JPH04260810A

JPH04260810A - 車両用冷暖房装置

Info

Publication number: JPH04260810A
Application number: JP2062991A
Authority: JP
Inventors: Seiji Ito; 誠司伊藤; Hideo Ota; 太田　秀夫
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1991-02-14
Filing date: 1991-02-14
Publication date: 1992-09-16

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車室の冷暖房とともに
、同一熱源を利用して車室内の所望の部分の局所空調を
可能にした車両用冷暖房装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジン冷却水系に設けられ
た保温タンクに蓄熱した熱エネルギーを利用したり（特
開平２−１２０１２０号公報）、熱交換器内に収納され
た酢酸ナトリウムなどの蓄熱媒体を補助熱交換器として
利用したり（特開昭６２−７７２１６号公報）して車両
の局所を空調する技術が知られている。

【発明が解決しようとする課題】

【０００３】しかるに、従来の技術は、主空調用熱源と
は別途の熱源が必要であるとともに、以下の様な課題が
ある。（前者）エンジン冷却水が低温時のみ蓄冷運転が
可能であり、冷房能力も不足気味である。また、長時間
の蓄熱、蓄冷運転はできない。（後者）暖房運転はでき
るが、冷房運転はできない。

【０００４】本発明は、別途特別な熱源を用いずに、車
室の局所を安定的に冷暖房できる車両用冷暖房装置の提
供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明は、車載冷凍装置による冷房、およびエンジン冷
却水による暖房を行う車両用冷暖房装置において、車室
内への空調空気導入ダクト内に配され、冷房運転時に車
載冷凍装置から冷媒が循環されるとともに、暖房運転時
にエンジン冷却水が循環される主熱交換器と、車室内の
所定位置に装着され、前記エンジン冷却水が循環される
とともに、前記主熱交換器との間で水を循環させる副熱
交換器とを備え、暖房運転時、前記主熱交換器および前
記副熱交換器に前記エンジン冷却水を供給し、冷房運転
時は、前記車載冷凍装置を作動させて前記主熱交換器に
冷媒を供給するとともに、前記主熱交換器と副熱交換器
との間で前記水を循環させる、ことをできるようにした
構成を採用した。

【０００６】

【作用】（冷房運転時）車載冷凍装置の冷媒が主熱交換器を通る際、主熱交換器
近傍の空気と冷媒とが熱交換し、主熱交換器を通過する
空気は冷やされ、車室に冷風が送り込まれる。また、同
時に冷媒は主熱交換器を通る水とも熱交換し、水は冷や
される。冷えた水は副熱交換器を通過する際、副熱交換
器近傍の空気と熱交換し、車室の所定位置の空気は冷や
される。

【０００７】（暖房運転時）車載エンジンの排熱により昇温したエンジン冷却水が、
主熱交換器内および副熱交換器内を通る。主熱交換器近
傍の空気とエンジン冷却水とが熱交換し、主熱交換器を
通過する空気は暖められ、車室には温風が送り込まれる
。また、副熱交換器近傍の空気とエンジン冷却水とが熱
交換し車室の所定位置の空気は暖められる。

【０００８】

【発明の効果】別途特別な熱源を用いずに、車室の局所
を時間制限無く冷暖房できる。主滅交換器は一つで済み
、嵩張らないので車両への配設性に優れる。車室内の所
定位置を、充分に冷暖房できる。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例を図１〜図８に基づいて説
明する。図１は本発明の構成を採用した自動車用空調装
置の構成図、図２および図３はそれぞれ、空調装置に用
いる主熱交換器の斜視図、要部断面図、図４および図５
はそれぞれその空調装置の冷房運転および暖房運転を説
明する説明図、図６はその空調装置の作動を説明するフ
ローチャート、図７はその空調装置が有する制御装置の
説明図である。

【００１０】図に示すように、自動車用空調装置Ａは、
車室１内への通風路２内に配される主熱交換器３と、運
転シート４下に装着される送風機付の副熱交換器５とを
備え、シートエアコン回路６により主熱交換器３と副熱
交換器５との間でクーラント（商品名）７を循環し、冷
房運転時に冷媒回路８により主熱交換器３に冷媒９（Ｒ
１２）を供給し、暖房運転時に温水回路１０によりクー
ラント７をシートエアコン回路６に流入させている。

【００１１】通風路２内には、内外気切替ダンパ１１、
ブロワ１２が配され、主熱交換器３を通過した空調済の
空気が吹出口１３、１４等より車室１内に吹き出される
。

【００１２】主熱交換器３は、図２および図３に示すよ
うに、冷媒９を流すための冷媒流路１５、およびクーラ
ント７を流すための水流路１６を交互に設け、冷媒９や
クーラント７が送風空気１７と熱交換するためのフィン
３ａを備える。この主熱交換器３は、冷房運転時には、
冷媒９、クーラント７、送風空気１７間で熱交換を行い
、暖房運転時には、クーラント７、送風空気１７間で熱
交換を行う。

【００１３】シートエアコン回路６は、副熱交換器５と
主熱交換器３の水流路１６とを配管１８で連通してクー
ラント７を循環させるとともに、その流量調節が可能な
ウォータポンプ１９と、電磁式のウォータバルブ２０、
電動の三方弁２１、２２とを配設して構成されている。

【００１４】車載冷凍装置を構成する冷媒回路８は、凝
縮器２３と主熱交換器３の冷媒流路１５とを連通する配
管２４に、圧縮機２５、レシーバ２６、膨張弁２７を配
設して構成され、冷房運転時のみ、回路８内を冷媒９が
循環する。

【００１５】温水回路１０は、クーラント７で水冷され
る車載エンジン２８と、電動の三方弁２９、３０と、ウ
ォータポンプ３１と、ウォータバルブ３２と、前記エン
ジン２８の排熱で温水となったクーラント７の熱を空気
中に放散させるラジエータ３３とで構成されている。

【００１６】三方弁２１、２２、２９、３０、ウォータ
バルブ２０、３２、ウォータポンプ１９、３１は、マイ
クロコンピュータを内蔵した制御器３４で制御される。また、この制御器３４には、日射量ＳＴを検知する日射
センサ３５、車室温度Ｔｒを検知する内気センサ３６、
外気温度Ｔａｍを検知する外気センサ３７、エアミック
スポテンショメータ３８、および温度設定（１８℃〜３
２℃）を行うスライド抵抗３９が電気接続されている。

【００１７】つぎに、自動車用空調装置Ａの作動を説明
する。（冷房運転時；図４参照）制御器３４は、ウォー
タバルブ３２を閉弁するとともに、温水回路１０のクー
ラント７がシートエアコン回路６に流入しないように、
三方弁２９、３０を図示方向に切り換える。また、制御
器３４は、ウォータバルブ２０を開弁するとともに、シ
ートエアコン回路６のクーラント７が温水回路１０に流
入しないように三方弁２１、２２を図示方向に切り換え
る。さらに、制御器３４は、冷媒回路８内を冷媒９が循
環するように圧縮機２５を始動させる。

【００１８】圧縮機２５より吐出された高温高圧のガス
冷媒は、凝縮器２３で冷却された後レシーバ２６内に入
り、ガス冷媒と液冷媒に分れ、液冷媒は膨張弁２７に至
る。膨張弁２７で減圧膨張した冷媒は、主熱交換器３の
冷媒流路１５を通る。冷媒９は、シートエアコン回路６
内のクーラント７および送風空気１７と熱交換する。熱
を奪われたクーラント７は三方弁２２、配管１８を経て
副熱交換器５に至る。吹出口１３、１４からは冷風とな
った空気が吹き出される。一方、副熱交換器５の送風機
により送風された空気は、副熱交換器５にて熱交換され
、冷風となって運転シート４下より吹き出す。また、熱
を奪われたクーラント７は、流量調整が可能なウォータ
ポンプ１９に至って圧送され、再び主熱交換器３に戻る
。

【００１９】（暖房運転時；図５参照）制御器３４は、
ウォータバルブ２０、３２を開弁するとともに、三方弁
２１、２２、２９、３０を図示方向（三方に開弁する位
置）に切り換える。

【００２０】エンジン２８を冷却したクーラント７は、
三方弁２９により二方向に分けられる。一方はラジエー
タ３３に行き熱の放散を行なう。他方は三方弁２２に至
り、該三方弁２２で主熱交換器３と配管１８に行くもの
とに分けられる（流量調整はウォータポンプ１９で行う
）。主熱交換器３側に行ったクーラント７は送風空気１
７と熱交換し、吹出口１３、１４からは温風空気が吹き
出される。配管１８に行ったクーラント７は副熱交換器
５に至り、該副熱交換器５で熱交換され、送風空気は温
風となって運転シート４下より吹き出される。この副熱
交換器５により熱を奪われたクーラント７は、ウォータ
ポンプ３１に至って圧送されエンジン２８に戻る。

【００２１】つぎに、制御器３４のマイクロコンピュー
タの作動を図６に示すフローチャートに基づいて説明す
る。日照センサ３５、内気センサ３６、外気センサ３７
で検出した日射量ＳＴ、車室温度Ｔｒ、外気温度Ｔａｍ
、およびスライド抵抗３９による設定温度Ｔｓｅｔがマ
イクロコンピュータに入力される（ステップｓ１）。

【００２２】マイクロコンピュータは、日射量ＳＴ、車
室温度Ｔｒ、外気温度Ｔａｍ、設定温度Ｔｓｅｔに基づ
いて必要吹き出し温度Ｔａｏを算出する（ステップｓ２
）。ブロワ１２の風量および吹出口モードは、必要吹き
出し温度Ｔａｏの高低により決定される（ステップｓ３
）。

【００２３】ステップｓ４で定常状態か否かを判断する
。つまり、｜Ｔｓｅｔ−Ｔｒ｜≦Ｔ１　であれば（Ｔ１
　は定数）定常状態（ｙｅｓ）であると見なし、ステッ
プｓ５に進む。また、｜Ｔｓｅｔ−Ｔｒ｜＞Ｔ１　であ
れば非定常（ｎｏ）であると見なし、ステップｓ１に戻
る。ステップｓ５で最大能力か否かを判断する。つまり、エ
アミックスポテンショメータ３８によりエアミックスダ
ンパがマックスクール、マックスホットになっていれば
最大能力であると見なし、ステップｓ１に戻る。また、
エアミックスダンパがそれ以外であれば、ステップｓ６
に進む。

【００２４】ステップｓ６で暖房か否かを判断する。つ
まり、外気温度Ｔａｍ＜設定温度Ｔｓｅｔであれば暖房
であると見なし、ステップｓ７に進む。外気温度Ｔａｍ
≧設定温度Ｔｓｅｔであれば冷房であると見なし、ステ
ップｓ８に進む。ステップｓ７で三方弁２９、３０を図
６状態（三方に開弁）にした後、三方弁２１、２２も図
６状態（三方に開弁）にし、ステップｓ１に戻る。

【００２５】ステップｓ８で三方弁２９、３０を図４状
態（エンジン２８とラジエータ３３とが連通する位置）
にした後、三方弁２１、２２も図４状態（主熱交換器３
と副熱交換器５とが連通する位置）にし、ステップｓ１
に戻る。

【００２６】つぎに、自動車用空調装置Ａの効果を述べ
る。簡単な構成で、運転シート４近傍の冷暖や暖房が行
える。冷房運転または暖房運転を長時間行っても運転シ
ート４近傍に対する空調能力の低下は起こらない。ウォ
ータポンプ１９の流量調節を行うことで副熱交換器５に
よる冷房、暖房能力の調節を容易に行うことができる。日射量ＳＴ、車室温度Ｔｒ、外気温度Ｔａｍ、設定温度
Ｔｓｅｔに基づいて最適な必要吹き出し温度Ｔａｏを決
め、この必要吹き出し温度Ｔａｏの高低によりブロワ１
２の風量および吹出口モードの開度を補正しているので
乗員は違和感無く、温風または冷風を感じる。

【００２７】本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施
態様を含む。ａ．副熱交換器は複数あっても良く、例え
ば、図８に示すように、運転シート以外に助手シート、
後部シートにも副熱交換器４０、４１を配し、三方弁４
２、４３、４４をマイクロコンピュータで制御して乗員
のいるシートにだけクーラント７を流通させる構成であ
っても良い。ｂ．副熱交換器はシートの補助空調以外に
、足元の補助空調を行うものであっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を採用した自動車用空調装置の構
成図である。

【図２】その空調装置に用いる主熱交換器の斜視図であ
る。

【図３】その空調装置に用いる主熱交換器の要部断面図
である。

【図４】その空調装置の冷房運転を説明する説明図であ
る。

【図５】その空調装置の暖房運転を説明する説明図であ
る。

【図６】その空調装置の制御器のマイクロコンピュータ
の作動を説明するフローチャートである。

【図７】その空調装置が有する制御装置の説明図である
。

【図８】本発明の構成を採用した他の自動車用空調装置
の構成図である。

【符号の説明】

Ａ　　自動車用空調装置（車両用冷暖房装置）１　　車
室２　　通風路（空調空気導入ダクト）３　　主熱交換器５　　副熱交換器７　　クーラント（エンジン冷却水、水）８　　冷媒回
路（車載冷凍装置）９　　冷媒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　車載冷凍装置による冷房、およびエン
ジン冷却水による暖房を行う車両用冷暖房装置において
、車室内への空調空気導入ダクト内に配され、冷房運転
時に車載冷凍装置から冷媒が循環されるとともに、暖房
運転時にエンジン冷却水が循環される主熱交換器と、車
室内の所定位置に装着され、前記エンジン冷却水が循環
されるとともに、前記主熱交換器との間で水を循環させ
る副熱交換器とを備え、暖房運転時、前記主熱交換器お
よび前記副熱交換器に前記エンジン冷却水を供給し、冷
房運転時は、前記車載冷凍装置を作動させて前記主熱交
換器に冷媒を供給するとともに、前記主熱交換器と副熱
交換器との間で前記水を循環させる、ことをできるよう
にしたことを特徴とする車両用冷暖房装置。