JP2009184494A - Air conditioning system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷房と暖房を選択的に行うことができる車両用空気調和システムに関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioning system capable of selectively performing cooling and heating.
この種の従来の車両用空気調和システムとしては、特許文献1に開示されたものがある。この車両用空気調和システム100は、図7に示すように、空調ダクト101を有し、この空調ダクト101内の一部は、分岐板102によって第1流路103と第2流路104に分岐されている。第2流路104にはエバポレータ105が設けられている。第2流路104を通る送風は、エバポレータ105を通過し、第1流路103を通る送風はエバポレータ105をバイパスする。第1流路103と第2流路104の下流合流点より更に下流位置には、ヒータコア106とミックスドア107が設けられている。
A conventional vehicle air conditioning system of this type is disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. 7, the vehicle
又、空調ダクト101には、排気手段110が設けられている。排気手段110は、空調ダクト101のエバポレータ105の下流位置に開口され、他端の排気口111aが車室外に開口された排気ダクト部111と、この排気ダクト部111の開口を開閉できる排気バイパスドア112とから構成されている。
The air conditioning duct 101 is provided with exhaust means 110. The exhaust means 110 is opened downstream of the
上記構成において、フル(急速)暖房運転時には、ミックスドア107はヒータコア106のバイパス流路を閉塞する位置に位置され、排気バイパスドア112は排気ダクト部111を開放する位置に位置される。空調ダクト101内に導入された送風は、第1流路103と第2流路104に分流される。第1流路103を通過する送風は、エバポレータ105をバイパスしてヒータコア106に送られ、ヒータコア106で加熱された温風が車室内に導かれる。第2流路104を通過する送風は、エバポレータ105に送られ、エバポレータ105を通過した冷却風が排気ダクト部111を通って車室外に排出される。
In the above configuration, during full (rapid) heating operation, the
つまり、エバポレータ105を通過した冷却風は、冷房運転時には必要であるが、暖房運転時には暖房性能を阻害する要因となる。特に、車室内を急速に暖房したい場合(急速暖房運転時)には暖房阻害要因となる。このことを着目して、前記従来例では、エバポレータ105を通過した冷却風を車室外に排気することによって暖房性能の向上を図っている。
しかしながら、前記従来例の排気ダクト部111は、空調ダクト101に一端が接続され、他端が単に車室外に開口されているため、排気される冷却風は、空調ダクト101内の送風圧によって排気される。そのため、排気ダクト部111が長くて通路抵抗が大きい場合や、排気口111aよりラム圧等が作用する場合には、確実に不要な冷却風を排気できない恐れがある。
However, since the
そこで、本発明は、暖房運転時に不要な冷却風を確実に排気することができる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the air conditioning apparatus for vehicles which can exhaust reliably the unnecessary cooling wind at the time of heating operation.
上記目的を達成する請求項1の発明は、空調ダクト内には冷暖房装置のエバポレータとヒータコアが配置され、前記空調ダクト内に導かれた空気が少なくとも前記ヒータコアを通過することによって温風とされて車室内に導かれると共に、前記エバポレータを通過した冷却風を車室外に排気できる排気手段が設けられた車両用空気調和システムであって、前記排気手段は、送風が導入可能であり、導入された送風が流速の速くなる送風絞り部を通って車室外に排気される第1排気ダクトと、前記第1排気ダクトの前記送風絞り部による減圧領域に一端が開口され、前記空調ダクトの前記エバポレータの下流位置に他端が開口された第2排気ダクトとを備えたことを特徴とする。 In the invention of claim 1, which achieves the above object, an evaporator and a heater core of an air conditioner are arranged in an air conditioning duct, and the air guided into the air conditioning duct is at least warm air by passing through the heater core. The vehicle air conditioning system is provided with an exhaust unit that is guided into the passenger compartment and can exhaust the cooling air that has passed through the evaporator to the outside of the passenger compartment. One end is opened to the first exhaust duct that is exhausted outside the passenger compartment through the blow restrictor where the flow rate is increased, and the blow restrictor of the first exhaust duct, and the evaporator of the air conditioning duct And a second exhaust duct having the other end opened at a downstream position.
請求項2の発明は、請求項1記載の車両用空気調和システムであって、前記第1排気ダクトは、走行風と送風ファンの強制風とを選択的に導入可能に設けられたことを特徴とする。 A second aspect of the present invention is the vehicle air conditioning system according to the first aspect, wherein the first exhaust duct is provided so that traveling wind and forced air of a blower fan can be selectively introduced. And
請求項3の発明は、請求項2記載の車両用空気調和システムであって、走行風があるか否かを検知し、走行風がないと判断した場合には、前記送風ファンを駆動し、走行風があると判断した場合には、前記送風ファンを駆動しないよう制御することを特徴とする。
Invention of Claim 3 is the air conditioning system for vehicles of
請求項4の発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の車両用空気調和システムであって、前記第2排気ダクトを開閉できる排気バイパスドアが設けられたことを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is the vehicle air conditioning system according to any one of the first to third aspects, wherein an exhaust bypass door capable of opening and closing the second exhaust duct is provided.
請求項5の発明は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の車両用空気調和システムであって、前記冷暖房装置は、第1の冷媒が循環する第1循環経路を有するヒートポンプ式冷房装置と、前記第1循環経路とは別に、第2の冷媒が循環する第2循環経路を有する暖房用循環装置とを備え、前記ヒートポンプ式冷房装置の前記第1循環経路には、第1の冷媒を圧縮するコンプレッサと、前記第2循環経路内に配置され、第1の冷媒の熱を第2の冷媒へ放熱させるコンデンサと、第1の冷媒を膨張させる膨張手段と、前記膨張手段で膨張された第1の冷媒と空気との間で熱交換させて空気を冷却する前記エバポレータとが設けられ、前記暖房用循環装置の前記第2循環経路には、第2の冷媒を循環させるポンプと、第2の冷媒と空気との間で熱交換させて空気を加熱する前記ヒータコアと、第2の冷媒の熱を放熱させる放熱器とが設けられ、第2の冷媒は流体で、顕熱変化によって熱交換を行うものであり、放熱器は車室外空気に放熱し、エバポレータ及びヒータコアは、ファンによって送風を車室内に導入できる空調ダクト内に配置され、空調ダクト内の通過空気を空調風として車室内に導入することを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is the air conditioning system for a vehicle according to any one of the first to fourth aspects, wherein the air conditioner has a first circulation path through which a first refrigerant circulates. A heating circulation device having a second circulation path through which a second refrigerant circulates separately from the first circulation path, and the first circulation path of the heat pump type cooling device includes a first circulation path. A compressor that compresses the refrigerant; a condenser that is disposed in the second circulation path and dissipates heat of the first refrigerant to the second refrigerant; an expansion means that expands the first refrigerant; and expansion by the expansion means The evaporator for cooling the air by exchanging heat between the first refrigerant and the air, and a pump for circulating the second refrigerant in the second circulation path of the circulation device for heating. Heat between the second refrigerant and air The heater core that heats the air by heating and a radiator that dissipates the heat of the second refrigerant are provided, the second refrigerant is a fluid, and performs heat exchange by a change in sensible heat. The evaporator and the heater core dissipate heat to the outside air of the passenger compartment, and the evaporator and the heater core are arranged in an air conditioning duct that can introduce air blown into the passenger compartment by a fan, and the passing air in the air conditioning duct is introduced into the passenger compartment as conditioned air.
請求項6の発明は、請求項5に記載の車両用空調システムであって、放熱器をバイパスする放熱器バイパス流路と、第2の冷媒を放熱器又は放熱器バイパス流路へと流すように流路を切り換える流路切換弁とが設けられたことを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is the vehicle air conditioning system according to the fifth aspect, wherein the radiator bypass flow path for bypassing the radiator and the second refrigerant flow to the radiator or the radiator bypass flow path. And a flow path switching valve for switching the flow path.
請求項1の発明によれば、第1排気ダクトの送風絞り部を送風が通過して送風絞り部の周囲に減圧領域が発生し、この減圧によって第2排気ダクトを介して空調ダクトのエバポレータの下流側が吸引される。この吸引力によってエバポレータを通過した冷却風が第2排気ダクトを通って第1排気ダクトに流れ込み、第1排気ダクトに流入した冷却風は、第1排気ダクトの送風力によって車室外に排出される。従って、第2排気ダクト及び第1排気ダクトが長くて送風抵抗が大きい場合や、排気口よりラム圧等が作用する場合にも、確実に不要な冷却風を排気できる。 According to the first aspect of the present invention, the blown air passes through the blow restrictor of the first exhaust duct, and a decompression region is generated around the blow restrictor. This decompression causes the evaporator of the air conditioning duct to pass through the second exhaust duct. The downstream side is sucked. Due to this suction force, the cooling air that has passed through the evaporator flows into the first exhaust duct through the second exhaust duct, and the cooling air that has flowed into the first exhaust duct is discharged outside the vehicle compartment by the blowing force of the first exhaust duct. . Therefore, even when the second exhaust duct and the first exhaust duct are long and the blowing resistance is large, or when ram pressure or the like acts from the exhaust port, unnecessary cooling air can be reliably exhausted.
請求項2の発明によれば、車両の走行中は走行風によって、車両の停止中は強制風によって第1排気ダクト内に送風を送れば、走行状態に係わらず、確実に不要な冷却風を排気できる。 According to the second aspect of the present invention, if the air is sent into the first exhaust duct by the driving wind while the vehicle is running and by the forced air when the vehicle is stopped, the unnecessary cooling air is surely supplied regardless of the running state. Can exhaust.
請求項3の発明によれば、走行風と強制風を自動的に切り換えるため、ユーザは切り換え操作を行う必要がない。 According to the invention of claim 3, since the traveling wind and the forced wind are automatically switched, the user does not need to perform a switching operation.
請求項4の発明によれば、不要な冷却風を排気する必要がある場合にのみ、冷却風を排気できるため、エバポレータを通過した冷却風が無駄に排気されるという事態を防止できる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、ヒートポンプ式冷房装置の第1の冷媒は、暖房運転と冷房運転に係わらず第1循環経路を一定の経路で循環させれば良いため、ヒートポンプ式冷房装置の構成が簡単で良い。又、暖房用循環装置もコンデンサから熱を受ける第2の冷媒をヒータコアと放熱器を通る経路で循環させる構成であれば良い。そして、コンデンサから受けた熱を放熱器で車室外空気に放熱したり、コンデンサから受けた熱をヒータコアから車室内に放熱したりできるため、冷房と暖房を兼用できる。以上より、ヒートポンプ式冷房装置を用いて暖房と冷房を選択的に行うシステムにあって、ヒートポンプ式冷房装置の構成を簡略化できると共に空調システム全体としても簡単な構成で済む。
According to the invention of
また、第2循環経路の冷媒が液体で相変化せずに顕熱変化するものであるため、熱伝達効率が良くより小型化が図れる。 In addition, since the refrigerant in the second circulation path is a liquid and changes its sensible heat without undergoing a phase change, the heat transfer efficiency is good and the size can be further reduced.
請求項6の発明によれば、放熱器を通過させるか否かの経路変更が行えるため、暖房性能の悪化を防止できる。 According to the sixth aspect of the present invention, since it is possible to change the route whether or not to allow the radiator to pass, deterioration of the heating performance can be prevented.
請求項7の発明によれば、暖房運転時はヒートポンプ式冷房装置において生じた熱とヒータによって発生させた熱とを併用して空調風を加熱するため、エンジンなどの大きな熱源を持たない車両において、外気温が極低温状態であっても十分な暖房性能を発揮することができる。 According to the invention of claim 7, in heating operation, the air-conditioned wind is heated by using both the heat generated in the heat pump type cooling device and the heat generated by the heater, so in a vehicle that does not have a large heat source such as an engine. Even if the outside air temperature is a very low temperature state, sufficient heating performance can be exhibited.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図6は本発明の一実施形態を示し、図1は車両用空気調和システムの概略配置図、図2は冷暖房装置の構成図、図3は空調ユニットと排気手段の要部断面図、図4(a)はラジエータファンの斜視図、図4(b)は第1排気ダクトの送風導入口とラジエータファンのシュラウドとの接続部を示す分解斜視図、図5はフル暖房運転時における冷却風の排気制御系の回路ブロック図、図6はフル暖房運転時の排気動作のフローチャートである。 1 to 6 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic layout diagram of an air conditioning system for a vehicle, FIG. 2 is a configuration diagram of an air-conditioning apparatus, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of an air-conditioning unit and exhaust means. 4 (a) is a perspective view of the radiator fan, FIG. 4 (b) is an exploded perspective view showing a connection portion between the air introduction port of the first exhaust duct and the shroud of the radiator fan, and FIG. 5 is a view during full heating operation. FIG. 6 is a flowchart of an exhaust operation during a full heating operation.
図1に示すように、車両用空気調和システム1は、冷媒の熱移動を行うことによって冷却風や温風を作製する冷暖房装置10と、この冷暖房装置10によって作製した冷却風や温風を所望の空調風とする空調ユニット30と、空調ユニット30の不要な冷却風を排気する排気手段40とを備えている。冷暖房装置10及び空調ユニット30は、インストルメントパネル2の下方で、且つ、中央部に配置されている。
As shown in FIG. 1, the vehicle air conditioning system 1 has a cooling /
車両のエンジンルームの前方には、発熱機器等に流す冷却水を冷却するラジエータ3と、このラジエータ3に送風を送る送風ファンであるラジエータファン4が配置されている。ラジエータファン4の詳しい構成は、下記する。
In front of the engine room of the vehicle, a radiator 3 that cools cooling water that flows to a heat-generating device and the like, and a
図2に示すように、冷暖房装置10は、ヒートポンプ式冷房装置Aと暖房用循環装置Bとを組み合わせたものである。
As shown in FIG. 2, the cooling /
ヒートポンプ式冷房装置Aは、第1の冷媒としての二酸化炭素が封入された第1循環経路11を有し、この第1循環経路11中に、コンプレッサ12,コンデンサである水冷コンデンサ13、内部熱交換器14、膨張手段である膨張弁15、エバポレータ16及びアキュームレータ17を順に備えて構成される。
The heat pump type cooling device A has a
コンプレッサ12は、吸入した比較的低温低圧の第1の冷媒を圧縮して高温高圧の冷媒として吐出する。
The
水冷コンデンサ13は、下記する第2循環経路18中の機器収容室25内に配置されており、コンプレッサ12から圧送された第1の冷媒を第2の冷媒によって冷却する。すなわち、水冷コンデンサ13において第1の冷媒と第2の冷媒との間で熱交換が行われ、第2の冷媒は第1の冷媒によって加熱される。
The water-cooled
内部熱交換器14は、水冷コンデンサ13から送出された第1の冷媒とアキュームレータ17から送出されたより冷温の第1の冷媒との間で熱交換させ、水冷コンデンサ13から送出された第1の冷媒はさらに冷却される。
The
膨張弁15は、内部熱交換器14を通過した第1の冷媒を膨張(減圧)させて低温低圧のガスとしてエバポレータ16へと送出する。
The
エバポレータ16は、膨張弁15から送出された第1の冷媒とエバポレータ16と通過する空気とを熱交換させ、エバポレータ16を通過する空気は第1の冷媒によって冷却される。エバポレータ16は、空調ユニット30内の空調ダクト31内に配置され、その具体的な配置位置は下記に詳述する。
The
アキュームレータ17は、エバポレータ16から送出された第1の冷媒を気液分離して気相状態の第1の冷媒のみを内部熱交換器14へと送出し、液相状態の第1の冷媒を一時的に貯留する。
The
暖房用循環装置Bは、第2の冷媒としての水が封入された第2循環経路18を有し、この第2循環経路18中に、ポンプ19、放熱器20、機器収容室25及びヒータコア22が順に設けられている。機器収容室25は、第2循環経路18よりも大きな断面積を有するスペースであり、この内部に上記した水冷コンデンサ13と共にヒータである電気ヒータ21が収納されている。
The heating circulation device B has a
ポンプ19は、第2の冷媒を第2循環経路18内に循環させるため、吸入した第2の冷媒を加圧して圧送する。
The
放熱器20は、第2の冷媒の熱を外気に放熱させるものであり、電動ファンや走行風によって外気が吹き付けられ、第2の冷媒と外気との間で熱交換が行われる。
The
電気ヒータ21は、水冷コンデンサ13の下流側に設けられ、通電することで発熱して第2の冷媒を加熱する。
The
ヒータコア22は、第2の冷媒とヒータコア22を通過する空気とを熱交換させることで、ヒータコア22を通過する空気を加熱する。ヒータコア22は、空調ユニット30内の空調ダクト31内に配置され、その具体的な配置位置は下記に詳述する。
The
第2循環経路8には、放熱器20をバイパスする放熱器バイパス流路23が設けられ、放熱器バイパス流路23の上流側に設けられた流路切換弁24を切り換えることで、第2の冷媒の流れを放熱器20側又は放熱器バイパス流路23側へと切り換えることができる。
The second circulation path 8 is provided with a
次に、車両用空気調和システム1の冷暖房装置10の動作について説明する。
Next, operation | movement of the
暖房運転時及び冷房運転時においてともにヒートポンプ式冷房装置Aは作動しており、第1の冷媒が第1循環経路11を一定の経路で循環し、水冷コンデンサ13を流れる高温の第1の冷媒によって第2の冷媒は加熱される。
The heat pump type cooling device A is operating both during the heating operation and during the cooling operation, and the first refrigerant circulates through the
暖房運転時は、電気ヒータ21をオンして水冷コンデンサ13によって加熱された第2の冷媒をさらに加熱する。これにより高温となった第2の冷媒がヒータコア22を流れることでヒータコア22を通過する空気が加熱され、車室内に温風を取り入れることができる。また、ヒータコア22で放熱した第2の冷媒からのさらなる放熱を防止するために、流路切換弁24を切り換えて第2の冷媒を放熱器バイパス流路23側へ流す。これにより第2の冷媒は放熱器20において放熱することなく、再度水冷コンデンサ13及び電気ヒータ21によって加熱される。
During the heating operation, the
冷房運転時は、電気ヒータ21をオフにするとともに、流路切換弁24を切り換えて第2の冷媒を放熱器20側へ流す。これにより、水冷コンデンサ13において吸熱した第2の冷媒を放熱器20において放熱させることができる。
During the cooling operation, the
図3に示すように、空調ユニット30は、空調ダクト31を有する。空調ダクト31の上流位置には送風ファン(図示せず)が設けられている。この送風ファンの送風によって、空調ダクト31内に内気又は外気を導入することができる。
As shown in FIG. 3, the
空調ダクト31内には、前記したエバポレータ16とヒータコア22がこの順で配置されていると共にエバポレータ16とヒータコア22の間にはミックスドア32が設けられている。エバポレータ16は、空調ダクト31を通る全ての送風が通るように配置されている。ヒータコア22は、空調ダクト31のほぼ下半分の送風路に配置されており、ミックスドア32によってヒータコア22を流れる送風とヒータコア22をバイパスする送風との割合を調整できるようになっている。
In the
ヒータコア22の下流には、複数のモードドア33が設けられ、開放するモードドア33の組み合わせを変えることで空調風を車室内の所望の位置へ送風することができる。
A plurality of
排気手段40は、第1排気ダクト41と、第2排気ダクト42と、第2排気ダクト42を開閉する排気バイパスドア43とを備えている。第1排気ダクト41は、その一端の送風導入口41aがラジエータファン4の直ぐ下流に配置されており、その詳しい配置構造は下記に詳述する。第1排気ダクト41の他端の排気口41bは、走行上の支障を最小限に抑えるため、車両の床下位置で車室外に開口されている。第1排気ダクト41には、送風導入口41aから排気口41bに向かって徐々に送風断面を小さくした送風絞り部41cが設けられている。送風が送風絞り部41cを通過する際に、導入された送風の流速が速くなるため、第1排気ダクト41内の送風絞り部41cの外周には減圧領域41dが形成される。第2排気ダクト42は、その一端が第1排気ダクト41の減圧領域41dに開口され、他端が空調ダクト31のエバポレータ16の直ぐ下流位置に開口されている。
The exhaust means 40 includes a
排気バイパスドア43は、第2排気ダクト42の一端側の開口位置に設けられ、バタフライ式のように簡便な構造が好ましい。排気バイパスドア43の閉塞位置では、エバポレータ16を通過した冷却風は空調ダクト31内を流れて車室内に導かれる。排気バイパスドア43の開放位置では、エバポレータ16を通過した冷却風の一部が第2排気ダクト42に導かれる。
The
図4(a)、(b)に示すように、ラジエータファン4は、モータ部4aと、このモータ部4aの回転軸に固定された羽根部4bと、モータ部4aを支持し、羽根部4bの周囲を被うシュラウド部4cとを備えている。羽根部4bの下流側のシュラウド部4cには、ダクト用ブラケット5が設けられている。このダクト用ブラケット5によって第1排気ダクト41の送風導入口41a側が羽根部4bの下流の近接位置に固定されている。これによって、第1排気ダクト41は、ラジエータファン4の非駆動時には走行風を、ラジエータファン4の駆動時にはその強制風を導入できるようになっている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
次に、車両用空気調和システム1のフル(急速)暖房運転時における冷却風の排気制御系を説明する。図5に示すように、空調制御部50には、車室外の温度を検知する外気温度センサ51、車両の速度を検知する車速検知器52等からの検知データが入力されると共にユーザの操作指令データ(空調オン・オフ、空調温度等)が入力される。空調制御部50は、これら入力に基づいて冷暖房装置10、ラジエータファン4、ドアアクチュエータ53等の駆動を制御する。ドアアクチュエータ53はミックスドア32、モードドア33及び排気バイパスドア43の位置を駆動する。空調制御部50は、外気温度が所定温度より低い場合には、フル(急速)暖房モードが選択され、図6のフローを実行して冷却風の排気動作を制御する。図6のフローについては、下記に詳述する。
Next, a cooling air exhaust control system during full (rapid) heating operation of the vehicle air conditioning system 1 will be described. As shown in FIG. 5, detection data from an outside
次に空調ユニット30の冷房運転時及び暖房運転時の動作を説明する。
Next, the operation of the
冷房運転時には、ミックスドア32はヒータコア22への流路を閉塞する位置に位置され、排気バイパスドア43は第2排気ダクト42を閉塞する位置に位置され、モードドア33の少なくとも1つは開放位置に位置される。そして、エバポレータ16を通過した低温の空調風が車室内に送風される。
During the cooling operation, the
暖房運転時には、ミックスドア32はエバポレータ16を通過した全ての冷却風がヒータコア22を通過させる位置に位置され、排気バイパスドア43が第2排気ダクト42を閉塞する位置に位置され、モードドア33の少なくとも1つが開放位置に位置される。そして、エバポレータ16を通過した冷風がヒータコア22を通過することによって高温とされ、この高温の空調風が車室内に送風される。フル(急速)暖房運転時にも同様なドア配置が選択されると共に、下記する冷却風の排気動作が行われる。
During the heating operation, the
又、ミックスドア32は、エバポレータ16のみを通過する低温の送風量と、エバポレータ16とヒータコア22を共に通過する高温の送風量との割合を調整でき、冷房運転時には所望温度の冷却風を、暖房運転時には所望温度の温風を作製して車室内に送風することもできる。
In addition, the
次に、フル(急速)暖房運転時における冷却風の排気動作について説明する。 Next, the exhaust operation of the cooling air during the full (rapid) heating operation will be described.
図6に示すように、冷暖房装置10がオンされると(ステップS1)、空調制御部50は外気温度センサ51より外気温度を取得し、外気温度が所定温度より低いか否かをチェックする(ステップS2)。外気温度が所定温度より高い場合には、通常運転モードへ移行する(ステップS3)。外気温度が所定温度より低い場合には、フル(急速)暖房運転モードが選択され、図3に示すように、排気バイパスドア43が第2排気ダクト42を開放する位置に位置される(ステップS4)。次に、空調制御部50は、車速検知器52より車速を取得し、走行風が得られる程度の車速か否かをチェックする(ステップS5)。走行風が得られる程度の車速でなければ、ラジエータファン4をオンする(ステップS6)。
As shown in FIG. 6, when the
従って、第1排気ダクト41には、走行風又はラジエータファン4の強制風が常に導入される。第1排気ダクト41に導入された送風は、流速を速めて送風絞り部41cを通過するため、送風絞り部41cの周囲には減圧領域41dが発生する。この減圧によって、第2排気ダクト42を介して空調ダクト31のエバポレータ16の下流側が吸引される。この吸引力によってエバポレータ16を通過した冷却風が第2排気ダクト42を通って第1排気ダクト41に流れ込み、第1排気ダクト41に流入した冷却風は、第1排気ダクト41の送風力によって車室外に排出される。従って、第2排気ダクト42及び第1排気ダクト41が長くて送風抵抗が大きい場合や、排気口41bよりラム圧等が作用する場合にも、確実に不要な冷却風を排気できる。
Therefore, traveling wind or forced wind of the
冷却風の排気動作においては、ラジエータファン4の風量を増して、車室外に排出される目減り分の風量を補填するよう制御することが好ましい。
In the exhaust operation of the cooling air, it is preferable to control to increase the air volume of the
この実施形態では、第1排気ダクト41は、走行風とラジエータファン4の強制風とを選択的に導入可能に設けられている。従って、車両の走行中は走行風によって、車両の停止中は強制風によって第1排気ダクト41内に送風を送るようにすれば、走行状態に係わらず、確実に不要な冷却風を排気できる。
In this embodiment, the
この実施形態では、走行風があるか否かを検知し、走行風がないと判断した場合には、ラジエータファン4を駆動し、走行風があると判断した場合には、ラジエータファン4を駆動しないよう制御する。このように制御することによって、走行風と強制風を自動的に切り換えできるため、ユーザは切り換え操作を行う必要がない。
In this embodiment, it is detected whether or not there is a traveling wind, and when it is determined that there is no traveling wind, the
この実施形態では、第2排気ダクト42の開口を開閉できる排気バイパスドア43が設けられている。従って、不要な冷却風を排気する必要がある場合にのみ、冷却風を排気できるため、エバポレータ16を通過した冷却風が無駄に排気されるという事態を防止できる。
In this embodiment, an
この実施形態では、フル(急速)暖房運転時に冷却風を車室外に排気しているが、フル運転時以外の暖房運転時にも冷却風を車室外に排気しても良い。又、暖房能力の向上を目的とする場合には、運転初期のエバポレータ16から発する臭気を排出する時のみ実施するようにしても良い。
In this embodiment, the cooling air is exhausted outside the vehicle compartment during full (rapid) heating operation, but the cooling air may be exhausted outside the vehicle compartment during heating operation other than during full operation. Further, when the purpose is to improve the heating capacity, it may be performed only when the odor emitted from the
この実施形態では、不要な冷却風を車室外に排出しているが、排気される冷却風を用いて発熱機器類(電動コンプレッサ、バッテリー等)を冷却した後に排出するようにしても良い。 In this embodiment, unnecessary cooling air is discharged outside the passenger compartment, but it may be discharged after cooling the heat generating devices (electric compressor, battery, etc.) using the exhausted cooling air.
この実施形態では、送風ファンはラジエータファン4にて構成されているので、冷却風の排気のために専用の送風ファンを設ける必要がない。尚、冷却風の排気のために専用の送風ファンを設けても良いことはもちろんである。専用の送風ファンを設けた場合には、排気に最も適した送風力等の送風を第1排気ダクト41に送ることができるため、排気性能を向上させることができる。
In this embodiment, since the blower fan is constituted by the
この実施形態では、冷暖房装置10は、第1の冷媒が循環する第1循環経路11を有するヒートポンプ式冷房装置Aと、第1循環経路11とは別に、第2の冷媒が循環する第2循環経路18を有する暖房用循環装置Bとを備え、ヒートポンプ式冷房装置Aの第1循環経路11には、第1の冷媒を圧縮するコンプレッサ12と、第2循環経路18内に配置され、第1の冷媒の熱を第2の冷媒へ放熱させるコンデンサ13と、第1の冷媒を膨張させる膨張弁15と、膨張弁15で膨張された第1の冷媒と空気との間で熱交換させて空気を冷却するエバポレータ16とが設けられ、暖房用循環装置Bの第2循環経路18には、第2の冷媒を循環させるポンプ19と、第2の冷媒と空気との間で熱交換させて空気を加熱するヒータコア22と、第2の冷媒の熱を放熱させる放熱器20とが設けられている。
In this embodiment, the
従って、ヒートポンプ式冷房装置Aの第1の冷媒は、暖房運転と冷房運転に係わらず第1循環経路11を一定の経路で循環させれば良いため、ヒートポンプ式冷房装置Aの構成が簡単で良い。又、暖房用循環装置Bも水冷コンデンサ13から熱を受ける第2の冷媒をヒータコア22と放熱器20を通る経路で循環させる構成であれば良い。そして、本実施形態のように、水冷コンデンサ13から受けた熱を放熱器20で車室外空気に放熱したり、水冷コンデンサ13から受けた熱をヒータコア22から車室内に放熱したりすることにより、冷房と暖房を兼用できる。以上より、ヒートポンプ式冷房装置を用いて暖房と冷房を選択的に行うシステムにあって、ヒートポンプ式冷房装置の構成を簡略化できると共に空調システム全体としても簡単な構成で済む。
Accordingly, the first refrigerant of the heat pump cooling device A only needs to be circulated through the
また、第2循環経路18の冷媒が液体で相変化せずに顕熱変化するものであるため、熱伝達効率が良くより小型化が図れる。
In addition, since the refrigerant in the
この実施形態では、放熱器20をバイパスする放熱器バイパス流路23と、第2の冷媒を放熱器20又は放熱器バイパス流路23へと流すように流路を切り換える流路切換弁24とが設けられているので、放熱器20を通過させるか否かの経路変更が行えるため、暖房性能の悪化を防止できる。
In this embodiment, there are a
この実施形態では、冷暖房装置10には、第2循環経路18中に、第2の冷媒を加熱する電気ヒータ21が設けられている。従って、暖房運転時はヒートポンプ式冷房装置Aにおいて生じた熱と電気ヒータ21によって発生させた熱とを併用して空調風を加熱するため、エンジンなどの大きな熱源を持たない車両において、外気温が極低温状態であっても十分な暖房性能を発揮することができる。
In this embodiment, the
この実施形態では、コンデンサ13は水冷式であるため、空冷式に比べてコンパクト化でき、第1の冷媒の通路抵抗を減少させることができる。よって、通路抵抗が減少した分だけコンプレッサ12の所要動力が小さくなり、コンプレッサ12の駆動力を省力化できるとともにコンプレッサ12を小型化することができる。
In this embodiment, since the
尚、前記実施形態では、暖房運転時に不要な冷却風を車室外に排出しているが、冷房時に不要な温風を車室外に排出するよう構成しても良い。 In the above-described embodiment, unnecessary cooling air is discharged outside the passenger compartment during the heating operation. However, unnecessary warm air may be discharged outside the passenger compartment during cooling.
1 車両用空気調和装置
4 ラジエータファン(送風ファン)
10 冷暖房装置
11 第1循環経路
12 コンプレッサ
13 水冷コンデンサ(コンデンサ)
15 膨張弁(膨張手段)
16 エバポレータ
18 第2循環経路
19 ポンプ
20 放熱器
21 電気ヒータ(ヒータ)
22 ヒータコア
23 放熱器バイパス流路
24 流路切換弁
31 空調ダクト
40 排気手段
41 第1排気ダクト
41c 送風絞り部
41d 減圧領域
42 第2排気ダクト
43 排気バイパスドア
A ヒートポンプ式冷房装置
B 暖房用循環装置
1 Air conditioner for
DESCRIPTION OF
15 Expansion valve (expansion means)
16
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記排気手段(40)は、送風が導入可能であり、導入された送風が流速の速くなる送風絞り部(41c)を通って車室外に排気される第1排気ダクト(41)と、前記第1排気ダクト(41)の前記送風絞り部(41c)による減圧領域(41d)に一端が開口され、前記空調ダクト(31)の前記エバポレータ(16)の下流位置に他端が開口された第2排気ダクト(42)とを備えたことを特徴とする車両用空気調和システム(1)。 An evaporator (16) and a heater core (22) of the air conditioner (10) are arranged in the air conditioning duct (31), and air guided into the air conditioning duct (31) passes at least through the heater core (22). The vehicle air conditioning system (1) is provided with exhaust means (40) that is heated by the air and guided into the vehicle interior and that can exhaust the cooling air that has passed through the evaporator (16) to the outside of the vehicle interior.
The exhaust means (40) is configured to introduce a first exhaust duct (41) through which a blown air can be introduced, and the introduced blown air is exhausted out of the passenger compartment through a blow restrictor (41c) at which a flow velocity is increased. One end is opened to the decompression region (41d) by the air blow restrictor (41c) of one exhaust duct (41), and the other end is opened to the downstream position of the evaporator (16) of the air conditioning duct (31). An air conditioning system (1) for a vehicle comprising an exhaust duct (42).
前記第1排気ダクト(41)は、走行風と送風ファン(4)の強制風とを選択的に導入可能に設けられたことを特徴とする車両用空気調和システム(1)。 A vehicle air conditioning system (1) according to claim 1,
The vehicle air conditioning system (1), wherein the first exhaust duct (41) is provided so that traveling wind and forced air of the blower fan (4) can be selectively introduced.
走行風があるか否かを検知し、走行風がないと判断した場合には、前記送風ファン(4)を駆動し、走行風があると判断した場合には、前記送風ファン(4)を駆動しないよう制御することを特徴とする車両用空気調和システム(1)。 A vehicle air conditioning system (1) according to claim 2,
When it is determined whether or not there is a traveling wind, and it is determined that there is no traveling wind, the blower fan (4) is driven, and when it is determined that there is a traveling wind, the blower fan (4) is turned on. A vehicle air conditioning system (1) characterized by being controlled so as not to be driven.
前記第2排気ダクト(42)を開閉できる排気バイパスドア(43)が設けられたことを特徴とする車両用空気調和システム(1)。 The vehicle air conditioning system (1) according to any one of claims 1 to 3,
The vehicle air conditioning system (1), wherein an exhaust bypass door (43) capable of opening and closing the second exhaust duct (42) is provided.
前記冷暖房装置(10)は、第1の冷媒が循環する第1循環経路(11)を有するヒートポンプ式冷房装置(A)と、第1循環経路(11)とは別に、第2の冷媒が循環する第2循環経路(18)を有する暖房用循環装置(B)とを備え、
ヒートポンプ式冷房装置(A)の第1循環経路(11)には、第1の冷媒を圧縮するコンプレッサ(12)と、第2循環経路(18)内に配置され、第1の冷媒の熱を第2の冷媒へ放熱させるコンデンサ(13)と、第1の冷媒を膨張させる膨張手段(15)と、膨張手段(15)で膨張された第1の冷媒と空気との間で熱交換させて空気を冷却するエバポレータ(16)とが設けられ、
暖房用循環装置(B)の第2循環経路(18)には、第2の冷媒を循環させるポンプ(19)と、第2の冷媒と空気との間で熱交換させて空気を加熱するヒータコア(22)と、第2の冷媒の熱を放熱させる放熱器(20)とが設けられ、第2の冷媒は流体で、顕熱変化によって熱交換を行うものであり、
前記放熱器(20)は車室外空気に放熱し、
前記エバポレータ(16)及び前記ヒータコア(22)は、ファンによって送風を車室内に導入できる空調ダクト(31)内に配置され、前記空調ダクト(31)内の通過空気を空調風として車室内に導入することを特徴とする車両用空気調和システム(1)。 A vehicle air conditioning system (1) according to any one of claims 1 to 4,
In the air conditioner (10), the second refrigerant circulates separately from the heat pump type cooling device (A) having the first circulation path (11) through which the first refrigerant circulates and the first circulation path (11). A heating circulation device (B) having a second circulation path (18) for
The first circulation path (11) of the heat pump type cooling device (A) is arranged in the compressor (12) for compressing the first refrigerant and the second circulation path (18), and the heat of the first refrigerant is Heat exchange is performed between the condenser (13) for radiating heat to the second refrigerant, the expansion means (15) for expanding the first refrigerant, and the first refrigerant expanded by the expansion means (15) and the air. An evaporator (16) for cooling the air,
In the second circulation path (18) of the heating circulation device (B), a pump (19) that circulates the second refrigerant and a heater core that heats the air by exchanging heat between the second refrigerant and the air. (22) and a radiator (20) that dissipates the heat of the second refrigerant, the second refrigerant is a fluid, and performs heat exchange by a sensible heat change,
The radiator (20) radiates heat to outside air of the passenger compartment,
The evaporator (16) and the heater core (22) are arranged in an air conditioning duct (31) that can introduce air into the vehicle interior by a fan, and the passing air in the air conditioning duct (31) is introduced into the vehicle interior as conditioned air. An air conditioning system for a vehicle (1) characterized in that:
前記放熱器(20)をバイパスする放熱器バイパス流路(23)と、第2の冷媒を放熱器(20)又は放熱器バイパス流路(23)へと流すように流路を切り換える流路切換弁(24)とが設けられたことを特徴とする車両用空気調和システム(1)。 The vehicle air conditioning system according to claim 5,
A heat exchanger bypass flow path (23) that bypasses the heat radiator (20), and a flow path switch that switches the flow path so that the second refrigerant flows to the heat radiator (20) or the heat radiator bypass flow path (23). A vehicle air conditioning system (1) characterized in that a valve (24) is provided.
前記冷暖房装置(10)には、第2循環経路(18)中に、第2の冷媒を加熱するヒータ(21)が設けられたことを特徴とする車両用空気調和システム(1)。 The vehicle air conditioning system (1) according to claim 5 or 6,
The vehicle air conditioning system (1), wherein the air conditioner (10) is provided with a heater (21) for heating the second refrigerant in the second circulation path (18).
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-
2008
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