JP2005247114A - Vehicular air-conditioner - Google Patents

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JP2005247114A
JP2005247114A JP2004059526A JP2004059526A JP2005247114A JP 2005247114 A JP2005247114 A JP 2005247114A JP 2004059526 A JP2004059526 A JP 2004059526A JP 2004059526 A JP2004059526 A JP 2004059526A JP 2005247114 A JP2005247114 A JP 2005247114A
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Tatsuhiko Nishino
達彦 西野
Eiichi Torigoe
栄一 鳥越
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Denso Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular air-conditioner capable of enhancing the quick-starting air-conditioning performance by eliminating heat exchange losses with fan ducts 3-6, and performing cooling and heating even in the fan ducts 3-6. <P>SOLUTION: The vehicular air-conditioner has a flow passage t in which heat exchange medium flows at least through a part of fan ducts 3-6, and air flowing through the fan ducts 3-6 is cooled or heated by heat exchange medium flowing through the flow passage t. Since the fan ducts 3-6 themselves are cooled or heated by the heat exchange medium flowing through the flow passage t, heat exchange loss with the fan ducts in a conventional system can be eliminated. In addition, the quick-start air-conditioning performance is enhanced because conditioned air is further cooled or heated in the fan ducts 3-6. Still further, by cooling or heating conditioned air even in the fan ducts 3-6, heat exchangers 10 and 25 for cooling/heating in an in-cabin air-conditioning unit 1 can be miniaturized, and the entire in-cabin air-conditioning unit 1 can be miniaturized. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両用空調用装置に関するものであり、特に、即効冷暖房性能の向上に関するものである。   The present invention relates to a vehicle air-conditioning apparatus, and more particularly to an improvement in immediate effect air-conditioning performance.

夏季などにおいては、日射により駐車中に車室内の温度が急激に上昇する。このような状況において、車室内の即効冷房へのニーズは高い。現在、自動車などの空調は、車室内空調ユニットに空調風を分配する送風ダクトを付けて、デフロスタ・フェイス・フットなど車室内の各吹出口に冷温風を送っている。よって、夏季などの駐車中には、送風ダクトの温度も大きく上昇する。そのため、即効冷房をしたい場合でも冷風が熱くなった送風ダクトと熱交換して暖められてしまい、即効冷房性能が悪化するという問題がある。   In the summer, etc., the temperature in the passenger compartment rapidly rises during parking due to solar radiation. Under such circumstances, there is a great need for immediate cooling in the passenger compartment. Currently, air conditioners such as automobiles are equipped with air ducts that distribute conditioned air to vehicle interior air conditioning units, and send cool and warm air to each outlet in the vehicle interior such as defroster, face and foot. Therefore, the temperature of the air duct rises greatly during parking in summer and the like. For this reason, even if it is desired to perform immediate cooling, there is a problem that the cooling effect is deteriorated because heat is exchanged with the blower duct in which the cold air is heated.

また、冬季などにおいてはその逆で、駐車中に送風ダクトの温度も大きく低下して、即効暖房をしたい場合でも温風が冷えた送風ダクトと熱交換して冷やされてしまい、即効暖房性能が悪化するという問題がある。即効暖房に関する従来技術としては、下記の特許文献1・2に示すものがある。これらはいずれも、送風ダクト内に補助ヒータとなる電熱ヒータを設置するものである。
特開昭60−8110号公報 特開平6−8015号公報
On the other hand, in winter, the opposite is true, and the temperature of the air duct is greatly reduced during parking. There is a problem of getting worse. As prior art relating to immediate heating, there are those shown in Patent Documents 1 and 2 below. In either case, an electric heater serving as an auxiliary heater is installed in the air duct.
JP 60-8110 A Japanese Patent Laid-Open No. 6-8015

しかしながら、上記の従来技術では、電熱ヒータを設置する必要があるため、スペースの確保・コストアップ・重量アップといった問題がある。また、即効冷房に対しては電熱ヒータを作動することなく、送風ダクト内の通風抵抗を高めてしまうだけとなる。本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、送風ダクトとの熱交換ロスをなくし、更には送風ダクト内でも冷却や加熱をさせることにより即効冷暖房性能を向上させた車両用空調装置を提供することにある。   However, in the above-described prior art, since it is necessary to install an electric heater, there are problems of securing space, increasing costs, and increasing weight. Further, for immediate cooling, the ventilation resistance in the air duct is only increased without operating the electric heater. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to eliminate heat exchange loss with the air duct, and further, to cool and heat the air duct, thereby effecting immediate air-conditioning and heating performance. An object of the present invention is to provide a vehicle air-conditioning apparatus with improved performance.

本発明は上記目的を達成するために、請求項1ないし請求項10に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、空気流路を成す車室内空調ユニット(1)と、車室内外の空気を導入して車室内空調ユニット(1)内に送風する送風機(2)と、車室内空調ユニット(1)内に配置されて空気と熱交換する熱交換器(10、25)と、熱交換された空気を吹き出す車室内空調ユニット(1)の開口部(28〜30)と、車室内に設けられて熱交換された空気を吹き出す吹出口(3a〜6a)と、開口部(28〜30)と吹出口(3a〜6a)とを接続して連通させる送風ダクト(3〜6)とを備えた車両用空調装置において、
少なくとも送風ダクト(3〜6)の一部に熱交換媒体が流通する流路(t)を設けると共に、流路(t)に流通する熱交換媒体にて送風ダクト(3〜6)内を流通する空気を冷却または加熱することを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention employs technical means described in claims 1 to 10. That is, in the first aspect of the present invention, a vehicle interior air conditioning unit (1) that forms an air flow path, and a blower (2) that introduces air outside the vehicle interior and blows air into the vehicle interior air conditioning unit (1). The heat exchangers (10, 25) that are arranged in the vehicle interior air conditioning unit (1) and exchange heat with air, and the openings (28-30) of the vehicle interior air conditioning unit (1) that blow out the heat-exchanged air And a blower duct (3a-6a) that blows out heat-exchanged air provided in the passenger compartment, and connects and communicates the openings (28-30) and the blowout openings (3a-6a) (3 To 6), a vehicle air conditioner comprising:
At least a part of the air duct (3-6) is provided with a flow path (t) through which the heat exchange medium flows, and the heat exchange medium flowing through the flow path (t) is circulated in the air duct (3-6). It is characterized by cooling or heating the air.

この請求項1に記載の発明によれば、流路(t)に流通する熱交換媒体によって、まず送風ダクト(3〜6)自体が冷却または加熱されることから、従来のような送風ダクトとの熱交換ロスをなくすことができる。更には送風ダクト(3〜6)内でも空調風を冷却または加熱を行なうため、即効冷暖房性能が上昇する。また、送風ダクト(3〜6)内でも空調風を冷却または加熱を行なうことより、車室内空調ユニット(1)内の冷却・加熱用の熱交換器(10、25)を小型化でき、これにより車室内空調ユニット(1)全体を小型化することができる。   According to the first aspect of the present invention, since the air ducts (3 to 6) themselves are first cooled or heated by the heat exchange medium flowing in the flow path (t), the conventional air duct and The heat exchange loss can be eliminated. Furthermore, since the conditioned air is cooled or heated in the air ducts (3 to 6), the immediate effect air conditioning performance is improved. Moreover, the cooling / heating heat exchanger (10, 25) in the vehicle interior air conditioning unit (1) can be reduced in size by cooling or heating the conditioned air in the air ducts (3-6). Thus, the entire vehicle interior air conditioning unit (1) can be downsized.

また、請求項2に記載の発明では、流路(t)は、送風ダクト(3〜6)の空気通路内ないし空気通路を形成する壁部内に設けたことを特徴としている。この請求項2に記載の発明によれば、これにより、送風ダクト(3〜6)内を流通する空気を冷却または加熱することができる。   Further, the invention according to claim 2 is characterized in that the flow path (t) is provided in the air passage of the blower duct (3-6) or in the wall portion forming the air passage. According to the second aspect of the present invention, the air flowing through the air ducts (3 to 6) can be cooled or heated.

また、請求項3に記載の発明では、流路(t)は、壁部の板厚方向において、中央ないし内側の空気通路寄りの部位に設けたことを特徴としている。この請求項3に記載の発明によれば、これにより、送風ダクト(3〜6)の外側の空気を不要に冷却または加熱することを抑えて、送風ダクト(3〜6)内を流通する空気を有効に冷却または加熱することができる。   Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the flow path (t) is provided in a portion near the center or inner air passage in the thickness direction of the wall portion. According to the invention described in claim 3, this suppresses unnecessary cooling or heating of the air outside the air duct (3 to 6), and air that circulates in the air duct (3 to 6). Can be cooled or heated effectively.

また、請求項4に記載の発明では、流路(t)は、壁部と一体にして形成したことを特徴としている。この請求項4に記載の発明によれば、この熱交換機能付き送風ダクト(3〜6)をコンパクトに構成できるうえ、コストを抑えることができる。   Further, the invention according to claim 4 is characterized in that the flow path (t) is formed integrally with the wall portion. According to the fourth aspect of the present invention, the air duct with heat exchange function (3 to 6) can be made compact and the cost can be reduced.

また、請求項5に記載の発明では、空気通路内に、熱交換面積を増大させるための凸部を設けたことを特徴としている。また、請求項6に記載の発明では、空気通路内に、熱交換面積を増大させるための仕切り部を設けたことを特徴としている。この請求項5および請求項6に記載の発明によれば、いずれも熱交換効率を向上させることができる。   The invention according to claim 5 is characterized in that a convex portion for increasing the heat exchange area is provided in the air passage. Further, the invention according to claim 6 is characterized in that a partition portion for increasing the heat exchange area is provided in the air passage. According to the fifth and sixth aspects of the present invention, the heat exchange efficiency can be improved.

また、請求項7に記載の発明では、凸部ないし仕切り部にも流路(t)を設けたことを特徴としている。この請求項7に記載の発明によれば、更に熱交換効率を向上させることができる。   Further, the invention described in claim 7 is characterized in that the flow path (t) is also provided in the convex part or the partition part. According to the seventh aspect of the present invention, the heat exchange efficiency can be further improved.

また、請求項8に記載の発明では、熱交換媒体を、冷凍サイクル(R)の冷媒蒸発器(10)にて冷却することを特徴としている。また、請求項9に記載の発明では、熱交換媒体に、エンジン(11)の冷却水を用いていることを特徴としている。この請求項8および請求項9に記載の発明によれば、特別な熱交換媒体の冷却・加熱手段を設けることなく、従来の車両用空調装置と同様の構成で、この熱交換機能付き送風ダクト(3〜6)で冷却も加熱も行うことができる。   The invention according to claim 8 is characterized in that the heat exchange medium is cooled by the refrigerant evaporator (10) of the refrigeration cycle (R). The invention according to claim 9 is characterized in that the cooling water of the engine (11) is used as the heat exchange medium. According to the inventions of the eighth and ninth aspects, the air duct having the heat exchange function can be provided with the same configuration as the conventional vehicle air conditioner without providing any special cooling / heating means for the heat exchange medium. Cooling and heating can be performed in (3-6).

また、請求項10に記載の発明では、流路(t)を流通する熱交換媒体が、冷媒蒸発器(10)との間を循環するようにした冷却用経路と、車両走行用エンジン(11)との間を循環するようにした加熱用経路とを、空調制御手段(17)で制御される流路切り換え手段(15、16)にて切り換えられるようにしたことを特徴としている。この請求項10に記載の発明によれば、車室内空調ユニット(1)でのモード切り換えと連動させて、夏季のクールダウン時や冬季のエンジン始動時に、この熱交換機能付き送風ダクト(3〜6)での冷却や加熱を働かせることができる。ちなみに、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一例である。   In the invention described in claim 10, the heat exchange medium flowing through the flow path (t) circulates between the refrigerant evaporator (10) and the vehicle travel engine (11). ) Is switched by the flow path switching means (15, 16) controlled by the air conditioning control means (17). According to the invention described in claim 10, in conjunction with mode switching in the vehicle interior air conditioning unit (1), the air duct with heat exchange function (3- The cooling and heating in 6) can be activated. Incidentally, the reference numerals in parentheses of the above means are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す模式図であり、冷房時の状態を表すものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention, and shows a state during cooling.

車両用空調装置の冷凍サイクルRは、冷媒を吸入・圧縮・吐出するコンプレッサ(冷媒圧縮機)7を有し、このコンプレッサ7には動力断続用の電磁クラッチ7aが備えられている。コンプレッサ7には電磁クラッチ7aおよび図示しないベルトを介して車両走行用エンジン(エンジン)11の動力が伝達されて駆動され、電磁クラッチ7aへの通電を空調用の制御手段を成す空調用制御装置17にて断続することによりコンプレッサ7の運転が断続される。   The refrigeration cycle R of the vehicle air conditioner includes a compressor (refrigerant compressor) 7 that sucks, compresses, and discharges refrigerant, and the compressor 7 is provided with an electromagnetic clutch 7a for intermittent power. The compressor 7 is driven by the power of a vehicle travel engine (engine) 11 being transmitted through an electromagnetic clutch 7a and a belt (not shown), and the air-conditioning controller 17 serves as air-conditioning control means for energizing the electromagnetic clutch 7a. The operation of the compressor 7 is interrupted by interrupting at.

コンプレッサ7から吐出された高温高圧の過熱気相冷媒は、冷媒凝縮器を成すコンデンサ8に流入し、図示しない冷却ファンより送風される外気と熱交換して冷却され凝縮する。このコンデンサ8からの凝縮冷媒は、気液を分離して液冷媒を溜めると共に液冷媒を導出する受液器を成す図示しないレシーバを経て、減圧手段を成す膨張弁9により低圧に減圧され、低圧の気液2相状態となる。膨張弁9は冷媒蒸発器を成すエバポレータ10出口の冷媒過熱度を調節するように弁の開度(冷媒流量)を調節する温度式膨張弁である。   The high-temperature and high-pressure superheated gas-phase refrigerant discharged from the compressor 7 flows into the condenser 8 forming a refrigerant condenser, and is cooled and condensed by exchanging heat with outside air blown from a cooling fan (not shown). The condensed refrigerant from the condenser 8 is depressurized to a low pressure by an expansion valve 9 that constitutes a decompression means via a receiver (not shown) that constitutes a liquid receiver that separates gas and liquid and accumulates the liquid refrigerant and leads out the liquid refrigerant. It becomes a gas-liquid two-phase state. The expansion valve 9 is a temperature type expansion valve that adjusts the opening degree (refrigerant flow rate) of the valve so as to adjust the degree of refrigerant superheat at the outlet of the evaporator 10 that forms the refrigerant evaporator.

冷却用熱交換器のエバポレータ10は、膨張弁9により減圧された低圧冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却するものである。図2は、図1中の車室内空調ユニット1の概略構造を説明する模式図である。車室内空調ユニット1は通常、車室内前部の計器盤内側に搭載されている。   The evaporator 10 of the heat exchanger for cooling evaporates the low-pressure refrigerant decompressed by the expansion valve 9 and cools the air blown into the vehicle interior. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic structure of the vehicle interior air conditioning unit 1 in FIG. The vehicle interior air conditioning unit 1 is usually mounted inside the instrument panel at the front of the vehicle interior.

車室内空調ユニット1の空調ケース21は車室内へ向かって送風される空気の通路を構成するものであり、この空調ケース21内にエバポレータ10が設置されている。尚、本発明におけるエバポレータ10は、上記した低圧冷媒を蒸発させる空気冷却部分10aの空気下流側に、後述する熱交換媒体を成すエンジン冷却水を冷却するブライン冷却部分10bが隣接して一体となっている。   The air conditioning case 21 of the vehicle interior air conditioning unit 1 constitutes a passage for air blown toward the vehicle interior, and the evaporator 10 is installed in the air conditioning case 21. In the evaporator 10 according to the present invention, a brine cooling portion 10b for cooling engine cooling water constituting a heat exchange medium, which will be described later, is adjacent to and integrated with the downstream side of the air cooling portion 10a for evaporating the low-pressure refrigerant. ing.

空調ケース21において、エバポレータ10の上流側には送風機2が配置され、送風機2には遠心式送風ファン22aと駆動用モータ22bが備えられている。送風ファン22aの吸入側には内外気切替箱23が配置され、この内外気切替箱23内の内外気切替ドア23aにより外気(車室外空気)または内気(車室内空気)が切替導入される。空調ケース21内で、エバポレータ10の下流側にはエアミックスドア24が配置され、このエアミックスドア24の下流側には車両走行用エンジン11の冷却水(温水)を熱源として空気を加熱するヒータコア25が加熱用熱交換器として設置されている。   In the air conditioning case 21, the blower 2 is disposed on the upstream side of the evaporator 10, and the blower 2 is provided with a centrifugal blower fan 22a and a driving motor 22b. An inside / outside air switching box 23 is disposed on the suction side of the blower fan 22a, and outside air (inside the vehicle interior air) or inside air (inside the vehicle interior) is switched and introduced by an inside / outside air switching door 23a in the inside / outside air switching box 23. In the air conditioning case 21, an air mix door 24 is disposed on the downstream side of the evaporator 10, and a heater core that heats air using cooling water (hot water) of the vehicle travel engine 11 as a heat source on the downstream side of the air mix door 24. 25 is installed as a heat exchanger for heating.

そして、このヒータコア25の側方(上方部)には、ヒータコア25をバイパスして空気(冷風)を流すバイパス通路26が形成されている。エアミックスドア24は回動可能な板状ドアであり、ヒータコア25を通過する温風とバイパス通路26を通過する冷風との風量割合を調節するものであって、この冷温風の風量割合の調節により車室内への吹出空気温度を調節する。従って、エアミックスドア24は車室内への吹出空気の温度調節手段を構成している。よってヒータコア25からの温風と、バイパス通路26からの冷風とを空気混合部27で混合して、所望温度の空気を作り出すことができる。   A bypass passage 26 that bypasses the heater core 25 and flows air (cold air) is formed on the side (upper portion) of the heater core 25. The air mix door 24 is a rotatable plate-like door that adjusts the air volume ratio between the hot air passing through the heater core 25 and the cool air passing through the bypass passage 26, and adjusting the air volume ratio of the cold air. To adjust the temperature of the air blown into the passenger compartment. Accordingly, the air mix door 24 constitutes temperature adjusting means for the air blown into the vehicle interior. Therefore, the air of the desired temperature can be created by mixing the warm air from the heater core 25 and the cool air from the bypass passage 26 in the air mixing unit 27.

更に、空調ケース21内で空気混合部27の下流側には吹出モード切替部が構成されている。すなわち、車両前面窓ガラスの内面に空気を吹き出すデフロスタ開口部28、車室内乗員の上半身側に向けて空気を吹き出すフェイス開口部29、および車室内乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット開口部30などの開口部を吹出モードドア31〜33により開閉するようになっている。   Further, an air outlet mode switching unit is configured on the downstream side of the air mixing unit 27 in the air conditioning case 21. That is, a defroster opening 28 that blows air toward the inner surface of the vehicle front window glass, a face opening 29 that blows air toward the upper body side of the passenger in the vehicle interior, and a foot opening 30 that blows air toward the feet of the passenger in the vehicle interior Etc. are opened and closed by the blowing mode doors 31-33.

図3は、図2の車室内空調ユニット1に本発明の一実施形態における各送風ダクト3〜6を取り付けた状態を示す斜視図である。上記した車室内空調ユニット1の開口部28〜30と車室内に設けられた各吹出口3a〜6aとは、本発明の要部となる送風ダクト3〜6にて接続して連通させる。より具体的に、デフロスタ開口部28はデフロスタ送風ダクト3を介してデフロスタ吹出口3aに接続され、このデフロスタ吹出口3aから、車両前面窓ガラスの内面に向けて風を吹き出す。   FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the air ducts 3 to 6 according to the embodiment of the present invention are attached to the vehicle interior air conditioning unit 1 of FIG. The openings 28 to 30 of the vehicle interior air conditioning unit 1 and the air outlets 3a to 6a provided in the vehicle interior are connected and communicated with each other through the air ducts 3 to 6 which are the main parts of the present invention. More specifically, the defroster opening 28 is connected to the defroster air outlet 3a via the defroster air duct 3, and blows wind toward the inner surface of the vehicle front window glass from the defroster air outlet 3a.

また、フェイス開口部29は更にセンタフェイス開口部とサイドフェイス開口部とに分かれており、そのそれぞれが右側用(R、運転席側用)と左側用(L、助手席側用)とに分けられている。センタフェイス開口部はセンタフェイス送風ダクト4を介して計器盤左右方向の中央部上方側に配置されているセンタフェイス吹出口4aに接続され、この吹出口から車室内中央部の乗員頭部に向けて風を吹き出す。   The face opening 29 is further divided into a center face opening and a side face opening, each of which is divided into a right side (R, for the driver's side) and a left side (L, for the front passenger's side). It has been. The center face opening is connected to the center face air outlet 4a disposed on the upper side of the central part in the left-right direction of the instrument panel via the center face air duct 4, from the air outlet toward the passenger's head in the center of the passenger compartment. And blow out the wind.

また、サイドフェイス開口部はサイドフェイス送風ダクト5を介し、計器盤左右両端部の上方側に配置されているサイドフェイス吹出口5aに接続される。そして、サイドフェイス吹出口5aには周知な如く手動操作される風向変更装置を備えており、この風向き変更装置の風向板の方向調整により、吹出空気を車室内左右両側部の乗員頭部側または車両側面窓ガラスに向けて風を吹き出すことが可能になっている。また、フット開口部30も右側用(R、運転席側用)と左側用(L、助手席側用)とに分けられており、それぞれがフット送風ダクト6を介してフット吹出口6aに接続され、このフット吹出口から左右の乗員足元に温風を吹き出す。   Further, the side face opening is connected to the side face outlet 5 a disposed above the left and right ends of the instrument panel via the side face air duct 5. The side face outlet 5a is provided with a wind direction changing device that is manually operated as is well known. By adjusting the direction of the wind direction plate of the wind direction changing device, It is possible to blow wind toward the vehicle side window glass. The foot opening 30 is also divided into a right side (R, for the driver's seat side) and a left side (L, for the passenger's side), each connected to the foot outlet 6a via the foot air duct 6. The hot air is blown out from the foot outlet to the left and right occupant feet.

次に、後述する本発明の熱交換機能付き送風ダクト3〜6に冷水や温水を供給するブライン(熱交換媒体)回路について説明する。尚、本実施形態では上記したヒータコア25と熱源を共用するため、ブラインとして車両走行用エンジン11の冷却水を用いている。   Next, a brine (heat exchange medium) circuit for supplying cold water and hot water to the air ducts 3 to 6 with a heat exchange function of the present invention to be described later will be described. In the present embodiment, since the heater core 25 and the heat source are shared, the cooling water of the vehicle travel engine 11 is used as the brine.

まず、図1で示す冷房時において、上記したエバポレータ10のブライン冷却部分10bにて冷却された冷却水は、ブラインポンプ14によって圧送され、流路切り換え手段を成す三方弁15から本発明の熱交換機能付き送風ダクト5(図1および後述する図6ではサイドフェイス送風ダクト5で代表する)に送られる。そして、熱交換機能付き送風ダクト5の後述する流路を通って内部を流れる空調空気を冷却した後、もう一つの流路切り換え手段を成す三方弁16からエバポレータ10のブライン冷却部分10bに戻って循環を繰り返す。   First, at the time of cooling shown in FIG. 1, the cooling water cooled in the brine cooling portion 10b of the evaporator 10 is pumped by the brine pump 14, and the heat exchange of the present invention is performed from the three-way valve 15 constituting the flow path switching means. It is sent to a blower duct 5 with a function (represented by the side face blower duct 5 in FIG. 1 and FIG. 6 described later). And after cooling the air-conditioning air which flows through the flow path which the ventilation duct 5 with a heat exchange function mentions later, it returns to the brine cooling part 10b of the evaporator 10 from the three-way valve 16 which comprises another flow-path switching means. Repeat the cycle.

一方、車両走行用エンジン11の冷却水は、エンジン11に一体となった冷却水ポンプ12によってコンデンサ8の空気下流側に配されたラジエータ13と車両走行用エンジン11との間を循環するようになっている。そしてラジエータ13は、コンデンサ8と一緒に図示しない冷却ファンより送風される外気と熱交換して冷却される。実際は、冷却水温度が所定温度以下の場合はラジエータ13をバイパスさせるためにサーモスタットやバイパス経路も有するがここでは省略する。   On the other hand, the coolant of the vehicle travel engine 11 is circulated between the radiator 13 disposed on the downstream side of the condenser 8 and the vehicle travel engine 11 by a coolant pump 12 integrated with the engine 11. It has become. The radiator 13 is cooled by exchanging heat with outside air blown from a cooling fan (not shown) together with the condenser 8. Actually, in order to bypass the radiator 13 when the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, a thermostat and a bypass path are also provided, but they are omitted here.

図6は図1と同じ模式図において暖房時の状態を表すものである。三方弁15・16を加熱側に切り換えることで、冷却水ポンプ12で圧送される冷却水は分岐点aからヒータコア25側へも流れ、更に三方弁15から本発明の熱交換機能付き送風ダクト5に送られる。そして、熱交換機能付き送風ダクト5の後述する流路を通って内部を流れる空調空気を加熱した後、もう一つの流路切り換え手段を成す三方弁16から分岐点bを経てエンジン11に戻って循環を繰り返す。   FIG. 6 shows a state during heating in the same schematic diagram as FIG. By switching the three-way valves 15 and 16 to the heating side, the cooling water pumped by the cooling water pump 12 also flows from the branch point a to the heater core 25 side, and further from the three-way valve 15 to the air duct 5 with a heat exchange function of the present invention. Sent to. And after heating the air-conditioning air which flows through the flow path mentioned later of the ventilation duct 5 with a heat exchange function, it returns to the engine 11 via the branch point b from the three-way valve 16 which comprises another flow-path switching means. Repeat the cycle.

そして、このような構成の車両用空調装置は、図示しない各種センサから先の空調用制御装置17に信号が入力されると共に、空調用制御装置17から車室内空調ユニット1、送風機2、電磁クラッチ7a、ブラインポンプ14、三方弁15・16などに制御信号が出されて運転が制御される。   In the vehicle air conditioner having such a configuration, signals are input from the various sensors (not shown) to the previous air conditioning control device 17, and the vehicle interior air conditioning unit 1, the blower 2, and the electromagnetic clutch are transmitted from the air conditioning control device 17. Control signals are output to 7a, brine pump 14, three-way valves 15 and 16 and the like to control operation.

次に、本発明の要部である熱交換機能付き送風ダクトの構造について説明する。図4はデフロスタ送風ダクト3に本発明を適用した例で、(a)はデフロスタ送風ダクト3の外観斜視図、(b)〜(f)は送風ダクト3の中に構成している流路tの構成例を示す斜視図である。本発明の吹出ダクトは合成樹脂材で形成されており、内部の少なくとも一部に、ブラインの流通する流路tを一体に形成している。尚、流路tは樹脂成形で一体に形成しても良いし、金属製の扁平チューブなどを用いてインサート成形などで一体に形成しても良い。   Next, the structure of the air duct with a heat exchange function, which is a main part of the present invention, will be described. FIG. 4 is an example in which the present invention is applied to the defroster air duct 3, (a) is an external perspective view of the defroster air duct 3, and (b) to (f) are flow paths t configured in the air duct 3. It is a perspective view which shows the example of a structure. The blowout duct of the present invention is formed of a synthetic resin material, and a flow path t through which brine flows is integrally formed in at least a part of the inside. The channel t may be integrally formed by resin molding, or may be integrally formed by insert molding using a metal flat tube or the like.

図4はデフロスタ送風ダクト3のように広く短いダクトの例であり、(b)は送風ダクト3の空気通路を形成する広い両壁部内にヘッダタンク部Tを形成し、そのヘッダタンク部Tの間を連通させる多数のチューブtを空気通路内に配置して流通する空気との熱交換を図っている。尚、図中のPはヘッダタンク部Tにブラインを供給したりヘッダタンク部Tから熱交換後のブラインを回収したりするヘッダパイプである。   FIG. 4 is an example of a wide and short duct such as the defroster blower duct 3, and (b) shows that the header tank part T is formed in both wide wall parts forming the air passage of the blower duct 3, and the header tank part T A large number of tubes t communicating with each other are arranged in the air passage to exchange heat with the circulating air. Incidentally, P in the figure is a header pipe for supplying brine to the header tank section T and collecting the brine after heat exchange from the header tank section T.

尚、(b)のチューブtは丸チューブであるが、(c)のように扁平チューブであっても良いし、(d)のように扁平チューブの両平面に凹凸を設け、その間を空気が蛇行して流通するように流路を形成しても良い。また、(e)のように扁平チューブを空気通路内の長手方向に配置しても良いし、(f)のように扁平チューブを折り曲げたサーペンタインタイプなどであっても良い。   The tube t in (b) is a round tube, but it may be a flat tube as shown in (c), or irregularities are provided on both flat surfaces of the flat tube as shown in (d), and air is interposed between them. You may form a flow path so that it may meander and distribute | circulate. Moreover, a flat tube may be arrange | positioned in the longitudinal direction in an air path like (e), and the serpentine type etc. which bent the flat tube like (f) may be sufficient.

図5はサイドフェイス送風ダクト5に本発明を適用した例で、(a)はサイドフェイス吹出ダクト5(L)の外観斜視図、(b)〜(g)は送風ダクト5の中に構成している流路tの構成例をA−A断面で示す断面斜視図である。サイドフェイス送風ダクト5のような細長いダクトにおいて、(b)は送風ダクト5の空気通路を形成し対向する壁部内にヘッダタンク部Tを形成し、そのヘッダタンク部Tの間を連通させる多数のチューブtを空気通路内に配置して流通する空気との熱交換を図っている。   FIG. 5 is an example in which the present invention is applied to the side face blower duct 5, (a) is an external perspective view of the side face blowout duct 5 (L), and (b) to (g) are configured in the blower duct 5. It is a cross-sectional perspective view which shows the structural example of the flow path t which is AA cross section. In an elongated duct such as the side face blower duct 5, (b) forms a header tank part T in the opposing wall part that forms the air passage of the blower duct 5, and communicates between the header tank parts T. The tube t is arranged in the air passage to exchange heat with the circulating air.

尚、(b)のチューブtは空気通路を横断する方向であるが、(c)のように空気通路の方向にチューブを配置しても良いし、(d)のように丸チューブではなく扁平チューブを空気通路の方向に配置しても良い。尚、この扁平チューブ内のブライン流通方向は、空気通路を横断する方向でも流通する空気と対向する方向でも良い。   The tube t in (b) is in the direction crossing the air passage, but the tube may be arranged in the direction of the air passage as in (c), or flat instead of a round tube as in (d). The tube may be arranged in the direction of the air passage. The brine distribution direction in the flat tube may be a direction crossing the air passage or a direction facing the circulating air.

また、(e)〜(g)のように熱媒体流通穴(流路)tを、空気通路を形成する壁部内に一体に形成しても良いし、更に(e)のように空気通路内に熱交換面積を増大させるための凸部を設けたり、(f)・(g)のように仕切り部を設けたり、更にはその凸部や仕切り部にも熱媒体流通穴tを設けても良い。尚、空気通路の仕切り形状は(f)のように格子状であっても良いし、(g)のようにハニカム状であっても良く、これらの例に限定するものではない。また、説明しなかったセンタフェイス送風ダクト4やフット送風ダクト6においても、必要に応じて同様の構造をとるものである。   Further, the heat medium flow hole (flow channel) t may be integrally formed in the wall portion forming the air passage as in (e) to (g), and further in the air passage as in (e). Protrusions for increasing the heat exchange area may be provided, partition parts may be provided as in (f) and (g), and heat medium flow holes t may be provided in the protrusions and partition parts. good. The partition shape of the air passage may be a lattice shape as shown in (f) or a honeycomb shape as shown in (g), and is not limited to these examples. Further, the center face blower duct 4 and the foot blower duct 6 which are not described also have the same structure as necessary.

次に、上記構成の車両用空調装置における作動の概要を、図1と図6を用いて説明する。   Next, the outline | summary of the action | operation in the vehicle air conditioner of the said structure is demonstrated using FIG. 1 and FIG.

冷房時(図1参照):
電磁クラッチ7aをつないでコンプレッサ7を駆動させ、冷凍サイクルRを循環させる。エバポレータ10では空気冷却部分10aで送風空気を冷却すると共に、ブライン冷却部分10bでブライン(エンジン冷却水)を冷却する。そして、三方弁15・16を図1に示す冷却回路側に切り換えてブラインポンプ14を運転させる。
During cooling (see Fig. 1):
The compressor 7 is driven by connecting the electromagnetic clutch 7a, and the refrigeration cycle R is circulated. In the evaporator 10, the blown air is cooled by the air cooling portion 10a, and the brine (engine cooling water) is cooled by the brine cooling portion 10b. Then, the brine pump 14 is operated by switching the three-way valves 15 and 16 to the cooling circuit side shown in FIG.

これにより、エバポレータ10のブライン冷却部分10bにて冷却された冷却水は、ブラインポンプ14によって圧送され、流路切り換え手段を成す三方弁15から本発明の各熱交換機能付き送風ダクト(図1では5)に送られる。そして、各熱交換機能付き送風ダクト内の流路tを通って内部を流れる空調空気を冷却した後、もう一つの流路切り換え手段を成す三方弁16からエバポレータ10のブライン冷却部分10bに戻って循環を繰り返す。   Thereby, the cooling water cooled in the brine cooling portion 10b of the evaporator 10 is pumped by the brine pump 14 and is sent from the three-way valve 15 constituting the flow path switching means to the air ducts with heat exchange functions of the present invention (in FIG. 1). 5). And after cooling the air-conditioning air which flows through the flow path t in each ventilation duct with a heat exchange function, it returns to the brine cooling part 10b of the evaporator 10 from the three-way valve 16 which comprises another flow-path switching means. Repeat the cycle.

暖房時(図6参照):
電磁クラッチ7aは切ってコンプレッサ7を停止させ、冷凍サイクルRは用いない。三方弁15・16は図6に示す加熱回路側に切り換える。すると、エンジン11によって加熱された温水は冷却水ポンプ12で圧送され、分岐点aからヒータコア25側へも流れて送風空気を冷却する。更に三方弁15から本発明の各熱交換機能付き送風ダクト(図6では5)に送られる。そして、各熱交換機能付き送風ダクトの流路tを通って内部を流れる空調空気を加熱した後、もう一つの流路切り換え手段を成す三方弁16から分岐点bを経てエンジン11に戻って循環を繰り返す。
During heating (see Figure 6):
The electromagnetic clutch 7a is turned off to stop the compressor 7, and the refrigeration cycle R is not used. The three-way valves 15 and 16 are switched to the heating circuit side shown in FIG. Then, the hot water heated by the engine 11 is pumped by the cooling water pump 12 and flows also from the branch point a toward the heater core 25 to cool the blown air. Further, the air is sent from the three-way valve 15 to each air duct (5 in FIG. 6) with a heat exchange function of the present invention. And after heating the air-conditioning air which flows through the flow path t of each ventilation duct with a heat exchange function, it returns to the engine 11 via the branch point b from the three-way valve 16 which constitutes another flow path switching means, and circulates. repeat.

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、少なくとも送風ダクト3〜6の一部に熱交換媒体が流通する流路tを設けると共に、流路tに流通するブラインにて送風ダクト3〜6内を流通する空気を冷却または加熱するようにしている。これによれば、流路tに流通するブラインによって、まず送風ダクト3〜6自体が冷却または加熱されることから、従来のような送風ダクトとの熱交換ロスをなくすことができる。   Next, features and effects of this embodiment will be described. First, at least a part of the air ducts 3 to 6 is provided with a flow path t through which the heat exchange medium flows, and the air flowing through the air ducts 3 to 6 is cooled or heated by the brine flowing through the flow path t. I have to. According to this, since the air ducts 3 to 6 themselves are first cooled or heated by the brine flowing through the flow path t, it is possible to eliminate the heat exchange loss with the conventional air duct.

更には送風ダクト3〜6内でも空調風を冷却または加熱を行なうため、即効冷暖房性能が上昇する。また、送風ダクト3〜6内でも空調風を冷却または加熱を行なうことより、車室内空調ユニット1内の冷却・加熱用の熱交換器10・25を小型化でき、これにより車室内空調ユニット1全体を小型化することができる。   Furthermore, since the conditioned air is cooled or heated also in the air ducts 3 to 6, the immediate effect air conditioning performance is improved. Further, by cooling or heating the conditioned air also in the air ducts 3 to 6, the heat exchangers 10 and 25 for cooling and heating in the vehicle interior air conditioning unit 1 can be reduced in size, whereby the vehicle interior air conditioning unit 1 The whole can be reduced in size.

また、流路tは、送風ダクト3〜6の空気通路内ないし空気通路を形成する壁部内に設けている。これにより、送風ダクト3〜6内を流通する空気を冷却または加熱することができる。また、流路tは、壁部の板厚方向において、中央ないし内側の空気通路寄りの部位に設けている。これにより、送風ダクト3〜6の外側の空気を不要に冷却または加熱することを抑えて、送風ダクト3〜6内を流通する空気を有効に冷却または加熱することができる。   Moreover, the flow path t is provided in the wall part which forms the air path thru | or the air path of the ventilation ducts 3-6. Thereby, the air which distribute | circulates the inside of the ventilation ducts 3-6 can be cooled or heated. Moreover, the flow path t is provided in the site | part close | similar to the center thru | or an inner air passage in the plate | board thickness direction of a wall part. Thereby, it is possible to effectively cool or heat the air flowing through the air ducts 3 to 6 while suppressing unnecessary cooling or heating of the air outside the air ducts 3 to 6.

また、流路tは、壁部と一体にして形成している。これによれば、この熱交換機能付き送風ダクト3〜6をコンパクトに構成できるうえ、コストを抑えることができる。また、空気通路内に、熱交換面積を増大させるための凸部を設けている。また、空気通路内に、熱交換面積を増大させるための仕切り部を設けている。これらによれば、いずれも熱交換効率を向上させることができる。また、その凸部ないし仕切り部にも流路tを設けている。これによれば、更に熱交換効率を向上させることができる。   Moreover, the flow path t is formed integrally with the wall portion. According to this, the air ducts 3 to 6 with the heat exchange function can be configured in a compact manner, and the cost can be suppressed. Moreover, the convex part for increasing a heat exchange area is provided in the air path. Moreover, the partition part for increasing a heat exchange area is provided in the air passage. According to these, all can improve the heat exchange efficiency. Further, the flow path t is also provided in the convex part or the partition part. According to this, the heat exchange efficiency can be further improved.

また、ブラインを、冷凍サイクルRのエバポレータ10にて冷却するようにしている。また、ブラインに、エンジン11の冷却水を用いている。これらによれば、特別な熱交換媒体の冷却・加熱手段を設けることなく、従来の車両用空調装置と同様の構成で、この熱交換機能付き送風ダクト3〜6で冷却も加熱も行うことができる。   The brine is cooled by the evaporator 10 of the refrigeration cycle R. Moreover, the cooling water of the engine 11 is used for the brine. According to these, cooling and heating can be performed by the air ducts 3 to 6 with a heat exchange function in the same configuration as the conventional vehicle air conditioner without providing any special heat exchange medium cooling / heating means. it can.

また、流路tを流通するブラインが、エバポレータ10との間を循環するようにした冷却用経路と、車両走行用エンジン11との間を循環するようにした加熱用経路とを、空調用制御装置17で制御される三方弁15・16にて切り換えられるようにしている。これによれば、車室内空調ユニット1でのモード切り換えと連動させて、夏季のクールダウン時や冬季のウォームアップ時に、この熱交換機能付き送風ダクト3〜6での冷却や加熱を有効に働かせることができる。   In addition, the cooling path in which the brine flowing through the flow path t circulates between the evaporator 10 and the heating path in which the brine circulates between the vehicle travel engine 11 is controlled for air conditioning. The three-way valves 15 and 16 controlled by the device 17 can be switched. According to this, in conjunction with the mode switching in the vehicle interior air conditioning unit 1, the cooling and heating in the air ducts 3 to 6 with the heat exchanging function are effectively operated at the time of cool-down in summer or warm-up in winter. be able to.

本発明の一実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す模式図であり、冷房時の状態を表すものである。It is a mimetic diagram showing the whole composition of the air-conditioner for vehicles in one embodiment of the present invention, and represents the state at the time of cooling. 図1中の車室内空調ユニット1の概略構造を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the schematic structure of the vehicle interior air-conditioning unit 1 in FIG. 図2の車室内空調ユニット1に本発明の一実施形態における各送風ダクト3〜6を取り付けた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which attached each ventilation duct 3-6 in one Embodiment of this invention to the vehicle interior air-conditioning unit 1 of FIG. デフロスタ送風ダクト3に本発明を適用した例で、(a)はデフロスタ送風ダクト3の外観斜視図、(b)〜(f)は送風ダクト3の中に構成している流路tの構成例を示す斜視図である。It is the example which applied this invention to the defroster ventilation duct 3, (a) is an external appearance perspective view of the defroster ventilation duct 3, (b)-(f) is the structural example of the flow path t comprised in the ventilation duct 3. FIG. FIG. サイドフェイス送風ダクト5に本発明を適用した例で、(a)はサイドフェイス吹出ダクト5(L)の外観斜視図、(b)〜(g)は送風ダクト5の中に構成している流路tの構成例をA−A断面で示す断面斜視図である。It is the example which applied this invention to the side face ventilation duct 5, (a) is the external appearance perspective view of the side face blowing duct 5 (L), (b)-(g) is the flow comprised in the ventilation duct 5. It is a cross-sectional perspective view which shows the structural example of the path t in AA cross section. 図1と同じ模式図において暖房時の状態を表すものである。In the same schematic diagram as FIG. 1, the state at the time of heating is represented.

符号の説明Explanation of symbols

1…車室内空調ユニット
2…送風機
3…デフロスタ送風ダクト
3a…デフロスタ吹出口(吹出口)
4…センタフェイス送風ダクト
4a…センタフェイス吹出口(吹出口)
5…サイドフェイス送風ダクト
5a…サイドフェイス吹出口(吹出口)
6…フット送風ダクト
6a…フット吹出口(吹出口)
10…エバポレータ(冷媒蒸発器、冷却用熱交換器)
11…車両走行用エンジン(エンジン)
15、16…三方弁(流路切り換え手段)
17…空調用制御装置(空調制御手段)
25…ヒータコア(加熱用熱交換器)
28…デフロスタ開口部(開口部)
29…フェイス開口部(開口部)
30…フット開口部(開口部)
R…冷凍サイクル
t…チューブ、扁平チューブ、熱媒体流通穴(流路)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Car interior air-conditioning unit 2 ... Blower 3 ... Defroster ventilation duct 3a ... Defroster outlet (air outlet)
4 ... Center face air duct 4a ... Center face air outlet (air outlet)
5. Side face air duct 5a: Side face air outlet (air outlet)
6 ... Foot ventilation duct 6a ... Foot outlet (air outlet)
10. Evaporator (refrigerant evaporator, cooling heat exchanger)
11 ... Engine for vehicle travel (engine)
15, 16 ... Three-way valve (flow path switching means)
17 ... Air-conditioning control device (air-conditioning control means)
25 ... Heater core (heat exchanger for heating)
28: Defroster opening (opening)
29 ... Face opening (opening)
30 ... Foot opening (opening)
R: Refrigeration cycle t: Tube, flat tube, heat medium flow hole (flow path)

Claims (10)

空気流路を成す車室内空調ユニット(1)と、
車室内外の空気を導入して前記車室内空調ユニット(1)内に送風する送風機(2)と、
前記車室内空調ユニット(1)内に配置されて前記空気と熱交換する熱交換器(10、25)と、
熱交換された空気を吹き出す前記車室内空調ユニット(1)の開口部(28〜30)と、
車室内に設けられて熱交換された空気を吹き出す吹出口(3a〜6a)と、
前記開口部(28〜30)と前記吹出口(3a〜6a)とを接続して連通させる送風ダクト(3〜6)とを備えた車両用空調装置において、
少なくとも前記送風ダクト(3〜6)の一部に熱交換媒体が流通する流路(t)を設けると共に、前記流路(t)に流通する前記熱交換媒体にて前記送風ダクト(3〜6)内を流通する前記空気を冷却または加熱することを特徴とする車両用空調装置。
A vehicle interior air conditioning unit (1) forming an air flow path;
A blower (2) that introduces air outside the vehicle interior and blows air into the vehicle interior air conditioning unit (1);
A heat exchanger (10, 25) disposed in the vehicle interior air conditioning unit (1) to exchange heat with the air;
Openings (28-30) of the vehicle interior air conditioning unit (1) for blowing out heat-exchanged air;
An air outlet (3a to 6a) for blowing out air that is provided in the passenger compartment and heat-exchanged;
In the vehicle air conditioner provided with the air duct (3-6) for connecting and communicating the opening (28-30) and the air outlet (3a-6a),
At least a part of the air duct (3-6) is provided with a flow path (t) through which a heat exchange medium flows, and the air duct (3-6) is provided by the heat exchange medium flowing through the flow path (t). ) Cooling or heating the air circulating in the vehicle.
前記流路(t)は、前記送風ダクト(3〜6)の空気通路内ないし前記空気通路を形成する壁部内に設けたことを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the flow path (t) is provided in an air passage of the blower duct (3-6) or in a wall portion forming the air passage. 前記流路(t)は、前記壁部の板厚方向において、中央ないし内側の前記空気通路寄りの部位に設けたことを特徴とする請求項2に記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 2, wherein the flow path (t) is provided in a portion near the air passage in the center or inside in the thickness direction of the wall portion. 前記流路(t)は、前記壁部と一体にして形成したことを特徴とする請求項2に記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 2, wherein the flow path (t) is formed integrally with the wall portion. 前記空気通路内に、熱交換面積を増大させるための凸部を設けたことを特徴とする請求項2に記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 2, wherein a convex portion for increasing a heat exchange area is provided in the air passage. 前記空気通路内に、熱交換面積を増大させるための仕切り部を設けたことを特徴とする請求項2に記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 2, wherein a partition portion for increasing a heat exchange area is provided in the air passage. 前記凸部ないし前記仕切り部にも前記流路(t)を設けたことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 5 or 6, wherein the flow path (t) is also provided in the convex part or the partition part. 前記熱交換媒体を、冷凍サイクル(R)の冷媒蒸発器(10)にて冷却することを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the heat exchange medium is cooled by a refrigerant evaporator (10) of a refrigeration cycle (R). 前記熱交換媒体に、エンジン(11)の冷却水を用いていることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein cooling water of the engine (11) is used as the heat exchange medium. 前記流路(t)を流通する前記熱交換媒体が、前記冷媒蒸発器(10)との間を循環するようにした冷却用経路と、前記エンジン(11)との間を循環するようにした加熱用経路とを、空調制御手段(17)で制御される流路切り換え手段(15、16)にて切り換えられるようにしたことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の車両用空調装置。   The heat exchange medium flowing through the flow path (t) is circulated between the cooling path that is circulated between the refrigerant evaporator (10) and the engine (11). The vehicle air conditioning system according to claim 8 or 9, wherein the heating path is switched by a flow path switching means (15, 16) controlled by an air conditioning control means (17). apparatus.
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