JP7349246B2 - Vehicle air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、電気自動車やハイブリッド車等、走行用の電動モータを備えた車両に適用される車両用空気調和装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle air conditioner that is applied to a vehicle equipped with an electric motor for driving, such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
従来、この種の車両用空気調和装置では、圧縮機、室内熱交換器、室外熱交換器及び膨張弁を有する冷媒回路を備え、室内熱交換器において冷媒と熱交換した空気を車室内に供給することによって車室内の冷房、暖房、除湿等を行っている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of vehicle air conditioning system includes a refrigerant circuit that includes a compressor, an indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger, and an expansion valve, and supplies air that has undergone heat exchange with the refrigerant in the indoor heat exchanger to the vehicle interior. By doing so, the vehicle interior is cooled, heated, dehumidified, etc. (see, for example, Patent Document 1).
前記車両用空気調和装置では、冬期等の車室外の温度が低温となる環境下において、車室内の暖房を行っている場合に、室内熱交換器における冷媒の放熱量が不足し、暖房能力が不足する場合がある。このため、前記車両用空気調和装置では、車室内に供給する空気が流通する空気流通路に電熱ヒータを設け、不足する熱量を電熱ヒータによって補うことによって車室内を目標の温度まで加熱するようになっている。 In the vehicle air conditioner, when heating the vehicle interior in an environment where the temperature outside the vehicle is low, such as in winter, the amount of heat dissipated by the refrigerant in the indoor heat exchanger is insufficient, and the heating capacity is reduced. There may be a shortage. For this reason, in the vehicle air conditioner, an electric heater is installed in the air flow path through which air supplied to the vehicle interior flows, and the electric heater supplements the insufficient amount of heat to heat the vehicle interior to a target temperature. It has become.
本発明の目的とするところは、車室内に供給する空気を加熱する専用のヒータを必要とすることなく、暖房時における不足する熱量を付加することのできる車両用空気調和装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner that can add the amount of heat that is insufficient during heating without requiring a dedicated heater to heat the air supplied into the vehicle interior. be.
本発明の車両用空気調和装置は、前記目的を達成するために、圧縮機、室内熱交換器、室外熱交換器及び膨張弁を有する冷媒回路を備え、室内熱交換器において車室内に供給する空気と冷媒とを熱交換する車両用空気調和装置であって、車両に設けられた電動モータが接続され、電動モータから放出される熱を吸収する熱媒体が流通する熱媒体回路と、冷媒回路を流通する冷媒と熱媒体回路を流通する熱媒体とを熱交換することによって、熱媒体を放熱させて冷媒に吸熱させる熱媒体熱交換器と、熱媒体回路を流通する熱媒体と車室内に供給する空気とを熱交換することによって、熱媒体を放熱させて空気を加熱する熱媒体放熱器と、を備え、熱媒体回路には、熱媒体熱交換器と熱媒体放熱器とが互いに並列に接続され、熱媒体回路は、電動モータから放出される熱を吸収した熱媒体が流通する流路を、熱媒体熱交換器側または熱媒体放熱器側に切り替える流路切替部を有している。 In order to achieve the above object, the vehicle air conditioner of the present invention includes a refrigerant circuit having a compressor, an indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger, and an expansion valve, and supplies the refrigerant to the interior of the vehicle in the indoor heat exchanger. A vehicle air conditioner that exchanges heat between air and a refrigerant, which includes a heat medium circuit to which an electric motor installed in the vehicle is connected, through which a heat medium that absorbs heat emitted from the electric motor flows, and a refrigerant circuit. A heat medium heat exchanger exchanges heat between a refrigerant flowing through a heat medium circuit and a heat medium flowing through a heat medium circuit, thereby radiating heat from the heat medium and absorbing heat into the refrigerant. A heat medium radiator that heats the air by radiating heat from the heat medium by exchanging heat with supplied air, and the heat medium circuit includes a heat medium heat exchanger and a heat medium radiator in parallel with each other. The heat medium circuit has a flow path switching section that switches the flow path through which the heat medium that has absorbed the heat emitted from the electric motor flows to the heat medium heat exchanger side or the heat medium radiator side. There is.
これにより、電動モータから放出される熱が、冷媒回路を流通する冷媒または車室内に供給する空気に放出されることから、車室内の暖房時に不足する熱量が電動モータから放出される熱によって補填される。 As a result, the heat emitted from the electric motor is released into the refrigerant flowing through the refrigerant circuit or into the air supplied into the vehicle interior, so the amount of heat that is insufficient when heating the vehicle interior is compensated for by the heat emitted from the electric motor. be done.
本発明の車両用空気調和装置によれば、車室内の暖房時に不足する熱量を電動モータから放出される熱によって補填することができるので、車室内に供給する空気を加熱する専用のヒータが不要となり、製造コストの低減を図ることが可能となる。 According to the vehicle air conditioner of the present invention, the amount of heat that is insufficient when heating the vehicle interior can be compensated for by the heat released from the electric motor, so there is no need for a dedicated heater to heat the air supplied to the vehicle interior. This makes it possible to reduce manufacturing costs.
図1乃至図5は、本発明の一実施形態を示すものである。 1 to 5 show one embodiment of the present invention.
本発明の車両用空気調和装置1は、例えば電気自動車やハイブリッド車等、電動モータの駆動力によって走行可能な車両に適用されるものである。
The
車両は、走行用の電動モータMと、電動モータMに電力を供給するための構成機器としての走行用のバッテリBと、を有している。電動モータM及びバッテリBは、使用によって熱を放出するものである。また、バッテリBは、所定の性能を発揮するために、所定の温度帯での使用が要求される。このため、バッテリBは、外気の温度や使用状態に応じて冷却したり加熱したりする必要が生じる場合がある。バッテリBは、例えば10℃~30℃の範囲での使用が望ましい。 The vehicle includes an electric motor M for driving, and a battery B for driving as a component for supplying electric power to the electric motor M. The electric motor M and the battery B emit heat when used. Furthermore, battery B is required to be used within a predetermined temperature range in order to exhibit predetermined performance. For this reason, battery B may need to be cooled or heated depending on the temperature of the outside air or the state of use. Battery B is preferably used in a temperature range of 10°C to 30°C, for example.
この車両用空気調和装置1は、図1に示すように、車両の車室内に設けられる空調ユニット10と、車室内および車室外にわたって設けられる冷媒回路20と、電動モータM及びバッテリBから放出された熱を吸収する熱媒体を流通させるための熱媒体回路30と、を備えている。
As shown in FIG. 1, this
空調ユニット10は、車室内に供給する空気を流通させるための空気流通路11を有している。空気流通路11の一端側には、車室外の空気を空気流通路11に流入させるための外気吸入口11aと、車室内の空気を空気流通路11に流入させるための内気吸入口11bと、が設けられている。また、空気流通路11の他端側には、空気流通路11を流通した空気を、搭乗者の足元に向かって吹き出させる図示しないフット吹出口、搭乗者の上半身に向かって吹き出させる図示しないベント吹出口、及び、車両のフロントガラスの車室内側の面に向かって吹き出させる図示しないデフ吹出口、が設けられている。
The
空気流通路11の一端側には、外気吸入口11a及び内気吸入口11bの一方を開放して他方を閉鎖することが可能な吸入口切替ダンパ13が設けられている。吸入口切替ダンパ13は、内気吸入口11bを閉鎖して外気吸入口11aを開放する外気供給モードと、外気吸入口11aを閉鎖して内気吸入口11bを開放する内気循環モードと、外気吸入口11aと内気吸入口11bとの間に位置させることで外気吸入口11aと内気吸入口11bとをそれぞれ開放する内外気吸入モードと、を切り替えることが可能である。
An
空気流通路11内の一端側には、空気流通路11の一端側から他端側に向かって空気を流通させるためのシロッコファン等の室内送風機12が設けられている。
An
空気流通路11における室内送風機12の空気流通方向下流側には、空気流通路11を流通する空気を冷却及び除湿するための室内熱交換器としての吸熱器14が設けられている。また、空気流通路11における吸熱器14の空気流通方向下流側には、空気流通路11を流通する空気を加熱するための室内熱交換器としての放熱器15が設けられている。
A heat absorber 14 as an indoor heat exchanger for cooling and dehumidifying the air flowing through the
放熱器15は、空気流通路11の直交方向一方側に配置され、空気流通路11の直交方向他方側には、放熱器15を迂回する放熱器バイパス流通路11cが形成される。空気流通路11の直交方向一方側において、吸熱器14と放熱器15と間には、熱媒体回路30を流通する熱媒体と空気とを熱交換するによって車室内に供給する空気を加熱するための熱媒体放熱器16が設けられている。
The
空気流通路11における吸熱器14と熱媒体放熱器16との間には、吸熱器14を通過した空気のうち、放熱器15及び熱媒体放熱器16によって加熱される空気の割合を調整するためのエアミックスダンパ17が設けられている。エアミックスダンパ17は、熱媒体放熱器16及び放熱器バイパス流通路11cの空気流通方向上流側において、放熱器バイパス流通路11c及び熱媒体放熱器16の一方の空気流通方向上流側を閉鎖して他方を開放したり、放熱器バイパス流通路11c及び熱媒体放熱器16の両方を開放し、熱媒体放熱器16の空気流通方向上流側の開度を調整したりする。エアミックスダンパ17は、空気流通路11における熱媒体放熱器16の空気流通方向上流側を閉鎖して放熱器バイパス流通路11cを開放した状態で開度が0%となり、空気流通路11における熱媒体放熱器16の空気流通方向上流側を開放し、放熱器バイパス流通路11cを閉鎖した状態で開度が100%となる。
Between the heat absorber 14 and the
冷媒回路20は、前記吸熱器14、前記放熱器15、冷媒を圧縮するための圧縮機21、冷媒と車室外の空気とを熱交換するための室外熱交換器22、冷媒回路20を流通する冷媒と熱媒体回路30を流通する熱媒体とを熱交換するための熱媒体熱交換器23、全閉と全開との間で弁開度の調整が可能な第1乃至第3膨張弁24a,24b,24c、冷媒の流路を開閉するための第1及び第2電磁弁25a,25b、冷媒の流路における冷媒の流通方向を規制するための第1及び第2逆止弁26a,26b、気体の冷媒と液体の冷媒を分離して液体の冷媒が圧縮機21に吸入されることを防止するためのアキュムレータ27を有し、これらは例えばアルミニウム管や銅管によって接続されている。冷媒回路20を流通する冷媒としては、例えば、R-134a等が用いられる。
The
具体的に説明すると、圧縮機21の冷媒吐出側には、放熱器15の冷媒流入側を接続することにより、冷媒流通路20aが形成されている。放熱器15の冷媒流出側には、室外熱交換器22の冷媒流入側を接続することにより、冷媒流通路20bが形成されている。冷媒流通路20bには、第1膨張弁24aが設けられている。室外熱交換器22の冷媒流出側には、吸熱器14の冷媒流入側を接続することにより、冷媒流通路20cが形成されている。冷媒流通路20cには、室外熱交換器22側から順に、第1逆止弁26a、第2膨張弁24bが設けられている。吸熱器14の冷媒流出側には、圧縮機21の冷媒吸入側を接続することにより、冷媒流通路20dが形成されている。冷媒流通路20dには、吸熱器14側から順に、第2逆止弁26b、アキュムレータ27が設けられている。また、冷媒流通路20bにおける放熱器15と第1膨張弁24aとの間には、室外熱交換器22を迂回し、冷媒流通路20cにおける第1逆止弁26aと第2膨張弁24bとの間を接続することにより、冷媒流通路20eが形成されている。冷媒流通路20eには、第1電磁弁25aが設けられている。冷媒流通路20cにおける室外熱交換器22と第1逆止弁26aとの間には、冷媒流通路20dにおける吸熱器14と第2逆止弁26bとの間を接続することにより、冷媒流通路20fが形成されている。冷媒流通路20fには、第2電磁弁25bが設けられている。さらに、冷媒流通路20cにおける第1逆止弁26aと第2膨張弁24bとの間には、熱媒体熱交換器23の冷媒流入側を接続することにより、冷媒流通路20gが形成されている。冷媒流通路20gには、第3膨張弁24cが設けられている。熱媒体熱交換器23の冷媒流出側には、冷媒流通路20dにおける第2逆止弁26bとアキュムレータ27との間を接続することにより、冷媒流通路20hが形成されている。
Specifically, a
また、室外熱交換器22は、フィンとチューブとからなる熱交換器であり、エンジンルーム等の車室外において、冷媒と熱交換する空気の流通方向が車両の前後方向に向むくように配置されている。室外熱交換器22の近傍には、車両の停止時に車室外の空気を前後方向に流通させるための室外送風機22aが設けられている。
The
熱媒体回路30は、図1に示すように、前記熱媒体放熱器16、前記熱媒体熱交換器23、熱媒体を圧送するための第1及び第2熱媒体ポンプ31a,31b、熱媒体回路30を流通する熱媒体と車室外の空気とを熱交換するためのラジエータ32、流路切替部としての第1乃至第4熱媒体三方弁33a,33b,33c,33d、車両走行用のバッテリB、車両走行用の電動モータM、を有し、これらは例えばアルミニウム管や銅管によって接続されている。熱媒体回路30を流通する熱媒体としては、例えば、エチレングリコール等の不凍液が用いられる。
As shown in FIG. 1, the
具体的に説明すると、第1熱媒体ポンプ31aの熱媒体吐出側には、電動モータMの熱媒体流入側を接続することにより、熱媒体流通路30aが形成されている。電動モータM熱媒体流出側には、第1熱媒体三方弁33aの熱媒体流入口を接続することにより、熱媒体流通路30bが形成されている。第1熱媒体三方弁33aの二つの熱媒体流出口のうちの一方には、第2熱媒体三方弁33bの熱媒体流入口を接続することにより、熱媒体流通路30cが形成されている。第2熱媒体三方弁33bの二つの熱媒体流出口のうちの一方には、熱媒体熱交換器23の熱媒体流入側を接続することにより、熱媒体流通路30dが形成されている。熱媒体熱交換器23の熱媒体流出側には、第3熱媒体三方弁33cの熱媒体流入口を接続することにより熱媒体流通路30eが形成されている。第3熱媒体三方弁33cの二つの熱媒体流出口のうちの一方には、第1熱媒体ポンプ31aの熱媒体吸入側を接続することにより、熱媒体流通路30fが形成されている。また、第1熱媒体三方弁33aの他方の熱媒体流出口には、第4熱媒体三方弁33dの熱媒体流入口を接続することにより、熱媒体流通路30gが形成されている。第4熱媒体三方弁33dの二つの熱媒体流出口のうちの一方には、熱媒体放熱器16の熱媒体流入側を接続することにより、熱媒体流通路30hが形成されている。熱媒体放熱器16の熱媒体流出側には、熱媒体流通路30fを接続することにより、熱媒体流通路30iが形成されている。また、第2熱媒体三方弁33bの他方の熱媒体流出口には、バッテリBの熱媒体流入側を接続することにより、熱媒体流通路30jが形成されている。バッテリBの熱媒体流出側には、熱媒体流通路30dを接続することにより、熱媒体流通路30kが形成されている。また、第3熱媒体三方弁33cの他方の熱媒体流出口には、第2熱媒体ポンプ31bの熱媒体吸入側を接続することにより、熱媒体流通路30lが形成されている。第2熱媒体ポンプ31bの熱媒体吐出側には、熱媒体流通路30cを接続することにより、熱媒体流通路30mが形成されている。また、第4熱媒体三方弁33dの他方の熱媒体流出口には、ラジエータ32の熱媒体流入側を接続することにより、熱媒体流通路30nが形成されている。ラジエータ32の熱媒体流出側には、熱媒体流通路30iを接続することにより、熱媒体流通路30oが形成されている。第1熱媒体三方弁33aは、熱媒体流通路30bが連通する先を熱媒体流通路30c側または熱媒体流通路30g側に切り替える。第2熱媒体三方弁33bは、熱媒体流通路30cが連通する先を熱媒体流通路30d側または熱媒体流通路30j側に切り替える。第3熱媒体三方弁33cは、熱媒体流通路30eが連通する先を熱媒体流通路30f側または熱媒体流通路30l側に切り替える。第4熱媒体三方弁33dは、熱媒体流通路30gが連通する先を熱媒体流通路30h側または熱媒体流通路30n側に切り替える。
Specifically, a heat
ラジエータ32は、フィンとチューブとからなる熱交換器であり、室外熱交換器22に対して空気流通方向に隣接した位置に設けられている。
The
電動モータMは、作用する負荷の大きさに応じて発熱量が変化する。電動モータMは、作用する負荷の大きさを変化させることが可能であり、駆動によって発生する発熱量を調整することができるようになっている。 The amount of heat generated by the electric motor M changes depending on the magnitude of the load applied thereto. The electric motor M can change the magnitude of the load applied to it, and can adjust the amount of heat generated by driving.
以上のように構成された車両用空気調和装置1では、空調ユニット10及び冷媒回路20を用いて車室内の空気の温度及び湿度を調節する。
In the
例えば、車室内の温度を低下させる冷房運転では、空調ユニット10において、室内送風機12を駆動させるとともに、エアミックスダンパ17の開度を0%に設定する。また、冷媒回路20において、第1膨張弁24aを全開、第2膨張弁24bを所定の弁開度、第1電磁弁25aを閉鎖、第2電磁弁25bを閉鎖した状態で圧縮機21を駆動させる。
For example, in a cooling operation to lower the temperature inside the vehicle, the
これにより、圧縮機21から吐出された冷媒は、図1の冷媒回路20における実線の矢印で示すように、放熱器15、室外熱交換器22、第2膨張弁24b、吸熱器14の順に流通して圧縮機21に吸入される。
Thereby, the refrigerant discharged from the
冷媒回路20を流通する冷媒は、エアミックスダンパ17の開度が0%であるため放熱器15において放熱することなく、室外熱交換器22において放熱し、吸熱器14において吸熱する。
The refrigerant flowing through the
空気流通路11を流通する空気は、吸熱器14において吸熱する冷媒と熱交換することによって冷却されて車室内に吹き出される。
The air flowing through the
また、例えば、車室内の温度及び湿度を低下させる除湿冷房運転では、冷房運転時における冷媒回路20の冷媒の流路において、空調ユニット10のエアミックスダンパ17の開度を0%よりも大きい開度に設定する。
Further, for example, in a dehumidifying cooling operation that lowers the temperature and humidity inside the vehicle, the opening degree of the
これにより、冷媒回路20を流通する冷媒は、放熱器15及び室外熱交換器22において放熱し、吸熱器14において吸熱する。
Thereby, the refrigerant flowing through the
空気流通路11を流通する空気は、吸熱器14において吸熱する冷媒と熱交換することによって除湿されるとともに冷却され、放熱器15において目標吹出温度まで加熱されて車室内に吹き出される。
The air flowing through the
また、例えば、車室内の温度を上昇させる暖房運転では、空調ユニット10において、室内送風機12を駆動させるとともに、エアミックスダンパ17を0%よりも大きい開度に設定する。また、冷媒回路20において、第1膨張弁24aを全開よりも小さい所定の弁開度、第2膨張弁24bを全閉、第1電磁弁25aを閉鎖、第2電磁弁25bを開放した状態で、圧縮機21を駆動させる。
Furthermore, for example, in a heating operation to raise the temperature inside the vehicle, the
これにより、圧縮機21から吐出された冷媒は、図1の破線の矢印で示すように、放熱器15、第1膨張弁24a、室外熱交換器22の順に流通して圧縮機21に吸入される。
As a result, the refrigerant discharged from the
冷媒回路20を流通する冷媒は、放熱器15において放熱し、室外熱交換器22において吸熱する。
The refrigerant flowing through the
空調ユニット10の空気流通路11を流通する空気は、吸熱器14において冷媒と熱交換することなく、放熱器15において放熱する冷媒と熱交換することによって加熱されて車室内に吹き出される。
The air flowing through the
また、車両用空気調和装置1では、例えば暖房運転時において車室外の空気が低温の場合に、室外熱交換器22からの吸熱量が不足し、暖房能力が不足する場合がある。そこで、車両用空気調和装置1では、空調ユニット10及び冷媒回路20を用いて車室内の温度及び湿度を調節している状態において、電動モータMから放出される熱を冷媒回路20において吸収するための排熱吸収運転を行う。
Furthermore, in the
排熱吸収運転では、冷媒回路20において、第1電磁弁25aを開放、第3膨張弁24cを所定の弁開度とする。また、排熱吸収運転では、熱媒体回路30において、第1熱媒体三方弁33aの流路を熱媒体流通路30c側に連通させ、第2熱媒体三方弁33bの流路を熱媒体流通路30d側に連通させ、第3熱媒体三方弁33cの流路を熱媒体流通路30fに連通させ、第2熱媒体ポンプ31bを停止した状態で、第1熱媒体ポンプ31aを駆動させる。このとき、電動モータMは、必要な熱量を発生するように駆動させる。
In the exhaust heat absorption operation, in the
これにより、冷媒回路20において、放熱器15から流出した冷媒の一部は、図2に示すように、第3膨張弁24cを通過して減圧され、熱媒体熱交換器23において熱媒体回路30を流通する熱媒体と熱交換することによって吸熱し、アキュムレータ27を通過して圧縮機21に吸入される。
As a result, in the
また、熱媒体回路30において、第1熱媒体ポンプ31aから吐出された熱媒体は、図2に示すように、電動モータM、熱媒体熱交換器23の順に流通して第1熱媒体ポンプ31aに吸入される。第1熱媒体ポンプ31aから吐出されて熱媒体回路30を流通する熱媒体は、電動モータMから放出された熱によって加熱され、熱媒体熱交換器23において冷媒と熱交換することによって放熱する。
Further, in the
電動モータMは、熱媒体熱交換器23を介して冷媒と熱交換した熱媒体によって冷却される。
The electric motor M is cooled by a heat medium that exchanges heat with a refrigerant via a heat
また、車両用空気調和装置1では、例えば暖房運転時に、電動モータMから放出される熱を冷媒回路20において吸収すると同時に、バッテリBを加熱する排熱吸収・バッテリ加熱運転を行う。
Further, in the
排熱吸収・バッテリ加熱運転では、暖房運転を行う冷媒回路20において、第1電磁弁25aを開放、第3膨張弁24cを所定の弁開度とする。また、排熱吸収・バッテリ加熱運転では、熱媒体回路30において、第1熱媒体三方弁33aの流路を熱媒体流通路30c側に連通させ、第2熱媒体三方弁33bの流路を熱媒体流通路30j側に連通させ、第3熱媒体三方弁33cの流路を熱媒体流通路30f側に連通させ、第2熱媒体ポンプ31bを停止した状態で、第1熱媒体ポンプ31aを駆動させる。このとき、電動モータMは、必要な熱量を発生するように駆動させる。
In the exhaust heat absorption/battery heating operation, in the
これにより、冷媒回路20において、放熱器15から流出した冷媒の一部は、図3に示すように、第3膨張弁24cを通過して減圧され、熱媒体熱交換器23において熱媒体回路30を流通する熱媒体と熱交換することによって吸熱し、アキュムレータ27を通過して圧縮機21に吸入される。
As a result, in the
また、熱媒体回路30において、第1熱媒体ポンプ31aから吐出された熱媒体は、図3に示すように、電動モータM、バッテリB、熱媒体熱交換器23の順に流通して第1熱媒体ポンプ31aに吸入される。第1熱媒体ポンプ31aから吐出されて熱媒体回路30を流通する熱媒体は、電動モータMから放出された熱によって加熱され、バッテリBを加熱することによって放熱するとともに、熱媒体熱交換器23において冷媒と熱交換することによって放熱する。
In addition, in the
電動モータMは、熱媒体熱交換器23を介して冷媒と熱交換した熱媒体によって冷却される。
The electric motor M is cooled by a heat medium that exchanges heat with a refrigerant via a heat
また、車両用空気調和装置1では、例えば冷房運転時に、電動モータMから放出される熱を車室外に排出するとともに、バッテリBを冷却する排熱排出・バッテリ冷却運転を行う。
Furthermore, in the
排熱排出・バッテリ冷却運転では、冷房運転を行う冷媒回路20において、第3膨張弁24cを所定の弁開度とする。また、排熱排出・バッテリ冷却運転では、熱媒体回路30において、第1熱媒体三方弁33aの流路を熱媒体流通路30g側に連通させ、第2熱媒体三方弁33bの流路を熱媒体流通路30j側に連通させ、第3熱媒体三方弁33cの流路を熱媒体流通路30l側に連通させ、第4熱媒体三方弁33dの流路を熱媒体流通路30n側に連通させ、第1及び第2熱媒体ポンプ31a,31bを駆動させる。
In the exhaust heat discharge/battery cooling operation, the
これにより、冷媒回路20において、放熱器15から流出した冷媒の一部は、図4に示すように、第3膨張弁24cを通過して減圧され、熱媒体熱交換器23において熱媒体回路30を流通する熱媒体と熱交換することによって吸熱し、アキュムレータ27を通過して圧縮機21に吸入される。
As a result, in the
また、熱媒体回路30において、第1熱媒体ポンプ31aから吐出された熱媒体は、図4に示すように、電動モータM、ラジエータ32の順に流通して第1熱媒体ポンプ31aに吸入される。第1熱媒体ポンプ31aから吐出されて熱媒体回路30を流通する熱媒体は、電動モータMから放出された熱によって加熱され、ラジエータ32において車室外の空気と熱交換することによって放熱する。
In addition, in the
また、熱媒体回路30において、第2熱媒体ポンプ31bから吐出された熱媒体は、図4に示すように、バッテリB、熱媒体熱交換器23の順に流通して第2熱媒体ポンプ31bに吸入される。第2熱媒体ポンプ31bから吐出されて熱媒体回路30を流通する熱媒体は、バッテリBを冷却することによって吸熱するとともに、熱媒体熱交換器23において冷媒と熱交換することによって放熱する。
In addition, in the
電動モータMは、ラジエータ32を介して車室外の空気と熱交換した熱媒体によって冷却される。
The electric motor M is cooled by a heat medium that exchanges heat with air outside the vehicle via the
バッテリBは、熱媒体熱交換器23において放熱した熱媒体によって冷却される。
Battery B is cooled by the heat medium radiated in the heat
さらに、車両用空気調和装置1では、例えば、暖房能力が不足する場合や、故障等によって圧縮機の駆動が停止している状態で、電動モータMから放出される熱を利用して車室内に供給する空気を加熱する排熱暖房運転を行う。
Furthermore, in the
排熱暖房運転では、空調ユニット10において室内送風機12を駆動させるとともに、エアミックスダンパ17を0%よりも大きい開度に設定する。また、冷媒回路20では、暖房運転を行っていてもよいし、圧縮機21を停止していてもよい。さらに、熱媒体回路30では、第1熱媒体三方弁33aの流路を熱媒体流通路30g側に連通させ、第4熱媒体三方弁33dの流路を熱媒体流通路30h側に連通させ、第2熱媒体ポンプ31bを停止した状態で、第1熱媒体ポンプ31aを駆動させる。このとき、電動モータMは、必要な熱量を発生するように駆動させる。
In the exhaust heat heating operation, the
これにより、熱媒体回路30において、第1熱媒体ポンプ31aから吐出された熱媒体は、図5に示すように、電動モータM、熱媒体放熱器16の順に流通して第1熱媒体ポンプ31aに吸入される。第1熱媒体ポンプ31aから吐出されて熱媒体回路30を流通する熱媒体は、電動モータMから放出された熱によって加熱され、熱媒体放熱器16において空気流通路11を流通する空気と熱交換することによって放熱する。
Thereby, in the
また、空調ユニット10において、空気流通路11を流通する空気は、熱媒体放熱器16において熱媒体と熱交換することによって加熱されて車室内に供給される。
Furthermore, in the
電動モータMは、熱媒体放熱器16を介して車室内に供給する空気と熱交換した熱媒体によって冷却される。
The electric motor M is cooled by a heat medium that exchanges heat with air supplied into the vehicle interior via a
このように、本実施形態の車両用空気調和装置によれば、熱媒体回路30には、熱媒体熱交換器23と熱媒体放熱器16とが互いに並列に接続され、熱媒体回路30は、電動モータMから放出される熱を吸収した熱媒体が流通する流路が、熱媒体熱交換器23側または熱媒体放熱器16側に切り替えられる。
As described above, according to the vehicle air conditioner of the present embodiment, the heat
これにより、車室内の暖房時に不足する熱量を電動モータMから放出される熱によって補填することができるので、車室内に供給する空気を加熱する専用のヒータが不要となり、製造コストの低減を図ることが可能となる。 As a result, the amount of heat that is insufficient when heating the vehicle interior can be compensated for by the heat emitted from the electric motor M, which eliminates the need for a dedicated heater to heat the air supplied to the vehicle interior, reducing manufacturing costs. becomes possible.
また、熱媒体回路30には、熱媒体から車室外の空気に熱を排出するラジエータ32が接続されている。
Further, a
これにより、電動モータMから放出される熱を必要としない場合に、電動モータMから放出される熱をラジエータ32から車室外の空気に排出することができるので、電動モータMの熱による不具合の発生を防止することが可能となる。
As a result, when the heat emitted from the electric motor M is not required, the heat emitted from the electric motor M can be emitted from the
また、熱媒体回路30には、電動モータMに電力を供給するバッテリBが接続されている。
Further, a battery B that supplies electric power to the electric motor M is connected to the
これにより、バッテリBから放出される熱を冷媒回路20に吸収させたり、バッテリBを電動モータMから放出される熱によって加熱したりすることが可能となり、1つの熱媒体回路30によって複数の機器の温度を調整することが可能となる。
This makes it possible to absorb the heat emitted from the battery B into the
また、熱媒体回路30は、電動モータMから放出される熱をラジエータ32から車室外に排出する熱媒体の流路とともに、バッテリBから放出される熱を熱媒体熱交換器23において冷媒回路20を流通する冷媒に放出する熱媒体の流路が設定可能である。
The
これにより、電動モータM及びバッテリBを同時に放熱させて冷却することが可能となるので、夏期等の外気が高温の環境下において電動モータM及びバッテリBの熱による不具合の発生を防止することが可能である。 This makes it possible to radiate heat and cool the electric motor M and battery B at the same time, so it is possible to prevent malfunctions caused by the heat of the electric motor M and battery B in environments with high outside air such as in the summer. It is possible.
また、電動モータMは、発熱量の調整が可能である。 Moreover, the amount of heat generated by the electric motor M can be adjusted.
これにより、車室内の暖房で不足する熱量や冷媒回路20における必要な吸熱量に応じて電動モータMの発熱量を調整することによって、車室内を温度を確実に設定温度に調整することが可能となる。
This makes it possible to reliably adjust the temperature inside the vehicle interior to the set temperature by adjusting the amount of heat generated by the electric motor M according to the amount of heat that is insufficient for heating the vehicle interior and the amount of heat absorbed by the
尚、前記実施形態では、温度の調節が必要な機器としてバッテリBを熱媒体回路30に接続したものを示したが、これに限られるものではない。温度の調節が必要な車両の構成機器としては、例えば、コンバータ等の電源装置や電子部品等を熱媒体回路30に接続してもよい。
In the above embodiment, the battery B is connected to the
また、前記実施形態では、熱媒体回路30を流通する熱媒体として、不凍液を用いたものを示したが、これに限られるものではない。熱媒体熱交換器23において空気と熱交換可能であれば、例えば、水や油等を熱媒体として用いることも可能である。
Further, in the embodiment, antifreeze is used as the heat medium flowing through the
また、前記実施形態では、空気流通路11において、熱媒体放熱器16を放熱器15の空気流通方向上流側に配置したものを示したが、これに限られるものではない。空気流通路11を流通する空気を加熱することができれば、放熱器15の空気流通方向下流側に熱媒体放熱器16を配置してもよい。
Further, in the embodiment, the
また、前記実施形態では、排熱暖房運転時に、熱媒体熱交換器23における冷媒の吸熱を行わないものを示したが、これに限られるものではない。排熱暖房運転時においても、第2熱媒体ポンプ31bを駆動してバッテリBから放出される熱を熱媒体熱交換器23において冷媒に吸収させるようにしてもよい。
Furthermore, in the embodiment described above, heat absorption of the refrigerant in the heat
1…車両用空気調和装置、16…熱媒体放熱器、20…冷媒回路、21…圧縮機、22…室外熱交換器、23…熱媒体熱交換器、24a…第1膨張弁、24b…第2膨張弁、30…熱媒体回路、32…ラジエータ、33a…第1熱媒体三方弁、33b…第2熱媒体三方弁、33c…第3熱媒体三方弁、33d…第4熱媒体三方弁、B…バッテリ、M…電動モータ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記室内熱交換器は、車室内に供給する空気を加熱する放熱器であり、
車両に設けられた電動モータが接続され、電動モータから放出される熱を吸収する熱媒体が流通する熱媒体回路と、
冷媒回路を流通する冷媒と熱媒体回路を流通する熱媒体とを熱交換することによって、熱媒体を放熱させて冷媒に吸熱させる熱媒体熱交換器と、
熱媒体回路を流通する熱媒体と車室内に供給する空気とを熱交換することによって、熱媒体を放熱させて空気を加熱する熱媒体放熱器と、を備え、
熱媒体回路には、熱媒体熱交換器と熱媒体放熱器とが互いに並列に接続され、
熱媒体回路は、電動モータから放出される熱を吸収した熱媒体が流通する流路を、熱媒体熱交換器側または熱媒体放熱器側に切り替える流路切替部を有している
車両用空気調和装置。 A vehicle air conditioner comprising a refrigerant circuit having a compressor, an indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger, and an expansion valve, and exchanging heat between air supplied to a vehicle interior and a refrigerant in the indoor heat exchanger,
The indoor heat exchanger is a radiator that heats air supplied into the vehicle interior,
a heat medium circuit to which an electric motor provided on the vehicle is connected and through which a heat medium that absorbs heat emitted from the electric motor flows;
A heat medium heat exchanger that causes the heat medium to radiate heat and cause the refrigerant to absorb heat by exchanging heat between the refrigerant flowing through the refrigerant circuit and the heat medium flowing through the heat medium circuit;
A heat medium radiator that radiates heat from the heat medium and heats the air by exchanging heat between the heat medium flowing through the heat medium circuit and the air supplied into the vehicle interior,
In the heat medium circuit, a heat medium heat exchanger and a heat medium radiator are connected in parallel to each other,
The heat medium circuit has a flow path switching part that switches the flow path through which the heat medium that has absorbed the heat emitted from the electric motor flows, to the heat medium heat exchanger side or the heat medium radiator side. harmonization device.
請求項1に記載の車両用空気調和装置。 The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the heat medium circuit is connected to a radiator that discharges heat from the heat medium to air outside the vehicle interior.
請求項2に記載の車両用空気調和装置。 The vehicle air conditioner according to claim 2, wherein a battery that supplies power to the electric motor is connected to the heat medium circuit.
流路切替部は、電動モータから放出される熱を吸収した熱媒体が、熱媒体放熱器、熱媒体熱交換器、又はラジエータのいずれかに流れるように切り替え可能であると共に、熱媒体がバッテリへ流れるか否かを切替え可能である
請求項3に記載の車両用空気調和装置。 The battery is provided between the electric motor and the heat medium heat exchanger,
The flow path switching unit can be configured to switch so that the heat medium that has absorbed heat emitted from the electric motor flows to any one of a heat medium radiator, a heat medium heat exchanger, or a radiator, and also allows the heat medium to flow to a battery. 4. The vehicle air conditioner according to claim 3, wherein the vehicle air conditioner can switch whether or not the air flows to the air conditioner .
請求項1乃至4のいずれかに記載の車両用空気調和装置。
The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric motor can adjust the amount of heat generated.
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