JP2016159728A - Cooling medium circulation device and vehicle air conditioner - Google Patents
Cooling medium circulation device and vehicle air conditioner Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016159728A JP2016159728A JP2015038937A JP2015038937A JP2016159728A JP 2016159728 A JP2016159728 A JP 2016159728A JP 2015038937 A JP2015038937 A JP 2015038937A JP 2015038937 A JP2015038937 A JP 2015038937A JP 2016159728 A JP2016159728 A JP 2016159728A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling medium
- heat
- cooling water
- cooling
- flow path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
本発明は冷却媒体循環装置、及び車両用空調装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling medium circulation device and a vehicle air conditioner.
従来、モータや、インバータなどのパワーモジュールを冷却することで温度が高くなった冷却媒体を冷却するラジエータよりも後方側にヒートポンプの車室外熱交換器を配置する車両用空調装置が特許文献１に開示されている。特許文献１では、ラジエータから放出された熱を室外熱交換器で吸熱し、その熱を暖房に用いることができる。 Conventionally, Patent Document 1 discloses a vehicle air conditioner in which a heat pump outdoor heat exchanger of a heat pump is arranged behind a radiator that cools a cooling medium whose temperature has been increased by cooling a power module such as a motor or an inverter. It is disclosed. In Patent Document 1, heat released from a radiator is absorbed by an outdoor heat exchanger, and the heat can be used for heating.
しかし、上記の技術では、ラジエータを通過した後に室外熱交換器のコア部を通過しない空気は、室外熱交換器による冷媒の加熱には用いられずに車外へ排出される。つまり、室外熱交換器のコア部を通過しない空気は、暖房には用いられない。このように、モータや、インバータなどのパワーモジュール等の熱を暖房時に利用する際に、パワーモジュール等の熱を有効に利用しているとは言えない。 However, in the above technique, air that has not passed through the core of the outdoor heat exchanger after passing through the radiator is discharged outside the vehicle without being used for heating the refrigerant by the outdoor heat exchanger. That is, air that does not pass through the core portion of the outdoor heat exchanger is not used for heating. Thus, it cannot be said that the heat of the power module or the like is effectively used when the heat of the motor or the power module of the inverter or the like is used during heating.
本発明はこのような点に鑑みて発明されたもので、パワーモジュール等で発生した熱を、暖房時に有効に利用することを目的とする。 This invention is invented in view of such a point, and it aims at using effectively the heat which generate | occur | produced with the power module etc. at the time of heating.
本発明のある態様に係る冷却媒体循環装置は、冷凍サイクルを用いて暖房、及び冷房可能な車両に搭載される冷却媒体循環装置であって、冷却媒体と発熱機器との間で熱交換する機器熱交換部と、冷却媒体の熱を外気へ放熱する放熱部と、冷却媒体と冷凍サイクルの冷媒との間で熱交換する冷却媒体熱交換部と、を備え、冷房時には、放熱部、冷却媒体熱交換部、及び機器熱交換部を冷却媒体が流通する第１流路が形成され、暖房時には、放熱部をバイパスして冷却媒体熱交換部、及び機器熱交換部を冷却媒体が流通する、或いは、冷却媒体が機器熱交換部、及び冷却媒体熱交換部を通過した後に放熱部を流通する第２流路が形成される。 A cooling medium circulation device according to an aspect of the present invention is a cooling medium circulation device mounted on a vehicle that can be heated and cooled using a refrigeration cycle, and is a device that exchanges heat between the cooling medium and a heating device. A heat exchanging unit, a heat dissipating unit that dissipates heat of the cooling medium to the outside air, and a cooling medium heat exchanging unit that exchanges heat between the cooling medium and the refrigerant of the refrigeration cycle. A first flow path through which the cooling medium flows through the heat exchange part and the equipment heat exchange part is formed, and during heating, the cooling medium flows through the cooling medium heat exchange part and the equipment heat exchange part, bypassing the heat dissipation part, Or the 2nd flow path which distribute | circulates a thermal radiation part after a cooling medium passes an apparatus heat exchange part and a cooling medium heat exchange part is formed.
この態様によると、暖房時に、機器熱交換部によって熱交換を行った温度の高い冷却媒体を冷却媒体熱交換部に流通させることによって冷凍サイクルの冷媒の吸熱量を大きくし、発熱機器で発生した熱を暖房時に有効に利用することができる。 According to this aspect, at the time of heating, the heat absorption amount of the refrigerant in the refrigeration cycle is increased by circulating the high-temperature cooling medium that has been heat-exchanged by the equipment heat-exchange section to the cooling medium heat-exchange section, and is generated in the heat generating equipment. Heat can be used effectively during heating.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
本発明の第１実施形態について図１を用いて説明する。図１は、車両用空調装置１のブロック図である。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of an air conditioner 1 for a vehicle.
車両用空調装置１は、冷媒が循環する冷凍サイクル２と、冷却水が循環する高水温サイクル４と、冷却水が循環するパワーモジュールサイクル５と、各サイクルにおける弁の動作などを制御するコントローラ１０とから構成される。冷却水は、例えば不凍液で構成される。車両用空調装置１は、冷暖房可能なヒートポンプシステムである。 The vehicle air conditioner 1 includes a refrigeration cycle 2 in which refrigerant circulates, a high water temperature cycle 4 in which cooling water circulates, a power module cycle 5 in which cooling water circulates, and a controller 10 that controls valve operations and the like in each cycle. It consists of. The cooling water is composed of, for example, an antifreeze. The vehicle air conditioner 1 is a heat pump system capable of cooling and heating.
冷凍サイクル２は、コンプレッサ２０と、コンデンサ２１と、水-冷媒熱交換器２２と、室外熱交換器２３と、エバポレータ２４と、第１三方弁２５と、第１開閉弁２６と、第１膨張弁２７と、第２膨張弁２８と、アキュムレータ２９と、これらを冷媒が循環可能となるように接続する冷媒流路３０とから構成される。 The refrigeration cycle 2 includes a compressor 20, a condenser 21, a water-refrigerant heat exchanger 22, an outdoor heat exchanger 23, an evaporator 24, a first three-way valve 25, a first on-off valve 26, and a first expansion. It comprises a valve 27, a second expansion valve 28, an accumulator 29, and a refrigerant flow path 30 connecting them so that the refrigerant can circulate.
コンプレッサ２０は、気体の冷媒を加圧する。これにより、冷媒は高温、高圧の気体となる。 The compressor 20 pressurizes the gaseous refrigerant. As a result, the refrigerant becomes a high-temperature, high-pressure gas.
コンデンサ２１は、暖房時に冷媒と、高水温サイクル４を循環する冷却水との間で熱交換を行い、冷媒の熱を冷却水に伝達する。 The condenser 21 performs heat exchange between the refrigerant and the cooling water circulating in the high water temperature cycle 4 during heating, and transfers the heat of the refrigerant to the cooling water.
水-冷媒熱交換器２２は、後述するパワーモジュールサイクル５の第２ラジエータタンク５２ｃ内に設けられ、パワーモジュールサイクル５を循環する冷却水と冷媒との間で熱交換を行う。水−冷媒熱交換器２２は、冷房時には凝縮器として機能し、暖房時には蒸発器として機能する。 The water-refrigerant heat exchanger 22 is provided in a second radiator tank 52 c of the power module cycle 5 described later, and performs heat exchange between the cooling water circulating in the power module cycle 5 and the refrigerant. The water-refrigerant heat exchanger 22 functions as a condenser during cooling, and functions as an evaporator during heating.
室外熱交換器２３は、エンジンルーム（電気自動車においてはモータルーム）内に配置され、水-冷媒熱交換器２２を通過した冷媒と外気との間で熱交換を行う。室外熱交換器２３は、冷房時には凝縮器として機能し、暖房時には蒸発器として機能する。 The outdoor heat exchanger 23 is disposed in an engine room (a motor room in an electric vehicle), and performs heat exchange between the refrigerant that has passed through the water-refrigerant heat exchanger 22 and the outside air. The outdoor heat exchanger 23 functions as a condenser during cooling, and functions as an evaporator during heating.
エバポレータ２４は、風路６内に配置され、第１膨張弁２７によって減圧されて噴射された冷媒と、風路６を流れる空気との間で熱交換を行い、冷媒が蒸発する際に空気を冷却する。エバポレータ２４によって冷却された空気は、冷房（除湿）時の車内空調に使用される。 The evaporator 24 is disposed in the air passage 6 and performs heat exchange between the refrigerant decompressed and injected by the first expansion valve 27 and the air flowing through the air passage 6, and the air is evaporated when the refrigerant evaporates. Cooling. The air cooled by the evaporator 24 is used for in-vehicle air conditioning during cooling (dehumidification).
第１三方弁２５は、室外熱交換器２３を通過した冷媒の流れ方向を切り替える。第１三方弁２５によって冷媒の流れ方向を切り替えることで、冷媒は、第１膨張弁２７を介してエバポレータ２４に流れ、またはエバポレータ２４をバイパスして流れる。 The first three-way valve 25 switches the flow direction of the refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger 23. By switching the flow direction of the refrigerant by the first three-way valve 25, the refrigerant flows to the evaporator 24 via the first expansion valve 27 or flows by bypassing the evaporator 24.
アキュムレータ２９は、冷媒を一時的に溜めるとともに、気体の冷媒のみをコンプレッサ２０に供給する。 The accumulator 29 temporarily stores the refrigerant and supplies only the gaseous refrigerant to the compressor 20.
第１開閉弁２６は、コンデンサ２１と第２膨張弁２８とをバイパスする冷媒流路３０に設けられる。第１開閉弁２６が閉じると、コンデンサ２１、及び第２膨張弁２８に冷媒が流れ、第１開閉弁２６が開くと、冷媒はコンデンサ２１と第２膨張弁２８とをバイパスして流れる。 The first on-off valve 26 is provided in the refrigerant flow path 30 that bypasses the capacitor 21 and the second expansion valve 28. When the first on-off valve 26 is closed, the refrigerant flows through the capacitor 21 and the second expansion valve 28. When the first on-off valve 26 is opened, the refrigerant flows bypassing the capacitor 21 and the second expansion valve 28.
高水温サイクル４は、第１ウォーターポンプ４０と、ヒーター４１と、コンデンサ２１と、ヒーターコア４２と、これらを冷却水が循環可能となるように接続する冷却水流路４３とから構成される。 The high water temperature cycle 4 includes a first water pump 40, a heater 41, a condenser 21, a heater core 42, and a cooling water flow path 43 that connects them so that the cooling water can be circulated.
ヒーター４１は、バッテリ（図示せず）から供給される電力によって発熱し、冷却水を加熱する。 The heater 41 generates heat by power supplied from a battery (not shown) and heats the cooling water.
ヒーターコア４２は、風路６内に配置され、ヒーター４１やコンデンサ２１により加熱された冷却水とヒーターコア４２周囲の空気との間で熱交換を行い、空気を加熱する。ヒーターコア４２によって加熱された空気は、暖房時の車内空調に使用される。暖房がＯＦＦとなっている場合には、エアミックスドア７によってヒーターコア４２に空気が当たることを防ぎ、空気が加熱されることを防止する。なお、ヒーターコア４２をバイパスするようにバイパス通路を設けてもよい。 The heater core 42 is disposed in the air passage 6 and heats the air by exchanging heat between the cooling water heated by the heater 41 and the condenser 21 and the air around the heater core 42. The air heated by the heater core 42 is used for in-vehicle air conditioning during heating. When heating is OFF, the air mix door 7 prevents air from hitting the heater core 42 and prevents the air from being heated. A bypass passage may be provided so as to bypass the heater core 42.
パワーモジュールサイクル５について図２を用いて説明する。図２は、パワーモジュールサイクル５のブロック図である。 The power module cycle 5 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of the power module cycle 5.
パワーモジュールサイクル５は、第２ウォーターポンプ５０と、冷却器５１と、ラジエータ５２と、第２三方弁５３と、第３三方弁５４と、これらを冷却水が循環可能となるように接続する冷却水流路５５とから構成される。 The power module cycle 5 includes a second water pump 50, a cooler 51, a radiator 52, a second three-way valve 53, a third three-way valve 54, and a cooling system that connects these components so that cooling water can be circulated. And a water channel 55.
冷却器５１は、インバータやモータなどの作動時に発熱するパワーモジュールやバッテリを冷却水によって冷却する。 The cooler 51 cools the power module and the battery that generate heat when the inverter or the motor is operated with cooling water.
ラジエータ５２は、コア部５２ａと、第１ラジエータタンク５２ｂと、第２ラジエータタンク５２ｃとを備える。ラジエータ５２は、エンジンルーム内に配置され、室外熱交換器２３と車幅方向に並んで配置される。つまりラジエータ５２と、室外熱交換器２３とは、車両の前後方向において略同じ位置となるように配置される。 The radiator 52 includes a core portion 52a, a first radiator tank 52b, and a second radiator tank 52c. The radiator 52 is disposed in the engine room and is disposed side by side with the outdoor heat exchanger 23 in the vehicle width direction. That is, the radiator 52 and the outdoor heat exchanger 23 are disposed so as to be at substantially the same position in the vehicle front-rear direction.
第１ラジエータタンク５２ｂは、コア部５２ａの一方の端部に接続される。 The first radiator tank 52b is connected to one end of the core portion 52a.
第２ラジエータタンク５２ｃは、コア部５２ａのもう一方の端部に接続される。第２ラジエータタンク５２ｃは、水−冷媒熱交換器２２が内部に配置された二重配管である。第２ラジエータタンク５２ｃでは、冷凍サイクル２を循環する冷媒が水−冷媒熱交換器２２内を流れ、パワーモジュールサイクル５を循環する冷却水が水−冷媒熱交換器２２外を流れる。 The second radiator tank 52c is connected to the other end of the core portion 52a. The second radiator tank 52c is a double pipe in which the water-refrigerant heat exchanger 22 is disposed. In the second radiator tank 52c, the refrigerant circulating in the refrigeration cycle 2 flows in the water-refrigerant heat exchanger 22, and the cooling water circulating in the power module cycle 5 flows outside the water-refrigerant heat exchanger 22.
コア部５２ａは、複数のチューブを並列に配置し、各チューブ間にフィンを設けて形成される。各チューブの一方の端部は第１ラジエータタンク５２ｂに連通しており、もう一方の端部は第２ラジエータタンク５２ｃに連通している。 The core portion 52a is formed by arranging a plurality of tubes in parallel and providing fins between the tubes. One end of each tube communicates with the first radiator tank 52b, and the other end communicates with the second radiator tank 52c.
第２三方弁５３、及び第３三方弁５４は、ラジエータ５２に対する冷却水の流入方向を切り替える。 The second three-way valve 53 and the third three-way valve 54 switch the cooling water inflow direction with respect to the radiator 52.
コントローラ１０は、例えば搭乗者の操作に応じて第１三方弁２５、コンプレッサ２０などを制御する。 For example, the controller 10 controls the first three-way valve 25, the compressor 20, and the like according to the operation of the passenger.
次に、第１実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
［冷房時］
冷房時には、冷凍サイクル２では、図３Ａに示すように、コンプレッサ２０、第１開閉弁２６、水-冷媒熱交換器２２、室外熱交換器２３、第１三方弁２５、第１膨張弁２７、エバポレータ２４、アキュムレータ２９の順に冷媒が流れる第１冷媒流路３０ａが形成されるように第１開閉弁２６、及び第１三方弁２５が制御される。図３Ａにおいては、冷媒、または冷却水が流れる流路を実線で示し、冷媒、及び冷却水が流れない流路を破線で示す。コンプレッサ２０によって圧縮され温度が高くなった冷媒は、水-冷媒熱交換器２２において冷却水、及び室外熱交換器２３の周囲の空気と熱交換を行う。冷房時においては、水-冷媒熱交換器２２及び室外熱交換器２３が凝縮器として機能し、水-冷媒熱交換器２２及び室外熱交換器２３において、冷媒が凝縮し、さらには過冷却される。その後、冷媒は、第１膨張弁２７によって減圧され、エバポレータ２４において風路６を流れる空気と熱交換を行い蒸発する。その際、風路６を流れる空気が冷却され、この空気が車室内に吹き出される。
[When cooling]
During cooling, in the refrigeration cycle 2, as shown in FIG. 3A, the compressor 20, the first on-off valve 26, the water-refrigerant heat exchanger 22, the outdoor heat exchanger 23, the first three-way valve 25, the first expansion valve 27, The first on-off valve 26 and the first three-way valve 25 are controlled so that the first refrigerant flow path 30a through which the refrigerant flows in the order of the evaporator 24 and the accumulator 29 is formed. In FIG. 3A, the flow path through which the refrigerant or the cooling water flows is indicated by a solid line, and the flow path through which the refrigerant and the cooling water do not flow is indicated by a broken line. The refrigerant compressed by the compressor 20 and having a high temperature exchanges heat with the cooling water and the air around the outdoor heat exchanger 23 in the water-refrigerant heat exchanger 22. During cooling, the water-refrigerant heat exchanger 22 and the outdoor heat exchanger 23 function as a condenser, and the water-refrigerant heat exchanger 22 and the outdoor heat exchanger 23 condense the refrigerant and further supercool it. The Thereafter, the refrigerant is decompressed by the first expansion valve 27, and evaporates by exchanging heat with the air flowing through the air passage 6 in the evaporator 24. At that time, the air flowing through the air passage 6 is cooled, and this air is blown out into the passenger compartment.
高水温サイクル４では、第１ウォーターポンプ４０が停止しており、冷却水は循環しない。また、エアミックスドア７によってヒーターコア４２に風路６の空気が当たらないようになっている。 In the high water temperature cycle 4, the first water pump 40 is stopped and the cooling water does not circulate. The air mix door 7 prevents the air in the air path 6 from hitting the heater core 42.
パワーモジュールサイクル５では、図４Ａに示すように、第２ウォーターポンプ５０、冷却器５１、第２三方弁５３、第３三方弁５４、第１ラジエータタンク５２ｂ、コア部５２ａ、第２ラジエータタンク５２ｃの順に冷却水が流れる第１冷却水流路５５ａが形成されるように、第２三方弁５３、及び第３三方弁５４が制御される。図４Ａにおいては、冷却水が流れる第１冷却水流路５５ａを実線で示し、冷却水が流れない冷却水流路５５を破線で示す。冷却器５１によってパワーモジュールなどを冷却することで温度が高くなった冷却水は、まず第１ラジエータタンク５２ｂに流入し、コア部５２ａによって空気と熱交換を行うことで冷却される。その後、冷却水は、第２ラジエータタンク５２ｃに流入し、水-冷媒熱交換器２２において冷凍サイクル２の冷媒と熱交換を行い、冷媒を冷却する。 In the power module cycle 5, as shown in FIG. 4A, the second water pump 50, the cooler 51, the second three-way valve 53, the third three-way valve 54, the first radiator tank 52b, the core portion 52a, and the second radiator tank 52c. The second three-way valve 53 and the third three-way valve 54 are controlled so that the first cooling water channel 55a through which the cooling water flows is formed in this order. In FIG. 4A, the 1st cooling water flow path 55a into which a cooling water flows is shown as a continuous line, and the cooling water flow path 55 into which a cooling water does not flow is shown with a broken line. The cooling water whose temperature has been increased by cooling the power module or the like by the cooler 51 first flows into the first radiator tank 52b and is cooled by exchanging heat with air by the core portion 52a. Thereafter, the cooling water flows into the second radiator tank 52c, performs heat exchange with the refrigerant of the refrigeration cycle 2 in the water-refrigerant heat exchanger 22, and cools the refrigerant.
このように、冷房時には、コア部５２ａによって冷却され、温度が低くなった冷却水を第２ラジエータタンク５２ｃに流入させることで、水-冷媒熱交換器２２における冷媒の放熱量を大きくすることができる。すなわち、水-冷媒熱交換器２２において、冷媒の凝縮を促進させ、又は、凝縮した冷媒を過冷却させることができるので、冷凍サイクル２の冷房効率を向上させることができる。 Thus, at the time of cooling, the cooling water cooled by the core portion 52a and having a low temperature is caused to flow into the second radiator tank 52c, thereby increasing the heat radiation amount of the refrigerant in the water-refrigerant heat exchanger 22. it can. That is, in the water-refrigerant heat exchanger 22, condensation of the refrigerant can be promoted or the condensed refrigerant can be supercooled, so that the cooling efficiency of the refrigeration cycle 2 can be improved.
［暖房時］
暖房時には、冷凍サイクル２では、図３Ｂに示すように、コンプレッサ２０、コンデンサ２１、第２膨張弁２８、水-冷媒熱交換器２２、室外熱交換器２３、第１三方弁２５、アキュムレータ２９の順に冷媒が流れる第２冷媒流路３０ｂが形成されるように、第１開閉弁２６、及び第１三方弁２５が制御される。コンプレッサ２０によって圧縮され温度が高くなった冷媒は、コンデンサ２１によって高水温サイクル４を循環する冷却水と熱交換を行う。これにより、冷媒が凝縮され、一方で、冷却水が加熱される。その後、冷媒は、第２膨張弁２８によって減圧されて、水-冷媒熱交換器２２に導入される。冷媒は、水-冷媒熱交換器２２、室外熱交換器２３を通過する際に、パワーモジュールサイクル５を循環する冷却水、及び室外熱交換器２３の周囲の空気から吸熱して、蒸発する。すなわち、暖房時において、水-冷媒熱交換器２２及び室外熱交換器２３は蒸発器として機能する。
[When heating]
During heating, in the refrigeration cycle 2, as shown in FIG. 3B, the compressor 20, the condenser 21, the second expansion valve 28, the water-refrigerant heat exchanger 22, the outdoor heat exchanger 23, the first three-way valve 25, and the accumulator 29 The first on-off valve 26 and the first three-way valve 25 are controlled so that the second refrigerant flow path 30b through which the refrigerant flows in order is formed. The refrigerant which has been compressed by the compressor 20 and has a high temperature exchanges heat with the cooling water circulating in the high water temperature cycle 4 by the condenser 21. Thereby, the refrigerant is condensed, while the cooling water is heated. Thereafter, the refrigerant is decompressed by the second expansion valve 28 and introduced into the water-refrigerant heat exchanger 22. When passing through the water-refrigerant heat exchanger 22 and the outdoor heat exchanger 23, the refrigerant absorbs heat from the cooling water circulating in the power module cycle 5 and the air around the outdoor heat exchanger 23 and evaporates. That is, during heating, the water-refrigerant heat exchanger 22 and the outdoor heat exchanger 23 function as an evaporator.
高水温サイクル４では、第１ウォーターポンプ４０によって循環する冷却水が、コンデンサ２１によって加熱され、加熱された冷却水と風路６を流れる空気とがヒーターコア４２によって熱交換を行う。これにより、風路６を流れる空気が加熱され、温かい空気が車室内に吹き出される。なお、コンデンサ２１における熱交換のみで、車室内に吹き出される空気を所望する温度まで温めることができない場合には、ヒーター４１によって冷却水は加熱される。 In the high water temperature cycle 4, the cooling water circulated by the first water pump 40 is heated by the condenser 21, and the heated cooling water and the air flowing through the air passage 6 exchange heat with the heater core 42. Thereby, the air which flows through the air path 6 is heated, and warm air is blown out into a vehicle interior. If the air blown into the passenger compartment cannot be heated to a desired temperature only by heat exchange in the condenser 21, the cooling water is heated by the heater 41.
パワーモジュールサイクル５では、図４Ｂに示すように、第２ウォーターポンプ５０、冷却器５１、第２三方弁５３、第２ラジエータタンク５２ｃ、コア部５２ａ、第１ラジエータタンク５２ｂ、第３三方弁５４の順に冷却水が流れる第２冷却水流路５５ｂが形成されるように、第２三方弁５３、及び第３三方弁５４が制御される。図４Ｂにおいては、冷却水が流れる第２冷却水流路５５ｂを実線で示し、冷却水が流れない冷却水流路５５を破線で示す。第２冷却水流路５５ｂは、冷却器５１おいてパワージュールなどを冷却することで温度が高くなった冷却水がコア部５２ａよりも先に第２ラジエータタンク５２ｃに流入するように形成される。冷却器５１おいてパワージュールなどを冷却することで温度が高くなった冷却水は、第２ラジエータタンク５２ｃに流入し、水-冷媒熱交換器２２において冷凍サイクル２の冷媒に放熱する。その後、コア部５２ａにおいて空気に放熱する。 In the power module cycle 5, as shown in FIG. 4B, the second water pump 50, the cooler 51, the second three-way valve 53, the second radiator tank 52c, the core portion 52a, the first radiator tank 52b, and the third three-way valve 54 The second three-way valve 53 and the third three-way valve 54 are controlled so that the second cooling water flow path 55b through which the cooling water flows is formed. In FIG. 4B, the 2nd cooling water flow path 55b through which a cooling water flows is shown as a continuous line, and the cooling water flow path 55 into which a cooling water does not flow is shown with a broken line. The second cooling water channel 55b is formed so that the cooling water whose temperature has been increased by cooling the power joule or the like in the cooler 51 flows into the second radiator tank 52c before the core portion 52a. Cooling water whose temperature has been increased by cooling the power joule or the like in the cooler 51 flows into the second radiator tank 52 c and radiates heat to the refrigerant in the refrigeration cycle 2 in the water-refrigerant heat exchanger 22. Thereafter, heat is radiated to the air in the core portion 52a.
暖房時には、パワーモジュールサイクル５の冷却器５１において熱交換を行い温度が高くなった冷却水をまず第２ラジエータタンク５２ｃに流入させ、水-冷媒熱交換器２２において冷凍サイクル２の冷媒に吸熱させることで、パワーモジュールなどの熱を暖房に利用する。これにより、冷凍サイクル２の暖房効率を向上させることができる。 At the time of heating, heat is exchanged in the cooler 51 of the power module cycle 5 and the cooling water whose temperature has been increased first flows into the second radiator tank 52 c and is absorbed by the refrigerant of the refrigeration cycle 2 in the water-refrigerant heat exchanger 22. Therefore, heat from the power module etc. is used for heating. Thereby, the heating efficiency of the refrigerating cycle 2 can be improved.
本発明の第１実施形態の効果について説明する。 The effect of 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
冷凍サイクル２の冷媒とパワーモジュールサイクル５の冷却水との間で熱交換を行う水-冷媒熱交換器２２を設ける。暖房時には、パワーモジュールサイクル５の冷却水が冷却器５１、第２ラジエータタンク５２ｃ、コア部５２ａを流通するように第２冷却水流路５５ｂを形成する。このように、暖房時に、冷却器５１によって加熱された冷却水を、まず第２ラジエータタンク５２ｃに流入させることで、水−冷媒熱交換器２２における冷媒の吸熱量が大きくなり、暖房効率を向上させることができる。 A water-refrigerant heat exchanger 22 that performs heat exchange between the refrigerant of the refrigeration cycle 2 and the cooling water of the power module cycle 5 is provided. At the time of heating, the second cooling water flow path 55b is formed so that the cooling water of the power module cycle 5 flows through the cooler 51, the second radiator tank 52c, and the core portion 52a. Thus, at the time of heating, the cooling water heated by the cooler 51 is first allowed to flow into the second radiator tank 52c, thereby increasing the heat absorption amount of the refrigerant in the water-refrigerant heat exchanger 22 and improving the heating efficiency. Can be made.
冷房時には、パワーモジュールサイクル５の冷却水がコア部５２ａ、第２ラジエータタンク５２ｃ、冷却器５１を流通するように第１冷却水流路５５ａを形成する。冷凍サイクル２においては、水-冷媒熱交換器２２で、コア部５２ａで冷却された冷却水によって冷媒を冷却し、次いで、室外熱交換器２３によって更に冷媒を冷却することで、冷房効率を向上させることができる。 During cooling, the first cooling water channel 55a is formed so that the cooling water of the power module cycle 5 flows through the core portion 52a, the second radiator tank 52c, and the cooler 51. In the refrigeration cycle 2, the water-refrigerant heat exchanger 22 cools the refrigerant with the cooling water cooled by the core 52a, and the outdoor heat exchanger 23 further cools the refrigerant, thereby improving the cooling efficiency. Can be made.
次に本発明の第２実施形態について図５、図６を用いて説明する。ここでは、第１実施形態と異なる箇所について説明し、第１実施形態と同じ構成については説明を省略する。図５は、第２実施形態のパワーモジュールサイクル５のブロック図である。図６は、第２実施形態のラジエータ５２の概略図である。図６においては、暖房時における冷却水の流れを矢印で示す。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a different part from 1st Embodiment is demonstrated and description is abbreviate | omitted about the same structure as 1st Embodiment. FIG. 5 is a block diagram of the power module cycle 5 of the second embodiment. FIG. 6 is a schematic view of the radiator 52 of the second embodiment. In FIG. 6, the flow of cooling water during heating is indicated by arrows.
パワーモジュールサイクル５は、第２ウォーターポンプ５０と、冷却器５１と、ラジエータ５２と、第２開閉弁５６と、これらを冷却水が循環するように形成された冷却水流路５７とから構成される。 The power module cycle 5 includes a second water pump 50, a cooler 51, a radiator 52, a second on-off valve 56, and a cooling water passage 57 formed so that cooling water circulates through these. .
ラジエータ５２の第１ラジエータタンク５２ｂには、鉛直方向下側となる下部に冷房時冷却水導入口６１ｃが形成される。 In the first radiator tank 52b of the radiator 52, a cooling water inlet 61c is formed in the lower part on the lower side in the vertical direction.
ラジエータ５２の第２ラジエータタンク５２ｃには、図６に示すように冷媒の流れ方向と冷却水の流れ方向とが対向するように冷媒導入口６０ａ、冷媒排出口６０ｂ、暖房時冷却水導入口６１ａ、及び冷却水排出口６１ｂが形成される。具体的には、冷媒導入口６０ａが冷媒排出口６０ｂよりも鉛直方向上側に形成され、暖房時冷却水導入口６１ａが冷却水排出口６１ｂよりも鉛直方向下側に形成される。第２ラジエータタンク５２ｃでは、暖房時冷却水導入口６１ａと冷却水排出口６１ｂとの間に、水−冷媒熱交換器２２が配置される。水−冷媒熱交換器２２では、冷媒導入口６０ａから冷凍サイクル２の冷媒が流入し、冷媒排出口６０ｂから冷媒が排出される。 As shown in FIG. 6, the second radiator tank 52c of the radiator 52 has a refrigerant inlet 60a, a refrigerant outlet 60b, and a heating-time cooling water inlet 61a so that the flow direction of the refrigerant and the flow direction of the cooling water face each other. , And a cooling water discharge port 61b is formed. Specifically, the refrigerant inlet 60a is formed vertically above the refrigerant outlet 60b, and the heating cooling water inlet 61a is formed vertically below the cooling water outlet 61b. In the second radiator tank 52c, the water-refrigerant heat exchanger 22 is disposed between the heating-time cooling water inlet 61a and the cooling water outlet 61b. In the water-refrigerant heat exchanger 22, the refrigerant of the refrigeration cycle 2 flows from the refrigerant introduction port 60a, and the refrigerant is discharged from the refrigerant discharge port 60b.
第２ラジエータタンク５２ｃには、鉛直方向下側となる下部に暖房時冷却水導入口６１ａが形成され、鉛直方向上側となる上部に冷却水排出口６１ｂが形成される。また、冷却水排出口６１ｂは、第１ラジエータタンク５２ｂの冷房時冷却水導入口６１ｃに対して対角となる位置に形成される。また、暖房時冷却水導入口６１ａは冷房時冷却水導入口６１ｃとほぼ同じ高さとなる位置に形成される。 In the second radiator tank 52c, a cooling water introduction port 61a is formed in the lower portion on the lower side in the vertical direction, and a cooling water discharge port 61b is formed in the upper portion on the upper side in the vertical direction. Further, the cooling water discharge port 61b is formed at a position diagonal to the cooling time cooling water introduction port 61c of the first radiator tank 52b. The heating cooling water inlet 61a is formed at a position that is substantially the same height as the cooling cooling water inlet 61c.
チューブの流路断面積は、第２ラジエータタンク５２ｃの断面積よりも小さく、コア部５２ａの通水抵抗は第２ラジエータタンク５２ｃの通水抵抗よりも大きい。 The flow passage cross-sectional area of the tube is smaller than the cross-sectional area of the second radiator tank 52c, and the water flow resistance of the core portion 52a is larger than the water flow resistance of the second radiator tank 52c.
パワーモジュールサイクル５では、冷却器５１と暖房時冷却水導入口６１ａとの間の冷却水流路５７であり、暖房時に冷却水を第２ラジエータタンク５２ｃに流入させる第４冷却水流路５７ｂ（図７Ｂ参照）に第２開閉弁５６が設けられる。また、冷却器５１と第２開閉弁５６との間の冷却水流路５７から、第２ラジエータタンク５２ｃをバイパスし、第１ラジエータタンク５２ｂを介してコア部５２ａに接続し、冷房時に第１ラジエータタンク５２ｂに冷却水を流入させる第３冷却水流路５７ａ（図７Ａ参照）を形成する冷却水流路が分岐している。 In the power module cycle 5, it is the cooling water flow path 57 between the cooler 51 and the cooling water inlet 61a for heating, and a fourth cooling water flow path 57b (FIG. 7B) through which cooling water flows into the second radiator tank 52c during heating. A second on-off valve 56 is provided. Further, the second radiator tank 52c is bypassed from the cooling water flow path 57 between the cooler 51 and the second on-off valve 56, and is connected to the core portion 52a via the first radiator tank 52b, and the first radiator is used during cooling. A cooling water flow path forming a third cooling water flow path 57a (see FIG. 7A) for flowing cooling water into the tank 52b is branched.
第２開閉弁５６は、ラジエータ５２に対する冷却水の流入方向を切り替える。第２開閉弁５６が開いている場合には、冷却水は主に暖房時冷却水導入口６１ａから第２ラジエータタンク５２ｃに流入し、第２開閉弁５６が閉じている場合には、冷却水は冷房時冷却水導入口６１ｃから第１ラジエータタンク５２ｂに流入する。 The second on-off valve 56 switches the inflow direction of the cooling water with respect to the radiator 52. When the second on-off valve 56 is open, the cooling water mainly flows into the second radiator tank 52c from the heating-time cooling water inlet 61a, and when the second on-off valve 56 is closed, the cooling water is supplied. Flows into the first radiator tank 52b from the cooling water inlet 61c.
次に、第２実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the second embodiment will be described.
［冷房時］
冷房時には、パワーモジュールサイクル５では、第２開閉弁５６を閉じる。これにより、パワーモジュールサイクル５では、図７Ａに示すように、第２ウォーターポンプ５０、冷却器５１、第１ラジエータタンク５２ｂ、コア部５２ａ、第２ラジエータタンク５２ｃの順に冷却水が流れる第３冷却水流路５７ａが形成される。図７Ａにおいて、冷却水が流れる第３冷却水流路５７ａを実線で示し、冷却水が流れない冷却水流路５７を破線で示す。
[When cooling]
During cooling, the second open / close valve 56 is closed in the power module cycle 5. Thereby, in the power module cycle 5, as shown in FIG. 7A, the third cooling water flows in the order of the second water pump 50, the cooler 51, the first radiator tank 52b, the core portion 52a, and the second radiator tank 52c. A water channel 57a is formed. In FIG. 7A, the third cooling water flow path 57a through which the cooling water flows is indicated by a solid line, and the cooling water flow path 57 through which the cooling water does not flow is indicated by a broken line.
［暖房時］
暖房時には、パワーモジュールサイクル５では、第２開閉弁５６を開く。これにより、第３冷却水流路５７ａと第４冷却水流路５７ｂの両方が開通する状態になるが、第３冷却水流路５７ａの下流にある冷房時冷却水導入口６１ｃからコア部５２ａに至る通水抵抗は、第４冷却水流路５７ｂの下流にある暖房時冷却水導入口６１ａから冷却水排出口６１ｂに至る第２ラジエータタンク５２ｃの通水抵抗よりも大きいため、冷却水の多くは、図７Ｂに示すように、第２ウォーターポンプ５０、冷却器５１、第２開閉弁５６、第２ラジエータタンク５２ｃの順に流れる。このように、冷却水がコア部５２ａをバイパスして流れることで、冷却器５１で回収したパワーモジュールなどの廃熱を室内暖房に有効に利用しようとした場合に、外気への放熱ロスを防ぐことができる。
[When heating]
During heating, the second open / close valve 56 is opened in the power module cycle 5. As a result, both the third cooling water passage 57a and the fourth cooling water passage 57b are opened, but the cooling water introduction port 61c downstream of the third cooling water passage 57a leads to the core portion 52a. Since the water resistance is larger than the water flow resistance of the second radiator tank 52c from the heating-time cooling water introduction port 61a downstream of the fourth cooling water channel 57b to the cooling water discharge port 61b, most of the cooling water is As shown to 7B, it flows through the 2nd water pump 50, the cooler 51, the 2nd on-off valve 56, and the 2nd radiator tank 52c in order. In this way, when the cooling water flows by bypassing the core portion 52a, waste heat such as a power module recovered by the cooler 51 is effectively used for indoor heating, thereby preventing heat loss to the outside air. be able to.
ちなみに、冷房時冷却水導入口６１ｃからコア部５２ａに至る通水抵抗が、暖房時冷却水導入口６１ａから冷却水排出口６１ｂに至る第２ラジエータタンク５２ｃの通水抵抗よりも大きいのは、コア部５２ａ内の流路断面積が小さいことや、冷房時冷却水導入口６１ｃから冷却水排出口６１ｂまでの流路長が、暖房時冷却水導入口６１ａから冷却水排出口６１ｂまでの流路長よりも長いことや、冷房時冷却水導入口６１ｃの径が暖房時冷却水導入口６１ａの径よりも小さいことに基づくものである。 Incidentally, the water flow resistance from the cooling-time cooling water introduction port 61c to the core portion 52a is larger than the water flow resistance of the second radiator tank 52c from the heating-time cooling water introduction port 61a to the cooling water discharge port 61b. The flow path cross-sectional area in the core part 52a is small, and the flow path length from the cooling water inlet 61c to the cooling water outlet 61b is the flow from the cooling water inlet 61a to the cooling water outlet 61b. This is based on being longer than the path length and the diameter of the cooling water inlet 61c during cooling being smaller than the diameter of the cooling water inlet 61a during heating.
次に第２実施形態の効果について説明する。 Next, effects of the second embodiment will be described.
暖房時に、パワーモジュールサイクル５の冷却水の多くが、コア部５２ａをバイパスして第２ラジエータタンク５２ｃ、及び冷却器５１を流れるように第４冷却水流路５７ｂを形成する。これにより、暖房時に、冷却器５１によって加熱された冷却水を、まず第２ラジエータタンク５２ｃに流入させ、加熱された冷却水の熱を水−冷媒熱交換器２２を用いて冷凍サイクル２で汲み上げることで、パワーモジュールなどの熱を暖房時に有効に利用し、暖房効率を向上させることができる。 The fourth cooling water passage 57b is formed so that most of the cooling water in the power module cycle 5 flows through the second radiator tank 52c and the cooler 51 while bypassing the core portion 52a during heating. Thereby, at the time of heating, the cooling water heated by the cooler 51 is first caused to flow into the second radiator tank 52c, and the heat of the heated cooling water is pumped up by the refrigeration cycle 2 using the water-refrigerant heat exchanger 22. Thus, heat from the power module or the like can be effectively used during heating, and heating efficiency can be improved.
冷房時に、パワーモジュールサイクル５の冷却水が、コア部５２ａを流通した後に、冷却水が第２ラジエータタンク５２ｃに流入するように第３冷却水流路５７ａを形成する。これにより、室外熱交換器２３に加えて、コア部５２ａで冷却された冷却水によって冷凍サイクル２の冷媒を冷却することができ、冷房効率を向上させることができる。 During cooling, the third cooling water flow path 57a is formed so that the cooling water of the power module cycle 5 flows through the core portion 52a and then flows into the second radiator tank 52c. Thereby, in addition to the outdoor heat exchanger 23, the refrigerant | coolant of the refrigerating cycle 2 can be cooled with the cooling water cooled with the core part 52a, and cooling efficiency can be improved.
次に本発明の第３実施形態について図８、９を用いて説明する。ここでは、第２実施形態と異なる箇所について説明し、第２実施形態と同じ構成については説明を省略する。図８は、第３実施形態のパワーモジュールサイクル５のブロック図である。図９は、第２実施形態のラジエータ５２の概略図である。図９においては、暖房時における冷却水の流れを矢印で示す。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a different part from 2nd Embodiment is demonstrated and description is abbreviate | omitted about the same structure as 2nd Embodiment. FIG. 8 is a block diagram of the power module cycle 5 of the third embodiment. FIG. 9 is a schematic view of the radiator 52 of the second embodiment. In FIG. 9, the flow of cooling water during heating is indicated by arrows.
パワーモジュールサイクル５は、第２ウォーターポンプ５０と、冷却器５１と、ラジエータ５２と、第３開閉弁５８と、これらを冷却水が循環するように形成された冷却水流路５９とから構成される。 The power module cycle 5 includes a second water pump 50, a cooler 51, a radiator 52, a third on-off valve 58, and a cooling water passage 59 formed so that cooling water circulates through these. .
ラジエータ５２の第１ラジエータタンク５２ｂには、鉛直方向上側となる上部に冷房時冷却水排出口６２ｃが形成される。 In the first radiator tank 52b of the radiator 52, a cooling water discharge port 62c is formed at the upper part on the upper side in the vertical direction.
ラジエータ５２の第２ラジエータタンク５２ｃには、図９に示すように冷媒の流れ方向と冷却水の流れ方向とが対向するように冷媒導入口６０ａ、冷媒排出口６０ｂ、冷却水導入口６２ａ、及び暖房時冷却水排出口６２ｂが形成される。第２ラジエータタンク５２ｃでは、冷却水導入口６２ａと暖房時冷却水排出口６２ｂとの間に、水−冷媒熱交換器２２が配置される。 As shown in FIG. 9, the second radiator tank 52c of the radiator 52 has a refrigerant introduction port 60a, a refrigerant discharge port 60b, a cooling water introduction port 62a, and a cooling water flow direction so that the flow direction of the refrigerant and the flow direction of the cooling water face each other. A cooling water discharge port 62b is formed during heating. In the second radiator tank 52c, the water-refrigerant heat exchanger 22 is disposed between the cooling water inlet 62a and the heating cooling water outlet 62b.
第２ラジエータタンク５２ｃには、鉛直方向下側となる下部に冷却水導入口６２ａが形成され、鉛直方向上側となる上部に暖房時冷却水排出口６２ｂが形成される。また、冷却水導入口６２ａは、第１ラジエータタンク５２ｂの冷房時冷却水排出口６２ｃに対して対角となる位置に形成される。また、暖房時冷却水排出口６２ｂは、冷房時冷却水排出口６２ｃとほぼ同じ高さとなる位置に形成される。 In the second radiator tank 52c, a cooling water introduction port 62a is formed in the lower part on the lower side in the vertical direction, and a heating water discharge port 62b is formed in the upper part on the upper side in the vertical direction. The cooling water inlet 62a is formed at a position diagonal to the cooling water outlet 62c of the first radiator tank 52b. Further, the heating-time cooling water discharge port 62b is formed at a position that is substantially the same height as the cooling-time cooling water discharge port 62c.
パワーモジュールサイクル５では、暖房時冷却水排出口６２ｂと冷却器５１との間の冷却水流路５９であり、暖房時に冷却水が流れる第６冷却水流路５９ｂ（図１０Ｂ参照）に第３開閉弁５８が設けられる。また、第３開閉弁５８と冷却器５１との間の冷却水流路５９に、第１ラジエータタンク５２ｂを介してコア部５２ａに接続し、冷房時に冷却水が流れる第５冷却水流路５９ａ（図１０Ａ参照）を形成する冷却水流路が合流する。 In the power module cycle 5, a third on-off valve is provided in the sixth cooling water flow path 59b (see FIG. 10B), which is the cooling water flow path 59 between the cooling water discharge port 62b for heating and the cooler 51, and through which cooling water flows during heating. 58 is provided. Further, a fifth coolant passage 59a (see FIG. 5) is connected to the core portion 52a via the first radiator tank 52b to the coolant passage 59 between the third on-off valve 58 and the cooler 51, and the coolant flows during cooling. The cooling water flow path forming 10A) joins.
次に、第３実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the third embodiment will be described.
［冷房時］
冷房時には、パワーモジュールサイクル５では、第３開閉弁５８を閉じる。これにより、パワーモジュールサイクル５では、図１０Ａに示すように、第２ウォーターポンプ５０、冷却器５１、第２ラジエータタンク５２ｃ、コア部５２ａ、第１ラジエータタンク５２ｂの順に冷却水が流れる第５冷却水流路５９ａが形成される。図１０Ａにおいて、冷却水が流れる第５冷却水流路５９ａを実線で示し、冷却水が流れない冷却水流路５９を破線で示す。
[When cooling]
During cooling, in the power module cycle 5, the third on-off valve 58 is closed. Accordingly, in the power module cycle 5, as shown in FIG. 10A, the fifth cooling flow in which the cooling water flows in the order of the second water pump 50, the cooler 51, the second radiator tank 52c, the core portion 52a, and the first radiator tank 52b. A water channel 59a is formed. In FIG. 10A, the 5th cooling water flow path 59a through which cooling water flows is shown by a solid line, and the cooling water flow path 59 through which cooling water does not flow is shown by a broken line.
［暖房時］
暖房時には、パワーモジュールサイクル５では、第３開閉弁５８を開く。これにより、パワーモジュールサイクル５では、第５冷却水流路５９ａと第６冷却水流路５９ｂとの両方が開通する状態になるが、第５冷却水流路５９ａの上流にあるコア部５２ａから冷房時冷却水排出口６２ｃに至る通水抵抗は、第６冷却水流路５９ｂの上流にある冷却水導入口６２ａから暖房時冷却水排出口６２ｂに至る第２ラジエータタンク５２ｃの通水抵抗よりも大きいため、冷却水の多くは図１０Ｂに示すように、第２ウォーターポンプ５０、冷却器５１、第２ラジエータタンク５２ｃ、第３開閉弁５８の順に流れる。図１０Ｂにおいて、多くの冷却水が流れる第６冷却水流路５９ｂを実線で示し、冷却水が流れない、または流量が少ない冷却水流路５７を破線で示す。
[When heating]
During heating, the third open / close valve 58 is opened in the power module cycle 5. As a result, in the power module cycle 5, both the fifth cooling water flow path 59a and the sixth cooling water flow path 59b are opened, but cooling from the core portion 52a upstream of the fifth cooling water flow path 59a. The water flow resistance leading to the water discharge port 62c is larger than the water flow resistance of the second radiator tank 52c from the cooling water introduction port 62a upstream of the sixth cooling water flow path 59b to the heating time cooling water discharge port 62b. Most of the cooling water flows in the order of the second water pump 50, the cooler 51, the second radiator tank 52c, and the third on-off valve 58, as shown in FIG. 10B. In FIG. 10B, the sixth cooling water channel 59b through which a large amount of cooling water flows is shown by a solid line, and the cooling water channel 57 where the cooling water does not flow or the flow rate is small is shown by a broken line.
次に第３実施形態の効果について説明する。 Next, effects of the third embodiment will be described.
暖房時に、パワーモジュールサイクル５の冷却水が、第２ラジエータタンク５２ｃ、及び冷却器５１を流れるように第６冷却水流路５９ｂを形成する。これにより、暖房時に、冷却器５１によって加熱された冷却水をまず第２ラジエータタンク５２ｃに流入させ、かつ、コア部５２ａをバイパスして流すことで、パワーモジュールなどの廃熱を室内暖房に有効（熱ロスが少ない状態）に利用し、暖房効率を向上させることができる。また、第２実施形態と比較して、コア部５２ａに流入する冷却水の流量が多く、冷却器５１を流れる冷却水の温度を低くすることができ、インバータやモータなどのパワーモジュールなどをより冷却することができる。 The sixth cooling water flow path 59b is formed so that the cooling water of the power module cycle 5 flows through the second radiator tank 52c and the cooler 51 during heating. Thereby, at the time of heating, the cooling water heated by the cooler 51 is first introduced into the second radiator tank 52c, and the core portion 52a is bypassed to flow, so that waste heat from the power module and the like is effectively used for indoor heating. It can be used for (a state with little heat loss), and heating efficiency can be improved. Moreover, compared with 2nd Embodiment, the flow volume of the cooling water which flows in into the core part 52a is large, the temperature of the cooling water which flows through the cooler 51 can be made low, and power modules, such as an inverter and a motor, can be used more. Can be cooled.
冷房時に、パワーモジュールサイクル５の冷却水が、第２ラジエータタンク５２ｃを流通した後、コア部５２ａによって冷却された冷却水が冷却器５１に流入するので、冷却器５１を流通する冷却水の温度を低くすることができ、パワーモジュールなどをより冷却することができる。 During cooling, the cooling water of the power module cycle 5 flows through the second radiator tank 52c, and then the cooling water cooled by the core portion 52a flows into the cooling device 51. Therefore, the temperature of the cooling water flowing through the cooling device 51 The power module and the like can be further cooled.
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.
上記実施形態では、パワーモジュールサイクル５において冷却水を用いたが、これに限定されず、冷却媒体として冷媒、気体を使用してもよい。 In the said embodiment, although the cooling water was used in the power module cycle 5, it is not limited to this, You may use a refrigerant | coolant and gas as a cooling medium.
冷凍サイクル２において、室外熱交換器２３と水-冷媒熱交換器２２との位置を逆にしてもよく、室外熱交換器２３を通過した冷媒が水-冷媒熱交換器２２に流入するようにしてもよい。 In the refrigeration cycle 2, the positions of the outdoor heat exchanger 23 and the water-refrigerant heat exchanger 22 may be reversed so that the refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger 23 flows into the water-refrigerant heat exchanger 22. May be.
また、暖房時に、水-冷媒熱交換器２２で加熱された冷媒が室外熱交換器２３を通過することで冷却される場合には、室外熱交換器２３をバイパスするように流路、弁を設けてもよい。これにより、暖房時に、冷凍サイクル２の冷媒が冷却されることを防止し、暖房効率を向上させることができる。 Further, when the refrigerant heated by the water-refrigerant heat exchanger 22 is cooled by passing through the outdoor heat exchanger 23 during heating, a flow path and a valve are provided so as to bypass the outdoor heat exchanger 23. It may be provided. Thereby, it can prevent that the refrigerant | coolant of the refrigerating cycle 2 is cooled at the time of heating, and can improve heating efficiency.
また、第２実施形態の第２開閉弁５６に代えて、流路の分岐箇所に三方弁を設けてもよい。これにより、暖房時にコア部５２ａにパワーモジュールサイクル５の冷却水が流通することを防ぐことができ、コア部５２ａによって冷却された冷却水が第２ラジエータタンク５２ｃに流入することを防止し、第２ラジエータタンク５２ｃを流れる冷却水の温度を高くすることができる。これにより、水−冷媒熱交換器２２の吸熱量を大きくすることができ、暖房効率を向上させることができる。また、上記実施形態において、パワーモジュールサイクル５に代えて、バッテリ（燃料電池含む）温調用の冷却水サイクルを適用させてもよい。 Further, instead of the second on-off valve 56 of the second embodiment, a three-way valve may be provided at a branch point of the flow path. Thereby, it is possible to prevent the cooling water of the power module cycle 5 from flowing through the core portion 52a during heating, and it is possible to prevent the cooling water cooled by the core portion 52a from flowing into the second radiator tank 52c. The temperature of the cooling water flowing through the two radiator tank 52c can be increased. Thereby, the heat absorption amount of the water-refrigerant heat exchanger 22 can be increased, and the heating efficiency can be improved. Moreover, in the said embodiment, it may replace with the power module cycle 5, and may apply the cooling water cycle for battery (a fuel cell is included) temperature control.
１ 車両用空調装置
２ 冷凍サイクル
４ 高水温サイクル
５ パワーモジュールサイクル（冷却媒体循環装置）
２０ コンプレッサ
２２ 水-冷媒熱交換器
２３ 室外熱交換器（室外熱交換部）
２８ 第２膨張弁（膨張弁）
５１ 冷却器（機器熱交換部）
５２ ラジエータ
５２ａ コア部（放熱部）
５２ｂ 第１ラジエータタンク
５２ｃ 第２ラジエータタンク（冷却媒体熱交換部）
５５ａ 第１冷却水流路（第１流路）
５５ｂ 第２冷却水流路（第２流路）
５６ 第２開閉弁（開閉弁）
５７ａ 第３冷却水流路（第１流路）
５７ｂ 第４冷却水流路（第２流路）
５８ 第３開閉弁（開閉弁）
５９ａ 第５冷却水流路（第１流路）
５９ｂ 第６冷却水流路（第２流路）
1 Vehicle air conditioner 2 Refrigeration cycle 4 High water temperature cycle 5 Power module cycle (cooling medium circulation device)
20 Compressor 22 Water-Refrigerant Heat Exchanger 23 Outdoor Heat Exchanger (Outdoor Heat Exchanger)
28 Second expansion valve (expansion valve)
51 Cooler (equipment heat exchanger)
52 Radiator 52a Core part (heat dissipation part)
52b 1st radiator tank 52c 2nd radiator tank (cooling medium heat exchange part)
55a First cooling water channel (first channel)
55b Second cooling water channel (second channel)
56 Second open / close valve (open / close valve)
57a Third cooling water channel (first channel)
57b Fourth cooling water channel (second channel)
58 Third open / close valve
59a Fifth cooling water channel (first channel)
59b Sixth cooling water channel (second channel)
Claims (6)
冷却媒体と発熱機器との間で熱交換する機器熱交換部と
前記冷却媒体の熱を外気へ放熱する放熱部と、
前記冷却媒体と前記冷凍サイクルの冷媒との間で熱交換する冷却媒体熱交換部と、
を備え、
冷房時には、前記放熱部、前記冷却媒体熱交換部、及び前記機器熱交換部を前記冷却媒体が流通する第１流路が形成され、
暖房時には、前記放熱部をバイパスして前記冷却媒体熱交換部、及び前記機器熱交換部を前記冷却媒体が流通する、或いは、前記冷却媒体が前記機器熱交換部、及び前記冷却媒体熱交換部を通過した後に前記放熱部を流通する第２流路が形成される、
ことを特徴とする冷却媒体循環装置。 A cooling medium circulation device mounted on a vehicle capable of heating and cooling using a refrigeration cycle,
An equipment heat exchanging section for exchanging heat between the cooling medium and the heat generating equipment, a heat dissipating section for dissipating the heat of the cooling medium to the outside air,
A cooling medium heat exchanging section for exchanging heat between the cooling medium and the refrigerant of the refrigeration cycle;
With
During cooling, a first flow path is formed through which the cooling medium flows through the heat dissipation unit, the cooling medium heat exchange unit, and the equipment heat exchange unit,
During heating, the cooling medium circulates through the cooling medium heat exchange section and the equipment heat exchange section, bypassing the heat radiating section, or the cooling medium is the equipment heat exchange section and the cooling medium heat exchange section. A second flow path is formed through the heat dissipation part after passing through
A cooling medium circulation device.
前記冷却媒体熱交換部における前記冷却媒体の入口に接続する前記第２流路に開閉弁が設けられ、
前記開閉弁と前記機器熱交換部との間の前記第２流路から、前記冷却媒体熱交換部をバイパスして前記放熱部に接続し、前記第１流路を形成する流路が分岐し、
前記開閉弁は、前記暖房時に開き、前記冷房時に閉じ、
前記放熱部は、前記冷却媒体熱交換部よりも通水抵抗が大きい、
ことを特徴とする冷却媒体循環装置。 The cooling medium circulation device according to claim 1,
An opening / closing valve is provided in the second flow path connected to the inlet of the cooling medium in the cooling medium heat exchange section;
The flow path forming the first flow path is branched from the second flow path between the on-off valve and the equipment heat exchange section, bypassing the cooling medium heat exchange section and connected to the heat radiating section. ,
The on-off valve opens during the heating, closes during the cooling,
The heat radiating part has a greater water resistance than the cooling medium heat exchange part,
A cooling medium circulation device.
前記機器熱交換部と前記冷却媒体熱交換部との間の前記第２流路から、前記冷却媒体熱交換部をバイパスして前記放熱部に接続し、前記第１流路を形成する流路が分岐し、
前記流路が分岐する箇所に三方弁を備える、
ことを特徴とする冷却媒体循環装置。 The cooling medium circulation device according to claim 1,
A flow path that bypasses the cooling medium heat exchange section and is connected to the heat radiating section from the second flow path between the equipment heat exchange section and the cooling medium heat exchange section to form the first flow path. Branch,
A three-way valve is provided at a location where the flow path branches.
A cooling medium circulation device.
前記冷却媒体熱交換部における前記冷却媒体の出口に接続する前記第２流路に開閉弁が設けられ、
前記開閉弁と前記機器熱交換部との間の前記第２流路に、前記放熱部に接続し、前記第１流路を形成する流路が合流し、
前記開閉弁は、前記暖房時に開き、前記冷房時に閉じ、
前記放熱部は、前記冷却媒体熱交換部よりも通水抵抗が大きい、
ことを特徴とする冷却媒体循環装置。 The cooling medium circulation device according to claim 1,
An opening / closing valve is provided in the second flow path connected to the outlet of the cooling medium in the cooling medium heat exchange section;
The second flow path between the on-off valve and the equipment heat exchanging section is connected to the heat radiating section, and the flow path forming the first flow path joins,
The on-off valve opens during the heating, closes during the cooling,
The heat radiating part has a greater water resistance than the cooling medium heat exchange part,
A cooling medium circulation device.
前記暖房時の前記冷凍サイクルでは、コンプレッサから吐出された前記冷媒を、膨張弁を介して前記冷却媒体熱交換部に流入させ、
前記冷房時の前記冷凍サイクルでは、前記コンプレッサから吐出された前記冷媒を、前記膨張弁をバイパスさせて前記冷却媒体熱交換部に流入させる、
ことを特徴とする車両用空調装置。 A vehicle air conditioner comprising the cooling medium circulation device according to any one of claims 1 to 4,
In the refrigeration cycle at the time of heating, the refrigerant discharged from the compressor is caused to flow into the cooling medium heat exchange part via an expansion valve,
In the refrigeration cycle at the time of cooling, the refrigerant discharged from the compressor is caused to flow into the cooling medium heat exchange unit by bypassing the expansion valve.
An air conditioner for a vehicle.
前記冷凍サイクルは、前記冷房時に、前記冷却媒体熱交換部によって熱交換を行った前記冷媒を冷却する室外熱交換部を備える、
ことを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 5,
The refrigeration cycle includes an outdoor heat exchange unit that cools the refrigerant that has exchanged heat with the cooling medium heat exchange unit during the cooling.
An air conditioner for a vehicle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015038937A JP2016159728A (en) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | Cooling medium circulation device and vehicle air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015038937A JP2016159728A (en) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | Cooling medium circulation device and vehicle air conditioner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016159728A true JP2016159728A (en) | 2016-09-05 |
Family
ID=56843941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015038937A Pending JP2016159728A (en) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | Cooling medium circulation device and vehicle air conditioner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2016159728A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018124017A (en) * | 2017-02-01 | 2018-08-09 | 株式会社デンソー | Cooling system |
-
2015
- 2015-02-27 JP JP2015038937A patent/JP2016159728A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018124017A (en) * | 2017-02-01 | 2018-08-09 | 株式会社デンソー | Cooling system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10744850B2 (en) | Heat pump system for vehicle | |
| KR102182343B1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
| JP7354580B2 (en) | cooling water circuit | |
| JP6304578B2 (en) | Air conditioner for vehicles | |
| KR101669826B1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
| WO2016059791A1 (en) | Air conditioning device for vehicle | |
| KR102318996B1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
| KR101316355B1 (en) | Heating system for electric car using heat pump system | |
| JPWO2015011919A1 (en) | Air conditioner for vehicles | |
| KR102111322B1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
| JP2014037179A (en) | Thermal management system for electric vehicle | |
| JP2014223867A (en) | Vehicle air conditioner and vehicle air conditioner control method | |
| KR101941026B1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
| JPWO2015008463A1 (en) | Air conditioner for vehicle and component unit thereof | |
| KR102245149B1 (en) | Air conditioner for vehicles | |
| JP6315222B2 (en) | Units for vehicle air conditioners | |
| KR101544877B1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
| KR20210070065A (en) | Heatpump system for vehicle | |
| JP2016161186A (en) | Complex type heat exchanger | |
| KR20090117055A (en) | Hvac for bus | |
| JP2016159728A (en) | Cooling medium circulation device and vehicle air conditioner | |
| KR101950750B1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
| KR101566318B1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
| WO2020246306A1 (en) | Vehicle air conditioning device | |
| KR101445550B1 (en) | Heat pump system for vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20161221 |