JPH0939554A - 電気自動車用ヒートポンプ冷暖房除湿装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、サイクル構成が簡単で、走行時の
安全性向上と車室内の快適性向上を実現すると共に、安
定した能力の確保と圧縮機の信頼性確保を目的とする。 【構成】 第１の車室内空気熱交換器１０と第２の車室
内空気熱交換器１１共に高温となる暖房サイクルにおい
て、前記第１の車室内空気熱交換器１０に冷媒がほとん
ど流れないようにするための冷媒バイパス回路１３を設
けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車の車室内を
空気調和する電気自動車用ヒートポンプ冷暖房除湿装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の一実施例における電気自
動車用ヒートポンプ冷暖房除湿装置で暖房運転時の構成
図である。

【０００３】従来の電気自動車用ヒートポンプ冷暖房除
湿装置の構成は、冷房運転、暖房運転共に同じであり図
３をもとに説明する。図３では、圧縮機１と、車室外空
気熱交換器２と、車室外空気熱交換器用送風装置３と、
車室内空気熱交換器用送風装置６と、前記車室内空気熱
交換器用送風装置６と車室内吹出口８を結ぶ通風回路９
と、前記通風回路９内に配された第１の車室内空気熱交
換器１０と、前記通風回路９内の前記第１の車室内空気
熱交換器１０の下流側に配された第２の車室内空気熱交
換器１１と、前記通風回路９内の前記第１の車室内空気
熱交換器１０の下流側に配され前記第２の車室内空気熱
交換器１１の空気導入量を調節するダンパ１２と、四方
切替え弁７と、冷媒絞り装置４と、前記圧縮機１と前記
車室外空気熱交換器２と前記第１及び第２の車室内空気
熱交換器１０、１１と前記四方切替え弁７を結ぶ冷媒配
管５とで構成されているヒートポンプ冷暖房除湿装置を
示している。

【０００４】以上のように構成された装置にて、図３で
は暖房運転時の冷媒の流れを矢印で示している。前記ダ
ンパ１２を実線の位置とし前記第２の車室内空気熱交換
器１１で熱交換するようにし、前記四方切替え弁７を実
線の位置とする。よって、前記圧縮機１から吐出した高
温高圧の冷媒は、前記四方切替え弁７を経由し、前記第
１の車室内空気熱交換器１０に導かれる。そして前記車
室内空気熱交換器用送風装置６で送風された空気と熱交
換することにより放熱しながら冷媒を凝縮液化させた
後、前記第２の車室内空気熱交換器１１に導かれさらに
放熱を行う。そして前記冷媒絞り装置４で減圧し、前記
車室外空気熱交換器２により吸熱を行い冷媒を蒸発気化
させ、前記四方切替え弁７を経由して、前記圧縮機１へ
戻るヒートポンプ暖房を行う。

【０００５】図４は、従来の一実施例における電気自動
車用ヒートポンプ冷暖房除湿装置で冷房運転時の構成図
である。

【０００６】図４は冷房運転時の冷媒の流れを矢印で示
している。また前記ダンパ１２を実線の位置とし前記第
２の車室内空気熱交換器１１で熱交換しないようにし、
前記四方切替え弁７を実線の位置とする。よって、前記
圧縮機１から吐出した高温高圧の冷媒は、前記四方切替
え弁７を経由して、前記車室外空気熱交換器２により放
熱を行い冷媒を凝縮液化させる。そして前記冷媒絞り装
置４で減圧し、前記第２の車室内空気熱交換器１１を経
由して、前記第１の車室内空気熱交換器１０に導かれ
る。そして前記車室内空気熱交換器用送風装置６で送風
された空気と熱交換することにより冷却、減湿しながら
冷媒が蒸発し、前記圧縮機１へ戻り冷房作用を行う。

【０００７】つまり、前記第１の車室内空気熱交換器１
０は、冷房運転時に低温、低圧となったり暖房運転時に
高温、高圧となったりする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】電気自動車用ヒートポ
ンプ冷暖房除湿装置においては、例えば中間季（春、
秋）などの昼間で天気が良い日には冷房運転を行い、夜
になると暖房運転を行う場合がある。このように、連続
して冷房運転と暖房運転を切り替える必要が出てくる。

【０００９】つまりこのような使い方をした場合、冷房
運転時には前記第１の車室内空気熱交換器１０を通る空
気は冷却、減湿されるため、前記第１の車室内空気熱交
換器１０に除湿水が溜まってくる。さらに引き続き暖房
運転を行うと、上記のような構成では前記第１の車室内
空気熱交換器１０は高温となるため除湿水も一緒に暖め
てしまい、高温多湿の空気を吹き出すこととなる。そう
なると、車室内という限られた空間内の湿度が急上昇
し、窓が曇ってしまい走行不可能ということになる。ま
た、乗員は高温多湿の空気を感じることになり、不快感
を与えてしまうという課題がある。

【００１０】以上がヒートポンプ除湿暖房運転を電気自
動車用空気調和装置に使用する際の課題となっていた。

【００１１】本発明は、上記課題を解決するもので、走
行時の安全性向上と車室内の快適性向上を実現すること
ができる、電気自動車用空気調和装置を提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、冷媒の熱を車室内へ送風される空気と熱交
換する第１の車室内空気熱交換器と、前記第１の車室内
空気熱交換器の下流側に配され冷媒の熱を前記第１の車
室内空気熱交換器と熱交換した空気とさらに熱交換する
第２の車室内空気熱交換器と、前記第１の車室内空気熱
交換器と前記第２の車室内空気熱交換器共に高温となる
暖房サイクルにおいて、前記第１の車室内空気熱交換器
に冷媒がほとんど流れないようにするための冷媒バイパ
ス回路を設けるものである。

【００１３】

【作用】この構成によって、暖房運転時には第１の車室
内空気熱交換器が高温にならない。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。

【００１５】図１は、本発明の一実施例における電気自
動車用ヒートポンプ冷暖房除湿装置で暖房運転時の構成
図である。

【００１６】本発明の一実施例における電気自動車用ヒ
ートポンプ冷暖房除湿装置の構成は、冷房運転、暖房運
転共に同じであり図１をもとに説明する。図１では、圧
縮機１と、車室外空気熱交換器２と、車室外空気熱交換
器用送風装置３と、車室内空気熱交換器用送風装置６
と、前記車室内空気熱交換器用送風装置６と車室内吹出
口８を結ぶ通風回路９と、前記通風回路９内に配された
第１の車室内空気熱交換器１０と、前記通風回路９内の
前記第１の車室内空気熱交換器１０の下流側に配された
第２の車室内空気熱交換器１１と、前記通風回路９内の
前記第１の車室内空気熱交換器１０の下流側に配され前
記第２の車室内空気熱交換器１１の空気導入量を調節す
るダンパ１２と、四方切替え弁７と、冷媒絞り装置４
と、前記圧縮機１と前記車室外空気熱交換器２と前記第
１及び第２の車室内空気熱交換器１０、１１と前記四方
切替え弁７と前記冷媒絞り装置４を結ぶ冷媒配管５と、
前記第１の車室内空気熱交換器１０に流れる冷媒をバイ
パスする冷媒バイパス回路１３と、前記冷媒バイパス回
路１３内に配された冷媒通路にほとんど抵抗のない開閉
弁１４とで構成されているヒートポンプ冷暖房除湿装置
を示す。

【００１７】以上のように構成された装置にて、図１は
暖房運転時の冷媒の流れを矢印で示している。このと
き、点線の矢印は冷媒がほとんど流れないことを示して
いる。また、前記ダンパ１２を実線の位置とし前記第２
の車室内空気熱交換器１１で熱交換するようにし、前記
四方切替え弁７を実線の位置とし、前記開閉弁１４を開
の状態（冷媒が流れる状態、実線）とする。まず冷媒の
流れ及び作用を説明すると、前記圧縮機１から吐出した
高温高圧の冷媒は、前記第２の車室内空気熱交換器１１
で熱交換を行い凝縮液化し、前記四方切替え弁７に入
る。そして前記第１の車室内空気熱交換器１０へ向かう
ように切り替えられるが、前記開閉弁１４により通路抵
抗の大きい前記第１の車室内空気熱交換器１０にはほと
んど流れず、通路抵抗の小さい前記開閉弁１４を経由し
て、前記冷媒絞り装置４へ導かれる。そして冷媒を減圧
し、前記車室外空気熱交換器２に導かれ冷媒は熱交換を
行い蒸発気化し、前記四方切替え弁７を経由し、前記圧
縮機１へ戻る。従って、前記第１の車室内空気熱交換器
１０は高温の状態にはならない。また、車室内の空調は
前記車室内空気熱交換器用送風装置６により送風された
空気を、前記第１の車室内空気熱交換器１０では熱交換
せず、前記第２の車室内空気熱交換器１１でのみ熱交換
を行い加熱するヒートポンプ暖房が可能となる。

【００１８】図２は、本発明の一実施例における電気自
動車用ヒートポンプ冷暖房除湿装置で冷房運転時の構成
図である。

【００１９】図２は冷房運転時の冷媒の流れを矢印で示
している。また、前記ダンパ１２を実線の位置とし前記
第２の車室内空気熱交換器１１で熱交換しないように
し、前記四方切替え弁７を実線の位置とし、前記開閉弁
１４を閉の状態（冷媒が流れない状態、点線）としてい
る。まず冷媒の流れ及び作用を説明すると、前記圧縮機
１から吐出した高温高圧の冷媒は、前記第２の車室内空
気熱交換器１１を経由し、前記四方切替え弁７に入りそ
こで前記車室外空気熱交換器２へ導くように切り替えら
れる。前記車室外空気熱交換器２により熱交換を行い冷
媒を凝縮液化させた後、前記冷媒絞り装置４で減圧す
る。そして前記開閉弁１４により前記第１の車室内空気
熱交換器１０に導かれ冷媒は熱交換を行い蒸発気化し、
前記四方切替え弁７を経由し、前記圧縮機１へ戻る。従
って、前記第１の車室内空気熱交換器１０は低温、低圧
の状態である。また、車室内の空調は前記車室内空気熱
交換器用送風装置６で送風された空気を、前記第１の車
室内空気熱交換器１０で熱交換を行い冷却、減湿する冷
房が可能となる。

【００２０】つまり、冷房運転から暖房運転に切り替え
る場合、前記四方切替え弁７と前記開閉弁１４を切り替
える。そうすることにより、暖房運転時には前記第１の
車室内空気熱交換器１０に冷媒がほとんど流れないた
め、高温の状態にはならない。よって、前記第１の車室
内空気熱交換器１０に付着している除湿水は暖められる
ことがなく、高温多湿の空気を吹き出すことがなくな
り、窓が曇って走行不可能になることはない。また、乗
員に向かっても高温多湿の空気を吹き出すことがなく、
不快感を与えることもない。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明は、冷媒バイパス回
路とその間に開閉弁を設けるだけで、暖房運転時第１の
車室内空気熱交換器に冷媒が流れないようにできて、高
温の状態になるのを防ぐことができる。

【００２２】従って、冷房運転から暖房運転に切り替え
る場合でも第１の車室内空気熱交換器に付着している除
湿水は暖められることがないため、高温多湿の空気を吹
き出すことがなくなり、窓が曇って走行不可能になるこ
とはない。また、乗員に向かっても高温多湿の空気を吹
き出すことがなく、不快感を与えることもない。よっ
て、サイクル構成が簡単で、常に車室内を快適に保つこ
とができ、走行時の安全性を確保することが可能であ
る。

【００２３】しかも、第１の車室内空気熱交換器の入口
と出口を完全に遮断していないため、第１の車室内空気
熱交換器に冷媒及びオイルが溜まり込まない状態とする
ことができる。つまり、冷媒不足の状態で不安定な運転
をすることもない。しかも、オイル不足の状態で、圧縮
機の信頼性を低下させるような運転もすることがなくな
る。よって、安定した能力を確保することができると共
に、圧縮機の信頼性を確保することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における電気自動車用ヒート
ポンプ冷暖房除湿装置で暖房運転時の構成図

【図２】本発明の一実施例における電気自動車用ヒート
ポンプ冷暖房除湿装置で冷房運転時の構成図

【図３】従来の一実施例における電気自動車用ヒートポ
ンプ冷暖房除湿装置で暖房運転時の構成図

【図４】従来の一実施例における電気自動車用ヒートポ
ンプ冷暖房除湿装置で冷房運転時の構成図

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 車室外空気熱交換器 ３ 車室外空気熱交換器用送風装置 ４ 冷媒絞り装置 ５ 冷媒配管 ６ 車室内空気熱交換器用送風装置 ７ 四方切替え弁 ８ 車室内吹出口 ９ 通風回路 １０ 第１の車室内空気熱交換器 １１ 第２の車室内空気熱交換器 １２ ダンパ １３ 冷媒バイパス回路 １４ 開閉弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒の熱を車室内へ送風される空気と熱交
   換する第１の車室内空気熱交換器と、前記第１の車室内
   空気熱交換器の下流側に配され冷媒の熱を前記第１の車
   室内空気熱交換器と熱交換した空気とさらに熱交換する
   第２の車室内空気熱交換器と、前記第１の車室内空気熱
   交換器と前記第２の車室内空気熱交換器共に高温となる
   暖房サイクルにおいて、前記第１の車室内空気熱交換器
   に冷媒がほとんど流れないようにするための冷媒バイパ
   ス回路を設けたことを特徴とする電気自動車用ヒートポ
   ンプ冷暖房除湿装置。