JP5407944B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents

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Description

本発明は、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.

従来、エンジン冷却水を熱源として車室内への送風空気を加熱する加熱用熱交換器を備えた車両用空調装置がある(例えば、特許文献1、2参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a vehicle air conditioner including a heating heat exchanger that heats blown air into a vehicle interior using engine cooling water as a heat source (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

さらに、このような車両用空調装置としては、ハイブリッド車、アイドルストップ車のように、走行状態等に応じてエンジンを自動停止する車両に搭載され、走行状態等に応じてエンジンが停止している場合であっても、エンジン冷却水の温度が所定温度以下の場合に、エンジンに対して作動要求するものが広く知られている。これは、エンジンが停止している場合であって、エンジン冷却水の温度が低くなって、加熱用熱交換器による送風空気の加熱能力を確保できないときに、空調のためにエンジンを作動させて、加熱用熱交換器による送風空気の加熱能力を確保するものである。   Further, such a vehicle air conditioner is mounted on a vehicle that automatically stops the engine in accordance with the traveling state, such as a hybrid vehicle or an idle stop vehicle, and the engine is stopped in accordance with the traveling state or the like. Even in such cases, it is widely known that the engine is requested to operate when the temperature of the engine cooling water is equal to or lower than a predetermined temperature. This is the case when the engine is stopped, and when the engine cooling water temperature is low and the heating capacity of the blast air by the heating heat exchanger cannot be secured, the engine is operated for air conditioning. The heating capacity of the blown air by the heat exchanger for heating is ensured.

なお、特許文献1に記載の車両用空調装置では、エンジン冷却水を熱源として車室内への送風空気を加熱する加熱用熱交換器を備え、さらに、ヒートポンプサイクルによって、空気から吸熱してエンジン冷却水を加熱するようにしている。   Note that the vehicle air conditioner described in Patent Document 1 includes a heat exchanger for heating that heats blown air into the vehicle interior using engine cooling water as a heat source, and further cools the engine by absorbing heat from the air by a heat pump cycle. The water is heated.

また、特許文献2に記載の車両用空調装置では、エンジン冷却水を熱源として車室内への送風空気を加熱する加熱用熱交換器の空気流れ下流側に、PTC素子を用いた補助加熱器を設けている。   Moreover, in the vehicle air conditioner described in Patent Document 2, an auxiliary heater using a PTC element is provided on the downstream side of the air flow of the heating heat exchanger that heats the air blown into the vehicle interior using engine cooling water as a heat source. Provided.

特開2007−278624号公報JP 2007-278624 A 特開2008−126820号公報JP 2008-126820 A

ところで、エンジン冷却水の温度が所定温度以下の場合に、エンジンに対して作動要求する車両用空調装置に対しては、空調のためにエンジンを作動させると、燃費悪化につながるので、燃費悪化を抑制することが求められる。   By the way, when the temperature of the engine coolant is below a predetermined temperature, for a vehicle air conditioner that requires operation of the engine, operating the engine for air conditioning leads to deterioration in fuel consumption. Control is required.

そこで、エンジン冷却水の温度が低下した場合、エンジン作動の代わりに、特許文献1のように、ヒートポンプサイクルで空気から吸熱し、この熱によってエンジン冷却水を加熱することが考えられる。   Therefore, when the temperature of the engine cooling water is lowered, instead of engine operation, it is conceivable to absorb heat from the air in a heat pump cycle and heat the engine cooling water by this heat as in Patent Document 1.

しかし、ヒートポンプサイクルを作動させると、その作動にエネルギーを消費することとなるため、このようなエンジン冷却水を加熱する際の消費エネルギーの低減が求められる。   However, when the heat pump cycle is operated, energy is consumed for the operation, and thus reduction of energy consumption when heating such engine cooling water is required.

また、エンジン冷却水の温度が低下した場合、エンジン作動の代わりに、特許文献2のように、補助加熱器で空気を加熱することが考えられる。しかしながら、加熱用熱交換器の空気流れ下流側に補助加熱器を設けると、補助加熱器が車室内に向かう送風空気の抵抗となるため、空気を直接加熱する補助加熱器を設けることは好ましくない。   Moreover, when the temperature of engine cooling water falls, it is possible to heat air with an auxiliary heater like patent document 2 instead of engine operation. However, if an auxiliary heater is provided on the downstream side of the air flow of the heat exchanger for heating, the auxiliary heater becomes a resistance of the blown air toward the vehicle interior, so it is not preferable to provide an auxiliary heater that directly heats the air. .

そこで、エンジン冷却水の温度が低下した場合、車室内に向かう送風空気の抵抗が増大しないように、エンジン以外の加熱手段によってエンジン冷却水を加熱することが考えられる。   Therefore, when the temperature of the engine cooling water is lowered, it is conceivable that the engine cooling water is heated by heating means other than the engine so that the resistance of the blown air toward the vehicle interior does not increase.

しかし、エンジン以外の加熱手段によってエンジン冷却水を単に加熱するだけでは、加熱用熱交換器で空気と熱交換されなかった熱量がエンジン表面から放出され、加熱した熱量を無駄に消費してしまうという問題が生じる。   However, if the engine cooling water is simply heated by a heating means other than the engine, the amount of heat that has not been exchanged with air by the heating heat exchanger is released from the engine surface, and the heated amount of heat is wasted. Problems arise.

なお、空調のためにエンジンを作動させると燃費が悪化するという問題は、エンジンを搭載する車両に用いられる車両用空調装置に限らず、燃料電池車のように、エンジン以外の車両走行用の駆動手段を備える車両に搭載される車両用空調装置においても同様に言えることである。   In addition, the problem that the fuel consumption deteriorates when the engine is operated for air conditioning is not limited to the vehicle air conditioner used in the vehicle equipped with the engine, but is a driving for driving a vehicle other than the engine, such as a fuel cell vehicle. The same applies to a vehicle air conditioner mounted on a vehicle including the means.

例えば、燃料電池と走行用電動モータとを備える燃料電池車に用いられる車両用空調装置では、燃料電池の冷却水を熱源として車室内への送風空気を加熱するとともに、走行状態等に応じて燃料電池の発電が停止することが考えられる。この場合、燃料電池の冷却水の温度が所定温度以下の場合に、燃料電池を作動(発電)させると、燃料電池の消費エネルギーが多くなってしまう。   For example, in a vehicle air conditioner used in a fuel cell vehicle including a fuel cell and an electric motor for traveling, air blown into the passenger compartment is heated using cooling water of the fuel cell as a heat source, and fuel according to the traveling state or the like. It is conceivable that battery power generation stops. In this case, when the fuel cell is operated (power generation) when the temperature of the cooling water of the fuel cell is equal to or lower than a predetermined temperature, the energy consumption of the fuel cell increases.

本発明は上記点に鑑みて、省エネルギー化を実現できる車両用空調装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the vehicle air conditioner which can implement | achieve energy saving in view of the said point.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、加熱用熱交換器として、第1加熱用熱交換器(14)と、第1加熱用熱交換器(14)通過後の空気を加熱する第2加熱用熱交換器(15)とを備え、
第1、第2加熱用熱交換器(14、15)は、冷却流体流れに対して並列に配置されており、
第1、第2加熱用熱交換器(14、15)のうち第2加熱用熱交換器(15)に向かって流れる冷却流体のみを加熱する加熱手段(111、121)を備え、
少なくとも加熱手段(111、121)の加熱時では、第2加熱用熱交換器(15)内を流れる冷却流体の流量が第1加熱用熱交換器(14)内を流れる冷却流体の流量よりも少ない構成となっており、
さらに、第2加熱用熱交換器(15)よりも下流側の冷却流体から加熱手段(111)よりも上流側の冷却流体に向けて熱移動させる顕熱交換器(113)を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, as the heat exchanger for heating, the air after passing through the first heat exchanger (14) and the first heat exchanger (14) is used. A second heating heat exchanger (15) for heating,
The first and second heating heat exchangers (14, 15) are arranged in parallel to the cooling fluid flow,
Heating means (111, 121) for heating only the cooling fluid flowing toward the second heating heat exchanger (15) out of the first and second heating heat exchangers (14, 15),
At least when the heating means (111, 121) is heated, the flow rate of the cooling fluid flowing in the second heating heat exchanger (15) is larger than the flow rate of the cooling fluid flowing in the first heating heat exchanger (14). It has few configurations ,
In addition, the second heating heat exchanger (15) sensible heat exchanger for heat transfer toward the cooling fluid upstream of the heating means from the downstream side of the cooling fluid (111) than the Rukoto comprises a (113) It is a feature.

これによると、加熱手段によって、第2加熱用熱交換器に流入する冷却流体の温度を上昇させるので、駆動手段の作動によって冷却流体の温度を空気の加熱に必要な温度以上に維持しなくても良い。このため、本発明によれば、駆動手段の作動要求の要否判断での基準となる所定温度を従来よりも低く設定することができるので、駆動手段の作動頻度を低減でき、駆動手段が消費するエネルギーを低減できる。   According to this, since the temperature of the cooling fluid flowing into the second heating heat exchanger is raised by the heating means, the temperature of the cooling fluid must not be maintained above the temperature necessary for heating the air by the operation of the driving means. Also good. For this reason, according to the present invention, the predetermined temperature, which is a reference in determining whether or not the operation request of the drive means is required, can be set lower than the conventional temperature, so that the operation frequency of the drive means can be reduced and the drive means is consumed. Energy to be reduced.

また、本発明では、冷却流体の全体を加熱するのではなく、第2加熱用熱交換器に流入する冷却流体を加熱するので、冷却流体の全体を加熱する場合と比較して、加熱手段の消費エネルギーを低減できる。   Further, in the present invention, the entire cooling fluid is not heated, but the cooling fluid flowing into the second heating heat exchanger is heated, so that the heating means is compared with the case where the entire cooling fluid is heated. Energy consumption can be reduced.

また、本発明では、少なくとも加熱手段の加熱時では、第2加熱用熱交換器内を流れる冷却流体の流量が、第1加熱用熱交換器内を流れる冷却流体の流量よりも少ないので、第1加熱用熱交換器内を流れる冷却流体の流量と同じ場合と比較して、加熱手段による冷却流体への投入熱量に対する第2加熱用熱交換器での冷却流体からの放熱量の割合を高めることができる。これにより、第2加熱用熱交換器で空気と熱交換されなかった熱量が駆動手段の表面から放出されることを抑制でき、加熱手段の加熱によって得た熱量を有効に利用できる。
また、本発明では、顕熱交換器(113)によって、加熱手段の加熱時に、第2加熱用熱交換器(15)よりも下流側の冷却流体から加熱手段(111)よりも上流側の冷却流体に向けて熱移動させることができる。これにより、第2加熱用熱交換器で空気と熱交換されなかった熱量が駆動手段の表面から放出されることを抑制できるとともに、加熱手段に流入する冷却流体の温度が上昇するので、加熱手段が加熱のために消費するエネルギーを低減できる。
In the present invention, at least when the heating means is heated, the flow rate of the cooling fluid flowing in the second heating heat exchanger is smaller than the flow rate of the cooling fluid flowing in the first heating heat exchanger. Compared to the case where the flow rate of the cooling fluid flowing in the heating heat exchanger is the same as that of the heating fluid, the ratio of the heat radiation from the cooling fluid in the second heating heat exchanger to the amount of heat input to the cooling fluid by the heating means is increased. be able to. Thereby, it is possible to suppress the amount of heat that has not been exchanged with air by the second heating heat exchanger from being released from the surface of the driving means, and the amount of heat obtained by heating the heating means can be used effectively.
In the present invention, when the heating means is heated by the sensible heat exchanger (113), the cooling fluid upstream of the heating means (111) is cooled from the cooling fluid downstream of the second heating heat exchanger (15). Heat transfer can be performed toward the fluid. As a result, it is possible to suppress the amount of heat that has not been heat exchanged with air in the second heating heat exchanger from being released from the surface of the driving means, and the temperature of the cooling fluid flowing into the heating means rises. Can reduce the energy consumed for heating.

請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、第2加熱用熱交換器(15)は、第2加熱用熱交換器(15)内部の流水抵抗が、第1加熱用熱交換器(14)内部の流水抵抗よりも高く構成されていることを特徴としている。これにより、第2加熱用熱交換器(15)内を流れる冷却流体の流量を第1加熱用熱交換器(14)内を流れる冷却流体の流量よりも少なくすることができる。   In the second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the second heating heat exchanger (15) has a resistance to flowing water inside the second heating heat exchanger (15). It is characterized by being configured to be higher than the flowing water resistance inside the heat exchanger (14). As a result, the flow rate of the cooling fluid flowing in the second heating heat exchanger (15) can be made smaller than the flow rate of the cooling fluid flowing in the first heating heat exchanger (14).

請求項3に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、加熱手段(111、121)の加熱時に、加熱手段(111、121)の非加熱時と比較して、第2加熱用熱交換器(15)内を流れる冷却流体の流量を減少させる流量調整手段(112)を備えることを特徴としている。これにより、加熱手段(111、121)の加熱時に、第2加熱用熱交換器(15)内を流れる冷却流体の流量を、第1加熱用熱交換器(14)内を流れる冷却流体の流量よりも少なくすることができる。   According to a third aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the second heating heat is higher when the heating means (111, 121) is heated than when the heating means (111, 121) is not heated. A flow rate adjusting means (112) for reducing the flow rate of the cooling fluid flowing in the exchanger (15) is provided. Thus, when the heating means (111, 121) is heated, the flow rate of the cooling fluid flowing in the second heating heat exchanger (15) is changed to the flow rate of the cooling fluid flowing in the first heating heat exchanger (14). Can be less.

上述の請求項1ないしに記載の発明における加熱手段としては、請求項に記載のように、駆動手段としての走行用電動モータに電力供給するための高電圧電源を電源とする電気ヒータ(111)を用いることができる。 As the heating means in the inventions described in claims 1 to 3 , as described in claim 4 , an electric heater using a high voltage power source for supplying power to a traveling electric motor as a driving means (power source) 111) can be used.

また、請求項1ないしに記載の発明における加熱手段としては、請求項に記載のように、廃熱を生じる駆動手段以外の発熱体(121)を用いることができる。この廃熱を生じる発熱体としては、例えば、請求項に記載のように、ハイブリッド車両に搭載され、走行用電動モータに供給される電流を変換するインバータ(121)が挙げられる。 Further, as the heating means in the inventions of the first to third aspects, a heating element (121) other than the driving means for generating waste heat can be used as described in the fifth aspect . As the heating element resulting waste heat, for example, as described in claim 6, is mounted on a hybrid vehicle, an inverter (121) and the like to convert the current to be supplied to the moving electric motor.

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.

第1実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 1st Embodiment. 図1の車両用空調装置の電気制御部の構成図である。It is a block diagram of the electric control part of the vehicle air conditioner of FIG. 図2中の空調制御装置の制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control processing of the air-conditioning control apparatus in FIG. 図3中のステップS4の一部を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating a part of step S4 in FIG. 第2実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 2nd Embodiment. 第3実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 3rd Embodiment. 第4実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 4th Embodiment. 第5実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 5th Embodiment. 第6実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 6th Embodiment. 第7実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 7th Embodiment. 第8実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 8th Embodiment. 第9実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 9th Embodiment. 第10実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 10th Embodiment. 第11実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 11th Embodiment. 第12実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 12th Embodiment. 第12実施形態における車両用空調装置の電気制御部の構成図である。It is a block diagram of the electric control part of the vehicle air conditioner in 12th Embodiment. 第12実施形態における水加熱用電気ヒータ111のON、OFFの決定処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating determination processing of ON / OFF of the electric heater 111 for water heating in 12th Embodiment. 第13実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 13th Embodiment. 第14実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 14th Embodiment. 第15実施形態における第1、第2ヒータコア14、15の斜視図である。It is a perspective view of the 1st, 2nd heater cores 14 and 15 in a 15th embodiment.

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1に、本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示し、図2に、この車両用空調装置の電気制御部の構成を示す。本実施形態の車両用空調装置は、エンジン(内燃機関)EGおよび走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車に搭載されるものである。したがって、エンジンEGが本発明の車両走行用の駆動力を得るための駆動手段に相当する。
(First embodiment)
FIG. 1 shows an overall configuration of a vehicle air conditioner according to the present embodiment, and FIG. 2 shows a configuration of an electric control unit of the vehicle air conditioner. The vehicle air conditioner of the present embodiment is mounted on a hybrid vehicle that obtains driving force for vehicle traveling from an engine (internal combustion engine) EG and a traveling electric motor. Therefore, the engine EG corresponds to a driving means for obtaining a driving force for traveling the vehicle according to the present invention.

本実施形態のハイブリッド車両は、車両の走行負荷に応じてエンジンEGを作動あるいは停止させて、エンジンEGおよび走行用電動モータの双方から駆動力を得て走行する走行状態や、エンジンを停止させて走行用電動モータのみから駆動力を得て走行する走行状態等を切り替えることができる。これにより、車両走行用の駆動力をエンジンEGのみから得る通常の車両に対して車両燃費を向上させている。   The hybrid vehicle according to this embodiment operates or stops the engine EG according to the travel load of the vehicle, obtains driving force from both the engine EG and the travel electric motor, and stops the engine. It is possible to switch a traveling state in which traveling is performed by obtaining a driving force only from the traveling electric motor. Thereby, the vehicle fuel consumption is improved with respect to the normal vehicle which obtains the driving force for vehicle travel only from the engine EG.

車両用空調装置1は、図1に示す室内空調ユニット10と、制御手段としての図2に示す空調制御装置60とを備えている。   The vehicle air conditioner 1 includes an indoor air conditioning unit 10 shown in FIG. 1 and an air conditioning control device 60 shown in FIG. 2 as control means.

室内空調ユニット10は、車室内最前部の計器盤(インストルメントパネル)の内側に配置されて、その外殻を形成するケーシング11内に送風機12、蒸発器13、第1ヒータコア14、第2ヒータコア15等を収容したものである。   The indoor air conditioning unit 10 is disposed inside the instrument panel (instrument panel) at the foremost part of the vehicle interior, and the blower 12, the evaporator 13, the first heater core 14, and the second heater core are disposed in a casing 11 that forms an outer shell thereof. 15 etc. are accommodated.

ケーシング11は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂で成形されている。ケーシング11内の送風空気流れ最上流側には、内気(車室内空気)と外気(車室外空気)とを切替導入する内外気切替箱20が配置されている。   The casing 11 forms an air passage for the blown air that is blown into the passenger compartment, and has a certain degree of elasticity, and is formed of a resin that is excellent in strength. On the most upstream side of the blown air flow in the casing 11, an inside / outside air switching box 20 for switching and introducing inside air (vehicle compartment air) and outside air (vehicle compartment outside air) is disposed.

より具体的には、内外気切替箱20には、ケーシング11内に内気を導入させる内気導入口21および外気を導入させる外気導入口22が形成されている。さらに、内外気切替箱20の内部には、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドア23が配置されている。外気切替ドア23は、内外気切替ドア用の電動アクチュエータ71によって駆動され、この電動アクチュエータ71は、空調制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   More specifically, the inside / outside air switching box 20 is formed with an inside air introduction port 21 for introducing inside air into the casing 11 and an outside air introduction port 22 for introducing outside air. Further, inside / outside air switching box 20 is provided with inside / outside air switching door 23 that changes the air volume ratio between the inside air volume and the outside air volume. The outside air switching door 23 is driven by an electric actuator 71 for the inside / outside air switching door, and the operation of the electric actuator 71 is controlled by a control signal output from the air conditioning control device 60.

内外気切替箱20の空気流れ下流側には、内外気切替箱20を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機(ブロワ)12が配置されている。この送風機12は、遠心多翼ファン12aを電動モータ12bにて駆動する電動送風機であって、空調制御装置60から出力される制御信号によって回転数(送風量)が制御される。   A blower 12 that blows air sucked through the inside / outside air switching box 20 toward the vehicle interior is disposed on the downstream side of the inside / outside air switching box 20. The blower 12 is an electric blower that drives the centrifugal multiblade fan 12a by an electric motor 12b, and the number of rotations (the amount of blown air) is controlled by a control signal output from the air conditioning control device 60.

送風機12の空気流れ下流側には、蒸発器13が配置されている。蒸発器13は、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させて送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。蒸発器13は、図示しない圧縮機、凝縮器、気液分離器、膨張弁等とともに、冷凍サイクルを構成している。   An evaporator 13 is disposed on the downstream side of the air flow of the blower 12. The evaporator 13 is a cooling heat exchanger that cools the blown air by exchanging heat between the refrigerant flowing through the evaporator 13 and the blown air. The evaporator 13 constitutes a refrigeration cycle together with a compressor, a condenser, a gas-liquid separator, an expansion valve, and the like (not shown).

蒸発器13の空気流れ下流側には、蒸発器13通過後の空気を流す加熱用冷風通路16、加熱冷風バイパス通路17といった空気通路、並びに、加熱用冷風通路16および加熱冷風バイパス通路17から流出した空気を混合させる混合空間18が形成されている。   On the downstream side of the air flow of the evaporator 13, the air flows out of the air passage such as the heating cold air passage 16 and the heating cold air bypass passage 17 for flowing the air after passing through the evaporator 13, and the heating cold air passage 16 and the heating cold air bypass passage 17. A mixing space 18 is formed in which the mixed air is mixed.

加熱用冷風通路16には、蒸発器13通過後の空気を加熱するための加熱手段としての第1、第2ヒータコア14、15が配置されている。第1ヒータコア14は、エンジンEGの冷却水と蒸発器13通過後の空気とを熱交換させて、蒸発器13通過後の空気を加熱する第1加熱用熱交換器である。第2ヒータコア15は、第1ヒータコア14の空気流れ下流側に配置されており、エンジンEGの冷却水と第1ヒータコア14通過後の空気とを熱交換させて、第1ヒータコア14通過後の空気を加熱する第2加熱用熱交換器である。ちなみに、冷却水は、水もしくは添加成分を含む水である。   First and second heater cores 14 and 15 as heating means for heating the air that has passed through the evaporator 13 are arranged in the heating cool air passage 16. The first heater core 14 is a first heating heat exchanger that heats the air that has passed through the evaporator 13 by exchanging heat between the cooling water of the engine EG and the air that has passed through the evaporator 13. The second heater core 15 is arranged on the downstream side of the air flow of the first heater core 14 and exchanges heat between the cooling water of the engine EG and the air that has passed through the first heater core 14, and the air that has passed through the first heater core 14. It is the 2nd heating heat exchanger which heats. Incidentally, the cooling water is water or water containing an additive component.

車両用空調装置1は、第1、第2ヒータコア14、15とエンジンEGとの間を冷却水が循環する冷却水回路30を有している。この冷却水回路30には、第1、第2ヒータコア14、15用の冷却水流路31と、ラジエータ41用の冷却水流路32とが並列して設けられている。   The vehicle air conditioner 1 has a cooling water circuit 30 in which cooling water circulates between the first and second heater cores 14 and 15 and the engine EG. In the cooling water circuit 30, a cooling water flow path 31 for the first and second heater cores 14 and 15 and a cooling water flow path 32 for the radiator 41 are provided in parallel.

第1、第2ヒータコア14、15用の冷却水流路31は、分岐点31aと合流点31bを有し、エンジンEGから流出した冷却水が、分岐点31aで分岐して第1ヒータコア14に向かって流れる第1ヒータコア14用の冷却水流路33と、第2ヒータコア15に向かって流れる第2ヒータコア用の冷却水流路34とを有している。合流点31bで、第1、第2ヒータコア14、15をそれぞれ通過した冷却水が合流する。このように、第1、第2ヒータコア14、15は、冷却水流れに対して並列に配置されている。   The cooling water flow path 31 for the first and second heater cores 14 and 15 has a branch point 31a and a junction point 31b, and the coolant flowing out from the engine EG branches at the branch point 31a toward the first heater core 14. A cooling water passage 33 for the first heater core 14 that flows in the direction of the second heater core and a cooling water passage 34 for the second heater core that flows toward the second heater core 15. The cooling water that has passed through the first and second heater cores 14 and 15 joins at the junction 31b. Thus, the 1st, 2nd heater cores 14 and 15 are arrange | positioned in parallel with respect to the cooling water flow.

第2ヒータコア用の冷却水流路34においては、第2ヒータコア15よりも冷却水流れの下流側に吸熱部としての吸熱側熱交換器51が設けられ、第2ヒータコア15よりも冷却水流れの上流側に放熱部としての放熱側熱交換器52が設けられている。さらに、第2ヒータコア用の冷却水流路34の外側において、吸熱側熱交換器51と放熱側熱交換器52との間にペルチェ素子53が設けられている。   In the cooling water flow path 34 for the second heater core, a heat absorption side heat exchanger 51 as a heat absorption part is provided downstream of the cooling water flow with respect to the second heater core 15, and upstream of the cooling water flow with respect to the second heater core 15. A heat radiation side heat exchanger 52 as a heat radiation portion is provided on the side. Further, a Peltier element 53 is provided between the heat absorption side heat exchanger 51 and the heat radiation side heat exchanger 52 outside the cooling water flow path 34 for the second heater core.

吸熱側熱交換器51は、冷却水から吸熱するための熱交換器であり、放熱側熱交換器52は、冷却水に放熱するための熱交換器である。吸熱側熱交換器51の内部を流れる冷却水の向きと、放熱側熱交換器52の内部を流れる冷却水の向きは正反対であり、冷却水が対向して流れるようになっている。   The heat absorption side heat exchanger 51 is a heat exchanger for absorbing heat from the cooling water, and the heat radiation side heat exchanger 52 is a heat exchanger for radiating heat to the cooling water. The direction of the cooling water flowing inside the heat absorption side heat exchanger 51 is opposite to the direction of the cooling water flowing inside the heat radiation side heat exchanger 52, and the cooling water flows oppositely.

ペルチェ素子53は、吸熱側熱交換器51と熱的に接続された吸熱面と放熱側熱交換器52と熱的に接続された放熱面とを有し、直流電流が流れることで、吸熱面が吸熱するとともに放熱面が放熱するものである。すなわち、ペルチェ素子53は、吸熱面側から放熱面側へ熱を汲み上げる汲上手段である。この汲み上げられる熱量は、電流量の大きさによって調整される。   The Peltier element 53 has a heat absorption surface thermally connected to the heat absorption side heat exchanger 51 and a heat dissipation surface thermally connected to the heat dissipation side heat exchanger 52, and a direct current flows, so that the heat absorption surface Absorbs heat and the heat dissipating surface dissipates heat. That is, the Peltier element 53 is a pumping means for pumping heat from the heat absorption surface side to the heat radiation surface side. The amount of heat pumped up is adjusted according to the amount of current.

なお、熱的に接続されたとは、熱が伝導する状態となっていることを意味する。したがって、ペルチェ素子53は、直流電流が流れると、吸熱側熱交換器51を介して、第2ヒータコア15流出側の冷却水から吸熱し、放熱側熱交換器52を介して、第2ヒータコア15流入側の冷却水に放熱するようになっている。このペルチェ素子53は、空調制御装置60から出力される制御信号によって、電源のON、OFFや、ON時の電流量等が制御される。   Note that “thermally connected” means that heat is conducted. Accordingly, when a direct current flows, the Peltier element 53 absorbs heat from the cooling water on the outflow side of the second heater core 15 via the heat absorption side heat exchanger 51 and passes through the second heater core 15 via the heat dissipation side heat exchanger 52. Heat is dissipated to the cooling water on the inflow side. The Peltier element 53 is controlled by the control signal output from the air conditioning control device 60 to turn on / off the power source, the amount of current when the power is on, and the like.

エンジンEGの冷却水入口側には、サーモスタット42が設けられており、このサーモスタット42によって、第1、第2ヒータコア14、15用の冷却水流路31と、ラジエータ41用の冷却水流路32とを流れる冷却水の流量が調整される。また、冷却水回路30には、冷却水流れを形成する電動式のウォータポンプ43が設けられている。このウォータポンプ43は、エンジンEGの停止時であっても、空調制御装置60による制御によって作動する。なお、ウォータポンプ43は、エンジンEGからの動力を受けて作動するものであっても良く、この場合、エンジンEGの停止と共にウォータポンプ43も停止する。   A thermostat 42 is provided on the cooling water inlet side of the engine EG. With this thermostat 42, a cooling water channel 31 for the first and second heater cores 14 and 15 and a cooling water channel 32 for the radiator 41 are provided. The flow rate of the flowing cooling water is adjusted. The cooling water circuit 30 is provided with an electric water pump 43 that forms a cooling water flow. The water pump 43 operates under the control of the air conditioning control device 60 even when the engine EG is stopped. The water pump 43 may be operated by receiving power from the engine EG. In this case, the water pump 43 is also stopped when the engine EG is stopped.

エンジンEGの冷却水出口付近には、エンジンEGから流出した冷却水の温度を検出する第1冷却水温度センサ65が設けられている。また、冷却水回路30の放熱側熱交換器52と第2ヒータコア15との間に、第2ヒータコア15に流入する冷却水の温度を検出する第2冷却水温度センサ66が設けられている。   Near the cooling water outlet of the engine EG, a first cooling water temperature sensor 65 that detects the temperature of the cooling water flowing out from the engine EG is provided. A second cooling water temperature sensor 66 that detects the temperature of the cooling water flowing into the second heater core 15 is provided between the heat radiation side heat exchanger 52 of the cooling water circuit 30 and the second heater core 15.

一方、加熱冷風バイパス通路17は、蒸発器13通過後の空気を、ヒータコア14を通過させることなく、混合空間18に導くための空気通路である。したがって、混合空間18にて混合された送風空気の温度は、加熱用冷風通路16を通過する空気および加熱冷風バイパス通路17を通過する空気の風量割合によって変化する。   On the other hand, the heating / cooling air bypass passage 17 is an air passage for guiding the air that has passed through the evaporator 13 to the mixing space 18 without passing through the heater core 14. Accordingly, the temperature of the blown air mixed in the mixing space 18 varies depending on the air volume ratio of the air passing through the heating cool air passage 16 and the air passing through the heating cold air bypass passage 17.

そこで、本実施形態では、蒸発器13の空気流れ下流側であって、加熱用冷風通路16および加熱冷風バイパス通路17の入口側に、加熱用冷風通路16および加熱冷風バイパス通路17へ流入させる冷風の風量割合を連続的に変化させるエアミックスドア19を配置している。   Therefore, in the present embodiment, the cool air that flows into the heating cool air passage 16 and the heating cool air bypass passage 17 on the downstream side of the air flow of the evaporator 13 and on the inlet side of the heating cool air passage 16 and the heating cool air bypass passage 17. An air mix door 19 for continuously changing the air volume ratio is provided.

したがって、エアミックスドア19は、混合空間18内の空気温度(車室内へ送風される送風空気の温度)を調整する温度調整手段を構成する。エアミックスドア19は、エアミックスドア用の電動アクチュエータ72によって駆動され、この電動アクチュエータ72は、空調制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   Therefore, the air mix door 19 constitutes a temperature adjusting means for adjusting the air temperature in the mixing space 18 (the temperature of the blown air blown into the vehicle interior). The air mix door 19 is driven by an electric actuator 72 for the air mix door, and the operation of the electric actuator 72 is controlled by a control signal output from the air conditioning control device 60.

さらに、ケーシング11の送風空気流れ最下流部には、混合空間18から空調対象空間である車室内へ温度調整された送風空気を吹き出すために、デフロスタ開口部24、フェイス開口部25およびフット開口部26が設けられている。   Furthermore, in order to blow out the blown air whose temperature is adjusted from the mixed space 18 to the vehicle interior that is the air conditioning target space, the defroster opening 24, the face opening 25, and the foot opening are provided at the most downstream portion of the blowing air flow of the casing 11. 26 is provided.

デフロスタ開口部24には、図示しないデフロスタダクトが接続され、このデフロスタダクト先端部のデフロスタ吹出口から車両前面窓ガラスの内面に向けて空調風を吹き出すようになっている。フェイス開口部25には、図示しないフェイスダクトが接続され、フェイスダクト先端部のフェイス吹出口から車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すようになっている。また、フット開口部26には、図示しないフットダクトが接続され、フットダクト先端部のフット吹出口から乗員の足元に向けて空調風を吹き出すようになっている。   A defroster duct (not shown) is connected to the defroster opening 24, and conditioned air is blown out from the defroster outlet at the tip of the defroster duct toward the inner surface of the vehicle front window glass. A face duct (not shown) is connected to the face opening 25, and conditioned air is blown from the face outlet at the tip of the face duct toward the upper body of the passenger in the passenger compartment. In addition, a foot duct (not shown) is connected to the foot opening 26 so that air-conditioned air is blown out from the foot outlet at the tip of the foot duct toward the feet of the occupant.

また、ケーシング11には、吹出口モードを切り替えるための吹出口モードドアとして、フロスタ開口部24を開閉するデフロスタドア24aと、フェイス開口部25を開閉するフェイスドア25aと、フット開口部26を開閉するフットドア26aとが設けられている。これらの吹出口モードドア24a、25a、26aは、吹出口モードドア用の電動アクチュエータ73によって駆動され、この電動アクチュエータ73は、空調制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   The casing 11 has a defroster door 24a for opening and closing the froster opening 24, a face door 25a for opening and closing the face opening 25, and a foot opening 26 as opening and closing doors for switching the outlet mode. And a foot door 26a. These air outlet mode doors 24 a, 25 a, and 26 a are driven by an electric actuator 73 for the air outlet mode door, and the operation of the electric actuator 73 is controlled by a control signal output from the air conditioning control device 60. .

次に、図2により、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置60は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのROM内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された送風機12、各種電動アクチュエータ71、72、73、ペルチェ素子53等の作動を制御する。   Next, the electric control unit of the present embodiment will be described with reference to FIG. The air conditioning control device 60 is composed of a well-known microcomputer including a CPU, ROM, RAM and the like and its peripheral circuits, and performs various calculations and processing based on an air conditioning control program stored in the ROM, and is connected to the output side. The operation of the blower 12, the various electric actuators 71, 72, 73, the Peltier element 53, and the like is controlled.

また、空調制御装置60の入力側には、車室内温度Trを検出する内気センサ61、外気温Tamを検出する外気センサ62(外気温検出手段)、車室内の日射量Tsを検出する日射センサ63、蒸発器13から吹き出される空気温度である蒸発器吹出空気温度(蒸発器温度)TEを検出する蒸発器温度センサ64(蒸発器温度検出手段)、エンジン冷却水温度TWを検出する第1、第2冷却水温度センサ65、66(冷却水温度検出手段)等のセンサ群の検出信号が入力される。   Further, on the input side of the air-conditioning control device 60, an inside air sensor 61 that detects the cabin temperature Tr, an outside air sensor 62 (outside temperature detector) that detects the outside temperature Tam, and a solar radiation sensor that detects the amount of solar radiation Ts in the cabin. 63, an evaporator temperature sensor 64 (evaporator temperature detecting means) for detecting an evaporator blown air temperature (evaporator temperature) TE, which is an air temperature blown from the evaporator 13, and a first for detecting an engine coolant temperature TW. Detection signals of sensor groups such as second cooling water temperature sensors 65 and 66 (cooling water temperature detection means) are input.

さらに、空調制御装置60の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル70に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル70に設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置1の作動スイッチ(図示せず)、エアコンのオン・オフを切り替えるエアコンスイッチ70a、車両用空調装置1の自動制御を設定・解除するオートスイッチ70b、運転モードの切替スイッチ(図示せず)、吸込口モードを切り替える吸込口モードスイッチ(図示せず)、吹出口モードを切り替える吹出口モードスイッチ(図示せず)、送風機12の風量設定スイッチ(図示せず)、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ70c、冷凍サイクルの省動力化を優先させる指令を出力するエコノミースイッチ70d等が設けられている。   Further, on the input side of the air conditioning control device 60, operation signals from various air conditioning operation switches provided on the operation panel 70 disposed in the vicinity of the instrument panel in the front of the passenger compartment are input. Specifically, various air conditioning operation switches provided on the operation panel 70 include an operation switch (not shown) of the vehicle air conditioner 1, an air conditioner switch 70a for switching the air conditioner on and off, and an automatic operation of the vehicle air conditioner 1. Auto switch 70b for setting / releasing control, operation mode selector switch (not shown), inlet mode switch for switching inlet mode (not shown), outlet mode switch for switching outlet mode (not shown) Further, an air volume setting switch (not shown) of the blower 12, a vehicle interior temperature setting switch 70c for setting the vehicle interior temperature, an economy switch 70d for outputting a command for giving priority to power saving of the refrigeration cycle, and the like are provided.

さらに、空調制御装置60は、エンジンEGの作動を制御するエンジン制御装置80に電気的接続されており、空調制御装置60およびエンジン制御装置80は互いに電気的に通信可能に構成されている。これにより、一方の制御装置に入力された検出信号あるいは操作信号に基づいて、他方の制御装置が出力側に接続された各種機器の作動を制御することもできる。例えば、空調制御装置60がエンジン制御装置80へエンジンEGの作動要求信号を出力することによって、エンジンEGを作動させることができる。   Further, the air conditioning control device 60 is electrically connected to an engine control device 80 that controls the operation of the engine EG, and the air conditioning control device 60 and the engine control device 80 are configured to be able to electrically communicate with each other. Thereby, based on the detection signal or operation signal input into one control apparatus, the other control apparatus can also control the operation | movement of the various apparatuses connected to the output side. For example, the engine EG can be operated by the air conditioning control device 60 outputting an operation request signal for the engine EG to the engine control device 80.

次に、図3により、上記構成における本実施形態の作動を説明する。図3は、空調制御装置60の制御処理を示すフローチャートである。なお、図3中の各ステップは、空調制御装置60が有する各種の機能実現手段を構成している。   Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a control process of the air conditioning control device 60. Note that each step in FIG. 3 constitutes various function realizing means of the air conditioning control device 60.

まず、ステップS1では、フラグ、タイマ等の初期化、および上述した電動アクチュエータを構成するステッピングモータの初期位置合わせ等が行われる。   First, in step S1, initialization of a flag, a timer, and the like, initial alignment of a stepping motor constituting the electric actuator described above, and the like are performed.

次のステップS2では、操作パネル70の操作信号や、空調制御に用いられる車両環境状態の信号、すなわち上述のセンサ群61〜66等の検出信号を読み込んでステップS3へ進む。具体的な操作信号としては、車室内温度設定スイッチ70cによって設定される車室内設定温度Tset、吹出口モードの選択信号、吸込口モードの選択信号、送風機12の風量の設定信号等がある。   In the next step S2, an operation signal of the operation panel 70 and a vehicle environmental state signal used for air conditioning control, that is, detection signals from the above-described sensor groups 61 to 66, etc. are read, and the process proceeds to step S3. Specific operation signals include a vehicle interior set temperature Tset set by the vehicle interior temperature setting switch 70c, an air outlet mode selection signal, a suction port mode selection signal, an air volume setting signal of the blower 12, and the like.

ステップS3では、車室内吹出空気の目標吹出空気温度TAOを算出する。目標吹出空気温度TAOは、空調熱負荷、すなわち、車室内設定温度と、車室内温度等の車両環境条件とに基づいて算出され、具体的には、下記数式F1により算出される。
TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×Ts+C…(F1)
ここで、Tsetは車室内温度設定スイッチ70cによって設定された車室内設定温度、Trは内気センサ61によって検出された車室内温度(内気温)、Tamは外気センサ62によって検出された外気温、Tsは日射センサ63によって検出された日射量である。Kset、Kr、Kam、Ksは制御ゲインであり、Cは補正用の定数である。
In step S3, a target blown air temperature TAO of the vehicle compartment blown air is calculated. The target blown air temperature TAO is calculated based on the air-conditioning heat load, that is, the vehicle interior set temperature and the vehicle environmental conditions such as the vehicle interior temperature, and specifically, is calculated by the following formula F1.
TAO = Kset × Tset−Kr × Tr−Kam × Tam−Ks × Ts + C (F1)
Here, Tset is the vehicle interior set temperature set by the vehicle interior temperature setting switch 70c, Tr is the vehicle interior temperature (internal air temperature) detected by the internal air sensor 61, Tam is the external air temperature detected by the external air sensor 62, Ts. Is the amount of solar radiation detected by the solar radiation sensor 63. Kset, Kr, Kam, Ks are control gains, and C is a correction constant.

続くステップS4では、空調制御装置60に接続された各種機器の制御目標値、例えば、送風機12の送風量(ブロワレベル)、吸込口モード、吹出口モード、エアミックスドアの開度、エンジン作動要求の要否、ペルチェ素子53のON/OFF等を決定する。送風量、吹出口モード等については、目標吹出空気温度TAOに基づいて決定する。エンジン作動要求の要否については、第1冷却水温度センサ65で検出した冷却水温度TW1が所定の基準温度(エンジン作動の要求水温)よりも低い場合に、エンジン作動要求信号の出力を決定する。なお、ペルチェ素子53のON/OFFの決定については後述する。   In subsequent step S4, control target values of various devices connected to the air conditioning control device 60, for example, the air flow rate (blower level) of the blower 12, the inlet mode, the outlet mode, the opening degree of the air mix door, the engine operation request And whether the Peltier element 53 is on or off. The air volume, the air outlet mode, and the like are determined based on the target air temperature TAO. Regarding the necessity of the engine operation request, the output of the engine operation request signal is determined when the coolant temperature TW1 detected by the first coolant temperature sensor 65 is lower than a predetermined reference temperature (required water temperature for engine operation). . The determination of ON / OFF of the Peltier element 53 will be described later.

その後、ステップS5では、ステップS4で決定された制御目標値が得られるように、空調制御装置60に接続された各種機器やエンジン制御装置80に対して制御信号を出力する。   Thereafter, in step S5, a control signal is output to various devices connected to the air conditioning control device 60 and the engine control device 80 so that the control target value determined in step S4 is obtained.

これにより、送風機12が所望の送風量となるように作動し、所望の吹出口モードとなるように、吹出口モードドアが所定の位置となり、必要に応じてエンジンEGが作動する。   Thereby, the air blower 12 operates so as to have a desired air flow rate, and the air outlet mode door is in a predetermined position so that the desired air outlet mode is set, and the engine EG is operated as necessary.

続く、ステップS6では、制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップS2に戻るようになっている。   In step S6, the process waits for the control period τ, and returns to step S2 when it is determined that the control period τ has elapsed.

次に、上述したステップS4での制御目標値の決定処理のうちペルチェ素子53のON/OFFの決定処理を説明する。図4に、ペルチェ素子53のON/OFFの決定処理を説明するためのフローチャートを示す。   Next, the ON / OFF determination process of the Peltier element 53 in the control target value determination process in step S4 described above will be described. FIG. 4 shows a flowchart for explaining ON / OFF determination processing of the Peltier element 53.

ステップS11では、第2ヒータコア吹出空気温度TWDを算出する。第2ヒータコア吹出空気温度TWDは、第2ヒータコア15からの吹出空気温度であり、第2ヒータコア15で冷却水との熱交換によって空気が加熱されたときの加熱空気温度である。このヒータコア吹出空気温度TWDは、厳密には、第2冷却水温度センサ66で検出した冷却水温度TW2、蒸発器13の通過後の空気温度TE、第2ヒータコア15の熱交換性能等に基づいて算出されるが、冷却水温度TW2と略同一である。   In step S11, the second heater core blown air temperature TWD is calculated. The second heater core blown air temperature TWD is the blown air temperature from the second heater core 15 and is the heated air temperature when the air is heated by heat exchange with the cooling water in the second heater core 15. Strictly speaking, the heater core blowing air temperature TWD is based on the cooling water temperature TW2 detected by the second cooling water temperature sensor 66, the air temperature TE after passing through the evaporator 13, the heat exchange performance of the second heater core 15, and the like. Although calculated, it is substantially the same as the cooling water temperature TW2.

続く、ステップS12では、第2ヒータコア吹出空気温度TWDと目標吹出空気温度TAOを比較し、TWDがTAOよりも低いか否かを判定する。TWDがTAOよりも低ければ、YES判定して、ステップS13に進み、ペルチェ素子53を通電(ON)状態とする。一方、TWDがTAO以上であれば、NO判定して、ステップS14に進み、ペルチェ素子53を非通電(OFF)状態とする。   In step S12, the second heater core blown air temperature TWD is compared with the target blown air temperature TAO to determine whether TWD is lower than TAO. If TWD is lower than TAO, a YES determination is made, the process proceeds to step S13, and the Peltier element 53 is energized (ON). On the other hand, if TWD is equal to or greater than TAO, a NO determination is made, and the process proceeds to step S14, where the Peltier element 53 is set in a non-energized (OFF) state.

したがって、エンジンEGの停止後から長時間経過して、エンジンEGの作動時よりも冷却水温度が低下した場合、TWDがTAOよりも低くなる。そこで、このような場合に、本実施形態では、ペルチェ素子53を通電し、第2ヒータコア15を通過した後の冷却水から吸熱して、第2ヒータコア15に向かう冷却水に放熱させる。これにより、第2ヒータコア15に流入する冷却水温度を上昇させて、冷却水の温度を暖房に必要な温度にすることができる。なお、この場合、空調制御装置60は、エアミックスドア19を最大暖房位置とすることが好ましい。   Therefore, when a long time elapses after the engine EG is stopped and the cooling water temperature is lower than when the engine EG is operating, the TWD becomes lower than the TAO. In such a case, in this embodiment, the Peltier element 53 is energized, absorbs heat from the cooling water after passing through the second heater core 15, and dissipates heat to the cooling water toward the second heater core 15. Thereby, the temperature of the cooling water flowing into the second heater core 15 can be raised, and the temperature of the cooling water can be set to a temperature necessary for heating. In this case, the air conditioning control device 60 preferably sets the air mix door 19 to the maximum heating position.

一方、エンジンEGの作動時や、エンジンEGの停止後からの経過時間が短く、冷却水温度がエンジンEGの作動時に近い場合のように、冷却水の温度が十分に高く、TWDがTAO以上となる場合であれば、ペルチェ素子53による冷却水の加熱が不要なので、空調制御装置60はペルチェ素子53を非通電とする。この場合、空調制御装置60は、従来と同様に、エアミックスドア19の位置(開度)を制御することによって、空調風の温度を調整する。   On the other hand, when the engine EG is operating or when the elapsed time from when the engine EG is stopped is short and the cooling water temperature is close to when the engine EG is operating, the temperature of the cooling water is sufficiently high, and the TWD is greater than or equal to TAO. If this is the case, since the cooling water heating by the Peltier element 53 is unnecessary, the air-conditioning control device 60 deenergizes the Peltier element 53. In this case, the air-conditioning control device 60 adjusts the temperature of the conditioned air by controlling the position (opening degree) of the air mix door 19 as in the conventional case.

次に、本実施形態の主な効果について説明する。   Next, main effects of this embodiment will be described.

(1)本実施形態によれば、エンジンEGの作動の代わりに、ペルチェ素子53の作動によって、第2ヒータコア15に流入する冷却水の温度を上昇させるようになっているので、ペルチェ素子53を備えていない場合と比較して、エンジンEGの作動頻度を低減でき、エンジンEGの燃費を向上させることができる。   (1) According to the present embodiment, the temperature of the cooling water flowing into the second heater core 15 is raised by the operation of the Peltier element 53 instead of the operation of the engine EG. Compared with the case where it is not provided, the operating frequency of the engine EG can be reduced, and the fuel consumption of the engine EG can be improved.

また、ペルチェ素子53によって冷却水の温度を上昇させているので、ペルチェ素子53を備えていない場合と比較して、エンジンEGの停止直後からの冷却水の温度低下を遅くでき、冷却水温度TW1がエンジン作動の要求水温より低くなるまでの時間を長くすることができる。よって、このことからも、本実施形態によれば、ペルチェ素子53を備えていない場合と比較して、エンジンEGの作動頻度を低減できると言える。   Further, since the temperature of the cooling water is raised by the Peltier element 53, the temperature drop of the cooling water immediately after the stop of the engine EG can be delayed compared to the case where the Peltier element 53 is not provided, and the cooling water temperature TW1. It is possible to lengthen the time until the temperature becomes lower than the required water temperature for engine operation. Therefore, it can be said that according to the present embodiment, the operating frequency of the engine EG can be reduced as compared with the case where the Peltier element 53 is not provided.

(2)ところで、第2ヒータコア15に流入する冷却水の温度は、暖房の熱源として必要な温度、例えば、60℃以上であることが望まれる。一方、エンジンEGの内部を流れる冷却水の温度は、エンジンEGの各部が暖まってエンジンEGが良好に作動する下限温度以上、例えば、40℃以上であることが望まれる。   (2) By the way, it is desirable that the temperature of the cooling water flowing into the second heater core 15 is a temperature required as a heat source for heating, for example, 60 ° C. or more. On the other hand, the temperature of the cooling water flowing inside the engine EG is desirably equal to or higher than the lower limit temperature at which each part of the engine EG is warmed and the engine EG operates favorably, for example, 40 ° C. or higher.

このため、ペルチェ素子53を有していない従来の車両用空調装置では、暖房の熱源を確保するため、冷却水温度が60℃以上となるように、エンジン作動の要求水温を例えば60℃付近に設定する必要があった。   For this reason, in the conventional vehicle air conditioner which does not have the Peltier element 53, in order to ensure the heat source of heating, the request | requirement water temperature of engine operation is set to 60 degreeC vicinity, for example so that a cooling water temperature may be 60 degreeC or more. It was necessary to set.

これに対して、本実施形態によれば、エンジンEGの停止時に、冷却水の温度が60℃を下回っても、ペルチェ素子53を作動させて、冷却水の温度を上昇させることができるので、エンジン作動の要求水温を従来よりも低い温度、例えば40℃付近に設定することができる。   On the other hand, according to the present embodiment, when the engine EG is stopped, the temperature of the cooling water can be increased by operating the Peltier element 53 even if the temperature of the cooling water falls below 60 ° C. The required water temperature for engine operation can be set to a temperature lower than the conventional one, for example, around 40 ° C.

ちなみに、この要求水温の設定については、ペルチェ素子53の作動によっても、暖房に必要な温度に維持できなくなる場合や、エンジンEGが良好に作動する温度を維持できなくなる場合に、エンジンが作動するように、エンジン作動の要求水温を設定すれば良い。   By the way, regarding the setting of the required water temperature, the engine operates when the temperature required for heating cannot be maintained even when the Peltier element 53 is operated or when the temperature at which the engine EG operates satisfactorily can be maintained. In addition, the required water temperature for engine operation may be set.

(3)本実施形態では、ペルチェ素子53が空気ではなく、エンジンEGの冷却水から吸熱している。   (3) In the present embodiment, the Peltier element 53 absorbs heat from the cooling water of the engine EG instead of air.

ここで、ペルチェ素子53の吸熱対象を、エンジンEGの冷却水の代わりに、外気とすることもできる。しかし、ヒータコアによる送風空気の加熱能力を確保するために、エンジン冷却水を所望温度まで上昇させようとする場合、外気温が低いほど、ペルチェ素子53に要求される熱の汲上能力が大きくなり、ペルチェ素子53の消費電力が大きくなってしまう。   Here, the heat absorption target of the Peltier element 53 can be outside air instead of the cooling water of the engine EG. However, when the engine cooling water is to be raised to a desired temperature in order to ensure the heating capacity of the air blown by the heater core, the lower the outside air temperature, the greater the heat pumping capacity required for the Peltier element 53, The power consumption of the Peltier element 53 is increased.

これに対して、本実施形態によれば、冬場の外気温よりも温度が高いエンジンEGの冷却水から吸熱しているので、外気から吸熱する場合と比較して、ペルチェ素子53から冷却水への放熱量を多くできる。この結果、冷却水を所望温度まで上昇させるためのペルチェ素子53の消費電力を低減できる。   On the other hand, according to the present embodiment, heat is absorbed from the cooling water of the engine EG whose temperature is higher than the outside air temperature in winter. Therefore, compared to the case where heat is absorbed from the outside air, the Peltier element 53 changes to the cooling water. The amount of heat released can be increased. As a result, the power consumption of the Peltier element 53 for raising the cooling water to the desired temperature can be reduced.

ちなみに、空調制御装置60は、冷却水温度TW1がエンジン作動の要求水温よりも低い場合にエンジン作動を要求するようになっており、本実施形態では、少なくとも冷却水温度を40℃以上としているので、常に、冷却水温度は外気温よりも高くなっている。   Incidentally, the air conditioning control device 60 requires engine operation when the cooling water temperature TW1 is lower than the required water temperature for engine operation. In this embodiment, at least the cooling water temperature is 40 ° C. or higher. The cooling water temperature is always higher than the outside air temperature.

(4)ペルチェ素子53を有していない従来の車両用空調装置では、第2ヒータコア15から流出した冷却水がそのままエンジンEGに流入するので、第2ヒータコア15で送風空気と熱交換されなかった熱量が、エンジンEGの表面から放出されていた。   (4) In the conventional vehicle air conditioner that does not have the Peltier element 53, the cooling water flowing out from the second heater core 15 flows into the engine EG as it is, so that the second heater core 15 does not exchange heat with the blown air. The amount of heat was released from the surface of the engine EG.

これに対して、本実施形態では、ペルチェ素子53によって、第2ヒータコア15から流出した冷却水から熱を汲み上げているので、第2ヒータコア15で送風空気と熱交換されなかった熱量をさらに暖房に利用することができ、従来よりも冷却水の熱量を有効に利用できる。   On the other hand, in the present embodiment, heat is pumped up from the cooling water flowing out from the second heater core 15 by the Peltier element 53, so that the amount of heat that has not been heat exchanged with the blown air in the second heater core 15 is further heated. The amount of heat of cooling water can be used more effectively than before.

(第2実施形態)
図5に、本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す。
(Second Embodiment)
In FIG. 5, the whole structure of the vehicle air conditioner in this embodiment is shown.

本実施形態の冷却水回路30は、第2ヒータコア用の冷却水流路34において、放熱側熱交換器52に流入する前の冷却水の一部を吸熱側熱交換器51に導く第1バイパス流路35と、第1バイパス流路35に流れる冷却水の流量を調整する第1流量調整バルブ36とを有している。   In the cooling water circuit 30 of the present embodiment, the first bypass flow that guides a part of the cooling water before flowing into the heat radiation side heat exchanger 52 to the heat absorption side heat exchanger 51 in the cooling water flow path 34 for the second heater core. A passage 35 and a first flow rate adjusting valve 36 that adjusts the flow rate of the cooling water flowing through the first bypass flow channel 35 are provided.

第1バイパス流路35は、一端が放熱側熱交換器52の上流側に連なり、他端が第2ヒータコア15と吸熱側熱交換器51との間に連なっている。このため、この第1バイパス流路35を流れる冷却水は、放熱側熱交換器52と第2ヒータコア15を迂回して、放熱側熱交換器52で放熱しないとともに第2ヒータコア15で空気と熱交換せずに、吸熱側熱交換器51に流入する。   One end of the first bypass passage 35 is connected to the upstream side of the heat dissipation side heat exchanger 52, and the other end is connected between the second heater core 15 and the heat absorption side heat exchanger 51. For this reason, the cooling water flowing through the first bypass flow path 35 bypasses the heat radiation side heat exchanger 52 and the second heater core 15, does not radiate heat at the heat radiation side heat exchanger 52, and air and heat at the second heater core 15. It flows into the heat absorption side heat exchanger 51 without exchanging.

第1流量調整バルブ36は、放熱側熱交換器52に向かって冷却水が流れる冷却水流路と第1バイパス流路35との分岐点に配置されている。この流量調整バルブ36は、放熱側熱交換器52に向かって流れる冷却水の流量と、第1バイパス流路35を流れる冷却水の流量とを調整するものである。なお、第1流量調整バルブ36は、第1バイパス流路35の途中に配置されていても良い。   The first flow rate adjusting valve 36 is disposed at a branch point between the cooling water flow path through which the cooling water flows toward the heat radiation side heat exchanger 52 and the first bypass flow path 35. The flow rate adjusting valve 36 adjusts the flow rate of the cooling water flowing toward the heat radiation side heat exchanger 52 and the flow rate of the cooling water flowing through the first bypass passage 35. The first flow rate adjustment valve 36 may be disposed in the middle of the first bypass flow path 35.

本実施形態では、空調制御装置60は、ペルチェ素子53の通電時に、第1バイパス流路35に冷却水の一部が流れ、ペルチェ素子53の非通電時に、第1バイパス流路35の冷却水流量が0となるように、第1流量調整バルブ36を制御する。   In the present embodiment, the air-conditioning control device 60 causes a part of the cooling water to flow through the first bypass channel 35 when the Peltier element 53 is energized, and the cooling water for the first bypass channel 35 when the Peltier element 53 is not energized. The first flow rate adjustment valve 36 is controlled so that the flow rate becomes zero.

これにより、ペルチェ素子53の通電時では、放熱側熱交換器52に流入する前の冷却水の一部が吸熱側熱交換器51に導かれるので、放熱側熱交換器52に流入する冷却水の温度と、吸熱側熱交換器51に流入する冷却水の温度とを近づけることができる。ここで、ペルチェ素子53は、吸熱面と放熱面との温度差が小さいほど、放熱量が多いことが知られている。したがって、本実施形態によれば、第1バイパス流路35を有していない場合と比較して、放熱側熱交換器52で冷却水に放熱される放熱量を多くでき、第2ヒータコア15に流入する冷却水の温度上昇を大きくできる。   Thereby, when the Peltier element 53 is energized, a part of the cooling water before flowing into the heat radiation side heat exchanger 52 is guided to the heat absorption side heat exchanger 51, so that the cooling water flowing into the heat radiation side heat exchanger 52 And the temperature of the cooling water flowing into the heat absorption side heat exchanger 51 can be brought close to each other. Here, it is known that the Peltier element 53 has a larger amount of heat radiation as the temperature difference between the heat absorption surface and the heat radiation surface is smaller. Therefore, according to this embodiment, compared with the case where it does not have the 1st bypass channel 35, the amount of heat radiation thermally radiated to cooling water with heat radiation side heat exchanger 52 can be increased, and the 2nd heater core 15 The temperature rise of the flowing cooling water can be increased.

また、本実施形態では、ペルチェ素子53の通電時に、空調制御装置60は、第1流量調整バルブ36を制御して、第2ヒータコア15に要求される暖房能力に応じて、第1バイパス流路35の冷却水流量を調整する。   Further, in the present embodiment, when the Peltier element 53 is energized, the air conditioning control device 60 controls the first flow rate adjustment valve 36 to change the first bypass flow path according to the heating capacity required for the second heater core 15. The cooling water flow rate of 35 is adjusted.

例えば、吹出口からの吹出風量が少ないときのように、第2ヒータコア15に要求される暖房能力が小さい場合、第1バイパス流路35を流れる冷却水の流量を、加熱側熱交換器52を流れる冷却水の流量よりも多くする。この場合、第2ヒータコア15を流れる冷却水の流量を少なくしているので、放熱側熱交換器52での放熱による冷却水の温度上昇が大きくなる。   For example, when the heating capacity required for the second heater core 15 is small, such as when the amount of air blown from the outlet is small, the flow rate of the cooling water flowing through the first bypass passage 35 is changed to the heating side heat exchanger 52. Increase the flow rate of cooling water. In this case, since the flow rate of the cooling water flowing through the second heater core 15 is reduced, the temperature rise of the cooling water due to the heat radiation in the heat radiation side heat exchanger 52 is increased.

また、吹出口からの吹出風量が多いときのように、第2ヒータコア15に要求される暖房能力が大きい場合、第1バイパス流路35を流れる冷却水の流量を、加熱側熱交換器52を流れる冷却水の流量よりも少なくする。このように、加熱側熱交換器52を流れる冷却水の流量を多くすることで、第2ヒータコア15の暖房能力を大きくできる。   Further, when the heating capacity required for the second heater core 15 is large, such as when the amount of air blown from the air outlet is large, the flow rate of the cooling water flowing through the first bypass passage 35 is changed to the heating side heat exchanger 52. Reduce the flow rate of the flowing coolant. Thus, the heating capacity of the second heater core 15 can be increased by increasing the flow rate of the cooling water flowing through the heating side heat exchanger 52.

なお、本実施形態では、第1流量調整バルブ36を用いたが、第1流量調整バルブ36の代わりに、第1バイパス流路35の冷却水流量を0より多い所定量と0との間で切り替える流量切替バルブを用いても良い。   In the present embodiment, the first flow rate adjusting valve 36 is used, but instead of the first flow rate adjusting valve 36, the cooling water flow rate of the first bypass passage 35 is set between a predetermined amount greater than 0 and 0. A flow rate switching valve for switching may be used.

(第3実施形態)
図6に本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す。
(Third embodiment)
FIG. 6 shows the overall configuration of the vehicle air conditioner in the present embodiment.

本実施形態の車両用空調装置1は、第2ヒータコア15から吹き出される温風をフット開口部26のみに導くフット専用通路27を有している。このフット専用通路27は、ケーシング11の内部のうち、第2ヒータコア15の空気流れ下流側の空間をフット開口部26側の空間と他の開口部24、25側の空間とに仕切る仕切壁11aによって形成されている。   The vehicle air conditioner 1 according to the present embodiment includes a foot dedicated passage 27 that guides the warm air blown from the second heater core 15 only to the foot opening 26. This foot exclusive passage 27 is a partition wall 11a that partitions the space on the downstream side of the air flow of the second heater core 15 into the space on the foot opening 26 side and the space on the other opening 24 and 25 side in the casing 11. Is formed by.

また、仕切壁11aの第2ヒータコア15の直後には、開口部28とこの開口部28を開閉する開閉ドア28aが設けられている。この開閉ドア28aが開口部28を開くことで、第2ヒータコア15から吹き出される温風をデフロスタ開口部24、フェイス開口部25およびフット開口部26のいずれにも導くことができる。一方、開閉ドア28aが開口部28を閉じることで、第2ヒータコア15から吹き出される温風をフット開口部26のみに導くようになっている。   An opening 28 and an opening / closing door 28a for opening and closing the opening 28 are provided immediately after the second heater core 15 of the partition wall 11a. When the opening / closing door 28 a opens the opening 28, the warm air blown from the second heater core 15 can be guided to any of the defroster opening 24, the face opening 25, and the foot opening 26. On the other hand, the opening / closing door 28 a closes the opening 28, so that the warm air blown from the second heater core 15 is guided only to the foot opening 26.

また、第1ヒータコア14の方が第2ヒータコア15よりも体格が大きく、開閉ドア28aが開口部28を閉じた場合、第1ヒータコ14から吹き出される温風の一部が、第2ヒータコア15を通過せず、デフロスタ開口部24、フェイス開口部25に流れるようになっている。   Further, when the first heater core 14 is larger than the second heater core 15 and the opening / closing door 28a closes the opening 28, a part of the warm air blown from the first heater core 14 is part of the second heater core 15. Without flowing through the defroster opening 24 and the face opening 25.

本実施形態では、ペルチェ素子53の通電時において、空調制御装置60が、開閉ドア28aを閉じる制御を行う。これにより、例えば、フット吹出口とサイドフェイス吹出口とから空調風が吹き出されるフットモード時では、フット吹出口から第1、第2ヒータコア14、15で加熱された空気を吹き出し、サイドフェイス吹出口から第1ヒータコア14で加熱された空気を吹き出すので、頭寒足熱の空調を実施でき、乗員の快適性を向上できる。   In the present embodiment, when the Peltier element 53 is energized, the air conditioning control device 60 performs control to close the open / close door 28a. Thereby, for example, in the foot mode in which conditioned air is blown from the foot blower outlet and the side face blower outlet, the air heated by the first and second heater cores 14 and 15 is blown from the foot blower outlet, and the side face blower is blown. Since the air heated by the first heater core 14 is blown out from the outlet, it is possible to carry out the air conditioning of the head cold foot heat and improve the comfort of the occupant.

(第4実施形態)
図7に本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す。
(Fourth embodiment)
FIG. 7 shows the overall configuration of the vehicle air conditioner in the present embodiment.

第1実施形態では、第1、第2ヒータコア14、15が冷却水流れに対して並列に配置されていたのに対して、本実施形態では、第1、第2ヒータコア14、15が冷却水流れに対して直列に配置されている。   In the first embodiment, the first and second heater cores 14 and 15 are arranged in parallel to the cooling water flow, whereas in the present embodiment, the first and second heater cores 14 and 15 are the cooling water. Arranged in series with the flow.

具体的には、冷却水回路30において、第1、第2ヒータコア用の冷却水流路31は、1つの流路となっており、エンジンEGの冷却水出口から流出した冷却水が、第1ヒータコア14を流れた後、第2ヒータコア15を流れ、エンジンEGの冷却水入口に流入するようになっている。このように、第1ヒータコア14が冷却水流れの上流側に配置され、第2ヒータコア15が冷却水流れの下流側に配置されている。   Specifically, in the cooling water circuit 30, the cooling water flow path 31 for the first and second heater cores is a single flow path, and the cooling water flowing out from the cooling water outlet of the engine EG is the first heater core. After flowing through 14, it flows through the second heater core 15 and flows into the cooling water inlet of the engine EG. Thus, the 1st heater core 14 is arrange | positioned in the upstream of a cooling water flow, and the 2nd heater core 15 is arrange | positioned in the downstream of a cooling water flow.

吸熱側熱交換器51は、第2ヒータコア15よりも冷却水流れの下流側に配置されており、加熱側熱交換器52は、第1ヒータコア14よりも冷却水流れの下流側であって、第2ヒータコア15よりも冷却水流れの上流側に配置されている。   The heat absorption side heat exchanger 51 is disposed on the downstream side of the cooling water flow with respect to the second heater core 15, and the heating side heat exchanger 52 is on the downstream side of the cooling water flow with respect to the first heater core 14, The second heater core 15 is disposed upstream of the cooling water flow.

本実施形態においても、ペルチェ素子53によって、吸熱側熱交換器51を介して、第2ヒータコア15で空気と熱交換した後の冷却水から吸熱し、放熱側熱交換器52を介して、第2ヒータコア15に流入する冷却水に放熱するので、第1実施形態と同様の効果を奏する。   Also in the present embodiment, the Peltier element 53 absorbs heat from the cooling water after heat exchange with the air by the second heater core 15 via the heat absorption side heat exchanger 51, and the heat dissipation side heat exchanger 52 passes through the first heat exchange side. Since the heat is radiated to the cooling water flowing into the two heater cores 15, the same effect as that of the first embodiment is obtained.

ただし、本実施形態では、第1ヒータコア14で空気と熱交換した後の冷却水が、放熱側熱交換器52に流入するので、第1、第2ヒータコア14、15が冷却水流れに対して並列に配置されている第1実施形態と比較して、放熱側熱交換器52に流入する冷却水の温度が低くなり、第2ヒータコアの暖房能力が低下してしまう。このため、本実施形態よりも第1実施形態の方が好ましい。   However, in this embodiment, the cooling water after heat exchange with the air in the first heater core 14 flows into the heat radiation side heat exchanger 52, so that the first and second heater cores 14 and 15 are in response to the cooling water flow. Compared with the first embodiment arranged in parallel, the temperature of the cooling water flowing into the heat radiation side heat exchanger 52 is lowered, and the heating capacity of the second heater core is lowered. For this reason, the first embodiment is preferable to the present embodiment.

(第5実施形態)
図8に本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す。
(Fifth embodiment)
FIG. 8 shows the overall configuration of the vehicle air conditioner in the present embodiment.

第1〜第4実施形態の車両用空調装置1は、第1、第2ヒータコア14、15の2つのヒータコアを有していたが、本実施形態の車両用空調装置1は、1つのヒータコア14を有している。   Although the vehicle air conditioner 1 of the first to fourth embodiments has two heater cores, the first and second heater cores 14 and 15, the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment has one heater core 14. have.

車両用空調装置1は、ヒータコア14とエンジンEGとの間を冷却水が循環する冷却水回路30を有している。この冷却水回路30には、ヒータコア14用の冷却水流路31と、ラジエータ41用の冷却水流路32とが並列して設けられている。   The vehicle air conditioner 1 has a cooling water circuit 30 in which cooling water circulates between the heater core 14 and the engine EG. In the cooling water circuit 30, a cooling water channel 31 for the heater core 14 and a cooling water channel 32 for the radiator 41 are provided in parallel.

ヒータコア14用の冷却水流路31においては、ヒータコア14よりも冷却水流れの下流側に吸熱部としての吸熱側熱交換器51が設けられ、ヒータコア14よりも冷却水流れの上流側に放熱部としての放熱側熱交換器52が設けられている。   In the cooling water flow path 31 for the heater core 14, a heat absorption side heat exchanger 51 as a heat absorption part is provided downstream of the cooling water flow from the heater core 14, and as a heat dissipation part upstream of the cooling water flow from the heater core 14. The heat radiation side heat exchanger 52 is provided.

本実施形態においても、ペルチェ素子53によって、吸熱側熱交換器51を介して、ヒータコア14で空気と熱交換した後の冷却水から吸熱し、放熱側熱交換器52を介して、ヒータコア14に流入する冷却水に放熱するので、第1実施形態と同様の効果を奏する。   Also in the present embodiment, the Peltier element 53 absorbs heat from the cooling water after heat exchange with the air in the heater core 14 via the heat absorption side heat exchanger 51, and passes through the heat dissipation side heat exchanger 52 to the heater core 14. Since heat is radiated to the inflowing cooling water, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

(第6実施形態)
図9に本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す。本実施形態は、第2実施形態と第5実施形態とを組み合わせたものである。
(Sixth embodiment)
FIG. 9 shows the overall configuration of the vehicle air conditioner in the present embodiment. The present embodiment is a combination of the second embodiment and the fifth embodiment.

本実施形態では、図8に示す冷却水回路30に対して、放熱側熱交換器52に流入する前の冷却水の一部を吸熱側熱交換器51に導く第1バイパス流路35と、第1バイパス流路35に流れる冷却水の流量を調整する流量調整バルブ36とを設けている。この流量調整バルブ36は、第2実施形態と同様に空調制御装置60によって制御される。したがって、本実施形態においても、第2、第5実施形態と同様の効果を奏する。   In the present embodiment, with respect to the cooling water circuit 30 shown in FIG. 8, a first bypass flow path 35 that leads a part of the cooling water before flowing into the heat radiation side heat exchanger 52 to the heat absorption side heat exchanger 51, A flow rate adjusting valve 36 for adjusting the flow rate of the cooling water flowing through the first bypass flow path 35 is provided. The flow rate adjustment valve 36 is controlled by the air conditioning controller 60 as in the second embodiment. Therefore, the present embodiment has the same effect as the second and fifth embodiments.

(第7実施形態)
図10に本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す。
(Seventh embodiment)
FIG. 10 shows the overall configuration of the vehicle air conditioner in the present embodiment.

本実施形態では、図8に示す冷却水回路30に対して、放熱側熱交換器52に流入する前の冷却水と、吸熱側熱交換器51に流入する前の冷却水との間で熱交換させる熱交換器37を設けている。   In the present embodiment, the cooling water circuit 30 shown in FIG. 8 is heated between the cooling water before flowing into the heat radiation side heat exchanger 52 and the cooling water before flowing into the heat absorption side heat exchanger 51. A heat exchanger 37 to be exchanged is provided.

具体的には、熱交換器37の内部に、放熱側熱交換器52の冷却水流れ上流側の冷却水が流れるとともに、第2ヒータコア15から流出した冷却水が流れるようになっており、両方の冷却水の間で熱交換がされる。そして、第2ヒータコア15から流出した冷却水は、熱交換器37で熱交換して温度が上昇した後に、吸熱側熱交換器51に流入するようになっている。   Specifically, inside the heat exchanger 37, the cooling water on the upstream side of the heat radiation side heat exchanger 52 flows, and the cooling water flowing out from the second heater core 15 flows. Heat is exchanged between the cooling water. And the cooling water which flowed out from the 2nd heater core 15 heat-exchanges with the heat exchanger 37, and flows in into the heat absorption side heat exchanger 51, after temperature rises.

これにより、放熱側熱交換器52に流入する冷却水の温度と、吸熱側熱交換器51に流入する冷却水の温度とを近づけることができる。ここで、ペルチェ素子53は、吸熱面と放熱面との温度差が小さいほど、放熱量が多いことが知られている。したがって、本実施形態によれば、熱交換器37を有していない場合と比較して、放熱側熱交換器52で冷却水に放熱される放熱量を多くでき、ヒータコア14に流入する冷却水の温度上昇を大きくできる。   Thereby, the temperature of the cooling water flowing into the heat radiation side heat exchanger 52 and the temperature of the cooling water flowing into the heat absorption side heat exchanger 51 can be brought close to each other. Here, it is known that the Peltier element 53 has a larger amount of heat radiation as the temperature difference between the heat absorption surface and the heat radiation surface is smaller. Therefore, according to this embodiment, compared with the case where the heat exchanger 37 is not provided, the amount of heat dissipated to the cooling water by the heat-radiating side heat exchanger 52 can be increased, and the cooling water flowing into the heater core 14 can be increased. The temperature rise can be increased.

(第8実施形態)
図11に本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す。
(Eighth embodiment)
FIG. 11 shows the overall configuration of the vehicle air conditioner in the present embodiment.

本実施形態では、図8に示す冷却水回路30に対して、放熱側熱交換器52よりも上流側の冷却水の一部を、エンジンEGの冷却水入口に導く第2バイパス流路38と、第2バイパス流路38を流れる冷却水の流量を調整する第2流量調整バルブ39とを設けている。   In the present embodiment, with respect to the cooling water circuit 30 shown in FIG. 8, the second bypass flow path 38 that leads a part of the cooling water upstream of the heat radiation side heat exchanger 52 to the cooling water inlet of the engine EG, A second flow rate adjustment valve 39 for adjusting the flow rate of the cooling water flowing through the second bypass flow path 38 is provided.

この第2バイパス流路38は、一端がエンジンEGの冷却水入口の下流側であって放熱側熱交換器52の上流側の冷却水流路に連なり、他端が吸熱側熱交換器51の下流側であってエンジンEGの冷却水出口の上流側に連なっている。このため、この第2バイパス流路38を流れる冷却水は、放熱側熱交換器52、ヒータコア14および吸熱側熱交換器51を迂回して、エンジンEGに流入する。   One end of the second bypass channel 38 is downstream of the cooling water inlet of the engine EG and is connected to the cooling water channel upstream of the heat radiation side heat exchanger 52, and the other end is downstream of the heat absorption side heat exchanger 51. On the upstream side of the coolant outlet of the engine EG. For this reason, the cooling water flowing through the second bypass flow path 38 bypasses the heat radiation side heat exchanger 52, the heater core 14, and the heat absorption side heat exchanger 51, and flows into the engine EG.

第2流量調整バルブ39は、放熱側熱交換器52に向かって冷却水が流れる冷却水流路と第2バイパス流路38との分岐点に配置されている。第2流量調整バルブ39は、放熱側熱交換器52に向かって流れる冷却水の流量と、第2バイパス流路38を流れる冷却水の流量とを調整するものである。なお、第2流量調整バルブ39は、第2バイパス流路38の途中に配置されていても良い。   The second flow rate adjusting valve 39 is disposed at a branch point between the cooling water flow path through which the cooling water flows toward the heat radiation side heat exchanger 52 and the second bypass flow path 38. The second flow rate adjusting valve 39 adjusts the flow rate of the cooling water flowing toward the heat radiation side heat exchanger 52 and the flow rate of the cooling water flowing through the second bypass flow path 38. Note that the second flow rate adjustment valve 39 may be disposed in the middle of the second bypass flow path 38.

本実施形態では、空調制御装置60は、ペルチェ素子53の通電時に、第2バイパス流路38に冷却水の一部が流れ、ペルチェ素子53の非通電時に、第2バイパス流路38の冷却水流量が0となるように、第2流量調整バルブ39を制御する。   In the present embodiment, the air-conditioning control device 60 causes a part of the cooling water to flow through the second bypass passage 38 when the Peltier element 53 is energized, and the cooling water for the second bypass passage 38 when the Peltier element 53 is not energized. The second flow rate adjustment valve 39 is controlled so that the flow rate becomes zero.

ここで、図8に示す冷却水回路30のように、第2バイパス流路38を有していない場合、ペルチェ素子53が冷却水から吸熱すると、吸熱側熱交換器51から流出する冷却水の温度が低くなるので、エンジンEGの冷却水入口に流入する冷却水と、エンジンEGの冷却水出口から流出する冷却水の温度差が大きくなる恐れがある。この場合、エンジンEGにおける冷却水の入口側部位と出口側部位との間での温度差によって、エンジンEGに熱歪みが生じ、エンジンEGの破損につながってしまう。   Here, as in the cooling water circuit 30 shown in FIG. 8, when the Peltier element 53 absorbs heat from the cooling water when the second bypass flow path 38 is not provided, the cooling water flowing out from the heat absorption side heat exchanger 51. Since the temperature is lowered, there is a possibility that the temperature difference between the cooling water flowing into the cooling water inlet of the engine EG and the cooling water flowing out from the cooling water outlet of the engine EG becomes large. In this case, the temperature difference between the inlet side portion and the outlet side portion of the cooling water in the engine EG causes thermal distortion in the engine EG, which leads to damage of the engine EG.

これに対して、本実施形態によれば、ペルチェ素子53の通電時に、放熱側熱交換器52よりも上流側の冷却水の一部を、エンジンEGの冷却水入口に導くので、エンジンEGの冷却水入口に流入する冷却水と、エンジンEGの冷却水出口から流出する冷却水との温度差を低減でき、エンジンEGの熱歪みの発生を抑制できる。   On the other hand, according to the present embodiment, when the Peltier element 53 is energized, a part of the cooling water upstream of the heat radiation side heat exchanger 52 is guided to the cooling water inlet of the engine EG. The temperature difference between the cooling water flowing into the cooling water inlet and the cooling water flowing out from the cooling water outlet of the engine EG can be reduced, and the occurrence of thermal distortion of the engine EG can be suppressed.

なお、エンジンEGの冷却水入口に流入する冷却水と、エンジンEGの冷却水出口から流出する冷却水との温度差を低減するという観点より、第2バイパス流路38に冷却水の一部を流す場合では、放熱側熱交換器52に向かって流れる冷却水の流量よりも、第2バイパス流路38を流れる冷却水の流量を多くすることが望ましい。   From the viewpoint of reducing the temperature difference between the cooling water flowing into the cooling water inlet of the engine EG and the cooling water flowing out of the cooling water outlet of the engine EG, a part of the cooling water is put into the second bypass passage 38. In the case of flowing, it is desirable to increase the flow rate of the cooling water flowing through the second bypass flow path 38 rather than the flow rate of the cooling water flowing toward the heat radiation side heat exchanger 52.

また、本実施形態では、第2流量調整バルブ39を用いたが、第2流量調整バルブ39の代わりに、第2バイパス流路38の冷却水流量を0より多い所定量と0との間で切り替える流量切替バルブを用いても良い。   In the present embodiment, the second flow rate adjustment valve 39 is used. Instead of the second flow rate adjustment valve 39, the cooling water flow rate of the second bypass passage 38 is set between a predetermined amount greater than 0 and 0. A flow rate switching valve for switching may be used.

(第9実施形態)
図12に本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す。
(Ninth embodiment)
FIG. 12 shows the overall configuration of the vehicle air conditioner in the present embodiment.

本実施形態では、ヒータコア用の冷却水流路31に対して、ヒータコア14を迂回させる第3バイパス流路54と、この第3バイパス流路54を流れる冷却水の流量を調整する第3流量調整バルブ55とを設けている。   In the present embodiment, a third bypass flow path 54 that bypasses the heater core 14 with respect to the cooling water flow path 31 for the heater core, and a third flow rate adjustment valve that adjusts the flow rate of the cooling water flowing through the third bypass flow path 54. 55.

ヒータコア用の冷却水流路31には、エンジンEGの冷却水出口からヒータコア14に向かって冷却水が流れ、ヒータコア14から流出した冷却水がエンジンEGの冷却水入口に向かって冷却水が流れる。第3流量調整バルブ55は、ヒータコア用の冷却水流路31と第3バイパス流路54との分岐点に配置されている。   In the cooling water flow path 31 for the heater core, the cooling water flows from the cooling water outlet of the engine EG toward the heater core 14, and the cooling water flowing out of the heater core 14 flows toward the cooling water inlet of the engine EG. The third flow rate adjustment valve 55 is disposed at a branch point between the cooling water flow path 31 for the heater core and the third bypass flow path 54.

そして、吸熱側熱交換器51は、ヒータコア14の冷却水流れ下流側ではなく、第3バイパス流路54の途中に吸熱側熱交換器51が配置されている。このため、吸熱側熱交換器51は、ヒータコア14で空気と熱交換した後の冷却水から吸熱するのではなく、エンジンEGの冷却水出口から流出した冷却水から吸熱する。
一方、放熱側熱交換器52は、ヒータコア用の冷却水流路31のうち第3流量調整バルブ55よりも冷却水流れの下流側であって、ヒータコア14の上流側に配置されている。
And the heat absorption side heat exchanger 51 is arrange | positioned in the middle of the 3rd bypass flow path 54 instead of the cooling water flow downstream of the heater core 14. For this reason, the heat absorption side heat exchanger 51 does not absorb heat from the cooling water after heat exchange with the air by the heater core 14 but absorbs heat from the cooling water flowing out from the cooling water outlet of the engine EG.
On the other hand, the heat radiation side heat exchanger 52 is disposed downstream of the third flow rate adjusting valve 55 in the cooling water flow path 31 for the heater core and upstream of the heater core 14.

空調制御装置60は、ペルチェ素子53の通電時では、吸熱側熱交換器51と放熱側熱交換器52の両方に冷却水が流れ、ペルチェ素子53の非通電時では、第3バイパス流路54を閉じてヒータコア14のみに冷却水が流れるように、第3流量調整バルブ55を制御するようになっている。   When the Peltier element 53 is energized, the air-conditioning control device 60 flows the cooling water into both the heat absorption side heat exchanger 51 and the heat dissipation side heat exchanger 52, and when the Peltier element 53 is not energized, the third bypass flow path 54 is provided. The third flow rate adjusting valve 55 is controlled so that the cooling water flows only through the heater core 14 with the valve closed.

このように、本実施形態では、ペルチェ素子53の通電時に、吸熱側熱交換器51と放熱側熱交換器52の両方に、エンジンEGの冷却水出口から流出した冷却水が流れることから、ペルチェ素子53の吸熱面と放熱面とが同じ温度となる。よって、本実施形態によれば、ペルチェ素子53による放熱量を多くすることができる。   As described above, in this embodiment, when the Peltier element 53 is energized, the cooling water flowing out from the cooling water outlet of the engine EG flows through both the heat absorption side heat exchanger 51 and the heat radiation side heat exchanger 52. The heat absorption surface and the heat dissipation surface of the element 53 have the same temperature. Therefore, according to the present embodiment, the amount of heat released by the Peltier element 53 can be increased.

(第10実施形態)
図13に本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す。
(10th Embodiment)
FIG. 13 shows the overall configuration of the vehicle air conditioner in the present embodiment.

本実施形態の車両用空調装置1は、エンジン用冷却水回路30とは別に、ヒータコア用温水回路90を有している。   The vehicle air conditioner 1 of this embodiment has a heater core hot water circuit 90 separately from the engine coolant circuit 30.

エンジン用冷却水回路30は、エンジンEGの冷却水がエンジンEGとラジエータ41との間を循環する閉回路であり、冷却水流路31によって形成されている。   The engine coolant circuit 30 is a closed circuit in which the coolant of the engine EG circulates between the engine EG and the radiator 41, and is formed by the coolant channel 31.

一方、ヒータコア用温水回路90は、エンジン用冷却水回路30とは独立した回路であって、ヒータコア14で送風空気を加熱するための加熱流体としての温水が循環する閉回路である。このヒータコア用温水回路90は、温水流路91によって形成されており、温水流路91の途中に温水流れを形成するウォータポンプ92が配置されている。   On the other hand, the heater core hot water circuit 90 is a circuit independent of the engine coolant circuit 30 and is a closed circuit in which hot water as a heating fluid for heating the blown air is circulated by the heater core 14. The heater core hot water circuit 90 is formed by a hot water passage 91, and a water pump 92 that forms a hot water flow is disposed in the middle of the hot water passage 91.

そして、本実施形態では、吸熱側熱交換器51はエンジン用冷却水回路30に配置されており、エンジンEGの冷却水から吸熱するようになっている。一方、放熱側熱交換器52はヒータコア用温水回路90に配置されており、温水に放熱するようになっている。このため、ペルチェ素子53は、通電時に、吸熱側熱交換器51を介してエンジンEGの冷却水から吸熱して、放熱側熱交換器52を介してヒータコア14に流入する温水に放熱することで、温水を加熱するようになっている。したがって、本実施形態においても、ヒータコア14は、エンジンEGの冷却水を熱源として、送風空気を加熱していると言える。   In the present embodiment, the heat absorption side heat exchanger 51 is arranged in the engine coolant circuit 30 and absorbs heat from the coolant of the engine EG. On the other hand, the heat radiation side heat exchanger 52 is disposed in the heater core hot water circuit 90 and radiates heat to the hot water. For this reason, when energized, the Peltier element 53 absorbs heat from the cooling water of the engine EG via the heat absorption side heat exchanger 51 and dissipates heat to the hot water flowing into the heater core 14 via the heat dissipation side heat exchanger 52. It is designed to heat the hot water. Therefore, also in this embodiment, it can be said that the heater core 14 heats blown air using the cooling water of the engine EG as a heat source.

また、本実施形態では、冷却水回路30においては、第1冷却水温度センサが検出した冷却水温度TW1が要求水温よりも低下した場合に、空調制御装置60がエンジンEGの作動要求を行う。この要求水温は、エンジンEGが良好に作動できる下限温度、例えば、40℃付近に設定される。これにより、冷却水は、エンジンEGが良好に作動できる下限温度以上に維持される。   In the present embodiment, in the cooling water circuit 30, when the cooling water temperature TW1 detected by the first cooling water temperature sensor is lower than the required water temperature, the air conditioning control device 60 makes an operation request for the engine EG. This required water temperature is set to a lower limit temperature at which the engine EG can operate satisfactorily, for example, around 40 ° C. Thereby, the cooling water is maintained at a temperature equal to or higher than a lower limit temperature at which the engine EG can operate satisfactorily.

一方、温水回路90においては、第2冷却水温度センサが検出した冷却水温度TW2が暖房に必要な温度以上、例えば、60℃以上となるように、空調制御装置60がペルチェ素子53の通電、非通電を制御するとともに、通電時の電流量を制御する。   On the other hand, in the hot water circuit 90, the air-conditioning control device 60 energizes the Peltier element 53 so that the cooling water temperature TW2 detected by the second cooling water temperature sensor is equal to or higher than the temperature required for heating, for example, 60 ° C. or higher. In addition to controlling non-energization, the amount of current during energization is controlled.

このように、本実施形態では、ペルチェ素子53によって、エンジンEGの冷却水からヒータコア14を流れる温水に熱を汲み上げることで、温水の温度を暖房に必要な温度以上とするので、エンジンEGの冷却水の温度を暖房に必要な温度以上にする必要がない。したがって、本実施形態によれば、エンジン作動の要求水温を従来よりも低い温度に設定できるので、エンジンEGの作動頻度を低減でき、エンジンEGの燃費を向上できる。   As described above, in the present embodiment, the temperature of the hot water is made higher than the temperature required for heating by pumping heat from the cooling water of the engine EG to the hot water flowing through the heater core 14 by the Peltier element 53. The water temperature does not need to be higher than that required for heating. Therefore, according to the present embodiment, the required water temperature for engine operation can be set to a lower temperature than before, so that the operation frequency of the engine EG can be reduced and the fuel consumption of the engine EG can be improved.

また、本実施形態では、ペルチェ素子53が空気ではなく、エンジンEGの冷却水から吸熱しているので、本実施形態においても、第1実施形態で説明した(3)の効果を奏する。   Further, in this embodiment, since the Peltier element 53 absorbs heat from the cooling water of the engine EG instead of air, the effect (3) described in the first embodiment is also achieved in this embodiment.

ところで、図8に示す冷却水回路30のように、ヒータコア14とエンジンEGとの間を冷却水が循環する場合では、ペルチェ素子53によって、ヒータコア14から流出の冷却水からヒータコア14に流入する冷却水へ熱を汲み上げたとき、ヒータコア14での送風空気との熱交換で余った熱が、吸熱側熱交換器51で全部吸収されずに、エンジンEGで放熱されてしまうという問題が考えられる。   By the way, when the cooling water circulates between the heater core 14 and the engine EG as in the cooling water circuit 30 shown in FIG. 8, the cooling that flows into the heater core 14 from the cooling water flowing out of the heater core 14 by the Peltier element 53. When heat is pumped up to water, the heat remaining in the heat exchange with the blown air in the heater core 14 is not completely absorbed by the heat absorption side heat exchanger 51 but is radiated by the engine EG.

これに対して、本実施形態によれば、エンジン用冷却水回路30と独立したヒータコア用温水回路90を採用しており、温水は閉じられたヒータコア用温水回路90のみを流れるので、ペルチェ素子53で汲み上げた熱量を全てヒータコア14で利用することができる。   On the other hand, according to the present embodiment, the heater core hot water circuit 90 independent of the engine coolant circuit 30 is adopted, and the hot water flows only through the closed heater core hot water circuit 90. All the amount of heat pumped up at can be used by the heater core 14.

なお、本実施形態では、ヒータコアが1つであったが、第1実施形態のように、2つのヒータコアを用いることもできる。例えば、ケーシング11の内部の空気流れ上流側に第1ヒータコアを配置し、その下流側に第2ヒータコアを配置する場合、第1ヒータコアにエンジンEGの冷却水が流れ、図13のヒータコア14のように、第2ヒータコアに温水回路90の温水が流れるようにする。このとき、冷却水回路30においては、第1ヒータコアを流れる冷却水路と、吸熱側熱交換器を流れる冷却水流路とを並列に設けることが好ましい。第1ヒータコアと吸熱側熱交換器との両方に温度が高い冷却水を流すことができるからである。   In this embodiment, one heater core is used. However, as in the first embodiment, two heater cores can be used. For example, when the first heater core is disposed on the upstream side of the air flow inside the casing 11 and the second heater core is disposed on the downstream side thereof, the cooling water of the engine EG flows through the first heater core, as shown in the heater core 14 of FIG. In addition, the hot water of the hot water circuit 90 is caused to flow through the second heater core. At this time, in the cooling water circuit 30, it is preferable to provide in parallel a cooling water channel that flows through the first heater core and a cooling water channel that flows through the heat absorption side heat exchanger. This is because cooling water having a high temperature can flow through both the first heater core and the heat absorption side heat exchanger.

(第11実施形態)
図14に本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す。本実施形態は、汲上手段としてヒートポンプサイクル100を用いている。
(Eleventh embodiment)
FIG. 14 shows the overall configuration of the vehicle air conditioner in the present embodiment. In the present embodiment, the heat pump cycle 100 is used as a pumping means.

具体的には、本実施形態の車両用空調装置は、第5実施形態で説明した図8に示す車両用空調装置に対して、ペルチェ素子53をヒートポンプサイクル100に変更した構成となっている。   Specifically, the vehicle air conditioner of the present embodiment has a configuration in which the Peltier element 53 is changed to a heat pump cycle 100 with respect to the vehicle air conditioner shown in FIG. 8 described in the fifth embodiment.

このヒートポンプサイクル100は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機101と、圧縮機101から吐出された高圧冷媒の熱を放熱する放熱器102と、放熱器102から流出した高圧冷媒を減圧する減圧手段としての膨張弁103と、膨張弁103により減圧された低圧冷媒に吸熱させる吸熱器104と、吸熱器104からの低圧冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して気相冷媒を圧縮機101に供給する気液分離器105と、冷媒流路を形成する冷媒配管106とを有している。   The heat pump cycle 100 includes a compressor 101 that compresses and discharges a refrigerant, a radiator 102 that radiates heat of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 101, and a decompression unit that decompresses the high-pressure refrigerant flowing out of the radiator 102. As an expansion valve 103, a heat absorber 104 for absorbing heat to the low-pressure refrigerant decompressed by the expansion valve 103, and separating the low-pressure refrigerant from the heat absorber 104 into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant to convert the gas-phase refrigerant into a compressor The gas-liquid separator 105 supplied to 101 and the refrigerant | coolant piping 106 which forms a refrigerant | coolant flow path are provided.

このうち、吸熱器104は、吸熱側熱交換器51と熱的に接続されており、吸熱側熱交換器51を介してエンジンEGの冷却水から吸熱する。放熱器102は、放熱側熱交換器52と熱的に接続されており、放熱側熱交換器52を介してエンジンEGの冷却水に放熱する。   Among these, the heat absorber 104 is thermally connected to the heat absorption side heat exchanger 51 and absorbs heat from the cooling water of the engine EG via the heat absorption side heat exchanger 51. The radiator 102 is thermally connected to the heat radiation side heat exchanger 52 and radiates heat to the cooling water of the engine EG via the heat radiation side heat exchanger 52.

本実施形態においても、ヒートポンプサイクル100によって、吸熱側熱交換器51を介して、ヒータコア14で空気と熱交換した後の冷却水から吸熱し、放熱側熱交換器52を介して、ヒータコア14に流入する冷却水に放熱するので、第1実施形態と同様の効果を奏する。   Also in the present embodiment, the heat pump cycle 100 absorbs heat from the cooling water after heat exchange with the air in the heater core 14 via the heat absorption side heat exchanger 51, and passes through the heat dissipation side heat exchanger 52 to the heater core 14. Since heat is radiated to the inflowing cooling water, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

ところで、本実施形態と異なり、上記特許文献1のように、ヒートポンプサイクルで空気から吸熱し、この熱によってエンジン冷却水を加熱することが考えられる。   By the way, unlike this embodiment, it is conceivable to absorb heat from the air in a heat pump cycle and heat the engine cooling water by this heat, as in Patent Document 1.

しかし、ヒータコアによる送風空気の加熱能力を確保するために、エンジン冷却水を所望温度まで上昇させようとする場合、外気温が低いほど、ヒートポンプサイクルに要求される熱の汲上能力が大きくなり、ヒートポンプサイクルの消費エネルギーが大きくなってしまう。   However, when the engine cooling water is to be raised to a desired temperature in order to secure the heating capacity of the blown air by the heater core, the lower the outside air temperature, the greater the heat pumping capacity required for the heat pump cycle. The energy consumption of the cycle becomes large.

これに対して、本実施形態によれば、冬場の外気温よりも温度が高いエンジンEGの冷却水から吸熱しているので、外気から吸熱する場合と比較して、ヒートポンプサイクルから冷却水への放熱量を多くできる。この結果、冷却水を所定温度まで上昇させるためのヒートポンプサイクルの消費エネルギーを低減できる。   On the other hand, according to the present embodiment, heat is absorbed from the cooling water of the engine EG whose temperature is higher than the outside air temperature in winter. Therefore, compared with the case where heat is absorbed from the outside air, the heat pump cycle changes to the cooling water. Increases heat dissipation. As a result, the energy consumption of the heat pump cycle for raising the cooling water to a predetermined temperature can be reduced.

また、空気から吸熱する場合、空気は熱伝導率が低いので、熱交換面積を大きくする必要があり、吸熱用の熱交換器が大型化していたが、本実施形態によれば、空気よりも熱伝導率が高い冷却水から吸熱するので、吸熱側熱交換器51の小型化が可能となる。   In addition, when absorbing heat from air, since the heat conductivity of air is low, it is necessary to increase the heat exchange area, and the heat exchanger for heat absorption has been enlarged, but according to the present embodiment, Since heat is absorbed from the cooling water having high heat conductivity, the heat absorption side heat exchanger 51 can be downsized.

なお、本実施形態は、第5実施形態の車両用空調装置1に対して、ペルチェ素子53をヒートポンプサイクル100に変更したものであったが、第1〜第4、第6〜第10実施形態の車両用空調装置1に対して、ペルチェ素子53をヒートポンプサイクル100に変更しても良い。   In addition, although this embodiment changed the Peltier device 53 to the heat pump cycle 100 with respect to the vehicle air conditioner 1 of 5th Embodiment, 1st-4th, 6th-10th embodiment. The Peltier element 53 may be changed to the heat pump cycle 100 for the vehicle air conditioner 1.

(第12実施形態)
図15に本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す。本実施形態は、第2ヒータコア用の冷却水流路34における構成が第1実施形態と異なるものであり、以下では、第1実施形態と異なる点について説明する。
(Twelfth embodiment)
FIG. 15 shows the overall configuration of the vehicle air conditioner in the present embodiment. The present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the cooling water flow path 34 for the second heater core. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

第2ヒータコア用の冷却水流路34において、第2ヒータコア15よりも冷却水流れ上流側に水加熱用電気ヒータ111が設けられ、第2ヒータコア15よりも冷却水流れ下流側に流量調整弁112が設けられている。また、第2ヒータコア用の冷却水流路34には冷却水同士の間で熱交換させる顕熱交換器113が設けられている。   In the cooling water flow path 34 for the second heater core, the water heater electric heater 111 is provided on the upstream side of the cooling water flow with respect to the second heater core 15, and the flow rate adjusting valve 112 is provided on the downstream side of the cooling water flow with respect to the second heater core 15. Is provided. The cooling water flow path 34 for the second heater core is provided with a sensible heat exchanger 113 that exchanges heat between the cooling waters.

水加熱用電気ヒータ111は、第2ヒータコア15に流入する前の冷却水を加熱するものであり、走行用電動モータへの電力供給用に車両に搭載されている高電圧バッテリや高電圧キャパシタ等の高電圧電源から電力供給されて発熱する電気ヒータである。水加熱用電気ヒータ111は、所定条件時に通電するように空調制御装置60に制御される。   The electric heater 111 for water heating heats the cooling water before flowing into the second heater core 15, such as a high voltage battery or a high voltage capacitor mounted on the vehicle for supplying electric power to the electric motor for traveling. It is an electric heater which is supplied with power from a high voltage power source and generates heat. The water heater electric heater 111 is controlled by the air conditioning controller 60 so as to be energized at a predetermined condition.

流量調整弁112は、流路断面積が変更可能な構成であって、第2ヒータコア用の冷却水流路34を流れる冷却水の流量を調整する流量調整手段である。流量調整弁112としては、例えば、電動弁もしくは電磁弁等を採用することができる。また、流量調整弁112は、空調制御装置60によって制御される。   The flow rate adjusting valve 112 is configured to change the flow path cross-sectional area, and is a flow rate adjusting unit that adjusts the flow rate of the cooling water flowing through the cooling water flow channel 34 for the second heater core. As the flow rate adjusting valve 112, for example, an electric valve or an electromagnetic valve can be employed. The flow rate adjustment valve 112 is controlled by the air conditioning control device 60.

顕熱交換器113は、水加熱用電気ヒータ111よりも冷却水流れ上流側の冷却水と、第2ヒータコア15よりも冷却水流れ下流側の冷却水との間で熱交換させ、第2ヒータコア15流出後の冷却水から水加熱用電気ヒータ111流入前の冷却水に向けて熱移動させるためのものである。顕熱交換器113としては、一般的な構成のものを採用することができ、例えば、ヒートパイプや、2重管構造のものが挙げられる。本実施形態では、対向流型の顕熱交換器113を用いている。   The sensible heat exchanger 113 exchanges heat between the cooling water on the upstream side of the cooling water flow with respect to the electric heater 111 for water heating and the cooling water on the downstream side of the cooling water flow with respect to the second heater core 15. 15 is for heat transfer from the cooling water after flowing out toward the cooling water before flowing into the electric heater 111 for water heating. As the sensible heat exchanger 113, one having a general configuration can be adopted, and examples thereof include a heat pipe and a double pipe structure. In the present embodiment, a counter flow type sensible heat exchanger 113 is used.

また、第2ヒータコア用の冷却水流路34には、第2ヒータコア15よりも冷却水流れ下流側において、顕熱交換器113を迂回して冷却水を流すためのバイパス流路114と、バイパス流路114と顕熱交換器113を流れる流路との間で冷却水流路を切り替える流路切替弁115とが設けられている。   The cooling water flow path 34 for the second heater core includes a bypass flow path 114 for bypassing the sensible heat exchanger 113 and flowing cooling water downstream of the second heater core 15 and a bypass flow. A flow path switching valve 115 for switching the cooling water flow path between the flow path 114 and the flow path flowing through the sensible heat exchanger 113 is provided.

バイパス流路114は、一端が流量調整弁112と顕熱交換器113との間に連なり、他端が顕熱交換器113と合流点31bとの間に連なっている。流路切替弁115は、バイパス流路114の冷却水流れ上流側の端部に配置されている。なお、流路切替弁115をバイパス流路114の冷却水流れ下流側の端部に配置しても良い。   One end of the bypass flow path 114 is connected between the flow control valve 112 and the sensible heat exchanger 113, and the other end is connected between the sensible heat exchanger 113 and the junction 31b. The flow path switching valve 115 is disposed at the end of the bypass flow path 114 on the upstream side of the cooling water flow. The flow path switching valve 115 may be disposed at the end of the bypass flow path 114 on the downstream side of the cooling water flow.

図16に本実施形態における車両用空調装置の電気制御部の構成を示す。図16に示すように、空調制御装置60は、出力側に接続された水加熱用電気ヒータ111、流量調整弁112、流路切替弁115の作動を制御する。すなわち、空調制御装置60は、図3に示す空調制御中のステップS4で、以下のように、水加熱用電気ヒータ111のON(通電)、OFF(非通電)を決定したり、流量調整弁112の開度を決定したり、流路切替弁115が開放する冷却水流路を決定したりする。   FIG. 16 shows the configuration of the electric control unit of the vehicle air conditioner in the present embodiment. As shown in FIG. 16, the air conditioning control device 60 controls the operation of the water heating electric heater 111, the flow rate adjustment valve 112, and the flow path switching valve 115 connected to the output side. That is, the air-conditioning control device 60 determines whether the electric heater 111 for water heating is ON (energized) or OFF (non-energized) in step S4 during the air-conditioning control shown in FIG. The opening degree of 112 is determined, or the cooling water flow path opened by the flow path switching valve 115 is determined.

図17に水加熱用電気ヒータ111のON、OFFの決定処理を説明するためのフローチャートを示す。水加熱用電気ヒータ111のON、OFFの決定処理では、ステップS21で、第2ヒータコア15に流入する冷却水の温度TW2と、第1ヒータコア14に流入する冷却水の温度TW1とに基づいて、吹出口からの吹出空気温度TA1を算出する。なお、第2ヒータコア15に流入する冷却水の温度TW2は、第2冷却水温度センサ66で検出され、第1ヒータコア14に流入する冷却水の温度TW1は、第1冷却水温度センサ65で検出される。   FIG. 17 shows a flowchart for explaining ON / OFF determination processing of the electric heater 111 for water heating. In the ON / OFF determination process of the electric heater 111 for water heating, based on the temperature TW2 of the cooling water flowing into the second heater core 15 and the temperature TW1 of the cooling water flowing into the first heater core 14 in step S21, The blown air temperature TA1 from the blower outlet is calculated. The temperature TW2 of the cooling water flowing into the second heater core 15 is detected by the second cooling water temperature sensor 66, and the temperature TW1 of the cooling water flowing into the first heater core 14 is detected by the first cooling water temperature sensor 65. Is done.

ステップS22で、ステップS21で冷却水温度に基づいて算出した吹出空気温度TA1と目標吹出空気温度TAOとを比較して、TA1がTAOよりも低いか否かを判定する。TA1がTAOよりも低ければ、YES判定して、ステップS23に進み、水加熱用電気ヒータ111を通電(ON)に決定する。一方、TA1がTAO以上であれば、NO判定して、ステップS24に進み、水加熱用電気ヒータ111を非通電(OFF)に決定する。   In step S22, the blown air temperature TA1 calculated based on the cooling water temperature in step S21 is compared with the target blown air temperature TAO to determine whether TA1 is lower than TAO. If TA1 is lower than TAO, a YES determination is made, the process proceeds to step S23, and the water heater electric heater 111 is determined to be energized (ON). On the other hand, if TA1 is greater than or equal to TAO, a NO determination is made, and the process proceeds to step S24, where the water heater electric heater 111 is determined to be de-energized (OFF).

また、流量調整弁112の開度決定処理では、水加熱用電気ヒータ111の通電時の冷却水流量を、水加熱用電気ヒータ111の非通電時の冷却水流量と比較して減少させるように、流量調整弁112の開度を決定する。具体的には、水加熱用電気ヒータ111の非通電時は、第1ヒータコア14を流れる冷却水の流量と第2ヒータコア15を流れる冷却水流量とが同じとなる第1開度に決定する。水加熱用電気ヒータ111の通電時は、第2ヒータコア15を流れる冷却水流量が第1ヒータコア14を流れる冷却水の流量よりも少なくなるように、第1開度よりも小さな第2開度に決定する。   Further, in the opening degree determination process of the flow rate adjusting valve 112, the cooling water flow rate when the water heating electric heater 111 is energized is reduced as compared with the cooling water flow rate when the water heating electric heater 111 is not energized. The opening degree of the flow regulating valve 112 is determined. Specifically, when the electric heater 111 for water heating is not energized, the first opening degree is determined such that the flow rate of the cooling water flowing through the first heater core 14 and the flow rate of the cooling water flowing through the second heater core 15 are the same. When the electric heater 111 for water heating is energized, the second opening is smaller than the first opening so that the flow rate of the cooling water flowing through the second heater core 15 is smaller than the flow rate of the cooling water flowing through the first heater core 14. decide.

また、流路切替弁115の切替決定処理では、水加熱用電気ヒータ111の通電時は顕熱交換器113のみに冷却水が流れ、水加熱用電気ヒータ111の非通電時はバイパス流路114のみに冷却水が流れるように、冷却水流路の切替を決定する。   In the switching determination process of the flow path switching valve 115, the cooling water flows only to the sensible heat exchanger 113 when the water heating electric heater 111 is energized, and the bypass flow path 114 when the water heating electric heater 111 is not energized. The switching of the cooling water flow path is determined so that the cooling water flows only through it.

ここで、エンジンEGの停止後から長時間経過して、エンジンEGの作動時よりも冷却水温度が低下した場合、TA1がTAOよりも低くなり、すなわち、冷却水温度が暖房に必要な温度よりも低くなる。   Here, when the cooling water temperature is lower than when the engine EG is operating after a long time has elapsed since the engine EG stopped, TA1 becomes lower than TAO, that is, the cooling water temperature is lower than the temperature required for heating. Also lower.

そこで、空調制御装置60は、ステップS22、S23のごとく、冷却水温度が暖房に必要な温度よりも低いと判断した場合、水加熱用電気ヒータ111を通電して冷却水を加熱するとともに、流量調整弁112の開度を第2開度として、第2ヒータコア15を流れる冷却水の流量を少なくする。また、空調制御装置60は流路切替弁115を制御して、第2ヒータコア15流出後の冷却水が顕熱交換器113を流れるようにし、顕熱交換器113で、第2ヒータコア15流出後の冷却水から水加熱用電気ヒータ111流入前の冷却水に向けて熱移動させる。この場合、空調制御装置60は、エアミックスドア19を最大暖房位置とすることが好ましい。   Therefore, when it is determined that the cooling water temperature is lower than the temperature required for heating as in steps S22 and S23, the air conditioning control device 60 energizes the water heating electric heater 111 to heat the cooling water and The flow rate of the cooling water flowing through the second heater core 15 is reduced by setting the opening degree of the regulating valve 112 as the second opening degree. Further, the air conditioning control device 60 controls the flow path switching valve 115 so that the cooling water after flowing out of the second heater core 15 flows through the sensible heat exchanger 113, and after the sensible heat exchanger 113 flows out of the second heater core 15. The heat is transferred from the cooling water toward the cooling water before flowing into the electric heater 111 for water heating. In this case, it is preferable that the air conditioning control device 60 sets the air mix door 19 to the maximum heating position.

これにより、第2ヒータコア用の冷却水流路34を流れる冷却水の温度は以下のようになる。例えば、第2ヒータコア15通過直後の目標空気温度を50℃とする場合、エンジンEG流出直後の冷却水温度が40℃のとき、顕熱交換器113通過後の冷却水は45℃に上昇し、水加熱用電気ヒータ111通過後の冷却水は70℃に上昇する。そして、第2ヒータコア15で冷却水が放熱することにより、第2ヒータコア15の冷却水出口での冷却水温度は46℃となり、顕熱交換器11通過後の冷却水温度は41℃となる。   Thereby, the temperature of the cooling water flowing through the cooling water flow path 34 for the second heater core is as follows. For example, when the target air temperature immediately after passing through the second heater core 15 is 50 ° C., when the cooling water temperature immediately after the engine EG flows out is 40 ° C., the cooling water after passing through the sensible heat exchanger 113 rises to 45 ° C. The cooling water after passing through the water heating electric heater 111 rises to 70 ° C. Then, when the cooling water radiates heat in the second heater core 15, the cooling water temperature at the cooling water outlet of the second heater core 15 becomes 46 ° C, and the cooling water temperature after passing through the sensible heat exchanger 11 becomes 41 ° C.

このようにして、エンジン作動の代わりに、第2ヒータコア15に流入する冷却水温度を上昇させることにより、暖房を可能としている。   Thus, heating is enabled by raising the temperature of the cooling water flowing into the second heater core 15 instead of operating the engine.

一方、エンジンEGの作動時や、エンジンEGの停止後からの経過時間が短く、冷却水温度がエンジンEGの作動時に近い場合のように、冷却水の温度が十分に高く、TA1がTAO以上となる場合であれば、水加熱用電気ヒータ111による冷却水の加熱が不要なので、空調制御装置60は水加熱用電気ヒータ111を非通電とするとともに、流量調整弁112の開度を第1開度として、第2ヒータコア15を流れる冷却水の流量を多くする。また、流路切替弁115を制御して、第2ヒータコア15流出後の冷却水がバイパス流路114を流れるようにする。この場合、空調制御装置60は、従来と同様に、エアミックスドア19の位置(開度)を制御することによって、空調風の温度を調整する。   On the other hand, when the engine EG is operating or when the elapsed time since the engine EG is stopped is short and the cooling water temperature is close to when the engine EG is operating, the temperature of the cooling water is sufficiently high, and TA1 is equal to or higher than TAO. In this case, since the cooling water does not need to be heated by the water heating electric heater 111, the air conditioning control device 60 deenergizes the water heating electric heater 111 and opens the opening of the flow rate adjustment valve 112 for the first time. As the degree, the flow rate of the cooling water flowing through the second heater core 15 is increased. Further, the flow path switching valve 115 is controlled so that the cooling water after flowing out of the second heater core 15 flows through the bypass flow path 114. In this case, the air-conditioning control device 60 adjusts the temperature of the conditioned air by controlling the position (opening degree) of the air mix door 19 as in the conventional case.

次に、本実施形態による主な効果について説明する。   Next, main effects of this embodiment will be described.

(1)本実施形態によれば、冷却水温度が暖房に必要な温度よりも低く、暖房の熱源が不足する場合、エンジンEGの作動の代わりに、水加熱用電気ヒータ111によって、第2ヒータコア15に流入する冷却水の温度を上昇させるようになっているので、水加熱用電気ヒータ111を備えていない場合と比較して、エンジンEGの作動頻度を低減でき、エンジンEGの燃費を向上させることができる。   (1) According to this embodiment, when the coolant temperature is lower than the temperature required for heating and the heat source for heating is insufficient, the second heater core is replaced by the water heater electric heater 111 instead of the operation of the engine EG. Since the temperature of the cooling water flowing into the engine 15 is increased, the operating frequency of the engine EG can be reduced and the fuel efficiency of the engine EG can be improved as compared with the case where the electric heater 111 for water heating is not provided. be able to.

ところで、第2ヒータコア15に流入する冷却水の温度は、暖房の熱源として必要な温度、例えば、60℃以上であることが望まれる。一方、エンジンEGの内部を流れる冷却水の温度は、エンジンEGの各部が暖まってエンジンEGが良好に作動する下限温度以上、例えば、40℃以上であることが望まれる。   By the way, it is desirable that the temperature of the cooling water flowing into the second heater core 15 is a temperature required as a heat source for heating, for example, 60 ° C. or more. On the other hand, the temperature of the cooling water flowing inside the engine EG is desirably equal to or higher than the lower limit temperature at which each part of the engine EG is warmed and the engine EG operates favorably, for example, 40 ° C. or higher.

このため、水加熱用電気ヒータ111を有していない車両用空調装置では、暖房の熱源を確保するため、冷却水温度が60℃以上となるように、エンジン作動の要求水温を例えば60℃付近に設定する必要があった。   For this reason, in a vehicle air conditioner that does not have the electric heater 111 for water heating, the required water temperature for engine operation is, for example, around 60 ° C. so that the cooling water temperature is 60 ° C. or higher in order to secure a heat source for heating. Had to be set to

これに対して、本実施形態によれば、エンジンEGの停止時に、冷却水の温度が60℃を下回っても、水加熱用電気ヒータ111を作動させて、冷却水の温度を上昇させることができるので、エンジン作動の要求水温を従来よりも低い温度、例えば40℃付近に設定することができる。これにより、水加熱用電気ヒータ111を備えていない場合と比較して、エンジンEGの作動頻度を低減でき、エンジンEGの燃費を向上させることができる。   On the other hand, according to this embodiment, when the temperature of the cooling water falls below 60 ° C. when the engine EG is stopped, the water heating electric heater 111 is operated to increase the temperature of the cooling water. Therefore, the required water temperature for engine operation can be set to a temperature lower than the conventional one, for example, around 40 ° C. Thereby, compared with the case where the electric heater 111 for water heating is not provided, the operating frequency of the engine EG can be reduced, and the fuel consumption of the engine EG can be improved.

(2)本実施形態では、第1ヒータコア14と第2ヒータコア15とを冷却水流れに対して並列に配置し、第2ヒータコア15の冷却水流れ上流側に水加熱用電気ヒータ111を設けている。そして、暖房の熱源が不足する場合、水加熱用電気ヒータ111によって冷却水の全体を加熱するのではなく、第2ヒータコア15に流入する冷却水を加熱するので、冷却水の全体を加熱する場合と比較して、水加熱用電気ヒータ111の消費電力を低減できる。   (2) In the present embodiment, the first heater core 14 and the second heater core 15 are arranged in parallel to the cooling water flow, and the water heater electric heater 111 is provided on the upstream side of the cooling water flow of the second heater core 15. Yes. When the heat source for heating is insufficient, the cooling water flowing into the second heater core 15 is heated instead of heating the entire cooling water by the water heating electric heater 111, so that the entire cooling water is heated. Compared with the power consumption of the electric heater 111 for water heating can be reduced.

また、第2ヒータコア15は第1ヒータコア14通過後の空気を加熱するように配置されている。これにより、第1ヒータコア14で低温度の冷却水によって空気温度を上昇させた後、第2ヒータコア15で水加熱用電気ヒータ111によって加熱された高温度の冷却水によって空気温度をさらに上昇させることができ、熱量を有効に利用して暖房することができる。   The second heater core 15 is disposed so as to heat the air that has passed through the first heater core 14. Thus, after the air temperature is increased by the low temperature cooling water in the first heater core 14, the air temperature is further increased by the high temperature cooling water heated by the water heater 111 in the second heater core 15. It is possible to heat using the amount of heat effectively.

(3)本実施形態では、水加熱用電気ヒータ111の通電時に、流量調整弁112によって、第2ヒータコア15を流れる冷却水の流量を水加熱用電気ヒータ111の非通電時よりも少なくするとともに、流路切替弁115によって、第2ヒータコア15流出後の冷却水が顕熱交換器113を流れるようにしている。   (3) In the present embodiment, when the water heater electric heater 111 is energized, the flow rate adjustment valve 112 reduces the flow rate of the cooling water flowing through the second heater core 15 compared to when the water heater electric heater 111 is not energized. The cooling water after flowing out of the second heater core 15 flows through the sensible heat exchanger 113 by the flow path switching valve 115.

ここで、本実施形態に対して流量調整弁112と顕熱交換器113とを省略した場合、第2ヒータコア15流出の冷却水がエンジンEGに戻ったときに、第2ヒータコア15で空気と熱交換されなかった熱量がエンジン表面から放出され、水加熱用電気ヒータ111によって投入した熱量を無駄に消費してしまうという問題が生じる。   Here, when the flow rate adjustment valve 112 and the sensible heat exchanger 113 are omitted from the present embodiment, when the cooling water flowing out of the second heater core 15 returns to the engine EG, air and heat are generated in the second heater core 15. The amount of heat that has not been exchanged is released from the engine surface, and the amount of heat input by the water heater 111 is wasted.

例えば、第1ヒータコア14を流れる冷却水の流量と第2ヒータコア15を流れる冷却水の流量が同じ所定流量として、第2ヒータコア15通過直後の空気の目標温度を50℃とする場合、水加熱用電気ヒータ111によって冷却水温度を40℃から55℃まで上昇させたとき、第2ヒータコア15の冷却水出口での冷却水温度は53℃となる。この場合、水加熱用電気ヒータ111によって投入した熱量のうち、熱交換前後の冷却水温度差(55℃−53℃)分の熱量しか空気へ放熱されず、残りの熱量は、エンジン表面から放出されてしまう。   For example, when the flow rate of the cooling water flowing through the first heater core 14 and the flow rate of the cooling water flowing through the second heater core 15 are the same predetermined flow rate, and the target temperature of the air immediately after passing through the second heater core 15 is 50 ° C., When the cooling water temperature is raised from 40 ° C. to 55 ° C. by the electric heater 111, the cooling water temperature at the cooling water outlet of the second heater core 15 becomes 53 ° C. In this case, of the amount of heat input by the electric heater 111 for water heating, only the amount of heat corresponding to the cooling water temperature difference (55 ° C.-53 ° C.) before and after heat exchange is released to the air, and the remaining amount of heat is released from the engine surface. Will be.

これに対して、本実施形態によれば、水加熱用電気ヒータ111の通電時に第2ヒータコア15を流れる冷却水の流量を少なくしているので、冷却水の流量が多い場合と比較して、水加熱用電気ヒータ111による冷却水への投入熱量に対する第2ヒータコア15での冷却水からの放熱量の割合を高めることができる。これにより、流量調整弁112と顕熱交換器113とを省略した場合と比較して、第2ヒータコア15の冷却水出口での冷却水温度を低下させることができる。これは、冷却水から空気への放熱量が一定の場合、冷却水の流量が多いほど、熱交換前後における冷却水の温度差が小さくなり、冷却水の流量が少ないほど、熱交換前後における冷却水の温度差が大きくなるからである。   On the other hand, according to this embodiment, since the flow rate of the cooling water flowing through the second heater core 15 is reduced when the water heater electric heater 111 is energized, compared with the case where the flow rate of the cooling water is large, The ratio of the amount of heat released from the cooling water in the second heater core 15 to the amount of heat input to the cooling water by the water heater electric heater 111 can be increased. Thereby, compared with the case where the flow regulating valve 112 and the sensible heat exchanger 113 are omitted, the cooling water temperature at the cooling water outlet of the second heater core 15 can be lowered. This is because when the amount of heat released from the cooling water to the air is constant, the higher the flow rate of the cooling water, the smaller the temperature difference between the cooling water before and after the heat exchange, and the lower the cooling water flow rate, It is because the temperature difference of water becomes large.

この結果、第2ヒータコア15で空気と熱交換されなかった熱量がエンジンEGの表面から放出されることを抑制でき、水加熱用電気ヒータ111の加熱によって得た熱量を有効に利用できる。   As a result, the amount of heat that has not been exchanged with air by the second heater core 15 can be prevented from being released from the surface of the engine EG, and the amount of heat obtained by heating the water heater 111 can be used effectively.

さらに、顕熱交換器113によって、第2ヒータコア15流出後の冷却水から水加熱用電気ヒータ111流入前の冷却水に向けて熱移動させるので、これによっても、第2ヒータコア15で空気と熱交換されなかった熱量がエンジンEGの表面から放出されることを抑制できる。また、顕熱交換器113によって、水加熱用電気ヒータ111に流入する冷却水の温度が上昇するので、その温度上昇分の加熱に必要な水加熱用電気ヒータ111の消費電力を低減できる。   Furthermore, since the sensible heat exchanger 113 causes heat transfer from the cooling water after flowing out of the second heater core 15 toward the cooling water before flowing in the electric heater 111 for water heating, this also causes air and heat in the second heater core 15. The amount of heat that has not been exchanged can be prevented from being released from the surface of the engine EG. Moreover, since the temperature of the cooling water flowing into the water heating electric heater 111 is raised by the sensible heat exchanger 113, the power consumption of the water heating electric heater 111 necessary for heating the temperature rise can be reduced.

(4)本実施形態では、冷却水の加熱手段として、走行用電動モータへの電力供給用の高電圧電源を電源とする水加熱用電気ヒータ111を用いている。   (4) In the present embodiment, as the cooling water heating means, the water heating electric heater 111 using a high voltage power supply for supplying power to the electric motor for traveling as a power source is used.

ここで、特許文献2に記載のように、PTC素子からなる電気ヒータを用いて、第2ヒータコア15通過後の空気を加熱する場合、高電圧電源を使用すると、乗員の感電事故が生じる恐れがあるため、高電圧電源を使用できず、オーディオ等の電子機器への電力供給用の低電圧電源(低電圧バッテリ)を使用しなければならない。そして、ハイブリッド車両の電源経路において、低電圧電源の電力は、DC−DCコンバータによって高電圧電力を電圧変換することによって得られるが、この変換時に電力ロスが生じてしまう。このため、低電圧電源を使用することは好ましくない。   Here, as described in Patent Document 2, when the air after passing through the second heater core 15 is heated using an electric heater composed of a PTC element, there is a risk that an occupant's electric shock may occur if a high voltage power source is used. Therefore, a high voltage power source cannot be used, and a low voltage power source (low voltage battery) for supplying power to electronic devices such as audio has to be used. And in the power supply path | route of a hybrid vehicle, although the electric power of a low voltage power supply is obtained by converting voltage of high voltage electric power with a DC-DC converter, a power loss will arise at the time of this conversion. For this reason, it is not preferable to use a low-voltage power supply.

これに対して、水加熱用電気ヒータ111によって冷却水を加熱する場合では、水加熱用電気ヒータ111をエンジンコンパートメント内等に設置することにより、乗員の感電事故を防止できるので、高電圧電源を使用できる。これにより、DC−DCコンバータによる電力ロスを回避できる。また、高電圧電源を使用することで、低電圧電源を使用する場合と比較して、電線の軽量化が可能となる。   On the other hand, when cooling water is heated by the water heating electric heater 111, it is possible to prevent an occupant's electric shock by installing the water heating electric heater 111 in the engine compartment or the like. Can be used. Thereby, the power loss by a DC-DC converter can be avoided. Moreover, by using a high voltage power supply, the weight of the electric wire can be reduced as compared with the case of using a low voltage power supply.

なお、本実施形態では、ステップS22、S23で、冷却水温度に基づく吹出空気温度TA1が目標吹出空気温度TAOよりも低い場合を、冷却水の温度が暖房に必要な温度よりも低い場合として判断したが、第1冷却水温度センサ65、第2冷却水温度センサ66で検出した冷却水温度TW1、TW2が所定温度よりも低い場合を、冷却水の温度が暖房に必要な温度よりも低い場合として判断しても良い。この所定温度としては、エンジン作動の要求水温を用いることができる。   In this embodiment, in steps S22 and S23, the case where the blown air temperature TA1 based on the cooling water temperature is lower than the target blown air temperature TAO is determined as the case where the temperature of the cooling water is lower than the temperature required for heating. However, when the coolant temperature TW1, TW2 detected by the first coolant temperature sensor 65 and the second coolant temperature sensor 66 is lower than a predetermined temperature, the coolant temperature is lower than the temperature required for heating. You may judge as. As the predetermined temperature, a required water temperature for engine operation can be used.

また、本実施形態では、水加熱用電気ヒータ111の通電時における流量調整弁112の開度を第1開度よりも小さな第2開度としたが、水加熱用電気ヒータ111による冷却水への投入熱量を第2ヒータコア15で放熱しきるように、流量調整弁112の開度を設定することが好ましい。   Further, in the present embodiment, the opening degree of the flow rate adjustment valve 112 when the water heating electric heater 111 is energized is the second opening degree smaller than the first opening degree. It is preferable to set the opening degree of the flow rate adjusting valve 112 so that the second heater core 15 can dissipate the input heat amount.

また、本実施形態では、流量調整弁112の配置場所を、第2ヒータコア15よりも冷却水流れ下流側としたが、第2ヒータコア15の上流側としても良い。   Further, in the present embodiment, the flow regulating valve 112 is disposed at the downstream side of the cooling water flow from the second heater core 15, but may be disposed at the upstream side of the second heater core 15.

また、本実施形態では、水加熱用電気ヒータ111の非通電時に、バイパス流路114に冷却水が流れるように流路切替弁115によって冷却水流路を切り替えたが、第2ヒータコア15流出後の冷却水の温度Taが、水加熱用電気ヒータ111流入前の冷却水の温度Tbよりも低い場合に、流路切替弁115によってバイパス流路114に冷却水が流れるようにしても良い。要するに、第2ヒータコア15流出後の冷却水から水加熱用電気ヒータ111流入前の冷却水に向けて熱移動できない条件時に、顕熱交換器114に冷却水を流さずに、バイパス流路114に冷却水を流すように、流路切替弁115によって冷却水流路を切り替えれば良い。   In the present embodiment, the cooling water flow path is switched by the flow path switching valve 115 so that the cooling water flows through the bypass flow path 114 when the water heater electric heater 111 is not energized. When the temperature Ta of the cooling water is lower than the temperature Tb of the cooling water before flowing into the water heating electric heater 111, the cooling water may flow into the bypass flow path 114 by the flow path switching valve 115. In short, in a condition in which heat cannot be transferred from the cooling water after flowing out of the second heater core 15 toward the cooling water before flowing into the electric heater 111 for water heating, the cooling water does not flow into the sensible heat exchanger 114, but the The cooling water flow path may be switched by the flow path switching valve 115 so that the cooling water flows.

(第13実施形態)
図18に、本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す。本実施形態は、第12実施形態の車両用空調装置に対して、顕熱交換器113、バイパス流路114および流路切替弁115を省略したものである。
(13th Embodiment)
In FIG. 18, the whole structure of the vehicle air conditioner in this embodiment is shown. In the present embodiment, the sensible heat exchanger 113, the bypass channel 114, and the channel switching valve 115 are omitted from the vehicle air conditioner of the twelfth embodiment.

本実施形態のように、顕熱熱交換器113を省略しても、水加熱用電気ヒータ111の通電時に、流量調整弁112によって、第2ヒータコア15を流れる冷却水の流量を水加熱用電気ヒータ111の非通電時よりも少なくするので、エンジンEGの表面からの放熱を抑制する効果が得られる。   Even if the sensible heat exchanger 113 is omitted as in this embodiment, the flow rate of the cooling water flowing through the second heater core 15 is changed by the flow rate adjusting valve 112 when the water heater electric heater 111 is energized. Since it is less than when the heater 111 is not energized, an effect of suppressing heat dissipation from the surface of the engine EG can be obtained.

(第14実施形態)
図19に、本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す。本実施形態は、第12実施形態の車両用空調装置に対して、水加熱用電気ヒータ111の代わりにインバータ121を冷却水の加熱手段として用いる点と、顕熱交換器113、バイパス流路114および流路切替弁115を省略した点が異なっている。
(14th Embodiment)
In FIG. 19, the whole structure of the vehicle air conditioner in this embodiment is shown. The present embodiment is different from the vehicle air conditioner of the twelfth embodiment in that an inverter 121 is used as a heating means for cooling water instead of the electric heater 111 for water heating, a sensible heat exchanger 113, and a bypass flow path 114. The difference is that the flow path switching valve 115 is omitted.

本実施形態では、エンジンEG流出の冷却水がインバータ121を通過した後、第2ヒータコア15に流入する流路と、閉回路のインバータ冷却回路120とが切替可能に構成されている。   In the present embodiment, after the cooling water flowing out of the engine EG passes through the inverter 121, the flow path flowing into the second heater core 15 and the closed inverter cooling circuit 120 are configured to be switchable.

インバータ冷却回路120は、インバータ121と、ウォータポンプ122と、放熱器123と、第1流路切替弁124と、第2流路切替弁125とを備えている。   The inverter cooling circuit 120 includes an inverter 121, a water pump 122, a radiator 123, a first flow path switching valve 124, and a second flow path switching valve 125.

インバータ121は、ハイブリッド車両に搭載され、走行用電動モータに供給される電流を直流から交流に変換するものである。ウォータポンプ122は、冷却水流れを形成する電動式のものである。放熱器123は、インバータ121通過後の冷却水から空気へ放熱させる熱交換器である。   The inverter 121 is mounted on the hybrid vehicle and converts the current supplied to the electric motor for traveling from direct current to alternating current. The water pump 122 is an electric type that forms a cooling water flow. The radiator 123 is a heat exchanger that radiates heat from the cooling water after passing through the inverter 121 to the air.

第1流路切替弁124、第2流路切替弁125は、図中実線矢印で示すように、エンジンEG流出の冷却水がインバータ121を通過した後、第2ヒータコア15に流入する第1流路と、図中破線矢印で示すように、インバータ121→ウォータポンプ122→放熱器123→インバータ121の順に冷却水が循環する第2流路とを切り替えるものである。   The first flow path switching valve 124 and the second flow path switching valve 125 are the first flow that flows into the second heater core 15 after the cooling water flowing out of the engine EG passes through the inverter 121 as shown by solid arrows in the figure. As shown by a broken line arrow in the figure, the path and the second flow path through which the cooling water circulates are switched in the order of the inverter 121, the water pump 122, the radiator 123, and the inverter 121.

空調制御装置60は、第1冷却水温度センサ65で検出した冷却水温度TW1が所定温度よりも低い場合、インバータ冷却回路120のウォータポンプ122を停止させ、冷却水流れが第1流路となるように第1流路切替弁124、第2流路切替弁125を制御する。このとき、インバータ121の変換効率を通常よりも落として、発熱量を増大させるように、直接、もしくは、インバータ制御装置を介して、インバータ121を制御する。   When the cooling water temperature TW1 detected by the first cooling water temperature sensor 65 is lower than the predetermined temperature, the air conditioning control device 60 stops the water pump 122 of the inverter cooling circuit 120, and the cooling water flow becomes the first flow path. In this way, the first flow path switching valve 124 and the second flow path switching valve 125 are controlled. At this time, the inverter 121 is controlled directly or via an inverter control device so that the conversion efficiency of the inverter 121 is lowered than usual and the amount of heat generation is increased.

これにより、冷却水の温度が暖房に必要な温度よりも低い場合、インバータ121の発熱量を確保して、インバータ121を冷却水の加熱手段として利用することができる。   Thereby, when the temperature of the cooling water is lower than the temperature required for heating, the amount of heat generated by the inverter 121 can be secured, and the inverter 121 can be used as a heating means for the cooling water.

なお、インバータ121の変換効率を落としても、走行用電動モータへの電力供給に支障は生じないので、車両走行には影響せず、インバータ121の発熱量が増加しても、エンジン冷却水でインバータ121を冷却しているので、インバータ121を構成する素子への影響もない。   Note that even if the conversion efficiency of the inverter 121 is lowered, there is no problem with the power supply to the electric motor for traveling. Therefore, the vehicle traveling is not affected. Since the inverter 121 is cooled, there is no influence on the elements constituting the inverter 121.

一方、冷却水温度TW1が所定温度よりも高い場合、冷却水流れが第2流路となるように第1流路切替弁124、第2流路切替弁125を制御し、インバータ冷却回路120のウォータポンプ122を作動させる。このとき、インバータ121の変換効率が高くなるように、インバータ121を制御する。   On the other hand, when the cooling water temperature TW1 is higher than the predetermined temperature, the first flow path switching valve 124 and the second flow path switching valve 125 are controlled so that the cooling water flow becomes the second flow path. The water pump 122 is activated. At this time, the inverter 121 is controlled so that the conversion efficiency of the inverter 121 is increased.

これにより、エンジン冷却水の温度が暖房に必要な温度以上の場合、インバータ冷却回路120で冷却水を循環させることで、インバータ121を冷却する。このとき、第2ヒータコア15には冷却水が流れず、第1ヒータコア14のみに冷却水が流れ、第1ヒータコア14で空気を加熱する。   Thereby, when the temperature of the engine cooling water is equal to or higher than the temperature required for heating, the inverter 121 is cooled by circulating the cooling water in the inverter cooling circuit 120. At this time, the cooling water does not flow through the second heater core 15, the cooling water flows only through the first heater core 14, and the air is heated by the first heater core 14.

なお、本実施形態では、冷却水の加熱手段として、インバータ121を用いたが、インバータ121に限らず、エンジンEG以外に車両に搭載された廃熱を生じる発熱体を利用することができる。例えば、ハイブリッド車両や電気自動車に搭載のモータジェネレータや、エンジンEGと燃料電池とのハイブリッド車両に搭載の燃料電池等の発熱体を利用できる。また、エンジンEGの排気ガスを熱源として冷却水を加熱しても良い。   In the present embodiment, the inverter 121 is used as the cooling water heating means. However, the invention is not limited to the inverter 121, and a heating element that generates waste heat other than the engine EG can be used. For example, a heat generator such as a motor generator mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle, or a fuel cell mounted on a hybrid vehicle including an engine EG and a fuel cell can be used. Further, the cooling water may be heated using the exhaust gas of the engine EG as a heat source.

(第15実施形態)
図20に、本実施形態における第1、第2ヒータコア14、15の斜視図を示す。本実施形態は、第13実施形態における第1、第2ヒータコア14、15を一体化するとともに、流量調整弁112を用いる代わりに、第2ヒータコア15の流水抵抗を第1ヒータコア14の流水抵抗を高くしたものである。
(Fifteenth embodiment)
FIG. 20 is a perspective view of the first and second heater cores 14 and 15 in the present embodiment. In the present embodiment, the first and second heater cores 14 and 15 in the thirteenth embodiment are integrated, and the flow resistance of the second heater core 15 is changed to the flow resistance of the first heater core 14 instead of using the flow rate adjusting valve 112. It is a high one.

図20に示す熱交換器は、入口側第1ヘッダタンク131、入口側第2ヘッダタンク132、出口側ヘッダタンク133、入口側第1ヘッダタンク131と出口側ヘッダタンク133に連なる複数の第1チューブ134、入口側第2ヘッダタンク132と出口側ヘッダタンク133に連なる複数の第2チューブ135を備えている。   The heat exchanger shown in FIG. 20 includes an inlet-side first header tank 131, an inlet-side second header tank 132, an outlet-side header tank 133, a plurality of first headers connected to the inlet-side first header tank 131 and the outlet-side header tank 133. A plurality of second tubes 135 connected to the tube 134, the inlet side second header tank 132, and the outlet side header tank 133 are provided.

入口側第1ヘッダタンク131、入口側第2ヘッダタンク132は、それぞれの冷却水入口131a、132aから流入した冷却水を、第1、第2チューブ134、135に分配するものである。出口側ヘッダタンク133は、第1、第2チューブ134、135を通過した冷却水を集合させ、集合した冷却水を冷却水出口133aから流出するものである。   The inlet-side first header tank 131 and the inlet-side second header tank 132 distribute the cooling water flowing in from the respective cooling water inlets 131a, 132a to the first and second tubes 134, 135. The outlet-side header tank 133 collects the cooling water that has passed through the first and second tubes 134 and 135, and flows the collected cooling water out of the cooling water outlet 133a.

第1ヒータコア14は、入口側第1ヘッダタンク131と、第1チューブ134と、出口側ヘッダタンク133とによって構成されている。第2ヒータコア15は、入口側第2ヘッダタンク132と、第2チューブ135と、出口側ヘッダタンク133とによって構成されている。   The first heater core 14 includes an inlet side first header tank 131, a first tube 134, and an outlet side header tank 133. The second heater core 15 includes an inlet side second header tank 132, a second tube 135, and an outlet side header tank 133.

そして、第2ヒータコア15は、第2チューブ135が内部に形成する冷却水流路の断面積が、第1ヒータコア14の第1チューブ134よりも小さくなっている。これにより、第2ヒータコア15の流水抵抗が第1ヒータコア14の流水抵抗よりも高くなっている。なお、第2ヒータコア15の入口側第2ヘッダタンク132の流路断面積を、第1ヒータコア14の入口側第1ヘッダタンク131の流路断面積よりも小さくする等の他の手段によって、第2ヒータコア15の流水抵抗を第1ヒータコア14の流水抵抗よりも高くしても良い。   In the second heater core 15, the cross-sectional area of the cooling water passage formed inside the second tube 135 is smaller than that of the first tube 134 of the first heater core 14. Thereby, the flow resistance of the second heater core 15 is higher than the flow resistance of the first heater core 14. The flow passage cross-sectional area of the inlet side second header tank 132 of the second heater core 15 may be reduced by other means such as making the flow passage cross-sectional area of the inlet side first header tank 131 of the first heater core 14 smaller. The flow resistance of the two heater cores 15 may be higher than the flow resistance of the first heater core 14.

また、第2ヒータコア15の冷却水入口132aと、第1、第2ヒータコア14、15用の冷却水流路31の分岐点31aとの間に水加熱用電気ヒータ111が配置されている。   An electric heater 111 for water heating is disposed between the cooling water inlet 132 a of the second heater core 15 and the branch point 31 a of the cooling water flow path 31 for the first and second heater cores 14 and 15.

このように、第1ヒータコア14と第2ヒータコア15とは、共通の出口側ヘッダタンク133を有しており、この出口側ヘッダタンク133によって一体化している。そして、常に、第2ヒータコア15を流れる冷却水の流量が第1ヒータコア14を流れる冷却水の流量よりも少ない構成となっている。   As described above, the first heater core 14 and the second heater core 15 have the common outlet side header tank 133, and are integrated by the outlet side header tank 133. The flow rate of the cooling water flowing through the second heater core 15 is always smaller than the flow rate of the cooling water flowing through the first heater core 14.

これにより、水加熱用電気ヒータ111の通電時では、第2ヒータコア15を流れる冷却水の流量が、第1ヒータコア14を流れる冷却水の流量よりも少ないので、第1ヒータコア14を流れる冷却水の流量と同じ場合と比較して、水加熱用電気ヒータ111による冷却水への投入熱量に対する第2ヒータコア15での冷却水からの放熱量の割合を高めることができる。   Thereby, when the electric heater 111 for water heating is energized, the flow rate of the cooling water flowing through the second heater core 15 is smaller than the flow rate of the cooling water flowing through the first heater core 14. Compared with the case where it is the same as the flow rate, the ratio of the amount of heat released from the cooling water in the second heater core 15 to the amount of heat input to the cooling water by the water heating electric heater 111 can be increased.

この結果、第2ヒータコア15で空気と熱交換されなかった熱量がエンジンEGの表面から放出されることを抑制でき、水加熱用電気ヒータ111の加熱によって得た熱量を有効に利用できる。   As a result, the amount of heat that has not been exchanged with air by the second heater core 15 can be prevented from being released from the surface of the engine EG, and the amount of heat obtained by heating the water heater 111 can be used effectively.

なお、本実施形態では、第1、第2ヒータコア14、15の内部における流水抵抗について説明したが、第2ヒータコア15用の冷却水流路34における流水抵抗を、第1ヒータコア14用の冷却水流路33における流水抵抗よりも高くしても良い。例えば、第2ヒータコア15用の冷却水流路34の流路断面積を、第1ヒータコア14用の冷却水流路33の流路断面積よりも小さくしても良い。   In the present embodiment, the flow resistance in the first and second heater cores 14 and 15 has been described. However, the flow resistance in the cooling water flow path 34 for the second heater core 15 is defined as the cooling water flow path for the first heater core 14. It may be higher than the running water resistance at 33. For example, the flow path cross-sectional area of the cooling water flow path 34 for the second heater core 15 may be smaller than the flow path cross-sectional area of the cooling water flow path 33 for the first heater core 14.

(他の実施形態)
上述の各実施形態では、本発明の車両用空調装置を、エンジンEGと走行用電動モータとを備えるハイブリッド車に搭載される車両用空調装置に適用したが、アイドルストップ車に搭載される車両用空調装置や、エンジン以外の走行用の駆動力を得るための駆動手段を備える車両に搭載される車両用空調装置にも適用可能である。
(Other embodiments)
In each of the above-described embodiments, the vehicle air conditioner of the present invention is applied to a vehicle air conditioner mounted on a hybrid vehicle including an engine EG and a traveling electric motor. However, for the vehicle mounted on an idle stop vehicle. The present invention can also be applied to an air conditioner or a vehicle air conditioner mounted on a vehicle including a driving means for obtaining a driving force for traveling other than the engine.

例えば、燃料電池と走行用電動モータとを備える燃料電池車に用いられる車両用空調装置であって、燃料電池の冷却水を熱源として車室内への送風空気を加熱する加熱用熱交換器を備える車両用空調装置に対して、本発明の適用が可能である。   For example, a vehicle air conditioner used in a fuel cell vehicle including a fuel cell and a traveling electric motor, and includes a heating heat exchanger that heats air blown into the vehicle interior using cooling water of the fuel cell as a heat source. The present invention can be applied to a vehicle air conditioner.

また、上述の各実施形態では、冷却流体として冷却水を用いていたが、水の代わりに他の液体を溶媒とする冷却液や冷却用の気体を用いても良い。同様に、第10実施形態では、加熱流体として温水を用いていたが、水の代わりに他の液体や、気体を用いても良い。   Further, in each of the above-described embodiments, the cooling water is used as the cooling fluid. However, a cooling liquid using other liquid as a solvent or a cooling gas may be used instead of water. Similarly, in the tenth embodiment, hot water is used as the heating fluid, but other liquid or gas may be used instead of water.

なお、上述の各実施形態を実施可能な範囲で組み合わせても良い。   In addition, you may combine each above-mentioned embodiment in the range which can be implemented.

EG エンジン(駆動手段)
14 ヒータコア、第1ヒータコア(加熱用熱交換器、第1加熱用熱交換器)
15 第2ヒータコア(第2加熱用熱交換器)
30 冷却水回路(冷却流体回路)
35 第1バイパス流路
37 熱交換器
38 第2バイパス流路
51 吸熱側熱交換器(吸熱部)
52 放熱側熱交換器(放熱部)
53 ペルチェ素子(汲上手段)
90 温水回路(加熱流体回路)
100 ヒートポンプサイクル(汲上手段)
111 水加熱用電気ヒータ(加熱手段)
112 流量調整弁(流量調整手段)
113 顕熱交換器
121 インバータ(加熱手段)
EG engine (drive means)
14 Heater core, 1st heater core (heat exchanger for heating, heat exchanger for 1st heating)
15 Second heater core (second heating heat exchanger)
30 Cooling water circuit (cooling fluid circuit)
35 1st bypass flow path 37 Heat exchanger 38 2nd bypass flow path 51 Heat absorption side heat exchanger (heat absorption part)
52 Heat dissipation side heat exchanger (heat dissipation part)
53 Peltier element (pumping means)
90 Hot water circuit (Heating fluid circuit)
100 Heat pump cycle (pumping means)
111 Electric heater for water heating (heating means)
112 Flow control valve (flow control means)
113 Sensible heat exchanger 121 Inverter (heating means)

Claims (6)

車両走行用の駆動力を得るための駆動手段(EG)を冷却するための冷却流体を熱源として、車室内に向かう送風空気を加熱する加熱用熱交換器(14、15)を備え、
前記冷却流体の温度が所定温度よりも低い場合に、前記駆動手段(EG)に対して作動要求する車両用空調装置において、
前記加熱用熱交換器として、第1加熱用熱交換器(14)と、前記第1加熱用熱交換器(14)通過後の空気を加熱する第2加熱用熱交換器(15)とを備え、
前記第1、第2加熱用熱交換器(14、15)は、冷却流体流れに対して並列に配置されており、
前記第1、第2加熱用熱交換器(14、15)のうち前記第2加熱用熱交換器(15)に向かって流れる冷却流体のみを加熱する加熱手段(111、121)を備え、
少なくとも前記加熱手段(111、121)の加熱時では、前記第2加熱用熱交換器(15)内を流れる冷却流体の流量が前記第1加熱用熱交換器(14)内を流れる冷却流体の流量よりも少ない構成となっており、
さらに、前記第2加熱用熱交換器(15)よりも下流側の冷却流体から前記加熱手段(111)よりも上流側の冷却流体に向けて熱移動させる顕熱交換器(113)を備えることを特徴とする車両用空調装置。
A heat exchanger (14, 15) for heating air blown toward the vehicle interior is provided using a cooling fluid for cooling a driving means (EG) for obtaining driving force for driving the vehicle as a heat source,
When the temperature of the cooling fluid is lower than a predetermined temperature, the vehicle air conditioner that requests the driving means (EG) to operate,
As the heating heat exchanger, a first heating heat exchanger (14) and a second heating heat exchanger (15) for heating the air after passing through the first heating heat exchanger (14). Prepared,
The first and second heating heat exchangers (14, 15) are arranged in parallel to the cooling fluid flow,
Heating means (111, 121) for heating only the cooling fluid flowing toward the second heat exchanger (15) among the first and second heat exchangers (14, 15),
At least when the heating means (111, 121) is heated, the flow rate of the cooling fluid flowing in the second heating heat exchanger (15) is the amount of the cooling fluid flowing in the first heating heat exchanger (14). It has a configuration that is less than the flow rate ,
Furthermore, Ru comprises a sensible heat exchanger (113) for heat transfer toward the upstream side of the cooling fluid than the heating means from the downstream side of the cooling fluid (111) than the second heating heat exchanger (15) An air conditioner for a vehicle.
前記第2加熱用熱交換器(15)は、前記第2加熱用熱交換器(15)内部の流水抵抗が、第1加熱用熱交換器(14)内部の流水抵抗よりも高く構成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。   The second heating heat exchanger (15) is configured such that the flowing water resistance inside the second heating heat exchanger (15) is higher than the flowing water resistance inside the first heating heat exchanger (14). The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein 前記加熱手段(111、121)の加熱時に、前記加熱手段(111、121)の非加熱時と比較して、前記第2加熱用熱交換器(15)内を流れる冷却流体の流量を減少させる流量調整手段(112)を備えることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。   When the heating means (111, 121) is heated, the flow rate of the cooling fluid flowing in the second heating heat exchanger (15) is decreased as compared with the case where the heating means (111, 121) is not heated. The vehicle air conditioner according to claim 1, further comprising a flow rate adjusting means (112). 前記加熱手段は、前記駆動手段としての走行用電動モータに電力供給するための高電圧電源を電源とする電気ヒータ(111)であることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1つに記載の車両用空調装置。 Said heating means, to any one of claims 1 to 3, characterized in that the moving electric motor as the drive means is an electric heater (111) to supply a high voltage power source for powering The vehicle air conditioner described. 前記加熱手段は、廃熱を生じる前記駆動手段以外の発熱体(121)であることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1つに記載の車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3 , wherein the heating means is a heating element (121) other than the driving means that generates waste heat. 前記発熱体は、ハイブリッド車両に搭載され、前記走行用電動モータに供給される電流を変換するインバータ(121)であることを特徴とする請求項に記載の車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 5 , wherein the heating element is an inverter (121) that is mounted on a hybrid vehicle and converts a current supplied to the electric motor for traveling.
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