JP2010167988A - Ventilation heat recovery system and vehicular air conditioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用空気調和装置に関し、特に、換気熱を回収して車両空気調和に利用する換気熱回収システム及び車両用空気調和装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner, and more particularly to a ventilation heat recovery system and a vehicle air conditioner that recover ventilation heat and use it for vehicle air conditioning.
一般に、車室内を暖房で暖める際は、エンジン冷却水を車室内へ循環させ、ヒーターコアにより空気を暖めることで暖房を行っている。 In general, when the vehicle interior is heated by heating, the engine cooling water is circulated into the vehicle interior, and the air is heated by a heater core.
しかし、エンジンの効率化に伴って低発熱エンジン等が利用されるようになり、エンジンからの排熱利用が困難になってきている。更に、電気自動車等のエンジンを持たない自動車においては、エンジンからの排熱を利用せずに暖房することが必要とされている。 However, as the efficiency of the engine increases, a low heat generation engine or the like has been used, and it has become difficult to use exhaust heat from the engine. Furthermore, in an automobile such as an electric vehicle that does not have an engine, it is necessary to heat the vehicle without using exhaust heat from the engine.
このため、従来、自動車用空調装置として利用されているエアコンサイクルを適用し、フロンガス等の冷媒で暖房を可能とした方法が提案されている。この方法は、冷房の際に用いる冷房循環系を循環する冷媒を、冷房の際と逆方向に循環させて暖房も可能とした方法であり、コンプレッサにより高温高圧に圧縮した冷媒を熱交換器(冷房時はエバポレータとして機能する)に導入して、外気導入した冷たい空気を暖める方法である所謂、ヒートポンプサイクルと呼ばれるシステムである。 For this reason, conventionally, a method has been proposed in which an air-conditioner cycle used as an air conditioner for automobiles is applied and heating is possible with a refrigerant such as chlorofluorocarbon. This method is a method in which the refrigerant circulating in the cooling circulation system used for cooling is circulated in the opposite direction to that for cooling so that heating is also possible. This is a system called a heat pump cycle, which is a method of heating the cool air introduced into the outside air by introducing it into the evaporator during cooling.
この方法では、コンプレッサの動力により車室内に吹き出される空気の温度を適温にしているため、外気導入した冷たい空気が例えば−20℃のように低外気温である場合には、コンプレッサの動力を大量に必要とする。 In this method, since the temperature of the air blown into the passenger compartment by the power of the compressor is adjusted to an appropriate temperature, when the cold air introduced into the outside air has a low outside air temperature such as −20 ° C., the power of the compressor is reduced. Requires a large amount.
一方、電気自動車等の場合には、消費電力に応じて航続距離が変わるため、暖房による消費電力をできる限り少なく抑える必要があり、そのためには、暖房する際の換気負荷を低減させることが望まれている。 On the other hand, in the case of an electric vehicle or the like, since the cruising distance changes according to the power consumption, it is necessary to reduce the power consumption due to heating as much as possible. For this purpose, it is desired to reduce the ventilation load during heating. It is rare.
そこで、例えば、ヒートポンプサイクルを使用して暖房する方法を採用する自動車用空調装置であって、車室内外を連通し車室内の空気を車室外へ導出する換気用の内気導出路に配設した排熱回収器(排気熱回収器)を、ヒートポンプサイクルに対して並列に接続するという技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, for example, an automotive air conditioner that employs a method of heating using a heat pump cycle, and is disposed in a ventilation internal air outlet path that communicates the interior and exterior of the vehicle interior and derives the air inside the vehicle interior to the exterior of the vehicle interior. A technique has been proposed in which an exhaust heat recovery device (exhaust heat recovery device) is connected in parallel to a heat pump cycle (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の構成によれば、外気導入を行い暖房する場合には、冷房はヒートポンプサイクルのみならず排熱回収器にも流動するため、換気によって車室外に導出される空気から熱を汲み上げることができ、エネルギーの無駄な消費を防止することができる。 According to the configuration described in Patent Document 1, when the outside air is introduced and heated, the cooling flows not only to the heat pump cycle but also to the exhaust heat recovery unit. It can be pumped up and wasteful consumption of energy can be prevented.
しかしながら、特許文献1に記載の構成によると、排熱回収器とヒートポンプサイクルとを連通させる管路がヒートポンプサイクルと一体化しているため、ヒートポンプサイクル内を流動する冷媒と管路内を流動する冷媒とが共有されている。このため、このような管路を既存のヒートポンプサイクルに新たに取り付けようとするのは困難である。更に、このような管路を設ける場合には、冷媒の流れを制御するためにコントローラ、電磁弁等を設けることも必要となり、回路が複雑になるだけでなく部品点数も増加し構造が複雑になる。しかも、構造が複雑になることで、温度制御のシステム全体に影響を及ぼすため、実用は困難である。 However, according to the configuration described in Patent Document 1, since the pipe that communicates the exhaust heat recovery device and the heat pump cycle is integrated with the heat pump cycle, the refrigerant that flows in the heat pump cycle and the refrigerant that flows in the pipe And are shared. For this reason, it is difficult to newly attach such a pipe line to an existing heat pump cycle. Further, when such a pipe line is provided, it is necessary to provide a controller, a solenoid valve, etc. in order to control the flow of the refrigerant, which not only complicates the circuit but also increases the number of parts and the structure. Become. In addition, since the structure is complicated, the entire temperature control system is affected, so that practical use is difficult.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、換気熱回収器と車両用空気調和装置の冷媒循環系がそれぞれ独立している単純構造であり、換気熱回収時の熱回収効率を向上し得る換気熱回収システム及びそれを用いた車両用空気調和装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a simple structure in which the ventilation heat recovery device and the refrigerant circulation system of the vehicle air conditioner are independent of each other, and improves the heat recovery efficiency during the recovery of the ventilation heat. An object of the present invention is to provide a ventilating heat recovery system and a vehicle air conditioner using the same.
本願発明の一態様によれば、車室内外を連通し、車室内の空気を車室内から車室外へ導出する内気導出路と、車室内外を連通し、外気を車室外から車室内へ導入する外気導入路と、内気導出路に設けられ、内気導出路から導出される空気の熱を回収する換気熱回収器と、外気導入路に設けられ、外気導入路から導入される空気に熱を放熱する回収熱放熱器と、換気熱回収器と回収熱放熱器との間で熱を伝える熱移動手段と、熱移動手段に設けられ、熱移動手段で伝えられる熱を蓄熱する蓄熱器とを備え、車両用空気調和装置の冷媒循環系から独立している換気熱回収システムであることを要旨とする。 According to one aspect of the present invention, the inside and outside of the vehicle interior communicates, and the inside air outlet path for deriving the air inside the vehicle compartment from the interior of the vehicle interior to the outside of the vehicle interior communicates with the outside of the vehicle interior and introduces the outside air from the outside of the vehicle interior to the interior of the vehicle interior. A ventilation heat recovery unit for recovering heat of the air derived from the internal air extraction path, and an external air introduction path for providing heat to the air introduced from the external air introduction path. A recovered heat radiator that dissipates heat, a heat transfer means that transfers heat between the ventilation heat recoverer and the recovered heat radiator, and a heat accumulator that is provided in the heat transfer means and stores heat transferred by the heat transfer means. And a ventilation heat recovery system that is independent of the refrigerant circulation system of the vehicle air conditioner.
本願発明の他の態様によれば、請求項1〜6のいずれか1項に記載の換気熱回収システムを有している車両用空気調和装置であることを要旨とする。 According to the other aspect of this invention, it makes it a summary to be an air conditioning apparatus for vehicles which has the ventilation heat recovery system of any one of Claims 1-6.
本発明によれば、換気熱回収器と車両用空気調和装置の冷媒循環系がそれぞれ独立している単純構造であり、換気熱回収時の熱回収効率を向上し得る換気熱回収システム及びそれを用いた車両用空気調和装置を提供することができる。 According to the present invention, a ventilation heat recovery system capable of improving the heat recovery efficiency at the time of recovery of ventilation heat, and a simple structure in which the ventilation heat recovery unit and the refrigerant circulation system of the vehicle air conditioner are independent of each other, and The used vehicle air conditioner can be provided.
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る換気熱回収システム1及びそれを用いた車両用空気調和装置2が設けられている車100を上方から見た状態を示す平面透視図である。図1において、車100の前方向が左を向くように示されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective plan view showing a state in which a
本発明の第1の実施の形態に係る換気熱回収システム1は、図1に示すように、車室内外を連通し、車室内の空気を車室内から車室外へ導出する内気導出路4と、車室内外を連通し、外気を車室外から車室内へ導入する外気導入路5と、内気導出路4に設けられ、内気導出路4から導出される空気の熱を回収する換気熱回収器6と、外気導入路5に設けられ、外気導入路5から導入される空気に熱を放熱する回収熱放熱器7と、換気熱回収器6と回収熱放熱器7との間で熱を伝える熱移動手段8と、熱移動手段8に設けられ、熱移動手段8で伝えられる熱を蓄熱する蓄熱器20とを備え、車両用空気調和装置2の冷媒循環系(ヒートポンプサイクル)9から独立している。
As shown in FIG. 1, the ventilation heat recovery system 1 according to the first embodiment of the present invention communicates with the outside of the vehicle interior, and extracts the air in the vehicle interior from the vehicle interior to the outside of the vehicle interior. A ventilation heat recovery device that communicates with the outside of the vehicle interior and that is provided in the outside air introduction passage 5 for introducing outside air from the outside of the vehicle compartment to the inside of the vehicle compartment and the inside air outlet passage 4 and collects the heat of the air derived from the inside air outlet passage 4. 6 is provided in the outside air introduction path 5 and transfers heat between the recovery heat radiator 7 that radiates heat to the air introduced from the outside air introduction path 5, and the ventilation
内気導出路4及び外気導入路5は、一端が車室内側に開口し、他端が車室外側に開口した通路である。 The inside air outlet passage 4 and the outside air introduction passage 5 are passages having one end opened to the vehicle interior side and the other end opened to the vehicle compartment outside.
内気導出路4には、内気導出路4から導出される車室内の空気を換気熱回収器6に吹き付けるための換気ファン19が設けられている。換気ファン19は、内気導出路4内の空気を換気熱回収器6へ送風することを助ける役割であるため、内気導出路4内であって、換気熱回収器6より内部に設けられる。
The inside air outlet path 4 is provided with a
尚、車室内の換気は走行により発生するラム圧による導入導出も行われており、換気ファン19が必要とならない場合もある。
In addition, the ventilation in the passenger compartment is introduced and led out by the ram pressure generated by traveling, and the
外気導入路5は、本実施の形態においては内気循環路と独立しているものについて説明するが、例えば、内気循環路と外気導入路5とが合流する構成であって、内気循環路が閉じられて外気導入路5が開いている場合は、その合流した部分も含めて外気導入路5となる。 In the present embodiment, the outside air introduction path 5 will be described as being independent of the inside air circulation path. For example, the outside air introduction path 5 and the outside air introduction path 5 are joined, and the inside air circulation path is closed. When the outside air introduction path 5 is opened, the outside air introduction path 5 is formed including the merged portion.
車100の前部側には、冷房を行う際に使用する冷媒循環系9が備えられている。冷媒循環系9は、コンデンサ10、リキッドタンク11、コンプレッサ12、エバポレータ13、膨張弁14によって構成され、冷媒を循環させることで外気導入路5に位置しているエバポレータ13から冷風が車室内に流れる。
A
更に、車100の前部側には、暖房を行う際に使用するエンジン及び温水生成装置等の熱源3とヒーターコア15が備えられている。ヒーターコア15は、外気導入路5においてエバポレータ13よりも車室内側の開口付近に位置している。
Furthermore, a
図2は、図1の熱移動手段8の詳細を示す部分拡大図である。熱移動手段8は、図2に示すように、換気熱回収器6から回収熱放熱器7へ向かって熱移動用の媒体17が流れる経路であり、蓄熱器20を経由する経路、及び蓄熱器20の入口と出口を繋いで蓄熱器20を経由せずにバイパスする第1バイパス経路22aを有する第1経路16aと、回収熱放熱器7から換気熱回収器6へ向かって熱移動用の媒体17が流れる経路であり、蓄熱器20を経由する経路、及び蓄熱器20の入口と出口を繋いで蓄熱器20を経由せずにバイパスする第2バイパス経路22bを有する第2経路16bと、第1経路16aに設けられ、第1バイパス経路22aを経由するか否かを制御する第1制御弁23aと、第2経路16bに設けられ、第2バイパス経路22bを経由するか否かを制御する第2制御弁23bとを備える。
FIG. 2 is a partially enlarged view showing details of the heat transfer means 8 of FIG. As shown in FIG. 2, the heat transfer means 8 is a path through which the
熱移動手段8は、不凍液等の媒体17を、換気熱回収器6、第1経路16a、回収熱放熱器7、及び第2経路16bで構成される系を循環させるウォーターポンプ18が設けられている。
The heat transfer means 8 is provided with a
第1経路16a及び第2経路16bは、不凍液等の媒体17が流れる管路である。第1経路16a及び第2経路16bは、熱が外部へ放熱されることを防ぐために周囲を断熱材等で覆われていることが好ましい。
The
蓄熱器20の内部には、第1経路16aと第2経路16bに連結された夫々の第1熱交換部21aと第2熱交換部21bがあり、第1熱交換部21a及び第2熱交換部21bと蓄熱器20の間に蓄熱材(図示せず)が充填されている。第1熱交換部21a及び第2熱交換部21bは、第1経路16a及び第2経路16bのそれぞれに流れる媒体17と熱交換する。蓄熱材は、第1熱交換部21a及び第2熱交換部21bを介して、媒体17からの熱を蓄熱したり、蓄熱した熱を媒体17に放熱することで熱交換を行うことができる。蓄熱材は、流動性があるものが好ましく、相変化するものでもよい。蓄熱材としては、例えば、不凍液、パラフィン系、無機塩系等を用いることができる。蓄熱器20は、蓄熱材を攪拌する機能を備えることが好ましい。
Inside the
次に、第1の実施の形態に係る換気熱回収システム1及びそれを用いた車両用空気調和装置2により暖房を行う際の作用を説明する。
Next, the effect | action at the time of heating with the ventilation heat recovery system 1 which concerns on 1st Embodiment, and the
車室内を暖房することで暖める場合、熱源3により暖められた水を車室内側へ循環させるが、内気循環を行うと、人から発生する湿度等により窓の曇りが発生する。このため、通常では外気導入を行うこととなる。このとき、外気導入路5から導入される外気をヒーターコア15で暖めることで車室内へ暖かい空気を送る。
When the vehicle interior is warmed by heating, the water heated by the
更に、換気によって車室内の空気は内気導出路4から導出され、換気ファン19により換気熱回収器6に送風されることで、換気熱回収器6の内部の媒体17との間で熱交換が行われ、車室内の暖まった熱が回収される。
Further, the air in the vehicle compartment is led out from the inside air outlet passage 4 by ventilation, and is blown to the ventilation
そして、ウォーターポンプ18で媒体17が循環されることで、媒体17は換気熱回収器6から第1経路16aを流れる。循環する媒体17が第1制御弁23aに到達すると、第1制御弁23aは、媒体17が蓄熱器20を経由する経路、及び蓄熱器20の入口と出口を繋いで蓄熱器20を経由せずにバイパスする第1バイパス経路22aのうちいずれを経由するかの制御をする。
Then, the medium 17 is circulated by the
第1制御弁23aが行う制御としては、図3の表の1行目に示すように、蓄熱器20の蓄熱材温度が車室内設定温度(例えば、25℃)より低くて、車室内の車室内温度も車室内設定温度より低い場合は、媒体17が第1バイパス経路22aを経由する制御を行う。
As the control performed by the
また、第1制御弁23aが行う制御としては、図3の表の2行目に示すように、蓄熱器20の蓄熱材温度が車室内設定温度より低くて、車室内の車室内温度が車室内設定温度より高い場合は、媒体17が第1バイパス経路22aを経由する制御を行う。
As the control performed by the
また、第1制御弁23aが行う制御としては、図3の表の3行目に示すように、蓄熱器20の蓄熱材温度が車室内設定温度より高くて、車室内の車室内温度が車室内設定温度より低い場合は、媒体17が蓄熱器20を経由する制御を行う。媒体17が蓄熱器20を経由する場合、蓄熱器20において、媒体17と第1熱交換部21aとの間で熱交換が行われ、蓄熱器20の熱が媒体17に放熱される。
Further, as the control performed by the
更に、ウォーターポンプ18で媒体17が循環されることで、媒体17は回収熱放熱器7に到達する。そして、熱は回収熱放熱器7において、外気導入路5に導入された外気の冷たい空気と媒体17との間で熱交換が行われて、外気導入路5の外気を暖める。
Further, the medium 17 is circulated by the
その後、換気熱回収システム1によって暖められた空気は、ヒーターコア15で更に暖められて、車室内へ送風され、車室内を暖かくする。
Thereafter, the air warmed by the ventilation heat recovery system 1 is further warmed by the
尚、回収熱放熱器7で放熱された後の媒体17は、第2経路16bを通って第2制御弁23bに到達する。媒体17が第2制御弁23bに到達すると、第2制御弁23bは、媒体17が蓄熱器20を経由する経路、及び蓄熱器20の入口と出口を繋いで蓄熱器20を経由せずにバイパスする第2バイパス経路22bのうちいずれを経由するかの制御をする。
In addition, the medium 17 after being radiated by the recovered heat radiator 7 reaches the
第2制御弁23bが行う制御としては、図3の表の1行目に示すように、蓄熱器20の蓄熱材温度が車室内設定温度より低くて、車室内の車室内温度も車室内設定温度より低い場合は、媒体17が第2バイパス経路22bを経由する制御を行う。
As the control performed by the
また、第2制御弁23bが行う制御としては、図3の表の2行目に示すように、蓄熱器20の蓄熱材温度が車室内設定温度より低くて、車室内の車室内温度が車室内設定温度より高い場合は、媒体17が蓄熱器20を経由する制御を行う。媒体17が蓄熱器20を経由する場合、蓄熱器20において、媒体17と第2熱交換部21bとの間で熱交換が行われ、蓄熱器20に媒体17の熱が蓄熱される。蓄熱による熱エネルギー回収分のイメージは、図4のグラフに示す斜線部に該当する。
Further, as the control performed by the
また、第2制御弁23bが行う制御としては、図3の表の3行目に示すように、蓄熱器20の蓄熱材温度が車室内設定温度より高くて、車室内の車室内温度が車室内設定温度より低い場合は、媒体17が第2バイパス経路22bを経由する制御を行う。
Further, as the control performed by the
その後、更にウォーターポンプ18で媒体17が循環されることで、媒体17は換気熱回収器6に戻る。
Thereafter, the medium 17 is further circulated by the
第1の実施形態に係る換気熱回収システム1及びそれを用いた車両用空気調和装置2によれば、外気導入を行い車室内を暖房する場合、車室内の温度を一旦上げてしまえば、その車室内の空気の熱を捨てずに再利用するため、媒体17を循環させて熱の移動を行う際に下がった温度の分のみ外気を暖めることを必要とする。これは、例えば、外気が−20℃という低外気である場合、外気導入路5から導入される外気は、回収熱放熱器7での放熱により0℃付近まで暖めることが可能である。このため、外気が0℃と同等の消費電力しか必要とせず、エネルギーの無駄な消費を減らすことができる。
According to the ventilation heat recovery system 1 and the
また、第1の実施形態に係る換気熱回収システム1及びそれを用いた車両用空気調和装置2によれば、換気熱回収システム1が車両用空気調和装置2から独立しているため、媒体17は共有されておらず、既存の空気調和装置に換気熱回収システム1を後付けする際には、媒体17の流れを制御するためのコントローラ、電磁弁等を必要とせず、且つ、温度制御のシステム全体に影響を及ぼすこともない。
Further, according to the ventilation heat recovery system 1 and the
また、第1の実施形態に係る換気熱回収システム1及びそれを用いた車両用空気調和装置2によれば、回収運転を継続的に実施した後には媒体温度と室内温度との温度差は安定してくる。そのとき蓄熱器20の第2熱交換部21bへ媒体17を流すことで蓄熱材に放熱することになり、媒体17の温度が下がって室内温度との温度差が拡大するので、熱交換効率を向上しつつ蓄熱材に蓄熱することができる。
Moreover, according to the ventilation heat recovery system 1 and the
また、第1の実施形態に係る換気熱回収システム1及びそれを用いた車両用空気調和装置2によれば、蓄熱器20の蓄熱材温度が高くて、車室内の車室内温度が低い場合は、蓄熱器20において、媒体17と蓄熱材との間で熱交換が行われ、蓄熱器20の熱が媒体17に放熱されることで、車室内への吸気温度を上昇させ、暖房の能力向上に寄与する。
Moreover, according to the ventilation heat recovery system 1 and the
また、第1の実施形態に係る換気熱回収システム1及びそれを用いた車両用空気調和装置2によれば、換気熱回収システムに大きな改造を加えることなく、蓄熱器20を追加するシンプルな構造とすることで、コスト増加を抑えることができる。
Further, according to the ventilation heat recovery system 1 and the
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係る換気熱回収システム1は、図5に示すように、第1の実施の形態に係る換気熱回収システム1と比して、熱移動手段8に媒体17の媒体温度を検知する温度センサ40を更に備える点が異なる。その他に関しては、実質的に同様であるので、重複する記載を省略する。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 5, the ventilation heat recovery system 1 according to the second embodiment of the present invention has a medium 17 in the heat transfer means 8 as compared with the ventilation heat recovery system 1 according to the first embodiment. The difference is that a
温度センサ40は、媒体17の媒体温度を検知する水温センサ等である。温度センサ40で検知される媒体温度は、車室内温度の代替手段として用いるために、車室内温度を反映する個所に配置されることが好ましい。温度センサ40が配置される個所としては、例えば、図5に示すように、車室内温度を反映する換気熱回収器6と蓄熱器20の間の第1経路16aが挙げられる。但し、温度センサ40の個数は1つに限られず、複数であっても構わない。
The
次に、第2の実施の形態に係る換気熱回収システム1及びそれを用いた車両用空気調和装置2により暖房を行う際の作用を説明する。
Next, the effect | action at the time of heating with the ventilation heat recovery system 1 which concerns on 2nd Embodiment, and the
車室内を暖房することで暖める場合、熱源3により暖められた水を車室内側へ循環させるが、内気循環を行うと、人から発生する湿度等により窓の曇りが発生する。このため、通常では外気導入を行うこととなる。このとき、外気導入路5から導入される外気をヒーターコア15で暖めることで車室内へ暖かい空気を送る。
When the vehicle interior is warmed by heating, the water heated by the
更に、換気によって車室内の空気は内気導出路4から導出され、換気ファン19により換気熱回収器6に送風されることで、換気熱回収器6の内部の媒体17との間で熱交換が行われ、車室内の暖まった熱が回収される。
Further, the air in the vehicle compartment is led out from the inside air outlet passage 4 by ventilation, and is blown to the ventilation
そして、ウォーターポンプ18で媒体17が循環されることで、媒体17は換気熱回収器6から第1経路16aを流れる。循環する媒体17が第1制御弁23aに到達すると、第1制御弁23aは、媒体17が蓄熱器20を経由する経路、及び蓄熱器20の入口と出口を繋いで蓄熱器20を経由せずにバイパスする第1バイパス経路22aのうちいずれを経由するかの制御をする。
Then, the medium 17 is circulated by the
第1制御弁23aが行う制御としては、図3の表の1行目に示すように、蓄熱器20の蓄熱材温度が車室内設定温度より低くて、媒体17の媒体温度も車室内設定温度より低い場合は、媒体17が第1バイパス経路22aを経由する制御を行う。
As the control performed by the
また、第1制御弁23aが行う制御としては、図3の表の2行目に示すように、蓄熱器20の蓄熱材温度が車室内設定温度より低くて、媒体17の媒体温度が車室内設定温度より高い場合は、媒体17が第1バイパス経路22aを経由する制御を行う。
Further, as the control performed by the
また、第1制御弁23aが行う制御としては、図3の表の3行目に示すように、蓄熱器20の蓄熱材温度が車室内設定温度より高くて、媒体17の媒体温度が車室内設定温度より低い場合は、媒体17が蓄熱器20を経由する制御を行う。媒体17が蓄熱器20を経由する場合、蓄熱器20において、媒体17と第1熱交換部21aとの間で熱交換が行われ、蓄熱器20の熱が媒体17に放熱される。
Further, as the control performed by the
更に、ウォーターポンプ18で媒体17が循環されることで、媒体17は回収熱放熱器7に到達する。そして、熱は回収熱放熱器7において、外気導入路5に導入された外気の冷たい空気と媒体17との間で熱交換が行われて、外気導入路5の外気を暖める。
Further, the medium 17 is circulated by the
その後、換気熱回収システム1によって暖められた空気は、ヒーターコア15で更に暖められて、車室内へ送風され、車室内を暖かくする。
Thereafter, the air warmed by the ventilation heat recovery system 1 is further warmed by the
尚、回収熱放熱器7で放熱された後の媒体17は、第2経路16bを通って第2制御弁23bに到達する。媒体17が第2制御弁23bに到達すると、第2制御弁23bは、媒体17が蓄熱器20を経由する経路、及び蓄熱器20の入口と出口を繋いで蓄熱器20を経由せずにバイパスする第2バイパス経路22bのうちいずれを経由するかの制御をする。
In addition, the medium 17 after being radiated by the recovered heat radiator 7 reaches the
第2制御弁23bが行う制御としては、図3の表の1行目に示すように、蓄熱器20の蓄熱材温度が車室内設定温度より低くて、媒体17の媒体温度も車室内設定温度より低い場合は、媒体17が第2バイパス経路22bを経由する制御を行う。
As the control performed by the
また、第2制御弁23bが行う制御としては、図3の表の2行目に示すように、蓄熱器20の蓄熱材温度が車室内設定温度より低くて、車室内の車室内温度が車室内設定温度より高い場合は、媒体17が蓄熱器20を経由する制御を行う。媒体17が蓄熱器20を経由する場合、蓄熱器20において、媒体17と第2熱交換部21bとの間で熱交換が行われ、蓄熱器20に媒体17の熱が蓄熱される。蓄熱による熱エネルギー回収分のイメージは、図4のグラフに示す斜線部に該当する。
Further, as the control performed by the
また、第2制御弁23bが行う制御としては、図3の表の3行目に示すように、蓄熱器20の蓄熱材温度が車室内設定温度より高くて、車室内の車室内温度が車室内設定温度より低い場合は、媒体17が第2バイパス経路22bを経由する制御を行う。
As the control performed by the
その後、更にウォーターポンプ18で媒体17が循環されることで、媒体17は換気熱回収器6に戻る。
Thereafter, the medium 17 is further circulated by the
このように構成された第2の実施の形態に係る換気熱回収システム1及びそれを用いた車両用空気調和装置2でも、第1の実施の形態に係る換気熱回収システム1及びそれを用いた車両用空気調和装置2と同様の効果を得ることができる。
The ventilation heat recovery system 1 according to the second embodiment configured as described above and the
(その他の実施の形態)
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the embodiment. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques should be apparent to those skilled in the art.
例えば、第1及び第2の実施の形態において、暖房する場合について記載したが、蓄熱器20の代わりに蓄冷器とすれば冷房に用いることも可能である。
For example, in the first and second embodiments, the case of heating has been described, but if a regenerator is used instead of the
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。 Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the present invention is limited only by the invention specifying matters in the scope of claims reasonable from this disclosure.
1…換気熱回収システム
2…車両用空気調和装置
3…熱源
4…内気導出路
5…外気導入路
6…換気熱回収器
7…回収熱放熱器
8…熱移動手段
9…冷媒循環系
10…コンデンサ
11…リキッドタンク
12…コンプレッサ
13…エバポレータ
14…膨張弁
15…ヒーターコア
16a…第1経路
16b…第2経路
17…媒体
18…ウォーターポンプ
19…換気ファン
20…蓄熱器
21a…第1熱交換部
21b…第2熱交換部
22a…第1バイパス経路
22b…第2バイパス経路
23a…第1制御弁
23b…第2制御弁
40…温度センサ
100…車
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ventilation
Claims (7)
車室内外を連通し、外気を前記車室外から前記車室内へ導入する外気導入路と、
前記内気導出路に設けられ、前記内気導出路から導出される空気の熱を回収する換気熱回収器と、
前記外気導入路に設けられ、前記外気導入路から導入される空気に熱を放熱する回収熱放熱器と、
前記換気熱回収器と前記回収熱放熱器との間で熱を伝える熱移動手段と、
前記熱移動手段に設けられ、前記熱移動手段で伝えられる熱を蓄熱する蓄熱器
とを備え、車両用空気調和装置の冷媒循環系から独立していることを特徴とする換気熱回収システム。 An inside air outlet path that communicates with the outside of the passenger compartment, and leads the air in the passenger compartment to the outside of the passenger compartment from the passenger compartment,
An outside air introduction path for communicating outside and inside the vehicle interior and introducing outside air from outside the vehicle compartment to the vehicle interior;
A ventilation heat recovery unit that is provided in the inside air lead-out path and collects heat of the air led out from the inside air lead-out path;
A recovery heat radiator that is provided in the outside air introduction path and radiates heat to the air introduced from the outside air introduction path;
Heat transfer means for transferring heat between the ventilation heat recovery device and the recovered heat radiator;
A ventilation heat recovery system comprising: a heat accumulator that is provided in the heat transfer means and stores heat transferred by the heat transfer means, and is independent of a refrigerant circulation system of a vehicle air conditioner.
前記換気熱回収器から前記回収熱放熱器へ向かって熱移動用の媒体が流れる経路であり、前記蓄熱器を経由する経路、及び前記蓄熱器の入口と出口を繋いで前記蓄熱器を経由せずにバイパスする第1バイパス経路を有する第1経路と、
前記回収熱放熱器から前記換気熱回収器へ向かって熱移動用の前記媒体が流れる経路であり、前記蓄熱器を経由する経路、及び前記蓄熱器の入口と出口を繋いで前記蓄熱器を経由せずにバイパスする第2バイパス経路を有する第2経路と、
前記第1経路に設けられ、前記第1バイパス経路を経由するか否かを制御する第1制御弁と、
前記第2経路に設けられ、前記第2バイパス経路を経由するか否かを制御する第2制御弁
とを備えることを特徴とする請求項1に記載の換気熱回収システム。 The heat transfer means is
It is a path through which the medium for heat transfer flows from the ventilation heat recovery unit to the recovery heat radiator, and connects the path through the heat storage unit and the inlet and outlet of the heat storage unit through the heat storage unit. A first path having a first bypass path to bypass without
It is a path through which the medium for heat transfer flows from the recovered heat radiator toward the ventilation heat recovery apparatus, and passes through the heat accumulator and connects the inlet and outlet of the heat accumulator through the heat accumulator. A second path having a second bypass path that bypasses without
A first control valve that is provided in the first path and that controls whether or not to pass through the first bypass path;
The ventilation heat recovery system according to claim 1, further comprising: a second control valve that is provided in the second path and controls whether or not the second path is routed.
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