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公開番号2024168025
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023084408
出願日2023-05-23
発明の名称自動車用熱マネージメントシステム
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人開知
主分類B60H 1/22 20060101AFI20241128BHJP(車両一般)
要約【課題】電気機器の温度を常に適温範囲内に維持しながら、適切な空調運転を行うことが可能な自動車用熱マネージメントシステムを提供する。
【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮機11と、前記冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器51と、前記冷媒と車室内の空気との間で熱交換を行わせる第1室内熱交換器61と、前記冷媒と第1電気機器700との間で熱交換を行わせて第1電気機器700の温度を調整する機器温調用熱交換器71と、前記冷媒の減圧および流量制御を行う複数の膨張弁15,16,17と、複数の膨張弁15,16,17を制御する制御装置400とを備えた自動車用熱マネージメントシステム1において、機器温調用熱交換器71の接続先を圧縮機11の吐出口または吸込口に切替可能な切替装置13を備え、制御装置400は、前記車室内の空調負荷に基づいて、切替装置13を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器と、
前記冷媒と車室内の空気との間で熱交換を行わせる第１室内熱交換器と、
前記冷媒と第１電気機器との間で熱交換を行わせて前記第１電気機器の温度を調整する機器温調用熱交換器と、
前記室外熱交換器、前記第１室内熱交換器および前記機器温調用熱交換器に流入する前記冷媒の減圧および流量制御を行う複数の膨張弁と、
前記複数の膨張弁を制御する制御装置とを備えた自動車用熱マネージメントシステムにおいて、
前記機器温調用熱交換器の接続先を前記圧縮機の吐出口または吸込口に切替可能な切替装置を備える
前記制御装置は、前記第１電気機器の温度に基づいて、前記切替装置を制御する
ことを特徴とする自動車用熱マネージメントシステム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器と、
前記冷媒と車室内の空気との間で熱交換を行わせる第１室内熱交換器と、
前記冷媒と第１電気機器との間で熱交換を行わせて前記第１電気機器の温度を調整する機器温調用熱交換器と、
前記室外熱交換器、前記第１室内熱交換器および前記機器温調用熱交換器に流入する前記冷媒の減圧および流量制御を行う複数の膨張弁と、
前記複数の膨張弁を制御する制御装置とを備えた自動車用熱マネージメントシステムにおいて、
前記室外熱交換器、前記第１室内熱交換器および前記機器温調用熱交換器に前記複数の膨張弁を介して接続され、前記冷媒の気液分離を行うとともに前記冷媒の余剰分を一時的に蓄えるレシーバと、
前記圧縮機の吐出口を前記室外熱交換器に接続しかつ前記圧縮機の吸込口を前記第１室内熱交換器に接続する第１切換位置、または前記圧縮機の吐出口を前記第１室内熱交換器に接続しかつ前記圧縮機の吸込口を前記室外熱交換器に接続する第２切換位置に切換可能な四方切換弁とを備え、
前記制御装置は、前記車室内の空調負荷に基づいて、前記四方切換弁を制御する
ことを特徴とする自動車用熱マネージメントシステム。
【請求項３】
請求項２に記載の自動車用熱マネージメントシステムにおいて、
前記四方切換弁と前記レシーバとの間で前記室外熱交換器と直列に取り付けられた第２室内熱交換器を備える
ことを特徴とする自動車用熱マネージメントシステム。
【請求項４】
請求項１または２に記載の自動車用熱マネージメントシステムにおいて、
前記室外熱交換器を通過する風量を制御する第１シャッタ装置を備える
ことを特徴とする自動車用熱マネージメントシステム。
【請求項５】
請求項３に記載の自動車用熱マネージメントシステムにおいて、
前記第１室内熱交換器を通過する風量を制御する第１シャッタ装置と、
前記第２室内熱交換器を通過する風量を制御する第２シャッタ装置とを備える
ことを特徴とする自動車用熱マネージメントシステム。
【請求項６】
請求項３に記載の自動車用熱マネージメントシステムにおいて、
前記第１電気機器は、バッテリであり、
前記自動車用熱マネージメントシステムは、前記バッテリから電力供給を受ける第２電気機器と前記冷媒との間で熱交換を行わせて前記第２電気機器を冷却する機器冷却用熱交換器と、
前記機器冷却用熱交換器に流入する前記冷媒の減圧および流量制御を行う膨張弁とを備え、
前記制御装置は、前記車室内の暖房時に、前記第１電気機器および前記第２電気機器から回収される熱量と前記車室内の空調負荷とに基づいて、前記四方切換弁を制御する
ことを特徴とする自動車用熱マネージメントシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用熱マネージメントシステムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
１つの冷媒回路を用いて、少なくとも空気調和とバッテリ（電気機器）の温調とを行う自動車用熱マネージメントシステムは、特許文献１に開示されている。
【０００３】
この特許文献１には、「バッテリの一時的な加熱要求に対応できる自動車用温調システムを提供する。前記自動車用温調システムは、冷媒回路と、前記冷媒回路の冷媒の流れを制御する制御部を備える。前記冷媒回路は、空気調和用の蒸発器および放熱器との間に、前記バッテリの温調を行うバッテリ熱交換器、および前記バッテリ熱交換器の両側に配置される２つの減圧器を含む、バッテリ温調用冷媒路を有し、２つの前記減圧器のうち少なくとも暖房運転時に前記バッテリ熱交換器の上流側となる前記減圧器は、開度可変式の膨張弁である。前記制御部は、所定条件成立時、前記放熱器からの高圧冷媒を前記バッテリ熱交換器に流して前記バッテリを暖める始動モードを実行する。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－６００６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された自動車用温調システムでは、バッテリを暖める始動モードを実行する時、空気調和用の放熱器に送風するファンを停止するため、車室を暖房することはできない問題があった。
【０００６】
一方、たとえ車室を暖房するために前記ファンを運転させたとしても、特許文献１に記載された自動車用温調システムでは、空気調和用の放熱器とバッテリ熱交換器が直列に設置されているため、流れる冷媒量が同じとなり、それぞれの熱交換量、ひいては空調の吹出温度とバッテリの温度を的確に制御することは困難である。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気機器の温度を常に適温範囲内に維持しながら、適切な空調運転を行うことが可能な自動車用熱マネージメントシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器と、前記冷媒と車室内の空気との間で熱交換を行わせる第１室内熱交換器と、前記冷媒と第１電気機器との間で熱交換を行わせて前記第１電気機器の温度を調整する機器温調用熱交換器と、前記室外熱交換器、前記第１室内熱交換器および前記機器温調用熱交換器に流入する前記冷媒の減圧および流量制御を行う複数の膨張弁と、前記複数の膨張弁を制御する制御装置とを備えた自動車用熱マネージメントシステムにおいて、前記機器温調用熱交換器の接続先を前記圧縮機の吐出口または吸込口に切替可能な切替装置を備え、前記制御装置は、前記第１電気機器の温度に基づいて、前記四方切換弁を制御するものとする。
【０００９】
また、本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器と、前記冷媒と車室内の空気との間で熱交換を行わせる第１室内熱交換器と、前記冷媒と第１電気機器との間で熱交換を行わせて前記第１電気機器の温度を調整する機器温調用熱交換器と、前記室外熱交換器、前記第１室内熱交換器および前記機器温調用熱交換器に流入する前記冷媒の減圧および流量制御を行う複数の膨張弁と、前記複数の膨張弁を制御する制御装置とを備えた自動車用熱マネージメントシステムにおいて、前記室外熱交換器、前記第１室内熱交換器および前記機器温調用熱交換器に前記複数の膨張弁を介して接続され、前記冷媒の気液分離を行うとともに前記冷媒の余剰分を一時的に蓄えるレシーバと、前記圧縮機の吐出口を前記室外熱交換器に接続しかつ前記圧縮機の吸込口を前記第１室内熱交換器に接続する第１切換位置、または前記圧縮機の吐出口を前記第１室内熱交換器に接続しかつ前記圧縮機の吸込口を前記室外熱交換器に接続する第２切換位置に切換可能な四方切換弁とを備え、前記制御装置は、前記車室内の空調負荷に基づいて、前記四方切換弁を制御するものとする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電気機器を常に適温範囲内に維持しながら、適切な空調運転を行うことが可能な自動車用熱マネージメントシステムを提供することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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