JP6269307B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
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Description
さらに、水循環回路(20)のうち加熱用熱交換器(21a、21b)の冷却水出口側から内燃機関(EG)の冷却水入口側へ至る冷却水流路を流れる下流側冷却水の有する熱を吸熱し、下流側冷却水から吸熱した熱を、水循環回路(20)のうち内燃機関(EG)の冷却水出口側から加熱用熱交換器(21a、21b)の冷却水入口側へ至る冷却水流路を流通する上流側冷却水へ放熱する熱輸送手段(30、100)を備え、
加熱用熱交換器は、送風空気の流れに対して直列に配置された複数の熱交換部(21a、21b)を有し、複数の熱交換部として、送風空気流れ最下流側に配置された風下側熱交換部(21b)、および風下側熱交換部(21b)よりも送風空気流れ上流側に配置された風上側熱交換部(21a)が設けられており、水循環回路(20)は、熱輸送手段(30、100)にて加熱された上流側冷却水を、風下側熱交換部(21b)へ流入させるように構成されていることを特徴とする。
(第1実施形態)
図1〜図4により、本発明の第1実施形態を説明する。本実施形態では、本発明に係る車両用空調装置10を、内燃機関(エンジン)EGおよび走行用電動モータの双方から車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車両に適用している。
冷房モードは、操作パネル80の作動スイッチが投入(ON)された状態で、運転モード切替スイッチによって冷房モードが選択されている際に実行される。冷房モードでは、空調制御装置60が、上述の空調制御用センサ群61〜65の検出信号および操作パネル80の操作信号を読み込む。そして、読み込まれた検出信号および操作信号の値に基づいて車室内へ吹き出す空気の目標温度である目標吹出温度TAOを算出する。
TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×As+C…(F1)
なお、Tsetは操作パネル80の温度設定スイッチ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、As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。
暖房モードは、操作パネル80の作動スイッチが投入(ON)された状態で、運転モード切替スイッチによって暖房モードが選択されている際に実行される。暖房モードでは、空調制御装置60が、冷房モードと同様に、目標吹出温度TAOおよび空調制御用センサ群61〜65の検出信号に基づいて、各種空調制御機器へ出力する制御信号あるいは制御電圧等を決定する。
暖房モードは、操作パネル80の作動スイッチが投入(ON)された状態で、運転モード切替スイッチによって除湿暖房モードが選択される際に実行される。除湿暖房モードでは、空調制御装置60が、冷房モードおよび暖房モードと同様に、目標吹出温度TAOおよび空調制御用センサ群61〜65の検出信号に基づいて、各種空調制御機器へ出力する制御信号あるいは制御電圧等を決定する。
本実施形態では、第1実施形態に対して、図5の全体構成図に示すように、水循環回路20およびヒータコア21の構成を変更した例を説明する。なお、図5では、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面でも同様である。
本実施形態では、第1実施形態に対して、図6の全体構成図に示すように、水循環回路20およびヒータコア21の構成を変更した例を説明する。より具体的には、本実施形態のヒータコア21は、第2実施形態と同様の風上側熱交換部21aおよび風下側熱交換部21bを有している。さらに、本実施形態の水循環回路20では、風上側熱交換部21aの冷却水出口の下流側に分岐部23を配置している。
本実施形態では、第2実施形態に対して、図7の全体構成図に示すように、熱輸送用冷凍サイクル装置30の熱輸送用圧縮機31と冷却用冷凍サイクル装置40の冷却用圧縮機41とを共通の圧縮機91とし、熱輸送用冷凍サイクル装置30および冷却用冷凍サイクル装置40を一つの冷凍サイクル装置90として一体的に構成した例を説明する。
本実施形態では、第2実施形態に対して、図8の全体構成図に示すように、第4実施形態と同様の圧縮機91を採用し、熱輸送用冷凍サイクル装置30および冷却用冷凍サイクル装置40を一つの冷凍サイクル装置90として一体的に構成した例を説明する。
第1実施形態では、熱輸送手段として熱輸送用冷凍サイクル装置30を採用した例を説明したが、本実施形態では、図9の全体構成図に示すように、熱輸送手段としてペルチェ素子100を採用している。ペルチェ素子100は、ペルチェ効果を利用した板状の半導体素子であり、空調制御装置60から電力を供給されることによって、一方の面で吸熱した熱を他方の面に放熱させることができる。
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
21 ヒータコア
21a 上流側熱交換部
21b 下流側熱交換部
30 熱輸送用冷凍サイクル装置
100 ペルチェ素子
EG エンジン(内燃機関)
Claims (7)
- 車両走行用の駆動力を出力する内燃機関(EG)を冷却する冷却水を循環させる水循環回路(20)を備え、
前記水循環回路(20)には、前記内燃機関(EG)にて加熱された冷却水と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させて前記送風空気を加熱する加熱用熱交換器(21a、21b)が配置されており、
さらに、前記水循環回路(20)のうち前記加熱用熱交換器(21a、21b)の冷却水出口側から前記内燃機関(EG)の冷却水入口側へ至る冷却水流路を流れる下流側冷却水の有する熱を吸熱し、前記下流側冷却水から吸熱した熱を、前記水循環回路(20)のうち前記内燃機関(EG)の冷却水出口側から前記加熱用熱交換器(21a、21b)の冷却水入口側へ至る冷却水流路を流通する上流側冷却水へ放熱する熱輸送手段(30、100)を備え、
前記加熱用熱交換器は、前記送風空気の流れに対して直列に配置された複数の熱交換部(21a、21b)を有し、
前記複数の熱交換部として、前記送風空気流れ最下流側に配置された風下側熱交換部(21b)、および前記風下側熱交換部(21b)よりも前記送風空気流れ上流側に配置された風上側熱交換部(21a)が設けられており、
前記水循環回路(20)は、前記熱輸送手段(30、100)にて加熱された上流側冷却水を、前記風下側熱交換部(21b)へ流入させるように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。 - 前記風下側熱交換部(21b)を流通する冷却水の風下側流量(Q2)が、前記風上側熱交換部(21a)を流通する冷却水の風上側流量(Q1)よりも少なくなっ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。
- 前記水循環回路(20)は、前記内燃機関(EG)にて加熱された上流側冷却水の流れを分岐する分岐部(23)を有し、
さらに、前記水循環回路(20)は、前記分岐部(23)の一方の冷却水流出口から流出した上流側冷却水を前記熱輸送手段(30、100)にて加熱した後に前記風下側熱交換部(21b)へ流入させるとともに、前記分岐部(23)の他方の冷却水流出口から流出した上流側冷却水を前記風上側熱交換部(21a)へ流入させるように構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用空調装置。 - 前記水循環回路(20)は、前記風上側熱交換部(21a)から流出した冷却水の流れを分岐する分岐部(23)を有し、
さらに、前記水循環回路(20)は、前記分岐部(23)の一方の冷却水流出口から流出した上流側冷却水を前記熱輸送手段(30、100)にて加熱した後に前記風下側熱交換部(21b)へ流入させるとともに、前記分岐部(23)の他方の冷却水流出口から流出した下流側冷却水を前記風下側熱交換部(21b)から流出した冷却水と合流させるように構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用空調装置。 - 前記熱輸送手段(30、100)は、前記風上側熱交換部(21a)から流出した冷却水の流れと前記風下側熱交換部(21b)から流出した冷却水の流れとを合流させた下流側冷却水の有する熱を吸熱することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両用空調装置。
- 前記熱輸送手段は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置(30、90)で構成されており、
前記冷凍サイクル装置(30、90)は、冷媒を圧縮する圧縮機(31、91)から吐出された高圧冷媒と前記上流側冷却水とを熱交換させる放熱用水−冷媒熱交換器(32)、および前記圧縮機(31、91)へ吸入される低圧冷媒と前記下流側冷却水とを熱交換させる蒸発用水−冷媒熱交換器(34)を有していることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用空調装置。 - 前記熱輸送手段は、ペルチェ素子(100)で構成されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用空調装置。
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