JPH04218424A - Car airconditioner - Google Patents

Car airconditioner

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Publication number
JPH04218424A
JPH04218424A JP2403693A JP40369390A JPH04218424A JP H04218424 A JPH04218424 A JP H04218424A JP 2403693 A JP2403693 A JP 2403693A JP 40369390 A JP40369390 A JP 40369390A JP H04218424 A JPH04218424 A JP H04218424A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling water
heat
path
engine
heat exchanger
Prior art date
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Pending
Application number
JP2403693A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihisa Kokubo
彰久 小久保
Yoshitaka Tomatsu
義貴 戸松
Kazutoshi Nishizawa
一敏 西沢
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.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP2403693A priority Critical patent/JPH04218424A/en
Publication of JPH04218424A publication Critical patent/JPH04218424A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00478Air-conditioning devices using the Peltier effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00492Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators

Abstract

PURPOSE:To cool inside of a car cabin quickly or complement the drop of the instant warming/cooling performance of an airconditioner for a car by utilizing the engine coolant having a large thermal capacity. CONSTITUTION:In normal cooling mode or warming mode, the coldness or heat of an engine coolant is accumulated by an accumulation tank 14 installed in a heat exchanger 4. In instant cooling mode or warming mode, the engine coolant whose coldness or heat is accumulated by the tank 14 is circulated through a coolant circuit 5 and returned to the heat exchanger 4, and at the time of passage through a plurality of tubes, the air in a duct 2 is cooled or heated. Moreover, current is fed to a Peltier element 28 to cool or heat the air in the duct 2 directly, and the instant cooling or warming effect in the car cabin is enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、蓄熱タンクまたは蓄冷
タンクを内蔵した熱交換器を通風ダクト内に配置した車
両用空気調和装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner for a vehicle in which a heat exchanger incorporating a heat storage tank or a cold storage tank is disposed in a ventilation duct.

【0002】0002

【従来の技術】従来より、例えば特開昭61−1716
05号公報や、特開昭60−193914号公報等にお
いては、例えば通風ダクト外に配置された保温タンクま
たは蓄熱タンク内で蓄熱または蓄冷されたエンジン冷却
水を通風ダクト内の冷媒蒸発器の下流側に配置されたヒ
ータコアのチューブ内に供給し、通風ダクト内を通過す
る空気と熱交換させることによって車室内の急速暖房ま
たは急速冷房を行う車両用空気調和装置が提案されてい
る。
[Prior Art] Conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-1716
In Publication No. 05 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 1988-193914, engine cooling water stored in heat or cold in a heat insulation tank or heat storage tank placed outside the ventilation duct is used downstream of the refrigerant evaporator in the ventilation duct. A vehicle air conditioner has been proposed that performs rapid heating or cooling of a vehicle interior by supplying air into a tube of a heater core disposed on the side and exchanging heat with air passing through a ventilation duct.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の技術
は、熱媒体として熱容量の大きなエンジン冷却水のみを
利用しているので、例えば保温タンクまたは蓄熱タンク
からヒータコアのチューブまでの配管が長かったり、保
温タンクまたは蓄熱タンクの保温力が弱かったりすると
、車室内の急速暖房または急速冷房の即効性が低下する
という課題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, since the conventional technology uses only engine cooling water with a large heat capacity as a heat medium, for example, the piping from the heat insulation tank or heat storage tank to the tube of the heater core is long. If the heat retention capacity of the heat retention tank or the heat storage tank is weak, there is a problem in that the immediate effectiveness of rapid heating or cooling of the vehicle interior is reduced.

【0004】本発明は、熱容量の大きなエンジン冷却水
を利用して車室内の急速暖房または急速冷房を行う装置
において、車室内の急速暖房と急速冷房の即効性の低下
を補うことが可能な車両用空気調和装置の提供を目的と
する。
[0004] The present invention is an apparatus for rapidly heating or rapidly cooling a vehicle interior using engine cooling water having a large heat capacity, which is capable of compensating for a decrease in the immediate effectiveness of rapid heating or cooling of a vehicle interior. The purpose is to provide air conditioning equipment for

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】〔請求項1〕  本発明
は、車室内に向かって空気を送るための通風ダクトと、
この通風ダクト内を通過する空気とエンジン冷却水とを
熱交換させる複数のチューブ、これらのチューブに並列
接続され、内部に流入した前記エンジン冷却水を蓄熱す
る蓄熱タンク、および前記複数のチューブに並列して配
設され、通電されると前記通風ダクト内を通過する空気
を加熱する複数のペルチェ素子を有し、前記通風ダクト
内に配置された熱交換器と、この熱交換器から流出した
エンジン冷却水を前記エンジンを通して前記熱交換器に
戻す第1経路、ならびに前記熱交換器から流出したエン
ジン冷却水を前記エンジンを迂回するバイパス配管を通
して前記熱交換器に戻す第2経路を有する冷却水回路と
、前記第2経路内に水流を発生させるポンプと、前記第
1経路と前記第2経路とを切り換える切換手段と、前記
切換手段を制御して前記第1経路に切り換える通常暖房
モード、ならびに前記ポンプを作動させ、前記複数のペ
ルチェ素子を通電するとともに、前記切換手段を制御し
て前記第2経路に切り換える急速暖房モードに設定する
制御手段とを備えた技術手段を採用した。
[Means for Solving the Problems] [Claim 1] The present invention provides a ventilation duct for sending air toward a vehicle interior;
A plurality of tubes that exchange heat between the air passing through the ventilation duct and the engine cooling water, a heat storage tank connected in parallel to these tubes and storing heat of the engine cooling water that has flowed into the inside, and a heat storage tank connected in parallel to the plurality of tubes. a heat exchanger disposed in the ventilation duct and having a plurality of Peltier elements that heat the air passing through the ventilation duct when energized, and an engine that flows out from the heat exchanger. A cooling water circuit having a first path for returning cooling water to the heat exchanger through the engine, and a second path for returning engine cooling water flowing out of the heat exchanger to the heat exchanger through bypass piping that bypasses the engine. a pump that generates a water flow in the second path; a switching device that switches between the first path and the second path; a normal heating mode that controls the switching device to switch to the first path; A technical means is adopted, which includes a control means for activating the pump, energizing the plurality of Peltier elements, and controlling the switching means to set the rapid heating mode to switch to the second path.

【0006】〔請求項2〕  本発明は、車室内に向か
って空気を送るための通風ダクトと、この通風ダクト内
に配置され、前記通風ダクト内を通過する空気を冷却す
る冷却手段と、前記通風ダクト内を通過する空気とエン
ジン冷却水とを熱交換させる複数のチューブ、これらの
チューブに並列接続され、内部に流入した前記エンジン
冷却水を蓄冷する蓄冷タンク、ならびに前記複数のチュ
ーブに並列して配設され、通電されると前記通風ダクト
内を通過する空気を冷却する複数のペルチェ素子を有し
、前記通風ダクト内の前記冷却手段の下流側に配置され
た熱交換器と、この熱交換器から流出したエンジン冷却
水を前記エンジンを通して前記熱交換器に戻す第1経路
、および前記熱交換器から流出したエンジン冷却水を前
記エンジンを迂回するバイパス配管を通して前記熱交換
器に戻す第2経路を有する冷却水回路と、前記第2経路
内に水流を発生させるポンプと、前記第1経路と前記第
2経路とを切り換える切換手段と、前記冷却手段および
前記ポンプを作動させるとともに、前記切換手段を制御
して前記第2経路に切り換える通常冷房モード、ならび
に前記冷却手段および前記ポンプを作動させるとともに
、前記複数のペルチェ素子を通電し、前記切換手段を制
御して前記第2経路に切り換える急速冷房モードに設定
する制御手段とを備えた技術手段を採用した。
[Claim 2] The present invention includes: a ventilation duct for sending air toward a vehicle interior; a cooling means disposed within the ventilation duct for cooling the air passing through the ventilation duct; A plurality of tubes that exchange heat between the air passing through the ventilation duct and the engine cooling water, a cold storage tank that is connected in parallel to these tubes and stores the engine cooling water that has flowed into the inside, and a cold storage tank that is connected in parallel to the plurality of tubes and that stores coolant of the engine cooling water that has flowed into the inside. a heat exchanger disposed downstream of the cooling means in the ventilation duct; A first path for returning engine cooling water flowing out from the exchanger to the heat exchanger through the engine, and a second path for returning engine cooling water flowing out from the heat exchanger to the heat exchanger through bypass piping that bypasses the engine. a cooling water circuit having a passage, a pump for generating a water flow in the second passage, a switching means for switching between the first passage and the second passage, and operating the cooling means and the pump, and a pump for generating a water flow in the second passage; A normal cooling mode in which the cooling means and the pump are operated, the plurality of Peltier elements are energized, and the switching means is controlled to switch to the second path. Adopted technical means with control means to set the cooling mode.

【0007】[0007]

【作用】〔請求項1〕  (通常暖房モード)  制御
手段によって、切換手段を制御して冷却水回路を第1経
路に切り換えると、エンジンで温められたエンジン冷却
水が通風ダクト内に配置された熱交換器の複数のチュー
ブ内または蓄熱タンク内に流入する。このため、通風ダ
クト内を通過する空気は、複数のチューブ内を通過する
エンジン冷却水により加熱された後に、車室内に送り込
まれて車室内を暖房する。一方、複数のチューブ内を通
過したエンジン冷却水は、熱交換器から流出した後にエ
ンジンに流入する。そして、再度エンジンにより温めら
れたエンジン冷却水は、再度複数のチューブ内または蓄
熱タンク内に流入する。この結果、蓄熱タンク内に高温
のエンジン冷却水が蓄熱されることとなる。
[Operation] [Claim 1] (Normal heating mode) When the control means controls the switching means to switch the cooling water circuit to the first path, the engine cooling water heated by the engine is placed in the ventilation duct. It flows into the tubes of a heat exchanger or into a heat storage tank. Therefore, the air passing through the ventilation duct is heated by the engine cooling water passing through the plurality of tubes, and then is sent into the vehicle interior to heat the vehicle interior. On the other hand, the engine cooling water that has passed through the plurality of tubes flows into the engine after flowing out from the heat exchanger. Then, the engine cooling water that has been warmed again by the engine flows into the plurality of tubes or the heat storage tank again. As a result, the high temperature engine cooling water is stored in the heat storage tank.

【0008】(急速暖房モード)  制御手段によって
、複数のペルチェ素子を通電すると、通風ダクト内を通
過する空気が複数のペルチェ素子により直接加熱される
。 さらに、制御手段によって、ポンプを作動させ、且つ切
換手段を制御して冷却水回路を第2経路に切り換えると
、第2経路内をエンジン冷却水がポンプの圧送力により
循環する。よって、蓄熱タンク内で通常暖房モード時に
蓄熱されていた高温のエンジン冷却水は、蓄熱タンクを
流出して熱交換器から流出する。そして、熱交換器から
流出した高温のエンジン冷却水は、エンジンに戻されず
にバイパス配管を通って複数のチューブ内または蓄熱タ
ンク内に流入する。このため、通風ダクト内を通過する
空気は、複数のチューブ内を通過する高温のエンジン冷
却水によっても加熱される。この結果、複数のペルチェ
素子により加熱された空気が車室内に送り込まれること
によって車室内が急速暖房される。
(Rapid Heating Mode) When the plurality of Peltier elements are energized by the control means, the air passing through the ventilation duct is directly heated by the plurality of Peltier elements. Further, when the control means operates the pump and controls the switching means to switch the cooling water circuit to the second path, engine cooling water is circulated in the second path by the pumping force of the pump. Therefore, the high-temperature engine cooling water whose heat has been stored in the heat storage tank during the normal heating mode flows out of the heat storage tank and out of the heat exchanger. The high-temperature engine cooling water flowing out of the heat exchanger flows into the plurality of tubes or the heat storage tank through the bypass pipe without being returned to the engine. Therefore, the air passing through the ventilation duct is also heated by the high temperature engine cooling water passing through the plurality of tubes. As a result, the air heated by the plurality of Peltier elements is sent into the vehicle interior, thereby rapidly heating the vehicle interior.

【0009】〔請求項2〕  (通常冷房モード)  
制御手段によって、冷却手段を作動させると、通風ダク
ト内を通過する空気が冷却手段により冷却された後、熱
交換器に送られる。さらに、制御手段によって、ポンプ
を作動させ、且つ切換手段を制御して冷却水回路を第2
経路に切り換えると、ポンプにより圧送されたエンジン
冷却水が、通風ダクト内に配置された熱交換器の複数の
チューブ内または蓄冷タンク内に流入する。このため、
冷却手段により冷却された空気は、複数のチューブ内を
通過するエンジン冷却水を冷却した後に、車室内に送り
込まれて車室内を冷房する。一方、複数のチューブ内で
冷却されたエンジン冷却水は、熱交換器から流出して、
エンジンを迂回するバイパス配管を通って、再度複数の
チューブ内または蓄冷タンク内に流入する。この結果、
蓄冷タンク内に低温のエンジン冷却水が蓄冷されること
となる。
[Claim 2] (Normal cooling mode)
When the cooling means is operated by the control means, the air passing through the ventilation duct is cooled by the cooling means and then sent to the heat exchanger. Furthermore, the control means operates the pump and controls the switching means to switch the cooling water circuit to the second one.
When switching to the route, engine cooling water pumped by the pump flows into a plurality of tubes of a heat exchanger arranged in a ventilation duct or into a cold storage tank. For this reason,
The air cooled by the cooling means cools the engine cooling water passing through the plurality of tubes, and then is sent into the vehicle interior to cool the vehicle interior. On the other hand, the engine cooling water cooled in multiple tubes flows out from the heat exchanger and
It passes through bypass piping that bypasses the engine, and then flows into multiple tubes or a cold storage tank again. As a result,
Low-temperature engine cooling water is stored in the cold storage tank.

【0010】(急速冷房モード)  制御手段によって
、複数のペルチェ素子を通電すると、通風ダクト内を通
過する空気が複数のペルチェ素子により直接冷却される
。 さらに、制御手段によって、冷却手段およびポンプを作
動させ、且つ切換手段を制御して冷却水回路を第2経路
に切り換える。すると、蓄冷熱タンク内で通常冷房モー
ド時に蓄冷されていた低温のエンジン冷却水は、ポンプ
の圧送力により熱交換器から流出する。そして、熱交換
器から流出した低温のエンジン冷却水は、エンジンを迂
回するバイパス配管を通って複数のチューブ内または蓄
冷タンク内に流入する。このため、通風ダクト内を通過
する空気は、複数のチューブ内を通過する低温のエンジ
ン冷却水によっても冷却される。この結果、複数のペル
チェ素子により冷却された空気が車室内に送り込まれる
ことによって車室内が急速冷房される。
(Rapid cooling mode) When a plurality of Peltier elements are energized by the control means, air passing through the ventilation duct is directly cooled by the plurality of Peltier elements. Further, the control means operates the cooling means and the pump, and controls the switching means to switch the cooling water circuit to the second path. Then, the low-temperature engine cooling water that has been stored in the cold storage heat tank during the normal cooling mode flows out of the heat exchanger due to the pump's pumping force. Then, the low-temperature engine cooling water flowing out of the heat exchanger flows into the plurality of tubes or the cold storage tank through bypass piping that bypasses the engine. Therefore, the air passing through the ventilation duct is also cooled by the low-temperature engine cooling water passing through the plurality of tubes. As a result, the air cooled by the plurality of Peltier elements is sent into the vehicle interior, thereby rapidly cooling the interior of the vehicle.

【0011】[0011]

【発明の効果】〔請求項1〕  本発明は、複数のペル
チェ素子により直接、通風ダクト内を通過する空気を加
熱することによって、熱容量の大きなエンジン冷却水を
利用して急速暖房を行う装置の急速暖房の即効性の低下
を補うことができる。この結果、従来の技術と比較して
、車室内の急速的な暖房効果を向上させることができる
Effects of the Invention [Claim 1] The present invention provides a device for rapid heating using engine cooling water with a large heat capacity by directly heating air passing through a ventilation duct using a plurality of Peltier elements. It can compensate for the decrease in the immediate effect of rapid heating. As a result, the rapid heating effect in the vehicle interior can be improved compared to the conventional technology.

【0012】〔請求項2〕  本発明は、複数のペルチ
ェ素子により直接、通風ダクト内を通過する空気を冷却
することによって、熱容量の大きなエンジン冷却水を利
用して急速暖房を行う装置の急速冷房の即効性の低下を
補うことができる。この結果、従来の技術と比較して、
車室内の急速的な冷房効果を向上させることができる。
[Claim 2] The present invention provides a rapid cooling system for a device that performs rapid heating using engine cooling water with a large heat capacity by directly cooling air passing through a ventilation duct with a plurality of Peltier elements. can compensate for the decrease in immediate effect. As a result, compared to conventional technology,
It is possible to improve the rapid cooling effect in the vehicle interior.

【0013】[0013]

【実施例】本発明の車両用空気調和装置を図1ないし図
5に示す一実施例に基づき説明する。図1は自動車用冷
暖房装置の主要部の構造を示した概略図で、図2は自動
車用冷暖房装置の全体構造を示した概略図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A vehicle air conditioner according to the present invention will be explained based on an embodiment shown in FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of the main parts of an automotive air conditioning system, and FIG. 2 is a schematic diagram showing the overall structure of the automotive air conditioning system.

【0014】この自動車用冷暖房装置1は、本発明の車
両用空気調和装置であって、通風ダクト2、冷凍サイク
ル3、熱交換器4、冷却水回路5および制御回路6を備
える。
This automotive air conditioning system 1 is an air conditioner for a vehicle according to the present invention, and includes a ventilation duct 2, a refrigeration cycle 3, a heat exchanger 4, a cooling water circuit 5, and a control circuit 6.

【0015】通風ダクト2は、自動車の車室内に空調空
気を送るもので、上流側にブロワ7を収納している。こ
のブロワ7は、通電されると通風ダクト2内に車室に向
かう空気流を発生させる。
The ventilation duct 2 sends conditioned air into the passenger compartment of the automobile, and houses a blower 7 on its upstream side. When energized, the blower 7 generates an air flow toward the vehicle interior within the ventilation duct 2.

【0016】冷凍サイクル3は、冷媒圧縮機(図示せず
)、冷媒凝縮器(図示せず)、減圧装置(図示せず)、
冷媒蒸発器8などからなる周知の構造である。冷媒蒸発
器8は、本発明の冷却手段であって、電磁クラッチ(図
示せず)が通電されることによって冷媒圧縮機がエンジ
ン9に回転駆動されることにより内部に流入する冷媒と
通過する空気とを熱交換して空気を冷却する。
The refrigeration cycle 3 includes a refrigerant compressor (not shown), a refrigerant condenser (not shown), a pressure reducing device (not shown),
This is a well-known structure consisting of a refrigerant evaporator 8 and the like. The refrigerant evaporator 8 is a cooling means of the present invention, and when an electromagnetic clutch (not shown) is energized, a refrigerant compressor is rotationally driven by an engine 9, and the refrigerant flowing into the refrigerant and the air passing therethrough are generated. The air is cooled by exchanging heat with the air.

【0017】熱交換器4は、図3に示すように、熱交換
ユニット10、入口側タンク11、出口側タンク12、
中間タンク13および2つの蓄冷熱タンク14を有し、
通風ダクト2内の冷媒蒸発器8の下流に配置されている
。なお、熱交換ユニット10は、複数の行きチューブ1
5、複数の戻りチューブ16、複数のコルゲートフィン
17、2つの伝熱板18および2組のペルチェユニット
19から構成されている。
As shown in FIG. 3, the heat exchanger 4 includes a heat exchange unit 10, an inlet tank 11, an outlet tank 12,
It has an intermediate tank 13 and two cold storage heat tanks 14,
It is arranged downstream of the refrigerant evaporator 8 in the ventilation duct 2 . Note that the heat exchange unit 10 includes a plurality of outgoing tubes 1.
5, it is composed of a plurality of return tubes 16, a plurality of corrugated fins 17, two heat transfer plates 18, and two sets of Peltier units 19.

【0018】入口側タンク11は、一方の蓄冷熱タンク
14および複数の行きチューブ15の図示上端部に接続
されている。この入口側タンク11は、冷却水回路5か
ら流入したエンジン冷却水を、一方の蓄冷熱タンク14
および複数の行きチューブ15に流出する。
The inlet side tank 11 is connected to one of the cold storage heat tanks 14 and the upper ends of the plurality of outgoing tubes 15 in the drawing. This inlet side tank 11 transfers the engine cooling water that has flowed in from the cooling water circuit 5 to one cold storage heat tank 14.
and flows out into a plurality of outgoing tubes 15.

【0019】出口側タンク12は、他方の蓄冷熱タンク
14および複数の戻りチューブ16の図示上端部に接続
されている。この出口側タンク12は、他方の蓄冷熱タ
ンク14および複数の戻りチューブ16から流入したエ
ンジン冷却水を冷却水回路5に流出する。
The outlet tank 12 is connected to the other cold storage heat tank 14 and the upper ends of the plurality of return tubes 16 in the drawing. This outlet side tank 12 allows the engine cooling water that has flowed in from the other cold storage heat tank 14 and the plurality of return tubes 16 to flow out to the cooling water circuit 5 .

【0020】中間タンク13は、一方の蓄冷熱タンク1
4および複数の行きチューブ15の図示下端部と他方の
蓄冷熱タンク14および複数の戻りチューブ16の図示
下端部とに接続されている。この中間タンク13は、一
方の蓄冷熱タンク14および複数の行きチューブ15か
ら流入したエンジン冷却水を他方の蓄冷熱タンク14お
よび複数の戻りチューブ16に流出する。
[0020] The intermediate tank 13 is one of the cold storage heat tanks 1.
4 and the plurality of outgoing tubes 15 and the other cold storage heat tank 14 and the plurality of return tubes 16 are connected to the illustrated lower ends. This intermediate tank 13 allows the engine cooling water that has flowed in from one cold storage heat tank 14 and the plurality of outbound tubes 15 to flow out to the other cold storage heat tank 14 and the plurality of return tubes 16 .

【0021】2つの蓄冷熱タンク14は、複数の行きチ
ューブ15および複数の戻りチューブ16の外側に並列
的に配置され、複数の行きチューブ15および複数の戻
りチューブ16に対して並列接続されている。これらの
蓄冷熱タンク14は、2枚の金属または耐水性の樹脂製
プレート(図示せず)間に断熱材(図示せず)を挟み込
んだ構造で、これにより内部と外部とを断熱している。 一方の蓄冷熱タンク14は、入口側タンク11と中間タ
ンク13との間に接続され、内部に流入したエンジン冷
却水の温度を保ちながらそのエンジン冷却水を貯留する
。他方の蓄冷熱タンク14は、中間タンク13と出口側
タンク12との間に接続され、内部に流入したエンジン
冷却水の温度を保ちながらそのエンジン冷却水を貯留す
る。なお、入口側タンク11、出口側タンク12、中間
タンク13、2つの蓄冷熱タンク14および2組のペル
チェユニット19は、外部と内部とを断熱する複数の断
熱材20により囲まれている。
The two cold storage heat tanks 14 are arranged in parallel outside the plurality of outgoing tubes 15 and the plurality of return tubes 16, and are connected in parallel to the plurality of outgoing tubes 15 and the plurality of return tubes 16. . These cold storage heat tanks 14 have a structure in which a heat insulating material (not shown) is sandwiched between two metal or water-resistant resin plates (not shown), thereby insulating the inside and the outside. . One cold storage heat tank 14 is connected between the inlet side tank 11 and the intermediate tank 13, and stores the engine cooling water that has flowed into the tank while maintaining the temperature of the engine cooling water. The other cold storage heat tank 14 is connected between the intermediate tank 13 and the outlet side tank 12, and stores the engine cooling water that has flowed into the tank while maintaining the temperature of the engine cooling water. The inlet tank 11, the outlet tank 12, the intermediate tank 13, the two cold storage heat tanks 14, and the two Peltier units 19 are surrounded by a plurality of heat insulating materials 20 that insulate the outside and the inside.

【0022】複数の行きチューブ15は、入口側タンク
11と中間タンク13とを連通し、複数の戻りチューブ
16は、中間タンク13と出口側タンク12とを連通す
る。これらの行きチューブ15および戻りチューブ16
は、並列的に配置され、通風ダクト2内を通過する空気
と内部を流れるエンジン冷却水とを熱交換する。また、
複数の行きチューブ15および複数の戻りチューブ16
の両端部は、それぞれ仕切り板21を介して入口側タン
ク11、出口側タンク12および中間タンク13にろう
付け等により接合されている。その仕切り板21には、
蓄冷熱タンク14、複数の行きチューブ15および複数
の戻りチューブ16に対応した対置に、入口側タンク1
1、出口側タンク12および中間タンク13の内部と蓄
冷熱タンク14、複数の行きチューブ15および複数の
戻りチューブ16の内部とを連通させ連通穴22が形成
されている。
The plurality of outgoing tubes 15 communicate the inlet side tank 11 and the intermediate tank 13, and the plurality of return tubes 16 communicate the intermediate tank 13 and the outlet side tank 12. These going tubes 15 and return tubes 16
are arranged in parallel and exchange heat between the air passing through the ventilation duct 2 and the engine cooling water flowing inside. Also,
Multiple outbound tubes 15 and multiple return tubes 16
Both ends of the tank are joined to the inlet tank 11, the outlet tank 12, and the intermediate tank 13 by brazing or the like via a partition plate 21, respectively. On the partition plate 21,
The inlet side tank 1 is located opposite to the cold storage heat tank 14, the plurality of outgoing tubes 15, and the plurality of return tubes 16.
1. A communication hole 22 is formed to communicate the inside of the outlet side tank 12 and the intermediate tank 13 with the inside of the cold storage heat tank 14, the plurality of going tubes 15, and the plurality of return tubes 16.

【0023】複数のコルゲートフィン17は、複数の行
きチューブ15、複数の戻りチューブ16および2つの
伝熱板18の間にそれぞれ配設されている。また、これ
らのコルゲートフィン17は、複数の行きチューブ15
、複数の戻りチューブ16および2つの伝熱板18にろ
う付け等により接合されている。
A plurality of corrugated fins 17 are arranged between a plurality of outgoing tubes 15, a plurality of return tubes 16, and two heat exchanger plates 18, respectively. Moreover, these corrugated fins 17 are connected to a plurality of outgoing tubes 15.
, are joined to the plurality of return tubes 16 and two heat exchanger plates 18 by brazing or the like.

【0024】2つの伝熱板18は、多数の板ばね片23
が外側に向かって切り起こされている。これらの伝熱板
18は、熱交換ユニット10を通過する空気に2組のペ
ルチェユニット19の熱エネルギーを伝熱する。
The two heat exchanger plates 18 are formed by a large number of leaf spring pieces 23.
is cut outwards. These heat transfer plates 18 transfer the thermal energy of the two sets of Peltier units 19 to the air passing through the heat exchange unit 10.

【0025】2組のペルチェユニット19は、複数のP
形半導体24と複数のN形半導体25とを複数の内側導
電板(伝熱部)26および複数の外側導電板27により
複数のペルチェ素子28を連設したものである。これら
のペルチェユニット19は、N形半導体25から内側導
電板26を介してP形半導体24に向かって電流が流れ
た場合、すなわち、第1通電方向に電流が流れた場合に
、内側導電板26で熱が吸熱され、外側導電板27で同
熱量の熱が発生する。逆に、P形半導体24から内側導
電板26を介してN形半導体25に向かって電流が流れ
た場合、すなわち、第2通電方向に電流が流れた場合に
は、内側導電板26で熱が発生し、外側導電板27で熱
が吸熱される。
[0025] The two Peltier units 19 have a plurality of P
A plurality of Peltier elements 28 are connected to a plurality of N-type semiconductors 24 and a plurality of N-type semiconductors 25 by a plurality of inner conductive plates (heat transfer portions) 26 and a plurality of outer conductive plates 27. These Peltier units 19 are configured such that when a current flows from the N-type semiconductor 25 toward the P-type semiconductor 24 via the inner conductive plate 26, that is, when the current flows in the first current direction, the inner conductive plate 26 The heat is absorbed by the outer conductive plate 27, and the same amount of heat is generated by the outer conductive plate 27. Conversely, when the current flows from the P-type semiconductor 24 to the N-type semiconductor 25 via the inner conductive plate 26, that is, when the current flows in the second current direction, heat is generated in the inner conductive plate 26. The heat is generated and absorbed by the outer conductive plate 27.

【0026】これらのペルチェユニット19を熱交換器
4に組み込む際には、図4に示すように、蓄冷熱タンク
14とコルゲートフィン17との間に形成された口の字
状の溝部29内に、図4に示す矢印方向に押し込んで熱
交換器4に装着される。このとき、伝熱板18から溝部
29側に突出した複数の板ばね片23を倒しながら溝部
29内にペルチェユニット19を挿入することによって
、それらの板ばね片23の弾性力により伝熱板18とペ
ルチェユニット19の内側導電板26との密着性が高く
保たれる。
When these Peltier units 19 are assembled into the heat exchanger 4, as shown in FIG. , and is attached to the heat exchanger 4 by pushing it in the direction of the arrow shown in FIG. At this time, by inserting the Peltier unit 19 into the groove 29 while knocking down the plurality of leaf spring pieces 23 protruding from the heat exchanger plate 18 toward the groove 29, the elastic force of the leaf spring pieces 23 causes the heat exchanger plate 18 to The adhesion between the Peltier unit 19 and the inner conductive plate 26 is maintained at a high level.

【0027】冷却水回路5は、第1経路30および第2
経路31を有し、エンジン9、ラジエータ32、サーモ
スタット33およびウォータポンプ34を環状に接続し
、エンジン9、三方弁35、熱交換器4およびウォータ
ポンプ34を環状に接続し、補助ポンプ36および熱交
換器4を環状に接続するものである。
The cooling water circuit 5 has a first path 30 and a second path 30.
The engine 9, the radiator 32, the thermostat 33, and the water pump 34 are connected in an annular manner, the engine 9, the three-way valve 35, the heat exchanger 4, and the water pump 34 are connected in an annular manner, and the auxiliary pump 36 and the heat The exchanger 4 is connected in a ring.

【0028】第1経路30は、エンジン9と熱交換器4
とを環状に接続することによって、熱交換器4から流出
したエンジン冷却水をエンジン9を通して再度熱交換器
4に戻す経路である。第2経路31は、エンジン9を迂
回する(冷却水回路5をショートサーキットする)バイ
パス配管37と熱交換器4とを環状に接続することによ
って、熱交換器4から流出したエンジン冷却水をバイパ
ス配管37を通して再度熱交換器4に戻す経路である。
The first path 30 connects the engine 9 and the heat exchanger 4.
By connecting the heat exchanger 4 in an annular manner, the engine cooling water flowing out from the heat exchanger 4 is passed through the engine 9 and returned to the heat exchanger 4 again. The second path 31 bypasses engine cooling water flowing out from the heat exchanger 4 by connecting a bypass pipe 37 that bypasses the engine 9 (short-circuits the cooling water circuit 5) and the heat exchanger 4. This is a route that returns to the heat exchanger 4 again through the piping 37.

【0029】ウォータポンプ34は、エンジン9により
回転駆動されると、第1経路30内でエンジン冷却水を
循環させる。三方弁35は、本発明の切換手段であって
、制御回路6により通電制御される電磁式アクチュエー
タ38に開閉弁される。この三方弁35は、開弁する(
図1において実線で示す側に切り換えられる)と、冷却
水回路5の経路を第1経路30に切り換える。また、こ
の三方弁35は、閉弁する(図1において破線で示す側
に切り換えられる)と、冷却水回路5の経路を第2経路
31に切り換える。補助ポンプ36は、本発明のポンプ
であって、バイパス配管37に配置され、通電されると
第2経路31内でエンジン冷却水を循環させる。
When the water pump 34 is rotationally driven by the engine 9, it circulates engine cooling water within the first path 30. The three-way valve 35 is a switching means of the present invention, and is opened and closed by an electromagnetic actuator 38 whose energization is controlled by the control circuit 6. This three-way valve 35 opens (
1), the route of the cooling water circuit 5 is switched to the first route 30. Further, when the three-way valve 35 is closed (switched to the side shown by the broken line in FIG. 1), the path of the cooling water circuit 5 is switched to the second path 31. The auxiliary pump 36 is a pump of the present invention, and is disposed in the bypass piping 37 and circulates engine cooling water within the second path 31 when energized.

【0030】制御回路6は、冷房スイッチ39、手動ス
イッチ40、エンジン冷却水温センサ41、外気温セン
サ42、タンク内水温センサ43および吹出温度センサ
44から出力される信号に応じて、冷凍サイクル3の電
磁クラッチ、ブロワ7、複数のペルチェ素子28、補助
ポンプ36および電磁式アクチュエータ38への通電(
ON)および通電の停止(OFF)を制御する。冷房ス
イッチ39は、通常冷房モードまたは急速冷房モードの
起動スイッチである。手動スイッチ40は、急速暖房モ
ードの起動スイッチである。エンジン冷却水温センサ4
1は、エンジン9内のエンジン冷却水温を検出するもの
である。外気温センサ42は、車室外の空気温度、つま
り外気温を検出するものである。タンク内水温センサ4
3は、蓄冷熱タンク14内のエンジン冷却水温を検出す
るものである。吹出温度センサ44は、冷媒蒸発器8か
ら吹き出された吹出空気温度を検出するものである。
The control circuit 6 controls the refrigeration cycle 3 in response to signals output from the cooling switch 39, manual switch 40, engine cooling water temperature sensor 41, outside temperature sensor 42, tank internal water temperature sensor 43, and outlet temperature sensor 44. Energizing the electromagnetic clutch, blower 7, multiple Peltier elements 28, auxiliary pump 36, and electromagnetic actuator 38 (
ON) and energization stop (OFF). The cooling switch 39 is a starting switch for normal cooling mode or rapid cooling mode. Manual switch 40 is a start switch for rapid heating mode. Engine coolant temperature sensor 4
1 detects the engine cooling water temperature in the engine 9. The outside temperature sensor 42 detects the air temperature outside the vehicle interior, that is, the outside temperature. Tank water temperature sensor 4
3 detects the engine cooling water temperature in the cold storage heat tank 14. The blowout temperature sensor 44 detects the temperature of the blowout air blown out from the refrigerant evaporator 8.

【0031】また、制御回路6は、通常冷房モード時に
三方弁35を閉弁(電磁式アクチュエータ38をOFF
)し、補助ポンプ36をONし、複数のペルチェ素子2
8をOFFする。また、急速冷房モード時には、三方弁
35を閉弁し、補助ポンプ36をONし、複数のペルチ
ェ素子28をON(第1通電方向)する。さらに、通常
暖房時には、三方弁35を開弁(電磁式アクチュエータ
38をON)し、補助ポンプ36をOFFし、複数のペ
ルチェ素子28をOFFする。そして、急速暖房モード
時には、三方弁35を閉弁し、補助ポンプ36をONし
、複数のペルチェ素子28をON(第2通電方向)する
The control circuit 6 also closes the three-way valve 35 (turns off the electromagnetic actuator 38) during the normal cooling mode.
), turn on the auxiliary pump 36, and turn on the plurality of Peltier elements 2.
Turn 8 off. Furthermore, in the rapid cooling mode, the three-way valve 35 is closed, the auxiliary pump 36 is turned on, and the plurality of Peltier elements 28 are turned on (first energization direction). Furthermore, during normal heating, the three-way valve 35 is opened (the electromagnetic actuator 38 is turned on), the auxiliary pump 36 is turned off, and the plurality of Peltier elements 28 are turned off. In the rapid heating mode, the three-way valve 35 is closed, the auxiliary pump 36 is turned on, and the plurality of Peltier elements 28 are turned on (second energization direction).

【0032】図5は制御回路6の作動の一例を表す作動
フローチャートである。初めに、初期設定を行った(ス
テップS1)後に、エンジン9内のエンジン冷却水温(
Twe)、外気温(Ta)、蓄冷熱タンク14内のエン
ジン冷却水温(Twt)および冷媒蒸発器8から吹き出
された吹出空気温度(Tao)を検出する(ステップS
2)。そして、冷房スイッチ39がONされているか否
かを判断する(ステップS3)。冷房スイッチ39がO
Nされている(Yes)時、三方弁35が閉弁状態であ
るか否かを判断する(ステップS4)。三方弁35が閉
弁状態ではない(No)時、通常暖房モードに設定する
(ステップS5)。
FIG. 5 is an operation flowchart showing an example of the operation of the control circuit 6. First, after performing initial settings (step S1), the engine cooling water temperature in the engine 9 (
Twe), outside air temperature (Ta), engine cooling water temperature in the cold storage heat tank 14 (Twt), and temperature of the air blown out from the refrigerant evaporator 8 (Tao) are detected (step S
2). Then, it is determined whether the cooling switch 39 is turned on (step S3). Air conditioner switch 39 is O
When the answer is N (Yes), it is determined whether the three-way valve 35 is in a closed state (step S4). When the three-way valve 35 is not in the closed state (No), the normal heating mode is set (step S5).

【0033】ステップS4において、三方弁35が閉弁
状態である(Yes)時、吹出空気温度(Tao)とエ
ンジン冷却水温(Twt)との差が所定温度(例えば3
0℃)より大きいか否かを判断する(ステップS6)。 (Tao−Twt)>30℃ではない(No)時、通常
冷房モードに設定する(ステップS7)。
In step S4, when the three-way valve 35 is in the closed state (Yes), the difference between the outlet air temperature (Tao) and the engine cooling water temperature (Twt) is a predetermined temperature (for example, 3
0° C.) (step S6). When (Tao-Twt)>30° C. (No), the normal cooling mode is set (step S7).

【0034】ステップS6において、(Tao−Twt
)>30℃である(Yes)時、急速冷房モードに設定
して(ステップS8)、再度ステップS6の制御を行う
In step S6, (Tao-Twt
)>30° C. (Yes), the rapid cooling mode is set (step S8), and the control in step S6 is performed again.

【0035】ステップS3において、冷房スイッチ39
がONされていない(No)時、手動スイッチ40がO
FFされているか否かを判断する(ステップS9)。手
動スイッチ40がOFFされていない(No)時、エン
ジン冷却水温(Twe)が所定水温(例えば40℃)よ
り低いか否かを判断する(ステップS10)。Twe<
40℃ではない(No)時、ステップS5の制御を行う
In step S3, the cooling switch 39
is not turned on (No), the manual switch 40 is turned on.
It is determined whether or not it is FF (step S9). When the manual switch 40 is not turned off (No), it is determined whether the engine cooling water temperature (Twe) is lower than a predetermined water temperature (for example, 40° C.) (step S10). Twe<
When the temperature is not 40° C. (No), control in step S5 is performed.

【0036】ステップS10において、Twe<40℃
である(Yes)時、急速暖房モードに設定して(ステ
ップS11)、再度ステップS10の制御を行う。
[0036] In step S10, Twe<40°C
When this is the case (Yes), the rapid heating mode is set (step S11), and the control in step S10 is performed again.

【0037】ステップS9において、手動スイッチ40
がOFFされている(Yes)時、外気温(Ta)が所
定温度(例えば25℃)より低いか否かを判断する(ス
テップS12)。Ta<25℃である(Yes)時、ス
テップS10の制御を行い、Ta<25℃ではない(N
o)時、制御を終了する。
In step S9, the manual switch 40
is turned off (Yes), it is determined whether the outside air temperature (Ta) is lower than a predetermined temperature (for example, 25° C.) (step S12). When Ta<25°C (Yes), control in step S10 is performed, and when Ta<25°C does not exist (N
o) At time, control is terminated.

【0038】この自動車用冷暖房装置1の作用を図1な
いし図4に基づき説明する。
The operation of this automotive air conditioning system 1 will be explained based on FIGS. 1 to 4.

【0039】(通常冷房モード時の作用)  通常冷房
モードに設定されると、まず電磁クラッチが通電されて
エンジン9によって冷媒圧縮機が回転駆動され、さらに
ブロワ7が通電されて通風ダクト2内に車室内に向かう
空気流が発生する。このため、冷媒蒸発器8において、
内部を流れる冷媒と通風ダクト2内を流れる空気とが熱
交換することによって通風ダクト2内を流れる空気が冷
却される。さらに、電磁式アクチュエータ38を通電す
ることにより三方弁35を閉弁して冷却水回路5を第2
経路31に切り換えるとともに、補助ポンプ36を通電
することによって、図1の実線で示したように、補助ポ
ンプ36の圧送力により第2経路31内にエンジン冷却
水の循環流ができる。よって、バイパス配管37内のエ
ンジン冷却水は、熱交換器4の入口側タンク11内に流
入した後に複数の行きチューブ15、中間タンク13お
よび複数の戻りチューブ16内を流れて出口側タンク1
2内に流入する。あるいは、一方の蓄冷熱タンク14、
中間タンク13および他方の蓄冷熱タンク14を通って
出口側タンク12内に流入する。このため、冷媒蒸発器
8を通過する際に冷却された空気は、熱交換ユニット1
0内に流入した際に、複数の行きチューブ15内および
複数の戻りチューブ16内を流れるエンジン冷却水を冷
却する。その後に、熱交換ユニット10から流出した空
気が車室内に送り込まれることによって車室内が冷房さ
れる。
(Operation in normal cooling mode) When the normal cooling mode is set, first, the electromagnetic clutch is energized and the refrigerant compressor is rotationally driven by the engine 9, and then the blower 7 is energized and the air flows into the ventilation duct 2. An airflow is generated towards the interior of the vehicle. Therefore, in the refrigerant evaporator 8,
The air flowing inside the ventilation duct 2 is cooled by heat exchange between the refrigerant flowing inside and the air flowing inside the ventilation duct 2. Furthermore, by energizing the electromagnetic actuator 38, the three-way valve 35 is closed and the cooling water circuit 5 is switched to the second
By switching to the path 31 and energizing the auxiliary pump 36, a circulating flow of engine cooling water is created in the second path 31 by the pumping force of the auxiliary pump 36, as shown by the solid line in FIG. Therefore, the engine cooling water in the bypass pipe 37 flows into the inlet side tank 11 of the heat exchanger 4 and then flows through the plurality of outgoing tubes 15, the intermediate tank 13, and the plurality of return tubes 16, and then flows into the outlet side tank 1.
2. Alternatively, one cold storage heat tank 14,
It flows into the outlet side tank 12 through the intermediate tank 13 and the other cold storage heat tank 14 . Therefore, the air cooled when passing through the refrigerant evaporator 8 is transferred to the heat exchange unit 1
0, the engine cooling water flowing through the plurality of outbound tubes 15 and the plurality of return tubes 16 is cooled. Thereafter, the air flowing out from the heat exchange unit 10 is sent into the vehicle interior, thereby cooling the vehicle interior.

【0040】一方、複数の行きチューブ15内および複
数の戻りチューブ16内で冷媒蒸発器8から吹き出され
た空気により冷却された低温のエンジン冷却水は、出口
側タンク12から熱交換器4の外部に流出した後に、バ
イパス配管37を通って再度入口側タンク11内に戻る
。そして、低温のエンジン冷却水は、再度複数の行きチ
ューブ15内および複数の戻りチューブ16内に流入し
てさらに空気により冷却されながら第2経路31内を循
環する。なお、通常冷房モードによる冷房運転が終了し
た際に、2つの蓄冷熱タンク14内に貯留されているエ
ンジン冷却水は、これらのタンクが断熱材20によりコ
の字状に囲まれているので保温され、外気温が非常に高
くても低温状態に保たれる。この結果、2つの蓄冷熱タ
ンク14内に低温のエンジン冷却水が蓄冷される。
On the other hand, the low-temperature engine cooling water cooled by the air blown out from the refrigerant evaporator 8 in the plurality of outgoing tubes 15 and the plurality of return tubes 16 is transferred from the outlet side tank 12 to the outside of the heat exchanger 4. After flowing out, the water passes through the bypass pipe 37 and returns to the inlet side tank 11 again. Then, the low-temperature engine cooling water flows into the plurality of outbound tubes 15 and the plurality of return tubes 16 again, and circulates in the second path 31 while being further cooled by air. Note that when the cooling operation in the normal cooling mode ends, the engine cooling water stored in the two cold storage heat tanks 14 is kept warm because these tanks are surrounded by the heat insulating material 20 in a U-shape. The temperature is maintained at a low temperature even when the outside temperature is extremely high. As a result, low-temperature engine cooling water is stored in the two cold storage heat tanks 14.

【0041】(急速冷房モード時の作用)  急速冷房
モードに設定されると、通常冷房モードと同様に、図1
の実線で示したように、第2経路31内にエンジン冷却
水の循環流ができる。その上、2組のペルチェユニット
19の複数のペルチェ素子28に第1通電方向の電流が
流される。複数のペルチェ素子28は、第1通電方向に
電流が流されると、内側導電板24で熱が吸収される。 このため、伝熱板18を介して熱交換ユニット10を通
過する空気を複数のペルチェ素子28によって直接冷却
される。また、2つの蓄冷熱タンク14内で通常冷房モ
ード時に蓄冷されていた低温のエンジン冷却水は、第2
経路31内を循環して入口側タンク11から複数の行き
チューブ15内および複数の戻りチューブ16内に流入
した際に、例えば冷房初期で冷媒蒸発器8を通過しても
未だ高温の空気を冷却する。この結果、2組のペルチェ
ユニット19と蓄冷されたエンジン冷却水とによって冷
却された空気が車室内に送り込まれることによって車室
内が急速冷房される。
(Operation in rapid cooling mode) When the rapid cooling mode is set, as in the normal cooling mode, the operation shown in FIG.
As shown by the solid line, a circulating flow of engine cooling water is created in the second path 31. Furthermore, current in the first energizing direction is passed through the plurality of Peltier elements 28 of the two sets of Peltier units 19 . When a current is applied to the plurality of Peltier elements 28 in the first energizing direction, heat is absorbed by the inner conductive plate 24 . Therefore, the air passing through the heat exchange unit 10 via the heat transfer plate 18 is directly cooled by the plurality of Peltier elements 28. In addition, the low-temperature engine cooling water that was stored in the two cold storage heat tanks 14 during the normal cooling mode is transferred to the second cold storage heat tank 14.
When circulating through the path 31 and flowing from the inlet side tank 11 into the plurality of outgoing tubes 15 and the plurality of return tubes 16, the air is still at a high temperature even after passing through the refrigerant evaporator 8 in the early stage of cooling, for example. do. As a result, air cooled by the two sets of Peltier units 19 and the stored engine cooling water is sent into the vehicle interior, thereby rapidly cooling the interior of the vehicle.

【0042】(通常暖房モード時の作用)  通常暖房
モードに設定されると、電磁式アクチュエータ38の通
電を停止することにより三方弁35を開弁して冷却水回
路5を第1経路30に切り換えることによって、図1の
破線で示したように、ウォータポンプ34の圧送力によ
り第1経路30内にエンジン9で温められた高温のエン
ジン冷却水を循環させる。よって、高温のエンジン冷却
水は、熱交換器4の入口側タンク11内に流入した後に
複数の行きチューブ15、中間タンク13および複数の
戻りチューブ16内を流れて出口側タンク12内に流入
する。あるいは、一方の蓄冷熱タンク14、中間タンク
13および他方の蓄冷熱タンク14を通って出口側タン
ク12内に流入する。このため、通風ダクト2内を通過
する冷たい空気は、熱交換ユニット10内に流入した際
に、複数の行きチューブ15内および複数の戻りチュー
ブ16内を流れる高温のエンジン冷却水により加熱され
、高温の空気となる。そして、この高温の空気は、熱交
換ユニット10から流出した後に、車室内に送り込まれ
ることによって車室内が暖房される。
(Operation in normal heating mode) When the normal heating mode is set, the electromagnetic actuator 38 is de-energized, the three-way valve 35 is opened, and the cooling water circuit 5 is switched to the first path 30. As a result, as shown by the broken line in FIG. 1, the high temperature engine cooling water heated by the engine 9 is circulated within the first path 30 by the pumping force of the water pump 34. Therefore, the high temperature engine cooling water flows into the inlet side tank 11 of the heat exchanger 4, flows through the plurality of outgoing tubes 15, the intermediate tank 13, and the plurality of return tubes 16, and flows into the outlet side tank 12. . Alternatively, it flows into the outlet side tank 12 through one cold storage heat tank 14, the intermediate tank 13, and the other cold storage heat tank 14. Therefore, when the cold air passing through the ventilation duct 2 flows into the heat exchange unit 10, it is heated by the high-temperature engine cooling water flowing through the plurality of outbound tubes 15 and the plurality of return tubes 16, and is heated to a high temperature. The atmosphere becomes. Then, after this high-temperature air flows out from the heat exchange unit 10, it is sent into the vehicle interior, thereby heating the vehicle interior.

【0043】一方、複数の行きチューブ15内および複
数の戻りチューブ16内で冷たい空気と熱交換したエン
ジン冷却水は、出口側タンク12から熱交換器4の外部
に流出した後に、エンジン9により再度温められて高温
のエンジン冷却水となる。この高温のエンジン冷却水は
、再度入口側タンク11から再度複数の行きチューブ1
5内および複数の戻りチューブ16内に流入して、再び
空気を加熱する。なお、通常暖房モードによる暖房運転
が終了した際に、2つの蓄冷熱タンク14内に貯留され
ているエンジン冷却水は、これらのタンクが断熱材20
により囲まれているので保温され、外気温が非常に低く
ても高温状態に保たれる。この結果、2つの蓄冷熱タン
ク14内に高温のエンジン冷却水が蓄熱される。
On the other hand, the engine cooling water that has exchanged heat with the cold air in the plurality of outbound tubes 15 and the plurality of return tubes 16 flows out of the outlet side tank 12 to the outside of the heat exchanger 4 and is then recirculated by the engine 9. It is heated and becomes high-temperature engine cooling water. This high-temperature engine cooling water is transferred again from the inlet side tank 11 to the plurality of outbound tubes 1.
5 and into a plurality of return tubes 16 to heat the air again. Note that when the heating operation in the normal heating mode ends, the engine cooling water stored in the two cold storage heat tanks 14 is transferred to the heat insulating material 20.
Because it is surrounded by a wall, it retains heat and remains at a high temperature even when the outside temperature is very low. As a result, high temperature engine cooling water is stored in the two cold storage heat tanks 14.

【0044】(急速暖房モード時の作用)  急速暖房
モードに設定されると、三方弁35が閉弁して冷却水回
路5を第2経路31に切り換えることによって、図1の
実線で示したように、第2経路31内にエンジン冷却水
の循環流ができる。その上、2組のペルチェユニット1
9の複数のペルチェ素子28に第2通電方向の電流が流
される。複数のペルチェ素子28は、第2通電方向に電
流が流されると、内側導電板24で熱が発生する。この
ため、伝熱板18を介して熱交換ユニット10を通過す
る空気を複数のペルチェ素子28によって直接加熱する
ことができる。また、2つの蓄冷熱タンク14内で通常
暖房モード時に蓄熱されていた高温のエンジン冷却水は
、第2経路31内を循環して入口側タンク11から複数
の行きチューブ15内および複数の戻りチューブ16内
に流入した際に、例えば暖房初期でかなり低温の空気を
加熱する。この結果、2組のペルチェユニット19と蓄
熱されたエンジン冷却水とによって加熱された空気が車
室内に送り込まれることによって車室内が急速暖房され
る。
(Operation in rapid heating mode) When the rapid heating mode is set, the three-way valve 35 closes and the cooling water circuit 5 is switched to the second path 31, as shown by the solid line in FIG. In addition, a circulating flow of engine cooling water is created in the second path 31. Moreover, two sets of Peltier units 1
A current in the second energization direction is passed through the plurality of Peltier elements 28 of 9. When a current is applied to the plurality of Peltier elements 28 in the second current direction, heat is generated in the inner conductive plate 24 . Therefore, the air passing through the heat exchange unit 10 via the heat transfer plate 18 can be directly heated by the plurality of Peltier elements 28. In addition, the high temperature engine cooling water that has been stored in the two cold storage heat tanks 14 during the normal heating mode is circulated in the second path 31 from the inlet side tank 11 into the plurality of outgoing tubes 15 and into the plurality of return tubes. 16, it heats air that is at a fairly low temperature, for example at the beginning of heating. As a result, the air heated by the two sets of Peltier units 19 and the stored engine cooling water is sent into the vehicle interior, thereby rapidly heating the vehicle interior.

【0045】以上のように、この自動車用冷暖房装置1
は、熱交換ユニット10を通過する空気を、蓄冷および
蓄熱されたエンジン冷却水によって熱交換させて冷却お
よび加熱するだけでなく、2組のペルチェユニット19
によって冷却および加熱することができる。このため、
蓄冷および蓄熱されたエンジン冷却水のみによって熱交
換させる従来の技術と比較して、冷却水回路5の第2経
路31の配管が長くても、車室内の急速的な冷房効果と
急速的な暖房効果を得ることができる。
As described above, this automotive air conditioning system 1
The system not only cools and heats the air passing through the heat exchange unit 10 by exchanging heat with the engine cooling water stored in cold storage and heat, but also cools and heats the air passing through the heat exchange unit 10.
can be cooled and heated by For this reason,
Compared to the conventional technology in which heat is exchanged only by cold storage and heat stored engine cooling water, even if the piping of the second path 31 of the cooling water circuit 5 is long, rapid cooling effect and rapid heating in the passenger compartment can be achieved. effect can be obtained.

【0046】また、通風ダクト2内に配置された熱交換
器4に蓄冷熱タンク14およびペルチェユニット19を
組み込むことによって装置の大きさを小さくすることが
できる。さらに、冷却水回路5には、補助ポンプ36お
よびバイパス配管37を追加するだけでよいので、通風
ダクト外に配置された保温タンクまたは蓄熱タンクを追
加した従来技術より冷却水回路5が非常に簡易な構造と
なる。
Furthermore, by incorporating the cold storage heat tank 14 and the Peltier unit 19 into the heat exchanger 4 disposed within the ventilation duct 2, the size of the apparatus can be reduced. Furthermore, since it is only necessary to add an auxiliary pump 36 and bypass piping 37 to the cooling water circuit 5, the cooling water circuit 5 is much simpler than the conventional technology in which a heat insulation tank or heat storage tank placed outside the ventilation duct is added. It becomes a structure.

【0047】(変形例)  本実施例では、断熱材によ
り各タンクを囲んだものを用いたが、断熱材により蓄熱
タンクまたは蓄冷タンクのみを囲んだものを用いても良
い。本実施例では、熱交換器内にペルチェユニットを2
組だけ組み込んだが、ペルチェユニットを1組または3
組以上組み込んでも良い。本実施例では、冷却手段とし
て冷凍サイクルの冷媒蒸発器を使用したが、複数のペル
チェ素子を使用しても良い。本実施例では、ポンプとし
て電動ポンプを使用したが、油圧ポンプ等を使用しても
良い。本実施例では、切換手段として電磁式アクチュエ
ータに駆動される三方弁を使用したが、第1経路と第2
経路とを切り換えることが可能ならば2以上の三方弁、
1以上の電磁式開閉弁または1以上の油圧式三方弁等の
切換手段を使用しても良い。本実施例では、本発明を用
いた自動車用冷暖房装置を実施したが、請求項1の発明
を用いた車両用暖房装置または請求項2を用いた車両用
冷房装置を実施しても良い。
(Modification) In this embodiment, each tank is surrounded by a heat insulating material, but it is also possible to use a structure in which only a heat storage tank or a cold storage tank is surrounded by a heat insulating material. In this example, two Peltier units are installed in the heat exchanger.
Only one set was installed, but one or three Peltier units could be installed.
You may include more than one set. In this embodiment, a refrigerant evaporator of a refrigeration cycle is used as the cooling means, but a plurality of Peltier elements may be used. In this embodiment, an electric pump is used as the pump, but a hydraulic pump or the like may also be used. In this example, a three-way valve driven by an electromagnetic actuator was used as the switching means;
If it is possible to switch between routes, two or more three-way valves,
Switching means such as one or more electromagnetic on-off valves or one or more hydraulic three-way valves may also be used. In this embodiment, an automotive air conditioning system using the present invention was implemented, but a vehicle heating system using the invention of claim 1 or a vehicle cooling system using claim 2 may also be implemented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の自動車用冷暖房装置の主要部の構造を
示した概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of the main parts of an automotive air conditioning system according to the present invention.

【図2】本発明の自動車用冷暖房装置の全体構造を示し
た概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the overall structure of the automotive air conditioning system of the present invention.

【図3】本発明の自動車用冷暖房装置に組み込まれた熱
交換器の主要部の構造を示した断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a main part of a heat exchanger incorporated in the automotive air conditioning system of the present invention.

【図4】本発明の自動車用冷暖房装置に組み込まれた熱
交換器の主要部の分解図である。
FIG. 4 is an exploded view of the main parts of a heat exchanger incorporated in the automotive air conditioning system of the present invention.

【図5】制御回路の作動の一例を表す作動フローチャー
トである。
FIG. 5 is an operation flowchart showing an example of the operation of the control circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  自動車用冷暖房装置(車両用空気調和装置)2 
 通風ダクト 4  熱交換器 5  冷却水回路 6  制御回路(制御手段) 8  冷媒蒸発器(冷却手段) 9  エンジン 14  蓄冷熱タンク(蓄熱タンク、蓄冷タンク)15
  複数の行きチューブ 16  複数の戻りチューブ 28  複数のペルチェ素子 30  第1経路 31  第2経路 35  三方弁(切換手段) 36  補助ポンプ(ポンプ) 37  バイパス配管
1 Automotive air conditioning system (vehicle air conditioner) 2
Ventilation duct 4 Heat exchanger 5 Cooling water circuit 6 Control circuit (control means) 8 Refrigerant evaporator (cooling means) 9 Engine 14 Cold storage heat tank (thermal storage tank, cold storage tank) 15
Plurality of going tubes 16 Plurality of return tubes 28 Plurality of Peltier elements 30 First path 31 Second path 35 Three-way valve (switching means) 36 Auxiliary pump (pump) 37 Bypass piping

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  (a)車室内に向かって空気を送るた
めの通風ダクトと、 (b)この通風ダクト内を通過する空気とエンジン冷却
水とを熱交換させる複数のチューブ、これらのチューブ
に並列接続され、内部に流入した前記エンジン冷却水を
蓄熱する蓄熱タンク、および前記複数のチューブに並列
して配設され、通電されると前記通風ダクト内を通過す
る空気を加熱する複数のペルチェ素子を有し、前記通風
ダクト内に配置された熱交換器と、 (c)この熱交換器から流出したエンジン冷却水を前記
エンジンを通して前記熱交換器に戻す第1経路、ならび
に前記熱交換器から流出したエンジン冷却水を前記エン
ジンを迂回するバイパス配管を通して前記熱交換器に戻
す第2経路を有する冷却水回路と、 (d)前記第2経路内に水流を発生させるポンプと、(
e)前記第1経路と前記第2経路とを切り換える切換手
段と、 (f)前記切換手段を制御して前記第1経路に切り換え
る通常暖房モード、ならびに前記ポンプを作動させ、前
記複数のペルチェ素子を通電するとともに、前記切換手
段を制御して前記第2経路に切り換える急速暖房モード
に設定する制御手段とを備えた車両用空気調和装置。
Claim 1: (a) a ventilation duct for sending air toward the vehicle interior; (b) a plurality of tubes for exchanging heat between the air passing through the ventilation duct and engine cooling water; A heat storage tank that is connected in parallel and stores heat of the engine cooling water that has flowed into the inside, and a plurality of Peltier elements that are arranged in parallel with the plurality of tubes and heat the air passing through the ventilation duct when energized. (c) a first path for returning engine cooling water flowing out of the heat exchanger to the heat exchanger through the engine; and a first path for returning engine cooling water from the heat exchanger to the heat exchanger; a cooling water circuit having a second path for returning outflow engine cooling water to the heat exchanger through bypass piping that bypasses the engine; (d) a pump that generates a water flow in the second path;
e) a switching means for switching between the first path and the second path; (f) a normal heating mode for controlling the switching means to switch to the first path; and activating the pump and controlling the plurality of Peltier elements. A vehicular air conditioner comprising: a control means for energizing and controlling the switching means to set a rapid heating mode to switch to the second path.
【請求項2】  (g)車室内に向かって空気を送るた
めの通風ダクトと、 (h)この通風ダクト内に配置され、前記通風ダクト内
を通過する空気を冷却する冷却手段と、(i)前記通風
ダクト内を通過する空気とエンジン冷却水とを熱交換さ
せる複数のチューブ、これらのチューブに並列接続され
、内部に流入した前記エンジン冷却水を蓄冷する蓄冷タ
ンク、ならびに前記複数のチューブに並列して配設され
、通電されると前記通風ダクト内を通過する空気を冷却
する複数のペルチェ素子を有し、前記通風ダクト内の前
記冷却手段の下流側に配置された熱交換器と、 (j)この熱交換器から流出したエンジン冷却水を前記
エンジンを通して前記熱交換器に戻す第1経路、および
前記熱交換器から流出したエンジン冷却水を前記エンジ
ンを迂回するバイパス配管を通して前記熱交換器に戻す
第2経路を有する冷却水回路と、 (k)前記第2経路内に水流を発生させるポンプと、(
l)前記第1経路と前記第2経路とを切り換える切換手
段と、 (m)前記冷却手段および前記ポンプを作動させるとと
もに、前記切換手段を制御して前記第2経路に切り換え
る通常冷房モード、ならびに前記冷却手段および前記ポ
ンプを作動させるとともに、前記複数のペルチェ素子を
通電し、前記切換手段を制御して前記第2経路に切り換
える急速冷房モードに設定する制御手段とを備えた車両
用空気調和装置。
(g) a ventilation duct for sending air toward the vehicle interior; (h) cooling means disposed within the ventilation duct to cool the air passing through the ventilation duct; ) A plurality of tubes that exchange heat between the air passing through the ventilation duct and the engine cooling water, a cold storage tank that is connected in parallel to these tubes and stores coolant of the engine cooling water that has flowed into the inside, and a plurality of tubes that a heat exchanger having a plurality of Peltier elements arranged in parallel and cooling air passing through the ventilation duct when energized, and arranged downstream of the cooling means in the ventilation duct; (j) a first path for returning the engine cooling water flowing out from the heat exchanger to the heat exchanger through the engine; and a bypass pipe for passing the engine cooling water flowing out from the heat exchanger and bypassing the engine to exchange the heat. a cooling water circuit having a second path returning the water to the container; (k) a pump generating a water flow in the second path;
l) switching means for switching between the first route and the second route; (m) a normal cooling mode for operating the cooling means and the pump and controlling the switching means to switch to the second route; A vehicle air conditioner comprising: a control means for operating the cooling means and the pump, energizing the plurality of Peltier elements, and controlling the switching means to set a rapid cooling mode to switch to the second path. .
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