JP5610984B2

JP5610984B2 - Heat pump air conditioner for vehicles

Info

Publication number: JP5610984B2
Application number: JP2010245220A
Authority: JP
Inventors: 片山　彰; 彰片山; 中川　信也; 信也中川; 敏久近藤; 昌俊森下
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-11-01
Filing date: 2010-11-01
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-11-01
Also published as: JP2012096634A

Description

本発明は、電気自動車等の空調に適用されるヒートポンプ式車両用空調装置に関するものである。 The present invention relates to a heat pump type vehicle air conditioner applied to air conditioning of an electric vehicle or the like.

電気自動車やハイブリッド車等に適用される車両用空調装置では、エンジン冷却水などの燃焼排熱を利用した暖房運転を行うことができない。また、エンジンに代わる走行用モータやバッテリ等からの排熱を利用することは可能であるが、排熱量が少ないため、排熱のみを熱源とした暖房システムは成立しない。一方、電気ヒータを用いた暖房システムが考えられるが、バッテリ容量に対して暖房消費電力が大きいことから、車両の走行距離が著しく低下してしまうという問題が発生する。 A vehicle air conditioner applied to an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like cannot perform a heating operation using combustion exhaust heat such as engine cooling water. In addition, although it is possible to use exhaust heat from a driving motor or a battery instead of the engine, since the amount of exhaust heat is small, a heating system using only exhaust heat as a heat source is not established. On the other hand, although a heating system using an electric heater can be considered, since the heating power consumption is large with respect to the battery capacity, there arises a problem that the travel distance of the vehicle is significantly reduced.

そこで、電気自動車等に適用する車両用空調装置として、電動圧縮機を備えたヒートポンプ方式の車両用空調装置が考えられているが、暖房時、冷媒回路を切替えて凝縮器を蒸発器、蒸発器を凝縮器として機能させるリバース方式のヒートポンプの場合、冷媒回路を構成する配管類や蒸発器、凝縮器等の熱交換器等を冷房運転および暖房運転の異なる圧力条件下で共用できるようにしなければならず、現行のエンジン駆動方式の車両に適用されている車両用空調装置を大幅に変更しなければならなかった。 Therefore, as a vehicle air conditioner to be applied to an electric vehicle or the like, a heat pump type vehicle air conditioner equipped with an electric compressor is considered. However, during heating, the refrigerant circuit is switched to change the condenser into an evaporator and an evaporator. In the case of a reverse type heat pump that functions as a condenser, the piping that constitutes the refrigerant circuit, the evaporator, the heat exchanger such as the condenser, etc. must be shared under different pressure conditions for the cooling operation and the heating operation. In addition, the vehicle air conditioner applied to the current engine-driven vehicle had to be significantly changed.

一方、ＨＶＡＣユニット（ＨｅａｔｉｎｇＶｅｎｔｉｌａｔｉｏｎａｎｄＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇＵｎｉｔ）内に設けられる車内蒸発器に、現行システムの蒸発器を用いながらヒートポンプ暖房を可能とした車両用空調装置の一例として、特許文献１に示されたものが知られている。これは、現行の冷房用の冷凍サイクルを備えた車両用空調装置におけるＨＶＡＣユニット内の車内蒸発器の下流側に車内凝縮器を設け、該車内凝縮器を圧縮機の吐出回路中に接続するとともに、その出口側に三方弁を設けてレシーバを接続し、該レシーバからＨＶＡＣユニット内の車内蒸発器の上流側に設けられた過冷却器および膨張弁を経た冷媒を、暖房時に蒸発器として機能する車外凝縮器に導き、その出口側から圧縮機の吸入側に循環させる暖房用回路を追加設置した構成とされている。 On the other hand, Patent Document 1 discloses an example of a vehicle air conditioner that enables heat pump heating while using an evaporator of a current system in an in-vehicle evaporator provided in an HVAC unit (Heating Ventilation and Air Conditioning Unit). Things are known. This is because an in-vehicle condenser is provided on the downstream side of the in-vehicle evaporator in the HVAC unit in the vehicle air conditioner having the current cooling refrigeration cycle, and the in-vehicle condenser is connected to the discharge circuit of the compressor. A three-way valve is provided on the outlet side of the receiver, and a receiver is connected. The refrigerant that has passed through the supercooler and the expansion valve provided on the upstream side of the in-vehicle evaporator in the HVAC unit functions as an evaporator during heating. A heating circuit that leads to the condenser outside the vehicle and circulates from the outlet side to the suction side of the compressor is additionally installed.

特開２００９−２３５６４号公報JP 2009-23564 A

しかしながら、特許文献１に示されるものでは、車外凝縮器およびそれに接続される冷媒配管類を凝縮機能と蒸発機能を兼ね備えた熱交換器および高低圧共用の配管類としなければならず、現行システムからの変更幅が大きくならざるを得ない。また、車室内に設置されるＨＶＡＣユニット側に、車内凝縮器の他にレシーバおよび過冷却器を設けなければならないため、ＨＶＡＣユニットの大型化は避けられず、従って、設置スペースの確保が難しくなり、車両への搭載性が悪化する等の課題があった。 However, in what is shown in Patent Document 1, the external condenser and the refrigerant piping connected thereto must be a heat exchanger having both a condensing function and an evaporating function, and high-low pressure common piping. The change width of must be large. Moreover, since it is necessary to provide a receiver and a supercooler in addition to the in-vehicle condenser on the side of the HVAC unit installed in the vehicle interior, it is inevitable to increase the size of the HVAC unit, and thus it is difficult to secure an installation space. There were problems such as deterioration of the mounting property on the vehicle.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、現行の車両用空調装置の冷房サイクルと圧力条件が略同一となる回路部分および機器類を共用化し、圧力条件が異なる最小限の暖房用回路および機器を追加するだけで、低コストでかつ搭載性に優れた電気自動車やハイブリッド車等に好適に適用できる信頼性の高いヒートポンプ式車両用空調装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the circuit parts and devices that have substantially the same pressure conditions as the cooling cycle of the current vehicle air conditioner are shared, and the pressure conditions are different. It is an object to provide a highly reliable heat pump type vehicle air conditioner that can be suitably applied to an electric vehicle, a hybrid vehicle, etc. that is low in cost and excellent in mountability by simply adding a heating circuit and equipment. .

上記した課題を解決するために、本発明のヒートポンプ式車両用空調装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係るヒートポンプ式車両用空調装置は、電動圧縮機、車外凝縮器、レシーバ、第１膨張弁、ＨＶＡＣユニット内に設けられている車内蒸発器がこの順に接続されている冷房用の冷凍サイクルと、前記電動圧縮機の吐出回路に接続され、前記ＨＶＡＣユニット内の前記車内蒸発器の下流側に配設されている車内凝縮器と、前記車外凝縮器の入口側に設けられている切替え手段を介して前記レシーバに接続される第１暖房用回路と、前記レシーバの出口側と前記電動圧縮機の吸入側との間に接続され、第２膨張弁および車外蒸発器が設けられている第２暖房用回路と、を備え、前記電動圧縮機、前記車内凝縮器、前記切替え手段、前記第１暖房用回路、前記レシーバ、前記第２膨張弁および前記車外蒸発器を備えた前記第２暖房用回路によって暖房用ヒートポンプサイクルが構成可能とされていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the heat pump type vehicle air conditioner of the present invention employs the following means.
That is, the heat pump type vehicle air conditioner according to the present invention is an air compressor for cooling in which an electric compressor, an external condenser, a receiver, a first expansion valve, and an in-vehicle evaporator provided in the HVAC unit are connected in this order. Connected to the refrigeration cycle, the discharge circuit of the electric compressor, and provided in the in-vehicle condenser disposed downstream of the in-vehicle evaporator in the HVAC unit, and in the inlet side of the out-of-vehicle condenser. A first heating circuit connected to the receiver via a switching means, connected between the outlet side of the receiver and the suction side of the electric compressor, and provided with a second expansion valve and an outside evaporator; A second heating circuit, the electric compressor, the in-vehicle condenser, the switching means, the first heating circuit, the receiver, the second expansion valve, and the outside evaporator. 2 warm Wherein the heating heat pump cycle is a configurable by use circuit.

本発明によれば、電動圧縮機、車外凝縮器、レシーバ、第１膨張弁およびＨＶＡＣユニット内に設けられている車内蒸発器等からなる冷房用の冷凍サイクルに対して、電動圧縮機の吐出回路に接続され、ＨＶＡＣユニット内の車内蒸発器の下流側に配設されている車内凝縮器と、車外凝縮器の入口側に設けられている切替え手段を介してレシーバに接続される第１暖房用回路と、レシーバの出口側と電動圧縮機の吸入側との間に接続され、第２膨張弁および車外蒸発器が設けられている第２暖房用回路とが具備され、電動圧縮機、車内凝縮器、切替え手段、第１暖房用回路、レシーバ、第２膨張弁および車内蒸発器を備えた第２暖房用回路により暖房用ヒートポンプサイクルが構成可能とされているため、原形となる冷房用の冷凍サイクルの吐出回路に車内凝縮器、車外凝縮器の入口側とレシーバとの間に第１暖房用回路、レシーバの出口側と電動圧縮機の吸入側との間に第２膨張弁および車外蒸発器を備えた第２暖房用回路等の最小限の暖房用回路および機器を接続することによって、圧力条件が同一となる回路部分および機器類を共用化して暖房用ヒートポンプサイクルを構成することができる。従って、冷暖房双方の運転に耐え得る仕様の回路を新たに開発することなく、エンジン駆動方式の車両に用いられている現行の車両用空調装置の冷房サイクルと圧力条件が同一となる回路部分および機器類をそのまま共用化し、圧力条件が異なる最小限の暖房用回路および機器を追加するだけで、低コストでありかつ搭載性に優れた電気自動車やハイブリッド車等に好適に適用できる信頼性の高いヒートポンプ式車両用空調装置を提供することができる。 According to the present invention, the discharge circuit of the electric compressor is used for the cooling refrigeration cycle including the electric compressor, the external condenser, the receiver, the first expansion valve, the in-vehicle evaporator provided in the HVAC unit, and the like. For the first heating connected to the receiver via the in-vehicle condenser disposed on the downstream side of the in-vehicle evaporator in the HVAC unit and the switching means provided on the inlet side of the external condenser A circuit, and a second heating circuit connected between the outlet side of the receiver and the suction side of the electric compressor and provided with a second expansion valve and an outside evaporator, the electric compressor, the condensation in the vehicle Since the heat pump cycle for heating can be configured by the second heating circuit including the heater, the switching means, the first heating circuit, the receiver, the second expansion valve, and the interior evaporator, the cooling refrigeration that is the original form Cycle The outlet circuit includes a first heating circuit between the inlet side of the in-vehicle condenser and the outside condenser and the receiver, and a second expansion valve and an outside evaporator between the outlet side of the receiver and the suction side of the electric compressor. Further, by connecting a minimum heating circuit and equipment such as the second heating circuit, it is possible to configure a heating heat pump cycle by sharing circuit portions and equipment having the same pressure condition. Therefore, without developing a circuit with specifications that can withstand both cooling and heating operations, circuit parts and equipment that have the same cooling cycle and pressure conditions as those of current vehicle air conditioners used in engine-driven vehicles A highly reliable heat pump that can be suitably applied to low-cost, easy-to-install electric vehicles, hybrid vehicles, etc. by simply sharing the same type and adding minimal heating circuits and equipment with different pressure conditions An air conditioner for a vehicle can be provided.

さらに、本発明のヒートポンプ式車両用空調装置は、上記のヒートポンプ式車両用空調装置において、前記車外蒸発器が、前記車外凝縮器用の車外ファンの通風路中に、前記車外凝縮器と互いに平行に設置されていることを特徴とする。 Furthermore, the heat pump type vehicle air conditioner of the present invention is the above heat pump type vehicle air conditioner, wherein the outside evaporator is parallel to the outside condenser in the ventilation path of the outside fan for the outside condenser. It is characterized by being installed.

本発明によれば、車外蒸発器が、車外凝縮器用の車外ファンの通風路中に、車外凝縮器と互いに平行に設置されているため、冷房用の車外凝縮器に外気を通風する車外ファンにより、暖房サイクル用に設けられる車外蒸発器に対して外気を通風し、外気から吸熱してヒートポンプ暖房を行うことができる。従って、車外ファンを共用化して部品点数を抑制することができ、ヒートポンプ式車両用空調装置の構成の簡素化、コンパクト化および低コスト化を図ることができる。 According to the present invention, the outside evaporator is installed in parallel with the outside condenser in the ventilation path of the outside fan for the outside condenser, so that the outside fan blows outside air to the outside condenser for cooling. In addition, it is possible to perform heat pump heating by ventilating the outside air to the outside evaporator provided for the heating cycle and absorbing heat from the outside air. Therefore, it is possible to reduce the number of parts by sharing a fan outside the vehicle, and it is possible to simplify, compact, and reduce the cost of the heat pump type vehicle air conditioner.

さらに、本発明のヒートポンプ式車両用空調装置は、上述のいずれかのヒートポンプ式車両用空調装置において、前記レシーバが、該レシーバに接続される前記車外凝縮器からの冷媒回路および前記第１暖房用回路の冷媒流入口に、それぞれ逆止弁が組み込まれている逆止弁付きレシーバとされていることを特徴とする。 Furthermore, the heat pump type vehicle air conditioner of the present invention is the above heat pump type vehicle air conditioner, wherein the receiver is connected to the receiver from the outside condenser connected to the receiver circuit and the first heating unit. The receiver is provided with a check valve in which a check valve is incorporated in each refrigerant inlet of the circuit.

本発明によれば、レシーバが、該レシーバに接続される車外凝縮器からの冷媒回路および第１暖房用回路の冷媒流入口に、それぞれ逆止弁が組み込まれている逆止弁付きレシーバとされているため、運転モードにより使われない冷房または暖房用の冷媒回路をレシーバの冷媒流入口に組み込まれている逆止弁を介して遮断することができる。従って、レシーバおよび逆止弁を個別に冷媒回路中に設けたものに比べ、フランジ等の接続部品が不要となり、冷媒回路の簡素化、低コスト化を図ることができる。 According to the present invention, the receiver is a receiver with a check valve in which check valves are respectively incorporated in the refrigerant circuit from the condenser outside the vehicle connected to the receiver and the refrigerant inlet of the first heating circuit. Therefore, the cooling or heating refrigerant circuit that is not used depending on the operation mode can be shut off via the check valve incorporated in the refrigerant inlet of the receiver. Therefore, compared to the case where the receiver and the check valve are individually provided in the refrigerant circuit, connection parts such as flanges are not required, and the refrigerant circuit can be simplified and reduced in cost.

さらに、本発明のヒートポンプ式車両用空調装置は、上述のいずれかのヒートポンプ式車両用空調装置において、前記第１膨張弁および前記第２膨張弁が、それぞれ温度式自動膨張弁とされており、その入口側にそれぞれ第１電磁弁および第２電磁弁が設けられていることを特徴とする。 Furthermore, the heat pump vehicle air conditioner of the present invention is the above-described heat pump vehicle air conditioner, wherein each of the first expansion valve and the second expansion valve is a temperature automatic expansion valve, A first electromagnetic valve and a second electromagnetic valve are respectively provided on the inlet side.

本発明によれば、第１膨張弁および第２膨張弁が、それぞれ温度式自動膨張弁とされており、その入口側にそれぞれ第１電磁弁および第２電磁弁が設けられているため、膨張弁を従来から使用されている温度式自動膨張弁とすることにより、膨張弁の開度を制御する制御系を不要とすることができるとともに、運転モードに応じて使われない冷媒回路を第１電磁弁および第２電磁弁で全閉状態とすることにより、該回路等に対する冷媒の溜まりを防止することができる。従って、膨張弁として安価で信頼性の高い温度式自動膨張弁を使うことができるとともに、電磁弁により休止回路を確実に全閉状態として冷媒の溜まり込み等を防止することができる。 According to the present invention, each of the first expansion valve and the second expansion valve is a temperature type automatic expansion valve, and the first electromagnetic valve and the second electromagnetic valve are provided on the inlet side thereof. By using a temperature-type automatic expansion valve that has been conventionally used, a control system for controlling the opening degree of the expansion valve can be eliminated, and a refrigerant circuit that is not used in accordance with the operation mode is the first. By fully closing the solenoid valve and the second solenoid valve, it is possible to prevent the refrigerant from accumulating in the circuit or the like. Therefore, an inexpensive and highly reliable temperature type automatic expansion valve can be used as the expansion valve, and the resting circuit can be surely fully closed by the electromagnetic valve to prevent accumulation of refrigerant and the like.

さらに、本発明のヒートポンプ式車両用空調装置は、上述のいずれかのヒートポンプ式車両用空調装置において、前記第１膨張弁および前記第２膨張弁が、それぞれ電子膨張弁とされていることを特徴とする。 Furthermore, the heat pump type vehicle air conditioner according to the present invention is characterized in that, in any of the above heat pump type vehicle air conditioners, each of the first expansion valve and the second expansion valve is an electronic expansion valve. And

本発明によれば、第１膨張弁および第２膨張弁が、それぞれ電子膨張弁とされているため、運転モードに応じて使われない冷房または暖房用の冷媒回路を、該回路中に設けられている電子膨張弁を全閉状態とすることにより、冷房時に休止される車外蒸発器、暖房時に休止される車内蒸発器等への冷媒の溜まりを防止することができる。従って、上記休止回路を全閉状態とする電磁弁等を設ける必要がなく、冷媒回路の簡素化、低コスト化を図ることができる。 According to the present invention, since the first expansion valve and the second expansion valve are respectively electronic expansion valves, a cooling or heating refrigerant circuit that is not used in accordance with the operation mode is provided in the circuit. By fully closing the electronic expansion valve, it is possible to prevent the refrigerant from accumulating in the outside evaporator that is stopped during cooling, the in-vehicle evaporator that is stopped during heating, and the like. Therefore, there is no need to provide an electromagnetic valve or the like that fully closes the pause circuit, and the refrigerant circuit can be simplified and reduced in cost.

さらに、本発明のヒートポンプ式車両用空調装置は、上述のいずれかのヒートポンプ式車両用空調装置において、前記車外蒸発器および前記車内蒸発器と前記電動圧縮機の吸入側との間を接続する第２暖房用回路および冷媒回路中に、それぞれ逆止弁が設けられていることを特徴とする。 Furthermore, the heat pump type vehicle air conditioner of the present invention is the above-described heat pump type vehicle air conditioner, wherein the outside evaporator and the inside evaporator are connected to the suction side of the electric compressor. 2 A check valve is provided in each of the heating circuit and the refrigerant circuit.

本発明によれば、車外蒸発器および車内蒸発器と電動圧縮機の吸入側との間を接続する第２暖房用回路および冷媒回路中に、それぞれ逆止弁が設けられているため、運転モードに応じて休止される車外蒸発器または車内蒸発器と電動圧縮機の吸入側との間を逆止弁により遮断することができる。従って、休止中の車外蒸発器または車内蒸発器を確実に機能停止させることができる。 According to the present invention, since the check valve is provided in each of the second heating circuit and the refrigerant circuit connecting the outside evaporator and the inside evaporator and the suction side of the electric compressor, the operation mode Accordingly, a check valve can be used to shut off the outside evaporator or the inside evaporator, which is stopped according to the above, and the suction side of the electric compressor. Therefore, it is possible to reliably stop the function of the outside-vehicle evaporator or the inside-vehicle evaporator that is in a pause state.

さらに、本発明のヒートポンプ式車両用空調装置は、上述のいずれかのヒートポンプ式車両用空調装置において、前記ＨＶＡＣユニット内に、暖房用の補助電気ヒータが設けられていることを特徴とする。 Furthermore, the heat pump type vehicle air conditioner according to the present invention is characterized in that, in any of the above heat pump type vehicle air conditioners, an auxiliary electric heater for heating is provided in the HVAC unit.

本発明によれば、ＨＶＡＣユニット内に、暖房用の補助電気ヒータが設けられているため、低外気温時や暖房立ち上がり時あるいは窓曇り時等々の暖房能力が不足気味となる状況下において、ヒートポンプ暖房運転と同時に一時的に補助電気ヒータを動作させることによって吹出し空気温度を上昇させ、暖房能力の不足を補うことができる。従って、必要な最大暖房能力を十分に確保することができるとともに、電気ヒータを主熱源として暖房運転するものに比べ、補助電気ヒータの利用率を下げることで高効率運転ができ、暖房消費電力の増大による車両走行距離の低下等を抑制することができる。 According to the present invention, since the auxiliary electric heater for heating is provided in the HVAC unit, the heat pump is used in a situation where the heating capacity is insufficient, such as when the outside air temperature is low, when the heating is rising, or when the window is cloudy. By operating the auxiliary electric heater temporarily at the same time as the heating operation, the blown air temperature can be raised to compensate for the lack of heating capacity. Therefore, the required maximum heating capacity can be sufficiently ensured, and a high efficiency operation can be performed by lowering the utilization rate of the auxiliary electric heater as compared with the heating operation using the electric heater as a main heat source, and the heating power consumption can be reduced. A decrease in the vehicle travel distance due to the increase can be suppressed.

本発明によると、原形となる冷房用の冷凍サイクルの吐出回路に車内凝縮器、車外凝縮器の入口側とレシーバとの間に第１暖房用回路、レシーバの出口側と電動圧縮機の吸入側との間に第２膨張弁および車外蒸発器を備えた第２暖房用回路等の最小限の暖房用回路および機器を接続することによって、圧力条件が同一となる回路部分および機器類を共用化して暖房用ヒートポンプサイクルを構成することができるため、冷暖房双方の運転に耐え得る仕様の回路を新たに開発することなく、エンジン駆動方式の車両に用いられている現行の車両用空調装置の冷房サイクルと圧力条件が同一となる回路部分および機器類をそのまま共用化し、圧力条件が異なる最小限の暖房用回路および機器を追加するだけで、低コストでありかつ搭載性に優れた電気自動車やハイブリッド車等に好適に適用できる信頼性の高いヒートポンプ式車両用空調装置を提供することができる。 According to the present invention, the discharge circuit of the original cooling refrigeration cycle includes the first heating circuit between the inlet side of the in-vehicle condenser and the outer side condenser and the receiver, the outlet side of the receiver, and the suction side of the electric compressor. By connecting a minimum heating circuit and equipment such as a second heating circuit equipped with a second expansion valve and an outside evaporator between the two, a circuit portion and equipment having the same pressure condition can be shared. Therefore, it is possible to construct a heat pump cycle for heating, so that the cooling cycle of the current vehicle air conditioner used in engine-driven vehicles without developing a circuit with specifications that can withstand both cooling and heating operations. By simply sharing circuit parts and equipment that have the same pressure conditions, and adding a minimum number of heating circuits and equipment that have different pressure conditions, it is low cost and has excellent mountability. It is possible to provide a suitably high heat pump air conditioning system for vehicles reliability that can be applied to gas and hybrid vehicles and the like.

本発明の一実施形態に係るヒートポンプ式車両用空調装置の冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit figure of the heat pump type vehicle air conditioner concerning one embodiment of the present invention. 図１に示すヒートポンプ式車両用空調装置に組み込まれるレシーバの縦断面図（Ａ）とその平面図（Ｂ）および図（Ｂ）のａ−ａ断面相当図（Ｃ）である。It is the longitudinal cross-sectional view (A) of the receiver integrated in the heat pump type vehicle air conditioner shown in FIG. 1, its top view (B), and the aa cross-section equivalent view (C) of FIG.

以下に、本発明の一実施形態について、図１および図２を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係るヒートポンプ式車両用空調装置の冷媒回路図が示され、図２には、それに組み込まれるレシーバの構成図が示されている。本実施形態のヒートポンプ式車両用空調装置１は、ＨＶＡＣユニット（ＨｅａｔｉｎｇＶｅｎｔｉｌａｔｉｏｎａｎｄＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇＵｎｉｔ）２と、冷暖房可能なヒートポンプサイクル３とを備えている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 shows a refrigerant circuit diagram of a heat pump type vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a configuration diagram of a receiver incorporated therein. The heat pump type vehicle air conditioner 1 of the present embodiment includes an HVAC unit (Heating Ventilation and Air Conditioning Unit) 2 and a heat pump cycle 3 capable of cooling and heating.

ＨＶＡＣユニット２は、車室内からの内気または外気のいずれかを切替え導入し、下流側に圧送するブロア４と、ブロア４に連なる空気流路５中に上流側から下流側にかけて順次配設されている補助電気ヒータ（例えば、ＰＴＣヒータ）６と、車内蒸発器７と、車内凝縮器８とを備えている。このＨＶＡＣユニット２は、一般に車室内前方のインストルメントパネル内に設置されており、補助電気ヒータ６、車内蒸発器７および車内凝縮器８によって温調された空気流を、車室内に向けて開口されている複数の吹出し口から選択的に車室内へと吹出し、車室内を設定温度に空調できるように構成されている。 The HVAC unit 2 is installed in order from the upstream side to the downstream side in the blower 4 that switches between the inside air and the outside air from the passenger compartment and feeds it to the downstream side, and in the air flow path 5 connected to the blower 4. The auxiliary electric heater (for example, PTC heater) 6, the in-vehicle evaporator 7, and the in-vehicle condenser 8 are provided. The HVAC unit 2 is generally installed in an instrument panel in front of the vehicle interior, and opens an air flow adjusted by the auxiliary electric heater 6, the vehicle interior evaporator 7 and the vehicle interior condenser 8 toward the vehicle interior. The plurality of outlets are selectively blown into the passenger compartment, and the passenger compartment can be air-conditioned to a set temperature.

なお、ＨＶＡＣユニット２内に設置されている車内凝縮器８に対しては、通風を遮蔽可能なダンパ（図示省略）が設けられており、冷房モード時には、車内蒸発器７により冷却された冷風を、車内凝縮器８をバイパスして車室内へと吹出し、除湿モード時には、車内蒸発器７により冷却された冷風を、車内凝縮器８で再熱して車室内へと吹出すことができるように構成されている。 In addition, a damper (not shown) that can block ventilation is provided for the in-vehicle condenser 8 installed in the HVAC unit 2, and in the cooling mode, the cold air cooled by the in-vehicle evaporator 7 is supplied. In the dehumidifying mode, the cool air cooled by the in-vehicle evaporator 7 can be reheated by the in-vehicle condenser 8 and blown out into the vehicle interior. Has been.

冷暖房可能なヒートポンプサイクル３は、冷媒を圧縮する電動圧縮機９と、車外凝縮器１０と、レシーバ１１と、第１電磁弁１２および第１膨張弁１３と、車内蒸発器７と、逆止弁１４とがこの順に冷媒配管１５を介して接続されている閉サイクルの冷房用の冷凍サイクル（冷媒回路）１６を備えている。この冷房用の冷凍サイクル１６は、エンジン駆動方式の車両に適用されている現行の車両用空調装置と同様のものである。 The heat pump cycle 3 capable of cooling and heating includes an electric compressor 9 that compresses refrigerant, an external condenser 10, a receiver 11, a first electromagnetic valve 12 and a first expansion valve 13, an in-vehicle evaporator 7, and a check valve. 14 is provided with a closed cycle cooling refrigeration cycle (refrigerant circuit) 16 connected in this order via a refrigerant pipe 15. The cooling refrigeration cycle 16 is the same as a current vehicle air conditioner applied to an engine-driven vehicle.

上記ヒートポンプサイクル３には、更に電動圧縮機９からの吐出配管（吐出回路）１５ＡにＨＶＡＣユニット２内に設置されている車内凝縮器８が接続されている。また、車外凝縮器１０の入口側冷媒配管１５Ｂに三方切替え弁（切替え手段）１７が設けられ、この三方切替え弁１７を介してレシーバ１１に車内凝縮器８で凝縮された冷媒を導く第１暖房用回路１８が接続されている。さらに、レシーバ１１の出口配管１５Ｄと電動圧縮機９への吸入配管１５Ｅとの間に、第２電磁弁１９、第２膨張弁２０、車外蒸発器２１および逆止弁２２が順次設けられた第２暖房用回路２３が接続されている。 The heat pump cycle 3 is further connected to a discharge pipe (discharge circuit) 15 </ b> A from the electric compressor 9 and an in-vehicle condenser 8 installed in the HVAC unit 2. In addition, a three-way switching valve (switching means) 17 is provided in the inlet-side refrigerant pipe 15B of the outside condenser 10, and the first heating that guides the refrigerant condensed in the in-vehicle condenser 8 to the receiver 11 through the three-way switching valve 17 Circuit 18 is connected. Further, a second electromagnetic valve 19, a second expansion valve 20, an outside evaporator 21 and a check valve 22 are sequentially provided between the outlet pipe 15D of the receiver 11 and the suction pipe 15E to the electric compressor 9. 2 A heating circuit 23 is connected.

これによって、電動圧縮機９と、ＨＶＡＣユニット２内に設置されている車内凝縮器８と、三方切替え弁１７と、第１暖房用回路１８と、レシーバ１１と、第２電磁弁１９、第２膨張弁２０、車外蒸発器２１および逆止弁２２が設けられている第２暖房用回路２３とがこの順に冷媒配管１５を介して接続される閉サイクルの暖房用のヒートポンプサイクル（冷媒回路）２４が構成可能とされている。 Thereby, the electric compressor 9, the in-vehicle condenser 8 installed in the HVAC unit 2, the three-way switching valve 17, the first heating circuit 18, the receiver 11, the second electromagnetic valve 19, and the second A heat pump cycle (refrigerant circuit) 24 for heating in a closed cycle in which the expansion valve 20, the outside evaporator 21 and the second heating circuit 23 provided with the check valve 22 are connected in this order via the refrigerant pipe 15. Can be configured.

上記のヒートポンプサイクル３において、暖房用のヒートポンプサイクル２４を構成している車外蒸発器２１は、冷房用の冷凍サイクル１６を構成している車外凝縮器１０に対して、外気を通風する車外ファン２５の通風路中に、車外凝縮器１０と互いに平行に設置されており、車外ファン２５を共用化している。なお、本実施形態では、車外凝縮器１０の下流側に車外蒸発器２１が設置されているが、逆であってもよい。 In the heat pump cycle 3 described above, the outside evaporator 21 constituting the heat pump cycle 24 for heating the outside fan 25 that ventilates outside air to the outside condenser 10 constituting the cooling refrigeration cycle 16. Are installed in parallel with the outside condenser 10 and share the outside fan 25. In addition, in this embodiment, although the vehicle exterior evaporator 21 is installed in the downstream of the vehicle exterior condenser 10 , the reverse may be sufficient.

また、本実施形態のレシーバ１１は、図２に示されるように、車外凝縮器１０からの冷媒配管１５Ｃおよび第１暖房用回路１８が接続される２つの冷媒流入口２６，２７にそれぞれ逆止弁２８，２９が一体的に組み込まれた逆止弁付きレシーバ１１とされている。該逆止弁付きレシーバ１１は、底を有する筒状の本体３０と、該本体３０の一端開口部に溶接された蓋体３１と、該蓋体３１に一端が接続され、他端が本体３０の底部付近まで延長された冷媒流出管３２と、本体３０内の上方部に設置された上下一対のフィルタ３３，３４間に乾燥剤３５を充填することにより構成されたドライヤ３６とから構成されたドライヤ内蔵の逆止弁付きレシーバ１１とされている。
In addition, as shown in FIG. 2, the receiver 11 of the present embodiment is non-returnably connected to the two refrigerant inlets 26 and 27 to which the refrigerant pipe 15 </ b> C from the external condenser 10 and the first heating circuit 18 are connected. It is set as the receiver 11 with a check valve in which the valves 28 and 29 are integrated. The receiver 11 with a check valve has a cylindrical main body 30 having a bottom, a lid body 31 welded to one end opening of the main body 30, one end connected to the lid body 31, and the other end of the main body 30. The refrigerant outflow pipe 32 extended to the vicinity of the bottom of the main body 30 and a dryer 36 configured by filling a desiccant 35 between a pair of upper and lower filters 33, 34 installed in the upper part of the main body 30. The receiver 11 has a check valve with a built-in dryer.

蓋体３１には、上記の如く、冷媒配管１５Ｃおよび第１暖房用回路１８が接続される２つの冷媒流入口２６，２７と冷媒流出管３２が接続されている冷媒流出口３７とが設けられている。該冷媒流入口２６，２7および冷媒流出口３７には、各々冷媒配管を接続するためのフィッテング部３８，３９，４０が設けられ、該フィッテング部３８，３９，４０を介して冷媒配管１５Ｃ，１５Ｄおよび第１暖房用回路１８が接続されている。また、冷媒流入口２６，２７内には、逆止弁２８，２９が止め輪およびストッパ４１，４２を介して組み込まれている。 As described above, the lid 31 is provided with the two refrigerant inlets 26 and 27 to which the refrigerant pipe 15C and the first heating circuit 18 are connected, and the refrigerant outlet 37 to which the refrigerant outlet pipe 32 is connected. ing. The refrigerant inlets 26 and 2 7 and the refrigerant outlet 37 are respectively provided with fitting portions 38, 39 and 40 for connecting refrigerant pipes, and the refrigerant pipes 15C and 15D are connected via the fitting portions 38, 39 and 40, respectively. And the circuit 18 for 1st heating is connected. In addition, check valves 28 and 29 are incorporated in the refrigerant inlets 26 and 27 via retaining rings and stoppers 41 and 42.

なお、本実施形態では、第１膨張弁１３および第２膨張弁２０として、温度式自動膨張弁が使用されており、それぞれの入口側に第１電磁弁１２および第２電磁弁１９が設けられた構成とされている。しかし、これらの第１電磁弁１２および第１膨張弁１３、第２電磁弁１９および第２膨張弁２０に代えて、電子膨張弁をそれぞれ１個ずつ設置した構成としてもよい。 In the present embodiment, temperature type automatic expansion valves are used as the first expansion valve 13 and the second expansion valve 20, and the first electromagnetic valve 12 and the second electromagnetic valve 19 are provided on the respective inlet sides. It has been configured. However, instead of the first electromagnetic valve 12, the first expansion valve 13, the second electromagnetic valve 19, and the second expansion valve 20, one electronic expansion valve may be installed.

斯くして、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記ヒートポンプ式車両用空調装置１において、冷房運転時、電動圧縮機９で圧縮された冷媒は、吐出配管１５Ａにより車内凝縮器８、三方切替え弁１７を経由して車外凝縮器１０に循環され、車外ファン２５に通風される外気と熱交換されて凝縮液化される。この液冷媒は、冷媒配管１５Ｃ、逆止弁２８を経てレシーバ１１内に導入され、ここで、いったん貯留された後、冷媒配管１５Ｄ、第１電磁弁１２を経て第１膨張弁１３に導かれ、減圧されて気液二相状態となり、車内蒸発器７に供給される。 Thus, according to the present embodiment, the following operational effects are obtained.
In the heat pump vehicle air conditioner 1, during the cooling operation, the refrigerant compressed by the electric compressor 9 is circulated to the external condenser 10 via the discharge pipe 15A via the in-vehicle condenser 8 and the three-way switching valve 17, Heat is exchanged with the outside air ventilated by the outside fan 25 to be condensed and liquefied. The liquid refrigerant is introduced into the receiver 11 through the refrigerant pipe 15C and the check valve 28. Here, the liquid refrigerant is once stored and then led to the first expansion valve 13 through the refrigerant pipe 15D and the first electromagnetic valve 12. Then, the pressure is reduced to a gas-liquid two-phase state, which is supplied to the vehicle interior evaporator 7.

車内蒸発器７でブロア４から送風されてくる内気または外気と熱交換されて蒸発ガス化された冷媒は、逆止弁１４を経て電動圧縮機９に吸入され、再圧縮される。以下、同様のサイクルを繰り返すことになるが、この冷房サイクルは、エンジン駆動方式の車両に用いられている現行の車両用空調装置の冷房サイクルと何ら変わるものではなく、そのまま共用化することができる。車内蒸発器７で冷媒との熱交換されることにより冷却された内気または外気は、車室内に吹出され、車室内の冷房に供されることになる。 The refrigerant that has been heat exchanged with the inside air or the outside air blown from the blower 4 by the in-vehicle evaporator 7 and is evaporated and gasified is sucked into the electric compressor 9 through the check valve 14 and recompressed. Hereinafter, although the same cycle is repeated, this cooling cycle is not different from the cooling cycle of the current vehicle air conditioner used in the engine-driven vehicle, and can be shared as it is. . The inside air or the outside air cooled by heat exchange with the refrigerant in the vehicle interior evaporator 7 is blown out into the vehicle interior and used for cooling the vehicle interior.

なお、冷房運転時、車内凝縮器８への通風は、ダンパによって遮蔽され、車内蒸発器７で冷却された冷風がそのまま車室内へと吹出されるようになっているため、車内凝縮器８において冷媒は殆んど凝縮されることなく、車外凝縮器１０に循環され、車外凝縮器１０で外気と熱交換されることにより凝縮液化されることになる。
また、上記冷房サイクルで運転しながら、車内凝縮器８の入口に設けられているダンパを開くことにより、車内蒸発器７で冷却された冷風を車内凝縮器８に通風して再熱することができ、これによって、再熱除湿運転を行うことができる。 During the cooling operation, the ventilation to the in-vehicle condenser 8 is shielded by a damper, and the cool air cooled by the in-vehicle evaporator 7 is blown directly into the vehicle interior. The refrigerant is circulated to the outside condenser 10 with little condensation, and is condensed and liquefied by heat exchange with the outside air in the outside condenser 10.
In addition, while operating in the cooling cycle, the damper provided at the inlet of the in-vehicle condenser 8 is opened, whereby the cool air cooled by the in-vehicle evaporator 7 is passed through the in-vehicle condenser 8 and reheated. Thus, reheat dehumidification operation can be performed.

一方、暖房運転時、電動圧縮機９で圧縮された冷媒は、吐出配管１５Ａにより車内凝縮器８に導入され、ここで、ブロア４から送風されてくる内気または外気と熱交換されて放熱される。これによって、加熱された空気は、車室内に吹出され、車室内の暖房に供されることになる。放熱して凝縮液化された冷媒は、三方切替え弁１７により第１暖房用回路１８に導かれ、逆止弁２９を経てレシーバ１１内に導入される。ここで、いったん貯留された冷媒は、冷媒配管１５Ｄを経て第２暖房用回路２３に導かれ、第２電磁弁１９を経て第２膨張弁２０を通過する過程で減圧されることにより気液二相状態となり、車外蒸発器２１に供給される。 On the other hand, during the heating operation, the refrigerant compressed by the electric compressor 9 is introduced into the in-vehicle condenser 8 through the discharge pipe 15A, where heat is exchanged with the inside air or the outside air blown from the blower 4 and radiated. . As a result, the heated air is blown into the passenger compartment and used for heating the passenger compartment. The refrigerant that has been radiated and condensed into liquid is led to the first heating circuit 18 by the three-way switching valve 17 and is introduced into the receiver 11 through the check valve 29. Here, the refrigerant once stored is guided to the second heating circuit 23 through the refrigerant pipe 15D, and is reduced in pressure in the process of passing through the second expansion valve 20 through the second electromagnetic valve 19, whereby the gas-liquid A phase state is reached and supplied to the outside evaporator 21.

この冷媒は、車外蒸発器２１で車外ファン２５により通風される外気と熱交換され、外気から吸熱して蒸発ガス化された後、逆止弁２２を経て電動圧縮機９に吸入され、再圧縮される。以下、同様のサイクルを繰り返し、この暖房用のヒートポンプサイクル２４によって、ヒートポンプ暖房が行なわれることになる。 This refrigerant exchanges heat with the outside air ventilated by the outside fan 25 in the outside evaporator 21, absorbs heat from the outside air, and is evaporated and gasified, and then sucked into the electric compressor 9 through the check valve 22 and recompressed. Is done. Thereafter, the same cycle is repeated, and heat pump heating is performed by the heat pump cycle 24 for heating.

このように、原形となる冷房用の冷凍サイクル１６の吐出配管（吐出回路）１５Ａに車内凝縮器８、車外凝縮器１０の入口側に設けられた三方切替え弁１７とレシーバ１１との間に第１暖房用回路１８、レシーバ１１の出口側と電動圧縮機９の吸入側との間に第２膨張弁２０、および車外蒸発器２１が設けられた第２暖房用回路２３等の最小限の暖房用回路および機器を接続することによって、圧力条件が同一となる回路部分および機器類を共用化して暖房用ヒートポンプサイクルを構成することができる。 In this way, the discharge pipe (discharge circuit) 15A of the cooling refrigeration cycle 16 serving as the original shape is provided between the three-way switching valve 17 and the receiver 11 provided on the inlet side of the in-vehicle condenser 8 and the out-of-vehicle condenser 10. 1 Heating circuit 18, minimum heating such as a second expansion valve 20 and a second heating circuit 23 provided with an outside evaporator 21 between the outlet side of the receiver 11 and the suction side of the electric compressor 9 By connecting the circuit and the equipment, it is possible to configure the heating heat pump cycle by sharing the circuit portion and the equipment having the same pressure condition.

このため、冷暖房双方の運転に耐え得る仕様の回路を新たに開発することなく、エンジン駆動方式の車両に用いられている現行の車両用空調装置の冷房サイクルと圧力条件が略同一となる回路部分および機器類をそのまま共用化し、圧力条件が異なる最小限の暖房用回路および機器を追加するだけで、低コストでありかつ搭載性に優れた電気自動車やハイブリッド車等に好適に適用できる信頼性の高いヒートポンプ式車両用空調装置１を提供することができる。 For this reason, a circuit part in which the cooling cycle and the pressure condition of the current vehicle air conditioner used in an engine-driven vehicle are substantially the same without developing a circuit with specifications that can withstand both cooling and heating operations. It can be applied to electric vehicles and hybrid vehicles that are low in cost and excellent in mountability by simply sharing equipment and adding minimal heating circuits and equipment with different pressure conditions. The high heat pump type vehicle air conditioner 1 can be provided.

また、車外蒸発器２１は、車外凝縮器１０に外気を通風する車外ファン２５の通風路中に車外凝縮器１０と互いに平行に設置されており、暖房時、車外ファン２５によって外気が通風され、この外気からの吸熱によりヒートポンプ暖房が行われるようになっている。このため、車外ファン２５を共用化して部品点数を抑制することができ、ヒートポンプ式車両用空調装置１の構成の簡素化、コンパクト化および低コスト化を図ることができる。 The outside evaporator 21 is installed in parallel with the outside condenser 10 in the ventilation path of the outside fan 25 that vents outside air to the outside condenser 10, and outside air is vented by the outside fan 25 during heating. Heat pump heating is performed by heat absorption from the outside air. For this reason, the outside fan 25 can be shared and the number of parts can be suppressed, and the structure of the heat pump type vehicle air conditioner 1 can be simplified, downsized, and reduced in cost.

また、レシーバ１１が、冷媒流入口２６，２７に逆止弁２８，２９が一体的に組み込まれた逆止弁付きレシーバとされている。これによって、運転モードに応じて使用しない冷房用の冷凍サイクル１６または暖房用のヒートポンプサイクル２４を、レシーバ１１の冷媒流入口２６，２７に組み込まれている逆止弁２８，２９により遮断することができる。このため、レシーバ１１および逆止弁２８，２９を個別に冷媒回路中に設けたシステムに比べ、フランジ等の接続部品が不要となり、冷媒回路の簡素化、低コスト化を図ることができる。なお、本実施形態では、レシーバ１１をドライヤ３６付きとしているが、必ずしもドライヤ３６付きである必要はなく、ドライヤ無しでもよいことはもちろんである。 The receiver 11 is a receiver with a check valve in which check valves 28 and 29 are integrally incorporated in the refrigerant inlets 26 and 27. Thus, the cooling refrigeration cycle 16 or the heating heat pump cycle 24 that is not used in accordance with the operation mode can be blocked by the check valves 28 and 29 incorporated in the refrigerant inlets 26 and 27 of the receiver 11. it can. For this reason, compared to a system in which the receiver 11 and the check valves 28 and 29 are individually provided in the refrigerant circuit, connection parts such as flanges are not required, and the refrigerant circuit can be simplified and reduced in cost. In the present embodiment, the receiver 11 is provided with the dryer 36. However, the receiver 11 is not necessarily provided with the dryer 36, and it is needless to say that the receiver 11 may be omitted.

さらに、本実施形態においては、第１膨張弁１３および第２膨張弁２０をそれぞれ温度式自動膨張弁とし、その入口側に第１電磁弁１２および第２電磁弁１９を設けた構成としている。このため、冷房時は車内蒸発器７、暖房時は車外蒸発器７で蒸発される冷媒の蒸発器出口での過熱度が一定となるように自動制御することができ、従って、冷媒圧力検出手段および冷媒温度検出手段を必要とする電子膨張弁を使用したものに比べ、制御系を簡素化し、低コスト化することができるとともに、信頼性を向上することができる。 Further, in the present embodiment, the first expansion valve 13 and the second expansion valve 20 are respectively temperature-type automatic expansion valves, and the first electromagnetic valve 12 and the second electromagnetic valve 19 are provided on the inlet side. For this reason, it is possible to automatically control so that the degree of superheat at the evaporator outlet of the refrigerant evaporated in the interior evaporator 7 during cooling and in the exterior evaporator 7 during heating is constant. In addition, the control system can be simplified, the cost can be reduced, and the reliability can be improved as compared with the one using the electronic expansion valve that requires the refrigerant temperature detecting means.

また、運転モードに応じて使われない冷媒回路を第１膨張弁１３および第２膨張弁２０の入口側に設けた第１電磁弁１２および第２電磁弁１９で閉じることができるようになっている。従って、休止される回路を確実に全閉状態として冷媒の溜まり込み等を防止することができる。 Further, a refrigerant circuit that is not used according to the operation mode can be closed by the first electromagnetic valve 12 and the second electromagnetic valve 19 provided on the inlet side of the first expansion valve 13 and the second expansion valve 20. Yes. Therefore, it is possible to reliably keep the circuit to be stopped fully closed to prevent the refrigerant from being accumulated.

しかし、本実施形態においては、上記にもかかわらず、これらの第１電磁弁１２および第１膨張弁１３、第２電磁弁１９および第２膨張弁２０を、それぞれ電子膨張弁を１個ずつ設置した構成により代替してもよい。これによると、休止される回路中に設けられている電子膨張弁を全閉状態とすることにより、冷房時に休止される車外蒸発器２１、暖房時に休止される車内蒸発器７等への冷媒の溜まりを防止することができ、従って、休止回路を全閉状態とする電磁弁等の設置を省略し、冷媒回路の簡素化、低コスト化を図ることができる。 However, in the present embodiment, in spite of the above, the first electromagnetic valve 12, the first expansion valve 13, the second electromagnetic valve 19, and the second expansion valve 20 are installed one by one, respectively. It may be replaced by the configuration. According to this, by fully closing the electronic expansion valve provided in the circuit to be stopped, the refrigerant is supplied to the outside evaporator 21 that is stopped during cooling, the inside evaporator 7 that is stopped during heating, and the like. Accumulation can be prevented, and therefore the installation of a solenoid valve or the like for fully closing the pause circuit can be omitted, and the refrigerant circuit can be simplified and the cost can be reduced.

また、本実施形態では、車外蒸発器２１および車内蒸発器７と電動圧縮機９の吸入側との間を接続する第２暖房用回路２３および冷媒回路１５Ｅに、それぞれ逆止弁２２，１２を設けている。このため、運転モードに応じて休止される車外蒸発器２１または車内蒸発器７と電動圧縮機９の吸入側との間を逆止弁２２，１２により遮断することができ、従って、休止中の車外蒸発器２１または車内蒸発器７を確実に機能停止させることができる。 In the present embodiment, the check valves 22 and 12 are respectively connected to the second heating circuit 23 and the refrigerant circuit 15E that connect the outside evaporator 21 and the inside evaporator 7 to the suction side of the electric compressor 9. Provided. For this reason, it is possible to block between the outside evaporator 21 or the inside evaporator 7 that is stopped according to the operation mode and the suction side of the electric compressor 9 by the check valves 22 and 12, and therefore, the paused state. The out-of-vehicle evaporator 21 or the in-vehicle evaporator 7 can be reliably stopped.

さらに、本実施形態によっては、ＨＶＡＣユニット２内に、ＰＴＣヒータ等により構成される暖房用の補助電気ヒータ６を設置している。これにより、低外気温時や暖房立ち上がり時あるいは窓曇り時等々の暖房能力が不足気味となる状況下においては、ヒートポンプ暖房運転と同時に一時的に補助電気ヒータ６を動作させることによって吹出し空気温度を上昇させ、暖房能力の不足を補うことができる。このため、必要最大暖房能力を増大することができるとともに、電気ヒータを主熱源として暖房運転するものに比べ、補助電気ヒータ６の利用率を低下して高効率運転ができ、暖房消費電力の増大による車両走行距離の低下等を抑制することができる。 Furthermore, depending on the present embodiment, an auxiliary electric heater 6 for heating composed of a PTC heater or the like is installed in the HVAC unit 2. As a result, in a situation where the heating capacity is insufficient, such as when the outside air temperature is low, when the heating is rising, or when the window is cloudy, the auxiliary electric heater 6 is temporarily operated simultaneously with the heat pump heating operation to thereby reduce the blown air temperature. It can be raised to make up for the lack of heating capacity. For this reason, the required maximum heating capacity can be increased, and the utilization rate of the auxiliary electric heater 6 can be reduced and high-efficiency operation can be achieved, compared with the heating operation using the electric heater as a main heat source, and the heating power consumption can be increased. It is possible to suppress a decrease in the vehicle travel distance due to the above.

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、ＨＶＡＣユニット２は、車内蒸発器７の下流側に温調用のエアミックスダンパが設けられているエアミックス方式のＨＶＡＣとしてもよい。また、三方切替え弁１７は、２個の電磁弁で代替してもよいし、四方切替え弁によって代替してもよい。 In addition, this invention is not limited to the invention concerning the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably. For example, the HVAC unit 2 may be an air mix type HVAC in which an air mix damper for temperature adjustment is provided on the downstream side of the in-vehicle evaporator 7. Further, the three-way switching valve 17 may be replaced with two electromagnetic valves or may be replaced with a four-way switching valve.

さらに、上記実施形態では、第１膨張弁１３および第２膨張弁２０の入口側に第１電磁弁１２および第２電磁弁１９を設けた構成としているが、これらの第１電磁弁１２と第１膨張弁１３および第２電磁弁１９と第２膨張弁２０は、各々を一体化した電磁開閉弁付き温度式自動膨張弁としてもよいことはもちろんである。また、車外蒸発器２１は、車両走行用モータやインバータ、バッテリ等から排出される熱から吸熱できるように、その放熱用ラジエータと関連つけて配設してもよい。 Furthermore, in the said embodiment, although it has set as the structure which provided the 1st solenoid valve 12 and the 2nd solenoid valve 19 in the inlet side of the 1st expansion valve 13 and the 2nd expansion valve 20, these 1st solenoid valve 12 and 2nd Of course, the first expansion valve 13 and the second electromagnetic valve 19 and the second expansion valve 20 may be a temperature type automatic expansion valve with an electromagnetic on-off valve integrated with each other. Further, the outside-vehicle evaporator 21 may be disposed in association with the radiator for heat dissipation so as to be able to absorb heat from heat discharged from a vehicle driving motor, an inverter, a battery or the like.

１ヒートポンプ式車両用空調装置
２ＨＶＡＣユニット
３ヒートポンプサイクル
６補助電気ヒータ
７車内蒸発器
８車内凝縮器
９電動圧縮機
１０車外凝縮器
１１レシーバ（逆止弁付きレシーバ）
１２第１電磁弁
１３第１膨張弁（温度式自動膨張弁）
１４逆止弁
１５冷媒配管
１５Ａ吐出回路（吐出配管）
１６冷房用冷凍サイクル
１７三方切替え弁（切替え手段）
１８第１暖房用回路
１９第２電磁弁
２０第２膨張弁（温度式自動膨張弁）
２１車外蒸発器
２２逆止弁
２３第２暖房用回路
２４暖房用ヒートポンプサイクル
２５車外ファン
２６，２７冷媒流入口
２８，２９逆止弁

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat pump type vehicle air conditioner 2 HVAC unit 3 Heat pump cycle 6 Auxiliary electric heater 7 Car interior evaporator 8 Car interior condenser 9 Electric compressor 10 Car external condenser 11 Receiver (receiver with check valve)
12 1st solenoid valve 13 1st expansion valve (temperature type automatic expansion valve)
14 Check valve 15 Refrigerant piping 15A Discharge circuit (discharge piping)
16 Cooling refrigeration cycle 17 Three-way switching valve (switching means)
18 1st heating circuit 19 2nd solenoid valve 20 2nd expansion valve (temperature type automatic expansion valve)
21 External Evaporator 22 Check Valve 23 Second Heating Circuit 24 Heating Heat Pump Cycle 25 External Fans 26 and 27 Refrigerant Inlet 28 and 29 Check Valve

Claims

電動圧縮機、車外凝縮器、レシーバ、第１膨張弁、ＨＶＡＣユニット内に設けられている車内蒸発器がこの順に接続されている冷房用の冷凍サイクルと、
前記電動圧縮機の吐出回路に接続され、前記ＨＶＡＣユニット内の前記車内蒸発器の下流側に配設されている車内凝縮器と、
前記車外凝縮器の入口側に設けられている切替え手段を介して前記レシーバに接続される第１暖房用回路と、
前記レシーバの出口側と前記電動圧縮機の吸入側との間に接続され、第２膨張弁および車外蒸発器が設けられている第２暖房用回路と、を備え、
前記電動圧縮機、前記車内凝縮器、前記切替え手段、前記第１暖房用回路、前記レシーバ、前記第２膨張弁および前記車外蒸発器を備えた前記第２暖房用回路によって暖房用ヒートポンプサイクルが構成可能とされていることを特徴とするヒートポンプ式車両用空調装置。 An electric compressor, an external condenser, a receiver, a first expansion valve, and an in-vehicle evaporator provided in the HVAC unit are connected in this order;
An in-vehicle condenser connected to a discharge circuit of the electric compressor and disposed on the downstream side of the in-vehicle evaporator in the HVAC unit;
A first heating circuit connected to the receiver via switching means provided on the inlet side of the external condenser;
A second heating circuit connected between the outlet side of the receiver and the suction side of the electric compressor and provided with a second expansion valve and an outside evaporator,
A heating heat pump cycle is constituted by the second heating circuit including the electric compressor, the interior condenser, the switching unit, the first heating circuit, the receiver, the second expansion valve, and the outside evaporator. A heat pump type vehicle air conditioner characterized by being made possible.

前記車外蒸発器が、前記車外凝縮器用の車外ファンの通風路中に、前記車外凝縮器と互いに平行に設置されていることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式車両用空調装置。 The heat pump type vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the outside evaporator is installed in parallel with the outside condenser in a ventilation path of an outside fan for the outside condenser.

前記レシーバが、該レシーバに接続される前記車外凝縮器からの冷媒回路および前記第１暖房用回路の冷媒流入口に、それぞれ逆止弁が組み込まれている逆止弁付きレシーバとされていることを特徴とする請求項１または２に記載のヒートポンプ式車両用空調装置。 The receiver is a receiver with a check valve in which a check valve is incorporated in the refrigerant circuit from the external condenser connected to the receiver and the refrigerant inlet of the first heating circuit. The heat pump type vehicle air conditioner according to claim 1 or 2.

前記第１膨張弁および前記第２膨張弁が、それぞれ温度式自動膨張弁とされており、その入口側にそれぞれ第１電磁弁および第２電磁弁が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のヒートポンプ式車両用空調装置。 The first expansion valve and the second expansion valve are temperature-type automatic expansion valves, respectively, and a first electromagnetic valve and a second electromagnetic valve are provided on the inlet side, respectively. The heat pump type vehicle air conditioner according to any one of 1 to 3.

前記第１膨張弁および前記第２膨張弁が、それぞれ電子膨張弁とされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のヒートポンプ式車両用空調装置。 4. The heat pump vehicle air conditioner according to claim 1, wherein each of the first expansion valve and the second expansion valve is an electronic expansion valve. 5.

前記車外蒸発器および前記車内蒸発器と前記電動圧縮機の吸入側との間を接続する第２暖房用回路および冷媒回路中に、それぞれ逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のヒートポンプ式車両用空調装置。 The check valve is provided in each of the second heating circuit and the refrigerant circuit that connect between the outside evaporator and the inside evaporator and the suction side of the electric compressor. The heat pump type vehicle air conditioner according to any one of 1 to 5.

前記ＨＶＡＣユニット内に、暖房用の補助電気ヒータが設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のヒートポンプ式車両用空調装置。
The heat pump type vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 6, wherein an auxiliary electric heater for heating is provided in the HVAC unit.