JP2005049005A - Magnetic heat storage material type temperature adjusting device and vehicular air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気熱量効果により、励磁されると温度が上昇し、消磁されると温度が低下する磁性蓄熱材が設けられた磁性蓄熱材式温度調整装置と、これを車両に適用した車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a magnetic heat storage material type temperature adjusting device provided with a magnetic heat storage material that increases in temperature when energized and decreases in temperature when demagnetized, and for a vehicle in which this is applied to a vehicle. It relates to an air conditioner.
従来、特許文献1に記載されているように、常温でも使用可能な磁性蓄熱材式温度調整装置がある。この磁性蓄熱材式温度調整装置には、熱交換流体が流れる熱交換回路、熱交換流体の熱が放出される放熱器、熱交換流体の吸熱作用により冷却される冷却器、熱交換流体を熱交換回路に循環させる循環機、容器に磁性蓄熱材を収容した磁性蓄熱器、磁場を発生する磁場発生手段が設けられている。この磁性蓄熱材式温度調整装置では、磁性蓄熱材が磁場により励磁される高温状態と、消磁される低温状態との2つの状態を取り得るようにし、この2つの状態と熱交換流体とで熱交換して、放熱器では熱交換流体が被放熱体に放熱し、冷却器では熱交換流体が被冷却体から吸熱している。具体的に説明すると、磁性蓄熱材が励磁された状態では、熱交換流体に放熱し、この放熱により磁性蓄熱材から吸熱した熱交換流体が放熱器まで流れて被加熱体に放熱する。そして、放熱器で被加熱体に放熱した熱交換流体は、消磁されて低温状態になった磁性蓄熱材に向けて流れる。次に、熱交換流体は、磁性蓄熱材に吸熱されてから冷却器に流れて、被冷却体から吸熱している。
上記従来技術では、高温状態または低温状態の磁性蓄熱材と熱交換流体とで熱交換させてから放熱器で被加熱体に放熱し、冷却器で被冷却体から吸熱している。このように、磁性蓄熱材と放熱器および冷却器との間に熱交換流体を介在させた間接的な熱交換にしているので、放熱器、冷却器、熱交換回路および熱交換流体を循環させる循環機が必要になる。そのため、磁性蓄熱材式温度調整装置の構成が複雑になるという問題があった。 In the above prior art, heat is exchanged between the high-temperature or low-temperature magnetic heat storage material and the heat exchange fluid, and then the heat is radiated to the heated object by the radiator and the heat is absorbed from the cooled object by the cooler. As described above, indirect heat exchange is performed by interposing a heat exchange fluid between the magnetic heat storage material, the radiator and the cooler, so that the radiator, cooler, heat exchange circuit and heat exchange fluid are circulated. A circulator is required. Therefore, there has been a problem that the configuration of the magnetic heat storage material type temperature control device becomes complicated.
本発明は上記点に鑑みて、磁性蓄熱材と空気とを直接熱交換可能にした磁性蓄熱材式温度調整装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a magnetic heat storage material type temperature control device that enables direct heat exchange between a magnetic heat storage material and air.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、空気を室内に導入する通風路(9)と、熱交換流体が流れる熱交換流路(14)と、励磁されると磁気熱量効果により温度が上昇して高温状態になり、消磁されると温度が低下して低温状態になる磁性蓄熱材(13)を有する磁性蓄熱器(10、16、50)と、通風路(9)または熱交換流路(14)に磁場を発生させる磁場発生手段(27、28、37)とを備え、磁性蓄熱器(10、16、50)は、通風路(9)と熱交換流路(14)とに移動可能になっており、磁性蓄熱器(10、16、50)が、通風路(9)に移動すると、磁場発生手段(27、28、37)の励磁または消磁を選択することにより、磁性蓄熱材(13)が高温状態および低温状態の一方の状態になり、熱交換流路(14)に移動すると、磁場発生手段(27、28、37)の励磁または消磁を選択することにより、磁性蓄熱材(13)が高温状態および低温状態の他方の状態になり、通風路(9)への磁性蓄熱器(10、16、50)の移動により、磁性蓄熱材(13)が高温状態になると空気に放熱し、磁性蓄熱材(13)が低温状態になると空気から吸熱するようになっていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the ventilation path (9) for introducing air into the room, the heat exchange flow path (14) through which the heat exchange fluid flows, and the magnetocaloric effect when excited. The magnetic regenerator (10, 16, 50) having the magnetic regenerator material (13) that rises in temperature to become a high-temperature state and demagnetizes to a low-temperature state when demagnetized, and the ventilation path (9) or Magnetic heat generating means (27, 28, 37) for generating a magnetic field in the heat exchange flow path (14), the magnetic regenerator (10, 16, 50) includes the ventilation path (9) and the heat exchange flow path (14 When the magnetic heat accumulator (10, 16, 50) moves to the ventilation path (9), it is possible to select excitation or demagnetization of the magnetic field generating means (27, 28, 37). The magnetic heat storage material (13) is in one of a high temperature state and a low temperature state, When moving to the exchange flow path (14), the magnetic heat storage material (13) enters the other state of the high temperature state and the low temperature state by selecting excitation or demagnetization of the magnetic field generating means (27, 28, 37), and ventilation When the magnetic regenerator (13, 16 and 50) moves to the path (9), the heat is dissipated to the air when the magnetic regenerator (13) becomes a high temperature, and the heat is absorbed from the air when the magnetic regenerator (13) becomes a low temperature. It is designed to do this.
これによると、磁性蓄熱器(10、16、50)は、通風路(9)と熱交換流路(14)とに移動可能になっているので通風路(9)の空気と熱交換流路(14)の熱交換流体と熱交換できるようになっている。具体的には、磁性蓄熱材(13)は、磁性蓄熱器(10、16、50)の移動に伴い、励磁されて温度が上昇する高温状態となり、この高温状態の温度よりも通風路(9)の空気の温度、または、熱交換流路(14)の熱交換流体の温度が低い場合、空気または熱交換流体に放熱する。また、磁性蓄熱材(13)は、消磁されて温度が低下する低温状態となり、この低温状態の温度よりも通風路(9)の空気の温度または、熱交換流路(14)の熱交換流体の温度が高い場合、空気または熱交換流体から吸熱する。このように、磁性蓄熱材(13)は、磁性蓄熱器(10、16、50)の移動により、高温状態または低温状態になることで、通風路(9)の空気と熱交換流路(14)の熱交換流体と熱交換できる。ところで、磁場発生手段(27、28、37)は、通風路(9)または熱交換流路(14)に磁場を発生させることができるので、通風路(9)の磁性蓄熱材(13)、または、熱交換流路(14)の磁性蓄熱材(13)を高温状態または低温状態にすることができる。従って、磁性蓄熱器(10、16、50)は室内に導入される空気と直接熱交換することができるだけでなく、室内への空気を冷却することも加熱することもできる。要するに、磁性蓄熱器(10、16、50)が通風路(9)と熱交換流路(14)とを移動することにより、磁性蓄熱材(13)の蓄熱と放熱の冷凍サイクルを形成することができる。 According to this, since the magnetic regenerator (10, 16, 50) is movable to the ventilation path (9) and the heat exchange flow path (14), the air in the ventilation path (9) and the heat exchange flow path. Heat exchange with the heat exchange fluid of (14) is possible. Specifically, the magnetic heat storage material (13) enters a high temperature state where the magnetic heat storage material (10, 16, 50) is excited and increases in temperature with the movement of the magnetic heat storage device (10, 16, 50). ) Or the heat exchange fluid in the heat exchange flow path (14) is low, the heat is radiated to the air or the heat exchange fluid. The magnetic heat storage material (13) is in a low temperature state where the temperature is demagnetized to lower the temperature, and the temperature of the air in the ventilation path (9) or the heat exchange fluid in the heat exchange channel (14) is lower than the temperature in the low temperature state. When the temperature is high, it absorbs heat from air or heat exchange fluid. Thus, the magnetic heat storage material (13) becomes a high temperature state or a low temperature state due to the movement of the magnetic heat storage device (10, 16, 50), so that the air in the ventilation path (9) and the heat exchange flow path (14 Heat exchange fluid). By the way, since the magnetic field generation means (27, 28, 37) can generate a magnetic field in the ventilation path (9) or the heat exchange flow path (14), the magnetic heat storage material (13) in the ventilation path (9), Alternatively, the magnetic heat storage material (13) in the heat exchange channel (14) can be brought into a high temperature state or a low temperature state. Accordingly, the magnetic regenerator (10, 16, 50) can not only directly exchange heat with the air introduced into the room, but can also cool or heat the air into the room. In short, the magnetic regenerator (10, 16, 50) moves through the ventilation path (9) and the heat exchange flow path (14) to form a refrigerating cycle for heat storage and heat dissipation of the magnetic heat storage material (13). Can do.
請求項2に記載の発明のように、請求項1において、磁場発生手段(27、28、37)は、通風路(9)および熱交換流路(14)にそれぞれ設けられていれば、通風路(9)の磁性蓄熱材(13)を高温状態または低温状態にできるので、空気の冷却または加熱ができる。 If the magnetic field generating means (27, 28, 37) is provided in the ventilation path (9) and the heat exchange path (14), respectively, as in the invention described in claim 2, the ventilation path is provided. Since the magnetic heat storage material (13) of the path (9) can be brought into a high temperature state or a low temperature state, air can be cooled or heated.
請求項3に記載の発明のように、請求項1において、磁場発生手段(27、28、37)は、移動可能に設けられており、通風路(9)および熱交換流路(14)のいずれか一方に移動するようになっていれば、通風路(9)および熱交換流路(14)のいずれか一方に磁場を発生できる。
Like invention of Claim 3, in
請求項4に記載の発明のように、請求項1ないし3のいずれか1つにおいて、熱交換流体は空気であって、磁性蓄熱器(10、16、50)に、空気中の水分を吸収する吸湿材(12)が一体に備えられていれば、空気から吸湿できるので、室内の湿度の上昇を抑制できる。また、磁性蓄熱材(13)が磁場に入って温度が上昇すると、吸湿材(12)を暖めることができるので、吸湿材(12)の再生もできる。また、磁性蓄熱材(13)が消磁されて、温度が低下したときに吸湿材(12)により除湿できるので、磁性蓄熱材(13)の氷結を防止できるだけでなく、車室内のように狭い室内空間で使用した場合では窓ガラスの防曇効果もある。
As in the invention described in claim 4, in any one of
請求項5に記載の発明では、請求項4において、通風路(9)に外気を導入する第1外気導入口(4)と、通風路(9)に内気を導入する内気通路(5)と、通風路(9)の空気流れ上流側に設けられ、外気と内気とを切り替える第1内外気切替ドア(6)とを備え、第1内外気切替ドア(6)が外気導入側に切り替わると、第1外気導入口(4)から通風路(9)に向けて空気が流入するようになっていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the first outside air introduction port (4) for introducing outside air into the ventilation path (9), and the inside air passage (5) for introducing inside air into the ventilation path (9), The first internal / external air switching door (6) is provided on the air flow upstream side of the ventilation path (9) and switches between outside air and inside air, and the first inside / outside air switching door (6) is switched to the outside air introduction side. The air flows from the first outside air inlet (4) toward the ventilation path (9).
これによると、熱交換流路(14)に磁場がある場合では、磁性蓄熱器(10、16、50)が通風路(9)の空気から吸熱し、熱交換流路(14)の空気に放熱することで、室内の空気を冷却することができる。一方、通風路(9)に磁場がある場合では、磁性蓄熱器(10、16、50)が通風路(9)の空気に放熱し、熱交換流路(14)の空気から吸熱することで、室内の空気を暖めることができる。また、このように第1外気導入口(4)から外気を導入することにより、室内の二酸化炭素濃度の上昇を抑制できるし、室内の臭いも排出できる。 According to this, when there is a magnetic field in the heat exchange flow path (14), the magnetic heat accumulator (10, 16, 50) absorbs heat from the air in the ventilation path (9), and becomes the air in the heat exchange flow path (14). By dissipating heat, indoor air can be cooled. On the other hand, when there is a magnetic field in the ventilation path (9), the magnetic regenerator (10, 16, 50) radiates heat to the air in the ventilation path (9) and absorbs heat from the air in the heat exchange path (14). Can warm indoor air. Further, by introducing the outside air from the first outside air introduction port (4) in this way, it is possible to suppress an increase in the carbon dioxide concentration in the room and to discharge the room odor.
請求項6に記載の発明では、請求項4または5において、通風路(9)に外気または内気を送風する第1送風機(7)と、熱交換流路(14)に外気を導入する第2外気導入口(29)と、熱交換流路(14)に内気を導入する内気導入口(14a)と、熱交換流路(14)の空気が流出する空気出口(14b)と、内気導入口(14a)からの内気と第2外気導入口(29)からの外気とを切り替える第2内外気切替ドア(15)と、熱交換流路(14)の外気または内気を空気出口(14b)に送る第2送風機(17)とを備えていることを特徴とする。 In invention of Claim 6, in Claim 4 or 5, the 2nd which introduce | transduces external air into the 1st air blower (7) which ventilates external air or internal air to a ventilation path (9), and a heat exchange flow path (14). An outside air introduction port (29), an inside air introduction port (14a) for introducing inside air into the heat exchange channel (14), an air outlet (14b) through which air in the heat exchange channel (14) flows out, and an inside air introduction port The outside air or inside air from the second inside / outside air switching door (15) for switching between the inside air from (14a) and the outside air from the second outside air introduction port (29), and the outside air or the inside air of the heat exchange flow path (14) to the air outlet (14b). And a second blower (17) for sending.
これによると、第1送風機(7)により通風路(9)の空気を室内に送り、第2送風機(17)により熱交換流路(14)の空気を室外に放出することができる。そのため、通風路(9)において、磁性蓄熱器(10、16、50)から放熱された空気が室内に送られている場合、熱交換流路(14)では、空気が磁性蓄熱器(10、16、50)に吸熱されて空気出口(14b)に送られる。一方、磁性蓄熱器(10、16、50)から吸熱された空気が室内に送られている場合、熱交換流路(14)では、空気が磁性蓄熱器(10、16、50)から放熱されて空気出口(14b)に送られる。また、第2内外気切替ドア(15)により、第2外気導入口(29)から熱交換流路(14)に外気を導入することができるので、第2外気導入口(29)からの外気を熱交換流路(14)に通過させて磁性蓄熱材(13)と熱交換することができる。そのため、熱交換流路(14)に空調された室内の空気を送って熱交換しなくても良くなり、効率よく室内の温度調整ができる。なお、この場合、空調空気が室内で循環するので、室外の粉塵が室内に入り難くくなるという効果もある。 According to this, the air of a ventilation path (9) can be sent indoors by a 1st air blower (7), and the air of a heat exchange flow path (14) can be discharge | released outdoors by a 2nd air blower (17). Therefore, in the ventilation path (9), when air radiated from the magnetic regenerator (10, 16, 50) is sent indoors, in the heat exchange flow path (14), the air is transferred to the magnetic regenerator (10, 16, 50) is absorbed and sent to the air outlet (14b). On the other hand, when the air absorbed from the magnetic regenerator (10, 16, 50) is sent indoors, the heat is radiated from the magnetic regenerator (10, 16, 50) in the heat exchange channel (14). To the air outlet (14b). Further, since the outside air can be introduced from the second outside air introduction port (29) into the heat exchange flow path (14) by the second inside / outside air switching door (15), the outside air from the second outside air introduction port (29). Can be passed through the heat exchange channel (14) to exchange heat with the magnetic heat storage material (13). Therefore, it is not necessary to exchange heat by sending air in the air-conditioned room to the heat exchange channel (14), and the temperature in the room can be adjusted efficiently. In this case, since the conditioned air circulates in the room, there is an effect that it is difficult for outdoor dust to enter the room.
請求項7に記載の発明のように、請求項6において、第2送風機(17)と第1送風機(7)とが近接して配置されていれば、1つのモータにより第1送風機(7)と第2送風機(17)とを駆動する構成にできる。また、1つのモータにより駆動することにより、第1送風機(7)と第2送風機(17)との風量を合わせることもできる。
As in the invention described in
請求項8に記載の発明では、請求項4ないし7のいずれか1つにおいて、磁性蓄熱器(10、16、50)が、通風路(9)に移動すると磁性蓄熱材(13)が低温状態となり、熱交換流路(14)に移動すると、磁性蓄熱材(13)が高温状態となっており、磁性蓄熱器(10、16、50)が通風路(9)に移動すると、空気流れ上流側に吸湿材(12)が位置し、空気流れ下流側に磁性蓄熱材(13)が位置するようになっており、熱交換流路(14)に移動すると、空気流れ上流側に磁性蓄熱材(13)が位置し、空気流れ下流側に吸湿材(12)が位置するようになっていることを特徴とする。
In the invention of
これによると、磁場発生手段(27、28、37)は、熱交換流路(14)に磁場を発生させているので、磁性蓄熱器(10、16、50)が通風路(9)に移動すると、空気から吸熱するようになっている。このような場合に、磁性蓄熱器(10、16、50)が通風路(9)に移動すると、磁性蓄熱器(10、16、50)の空気流れ上流側の吸湿材(12)により通過空気から吸湿できるので、室内への空気を除湿できる。また、磁性蓄熱器(10、16、50)が熱交換流路(14)に移動すると、磁性蓄熱器(10、16、50)の空気流れ上流側に磁性蓄熱材(13)が位置しているので、磁性蓄熱材(13)が通過空気に放熱し、この放熱により加熱された空気が吸湿材(12)に送られるので、吸湿材(12)の再生ができる。 According to this, since the magnetic field generating means (27, 28, 37) generates a magnetic field in the heat exchange flow path (14), the magnetic regenerator (10, 16, 50) moves to the ventilation path (9). Then, heat is absorbed from the air. In such a case, when the magnetic regenerator (10, 16, 50) moves to the ventilation path (9), the air passing by the moisture absorbent (12) upstream of the air flow of the magnetic regenerator (10, 16, 50). Because it can absorb moisture, it can dehumidify indoor air. When the magnetic regenerator (10, 16, 50) moves to the heat exchange channel (14), the magnetic regenerator material (13) is positioned upstream of the air flow of the magnetic regenerator (10, 16, 50). Therefore, the magnetic heat storage material (13) radiates heat to the passing air, and the air heated by this heat radiation is sent to the moisture absorption material (12), so that the moisture absorption material (12) can be regenerated.
請求項9に記載の発明では、請求項4ないし7のいずれか1つにおいて、磁性蓄熱器(10、16、50)が、通風路(9)に移動すると磁性蓄熱材(13)が高温状態となり、熱交換流路(14)に移動すると磁性蓄熱材(13)が低温状態となっており、磁性蓄熱器(10、16、50)が通風路(9)に移動すると、空気流れ上流側に磁性蓄熱材(13)が位置し、空気流れ下流側に吸湿材(12)が位置するようになっており、熱交換流路(14)に移動すると、空気流れ上流側に吸湿材(12)が位置し、空気流れ下流側に磁性蓄熱材(13)が位置するようになっていることを特徴とする。
In invention of
これによると、磁場発生手段(27、28、37)は、通風路(9)に磁場を発生させているので、磁性蓄熱器(10、16、50)が通風路(9)に移動すると、空気に放熱するようになっている。このような場合に、磁性蓄熱器(10、16、50)が通風路(9)に移動すると、磁性蓄熱器(10、16、50)の磁性蓄熱材(13)から通過空気に放熱されるので、その下流にある吸湿材(12)の水分が室内に送られる。また、磁性蓄熱器(10、16、50)が熱交換流路(14)に移動すると、吸湿材(12)が熱交換流路(14)の空気から水分を吸収することができる。そのため、室内空気の湿度の変化を抑制できる。 According to this, since the magnetic field generation means (27, 28, 37) generates a magnetic field in the ventilation path (9), when the magnetic regenerator (10, 16, 50) moves to the ventilation path (9), It is designed to dissipate heat into the air. In such a case, when the magnetic regenerator (10, 16, 50) moves to the ventilation path (9), heat is radiated from the magnetic regenerator (13) of the magnetic regenerator (10, 16, 50) to the passing air. Therefore, the water | moisture content of the moisture absorption material (12) in the downstream is sent indoors. Further, when the magnetic regenerator (10, 16, 50) moves to the heat exchange channel (14), the hygroscopic material (12) can absorb moisture from the air in the heat exchange channel (14). Therefore, a change in the humidity of the indoor air can be suppressed.
請求項10に記載の発明のように、請求項4ないし7のいずれか1つにおいて、磁性蓄熱材(13)と吸湿材(12)とが同一容器に配置されていれば、磁性蓄熱材(13)の放熱時に効率よく吸湿材(12)に熱が伝達されるので、効率よく吸湿材(12)の再生ができる。
As in the invention described in
請求項11に記載の発明のように、請求項4ないし10のいずれか1つにおいて、磁性蓄熱器(10、16、50)に空気中の汚れを除去するフィルター部材(11)を備えていれば、室外の汚れた空気が室内に入ることを抑制できる。
As in the invention described in
請求項12に記載の発明のように、請求項11において、磁性蓄熱器(10、16、50)が、通風路(9)に移動すると空気流れ上流側にフィルター部材(11)が位置し、空気流れ下流側に磁性蓄熱材(13)が位置しており、熱交換流路(14)に移動すると空気流れ上流側に磁性蓄熱材(13)が位置し、空気流れ下流側にフィルター部材(11)が位置していれば、通風路(9)において、空気中の汚れが室内に向けて流れにくくなるので、室内への粉塵の流入を抑制すると共に磁性蓄熱材(13)および吸湿材(12)の保護ができる。また、熱交換流路(14)においてはフィルター部材(11)に付着した汚れを室外に放出できる。
As in the invention described in
請求項13に記載の発明のように、請求項1ないし12のいずれか1つにおいて、磁性蓄熱器(10、16、50)は、第1磁性蓄熱器(10)と第2磁性蓄熱器(16)とにより構成されており、第1磁性蓄熱器(10)および第2磁性蓄熱器(16)の一方側が、通風路(9)に移動すると、他方側が熱交換流路(14)に移動するようになっており、磁性蓄熱材(13)は、第1磁性蓄熱器(10)および第2磁性蓄熱器(16)の移動により、高温状態と低温状態とに交互に変化するようになっていれば、通風路(9)を通過する空気を連続して温度調整、湿度調整できるだけでなく、吸湿材(12)の使用と再生も交互にできる。
As in the invention described in
請求項14に記載の発明のように、請求項1ないし13のいずれか1つに記載の磁性蓄熱材式温度調整装置を車両に適用すると、従来の気相と液相の相変化を利用した冷房用熱交換器およびエンジンの廃熱を利用した暖房用熱交換器等の機器から構成される車両用空調装置よりも簡単な構造にできるので良い。
When the magnetic heat storage material type temperature control device according to any one of
請求項15に記載の発明のように、請求項14において、乗員の乗車意志を確認する乗車意志確認手段(65)を備え、乗車意志確認手段(65)により乗員乗車意志を確認し、磁性蓄熱材式温度調整装置を起動すれば、乗員乗車前に車室内の空調ができる。 As in the fifteenth aspect of the present invention, in the fourteenth aspect of the present invention, the vehicle has a willingness confirmation means (65) for confirming the occupant's intention to ride, and the occupant willingness confirmation is confirmed by the boarding will confirmation means (65), and the magnetic heat storage. If the material temperature control device is activated, the passenger compartment can be air-conditioned before the passenger rides.
請求項16に記載の発明のように、請求項14または15において、磁性蓄熱材式温度調整装置を起動した状態において、車室内の空調の制御状態を検出し、空調の制御状態に相当する情報を車外に報知する報知手段(66)を有していれば、車室内の空調の制御状態を車外に報知できる。つまり、制御初期の不快な温度、不快なファン騒音を車外から目で見て回避することができる。 As in the sixteenth aspect of the invention, in the fourteenth or fifteenth aspect, in the state where the magnetic heat storage material type temperature adjusting device is activated, the control state of the air conditioning in the passenger compartment is detected, and the information corresponding to the control state of the air conditioning If the notification means (66) for notifying the outside of the vehicle is provided, the control state of the air conditioning in the passenger compartment can be notified outside the vehicle. That is, unpleasant temperature and unpleasant fan noise in the initial stage of control can be avoided visually from the outside.
請求項17に記載の発明のように、請求項14ないし16のいずれか1つにおいて、エンジンで作動する空調装置(42、43)を備え、空調装置の能力不足を判定すると前記磁性蓄熱材式温度調整装置を起動すれば、車両用空調装置の補助装置として磁性蓄熱材式温度調整装置を使用できる。 According to a seventeenth aspect of the present invention, in any one of the fourteenth to sixteenth aspects, when the air conditioner (42, 43) operated by the engine is provided and it is determined that the capacity of the air conditioner is insufficient, the magnetic heat storage material type If the temperature adjusting device is activated, the magnetic heat storage material type temperature adjusting device can be used as an auxiliary device for the vehicle air conditioner.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明を図に示す第1実施形態について説明する。図1は、本発明の第1実施形態を示すもので、車両1の前後方向の断面を概略図示した概略断面図である。図中の前後、上下の各矢印は車両の方向を示すと共に、車両搭載状態での磁性蓄熱材式温度調整装置の方向を示している。なお、車両1の前後の2つの円は前タイヤ2、後ろタイヤ3を示している。
(First embodiment)
The first embodiment shown in the drawings will be described below. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view schematically showing a cross section of a
車両1の前方側には、空気を車室内に吸入するための第1外気導入口4が設けられている。この第1外気導入口4の車両後方側には、車室内空気の循環路である内気通風路5が設けられている。また、第1外気導入口4と内気通風路5との間には、空気通路を切り替えるための第1内外気切替ドア6が配置されている。この第1内外気切替ドア6は、図示しないモータ等のドア回転手段が設けられており、回転移動可能に配置されている。なお、図1では、第1内外気切替ドア6が内気通風路5を閉塞し、第1外気導入口4を開口する位置になっている。
On the front side of the
第1外気導入口4の下方には、第1送風機7が配置されている。この第1送風機7は、車両後方側に向けて空気を送風するようになっている。なお、この第1送風機7には、第1送風機7を駆動する第1ブロワモータ8が設けられている。
A
第1送風機7の車両後方側には第1通風路9が設けられている。この第1通風路9は、車室内に空気を送るようになっている。第1通風路9には車室内への空気と熱交換する第1磁性蓄熱器10が配置されている。この第1磁性蓄熱器10は、車両前後方向に空気が行き来できる通風路が設けられている。第1磁性蓄熱器10の通風路には、車両前方側より、空気中に含まれる粉塵を除去するフィルター11、空気の湿度を低下させる吸湿材12、磁気熱量効果により、励磁されると温度が上昇すると共に消磁されると温度が低下する磁性蓄熱材13が設けられている。なお、磁性蓄熱材13として例えば、ガドリニウム系材料が利用できるようになっている。
A
第1通風路9の下方には、本発明の廃熱路である第2通風路14が設けられている。この第2通風路14は、車室内の空気を車室外に送るようになっている。第2通風路14の車両後方側には第1内外気切替ドア6に連動して開閉する第2内外気切替ドア15が設けられている。この第2内外気切替ドア15には、図示しないモータ等のドア回転手段が設けられており、回転移動可能に配置されている。第2内外気切替ドア15が、第2通風路14の車室内側を閉塞する位置(図において波線の位置)にあるときは、第2通風路14に設けられた第2外気導入口29から外気が流入して、車両前方側に流れるようになっている。なお、この第2外気導入口29は第2通風路14の下方に設けられている。
Below the
第2通風路14には車室外への空気と熱交換する第2磁性蓄熱器16が配置されている。この第2磁性蓄熱器16は、第1磁性蓄熱器10と同様に空気が通過できるようになっている。第2磁性蓄熱器16には、第1磁性蓄熱器10と同様に、車両前方側より、フィルター11、吸湿材12、磁性蓄熱材13が設けられている。なお、吸湿材12、磁性蓄熱材13は、図示しないシートにそれぞれ固定されている。このシートは例えば、波形状に形成されている。この波形状に形成されたシートとシートの間には平板が設けられている。この平板は波状の頂点部分と接続されており、平板とシートとの間から空気が流れるようになっている。このように形成されたシートが両磁性蓄熱器10、16の磁性蓄熱材13の配置容器にそれぞれ配置されている。この配置容器は、非磁性材により構成されている。なお、磁性蓄熱材13は矩形状や円形状などの所定の形状でシートに固定されていても良いし、シートにコーティングされていても良い。また、粉体の磁性蓄熱材13が薄型の容器に封入されていても良い。
A second
第2磁性蓄熱器16の車両前方側には、第2送風機17が配置されている。この第2送風機17は、車両前方側に向けて空気を送風するようになっている。この車両前方側に送られた空気は第2通風路14に設けられている空気出口14bから排出されるようになっている。なお、この第2送風機17には、第2送風機17を駆動する第2ブロワモータ18が設けられている。なお、車室内には、車室内のCO2濃度を測定するCO2センサ19が設けられている。また、車室内には前述した空気出口14bとは別の後部空気出口60が設けられている。この後部空気出口60には空気出口ドア61が設けられている。この空気出口ドア61は図示しないサーボモータに回転可能に接続されている。この空気出口ドア61は、第2内外気切替ドア15が第2通風路14の車室内側を閉塞する位置にあり、かつ、第1内外気切替ドア6が外気導入のときに連動して空気を排出するようになっている。また、第1、第2通風路9、14にはそれぞれ磁場発生手段27、28が設けられている。この磁場発生手段27、28については後に詳述する。
A
第1磁性蓄熱器10と第2磁性蓄熱器16は、第1通風路9と第2通風路14とを上下にスライドして移動するようになっている。このスライド移動では、第1磁性蓄熱器10および第2磁性蓄熱器16のいずれか一方側が第1通風路9に移動すると、他方側が第2通風路14に移動するようになっている。
The first
ここで、第1、第2磁性蓄熱器10、16の構成について図2を用いて詳述する。第1、第2磁性蓄熱器10、16は、車両前方側に第2磁性蓄熱器16が配置され、車両後方側に第1磁性蓄熱器10が配置されている。第1、第2磁性蓄熱器10、16は駆動側ワイヤー20と従動側ワイヤー21とにそれぞれ結合されている。
Here, the configuration of the first and second
従動側ワイヤー21は、第1、第2磁性蓄熱器10、16の車両上下方向における上端側とそれぞれ接続されている。また、駆動側ワイヤー20は、第1、第2磁性蓄熱器10、16の車両上下方向における下端側とそれぞれ接続されている。
The driven
駆動側ワイヤー20は、駆動側ローター22を介して第1、第2磁性蓄熱器10、16と接続されており、駆動側ローター22の回転に伴って、第1、第2磁性蓄熱器10、16を上下させるようになっている。なお、駆動側ローター22は駆動シャフト23に結合されている。この駆動シャフト23が回転すると駆動側ローター22も回転するようになっている。この駆動シャフト23の一端側は、駆動モータ24の図示しない回転軸と接続されており、他端側は、図示しない支持部材に回転自在に支持されている。駆動モータ24が回転すると駆動シャフト23も回転するようになっている。
The drive-
一方、従動側ワイヤー21は、従動側ローター25を介して第1、第2磁性蓄熱器10、16と接続されている。従動側ローター25は、従動側シャフト26に回転自在に保持されており、第1、第2磁性蓄熱器10、16が上下すると共に従動側ワイヤー21により回転するようになっている。なお、従動側シャフト26の両端部は図示しない支持部材により支持されている。
On the other hand, the driven
因みに、第1、第2磁性蓄熱器10、16はそれぞれガイド部10a、16aを有している。このガイド部10a、16aは、第1、第2通風路9、14に設けられている図示しないガイド溝にスライド移動可能に嵌合している。このようにガイド溝でガイドしているため第1、第2磁性蓄熱器10、16の上下の移動を滑らかな移動にすることができる。
Incidentally, the 1st, 2nd
次に、第1、第2磁性蓄熱器10、16を磁化する磁場発生手段について図3を用いて詳述する。図3は第1電磁石27、第2電磁石28を概略図示したものである。第1、第2電磁石27、28はコの字状に形成されている。このコの字の開口部分が第1、第2通風路9、14の外側を覆うようにして配置されている。
Next, the magnetic field generating means for magnetizing the first and second
第1、第2電磁石27、28は第1、第2鉄心27a、28aと第1、第2鉄心27a、28aにそれぞれ電線を巻き付けて構成される第1コイル27bと第2コイル28bとにより構成されている。第1、第2鉄心27a、28aの幅27c、28cは、第1、第2磁性蓄熱器10、16の幅よりも磁性蓄熱材13の幅だけ大きく形成されている。これにより、第1、第2磁性蓄熱器10、16が交互にスライド移動しても、第1、第2磁性蓄熱器10、16の磁性蓄熱材13に磁界が及ぶようにしている。
The first and
次に、本実施形態の電気制御部の概要を説明する。車室内には図示しない設定部が設けられている。この設定部は、具体的には、図示しない内外気切替設定部、温度設定部、風量設定部、吹出モード設定部等である。また、車両1には図示しない空調用センサが設けられている。本実施形態では、これらの空調用センサの検出値に基づいて空調の自動制御をするようになっている。なお、これらの操作情報や空調用センサの検出値は、図示しない制御装置に入力されるようになっている。
Next, an outline of the electric control unit of the present embodiment will be described. A setting unit (not shown) is provided in the passenger compartment. Specifically, the setting unit includes an inside / outside air switching setting unit, a temperature setting unit, an air volume setting unit, a blow mode setting unit, and the like (not shown). The
制御装置は、CPU、ROM、RAM等からなる周知のマイクロコンピュータとその周辺回路にて構成されており、乗員の操作情報や空調用センサーの入力に基づいて各制御値を演算するものである。制御装置は、この演算した各制御値を各制御部に出力するようになっている。なお、各制御部として、例えば、第1ブロワモータ8の図示しない制御部、第1コイル27bまたは第2コイル28bの制御部、サーボモータ24の図示しない制御部がある。また、種々の制御信号としては、例えば、第1ブロワモータ8のブロワ電圧信号、第1コイル27bまたは第2コイル28bの通電の信号、サーボモータ24の駆動命令信号がある。
The control device is composed of a well-known microcomputer comprising a CPU, ROM, RAM and the like and its peripheral circuits, and calculates each control value based on the operation information of the occupant and the input of the air conditioning sensor. The control device outputs each calculated control value to each control unit. The control units include, for example, a control unit (not shown) of the
次に、本発明の第1実施形態における作動について説明する。制御装置からの内外気切替信号により、第1内外気切替ドア6が、内気通風路5を閉塞して第1外気導入口4を開口する位置、即ち、外気導入位置に回転移動するか、或いは、内気通風路5を開口して第1外気導入口4を閉塞する位置、即ち、内気循環位置に回転移動する。また、制御装置は第1内外気切替ドア6の駆動部に信号を送ると同時に、第2内外気切替ドア15の駆動部にも信号を送信する。例えば、第1内外気切替ドア6が外気導入位置に回転移動すると、第2内外気切替ドア15が第2通風路14と車室内との通路を開通させる。また、第1内外気切替ドア6が内気循環位置に移動すると、第2内外気切替ドア15が第2通風路14と車室内との通路を遮断する位置に移動する。
Next, the operation in the first embodiment of the present invention will be described. In response to the inside / outside air switching signal from the control device, the first inside / outside air switching door 6 rotates to the position where the inside air ventilation path 5 is closed and the first outside air introduction port 4 is opened, that is, the outside air introduction position, or The inside air ventilation path 5 is opened and the first outside air introduction port 4 is closed, that is, the inside air circulation position is rotated. Further, the control device transmits a signal to the drive unit of the first inside / outside air switching door 6 and also transmits a signal to the drive unit of the second inside / outside
第1送風機7は、第1ブロワモータ8により駆動されて車室内に向けて空気を送風する。この第1ブロワモータ8は、制御装置からのブロワ電圧信号に基づいて制御される。第1送風機7からの送風空気は、第1通風路9に矢印Xの向きで送られる。そして、この送風空気は、第1磁性蓄熱器10、または第2磁性蓄熱器16を通過して車室内に入る。また、送風空気は、第1通風路9において、フィルター11、吸湿材12、磁性蓄熱材13の順に通過する。なお、フィルター11では、空気中の汚れを除去することができる。また、吸湿材12では、空気の除湿ができる。この吸湿材12は、例えば、シリカゲルやゼオライトである。また、磁性蓄熱材13では、空気の温度調節をすることができる。
The
第2送風機17は、第2ブロワモータ18により駆動されて第2通風路14の車両後方側の空気を車両前方側の矢印Yの向きに送風する。そして、この第2通風路14を流れる空気は、第1磁性蓄熱器10、または第2磁性蓄熱器16を通過して車室外に排出される。また、排出前の空気は、第2通風路14において、磁性蓄熱材13、吸湿材12、フィルター11の順に通過する。なお、磁性蓄熱材13を空気が通過するときは、空気から吸熱、または、空気に放熱することができる。空気に放熱するときは、空気流れ下流側にある吸湿材12を暖めることができるので、吸湿材12を効率よく再生できる。また、フィルター11に、汚れが付着した方向と反対の方向から空気が流れるので、フィルター11の表面の汚れを除去することができる。
The
一方、制御装置は、第1、第2送風機7、17や第1内外気切替ドア6、第2内外気切替ドア15に信号を送信すると同時に、サーボモータ24にも制御信号を送信する。サーボモータ24は、制御装置からの信号を受け取ると、第1磁性蓄熱器10および第2磁性蓄熱器16が第1、第2通風路9、14の所定位置にそれぞれ到達するまで一方向側に回転して駆動側ローター22を駆動する。第1磁性蓄熱器10および第2磁性蓄熱器16が第1、第2通風路9、14の所定位置にそれぞれ到達するとサーボモータ24は、一方向側と反対の方向に回転して駆動側ローター22を反転駆動する。この動作を繰り返すことで第1磁性蓄熱器10および第2磁性蓄熱器16はそれぞれ交互に第1、第2通風路9、14に移動する。
On the other hand, the control device transmits signals to the first and
ところで、第1通風路9の第1電磁石27、第2通風路14の第2電磁石28のいずれか一方は、電流が流れるようになっている。例えば、温度設定部に入力された設定温度よりも車室内の空気の温度が低い場合、第1電磁石27に通電することで第1磁性蓄熱器10および第2磁性蓄熱器16の磁性蓄熱材13を磁化することで加熱して、第1通風路9の空気を加熱する。なお、このとき、第2電磁石28の電源をオフにしている。また、温度設定部に入力された設定温度よりも車室内の空気の温度が高い場合、第2電磁石28に通電して第1通風路9の空気から吸熱する。なお、このとき、第1電磁石27の電源をオフにしている。
By the way, a current flows through one of the
次に、本発明の第1実施形態における作用効果について説明する。
(1)第1磁性蓄熱器10および第2磁性蓄熱器16に磁性蓄熱材13と共に吸湿材12を備えることにより除湿能力を高めることができる。また、冷房時においては、除湿した後の顕熱を冷却するので、冷却効果を向上させた冷房にできる。また、第2通風路14で磁性蓄熱材13の熱により吸湿材12から湿度を放出させて再生することができる。また、暖房時においては吸湿材12の温度を高めることで車室内の湿度の低下を抑制できる。
(2)第1磁性蓄熱器10および第2磁性蓄熱器16に磁性蓄熱材13と共にフィルター11を備えることにより、車室内への吹出空気に含まれる粉塵を取り除くことができる。また、フィルター11に除去された粉塵は、第2通風路14に第1磁性蓄熱器10および第2磁性蓄熱器16が移動したときに車室外に排出されるので、継続して車室内の空気の汚れを抑制できるだけでなく、フィルター11の目詰まりも抑制できる。また、磁性蓄熱材13や吸湿材12の保護、フィルター11の汚れによる悪臭の抑制などができる。
(3)第1磁性蓄熱器10および第2磁性蓄熱器16が交互に上下移動することにより、連続した空調を実行することができる。
Next, the function and effect of the first embodiment of the present invention will be described.
(1) By providing the first
(2) By providing the
(3) When the first
(第2実施形態)
第1実施形態では、磁場発生手段として第1電磁石27、第2電磁石28を第1、第2通風路9、14の外側にそれぞれ配置したが、第2実施形態では、図4に示すように、第1、第2通風路9、14の外側に永久磁石37を回転移動可能に配置したことが異なる。なお、図4は、第1、第2通風路9、14の斜視図である。また、図中の前後、上下の各矢印は車両の方向を示すと共に、車両搭載状態での磁性蓄熱材式温度調整装置の方向を示している。図4において、第1、第2通風路9、14の上下方向における略中間の部位に駆動ギヤ38が設けられている。この駆動ギヤ38の中心の部位には、駆動シャフト39が設けられている。なお、この駆動シャフト39は、円筒形状に形成されている。また、この駆動シャフト39は、第1、第2通風路9、14の一側面側から一側面側と反対の他側面側に貫通して設けられている。この駆動シャフト39一側面側と他側面側とには永久磁石37がそれぞれ設けられている。この永久磁石は例えば、矩形状に形成されている。一方、紙面において、駆動ギヤ38の左側にはウォームギヤ40が設けられている。このウォームギヤ40の一端側はサーボモータ41と接続されており、他端側は支持部材42に回転自在に支持されている。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the
次に、第2実施形態の作動について説明する。図示しない制御装置からの駆動命令を受けるとサーボモータ41が回転してウォームギヤ40を回転駆動する。ウォームギヤ40が回転駆動されると、ウォームギヤ40により駆動ギヤ38が回転される。この駆動ギヤ38の回転に伴って駆動シャフト39も回転する。そして、駆動シャフト39に設けられた永久磁石37は第1、第2通風路9、14のいずれか一方の側面に移動する。
Next, the operation of the second embodiment will be described. When a drive command is received from a control device (not shown), the
第2実施形態のように、第1実施形態の第1、第2電磁石27、28の代わりに永久磁石37を用いても、第1実施形態と同様の効果がある。
Even if the
(第3実施形態)
第1、第2実施形態では、吸湿材12と磁性蓄熱材13とを第1、第2磁性蓄熱器10、16にそれぞれ別々に並べて配置したが、第3実施形態では図5、図6に示すように、磁性蓄熱材13と吸湿材12とを一体にして磁性蓄熱器を形成したことが異なる。なお、図中の前後、上下の各矢印は車両の方向を示すと共に、車両搭載状態での磁性蓄熱材式温度調整装置の方向を示している。また、図5は磁性蓄熱材13と吸湿材12とを一体にしたときの第1、第2磁性蓄熱器10、16を示している。また、図6は、磁性蓄熱材13と吸湿材12とを一体に形成したときの内部の構造を説明する説明図である。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the
図6に示すように、磁性蓄熱材13を吸湿材12で覆ってシート40に配置している。このシート40は波形に形成されている。波形に形成されたシート40は複数枚あり、シート40とシート40との間にはシート40を仕切るための平板41が設けられている。このシート40には図中のXの向きで空気が流れるようになっている。
As shown in FIG. 6, the magnetic
第3実施形態によれば、磁性蓄熱材13を吸湿材12で覆って、シート40に配置し、このようにして形成したシート40を第1、第2磁性蓄熱器10、16に配置している。そのため、第1、第2磁性蓄熱器10、16を、第1〜第2実施形態の第1、第2磁性蓄熱器10、16よりも小型にすることができる。また、磁性蓄熱材13と吸湿材12とが直接接触しているので効率よく吸湿材12の再生ができる。
According to the third embodiment, the magnetic
(第4実施形態)
第1〜第3実施形態では、第1、第2磁性蓄熱器10、16により送風空気と熱交換して、車室内の温度を調整するようにしたが、第4実施形態では、図7に示すように、第1、第2磁性蓄熱器10、16とは別に冷媒の空気を冷却する蒸発器42、エンジン冷却水と通過空気とを熱交換するヒータコア43を車室内に設けたことが異なる。なお、図7は車両前後方向の断面を概略図示した概略断面図である。また、図中の前後、上下の各矢印は車両の方向を示すと共に、車両搭載状態での磁性蓄熱材式温度調整装置の方向を示している。
(Fourth embodiment)
In the first to third embodiments, the first and second
図7では、送風機7の空気流れ下流側に蒸発器42とヒータコア43を配置して、車室内への空気の温度調整ができるようになっている。
In FIG. 7, the
第4実施形態によれば、車室内には、第1、第2磁性蓄熱器10、16と蒸発器42およびヒータコア43が設けられているので、空調空気の温感を向上させることができる。また、車両のフロントガラスが曇るような場合に、視認性を高めることができる。また、冬期に内気循環モードでフロントガラスの曇りが発生するような場合でも、このガラスの曇りの発生を抑制できる。
According to the fourth embodiment, the first and second
(第5実施形態)
第4実施形態では、第1、第2磁性蓄熱器10、16とは別に蒸発器42、ヒータコア43を第1、第2磁性蓄熱器10、16の空気流れ上流側に配置した。本実施形態では、ヒータコア43を第1、第2磁性蓄熱器10、16の下流側に配置したところが第4実施形態と異なる。なお、図中の前後、上下の各矢印は車両の方向を示すと共に、車両搭載状態での磁性蓄熱材式温度調整装置の方向を示している。
(Fifth embodiment)
In the fourth embodiment, the
図8では、送風機7の空気流れ下流側に蒸発器42、その下流側に第1、第2磁性蓄熱器10、16、ヒータコア43が配置されている。このようにすることで、冷房運転時の冷房能力を向上させることができるだけでなく、暖房運転時の暖房能力の向上にもなるので良い。
In FIG. 8, the
(第6実施形態)
第1実施形態では、第1、第2送風機7、17を第1、第2ブロワモータ8、18によりそれぞれ個別に駆動する構成にしたが、第6実施形態では、図9に示すように、1つのブロワモータ8により第1、第2送風機7、17を同時に駆動するようにしたところが異なる。なお、図9は第1、第2通風路9、14の上下方向における概略断面図である。また、図中の前後、上下の各矢印は車両の方向を示すと共に、車両搭載状態での磁性蓄熱材式温度調整装置の方向を示している。
(Sixth embodiment)
In the first embodiment, the first and
図9では、第1、第2送風機7、17を気体が多翼形の羽根車を軸に直角な断面内で通り抜けるタンジェンシャルファン(横流ファン)にしている。この第1、第2送風機7、17のブロワモータ8が、第1、第2送風機7、17の中間位置に設けられている。このブロワモータ8の駆動軸が第1、第2送風機7、17にそれぞれ接続されている。これにより、第1実施形態と比較してブロワモータを少なくできるだけでなく、磁性蓄熱材式温度調整装置を小型にすることができる。また、1つのブロワモータ8により第1、第2送風機7、17を駆動するので、第1、第2送風機7、17の送風量を合わせることができる。
In FIG. 9, the first and
(第7実施形態)
第1〜第6実施形態では、第1、第2磁性蓄熱器10、16をそれぞれ配置して、第1通風路9と第2通風路14とをそれぞれ交互に行き来させて、磁性蓄熱材13が磁化される状態と消磁される状態との2つの状態を取り得るように構成した。第7実施形態では、第1通風路9および第2通風路14を円筒形状の管を車両前後方向に仕切ることでそれぞれ形成し、この管の内部に円形状に形成した磁性蓄熱器50を回転移動可能に配置し、この円形状の磁性蓄熱器50を回転させて磁性蓄熱材13が磁化される状態と消磁される状態との2つの状態を取り得るように構成したことが異なる。なお、磁性蓄熱器50は空気流れ(車両前後方向)において通風風可能に構成されている。また、図中の前後、上下の各矢印は車両の方向を示すと共に、車両搭載状態での磁性蓄熱材式温度調整装置の方向を示している。
(Seventh embodiment)
In the first to sixth embodiments, the first and second
図10は、車両1の前後方向の断面を概略図示した概略断面図である。図10の第1、第2通風路9、14として、車両前後方向に連通する円筒形状の管を車両前後方向に仕切って通風路を設けている。具体的には、円筒形状の管の内部に仕切り板52が設けられており、この仕切り板52は、車両上下方向における管の中心の部位に設けられている。この仕切り板52には第1、第2通風路9、14を連通する図示しない連通穴が設けられており、この連通穴に円形状の磁性蓄熱器50と磁性蓄熱器50を回転駆動するモータ51とがそれぞれ配置されている。磁性蓄熱器50の円の中心の部位には図示しない回転軸が車両前後方向にそれぞれ設けられており、その回転軸の車両後方側とモータ51の図示しない駆動軸とが結合されている。また、回転軸の車両前方側は、図示しない支持部材に回転可能に支持されている。なお、モータ51は磁性蓄熱器50の車両前方側、車両後方側のどちらに配置されていても良い。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view schematically showing a cross section of the
第7実施形態によれば、第1〜第6実施形態のように第1、第2磁性蓄熱器10、16を上下に移動させなくても良いので、第1〜第6実施形態よりも簡単な構成にすることができる。また、第1〜第6実施形態のように第1、第2磁性蓄熱器10、16の磁性蓄熱材13を磁化する場合よりも、磁性蓄熱器50を磁化するときのほうが磁場を狭くできる。また、第1〜第6実施形態では、第1、第2磁性蓄熱器10、16が上下すると内圧が変化して吹出風量が変化するが、本実施形態では内圧の変化が少なくなるので、風量の変化を少なくできる。
According to the seventh embodiment, it is not necessary to move the first and second
(第8実施形態)
第1〜第7実施形態では、車両に第1磁性蓄熱器10、第2磁性蓄熱器16または磁性蓄熱器50を配置したが、第8実施形態では図11に示すように、室内に第1磁性蓄熱器10および第2磁性蓄熱器16を配置したことが異なる。なお、室内とは倉庫、ビル、コンピュータルーム、住居などである。また、第7実施形態のように、円形状の磁性蓄熱器50を回転可能に第1、第2通風路9、14に配置しても良い。また、第7実施形態の磁性蓄熱器50を配置するときは第1、第2通風路9、14を円筒形状の管で形成している。
(Eighth embodiment)
In the first to seventh embodiments, the first
図11は、室内の一方向における断面を概略図示した概略断面図である。図11において、紙面右側には、室内30があり、紙面左側には、室内30の空気通路が設けられている。この空気通路には室外からの空気を室内に導入するための第1通風路9と、室内の空気を室外に排出する第2通風路14が設けられている。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view schematically illustrating a cross section in one direction of the room. In FIG. 11, there is a
第1通風路9には、室外の空気を室内に送るための送風機7および送風機7を駆動するためのブロワモータ8が設けられている。一方、第2通風路14は第1通風路9の上方に設けられおり、この第1、第2通風路9、14にはそれぞれ第1磁性蓄熱器10および第2磁性蓄熱器16が上下に移動可能に配置されている。また、第1通風路9の下方に永久磁石37が配置されている。この永久磁石37は、第1磁性蓄熱器10および第2磁性蓄熱器16の磁性蓄熱材13全域に磁界が及ぶように配置されている。このようにすることで室内の暖房運転ができる。
The
第8実施形態によれば、室内に第1磁性蓄熱器10および第2磁性蓄熱器16を配置しているので、第1実施形態と同様の効果を室内空間でも得ることができる。なお、第8実施形態では、磁場発生手段として永久磁石37を配置したが、これを第1、第2電磁石27、28にしても良い。また、第1通風路9の下方に永久磁石37を配置して暖房運転するようにしたが、これを取り除いて、第2通風路14の上方に永久磁石37を配置して冷房運転するようにしても良い。
According to the eighth embodiment, since the first
(第9実施形態)
第9実施形態では、図12に示すように、乗員の乗車意志を確認する手段として、乗員により車両から離れた場所で操作可能な遠隔操作部65と、この遠隔操作部65の操作信号を受信する受信部67が車両に設けられている。なお、受信部67は各機器を制御する制御装置62に設けられている。また、第9実施形態では、車室内の空調の状態を報知する明示灯66が車室内に設けられており、車室内の温度変化に相当する情報を表示できるようになっている。また、図12は車両前後方向における断面を概略図示した概略断面図である。また、図中の前後、上下の各矢印は車両の方向を示すと共に、車両搭載状態での磁性蓄熱材式温度調整装置の方向を示している。
(Ninth embodiment)
In the ninth embodiment, as shown in FIG. 12, as a means for confirming the occupant's intention to board, a
本実施形態の電気制御部の概要を図12により説明する。車室内には各機器を制御する制御装置62が設けられている。この制御装置62は、少なくとも内気温センサ63の入力、温度設定部64の乗員操作による設定温度Tsetの入力、CO2センサ19からの入力、または、乗員乗車意志を確認するための遠隔操作部65(例えばリモコンキー)からの入力により各機器に対して制御信号をそれぞれ出力するようになっている。各機器はこれらの制御信号を各機器の制御部で受け取って、制御されるようになっている。例えば、ブロワモータ8の制御部8aへの制御信号、ドア軸6a、15aのサーボモータ制御部6bへの制御信号、サーボモータ24の制御部24aへの制御信号、第1、第2電磁石27、28の制御部27d、28dへの制御信号、明示灯66の制御部66aへの制御信号がある。
An outline of the electric control unit of the present embodiment will be described with reference to FIG. A
これらの制御信号のうち、明示灯66の制御部66aに出力される制御信号により、車室内の空調の状態に応じて色違いで表示することができる。具体的には、車室内が乗員に不快感を与える極暑、極寒の場合は、赤色表示、乗員に与える不快感が中程度であると判定されれば黄色表示、乗員にとって快適な室内温度になっていると判定されれば緑色表示としている。
Of these control signals, the control signal output to the
第9実施形態によれば、遠隔操作部65からの入力により各機器に対して制御信号をそれぞれ出力するようになっているので、乗員が乗車する前から空調をすることができる。そのため、乗員は空調装置を起動するために、車室内に入らなくても良くなる。また、明示灯66を設けることにより、室内の空調状態に応じた点灯をして、乗員に空調状態を報知できるで、空調制御初期の不快な温度、不快なファン騒音を車外から目で見て回避することができる。
According to the ninth embodiment, the control signal is output to each device by the input from the
(他の実施形態)
(1)第1〜第9実施形態では、第2通風路14に空気を通過させて、第1磁性蓄熱器10または第2磁性蓄熱器16と空気とを熱交換させるように構成した。本実施形態では、熱交換回路の内部に水が循環するように形成し、第2通風路14にこの熱交換回路を設けて、第1磁性蓄熱器10または第2磁性蓄熱器16と水とで熱交換するようにしても良い。
(2)第1〜第9実施形態では、第1通風路9において、第1磁性蓄熱器10および第2磁性蓄熱器16を空気流れ上流からフィルター11、吸湿材12、磁性蓄熱材13の順に配置したが、フィルター11、磁性蓄熱材13、吸湿材12の順に配置しても良い。
(3)第7実施形態では、磁性蓄熱器50の中心にモータ51を配置して、磁性蓄熱器50を回転させるようにしたが、磁性蓄熱器50の外周にギヤを設け、このギヤをモータ51に設けたギヤにより駆動して磁性蓄熱器50を回転させても良い。
(4)第9実施形態では、明示灯66を配置して車室内の空調状態を報知するようにしたが、本実施形態では、音声により空調状態を報知しても良い。
(Other embodiments)
(1) In the first to ninth embodiments, the air is passed through the
(2) In the first to ninth embodiments, in the
(3) In the seventh embodiment, the
(4) In the ninth embodiment, the
7…送風機、9…第1通風路、10…第1磁性蓄熱器、14…第2通風路、
16…第2磁性蓄熱器、27、28…第1、第2電磁石。
7 ... Blower, 9 ... 1st ventilation path, 10 ... 1st magnetic regenerator, 14 ... 2nd ventilation path,
16 ... 2nd magnetic regenerator, 27, 28 ... 1st, 2nd electromagnet.
Claims (17)
熱交換流体が流れる熱交換流路(14)と、
励磁されると磁気熱量効果により温度が上昇して高温状態になり、消磁されると温度が低下して低温状態になる磁性蓄熱材(13)を有する磁性蓄熱器(10、16、50)と、
前記通風路(9)または前記熱交換流路(14)に磁場を発生させる磁場発生手段(27、28、37)とを備え、
前記磁性蓄熱器(10、16、50)は、前記通風路(9)と前記熱交換流路(14)とに移動可能になっており、
前記磁性蓄熱器(10、16、50)が、前記通風路(9)に移動すると、前記磁場発生手段(27、28、37)の励磁または消磁を選択することにより、前記磁性蓄熱材(13)が前記高温状態および前記低温状態の一方の状態になり、前記熱交換流路(14)に移動すると、前記磁場発生手段(27、28、37)の励磁または消磁を選択することにより、前記磁性蓄熱材(13)が前記高温状態および前記低温状態の他方の状態になり、
前記通風路(9)への前記磁性蓄熱器(10、16、50)の移動により、前記磁性蓄熱材(13)が前記高温状態になると前記空気に放熱し、前記磁性蓄熱材(13)が前記低温状態になると前記空気から吸熱するようになっていることを特徴とする磁性蓄熱材式温度調整装置。 A ventilation path (9) for introducing air into the room;
A heat exchange flow path (14) through which the heat exchange fluid flows;
A magnetic regenerator (10, 16, 50) having a magnetic regenerator material (13) that, when energized, rises in temperature due to the magnetocaloric effect to a high temperature state and demagnetizes to a low temperature state; ,
Magnetic field generating means (27, 28, 37) for generating a magnetic field in the ventilation path (9) or the heat exchange path (14),
The magnetic regenerator (10, 16, 50) is movable to the ventilation path (9) and the heat exchange flow path (14),
When the magnetic regenerator (10, 16, 50) moves to the ventilation path (9), the magnetic heat storage material (13) is selected by selecting excitation or demagnetization of the magnetic field generating means (27, 28, 37). ) Enters one of the high temperature state and the low temperature state and moves to the heat exchange flow path (14), the excitation or demagnetization of the magnetic field generating means (27, 28, 37) is selected by The magnetic heat storage material (13) is in the other state of the high temperature state and the low temperature state,
When the magnetic regenerator (10, 16, 50) moves to the ventilation path (9), when the magnetic regenerator (13) is in the high temperature state, it radiates heat to the air, and the magnetic regenerator (13) A magnetic heat storage material type temperature control device that absorbs heat from the air when the temperature is low.
前記磁性蓄熱器(10、16、50)に、空気中の水分を吸収する吸湿材(12)が一体に備えられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の磁性蓄熱材式温度調整装置。 The heat exchange fluid is air;
The magnetic heat accumulator (10, 16, 50) is integrally provided with a hygroscopic material (12) that absorbs moisture in the air, according to any one of claims 1 to 3. Magnetic heat storage material type temperature control device.
前記通風路(9)に内気を導入する内気通路(5)と、
前記通風路(9)の空気流れ上流側に設けられ、前記外気と前記内気とを切り替える第1内外気切替ドア(6)とを備え、
前記第1内外気切替ドア(6)が外気導入側に切り替わると、前記第1外気導入口(4)から前記通風路(9)に向けて空気が流入するようになっていることを特徴とする請求項4に記載の磁性蓄熱材式温度調整装置。 A first outside air inlet (4) for introducing outside air into the ventilation path (9);
An inside air passage (5) for introducing inside air into the ventilation path (9);
A first inside / outside air switching door (6) that is provided on the air flow upstream side of the ventilation path (9) and switches between the outside air and the inside air;
When the first inside / outside air switching door (6) is switched to the outside air introduction side, air flows from the first outside air introduction port (4) toward the ventilation path (9). The magnetic heat storage material type temperature control device according to claim 4.
前記熱交換流路(14)に外気を導入する第2外気導入口(29)と、
前記熱交換流路(14)に内気を導入する内気導入口(14a)と、
前記熱交換流路(14)の空気が流出する空気出口(14b)と、
前記内気導入口(14a)からの内気と前記第2外気導入口(29)からの外気とを切り替える第2内外気切替ドア(15)と、
前記熱交換流路(14)の前記外気または前記内気を前記空気出口(14b)に送る第2送風機(17)とを備えていることを特徴とする請求項4または5に記載の磁性蓄熱材式温度調整装置。 A first blower (7) for blowing the outside air or the inside air to the ventilation path (9);
A second outside air inlet (29) for introducing outside air into the heat exchange flow path (14);
An inside air inlet (14a) for introducing inside air into the heat exchange channel (14);
An air outlet (14b) through which the air of the heat exchange channel (14) flows out;
A second inside / outside air switching door (15) for switching between inside air from the inside air introduction port (14a) and outside air from the second outside air introduction port (29);
The magnetic heat storage material according to claim 4, further comprising a second blower (17) that sends the outside air or the inside air of the heat exchange channel (14) to the air outlet (14 b). Temperature control device.
前記磁性蓄熱器(10、16、50)が前記通風路(9)に移動すると、空気流れ上流側に前記吸湿材(12)が位置し、空気流れ下流側に前記磁性蓄熱材(13)が位置するようになっており、前記熱交換流路(14)に移動すると、空気流れ上流側に前記磁性蓄熱材(13)が位置し、空気流れ下流側に前記吸湿材(12)が位置するようになっていることを特徴とする請求項4ないし7のいずれか1つに記載の磁性蓄熱材式温度調整装置。 When the magnetic regenerator (10, 16, 50) moves to the ventilation path (9), the magnetic regenerator material (13) enters the low temperature state, and when it moves to the heat exchange flow path (14), the magnetic regenerator The material (13) is in the high temperature state,
When the magnetic regenerator (10, 16, 50) moves to the ventilation path (9), the moisture absorbent material (12) is located on the upstream side of the air flow, and the magnetic heat storage material (13) is located on the downstream side of the air flow. When it moves to the heat exchange channel (14), the magnetic heat storage material (13) is located on the upstream side of the air flow, and the hygroscopic material (12) is located on the downstream side of the air flow. The magnetic heat storage material type temperature control device according to any one of claims 4 to 7, wherein the temperature control device is configured as described above.
前記磁性蓄熱器(10、16、50)が前記通風路(9)に移動すると、空気流れ上流側に前記磁性蓄熱材(13)が位置し、空気流れ下流側に前記吸湿材(12)が位置するようになっており、前記熱交換流路(14)に移動すると、空気流れ上流側に前記吸湿材(12)が位置し、空気流れ下流側に前記磁性蓄熱材(13)が位置するようになっていることを特徴とする請求項4ないし7のいずれか1つに記載の磁性蓄熱材式温度調整装置。 When the magnetic regenerator (10, 16, 50) moves to the ventilation path (9), the magnetic regenerator material (13) enters the high temperature state, and when it moves to the heat exchange flow path (14), the magnetic regenerator material. (13) is in the low temperature state,
When the magnetic regenerator (10, 16, 50) moves to the ventilation path (9), the magnetic heat storage material (13) is positioned on the upstream side of the air flow, and the hygroscopic material (12) is on the downstream side of the air flow. When it moves to the heat exchange flow path (14), the moisture absorbing material (12) is located on the upstream side of the air flow, and the magnetic heat storage material (13) is located on the downstream side of the air flow. The magnetic heat storage material type temperature control device according to any one of claims 4 to 7, wherein the temperature control device is configured as described above.
前記第1磁性蓄熱器(10)および前記第2磁性蓄熱器(16)の一方側が、前記通風路(9)に移動すると、他方側が前記熱交換流路(14)に移動するようになっており、
前記磁性蓄熱材(13)は、前記第1磁性蓄熱器(10)および前記第2磁性蓄熱器(16)の移動により、前記高温状態と前記低温状態とに交互に変化するようになっていることを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1つに記載の磁性蓄熱材式温度調整装置。 The magnetic regenerator (10, 16, 50) is composed of a first magnetic regenerator (10) and a second magnetic regenerator (16),
When one side of the first magnetic regenerator (10) and the second magnetic regenerator (16) moves to the ventilation path (9), the other side moves to the heat exchange flow path (14). And
The magnetic heat storage material (13) is alternately changed between the high temperature state and the low temperature state by the movement of the first magnetic heat storage device (10) and the second magnetic heat storage device (16). The magnetic heat storage material type temperature adjusting device according to any one of claims 1 to 12.
前記乗車意志確認手段(65)により乗員乗車意志を確認し、前記磁性蓄熱材式温度調整装置を起動することを特徴とする請求項14に記載の車両用空調装置。 Riding intention confirmation means (65) for confirming the occupant's intention to board,
The vehicle air conditioner according to claim 14, wherein the vehicle willingness confirmation is confirmed by the vehicle willingness confirmation means (65), and the magnetic heat storage material type temperature adjusting device is activated.
前記空調の制御状態に相当する情報を車外に報知する報知手段(66)を有していることを特徴とする請求項14または15に記載の車両用空調装置。 In the state where the magnetic heat storage material type temperature control device is activated, the control state of the air conditioning in the passenger compartment is detected,
The vehicle air conditioner according to claim 14 or 15, further comprising a notifying means (66) for notifying the vehicle of information corresponding to the control state of the air conditioning.
前記空調装置の能力不足を判定すると前記磁性蓄熱材式温度調整装置を起動することを特徴とする請求項14ないし16のいずれか1つに記載の車両用空調装置。 Air conditioner (42, 43) operated by engine,
The vehicle air conditioner according to any one of claims 14 to 16, wherein when the lack of capacity of the air conditioner is determined, the magnetic heat storage material type temperature adjusting device is activated.
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