JPH05162536A - 電気自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータを駆動源とする電気自動車に適用でき
モータの冷却が可能で排熱をより有効に利用できる電気
自動車用空気調和装置を実現する。 【構成】 車速動圧を受ける方向の吸気孔３０、走行用
モータ５０等のコンポーネントに係る吸気孔３２，３
４，３６及び３８、室内換気に係る吸気孔４０を有する
ダクト４２を設ける。冷房運転時には、切換ダンパ４４
を図中ａ側に切り換え、車速動圧により吸気孔３０から
大量の空気を室外熱交換器１２に導入し、熱交換効率を
高める。暖房時には、切換ダンパ４２をｂ側に切り換
え、走行用モータ５０等の排熱や、室内の換気を各吸気
孔３２〜４０から室外熱交換器１２に導き、排熱を回収
する。室外熱交換器１０に供給される空気が低温時でも
排熱により暖められた空気であるため着霜を防止でき
る。また、走行用モータ５０がダクト４２の外に配置さ
れているため、走行用モータ５０の排熱が止まることが
なく、走行用モータ５０の冷却も促進される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータを駆動源とする
電気自動車に搭載され室内熱交換器及び室外熱交換器を
有する電気自動車用空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車に搭載される空気調和装置は、一
般に、図２に示されるような冷凍サイクルを形成してい
る。この図においては、車室内に設けられる室内熱交換
器１０と、車外気が流通する室外熱交換器１２と、が示
されており、圧縮機１４によって送出される冷媒が四方
弁１６を介して室内熱交換器１０及び室外熱交換器１２
に流通している。

【０００３】冷媒は、暖房・除湿時には、図中実線矢印
で示されるように流通し、冷房・除霜時には図中破線矢
印で示される方向に流通する。また、室外熱交換器１２
は、暖房・除湿時には吸熱器（エバポレータ）として作
動し、冷房・除霜時には放熱器（コンデンサ）として作
動する。

【０００４】図３には、一従来例に係る特開昭６２−１
８１９０９号公報に開示されている装置の構成が示され
ている。この図に示される構成では、車室１８内に設け
られる室内熱交換器１０がエンジンルーム２０内に設け
られる室外熱交換器１２と接続されており、室外熱交換
器１２近傍の開口２２にはシャッター２４が設けられて
いる。

【０００５】この従来例では、暖房時には、制御装置２
６が図中〇印で示されるセンサを用いて外気温とエンジ
ンルームの温度差を検出し、外気温が低下した場合には
シャッター２４を閉じてエンジンルーム２０内への外気
の導入を停止させる。この時、エバポレータとして作用
している室外熱交換器１２には、エンジン２８により暖
気を送り、冷媒の蒸発を促進させる。これにより、コン
デンサとして作用している室内熱交換器１０の暖房能力
が高まる。

【０００６】また、冷房時において、制御装置２６によ
り外気温の上昇が検出された場合、制御装置２６はシャ
ッター２４を開き、コンデンサとして作用している室外
熱交換器１２に車速動圧により外気を導入し、エバポレ
ータとして作用している室内熱交換器１０の能力を向上
させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の空気調和装置をそのまま電気自動車に応用す
ることはできない。すなわち、先に説明した従来例の場
合エンジン２８が駆動源であるが、電気自動車ではより
冷却を必要とするモータが駆動源であり、外気温が低下
している場合でもモータの冷却を促進させる必要があ
る。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、モータを駆動源と
する電気自動車において効率良い熱交換を実現すると共
に、モータ冷却が可能でかつ他の車載発熱コンポーネン
トの排熱を利用することが可能な電気自動車用空気調和
装置を実現することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、車速動圧により外気を吸入する第
１の吸気孔、車室内から吸気する第２の吸気孔、車載の
発熱コンポーネント又はその周囲から吸気する第３の吸
気孔、及び車両の所定部位に設けられた排気孔を有する
ダクトと、ダクト内に設けられ、排気孔に係る空気の流
路を第１の吸気孔から排気孔に至る流路並びに第２及び
第３の吸気孔から排気孔に至る流路のいずれかに切り換
える切換ダンパと、第１又は第２及び第３の吸気孔から
排気孔に向け空気を流通させる送風機と、を有し、モー
タがダクト外に設けられ、室外熱交換器が排気孔と切換
ダンパの間に設けられたことを特徴とする。なお、モー
タとしては、特に走行用モータであれば発熱が大である
ため、暖気の効果が大きい。

【００１０】

【作用】本発明においては、ダクト内に設けられた切換
ダンパにより空気の流路が切り換えられる。すなわち、
第１の吸気孔から排気孔に至る流路と、第２及び第３の
吸気孔から排気孔に至る流路と、のいずれかに切り換え
られ、送風機がこの流路に沿って空気を流通させる。例
えば冷房運転時には、排気孔に係る空気の流路が第１の
吸気孔から排気孔に至る流路に設定され、車速動圧によ
りダクト内に外気が導入される。この外気は送風機及び
室外熱交換器を経て排気孔から車外に排出される。この
場合、車速動圧により大量の空気が導入されるため、室
外熱交換器による効率良い放熱、従って良好な冷房運転
が実現される。また、例えば暖房運転時には、排気孔に
係る空気の流路が第２及び第３の空気孔から排気孔に至
る流路に切り換えられ、室内においてあるいは車載の発
熱コンポーネント（エンジン、バッテリ、インバータ、
モータ等）により暖められた空気が、送風機及び室外熱
交換器を介して排気孔から外部に排出される。この際、
エバポレータとしての室外熱交換器により、車室内の換
気による排熱や車載の発熱コンポーネントの排熱が回収
され、効率的な熱交換、ひいては良好な暖房運転等が実
現される。さらに、低温時の暖房運転中でも、排熱回収
により得られる空気温度がある程度高温であるため、室
外熱交換器への着霜が防止される。また、モータがダク
ト外に設けられており、ダクト内の空気の流通により熱
が滞らないためモータの冷却も促進される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図２または図３に示される従来
例と同様の構成には同一の符号を付し説明を省略する。

【００１２】図１には、本発明の一実施例に係る電気自
動車用空気調和装置の構成が示されている。この図に示
される装置は、吸気孔３０，３２，３４，３６，３８及
び４０を有するダクト４２を備えている。ダクト４２の
内部には、切換ダンパ４４、室外熱交換器１２、送風機
４６が設けられており、ダクト４２はさらに排気孔４８
を備えている。図示しないが、室内熱交換器１０は、図
２のサイクルを形成するよう車室内に設けられている。

【００１３】さらに、この図に示される車両はいわゆる
ハイブリッド車であって、車両後部にエンジン２８を、
車両前部に走行用モータ５０をそれぞれ搭載している。
また、図示しないが、走行用モータ５０の駆動のため、
バッテリ、インバータ等も搭載している。

【００１４】室外熱交換器１２及び送風機４６は、排気
孔４８の直前に設けられており、切換ダンパ４４は、図
示しないモータ、アクチュエータ等により駆動され、こ
の排気孔４８に連通する流路を車速動圧を受ける方向の
吸気孔３０と他の吸気孔３２〜４０のいずれかに切り換
える。すなわち、冷房運転を行う場合、切換ダンパ４４
が図中ａ側（破線側）に切り換えられ、図中白抜き矢印
で示される如く空気が流通する。また、送風機４６はこ
のような流通が行われる向きに回転する。逆に、暖房運
転時には、切換ダンパ４４は図中ｂ側（実線側）に切り
換えられる。この場合、図中黒矢印で示される如く空気
が流通する。送風機４６は、やはりこのような流通が行
われる如く回転する。

【００１５】従って、本実施例の装置を用いて冷房を行
う場合、車速動圧により大量の空気が吸気孔３０からダ
クト４２内に導入され、この空気が室外熱交換器１２に
送られる。室外熱交換器１２は、この空気により効率の
良い熱交換を行い、車室内の冷房効率を向上させる。

【００１６】また、暖房運転を行う場合、走行用モータ
５０の排熱、インバータの排熱、バッテリの排熱、エン
ジン２８のラジエータ５２からの排熱、車室内の換気に
よる排熱が、それぞれ吸気孔３２，３４，３６，３８及
び４０からダクト４２内に導かれ、これが室外熱交換器
１２に送られる。すると、これらの排熱が室外熱交換器
１２の吸熱動作により回収されることとなり、暖房時に
おける熱交換の効率が向上し、良好な暖房動作を確保で
きる。さらに、低温時に暖房運転を行っている場合で
も、これらの排熱により室外熱交換器１２が暖められる
ため、室外熱交換器１２への着霜が防止され、従来より
低温での暖房運転が可能となる。さらに、ダクト４２内
の空気流通で走行用モータ５０の排熱が回収されること
によりその冷却が促進されることとなる。

【００１７】なお、この実施例は、エンジン２８及び走
行用モータ５０を共に搭載するいわゆるハイブリッド車
での実施例であるが、無論、本発明は、エンジン２８を
搭載しない電気自動車でも適用できる。さらに、ダクト
４２は熱を移動させる手段であり、同様な動作をする他
の手段、例えばヒートパイプで置換しても良い。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷媒内に切換ダンパを設け、この切換ダンパの切換によ
り冷房時には車速動圧による外気を、暖房時には車室内
の換気、発熱コンポーネントによる暖気等を室外熱交換
器に向け導入するようにしたため、効率良い熱交換を行
うことが可能となり、排熱の有効利用が行われ、低温時
における室外熱交換器への着霜を防止することができ
る。さらに、モータの冷却が促進される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る電気自動車用空気調和
装置の構成を示す透視図である。

【図２】車両用空気調和装置の一般的な構成を示す図で
あり、特に室外熱交換器の機能を示す図である。

【図３】一従来例に係るエンジン車両空気調和装置の構
成を示す図である。

【符号の説明】

１０ 室内熱交換器 １２ 室外熱交換器 ３０，３２，３４，３６，３８，４０ 吸気孔 ４２ ダクト ４４ 切換ダンパ ４６ 送風機 ４８ 排気孔 ５０ 走行用モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータを駆動源とする電気自動車に搭載
   され室内熱交換器及び室外熱交換器を有する電気自動車
   用空気調和装置において、 車速動圧により外気を吸入する第１の吸気孔、車室内か
   ら吸気する第２の吸気孔、車載の発熱コンポーネント又
   はその周囲から吸気する第３の吸気孔、及び車両の所定
   部位に設けられた排気孔を有するダクトと、 ダクト内に設けられ、空気の流路を第１の吸気孔から排
   気孔に至る流路並びに第２及び第３の吸気孔から排気孔
   に至る流路のいずれかに切り換える切換ダンパと、 第１又は第２及び第３の吸気孔から排気孔に向け空気を
   流通させる送風機と、 を有し、 モータがダクト外に設けられ、 室外熱交換器が排気孔と切換ダンパの間に設けられたこ
   とを特徴とする電気自動車用空気調和装置。