WO2013105203A1 - 車両用空調装置 - Google Patents
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Abstract
エンジンの熱がなくても暖房が可能であり、冷房と暖房とを素早く切り替えることが可能であり、さらに、ヒートポンプの駆動に伴うエネルギー損失も低くすることのできる車両用空調装置を提供すること。この車両用空調装置は、冷媒を減圧する減圧部と、減圧部により減圧された冷媒と周囲の空気との間で熱を交換する第1熱交換器と、第1熱交換器を通過した冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮部により圧縮された冷媒と周囲の空気との間で熱を交換する第2熱交換器と、第1熱交換器が途中に配置されて空気が流される第1流路と、第2熱交換器が途中に配置されて空気が流される第2流路と、第1流路から車室内へ送られる空気の流量を調整可能な第1切替部と、第2流路から車室内へ送られる空気の流量を調整可能な第2切替部とを具備し、圧縮部が第2流路内に配置されている。
Description
本発明は、車両に搭載される車両用空調装置に関する。
従来、車両に搭載されて車室内の気温を調整する車両用空調装置がある。車両用空調装置は、ヒートポンプを用いて車室内の気温調整を行うものが一般的である。また、エンジン車に搭載される車両用空調装置としては、ヒートポンプを用いて車室内の冷房を行う一方、エンジンの熱を利用して車室内の暖房を行う構成も一般的である。
特許文献1には、ヒートポンプの冷媒の流れを逆転させて車室内の冷房と暖房とを切り替える車両用空調装置が開示されている。
エンジンの熱を利用して車室内の暖房を行う車両用空調装置は、排熱量の少ないエンジン車または電気自動車等において、寒冷時に暖房の熱が足りなくなるという課題がある。
また、特許文献1に示されるように、ヒートポンプの冷媒の流れを逆転させて冷房と暖房とを切り替える空調装置では、ヒートポンプの中で圧力差のある冷媒の流れを安定的に反転させる必要がある。よって、このような空調装置では、冷房運転と暖房運転との切り替えに時間がかかるという課題、または、冷媒の流れを安定的に反転させるために冷媒の配管および弁類の機構が複雑になるという課題が生じる。
車両では、車室内の温度および湿度の変動が激しく、状況によっては窓がくもることもあるため、冷房と暖房とを素早く切り替えられることが要求される。冷媒の流れを逆転させて冷房と暖房とを切り替える空調装置では、冷媒の安定的な逆転に相当時間を要するため、この要求に応じるのが困難であった。
また、ヒートポンプを利用した空調装置では、コンプレッサを電動モータにより駆動する際に、コンプレッサが発熱してエネルギー損失が生じるという課題がある。
本発明の目的は、エンジンの熱がなくても暖房が可能であり、冷房と暖房とを素早く切り替えることが可能であり、さらに、ヒートポンプの駆動に伴うエネルギー損失も低くすることのできる車両用空調装置を提供することである。
本発明の一態様に係る車両用空調装置は、冷媒を減圧する減圧部と、前記減圧部により減圧された冷媒と周囲の空気との間で熱を交換する第1熱交換器と、前記第1熱交換器を通過した冷媒を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部により圧縮された冷媒と周囲の空気との間で熱を交換する第2熱交換器と、前記第1熱交換器が途中に配置されて空気が流される第1流路と、前記第2熱交換器が途中に配置されて空気が流される第2流路と、前記第1流路から車室内へ送られる空気の流量を調整可能な第1切替部と、前記第2流路から車室内へ送られる空気の流量を調整可能な第2切替部と、を具備し、前記圧縮部が前記第2流路内に配置されている構成を採る。
本発明によれば、エンジンの熱がなくても第2熱交換器を通過した空気を車室内に送って車室内を暖房できる。また第1熱交換器を通過した空気を車室内に送ることで暖房から冷房に速やかに切り替えることができる。さらに、ヒートポンプの駆動に伴って発熱する圧縮部を第2流路内に配置することで、圧縮部の熱を車室内の暖房に利用して、ヒートポンプの駆動に伴うエネルギー損失を低くすることができる。
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態の車両用空調装置のうちヒートポンプを示す構成図である。図2Aは、本発明の実施の形態の車両用空調装置を上方から見た構成図(内部流路が見えるようにした概略破断面図)である。図2Bは、本発明の実施の形態の車両用空調装置を側方から見た構成図(内部流路が見えるようにした概略破断面図)である。
この実施の形態の車両用空調装置は、ヒートポンプの構成と、このヒートポンプの構成を内蔵する送風装置の構成とを備えている。
ヒートポンプは、図1に示すように、冷媒を減圧する膨張弁2と、減圧された冷媒と周囲の空気との間で熱交換を行うエバポレータ(蒸発器とも言う)3と、冷媒を圧縮する圧縮機(コンプレッサとも言う)4と、圧縮された冷媒と周囲の空気との間で熱交換を行うコンデンサ(凝縮器とも言う)5とを備えている。
上記構成のうち、膨張弁2は減圧部、エバポレータ3は第1熱交換器、圧縮機4は圧縮部、コンデンサ5は第2熱交換器に、それぞれ相当する。
送風装置は、図2A,図2Bに示すように、室内ダクト11、ミックスチャンバー12、第1ダクト16、内気戻りダクト19、第2ダクト24、第1ファン17、第2ファン23、第1室内送風扉14、第1室外排出扉15、第1外気導入扉18、第1内気導入扉20、第2内気導入扉21、第2外気導入扉22、第2室外排出扉25、および、第2室内送風扉26を備えている。
上記の構成のうち、第1ダクト16が第1流路に、第2ダクト24が第2流路に、内気戻りダクト19が第3流路に、第1ファン17が第1送風器に、第2ファン23が第2送風器にそれぞれ相当する。また、第1室内送風扉14、第1室外排出扉15、第2室内送風扉26、第2室外排出扉25、第1外気導入扉18、第1内気導入扉20、第2外気導入扉22、第2内気導入扉21が、第1~第8切替部にそれぞれ相当する。
室内ダクト11は、ミックスチャンバー12に接続されて、車室内の曇り止め用の吹出口(DEF)、上側吹出口(VENT)および足元吹出口(FOOT)まで通じるダクトである。
第1ダクト16には、上流側に第1ファン17が、途中にエバポレータ3および膨張弁2が、それぞれ配置されている。第1ダクト16の上流端には、第1外気導入扉18と第1内気導入扉20とが設けられている。第1外気導入扉18は、第1ダクト16から車室外に通じる外気導入口を開閉する弁、第1内気導入扉20は、第1ダクト16から内気戻りダクト19に通じる内気導入口を開閉する弁である。
第1ダクト16の下流端には、第1室内送風扉14と、第1室外排出扉15とが設けられている。第1室内送風扉14は、第1ダクト16からミックスチャンバー12に通じる開口部を開閉する弁、第1室外排出扉15は、第1ダクト16から車室外に通じる開口部を開閉する弁である。
第1ダクト16の空気は、第1ファン17の作用により上流から下流へ流れ、途中でエバポレータ3を通過して冷却および除湿される。第1ファン17としては、特に制限されないが、輻流ファンを採用している。
第2ダクト24には、途中にコンデンサ5および圧縮機4が、下流側に第2ファン23が、それぞれ配置されている。また、第2ダクト24には、ヒートポンプの各構成間で冷媒を流す配管7a~7cの大部分(残りの部分は第1ダクト16に収容されている)が収容されている。エバポレータ3と圧縮機4とを結ぶ配管7cは、エバポレータ3および圧縮機4の互いに近い側にそれぞれ連結されている。コンデンサ5と膨張弁2とを結ぶ配管7bは、コンデンサ5のエバポレータ3に近い側に連結されている。膨張弁2はエバポレータ3のコンデンサ5に近い側に設けられている。
第2ダクト24の上流端には、第2外気導入扉22と、第2内気導入扉21とが設けられている。第2外気導入扉22は、第2ダクト24から車室外に通じる外気導入口を開閉する弁、第2内気導入扉21は、第2ダクト24から内気戻りダクト19に通じる内気導入口を開閉する弁である。特に制限されないが、第2外気導入扉22には、並列された複数の小扉により大きな面積の流路を開閉できるフラッパードアを採用している。
第2ダクト24の下流端には、第2室内送風扉26と、第2室外排出扉25とが設けられている。第2室内送風扉26は、第2ダクト24からミックスチャンバー12に通じる開口部を開閉する弁、第2室外排出扉25は第2ダクト24から車室外に通じる開口部を開閉する弁である。特に制限されないが、第2室外排出扉25には、並列された複数の小扉により大きな面積の流路を開閉できるフラッパードアを採用している。
第2ダクト24の空気は、第2ファン23の作用により上流から下流へ流れ、途中でコンデンサ5を通過して温められる。また、この空気の一部は圧縮機4にも当って、圧縮機4を冷却するとともに、この空気自体も温められる。第2ファン23としては、特に制限されないが、プロペラファンを採用している。
内気戻りダクト19は、車室内の空気を第1ダクト16の上流側および第2ダクト24の上流側へ戻すダクトである。内気戻りダクト19の上流端は、車室内に開口している。内気戻りダクト19の下流端は、第1ダクト16の内気導入口と、第2ダクト24の内気導入口に接続されている。
第1室内送風扉14、第1室外排出扉15、第1外気導入扉18、第1内気導入扉20、第2内気導入扉21、第2外気導入扉22、第2室外排出扉25、および、第2室内送風扉26は、電気モータにより開閉駆動される。各扉は、空気の通り路を開閉して、この通り路の空気の流量をゼロ又は有限の流量に切り替え可能である。また、各扉は、各空気の通り路の開度を連続的または複数段階に切り替え可能に構成され、それにより空気の流量を連続的又は複数段階に切り替えることができる。
各扉の開閉は、図示略の制御部によって電気的に制御される。この制御部はユーザのボタン操作等に基づいて各扉を所定の開度に開閉駆動する。なお、各扉は、ユーザのレバー操作の動力を油圧又はワイヤーを介して伝達して開閉する構成としてもよい。
この実施の形態の車両用空調装置は、少なくとも、膨張弁2、エバポレータ3、圧縮機4、コンデンサ5、ミックスチャンバー12、第1ダクト16、第1ファン17、内気戻りダクト19、第2ファン23、第2ダクト24、および、8つの扉(14、15、18、20、21、22、25、26)が、一体化(ユニット化とも言う)されて構成されている。
そして、室内ダクト11が車室内に配置され、上記ユニット化された構成が車室外に配置されている。エバポレータ3およびコンデンサ5は車室の近傍に配置され、室内送風ダクト、第1ダクト16および第2ダクト24は、流路長が短く構成されている。
この実施の形態の車両用の空調装置は、電気自動車に搭載されるものである。エンジン自動車では、エンジン排熱の影響を軽減させるため、ヒートポンプのコンデンサを車両先頭のラジエータの近傍に配置する必要があるが、電気自動車ではこのような配置制限がない。そのため、この実施の形態の車両用空調装置では、ヒートポンプのコンデンサ5を送風装置内に配置することが可能になっている。また、エンジン自動車では、ヒートポンプの圧縮機4をエンジンの駆動力を伝達して駆動する場合があるが、電気自動車では電気的に駆動されるため圧縮機4の配置制限がない。そのため、この実施の形態の車両用空調装置では、圧縮機4を送風装置内に配置することが可能になっている。
また、エンジン自動車では、エンジンルーム内が非常に高温になることから、エンジンルームと車室との間に断熱性のある仕切りを設けて、送風装置を仕切りより車室側に配置する必要があったが、電気自動車では、このような配置制限がない。そのため、この実施の形態の車両用空調装置では、送風装置を車室外に配置して、車室内のスペースを広くすることが可能になっている。
以下には、上記構成の車両用空調装置の複数種類の運転動作について説明する。
<暖房運転>
図3は、本発明の実施の形態の車両用空調装置における暖房運転の状態を表わす図である。図中、空気の流れを帯状の矢印で表わし、外部から導入される空気(外気とも呼ぶ)を「FRE(Fresh air)」、車室内から戻される空気(内気とも呼ぶ)を「REC(Recirculated air)」と記している。
図3は、本発明の実施の形態の車両用空調装置における暖房運転の状態を表わす図である。図中、空気の流れを帯状の矢印で表わし、外部から導入される空気(外気とも呼ぶ)を「FRE(Fresh air)」、車室内から戻される空気(内気とも呼ぶ)を「REC(Recirculated air)」と記している。
この実施の形態の車両用空調装置では、暖房または冷房等の運転の切り替えに拘わらずに、ヒートポンプの冷媒の流れは同一方向である。
暖房運転では、図3に示すように、第1室内送風扉14と第2室外排出扉25とが閉じられ、第2室内送風扉26と第1室外排出扉15とが開かれる。また、第1外気導入扉18と、第2外気導入扉22の一部と、第2内気導入扉21の一部とが開かれ、第1内気導入扉20が閉じられる。そして、第1ファン17と第2ファン23とが駆動される。
このような空気の流路の切り替えにより、第1ダクト16では、外部から導入した空気(外気)からエバポレータ3を介して冷媒へ熱を移動する熱交換が行われて、熱交換後の冷却された空気が車室外に排出される。また、第2ダクト24では、外部から導入した空気(外気)および車室内から導入した空気(内気)へコンデンサ5を介して冷媒から熱を移動する熱交換が行われる。また、この空気が圧縮機4に当って圧縮機4から熱を吸収する。そして、これらの作用により温められた空気がミックスチャンバー12へ送られる。第2ダクト24へ導入される外気と内気との割合は、第2外気導入扉22と第2内気導入扉21との開度によって、例えば7:3に制御される。
なお、第2ダクト24へ導入する空気に外気を含めている理由は、この空気を内気100%とすると、車室内の湿度を下げることができずに、窓にくもりが生じる恐れがあるからである。なお、第2ダクト24へ導入する外気と内気との割合は、湿度および温度によって、「1:9」~「9:1」程度に変更可能である。
このような暖房運転により、第2ダクト24で温められた空気がミックスチャンバー12と室内ダクト11とを介して車室内へ送出されて車室内が暖房される。
<冷房運転>
図4は、本発明の実施の形態の車両用空調装置における冷房運転の状態を表わす図である。
図4は、本発明の実施の形態の車両用空調装置における冷房運転の状態を表わす図である。
冷房運転では、図4に示すように、第1室内送風扉14と第2室外排出扉25とが開かれ、第2室内送風扉26と第1室外排出扉15とが閉じられる。また、第1外気導入扉18と第2内気導入扉21とが閉じられ、第1内気導入扉20と第2外気導入扉22とが開かれる。そして、第1ファン17と第2ファン23とが駆動される。
このような空気の流路の切り替えにより、第1ダクト16では、車室内から導入した空気からエバポレータ3を介して冷媒へ熱を移動する熱交換が行われて、熱交換後の冷却された空気がミックスチャンバー12へ送られる。また、第2ダクト24では、外部から導入した空気へコンデンサ5を介して冷媒から熱を移動する熱交換が行われる。また、この空気が圧縮機4から熱を得て温められる。そして、この温められた空気が外部へ排出される。
このような冷房運転により、第1ダクト16で冷却された空気がミックスチャンバー12と室内ダクト11とを介して車室内へ送出されて車室内が冷房される。
<除湿暖房運転>
図5は、本発明の実施の形態の車両用空調装置における除湿暖房運転の状態を表わす図である。
図5は、本発明の実施の形態の車両用空調装置における除湿暖房運転の状態を表わす図である。
除湿暖房運転においても、ヒートポンプの冷媒が流れる方向は、暖房運転および冷房運転と同一方向である。
除湿暖房運転では、図5に示すように、第1室内送風扉14の一部と、第1室外排出扉15の一部と、第2室内送風扉26とが開かれ、第2室外排出扉25が閉じられる。また、第1外気導入扉18の一部と、第1内気導入扉20の一部と、第2外気導入扉22の一部と、第2内気導入扉21の一部とが共に開かれる。そして、第1ファン17と第2ファン23とが駆動される。
エバポレータ3へ送られる外気と内気との割合は、第1外気導入扉18と第1内気導入扉20との開度によって、例えば8:2に制御される。また、コンデンサ5へ送られる外気と内気との割合は、第2外気導入扉22と第2内気導入扉21との開度によって、例えば2:8に制御される。
このような空気の流路の切り替えにより、第2ダクト24では、導入された外気と内気とへコンデンサ5を介して冷媒から熱を移動する熱交換が行われる。また、この空気が圧縮機4の熱により温められる。そして、この温められた空気がミックスチャンバー12へ送られる。一方、第1ダクト16では、導入された外気と内気とからエバポレータ3を介して冷媒へ熱を移動する熱交換が行われて、熱交換後の冷却および除湿された空気の一部が外部に排出され、一部がミックスチャンバー12へ送られる。
このような除湿暖房運転により、コンデンサ5で温められた空気とエバポレータ3で除湿された空気とがミックスチャンバー12で混合されて、室内ダクト11を介して車室内に送出される。
このような除湿暖房運転によれば、エバポレータ3で冷却された空気の一部が車室内へ送られるので、暖房能力が少し低下するが、湿度が高くて窓がくもりやすいときに、車室内の温度を余り低下させずに湿度を低くすることができる。
なお、除湿暖房運転において、エバポレータ3へ導入される外気と内気との割合は8:2に制限されず、外気が半分以上の割合であれば同様の作用が得られる。また、除湿暖房運転において、コンデンサ5へ導入される外気と内気との割合は2:8に制限されず、内気が半分以上の割合であれば同様の作用が得られる。これらの割合は、車室内外の温度および湿度によって調整されるものである。
<排熱回収暖房運転>
図6は、本発明の実施の形態の車両用空調装置における排熱回収暖房運転の状態を表わす図である。
図6は、本発明の実施の形態の車両用空調装置における排熱回収暖房運転の状態を表わす図である。
排熱回収暖房運転においても、ヒートポンプの冷媒が流れる方向は、暖房運転および冷房運転と同一方向である。
排熱回収暖房運転では、図6に示すように、第1室内送風扉14と第2室外排出扉25とが閉じられ、第1室外排出扉15と第2室内送風扉26とが開かれる。また、第1外気導入扉18の一部と、第1内気導入扉20の一部と、第2外気導入扉22の一部と、第2内気導入扉21の一部とが開かれる。そして、第1ファン17と第2ファン23とが駆動される。
エバポレータ3へ送られる外気と内気との割合は、第1外気導入扉18と第1内気導入扉20との開度によって、例えば3:7に制御される。また、コンデンサ5へ送られる外気と内気との割合は、第2外気導入扉22と第2内気導入扉21との開度によって、例えば7:3に制御される。
このような空気の流路の切り替えにより、第1ダクト16では、外気と内気とからエバポレータ3を介して冷媒へ熱を移動する熱交換が行われて、熱交換後の冷却された空気が外部に排出される。また、第2ダクト24では、外気と内気とへコンデンサ5を介して冷媒から熱を移動する熱交換が行われる。また、この空気が圧縮機4の熱により温められる。そして、この温められた空気がミックスチャンバー12へ送られる。
このような排熱回収暖房運転により、第2ダクト24で温められた空気が室内ダクト11を介して車室内に送出されて車室内が暖房される。また、第1ダクト16においては、温かい内気がエバポレータ3を通過して外部に排出されるが、この通過の際にエバポレータ3を介して内気の熱が冷媒に移される。すなわち、内気が外部に排出されるが、この内気の熱は冷媒を介して回収されて、コンデンサ5において空気を温める熱として利用される。この排熱回収暖房運転は、外気温が非常に低くなって高い暖房性能が必要な時に利用できる。なお、外気と内気との温度および湿度によっては、排熱回収暖房運転は湿度の高い内気をエバポレータ3に当てるため、エバポレータ3の着霜を誘発する場合もある。このような場合には、上述した暖房運転のほうがエバポレータ3の着霜を防止することができる。
なお、この排熱回収暖房運転においては、エバポレータ3へ導入される外気と内気との割合は3:7に制限されず、内気が半分以上の割合であれば同様の作用が得られる。また、排熱回収暖房運転において、コンデンサ5へ導入される外気と内気との割合は7:3に制限されず、外気が半分以上の割合であれば同様の作用が得られる。これらの割合は車室内外の温度および湿度により調整されるものである。
以上のように、本実施の形態の車両用空調装置によれば、ヒートポンプを利用した車室内の暖房を行うことができる。よって、エンジンの熱がない場合でも少ないエネルギーで車室内を高効率に暖房することができる。また、本実施の形態の車両用空調装置によれば、ヒートポンプの冷媒の流れを逆転させずに、空気の流路の形態を切り替えることで暖房運転と冷房運転とを切り替えることができる。従って、冷媒の流れを逆転して冷暖房を切り替える空調装置と比較して、車室内の暖房と冷房とを素早く切り替えることができる。よって、例えば、暖房運転で窓のくもりが発生した場合に、速やかに冷房運転を行って窓のくもりを除去することが可能となる。
また、本実施の形態の車両用空調装置によれば、ヒートポンプの冷媒の流れを逆転させる構成が不要なので部品点数および部品コストの低減を図ることができる。
また、本実施の形態の車両用空調装置によれば、運転内容を、上述した暖房運転、冷房運転、除湿暖房運転および排熱回収暖房運転に適宜切り替えることができる。従って、これらの運転内容の切り替えにより、外気と内気との温度および湿度に応じて、効率的に車室内の温度および湿度を適宜調整することができる。
また、本実施の形態の車両用空調装置によれば、ヒートポンプの圧縮機4が第2ダクト24中に配置されているので、各暖房運転中にヒートポンプの駆動に伴う圧縮機4の発熱を暖気に吸収して車室内に送ることができる。よって、ヒートポンプの駆動に伴うエネルギー損失の低減を図れる。
また、本実施の形態の車両用空調装置によれば、膨張弁2、エバポレータ3、圧縮機4、コンデンサ5、および送風装置の大半が一体的に構成されてユニット化されている。よって、車両用空調装置を車両へ容易に搭載することができる。また、ユニット化された構成が車室外に配置され、室内ダクト11のみが車室内に配置される構成なので、車室内のスペースを広くすることができる。
また、本実施の形態の車両用空調装置によれば、ヒートポンプの冷媒を流す配管7a~7cが第1ダクト16および第2ダクト24に収容されている。従って、第1ダクト16および第2ダクト24に冷媒用の配管を外部に導き出す穴を設ける必要がない。配管を外部に通す場合には穴と配管の隙間を空気が通らないように封止する等の煩雑な処理が必要であるのに対して、本実施の形態ではこのような煩雑な処理が不要となる。
また、コンデンサ5が送風装置の中に配置されているので、車両のラジエータの手前に配置される場合と比較して、コンデンサ5の塩害の影響を少なくすることができる。よって、コンデンサ5の塩害に対する耐性を低く設定して、コンデンサ5のコスト低減を図ることができる。
また、エバポレータ3から車室内までのダクトの長さ、コンデンサ5から車室内までのダクトの長さが、共に短い構成なので、ダクトの圧力損失を小さくすることができ、送風の効率も高くすることができる。
<変形例>
図7Aには、本発明の変形例の車両用空調装置を上方から見た構成図(内部流路が見えるようにした概略破断面図)である。図7Bは、本発明の変形例の車両用空調装置を側方から見た構成図(内部流路が見えるようにした概略破断面図)である。
図7Aには、本発明の変形例の車両用空調装置を上方から見た構成図(内部流路が見えるようにした概略破断面図)である。図7Bは、本発明の変形例の車両用空調装置を側方から見た構成図(内部流路が見えるようにした概略破断面図)である。
この変形例は、圧縮機4の配置を第2ダクト24のコンデンサ5の上流側としたものである。詳細には、第2ダクト24には、上流から下流へ向かって、圧縮機4、第2ファン23、コンデンサ5の順で配置されている。
このような配置としても、上述した実施の形態の車両用空調装置と同様の作用効果が得られる。また、圧縮機4とコンデンサ5とでは、後者の方が温度が高くなる場合が多い。そのため、この変形例では、上述の実施の形態と比較して、圧縮機4により低い温度の空気が当ることとなって、圧縮機4の熱をより多く空気へ移すことができる。
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
なお、上記実施の形態では、各流路の空気の流量を切り替える手段として、開閉扉の構成を例にとって説明したが、様々な形態のバルブを同様に適用できることは明らかである。また、バルブを用いずに、複数のファンまたは走行中の風圧を利用して各流路の気圧を切り替えることにより、各流路の空気の流量を切り替える構成を採用することもできる。
また、上記実施の形態では、各流路の空気の流量を調整する切替部の構成として、空気の流量を連続的にまたは複数段階に切り替えられる構成を例にとって説明したが、流量をゼロか有限量にのみ切り替えられる構成を採用しても良い。すなわち、1つの流路の入口又は出口に、2つの扉(切替部)を設けて、1つの扉を開、もう1つの扉を閉として、一方の扉にのみ空気が流れる構成としてもよい。また、両方の扉を所定の割合で開けて、両方に所定の割合で空気が流れる構成としてもよい。
また、本発明に係る車両用空調装置は、上記実施の形態の車両用空調装置から室内ダクト11を省いた構成としてもよい。また、第1ダクト16、第2ダクト24および内気戻りダクト19の配置および形態は、上記実施の形態のものから適宜変更可能である。
2012年1月12日出願の特願2012-003681の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明は、電気自動車に搭載される車両用空調装置に有用である。
2 膨張弁
3 エバポレータ
4 圧縮機
5 コンデンサ
14 第1室内送風扉
15 第1室外排出扉
16 第1ダクト
17 第1ファン
18 第1外気導入扉
19 内気戻りダクト
20 第1内気導入扉
21 第2内気導入扉
22 第2外気導入扉
23 第2ファン
24 第2ダクト
25 第2室外排出扉
26 第2室内送風扉
3 エバポレータ
4 圧縮機
5 コンデンサ
14 第1室内送風扉
15 第1室外排出扉
16 第1ダクト
17 第1ファン
18 第1外気導入扉
19 内気戻りダクト
20 第1内気導入扉
21 第2内気導入扉
22 第2外気導入扉
23 第2ファン
24 第2ダクト
25 第2室外排出扉
26 第2室内送風扉
Claims (10)
- 冷媒を減圧する減圧部と、
前記減圧部により減圧された冷媒と周囲の空気との間で熱を交換する第1熱交換器と、
前記第1熱交換器を通過した冷媒を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部により圧縮された冷媒と周囲の空気との間で熱を交換する第2熱交換器と、
前記第1熱交換器が途中に配置されて空気が流される第1流路と、
前記第2熱交換器が途中に配置されて空気が流される第2流路と、
前記第1流路から車室内へ送られる空気の流量を調整可能な第1切替部と、
前記第2流路から車室内へ送られる空気の流量を調整可能な第2切替部と、
を具備し、
前記圧縮部が前記第2流路内に配置されている、
車両用空調装置。 - 冷媒を前記第1熱交換器、前記圧縮部、前記第2熱交換器および前記減圧部に流す配管が、前記第1流路および前記第2流路内に設けられている、
請求項1記載の車両用空調装置。 - 前記第1流路から車室外へ排出される空気の流量を調整可能な第3切替部と、
前記第2流路から車室外へ排出される空気の流量を調整可能な第4切替部と、
をさらに具備する請求項1記載の車両用空調装置。 - 前記第1~第4切替部は、
空気の流路を、
前記第1流路を通過した空気が車室内へ送られ、且つ、前記第2流路を通過した空気が車室外へ排出される第1形態と、
前記第2流路を通気した空気が車室内へ送られ、且つ、前記第1流路を通過した空気が車室外へ排出される第2形態と、
に切替可能である、
請求項3記載の車両用空調装置。 - 車室内の空気を前記第1流路の上流側および前記第2流路の上流側へ導く第3流路と、
車室外から前記第1流路へ導入される空気の流量を調整可能な第5切替部と、
前記第3流路から前記第1流路へ導入される空気の流量を調整可能な第6切替部と、
車室外から前記第2流路へ導入される空気の流量を調整可能な第7切替部と、
前記第3流路から前記第2流路へ導入される空気の流量を調整可能な第8切替部と、
をさらに具備する請求項3記載の車両用空調装置。 - 前記第1~第8切替部は、
空気の流路を、
車室外から導入されて前記第1流路を通過した空気が車室外へ排出され、且つ、車室外および車室内から導入されて前記第2流路を通過した空気が車室内へ送られる第3形態に切替可能である、
請求項5記載の車両用空調装置。 - 前記第1~第8切替部は、
空気の流路を、
車室内から導入されて前記第1流路を通過した空気が車室内へ送られ、且つ、車室外から導入されて前記第2流路を通過した空気が車室外へ排出される第4形態に切替可能である、
請求項5記載の車両用空調装置。 - 前記第1~第8切替部は、
空気の流路を、
車室外と車室内とから前者の方が大きな割合で導入された空気が前記第1流路を通過して一部が車室内に一部が車室外に送られ、且つ、車室外と車室内とから後者の方が大きな割合で導入された空気が前記第2流路を通過して車室内へ送られる第5形態に切替可能である、
請求項5記載の車両用空調装置。 - 前記第1~第8切替部は、
空気の流路を、
車室外と車室内とから後者の方が大きな割合で導入された空気が前記第1流路を通過して車室外に送られ、且つ、車室外と車室内とから前者の方が大きな割合で導入された空気が前記第2流路を通過して車室内へ送られる第6形態に切替可能である、
請求項5記載の車両用空調装置。 - 前記第1流路の空気に推力を与える第1送風器と、
前記第2流路の空気の推力を与える第2送風器と、
をさらに具備し、
前記第1熱交換器、前記第2熱交換器、前記圧縮部、前記第1流路、前記第2流路、前記第1~第8切替部、前記第1送風器および前記第2送風器が一体化されている、
請求項5記載の車両用空調装置。
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