JPH02290475A - ヒートポンプ式冷暖房装置 - Google Patents
ヒートポンプ式冷暖房装置Info
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- JPH02290475A JPH02290475A JP1109577A JP10957789A JPH02290475A JP H02290475 A JPH02290475 A JP H02290475A JP 1109577 A JP1109577 A JP 1109577A JP 10957789 A JP10957789 A JP 10957789A JP H02290475 A JPH02290475 A JP H02290475A
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- JP
- Japan
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- refrigerant
- heat exchanger
- indoor heat
- hot water
- engine
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、エンジンにより駆動されるヒートポンプ式冷
暖房装置に於いて、エンジン廃熱の利用に関するもので
ある。
暖房装置に於いて、エンジン廃熱の利用に関するもので
ある。
エンジンにより駆動されるヒートポンプ式冷暖房装置と
して、特開昭６１−６５５７号公報に開示されているよ
うに、暖房時に於いては凝縮器として働く室内熱交換器
の上流側に、エンジンの廃熱によって加熱されたエンジ
ン冷却水（温水）を流す冷媒加熱器を配設し、この冷媒
加熱器を流れる温水の熱によって室内熱交換器に流入す
る冷媒を加熱して暖房能力を向上させるものがある。
して、特開昭６１−６５５７号公報に開示されているよ
うに、暖房時に於いては凝縮器として働く室内熱交換器
の上流側に、エンジンの廃熱によって加熱されたエンジ
ン冷却水（温水）を流す冷媒加熱器を配設し、この冷媒
加熱器を流れる温水の熱によって室内熱交換器に流入す
る冷媒を加熱して暖房能力を向上させるものがある。
〔発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記構成のヒートボンブ式冷暖房装置は
、暖房時に於いて、室内熱交換器の上流側の冷媒が加熱
されるため、圧縮機より吐出される高温高圧のガス冷媒
は、更に高温となって熱分解し冷媒の機能を失う場合が
あり、たとえ熱分解に至るほどの高温にならなくても、
冷媒温度の上昇によって冷媒のガス領域が拡大し、室内
熱交換器の凝縮能力が低下するという問題があった。
、暖房時に於いて、室内熱交換器の上流側の冷媒が加熱
されるため、圧縮機より吐出される高温高圧のガス冷媒
は、更に高温となって熱分解し冷媒の機能を失う場合が
あり、たとえ熱分解に至るほどの高温にならなくても、
冷媒温度の上昇によって冷媒のガス領域が拡大し、室内
熱交換器の凝縮能力が低下するという問題があった。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、上記の
問題を解消した暖房能力の高いヒートポンプ式冷暖房装
置を提供することを目的とするものである。
問題を解消した暖房能力の高いヒートポンプ式冷暖房装
置を提供することを目的とするものである。
本発明は、上記の目的を達成するために、（１）エンジ
ンにより駆動される圧縮機，室外熱交換器．減圧装置，
室内熱交換器，アキュムレータ及び冷媒の流れ方向を切
替える切替装置を有し、この切替装置の切替により室内
の冷房と暖房を行う冷凍サイクルを備えたヒートポンプ
式冷暖房装置に於いて、 前記室内熱交換器を暖房時に上流側となる第１の室内熱
交換器と下流側となる第２の室内熱交換器に分割し、前
記第１と第２の室内熱交換器を連結する冷媒配管を前記
エンジンの廃熱により加熱された温水を流す冷媒加熱器
に配設し、暖房時に於いて前記冷媒配管に流れる冷媒を
前記冷媒加熱器で加熱する構成とするものであり、 （２）また、冷房時に於いて前記冷媒回路に流れる冷媒
が前記冷媒加熱器で加熱されない様にすることが、冷房
能力を維持するために必要である。
ンにより駆動される圧縮機，室外熱交換器．減圧装置，
室内熱交換器，アキュムレータ及び冷媒の流れ方向を切
替える切替装置を有し、この切替装置の切替により室内
の冷房と暖房を行う冷凍サイクルを備えたヒートポンプ
式冷暖房装置に於いて、 前記室内熱交換器を暖房時に上流側となる第１の室内熱
交換器と下流側となる第２の室内熱交換器に分割し、前
記第１と第２の室内熱交換器を連結する冷媒配管を前記
エンジンの廃熱により加熱された温水を流す冷媒加熱器
に配設し、暖房時に於いて前記冷媒配管に流れる冷媒を
前記冷媒加熱器で加熱する構成とするものであり、 （２）また、冷房時に於いて前記冷媒回路に流れる冷媒
が前記冷媒加熱器で加熱されない様にすることが、冷房
能力を維持するために必要である。
上記の手段によれば、
（１）暖房時に於いて、冷媒は、第１の室内熱交換器で
凝縮液化されてから冷媒加熱器で加熱され、次いで第２
の室内熱交換器で再び凝縮液化されるため、室内熱交換
器の総放熱量は第１２第２の室内熱交換器での夫々の放
熱量の和となり、総放熱量は増大する。
凝縮液化されてから冷媒加熱器で加熱され、次いで第２
の室内熱交換器で再び凝縮液化されるため、室内熱交換
器の総放熱量は第１２第２の室内熱交換器での夫々の放
熱量の和となり、総放熱量は増大する。
なお、冷媒加熱器での冷媒の加熱は、一旦凝縮した液冷
媒の加熱であるため、冷媒が熱分解するような温度には
上昇せず、且つ冷媒のガス領域は拡大しない。
媒の加熱であるため、冷媒が熱分解するような温度には
上昇せず、且つ冷媒のガス領域は拡大しない。
（２）また、冷房時に於いて、蒸発器として｛紡《室内
熱交換器へ送られる冷媒は、冷媒加熱器で加熱されない
ため、室内熱交換器での冷媒蒸発量は低下しない。
熱交換器へ送られる冷媒は、冷媒加熱器で加熱されない
ため、室内熱交換器での冷媒蒸発量は低下しない。
以下、本発明を図に示す実施例について説明する。
第１図は、本発明のヒートポンプ式冷暖房装置の一実施
例を示す温水回路を併記した冷媒回路図である。
例を示す温水回路を併記した冷媒回路図である。
暖房時の冷媒の流れに沿って以下説明すると、■はエン
ジン、２はエンジン１によって駆動回転される圧縮機で
、圧縮機２の高圧側より冷媒の流れを切替える電磁式の
四方切替弁３を経て第１の室内熱交換器４ａに入り、こ
れより分岐して一方は後述の冷媒加熱器１ｌに配設され
た冷媒配管５ａを介し第２の室内熱交換器４ｂに接続さ
れ、他方は直接に冷媒配管５ｂを介し第２の室内熱交換
器４ｂに接続される。この第１と第２の室内熱交換器４
ａ，４ｂは、暖房運転では凝縮器として働き、冷房運転
では蒸発器として働く。尚、冷媒配管５ａには逆止弁６
ａが、又冷媒配管５ｂには逆止弁６ｂが夫々設けられて
いて、冷房時には、第２の室内熱交換器４ｂから直接に
冷媒配管５ｂを通り、第１の室内熱交換器４ａに冷媒が
流れるようになっている。第２の室内熱交換器４ｂから
膨張弁等よりなる減圧装置７を経て室外熱交換器８に接
続される。この室外熱交換器８は、暖房運転では蒸発器
として働き、冷房運転では凝縮器として働く。
ジン、２はエンジン１によって駆動回転される圧縮機で
、圧縮機２の高圧側より冷媒の流れを切替える電磁式の
四方切替弁３を経て第１の室内熱交換器４ａに入り、こ
れより分岐して一方は後述の冷媒加熱器１ｌに配設され
た冷媒配管５ａを介し第２の室内熱交換器４ｂに接続さ
れ、他方は直接に冷媒配管５ｂを介し第２の室内熱交換
器４ｂに接続される。この第１と第２の室内熱交換器４
ａ，４ｂは、暖房運転では凝縮器として働き、冷房運転
では蒸発器として働く。尚、冷媒配管５ａには逆止弁６
ａが、又冷媒配管５ｂには逆止弁６ｂが夫々設けられて
いて、冷房時には、第２の室内熱交換器４ｂから直接に
冷媒配管５ｂを通り、第１の室内熱交換器４ａに冷媒が
流れるようになっている。第２の室内熱交換器４ｂから
膨張弁等よりなる減圧装置７を経て室外熱交換器８に接
続される。この室外熱交換器８は、暖房運転では蒸発器
として働き、冷房運転では凝縮器として働く。
室外熱交換器８より再び切替弁３を経てガス冷媒を導出
するアキュムレータ９に入り、アキュムレータ９より圧
縮機２の低圧側に接続され、以上により冷媒回路が構成
される。
するアキュムレータ９に入り、アキュムレータ９より圧
縮機２の低圧側に接続され、以上により冷媒回路が構成
される。
一方、１０はエンジンｌの廃熱を回収しエンジン冷却水
を加熱する廃熱回収装置で、エンジン１より温水配管は
、廃熱回収装置１０から冷媒加熱器１１を通ってサーモ
バルブ１２に接続され、サーモバルブ１２から温水配管
は分岐して、一方はラジエータ１３を介してエンジン１
に、他方は直接にエンジン１に接続され、以上により温
水回路が構成される。
を加熱する廃熱回収装置で、エンジン１より温水配管は
、廃熱回収装置１０から冷媒加熱器１１を通ってサーモ
バルブ１２に接続され、サーモバルブ１２から温水配管
は分岐して、一方はラジエータ１３を介してエンジン１
に、他方は直接にエンジン１に接続され、以上により温
水回路が構成される。
ここで、冷媒回路に於ける冷媒の流れは、暖房運転の場
合は、図に示す実線の矢印の方向に流れ、冷房運転の場
合は、図に示す点線の矢印の方向に流れる。また、温水
回路に於ける温水の流れは、暖房及び冷房運転に於いて
、図に示す時の方向に流れるが、温水の温度が、サーモ
バルブ１２の設定温度以上の場合は、ラジエータ１３を
通ってエンジン１に戻り、設定温度以下の場合は、直接
にエンジン１に戻る流れとなる。
合は、図に示す実線の矢印の方向に流れ、冷房運転の場
合は、図に示す点線の矢印の方向に流れる。また、温水
回路に於ける温水の流れは、暖房及び冷房運転に於いて
、図に示す時の方向に流れるが、温水の温度が、サーモ
バルブ１２の設定温度以上の場合は、ラジエータ１３を
通ってエンジン１に戻り、設定温度以下の場合は、直接
にエンジン１に戻る流れとなる。
次に、上記の構成に於いて、その作動を第１図に基づい
て説明する。
て説明する。
暖房運転に於いては、圧縮機２より吐出される高温高圧
のガス冷媒は、切替弁３を通って第１の室内熱交換器４
ａに送られ、凝縮液化してから冷媒加熱器１１に配設さ
れた冷媒配管５ａを通るが、この際に、冷媒加熱器１１
で加熱されて第２の室内熱交換器４ｂに送られ、ここで
再び凝縮液化する。そのため、第１と第２の室内熱交換
器４ａ，４ｂで冷媒が凝縮液化する際に放熱して室内を
暖める。第２の室内熱交換器４ｂで再凝縮液化した冷媒
は、減圧装置７で減圧膨張して霧状の冷媒となり室外熱
交換器８に送られて蒸発し、蒸発した冷媒は再び切替弁
３を通ってアキュムレータ９で気液に分離され、導出さ
れたガス冷媒が圧縮機２に戻る。
のガス冷媒は、切替弁３を通って第１の室内熱交換器４
ａに送られ、凝縮液化してから冷媒加熱器１１に配設さ
れた冷媒配管５ａを通るが、この際に、冷媒加熱器１１
で加熱されて第２の室内熱交換器４ｂに送られ、ここで
再び凝縮液化する。そのため、第１と第２の室内熱交換
器４ａ，４ｂで冷媒が凝縮液化する際に放熱して室内を
暖める。第２の室内熱交換器４ｂで再凝縮液化した冷媒
は、減圧装置７で減圧膨張して霧状の冷媒となり室外熱
交換器８に送られて蒸発し、蒸発した冷媒は再び切替弁
３を通ってアキュムレータ９で気液に分離され、導出さ
れたガス冷媒が圧縮機２に戻る。
尚、エンジン１の冷却水は、廃熱回収装置１０の廃熱に
より加熱されて温水となり、冷媒加熱器１１に送られて
冷媒を加熱してからサーモバルブ１２を通るが、温水の
温度がサーモバルブ１２の設定温度以上であれば、ラジ
エークエ３に流れて放熱してからエンジンｌに戻り、設
定温度以下であれば、ラジエータ１３には流れずにエン
ジンｌに直接戻る。
より加熱されて温水となり、冷媒加熱器１１に送られて
冷媒を加熱してからサーモバルブ１２を通るが、温水の
温度がサーモバルブ１２の設定温度以上であれば、ラジ
エークエ３に流れて放熱してからエンジンｌに戻り、設
定温度以下であれば、ラジエータ１３には流れずにエン
ジンｌに直接戻る。
一方、冷房運転に磨いては、圧縮機２より吐出される高
温高圧のガス冷媒は、切替弁３を通って室外熱交換器８
で凝縮液化してから減圧装置７で減圧膨張し、霧状の冷
媒となって第２の室内熱交換器４ｂと冷媒配管５ｂを経
て第１の室内熱交換器４ａに入り、第１と第２の室内熱
交換器４ａ，４ｂで蒸発する際に吸熱して室内を冷やす
。第１と第２の室内熱交換器４ａ，４ｂで蒸発した冷媒
は、再び切替弁３を通ってアキュムレータ９で気液に分
離され、導出されたガス冷媒が圧縮機２に戻る。尚、温
水の流れは、前述と同様である。
温高圧のガス冷媒は、切替弁３を通って室外熱交換器８
で凝縮液化してから減圧装置７で減圧膨張し、霧状の冷
媒となって第２の室内熱交換器４ｂと冷媒配管５ｂを経
て第１の室内熱交換器４ａに入り、第１と第２の室内熱
交換器４ａ，４ｂで蒸発する際に吸熱して室内を冷やす
。第１と第２の室内熱交換器４ａ，４ｂで蒸発した冷媒
は、再び切替弁３を通ってアキュムレータ９で気液に分
離され、導出されたガス冷媒が圧縮機２に戻る。尚、温
水の流れは、前述と同様である。
第２図は、上記構成のヒートポンプ式冷暖房装置の暖房
時に於ける圧力とエンタルピーとの関係を表わすモリエ
ル線図を示すもので、上記構成の作用を第２図に基づい
て説明すると、圧ｔＩＪａ２で圧縮されたＡ点の冷媒は
、先づ第１の室内熱交換器４ａにより凝縮されて放熱し
Ｂ点に移り、冷媒加熱器１１で加熱されてＣ点に戻り、
第２の室内熱交換器４ｂにより再び凝縮されて放熱しＤ
点に移る。従って、第１の室内熱交換器４ａの放熱量（
Ａ−Ｂ）と第２の室内熱交換器４ｂの放熱量（Ｃ−Ｄ）
との和が総放熱量となる。
時に於ける圧力とエンタルピーとの関係を表わすモリエ
ル線図を示すもので、上記構成の作用を第２図に基づい
て説明すると、圧ｔＩＪａ２で圧縮されたＡ点の冷媒は
、先づ第１の室内熱交換器４ａにより凝縮されて放熱し
Ｂ点に移り、冷媒加熱器１１で加熱されてＣ点に戻り、
第２の室内熱交換器４ｂにより再び凝縮されて放熱しＤ
点に移る。従って、第１の室内熱交換器４ａの放熱量（
Ａ−Ｂ）と第２の室内熱交換器４ｂの放熱量（Ｃ−Ｄ）
との和が総放熱量となる。
これに対し、従来の構成に於いては、室内熱交換器は一
つのため、第３図のモリエル線図に示すように、圧縮機
２で圧縮されたＡ点の冷媒は、室内熱交換器によりａ縮
されて放熱しＤ点に移る。
つのため、第３図のモリエル線図に示すように、圧縮機
２で圧縮されたＡ点の冷媒は、室内熱交換器によりａ縮
されて放熱しＤ点に移る。
従って、室内熱交換器の総放熱量は（Ａ−Ｄ）となる。
そのため、本発明と従来の室内熱交換器の容量を同じと
した場合、本発明は従来に比べて第２図に於ける折り返
しの（Ｂ−Ｃ）だけ総放熱量が多くなり、それだけ暖房
能力が向上する。
した場合、本発明は従来に比べて第２図に於ける折り返
しの（Ｂ−Ｃ）だけ総放熱量が多くなり、それだけ暖房
能力が向上する。
なお、本発明に於いては、一旦凝縮した液冷媒を加熱す
るため、従来のように、圧縮機より吐出される高温のガ
ス冷媒を加熱する場合とは異なり、冷媒が熱分解する温
度には到達しないので、冷媒が熱分解して冷媒の機能を
消失することはない。
るため、従来のように、圧縮機より吐出される高温のガ
ス冷媒を加熱する場合とは異なり、冷媒が熱分解する温
度には到達しないので、冷媒が熱分解して冷媒の機能を
消失することはない。
また、本発明に於いては、従来のように、冷媒のガス領
域も拡大しないため、室内熱交換器の凝縮能力の低下に
よる暖房能力の低下も生じない。
域も拡大しないため、室内熱交換器の凝縮能力の低下に
よる暖房能力の低下も生じない。
次に、本実施例では、冷房時に於いては、冷媒を冷媒加
熱器１１に流さないようにするため、冷媒加熱器１１に
配設される冷媒配管５ａと、これをバイパスする冷媒配
管５ｂとを設け、冷媒配管５ａと５ｂに夫々逆止弁６ａ
と６ｂを設けることにより、冷媒加熱器１ｌへの冷媒の
流れを遮断したが、逆止弁６ａと６ｂに代えて電磁弁を
用いて行っても良い。
熱器１１に流さないようにするため、冷媒加熱器１１に
配設される冷媒配管５ａと、これをバイパスする冷媒配
管５ｂとを設け、冷媒配管５ａと５ｂに夫々逆止弁６ａ
と６ｂを設けることにより、冷媒加熱器１ｌへの冷媒の
流れを遮断したが、逆止弁６ａと６ｂに代えて電磁弁を
用いて行っても良い。
また、冷媒加熱器１１への冷媒の流れを遮断する代りに
、第４図に示すように、第１の室内熱交換器４ａと第２
の室内熱交換器４ｂとを連結する冷媒配管５を冷媒加熱
器１１に設け、冷媒加熱器１１の温水配管に設けられた
電磁弁１４ａとｌ４ｂの切替により、冷房時に於いては
、冷媒加熱器１１に温水を流さない方法によっても良い
。
、第４図に示すように、第１の室内熱交換器４ａと第２
の室内熱交換器４ｂとを連結する冷媒配管５を冷媒加熱
器１１に設け、冷媒加熱器１１の温水配管に設けられた
電磁弁１４ａとｌ４ｂの切替により、冷房時に於いては
、冷媒加熱器１１に温水を流さない方法によっても良い
。
〔発明の効果］
本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載する効果を奏する。
下に記載する効果を奏する。
（１）請求項１によれば、室内熱交換器の総放熱量が増
大するため、それによって暖房能力が向上する。なお、
冷媒が熱分解する温度にはならないため、冷媒の機能は
維持されると共に、冷媒のガス領域の拡大もないため、
室内熱交換器の凝縮能力の低下による暖房能力の低下は
来たさない。
大するため、それによって暖房能力が向上する。なお、
冷媒が熱分解する温度にはならないため、冷媒の機能は
維持されると共に、冷媒のガス領域の拡大もないため、
室内熱交換器の凝縮能力の低下による暖房能力の低下は
来たさない。
（２）請求項２によれば、冷房時に於いては、室内熱交
換器に入る冷媒は加熱されないため、室内熱交換器の蒸
発能力の低下による冷房能力の低下は来たさない。
換器に入る冷媒は加熱されないため、室内熱交換器の蒸
発能力の低下による冷房能力の低下は来たさない。
第１図は本発明のヒートポンプ式冷暖房装置の一実施例
を示す温水回路を併記した冷媒回路図、第２図は同装置
の暖房運転に於けるモリエル線図、第３図は従来例の暖
房運転に於けるモリエル線図、第４図は冷媒の加熱を切
替える他の実施例を示す要部の温水及び冷媒回路図であ
る。 １・・・エンジン．２・・・圧縮機，３・・・切替装置
，４ａ・・・第１の室内熱交換器，４ｂ・・・第２の室
内熱交換器，５ａ・・・冷媒配管．７・・・減圧装置，
８・・・室外熱交換器，９・・・アキュムレー夕，１１
・・・冷媒加熱器。
を示す温水回路を併記した冷媒回路図、第２図は同装置
の暖房運転に於けるモリエル線図、第３図は従来例の暖
房運転に於けるモリエル線図、第４図は冷媒の加熱を切
替える他の実施例を示す要部の温水及び冷媒回路図であ
る。 １・・・エンジン．２・・・圧縮機，３・・・切替装置
，４ａ・・・第１の室内熱交換器，４ｂ・・・第２の室
内熱交換器，５ａ・・・冷媒配管．７・・・減圧装置，
８・・・室外熱交換器，９・・・アキュムレー夕，１１
・・・冷媒加熱器。
Claims (2)
- （１）エンジンにより駆動される圧縮機，室外熱交換器
，減圧装置，室内熱交換器，アキュムレータ及び冷媒の
流れ方向を切替える切替装置を有し、この切替装置の切
替により室内の冷房と暖房を行う冷凍サイクルを備えた
ヒートポンプ式冷暖房装置に於いて、 前記室内熱交換器を暖房時に上流側となる第１の室内熱
交換器と下流側となる第２の室内熱交換器に分割し、前
記第１と第２の室内熱交換器を連結する冷媒配管を前記
エンジンの廃熱により加熱された温水を流す冷媒加熱器
に配設し、暖房時に於いて前記冷媒配管に流れる冷媒を
前記冷媒加熱器で加熱することを特徴とするヒートポン
プ式冷暖房装置。 - （２）冷房時に於いて前記冷媒配管に流れる冷媒が前記
冷媒加熱器で加熱されないようにすることを特徴とする
請求項１記載のヒートポンプ式冷暖房装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109577A JPH02290475A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | ヒートポンプ式冷暖房装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109577A JPH02290475A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | ヒートポンプ式冷暖房装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02290475A true JPH02290475A (ja) | 1990-11-30 |
Family
ID=14513791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1109577A Pending JPH02290475A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | ヒートポンプ式冷暖房装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02290475A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5355689A (en) * | 1992-05-25 | 1994-10-18 | Nissan Motor Co., Ltd. | Heat pump type air conditioner for automotive vehicle |
| US5375427A (en) * | 1993-01-29 | 1994-12-27 | Nissan Motor Co., Ltd. | Air conditioner for vehicle |
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| US5499511A (en) * | 1994-04-19 | 1996-03-19 | Nissan Motor Co., Ltd. | Heat pump type air conditioner for vehicle |
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