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公開番号2024104971
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-06
出願番号2023009443
出願日2023-01-25
発明の名称車両用空調装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人かいせい特許事務所
主分類B60H 1/22 20060101AFI20240730BHJP(車両一般)
要約【課題】走行に伴って生じる排熱に係る第1熱媒体回路と、第2熱媒体回路とを有効活用して、安定した空調性能を実現可能な車両用空調装置を提供する。
【解決手段】車両用空調装置1は、第1熱媒体回路10と、第2熱媒体回路20と、熱媒体熱媒体熱交換器13と、制御装置60とを有する。第1熱媒体回路10は、車両の走行に伴って熱を生じる第1熱源11であるエンジン11aを介して、第1熱媒体を循環させる。第2熱媒体回路20は、発生させる熱量を調整可能な第2熱源21としての冷凍サイクル30と、空調対象空間へ供給される送風空気を熱交換により加熱するヒータコア23とを介して、第2熱媒体を循環させる。熱媒体熱媒体熱交換器13は、第1熱媒体回路10を循環する第1熱媒体と、第2熱媒体回路20を循環する第2熱媒体とを熱交換させる。制御装置60は、第1熱媒体回路10及び第2熱媒体回路20の動作を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
車両の走行に伴って熱を生じる第１熱源（１１、１１ａ）を介して、第１熱媒体を循環させる第１熱媒体回路（１０）と、
発生させる熱量を調整可能な第２熱源（２１、３０、４２）と、空調対象空間へ供給される送風空気を熱交換により加熱するヒータコア（２３）とを介して、第２熱媒体を循環させる第２熱媒体回路（２０）と、
前記第１熱媒体回路を循環する前記第１熱媒体と、前記第２熱媒体回路を循環する前記第２熱媒体とを熱交換させる熱媒体熱媒体熱交換器（１３）と、
前記第１熱媒体回路及び前記第２熱媒体回路の動作を制御する制御部（６０）と、を有する車両用空調装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記第２熱源は、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（３１）と、前記圧縮機で圧縮された高圧冷媒の熱を前記第２熱媒体へ放熱させる熱媒体冷媒熱交換器（３２）と、前記熱媒体冷媒熱交換器から流出した冷媒を減圧させる減圧部（３４、３６）と、前記減圧部から流出した冷媒を蒸発させる蒸発器（３５、３７）と、を有する冷凍サイクル（３０）によって構成されている請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記熱媒体熱媒体熱交換器に対して投入される熱量を調整する熱量調整部（４５）と、
前記熱量調整部によって、前記熱媒体熱媒体熱交換器に投入されなかった熱量を放熱させる放熱部（４６）と、を有する請求項１又は２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記熱量調整部（４５）は、前記第１熱媒体回路において前記熱媒体熱媒体熱交換器を迂回するように前記第１熱媒体を流すバイパス流路（１５）と、前記バイパス流路の側へ流れる前記第１熱媒体の流量と、前記熱媒体熱媒体熱交換器の側へ流れる前記第１熱媒体の流量を調整する流量調整部（１６）と、を有し、
前記放熱部（４６）は、前記第１熱媒体回路の流路に配置され、前記第１熱媒体の熱を外部に放熱させる外部放熱器（１４）である請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記熱量調整部（４５）は、前記第２熱媒体回路において前記熱媒体熱媒体熱交換器を迂回するように前記第２熱媒体を流す熱媒体バイパス流路（２４）と、前記熱媒体バイパス流路の側へ流れる前記第２熱媒体の流量と、前記熱媒体熱媒体熱交換器の側へ流れる前記第２熱媒体の流量を調整する熱媒体流量調整部（２５）と、を有し、
前記放熱部（４６）は、前記第２熱媒体回路の前記熱媒体バイパス流路に配置され、前記熱媒体バイパス流路を流れる前記第２熱媒体の熱を外部に放熱させる熱媒体放熱器（２７）である請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記熱媒体熱媒体熱交換器に対して投入される熱量を調整する熱量調整部（４５）と、
前記熱量調整部によって、前記熱媒体熱媒体熱交換器に投入されなかった熱量を放熱させる放熱部（４６）と、を有し、
前記熱量調整部は、前記冷凍サイクルにおいて、前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記熱媒体冷媒熱交換器を迂回して前記減圧部に流入するように流す冷媒バイパス流路（３８）と、前記冷媒バイパス流路の側へ流れる冷媒の流量と、前記熱媒体冷媒熱交換器の側へ流れる冷媒の流量を調整する冷媒流量調整部（４０）と、を有し、
前記放熱部は、前記冷凍サイクルにおける前記冷媒バイパス流路に配置され、前記冷媒バイパス流路を流れる高圧冷媒の熱を外部に放熱させる冷媒放熱器（４１）である請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１熱媒体回路における前記第１熱媒体の流れについて、
前記外部放熱器、前記第１熱源及び前記熱媒体熱媒体熱交換器を経由して前記第１熱媒体が循環する第１循環態様と、
前記熱媒体熱媒体熱交換器を介さずに、前記外部放熱器及び前記第１熱源を経由して前記第１熱媒体が循環する第２循環態様と、の何れかに切り替える請求項４に記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第１熱媒体回路における前記第１熱媒体の流れについて、
前記外部放熱器及び前記第１熱源を経由した前記第１熱媒体の一部が前記熱媒体熱媒体熱交換器を通過すると同時に、残りの部分が前記熱媒体熱媒体熱交換器を迂回して循環する第３循環態様に、切り替える請求項７に記載の車両用空調装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第１熱媒体回路における前記第１熱媒体の流れについて、
前記熱媒体熱媒体熱交換器及び前記外部放熱器を経由して前記第１熱媒体が循環する第４循環態様に切り替える請求項８に記載の車両用空調装置。
【請求項１０】
前記第２熱源（２１、３０、４２）は、前記第２熱媒体回路における前記第２熱媒体の流れに関して、前記熱媒体熱媒体熱交換器（１３）の上流側に配置されている請求項１に記載の車両用空調装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、走行に伴って車載機器に生じた排熱を暖房に利用可能な車両用空調装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、車両用空調装置において、車両の走行に伴って車載機器に生じた排熱を利用した車室内の暖房を実現する技術が知られている。例えば、特許文献１に記載された技術には、車両に搭載されたエンジンの排熱を車室内の暖房に利用可能な車両用空調装置に関する技術が開示されている。
【０００３】
特許文献１では、エンジンを通過した熱媒体をヒータコアへ流入させることによって、エンジンの排熱を利用して、車室内へ供給される送風空気を加熱するように構成されている。又、特許文献１では、同一の熱媒体が冷凍サイクルの構成機器である放熱器を通過するように循環させることで、冷凍サイクルを利用した暖房を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１０４３９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の車両用空調装置においては、車載機器としてのエンジンと、冷凍サイクルの構成機器である放熱器が、単一種類の熱媒体が循環する加熱側熱媒体回路に配置されている。
【０００６】
この為、エンジン排熱と冷凍サイクルで生じた熱を暖房に利用しようとした場合、加熱側熱媒体回路の熱媒体を、エンジン、冷凍サイクルの構成機器（即ち、放熱器）及びヒータコアを介して循環させる必要がある。つまり、エンジン排熱及び冷凍サイクルの熱を暖房に利用しようとした場合、制御弁等の作動制御によって、加熱側熱媒体回路の回路構成を切り替える必要が生じる。
【０００７】
そして、単純に加熱側熱媒体回路の回路構成を切り替えた場合、回路構成の変更に伴って通水抵抗の増減も生じる為、ヒータコアに対する熱媒体の流量が変動することになる為、車室内に対する暖房性能が変動することが想定される。
【０００８】
又、特許文献１の構成では、エンジン及び放熱器が第２熱媒体回路に配置されているが、エンジンの排熱及び冷凍サイクルで生じた熱を、それぞれ別の用途で同時期に利用することが困難になっている。
【０００９】
本開示は、上記点に鑑み、走行に伴って生じる排熱に係る第１熱媒体回路と、第２熱媒体回路とを有効活用して、安定した空調性能を実現可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の一態様に係る車両用空調装置は、第１熱媒体回路（１０）と、第２熱媒体回路（２０）と、熱媒体熱媒体熱交換器（１３）と、制御部（６０）と、を有する。第１熱媒体回路は、車両の走行に伴って熱を生じる第１熱源（１１、１１ａ）を介して、第１熱媒体を循環させる。第２熱媒体回路は、発生させる熱量を調整可能な第２熱源（２１、３０、４２）と、空調対象空間へ供給される送風空気を熱交換により加熱するヒータコア（２３）とを介して、第２熱媒体を循環させる。熱媒体熱媒体熱交換器は、第１熱媒体回路を循環する第１熱媒体と、第２熱媒体回路を循環する第２熱媒体とを熱交換させる。制御部は、第１熱媒体回路及び第２熱媒体回路の動作を制御する。
（【００１１】以降は省略されています）

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