JP6995192B2 - 車両用空調システム - Google Patents
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Description
車両の換気による熱損失を下げるために、従来の車両用空調装置では、車室内の空気が、車室外へ吐出される前に、車室外から車室内に吸入された空気と熱交換するように、直交流型熱交換器が使用される事例がある。(特許文献1を参照)
従って、前記「外気」と前記「排気」との温湿度差あるいは温度差に起因して電費が悪化することを防止あるいは抑制できるようにすることが好ましい。
車両の室内の空調を行うヒートポンプシステムと車両用熱交換システムとが併用される車両用空調システムであって、
前記車両用熱交換システムは、
車室内の空気と車室外の空気との顕熱交換および潜熱交換を行う全熱交換器、
前記全熱交換器に車室外の空気を車室内に吸い込み前記全熱交換器へ送給する吸込用送風機、
前記吸込用送風機によって送給された前記車室外の前記空気と前記車室内の空気とが前記全熱交換器で熱交換された後の空気を車室外に吐出する吐出用送風機、および
前記全熱交換器で前記熱交換により回収されるエネルギーと、前記吸込用送風機および前記吐出用送風機で消費されるエネルギーとを演算し、前記熱交換により回収されるエネルギーと前記吸込用送風機および前記吐出用送風機で消費されるエネルギーとのどちらのエネルギーが大きいか判定する演算部と、前記熱交換により回収されるエネルギーより前記吸込用送風機および前記吐出用送風機で消費されるエネルギーが大きいと前記演算部が判定すると前記吸込用送風機および前記吐出用送風機の少なくとも一方を前記消費されるエネルギーが小さくなるように制御する制御部と、を有する制御装置
を備え、
前記車両用熱交換システムの成績係数が前記演算部で演算され、
前記吸込用送風機および前記吐出用送風機が、前記制御装置によって前記成績係数の大きさ及び前記ヒートポンプシステムの動作状態に応じて制御される
車両用熱交換システムであり、
前記車両用熱交換システムの前記成績係数が1より小さい場合は、前記吐出用送風機を停止し、
前記車両用熱交換システムの前記成績係数が前記ヒートポンプシステムの成績係数より小さい場合は、前記吐出用送風機を停止し、前記吸込用送風機から前記全熱交換器をバイパスして前記ヒートポンプシステムに送風する
ものである。
車両の室内の空調を行うヒートポンプシステムと車両用熱交換システムとが併用される車両用空調システムであって、
前記車両用熱交換システムは、
車室内の空気と車室外の空気との顕熱交換および潜熱交換を行う全熱交換器、
前記全熱交換器に車室外の空気を車室内に吸い込み前記全熱交換器へ送給する吸込用送風機、
前記吸込用送風機によって送給された前記車室外の前記空気と前記車室内の空気とが前記全熱交換器で熱交換された後の空気を車室外に吐出する吐出用送風機、および
前記全熱交換器で前記熱交換により回収されるエネルギーと、前記吸込用送風機および前記吐出用送風機で消費されるエネルギーとを演算し、前記熱交換により回収されるエネルギーと前記吸込用送風機および前記吐出用送風機で消費されるエネルギーとのどちらのエネルギーが大きいか判定する演算部と、前記熱交換により回収されるエネルギーより前記吸込用送風機および前記吐出用送風機で消費されるエネルギーが大きいと前記演算部が判定すると前記吸込用送風機および前記吐出用送風機の少なくとも一方を前記消費されるエネルギーが小さくなるように制御する制御部と、を有する制御装置
を備え、
前記車両用熱交換システムの成績係数が前記演算部で演算され、
前記吸込用送風機および前記吐出用送風機が、前記制御装置によって前記成績係数の大きさ及び前記ヒートポンプシステムの動作状態に応じて制御される
車両用熱交換システムであり、
前記車両用熱交換システムの前記成績係数が1より小さい場合は、前記吐出用送風機を停止し、
前記車両用熱交換システムの前記成績係数が前記ヒートポンプシステムの成績係数より小さい場合は、前記吐出用送風機を停止し、前記吸込用送風機から前記全熱交換器をバイパスして前記ヒートポンプシステムに送風する
ので、車室内に吸入される車室外の空気と車室外へ吐出される車室内空気との温湿度差あるいは温度差に起因して電費が悪化することを防止あるいは抑制できる。
以下、本実施の形態1を、車両用熱交換システムの熱交換器を全熱交換器とした実施例1の場合について、図1から図3によって説明する。
図1および図2には、吸込用送風機1、吐出用送風機2、熱交換器である全熱交換器の別名である温湿度交換要素3(以下、「温湿度交換要素3」と記す)、車室外からの吸込み空気(外気)4、車室内からの吐き出し空気(環気)5、車室外への吐き出し空気(排気)6、車室内への吸込み空気(給気)7、車室外熱交換器8、車室内凝縮器9、車室内蒸発器10、圧縮機11、冷媒配管12、電子膨張弁14,15、暖房冷房切り替え弁16、車室外の温湿度または温度を検出する第1のセンサ20、車室内の温湿度または温度を検出する第2のセンサ21、演算部22、制御部23、制御装置24、ダクト25、熱交換システムである全熱交換ユニット30(以下、「全熱交換ユニット30」と記す)、およびヒートポンプシステム31が例示されている。
温湿度交換要素3は、空気抵抗体であるので、車室外空気を吸い込み温湿度交換要素3に通流するための吸込用送風機1、車室内空気を温湿度交換要素3に通流して車室外に吐出するための吐出用送風機2が必要であり、これら吸込用送風機1および吐出用送風機2は、電動車両等の車両のバッテリ(図示省略)から電気エネルギーを消費する。
車室外からの吸込み空気4の温湿度を測定する温湿度センサ20と、車室内からの吐出空気5の温湿度を測定する温湿度センサ21とが設けられている。
温湿度交換要素3により、車室内への吐き出し空気5から車室内への吸込み空気7に回収できる全熱エネルギーを算出する演算部22が設けられており、吸込用送風機1、吐出用送風機2で消費する電気エネルギーと、回収できる全熱エネルギーとの大小関係が制御装置24の演算部22で判定され、当該大小関係により吸込用送風機1、吐出用送風機2の動作が制御装置24の制御部23で制御される。
なお、本実施の形態1の事例では、熱交換システムである全熱交換ユニット30は、吸込用送風機1、吐出用送風機2、熱交換器である全熱交換器の別名である温湿度交換要素3、第1のセンサ20、第2のセンサ21、演算部22、制御部23、および制御装置24で構成されている。また、ヒートポンプシステム31は、車室外熱交換器8、車室内凝縮器9、車室内蒸発器10、圧縮機11、冷媒配管12、電子膨張弁14,15、および暖房冷房切り替え弁16で構成されている。
先ず、暖房運転の場合の基本的動作を説明する。
車室外熱交換器8は、冷媒蒸発器であり、冷媒を蒸発させて吸熱し、車室内凝縮器9は、冷媒凝縮器であり、冷媒を凝縮させて放熱することで、車室内への吸込み空気7の温度を上げる機能を有している。
低温で乾燥した外気からの吸込空気4は、温湿度交換器3を通過し、高温多湿の車室内からの吐出空気5と交差することで、顕熱交換と潜熱交換をする。温湿度交換器3で温度と湿度とが上昇した外気からの吸込空気7は、ヒートポンプシステム31に送風され、第二の熱交換器9を通過し、所定温度に空調する。
第一の熱交換器8は、冷媒凝縮器であり、冷媒を凝縮させて放熱し、車室内蒸発器10は、冷媒凝蒸発器であり、冷媒を蒸発させて吸熱することで外気からの吸込空気の温度を下げる機能を有している。
高温多湿の外気からの吸込空気4は、温湿度交換器3を通過し、低温で乾燥している車室内からの吐出空気5と交差することで、顕熱交換と潜熱交換をする。温湿度交換器3で温度降下、湿度とを下げた外気からの吸込空気7は、ヒートポンプシステム31に送風され、第二の熱交換器9を通過し、所定温度に空調する。
暖房冷房切り替え弁16によって、車室内凝縮器、または車室内蒸発器に送風する風量の割合を調整することで温調する。
η=(h2-h1)/(h3-h1)・・・式(1)
但し、式(1)において、h1:車室外からの吸込み空気(外気)4のエンタルピー、h2:
車室内への吐き出し空気(給気)5のエンタルピー、h3: 車室内からの吐き出し空気(還気)5のエンタルピーである。
全熱交換ユニット30の成績係数COPは次の式(2)で定義される。
COP=(V×(h3-h1)×η)/Q・・・式(2)
但し、式(2)において、V:風量、h1:車室外からの吸込み空気(外気)4のエンタルピー、h3:車室内からの吐き出し空気(環気)5のエンタルピー、η:温湿度回収効率、Q:送風機1,2の消費電気エネルギー総和である。
ヒートポンプシステム31の成績係数とは、車室内凝縮器または車室内蒸発器の暖房/冷房能力を、圧縮機11、吸込用送風機1の消費電力の総和で割った値である。
吐出空気が露点に達しないように制御することで、温湿度交換要素3の結氷を抑制することが可能となる。
ステップST1において、制御装置24が、車室外の温湿度検出する第1のセンサ20、車室内の温湿度検出する第2のセンサ21の検出データを検出すると、
ステップST2において、演算部22が、温湿度交換要素3で回収できる全熱エネルギーを算出する。
次に、ステップST3において、制御装置24は、演算部22で演算した全熱交換ユニット30の成績係数が1より小さいかどうかを判定し、制御装置24が、演算部22で演算した全熱交換ユニット30の成績係数が1より小さくないと判定すると、
次に、ステップST4において、ヒートポンプシステム31が動作しているかどうかを制御装置24が判定し、ヒートポンプシステム31が動作していないと制御装置24が判定すると、
次に、ステップST5において、制御装置24は、吸込用送風機1、吐出用送風機2を継続して動作させる。
ステップST3において、制御装置24が、演算部22で演算した全熱交換ユニット30の成績係数が1より小さいと判定すると、
次に、ステップST6において、ヒートポンプシステム31が動作しているかどうかを制御装置24が判定し、ヒートポンプシステム31が動作していると制御装置24が判定すると、
次に、ステップST7において、制御装置24が、吐出用送風機2を停止し、温湿度交換要素3をバイパスするダクト25に切り替える。この切り替えの結果、吸込用送風機1からヒートポンプシステム31の車室内蒸発器10に送風される。
ステップST6において、ヒートポンプシステム31が動作していないと制御装置24が判定すると、
次に、ステップST8において、制御装置24は、吸込用送風機1、吐出用送風機2を停止する。
ステップST4において、ヒートポンプシステム31が動作していると制御装置24が判定すると、
次に、ステップST9において、制御装置24は、全熱交換ユニット30の成績係数がヒートポンプシステム31のそれ(成績係数)より小さいかを判定し、全熱交換ユニット30の成績係数がヒートポンプシステム31の成績係数より小さいと判定すると、
次にステップST10において、制御装置24が、吐出用送風機2を停止し、温湿度交換要素3をバイパスするダクト25に切り替える。この切り替えの結果、吸込用送風機1からヒートポンプシステム31の車室内蒸発器10に送風される。
以下、温湿度交換要素3の代わりに、顕熱交換器とした顕熱交換ユニットを実施例2として説明する。なお、車両用熱交換システムのシステム構成は、全熱交換ユニットの場合と顕熱交換ユニットの場合も同じである。従って、システム構成図は、実施例2の場合も図1、図2となり、図3の動作フローにおける温湿度センサを顕熱センサ、温湿度交換要素を顕熱交換器、全熱交換ユニットを顕熱交換ユニット、とそれぞれ読み替えればよい。
実施例2の場合に関し、車両用熱交換システムの顕熱交換ユニットについて、全熱交換ユニットを使用した実施例1の場合との違いを述べる。顕熱交換ユニットは、顕熱を交換する顕熱交換器を有し、顕熱交換器は吐出空気の顕熱と吸込空気の顕熱とを交換する。顕熱交換ユニットにおける顕熱を交換する温交換器、顕熱センサは、全熱交換ユニットにおける全熱を交換する温湿度交換器、温湿度センサより安価である。
η=(T2-T1)/(T3-T1)・・・式(3)
但し、式(3)において、T1: 車室外からの吸込み空気(外気)4の温度、T2: 車室内への吐き出し空気(給気)5の温度、T3: 車室内からの吐き出し空気(還気)5の温度
顕熱交換ユニットの成績係数COPは次の式(4)で定義される。
COP=(V×(T3-T1)×η)/Q・・・式(4)
但し、式(4)において、V:風量、T3:車室内からの吐き出し空気(還気)5の温度、T1:車室外からの吸込み空気(外気)4の温度、η:温度回収効率、Q:吸込用送風機1、吐出用送風機2の消費電気エネルギー総和である。
なお、本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (8)
- 車両の室内の空調を行うヒートポンプシステムと車両用熱交換システムとが併用される車両用空調システムであって、
前記車両用熱交換システムは、
車室内の空気と車室外の空気との顕熱交換および潜熱交換を行う全熱交換器、
前記全熱交換器に車室外の空気を車室内に吸い込み前記全熱交換器へ送給する吸込用送風機、
前記吸込用送風機によって送給された前記車室外の前記空気と前記車室内の空気とが前記全熱交換器で熱交換された後の空気を車室外に吐出する吐出用送風機、および
前記全熱交換器で前記熱交換により回収されるエネルギーと、前記吸込用送風機および前記吐出用送風機で消費されるエネルギーとを演算し、前記熱交換により回収されるエネルギーと前記吸込用送風機および前記吐出用送風機で消費されるエネルギーとのどちらのエネルギーが大きいか判定する演算部と、前記熱交換により回収されるエネルギーより前記吸込用送風機および前記吐出用送風機で消費されるエネルギーが大きいと前記演算部が判定すると前記吸込用送風機および前記吐出用送風機の少なくとも一方を前記消費されるエネルギーが小さくなるように制御する制御部と、を有する制御装置
を備え、
前記車両用熱交換システムの成績係数が前記演算部で演算され、
前記吸込用送風機および前記吐出用送風機が、前記制御装置によって前記成績係数の大きさ及び前記ヒートポンプシステムの動作状態に応じて制御される
車両用熱交換システムであり、
前記車両用熱交換システムの前記成績係数が1より小さい場合は、前記吐出用送風機を停止し、
前記車両用熱交換システムの前記成績係数が前記ヒートポンプシステムの成績係数より小さい場合は、前記吐出用送風機を停止し、前記吸込用送風機から前記全熱交換器をバイパスして前記ヒートポンプシステムに送風する
ことを特徴とする車両用空調システム。 - 車両の室内の空調を行うヒートポンプシステムと車両用熱交換システムとが併用される車両用空調システムであって、
前記車両用熱交換システムは、
車室内の空気と車室外の空気との顕熱交換および潜熱交換を行う全熱交換器、
前記全熱交換器に車室外の空気を車室内に吸い込み前記全熱交換器へ送給する吸込用送風機、
前記吸込用送風機によって送給された前記車室外の前記空気と前記車室内の空気とが前記全熱交換器で熱交換された後の空気を車室外に吐出する吐出用送風機、
車室外の温度または温湿度を検出する第1のセンサ、
車室内の温度または温湿度を検出する第2のセンサ、および
前記第1のセンサの出力と前記第2のセンサの出力とから前記全熱交換器で回収できるエンタルピーを演算し、演算された前記エンタルピーが前記吸込用送風機および前記吐出用送風機の消費電力より小さいかどうかを判定する演算部と、前記エンタルピーが前記吸込用送風機および前記吐出用送風機の消費電力より小さいと前記演算部が判定すると前記吸込用送風機および前記吐出用送風機の少なくとも一方を停止するように制御する制御部と、を有する制御装置
を備え、
前記車両用熱交換システムの成績係数が前記演算部で演算され、
前記吸込用送風機および前記吐出用送風機が、前記制御装置によって前記成績係数の大きさ及び前記ヒートポンプシステムの動作状態に応じて制御される
車両用熱交換システムであり、
前記車両用熱交換システムの前記成績係数が1より小さい場合は、前記吐出用送風機を停止し、
前記車両用熱交換システムの前記成績係数が前記ヒートポンプシステムの成績係数より小さい場合は、前記吐出用送風機を停止し、前記吸込用送風機から前記全熱交換器をバイパスして前記ヒートポンプシステムに送風する
ことを特徴とする車両用空調システム。 - 車両の室内の空調を行うヒートポンプシステムと車両用熱交換システムとが併用される車両用空調システムであって、
前記車両用熱交換システムは、
車室内の空気と車室外の空気との顕熱交換および潜熱交換を行う全熱交換器、
前記全熱交換器に車室外の空気を車室内に吸い込み前記全熱交換器へ送給する吸込用送風機、
前記吸込用送風機によって送給された前記車室外の前記空気と前記車室内の空気とが前記全熱交換器で熱交換された後の空気を車室外に吐出する吐出用送風機、
車室外の温度または温湿度を検出する第1のセンサ、
車室内の温度または温湿度を検出する第2のセンサ、および
前記第1のセンサの出力と前記第2のセンサの出力とから前記車室外と前記車室内との前記温度の差または前記車室外と前記車室内との前記温湿度の差が所定閾値を下回るかどうかを判定する演算部と、前記差が所定閾値を下回ると前記演算部が判定すると前記吸込用送風機および前記吐出用送風機の少なくとも一方を停止するように制御する制御部と、を有する制御装置
を備え
前記車両用熱交換システムの成績係数が前記演算部で演算され、
前記吸込用送風機および前記吐出用送風機が、前記制御装置によって前記成績係数の大きさ及び前記ヒートポンプシステムの動作状態に応じて制御される
車両用熱交換システムであり、
前記車両用熱交換システムの前記成績係数が1より小さい場合は、前記吐出用送風機を停止し、
前記車両用熱交換システムの前記成績係数が前記ヒートポンプシステムの成績係数より小さい場合は、前記吐出用送風機を停止し、前記吸込用送風機から前記全熱交換器をバイパスして前記ヒートポンプシステムに送風する
ことを特徴とする車両用空調システム。 - 車両の室内の空調を行うヒートポンプシステムと車両用熱交換システムとが併用される車両用空調システムであって、
前記車両用熱交換システムは、
車室内の空気と車室外の空気との顕熱交換および潜熱交換を行う全熱交換器、
前記全熱交換器に車室外の空気を車室内に吸い込み前記全熱交換器へ送給する吸込用送風機、
前記吸込用送風機によって送給された前記車室外の前記空気と前記車室内の空気とが前記全熱交換器で熱交換された後の空気を車室外に吐出する吐出用送風機、
車室外の温度または温湿度を検出する第1のセンサ、
車室内の温度または温湿度を検出する第2のセンサ、および
前記第1のセンサの出力および前記第2のセンサの出力から前記車室外に吐出される空気が露点に達するかどうかを判定する演算部と、前記車室外に吐出される空気が露点に達すると前記演算部が判定すると前記吐出用送風機を停止するように制御する制御部と、を有する制御装置
を備え
前記車両用熱交換システムの成績係数が前記演算部で演算され、
前記吸込用送風機および前記吐出用送風機が、前記制御装置によって前記成績係数の大きさ及び前記ヒートポンプシステムの動作状態に応じて制御される
車両用熱交換システムであり、
前記車両用熱交換システムの前記成績係数が1より小さい場合は、前記吐出用送風機を停止し、
前記車両用熱交換システムの前記成績係数が前記ヒートポンプシステムの成績係数より小さい場合は、前記吐出用送風機を停止し、前記吸込用送風機から前記全熱交換器をバイパスして前記ヒートポンプシステムに送風する
ことを特徴とする車両用空調システム。 - 前記車両用熱交換システムの前記成績係数が1より小さく、且つ前記ヒートポンプシステムが動作している場合、前記吐出用送風機を停止し、前記吸込用送風機から、前記ヒートポンプシステムの室内熱交換器に送風する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の車両用空調システム。 - 前記吸込用送風機から、前記車両用熱交換システムの前記全熱交換器をバイパスするダクトを通して、前記ヒートポンプシステムの車室内熱交換器に送風する
ことを特徴とする請求項5に記載の車両用空調システム。 - 前記車両用熱交換システムの前記成績係数が1より小さく、且つ前記ヒートポンプシステムが動作していない状態下の場合、前記吐出用送風機と前記吸込用送風機とを停止する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の車両用空調システム。 - 前記ヒートポンプシステムが動作している状態下で、前記車両用熱交換システムの成績係数が、1より大きく、且つ前記ヒートポンプシステムの成績係数より小さい場合は、前記吐出用送風機を停止する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の車両用空調システム。
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CN114459138B (zh) * | 2022-02-25 | 2023-12-12 | 智己汽车科技有限公司 | 带自主发热鼓风机的空调控制方法及设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012001037A (ja) | 2010-06-15 | 2012-01-05 | Panasonic Corp | 車両用空調装置 |
JP2012171522A (ja) | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Panasonic Corp | 車両用空調装置 |
JP2015028391A (ja) | 2013-07-30 | 2015-02-12 | パナソニック株式会社 | 空調システム |
JP2017058993A (ja) | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 日本電気株式会社 | 冷却装置、制御方法および制御プログラム |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51133797A (en) | 1975-05-15 | 1976-11-19 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Rare earth cobalt system permanent magnet |
JPH0694943B2 (ja) | 1985-11-21 | 1994-11-24 | 松下電器産業株式会社 | 換気装置の制御方法 |
JP3353299B2 (ja) * | 1993-03-22 | 2002-12-03 | セイコーエプソン株式会社 | 電気自動車 |
JPH07223538A (ja) | 1994-02-09 | 1995-08-22 | Hitachi Ltd | 車両用換気装置 |
JP2001272086A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-05 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和装置、空気調和方法 |
JP4321587B2 (ja) * | 2003-04-17 | 2009-08-26 | トヨタ自動車株式会社 | エネルギ回収システム |
TW200813320A (en) * | 2006-02-27 | 2008-03-16 | Highview Entpr Ltd | Electrical energy storage and generation |
JP2010076506A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Calsonic Kansei Corp | 車両用空気調和装置 |
JP5640484B2 (ja) | 2010-06-15 | 2014-12-17 | パナソニック株式会社 | 車両用空調装置 |
JP2013189043A (ja) | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Panasonic Corp | 車両用空調装置 |
DE102013003507A1 (de) * | 2013-03-04 | 2014-09-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Klimaanlage für ein Fahrzeug sowie Verfahren zum Klimatisieren eines Fahrzeugs |
US9914338B2 (en) * | 2014-03-06 | 2018-03-13 | GM Global Technology Operations LLC | Thermal management system for a vehicle |
US10144268B2 (en) * | 2015-05-19 | 2018-12-04 | Denso Corporation | Air conditioning device for vehicle |
WO2017047302A1 (ja) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | 株式会社デンソー | エンジン制御装置、空調システム、および、空調制御装置に用いるプログラム |
US10696125B2 (en) * | 2015-10-26 | 2020-06-30 | Denso Corporation | Vehicle air conditioner |
JP6535613B2 (ja) * | 2016-01-29 | 2019-06-26 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
JP6680626B2 (ja) * | 2016-06-14 | 2020-04-15 | 本田技研工業株式会社 | 車両用空調装置 |
KR102334606B1 (ko) * | 2017-04-14 | 2021-12-06 | 한온시스템 주식회사 | 차량용 공조장치의 제어 방법 |
EP3782830B1 (en) * | 2018-04-20 | 2023-10-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Vehicle heat exchange system and vehicle air conditioning system |
-
2018
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012001037A (ja) | 2010-06-15 | 2012-01-05 | Panasonic Corp | 車両用空調装置 |
JP2012171522A (ja) | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Panasonic Corp | 車両用空調装置 |
JP2015028391A (ja) | 2013-07-30 | 2015-02-12 | パナソニック株式会社 | 空調システム |
JP2017058993A (ja) | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 日本電気株式会社 | 冷却装置、制御方法および制御プログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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