JP7297560B2 - Unit warming system - Google Patents

Unit warming system Download PDF

Info

Publication number
JP7297560B2
JP7297560B2 JP2019122403A JP2019122403A JP7297560B2 JP 7297560 B2 JP7297560 B2 JP 7297560B2 JP 2019122403 A JP2019122403 A JP 2019122403A JP 2019122403 A JP2019122403 A JP 2019122403A JP 7297560 B2 JP7297560 B2 JP 7297560B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling water
radiator
refrigerant
engine
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019122403A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021008842A (en
Inventor
広幸 篠原
守人 浅野
康則 中▲脇▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
Priority to JP2019122403A priority Critical patent/JP7297560B2/en
Publication of JP2021008842A publication Critical patent/JP2021008842A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7297560B2 publication Critical patent/JP7297560B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、エンジンなどのユニットの暖機のためのシステムに関する。 The present invention relates to a system for warming up a unit such as an engine.

エンジンを搭載した車両には、エンジンを冷却するエンジン冷却系が設けられている。 A vehicle equipped with an engine is provided with an engine cooling system for cooling the engine.

エンジン冷却系では、ウォータポンプの作動により、冷却水がエンジンを流通する。エンジンから流出する冷却水の流路は、車室内の空調のためのヒータコアを通過する分岐路とラジエータを通過する分岐路とに分岐している。それらの分岐路は、ウォータポンプの上流側に設けられたサーモスタットバルブで合流する。サーモスタットバルブは、冷却水の温度が所定温度以下のときに、ラジエータからウォータポンプに向かう冷却水の流通を阻止する。これにより、冷却水の温度が所定温度以下のときには、冷却水は、ラジエータを流通せずに、エンジンとヒータコアとの間で循環する。冷却水がヒータコアを流通することにより、冷却水とヒータコアとの間で熱交換が行われて、ヒータコアが加熱される。冷却水の温度が所定温度を上回ると、サーモスタットバルブがラジエータからウォータポンプに向かう冷却水の流通を許容し、冷却水がヒータコアおよびラジエータを流通する。冷却水がラジエータを流通することにより、冷却水とラジエータとの間で熱交換が行われて、冷却水が冷却される。 In the engine cooling system, cooling water flows through the engine due to the operation of the water pump. A flow path of cooling water flowing out from the engine branches into a branched passage passing through a heater core for air conditioning in the passenger compartment and a branched passage passing through a radiator. These branch paths join at a thermostat valve provided upstream of the water pump. The thermostat valve prevents the cooling water from flowing from the radiator to the water pump when the temperature of the cooling water is below a predetermined temperature. Thereby, when the temperature of the cooling water is equal to or lower than the predetermined temperature, the cooling water circulates between the engine and the heater core without flowing through the radiator. As the cooling water flows through the heater core, heat is exchanged between the cooling water and the heater core to heat the heater core. When the temperature of the cooling water exceeds a predetermined temperature, the thermostat valve allows the cooling water to flow from the radiator to the water pump, and the cooling water flows through the heater core and the radiator. As the cooling water flows through the radiator, heat is exchanged between the cooling water and the radiator to cool the cooling water.

エンジンの冷間始動時には、燃料の気化性が悪く、また、エンジンオイルの粘度が高く、エンジンのフリクションが大きいため、燃費が低下する。しかも、冷却水の温度が低いので、空調ヒータの効きが悪い。したがって、エンジンの冷間始動時には、エンジンの暖機を速やかに完了させることが好ましい。 When the engine is cold-started, the vaporization of the fuel is poor, and the viscosity of the engine oil is high, resulting in large engine friction, resulting in low fuel consumption. Moreover, since the cooling water temperature is low, the effectiveness of the air conditioning heater is poor. Therefore, it is preferable to quickly complete warm-up of the engine when the engine is cold-started.

そこで、エンジンの冷間始動時に、冷凍サイクルを作動させて、コンプレッサから圧送される高温高圧の冷媒とエンジン冷却系の冷却水との間で熱交換させることにより、冷却水の温度を上昇させる構成が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。 Therefore, when the engine is cold-started, the refrigeration cycle is operated to exchange heat between the high-temperature, high-pressure refrigerant pumped from the compressor and the cooling water in the engine cooling system, thereby increasing the temperature of the cooling water. has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2004-143961号公報JP-A-2004-143961

ところが、エンジン冷却系の冷却水は、温まりにくく、温度上昇が緩やかである。そのため、従来の提案に係る構成では、エンジンの暖機に時間がかかる。 However, the cooling water in the engine cooling system is difficult to warm, and its temperature rises slowly. Therefore, in the configuration according to the conventional proposal, it takes time to warm up the engine.

本発明の目的は、エンジンなどのユニットを急速に昇温させることができる、ユニット暖機システムを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a unit warm-up system capable of rapidly raising the temperature of a unit such as an engine.

前記の目的を達成するため、本発明に係るユニット暖機システムは、冷媒コンプレッサにより圧縮された冷媒が凝縮および膨張により液化されて供給されるエバポレータを備える空調用冷凍サイクル回路と、前記冷媒コンプレッサにより圧縮された冷媒が供給される第1熱交換器および前記第1熱交換器を通過した冷媒が供給される第2熱交換器を備える暖機用冷凍サイクル回路と、ラジエータと前記第2熱交換器との間で冷却水を循環させる冷却水循環路とを含み、ユニットが冷えている冷機時に、前記冷媒コンプレッサを作動させて、前記第1熱交換器で冷媒と前記ユニットに封入されているオイルとを熱交換させ、前記第2熱交換器で前記冷媒と前記冷却水とを熱交換させる。 To achieve the above object, a unit warming system according to the present invention comprises an air-conditioning refrigeration cycle circuit including an evaporator to which refrigerant compressed by a refrigerant compressor is liquefied by condensation and expansion, and supplied by the refrigerant compressor. a warm-up refrigeration cycle circuit including a first heat exchanger to which compressed refrigerant is supplied and a second heat exchanger to which refrigerant that has passed through the first heat exchanger is supplied; a radiator and the second heat exchanger; and a cooling water circulation path for circulating cooling water between the first heat exchanger and the oil sealed in the unit by operating the refrigerant compressor when the unit is cold. and heat exchange between the refrigerant and the cooling water in the second heat exchanger.

この構成によれば、ユニットが冷えている冷機時には、冷媒コンプレッサの作動により冷媒が圧縮され、その圧縮により加圧および昇温した高温高圧の冷媒が第1熱交換器に供給されて、第1熱交換器で高温高圧の冷媒とユニットに封入されているオイルとの熱交換が行われる。これにより、ユニットのオイルの温度が上昇する。オイルは、冷却水に比べて比重および比熱が小さいので、冷却水よりも温まりやすい。したがって、冷媒で冷却水を温めて、その冷却水でユニットを暖める構成と比較して、ユニットを急速に昇温させることができる。 According to this configuration, when the unit is cold and the unit is cold, the refrigerant is compressed by the operation of the refrigerant compressor. The heat exchanger exchanges heat between the high-temperature and high-pressure refrigerant and the oil enclosed in the unit. This increases the temperature of the oil in the unit. Since the oil has a smaller specific gravity and specific heat than the cooling water, the oil warms up more easily than the cooling water. Therefore, the temperature of the unit can be rapidly increased compared to a configuration in which the cooling water is warmed by the refrigerant and the unit is warmed by the cooling water.

また、冷媒コンプレッサが空調用冷凍サイクル回路と暖機用冷凍サイクル回路とに兼用されているので、冷媒コンプレッサを空調用冷凍サイクル回路と暖機用冷凍サイクル回路とに個別に設ける構成と比較して、部品点数を削減でき、コストの低減を図ることができる。 In addition, since the refrigerant compressor is used both for the air-conditioning refrigeration cycle circuit and for the warming-up refrigeration cycle circuit, compared to a configuration in which separate refrigerant compressors are provided for the air-conditioning refrigeration cycle circuit and the warming-up refrigeration cycle circuit. , the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced.

ラジエータは、ユニットを冷却水で冷却するユニット冷却系にも兼用され、冷機時は冷却水に熱を吸熱させ、ユニットの暖機後は冷却水から熱を放熱させることが好ましい。この構成により、冷却水からの放熱のためのラジエータとは別に、冷機時に冷却水に吸熱させるラジエータを追加して設ける必要がないので、部品点数を削減でき、コストの低減を図ることができる。 The radiator is also used as a unit cooling system for cooling the unit with cooling water. It is preferable that the cooling water absorbs heat when the unit is cold, and releases heat from the cooling water after the unit is warmed up. With this configuration, there is no need to additionally provide a radiator for absorbing heat into the cooling water when the engine is cold, in addition to the radiator for releasing heat from the cooling water, so the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.

本発明によれば、ユニットを急速に昇温させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a unit can be heated up rapidly.

本発明の一実施形態に係るエンジン暖機システムの構成を図解的に示す図であり、冷機時のA/C冷媒および冷却水の流れを併せて示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an engine warm-up system according to an embodiment of the present invention, and also showing flows of A/C refrigerant and cooling water when the engine is cold; エンジン暖機システムの構成を図解的に示す図であり、通常時(暖機完了後)のA/C冷媒および冷却水の流れを併せて示す。FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of an engine warm-up system, and also shows the flows of A/C refrigerant and cooling water during normal operation (after completion of warm-up).

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Below, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<システム構成>
図1および図2は、本発明の一実施形態に係るエンジン暖機システム1の構成を図解的に示す図である。
<System configuration>
1 and 2 are diagrams schematically showing the configuration of an engine warm-up system 1 according to one embodiment of the present invention.

エンジン暖機システム1は、エンジン(E/G)2を駆動源として搭載した車両に適用されて、エンジン2の昇温の早期化(早期暖機)を図ったシステムである。エンジン2は、ガソリンエンジンであるか、ディーゼルエンジンであるかを問わない。また、車両は、エンジン2を搭載していれば、コンベンショナルなエンジン車であってもよいし、走行用の駆動源としてのモータをさらに搭載したハイブリッド車であってもよい。 The engine warm-up system 1 is a system that is applied to a vehicle equipped with an engine (E/G) 2 as a drive source, and aims to accelerate the temperature rise of the engine 2 (early warm-up). It does not matter whether the engine 2 is a gasoline engine or a diesel engine. Further, the vehicle may be a conventional engine vehicle as long as it is equipped with the engine 2, or it may be a hybrid vehicle further equipped with a motor as a drive source for running.

エンジン暖機システム1は、従来から車両に搭載されている空調用冷凍サイクル回路3およびエンジン冷却系4を利用している。 The engine warm-up system 1 utilizes an air-conditioning refrigeration cycle circuit 3 and an engine cooling system 4 conventionally mounted on a vehicle.

空調用冷凍サイクル回路3には、冷媒コンプレッサ11、コンデンサ12、エキスパンションバルブ(エキパン)13およびエバポレータ14が含まれる。冷媒コンプレッサ11、コンデンサ12、エキスパンションバルブ13およびエバポレータ14は、A/C冷媒が循環する冷媒循環路15に介装されている。 The air-conditioning refrigeration cycle circuit 3 includes a refrigerant compressor 11 , a condenser 12 , an expansion valve (expan) 13 and an evaporator 14 . The refrigerant compressor 11, the condenser 12, the expansion valve 13 and the evaporator 14 are interposed in a refrigerant circuit 15 through which the A/C refrigerant circulates.

エンジン冷却系4は、エンジン2を冷却水で冷却する冷却系である。エンジン2には、ウォータジャケットが形成されている。ウォータジャケットは、冷却水が流通する流路であり、冷却水のウォータジャケット入口21およびウォータジャケット出口22を有している。 The engine cooling system 4 is a cooling system that cools the engine 2 with cooling water. A water jacket is formed in the engine 2 . The water jacket is a flow path through which cooling water flows, and has a water jacket inlet 21 and a water jacket outlet 22 for cooling water.

エンジン冷却系4には、ウォータポンプ23、ラジエータ24およびサーモスタットバルブ25が含まれる。 Engine cooling system 4 includes water pump 23 , radiator 24 and thermostat valve 25 .

ウォータポンプ23は、エンジン2の動力により駆動される機械式のウォータポンプである。ラジエータ24は、第1ラジエータ入口26および第1ラジエータ出口27を有している。ラジエータ24内には、ラジエータ流路が形成されており、第1ラジエータ入口26と第1ラジエータ出口27とは、そのラジエータ流路を介して互いに連通している。 The water pump 23 is a mechanical water pump driven by the power of the engine 2 . Radiator 24 has a first radiator inlet 26 and a first radiator outlet 27 . A radiator channel is formed in the radiator 24, and the first radiator inlet 26 and the first radiator outlet 27 communicate with each other through the radiator channel.

ウォータジャケットのウォータジャケット入口21には、流入路31の一端が接続されている。流入路31の他端は、サーモスタットバルブ25に接続されている。ウォータポンプ23は、流入路31の途中部に介装されている。一方、ウォータジャケット出口22には、途中で第1分岐路32と第2分岐路33とに分岐する流出路34が接続されている。第1分岐路32は、ラジエータ24の第1ラジエータ入口26に接続されている。ラジエータ24の第1ラジエータ出口27には、接続路35の一端が接続されている。接続路35の他端は、サーモスタットバルブ25に接続されている。第2分岐路33は、ヒータコア36を経由して、サーモスタットバルブ25に接続されている。 One end of an inflow passage 31 is connected to the water jacket inlet 21 of the water jacket. The other end of the inflow passage 31 is connected to the thermostat valve 25 . The water pump 23 is interposed in the middle of the inflow passage 31 . On the other hand, the water jacket outlet 22 is connected to an outflow passage 34 that branches into a first branch passage 32 and a second branch passage 33 on the way. The first branch 32 is connected to the first radiator inlet 26 of the radiator 24 . One end of a connection path 35 is connected to the first radiator outlet 27 of the radiator 24 . The other end of the connection path 35 is connected to the thermostat valve 25 . The second branch 33 is connected to the thermostat valve 25 via the heater core 36 .

また、エンジン冷却系4には、ラジエータファン37が含まれる。ラジエータファン37は、その回転軸線方向において、ラジエータ24と対向して配置されている。そのため、ラジエータファン37が作動すると、車両外部からの送風がラジエータ24に当たる。 The engine cooling system 4 also includes a radiator fan 37 . The radiator fan 37 is arranged to face the radiator 24 in its rotational axis direction. Therefore, when the radiator fan 37 operates, air blown from outside the vehicle hits the radiator 24 .

エンジン暖機システム1には、空調用冷凍サイクル回路3およびエンジン冷却系4に追加して、暖機用冷凍サイクル回路5および吸熱系6が設けられている。 The engine warm-up system 1 is provided with a warm-up refrigeration cycle circuit 5 and an endothermic system 6 in addition to the air-conditioning refrigeration cycle circuit 3 and the engine cooling system 4 .

暖機用冷凍サイクル回路5には、冷媒コンプレッサ11、オイルウォーマ41、エキスパンションバルブ42および熱交換器43が含まれる。冷媒コンプレッサ11は、空調用冷凍サイクル回路3と暖機用冷凍サイクル回路5との両方に含まれて、それらに兼用される。オイルウォーマ41、エキスパンションバルブ42および熱交換器43は、冷媒流路44に介装されている。冷媒流路44の一端は、三方弁45により、冷媒循環路15における冷媒コンプレッサ11とコンデンサ12とを接続する部分に接続されている。冷媒流路44の他端は、三方弁46により、冷媒循環路15における冷媒コンプレッサ11とエバポレータ14とを接続する部分に接続されている。 The warm-up refrigeration cycle circuit 5 includes a refrigerant compressor 11 , an oil warmer 41 , an expansion valve 42 and a heat exchanger 43 . The refrigerant compressor 11 is included in both the air-conditioning refrigeration cycle circuit 3 and the warm-up refrigeration cycle circuit 5, and is used in both. The oil warmer 41 , the expansion valve 42 and the heat exchanger 43 are interposed in the refrigerant flow path 44 . One end of the refrigerant flow path 44 is connected by a three-way valve 45 to a portion of the refrigerant circulation path 15 that connects the refrigerant compressor 11 and the condenser 12 . The other end of the refrigerant flow path 44 is connected by a three-way valve 46 to a portion of the refrigerant circulation path 15 that connects the refrigerant compressor 11 and the evaporator 14 .

吸熱系6には、ラジエータ24、電動ウォータポンプ(EWP)51および開閉バルブ52が含まれる。ラジエータ24は、エンジン冷却系4と吸熱系6との両方に含まれて、それらに兼用される。ラジエータ24には、第1ラジエータ入口26および第1ラジエータ出口27とは別に、第2ラジエータ入口53および第2ラジエータ出口54が形成されている。第2ラジエータ入口53と第2ラジエータ出口54とは、ラジエータ24内のラジエータ流路を介して互いに連通している。 The heat absorption system 6 includes a radiator 24 , an electric water pump (EWP) 51 and an on-off valve 52 . The radiator 24 is included in both the engine cooling system 4 and the heat absorption system 6 and is used for both. The radiator 24 is formed with a second radiator inlet 53 and a second radiator outlet 54 separately from the first radiator inlet 26 and the first radiator outlet 27 . The second radiator inlet 53 and the second radiator outlet 54 are in communication with each other via a radiator channel inside the radiator 24 .

第2ラジエータ入口53には、冷却水循環路55の一端が接続され、冷却水循環路55の他端は、第2ラジエータ出口54に接続されている。冷却水循環路55は、途中、熱交換器43を経由している。電動ウォータポンプ51は、熱交換器43と第2ラジエータ出口54との間に介装されている。開閉バルブ52は、電動ウォータポンプ51と第2ラジエータ出口54との間に介装されている。 One end of a cooling water circulation path 55 is connected to the second radiator inlet 53 , and the other end of the cooling water circulation path 55 is connected to the second radiator outlet 54 . The cooling water circulation path 55 passes through the heat exchanger 43 on the way. The electric water pump 51 is interposed between the heat exchanger 43 and the second radiator outlet 54 . The open/close valve 52 is interposed between the electric water pump 51 and the second radiator outlet 54 .

<冷機時動作>
冷媒コンプレッサ11は、たとえば、エンジン2の動力で駆動される。冷媒コンプレッサ11が駆動されると、冷媒コンプレッサ11でA/C冷媒が圧縮され、その圧縮により加圧および昇温して高温高圧となったA/C冷媒が冷媒コンプレッサ11から圧送される。
<Operation when cold>
Refrigerant compressor 11 is driven by the power of engine 2, for example. When the refrigerant compressor 11 is driven, the A/C refrigerant is compressed by the refrigerant compressor 11 , and the compression causes the A/C refrigerant to be pressurized and heated to a high temperature and high pressure.

エンジン2が冷えている冷機時には、図1に矢印で示されるように、冷媒コンプレッサ11から圧送される高温高圧のA/C冷媒が冷媒流路44に流れるように、三方弁45,46が切り替えられる。そのため、高温高圧のA/C冷媒は、オイルウォーマ41に供給される。オイルウォーマ41では、高温高圧のA/C冷媒とエンジン2に封入されているエンジンオイルとの間で熱交換が行われる。 When the engine 2 is cold, as indicated by the arrows in FIG. be done. Therefore, the high-temperature and high-pressure A/C refrigerant is supplied to the oil warmer 41 . In the oil warmer 41 , heat is exchanged between the high-temperature and high-pressure A/C refrigerant and the engine oil enclosed in the engine 2 .

この熱交換により、エンジンオイルが昇温し、それに伴って、エンジン2が昇温する。エンジン2の動力によりウォータポンプ23が駆動されているので、冷却水が流入路31をエンジン2に向けて流れる。そして、冷却水は、エンジン2のウォータジャケット入口21からウォータジャケットに流入し、ウォータジャケットを流通して、ウォータジャケット出口22から流出路34に流出する。 This heat exchange raises the temperature of the engine oil, which in turn raises the temperature of the engine 2 . Since the power of the engine 2 drives the water pump 23 , the coolant flows through the inflow passage 31 toward the engine 2 . The cooling water flows into the water jacket from the water jacket inlet 21 of the engine 2 , flows through the water jacket, and flows out from the water jacket outlet 22 to the outflow passage 34 .

サーモスタットバルブ25は、冷却水の温度が所定温度以下のときに、ラジエータ24からウォータポンプ23に向かう冷却水の流通を阻止する。これにより、冷却水の温度が所定温度以下のときには、冷却水は、ラジエータ24を流通せずに、エンジン2とヒータコア36との間で循環する。冷却水がヒータコア36を流通することにより、冷却水とヒータコア36との間で熱交換が行われて、ヒータコア36が昇温する。 Thermostat valve 25 blocks the flow of cooling water from radiator 24 to water pump 23 when the temperature of the cooling water is below a predetermined temperature. Accordingly, when the temperature of the cooling water is equal to or lower than the predetermined temperature, the cooling water circulates between the engine 2 and the heater core 36 without flowing through the radiator 24 . As the cooling water flows through the heater core 36, heat is exchanged between the cooling water and the heater core 36, and the temperature of the heater core 36 rises.

一方、A/C冷媒が冷却されて、A/C冷媒の液化が進む。A/C冷媒は、オイルウォーマ41からレシーバ(図示せず)を経由してエキスパンションバルブ42に供給される。レシーバでは、液化したA/C冷媒と液化していないA/C冷媒とが分離される。エキスパンションバルブ42には、液化した冷媒のみが供給される。そして、液化したA/C冷媒がエキスパンションバルブ42から熱交換器43に供給される。 On the other hand, the A/C refrigerant is cooled, and the liquefaction of the A/C refrigerant progresses. A/C refrigerant is supplied from the oil warmer 41 to the expansion valve 42 via a receiver (not shown). In the receiver, liquefied A/C refrigerant and non-liquefied A/C refrigerant are separated. Only the liquefied refrigerant is supplied to the expansion valve 42 . Then, the liquefied A/C refrigerant is supplied from the expansion valve 42 to the heat exchanger 43 .

また、冷機時には、電動ウォータポンプ51が駆動され、開閉バルブ52が開かれる。これにより、ラジエータ24と熱交換器43との間で冷却水循環路55を冷却水が循環する。熱交換器43では、A/C冷媒と冷却水との間で熱交換が行われる。すなわち、液化したA/C冷媒がエキスパンションバルブ42による減圧と熱交換器43から熱を奪って再び気化し、熱交換器43が冷却水から熱を奪って、冷却水が冷却される。そして、冷却された冷却水がラジエータ24内のラジエータ流路を流通することにより、冷却水とラジエータ24との間で熱交換が行われ、冷却水がラジエータ24から吸熱して昇温する。このとき、ラジエータファン37が駆動されて、車両外部からの送風がラジエータ24に当たることにより、冷却水とラジエータ24との間での熱交換が促進される。 Also, when the engine is cold, the electric water pump 51 is driven and the open/close valve 52 is opened. Thereby, the cooling water circulates through the cooling water circulation path 55 between the radiator 24 and the heat exchanger 43 . The heat exchanger 43 exchanges heat between the A/C refrigerant and cooling water. That is, the liquefied A/C refrigerant is decompressed by the expansion valve 42 and takes heat from the heat exchanger 43 to evaporate again, the heat exchanger 43 takes heat from the cooling water, and the cooling water is cooled. As the cooled cooling water flows through the radiator flow path in the radiator 24, heat is exchanged between the cooling water and the radiator 24, and the cooling water absorbs heat from the radiator 24 to raise its temperature. At this time, the radiator fan 37 is driven and the air blown from the outside of the vehicle hits the radiator 24, thereby promoting heat exchange between the cooling water and the radiator 24. FIG.

<通常時動作>
エンジン2が昇温し、エンジン2の暖機が完了すると、図2に矢印で示されるように、冷媒コンプレッサ11から圧送される高温高圧のA/C冷媒が冷媒循環路15に流れるように、三方弁45,46が切り替えられる。そのため、高温高圧のA/C冷媒は、コンデンサ12に供給される。コンデンサ12では、高温高圧のA/C冷媒がコンデンサファンからの送風により冷却され、A/C冷媒の液化が進む。A/C冷媒は、コンデンサ12からレシーバ(図示せず)を経由してエキスパンションバルブ13に供給される。レシーバでは、液化したA/C冷媒と液化していないA/C冷媒とが分離される。エキスパンションバルブ13には、液化した冷媒のみが供給される。そして、液化した冷媒がエキスパンションバルブ13からエバポレータ14に噴射される。このとき、液化した冷媒がエバポレータ14から熱を奪って再び気化することにより、エバポレータ14が冷却される。
<Normal operation>
When the temperature of the engine 2 rises and the warm-up of the engine 2 is completed, as indicated by the arrow in FIG. The three-way valves 45, 46 are switched. Therefore, the high-temperature and high-pressure A/C refrigerant is supplied to the condenser 12 . In the condenser 12, the high-temperature and high-pressure A/C refrigerant is cooled by air blown from the condenser fan, and the A/C refrigerant is liquefied. A/C refrigerant is supplied from condenser 12 to expansion valve 13 via a receiver (not shown). In the receiver, liquefied A/C refrigerant and non-liquefied A/C refrigerant are separated. Only the liquefied refrigerant is supplied to the expansion valve 13 . Then, the liquefied refrigerant is injected from the expansion valve 13 to the evaporator 14 . At this time, the liquefied refrigerant takes heat from the evaporator 14 and evaporates again, thereby cooling the evaporator 14 .

また、エンジン2の暖機が完了すると、電動ウォータポンプ51が停止され、開閉バルブ52が閉じられる。 When the engine 2 is completely warmed up, the electric water pump 51 is stopped and the open/close valve 52 is closed.

そして、冷却水の温度が所定温度を上回ると、サーモスタットバルブ25がラジエータ24からウォータポンプ23に向かう冷却水の流通を許容し、冷却水がラジエータ24とヒータコア36との両方を流通する。冷却水がラジエータ24を流通することにより、冷却水とラジエータ24との間で熱交換が行われて、冷却水がラジエータ24に放熱して降温する。 When the temperature of the cooling water exceeds a predetermined temperature, the thermostat valve 25 allows the cooling water to flow from the radiator 24 to the water pump 23, and the cooling water flows through both the radiator 24 and the heater core 36. As the cooling water flows through the radiator 24, heat is exchanged between the cooling water and the radiator 24, and the cooling water radiates heat to the radiator 24 to lower its temperature.

<作用効果>
以上のように、エンジン2が冷えている冷機時には、冷媒コンプレッサ11の作動によりA/C冷媒が圧縮され、その圧縮により加圧および昇温した高温高圧のA/C冷媒がオイルウォーマ41に供給されて、オイルウォーマ41で高温高圧のA/C冷媒とエンジン2に封入されているエンジンオイルとの熱交換が行われる。これにより、エンジンオイルの温度が上昇する。エンジンオイルは、冷却水に比べて比重および比熱が小さいので、冷却水よりも温まりやすい。したがって、このエンジン暖機システム1では、A/C冷媒で冷却水を温めて、その冷却水でエンジン2を暖める構成と比較して、エンジン2を急速に昇温させることができる。また、エンジンオイルの粘度が急速に低下するので、エンジン2のフリクションが大きい状態が長く続くことを抑制でき、フリクションロスの低減による燃費の向上を図ることができる。
<Effect>
As described above, when the engine 2 is cold, the A/C refrigerant is compressed by the operation of the refrigerant compressor 11, and the high-temperature and high-pressure A/C refrigerant pressurized and heated by the compression is supplied to the oil warmer 41. Then, the oil warmer 41 performs heat exchange between the high-temperature and high-pressure A/C refrigerant and the engine oil enclosed in the engine 2 . This increases the temperature of the engine oil. Since engine oil has a smaller specific gravity and specific heat than cooling water, it warms more easily than cooling water. Therefore, in this engine warm-up system 1, the temperature of the engine 2 can be rapidly raised compared to a configuration in which the cooling water is warmed by the A/C refrigerant and the engine 2 is warmed by the cooling water. In addition, since the viscosity of the engine oil is rapidly lowered, it is possible to prevent a state in which the friction of the engine 2 is large from continuing for a long time, and to improve fuel efficiency by reducing friction loss.

さらに、エンジン2の暖機を早期に完了させることができるので、ヒータコア36を速やかに昇温させることができる。その結果、空調ヒータの効きが悪い状態が続くことを抑制でき、ヒータ性能の向上による車室内の空調の快適性の向上を図ることができる。 Furthermore, since the warm-up of the engine 2 can be completed early, the temperature of the heater core 36 can be quickly raised. As a result, it is possible to suppress the continuation of the state in which the air-conditioning heater is ineffective, and it is possible to improve the comfort of the air-conditioning in the passenger compartment by improving the heater performance.

また、冷媒コンプレッサ11が空調用冷凍サイクル回路3と暖機用冷凍サイクル回路5とに兼用されているので、冷媒コンプレッサ11を空調用冷凍サイクル回路3と暖機用冷凍サイクル回路5とに個別に設ける構成と比較して、部品点数を削減でき、コストの低減を図ることができる。 Since the refrigerant compressor 11 is used both for the air-conditioning refrigeration cycle circuit 3 and for the warming-up refrigeration cycle circuit 5, the refrigerant compressor 11 is separately used for the air-conditioning refrigeration cycle circuit 3 and the warming-up refrigeration cycle circuit 5. The number of parts can be reduced and the cost can be reduced compared to the configuration in which they are provided.

ラジエータ24は、エンジン2を冷却水で冷却するエンジン2冷却系にも兼用され、冷機時は冷却水に熱を吸熱させ、エンジン2の暖機後は冷却水から熱を放熱させる。この構成により、冷却水からの放熱のためのラジエータ24とは別に、冷機時に冷却水に吸熱させるラジエータを追加して設ける必要がないので、部品点数を削減でき、コストの低減を図ることができる。 The radiator 24 also serves as an engine 2 cooling system that cools the engine 2 with cooling water, and causes the cooling water to absorb heat when the engine is cold, and releases heat from the cooling water after the engine 2 is warmed up. With this configuration, apart from the radiator 24 for radiating heat from the cooling water, there is no need to additionally provide a radiator for absorbing heat from the cooling water when the machine is cold. .

エンジン暖機システム1の部品点数の削減により、車両のエンジンコンパートメントへのエンジン暖機システム1の搭載性が向上する。 By reducing the number of parts of the engine warm-up system 1, the mountability of the engine warm-up system 1 in the engine compartment of the vehicle is improved.

<変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
<Modification>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can also be implemented in other forms.

たとえば、前述の実施形態では、ユニットの一例として、エンジン2を取り上げた。しかしながら、本発明は、エンジン2の暖機のためのシステムに限定されず、オイルが封入されているユニットの暖機のためのシステムであれば、たとえば、トランスアクスルの暖機のためのシステムに本発明を適用することができる。 For example, in the above-described embodiments, the engine 2 was taken up as an example of the unit. However, the present invention is not limited to a system for warming up the engine 2, but may be applied to a system for warming up a unit in which oil is enclosed, for example a system for warming up a transaxle. The present invention can be applied.

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made to the above configuration within the scope of the matters described in the claims.

1:エンジン暖機システム(ユニット暖機システム)
2:エンジン(ユニット)
3:空調用冷凍サイクル回路
5:暖機用冷凍サイクル回路
6:吸熱系
11:冷媒コンプレッサ
14:エバポレータ
24:ラジエータ
41:オイルウォーマ(第1熱交換器)
43:熱交換器(第2熱交換器)
55:冷却水循環路
1: Engine warm-up system (unit warm-up system)
2: Engine (unit)
3: Air conditioning refrigeration cycle circuit 5: Warming refrigeration cycle circuit 6: Endothermic system 11: Refrigerant compressor 14: Evaporator 24: Radiator 41: Oil warmer (first heat exchanger)
43: Heat exchanger (second heat exchanger)
55: Cooling water circulation path

Claims (1)

冷媒コンプレッサにより圧縮された冷媒が凝縮および膨張により液化されて供給されるエバポレータを備える空調用冷凍サイクル回路と、
ユニットを冷却水で冷却するユニット冷却系と、
前記冷媒コンプレッサにより圧縮された冷媒が供給される第1熱交換器および前記第1熱交換器を通過した冷媒が供給される第2熱交換器を備える暖機用冷凍サイクル回路と、
ラジエータおよび前記ラジエータと前記第2熱交換器との間で冷却水を循環させる冷却水循環路が含まれる吸熱系とを含み、
前記ラジエータは、前記ユニット冷却系と前記吸熱系との両方に含まれて、その両方に兼用され、
前記ユニットが冷えている冷機時に、前記冷媒コンプレッサを作動させて、前記第1熱交換器で冷媒と前記ユニットに封入されているオイルとを熱交換させ、前記第2熱交換器で冷媒と前記冷却水循環路を循環する冷却水とを熱交換させ、冷却水が前記ラジエータから吸熱して昇温し、
前記ユニットの暖機後は、前記冷却水循環路を冷却水が循環せず、前記ユニット冷却系を冷却水が流れて、冷却水が前記ラジエータに放熱して降温する、ユニット暖機システム。
an air conditioning refrigeration cycle circuit comprising an evaporator to which refrigerant compressed by a refrigerant compressor is liquefied by condensation and expansion and supplied;
a unit cooling system for cooling the unit with cooling water;
a warm-up refrigeration cycle circuit comprising a first heat exchanger supplied with refrigerant compressed by the refrigerant compressor and a second heat exchanger supplied with refrigerant having passed through the first heat exchanger;
a radiator and an endothermic system including a cooling water circuit that circulates cooling water between the radiator and the second heat exchanger;
the radiator is included in both the unit cooling system and the heat absorption system and is used for both;
When the unit is cold, the refrigerant compressor is operated to cause heat exchange between the refrigerant and the oil enclosed in the unit in the first heat exchanger, and the refrigerant and the oil in the second heat exchanger . Exchanging heat with the cooling water circulating in the cooling water circulation path , the cooling water absorbs heat from the radiator and rises in temperature,
A unit warm-up system in which, after the unit is warmed up, cooling water does not circulate in the cooling water circulation path but flows through the unit cooling system so that the cooling water dissipates heat to the radiator and lowers the temperature.
JP2019122403A 2019-06-28 2019-06-28 Unit warming system Active JP7297560B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019122403A JP7297560B2 (en) 2019-06-28 2019-06-28 Unit warming system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019122403A JP7297560B2 (en) 2019-06-28 2019-06-28 Unit warming system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021008842A JP2021008842A (en) 2021-01-28
JP7297560B2 true JP7297560B2 (en) 2023-06-26

Family

ID=74198604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019122403A Active JP7297560B2 (en) 2019-06-28 2019-06-28 Unit warming system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7297560B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004143961A (en) 2002-10-22 2004-05-20 Denso Corp Vehicular engine cooling system
JP2011218936A (en) 2010-04-08 2011-11-04 Toyota Motor Corp Device for cooling of vehicle
JP2017171247A (en) 2016-03-25 2017-09-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 Vehicular air conditioning apparatus
JP2018128217A (en) 2017-02-10 2018-08-16 株式会社デンソー Heat exchanger module

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004143961A (en) 2002-10-22 2004-05-20 Denso Corp Vehicular engine cooling system
JP2011218936A (en) 2010-04-08 2011-11-04 Toyota Motor Corp Device for cooling of vehicle
JP2017171247A (en) 2016-03-25 2017-09-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 Vehicular air conditioning apparatus
JP2018128217A (en) 2017-02-10 2018-08-16 株式会社デンソー Heat exchanger module

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021008842A (en) 2021-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7172815B2 (en) In-vehicle temperature controller
JP6605928B2 (en) Air conditioner for vehicles
JP4197005B2 (en) Exhaust heat recovery device
JP3244467B2 (en) Vehicle air conditioner
JP7327221B2 (en) In-vehicle temperature control system
JP2010115993A (en) Vehicular air-conditioner
JP6578959B2 (en) Vehicle coolant heating apparatus and vehicle coolant heating program
JP2009190579A (en) Air conditioning system
KR102495460B1 (en) Cooling and heating system for electrical vehicle
JP2001260640A (en) Heating device for vehicle
JP2010012949A (en) Air-conditioning system for vehicle
JP7225830B2 (en) temperature controller
CN114407611A (en) Heat pump-based finished automobile heat management system and control method thereof
JP4023320B2 (en) Heater for air conditioner
JP7297560B2 (en) Unit warming system
KR102576259B1 (en) Air-conditioning system for electric vehicles
CN114407604B (en) Integrated electric automobile thermal management system, control method and electric automobile
KR102473096B1 (en) Cooling and heating system for electrical vehicle
CN206231185U (en) For the heat pump type air conditioning system of electric automobile
JP4511061B2 (en) Air conditioner for vehicles
JP2002225545A (en) Air conditioner for vehicle
CN110690523B (en) Vehicle thermal management system
KR101950750B1 (en) Heat pump system for vehicle
JP2008286203A (en) Exhaust heat recovery device
JPS5842044B2 (en) Cooling system for bus vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220509

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230307

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230508

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230613

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230614

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7297560

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150