JP2005306227A - Cooling device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば天井付近に冷却風吹出口を設けた車両用冷房装置に関する。 The present invention relates to a cooling apparatus for a vehicle provided with a cooling air outlet, for example, near a ceiling.
車両用冷房装置においては、冷房時の風速感を低減させる方法として、多数の吹出口を用いて冷却風を吹出すことによりそれぞれの冷却風を低減(マイルド化)させる、いわゆるマイルドフローが一般に行われている。 In a vehicle cooling device, as a method of reducing the feeling of wind speed during cooling, so-called mild flow is generally performed in which each cooling air is reduced (mild) by blowing out cooling air using a large number of air outlets. It has been broken.
しかしながら、このマイルドフロー方式において冷却風の風量が小さい場合には、風速が落ちすぎて膝冷え等が発生する恐れが生じており、対策が望まれていた。 However, when the amount of cooling air is small in this mild flow system, there is a possibility that the wind speed is too low and knee cooling or the like may occur, and a countermeasure has been desired.
そこで、この膝冷え対策として、天井付近に吹出口を設置するタイプの車両用冷房装置が知られている。 Therefore, as a countermeasure for cooling the knee, a vehicle cooling device of a type in which an outlet is installed near the ceiling is known.
例えば、特許文献1に開示された車両用冷房装置では、車室前方側のインストルメンタルパネル内の空調装置から冷却風送風用のダクトを天井付近まで延設し、空調装置から送出された冷却風をダクトを介して天井付近まで案内し車室内に送風している。 For example, in the vehicle cooling device disclosed in Patent Document 1, a cooling air blowing duct extends from the air conditioner in the instrument panel on the front side of the passenger compartment to the vicinity of the ceiling, and the cooling air sent from the air conditioner. Is guided to the vicinity of the ceiling through the duct and blown into the passenger compartment.
また、例えば特許文献2に開示された車両用冷房装置では、例えば車両前方側(フロント側)等に設置されたエバポレータを含む冷凍サイクルから成る冷房ユニットとは別個の冷房ユニット(エバポレータおよびブロワ)を天井付近にそれぞれ設置し、車両前方側冷房ユニットルから冷媒を分流させて減圧冷媒として天井側エバポレータに供給し、このエバポレータの吸熱により冷媒を蒸発させ、その蒸発(吸熱)により冷却された周囲空気をブロワを介して車室内に送風している。
しかしながら、前者の公報に開示された構成では、車両前方のインストルメンタルパネル側から天井までダクトを延設する必要があるが、車室内において所望量の冷却風を送風できる通路面積を有するダクトの設置スペースを確保することは非常に困難であり、天井から吹出される冷却風の風量を十分なものに設定することが難しかった。 However, in the configuration disclosed in the former publication, it is necessary to extend the duct from the instrument panel side in front of the vehicle to the ceiling, but the installation of the duct having a passage area capable of blowing a desired amount of cooling air in the vehicle interior It was very difficult to secure a space, and it was difficult to set a sufficient amount of cooling air blown from the ceiling.
また、後者の公報に開示された構成では、冷房ユニット側の冷媒を天井側のエバポレータに対して分流して供給している。このため、冷媒分流時においては、天井側エバポレータへの冷媒供給量変化により冷房ユニット側での冷力が変化し、この冷房ユニットによる冷房効果が低減する恐れや、エバポレータの直温度分布が悪化する恐れが生じていた。 Further, in the configuration disclosed in the latter publication, the refrigerant on the cooling unit side is divided and supplied to the evaporator on the ceiling side. For this reason, at the time of refrigerant diversion, the cooling power on the cooling unit side changes due to a change in the refrigerant supply amount to the ceiling evaporator, and the cooling effect by this cooling unit may be reduced, and the direct temperature distribution of the evaporator deteriorates There was fear.
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、冷媒を分流させることなく天井側の冷却用熱交換器により安定した冷房を行なうことができる車両用冷房装置を提供することをその目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described conventional problems, and provides a vehicle cooling apparatus that can perform stable cooling by a ceiling-side cooling heat exchanger without diverting refrigerant. The purpose is to do.
請求項1記載の発明は、複数の冷却用熱交換器を含み、かつ車両に搭載される車両用冷房装置であって、冷媒を循環させる冷凍サイクルを構成する1次サイクルと、液冷媒を循環させる循環サイクルを構成する2次サイクルと、を備え、前記1次サイクルを循環する冷媒と前記2次サイクルを循環する液冷媒とを熱交換するチラー熱交換器を前記1次サイクルおよび2次サイクルの共通の構成要素として設け、前記複数の冷却用熱交換器の内の少なくとも1つの冷却用熱交換器を前記2次サイクルの構成要素として前記車両の天井に配置したことを特徴とする。 The invention described in claim 1 is a vehicular cooling device that includes a plurality of cooling heat exchangers and is mounted on a vehicle, the primary cycle constituting a refrigeration cycle for circulating the refrigerant, and the circulation of the liquid refrigerant A chiller heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant that circulates in the primary cycle and the liquid refrigerant that circulates in the secondary cycle. The at least one cooling heat exchanger among the plurality of cooling heat exchangers is disposed on the ceiling of the vehicle as a component of the secondary cycle.
請求項2記載の発明は、前記複数の冷却用熱交換器の内の他の少なくとも1つの冷却用熱交換器を前記2次サイクルの構成要素として前記液冷媒を循環させたことを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that the liquid refrigerant is circulated using at least one other cooling heat exchanger among the plurality of cooling heat exchangers as a component of the secondary cycle. .
請求項1記載の発明によれば、1次サイクルを循環する冷媒と天井側に配置された冷却風送風ユニットを含む2次サイクルを循環する液冷媒とをチラー熱交換器により熱交換しているため、1次サイクル側の冷媒を2次サイクル側へ循環させることなく、2次サイクル側の液冷媒を冷却することができる。 According to the first aspect of the present invention, the chiller heat exchanger exchanges heat between the refrigerant circulating in the primary cycle and the liquid refrigerant circulating in the secondary cycle including the cooling air blowing unit disposed on the ceiling side. Therefore, the liquid refrigerant on the secondary cycle side can be cooled without circulating the refrigerant on the primary cycle side to the secondary cycle side.
したがって、1次サイクルを循環する冷媒を分流させることなく、チラー熱交換器の熱交換機能により冷却された液冷媒を天井側の冷却用熱交換器により冷却することにより、車室内に安定した冷却風を送風することができる。 Accordingly, the liquid refrigerant cooled by the heat exchanging function of the chiller heat exchanger is cooled by the cooling heat exchanger on the ceiling side without diverting the refrigerant circulating in the primary cycle, thereby stably cooling the vehicle interior. Wind can be blown.
請求項2記載の発明によれば、例えばガス状の冷媒を用いる場合と比べて、冷却用熱交換器それぞれを小型化することができる。 According to invention of Claim 2, each heat exchanger for cooling can be reduced in size compared with the case where a gaseous refrigerant is used, for example.
以下、本発明を図示する一実施形態により、具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to an embodiment illustrated in the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係わる車両用冷房装置の概略構成を示す斜視図、図2は、図1に示す車両用冷房装置の冷凍サイクル構成を示すブロック図である。 図1および図2に示すように、車両用冷房装置1は、車両Vの前方側(フロント側)、例えばインストルメンタルパネル前方側にに搭載された冷媒循環用1次サイクル(冷凍サイクル)3と、車両Vの前方側から天井付近に取り付けられた冷却水循環用の2次サイクルとを備えている。 FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a vehicle cooling apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a refrigeration cycle configuration of the vehicle cooling apparatus shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle cooling device 1 includes a refrigerant circulation primary cycle (refrigeration cycle) 3 mounted on the front side (front side) of the vehicle V, for example, on the front side of the instrument panel. And a secondary cycle for circulating the cooling water attached from the front side of the vehicle V to the vicinity of the ceiling.
すなわち、1次サイクル3は、図1に示すように、エンジンEの冷却用のファンFおよびラジエータRの車両前方側に設置された外部熱交換器(コンデンサ)7と、この外部熱交換器7に冷媒用パイプ9を介して接続された断熱膨張用のオリフィス11と、このオリフィス11に冷媒用パイプ13を介して接続された冷媒循環型のチラー熱交換器15と、このチラー熱交換器15に冷媒用パイプ17を介して接続された冷媒蓄積用のリザーバ19(図1では図示を省略している)と、このリザーバ19に冷媒用パイプ21を介して接続されたコンプレッサ23とを備えており、このコンプレッサ23が冷媒用パイプ25を介して外部熱交換器7に接続されており、冷凍サイクルを構成している。
That is, as shown in FIG. 1, the
一方、2次サイクル5は、液冷媒である例えばラジエータRによるエンジンEの冷却に用いられる冷却水を循環させる循環サイクルであり、その一部がインストルメンタルパネル前方側および残りがフロントピラー(Aピラー)FPを介して天井側に設置されている。
On the other hand, the
すなわち、2次サイクル5は、インストルメンタルパネル前方側に設置されており、エンジン冷却用冷却水を蓄積するリザーバ31と、インストルメンタルパネル前方側に設置され、かつリザーバ31に水パイプ33を介して接続されており、1次サイクル3と共有する構成要素であるチラー熱交換器15とを備えている。
That is, the
すなわち、このチラー熱交換器15は、1次サイクル3を流れる冷媒と2次サイクル5を流れる冷却水との間で熱交換を行うようになっている。
In other words, the
また、2次サイクル5は、インストルメンタルパネル前方側に設置されており、チラー熱交換器15に水パイプ35を介して接続されたコンプレッサ37と、このコンプレッサ37に接続され、かつ前方に向かって左側のフロントピラーFP1内に設置された水パイプ39と、この水パイプ39に接続されており、車両Vの天井付近に取り付けられた天井側熱交換器41とを備えている。
The
さらに、2次サイクル5は、天井側熱交換器41に接続され、かつ前方に向かって右側のフロントピラーFP2内に設置された水パイプ43と、この水パイプ43に接続され、かつインストルメンタルパネル前方側に設置されたフロント側熱交換器45とを備え、このフロント側熱交換器45が水パイプ47を介してリザーバ31に接続されており、冷却水循環サイクルを構成している。フロント側熱交換器45は、車室内に対して流入する空気の流路内に配置されている。
Further, the
さらに、2次サイクル5は、図2に示すように、水パイプ39と水パイプ43とを接続する天井側熱交換器41バイパス用のバイパスパイプ49と、このバイパスパイプ49の途中に設けられたバイパスパイプ開閉用の電磁弁51とを備えている。
Further, as shown in FIG. 2, the
次に、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
本実施形態に係わる車両用冷房装置1の運転時、1次サイクル3においては、コンプレッサ23の動作により冷媒用パイプ25を流れた冷媒は外部熱交換器7において凝縮され、凝縮後の高圧冷媒は、冷媒用パイプ9を介してオリフィス11に流入し、このオリフィス11通過により断熱膨張して低温低圧となってチラー熱交換器15に流入する。
During operation of the vehicle cooling device 1 according to the present embodiment, in the
一方、2次サイクル5において、電磁弁51は閉じた状態であり、コンプレッサ37の駆動によりリザーバ31から流出した冷却水(エンジンEの冷却後の加熱冷却水)は、水パイプ33を介してチラー熱交換器15に流入する。
On the other hand, in the
このとき、チラー熱交換器15には、1次サイクル3の冷凍サイクルから低温の冷媒が流入されているため、2次サイクル5側からチラー熱交換器15に流入した冷却水は、チラー熱交換器15を流れる冷媒と熱交換され、この結果、冷媒は加熱され、冷却水は冷却される。
At this time, since the low-temperature refrigerant flows into the
冷却水との熱交換により加熱された冷媒は、冷媒用パイプ17等を介してコンプレッサ23に流入し、以下、上述した冷凍サイクル動作が繰り返し行われる。
The refrigerant heated by heat exchange with the cooling water flows into the
一方、冷媒との熱交換により冷却された冷却水は、水パイプ39を介して天井側熱交換器41に流入し、この天井側熱交換器41における吸熱作用により蒸発される。このとき、天井側熱交換器41を流れる空気が上記吸熱作用により冷却され、冷却風として天井側熱交換器41から車室内へ吹出される。なお、室内側に対する送風機能を有するブロワを天井付近に設置し、このブロワを介して車室内の冷房を行っても良い。
On the other hand, the cooling water cooled by heat exchange with the refrigerant flows into the ceiling
そして、天井側熱交換器41を流出した冷却水は、フロント側熱交換器45に流入し、このフロント側熱交換器45における吸熱作用により蒸発される。このとき、フロント側熱交換器45を流れる空気が上記吸熱作用により冷却され、冷却風としてフロント側熱交換器45から車室内へ吹出される。なお、室内側に対する送風機能を有するブロワを車室内に面する位置に設置し、このブロワを介して車室内の冷房を行っても良い。
And the cooling water which flowed out the ceiling
フロント側熱交換器45を流出した冷却水は、水パイプ47を介して流れてリザーバ31に蓄積され、以下、コンプレッサ37の動作により、上述した冷却水循環サイクルが繰り返し行なわれる。
The cooling water that has flowed out of the front
以上述べたように、本実施形態によれば、1次サイクル3を循環する冷媒と天井側熱交換器41およびフロント側熱交換器45を含む2次サイクル5を循環する冷却水とをチラー熱交換器15により熱交換することにより、1次サイクル側の冷媒を2次サイクル側へ循環させることなく、2次サイクル側の冷却水を冷却することができる。
As described above, according to the present embodiment, the refrigerant circulating in the
このため、フロント側の冷凍サイクルを循環する冷媒を分流させることなく、チラー熱交換器15の熱交換機能により冷却された冷却水により天井側熱交換器41により車室内の冷房を行なうことができる。
For this reason, the vehicle interior can be cooled by the ceiling
この結果、フロント側および天井側に複数の熱交換器41、45を用いた場合でも、フロント側の冷凍サイクルの冷凍能力に影響を与えることが小さくなり、安定した車室内の冷房を行なうことができる。
As a result, even when a plurality of
また、本実施形態では、熱交換器の直温度分布の悪化を抑制することができる。 Moreover, in this embodiment, the deterioration of the direct temperature distribution of a heat exchanger can be suppressed.
さらに、本実施形態では、冷媒を分流して天井側熱交換器41を介して流動させる必要がないため、省冷媒を実現し、かつ冷媒流動音を低減することができる。
Furthermore, in this embodiment, since it is not necessary to divide the refrigerant and make it flow through the ceiling-
そして、本実施形態では、液冷媒である例えば冷却水を熱交換器41および45それぞれに循環させて冷房機能を実現しているため、それぞれの熱交換器を小型化することができ、車両用冷房装置1全体の簡素化を図ることができる。
In the present embodiment, for example, cooling water that is a liquid refrigerant is circulated to each of the
本実施形態では、1次サイクル3を循環させる冷媒として、HFC152aやCO2を用いた場合でも、冷媒循環は、車室外(インストルメンタルパネル前方側)で行なわれるため、冷媒漏洩問題が発生する可能性を低減することができる。
In the present embodiment, even when HFC152a or CO2 is used as the refrigerant that circulates in the
本実施形態では、フロント側および天井から車内側への空気冷却および冷却風送風機能を有する複数(2つ)の熱交換器41、45をそれぞれ用いることにより、冷力をそれぞれの熱交換器41、45に分散させることができるため、それぞれの熱交換器として、蒸発能力の小さい小型および/または薄厚の熱交換器を用いることができる。また、それぞれの熱交換器41、45の風量も低減することができるため、熱交換器41、45からの送風に起因した騒音を防止することができる。
In the present embodiment, by using a plurality of (two)
また、本実施形態によれば、アイドリングストップにも対応可能である。 Moreover, according to this embodiment, it can respond also to an idling stop.
さらに、駐車時において、2次サイクル5の冷却水循環サイクルにおいて冷却水を循環させることにより、天井側の熱を下げることができる。
Furthermore, the ceiling side heat can be lowered by circulating the cooling water in the cooling water circulation cycle of the
なお、本実施形態では、2次サイクル5における冷却水循環サイクルにおいて電磁弁51を開くことにより、天井側熱交換器41をバイパスしてフロント側熱交換器45のみに冷却水を流してフロント側を優先的に冷却することも可能である。
In the present embodiment, by opening the
また、本実施形態において、天井側に設置される熱交換器の数を1つとしたが、例えば図3に示すように、天井側熱交換器41と並列に接続され車室のリヤ側に配置されたリヤ側熱交換器53を取り付けることも可能である。このように構成すれば、車室内全体へ冷房風を送風することができ、冷房効果を高めることが可能になる。
Further, in the present embodiment, the number of heat exchangers installed on the ceiling side is one, but for example, as shown in FIG. 3, it is connected in parallel with the ceiling
1 車両用冷房装置
3 1次サイクル
5 2次サイクル
7 外部熱交換器
11 オリフィス
15 チラー熱交換器
19、31 リザーバ
23、37 コンプレッサ
41 天井側熱交換器
45 フロント側熱交換器
51 電磁弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
冷媒を循環させる冷凍サイクルを構成する1次サイクル(3)と、
液冷媒を循環させる循環サイクルを構成する2次サイクル(5)と、
を備え、
前記1次サイクル(3)を循環する冷媒と前記2次サイクル(5)を循環する液冷媒との熱交換をするチラー熱交換器(15)を前記1次サイクル(3)および2次サイクル(5)の共通の構成要素として設け、
前記複数の冷却用熱交換器(41、45)の内の少なくとも1つの冷却用熱交換器(41)を前記2次サイクル(5)の構成要素として前記車両(V)の天井に配置したことを特徴とする車両用冷房装置。 A vehicle cooling device (1) including a plurality of cooling heat exchangers (41, 45) and mounted on a vehicle (V),
A primary cycle (3) constituting a refrigeration cycle for circulating refrigerant;
A secondary cycle (5) constituting a circulation cycle for circulating the liquid refrigerant;
With
The chiller heat exchanger (15) for exchanging heat between the refrigerant circulating in the primary cycle (3) and the liquid refrigerant circulating in the secondary cycle (5) includes the primary cycle (3) and the secondary cycle ( 5) as a common component,
At least one cooling heat exchanger (41) among the plurality of cooling heat exchangers (41, 45) is arranged on the ceiling of the vehicle (V) as a component of the secondary cycle (5). A vehicle air-conditioning apparatus.
The liquid refrigerant is circulated using at least one other cooling heat exchanger (45) of the plurality of cooling heat exchangers (41, 45) as a component of the secondary cycle (5). The cooling apparatus for a vehicle according to claim 1, wherein the cooling apparatus is for a vehicle.
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---|---|---|---|
JP2004126458A JP2005306227A (en) | 2004-04-22 | 2004-04-22 | Cooling device for vehicle |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008087717A (en) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Calsonic Kansei Corp | Vehicular heat exchanging system |
JP2009280038A (en) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Sanden Corp | Air-conditioning device for vehicle |
-
2004
- 2004-04-22 JP JP2004126458A patent/JP2005306227A/en active Pending
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