JP2990995B2 - 車両用ヒートポンプ式空調装置 - Google Patents
車両用ヒートポンプ式空調装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の冷暖房をヒート
ポンプとヒータコアで行う空調装置に関する。
ポンプとヒータコアで行う空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の燃料駆動自動車用空調装置は、例
えば、図５にその具体的構成を示すように、冷房作用
は、冷媒を圧縮する圧縮機１をエンジン２７にて駆動
し、室外熱交換器２と室外熱交換器用送風装置３で車室
外空気に放熱して冷媒を凝縮液化させた後、その冷媒を
冷媒絞り装置４を介して、室内熱交換器５に導き、室内
用送風装置６により送風された空気を冷却しながら蒸発
し冷房作用を行うものであった。
えば、図５にその具体的構成を示すように、冷房作用
は、冷媒を圧縮する圧縮機１をエンジン２７にて駆動
し、室外熱交換器２と室外熱交換器用送風装置３で車室
外空気に放熱して冷媒を凝縮液化させた後、その冷媒を
冷媒絞り装置４を介して、室内熱交換器５に導き、室内
用送風装置６により送風された空気を冷却しながら蒸発
し冷房作用を行うものであった。
【０００３】暖房作用は、前記圧縮機１を停止しヒータ
コア１５にエンジンの冷却水（温水）を流し、室内用送
風装置６により送風された空気を加熱するものである。
コア１５にエンジンの冷却水（温水）を流し、室内用送
風装置６により送風された空気を加熱するものである。
【０００４】車室内空気吹出口１０、１１、１２より吹
き出される空気温度の調節は、通風ダクト２０内に配さ
れたミックスダンパ１６の開度調節にてヒータコア１５
を流れる温風と、ヒータコア１５をバイパスする冷風の
量を調節して行うものである。従って、前記圧縮機１を
作動させれば吹き出される空気温度は温風から冷風まで
連続して調節でき、暖房と冷房を連続して変更すること
ができる。
き出される空気温度の調節は、通風ダクト２０内に配さ
れたミックスダンパ１６の開度調節にてヒータコア１５
を流れる温風と、ヒータコア１５をバイパスする冷風の
量を調節して行うものである。従って、前記圧縮機１を
作動させれば吹き出される空気温度は温風から冷風まで
連続して調節でき、暖房と冷房を連続して変更すること
ができる。
【０００５】一方、圧縮機を電動機で駆動するヒートポ
ンプ式空調装置例えば電気駆動自動車用空調装置を図６
に示す。冷房作用は上記と同様であるが、暖房作用につ
いては上記エンジンの冷却水（温水）は無いため、圧縮
機１の下流に四方切替え弁７を用いて冷媒流路を逆に
し、室内熱交換器５で室内用送風装置６により送風され
た空気を加熱して冷媒を凝縮液化させた後、その冷媒を
冷媒絞り装置４を介して室外熱交換器２に導き、ここで
車室外の空気を冷却しながら冷媒が吸熱、蒸発するヒー
トポンプ暖房を行うようになっている。従って、上記燃
料駆動自動車用空調装置のようにミックスダンパはない
ため、吹出温度調節は、操作部３０により電動機８を駆
動する電動機駆動装置９を制御して、圧縮機１の回転数
を調節して行う。また、暖冷房の切り替えは、暖冷房運
転切替装置３１により四方切替え弁７を用いて冷媒流路
を切り替えて行うこととなる。
ンプ式空調装置例えば電気駆動自動車用空調装置を図６
に示す。冷房作用は上記と同様であるが、暖房作用につ
いては上記エンジンの冷却水（温水）は無いため、圧縮
機１の下流に四方切替え弁７を用いて冷媒流路を逆に
し、室内熱交換器５で室内用送風装置６により送風され
た空気を加熱して冷媒を凝縮液化させた後、その冷媒を
冷媒絞り装置４を介して室外熱交換器２に導き、ここで
車室外の空気を冷却しながら冷媒が吸熱、蒸発するヒー
トポンプ暖房を行うようになっている。従って、上記燃
料駆動自動車用空調装置のようにミックスダンパはない
ため、吹出温度調節は、操作部３０により電動機８を駆
動する電動機駆動装置９を制御して、圧縮機１の回転数
を調節して行う。また、暖冷房の切り替えは、暖冷房運
転切替装置３１により四方切替え弁７を用いて冷媒流路
を切り替えて行うこととなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】電気駆動自動車では上
記の通り、吹出温度の調節は電動機（圧縮機）の回転数
を調節して行う必要がある。しかしながら、冷暖房の能
力を調節する電動機（圧縮機）の回転数は潤滑油循環確
保などの圧縮機保護のために回転数は任意に下げられる
わけではなく、回転数には下限の最低回転数が設定され
ている。よって、中間季などの熱負荷の小さい環境条件
によっては、暖房運転時、最低回転数でも吹出温度が高
過ぎて暖房能力過剰となる場合がある。
記の通り、吹出温度の調節は電動機（圧縮機）の回転数
を調節して行う必要がある。しかしながら、冷暖房の能
力を調節する電動機（圧縮機）の回転数は潤滑油循環確
保などの圧縮機保護のために回転数は任意に下げられる
わけではなく、回転数には下限の最低回転数が設定され
ている。よって、中間季などの熱負荷の小さい環境条件
によっては、暖房運転時、最低回転数でも吹出温度が高
過ぎて暖房能力過剰となる場合がある。
【０００７】暖房能力過剰の例として、図８に従来の車
両用ヒートポンプ式空調装置の暖房作動図を示す。図６
従来の車両用ヒートポンプ式空調装置の構成図における
操作部３０にて電動機８を駆動する電動機駆動装置９を
制御して、圧縮機１の回転数を調節して吹出温度を調節
するようになっている。空調の始動時、車室内温度は目
標温度に比較して低いので、回転数を高くして吹出温度
を高くする。車室内温度が目標温度に近づくと回転数を
低くする。そして、目標温度に達する。しかしながら、
車室内温度は目標温度に到達してその目標温度に維持さ
れるのでなく、下限の最低回転数（最小回転数）でも、
目標温度を所定値超過してしまう。よって、その対応と
して、圧縮機を停止させるが暖房能力零となるので、車
室内温度は目標温度より低くなってしまう。従って、停
止・作動を繰り返すようにして車室内温度を目標温度に
維持させることとなる。もって、吹出温度は高い・低い
を繰り返すため快適性を損なってしまい、圧縮機の停止
・作動の繰り返しのために耐久信頼性上において不利と
なる。よって、最低回転数での暖房能力を下げて吹出温
度を下げる必要があり、圧縮機をバイパスするなどの方
法があるが、空調装置が大型で複雑になる。
両用ヒートポンプ式空調装置の暖房作動図を示す。図６
従来の車両用ヒートポンプ式空調装置の構成図における
操作部３０にて電動機８を駆動する電動機駆動装置９を
制御して、圧縮機１の回転数を調節して吹出温度を調節
するようになっている。空調の始動時、車室内温度は目
標温度に比較して低いので、回転数を高くして吹出温度
を高くする。車室内温度が目標温度に近づくと回転数を
低くする。そして、目標温度に達する。しかしながら、
車室内温度は目標温度に到達してその目標温度に維持さ
れるのでなく、下限の最低回転数（最小回転数）でも、
目標温度を所定値超過してしまう。よって、その対応と
して、圧縮機を停止させるが暖房能力零となるので、車
室内温度は目標温度より低くなってしまう。従って、停
止・作動を繰り返すようにして車室内温度を目標温度に
維持させることとなる。もって、吹出温度は高い・低い
を繰り返すため快適性を損なってしまい、圧縮機の停止
・作動の繰り返しのために耐久信頼性上において不利と
なる。よって、最低回転数での暖房能力を下げて吹出温
度を下げる必要があり、圧縮機をバイパスするなどの方
法があるが、空調装置が大型で複雑になる。
【０００８】同様に、冷房運転時、冷房能力過剰の例と
して、図９に従来の車両用ヒートポンプ式空調装置の冷
房作動図を示す。空調の始動時、車室内温度は目標温度
に比較して高いので、回転数を高くして吹出温度を低く
する。車室内温度が目標温度に近づくと回転数を低くす
る。そして、目標温度に達する。しかしながら、車室内
温度は目標温度に到達してその目標温度に維持されるの
でなく、下限の最低回転数（最小回転数）でも、目標温
度を所定値超過してしまう。よって、その対応として、
圧縮機を停止させるが冷房能力零となるので、車室内温
度は目標温度より高くなってしまう。従って、停止・作
動を繰り返すようにして車室内温度を目標温度に維持さ
せることとなる。もって、吹出温度は高い・低いを繰り
返すため快適性を損なってしまい、圧縮機の停止・作動
の繰り返しのために耐久信頼性上においても不利とな
る。よって、図７従来の電気ヒータ暖房・ヒートポンプ
冷房の車両用空調装置の構成図に示すように電気ヒータ
２８、電気ヒータ能力調節装置２９を設け、電気ヒータ
２８にて若干吹出温度を上げる事により、上記の圧縮機
の停止・作動を繰り返すことによる問題を解消できる。
して、図９に従来の車両用ヒートポンプ式空調装置の冷
房作動図を示す。空調の始動時、車室内温度は目標温度
に比較して高いので、回転数を高くして吹出温度を低く
する。車室内温度が目標温度に近づくと回転数を低くす
る。そして、目標温度に達する。しかしながら、車室内
温度は目標温度に到達してその目標温度に維持されるの
でなく、下限の最低回転数（最小回転数）でも、目標温
度を所定値超過してしまう。よって、その対応として、
圧縮機を停止させるが冷房能力零となるので、車室内温
度は目標温度より高くなってしまう。従って、停止・作
動を繰り返すようにして車室内温度を目標温度に維持さ
せることとなる。もって、吹出温度は高い・低いを繰り
返すため快適性を損なってしまい、圧縮機の停止・作動
の繰り返しのために耐久信頼性上においても不利とな
る。よって、図７従来の電気ヒータ暖房・ヒートポンプ
冷房の車両用空調装置の構成図に示すように電気ヒータ
２８、電気ヒータ能力調節装置２９を設け、電気ヒータ
２８にて若干吹出温度を上げる事により、上記の圧縮機
の停止・作動を繰り返すことによる問題を解消できる。
【０００９】しかしながら、電気ヒータ２８の電源とし
ては相当の電力が必要であるが、電気駆動自動車の場
合、空調装置での消費電力が大きくなると車両駆動用電
動機の消費電力が抑えられることとなり走行性能に影響
してしまう。また、高電圧・低電流か低電圧・大電流を
使用しなければならないが、通風ダクト２０は車室内に
設置されるため、電源に対しての安全対応が特に必要と
なる。
ては相当の電力が必要であるが、電気駆動自動車の場
合、空調装置での消費電力が大きくなると車両駆動用電
動機の消費電力が抑えられることとなり走行性能に影響
してしまう。また、高電圧・低電流か低電圧・大電流を
使用しなければならないが、通風ダクト２０は車室内に
設置されるため、電源に対しての安全対応が特に必要と
なる。
【００１０】また、電気ヒータ２８に代わる加熱用の室
内熱交換器を設けると、通風ダクト２０内に設置しなけ
ればならない。加熱用の室内熱交換器を通風ダクト２０
に設置すると、従来の燃料エンジン駆動自動車用空調装
置の通風ダクト２０を、共用することは不可となる。よ
って、電気駆動自動車用として新しい通風ダクト２０を
作製しなければならない。しかしながら、電気駆動自動
車は当初は台数が少ないため、コストが相当に高くなっ
てしまう。また、加熱用室内熱交換器のための冷凍サイ
クル部品が必要となり、空調装置が大型で複雑になる。
内熱交換器を設けると、通風ダクト２０内に設置しなけ
ればならない。加熱用の室内熱交換器を通風ダクト２０
に設置すると、従来の燃料エンジン駆動自動車用空調装
置の通風ダクト２０を、共用することは不可となる。よ
って、電気駆動自動車用として新しい通風ダクト２０を
作製しなければならない。しかしながら、電気駆動自動
車は当初は台数が少ないため、コストが相当に高くなっ
てしまう。また、加熱用室内熱交換器のための冷凍サイ
クル部品が必要となり、空調装置が大型で複雑になる。
【００１１】更に、吹出温度（車室内温度）を調節する
ために電動機（圧縮機）の回転数を変更しても冷凍サイ
クルの安定に時間がかかるため、吹出温度（車室内温
度）の追従が遅く快適性が損なわれてしまう。例えば、
日射が強くなってもすぐに冷風を出せないため乗員はし
ばらくの間日射による暑さを我慢しなければならない。
ために電動機（圧縮機）の回転数を変更しても冷凍サイ
クルの安定に時間がかかるため、吹出温度（車室内温
度）の追従が遅く快適性が損なわれてしまう。例えば、
日射が強くなってもすぐに冷風を出せないため乗員はし
ばらくの間日射による暑さを我慢しなければならない。
【００１２】従って本発明は、従来の燃料エンジン駆動
自動車用空調装置の通風ダクトを共用でき、構造簡単、
消費電力が低く、安全で、熱負荷の小さい環境条件にお
いて吹出温度の変動を防止して、快適な吹出温度が得ら
れ、耐久信頼性が向上し、吹出温度変更を迅速に行える
車両用ヒートポンプ式空調装置の提供を目的とする。
自動車用空調装置の通風ダクトを共用でき、構造簡単、
消費電力が低く、安全で、熱負荷の小さい環境条件にお
いて吹出温度の変動を防止して、快適な吹出温度が得ら
れ、耐久信頼性が向上し、吹出温度変更を迅速に行える
車両用ヒートポンプ式空調装置の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１の手段と
して上記課題を解決するために、室内熱交換器にて車室
内への送風空気を加熱もしくは冷却してヒートポンプ暖
房もしくは冷房運転を行い、暖房運転時、車室外空気に
て冷却された冷水をヒータコアに流し、当該ヒータコア
にて送風空気を冷却し、冷房運転時、車室外空気にて加
熱された温水をヒータコアに流し、当該ヒータコアにて
送風空気を加熱する。
して上記課題を解決するために、室内熱交換器にて車室
内への送風空気を加熱もしくは冷却してヒートポンプ暖
房もしくは冷房運転を行い、暖房運転時、車室外空気に
て冷却された冷水をヒータコアに流し、当該ヒータコア
にて送風空気を冷却し、冷房運転時、車室外空気にて加
熱された温水をヒータコアに流し、当該ヒータコアにて
送風空気を加熱する。
【００１４】本発明は、第２の手段として上記課題を解
決するために、第１の手段において、車室内への送風空
気の温度を、ヒータコアをバイパスする送風空気と、ヒ
ータコアにて冷却もしくは加熱される送風空気の比を変
更して調節する。
決するために、第１の手段において、車室内への送風空
気の温度を、ヒータコアをバイパスする送風空気と、ヒ
ータコアにて冷却もしくは加熱される送風空気の比を変
更して調節する。
【００１５】
【作用】本発明の第１の手段によれば、室内熱交換器に
て車室内への送風空気を加熱もしくは冷却してヒートポ
ンプ暖房もしくは冷房運転を行い、暖房運転時、車室外
空気にて冷却された冷水をヒータコアに流し、当該ヒー
タコアにて送風空気を冷却し、冷房運転時、車室外空気
にて加熱された温水をヒータコアに流し、当該ヒータコ
アにて送風空気を加熱する。よって、暖房運転時、能力
過剰のため室内熱交換器で必要以上に加熱された送風空
気を、車室外空気にて冷却された冷水を流したヒータコ
アにて冷却して、送風空気温度を下げることができる。
て車室内への送風空気を加熱もしくは冷却してヒートポ
ンプ暖房もしくは冷房運転を行い、暖房運転時、車室外
空気にて冷却された冷水をヒータコアに流し、当該ヒー
タコアにて送風空気を冷却し、冷房運転時、車室外空気
にて加熱された温水をヒータコアに流し、当該ヒータコ
アにて送風空気を加熱する。よって、暖房運転時、能力
過剰のため室内熱交換器で必要以上に加熱された送風空
気を、車室外空気にて冷却された冷水を流したヒータコ
アにて冷却して、送風空気温度を下げることができる。
【００１６】また、冷房運転時、能力過剰のため室内熱
交換器で必要以上に冷却された送風空気を、車室外空気
にて加熱された温水を流したヒータコアにて加熱して、
送風空気温度を上げることができる。もって、中間季な
どの熱負荷の小さい環境条件での運転時、ヒータコアに
て若干吹出温度を調節する事により、圧縮機の停止・作
動を繰り返すことなく、快適な吹出温度が得られ、耐久
信頼性が向上する。
交換器で必要以上に冷却された送風空気を、車室外空気
にて加熱された温水を流したヒータコアにて加熱して、
送風空気温度を上げることができる。もって、中間季な
どの熱負荷の小さい環境条件での運転時、ヒータコアに
て若干吹出温度を調節する事により、圧縮機の停止・作
動を繰り返すことなく、快適な吹出温度が得られ、耐久
信頼性が向上する。
【００１７】また、電気ヒータは使用しないため、電気
ヒータのための電力消費は無く、電気ヒータの電源とし
ての高電圧・低電流か低電圧・大電流に関する安全上の
配慮は特に必要ない。
ヒータのための電力消費は無く、電気ヒータの電源とし
ての高電圧・低電流か低電圧・大電流に関する安全上の
配慮は特に必要ない。
【００１８】また、車室外空気により暖められた温水を
ヒータコアに流し、当該ヒータコアにて送風空気を加熱
するので、従来の燃料エンジン駆動自動車用空調装置の
通風ダクト及びヒータコアを共用できるので新規の通風
ダクト開発は不要であり、能力低減手段として特別に部
品を必要としないので、構造は簡単となって、コストも
下げられる。
ヒータコアに流し、当該ヒータコアにて送風空気を加熱
するので、従来の燃料エンジン駆動自動車用空調装置の
通風ダクト及びヒータコアを共用できるので新規の通風
ダクト開発は不要であり、能力低減手段として特別に部
品を必要としないので、構造は簡単となって、コストも
下げられる。
【００１９】本発明の第２の手段によれば、第１の手段
において、車室内への送風空気の温度を、ヒータコアを
バイパスする送風空気と、ヒータコアにて冷却もしくは
加熱される送風空気の比を変更して調節する。よって、
第１の手段において、車室内への送風空気の温度を、ヒ
ータコアをバイパスする送風空気と、ヒータコアにて冷
却もしくは加熱される送風空気の比を変更して調節す
る。もって、第１の手段による作用に加え、ミックスダ
ンパの開度調節にて、送風空気の温度を迅速に変化させ
ることが可能となる。
において、車室内への送風空気の温度を、ヒータコアを
バイパスする送風空気と、ヒータコアにて冷却もしくは
加熱される送風空気の比を変更して調節する。よって、
第１の手段において、車室内への送風空気の温度を、ヒ
ータコアをバイパスする送風空気と、ヒータコアにて冷
却もしくは加熱される送風空気の比を変更して調節す
る。もって、第１の手段による作用に加え、ミックスダ
ンパの開度調節にて、送風空気の温度を迅速に変化させ
ることが可能となる。
【００２０】
【実施例】本発明の実施例を図面により説明する。
【００２１】図１に本発明の第１の実施例に係る車両用
ヒートポンプ式空調装置の構成図を示す。ここで図６従
来の車両用ヒートポンプ式空調装置の構成図との相違点
は、本発明の実施例には図６の従来例に比べ、車室外に
て室外空気・水熱交換器２１により、室外空気と水が熱
交換するように構成され、通風ダクト２０内には従来の
燃料エンジン駆動自動車用空調装置におけるヒータコア
１５が設置されている。また、水を流す水ポンプ２２が
室外空気・水熱交換器２１とヒータコア１５を結ぶ配管
に設置されている。
ヒートポンプ式空調装置の構成図を示す。ここで図６従
来の車両用ヒートポンプ式空調装置の構成図との相違点
は、本発明の実施例には図６の従来例に比べ、車室外に
て室外空気・水熱交換器２１により、室外空気と水が熱
交換するように構成され、通風ダクト２０内には従来の
燃料エンジン駆動自動車用空調装置におけるヒータコア
１５が設置されている。また、水を流す水ポンプ２２が
室外空気・水熱交換器２１とヒータコア１５を結ぶ配管
に設置されている。
【００２２】暖房の場合、四方切替え弁７を暖冷房運転
切替装置３１にて図１の実線のように設定する。吐出冷
媒は圧縮機１にて室内熱交換器５に導かれる。次に、室
内用送風装置６により送風された空気を加熱して冷媒は
凝縮液化し、冷媒絞り装置４を介して室外熱交換器２に
運ばれ、室外熱交換器用送風装置３により送風された空
気を冷却して蒸発する。
切替装置３１にて図１の実線のように設定する。吐出冷
媒は圧縮機１にて室内熱交換器５に導かれる。次に、室
内用送風装置６により送風された空気を加熱して冷媒は
凝縮液化し、冷媒絞り装置４を介して室外熱交換器２に
運ばれ、室外熱交換器用送風装置３により送風された空
気を冷却して蒸発する。
【００２３】図３に本発明の第１の実施例に係る空調作
動図を示す。中間季などの熱負荷の小さい環境条件にお
いて、空調の始動時、車室内温度は目標温度に比較して
離れているので、暖房能力を高くする。よって、吹出温
度、圧縮機回転数ともに高い。車室内温度が目標温度に
近づくと暖房能力を低くするので吹出温度、圧縮機回転
数ともに低くなる。しかしながら熱負荷の小さい環境条
件であるため、車室内温度は目標温度に達するが超過し
て目標温度より高くなってしまう。そこで、Ａ点にて、
水ポンプ２２を作動させる。これにより、吹出温度が低
くなるため、目標温度より高くなっていた車室内温度は
目標温度まで戻り、更には目標温度より低くなる。その
ため今度はＢ点で、暖冷房運転能力調節装置３０にて暖
房能力を高くし圧縮機回転数を上げることにより吹出温
度を上げて、車室内温度を目標温度に到達させ維持させ
ることとなる。
動図を示す。中間季などの熱負荷の小さい環境条件にお
いて、空調の始動時、車室内温度は目標温度に比較して
離れているので、暖房能力を高くする。よって、吹出温
度、圧縮機回転数ともに高い。車室内温度が目標温度に
近づくと暖房能力を低くするので吹出温度、圧縮機回転
数ともに低くなる。しかしながら熱負荷の小さい環境条
件であるため、車室内温度は目標温度に達するが超過し
て目標温度より高くなってしまう。そこで、Ａ点にて、
水ポンプ２２を作動させる。これにより、吹出温度が低
くなるため、目標温度より高くなっていた車室内温度は
目標温度まで戻り、更には目標温度より低くなる。その
ため今度はＢ点で、暖冷房運転能力調節装置３０にて暖
房能力を高くし圧縮機回転数を上げることにより吹出温
度を上げて、車室内温度を目標温度に到達させ維持させ
ることとなる。
【００２４】例えば、車室外温度１５℃とし、Ａ点にて
吹出温度３７℃、車室内温度３２℃とする。水ポンプ２
２を作動させてヒータコア１５に、車室外温度１５℃と
同じ１５℃の水が送られ、吹出温度が２６℃となって、
車室内温度２１℃となる。よって、Ｂ点で、暖冷房運転
能力調節装置３０にて暖房能力を高くし圧縮機回転数を
上げることにより、吹出温度を上げて３０℃とし、車室
内温度を目標温度２５℃に到達させ維持させることとな
る。
吹出温度３７℃、車室内温度３２℃とする。水ポンプ２
２を作動させてヒータコア１５に、車室外温度１５℃と
同じ１５℃の水が送られ、吹出温度が２６℃となって、
車室内温度２１℃となる。よって、Ｂ点で、暖冷房運転
能力調節装置３０にて暖房能力を高くし圧縮機回転数を
上げることにより、吹出温度を上げて３０℃とし、車室
内温度を目標温度２５℃に到達させ維持させることとな
る。
【００２５】冷房の場合も同様に作用する。図２に本発
明の第２の実施例に係る車両用ヒートポンプ式空調装置
の構成図を示す。ここで図１第１の実施例との相違点
は、第２の実施例には、ミックスダンパ１６とミックス
ダンパ開度調節装置２３が追加されている。
明の第２の実施例に係る車両用ヒートポンプ式空調装置
の構成図を示す。ここで図１第１の実施例との相違点
は、第２の実施例には、ミックスダンパ１６とミックス
ダンパ開度調節装置２３が追加されている。
【００２６】冷房の場合、暖冷房運転切替装置３１で四
方切替え弁７を図１の破線のように設定する。よって、
圧縮機１からの吐出冷媒は室外熱交換器２に導かれ室外
熱交換器用送風装置３からの送風で冷媒は凝縮する。次
に、冷媒は冷媒絞り装置４を介して室内熱交換器５に運
ばれ、室内用送風装置６により送風された空気を冷却し
て蒸発する。
方切替え弁７を図１の破線のように設定する。よって、
圧縮機１からの吐出冷媒は室外熱交換器２に導かれ室外
熱交換器用送風装置３からの送風で冷媒は凝縮する。次
に、冷媒は冷媒絞り装置４を介して室内熱交換器５に運
ばれ、室内用送風装置６により送風された空気を冷却し
て蒸発する。
【００２７】図４に本発明の第２の実施例に係る空調作
動図を示す。中間季などの熱負荷の小さい環境条件にお
いて、空調の始動時、車室内温度は目標温度に比較して
高いので、回転数を高くして吹出温度を低くする。車室
内温度が目標温度に近づくと回転数を低くする。そし
て、目標温度に達する。しかしながら、車室内温度は目
標温度に到達してその目標温度に維持されるのでなく、
下限の最低回転数（最小回転数）でも、目標温度を所定
値超過して寒くなってしまう。
動図を示す。中間季などの熱負荷の小さい環境条件にお
いて、空調の始動時、車室内温度は目標温度に比較して
高いので、回転数を高くして吹出温度を低くする。車室
内温度が目標温度に近づくと回転数を低くする。そし
て、目標温度に達する。しかしながら、車室内温度は目
標温度に到達してその目標温度に維持されるのでなく、
下限の最低回転数（最小回転数）でも、目標温度を所定
値超過して寒くなってしまう。
【００２８】そこで、Ａ点にて、水ポンプ２２を作動さ
せ、室外空気・水熱交換器２１により作られた温水を、
水ポンプ２２にてヒータコア１５に流す。そして、ミッ
クスダンパ開度調節装置２３にてミックスダンパ１６を
徐々に開いて、送風空気を徐々に暖め、Ｄ点で車室内温
度は目標温度に到達する。
せ、室外空気・水熱交換器２１により作られた温水を、
水ポンプ２２にてヒータコア１５に流す。そして、ミッ
クスダンパ開度調節装置２３にてミックスダンパ１６を
徐々に開いて、送風空気を徐々に暖め、Ｄ点で車室内温
度は目標温度に到達する。
【００２９】例えば、車室外温度３０℃とし、Ｃ点にて
吹出温度１２℃、車室内温度２１℃とする。水ポンプ２
２を作動させてヒータコア１５に、車室外温度３０℃と
同じ３０℃の水を送り、ミックスダンパ１６を徐々に開
いて、吹出温度が１２℃から１６℃となって、車室内温
度を目標温度２５℃に到達させ維持させることとなる。
吹出温度１２℃、車室内温度２１℃とする。水ポンプ２
２を作動させてヒータコア１５に、車室外温度３０℃と
同じ３０℃の水を送り、ミックスダンパ１６を徐々に開
いて、吹出温度が１２℃から１６℃となって、車室内温
度を目標温度２５℃に到達させ維持させることとなる。
【００３０】暖房の場合も同様に作用する。ここで、Ｅ
点にて日射が急に増加した場合、ミックスダンパ１６を
即座に閉じることにより、吹出温度を即座に下げること
ができ、暑さを感じることなく快適感を保つことができ
る。Ｆ点にて日射が急に減少した場合、ミックスダンパ
１６を即座に開くことにより、吹出温度を即座に上げる
ことができ、寒さを感じることなく快適感を保つことが
できる。
点にて日射が急に増加した場合、ミックスダンパ１６を
即座に閉じることにより、吹出温度を即座に下げること
ができ、暑さを感じることなく快適感を保つことができ
る。Ｆ点にて日射が急に減少した場合、ミックスダンパ
１６を即座に開くことにより、吹出温度を即座に上げる
ことができ、寒さを感じることなく快適感を保つことが
できる。
【００３１】尚、以上においては暖冷房切替え、吹出空
気温度調節において手動で行う例を示したが、各種環境
条件に応じて自動で設定する制御装置を設けた場合にお
いても効果作用は同様であることは明白である。
気温度調節において手動で行う例を示したが、各種環境
条件に応じて自動で設定する制御装置を設けた場合にお
いても効果作用は同様であることは明白である。
【００３２】また、熱交換器の配置、台数、構成などに
おいては、本発明の主旨を満たす範囲で種々の応用が可
能である。
おいては、本発明の主旨を満たす範囲で種々の応用が可
能である。
【００３３】
【発明の効果】請求項１においては、室内熱交換器にて
車室内への送風空気を加熱もしくは冷却してヒートポン
プ暖房もしくは冷房運転を行い、暖房運転時、車室外空
気にて冷却された冷水をヒータコアに流し、当該ヒータ
コアにて送風空気を冷却し、冷房運転時、車室外空気に
て加熱された温水をヒータコアに流し、当該ヒータコア
にて送風空気を加熱する。よって、暖房運転時、能力過
剰のため室内熱交換器で必要以上に加熱された送風空気
を、車室外空気にて冷却された冷水を流したヒータコア
にて冷却して、送風空気温度を下げることができる。
車室内への送風空気を加熱もしくは冷却してヒートポン
プ暖房もしくは冷房運転を行い、暖房運転時、車室外空
気にて冷却された冷水をヒータコアに流し、当該ヒータ
コアにて送風空気を冷却し、冷房運転時、車室外空気に
て加熱された温水をヒータコアに流し、当該ヒータコア
にて送風空気を加熱する。よって、暖房運転時、能力過
剰のため室内熱交換器で必要以上に加熱された送風空気
を、車室外空気にて冷却された冷水を流したヒータコア
にて冷却して、送風空気温度を下げることができる。
【００３４】また、冷房運転時、能力過剰のため室内熱
交換器で必要以上に冷却された送風空気を、車室外空気
にて加熱された温水を流したヒータコアにて加熱して、
送風空気温度を上げることができる。
交換器で必要以上に冷却された送風空気を、車室外空気
にて加熱された温水を流したヒータコアにて加熱して、
送風空気温度を上げることができる。
【００３５】もって、中間季などの熱負荷の小さい環境
条件での運転時、ヒータコアにて若干吹出温度を調節す
る事により、圧縮機の停止・作動を繰り返すことなく、
快適な吹出温度が得られ、耐久信頼性が向上する。
条件での運転時、ヒータコアにて若干吹出温度を調節す
る事により、圧縮機の停止・作動を繰り返すことなく、
快適な吹出温度が得られ、耐久信頼性が向上する。
【００３６】また、電気ヒータは使用しないため、電気
ヒータのための電力消費は無く、電気ヒータの電源とし
ての高電圧・低電流か低電圧・大電流に関する安全上の
配慮は特に必要ない。
ヒータのための電力消費は無く、電気ヒータの電源とし
ての高電圧・低電流か低電圧・大電流に関する安全上の
配慮は特に必要ない。
【００３７】また、車室外空気により暖められた温水を
ヒータコアに流し、当該ヒータコアにて送風空気を加熱
するので、従来の燃料エンジン駆動自動車用空調装置の
通風ダクト及びヒータコアを共用できるので新規の通風
ダクト開発は不要であり、能力低減手段として特別に部
品を必要としないので、構造は簡単となって、コストも
下げられる。
ヒータコアに流し、当該ヒータコアにて送風空気を加熱
するので、従来の燃料エンジン駆動自動車用空調装置の
通風ダクト及びヒータコアを共用できるので新規の通風
ダクト開発は不要であり、能力低減手段として特別に部
品を必要としないので、構造は簡単となって、コストも
下げられる。
【００３８】請求項２においては、請求項１において、
車室内への送風空気の温度を、ヒータコアをバイパスす
る送風空気と、ヒータコアにて冷却もしくは加熱される
送風空気の比を変更して調節する。よって、車室内への
送風空気の温度を、ヒータコアをバイパスする送風空気
と、ヒータコアにて冷却もしくは加熱される送風空気の
比を変更して調節する。もって、請求項１の効果に加
え、ミックスダンパの開度調節にて、送風空気の温度を
迅速に変化させることが可能となる。
車室内への送風空気の温度を、ヒータコアをバイパスす
る送風空気と、ヒータコアにて冷却もしくは加熱される
送風空気の比を変更して調節する。よって、車室内への
送風空気の温度を、ヒータコアをバイパスする送風空気
と、ヒータコアにて冷却もしくは加熱される送風空気の
比を変更して調節する。もって、請求項１の効果に加
え、ミックスダンパの開度調節にて、送風空気の温度を
迅速に変化させることが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施例に係る車両用ヒートポン
プ式空調装置の構成図
プ式空調装置の構成図
【図２】本発明の第２の実施例に係る車両用ヒートポン
プ式空調装置の構成図
プ式空調装置の構成図
【図３】本発明の第１の実施例に係る車両用ヒートポン
プ式空調装置の暖房作動波形図
プ式空調装置の暖房作動波形図
【図４】本発明の第２の実施例に係る車両用ヒートポン
プ式空調装置の冷房作動波形図
プ式空調装置の冷房作動波形図
【図５】従来の燃料エンジン駆動自動車用空調装置の構
成図
成図
【図６】従来の車両用ヒートポンプ式空調装置の構成図
【図７】従来の電気ヒータ暖房・ヒートポンプ冷房の車
両用空調装置の構成図
両用空調装置の構成図
【図８】従来の車両用ヒートポンプ式空調装置の暖房作
動波形図
動波形図
【図９】従来の車両用ヒートポンプ式空調装置の冷房作
動波形図
動波形図
１ 圧縮機 ２ 室外熱交換器 ３ 室外熱交換器用送風装置 ４ 冷媒絞り装置 ５ 室内熱交換器 ６ 室内用送風装置 ７ 四方切替え弁 ８ 電動機 ９ 電動機駆動装置 １０ ベント吹出口 １１ ヒート吹出口 １２ デフロスト吹出口 １３ ベント・ヒート吹出口切替ダンパ １４ デフロスト吹出口ダンパ １５ ヒータコア １６ ミックスダンパ １７ 車室外空気導入口 １８ 車室内空気導入口 １９ 導入空気切替ダンパ ２０ 通風ダクト ２１ 室外空気・水熱交換器 ２２ 水ポンプ ２３ ミックスダンパ開度調節装置 ２４ 欠 ２５ 欠 ２６ 欠 ２７ エンジン ２８ 電気ヒータ ２９ 電気ヒータ能力調節装置 ３０ 暖冷房運転能力調節装置 ３１ 暖冷房運転切替装置
Claims (2)
- 【請求項１】送風ダクト内の室内熱交換器にて車室内へ
の送風空気を加熱もしくは冷却してヒートポンプ暖房も
しくは冷房運転を行う車両用ヒートポンプ式空調装置に
おいて、ヒ−トポンプサイクルとは別に、車室外空気と
熱交換し冷水または温水を作る水熱交換器を送風ダクト
内のヒータコアと環状に接続して、このヒ−タコアに冷
水または温水を流すことにより前記送風空気を冷却また
は加熱する補助サイクルを設けたことを特徴とする車両
用ヒートポンプ式空調装置。 - 【請求項２】ヒ−タコアの送風空気上流側にダンパを設
け、このダンパの開度を調整することによりヒータコア
をバイパスする送風空気と、ヒータコアを通過する送風
空気の比を調節するようにしたことを特徴とする請求項
１記載の車両用ヒートポンプ式空調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5094022A JP2990995B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 車両用ヒートポンプ式空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5094022A JP2990995B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 車両用ヒートポンプ式空調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06305321A JPH06305321A (ja) | 1994-11-01 |
| JP2990995B2 true JP2990995B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=14098939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5094022A Expired - Fee Related JP2990995B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 車両用ヒートポンプ式空調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2990995B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102632790B (zh) * | 2012-04-28 | 2014-09-03 | 长城汽车股份有限公司 | 电动汽车及其热控制系统 |
| CN103625242B (zh) * | 2013-11-18 | 2015-12-09 | 华南理工大学 | 一种电动汽车热管理系统 |
| CN110182721B (zh) * | 2019-03-20 | 2020-10-09 | 新昌县兴欧智能科技有限公司 | 一种轮式叉车后置单冷空调机散热装置 |
-
1993
- 1993-04-21 JP JP5094022A patent/JP2990995B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06305321A (ja) | 1994-11-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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