Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
AIR CONDITIONER FOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/126651
Kind Code:
A1
Abstract:
In an air conditioner for vehicle equipped with refrigeration circuit (21), high pressure side path (24) with radiator (26) of the refrigeration circuit is provided with auxiliary radiator (40). Heat exchange between refrigerant of the high pressure side path and cooled air of cabin (32) is carried out by the auxiliary radiator.

Inventors:
TOMARU KEIICHI (JP)
HIGUCHI TERUO (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/055038
Publication Date:
October 23, 2008
Filing Date:
March 19, 2008
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SANDEN CORP (JP)
TOMARU KEIICHI (JP)
HIGUCHI TERUO (JP)
International Classes:
B60H1/32; F25B1/00
Foreign References:
JPH05294135A1993-11-09
JPH11286211A1999-10-19
JP2007069733A2007-03-22
Attorney, Agent or Firm:
IKEDA, Noriyasu et al. (4-10Nishishinbashi 1-chom, Minato-ku Tokyo 03, JP)
Download PDF:
Claims:
 冷凍回路を備えた車両用冷房装置において、前記冷凍回路の放熱器を有する高圧側経路に補助放熱器を設け、前記補助放熱器で前記高圧側経路の冷媒と車室内の冷却された空気とを熱交換させることを特徴とする車両用冷房装置。
 前記補助放熱器は、前記冷凍回路の膨張機構と前記放熱器との間に接続されている、請求項1に記載の車両用冷房装置。
 前記補助放熱器は、前記冷凍回路の圧縮機と前記放熱器との間に接続されている、請求項1に記載の車両用冷房装置。
 前記冷凍回路は、前記冷媒として、超臨界サイクルとならないものを用いている、請求項1から3のいずれかに記載の車両用冷房装置。
 前記補助放熱器で熱交換された空気を前記放熱器の冷媒出口部分の近傍に導く案内手段を有する、請求項1から4のいずれかに記載の車両用冷房装置。
 前記案内手段は、前記放熱器の放熱を促進するための放熱ファンを有し、前記放熱ファンによる負圧を利用して空気を吸引して前記補助放熱器の空気流量を向上させる手段を有するものである、請求項5に記載の車両用冷房装置。
 前記案内手段は、車両の走行風による負圧を利用して空気を吸引して補助放熱器の空気流量を向上させる手段を有するものである、請求項5に記載の車両用冷房装置。
Description:
車両用冷房装置

 本発明は、冷凍回路を備えた車両用冷房 置に関するものである。

 関連技術における車両用冷房装置につい 、車両のキャビンとの関係で示した図3を用 いて説明する。図3において、冷凍回路1は冷 を封入しており、その冷媒を圧縮するため 圧縮機2と冷媒を膨張させる膨張機構即ち膨 張弁3とにより、高圧側経路4と低圧側経路5と に分けられている。高圧側経路4には、凝縮 などの放熱器6が接続されている。放熱器6に は放熱ファン7が対向している。低圧側経路5 は、蒸発器8が接続されている。蒸発器8に ブロワファン9が対向している。蒸発器8と圧 縮機2との間には気液分離器11が接続されてい る。

 膨張弁3及び蒸発器8は車両のキャビン12に 対応して配置されている。蒸発器8で冷却さ た冷却空気はブロワファン9によりキャビン1 2に供給され、キャビン12を循環する。かくし て、キャビン12は冷房される。また、キャビ 12の空気はベントダクト13を通して外部に排 出される。

 車両用冷房装置には、消費動力の低減、 房能力の向上、それらの相乗作用による成 係数の向上が、環境負荷を低減する上で望 れる。

 しかしながら、キャビンへの冷却空気の 給を可能にするには、キャビンの空気を外 に排出することが必要である。結果として 蒸発器で冷却された空気はキャビンを冷房 た後に、キャビンからベントダクトを通し 外部に捨てられることになる。キャビンか 外部に捨てられる空気は一般に外気よりも 温であるため、図3の車両用冷房装置はエネ ルギーの無駄を引き起こしている。

 また、図3の車両用冷房装置は、放熱器を 外気にさらして冷却するので、放熱器の能力 が大きくても、高圧側経路の冷媒(以下、「 圧側冷媒」ということもある)を外気温度未 に冷却することはできない。特に、臨界点 超える二酸化炭素のようなものを冷媒とし 用いた場合には、膨張機構のエンタルピが 気温度に支配されるため、蒸発器の能力を きくとることができない。

 それ故に本発明の例示的目的は、環境負 の低減を可能にした車両用冷房装置を提供 ることにある。

 本発明の他の例示的目的は、エネルギー 無駄を低減した車両用冷房装置を提供する とにある。

 本発明のさらに他の例示的目的は、冷房 力が向上した車両用冷房装置を提供するこ にある。

 本発明の例示的態様によれば、冷凍回路 備えた車両用冷房装置において、前記冷凍 路の放熱器を有する高圧側経路に補助放熱 を設け、前記補助放熱器で前記高圧側経路 冷媒と車室内の冷却された空気とを熱交換 せることを特徴とする車両用冷房装置が得 れる。

 本発明の例示的態様による車両用冷房装 は、環境負荷の低減、エネルギーの無駄の 減、及び冷房能力の向上を可能にする。

本発明の例示的実施形態に係る車両用 房装置を車両のキャビンとの関係で示した 式図である。 図1の車両用冷房装置を車両との関係で 示した構成説明図である。 関連技術における車両用冷房装置を車 のキャビンとの関係で示した模式図である

発明の例示的実施形態の説明

 図1を参照して、本発明の例示的実施形態 に係る車両用冷房装置の概要について説明す る。

 図1において、冷凍回路21は冷媒を封入し おり、その冷媒を圧縮するための圧縮機22 冷媒を膨張させる膨張機構即ち膨張弁23とに より、高圧側経路24と低圧側経路25とに分け れている。高圧側経路24には、凝縮器などの 放熱器26とその下流側に補助放熱器40とが接 されている。放熱器26には放熱を促進するた めの放熱ファン27が対向している。低圧側経 25には、蒸発器28が接続されている。蒸発器 28にはブロワファン29が対向している。蒸発 28と圧縮機22との間には気液分離器31が接続 れている。

 図1に加えて図2をも参照して、図1の車両 冷房装置の具体的な構造について説明する 図2は車両用冷房装置を車両との関係で示し た構成説明図である。

 膨張弁23と蒸発器28とブロワファン29は、 体のクーリングユニットとして構成され、 両のキャビン32に対応して配設される。冷 回路21の残りの部分は、車両のエンジンルー ム34に配設される。なお、35及び36は、キャビ ン32に設置されたシートを示している。

 補助放熱器40は、膨張弁23と放熱器26との に接続された、冷媒を導くための冷媒側配 41と、冷媒側配管41の周囲を隙間を残して外 側から覆った空気側配管42とを有している。 ち、補助放熱器40は二重管である。空気側 管42の一端即ち第1の端部42aは、キャビン32に 連通したベントダクト33に接続されている。 気側配管42の他端即ち第2の端部42bは、エン ンルーム34において放熱器26の冷媒出口部分 の近傍に開口している。

 補助放熱器40を、押し出し材によるイン ーフィン付き二重管を用いて作ることがで る。また、冷媒側配管41をローフィンチュー ブにて作ることもできる。なお、空気側配管 42は断熱ホースとすることが好ましい。

 次に、上述した車両用冷房装置の動作に いて説明する。

 冷凍回路21の圧縮機22を例えば車両エンジ ンにて駆動すると、圧縮機22から高圧側経路2 4に圧縮された高温の気化冷媒が吐出される その気化冷媒は放熱器26から補助放熱器40の 媒側配管41を経て放熱されて液化し、また 二酸化炭素のように液化しない場合があっ も、最適な成績係数を示すような温度まで 却されて、膨張弁23に至る。液化冷媒は膨張 弁23を経て蒸発器28に至って蒸発し、低温の 化冷媒となって吸熱する。したがって、蒸 器28の周辺の空気は冷却される。蒸発器28を た気化冷媒は、気液分離器31にて液体と気 とに分離される。そして、気化冷媒のみが 縮機22に吸入され、再び圧縮される。

 蒸発器28で冷却された冷却空気はブロワ ァン29によりキャビン32に供給され、キャビ 32を循環する。かくして、キャビン32は冷房 される。また、キャビン32の空気はベントダ ト33に流入し、補助放熱器40の空気側配管42 通って放熱器26の冷媒出口部分の近傍に排 される。このとき補助放熱器40の空気側配管 42を通過する空気は、キャビン32を冷房した の空気であるため、一般的には外気よりも 温である。したがって、補助放熱器40の空気 側配管42を通過する空気は、冷媒側配管41を 過する冷媒と効果的に熱交換される。

 ここで、空気側配管42は、補助放熱器40で 熱交換された空気を放熱器26の冷媒出口部分 近傍に導く案内手段を構成している。キャ ン32の室圧によりキャビン32の空気を空気側 配管42に供給することを期待できるが、さら 、放熱ファン27による負圧を利用して空気 吸引して空気側配管42の空気流量を向上させ ることは好ましい。また、車両の走行風によ る負圧を利用して空気を吸引して空気側配管 42の空気流量を向上させるように構成しても い。

 冷媒としては、超臨界サイクルとなる二 化炭素のようなものが望ましいが、超臨界 ならないサイクルでも使用可能である。

 上述した車両用冷房装置では、キャビン3 2を冷房した空気をそのまま排出するのでは く、ベントダクト33から補助放熱器40に導き 放熱器26から流出した高圧側冷媒をさらに 却している。したがって、膨張弁23の入口の エンタルピが小さくなり、蒸発器28の能力が 上すると共に、高圧側冷媒の圧力が低下す 。よって、圧縮機22の消費動力を低減させ ことが可能である。

 また、圧縮比が下がり体積効率の向上と るため、冷媒循環量が増加して冷房能力を 上させる。また圧縮比の低下は、吐出ガス 度を低減させて圧縮機の寿命と信頼性を向 させると共に、ブローバイガスを低減して 縮機の消費動力の低減にも寄与する。

 したがって、圧縮機動力の低減と冷房能 の向上とを同時にはかり、成績係数を向上 せるので、車両に対する負荷を低減させる とになり、環境負荷の低減を期待できる。

 上述したように、外気による放熱器26の 却のみならず、キャビン32内の冷却空気を利 用して冷凍回路21の高圧側冷媒をさらに冷却 ることにより、冷媒圧力を低下せしめて消 動力を低減させる。高圧側冷媒の圧力低下 体積効率の向上を伴い、消費動力の低減と 媒循環量の向上即ち冷房能力の向上を同時 達成することができる。さらに、消費動力 低下と冷房能力の向上はどちらも成績係数 増大をもたらし、冷凍サイクルの効率を上 ることができるため、車両の燃料消費低減 も寄与する。よって、環境負荷の低減を可 にした車両用冷房装置を提供することがで る。

 以下に、本発明の様々な例示的実施形態 列挙する。

 1.冷凍回路21を備えた車両用冷房装置にお いて、冷凍回路21の放熱器26を有する高圧側 路24に補助放熱器40を設け、補助放熱器40で 圧側経路24の冷媒と車室内の冷却された空気 とを熱交換させることを特徴とする車両用冷 房装置。

 2.補助放熱器40は、冷凍回路21の膨張機構2 3と放熱器26との間に接続されている、1項に 載の車両用冷房装置。

 3.補助放熱器40は、冷凍回路21の圧縮機22 放熱器26との間に接続されている、1項に記 の車両用冷房装置。

 4.冷凍回路40は、冷媒として、超臨界サイ クルとならないものを用いている、1項から3 のいずれかに記載の車両用冷房装置。

 5.補助放熱器40で熱交換された空気を放熱 器26の冷媒出口部分の近傍に導く案内手段42 有する、1項から4項のいずれかに記載の車両 用冷房装置。

 6.案内手段42は、放熱器26の放熱を促進す ための放熱ファン27を有し、放熱ファン27に よる負圧を利用して空気を吸引して補助放熱 器40の空気流量を向上させる手段を有するも である、5項に記載の車両用冷房装置。

 7.案内手段42は、車両の走行風による負圧 を利用して空気を吸引して補助放熱器の空気 流量を向上させる手段を有するものである、 5項に記載の車両用冷房装置。

 以上、例示的実施形態を用いて本発明を 明したが、本発明は上記例示的実施形態に 定されるものではない。本発明の構成や詳 には、本発明のスコープ内で当業者が理解 得る様々な変更をすることができる。

 本発明の例示的態様による車両用冷房装 は、車両全般の冷房装置として適用できる 、特に、自動車用冷房装置として好適であ 。