JPH11286211A - 車両用空調装置 - Google Patents
車両用空調装置Info
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- JPH11286211A JPH11286211A JP10108719A JP10871998A JPH11286211A JP H11286211 A JPH11286211 A JP H11286211A JP 10108719 A JP10108719 A JP 10108719A JP 10871998 A JP10871998 A JP 10871998A JP H11286211 A JPH11286211 A JP H11286211A
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- 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
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3228—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
- B60H1/32284—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations comprising two or more secondary circuits, e.g. at evaporator and condenser side
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- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 環境問題を解決しかつ安全性を確保し、また
高効率のエンジンを有する自動車に対して外気温度が低
いときの暖房能力を向上させた車両用空調装置を提供す
る。 【解決手段】 車室内に、車室内の空気を加熱する室内
放熱器３５と車室内の空気を冷却する室内冷却器３７と
を備え、車室外に、冷媒によりヒートポンプ動作を行う
冷媒回路を備える。冷媒回路は、冷媒を圧縮するコンプ
レッサ１１と、圧縮された冷媒をブラインにより冷却す
る放熱用ブライン熱交換器１３と、ブラインを用いて、
暖房時に冷媒を加熱し、冷房時に冷媒を冷却する補助ブ
ライン熱交換器１７と、ブラインにより冷媒を加熱する
冷却用ブライン熱交換器２１とからなる。室内放熱器３
５と放熱用ブライン熱交換器１３との間及び室内冷却器
３７と冷却用ブライン熱交換器２１との間では、それぞ
れブラインを介して熱交換を行う。
高効率のエンジンを有する自動車に対して外気温度が低
いときの暖房能力を向上させた車両用空調装置を提供す
る。 【解決手段】 車室内に、車室内の空気を加熱する室内
放熱器３５と車室内の空気を冷却する室内冷却器３７と
を備え、車室外に、冷媒によりヒートポンプ動作を行う
冷媒回路を備える。冷媒回路は、冷媒を圧縮するコンプ
レッサ１１と、圧縮された冷媒をブラインにより冷却す
る放熱用ブライン熱交換器１３と、ブラインを用いて、
暖房時に冷媒を加熱し、冷房時に冷媒を冷却する補助ブ
ライン熱交換器１７と、ブラインにより冷媒を加熱する
冷却用ブライン熱交換器２１とからなる。室内放熱器３
５と放熱用ブライン熱交換器１３との間及び室内冷却器
３７と冷却用ブライン熱交換器２１との間では、それぞ
れブラインを介して熱交換を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の車室内の
冷房及び暖房を行うための車両用空調装置であって、特
に、冷媒を用いて熱交換を行うヒートポンプ装置を備え
た車両用空調装置に関する。
冷房及び暖房を行うための車両用空調装置であって、特
に、冷媒を用いて熱交換を行うヒートポンプ装置を備え
た車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用暖房装置として、冷媒を用
いて冷暖房を行うヒートポンプ装置が知られている。ヒ
ートポンプ装置は室内熱交換器と室外熱交換器を備え、
冷媒を用いて、暖房時においては室外熱交換器で熱を吸
熱し、室内熱交換器で放熱し、冷房時においては、室外
熱交換器で放熱し、室内熱交換器で吸熱するというヒー
トポンプ動作を行う。
いて冷暖房を行うヒートポンプ装置が知られている。ヒ
ートポンプ装置は室内熱交換器と室外熱交換器を備え、
冷媒を用いて、暖房時においては室外熱交換器で熱を吸
熱し、室内熱交換器で放熱し、冷房時においては、室外
熱交換器で放熱し、室内熱交換器で吸熱するというヒー
トポンプ動作を行う。
【０００３】このヒートポンプ装置に用いる冷媒として
はフロンがよく用いられてきたが、近年、温暖化等の問
題からフロンの使用が抑制される方向にある。それにか
わり、プロパン、ブタン、アンモニア等の自然系冷媒の
使用が検討されている。
はフロンがよく用いられてきたが、近年、温暖化等の問
題からフロンの使用が抑制される方向にある。それにか
わり、プロパン、ブタン、アンモニア等の自然系冷媒の
使用が検討されている。
【０００４】また、車両用暖房装置として、エンジンの
冷却水（温水）をヒータコアに循環させ、ヒータコアに
てエンジンの冷却水と車室内の空気とを熱交換させるこ
とにより車室内の暖房を行う温水式暖房装置もよく知ら
れている。
冷却水（温水）をヒータコアに循環させ、ヒータコアに
てエンジンの冷却水と車室内の空気とを熱交換させるこ
とにより車室内の暖房を行う温水式暖房装置もよく知ら
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ヒートポンプ装置で
は、車室内に設けられた室内熱交換器にて冷媒と空気と
の熱交換が行われている。このため、車室内に冷媒が循
環しており、冷媒がヒートポンプ装置の外部に漏れた場
合に、温風等の吹き出し口を介して冷媒が車室内に漏れ
る危険性があった。この点から、従来のヒートポンプ装
置において、冷媒として可燃性のあるプロパンやブタン
等の他に、有害なアンモニア等の自然系冷媒を用いるこ
とは安全性を確保する上で好ましくなかった。
は、車室内に設けられた室内熱交換器にて冷媒と空気と
の熱交換が行われている。このため、車室内に冷媒が循
環しており、冷媒がヒートポンプ装置の外部に漏れた場
合に、温風等の吹き出し口を介して冷媒が車室内に漏れ
る危険性があった。この点から、従来のヒートポンプ装
置において、冷媒として可燃性のあるプロパンやブタン
等の他に、有害なアンモニア等の自然系冷媒を用いるこ
とは安全性を確保する上で好ましくなかった。
【０００６】また、ヒートポンプ装置では、外気の温度
が非常に低い極低温（例えば、−１８℃）の場合、室外
熱交換器が外気から十分に吸熱できなかったり、室外熱
交換器が着霜したりするため暖房能力が低下するという
問題があった。
が非常に低い極低温（例えば、−１８℃）の場合、室外
熱交換器が外気から十分に吸熱できなかったり、室外熱
交換器が着霜したりするため暖房能力が低下するという
問題があった。
【０００７】また、温水式暖房装置に対しても、近年の
高効率のエンジンでは、エンジン始動時または外気温度
が低いときは温水の温度がなかなか上昇せず、暖房能力
が十分に得られないという問題がある。
高効率のエンジンでは、エンジン始動時または外気温度
が低いときは温水の温度がなかなか上昇せず、暖房能力
が十分に得られないという問題がある。
【０００８】本発明は上記問題を解決すべくなされたも
のであり、環境問題を解決しかつ安全性を確保し、また
高効率のエンジンを有する自動車に対して外気温度が低
いときの暖房能力を向上させた車両用空調装置を提供す
ることを目的とする。
のであり、環境問題を解決しかつ安全性を確保し、また
高効率のエンジンを有する自動車に対して外気温度が低
いときの暖房能力を向上させた車両用空調装置を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の車両
用空調装置は、車室内に設けられ、ブラインと車室内の
空気との間で熱交換を行う室内熱交換手段と、車室外に
設けられ、冷媒を用いてヒートポンプ動作を行う冷媒回
路とを備える。車両用空調装置は、冷媒回路のヒートポ
ンプ動作中に放熱または吸熱される熱により、上記室内
熱交換手段で熱交換に用いるブラインを加熱または冷却
する。
用空調装置は、車室内に設けられ、ブラインと車室内の
空気との間で熱交換を行う室内熱交換手段と、車室外に
設けられ、冷媒を用いてヒートポンプ動作を行う冷媒回
路とを備える。車両用空調装置は、冷媒回路のヒートポ
ンプ動作中に放熱または吸熱される熱により、上記室内
熱交換手段で熱交換に用いるブラインを加熱または冷却
する。
【００１０】本発明に係る第２の車両用空調装置は、車
室内において、熱交換により車室内の空気を加熱する室
内放熱手段と、熱交換により車室内の空気を冷却する室
内冷却手段とを備え、車室外において、冷媒によりヒー
トポンプ動作を行う冷媒回路を備える。冷媒回路は、冷
媒を圧縮するコンプレッサと、該コンプレッサにより圧
縮された冷媒をブラインにより冷却する第１のブライン
熱交換手段と、該第１のブライン熱交換手段により冷却
された冷媒を、ブラインを用いて、暖房時には加熱し、
冷房時には冷却するブライン回路と、該ブライン回路か
らの冷媒をブラインにより加熱する第２のブライン熱交
換手段とを含む。上記室内放熱手段と上記第１のブライ
ン熱交換手段との間、及び、上記室内冷却手段と上記第
２のブライン熱交換手段との間では、それぞれブライン
を介して熱交換が行われる。
室内において、熱交換により車室内の空気を加熱する室
内放熱手段と、熱交換により車室内の空気を冷却する室
内冷却手段とを備え、車室外において、冷媒によりヒー
トポンプ動作を行う冷媒回路を備える。冷媒回路は、冷
媒を圧縮するコンプレッサと、該コンプレッサにより圧
縮された冷媒をブラインにより冷却する第１のブライン
熱交換手段と、該第１のブライン熱交換手段により冷却
された冷媒を、ブラインを用いて、暖房時には加熱し、
冷房時には冷却するブライン回路と、該ブライン回路か
らの冷媒をブラインにより加熱する第２のブライン熱交
換手段とを含む。上記室内放熱手段と上記第１のブライ
ン熱交換手段との間、及び、上記室内冷却手段と上記第
２のブライン熱交換手段との間では、それぞれブライン
を介して熱交換が行われる。
【００１１】また、本発明に係る第２の車両用空調装置
において、上記ブライン回路は、上記ブラインを加熱す
るための熱源を含んでもよく、暖房時は該熱源により上
記室内放熱手段で熱交換に用いられるブラインを加熱す
る。
において、上記ブライン回路は、上記ブラインを加熱す
るための熱源を含んでもよく、暖房時は該熱源により上
記室内放熱手段で熱交換に用いられるブラインを加熱す
る。
【００１２】また、本発明に係る第２の車両用空調装置
において、上記熱源はエンジンであり、上記ブラインは
エンジンの冷却水であってもよい。
において、上記熱源はエンジンであり、上記ブラインは
エンジンの冷却水であってもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明に係る車両用空調装置の実施の形態を説明する。本実
施形態の車両用空調装置は、車室内と隔絶して、車室外
に冷媒が循環する冷媒回路を備え、また、車室内に加熱
用の熱交換器と冷却用の熱交換器とを備える。車室外の
冷媒回路と車室内の熱交換器との間では熱媒体であるブ
ラインを介して熱交換が行われる。これにより、冷媒は
車室外にのみ循環することになり、車室内には循環しな
くなるため、冷媒が冷媒回路から漏れた場合でも、車室
内への冷媒の漏れがなくなる。これにより冷媒漏れに対
する安全性が向上する。また、車両用空調装置におい
て、冷媒回路はブラインを介して冷媒回路の外部と熱交
換を行うため、暖房運転時において外気と熱交換を行な
う必要がなく、極低温の環境下でも暖房能力を維持でき
る。ここで、ブラインとしては、エチレングリコール、
水、あるいは不凍液、油等の流体が好ましい。以下にそ
の詳細を説明する。なお、以下の説明において、車室と
は、車両の運転室に限らず、運転室と流体的に連通し
た、換気や空調のために外気を取り込む空調用ダクト内
の空間も含むものとする。
明に係る車両用空調装置の実施の形態を説明する。本実
施形態の車両用空調装置は、車室内と隔絶して、車室外
に冷媒が循環する冷媒回路を備え、また、車室内に加熱
用の熱交換器と冷却用の熱交換器とを備える。車室外の
冷媒回路と車室内の熱交換器との間では熱媒体であるブ
ラインを介して熱交換が行われる。これにより、冷媒は
車室外にのみ循環することになり、車室内には循環しな
くなるため、冷媒が冷媒回路から漏れた場合でも、車室
内への冷媒の漏れがなくなる。これにより冷媒漏れに対
する安全性が向上する。また、車両用空調装置におい
て、冷媒回路はブラインを介して冷媒回路の外部と熱交
換を行うため、暖房運転時において外気と熱交換を行な
う必要がなく、極低温の環境下でも暖房能力を維持でき
る。ここで、ブラインとしては、エチレングリコール、
水、あるいは不凍液、油等の流体が好ましい。以下にそ
の詳細を説明する。なお、以下の説明において、車室と
は、車両の運転室に限らず、運転室と流体的に連通し
た、換気や空調のために外気を取り込む空調用ダクト内
の空間も含むものとする。
【００１４】＜車両用空調装置の構成＞図１に実施の形
態１の車両用空調装置の概略ブロック図を示す。車両用
空調装置は、エンジンルーム内（車室外）に、冷媒を圧
縮するコンプレッサ１１と、冷媒とブラインとを熱交換
させ、冷媒を放熱させる放熱用ブライン熱交換器１３
と、冷媒を減圧する第１の膨張装置１５と、冷媒とブラ
インとを熱交換させ、冷媒を放熱または吸熱させる補助
ブライン熱交換器１７と、冷媒を減圧する第２の膨張装
置１９と、冷媒とブラインとを熱交換させ、冷媒を冷却
する冷却用ブライン熱交換器２１とからなり、それぞれ
が配管２２により接続された冷媒回路を備える。配管２
２中には冷媒が循環している。補助ブライン熱交換器１
７は配管４８を介して熱源２３に、配管４９を介して補
助熱交換器２５に接続されている。本実施形態では、熱
源２３としてエンジンを用いるが、電気ヒータ等を用い
てもよい。補助熱交換器２５は送風機２７により空冷さ
れる。配管４８及び配管４９中には、ブラインとしてエ
ンジン（熱源２３）の冷却水すなわち温水が循環する。
配管４８及び配管４９において温水の循環はソレノイド
弁２９及びソレノイド弁３１によりそれぞれ制御され
る。ここで、ソレノイド弁２９及びソレノイド弁３１の
代わりに１つの三方弁を用いて、補助ブライン熱交換器
１７から熱源２３または熱交換器２５へのブラインの流
入を制御することもできる。又、補助熱交換器２５はエ
ンジン冷却用のラジエターと兼ねるか、あるいは一体化
してもよい。
態１の車両用空調装置の概略ブロック図を示す。車両用
空調装置は、エンジンルーム内（車室外）に、冷媒を圧
縮するコンプレッサ１１と、冷媒とブラインとを熱交換
させ、冷媒を放熱させる放熱用ブライン熱交換器１３
と、冷媒を減圧する第１の膨張装置１５と、冷媒とブラ
インとを熱交換させ、冷媒を放熱または吸熱させる補助
ブライン熱交換器１７と、冷媒を減圧する第２の膨張装
置１９と、冷媒とブラインとを熱交換させ、冷媒を冷却
する冷却用ブライン熱交換器２１とからなり、それぞれ
が配管２２により接続された冷媒回路を備える。配管２
２中には冷媒が循環している。補助ブライン熱交換器１
７は配管４８を介して熱源２３に、配管４９を介して補
助熱交換器２５に接続されている。本実施形態では、熱
源２３としてエンジンを用いるが、電気ヒータ等を用い
てもよい。補助熱交換器２５は送風機２７により空冷さ
れる。配管４８及び配管４９中には、ブラインとしてエ
ンジン（熱源２３）の冷却水すなわち温水が循環する。
配管４８及び配管４９において温水の循環はソレノイド
弁２９及びソレノイド弁３１によりそれぞれ制御され
る。ここで、ソレノイド弁２９及びソレノイド弁３１の
代わりに１つの三方弁を用いて、補助ブライン熱交換器
１７から熱源２３または熱交換器２５へのブラインの流
入を制御することもできる。又、補助熱交換器２５はエ
ンジン冷却用のラジエターと兼ねるか、あるいは一体化
してもよい。
【００１５】さらに、車両用空調装置は、車室内側にお
いて、空調用ダクト３４内に、空気を加熱する室内放熱
器３５と、空気を冷却する室内冷却器３７と、風量を調
節するミックスダンパ３９と、車室内に温調するための
空気を送り込む送風機４０とを備える。空調用ダクト３
４は車室内の所定の吹き出し口につながっており、この
吹き出し口から車室内に空調用ダクト３４内で温調され
た空気が送り出されて車室内の冷暖房が行われる。
いて、空調用ダクト３４内に、空気を加熱する室内放熱
器３５と、空気を冷却する室内冷却器３７と、風量を調
節するミックスダンパ３９と、車室内に温調するための
空気を送り込む送風機４０とを備える。空調用ダクト３
４は車室内の所定の吹き出し口につながっており、この
吹き出し口から車室内に空調用ダクト３４内で温調され
た空気が送り出されて車室内の冷暖房が行われる。
【００１６】室内放熱器３５は、配管４２を介して熱源
２３に、配管４４により放熱用ブライン熱交換器１３に
接続される。配管４２、４４中ではブラインとしてエン
ジン（熱源２３）の冷却水すなわち温水が循環する。室
内放熱器３５と熱源２３との間のブラインの循環はソレ
ノイド弁３３により制御される。室内冷却器３７は、配
管４６を介して冷却用ブライン熱交換器２１に接続され
る。配管４６中はブラインとして温水が循環する。配管
４２、４４、４６中の温水の循環はそれぞれ、流体循環
手段であるポンプ５０、５１、５３により行われる。ま
た、配管４８、４９においても、ブラインの循環はポン
プ５５により行われる。
２３に、配管４４により放熱用ブライン熱交換器１３に
接続される。配管４２、４４中ではブラインとしてエン
ジン（熱源２３）の冷却水すなわち温水が循環する。室
内放熱器３５と熱源２３との間のブラインの循環はソレ
ノイド弁３３により制御される。室内冷却器３７は、配
管４６を介して冷却用ブライン熱交換器２１に接続され
る。配管４６中はブラインとして温水が循環する。配管
４２、４４、４６中の温水の循環はそれぞれ、流体循環
手段であるポンプ５０、５１、５３により行われる。ま
た、配管４８、４９においても、ブラインの循環はポン
プ５５により行われる。
【００１７】第１および第２の膨張装置１５、１９は、
キャピラリーチューブ１５ａ、１９ａと、ソレノイド弁
１５ｂ、１９ｂとからなる。冷媒を膨張装置１５、１９
で減圧させるときは、ソレノイド弁１５ｂ、１９ｂを閉
じることでキャピラリーチューブ１５ａ、１９ａに全て
の冷媒が流れるようにする。冷媒を減圧させないときは
ソレノイド弁１５ｂ、１９ｂを全開にすることで、キャ
ピラリーチューブ１５ａ、１９ａを迂回するバイパス経
路を形成し、冷媒のほとんどがこのバイパス経路を通過
するようにする。このとき、膨張装置１５、１９を通過
する冷媒は減圧されずにそのまま通過することになる。
なお、これらの膨張装置１５、１９は開度調節が可能な
電動膨張弁または機械式膨張弁により構成し、先のソレ
ノイド弁１５ｂ、１９ｂの解放時に相当する制御とし
て、電動膨張弁、機械式膨張弁の開度を全開あるいはそ
れに近い状態とし、キャピラリチューブ１５ａ、１９ａ
の使用時に相当する制御として、適度な減圧量が得られ
る開度に制御してもよい。
キャピラリーチューブ１５ａ、１９ａと、ソレノイド弁
１５ｂ、１９ｂとからなる。冷媒を膨張装置１５、１９
で減圧させるときは、ソレノイド弁１５ｂ、１９ｂを閉
じることでキャピラリーチューブ１５ａ、１９ａに全て
の冷媒が流れるようにする。冷媒を減圧させないときは
ソレノイド弁１５ｂ、１９ｂを全開にすることで、キャ
ピラリーチューブ１５ａ、１９ａを迂回するバイパス経
路を形成し、冷媒のほとんどがこのバイパス経路を通過
するようにする。このとき、膨張装置１５、１９を通過
する冷媒は減圧されずにそのまま通過することになる。
なお、これらの膨張装置１５、１９は開度調節が可能な
電動膨張弁または機械式膨張弁により構成し、先のソレ
ノイド弁１５ｂ、１９ｂの解放時に相当する制御とし
て、電動膨張弁、機械式膨張弁の開度を全開あるいはそ
れに近い状態とし、キャピラリチューブ１５ａ、１９ａ
の使用時に相当する制御として、適度な減圧量が得られ
る開度に制御してもよい。
【００１８】＜車両用空調装置の動作＞図１は車両用空
調装置の暖房運転時の状態を示したものであり、図２は
車両用空調装置の冷房運転時の状態を示したものであ
る。以下に車両用空調装置のそれぞれの動作を説明す
る。なお、以下では、説明の便宜上、放熱用ブライン熱
交換器１３に流入するブラインを「放熱用ブライン」、
冷却用ブライン熱交換器２１に流入するブラインを「冷
却用ブライン」、補助ブライン熱交換器１７に流入する
ブラインを「補助ブライン」ということにする。
調装置の暖房運転時の状態を示したものであり、図２は
車両用空調装置の冷房運転時の状態を示したものであ
る。以下に車両用空調装置のそれぞれの動作を説明す
る。なお、以下では、説明の便宜上、放熱用ブライン熱
交換器１３に流入するブラインを「放熱用ブライン」、
冷却用ブライン熱交換器２１に流入するブラインを「冷
却用ブライン」、補助ブライン熱交換器１７に流入する
ブラインを「補助ブライン」ということにする。
【００１９】図１を参照して暖房運転時の動作を説明す
る。暖房運転時では、第１の膨張装置１５はそれを通過
する冷媒が減圧されるように制御される。第２の膨張装
置１９は全開に制御される。ミックスダンパ３９の開度
は送風機４０から送りだされた風が室内放熱器３５を通
過するように制御される。またソレノイド弁２９は開
に、ソレノイド弁３１は閉にされる。又、ソレノイド弁
３３はブラインが所定の温度になったとき、あるいは運
転から所定時間経過したときに開にされる。これによ
り、補助ブラインは補助熱交換器２５を循環せずに熱源
２３を循環し、また放熱用ブラインは熱源２３を循環す
るようになる。
る。暖房運転時では、第１の膨張装置１５はそれを通過
する冷媒が減圧されるように制御される。第２の膨張装
置１９は全開に制御される。ミックスダンパ３９の開度
は送風機４０から送りだされた風が室内放熱器３５を通
過するように制御される。またソレノイド弁２９は開
に、ソレノイド弁３１は閉にされる。又、ソレノイド弁
３３はブラインが所定の温度になったとき、あるいは運
転から所定時間経過したときに開にされる。これによ
り、補助ブラインは補助熱交換器２５を循環せずに熱源
２３を循環し、また放熱用ブラインは熱源２３を循環す
るようになる。
【００２０】このように膨張装置１５、１９等が制御さ
れることにより、コンプレッサ１１で圧縮されて高温・
高圧になった冷媒は、放熱用ブライン熱交換器１３で放
熱し、放熱用ブラインを加熱する。その後、冷媒は第１
の膨張装置１５で減圧され、補助ブライン熱交換器１７
を通過する。冷媒は、補助ブライン熱交換器１７におい
て熱源２３で加熱された補助ブラインにより加熱され
る。加熱された冷媒は、全開の第２の膨張装置１９を通
過し、さらに冷却用ブライン熱交換器２１で吸熱を行
い、冷却用ブラインから熱を奪う。
れることにより、コンプレッサ１１で圧縮されて高温・
高圧になった冷媒は、放熱用ブライン熱交換器１３で放
熱し、放熱用ブラインを加熱する。その後、冷媒は第１
の膨張装置１５で減圧され、補助ブライン熱交換器１７
を通過する。冷媒は、補助ブライン熱交換器１７におい
て熱源２３で加熱された補助ブラインにより加熱され
る。加熱された冷媒は、全開の第２の膨張装置１９を通
過し、さらに冷却用ブライン熱交換器２１で吸熱を行
い、冷却用ブラインから熱を奪う。
【００２１】このとき、室内冷却器３７には配管４６を
通じて冷却用ブライン放熱器２１により冷却された冷却
用ブラインが循環し、室内冷却器３７を冷却する。ま
た、放熱用ブラインは、放熱用ブライン熱交換器１３か
らとともに、熱源（エンジン）２３においても加熱され
た後、室内放熱器３５に対して供給される。これにより
室内放熱器３５は加熱される。
通じて冷却用ブライン放熱器２１により冷却された冷却
用ブラインが循環し、室内冷却器３７を冷却する。ま
た、放熱用ブラインは、放熱用ブライン熱交換器１３か
らとともに、熱源（エンジン）２３においても加熱され
た後、室内放熱器３５に対して供給される。これにより
室内放熱器３５は加熱される。
【００２２】したがって、空調用ダクト３４において、
送風機４０により起こされた風は、室内冷却器３７で冷
却されて除湿され、その後、室内放熱器３５で加熱され
て、暖房用温風として車室内に送り込まれる。なお、室
内冷却器３７への通風量の制御あるいは室内冷却器３７
を迂回する通風路とすることにより、暖房温度をより高
くすることができる。
送風機４０により起こされた風は、室内冷却器３７で冷
却されて除湿され、その後、室内放熱器３５で加熱され
て、暖房用温風として車室内に送り込まれる。なお、室
内冷却器３７への通風量の制御あるいは室内冷却器３７
を迂回する通風路とすることにより、暖房温度をより高
くすることができる。
【００２３】次に、図２を参照して冷房運転時の動作を
説明する。冷房運転時では、第１の膨張装置１５は全開
に制御される。第２の膨張装置１９はそれを通過する冷
媒が減圧されるように制御される。ミックスダンパ３９
の開度は、室内放熱器３５に送風機４０により起こされ
た温調用の風が通過しないように、すなわち、送風が加
熱されないように制御される。また、ソレノイド弁２
９、３３は閉に、ソレノイド弁３１は開にされる。これ
により、補助ブラインは熱源２３を循環せずに補助熱交
換器２５を循環し、放熱用ブラインは熱源２３を循環し
ないようになる。
説明する。冷房運転時では、第１の膨張装置１５は全開
に制御される。第２の膨張装置１９はそれを通過する冷
媒が減圧されるように制御される。ミックスダンパ３９
の開度は、室内放熱器３５に送風機４０により起こされ
た温調用の風が通過しないように、すなわち、送風が加
熱されないように制御される。また、ソレノイド弁２
９、３３は閉に、ソレノイド弁３１は開にされる。これ
により、補助ブラインは熱源２３を循環せずに補助熱交
換器２５を循環し、放熱用ブラインは熱源２３を循環し
ないようになる。
【００２４】このように膨張装置１５、１９等が制御さ
れることにより、コンプレッサ１１で圧縮されて高温・
高圧になった冷媒は、放熱用ブライン熱交換器１３で放
熱し、放熱用ブラインを加熱する。その後、冷媒は、全
開の第１の膨張装置１５を通過し、ブライン熱交換器１
７にて熱交換される。ブライン熱交換器１７において、
冷媒は補助熱交換器２５で冷却された補助ブラインとの
間で熱交換され、冷却される。この冷却された冷媒は、
第２の膨張装置１９で減圧され、冷却用ブライン熱交換
器２１で吸熱を行い、冷却用ブラインから熱を奪う。
れることにより、コンプレッサ１１で圧縮されて高温・
高圧になった冷媒は、放熱用ブライン熱交換器１３で放
熱し、放熱用ブラインを加熱する。その後、冷媒は、全
開の第１の膨張装置１５を通過し、ブライン熱交換器１
７にて熱交換される。ブライン熱交換器１７において、
冷媒は補助熱交換器２５で冷却された補助ブラインとの
間で熱交換され、冷却される。この冷却された冷媒は、
第２の膨張装置１９で減圧され、冷却用ブライン熱交換
器２１で吸熱を行い、冷却用ブラインから熱を奪う。
【００２５】このとき、室内冷却器３７は、冷却用ブラ
イン放熱器２１により冷却された冷却用ブラインが循環
し、この冷却用ブラインにより冷却される。室内放熱器
３５では、放熱用ブライン熱交換器１３により加熱され
た放熱用ブラインが放熱される。
イン放熱器２１により冷却された冷却用ブラインが循環
し、この冷却用ブラインにより冷却される。室内放熱器
３５では、放熱用ブライン熱交換器１３により加熱され
た放熱用ブラインが放熱される。
【００２６】したがって、空調用ダクト３４において、
送風機４０により起こされた風は、室内熱交換器３７で
冷却された後、車室内に送り込まれ、冷房に用いられ
る。
送風機４０により起こされた風は、室内熱交換器３７で
冷却された後、車室内に送り込まれ、冷房に用いられ
る。
【００２７】以上のように、本実施形態の車両用空調装
置では、車室内に温調用空気と熱交換を行う熱交換器
を、車室外に冷媒によるヒートポンプ動作を行う冷媒回
路と、暖房時に冷媒回路に熱を与える熱源とを備え、ブ
ラインを介して車室外と車室内の熱交換を行う。これに
より、冷媒を車室外にのみ循環させることが可能とな
り、冷媒回路から冷媒が漏れた場合でも、車室内への冷
媒漏れを防止できる。したがって、冷媒としてプロパ
ン、アンモニア等の自然系冷媒を使用することができる
ようになり、温暖化等の問題に対応できる。また、ブラ
イン熱交換器を用いて、暖房時に外気と隔絶して冷媒回
路に熱を供給できるため、外気が低温である環境下であ
っても十分な暖房能力が得られる。
置では、車室内に温調用空気と熱交換を行う熱交換器
を、車室外に冷媒によるヒートポンプ動作を行う冷媒回
路と、暖房時に冷媒回路に熱を与える熱源とを備え、ブ
ラインを介して車室外と車室内の熱交換を行う。これに
より、冷媒を車室外にのみ循環させることが可能とな
り、冷媒回路から冷媒が漏れた場合でも、車室内への冷
媒漏れを防止できる。したがって、冷媒としてプロパ
ン、アンモニア等の自然系冷媒を使用することができる
ようになり、温暖化等の問題に対応できる。また、ブラ
イン熱交換器を用いて、暖房時に外気と隔絶して冷媒回
路に熱を供給できるため、外気が低温である環境下であ
っても十分な暖房能力が得られる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の車両用空調装置によれば、ヒー
トポンプ動作を行うための冷媒を車室外にのみ循環させ
ることが可能となり、車室内での冷媒漏れに対する安全
性が向上する。したがって、冷媒として、プロパン、ブ
タン、アンモニア等の自然系冷媒を使用することができ
るようになり、温暖化等の問題に対応できる。また、ブ
ライン熱交換器を用いることにより、冷媒を外気と熱交
換せずにヒートポンプ動作を可能とした。これにより、
極低温下の暖房時において暖房能力の低下を招かず、外
気温度に影響されない空調装置の運転が可能となる。
トポンプ動作を行うための冷媒を車室外にのみ循環させ
ることが可能となり、車室内での冷媒漏れに対する安全
性が向上する。したがって、冷媒として、プロパン、ブ
タン、アンモニア等の自然系冷媒を使用することができ
るようになり、温暖化等の問題に対応できる。また、ブ
ライン熱交換器を用いることにより、冷媒を外気と熱交
換せずにヒートポンプ動作を可能とした。これにより、
極低温下の暖房時において暖房能力の低下を招かず、外
気温度に影響されない空調装置の運転が可能となる。
【図１】 本発明に係る車両用空調装置の暖房動作時の
概略ブロック図。
概略ブロック図。
【図２】 本発明に係る車両用空調装置の冷房動作時の
概略ブロック図。
概略ブロック図。
１１ コンプレッサ １３ 放熱用ブライン熱交換器 １５ 第１の膨張装置 １７ 補助ブライン熱交換器 １９ 第２の膨張装置 ２１ 冷却用ブライン熱交換器 ３５ 室内放熱器 ３７ 室内冷却器 ２２ 配管 ２３ 熱源（エンジン） ２５ 補助熱交換器。
Claims (4)
- 【請求項１】 車室内に設けられ、ブラインと車室内の
空気との間で熱交換を行う室内熱交換手段と、 車室外に設けられ、冷媒を用いてヒートポンプ動作を行
う冷媒回路とを備え、 該冷媒回路のヒートポンプ動作中に放熱または吸熱され
る熱により、上記室内熱交換手段で熱交換に用いられる
ブラインを加熱または冷却することを特徴とする車両用
空調装置。 - 【請求項２】 （ａ）車室内において、 熱交換により車室内の空気を加熱する室内放熱手段と、 熱交換により車室内の空気を冷却する室内冷却手段とを
備え、 （ｂ）車室外において、 冷媒によりヒートポンプ動作を行う冷媒回路を備え、該
冷媒回路は、 冷媒を圧縮するコンプレッサと、 該コンプレッサにより圧縮された冷媒をブラインにより
冷却する第１のブライン熱交換手段と、 該第１のブライン熱交換手段により冷却された冷媒を、
ブラインを用いて、暖房時には加熱し、冷房時には冷却
するブライン回路と、 該ブライン回路からの冷媒をブラインにより加熱する第
２のブライン熱交換手段とを含み、 （ｃ）上記室内放熱手段と上記第１のブライン熱交換手
段との間、及び、上記室内冷却手段と上記第２のブライ
ン熱交換手段との間では、それぞれブラインを介して熱
交換が行われることを特徴とする車両用空調装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の車両用空調装置におい
て、上記ブライン回路は、上記ブラインを加熱するため
の熱源を含み、暖房時は該熱源により上記室内放熱手段
で熱交換に用いられるブラインを加熱することを特徴と
する車両用空調装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の車両用空調装置におい
て、上記熱源はエンジンであり、上記ブラインはエンジ
ンの冷却水であることを特徴とする車両用空調装置。
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|---|---|---|---|
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| JP10871998A Expired - Fee Related JP3244467B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 車両用空調装置 |
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| JP2004501021A (ja) * | 2000-05-15 | 2004-01-15 | プジヨー・シトロエン・オートモビル・エス・アー | 自動車のキャビンの温度を調節するための方法および装置 |
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-
1998
- 1998-04-02 JP JP10871998A patent/JP3244467B2/ja not_active Expired - Fee Related
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