JP4872195B2 - Fuel cell and air conditioning control system - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池及び空調制御システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell and an air conditioning control system.

燃料電池は、低温時では十分な発電能力を得ることができない。このため、燃料電池の始動時などの低温時において、燃料電池の電力でその冷却水を加熱して燃料電池を暖機する技術がある（例えば、特許文献１参照）。また、燃料電池システムでは、一般に、燃料電池をその運転に適した温度に保つため、冷却水を循環させて、燃料電池で生じた不要な熱をラジエータで放熱することが行われている。   A fuel cell cannot obtain sufficient power generation capability at low temperatures. For this reason, there is a technique for warming up the fuel cell by heating the cooling water with the electric power of the fuel cell at a low temperature such as when the fuel cell is started (see, for example, Patent Document 1). Further, in a fuel cell system, in general, in order to keep the fuel cell at a temperature suitable for its operation, cooling water is circulated and unnecessary heat generated in the fuel cell is radiated by a radiator.

一方、燃料電池をその動力源として利用する移動体(例えば車両)には、通常、室内の冷暖房を行う空調システムが搭載されている。空調システムには、例えば、低温側の熱を高温側に移動させる蒸気圧縮式ヒートポンプを利用するものがある(例えば、特許文献２参照)。   On the other hand, a moving body (for example, a vehicle) that uses a fuel cell as its power source is usually mounted with an air conditioning system that performs indoor air conditioning. Some air conditioning systems use, for example, a vapor compression heat pump that moves low-temperature heat to a high-temperature side (see, for example, Patent Document 2).

燃料電池システムと空調システムとが夫々独立したシステムとして移動体に搭載され、夫々独自に作動するように構成されると、部品点数の増加、重量の増大、エネルギのロスといった問題により、移動体の燃費が悪化する一要因となる。また、移動体への搭載スペースには限りがある。   When the fuel cell system and the air conditioning system are mounted on the moving body as independent systems and are configured to operate independently, the problem of the moving body increases due to the increase in the number of parts, weight, and energy loss. It becomes one factor that fuel consumption deteriorates. Moreover, there is a limit to the space for mounting on a moving body.

このような問題に鑑み、燃料電池システムで生じる熱を空調システムで利用したり、廃熱したりする技術が幾つか提案されている。例えば、燃料電池スタックの発生熱を暖房用熱交換器により回収して暖房装置の熱源として利用する技術がある(例えば、特許文献３参照)。また、燃料電池の冷却水をヒータコアに通水して暖房を行う車両用空調装置において、燃料電池で発生した燃料電池で不要な熱量が空調に必要な熱量よりも小さいときは、不足する熱量を補うように電気ヒータを発熱制御する技術がある(例えば、特許文献４参照)。また、燃料電池本体からの余った熱を空調機システムが備える放熱器で大気に放出させる技術がある(例えば、特許文献５参照)。また、回生ブレーキで発生する余剰電力で燃料電池の冷却水を加熱することで余剰電力を消費し、燃料電池の冷却水の熱を空調に利用するシステムがある(例えば、特許文献６参照)。さらに、本願発明に関連する先行技術として、例えば、特許文献７に記載の技術がある。
特開平７−９４２０２号公報 特開２００３−４２６０４号公報 特開平６−２６０１９６号公報 特開２００１−３１５５２４号公報 特開２００３−１３０４９１号公報 特許第３３５３２９９号公報 特開２００３−１４６０５６号公報 In view of such problems, several techniques for utilizing heat generated in the fuel cell system in an air conditioning system or for waste heat have been proposed. For example, there is a technique in which the heat generated by the fuel cell stack is recovered by a heating heat exchanger and used as a heat source of a heating device (see, for example, Patent Document 3). In a vehicle air conditioner that heats fuel cell cooling water through a heater core, if the amount of heat generated in the fuel cell is less than the amount of heat required for air conditioning, the amount of heat that is insufficient is reduced. There is a technique for controlling heat generation of an electric heater so as to compensate (for example, see Patent Document 4). In addition, there is a technique in which surplus heat from the fuel cell body is released to the atmosphere with a radiator provided in the air conditioner system (see, for example, Patent Document 5). Further, there is a system that consumes surplus power by heating the cooling water of the fuel cell with surplus power generated by the regenerative brake, and uses the heat of the cooling water of the fuel cell for air conditioning (see, for example, Patent Document 6). Furthermore, as a prior art related to the present invention, for example, there is a technique described in Patent Document 7.
JP-A-7-94202 JP 2003-42604 A JP-A-6-260196 JP 2001-315524 A JP 2003-130491 A Japanese Patent No. 3353299 JP 2003-146056 A

本発明の目的の一つは、燃料電池の冷却液と空調用の冷媒に対する加熱を効率的に行うことができる燃料電池及び空調システムを提供することである。   One of the objects of the present invention is to provide a fuel cell and an air conditioning system capable of efficiently heating a coolant for the fuel cell and a refrigerant for air conditioning.

また、本発明の目的の一つは、冷却液と冷媒との間での熱交換によって回生ブレーキによって生じた余剰エネルギを適正に消費することができる燃料電池及び空調システムを提供することである。   Another object of the present invention is to provide a fuel cell and an air conditioning system capable of properly consuming surplus energy generated by the regenerative brake by heat exchange between the coolant and the refrigerant.

また、本発明の目的の一つは、燃料電池システムと空調システムとの一方を他方が補助することができる燃料電池及び空調システムを提供することである。   Another object of the present invention is to provide a fuel cell and an air conditioning system in which one of the fuel cell system and the air conditioning system can be assisted by the other.

本発明は、上述した課題を解決するために以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、燃料電池及び空調システムであって、
燃料電池の冷却液通路と、
前記冷却液通路内の冷却液を循環させる冷却液循環手段と、
前記冷却液通路を流れる冷却液の温度を検知する冷却液温度検知手段と、
室内の空調用の冷媒が循環する冷媒通路と、
前記冷媒通路に冷媒を供給して冷媒を循環させる冷媒供給手段と、
前記冷却液通路、及び前記冷媒通路上に設けられ、前記冷却液と前記冷媒との間で熱が伝わるように構成され、且つ前記冷却液及び前記冷媒を加熱するための発熱体を有する発熱体付き熱交換器と、
前記発熱体の発熱制御を行う発熱体制御手段と、を備え、
前記発熱体制御手段は、前記冷却液の温度が前記燃料電池の暖機を必要としない温度を下回る場合に、前記燃料電池から出力される電力を用いて前記発熱体を発熱させ、その後、前記冷却液の温度が前記燃料電池の暖機を必要としない温度を上回った場合に、前記室内の暖房を行う際には、前記発熱体の発熱を継続させることを特徴とする。 The present invention employs the following configuration in order to solve the above-described problems. That is, the present invention is a fuel cell and an air conditioning system,
A fuel cell coolant passage;
A coolant circulating means for circulating the coolant in the coolant passage;
A coolant temperature detecting means for detecting the temperature of the coolant flowing through the coolant passage;
A refrigerant passage through which a refrigerant for indoor air conditioning circulates;
Refrigerant supply means for supplying refrigerant to the refrigerant passage and circulating the refrigerant;
A heating element provided on the cooling fluid passage and the refrigerant passage, configured to transmit heat between the cooling fluid and the refrigerant, and having a heating element for heating the cooling fluid and the refrigerant. With heat exchanger,
Heating element control means for performing heat generation control of the heating element,
The heating element control means causes the heating element to generate heat using electric power output from the fuel cell when the temperature of the coolant is lower than a temperature at which the fuel cell does not need to be warmed up. When the temperature of the coolant exceeds the temperature that does not require the fuel cell to be warmed up, the heating element continues to generate heat when the room is heated.

また、本発明による燃料電池及び空調システムは、前記発熱体制御手段が、前記冷却液の温度が燃料電池が十分に暖まったと認められる温度を上回る場合に、前記燃料電池からの電力を用いて前記発熱体を発熱させているときには、前記発熱体の発熱を停止させるように構成しても良い。   Further, the fuel cell and air conditioning system according to the present invention uses the electric power from the fuel cell when the heating element control means exceeds the temperature at which the temperature of the coolant exceeds that at which the fuel cell is sufficiently warmed. When the heating element is generating heat, the heat generation of the heating element may be stopped.

また、本発明による燃料電池及び空調システムは、回生ブレーキを有する車両に搭載されており、
前記発熱体制御手段は、前記車両の減速時に使用される回生ブレーキにより生じた電力の少なくとも一部を用いて前記発熱体を発熱させることを特徴とする。 The fuel cell and the air conditioning system according to the present invention are mounted on a vehicle having a regenerative brake,
The heating element control means causes the heating element to generate heat using at least a part of electric power generated by a regenerative brake used when the vehicle is decelerated.

また、本発明による燃料電池及び空調システムは、前記冷却液通路が、前記冷却液を冷却する冷却器が設けられた第１の循環路と、前記冷却器をバイパスする第２の循環路とを含み、
前記第１及び第２の循環路を流れる前記冷却液の量を調整する流量調整手段と、流量調整手段の調整動作を制御する流量制御手段とをさらに備え、
前記流量制御手段は、前記回生ブレーキにより生じた電力の少なくとも一部を用いた前記発熱体の発熱で前記冷媒を暖める必要がない場合には、前記発熱体の発熱で暖められる冷却液が前記冷却器で冷却されるように、前記流量調整手段に前記第１の循環路を流れる前記冷却液の量を増加させることを特徴とする。 In the fuel cell and air conditioning system according to the present invention, the coolant passage includes a first circulation path provided with a cooler for cooling the coolant and a second circulation path bypassing the cooler. Including
A flow rate adjusting means for adjusting the amount of the coolant flowing through the first and second circulation paths, and a flow rate control means for controlling an adjustment operation of the flow rate adjusting means,
In the case where it is not necessary to warm the refrigerant due to the heat generated by the heating element using at least a part of the electric power generated by the regenerative brake, the flow rate control means is configured so that the coolant heated by the heat generated by the heating element is cooled. The amount of the coolant flowing through the first circulation path is increased in the flow rate adjusting means so as to be cooled by a vessel.

また、本発明による燃料電池及び空調システムは、前記冷媒通路上に設けられ、該冷媒通路上を循環する前記冷媒から熱を放熱させる放熱器と、
前記冷媒供給手段により供給される前記冷媒通路を循環する冷媒の量を制御する冷媒供給制御手段と
をさらに含み、
前記冷媒供給制御手段は、前記流量調整手段により前記第１の循環路を流れる冷却液の量が増加しており、且つ前記冷却液温度検知手段で検知される冷却液の温度が所定温度を上回る状況下で、前記発熱体制御手段が前記回生ブレーキにより生じた電力の少なくとも一部を用いて前記発熱体を発熱させる場合には、前記冷媒供給手段に前記冷媒通路を循環
し前記放熱器を通過する冷媒の量を増加させることを特徴とする。 A fuel cell and an air conditioning system according to the present invention are provided on the refrigerant passage, and dissipate heat from the refrigerant circulating on the refrigerant passage.
Refrigerant supply control means for controlling the amount of refrigerant circulating in the refrigerant passage supplied by the refrigerant supply means,
In the refrigerant supply control means, the amount of the coolant flowing through the first circulation path is increased by the flow rate adjusting means, and the temperature of the coolant detected by the coolant temperature detecting means exceeds a predetermined temperature. Under the circumstances, when the heating element control means causes the heating element to generate heat using at least a part of the electric power generated by the regenerative brake, the refrigerant supply means circulates through the refrigerant passage and passes through the radiator. The quantity of the refrigerant | coolant to increase is characterized.

また、本発明による燃料電池及び空調システムは、前記冷媒供給制御手段が、前記流量調整手段により前記第１の循環路を流れる冷却液の量が増加しており、且つ前記冷却液温度検知手段で検知される冷却液の温度が所定温度を上回る場合に、前記発熱体付き熱交換器において前記冷却液から前記冷媒へ伝わる熱が前記放熱器で放熱されるように、前記冷媒供給手段を作動させることを特徴とする。   Further, in the fuel cell and the air conditioning system according to the present invention, the refrigerant supply control means has the amount of the coolant flowing through the first circulation path increased by the flow rate adjusting means, and the coolant temperature detecting means When the detected temperature of the coolant exceeds a predetermined temperature, the refrigerant supply means is operated so that heat transmitted from the coolant to the refrigerant is radiated by the radiator in the heat exchanger with a heating element. It is characterized by that.

また、本発明による燃料電池及び空調システムは、前記発熱体付き熱交換器が、
前記冷却液の入口及び出口と、
前記冷却液の入口と出口との間に設けられる少なくとも１つの冷却液流路と、
前記冷媒の入口及び出口と、
前記冷媒の入口と出口との間に設けられる少なくとも１つの冷媒流路とを含み、
前記冷媒流路は前記発熱体に対し前記冷却液流路を挟んで配置されていることを特徴とする。 Further, in the fuel cell and the air conditioning system according to the present invention, the heat exchanger with a heating element is
An inlet and an outlet for the coolant;
At least one coolant flow path provided between an inlet and an outlet of the coolant;
An inlet and an outlet of the refrigerant;
Including at least one refrigerant flow path provided between an inlet and an outlet of the refrigerant;
The refrigerant flow path is arranged with respect to the heating element with the coolant flow path interposed therebetween.

本発明によれば、燃料電池の冷却液と空調用の冷媒に対する加熱を効率的に行うことができる。   According to the present invention, it is possible to efficiently heat the coolant for the fuel cell and the refrigerant for air conditioning.

また、本発明によれば、冷却液と冷媒との間での熱交換によって回生ブレーキによって生じた余剰エネルギを適正に消費することができる。   Moreover, according to this invention, the surplus energy produced by the regenerative brake by heat exchange between the coolant and the refrigerant can be properly consumed.

さらに、本発明によれば、燃料電池システムと空調システムとの一方を他方が補助することができる。   Furthermore, according to the present invention, one of the fuel cell system and the air conditioning system can be assisted by the other.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
〔構成〕
図１は、本発明による燃料電池及び空調システムの構成例(燃料電池及び空調システムの実施形態)を示す図である。図１には、車両に搭載された燃料電池及び空調システムが示されている。燃料電池システムは、車両の駆動力となる電力を発電するものであり、空調システムは、車両の室内の温度を調整するためのものである。
〈燃料電池システム〉
図１には、燃料電池システムとして、燃料電池１と、燃料電池１の冷却系とが示されている。燃料電池１は、複数のセルが積層されたセルスタックからなる。各セルは、電解質と、電解質を両側から挟む燃料極(アノード)及び空気極(カソード)と、燃料極及び空気極を挟む燃料極側セパレータ及び空気極側セパレータとからなる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the embodiment is an exemplification, and the present invention is not limited to the configuration of the embodiment.
〔Constitution〕
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example (an embodiment of a fuel cell and an air conditioning system) of a fuel cell and an air conditioning system according to the present invention. FIG. 1 shows a fuel cell and an air conditioning system mounted on a vehicle. The fuel cell system generates electric power as a driving force for the vehicle, and the air conditioning system is for adjusting the temperature in the vehicle interior.
<Fuel cell system>
FIG. 1 shows a fuel cell 1 and a cooling system for the fuel cell 1 as a fuel cell system. The fuel cell 1 includes a cell stack in which a plurality of cells are stacked. Each cell includes an electrolyte, a fuel electrode (anode) and an air electrode (cathode) that sandwich the electrolyte from both sides, and a fuel electrode side separator and an air electrode side separator that sandwich the fuel electrode and the air electrode.

燃料極は、拡散層と触媒層とを有し、水素ガスや水素リッチガスなどの水素を含む燃料が図示せぬ燃料供給系により燃料極に供給される。燃料極に供給された燃料は、拡散層で拡散され触媒層に到達する。触媒層では、酸化反応により水素がプロトン(水素イオン)と電子とに分離される。水素イオンは電解質を通って空気極に移動し、電子は外部回路を通って空気極に移動する。   The fuel electrode has a diffusion layer and a catalyst layer, and a fuel containing hydrogen such as hydrogen gas or hydrogen rich gas is supplied to the fuel electrode by a fuel supply system (not shown). The fuel supplied to the fuel electrode is diffused in the diffusion layer and reaches the catalyst layer. In the catalyst layer, hydrogen is separated into protons (hydrogen ions) and electrons by an oxidation reaction. Hydrogen ions move through the electrolyte to the air electrode, and electrons move through the external circuit to the air electrode.

一方、空気極は、拡散層と触媒層とを有し、空気等の酸化剤ガスが図示せぬ酸化剤供給系により空気極に供給される。空気極に供給された酸化剤ガスは、拡散層で拡散され触媒層に到達する。触媒層では、酸化剤ガスと、電解質を通って空気極に到達した水素イオンと、外部回路を通って空気極に到達した電子とによる還元反応により、水が生成される。   On the other hand, the air electrode has a diffusion layer and a catalyst layer, and an oxidant gas such as air is supplied to the air electrode by an oxidant supply system (not shown). The oxidant gas supplied to the air electrode is diffused in the diffusion layer and reaches the catalyst layer. In the catalyst layer, water is generated by a reduction reaction between the oxidant gas, hydrogen ions that have reached the air electrode through the electrolyte, and electrons that have reached the air electrode through the external circuit.

このような燃料極における酸化反応と空気極における還元反応の際に、外部回路を通る電子が燃料電池１のセルスタックの両端子間に接続される負荷に対する電力として使用される。   During the oxidation reaction at the fuel electrode and the reduction reaction at the air electrode, electrons passing through the external circuit are used as electric power for a load connected between both terminals of the cell stack of the fuel cell 1.

燃料電池１は、その発電に伴って発熱する。一方、燃料電池１は、その運転に適した温度が予め定められており、運転がそれに適した温度で行われるように、燃料電池１の冷却系として、燃料電池１を冷却液で冷却する冷却液の循環系(冷却液通路)が設けられている。   The fuel cell 1 generates heat as its power is generated. On the other hand, the temperature suitable for the operation of the fuel cell 1 is determined in advance, and the fuel cell 1 is cooled by cooling liquid as a cooling system of the fuel cell 1 so that the operation is performed at a temperature suitable for the operation. A liquid circulation system (cooling liquid passage) is provided.

図１において、冷却液の循環系(冷却液通路)は、次のように構成されている。燃料電池１は、冷却液の入口及び出口を有し、冷却液の入口は、配管２を介して、冷却液を循環させる循環ポンプ(ウォータポンプ)３の出口に接続されている。一方、燃料電池１の冷却液の出口は、配管４を介して、発熱体付き熱交換器５の冷却液入口に接続されている。発熱体付き熱交換器５の冷却液出口は、配管６を介して冷却液を冷却するラジエータ(冷却器)７の入口に接続されている。   In FIG. 1, the coolant circulation system (coolant passage) is configured as follows. The fuel cell 1 has an inlet and an outlet for cooling liquid, and the inlet of the cooling liquid is connected to an outlet of a circulation pump (water pump) 3 that circulates the cooling liquid via a pipe 2. On the other hand, the coolant outlet of the fuel cell 1 is connected to the coolant inlet of the heat exchanger 5 with a heating element via a pipe 4. The coolant outlet of the heat exchanger 5 with the heating element is connected to an inlet of a radiator (cooler) 7 that cools the coolant via a pipe 6.

また、配管６には、その途中から分岐するバイパス管８の一端が接続されており、バイパス管８の他端は、三方弁９の第１入口に接続されている。また、ラジエータ７の冷却液の出口は、配管１０を介して三方弁９の第２入口に接続されており、三方弁９の出口は、配管１１を介して循環ポンプ３の入口に接続されている。   One end of a bypass pipe 8 that branches from the middle of the pipe 6 is connected to the pipe 6, and the other end of the bypass pipe 8 is connected to the first inlet of the three-way valve 9. The coolant outlet of the radiator 7 is connected to the second inlet of the three-way valve 9 via the pipe 10, and the outlet of the three-way valve 9 is connected to the inlet of the circulation pump 3 via the pipe 11. Yes.

このような構成により、冷却液の循環系(冷却液通路)は、冷却器たるラジエータ７が設けられ、冷却液がラジエータ７を経由して循環する第１の循環路と、冷却液がラジエータ７を経由することなくバイパス管８を通って循環する(冷却器をバイパスする)第２の循環路とを含む構成となっている。第１及び第２の循環路を流れる冷却液の量は、燃料電池１の温度に応じて三方弁９により調整される。   With such a configuration, the coolant circulation system (coolant passage) is provided with the radiator 7 as a cooler, the first circulation path through which the coolant circulates via the radiator 7, and the coolant is the radiator 7. And a second circulation path that circulates through the bypass pipe 8 without passing through (bypasses the cooler). The amount of the coolant flowing through the first and second circulation paths is adjusted by the three-way valve 9 according to the temperature of the fuel cell 1.

具体的には、配管４には、燃料電池１から排出される冷却液の温度を検知する温度検知センサ１２が設置されており、この温度検知センサ１２で検知される冷却液温度に従って、三方弁９の動作が制御される。   Specifically, a temperature detection sensor 12 that detects the temperature of the coolant discharged from the fuel cell 1 is installed in the pipe 4, and the three-way valve is set according to the coolant temperature detected by the temperature detection sensor 12. Nine operations are controlled.

例えば、第１及び第２の入口に設けられた冷却液温度が燃料電池１の暖機を要すると認められる第１の温度を下回る場合には、三方弁９の第１入口が開かれ、且つ第２入口が閉じられて、冷却液がラジエータ７により冷やされないようにされる。或いは、燃料電池が安定して運転できる上限温度を冷却液温度が超える場合には、三方弁９の第１入口が閉じられ、且つ第２入口が開かれて、冷却液がラジエータ７により冷却される。
〈空調システム〉
また、図１において、車室内の空調システムは、次のように構成されている。冷媒を吸入圧縮する電動コンプレッサ(圧縮機)１３が、配管１４を介して第１室内熱交換器(室内ガスクーラ(ＧＣ))１５と接続されている。第１室内熱交換器１５は、室内に送り出される空気の通路３１上に配置されており、電動コンプレッサ１３からの冷媒と室内に送り出される空気とを熱交換する。 For example, when the coolant temperature provided at the first and second inlets is below a first temperature at which it is recognized that the fuel cell 1 needs to be warmed up, the first inlet of the three-way valve 9 is opened, and The second inlet is closed so that the coolant is not cooled by the radiator 7. Alternatively, when the coolant temperature exceeds the upper limit temperature at which the fuel cell can be stably operated, the first inlet of the three-way valve 9 is closed and the second inlet is opened, and the coolant is cooled by the radiator 7. The
<Air conditioning system>
In FIG. 1, the air conditioning system in the passenger compartment is configured as follows. An electric compressor (compressor) 13 that sucks and compresses refrigerant is connected to a first indoor heat exchanger (indoor gas cooler (GC)) 15 through a pipe 14. The first indoor heat exchanger 15 is disposed on the passage 31 of the air sent out indoors, and exchanges heat between the refrigerant from the electric compressor 13 and the air sent out indoors.

第１室内熱交換器１５は、配管１６の一端に接続されており、配管１６の他端は、冷房用電磁弁１７の入口に接続されている。冷房用電磁弁１７の出口は、配管１８を介して室外熱交換器１９の入口に接続されている。室外熱交換器１９は、室外空気と冷媒とを熱交換する。   The first indoor heat exchanger 15 is connected to one end of the pipe 16, and the other end of the pipe 16 is connected to the inlet of the cooling electromagnetic valve 17. The outlet of the cooling electromagnetic valve 17 is connected to the inlet of the outdoor heat exchanger 19 via the pipe 18. The outdoor heat exchanger 19 exchanges heat between outdoor air and the refrigerant.

また、配管１６の途中には、配管１６から分岐するように配管２０が接続されており、
配管２０は暖房用電磁弁２１の入口に接続されている。暖房用電磁弁２１の出口は、発熱体付き熱交換器５の冷媒入口に配管２２を介して接続されている。発熱体付き熱交換器５の冷媒出口は、配管２３を介して、配管１８の中間に接続されている。 In addition, a pipe 20 is connected in the middle of the pipe 16 so as to branch from the pipe 16.
The pipe 20 is connected to the inlet of the heating solenoid valve 21. The outlet of the heating solenoid valve 21 is connected to the refrigerant inlet of the heat exchanger 5 with a heating element via a pipe 22. The refrigerant outlet of the heat exchanger 5 with the heating element is connected to the middle of the pipe 18 via the pipe 23.

このような構成によって、第１室内熱交換器１５と室外熱交換器１９との間には、並列な二つの冷媒流路が設けられた状態となっている。そして、冷房電磁弁１７及び暖房電磁弁２１の開弁／閉弁動作により、二つの冷媒流路を流れる冷媒の量が調整されるように構成されている。   With such a configuration, two parallel refrigerant flow paths are provided between the first indoor heat exchanger 15 and the outdoor heat exchanger 19. And the quantity of the refrigerant | coolant which flows through two refrigerant | coolant flow paths is adjusted by the valve opening / closing operation | movement of the cooling electromagnetic valve 17 and the heating electromagnetic valve 21.

室外熱交換器１９の出口は、配管２４を介して、内部熱交換器２５の室外側冷媒入口に接続されている。内部熱交換器２５は、室外熱交換器１９からの冷媒と、電動コンプレッサ１３に吸入される冷媒とを熱交換する。内部熱交換器２５の室外側冷媒出口は、配管２６を介して冷房電磁弁２７の入口に接続されている。冷房電磁弁２７の出口は、配管２８を介して第２室内熱交換器(エバポレータ)２９の入口に接続されている。   The outlet of the outdoor heat exchanger 19 is connected to the outdoor refrigerant inlet of the internal heat exchanger 25 via a pipe 24. The internal heat exchanger 25 exchanges heat between the refrigerant from the outdoor heat exchanger 19 and the refrigerant sucked into the electric compressor 13. The outdoor refrigerant outlet of the internal heat exchanger 25 is connected to the inlet of the cooling electromagnetic valve 27 via the pipe 26. The outlet of the cooling electromagnetic valve 27 is connected to the inlet of a second indoor heat exchanger (evaporator) 29 via a pipe 28.

第２室内熱交換器２９は、空気の通路３１上において、第１室内熱交換器１５よりも空気の流れの上流側に配置されており、室内に送り出すべき空気と冷媒とを熱交換する。第２室内熱交換器２９の出口は、配管３０を介して、アキュムレータ(気液分離器)３１の入口に接続されている。アキュムレータ３１は、冷媒通路(ヒートポンプ)を循環する冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒を流出する。アキュムレータ３１の出口は、配管３２を介して内部熱交換器２５の室内側冷媒入口に接続されており、内部熱交換器２５の室内側冷媒出口は、配管３３を介して電動コンプレッサ１３の入口に接続されている。   The second indoor heat exchanger 29 is arranged on the air passage 31 on the upstream side of the air flow with respect to the first indoor heat exchanger 15, and exchanges heat between the air to be sent out indoors and the refrigerant. The outlet of the second indoor heat exchanger 29 is connected to the inlet of an accumulator (gas-liquid separator) 31 via a pipe 30. The accumulator 31 separates the refrigerant circulating in the refrigerant passage (heat pump) into a gas phase refrigerant and a liquid phase refrigerant and flows out the liquid phase refrigerant. The outlet of the accumulator 31 is connected to the indoor refrigerant inlet of the internal heat exchanger 25 via a pipe 32, and the indoor refrigerant outlet of the internal heat exchanger 25 is connected to the inlet of the electric compressor 13 via a pipe 33. It is connected.

また、配管２６の中間部分には、バイパス管３４の一端が接続されており、その他端は暖房電磁弁３５の入口に接続されている。暖房電磁弁３５の出口は、配管３６を介して配管３０の中間部分に接続されている。   One end of a bypass pipe 34 is connected to the middle portion of the pipe 26, and the other end is connected to the inlet of the heating electromagnetic valve 35. The outlet of the heating electromagnetic valve 35 is connected to an intermediate portion of the pipe 30 via the pipe 36.

なお、空気の通路３１内には、図示せぬ室内外から導入される空気を空気流れの下流側へ送り出す送風機３８が設けられている。また、第１室内熱交換器１５には、第１室内熱交換器１５を通過する空気の量を調整するためのエアミックスドア３５Ａ及び３５Ｂが取り付けられている。エアミックスドア３５Ａ及び３５Ｂの開度が大きくなるほど、第１室内熱交換器１５を通過する空気の量が増加するように構成されている。   A blower 38 is provided in the air passage 31 to send air introduced from outside the room (not shown) to the downstream side of the air flow. In addition, air mix doors 35 </ b> A and 35 </ b> B for adjusting the amount of air passing through the first indoor heat exchanger 15 are attached to the first indoor heat exchanger 15. It is comprised so that the quantity of the air which passes the 1st indoor heat exchanger 15 may increase, so that the opening degree of the air mix doors 35A and 35B becomes large.

空調システムは、以上のような蒸気ヒートポンプサイクルを有し、室内の暖房及び冷房を次のように行う。暖房時には、冷房電磁弁１７及び２７が閉弁され、暖房電磁弁２１及び３４が開弁される。これによって、第１室内熱交換器１５からの冷媒が発熱体付き熱交換器５を経由して室外熱交換器１９に到達する状態となる。また、室外熱交換器１９からの冷媒が第２室内熱交換器２９を経由することなくアキュムレータ３１に案内される状態となる。また、エアミックスドア３５Ａ及び３５Ｂが開かれた状態にされる。   The air conditioning system has the steam heat pump cycle as described above, and performs indoor heating and cooling as follows. During heating, the cooling electromagnetic valves 17 and 27 are closed, and the heating electromagnetic valves 21 and 34 are opened. As a result, the refrigerant from the first indoor heat exchanger 15 reaches the outdoor heat exchanger 19 via the heat exchanger 5 with the heating element. Further, the refrigerant from the outdoor heat exchanger 19 is guided to the accumulator 31 without passing through the second indoor heat exchanger 29. In addition, the air mix doors 35A and 35B are opened.

このような状態において、電動コンプレッサ１３が冷媒を圧縮して配管１４に送り出すことにより、冷媒は、第１室内熱交換器１５→暖房電磁弁２１→発熱体付き熱交換器５→室外熱交換器１９→内部熱交換器２５→暖房電磁弁３５→アキュムレータ３１→電動コンプレッサ１３の順で循環する(図１参照)。   In such a state, when the electric compressor 13 compresses the refrigerant and sends it out to the pipe 14, the refrigerant becomes the first indoor heat exchanger 15 → the heating electromagnetic valve 21 → the heat exchanger 5 with a heating element → the outdoor heat exchanger. It circulates in order of 19-> internal heat exchanger 25-> heating solenoid valve 35-> accumulator 31-> electric compressor 13 (see FIG. 1).

このとき、第１室内熱交換器１５において、第１室内熱交換器１５を通過する空気と冷媒との熱交換により空気が加熱され、暖められた空気が室内に吹き出すこととなる。また、室外熱交換器１９において、室外空気と冷媒との熱交換により、冷媒が室外空気から熱を奪って蒸発する。   At this time, in the first indoor heat exchanger 15, the air is heated by heat exchange between the air passing through the first indoor heat exchanger 15 and the refrigerant, and the warmed air is blown out into the room. In the outdoor heat exchanger 19, the refrigerant evaporates by taking heat from the outdoor air by heat exchange between the outdoor air and the refrigerant.

一方、冷房時では、通常、冷房電磁弁１７及び２７が開弁され、暖房電磁弁２１及び３５が閉弁される。これによって、第１室内熱交換器１５からの冷媒が発熱体付き熱交換器５を経由することなく室外熱交換器１９へ到達する状態となる。また、室外熱交換器１９からの冷媒が第２室内熱交換器２９を通過してアキュムレータ３１に案内される状態となる。そして、エアミックスドア３５Ａ及び３５Ｂは完全に閉じられて、通路３１内の空気が第１室内熱交換器１５を通過しないようにされる。   On the other hand, during cooling, the cooling electromagnetic valves 17 and 27 are normally opened, and the heating electromagnetic valves 21 and 35 are closed. Accordingly, the refrigerant from the first indoor heat exchanger 15 reaches the outdoor heat exchanger 19 without passing through the heat exchanger 5 with the heating element. In addition, the refrigerant from the outdoor heat exchanger 19 passes through the second indoor heat exchanger 29 and is guided to the accumulator 31. The air mix doors 35 </ b> A and 35 </ b> B are completely closed so that the air in the passage 31 does not pass through the first indoor heat exchanger 15.

このような状態において、電動コンプレッサ１３が冷媒を圧縮して配管１４に送り出すことにより、冷媒は、第１室内熱交換器１５→冷房電磁弁１７→室外熱交換器１９→内部熱交換器２５→冷房電磁弁２７→第２室内熱交換器２９→アキュムレータ３１→電動コンプレッサ１３の順で循環する(図２の実線矢印参照)。   In such a state, when the electric compressor 13 compresses the refrigerant and sends it out to the pipe 14, the refrigerant becomes the first indoor heat exchanger 15 → the cooling electromagnetic valve 17 → the outdoor heat exchanger 19 → the internal heat exchanger 25 → It circulates in the order of cooling electromagnetic valve 27 → second indoor heat exchanger 29 → accumulator 31 → electric compressor 13 (see solid line arrow in FIG. 2).

このとき、室外熱交換器１９において、室外空気と冷媒との熱交換により放熱が行われる。また、第２室内交換器２９において、室内に送り出されるべき空気と冷媒との熱交換により、冷媒が空気から熱を奪って蒸発する。これによって、冷やされた空気が室内に送り出される。
〈発熱体付き熱交換器〉
図１において、発熱体付き熱交換器５は、通電により発熱するヒータを有する発熱体４１と、冷却液流路を有する冷却液側部４２と、冷媒流路を有する冷媒側部４３とを備えている。冷却液流路を流れる冷却液、及び冷媒流路を流れる冷媒の夫々は、発熱体４１の発熱により加熱されるように構成されている。また、冷却液流路を流れる冷却液と冷媒流路を流れる冷媒との間で熱交換が行われるように構成されている。 At this time, in the outdoor heat exchanger 19, heat is radiated by heat exchange between the outdoor air and the refrigerant. Further, in the second indoor exchanger 29, the refrigerant removes heat from the air and evaporates due to heat exchange between the air to be sent out indoors and the refrigerant. Thereby, the cooled air is sent out indoors.
<Heat exchanger with heating element>
In FIG. 1, the heat exchanger 5 with a heating element includes a heating element 41 having a heater that generates heat when energized, a cooling liquid side portion 42 having a cooling liquid flow path, and a refrigerant side portion 43 having a refrigerant flow path. ing. Each of the coolant flowing through the coolant channel and the coolant flowing through the coolant channel is configured to be heated by the heat generated by the heating element 41. Further, heat exchange is performed between the coolant flowing in the coolant flow path and the refrigerant flowing in the coolant flow path.

図３及び４は、発熱体付き熱交換器５の構成例を示す図である。図３(Ａ)は、発熱体付き熱交換器５の正面図であり、図３(Ｂ)は、発熱体付き熱交換器５の右側面図であり、図３(Ｃ)は、発熱体付き熱交換器５の一部を破砕して示す平面図であり、図３(Ｄ)は、発熱体付き熱交換器５を図３(Ａ)に示すＡ−Ａ線に沿って切断した場合の断面図である。また、図４(Ａ)は、発熱体付き熱交換器５の一部を破砕して示す底面図であり、図４(Ｂ)は、発熱体付き熱交換器５を図３(Ａ)に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した場合の断面図であり、図４(Ｃ)は、発熱体付き熱交換器５内における冷却液や冷媒の流れを模式的に示す図である。   3 and 4 are diagrams showing a configuration example of the heat exchanger 5 with a heating element. FIG. 3 (A) is a front view of the heat exchanger 5 with a heating element, FIG. 3 (B) is a right side view of the heat exchanger 5 with a heating element, and FIG. 3 (C) is a heating element. It is a top view which crushes and shows a part of attached heat exchanger 5, and FIG.3 (D) is a case where the heat exchanger 5 with a heat generating body is cut | disconnected along the AA line shown to FIG. 3 (A). FIG. FIG. 4 (A) is a bottom view showing a part of the heat exchanger 5 with a heating element, and FIG. 4 (B) shows the heat exchanger 5 with a heating element in FIG. 3 (A). It is sectional drawing at the time of cut | disconnecting along the BB line shown, and FIG.4 (C) is a figure which shows typically the flow of the cooling fluid and the refrigerant | coolant in the heat exchanger 5 with a heat generating body.

図３において、発熱体付き熱交換器５は、冷却液側部４２と、冷媒側部４３とを備えている。冷却液側部４２は、略長方形板状の冷却液の分流／合流部５３を有している。分流／合流部５３は、図３(Ｃ)及び(Ｄ)に示すように、内部が中空になっている。この内部空間は、略長方形の長手方向に沿って設けられた仕切り板５４により、その端手方向において等分された状態となっている。このように分割された内部空間の一方は、冷却液の分流路５３Ａとして利用され、他方は冷却液の合流路５３Ｂとして利用される。   In FIG. 3, the heat exchanger 5 with a heating element includes a coolant side portion 42 and a refrigerant side portion 43. The coolant side part 42 has a substantially rectangular plate-shaped coolant split / merge part 53. As shown in FIGS. 3C and 3D, the diversion / merging portion 53 is hollow. This internal space is in a state of being equally divided in the edge direction by a partition plate 54 provided along the longitudinal direction of a substantially rectangular shape. One of the internal spaces thus divided is used as a coolant splitting channel 53A, and the other is used as a coolant splitting channel 53B.

分流／合流部５３の略長方形の一方の平面には、冷却液の入口管５５及び出口管５６が略長方形の対角線上に取り付けられている。入口管５５には、冷却液通路の上流側の配管(図１では配管４)が接続される。入口管５５の内部空間は、分流／合流部５３の分流路５３Ａに連通している。一方、出口管５６には、冷却液通路の下流側の配管(図１では配管６)が接続される。出口管５６の内部空間は、分流／合流部５３の合流路５３Ｂに連通している。   A coolant inlet pipe 55 and an outlet pipe 56 are mounted on a substantially rectangular diagonal line on one plane of the substantially rectangular shape of the diversion / merging portion 53. A pipe on the upstream side of the coolant passage (pipe 4 in FIG. 1) is connected to the inlet pipe 55. The internal space of the inlet pipe 55 communicates with the branch flow path 53 </ b> A of the flow dividing / merging portion 53. On the other hand, a pipe on the downstream side of the coolant passage (pipe 6 in FIG. 1) is connected to the outlet pipe 56. The internal space of the outlet pipe 56 communicates with the combined flow path 53B of the diversion / merging portion 53.

また、分流／合流部５３の略長方形の他方の平面には、複数の冷却液流路部５７が取り付けられている。各冷却液流路部５７は、平面が略長方形の板状に形成されており、分流／合流部５３の他方の平面から垂直に延出する状態で、所定の間隔を空けて所定数配設されている。これにより、冷却液側部４２は、正面から見て櫛形に形成されている。   A plurality of coolant flow path portions 57 are attached to the other substantially rectangular plane of the diversion / merging portion 53. Each of the coolant flow path portions 57 is formed in a plate shape having a substantially rectangular plane, and is arranged in a predetermined number with a predetermined interval in a state of extending vertically from the other plane of the diversion / merging portion 53. Has been. Thereby, the coolant side part 42 is formed in a comb shape when viewed from the front.

図３(Ｃ)及び(Ｄ)に示すように、各冷却液流路部５７の内部は中空となっており、分流／合流部５３に取り付けられる面は開口されている。一方、分流／合流部５３には、各冷却液流路部５７の取り付け位置及びその開口部に応じた孔５８が形成されている。これによって、各冷却液流路部５７の内部空間は、孔５８を介して分流／合流部５３の内部空間に連通している。   As shown in FIGS. 3C and 3D, the inside of each coolant flow path portion 57 is hollow, and the surface attached to the diversion / merging portion 53 is opened. On the other hand, the diversion / merging portion 53 is formed with a hole 58 corresponding to the attachment position of each coolant flow path portion 57 and its opening. As a result, the internal space of each coolant flow path portion 57 communicates with the internal space of the diversion / merging portion 53 via the hole 58.

仕切板５４は、孔５８が形成された部分においては、冷却液流路部５７の内部空間まで延出し、該内部空間に挿入された状態となっている。仕切板５４の挿入部分の両側面は、冷却液流路部５７の長手方向の側壁に夫々接している。また、冷却液流路部５７の内部空間に挿入された仕切板５４の末端は、冷却液流路部５５の底面との間で間隙を形成している。   In the portion where the hole 58 is formed, the partition plate 54 extends to the internal space of the coolant flow path portion 57 and is inserted into the internal space. Both side surfaces of the insertion portion of the partition plate 54 are in contact with the side walls in the longitudinal direction of the coolant channel portion 57. Further, the end of the partition plate 54 inserted into the internal space of the coolant flow path portion 57 forms a gap with the bottom surface of the coolant flow path portion 55.

このようにして、冷却液流路部５５の内部空間は、孔５６を介して分流路５３Ａと連続する冷却液の入口側部分と、孔５６を介して合流路５３Ｂと連続する冷却液の出口側部分とに分割されている。そして、入口側部分と出口側部分とが仕切板５４と底面との間に設けられた間隙によって連通した状態となっている。従って、各冷却液流路部５７の内部空間は、分流部５３Ａと合流部５３Ｂとを結ぶ冷却液流路として機能する。   In this way, the internal space of the coolant flow path portion 55 includes an inlet side portion of the coolant that is continuous with the branch flow path 53A via the hole 56, and an outlet of the coolant that is continuous with the combined flow path 53B via the hole 56. It is divided into side parts. The inlet side portion and the outlet side portion are in communication with each other through a gap provided between the partition plate 54 and the bottom surface. Accordingly, the internal space of each cooling fluid channel portion 57 functions as a cooling fluid channel connecting the diversion portion 53A and the merging portion 53B.

以上のような冷却液側部４２の構成によれば、図４(Ｃ)に示すように、入口管５５から導入される冷却液は、分流路５３Ａにおいて、各孔５８を介して冷却液流路部５７の入口側部分に入る。そして、冷却液は、出口側部分を通って各孔５８から合流路５３Ｂに送出され、出口管５６から排出される。このようにして、発熱体付き熱交換器５は、冷却液の入口と出口との間に、冷却液流路部５７で構成される複数の冷却液流路が設けられた構成となっている。   According to the configuration of the coolant side portion 42 as described above, as shown in FIG. 4C, the coolant introduced from the inlet pipe 55 is allowed to flow through each hole 58 in the branch channel 53A. Enters the entrance side portion of the road portion 57. Then, the coolant passes through the outlet side portion, is sent from each hole 58 to the combined flow path 53B, and is discharged from the outlet pipe 56. In this way, the heat exchanger 5 with a heating element has a configuration in which a plurality of cooling liquid flow paths configured by the cooling liquid flow path portion 57 are provided between the inlet and the outlet of the cooling liquid. .

一方、冷媒側部４３の構成は、図３(Ａ)及び(Ｂ)、図４(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、冷却液側部４２と基本的には同様の構成となっている。即ち、冷媒側部４３も、略長方形板状の冷媒の分流／合流部６３を有している。   On the other hand, the configuration of the refrigerant side portion 43 is basically the same as that of the coolant side portion 42 as shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B) and FIGS. 4 (A) and 4 (B). Yes. That is, the refrigerant side part 43 also has a substantially rectangular plate-shaped refrigerant dividing / merging part 63.

分流／合流部６３は、図４(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、内部が中空になっている。この内部空間は、仕切り板６４により端手方向において等分された状態となっている。このように分割された内部空間の一方は、冷媒の分流路６３Ａとして利用され、他方は冷媒の合流路６３Ｂとして利用される。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the diversion / merging portion 63 is hollow. This internal space is in a state of being equally divided by the partition plate 64 in the end-hand direction. One of the internal spaces thus divided is used as a refrigerant branching channel 63A, and the other is used as a refrigerant combining channel 63B.

分流／合流部６３の略長方形の一方の平面には、冷媒の入口管６５及び出口管６６が略長方形の対角線上に取り付けられている。入口管６５には、冷媒通路の上流側の配管(図１では配管２２)が接続される。入口管６５の内部空間は、分流／合流部６３の分流路６３Ａに連通している。一方、出口管６６には、冷媒通路の下流側の配管(図１では配管２３)が接続される。出口管６６の内部空間は、分流／合流部６３の合流路６３Ｂに連通している。   A refrigerant inlet pipe 65 and an outlet pipe 66 are attached to a substantially rectangular diagonal line on one plane of the substantially rectangular shape of the diversion / merging portion 63. A pipe (pipe 22 in FIG. 1) on the upstream side of the refrigerant passage is connected to the inlet pipe 65. The internal space of the inlet pipe 65 communicates with the branch flow path 63 </ b> A of the branch / merging portion 63. On the other hand, the outlet pipe 66 is connected to a pipe on the downstream side of the refrigerant passage (pipe 23 in FIG. 1). The internal space of the outlet pipe 66 communicates with the merge channel 63 </ b> B of the diversion / merging portion 63.

また、分流／合流部６３の略長方形の他方の平面には、複数の冷媒流路部６７が取り付けられている。各冷媒流路部６７は、略長方形の板状に形成されており、分流／合流部６３の他方の平面から垂直に延出する状態で、所定の間隔を空けて所定数配設されている。これにより、冷媒側部４３は、正面から見て櫛形に形成されている。各冷媒流路部６７は、冷却液流路部５７の間に挿入され、これらの外壁同士が接触する状態で配設されている。   A plurality of refrigerant flow path portions 67 are attached to the other substantially rectangular plane of the diversion / merging portion 63. Each refrigerant flow path portion 67 is formed in a substantially rectangular plate shape, and is arranged in a predetermined number with a predetermined interval in a state of extending vertically from the other plane of the diversion / merging portion 63. . Thereby, the refrigerant | coolant side part 43 is formed in the comb shape seeing from the front. Each refrigerant flow path portion 67 is inserted between the coolant flow path portions 57 and is disposed in a state where these outer walls are in contact with each other.

図４(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、各冷媒流路部６７の内部は中空となっており、分流／
合流部６３に取り付けられる面は開口されている。一方、分流／合流部６３には、各冷媒流路部６７の取り付け位置及びその開口部に応じた孔６８が形成されている。これによって、各冷媒流路部６７の内部空間は、孔６８を介して分流／合流部６３の内部空間に連通している。 As shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), the inside of each refrigerant flow path portion 67 is hollow,
The surface attached to the junction 63 is open. On the other hand, the diversion / merging portion 63 is formed with a hole 68 corresponding to the attachment position of each refrigerant flow path portion 67 and its opening. As a result, the internal space of each refrigerant flow path portion 67 communicates with the internal space of the diversion / merging portion 63 via the hole 68.

仕切板６４は、孔６８が形成された部分においては、冷媒流路部６７の内部空間まで延出し、内部空間に挿入された状態となっている。この挿入部分の両側面は冷媒流路部６７の内側壁に接している。また、挿入部分の末端は、冷媒流路部６７の底面との間で間隙を形成する状態で止まっている。   In the portion where the hole 68 is formed, the partition plate 64 extends to the internal space of the refrigerant flow path portion 67 and is inserted into the internal space. Both side surfaces of this insertion portion are in contact with the inner wall of the refrigerant flow path portion 67. In addition, the end of the insertion portion is stopped in a state where a gap is formed with the bottom surface of the refrigerant flow path portion 67.

このようにして、冷媒流路部６７の内部空間は、孔６８を介して分流路６３Ａと連続する冷却液の入口側部分と、孔６８を介して合流路６３Ｂと連続する冷却液の出口側部分とに分割されている。そして、入口側部分と出口側部分とが仕切板５４と底面との間に設けられた間隙によって連通した状態となっている。従って、各冷媒流路部６７の内部空間は、分流部６３Ａと合流部６３Ｂとを結ぶ冷媒流路として機能する。   In this way, the internal space of the refrigerant flow path portion 67 includes a coolant inlet side portion continuous with the branch flow path 63A via the hole 68 and a coolant discharge side continuous with the combined flow path 63B via the hole 68. It is divided into parts. The inlet side portion and the outlet side portion are in communication with each other through a gap provided between the partition plate 54 and the bottom surface. Therefore, the internal space of each refrigerant flow path portion 67 functions as a refrigerant flow path that connects the diversion portion 63A and the merge portion 63B.

以上のような冷媒側部４３の構成によれば、図４(Ｃ)に示すように、入口管６５から導入される冷媒は、分流路６３Ａにおいて、各孔６８を介して冷媒流路部６７の入口側部分に入る。そして、冷媒は、冷媒流路部６７の出口側部分を通って合流路６３Ｂで合流し、出口管６６から排出される。このようにして、発熱体付き熱交換器５は、冷媒の入口と出口との間に、冷媒流路部６７で構成される複数の冷媒流路を備えた構成となっている。冷却液及び冷媒は、一方の流れる方向に対して逆方向で流路内を流れるようにされる。   According to the configuration of the refrigerant side portion 43 as described above, as shown in FIG. 4C, the refrigerant introduced from the inlet pipe 65 passes through the holes 68 in the refrigerant flow passage portion 67A in the refrigerant flow passage portion 67A. Enter the entrance side of Then, the refrigerant passes through the outlet side portion of the refrigerant flow path portion 67, merges in the merge flow path 63B, and is discharged from the outlet pipe 66. In this way, the heat exchanger with a heating element 5 has a configuration in which a plurality of refrigerant flow paths constituted by the refrigerant flow path portions 67 are provided between the refrigerant inlet and the outlet. The coolant and the refrigerant are caused to flow in the flow path in the opposite direction to the one flowing direction.

図３(Ａ)に示すように、発熱体付き熱交換器５には、複数の発熱体４１が設けられている。各発熱体４１は、冷媒流路部６７を挟んでいない冷却液流路部５７間に介装されている。各発熱体４１は、通電により発熱するように構成されており、隣接する各冷却液流路部５７内を流れる冷却液を加熱し、冷却液を暖めるように構成されている。   As shown in FIG. 3A, the heat exchanger 5 with a heating element is provided with a plurality of heating elements 41. Each heating element 41 is interposed between the coolant flow channel portions 57 that do not sandwich the coolant flow channel portion 67. Each heating element 41 is configured to generate heat when energized, and is configured to heat the cooling liquid flowing in the adjacent cooling liquid flow path portions 57 and warm the cooling liquid.

各冷媒流路部６７は、両側を冷却液流路部５７で挟まれ、接触した状態となっている。これによって、冷却液流路部５７内を流れる冷却液と、この冷却液流路部５７に隣接する冷媒流路部６７内を流れる冷媒との間で、熱交換を行うことが可能となっている。   Each refrigerant channel portion 67 is sandwiched between the coolant channel portions 57 on both sides and is in a contact state. As a result, heat exchange can be performed between the coolant flowing in the coolant channel portion 57 and the coolant flowing in the coolant channel portion 67 adjacent to the coolant channel portion 57. Yes.

また、冷媒通路部６７が冷却液通路部５７で挟まれている。これによって、冷媒通路部６７内を流れる冷媒は、その両側に位置する冷却液通路部５７から熱を受け取ることができる。逆に、冷媒通路部６７を流れる冷媒の熱を、その両側に位置する冷却液通路部５７を流れる冷却液に伝達することができる。このように、冷却液と冷媒との間の熱交換を効率的に行うことが可能となっている。   Further, the refrigerant passage portion 67 is sandwiched between the coolant passage portions 57. Thus, the refrigerant flowing in the refrigerant passage portion 67 can receive heat from the coolant passage portions 57 located on both sides thereof. Conversely, the heat of the refrigerant flowing through the refrigerant passage portion 67 can be transferred to the coolant flowing through the coolant passage portions 57 located on both sides thereof. Thus, it is possible to efficiently perform heat exchange between the coolant and the refrigerant.

また、各冷媒流路部６７(冷媒流路)は、発熱体４１に対して冷却液流路部５７(冷却液流路)を挟んで配置されている。これにより、発熱体４１において生じた熱は冷却液流路部５７を介して各冷媒流路部６７に伝達され、各冷媒流路部６７内を流れる冷媒を加熱するようになっている。   Further, each refrigerant flow path portion 67 (refrigerant flow path) is arranged with respect to the heating element 41 with the coolant flow path portion 57 (coolant liquid flow path) interposed therebetween. Thereby, the heat generated in the heating element 41 is transmitted to each refrigerant flow path portion 67 via the coolant flow path portion 57, and heats the refrigerant flowing in each refrigerant flow path portion 67.

このように、冷媒が冷却液通路部５７を介して加熱されることにより、冷媒が急激に膨張することが抑えられる。これによって、冷媒通路の構成部材を耐圧性の高いもので構成する必要が無く、コストの上昇や重量の増大を抑えることができる。   In this way, the refrigerant is heated through the coolant passage portion 57, so that the refrigerant is prevented from expanding rapidly. Accordingly, it is not necessary to configure the refrigerant passage components with high pressure resistance, and it is possible to suppress an increase in cost and an increase in weight.

また、上述した発熱体付き熱交換器５では、冷却液側部４２と冷媒側部４３とが夫々櫛形に形成され、櫛の歯に相当する冷却液流路部５７と冷媒流路部６７とを対向させて、冷媒流路部６７が冷却液流路部５７間に挿入し、且つ冷却液流路部５７間(冷却液側部４２
と冷媒側部４３との間)に発熱体４１を配置している。このような構成により、発熱体付き熱交換器５は、小型化されている。 Moreover, in the heat exchanger 5 with a heating element described above, the coolant side portion 42 and the coolant side portion 43 are each formed in a comb shape, and the coolant passage portion 57 and the coolant passage portion 67 corresponding to the teeth of the comb are provided. Are opposed to each other, and the coolant channel portion 67 is inserted between the coolant channel portions 57 and between the coolant channel portions 57 (the coolant side portion 42).
And the refrigerant side portion 43). With such a configuration, the heat exchanger with a heating element 5 is downsized.

上述した発熱体付き熱交換器５の冷却液側部４２及び冷媒側部４３の夫々は、金属や樹脂などの様々な材質を用いて構成することができる。また、図３及び図４に示した例では、冷却液通路部５７及び冷媒通路部６７は、両者の接触面積を大きくして冷却液−冷媒間の熱交換が効率的に行われるように板状に形成している。もっとも、冷却液−冷媒間で適正に熱交換を行うことができる限り、冷却液通路部５７及び冷媒通路部６７は、パイプ状やチューブ状になっていても良い。
〈制御部〉
次に、上述した燃料電池システム及び空調システムを制御する構成について説明する。図１に示すように、実施形態に係る車両には、燃料電池１と、燃料電池１に対して並列に接続された蓄電池８１と、車両の駆動力を供給する電動機(モータ)８２と、その駆動回路８３と、燃料電池１や蓄電池８１からの電力を駆動回路８３に供給し、電動機８２の作動を制御する制御部８４とを備えている。 Each of the coolant side portion 42 and the refrigerant side portion 43 of the heat exchanger 5 with a heating element described above can be configured using various materials such as metal and resin. Further, in the example shown in FIGS. 3 and 4, the coolant passage portion 57 and the coolant passage portion 67 are arranged so that the contact area between them is increased so that the heat exchange between the coolant and the coolant can be performed efficiently. It is formed in a shape. However, as long as heat exchange can be appropriately performed between the coolant and the refrigerant, the coolant passage portion 57 and the coolant passage portion 67 may have a pipe shape or a tube shape.
<Control part>
Next, a configuration for controlling the above-described fuel cell system and air conditioning system will be described. As shown in FIG. 1, the vehicle according to the embodiment includes a fuel cell 1, a storage battery 81 connected in parallel to the fuel cell 1, an electric motor (motor) 82 that supplies driving force of the vehicle, A drive circuit 83 and a control unit 84 that supplies power from the fuel cell 1 and the storage battery 81 to the drive circuit 83 and controls the operation of the electric motor 82 are provided.

電動機８２は、車両の減速時(車両のブレーキが作動したとき等)において、一時的に発電機として使用される。これにより、車両に回生ブレーキがかかるように構成されている。回生ブレーキによって生じた回生エネルギ(回生電力)は、蓄電池８１で回収されるように構成されており、蓄電池８１で回収しきれない余剰電力は、発熱体４１の発熱により消費されるように構成されている。   The electric motor 82 is temporarily used as a generator when the vehicle is decelerated (when the vehicle brake is operated, etc.). Thereby, it is comprised so that a regenerative brake may be applied to a vehicle. The regenerative energy (regenerative power) generated by the regenerative brake is configured to be recovered by the storage battery 81, and the surplus power that cannot be recovered by the storage battery 81 is configured to be consumed by the heat generated by the heating element 41. ing.

制御部８４は、燃料電池１及び蓄電池８１と駆動回路８３との間に設けられている。制御部８４は、電力供給線を介して発熱体付き熱交換器５の各発熱体４１に接続されている。制御部８４は、燃料電池１や蓄電池８１からの直流電力を交流電力に変換するインバータ(図示せず)や、燃料電池システム及び空調システムの各部からの信号を受け取り、燃料電池システム及び空調システムの制御を行う制御装置(ＥＣＵ(Electric Control Unit))８５などから構成されている。   The control unit 84 is provided between the fuel cell 1 and the storage battery 81 and the drive circuit 83. The control part 84 is connected to each heat generating body 41 of the heat exchanger 5 with a heat generating body via the power supply line. The control unit 84 receives signals from an inverter (not shown) that converts DC power from the fuel cell 1 and the storage battery 81 into AC power, and signals from each unit of the fuel cell system and the air conditioning system. A control device (ECU (Electric Control Unit)) 85 that performs control is configured.

制御部８４は、蓄電池８１の端子に接続された蓄電池残存容量計８７から出力される、電圧や電流の計測値から得られる蓄電池８１の充電率を監視するように構成されている。回生ブレーキによる電力が発生した場合に、充電率が所定値を上回っていない場合には、制御部８４は、駆動回路８３から受け取る回生ブレーキにより生じた電力(電流)を蓄電池８１側に流して蓄電池８１を充電し、充電率が所定値を上回っている場合には、当該電力(電流)を発熱体４１側に流して発熱体４１を発熱させるように構成されている。   The control unit 84 is configured to monitor the charge rate of the storage battery 81 obtained from the measured values of voltage and current output from the storage battery remaining capacity meter 87 connected to the terminal of the storage battery 81. When the power generated by the regenerative brake is generated and the charging rate does not exceed the predetermined value, the control unit 84 causes the power (current) generated by the regenerative brake received from the drive circuit 83 to flow to the storage battery 81 side to store the storage battery. When 81 is charged and the charging rate exceeds a predetermined value, the heating element 41 is heated by flowing the electric power (current) to the heating element 41 side.

ＥＣＵ８５は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)，メモリ，入出力インタフェースなどから構成されており、メモリに記憶された所定の制御プログラムを実行することによって、発熱体４１の発熱のオン／オフ制御を行うとともに、このオン／オフ制御に関連した燃料電池１の温度調整、室内暖房、余剰な回生エネルギの消費に係る処理を行う。
〔動作例〕
以下、上述したような燃料電池及び空調システムの動作例を、ＥＣＵ８５による処理を中心に説明する。
〈動作例１〉
最初に、図１及び図５を用いて、燃料電池及び空調システムの動作例１について説明する。図５は、動作例１におけるＥＣＵ８５の処理を示すフローチャートである。動作例１は、燃料電池１が低温時に起動され、燃料電池１が暖機される場合における動作例である。なお、図５に示す処理は、燃料電池１が既に始動されて発電が行われており、また、循環ポンプ３の作動により、冷却液がラジエータ７を経由しない第２の循環路で循環していることを前提とする。 The ECU 85 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, an input / output interface, and the like, and performs on / off control of heat generation of the heating element 41 by executing a predetermined control program stored in the memory. Then, processing related to temperature adjustment of the fuel cell 1, indoor heating, and consumption of surplus regenerative energy related to the on / off control is performed.
[Operation example]
Hereinafter, an operation example of the fuel cell and the air conditioning system as described above will be described focusing on processing by the ECU 85.
<Operation example 1>
Initially, the operation example 1 of a fuel cell and an air conditioning system is demonstrated using FIG.1 and FIG.5. FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the ECU 85 in the first operation example. The operation example 1 is an operation example when the fuel cell 1 is activated at a low temperature and the fuel cell 1 is warmed up. In the process shown in FIG. 5, the fuel cell 1 has already been started to generate power, and the operation of the circulation pump 3 causes the coolant to circulate in the second circulation path that does not pass through the radiator 7. It is assumed that

図５に示す処理が開始されると、ＥＣＵ８５は、最初に、外気温ＴＡ及び冷却水温度ＴＷを監視及び算出する(ステップＳ１０１)。制御部８４は、図示せぬ外気温度センサからのセンサ出力と、冷却水温度センサ１２からのセンサ出力とを受け取るように構成されており、各センサ出力を用いて外気温及び冷却水温度を算出する。   When the process shown in FIG. 5 is started, the ECU 85 first monitors and calculates the outside air temperature TA and the cooling water temperature TW (step S101). The control unit 84 is configured to receive a sensor output from an outside air temperature sensor (not shown) and a sensor output from the cooling water temperature sensor 12, and calculates the outside air temperature and the cooling water temperature using each sensor output. To do.

次に、ＥＣＵ８５は、外気温ＴＡが所定の温度を下回るか否かを判断する(ステップＳ１０２)。ここでは、例として、外気温ＴＡが氷点下か否かが判断される。このとき、外気温ＴＡが氷点下でなければ(Ｓ１０２；ＮＯ)、処理がステップＳ１０１に戻される。暖機が必要とされる場合にのみ、発熱体４１をオンにするためである。   Next, the ECU 85 determines whether or not the outside air temperature TA is below a predetermined temperature (step S102). Here, as an example, it is determined whether or not the outside air temperature TA is below freezing. At this time, if the outside air temperature TA is not below freezing (S102; NO), the process returns to step S101. This is because the heating element 41 is turned on only when warm-up is required.

これに対し、外気温ＴＡが氷点下であれば(Ｓ１０２；ＹＥＳ)、ＥＣＵ８５は、冷却水温度ＴＷが、燃料電池(以下、「ＦＣ」と表記することもある)１が発電を十分に行うことができる温度Ｔ１を下回るか否かを判断し(ステップＳ１０３)、そうであれば(ステップＳ１０３；ＹＥＳ)、ＥＣＵ８５は、燃料電池１から出力される電力を発熱体(以下、「電気ヒータ」と表記することもある)４１に供給(通電)し、発熱体４１を発熱させる。   On the other hand, if the outside air temperature TA is below freezing (S102; YES), the ECU 85 indicates that the coolant temperature TW is sufficient for the fuel cell (hereinafter sometimes referred to as “FC”) 1 to generate electricity. It is determined whether or not the temperature T1 is lower than the temperature T1 at which the fuel can be discharged (step S103). If so (step S103; YES), the ECU 85 converts the electric power output from the fuel cell 1 into a heating element (hereinafter referred to as “electric heater”). In some cases, the heating element 41 is heated.

一方、冷却液温度ＴＷが温度Ｔ１を上回る場合(Ｓ１０３；ＮＯ)には、ＥＣＵ８５は、発熱体４１が既にオンにされているか否かを判断し(ステップＳ１０５)、そうでなければ(Ｓ１０５；ＮＯ)、処理をステップＳ１０１に戻し、そうであれば(Ｓ１０５；ＹＥＳ)、発熱体４１への通電を停止する(電気ヒータをオフにする(ステップＳ１０６))。これによって、燃料電池１の出力電力の浪費が防止されるとともに、不要な冷却液の加熱が抑制される。   On the other hand, when the coolant temperature TW exceeds the temperature T1 (S103; NO), the ECU 85 determines whether or not the heating element 41 is already turned on (step S105), and otherwise (S105; NO), the process is returned to step S101, and if so (S105; YES), the power supply to the heating element 41 is stopped (the electric heater is turned off (step S106)). This prevents waste of the output power of the fuel cell 1 and suppresses unnecessary heating of the coolant.

動作例１によれば、外気温ＴＡが氷点下であり、且つ燃料電池１が発電を十分に行える温度Ｔ１を冷却液温度ＴＷが下回る場合には、発熱体４１の発熱が開始され、発熱体付き熱交換器５を通過する冷却液が加熱され暖められる。これによって、燃料電池１の熱のみによって冷却液が加熱される場合よりも短い時間で冷却液の温度を上昇させることができる。即ち、燃料電池１の暖機に要する時間の短縮化を図ることができる。
〈動作例２〉
次に、図１及び図６を用いて、燃料電池及び空調システムの動作例２について説明する。図６は、動作例２におけるＥＣＵ８５の処理を示すフローチャートである。動作例２は、動作例１と連続する動作であり、燃料電池１の暖機時において、空調システムの暖房スイッチが既にオンとなっており、所定の室内目標温度に応じて空調システムの作動／作動停止が行われる(即ち、空調システムが、室内温度に応じて作動状態となったり待機状態となったりする)ようになっている場合の例である。 According to the operation example 1, when the outside air temperature TA is below freezing point and the coolant temperature TW falls below the temperature T1 at which the fuel cell 1 can sufficiently generate power, the heat generation of the heat generating element 41 is started and the heat generating element is attached. The coolant passing through the heat exchanger 5 is heated and warmed. Thereby, the temperature of the coolant can be raised in a shorter time than when the coolant is heated only by the heat of the fuel cell 1. That is, the time required for warming up the fuel cell 1 can be shortened.
<Operation example 2>
Next, an operation example 2 of the fuel cell and the air conditioning system will be described with reference to FIGS. 1 and 6. FIG. 6 is a flowchart showing the processing of the ECU 85 in the second operation example. Operation example 2 is an operation that is continuous with operation example 1. When the fuel cell 1 is warmed up, the heating switch of the air conditioning system is already on, and the operation / operation of the air conditioning system according to a predetermined indoor target temperature is performed. This is an example in which the operation is stopped (that is, the air conditioning system is activated or is in a standby state depending on the room temperature).

図６に示す処理が開始されると、最初に、ＥＣＵ８５は、室内温度Ｔａ及び冷却液温度ＴＷを監視する(ステップＳ２０１)。ＥＣＵ８５は、室内温度センサ８８からのセンサ出力を受け取るように構成されており、このセンサ出力を用いて室内温度Ｔａを算出する。また、ＥＣＵ８５は、冷却液温度センサ１２の出力から冷却液温度ＴＷを求めて冷却液温度ＴＷを監視する。   When the process shown in FIG. 6 is started, first, the ECU 85 monitors the room temperature Ta and the coolant temperature TW (step S201). The ECU 85 is configured to receive the sensor output from the indoor temperature sensor 88, and calculates the indoor temperature Ta using this sensor output. Further, the ECU 85 obtains the coolant temperature TW from the output of the coolant temperature sensor 12 and monitors the coolant temperature TW.

次に、ＥＣＵ８５は、ＦＣ暖機オフ、すなわち燃料電池１の暖機が終了したか否かを判断する(ステップＳ２０２)。すなわち、ＥＣＵ８５は、冷却液温度ＴＷが燃料電池１の暖機を終了させるべき温度(例えば、図５に示す温度Ｔ１)を上回る状態となったか否かを判断する。例えば、ＥＣＵ８５は、冷却液温度ＴＷが暖機を終了させるべき温度Ｔ１を上回る冷却液温度ＴＷが所定時間継続して検知される場合に燃料電池１の暖機が終了したと判断する。   Next, the ECU 85 determines whether FC warm-up is off, that is, whether the fuel cell 1 has been warmed up (step S202). That is, the ECU 85 determines whether or not the coolant temperature TW exceeds a temperature at which the warm-up of the fuel cell 1 should be terminated (for example, the temperature T1 shown in FIG. 5). For example, the ECU 85 determines that the warm-up of the fuel cell 1 has been completed when the coolant temperature TW, in which the coolant temperature TW exceeds the temperature T1 at which the warm-up should be terminated, is continuously detected for a predetermined time.

ステップＳ２０２において、燃料電池１の暖機が終了していないと判断される場合(Ｓ２０２；ＮＯ)には、処理がステップＳ２０１に戻される。これに対し、燃料電池１の暖機が終了していると判断される場合(Ｓ２０２；ＹＥＳ)には、ＥＣＵ８５は、処理をステップＳ２０３に進める。   If it is determined in step S202 that the warm-up of the fuel cell 1 has not been completed (S202; NO), the process returns to step S201. On the other hand, when it is determined that the warm-up of the fuel cell 1 has been completed (S202; YES), the ECU 85 advances the process to step S203.

ステップＳ２０３では、ＥＣＵ８５は、室内温度Ｔａがこれ以上急速に暖房する必要がない温度(例えば、暖房目標温度)Ｔ２を下回るか否かを判定する。このとき、室内温度Ｔａが温度Ｔ２を下回る場合(Ｓ２０３；ＹＥＳ)には、ＥＣＵ８５は、電気ヒータ４１への通電を継続する(ステップＳ２０４)。   In step S203, the ECU 85 determines whether or not the room temperature Ta is lower than a temperature (for example, a heating target temperature) T2 that does not need to be rapidly heated any more. At this time, if the room temperature Ta is lower than the temperature T2 (S203; YES), the ECU 85 continues energization of the electric heater 41 (step S204).

そして、ＥＣＵ８５は、冷房電磁弁１７及び２７を閉弁するとともに暖房電磁弁２１及び３４を開弁し(ステップＳ２０５)、電動コンプレッサ１３をオンにする(ステップＳ２０６)。ＥＣＵ８５は、図示せぬ信号線を介して冷房電磁弁１７及び２７、暖房電磁弁２１及び３４、並びに電動コンプレッサ１３に対して所定の制御信号を供給可能に構成されており、制御信号の供給によってこれらの作動を制御可能となっている。   Then, the ECU 85 closes the cooling electromagnetic valves 17 and 27, opens the heating electromagnetic valves 21 and 34 (step S205), and turns on the electric compressor 13 (step S206). The ECU 85 is configured to be able to supply predetermined control signals to the cooling electromagnetic valves 17 and 27, the heating electromagnetic valves 21 and 34, and the electric compressor 13 via a signal line (not shown). These operations can be controlled.

一方、室内温度Ｔａが温度Ｔ２を上回る場合(Ｓ２０３；ＮＯ)には、ＥＣＵ８５は、電動コンプレッサ１３がオンとなっているか否かを判定し(ステップＳ２０７)、そうであれば(Ｓ２０７；ＹＥＳ)、電動コンプレッサ１３をオフにし(ステップＳ２０８)、そうでなければ(既に停止している場合(Ｓ２０７；ＮＯ))には、処理をステップＳ２０１に戻す。   On the other hand, when the room temperature Ta exceeds the temperature T2 (S203; NO), the ECU 85 determines whether or not the electric compressor 13 is on (step S207), and if so (S207; YES). The electric compressor 13 is turned off (step S208). Otherwise (if already stopped (S207; NO)), the process returns to step S201.

動作例２によれば、燃料電池１の暖機が終了した後に、室内の暖房を行う必要があれば、発熱体４１への通電が継続されるととともに、暖房を行うための冷媒循環が行われる。このとき、冷媒は発熱体付き熱交換器５で加熱されるので、効率的に冷媒を加熱することができる。このように暖房の補助を行うことができ、エネルギを効率的に利用することができる。   According to the operation example 2, if it is necessary to heat the room after the warm-up of the fuel cell 1 is completed, energization to the heating element 41 is continued and refrigerant circulation for heating is performed. Is called. At this time, since the refrigerant is heated by the heat exchanger 5 with a heating element, the refrigerant can be efficiently heated. Thus, heating can be assisted and energy can be used efficiently.

一方、暖機終了後に暖房を行う必要がなければ、冷媒循環が停止される。このとき、発熱体４１の通電は継続されたままの状態とされる。これにより、冷媒が発熱体付き熱交換器５で暖められるので、その後に暖房が開始される場合に備えることができる。もっとも、図６の処理において、暖房が必要でない場合には、発熱体４１への通電が停止されるようにしても良い。
〈動作例３〉
次に、図１及び図７を用いて、燃料電池及び空調システムの動作例３について説明する。図７は、動作例３におけるＥＣＵ８５の処理を示すフローチャートである。動作例３は、動作例２と連続する動作であり、暖機終了後、燃料電池１が十分に暖まった場合の動作を示す。図７に示す処理の開始時では、発熱体(電気ヒータ)４１がオンとなっている。また、空調システムの暖房スイッチが既にオンとなっており、所定の室内目標温度に応じて空調システムの作動／作動停止(作動状態／待機状態の遷移)が行われるようになっている。 On the other hand, if it is not necessary to perform heating after the warm-up is completed, the refrigerant circulation is stopped. At this time, energization of the heating element 41 is continued. Thereby, since a refrigerant | coolant is warmed with the heat exchanger 5 with a heat generating body, it can prepare for the case where heating is started after that. However, in the process of FIG. 6, when heating is not necessary, the power supply to the heating element 41 may be stopped.
<Operation example 3>
Next, operation example 3 of the fuel cell and the air conditioning system will be described with reference to FIGS. 1 and 7. FIG. 7 is a flowchart showing the processing of the ECU 85 in the operation example 3. The operation example 3 is an operation that is continuous with the operation example 2, and shows an operation when the fuel cell 1 is sufficiently warmed after the warm-up is completed. At the start of the process shown in FIG. 7, the heating element (electric heater) 41 is on. Further, the heating switch of the air conditioning system is already turned on, and the air conditioning system is activated / deactivated (transition between the operating state / standby state) according to a predetermined indoor target temperature.

図７に示す処理が開始されると、最初に、ＥＣＵ８５は、冷却水温度ＴＷを監視及び算出する(ステップＳ３０１)。   When the process shown in FIG. 7 is started, first, the ECU 85 monitors and calculates the coolant temperature TW (step S301).

次に、ＥＣＵ８５は、冷却液温度ＴＷが、燃料電池１が十分に暖まっている温度(例えば、燃料電池１が出力上限値を出すことができる温度)Ｔ３を上回っているか否かを判定する(ステップＳ３０２)。このとき、冷却液温度ＴＷが温度Ｔ３を下回っていれば(Ｓ３０２；ＮＯ)、処理がステップＳ３０１に戻される。   Next, the ECU 85 determines whether or not the coolant temperature TW is higher than a temperature T3 at which the fuel cell 1 is sufficiently warmed (for example, a temperature at which the fuel cell 1 can output the output upper limit value) (T3). Step S302). At this time, if the coolant temperature TW is lower than the temperature T3 (S302; NO), the process is returned to step S301.

これに対し、冷却液温度ＴＷが温度Ｔ３を上回っていれば(Ｓ３０２；ＹＥＳ)、ＥＣＵ
８５は、発熱体(電気ヒータ)４１への通電を停止して、電気ヒータをオフにする(ステップＳ３０３)。 In contrast, if the coolant temperature TW exceeds the temperature T3 (S302; YES), the ECU
85 stops energization of the heating element (electric heater) 41 and turns off the electric heater (step S303).

続いて、ＥＣＵ８５は、室内温度センサからのセンサ出力に従って室内温度Ｔａを算出し(ステップＳ３０４)、室内温度Ｔａが、これ以上急速に暖房する必要がない温度(例えば、暖房目標温度)Ｔ２を下回るか否かを判定する(ステップＳ３０５)。   Subsequently, the ECU 85 calculates the room temperature Ta according to the sensor output from the room temperature sensor (step S304), and the room temperature Ta falls below a temperature (for example, a heating target temperature) T2 that does not need to be rapidly heated any more. Whether or not (step S305).

このとき、室内温度Ｔａが温度Ｔ２を下回る場合(Ｓ３０５；ＹＥＳ)には、ＥＣＵ８５は、冷房電磁弁１７及び２７を閉弁するとともに暖房電磁弁２１及び３４を開弁し(ステップＳ３０６)、電動コンプレッサ１３をオンにする(ステップＳ３０７)。   At this time, when the room temperature Ta is lower than the temperature T2 (S305; YES), the ECU 85 closes the cooling electromagnetic valves 17 and 27 and opens the heating electromagnetic valves 21 and 34 (step S306). The compressor 13 is turned on (step S307).

一方、室内温度Ｔａが温度Ｔ２を上回る場合(Ｓ３０５；ＮＯ)には、ＥＣＵ８５は、電動コンプレッサ１３がオンとなっているか否かを判定し(ステップＳ３０８)、そうであれば(Ｓ３０８；ＹＥＳ)、電動コンプレッサ１３をオフにし(ステップＳ３０９)、そうでなければ(既に停止している場合(Ｓ３０８；ＮＯ))には、処理をステップＳ３０１に戻す。   On the other hand, when the room temperature Ta exceeds the temperature T2 (S305; NO), the ECU 85 determines whether or not the electric compressor 13 is on (step S308), and if so (S308; YES). Then, the electric compressor 13 is turned off (step S309). Otherwise (if already stopped (S308; NO)), the process returns to step S301.

動作例３によれば、燃料電池１が十分に暖まった場合には、発熱体４１への通電がオフにされ、電力の浪費が抑えられる。また、燃料電池１が十分に暖まっている場合には、冷却液も熱をもった状態となっている。この冷却液の熱は、発熱体付き熱交換器５を介して冷媒に伝達され、室内暖房の補助に利用される。これによって、エネルギを効率的に利用することができる。
〈動作例４〉
次に、図１及び図８を用いて、燃料電池及び空調システムの動作例４について説明する。図８は、動作例４におけるＥＣＵ８５の処理を示すフローチャートである。動作例４は、燃料電池１の運転中で、車両が走行しており、車両の減速時に回生ブレーキが使用され、回生ブレーキによる余剰電力が発生した場合の動作を示す。 According to the operation example 3, when the fuel cell 1 is sufficiently warmed, the energization to the heating element 41 is turned off, and the waste of electric power is suppressed. Further, when the fuel cell 1 is sufficiently warm, the coolant is also in a heated state. The heat of the coolant is transmitted to the refrigerant through the heat exchanger 5 with a heating element, and is used for assisting indoor heating. Thereby, energy can be used efficiently.
<Operation example 4>
Next, an operation example 4 of the fuel cell and the air conditioning system will be described with reference to FIGS. 1 and 8. FIG. 8 is a flowchart showing the processing of the ECU 85 in the operation example 4. The operation example 4 shows the operation when the fuel cell 1 is in operation and the vehicle is running, the regenerative brake is used when the vehicle decelerates, and surplus power is generated by the regenerative brake.

図８に示す処理が開始されると、最初に、ＥＣＵ８５は、冷却液温度ＴＷ，ブレーキ信号，バッテリ充電率ＳＯＣ，室内温度Ｔａを監視及び算出する(ステップＳ４０１)。ＥＣＵ８５は、車両のブレーキが踏まれた場合に、ブレーキが踏まれたことを示すブレーキ信号を図示せぬ他の制御装置から受け取るように構成されている。   When the process shown in FIG. 8 is started, first, the ECU 85 monitors and calculates the coolant temperature TW, the brake signal, the battery charge rate SOC, and the room temperature Ta (step S401). The ECU 85 is configured to receive a brake signal indicating that the brake has been depressed from another control device (not shown) when the brake of the vehicle is depressed.

また、ＥＣＵ８５は、蓄電池残存容量計８７から、蓄電池８１のバッテリ充電率ＳＯＣを受け取るように構成されている。なお、ＥＣＵ８５は、蓄電池残存容量計８７から蓄電池８１の端子間電圧や電流値を受け取り、バッテリ充電率ＳＯＣを算出するように構成されていても良い。   Further, the ECU 85 is configured to receive the battery charge rate SOC of the storage battery 81 from the storage battery remaining capacity meter 87. The ECU 85 may be configured to receive the inter-terminal voltage or current value of the storage battery 81 from the storage battery remaining capacity meter 87 and calculate the battery charge rate SOC.

ＥＣＵ８５は、バッテリ充電率ＳＯＣが、バッテリ充電率の上限を示すＳＯＣｍａｘ(これ以上充電を行うと蓄電池８１の劣化を引き起こすおそれのある充電率)を上回っているか否かを判定する(ステップＳ４０２)。このとき、バッテリ充電率ＳＯＣの値がＳＯＣｍａｘを上回っていない場合(Ｓ４０２；ＮＯ)には、処理がステップＳ４０１に戻される。   The ECU 85 determines whether or not the battery charge rate SOC exceeds SOCmax indicating the upper limit of the battery charge rate (a charge rate that may cause deterioration of the storage battery 81 when further charged) (step S402). At this time, if the value of the battery charge rate SOC does not exceed SOCmax (S402; NO), the process returns to step S401.

これに対し、バッテリ充電率ＳＯＣがＳＯＣｍａｘを上回っている場合(Ｓ４０２；ＹＥＳ)には、ＥＣＵ８５は、ブレーキがオンになっているか否か、即ち、ブレーキ信号を受け取っているか否かを判定する(ステップＳ４０３)。このとき、ブレーキ信号を受け取っていなければ(Ｓ４０３；ＮＯ)、処理がステップＳ４０１に戻る。   On the other hand, when the battery charge rate SOC exceeds SOCmax (S402; YES), the ECU 85 determines whether or not the brake is on, that is, whether or not a brake signal is received ( Step S403). At this time, if no brake signal has been received (S403; NO), the process returns to step S401.

これに対し、ブレーキ信号を受け取っている場合には(Ｓ４０３；ＹＥＳ)、ＥＣＵ８５は、回生ブレーキにより生じる電力の一部が蓄電池８１で回収できない余剰電力となるも
のとして、室内温度Ｔａがこれ以上急速に暖房する必要がない温度(例えば、暖房目標温度)Ｔ２を下回っているか否かを判定する(ステップＳ４０４)。このとき、室内温度Ｔａが温度Ｔ２を下回っていなければ(Ｓ４０４；ＮＯ)、処理がステップＳ４０１に戻される。 On the other hand, when the brake signal is received (S403; YES), the ECU 85 assumes that a part of the electric power generated by the regenerative braking becomes surplus electric power that cannot be collected by the storage battery 81, and the room temperature Ta is more rapid. It is determined whether or not the temperature is lower than the temperature (for example, the heating target temperature) T2 at which heating is not required (step S404). At this time, if the room temperature Ta is not lower than the temperature T2 (S404; NO), the process returns to step S401.

これに対し、室内温度Ｔａが温度Ｔ２を下回っている場合(Ｓ４０４；ＹＥＳ)には、ＥＣＵ８５は、冷却液温度ＴＷが、燃料電池１が十分に暖まっている温度(例えば、燃料電池１が出力上限値を出すことができる温度)Ｔ３を下回っているか否かを判定する(ステップＳ４０５)。   On the other hand, when the room temperature Ta is lower than the temperature T2 (S404; YES), the ECU 85 determines that the coolant temperature TW is a temperature at which the fuel cell 1 is sufficiently warm (for example, the fuel cell 1 outputs). It is determined whether or not the temperature is lower than T3 (temperature at which an upper limit value can be obtained) (step S405).

このとき、冷却液温度ＴＷが温度Ｔ３を下回っていれば(Ｓ４０５；ＹＥＳ)、ＥＣＵ８５は、回生ブレーキによる生じた電力で発熱体(電気ヒータ)４１への通電を開始して、電気ヒータをオンにする(ステップＳ４０６)。続いて、ＥＣＵ８５は、冷房電磁弁１７及び２７を閉弁するとともに暖房電磁弁２１及び３４を開弁し(ステップＳ４０７)、電動コンプレッサ１３をオンにする(ステップＳ４０８)。   At this time, if the coolant temperature TW is lower than the temperature T3 (S405; YES), the ECU 85 starts energizing the heating element (electric heater) 41 with the electric power generated by the regenerative brake and turns on the electric heater. (Step S406). Subsequently, the ECU 85 closes the cooling electromagnetic valves 17 and 27, opens the heating electromagnetic valves 21 and 34 (step S407), and turns on the electric compressor 13 (step S408).

一方、冷却液温度ＴＷが温度Ｔ３を上回っていれば(Ｓ４０５；ＮＯ)、ＥＣＵ８５は、発熱体(電気ヒータ)４１がオンとなっているか否かを判定し(ステップＳ４０９)、そうであれば(Ｓ４０９；ＹＥＳ)、発熱体４１をオフにし(ステップＳ４１０)、そうでなければ(停止している場合(Ｓ４０９；ＮＯ))には、処理をステップＳ４０１に戻す。   On the other hand, if the coolant temperature TW exceeds the temperature T3 (S405; NO), the ECU 85 determines whether or not the heating element (electric heater) 41 is on (step S409). (S409; YES), the heating element 41 is turned off (step S410). Otherwise (if stopped (S409; NO)), the process returns to step S401.

動作例４によれば、車両の減速時に発生する回生ブレーキによる電力は、蓄電池８１のバッテリ充電率ＳＯＣがＳＯＣｍａｘを下回る場合には、蓄電池８１にて回収される。これに対し、バッテリ充電率ＳＯＣがＳＯＣｍａｘを上回る場合において、室内温度Ｔａが温度Ｔ２を下回り、且つ冷却液温度ＴＷが温度Ｔ３に達していなければ、発熱体４１を回生ブレーキにより生じた電力の一部(蓄電池８１で回収できなかった余剰電力)でオンにするとともに、冷媒を暖房時の経路で循環させる。これによって、発熱体４１からの熱により、冷却液及び冷媒が夫々加熱される。このようにして、回生ブレーキの余剰電力を、燃料電池１の加熱、及び暖房の補助に利用することができる。   According to the operation example 4, the electric power generated by the regenerative brake generated when the vehicle is decelerated is collected by the storage battery 81 when the battery charge rate SOC of the storage battery 81 is lower than SOCmax. On the other hand, when the battery charge rate SOC exceeds SOCmax, if the room temperature Ta is lower than the temperature T2 and the coolant temperature TW does not reach the temperature T3, the heating element 41 is supplied with one of the electric power generated by the regenerative braking. (The surplus power that could not be recovered by the storage battery 81) is turned on, and the refrigerant is circulated through the heating route. Thus, the coolant and the refrigerant are heated by the heat from the heating element 41, respectively. In this way, surplus power of the regenerative brake can be used for heating the fuel cell 1 and assisting heating.

これによって、回生ブレーキの余剰電力を車両ブレーキの熱に変換して消費する必要がなくなる。これによって、車両ブレーキをかけたときの感触の向上を図ることができ、車両ブレーキの劣化を抑えることができる。
〈動作例５〉
次に、図２及び図９を用いて、燃料電池及び空調システムの動作例５について説明する。図９は、動作例５におけるＥＣＵ８５の処理を示すフローチャートである。動作例５は、燃料電池１の運転中で、車両が走行しており、車両の減速時に回生ブレーキが使用され、回生ブレーキによる余剰電力が発生した場合の動作を示す。動作例５は、夏場等の暖房が不要な場合を想定している。 Thereby, it is not necessary to convert the surplus electric power of the regenerative brake into the heat of the vehicle brake and consume it. As a result, the feel when the vehicle brake is applied can be improved, and the deterioration of the vehicle brake can be suppressed.
<Operation example 5>
Next, an operation example 5 of the fuel cell and the air conditioning system will be described with reference to FIGS. 2 and 9. FIG. 9 is a flowchart showing the processing of the ECU 85 in the operation example 5. The operation example 5 shows an operation when the vehicle is running while the fuel cell 1 is in operation, the regenerative brake is used when the vehicle decelerates, and surplus power is generated by the regenerative brake. The operation example 5 assumes a case where heating such as summer is unnecessary.

図９に示す処理が開始すると、ＥＣＵ８５は、冷却液温度ＴＷ，ブレーキ信号，バッテリ充電率ＳＯＣ，室内温度Ｔａを監視及び算出する(ステップＳ５０１)。   When the process shown in FIG. 9 starts, the ECU 85 monitors and calculates the coolant temperature TW, the brake signal, the battery charge rate SOC, and the room temperature Ta (step S501).

ＥＣＵ８５は、バッテリ充電率ＳＯＣが、バッテリ充電率の上限を示すＳＯＣｍａｘを上回っているか否かを判定する(ステップＳ５０２)。このとき、バッテリ充電率ＳＯＣの値がＳＯＣｍａｘを上回っていない場合(Ｓ５０２；ＮＯ)には、処理がステップＳ５０１に戻される。   ECU 85 determines whether or not battery charge rate SOC exceeds SOCmax indicating the upper limit of the battery charge rate (step S502). At this time, when the value of the battery charge rate SOC does not exceed SOCmax (S502; NO), the process is returned to step S501.

これに対し、バッテリ充電率ＳＯＣがＳＯＣｍａｘを上回っている場合(Ｓ５０２；ＹＥＳ)には、ＥＣＵ８５は、ブレーキがオンになっているか否か、即ち、ブレーキ信号を
受け取っているか否かを判定する(ステップＳ５０３)。このとき、ブレーキ信号を受け取っていなければ(Ｓ５０３；ＮＯ)、処理がステップＳ５０１に戻る。 On the other hand, when the battery charging rate SOC exceeds SOCmax (S502; YES), the ECU 85 determines whether or not the brake is on, that is, whether or not a brake signal is received ( Step S503). At this time, if no brake signal has been received (S503; NO), the process returns to step S501.

これに対し、ブレーキ信号を受け取っている場合には(Ｓ５０３；ＹＥＳ)、ＥＣＵ８５は、室内温度Ｔａがこれ以上急速に暖房する必要がない温度Ｔ２を上回っているか否かを判定する(ステップＳ５０４)。このとき、室内温度Ｔａが温度Ｔ２を上回っていなければ(Ｓ５０４；ＮＯ)、処理がステップＳ５０１に戻される。   On the other hand, when the brake signal is received (S503; YES), the ECU 85 determines whether or not the room temperature Ta exceeds the temperature T2 that does not need to be heated more rapidly (step S504). . At this time, if the room temperature Ta does not exceed the temperature T2 (S504; NO), the process returns to step S501.

これに対し、室内温度Ｔａが温度Ｔ２を上回っている場合(Ｓ５０４；ＹＥＳ)には、ＥＣＵ８５は、燃料電池１が十分に暖まっている温度Ｔ３を冷却液温度ＴＷが上回っているか否かを判定する(ステップＳ５０５)。   In contrast, when the room temperature Ta exceeds the temperature T2 (S504; YES), the ECU 85 determines whether or not the coolant temperature TW exceeds the temperature T3 at which the fuel cell 1 is sufficiently warmed. (Step S505).

このとき、冷却液温度ＴＷが温度Ｔ３を下回っていれば(Ｓ５０５；ＮＯ)、処理がＳ５０１に戻される。これに対し、冷却液温度ＴＷが温度Ｔ３を上回っていれば、ＥＣＵ８５は、三方弁９に対して制御信号を与え、ラジエータ７側の入口(第２入口)を開弁させる(ステップＳ５０６)。これにより、冷却液は、図２の二点鎖線矢印で示すように、ラジエータ７を経由するようになる。そして、ＥＣＵ８５は、回生ブレーキにより生じた電力で発熱体(電気ヒータ)４１への通電を開始して、電気ヒータをオンにする(ステップＳ５０７)。   At this time, if the coolant temperature TW is lower than the temperature T3 (S505; NO), the process returns to S501. On the other hand, if the coolant temperature TW exceeds the temperature T3, the ECU 85 gives a control signal to the three-way valve 9 to open the inlet (second inlet) on the radiator 7 side (step S506). As a result, the coolant passes through the radiator 7 as shown by a two-dot chain line arrow in FIG. Then, the ECU 85 starts energizing the heating element (electric heater) 41 with the electric power generated by the regenerative braking, and turns on the electric heater (step S507).

動作例５によれば、回生ブレーキによる電力を蓄電池８１で回収しきれない場合において、室内の暖房が不要な場合には、三方弁９の制御により冷却液がラジエータ７を通過して冷却される状態にし、且つ回生ブレーキの余剰電力を発熱体４１で消費する。これによって、回生ブレーキの余剰電力は、冷却液に熱として伝わり、ラジエータ７から外気中に放出されることになる。   According to the operation example 5, when the electric power generated by the regenerative brake cannot be recovered by the storage battery 81 and the indoor heating is not necessary, the coolant is cooled by passing through the radiator 7 under the control of the three-way valve 9. The surplus power of the regenerative brake is consumed by the heating element 41. As a result, the surplus electric power of the regenerative brake is transferred to the coolant as heat and is released from the radiator 7 into the outside air.

これによって、動作例４と同様に、回生ブレーキの余剰電力を車両のブレーキの熱に変換して消費する必要がなくなり、車両ブレーキをかけたときの感触の向上を図ることができ、車両ブレーキの劣化を抑えることができる。
〈動作例６〉
次に、図２及び図１０を用いて、燃料電池及び空調システムの動作例６について説明する。図１０は、動作例６におけるＥＣＵ８５の処理を示すフローチャートである。動作例６は、動作例５と同様に、燃料電池１の運転中で、車両が走行しており、車両の減速時に回生ブレーキが使用され、回生ブレーキによる余剰電力が発生した場合の動作を示す。また、動作例６は、夏場等の暖房が不要な場合を想定している。 Thus, as in the operation example 4, it is not necessary to convert the surplus electric power of the regenerative brake into the heat of the brake of the vehicle and consume it, and it is possible to improve the feel when the vehicle brake is applied. Deterioration can be suppressed.
<Operation example 6>
Next, an operation example 6 of the fuel cell and the air conditioning system will be described with reference to FIGS. 2 and 10. FIG. 10 is a flowchart showing the processing of the ECU 85 in the operation example 6. The operation example 6 shows the operation when the fuel cell 1 is in operation and the vehicle is running, the regenerative brake is used when the vehicle is decelerated, and surplus power is generated by the regenerative brake, as in the operation example 5. . Moreover, the operation example 6 assumes the case where heating in summer etc. is unnecessary.

図１０に示す処理が開始すると、ＥＣＵ８５は、冷房電磁弁信号，三方弁信号，ブレーキ信号，バッテリ充電率ＳＯＣ，暖房電磁弁信号，電動コンプレッサ回転数信号Ｎｃ，冷却液温度ＴＷを監視及び算出する(ステップＳ６０１)。   When the processing shown in FIG. 10 starts, the ECU 85 monitors and calculates the cooling electromagnetic valve signal, the three-way valve signal, the brake signal, the battery charge rate SOC, the heating electromagnetic valve signal, the electric compressor rotation speed signal Nc, and the coolant temperature TW. (Step S601).

ＥＣＵ８５は、図１や図２に示す三方弁９の開弁及び閉弁状態を示す信号を、三方弁信号として受け取るように構成されている。また、ＥＣＵ８５は、電動コンプレッサ１３の回転数を示す信号を受け取るように構成されており、制御信号を電動コンプレッサ１３に与えることによってその回転数を制御可能となっている。   The ECU 85 is configured to receive a signal indicating the open and closed states of the three-way valve 9 shown in FIGS. 1 and 2 as a three-way valve signal. The ECU 85 is configured to receive a signal indicating the rotational speed of the electric compressor 13, and can control the rotational speed by giving a control signal to the electric compressor 13.

ＥＣＵ８５は、バッテリ充電率ＳＯＣがバッテリ充電率の上限を示すＳＯＣｍａｘを上回っているか否かを判定する(ステップＳ６０２)。このとき、バッテリ充電率ＳＯＣの値がＳＯＣｍａｘを上回っていない場合(Ｓ６０２；ＮＯ)には、処理がステップＳ６０１に戻される。   ECU 85 determines whether or not battery charge rate SOC exceeds SOCmax indicating the upper limit of the battery charge rate (step S602). At this time, if the value of the battery charge rate SOC does not exceed SOCmax (S602; NO), the process returns to step S601.

これに対し、バッテリ充電率ＳＯＣがＳＯＣｍａｘを上回っている場合(Ｓ６０２；ＹＥＳ)には、ＥＣＵ８５は、車両のブレーキがオンになっているか否か、即ち、ブレーキ信号を受け取っているか否かを判定する(ステップＳ６０３)。このとき、ブレーキ信号を受け取っていなければ(Ｓ６０３；ＮＯ)、処理がステップＳ６０１に戻る。   On the other hand, when the battery charge rate SOC exceeds SOCmax (S602; YES), the ECU 85 determines whether or not the vehicle brake is on, that is, whether or not a brake signal is received. (Step S603). At this time, if no brake signal has been received (S603; NO), the process returns to step S601.

これに対し、ブレーキ信号を受け取っている場合には(Ｓ６０３；ＹＥＳ)、ＥＣＵ８５は、冷却液温度ＴＷが、燃料電池１が十分に暖まっている温度Ｔ３を上回っているか否かを判定する(ステップＳ６０４)。このとき、冷却液温度ＴＷが温度Ｔ３を上回っていない場合には、ＥＣＵ８５は、三方弁９に制御信号を与え、三方弁９のラジエータ側(第２入口)を開弁させる(ステップＳ６０５)。これによって、冷却液は、図２の二点鎖線矢印で示すように、ラジエータ７を通過する状態となる。このとき、三方弁９の第１入口(バイパス管８側)が閉弁されるようにしても良い。   On the other hand, when the brake signal is received (S603; YES), the ECU 85 determines whether or not the coolant temperature TW is higher than the temperature T3 at which the fuel cell 1 is sufficiently warmed (step). S604). At this time, if the coolant temperature TW does not exceed the temperature T3, the ECU 85 gives a control signal to the three-way valve 9 to open the radiator side (second inlet) of the three-way valve 9 (step S605). As a result, the coolant passes through the radiator 7 as indicated by a two-dot chain line arrow in FIG. At this time, the first inlet (bypass pipe 8 side) of the three-way valve 9 may be closed.

続いて、ＥＣＵ８５は、回生ブレーキにより生じる電力で発熱体(電気ヒータ)４１をオンにする(ステップＳ６０６)。これにより、発熱体４１が発熱し、その熱が冷却液に伝達される。そして、冷却液がラジエータ７を通過することで放熱が行われる。このようにして、蓄電池８１で回収しきれない電力(回生エネルギ)は、冷却液の熱に変換され、ラジエータ７から放出される。   Subsequently, the ECU 85 turns on the heating element (electric heater) 41 with electric power generated by the regenerative braking (step S606). Thereby, the heat generating body 41 generates heat and the heat is transmitted to the coolant. And heat dissipation is performed because a cooling fluid passes the radiator 7. FIG. In this way, the electric power (regenerative energy) that cannot be recovered by the storage battery 81 is converted into the heat of the coolant and released from the radiator 7.

一方、冷却液温度ＴＷが温度Ｔ３を上回っている場合(Ｓ６０４；ＹＥＳ)には、ＥＣＵ８５は、三方弁信号に基づいて、三方弁９のラジエータ側の入口(第２入口)が既に開弁しているか否かを判定する(ステップＳ６０７)。このとき、第２入口が開弁していない場合(Ｓ６０７；ＮＯ)には、第２入口を開弁させる(ステップＳ６０８)。その後、処理がステップＳ６０１に戻る。   On the other hand, when the coolant temperature TW exceeds the temperature T3 (S604; YES), the ECU 85 has already opened the radiator-side inlet (second inlet) of the three-way valve 9 based on the three-way valve signal. It is determined whether or not (step S607). At this time, if the second inlet is not opened (S607; NO), the second inlet is opened (step S608). Thereafter, the process returns to step S601.

一方、ＥＣＵ８５は、三方弁９の第２入口が開弁していると判定する場合(Ｓ６０７；ＹＥＳ)には、冷房電磁弁信号に基づいて、冷房電磁弁１７及び２７が開弁しているか否かを判定する(ステップＳ６０９)。このとき、冷房電磁弁１７及び２７が閉弁している場合(Ｓ６０９；ＮＯ)には、ＥＣＵ８５は、冷房電磁弁１７及び２７に制御信号を与えてこれらを開弁させる(ステップＳ６１０)。その後、処理がステップＳ６０１に戻る。   On the other hand, if the ECU 85 determines that the second inlet of the three-way valve 9 is open (S607; YES), whether the cooling electromagnetic valves 17 and 27 are open based on the cooling electromagnetic valve signal. It is determined whether or not (step S609). At this time, if the cooling electromagnetic valves 17 and 27 are closed (S609; NO), the ECU 85 gives a control signal to the cooling electromagnetic valves 17 and 27 to open them (step S610). Thereafter, the process returns to step S601.

これに対し、冷房電磁弁１７及び２７が開弁している場合(Ｓ６０９；ＹＥＳ)には、ＥＣＵ８５は、暖房電磁弁信号に基づいて、暖房電磁弁２１及び３５が開弁しているか否かを判定し(ステップＳ６１１)、そうでなければ(Ｓ６１１；ＮＯ)、暖房電磁弁２１及び３５を開弁する(ステップＳ６１２)。これによって、図２の一点鎖線矢印で示すように、冷媒の一部が発熱体付き熱交換器５を通過する状態となり、且つ冷媒の一部が暖房電磁弁３５を通って第２室内熱交換器２９をバイパスする状態となる。その後、処理がステップＳ６０１に戻る。   On the other hand, when the cooling electromagnetic valves 17 and 27 are opened (S609; YES), the ECU 85 determines whether the heating electromagnetic valves 21 and 35 are opened based on the heating electromagnetic valve signal. (Step S611), otherwise (S611; NO), the heating electromagnetic valves 21 and 35 are opened (step S612). As a result, as shown by a one-dot chain line arrow in FIG. 2, a part of the refrigerant passes through the heat exchanger 5 with a heating element, and a part of the refrigerant passes through the heating electromagnetic valve 35 to perform the second indoor heat exchange. The device 29 is bypassed. Thereafter, the process returns to step S601.

これに対し、暖房電磁弁２１及び暖房電磁弁３５が閉弁している場合(Ｓ６１１；ＹＥＳ)には、ＥＣＵ８５は、電動コンプレッサ回転数Ｎｃの値がその最大値ＭＡＸより小さいか否かを判定する(ステップＳ６１３)。このとき、電動コンプレッサ回転数Ｎｃが最大値ＭＡＸより小さくない場合(Ｓ６１３；ＮＯ)には、処理がステップＳ６０１に戻る。   On the other hand, when the heating electromagnetic valve 21 and the heating electromagnetic valve 35 are closed (S611; YES), the ECU 85 determines whether or not the value of the electric compressor rotation speed Nc is smaller than the maximum value MAX. (Step S613). At this time, when the electric compressor rotation speed Nc is not smaller than the maximum value MAX (S613; NO), the process returns to step S601.

これに対し、電動コンプレッサ回転数Ｎｃが最大値ＭＡＸより小さい場合(Ｓ６１３；ＹＥＳ)には、ＥＣＵ８５は、電動コンプレッサ回転数Ｎｃを最大値にする制御信号を電動コンプレッサ１３に与える(ステップＳ６１４)。もし、この時点で電動コンプレッサ１３がオフであれば、電動コンプレッサ１３をオンにするとともに、その回転数を最大値ＭＡＸにする。これによって、電動コンプレッサ１３による冷媒通路への冷媒の供給量が増加し、室外熱交換器１９を通過する冷媒の量が増加する。そして、ＥＣＵ８５は、回生ブ
レーキにより生じた余剰電力を発熱体４１に供給し、電気ヒータをオンにする(ステップＳ６１５)。 On the other hand, when the electric compressor rotation speed Nc is smaller than the maximum value MAX (S613; YES), the ECU 85 gives a control signal for setting the electric compressor rotation speed Nc to the maximum value to the electric compressor 13 (step S614). If the electric compressor 13 is off at this time, the electric compressor 13 is turned on and the rotation speed is set to the maximum value MAX. As a result, the amount of refrigerant supplied to the refrigerant passage by the electric compressor 13 increases, and the amount of refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 19 increases. Then, the ECU 85 supplies surplus power generated by the regenerative brake to the heating element 41, and turns on the electric heater (step S615).

動作例６によれば、回生ブレーキにより、蓄電池８１で回収できない余剰電力が発生した場合には、まず、冷却液温度ＴＷが温度Ｔ３を越えているかが判定される。温度Ｔ３を越えていなければ、ラジエータ７を通過するように三方弁９が制御されるとともに、余剰電力での発熱体４１の発熱が開始され、余剰電力を冷却液の熱に変換しラジエータ７で外気中に放熱することが試みられる(図１０の「優先１」参照)。   According to the operation example 6, when the regenerative brake generates surplus power that cannot be recovered by the storage battery 81, first, it is determined whether the coolant temperature TW exceeds the temperature T3. If the temperature T3 is not exceeded, the three-way valve 9 is controlled so as to pass through the radiator 7, and the heat generation of the heat generating element 41 with surplus power is started, and the surplus power is converted into the heat of the cooling liquid. It is attempted to dissipate heat into the outside air (see “Priority 1” in FIG. 10).

これに対し、冷却液温度ＴＷが温度Ｔ３を越えており、且つラジエータ７での放熱が行われている場合には、ラジエータ７での放熱により十分に余剰電力を消費できないと考えられる。この場合には、空調システムの冷房能力が最大に制御され(電動コンプレッサ１３の回転数が最大値ＭＡＸにされ)、且つ冷媒が発熱体付き熱交換器５で発熱体４１からの熱を受け取るように暖房電磁弁２１が開弁される。そして、余剰電力により発熱体４１が発熱し、その熱が冷媒に伝達され、室外熱交換器１９で外気中に放熱されるようにされる。   On the other hand, when the coolant temperature TW exceeds the temperature T3 and the radiator 7 is radiating heat, it is considered that the surplus power cannot be consumed sufficiently by the radiating heat of the radiator 7. In this case, the cooling capacity of the air conditioning system is controlled to the maximum (the rotational speed of the electric compressor 13 is set to the maximum value MAX), and the refrigerant receives heat from the heating element 41 in the heat exchanger 5 with a heating element. The heating electromagnetic valve 21 is opened. Then, the heating element 41 generates heat due to the surplus power, the heat is transmitted to the refrigerant, and is radiated into the outside air by the outdoor heat exchanger 19.

このようにして、燃料電池システム側のラジエータ７で余剰電力により生じた熱を適正に放熱できない場合には、その熱が発熱体付き熱交換器５で冷媒に渡され、空調システム側の室外熱交換器１９で放熱される(図１０の「優先２」参照)。これにより、燃料電池システムで適正に余剰電力(余剰な回生エネルギ)を消費及び排出できない場合には、空調システムを利用して余剰電力を消費及び排出することができる。   In this way, when the heat generated by the surplus electric power cannot be properly radiated by the radiator 7 on the fuel cell system side, the heat is transferred to the refrigerant in the heat exchanger 5 with a heating element, and the outdoor heat on the air conditioning system side. Heat is dissipated by the exchanger 19 (see “priority 2” in FIG. 10). Thereby, when surplus power (surplus regenerative energy) cannot be consumed and discharged properly in the fuel cell system, surplus power can be consumed and discharged using the air conditioning system.

なお、図１０に示した処理中のステップＳ６１２において、冷房電磁弁１７を閉弁するようにしても良い。このようにすれば、発熱体付き熱交換器５を通過する冷媒の量を増加させることができる。
〈動作例７〉
次に、図２及び図１１を用いて、燃料電池及び空調システムの動作例７について説明する。図１１は、動作例７におけるＥＣＵ８５の処理を示すフローチャートである。動作例７は、燃料電池１の高負荷運転中における動作を示す。 In step S612 in the process shown in FIG. 10, the cooling electromagnetic valve 17 may be closed. If it does in this way, the quantity of the refrigerant | coolant which passes the heat exchanger 5 with a heat generating body can be increased.
<Operation example 7>
Next, an operation example 7 of the fuel cell and the air conditioning system will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart showing the processing of the ECU 85 in the seventh operation example. The operation example 7 shows the operation of the fuel cell 1 during a high load operation.

図１１に示す処理が開始すると、ＥＣＵ８５は、燃料電池１の出力ＷＦＣ，冷却液温度ＴＷ，三方弁信号，電動コンプレッサのオン／オフ信号を、監視及び算出する(ステップＳ７０１)。ＥＣＵ８５は、図示せぬ他の制御装置から燃料電池１の出力を示すＦＣ出力信号を受け取るようになっており、燃料電池の出力を示す出力ＷＦＣを算出するように構成されている。なお、制御部８２が燃料電池１の出力電流及び出力電圧を検知し、これらを用いて燃料電池１の出力ＷＦＣをＥＣＵ８５が算出するように構成されていても良い。また、ＥＣＵ８５は、電動コンプレッサ１３のオン／オフ信号を受け取り、電動コンプレッサ１３のオン／オフを監視するように構成されている。   When the process shown in FIG. 11 is started, the ECU 85 monitors and calculates the output WFC of the fuel cell 1, the coolant temperature TW, the three-way valve signal, and the on / off signal of the electric compressor (step S701). The ECU 85 is configured to receive an FC output signal indicating the output of the fuel cell 1 from another control device (not shown), and is configured to calculate an output WFC indicating the output of the fuel cell. Note that the controller 82 may be configured to detect the output current and output voltage of the fuel cell 1 and to calculate the output WFC of the fuel cell 1 using the ECU 85 by using these. The ECU 85 is configured to receive an on / off signal of the electric compressor 13 and monitor the on / off of the electric compressor 13.

ＥＣＵ８５は、ＦＣ出力ＷＦＣを用いて、燃料電池１が高負荷運転中か否かを判定する(ステップＳ７０２)。この判定は、例えば、ＦＣ出力ＷＦＣの値が、高負荷運転と認められる所定値を上回っているか否かを判定することにより、行うことができる。   The ECU 85 uses the FC output WFC to determine whether or not the fuel cell 1 is operating at a high load (step S702). This determination can be performed, for example, by determining whether or not the value of the FC output WFC exceeds a predetermined value that is recognized as high load operation.

ここで、燃料電池１が高負荷運転中でなければ(Ｓ７０２；ＮＯ)、処理がステップＳ７０１に戻される。これに対し、燃料電池１が高負荷運転中であれば(Ｓ７０２；ＹＥＳ)、ＥＣＵ８５は、燃料電池１が安定して運転できる上限温度Ｔ４を冷却液温度ＴＷが越えているか否かを判定する(ステップＳ７０３)。このとき、冷却液温度ＴＷが上限温度Ｔ４を越えていなければ(Ｓ７０３；ＮＯ)、処理がステップＳ７０１に戻される。   If the fuel cell 1 is not operating at a high load (S702; NO), the process returns to step S701. In contrast, if the fuel cell 1 is operating at a high load (S702; YES), the ECU 85 determines whether or not the coolant temperature TW exceeds the upper limit temperature T4 at which the fuel cell 1 can be stably operated. (Step S703). At this time, if the coolant temperature TW does not exceed the upper limit temperature T4 (S703; NO), the process returns to step S701.

これに対し、冷却液温度ＴＷが上限温度Ｔ４を越えている場合には、ＥＣＵ８５は、三方弁信号に基づいて、三方弁９のラジエータ側(第２入口)が開弁しているか否かを判定する(ステップＳ７０４)。このとき、第２入口が閉弁していれば(Ｓ７０４；ＮＯ)、ＥＣＵ８５は第２入口を開弁させた後、処理をステップＳ７０１に戻す。これによって、冷却液は、図２の二点鎖線矢印で示すように、ラジエータ７を経由して冷却されるようになる。   On the other hand, when the coolant temperature TW exceeds the upper limit temperature T4, the ECU 85 determines whether or not the radiator side (second inlet) of the three-way valve 9 is opened based on the three-way valve signal. Determination is made (step S704). At this time, if the second inlet is closed (S704; NO), the ECU 85 opens the second inlet and then returns the process to step S701. As a result, the coolant is cooled via the radiator 7 as indicated by the two-dot chain line arrow in FIG.

これに対し、第２入口が開弁していれば(Ｓ７０４；ＹＥＳ)、ＥＣＵ８５は、電動コンプレッサオン／オフ信号に基づいて、電動コンプレッサ１３がオフか否かを判定する(ステップＳ７０６)。このとき、電動コンプレッサ１３が既にオンであれば(Ｓ７０６；ＮＯ)、処理がステップＳ７０１に戻される。   On the other hand, if the second inlet is open (S704; YES), the ECU 85 determines whether or not the electric compressor 13 is off based on the electric compressor on / off signal (step S706). At this time, if the electric compressor 13 is already on (S706; NO), the process returns to step S701.

これに対し、電動コンプレッサ１３がオフであれば(Ｓ７０６；ＹＥＳ)、ＥＣＵ８５は、冷房電磁弁１７及び２７を開弁させる(ステップＳ７０７)。さらに、ＥＣＵ８５は、暖房電磁弁２１のみを開弁させる(ステップＳ７０８)。そして、電動コンプレッサ１３をオンにする(ステップＳ７０９)。このような状況下では、冷媒は、図２に示すような実線矢印に従って冷媒通路を循環する。また、冷媒の一部は、配管２０及び２３に沿って示した一点鎖線矢印で示すように、発熱体付き熱交換器５を経由する。但し、暖房電磁弁３５が閉弁しているので、配管３４及び３６に沿って示した一点鎖線矢印に沿った冷媒の流れは生じない。   On the other hand, if the electric compressor 13 is off (S706; YES), the ECU 85 opens the cooling electromagnetic valves 17 and 27 (step S707). Further, the ECU 85 opens only the heating electromagnetic valve 21 (step S708). Then, the electric compressor 13 is turned on (step S709). Under such circumstances, the refrigerant circulates in the refrigerant passage according to the solid line arrows as shown in FIG. Further, a part of the refrigerant passes through the heat exchanger 5 with a heating element as indicated by a one-dot chain arrow shown along the pipes 20 and 23. However, since the heating electromagnetic valve 35 is closed, the flow of the refrigerant along the one-dot chain line arrows shown along the pipes 34 and 36 does not occur.

動作例７によれば、燃料電池１の高負荷運転中において、ラジエータ７による冷却液の冷却が行われている状態で、燃料電池１を安定的に運転できる上限温度Ｔ４を冷却液温度ＴＷが越える場合には、冷媒の一部が発熱体付き熱交換器５を通過して循環するように空調システムが制御される。これによって、冷媒通路を循環する冷媒は、発熱体付き熱交換器５において、冷却液から熱を受け取り、その熱は室外熱交換器１９にて外気に放出されるようになる。このようにして、燃料電池１の高負荷運転中において、空調システムが冷却液の冷却を補助することにより、冷却液を効率的に冷却することができる。
〔実施形態の作用効果〕
以上説明したような燃料電池及び空調システムは、循環ポンプ３，配管２，燃料電池１，配管４，発熱体付き熱交換器５，配管６，ラジエータ７，配管１０，三方弁９，配管１１，及びバイパス管８で構成される燃料電池１の冷却液通路と、冷却液通路内の冷却液を循環させる冷却液循環手段としての循環ポンプ３と、冷却液通路を循環する冷却液の温度を検知する冷却液温度検知手段としての温度検知センサ１２と、空調用の冷媒通路に冷媒を供給して冷媒を循環させる冷媒供給手段としての電動コンプレッサ１３と、冷媒の循環を通じて調整される室内の温度を検知する室内温度検知手段としての室内温度センサ８８と、冷却液通路、及び冷媒通路上に設けられ、冷却液と冷媒との間で熱が伝わるように構成され、且つ冷却液及び冷媒を加熱するための発熱体４１を有する発熱体付き熱交換器５と、発熱体４１の発熱制御を行う発熱体制御手段としてのＥＣＵ８５とを備えている。 According to the operation example 7, during the high load operation of the fuel cell 1, the coolant temperature TW is equal to the upper limit temperature T4 at which the fuel cell 1 can be stably operated while the coolant is being cooled by the radiator 7. When exceeding, the air conditioning system is controlled such that a part of the refrigerant circulates through the heat exchanger 5 with the heating element. Thus, the refrigerant circulating in the refrigerant passage receives heat from the coolant in the heat exchanger 5 with a heating element, and the heat is released to the outside air in the outdoor heat exchanger 19. In this way, during the high load operation of the fuel cell 1, the air conditioning system assists the cooling of the cooling liquid, whereby the cooling liquid can be efficiently cooled.
[Effects of Embodiment]
The fuel cell and air conditioning system as described above includes a circulation pump 3, a pipe 2, a fuel cell 1, a pipe 4, a heat exchanger with a heating element 5, a pipe 6, a radiator 7, a pipe 10, a three-way valve 9, a pipe 11, And the coolant passage of the fuel cell 1 constituted by the bypass pipe 8, the circulation pump 3 as the coolant circulation means for circulating the coolant in the coolant passage, and the temperature of the coolant circulating in the coolant passage are detected. A temperature detection sensor 12 as a coolant temperature detection means, an electric compressor 13 as a refrigerant supply means for supplying a refrigerant to an air conditioning refrigerant passage and circulating the refrigerant, and an indoor temperature adjusted through the circulation of the refrigerant. An indoor temperature sensor 88 as an indoor temperature detecting means for detecting, a cooling liquid passage, and a refrigerant passage are provided so that heat is transmitted between the cooling liquid and the refrigerant, and the cooling liquid and the refrigerant are Includes a heating element with heat exchanger 5 having a heat generating element 41 for heat, the ECU85 as a heating element control means for controlling heat generation of the heating element 41.

そして、発熱体制御手段としてのＥＣＵ８５は、冷却液の温度ＴＷが燃料電池１の暖機を要しない温度としての温度Ｔ１を下回る場合に、燃料電池１から出力される電力を用いて発熱体４１を発熱させる。これによって、発熱体４１からの熱で燃料電池１を暖機できる。冷却液温度ＴＷが温度Ｔ１を上回った場合に、空調システムがオフ(暖房を必要としない場合)には、発熱体４１への通電が停止される。   The ECU 85 as the heating element control means uses the electric power output from the fuel cell 1 when the temperature TW of the coolant is lower than the temperature T1 as the temperature at which the fuel cell 1 does not need to be warmed up. Heat up. Thereby, the fuel cell 1 can be warmed up by the heat from the heating element 41. When the coolant temperature TW exceeds the temperature T1, the energization to the heating element 41 is stopped when the air conditioning system is off (when heating is not required).

一方、冷却液温度ＴＷが温度Ｔ１を上回った場合に、空調システムがオンになっており、且つ室内温度Ｔａが暖房を要する温度Ｔ２を下回っている場合には、発熱体４１への通電が継続される。そして、電動コンプレッサ１３がオンにされ、冷媒が循環し、室内の暖房を行う。このとき、冷媒は発熱体４１からの熱を受け取るので、発熱体４１からの熱は室内の暖房補助に利用される。   On the other hand, when the coolant temperature TW exceeds the temperature T1, the air conditioning system is turned on, and when the room temperature Ta is lower than the temperature T2 that requires heating, the heating element 41 is continuously energized. Is done. Then, the electric compressor 13 is turned on, the refrigerant circulates, and the room is heated. At this time, since the refrigerant receives heat from the heating element 41, the heat from the heating element 41 is used for indoor heating assistance.

その後、冷却液温度ＴＷが燃料電池１が十分に暖まった温度Ｔ３を上回ると、発熱体４１への通電が停止され、発熱体４１の発熱が停止される。その後、室内温度Ｔａが温度Ｔ２を下回る場合には、電動コンプレッサ１３がオンにされ、冷媒を循環させる。このとき、発熱体付き熱交換器５では、冷却液からの熱が冷媒に伝達される。これによって、室内の暖房の補助を行うことができる。   Thereafter, when the coolant temperature TW exceeds the temperature T3 at which the fuel cell 1 is sufficiently warmed, the energization of the heating element 41 is stopped and the heat generation of the heating element 41 is stopped. Thereafter, when the room temperature Ta falls below the temperature T2, the electric compressor 13 is turned on to circulate the refrigerant. At this time, in the heat exchanger 5 with a heating element, heat from the coolant is transmitted to the refrigerant. Thereby, it is possible to assist indoor heating.

また、実施形態による燃料電池及び空調システムは、回生ブレーキを有する車両に搭載されており、発熱体制御手段としてのＥＣＵ８５は、車両の減速時に使用される回生ブレーキにより生じた電力の少なくとも一部として、蓄電池８１で回収できなかった余剰電力を用いて発熱体４１を発熱させる。これによって、車両のブレーキを発熱させて余剰電力を消費する必要がない。これによって、車両ブレーキをかけるときの感触を良くすることができ、また、車両ブレーキの劣化を抑えることができる。   In addition, the fuel cell and the air conditioning system according to the embodiment are mounted on a vehicle having a regenerative brake, and the ECU 85 as the heating element control means serves as at least a part of the electric power generated by the regenerative brake used when the vehicle is decelerated. Then, the heating element 41 is caused to generate heat using surplus power that could not be recovered by the storage battery 81. This eliminates the need to consume excess power by generating heat in the vehicle brakes. As a result, the feel when the vehicle brake is applied can be improved, and deterioration of the vehicle brake can be suppressed.

また、実施形態における燃料電池及び空調システムは、冷却液通路は、循環ポンプ３，配管２，燃料電池１，配管４，発熱体付き熱交換器５，配管６，ラジエータ７，配管１０，三方弁９及び配管１１で構成される、冷却液が冷却器としてのラジエータ７を通過する第１の循環路と、冷却液がバイパス管８を通って冷却器としてのラジエータ７を通過しない(ラジエータ７をバイパスする)第２の循環路とを含んでおり、第１及び第２の循環路を流れる冷却液の量を調整する流量調整手段としての三方弁９と、三方弁９を制御する流量制御手段としてのＥＣＵ８５を備えている。   In the fuel cell and air conditioning system according to the embodiment, the coolant passage includes the circulation pump 3, the pipe 2, the fuel cell 1, the pipe 4, the heat exchanger with a heating element 5, the pipe 6, the radiator 7, the pipe 10, and the three-way valve. 9 and the piping 11, the 1st circulation path through which the coolant passes the radiator 7 as a cooler, and the coolant does not pass the radiator 7 as a cooler through the bypass pipe 8 (the radiator 7 A three-way valve 9 as a flow rate adjusting means for adjusting the amount of coolant flowing in the first and second circulation paths, and a flow rate control means for controlling the three-way valve 9. The ECU 85 is provided.

流量調整手段としてのＥＣＵ８５は、回生ブレーキにより生じた電力の少なくとも一部を用いた発熱体４１の発熱で冷媒を暖める必要がない場合には、発熱体４１の発熱で暖められる冷却液が冷却器としてのラジエータ７で冷却されるように、第１の循環路を流れる冷却液の量を三方弁８の制御により増加させる。これによって、余剰電力としての回生エネルギを冷却液の熱に変換し、ラジエータ７から外部に放出することができる。   The ECU 85 serving as the flow rate adjusting unit cools the coolant heated by the heat generated by the heat generating element 41 when the heat generated by the heat generating element 41 using at least a part of the electric power generated by the regenerative brake is not required. The amount of the coolant flowing through the first circulation path is increased by controlling the three-way valve 8 so as to be cooled by the radiator 7. As a result, regenerative energy as surplus power can be converted into heat of the coolant and discharged from the radiator 7 to the outside.

また、実施形態による燃料電池及び空調システムは、冷媒通路上に設けられ冷媒通路を循環する冷媒の放熱器としての室外熱交換器１９と、冷媒供給手段としての電動コンプレッサ１３と、電動コンプレッサ１３により供給される冷媒通路を循環する冷媒の量を制御する冷媒供給制御手段としてのＥＣＵ８５とを含んでいる。   In addition, the fuel cell and air conditioning system according to the embodiment includes an outdoor heat exchanger 19 as a refrigerant radiator that is provided on the refrigerant passage and circulates in the refrigerant passage, an electric compressor 13 as refrigerant supply means, and an electric compressor 13. ECU 85 as refrigerant supply control means for controlling the amount of refrigerant circulating in the supplied refrigerant passage.

そして、冷媒供給制御手段としてのＥＣＵ８５は、流量調整手段としての三方弁８の作動によりラジエータ７を流れる冷却液の量が増加しており、且つ冷却液温度検知手段としての温度検知センサ１２で検知される冷却液の温度が所定温度Ｔ３を上回る状況下で、が回生ブレーキにより生じた電力の少なくとも一部を用いて発熱体４１を発熱させる場合には、電動コンプレッサ１３の回転数を増加させて、冷媒通路を循環し室外熱交換器１９を通過する冷媒の量を増加させる。   Then, the ECU 85 as the refrigerant supply control means detects the amount of the coolant flowing through the radiator 7 by the operation of the three-way valve 8 as the flow rate adjusting means and is detected by the temperature detection sensor 12 as the coolant temperature detecting means. When the heating element 41 is heated using at least a part of the electric power generated by the regenerative brake in a situation where the temperature of the coolant to be discharged exceeds the predetermined temperature T3, the rotational speed of the electric compressor 13 is increased. The amount of the refrigerant circulating in the refrigerant passage and passing through the outdoor heat exchanger 19 is increased.

これによって、ラジエータ７で十分に余剰電力による熱を放出できない場合には、発熱体付き熱交換器５で空調システムの冷媒に熱を伝え、その熱を空調システムの室外熱交換器１９で放熱することにより、余剰電力を適正に消費及び排出することができる。   Accordingly, when the radiator 7 cannot sufficiently release the heat generated by the surplus electric power, the heat exchanger 5 with the heating element transmits heat to the refrigerant of the air conditioning system, and the heat is radiated by the outdoor heat exchanger 19 of the air conditioning system. Thus, surplus power can be consumed and discharged appropriately.

また、実施形態では、冷媒供給制御手段としてのＥＣＵ８５は、流量調整手段としての三方弁９の作動によりラジエータ７を通過する冷却液の量が増加しており、且つ冷却液温度検知手段としての温度検知センサ１２で検知される冷却液の温度が所定温度Ｔ３を上回る場合に、発熱体付き熱交換器５において冷却液から冷媒へ伝わる熱が放熱器としての室外熱交換器１９で放熱されるように、冷媒供給手段としての電動コンプレッサ１３を作動させる。   In the embodiment, the ECU 85 as the refrigerant supply control means increases the amount of the coolant passing through the radiator 7 by the operation of the three-way valve 9 as the flow rate adjusting means, and the temperature as the coolant temperature detecting means. When the temperature of the coolant detected by the detection sensor 12 exceeds the predetermined temperature T3, the heat transferred from the coolant to the refrigerant in the heat exchanger 5 with the heating element is radiated by the outdoor heat exchanger 19 as a radiator. Then, the electric compressor 13 as the refrigerant supply means is operated.

これによって、例えば、燃料電池１の高負荷運転時等において、ラジエータ７の作動によって十分に冷却液の冷却が行えない場合には、発熱体付き熱交換器５で冷却液から冷媒に熱を伝え、その熱が室外熱交換器１９で放熱されるように、電動コンプレッサ１３をさせて、冷媒を循環させる。   Thus, for example, when the coolant is not sufficiently cooled by the operation of the radiator 7 during high load operation of the fuel cell 1, for example, the heat exchanger 5 with a heating element transfers heat from the coolant to the refrigerant. The electric compressor 13 is caused to circulate the refrigerant so that the heat is radiated by the outdoor heat exchanger 19.

また、実施形態における発熱体付き熱交換器４１は、冷却液の入口及び出口と、冷却液の入口と出口との間に設けられる少なくとも１つの冷却液流路を形成する複数の冷却液流路部５７とを有する冷却液側部４２と、冷媒の入口及び出口と、冷媒の入口と出口との間に設けられる少なくとも１つの冷媒流路を形成する複数の冷媒流路部６７とを含む冷媒側部４３とを備えている。そして、各冷媒流路(冷媒流路部６７)は発熱体４１に対し冷却液流路(冷却液流路部５７)を挟んで配置されている。   Further, the heat exchanger 41 with a heating element in the embodiment includes a plurality of coolant flow paths that form at least one coolant flow path provided between the coolant inlet and outlet and the coolant inlet and outlet. A coolant including a coolant side portion 42 having a portion 57, a refrigerant inlet and outlet, and a plurality of refrigerant flow passage portions 67 forming at least one refrigerant flow passage provided between the refrigerant inlet and the outlet. And a side portion 43. Each refrigerant flow path (refrigerant flow path portion 67) is disposed with respect to the heating element 41 with the cooling liquid flow path (cooling liquid flow path portion 57) interposed therebetween.

これによって、発熱体４１は、冷却液を暖め、暖められた冷却液が冷媒を暖める状態となる。このように、冷媒が冷却液を介して加熱されるようになっているので、冷媒が局部的に高温となって膨張し、冷媒通路を破損させることを防止することができる。   As a result, the heating element 41 warms the coolant, and the warmed coolant warms the refrigerant. In this way, since the refrigerant is heated via the coolant, it is possible to prevent the refrigerant from locally becoming high temperature and expanding and damaging the refrigerant passage.

以上のように、実施形態によれば、燃料電池１の冷却液と空調用の冷媒に対する加熱を発熱体付き熱交換器５を用いて効率的に行うことができる。発熱体付き熱交換器５を用いた冷却液と冷媒との間での熱交換によって回生ブレーキによって生じた余剰エネルギを適正に消費することができる。さらに、発熱体付き熱交換器５を用いて燃料電池システムと空調システムとの一方を他方が補助することができる。
〔変形例〕
上述した実施形態は、次のような変形が可能である。図１２は、実施形態の変形例に係る燃料電池及び空調システムの構成例を示す図である。図１２では、配管４の代わりの配管４Ａが燃料電池１の出口とラジエータ７との入口とを結んでいる。また、配管４Ａには、バイパス管４Ｂ及び４Ｃが接続されており、バイパス管４Ｂ及び４Ｃは、それぞれ、発熱体付き熱交換器５の冷却液の入口及び出口に夫々接続されている。これによって、燃料電池１から排出された冷却液の一部がバイパス管４Ｂを通って発熱体付き熱交換器５を経由するようになっている。この点を除き、燃料電池及び空調システムの構成は、図１に示した実施形態の構成と同様である。 As described above, according to the embodiment, heating of the coolant of the fuel cell 1 and the refrigerant for air conditioning can be efficiently performed using the heat exchanger 5 with a heating element. Excess energy generated by the regenerative brake can be appropriately consumed by heat exchange between the coolant and the refrigerant using the heat exchanger 5 with the heating element. Furthermore, one of the fuel cell system and the air conditioning system can be assisted by the other using the heat exchanger 5 with a heating element.
[Modification]
The embodiment described above can be modified as follows. FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a fuel cell and an air conditioning system according to a modification of the embodiment. In FIG. 12, a pipe 4 </ b> A instead of the pipe 4 connects the outlet of the fuel cell 1 and the inlet of the radiator 7. Further, bypass pipes 4B and 4C are connected to the pipe 4A, and the bypass pipes 4B and 4C are respectively connected to an inlet and an outlet of the coolant of the heat exchanger 5 with a heating element. Accordingly, a part of the coolant discharged from the fuel cell 1 passes through the bypass pipe 4B and passes through the heat exchanger 5 with a heating element. Except for this point, the configuration of the fuel cell and the air conditioning system is the same as that of the embodiment shown in FIG.

このように構成すれば、発熱体付き熱交換器５が冷却液を循環させる際の抵抗となることが低減される。これによって、図１に示した実施形態の構成に比べて、循環ポンプ３に不要な負荷をかけることが防止される。また、これによって、循環ポンプ３として能力の低いものを適用することができる。動作としては、上述した動作例１〜７と同様の動作を行い、実施例と同様の作用効果を得ることができる。   If comprised in this way, it will reduce that the heat exchanger 5 with a heat generating body becomes resistance at the time of circulating a cooling fluid. This prevents unnecessary load on the circulation pump 3 as compared with the configuration of the embodiment shown in FIG. Moreover, what has a low capability as the circulation pump 3 can be applied thereby. As operations, the same operations as in the above-described operation examples 1 to 7 can be performed, and the same operational effects as in the embodiment can be obtained.

また、図１３は、実施形態の別の変形例に係る燃料電池及び空調システムの構成例を示す図である。図１３では、空調システムが暖房用システムと冷房用システムとからなり、暖房用と冷房用とで夫々独立した冷媒の循環路が設けられている。即ち、暖房用システムとして、ウォータポンプ９１→第１室内熱交換器(ヒータコア)９２→発熱体付き熱交換器５(冷媒流路)→ウォータポンプ９１の順で冷媒としての液体が流れる冷媒流路が形成されている。また、冷房システムとして、電動コンプレッサ１３→室外熱交換器１９→冷房電磁弁→第２室内熱交換器(エバポレータ)２９→アキュムレータ３１→電動コンプレッサ１３の順で冷媒が流れるように構成されている。   FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a fuel cell and an air conditioning system according to another modification of the embodiment. In FIG. 13, the air conditioning system includes a heating system and a cooling system, and independent refrigerant circulation paths are provided for heating and cooling. That is, as a heating system, a coolant channel through which a liquid as a coolant flows in the order of a water pump 91 → first indoor heat exchanger (heater core) 92 → heat exchanger 5 with a heating element (refrigerant channel) → water pump 91. Is formed. The cooling system is configured such that the refrigerant flows in the order of the electric compressor 13 → the outdoor heat exchanger 19 → the cooling electromagnetic valve → the second indoor heat exchanger (evaporator) 29 → the accumulator 31 → the electric compressor 13.

この場合は、発熱体４１からの熱を冷媒に伝達させて室外熱交換器１９で放熱することができない。このため、上述した動作例１〜５と同様の動作を行うことととなり、動作例１〜５による作用効果を得ることができる。   In this case, the heat from the heating element 41 cannot be transferred to the refrigerant and radiated by the outdoor heat exchanger 19. For this reason, the same operation as the above-described operation examples 1 to 5 is performed, and the operational effects of the operation examples 1 to 5 can be obtained.

以上説明した実施形態に係る構成は、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜組み合わせることが可能である。また、上述した実施形態の説明では、制御部８４のＥＣＵ８５が空調システムの構成(各電磁弁や電動コンプレッサ)を直接制御する場合を説明した。これに代えて、制御部８４が、電磁弁や電動コンプレッサや室外熱交換器等の空調システムの構成の動作を制御する空調システム用の制御装置との連携において、当該制御装置から電磁弁や電動コンプレッサの状態を受け取り、この制御装置に対して、動作を制御するための命令を与えるように構成しても良い。   The configurations according to the embodiments described above can be combined as appropriate within a range not departing from the object of the present invention. In the description of the above-described embodiment, the case where the ECU 85 of the control unit 84 directly controls the configuration of the air conditioning system (each electromagnetic valve and the electric compressor) has been described. Instead, the control unit 84, in cooperation with the control device for the air conditioning system that controls the operation of the configuration of the air conditioning system such as the electromagnetic valve, the electric compressor, and the outdoor heat exchanger, It may be configured to receive the state of the compressor and give a command for controlling the operation to the control device.

また、上記した実施形態に係る構成は、回生ブレーキに係る構成を除き、定置用の燃料電池及び空調システムに適用することも可能である。   In addition, the configuration according to the above-described embodiment can be applied to a stationary fuel cell and an air conditioning system, except for the configuration related to the regenerative brake.

また、上述した動作例１では、燃料電池１の暖機が終了すると発熱体４１の発熱が停止され、動作例２では、燃料電池１の暖機が終了した時に、空調システムがオンとなっており、且つ室内の温度検知センサ８８によって温度Ｔ２よりも低い室内温度Ｔａが検知されている場合に、発熱体４１の発熱が維持されるように構成されている。このような構成に代えて、発熱体４１の発熱の継続がユーザの判断に基づいて行われるように構成することができる。   Further, in the above-described operation example 1, the heating of the heating element 41 is stopped when the warm-up of the fuel cell 1 is completed, and in the operation example 2, the air-conditioning system is turned on when the warm-up of the fuel cell 1 is completed. In addition, when the indoor temperature detection sensor 88 detects the indoor temperature Ta lower than the temperature T2, the heat generation of the heating element 41 is maintained. It can replace with such a structure and can comprise so that continuation of heat_generation | fever of the heat generating body 41 may be performed based on a user's judgment.

例えば、ＥＣＵ８５は、燃料電池１の暖機が終了した場合に、発熱体４１の発熱を継続するか否かをユーザに問い合わせ、ユーザがこの問い合わせに対する応答を行い、ユーザの必要に応じて発熱体４１の発熱が継続されるようにしても良い。   For example, when the warm-up of the fuel cell 1 is completed, the ECU 85 inquires of the user whether or not the heat generating element 41 continues to generate heat, and the user responds to the inquiry. 41 may continue to generate heat.

この場合、発熱体４１の発熱を継続するかの問い合わせは、ＥＣＵ８５が発光ダイオード(ＬＥＤ)やランプの点灯、ディスプレイへの情報表示、或いはスピーカからの音声出力、これらの組み合わせ等の出力手段から問い合わせの出力を行うことによって行われるように構成することができる。また、ユーザの応答の入力は、ボタン、キー、スイッチ類、マイク、これらの組み合わせ等の入力手段を用意し、ユーザがこの入力手段を介して応答指示を入力し、応答指示がＥＣＵ８５に与えられるように構成することで実現できる。   In this case, an inquiry about whether or not the heating element 41 continues to generate heat is made by the ECU 85 from an output means such as a light emitting diode (LED) or lamp lighting, information display on the display, audio output from the speaker, or a combination thereof. It can be configured to be performed by performing the following. In addition, for input of a user's response, input means such as buttons, keys, switches, a microphone, and combinations thereof are prepared. The user inputs a response instruction through the input means, and the response instruction is given to the ECU 85. This can be realized by configuring as described above.

このような構成において、ＥＣＵ８５は、ユーザから入力される発熱の継続の応答指示を受け取ると、空調システムのオン／オフや室内温度Ｔａに関係なく、発熱体４１の発熱(発熱体４１への通電)を継続する。一方、発熱体４１の発熱を停止する旨をユーザから入力手段を介して受け取った場合には、ＥＣＵ８５は、発熱体４１の発熱を停止する。   In such a configuration, when the ECU 85 receives an instruction to continue the heat generation input from the user, the ECU 85 generates heat (energization of the heat generator 41) regardless of whether the air conditioning system is on or off or the room temperature Ta. ). On the other hand, when the fact that the heat generation of the heat generating element 41 is stopped is received from the user via the input means, the ECU 85 stops the heat generation of the heat generating element 41.

図１は、本発明による燃料電池及び空調システムの実施形態の構成例、及び暖房時の冷媒の流れを示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an embodiment of a fuel cell and an air conditioning system according to the present invention, and a flow of a refrigerant during heating. 図２は、本発明による燃料電池及び空調システムの実施形態における冷房時の冷媒の流れを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a refrigerant flow during cooling in the embodiment of the fuel cell and the air conditioning system according to the present invention. 図３は、本発明に係る発熱体付き熱交換器の構成例を示す図であり、図３(Ａ)は正面図、図３(Ｂ)は右側面図、図３(Ｃ)は一部を破砕して示す平面図、図３(Ｄ)は図３(Ａ)に示すＡ−Ａ線で切断した場合の断面図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a heat exchanger with a heating element according to the present invention. FIG. 3 (A) is a front view, FIG. 3 (B) is a right side view, and FIG. FIG. 3D is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 3A. 図４は、本発明に係る発熱体付き熱交換器の構成例を示す図であり、図４(Ａ)は一部を破砕して示す底面図、図４(Ｂ)は図３(Ａ)のＢ−Ｂ線で切断した場合の断面図、図４(Ｃ)は、冷却液及び冷媒の流れを模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a heat exchanger with a heating element according to the present invention, FIG. 4 (A) is a bottom view showing a part of the heat exchanger, and FIG. 4 (B) is FIG. 3 (A). FIG. 4C is a diagram schematically showing the flow of the coolant and the refrigerant when cut along the line BB. 図５は、燃料電池及び空調システムの動作例１におけるＥＣＵの処理例を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing example of the ECU in the operation example 1 of the fuel cell and the air conditioning system. 図６は、燃料電池及び空調システムの動作例２におけるＥＣＵの処理例を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a processing example of the ECU in the operation example 2 of the fuel cell and the air conditioning system. 図７は、燃料電池及び空調システムの動作例３におけるＥＣＵの処理例を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing example of the ECU in the operation example 3 of the fuel cell and the air conditioning system. 図８は、燃料電池及び空調システムの動作例４におけるＥＣＵの処理例を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating a processing example of the ECU in the operation example 4 of the fuel cell and the air conditioning system. 図９は、燃料電池及び空調システムの動作例５におけるＥＣＵの処理例を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing example of the ECU in the operation example 5 of the fuel cell and the air conditioning system. 図１０は、燃料電池及び空調システムの動作例６におけるＥＣＵの処理例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating a processing example of the ECU in the operation example 6 of the fuel cell and the air conditioning system. 図１１は、燃料電池及び空調システムの動作例７におけるＥＣＵの処理例を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating a processing example of the ECU in the seventh operation example of the fuel cell and the air conditioning system. 図１２は、燃料電池及び空調システムの実施形態の変形例を示す構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram showing a modification of the embodiment of the fuel cell and the air conditioning system. 図１３は、燃料電池及び空調システムの実施形態の変形例を示す構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram showing a modification of the embodiment of the fuel cell and the air conditioning system.

符号の説明Explanation of symbols

１ 燃料電池
５ 発熱体付き熱交換器
７ ラジエータ
９ 三方弁
１２ 温度検知センサ
１３ 電動コンプレッサ
１７,２７ 冷房用電磁弁
１９ 室外熱交換器
２１,３５ 暖房用電磁弁
４１ 発熱体
４２ 冷却液側部
４３ 冷媒側部
５７ 冷却液流路部
６７ 冷媒流路部
８１ 蓄電池
８２ 電動機
８３ 駆動回路
８４ 制御部
８５ ＥＣＵ
８７ 蓄電池残存容量計 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell 5 Heat exchanger with a heat generating body 7 Radiator 9 Three-way valve 12 Temperature detection sensor 13 Electric compressor 17, 27 Solenoid solenoid valve 19 Outdoor heat exchanger 21, 35 Heating solenoid valve 41 Heating element 42 Cooling liquid side part 43 Refrigerant side portion 57 Coolant flow passage portion 67 Refrigerant flow passage portion 81 Storage battery 82 Electric motor 83 Drive circuit 84 Control portion 85 ECU
87 Batteries remaining capacity meter

Claims (6)

燃料電池の冷却液通路と、
前記冷却液通路内の冷却液を循環させる冷却液循環手段と、
前記冷却液通路を循環する冷却液の温度を検知する冷却液温度検知手段と、
室内の空調用の冷媒が循環する冷媒通路と、
前記冷媒通路に冷媒を供給して冷媒を循環させる冷媒供給手段と、
前記冷却液通路、及び前記冷媒通路上に設けられ、前記冷却液と前記冷媒との間で熱が伝わるように構成され、且つ前記冷却液及び前記冷媒を加熱するための発熱体を有する発熱体付き熱交換器と、
前記発熱体の発熱制御を行う発熱体制御手段と、を備え、
前記発熱体制御手段は、前記冷却液の温度が前記燃料電池の暖機を必要としない温度を下回る場合に、前記燃料電池から出力される電力を用いて前記発熱体を発熱させ、その後、前記冷却液の温度が前記燃料電池の暖機を必要としない温度を上回った場合に、前記室内の暖房を行う際には前記発熱体の発熱を継続させる
ことを特徴とする燃料電池及び空調制御システム。 A fuel cell coolant passage;
A coolant circulating means for circulating the coolant in the coolant passage;
A coolant temperature detecting means for detecting the temperature of the coolant circulating in the coolant passage;
A refrigerant passage through which a refrigerant for indoor air conditioning circulates;
Refrigerant supply means for supplying refrigerant to the refrigerant passage and circulating the refrigerant;
A heating element provided on the cooling fluid passage and the refrigerant passage, configured to transmit heat between the cooling fluid and the refrigerant, and having a heating element for heating the cooling fluid and the refrigerant. With heat exchanger,
Heating element control means for performing heat generation control of the heating element,
The heating element control means causes the heating element to generate heat using electric power output from the fuel cell when the temperature of the coolant is lower than a temperature at which the fuel cell does not need to be warmed up. When the temperature of the coolant exceeds the temperature that does not require warming-up of the fuel cell, the fuel cell and the air conditioning control system continue to generate heat when the room is heated. . 前記燃料電池及び空調システムは、回生ブレーキを有する車両に搭載されており、
前記発熱体制御手段は、前記車両の減速時に使用される回生ブレーキにより生じた電力の少なくとも一部を用いて前記発熱体を発熱させる
ことを特徴とする請求項１記載の燃料電池及び空調制御システム。 The fuel cell and the air conditioning system are mounted on a vehicle having a regenerative brake,
2. The fuel cell and air conditioning control system according to claim 1, wherein the heating element control means causes the heating element to generate heat using at least a part of electric power generated by a regenerative brake used when the vehicle is decelerated. . 前記冷却液通路は、前記冷却液を冷却する冷却器が設けられた第１の循環路と、前記冷却器をバイパスする第２の循環路とを含み、
前記第１及び第２の循環路を流れる前記冷却液の量を調整する流量調整手段と、流量調整手段の調整動作を制御する流量制御手段とをさらに備え、
前記流量制御手段は、前記回生ブレーキにより生じた電力の少なくとも一部を用いた前記発熱体の発熱で前記冷媒を暖める必要がない場合には、前記発熱体の発熱で暖められる冷却液が前記冷却器で冷却されるように、前記流量調整手段に前記第１の循環路を流れる前記冷却液の量を増加させる
ことを特徴とする請求項２記載の燃料電池及び空調制御システム。 The coolant passage includes a first circulation path provided with a cooler that cools the coolant, and a second circulation path that bypasses the cooler,
A flow rate adjusting means for adjusting the amount of the coolant flowing through the first and second circulation paths, and a flow rate control means for controlling an adjustment operation of the flow rate adjusting means,
In the case where it is not necessary to warm the refrigerant due to the heat generated by the heating element using at least a part of the electric power generated by the regenerative brake, the flow rate control means is configured so that the coolant heated by the heat generated by the heating element is cooled. 3. The fuel cell and air conditioning control system according to claim 2, wherein an amount of the coolant flowing through the first circulation path is increased in the flow rate adjusting unit so as to be cooled by a vessel. 前記冷媒通路上に設けられ、該冷媒通路上を循環する前記冷媒から熱を放熱させる放熱器と、
前記冷媒供給手段により供給される前記冷媒通路を循環する冷媒の量を制御する冷媒供給制御手段と
をさらに含み、
前記冷媒供給制御手段は、前記流量調整手段により前記第１の循環路を流れる冷却液の量が増加しており、且つ前記冷却液温度検知手段で検知される冷却液の温度が所定温度を上回る状況下で、前記発熱体制御手段が前記回生ブレーキにより生じた電力の少なくとも一部を用いて前記発熱体を発熱させる場合には、前記冷媒供給手段に前記冷媒通路を循環し前記放熱器を通過する冷媒の量を増加させる
ことを特徴とする請求項３記載の燃料電池及び空調制御システム。 A radiator that is provided on the refrigerant passage and dissipates heat from the refrigerant circulating on the refrigerant passage;
Refrigerant supply control means for controlling the amount of refrigerant circulating in the refrigerant passage supplied by the refrigerant supply means,
In the refrigerant supply control means, the amount of the coolant flowing through the first circulation path is increased by the flow rate adjusting means, and the temperature of the coolant detected by the coolant temperature detecting means exceeds a predetermined temperature. Under the circumstances, when the heating element control means causes the heating element to generate heat using at least a part of the electric power generated by the regenerative brake, the refrigerant supply means circulates through the refrigerant passage and passes through the radiator. 4. The fuel cell and air conditioning control system according to claim 3, wherein the amount of refrigerant to be increased is increased. 前記冷媒供給制御手段は、前記流量調整手段により前記第１の循環路を流れる冷却液の量が増加しており、且つ前記冷却液温度検知手段で検知される冷却液の温度が所定温度を上回る場合に、前記発熱体付き熱交換器において前記冷却液から前記冷媒へ伝わる熱が前記放熱器で放熱されるように、前記冷媒供給手段を作動させる
ことを特徴とする請求項４記載の燃料電池及び空調制御システム。 In the refrigerant supply control means, the amount of the coolant flowing through the first circulation path is increased by the flow rate adjusting means, and the temperature of the coolant detected by the coolant temperature detecting means exceeds a predetermined temperature. 5. The fuel cell according to claim 4, wherein in the heat exchanger with a heating element, the refrigerant supply means is operated so that heat transferred from the coolant to the refrigerant is dissipated by the radiator. And air conditioning control system. 前記発熱体付き熱交換器は、
前記冷却液の入口及び出口と、
前記冷却液の入口と出口との間に設けられる少なくとも１つの冷却液流路と、
前記冷媒の入口及び出口と、
前記冷媒の入口と出口との間に設けられる少なくとも１つの冷媒流路とを含み、
前記冷媒流路は前記発熱体に対し前記冷却液流路を挟んで配置されている
ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の燃料電池及び空調制御システム。 The heat exchanger with a heating element is:
An inlet and an outlet for the coolant;
At least one coolant flow path provided between an inlet and an outlet of the coolant;
An inlet and an outlet of the refrigerant;
Including at least one refrigerant flow path provided between an inlet and an outlet of the refrigerant;
The fuel cell and air conditioning control system according to any one of claims 1 to 5, wherein the coolant channel is arranged with respect to the heating element with the coolant channel interposed therebetween.
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