JP4135458B2 - Absorption cycle device for vehicles - Google Patents
Absorption cycle device for vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- JP4135458B2 JP4135458B2 JP2002297909A JP2002297909A JP4135458B2 JP 4135458 B2 JP4135458 B2 JP 4135458B2 JP 2002297909 A JP2002297909 A JP 2002297909A JP 2002297909 A JP2002297909 A JP 2002297909A JP 4135458 B2 JP4135458 B2 JP 4135458B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- absorbent
- valve
- absorber
- regenerator
- fan
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用吸収サイクル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特許文献1に記載の吸収式空調装置は、冷媒を蒸発させる蒸発器と、吸収液を蓄え冷媒蒸気を吸収する吸収器と、稀吸収液をポンプにより送出しバーナで加熱して冷媒蒸気と濃吸収液とを発生させる再生器と、この冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器とを有し、蒸発器に送風して得られた冷却空気を室内へ送風して冷房を行っている。
【0003】
特許文献2に記載の吸収式空調装置は、冷媒を吸収した希溶液をバーナで加熱して冷媒蒸気と濃溶液とを発生する再生器と、この冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器と、空気導入通路内に配され凝縮冷媒を気化させる蒸発器と、冷媒を吸収する吸収液を蓄え蒸発器で気化した冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器と、吸収器からの希溶液を蓄える希溶液タンクと、吸収器と凝縮器とを冷却する空冷ファンとを有し、蒸発器を通過して冷却した冷却空気を室内へ送風して冷房を行っている。
【0004】
【特許文献1】
特開平7- 91766号公報 (第1頁〜第4頁、図1)
【特許文献2】
特開平7- 158992号公報 (第1頁〜第4頁、図2)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1、2の空調装置は、下記に示す課題を有する。
車両の場合、安全上の理由から、バーナの使用が困難であるので、エンジンの廃熱を利用することになる。
【0006】
しかし、エンジンから出る廃熱は、車両の走行状態により変動する。このため、バーナをエンジン廃熱に置き替えた空調装置では、冷凍サイクルを安定に運転することが難しい。
【0007】
本発明の目的は、車両に搭載可能な車両用吸収サイクル装置の提供にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
〔請求項1について〕
吸収剤加熱用のエンジン冷却水が流れる再生器伝熱管が再生器内に配されている。これにより、冷媒を含んだ吸収剤がエンジン冷却水により加熱されて冷媒蒸気が分離する。
再生器弁を介設した第1の冷媒配管を介して冷媒蒸気が、凝縮器ファンを付設した凝縮器へ送り込まれ、冷却により凝縮器内で凝縮する。
導入空気が流れる空調ダクトに配され、蒸発器ファンを付設した蒸発器へ冷媒液が、サイクル弁を介設した第3の冷媒配管を介して送り込まれ、蒸発器内で冷媒液が蒸発する。これにより、温度が低下し、導入空気が冷却される。
この冷媒蒸気が、吸収器弁を介設した第2の冷媒配管を介して蒸発器から吸収器内へ送り込まれ、吸収剤に吸収される。この際、吸収熱が発生し、吸収器内に配される吸収器伝熱管内を流れる吸熱用のエンジン冷却水を加熱する。
吸収剤移動手段は、吸収剤を貯留する吸収剤室を介して、再生器と吸収器との間で吸収剤を移動させる。
流路替手段は、再生器伝熱管と吸収器伝熱管とをEGRクーラを介してエンジン冷却水循環回路に接続する第1切替モードと、放熱器ポンプとラジエータファンから送風される放熱器とを有する放熱回路に吸収器伝熱管を接続し、再生器伝熱管をEGRクーラを介してエンジン冷却水循環回路に接続する第2切替モードとの切り替えが可能である。
制御器は、再生器弁、吸収器弁、吸収剤移動手段、および流路切替手段を制御する。
車両用吸収サイクル装置は、再生済みの吸収剤が冷媒を吸収する際に発生する吸収熱を利用して、吸収器伝熱管や再生器伝熱管を流れるエンジン冷却水を加熱することができるので、エンジン始動時に暖機を行うことができる。
なお、排ガスやエンジン冷却水の熱を利用して吸収剤の再生を行い、吸収剤を吸収剤室に貯留する。
車両用吸収サイクル装置は、蒸発器を通過する導入空気を冷却することができるので、車室内を冷房することができる。
吸収剤室から吸収器へ吸収剤を送り込むための第1往配管と、吸収器から吸収剤室へ吸収剤を戻すための第1戻配管と、吸収剤室から再生器へ吸収剤を送り込むための第2往配管と、再生器から吸収剤室へ吸収剤を戻すための第2戻配管と、第1往配管に介設される第1の吸収剤循環ポンプと、第2戻配管に介設される第2の吸収剤循環ポンプとにより吸収剤移動手段を構成している。
吸収剤移動手段の第1、第2の吸収剤循環ポンプ等を操作することにより、吸収剤室内に貯蓄した吸収剤を吸収器や再生器に送り込んだり、再生した吸収剤を吸収剤室内に貯蓄することができる。また。吸収剤室は、熱交換用の伝熱管を内部に持たないので小型化できる。
サイクル運転の開始時に、制御器が第1、第2の吸収剤循環ポンプを作動状態にするとともに、エンジン冷却水温が最適エンジン冷却水温度よりやや低めの所定温度(T2)未満で、且つ、蒸発器の表面温度が冷房可能な所定温度(T3)を越える場合には、エンジン冷却水温を早期に上げる必要があり、蒸発器の表面温度を早期に冷房可能な所定温度(T3)以下に下げる必要がある。
このため、制御器は、流路切替手段を第1切替モードに維持するとともに、サイクル弁を閉弁状態、吸収器弁を開弁状態、再生器弁を閉弁状態にして、吸収器、再生器共、吸収器として働かせ、エンジン冷却水温を早期に上げる。
なお、蒸発器ファンを作動状態にして、冷媒の蒸発を促進させ、蒸発器の表面温度を下げる。
また、関係がないもの(凝縮器ファン、放熱器ポンプ、ラジエータファン)を停止状態にする。
また、エンジン冷却水温が所定温度(T2)未満で、且つ、蒸発器の表面温度が所定温度(T3)以下の場合には、エンジン冷却水温を早期に上げる必要がある。
このため、制御器は、流路切替手段を第1切替モードに維持するとともに、サイクル弁を閉弁状態、吸収器弁を開弁状態、再生器弁を開弁状態にして、エンジン冷却水温を早期に上げる。
なお、凝縮器ファンを作動状態にして、外気から熱を取る。
また、関係がないもの(蒸発器ファン、放熱器ポンプ、ラジエータファン)を停止状態にする。
【0014】
〔請求項2について〕
サイクル運転の開始時に、制御器が吸収器弁および再生器弁を開弁状態にするとともに、エンジン冷却水温が最適エンジン冷却水温度よりやや低めの所定温度(T2)未満で、且つ、蒸発器の表面温度が冷房可能な所定温度(T3)を越える場合には、エンジン冷却水温を早期に上げる必要があり、蒸発器の表面温度を早期に冷房可能な所定温度(T3)以下に下げる必要がある。
このため、制御器は、流路切替手段を第1切替モードに維持するとともに、サイクル弁を閉弁状態にし、第1の吸収剤循環ポンプを高速で作動させ、第2の吸収剤循環ポンプを中速か低速で作動させ、吸収器、再生器共、吸収器として働かせ、エンジン冷却水温を早期に上げる。
なお、蒸発器ファンを作動状態にして、冷媒の蒸発を促進させ、蒸発器の表面温度を下げる。
また、関係が無いもの(凝縮器ファン、放熱器ポンプ、ラジエータファン)を停止状態にする。
また、エンジン冷却水温が所定温度(T2)未満で、且つ、蒸発器の表面温度が所定温度(T3)以下の場合には、エンジン冷却水温を早期に上げる必要がある。
このため、制御器は、流路切替手段を第1切替モードに維持するとともに、サイクル弁を閉弁状態にし、第1の吸収剤循環ポンプを高速で作動させ、第2の吸収剤循環ポンプを中速か低速で作動させ、吸収器、再生器共、吸収器として働かせ、エンジン冷却水を早期に上げる。
なお、凝縮器ファンを作動状態にして、外気から熱を取る。
また、関係が無いもの(蒸発器ファン、放熱器ポンプ、ラジエータファン)を停止状態にする。
【0031】
〔請求項3について〕
吸収剤室内に貯留される吸収剤の再生割合を検出するための再生検知器を吸収剤室内に設け、サイクル運転の停止指示が出た際に、吸収剤の再生割合が所定値未満の場合で、エンジン冷却水温が最適エンジン冷却水温度よりやや低めの所定温度(T4)を越え、且つエンジンが作動中の場合には、下記に示す様に制御して、極力、吸収剤の再生量を増やして吸収剤室内に貯留し、次回のエンジン始動やサイクル運転開始に備える。
【0032】
制御器は、流路切替手段を第1切替モードに切り替え、凝縮器ファンを作動状態、サイクル弁を閉弁状態、吸収器弁を閉弁状態、再生器弁を開弁状態、ラジエータファンを作動状態、第1、第2の吸収剤循環ポンプを作動状態にして吸収剤室の吸収剤を再生させる。
なお、関係が無いもの(蒸発器ファン、放熱器ポンプ)を停止状態にする。
そして、エンジンが停止するか、吸収剤の再生割合が所定値を越えた時点で、吸収器弁および再生器弁を閉弁状態にして、吸収剤を吸収剤室内に貯留する。
【0033】
〔請求項4について〕
吸収剤室内に貯留される吸収剤の再生割合を検出するための再生検知器を吸収剤室内に設け、サイクル運転の停止指示が出た際に、吸収剤の再生割合が所定値未満の場合で、エンジン冷却水温が最適エンジン冷却水温度よりやや低めの所定温度(T4)を越え、且つエンジンが作動中の場合には、下記に示す様に制御して、極力、吸収剤の再生量を増やして吸収剤室内に貯留し、次回のエンジン始動やサイクル運転開始に備える。
【0034】
制御器は、流路切替手段を第2切替モードに維持し、凝縮器ファンを作動状態、サイクル弁を閉弁状態、吸収器弁を閉弁状態、再生器弁を開弁状態、ラジエータファンを作動状態、第1の吸収剤循環ポンプを停止状態、第2の吸収剤循環ポンプを作動状態にして吸収剤室の吸収剤を再生させる。
なお、関係が無いもの(蒸発器ファン、放熱器ポンプ)を停止状態にする。
そして、エンジンが停止するか、吸収剤の再生割合が所定値を越えた時点で、吸収器弁および再生器弁を閉弁状態にして、吸収剤を吸収剤室内に貯留する。
【0035】
【発明の実施の形態】
本発明の第1実施例(請求項1に対応)を、図1および図2に基づいて説明する。 図1に示す如く、車両用吸収サイクル装置Aは、再生器伝熱管11を配した再生器1と、凝縮器2と、蒸発器3と、吸収器伝熱管41を配した吸収器4と、吸収剤移動手段5と、エンジン冷却水循環回路6とを備える。
【0036】
再生器1の再生器伝熱管11は、器内の吸収剤10を加熱するためのものであり、入口側が冷却水配管60を介してエンジン冷却水路61の出口側に接続されている。これにより、エマルジョン状態の吸収剤10がエンジン冷却水62により加熱され、冷媒蒸気20が分離する。
また、12は再生器1内の吸収剤10の再生状態を検知するための湿度センサ(再生検知器)である。
本実施例では、吸収剤10がゼオライトであり、冷媒がアンモニアである。
【0037】
凝縮器ファン21を付設した凝縮器2は、再生器弁22を介設した冷媒配管23(第1の冷媒配管)を介して再生器1に接続され、冷媒蒸気20が再生器1から送り込まれる。この凝縮器2は、高温の冷媒蒸気20を外気と熱交換し、冷媒蒸気20を液化させる。
【0038】
蒸発器3は、受液器31およびサイクル弁32を介設した冷媒配管33(第3の冷媒配管)を介して凝縮器2の出口側に接続される。
この蒸発器3は、空調ダクト30内に配され、蒸発器ファン34により導入空気が送風され、凝縮器2側から送り込まれる液冷媒24を気化させる。
気化した冷媒蒸気20は、吸収器弁42を介設した冷媒配管43(第2の冷媒配管)を介して吸収器4に送られる。
【0039】
吸収器4は、吸収液冷却用のエンジン冷却水62が流れる吸収器伝熱管41を配するとともに、エマルジョン状態の吸収剤10が入れられている。そして、蒸発器3から送りこまれる冷媒蒸気20を吸収剤10に吸収させる。
【0040】
吸収剤移動手段5は、吸収剤室51から吸収器4へ吸収剤10を送り込むための配管52(第1往配管)と、吸収器4から吸収剤室51へ吸収剤10を戻すための配管53(第1戻配管)と、吸収剤室51から再生器1へ吸収剤10を送り込むための配管54(第2往配管)と、再生器1から吸収剤室51へ吸収剤10を戻すための配管55(第2戻配管)と、配管52に介設される吸収剤循環ポンプ56(第1の吸収剤循環ポンプ)と、配管55に介設される吸収剤循環ポンプ57(第2の吸収剤循環ポンプ)とにより構成される。
また、58は吸収剤室51内の吸収剤10の再生状態を検知するための湿度センサ(再生検知器)である。
【0041】
エンジン冷却水循環回路6は、エンジン冷却水ポンプP1、エンジン冷却水路61、サーモスタット開閉弁V1、およびラジエータファン63を付設したラジエータ64を冷却水配管で環状に接続してなる。
また、放熱回路68は、ラジエータファン63から送風を受ける放熱器65と放熱器ポンプP2とを冷却水配管で接続してなる。
【0042】
V2は流路切替弁であり、第1切替モードおよび第2切替モードでは下記に示す様に接続する。
【0043】
(第1切替モード)
再生器伝熱管11と吸収器伝熱管41とを、流路切替弁V2、エンジン冷却水回路弁V3、およびEGRクーラ66を介してエンジン冷却水循環回路6に接続する。
【0044】
(第2切替モード)
放熱回路68を、流路切替弁V2を介して吸収器伝熱管41に接続する。
再生器伝熱管11を、流路切替弁V2、エンジン冷却水回路弁V3、およびEGRクーラ66を介してエンジン冷却水循環回路6に接続する。
【0045】
つぎに、車両用吸収サイクル装置Aの作動を、図2に示すフローチャートに基づいて説明する。
ステップs1でエンジンが作動すると、ステップs2で制御器7が車両用吸収サイクル装置Aを作動状態にし、ステップs3に進む。
【0046】
ステップs3において、制御器7が、エンジン冷却水回路弁V3に通電して開弁状態にするとともに、エンジン冷却水ポンプP1に通電して作動状態にし、ステップs4に進む。なお、流路切替弁V2は前回のサイクル運転停止時の状態を維持する。
ステップs4において、制御器7が、吸収剤循環ポンプ56、57に通電して作動状態にし、ステップs5に進む。
【0047】
ステップs5において、冷却水温センサ67のセンサ信号に基づいて、エンジン冷却水温<最適温度より若干低めの所定温度T2、であるか否かを制御器7が判別し、冷却水温が所定温度T2未満である場合(YES)にはステップs6に進む。これは、エンジン冷却水温を早期に最適温度迄上げて、排ガスのエミッションを良くするためである。
また、エンジン冷却水温が、最適温度より若干低めの所定温度T2以上の場合(NO)にはステップs13に進む。
【0048】
ステップs6において、図示しない蒸発器温度センサのセンサ信号に基づいて、蒸発器3の表面温度>所定温度T3であるか否かを制御器7が判別し、蒸発器3の表面温度が所定温度T3(4℃〜15℃範囲の設定値)を越える場合(YES)にはステップs7に進む。また、蒸発器3の表面温度が所定温度T3(4℃〜15℃範囲で設定)以下の場合(NO)にはステップs11に進む。
【0049】
ステップs7において、制御器7が吸収器弁42へ通電を行って吸収器弁42を開弁状態にし、再生器弁22への通電を遮断して再生器弁22を閉弁状態に維持し、ステップs8に進む。
【0050】
ステップs8において、制御器7が蒸発器ファン34へ通電を行って蒸発器ファン34を作動状態にするとともに、凝縮器ファン21への通電を遮断して凝縮器ファン21を停止状態に維持し、サイクル弁32への通電を遮断してサイクル弁32を閉弁状態に維持し、ステップs9に進む。
【0051】
ステップs9において、制御器7が放熱器ポンプP2およびラジエータファン63への通電を遮断して、放熱器ポンプP2およびラジエータファン63を停止状態に維持し、ステップs10に進む。
【0052】
ステップs10において、制御器7が、流路切替弁V2を第1切替モードになる様に操作し、ステップs5に戻る。
【0053】
ステップs11において、制御器7が吸収器弁42へ通電を行って吸収器弁42を開弁状態にし、再生器弁22へ通電を行って再生器弁22を開弁状態に維持し、ステップs12に進む。
【0054】
ステップs12において、制御器7が蒸発器ファン34への通電を遮断して蒸発器ファン34を停止状態にし、凝縮器ファン21へ通電を行って凝縮器ファン21を作動状態に維持し、サイクル弁32への通電を遮断してサイクル弁32を閉弁状態に維持し、ステップs9に進む。
【0055】
ステップs13において、制御器7が、吸収器弁42へ通電を行って吸収器弁42を開弁状態にし、再生器弁22へ通電を行って再生器弁22を開弁状態に維持し、ステップs14に進む。
【0056】
ステップs14において、制御器7が蒸発器ファン34へ通電を行って蒸発器ファン34を作動状態にするとともに、凝縮器ファン21へ通電を行って凝縮器ファン21を作動状態に維持し、サイクル弁32へ通電を行ってサイクル弁32を開弁状態に維持し、ステップs15に進む。
【0057】
ステップs15において、制御器7が放熱器ポンプP2およびラジエータファン63へ通電を行って、放熱器ポンプP2およびラジエータファン63を作動状態に維持し、ステップs16に進む。
ステップs16において、制御器7が、流路切替弁V2を第2切替モードになる様に操作し、ステップs13に戻る。
【0058】
本実施例に係る車両用吸収サイクル装置Aは、以下に示す様に作動するため、後述する利点を有する。
車両用吸収サイクル装置Aの始動時において、エンジン冷却水温が所定温度T2未満である場合には、制御器7が流路切替弁V2を操作して、再生器伝熱管11と吸収器伝熱管41とを、流路切替弁V2、エンジン冷却水回路弁V3、およびEGRクーラ66を介してエンジン冷却水循環回路6に接続する(第1切替モード)構成である。
そして、吸収器4〜再生器1間で吸収剤10を循環させ、吸着発熱をエンジン冷却水62に伝えて、EGRクーラ66、エンジン、EGR空気を暖める構成である。
【0059】
この時、蒸発器3の表面温度が所定温度T3(4℃〜15℃範囲の設定値)を越える場合には、蒸発器3の表面温度を下げる必要がある(車室内冷房のため)ので、再生器弁22を閉弁状態にして、再生器1を吸収器4として作動させている。
また、吸収器弁42を開弁状態にし、サイクル弁32を閉弁状態にして、蒸発器3で冷媒を減圧させて蒸発器3の表面温度を下げる。
【0060】
蒸発器3の表面温度が所定温度T3(4℃〜15℃範囲の設定値)以下の場合には、蒸発器3を冷やす必要がないので、吸収器弁42を開弁状態、再生器弁22を開弁状態に維持し、蒸発器ファン34を停止状態、サイクル弁32を閉弁状態、凝縮器ファン21を作動状態に維持して外気から熱を取る様にする。
【0061】
始動時においてエンジン冷却水温が低い場合に得られる利点を以下に示す。
(1)吸収剤室51に貯留した再生済の吸収剤10を使って発生する吸着発熱により、エンジン冷却水62の加熱とEGRクーラ66の昇温とが図れ、排ガスのエミッションを改善できる。
(2)吸収器4と再生器1の両方の熱交換器を使うので伝熱面積が広く取れ、早期にエンジン冷却水温を上げることができる。
(3)吸収剤室51は熱交換器を持たないので嵩張らない。
(4)外気の熱エネルギーを利用しているのでエネルギーの節約ができる。
(5)急速冷却のステップを経た後、早期に車室内を冷房できる。
(6)低温のエンジン冷却水62を蓄熱水として利用できる。
【0062】
一方、エンジン冷却水温が所定温度T2以上である場合には、エンジン冷却水62の温度をこれ以上高くする必要がない。
この場合には、制御器7が、吸収器弁42を開弁状態、再生器弁22を開弁状態、蒸発器ファン34を作動状態、凝縮器ファン21を作動状態、サイクル弁32を開弁状態に維持し、放熱器ポンプP2およびラジエータファン63を作動状態に維持するとともに、流路切替弁V2を第2切替モードに維持する。
【0063】
始動時においてエンジン冷却水温が高い場合に得られる利点を以下に示す。
(7)吸収剤10を再生して吸収剤室51に貯留することができる。
(8)車室内を冷房できる。
【0064】
つぎに、本発明の第2実施例(請求項2、3に対応)を、図1、図3、図4、図5に基づいて説明する。
【0065】
本実施例の車両用吸収サイクル装置Bは、機械的な構造は車両用吸収サイクル装置Aと同じであり、作動のみ異なる。
車両用吸収サイクル装置Bの作動を、図3(始動時の作動)および図4(停止時の作動)に示すフローチャートに基づいて説明する。
【0066】
ステップS1でエンジンが作動すると、ステップS2で制御器7が車両用吸収サイクル装置Bを作動状態にし、ステップS3に進む。
【0067】
ステップS3において、制御器が、エンジン冷却水回路弁V3に通電して開弁状態にするとともに、エンジン冷却水ポンプP1に通電して作動状態にし、ステップS4に進む。なお、流路切替弁V2は前回の状態にセットする。
【0068】
ステップS4において、制御器7が、吸収器弁42および再生器弁22を開弁状態に維持し、ステップS5に進む。
【0069】
ステップS5において、冷却水温センサ67のセンサ信号に基づいて、エンジン冷却水温<最適温度より若干低めの所定温度T2、であるか否かを制御器7が判別し、エンジン冷却水温が所定温度T2未満である場合(YES)にはステップS6に進む。これは、エンジン冷却水温を早期に最適温度迄上げて、排ガスのエミッションを良くするためである。
また、エンジン冷却水温が、最適温度より若干低めの所定温度T2以上の場合(NO)にはステップS13に進む。
【0070】
ステップS6において、図示しない蒸発器温度センサのセンサ信号に基づいて、蒸発器3の表面温度>所定温度T3であるか否かを制御器7が判別し、蒸発器3の表面温度が所定温度T3(4℃〜15℃範囲の設定値)を越える場合(YES)にはステップS7に進む。また、蒸発器3の表面温度が所定温度T3(4℃〜15℃範囲で設定)以下の場合(NO)にはステップS9に進む。
【0071】
ステップS7において、制御器7が、蒸発器ファン34へ通電を行って蒸発器ファン34を作動状態にするとともに、凝縮器ファン21への通電を遮断して凝縮器ファン21を停止状態に維持し、サイクル弁32への通電を遮断してサイクル弁32を閉弁状態に維持し、ステップS8に進む。
【0072】
ステップS8において、制御器7が、吸収剤循環ポンプ57を低速で作動させ、吸収剤循環ポンプ56を高速で作動させ、ステップS11に進む。
【0073】
ステップS9において、制御器7が蒸発器ファン34への通電を遮断して蒸発器ファン34を停止状態にし、凝縮器ファン21へ通電を行って凝縮器ファン21を作動状態に維持し、サイクル弁32への通電を遮断してサイクル弁32を閉弁状態に維持し、ステップS10に進む。
【0074】
ステップS10において、制御器7が、吸収剤循環ポンプ57を高速で作動させ、吸収剤循環ポンプ56を低速で作動させ、ステップS11に進む。
【0075】
ステップS11において、制御器7が、放熱器ポンプP2およびラジエータファン63への通電を遮断して、放熱器ポンプP2およびラジエータファン63を停止状態に維持し、ステップS12に進む。
【0076】
ステップS12において、制御器7が、流路切替弁V2を第1切替モードになる様に操作し、ステップS5に戻る。
【0077】
ステップS13において、制御器7が蒸発器ファン34へ通電を行って蒸発器ファン34を作動状態にするとともに、凝縮器ファン21へ通電を行って凝縮器ファン21を作動状態に維持し、サイクル弁32へ通電を行ってサイクル弁32を開弁状態に維持し、ステップS14に進む。
【0078】
ステップS14において、制御器7が、吸収剤循環ポンプ56、57を普通速度で作動させ、ステップS15に進む。
【0079】
ステップS15において、制御器7が放熱器ポンプP2およびラジエータファン63へ通電を行って、放熱器ポンプP2およびラジエータファン63を作動状態に維持し、ステップS16に進む。
【0080】
ステップS16において、制御器7が、流路切替弁V2を第2切替モードになる様に操作し、図4のオーバーヒート&運転停止判別へ進む。
【0081】
ステップS17において、冷却水温センサ67のセンサ信号に基づいて、エンジン冷却水温>エンジン最適温度である80℃〜90℃の所定温度T1、であるか否かを制御器7が判別し、エンジン冷却水温が所定温度T1を越えている場合(YES)にはステップS18に進む。なお、この場合は、図5の実線の楕円に示す状態であり、再生能力が大きい。
また、エンジン冷却水温≦所定温度T1、である場合(NO)にはステップS13に戻る。
【0082】
ステップS18において、制御器7が、吸収剤循環ポンプ56を普通速で作動させ、吸収剤循環ポンプ57を高速で作動させ、ステップS19に進む。
【0083】
ステップS19において、車両用吸収サイクル装置Bの運転を停止する指示が出ているか否か判別し、運転を停止する指示が出ている場合(YES)にはステップS20に進み、運転を停止する指示が出ていない場合(NO)にはステップS17に戻る。
【0084】
ステップS20において、湿度センサ58のセンサ信号に基づいて、湿度>所定湿度H2、であるか否かを制御器7が判別し、再生量が少なく、湿度>所定湿度H2である場合(YES)にはステップS21に進み、再生量が多く、湿度≦所定湿度H2である場合(NO)にはステップS28に進む。
【0085】
ステップS21において、冷却水温センサ67のセンサ信号に基づいて、エンジン冷却水温>最適温度より若干低めの所定温度T4、であるか否かを制御器7が判別し、エンジン冷却水温が所定温度T4を越えている場合(YES)にはステップS22に進む。
また、エンジン冷却水温が、所定温度T4以下の場合(NO)にはステップS13に戻る。
【0086】
ステップS22において、エンジンが作動中であるか否かを判別し、エンジンが作動中である場合(YES)にはステップS23に進み、エンジンが停止している場合(NO)にはステップS28に進む。
【0087】
ステップS23において、制御器7が蒸発器ファン34への通電を遮断して蒸発器ファン34を停止状態にし、凝縮器ファン21へ通電を行って凝縮器ファン21を作動状態に維持し、サイクル弁32への通電を遮断してサイクル弁32を閉弁状態に維持し、ステップS24に進む。
【0088】
ステップS24において、制御器7が、吸収器弁42を閉弁状態に維持し、再生器弁22を開弁状態に維持し、ステップS25に進む。
【0089】
ステップS25において、制御器7が、吸収剤循環ポンプ56、57を普通速で作動させ、ステップS26に進む。
【0090】
ステップS26において、制御器7が放熱器ポンプP2を作動停止状態にし、ラジエータファン63を作動状態に維持し、ステップS27に進む。
【0091】
ステップS27において、制御器7が、流路切替弁V2を第1切替モードになる様に操作し、ステップS20に戻る。
【0092】
ステップS28において、制御器7が、吸収器弁42と再生器弁22とを閉弁状態に維持し、ステップS29に進む。
ステップS29において、車両用吸収サイクル装置Bが停止する。
【0093】
本実施例に係る車両用吸収サイクル装置Bは、以下に示す様に作動するため、後述する利点を有する。
【0094】
吸収器弁42および再生器弁22共、開弁状態に維持するとともに、エンジン冷却水温が所定温度T2未満で、蒸発器3の表面温度が所定温度T3を越える場合には、吸収剤循環ポンプ56を高速で作動させ、吸収剤室51と吸収器4との間で吸収剤10を早く循環させて吸収器4の能力を最大に高める。
【0095】
また、エンジン冷却水温が所定温度T2未満で、蒸発器3の表面温度が所定温度T3以下の場合には、吸収剤循環ポンプ57を高速とし、再生器1および吸収器4を吸収器として作動させる。更に、凝縮器2を用いて外気から奪った熱も利用する。
【0096】
エンジン冷却水温が所定温度T2以上の場合には、エンジン冷却水62をこれ以上、暖める必要がないので、通常運転を行う。
【0097】
エンジン冷却水温が低い場合に得られる利点を以下に示す。
1)吸収剤室51に貯留した吸収剤10を使って発生する吸着発熱により、エンジン冷却水62の加熱とEGRクーラ66の昇温とが図れ、排ガスのエミッションを改善できる。
2)吸収器4と再生器1の両方の熱交換器を使うので伝熱面積が広く取れ、早期にエンジン冷却水温を上げることができる。
【0098】
3)吸収剤室51は熱交換器を持たないので嵩張らない。
4)外気の熱エネルギーを利用しているのでエネルギーの節約ができる。
5)急速冷却のステップを経た後、早期に車室内を冷房できる。
6)低温のエンジン冷却水62を蓄熱水として利用できる。
【0099】
始動時においてエンジン冷却水温が高い場合に得られる利点を以下に示す。
7)吸収剤10を再生して吸収剤室51に貯留することができる。
8)車室内を冷房できる。
【00100】
車両用吸収サイクル装置Bを運転停止する場合に得られる利点を以下に示す。
車両用吸収サイクル装置Bの運転停止指示が出た状態(図4のステップS19でYES)において、吸収剤10が充分再生しておらず、エンジン冷却水温>最適温度より若干低めの所定温度T4、であり、エンジンが作動中の間、ステップS23〜ステップS27を実施し、吸収器4と再生器1との両方を使って、吸収剤室51の吸収剤10の略全部を再生する構成である。
これにより、従来は捨てていたエンジン冷却水62の熱を、吸収剤10の再生に有効利用することができる。また、ラジエータ64での放熱を少なくできる。
【0101】
本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施態様を含む。
a.第2実施例の車両用吸収サイクル装置Bにおいて、ステップS27を省き、ステップS25をステップS25’に変更したものであっても良い(図3、図4、図6参照)。この場合には、流路切替弁V2が第2切替モードの状態(ステップS16で設定)を維持する{請求項2、4に対応}。
【0102】
b.吸収剤は、ゼオライト以外に、臭化リチウム等でも良い。
吸収剤がゼオライトの場合、冷媒を水(不凍液)にしても良い。
【0105】
e.吸収剤室51内に貯留される吸収剤10の再生割合を、湿度センサ12、または湿度センサ12+湿度センサ58で検出しても良い(請求項3、4に対応)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1、第2実施例に係る車両用吸収サイクル装置の構造を示す説明図である。
【図2】本発明の第1実施例に係る車両用吸収サイクル装置の作動を示すフローチャートである。
【図3】本発明の第2実施例に係る車両用吸収サイクル装置の作動(始動時)を示すフローチャートである。
【図4】本発明の第2実施例に係る車両用吸収サイクル装置の作動(停止時)を示すフローチャートである。
【図5】エンジン冷却水温や湿度と、熱機関(車両用吸収サイクル装置)の加熱能力の大きさとの関係を示すグラフである。
【図6】本発明の他の実施例に係る車両用吸収サイクル装置の作動(停止時)を示すフローチャートである。
【図7】吸収剤移動手段を変更した、車両用吸収サイクル装置の構造を示す説明図である。
【図8】吸収剤移動手段を変更した、車両用吸収サイクル装置の構造を示す説明図である。
【符号の説明】
1 再生器
2 凝縮器
3 蒸発器
4 吸収器
5 吸収剤移動手段
6 エンジン冷却水循環回路
7 制御器
10 吸収剤
11 再生器伝熱管
20 冷媒蒸気
21 凝縮器ファン
22 再生器弁
23 冷媒配管(第1の冷媒配管)
24 液冷媒(冷媒液)
30 空調ダクト
32 サイクル弁
33 冷媒配管(第3の冷媒配管)
34 蒸発器ファン
41 吸収器伝熱管
42 吸収器弁
43 冷媒配管(第2の冷媒配管)
51 吸収剤室
52 配管(第1往配管)
53 配管(第1戻配管)
54 配管(第2往配管)
55 配管(第2戻配管)
56 吸収剤循環ポンプ(第1の吸収剤循環ポンプ)
57 吸収剤循環ポンプ(第2の吸収剤循環ポンプ)
58 湿度センサ(再生検知器)
68 放熱回路
62 エンジン冷却水
63 ラジエータファン
65 放熱器
66 EGRクーラ
P2 放熱器ポンプ
V2 流路切替弁(流路切替手段)
T2 最適エンジン冷却水温度よりやや低めの所定温度
T3 冷房可能な所定温度
T4 最適エンジン冷却水温度よりやや低めの所定温度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle absorption cycle device.
[0002]
[Prior art]
The absorption-type air conditioner described in
[0003]
The absorption air conditioner described in
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-7-91766 (first page to fourth page, FIG. 1)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-158992 (
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The air conditioners of
In the case of a vehicle, it is difficult to use a burner for safety reasons, so the waste heat of the engine is used.
[0006]
However, the waste heat from the engine varies depending on the running state of the vehicle. For this reason, it is difficult to stably operate the refrigeration cycle in an air conditioner in which the burner is replaced with engine waste heat.
[0007]
An object of the present invention is to provide a vehicle absorption cycle device that can be mounted on a vehicle.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
[About claim 1]
A regenerator heat transfer tube through which engine coolant for heating the absorbent flows is disposed in the regenerator. As a result, the absorbent containing the refrigerant is heated by the engine cooling water and the refrigerant vapor is separated.
Refrigerant vapor is sent to a condenser provided with a condenser fan via a first refrigerant pipe provided with a regenerator valve, and condensed in the condenser by cooling.
The refrigerant liquid is sent to the evaporator provided with the evaporator fan, which is arranged in the air conditioning duct through which the introduced air flows, via a third refrigerant pipe provided with a cycle valve, and the refrigerant liquid evaporates in the evaporator. Thereby, temperature falls and introduction air is cooled.
This refrigerant vapor is sent from the evaporator into the absorber through the second refrigerant pipe provided with the absorber valve, and is absorbed by the absorbent. At this time, absorption heat is generated, and the engine cooling water for heat absorption flowing through the absorber heat transfer pipe disposed in the absorber is heated.
The absorbent moving means moves the absorbent between the regenerator and the absorber through the absorbent chamber that stores the absorbent.
The flow path switching means has a first switching mode in which the regenerator heat transfer tube and the absorber heat transfer tube are connected to the engine coolant circulation circuit via the EGR cooler, and a radiator that is blown from the radiator pump and the radiator fan. Switching to the second switching mode in which the absorber heat transfer tube is connected to the heat dissipation circuit and the regenerator heat transfer tube is connected to the engine coolant circulation circuit via the EGR cooler is possible.
The controller controls the regenerator valve, the absorber valve, the absorbent moving means, and the flow path switching means.
Since the absorption cycle device for vehicles can heat the engine cooling water flowing through the absorber heat transfer tubes and the regenerator heat transfer tubes using the heat absorbed when the regenerated absorbent absorbs the refrigerant, Warm-up can be performed when the engine is started.
The absorbent is regenerated using the heat of exhaust gas and engine cooling water, and the absorbent is stored in the absorbent chamber.
The vehicular absorption cycle device can cool the air introduced through the evaporator, and thus can cool the vehicle interior.
A first forward pipe for sending the absorbent from the absorbent chamber to the absorber, a first return pipe for returning the absorbent from the absorber to the absorbent chamber, and for sending the absorbent from the absorbent chamber to the regenerator The second forward pipe, the second return pipe for returning the absorbent from the regenerator to the absorbent chamber, the first absorbent circulation pump interposed in the first forward pipe, and the second return pipe. The absorbent moving means is constituted by the second absorbent circulating pump provided.
By operating the first and second absorbent circulation pumps of the absorbent moving means, the absorbent stored in the absorbent chamber is sent to the absorber and the regenerator, and the regenerated absorbent is stored in the absorbent chamber. can do. Also. The absorbent chamber can be downsized because it does not have a heat transfer tube for heat exchange.
At the start of cycle operation, the controller activates the first and second absorbent circulation pumps, the engine coolant temperature is less than a predetermined temperature (T2) slightly lower than the optimum engine coolant temperature, and evaporation When the surface temperature of the evaporator exceeds a predetermined temperature (T3) that can be cooled, the engine cooling water temperature needs to be raised early, and the surface temperature of the evaporator needs to be lowered below the predetermined temperature (T3) that can be cooled early. There is.
For this reason, the controller maintains the flow path switching means in the first switching mode, closes the cycle valve, opens the absorber valve, closes the regenerator valve, closes the absorber, and regenerates the absorber. Both containers work as absorbers and raise the engine coolant temperature early.
Note that the evaporator fan is activated to promote the evaporation of the refrigerant and lower the surface temperature of the evaporator.
In addition, those that are not relevant (condenser fan, radiator pump, radiator fan) are stopped.
Further, when the engine coolant temperature is lower than the predetermined temperature (T2) and the surface temperature of the evaporator is equal to or lower than the predetermined temperature (T3), the engine coolant temperature needs to be raised early.
Therefore, the controller maintains the flow path switching means in the first switching mode, closes the cycle valve, opens the absorber valve, opens the regenerator valve, and sets the engine coolant temperature. Raise early.
Note that the condenser fan is activated and heat is taken from outside air.
Also, those that are not related (evaporator fan, radiator pump, radiator fan) are stopped.
[0014]
[About claim 2]
At the start of the cycle operation, the controller opens the absorber valve and the regenerator valve, the engine coolant temperature is less than a predetermined temperature (T2) slightly lower than the optimum engine coolant temperature, and the evaporator When the surface temperature exceeds a predetermined temperature (T3) that can be cooled, the engine cooling water temperature needs to be raised early, and the surface temperature of the evaporator needs to be lowered below the predetermined temperature (T3) that can be cooled early. .
For this reason, the controller maintains the flow path switching means in the first switching mode, closes the cycle valve, operates the first absorbent circulation pump at a high speed, and turns the second absorbent circulation pump on. Operate at medium or low speed, and work as an absorber for both the absorber and regenerator to raise the engine coolant temperature early.
Note that the evaporator fan is activated to promote the evaporation of the refrigerant and lower the surface temperature of the evaporator.
Also, those that are not relevant (condenser fan, radiator pump, radiator fan) are stopped.
Further, when the engine coolant temperature is lower than the predetermined temperature (T2) and the surface temperature of the evaporator is equal to or lower than the predetermined temperature (T3), the engine coolant temperature needs to be raised early.
For this reason, the controller maintains the flow path switching means in the first switching mode, closes the cycle valve, operates the first absorbent circulation pump at a high speed, and turns the second absorbent circulation pump on. Operate at medium or low speed, and work as an absorber for both the absorber and regenerator to raise the engine coolant early.
Note that the condenser fan is activated and heat is taken from outside air.
Also, those that are not related (evaporator fan, radiator pump, radiator fan) are stopped.
[0031]
[Claims3about〕
When a regeneration detector for detecting the regeneration ratio of the absorbent stored in the absorbent chamber is provided in the absorbent chamber and the cycle operation stop instruction is issued, the regeneration ratio of the absorbent is less than a predetermined value. When the engine coolant temperature exceeds the predetermined temperature (T4), which is slightly lower than the optimum engine coolant temperature, and the engine is operating, control as shown below to increase the amount of absorbent regeneration as much as possible. And store it in the absorbent chamber to prepare for the next engine start and cycle operation start.
[0032]
The controller switches the flow path switching means to the first switching mode, the condenser fan is activated, the cycle valve is closed, the absorber valve is closed, the regenerator valve is opened, and the radiator fan is operated In the state, the first and second absorbent circulation pumps are activated to regenerate the absorbent in the absorbent chamber.
In addition, those that are not related (evaporator fan, radiator pump) are stopped.
When the engine is stopped or the regeneration ratio of the absorbent exceeds a predetermined value, the absorber valve and the regenerator valve are closed, and the absorbent is stored in the absorbent chamber.
[0033]
[Claims4about〕
When a regeneration detector for detecting the regeneration ratio of the absorbent stored in the absorbent chamber is provided in the absorbent chamber and the cycle operation stop instruction is issued, the regeneration ratio of the absorbent is less than a predetermined value. When the engine coolant temperature exceeds the predetermined temperature (T4), which is slightly lower than the optimum engine coolant temperature, and the engine is operating, control as shown below to increase the amount of absorbent regeneration as much as possible. And store it in the absorbent chamber to prepare for the next engine start and cycle operation start.
[0034]
The controller maintains the flow path switching means in the second switching mode, the condenser fan is in the operating state, the cycle valve is closed, the absorber valve is closed, the regenerator valve is opened, and the radiator fan is The absorbent in the absorbent chamber is regenerated with the operation state, the first absorbent circulation pump stopped, and the second absorbent circulation pump activated.
In addition, those that are not related (evaporator fan, radiator pump) are stopped.
When the engine is stopped or the regeneration ratio of the absorbent exceeds a predetermined value, the absorber valve and the regenerator valve are closed, and the absorbent is stored in the absorbent chamber.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First Embodiment of the Invention (Claims)1Correspondence) will be described with reference to FIG. 1 and FIG. As shown in FIG. 1, the vehicle absorption cycle apparatus A includes a
[0036]
The regenerator
In this embodiment, the absorbent 10 is zeolite and the refrigerant is ammonia.
[0037]
The
[0038]
The evaporator 3 is connected to the outlet side of the
The evaporator 3 is disposed in the
The vaporized
[0039]
The
[0040]
The absorbent moving means 5 includes a pipe 52 (first forward pipe) for sending the absorbent 10 from the absorbent chamber 51 to the
[0041]
The engine coolant circulation circuit 6 is formed by connecting an engine coolant pump P1, an
The
[0042]
V2 is a flow path switching valve, which is connected as shown below in the first switching mode and the second switching mode.
[0043]
(First switching mode)
The regenerator
[0044]
(Second switching mode)
The
The regenerator
[0045]
Next, the operation of the vehicle absorption cycle apparatus A will be described based on the flowchart shown in FIG.
When the engine is operated in step s1, the
[0046]
In step s3, the
In step s4, the
[0047]
In step s5, based on the sensor signal of the cooling
If the engine coolant temperature is equal to or higher than the predetermined temperature T2 slightly lower than the optimum temperature (NO), the process proceeds to step s13.
[0048]
In step s6, the
[0049]
In step s7, the
[0050]
In step s8, the
[0051]
In step s9, the
[0052]
In step s10, the
[0053]
In step s11, the
[0054]
In step s12, the
[0055]
In step s13, the
[0056]
In step s14, the
[0057]
In step s15, the
In step s16, the
[0058]
Since the vehicle absorption cycle apparatus A according to the present embodiment operates as described below, it has the advantages described below.
When the engine absorption cycle device A is started, if the engine coolant temperature is lower than the predetermined temperature T2, the
And it is the structure which circulates the
[0059]
At this time, when the surface temperature of the evaporator 3 exceeds a predetermined temperature T3 (set value in a range of 4 ° C. to 15 ° C.), it is necessary to lower the surface temperature of the evaporator 3 (for cooling the vehicle interior). The
Further, the
[0060]
When the surface temperature of the evaporator 3 is equal to or lower than the predetermined temperature T3 (set value in the range of 4 ° C. to 15 ° C.), it is not necessary to cool the evaporator 3, so the
[0061]
Advantages obtained when the engine cooling water temperature is low at the time of starting are shown below.
(1) The adsorption heat generated using the regenerated absorbent 10 stored in the absorbent chamber 51 can heat the
(2) Since both the heat exchangers of the
(3) The absorbent chamber 51 is not bulky because it does not have a heat exchanger.
(4) Since the heat energy of the outside air is used, energy can be saved.
(5) The vehicle interior can be cooled early after the rapid cooling step.
(6) The low-temperature
[0062]
On the other hand, when the engine coolant temperature is equal to or higher than the predetermined temperature T2, it is not necessary to increase the temperature of the
In this case, the
[0063]
Advantages obtained when the engine coolant temperature is high at the time of starting are shown below.
(7) The absorbent 10 can be regenerated and stored in the absorbent chamber 51.
(8) The passenger compartment can be cooled.
[0064]
Next, a second embodiment of the present invention (claims)2, 3Will be described with reference to FIGS. 1, 3, 4, and 5. FIG.
[0065]
The vehicle absorption cycle apparatus B of the present embodiment has the same mechanical structure as the vehicle absorption cycle apparatus A, and differs only in operation.
The operation of the vehicle absorption cycle device B will be described based on the flowcharts shown in FIG. 3 (operation at start-up) and FIG. 4 (operation at stop).
[0066]
When the engine is operated in step S1, the
[0067]
In step S3, the controller energizes the engine coolant circuit valve V3 to open the valve, and energizes the engine coolant pump P1 to activate, and the process proceeds to step S4. The flow path switching valve V2 is set to the previous state.
[0068]
In step S4, the
[0069]
In step S5, based on the sensor signal of the
If the engine coolant temperature is equal to or higher than the predetermined temperature T2 slightly lower than the optimum temperature (NO), the process proceeds to step S13.
[0070]
In step S6, the
[0071]
In step S7, the
[0072]
In step S8, the
[0073]
In step S9, the
[0074]
In step S10, the
[0075]
In step S11, the
[0076]
In step S12, the
[0077]
In step S13, the
[0078]
In step S14, the
[0079]
In step S15, the
[0080]
In step S16, the
[0081]
In step S17, based on the sensor signal of the cooling
If engine cooling water temperature ≦ predetermined temperature T1 (NO), the process returns to step S13.
[0082]
In step S18, the
[0083]
In step S19, it is determined whether or not an instruction to stop the operation of the vehicle absorption cycle apparatus B is issued. If an instruction to stop the operation is issued (YES), the process proceeds to step S20 and an instruction to stop the operation is issued. If NO is displayed (NO), the process returns to step S17.
[0084]
In step S20, the
[0085]
In step S21, based on the sensor signal of the cooling
If the engine coolant temperature is equal to or lower than the predetermined temperature T4 (NO), the process returns to step S13.
[0086]
In step S22, it is determined whether or not the engine is operating. If the engine is operating (YES), the process proceeds to step S23. If the engine is stopped (NO), the process proceeds to step S28. .
[0087]
In step S23, the
[0088]
In step S24, the
[0089]
In step S25, the
[0090]
In step S26, the
[0091]
In step S27, the
[0092]
In step S28, the
In step S29, the vehicle absorption cycle apparatus B stops.
[0093]
Since the vehicle absorption cycle apparatus B according to this embodiment operates as described below, it has the advantages described below.
[0094]
Both the
[0095]
Further, when the engine coolant temperature is lower than the predetermined temperature T2 and the surface temperature of the evaporator 3 is equal to or lower than the predetermined temperature T3, the
[0096]
When the engine cooling water temperature is equal to or higher than the predetermined temperature T2, it is not necessary to warm the
[0097]
The advantages obtained when the engine coolant temperature is low are shown below.
1) Adsorption heat generated using the absorbent 10 stored in the absorbent chamber 51 can heat the
2) Since both the heat exchangers of the
[0098]
3) The absorbent chamber 51 is not bulky because it does not have a heat exchanger.
4) Since the thermal energy of the outside air is used, energy can be saved.
5) The vehicle interior can be cooled early after the rapid cooling step.
6) Low-temperature
[0099]
Advantages obtained when the engine coolant temperature is high at the time of starting are shown below.
7) The absorbent 10 can be regenerated and stored in the absorbent chamber 51.
8) The passenger compartment can be cooled.
[0010]
Advantages obtained when the vehicle absorption cycle device B is stopped will be described below.
In a state where the operation stop instruction of the vehicle absorption cycle device B is issued (YES in step S19 in FIG. 4), the absorbent 10 is not sufficiently regenerated, and the engine cooling water temperature> the predetermined temperature T4 slightly lower than the optimum temperature, While the engine is in operation, steps S23 to S27 are performed, and both the
Thereby, the heat of the
[0101]
The present invention includes the following embodiments in addition to the above embodiments.
a. In the vehicle absorption cycle apparatus B of the second embodiment, step S27 may be omitted and step S25 may be changed to step S25 '(see FIGS. 3, 4, and 6). In this case, the flow path switching valve V2 maintains the state of the second switching mode (set in step S16) {Claim2, 4Corresponds to}.
[0102]
b. The absorbent may be lithium bromide or the like in addition to zeolite.
When the absorbent is zeolite, the refrigerant may be water (antifreeze).
[0105]
e. The regeneration ratio of the absorbent 10 stored in the absorbent chamber 51 may be detected by the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the structure of a vehicle absorption cycle device according to first and second embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the vehicle absorption cycle apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation (at the time of start) of the vehicle absorption cycle device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation (when stopped) of the vehicle absorption cycle device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between engine cooling water temperature and humidity and the heating capacity of a heat engine (vehicle absorption cycle device).
FIG. 6 is a flowchart showing the operation (when stopped) of the vehicle absorption cycle device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory view showing the structure of a vehicle absorption cycle device in which the absorbent moving means is changed.
FIG. 8 is an explanatory view showing the structure of a vehicle absorption cycle device in which the absorbent moving means is changed.
[Explanation of symbols]
1 Regenerator
2 Condenser
3 Evaporator
4 absorber
5 Absorbent transfer means
6 Engine coolant circulation circuit
7 Controller
10 Absorbent
11 Regenerator heat transfer tube
20 Refrigerant vapor
21 Condenser fan
22 Regenerator valve
23 Refrigerant piping (first refrigerant piping)
24 Liquid refrigerant (refrigerant liquid)
30 Air conditioning duct
32 cycle valve
33 Refrigerant piping (third refrigerant piping)
34 Evaporator fan
41 Absorber heat transfer tube
42 Absorber valve
43 Refrigerant piping (second refrigerant piping)
51 Absorbent chamber
52 Piping (1st piping)
53 Piping (1st return piping)
54 Piping (second forward piping)
55 Piping (second return piping)
56 Absorbent circulation pump (first absorbent circulation pump)
57 Absorbent circulation pump (second absorbent circulation pump)
58 Humidity sensor (regenerative detector)
68 Heat dissipation circuit
62 Engine cooling water
63 Radiator fan
65 radiator
66 EGR cooler
P2 radiator pump
V2 channel switching valve (channel switching means)
T2 Predetermined temperature slightly lower than optimum engine coolant temperature
T3 Predetermined temperature that can be cooled
T4 Predetermined temperature slightly lower than optimum engine coolant temperature
Claims (4)
再生器弁を介設した第1の冷媒配管を介して前記再生器に接続され、前記再生器から送り込まれる前記冷媒蒸気を冷却して凝縮させる、凝縮器ファンを付設した凝縮器と、
蒸発器ファンを付設し、導入空気が流れる空調ダクト内に配されるとともに、出口側を吸収器弁を介設した第2の冷媒配管を介して吸収器に接続し、前記凝縮器から送り込まれる冷媒液を蒸発させる蒸発器と、
吸熱用のエンジン冷却水が流れる吸収器伝熱管を配するととに、前記蒸発器から送り込まれる冷媒蒸気を前記吸収剤に吸収させる吸収器と、
前記吸収剤を貯留する吸収剤室を介して、前記再生器と前記吸収器との間で前記吸収剤を移動させるための吸収剤移動手段と、
前記再生器伝熱管と前記吸収器伝熱管とをEGRクーラを介してエンジン冷却水循環回路に接続する第1切替モードと、放熱器ポンプとラジエータファンから送風される放熱器とを有する放熱回路に前記吸収器伝熱管を接続し、前記再生器伝熱管を前記EGRクーラを介して前記エンジン冷却水循環回路に接続する第2切替モードとの切り替えが可能な流路切替手段と、
前記再生器弁、前記吸収器弁、吸収剤移動手段、および前記流路切替手段を制御する制御器とを備える車両用吸収サイクル装置であって、
前記吸収剤室から前記吸収器へ吸収剤を送り込むための第1往配管と、前記吸収器から前記吸収剤室へ前記吸収剤を戻すための第1戻配管と、前記吸収剤室から前記再生器へ前記吸収剤を送り込むための第2往配管と、前記再生器から前記吸収剤室へ前記吸収剤を戻すための第2戻配管と、第1往配管に介設される第1の吸収剤循環ポンプと、第2戻配管に介設される第2の吸収剤循環ポンプとにより前記吸収剤移動手段を構成するとともに、 サイクル運転の開始時に、前記制御器が第1、第2の吸収剤循環ポンプを作動状態にするとともに、エンジン冷却水温が最適エンジン冷却水温度よりやや低めの所定温度(T2)未満で、且つ、前記蒸発器の表面温度が冷房可能な所定温度(T3)を越える場合には、前記制御器は、前記吸収器弁を開弁状態、前記再生器弁を閉弁状態、前記蒸発器ファンを作動状態、前記凝縮器ファンを停止状態、前記サイクル弁を閉弁状態、前記放熱器ポンプを停止状態、前記ラジエータファンを停止状態、前記流路切替手段を前記第1切替モードに維持し、
また、エンジン冷却水温が前記所定温度(T2)未満で、且つ、前記蒸発器の表面温度が前記所定温度(T3)以下の場合には、前記制御器は、前記吸収器弁を開弁状態、前記再生器弁を開弁状態、前記蒸発器ファンを停止状態、前記凝縮器ファンを作動状態、前記サイクル弁を閉弁状態、前記放熱器ポンプを停止状態、前記ラジエータファンを停止状態、前記流路切替手段を前記第1切替モードに維持することを特徴とする車両用吸収サイクル装置。 A regenerator for separating the refrigerant vapor from the absorbent, and a regenerator heat transfer tube through which the engine cooling water for heating the absorbent flows.
A condenser with a condenser fan connected to the regenerator via a first refrigerant pipe having a regenerator valve and cooling and condensing the refrigerant vapor sent from the regenerator;
An evaporator fan is attached, and is arranged in an air-conditioning duct through which the introduced air flows. The outlet side is connected to the absorber via a second refrigerant pipe provided with an absorber valve , and sent from the condenser. An evaporator for evaporating the refrigerant liquid;
An absorber that absorbs refrigerant vapor sent from the evaporator with the absorber, with an absorber heat transfer tube through which engine cooling water for heat absorption flows,
An absorbent moving means for moving the absorbent between the regenerator and the absorber via an absorbent chamber storing the absorbent;
A heat dissipation circuit having a first switching mode in which the regenerator heat transfer tube and the absorber heat transfer tube are connected to an engine coolant circulation circuit via an EGR cooler, and a radiator pump and a radiator blown from a radiator fan. A flow path switching means capable of switching to a second switching mode in which an absorber heat transfer tube is connected and the regenerator heat transfer tube is connected to the engine coolant circulation circuit via the EGR cooler;
A vehicle absorption cycle device comprising: the regenerator valve, the absorber valve, an absorbent moving means, and a controller for controlling the flow path switching means;
A first forward pipe for feeding the absorbent from the absorbent chamber to the absorber; a first return pipe for returning the absorbent from the absorber to the absorbent chamber; and the regeneration from the absorbent chamber. A second forward pipe for feeding the absorbent into the vessel, a second return pipe for returning the absorbent from the regenerator to the absorbent chamber, and a first absorption provided in the first forward pipe The absorbent moving means is constituted by the absorbent circulating pump and the second absorbent circulating pump interposed in the second return pipe, and at the start of the cycle operation, the controller performs the first and second absorptions. The coolant circulation pump is turned on, the engine coolant temperature is less than a predetermined temperature (T2) slightly lower than the optimum engine coolant temperature, and the surface temperature of the evaporator exceeds a predetermined temperature (T3) capable of cooling. In the case, the controller turns on the absorber valve. Open state, regenerator valve closed state, evaporator fan activated state, condenser fan stopped state, cycle valve closed state, radiator pump stopped state, radiator fan stopped State, maintaining the flow path switching means in the first switching mode,
When the engine coolant temperature is lower than the predetermined temperature (T2) and the surface temperature of the evaporator is equal to or lower than the predetermined temperature (T3), the controller opens the absorber valve, The regenerator valve is opened, the evaporator fan is stopped, the condenser fan is activated, the cycle valve is closed, the radiator pump is stopped, the radiator fan is stopped, the flow A vehicle absorption cycle device characterized in that the road switching means is maintained in the first switching mode.
再生器弁を介設した第1の冷媒配管を介して前記再生器に接続され、前記再生器から送り込まれる前記冷媒蒸気を冷却して凝縮させる、凝縮器ファンを付設した凝縮器と、
蒸発器ファンを付設し、導入空気が流れる空調ダクト内に配されるとともに、出口側を吸収器弁を介設した第2の冷媒配管を介して吸収器に接続し、前記凝縮器から送り込まれる冷媒液を蒸発させる蒸発器と、
吸熱用のエンジン冷却水が流れる吸収器伝熱管を配するととに、前記蒸発器から送り込まれる冷媒蒸気を前記吸収剤に吸収させる吸収器と、
前記吸収剤を貯留する吸収剤室を介して、前記再生器と前記吸収器との間で前記吸収剤を移動させるための吸収剤移動手段と、
前記再生器伝熱管と前記吸収器伝熱管とをEGRクーラを介してエンジン冷却水循環回路に接続する第1切替モードと、放熱器ポンプとラジエータファンから送風される放熱器とを有する放熱回路に前記吸収器伝熱管を接続し、前記再生器伝熱管を前記EGRクーラを介して前記エンジン冷却水循環回路に接続する第2切替モードとの切り替えが可能な流路切替手段と、
前記再生器弁、前記吸収器弁、吸収剤移動手段、および前記流路切替手段を制御する制御器とを備える車両用吸収サイクル装置であって、
前記吸収剤室から前記吸収器へ吸収剤を送り込むための第1往配管と、前記吸収器から前記吸収剤室へ前記吸収剤を戻すための第1戻配管と、前記吸収剤室から前記再生器へ前記吸収剤を送り込むための第2往配管と、前記再生器から前記吸収剤室へ前記吸収剤を戻すための第2戻配管と、第1往配管に介設される第1の吸収剤循環ポンプと、第2戻配管に介設される第2の吸収剤循環ポンプとにより前記吸収剤移動手段を構成するとともに、 サイクル運転の開始時に、前記制御器が前記吸収器弁および前記再生器弁を開弁状態にするとともに、
エンジン冷却水温が最適エンジン冷却水温度よりやや低めの所定温度(T2)未満で、且つ、前記蒸発器の表面温度が冷房可能な所定温度(T3)を越える場合には、前記制御器は、前記蒸発器ファンを作動状態、前記凝縮器ファンを停止状態、前記サイクル弁を閉弁状態、前記第1の吸収剤循環ポンプを高速で作動させ、前記第2の吸収剤循環ポンプを中速または低速で作動させ、前記放熱器ポンプを停止状態、前記ラジエータファンを停止状態、前記流路切替手段を前記第1切替モードに維持し、
また、エンジン冷却水温が前記所定温度(T2)未満で、且つ、前記蒸発器の表面温度が前記所定温度(T3)以下の場合には、前記制御器は、前記蒸発器ファンを停止状態、前記凝縮器ファンを作動状態、前記サイクル弁を閉弁状態、前記第2の吸収剤循環ポンプを高速で作動させ、前記第1の吸収剤循環ポンプを中速または低速で作動させ、前記放熱器ポンプを停止状態、前記ラジエータファンを停止状態、前記流路切替手段を前記第1切替モードに維持することを特徴とする車両用吸収サイクル装置。 A regenerator for separating the refrigerant vapor from the absorbent, and a regenerator heat transfer tube through which the engine cooling water for heating the absorbent flows.
A condenser with a condenser fan connected to the regenerator via a first refrigerant pipe having a regenerator valve and cooling and condensing the refrigerant vapor sent from the regenerator;
Annexed to the evaporator fan, with disposed in the air conditioning duct through which the introduced air, connected to the absorber via a second refrigerant pipe which is interposed the absorber valve outlet side, fed from the front SL condenser An evaporator for evaporating the refrigerant liquid,
An absorber that absorbs refrigerant vapor sent from the evaporator with the absorber, with an absorber heat transfer tube through which engine cooling water for heat absorption flows,
An absorbent moving means for moving the absorbent between the regenerator and the absorber via an absorbent chamber storing the absorbent;
The radiator circuit having a first switching mode that connects to the engine cooling water circulation circuit and said absorber heat transfer tube and the regenerator heat exchanger tube through the E GR cooler, and a radiator that is blown from the radiator pump and radiator fan A flow path switching means capable of switching to a second switching mode for connecting the absorber heat transfer pipe and connecting the regenerator heat transfer pipe to the engine coolant circulation circuit via the EGR cooler;
A vehicle absorption cycle device comprising: the regenerator valve, the absorber valve, an absorbent moving means, and a controller for controlling the flow path switching means ;
A first forward pipe for feeding the absorbent from the absorbent chamber to the absorber; a first return pipe for returning the absorbent from the absorber to the absorbent chamber; and the regeneration from the absorbent chamber. A second forward pipe for feeding the absorbent into the vessel, a second return pipe for returning the absorbent from the regenerator to the absorbent chamber, and a first absorption provided in the first forward pipe The absorbent moving means is constituted by the absorbent circulating pump and the second absorbent circulating pump interposed in the second return pipe, and at the start of the cycle operation, the controller is configured to transfer the absorbent valve and the regeneration. Open the valve,
When the engine coolant temperature is less than a predetermined temperature (T2) slightly lower than the optimum engine coolant temperature and the surface temperature of the evaporator exceeds a predetermined temperature (T3) that can be cooled, the controller The evaporator fan is in an operating state, the condenser fan is in a stopped state, the cycle valve is closed, the first absorbent circulation pump is operated at a high speed, and the second absorbent circulation pump is operated at a medium speed or a low speed. The radiator pump is stopped, the radiator fan is stopped, and the flow path switching means is maintained in the first switching mode.
When the engine coolant temperature is lower than the predetermined temperature (T2) and the surface temperature of the evaporator is equal to or lower than the predetermined temperature (T3), the controller stops the evaporator fan, The condenser fan is in an operating state, the cycle valve is in a closed state, the second absorbent circulation pump is operated at high speed, the first absorbent circulation pump is operated at medium speed or low speed, and the radiator pump The absorption cycle apparatus for vehicles, wherein the radiator fan is stopped, and the flow path switching means is maintained in the first switching mode.
サイクル運転の停止指示が出た際に、前記吸収剤の再生割合が所定値未満の場合で、エンジン冷却水温が最適エンジン冷却水温度よりやや低めの所定温度(T4)を越え、且つエンジンが作動中の場合には、前記制御器は、前記流路切替手段を前記第1切替モードに切り替え、When an instruction to stop cycle operation is issued, the engine cooling water temperature exceeds a predetermined temperature (T4) slightly lower than the optimum engine cooling water temperature when the regeneration ratio of the absorbent is less than a predetermined value, and the engine operates. In the case of the inside, the controller switches the flow path switching means to the first switching mode,
前記蒸発器ファンを停止状態、前記凝縮器ファンを作動状態、前記サイクル弁を閉弁状態、前記吸収器弁を閉弁状態、前記再生器弁を開弁状態、前記放熱器ポンプを停止状態、前記ラジエータファンを作動状態、前記第1、第2の吸収剤循環ポンプを作動状態にして前記吸収剤室の吸収剤を再生させ、The evaporator fan is stopped, the condenser fan is operated, the cycle valve is closed, the absorber valve is closed, the regenerator valve is opened, the radiator pump is stopped, The radiator fan is in an operating state, the first and second absorbent circulation pumps are in an operating state, and the absorbent in the absorbent chamber is regenerated,
エンジンが停止するか、前記吸収剤の再生割合が所定値を越えた時点で、前記吸収器弁および前記再生器弁を閉弁状態にすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用吸収サイクル装置。3. The absorber valve and the regenerator valve are closed when the engine is stopped or when the regeneration ratio of the absorbent exceeds a predetermined value. Absorption cycle device for vehicles.
サイクル運転の停止指示が出た際に、前記吸収剤の再生割合が所定値未満の場合で、エンジン冷却水温が最適エンジン冷却水温度よりやや低めの所定温度(T4)を越え、且つエンジンが作動中の場合には、前記制御器は、前記流路切替手段を前記第2切替モードに維持し、When an instruction to stop cycle operation is issued, the engine cooling water temperature exceeds a predetermined temperature (T4) slightly lower than the optimum engine cooling water temperature when the regeneration ratio of the absorbent is less than a predetermined value, and the engine operates. In the case of the inside, the controller maintains the flow path switching means in the second switching mode,
前記蒸発器ファンを停止状態、前記凝縮器ファンを作動状態、前記サイクル弁を閉弁状態、前記吸収器弁を閉弁状態、前記再生器弁を開弁状態、前記放熱器ポンプを停止状態、前記ラジエータファンを作動状態、前記第1の吸収剤循環ポンプを停止状態、第2の吸収The evaporator fan is stopped, the condenser fan is operated, the cycle valve is closed, the absorber valve is closed, the regenerator valve is opened, the radiator pump is stopped, The radiator fan is in an operating state, the first absorbent circulation pump is stopped, and a second absorption is performed. 剤循環ポンプを作動状態にして前記吸収剤室の吸収剤を再生させ、Regenerate the absorbent in the absorbent chamber with the agent circulation pump activated,
エンジンが停止するか、前記吸収剤の再生割合が所定値を越えた時点で、前記吸収器弁および前記再生器弁を閉弁状態にすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用吸収サイクル装置。3. The absorber valve and the regenerator valve are closed when the engine is stopped or when the regeneration ratio of the absorbent exceeds a predetermined value. Absorption cycle device for vehicles.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002297909A JP4135458B2 (en) | 2002-10-10 | 2002-10-10 | Absorption cycle device for vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002297909A JP4135458B2 (en) | 2002-10-10 | 2002-10-10 | Absorption cycle device for vehicles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004130944A JP2004130944A (en) | 2004-04-30 |
JP4135458B2 true JP4135458B2 (en) | 2008-08-20 |
Family
ID=32287481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002297909A Expired - Fee Related JP4135458B2 (en) | 2002-10-10 | 2002-10-10 | Absorption cycle device for vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4135458B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005121660A2 (en) | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Nanopore, Inc. | Sorption cooling systems, their use in automotive cooling applications and methods relating to the same |
RU2537075C1 (en) * | 2013-06-27 | 2014-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" | Vehicle cabin microclimate optimiser |
-
2002
- 2002-10-10 JP JP2002297909A patent/JP4135458B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004130944A (en) | 2004-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4201011B2 (en) | Heat storage device | |
JP5860361B2 (en) | Thermal management system for electric vehicles | |
US7266967B2 (en) | Air conditioner for automotive vehicle | |
JP5757796B2 (en) | Solar thermal air conditioning system | |
JP2006321389A (en) | Waste heat using device for vehicle | |
JP2011242017A (en) | Air conditioning device for vehicle | |
JP4184197B2 (en) | Hybrid absorption heat pump system | |
JP3959829B2 (en) | Refrigeration equipment and air conditioning equipment | |
JP4135458B2 (en) | Absorption cycle device for vehicles | |
JP2004340520A (en) | Refrigerating cycle device | |
JP5182561B2 (en) | Heat utilization device | |
GB2179137A (en) | Air conditioners for vehicles | |
JP2004291669A (en) | Vehicular adsorption type air-conditioner | |
JP6871015B2 (en) | Absorption refrigeration system | |
JP2004237816A (en) | Vehicular adsorption type air-conditioner | |
JP4213535B2 (en) | Air conditioner for vehicles | |
JP3284573B2 (en) | Vehicle air conditioner | |
JP2003343939A (en) | Absorption refrigerating machine | |
JP2003260926A (en) | Heat accumulation system for vehicle | |
JP4069691B2 (en) | Air conditioner for vehicles | |
CN216915450U (en) | Integrated integrated whole vehicle thermal management system for pure electric sanitation vehicle | |
CN115303013B (en) | Thermal management system of direct heat pump architecture of pure electric vehicle type | |
WO2017154569A1 (en) | Adsorption refrigeration system, and vehicle air-conditioning device | |
JP3857955B2 (en) | Absorption refrigerator | |
WO2025025821A1 (en) | Thermal management system for vehicle and vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071218 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080212 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080513 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080526 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |