JP5379814B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用空気調和装置に関し、特に、電気自動車に適用可能な車両用空気調和装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle air conditioner, and more particularly to a vehicle air conditioner applicable to an electric vehicle.
従来、エンジン駆動式の自動車に搭載される車両用空気調和装置は、冷房運転を圧縮機、室内熱交換器、室外熱交換器を有するヒートポンプシステムで行い、暖房運転をエンジンの廃熱を利用して行うように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, a vehicle air conditioner mounted on an engine-driven automobile performs a cooling operation by a heat pump system having a compressor, an indoor heat exchanger, and an outdoor heat exchanger, and uses a waste heat of the engine for a heating operation. Is known to be performed (see, for example, Patent Document 1).
このエンジン駆動式の車両用空気調和装置を電気自動車に適用すると、電気自動車にはエンジンが搭載されていないので、従来の車両用空気調和装置では暖房運転を行うことができない。 When this engine-driven vehicle air conditioner is applied to an electric vehicle, the electric vehicle is not equipped with an engine, so that the conventional vehicle air conditioner cannot perform a heating operation.
そこで、電気自動車における車両用空気調和装置では、圧縮機から吐出された冷媒を、室内熱交換器において放熱させ、室外熱交換器において吸熱させることで暖房運転を行っている。 Therefore, in a vehicle air conditioner for an electric vehicle, heating operation is performed by dissipating the refrigerant discharged from the compressor in the indoor heat exchanger and absorbing heat in the outdoor heat exchanger.
しかしながら、このヒートポンプシステムでは、暖房運転時に、室内熱交換器において放出する熱量を室外熱交換器において車室外の空気から吸熱している。このため、車室外の温度が低温の環境下になると、室外熱交換器における冷媒の蒸発温度が低くなり、室外熱交換器に着霜するおそれが生じ、車室内の温度制御が困難となる問題が発生する。 However, in this heat pump system, the amount of heat released in the indoor heat exchanger is absorbed from the air outside the vehicle compartment in the outdoor heat exchanger during the heating operation. For this reason, when the temperature outside the vehicle compartment becomes a low temperature environment, the evaporation temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger becomes low, which may cause frost formation on the outdoor heat exchanger, which makes it difficult to control the temperature inside the vehicle interior. Will occur.
本発明の目的とするところは、エンジンを搭載しない電気自動車において、車室外の温度が低温の環境下においても、室外熱交換器に着霜が生じ難い車両用空気調和装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an air conditioner for a vehicle in which frost formation hardly occurs in an outdoor heat exchanger even in an environment where the temperature outside the passenger compartment is low in an electric vehicle not equipped with an engine. .
本発明は、前記目的を達成するために、第１熱交換媒体を圧縮して吐出する圧縮機と、第１熱交換媒体を放熱させる第１放熱器（実施形態における第１室内放熱器１５、内部熱交換器６３）と、第１熱交換媒体を吸熱させる吸熱器（実施形態における室外熱交換器２２）と、第２熱交換媒体を加熱する加熱ヒータと、加熱ヒータ及び第１放熱器のうち少なくとも該加熱ヒータによって加熱された第２熱交換媒体を放熱させる第２放熱器（実施形態における第２室内放熱器６１、第１室内放熱器１５）とを備え、圧縮機によって吐出された第１熱交換媒体を第１放熱器において放熱させ、該第１放熱器において放熱させた第１熱交換媒体を吸熱器において吸熱させるとともに、加熱ヒータ及び第１放熱器のうち少なくとも該加熱ヒータによって加熱された第２熱交換媒体を第２放熱器において放熱させる暖房運転を行う車両用空気調和装置であって、吸熱器を流通する第１熱交換媒体と熱交換する空気を流通させる室外送風機が設けられ、加熱ヒータは、吸熱器の空気の流通方向上流側に設けられ、暖房運転時に、室外送風機によって吸熱器に向かって送られる空気を、加熱ヒータのヒータ本体部から放出される熱によって加熱し、この加熱された空気を吸熱器に流通させることを特徴とする（請求項１）。 To achieve the above object, the present invention provides a compressor that compresses and discharges a first heat exchange medium, a first radiator that radiates heat from the first heat exchange medium (the first indoor radiator 15 in the embodiment, An internal heat exchanger 63), a heat absorber that absorbs heat of the first heat exchange medium (outdoor heat exchanger 22 in the embodiment), a heater that heats the second heat exchange medium, and the heater and the first radiator. Of these, at least a second radiator (second indoor radiator 61, first indoor radiator 15 in the embodiment) for radiating the second heat exchange medium heated by the heater is provided, and the second radiator is discharged by the compressor. One heat exchange medium is radiated by the first radiator, the first heat exchange medium radiated by the first radiator is absorbed by the heat absorber, and at least of the heater and the first radiator by the heater An air conditioner for a vehicle that performs a heating operation in which a heated second heat exchange medium dissipates heat in a second radiator, and an outdoor fan that circulates air that exchanges heat with the first heat exchange medium that circulates through the heat absorber. The heater is provided on the upstream side in the air flow direction of the heat absorber, and heats the air sent toward the heat absorber by the outdoor fan during heating operation by the heat released from the heater body of the heater. The heated air is circulated through the heat absorber (claim 1).
これにより、暖房時には、室外送風機によって吸熱器に向かって送られる空気は、加熱ヒータのヒータ本体部から放出される熱によって加熱され、この加熱された空気が吸熱器に流通するので、車室外の温度が低温になって、吸熱器における第１熱交換媒体の蒸発温度が低くなり、吸熱器に着霜するおそれが生じても、吸熱器に着霜が発生する事態を防止することができ、また吸熱器に着いた霜を除くことができる。 Thereby, at the time of heating, the air sent toward the heat absorber by the outdoor blower is heated by the heat released from the heater main body of the heater, and this heated air circulates in the heat absorber. Even if the temperature becomes low, the evaporation temperature of the first heat exchange medium in the heat absorber becomes low, and there is a risk of frost formation on the heat absorber, it is possible to prevent the frost formation on the heat absorber, It can also remove frost on the heat sink.
本発明の「加熱ヒータは、吸熱器の空気の流通方向上流側に設けられ」とは、具体的には、室外送風機が吸熱器の空気の流通方向上流側に設けられる場合には、加熱ヒータは室外送風機と吸熱器との間に設けられ、一方、室外送風機が吸熱器の空気の流通方向下流側に設けられる場合には、加熱ヒータは吸熱器に対して室外送風機と反対側に設けられることをいう。なお、室外送風機が吸熱器の空気の流通方向上流側に設けられる場合には、室外送風機から吸熱器側に向かって流れる空気が吸熱器を流通する。一方、室外送風機が吸熱器の空気の流通方向下流側に設けられる場合には、室外送風機によって吸引されて室外送風機側に向かって流れる空気が吸熱器を流通する。 In the present invention, “the heater is provided on the upstream side of the heat sink in the direction of air flow” specifically means that when the outdoor fan is provided on the upstream side of the heat sink in the direction of air flow, the heater Is provided between the outdoor blower and the heat sink. On the other hand, when the outdoor blower is provided downstream of the heat sink in the air flow direction, the heater is provided on the opposite side of the heat sink from the outdoor blower. That means. In addition, when an outdoor air blower is provided in the distribution | circulation upstream of the heat | fever distribution direction of the air, the air which flows toward the heat absorption device side distribute | circulates a heat absorption device. On the other hand, when the outdoor fan is provided on the downstream side of the heat sink in the air flow direction, the air sucked by the outdoor fan and flowing toward the outdoor fan flows through the heat absorber.
本発明の「前記室外送風機によって前記吸熱器に向かって送られる空気を、前記加熱ヒータのヒータ本体部から放出される熱によって加熱」することにより、空気を暖める直接の熱源はヒータ本体部から放出される熱であり、加熱ヒータではない。従って、放出される熱の温度が所定温度に達すれば加熱ヒータをオフ状態にすることができ、加熱ヒータによる電力消費の増大を抑制することができる。また、吸熱器に向かって送られる空気を、加熱ヒータのヒータ本体部から放出される熱によって加熱するので、ヒータ本体部と空気との間で熱交換を行う熱交換器が不要であり、コストの増大を抑制することができる。 According to the present invention, "the air sent to the heat absorber by the outdoor blower is heated by the heat released from the heater main body of the heater" so that the direct heat source for warming the air is released from the heater main body. Heat, not a heater. Therefore, when the temperature of the released heat reaches a predetermined temperature, the heater can be turned off, and an increase in power consumption by the heater can be suppressed. In addition, since the air sent to the heat absorber is heated by the heat released from the heater body of the heater, there is no need for a heat exchanger that exchanges heat between the heater body and the air. Can be suppressed.
ここで、加熱ヒータが空気の流通方向に対して略直交する方向に延びる平面状の面部を有したものである場合、室外送風機から加熱ヒータ側に流れる空気が加熱ヒータの面部で受けるように加熱ヒータを配設すると、加熱ヒータで暖められた空気は、面部に当たった後に向きを変えて面部に沿って移動する。このため、暖められた空気が吸熱器側に流れ難くなる。 Here, when the heater has a planar surface portion extending in a direction substantially orthogonal to the air flow direction, heating is performed so that air flowing from the outdoor fan to the heater side is received by the surface portion of the heater. When the heater is provided, the air heated by the heater is changed in direction after it hits the surface portion and moves along the surface portion. For this reason, it becomes difficult for the warmed air to flow to the heat absorber side.
そこで、加熱ヒータは、室外送風機から送られる空気を吸熱器側に向かって流通させる貫通孔を有し、室外送風機によって送られる空気は、貫通孔を流れる際にヒータ本体部から放出される熱により加熱されて吸熱器に流通するようにしてもよい（請求項２）。 Therefore, the heater has a through hole through which air sent from the outdoor blower flows toward the heat absorber, and the air sent by the outdoor blower is generated by heat released from the heater main body when flowing through the through hole. It may be heated and distributed to the heat absorber (Claim 2).
これにより、室外送風機によって送られる空気が加熱ヒータに当たって向きを変えて吸熱器側へ流れ難くなる事態を確実に防止することができ、ヒータ本体部から放出される熱によって暖められた空気を確実に吸熱器に送ることができる。 As a result, it is possible to reliably prevent the situation where the air sent by the outdoor blower hits the heater and changes its direction, making it difficult for the air to flow toward the heat absorber. Can be sent to heat sink.
本発明の「貫通孔」は、室外送風機から送られる空気を流通させる際にヒータ本体部から放出される熱を空気に伝達させるためのものである。このため、空気が貫通孔を流通する際に、貫通孔の内面に空気が接触し易いように貫通孔の内面を形成することが好ましい。具体的には、貫通孔の内面が吸熱器側に進むに従って孔の開口面積が小さくなるように形成したり、貫通孔の内面の表面積を増大させるために内面に凹凸を設けたりしてもよい。 The “through hole” of the present invention is for transmitting heat released from the heater main body to the air when the air sent from the outdoor blower is circulated. For this reason, it is preferable to form the inner surface of the through hole so that air easily contacts the inner surface of the through hole when air flows through the through hole. Specifically, the inner surface of the through hole may be formed so that the opening area of the hole becomes smaller as it advances toward the heat absorber, or the inner surface may be provided with irregularities in order to increase the surface area of the inner surface of the through hole. .
また、本発明の加熱ヒータは、内部が中空なケース内に収容され、ケースは、室外送風機側に面する側面に開口して室外送風機から送られる空気をケース内に導入して加熱ヒータに当てる導入孔と、ケース内に収容された加熱ヒータとケースとの間に形成されて、導入孔から加熱ヒータに沿って延びて該導入孔に導入された空気を吸熱器側に面する側面側へ流す内部流路と、吸熱器側に面する側面に設けられ、ヒータ本体部から放出される熱によって暖められて内部流路を流れる空気を吸熱器側に放出する放出孔とを有するようにしてもよい（請求項３）。 Further, the heater of the present invention is housed in a case having a hollow inside, and the case is opened on a side surface facing the outdoor fan side, and air sent from the outdoor fan is introduced into the case and applied to the heater. The air is formed between the introduction hole, the heater accommodated in the case, and the case, and extends from the introduction hole along the heating heater to the side surface facing the heat absorber side. It has an internal flow channel that flows, and a discharge hole that is provided on a side surface facing the heat absorber and that is heated by heat released from the heater body and discharges air flowing through the internal flow channel to the heat absorber. (Claim 3).
これにより、室外送風機から送られる空気は、導入孔を通って内部流路に流入し、内部流路を流れる空気は加熱ヒータに沿って流れてヒータ本体部から放出される熱により暖められる。従って、暖められた空気は放出孔から放出されて吸熱器に送られる。このため、室外送風機から送られる空気を確実に暖めることができるとともに、暖められた空気を吸熱器に送ることができる。 Thereby, the air sent from the outdoor blower flows into the internal channel through the introduction hole, and the air flowing through the internal channel flows along the heater and is warmed by the heat released from the heater main body. Accordingly, the warmed air is discharged from the discharge hole and sent to the heat absorber. For this reason, while being able to warm up the air sent from an outdoor air blower reliably, the warmed air can be sent to a heat absorber.
本発明「導入孔」は、室外送風機から送られる空気を導入するものであるが、室外送風機から送られる空気の殆どを導入孔に導入できれば、放出孔から放出されて暖められた空気の量を増大させることができ、吸熱器の着霜をより確実に防止することが可能になる。このため、導入孔は、送風機から送られる空気の束に近似する大きさに形成されることが好ましい。 The “introduction hole” of the present invention introduces air sent from the outdoor blower, but if most of the air sent from the outdoor blower can be introduced into the introduction hole, the amount of warmed air released from the discharge hole is reduced. It can increase, and it becomes possible to prevent frost formation of a heat absorber more reliably. For this reason, it is preferable that the introduction hole is formed in a size that approximates a bundle of air sent from the blower.
また本発明の加熱ヒータは、その表面に凹凸が形成されてもよい（請求項４）。 The heater of the present invention may have irregularities formed on the surface thereof (claim 4).
これにより、加熱ヒータの表面積を増大させることができ、室外送風機から送られる空気をより効果的に暖めることができる。 Thereby, the surface area of a heater can be increased and the air sent from an outdoor air blower can be warmed more effectively.
本発明の車両用空気調和装置によれば、室外吸熱器を流通する第１熱交換媒体と熱交換する空気を流通させる室外送風機を設け、加熱ヒータを吸熱器の空気の流通方向上流側に設け、暖房運転時に、室外送風機によって吸熱器に向かって送られる空気を、加熱ヒータのヒータ本体部から放出される熱によって加熱し、この加熱された空気を吸熱器に流通させることで、暖房時にヒータ本体部から放出される熱によって暖められた空気が吸熱器に送られるので、車室外の温度が低温になって、吸熱器における第１熱交換媒体の蒸発温度が低くなり、吸熱器に着霜する虞が生じても、吸熱器に送られる暖められた空気によって吸熱器の着霜を防止することができる。このため、エンジンを搭載しない電気自動車において、車室外の温度が低温の環境下においても、吸熱器に着霜が生じ難い車両用空気調和装置を提供することができる。 According to the vehicle air conditioner of the present invention, the outdoor air blower that circulates the air that exchanges heat with the first heat exchange medium that circulates the outdoor heat absorber is provided, and the heater is provided on the upstream side in the air flow direction of the heat absorber. During heating operation, the air sent to the heat absorber by the outdoor blower is heated by the heat released from the heater main body of the heater, and the heated air is circulated to the heat absorber so that the heater is heated. Since the air heated by the heat released from the main body is sent to the heat absorber, the temperature outside the vehicle compartment becomes low, the evaporation temperature of the first heat exchange medium in the heat absorber becomes low, and the heat absorber is frosted. Even if there is a possibility that it will occur, frosting of the heat absorber can be prevented by the warmed air sent to the heat absorber. For this reason, in an electric vehicle not equipped with an engine, it is possible to provide a vehicle air conditioner in which frost formation hardly occurs in the heat absorber even in an environment where the temperature outside the passenger compartment is low.
以下、本発明に係わる車両用空気調和装置の好ましい実施形態を図１から図７に基づいて説明する。図１〜図４は、本発明の第１実施形態を示すものである。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a vehicle air conditioner according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention.
本発明の車両用空気調和装置１は、図１に示すように、車室内に設けられた空調ユニット１０と、車室内および車室外に亘って構成された冷媒回路２０と、車室内および車室外に亘って構成された補助加熱回路６０と、を備えている。 As shown in FIG. 1, an air conditioner 1 for a vehicle according to the present invention includes an air conditioning unit 10 provided in a vehicle interior, a refrigerant circuit 20 configured over the vehicle interior and the exterior of the vehicle interior, a vehicle interior and a vehicle exterior. And an auxiliary heating circuit 60 configured over the entire area.
空調ユニット１０は、車室内に供給する空気を流通させるための空気流通路１１を有している。空気流通路１１の一端側には、車室外の空気を空気流通路１１に流入させるための外気吸入口１１ａと、車室内の空気を空気流通路１１に流入させるための内気吸入口１１ｂと、が設けられている。また、空気流通路１１の他端側には、空気流通路１１を流通する空気を車室内の搭乗者の足元に向かって吹き出させるフット吹出口１１ｃと、空気流通路１１を流通する空気を車室内の搭乗者の上半身に向かって吹き出させるベント吹出口１１ｄと、空気流通路１１を流通する空気を車両のフロントガラスの車室内側の面に向かって吹き出させるデフ吹出口１１ｅと、が設けられている。 The air conditioning unit 10 has an air flow passage 11 for circulating air supplied into the vehicle interior. On one end side of the air flow passage 11, an outside air intake port 11 a for allowing the air outside the vehicle interior to flow into the air flow passage 11, an inside air intake port 11 b for allowing the air inside the vehicle interior to flow into the air flow passage 11, Is provided. Further, on the other end side of the air flow passage 11, a foot outlet 11 c that blows out air flowing through the air flow passage 11 toward the feet of the passengers in the passenger compartment, and air flowing through the air flow passage 11 are supplied to the vehicle. A vent outlet 11d that blows out toward the upper body of the passenger in the room, and a differential outlet 11e that blows out the air flowing through the air flow passage 11 toward the surface of the vehicle windshield toward the vehicle interior side. ing.
空気流通路１１の一端側には、空気を空気流通路１１の一端側から他端側に向かって流通させるためのシロッコファン等の室内送風機１２が設けられている。この室内送風機１２は電動モータ１２ａによって駆動される。 On one end side of the air flow passage 11, an indoor blower 12 such as a sirocco fan for circulating air from one end side of the air flow passage 11 toward the other end side is provided. This indoor blower 12 is driven by an electric motor 12a.
空気流通路１１の一端側には、外気吸入口１１ａ及び内気吸入口１１ｂの一方を開放して他方を閉鎖することが可能な吸入口切換えダンパ１３が設けられている。この吸入口切換えダンパ１３は図示しない電動モータによって駆動される。吸入口切換えダンパ１３によって内気吸入口１１ｂが閉鎖されて外気吸入口１１ａが開放されると、外気吸入口１１ａから空気が空気流通路１１に流入する外気供給モードとなる。 On one end side of the air flow passage 11, there is provided an inlet switching damper 13 that can open one of the outside air inlet 11 a and the inside air inlet 11 b and close the other. The suction port switching damper 13 is driven by an electric motor (not shown). When the inside air suction port 11b is closed by the suction port switching damper 13 and the outside air suction port 11a is opened, an outside air supply mode in which air flows from the outside air suction port 11a into the air flow passage 11 is set.
また、吸入口切換えダンパ１３によって外気吸入口１１ａが閉鎖されて内気吸入口１１ｂが開放されると、内気吸入口１１ｂから空気が空気流通路１１に流入する内気循環モードとなる。さらに、吸入口切換えダンパ１３が外気吸入口１１ａと内気吸入口１１ｂとの間に位置し、外気吸入口１１ａと内気吸入口１１ｂがそれぞれ開放されると、吸入口切換えダンパ１３による外気吸入口１１ａ及び内気吸入口１１ｂのそれぞれの開口率に応じた割合で、外気吸入口１１ａと内気吸入口１１ｂとから空気が空気流通路１１に流入する外内気吸入モードとなる。 Further, when the outside air suction port 11a is closed by the suction port switching damper 13 and the inside air suction port 11b is opened, the inside air circulation mode in which air flows from the inside air suction port 11b into the air flow passage 11 is set. Further, when the suction port switching damper 13 is positioned between the outside air suction port 11a and the inside air suction port 11b, and the outside air suction port 11a and the inside air suction port 11b are opened, the outside air suction port 11a by the suction port switching damper 13 is opened. In addition, an outside / inside air suction mode in which air flows into the air flow passage 11 from the outside air inlet 11a and the inside air inlet 11b at a ratio corresponding to the respective opening ratios of the inside air inlet 11b.
空気流通路１１の他端側のフット吹出口１１ｃ、ベント吹出口１１ｄ及びデフ吹出口１１ｅのそれぞれには、各吹出口１１ｃ，１１ｄ，１１ｅを開閉するための吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが設けられている。これらの吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは、図示しないリンク機構によって連動するように構成され、電動モータによってそれぞれ開閉される。 The outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d for opening and closing the outlets 11c, 11d, and 11e are provided at the foot outlet 11c, the vent outlet 11d, and the differential outlet 11e on the other end side of the air flow passage 11, respectively. Is provided. These blower outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d are configured to be interlocked by a link mechanism (not shown), and are opened and closed by an electric motor, respectively.
ここで、吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによってフット吹出口１１ｃが開放されてベント吹出口１１ｄが閉鎖され、デフ吹出口１１ｅが僅かに開放されると、空気流通路１１を流通する空気の大部分がフット吹出口１１ｃから吹き出されると共に残りの空気がデフ吹出口１１ｅから吹き出されるフットモードとなる。また、吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによってフット吹出口１１ｃ及びデフ吹出口１１ｅが閉鎖されてベント吹出口１１ｄが開放されると、空気流通路１１を流通する空気の全てがベント吹出口１１ｄから吹き出されるベントモードとなる。 Here, when the foot outlet 11c is opened by the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d, the vent outlet 11d is closed, and the differential outlet 11e is slightly opened, the air flowing through the air flow passage 11 is reduced. Most of the air is blown from the foot outlet 11c and the remaining air is blown from the differential outlet 11e. When the foot outlet 11c and the differential outlet 11e are closed by the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d and the vent outlet 11d is opened, all of the air flowing through the air flow passage 11 is vented 11d. It becomes the vent mode blown out from.
さらに、吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによってフット吹出口１１ｃ及びベント吹出口１１ｄが開放されてデフ吹出口１１ｅが閉鎖されると、空気流通路１１を流通する空気がフット吹出口１１ｃ及びベント吹出口１１ｄから吹き出されるバイレベルモードとなる。また、吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによってフット吹出口１１ｃ及びベント吹出口１１ｄが閉鎖されてデフ吹出口１１ｅが開放されると、空気流通路１１を流通する空気がデフ吹出口１１ｅから吹き出されるデフモードとなる。また、吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによってベント吹出口１１ｄが閉鎖されてフット吹出口１１ｃ及びデフ吹出口１１ｅが開放されると、空気流通路１１を流通する空気がフット吹出口１１ｃ及びデフ吹出口１１ｅから吹き出されるデフフットモードとなる。 Further, when the foot outlet 11c and the vent outlet 11d are opened by the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d and the differential outlet 11e is closed, the air flowing through the air flow passage 11 is moved to the foot outlet 11c and the vent. It becomes the bilevel mode which blows off from the blower outlet 11d. When the foot outlet 11c and the vent outlet 11d are closed by the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d and the differential outlet 11e is opened, the air flowing through the air flow passage 11 is blown out from the differential outlet 11e. It becomes the differential mode. When the vent outlet 11d is closed by the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d and the foot outlet 11c and the differential outlet 11e are opened, the air flowing through the air flow passage 11 is transferred to the foot outlet 11c and the differential outlet 11c. It becomes the differential foot mode which blows off from the blower outlet 11e.
尚、バイレベルモードにおいては、フット吹出口１１ｃから吹き出される空気の温度がベント吹出口１１ｄから吹き出される空気の温度よりも高温となる温度差が生じるような、空気流通路１１、フット吹出口１１ｃ、ベント吹出口１１ｄ、後述する吸熱器及び放熱器の互いの位置関係や構造となっている。 In the bi-level mode, the air flow passage 11 and the foot blowing are such that the temperature difference between the air blown from the foot blower outlet 11c is higher than the temperature of the air blown from the vent blower outlet 11d. The positional relationship and structure of the outlet 11c, the vent outlet 11d, a heat absorber and a radiator described later are provided.
室内送風機１２の空気流通方向下流側の空気流通路１１には、空気流通路１１を流通する空気を冷却及び除湿するための吸熱器１４が設けられている。また、吸熱器１４の空気流通方向下流側の空気流通路１１には、空気流通路１１を流通する空気を加熱するための第１室内放熱器１５が設けられている。吸熱器１４、第１室内放熱器１５は、それぞれ冷媒と空気流通路１１を流通する空気とを熱交換させるためのフィンとチューブ等からなる熱交換器である。 The air flow passage 11 on the downstream side in the air flow direction of the indoor blower 12 is provided with a heat absorber 14 for cooling and dehumidifying the air flowing through the air flow passage 11. A first indoor radiator 15 for heating the air flowing through the air flow passage 11 is provided in the air flow passage 11 on the downstream side in the air flow direction of the heat absorber 14. The heat absorber 14 and the first indoor radiator 15 are heat exchangers each including a fin and a tube for exchanging heat between the refrigerant and the air flowing through the air flow passage 11.
吸熱器１４と第１室内放熱器１５との間の空気流通路１１には、空気流通路１１を流通する空気の第１室内放熱器１５において加熱される割合を調整するためのエアミックスダンパ１６が設けられている。エアミックスダンパ１６は電動モータによって駆動される。エアミックスダンパ１６は、空気流通路１１の第１室内放熱器１５の上流側に位置することによって、第１室内放熱器１５において熱交換する空気の割合が減少し、空気流通路１１の第１室内放熱器１５以外の部分側に移動させることによって、第１室内放熱器１５において熱交換する空気の割合が増加する。 In the air flow passage 11 between the heat absorber 14 and the first indoor radiator 15, an air mix damper 16 for adjusting the ratio of the air flowing through the air flow passage 11 to be heated in the first indoor radiator 15. Is provided. The air mix damper 16 is driven by an electric motor. Since the air mix damper 16 is positioned upstream of the first indoor radiator 15 in the air flow passage 11, the ratio of the air that exchanges heat in the first indoor radiator 15 is reduced, and the first air flow passage 11 has a first ratio. By moving to a portion other than the indoor radiator 15, the proportion of air that exchanges heat in the first indoor radiator 15 increases.
エアミックスダンパ１６は、空気流通路１１の第１室内放熱器１５の上流側を閉鎖して第１室内放熱器１５以外の部分を開放した状態で開度が０％となり、空気流通路１１の第１室内放熱器１５の上流側を開放し、第１室内放熱器１５以外の部分を閉鎖した状態で開度が１００％となる。 The air mix damper 16 has an opening degree of 0% in a state where the upstream side of the first indoor radiator 15 of the air flow passage 11 is closed and a portion other than the first indoor radiator 15 is opened. With the upstream side of the first indoor radiator 15 open and the portion other than the first indoor radiator 15 closed, the opening degree becomes 100%.
冷媒回路２０は、前記吸熱器１４、前記第１室内放熱器１５、第１熱交換媒体（例えば、ハイドロフルオロカーボン）を圧縮するための圧縮機２１、第１熱交換媒体と車室外の空気とを熱交換するための室外熱交換器２２、第１室内放熱器１５から流出する第１熱交換媒体と吸熱器１４から流出する第１熱交換媒体とを熱交換させるための内部熱交換器２３、第１熱交換媒体の流路を切換えるための電動式の三方弁２４、第１〜第４電磁弁２５ａ〜２５ｄ及び第１〜第２逆止弁２６ａ，２６ｂ、流通する第１熱交換媒体を減圧するための第１及び第２膨張弁２７ａ，２７ｂ、余剰となる第１熱交換媒体を貯留するためのレシーバタンク２８、気体の第１熱交換媒体と液体の第１熱交換媒体を分離して液冷媒が圧縮機２１に吸入されることを防止するためのアキュムレータ２９を有し、これらは銅管やアルミニウム管によって接続されている。 The refrigerant circuit 20 includes the heat absorber 14, the first indoor radiator 15, a compressor 21 for compressing the first heat exchange medium (for example, hydrofluorocarbon), the first heat exchange medium, and the air outside the vehicle compartment. An outdoor heat exchanger 22 for exchanging heat, an internal heat exchanger 23 for exchanging heat between the first heat exchange medium flowing out of the first indoor radiator 15 and the first heat exchange medium flowing out of the heat absorber 14; The electric three-way valve 24 for switching the flow path of the first heat exchange medium, the first to fourth electromagnetic valves 25a to 25d, the first to second check valves 26a and 26b, and the first heat exchange medium flowing therethrough. The first and second expansion valves 27a and 27b for depressurization, the receiver tank 28 for storing the excess first heat exchange medium, the gas first heat exchange medium and the liquid first heat exchange medium are separated. This prevents liquid refrigerant from being sucked into the compressor 21. Having an accumulator 29 to which are connected by a copper pipe and aluminum pipe.
圧縮機２１、室外熱交換器２２は車室外に配置されている。また、圧縮機２１は電動モータによって駆動される。室外熱交換器２２には、車両の停止時に車室外の空気と第１熱交換媒体とを熱交換させるための室外送風機３０が設けられている。室外送風機３０は、室外熱交換器２２よりも車室側に配設されている。室外送風機３０は、電動モータ３０ａによって駆動される。なお、室外送風機３０は、二点鎖線で示すように室外熱交換器２２よりも車室から離反する側に配設されてもよい。 The compressor 21 and the outdoor heat exchanger 22 are disposed outside the passenger compartment. The compressor 21 is driven by an electric motor. The outdoor heat exchanger 22 is provided with an outdoor blower 30 for exchanging heat between air outside the vehicle compartment and the first heat exchange medium when the vehicle is stopped. The outdoor blower 30 is disposed closer to the vehicle compartment than the outdoor heat exchanger 22. The outdoor blower 30 is driven by an electric motor 30a. In addition, the outdoor air blower 30 may be arrange | positioned rather than the outdoor heat exchanger 22 in the side away from a vehicle interior, as shown with a dashed-two dotted line.
また、圧縮機２１の冷媒吐出側と第１室内放熱器１５の冷媒流入側とが冷媒流通路２０ａを介して接続され、第１室内放熱器１５の冷媒流出側と室外熱交換器２２の冷媒流入側とが冷媒流通路２０ｂを介して接続されている。冷媒流通路２０ｂには、三方弁２４が設けられ、三方弁２４の一方の冷媒流出側と他方の冷媒流出側が互いに並列に室外熱交換器２２の冷媒流入側に冷媒流通路２０ｃ，２０ｄを介して接続されている。 Further, the refrigerant discharge side of the compressor 21 and the refrigerant inflow side of the first indoor radiator 15 are connected via the refrigerant flow passage 20a, and the refrigerant outflow side of the first indoor radiator 15 and the refrigerant of the outdoor heat exchanger 22 are connected. The inflow side is connected via the refrigerant flow passage 20b. The refrigerant flow passage 20b is provided with a three-way valve 24. One refrigerant outflow side and the other refrigerant outflow side of the three-way valve 24 are parallel to each other via the refrigerant flow passages 20c and 20d on the refrigerant inflow side of the outdoor heat exchanger 22. Connected.
冷媒流通路２０ｄには、冷媒流通方向の上流側から順に、レシーバタンク２８、第１膨張弁２７ａ、第１逆止弁２６ａが設けられている。室外熱交換器２２の冷媒流出側と圧縮機２１の冷媒吸入側とが冷媒流通路２０ｅを介して接続され、また室外熱交換器２２の冷媒流出側と、冷媒流通路２０ｄの三方弁２４とレシーバタンク２８との間とが、冷媒流通路２０ｆを介して接続されている。 In the refrigerant flow passage 20d, a receiver tank 28, a first expansion valve 27a, and a first check valve 26a are provided in order from the upstream side in the refrigerant flow direction. The refrigerant outflow side of the outdoor heat exchanger 22 and the refrigerant intake side of the compressor 21 are connected via a refrigerant flow passage 20e, the refrigerant outflow side of the outdoor heat exchanger 22, and the three-way valve 24 of the refrigerant flow passage 20d The receiver tank 28 is connected to the receiver tank 28 through the refrigerant flow passage 20f.
冷媒流通路２０ｅには、冷媒流通方向の上流側から順に、第１電磁弁２５ａ、アキュムレータ２９が設けられている。また、冷媒流通路２０ｆには、冷媒流通方向の上流側から順に、第２電磁弁２５ｂ、第２逆止弁２６ｂが設けられている。また、冷媒流通路２０ｄのレシーバタンク２８と第１膨張弁２７ａとの間と、内部熱交換器２３の高圧冷媒流入側とが冷媒流通路２０ｇを介して接続されている。冷媒流通路２０ｇには、第３電磁弁２５ｃが設けられている。 The refrigerant flow passage 20e is provided with a first electromagnetic valve 25a and an accumulator 29 in order from the upstream side in the refrigerant flow direction. The refrigerant flow passage 20f is provided with a second electromagnetic valve 25b and a second check valve 26b in order from the upstream side in the refrigerant flow direction. Moreover, between the receiver tank 28 and the 1st expansion valve 27a of the refrigerant | coolant flow path 20d, the high pressure refrigerant | coolant inflow side of the internal heat exchanger 23 is connected via the refrigerant | coolant flow path 20g. A third electromagnetic valve 25c is provided in the refrigerant flow passage 20g.
内部熱交換器２３の高圧冷媒流出側と吸熱器１４の冷媒流入側とが冷媒流通路２０ｈを介して接続されている。冷媒流通路２０ｈには、第２膨張弁２７ｂが設けられている。吸熱器１４の冷媒流出側と内部熱交換器２３の低圧冷媒流入側と冷媒流通路２０ｉを介して接続されている。また内部熱交換器２３の低圧冷媒流出側と、冷媒流通路２０ｅの第１電磁弁２５ａとアキュムレータ２９との間とが冷媒流通路２０ｊを介して接続されている。冷媒流通路２０ａと室外熱交換器２２の冷媒流入側とが冷媒流通路２０ｋを介して接続されている。この冷媒流通路２０ｋには、第４電磁弁２５ｄが設けられている。 The high-pressure refrigerant outflow side of the internal heat exchanger 23 and the refrigerant inflow side of the heat absorber 14 are connected via a refrigerant flow passage 20h. A second expansion valve 27b is provided in the refrigerant flow passage 20h. The refrigerant outlet side of the heat absorber 14 is connected to the low-pressure refrigerant inlet side of the internal heat exchanger 23 via the refrigerant flow passage 20i. The low-pressure refrigerant outflow side of the internal heat exchanger 23 is connected to the first electromagnetic valve 25a and the accumulator 29 in the refrigerant flow passage 20e via the refrigerant flow passage 20j. The refrigerant flow passage 20a and the refrigerant inflow side of the outdoor heat exchanger 22 are connected via the refrigerant flow passage 20k. A fourth electromagnetic valve 25d is provided in the refrigerant flow passage 20k.
補助加熱回路６０は、空気流通路１１を流通する空気を加熱するための第２室内放熱器６１と、第２室内放熱器６１から流出する第２熱交換媒体（例えば、水）を加熱するための加熱ヒータ７０を有し、これらは銅管やアルミニウム管によって接続されている。第２室内放熱器６１は、第１室内放熱器１５の空気流通方向下流側の空気流通路１１に設けられている。 The auxiliary heating circuit 60 heats the second indoor radiator 61 for heating the air flowing through the air flow passage 11 and the second heat exchange medium (for example, water) flowing out from the second indoor radiator 61. These heaters 70 are connected by a copper tube or an aluminum tube. The second indoor radiator 61 is provided in the air flow passage 11 on the downstream side of the first indoor radiator 15 in the air flow direction.
加熱ヒータ７０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、電熱線を備えるヒータ７１と、ヒータ７１から出る熱で加熱される第２熱交換媒体を流通する冷媒流路７２と、ヒータ７１及び冷媒流路７２が設けられたヒータ本体部７３とを有してなる。加熱ヒータ７０は、車室外に配置されている。加熱ヒータ７０の設置位置の詳細は後述する。ヒータ本体部７３は直方体状に形成され、ヒータ本体部７３の内側にヒータ本体部７３一端から他端に亘って貫通する貫通孔７３ａが設けられている。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the heater 70 includes a heater 71 having a heating wire and a refrigerant flow path 72 that circulates a second heat exchange medium heated by the heat emitted from the heater 71. And a heater main body 73 provided with a heater 71 and a refrigerant flow path 72. The heater 70 is disposed outside the vehicle compartment. Details of the installation position of the heater 70 will be described later. The heater main body 73 is formed in a rectangular parallelepiped shape, and a through hole 73 a that penetrates from one end of the heater main body 73 to the other end is provided inside the heater main body 73.
ヒータ７１はバッテリ等の電源に電気的に接続されて発熱が可能である。ヒータ７１は、貫通孔７３ａの周方向外側の貫通孔７３ａ長手方向一方側から他方側に沿って延びるとともに、他方側で屈曲して貫通孔７３ａの長手方向一方側に向かって延びるように配設されている。 The heater 71 is electrically connected to a power source such as a battery and can generate heat. The heater 71 is disposed so as to extend from one side in the longitudinal direction of the through hole 73a on the outer side in the circumferential direction of the through hole 73a to the other side, and bend on the other side to extend toward one side in the longitudinal direction of the through hole 73a. Has been.
このため、冷媒流路７２を流通する第２熱交換媒体はヒータ７１によって加熱されて、ヒータ本体部７３の略全体を昇温させる。 For this reason, the 2nd heat exchange medium which distribute | circulates the refrigerant | coolant flow path 72 is heated by the heater 71, and raises the temperature of the substantially whole heater main-body part 73. FIG.
加熱ヒータ７０は、図３（ａ）に示すように、ヒータ本体部７３の一方側の側面が室外熱交換器２２に面するように、室外熱交換器２２と室外送風機３０との間に配設されている。加熱ヒータ７０のヒータ本体部７３には、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ヒータ本体部７３の一方側の側面から他方側の側面を貫通する貫通孔７３ａが設けられているが、この貫通孔７３ａは、室外送風機３０から送られる空気がヒータ本体部７３の室外送風機３０側の側面に当たって向きを変えて室外熱交換器２２側へ流れ難くなるのを防止するとともに、加熱ヒータ７０による空気の加熱を容易にするためのものである。 As shown in FIG. 3A, the heater 70 is arranged between the outdoor heat exchanger 22 and the outdoor blower 30 so that one side surface of the heater main body 73 faces the outdoor heat exchanger 22. It is installed. As shown in FIGS. 3A and 3B, the heater main body 73 of the heater 70 is provided with a through hole 73 a penetrating from one side surface of the heater main body 73 to the other side surface. However, the through-hole 73a prevents the air sent from the outdoor blower 30 from striking the side of the heater main body 73 on the outdoor blower 30 side and changing the direction to prevent the air from flowing to the outdoor heat exchanger 22 side. This is to facilitate heating of air by the heater 70.
このため、貫通孔７３ａはヒータ本体部７３の室外送風機３０側の側面に開口するとともに、室外熱交換器２２側の側面に開口するようにヒータ本体部７３内を貫通している。貫通孔７３ａの室外送風機３０側に開口する開口部７３ｂは、室外送風機３０から送られる空気の束を導入しやすい形状（図面では楕円形状）に形成されている。なお、開口部７３ｂは、室外送風機３０から送られる空気の束の形状に応じて、楕円形状の他に、円形状、多角形状等でもよい。従って、室外送風機３０から送られる空気は、貫通孔７３ａ内を流通して室外熱交換器２２側に排出されるとともに、貫通孔７３ａを流通する際に加熱ヒータ７０により加熱される。 For this reason, the through hole 73a opens in the side surface of the heater main body 73 on the outdoor blower 30 side and penetrates the heater main body portion 73 so as to open on the side surface of the outdoor heat exchanger 22 side. The opening 73b that opens to the outdoor blower 30 side of the through hole 73a is formed in a shape that facilitates introduction of a bundle of air sent from the outdoor blower 30 (in the drawing, an elliptical shape). The opening 73b may have a circular shape, a polygonal shape, or the like in addition to the elliptical shape according to the shape of the bundle of air sent from the outdoor blower 30. Therefore, the air sent from the outdoor blower 30 flows through the through hole 73a and is discharged to the outdoor heat exchanger 22 side, and is heated by the heater 70 when flowing through the through hole 73a.
加熱ヒータ７０は、図１に示すように、その冷媒吐出側と第２室内放熱器６１の冷媒流入側とが冷媒流通路６０ａを介して接続され、また加熱ヒータ７０の冷媒流入側と第２室内放熱器６１の冷媒吐出側とが冷媒流通路６０ｂを介して接続されている。冷媒流通路６０ｂにはポンプＰが設けられ、このポンプＰによって第２室内放熱器６１から吐出する第２熱交換媒体が加熱ヒータ７０に送られる。 As shown in FIG. 1, the heater 70 has its refrigerant discharge side connected to the refrigerant inflow side of the second indoor radiator 61 via a refrigerant flow passage 60a, and the refrigerant inflow side of the heater 70 and the second inflow side. The refrigerant discharge side of the indoor radiator 61 is connected via a refrigerant flow passage 60b. A pump P is provided in the refrigerant flow passage 60 b, and the second heat exchange medium discharged from the second indoor radiator 61 is sent to the heater 70 by the pump P.
このように構成された車両用空気調和装置１では、冷房運転、除湿冷房運転、暖房運転、除湿暖房運転、除霜運転が行われる。運転モードが冷房運転、除湿冷房運転、暖房運転、除湿暖房運転、除霜運転の場合におけるそれぞれの冷媒回路２０の経路を表１に示す。 In the vehicle air conditioner 1 configured as described above, a cooling operation, a dehumidifying and cooling operation, a heating operation, a dehumidifying and heating operation, and a defrosting operation are performed. Table 1 shows the paths of the refrigerant circuits 20 when the operation mode is the cooling operation, the dehumidifying and cooling operation, the heating operation, the dehumidifying and heating operation, and the defrosting operation.
運転モードが暖房運転では、冷媒回路２０は、三方弁２４の流路が冷媒流通路２０ｄ側に設定され、第１電磁弁２５ａが開放されるとともに、第２〜第４電磁弁２５ｂ〜２５ｄが閉鎖されて、圧縮機２１が運転される。 When the operation mode is the heating operation, the refrigerant circuit 20 is configured such that the flow path of the three-way valve 24 is set on the refrigerant flow path 20d side, the first electromagnetic valve 25a is opened, and the second to fourth electromagnetic valves 25b to 25d are opened. It is closed and the compressor 21 is operated.
これにより、圧縮機２１から吐出された第１熱交換媒体は、図１に示すように、冷媒流通路２０ａ、第１室内放熱器１５、冷媒流通路２０ｂ、２０ｄ、室外熱交換器２２、冷媒流通路２２ｅの順に流通して圧縮機２１に吸入される。冷媒回路２０を流通する第１熱交換媒体は、第１室内放熱器１５において放熱し、室外熱交換器２２において吸熱する。 Thereby, the first heat exchange medium discharged from the compressor 21 is, as shown in FIG. 1, the refrigerant flow passage 20a, the first indoor radiator 15, the refrigerant flow passages 20b and 20d, the outdoor heat exchanger 22, and the refrigerant. It flows through in the order of the flow passage 22e and is sucked into the compressor 21. The first heat exchange medium flowing through the refrigerant circuit 20 radiates heat in the first indoor radiator 15 and absorbs heat in the outdoor heat exchanger 22.
このとき、空調ユニット１０において、室内送風機１２を運転することによって空気流通路１１を流通する空気は、吸熱器１４において第１熱交換媒体と熱交換することなく、第１室内放熱器１５において第１熱交換媒体と熱交換して加熱されて車室内に吹き出される。 At this time, in the air conditioning unit 10, the air flowing through the air flow passage 11 by operating the indoor blower 12 does not exchange heat with the first heat exchange medium in the heat absorber 14, and the first indoor radiator 15 1 Heat exchanged with the heat exchange medium is heated and blown into the passenger compartment.
運転モードが除湿暖房運転では、冷媒回路２０は、三方弁２４の流路が冷媒流通路２０ｄ側に設定され、第１及び第３電磁弁２５ａ，２５ｃが開放されるとともに、第２及び第４電磁弁２５ｂ，２５ｄが閉鎖されて、圧縮機２１が運転される。 In the dehumidifying and heating operation mode, the refrigerant circuit 20 is configured such that the flow path of the three-way valve 24 is set on the refrigerant flow path 20d side, the first and third electromagnetic valves 25a and 25c are opened, and the second and fourth The solenoid valves 25b and 25d are closed, and the compressor 21 is operated.
これにより、圧縮機２１から吐出された第１熱交換媒体は、図４に示すように、冷媒流通路２０ａ、第１室内放熱器１５、冷媒流通路２０ｂ，２０ｄを順に流通する。冷媒流通路２０ｄを流通する冷媒の一部は、室外熱交換器２２、冷媒流通路２０ｅの順に流通して圧縮機２１に吸入される。また、冷媒流通路２０ｄを流通するその他の第１熱交換媒体は、冷媒流通路２０ｇ、内部熱交換器２３の高圧側、冷媒流通路２０ｈ、吸熱器１４、冷媒流通路２０ｉ、内部熱交換器２３の低圧側、冷媒流通路２０ｊ，２０ｅの順に流通して圧縮機２１に吸入される。冷媒回路２０を流通する第１熱交換媒体は、第１室内放熱器１５において放熱し、吸熱器１４において吸熱する。 Thereby, as shown in FIG. 4, the 1st heat exchange medium discharged from the compressor 21 distribute | circulates the refrigerant | coolant flow path 20a, the 1st indoor radiator 15, and the refrigerant | coolant flow paths 20b and 20d in order. A part of the refrigerant flowing through the refrigerant flow passage 20d flows through the outdoor heat exchanger 22 and the refrigerant flow passage 20e in this order, and is sucked into the compressor 21. The other first heat exchange medium flowing through the refrigerant flow passage 20d includes the refrigerant flow passage 20g, the high-pressure side of the internal heat exchanger 23, the refrigerant flow passage 20h, the heat absorber 14, the refrigerant flow passage 20i, and the internal heat exchanger. The refrigerant flows in the order of the low pressure side 23 and the refrigerant flow paths 20j and 20e, and is sucked into the compressor 21. The first heat exchange medium flowing through the refrigerant circuit 20 radiates heat in the first indoor radiator 15 and absorbs heat in the heat absorber 14.
この除湿暖房運転時には、空調ユニット１０において、室内送風機１２を運転することによって空気流通路１１を流通する空気は、吸熱器１４において冷媒と熱交換して冷却されることにより除湿される。また吸熱器１４において除湿された空気は、一部の空気が第１室内放熱器１５において第１熱交換媒体と熱交換することによって加熱されて車室内に吹き出される。 During the dehumidifying heating operation, the air flowing through the air flow passage 11 by operating the indoor blower 12 in the air conditioning unit 10 is dehumidified by being cooled by exchanging heat with the refrigerant in the heat absorber 14. The air dehumidified in the heat absorber 14 is heated when a part of the air exchanges heat with the first heat exchange medium in the first indoor radiator 15 and is blown out into the vehicle interior.
ここで、暖房運転時及び除湿暖房時には、第１室内放熱器１５において放出する熱量を室外熱交換器２２において車室外の空気から吸熱している。このため、車室外の温度が低温の環境下になると、室外熱交換器２２の冷媒の蒸発温度が低くなり、室外熱交換器２２に着霜する虞が生じる。 Here, during the heating operation and the dehumidifying heating, the amount of heat released in the first indoor radiator 15 is absorbed by the outdoor heat exchanger 22 from the air outside the vehicle compartment. For this reason, when the temperature outside the vehicle compartment becomes a low temperature environment, the evaporation temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 22 is lowered, and the outdoor heat exchanger 22 may be frosted.
しかしながら、本発明の車両用空気調和装置１では、図１及び図４に示すように、室外熱交換器２２と室外送風機３０との間に加熱ヒータ７０が設けられ、暖房運転時及び除湿暖房時に、室外送風機３０が駆動するとともに加熱ヒータ７０が作動して、室外送風機３０によって室外熱交換器２２に向かって送られた空気を、加熱ヒータ７０で加熱された第２熱交換媒体が流通する加熱ヒータ７０のヒータ本体部７３から放出される熱によって加熱し、この加熱された空気を室外熱交換器２２に流通させる。従って、室外熱交換器２２の周囲温度が上昇されるので、室外熱交換器２２が着霜する虞を防止することができる。 However, in the vehicle air conditioner 1 of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 4, the heater 70 is provided between the outdoor heat exchanger 22 and the outdoor blower 30, and during heating operation and dehumidifying heating. When the outdoor fan 30 is driven and the heater 70 is activated, the air sent by the outdoor fan 30 toward the outdoor heat exchanger 22 is heated so that the second heat exchange medium heated by the heater 70 circulates. Heating is performed by heat released from the heater body 73 of the heater 70, and the heated air is circulated to the outdoor heat exchanger 22. Therefore, since the ambient temperature of the outdoor heat exchanger 22 is increased, it is possible to prevent the outdoor heat exchanger 22 from being frosted.
また、室外熱交換器２２に着霜して第１室内放熱器１５の放熱機能が低下しても、補助加熱回路６０の第２室内放熱器６１における放熱によって空気流通路１１を流通する空気が暖められるので、暖房機能の低下を防止することができる。 Further, even if the outdoor heat exchanger 22 is frosted and the heat dissipation function of the first indoor radiator 15 is lowered, the air flowing through the air flow passage 11 is radiated by the heat radiation in the second indoor radiator 61 of the auxiliary heating circuit 60. Since it is warmed, the heating function can be prevented from deteriorating.
図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、本発明の第２実施形態を示すものである。なお、前述した第１実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。 5 (a), 5 (b) and 5 (c) show a second embodiment of the present invention. Note that the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
第２実施形態の加熱ヒータ７０は、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、加熱ヒータ７０のヒータ本体部７３には前述した貫通孔７３ａ（図２（ｂ）参照）が設けられていない。この加熱ヒータ７０は、内部が中空なケース８０内に収容されている。 As shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, the heater 70 according to the second embodiment has a through-hole 73a (see FIG. 2) in the heater body 73 of the heater 70. (B) is not provided. The heater 70 is accommodated in a case 80 having a hollow inside.
ケース８０は、内部が中空で加熱ヒータ７０を収容可能な箱状に形成されている。室外送風機３０側に面するケース８０の側面８０ａには、室外送風機３０から送られる空気をケース８０内に導入して加熱ヒータ７０側に流す導入孔８０ｂが設けられ、室外熱交換器２２側に面するケース８０の側面８０ｃには、加熱ヒータ７０によって暖められた空気を室外熱交換器２２側に放出する放出孔８０ｄが設けられている。導入孔８０ｂは、室外送風機３０から送られる空気の束を導入しやすい形状（図面では楕円形状）に形成されている。なお、導入孔８０ｂは、室外送風機３０から送られる空気の束の形状に応じて、楕円形状の他に、円形状、多角形状等でもよい。 The case 80 is hollow and has a box shape that can accommodate the heater 70. The side surface 80a of the case 80 facing the outdoor blower 30 side is provided with an introduction hole 80b for introducing the air sent from the outdoor blower 30 into the case 80 and flowing it to the heater 70 side, and on the outdoor heat exchanger 22 side. A side surface 80c of the facing case 80 is provided with a discharge hole 80d that discharges air heated by the heater 70 to the outdoor heat exchanger 22 side. The introduction hole 80b is formed in a shape that facilitates introduction of a bundle of air sent from the outdoor blower 30 (an elliptical shape in the drawing). The introduction hole 80b may have a circular shape, a polygonal shape, or the like in addition to the elliptical shape according to the shape of the bundle of air sent from the outdoor blower 30.
放出孔８０ｄは、これから放出されて暖められた空気が室外熱交換器２２に当たるように開口している。放出孔８０ｄは、図面では楕円状に形成されている。なお、放出孔８０ｄはこれから放出される空気が室外熱交換器２２側に向くように形成され、楕円形状の他に、円形状、多角形状等でもよい。加熱ヒータ７０はケース８０内の中央部に位置するように配置されている。このため、加熱ヒータ７０の外側とケース８０の内面との間には、導入孔８０ｂ及び放出孔８０ｄに連通する内部流路８０ｅが形成されている。この内部流路８０ｅは、導入孔８０ｂから加熱ヒータ７０の外側に沿って延びて放出孔８０ｄに連通している。このため、導入孔８０ｂに導入された空気は内部流路８０ｅを流通して放出孔８０ｄから放出される。 The discharge hole 80d is opened so that the air that is discharged and warmed from the discharge hole hits the outdoor heat exchanger 22. The discharge hole 80d is formed in an elliptical shape in the drawing. Note that the discharge hole 80d is formed so that the air discharged from it is directed to the outdoor heat exchanger 22 side, and may be circular, polygonal, or the like in addition to the elliptical shape. The heater 70 is disposed so as to be located at the center of the case 80. Therefore, an internal flow path 80e communicating with the introduction hole 80b and the discharge hole 80d is formed between the outer side of the heater 70 and the inner surface of the case 80. The internal flow path 80e extends from the introduction hole 80b along the outside of the heater 70 and communicates with the discharge hole 80d. For this reason, the air introduced into the introduction hole 80b flows through the internal flow path 80e and is discharged from the discharge hole 80d.
内部流路８０ｅを流通する空気は加熱ヒータ７０の外側面に沿って流れるので、加熱ヒータ７０から放出される熱によって暖められて放出孔８０ｄから放出される。従って、暖められた空気は室外熱交換器２２に送られるので、室外熱交換器２２が着霜する虞を防止することができ、また室外熱交換器２２に着霜しても、除霜することができる。さらにケース８０内に流入した空気の殆どが加熱ヒータ７０によって暖められるので、空気を効率的に暖めることができる。 Since the air flowing through the internal flow path 80e flows along the outer surface of the heater 70, it is warmed by the heat released from the heater 70 and discharged from the discharge hole 80d. Therefore, since the warmed air is sent to the outdoor heat exchanger 22, it is possible to prevent the outdoor heat exchanger 22 from frosting, and even if the outdoor heat exchanger 22 is frosted, it is defrosted. be able to. Furthermore, since most of the air flowing into the case 80 is warmed by the heater 70, the air can be efficiently warmed.
図６は、本発明の第３実施形態を示すものである。なお、前述した第１実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。 FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. Note that the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
加熱ヒータ７０のヒータ本体部７３には前述した貫通孔７３ａ（図２（ａ）参照）が設けられていない。ヒータ本体部７３の外側面の全体に凹凸７４に形成されている。この凹凸７４によって加熱ヒータ７０の表面積を増大させることができる。従って、室外送風機３０から送られる空気がヒータ本体部７３の外側面に接触する面積が増大して、より効果的に空気を暖めることができる。 The heater main body 73 of the heater 70 is not provided with the above-described through hole 73a (see FIG. 2A). An uneven surface 74 is formed on the entire outer surface of the heater body 73. The unevenness 74 can increase the surface area of the heater 70. Therefore, the area where the air sent from the outdoor blower 30 contacts the outer side surface of the heater main body 73 increases, and the air can be warmed more effectively.
なお、前述した実施形態では、加熱ヒータ７０に貫通孔７３ａを設けたもの（第１実施形態）、加熱ヒータ７０がケース８０内に収容されたもの（第２実施形態）、加熱ヒータ７０の外面に凹凸７４が設けられたもの（第３実施形態）を示したが、加熱ヒータ７０はこれらを組み合わせて構成されてもよい。 In the above-described embodiment, the heater 70 provided with the through hole 73a (first embodiment), the heater 70 accommodated in the case 80 (second embodiment), the outer surface of the heater 70 Although the thing provided with the unevenness | corrugation 74 (3rd Embodiment) was shown, the heater 70 may be comprised combining these.
即ち、加熱ヒータ７０は、（１）加熱ヒータ７０に貫通孔７３ａを設け、この加熱ヒータ７０をケース８０内に収容したもの、（２）加熱ヒータ７０に貫通孔７３ａを設けるとともに、加熱ヒータ７０の外面に凹凸７４を設けたもの、（３）加熱ヒータ７０をケース８０内に収容するとともに、この加熱ヒータ７０の外面に凹凸７４を設けたもの、（４）加熱ヒータ７０に貫通孔７３ａを設け、この加熱ヒータ７０をケース８０内に収容し、加熱ヒータ７０の外面に凹凸７４を設けたもののいずれでもよい。 That is, the heater 70 includes (1) a through hole 73a provided in the heater 70 and the heater 70 accommodated in the case 80, and (2) a through hole 73a provided in the heater 70 and the heater 70. (3) The heater 70 is accommodated in the case 80, and the heater 74 is provided with irregularities 74. (4) The through hole 73a is provided in the heater 70. The heating heater 70 may be accommodated in the case 80, and the heating heater 70 may be provided with an uneven surface 74 on the outer surface.
このようにすると、室外送風機３０から送られる空気をより確実に暖めることができ、室外熱交換器２２に着霜が発生する事態をより確実に防止することができる。また室外熱交換器２２に着霜が生じても確実に除霜することができる。 If it does in this way, the air sent from the outdoor air blower 30 can be warmed more reliably, and the situation where frost formation generate | occur | produces in the outdoor heat exchanger 22 can be prevented more reliably. Moreover, even if frost formation occurs in the outdoor heat exchanger 22, it can be surely defrosted.
図７は、本発明の第４実施形態を示すものである。なお、前述した第１実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。この第４実施形態の車両用空気調和装置１は、補助加熱回路６０と冷媒回路２０との間に、圧縮機２１から吐出する第１熱交換媒体と加熱ヒータ７０から流出する第２熱交換媒体とを熱交換させる内部熱交換器６３が設けられている。この車両用空気調和装置１は、室外熱交換器２２に着霜が発生して内部熱交換器６３の熱交換機能が低下して第１室内放熱器１５の暖房能力が低下すると、加熱ヒータ７０が作動して暖房機能を上げるように構成されている。 FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention. Note that the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The vehicle air conditioner 1 according to the fourth embodiment includes a first heat exchange medium discharged from the compressor 21 and a second heat exchange medium flowing out from the heater 70 between the auxiliary heating circuit 60 and the refrigerant circuit 20. An internal heat exchanger 63 for exchanging heat with each other is provided. In the vehicle air conditioner 1, when frost formation occurs in the outdoor heat exchanger 22, the heat exchange function of the internal heat exchanger 63 is lowered, and the heating capacity of the first indoor radiator 15 is lowered, the heater 70 is heated. Is activated to increase the heating function.
図７に示す冷媒回路２０は、圧縮機２１の冷媒吐出側と内部熱交換器６３の一方の冷媒流入側とが冷媒流通路２０ｍを介して接続され、内部熱交換器６３の一方の冷媒流出側と三方弁２４の冷媒流入側とが冷媒流通路２０ｎを介して接続されている。また加熱ヒータ４０の冷媒流入側と第１室内放熱器１５の冷媒流出側とが冷媒流通路６０ｂを介して接続されている。また加熱ヒータ４０の冷媒吐出側と内部熱交換器６３の他方の冷媒流入側とが冷媒流通路６０ａを介して接続され、内部熱交換器６３の他方の冷媒流出側と第１室内放熱器１５の冷媒流入側とが冷媒流通路６０ｃを介して接続されている。この冷媒流通路６０ｃにはポンプＰが設けられ、このポンプＰによって内部熱交換器６３及び加熱ヒータ７０で加熱された第２熱交換媒体が第１室内放熱器１５に送られる。 In the refrigerant circuit 20 shown in FIG. 7, the refrigerant discharge side of the compressor 21 and one refrigerant inflow side of the internal heat exchanger 63 are connected via the refrigerant flow passage 20m, and one refrigerant outflow of the internal heat exchanger 63 occurs. And the refrigerant inflow side of the three-way valve 24 are connected via a refrigerant flow passage 20n. Further, the refrigerant inflow side of the heater 40 and the refrigerant outflow side of the first indoor radiator 15 are connected via a refrigerant flow passage 60b. The refrigerant discharge side of the heater 40 and the other refrigerant inflow side of the internal heat exchanger 63 are connected via a refrigerant flow passage 60a, and the other refrigerant outflow side of the internal heat exchanger 63 and the first indoor radiator 15 are connected. Is connected to the refrigerant inflow side via a refrigerant flow passage 60c. The refrigerant flow passage 60 c is provided with a pump P, and the second heat exchange medium heated by the pump P by the internal heat exchanger 63 and the heater 70 is sent to the first indoor radiator 15.
このように構成された図７に示す車両用空気調和装置１では、暖房運転時に室外熱交換器２２に着霜が発生すると、第１室内放熱器１５において放熱された第２熱交換媒体は、加熱ヒータ４０によって一次加熱され、さらに内部熱交換器６３で二次加熱されて、第１室内放熱器１５において放熱される。このため、室外熱交換器２２に着霜が発生して内部熱交換器６３の熱交換機能が低下しても、第２熱交換媒体は加熱ヒータ７０によって加熱されるので、内部熱交換器６３の熱交換機能の低下を補うことができ、暖房機能の低下を防止することができる。 In the vehicle air conditioner 1 shown in FIG. 7 configured as described above, when frost formation occurs in the outdoor heat exchanger 22 during the heating operation, the second heat exchange medium radiated in the first indoor radiator 15 is Heated primarily by the heater 40, further heated secondary by the internal heat exchanger 63, and radiated by the first indoor radiator 15. For this reason, even if frost formation occurs in the outdoor heat exchanger 22 and the heat exchange function of the internal heat exchanger 63 is reduced, the second heat exchange medium is heated by the heater 70, and thus the internal heat exchanger 63. The fall of the heat exchange function can be compensated, and the fall of the heating function can be prevented.
また、前述したように、暖房運転時には室外送風機３０によって室外熱交換器２２側に向かって送られる空気が、加熱ヒータ７０のヒータ本体部７３から放出される熱によって加熱され、この加熱された空気が室外熱交換器２２を流通する
ので、室外熱交換器２２に着霜する虞を防止することができ、また、室外熱交換器２２に着霜しても除霜することができる。
Further, as described above, the air sent toward the outdoor heat exchanger 22 by the outdoor blower 30 during the heating operation is heated by the heat released from the heater main body 73 of the heater 70, and the heated air Circulates through the outdoor heat exchanger 22, so that the possibility of frost formation on the outdoor heat exchanger 22 can be prevented, and defrosting can be performed even if the outdoor heat exchanger 22 is frosted.
なお、暖房運転時に室外熱交換器２２に着霜が発生して内部熱交換器６３の熱交換機能が殆ど無くなった場合には、第２熱交換媒体は加熱ヒータ４０のみによって加熱される。 In addition, when frost is generated in the outdoor heat exchanger 22 during the heating operation and the heat exchange function of the internal heat exchanger 63 is almost lost, the second heat exchange medium is heated only by the heater 40.
１ 車両用空気調和装置
１５ 第１室内放熱器（第１放熱器、第２放熱器）
２１ 圧縮機
２２ 室外熱交換器（吸熱器）
３０ 室外送風機
６１ 第２室内放熱器（第２放熱器）
６３ 内部熱交換器（第１放熱器）
７０ 加熱ヒータ
７３ ヒータ本体部
７３ａ 貫通孔
７４ 凹凸
８０ ケース
８０ｂ 導入孔
８０ｄ 放出孔
８０ｅ 内部流路
1 vehicle air conditioner 15 first indoor radiator (first radiator, second radiator)
21 Compressor 22 Outdoor heat exchanger (heat absorber)
30 Outdoor blower 61 Second indoor radiator (second radiator)
63 Internal heat exchanger (first radiator)
70 Heating heater 73 Heater body 73a Through hole 74 Concavity and convexity 80 Case 80b Introduction hole 80d Discharge hole 80e Internal flow path
Claims (4)
前記圧縮機によって吐出された第１熱交換媒体を前記第１放熱器において放熱させ、該第１放熱器において放熱させた第１熱交換媒体を前記吸熱器において吸熱させるとともに、前記加熱ヒータ及び前記第１放熱器のうち少なくとも該加熱ヒータによって加熱された前記第２熱交換媒体を前記第２放熱器において放熱させる暖房運転を行う車両用空気調和装置であって、
前記吸熱器を流通する前記第１熱交換媒体と熱交換する空気を流通させる室外送風機が設けられ、
前記加熱ヒータは、前記吸熱器の空気の流通方向上流側に設けられ、
前記暖房運転時に、前記室外送風機によって前記吸熱器に向かって送られる空気を、前記加熱ヒータのヒータ本体部から放出される熱によって加熱し、この加熱された空気を前記吸熱器に流通させることを特徴とする車両用空気調和装置。 A compressor that compresses and discharges the first heat exchange medium, a first radiator that radiates heat from the first heat exchange medium, a heat absorber that absorbs heat from the first heat exchange medium, and a second heat exchange medium And a second radiator that radiates heat of at least the second heat exchange medium heated by the heater among the heater and the first radiator,
The first heat exchange medium discharged by the compressor is radiated in the first radiator, the first heat exchange medium radiated in the first radiator is absorbed in the heat absorber, and the heater and A vehicle air conditioner that performs a heating operation in which at least the second heat exchange medium heated by the heater in the first radiator is radiated in the second radiator,
An outdoor blower for circulating air to exchange heat with the first heat exchange medium flowing through the heat absorber is provided;
The heater is provided on the upstream side of the heat sink in the air flow direction,
During the heating operation, the air sent to the heat absorber by the outdoor blower is heated by the heat released from the heater main body of the heater, and the heated air is circulated to the heat absorber. A vehicle air conditioner.
前記室外送風機によって送られる空気は、前記貫通孔を流れる際に前記ヒータ本体部から放出される熱により加熱されて前記吸熱器に流通することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置。 The heater has a through-hole through which air sent from the outdoor blower flows toward the heat absorber side,
2. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the air sent by the outdoor blower is heated by heat released from the heater main body when flowing through the through-hole and flows to the heat absorber. apparatus.
前記ケースは、前記室外送風機側に面する側面に開口して前記室外送風機から送られる空気を前記ケース内に導入して前記加熱ヒータに当てる導入孔と、前記ケース内に収容された加熱ヒータと前記ケースとの間に形成されて、前記導入孔から前記加熱ヒータに沿って延びて該導入孔に導入された空気を前記吸熱器側に面する側面側へ流す内部流路と、前記吸熱器側に面する側面に設けられ、前記ヒータ本体部から放出される熱によって暖められて前記内部流路を流れる空気を吸熱器側に放出する放出孔とを有することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置。 The heater is housed in a hollow case inside,
The case is opened on a side surface facing the outdoor blower side, introduces air sent from the outdoor blower into the case and hits the heater, and a heater accommodated in the case An internal passage formed between the case and extending from the introduction hole along the heater to flow the air introduced into the introduction hole to the side facing the heat absorber; and the heat absorber 2. A discharge hole that is provided on a side surface facing the side and that is heated by heat released from the heater main body and discharges air flowing through the internal flow path to the heat absorber side. The vehicle air conditioning apparatus described.
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