JP2008044562A - 車両用ヒートポンプ式空調装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】寒冷地でも室外熱交換器に霜が着くことなく、安定した暖房が可能で信頼性の高い車両用ヒートポンプ式空調装置を得ることを目的とする。
【解決手段】圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器4、膨張弁6及び室内熱交換器5が組み込まれて冷媒が循環する冷凍サイクルを構成し、室内熱交換器5と空気が熱交換するように配置された室内送風機7及び室外熱交換器4と空気が熱交換するように配置された室外送風機8を備えた車両用ヒートポンプ式空調装置において、室外熱交換器4の風向き上流側に温水熱交換器12を配置し、温水熱交換器12をエンジン9を内蔵するタンク10に温水パイプ11を介して連結したものである。
【選択図】図1
【解決手段】圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器4、膨張弁6及び室内熱交換器5が組み込まれて冷媒が循環する冷凍サイクルを構成し、室内熱交換器5と空気が熱交換するように配置された室内送風機7及び室外熱交換器4と空気が熱交換するように配置された室外送風機8を備えた車両用ヒートポンプ式空調装置において、室外熱交換器4の風向き上流側に温水熱交換器12を配置し、温水熱交換器12をエンジン9を内蔵するタンク10に温水パイプ11を介して連結したものである。
【選択図】図1
Description
本発明は、列車等の車両に搭載される車両用ヒートポンプ式空調装置に関するものである。
従来の車両用ヒートポンプ式空調装置として図2に示すようなものがある。図2は従来の車両用ヒートポンプ式空調装置を示す構成図である。
従来の車両用ヒートポンプ式空調装置は、圧縮機21と、四方弁22と、アキュムレータ23と、室外熱交換器24と、室内熱交換器25と、膨張弁26と、室内送風機27と、室外送風機28とを有して構成されている。
そして、圧縮機21−四方弁22−室外熱交換器24−膨張弁26−室内熱交換器25−四方弁22−アキュムレータ23−圧縮機21の順に接続されて冷媒が循環する冷凍サイクルを構成している。
室内送風機27は室内熱交換器25と空気が熱交換するように上流側または下流側に配置され、室外送風機28は室外熱交換器24と空気が熱交換するように上流側または下流側に配置される。
従来の車両用ヒートポンプ式空調装置は、圧縮機21と、四方弁22と、アキュムレータ23と、室外熱交換器24と、室内熱交換器25と、膨張弁26と、室内送風機27と、室外送風機28とを有して構成されている。
そして、圧縮機21−四方弁22−室外熱交換器24−膨張弁26−室内熱交換器25−四方弁22−アキュムレータ23−圧縮機21の順に接続されて冷媒が循環する冷凍サイクルを構成している。
室内送風機27は室内熱交換器25と空気が熱交換するように上流側または下流側に配置され、室外送風機28は室外熱交換器24と空気が熱交換するように上流側または下流側に配置される。
次に、上記車両用ヒートポンプ式空調装置の冷媒の流れについて説明する。
図2において、冷房運転時は、圧縮機21から出た高温、高圧の冷媒が四方弁22を通り、室外熱交換器24へ流れて、膨張弁26に至る。膨張弁6を出た低温、低圧の冷媒は室内熱交換器25を通り、四方弁22へ流れ、四方弁22からアキュムレータ23を経て圧縮機21に戻る。
また、暖房運転時は、圧縮機21から出た高温、高圧の冷媒が四方弁22を通り、室内熱交換器25へ流れて、膨張弁26に至る。膨張弁6を出た低温、低圧の冷媒は室外熱交換器24を通り、四方弁22へ流れ、四方弁22からアキュムレータ23を経て圧縮機21に戻る。
図2において、冷房運転時は、圧縮機21から出た高温、高圧の冷媒が四方弁22を通り、室外熱交換器24へ流れて、膨張弁26に至る。膨張弁6を出た低温、低圧の冷媒は室内熱交換器25を通り、四方弁22へ流れ、四方弁22からアキュムレータ23を経て圧縮機21に戻る。
また、暖房運転時は、圧縮機21から出た高温、高圧の冷媒が四方弁22を通り、室内熱交換器25へ流れて、膨張弁26に至る。膨張弁6を出た低温、低圧の冷媒は室外熱交換器24を通り、四方弁22へ流れ、四方弁22からアキュムレータ23を経て圧縮機21に戻る。
次に、上記車両用ヒートポンプ式空調装置の熱交換器における熱の授受について説明する。
図2において、冷房運転時で外気は高温の室外熱交換器24と熱交換し、室外送風機28で高温となった空気が外へ放出され、車内の空気は低温の室内熱交換器25と熱交換し、室内送風機27で低温となった空気が送られる。
図2において、冷房運転時で外気は高温の室外熱交換器24と熱交換し、室外送風機28で高温となった空気が外へ放出され、車内の空気は低温の室内熱交換器25と熱交換し、室内送風機27で低温となった空気が送られる。
また、暖房運転時では、外気は低温の室外熱交換器24と熱交換し、室外送風機28で低温となった空気が外へ放出され、車内の空気は高温の室内熱交換器25と熱交換し、室内送風機27で高温となった空気が送られる。
また、上記従来の車両用ヒートポンプ式空調装置と同様な技術として、圧縮機、四方弁、室内交換器、絞り機構、室外熱交換器等が組み込まれた閉回路を冷媒が循環する冷凍サイクルを有するヒートポンプ式空調装置がある(例えば、特許文献1参照)。
特開平8−226715号公報(第1頁、図1)
また、上記従来の車両用ヒートポンプ式空調装置と同様な技術として、圧縮機、四方弁、室内交換器、絞り機構、室外熱交換器等が組み込まれた閉回路を冷媒が循環する冷凍サイクルを有するヒートポンプ式空調装置がある(例えば、特許文献1参照)。
上記いずれのヒートポンプ式空調装置も、特に寒冷地における暖房運転時で低温の室外熱交換器は低温の空気と熱交換するため、室外熱交換器の表面に霜が着きやすく、熱交換しにくくなり、暖房能力の低下を招くといった問題があった。
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、寒冷地でも室外熱交換器に霜が着くことなく、安定した暖房が可能で信頼性の高い車両用ヒートポンプ式空調装置を得ることを目的とする。
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、寒冷地でも室外熱交換器に霜が着くことなく、安定した暖房が可能で信頼性の高い車両用ヒートポンプ式空調装置を得ることを目的とする。
本発明による車両用ヒートポンプ式空調装置は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、膨張弁及び室内熱交換器が組み込まれて冷媒が循環する冷凍サイクルを構成し、室内熱交換器と空気が熱交換するように配置された室内送風機及び室外熱交換器と空気が熱交換するように配置された室外送風機を備えた車両用ヒートポンプ式空調装置において、前記室外熱交換器の風向き上流側に温水熱交換器を配置し、該温水熱交換器をエンジンを内蔵するタンクに温水パイプを介して連結したものである。
以上説明したように本発明の車両用ヒートポンプ式空調装置によれば、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、膨張弁及び室内熱交換器が組み込まれて冷媒が循環する冷凍サイクルを構成し、室内熱交換器と空気が熱交換するように配置された室内送風機及び室外熱交換器と空気が熱交換するように配置された室外送風機を備えた車両用ヒートポンプ式空調装置において、前記室外熱交換器の風向き上流側に温水熱交換器を配置し、該温水熱交換器をエンジンを内蔵するタンクに温水パイプを介して連結したので、外気は低温の室外熱交換器と熱交換し、室外送風機で低温となった空気が外へ放出され、車内の空気は高温の室内熱交換器と熱交換し、室内送風機で高温となった空気が送られる暖房運転時に、エンジンの稼動で暖められたタンク内の高温水が温水パイプを経て流れ込む温水熱交換器で外気と熱交換し、温水熱交換器の風向きとして下流側の外気が暖められ、その外気が温水熱交換器より風向きとして下流側の室外熱交換器に流れ込み熱交換することにより、寒冷地でも室外熱交換器に霜が着かず、安定した暖房が可能となるという効果がある。
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1の車両用ヒートポンプ式空調装置を示す構成図である。
本発明の実施の形態1の車両用ヒートポンプ式空調装置は、圧縮機1と、四方弁2と、アキュムレータ3と、室外熱交換器4と、室内熱交換器5と、膨張弁6と、室内送風機7と、室外送付器8と、車両を駆動するエンジン9と、エンジン9を内蔵するタンク10と、温水熱交換器11と、温水熱交換器11とタンク10とを連結する2本の温水パイプ12とを有して構成されている。
そして、圧縮機1−四方弁2−室外熱交換器4−膨張弁6−室内熱交換器5−四方弁2−アキュムレータ3−圧縮機1の順に接続されて冷媒が循環する冷凍サイクルを構成している。
図1は本発明の実施の形態1の車両用ヒートポンプ式空調装置を示す構成図である。
本発明の実施の形態1の車両用ヒートポンプ式空調装置は、圧縮機1と、四方弁2と、アキュムレータ3と、室外熱交換器4と、室内熱交換器5と、膨張弁6と、室内送風機7と、室外送付器8と、車両を駆動するエンジン9と、エンジン9を内蔵するタンク10と、温水熱交換器11と、温水熱交換器11とタンク10とを連結する2本の温水パイプ12とを有して構成されている。
そして、圧縮機1−四方弁2−室外熱交換器4−膨張弁6−室内熱交換器5−四方弁2−アキュムレータ3−圧縮機1の順に接続されて冷媒が循環する冷凍サイクルを構成している。
室内送風機15は室内熱交換器14と空気が熱交換するように上流側又は下流側に配置されている。即ち、室内送風機15が室内熱交換器14に空気を送り込むときは室内送風機15は室内熱交換器14の上流側に配置され、室内送風機15が室内熱交換器14から空気を取り込むときは室内送風機15は室内熱交換器14の下流側に配置される。
また、室外送風機5は室外熱交換器7と空気が熱交換するように上流側または下流側に配置される。即ち、図1においては室外送風機5が室外熱交換器7から空気を取り込むものであり、室外送風機5は室外熱交換器7の下流側に配置されている。室外送風機5が室外熱交換器7に空気を送り込むものであるときは、室外送風機5は室外熱交換器7の上流側に配置されている。
また、室外送風機5は室外熱交換器7と空気が熱交換するように上流側または下流側に配置される。即ち、図1においては室外送風機5が室外熱交換器7から空気を取り込むものであり、室外送風機5は室外熱交換器7の下流側に配置されている。室外送風機5が室外熱交換器7に空気を送り込むものであるときは、室外送風機5は室外熱交換器7の上流側に配置されている。
さらに、室外送風機5が室外熱交換器7から空気を取り込むものであり、温水熱交換器12は室外熱交換器13の上流側に設けられている。なお、室外送風機5が室外熱交換器7に空気を送り込むものであるときは、室外送風機5は室外熱交換器7の上流側に配置され、温水熱交換器12は室外送風機5と室外熱交換器7との間に配置されることとなる。
タンク9と温水熱交換器12とを温水パイプ11を介して行き来する温水は、寒冷地でのエンジン17の停止で氷結しないように有機溶剤に多量の水を添加して薄めた不凍液を使用している。なお、図1に示す室内送風機15は 軸流式であるが、多翼式でも良い。
タンク9と温水熱交換器12とを温水パイプ11を介して行き来する温水は、寒冷地でのエンジン17の停止で氷結しないように有機溶剤に多量の水を添加して薄めた不凍液を使用している。なお、図1に示す室内送風機15は 軸流式であるが、多翼式でも良い。
次に、本発明の実施の形態1の車両用ヒートポンプ式空調装置の冷媒と温水の流れについて説明する。
図1において、冷媒運転時は圧縮機1から出た高温、高圧の冷媒が四方弁2をとおり、室外熱交換器4へ流れて、膨張弁6に至る。膨張弁6を出た低温、低圧の冷媒は室内熱交換器5を通り、四方弁2へ流れ、四方弁2からアキュムレータ3を経て圧縮機9に戻る。
暖房運転時には、圧縮機1から出た高温、高圧の冷媒が四方弁2を通り、室内熱交換器5へ流れて、膨張弁6に至る。膨張弁6を出た低温、低圧の冷媒は室外熱交換器4を通り、四方弁2へ流れ、四方弁2からアキュムレータ3を経て圧縮機1に戻る。
また、エンジン17の稼動で暖められたタンク18内の高温水は、温水パイプ11を経て温水熱交換器12に流れ込む。
図1において、冷媒運転時は圧縮機1から出た高温、高圧の冷媒が四方弁2をとおり、室外熱交換器4へ流れて、膨張弁6に至る。膨張弁6を出た低温、低圧の冷媒は室内熱交換器5を通り、四方弁2へ流れ、四方弁2からアキュムレータ3を経て圧縮機9に戻る。
暖房運転時には、圧縮機1から出た高温、高圧の冷媒が四方弁2を通り、室内熱交換器5へ流れて、膨張弁6に至る。膨張弁6を出た低温、低圧の冷媒は室外熱交換器4を通り、四方弁2へ流れ、四方弁2からアキュムレータ3を経て圧縮機1に戻る。
また、エンジン17の稼動で暖められたタンク18内の高温水は、温水パイプ11を経て温水熱交換器12に流れ込む。
次に、上記実施の形態1の車両用ヒートポンプ式空調装置における熱交換器の熱の授受について説明する。
図1において、冷房運転時で外気は高温の室外熱交換器4と熱交換し、室外送風機8で高温となった空気が外へ放出され、車内の空気は低温の室内熱交換器5と熱交換し、室内送風機7で低温となった空気が送られる。
また、暖房運転時では、外気は低温の室外熱交換器4と熱交換し、室外送風機8で低温となった空気が外へ放出され、車内の空気は高温の室内熱交換器5と熱交換し、室内送風機7で高温となった空気が送られる。
また、エンジン17の稼動で暖められたタンク18内の高温水が温水パイプ11を経て流れ込む温水熱交換器12で外気と熱交換し、温水熱交換器12の風向きとして下流側の外気が暖められる。この暖められた外気が温水熱交換器12より風向きとして下流側の室外熱交換器4に流れ込み熱交換するため、寒冷地でも室外熱交換器4に霜が着かず、安定した暖房が可能となる。
図1において、冷房運転時で外気は高温の室外熱交換器4と熱交換し、室外送風機8で高温となった空気が外へ放出され、車内の空気は低温の室内熱交換器5と熱交換し、室内送風機7で低温となった空気が送られる。
また、暖房運転時では、外気は低温の室外熱交換器4と熱交換し、室外送風機8で低温となった空気が外へ放出され、車内の空気は高温の室内熱交換器5と熱交換し、室内送風機7で高温となった空気が送られる。
また、エンジン17の稼動で暖められたタンク18内の高温水が温水パイプ11を経て流れ込む温水熱交換器12で外気と熱交換し、温水熱交換器12の風向きとして下流側の外気が暖められる。この暖められた外気が温水熱交換器12より風向きとして下流側の室外熱交換器4に流れ込み熱交換するため、寒冷地でも室外熱交換器4に霜が着かず、安定した暖房が可能となる。
1 圧縮機、2 四方弁、3 アキュムレータ、4 室外熱交換器、5 室内熱交換器、6 膨張弁、7 室内送風機、8 室外送風機、9 エンジン、10 タンク、11 温水パイプ、12 温水熱交換器。
Claims (1)
- 圧縮機、四方弁、室外熱交換器、膨張弁及び室内熱交換器が組み込まれて冷媒が循環する冷凍サイクルを構成し、室内熱交換器と空気が熱交換するように配置された室内送風機及び室外熱交換器と空気が熱交換するように配置された室外送風機を備えた車両用ヒートポンプ式空調装置において、
前記室外熱交換器の風向き上流側に温水熱交換器を配置し、該温水熱交換器をエンジンを内蔵するタンクに温水パイプを介して連結したことを特徴とする車両用ヒートポンプ式空調装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006223897A JP2008044562A (ja) | 2006-08-21 | 2006-08-21 | 車両用ヒートポンプ式空調装置 |
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012507682A (ja) * | 2008-11-03 | 2012-03-29 | アルケマ フランス | 車両の加熱および/または空調方法 |
US10808157B2 (en) | 2008-11-03 | 2020-10-20 | Arkema France | Vehicle heating and/or air conditioning method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6193339A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-12 | Sanden Corp | 廃熱を利用した給湯装置 |
JP2004042759A (ja) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Hitachi Ltd | 自動車用空気調和機 |
JP2004224109A (ja) * | 2003-01-21 | 2004-08-12 | Denso Corp | ヒートポンプ装置 |
-
2006
- 2006-08-21 JP JP2006223897A patent/JP2008044562A/ja active Pending
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