JP2003237357A - 車両用空調装置 - Google Patents

車両用空調装置

Info

Publication number
JP2003237357A
JP2003237357A JP2002044737A JP2002044737A JP2003237357A JP 2003237357 A JP2003237357 A JP 2003237357A JP 2002044737 A JP2002044737 A JP 2002044737A JP 2002044737 A JP2002044737 A JP 2002044737A JP 2003237357 A JP2003237357 A JP 2003237357A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
heat exchanger
heat exchange
air
air conditioner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002044737A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Hamamoto
浩 濱本
Shinji Watanabe
伸二 渡辺
Hajime Yamamoto
肇 山本
Yoichi Miyazaki
洋一 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Climate Systems Corp
Original Assignee
Japan Climate Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Climate Systems Corp filed Critical Japan Climate Systems Corp
Priority to JP2002044737A priority Critical patent/JP2003237357A/ja
Publication of JP2003237357A publication Critical patent/JP2003237357A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/008—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/06—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
    • F25B2309/061—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2501—Bypass valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暖房運転開始直後であっても迅速に送風温度
を上昇させる。 【解決手段】 コンプレッサ１６から吐出させた熱交換
媒体を、車外側熱交換器１７、圧力制御部１８ａ、１８
ｂ、車内側熱交換器３、４、及びアキュムレータ１９を
介してコンプレッサ１６に戻して循環させる冷房サイク
ルを備える。車内前方部に配設した空調ユニット１内
に、上流側から順に送風手段２ａ、２ｂ、及び、車内側
熱交換器３、４を順次配設することにより、車内に外気
又は内気を所望の送風温度として供給する。前記空調ユ
ニット１内を、空気流れに沿って複数の流路５，６に分
割する。車内側熱交換器３、４は、前記各流路５、６に
それぞれ配設される複数の熱交換部７，８、９，１０で
構成する。圧力制御部１８ａ，１８ｂは、前記各熱交換
部７，８、９，１０にそれぞれ熱交換媒体を流入させる
各配管に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用空調装置として、サイクル
途中に設けた車内側熱交換器を、通過する空気の冷却の
みならず、熱交換媒体の循環方向を逆転させることによ
り加熱にも利用可能としたものがある。これによれば、
エンジン冷却水が流動するヒータコアのみならず、車内
側熱交換器によっても車内に送風する空気を加熱するこ
とができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の車両用空調装置では、外気温度が非常に低い場合
等、車内側熱交換器による暖房を可能としただけでは、
迅速に車内暖房を開始できないことがある。
【０００４】そこで、本発明は、暖房運転開始直後であ
っても迅速に送風温度を上昇させることのできる車両用
空調装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、コンプレッサから吐出させた
熱交換媒体を、車外側熱交換器、膨張弁、車内側熱交換
器、及びアキュムレータを介してコンプレッサに戻して
循環させる冷房サイクルを備え、車内前方部に配設した
空調ユニット内に、上流側から順に送風手段及び車内側
熱交換器を順次配設することにより、車内に外気又は内
気を所望の送風温度として供給するようにした車両用空
調装置において、前記空調ユニット内を空気流れに沿っ
て複数の流路に分割し、前記車内側熱交換器は、前記各
流路にそれぞれ配設される複数の熱交換部で構成し、前
記膨張弁は、前記各熱交換部にそれぞれ熱交換媒体を流
入させる各配管に設けたものである。
【０００６】この構成により、車内側熱交換器を構成す
る複数の熱交換部で、個別に通過する空気を冷却するこ
とができ、車内側熱交換器を単一の熱交換部で構成する
場合に比べて、部位の違いによって温度のばらつきが生
じにくい。また、各熱交換部の温度制御を個別に行うこ
とにより、きめ細かな空調制御ができるばかりか、コン
プレッサでの消費動力を低減することも可能となる。
【０００７】前記サイクルは、車外側熱交換器から車内
側熱交換器に向かう熱交換媒体と、車内側熱交換器から
コンプレッサに向かう熱交換媒体との間で熱交換させる
媒体用熱交換器を備えると、より一層効率的に車内側熱
交換器による通過空気の冷却が可能となる点で好まし
い。
【０００８】前記車内側熱交換器は、前記各圧力制御部
での開度を調整することにより、前記各熱交換部の冷却
能力を変更可能とすると、必要に応じて各熱交換部によ
る通過空気の冷却を行うことができ、コンプレッサに於
ける無駄な動力消費を削減可能となる点で好ましい。
【０００９】前記送風手段は、前記各流路に空気を供給
する複数のブロアで構成すると、必要とされる流路での
み送風を行うことができ、無駄な消費電力を抑制可能と
なる点で好ましい。
【００１０】前記コンプレッサは、前記車内側熱交換器
に必要とされる目標冷房能力が得られるように吐出容量
を変更可能とすると、必要最小限の熱交換媒体循環量に
より車内側熱交換器で最大限の冷却能力を発揮させるこ
とが可能となる点で好ましい。
【００１１】前記コンプレッサから吐出された熱交換媒
体を、車外側熱交換器、圧力制御弁、車内側熱交換器、
アキュムレータを介してコンプレッサに戻って循環させ
る冷房サイクルと、車内側熱交換器、圧力制御弁、車外
側熱交換器、及び、アキュムレータを介してコンプレッ
サに戻って循環させる暖房サイクルとに切り替える四方
弁を備えると、ヒータコアを不要とし、エンジン冷却水
の廃熱を利用できない電気自動車であっても採用可能と
なる点で好ましい。
【００１２】特に、前記車内側熱交換器を、各流路の空
気流れの上流側に配設される第１車内側熱交換器と、下
流側に配設される第２車内側熱交換器とで構成し、両熱
交換器を並列接続した電磁弁及び減圧弁で接続し、前記
四方弁を、熱交換媒体が暖房サイクルで循環するように
切り替えた際、前記電磁弁を閉鎖すると共に前記減圧弁
を開放することにより、前記第１車内側熱交換器で除湿
可能とすると、ヒータコアを不要とした構造であって
も、暖房時の結露を適切に防止可能となる点でさらに好
ましい。
【００１３】前記コンプレッサから吐出される熱交換媒
体の圧力を検出する媒体圧力検出手段と、前記車内側熱
交換器及び前記車外側熱交換器をバイパスして熱交換媒
体を流動させるバイパス流路と、該バイパス流路の途中
に設けられ、エンジン冷却水と熱交換媒体とを熱交換さ
せる温水熱交換器とを備え、前記媒体圧力検出手段によ
って検出される検出圧力が設定圧力よりも小さい場合、
前記バイパス流路で熱交換媒体を流動させて温水熱交換
器にてエンジン冷却水から吸熱可能とすると、暖房運転
の開始初期であっても、早期に熱交換媒体を高温状態と
して車内に温風を供給可能となる点で好ましい。
【００１４】前記空調ユニット内に形成される各流路
を、ミックスドアによってさらに分流される２つの流路
で構成し、該流路の一方にヒータコアがそれぞれ配設し
たり、前記空調ユニット内に形成される各流路にヒータ
コアをそれぞれ配設し、該ヒータコアにそれぞれ接続さ
れた流入管に流量制御部をそれぞれ設けることにより、
車内側熱交換器で冷却された空気の一部又は全部を加熱
して温調するようにしてもよい。特に、ヒータコアの流
入管に流量制御部を設ける構成によれば、ヒータコアの
加熱能力を調整することにより送風温度を変更すること
ができ、従来のように、冷風と温風との混合比を調整す
るためのミックスドアが不要となる点で好ましい。
【００１５】また、前記空調ユニット内に形成される各
流路を、ミックスドアによってさらに分流される２つの
流路で構成し、該流路の一方にヒータコアをそれぞれ配
設し、該ヒータコアにそれぞれ接続された流入管には流
量制御部をそれぞれ設けるようにすると、より一層温調
しやすくなる点で好ましい。
【００１６】前記ヒータコアの下流側に電気ヒータを配
設すると、エンジン冷却水の温度がそれ程上昇していな
い状態であっても送風温度を上昇させることが可能であ
る点で好ましい。
【００１７】なお、前記熱交換媒体にはＣＯ２を使用す
ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態を添
付図面に従って説明する。
【００１９】（第１実施形態） 図１は、第１実施形態
に係る車両用空調装置を示す。この車両用空調装置は、
車内前方部の空調ユニット１内に、上流側からブロア
２、第１車内側熱交換器３、及び第２車内側熱交換器４
を順次配設したもので、第１車内側熱交換器３及び第２
車内側熱交換器４は、冷暖サイクルＣＨの途中に設けら
れている。
【００２０】空調ユニット１内には、空気の流動方向に
沿って２分割されることにより、第１流路５と第２流路
６が形成されている。ここでは、第１流路５によって右
側の運転席側に送風でき、第２流路６によって左側の助
手席側に送風できるようになっている。
【００２１】ブロア２は、前記第１流路５と前記第２流
路６の入口にそれぞれ設けられる第１ブロア２ａと第２
ブロア２ｂで構成されている。各ブロア２ａ，２ｂは、
それぞれブロアモータ（図示せず）の駆動により回転
し、内外気切替ダンパ（図示せず）によって選択された
内気又は外気を空調ユニット１内へと導く。
【００２２】第１車内側熱交換器３は、前記各流路５，
６にそれぞれ配設される第１右側熱交換部７，第１左側
熱交換部８からなる。第２車内側熱交換器４は、前記第
１車内側熱交換器３と同様、前記各流路５，６で、前記
第１右側熱交換部７，前記第１左側熱交換部８の下流側
にそれぞれ配設される第２右側熱交換部９，第２左側熱
交換部１０からなる。第１右側熱交換部７，第２右側熱
交換部９は並列接続された右側電磁弁１１，右側減圧弁
１２によって接続され、第１左側熱交換部８，第２左側
熱交換部１０は並列接続された左側電磁弁１３，左側減
圧弁１４によって接続されている。
【００２３】冷暖サイクルＣＨでは、四方弁１５を切り
替えることにより、コンプレッサ１６から吐出された熱
交換媒体が、車外側熱交換器１７、圧力制御弁１８ａ，
１８ｂ、第1車内側熱交換器３、第２車内側熱交換器
４、及びアキュムレータ１９を介してコンプレッサ１６
に戻って循環する冷房サイクルと、第２車内側熱交換器
４、第1車内側熱交換器３、圧力制御弁１８ａ，１８
ｂ、車外側熱交換器１７、及び、アキュムレータ１９を
介してコンプレッサ１６に戻って循環する暖房サイクル
とを流動する。冷暖サイクルＣＨの途中には、媒体用熱
交換器２０と迂回用電磁弁２１が並列接続されている。
媒体用熱交換器２０は、車外側熱交換器１７から車内側
熱交換器３，４に流動する熱交換媒体と、車内側熱交換
器３，４からコンプレッサ１６に流動する熱交換媒体と
を熱交換させる。車外側熱交換器１７と圧力制御弁１８
ａ，１８ｂとの間には第1三方弁２２が設けられ、熱交
換媒体が車外側熱交換器１７を迂回し、温水熱交換器２
３から第４三方弁４０を介してアキュムレータ１９へと
流動可能とするバイパス路Ｂ１が接続されている。ま
た、四方弁１５と車内側熱交換器３，４の間には第２三
方弁２４が設けられ、熱交換媒体が車内側熱交換器３，
４を迂回して温水熱交換器２３側へと流動可能とする補
助バイパス路Ｂ２が接続されている。なお、前記熱交換
媒体にはＣＯ２が使用されている。
【００２４】コンプレッサ１６には、エンジン２５の動
力が図示しないクラッチを介して伝達される。コンプレ
ッサ１６の駆動回転数は、クラッチにより複数段階（無
段階でもよい。）に切替可能である。コンプレッサ１６
の駆動回転数は、通常、熱交換媒体が冷房サイクルを循
環する際、車外側熱交換器１７を超臨界圧力で流動可能
な値に設定されている。車外側熱交換器１７は車両前方
部に配設され、熱交換媒体を外気に放熱させると共に液
化させる。圧力制御弁１８ａ，１８ｂは、熱交換媒体が
冷房サイクルを循環する際、車外側熱交換器１７からの
熱交換媒体を減圧し、気化しやすい状態として車内側熱
交換器３，４にそれぞれ供給すると共に、後述するよう
に、その圧力を調整する役割を果たす。車内側熱交換器
３，４は、内部を流動する熱交換媒体により、外部を通
過する内気又は外気から吸熱する。車内側熱交換器３，
４から流出する熱交換媒体の温度は媒体用温度センサ２
６によって検出され、コンプレッサ１６から吐出される
熱交換媒体の圧力は媒体用圧力センサ２７によって検出
されている。アキュムレータ１９は、熱交換媒体を確実
に気化させた状態でコンプレッサ１６に戻すために設け
られている。
【００２５】ところで、エンジン冷却水は、第３三方弁
２８の切り替えにより、車両前方部に配設したラジエー
タ２９とは別回路で循環可能となっており、そこには電
動ポンプ３０と水温検出センサ３１が設けられている。
電動ポンプ３０は、エンジン２５の停止時に図示しない
バッテリーからの供給電力によって駆動可能である。水
温検出センサ３１は、エンジン冷却水の温度を検出す
る。検出温度は、電動ポンプ３０を駆動して温水熱交換
器２３にエンジン冷却水を供給するか否かの判断に利用
される。
【００２６】前記圧力制御弁１８ａ，１８ｂの開度は、
図２に示すように、前記ブロアモータ及び前記コンプレ
ッサ１６の駆動回転数、前記媒体用温度センサ２６、前
記媒体用圧力センサ２７、前記内外気切替ダンパの回動
位置等に基づいて制御装置３２によって制御されてい
る。制御装置３２は、内気センサ３３、外気センサ３
４、日射センサ３５等から得られる車内外諸条件に基づ
いて、前記ブロアモータ及び前記コンプレッサ１６の駆
動回転数、四方弁１５、各三方弁２２，２４，２８，４
０の切り替え、圧力制御弁１８ａ，１８ｂの開度等を制
御する。前記内気センサ３３や前記日射センサ３５のよ
うに車内の諸条件を検出するセンサについては、車内左
右（運転席側と助手席側）にそれぞれ設けられている。
【００２７】次に、前記構成からなる車両用空調装置の
空調制御について、図３〜図６に示すフローチャートに
従って説明する。
【００２８】まず、外気センサ３４で検出される外気温
度等の車外諸条件を読み込む（ステップＳ１）。また、
車内左右諸条件、すなわち、内気センサ３３で検出され
る内気温度、日射センサ３５で検出される日射量、車内
で設定される設定温度等、車内の左右（主に、運転席側
と助手席側）に於ける検出値、入力値を読み込む（ステ
ップＳ２）。そして、読み込んだ各値に基づいて左右目
標除湿量を算出し（ステップＳ３）、暖房モード、冷房
モード、又は除湿暖房モードのいずれに該当するのかを
判断する（ステップＳ４）。
【００２９】暖房モードに該当する場合、図４に示すよ
うに、四方弁１５を点線方向に切り替えると共に（ステ
ップＳ１１）、第２三方弁２４を切り替えることにより
（ステップＳ１２）、コンプレッサ１６から吐出される
熱交換媒体を最初に車内側熱交換器３，４へと流入させ
る。また、左側及び右側電磁弁１３及び１１と迂回用電
磁弁２１をそれぞれ開放し（ステップＳ１３，Ｓ１
４）、媒体用圧力センサ２７で検出される熱交換媒体の
圧力を読み込む（ステップＳ１５）。そして、検出圧力
ＰＶが設定値ＰＳ１よりも小さいか否かを判断する（ス
テップＳ１６）。設定圧力ＰＳ１には、この圧力未満で
熱交換媒体を第１車内側熱交換器３に流入させ、空調ユ
ニット１内を通過する空気に放熱させると、液相の割合
が多くなり過ぎ、車外側熱交換器１７による吸熱だけで
は、コンプレッサ１６で十分に昇温できないような値を
使用する。
【００３０】媒体用圧力センサ２７による検出圧力ＰＶ
が設定値ＰＳ１以上である場合、車内側熱交換器３，４
（冷媒・空気間）の熱交換効率が分かっているので、図
２に戻ってステップＳ１で読み込んだ設定温度と内気温
度の温度差に基づいて目標送風温度と目標送風量を算出
する（ステップＳ８）。そして、算出結果に基づいて、
左右のブロア２、コンプレッサ１６、及び圧力制御弁１
８ａ，１８ｂを駆動制御することにより車内暖房を開始
する（ステップＳ９，Ｓ１０）。ブロア２の回転数を調
整することにより目標送風量を得る。また、コンプレッ
サ１６の駆動回転数及び圧力制御弁１８ａ，１８ｂの開
度を変更し、車内側熱交換器３，４の暖房能力を目標送
風温度が得られるように調整する。
【００３１】一方、媒体用圧力センサ２７による検出圧
力ＰＶが設定値ＰＳ１未満である場合、第1三方弁２２
を切り替え、車外側熱交換器１７をバイパスして、熱交
換媒体が温水熱交換器２３を通過するように流動方向を
変更する（ステップＳ１７）。また、第３三方弁２８を
切り替え、電動ポンプ３０を駆動することにより、エン
ジン冷却水を温水熱交換器２３に供給する（ステップＳ
１８）。これにより、車外側熱交換器１７による外気と
の熱交換では不十分であった吸熱量を増やすことが可能
となる。
【００３２】さらに、媒体用圧力センサ２７により検出
される冷媒の圧力ＰＶが設定圧力Ｐ Ｓ２よりも小さいか
否かを判断する（ステップＳ１９）。設定圧力ＰＳ２に
は、この圧力未満であれば、たとえ車外側熱交換器１７
をバイパスして温水熱交換器２３でエンジン冷却水から
吸熱させたとしても、液相の割合が大きく、コンプレッ
サ１６で十分に昇温できないような値を使用する。
【００３３】媒体用圧力センサ２７による検出圧力ＰＶ
が設定圧力ＰＳ２よりも小さい場合、第２三方弁２４を
切り替え、車外側熱交換器１７のみならず、車内側熱交
換器３，４をもバイパスするように熱交換媒体を流動さ
せる（ステップＳ２０）。これにより、熱交換媒体から
放熱させることなく、温水熱交換器２３にて吸熱させる
ことができるので、早期に熱交換媒体を高温・高圧状態
とすることができ、車内側熱交換器３，４に必要とされ
る暖房性能を短時間で得ることが可能となる。
【００３４】このように、コンプレッサ１６から吐出さ
れる熱交換媒体の圧力を媒体用圧力センサ２７で検出
し、この検出結果に基づいて、高温・高圧状態となった
冷媒を、車内側熱交換器３，４に流入させることができ
るので、所望の送風温度での車内暖房が早期に実現され
る。
【００３５】冷房モードに該当する場合、図５に示すよ
うに、四方弁１５を図１に示す実線方向に切り替えると
共に（ステップＳ２１）、第４三方弁４０を車外側熱交
換器１７側に切り替えることにより（ステップＳ２
２）、コンプレッサ１６から吐出された熱交換媒体を最
初に車外側熱交換器１７に流入させる。また、第1三方
弁２２を切り替え（ステップＳ２３）、迂回用電磁弁２
１を閉鎖することにより（ステップＳ２４）、熱交換媒
体を媒体用熱交換器２０へと導く。媒体用熱交換器２０
では、車外側熱交換器１７で放熱された熱交換媒体と、
車内側熱交換器３，４からコンプレッサ１６へと向かう
熱交換媒体との間で熱交換が行われる。これにより、車
内側熱交換器３，４に向かう熱交換媒体の比エンタルピ
が抑えられ、車内側熱交換器３，４でのエンタルピ差を
大きくすることができる。車内側熱交換器３，４では、
両電磁弁を開放することにより、第１及び第２車内側熱
交換器３及び４のいずれでも吸熱可能とする（ステップ
Ｓ２５）。また、第２三方弁２４を切り替え、車内側熱
交換器３，４からの熱交換媒体をコンプレッサ１６へと
向かわせる（ステップＳ２６）。そして、前記暖房時と
同様に、前記ステップＳ１で読み込んだ設定温度と内気
温度の温度差に基づいて目標送風温度と目標送風量を算
出し（ステップＳ８）、左右のブロア２、コンプレッサ
１６、圧力制御弁１８ａ，１８ｂ等を駆動制御すること
により、車内冷房を開始する（ステップＳ９、Ｓ１
０）。
【００３６】除湿暖房モードに該当する場合、図６に示
すように、前述の暖房モードと同様に、四方弁１５を図
１に示す点線方向に切り替え（ステップＳ３１）、第２
三方弁２４を車内側熱交換器３，４側に切り替える（ス
テップＳ３２）。但し、左側及び右側電磁弁１３及び１
１を閉鎖し（ステップＳ３３）、圧力調整弁１２，１４
を開放する（ステップＳ３４）。これにより、熱交換媒
体は、第２車内側熱交換器４で放熱され、減圧弁１２，
１４を通過することにより気化しやすい状態まで減圧さ
れて、第１車内側熱交換器３で気化して吸熱する。した
がって、空調ユニット１を流動する空気は、第１車内側
熱交換器３で吸熱される際に除湿された後、第２車内側
熱交換器４によって所定温度まで加熱可能となる。ま
た、迂回用電磁弁２１を開放し（ステップＳ３５）、第
２三方弁２２を切り替え（ステップＳ３６）、第４三方
弁４０を切り替えることにより（ステップＳ３７）、熱
交換媒体を、媒体用熱交換器２０をバイパスし、車外側
熱交換器１７を流動した後、コンプレッサ１６に向かっ
て流動させる。その後、左右目標送風温度を算出し（ス
テップＳ８）、左右ブロア風量を制御し（ステップＳ
９）、コンプレッサ能力を制御する（ステップＳ１０）
内容については、前記暖房モードあるいは前記冷房モー
ドと同様である。
【００３７】（第２実施形態） 図７は、第２実施形態
に係る車両用空調装置を示す。この車両用空調装置で
は、空調ユニット１は、前記第１実施形態と同様に、第
１及び第２流路５及び６に分割されている。そして、上
流側からブロア２及び車内側熱交換器３，４が配設され
ている。但し、各流路５及び６に配設される車内側熱交
換器は第１及び第２車内側熱交換器３及び４のみで構成
されている。車内側熱交換器３，４は冷房サイクルＣの
途中に設けられている。冷房サイクルＣでは、コンプレ
ッサ１６から吐出された冷媒が、車外側熱交換器１７、
冷媒熱交換器を通過し、第１及び第２圧力制御弁１８ａ
及び１８ｂで減圧された後、第１及び第２車内側熱交換
器３及び４にそれぞれ流入し、アキュムレータ１９を介
してコンプレッサ１６に戻って循環する。
【００３８】また、車内側熱交換器３，４の下流側はさ
らに第１及び第２ミックスドア３６ａ及び３６ｂによっ
てそれぞれ分割されている。分割された一方の流路に
は、並列接続された第１及び第２ヒータコア３７ａ及び
３７ｂがそれぞれ配設されている。第１及び第２ヒータ
コア３７ａ及び３７ｂは、内部を流動するエンジン冷却
水によって通過する空気を加熱する従来周知のものであ
る。各ヒータコア３７ａ，３７ｂの各流入管には第１及
び第２温水流量調整弁３８ａ，３８ｂがそれぞれ設けら
れ、開度を変更することにより加熱能力を調整可能とな
っている。
【００３９】前記構成の車両用空調装置では、図８のフ
ローチャートに従って空調制御される。
【００４０】まず、外気センサ３４で検出した外気温度
を読み込み（ステップＳ４１）、車内の左右にそれぞれ
配設した内気センサ３３、日射センサ３５等で検出した
車内左右諸条件を読み込む（ステップＳ４２）。そし
て、これらの検出データに基づいて左右の目標除湿量を
算出し（ステップＳ４３）、算出結果に基づいてコンプ
レッサ１６の駆動回転数を制御する（ステップＳ４
４）。また、前記検出データに基づいて左右の目標送風
量を算出し（ステップＳ４５）、左右のブロア２による
送風量を個別に制御する（ステップＳ４６）。さらに、
前記検出データに基づいて標送風温度を算出し（ステッ
プＳ４７）、第１及び第２ミックスドア３６の開度、及
び第１及び第２温水流量減圧弁の開度をそれぞれ別個に
制御する（ステップＳ４８，Ｓ４９）。
【００４１】なお、前記実施形態では、第２車内側熱交
換器４あるいはヒータコア３７によって車内暖房を行う
ようにしたが、これらの下流側等にさらに補助ヒータを
設けるようにしてもよい。補助ヒータによれば、エンジ
ン２５の停止時にバッテリーからの供給電力によってヒ
ータコア３７の加熱を補助することができる。
【００４２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、空調ユニット内を複数の流路に分割し、それ
ぞれに車内側熱交換器を構成する各熱交換部を配設する
ようにしたので、各熱交換部での温度のばらつきを抑え
て車内への送風温度を安定させることができる。しか
も、各熱交換部に設けた膨張弁により個別に空調制御で
きるので、各熱交換部毎に送風温度をきめ細かく調整す
ることが可能となり、又、コンプレッサでの消費動力を
低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態に係る車両用空調装置の概略図で
ある。
【図２】 本実施形態に係る車両用空調装置のブロック
図である。
【図３】 本実施形態に係る空調制御を示すフローチャ
ートである。
【図４】 図３の暖房モードの処理を示すフローチャー
トである。
【図５】 図３の冷房モードの処理を示すフローチャー
トである。
【図６】 図３の除湿暖房モードの処理を示すフローチ
ャートである。
【図７】 他の実施形態に係る車両用空調装置の概略図
である。
【図８】 他の実施形態に係る空調制御を示すフローチ
ャートである。
【符号の説明】
１…空調ユニット ２ａ，２ｂ…ブロア ３…第１車内側熱交換器 ４…第２車内側熱交換器 ５…第１流路 ６…第２流路 ７…第１右側熱交換部 ８…第１左側熱交換部 ９…第２右側熱交換部 １０…第２左側熱交換部 １１…右側電磁弁 １２…右側減圧弁 １３…左側電磁弁 １４…左側減圧弁 １５…四方弁 １６…コンプレッサ １７…車外側熱交換器 １８ａ，１８ｂ…圧力制御弁 １９…アキュムレータ ２０…媒体用熱交換器 ２１…迂回用電磁弁 ２２…第1三方弁 ２３…温水熱交換器 ２４…第２三方弁 ２６…媒体用温度センサ ２７…媒体用圧力センサ ２８…第３三方弁 ３１…水温検出センサ ３２…制御装置 ３３…内気センサ ３４…外気センサ ３５…日射センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｈ 1/03 Ｂ６０Ｈ 1/03 Ｚ 1/08 ６２１ 1/08 ６２１Ａ 1/22 ６５１ 1/22 ６５１Ａ ６５１Ｂ 3/00 3/00 Ｃ Ｆ２５Ｂ 1/00 ３０４ Ｆ２５Ｂ 1/00 ３０４Ｄ ３３１ ３３１Ｚ ３９５ ３９５Ｚ 13/00 ３４１ 13/00 ３４１Ａ (72)発明者 山本 肇 広島県東広島市吉川工業団地３番11号 株 式会社日本クライメイトシステムズ内 (72)発明者 宮崎 洋一 広島県東広島市吉川工業団地３番11号 株 式会社日本クライメイトシステムズ内 Ｆターム(参考） 3L011 AC01 BF00 BP00 3L092 MA04 NA12

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コンプレッサから吐出させた熱交換媒体
    を、車外側熱交換器、圧力制御部、車内側熱交換器、及
    びアキュムレータを介してコンプレッサに戻して循環さ
    せるサイクルを備え、車内前方部に配設した空調ユニッ
    ト内に、上流側から順に送風手段及び車内側熱交換器を
    順次配設することにより、車内に外気又は内気を所望の
    送風温度として供給するようにした車両用空調装置にお
    いて、 前記空調ユニット内を空気流れに沿って複数の流路に分
    割し、 前記車内側熱交換器は、前記各流路にそれぞれ配設され
    る複数の熱交換部で構成し、 前記圧力制御部は、前記各熱交換部にそれぞれ熱交換媒
    体を流入させる各配管に設けたことを特徴とする車両用
    空調装置。
  2. 【請求項２】 前記サイクルは、車外側熱交換器から車
    内側熱交換器に向かう熱交換媒体と、車内側熱交換器か
    らコンプレッサに向かう熱交換媒体との間で熱交換させ
    る媒体用熱交換器を備えたことを特徴とする請求項１に
    記載の車両用空調装置。
  3. 【請求項３】 前記車内側熱交換器は、前記各圧力制御
    部での開度を調整することにより、前記各熱交換部の冷
    却能力を変更可能としたことを特徴とする請求項１又は
    ２に記載の車両用空調装置。
  4. 【請求項４】 前記送風手段は、前記各流路に空気を供
    給する複数のブロアで構成したことを特徴とする請求項
    １ないし３のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
  5. 【請求項５】 前記コンプレッサは、前記車内側熱交換
    器に必要とされる目標冷房能力が得られるように吐出容
    量を変更可能であることを特徴とする請求項１ないし４
    のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
  6. 【請求項６】 前記コンプレッサから吐出された熱交換
    媒体を、車外側熱交換器、圧力制御弁、車内側熱交換
    器、アキュムレータを介してコンプレッサに戻って循環
    させる冷房サイクルと、車内側熱交換器、圧力制御弁、
    車外側熱交換器、及び、アキュムレータを介してコンプ
    レッサに戻って循環させる暖房サイクルとに切り替える
    四方弁を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のい
    ずれか１項に記載の車両用空調装置。
  7. 【請求項７】 前記車内側熱交換器を、各流路の空気流
    れの上流側に配設される第１車内側熱交換器と、下流側
    に配設される第２車内側熱交換器とで構成し、両熱交換
    器を並列接続した電磁弁及び減圧弁で接続し、 前記四方弁を、熱交換媒体が暖房サイクルで循環するよ
    うに切り替えた際、前記電磁弁を閉鎖すると共に前記減
    圧弁を開放することにより、前記第１車内側熱交換器で
    除湿可能としたことを特徴とする請求項６に記載の車両
    用空調装置。
  8. 【請求項８】 前記コンプレッサから吐出される熱交換
    媒体の圧力を検出する媒体圧力検出手段と、 前記車内側熱交換器及び前記車外側熱交換器をバイパス
    して熱交換媒体を流動させるバイパス流路と、 該バイパス流路の途中に設けられ、エンジン冷却水と熱
    交換媒体とを熱交換させる温水熱交換器とを備え、 前記媒体圧力検出手段によって検出される検出圧力が設
    定圧力よりも小さい場合、前記バイパス流路で熱交換媒
    体を流動させて温水熱交換器にてエンジン冷却水から吸
    熱可能としたことを特徴とする請求項１ないし７のいず
    れか１項に記載の車両用空調装置。
  9. 【請求項９】 前記空調ユニット内に形成される各流路
    は、ミックスドアによってさらに分流される２つの流路
    で構成され、該流路の一方にヒータコアがそれぞれ配設
    したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項
    に記載の車両用空調装置。
  10. 【請求項１０】 前記空調ユニット内に形成される各流
    路にはヒータコアがそれぞれ配設され、該ヒータコアに
    それぞれ接続された流入管には流量制御部をそれぞれ設
    けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項
    に記載の車両用空調装置。
  11. 【請求項１１】 前記空調ユニット内に形成される各流
    路は、ミックスドアによってさらに分流される２つの流
    路で構成され、該流路の一方にヒータコアがそれぞれ配
    設され、該ヒータコアにそれぞれ接続された流入管には
    流量制御部をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１
    ないし５のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
  12. 【請求項１２】 前記ヒータコアの下流側に電気ヒータ
    を配設したことを特徴とする請求項１０又は１１に記載
    の車両用空調装置。
  13. 【請求項１３】 前記熱交換媒体はＣＯ２であることを
    特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の
    車両用空調装置。
JP2002044737A 2002-02-21 2002-02-21 車両用空調装置 Pending JP2003237357A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002044737A JP2003237357A (ja) 2002-02-21 2002-02-21 車両用空調装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002044737A JP2003237357A (ja) 2002-02-21 2002-02-21 車両用空調装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003237357A true JP2003237357A (ja) 2003-08-27

Family

ID=27783990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002044737A Pending JP2003237357A (ja) 2002-02-21 2002-02-21 車両用空調装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003237357A (ja)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009041841A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Fuji Electric Holdings Co Ltd 除湿空調装置
US20120241139A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-27 Denso Corporation Heat exchange system and vehicle refrigeration cycle system
JP2012207890A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Denso Corp 車両用冷凍サイクル装置
US8915091B2 (en) 2005-04-08 2014-12-23 Gentherm Incorporated Thermoelectric-based thermal management system
US8974942B2 (en) 2009-05-18 2015-03-10 Gentherm Incorporated Battery thermal management system including thermoelectric assemblies in thermal communication with a battery
US9038400B2 (en) 2009-05-18 2015-05-26 Gentherm Incorporated Temperature control system with thermoelectric device
US9103573B2 (en) 2006-08-02 2015-08-11 Gentherm Incorporated HVAC system for a vehicle
JP2015193381A (ja) * 2011-02-24 2015-11-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 車両用空調装置
US9310112B2 (en) 2007-05-25 2016-04-12 Gentherm Incorporated System and method for distributed thermoelectric heating and cooling
US9365090B2 (en) 2004-05-10 2016-06-14 Gentherm Incorporated Climate control system for vehicles using thermoelectric devices
US9447994B2 (en) 2008-10-23 2016-09-20 Gentherm Incorporated Temperature control systems with thermoelectric devices
US9555686B2 (en) 2008-10-23 2017-01-31 Gentherm Incorporated Temperature control systems with thermoelectric devices
US9719701B2 (en) 2008-06-03 2017-08-01 Gentherm Incorporated Thermoelectric heat pump
US10603976B2 (en) 2014-12-19 2020-03-31 Gentherm Incorporated Thermal conditioning systems and methods for vehicle regions
US10625566B2 (en) 2015-10-14 2020-04-21 Gentherm Incorporated Systems and methods for controlling thermal conditioning of vehicle regions
KR20200087409A (ko) * 2019-01-11 2020-07-21 한온시스템 주식회사 차량용 공조장치
CN113226811A (zh) * 2018-12-27 2021-08-06 翰昂汽车零部件有限公司 车辆用空调装置
CN114459138A (zh) * 2022-02-25 2022-05-10 智己汽车科技有限公司 带自主发热鼓风机的空调控制方法及设备
WO2022196472A1 (ja) * 2021-03-18 2022-09-22 株式会社デンソー 空調装置
US11993132B2 (en) 2018-11-30 2024-05-28 Gentherm Incorporated Thermoelectric conditioning system and methods

Cited By (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9365090B2 (en) 2004-05-10 2016-06-14 Gentherm Incorporated Climate control system for vehicles using thermoelectric devices
US8915091B2 (en) 2005-04-08 2014-12-23 Gentherm Incorporated Thermoelectric-based thermal management system
US9863672B2 (en) 2005-04-08 2018-01-09 Gentherm Incorporated Thermoelectric-based air conditioning system
US9103573B2 (en) 2006-08-02 2015-08-11 Gentherm Incorporated HVAC system for a vehicle
US10464391B2 (en) 2007-05-25 2019-11-05 Gentherm Incorporated System and method for distributed thermoelectric heating and cooling
US9310112B2 (en) 2007-05-25 2016-04-12 Gentherm Incorporated System and method for distributed thermoelectric heating and cooling
US9366461B2 (en) 2007-05-25 2016-06-14 Gentherm Incorporated System and method for climate control within a passenger compartment of a vehicle
JP2009041841A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Fuji Electric Holdings Co Ltd 除湿空調装置
US10473365B2 (en) 2008-06-03 2019-11-12 Gentherm Incorporated Thermoelectric heat pump
US9719701B2 (en) 2008-06-03 2017-08-01 Gentherm Incorporated Thermoelectric heat pump
US9447994B2 (en) 2008-10-23 2016-09-20 Gentherm Incorporated Temperature control systems with thermoelectric devices
US9555686B2 (en) 2008-10-23 2017-01-31 Gentherm Incorporated Temperature control systems with thermoelectric devices
US11203249B2 (en) 2009-05-18 2021-12-21 Gentherm Incorporated Temperature control system with thermoelectric device
US9666914B2 (en) 2009-05-18 2017-05-30 Gentherm Incorporated Thermoelectric-based battery thermal management system
US9038400B2 (en) 2009-05-18 2015-05-26 Gentherm Incorporated Temperature control system with thermoelectric device
US10106011B2 (en) 2009-05-18 2018-10-23 Gentherm Incorporated Temperature control system with thermoelectric device
US8974942B2 (en) 2009-05-18 2015-03-10 Gentherm Incorporated Battery thermal management system including thermoelectric assemblies in thermal communication with a battery
US11264655B2 (en) 2009-05-18 2022-03-01 Gentherm Incorporated Thermal management system including flapper valve to control fluid flow for thermoelectric device
JP2015193381A (ja) * 2011-02-24 2015-11-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 車両用空調装置
US9285171B2 (en) 2011-03-25 2016-03-15 Denso Corporation Heat exchange system and vehicle refrigeration cycle system
US20120241139A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-27 Denso Corporation Heat exchange system and vehicle refrigeration cycle system
JP2012207890A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Denso Corp 車両用冷凍サイクル装置
US10603976B2 (en) 2014-12-19 2020-03-31 Gentherm Incorporated Thermal conditioning systems and methods for vehicle regions
US11358433B2 (en) 2014-12-19 2022-06-14 Gentherm Incorporated Thermal conditioning systems and methods for vehicle regions
US10625566B2 (en) 2015-10-14 2020-04-21 Gentherm Incorporated Systems and methods for controlling thermal conditioning of vehicle regions
US11993132B2 (en) 2018-11-30 2024-05-28 Gentherm Incorporated Thermoelectric conditioning system and methods
CN113226811A (zh) * 2018-12-27 2021-08-06 翰昂汽车零部件有限公司 车辆用空调装置
CN113226811B (zh) * 2018-12-27 2024-10-18 翰昂汽车零部件有限公司 车辆用空调装置
KR102644208B1 (ko) * 2019-01-11 2024-03-07 한온시스템 주식회사 차량용 공조장치
KR20200087409A (ko) * 2019-01-11 2020-07-21 한온시스템 주식회사 차량용 공조장치
WO2022196472A1 (ja) * 2021-03-18 2022-09-22 株式会社デンソー 空調装置
JP2022143851A (ja) * 2021-03-18 2022-10-03 株式会社デンソー 空調装置
JP7405109B2 (ja) 2021-03-18 2023-12-26 株式会社デンソー 空調装置
CN114459138A (zh) * 2022-02-25 2022-05-10 智己汽车科技有限公司 带自主发热鼓风机的空调控制方法及设备
CN114459138B (zh) * 2022-02-25 2023-12-12 智己汽车科技有限公司 带自主发热鼓风机的空调控制方法及设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003237357A (ja) 車両用空調装置
JP2002352867A (ja) 電気自動車のバッテリ温度制御装置
JP2002354608A (ja) 電気自動車のバッテリ冷却装置
JP2019199113A (ja) 車両用熱管理装置
JP7502871B2 (ja) 車両用空気調和装置
JPH09240266A (ja) 冷暖房装置
JP4435350B2 (ja) 車両用空調装置
JP3993760B2 (ja) 車両用空調装置
JP6341021B2 (ja) 車両用空調装置
JP3977629B2 (ja) 車両用空調装置
WO2022264743A1 (ja) 車両用空調装置
JP4073653B2 (ja) 車両用空調装置
JP2010168021A (ja) 車両空調システム
JP2003074995A (ja) 車両用空調装置
JP3351646B2 (ja) 電気自動車用空調装置
WO2023203943A1 (ja) 車両用空調装置
WO2023243367A1 (ja) 車両用空調装置
JP3686211B2 (ja) 自動車用空気調和装置
WO2023140205A1 (ja) 車両用空調装置
WO2023002993A1 (ja) 車両用空調装置
WO2023228645A1 (ja) 車両用空調装置
WO2024018839A1 (ja) 車両用空調装置
WO2023248713A1 (ja) 車両用空調装置
WO2023140206A1 (ja) 車両用空調装置
JP3501839B2 (ja) 電気自動車用空調装置