JP2010125912A - Vehicular air-conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒートポンプにより車室内暖房を行う車両用空調装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle air conditioner that performs vehicle interior heating with a heat pump.
このような車両用空調装置として特許文献1に記載のものがある。これは、空調ケース内に収容される冷却用熱交換器と、車室外に配置される室外熱交換器と、冷媒流れ方向を変更させるための四方弁とを備え、この四方弁によって冷媒流れ方向を変更させることで、車室内に向かって流れる空気を冷却用熱交換器で冷却する冷却運転と、車室内に向かって流れる空気を冷却用熱交換器で加熱する暖房運転とを切り替えている。この暖房運転がヒートポンプ運転である。 There exists a thing of patent document 1 as such a vehicle air conditioner. This comprises a cooling heat exchanger housed in the air conditioning case, an outdoor heat exchanger arranged outside the passenger compartment, and a four-way valve for changing the refrigerant flow direction, and the refrigerant flow direction by this four-way valve Thus, the cooling operation for cooling the air flowing toward the vehicle interior by the cooling heat exchanger and the heating operation for heating the air flowing toward the vehicle interior by the cooling heat exchanger are switched. This heating operation is a heat pump operation.
具体的には、冷却運転時では、室外熱交換器で冷媒を放熱させ、冷却用熱交換器で冷媒を吸熱させる冷媒流れとしており、ヒートポンプ運転時では、四方弁によって冷媒流れ方向を冷却運転時とは逆の方向に変更して、室外熱交換器で冷媒を吸熱させ、冷却用熱交換器で冷媒を放熱させる冷媒流れとしている。このように、特許文献1の車両用空調装置では、ヒートポンプ運転時に、冷却運転時とは逆に、室外熱交換器を吸熱器として使用し、冷却用熱交換器を放熱器として使用して、この冷却用熱交換器で空気を加熱している。 Specifically, during the cooling operation, the refrigerant heat is dissipated by the outdoor heat exchanger and the refrigerant heat is absorbed by the cooling heat exchanger. During the heat pump operation, the refrigerant flow direction is changed by the four-way valve during the cooling operation. The refrigerant flow is changed to the opposite direction to the refrigerant flow in which the refrigerant is absorbed by the outdoor heat exchanger and the refrigerant is dissipated by the cooling heat exchanger. Thus, in the vehicle air conditioner of Patent Document 1, during the heat pump operation, contrary to the cooling operation, the outdoor heat exchanger is used as a heat absorber, and the cooling heat exchanger is used as a radiator. Air is heated by this heat exchanger for cooling.
ところで、室内に異臭を吹き出すことを防止した車両用空調装置が特許文献2に開示されている。これは、送風機および圧縮機の停止条件のときに、送風機を逆回転させることにより、吹出口から吸入した車室内空気をヒータコアで加熱し、加熱した空気を冷却用熱交換器としての蒸発器に送風し、蒸発器を通過した後の空気を外気導入口から放出することで、蒸発器に付着した凝縮水から異臭が発生する前に、蒸発器を乾かすものである。
上述の特許文献1に記載の車両用空調装置では、ヒートポンプ運転時に、冷却運転時と異なり、冷却用熱交換器を吸熱器として使用せず、室外熱交換器を吸熱器として使用するために、冷媒流れ方向を冷却運転時とは逆の方向に変更するための四方弁が必要となり、冷媒回路の構成が複雑化するという問題がある。 In the vehicle air conditioner described in Patent Document 1 described above, unlike the cooling operation, during the heat pump operation, the cooling heat exchanger is not used as a heat absorber, and the outdoor heat exchanger is used as a heat absorber. There is a problem that a four-way valve for changing the refrigerant flow direction to the direction opposite to that in the cooling operation is required, and the configuration of the refrigerant circuit is complicated.
この問題を回避する方法としては、ヒートポンプ運転時においても冷却運転時と同様に、冷却用熱交換器を吸熱器として使うことが考えられる。これによれば、ヒートポンプ運転時の冷媒流れ方向を冷却運転時と同じ方向にできるので、四方弁を用いる必要が無くなり、特許文献1と比較して、冷媒回路の構成の複雑化を抑制できる。 As a method for avoiding this problem, it is conceivable to use a cooling heat exchanger as a heat absorber in the heat pump operation as in the cooling operation. According to this, since the refrigerant flow direction during the heat pump operation can be made the same direction as during the cooling operation, it is not necessary to use a four-way valve, and complication of the configuration of the refrigerant circuit can be suppressed as compared with Patent Document 1.
ちなみに、この場合、放熱器として、原動機の冷却水と冷媒との間で熱交換を行う水−冷媒熱交換器を用い、原動機の冷却水の熱によって空気を加熱するヒータコアによって暖房を行う、もしくは、放熱器として、冷媒と空気との間で熱交換を行うガスクーラを用い、このガスクーラによって暖房を行うことが考えられる。 Incidentally, in this case, as a radiator, a water-refrigerant heat exchanger that performs heat exchange between the cooling water of the prime mover and the refrigerant is used, and heating is performed by a heater core that heats air by the heat of the cooling water of the prime mover, or It is conceivable to use a gas cooler that exchanges heat between the refrigerant and the air as the radiator, and to heat the gas cooler.
しかし、ヒートポンプ運転時に冷却用熱交換器を吸熱器として使用する場合、別の問題が生じる。すなわち、この場合、送風機を冷却運転と同様に作動させて、冷却用熱交換器通過後の冷たい空気を車室内に向けて流したのでは、暖房としての意味をなさないという問題が生じる。 However, another problem arises when the heat exchanger for cooling is used as a heat absorber during heat pump operation. That is, in this case, if the air blower is operated in the same manner as in the cooling operation and the cold air after passing through the cooling heat exchanger flows toward the passenger compartment, there is a problem that it does not make sense as heating.
なお、ヒートポンプ運転時に冷却用熱交換器を吸熱器として使用する場合では、特許文献2に記載のように、冷却用熱交換器通過後の冷たい空気を外気導入口から放出することが考えられるが、特許文献2に記載の技術では、吹出口から空気を吸入しているので、吹出口から暖かい空気を吹き出すことができない。よって、特許文献2に記載の技術をそのまま用いたのでは、車室内暖房ができない。
In addition, when using a heat exchanger for cooling as a heat absorber during heat pump operation, it is considered that cool air after passing through the heat exchanger for cooling is discharged from the outside air inlet as described in
本発明は上記点に鑑みて、空調ケース内の冷却用熱交換器を吸熱器として用いたヒートポンプによる車室内暖房が可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the vehicle air conditioner in which the vehicle interior heating by the heat pump which used the heat exchanger for cooling in an air conditioning case as a heat absorber is possible in view of the said point.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、冷媒と車室外空気とを熱交換させる室外熱交換器(12)と、冷媒と空気とを熱交換させて、空気を冷却する冷却用熱交換器(14)と、冷媒と原動機(3)を冷却する冷却水とを熱交換させる水−冷媒熱交換器(15)と、原動機(3)の冷却水と空気との熱交換により、冷却用熱交換器(14)を通過した空気を加熱する加熱用熱交換器(19)とを備え、
車室内に向かって流れる空気を冷却用熱交換器(14)で冷却する冷却運転時では、室外熱交換器(12)で圧縮機(11)吐出後の冷媒を放熱させ、冷却用熱交換器(14)で冷媒を吸熱させ、
車室内暖房のために、原動機(3)の冷却水を水−冷媒熱交換器(15)で加熱するヒートポンプ運転時では、冷却用熱交換器(14)で冷媒を吸熱させ、水−冷媒熱交換器(15)で冷媒を放熱させる車両用空調装置であって、
空調ケース(21)のうち冷却用熱交換器(14)と加熱用熱交換器(19)との間に設けられ、車室内空気を吸い込むための内気吸込用開口部(40)と、
冷却運転時に内気吸込用開口部(40)を閉じ、ヒートポンプ運転時に内気吸込用開口部(40)を開く開閉ドア(41)と、
冷却運転時に内気導入口(24)もしくは外気導入口(25)から吹出開口部(28、29、30)に向かう空気流れを空調ケース(21)の内部に形成するとともに、ヒートポンプ運転時に内気吸込用開口部(40)から車室内の空気を吸い込み、内気吸込用開口部(40)からの空気流れを分流させて、冷却用熱交換器(14)を通過して外気導入口(25)から車室外に向かう空気流れと、加熱用熱交換器(19)を通過して吹出開口部(28、29、30)から車室内に向かう空気流れとを形成する送風手段(22、44、50、51)とを備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the outdoor heat exchanger (12) for exchanging heat between the refrigerant and outside air and the cooling for cooling the air by exchanging heat between the refrigerant and air. Heat exchanger (14), a water-refrigerant heat exchanger (15) for exchanging heat between the refrigerant and the cooling water for cooling the prime mover (3), and heat exchange between the cooling water for the prime mover (3) and air. A heating heat exchanger (19) for heating the air that has passed through the cooling heat exchanger (14),
During the cooling operation in which the air flowing toward the passenger compartment is cooled by the cooling heat exchanger (14), the refrigerant discharged from the compressor (11) is radiated by the outdoor heat exchanger (12), and the cooling heat exchanger is discharged. (14) to absorb the heat of the refrigerant,
During the heat pump operation in which the cooling water of the prime mover (3) is heated by the water-refrigerant heat exchanger (15) for heating the vehicle interior, the refrigerant is absorbed by the cooling heat exchanger (14), and water-refrigerant heat is generated. A vehicle air conditioner that dissipates heat from the refrigerant in the exchanger (15),
Inside air-conditioning case (21), provided between the cooling heat exchanger (14) and the heating heat exchanger (19), an inside air suction opening (40) for sucking in the passenger compartment air,
An open / close door (41) that closes the inside air suction opening (40) during the cooling operation and opens the inside air suction opening (40) during the heat pump operation;
An air flow from the inside air inlet (24) or the outside air inlet (25) to the outlet opening (28, 29, 30) is formed inside the air conditioning case (21) during the cooling operation, and is used for sucking in the inside air during the heat pump operation. Air in the vehicle compartment is sucked from the opening (40), the air flow from the inside air suction opening (40) is divided, passes through the cooling heat exchanger (14), and passes through the outside air inlet (25). Air blowing means (22, 44, 50, 51) that forms an air flow toward the outside and an air flow that passes through the heat exchanger (19) for heating and flows from the blowing opening (28, 29, 30) to the vehicle interior. ).
また、請求項2に記載の発明では、冷媒と車室外空気とを熱交換させる室外熱交換器(12)と、冷媒と空気とを熱交換させて、空気を冷却する冷却用熱交換器(14)と、冷媒と空気との熱交換により、冷却用熱交換器(14)を通過した空気を加熱する加熱用熱交換器(71)とを備え、
車室内に向かって流れる空気を冷却用熱交換器(14)で冷却する冷却運転時では、室外熱交換器(12)で圧縮機(11)吐出後の冷媒を放熱させ、冷却用熱交換器(14)で冷媒を吸熱させ、
車室内暖房のために、加熱用熱交換器(71)で空気を加熱するヒートポンプ運転時では、冷却用熱交換器(14)で冷媒を吸熱させ、加熱用熱交換器(71)で冷媒を放熱させる車両用空調装置であって、
空調ケース(21)のうち冷却用熱交換器(14)と加熱用熱交換器(71)との間に設けられ、車室内空気を吸い込むための内気吸込用開口部(40)と、
冷却運転時に内気吸込用開口部(40)を閉じ、ヒートポンプ運転時に内気吸込用開口部(40)を開く開閉ドア(41)と、
冷却運転時に内気導入口(24)もしくは外気導入口(25)から吹出開口部(28、29、30)に向かう空気流れを空調ケース(21)の内部に形成するとともに、ヒートポンプ運転時に内気吸込用開口部(40)から車室内の空気を吸い込み、内気吸込用開口部(40)からの空気流れを分流させて、冷却用熱交換器(14)を通過して外気導入口(25)から車室外に向かう空気流れと、加熱用熱交換器(71)を通過して吹出開口部(28、29、30)から車室内に向かう空気流れとを形成する送風手段(22、44、50、51)とを備えることを特徴としている。
In the invention according to
During the cooling operation in which the air flowing toward the passenger compartment is cooled by the cooling heat exchanger (14), the refrigerant discharged from the compressor (11) is radiated by the outdoor heat exchanger (12), and the cooling heat exchanger is discharged. (14) to absorb the heat of the refrigerant,
During the heat pump operation in which air is heated by the heating heat exchanger (71) for heating the vehicle interior, the refrigerant is absorbed by the cooling heat exchanger (14), and the refrigerant is absorbed by the heating heat exchanger (71). A vehicle air conditioner that dissipates heat,
An inside air suction opening (40) provided between the cooling heat exchanger (14) and the heating heat exchanger (71) in the air conditioning case (21) for sucking air in the vehicle interior;
An open / close door (41) that closes the inside air suction opening (40) during the cooling operation and opens the inside air suction opening (40) during the heat pump operation;
An air flow from the inside air inlet (24) or the outside air inlet (25) to the outlet opening (28, 29, 30) is formed inside the air conditioning case (21) during the cooling operation, and is used for sucking in the inside air during the heat pump operation. Air in the vehicle compartment is sucked from the opening (40), the air flow from the inside air suction opening (40) is divided, passes through the cooling heat exchanger (14), and passes through the outside air inlet (25). Blowing means (22, 44, 50, 51) that forms an air flow toward the outside and an air flow that passes through the heat exchanger (71) for heating and flows from the blowout opening (28, 29, 30) to the vehicle interior. ).
このように、請求項1に記載の発明では、車室内暖房を目的としたヒートポンプ運転時に、空調ケース内の冷却用熱交換器(14)を吸熱器として使用し、水−冷媒熱交換器(15)を放熱器として使用することで、冷却用熱交換器で冷媒が空気から吸収した熱を熱源として、原動機の冷却水を介して、車室内暖房を行う構成となっている。 Thus, in the invention according to claim 1, during the heat pump operation for the purpose of heating the vehicle interior, the cooling heat exchanger (14) in the air conditioning case is used as a heat absorber, and the water-refrigerant heat exchanger ( By using 15) as a radiator, the vehicle interior is heated through the cooling water of the prime mover using the heat absorbed by the refrigerant from the air in the heat exchanger for cooling as a heat source.
また、請求項2に記載の発明では、車室内暖房を目的としたヒートポンプ運転時に、空調ケース内の冷却用熱交換器(14)を吸熱器として使用し、空調ケース内の加熱用熱交換器(71)を放熱器として使用することで、冷却用熱交換器で冷媒が空気から吸収した熱を熱源としての車室内暖房を行う構成となっている。
In the invention of
そして、請求項1、2に記載の発明では、ヒートポンプ運転時に、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器の間に設けた内気吸込用開口部(40)から車室内空気を吸い込むようにしているので、冷却用熱交換器を通過して外気導入口に向かう空気流れと、加熱用熱交換器を通過して吹出開口部に向かう空気流れとを形成することが可能である。
And in invention of
さらに、請求項1、2に記載の発明では、冷却用熱交換器を通過した冷たい空気を外気導入口から車室外に放出し、加熱用熱交換器を通過した暖かい空気を吹出開口部から車室内に吹き出すようになっているので、空調ケース内の冷却用熱交換器を吸熱器として使用するヒートポンプによる車室内暖房の実現が可能である。 Further, in the first and second aspects of the invention, the cold air that has passed through the cooling heat exchanger is discharged from the outside air inlet to the outside of the passenger compartment, and the warm air that has passed through the heating heat exchanger is discharged from the outlet opening to the vehicle. Since the air is blown into the room, it is possible to realize vehicle interior heating by a heat pump that uses the cooling heat exchanger in the air conditioning case as a heat absorber.
ここで、送風手段としては、例えば、請求項3、4、5に記載の構成を採用できる。
Here, as a ventilation means, the structure of
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
図1に、本発明の第1実施形態における車両用空調装置1の全体構成を示す。図1に示すように、車両用空調装置1は、蒸気圧縮式冷凍サイクル(ヒートポンプサイクル)を構成する冷媒回路2と、原動機としてのエンジン3を冷却する冷却水回路4とを備えている。
(First embodiment)
In FIG. 1, the whole structure of the vehicle air conditioner 1 in 1st Embodiment of this invention is shown. As shown in FIG. 1, the vehicle air conditioner 1 includes a
冷媒回路2は、圧縮機11と、室外熱交換器12と、第1の膨張弁13と、蒸発器14とが順に直列接続され、圧縮機11と室外熱交換器12との間に、水−冷媒熱交換器15および第2の膨張弁16が順に直列接続されている。さらに、冷媒回路2は、水−冷媒熱交換器15および第2の膨張弁16をバイパスして冷媒が流れるバイパス通路17と、バイパス通路17を開閉する開閉手段としての第1の電磁弁18とを有している。
In the
この冷媒回路2では、冷媒としてフロン系冷媒を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成する。なお、冷凍サイクルを構成する各機能部11〜16は、冷媒配管等によって接続されている。
The
各機能部11〜16について説明すると、圧縮機11は冷媒を圧縮して吐出するものであり、室外熱交換器12は冷媒と車室外空気とを熱交換させる熱交換器であり、第1の膨張弁13は、冷媒を減圧膨張させる第1の減圧手段である。
The
また、蒸発器14は、冷媒と空気との熱交換により、液相の冷媒が吸熱して蒸発することで、空気を冷却する冷却用熱交換器(冷房用熱交換器)である。蒸発器14は、車室内最前部の図示しない車両計器盤(インストルメントパネル)の内側に配置される空調ユニット20の空調ケース21の内部に収容されている。
The
水−冷媒熱交換器15は、冷却水が流れる冷却水通路15aと、圧縮機11から吐出された高温高圧冷媒が流れる冷媒通路15bとを有し、冷却水と冷媒とを熱交換させて、冷媒から冷却水への放熱により、冷却水を加熱する熱交換器である。
The water-
第2の膨張弁16は、冷媒を減圧膨張させる第2の減圧手段であり、後述するように、ヒートポンプ運転時に室外熱交換器12を吸熱器として使用するために用いている。
The
一方、冷却水回路4は、エンジン3と、ヒータコア19と、水−冷媒熱交換器15とが接続されており、図示しないウォータポンプによって、エンジン3を冷却する冷却水が循環するように構成されている。
On the other hand, the cooling
ヒータコア19は、エンジンによって加熱された冷却水と空気とを熱交換させて、空気を加熱する加熱用熱交換器(暖房用熱交換器)である。ヒータコア19は、空調ユニット20の空調ケース21の内部に収容されている。
The
本実施形態では、オートエアコン時に、図示しない制御装置(エアコンECU)が第1の電磁弁18の開閉を切り替えることで、冷凍サイクル(ヒートポンプサイクル)の運転モードが、冷却運転とヒートポンプ運転との間で切り替えられるようになっている。
In the present embodiment, a control device (air conditioner ECU) (not shown) switches between opening and closing of the first
冷却運転は、車室内に向かって流れる空気を蒸発器14で冷却することを目的とした運転モードであり、車室内の冷房、除湿、暖房を行う通常の空調時に実行される運転モードである。
The cooling operation is an operation mode for the purpose of cooling the air flowing toward the vehicle interior by the
この冷却運転時では、第1の電磁弁18が開状態となることで、図1中の破線矢印で示すように、圧縮機11→バイパス通路17→室外熱交換器12→第1の膨張弁13→蒸発器14→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。
During this cooling operation, the first
すなわち、圧縮機11吐出後の高温高圧の冷媒は、室外熱交換器12で車室外空気と熱交換することで放熱して凝縮し、第1の膨張弁13で減圧膨張された後、蒸発器14で車室内に向かって流れる空気から吸熱して蒸発する。これにより、蒸発器14を通過する空気が冷却される。そして、蒸発器14で吸熱した冷媒は、圧縮機11に吸入されて圧縮される。
In other words, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
一方、ヒートポンプ運転は、蒸発器14で冷媒が吸収した熱を、エンジン冷却水を介して、空調ケース21の内部を流れる空気に与えることで、車室内暖房を行うことを目的とした運転モードである。例えば、エンジン始動直後のように、エンジン冷却水の温度が低く、車室内暖房に必要な熱量が不足しているときの車室内暖房時に、冷凍サイクルの運転モードがヒートポンプ運転に切り替えられる。
On the other hand, the heat pump operation is an operation mode for heating the vehicle interior by giving the heat absorbed by the refrigerant in the
なお、運転モードの切替は、冷却水温度を検出する図示しない水温センサからの入力結果に基づいて、制御装置が実行する。例えば、冷却水の温度が45℃以下のとき、ヒートポンプ運転が実行される。これにより、エンジンの排熱量が少ない場合であっても、暖房に必要な熱量を補うことで、ヒータコア19による暖房が可能となる。
The operation mode is switched by the control device based on an input result from a water temperature sensor (not shown) that detects the cooling water temperature. For example, when the temperature of the cooling water is 45 ° C. or lower, the heat pump operation is executed. Thereby, even if the amount of exhaust heat of the engine is small, heating by the
このヒートポンプ運転時では、第1の電磁弁18が閉状態となることで、図1中の実線矢印で示すように、圧縮機11→水−冷媒熱交換器15→第2の膨張弁16→室外熱交換器12→第1の膨張弁13→蒸発器14→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷凍サイクル(ヒートポンプサイクル)が構成される。
During this heat pump operation, the first
すなわち、圧縮機11吐出後の高温高圧の冷媒が、水−冷媒熱交換器15で冷却水と熱交換して放熱することで、冷却水が加熱される。これにより、この加熱された冷却水がヒータコア19で空気と熱交換することで、空調ケース21の内部を流れる空気が暖められる。そして、水−冷媒熱交換器15を通過した冷媒は、第2の膨張弁16で減圧膨張された後、室外熱交換器12で車室外空気から吸熱する。さらに、室外熱交換器12を通過した冷媒は、第1の膨張弁13で減圧膨張された後、蒸発器14で車室内に向かって流れる空気から吸熱して蒸発する。そして、蒸発器14で吸熱した冷媒は、圧縮機11に吸入されて圧縮される。
That is, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
このように、本実施形態では、冷却運転では、室外熱交換器12を放熱器として使用し、蒸発器14を吸熱器として使用しているのに対して、ヒートポンプ運転では、室外熱交換器12および蒸発器14を吸熱器として使用し、水−冷媒熱交換器15を放熱器として使用している。
Thus, in this embodiment, in the cooling operation, the
そして、本実施形態では、ヒートポンプ運転時に、室外熱交換器12と蒸発器14の2つを吸熱器として使用することで、蒸発器14のみを吸熱器として使用する場合と比較して、冷媒の吸熱量を増大させることを図っている。
And in this embodiment, compared with the case where only the
次に、空調ユニット20について説明する。図2、3に、空調ユニット20の断面図を示す。図2は、冷凍サイクルの運転モードが冷却運転(通常空調時)の場合を示しており、図3は、冷凍サイクルの運転モードがヒートポンプ運転の場合を示している。なお、図2、3の上下方向が空調ユニット20の車両搭載状態での上下方向である。
Next, the
図2に示すように、空調ユニット20は空調ケース21を備えており、この空調ケース21の内部には、冷却運転時の空気流れ(空調風流れ)の上流側から順に、蒸発器14、第1送風機50、第2送風機51、ヒータコア19が配置されている。第1送風機50および第2送風機51が本発明の送風手段を構成している。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態の空調ユニット20は、蒸発器14を通過した空気の全量がヒータコア19を通過する構成であり、ヒータコア19に供給される冷却水の量を調節することで、室内に吹き出す空気の温度を制御するリヒート方式を採用している。
The
空調ケース21は、冷却運転時に車室内に向かって空気が流れる空気通路を内部に形成するものであり、樹脂製である。
The
また、図2、3では区別していないが、空調ケース21は、蒸発器14およびヒータコア19よりも空調風流れ上流側に内外気切替部を有しており、この内外気切替部には、車室内空気(内気)を吸い込むための内気吸込口24と、車室外空気(外気)を吸い込むための外気吸込口25と、これらの両吸込口24、25を開閉する開閉ドア26、27とが設けられている。
Although not distinguished in FIGS. 2 and 3, the
また、空調ケース21は、蒸発器14およびヒータコア19よりも空調風流れ下流側に、複数の吹出開口部28、29、30と、これらを選択して開閉する吹出モードドア31、32、33とを有している。複数の吹出開口部28、29、30は、車室内に空調風を吹き出すための開口部であり、それぞれ、車室内に設けられている各吹出口と連通している。複数の吹出開口部は、例えば、デフロスタ開口部28、フェイス開口部29およびフット開口部30であり、それぞれに、吹出モードドアとして、デフロスタ用ドア31、フェイス用ドア32およびフット用ドア33が設けられている。
The air-
空調ケース21には、ヒートポンプ運転時に車室内空気を吸い込むための内気吸込用開口部40と、この内気吸込用開口部40を開閉する開閉ドア41とが設けられている。この内気吸込用開口部40は、内気導入口24、外気導入口25および複数の吹出開口部28、29、30とは別に設けられており、蒸発器14とヒータコア19との間に配置されている。なお、蒸発器14とヒータコア19との間とは、冷却運転時の空気流れ方向での間である。
The
第1送風機50と第2送風機51は、冷却運転時(通常空調時)に、内気導入口24もしくは外気導入口25から複数の吹出開口部28、29、30に向かう方向に送風するものである。第1送風機50と第2送風機51は、ともに軸流ファンによって構成される。本実施形態では、第1送風機50を構成する羽根車50aと、第2送風機51を構成する羽根車51aとが、共通のモータ52によって回転する構成であり、第1送風機50と第2送風機51とが一体に構成されている。
The
第1送風機50の羽根車50aは、内気吸込用開口部40よりも蒸発器14および外気導入口25側に配置されており、第2送風機51の羽根車51aは、内気吸込用開口部40よりもヒータコア19および複数の吹出開口部28、29、30側に配置されている。
The
第1送風機50は、送風方向を正方向(内気導入口24もしくは外気導入口25から複数の吹出開口部28、29、30に向かう方向)と逆方向との間で変更可能なものであり、例えば、正回転と逆回転との切替が可能となっている。一方、第2送風機51の送風方向は正方向のみである。
The
そして、冷凍サイクルの冷却運転時では、図示しない制御装置が、図2に示すように、開閉ドア41によって内気吸込用開口部40を閉じて、第1送風機50と第2送風機51の両方を正回転で作動させる。このとき、制御装置は、外気導入口25の開閉ドア27の位置と、内気導入口24の開閉ドア26の位置とを所望の空気導入モードに応じた位置とし、吹出モードドア31、32、33の位置を所望の吹出モードに応じた位置とする。
Then, during the cooling operation of the refrigeration cycle, a control device (not shown) closes the inside
これにより、図2中の矢印のように、内気吸込口24もしくは外気吸込口25から吸い込んだ空気が、蒸発器14およびヒータコア19を通過して、複数の吹出開口部28、29、30のいずれかから車室内に向かう空気流れが形成される。
As a result, as shown by the arrows in FIG. 2, the air sucked from the inside
図2に示すように、例えば、空気導入モードが外気導入モードである車室内暖房時では、図2中の矢印のように、外気導入口25から導入された空気は、蒸発器14を通過して除湿された後、ヒータコア19を通過することで所望温度の暖風となって、デフロスタ開口部28およびフット開口部30から車室内に吹き出される。
As shown in FIG. 2, for example, during vehicle interior heating in which the air introduction mode is the outside air introduction mode, the air introduced from the outside
一方、ヒートポンプ運転時では、図示しない制御装置が、図3に示すように、開閉ドア41によって内気吸込用開口部40を開き、第1送風機を逆回転で作動させ、第2送風機を正回転で作動させる。このとき、外気導入口25の開閉ドア27を開の位置とし、内気導入口24の開閉ドア26を閉の位置とし、吹出モードドア31、32、33の位置を所望の吹出モードに応じた位置、例えば、デフロスタ用ドア31を開の位置とし、フェイス用ドア32およびフット用ドア33を閉の位置とする。
On the other hand, at the time of heat pump operation, as shown in FIG. 3, a control device (not shown) opens the inside
これにより、図3中の矢印のように、内気吸込用開口部40から車室内の空気を空調ケース21の内部に吸い込み、内気吸込用開口部40からの空気流れを分流させ、蒸発器14を通過して外気導入口25から車室外に向かう空気流れと、ヒータコア13を通過してデフロスタ開口部28およびフット開口部30から車室内に向かう空気流れとを形成する。
As a result, as shown by the arrows in FIG. 3, the air in the passenger compartment is sucked into the
このように、本実施形態では、ヒートポンプ運転時に、蒸発器14とヒータコア19の間に設けた内気吸込用開口部40から車室内の空気を吸い込むようにしているので、内気吸込用開口部40から蒸発器14を通過して外気導入口25に向かう空気流れと、内気吸込用開口部40からヒータコア19を通過してフット開口部30等の吹出開口部に向かう空気流れとを形成することが可能である。
As described above, in the present embodiment, during the heat pump operation, the air in the vehicle compartment is sucked from the inside
そして、蒸発器14を通過した冷たい空気を外気導入口25から車室外に放出し、ヒータコア19を通過した暖かい空気を吹出開口部から車室内に吹き出すようになっているので、空調ケース内の蒸発器14を吸熱器として使用するヒートポンプによる車室内暖房を行うことができる。
The cold air that has passed through the
また、本実施形態の冷媒回路2は、圧縮機11、水−冷媒熱交換器15、第2の膨張弁16、室外熱交換器12、第1の膨張弁13、蒸発器14の順に直列接続される冷媒回路に対して、水−冷媒熱交換器15、第2の膨張弁16をバイパスするバイパス通路17と、バイパス通路17を開閉する第1の電磁弁18とを設けた簡素な構成である。そして、冷却運転時とヒートポンプ運転時では、ともに、圧縮機11→・・・→室外熱交換器12→第1の膨張弁13→蒸発器14→圧縮機11の順に冷媒が流れるようになっている。
Moreover, the
このように、本実施形態では、ヒートポンプ運転時に蒸発器14を吸熱器として使用することから、冷媒回路2の冷媒流れ方向を冷却運転時と同じ方向にすることができる。この結果、本実施形態によれば、特許文献1に記載の冷媒流れを反転させるための四方弁が不要となり、特許文献1に記載の冷媒回路と比較して、回路構成を簡略化できる。
Thus, in this embodiment, since the
(第2実施形態)
図4、5に、本実施形態における空調ユニット20の断面図を示す。図4は、冷凍サイクルの運転モードが冷却運転の場合を示しており、図5は、冷凍サイクルの運転モードがヒートポンプ運転の場合を示している。なお、図4、5では、図2、3と同一の構成部に同一の符号を付している。
(Second Embodiment)
4 and 5 are sectional views of the
本実施形態の空調ユニット20は、空調ケース21の内部に、冷却運転時の空気流れ(空調風流れ)の上流側から順に、冷却運転用送風機22、蒸発器14、エアミックスドア23、ヒータコア19が配置されている。本実施形態の空調ユニット20は、エアミックスドア23によって、蒸発器14を通過した空気と、ヒータコア19を通過した空気とを所望割合で混合させることで、室内に吹き出す空気の温度を制御するエアミックス方式を採用している。
The
さらに、空調ケース21には、開閉ドア41によって開閉される内気吸込用開口部40から先端開口部42まで連通する連通路43が設けられている。この連通路43は、空調ケース21に一体もしくは別体に形成されたものである。そして、この連通路43内にヒートポンプ運転用送風機44が設けられている。したがって、本実施形態では、ヒートポンプ運転用送風機44は、内気吸込用開口部40よりも空気流れ上流側に配置されている。なお、この空気流れとは、内気吸込用開口部40から空調ケース21の内部に向かって流れる空気流れのことである。
Further, the
本実施形態では、冷却運転用送風機22およびヒートポンプ運転用送風機44が本発明の送風手段を構成している。冷却運転用送風機22およびヒートポンプ運転用送風機44としては、例えば、軸流ファンが用いられる。
In the present embodiment, the
冷却運転用送風機22は、送風方向を正方向(内気導入口24もしくは外気導入口25から複数の吹出開口部28、29、30に向かう方向)と逆方向との間で変更可能なものであり、例えば、正回転と逆回転との切替が可能となっている。一方、ヒートポンプ運転用送風機44の送風方向は、内気吸込用開口部40から空調ケース21の内部に向かって車室内空気を押し込む正方向のみである。
The
そして、冷却運転時では、図示しない制御装置が、図4に示すように、開閉ドア41によって内気吸込用開口部40を閉じて、ヒートポンプ運転用送風機44を停止させるとともに、送風方向を正方向として冷却運転用送風機22を作動させる。
Then, during the cooling operation, as shown in FIG. 4, a control device (not shown) closes the inside
このとき、図示しない制御装置は、外気導入口25の開閉ドア27の位置と、内気導入口24の開閉ドア26の位置とを所望の空気導入モードに応じた位置とし、吹出モードドア31、32、33の位置を所望の吹出モードに応じた位置とし、エアミックスドア23の位置を所望の空調温度となる位置とする。これにより、一般的な空調時と同様に、内気吸込口24もしくは外気吸込口25から吸い込んだ空気が、蒸発器14およびヒータコア19を通過して、複数の吹出開口部28、29、30のいずれかから車室内に向かう空気流れが形成される。
At this time, the control device (not shown) sets the position of the open /
例えば、図4に示すように、空気導入モードが外気導入モードであり、空調モードが最大暖房の場合では、エアミックスドア23は最大暖房位置とされ、外気導入口25から導入された空気は、図4中の矢印に示すように、蒸発器14を通過して除湿された後、ヒータコア19を通過することで所望温度の暖風となって、デフロスタ開口部28およびフット開口部30から車室内に吹き出される。
For example, as shown in FIG. 4, when the air introduction mode is the outside air introduction mode and the air conditioning mode is the maximum heating, the
一方、ヒートポンプ運転時では、図示しない制御装置が、図5に示すように、開閉ドア41によって内気吸込用開口部40を開き、送風方向を逆方向として冷却運転用送風機22を作動させるとともに、ヒートポンプ運転用送風機44を作動させる。
On the other hand, at the time of heat pump operation, as shown in FIG. 5, a control device (not shown) opens the inside
外気導入口25の開閉ドア27を開の位置とし、内気導入口24の開閉ドア26を閉の位置とし、吹出モードドア31、32、33の位置を所望の吹出モードに応じた位置、例えば、デフロスタ用ドア31を開の位置とし、フェイス用ドア32およびフット用ドア33を閉の位置とする。また、エアミックスドア23の位置を、ヒータコア19に空気が通過する位置、例えば、吹出開口部に向かう空気の全てがヒータコア19を通過する最大暖房位置とする。
The open /
これにより、先端開口部42、連通路43を通過して、内気吸込用開口部40から空調ケース21の内部に車室内空気を吸い込み、内気吸込用開口部40からの空気流れを分流させ、蒸発器14を通過して外気導入口25から車室外に向かう空気流れと、ヒータコア19を通過してデフロスタ開口部28およびフット開口部30から車室内に向かう空気流れとを形成することができる。よって、本実施形態においても第1実施形態と同様に、空調ケース内の蒸発器14を吸熱器として使用するヒートポンプによる車室内暖房を行うことができる。
As a result, the vehicle interior air is sucked into the
(第3実施形態)
図6に、本実施形態における車両用空調装置1の全体構成を示す。図6では、図1と同一の構成部に同一の符号を付している。
(Third embodiment)
In FIG. 6, the whole structure of the vehicle air conditioner 1 in this embodiment is shown. In FIG. 6, the same components as those in FIG.
本実施形態では、図1に示される冷媒回路2に対して、第2の膨張弁16、バイパス通路17および第1の電磁弁18を省略している。このため、本実施形態の冷媒回路2は、圧縮機11、水−冷媒熱交換器15、室外熱交換器12、第1の膨張弁13、蒸発器14の順に直列接続された構成であり、第1実施形態と比較してより簡素な構成となっている。
In the present embodiment, the
そして、冷却運転時では、図6中の破線矢印で示すように、圧縮機11→水−冷媒熱交換器15→室外熱交換器12→第1の膨張弁13→蒸発器14→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。
During the cooling operation, as indicated by a broken line arrow in FIG. 6, the
一方、ヒートポンプ運転時では、図6中の実線矢印で示すように、圧縮機11→水−冷媒熱交換器15→室外熱交換器12→第1の膨張弁13→蒸発器14→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。本実施形態では、第1実施形態と異なり、室外熱交換器12と蒸発器14のうち蒸発器14のみを吸熱器として使用している。
On the other hand, during the heat pump operation, as indicated by the solid line arrows in FIG. 6, the
(第4実施形態)
図7に、本実施形態における車両用空調装置1の全体構成を示す。図7では、図1と同一の構成部に同一の符号を付している。
(Fourth embodiment)
In FIG. 7, the whole structure of the vehicle air conditioner 1 in this embodiment is shown. In FIG. 7, the same components as those in FIG.
本実施形態の冷媒回路2は、図6の冷媒回路2に対して圧縮機11の冷媒吐出側である圧縮機11と第1の膨張弁13との間の接続関係を変更したものである。具体的には、圧縮機11と第1の膨張弁13との間に、室外熱交換器12と水−冷媒熱交換器15とを並列に接続している。そして、室外熱交換器12を流れる冷媒の通路を開閉する第2の電磁弁61と、水−冷媒熱交換器15を流れる冷媒の通路を開閉する第3の電磁弁62とを設けている。
The
本実施形態では、冷却運転時では、図示しない制御装置によって、第2の電磁弁61が開状態となり、第3の電磁弁62が閉状態となることで、図7中の破線矢印で示すように、圧縮機11→室外熱交換器12→第1の膨張弁13→蒸発器14→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。
In the present embodiment, during the cooling operation, the second
一方、ヒートポンプ運転時では、図示しない制御装置によって、第2の電磁弁61が閉状態となり、第3の電磁弁62が開状態となることで、図7中の実線矢印で示すように、圧縮機11→水−冷媒熱交換器15→第1の膨張弁13→蒸発器14→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷凍サイクル(ヒートポンプサイクル)が構成される。
On the other hand, during operation of the heat pump, the second
(第5実施形態)
図8に、本実施形態における車両用空調装置1の全体構成を示す。図8では、図1と同一の構成部に同一の符号を付している。
(Fifth embodiment)
In FIG. 8, the whole structure of the vehicle air conditioner 1 in this embodiment is shown. In FIG. 8, the same components as those in FIG.
本実施形態では、図1の冷媒回路2において、ヒートポンプ運転時に放熱器として用いていた水−冷媒熱交換器15をガスクーラ71に変更し、このガスクーラ71をヒータコア19の代わりに加熱用熱交換器として用いている。
In the present embodiment, in the
具体的には、本実施形態の冷媒回路2は、圧縮機11と、室外熱交換器12と、第1の膨張弁13と、蒸発器14とが順に直列接続され、圧縮機11と室外熱交換器12との間に、ガスクーラ71および第2の膨張弁72が順に直列接続されている。さらに、冷媒回路2は、ガスクーラ71および第2の膨張弁72をバイパスして冷媒が流れるバイパス通路73と、バイパス通路73を開閉する開閉手段としての第1の電磁弁74とを有している。
Specifically, in the
ガスクーラ71は、冷媒と空気との間での熱交換により、冷媒の熱を空気に放出する放熱器であり、空調ケース21の内部に収容されている。なお、第2の膨張弁72、バイパス通路73および第1の電磁弁74は、それぞれ、図1の冷媒回路2における第2の膨張弁16、バイパス通路17および第1の電磁弁18に対応している。
The
本実施形態の冷媒回路2では、冷却運転時に、図示しない制御装置によって、第1の電磁弁74が開状態となることで、図8中の破線矢印で示すように、圧縮機11→バイパス通路73→室外熱交換器12→第1の膨張弁13→蒸発器14→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。すなわち、室外熱交換器12で圧縮機11吐出後の冷媒を放熱させ、蒸発器14で冷媒を吸熱させる冷凍サイクルが構成される。
In the
一方、ヒートポンプ運転時では、図示しない制御装置によって、第1の電磁弁74が閉状態となることで、図8中の実線矢印で示すように、圧縮機11→ガスクーラ71→第2の膨張弁72→室外熱交換器12→第1の膨張弁13→蒸発器14→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷凍サイクル(ヒートポンプサイクル)が構成される。すなわち、空調ケース21内の蒸発器14で冷媒を吸熱させ、ガスクーラ71で冷媒を放熱させるヒートポンプサイクルが構成される。
On the other hand, during the heat pump operation, the first
したがって、本実施形態では、ヒートポンプ運転時に、蒸発器14で冷媒が吸収した熱を、ガスクーラ71で、空調ケース21の内部を流れる空気に直接与えることで、車室内暖房を行う。
Therefore, in the present embodiment, during the heat pump operation, the heat absorbed by the refrigerant in the
(第6実施形態)
図9に、本実施形態における車両用空調装置1の全体構成を示す。図9では、図8と同一の構成部に同一の符号を付している。
(Sixth embodiment)
In FIG. 9, the whole structure of the vehicle air conditioner 1 in this embodiment is shown. In FIG. 9, the same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals.
本実施形態は、図8に示す冷媒回路2に対して圧縮機11の冷媒吐出側である圧縮機11と第1の膨張弁13との間の接続関係を変更したものである。具体的には、圧縮機11と第1の膨張弁13との間に、室外熱交換器12とガスクーラ71とを並列に接続している。そして、室外熱交換器12を流れる冷媒の通路を開閉する第2の電磁弁75と、ガスクーラ71を流れる冷媒の通路を開閉する第3の電磁弁76とを設けている。この第2、第3の電磁弁75、76は、それぞれ、図7中の第2、第3の電磁弁61、62に対応している。
In the present embodiment, the connection relationship between the
本実施形態では、冷却運転時では、図示しない制御装置によって、第2の電磁弁75が開状態となり、第3の電磁弁76が閉状態となることで、図9中の破線矢印で示すように、圧縮機11→室外熱交換器12→第1の膨張弁13→蒸発器14→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。
In the present embodiment, during the cooling operation, the second
一方、ヒートポンプ運転時では、図示しない制御装置によって、第2の電磁弁75が閉状態となり、第3の電磁弁76が開状態となることで、図9中の実線矢印で示すように、圧縮機11→ガスクーラ71→第1の膨張弁13→蒸発器14→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷凍サイクル(ヒートポンプサイクル)が構成される。
On the other hand, during operation of the heat pump, the second
(他の実施形態)
(1)第1実施形態の空調ユニット20はリヒート方式を採用していたが、第2実施形態のようにエアミックス方式を採用しても良い。同様に、第2実施形態の空調ユニット20においても、第1実施形態のようにリヒート方式を採用しても良い。
(Other embodiments)
(1) The
(2)第1実施形態では、第1送風機50と第2送風機51とを一体化させていたが、第1送風機50と第2送風機51とを別体としても良い。この場合、第1送風機50を蒸発器14よりも外気導入口25側に配置しても良く、第2送風機51をヒータコア19よりも吹出開口部28、29、30側に配置しても良い。
(2) In the first embodiment, the
(3)第1実施形態では、エンジンの排熱を利用した暖房が不可能な場合に、暖房に必要な熱量を補うために、ヒートポンプ運転による暖房を実行していたが、エンジンの排熱を利用しつつ、さらに熱量を加えたい場合に、ヒートポンプ運転を実行しても良い。すなわち、蒸発器14で冷媒が吸収した熱と、エンジンの排熱との両方を熱源とした暖房を行っても良い。
(3) In the first embodiment, when heating using exhaust heat of the engine is impossible, heating by heat pump operation is performed to supplement the amount of heat necessary for heating. The heat pump operation may be executed when it is desired to add more heat while using. That is, heating using both the heat absorbed by the refrigerant in the
(4)第2実施形態では、冷却運転用送風機22を蒸発器14よりも外気導入口25側に配置していたが(図4、5参照)、冷却運転用送風機22の位置は、内気吸込用開口部40から外気導入口25までの間であれば任意に変更可能である。内気吸込用開口部40から外気導入口25までの間に冷却運転用送風機22が位置していれば、ヒートポンプ運転時に冷却運転用送風機22を逆回転させることで、内気吸込用開口部40から外気導入口25に向かって流れる空気流れを形成できるからである。
(4) In the second embodiment, the
(5)第2実施形態では、ヒートポンプ運転時に冷却運転用送風機22の送風方向を逆方向として作動させていたが、ヒートポンプ運転時に冷却運転用送風機22を停止しても良い。この場合、エアミックスドア23の位置を最大暖房位置とする。
(5) In the second embodiment, the
このようにしても、ヒートポンプ運転用送風機44の作動により、内気吸込用開口部40からの空気流れを分流させ、蒸発器14を通過して外気導入口25から車室外に向かう空気流れと、ヒータコア19を通過して車室内に向かう空気流れとを形成することができる。なお、ヒートポンプ運転時に冷却運転用送風機22を停止させる場合では、冷却運転用送風機22の位置は、空調ケース21の内部の任意の位置に変更可能である。
Even in this case, the operation of the
(6)第2実施形態では、ヒートポンプ運転用送風機44が内気吸込用開口部40よりも空気流れ上流側に配置されていたが、ヒートポンプ運転用送風機44を内気吸込用開口部40よりも空気流れ下流側に配置しても良い。すなわち、図4、5に示す空調ユニット20において、内気吸込用開口部40の開閉ドア41の位置を連通路43の先端開口部42の位置に変更しても良い。この場合、連通路43の先端開口部42が本発明の内気吸込用開口部となり、ヒートポンプ運転用送風機44は内気吸込用開口部42よりも空気流れ下流側に位置することとなる。
(6) In the second embodiment, the heat
(7)上述の各実施形態では、原動機がエンジンである場合を説明したが、原動機は、例えば、燃料電池等のエンジン以外のものでも良い。 (7) In the above-described embodiments, the case where the prime mover is an engine has been described. However, the prime mover may be other than an engine such as a fuel cell, for example.
(8)上述の各実施形態では、フロン系冷媒を用いていたが、他の冷媒を用いても良く、二酸化炭素(CO2)のように高圧圧力が臨界圧力を超える冷媒を用いても良い。 (8) In each of the above-described embodiments, the chlorofluorocarbon refrigerant is used. However, other refrigerants may be used, and a refrigerant whose high pressure exceeds the critical pressure, such as carbon dioxide (CO 2 ), may be used. .
(9)上述の各実施形態を組み合わせ可能な範囲で任意に組み合わせても良い。 (9) The above-described embodiments may be arbitrarily combined as long as they can be combined.
3 エンジン
11 圧縮機
12 室外熱交換器
14 冷却用熱交換器
15 水−冷媒熱交換器
19 ヒータコア
21 空調ケース
22 冷却運転用送風機
23 エアミックスドア
28 デフロスタ開口部
29 フェイス開口部
30 フット開口部
40 内気吸込用開口部
44 ヒートポンプ運転用送風機
50 第1送風機
51 第2送風機
71 ガスクーラ
3
Claims (5)
冷媒と車室外空気とを熱交換させる室外熱交換器(12)と、
冷媒と空気とを熱交換させて、空気を冷却する冷却用熱交換器(14)と、
冷媒と原動機(3)を冷却する冷却水とを熱交換させる水−冷媒熱交換器(15)と、
車室内に向かって空気が流れる空気通路を内部に形成するとともに、前記冷却用熱交換器(14)を収容する空調ケース(21)と、
前記空調ケース(21)の前記冷却用熱交換器(14)よりも車室内に向かう空気流れ下流側に収容され、前記原動機(3)の冷却水と空気との熱交換により、前記冷却用熱交換器(14)を通過した空気を加熱する加熱用熱交換器(19)と、
前記空調ケース(21)の車室内に向かう空気流れ上流側に設けられ、車室内空気を導入する内気導入口(24)および車室外空気を導入する外気導入口(25)と、
前記空調ケース(21)の車室内に向かう空気流れ下流側に設けられ、車室内に空気を吹き出すための吹出開口部(28、29、30)とを備え、
車室内に向かって流れる空気を前記冷却用熱交換器(14)で冷却する冷却運転時では、前記室外熱交換器(12)で前記圧縮機(11)吐出後の冷媒を放熱させ、前記冷却用熱交換器(14)で冷媒を吸熱させ、
車室内暖房のために、前記原動機(3)の冷却水を前記水−冷媒熱交換器(15)で加熱するヒートポンプ運転時では、前記冷却用熱交換器(14)で冷媒を吸熱させ、前記水−冷媒熱交換器(15)で冷媒を放熱させる車両用空調装置であって、
前記空調ケース(21)のうち前記冷却用熱交換器(14)と前記加熱用熱交換器(19)との間に設けられ、車室内空気を吸い込むための内気吸込用開口部(40)と、
前記冷却運転時に前記内気吸込用開口部(40)を閉じ、前記ヒートポンプ運転時に前記内気吸込用開口部(40)を開く開閉ドア(41)と、
前記冷却運転時に前記内気導入口(24)もしくは前記外気導入口(25)から前記吹出開口部(28、29、30)に向かう空気流れを前記空調ケース(21)の内部に形成するとともに、前記ヒートポンプ運転時に前記内気吸込用開口部(40)から車室内の空気を吸い込み、前記内気吸込用開口部(40)からの空気流れを分流させて、前記冷却用熱交換器(14)を通過して前記外気導入口(25)から車室外に向かう空気流れと、前記加熱用熱交換器(19)を通過して前記吹出開口部(28、29、30)から車室内に向かう空気流れとを形成する送風手段(22、44、50、51)とを備えることを特徴とする車両用空調装置。 A compressor (11) for compressing and discharging the refrigerant;
An outdoor heat exchanger (12) for exchanging heat between the refrigerant and outside air,
A heat exchanger for cooling (14) that cools the air by causing heat exchange between the refrigerant and the air;
A water-refrigerant heat exchanger (15) for exchanging heat between the refrigerant and the cooling water for cooling the prime mover (3);
An air passage (21) for accommodating the cooling heat exchanger (14) and forming an air passage through which air flows toward the passenger compartment,
The air conditioning case (21) is accommodated on the downstream side of the air flow toward the vehicle compartment from the cooling heat exchanger (14), and the heat for cooling is obtained by heat exchange between the cooling water of the prime mover (3) and air. A heat exchanger (19) for heating that heats the air that has passed through the exchanger (14);
An air flow inlet (24) for introducing air in the vehicle interior and an air inlet (25) for introducing air outside the vehicle, provided on the upstream side of the air flow toward the vehicle interior of the air conditioning case (21);
Provided on the downstream side of the air flow toward the passenger compartment of the air conditioning case (21), and provided with outlet openings (28, 29, 30) for blowing air into the passenger compartment,
In the cooling operation in which the air flowing toward the vehicle interior is cooled by the cooling heat exchanger (14), the refrigerant discharged from the compressor (11) is radiated by the outdoor heat exchanger (12), and the cooling is performed. The refrigerant in the heat exchanger (14)
During heat pump operation for heating the cooling water of the prime mover (3) with the water-refrigerant heat exchanger (15) for vehicle interior heating, the cooling heat exchanger (14) absorbs the refrigerant, A vehicle air conditioner that dissipates heat in a water-refrigerant heat exchanger (15),
An inside air suction opening (40) provided between the cooling heat exchanger (14) and the heating heat exchanger (19) in the air conditioning case (21) for sucking air in the passenger compartment. ,
An open / close door (41) for closing the inside air suction opening (40) during the cooling operation and opening the inside air suction opening (40) during the heat pump operation;
An air flow from the inside air inlet (24) or the outside air inlet (25) toward the outlet opening (28, 29, 30) is formed inside the air conditioning case (21) during the cooling operation, During operation of the heat pump, the air in the passenger compartment is sucked from the inside air suction opening (40), the air flow from the inside air suction opening (40) is divided, and passes through the cooling heat exchanger (14). The air flow from the outside air inlet (25) to the outside of the passenger compartment and the air flow passing through the heating heat exchanger (19) and from the outlet opening (28, 29, 30) to the passenger compartment. Ventilation means (22, 44, 50, 51) to be formed are provided, The air conditioner for vehicles characterized by the above-mentioned.
冷媒と車室外空気とを熱交換させる室外熱交換器(12)と、
冷媒と空気とを熱交換させて、空気を冷却する冷却用熱交換器(14)と、
車室内に向かって空気が流れる空気通路を内部に形成するとともに、前記冷却用熱交換器(14)を収容する空調ケース(21)と、
前記空調ケース(21)の前記冷却用熱交換器(14)よりも車室内に向かう空気流れ下流側に収容され、冷媒と空気との熱交換により、前記冷却用熱交換器(14)を通過した空気を加熱する加熱用熱交換器(71)と、
前記空調ケース(21)の車室内に向かう空気流れ上流側に設けられ、車室内空気を導入する内気導入口(24)および車室外空気を導入する外気導入口(25)と、
前記空調ケース(21)の車室内に向かう空気流れ下流側に設けられ、車室内に空気を吹き出すための吹出開口部(28、29、30)とを備え、
車室内に向かって流れる空気を前記冷却用熱交換器(14)で冷却する冷却運転時では、前記室外熱交換器(12)で前記圧縮機(11)吐出後の冷媒を放熱させ、前記冷却用熱交換器(14)で冷媒を吸熱させ、
車室内暖房のために、前記加熱用熱交換器(71)で空気を加熱するヒートポンプ運転時では、前記冷却用熱交換器(14)で冷媒を吸熱させ、前記加熱用熱交換器(71)で冷媒を放熱させる車両用空調装置であって、
前記空調ケース(21)のうち前記冷却用熱交換器(14)と前記加熱用熱交換器(71)との間に設けられ、車室内空気を吸い込むための内気吸込用開口部(40)と、
前記冷却運転時に前記内気吸込用開口部(40)を閉じ、前記ヒートポンプ運転時に前記内気吸込用開口部(40)を開く開閉ドア(41)と、
前記冷却運転時に前記内気導入口(24)もしくは前記外気導入口(25)から前記吹出開口部(28、29、30)に向かう空気流れを前記空調ケース(21)の内部に形成するとともに、前記ヒートポンプ運転時に前記内気吸込用開口部(40)から車室内の空気を吸い込み、前記内気吸込用開口部(40)からの空気流れを分流させて、前記冷却用熱交換器(14)を通過して前記外気導入口(25)から車室外に向かう空気流れと、前記加熱用熱交換器(71)を通過して前記吹出開口部(28、29、30)から車室内に向かう空気流れとを形成する送風手段(22、44、50、51)とを備えることを特徴とする車両用空調装置。 A compressor (11) for compressing and discharging the refrigerant;
An outdoor heat exchanger (12) for exchanging heat between the refrigerant and outside air,
A heat exchanger for cooling (14) that cools the air by causing heat exchange between the refrigerant and the air;
An air passage (21) for accommodating the cooling heat exchanger (14) and forming an air passage through which air flows toward the passenger compartment,
The air-conditioning case (21) is accommodated on the downstream side of the air flow toward the passenger compartment from the cooling heat exchanger (14), and passes through the cooling heat exchanger (14) by heat exchange between the refrigerant and air. A heat exchanger (71) for heating the heated air,
An air flow inlet (24) for introducing air in the vehicle interior and an air inlet (25) for introducing air outside the vehicle, provided on the upstream side of the air flow toward the vehicle interior of the air conditioning case (21);
Provided on the downstream side of the air flow toward the passenger compartment of the air conditioning case (21), and provided with outlet openings (28, 29, 30) for blowing air into the passenger compartment,
In the cooling operation in which the air flowing toward the vehicle interior is cooled by the cooling heat exchanger (14), the refrigerant discharged from the compressor (11) is radiated by the outdoor heat exchanger (12), and the cooling is performed. The refrigerant in the heat exchanger (14)
During the heat pump operation in which air is heated by the heating heat exchanger (71) for vehicle interior heating, the cooling heat exchanger (14) absorbs the refrigerant and the heating heat exchanger (71). A vehicle air conditioner that dissipates the refrigerant in the vehicle,
An inside air suction opening (40) provided between the cooling heat exchanger (14) and the heating heat exchanger (71) in the air conditioning case (21) for sucking air in the passenger compartment. ,
An open / close door (41) for closing the inside air suction opening (40) during the cooling operation and opening the inside air suction opening (40) during the heat pump operation;
An air flow from the inside air inlet (24) or the outside air inlet (25) toward the outlet opening (28, 29, 30) is formed inside the air conditioning case (21) during the cooling operation, During operation of the heat pump, the air in the passenger compartment is sucked from the inside air suction opening (40), the air flow from the inside air suction opening (40) is divided, and passes through the cooling heat exchanger (14). The air flow from the outside air inlet (25) to the outside of the passenger compartment and the air flow passing through the heating heat exchanger (71) and from the blowout opening (28, 29, 30) to the passenger compartment. Ventilation means (22, 44, 50, 51) to be formed are provided, The air conditioner for vehicles characterized by the above-mentioned.
前記空調ケース(21)の内部のうち前記内気吸込用開口部(40)よりも前記冷却用熱交換器(14)側に配置され、前記吹出開口部(28、29、30)に向かって送風する第1送風機(50)と、
前記空調ケース(21)の内部のうち前記内気吸込用開口部(40)よりも前記加熱用熱交換器(19、71)側に配置され、前記吹出開口部(28、29、30)に向かって送風する第2送風機(51)とを備え、
前記第1送風機(50)は、送風方向を前記吹出開口部(28、29、30)に向かう方向とその逆の方向との間で変更可能なものであり、
前記冷却運転時では、前記第1送風機(50)の送風方向を前記吹出開口部(28、29、30)に向かう方向として、前記第1送風機(50)および前記第2送風機(51)を作動させ、
前記ヒートポンプ運転時では、前記第1送風機(50)の送風方向を前記冷却運転時とは逆の方向として、前記第1送風機(50)および前記第2送風機(51)を作動させることにより、前記内気吸込用開口部(40)からの空気流れを分流させて、前記冷却用熱交換器(14)を通過して前記外気導入口(25)から車室外に向かう空気流れと、前記加熱用熱交換器(19、71)を通過して前記吹出開口部(28、29、30)から車室内に向かう空気流れとを形成することを特徴とする請求項1また2に記載の車両用空調装置。 As the blowing means,
Arranged on the cooling heat exchanger (14) side of the inside air suction opening (40) in the air conditioning case (21), and blows air toward the blowout openings (28, 29, 30). A first blower (50) to
The air conditioning case (21) is disposed closer to the heating heat exchanger (19, 71) than the inside air suction opening (40), and is directed to the blowout opening (28, 29, 30). A second blower (51) for blowing air,
The first blower (50) is capable of changing a blowing direction between a direction toward the blowout opening (28, 29, 30) and a reverse direction thereof,
During the cooling operation, the first blower (50) and the second blower (51) are operated with the blowing direction of the first blower (50) as the direction toward the blowout opening (28, 29, 30). Let
During the heat pump operation, the first blower (50) and the second blower (51) are operated by setting the blowing direction of the first blower (50) to the direction opposite to that during the cooling operation. The air flow from the inside air suction opening (40) is divided, passes through the cooling heat exchanger (14), flows from the outside air inlet (25) toward the outside of the vehicle compartment, and the heating heat. The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, wherein an air flow that passes through the exchanger (19, 71) and flows from the outlet opening (28, 29, 30) toward the vehicle interior is formed. .
前記空調ケース(21)の内部のうち前記内気吸込用開口部(40)よりも前記冷却用熱交換器(14)側に配置され、前記吹出開口部(28、29、30)に向かう方向とその逆の方向との間で送風方向を変更可能な冷却運転用送風機(22)と、
前記内気吸込用開口部(40)から前記空調ケース(21)の内部に向かって空気を送風するヒートポンプ運転用送風機(44)とを備え、
前記冷却運転時では、前記ヒートポンプ運転用送風機(44)を停止させるとともに、送風方向を前記吹出開口部(28、29、30)に向かう方向として前記冷却運転用送風機(22)を作動させ、
前記ヒートポンプ運転時では、送風方向を前記冷却運転時とは逆の方向として前記冷却運転用送風機(22)を作動させるとともに、前記ヒートポンプ運転用送風機(44)を作動させることにより、前記内気吸込用開口部(40)からの空気流れを分流させて、前記冷却用熱交換器(14)を通過して前記外気導入口(25)から車室外に向かう空気流れと、前記加熱用熱交換器(19、71)を通過して前記吹出開口部(28、29、30)から車室内に向かう空気流れとを形成することを特徴とする請求項1また2に記載の車両用空調装置。 As the blowing means,
The inside of the air conditioning case (21) is disposed closer to the cooling heat exchanger (14) than the inside air suction opening (40), and is directed to the outlet opening (28, 29, 30). An air blower for cooling operation (22) capable of changing the air blowing direction with the opposite direction;
A heat pump operation blower (44) for blowing air from the inside air suction opening (40) toward the inside of the air conditioning case (21),
During the cooling operation, the heat pump operation blower (44) is stopped, and the cooling operation blower (22) is operated with the air blowing direction directed to the blowout opening (28, 29, 30),
During the heat pump operation, the cooling operation blower (22) is operated with the air blowing direction opposite to that during the cooling operation, and the heat pump operation blower (44) is operated to The air flow from the opening (40) is shunted, passes through the cooling heat exchanger (14) and flows from the outside air inlet (25) toward the outside of the vehicle compartment, and the heating heat exchanger ( The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, wherein an air flow passing through the blowout openings (28, 29, 30) and into the passenger compartment is formed.
前記空調ケース(21)の内部に配置され、前記吹出開口部(28、29、30)に向かって送風する冷却運転用送風機(22)と、
前記内気吸込用開口部(40)から前記空調ケース(21)の内部に向かって空気を送風するヒートポンプ運転用送風機(44)とを備え、
前記冷却運転時では、前記ヒートポンプ運転用送風機(44)を停止させるとともに、前記冷却運転用送風機(22)を作動させ、
前記ヒートポンプ運転時では、前記冷却運転用送風機(22)を停止させるとともに、前記ヒートポンプ運転用送風機(44)を作動させることにより、前記内気吸込用開口部(40)からの空気流れを分流させて、前記冷却用熱交換器(14)を通過して前記外気導入口(25)から車室外に向かう空気流れと、前記加熱用熱交換器(19、71)を通過して前記吹出開口部(28、29、30)から車室内に向かう空気流れとを形成することを特徴とする請求項1また2に記載の車両用空調装置。
As the blowing means,
A cooling operation blower (22) that is arranged inside the air conditioning case (21) and blows air toward the blowout opening (28, 29, 30);
A heat pump operation blower (44) for blowing air from the inside air suction opening (40) toward the inside of the air conditioning case (21),
During the cooling operation, the heat pump operation blower (44) is stopped and the cooling operation blower (22) is operated,
During the heat pump operation, the cooling operation blower (22) is stopped, and the heat pump operation blower (44) is operated to divert the air flow from the inside air suction opening (40). The air flow from the outside air inlet (25) to the outside of the passenger compartment through the cooling heat exchanger (14), and the blowout opening (19, 71) through the heating heat exchanger (19, 71) The air conditioner for a vehicle according to claim 1 or 2, wherein an air flow from the vehicle 28, 29, 30) toward the vehicle interior is formed.
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