JP2011183868A - Air conditioner for vehicle - Google Patents

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Koji Ota
浩司 太田
Shinji Kakehashi
伸治 梯
Michio Nishikawa
道夫 西川
Manabu Maeda
学 前田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air conditioner for a vehicle capable of effectively using the heat amount included in a first fluid and a second fluid in the case of heating by using the first fluid for cooling an internal combustion engine and the second fluid higher in the temperature than the first fluid. <P>SOLUTION: This air conditioner for a vehicle includes a heating heat exchanger 2 for heating air to be fed into a cabin by using a low-temperature side coolant after cooling a cylinder head 31 and a high-temperature side coolant after cooling a cylinder block 32 as heat sources. The heating heat exchanger 2 includes: a first heater core 11, through which the only low-temperature side coolant flows; and a second heater core 21, which is arranged on a downstream side of the first heater core 11 in the flow direction of the air and through which the only high-temperature side coolant flows. The first heater core 11 and the second heater core 21 are unified in the state of forming a space between them. With this structure, in comparison with a case of heating air by using mixture water of the low-temperature side and high-temperature side coolants as a heat source, the heat amount of both the low-temperature side and high-temperature side coolants can be effectively used. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、内燃機関の冷却流体を熱源として車室内への送風空気を加熱する加熱用熱交換器を備える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 including a heating heat exchanger that heats blown air into a vehicle interior using a cooling fluid of an internal combustion engine as a heat source.

このような車両用空調装置として、特許文献1、2に記載のものがある。   There exists a thing of patent documents 1, 2 as such a vehicle air conditioner.

特許文献1に記載のものでは、エンジン内部の冷却水流路として、シリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド側流路とシリンダブロックを冷却するシリンダブロック側流路とがあり、シリンダヘッド側流路を通過した冷却水が1つの加熱用熱交換器に流入する構成となっており、シリンダヘッド側流路を通過した冷却水を暖房の熱源としている。   In the thing of patent document 1, there exist a cylinder head side flow path which cools a cylinder head as a cooling water flow path inside an engine, and a cylinder block side flow path which cools a cylinder block, and it passed the cylinder head side flow path. The cooling water flows into one heating heat exchanger, and the cooling water that has passed through the cylinder head side channel is used as a heat source for heating.

また、特許文献2に記載のものでは、空気を加熱するための加熱用熱交換器を2つ備え、エンジンに設けられた1つの冷却水出口から流出の冷却水を分流させて、それぞれの加熱用熱交換器に流入させている。   Moreover, in the thing of patent document 2, two heat exchangers for heating for heating air are provided, the cooling water flowing out from one cooling water outlet provided in the engine is divided, and each heating is performed. Is flowing into the heat exchanger.

米国特許第5337704号明細書US Pat. No. 5,337,704 欧州特許出願公開第1008471号明細書European Patent Application No. 1008471

近年では、車両に搭載されるエンジンに対して、要求される出力を確保しつつ、従来よりも小型化させたいという要望がある。これを実現するために、圧縮比を上げたり、過給機付きエンジンでは過給圧を上げたりすると、ノッキングが生じる恐れがあるので、耐ノッキング性能を向上させる必要がある。そこで、耐ノッキング性能を向上させるために、シリンダヘッドを積極的に冷却することが考えられる。   In recent years, there is a desire to reduce the size of an engine mounted on a vehicle while ensuring the required output. In order to realize this, knocking may occur when the compression ratio is increased or when the supercharging pressure is increased in an engine with a supercharger. Therefore, it is necessary to improve anti-knocking performance. Therefore, it is conceivable to positively cool the cylinder head in order to improve the knocking resistance.

ただし、シリンダブロックについてはエンジン内部のフリクション増加を抑制するために、所定温度以上に維持する必要がある。このため、エンジン内部の冷却水流路として、シリンダヘッド側流路と、シリンダブロック側流路とを設け、シリンダヘッド側流路の冷却水流量をシリンダブロック側流路の冷却水流量よりも多くすることが考えられる。   However, the cylinder block needs to be maintained at a predetermined temperature or higher in order to suppress an increase in friction inside the engine. Therefore, a cylinder head side flow path and a cylinder block side flow path are provided as cooling water flow paths inside the engine, and the cooling water flow rate of the cylinder head side flow path is made larger than the cooling water flow rate of the cylinder block side flow path. It is possible.

しかし、この場合、シリンダヘッドを冷却した後の冷却水温度が暖房に必要な最小温度よりも低くなり、特許文献1に記載の技術のように、シリンダヘッドを冷却した冷却水のみを熱源として車室内への送風空気を加熱すると、空気温度を十分に高くできないという問題が生じる。ちなみに、従来では、シリンダヘッドを冷却した後の冷却水温度は、80〜90℃程度であり、暖房に必要な最小温度を超えていたので、このような問題は生じなかった。   However, in this case, the cooling water temperature after cooling the cylinder head becomes lower than the minimum temperature required for heating, and as in the technique described in Patent Document 1, only the cooling water that has cooled the cylinder head is used as a heat source. When the air blown into the room is heated, there arises a problem that the air temperature cannot be raised sufficiently. Incidentally, conventionally, the cooling water temperature after cooling the cylinder head is about 80 to 90 ° C., which exceeds the minimum temperature required for heating, and thus such a problem does not occur.

なお、シリンダヘッドを積極的に冷却する場合以外でも、エンジン冷却水の温度が暖房に必要な最小温度よりも低くなる場合がある。例えば、エンジンの熱効率向上によって発熱量が減少した場合や、ハイブリッド車においては、走行用電動モータによる走行モード時にエンジンが停止している場合等が挙げられる。この場合においても、エンジン冷却水を熱源として空気を加熱すると、加熱後の空気温度を十分に高くできない。   Even when the cylinder head is not actively cooled, the temperature of the engine coolant may be lower than the minimum temperature required for heating. For example, the case where the heat generation amount is reduced due to the improvement of the thermal efficiency of the engine, or the case where the engine is stopped in the traveling mode by the electric motor for traveling in the hybrid vehicle. Even in this case, if the air is heated using the engine coolant as a heat source, the air temperature after heating cannot be sufficiently increased.

そこで、加熱後の空気温度を十分に高くするために、エンジン冷却水に加えて、エンジン冷却水よりも高温の温水を利用することが考えられる。この高温の温水としては、例えば、車両に搭載されるエンジン以外の発熱体の冷却水や、エンジン冷却水回路とは独立した温水回路であって水加熱用電気ヒータ等の加熱手段によって加熱される温水等が挙げられる。   Therefore, in order to sufficiently raise the air temperature after heating, it is conceivable to use hot water having a temperature higher than that of the engine cooling water in addition to the engine cooling water. As this high-temperature hot water, for example, cooling water for a heating element other than the engine mounted on the vehicle, or a hot water circuit independent of the engine cooling water circuit, which is heated by heating means such as an electric heater for water heating. Hot water etc. are mentioned.

しかし、暖房の熱源として低温の冷却水と高温の温水とを混合したものを用いると、高温の温水と比較して全体の水温が低下するため、両方の熱量を有効に利用できないという問題が生じる。なお、冷却水、温水の代わりに、他の液体、気体を用いた場合も同様の問題が生じる。   However, if a mixture of low-temperature cooling water and high-temperature hot water is used as a heat source for heating, the total water temperature is reduced compared to high-temperature hot water, so that there is a problem that both heat quantities cannot be used effectively. . Similar problems occur when other liquids or gases are used instead of cooling water and hot water.

本発明は上記点に鑑みて、内燃機関を冷却する第1流体と、第1流体よりも高温の第2流体とを熱源として暖房を行う車両用空調装置であって、第1、第2流体のそれぞれが有する熱量を有効に利用できる車両用空調装置を提供することを目的とする。   In view of the above, the present invention is a vehicle air conditioner that performs heating using a first fluid that cools an internal combustion engine and a second fluid that is higher in temperature than the first fluid as a heat source, and the first and second fluids It aims at providing the vehicle air conditioner which can utilize effectively the calorie | heat amount which each of has.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、内燃機関を冷却した第1流体と第1流体よりも高温の第2流体とを熱源として、車室内への送風空気を加熱する加熱用熱交換器(2)を備え、
加熱用熱交換器(2)は、第1流体のみ、又は、第1流体と第2流体との混合流体が流れる第1熱交換部(11)と、主に第2流体であって、第1熱交換部(11)を流れる流体よりも高温の流体が流れる第2熱交換部(21)とを有し、
第1熱交換部(11)と第2熱交換部(21)とは、両者を流れる流体同士での熱交換を抑制するように、両者の間に空間を形成した状態で一体となってい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 first fluid that has cooled the internal combustion engine and the second fluid that is higher in temperature than the first fluid are used as heat sources to heat the air blown into the vehicle interior. Heat exchanger (2)
The heating heat exchanger (2) includes a first heat exchange section (11) through which only the first fluid or a mixed fluid of the first fluid and the second fluid flows, and mainly a second fluid, A second heat exchange section (21) through which a fluid having a temperature higher than that flowing through the one heat exchange section (11) flows
The first heat exchanging part (11) and the second heat exchanging part (21) are integrated in a state where a space is formed between the two so as to suppress heat exchange between the fluids flowing through them. It is characterized by that.

これによると、第1熱交換部で、少なくとも内燃機関を冷却した第1流体を含む低温の流体を熱源として空気を加熱するとともに、第2熱交換部で、主に第2流体からなる高温の流体を熱源として空気を加熱するので、第1流体と第2流体とを混合させたものを熱源として空気を加熱する場合と比較して、第2流体の熱量を有効に利用でき、第2熱交換部で加熱後の空気温度を高くすることができる。   According to this, at the first heat exchanging unit, air is heated using a low-temperature fluid including at least the first fluid that has cooled the internal combustion engine as a heat source, and at the second heat exchanging unit, a high-temperature mainly composed of the second fluid Since air is heated using a fluid as a heat source, the amount of heat of the second fluid can be effectively used as compared with the case where air is heated using a mixture of the first fluid and the second fluid as a heat source. The air temperature after heating can be increased in the exchange section.

請求項1に記載の発明において、第1熱交換部と第2熱交換部との配置については、請求項2に記載の発明のように、第2熱交換部(21)を第1熱交換部(11)よりも空気流れ下流側に配置したり、請求項3に記載の発明のように、第1熱交換部(11)と第2熱交換部(21)とを空気流れに対して並列に配置したりすることができる。   In the first aspect of the invention, the arrangement of the first heat exchange section and the second heat exchange section is the same as that of the second aspect in that the second heat exchange section (21) is replaced with the first heat exchange section. It arrange | positions to an air flow downstream rather than a part (11), or makes the 1st heat exchange part (11) and the 2nd heat exchange part (21) with respect to an air flow like the invention of Claim 3. Can be arranged in parallel.

特に、請求項2に記載の発明によれば、第1熱交換部で低温の流体を熱源として送風空気を加熱した後、さらに、第2熱交換部で高温の流体を熱源として送風空気を加熱するので、第1流体の熱量を有効に利用でき、車室内への送風空気の流量が多い場合であっても、車室内への送風空気の温度を十分に高い温度まで上昇させることができる。このように、請求項2に記載の発明によれば、第1流体と第2流体とを混合したものを熱源として加熱用熱交換器で送風空気を加熱する場合と比較して、加熱用熱交換器で熱源として用いる流体全体における流体から空気へのエネルギ伝達効率を高めることができる。   In particular, according to the invention described in claim 2, after the blown air is heated using the low-temperature fluid as the heat source in the first heat exchange unit, the blown air is further heated using the high-temperature fluid as the heat source in the second heat exchange unit. Therefore, the amount of heat of the first fluid can be used effectively, and even when the flow rate of the blown air into the vehicle interior is large, the temperature of the blown air into the vehicle compartment can be raised to a sufficiently high temperature. Thus, according to the invention described in claim 2, compared with the case where the blown air is heated by the heating heat exchanger using a mixture of the first fluid and the second fluid as a heat source, the heating heat The energy transfer efficiency from the fluid to the air in the whole fluid used as a heat source in the exchanger can be increased.

また、請求項4に記載の発明では、請求項1〜3に記載の発明において、第1熱交換部(11)は、第2熱交換部(21)と比較して、空気と流体との熱交換面積が大きいことを特徴としている。これによると、第1熱交換部で第1流体の熱量を多く取り出すことができ、第1流体の熱量を有効に利用することができる。   Moreover, in invention of Claim 4, in invention of Claims 1-3, a 1st heat exchange part (11) is compared with a 2nd heat exchange part (21), and air and a fluid. It is characterized by a large heat exchange area. According to this, a large amount of heat of the first fluid can be taken out by the first heat exchange unit, and the amount of heat of the first fluid can be effectively used.

また、請求項5に記載の発明では、請求項1〜4に記載の発明において、第1熱交換部(11)は、第2熱交換部(21)と比較して、内部を流れる流体の流量が多いことを特徴としている。これによると、第1熱交換部で第1流体の熱量を多く取り出すことができ、第1流体の熱量を有効に利用することができる。   Moreover, in invention of Claim 5, in the invention of Claims 1-4, a 1st heat exchange part (11) is a fluid of the fluid which flows through an inside compared with a 2nd heat exchange part (21). It is characterized by a large flow rate. According to this, a large amount of heat of the first fluid can be taken out by the first heat exchange unit, and the amount of heat of the first fluid can be effectively used.

請求項1〜5に記載の発明においては、請求項6に記載の発明のように、第1熱交換部(11)と第2熱交換部(22)とが互いに独立した流体流路を有する構成を採用することが好ましい。   In invention of Claims 1-5, like the invention of Claim 6, a 1st heat exchange part (11) and a 2nd heat exchange part (22) have a mutually independent fluid flow path. It is preferable to adopt a configuration.

また、請求項1〜6に記載の発明においては、請求項7に記載の発明のように、第1熱交換部(11)と第2熱交換部(22)とのうち、第1熱交換部(11)のみを通過した空気を第1吹出口から窓に向けて吹き出すとともに、第2熱交換部(21)を通過した空気を第2吹出口から乗員に向けて吹き出す構成を採用することができる。   Moreover, in invention of Claims 1-6, like 1st invention, among 1st heat exchange parts (11) and 2nd heat exchange parts (22), 1st heat exchange Adopting a configuration in which air that has passed through only the section (11) is blown out from the first air outlet toward the window, and air that has passed through the second heat exchange section (21) is blown out from the second air outlet toward the occupant. Can do.

また、請求項1〜7に記載の発明においては、請求項8に記載の発明のように、第1流体として、内燃機関(30)のシリンダヘッド(31)を冷却した冷却流体を利用することができるとともに、第2流体として、内燃機関(30)のシリンダブロック(32)を冷却した冷却流体を利用することができる。   Moreover, in invention of Claim 1-7, the cooling fluid which cooled the cylinder head (31) of an internal combustion engine (30) is utilized as a 1st fluid like invention of Claim 8. In addition, the cooling fluid that has cooled the cylinder block (32) of the internal combustion engine (30) can be used as the second fluid.

また、請求項1〜7に記載の発明においては、請求項9に記載の発明のように、第2流体として、内燃機関以外の発熱体(41)を冷却する冷却流体を利用することができる。   Moreover, in invention of Claim 1-7, the cooling fluid which cools heat generating bodies (41) other than an internal combustion engine can be utilized as 2nd fluid like invention of Claim 9. .

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.

本発明の第1実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole vehicle air-conditioner composition in a 1st embodiment of the present invention. 第1実施形態における加熱用熱交換器の側面図である。It is a side view of the heat exchanger for heating in a 1st embodiment. 第1実施形態における加熱用熱交換器の正面図である。It is a front view of the heat exchanger for heating in a 1st embodiment. 第1実施形態における第1ヒータコア11、第2ヒータコア21を通過した空気の温度変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change of the air which passed the 1st heater core 11 and the 2nd heater core 21 in 1st Embodiment. (a)、(b)、(c)は、それぞれ、エンジン30表面からの冷却水の放熱ロスと、エンジン30の燃焼室平均温度と、実用燃費とについて、第1実施形態と比較例2とを比較した試算結果である。(A), (b), and (c) are respectively about 1st Embodiment and Comparative Example 2 about the heat dissipation loss of the cooling water from the engine 30 surface, the combustion chamber average temperature of the engine 30, and practical fuel consumption. It is a trial calculation result comparing 第2実施形態における加熱用熱交換器の側面図である。It is a side view of the heat exchanger for heating in a 2nd embodiment. 第3実施形態における加熱用熱交換器の側面図である。It is a side view of the heat exchanger for heating in a 3rd embodiment. 第4実施形態における加熱用熱交換器の側面図である。It is a side view of the heat exchanger for heating in 4th Embodiment. 第4実施形態における加熱用熱交換器の正面図である。It is a front view of the heat exchanger for heating in 4th Embodiment. 第5実施形態における加熱用熱交換器の側面図である。It is a side view of the heat exchanger for heating in a 5th embodiment. 第5実施形態における加熱用熱交換器の正面図である。It is a front view of the heat exchanger for heating in a 5th embodiment. 第6実施形態における加熱用熱交換器の側面図である。It is a side view of the heat exchanger for heating in 6th Embodiment. 第7実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 7th Embodiment.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings in order to simplify the description.

(第1実施形態)
図1に本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す。本実施形態の車両用空調装置は、エンジン(内燃機関)および走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車に搭載されるものである。
(First embodiment)
FIG. 1 shows the overall configuration of a vehicle air conditioner according to this embodiment. The vehicle air conditioner of the present embodiment is mounted on a hybrid vehicle that obtains driving force for vehicle travel from an engine (internal combustion engine) and a travel electric motor.

本実施形態の車両用空調装置1は、第1冷却水回路10と第2冷却水回路20とを備えている。第1冷却水回路10は、エンジン30のシリンダヘッド31を冷却した冷却水が流れる冷却水回路であり、第1ヒータコア11と、第1ウォータポンプ12と、第1温度センサ13とを有している。一方、第2冷却水回路20は、エンジン30のシリンダブロック32を冷却した冷却水が流れる冷却水回路であり、第2ヒータコア21と、第2ウォータポンプ22と、第2温度センサ23とを有している。なお、冷却水は水もしくは添加成分を含む水である。また、シリンダヘッド31を冷却した冷却水と、シリンダブロック32を冷却した冷却水とが、それぞれ、本発明の第1流体と第2流体に相当する。   The vehicle air conditioner 1 of this embodiment includes a first cooling water circuit 10 and a second cooling water circuit 20. The first cooling water circuit 10 is a cooling water circuit through which the cooling water that has cooled the cylinder head 31 of the engine 30 flows, and includes a first heater core 11, a first water pump 12, and a first temperature sensor 13. Yes. On the other hand, the second cooling water circuit 20 is a cooling water circuit through which the cooling water that has cooled the cylinder block 32 of the engine 30 flows, and includes the second heater core 21, the second water pump 22, and the second temperature sensor 23. is doing. The cooling water is water or water containing additive components. The cooling water that has cooled the cylinder head 31 and the cooling water that has cooled the cylinder block 32 correspond to the first fluid and the second fluid of the present invention, respectively.

エンジン30において、シリンダブロック32は、ピストンが往復運動するシリンダボア(円柱状の穴)を構成するブロック体である。シリンダヘッド31は、シリンダボアの上死点側の開口部を閉塞して燃焼室を構成するブロック体である。   In the engine 30, the cylinder block 32 is a block body constituting a cylinder bore (columnar hole) in which a piston reciprocates. The cylinder head 31 is a block body that closes the top dead center side opening of the cylinder bore and constitutes a combustion chamber.

エンジン30のシリンダヘッド31側に第1冷却水入口31aと第1出口部としての第1冷却水出口31bとが設けられ、シリンダヘッド31の内部には、シリンダヘッド31を冷却する冷却水が流れるシリンダヘッド側の冷却水流路が形成されている。第1冷却水入口31aから流入した冷却水は、シリンダヘッド31の内部を流れた後、第1冷却水出口31bから流出する。   A first cooling water inlet 31 a and a first cooling water outlet 31 b as a first outlet portion are provided on the cylinder head 31 side of the engine 30, and cooling water for cooling the cylinder head 31 flows inside the cylinder head 31. A cooling water passage on the cylinder head side is formed. The cooling water flowing in from the first cooling water inlet 31a flows through the cylinder head 31 and then flows out from the first cooling water outlet 31b.

同様に、エンジン30のシリンダブロック32側に第2冷却水入口32aと第2出口部としての第2冷却水出口32bとが設けられ、シリンダブロック32の内部には、シリンダブロック32を冷却する冷却水が流れるシリンダブロック側の冷却水流路が形成されている。第2冷却水入口32aから流入した冷却水は、シリンダブロック32の内部を流れた後、第2冷却水出口32bから流出する。このように、本実施形態では、シリンダブロック32を冷却した冷却水は、シリンダヘッド31を冷却した冷却水と合流することなく、第2冷却水出口32bから流出する。   Similarly, a second cooling water inlet 32 a and a second cooling water outlet 32 b as a second outlet are provided on the cylinder block 32 side of the engine 30, and cooling for cooling the cylinder block 32 is provided inside the cylinder block 32. A cooling water passage on the cylinder block side through which water flows is formed. The cooling water flowing in from the second cooling water inlet 32a flows through the cylinder block 32 and then flows out from the second cooling water outlet 32b. Thus, in this embodiment, the cooling water which cooled the cylinder block 32 flows out from the 2nd cooling water exit 32b, without joining the cooling water which cooled the cylinder head 31. FIG.

第1ヒータコア11および第2ヒータコア21は、エンジン30から流入する冷却水と車室内への送風空気とを熱交換させることにより、車室内への送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。本実施形態では、第1ヒータコア11と第2ヒータコア21とは一体化して、1つの加熱用熱交換器2として構成されている。第1ヒータコア11、第2ヒータコア21が、それぞれ、本発明における加熱用熱交換器の第1熱交換部、第2熱交換部に相当する。   The first heater core 11 and the second heater core 21 are heating heat exchangers that heat the blown air into the vehicle interior by exchanging heat between the cooling water flowing from the engine 30 and the blown air into the vehicle interior. In the present embodiment, the first heater core 11 and the second heater core 21 are integrated into a single heat exchanger 2 for heating. The 1st heater core 11 and the 2nd heater core 21 are respectively corresponded to the 1st heat exchange part of the heat exchanger for heating in the present invention, and the 2nd heat exchange part.

加熱用熱交換器2の内部において、第1ヒータコア11の冷却水流路と第2ヒータコア21の冷却水流路とは独立している。そして、第1ヒータコア11の冷却水入口11aは、シリンダヘッド31側の第1冷却水出口31bに配管を介して連結されている。一方、第2ヒータコア21の冷却水入口21aは、シリンダブロック32側の第2冷却水出口32bに配管を介して連結されている。   Inside the heat exchanger 2 for heating, the cooling water flow path of the first heater core 11 and the cooling water flow path of the second heater core 21 are independent. The cooling water inlet 11a of the first heater core 11 is connected to the first cooling water outlet 31b on the cylinder head 31 side via a pipe. On the other hand, the cooling water inlet 21a of the second heater core 21 is connected to the second cooling water outlet 32b on the cylinder block 32 side via a pipe.

また、加熱用熱交換器2は、図示しないが、車室内に向かう送風空気を形成する送風機とともに空調ケースに収容されている。空調ケースには、加熱用熱交換器2を迂回して送風空気が流れるバイパス空気通路と、バイパス空気通路の通過後の空気と、加熱用熱交換器2の通過後の空気との混合割合を調整するエアミックスドアとが設けられている。   Moreover, although the heat exchanger 2 for a heating is not shown in figure, it is accommodated in the air-conditioning case with the air blower which forms the ventilation air which goes into a vehicle interior. The air conditioning case has a mixing ratio of a bypass air passage through which the blown air flows, bypassing the heating heat exchanger 2, air after passing through the bypass air passage, and air after passing through the heating heat exchanger 2. An air mix door to be adjusted is provided.

ここで、図2、3に、本実施形態の加熱用熱交換器の側面図と正面図とを示す。   2 and 3 show a side view and a front view of the heating heat exchanger according to the present embodiment.

図2に示すように、加熱用熱交換器2では、第2ヒータコア21が第1ヒータコア11よりも空気流れ下流側に配置されており、第1ヒータコア11と第2ヒータコア21とが連結部材201によって連結されている。   As shown in FIG. 2, in the heat exchanger 2 for heating, the second heater core 21 is disposed on the air flow downstream side of the first heater core 11, and the first heater core 11 and the second heater core 21 are connected to the connecting member 201. Are connected by

具体的には、図2、3に示すように、第1ヒータコア11は、第1冷却水入口11aが設けられた第1入口側タンク11cと、第1冷却水出口11bが設けられた第1出口側タンク11dと、一端が第1入口側タンク11cに連通し、他端が第1出口側タンク11dに連通する複数の偏平チューブ11eと、偏平チューブ11eの外表面に接合されたコルゲート状の伝熱フィン11fとを備えている。偏平チューブ11eと伝熱フィン11fとの積層構造により全パスタイプ、すなわち、一方向流れタイプの第1熱交換コア部11gが構成されている。第1熱交換コア部11gで空気と冷却水とが熱交換する。   Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the first heater core 11 includes a first inlet side tank 11c provided with a first cooling water inlet 11a and a first heater provided with a first cooling water outlet 11b. A corrugated shape in which the outlet side tank 11d, one end communicates with the first inlet side tank 11c, the other end communicates with the first outlet side tank 11d, and the outer surface of the flat tube 11e. Heat transfer fins 11f are provided. An all-pass type, that is, a unidirectional flow type first heat exchange core portion 11g is configured by a laminated structure of the flat tubes 11e and the heat transfer fins 11f. The air and the cooling water exchange heat at the first heat exchange core portion 11g.

同様に、第2ヒータコア21は、第2冷却水入口21aが設けられた第2入口側タンク21cと、第2冷却水出口21bが設けられた第2出口側タンク21dと、一端が第2入口側タンク21cに連通し、他端が第2出口側タンク21dに連通する複数の偏平チューブ21eと、偏平チューブ21eの外表面に接合されたコルゲート状の伝熱フィン21fとを備えている。偏平チューブ21eと伝熱フィン21fとの積層構造により全パスタイプの第2熱交換コア部21gが構成されている。第2熱交換コア部21gで空気と冷却水とが熱交換する。   Similarly, the second heater core 21 includes a second inlet-side tank 21c provided with a second cooling water inlet 21a, a second outlet-side tank 21d provided with a second cooling water outlet 21b, and one end at a second inlet. A plurality of flat tubes 21e communicated with the side tank 21c and the other ends communicated with the second outlet side tank 21d, and corrugated heat transfer fins 21f joined to the outer surface of the flat tube 21e. An all-pass type second heat exchange core portion 21g is configured by a laminated structure of the flat tubes 21e and the heat transfer fins 21f. The air and the cooling water exchange heat with the second heat exchange core portion 21g.

第1、第2ヒータコア11、21の両方において、複数の扁平チューブ11e、21eは、一方向に延びており、その一方向に垂直な方向に一列に並ぶ並列配置となっている。入口側タンク11c、21cと出口側タンク11d、21dは、偏平チューブ11e、21eの配列方向に細長く延びる形状になっており、それぞれ、扁平チューブ11e、21eの一端と他端と連通している。   In both the first and second heater cores 11 and 21, the plurality of flat tubes 11 e and 21 e extend in one direction and are arranged in parallel in a direction perpendicular to the one direction. The inlet side tanks 11c and 21c and the outlet side tanks 11d and 21d are elongated in the arrangement direction of the flat tubes 11e and 21e, and communicate with one end and the other end of the flat tubes 11e and 21e, respectively.

本実施形態では、入口側タンク11c、21cは上端部に配置され、出口側タンク11d、21dは下端部に配置され、複数の扁平チューブ11e、21eは上下方向に延びており、車両左右方向に並列配置されている。このため、第1ヒータコア11と第2ヒータコア21は、どちらも、上から下に向かって冷却水が流れる。   In the present embodiment, the inlet side tanks 11c and 21c are arranged at the upper end, the outlet side tanks 11d and 21d are arranged at the lower end, and the plurality of flat tubes 11e and 21e extend in the up and down direction and extend in the left and right direction of the vehicle. They are arranged in parallel. For this reason, in both the first heater core 11 and the second heater core 21, the cooling water flows from the top to the bottom.

第1ヒータコア11と第2ヒータコア21とは、空気流れ方向で見たときの左右上下方向の大きさが同等である。これにより、第1ヒータコア11通過後の空気の全てが第2ヒータコア21を通過するようになっている。なお、空気流れ方向とは、図2の左右方向および図3の紙面垂直方向である。   The first heater core 11 and the second heater core 21 have the same size in the horizontal and vertical directions when viewed in the air flow direction. Thereby, all of the air after passing through the first heater core 11 passes through the second heater core 21. The air flow direction is the left-right direction in FIG. 2 and the direction perpendicular to the paper surface in FIG.

また、第1ヒータコア11と第2ヒータコア21とは、空気流れ方向での厚さが異なっている。具体的には、扁平チューブ11e、21eと伝熱フィン11f、21fの空気流れ方向での幅を比較すると、第2ヒータコア21よりも第1ヒータコア11の方が長くなっている。このため、空気と冷却水との熱交換面積は、第2ヒータコア21よりも第1ヒータコア11の方が大きくなっている。   The first heater core 11 and the second heater core 21 have different thicknesses in the air flow direction. Specifically, when the widths of the flat tubes 11 e and 21 e and the heat transfer fins 11 f and 21 f in the air flow direction are compared, the first heater core 11 is longer than the second heater core 21. For this reason, the heat exchange area between the air and the cooling water is larger in the first heater core 11 than in the second heater core 21.

また、第1ヒータコア11の扁平チューブ11eの流路断面積が、第2ヒータコア11の扁平チューブ21eの流路断面積よりも大きくなっており、第1ヒータコア11内の流水抵抗が第2ヒータコア21内の流水抵抗よりも低くなっている。このため、第2ヒータコア21よりも第1ヒータコア11の方が、内部を流れる冷却水流量が多くなる。   The flow passage cross-sectional area of the flat tube 11 e of the first heater core 11 is larger than the flow passage cross-sectional area of the flat tube 21 e of the second heater core 11, and the flowing water resistance in the first heater core 11 is the second heater core 21. It is lower than the running water resistance. For this reason, the flow rate of the coolant flowing through the first heater core 11 is larger than that of the second heater core 21.

連結部材201は、入口側タンク11c、21c同士を連結するとともに、出口側タンク11d、21d同士を連結しており、熱交換コア部を除く部位同士を連結している。また、連結部材201は、熱交換コア部11g、21gの間に空間を形成するためのスペーサとしての役割も果たしている。   The connecting member 201 connects the inlet side tanks 11c and 21c and connects the outlet side tanks 11d and 21d to each other, and connects the parts excluding the heat exchange core part. The connecting member 201 also serves as a spacer for forming a space between the heat exchange core portions 11g and 21g.

このように、第1ヒータコア11と第2ヒータコア21とは、熱交換コア部11g、21g同士の間に空間を挟んで連結されている。これにより、熱交換コア部11g、21gで、第1ヒータコア11と第2ヒータコア21とを流れる冷却水同士が直接熱伝導によって熱交換しないようになっている。なお、連結部材201としては、タンクを構成する材料と同じ材料等で構成されたものを採用することができる。   Thus, the 1st heater core 11 and the 2nd heater core 21 are connected on both sides of the space between the heat exchange core parts 11g and 21g. Thereby, in the heat exchange core parts 11g and 21g, the cooling water which flows through the 1st heater core 11 and the 2nd heater core 21 does not heat-exchange by direct heat conduction. In addition, as the connection member 201, what was comprised with the same material etc. as the material which comprises a tank is employable.

図1中の第1温度センサ13、第2温度センサ23は、冷却水温度を検出するものである。第1温度センサ13は、シリンダヘッド31側の第1冷却水出口31bと第1ヒータコア11の冷却水入口11aとの間に配置されており、シリンダヘッド31側の第1冷却水出口31bから流出した冷却水の温度を検出する。一方、第2温度センサ23は、シリンダブロック32側の第2冷却水出口32bと第2ヒータコア21の冷却水入口21aとの間に配置されており、シリンダブロック32側の第2冷却水出口32bから流出した冷却水の温度を検出する。   The 1st temperature sensor 13 in FIG. 1 and the 2nd temperature sensor 23 detect a cooling water temperature. The first temperature sensor 13 is disposed between the first cooling water outlet 31b on the cylinder head 31 side and the cooling water inlet 11a on the first heater core 11, and flows out from the first cooling water outlet 31b on the cylinder head 31 side. Detect the temperature of the cooling water. On the other hand, the second temperature sensor 23 is disposed between the second cooling water outlet 32b on the cylinder block 32 side and the cooling water inlet 21a on the second heater core 21, and the second cooling water outlet 32b on the cylinder block 32 side. The temperature of the cooling water flowing out from the tank is detected.

第1ウォータポンプ12、第2ウォータポンプ22は、冷却水流れを形成するとともに、冷却水流量を調整する調整手段である。第1ウォータポンプ12は、第1ヒータコア11の冷却水出口11bとシリンダヘッド31の第1冷却水入口31aとの間に配置されている。第2ウォータポンプ22は、第2ヒータコア21の冷却水出口21bとシリンダブロック32側の第2冷却水入口32aとの間に配置されている。   The first water pump 12 and the second water pump 22 are adjusting means for adjusting the cooling water flow rate while forming the cooling water flow. The first water pump 12 is disposed between the cooling water outlet 11 b of the first heater core 11 and the first cooling water inlet 31 a of the cylinder head 31. The second water pump 22 is disposed between the cooling water outlet 21b of the second heater core 21 and the second cooling water inlet 32a on the cylinder block 32 side.

第1ウォータポンプ12、第2ウォータポンプ22は、電動式ポンプであり、図示しない制御装置によって回転数が制御されることで、冷却水流量を制御する。本実施形態では、第1ウォータポンプ12、第2ウォータポンプ22は、エンジン30の定常運転時に、シリンダヘッド側の冷却水流路の冷却水流量が、シリンダブロック側の冷却水流路の冷却水流量よりも多くなるように制御される。これは、シリンダヘッド31を低温度にすることで、耐ノッキング性能を向上させるとともに、シリンダブロック32を高温度に維持することで、エンジンオイルの粘度低下を抑制して、エンジン内部のフリクション増加を抑制するためである。   The first water pump 12 and the second water pump 22 are electric pumps, and the cooling water flow rate is controlled by controlling the rotation speed by a control device (not shown). In the present embodiment, the first water pump 12 and the second water pump 22 are configured such that the cooling water flow rate in the cooling water flow channel on the cylinder head side is greater than the cooling water flow rate in the cooling water flow channel on the cylinder block side during the steady operation of the engine 30. Is controlled to increase. This is because the cylinder head 31 is kept at a low temperature to improve the anti-knocking performance, and the cylinder block 32 is kept at a high temperature, thereby suppressing the decrease in the viscosity of the engine oil and increasing the friction inside the engine. It is for suppressing.

このような構成の第1冷却水回路10では、シリンダヘッド31側の第1冷却水出口31bから流出の冷却水が第1ヒータコア11に流入し、第1ヒータコア11で空気と熱交換後後の冷却水が、シリンダヘッド31側の第1冷却水入口31aからエンジン30に流入する。   In the 1st cooling water circuit 10 of such a structure, the cooling water which flowed out from the 1st cooling water exit 31b by the side of the cylinder head 31 flows into the 1st heater core 11, and after heat exchange with air in the 1st heater core 11 is carried out. Cooling water flows into the engine 30 from the first cooling water inlet 31a on the cylinder head 31 side.

一方、第2冷却水回路20では、シリンダブロック32側の第2冷却水出口32bから流出の冷却水が第2ヒータコア21に流入し、第2ヒータコア21で空気と熱交換後の冷却水が、シリンダブロック32側の第2冷却水入口32aからエンジン30に流入する。   On the other hand, in the second cooling water circuit 20, the cooling water flowing out from the second cooling water outlet 32b on the cylinder block 32 side flows into the second heater core 21, and the cooling water after heat exchange with air in the second heater core 21 is It flows into the engine 30 from the second cooling water inlet 32a on the cylinder block 32 side.

なお、第1、第2冷却水回路10、20は、それぞれ、図示しないラジエータと連通しており、シリンダヘッド31から流出の冷却水がラジエータで放熱し、放熱後の冷却水がシリンダヘッド32に流入でき、シリンダブロック32から流出の冷却水がラジエータで放熱し、放熱後の冷却水がシリンダブロック32に流入できるようになっている。   Each of the first and second cooling water circuits 10 and 20 is in communication with a radiator (not shown), and the cooling water flowing out from the cylinder head 31 radiates heat with the radiator, and the cooling water after the heat radiation flows into the cylinder head 32. The cooling water flowing out from the cylinder block 32 can be radiated by the radiator, and the cooling water after radiating can flow into the cylinder block 32.

次に、本実施形態の車両用空調装置1の作動を説明する。   Next, the operation of the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment will be described.

制御装置は、エンジン30内部におけるシリンダヘッド31側の冷却水流路の冷却水流量が、シリンダブロック32側の冷却水流路の冷却水流量よりも多くなるように、第1、第2ウォータポンプ12、22を制御する。   The control device includes a first water pump 12, a second water pump 12, and a cooling water flow rate in the cooling water flow path on the cylinder head 31 side in the engine 30 greater than a cooling water flow rate in the cooling water flow path on the cylinder block 32 side. 22 is controlled.

また、制御装置は、暖房時に、目標吹出空気温度TAOに応じた送風量となるように送風機を制御する。目標吹出空気温度TAOは、設定温度、環境条件によって定まる空調熱負荷に応じて算出されるもので、吹出口から車室内へ吹き出す空気の目標温度である。   Moreover, a control apparatus controls an air blower so that it may become the air flow volume according to target blowing air temperature TAO at the time of heating. The target blown air temperature TAO is calculated according to the air conditioning heat load determined by the set temperature and the environmental conditions, and is the target temperature of the air blown out from the outlet to the vehicle interior.

ここで、図4に、暖房時における第1ヒータコア11、第2ヒータコア21を通過した空気の温度変化を示す。   Here, the temperature change of the air which passed the 1st heater core 11 and the 2nd heater core 21 at the time of heating in FIG. 4 is shown.

第1ヒータコア11では、シリンダヘッド31冷却後の冷却水との熱交換によって送風空気を加熱する。このとき、シリンダヘッド31冷却後の冷却水は、暖房に必要な最小温度よりも低温ではあるが、シリンダブロック32冷却後の冷却水よりも大流量であり、熱量を多く有している。そこで、本実施形態では、シリンダヘッド31冷却後の冷却水の熱量をできるだけ多く取り出すために、第2ヒータコア21と比較して、第1ヒータコア11内部の冷却水流量を多くし、空気と冷却水との熱交換面積を大きくしている。このため、第1ヒータコア11では、シリンダヘッド31冷却後の大流量の冷却水から多くの熱量を送風空気に供給できる。この結果、第1ヒータコア11通過後の空気A1の温度は、第1ヒータコア11に流入する前の冷却水温度(第1ヒータコアの入口水温)Th1に近い温度となる。   In the 1st heater core 11, blowing air is heated by heat exchange with the cooling water after cylinder head 31 cooling. At this time, the cooling water after cooling the cylinder head 31 is lower in temperature than the minimum temperature required for heating, but has a larger flow rate and a larger amount of heat than the cooling water after cooling the cylinder block 32. Therefore, in the present embodiment, in order to extract as much heat as possible of the cooling water after cooling the cylinder head 31, as compared with the second heater core 21, the cooling water flow rate inside the first heater core 11 is increased, and the air and the cooling water. The heat exchange area is increased. For this reason, in the 1st heater core 11, much calorie | heat amount can be supplied to blowing air from the cooling water of the large flow volume after cylinder head 31 cooling. As a result, the temperature of the air A1 after passing through the first heater core 11 is close to the cooling water temperature (inlet water temperature of the first heater core) Th1 before flowing into the first heater core 11.

第2ヒータコア21では、シリンダブロック32冷却後の冷却水との熱交換によって、第1ヒータコア11通過後の送風空気A1を加熱する。シリンダブロック32冷却後の冷却水は、シリンダヘッド31冷却後の冷却水よりも高温なので、第2ヒータコア21通過後の送風空気A2の温度を、第1ヒータコア11通過後の送風空気A1よりもさらに高い温度まで上昇させることができる。   In the second heater core 21, the blown air A1 after passing through the first heater core 11 is heated by heat exchange with the cooling water after cooling the cylinder block 32. Since the cooling water after cooling the cylinder block 32 is hotter than the cooling water after cooling the cylinder head 31, the temperature of the blown air A2 after passing through the second heater core 21 is set to be higher than the blown air A1 after passing through the first heater core 11. Can be raised to higher temperatures.

なお、図4中の比較例1は、シリンダヘッド31を冷却した冷却水とシリンダブロック32を冷却した冷却水とをエンジン内部で合流させ、合流後の冷却水をエンジンに設けた1つの冷却水出口から流出させて1つのヒータコアに流入させる構成としたものである。また、比較例1では、本実施形態と同様に、シリンダヘッド側を流れる冷却水流量を、シリンダブロック側を流れる冷却水流量よりも多くしている。   In addition, the comparative example 1 in FIG. 4 is one cooling water in which the cooling water that has cooled the cylinder head 31 and the cooling water that has cooled the cylinder block 32 are merged inside the engine, and the combined cooling water is provided in the engine. It is configured to flow out from the outlet and flow into one heater core. In Comparative Example 1, as in the present embodiment, the coolant flow rate flowing on the cylinder head side is made larger than the coolant flow rate flowing on the cylinder block side.

次に、本実施形態の主な効果について説明する。   Next, main effects of this embodiment will be described.

本実施形態のエンジン30は2つの冷却系統を有しており、エンジン30の定常運転時に、シリンダヘッド側の冷却流路での冷却水流量を、シリンダブロック側の冷却水流路での冷却水流量よりも多くして、シリンダヘッド31を積極的に冷却している。このため、シリンダヘッド31冷却後の冷却水温度は、暖房に必要な最小温度よりも低くなり、シリンダブロック32冷却後の冷却水温度は、暖房に必要な最小温度以上となる。   The engine 30 of the present embodiment has two cooling systems. During steady operation of the engine 30, the cooling water flow rate in the cooling flow path on the cylinder head side is changed to the cooling water flow rate in the cooling water flow path on the cylinder block side. More than that, the cylinder head 31 is actively cooled. For this reason, the cooling water temperature after cooling the cylinder head 31 is lower than the minimum temperature required for heating, and the cooling water temperature after cooling the cylinder block 32 is equal to or higher than the minimum temperature required for heating.

このとき、特許文献1に記載の技術のように、シリンダヘッド31を冷却した冷却水のみを熱源として空気を加熱したのでは、空気温度を十分に高くできず、暖房が成立しない。 また、図4中の比較例1のように、エンジンから流出のシリンダヘッド31冷却後の冷却水とシリンダブロック32冷却後の冷却水とを全て混合してしまう場合、混合後の冷却水温度が暖房に必要な最小温度よりも低くなる。このため、冷却水から空気へのエネルギ伝達効率が低くなるので、混合後の冷却水を熱源として空気を加熱しても、空気温度を十分に高くできず、暖房が成立しない。   At this time, if the air is heated using only the cooling water that has cooled the cylinder head 31 as the heat source as in the technique described in Patent Document 1, the air temperature cannot be sufficiently increased, and heating is not established. Further, as in Comparative Example 1 in FIG. 4, when all the cooling water after cooling the cylinder head 31 and the cooling water after cooling the cylinder block 32 are mixed, the cooling water temperature after mixing is Lower than the minimum temperature required for heating. For this reason, since the energy transfer efficiency from cooling water to air becomes low, even if the air is heated using the mixed cooling water as a heat source, the air temperature cannot be sufficiently increased and heating is not established.

これに対して、本実施形態では、エンジン30に第1冷却水出口31bと第2冷却水出口32bとを設け、第1冷却水出口31bからシリンダヘッド31冷却後の低温側冷却水を流出させ、第2冷却水出口32bからシリンダブロック32冷却後の高温側の冷却水を流出させている。そして、両方の冷却水を混合させることなく、第1冷却水出口31bから流出の低温側冷却水を第1ヒータコア11に流入させ、第2冷却水出口32bから流出の高温側冷却水を第2ヒータコア21に流入させている。   In contrast, in the present embodiment, the engine 30 is provided with the first cooling water outlet 31b and the second cooling water outlet 32b, and the low-temperature side cooling water after cooling the cylinder head 31 is caused to flow out from the first cooling water outlet 31b. The high-temperature side cooling water after cooling the cylinder block 32 is allowed to flow out from the second cooling water outlet 32b. Then, the low temperature side cooling water flowing out from the first cooling water outlet 31b is caused to flow into the first heater core 11 without mixing both cooling waters, and the high temperature side cooling water flowing out from the second cooling water outlet 32b is supplied to the second. It flows into the heater core 21.

このように、本実施形態では、第2ヒータコア21で、第2冷却水出口32bから流出の高温側冷却水を熱源として車室内への送風空気を加熱するので、第1冷却水出口31bから流出の低温側冷却水のみを熱源とする場合や、低温側冷却水と高温側冷却水とを混合した混合水を熱源とする場合と比較して、第2ヒータコア21で加熱後の空気温度を高くすることができる。   Thus, in this embodiment, since the 2nd heater core 21 heats the blowing air to the vehicle interior by using the high temperature side cooling water flowing out from the second cooling water outlet 32b as a heat source, it flows out from the first cooling water outlet 31b. Compared with the case where only the low-temperature side cooling water is used as the heat source or the case where the mixed water obtained by mixing the low-temperature side cooling water and the high-temperature side cooling water is used as the heat source, the air temperature after heating by the second heater core 21 is increased. can do.

さらに、本実施形態では、第1ヒータコア11で低温側の冷却水を熱源として送風空気を加熱した後、この加熱後の空気を第2ヒータコア21で高温側の冷却水を熱源として加熱するので、低温側の冷却水と高温側の冷却水との両方の熱量を有効に利用できる。   Further, in the present embodiment, after the blower air is heated with the first heater core 11 using the low-temperature side cooling water as the heat source, the heated air is heated with the second heater core 21 using the high-temperature side cooling water as the heat source. The amount of heat of both the cooling water on the low temperature side and the cooling water on the high temperature side can be used effectively.

すなわち、本実施形態によれば、第1、第2冷却水出口部31b、32bの両方から流出の冷却水全体を混合したものを熱源として、1つのヒータコアで車室内への送風空気を加熱する場合と比較して、ヒータコアでの冷却水全体における冷却水から空気へのエネルギ伝達効率を高めることができる。   That is, according to the present embodiment, the air blown into the vehicle interior is heated with one heater core using a mixture of the entire cooling water flowing out from both the first and second cooling water outlet portions 31b and 32b as a heat source. Compared with the case, the energy transmission efficiency from the cooling water to the air in the whole cooling water in the heater core can be increased.

この結果、送風機の送風量が多い場合であっても、空気を十分に高い温度まで上昇させることができ、暖房を成立させることができる。   As a result, even when the amount of air blown by the blower is large, the air can be raised to a sufficiently high temperature, and heating can be established.

また、本実施形態によれば、図5に示すように、車両用空調装置使用時の燃料消費量を低減できる。ここで、図5(a)、(b)、(c)は、それぞれ、エンジン30表面からの冷却水の放熱ロスと、エンジン30の燃焼室平均温度と、実用燃費とについて、本実施形態と比較例2とを比較した試算結果である。比較例2は、比較例1に対して、シリンダヘッド側を流れる冷却水流量とシリンダブロック側を流れる冷却水流量とを同一にして、シリンダヘッド冷却後の冷却水温度が本実施形態のシリンダブロック冷却後の冷却水温度と同じ温度となるように変更したものである。   Moreover, according to this embodiment, as shown in FIG. 5, the fuel consumption at the time of use of a vehicle air conditioner can be reduced. Here, FIGS. 5A, 5 </ b> B, and 5 </ b> C show the heat dissipation loss of the cooling water from the surface of the engine 30, the combustion chamber average temperature of the engine 30, and the practical fuel consumption, respectively. It is the trial calculation result which compared with the comparative example 2. In Comparative Example 2, compared to Comparative Example 1, the coolant flow rate flowing on the cylinder head side and the coolant flow rate flowing on the cylinder block side are the same, and the coolant temperature after cooling the cylinder head is the cylinder block of this embodiment. The temperature is changed to be the same as the cooling water temperature after cooling.

本実施形態によれば、シリンダヘッド31を積極的に冷却するとともに、上述の加熱用熱交換器2を用いるので、図5(a)に示すように、比較例2と比較して、暖房熱量を同等としつつ、エンジン30のシリンダヘッド31側からの放熱ロスを低減できる。   According to the present embodiment, the cylinder head 31 is positively cooled and the heating heat exchanger 2 described above is used. Therefore, as shown in FIG. The heat dissipation loss from the cylinder head 31 side of the engine 30 can be reduced.

このため、本実施形態によれば、図5(b)に示すように、比較例2と比較して、燃焼室平均温度を低くできるので、図5(c)に示すように、燃料消費量(燃費)を低減できる。   Therefore, according to the present embodiment, as shown in FIG. 5 (b), the combustion chamber average temperature can be lowered as compared with Comparative Example 2, so that the fuel consumption amount as shown in FIG. 5 (c). (Fuel consumption) can be reduced.

(第2実施形態)
図6に、本実施形態の加熱用熱交換器の側面図を示す。本実施形態は、第1実施形態で説明した図2、3に示す加熱用熱交換器2に対して、出口側タンクを共通化し、冷却水出口を1つに変更したものである。
(Second Embodiment)
In FIG. 6, the side view of the heat exchanger for a heating of this embodiment is shown. In this embodiment, an outlet side tank is made common to the heating heat exchanger 2 shown in FIGS. 2 and 3 described in the first embodiment, and the number of cooling water outlets is changed to one.

具体的には、本実施形態の加熱用熱交換器2は、第1ヒータコア11の第1熱交換コア部11gの冷却水出口側と、第2ヒータコア21の第2熱交換コア部21gの冷却水出口側とに連なる共通タンク2dを有している。この共通タンク2dには、1つの冷却水出口2bが設けられている。   Specifically, the heat exchanger 2 for heating according to the present embodiment includes a cooling water outlet side of the first heat exchange core part 11 g of the first heater core 11 and a cooling of the second heat exchange core part 21 g of the second heater core 21. A common tank 2d connected to the water outlet side is provided. The common tank 2d is provided with one cooling water outlet 2b.

これにより、第1ヒータコア11の冷却水入口11aから流入した低温側の冷却水と、第2ヒータコア21の冷却水入口21aから流入した高温側の冷却水とが、共通タンク2d内で合流して、1つの冷却水出口2bから流出する。   Thereby, the low-temperature side cooling water flowing from the cooling water inlet 11a of the first heater core 11 and the high-temperature side cooling water flowing from the cooling water inlet 21a of the second heater core 21 merge in the common tank 2d. It flows out from one cooling water outlet 2b.

このように、第1ヒータコア11の第1熱交換コア部11gを通過した冷却水と、第2ヒータコア21の第2熱交換コア部21gを通過した冷却水とを、加熱用熱交換器2の出口近傍で合流させることもできる。   In this way, the cooling water that has passed through the first heat exchange core portion 11g of the first heater core 11 and the cooling water that has passed through the second heat exchange core portion 21g of the second heater core 21 are combined with each other in the heating heat exchanger 2. It can also be merged in the vicinity of the exit.

なお、本実施形態では、共通タンク2dの冷却水出口2bから流出の冷却水を分流部で分流させ、エンジン30の第1冷却水入口31aと第2冷却水入口32aとにそれぞれ流入させる。   In the present embodiment, the cooling water flowing out from the cooling water outlet 2b of the common tank 2d is diverted at the diverter, and flows into the first cooling water inlet 31a and the second cooling water inlet 32a of the engine 30, respectively.

(第3実施形態)
図7に、本実施形態の加熱用熱交換器の側面図を示す。本実施形態は、第2実施形態で説明した図6に示す構成に対して、共通タンク2dの冷却水出口2dを冷却水入口2aに変更し、第1ヒータコア11の入口側タンク11cを出口側タンク11dに変更したものである。
(Third embodiment)
In FIG. 7, the side view of the heat exchanger for a heating of this embodiment is shown. In the present embodiment, the cooling water outlet 2d of the common tank 2d is changed to a cooling water inlet 2a and the inlet side tank 11c of the first heater core 11 is changed to the outlet side with respect to the configuration shown in FIG. 6 described in the second embodiment. This is a tank 11d.

共通タンク2dの冷却水入口2aは、シリンダヘッド31側の第1冷却水出口31bに配管を介して連結される。   The cooling water inlet 2a of the common tank 2d is connected to the first cooling water outlet 31b on the cylinder head 31 side via a pipe.

これにより、第2ヒータコア21の第2熱交換コア部21gを通過した高温側の冷却水と、共通タンク2dの冷却水入口2aから流入した低温側の冷却水とが、共通タンク2d内で合流する。そして、合流後の冷却水が第1ヒータコア11の第1熱交換コア部11gを流れた後、第1ヒータコア11の出口側タンク11dに設けられた冷却水出口11bから流出する。   As a result, the high-temperature side cooling water that has passed through the second heat exchange core portion 21g of the second heater core 21 and the low-temperature side cooling water that has flowed from the cooling water inlet 2a of the common tank 2d merge in the common tank 2d. To do. Then, after the combined cooling water flows through the first heat exchange core portion 11 g of the first heater core 11, it flows out from the cooling water outlet 11 b provided in the outlet side tank 11 d of the first heater core 11.

このように、第1ヒータコア11内に、シリンダヘッド31冷却後の低温側の冷却水と、第2ヒータコア21を通過した高温側の冷却水との混合水を流すこともできる。   In this way, a mixed water of the low-temperature side cooling water after cooling the cylinder head 31 and the high-temperature side cooling water that has passed through the second heater core 21 can also flow into the first heater core 11.

(第4実施形態)
図8、9に、本実施形態の加熱用熱交換器の側面図と正面図とを示す。
(Fourth embodiment)
8 and 9 are a side view and a front view of the heat exchanger for heating according to the present embodiment.

本実施形態の加熱用熱交換器2は、第1ヒータコア11と第2ヒータコア21とを空気流れに対して並列に配置しており、空調ケース3内部の空気通路の車両上下方向での上側に第1ヒータコア11を配置し、下側に第2ヒータコア21を配置している。第1ヒータコア11の下端部と第2ヒータコア21の上端部とが連結部材201によって連結され、第1ヒータコア11と第2ヒータコア21との間に空間が形成されている。   In the heat exchanger 2 for heating according to the present embodiment, the first heater core 11 and the second heater core 21 are arranged in parallel to the air flow, and the air passage inside the air conditioning case 3 is located above the vehicle in the vertical direction. The first heater core 11 is arranged, and the second heater core 21 is arranged on the lower side. A lower end portion of the first heater core 11 and an upper end portion of the second heater core 21 are connected by a connecting member 201, and a space is formed between the first heater core 11 and the second heater core 21.

そして、加熱用熱交換器2を収容する空調ケース3には、仕切壁3aによって第1吹出口としてのデフロスタ(DEF)吹出口4aに連通する通路と、第2吹出口としてのフット(FOOT)吹出口4bに連なる通路とが形成されている。車両上下方向の上側にデフロスタ吹出口4aに連通する通路が位置し、下側にフット吹出口4bに連なる通路が位置する。このため、第1ヒータコア11通過後の送風空気B1はデフロスタ吹出口4aに連通する通路を流れ、第2ヒータコア21通過後の送風空気B2はフット吹出口4bに連なる通路を流れる。   And in the air-conditioning case 3 which accommodates the heat exchanger 2 for a heating, the channel | path connected to the defroster (DEF) blower outlet 4a as a 1st blower outlet by the partition wall 3a, and the foot (FOOT) as a 2nd blower outlet A passage continuing to the air outlet 4b is formed. A passage that communicates with the defroster outlet 4a is located on the upper side in the vehicle vertical direction, and a passage that communicates with the foot outlet 4b is located on the lower side. Therefore, the blown air B1 after passing through the first heater core 11 flows through a passage communicating with the defroster outlet 4a, and the blown air B2 after passing through the second heater core 21 flows through a passage continuous with the foot outlet 4b.

第1ヒータコア11と第2ヒータコア21のそれぞれの構成部は、第1実施形態と同様である。   Each component part of the 1st heater core 11 and the 2nd heater core 21 is the same as that of 1st Embodiment.

ただし、本実施形態では、第1ヒータコア11と第2ヒータコア21とは、空気流れ方向での厚さが同じであるが、熱交換コア部11g、21gの上下方向での長さが異なっている。具体的には、扁平チューブ11e、21eと伝熱フィン11f、21fの上下方向での長さが、第2ヒータコア21よりも第1ヒータコア11の方が長くなっている。このため、空気と冷却水との熱交換面積は、第2ヒータコア21よりも第1ヒータコア11の方が大きくなっている。   However, in the present embodiment, the first heater core 11 and the second heater core 21 have the same thickness in the air flow direction, but the heat exchange core portions 11g and 21g have different lengths in the vertical direction. . Specifically, the lengths of the flat tubes 11 e and 21 e and the heat transfer fins 11 f and 21 f in the vertical direction are longer in the first heater core 11 than in the second heater core 21. For this reason, the heat exchange area between the air and the cooling water is larger in the first heater core 11 than in the second heater core 21.

また、本実施形態においても、第1ヒータコア11の扁平チューブ11eの流路断面積が、第2ヒータコア11の扁平チューブ21eの流路断面積よりも大きくなっており、第1ヒータコア11内の流水抵抗が第2ヒータコア21内の流水抵抗よりも低くなっている。   Also in this embodiment, the flow passage cross-sectional area of the flat tube 11 e of the first heater core 11 is larger than the flow passage cross-sectional area of the flat tube 21 e of the second heater core 11, and the flowing water in the first heater core 11 The resistance is lower than the flowing water resistance in the second heater core 21.

これにより、本実施形態では、暖房時に、第1ヒータコア11で、シリンダヘッド31冷却後の大流量の冷却水を熱源として、デフロスタ吹出口4aに向かう送風空気を加熱できる。一方、第2ヒータコア21で、シリンダブロック32冷却後の高温の冷却水を熱源として、フット吹出口4bに向かう送風空気を加熱できる。   Thereby, in this embodiment, at the time of heating, the 1st heater core 11 can heat the blowing air which goes to the defroster blower outlet 4a by using the cooling water of the large flow volume after cooling the cylinder head 31 as a heat source. On the other hand, the second heater core 21 can heat the blown air toward the foot outlet 4b using the high-temperature cooling water after cooling the cylinder block 32 as a heat source.

このため、本実施形態によれば、デフロスタ吹出口とフット吹出口からの吹出風に温度差を付けたい場合に、デフロスタ吹出口から窓に向けて比較的低温の温風を吹き出すとともに、フット吹出口から乗員に向けて比較的高温の温風を吹き出すことができる。   Therefore, according to this embodiment, when it is desired to add a temperature difference between the blowout air from the defroster outlet and the foot outlet, a relatively low temperature hot air is blown from the defroster outlet toward the window, A relatively hot air can be blown from the exit toward the passenger.

(第5実施形態)
図10、11に、本実施形態の加熱用熱交換器の側面図と正面図とを示す。本実施形態は、第4実施形態で説明した図8、9に示す加熱用熱交換器2に対して、冷却水出口を1つに変更したものである。
(Fifth embodiment)
10 and 11 are a side view and a front view of the heat exchanger for heating according to the present embodiment. In this embodiment, the number of cooling water outlets is changed to one with respect to the heating heat exchanger 2 shown in FIGS. 8 and 9 described in the fourth embodiment.

具体的には、本実施形態の加熱用熱交換器2は、第1ヒータコア11の出口側タンク11dに冷却水出口を設ける代わりに、第1ヒータコア11の出口側タンク11dと第2ヒータコア21の出口側タンク21dとを連通させる連通部202、203を設けている。   Specifically, the heat exchanger 2 for heating according to the present embodiment has an outlet side tank 11d of the first heater core 11 and the second heater core 21 instead of providing a cooling water outlet to the outlet side tank 11d of the first heater core 11. Communication portions 202 and 203 are provided for communicating with the outlet side tank 21d.

これにより、第1ヒータコア11の熱交換コア部11g通過後の冷却水が、連通部202、203を流れて、第2ヒータコア21の熱交換コア部21g通過後の冷却水と、第2ヒータコア21の出口側タンク21dで合流する。そして、合流した冷却水が第2ヒータコア21の出口側タンク21dの冷却水出口21bから流出する。   Thereby, the cooling water after passing through the heat exchange core portion 11g of the first heater core 11 flows through the communication portions 202 and 203, and the cooling water after passing through the heat exchange core portion 21g of the second heater core 21 and the second heater core 21. In the outlet side tank 21d. Then, the merged cooling water flows out from the cooling water outlet 21 b of the outlet side tank 21 d of the second heater core 21.

このように、第1、第2ヒータコアを空気流れに対して並列に配置した場合も、第1ヒータコア11の第1熱交換コア部11gを通過した冷却水と、第2ヒータコア21の第2熱交換コア部21gを通過した冷却水とを、加熱用熱交換器2の出口近傍で合流させることもできる。   Thus, even when the first and second heater cores are arranged in parallel to the air flow, the cooling water that has passed through the first heat exchange core portion 11g of the first heater core 11 and the second heat of the second heater core 21 are also obtained. The cooling water that has passed through the exchange core portion 21g can also be merged in the vicinity of the outlet of the heat exchanger 2 for heating.

(第6実施形態)
図12に、本実施形態の加熱用熱交換器の側面図を示す。本実施形態は、第1実施形態と第4実施形態の組み合わせに相当する。
(Sixth embodiment)
In FIG. 12, the side view of the heat exchanger for a heating of this embodiment is shown. This embodiment corresponds to a combination of the first embodiment and the fourth embodiment.

本実施形態の加熱用熱交換器2は、第2ヒータコア21が第1ヒータコア11の空気流れ下流側に配置されているが、空気流れ方向において、第2ヒータコア21の全部が第1ヒータコア11の一部と対向する大きさとなっている。これにより、第1ヒータコア11通過後の空気の一部が第2ヒータコア21を流れ、残りが第2ヒータコアを迂回して流れる構成となっている。   In the heat exchanger 2 for heating according to the present embodiment, the second heater core 21 is disposed on the downstream side of the air flow of the first heater core 11, but all of the second heater core 21 is the first heater core 11 in the air flow direction. The size is opposite to a part. Thereby, a part of the air after passing through the first heater core 11 flows through the second heater core 21, and the rest flows around the second heater core.

具体的には、第2ヒータコア21の熱交換コア部21gの上下方向での長さが第1ヒータコア11の熱交換コア部11gよりも短くなっており、第2ヒータコア21は空調ケース3内部の空気通路の下方側に配置されている。   Specifically, the length of the heat exchange core portion 21g of the second heater core 21 in the vertical direction is shorter than the heat exchange core portion 11g of the first heater core 11, and the second heater core 21 is located inside the air conditioning case 3. It is arranged on the lower side of the air passage.

このため、本実施形態では、暖房時に、フット吹出口4bに向かう送風空気を、第1ヒータコア11、第2ヒータコア21で加熱できる。この結果、本実施形態によれば、第4実施形態と比較して、フット吹出口4bから吹き出す温風の温度を高くすることができる。   For this reason, in this embodiment, the blowing air which goes to the foot blower outlet 4b can be heated with the 1st heater core 11 and the 2nd heater core 21 at the time of heating. As a result, according to this embodiment, the temperature of the warm air blown out from the foot outlet 4b can be increased as compared with the fourth embodiment.

(第7実施形態)
図13に、本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す。第1〜第6実施形態では、暖房の熱源となる温度の異なる冷却水のうち、低温側の冷却水としてシリンダヘッド31冷却後の冷却水を用い、高温側の冷却水としてリンダブロック32冷却後の冷却水を用いたが、本実施形態では、低温側の冷却水としてエンジン30の冷却水を用い、高温側の冷却水としてインバータ41の冷却水を用いる。エンジン30の冷却水とインバータ41の冷却水とが、それぞれ、本発明の第1流体と第2流体に相当する。
(Seventh embodiment)
In FIG. 13, the whole structure of the vehicle air conditioner in this embodiment is shown. In the first to sixth embodiments, the cooling water after cooling the cylinder head 31 is used as the cooling water on the low temperature side among the cooling waters having different temperatures serving as the heat source for heating, and after cooling the Linda block 32 as the cooling water on the high temperature side. In this embodiment, the cooling water of the engine 30 is used as the cooling water on the low temperature side, and the cooling water of the inverter 41 is used as the cooling water on the high temperature side. The cooling water of the engine 30 and the cooling water of the inverter 41 correspond to the first fluid and the second fluid of the present invention, respectively.

具体的には、加熱用熱交換器2は、第1実施形態と同様に、第1ヒータコア11の空気流れ下流側に第2ヒータコア21が配置されている。   Specifically, in the heat exchanger 2 for heating, the second heater core 21 is arranged on the downstream side of the air flow of the first heater core 11 as in the first embodiment.

第1ヒータコア11には、エンジン30冷却後の冷却水が流入するようになっており、第1ヒータコア11とエンジン30との間で冷却水が循環するエンジン冷却水回路が形成されている。なお、エンジン30の冷却水出口は1つである。   The cooling water after cooling the engine 30 flows into the first heater core 11, and an engine cooling water circuit is formed in which the cooling water circulates between the first heater core 11 and the engine 30. The engine 30 has one cooling water outlet.

一方、第2ヒータコア21には、インバータ冷却回路40の冷却水が流入するようになっている。インバータ冷却水回路40は、インバータ41を冷却する冷却水が循環するエンジン冷却水回路とは独立した冷却水回路であり、インバータ41、ウォータポンプ42、放熱器43、サーモスタット44を有している。   On the other hand, the cooling water of the inverter cooling circuit 40 flows into the second heater core 21. The inverter cooling water circuit 40 is a cooling water circuit independent of an engine cooling water circuit through which cooling water for cooling the inverter 41 circulates, and includes an inverter 41, a water pump 42, a radiator 43, and a thermostat 44.

ここで、インバータ41は、ハイブリッド車に搭載されている電気機器であり、走行用電動モータに供給される電流を直流から交流に変換するものである。ウォータポンプ42は、冷却水流れを形成する電動式のものである。放熱器43は、インバータ41通過後の冷却水から空気へ放熱させる熱交換器である。サーモスタット44は、放熱器43に向かって流れる冷却水の流路を開閉する流路開閉手段である。   Here, the inverter 41 is an electric device mounted on the hybrid vehicle, and converts the current supplied to the traveling electric motor from direct current to alternating current. The water pump 42 is an electric type that forms a cooling water flow. The radiator 43 is a heat exchanger that radiates heat from the cooling water after passing through the inverter 41 to the air. The thermostat 44 is a channel opening / closing means that opens and closes the channel of the cooling water flowing toward the radiator 43.

ところで、ハイブリッド車は、走行状態等に応じてエンジン30が作動したり、停止したりする。暖房時に、エンジン30が停止していると、エンジン30の冷却水の温度が暖房に必要な最小温度よりも低くなるため、制御装置は、冷却水温度が所定温度よりも低い場合に、暖房のためにエンジン30作動を要求するが、暖房のためにエンジン作動させるのは、燃費が悪化するため好ましくない。   By the way, in the hybrid vehicle, the engine 30 is operated or stopped depending on the traveling state or the like. When the engine 30 is stopped during heating, the temperature of the cooling water of the engine 30 becomes lower than the minimum temperature required for heating. Therefore, when the cooling water temperature is lower than the predetermined temperature, the control device Therefore, the operation of the engine 30 is required, but it is not preferable to operate the engine for heating because the fuel efficiency deteriorates.

そこで、本実施形態では、暖房時に、エンジン30から流出の冷却水の温度が暖房に必要な最小温度よりも低く、第1ヒータコア11通過後の空気温度を十分に高くできない場合、図示しない制御装置によって、インバータ41の変換効率を低下させて、インバータ41を発熱体として用いる。これにより、第2ヒータコア21に流入する冷却水の温度を、第1ヒータコア11に流入する冷却水よりも高温にすることで、第2ヒータコア21通過後の空気温度を十分に高くすることができる。ちなみに、インバータ41の冷却水温度が上昇しすぎても、放熱器43で放熱されるので、インバータ41を構成する素子への悪影響を防止できる。   Therefore, in the present embodiment, during heating, when the temperature of the cooling water flowing out from the engine 30 is lower than the minimum temperature required for heating and the air temperature after passing through the first heater core 11 cannot be sufficiently high, a control device (not shown) Thus, the conversion efficiency of the inverter 41 is reduced, and the inverter 41 is used as a heating element. Thereby, the temperature of the cooling water flowing into the second heater core 21 is set to be higher than the cooling water flowing into the first heater core 11, so that the air temperature after passing through the second heater core 21 can be sufficiently increased. . Incidentally, even if the cooling water temperature of the inverter 41 rises too much, heat is dissipated by the radiator 43, so that adverse effects on the elements constituting the inverter 41 can be prevented.

なお、本実施形態では、高温側の冷却水としてインバータ41の冷却水を用いたが、エンジン以外に車両に搭載され、廃熱を生じる発熱体の冷却水を利用することができる。例えば、ハイブリッド車や電気自動車に搭載の発電機、バッテリ等の電気機器の冷却水を用いることができる。   In this embodiment, the cooling water of the inverter 41 is used as the high-temperature side cooling water. However, the cooling water of the heating element that is mounted on the vehicle other than the engine and generates waste heat can be used. For example, cooling water for electric devices such as a generator and a battery mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle can be used.

また、第2ヒータコア21に、エンジン以外の加熱手段によって加熱された温水回路の温水を流入させても良い。加熱手段としては、水加熱用電気ヒータ、ヒートポンプ、排気ガスの廃熱等を採用できる。この場合、第2ヒータコア21に流入する冷却水の流量を、第1ヒータコア11に流入する冷却水の流量よりも少なくすることが好ましい。加熱手段の消費エネルギを抑えることができるからである。なお、温水回路をエンジン冷却水と独立の回路として構成したり、エンジン冷却水回路から分岐させたりしても良い。   Moreover, you may make the 2nd heater core 21 flow in the warm water of the warm water circuit heated by heating means other than an engine. As a heating means, an electric heater for water heating, a heat pump, waste heat of exhaust gas, or the like can be adopted. In this case, it is preferable that the flow rate of the cooling water flowing into the second heater core 21 is smaller than the flow rate of the cooling water flowing into the first heater core 11. This is because the energy consumption of the heating means can be suppressed. The hot water circuit may be configured as a circuit independent of the engine cooling water, or may be branched from the engine cooling water circuit.

(他の実施形態)
(1)第1実施形態では、第1ヒータコア11の熱交換コア部11gと第2ヒータコア21の熱交換コア部21gとが、対向する全領域で空気層を間に含んでいたが、対向する全領域が連結している場合と比較して、直接の熱伝導が抑制されていれば、対向する領域の一部が連なった構成であっても良い。
(Other embodiments)
(1) In 1st Embodiment, although the heat exchange core part 11g of the 1st heater core 11 and the heat exchange core part 21g of the 2nd heater core 21 included the air layer in all the area | regions which oppose, it opposes. As long as direct heat conduction is suppressed as compared with the case where all the regions are connected, a configuration in which a part of the opposing regions are connected may be used.

(2)第1実施形態では、第1ヒータコア11と第2ヒータコア21の内部での冷却水の流れ方向が、同じ上から下方向であったが、一方を下から上方向に変更して、両者の冷却水が対向して流れるようにしても良い。   (2) In the first embodiment, the flow direction of the cooling water inside the first heater core 11 and the second heater core 21 is the same from the top to the bottom, but one is changed from the bottom to the top, You may make it both cooling water flow facing.

(3)第4〜第6実施形態では、第1ヒータコア11通過後の空気がデフロスタ吹出口4aに連通する通路を流れるようになっていたが、第1ヒータコア11通過後の空気がフェイス吹出口に連なる通路に流れるように変更しても良い。要するに、比較的低温の温風を吹き出しても良い吹出口から、第1ヒータコア11通過後の空気を吹き出すようにすることができる。   (3) In the fourth to sixth embodiments, the air after passing through the first heater core 11 flows through the passage communicating with the defroster outlet 4a. However, the air after passing through the first heater core 11 passes through the face outlet. You may change so that it may flow into the path | route which continues to. In short, the air after passing through the first heater core 11 can be blown out from a blowout port that may blow out a relatively low temperature hot air.

また、運転席以外の座席に乗員が不在の場合に、運転席に対応する吹出口から第2ヒータコア21通過後の空気を吹きだすとともに、運転席以外の座席に対応する吹出口から第1ヒータコア11通過後の空気を吹きだすようにしても良い。   In addition, when no occupant is present in a seat other than the driver's seat, the air after passing through the second heater core 21 is blown out from the outlet corresponding to the driver's seat, and the first heater core is discharged from the outlet corresponding to the seat other than the driver's seat. You may make it blow off the air after 11 passes.

(4)上述の各実施形態では、エンジン30の第1冷却水出口31bから流出の冷却水は、シリンダヘッド31を冷却した冷却水のみであったが、シリンダヘッド31を冷却した冷却水に対してシリンダブロック32を冷却した冷却水の一部が混入した冷却水でも良い。要するに、エンジン30の第1冷却水出口31bから主にシリンダヘッド31を冷却した冷却水が流出するようになっていれば良い。   (4) In each of the above-described embodiments, the cooling water flowing out from the first cooling water outlet 31b of the engine 30 is only the cooling water that has cooled the cylinder head 31. The cooling water in which a part of the cooling water for cooling the cylinder block 32 is mixed may be used. In short, it is only necessary that the cooling water mainly cooling the cylinder head 31 flows out from the first cooling water outlet 31b of the engine 30.

同様に、エンジン30の第2冷却水出口32bから流出の冷却水は、シリンダブロック32を冷却した冷却水のみであったが、シリンダブロック32を冷却した冷却水に対してシリンダヘッド31を冷却した冷却水の一部が混入した冷却水でも良い。要するに、エンジン30の第2冷却水出口32bから主にシリンダブロック32を冷却した冷却水が流出し、第1冷却水出口31bから流出の冷却水よりも第2冷却水出口32bから流出の冷却水の方が高温になっていれば良い。   Similarly, the cooling water flowing out from the second cooling water outlet 32b of the engine 30 was only the cooling water that cooled the cylinder block 32, but the cylinder head 31 was cooled with respect to the cooling water that cooled the cylinder block 32. Cooling water mixed with a part of the cooling water may be used. In short, the cooling water mainly cooling the cylinder block 32 flows out from the second cooling water outlet 32b of the engine 30, and the cooling water flowing out from the second cooling water outlet 32b rather than the cooling water flowing out from the first cooling water outlet 31b. As long as the temperature is higher.

ただし、エンジン30の第2冷却水出口32bから流出の冷却水については、シリンダヘッド31を冷却した後の冷却水とシリンダブロック32を冷却した後の冷却水とを全部混合した場合よりも高温とする。これにより、両方の冷却水を全部混合した場合と比較して、高温の冷却水をエンジン30から流出させることができるからである。   However, the cooling water flowing out from the second cooling water outlet 32b of the engine 30 has a higher temperature than when all of the cooling water after cooling the cylinder head 31 and the cooling water after cooling the cylinder block 32 are mixed. To do. Thereby, it is because a high temperature cooling water can be made to flow out from the engine 30 compared with the case where both cooling water is mixed together.

(5)上述の各実施形態では、第2ヒータコア21に流入する冷却水は、エンジン30の第2冷却水出口32bから流出の冷却水のみであったが、第1冷却水出口31bから流出の冷却水の一部が混入しても良い。   (5) In each of the above-described embodiments, the cooling water flowing into the second heater core 21 is only the cooling water flowing out from the second cooling water outlet 32b of the engine 30, but the cooling water flowing out from the first cooling water outlet 31b. A part of the cooling water may be mixed.

要するに、主に第2冷却水出口32bから流出の冷却水であって、第1ヒータコア11に流入する冷却水よりも高温の冷却水が第2ヒータコア21に流入するようになっていれば良い。ただし、第2ヒータコア21に流入する冷却水は、第2冷却水出口32bから流出の冷却水と第1冷却水出口31bから流出の冷却水とを全部混合したときの平均温度よりも高温とする。これにより、両方の冷却水を全部混合した場合と比較して、第2ヒータコア21で加熱後の空気温度を高くできるからである。   In short, it is sufficient that the cooling water mainly flows out from the second cooling water outlet 32 b and has a higher temperature than the cooling water flowing into the first heater core 11 and flows into the second heater core 21. However, the cooling water flowing into the second heater core 21 is higher than the average temperature when the cooling water flowing out from the second cooling water outlet 32b and the cooling water flowing out from the first cooling water outlet 31b are all mixed. . This is because the air temperature after heating by the second heater core 21 can be increased as compared with the case where both of the cooling waters are all mixed.

(6)上述の各実施形態では、第1ヒータコア11に流入する冷却水流量が、第2ヒータコア21に流入する冷却水流量よりも多くなっていたが、両方の冷却水流量を同一としても良い。   (6) In each of the above-described embodiments, the cooling water flow rate flowing into the first heater core 11 is larger than the cooling water flow rate flowing into the second heater core 21, but both cooling water flow rates may be the same. .

例えば、第1実施形態の構成において、エンジン30の第1冷却水出口31bから流出の低温側の冷却水の一部を、第2冷却水出口32bから流出の高温側の冷却水に合流させることで、第1ヒータコア11、第2ヒータコア21に流入する冷却水流量を同一としても良い。この場合、第1実施形態と比較して、第2ヒータコア21に流入する冷却水温度が低下するが、第1冷却水出口31bから流出の低温側の冷却水全部と第2冷却水出口32bから流出の高温側の冷却水とを混合する場合よりも冷却水温度は高いので、低温側の冷却水全部と高温側の冷却水とを混合する場合よりも、加熱後の空気温度を高くできる。   For example, in the configuration of the first embodiment, a part of the low temperature side cooling water flowing out from the first cooling water outlet 31b of the engine 30 is merged with the high temperature side cooling water flowing out from the second cooling water outlet 32b. Thus, the flow rates of the cooling water flowing into the first heater core 11 and the second heater core 21 may be the same. In this case, compared with the first embodiment, the temperature of the cooling water flowing into the second heater core 21 is lowered, but from the first cooling water outlet 31b all the cooling water on the low temperature side flowing out from the first cooling water outlet 31b and the second cooling water outlet 32b. Since the cooling water temperature is higher than when mixing the cooling water on the high temperature side of the outflow, the air temperature after heating can be made higher than when mixing all the cooling water on the low temperature side and the cooling water on the high temperature side.

(7)第1〜第6実施形態では、本発明の車両用空調装置を、内燃機関としてのハイブリッド車用のエンジンの廃熱を暖房の熱源とする車両用空調装置に適用したが、他の内燃機関の廃熱を熱源とする車両用空調装置にも適用可能である。他の内燃機関とは、シリンダヘッドを積極的に冷却することで、シリンダヘッドを冷却した後の冷却水温度が暖房に必要な最小温度よりも低くなるものであり、トレースノック運転を主とするエンジン、例えば、過給エンジン、レンジエクステンダー等が挙げられる。   (7) In the first to sixth embodiments, the vehicle air conditioner of the present invention is applied to a vehicle air conditioner that uses waste heat of an engine for a hybrid vehicle as an internal combustion engine as a heat source for heating. The present invention is also applicable to a vehicle air conditioner that uses waste heat from an internal combustion engine as a heat source. With other internal combustion engines, the cooling water temperature after cooling the cylinder head becomes lower than the minimum temperature required for heating by actively cooling the cylinder head, and the trace knock operation is mainly used. Examples of the engine include a supercharged engine and a range extender.

(8)上述の各実施形態では、冷却流体として冷却水を用いたが、他の液体や気体を用いても良い。   (8) In each of the embodiments described above, the cooling water is used as the cooling fluid, but other liquids and gases may be used.

(9)上述の各実施形態を実施可能な範囲で組み合わせても良い。   (9) You may combine each above-mentioned embodiment in the range which can be implemented.

2 加熱用熱交換器
11 第1ヒータコア(第1熱交換部)
21 第2ヒータコア(第2熱交換部)
30 エンジン(内燃機関)
31 シリンダヘッド
32 シリンダブロック
2 Heat exchanger for heating
11 1st heater core (1st heat exchange part)
21 2nd heater core (2nd heat exchange part)
30 engine (internal combustion engine)
31 Cylinder head 32 Cylinder block

Claims (9)

内燃機関を冷却した第1流体と前記第1流体よりも高温の第2流体とを熱源として、車室内への送風空気を加熱する加熱用熱交換器(2)を備え、
前記加熱用熱交換器(2)は、
前記第1流体のみ、又は、前記第1流体と前記第2流体との混合流体が流れる第1熱交換部(11)と、
主に第2流体であって、前記第1熱交換部(11)を流れる流体よりも高温の流体が流れる第2熱交換部(21)とを有し、
前記第1熱交換部(11)と前記第2熱交換部(21)とは、両者の間に空間を形成した状態で一体となっていることを特徴とする車両用空調装置。
A heat exchanger (2) for heating that heats the air blown into the vehicle interior using the first fluid that has cooled the internal combustion engine and the second fluid that is higher in temperature than the first fluid as heat sources;
The heating heat exchanger (2) is:
A first heat exchange section (11) through which only the first fluid or a mixed fluid of the first fluid and the second fluid flows;
A second heat exchange part (21) that is mainly a second fluid and flows a fluid having a temperature higher than that of the fluid flowing through the first heat exchange part (11),
The vehicle air conditioner, wherein the first heat exchange unit (11) and the second heat exchange unit (21) are integrated with a space formed therebetween.
前記第2熱交換部(21)は、前記第1熱交換部(11)よりも空気流れ下流側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。   2. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the second heat exchanging part (21) is arranged downstream of the first heat exchanging part (11) in the air flow. 前記第1熱交換部(11)と前記第2熱交換部(21)とは、空気流れに対して並列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 vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the first heat exchange part (11) and the second heat exchange part (21) are arranged in parallel to the air flow. 前記第1熱交換部(11)は、前記第2熱交換部(21)と比較して、空気と流体との熱交換面積が大きいことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用空調装置。   The first heat exchange part (11) has a larger heat exchange area between air and fluid than the second heat exchange part (21). The vehicle air conditioner described in 1. 前記第1熱交換部(11)は、前記第2熱交換部(21)と比較して、内部を流れる流体の流量が多いことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両用空調装置。   The said 1st heat exchange part (11) has the flow volume of the fluid which flows through the inside compared with the said 2nd heat exchange part (21), Either one of Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. Vehicle air conditioner. 前記第1熱交換部(11)と前記第2熱交換部(22)とは、互いに独立した流体流路を有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用空調装置。   The vehicular vehicle according to any one of claims 1 to 5, wherein the first heat exchange section (11) and the second heat exchange section (22) have fluid passages independent of each other. Air conditioner. 前記第1熱交換部(11)と前記第2熱交換部(22)とのうち、前記第1熱交換部(11)のみを通過した空気を第1吹出口から窓に向けて吹き出すとともに、前記第2熱交換部(21)を通過した空気を第2吹出口から乗員に向けて吹き出す構成となっていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車両用空調装置。   Of the first heat exchange part (11) and the second heat exchange part (22), the air that has passed through only the first heat exchange part (11) is blown out from the first outlet toward the window, and The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 6, wherein the air that has passed through the second heat exchange section (21) is blown out from the second air outlet toward an occupant. apparatus. 前記第1流体は、前記内燃機関(30)のシリンダヘッド(31)を冷却した冷却流体であり、
前記第2流体は、前記内燃機関(30)のシリンダブロック(32)を冷却した冷却流体であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の車両用空調装置。
The first fluid is a cooling fluid that has cooled a cylinder head (31) of the internal combustion engine (30),
The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 7, wherein the second fluid is a cooling fluid that has cooled a cylinder block (32) of the internal combustion engine (30).
前記第2流体は、前記内燃機関以外の発熱体(41)を冷却した冷却流体であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 7, wherein the second fluid is a cooling fluid that has cooled a heating element (41) other than the internal combustion engine.
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