JP2015214308A5

JP2015214308A5 -

Info

Publication number: JP2015214308A5
Application number: JP2014099635A
Authority: JP
Filing date: 2014-05-13
Publication date: 2016-06-02
Anticipated expiration: 2034-05-13

Description

本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、請求項１に記載の発明では、車両走行用の駆動力を出力する内燃機関（ＥＧ）を冷却する冷却水を循環させる水循環回路（２０）を備え、水循環回路（２０）には、内燃機関（ＥＧ）にて加熱された冷却水と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱する加熱用熱交換器（２１ａ、２１ｂ）が配置された車両用空調装置であって、
さらに、水循環回路（２０）のうち加熱用熱交換器（２１ａ、２１ｂ）の冷却水出口側から内燃機関（ＥＧ）の冷却水入口側へ至る冷却水流路を流れる下流側冷却水の有する熱を吸熱し、下流側冷却水から吸熱した熱を、水循環回路（２０）のうち内燃機関（ＥＧ）の冷却水出口側から加熱用熱交換器（２１ａ、２１ｂ）の冷却水入口側へ至る冷却水流路を流通する上流側冷却水へ放熱する熱輸送手段（３０、１００）を備え、
加熱用熱交換器は、送風空気の流れに対して直列に配置された複数の熱交換部（２１ａ、２１ｂ）を有し、複数の熱交換部として、送風空気流れ最下流側に配置された風下側熱交換部（２１ｂ）、および風下側熱交換部（２１ｂ）よりも送風空気流れ上流側に配置された風上側熱交換部（２１ａ）が設けられており、水循環回路（２０）は、熱輸送手段（３０、１００）にて加熱された上流側冷却水を、風下側熱交換部（２１ｂ）へ流入させるように構成されていることを特徴とする。

これによれば、熱輸送手段（３０、１００）を備えているので、内燃機関（ＥＧ）から流出した冷却水の温度が充分に上昇していなくても、加熱用熱交換器（２１ａ、２１ｂ）へ流入する上流側冷却水の温度を車室内の適切な暖房を行うために必要な温度となるまで上昇させることができる。

従って、加熱用熱交換器（２１ａ、２１ｂ）にて車室内へ送風される送風空気を充分に加熱することができ、乗員の暖房感の悪化を抑制することができる。

より詳細には、熱輸送手段（３０、１００）が下流側冷却水の有する熱を吸熱するので、加熱用熱交換器（２１ａ、２１ｂ）から流出した下流側冷却水を直接内燃機関（ＥＧ）へ流入させる場合に対して、内燃機関（ＥＧ）へ流入させる下流側冷却水の温度を低下させることができる。これにより、内燃機関（ＥＧ）へ流入した冷却水と内燃機関（ＥＧ）との温度差を拡大することができ、冷却水に内燃機関（ＥＧ）の廃熱を効率的に吸熱させることができる。

さらに、加熱用熱交換器は、送風空気の流れに対して直列に配置された複数の熱交換部（２１ａ、２１ｂ）を有し、複数の熱交換部として、送風空気の流れ方向最下流側に配置された風下側熱交換部（２１ｂ）、および風下側熱交換部（２１ｂ）よりも送風空気の流れ方向上流側に配置された風上側熱交換部（２１ａ）が設けられており、水循環回路（２０）は、熱輸送手段（３０、１００）にて加熱された上流側冷却水を、風下側熱交換部（２１ｂ）へ流入させるように構成されている。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態のうち、第２〜第５実施形態が特許請求の範囲に記載した発明の実施形態であり、第１実施形態は本発明の前提となる形態であり、第６実施形態は参考としての形態である。
（第１実施形態）
図１〜図４により、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態では、本発明に係る車両用空調装置１０を、内燃機関（エンジン）ＥＧおよび走行用電動モータの双方から車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車両に適用している。

Claims

車両走行用の駆動力を出力する内燃機関（ＥＧ）を冷却する冷却水を循環させる水循環回路（２０）を備え、
前記水循環回路（２０）には、前記内燃機関（ＥＧ）にて加熱された冷却水と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させて前記送風空気を加熱する加熱用熱交換器（２１ａ、２１ｂ）が配置されており、
さらに、前記水循環回路（２０）のうち前記加熱用熱交換器（２１ａ、２１ｂ）の冷却水出口側から前記内燃機関（ＥＧ）の冷却水入口側へ至る冷却水流路を流れる下流側冷却水の有する熱を吸熱し、前記下流側冷却水から吸熱した熱を、前記水循環回路（２０）のうち前記内燃機関（ＥＧ）の冷却水出口側から前記加熱用熱交換器（２１ａ、２１ｂ）の冷却水入口側へ至る冷却水流路を流通する上流側冷却水へ放熱する熱輸送手段（３０、１００）を備え、
前記加熱用熱交換器は、前記送風空気の流れに対して直列に配置された複数の熱交換部（２１ａ、２１ｂ）を有し、
前記複数の熱交換部として、前記送風空気流れ最下流側に配置された風下側熱交換部（２１ｂ）、および前記風下側熱交換部（２１ｂ）よりも前記送風空気流れ上流側に配置された風上側熱交換部（２１ａ）が設けられており、
前記水循環回路（２０）は、前記熱輸送手段（３０、１００）にて加熱された上流側冷却水を、前記風下側熱交換部（２１ｂ）へ流入させるように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
前記風下側熱交換部（２１ｂ）を流通する冷却水の風下側流量（Ｑ２）が、前記風上側熱交換部（２１ａ）を流通する冷却水の風上側流量（Ｑ１）よりも少なくなっていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
前記水循環回路（２０）は、前記内燃機関（ＥＧ）にて加熱された上流側冷却水の流れを分岐する分岐部（２３）を有し、
さらに、前記水循環回路（２０）は、前記分岐部（２３）の一方の冷却水流出口から流出した上流側冷却水を前記熱輸送手段（３０、１００）にて加熱した後に前記風下側熱交換部（２１ｂ）へ流入させるとともに、前記分岐部（２３）の他方の冷却水流出口から流出した上流側冷却水を前記風上側熱交換部（２１ａ）へ流入させるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
前記水循環回路（２０）は、前記風上側熱交換部（２１ａ）から流出した冷却水の流れを分岐する分岐する分岐部（２３）を有し、
さらに、前記水循環回路（２０）は、前記分岐部（２３）の一方の冷却水流出口から流出した上流側冷却水を前記熱輸送手段（３０、１００）にて加熱した後に前記風下側熱交換部（２１ｂ）へ流入させるとともに、前記分岐部（２３）の他方の冷却水流出口から流出した下流側冷却水を前記風下側熱交換部（２１ｂ）から流出した冷却水と合流させるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
前記熱輸送手段（３０、１００）は、前記風上側熱交換部（２１ａ）から流出した冷却水の流れと前記風下側熱交換部（２１ｂ）から流出した冷却水の流れとを合流させた下流側冷却水の有する熱を吸熱する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。
前記熱輸送手段は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置（３０、９０）で構成されており、
前記冷凍サイクル装置（３０、９０）は、冷媒を圧縮する圧縮機（３１、９１）から吐出された高圧冷媒と前記上流側冷却水とを熱交換させる放熱用水−冷媒熱交換器（３２）、および前記圧縮機（３１、９１）へ吸入される低圧冷媒と前記下流側冷却水とを熱交換させる蒸発用水−冷媒熱交換器（３４）を有してい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。
前記熱輸送手段は、ペルチェ素子（１００）で構成されてい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。