JPH01266015A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents
自動車用空気調和装置Info
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- JPH01266015A JPH01266015A JP9149488A JP9149488A JPH01266015A JP H01266015 A JPH01266015 A JP H01266015A JP 9149488 A JP9149488 A JP 9149488A JP 9149488 A JP9149488 A JP 9149488A JP H01266015 A JPH01266015 A JP H01266015A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
- B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
- B60H1/2225—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters arrangements of electric heaters for heating air
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
- B60H2001/2268—Constructional features
- B60H2001/2275—Thermoelectric converters for generating electrical energy
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、自動車の空気調和装置に係り、特に、設備の
簡略化に好適な空気調和装置に関する。
簡略化に好適な空気調和装置に関する。
従来の装置を第６図ないし第８図により説明する。自動
車の空気調和装置１は、第６図に示すように、自動車の
運転席前方の窓ガラスの下部に設けられる。空気調和装
置１から自動車室内への吹出口は、デフロスト吹出口３
、ベンチレータ吹出口２、フロア吹出口４の三ケ所に設
けられている。
車の空気調和装置１は、第６図に示すように、自動車の
運転席前方の窓ガラスの下部に設けられる。空気調和装
置１から自動車室内への吹出口は、デフロスト吹出口３
、ベンチレータ吹出口２、フロア吹出口４の三ケ所に設
けられている。
空気調和装置１の内部には、第７図に示すように、ブロ
ワ８、エバポレータ９、ヒータ１０、エアミックスドア
１１が設置されている。モータ３０で駆動される送風機
８により吸込まれた外気、又は、内気の空気は、エバポ
レータ９により冷却された後、エアミックスドア１１の
開度調節により、ヒータ１０を通過する量を調節される
。ヒータ１０の下流側でヒータ１ｏを通過した空気とヒ
ータ１０をバイパスした空気は混合した後、ドアバルブ
１２ｄ、ｖ、ｆの開閉状況に応じて、デフロスト吹出口
３、ベンチレータ吹出口２、又は、フロア吹出口４に導
かれる。
ワ８、エバポレータ９、ヒータ１０、エアミックスドア
１１が設置されている。モータ３０で駆動される送風機
８により吸込まれた外気、又は、内気の空気は、エバポ
レータ９により冷却された後、エアミックスドア１１の
開度調節により、ヒータ１０を通過する量を調節される
。ヒータ１０の下流側でヒータ１ｏを通過した空気とヒ
ータ１０をバイパスした空気は混合した後、ドアバルブ
１２ｄ、ｖ、ｆの開閉状況に応じて、デフロスト吹出口
３、ベンチレータ吹出口２、又は、フロア吹出口４に導
かれる。
ここで、エバポレータ９は空気を冷却する機能を持ち、
冷媒としてフロンＲ−１２が用いられる。
冷媒としてフロンＲ−１２が用いられる。
この冷媒はエバポレータ９の伝熱管内を流れ、伝熱管外
に設けた伝熱フィン近傍を流れる空気の熱量を吸収し、
伝熱管内で蒸発する。この冷媒の運転ループは第８図に
示すように、エバポレータ９、コンデンサ５、コンプレ
ッサ８及び膨張弁で構成される。冷媒はエバポレータ９
内で蒸発した後、コンプレッサ６で圧縮され、さらに、
コンデンサ５で凝縮し、気体から液体状態となる。そし
て、冷媒は膨張弁７により圧力を調節後、再び、エバポ
レータ９内で蒸発し、液体から気体状態となる。
に設けた伝熱フィン近傍を流れる空気の熱量を吸収し、
伝熱管内で蒸発する。この冷媒の運転ループは第８図に
示すように、エバポレータ９、コンデンサ５、コンプレ
ッサ８及び膨張弁で構成される。冷媒はエバポレータ９
内で蒸発した後、コンプレッサ６で圧縮され、さらに、
コンデンサ５で凝縮し、気体から液体状態となる。そし
て、冷媒は膨張弁７により圧力を調節後、再び、エバポ
レータ９内で蒸発し、液体から気体状態となる。
エバポレータ９は前述のように、外気、又は、室内の空
気を冷却する機能を持つ。一方、コンデンサ５が作動時
の熱は、自動車の前面からの空気、又は、送風機８によ
り冷却される。
気を冷却する機能を持つ。一方、コンデンサ５が作動時
の熱は、自動車の前面からの空気、又は、送風機８によ
り冷却される。
なお、この種の装置として関連するものには、例えば、
特開昭５７−ｉ８５１４号、特開昭６０−８１０６号。
特開昭５７−ｉ８５１４号、特開昭６０−８１０６号。
特開昭６１−１９１８８９号公報等が挙げられる。
上記従来技術は、冷媒運転サイクルを維持するために装
置が複雑なものとなっており、簡略化の点について考慮
がされておらず、これらの部品を限られたスペースに強
引に配置せざるを得ないという問題があった。また、使
用している冷媒、とくに、フロンについては、大気のオ
ゾンを破壊する恐れがあるとして米国でフロンの使用規
制が図られつつある。これに対応するためには、フロン
を使用しない空気調和装置を自動車に適用することが必
要である。
置が複雑なものとなっており、簡略化の点について考慮
がされておらず、これらの部品を限られたスペースに強
引に配置せざるを得ないという問題があった。また、使
用している冷媒、とくに、フロンについては、大気のオ
ゾンを破壊する恐れがあるとして米国でフロンの使用規
制が図られつつある。これに対応するためには、フロン
を使用しない空気調和装置を自動車に適用することが必
要である。
本発明の目的は、冷媒としてのフロンを使用しないで、
構成が簡略化された空気調和装置を提供することにある
。
構成が簡略化された空気調和装置を提供することにある
。
上記目的は、エバポレータの冷媒配管の代りに吸熱、及
び、発熱面が別々の風路構造内に接するように熱電素子
を設け、このうち熱電素子の吸熱面を通過する際に冷却
される空気を利用することにより達成される。
び、発熱面が別々の風路構造内に接するように熱電素子
を設け、このうち熱電素子の吸熱面を通過する際に冷却
される空気を利用することにより達成される。
熱電素子に電流を流したときに生じる吸熱、及び、発熱
効果を利用する。熱電素子の吸熱面に接する第一の風路
構造と、発熱面に接する第二の風路構造を別々に設け、
それぞれの風路構造には送風機を別々に設ける。この風
路構造のうち熱電素子の吸熱面に接する第一の風路構造
において、外気、又は、室内からの空気は送風機により
第一の風路構造内を流れ、熱電素子の吸熱面により熱を
奪われ５冷却される。一方、第二の風路構造では、送風
機により第二の風路構造に流入した空気は暖められ、外
気に放出される。第一の風路構造内で冷却された空気を
自動車室内へ吹出す。このようにして冷媒配管の代りに
熱電素子を利用することにより、空気調和装置のコンパ
クト化が可能となる。
効果を利用する。熱電素子の吸熱面に接する第一の風路
構造と、発熱面に接する第二の風路構造を別々に設け、
それぞれの風路構造には送風機を別々に設ける。この風
路構造のうち熱電素子の吸熱面に接する第一の風路構造
において、外気、又は、室内からの空気は送風機により
第一の風路構造内を流れ、熱電素子の吸熱面により熱を
奪われ５冷却される。一方、第二の風路構造では、送風
機により第二の風路構造に流入した空気は暖められ、外
気に放出される。第一の風路構造内で冷却された空気を
自動車室内へ吹出す。このようにして冷媒配管の代りに
熱電素子を利用することにより、空気調和装置のコンパ
クト化が可能となる。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図″により
説明する。
説明する。
１３は冷却器、１４は冷却風路、１５は加熱風路、１８
は熱電素子、２０はＮ型半導体、２１はＰ型半導体、２
４は電源を示す。
は熱電素子、２０はＮ型半導体、２１はＰ型半導体、２
４は電源を示す。
第１図は熱電素子を利用した冷却器１３の斜視図を示す
。冷却器１３の風路構造を冷却風路１４と加熱風路１５
の二つに分け、冷却風路１４と冷却風路１５間に熱電素
子１８を配置する。熱電素子１８と冷却風路１４、熱電
素子１８と加熱風路１５間は、それぞれ、冷却風路伝熱
板１６、及び、加熱風路伝熱板１７で仕切る。熱電素子
１８には吸熱、及び、発熱効果があり、熱電素子１８の
吸熱面を冷却風路伝熱板１６と接触させ、熱電素子１８
の発熱面を加熱風路伝熱板１７と接触させる配置とする
。第１図は冷却器の縦断面を示したものであるが、第１
図の風路構造、及び、熱電素子１８の配置は、熱電素子
１８の吸熱・発熱の効果を発揮させるべく、熱雷素子１
８の吸熱・発熱面と、冷却・加熱風路１４．１５との接
触面積が大きくなるようなものとしている。第１図では
、冷却風路１４内を流れる空気を熱電素子１８の吸熱効
果により冷却し、加熱風路１５内を流れる空気を熱電素
子１８の発熱効果により加熱する。こうして冷却風路１
４で冷却した空気を空気調和装置として利用し、自動車
室内に吹出す、一方、加熱風路１５で加熱した空気は、
廃熱として外気に放出する。
。冷却器１３の風路構造を冷却風路１４と加熱風路１５
の二つに分け、冷却風路１４と冷却風路１５間に熱電素
子１８を配置する。熱電素子１８と冷却風路１４、熱電
素子１８と加熱風路１５間は、それぞれ、冷却風路伝熱
板１６、及び、加熱風路伝熱板１７で仕切る。熱電素子
１８には吸熱、及び、発熱効果があり、熱電素子１８の
吸熱面を冷却風路伝熱板１６と接触させ、熱電素子１８
の発熱面を加熱風路伝熱板１７と接触させる配置とする
。第１図は冷却器の縦断面を示したものであるが、第１
図の風路構造、及び、熱電素子１８の配置は、熱電素子
１８の吸熱・発熱の効果を発揮させるべく、熱雷素子１
８の吸熱・発熱面と、冷却・加熱風路１４．１５との接
触面積が大きくなるようなものとしている。第１図では
、冷却風路１４内を流れる空気を熱電素子１８の吸熱効
果により冷却し、加熱風路１５内を流れる空気を熱電素
子１８の発熱効果により加熱する。こうして冷却風路１
４で冷却した空気を空気調和装置として利用し、自動車
室内に吹出す、一方、加熱風路１５で加熱した空気は、
廃熱として外気に放出する。
第２図は空気調和装置における冷却器１３の配置を示す
、外気、又は、内気の空気は送風機８により冷却器に送
られる。冷却器１３では第１図に示した冷却風路１４を
使用し、空気を冷却した後、デフロスト吹出口３、又は
、ベンチレータ吹出口２またはフロア吹出口４より自動
車室内に吹出す。
、外気、又は、内気の空気は送風機８により冷却器に送
られる。冷却器１３では第１図に示した冷却風路１４を
使用し、空気を冷却した後、デフロスト吹出口３、又は
、ベンチレータ吹出口２またはフロア吹出口４より自動
車室内に吹出す。
第３図は加熱風路１５を示したものである。冷却器１３
は加熱ダクト１９ｉ、ｏで接続されている。送風機８を
起動し、加熱ダクト１９ｉより外気を取入れ、冷却器１
３内の加熱風路１５を介して加熱ダクト１９ｏから大気
に放出する。冷却器１３内の加熱風路１５を流れる空気
は、第１図で示したように加熱される。
は加熱ダクト１９ｉ、ｏで接続されている。送風機８を
起動し、加熱ダクト１９ｉより外気を取入れ、冷却器１
３内の加熱風路１５を介して加熱ダクト１９ｏから大気
に放出する。冷却器１３内の加熱風路１５を流れる空気
は、第１図で示したように加熱される。
第４図及び第５図は熱電素子１８の動作を示したもので
ある。第４図に示すように、Ｎ型半導体２０とＰ型半導
体２１を電極２２ａ、ｂで結合させ、電源２４より電流
２３を矢印の方向に流すと、ペルチェ効果により、電極
２２ａで吸熱、電極２２ｂで発熱が起こる。第５図は、
第４図に示したＮ型半導体２０とＰ型半導体２１を多数
接続したものである。第５図では電極２２ａは電気絶縁
物２７ａを介して冷却風路熱板１６と接続し、電極２２
ｂは電気絶縁物２７ｂを介して加熱風路伝熱板１７と接
続している。電気絶縁物２７ａ、ｂは電気を絶縁するが
、熱を伝える物質で、たとえば、アルミナを使用し、厚
さは０．３＋ｎａ＋程度のものを使用する。また、電極
２２ａ、ｂは金属の導体を使用する。熱電素子１８は市
販のものを使用し、たとえば、珪化鉄やアモルファス物
質を用いる。第５図のＮ型半導体とＰ型半導体間の空間
部は酸化防止のため、アルゴンガス２９封入とする。
ある。第４図に示すように、Ｎ型半導体２０とＰ型半導
体２１を電極２２ａ、ｂで結合させ、電源２４より電流
２３を矢印の方向に流すと、ペルチェ効果により、電極
２２ａで吸熱、電極２２ｂで発熱が起こる。第５図は、
第４図に示したＮ型半導体２０とＰ型半導体２１を多数
接続したものである。第５図では電極２２ａは電気絶縁
物２７ａを介して冷却風路熱板１６と接続し、電極２２
ｂは電気絶縁物２７ｂを介して加熱風路伝熱板１７と接
続している。電気絶縁物２７ａ、ｂは電気を絶縁するが
、熱を伝える物質で、たとえば、アルミナを使用し、厚
さは０．３＋ｎａ＋程度のものを使用する。また、電極
２２ａ、ｂは金属の導体を使用する。熱電素子１８は市
販のものを使用し、たとえば、珪化鉄やアモルファス物
質を用いる。第５図のＮ型半導体とＰ型半導体間の空間
部は酸化防止のため、アルゴンガス２９封入とする。
第５図では第４図と同様に電極２２ａで吸熱が起こり、
電気絶縁物２７を介して冷却風路伝熱板１６でも吸熱が
起こる。冷却風路伝熱板１６に接して流れる空気は冷却
される。一方、電極２２ｂでは発熱が起こり、電気絶縁
物２７を介して加熱風路伝熱板１７でも発熱が起こる。
電気絶縁物２７を介して冷却風路伝熱板１６でも吸熱が
起こる。冷却風路伝熱板１６に接して流れる空気は冷却
される。一方、電極２２ｂでは発熱が起こり、電気絶縁
物２７を介して加熱風路伝熱板１７でも発熱が起こる。
加熱風路伝熱板１７に接して流れる空気は加熱される。
ここで示した冷却風路伝熱板１６、及び、加熱風路伝熱
板１７の配置は第１図に示す通りである。電源は自動車
停止中にはバッテリ電源を使用し、自動車走行中には発
電機よりの電源を使用する。なお、第５図では、切換ス
イッチ２８により電源２４１を電源２４２に切換えるこ
とにより、電源の正極、負極が逆になり、吸熱２５１が
発熱２６ｚに、発熱２６１が吸熱２５２に変り、冷却風
路が加熱風路に、加熱風路が冷却風路に代る。自動車室
内には温風が吹出されることになる。
板１７の配置は第１図に示す通りである。電源は自動車
停止中にはバッテリ電源を使用し、自動車走行中には発
電機よりの電源を使用する。なお、第５図では、切換ス
イッチ２８により電源２４１を電源２４２に切換えるこ
とにより、電源の正極、負極が逆になり、吸熱２５１が
発熱２６ｚに、発熱２６１が吸熱２５２に変り、冷却風
路が加熱風路に、加熱風路が冷却風路に代る。自動車室
内には温風が吹出されることになる。
本実施例によれば、熱電素子の吸熱、及び、発熱面の面
積を大きくとれるので熱電素子の吸熱、及び、発熱量を
有効に取出すことができる。また、熱電素子を使用する
ことにより、冷媒としてフロンを使用する場合の装置の
複雑さ、及び、占有スペースの問題を解消できる。また
、切換スイッチにより熱電素子の吸熱、及び、発熱面の
切換えがワンタッチで可能であり、冷房運転と暖房運転
の切換えが容易にできる。
積を大きくとれるので熱電素子の吸熱、及び、発熱量を
有効に取出すことができる。また、熱電素子を使用する
ことにより、冷媒としてフロンを使用する場合の装置の
複雑さ、及び、占有スペースの問題を解消できる。また
、切換スイッチにより熱電素子の吸熱、及び、発熱面の
切換えがワンタッチで可能であり、冷房運転と暖房運転
の切換えが容易にできる。
（発明の効果〕
本発明によれば、各風路で所定の温度の空気を得ること
ができ、冷媒を制御するために必要な装置の占有体積も
減り、装置のコンパクト化が図れる。
ができ、冷媒を制御するために必要な装置の占有体積も
減り、装置のコンパクト化が図れる。
第１図は本発明の一実施例の冷却器の斜視図。
第２図は空気調和装置の縦断面図、第３図は冷却器の斜
視図、第４図は熱電素子の原理図、第５図は熱電素子の
動作説明図、第６図は従来の自動型前方一部の縦断面図
、第７図は従来の空気調和装置縦断面図、第８図は従来
の冷却運転系統図を示す。 １・・・空気調和装置、８・・・送風機、９・・・エバ
ポレータ、１３・・・冷却器、１４・・・冷却風路、１
５・・・加熱風路、１６・・・冷却風路伝熱板、１７・
・・加熱風路伝熱板、１８・・・熱電素子、２０・・・
Ｎ型半導体、２１・・・Ｐ型半導体、２４・・・電源。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
視図、第４図は熱電素子の原理図、第５図は熱電素子の
動作説明図、第６図は従来の自動型前方一部の縦断面図
、第７図は従来の空気調和装置縦断面図、第８図は従来
の冷却運転系統図を示す。 １・・・空気調和装置、８・・・送風機、９・・・エバ
ポレータ、１３・・・冷却器、１４・・・冷却風路、１
５・・・加熱風路、１６・・・冷却風路伝熱板、１７・
・・加熱風路伝熱板、１８・・・熱電素子、２０・・・
Ｎ型半導体、２１・・・Ｐ型半導体、２４・・・電源。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (5)
- １．蒸発器と、凝縮器と、圧縮機と、送風機とを含む自
動車の空気調和装置において、 前記蒸発器を熱電素子で構成し、前記熱電素子の吸熱面
に接触する第一の風路と、前記熱電素子の発熱面に接触
する第二の風路と、前記第一の風路と前記第二の風路の
空気を循環する送風機を設けたことを特徴とする自動車
用空気調和装置。 - ２．特許請求の範囲第１項のおいて、 前記熱電素子を介して風路を分割し、前記熱電素子の内
側面を前記吸熱面とし、前記熱電素子の外側面を前記発
熱面としたことを特徴とする自動車用空気調和装置。 - ３．特許請求の範囲第２項において、 前記熱電素子への供給電流の流れる方向を切り換えるス
イツチを設けたことを特徴とする自動車用空気調和装置
。 - ４．特許請求の範囲第２項において、 前記熱電素子の前記内側面及び前記外側面の面積が最大
となるように前記熱電素子を配置したことを特徴とする
自動車用空気調和装置。 - ５．特許請求の範囲第１項において、 前記熱電素子を複数個のＰ型半導体及びＮ型半導体で構
成し、前記Ｐ型半導体または前記Ｎ型半導体を電極導体
、及び、電気絶縁物及び伝熱板で結合し、前記Ｐ型半導
体及び前記Ｎ型半導体の空隙部にアルゴンガスを封入し
たことを特徴とする自動車用空気調和装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9149488A JPH01266015A (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 自動車用空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9149488A JPH01266015A (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 自動車用空気調和装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01266015A true JPH01266015A (ja) | 1989-10-24 |
Family
ID=14027965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9149488A Pending JPH01266015A (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 自動車用空気調和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01266015A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5547019A (en) * | 1994-10-28 | 1996-08-20 | Iacullo; Robert S. | Thermoelectric intercooler cooling turbocharged air |
| EP2506660A1 (de) * | 2011-03-31 | 2012-10-03 | Behr France Rouffach SAS | Wärmeübertrager |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP9149488A patent/JPH01266015A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5547019A (en) * | 1994-10-28 | 1996-08-20 | Iacullo; Robert S. | Thermoelectric intercooler cooling turbocharged air |
| EP2506660A1 (de) * | 2011-03-31 | 2012-10-03 | Behr France Rouffach SAS | Wärmeübertrager |
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