JP2010064559A - Vehicular air-conditioner - Google Patents

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Kazuo Nakadokoro
和生 中所
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Marelli Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular air-conditioner capable of demonstrating dehumidifying and heating function with excellent energy efficiency. <P>SOLUTION: The vehicular air-conditioner includes an air-conditioning unit 10 for cooling or heating the inside of a cabin, and a dehumidifying unit 50 of a separate system independent from the air-conditioning unit 10. The dehumidifying unit 50 includes a cooler core 51 (a second heat exchanger inside the cabin) arranged in an upstream part from a mix door 25 out of flow passages inside an air-conditioning duct 20, an outdoor unit 52 for dehumidification (a second heat exchanger outside the cabin) arranged outside the cabin, a liquid refrigerant pipe 54 forming a passage for circulating liquid refrigerant 53 which is not frozen to a predetermined temperature below zero Celsius in the cooler core 51 and the outdoor unit 52 for dehumidification, and a pump 55 which is provided on a part of the passage of one liquid refrigerant pipe 54a out of the liquid refrigerant pipes 54 to circulate the liquid refrigerant 53. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用空調装置に関し、詳細には、除湿暖房機能を発揮する車両用空調装置に関する発明である。   The present invention relates to a vehicle air conditioner, and more particularly to a vehicle air conditioner that exhibits a dehumidifying heating function.

一般に、車両用空調装置において、車室内を暖房で暖める際には、高温のエンジン冷却水をヒータコアへ循環させ、このヒータコアにてエンジン冷却水を熱源として空気を暖めることで暖房を行っている。   In general, in a vehicle air conditioner, when a vehicle interior is heated by heating, high-temperature engine cooling water is circulated to a heater core, and heating is performed by heating air using the engine cooling water as a heat source in the heater core.

ところで、暖房時に外気導入モードを設定する場合、トンネル内での渋滞時などでは、排気ガスが車室内に侵入することが懸念され、また、走行場所によっては、悪臭が漂っている場合もあり、外気導入を行うことが不向きであることがある。   By the way, when setting the outside air introduction mode at the time of heating, there is a concern that exhaust gas may enter the passenger compartment when there is traffic jam in the tunnel, etc. It may be unsuitable to introduce outside air.

さらに、外気温度が例えば摂氏−20度のように低外気温時には、外気導入による冷たい空気を車室内への吹出し温度(例えば摂氏50度付近)まで暖めることが、ヒータコアでは十分に行うことができないことがある。   Further, when the outside air temperature is low, for example, -20 degrees Celsius, the heater core cannot sufficiently perform the warming of the cold air due to the introduction of the outside air to the temperature of blowing into the vehicle interior (for example, around 50 degrees Celsius). Sometimes.

これらのような場合には、暖房時に内気循環モードを設定することが必要となるが、内気循環モードで暖房運転を行う場合には、乗員の呼気等による湿度の高い空気が循環するため、車室の窓曇りが発生するという問題がある。   In these cases, it is necessary to set the inside-air circulation mode during heating. However, when heating operation is performed in the inside-air circulation mode, high-humidity air from the breath of the occupant circulates. There is a problem that the window of the room is cloudy.

このため、従来より、除湿暖房機能を発揮する車両用空調装置に関する技術が提案されている(特許文献1)。   For this reason, the technique regarding the vehicle air conditioner which exhibits a dehumidification heating function is proposed conventionally (patent document 1).

上記特許文献1に開示されている技術によれば、空調部のうち空調用冷凍サイクル(コンプレッサ、コンデンサ、膨張弁およびエバポレータに冷媒ガス乃至液状冷媒を循環させるサイクル)を稼働して、蒸発器(エバポレータ)において吸い込み空気を冷却除湿し、その後に、ヒータコアにより吸い込み空気を再加熱して温風とし、この温風を車室内へ吹き出して車室内の除湿暖房を実現している。
特開2001−287532号公報
According to the technique disclosed in Patent Literature 1, an air conditioner is operated by operating an air conditioning refrigeration cycle (a cycle in which refrigerant gas or liquid refrigerant is circulated through a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator). In the evaporator, the sucked air is cooled and dehumidified, and then the sucked air is reheated by the heater core to form warm air, and the warm air is blown into the vehicle interior to realize dehumidification heating in the vehicle interior.
JP 2001-287532 A

しかし、上述した特許文献1に開示された技術は、除湿を行うために空調用冷凍サイクルを稼働させており、暖房を使用するという状況にもかかわらず、実質的には冷房運転を行いつつ暖房運転を行っているため、エネルギー効率が悪いという問題がある。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 described above operates a refrigeration cycle for air conditioning in order to perform dehumidification, and in spite of the situation of using heating, heating is performed while substantially performing cooling operation. There is a problem that the energy efficiency is poor because of the operation.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、エネルギー効率良く除湿暖房機能を発揮することができる車両用空調装置を提供することを目的とするものである。   This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the vehicle air conditioner which can exhibit a dehumidification heating function efficiently.

本発明に係る車両用空調装置は、冷房運転や暖房運転を行う空調部の他に、空調部から独立した別系統の除湿部が備えられており、この除湿部で除湿を行うことができるため、除湿を行う際に空調冷凍サイクルを稼働させる必要がなく、エネルギー効率の良い除湿暖房機能を発揮することができる。   The vehicle air conditioner according to the present invention includes a dehumidifying unit of a separate system independent of the air conditioning unit, in addition to the air conditioning unit that performs cooling operation and heating operation, and can perform dehumidification in this dehumidifying unit. When performing dehumidification, it is not necessary to operate an air-conditioning refrigeration cycle, and an energy-efficient dehumidifying heating function can be exhibited.

すなわち、本発明に係る車両用空調装置は、車室外に配置される車室外第一熱交換器と、車室内に配置される車室内第一熱交換器と、冷媒ガスを圧縮する気体圧縮機と、前記冷媒ガスが液化した液状冷媒を減圧する膨張弁と、前記車室内第一熱交換器の下流部分に配置されるヒータコアと、前記ヒータコアで加熱する空気および前記ヒータコアをバイパスする空気の割合を調節するミックスドアと、これら前記車室外第一熱交換器、前記膨張弁、前記車室内第一熱交換器および前記気体圧縮機に前記冷媒ガス乃至前記液状冷媒を循環させる通路となる配管とを有する空調部、並びに、
前記ミックスドアよりも上流部分に配置される車室内第二熱交換器と、前記車室外に配置される車室外第二熱交換器と、前記車室外第二熱交換器および前記車室内第二熱交換器に、摂氏0度以下の所定温度まで不凍の冷媒液を循環させる通路となる冷媒液配管と、前記冷媒液配管の通路上の一部に設けられて、前記冷媒液を循環させるポンプとを有する、前記空調部から独立した別系統の除湿部、を備えたことを特徴とする。
That is, the vehicle air-conditioning apparatus according to the present invention includes a first heat exchanger outside the passenger compartment that is disposed outside the passenger compartment, a first heat exchanger that is disposed in the passenger compartment, and a gas compressor that compresses the refrigerant gas. An expansion valve that depressurizes the liquid refrigerant liquefied by the refrigerant gas, a heater core disposed in a downstream portion of the vehicle interior first heat exchanger, a ratio of air heated by the heater core and air bypassing the heater core A mix door for adjusting the temperature, a pipe serving as a passage for circulating the refrigerant gas or the liquid refrigerant to the first heat exchanger outside the vehicle interior, the expansion valve, the first heat exchanger in the vehicle interior, and the gas compressor. An air conditioning unit, and
The vehicle interior second heat exchanger disposed in the upstream portion of the mix door, the vehicle exterior second heat exchanger disposed outside the vehicle interior, the vehicle exterior second heat exchanger, and the vehicle interior second The heat exchanger is provided with a refrigerant liquid pipe serving as a passage through which the non-freezing refrigerant liquid is circulated to a predetermined temperature of 0 degrees Celsius or less, and is provided in a part of the passage of the refrigerant liquid pipe to circulate the refrigerant liquid. And a dehumidifying unit of a separate system independent of the air conditioning unit.

このように構成された本発明に係る車両用空調装置によれば、不凍の冷媒液が、車室外第二熱交換器において、車室内の空気よりも温度の低い外気との間で熱交換されて低温となる。そして、低温の冷媒液がミックスドアよりも上流部分に配置される車室内第二熱交換器に流入し、内気循環された吸い込み空気を冷却除湿する。   According to the vehicle air conditioner of the present invention configured as described above, the non-freezing refrigerant liquid exchanges heat with the outside air having a temperature lower than that of the air inside the vehicle compartment in the second heat exchanger outside the vehicle compartment. It becomes low temperature. And a low-temperature refrigerant | coolant liquid flows in into the vehicle interior 2nd heat exchanger arrange | positioned in an upstream part rather than a mix door, and cools and dehumidifies the suction | inhalation air by which internal air was circulated.

さらに、冷却除湿された吸い込み空気はヒータコアにより再加熱されて温風となり、車室内へ吹き出されて車室内の除湿暖房を実現している。   Further, the sucked air that has been dehumidified by cooling is reheated by the heater core to become warm air and blown out into the passenger compartment to realize dehumidifying heating in the passenger compartment.

このため、空調部のうち空調用冷凍サイクル(車室内第一熱交換器、気体圧縮機、車室外第一熱交換器および膨張弁に冷媒ガス乃至液状冷媒を循環させるサイクル)を稼働させることなく除湿を行うことができるため、エネルギー効率良く除湿暖房機能を発揮することができる。   Therefore, the air conditioning refrigeration cycle (cycle in which refrigerant gas or liquid refrigerant is circulated through the first heat exchanger in the vehicle interior, the gas compressor, the first heat exchanger outside the vehicle interior and the expansion valve) in the air conditioning unit is operated. Since dehumidification can be performed, the dehumidifying heating function can be exhibited with high energy efficiency.

なお、この除湿部は、空調部から独立した別系統であるため、空調部の制御を設計し直す必要がなく、既存の空調部に除湿部を容易に追加的に設置することもできる。   In addition, since this dehumidification part is another system independent from the air conditioning part, it is not necessary to redesign control of an air conditioning part, and a dehumidification part can also be easily installed in the existing air conditioning part.

また、除湿部の系を循環する冷媒液は、摂氏0度以下の所定温度まで凍ることがないため、車室内を暖房する状況において、車室外の気温が摂氏0度以下であっても、除湿部の系内で冷媒液の循環が滞ることがなく、除湿部の系を適切に機能させることもできる。   In addition, since the refrigerant liquid circulating in the system of the dehumidifying part does not freeze to a predetermined temperature of 0 degrees Celsius or lower, even when the temperature outside the passenger compartment is 0 degrees Celsius or lower in a situation where the passenger compartment is heated, The circulation of the refrigerant liquid does not stagnate in the system of the part, and the system of the dehumidifying part can also function properly.

特に、車室外の気温が非常に低い場合、例えば、摂氏−20度以下の場合に、乗員が車室内で快適に過ごすには暖房で車室内を暖める必要があり、このとき、内気循環モードで暖房を継続すると、車室内の湿度が高くなって窓ガラス等が結露で曇るが、除湿部による除湿が行われることで、車室内の湿度が低下するため、窓ガラスでの結露が生じにくくなり、窓曇りを解消乃至防止することができる。   In particular, when the temperature outside the passenger compartment is very low, for example, below -20 degrees Celsius, it is necessary to warm the passenger compartment with heating so that passengers can comfortably spend in the passenger compartment. If heating is continued, the humidity in the passenger compartment increases and the window glass becomes cloudy due to condensation.However, dehumidification by the dehumidifying section reduces the humidity in the passenger compartment, making it difficult for condensation on the window glass to occur. , Window fogging can be eliminated or prevented.

なお、この除湿部の系を循環する冷媒液としては、例えばエンジン用の不凍液である、エチレングリコールなどを主成分とするLLC(ロングライフクーラント)などを適用することができる。   As the refrigerant liquid circulating in the system of the dehumidifying unit, for example, an LLC (long life coolant) mainly composed of ethylene glycol or the like, which is an antifreeze liquid for an engine, can be applied.

さらに、本発明に係る車両用空調装置においては、前記車室外第二熱交換器は、前記車室外第一熱交換器に吹き付けられる空気の流路のうち、前記車室外第一熱交換器よりも上流部分に配置されることが好ましい。   Furthermore, in the vehicle air conditioner according to the present invention, the second heat exchanger outside the passenger compartment is more than the first heat exchanger outside the passenger compartment among the air flow paths blown to the first heat exchanger outside the passenger compartment. Is also preferably arranged in the upstream part.

このように好ましい構成の本発明に係る車両用空調装置によれば、車室外第一熱交換器に妨げられることなく、車室外第二熱交換器に外気の冷たい空気が接するため、車室外第二熱交換器における冷媒液と外気の冷たい空気との間の熱交換が行われやすくなり、冷却除湿機能をより向上させることができる。   According to the vehicle air-conditioning apparatus of the present invention having such a preferable configuration, since the cold air of the outside air is in contact with the second heat exchanger outside the passenger compartment without being obstructed by the first heat exchanger outside the passenger compartment, Heat exchange between the refrigerant liquid and the cold air in the two heat exchangers is facilitated, and the cooling and dehumidifying function can be further improved.

また、本発明に係る車両用空調装置においては、前記冷媒液は、摂氏−20度以下の温度まで不凍に調整された、不凍液が混合された液体であることが好ましい。   Moreover, in the vehicle air conditioner according to the present invention, it is preferable that the refrigerant liquid is a liquid mixed with an antifreeze liquid adjusted to antifreeze to a temperature of −20 degrees Celsius or lower.

このように好ましい構成の本発明に係る車両用空調装置によれば、摂氏−20度以下の温度まで不凍に調整された不凍液が混合された液体としては、車両用エンジンの冷却液として、従前より広く普及しているものであるため、低コストで、かつ入手も容易である。   According to the vehicle air conditioner of the present invention having such a preferable configuration, the liquid mixed with the antifreeze adjusted to antifreeze to a temperature of -20 degrees Celsius or lower is conventionally used as the coolant for the vehicle engine. Since it is more widespread, it is inexpensive and easy to obtain.

さらに、本発明に係る車両用空調装置においては、前記ポンプは、前記空調部が前記車室内を暖房する動作に切り替えられている状態で、かつ前記車室内の空気を循環する内気循環モードで動作されているときにのみ、前記冷媒液を循環させるように設定されていることが好ましい。   Further, in the vehicle air conditioner according to the present invention, the pump operates in an inside air circulation mode in which the air conditioning unit is switched to an operation of heating the vehicle interior and circulates air in the vehicle interior. It is preferable that the refrigerant liquid is set to circulate only when it is being used.

空調部が車室内を暖房する動作に切り替えられているとともに、車室内の空気を循環する内気循環モードで動作されているときは、車室内の湿度が上がり易い状況にある。   When the air conditioning unit is switched to the operation for heating the vehicle interior and is operated in the inside air circulation mode for circulating the air in the vehicle interior, the humidity in the vehicle interior is likely to increase.

一方、空調部が外気導入モードで暖房運転しているときは、車室内の空気が外気と常に入れ替えられているため、内気循環モードの運転しているときよりも、車室内の湿度は低下し、窓曇りも起きにくい。   On the other hand, when the air conditioning unit is heating in the outside air introduction mode, the air in the vehicle interior is always replaced with the outside air, so the humidity in the vehicle interior is lower than when operating in the inside air circulation mode. The window is not cloudy.

同様に、空調部が車室内を冷房する動作に切り替えられているとき(車室外の気温が寒冷の状態で車室内を冷房する動作が選択される可能性は、極めて少ないと考えられる。)は、車室内第一熱交換器が除湿機能を発揮するため、車室内の湿度は上がりにくく、窓曇りも起きにくい。   Similarly, when the air conditioning unit is switched to the operation of cooling the vehicle interior (it is considered that the possibility of selecting the operation of cooling the vehicle interior when the temperature outside the vehicle is cold is very low). The first heat exchanger in the passenger compartment exhibits a dehumidifying function, so that the humidity in the passenger compartment is less likely to increase and window fogging is less likely to occur.

以上より、好ましい構成の本発明に係る車両用空調装置によれば、空調部が車室内を暖房する動作に切り替えられているとともに、車室内の空気を循環する内気循環モードで動作されているときにのみ、ポンプを動作させて冷媒液を循環させることで、窓曇りが生じにくい他の状況下(外気導入モードまたは空調部による冷房乃至除湿運転のとき)でのポンプの駆動を停止して、省電力を図ることができる。   As described above, according to the vehicle air conditioner of the present invention having a preferred configuration, the air conditioning unit is switched to the operation of heating the vehicle interior and is operated in the inside air circulation mode for circulating the air in the vehicle interior. Only by operating the pump and circulating the refrigerant liquid, the drive of the pump is stopped under other conditions where window fogging is unlikely to occur (in the outside air introduction mode or in the cooling or dehumidifying operation by the air conditioning unit), Power saving can be achieved.

本発明に係る車両用空調装置によれば、エネルギー効率良く除湿暖房機能を発揮することができる。   The vehicle air conditioner according to the present invention can exhibit the dehumidifying and heating function with high energy efficiency.

以下、本発明の車両用空調装置に係る最良の実施形態について、図面を参照して説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, the best mode for carrying out an air conditioner for vehicles according to the invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態を説明するための車両用空調装置100の全体構成を示す模式図である。図示の車両用空調装置100は、車室内を冷房または暖房する空調部10と、この空調部10から独立した別系統の除湿部50とを備えた構成である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a vehicle air conditioner 100 for explaining an embodiment of the present invention. The illustrated vehicle air conditioner 100 includes an air conditioning unit 10 that cools or heats a vehicle interior, and a separate dehumidifying unit 50 that is independent from the air conditioning unit 10.

ここで、空調部10は、冷媒ガス13乃至液状冷媒13(以下、単に冷媒13という場合もある。)を循環させて車両の車室内を冷房する空調用冷凍サイクル11と、エンジン冷却水14を循環させて車両の車室内を暖房する暖房サイクル12とから構成されている。   Here, the air-conditioning unit 10 circulates a refrigerant gas 13 to a liquid refrigerant 13 (hereinafter sometimes simply referred to as the refrigerant 13) to circulate an air-conditioning refrigeration cycle 11 that cools the vehicle interior of the vehicle, and an engine coolant 14. It comprises a heating cycle 12 that circulates and heats the interior of the vehicle.

この空調用冷凍サイクル11は、冷媒ガス13を圧縮するコンプレッサ15(気体圧縮機)と、車両の車室外に配置されるコンデンサ16(車室外第一熱交換器)と、冷媒ガス13が液化した液状冷媒13を減圧する膨張弁17と、車室内に配置されるエバポレータ18(車室内第一熱交換器)と、これらコンプレッサ15、コンデンサ16、膨張弁17およびエバポレータ18に冷媒ガス13乃至液状冷媒13を循環させる通路となる配管19とを有している。   In this refrigeration cycle 11 for air conditioning, the compressor 15 (gas compressor) that compresses the refrigerant gas 13, the condenser 16 (first heat exchanger outside the vehicle compartment) disposed outside the vehicle compartment, and the refrigerant gas 13 are liquefied. An expansion valve 17 for reducing the pressure of the liquid refrigerant 13, an evaporator 18 (a vehicle interior first heat exchanger), a compressor 15, a condenser 16, an expansion valve 17 and an evaporator 18 are supplied with a refrigerant gas 13 or a liquid refrigerant. And a pipe 19 serving as a passage through which the gas 13 is circulated.

この空調用冷凍サイクル11のうち、エバポレータ18は、車両の空調用ダクト20の内部に配置されていて、ブロア21によって生成され空調用ダクト20内を図示白抜き矢印の方向に流れる空気(送風)A2を吹き付けられ、この空気A2との間で熱交換が行われ、熱交換後の空気A2が、空調用ダクト20の出口部などに設けられた開口を介して車室内に送風されて、車室内を冷房する。   Of the air-conditioning refrigeration cycle 11, the evaporator 18 is arranged inside the air-conditioning duct 20 of the vehicle, and is generated by the blower 21 and flows through the air-conditioning duct 20 in the direction indicated by the outlined arrow (air blowing). A2 is blown, heat exchange is performed with this air A2, and the air A2 after the heat exchange is blown into the vehicle interior through an opening provided at the outlet of the air conditioning duct 20 or the like, Cool the room.

また、暖房サイクル12は、空調用ダクト20の内部であってエバポレータ18の下流部分に配置されるヒータコア22と、エンジンを冷却するためのラジエータ23と、ヒータコア22とラジエータ23との間でエンジン冷却水14を循環させる冷却水配管24とを有している。   Further, the heating cycle 12 includes an engine cooling between the heater core 22 disposed in the air conditioning duct 20 and in the downstream portion of the evaporator 18, the radiator 23 for cooling the engine, and the heater core 22 and the radiator 23. And a cooling water pipe 24 through which the water 14 is circulated.

さらに、空調用ダクト20の内部には、空調用ダクト20内を白抜き矢印の方向に流れる空気(送風)A2のうち、ヒータコア22で加熱される空気とヒータコア22をバイパスして加熱されない空気との割合を調節するミックスドア25が設けられている。   Further, in the air conditioning duct 20, among the air (air blowing) A <b> 2 that flows in the direction of the white arrow in the air conditioning duct 20, the air heated by the heater core 22 and the air that bypasses the heater core 22 and is not heated The mix door 25 which adjusts the ratio of is provided.

そして、暖房を行う際には、高温のエンジン冷却水14は、ヒータコア22へ循環され、ヒータコア22にて空気A2との間で熱交換が行われ、熱交換後の空気A2が、空調用ダクト20の出口部などに設けられた開口を介して車室内に送風されて、車室内を暖房する。   When heating is performed, the high-temperature engine coolant 14 is circulated to the heater core 22, heat exchange is performed with the air A 2 in the heater core 22, and the air A 2 after the heat exchange is used as the air conditioning duct. Air is blown into the vehicle interior through an opening provided at the outlet of the vehicle 20 to heat the vehicle interior.

また、除湿部50は、空調用ダクト20の内部での流路のうち、ミックスドア25よりも上流部分に配置されるクーラコア51(車室内第二熱交換器)と、車室外に配置される除湿用室外器52(車室外第二熱交換器)と、クーラコア51および除湿用室外器52に、摂氏0度以下の所定温度まで不凍の冷媒液53を循環させる通路となる冷媒液配管54と、冷媒液配管54のうち一方の冷媒液配管54aの通路上の一部に設けられて、冷媒液53を循環させるポンプ55とを有している。   Moreover, the dehumidifying part 50 is arrange | positioned outside the vehicle interior with the cooler core 51 (vehicle interior 2nd heat exchanger) arrange | positioned among the flow paths inside the air-conditioning duct 20 in the upstream part from the mix door 25. A dehumidifying outdoor unit 52 (second heat exchanger outside the vehicle compartment), and a refrigerant liquid pipe 54 serving as a passage through which the non-freezing refrigerant liquid 53 circulates in the cooler core 51 and the dehumidifying outdoor unit 52 to a predetermined temperature of 0 ° C. or less. And a pump 55 provided in a part of the refrigerant liquid pipe 54 on the passage of one of the refrigerant liquid pipes 54a to circulate the refrigerant liquid 53.

なお、図1では、除湿用室内器52は、エバポレータ18の下流部分に配置するように示されているが、ミックスドア25よりも上流部分であれば、エバポレータ18の上流部分に配置されていてもよい。   In FIG. 1, the dehumidifying indoor unit 52 is shown to be disposed in the downstream portion of the evaporator 18, but if it is upstream of the mix door 25, it is disposed in the upstream portion of the evaporator 18. Also good.

ここで、本実施形態の車両用空調装置100においては、冷媒液53として、摂氏−20度以下の温度まで不凍に調整された、不凍液(例えば、エチレングリコールなどを主成分とするロングライフクーラント)が混合された液体(エンジン用の冷却水など)が適用されたものであるが、本発明の車両用空調装置においては、そのような液体に限定されるものではなく、摂氏0度以下の所定温度まで不凍の冷媒液であれば、その他の種々の冷媒液を適用することができる。   Here, in the vehicle air conditioner 100 of the present embodiment, as the refrigerant liquid 53, an antifreeze liquid (for example, a long life coolant mainly composed of ethylene glycol or the like) adjusted to antifreeze to a temperature of −20 degrees Celsius or less. ) Mixed liquid (such as engine cooling water) is applied, but the vehicle air conditioner of the present invention is not limited to such a liquid, and is not more than 0 degrees Celsius. As long as the refrigerant liquid is non-freezing up to a predetermined temperature, other various refrigerant liquids can be applied.

また、除湿用室外器52は、コンデンサ16に吹き付けられる空気A1(車両の走行に伴って吹き付けられる気流)の流路のうち、コンデンサ16よりも上流部分に配置されている。   The dehumidifying outdoor unit 52 is disposed upstream of the condenser 16 in the flow path of the air A1 (airflow blown as the vehicle travels) blown to the condenser 16.

そして、ポンプ55は、空調部10が車室内を暖房する動作に切り替えられている状態で、かつ車室内の空気を循環する内気循環モードで動作されているときにのみ、冷媒液53を循環させるように設定されており、その他の状態のときは作動しないように設定されている。   The pump 55 circulates the refrigerant liquid 53 only when the air conditioning unit 10 is switched to the operation of heating the vehicle interior and is operated in the inside air circulation mode for circulating the air in the vehicle interior. It is set so that it does not operate in other states.

なお、内気循環モードが選択されている状態であるか、または外気導入モードが選択されている状態であるかの区別は、これらのうちいずれかを選択する操作が入力されるモード選択ボタンの状態(内気循環モードが選択されている状態、または外気導入モードが選択されている状態)を検出することで、設定可能である。   Note that whether the inside air circulation mode is selected or the outside air introduction mode is selected is determined by the state of the mode selection button in which an operation for selecting one of these is input. It can be set by detecting (a state in which the inside air circulation mode is selected or a state in which the outside air introduction mode is selected).

また、モード選択ボタンの状態を直接検出するのではなく、その状態を表す信号が、図示を略した制御装置に入力されている構成の車両用空調装置100にあっては、その制御装置に入力されている当該信号に基づいて設定することもできる。   Further, in the case of the vehicle air conditioner 100 having a configuration in which a signal representing the state is not directly detected but is input to a control device (not shown), the mode selection button is input to the control device. It is also possible to set based on the signal.

次に、本実施形態の車両用空調装置100の作用について説明する。   Next, the effect | action of the vehicle air conditioner 100 of this embodiment is demonstrated.

まず、車室内を冷房する場合は、冷媒13は、コンプレッサ15→コンデンサ16→膨張弁17→エバポレータ18→コンプレッサ15の順に循環する。これにより、エバポレータ18において、低温・低圧の液状冷媒13とブロア21から吹き出された空気A2との間で熱交換が行われ、車室内には、このエバポレータ18で冷やされた空気A2が吹き出されて、車室内が冷房される。   First, when the vehicle interior is cooled, the refrigerant 13 circulates in the order of the compressor 15 → the condenser 16 → the expansion valve 17 → the evaporator 18 → the compressor 15. Thereby, in the evaporator 18, heat exchange is performed between the low-temperature / low-pressure liquid refrigerant 13 and the air A2 blown from the blower 21, and the air A2 cooled by the evaporator 18 is blown into the vehicle interior. Thus, the passenger compartment is cooled.

このとき、除湿部50のポンプ55は作動していないため、クーラコア51内の冷媒液53は、吹き付けられる空気A2に対して、熱的に何ら仕事をしない。   At this time, since the pump 55 of the dehumidifying unit 50 is not operated, the refrigerant liquid 53 in the cooler core 51 does not perform any work thermally against the air A2 to be blown.

なお、空調部10が、車室内を冷房する状態のときに、ポンプ55を作動させる構成を採用してもよいが、車室内を冷房する状態にあっては車室外の温度が高い状態である場合が多く、そのような場合には、車両停止時において、除湿用室外器52に空気A1が吹き付けないため、除湿用室外器52内の冷媒液53の温度は車室外気温と平衡するまで上昇
する。
Note that the air conditioner 10 may adopt a configuration in which the pump 55 is operated when the vehicle interior is in a state of cooling the vehicle interior. However, when the vehicle interior is being cooled, the temperature outside the vehicle interior is high. In many cases, when the vehicle is stopped, the air A1 is not blown to the dehumidifying outdoor unit 52. Therefore, the temperature of the refrigerant liquid 53 in the dehumidifying outdoor unit 52 rises until it is in equilibrium with the outside air temperature of the passenger compartment. To do.

そして、ポンプ55が作動すると、そのように温度が上昇した冷媒液53は、クーラコア51に流れ込むため、このクーラコア51に吹き付ける空気A2を暖める可能性が高く、車室内を冷房する作用に反する虞がある。   When the pump 55 is activated, the refrigerant liquid 53 whose temperature has risen in such a manner flows into the cooler core 51. Therefore, there is a high possibility that the air A2 blown to the cooler core 51 will be warmed, which may be contrary to the action of cooling the passenger compartment. is there.

しかし、本実施形態のように、ポンプ55を、空調部10が車室内を暖房する動作に切り替えられている状態で、かつ車室内の空気を循環する内気循環モードで動作されているときにのみ、冷媒液53を循環させるように設定した構成では、このような虞が回避されるため、車室内を快適に冷房することができるとともに、省動力を図ることができる。   However, as in the present embodiment, the pump 55 is only operated when the air conditioning unit 10 is switched to the operation of heating the vehicle interior and in the inside air circulation mode for circulating the air in the vehicle interior. In the configuration in which the refrigerant liquid 53 is circulated, such a possibility is avoided, so that the vehicle interior can be comfortably cooled and power saving can be achieved.

ただし、車両が走行している場合には、除湿用室外器52に空気A1が吹き付けるため、除湿用室外器52内の冷媒液53の温度は車外気温よりも低くなり、この場合には、ポンプ55が作動させても、車外気温よりも低い温度の冷媒液53がクーラコア51に流れ込み、このクーラコア51に吹き付ける空気A2を僅かながらでも冷やす効果が認められ、車室内を冷房する作用を補助することができる。   However, when the vehicle is traveling, the air A1 is blown to the dehumidifying outdoor unit 52, so the temperature of the refrigerant liquid 53 in the dehumidifying outdoor unit 52 is lower than the outside air temperature. In this case, the pump Even when 55 is operated, the refrigerant liquid 53 having a temperature lower than the outside air temperature flows into the cooler core 51, and an effect of cooling the air A2 blown to the cooler core 51 is slightly observed, thereby assisting the cooling of the vehicle interior. Can do.

よって、車室内を冷房する場合であっても、ポンプ55を作動させるようにしてもよい。この場合、すなわち、車室内を冷房している状態のときは、車速センサ等を用いて、車両が走行している(除湿用室外器52に空気A1が吹き付けている)ことを検出した場合にのみ、ポンプ55を作動させるのが好ましい。   Therefore, the pump 55 may be operated even when the passenger compartment is cooled. In this case, that is, when the vehicle interior is in a cooling state, the vehicle speed sensor or the like is used to detect that the vehicle is running (air A1 is blown to the dehumidifying outdoor unit 52). Only the pump 55 is preferably activated.

さらに、この場合、空気A2がクーラコア51に吹き付けられる場合と、空気A2がエバポレータ18に吹き付けられる場合とでは、エバポレータ18に吹き付けられる場合のほうが空気A2は冷やされやすい。このため、クーラコア51はエバポレータ18の上流側に配置されることが好ましい。   Furthermore, in this case, when the air A2 is blown onto the cooler core 51 and when the air A2 is blown onto the evaporator 18, the air A2 is more easily cooled when blown onto the evaporator 18. For this reason, the cooler core 51 is preferably arranged on the upstream side of the evaporator 18.

次に、車室内を暖房する場合は、エンジン冷却水14は冷却水配管24を通りヒータコア22とラジエータ23との間を循環する。高温のエンジン冷却水14は、ヒータコア22において、ブロア21から吹き出された空気A2との間で熱交換され、車室内には、このヒータコア22で暖められた空気A2が吹き出されて、車室内が暖房される。   Next, when heating the vehicle interior, the engine coolant 14 circulates between the heater core 22 and the radiator 23 through the coolant pipe 24. The high-temperature engine coolant 14 exchanges heat with the air A2 blown from the blower 21 in the heater core 22, and the air A2 warmed by the heater core 22 is blown into the vehicle interior. Heated.

このとき、内気循環モードが選択されていると、ブロア21から吹き出される空気A2は車室内の暖められた空気であるため、車外気温よりも高い温度となっている。   At this time, if the inside air circulation mode is selected, the air A2 blown out from the blower 21 is warmed air in the passenger compartment, and thus is higher than the outside air temperature.

一方、除湿部50の除湿用室外器52は車室外に配置されているため、除湿用室外器52を通る冷媒液53の温度は、車室内よりも低い温度となっている。   On the other hand, since the dehumidifying outdoor unit 52 of the dehumidifying unit 50 is disposed outside the vehicle compartment, the temperature of the refrigerant liquid 53 passing through the dehumidifying outdoor unit 52 is lower than that in the vehicle interior.

そして、暖房を行う運転状態で、かつ内気循環モードで動作されている場合、除湿部50のポンプ55が作動するように設定されているため、内気循環モードで暖房を行うと、除湿用室外器52で冷却された冷媒液53は、冷媒液配管54aを通って、クーラコア51に流入する。   And when it is the driving | running state which performs heating, and it is operate | moving in the inside air circulation mode, since it is set so that the pump 55 of the dehumidification part 50 may operate | move, The refrigerant liquid 53 cooled by 52 flows into the cooler core 51 through the refrigerant liquid pipe 54a.

ここで、ブロア21から吹き出された空気A2は、空調用ダクト20内のミックスドア25よりも上流側で、クーラコア51に吹き付けることになる。   Here, the air A <b> 2 blown out from the blower 21 is blown to the cooler core 51 on the upstream side of the mix door 25 in the air conditioning duct 20.

ブロア21から吹き出される空気A2の温度は、内気循環モードでは、車室内の温度と大差はないため、クーラコア51の内部の冷媒液53より温度が高く、したがって、クーラコア51に吹き付ける空気A2は、クーラコア51の内部の冷媒液53との間での熱交換により冷却されるとともに、クーラコア51で除湿される。   The temperature of the air A2 blown out from the blower 21 is not much different from the temperature in the passenger compartment in the inside air circulation mode, so the temperature is higher than the refrigerant liquid 53 inside the cooler core 51, and therefore the air A2 blown to the cooler core 51 is While being cooled by heat exchange with the refrigerant liquid 53 inside the cooler core 51, it is dehumidified by the cooler core 51.

そして、このクーラコア51で除湿された後の空気A2が、クーラコア51よりも下流側に配置されているヒータコア22により暖められ、車室内は除湿されつつ暖房される。   The air A2 after being dehumidified by the cooler core 51 is warmed by the heater core 22 disposed on the downstream side of the cooler core 51, and the vehicle interior is heated while being dehumidified.

よって、除湿のために空調用冷凍サイクル11を稼働させて空気A2を冷やすことを必要とせず、ポンプ55を作動させるのみで除湿を行うことができる。   Therefore, it is not necessary to operate the air-conditioning refrigeration cycle 11 to cool the air A2 for dehumidification, and dehumidification can be performed only by operating the pump 55.

空調用冷凍サイクル11を稼働させて空気A2を冷やすためには、コンプレッサ15を作動させて冷媒ガス13を圧縮させ、冷媒ガス13乃至液状冷媒13を循環させる必要があり、除湿部50のポンプ55のみを作動させる場合と比較して多くのエネルギーを必要とする。   In order to operate the air-conditioning refrigeration cycle 11 to cool the air A2, it is necessary to operate the compressor 15 to compress the refrigerant gas 13 and to circulate the refrigerant gas 13 to the liquid refrigerant 13, and the pump 55 of the dehumidifying unit 50 It requires a lot of energy compared to the case of operating only.

したがって、本実施形態に係る車両用空調装置100によれば、エネルギー効率よく除湿暖房をすることができる。   Therefore, according to the vehicle air conditioner 100 according to the present embodiment, dehumidification heating can be performed with high energy efficiency.

なお、クーラコア51で空気A2と熱交換されて暖められた冷媒液53は、冷媒液配管54bを通って除湿用室外器52に戻され、この除湿用室外器52に吹き付ける車外の冷たい空気A1との間で熱交換されて冷やされ、冷やされた冷媒液53がクーラコア51に循環される。すなわち、この除湿部50は空調部10から完全に独立した冷凍サイクルで構成されている。   In addition, the refrigerant liquid 53 heated by the heat exchange with the air A2 in the cooler core 51 is returned to the dehumidifying outdoor unit 52 through the refrigerant liquid pipe 54b, and the cold air A1 outside the vehicle blown to the dehumidifying outdoor unit 52 and The refrigerant liquid 53 is circulated to the cooler core 51 after being heat-exchanged and cooled. That is, the dehumidifying unit 50 is configured by a refrigeration cycle completely independent from the air conditioning unit 10.

そして、このように除湿部50は、空調部10から独立した別系統であるため、冷媒13を用いた空調部10の制御(車室内の温度制御等)に対する影響を排除することができる。   Since the dehumidifying unit 50 is a separate system independent of the air conditioning unit 10 as described above, it is possible to eliminate the influence on the control of the air conditioning unit 10 using the refrigerant 13 (temperature control in the vehicle interior).

したがって、空調部10の制御を設計し直す必要がなく、既存の空調部10に除湿部50を容易に追加的に設置することもできる。   Therefore, it is not necessary to redesign the control of the air conditioning unit 10, and the dehumidifying unit 50 can be easily and additionally installed in the existing air conditioning unit 10.

また、除湿部50の系を循環する冷媒液53は、摂氏0度以下の所定温度まで凍ることがないため、車室内を暖房する状況において、車室外の気温が摂氏0度以下であっても、除湿部50の系内で冷媒液53の循環が滞ることがなく、除湿部50の系を適切に機能させることができる。   Further, since the refrigerant liquid 53 circulating in the system of the dehumidifying unit 50 does not freeze to a predetermined temperature of 0 degrees Celsius or less, even when the temperature outside the vehicle interior is 0 degrees Celsius or less in a situation where the passenger compartment is heated. The circulation of the refrigerant liquid 53 does not stagnate within the system of the dehumidifying unit 50, and the system of the dehumidifying unit 50 can function properly.

特に、本実施形態における除湿部50の冷媒液53は、摂氏−20度以下の温度まで不凍に調整された、不凍液が混合された液体であるため、車室外の気温が非常に低い場合、例えば、摂氏−20度以下の寒冷地などにおいても、除湿部50を適正に作動させること
ができる。
In particular, since the refrigerant liquid 53 of the dehumidifying unit 50 in the present embodiment is a liquid mixed with antifreeze liquid adjusted to antifreeze to a temperature of -20 degrees Celsius or less, when the temperature outside the passenger compartment is very low, For example, the dehumidifying unit 50 can be appropriately operated even in a cold region of -20 degrees Celsius or less.

さらに、除湿用室外器52は、コンデンサ16に吹き付けられる空気A1(車両の走行に伴って吹き付けられる気流)の流路のうち、コンデンサ16よりも上流部分に配置されているため、車両が走行している場合には、車外の冷たい空気A1がコンデンサ16に遮られることなく、除湿用室外器52に直接吹き付ける。   Further, since the dehumidifying outdoor unit 52 is disposed upstream of the condenser 16 in the flow path of the air A1 (airflow blown as the vehicle travels) blown to the condenser 16, the vehicle travels. In this case, the cold air A1 outside the vehicle is directly blown to the dehumidifying outdoor unit 52 without being blocked by the condenser 16.

このため、除湿用室外器52の内部の冷媒液53がより低温に冷やされ、ヒータコア51に循環するため、効率的に空気A2を冷却除湿することができる。   For this reason, since the refrigerant liquid 53 inside the dehumidifying outdoor unit 52 is cooled to a lower temperature and circulates in the heater core 51, the air A2 can be efficiently cooled and dehumidified.

なお、車室内を暖房する場合であっても、内気循環モードではなく外気導入モードのときは、ポンプ55は作動しないように設定されている。このような、外気導入モードのときは、車室内の空気は常に車室外の空気と入れ替えられ、車室内の空気の湿度が車室外の空気の湿度よりも大幅に高くなることがないので、車室内の窓曇りは生じにくい。   Even when the vehicle interior is heated, the pump 55 is set not to operate in the outside air introduction mode instead of the inside air circulation mode. In such an outside air introduction mode, the air inside the passenger compartment is always replaced with the air outside the passenger compartment, and the humidity of the air inside the passenger compartment does not become much higher than the humidity of the air outside the passenger compartment. Indoor window fogging is unlikely to occur.

よって、このような窓曇りの生じにくい状況下で、ポンプ55を作動させないことにより、省動力を図ることができる。   Therefore, it is possible to save power by not operating the pump 55 under such a situation that window fogging hardly occurs.

なお、本実施形態では、エンジン冷却水14を熱源として暖房運転を行う場合について説明したが、エンジンを冷却するためのラジエータ23の代わりに温水生成装置を設け、エンジン冷却水14の代わりに温水生成装置により生成された温水を熱源として暖房運転するという構成の車両用空調装置においても適用することができる。   In this embodiment, the case where the heating operation is performed using the engine cooling water 14 as a heat source has been described. However, a hot water generating device is provided instead of the radiator 23 for cooling the engine, and hot water generation is performed instead of the engine cooling water 14. The present invention can also be applied to a vehicle air conditioner configured to perform a heating operation using hot water generated by the apparatus as a heat source.

本発明の一実施形態を説明するための車両用空調装置100の全体構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a vehicle air conditioner 100 for describing an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 空調部
11 空調用冷凍サイクル
12 暖房サイクル
13 冷媒(冷媒ガス、液状冷媒)
14 エンジン冷却水
15 コンプレッサ(気体圧縮機)
16 コンデンサ(車室外第一熱交換器)
17 膨張弁
18 エバポレータ(車室内第一熱交換器)
19 配管
20 空調用ダクト
21 ブロア
22 ヒータコア
23 ラジエータ
24 冷却水配管
25 ミックスドア
50 除湿部
51 クーラコア(車室内第二熱交換器)
52 除湿用室外器(車室外第二熱交換器)
53 冷媒液
54,54a,54b 冷媒液配管
55 ポンプ
100 車両用空調装置
A1,A2 空気
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Air conditioning part 11 Air-conditioning refrigerating cycle 12 Heating cycle 13 Refrigerant (refrigerant gas, liquid refrigerant)
14 Engine cooling water 15 Compressor (gas compressor)
16 Condenser (First heat exchanger outside the passenger compartment)
17 Expansion valve 18 Evaporator (vehicle compartment first heat exchanger)
19 Piping 20 Air-conditioning duct 21 Blower 22 Heater core 23 Radiator 24 Cooling water piping 25 Mix door 50 Dehumidifying part 51 Cooler core (vehicle interior second heat exchanger)
52 Dehumidifier outdoor unit (second heat exchanger outside the vehicle compartment)
53 Refrigerant liquid 54, 54a, 54b Refrigerant liquid piping 55 Pump 100 Vehicle air conditioner A1, A2 Air

Claims (4)

車室外に配置される車室外第一熱交換器と、車室内に配置される車室内第一熱交換器と、冷媒ガスを圧縮する気体圧縮機と、前記冷媒ガスが液化した液状冷媒を減圧する膨張弁と、前記車室内第一熱交換器の下流部分に配置されるヒータコアと、前記ヒータコアで加熱する空気および前記ヒータコアをバイパスする空気の割合を調節するミックスドアと、これら前記車室外第一熱交換器、前記膨張弁、前記車室内第一熱交換器および前記気体圧縮機に前記冷媒ガス乃至前記液状冷媒を循環させる通路となる配管とを有する空調部、並びに、
前記ミックスドアよりも上流部分に配置される車室内第二熱交換器と、前記車室外に配置される車室外第二熱交換器と、前記車室外第二熱交換器および前記車室内第二熱交換器に、摂氏0度以下の所定温度まで不凍の冷媒液を循環させる通路となる冷媒液配管と、前記冷媒液配管の通路上の一部に設けられて、前記冷媒液を循環させるポンプとを有する、前記空調部から独立した別系統の除湿部、を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
A first heat exchanger outside the passenger compartment arranged outside the passenger compartment, a first heat exchanger inside the passenger compartment located inside the passenger compartment, a gas compressor that compresses the refrigerant gas, and the pressure of the liquid refrigerant liquefied by the refrigerant gas An expansion valve, a heater core disposed in a downstream portion of the first heat exchanger in the vehicle interior, a mix door that adjusts a ratio of air heated by the heater core and air bypassing the heater core, and those outside the vehicle interior An air-conditioning unit having one heat exchanger, the expansion valve, the first heat exchanger in the vehicle interior, and a pipe serving as a passage for circulating the refrigerant gas to the liquid refrigerant in the gas compressor, and
The vehicle interior second heat exchanger disposed in the upstream portion of the mix door, the vehicle exterior second heat exchanger disposed outside the vehicle interior, the vehicle exterior second heat exchanger, and the vehicle interior second The heat exchanger is provided with a refrigerant liquid pipe serving as a passage through which the non-freezing refrigerant liquid is circulated to a predetermined temperature of 0 degrees Celsius or less, and is provided in a part of the passage of the refrigerant liquid pipe to circulate the refrigerant liquid. A vehicle air conditioner comprising: a separate dehumidifying unit that is independent of the air conditioning unit and has a pump.
前記車室外第二熱交換器は、前記車室外第一熱交換器に吹き付けられる空気の流路のうち、前記車室外第一熱交換器よりも上流部分に配置され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 second exterior heat exchanger is disposed upstream of the first exterior heat exchanger in a flow path of air blown to the first exterior heat exchanger. Item 2. The vehicle air conditioner according to Item 1. 前記冷媒液は、摂氏−20度以下の温度まで不凍に調整された、不凍液が混合された液体であることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用空調装置。   3. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the refrigerant liquid is a liquid mixed with an antifreeze liquid adjusted to be antifreeze to a temperature of −20 degrees Celsius or lower. 前記ポンプは、前記空調部が前記車室内を暖房する動作に切り替えられている状態で、かつ前記車室内の空気を循環する内気循環モードで動作されているときにのみ、前記冷媒液を循環させるように設定されていることを特徴とする請求項1から3のうちいずれか1項に記載の車両用空調装置。   The pump circulates the refrigerant liquid only when the air conditioning unit is switched to an operation for heating the vehicle interior and is operated in an inside air circulation mode for circulating air in the vehicle interior. The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein the air conditioner is set as described above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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