JP2019031109A - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車室内を暖房す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 for heating a vehicle interior.
従来の車両用空調装置では、エンジン冷却水が流れる温水回路に室内熱交換器と水冷媒熱交換器とを設けたヒートポンプシステムを用いたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Some conventional vehicle air conditioners use a heat pump system in which an indoor heat exchanger and a water-refrigerant heat exchanger are provided in a hot water circuit through which engine coolant flows (see, for example, Patent Document 1).
水冷媒熱交換器は、圧縮機から吐出される高温高圧の冷媒によりエンジン冷却水を加熱する。室内熱交換器は、高温高圧の冷媒により加熱されたエンジン冷却水により車室内の空気を加熱する。これにより、高温高圧の冷媒を用いてエンジン冷却水の温度を急速に上昇させることができる。これに伴って、車室内の空気温度を急速に上昇させることができる。 The water-refrigerant heat exchanger heats engine coolant with high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor. The indoor heat exchanger heats the air in the vehicle interior with engine coolant heated by a high-temperature and high-pressure refrigerant. Thereby, the temperature of engine cooling water can be raised rapidly using a high-temperature / high-pressure refrigerant. Along with this, the air temperature in the passenger compartment can be raised rapidly.
以下、説明の便宜上、温水回路に室内熱交換器と水冷媒熱交換器とを設けたヒートポンプシステムを水加熱式ヒートポンプシステムという。 Hereinafter, for convenience of explanation, a heat pump system in which an indoor heat exchanger and a water refrigerant heat exchanger are provided in a hot water circuit is referred to as a water heating type heat pump system.
上記特許文献1の水加熱式ヒートポンプシステムでは、上述の如く、車室内の空気温度を急速に上昇させることができるものの、空気を加熱するために水冷媒熱交換器および室内熱交換器が必要となる。このため、圧縮機から冷媒に出力される熱エネルギをエンジン冷却水を通して空気に伝達することが必要になる。
In the water heating heat pump system disclosed in
この場合、冷媒およびエンジン冷却水の間で熱交換され、かつエンジン冷却水および空気の間で熱交換される。したがって、圧縮機から冷媒に出力される熱エネルギのうち一部の熱エネルギが、空気に伝わることなく、冷媒やエンジン冷却水に残留する。以下、このように、圧縮機から冷媒に出力された熱エネルギのうち、冷媒やエンジン冷却水に残留する熱エネルギを残留熱エネルギという。 In this case, heat is exchanged between the refrigerant and the engine coolant, and heat is exchanged between the engine coolant and the air. Therefore, a part of the heat energy output from the compressor to the refrigerant remains in the refrigerant and the engine coolant without being transmitted to the air. Hereinafter, of the heat energy output from the compressor to the refrigerant, the heat energy remaining in the refrigerant or the engine coolant is referred to as residual heat energy.
また、圧縮機から吐出される冷媒によって直接空気を加熱する室内熱交換器を備えるヒートポンプシステム(以下、空気加熱式ヒートポンプシステムという)が考えられる。この空気加熱式ヒートポンプシステムでは、冷媒および空気の間で熱交換されて、冷媒に熱エネルギが残留するものの、水加熱式ヒートポンプシステムに比べて、残留熱エネルギが少ない。 Further, a heat pump system including an indoor heat exchanger that directly heats air with a refrigerant discharged from a compressor (hereinafter referred to as an air heating type heat pump system) can be considered. In this air heating type heat pump system, heat is exchanged between the refrigerant and the air, and heat energy remains in the refrigerant, but the residual heat energy is less than that in the water heating type heat pump system.
つまり、水加熱式ヒートポンプシステムは、空気加熱式ヒートポンプシステムに比べて、残留熱エネルギが多く、効率が低くなる。このため、効率を考えると、空気加熱式ヒートポンプシステムが良い。効率とは、圧縮機を駆動するために圧縮機に与えるエネルギをエネルギEaとし、室内熱交換器から車室内の空気に出力される熱エネルギを熱エネルギEnとしたときに、エネルギEaに対する熱エネルギEnの比率(=En/Ea)である。 That is, the water heating type heat pump system has much residual heat energy and lower efficiency than the air heating type heat pump system. For this reason, an air heating type heat pump system is good considering efficiency. Efficiency refers to the energy given to the compressor to drive the compressor as energy Ea, and the heat energy output from the indoor heat exchanger to the air in the passenger compartment as heat energy En, the heat energy relative to the energy Ea. The ratio of En (= En / Ea).
ここで、バス等の車室内の空調に用いる空気加熱式ヒートポンプシステムとしては、四方弁等により冷媒流れを切り替えて室内熱交換器を冷房と暖房とで共用する冷凍サイクルを採用するものがある。このような空気加熱式ヒートポンプシステムでは、室内熱交換器を車室内の天井側に配置することが一般的である。 Here, as an air heating type heat pump system used for air conditioning in a passenger compartment such as a bus, there is one that adopts a refrigeration cycle in which a refrigerant flow is switched by a four-way valve or the like and an indoor heat exchanger is shared between cooling and heating. In such an air heating type heat pump system, it is common to arrange an indoor heat exchanger on the ceiling side in the passenger compartment.
しかし、空気加熱式ヒートポンプシステムにおいて、室内熱交換器を車室内の天井側に配置して暖房を行うと、効率が良くなるが、乗員に与えるフィーリングが悪くなる。 However, in an air heating type heat pump system, when heating is performed by placing an indoor heat exchanger on the ceiling side in the passenger compartment, the efficiency is improved, but the feeling given to the occupant is deteriorated.
一般的に、頭部を冷たくして、足部を暖かくする、いわゆる“頭寒足熱”を実施して、暖房時に乗員に与えるフィーリングを良好にすることが知られている。このため、上述の如く、室内熱交換器を車室内の天井側に配置して乗員の頭上から単に温風を吹き出すだけでは、乗員に与えるフィーリングが悪くなる。 In general, it is known to improve the feeling given to the occupant during heating by performing a so-called “head cold foot heat” that cools the head and warms the foot. For this reason, as described above, if the indoor heat exchanger is arranged on the ceiling side of the passenger compartment and the warm air is simply blown out from the passenger's head, the feeling given to the passenger is deteriorated.
本発明は上記点に鑑みて、効率とフィーリングとを両立させるようにした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 points, an object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner that achieves both efficiency and feeling.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、車室内の天井側に配置されている第1吹出口(8)と、車室内の床側に配置されている第2吹出口(9)とを備える車両に適用される車両用空調装置であって、
空気流を送風する第1送風機(50A)と、
空気流を送風する第2送風機(120A)と、
冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機(10)とともに、冷媒を循環させるヒートポンプサイクルを構成し、第1送風機から送風される空気流を圧縮機から吐出される冷媒により加熱する第1室内熱交換器(50)と、
ヒートポンプサイクルを構成し、熱媒体を冷媒により加熱する加熱用熱交換器(70)と、
加熱された熱媒体により第2送風機から送風される空気流を加熱する第2室内熱交換器(120)と、を備え、
第1吹出口が第1室内熱交換器により加熱された空気流を車室内に吹き出し、第2吹出口が第2室内熱交換器により加熱された空気流を車室内に吹き出すことにより、車室内を暖房し、
車室内を暖房する際に、第1室内熱交換器および第2室内熱交換器のうち第1室内熱交換器のみによって空気流を加熱して第1吹出口から吹き出す第1暖房モードと、第1室内熱交換器および第2室内熱交換器のうち第2室内熱交換器のみによって空気流を加熱して第2吹出口から吹き出す第2暖房モードとを切り替えて実施する切替制御部(S131〜S133)を備える。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first air outlet (8) disposed on the ceiling side in the vehicle interior and the second air outlet (located on the floor side in the vehicle interior) ( 9) a vehicle air conditioner applied to a vehicle comprising:
A first blower (50A) for blowing airflow;
A second blower (120A) for blowing an air flow;
A first pump that forms a heat pump cycle that circulates the refrigerant together with the compressor (10) that sucks and compresses and discharges the refrigerant, and heats the air flow blown from the first blower by the refrigerant discharged from the compressor A heat exchanger (50);
A heat exchanger (70) for heating that constitutes a heat pump cycle and heats the heat medium with a refrigerant;
A second indoor heat exchanger (120) for heating the air flow blown from the second blower by the heated heat medium,
The first air outlet blows out the air flow heated by the first indoor heat exchanger into the vehicle interior, and the second air outlet blows out the air flow heated by the second indoor heat exchanger into the vehicle interior. Heating the
A first heating mode in which an air flow is heated only by the first indoor heat exchanger out of the first indoor heat exchanger and the second indoor heat exchanger and blown out from the first outlet when heating the vehicle interior; A switching control unit (S131) that switches between the second heating mode in which the air flow is heated only by the second indoor heat exchanger and blown out from the second air outlet among the first indoor heat exchanger and the second indoor heat exchanger. S133).
請求項1に記載の発明によれば、第1暖房モードは、第1室内熱交換器および第2室内熱交換器のうち第1室内熱交換器のみによって空気流を加熱して第1吹出口から吹き出すため、フィーリングよりも効率を優先させることができる。一方、第2暖房モードは、第1室内熱交換器および第2室内熱交換器のうち第2室内熱交換器のみによって空気流を加熱して第2吹出口から吹き出すため、効率よりもフィーリングを優先させることができる。このため、切替制御部が第1暖房モードおよび第2暖房モードを切り替えて実施することにより、フィーリングよりも効率を優先させる期間と、効率よりもフィーリングを優先させる期間とを切り替えることができる。したがって、車両用空調装置において、効率とフィーリングとを両立させることができる。
According to invention of
ここで、熱媒体とは、熱を移動させるために用いられる流体である。 Here, the heat medium is a fluid used to move heat.
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.
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1Aは、第1実施形態における車両用空調装置1の構成を示す構成図である。図1Bは、第1実施形態における自動車5内の室内熱交換器50、120等の配置図である。
(First embodiment)
FIG. 1A is a configuration diagram illustrating a configuration of a
車両用空調装置1は、例えばバス車両等の自動車5に搭載される。車両用空調装置1は、車室内の空調を行うものであって、冷凍サイクル装置2、および温水回路3から構成されている。
The
冷凍サイクル装置2は、冷媒を循環させて吸熱と放熱とを繰り返すヒートポンプサイクル(すなわち、蒸気圧縮式の冷凍サイクル)を構成するものであって、四方弁20によって冷媒の流れを切り替えて冷房と暖房とを切り替える。
The
具体的には、冷凍サイクル装置2は、冷媒配管によって閉回路を構成するもので、電動圧縮機10、四方弁20、室外熱交換器30、電動膨張弁40、室内熱交換器50、気液分離器60、水冷媒コンデンサ70、および電動ファン30A、50Aを備える。
Specifically, the
電動圧縮機10は、冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機構と、この圧縮機構を駆動する電動モータとから構成されている。
The
四方弁20は、出口21、入口22、および出入口23、24を有する弁機構を備え、電動アクチュエータ(図示省略)により弁機構を駆動して出入口23、24のうちいずれか一方の出入口に入口22を接続し、他方の出入口に出口21を接続する。
The four-
出口21は、気液分離器60を介して電動圧縮機10の冷媒吸入口に接続されている弁出口である。入口22は、水冷媒コンデンサ70を介して電動圧縮機10の冷媒吐出口に接続されている弁入口である。出入口23は、室外熱交換器30の出入口30aに接続されて冷媒の入口と出口とを兼ねる第1弁出入口である。出入口24は、室内熱交換器50の冷媒出入口50aに接続されて冷媒の入口と出口とを兼ねる第2弁出入口である。
The
室外熱交換器30は、電動ファン30Aから送風される車室外の空気と冷媒との間で熱交換する。以下、車室外の空気を外気とし、車室内の空気を内気とする。室外熱交換器30は、冷媒の入口と出口とを兼ねる出入口30a、30bを備える。出入口30aは、四方弁20の出入口23に接続されて冷媒の入口と出口とを兼ねる第1出入口である。出入口30bは、冷媒の入口と出口とを兼ねる第2出入口であって、室内熱交換器50の出入口(第2出入口)50bに電動膨張弁40を介して接続されている。
The
電動膨張弁40は、室外熱交換器30および室内熱交換器50の間に配置されて、室外熱交換器30および室内熱交換器50の間の冷媒流路の開度を電動アクチュエータにより調整する減圧器である。冷媒流路は、室外熱交換器30および室内熱交換器50のうち一方の熱交換器から他方の熱交換器に冷媒が流れる流路である。
The
室内熱交換器50は、電動ファン(第1送風機)50Aから送風される空気流を冷媒によって直接加熱する空気加熱方式の室内熱交換器(第1室内熱交換器)である。電動ファン50Aは、内外気切替箱(図示省略)から供給される内気、外気のうち少なくとも一方を室内熱交換器50に向けて吹き出す。内外気切替箱は、内気、或いは外気を電動ファン50Aに供給するものである。室内熱交換器50は、冷媒の入口と出口とを兼ねる出入口50a、50bを備える。出入口50aは、四方弁20の出入口24に接続されている第1出入口である。
The
気液分離器60は、四方弁20の出口21および電動圧縮機10の冷媒吸入口の間に配置されて、四方弁20の出口21から流れる冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離して気相冷媒を電動圧縮機10の冷媒吸入口に供給する。
The gas-
水冷媒コンデンサ70は、冷媒と熱媒体とを熱交換する加熱用熱交換器であって、冷媒出口71a、冷媒入口71b、水入口72a、および水出口72bを備える。本実施形態の熱媒体は、熱を移動させるために用いられる流体であって、例えば、不凍液が添加されている水が用いられている。
The water
冷媒入口71bは、電動圧縮機10の冷媒吐出口に接続されている。冷媒出口71aは、
四方弁20の入口22に接続されている。水入口72aは、ポンプ90の水出口、走行用エンジン80の水出口、およびラジエータ110の水入口110bに接続されている。
The
Connected to the
温水回路3は、熱媒体を流通させる水配管によって閉回路を構成するものであって、ポンプ90、91、三方弁100、ラジエータ110、室内熱交換器120、および電動ファン110A、120Aから構成されている。
The
ポンプ90の水出口は、水冷媒コンデンサ70の水入口72aに接続されている。ポンプ91の水出口は、走行用エンジン80の排熱部を介して水冷媒コンデンサ70の水入口72aに接続されている。走行用エンジン80は、駆動輪に駆動力を与える内燃機関である。排熱部は、走行用エンジン80において燃焼室の排熱を熱媒体に排出するものである。
The water outlet of the
三方弁100は、出口101、102、および入口103を有する弁機構を備え、電動アクチュエータ(図示省略)により弁機構を駆動して出口101、102のうちいずれか一方の出口に入口103を接続する周知の電動切換弁である。
The three-
出口101は、ラジエータ110の水出口110aに接続されている。出口102は、ポンプ91の水入口に接続されている。入口103は、室内熱交換器120の水出口120aに接続されている。
The
ラジエータ110は、電動ファン110Aから送風される外気によって熱媒体を冷却する熱交換器である。ラジエータ110の水入口110bは、走行用エンジン80の排熱部を介してポンプ91の水出口に接続されている。
The
ポンプ90は、室内熱交換器120および水冷媒コンデンサ70の間で熱媒体を循環させる。ポンプ91は、走行用エンジン80の排熱部およびラジエータ110の間で熱媒体を循環させるとともに、走行用エンジン80の排熱部を介する水冷媒コンデンサ70および室内熱交換器120間で熱媒体を循環させる。
The
室内熱交換器120は、電動ファン110Aから送風される空気流を熱媒体によって加熱する水加熱方式の室内熱交換器(第2室内熱交換器)である。電動ファン110Aは、内気を吸入してこの吸入した内気を空気流として室内熱交換器120に送風する。室内熱交換器120の水入口120bは、水冷媒コンデンサ70の水出口72bに接続されている。
The
図1Bに本実施形態の車両用空調装置1を構成する室内熱交換器50、120等の配置図を示す。
FIG. 1B shows a layout diagram of the
本実施形態の室内熱交換器50は、電動圧縮機10、四方弁20、室外熱交換器30、電動膨張弁40、気液分離器60、電動ファン30A、50Aとともに、屋根設置ユニット4を構成する。屋根設置ユニット4は、車両の屋根面に設置されている。なお、図1Bにおいて、四方弁20、電動膨張弁40、気液分離器60、および電動ファン30A、50Aや冷媒配管等の一部の構成の図示を省略している。
The
車両用空調装置1には、図1Bに示すように、送風ダクト7、および複数の吹出口8、複数の吹出口9が設けられている。図1Bには、1つの吹出口8と1つの吹出口9とを示している。
As shown in FIG. 1B, the
送風ダクト7は、自動車5内の天井側に配置されて、室内熱交換器50により加熱された空気流を複数の吹出口8側に導く。複数の吹出口8は、それぞれ、自動車5の天井側に配置されて、車室内に向けて開口されている。室内熱交換器120は、座席の下側や床面の下側に配置されている。すなわち、室内熱交換器120は、車室内のうち床側に配置されている。
The
複数の吹出口9は、車室内の床側に配置されて温風を乗員の足下に吹き出す。具体的には、複数の吹出口9としては、座席の下側に配置されて温風を乗員の足下に吹き出す吹出口、若しくは車室内の床に開口されて温風を乗員の足下に吹き出す吹出口が採用されている。
The plurality of
次に、本実施形態の車両用空調装置1の電気的構成について図1Aを参照して説明する。
Next, the electrical configuration of the
車両用空調装置1は、電子制御装置(図1A中ECUと記す)130を備える。電子制御装置130は、マイクロコンピュータやメモリ等によって構成されて、コンピュータプログラムにしたがって空調制御処理を実施する。
The
車両用空調装置1は、空調制御処理を実施する際に、気温センサ140、水温センサ141等の出力信号や操作パネル142の出力信号に基づいて、電動圧縮機10、四方弁20、電動ファン30A、50A、110A、120A、および三方弁100を制御する。
The
気温センサ140は、車室内の空気温度(以下、室温Trという)を検出する。水温センサ141は、走行用エンジン80の排熱部内の熱媒体の温度(以下、水温Twという)を検出する。操作パネル142は、冷房や暖房を切り替えるために操作される冷暖切替スイッチ、車室内の空気温度の目標温度である設定値Tsetを設定するために操作される設定スイッチなどを備える。
The
本実施形態の車両用空調装置1の作動について説明する。
The operation of the
電子制御装置130は、空調制御処理を実施することにより、冷房モード、第1〜第4暖房モードのうちいずれかのモードを実施する。以下、冷房モード、および第1〜第4暖房モードについて別々に説明する。
The
冷房モードは、吹出口8から車室内に冷風を吹き出す空調モードである。第1暖房モードは、電動圧縮機10から吐出される高温高圧冷媒により空気流を直接加熱して吹出口8から車室内に吹き出す空調モードである。第2暖房モードは、電動圧縮機10から吐出される高温高圧冷媒により熱媒体を加熱しこの加熱された熱媒体により空気流を加熱して吹出口9から車室内に吹き出す空調モードである。第3暖房モードは、第1暖房モードと第2暖房モードとを組み合わせて、吹出口8、9から温風を車室内に吹き出す空調モードである。第4暖房モードは、走行用エンジン80の燃焼室の排熱により熱媒体を加熱しこの加熱された熱媒体により空気流を加熱して吹出口9から車室内に吹き出す空調モードである。
The cooling mode is an air conditioning mode in which cool air is blown out from the
図2A、図3A、図4A、図5A、図6Aは、車両用空調装置の構成を示す構成図であって、空調モード毎に、冷風、温風の吹き出し、および冷媒の流れYa、Yb、Ydを示す。図2B、図3B、図4B、図5B、図6Bは、自動車内の室内熱交換器50、120の配置図であって、空調モード毎に、冷風、温風の吹き出しを示す。図2B、図3B、図4B、図5B、図6Bは、図1Bと同様、四方弁20、電動膨張弁40、気液分離器60、および電動ファン30A、50Aや冷媒配管等の一部の構成の図示を省略している。
2A, FIG. 3A, FIG. 4A, FIG. 5A, and FIG. 6A are configuration diagrams showing the configuration of the vehicle air conditioner, and for each air conditioning mode, cool air, hot air blowing, and refrigerant flows Ya, Yb, Yd is shown. 2B, FIG. 3B, FIG. 4B, FIG. 5B, and FIG. 6B are layout diagrams of the
各図において、矢印Haは、室内熱交換器50から吹き出される冷風を示し、矢印Hbは、室内熱交換器50から吹き出される温風を示している。矢印Hc、Hdは、室内熱交換器120から吹き出される温風を示している。
In each figure, the arrow Ha indicates cool air blown from the
図2A、図2Bは、冷房モードを示し、図3A、図3Bは第1暖房モードを示し、図4A、図4Bは第2暖房モードを示し、図5A、図5Bは、第3暖房モードを示し、図6A、図6Bは、第4暖房モードを示している。 2A and 2B show the cooling mode, FIGS. 3A and 3B show the first heating mode, FIGS. 4A and 4B show the second heating mode, and FIGS. 5A and 5B show the third heating mode. 6A and 6B show the fourth heating mode.
図7は、空調モード毎に、室内熱交換器(図中室内器と記す)50、室外熱交換器(図中室外器と記す)30、水冷媒コンデンサ(図中水冷コンと記す)70、および四方弁20のそれぞれの作動状態、および、実際に冷風や温風を吹出する吹出口を示す。図7中「頭上」は、室内熱交換器50を示し、「足下」は、室内熱交換器120を示している。
(冷房モード)
電子制御装置130は、電動圧縮機10、四方弁20、電動膨張弁40、電動ファン30A、50A、110A、120A、ポンプ90、91、および三方弁100をそれぞれ制御する。
7 shows, for each air conditioning mode, an indoor heat exchanger (denoted as an indoor unit in the figure) 50, an outdoor heat exchanger (denoted as an outdoor unit in the figure) 30, a water refrigerant condenser (denoted as a water-cooled condenser in the figure) 70, The operation state of each of the four-
(Cooling mode)
The
これに伴い、四方弁20では、入口22と出入口23と接続され、出入口24と出口21とが接続される。
Accordingly, in the four-
電動圧縮機10は、気液分離器60から冷媒を吸入して圧縮して高温高圧冷媒を吐出する。この高温高圧冷媒は、水冷媒コンデンサ70、および四方弁20の入口22と出入口23とを通過してから、矢印Yaの如く、室外熱交換器30→電動膨張弁40→室内熱交換器50の順に流れる。
The
室外熱交換器30では、高温高圧冷媒が電動ファン30Aから送風される空気流に放熱する。このとき、室外熱交換器30は、冷媒が空気流によって冷却されて凝縮する凝縮器(コンデンサ)として機能する(図7参照)。
In the
室外熱交換器30を通過した冷媒は、電動膨張弁40によって減圧膨張される。この減圧膨張された冷媒は、室内熱交換器50において、電動ファン50Aから送風される空気流を冷却する。このとき、室外熱交換器30は、空気流から吸熱して冷媒を蒸発させる蒸発器(エバポレータ)として機能させる(図7参照)。
The refrigerant that has passed through the
このため、この冷却された空気流は、送風ダクト7を通過してから複数の吹出口8から図2Bの矢印Haの如く車室内に吹き出される。これにより、乗員の頭上から冷風が車室内に吹き出される。
For this reason, the cooled airflow passes through the
このとき、電子制御装置130が電動圧縮機10から吐出される冷媒容量と電動膨張弁40の冷媒流路の開度とを制御することにより、室内熱交換器50の温度が制御されることになる。これにより、気温センサ140により検出される室温Trが設定値Tsetに近づくことになる。
At this time, the temperature of the
図2Aの室内熱交換器50を通過した冷媒は、四方弁20の出入口24と出口21とを通過してから気液分離器60に流れる。この冷媒は、気液分離器60において気相冷媒と液相冷媒に分離されて気相冷媒が電動圧縮機10に吸入される。三方弁100では、出口101、102のうち出口102のみと入口103とを接続される。
The refrigerant that has passed through the
さらに、ポンプ90は停止されるため、水冷媒コンデンサ70およびポンプ90の間で熱媒体の循環が停止される。このため、水冷媒コンデンサ70において冷媒と熱媒体との間の熱交換が停止される。
Furthermore, since the
電動ファン(第2送風機)120Aが停止されるため、室内熱交換器120を通過した空気流が吹出口9から吹き出されない。
Since the electric fan (second blower) 120 </ b> A is stopped, the airflow that has passed through the
ポンプ91が作動するため、走行用エンジン80の排熱部およびラジエータ110の間で熱媒体が循環される。このため、走行用エンジン80の排熱部で熱媒体が燃焼室から吸熱して、ラジエータ110では、熱媒体が電動ファン110Aから送風される空気流に放熱する。
(第1暖房モード)
第1暖房モードは、室内熱交換器50、120のうち室内熱交換器50のみにより空気流を加熱して複数の吹出口8から吹き出す空調モードである。第1暖房モードと冷房モードとでは、電子制御装置130による四方弁20の制御処理が相違する。
Since the
(First heating mode)
The first heating mode is an air conditioning mode in which an air flow is heated only by the
具体的には、第1暖房モードでは、電子制御装置130は、四方弁20を制御して、入口22と出入口24と接続し、出入口23と出口21とを接続する。
Specifically, in the first heating mode, the
この場合、電動圧縮機10から吐出された高温高圧冷媒は、水冷媒コンデンサ70、および四方弁20の入口22と出入口24とを通過してから、図3A中の矢印Ybの如く、室内熱交換器50→電動膨張弁40→室外熱交換器30→の順に流れる。
In this case, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
室内熱交換器50では、高温高圧冷媒が電動ファン50Aから送風される空気流を加熱する。このとき、室内熱交換器50は、冷媒が空気流によって冷却されて凝縮する凝縮器(コンデンサ)として機能する(図7参照)。このため、この高温高圧冷媒によって加熱された空気流(すなわち、温風)は、送風ダクト7を通過してから複数の吹出口8から図3Bの矢印Hbの如く車室内に吹き出される。つまり、乗員の頭上から温風が車室内に吹き出されて、車室内が暖房されることになる。
In the
このとき、電子制御装置130が電動圧縮機10から吐出される冷媒容量と電動膨張弁40の冷媒流路の開度とを制御することにより、室内熱交換器50の温度が制御されることになる。これにより、気温センサ140により検出される室温Trが設定値Tsetに近づくことになる。
At this time, the temperature of the
また、図3Aの室内熱交換器50を通過した冷媒は、電動膨張弁40によって減圧膨張される。この減圧膨張された冷媒は、室外熱交換器30において、電動ファン50Aから送風される空気流から吸熱する。このため、室外熱交換器30は、電動ファン50Aからの空気流から吸熱して冷媒を蒸発させる蒸発器(エバポレータ)として機能する。
The refrigerant that has passed through the
その後、室外熱交換器30を通過した冷媒は、四方弁20の出入口23と出口21とを通過してから気液分離器60に流れる。この冷媒は、気液分離器60において気相冷媒と液相冷媒に分離されて気相冷媒が電動圧縮機10に吸入される。
(第2暖房モード)
第2暖房モードは、室内熱交換器50、120のうち室内熱交換器120のみにより空気流を加熱して複数の吹出口9から吹き出す空調モードである。第2暖房モードと第1暖房モードとで、電子制御装置130によるポンプ90および電動ファン120A、50Aの制御処理が相違する。
Thereafter, the refrigerant that has passed through the
(Second heating mode)
The second heating mode is an air conditioning mode in which the air flow is heated only by the
具体的には、第2暖房モードでは、電子制御装置130は、ポンプ90を作動させる。これに加えて、電子制御装置130は、電動ファン120Aを作動させて、電動ファン50Aを停止させる。
Specifically, in the second heating mode, the
このとき、電子制御装置130は、上記第1暖房モードと同様に、四方弁20を制御する。このため、冷凍サイクル装置2において、上記第1暖房モードと同様に、冷媒が循環する。
At this time, the
したがって、ポンプ90の作動に伴って、ポンプ90により圧送される熱媒体が、水冷媒コンデンサ70→室内熱交換器120→ポンプ90の順に流れて循環される。ここで、
水冷媒コンデンサ70では、電動圧縮機10から吐出された高温高圧冷媒が熱媒体を加熱する。すなわち、室内熱交換器120は、冷媒が熱媒体により冷却されて凝縮する凝縮器(コンデンサ)として機能する。
Therefore, as the
In the water
この場合、室内熱交換器120では、水冷媒コンデンサ70により加熱された熱媒体が電動ファン110Aから送風される空気流を加熱する。このため、熱媒体によって加熱された空気流(すなわち、温風)は、複数の吹出口9から図4Bの矢印Hcの如く車室内に吹き出される。つまり、乗員の足元に温風が車室内に吹き出される。
In this case, in the
このとき、電子制御装置130が電動圧縮機10から吐出される冷媒容量と電動膨張弁40の冷媒流路の開度とを制御することにより、水冷媒コンデンサ70や室内熱交換器120の温度が制御されることになる。これにより、気温センサ140により検出される室温Trが設定値Tsetに近づくことになる。
At this time, the
第2暖房モードでは、電動ファン50Aが停止されるため、室内熱交換器50を通過した空気流が吹出口8から吹き出されない。
(第3暖房モード)
第3暖房モードは、第1暖房モードと第2暖房モードとを組み合わせた空調モードである。第3暖房モードと第2暖房モードとで主な相違点は、電子制御装置130によって電動ファン120A、50Aをそれぞれ作動させる点である。
In the second heating mode, since the
(3rd heating mode)
The third heating mode is an air conditioning mode that combines the first heating mode and the second heating mode. The main difference between the third heating mode and the second heating mode is that the
この場合、室内熱交換器120では、第2暖房モードと同様に、水冷媒コンデンサ70を通過した熱媒体によって電動ファン110Aから送風される空気流を加熱する。このため、熱媒体によって加熱された空気流(すなわち、温風)は、複数の吹出口9から図5Bの矢印Ycの如く車室内に吹き出される。
In this case, in the
室内熱交換器50では、第1暖房モードと同様に、高温高圧冷媒により電動ファン50Aから送風される空気流を加熱する。このため、高温高圧冷媒によって加熱された空気流(すなわち、温風)は、送風ダクト7を通過してから複数の吹出口8から図5Bの矢印Hbの如く車室内に吹き出される。
In the
第3暖房モードは、水冷媒コンデンサ70および室内熱交換器50が、冷媒が空気流によって冷却されて凝縮する凝縮器(コンデンサ)として機能する(図7参照)。
In the third heating mode, the water
このとき、電子制御装置130は、電動ファン120A、50Aを制御して、電動ファン120Aから送風される風量を、電動ファン50Aから送風される風量に比べて少なくする。これにより、複数の吹出口9から吹き出される温風温度を複数の吹出口8からの吹き出される温風温度よりも高くすることができる。このため、乗員に与えるフィーリングを良好にすることができる。
At this time, the
(第4暖房モード)
第4暖房モードは、電動圧縮機10を停止した状態で、走行用エンジン80の燃焼室の排熱により熱媒体を加熱しこの加熱された熱媒体により空気流を加熱して吹出口9から車室内に吹き出す。
(4th heating mode)
In the fourth heating mode, the
具体的には、第4暖房モードでは、電子制御装置130は、三方弁100を制御して、出口101、102のうち出口101のみと入口103とを接続する。このため、ポンプ91の作動に伴って、ポンプ91からの熱媒体は、走行用エンジン80の排熱部により加熱されて、この加熱された熱媒体のうち一部の熱媒体は、ラジエータ110→ポンプ91の順に流れる。ラジエータ110では、電動ファン110Aから送風される空気流により熱媒体が冷却される。
Specifically, in the fourth heating mode, the
また、走行用エンジン80の排熱部を通過した熱媒体のうち、ラジエータ110の水入口110b側に流れた一部の熱媒体以外の残りの熱媒体は、水冷媒コンデンサ70→室内熱交換器120→三方弁100→ポンプ91の順に流れる。このため、室内熱交換器120では、電動ファン120Aから送風される空気流は、熱媒体により加熱さされて温風として複数の吹出口9から図6Bの矢印Hdの如く車室内に吹き出される。つまり、乗員の足元に温風が車室内に吹き出される。
Of the heat medium that has passed through the exhaust heat section of the traveling
このように本実施形態では、冷房モード、および第1〜第4暖房モードが実施される。 Thus, in this embodiment, the air_conditioning | cooling mode and the 1st-4th heating mode are implemented.
本実施形態では、電子制御装置130は、水温センサ141の出力信号に基づいて、走行用エンジン80の排熱部内の熱媒体の温度が所定温度以上であると判定したとき、第4暖房モードを実施する。これにより、走行用エンジン80の排熱を有効利用して車室内を暖房することができる。
In the present embodiment, when the
また、電子制御装置130は、水温センサ141の出力信号に基づいて、走行用エンジン80の排熱部内の熱媒体の温度が所定温度未満であると判定したとき、第1暖房モード、第2暖房モード、および第3暖房モードのうちいずれかの暖房モードを実施する。
Further, when the
以下、電子制御装置130において、第1暖房モード、第2暖房モード、および第3暖房モードのうちいずれか1つを選択して実施するための選択処理について図8、図9を参照して説明する。
Hereinafter, a selection process for selecting and implementing any one of the first heating mode, the second heating mode, and the third heating mode in the
図8は、電子制御装置130における選択処理を示すフローチャートである。図9は、図8中のステップ130の詳細を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing the selection process in the
電子制御装置130は、図9、図10のフローチャートにしたがって、メモリに予め記憶されたコンピュータプログラムを実行する。
The
まず、ステップ100では、操作パネル142により設定された設定値Tsetと気温センサ140により検出された室温Trとを読み込む。
First, in
次に、ステップ110(能力判定部)では、設定値Tsetと室温Trとの差分(Tset−Tr)が閾値Aよりも大きいか否かを判定する。差分(Tset−Tr)は、室内熱交換器50、120によって車室内を暖房するするのに必要な暖房能力を示している。差分(Tset−Tr)が大きくなるほど、暖房能力が大きくなる。暖房能力とは、室内熱交換器50、120から空気流に熱を伝える能力のことである。
Next, in step 110 (ability determination unit), it is determined whether or not the difference (Tset−Tr) between the set value Tset and the room temperature Tr is larger than the threshold value A. The difference (Tset−Tr) indicates the heating capacity necessary for heating the vehicle interior by the
例えば、車室内の空調制御においてウォームアップが実施されているときには、差分(Tset−Tr)が閾値Aよりも大きくなる。このとき、車室内を暖房にするのに必要な暖房能力が所定値よりも大きくなり、ステップ110においてYESと判定する。
For example, the difference (Tset−Tr) is larger than the threshold value A when warm-up is performed in the air conditioning control in the passenger compartment. At this time, the heating capacity necessary for heating the passenger compartment becomes larger than a predetermined value, and YES is determined in
これに伴い、ステップ120において、室内熱交換器120、50を併用して温風を吹き出す第3暖房モードを実施する。ウォームアップとは、車室内の空調制御において、その制御を開始してから定常状態に到達するまでの過度状態のことである。
Accordingly, in
差分(Tset−Tr)が閾値A以下であるときには、車室内を暖房にするのに必要な暖房能力が所定値以下であるとして、ステップ110においてNOと判定する。これに伴い、ステップ130において、通常処理を実施して、第1暖房モードおよび第2暖房モードのうちいずれか一方の暖房モードを実施する。
When the difference (Tset-Tr) is equal to or less than the threshold value A, it is determined that the heating capacity necessary for heating the vehicle interior is equal to or less than a predetermined value, NO in
具体的には、図9のステップ131において、車室内を暖房にするのに電動圧縮機10で消費される消費電力Pが閾値Bよりも大きいか否かを判定する。消費電力Pは、車室内を暖房にするのに電動圧縮機10で消費される電気エネルギEdに相対関係にある。このため、ステップ131では、電気エネルギEdが第2閾値よりも大きいか否かを判定することになる。消費電力Pは、差分(Tset−Tr)に基づいて求められる。差分(Tset−Tr)が大きくなるほど、消費電力Pが大きくなる。
Specifically, in step 131 of FIG. 9, it is determined whether or not the power consumption P consumed by the
上記ステップ131において、消費電力Pが閾値Bよりも大きいときには、電気エネルギEdが第2閾値よりも大きいとして、YESと判定する。この場合、ステップ132において、第1暖房モードを実施する。これにより、空気加熱方式の室内熱交換器50により車室内を暖房することになる。
In step 131, when the power consumption P is greater than the threshold value B, it is determined that the electrical energy Ed is greater than the second threshold value, and YES is determined. In this case, in step 132, the first heating mode is performed. As a result, the vehicle interior is heated by the air-heated
上記ステップ131において、消費電力Pが閾値B以下であるときには、電気エネルギEdが第2閾値以下であるとして、NOと判定する。この場合、ステップ133において、第2暖房モードを実施する。これにより、水加熱式式の室内熱交換器120により車室内を暖房する。
In step 131, when the power consumption P is less than or equal to the threshold value B, it is determined that the electrical energy Ed is less than or equal to the second threshold value and NO. In this case, in step 133, the second heating mode is performed. Thereby, the vehicle interior is heated by the water heating type
以上説明した本実施形態によれば、車両用空調装置1は、電動ファン50Aから送風される空気流を電動圧縮機10から吐出される高温高圧冷媒により加熱する室内熱交換器50と、走行用エンジン80の燃焼室から吸熱する熱媒体を高温高圧冷媒により加熱する水冷媒コンデンサ70とを備える。車両用空調装置1は、水冷媒コンデンサ70により加熱された熱媒体により電動ファン120Aから送風される空気流を加熱する室内熱交換器120を備える。
According to the embodiment described above, the
ここで、複数の吹出口8は、自動車5の天井側に配置されて、車室内に向けて開口されている。複数の吹出口9は、車室内の床側に配置されて温風を乗員の足下に吹き出す。
Here, the some
電子制御装置130は、車室内を暖房する際に、第1暖房モードおよび第2暖房モードとのうち一方の暖房モードを他方の暖房モードから切り替えて実施する。第1暖房モードは、室内熱交換器50、120のうち室内熱交換器50のみによって空気流を加熱して吹出口8から吹き出す空調モードである。このため、第1暖房モードは、フィーリングよりも効率を優先させることができる。一方、第2暖房モードは、室内熱交換器50、120のうち室内熱交換器120のみによって空気流を加熱して吹出口9から吹き出す空調モードである。第2暖房モードは、効率よりもフィーリングを優先させることができる。
When heating the vehicle interior, the
以上により、効率を優先させる期間と、フィーリングを優先させる期間とを切り替えることができる。したがって、車両用空調装置1において、効率とフィーリングとを両立させることができる。
As described above, it is possible to switch between a period in which priority is given to efficiency and a period in which priority is given to feeling. Therefore, the
これに加えて、第1暖房モードでは、効率よりもフィーリングを優先させるため、吹出口8からの吹き出し温度を低くして、吹出口8からの風量を多くすることできる。第2暖房モードでは、吹出口9からの吹き出し温度を高くできるものの、吹出口8からの風量を多くできない。このため、第1暖房モードおよび第2暖房モードを切り替えて実施することにより、吹き出し温度や風量といった第1、第2の暖房モードの利点を組み合わせて暖房を行うことができる。
In addition to this, in the first heating mode, the feeling is given priority over the efficiency. Therefore, the temperature of the air blown from the
また、出願人等は、車両用空調装置において、圧縮機から吐出される高温高圧冷媒により温水を加熱する冷凍サイクル装置と、排熱により温水を加熱する燃焼器とを備え、暖房に用いる温水を発生させる際に冷凍サイクル装置および燃焼器のうち効率が良い方を優先的に作動させるシステムについて検討した。 In addition, in the vehicle air conditioner, the applicants or the like include a refrigeration cycle device that heats hot water using a high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from a compressor, and a combustor that heats hot water using exhaust heat, and supplies hot water used for heating. We examined a system that preferentially operates the more efficient of the refrigeration cycle apparatus and combustor when it is generated.
この場合、このシステムでは、効率を優先して車室内を暖房することができるものの、冷凍サイクル装置以外に燃焼器を車両に搭載することが必要になる。 In this case, in this system, although the vehicle interior can be heated with priority on efficiency, it is necessary to install a combustor in the vehicle in addition to the refrigeration cycle apparatus.
これに対して、本実施形態では、冷凍サイクル装置以外に燃焼器を車両に搭載する必要がない。したがって、燃焼器を使用しない簡素な構成により、効率とフィーリングとを両立させることができる。 On the other hand, in this embodiment, it is not necessary to mount a combustor on the vehicle other than the refrigeration cycle apparatus. Therefore, it is possible to achieve both efficiency and feeling with a simple configuration that does not use a combustor.
また、熱媒体により車室内の空気を加熱する水加熱式ヒートポンプシステムでは、冷媒により熱媒体を加熱する水冷媒コンデンサを必要とする。このため、本実施形態では、水加熱式ヒートポンプシステムの場合と熱交換器の個数が同じであり、水加熱式ヒートポンプシステムに対する構成の変更箇所も少ない。このため、本実施形態の車両用空調装置1を容易に実施することができる。
Moreover, in the water heating type heat pump system that heats the air in the vehicle interior by the heat medium, a water refrigerant condenser that heats the heat medium by the refrigerant is required. For this reason, in this embodiment, the number of heat exchangers is the same as in the case of the water heating type heat pump system, and there are few changes in the configuration of the water heating type heat pump system. For this reason, the
本実施形態では、電子制御装置130は、第1暖房モードを実施する際にポンプ90を停止する。したがって、第1暖房モードを実施する際に、水冷媒コンデンサ70が冷媒が流れることが停止される。これにより、水冷媒コンデンサ70において冷媒の熱が熱媒体に未然に伝わることを抑制することができる。一方、第2暖房モード実施する際にポンプ90が稼働されるため、水冷媒コンデンサ70が冷媒により熱媒体を良好に加熱することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、第1暖房モードは、冷媒の熱を車室内の空気に直接伝えるのに対して、第2暖房モードでは、冷媒の熱を熱媒体を介して車室内の空気に伝える。このため、第2暖房モードは、第1暖房モードに比べて、残留エネルギが多く、効率が低い。 In the present embodiment, in the first heating mode, the heat of the refrigerant is directly transmitted to the air in the vehicle interior, whereas in the second heating mode, the heat of the refrigerant is transmitted to the air in the vehicle interior via the heat medium. For this reason, 2nd heating mode has much residual energy compared with 1st heating mode, and its efficiency is low.
ここで、電動圧縮機10を駆動するために電動圧縮機10に与える電気エネルギを電気エネルギEdとし、室内熱交換器50、120から車室内の空気に出力される熱エネルギを熱エネルギEmとしたとき、効率とは、電気エネルギEdに対する熱エネルギEmの比率(=En/Em)である。
Here, the electric energy given to the
以上により、室内熱交換器50が空気流に出力する熱量と室内熱交換器120が空気流に出力する熱量とが同一である場合において、第2暖房モードにおいて電動圧縮機10を駆動する電気エネルギは、第1暖房モードにおいて電動圧縮機10を駆動する電気エネルギに比べて、大きくなる。
As described above, when the amount of heat output from the
ここで、電子制御装置130は、消費電力Pが第1閾値以上であるときに、第1暖房モードを実施し、消費電力Pが第1閾値未満であるときに、第2暖房モードを実施する。このため、第1暖房モードで消費される電気エネルギと第2暖房モードで消費される電気エネルギとを近づけることができる。よって、第1暖房モードと第2暖房モードとで消費される電気エネルギを平均化することができる。
Here, the
本実施形態では、車室内を暖房にするのに必要な暖房能力が所定値以上であるとき、室内熱交換器50、120の双方によって空気流を加熱して複数の吹出口9および複数の吹出口8から吹き出す。このため、車室内の空気温度を短時間で高くすることができる。
In the present embodiment, when the heating capacity necessary for heating the passenger compartment is equal to or greater than a predetermined value, the air flow is heated by both of the
本実施形態では、水冷媒コンデンサ70の冷媒入口71bが電動圧縮機10の冷媒吐出口に接続され、水冷媒コンデンサ70の冷媒出口71aが四方弁20の入口22に接続されている。このため、四方弁20以外の開閉弁を用いることなく、また冷媒回路の構成を大きく変更することなく、冷房モード、第1〜第4暖房モードのいずれかを実施することができる。
In the present embodiment, the
(第2実施形態)
本実施形態では、上記第1実施形態の冷凍サイクル装置2において、バイパス冷媒流路51と三方弁150とを追加した例について図10を参照して説明する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, an example in which a bypass
図10は、本実施形態の車両用空調装置1の構成を示す。
FIG. 10 shows a configuration of the
本実施形態の冷凍サイクル装置2では、バイパス冷媒流路51が、四方弁20の出入口24と電動膨張弁40との間で室内熱交換器50に対して並列に配置されている。バイパス冷媒流路51は、室外熱交換器30の出入口30bから電動膨張弁40を通して流れる冷媒を室内熱交換器50をバイパスして四方弁20の出入口24に流すための冷媒流路である。
In the
三方弁150は、出入口151、152、および入口153を有する弁機構を備え、電動アクチュエータ(図示省略)により弁機構を駆動して出入口151、152のうちいずれか一方の出入口に入口153を接続する周知の電動切換弁である。
The three-
出入口151は、冷媒の出口と入口とを兼ねる出入口であって、四方弁20の出入口24に接続されている。出入口152は、冷媒の出口と入口とを兼ねる出入口であって、室内熱交換器50の冷媒出入口50aに接続されている。入口153は、バイパス冷媒流路51に接続されている。
The inlet /
このように構成された本実施形態では、電子制御装置130が、三方弁150以外の四方弁20、ポンプ90、91、および三方弁100等を上記第1実施形態と同様に制御する。そこで、以下、冷房モード、第1〜第3暖房モードにおいて主に三方弁150の制御について説明する。
In the present embodiment configured as described above, the
電子制御装置130が、冷房モードにて、三方弁150を制御して、出入口152および入口153のうち出入口152のみと出入口151とを接続する。これにより、三方弁150が室内熱交換器50に冷媒が流れることを許容し、かつバイパス冷媒流路51に冷媒が流れることを禁止することになる。
The
この場合、電動圧縮機10から吐出される冷媒は、水冷媒コンデンサ70、および四方弁20の入口22および出入口23を通過してから、室外熱交換器30→電動膨張弁40→室内熱交換器50→三方弁150の出入口152、151→四方弁20の出入口24および出口21→気液分離器60→電動圧縮機10の冷媒吸入口の順に流れる。
In this case, the refrigerant discharged from the
電子制御装置130が、第1暖房モードにて、本実施形態の冷房モードと同様に、三方弁150を制御して、出入口152および入口153のうち出入口152のみと出入口151とを接続する。
In the first heating mode, the
この場合、電動圧縮機10から吐出される冷媒は、水冷媒コンデンサ70および四方弁20の入口22および出入口24を通過してから、三方弁150の出入口151、152→室内熱交換器50→電動膨張弁40→室外熱交換器30→四方弁20の出入口23、出口21→気液分離器60→電動圧縮機10の冷媒吸入口の順に流れる。
In this case, the refrigerant discharged from the
電子制御装置130が、第2暖房モードにて、三方弁150を制御して、出入口152および入口153のうち入口153のみと出入口151とを接続する。これにより、三方弁150が室内熱交換器50に冷媒が流れることを禁止し、かつバイパス冷媒流路51に冷媒が流れることを許容することになる。
The
この場合、電動圧縮機10から吐出される冷媒は、水冷媒コンデンサ70および四方弁20の入口22および出入口24を通過してから、三方弁150の入口153、出入口151→バイパス冷媒流路51→電動膨張弁40→室外熱交換器30→四方弁20の出入口23および出口21→気液分離器60→電動圧縮機10の冷媒吸入口の順に流れる。
In this case, the refrigerant discharged from the
電子制御装置130が、第3暖房モードにて、本実施形態の第1暖房モードと同様に、三方弁150を制御する。このため、電動圧縮機10から吐出される冷媒は、本実施形態の第1暖房モードと同様に流れる。
The
以上説明した説明した本実施形態では、電子制御装置130が、第2暖房モードにて、三方弁150を制御して、出入口152および入口153のうち入口153のみと出入口151とを接続する。このため、電動圧縮機10から吐出される冷媒は、水冷媒コンデンサ70、四方弁20の入口22および出入口24、および三方弁150の入口153、出入口151を通過してから、室内熱交換器50をバイパスして電動膨張弁40側に流れる。
In the present embodiment described above, the
ここで、電動ファン50Aが停止された状態であっても、自然対流により室内熱交換器50の周囲を流れる空気流や室内熱交換器50を通過する空気流が発生する場合がある。このため、室内熱交換器50に冷媒が流れる場合には、室内熱交換器50において冷媒が空気流に放熱する恐れがある。
Here, even when the
これに対して、本実施形態では、電動圧縮機10から吐出される冷媒が、上述の如く、室内熱交換器50をバイパスして電動膨張弁40側に流れる。このため、室内熱交換器50において、自然対流によって生じた空気流に冷媒が放熱することを未然に防ぐことができる。
On the other hand, in this embodiment, the refrigerant discharged from the
(第3実施形態)
上記第1、第2実施形態では、電動圧縮機10の冷媒吐出口と四方弁20の入口22との間に水冷媒コンデンサ70を配置した例について説明したが、これに代えて、本第3実施形態では、四方弁20の出入口24と電動膨張弁40との間で水冷媒コンデンサ70を室内熱交換器50に対して並列に配置する例について説明する。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the example in which the
図11は、本実施形態の車両用空調装置1の構成を示す。
FIG. 11 shows a configuration of the
本実施形態の冷凍サイクル装置2では、上記実施形態の冷凍サイクル装置2に対して水冷媒コンデンサ70の配置が相違し、かつ開閉弁52、73が追加されている。
In the
開閉弁52は、四方弁20の出入口24と電動膨張弁40との間に配置されて、冷媒流路53を開閉する第2開閉弁である。冷媒流路53は、四方弁20の出入口24と電動膨張弁40との間で冷媒を流す流路であって、室内熱交換器50に対して直列に配置されている。
The on-off
開閉弁73は、四方弁20の出入口24と電動膨張弁40との間に配置されて冷媒流路74を開閉する第1開閉弁である。冷媒流路74は、四方弁20の出入口24と電動膨張弁40との間で冷媒を流す流路であって、水冷媒コンデンサ70に対して直列に配置されている。冷媒流路53、74は、四方弁20の出入口24と電動膨張弁40との間で並列に配置されている。開閉弁52、73としては、例えば、電磁弁や電動弁を用いることができる。
The on-off
本実施形態の水冷媒コンデンサ70の冷媒入口71bは、四方弁20の出入口24に接続され、水冷媒コンデンサ70の冷媒出口71aは、電動膨張弁40に接続されている。
The
このように構成された本実施形態では、電子制御装置130が、開閉弁52、73以外の四方弁20、ポンプ90、91、および三方弁100等を上記第1実施形態と同様に制御する。そこで、以下、冷房モード、第1〜第3暖房モードにおいて主に開閉弁52、73の制御について説明する。
In the present embodiment configured as described above, the
電子制御装置130が、冷房モードにて、開閉弁52により冷媒流路53を開けて、開閉弁73により冷媒流路74を閉じる。
In the cooling mode, the
この場合、電動圧縮機10から吐出される冷媒は、四方弁20の入口22および出入口23を通過してから、室外熱交換器30→電動膨張弁40→室内熱交換器50→開閉弁52→冷媒流路53→四方弁20の出入口24および出口21→気液分離器60→電動圧縮機10の冷媒吸入口の順に流れる。このため、室内熱交換器50において冷媒と空気流との間で熱交換が行われる。
In this case, after the refrigerant discharged from the
電子制御装置130が、第1暖房モードにて、本実施形態の冷房モードと同様に、開閉弁52、73を制御する。
The
この場合、電動圧縮機10から吐出される冷媒は、四方弁20の入口22および出入口24を通過してから、開閉弁52→冷媒流路53→室内熱交換器50→電動膨張弁40→室外熱交換器30→四方弁20の出入口23および出口21→気液分離器60→電動圧縮機10の冷媒吸入口の順に流れる。このため、室内熱交換器50において冷媒と空気流との間で熱交換が行われる。
In this case, the refrigerant discharged from the
電子制御装置130が、第2暖房モードにて、開閉弁52により冷媒流路53を閉じて、開閉弁73により冷媒流路74を開ける。
In the second heating mode, the
この場合、電動圧縮機10から吐出される冷媒は、四方弁20の入口22および出入口24を通過してから、開閉弁73→冷媒流路74→水冷媒コンデンサ70の冷媒入口71b、冷媒出口71a→電動膨張弁40→室外熱交換器30→四方弁20の出入口23および出口21→気液分離器60→電動圧縮機10の冷媒吸入口の順に流れる。このため、水冷媒コンデンサ70において冷媒と熱媒体との間で熱交換が行われる。
In this case, the refrigerant discharged from the
電子制御装置130が、第3暖房モードにて、開閉弁52により冷媒流路53を開けて、開閉弁73により冷媒流路74を開ける。
In the third heating mode, the
この場合、電動圧縮機10から四方弁20の入口22および出入口24を通して吐出される冷媒のうち一部の冷媒は、開閉弁73→冷媒流路74→水冷媒コンデンサ70の冷媒入口71b、冷媒出口71a→電動膨張弁40の順に流れる。
In this case, a part of the refrigerant discharged from the
また、電動圧縮機10から四方弁20の入口22および出入口24を通して吐出される冷媒のうち、開閉弁73側に流れる一部の冷媒以外の残りの冷媒は、開閉弁52→冷媒流路53→室内熱交換器50→電動膨張弁40の順に流れる。
Of the refrigerant discharged from the
このため、水冷媒コンデンサ70の冷媒入口71b、冷媒出口71aを通過した一部の冷媒と、室内熱交換器50を通過した残りの冷媒とは、合流して、電動膨張弁40→室外熱交換器30→四方弁20の出入口23および出口21→気液分離器60→電動圧縮機1 このため、水冷媒コンデンサ70および室内熱交換器50のそれぞれに冷媒を流すことができる。これにより、水冷媒コンデンサ70において冷媒と熱媒体との間で熱交換が行われ、室内熱交換器50において冷媒と空気流との間で熱交換が行われる。
For this reason, a part of the refrigerant that has passed through the
以上説明した説明した本実施形態では、電子制御装置130は、四方弁20、開閉弁52、73を制御して、冷房モード、第1〜第4暖房モードのいずれかを実施することができる。
In the present embodiment described above, the
本実施形態では、第1暖房モードでは、開閉弁73が冷媒流路74を閉じるため、電動圧縮機10および水冷媒コンデンサ70の間で冷媒が無駄に循環することを防ぐことができる。このため、水冷媒コンデンサ70で冷媒が熱媒体を無駄に加熱することを防ぐことができる。
In the present embodiment, since the on-off
第2暖房モードでは、開閉弁52が冷媒流路53を閉じるため、電動圧縮機10および室内熱交換器50の間で冷媒が無駄に循環することを防ぐことができる。このため、室内熱交換器50で冷媒が空気流を無駄に加熱することを防ぐことができる。
In the second heating mode, since the on-off
(第4実施形態)
本第4実施形態では、走行用エンジン80および走行用電動機160を備えるプラグインハイブリッド型バスを自動車5とし、この自動車5に上記第1実施形態の車両用空調装置1を適用した例について説明する。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, an example in which the plug-in hybrid bus including the traveling
図12に本実施形態の自動車5の電気的構成を示す。
FIG. 12 shows an electrical configuration of the
自動車5は、バッテリ161および充電制御用制御装置162を備える。バッテリ161は、走行用電動機160および電動圧縮機10に電力を供給する高電圧電池である。充電制御用制御装置162は、充電装置170との間の通信を介して充電装置170によってバッテリ161を充電させる制御を行う。充電装置170は、駐車場や車庫等等に設置されているものであって、充電ケーブル171を備える。充電ケーブル171は、自動車5に接続してバッテリ161に電力を供給するために用いられる。充電制御用制御装置162および充電装置170との間の通信は、充電ケーブル171内の配線等を介して行われる。走行用電動機160は、駆動輪に駆動力を与える電動機である。
The
本実施形態の電子制御装置130は、充電制御用制御装置162からの通信信号に基づいて、第1暖房モードをプレ空調として実施するプレ空調制御処理を実施する。充電制御用制御装置162からの通信信号には、バッテリ161が充電装置170によって充電中であるか否かの情報が含まれている。プレ空調とは、乗員が自動車5に乗車する前に車室内を空調することである。本実施形態の操作パネル142には、乗員の操作によってプレ空調の実施時間帯(すなわち、開始時刻、終了時刻)を設定するためのタイマ設定部が設定されている。
The
次に、本実施形態の電子制御装置130のプレ空調制御処理について図13を参照して説明する。図13は、電子制御装置130のプレ空調制御処理を示すフローチャートである。
Next, the pre-air conditioning control process of the
電子制御装置130は、図13のフローチャートにしたがって、プレ空調制御処理を実行する。
The
まず、ステップ200(充電判定部)において、充電制御用制御装置162からの通信信号に基づいて、バッテリ161が充電装置170によって充電中であるか否かを判定する。
First, in step 200 (charging determination unit), it is determined whether or not the
その後、充電制御用制御装置162からの通信信号に基づいて、充電装置170によるバッテリ161の充電が行われていないとしてステップ200でNOと判定すると、ステップ200に戻る。
Thereafter, if it is determined NO in step 200 based on the communication signal from the
このため、充電装置170によるバッテリ161の充電が開始されない限り、ステップ200のNO判定を繰り返す。その後、充電装置170によるバッテリ161の充電が開始されると、ステップ200でYESと判定する。
For this reason, as long as charging of
次のステップ210(要求判定部)において、プレ空調が要求されているか否かを判定する。具体的には、操作パネル142のタイマ設定部によって設定されたプレ空調の実施時間帯に現時刻が入っているか否かを判定する。
In the next step 210 (request determination unit), it is determined whether or not pre-air conditioning is requested. Specifically, it is determined whether or not the current time is in the pre-air-conditioning implementation time zone set by the timer setting unit of the
このとき、操作パネル142のタイマ設定部によって設定されたプレ空調の実施時間帯から現時刻が外れていると、プレ空調が要求されていないとしてステップ210でNOと判定する。すると、ステップ210に戻る。このため、プレ空調の実施時間帯から現時刻が外れている限り、ステップ210のNO判定を繰り返す。
At this time, if the current time is out of the pre-air-conditioning implementation time zone set by the timer setting unit of the
その後、プレ空調の実施時間帯に現時刻が入ると、プレ空調が要求されているとしてステップ210でYESと判定する。 Thereafter, when the current time enters the pre-air conditioning implementation time zone, YES is determined in step 210 as pre-air conditioning is requested.
この場合、空気加熱方式の室内熱交換器50を用いた第1暖房モードをプレ空調として実施する(ステップ220)。
In this case, the first heating mode using the air heating type
その後、ステップ200に戻り、バッテリ161が充電装置170によって充電中であり、かつプレ空調が要求されていると判定される限り、ステップ200のYES判定、ステップ210のYES判定、および第1暖房モードの実施が繰り返される。
Thereafter, returning to step 200, as long as it is determined that the
以上説明した本実施形態によれば、電子制御装置130は、バッテリ161が充電装置170によって充電中で、かつプレ空調が要求されていると判定したときには、第1暖房モードを実施してプレ空調を行う。これにより、効率の高い車室内の暖房を行うことができる。この場合、車室内に乗員がいないため、第1暖房モードを実施しても、乗員に与えるフィーリングの悪化は問題にならない。
According to the embodiment described above, when it is determined that the
(他の実施形態)
(1)上記第4実施形態では、電子制御装置130は、ステップ220において、第1暖房モードを実施した例について説明したが、これに代えて、電子制御装置130は、ステップ220において、室内熱交換器120、50を併用する第3暖房モード実施してもよい。これにより、車室内の空気温度を短時間で高くすることができる。
(Other embodiments)
(1) In the said 4th Embodiment, although the
(2)上記第4実施形態では、自動車5に車両用空調装置1を適用した例について説明したが、これに代えて、走行用エンジン80および走行用電動機160のうち走行用電動機160のみを備える電気自動車に上記第1実施形態の車両用空調装置1を適用してもよい。
(2) In the fourth embodiment, the example in which the
(3)上記第1〜第4実施形態において、電子制御装置130は、乗員の人数を検出し、この検出された乗員の人数が所定人数未満であるときには、第1暖房モードを実施し、乗員の人数が所定人数以上であるときには、第2暖房モードを実施してもよい。乗員の人数を検出するセンサとしては、例えば、乗員が座席に着した否かを検出する着座センサを用いてもよい。
(3) In the first to fourth embodiments, the
(4)上記第1〜第3実施形態において、冷凍サイクル装置2に電動圧縮機10を採用した例について説明したが、これに代えて、走行用エンジン80から出力される駆動力によって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機を電動圧縮機10に代えて採用してもよい。
(4) In the first to third embodiments, the example in which the
(5)上記第1〜第3実施形態において、電子制御装置130は、操作パネル142への操作によって、冷房モード、第1、第2、第3、第4暖房モードのうちいずれかの空調モードを選択して実行してもよい。
(5) In the first to third embodiments, the
(6)本発明を実施するにあたり、上記第1〜第3実施形態における閾値Bとしては、予め決められた値を用いてもよく、或いは、次の(6−1)(6−2)(6−3)(6−4)のように各種の情報に応じて変化させてもよい。
(6−1)走行用エンジン80に使用されるガソリンや軽油等の燃料を溜める燃料タンク内の燃料の残量を検出するセンサを採用し、このセンサで検出される燃料の残量が少なくなるほど、閾値Bを小さくする。これにより、燃料タンク内の燃料の減少に伴って、第1暖房モードが第2暖房モードに比べて実施され易くなる。
(6−2)電動圧縮機10に電力を供給するバッテリに蓄えられている電力を検出するセンサを採用し、このセンサで検出される電力が少なくなるほど、閾値Bを小さくする。これにより、バッテリに蓄えられている電力の減少に伴って、第1暖房モードが第2暖房モードに比べて実施され易くなる。
(6−3)現在位置から目的位置までの経路を探索するナビゲーション装置を採用し、このナビゲーション装置によって探索された経路の道路情報等により自動車5の走行に必要なエネルギを予測し、この予測したエネルギが大きくなるほど、閾値Bを小さくする。これにより、自動車5の走行に必要なエネルギが大きくなることに伴って、第1暖房モードが第2暖房モードに比べて実施され易くなる。
(6−4)自動車の現在地の天気予報を示す情報をインターネット等を介してサーバから取得し、この取得した情報に基づいて車室内の空調に必要なエネルギを予測し、この予測したエネルギが大きくなるほど、閾値Bを小さくする。これにより、車室内の空調に必要なエネルギが大きくなることに伴って第1暖房モードが第2暖房モードに比べて実施され易くなる。
(6) In carrying out the present invention, a predetermined value may be used as the threshold value B in the first to third embodiments, or the following (6-1) (6-2) ( 6-3) You may change according to various information like (6-4).
(6-1) A sensor that detects the remaining amount of fuel in a fuel tank that accumulates fuel such as gasoline or light oil used in the traveling
(6-2) A sensor that detects electric power stored in a battery that supplies electric power to the
(6-3) Adopting a navigation device that searches for a route from the current position to the target location, predicting the energy required for driving the
(6-4) Information indicating the weather forecast of the current location of the vehicle is acquired from a server via the Internet or the like, energy required for air conditioning in the vehicle interior is predicted based on the acquired information, and the predicted energy is large. As it is, the threshold value B is reduced. Accordingly, the first heating mode is more easily performed as compared with the second heating mode as the energy required for air conditioning in the passenger compartment increases.
(7)上記第1〜第3実施形態において、冷房モードや第1暖房モードを実施する際に、ポンプ90を停止してポンプ90および水冷媒コンデンサ70の間の熱媒体の循環を停止した例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
(7) In the first to third embodiments, when the cooling mode or the first heating mode is performed, the
すなわち、ポンプ90および水冷媒コンデンサ70の間において熱媒体が流れる熱媒体流路を開閉する開閉弁を採用する。電子制御装置130は、第2、第3暖房モードを実施する際に、開閉弁を制御して熱媒体流路を開ける。電子制御装置130は、冷房モード、第1、第4暖房モードを実施する際に、開閉弁を制御して熱媒体流路を閉じる。これにより、冷房モード、第1、第4暖房モードを実施する際に、ポンプ90および水冷媒コンデンサ70の間で熱媒体が循環することを確実に停止することができる。
That is, an on-off valve that opens and closes the heat medium flow path through which the heat medium flows between the
(8)上記第4実施形態では、図13のステップ210において、電子制御装置130は、操作パネル142のタイマ設定部により設定されたプレ空調の実施時間帯に基づいてプレ空調が要求されているか否かを判定した例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
(8) In the fourth embodiment, in step 210 of FIG. 13, is the
すなわち、携帯無線端末と電子制御装置130との間で無線通信を実施する。電子制御装置130は、プレ空調を要求する要求信号を携帯無線端末から受信した否かを判定することにより、プレ空調が要求されているか否かを判定する。
That is, wireless communication is performed between the portable wireless terminal and the
(9)上記第2実施形態では、四方弁の出入口24と室内熱交換器50の出入口50aとバイパス冷媒流路51との間に三方弁150を配置した例について説明したが、これに代えて、電動膨張弁40と室内熱交換器50の出入口50bとバイパス冷媒流路51との間に三方弁150を配置してもよい。
(9) In the second embodiment, the example in which the three-
(10)上記第1〜4実施形態では、車両用空調装置1をバス車両に適用した例について説明したが、これに代えて、バス車両以外の自動車、或いは、列車、電車等に車両用空調装置1を適用してもよい。
(10) In the first to fourth embodiments, the example in which the
(11)上記第1〜4実施形態では、電動アクチュエータを備える電動膨張弁40を減圧器として用いた例について説明したが、これに代えて、室内熱交換器50から流れる冷媒の温度や圧力に基づいて冷媒流路の開度を調整する機械式膨張弁を減圧器として用いてもよい。
(11) In the first to fourth embodiments, the example in which the
(12)上記第1〜4実施形態では、電動ファン120Aの送風量を電動ファン50Aの送風量に比べて少なくして、複数の吹出口9からの温風温度を複数の吹出口8からの温風温度よりも高くした例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
(12) In the first to fourth embodiments, the amount of air blown from the
すなわち、水冷媒コンデンサ70の暖房能力を室内熱交換器50の暖房能力よりも大きくすることにより、複数の吹出口9からの温風温度を複数の吹出口8からの温風温度よりも高くする。このとき、電動ファン120Aの送風量を電動ファン50Aの送風量に比べて少なくしてもよい。水冷媒コンデンサ70の暖房能力は、水冷媒コンデンサ70において冷媒が熱媒体に熱を伝える能力である。室内熱交換器50の暖房能力は、室内熱交換器50において冷媒が空気流に熱を伝える能力である。
That is, by making the heating capacity of the water
(13)なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
(まとめ)
上記1〜4実施形態、各変形例、および他の実施形態の一部または全部に記載された第1の観点によれば、車室内の天井側に配置されている第1吹出口と、車室内の床側に配置されている第2吹出口とを備える車両に適用される車両用空調装置であって、空気流を送風する第1送風機と、空気流を送風する第2送風機と、冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機とともに、冷媒を循環させるヒートポンプサイクルを構成し、第1送風機から送風される空気流を圧縮機から吐出される冷媒により加熱する第1室内熱交換器と、ヒートポンプサイクルを構成し、熱媒体を冷媒により加熱する加熱用熱交換器と、加熱された熱媒体により第2送風機から送風される空気流を加熱する第2室内熱交換器と、を備え、第1吹出口が第1室内熱交換器により加熱された空気流を車室内に吹き出し、第2吹出口が第2室内熱交換器により加熱された空気流を車室内に吹き出すことにより、車室内を暖房し、車室内を暖房する際に、第1室内熱交換器および第2室内熱交換器のうち第1室内熱交換器のみによって空気流を加熱して第1吹出口から吹き出す第1暖房モードと、第1室内熱交換器および第2室内熱交換器のうち第2室内熱交換器のみによって空気流を加熱して第2吹出口から吹き出す第2暖房モードとを切り替えて実施する切替制御部を備える。
(13) It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope described in the claims. Further, the above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible. In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Yes. Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case. Further, in each of the above embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the component, etc., the shape, unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to the positional relationship or the like.
(Summary)
According to the 1st viewpoint described in the said 1-4 embodiment, each modification, and one part or all part of other embodiment, the 1st blower outlet arrange | positioned at the ceiling side of a vehicle interior, a vehicle A vehicle air conditioner that is applied to a vehicle including a second air outlet that is disposed on the floor side of a room, the first blower for blowing an air flow, the second blower for blowing an air flow, and a refrigerant A heat pump cycle that circulates the refrigerant together with a compressor that sucks in, compresses and discharges the air, and heats the air flow blown from the first blower by the refrigerant discharged from the compressor; A heating heat exchanger that constitutes a heat pump cycle and heats the heat medium with a refrigerant, and a second indoor heat exchanger that heats an air flow blown from the second blower by the heated heat medium, The first outlet is connected to the first indoor heat exchanger When the heated air flow is blown out into the vehicle interior and the second air outlet blows out the air flow heated by the second indoor heat exchanger into the vehicle interior, the vehicle interior is heated, and when the vehicle interior is heated, Of the first indoor heat exchanger and the second indoor heat exchanger, the first heating mode in which the air flow is heated only by the first indoor heat exchanger and blown out from the first outlet, the first indoor heat exchanger and the second indoor heat exchanger A switching control unit is provided that switches between the second heating mode in which the air flow is heated only by the second indoor heat exchanger out of the indoor heat exchangers and blown out from the second air outlet.
第2の観点によれば、加熱用熱交換器および第2室内熱交換器の間で前記熱媒体を循環させるポンプを備え、切替制御部は、第1暖房モードを実施する際にポンプを停止し、第2暖房モードを実施する際にポンプを稼働する。 According to the second aspect, the pump includes a pump for circulating the heat medium between the heating heat exchanger and the second indoor heat exchanger, and the switching control unit stops the pump when the first heating mode is performed. The pump is operated when the second heating mode is performed.
したがって、第1暖房モードを実施する際にポンプが停止されるため、加熱用熱交換器が冷媒により熱媒体を加熱することを停止することができる。したがって、第1暖房モードを実施する際に加熱用熱交換器が冷媒によって熱媒体を加熱することを未然に防ぐことができる。このため、冷媒の熱が熱媒体に無駄に伝わることを防ぐことができる。一方、第2暖房モード実施する際にポンプが稼働されるため、加熱用熱交換器が冷媒により熱媒体を良好に加熱することができる。 Therefore, since the pump is stopped when the first heating mode is performed, the heating heat exchanger can be stopped from heating the heat medium with the refrigerant. Accordingly, it is possible to prevent the heating heat exchanger from heating the heat medium with the refrigerant when the first heating mode is performed. For this reason, it is possible to prevent the heat of the refrigerant from being transmitted to the heat medium in vain. On the other hand, since a pump is operated when implementing 2nd heating mode, the heat exchanger for heating can heat a heat carrier favorably with a refrigerant.
第3の観点によれば、圧縮機の冷媒吸入口に接続されて圧縮機の冷媒吸入口に冷媒を流す弁出口と、圧縮機の冷媒吐出口に接続されて圧縮機の冷媒吐出口からの冷媒が入る弁入口と、室外熱交換器の第1出入口に接続されて冷媒の入口と出口とを兼ねる第1弁出入口と、第1室内熱交換器の第1出入口に接続されて冷媒の入口と出口とを兼ねる第2弁出入口とを有し、第1弁出入口および第2弁出入口のうちいずれか一方の弁出入口に入口を接続し、他方の出入口に弁出口を接続する四方弁と、室外熱交換器の第2出入口および第1室内熱交換器の第2出入口の間に配置されて、室外熱交換器の第2出入口および第1室内熱交換器の第2出入口のうち一方から他方に流れる冷媒を減圧膨張する減圧器と、を備え、
加熱用熱交換器の冷媒入口が圧縮機の冷媒吐出口に接続され、加熱用熱交換器の冷媒出口が四方弁の入口に接続されており、四方弁の弁入口と第1弁出入口とが接続され、かつ四方弁の第2弁出入口と弁出口とが接続される冷房モードでは、室外熱交換器は、圧縮機から吐出される冷媒が車室外の空気に放熱し、第1室内熱交換器は、室外熱交換器から減圧器を通して供給される冷媒が第1送風機からの空気流を冷却し、
四方弁の弁入口と第2弁出入口とが接続され、かつ第1弁出入口と弁出口とが接続される第1暖房モードおよび第2暖房モードでは、第1室内熱交換器は、圧縮機から吐出される冷媒が第1送風機からの空気流を加熱し、室外熱交換器は、第1室内熱交換器から減圧器を通して供給される冷媒が車室外の空気から吸熱する。
According to the third aspect, a valve outlet that is connected to the refrigerant inlet of the compressor and allows the refrigerant to flow to the refrigerant inlet of the compressor, and a refrigerant outlet of the compressor that is connected to the refrigerant outlet of the compressor. A valve inlet through which refrigerant enters, a first valve inlet / outlet connected to the first inlet / outlet of the outdoor heat exchanger and serving as an inlet / outlet of the refrigerant, and an inlet of refrigerant connected to the first inlet / outlet of the first indoor heat exchanger A four-way valve having a second valve inlet / outlet serving also as an outlet, connecting the inlet to one of the first valve inlet / outlet and the second valve inlet / outlet and connecting the valve outlet to the other inlet / outlet; It is arrange | positioned between the 2nd entrance / exit of an outdoor heat exchanger, and the 2nd entrance / exit of a 1st indoor heat exchanger, and it is the other from the 2nd entrance / exit of an outdoor heat exchanger, and the 2nd entrance / exit of a 1st indoor heat exchanger A decompressor that decompresses and expands the refrigerant flowing through
The refrigerant inlet of the heating heat exchanger is connected to the refrigerant outlet of the compressor, the refrigerant outlet of the heating heat exchanger is connected to the inlet of the four-way valve, and the valve inlet of the four-way valve and the first valve inlet / outlet are In the cooling mode in which the second valve inlet / outlet and the valve outlet of the four-way valve are connected, the outdoor heat exchanger radiates the refrigerant discharged from the compressor to the air outside the passenger compartment, and the first indoor heat exchange The cooler supplied from the outdoor heat exchanger through the pressure reducer cools the air flow from the first blower,
In the first heating mode and the second heating mode in which the valve inlet and the second valve outlet of the four-way valve are connected and the first valve outlet and the valve outlet are connected, the first indoor heat exchanger is connected to the compressor. The discharged refrigerant heats the air flow from the first blower, and in the outdoor heat exchanger, the refrigerant supplied from the first indoor heat exchanger through the decompressor absorbs heat from the air outside the vehicle compartment.
したがって、四方弁以外の開閉弁を用いることなく、四方弁に作動によって、冷房モード、第1暖房モード、および第2暖房モードのいずれかを実施することができる。 Therefore, any one of the cooling mode, the first heating mode, and the second heating mode can be performed by operating the four-way valve without using an opening / closing valve other than the four-way valve.
第4の観点によれば、四方弁の第2弁出入口と減圧器との間に配置されて第1室内熱交換器をバイパスして冷媒を流すバイパス冷媒流路と、四方弁の第2弁出入口および減圧器の間に配置されて、第1室内熱交換器およびバイパス冷媒流路のうち一方に冷媒が流れることを許容し、他方に冷媒が流れることを禁止する三方弁と、を備え、冷房モードおよび第1暖房モードでは、三方弁が第1室内熱交換器に冷媒が流れることを許容し、かつバイパス冷媒流路に冷媒が流れることを禁止し、第2暖房モードでは、三方弁が第1室内熱交換器に冷媒が流れることを禁止し、かつバイパス冷媒流路に冷媒が流れることを許容する。 According to the fourth aspect, the bypass refrigerant flow path that is arranged between the second valve inlet / outlet of the four-way valve and the decompressor and bypasses the first indoor heat exchanger and flows the refrigerant, and the second valve of the four-way valve A three-way valve that is disposed between the inlet / outlet and the decompressor and allows the refrigerant to flow through one of the first indoor heat exchanger and the bypass refrigerant flow path and prohibits the refrigerant from flowing through the other; In the cooling mode and the first heating mode, the three-way valve allows the refrigerant to flow to the first indoor heat exchanger and prohibits the refrigerant from flowing to the bypass refrigerant flow path. In the second heating mode, the three-way valve The refrigerant is prohibited from flowing through the first indoor heat exchanger, and the refrigerant is allowed to flow through the bypass refrigerant flow path.
したがって、冷房モードおよび第1暖房モードでは、第1室内熱交換器に冷媒が流れるため、第1室内熱交換器において冷媒が空気流を加熱することができる。第2暖房モードでは、第1室内熱交換器に冷媒が流れることを禁止されるため、第1室内熱交換器において冷媒が空気流を加熱することを未然に防ぐことができる。 Therefore, in the cooling mode and the first heating mode, since the refrigerant flows through the first indoor heat exchanger, the refrigerant can heat the air flow in the first indoor heat exchanger. In the second heating mode, since the refrigerant is prohibited from flowing through the first indoor heat exchanger, it is possible to prevent the refrigerant from heating the air flow in the first indoor heat exchanger.
第5の観点によれば、加熱用熱交換器の冷媒入口が四方弁の第2出入口に接続されて、加熱用熱交換器の冷媒出口が減圧器を介して室外熱交換器の第2出入口に接続されており、
四方弁の弁入口と第1弁出入口とが接続され、かつ四方弁の第弁2出入口と弁出口とが接続された冷房モードでは、室外熱交換器は、圧縮機から四方弁を通して吐出される冷媒が車室外の空気に放熱し、第1室内熱交換器は、室外熱交換器から減圧器を通して供給される冷媒が第1送風機からの空気流を冷却し、
四方弁の弁入口と第2弁出入口とが接続され、かつ四方弁の第1弁出入口と弁出口とが接続された第1暖房モードでは、第1室内熱交換器は、圧縮機から四方弁を通して吐出される冷媒が第1送風機からの空気流を加熱し、室外熱交換器は、第1室内熱交換器から減圧器を通して供給される冷媒が車室外の空気から吸熱し、
四方弁の弁入口と第2弁出入口とが接続され、かつ四方弁の第1弁出入口と弁出口とが接続された第2暖房モードでは、加熱用熱交換器は、圧縮機から四方弁を通して吐出される冷媒が熱媒体を加熱し、室外熱交換器は、第1室内熱交換器から減圧器を通して供給される冷媒が車室外の空気から吸熱する。
According to the fifth aspect, the refrigerant inlet of the heating heat exchanger is connected to the second inlet / outlet of the four-way valve, and the refrigerant outlet of the heating heat exchanger is connected to the second inlet / outlet of the outdoor heat exchanger via the decompressor. Connected to
In the cooling mode in which the valve inlet of the four-way valve and the first valve inlet / outlet are connected, and the second valve inlet / outlet of the four-way valve and the valve outlet are connected, the outdoor heat exchanger is discharged from the compressor through the four-way valve. The refrigerant dissipates heat to the air outside the passenger compartment, and the first indoor heat exchanger cools the air flow from the first blower by the refrigerant supplied from the outdoor heat exchanger through the decompressor,
In the first heating mode in which the valve inlet and the second valve outlet of the four-way valve are connected and the first valve inlet and the valve outlet of the four-way valve are connected, the first indoor heat exchanger is connected to the four-way valve from the compressor. The refrigerant discharged through the first air fan heats the air flow from the first blower, and the outdoor heat exchanger absorbs heat from the air outside the vehicle compartment by the refrigerant supplied from the first indoor heat exchanger through the decompressor,
In the second heating mode in which the valve inlet of the four-way valve and the second valve outlet / inlet are connected and the first valve inlet / outlet of the four-way valve and the valve outlet are connected, the heating heat exchanger passes through the four-way valve from the compressor. The discharged refrigerant heats the heat medium, and in the outdoor heat exchanger, the refrigerant supplied from the first indoor heat exchanger through the decompressor absorbs heat from the air outside the vehicle compartment.
したがって、四方弁の作動によって、冷房モード、第1暖房モード、および第2暖房モードのいずれかを実施することができる。 Therefore, any one of the cooling mode, the first heating mode, and the second heating mode can be performed by the operation of the four-way valve.
第6の観点によれば、圧縮機と加熱用熱交換器との間で冷媒を流す第1冷媒流路を開閉する第1開閉弁と、圧縮機と第1室内熱交換器との間で第1冷媒流路に対して並列に配置されて冷媒を流す第2冷媒流路を開閉する第2開閉弁とを備える。 According to the sixth aspect, between the compressor and the first indoor heat exchanger, the first on-off valve that opens and closes the first refrigerant flow path for flowing the refrigerant between the compressor and the heat exchanger for heating. A second on-off valve arranged in parallel to the first refrigerant flow path for opening and closing the second refrigerant flow path for flowing the refrigerant.
したがって、冷房モードおよび第1暖房モードでは、第1開閉弁が第1冷媒流路を閉じて、第2開閉弁が第2冷媒流路を開ける。このため、加熱用熱交換器において冷媒が熱媒体を加熱することを未然に防ぐことができる。これに加えて、第2暖房モードでは、第1開閉弁が第1冷媒流路を開けて、第2開閉弁が第2冷媒流路を閉じる。このため、第1室内熱交換器において冷媒が空気流を加熱することを未然に防ぐことができる。 Therefore, in the cooling mode and the first heating mode, the first on-off valve closes the first refrigerant flow path, and the second on-off valve opens the second refrigerant flow path. For this reason, it can prevent beforehand that a refrigerant heats a heat carrier in a heat exchanger for heating. In addition, in the second heating mode, the first on-off valve opens the first refrigerant flow path, and the second on-off valve closes the second refrigerant flow path. For this reason, it is possible to prevent the refrigerant from heating the air flow in the first indoor heat exchanger.
第7の観点によれば、第1室内熱交換器および第2室内熱交換器の双方によって空気流を加熱して第1吹出口および第2吹出口から吹き出す第3暖房モードを第1暖房モードおよび第2暖房モードに代えて実施する併用制御部を備える。 According to the seventh aspect, the third heating mode in which the air flow is heated by both the first indoor heat exchanger and the second indoor heat exchanger and blown out from the first outlet and the second outlet is set to the first heating mode. And a combination control unit that is implemented in place of the second heating mode.
したがって、第3暖房モードを実施することにより、短時間で車室内の空気温度を高くすることができる。 Therefore, the air temperature in the passenger compartment can be increased in a short time by implementing the third heating mode.
第8の観点によれば、第1室内熱交換器および第2室内熱交換器が車室内を暖房するのに必要な暖房能力が第1閾値よりも大きいか否かを判定する能力判定部を備え、暖房能力が第1閾値に比べて大きいと能力判定部が判定したとき、併用制御部が第3暖房モードを実施する。 According to the eighth aspect, the capability determining unit that determines whether or not the heating capability necessary for the first indoor heat exchanger and the second indoor heat exchanger to heat the vehicle interior is greater than the first threshold value. In addition, when the capacity determination unit determines that the heating capacity is larger than the first threshold, the combined control unit performs the third heating mode.
したがって、暖房能力が第1閾値に比べて大きいと能力判定部が判定したとき、短時間で車室内の空気温度を高くすることができる。 Therefore, when the capacity determination unit determines that the heating capacity is larger than the first threshold value, the air temperature in the passenger compartment can be increased in a short time.
第9の観点によれば、車室内を暖房するために圧縮機に与えるエネルギが第2閾値に比べて大きいか否かを判定するエネルギ判定部を備え、暖房能力が第1閾値以下であると能力判定部が判定し、かつエネルギが第2閾値に比べて大きいとエネルギ判定部が判定したとき、切替制御部が第1暖房モードを実施し、暖房能力が第1閾値以下であると能力判定部が判定し、かつエネルギが第2閾値以下であるとエネルギ判定部が判定したとき、切替制御部が第2暖房モードを実施する。 According to a ninth aspect, the energy determination unit for determining whether or not the energy given to the compressor for heating the passenger compartment is larger than the second threshold value, and the heating capacity is equal to or less than the first threshold value. When the capability determining unit determines and the energy determining unit determines that the energy is larger than the second threshold, the switching control unit performs the first heating mode and determines that the heating capability is equal to or less than the first threshold. When the energy determining unit determines that the energy is equal to or less than the second threshold, the switching control unit performs the second heating mode.
ここで、第1暖房モードは、冷媒の熱を車室内の空気に直接伝えるのに対して、第2暖房モードは、冷媒の熱を熱媒体を介して車室内の空気に伝える。このため、第2暖房モードは、第1暖房モードに比べて、効率が低い。 Here, in the first heating mode, the heat of the refrigerant is directly transmitted to the air in the vehicle interior, whereas in the second heating mode, the heat of the refrigerant is transmitted to the air in the vehicle interior via the heat medium. For this reason, efficiency is low in the 2nd heating mode compared with the 1st heating mode.
このため、第1室内熱交換器が空気流に出力する熱量と第2室内熱交換器が空気流に出力する熱量とが同一である場合において、第2暖房モードを実施するために圧縮機に与えるエネルギは、第1暖房モードを実施するために圧縮機に与えるエネルギに比べて、大きい。 For this reason, in the case where the amount of heat output from the first indoor heat exchanger to the air flow is the same as the amount of heat output from the second indoor heat exchanger to the air flow, the compressor is used to perform the second heating mode. The energy to be given is larger than the energy given to the compressor in order to implement the first heating mode.
これにより、暖房するために圧縮機に与えるエネルギが第2閾値に比べて大きいときに、第1暖房モードを実施し、暖房するために圧縮機に与えるエネルギが第2閾値以下であるときに、第2暖房モードを実施する。このため、第1暖房モードで消費されるエネルギと第2暖房モードで消費されるエネルギとを近づけることができる。したがって、第1暖房モードと第2暖房モードとで消費されるエネルギを平均化することができる。 Thereby, when the energy given to the compressor for heating is larger than the second threshold, the first heating mode is performed, and when the energy given to the compressor for heating is equal to or lower than the second threshold, 2nd heating mode is implemented. For this reason, the energy consumed in the 1st heating mode and the energy consumed in the 2nd heating mode can be brought close. Therefore, energy consumed in the first heating mode and the second heating mode can be averaged.
第10の観点によれば、圧縮機としての電動圧縮機と、走行用電動機と、電動圧縮機および走行用電動機に電力を供給するバッテリとを備える車両に適用され、バッテリが充電装置によって充電されているか否かを判定する充電判定部と、車室内に乗員が乗車する前に車室内を暖房するプレ空調が実施されることが要求されているか否かを判定する要求判定部と、バッテリが充電装置によって充電されていると充電判定部が判定し、かつプレ空調が実施されることが要求されていると要求判定部が判定したときに、第1室内熱交換器および第2室内熱交換器の双方によって空気流を加熱して第1吹出口および第2吹出口から吹き出す第3暖房モード、若しくは第1暖房モードを実施する暖房設定手段と、を備える。 According to a tenth aspect, the present invention is applied to a vehicle including an electric compressor as a compressor, a traveling electric motor, and a battery that supplies electric power to the electric compressor and the traveling electric motor, and the battery is charged by a charging device. A charge determination unit that determines whether or not the vehicle is in the vehicle, a request determination unit that determines whether or not pre-air conditioning for heating the vehicle interior is required before the passenger gets into the vehicle interior, and a battery The first indoor heat exchanger and the second indoor heat exchange when the charge determining unit determines that the battery is charged by the charging device and the request determining unit determines that pre-air conditioning is required to be performed. A third heating mode in which the air flow is heated by both of the units and blown out from the first blower outlet and the second blower outlet, or a heating setting means for implementing the first heating mode.
したがって、バッテリが充電されていると判定されて、かつプレ空調が実施されることが要求されていると判定されたときに、第3暖房モードを実施すれば、短時間で車室内の空気温度を高くすることができる。 Therefore, if it is determined that the battery is charged and it is determined that pre-air conditioning is required, if the third heating mode is performed, the air temperature in the passenger compartment can be shortened in a short time. Can be high.
一方、バッテリが充電されていると判定されて、かつプレ空調が実施されることが要求されていると判定されたときに、第1暖房モードを実施すれば、効率を向上させることになる。このため、電動圧縮機において電気エネルギの消費を抑えることができる。これにより、バッテリに蓄えられている電気エネルギが減ることを抑制することができる。したがって、充電装置によって短時間でバッテリの充電を完了することができる。 On the other hand, if it is determined that the battery is charged and it is determined that pre-air conditioning is required, the efficiency is improved if the first heating mode is performed. For this reason, consumption of electric energy can be suppressed in the electric compressor. Thereby, it can suppress that the electrical energy stored in the battery reduces. Therefore, the charging of the battery can be completed in a short time by the charging device.
1 車両用空調装置
2 冷凍サイクル装置
3 温水回路
5 自動車
10 電動圧縮機
20 四方弁
30 室外熱交換器
40 電動膨張弁
50 室内熱交換器
60 気液分離器水冷媒
70 コンデンサ
30A、50A 電動ファン
DESCRIPTION OF
Claims (10)
空気流を送風する第1送風機(50A)と、
空気流を送風する第2送風機(120A)と、
冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機(10)とともに、前記冷媒を循環させるヒートポンプサイクルを構成し、前記第1送風機から送風される空気流を前記圧縮機から吐出される冷媒により加熱する第1室内熱交換器(50)と、
前記ヒートポンプサイクルを構成し、熱媒体を前記冷媒により加熱する加熱用熱交換器(70)と、
前記加熱された熱媒体により前記第2送風機から送風される空気流を加熱する第2室内熱交換器(120)と、を備え、
前記第1吹出口が前記第1室内熱交換器により加熱された空気流を前記車室内に吹き出し、前記第2吹出口が前記第2室内熱交換器により加熱された空気流を前記車室内に吹き出すことにより、前記車室内を暖房し、
前記車室内を暖房する際に、前記第1室内熱交換器および前記第2室内熱交換器のうち前記第1室内熱交換器のみによって前記空気流を加熱して前記第1吹出口から吹き出す第1暖房モードと、前記第1室内熱交換器および前記第2室内熱交換器のうち前記第2室内熱交換器のみによって前記空気流を加熱して前記第2吹出口から吹き出す第2暖房モードとを切り替えて実施する切替制御部(S131〜S133)を備える車両用空調装置。 A vehicle air conditioner applied to a vehicle including a first air outlet (8) disposed on a ceiling side of a vehicle interior and a second air outlet (9) disposed on a floor side of the vehicle interior. There,
A first blower (50A) for blowing airflow;
A second blower (120A) for blowing an air flow;
Together with the compressor (10) that sucks and compresses and discharges the refrigerant, it constitutes a heat pump cycle that circulates the refrigerant, and heats the air flow blown from the first blower by the refrigerant discharged from the compressor. A first indoor heat exchanger (50);
A heat exchanger (70) for heating that constitutes the heat pump cycle and heats the heat medium with the refrigerant;
A second indoor heat exchanger (120) for heating an air flow blown from the second blower by the heated heat medium,
The first air outlet blows an air flow heated by the first indoor heat exchanger into the vehicle interior, and the second air outlet emits an air flow heated by the second indoor heat exchanger into the vehicle interior. By blowing out, the vehicle interior is heated,
When heating the vehicle interior, the air flow is heated only by the first indoor heat exchanger out of the first indoor heat exchanger and the second indoor heat exchanger, and blown out from the first outlet. A first heating mode, and a second heating mode in which the air flow is heated only by the second indoor heat exchanger out of the first indoor heat exchanger and the second indoor heat exchanger and blown out from the second outlet. A vehicle air conditioner provided with the switching control part (S131-S133) which switches and implements.
前記切替制御部は、前記第1暖房モードを実施する際に前記ポンプを停止し、前記第2暖房モードを実施する際に前記ポンプを稼働する請求項1に記載の車両用空調装置。 A pump (90) for circulating the heat medium between the heating heat exchanger and the second indoor heat exchanger;
The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the switching control unit stops the pump when the first heating mode is performed, and operates the pump when the second heating mode is performed.
前記冷媒の入口と出口を兼ねる第1出入口(50a)、第2出入口(50b)を備える前記第1室内熱交換器と、
前記冷媒が入る冷媒入口(71b)と前記冷媒を排出する冷媒出口(71a)とを備える前記加熱用熱交換器と、
前記圧縮機の冷媒吸入口に接続されて前記圧縮機の冷媒吸入口に前記冷媒を流す弁出口(21)と、前記圧縮機の冷媒吐出口に接続されて前記圧縮機の冷媒吐出口からの冷媒が入る弁入口(22)と、前記室外熱交換器の前記第1出入口に接続されて前記冷媒の入口と出口とを兼ねる第1弁出入口(23)と、前記第1室内熱交換器の前記第1出入口に接続されて前記冷媒の入口と出口とを兼ねる第2弁出入口(24)とを有し、前記第1弁出入口および前記第2弁出入口のうちいずれか一方の弁出入口に前記入口を接続し、他方の出入口に前記弁出口を接続する四方弁(20)と、
前記室外熱交換器の第2出入口および前記第1室内熱交換器の第2出入口の間に配置されて、前記室外熱交換器の第2出入口および前記第1室内熱交換器の第2出入口のうち一方から他方に流れる冷媒を減圧膨張する減圧器(40)と、を備え、
前記加熱用熱交換器の冷媒入口が前記圧縮機の冷媒吐出口に接続され、前記加熱用熱交換器の冷媒出口が前記四方弁の弁入口に接続されており、
前記四方弁の前記弁入口と前記第1弁出入口とが接続され、かつ前記四方弁の前記第2弁出入口と前記弁出口とが接続される冷房モードでは、前記室外熱交換器は、前記圧縮機から吐出される冷媒が前記車室外の空気に放熱し、前記第1室内熱交換器は、前記室外熱交換器から前記減圧器を通して供給される冷媒が前記第1送風機からの空気流を冷却し、
前記四方弁の前記弁入口と前記第2弁出入口とが接続され、かつ前記四方弁の前記第1弁出入口と前記弁出口とが接続される前記第1暖房モードおよび前記第2暖房モードでは、前記第1室内熱交換器は、前記圧縮機から吐出される冷媒が前記第1送風機からの空気流を加熱し、前記室外熱交換器は、前記第1室内熱交換器から前記減圧器を通して供給される冷媒が前記車室外の空気から吸熱する請求項1または2に記載の車両用空調装置。 An outdoor heat exchanger that constitutes the heat pump cycle and includes a first inlet / outlet (30a) and a second inlet / outlet (30b) that serve both as an outlet and an inlet of the refrigerant, and exchanges heat between the refrigerant and air outside the passenger compartment. (30),
The first indoor heat exchanger provided with a first inlet / outlet (50a) that also serves as an inlet and an outlet for the refrigerant, and a second inlet / outlet (50b);
The heating heat exchanger comprising a refrigerant inlet (71b) into which the refrigerant enters and a refrigerant outlet (71a) through which the refrigerant is discharged;
A valve outlet (21) connected to the refrigerant suction port of the compressor to flow the refrigerant to the refrigerant suction port of the compressor, and connected to the refrigerant discharge port of the compressor from the refrigerant discharge port of the compressor A valve inlet (22) for receiving refrigerant, a first valve inlet / outlet (23) connected to the first inlet / outlet of the outdoor heat exchanger and serving as an inlet / outlet of the refrigerant, and a first indoor heat exchanger A second valve inlet / outlet (24) which is connected to the first inlet / outlet and serves as both an inlet and an outlet for the refrigerant, and is provided at one of the first valve inlet / outlet and the second valve inlet / outlet; A four-way valve (20) connecting an inlet and connecting the valve outlet to the other outlet;
Between the second inlet / outlet of the outdoor heat exchanger and the second inlet / outlet of the first indoor heat exchanger, the second inlet / outlet of the outdoor heat exchanger and the second inlet / outlet of the first indoor heat exchanger; A decompressor (40) for decompressing and expanding the refrigerant flowing from one to the other,
A refrigerant inlet of the heating heat exchanger is connected to a refrigerant outlet of the compressor, and a refrigerant outlet of the heating heat exchanger is connected to a valve inlet of the four-way valve;
In the cooling mode in which the valve inlet of the four-way valve and the first valve inlet / outlet are connected and the second valve inlet / outlet of the four-way valve is connected to the valve outlet, the outdoor heat exchanger is The refrigerant discharged from the fan dissipates heat to the air outside the passenger compartment, and the first indoor heat exchanger cools the air flow from the first blower by the refrigerant supplied from the outdoor heat exchanger through the decompressor. And
In the first heating mode and the second heating mode in which the valve inlet of the four-way valve and the second valve outlet / inlet are connected, and the first valve inlet / outlet of the four-way valve and the valve outlet are connected, In the first indoor heat exchanger, the refrigerant discharged from the compressor heats the air flow from the first blower, and the outdoor heat exchanger is supplied from the first indoor heat exchanger through the decompressor. The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the refrigerant to be absorbed absorbs heat from the air outside the vehicle compartment.
前記四方弁の前記第2弁出入口および前記減圧器の間に配置されて、前記第1室内熱交換器および前記バイパス冷媒流路のうち一方に前記冷媒が流れることを許容し、他方に前記冷媒が流れることを禁止する三方弁(150)と、を備え、
前記冷房モードおよび前記第1暖房モードでは、前記三方弁が前記第1室内熱交換器に前記冷媒が流れることを許容し、かつ前記バイパス冷媒流路に前記冷媒が流れることを禁止し、
前記第2暖房モードでは、前記三方弁が前記第1室内熱交換器に前記冷媒が流れることを禁止し、かつ前記バイパス冷媒流路に前記冷媒が流れることを許容する請求項3に記載の車両用空調装置。 A bypass refrigerant flow path (51) that is arranged between the second valve inlet / outlet of the four-way valve and the pressure reducer and flows the refrigerant by bypassing the first indoor heat exchanger;
The refrigerant is disposed between the second valve inlet / outlet of the four-way valve and the pressure reducer, and allows the refrigerant to flow in one of the first indoor heat exchanger and the bypass refrigerant flow path, and the refrigerant in the other A three-way valve (150) that prohibits the flow of
In the cooling mode and the first heating mode, the three-way valve allows the refrigerant to flow to the first indoor heat exchanger, and prohibits the refrigerant from flowing to the bypass refrigerant flow path,
The vehicle according to claim 3, wherein in the second heating mode, the three-way valve prohibits the refrigerant from flowing into the first indoor heat exchanger and allows the refrigerant to flow into the bypass refrigerant flow path. Air conditioner.
前記冷媒の入口と出口を兼ねる第1出入口(50a)、第2出入口(50b)を備える前記第1室内熱交換器と、
前記冷媒が入る冷媒入口(71b)と前記冷媒を排出する冷媒出口(71a)とを備える前記加熱用熱交換器と、
前記圧縮機の冷媒吸入口に接続されて前記圧縮機の冷媒吸入口に前記冷媒を流す弁出口(21)と、前記圧縮機の冷媒吐出口に接続されて前記圧縮機の冷媒吐出口からの冷媒が入る弁入口(22)と、前記室外熱交換器の前記第1出入口に接続されて前記冷媒の入口と出口とを兼ねる第1弁出入口(23)と、前記第1室内熱交換器の前記第1出入口に接続されて前記冷媒の入口と出口とを兼ねる第2弁出入口(24)とを有し、前記第1弁出入口および前記第2弁出入口のうちいずれか一方の弁出入口に前記弁入口を接続し、他方の弁出入口に前記弁出口を接続する四方弁(20)と、
前記室外熱交換器の第2出入口および前記第1室内熱交換器の第2出入口の間に配置されて、前記室外熱交換器の第2出入口および前記第1室内熱交換器の第2出入口のうち一方から他方に流れる冷媒を減圧膨張する減圧器(40)と、を備え、
前記加熱用熱交換器の冷媒入口が前記四方弁の第2弁出入口に接続されて、前記加熱用熱交換器の冷媒出口が前記減圧器を介して前記室外熱交換器の第2出入口に接続されており、
前記四方弁の前記弁入口と前記第1弁出入口とが接続され、かつ前記四方弁の前記第弁2出入口と前記弁出口とが接続された冷房モードでは、前記室外熱交換器は、前記圧縮機から前記四方弁を通して吐出される冷媒が前記車室外の空気に放熱し、前記第1室内熱交換器は、前記室外熱交換器から前記減圧器を通して供給される冷媒が前記第1送風機からの空気流を冷却し、
前記四方弁の前記弁入口と前記第2弁出入口とが接続され、かつ前記四方弁の前記第1弁出入口と前記弁出口とが接続された前記第1暖房モードでは、前記第1室内熱交換器は、前記圧縮機から前記四方弁を通して吐出される冷媒が前記第1送風機からの空気流を加熱し、前記室外熱交換器は、前記第1室内熱交換器から前記減圧器を通して供給される冷媒が前記車室外の空気から吸熱し、
前記四方弁の前記弁入口と前記第2弁出入口とが接続され、かつ前記四方弁の前記第1弁出入口と前記弁出口とが接続された前記第2暖房モードでは、前記加熱用熱交換器は、前記圧縮機から前記四方弁を通して吐出される冷媒が前記熱媒体を加熱し、前記室外熱交換器は、前記第1室内熱交換器から前記減圧器を通して供給される冷媒が前記車室外の空気から吸熱する請求項1または2に記載の車両用空調装置。 An outdoor heat exchanger that constitutes the heat pump cycle and includes a first inlet / outlet (30a) and a second inlet / outlet (30b) that serve both as an outlet and an inlet of the refrigerant, and exchanges heat between the refrigerant and air outside the passenger compartment. (30),
The first indoor heat exchanger provided with a first inlet / outlet (50a) that also serves as an inlet and an outlet for the refrigerant, and a second inlet / outlet (50b);
The heating heat exchanger comprising a refrigerant inlet (71b) into which the refrigerant enters and a refrigerant outlet (71a) through which the refrigerant is discharged;
A valve outlet (21) connected to the refrigerant suction port of the compressor to flow the refrigerant to the refrigerant suction port of the compressor, and connected to the refrigerant discharge port of the compressor from the refrigerant discharge port of the compressor A valve inlet (22) for receiving refrigerant, a first valve inlet / outlet (23) connected to the first inlet / outlet of the outdoor heat exchanger and serving as an inlet / outlet of the refrigerant, and a first indoor heat exchanger A second valve inlet / outlet (24) which is connected to the first inlet / outlet and serves as both an inlet and an outlet for the refrigerant, and is provided at one of the first valve inlet / outlet and the second valve inlet / outlet; A four-way valve (20) connecting a valve inlet and connecting the valve outlet to the other valve outlet;
Between the second inlet / outlet of the outdoor heat exchanger and the second inlet / outlet of the first indoor heat exchanger, the second inlet / outlet of the outdoor heat exchanger and the second inlet / outlet of the first indoor heat exchanger; A decompressor (40) for decompressing and expanding the refrigerant flowing from one to the other,
The refrigerant inlet of the heating heat exchanger is connected to the second valve inlet / outlet of the four-way valve, and the refrigerant outlet of the heating heat exchanger is connected to the second inlet / outlet of the outdoor heat exchanger via the decompressor. Has been
In the cooling mode in which the valve inlet of the four-way valve and the first valve outlet / inlet are connected and the second valve 2 inlet / outlet of the four-way valve and the valve outlet are connected, the outdoor heat exchanger is The refrigerant discharged from the machine through the four-way valve dissipates heat to the air outside the vehicle compartment, and the first indoor heat exchanger receives the refrigerant supplied from the outdoor heat exchanger through the decompressor from the first blower. Cooling the air flow,
In the first heating mode in which the valve inlet of the four-way valve and the second valve inlet / outlet are connected and the first valve inlet / outlet of the four-way valve and the valve outlet are connected, the first indoor heat exchange is performed. The refrigerant is discharged from the compressor through the four-way valve to heat the air flow from the first blower, and the outdoor heat exchanger is supplied from the first indoor heat exchanger through the decompressor. The refrigerant absorbs heat from the air outside the passenger compartment,
In the second heating mode in which the valve inlet of the four-way valve and the second valve inlet / outlet are connected and the first valve inlet / outlet of the four-way valve and the valve outlet are connected, the heat exchanger for heating The refrigerant discharged from the compressor through the four-way valve heats the heat medium, and the outdoor heat exchanger has the refrigerant supplied from the first indoor heat exchanger through the pressure reducer outside the vehicle compartment. The vehicle air conditioner according to claim 1, which absorbs heat from air.
前記圧縮機と前記第1室内熱交換器との間で前記第1冷媒流路に対して並列に配置されて前記冷媒を流す第2冷媒流路(53)を開閉する第2開閉弁(52)と、を備え、
前記冷房モードおよび前記第1暖房モードでは、前記第1開閉弁が前記第1冷媒流路を閉じて、前記第2開閉弁が前記第2冷媒流路を開け、
前記第2暖房モードでは、前記第1開閉弁が前記第1冷媒流路を開けて、前記第2開閉弁が第2冷媒流路を閉じる請求項5に記載の車両用空調装置。 A first on-off valve (73) for opening and closing a first refrigerant flow path (74) through which the refrigerant flows between the compressor and the heating heat exchanger;
A second on-off valve (52) that opens and closes a second refrigerant flow path (53) that is arranged in parallel with the first refrigerant flow path between the compressor and the first indoor heat exchanger and flows the refrigerant. ) And
In the cooling mode and the first heating mode, the first on-off valve closes the first refrigerant flow path, the second on-off valve opens the second refrigerant flow path,
The vehicle air conditioner according to claim 5, wherein, in the second heating mode, the first on-off valve opens the first refrigerant passage, and the second on-off valve closes the second refrigerant passage.
前記暖房能力が前記第1閾値に比べて大きいと前記能力判定部が判定したとき、前記併用制御部が前記第3暖房モードを実施する請求項7に記載の車両用空調装置。 A capacity determination unit (S110) that determines whether the first indoor heat exchanger and the second indoor heat exchanger have a heating capacity required to heat the vehicle interior is greater than a first threshold;
The vehicle air conditioner according to claim 7, wherein when the capacity determination unit determines that the heating capacity is larger than the first threshold, the combined control unit implements the third heating mode.
前記暖房能力が前記第1閾値以下であると前記能力判定部が判定し、かつ前記エネルギが前記第2閾値に比べて大きいと前記エネルギ判定部が判定したとき、前記切替制御部が前記第1暖房モードを実施し、
前記暖房能力が前記第1閾値以下であると前記能力判定部が判定し、かつ前記エネルギが前記第2閾値以下であると前記エネルギ判定部が判定したとき、前記切替制御部が前記第2暖房モードを実施する請求項8に記載の車両用空調装置。 An energy determination unit (S131) for determining whether or not the energy given to the compressor for heating the vehicle interior is larger than a second threshold;
When the capacity determination unit determines that the heating capacity is equal to or less than the first threshold, and the energy determination unit determines that the energy is larger than the second threshold, the switching control unit is Conduct heating mode,
When the capacity determination unit determines that the heating capacity is equal to or less than the first threshold value and the energy determination unit determines that the energy is equal to or less than the second threshold value, the switching control unit determines that the second heating value is the second heating value. The vehicle air conditioner according to claim 8, wherein the mode is implemented.
前記バッテリが充電装置(160)によって充電されているか否かを判定する充電判定部(S200)と、
前記車室内に乗員が乗車する前に前記車室内を暖房するプレ空調が実施されることが要求されているか否かを判定する要求判定部(S210)と、
前記バッテリが前記充電装置によって充電されていると前記充電判定部が判定し、かつ前記プレ空調が実施されることが要求されていると前記要求判定部が判定したときに、前記第1室内熱交換器および前記第2室内熱交換器の双方によって前記空気流を加熱して前記第1吹出口および前記第2吹出口から吹き出す第3暖房モード、若しくは前記第1暖房モードを実施する暖房設定手段(S220)と、
を備える請求項1ないし9のいずれか1つに記載の車両用空調装置。 Applied to a vehicle comprising an electric compressor (10) as the compressor, a traveling motor (160), and a battery (161) for supplying electric power to the electric compressor and the traveling motor;
A charge determination unit (S200) for determining whether or not the battery is charged by a charging device (160);
A request determination unit (S210) for determining whether or not pre-air-conditioning for heating the passenger compartment is required before the passenger gets into the passenger compartment;
When the charge determination unit determines that the battery is charged by the charging device and the request determination unit determines that the pre-air conditioning is required to be performed, the first indoor heat A heating setting means for performing the third heating mode in which the air flow is heated by both the exchanger and the second indoor heat exchanger and blown out from the first outlet and the second outlet, or the first heating mode. (S220),
A vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 9.
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