JP2016097817A - ヒートポンプ式車両用空調システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷房用冷媒回路15の吐出配管14Aに、HVACユニット2のヒータコア8に循環する熱媒体を加熱する冷媒/熱媒体熱交換器16を設け、その下流に切替え手段17を介してレシーバ12に至る暖房用バイパス回路18を接続すると共に、レシーバ12の出口と車外熱交換器11の一端間に第2減圧手段19を有する第2回路20、車外熱交換器11の他端と吸入回路14F間に電磁弁21を有する第3回路22を設け、電動圧縮機10、冷媒/熱媒体熱交換器16、切替え手段17、暖房用バイパス回路18、レシーバ12、第2回路20、車外熱交換器11、第3回路22により暖房用冷媒回路23を構成した車両用空調システム。
【選択図】図1
Description
すなわち、本発明にかかるヒートポンプ式車両用空調システムは、電動圧縮機、車外熱交換器、レシーバ、第1減圧手段、HVACユニット内に設けられている車内蒸発器がこの順に接続された冷房用冷媒回路と、前記HVACユニット内の前記車内蒸発器の下流側に配設され、温水を含む熱媒体が循環可能とされているヒータコアと、前記電動圧縮機の吐出配管に設けられ、前記ヒータコアに循環される熱媒体と前記電動圧縮機からの吐出冷媒ガスを熱交換する冷媒/熱媒体熱交換器と、前記冷媒/熱媒体熱交換器の下流側で前記電動圧縮機の吐出配管に切替え手段を介して一端が接続され、他端が前記レシーバに接続された暖房用バイパス回路と、前記レシーバの出口側と前記車外熱交換器の一端側との間に接続された第2減圧手段を有する第2回路と、前記車外熱交換器の他端側と前記電動圧縮機の吸入回路との間に接続された暖房時に開とされる電磁弁を有する第3回路と、を備え、前記電動圧縮機、前記冷媒/熱媒体熱交換器、前記切替え手段、前記暖房用バイパス回路、前記レシーバ、前記第2減圧手段を有する前記第2回路、前記車外熱交換器、前記電磁弁を有する前記第3回路がこの順に接続されることにより暖房用冷媒回路が構成可能とされていることを特徴とする。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1ないし図3を用いて説明する。
図1には、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式車両用空調システムの概略構成図が示され、図2には、同システムに組み込まれるレシーバの構成図、図3には、同システムに組み込まれる電磁弁付き温度式自動膨張弁の構成図が示されている。
本実施形態に係るヒートポンプ式車両用空調システム1は、HVACユニット(Heating Ventilation and Air Conditioning Unit)2と、冷暖房が可能なヒートポンプ式の冷媒回路3とを備えている。
まず、冷房モード時、電動圧縮機10で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、吐出配管14Aにより冷媒/熱媒体熱交換器16、三方切替え弁17を経て凝縮器として機能する車外熱交換器11に導かれ、ここでファン24により通風される外気と熱交換されて凝縮液化される。この液冷媒は、第2減圧手段19を構成する電磁弁付き温度式自動膨張弁50の電磁弁51が閉とされているため、逆止弁26を経てレシーバ12に導入され、いったん貯留された後、出口冷媒配管14Cを経て第1減圧手段13に導かれ、減圧されて気液二相状態となり、車内蒸発器6に供給される。
なお、冷房モードの間、冷媒/熱媒体熱交換器16およびヒータコア8に熱媒体を循環する熱媒体循環回路7を閉じることにより、冷媒/熱媒体熱交換器16での熱交換を中断させることができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
上記第1実施形態では、第2減圧手段19を電磁弁付き温度式自動膨張弁50とすることにより開閉弁機能を持たせているが、暖房用の第2回路20に設けている第2減圧手段19を、図3に示した電磁弁付き温度式自動膨張弁50から電磁弁51を除去し、温度式自動膨張弁52のみとした温度式自動膨張弁となし、その第2回路20の車外蒸発器11側にレシーバ12の出口側から車外熱交換器11側への冷媒の流れのみを許容する逆止弁(図示省略)を設けた構成としてもよい。
2 HVACユニット
3 ヒートポンプ式冷媒回路
6 車内蒸発器
7 熱媒体循環回路
8 ヒータコア
10 電動圧縮機
11 車外熱交換器
12 レシーバ(逆止弁付きレシーバ)
13 開閉弁機能付き第1減圧手段
14A 吐出配管(吐出回路)
14F 吸入配管(吸入回路)
15 冷房用冷媒回路(冷房サイクル)
16 冷媒/熱媒体熱交換器
17 三方切替え弁(切替え手段)
18 暖房用バイパス回路
19 開閉弁機能付き第2減圧手段
20 第2回路
21 電磁弁
22 第3回路
23 暖房用冷媒回路(暖房サイクル)
50 電磁弁付き温度式自動膨張弁
51 電磁弁
52 温度式自動膨張弁
Claims (6)
- 電動圧縮機、車外熱交換器、レシーバ、第1減圧手段、HVACユニット内に設けられている車内蒸発器がこの順に接続された冷房用冷媒回路と、
前記HVACユニット内の前記車内蒸発器の下流側に配設され、温水を含む熱媒体が循環可能とされているヒータコアと、
前記電動圧縮機の吐出配管に設けられ、前記ヒータコアに循環される熱媒体と前記電動圧縮機からの吐出冷媒ガスを熱交換する冷媒/熱媒体熱交換器と、
前記冷媒/熱媒体熱交換器の下流側で前記電動圧縮機の吐出配管に切替え手段を介して一端が接続され、他端が前記レシーバに接続された暖房用バイパス回路と、
前記レシーバの出口側と前記車外熱交換器の一端側との間に接続された第2減圧手段を有する第2回路と、
前記車外熱交換器の他端側と前記電動圧縮機の吸入回路との間に接続された暖房時に開とされる電磁弁を有する第3回路と、を備え、
前記電動圧縮機、前記冷媒/熱媒体熱交換器、前記切替え手段、前記暖房用バイパス回路、前記レシーバ、前記第2減圧手段を有する前記第2回路、前記車外熱交換器、前記電磁弁を有する前記第3回路がこの順に接続されることにより暖房用冷媒回路が構成可能とされていることを特徴とするヒートポンプ式車両用空調システム。 - 暖房モード時、前記車外熱交換器が着霜したとき、前記暖房用冷媒回路を前記冷房用冷媒回路に切替え、前記冷媒/熱媒体熱交換器を経た高温高圧の冷媒を直接前記車外熱交換器に導入することにより除霜可能とされていることを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ式車両用空調システム。
- 前記第1減圧手段および前記第2減圧手段は、開閉弁機能付きの減圧手段とされ、その開閉弁機能を用いることにより、暖房モード時、前記車外熱交換器および前記車内蒸発器の双方が蒸発器として併用可能とされていることを特徴とする請求項1または2に記載のヒートポンプ式車両用空調システム。
- 前記第1減圧手段および第2減圧手段は、電磁弁付き温度式自動膨張弁または電子膨張弁とされていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のヒートポンプ式車両用空調システム。
- 前記第1減圧手段は、開閉弁機能付きの減圧手段とされるとともに、前記第2減圧手段が設けられた前記第2回路には、開閉弁機能の代替手段として前記レシーバの出口側から前記車外熱交換器側への冷媒流れのみを許容する逆止弁が設けられ、前記第1減圧手段の開閉弁機能と前記第3回路の前記電磁弁とを用いることにより、暖房モード時、前記車外熱交換器および前記車内蒸発器の双方が蒸発器として併用可能とされていることを特徴とする請求項1または2に記載のヒートポンプ式車両用空調システム。
- 暖房モード時、前記車外熱交換器の出口冷媒温度および前記車内蒸発器からの吹出空気またはそのフィン温度に応じて、前記第1減圧手段の開閉弁機能および前記第2減圧手段の開閉弁機能または前記第3回路の電磁弁を交互に開閉制御し、前記車外熱交換器および前記車内蒸発器に交互に冷媒を流通または遮断させる構成とされていることを特徴とする請求項3ないし5のいずれかに記載のヒートポンプ式車両用空調システム。
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