JPH05286350A - 電気自動車用空調装置 - Google Patents

電気自動車用空調装置

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JPH05286350A
JPH05286350A JP8888392A JP8888392A JPH05286350A JP H05286350 A JPH05286350 A JP H05286350A JP 8888392 A JP8888392 A JP 8888392A JP 8888392 A JP8888392 A JP 8888392A JP H05286350 A JPH05286350 A JP H05286350A
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storage tank
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heat storage
air conditioner
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JP8888392A
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Tsutomu Matsuki
務 松木
Shunkichi Suzaki
俊吉 須崎
Fumihiko Asakawa
史彦 浅川
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

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  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】冷暖房用の消費電力を低減することができ、バ
ッテリーの消耗を遅くするこができる電気自動車用空調
装置を得る。 【構成】モータ11及びインバータ12には蓄熱槽18
のブライン22が循環されるようになっており、パネル
ヒータ26には蓄熱槽18のブライン22が循環される
ようになっている。室内熱交換器32には蓄熱槽18の
ブライン22と蓄冷槽20のブライン44とが循環され
るようになっている。蓄熱槽18内にはコンデンサ48
が配設されており、蓄冷槽20内にはエバポレータ50
が配設されている。これらのコンデンサ48及びエバポ
レータ50は、コンプレッサ56に連結されており、コ
ンプレッサ56は外部からの電力により駆動されるよう
になっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はモータによって走行する
電気自動車に装備される電気自動車用空調装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車用空調装置においては、冷
媒の蒸発時の潜熱を利用して、低温状態を作り出してい
る。この低温状態をつくり出す冷凍サイクルとしては、
コンプレッサで冷媒ガスを圧縮する蒸気圧縮式の冷凍サ
イクルが用いられており、その一例が実開昭61−10
1020号に示されている。
【0003】図6に示される如く、この空調装置70に
おいては、コンプレッサ72からコンデンサ74、レシ
ーバタンク76、エキスパンションバルブ78を経てエ
バポレータ80に至る主冷媒回路81を備えており、冷
媒ガスをコンプレッサ72で吸引、圧縮しコンデンサ7
4に送り出している。また、この空調装置70において
は、コンプレッサ72とコンデンサ74との間の冷媒回
路から、切替弁82を介して分岐された副冷媒回路83
に設けられた暖房用コンデンサ84がエバポレータ80
における室内側の空気通路に配置されており、冷媒の回
路を主冷媒回路81から副冷媒回路83に切り替えた場
合には、エバポレータ80で除湿した空気が暖房用コン
デンサ84で温められ、除湿暖房用空気とされるように
なっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな車用空調装置70を電気自動車に装備した場合に
は、コンプレッサ72を駆動するための消費電力が大き
くなり、バッテリの消耗が早まるという不具合がある。
【0005】本発明は上記事実を考慮し、冷暖房用の消
費電力を低減することができ、バッテリーの消耗を遅く
するこができる電気自動車用空調装置を得ることが目的
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
電気自動車用空調装置では、冷凍サイクルの一部を構成
するコンデンサを備えた蓄熱槽と、冷凍サイクルの一部
を構成するエバポレータを備えた蓄冷槽と、冷凍サイク
ルの一部を構成するとともに外部からの電力により駆動
されるコンプレッサと、前記蓄熱槽及び前記蓄冷槽に充
填された熱媒体を熱源とする室内熱交換器と、を有する
ことを特徴としている。
【0007】
【作用】本発明の請求項1記載の電気自動車用空調装置
では、蓄熱槽への蓄熱及び蓄冷槽への蓄冷を行う場合に
は、電気自動車を使用しない時間帯、例えば夜間等に、
外部からの電力によりコンプレッサを駆動させ、冷凍サ
イクルのコンデンサにて発生する熱を蓄熱槽に蓄え、エ
バポレータにて発生する冷を蓄冷槽に蓄える。
【0008】また、電気自動車を使用している際に、暖
房を行う場合には、蓄熱槽に蓄えられた温かい熱媒体、
例えばブラインを室内熱交換器へ流し、これによって、
室内に温風を供給する。一方、冷房を行う場合には、蓄
冷槽に蓄えられた冷たいブラインを室内熱交換器へ流
し、これによって、室内に冷風を供給する。
【0009】従って、電気自動車を使用している際に、
コンプレッサを駆動させることなく冷暖房を行うことが
できる。このため、冷暖房用の消費電力を低減すること
ができ、バッテリーの消耗を遅くするこができる。
【0010】
【実施例】本発明の電気自動車用空調装置の一実施例を
図1〜図5に従って説明する。
【0011】図5に示される如く、電気自動車用10に
おいては、エンジンに代えてモータ11が使用されてい
る。このモータ11は車体前部に搭載されており、図示
を省略したバッテリーによって、駆動されるようになっ
ている。また、モータ11には、インバータ12が接続
されており、モータ11の回転数変更を周波数制御にて
行うようになっている。
【0012】また、車体後部には、電気自動車用空調装
置16の一部を構成する蓄熱槽18と蓄冷槽20とが搭
載されている。
【0013】図1に示される如く、蓄熱槽18は、モー
タ11及びインバータ12と配管20によって連結され
ており、蓄熱槽18内に充填された熱媒体としてのブラ
イン22が、ポンプ24によって、循環されるようにな
っている。
【0014】従って、ポンプ24によって、ブライン2
2を循環さることによって、モータ11及びインバータ
12の排熱を、蓄熱槽18内のブライン22に蓄えるこ
とができるようになっている。また、蓄熱槽18の外周
部には、ヒータ19が配設されており、このヒータ19
を外部電源21によって加熱することによって、蓄熱槽
18内のブライン22を温めることができるようになっ
ている。
【0015】図5に示される如く、車室13の側部に
は、暖房用のパネルヒータ26が配設されている。
【0016】図1に示される如く、このパネルヒータ2
6は蓄熱槽18と配管28によって連結されており、蓄
熱槽18内に充填されたブライン22が、ポンプ30に
よって、循環されるようになっている。
【0017】図5に示される如く、車室13の前部には
室内熱交換器32が配設されている。
【0018】図1に示される如く、この室内熱交換器3
2は蓄熱槽18と、逆止弁34が設けられた配管36に
よって連結されており、蓄熱槽18内に充填されたブラ
イン22が、ポンプ38によって循環されるようになっ
ている。また、室内熱交換器32は蓄冷槽20と、逆止
弁40が設けられた配管42によって連結されており、
蓄冷槽20内に充填された熱媒体としてのブライン44
が、ポンプ38によって循環されるようになっている。
【0019】蓄熱槽18及び蓄冷槽20は、それぞれボ
ックス状とされており、蓄熱槽18の外周部には融点の
高い蓄熱材の層、例えば水酸化バリウム層46が設けら
れている。また、蓄冷槽20の外周部には融点の低い蓄
熱材の層、例えば水の層47が設けられている。蓄熱槽
18内には、冷凍サイクルを構成するコンデンサ48が
配設されており、蓄冷槽20内には、冷凍サイクルを構
成するエバポレータ50が配設されている。これらのコ
ンデンサ48及びエバポレータ50は、エキスパンショ
ンバルブ52を挟んで、配管54によってコンプレッサ
56に連結されており、冷凍サイクルを構成している。
また、コンプレッサ56は外部からの電力により駆動さ
れるようになっている。
【0020】図5に示される如く、車室13の後部に
は、ダクト58とダクト60とに連通する開口部62、
64が形成されている。これらの開口部62、64は、
切替弁66、68によって開閉可能とされており、ダク
ト58及びダクト60は、それぞれ車体外部と連通しい
る。また、ダクト58内には蓄熱槽18が配設されてお
り、ダクト60内には蓄冷槽20が配設されている。
【0021】次に本実施例の作用を説明する。図3に示
される如く、本実施例の電気自動車用空調装置16で
は、蓄熱槽18への蓄熱及び蓄冷槽20への蓄冷を行う
場合には、電気自動車10を使用しない時間帯、例え
ば、夜間等に外部からの電力によりコンプレッサ56を
駆動させ、配管54を通して冷媒を図2の矢印A方向に
循環させる。これにより、冷媒ガスはコンプレッサ56
で、吸引、圧縮されて、高温、高圧のガスにされてコン
デンサ48に流れ込む。このガスはコンデンサ48でブ
ライン22により冷却され、凝縮の潜熱を奪われて液化
する。このとき、ブライン22が温められ蓄熱される。
【0022】コンデンサ48で液化された冷媒は、エキ
スパンションバルブ52に流込む。エキスパンションバ
ルブ52では高圧液冷媒が急激に膨張され低温、低圧の
霧状冷媒となってエバポレータ50へ流込む。エバポレ
ータ50では、周囲のブライン44から蒸発に必要な潜
熱を奪い、周囲のブライン44が冷却され蓄冷される。
これと同時に、冷媒は気化し、再びコンプレッサ56へ
吸入される。このように、冷媒は、冷凍サイクル中を繰
り返し循環して、蓄熱及び蓄冷を行う。
【0023】また、ヒータ19を外部電源21によって
加熱することによって、蓄熱槽18内のブライン22を
温めることができる。
【0024】さらに、電気自動車10を使用している場
合には、図2の矢印Bに示される如く、蓄熱槽18に蓄
えられたブライン22を、ポンプ24によってモータ1
1及びインバータ12に循環させ、モータ11及びイン
バータ12の排熱によって蓄熱槽18内のブライン22
を温めることができる。
【0025】電気自動車10を使用している際に、暖房
を行う場合には、図3の矢印Cに示される如く、蓄熱槽
18に蓄えられた温かいブライン22をポンプ38によ
って、室内熱交換器32へ流し、これによって、室内1
3に温風を供給する。また、図3の矢印Dで示される如
く、蓄熱槽18に蓄えられた温かいブライン22をポン
プ30によって、パネルヒータ26へ流し、これによっ
て、室内13を温める。
【0026】さらに、車室13の後部に設けられた開口
部64を切替弁68によって開放状態とし、開口部62
を切替弁66によって閉塞状態とする。これによって、
車室13の温かい空気が、図3の矢印Eで示される如く
ダクト60に流れ込み、ダクト60内に配置された蓄冷
槽20の着氷防止に役立つ。
【0027】一方、冷房を行う場合には、図4の矢印F
で示される如く、蓄冷槽20に蓄えられた冷たいブライ
ン44をポンプ38によって、室内熱交換器32へ流
し、これによって、室内13に冷風を供給する。また、
車室13の後部に設けられた開口部62を切替弁66に
よって開放状態とし、開口部64を切替弁68によって
閉塞状態とする。これによって、車室13の冷たい空気
が、図3の矢印Gで示される如くダクト58に流れ込
み、ダクト58内に配置された蓄熱槽18の過熱防止に
役立つ。
【0028】従って、電気自動車10を使用している際
に、コンプレッサ56を駆動させることなく冷暖房を行
うことができる。このため、冷暖房用の消費電力を低減
することができ、バッテリーの消耗を遅くするこができ
る。また、モータ11及びインバータ12の排熱を有効
に利用することができるとともに、モータ11及びイン
バータ12用の冷却装置が不要となる。
【0029】なお、モータ11及びインバータ12の過
熱が大きく、冷却が厳しい場合には、蓄熱槽18のブラ
イン22と蓄冷槽20のブライン44とを適量入替える
ことにより、蓄熱槽18のブライン22の温度を下げ、
冷却性能を向上させる構成としても良い。
【0030】
【発明の効果】本発明の電気自動車用空調装置は、冷凍
サイクルの一部を構成するコンデンサを備えた蓄熱槽
と、冷凍サイクルの一部を構成するエバポレータを備え
た蓄冷槽と、冷凍サイクルの一部を構成するとともに外
部からの電力により駆動されるコンプレッサと、蓄熱槽
及び蓄冷槽に充填された熱媒体を熱源とする室内熱交換
器と、を有する構成としたので、冷暖房用の消費電力を
低減することができ、バッテリーの消耗を遅くするこが
できるという優れた効果を有する。
【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調装置
を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例に係る電気自動車用空調装置
の蓄熱時及び蓄冷時を示すブロック図である。
【図3】本発明の一実施例に係る電気自動車用空調装置
の暖房時を示すブロック図である。
【図4】本発明の一実施例に係る電気自動車用空調装置
の冷房時を示すブロック図である。
【図5】本発明の一実施例に係る電気自動車用空調装置
が装備された電気自動車を示す斜め後方から示す透視斜
視図である。
【図6】従来例に係る電気自動車用空調装置を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
10 電気自動車用 11 モータ 12 インバータ 16 電気自動車用空調装置 18 蓄熱槽 20 蓄冷槽 22 ブライン(熱媒体) 32 室内熱交換器 44 ブライン(熱媒体) 48 コンデンサ 50 エバポレータ 56 コンプレッサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷凍サイクルの一部を構成するコンデン
    サを備えた蓄熱槽と、冷凍サイクルの一部を構成するエ
    バポレータを備えた蓄冷槽と、冷凍サイクルの一部を構
    成するとともに外部からの電力により駆動されるコンプ
    レッサと、前記蓄熱槽及び前記蓄冷槽に充填された熱媒
    体を熱源とする室内熱交換器と、を有することを特徴と
    する電気自動車用空調装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007110724A1 (en) * 2006-03-27 2007-10-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Heat storage device
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