JP5186422B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の第1実施形態に係る車両用空気調和装置S1の構成図である。図1に示すように、車両用空気調和装置S1は、例えば電気自動車に搭載され、主空調装置Aと排熱回収装置Bとを備えている。
図2は本発明の第2実施形態に係る車両用空気調和装置S2の構成図である。図2に示すように、この第2実施形態の車両用空気調和装置S2は、前記第1実施形態の車両用空気調和装置S1と比較するに、回収熱放熱器31の配置位置が相違する。つまり、回収熱放熱器31は、送風路12の室内熱交換器5の下流で、且つ、ヒータコア17の並列位置に配置されている。
図3は本発明の第3実施形態に係る車両用空気調和装置S3の構成図である。図3に示すように、この第3実施形態の車両用空気調和装置S3は、前記第1実施形態の車両用空気調和装置S1と比較するに、主空調装置A1の冷凍サイクル1の構成と、排熱回収装置B1の構成が相違する。
図4〜図10は本発明の第4実施形態を示し、図4は車両用空気調和装置S4の構成図、図5は冷房時の内気導入モードにおける動作フローチャート、図6は冷房時の外気導入モードにおける動作フローチャート、図7は暖房時における動作フローチャート、図8は冷房時の内気導入モードにおける各部の温度分布線図と各部のタイムチャート、図9は冷房時の外気導入モードにおける各部の温度分布線図と各部のタイムチャート、図10は暖房時における各部の温度分布線図と各部のタイムチャートである。
この変形例では、蓄熱器40Aが回収熱放熱器31側に、第2切替手段である三方弁41Aが換気熱回収器30側に配置され、前記第4実施形態と比較して蓄熱器40Aと三方弁41Aの位置が逆に配置されている。この構成により、蓄熱器40A内の循環水の流路を単一とすることができる。第4実施形態の三方弁41の弁ポートから三方弁41Aの弁ポートの切替は、(O→A)が(A→D)に、(O→B)が(B→D)に、(O→C)が(B→D)にそれぞれ対応する。
排熱回収装置B,B1の液状熱交換媒体は、不凍液などであっても良い。
A,A1 主空調装置
B,B1,B2 排熱回収装置
1 冷凍サイクル
2 電動圧縮機(圧縮機)
3 室外熱交換器
4 膨張弁(減圧手段)
5 室内熱交換器
7 四方弁(切替手段)
17 ヒータコア
30 換気熱回収器
31,34 回収熱放熱器
32 循環手段
35 第1切替え器(第1切替手段)
40,40A 蓄熱器
41,41A 三方弁(第2切替手段)
50 蓄熱温度検知手段
51 媒体温度検知手段
61 熱交換器後空気温度検知手段
62 車室内空気温度検知手段
Claims (9)
- 冷媒を圧縮する圧縮機(2)と、圧縮された高温高圧の冷媒と車室外の空気との間で熱交換させる室外熱交換器(3)と、前記室外熱交換器(3)で冷却された冷媒を減圧する減圧手段(4)と、送風路(12)に配置され、前記減圧手段(4)で減圧された冷媒と車室内に供給する送風との間で熱交換させる室内熱交換器(5)とを有する冷凍サイクル(1)を備えた主空調装置(A),(A1)と、
車室内から車室外に排気する送風の熱を回収する換気熱回収器(30)と、前記送風路(12)の前記室内熱交換器(5)より下流位置に配置され、前記換気熱回収器(30)で回収した回収熱を送風に放熱する回収熱放熱器(31)と、前記換気熱回収器(30)と前記回収熱放熱器(31)との間で液状熱交換媒体を循環させる循環手段(32)とを有する排熱回収装置(B),(B1)とを備え、
前記排熱回収装置(B1)は、
前記回収熱放熱器(31),(34)を複数有し、前記送風路(12)の前記室内熱交換器(5)の下流位置の他に、前記送風路(12)の前記室内熱交換器(5)の上流位置にも配置されるとともに、
前記室内熱交換器(5)の下流位置に配置された前記回収熱放熱器(31)と前記室内熱交換器(5)の上流位置に配置された前記回収熱放熱器(34)のいずれか一方に液状熱交換媒体を循環させるように循環経路を切り替えできる第1切替手段(35)を有することを特徴とする車両用空気調和装置(S3),(S4)。 - 請求項1記載の車両用空気調和装置(S3),(S4)であって、
前記主空調装置(A),(A1)は、前記送風路(12)の前記室内熱交換器(5)の下流位置にヒータコア(17)を有し、
前記回収熱放熱器(31)は、前記ヒータコア(17)の上流位置か前記ヒータコア(17)の並列位置のいずれかに配置されたことを特徴とする車両用空気調和装置(S3),(S4)。 - 請求項1又は請求項2記載の車両用空気調和装置(S3)であって、
前記室内熱交換器(5)は、蒸発器として機能する場合の他に、放熱器としても機能することができるよう構成され、
前記第1切替手段(35)は、前記室内熱交換器(5)が蒸発器として機能する時には、前記室内熱交換器(5)の下流位置に配置された前記回収熱放熱器(31)に液状熱交換媒体を循環させるよう切り替え、前記室内熱交換器(5)が放熱器として機能する時には、前記室内熱交換器(5)の上流位置に配置された前記回収熱放熱器(34)に液状熱交換媒体を循環させるよう切り替えたことを特徴とする車両用空気調和装置(S3)。 - 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の車両用空気調和装置(S4)であって、
前記排熱回収装置(B2)は、液状熱交換媒体の循環路に介在され、液状熱交換媒体との間で熱交換して熱を蓄熱できる蓄熱器(40),(40A)を備えたことを特徴とする車両用空気調和装置(S4)。 - 請求項4記載の車両用空気調和装置(S4)であって、
前記排熱回収装置(B2)は、液状熱交換媒体が前記換気熱回収器(30)と前記回収熱放熱器(31)を通り、且つ、前記蓄熱器(40),(40A)を迂回する迂回経路と、液状熱交換媒体が前記換気熱回収器(30)と前記回収熱放熱器(31)と前記蓄熱器(40)を通る蓄熱経路とに切り替えできる第2切替手段(41),(41A)を備えたことを特徴とする車両用空気調和装置(S4)。 - 請求項5記載の車両用空気調和装置(S4)であって、
前記第2切替手段(41),(41A)は、液状熱交換媒体が前記回収熱放熱器(31)と前記蓄熱器(40)を通り、且つ、前記換気熱回収器(30)を迂回する蓄熱利用経路にも切り替えできるよう構成されたことを特徴とする車両用空気調和装置(S4)。 - 請求項5又は請求項6記載の車両用空気調和装置(S4)であって、
前記蓄熱器(40),(40A)の温度を検知する蓄熱温度検知手段(50)と、液状熱交換媒体の温度を検知する媒体温度検知手段(51)と、前記室内熱交換器(5)を通過直後の空気温度を検知する熱交換器後空気温度検知手段(61)と、車室内の空気温度を検知する車室内空気温度検知手段(61)とを有し、
前記第2切替手段(41),(41A)は、前記蓄熱温度検知手段(50)と前記媒体温度検知手段(51)と前記熱交換器後空気温度検知手段(61)と前記車室内空気温度検知手段(62)の検知温度に基づいて、液状熱交換媒体の循環経路を切り替えることを特徴とする車両用空気調和装置(S4)。 - 請求項7記載の車両用空気調和装置(S4)であって、
車室内の温度を冷却する冷房時にあって、前記蓄熱温度検知手段(50)の検知温度と前記媒体温度検知手段(51)の検知温度の内の少なくともいずれか一方の温度がしきい値を下回った場合には、前記圧縮機(2)を停止させることを特徴とする車両用空気調和装置(S4)。 - 請求項1〜請求項8のいずれかに記載の車両用空気調和装置(S3)であって、
前記主空調装置(A1)は、前記圧縮機(2)からの高温高圧の冷媒を前記室外熱交換器(3)、前記減圧手段(4)、前記室内熱交換器(5)の順に循環させる冷却用循環経路と、前記圧縮機(2)からの高温高圧の冷媒を前記室内熱交換器(5)、前記減圧手段(4)、前記室外熱交換器(3)の順に循環させる加熱用循環経路に切り替えできることを特徴とする車両用空気調和装置(S3)。
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