JP2011225072A

JP2011225072A - 車両用空気調和装置

Info

Publication number: JP2011225072A
Application number: JP2010095752A
Authority: JP
Inventors: Ikuko Moriyasu; 生子守安
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2011-11-10

Abstract

【課題】室内熱交換器を冷房用と暖房用を別に設けて異なる位置に設置することにより、冷風と温風のそれぞれを適した位置から吹出させることにより、熱損失が少なく車内温度を適切に保つと共に、省エネルギー化にも有効な車両用空気調和装置を提供すること。
【解決手段】圧縮機、四方弁、室外熱交換器、室内熱交換器等からなる冷媒回路を有し、室内熱交換器を、冷房用室内熱交換器７と暖房用室内熱交換器８とによって構成し、暖房用室内熱交換器８を車両２０の下部に設置し、冷房用室内熱交換器７を車両２０の上部に設置した。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両にヒートポンプ式空調機を設置して、車内を冷暖房する車両用空気調和装置に関するものである。

従来の車両用空気調和装置に、構成部品を車体の床下の一箇所に集中して設置し、冷房運転と同じ冷凍サイクルを用いて、冷媒を逆転させることにより暖房運転を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平２−１４９１５号公報（第２、３頁、第１−第３図）

特許文献１の車両用空気調和装置は、冷風と温風の発生位置が同じであるため、性質の異なる冷風と温風の吹出し位置が適切でない場合があり、このため、車内温度を快適に保つことができなかった。
また、冷風と温風の吹出し口が別であっても、室内熱交換器とその吹出し口が離れると調和空気が車内に到達するまでの熱損失が大きいため、やはり車内温度を適切に保つことができないなどの問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、室内熱交換器を冷房用と暖房用を別に設けて異なる位置に設置することにより、冷風と温風のそれぞれを適した位置から吹出させることにより、熱損失が少なく車内温度を適切に保つと共に、省エネルギー化にも有効な車両用空気調和装置を提供することを目的としたものである。

本発明に係る車両用空気調和装置は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、室内熱交換器等からなる冷媒回路を有し、前記室内熱交換器を、冷房用室内熱交換器と暖房用室内熱交換器とによって構成し、前記暖房用室内熱交換器を車両の下部に設置し、前記冷房用室内熱交換器を前記車両の上部に設置したものである。

本発明は、室内熱交換器を冷房用室内熱交換器と暖房用熱交換器とによって構成し、冷房用室内熱交換器を車両の上部に、暖房用室内熱交換器を車両の下部に、両者を離れた位置に設置したので、車内温度を常に快適に保持することができる。

本発明の実施の形態１に係る車両用空気調和装置の冷媒回路の説明図である。図１の構成部品の配置説明図である。本発明の実施の形態２に係る車両用空気調和装置の要部の説明図である。本発明の実施の形態３に係る車両用空気調和装置の要部の説明図である。

［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る車両用空気調和装置の冷媒回路の説明図、図２は図１の構成部品の配置説明図である。
図１において、１は圧縮機、２は逆止弁３ａを介して圧縮機１の吐出口に接続された四方弁である。４ａは第１の三方弁、４ｂは第２の三方弁で、第１の三方弁４ａは、四方弁２と冷房用室内熱交換器７の吐出口、及び暖房用室内熱交換器８の吸込み口に接続されている。

また、第２の三方弁４ｂは、第２のキャピラリーチューブ６ｂを介して冷房用室内熱交換器７の吸込み口、及び暖房用室内熱交換器８の吐出口に接続されている。
５は一方の接続口が四方弁２に接続された室外熱交換器で、他方の接続口は逆止弁３ｂ又は第１のキャピラリーチューブ６ａを介して第２の三方弁４ｂに接続されている。

上記のような冷媒回路の各構成部品の配置状態を示す図２において、２０は車両で、車体の床２１の下に設けた下部収納空間２２には、圧縮機１、四方弁２、第１、第２の三方弁４ａ，４ｂ、室外熱交換器５（いずれも図示せず）、及び暖房用室内熱交換器８が設置されている。２３は床２１に設けられて車内の空気を下部収納空間に吸込む吸込み口、２４は暖房用室内熱交換器８によって加熱された温風を車内に吹出す吹出し口である。

また、冷房用室内熱交換器７は車体の上部に設けた上部収納空間２６内に設置されており（図には、車体の屋根の上、したがって室外に設けた場合を示してあるが、以下の説明でも冷房用室内熱交換器と云う）、車体の壁面内に設けた配管（図示せず）によって、四方弁２及び第２の三方弁４ｂと接続されている。２７は天井２５に設けられて車内の空気を上部収納空間２６に吸込む吸込み口、２８は冷房用室内熱交換器７によって冷却された冷風を車内に吹出す吹出し口である。

次に、上記のように構成した本実施の形態の作用を説明する。
冷房運転を行う場合は、第１の三方弁４ａを室外熱交換器５側に、第２の三方弁４ｂを第２のキャピラリーチューブ６ｂ側にそれぞれ切り換える。

そして、圧縮機１を駆動して、冷媒を逆止弁３ａ、四方弁２、室外熱交換器５、逆止弁３ｂ、第２のキャピラリーチューブ６ｂを経て冷房用室内熱交換器７に流し、車両２０の天井２５に設けた吸込み口２７から吸込んだ車内空気を冷房用室内熱交換器７を通過させて熱交換し、冷風として吹出し口２８から車内に吹き出し、車内の温度を適切に保持する。
冷房用室内熱交換器７を通った冷媒は、第１の三方弁４ａから四方弁２を経て再び圧縮機１に戻り、以後この動作を繰り返す。

暖房運転を行う場合は、第１の三方弁４ａを暖房用室内熱交換器８側に切り換え、また、第２の三方弁４ｂを第１のキャピラリーチューブ６ａ側に切り換える。

そして圧縮機１を駆動し、冷媒を逆止弁３ａ、四方弁２、第１の三方弁４ａを経て暖房用室内熱交換器８に流し、車両２０の床２１に設けた吸込み口２３から吸込まれた室内空気を暖房用室内熱交換器８を通過させて熱交換し、温風として吹出し口２４から車内に吹出し、車内の温度を適切に保持する。
暖房用室内熱交換器８を通った冷媒は、第２の三方弁４ｂ、第１のキャピラリーチューブ６ａ、室外熱交換器５、四方弁２を経て再び圧縮機１に戻り、以後この動作を繰り返す。

上記の説明では、冷房用室内熱交換器７を車体の屋根の上に設置した場合を示したが、これに限定するものではなく、例えば、天井２５の車内側に設けるなど、車体の上部であれば他の位置に設けてもよい。
また、圧縮機１、四方弁２、第１、第２の逆止弁３ａ，３ｂ、第１、第２の三方弁４ａ，４ｂ、室外熱交換器５、第１、第２のキャピラリーチューブ６ａ，６ｂを下部収納空間２２に配設した場合を示したが、上部収納空間２６に設置して、車体壁面内に設けた配管２９（図３参照）により暖房用室内熱交換器８と接続してもよい。

本実施の形態によれば、室内熱交換器を冷房用室内熱交換器７と暖房用室内熱交換器８とによって構成し、冷房用室内熱交換器７を車両２０の上部に、暖房用室内熱交換器８を車両２０の下部に、両者を離れた位置に設置したので、車内における天井部と床部との温度差を少なくすることができ、車内温度を常に快適に保持することができる。
また、これにより、圧縮機１の運転の省エネルギー化を実現することができる。

［実施の形態２］
図３は本発明の実施の形態２に係る車両用空気調和装置の要部の説明図である。
実施の形態１では、暖房用室内熱交換器８を車両２０の床下に設けた下部収納空間２２に設置した場合を示したが、本実施の形態は、実施の形態１の車両用空気調和装置において、暖房用室内熱交換器８を座席３０の下に設けたものである。

本実施の形態においては、小型分散化した複数台の暖房用室内熱交換器８ａ，８ｂ，…，８ｎを、全部又は一部の座席３０の下に設置したもので、これにより、車内の温度ムラを少なくすることができる。この場合、各暖房用室内熱交換器８ａ〜８ｎの近傍に小型送風機９（図４参照）を設置し、暖房用室内熱交換器８ａ〜８ｎで加熱された温風を送風するようにすれば、車内の温度ムラをより少なくすることができる。

［実施の形態３］
図４は本発明の実施の形態３に係る車両用空気調和装置の要部の説明図である。
本実施の形態は、実施の形態２の車両用空気調和装置において、座席３０の下に小型化した暖房用室内熱交換器８ａ〜８ｎ及び小型送風機９を設置すると共に、座席３０の下の複数箇所に温度センサ１０を設けたものである。

そして、この温度センサ１０により車内の複数箇所の温度を検出し、その近傍に設置されたそれぞれの小型送風機９を制御するようにしたものである。
これにより、車内の温度を均等に保つことができ、また省エネルギー化にも寄与することができる。

１圧縮機、２四方弁、３ａ，３ｂ逆止弁、４ａ，４ｂ三方弁、５室外熱交換器、６ａ，６ｂキャピラリーチューブ、７冷房用室内熱交換器、８，８ａ〜８ｎ暖房用室内熱交換器、９小型送風機、１０温度センサ、２０車両、２１床、２２下部収納空間、２５天井、２６上部収納空間、３０座席。

Claims

圧縮機、四方弁、室外熱交換器、室内熱交換器等からなる冷媒回路を有し、
前記室内熱交換器を、冷房用室内熱交換器と暖房用室内熱交換器とによって構成し、前記暖房用室内熱交換器を車両の下部に設置し、前記冷房用室内熱交換器を前記車両の上部に設置したことを特徴とする車両用空気調和装置。
前記四方弁と冷房用室内熱交換器との間に第１の三方弁を設けると共に、前記室外熱交換器と冷房用室内熱交換器との間に第２の三方弁を設け、第１、第２の三方弁を前記暖房用室内熱交換器に接続したことを特徴とする請求項１記載の車両用空気調和装置。
前記圧縮機、四方弁、室外熱交換器及び暖房用室内熱交換器を前記車両の下部に設けた下部収納空間に設置すると共に、前記冷房用室内熱交換器を前記車両の上部に設けた上部収納空間に設置し、前記第１、第２の三方弁を前記下部収納空間又は上部収納空間に設置したことを特徴とする請求項２記載の車両用空気調和装置。
前記暖房用室内熱交換器を小型分散化して前記車両の座席の下に設置したことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用空気調和装置。
前記車両の座席の下に複数の小型送風機を設置したことを特徴とする請求項４記載の車両用空気調和装置。
前記車両の複数の座席の下に温度センサを設置し、該温度センサの検出温度に基いて前記小型送風機を制御することを特徴とする請求項５記載の車両用空気調和装置。