な高外気温時においても、外気温度に依存せず吸着式冷
凍器50を30℃程度で冷却することができるため、冷
房能力の低下を防止することができる。また、本実施形
態は冷却水路の切替えだけで容易に実施可能となる。
【0068】〔第4実施形態〕図7に第4実施形態にお
ける吸着式冷凍サイクルの構成図を示す。前記実施形態
では吸着式冷凍器50における脱離時の凝縮熱の冷却と
吸着時の吸着熱の冷却とを、同じ冷却水回路44(同じ
室外器42)を用いて行っているが、図7に示すように
それぞれを別々の室外器42、43(と別々の冷却用ウ
ォータポンプ56、58)を用いて冷却を行っても良
い。
【0069】この場合には図示していないが、前記のF
Cスタック20からの発生水やMHユニット30の保温
冷水による冷却を、両方の室外器42、43に等しく行
うより、吸着コア51a、52aを冷却する側の室外器
42に用いた方が良い。
【0070】図4に吸着剤の関係湿度と水分吸着率との
関係をグラフに示すが、理由はこの図に示すように脱離
側の冷却よりも吸着側の冷却の方が水分吸着率の差に大
きく影響するためである。
【0071】具体的には、脱離側の冷却水温を40℃か
ら30℃にした場合、水分吸着率はc点からa点となる
が、吸着側の冷却水温を40℃から30℃にした場合、
水分吸着率はd点からb点となり、吸着側を冷却した方
が脱離と吸着との水分吸着率の差を容易に大きくでき、
冷却性能を確保し易い。
【0072】よって、脱離時の凝縮熱の冷却と、吸着時
の吸着熱の冷却とを別々の室外器を用いて行う場合は、
FCスタック20からの発生水やMHユニット30の保
温冷水による冷却は吸着コア側の室外器のみにした方
が、少ない冷却熱量を有効に使って吸着量を大きくする
ことができる。これは、吸着器51、52や冷却水配管
に水掛けして冷却する場合も吸着コア側(吸着過程側)
を行うのが良い。
【0073】上述下各実施形態では乗物として車両に燃
料電池を搭載した例を説明したが、燃料電池を動力源と
する乗物であって空調装置を組合せるものであれば、軌
道車両、船舶等の他の乗物にも本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態における空調装置の全体
構成図である。
【図2】第1実施形態における吸着式冷凍サイクルの構
成図である。
【図3】外気温度40℃で、脱離・吸着切替え後の冷却
水温度の変化を示すグラフである。
【図4】吸着剤の関係湿度と水分吸着率との関係を示す
グラフである。
【図5】本発明の第2実施形態における吸着器の構成図
である。
【図6】本発明の第3実施形態における空調装置の全体
構成図である。
【図7】第4実施形態における吸着式冷凍サイクルの構
成図である。
【符号の説明】
1 空調装置 20 FCスタック(燃料電池) 30 MHユニット(水素吸蔵合金) 32 保温水回路 42、43 室外器 44 冷却水回路 50 吸着式冷凍サイクル 51、52 吸着器 51a、52a 吸着コア 51b、52b 凝縮コア
フロントページの続き (72)発明者 信田 哲滋 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 3L093 NN04 PP03 PP04 PP15 PP19

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料電池(20)を搭載する乗物の空調
    装置(1)に吸着式冷凍サイクル(50)を用いたこと
    を特徴とする乗物用空調装置。
  2. 【請求項2】 前記燃料電池(20)で発電する際に発
    生する水を、前記吸着式冷凍サイクル(50)の冷却に
    用いたことを特徴とする請求項1に記載の乗物用空調装
    置。
  3. 【請求項3】 前記燃料電池(20)で発電する際に発
    生する水を、前記吸着式冷凍サイクル(50)の室外器
    (42)に水掛けして冷却を行うことを特徴とする請求
    項1または請求項2に記載の乗物用空調装置。
  4. 【請求項4】 前記燃料電池(20)で発電する際に発
    生する水を、前記吸着式冷凍サイクル(50)の吸着器
    (51、52)に水掛けして冷却を行うことを特徴とす
    る請求項1または請求項2に記載の乗物用空調装置。
  5. 【請求項5】 前記燃料電池(20)で発電する際の水
    素源に、水素吸蔵合金(30)を用いたことを特徴とす
    る請求項1に記載の乗物用空調装置。
  6. 【請求項6】 前記水素吸蔵合金(30)を保温してい
    る保温水を、前記吸着式冷凍サイクル(50)の冷却に
    用いたことを特徴とする請求項1または請求項5に記載
    の乗物用空調装置。
  7. 【請求項7】 前記吸着式冷凍サイクル(50)の冷却
    水回路に、前記室外器(42)を用いた冷却水回路(4
    4)と、前記水素吸蔵合金(30)を保温している保温
    水回路(32)との両方を接続可能として切替えられる
    ようにしたことを特徴とする請求項1、5、6のいずれ
    かに記載の乗物用空調装置。
  8. 【請求項8】 前記室外器(42)または前記吸着器
    (51、52)への水掛け、または前記水素吸蔵合金
    (30)の保温水回路(32)への切替えは、前記吸着
    式冷凍サイクル(50)で脱離過程と吸着過程とを切替
    える間隔の各後期部分で行うことを特徴とする請求項
    1、2、3、4、6、および請求項7のいずれかに記載
    の乗物用空調装置。
  9. 【請求項9】 前記吸着器(51、52)の吸着コア
    (51a、52a)を冷却する室外器(42)と、凝縮
    コア(51b、52b)を冷却する室外器(43)とを
    持ち、前記燃料電池(20)で発生する水の水掛け、ま
    たは前記水素吸蔵合金(30)の保温水回路(32)へ
    の切替えは、前記吸着コア(51a、52a)側の前記
    室外器(42)のみに行うことを特徴とする請求項1、
    2、3、4、6、7、および請求項8のいずれかに記載
    の乗物用空調装置。
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